JP3134872B1 - Winding device - Google Patents

Winding device

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JP3134872B1
JP3134872B1 JP2000008376A JP2000008376A JP3134872B1 JP 3134872 B1 JP3134872 B1 JP 3134872B1 JP 2000008376 A JP2000008376 A JP 2000008376A JP 2000008376 A JP2000008376 A JP 2000008376A JP 3134872 B1 JP3134872 B1 JP 3134872B1
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drum
drive source
winding
rotary drive
electric motor
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弘樹 西河
政善 麻野間
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神鋼電機株式会社
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Abstract

【要約】 【課題】 ウィンチ等の巻取装置において、巻取能力を
損なうことなく、巻取対象を巻き取るドラム部材の小型
化を可能とする。 【解決手段】 このウィンチは、ドラム11の内部に駆
動源である電動モータ13の出力を減速する減速機構1
4を有している。減速機構14は、3段の遊星歯車機構
を有しており、減速機構14の最終段の遊星歯車機構の
3つの第3遊星歯車39とドラム11の一部を構成する
ドラム円盤部11cとが直接連結されている。これによ
り、ドラム円盤部11cは3つの第3遊星歯車39の回
転移動に伴って直接回転駆動される。
An object of the present invention is to reduce the size of a drum member that winds an object to be wound without impairing winding ability in a winding device such as a winch. SOLUTION: This winch has a reduction mechanism 1 inside a drum 11 for reducing the output of an electric motor 13 which is a drive source.
Four. The reduction mechanism 14 has a three-stage planetary gear mechanism, and the three third planetary gears 39 of the last-stage planetary gear mechanism of the reduction mechanism 14 and the drum disk portion 11 c that forms a part of the drum 11 are connected to each other. Directly connected. As a result, the drum disk portion 11c is directly driven to rotate with the rotation of the three third planetary gears 39.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、重量物等の巻き上
げなどに使用される巻取装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a winding device used for winding heavy objects or the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、船のいかり上げやエレベータ
の引き上げ、または土木建築工事などにおける重量物の
引き上げにはウィンチが用いられている。ウィンチは、
支持台等に回転自在になされた巻取ドラムを有してお
り、この巻取ドラムを回転駆動することによりロープな
どを巻き取るようになっている。
2. Description of the Related Art Conventionally, winches have been used to lift ships, lift elevators, or lift heavy objects in civil engineering and construction work. The winch is
A rotatable winding drum is provided on a support base or the like, and a rope or the like is wound by driving the winding drum to rotate.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うなウィンチの中には、駆動源や減速機構などを巻取ド
ラム内部に配置したものが開発されており、これにより
装置全体を小型化したものがある。しかしながら、この
ようなウィンチは、駆動源や減速機構を巻取ドラム内部
に配置するものであり、巻取ドラム自体の小型化につい
ては特に考慮されていない。このように減速機構等を内
蔵した巻取ドラムを小型化することができれば、装置全
体のさらなる小型化が可能となる。
By the way, among the above-mentioned winches, those in which a drive source, a speed reduction mechanism, and the like are arranged inside a winding drum have been developed, thereby reducing the size of the entire apparatus. There is something. However, in such a winch, a drive source and a speed reduction mechanism are arranged inside the winding drum, and no particular consideration is given to miniaturization of the winding drum itself. If the winding drum having a built-in speed reduction mechanism and the like can be reduced in size in this way, the entire device can be further reduced in size.
【0004】本発明は、上記の事情を考慮してなされた
ものであり、巻取能力を損なうことなく、巻取対象を巻
き取るドラム部材の小型化が容易な巻取装置を提供する
ことを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a winding device that can easily reduce the size of a drum member that winds an object to be wound without impairing the winding ability. Aim.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の請求項1に記載の巻取装置は、回転駆動源
と、該回転駆動源によって回転させられることにより巻
取対象を巻き取る部材であって、中空部を有する円筒状
のドラム部材とを備えた巻取装置であって、前記ドラム
部材の前記中空部に配置され、前記回転駆動源の発する
回転力を減速する1または複数段の減速歯車機構を有す
る歯車装置であって、最終段の減速歯車機構として太陽
歯車、およびその周囲に歯合される3以上の遊星歯車と
を有する歯車装置を備え、前記ドラム部材は、前記中空
部の一端側を閉じるドラム円盤部を有しており、当該ド
ラム円盤部は前記3以上の遊星歯車のそれぞれと直接連
結されており、これらの遊星歯車の回転移動により回転
駆動されることを特徴としている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a winding device for rotating a rotary drive source and rotating the rotary object by the rotary drive source. A take-up member, comprising a cylindrical drum member having a hollow portion, wherein the winding device is disposed in the hollow portion of the drum member, and reduces a rotational force generated by the rotary drive source. A gear device having a multi-stage reduction gear mechanism, comprising: a gear device having a sun gear as a final reduction gear mechanism, and three or more planetary gears meshed around the sun gear, wherein the drum member includes: The hollow
It has a drum disk that closes one end of the
The ram disk portion is directly connected to each of the three or more planetary gears, and is characterized by being driven to rotate by the rotational movement of these planetary gears.
