JP4590498B2 - 携帯型小型ウインチ - Google Patents

Description

本発明は、産業機材の原動機または電動モータなどの駆動軸に着脱自在な小型ウインチであって、主として林業などで用いられるチェンソーの原動機を共用するハンディな小型ウインチに関する。

樹木の伐採時に倒木の方向に引いたり、伐採した倒木を引っ張る小型ウインチが必要であるが、独立したウインチでなく通常の林業作業に用いられる機器の駆動軸を利用してウインチリールを回転させワイヤまたはロープを引き込むようにしたものがいろいろと提案されている。例えば特許文献１や特許文献２のようなチェンソーの原動機を共用するもの、また特許文献３のように無限軌道車の車軸を利用するものがある。
実開昭５９−２２２９４号公報 特開平７−２３２８９９号公報 実開昭５８−１３６８３３号公報

本発明はかかる林業で用いられる機材、特に山中に携帯できるチェンソーのチェンバーを取り外し、その駆動軸に装着が出来る小型ウインチ、またチェンソーに限らず、作業現場で使用される産業機材の駆動軸に容易に装着が出来、しかも軽量で安全操作を配慮した携帯型の小型ウインチを提供することを目的とする。

またかかる小型ウインチを近くの立木及び／または切り株に固定して大きな負荷がかかっても引き込まれないようにする手段を提供することを目的とする。

本発明の携帯型小型ウインチ１は、請求項１記載のように、原動機または電動モータの駆動軸にカップリング５を介して連結する入力軸を有する小型ウインチであって、前記入力軸６の回転を複数の減速ギヤ群を介してギアボックス１４の外方に突出させた正転軸Ｓ２及び逆転軸Ｓ３を回転させ、これら軸Ｓ２、Ｓ３に各装着したスプロケット１５、１６及びチェン１７、１９を介してバックスプロケット１８を反時計回りに、巻上げスプロケット２０を時計回りに回転させ、そしてこのバック用のスプロケット１８と巻上げ用のスプロケット２０の間にリール４０の回転軸４１に軸支されたロータクラッチ３０を配して、クラッチレバ−２１の操作で前記バックスプロケット１８または巻上げスプロケット２０の何れか一方とロータクラッチ３０を歯合させリール４０を正転または逆転させるようにしたことを特徴とする。

また請求項２記載のように前記ロータクラッチ３０は、円錐形の摩擦ロータ３２を内部に組み込んだ円筒ロータ３３を円板ロータに組付けたものであって、リール回転軸４１の突リブ４１ｂと摩擦ロータ３２のキー溝３２ｂとを係合させてリール軸４１と摩擦ロータ３２とが一体的に回動するようにしたことを特徴とする。

また請求項３記載のように、前記ロータクラッチ３０の円板ロータ３１と円筒ロータ３３の鍔３３ｂとで形成される溝内へクラッチレバー２１の操作で前後進するカムレバー２４のＵ字腕端部から突出させたボス２４ａを臨ませるようにした。

さらに請求項４記載のように、小型ウインチのリール４０に巻きつけるロープ４３を樹脂ファイバーロープとしたことを特徴とする。

前記小型ウインチ１に据付用の台座５０及びアーム爪５１を装着し、この他、補助
的にベルト５２又はチェーン５３を併用すれば多様な作業環境への対処が可能となる。

本発明の携帯型小型ウインチは、それ自体に原動機または電動モータのような駆動源を有さず、作業現場に持ち込まれる機材の駆動源を利用しその駆動軸にカップリングを介して装着できるようにしたのでかかる機材の活用範囲、利便性を高めることが出来る。またチェンソー本体に装着できるほどに小型化したので急斜面な山林、生い茂った場所でも持ち込むことが出来る。さらにリールを正転、逆転といずれも出来るようにしたので倒木の引き出し作業が容易であり、また牽引ロープを樹脂ファイバーロープとしたので従来のようなワイヤ損傷による“弾け事故”が回避でき安全作業が保証できるなどの効果がある。

また小型ウインチ１を据付用の台座５０に固定して切株の上に置き、該据付台座５０のアーム爪５１を切り株に打ちつけ固定し、さらに立木にベルト５２を巻き掛けし、このベルト５２と小型ウインチ１の台座５０とをチェン５３で連結するか、または切り株に固定せずに立木にベルト５２を掛けチェン５３で据付台座５０か、または直にウインチ１と連結して立木のみで支えるようにしたので大きな負荷がかかってもウインチ１が引き込まれず安心して巻き取り作業をすることが出来るという効果がある。

