JP4403079B2 - 電気ホイスト - Google Patents

Description

この発明は、荷役作業において重量物を揚降する電気ホイストであり、電動ウィンチを主要部として、これを常に水平に吊り下げる構造に関する。

電動ウィンチは、ギヤードモータなどの電動モータの駆動軸に適宜減速装置等を介してドラムを連結した簡単な比較的構造であり、価格や能力に応じて種類も豊富に用意されている。
この電動ウィンチを重量物揚降用ホイストに使用する試みとして、ＺＨＥＮＨＡＮＧＢＡＤＡ ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ ＆ ＥＬＥＣＴＲＩＣＡＬ ＣＯ．，ＬＴＤのＢＡＤＡ製品カタログ（２００２年１０月発行）によれば、例えば第８図に示したように、ポール５０にアーム５１を水平に迫り出して固定し、該アーム５１に電動ウィンチ５２を固定した構造が開示されている。ポール５０には差込み口５３を具備したクランプ５４が取り付けられ、アーム５１の先端には楔５５が溶接されており、楔５５と差込み口５３との結合によって、アーム５１をポール５０に固定している。また、アーム５１の他端はブレース５６によって支持されている。さらに、電動ウィンチ５２にはカバーフレーム５７が設けられており、このカバーフレーム５７の上面２カ所にはアーム５１に挿通可能なブラケット５８が設けられている。そして、電動ウィンチ５２はブラケット５８をアーム５１に挿通することによって該アーム５１に固定される。
このような構造によれば、ドラム５９に巻回されるワイヤー６０（ロープ、チェーンの場合もある）が吊り下げられた状態となるから、電動ウィンチ５２を電気ホイストとして利用することができる。また、電動ウィンチ５２は２カ所のブラケット５８によって固定されているため、重量物の揚降時に傾くことがない。電動ウィンチ５２が傾かず、その結果、ワイヤー６０とドラム５９の位置関係が適切な状態に維持されることは、ワイヤー６０のドラム５９に対する片巻きやワイヤー６０の巻き解きを防止する観点に立てば、荷役作業を安全に行うための重要な要素である。
ここに説明した従来の技術を採用する場合には、工場や倉庫内において荷役作業を行う場所にポール５０が立設されている必要がある。しかし、ポール５０は建物内に常に立設されているものではないので、使用場所が限られている。なお、工場や倉庫内に新たにポール５０を立設するという考えは合理的でない。一方、アーム５１が建物の天井側に架設されている場合もあり、このときポール５０は省略される。しかし、この場合であっても、荷役作業はアーム５１の架設位置に限られる。
電動ウィンチ５２の最も簡単な固定方法は、電動ウィンチ５２を吊り下げることである。つまり、荷役場所にワイヤーなどの吊下具さえあれば、電動ウィンチ５２を吊り下げることによって電気ホイストとして利用することができる。
第９図は、その一例を示したもので、電動ウィンチ５２にフック６１を設けている。該フック６１は空荷状態の電動ウィンチ５２の重心上に設けられている。そして、該フック６１に天井の適宜箇所から吊下されたワイヤー６２を引っ掛けることによって、電動ウィンチ５２は水平状態に保たれる。しかし、電動ウィンチ５２はモータとドラムを横に並べた構造であるから、揚降時にはドラム側に荷重がかかり、この結果、全体の重心がずれ、荷の重さ分だけ電動ウィンチ５２はドラム５９側に傾くことになる。電動ウィンチ５２が傾いた状態で荷役作業をすることは、上述したように、ワイヤー６０の片巻き等が発生して危険である。なお、荷によって重さが異なるため、予めフック６１の位置を揚降時の重心上に予め設定することはできない。
この発明の目的は、いかなる荷役作業においも水平姿勢を維持する電動ウィンチ吊り下げ式の電気ホイストを提供することである。

