JP4142393B2 - ワイヤ巻取装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スタッカクレーン等荷役機械に装備されるワイヤ巻取装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
スタッカクレーン等の荷役機械では、ワイヤを介して荷物を昇降させており、ワイヤを巻取り或は繰出す為のワイヤ巻取装置を具備している。
【０００３】
ワイヤ巻取装置を具備する荷役機械の１つであるスタッカクレーンについて図５により概略を説明する。尚、図示していないが、スタッカクレーンの左右には荷物を格納する棚が設けられている。
【０００４】
床面に走行レール１が敷設され、天井側に該走行レール１に対向してガイドレール２が設けられ、前記走行レール１に走行可能にスタッカクレーン３が軌乗し、該スタッカクレーン３の上端は前記ガイドレール２にガイドされている。
【０００５】
前記スタッカクレーン３は門型フレーム４を有し、該門型フレーム４の下部には前記走行レール１に軌乗する前後２つの走行車輪５を有し、該走行車輪５の一方にはモータ、減速器等から構成される走行駆動部６が連結されている。前記門型フレーム４の上端にはガイドローラ７が設けられ、該ガイドローラ７は前記ガイドレール２にガイドされて移動可能となっている。
【０００６】
前記門型フレーム４の上端には、前後２個宛のプーリ８，９，１０，１１が設けられ、前記門型フレーム４の下部にはワイヤ巻取装置１３が設けられている。該ワイヤ巻取装置１３は巻取ドラム１４、該巻取ドラム１４に減速器（図示せず）を介して連結された昇降モータ１５を有する。
【０００７】
前記巻取ドラム１４には荷役用ワイヤ１６が巻付けられており、前記巻取ドラム１４より延出した２本の前記荷役用ワイヤ１６は前記プーリ８，９及びプーリ８、プーリ１０を掛回されて垂下し、ケージフレーム１７を吊下げている。該ケージフレーム１７は昇降ガイドローラ１８を介して前記門型フレーム４に昇降自在にガイドされている。
【０００８】
前記ケージフレーム１７には２本のカウンタウェイト用ロープ２２の一端が係着され、該カウンタウェイト用ロープ２２は前記プーリ９、プーリ１１を駆回って垂下し、前記カウンタウェイト用ロープ２２の他端にカウンタウェイト２３が係着され、該カウンタウェイト２３は前記門型フレーム４に沿って昇降自在となっている。前記ケージフレーム１７にはフォークユニット１９を介して荷物２１が載置される様になっている。
【０００９】
而して、前記ケージフレーム１７に前記荷物２１を載置し、前記スタッカクレーン３が荷役位置迄走行し、前記ワイヤ巻取装置１３が所定高さ迄前記ケージフレーム１７を昇降させ、前記フォークユニット１９により図示しない所定の棚に前記荷物２１を格納、或は格納されている荷物２１を払出す。
【００１０】
前記ワイヤ巻取装置１３は、前記ケージフレーム１７を昇降させる為に、前記巻取ドラム１４を回転させ、前記荷役用ワイヤ１６を巻取り、或は繰出す作業を行うが、前記巻取ドラム１４の起動停止時に伴い、前記荷役用ワイヤ１６に張力の変動が発生する。
【００１１】
特に、荷ずれ等が発生し、前記ワイヤ巻取装置１３を非常停止した場合、前記荷役用ワイヤ１６には張力の大きな変動が発生する。
【００１２】
前記巻取ドラム１４のワイヤ巻取面には螺旋状に巻取溝（図示せず）が形成され、前記荷役用ワイヤ１６は前記巻取溝に沿って巻取られるが、上記した様な張力の大きな変動が生じると、前記荷役用ワイヤ１６が前記巻取溝から外れ、乱巻状態が発生する場合がある。乱巻状態になると前記ケージフレーム１７に傾きを生じたり、或は昇降ができなくなる虞れがある。