本発明、携帯型小型ウインチの最良の実施形態は、３０〜５０ｃｃの小型エンジンで駆動するチェンソーのチェンバーの駆動軸を利用したものであって、該駆動軸を駆動源として小型ウィンチを駆動し切り倒した木材を引き上げるようにするものである。

以下、本発明のひとつの実施例を図面に基づき説明する。図１に示す本発明の小型ウインチ１は、チェンソー２のチェンバー３を取り外し、その駆動スプロケット４にカップリング５を用いて小型ウィンチ１の駆動軸６に連結したものである。

詳述すれば、始めにチェンソー本体２に固着されたスタッドボルド７のナット８を緩めて外し、次に取付ブラケット９の長穴１０にスタッドボルト７を差し込み、そしてナット８及びスプリングワッシャ１１でブラケット９を締め付けてから、カップリング５をチェンソー本体２の動軸スプロケット４に差し込み、そしてチェンソー２に取り付けた取付ブラケット９ごとウィンチ１の取付ベッド１２に嵌め込み、そして取付ボルト１３をブラケット９の穴及びベッド１２の穴に通して締め付け固定する。

そしてチェンソー２本体の駆動軸スプロケット４とカップリング５を介して連結する前記駆動軸６の回転は、ギアボックス１４内の減速ギヤ群を介してギアボックス１４の逆側外方に突出させた２本の軸Ｓ３、Ｓ２に各装着した逆転スプロケット１５及び正転スプロケット１６を駆動する。また前記減速ギア群は、図２に示すように以下のように構成され駆動する。

前記駆動軸６に軸承されるウォームＷ１は、その上方のウォームホイルＷＨ１に歯合し回転させる。そしてその軸Ｓ１上にあるウォームＷ２も回転するので、このウォームＷ２に噛合う下方に配したウォームホイルＷＨ２も回転し、その軸Ｓ２上にある平ギアＨＧ１及びギャボックスの外方に突出させた軸に装着した正転スプロケット１６を正回転させる。そしてこの平ギアＧ１と噛み合う平ギアＧ２を逆回転させるのでギアボックス外方に突出させた平ギアＧ２の軸Ｓ３に装着した逆転スプロケット１５が逆回転する。

そして図３及びそのＡ矢視図である図４、図５に示すようにギアボックスの外部に突出させた前記軸Ｓ３に取り付けた前記逆転スプロケット１５は、チェン１７を介して連結するバック用のスプロケット１８を反時計回りに回転させ、同様に前記軸Ｓ２に装着した正転スプロケット１６はチェン１９を介して巻上げ用のスプロケット２０を時計回りに回転させる。そしてこのバック用スプロケット１８と巻上げ用スプロケット２０の間にリール４０の回転軸４１に軸支されたロータクラッチ３０を配して前記バックスプロケット１８または巻上げスプロケット２０の何れか一方と該ロータクラッチ３０を歯合させるようにした。

また前記巻き上げスプロケット２０は正転スプロケット１６に対しやや大きく、歯数もやや増やした程度としたが、バックスプロケット１８は逆転スプロケット１５に対し２倍ほど大きく、歯数を倍ほどとして減速率を高めてある。これは巻き取り時は、巻き取り速度を速め、高負荷に対応するためであり、ロープを緩めるときは負荷はあまりかからず、ゆっくりと倒木を下ろす作業となるからである。

前記ロータクラッチ３０は、図６に示すように円錐形の摩擦ロータ３２を円筒ロータ３３内に組み込み、円板ロータ３１を被せ、複数本のボルト３４を円板ロータ３１、円筒ロータ３３のネジ穴３１ａ、３３ａに挿通し締め付け固定する。そしてこの一体化されたロータクラッチ３０の両側のボス３１ｂ、３３ｂをスプロケット１８の円弧穴１８ａとスプロケット２０の円弧穴２０ａに各臨ませた状態でリール４０の回転軸４１の円周リブ４１ａに当たるまで挿通し、その軸端にスプリングワッシャ３５、座金３６を組み込みボルト３７で締め付け固定する。その際、リール回転軸４１の突リブ４１ｂと摩擦ロータ３２のキー溝３２ｂとを係合させてリール軸４１と摩擦ロータ３２とが一体的に回動するようにする。尚、摩擦ロータ３２の表面に固着した摩擦材３２ａは、米国Great Lakes Friction Products,INC．製の樹脂製摩擦材：ＧＬ１２１−１１０を用いている。このものは摩擦係数が常温０．４３、加熱時０．４１であり非常に安定性があり、中−高の耐摩擦力を有し耐久性に優れているという特長がある。