【0006】また、請求項2に記載の巻取装置は、請求
項1に記載の巻取装置において、前記回転駆動源は、可
変速制御が可能な電動モータであることを特徴としてい
る。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the rotary drive source is an electric motor capable of variable speed control.
【0007】また、請求項3に記載の巻取装置は、請求
項2に記載の巻取装置において、前記回転駆動源の回転
状態を検出する検出手段をさらに具備し、前記電動モー
タの可変速制御では、前記検出手段の検出結果に応じた
フィードバック制御が行われることを特徴としている。
According to a third aspect of the present invention, in the winding device according to the second aspect, the winding device further includes a detecting unit configured to detect a rotation state of the rotary drive source. The control is characterized in that feedback control is performed according to the detection result of the detection means.
【0008】また、請求項4に記載の巻取装置は、請求
項1ないし3のいずれかに記載の巻取装置において、前
記回転駆動源またはこれに伴って回転する部材に接触す
る位置と、接触しない位置との間を移動可能に設けられ
る摩擦部材を有し、該摩擦部材の接触時には摩擦力によ
り前記回転駆動源、またはこれに伴って回転する部材に
制動力を付与する制動装置をさらに具備し、前記制動装
置は、前記ドラム部材の外部に配置されていることを特
徴としている。
According to a fourth aspect of the present invention, in the winding device according to any one of the first to third aspects, a position in contact with the rotary drive source or a member that rotates with the rotary drive source is provided; A brake device that has a friction member movably provided between a non-contact position and a braking device that applies a braking force to the rotation drive source or a member that rotates with the rotation drive source by a friction force when the friction member is in contact; And wherein the braking device is provided outside the drum member.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について説明する。 A.実施形態の構成 まず、図1は本発明の一実施形態に係るウィンチを示す
側断面図である。同図に示すように、このウィンチは、
地面などのウィンチ支持面上に固定されるスタンド10
と、スタンド10によって支持される軸受部16によっ
て回転自在に支持される円筒状のドラム11とを備えて
いる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. A. First Embodiment FIG. 1 is a side sectional view showing a winch according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, this winch
Stand 10 fixed on winch support surface such as the ground
And a cylindrical drum 11 rotatably supported by a bearing 16 supported by the stand 10.
【0010】ドラム11の外周面における回転軸方向
(図の左右方向)の両端側には、それぞれフランジ部1
1aが設けられており、これらのフランジ部11aの間
にロープなどの巻取対象が巻かれることになる。そし
て、ドラム11が回転させられることにより、ロープな
どの巻取対象の巻き上げや繰り出し動作などが可能とな
っている。
A flange portion 1 is provided at each end of the outer peripheral surface of the drum 11 in the direction of the rotation axis (left-right direction in the drawing).
1a is provided, and a winding target such as a rope is wound between these flange portions 11a. Then, by rotating the drum 11, it is possible to perform a winding operation and a feeding operation of a winding target such as a rope.
【0011】スタンド10は、ウィンチ支持面の二箇所
に固定されており、その一方側(図の右側)には、ドラ
ム11の図の右端面から突出する軸部11dを回転自在
に軸支する軸受部16が設けられている。また、スタン
ド10の他方(図の左側)側には、後述する電磁ブレー
キ(制動装置)12、電動モータ(回転駆動源)13お
よび減速機構14などが内部に配置される略円筒状の支
持筐体部17が設けられている。支持筐体部17は、そ
の左端側でスタンド10に固定支持されるとともに、そ
の図の右側部分がドラム11の左端面に設けられた円形
の孔からドラム11の中空部に挿入された状態となって
いる。このようにドラム11内部に挿入された支持筐体
部17は内部からドラム11を回転自在に支持し、上記
軸受部16が外部からドラム11を回転自在に支持する
ことにより、ドラム11が回転自在に支持されている。
The stand 10 is fixed to two places on the winch support surface. On one side (the right side in the figure), a shaft 11d protruding from the right end face of the drum 11 in the figure is rotatably supported. A bearing 16 is provided. On the other side (left side in the figure) of the stand 10, a substantially cylindrical support housing in which an electromagnetic brake (braking device) 12, an electric motor (rotary drive source) 13, and a reduction mechanism 14, which will be described later, are arranged. A body part 17 is provided. The supporting housing 17 is fixedly supported on the stand 10 on the left end side, and the right side of the drawing is inserted into the hollow portion of the drum 11 through a circular hole provided on the left end surface of the drum 11. Has become. The support housing 17 inserted into the drum 11 in this manner rotatably supports the drum 11 from the inside, and the bearing 16 rotatably supports the drum 11 from the outside, so that the drum 11 is rotatable. It is supported by.
【0012】支持筐体部17内部には、電磁ブレーキ1
2、電動モータ13および減速機構14が配置されてい
る。電動モータ13は、支持筐体部17の内周部に配置
される固定子13aと、この固定子13aの内周側に所
定のギャップを隔てて配置される回転子13bを備えた
誘導モータである。
An electromagnetic brake 1 is provided inside the support housing 17.
2. The electric motor 13 and the speed reduction mechanism 14 are arranged. The electric motor 13 is an induction motor including a stator 13a disposed on the inner periphery of the support housing 17 and a rotor 13b disposed on the inner periphery of the stator 13a with a predetermined gap therebetween. is there.
