JP3796175B2 - 巻上装置 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、フレームと、溝を有するロープドラムと、巻上モータと、ギヤと、ピニオンとを含む巻上装置に関するものであり、巻上モータが少なくとも部分的にロープドラムの内側に設置されており、ロープドラムは、フレームにその両端で支持されており、巻上モータおよびギヤは、ロープドラムの一端だけでフレームに支持されており、巻上モータおよびギヤがこの一端において、ピニオンを介してロープドラムを回転させる。
【０００２】
巻上装置は一般的にロープ巻上機の一部であり、ロープ巻上機は固定設置、またはトロリーによって軌道上を移動するかのいずれかである。巻上装置はまた荷揚げのために使用することができる。荷物の垂直移送を目的とするロープ巻上機においては、巻上装置の長さが大きな問題になる。なぜならば、長さによってトロリーの走行が制限されるからである。巻上装置の長さが大きいということは、ロープ巻上機の設計上の基本思想、すなわち力伝達ギヤを最適化するためにロープドラムの直径を最小化しようとする傾向から来るものであり、このためにロープドラムの長さが大きなものになり、したがって一般に使用される巻上げ高さとロープ巻付けを有するロープ巻上機全体の長さが大きくなる。ロープドラムの直径を最小化しようとする傾向に伴い、ロープドラムのピッチ円直径、すなわち溝の中心直径と巻上ロープの直径との比の値を、現行のロープ巻上機の最も一般的な運用範囲において要求される規格のうちの最小値に合致するように決めることが専ら意図的に行なわれてきた。したがって、ロープドラムのピッチ円の直径と巻上ロープの直径との比は典型的には、使用の激しさに依存して16〜25となり、これにより、ロープドラムの長さはロープドラムの直径よりも著しく大きくなっている。ロープドラムの長さが巻上装置およびロープ巻上機全体の長さの主要因であり、かつトロリー上に設置されたロープ巻上機の移動方向は一般的にロープドラムの長軸に平行であるために、ロープドラムの長さは、それがトロリーの運行を制限するために大きな問題である。さらに、ロープドラムの回転運動時に、ロープドラムの長軸方向において、長いロープドラム上の巻上ロープの出発点の移動が大きくなる。多重巻きロープを有するロープ巻上機では、巻上ロープの出発点が変位、すなわちドリフトする時、ロープドラムを離れる巻上ロープの、ロープドラムの長軸に対する出発角度が変化する。ドリフトが大きいほど、またロープ巻付けの多重度が大きいほど、出発角度の変化が大きくなる。ロープの種類によるが、出発角度の最大値は1.5°から４°である。最大値に近づくか、またはそれを超えると、巻上ロープの摩耗が増加する。巻上ロープのドリフト範囲が広いと、負荷の制御上の問題を生じ、かつ吊上げフックが捩れる傾向がある。巻上ロープのドリフトはまた、荷重支持構造の最適化に問題を生ぜしめる。なぜならば支持力が、巻上ロープのドラムからの出発点によって変動するためである。
【０００３】
巻上装置の長さを最小化するための従来の解決策は、巻上モータまたはギヤのいずれかを、またはその両方をピニオンと同様にロープドラムの内側に配置するか、もしくは巻上モータをロープドラムの傍に配置することを含んでいる。第一の選択肢によれば、巻上モータ、ギヤおよびピニオンをロープドラムの内側にロープドラムの長軸方向に設置することにより、巻上装置の最小の長さが達成されている。しかしロープドラムの直径をできるだけ小さくしているので、この解決策は、冷却スペースが小さいことにより巻上モータの著しい発熱の原因となる。この構造は、ロープドラムの両端に堅牢なフレームを必要とし、また中間シャフトが巻上モータとギヤとの間で振動に曝される。巻上モータをロープドラムの傍に配置することは、ロープ巻上機の幅を増すことになるが、ロープ巻上機の全長は、なおロープドラムの長さを基に決定される。
【０００４】
本発明の目的は、長軸方向に短い新型の巻上装置を提供することにある。
【０００５】
本発明に係わる巻上装置は、ロープドラムの長軸に平行でありかつ巻上モータの筐体によって規定される円筒と、ロープドラムとの間にピニオンが設置されていることを特徴としている。
【０００６】