本発明は、その目的を達成するために、モータの駆動軸にドラムを横並びに連結してなる電動ウィンチ部と、空荷の水平状態において前記電動ウィンチ部の重心上に設けられる吊下用フックと、該フックの反対側において、前記ドラムから繰り出されるワイヤーを前記重心側に方向転換する第一のローラと、該第一のローラからのワイヤーを前記重心からの鉛直線と一致させて下向きに転換する第二のローラとから電気ホイストを構成した。フックは電動ウィンチ部を吊り下げるもので、リングであってもよい。このフックは、電動ウィンチ部に直接、あるいは、例えば、背景技術で説明したカバーフレームに設けられる。ドラムから繰り出されるワイヤーは第一のローラの略下半部、第二のローラの略上半部の順に巻かれ、電動ウィンチ部の重心（フック）からの鉛直線と一致するところまで位置転換される。この結果、電動ウィンチ部の吊り下げ重心と荷の揚降重心が一致するから、空荷時・荷の揚降時を問わず、常にホイストは左右のバランスがとれた状態となる。
ローラは一定長を有する例えば円筒形の軸によって構成することができる。この場合、ワイヤーは軸に直接巻掛けられる。ローラの電動ウィンチ部に対する一体手段（固定方法）は限定されない。ただし、軸を回動可能に固定することで、荷の揚降時にワイヤーの送り出しおよび巻取りがスムーズに行われ、また軸とワイヤーの摩擦も低減させることができる。
一方、ローラは上記軸にシーブを挿通固定した構成とすることもできる。シーブはワイヤーを巻掛けるものである。軸に直接ワイヤーを巻掛けると、荷の揚降時にワイヤーが軸上を移動することがあるため、軸に挿通固定したシーブを採用することが好ましい。このときもまた軸を回動可能に固定（ただし、シーブは軸と共回り）することができ、その作用効果は上述した通りである。
さらに、軸に対するシーブの挿通固定位置を、第一のローラと第二のローラとで変えることができる。特に、第二のローラにおいて、そのシーブを前記重心の鉛直線上に位置させることによって、ワイヤーをフックないしは全体重心の鉛直下に垂下させることができる。この結果、前後についても全体のバランスがとられ、空荷および揚降時にホイストが前後に傾くことがない。この手段は、荷の揚降動作をよりスムーズに行うために有効である。
なお、このようにシーブの軸に対する挿通固定位置を第一と第二のローラで異ならしめた場合、シーブ間でワイヤーは斜めに架け渡されることになる。この結果、ワイヤーがシーブの巻掛け面（谷部）以外の一部（シーブのフランジ）と接触して屈折され、その部分に過度の摩擦力がかかることがある。長時間、この状態で荷役作業を行うと、摩擦によってワイヤーが切断される恐れもある。
これを回避するには、シーブ間においてワイヤーがシーブのフランジ等に接触しないようにする必要がある。そこで本発明では、第一・第二のローラの両シーブをシーブ間におけるワイヤーの角度分だけ傾斜させるという手段を用いた。実施上は、シーブの軸を傾斜させることによって達成される。これによってシーブ間で斜めに架け渡されるワイヤーに対してシーブの巻掛け姿勢を適正なものとすることができる。
さらに、第一・第二のローラを回転軸と、シーブとから構成する場合において、少なくともワイヤーを下向きに転換する側のシーブは、回転軸に対してさらに回転可能に支持すれば、当該シーブは荷の揺動や荷を鉛直方向以外の斜め方向から引っ張ることによって左右するワイヤーの動きに追従して回転するから、いかなる作業でもワイヤーの巻掛け姿勢を適正なものとすることができる。
さらに、この構成において、ワイヤーのラインと直交するようにシーブの軸を傾けることによって、ワイヤーのラインがシーブの巻掛け面（谷部）と合致し、上述した円筒軸を傾斜させる場合と同様に、より適正な巻掛け姿勢となってシーブのフランジ等接触によるワイヤーの不用意な切断等を回避することができる。

第１図は本発明の第一実施形態を示すホイスト全体の一部切欠正面図、第２図はその側面図、第３図はその底面図、第４図は本発明の第二実施形態を示す側面図、第５図は第三実施形態を示す底面図、第６図は本発明の第四実施形態を示す側面図、第７図は本発明の第五実施形態を示す側面図、第８図は背景技術で説明した従来公知のホイスト全体の正面図、第９図は背景技術で説明したホイスト全体の正面図である。