【００１３】
従来、前記荷役用ワイヤ１６に張力の変動があった場合にも、前記荷役用ワイヤ１６が前記巻取溝から外れない様にする為に、乱巻防止手段が設けられている。
【００１４】
従来の乱巻防止手段は、前記巻取ドラム１４のワイヤ巻取面と平行にワイヤ浮上がり防止バーを設けたものである。該ワイヤ浮上がり防止バーは正常に巻取られた荷役用ワイヤ１６と僅かな隙間を持つ様に設けられており、該荷役用ワイヤ１６が前記巻取溝の深さ以上に浮上がることを防止している。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
然し乍ら、上記した従来の乱巻防止手段では、荷役用ワイヤに張力の大きな変動が発生し、荷役用ワイヤがばたついた場合等では、やはり荷役用ワイヤが巻取溝から外れる可能性があった。
【００１６】
本発明は斯かる実情に鑑み、荷役用ワイヤに張力の大きな変動があった場合も、巻取状態に変化を与えることなく、正常な巻取を可能とするものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、巻取ドラムと同心に弛取りアームを回転自在に設け、該弛取りアームの一端部に荷役用ワイヤに当接する揺動バーを設け、前記弛取りアームの他端部に該弛取りアームを前記荷役用ワイヤ巻取方向に付勢するウェイトを設けたワイヤ巻取装置に係り、又定常状態で前記揺動バーが荷役用ワイヤに当接し、前記揺動バーが前記荷役用ワイヤから離反する方向の前記弛取りアームの回転を拘束するストッパを具備するワイヤ巻取装置に係るものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態を説明する。
【００１９】
図１〜図３は本発明に係るワイヤ巻取装置を示しており、図１〜図３に於いて、図５中で示したものと同等のものには同符号を付してある。
【００２０】
門型フレーム４の下部にワイヤ巻取装置１３が設けられている（図５参照）。
【００２１】
前記門型フレーム４に取付け台２５が固着され、該取付け台２５に減速器２６が固着され、該減速器２６に昇降モータ１５が取付けられている。前記減速器２６からは左右にドラム回転軸２７が突出しており、該ドラム回転軸２７に巻取ドラム１４（図３では一方を省略している）のボス１４ａが嵌合し、固着されている。該ボス１４ａに前記ドラム回転軸２７と同心のアーム支持軸２８が固着され、該アーム支持軸２８に弛取りアーム２９がボス部２９ａを介して回転自在に嵌合されている。
【００２２】
前記弛取りアーム２９はくの字状をしており、該弛取りアーム２９の一端部にウェイト３１が取付けられている。該ウェイト３１は鉄製等の金属円板が所要枚数固定されたものであり、枚数の調整で該ウェイト３１の重量を調整できる様になっている。又、前記弛取りアーム２９の他端部には揺動バー３２が前記アーム支持軸２８と平行に設けられ、該揺動バー３２と対向して補助バー３３が設けられている。
【００２３】
前記揺動バー３２は、前記アーム支持軸２８と平行な片持軸３４が前記弛取りアーム２９の先端部に固着され、前記片持軸３４に外筒３５が軸受３６を介して回転自在に設けられている。前記補助バー３３と前記外筒３５との間には荷役用ワイヤ１６が自在に通過し得る間隔が設けられ、前記補助バー３３の先端と前記片持軸３４の先端とは連結プレート３７により連結されている。
【００２４】