本発明の基本思想は、積荷の垂直移送を目的とする巻上装置において、巻上モータが少なくとも部分的にロープドラムの内側に設置されており、ロープドラムは巻上装置のフレームに対して、その両端で支持されており、巻上モータと、巻上モータからの力をピニオンに伝達するギヤは、ロープドラムの一端だけでフレームに対して支持されていて、巻上モータおよびギヤがこの一端において、円筒とロープドラムとの間に設置されているピニオンを介して、ロープドラムを回転させ、円筒はロープドラムの長軸に平行であり、かつ巻上モータの筐体によって規定されることである。本発明の好ましい実施例によれば、ロープドラムの直径は巻上モータの直径よりも著しく大きい。本発明の好ましい第二の実施例によれば、巻上モータは、ロープドラムの内側にロープドラムの中心に関して非対称に設置される。本発明の好ましい第三の実施例によれば、ロープドラムの回転に必要なトルクはその周縁を経て、ロープドラムからの巻上ロープの出発点においてロープドラムに伝達される。
【０００７】
本発明の利点は、巻上装置の外形寸法およびこれによりロープ巻上機全体の外形寸法がロープドラムの長軸方向において小さいということである。ロープドラムの直径が従来の解決策に比して格段に大きいことにより、吊上げ高さを一定に保ちながら、格段に短いロープドラムを使用することが可能である。これによって積荷の吊上げおよび吊下げに伴う巻上ロープの水平方向の動きが小さくなり、したがって積荷の有害な水平方向の動きが軽減される。巻上ロープの水平方向の動きが小さいことにより、ロープの力はほぼ均一に荷重支持構造に配分されるので、小型軽量の支持構造が可能になるが、このことは、さらにロープ巻上機のトロリーおよびそれを支持する橋桁の寸法を決定するときにも利用することができる。巻上ロープのロープドラムからの出発角度が小さく、かつロープドラムのピッチ円直径とロープ直径との比を、一般に使用されていてかつ規格により許容されている最小値と比較して２倍ないし３倍の大きさとすることができるので、ロープの耐用期間が著しく増加する。さらにまた、巻上ロープの水平方向の動きが小さいことは、ロープ角度が小さいこととあいまって、ロープに支持される吊上げフックが捩れる危険性を効果的に軽減する。巻上ロープの水平方向の動きが小さいことにより、本発明に係わる巻上装置では、ロープ角度が４°を超えることなしに、12重までロープを重ね巻きできるロープ巻上機の構成が可能になる。ロープドラムの内径が巻上モータの外径よりも明らかに大きいため、かつ巻上モータとギヤがロープドラムの一端だけでフレームに対して支持されているために、ロープドラムの外側に設置された巻上モータに比し一層よい巻上モータへの換気を図ることができるので、巻上モータの過熱の問題がなくなる。本発明のさらなる利点は、構造上の変更が容易なことである。なぜならば、ロープドラムの長さが、それに取り付けられている巻上モータとギヤの支持には影響を与えないためである。巻上モータをロープドラムの中心に関して非対称に設置することにより、ギヤの設計上の自由度を増すことができる。さらに、ロープドラムの回転に必要なトルクがその周縁を経て、巻上ロープの、ドラムからの出発点においてロープドラムに伝達される場合には、巻上装置の巻上モータおよびそれに取り付けられたギヤの大きさを最適化することができ、またロープドラムの直径または長さのいずれかを変更することにより、吊上げ高さを変更することができる。
【０００８】
本発明を添付の図面を参照して、より詳細に説明する。
【０００９】
図１は、巻上装置１を部分断面図として概略的に示す。巻上装置１は、フレーム２とロープドラム３とを含む。ロープドラム３は両端で、ベアリング７を介してフレーム２に対して支持されている。ロープドラム３の外表面にはピッチ溝12が設けられており、巻上ロープはロープドラム３が回転中に、この溝へと導かれ、さらにロープドラム３に平行な単一面上へと導かれる。ロープドラム３の外径は溝12の全長にわたって本質的に一定である。簡明化のため、図１では巻上ロープを図示していない。巻上手段として巻上ロープの代りにチエーン、ベルトまたはその他同等の巻上手段を使用することができる。さらに巻上装置１は巻上モータ４を含み、巻上モータ４は、その長軸方向において少なくとも部分的にロープドラム３の内側に設置され、ロープドラム３の中心と巻上モータ４の中心が一致するようにされている。