【0013】電磁ブレーキ12は、回転子13bに設け
られたシャフト13cのドラム11と反対側(図の左
側)に配置されている。電磁ブレーキ12は、図の左右
方向に移動可能に設けられた固定側摩擦部材12aと、
これに対向するように固定配置される固定側摩擦部材1
2eとを有しており、これらの摩擦部材12a,12e
をシャフト13cにスプライン結合されている回転側摩
擦部材13dに接触させることにより、両者の間に摩擦
を生じさせ、シャフト13cに制動力を付与する。具体
的には、摩擦部材12aは、コイルバネ12cにより本
体部12bから回転側摩擦部材13d側(図の左側)に
付勢されている。一方、本体部12bには、励磁コイル
12dが設けられており、励磁コイル12dに励磁電流
が供給されている間は、励磁コイル12dが発生させる
磁界によって固定側摩擦部材12aがコイルバネ12c
の付勢力に抗して本体部12b側(図の右側)に吸着さ
せられ、固定側摩擦部材12a、12eが回転側摩擦部
材13dと接触しないようになっている。言い換えれ
ば、励磁コイル12dが励磁されていない状態では、コ
イルバネ12cの付勢力により固定側摩擦部材12a,
12eと回転側摩擦部材13dとが接触させられた状態
となる。つまり、電磁ブレーキ12は、無励磁状態で固
定側摩擦部材12a,12eと回転側摩擦部材13dと
を接触させて制動力を付与し、励磁状態でその制動力を
解除する無励磁作動ブレーキである。従って、このウィ
ンチの電源がオフである場合には、ブレーキが作用し、
電源オフ時にシャフト13cが回転してしまうといった
ことを防止できる。
The electromagnetic brake 12 is disposed on the shaft 13c provided on the rotor 13b, on the opposite side of the drum 11 (left side in the figure). The electromagnetic brake 12 includes a fixed-side friction member 12a movably provided in the left-right direction in the drawing,
Fixed-side friction member 1 fixedly arranged to face this
2e, and these friction members 12a, 12e
Is brought into contact with the rotating-side friction member 13d spline-coupled to the shaft 13c, whereby friction is generated between the two and a braking force is applied to the shaft 13c. Specifically, the friction member 12a is urged by the coil spring 12c from the main body 12b toward the rotation-side friction member 13d (left side in the figure). On the other hand, the exciting coil 12d is provided in the main body 12b, and while the exciting current is being supplied to the exciting coil 12d, the fixed-side friction member 12a is turned by the magnetic field generated by the exciting coil 12d into the coil spring 12c.
The fixed friction members 12a and 12e are prevented from coming into contact with the rotating friction member 13d by being attracted to the main body portion 12b side (right side in the drawing) against the urging force of. In other words, when the exciting coil 12d is not excited, the biasing force of the coil spring 12c causes the fixed-side friction members 12a,
12e and the rotating side friction member 13d are brought into contact with each other. That is, the electromagnetic brake 12 is a non-excitation operating brake that applies the braking force by bringing the fixed-side friction members 12a and 12e into contact with the rotating-side friction member 13d in the non-excitation state, and releases the braking force in the excitation state. . Therefore, when the power of this winch is off, the brake operates,
It is possible to prevent the shaft 13c from rotating when the power is turned off.
【0014】本実施形態に係るウィンチでは、上述した
電磁ブレーキ12は、支持筐体部17内部におけるドラ
ム11の外部に配置するとともに、電磁ブレーキ12を
覆うブレーキ筐体17aを、支持筐体部17に対して個
別に着脱可能に設けている。従って、電磁ブレーキ12
のメンテナンス等を行う場合には、このブレーキ筐体1
7aを取り外すだけでよく、ドラム11を軸受部16お
よび支持筐体部17といった支持機構から取り外す必要
がない。従って、スタンド10とドラム11をピンなど
の係合部材によって自由回転を規制する状態とすれば、
ドラム11にロープ等の巻取対象に負荷が加わっている
状態(例えばロープ先端に重量物が吊られた状態)のま
まで電磁ブレーキ12のメンテナンスを行うことができ
る。
In the winch according to the present embodiment, the above-described electromagnetic brake 12 is disposed outside the drum 11 inside the support housing 17 and the brake housing 17a covering the electromagnetic brake 12 is attached to the support housing 17 Are individually detachably provided. Therefore, the electromagnetic brake 12
When performing maintenance or the like on the brake housing 1
It is only necessary to remove the drum 7a, and there is no need to remove the drum 11 from the support mechanism such as the bearing 16 and the support housing 17. Therefore, if the stand 10 and the drum 11 are set to a state where free rotation is restricted by an engaging member such as a pin,
Maintenance of the electromagnetic brake 12 can be performed in a state where a load is applied to a winding target such as a rope on the drum 11 (for example, a state in which a heavy object is hung on the tip of the rope).
