JP3499021B2 - 索条式搬送機におけるウインチドラムのブレーキ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、木材の切出し等に使用
される索条式搬送機におけるウインチドラムのブレーキ
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の索条式搬送機に用いられるウイ
ンチのドラムは、停止時には必ずブレーキが効いて逆動
が防がれるブレーキ構造が要求される。このため、本出
願人は、ウインチドラム駆動系にテーパ部とストレート
部とからなる爪クラッチ同士を噛み合わせた機構を採用
し、一定以上の駆動トルクを要したときにテーパ部が滑
ってブレーキを解放するとともに、ウインチドラム駆動
軸を駆動するブレーキ装置を特願平５−３１１２１３号
として提案している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、先の提
案のものは、ブレーキが効くまでに比較的大きなタイム
ラグがあるものであった。従って、この間も荷物は降下
し、その慣性が大きいと、ミッション内のギアが逆動さ
れてブレーキが効いたときにはその回転力で爪クラッチ
を再度作動させてブレーキを再解放する事態が生ずるこ
ともあった。本発明は、このような課題を解決するもの
であり、要は、ウインチドラムの回転を止めなければな
らないときには確実にブレーキを効かせることができる
ウインチドラムのブレーキ装置を提案するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】以上の課題の下、本発明
は、側面に爪が形成されて強制駆動される駆動ギアと、
駆動ギアの爪と正逆に際して一定の位相差をもって噛み
合う爪を一側面に形成し、他側面に山部と谷部を交互に
形成してウインチドラム駆動軸に結合されるブレーキカ
ムと、駆動ギアの爪と上記位相差をもって噛み合う爪を
有し、かつ、ブレーキカムと相対回転可能に設けられる
とともに、ブレーキカムの他側面との間でボールを挟ん
で反ブレーキカム側に設けられるブレーキ板に押圧可能
に設けられるプッシュプレートとを有する索条式搬送機
におけ るウインチドラムのブレーキ装置において、谷部
と山部との間隔を駆動ギアの爪とブレーキカム及びプッ
シュプレートの爪の位相差の範囲内に設定し、駆動ギア
が正転しているときは、ボールは谷部にあって駆動ギア
の爪がブレーキカムの爪を押しており、回転が止むと、
吊り荷の荷重でブレーキカムの爪が駆動ギアの爪を押し
て逆転し、ボールは山部に移動してプッシュプレートを
ブレーキ板に押し付けてブレーキを効かし、駆動ギアが
逆転すると、駆動ギアの爪がプッシュプレートの爪を押
してボールを再度谷部に戻してブレーキを解放すること
を特徴とする索条式搬送機におけるウインチドラムのブ
レーキ装置を提供する。

【０００５】

【作用】以上の手段をとることにより、則ち、本ブレー
キ装置は、ブレーキカムとボールとによるくさび作用で
ブレーキを効かすものであるから、ウインチドラム駆動
軸に吊り荷の荷重等によるいかに大きな逆起動力等が発
生しても、ブレーキを再度解放するといったような事態
は発生しない。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図７は索条式搬送機の使用状態を示す説明図であ
るが、この索条式搬送機は、山林等における二つの固定
点（例えば、強固な樹木）の間に主索１０と走行索１２
とを張り掛け、主索１０で機体を吊支し、走行索１２を
手繰って移動するものである。

【０００７】図５は索条式搬送機の側面図、図６は平面
図であるが、機体を構成する機枠フレーム１４に前後二
箇所吊支ドラム１６を取り付け、吊支ドラム１６を主索
１０にかけて機枠フレーム１４を移動自在に吊り下げて
いる。尚、一方の吊支ドラム１６は機枠フレーム１４に
固定するが、他方の吊支ドラム１６は機枠フレーム１４
から水平に延びる伸縮可能なアーム１８を取り付け、こ
のアーム１８に取り付けてある。これにより、非使用時
はアーム１８を縮短させておけばよく、スペースを小さ
くできる。

【０００８】更に、機枠フレーム１４にはエンジン２０
及びミッション２２で動力を伝達される走行ドラム２４
も取り付けられており、走行索１２は走行ドラム２４に
２〜３回巻回されている。これにより、走行ドラム２４
を駆動すると、機体は移動できることになる。機枠フレ
ーム１４にはこの他にウインチドラム２６も設けられて
おり、ウインチドラム２６から巻き出したワイヤ２８は
アーム１８の先端に取り付けられたガイドローラ３０で
案内されて下方に繰り出している。ガイドローラ３０を
アーム１８の先端に取り付けたことにより、ウインチド
ラム２６とガイドローラ３０との間隔が離れて乱巻きが
防止できる。