巻上モータ４に関連して、巻上モータ４の冷却用リブ材13が示されており、冷却用リブ材13は、巻上モータ４の筐体を取り巻いている。さらにまた、巻上装置１はギヤ５またはギヤシステム５を含む。ギヤ５またはギヤシステム５は巻上モータ４の力をピニオン６に伝達する。ピニオン６はロープドラム３と巻上モータ４との間に設置され、ロープドラム３を、その内周縁上にあるギヤリム８を介して回転させる。ピニオン６はロープドラム３の長軸方向において、部分的にロープドラム３と巻上モータ４の間に設置されている。ピニオン６はロープドラム３の長軸方向において、ロープドラム３と巻上モータ４との間の空間の完全に外側に設置することもできる。しかしピニオン６は少なくとも部分的に、ロープドラム３と巻上モータ４との間に設置することが好ましい。図１において、ギヤ５はロープドラム３の長軸方向において部分的にロープドラム３の内側に延びている。ギヤ５もまた、ギヤ５に必要とされる空間に応じて、ロープドラム３の完全に外側に設置することができるが、少なくとも部分的にロープドラム３の内側に設置することが好ましい。巻上モータ４およびギヤ５は、ロープドラム３のその端部だけでフレーム２に対して支持されており、この一端において巻上モータ４およびギヤ５がピニオン６を回転させるように配置されている。巻上モータ４をフランジ17により支持材14に取り付けることにより、巻上モータ４は支持材14によってフレーム２に対して支持されている。フランジ17の直径は一般的に冷却用リブ材13の直径よりも大きい。ギヤ５は巻上モータ４のフランジ17に対して支持されている。ギヤ５が支持材14に対して支持されるようにすることもできる。巻上モータ４およびギヤ５のフレーム２に対する支持を実現するには幾つかの方法があり、図１は、支持を実現する１つの選択肢を示すに過ぎない。ロープドラム３の内周縁上におけるピニオン６の位置は自由に決定することができるが、図３に示すように、すなわち巻上ロープ９がロープドラム３を離れる点である巻上ロープ９の出発点10に、ピニオン６を設置することが好ましい。
【００１０】
本発明の好ましい実施例によれば、図１の巻上装置１におけるロープドラム３の直径は、図２に示すように、巻上モータ４の筐体15の直径よりも実質的に大きくすることが可能であり、たとえば巻上モータ４の筐体15の直径が、ロープドラム３の直径の2/3となるようにすることが可能であり、これは換言すれば、ロープドラム３の直径が従来の解決策よりも格段に大きいということである。ロープドラム３の大きさは、ロープドラム３のピッチ円直径と巻上ロープ９の直径との比がたとえば30ないし60となるように、すなわち従来の解決策と比較すれと、その２倍ないし３倍となるように定めることができる。この比を60より大きくすることもできる。ロープドラム３上の巻上ロープ９のドリフトが、ロープドラム３のピッチ円直径よりも小さいかまたは等しくなるように、この大きさを決めることが好ましい。すなわちロープドラム３の長軸方向における溝12の長さＳが、最大でもロープドラム３のピッチ円直径に等しいことが好ましい。
【００１１】
図２は、本発明に係わる第二の巻上装置１の原理図を、部分断面図として概略的に示す。簡明化のため、図２は、図２に係わる実施例の最も主要な部品のみを示している。巻上モータ４の筐体15は、巻上モータ４の位置において、および破線16で示されるその仮想的な延長上において、ロープドラム３の長軸に平行な円筒面を規定している。ピニオン６は、破線16で示される前記の円筒面とロープドラム３との間に設置されている。ロープドラム３の長軸方向において、巻上モータ４の冷却リブ材13用のスペースが必要であるため、ピニオン６は、巻上モータ４とロープドラム３との間のスペースの外側に設置されている。巻上モータ４の冷却リブ材13の大きさは、巻上モータ４の冷却上の要求に従って決められる。冷却リブ材13を短くし、かつ巻上モータ４の末端のフランジ17を成形して、ピニオン６を巻上モータ４の筐体15とロープドラム３との間に設置するのに十分なスペースができるようにすることが可能であり、これは換言すれば、ピニオン６を巻上モータ４の筐体15とロープドラム３との間に設置することができるということである。図２においては、巻上モータ４の力をピニオン６に伝達するギヤ５は、完全にロープドラム３の内側に配置されている。
【００１２】