【0015】次に、シャフト13cの左端部にはマイク
ロカップリング18を介してモータ状態検出器19が設
けられている。このモータ状態検出器19は電動モータ
13の位置や速度等の状態を検出するものであり、光学
式の位置センサやレゾルバを用いた位置検出センサなど
種々の公知のものを使用することができる。そして、こ
の検出結果を後述する制御装置に送出し、制御装置はこ
の検出結果を用いて電動モータ13の回転速度のフィー
ドバック制御を行う。
Next, a motor state detector 19 is provided at the left end of the shaft 13c via a microcoupling 18. The motor state detector 19 detects the state such as the position and speed of the electric motor 13, and various known ones such as an optical position sensor and a position detection sensor using a resolver can be used. Then, the detection result is transmitted to a control device described later, and the control device performs feedback control of the rotation speed of the electric motor 13 using the detection result.
【0016】次に、電動モータ13の制御構成について
図2を参照しながら説明する。同図に示すように、電動
モータ13の制御構成は、電源20と、電力逆変換装置
21と、制御装置22と、上述したモータ状態検出器1
9とを備えている。電力逆変換装置21は、電源20か
ら供給される電力を、制御装置22からの制御指令にし
たがって所要の電圧および周波数を有する交流電力に変
換し、電動モータ13に出力する。
Next, a control configuration of the electric motor 13 will be described with reference to FIG. As shown in the drawing, the control configuration of the electric motor 13 includes a power supply 20, a power inversion device 21, a control device 22, and the motor state detector 1 described above.
9 is provided. The power inverter 21 converts the power supplied from the power supply 20 into AC power having a required voltage and frequency according to a control command from the control device 22, and outputs the AC power to the electric motor 13.
【0017】制御装置22は、このウィンチの使用者等
から入力される駆動指令(停止位置や回転速度などの指
令)に応じた制御指令を電力逆変換装置21に送出す
る。これにより、使用者等の駆動指令に応じた回転速度
や停止位置の制御を行うことができる。この際、制御装
置22は、モータ状態検出器19から供給される電動モ
ータ13の速度または位置情報に基づいてフィードバッ
ク制御を行っており、これによりより正確な電動モータ
13の制御を行うことができるようになっている。
The control device 22 sends a control command corresponding to a drive command (command such as a stop position or a rotational speed) input from a user of the winch or the like to the power inversion device 21. This makes it possible to control the rotation speed and the stop position according to the drive command from the user or the like. At this time, the control device 22 performs the feedback control based on the speed or position information of the electric motor 13 supplied from the motor state detector 19, so that more accurate control of the electric motor 13 can be performed. It has become.
【0018】なお、上記の制御装置22による電力逆変
換装置21の制御方法としては、公知の種々の方法を用
いることができ、例えばベクトル制御やすべり周波数制
御などの方法を用いることができる。なお、本実施形態
では、上述した制御構成により電動モータ13の可変速
制御を行うようにしていたが、極数変換電動機を用いて
極数を制御することにより、電動モータの可変速制御を
行うようにしてもよい。
As a method of controlling the power inverting device 21 by the control device 22, various known methods can be used. For example, methods such as vector control and slip frequency control can be used. In the present embodiment, the variable speed control of the electric motor 13 is performed by the above-described control configuration. However, the variable speed control of the electric motor is performed by controlling the number of poles using a pole number conversion motor. You may do so.
【0019】図1に戻り、電動モータ13のシャフト1
3cの図の右端は、減速機構14と連結されており、こ
れによりシャフト13cの回転が減速されて出力される
ようになっている。以下、この減速機構14の構成につ
いて図1および図3を参照しながら説明する。
Returning to FIG. 1, the shaft 1 of the electric motor 13
The right end of FIG. 3c is connected to the speed reduction mechanism 14, whereby the rotation of the shaft 13c is reduced and output. Hereinafter, the configuration of the speed reduction mechanism 14 will be described with reference to FIGS. 1 and 3.
【0020】図1および図3に示すように、この減速機
構14は、シャフト13cに連結される第1太陽歯車3
0と、第1太陽歯車30の周囲にそれぞれ歯合される3
つの第1遊星歯車31とを備えている。また、各第1遊
星歯車31は、支持筐体部17の内周面に形成された内
歯車33と歯合されている。つまり、第1太陽歯車3
0、第1遊星歯車31および内歯車33は遊星歯車機構
を構成しており、図中矢印方向に第1太陽歯車30が回
転させられると、これに伴って各第1遊星歯車31が内
歯車33と第1太陽歯車30との間で矢印で示す方向に
回転移動させられるようになっている。このように回転
移動させられる各第1遊星歯車31の軸部には伝達軸を
介して第1キャリア32が連結されている。この第1キ
ャリア32は、第1太陽歯車30と同心で回転可能にな
されており、上記のように第1遊星歯車31が回転移動
させられると、この第1キャリア32が第1太陽歯車3
0と同心上で回転させられるようになっている。
As shown in FIGS. 1 and 3, the speed reducing mechanism 14 includes a first sun gear 3 connected to a shaft 13c.
0 and 3 respectively meshed around the first sun gear 30
And two first planetary gears 31. Further, each first planetary gear 31 is meshed with an internal gear 33 formed on the inner peripheral surface of the support housing 17. That is, the first sun gear 3
0, the first planetary gear 31 and the internal gear 33 constitute a planetary gear mechanism, and when the first sun gear 30 is rotated in the direction of the arrow in the drawing, the first planetary gears 31 It is configured to be rotationally moved between 33 and the first sun gear 30 in a direction indicated by an arrow. The first carrier 32 is connected via a transmission shaft to the shaft of each first planetary gear 31 rotated and moved in this manner. The first carrier 32 is rotatable concentrically with the first sun gear 30. When the first planetary gear 31 is rotationally moved as described above, the first carrier 32 is rotated by the first sun gear 3.