以下、本発明の好ましい実施の形態を添付した図面に従って説明する。１０は従来公知の電動ウィンチである。該電動ウィンチ部１０は、モータ１の駆動軸２にドラム３を横並びに連結してなる。駆動軸２とドラム３の間に減速装置を適宜介在させる場合もある。ギヤードモータなどからなる電動モータ１を駆動することによってドラム３が回転し、該ドラム３にワイヤー４を巻回あるいはドラム３からワイヤー４を繰り出すことができる。ワイヤー４の先には荷吊り用のフック５が設けられている。この実施形態では電動ウィンチ部１０の上部に背景技術で説明したものと同じボックス構造のカバーフレーム１１が取り付けられている。ここでボックス構造とは下面のみ開放された箱状をいう。カバーフレーム１１の前後には前板１２・後板１３がボルトオンによって固定されている。なお、前後板１２・１３はカバーフレーム１１と別部材とする必要はなく、カバーフレーム１１を延成して構成してもよい。この前後板１２・１３の間には第一のローラ２０と第二のローラ３０が架設されている。
さらに、ワイヤー４の先端側には重り６とストッパー７が設けられている。重り６は、空荷状態でもワイヤー４に荷重を与えるためのものであり、ワイヤー４を第一・第二のローラ２０・３０に巻掛けた状態で鉛直方向に垂下させるものである。ストッパー７は、揚重時にリミットスイッチ等を備えた上限レバー８と当接させることにより、過巻きを防止するものである。さらに、上限レバー８はワイヤーが過度に前後に振れないように、振れ止めの機能も発揮する。重り６やストッパー７は互いに兼用でき、また重り６、ストッパー７の双方若しくは何れか一方を省略することも適宜である。
この実施形態において、今、電動ウィンチ部１０、カバーフレーム１１、前後板１２・１３、第一・第二ローラ２０・３０、重り６、ストッパー７、上限レバー８、フック５の重量も含めた全体の重心がＡ点にあるとする。この中で最も重量が大きい電動ウィンチ部１０は、ドラム３に比べてモータ１の重量が大きいため、左右方向において全体の重心Ａ点はモータ１寄りとなるだろう。そして、重心Ａ点上のカバーフレーム１１には吊下用フック４０が設けられている。フック４０はリング等、他の構造でもよい。要は本ホイストを吊り下げることができればよく、その観点に立てば、カバーフレーム１１を省略して、電動ウィンチ部１０にフック４０を直接設けることも本発明の範囲に含まれる。
以上の電動ウィンチ部１０、カバーフレーム１１、前後板１２・１３、第一・第二のローラ２０・３０、重り６、ストッパー７、上限レバー８、フック５・４０によって本発明のホイストが構成されている。
ドラム３から繰り出されるワイヤー４は、第一のローラ２０の下半部を通り、重心Ａ点側に方向転換される。当該転換後、ワイヤー４は、第二のローラ３０の上半部に略半巻きの状態で巻き下げられ、下向きに転換される。このとき第二のローラ３０の前後板１２・１３に対する取付位置は、巻き下げられたワイヤー４がフック４０の鉛直下となる位置に決定される。この結果、荷吊り用フック５とホイスト吊下用フック４０はともに、ホイスト全体の重心Ａ点の鉛直線上に位置することになる。
この構造のホイストによれば、フック４０を利用してホイスト全体を吊り下げることによって、空荷状態では左右のバランスがとれた状態となる。また、フック５に荷を吊り下げた場合でも、フック５およびワイヤー４はフック４０の鉛直下、即ちホイスト全体の重心Ａ点の鉛直線上で合致するから、依然として左右バランスは保たれる。荷の重さは関係がない。つまり、この発明を適用することによって、汎用の電動ウィンチを電気ホイストとして利用することができ、しかも、空荷時・揚降時を問わず、常に左右バランスがとれた状態に維持することができる。
ここまでは主に、ホイストの左右バランスについて説明した。続いて、前後のバランスも考慮した第二の実施形態を説明する。この第二実施形態に係るホイストは、第４図に示す通り、第一・第二のローラ２０・３０を円筒軸２１・３１とこれに挿通したシーブ２２・３２によって構成している。円筒軸２１・３１はカバーフレーム１１の前後板１２・１３間に回転可能に軸止されている。シーブ２２・３２は対峙するフランジ２３・３３の間をワイヤー巻掛け用の谷部２４・３４とし、少なくとも一方のフランジ２３・３３の外側には延長筒２５・３５を一体的に設けた構造である。そして、延長筒２５・３５に設けたビス２６・３６によってシーブ２２・３２は円筒軸２１・３１に固定されている。つまり、この構成によって、本実施形態ではシーブ２２・３２は円筒軸２１・３１と共回りする。なお、第一・第二のローラ２０・３０は同じ構成である。
第一のローラ２０においてシーブ２２は、次のようにして、円筒軸２１に位置決めされる。即ち、ドラム３から繰り出されるワイヤー４を接線としてシーブ２２は位置決めされる。第一のローラ２０はドラム３から繰り出されるワイヤー４を重心側に方向転換するものであるため、その機能を果たす限り、シーブ２２の位置決めに厳格さは要求されない。これに対して、第二のローラ３０のシーブ３２は、次のようにして、円筒軸３１に位置決めされる。即ち、シーブ３２から巻き下げられるワイヤー４が重心Ａ点の鉛直下となるように、該シーブ３２は円筒軸３１に位置決めされる。