このロータクラッチ３０が図４に示すように左に移行すると円板ロータ３１の側面に突出させた５本のボス３１ａはその側面に配されたバックスプロケット１８の５つの円弧穴１８ａに係入して反時計回り、すなわちロープ開放方向にロータクラッチ３０を回転させる。同様にロータクラッチ３０を図５に示すように右側に移行すると円筒ロータ３３の側面に突出させた５本のボス３３ａはその側面に配された巻き取りスプロケット２０の５つの円弧穴２０ａに係入して時計回り、すなわち巻上げ方向にロータクラッチ３０を回転させる。またこれらボス３１ａ、３３ａは先細りのテーパー面になっており、係入する円弧穴１８ａ、２０ａもまたテーパー面としている。これによりリール４０の巻き取り中に大きな負荷が掛かり、一度ウインチの回転を止めてクラッチを抜こうとしてもテンションが掛かって中々抜け難くなるが、その場合でも抜けやすいように工夫をした。

前記ロータクラッチ３０を左または右へ移行させるクラッチレバー２１は、図８に示すようにギアボックス１４に立設した軸２５に軸支されており、その他端側の長穴２１ａにロッド２２の連結軸２６を挿通し、該ロッド２２をギアボックスに固設したガイド２３の長孔に挿通することによりクラッチレバー２１の揺動操作をロッド２２の直線的な運動に変換するようにした。そしてこのロッド２２の他端にＵ字形のカムレバー２４を連結し、カムレバー２４の両腕端部から内方へ突出させたボス２４ａを前記ロータクラッチ３０の円板ロータ３１と円筒ロータ３３の鍔３３ｂとで形成される溝内へ臨ませるようにした。

かくして中立位置からクラッチレバー２１を右に操作するとＵ字形のカムレバー２４が引き込まれて(図８)、そのボス２４ａがロータクラッチ３０を右行させ、図５に示すように円筒ロータ３３のボス３３ａが巻き取りスプロケット２０の円弧穴２０ａに係入するのでスプロケット２０の回転がロータクラッチ３０に伝わり、摩擦ロータ３２を介してリール４０の回転軸４１を時計回りに回転させる。また中立位置からクラッチレバー２１を左に操作するとＵ字形のカムレバー２４が押し出され(図８)、そのボス２４ａがロータクラッチ３０を左行させ、図４に示すように円板ロータ３１のボス３１ｂがバックスプロケット１８の円弧穴１８ａに係入するのでスプロケット１８の回転がロータクラッチ３０に伝わり、摩擦ロータ３２を介してリール４０の回転軸４１を反時計回りに回転させる。このリール回転軸４１とリール４０との連結は、図４に示すようにリール４０の内側底面に２本のテーパーピン４２を回転軸と共に貫通させて打ち込むことにより行う。

リール４０に巻きつけるロープ４３は、米国ＳＡＭＳＯＮ社の樹脂ファイバーロープ“ＡｍＳｔｅｅｌ−Ｂｌｕｅ”を使用した。このロ−プ４３はポリエチレンファイバーを織り込んだもので通常のスチール製ワイヤロ−プの１／７の重量でありながら同等の牽引耐久力があり、軽く、柔軟性、耐磨耗性に優れているという特長がある。この樹脂ファイバーロープを使用したのでワイヤロ−プ特有の大きな負荷がかかったときに織り込んだロ−プの一部が切れて弾け飛び散る、いわゆる“弾け”事故を回避出来るようにした。

また倒木を引き上げて停止するとき、またはクラッチレバー２１を操作しクラッチを中立位置から正転または逆転位置へ移行させるときは、リール４０が回転しないように止めておく必要がある。このリール回転を停止、保持するのは、図４に示すようにリールの回転軸４１に軸止めされたブレーキドラム４４をブレーキシュー４５で挟み押さえ込むことにより行う。すなわちブレーキレバーを引き込むとワイヤ４６が引き込まれブレーキシュー４５がブレーキドラム４４を締め付けてリール回転軸４１の回転を止める。このときクラッチレバー２１を操作してクラッチを中立位置から正転または逆転位置へ移行させる。