It can be rotated concentrically with 0.
【0021】図1に示すように、上述したように回転さ
せられる第1キャリア32の中心軸には、第2太陽歯車
35が連結されており、これにより第2太陽歯車35は
上記のように回転させられる第1キャリア32に伴って
回転させられる。第2太陽歯車35の周囲には、3つの
第2遊星歯車36が歯合されており、これらの第2遊星
歯車36は上述した内歯車33に歯合されている。ま
た、各第2遊星歯車36には、第1太陽歯車30および
第2太陽歯車35と同心で回転可能な第2キャリア37
が連結されている。
As shown in FIG. 1, a second sun gear 35 is connected to the center axis of the first carrier 32 which is rotated as described above, whereby the second sun gear 35 is moved as described above. It is rotated with the first carrier 32 that is rotated. Around the second sun gear 35, three second planetary gears 36 mesh with each other, and these second planetary gears 36 mesh with the above-described internal gear 33. Each second planetary gear 36 has a second carrier 37 that is rotatable concentrically with the first sun gear 30 and the second sun gear 35.
Are connected.
【0022】また、図1および図4に示すように、第2
キャリア37の中心軸には、第3太陽歯車38が連結さ
れており、第3太陽歯車38は第2キャリア37の回転
に伴って回転させられる。第3太陽歯車38の周囲に
は、3つの第3遊星歯車39が歯合されており、これら
の第3遊星歯車39は支持筐体部17の内周面に形成さ
れた内歯車40と歯合されている。
As shown in FIGS. 1 and 4, the second
A third sun gear 38 is connected to the center axis of the carrier 37, and the third sun gear 38 is rotated with the rotation of the second carrier 37. Around the third sun gear 38, three third planetary gears 39 mesh with each other. These third planetary gears 39 and the internal gear 40 formed on the inner peripheral surface of the support housing 17 are in mesh with each other. Have been combined.
【0023】つまり、この減速機構14は、第1太陽歯
車30、第1遊星歯車31、第1キャリア32および内
歯車33からなる第一段目の遊星歯車機構と、第2太陽
歯車35、第2遊星歯車36、第2キャリア37および
内歯車33からなる第2段目の遊星歯車機構と、第3太
陽歯車38、第3遊星歯車39および内歯車40からな
る最終段の遊星歯車機構といった3段の遊星歯車機構を
組み合わせたものである。このような3段の遊星歯車機
構によりシャフト13cの回転が減速されて最終段の第
3遊星歯車39が回転させられることになる。
That is, the speed reduction mechanism 14 includes a first stage planetary gear mechanism including a first sun gear 30, a first planetary gear 31, a first carrier 32, and an internal gear 33, a second sun gear 35, A second-stage planetary gear mechanism including a second planetary gear 36, a second carrier 37, and an internal gear 33; and a final-stage planetary gear mechanism including a third sun gear 38, a third planetary gear 39, and an internal gear 40. It is a combination of a stage planetary gear mechanism. The rotation of the shaft 13c is reduced by such a three-stage planetary gear mechanism, and the third planetary gear 39 at the final stage is rotated.
【0024】通常の一般的な遊星歯車機構では、最終段
の各遊星歯車の軸部に、上記第1キャリア32や第2キ
ャリア37と同様のキャリアが連結されており、このキ
ャリアの軸部が減速機構の出力軸となっている。しかし
ながら、本実施形態における減速機構14では、最終段
の各第3遊星歯車39の軸部がそれぞれ伝達軸41によ
りドラム11の図1の右端面を構成するドラム円盤部1
1cに連結されている。つまり、本実施形態では、最終
段の各第3遊星歯車39とドラム11の一部を構成する
ドラム円盤部11cをキャリア等を介さずに直接連結
し、第3遊星歯車39の回転移動によりドラム円盤部1
1cを直接回転駆動するようになっている。この際、減
速機構14は、遊星歯車機構を複数段に組み合わせたも
のであるため、ドラム円盤部11cは、電動モータ13
のシャフト13cとは軸方向(図1の左右方向)から見
て同心で回転することになる。これにより、ドラム11
が回転させられ、ロープなどの巻取対象が巻き取った
り、送り出したりすることができる。そして、このドラ
ム円盤部11cの中心から軸方向に突出する軸部11d
が軸受部16によって回転自在に支持されている。この
ようにドラム11を回転させるにあたって、本実施形態
では、固定部材である支持筐体部17の図の両端側にオ
イルシール45a,45bおよび大口径かつ薄型の軸受
46a,46bを設けてドラム円盤部11cの回転を支
持している。
In an ordinary general planetary gear mechanism, the same carrier as the first carrier 32 or the second carrier 37 is connected to the shaft of each of the last stage planetary gears. This is the output shaft of the speed reduction mechanism. However, in the speed reduction mechanism 14 according to the present embodiment, the shaft portion of each of the third planetary gears 39 in the final stage is configured such that the transmission shaft 41 forms the right end surface of the drum 11 in FIG.