図３は、本発明に係わる第三の巻上装置１の原理図を、巻上装置の端部から見て概略的に示す。簡明化のため、図３は、図３に係わる実施例の最も主要な部分のみを示す。図３において巻上モータ４は、ロープドラム３の中心11に関して非対称に設置されており、かつピニオン６はロープドラム３と巻上モータ４との間に設置されている。図３はまた、ロープドラム３上における巻上ロープ９の出発点10をピニオン６の点に置く方法を示しており、これにより巻上装置１の巻上モータ４およびそれに取り付けられたギヤ５の大きさを最適化することができる。しかしながら、巻上ロープ９の、ドラムからの出発点10をピニオン６の点に置かなければならないというわけではない。
【００１３】
図３は、巻上モータ４をロープドラム３の内側に非対称に設置するための一例を示すに過ぎない。図３に示された配置と異なるように、巻上モータ４をロープドラム３の中心11に関して非対称に配置することも可能である。ピニオン６を、巻上ロープ９のドラムからの出発点10に配置することが好ましいが、これが不可欠ということではない。
【００１４】
図面およびそれに関連する明細書は、本発明の思想を説明することを目的とするものに過ぎない。本発明の詳細は特許請求の範囲内で変更可能である。巻上装置１の使用範囲はいずれにせよ限定されるものではなく、かつ巻上装置１は固定設置もしくはトロリー上設置のいずれかが可能である。本発明に係わる巻上装置１は、ロープ巻上機のロープ巻付け構造を限定するものではなく、また巻上ロープ９の数量を限定するものでもない。巻上装置１で使用されるギヤ５は自由に選択可能であり、かつピニオン６は必ずしも別個の部品とする必要はなく、ギヤ５の一部とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明に係わる巻上装置の一実施例の概略図を部分断面図として示す。
【図２】 図２は、本発明に係わる巻上装置の第二の実施例の概略原理図を部分断面図として示す。
【図３】 図３は、巻上装置の端部から見た本発明に係わる巻上装置の第三の実施例の概略原理図を示す。

Claims (9)

1. フレームと、溝を備えたロープドラムと、巻上モータと、ギヤと、ピニオンとを含み、前記巻上モータは少なくとも部分的に前記ロープドラムの内側に配置されており、該ロープドラムは前記フレームに対してその両端で支持されており、前記巻上モータおよび前記ギヤは前記ロープドラムの一端だけで前記フレームに対して支持されており、この一端において前記巻上モータおよび前記ギヤが前記ピニオンを介して前記ロープドラムを回転させる巻上装置において、前記ピニオンは、前記ロープドラムの長軸方向において、該ロープドラムの内周縁と前記巻上モータとの間に少なくとも部分的に配置されていることを特徴とする巻上装置。
2. 請求項１に記載の巻上装置において、前記ロープドラムの直径が、前記巻上モータの筐体の直径よりも明らかに大きいことを特徴とする巻上装置。
3. 請求項１または２に記載の巻上装置において、前記ロープドラムの長軸方向における該ロープドラムの溝の長さは、最大でも該ロープドラムのピッチ円直径に等しいことを特徴とする巻上装置。
4. 請求項３に記載の巻上装置において、前記ロープドラムのピッチ円直径と前記巻上ロープの直径との比が少なくとも30であることを特徴とする巻上装置。
5. 請求項３または４に記載の巻上装置において、前記ロープドラムのピッチ円直径と前記巻上ロープの直径との比が30ないし60であることを特徴とする巻上装置。
6. 請求項１から５までのいずれかに記載の巻上装置において、前記巻上モータは、前記ロープドラムの中心に関して非対称に配置されていることを特徴とする巻上装置。
7. 請求項１から６までのいずれかに記載の巻上装置において、前記ピニオンは、前記巻上ロープのドラムからの出発点に配置されていることを特徴とする巻上装置。
8. 請求項１から７までのいずれかに記載の巻上装置において、前記ギヤは、少なくとも部分的に前記ロープドラムの内側にあることを特徴とする巻上装置。
9. 請求項１から８までのいずれかに記載の巻上装置において、前記ピニオンは、前記ギヤの一部であることを特徴とする巻上装置。

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