本機ウィンチ１を使用する場合は、図９に示すようにチェンソー本体２に装着されたウインチ１を据付用の台座５０に固定して切株の上に置き、該据付台座５０のアーム爪５１を切り株に打ちつけ固定する。そして立木にベルト５２を巻き掛けし、このベルト５２と小型ウインチ１の台座５０とをチェン５３で連結して大きな負荷がかかってもウインチ１が引き込まれないようにする。そしてウインチ１のロープ４３を切り倒した倒木に掛けて引き上げるようにする。または引き上げる倒木が小さな場合は切り株に固定せずに立木にベルト５２を掛けチェン５３で直に据付台座５０か、またはウインチ１と連結して立木のみで支えるようにしても良い。

本ウインチは、付け替え型の小型ウインチであるので牽引作業が必要な場所に本ウインチを持参し、実施例のようにチェンソーの原動機を利用するか、またはその場にある産業機材の原動機または電動モータの駆動軸にカップリングを介して装着すれば林業用に限らずどんな場所でも使用出来る。

本発明の小型ウインチをチェンソー本体に装着する説明図である。 減速ギア群の構成を示す説明図である。 小型ウインチの斜視図である。 ロータクラッチ３０とスプロケット１８との噛み合いを示す断面図である。 ロータクラッチ３０とスプロケット２０との噛み合いを示す断面図である。 ロータクラッチの分解斜視図である。 ボス２４ａとロータクラッチ３０の溝との関係を示す説明図である。 カムレバー２１の作動を示す説明図である。 小型ウインチを切り株、または立木に固定する場合の説明図である。

符号の説明

１ 小型ウインチ
２ チェンソー
３ チェンバー
４ 駆動スプロケット
５ カップリング
６ ウィンチ１の駆動軸
７ スタッドボルド
８ ナット
９ 取付ブラケット
１０ 長穴
１１ スプリングワッシャ
１２ 取付ベッド
１３ 取付ボルト
１４ ギアボックス
１５ 逆転スプロケット
１６ 正転スプロケット
１７ チェン
１８ バックスプロケット
１８ａ 円弧穴
１９ チェン
２０ 巻上げスプロケット
２０ａ 円弧穴
３０ ロータクラッチ
３１ 円板ロータ
３１ａ ネジ穴
３１ｂ ボス
３２ 摩擦ロータ
３２ａ 摩擦材
３２ｂ キー溝
３３ 円筒ロータ
３３ａ ネジ穴
３３ｂ ボス
３４ 複数本のボルト
３５ スプリングワッシャ
３６ 座金
３７ ボルト
４０ リール
４１リールの回転軸
４２ テーパーピン
４３ ロ−プ
４４ ブレーキドラム
４５ ブレーキシュー
４６ ワイヤ
５０ 据付用の台座
５１ アーム爪
５２ ベルト
５３ チェン

Claims (4)

1. 原動機または電動モータの駆動軸にカップリング（５）を介して連結する入
   力軸を有する小型ウインチであって、前記入力軸（６）の回転を複数の減速
   ギヤ群を介してギヤボックス（１４）の外方に突出させた正転軸（S２）及び
   逆転軸（S３）を回転させ、これら軸（S２、S３）に各装着したスプロケット
   （１５、１６）及びチェン（１７、１９）を介してバックスプロケット（１８） を反時計回りに、巻上げスプロケット（２０）を時計回りに回転させ、そして
   このバック用のスプロケット（１８）と巻上げ用のスプロケット（２０）の間
   にリール（４０）の回転軸（４１）に軸支されたロータクラッチ（３０）を配
   して、クッチレバー（２１）の操作で前記バックスプロケット（１８）または
   巻上げスプロケット（２０）の何れか一方とロータクラッチ（３０）を歯合さ
   せリール（４０）を正転または逆転させるようにした小型ウインチ。
2. 前記ロータクラッチ（３０）は、円錐形の摩擦ロータ（３２）を内部に組み込
   んだ円筒ロータ（３３）を円板ロータに組付けたものであって、リール回転軸
   （４１）の突リブ（４１ｂ）と摩擦ロータ（３２）のキー溝（３２ｂ）とを係合
   させてリール軸（４１）と摩擦ロータ（３２）とが一体的に回動するようにし
   た請求項１記載の小型ウインチ。
3. 前記ロータクラッチ（３０）の円板ロータ（３１）と円筒ロータ（３３）の鍔
   （３３ｂ）とで形成される溝内へクラッチレバー（２１）の操作で前後進するカム
   レバー（２４）のＵ字腕端部から突出させたボス（２４ａ）を臨ませるようにし
   た請求項２記載の小型ウインチ。
4. ウインチ（１）のリール（４０）に巻きつけるロープ（４３）を樹脂ファイバー
   ロープとした請求項１記載の小型ウインチ。

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