1c. That is, in the present embodiment, each third planetary gear 39 at the last stage is directly connected to the drum disk portion 11c that forms a part of the drum 11 without using a carrier or the like, and the drum 3 is rotated by the third planetary gear 39. Disk part 1
1c is directly driven to rotate. At this time, since the reduction mechanism 14 is a combination of a planetary gear mechanism in a plurality of stages, the drum disc 11 c
The shaft 13c rotates concentrically when viewed from the axial direction (the left-right direction in FIG. 1). Thereby, the drum 11
Is rotated, and a winding target such as a rope can be wound or sent out. A shaft portion 11d that protrudes in the axial direction from the center of the drum disk portion 11c.
Are rotatably supported by the bearing portion 16. In rotating the drum 11 in this manner, in the present embodiment, oil seals 45a and 45b and large-diameter and thin bearings 46a and 46b are provided on both ends of the support housing 17 as a fixing member in the drawing, and the drum disk is provided. The rotation of the portion 11c is supported.
【0025】このように最終段の各第3遊星歯車39と
ドラム円盤部11cとを直接連結することによる効果を
図1および図5を参照しながら説明する。ここで、図5
は従来の一般的な遊星歯車機構を用い、最終段の各遊星
歯車39をキャリア50と連結し、キャリア50の中心
部に設けられた出力軸51にドラム円盤部11cを連結
した構成を示す。
The effect of directly connecting the third planetary gears 39 of the last stage and the drum disk portion 11c will be described with reference to FIGS. Here, FIG.
Shows a configuration in which each of the final stage planetary gears 39 is connected to a carrier 50 by using a conventional general planetary gear mechanism, and a drum disk portion 11c is connected to an output shaft 51 provided at the center of the carrier 50.
【0026】これらの図を比較すると、本実施形態に係
る構成(図1参照)が従来の構成(図5参照)と比較し
て小型になっていることが分かる。これは、本実施形態
に係る構成では、最終段の各第3遊星歯車39とドラム
円盤部11cとを直接連結するようにしているので、図
5に示す最終段の各第3遊星歯車39と連結されるキャ
リア50、その出力軸51および出力軸51を支持する
軸受52等が不要となるからである。すなわち、本実施
形態では、キャリア50や出力軸51などの部品を不要
とするとともに、ドラム11の一部を構成して、その内
部を密閉空間にする部材であるドラム円盤部11cを駆
動軸として兼用しているのである。このように本実施形
態に係るウィンチは、ト゛ラム11の小型化が可能となる
とともに、部品数を削減することができる。
Comparing these figures, it can be seen that the configuration according to the present embodiment (see FIG. 1) is smaller than the conventional configuration (see FIG. 5). This is because, in the configuration according to the present embodiment, since each third planetary gear 39 at the last stage is directly connected to the drum disk portion 11c, each third planetary gear 39 at the last stage shown in FIG. This is because the carrier 50 to be connected, its output shaft 51, the bearing 52 supporting the output shaft 51, and the like are not required. That is, in the present embodiment, components such as the carrier 50 and the output shaft 51 are not required, and a part of the drum 11 is formed, and the drum disk portion 11c, which is a member that forms an enclosed space, is used as a drive shaft. They are also used. As described above, the winch according to the present embodiment can reduce the size of the tram 11 and reduce the number of parts.
【0027】B.実施形態の動作 次に、上記構成のウィンチの動作について説明する。本
実施形態に係るウィンチでは、上述したように回転駆動
源として、可変速制御が可能な電動モータ13を採用し
たので、以下のような動作が可能となっている。
B. Operation of Embodiment Next, the operation of the winch having the above configuration will be described. In the winch according to the present embodiment, since the electric motor 13 capable of variable speed control is employed as the rotation drive source as described above, the following operation is possible.
【0028】まず、このウィンチがクレーン装置の巻取
装置に用いられる場合、このクレーン装置が重量物の引
き上げ動作等を行う場合、電動モータ13を低速で駆動
し、重量物をゆっくりと引き上げる。重量物を引き上げ
る場合、高速の引き上げを行うと安全上問題があるた
め、上記のように低速で引き上げることが好ましい。
First, when the winch is used for a winding device of a crane device, when the crane device performs an operation of lifting a heavy object, the electric motor 13 is driven at a low speed to slowly lift the heavy object. When lifting a heavy object, there is a problem in safety if the object is pulled up at a high speed.