前記減速器２６の反門型フレーム４側の上端部に固定具３８が固着され、該固定具３８に横バー３９が取付けられている。該横バー３９は前記巻取ドラム１４のワイヤ巻取面に対向する様に張出しており、又該巻取ドラム１４のワイヤ巻取面に対向する様に固定バー４１が前記横バー３９に設けられている。前記固定バー４１は図示していないが、前記揺動バー３２と同様に回転自在な外筒を有し、プーリ８と巻取ドラム１４を結ぶ接線よりは該巻取ドラム１４中心側に位置し、通常の巻取動作では前記荷役用ワイヤ１６が前記固定バー４１には接しない様になっている。
【００２５】
前記取付け台２５の左右にストッパ保持ビーム４２，４２が取付けられ、該ストッパ保持ビーム４２は前記アーム支持軸２８と平行に延び、先端が前記ウェイト３１の上方に達している。前記ストッパ保持ビーム４２の先端部をボルト４３が螺通し、該ボルト４３の下端にストッパ４４が設けられている。該ストッパ４４にはゴム或は合成樹脂等の緩衝機能を有している材質が使用され、前記ボルト４３を回転することで、前記ストッパ４４の上下方向の位置を調整できる様になっている。又、図示していないが前記ボルト４３にはロックナットが設けられており、前記ボルト４３を所望の位置で固定できる様になっている。
【００２６】
以下、作動について説明する。
【００２７】
前記荷役用ワイヤ１６に張力が作用し弛みがない場合は、該荷役用ワイヤ１６は前記プーリ８と巻取ドラム１４を結ぶ接線上に略位置している。
【００２８】
この状態では、前記荷役用ワイヤ１６は前記固定バー４１に接触しないで前記巻取ドラム１４に巻取られる。又、前記揺動バー３２の前記外筒３５が前記荷役用ワイヤ１６に所定の押圧力で接する。該押圧力は、前記ウェイト３１によって発生する前記弛取りアーム２９の回転力で決定される。更に、前記ウェイト３１は前記ストッパ４４に当接した状態となっている。前記ウェイト３１が前記ストッパ４４に当接することで、前記弛取りアーム２９の図１中反時計方向の回転が拘束され、前記揺動バー３２は前記荷役用ワイヤ１６が前記巻取ドラム１４から離反する方向を規制する。
【００２９】
次に、前記弛取りアーム２９には前記ウェイト３１による時計方向の回転力が常時作用しているので、前記荷役用ワイヤ１６に弛みが発生すると、前記弛取りアーム２９が時計方向に回転する。
【００３０】
前記固定バー４１は前記荷役用ワイヤ１６の横移動を拘束するので、前記揺動バー３２が回転することで、該揺動バー３２は、図１中２点鎖線で示す様に前記荷役用ワイヤ１６を前記巻取ドラム１４に巻付ける様にたぐり寄せると共に前記荷役用ワイヤ１６に所定の張力を作用させる。而して、該荷役用ワイヤ１６が前記巻取ドラム１４のワイヤ巻取面から離反すること、即ち前記荷役用ワイヤ１６が前記巻取ドラム１４の溝から外れることを防止する。
【００３１】
又、前記荷役用ワイヤ１６に張力が発生すると、前記ウェイト３１による回転力に抗して前記弛取りアーム２９が反時計方向に回転され、該弛取りアーム２９は図１の実線で示す位置に復元する。尚、張力が急激に発生し、前記弛取りアーム２９に反時計方向の回転力が瞬間的に与えられた場合も、前記ウェイト３１が前記ストッパ４４に当接して、反時計方向の回転を拘束するので、前記揺動バー３２は前記荷役用ワイヤ１６のばたつきを抑え、該荷役用ワイヤ１６が前記巻取ドラム１４のワイヤ巻取面から離反することを防止する。
【００３２】
而して、前記弛取りアーム２９の作用で、張力に変動があった場合でも、前記荷役用ワイヤ１６に弛みが生じることなく、該荷役用ワイヤ１６が前記巻取ドラム１４の溝から外れることがなくなる。
【００３３】
上記した弛取りアーム２９によるたぐり寄せ量、又該弛取りアーム２９が前記荷役用ワイヤ１６に与える張力等は、前記弛取りアーム２９のアーム長さ、前記ウェイト３１の重さ等で決定されるが、以下の様に算出される。