【０００９】図３はミッション２２の模式図であるが、
ミッション２２には入力軸３２、第一伝動軸３４、第二
伝動軸３６、更に、同芯の走行系伝動軸３８とウインチ
ドラム駆動軸４０が設けられている。このうち、入力軸
３２にはバネクラッチ式の高低変速機構４２が、第一伝
動軸３４にはスライドクラッチ式の正逆回転切換機構４
４が、第二伝動軸３６には走行系伝動軸３８とウインチ
ドラム駆動軸４０とを選択するスライドクラッチ式の選
択機構４６が設けられている。

【００１０】以上により、エンジン２０の動力は、テン
ションアーム式のクラッチ機構４８を介してミッション
２２の入力軸３２に伝えられ、高低変速機構４２と正逆
回転切換機構４４とによって高低、正逆のいずれかの回
転数で第一伝動軸３４から第二伝動軸３６に伝えられ、
選択機構４６によって走行系伝動軸３８かウインチ系伝
動軸４０かに伝えられる。ところで、走行系伝動軸３８
とウインチドラム駆動軸４０には上流側から動力が伝達
されたときにブレーキを解放し、そうでないときはブレ
ーキが効くブレーキ装置５１、５０がそれぞれ組み込ま
れている。尚、各ブレーキ装置５１、５０の詳細につい
ては後述する。

【００１１】図４はミッション２２から走行ドラム２４
及びウインチドラム２６への動力伝達を示す模式図であ
るが、ミッション２２と走行ドラム２４及びウインチド
ラム２６との間に同芯のカウンター軸５２、５４を二本
設け、各々走行系伝動軸３８とウインチドラム駆動軸４
０からチェン伝動機構５６、５８によって動力を受ける
ようになっている。

【００１２】尚、走行ドラム２４は走行動力軸５３に取
り付けられており、走行動力軸５３はカウンター軸５２
からチェン伝動機構６０、６２で高低に減速された回転
数で回転させられるようになっている。そして、どちら
の回転数を選択するかは、カウンター軸５２に組み込ま
れたクラッチ機構６４を操作して選択する。このクラッ
チ機構６４の操作は手動操作による切換レバー６８によ
って行う。

【００１３】この他、本例では、走行動力軸５３には主
索１０や走行索１２を最初に張るときに使用する張りド
ラム２５も取り付けられている。更に、ウインチドラム
２６にはカウンター軸５４からクラッチ機構６６によっ
て動力が伝達されるようになっている。

【００１４】以上のクラッチ機構４８、正逆回転切換機
構４４、選択機構４６及びクラッチ機構６６はラジコン
（登録商標、以下同じ）で制御することは前述したが
（その詳細はここでは省略する）、これを可能にするた
め、各機構を操作するそれぞれの操作具７０、７２、７
４、７６を電動シリンダ７８、８０、８２、８４で作動
させ、これに電気的信号を送って制御している。

【００１５】従って、走行ドラム２４の回転数の選択も
ラジコンで操作する必要があるのではないかとも思える
が、図７を見てもわかるように、Ａの場合は傾斜が急、
Ｂの場合は緩というように搬送機を設置する箇所によっ
て勾配が急であるか緩やかであるかはすぐわかる。従っ
て、高速移動が必要か低速移動でよいかは予見できるか
ら、この操作は切換レバー６８による手動操作で充分な
のである。

【００１６】図１は前述したウインチ系のブレーキ装置
５０の断面図であるが、選択機構４６によって第二伝動
軸３６から動力を断続される駆動ギア８６をウインチド
ラム駆動軸４０に遊嵌する一方、これに対面させてブレ
ーキカム８８をウインチドラム駆動軸４０に固嵌する。
ブレーキカム８８の外方にはプッシュプレート９０をブ
レーキカム８８に対面させてハウジング９２に回転可能
に取り付ける。プッシュプレート９０はハウジング９２
内を摺動してこれと駆動ギア８６に固嵌されたブレーキ
ホイル９４との間に介装される多板のブレーキ板９６に
押圧可能になっている。