【0029】次に、このクレーン装置のロープ先端に設
けられる荷物保持部等を下降させる、つまりウィンチの
巻取対象であるロープ等を送り出す場合について説明す
る。従来の巻取装置では、上記のような下降動作を行う
場合、荷物等を保持していないので高速で下降させるこ
とが可能である。このように高速で下降させることがで
きれば、作業時間の短縮を図ることができる。このた
め、従来のウィンチでは、ドラムを自由回転させて荷物
保持部を自由落下させていた。このような自由落下を行
うために、従来のウィンチでは、駆動機構とドラムとを
電磁クラッチで連結し、自由落下動作を行う場合には、
電磁クラッチにより駆動機構とドラムとの連結状態を解
除していた。これに対し、本実施形態に係るウィンチで
は、上述したような可変速制御が可能な電動モータ13
を採用することにより、下降動作時には電動モータ13
を高速で回転させるような制御を行い、電磁クラッチを
設けることなく、高速での下降動作を可能としている。
しかも、このような高速での下降動作を行った場合に
も、電動モータ13によって下降動作が制御されている
ので、その停止位置の制御も自由落下を行う場合と比較
してより正確に行うことができる。
Next, a case will be described in which the luggage holding section and the like provided at the tip of the rope of the crane device is lowered, that is, the rope and the like to be wound by the winch are sent out. In the conventional winding device, when performing the above-described lowering operation, it is possible to lower at a high speed because no luggage or the like is held. If it can be lowered at such a high speed, the working time can be reduced. For this reason, in the conventional winch, the drum is freely rotated and the luggage holding unit is freely dropped. In order to perform such a free fall, in a conventional winch, when a drive mechanism and a drum are connected by an electromagnetic clutch and a free fall operation is performed,
The coupling state between the drive mechanism and the drum was released by the electromagnetic clutch. On the other hand, in the winch according to the present embodiment, the electric motor 13 capable of performing the variable speed control as described above is used.
Is adopted, the electric motor 13
Is controlled so as to rotate at a high speed, thereby enabling a descending operation at a high speed without providing an electromagnetic clutch.
In addition, even when such a high-speed descending operation is performed, since the descending operation is controlled by the electric motor 13, the control of the stop position should be performed more accurately than in the case of performing the free fall. Can be.
【0030】このように本実施形態に係るウィンチによ
れば、上記のように可変速制御が可能な電動モータ13
を採用することによって重量物を引き上げる際の安全性
を維持するとともに、ロープなどの巻取対象の送り出し
動作を行う場合には、電磁クラッチ等を設けることなく
高速での送り動作が可能である。また、このような高速
での送り出し動作を行う場合の巻取対象の送り量の制御
などもより正確に行うことができる。また、低負荷状態
で短時間に巻き取りを行う場合ににも、電動モータ13
を高速で回転させることにより、高速での巻き取り動作
が可能となる。
As described above, according to the winch according to the present embodiment, the electric motor 13 capable of variable speed control as described above
By adopting the method described above, the safety of lifting a heavy object is maintained, and in the case of performing a feeding operation of a winding target such as a rope, a high-speed feeding operation can be performed without providing an electromagnetic clutch or the like. In addition, it is possible to more accurately control the feed amount of the winding target when performing such a high-speed feeding operation. Also, when winding is performed in a short time in a low load state, the electric motor 13
By rotating at a high speed, a winding operation at a high speed becomes possible.
【0031】C.変形例 なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるもので
はなく、以下のような種々の変形が可能である。
C. Modifications The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications as described below are possible.
【0032】(1)上述した実施形態においては、無励
磁作動型の電磁ブレーキ12を用いるようにしていた
が、これに限らず、摩擦による機械的な制動力をシャフ
ト13cに付与する構造のブレーキであればよく、摩擦
部材12aを機械的な機構で作動させるものであっても
よい。
(1) In the above-described embodiment, the non-excited operation type electromagnetic brake 12 is used. However, the present invention is not limited to this, and a brake having a structure in which mechanical braking force due to friction is applied to the shaft 13c. It is sufficient if the friction member 12a is operated by a mechanical mechanism.
【0033】(2)また、上述した実施形態において
は、このウィンチの回転駆動源として可変速制御が可能
な電動モータ13(誘導型)を採用した場合について説
明したが、これに限らず、可変速制御が可能な他のタイ
プの電動モータを用いるようにしてもよい。また、可変
速制御が不要である場合には、定速動作する電動モータ
や油圧式の駆動源を用いるようにしてもよい。なお、ウ
ィンチの小型化を容易とするためには、電動モータを駆
動源として用いることが好ましい。
(2) In the above-described embodiment, the case where the electric motor 13 (induction type) capable of variable speed control is employed as the rotary drive source of the winch has been described. Other types of electric motors that can perform shift control may be used. If variable speed control is unnecessary, an electric motor operating at a constant speed or a hydraulic drive source may be used. It is preferable to use an electric motor as a drive source in order to easily reduce the size of the winch.
【0034】(3)また、上述した実施形態において
は、3段の遊星歯車機構を備えた減速機構14を用いる
ようにしていたが、これに限らず、最終段に遊星歯車機
構を有し、その最終段の各遊星歯車とドラム円盤部11
cが直接連結されるようなものであればよく、その段数
は任意であり、また他の減速機構と遊星歯車機構を組み
合わせた構成の減速機構であってもよい。
(3) In the above-described embodiment, the reduction mechanism 14 having the three-stage planetary gear mechanism is used. However, the present invention is not limited to this. Each planetary gear and drum disk part 11 of the last stage
As long as c is directly connected, the number of stages is arbitrary, and a reduction mechanism having a configuration in which another reduction mechanism and a planetary gear mechanism are combined may be used.
【0035】[0035]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
巻取能力を損なうことなく、巻取対象を巻き取るドラム
部材の小型化が容易となる。
As described above, according to the present invention,
It is easy to reduce the size of the drum member that winds the object to be wound without impairing the winding ability.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】 本発明の一実施形態に係るウィンチを示す側
断面図である。
FIG. 1 is a side sectional view showing a winch according to an embodiment of the present invention.