この第二実施形態によれば、第二のローラ３０のシーブ３２から巻き下げられるワイヤー４の前後位置も、フック４の鉛直下、即ちホイスト全体の重心Ａ点の鉛直下で合致するから、空荷時・揚降時を問わず、ホイストの前後バランスもとることができる。また、シーブ２２・３２によってワイヤー４の移動がない。さらに、シーブ２２・３２はビス２６・３６によって固定されているため、円筒軸２１・３１上を移動することができない。この結果、安定した荷役作業を行うことができる。
ここで、第一・第二のローラ２０・３０において各シーブ２２・３２を上述のように位置決めすると、両シーブ２２・３２の間においてワイヤー４は斜めに架け渡されることになる。また、シーブ２２・３２はビス止め２６・３６によって円筒軸２１・３１上の移動が規制されている。この結果、シーブ２２・３２間においてワイヤー４は、シーブ２２・３２の特にフランジ２３・３３の片方と摩擦する。そして、荷重が大きければ摩擦も大きくなり、ワイヤー４が切断する恐れもある。
そこで、第三実施形態では、さらに次のような手段を講じている。即ち、第５図に示したように、シーブ２２・３２とワイヤー４の関係が適正となるように（シーブ２２・３２の谷部２４・３４を結ぶ線の角度が両シーブ２２・３２間におけるワイヤー４の傾斜角度と一致するように）、シーブ２２・３２の向きを調整している。具体的な調整方法として、この第三実施形態では円筒軸２１・３１を前後板１２・１３に対して斜めに取り付けている。その角度はシーブ２２・３２間におけるワイヤー４の傾斜角度とちょうど直交するように設定される。この角度調整手段によって、ワイヤー３はシーブ２２・３２の谷部２４・３４に対して垂直に架け渡されることになるから、シーブ２２・３２間でワイヤー４はシーブ２２・３２のフランジ２３・３３に接触せず、ワイヤー４が屈折したり無理な力が作用しない。よって、摩擦等によるワイヤーの切断を回避することができる。また、シーブ２２・３２にかかる摩擦が低減されるから、モータ１への負担も小さくすることができる。
続いて、第６図に従って第四の実施形態を説明する。この第四実施形態は、上記第三実施形態のさらなる改良に関するもので、荷重や作業中の荷の揺動に応じてシーブ２２・３２の向きをその都度追従させるようにしたものである。即ち、荷役中の荷は常に静止状態にあるとは限らず、当該作業中に左右に揺れる場合や荷を人為的に鉛直方向以外の斜め方向から引っ張る場合もある。このような場合、ワイヤーも同時に揺れることになり、シーブ２２・３２（特にワイヤーを下向きに転換する側のシーブ３２）に対するワイヤーの巻掛け体勢に無理が生じることになる。このため、この実施形態においてシーブ２２・３２は、カバーフレーム等の前後板１２・１３に回転可能に軸止した円筒軸２１・３１に門型ブラケット４５を介して支持されている。また、門型ブラケット４５の下端４６はシーブ２２・３２の回転軸に連結され、その上端４７は前記円筒軸２１・３１を挿通するボルトナット等の連結軸４８によって、当該円筒軸２１・３１に対して回転可能に固定されている。この構成によれば、シーブ２２・３２は前記連結軸４８を軸として回転可能である。従って、シーブ２２・３２は、荷重や荷の揺動に応じて自動的に向きを調整し、この結果、シーブ２２・３２に対するワイヤーの巻掛け態様がより適正化される。なお、ここでは一方のシーブ２２のみを図示することとしたが、他方のシーブ３２についても同じ構成であり、カバーフレーム等に対する両者の取付位置やワイヤーの巻掛け態様は第三実施形態と何ら変わるところがない。また、ブラケット４５もシーブ２２・３２を回転可能に支持するものであれば、門型に限らず、Ｌ字形等、その他の構成とすることができる。
さらに、第７図に示す第五実施形態では、両シーブ２２・３２のブラケット４５を所定角度傾けることによって、シーブ２２・３２の両谷部を結ぶ線の角度が両シーブ２２・３２間におけるワイヤー４の傾斜角度と一致するように、シーブ２２・３２の向きを調整している。つまり、ブラケット４５の傾斜角度は、ワイヤー４の傾斜角度と一致し、またシーブ２２・３２の軸と直交するように設定される。この結果、第三実施形態と同様に、ワイヤー３はシーブ２２・３２の谷部２４・３４に対して垂直に架け渡されることになるから、シーブ２２・３２間でワイヤー４はシーブ２２・３２のフランジ２３・３３に接触せず、ワイヤー４が屈折したり無理な力が作用しない。よって、摩擦等によるワイヤーの切断を回避することができる。また、シーブ２２・３２にかかる摩擦が低減されるから、モータ１への負担も小さくすることができる。また、ブラケット４５を傾けることにより、円筒軸２１・３１は傾斜させずに取付けることができるから、強度面でも有利である。その他、シーブ２２・３２のワイヤーの触れに対する追従性や、円筒軸２１・３１のカバーフレーム等に対する取付態様に関する作用効果は、上記第四実施形態と同じである。
なお、本発明においてワイヤーはロープやチェーンを含む概念である。また、モータとは電動モータやギャードモータを含む概念である。