【００１７】図２はブレーキカム８８とプッシュプレー
ト９０との関係を示す説明図であるが、ブレーキカム８
８のプッシュプレート９０側側面には山部８８ａと谷部
８８ｂとが交互に斜面で形成されており、この側面とプ
ッシュプレート９０との間にはボール９８が挟まれてい
る。尚、ボール９８はブレーキカム８８の外周に遊嵌さ
れるリテーナ１００でその位置がずれないようにしてあ
る。駆動ギア８６とブレーキカム８８及びプッシュプレ
ート９０との対向面には図２に示すような配置でそれぞ
れ爪８６ａ、８８ｃ、９０ａが形成されている。

【００１８】次に、以上の構成による本発明のブレーキ
装置５０の作動を図２によって説明する。（ａ）はウイ
ンチドラム２６を正転させての巻上時であるが、このと
き、駆動ギア８６は正回転して爪８６ａ、８８ｃを介し
てブレーキカム８８を回転させる。ブレーキカム８８が
回転すると、ボール９８はブレーキカム８８の側面の山
部８８ａから谷部８８ｂへと移り、プッシュプレート９
０によるブレーキ板９６の押圧を緩めてウインチドラム
駆動軸４０を正転させることになる。

【００１９】（ｂ）は停止時であるが、このとき、荷の
重量がかかってブレーキカム８８が逆回転しようとする
と、ボール９８はブレーキカム８８の側面の谷部８８ｂ
から山部８８ａへと移り、プッシュプレート９０はブレ
ーキ板９６を押圧してウインチドラム駆動軸４０をブレ
ーキ（ロック）する。

【００２０】（ｃ）はウインチドラム２６を逆転させて
の巻下時であるが、このとき、駆動ギア８６を逆回転さ
せると、その爪８６ａはプッシュプレート９０の爪９０
ａに先に当たってこれを逆回転させる。すると、ボール
９８はブレーキカム８８の側面の山部８８ａから谷部８
８ｂへと移り、プッシュプレート９０によるブレーキ板
９６の押圧を緩めてウインチドラム駆動軸４０を逆転さ
せることになる。

【００２１】ところで、このとき、荷の重量によってウ
インチドラム駆動軸４０に駆動ギア８６からの逆回転力
より早い逆回転力が発生すると、前記（ｂ）と同様な状
態になってボール９８はブレーキカム８８の側面の谷部
８８ｂから山部８８ａへと移ってウインチドラム駆動軸
４０にブレーキを与える。このようにして、結局、ウイ
ンチドラム駆動軸４０は駆動ギア８６の逆回転力の速さ
でしか逆転しないことになる。

【００２２】一方、走行系のブレーキ装置５１を図３を
基に説明すると、要するに、走行系伝動軸３８に遊嵌さ
れて選択機構４６から駆動力を供給される駆動ギア５５
によってクラッチ構造５７を介して断続自在に駆動され
るブレーキ盤５９を走行系伝動軸３８にスライド自在に
固嵌し、ブレーキ盤５９とケースとの間に設けられた多
板ブレーキ構造６１を作用させてブレーキを効かすもの
である。この場合、ブレーキ盤５９をスプリング６３に
よって駆動ギア５５側に付勢しておくとともに、この状
態のときに多板ブレーキ構造６１が圧接し合う（ブレー
キが効く）構造にしておくのである。

【００２３】そして、クラッチ構造５７に、ブレーキ盤
５９が駆動ギア５５に最接近したときのみ、ブレーキ盤
５９を僅か離すような力が働くようにしたものである。
具体的には、クラッチ構造５７を爪クラッチにし、爪ク
ラッチの互いの根元部を斜面にするようなものが考えら
れる。これにより、駆動ギア５５への駆動力が断たれる
と、ブレーキ盤５９はスプリング６３の作用で駆動ギア
５５側へ寄って多板ブレーキ構造６１を働かすが、駆動
ギア５５に駆動力が再度供給されると、前記した離反力
が働いてブレーキ盤５９を離し、走行系伝動軸３８は駆
動可能になるのである。