【図2】 前記ウィンチの構成要素である電動モータの
制御構成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a control configuration of an electric motor which is a component of the winch.
【図3】 図1のIII−III線に沿って視た図である。FIG. 3 is a view taken along line III-III of FIG. 1;
【図4】 図1のIV−IV線に沿って視た図である。FIG. 4 is a view taken along the line IV-IV in FIG. 1;
【図5】 従来のウィンチを示す側断面図である。FIG. 5 is a side sectional view showing a conventional winch.
【符号の説明】[Explanation of symbols]
10……スタンド、11……ドラム、11a……フラン
ジ部、11c……ドラム円盤部、12……電磁ブレーキ
(制動装置)、13……電動モータ(回転駆動源)、1
4……減速機構、30……第1太陽歯車、31……第1
遊星歯車、32……第1キャリア、33……内歯車、3
5……第2太陽歯車、36……第2遊星歯車、37……
第2キャリア、38……第3太陽歯車、39……第3遊
星歯車、40……内歯車、41……伝達軸
10 Stand, 11 Drum, 11a Flange, 11c Drum disk, 12 Electromagnetic brake (braking device), 13 Electric motor (rotary drive source), 1
4 ... reduction mechanism, 30 ... first sun gear, 31 ... first
Planetary gear, 32 first carrier, 33 internal gear, 3
5 ... second sun gear, 36 ... second planetary gear, 37 ...
Second carrier, 38 Third sun gear, 39 Third planetary gear, 40 Internal gear, 41 Transmission shaft
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−213594(JP,A) 特開 平11−322279(JP,A) 特開 平5−330793(JP,A) 実開 昭55−164294(JP,U) 実開 平5−46883(JP,U) 特公 平7−29751(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B66D 1/22,1/46 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-4-213594 (JP, A) JP-A-11-322279 (JP, A) JP-A-5-330793 (JP, A) 164294 (JP, U) JP 546883 (JP, U) JP 7-29751 (JP, B2) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B66D 1 / 22,1 / 46

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】(57) [Claims]
  1. 【請求項1】 回転駆動源と、該回転駆動源によって回
    転させられることにより巻取対象を巻き取る部材であっ
    て、中空部を有する円筒状のドラム部材とを備えた巻取
    装置であって、 前記ドラム部材の前記中空部に配置され、前記回転駆動
    源の発する回転力を減速する1または複数段の減速歯車
    機構を有する歯車装置であって、最終段の減速歯車機構
    として太陽歯車、およびその周囲に歯合される3以上の
    遊星歯車とを有する歯車装置を備え、 前記ドラム部材は、前記中空部の一端側を閉じるドラム
    円盤部を有しており、当該ドラム円盤部は前記3以上の
    遊星歯車のそれぞれと直接連結されており、これらの遊
    星歯車の回転移動により回転駆動されることを特徴とす
    る巻取装置。
    1. A winding device comprising: a rotary drive source; and a member for winding a target to be wound by being rotated by the rotary drive source, the cylindrical drum member having a hollow portion. A gear device which is disposed in the hollow portion of the drum member and has one or more stages of reduction gear mechanisms for reducing a rotational force generated by the rotary drive source, wherein a sun gear as a final stage reduction gear mechanism, and A gear unit having three or more planetary gears meshed around the drum unit, wherein the drum member closes one end of the hollow portion
    A winding device having a disk portion, wherein the drum disk portion is directly connected to each of the three or more planetary gears, and is rotationally driven by the rotational movement of these planetary gears.
  2. 【請求項2】 前記回転駆動源は、可変速制御が可能な
    電動モータであることを特徴とする請求項1に記載の巻
    取装置。
    2. The winding device according to claim 1, wherein the rotary drive source is an electric motor capable of performing variable speed control.
  3. 【請求項3】 前記回転駆動源の回転状態を検出する検
    出手段をさらに具備し、 前記電動モータの可変速制御では、前記検出手段の検出
    結果に応じたフィードバック制御が行われることを特徴
    とする請求項2に記載の巻取装置。
    3. The electric motor according to claim 2, further comprising a detection unit configured to detect a rotation state of the rotary drive source, wherein the variable speed control of the electric motor performs a feedback control according to a detection result of the detection unit. The winding device according to claim 2.
  4. 【請求項4】 前記回転駆動源またはこれに伴って回転
    する部材に接触する位置と、接触しない位置との間を移
    動可能に設けられる摩擦部材を有し、該摩擦部材の接触
    時には摩擦力により前記回転駆動源、またはこれに伴っ
    て回転する部材に制動力を付与する制動装置をさらに具
    備し、 前記制動装置は、前記ドラム部材の外部に配置されてい
    ることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載
    の巻取装置。
    4. A friction member provided movably between a position in contact with the rotary drive source or a member that rotates with the rotation drive source and a position not in contact with the rotation drive source. The apparatus according to claim 1, further comprising a braking device that applies a braking force to the rotary drive source or a member that rotates with the rotation driving source, wherein the braking device is disposed outside the drum member. 3. The winding device according to any one of 3.
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