【００３４】
図４を参照して説明する。
【００３５】
前記巻取ドラム１４の中心から前記固定バー４１迄の垂直距離をｌｐ、たぐり寄せ量をＬ、前記巻取ドラム１４の直径をＤ、定常状態での前記揺動バー３２と前記巻取ドラム１４中心を結ぶ線が水平線となす角度（ウェイト取付角）ψ1 、前記弛取りアーム２９の回転角（揺動バー取付角）ψ2 、前記揺動バー３２の回転半径をｌｒ、前記ウェイト３１の回転半径をｌｗ、前記ウェイト３１の重量をｗとする。
【００３６】
たぐり寄せ量Ｌは図４中に表されるｌ1 、ｌ2 、ｌｐから式（１）として表される。
Ｌ＝（ｌ1 ＋ｌ2 ）−ｌｐ…（１）
【００３７】
又、前記ウェイト３１の回転半径ｌｗは式（２）として表される。
ｌｗ＝１／３［ｇ・ｃｏｓψ1 ／（３ψ1 −９０°）］…（２）
【００３８】
更に、前記ウェイト３１の重量ｗは前記荷役用ワイヤ１６が前記揺動バー３２によりたぐり寄せられた状態での水平線との角度ψ3 、ワイヤに掛る張力をＴ1 とすると、式（３）として表される。
ｗ＝（Ｔ1 ｃｏｓψ3 ・ｌｒｓｉｎψ2 ）／（ｌｗｃｏｓψ1 ）…（３）
【００３９】
而して、前記ψ3 を８０°〜９０°程度に設定して、Ｌ、ｌｗ、ｗ等を設定する。尚、前記ドラム１４の直径をＤ、揺動バー３２の回転半径をｌｒ等は設計の過程で順次決定される。
【００４０】
【発明の効果】
以上述べた如く本発明によれば、巻取ドラムと同心に弛取りアームを回転自在に設け、該弛取りアームの一端部に荷役用ワイヤに当接する揺動バーを設け、前記弛取りアームの他端部に該弛取りアームを前記荷役用ワイヤ巻取方向に付勢するウェイトを設けたので、前記弛取りアームは荷役用ワイヤの弛みを取り所定の張力を維持し、荷役用ワイヤに大きな張力の変動があった場合も、巻取状態に変化を与えることなく、正常な巻取を可能とする。
【００４１】
又、定常状態で前記揺動バーが荷役用ワイヤに当接し、前記揺動バーが前記荷役用ワイヤから離反する方向の前記弛取りアームの回転を拘束するストッパを具備するので、定常作動時には弛取りアームが荷役用ワイヤが巻取ドラムから離反する方向にばたつくのを抑制する等の優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す正面図である。
【図２】本発明の実施の形態を示す平面図である。
【図３】本発明の実施の形態を示す左側面図である。
【図４】本発明の実施の形態に於けるウェイトの重量等を求める場合の説明図である。
【図５】従来のワイヤ巻取装置を具備したスタッカクレーンの正面図である。
【符号の説明】
３ スタッカクレーン
１３ ワイヤ巻取装置
１４ 巻取ドラム
１６ 荷役用ワイヤ
２９ 弛取りアーム
３１ ウェイト
３２ 揺動バー
４１ 固定バー
４４ ストッパ

Claims (2)

1. 巻取ドラムと同心に弛取りアームを回転自在に設け、該弛取りアームの一端部に揺動バーを設け、前記弛取りアームの他端部に該弛取りアームを荷役用ワイヤ巻取方向に付勢するウェイトを設け、定常状態で前記荷役用ワイヤに対して非接触であり、前記荷役用ワイヤより前記巻取ドラムの中心側に位置する様固定バーを設け、前記揺動バーは前記巻取ドラムと前記固定バーとの間で前記荷役用ワイヤに当接し、弛取り状態では前記荷役用ワイヤは前記固定バー、前記揺動バーで屈曲された後、前記巻取ドラムに巻取られる様にしたことを特徴とするワイヤ巻取装置。
2. 前記弛取りアームの他端部は、水平線を中心に所定角度揺動する請求項１のワイヤ巻取装置。

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