以上説明したように、本発明によれば、電動ウィンチ部を電気ホイストに利用する際、電動ウィンチ部を最も簡単な吊り下げ方式で固定することができる。この吊り下げ方式は、多くの工場や倉庫において設備の追加無しで実施できるものである。また、電動ウィンチ部を吊り下げたことによって左右前後のバランスが崩壊することもなく、空荷時・荷の揚降時を問わず、電動ウィンチ部を常に水平姿勢に保持できるから、安全に荷役作業を行うことができる。また、ワイヤーをドラムの繰り出し位置から電動ウィンチ部の重心下に変換する第一・第二のローラの姿勢を調節したので、ワイヤーのローラに対する巻掛け位置に過度の摩擦も発生せず、モータへの負担も増加することがない。

Claims (6)

1. モータの駆動軸にドラムを横並びに連結してなる電動ウィンチ部と、空荷の水平状態において前記電動ウィンチ部の重心を通る鉛直線上で前記電動ウィンチ部の上側に設けられる吊下用フックと、前記電動ウィンチ部の下側に架設する、前記ドラムから繰り出されその先端に荷吊り用フックを有するワイヤーを前記重心側に方向転換する第一のローラと、該第一のローラからのワイヤーを前記重心を通る延直線と一致させて下向きに方向転換する第二のローラとからなる電気ホイストで、前記第一および第二のローラは、回転軸と、該回転軸に挿通しビス止めにより固定されるシーブとからなり、この両シーブは、該シーブ間におけるワイヤーの傾斜角度分だけ傾斜して設けられることを特徴とする電気ホイスト。
2. 回転軸をシーブ間におけるワイヤーの傾斜角度に対して直交する角度だけ傾斜させた請求項１記載の電気ホイスト。
3. 少なくともワイヤーを下向きに方向転換する側のシーブは、回転軸に対してさらに回転可能に支持する請求項２記載の電気ホイスト。
4. 両シーブは、回転軸に対して両シーブ間におけるワイヤーの傾斜角度分だけ傾斜して設けられる請求項１記載の電気ホイスト。
5. ワイヤーの先方にはおもりを設けた請求項１から請求項４のいずれか１項記載の電気ホイスト。
6. ワイヤーの先方にはストッパーを設けた請求項１から請求項５のいずれか１項記載の電気ホイスト。

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