【００２４】図８は本発明の他の実施例を示すウインチ
ドラム２６の要部断面側面図であるが、本例のものは、
要するに、ワイヤ２８の乱巻き等による弛みを検出でき
るようにしたものである。具体的には、ウインチドラム
２６の近傍のワイヤ２８巻出し側に水平軸１０２の回り
を上下回動可能なセンサアーム１０４を設けるととも
に、センサアーム１０４にローラ１０６を水平に取り付
け、このローラ１０６の下側を通してワイヤ２８を巻き
出すようにしたものである。

【００２５】一方、センサアーム１０４に感知片１０８
を取り付け、感知片１０８の一定量降下をマイクロスイ
ッチ１１０で検出するようにしたものである。即ち、ワ
イヤ２８の張力が失われ、ローラ１０６、即ち、感知片
１０８が降下するとこれをマイクロスイッチ１１０が検
出するのである。尚、マイクロフイッチ１１０作動する
と、ウインチドラム２６の駆動停止といった適宜な措置
が取られるようになっている。

【００２６】

【発明の効果】以上、本発明は、ブレーキカムとプッシ
ュプレートとの間にボールをくさび作用で挟んでブレー
キを効かすものであるから、ウインチドラム駆動軸にい
かに大きな逆起動力等が発生しても、ブレーキを再度解
放するといったような事態は発生しない。又、その作動
は極めて短い時間になされるので、停止指令を与えてか
らの降下量が少なくて済む。更に、ブレーキカムとプッ
シュプレート及びボールといった数少ない部材で足りる
から、コスト安く製作できるといった種々優れた効果が
期待できるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示すブレーキ装置の要部断面
図である。

【図２】本発明の実施例を示すブレーキ装置の作動説明
図である。

【図３】本発明の実施例を示すミッションの模式図であ
る。

【図４】本発明の実施例を示す走行ドラムへの駆動系の
模式図である。

【図５】本発明の実施例を示す索条式搬送機の側面図で
ある。

【図６】本発明の実施例を示す索条式搬送機の平面図で
ある。

【図７】本発明の実施例を示す索条式搬送機の使用状態
の説明図である。

【図８】本発明の他の実施例を示すウインチの要部断面
図である。

【符号の説明】

２６ ウインチドラム ２８ ワイヤ ４０ ウインチドラム駆動軸 ８８ ブレーキカム ８８ａブレーキカムに形成される山部 ８８ｂブレーキカムに形成される谷部 ９０ プッシュプレート ９６ ブレーキ板 ９８ ボール １０４ センサーアーム １０６ ローラ １１０ マイクロスイッチ

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B66C 21/00 B66D 1/54 B66D 5/14 B66C 13/23

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 側面に爪が形成されて強制駆動される駆
   動ギアと、駆動ギアの爪と正逆に際して一定の位相差を
   もって噛み合う爪を一側面に形成し、他側面に山部と谷
   部を交互に形成してウインチドラム駆動軸に結合される
   ブレーキカムと、駆動ギアの爪と上記位相差をもって噛
   み合う爪を有し、かつ、ブレーキカムと相対回転可能に
   設けられるとともに、ブレーキカムの他側面との間でボ
   ールを挟んで反ブレーキカム側に設けられるブレーキ板
   に押圧可能に設けられるプッシュプレートとを有する索
   条式搬送機におけるウインチドラムのブレーキ装置にお
   いて、谷部と山部との間隔を駆動ギアの爪とブレーキカ
   ム及びプッシュプレートの爪の位相差の範囲内に設定
   し、駆動ギアが正転しているときは、ボールは谷部にあ
   って駆動ギアの爪がブレーキカムの爪を押しており、回
   転が止むと、吊り荷の荷重でブレーキカムの爪が駆動ギ
   アの爪を押して逆転し、ボールは山部に移動してプッシ
   ュプレートをブレーキ板に押し付けてブレーキを効か
   し、駆動ギアが逆転すると、駆動ギアの爪がプッシュプ
   レートの爪を押してボールを再度谷部に戻してブレーキ
   を解放することを特徴とする索条式搬送機におけるウイ
   ンチドラムのブレーキ装置。
2. 【請求項２】 ウインチドラムの傍に、ウインチドラム
   から巻き出るワイヤの上側に当接するローラを有するセ
   ンサーアームを上下動可能に取り付けるとともに、セン
   サーアームの一定量降下をマイクロスイッチで検出する
   ことを特徴とする請求項１の索条式搬送機におけるウイ
   ンチドラムのブレーキ装置。