JP4626968B2 - ウインチ - Google Patents

Description

本発明は、ワイヤの巻き取り，繰り出しを行うウインチ、例えば、上端部に照明器具を取り付けた投光機の伸縮支柱を昇降させるためのワイヤの巻き取り，繰り出しを行うウインチに関するものである。

図４は、投光機を示す図である。図４において、１はハンドル、１８はドラム、２５はワイヤ、２６〜２８は第１〜第３伸縮支柱、２９は照明灯、３０は発電機である。伸縮支柱２６〜２８は、台車上に垂直に設けられており、上端に所定数の照明灯２９が取り付けられている。そして、第１伸縮支柱２６に取り付けられているウインチのハンドル１を操作することにより、ワイヤ２５がウインチのドラム１８に巻き取られ、その結果、第２，第３伸縮支柱２７，２８が上方に伸長し、上端又は途中の必要な高さになったらウインチの操作を止める。その状態で発電機３０からの給電で照明灯２９を点灯させ、夜間工事や各種催事等の照明を行う。

図５は、投光機の伸縮支柱の伸縮動作説明図である。第２，第３伸縮支柱２７，２８は、第１伸縮支柱２６の中で上下にスライド可能になっており、第２伸縮支柱２７の下端にはワイヤ２５の先端が固定され、ワイヤ２５は、第１伸縮支柱２６の上端部に設置された滑車３１を介してウインチのドラム１８に巻き取られるようになっている。また、第３伸縮支柱２８の下端部には、別のワイヤ３３の先端が固定され、該ワイヤ３３の他端は、第２伸縮支柱２７内の下端部に固定され、上方に伸びる支柱により第２伸縮支柱２７の上端部に設置された滑車３４を介して第１伸縮支柱２６の下端部に固定されている。さらに、第２伸縮支柱２７の下端と第１伸縮支柱２６の下端部との間にアシスト用のコイルバネ３２が設置され、コイルバネ３２の力で第２伸縮支柱２７より上にある部分の荷重が軽減され、ワイヤ２５の張力が減少し、ハンドル１の手荷重が小さくなるようにしている。

第２，第３伸縮支柱２７，２８が最下端にある状態でウインチのドラム１８を巻き上げると、ワイヤ２５により第２伸縮支柱２７を上昇させる。その際、第２伸縮支柱２７の上端部に設置された滑車３４も上方に移動し、該滑車に掛け回されているワイヤ３３の長さは一定であるため、ワイヤ３３により第３伸縮支柱２８の下端部が上方に引かれて、第３伸縮支柱２８も上昇する。そして、ウインチのドラム１８を巻き戻すと、上記と逆の動作で第２，第３伸縮支柱２７，２８が下降する。

次に、従来、通常に使われている手動式ウインチの構造を説明する。図６は、従来のウインチの分解図である。図６において、図４，５のものと対応する部分には共通の符号を付しており、２はシャフト、３，４はロックナット、５は雄ネジ部、６はピニオンギア、７はまさつ板、８はラチェット、９はブッシング、１０はナイロンワッシャ、１１はブレーキディスク、１２はウインチフレームである。

シャフト２は、ウインチフレーム１２の丸孔３８に挿入されたブッシング９により回動自在に保持される。そして、シャフト２の端部には、止めリング溝３５が設けられていて、それに止めリング（図示せず）を差し込むことにより、シャフト２が反対側に抜け出ることがないようにしている。さらに、シャフト２には、ピニオンギア６，まさつ板７，ラチェット８，ナイロンワッシャ１０を回動自在な状態で装着し、先端のネジ部３６にロックナット３，４でブレーキディスク１１とハンドル１を固定する。その際、ネジ部３６は一方の側面を平面に削って断面を半月状にし、ブレーキディスク１１とハンドル１の挿通孔を半月状孔３７にしているため、ハンドル１とシャフト２及びブレーキディスク１１は、一体的に回転するようになっている。また、雄ネジ部５には右ネジが切ってあり、ピニオンギア６の内側には、雄ネジ部５に対応する雌ネジが切ってある。

また、ウインチフレーム１２の丸孔３８と反対側端部にドラム軸孔３９，３９を設け、そこにドラム１８の軸ボルト孔４０を合わせ、ドラム軸孔３９，３９と軸ボルト孔４０にボルト（図示せず）を通すことにより、ドラム１８を回動自在に取り付ける。その際、ドラム１８の一方の鍔部に設けた歯車と、ピニオンギア６とが噛み合う関係になる。なお、このウインチは、前記第１伸縮支柱２６に、ドラム１８側が上、シャフト２側が下になるように縦方向に取り付けられる。

ウインチの動作は次のようになる。すなわち、前記第２，第３伸縮支柱２７，２８を上昇させる場合、ハンドル１を右回しする（時計方向に回転させる）。その結果、シャフト２も右回りに回動する。シャフト２が右回りに回動すると、シャフト２の雄ネジ部５とピニオンギア６の雌ネジとの螺合が外れる関係になって、ピニオンギア６がハンドル１側方向に移動することになる。そして、ピニオンギア６がハンドル１側方向に移動すると、まさつ板７，ラチェット８，ナイロンワッシャ１０がブレーキディスク１１に押し付けられる。

その結果、ハンドル１を右回りに回転を続けると、シャフト２，ピニオンギア６，まさつ板７，ラチェット８，ナイロンワッシャ１０，ブレーキディスク１１が一体となって回動し、ピニオンギア６がドラム１８を左回りに回動させて、ワイヤ２５を巻き上げる。

ワイヤ２５を巻き上げると、第２，第３伸縮支柱２７，２８が上昇していき、最後に、第２伸縮支柱２７の底部に設けたストッパ（図示せず）が、第１伸縮支柱２６の上部に当たってそれ以上上昇できなくなる。ここでハンドル１から手を離すと、ドラム１８は、ワイヤ２５に引っ張られて右回転しようとするが、ラチェット８の歯がラチェット爪（図示せず）に係合することによって回転が阻止されて、第２，第３伸縮支柱２７，２８はその位置で停止する。

次に、第２，第３伸縮支柱２７，２８を下降させる場合を説明する。ハンドル１を左回しすると、シャフト２も左回りし、シャフト２の雄ネジ部５にピニオンギア６の雌ネジが螺合される関係になって、ピニオンギア６がハンドル１から離れる方向、すなわち、まさつ板７への押圧を弛める方向に移動させることになる。まさつ板７が弛むと、ドラム１８はワイヤ２５により、右回り方向に引っ張られているので、ピニオンギア６は左回転しようとし、再びまさつ板７をハンドル１側に押し付けて回転が停止する。ハンドル１を左回しし続けると、このような動作を繰り返しながら、第２，第３伸縮支柱２７，２８は下降していく。実際は、ネジの摩擦等により中途半端な位置で回りながら、結果的にスムーズに下降していく。

第２，第３伸縮支柱２７，２８が下がりきってワイヤ２５の荷重がなくなると、ピニオンギア６は、ドラム１８からの回転を受けなくなるため、ハンドル１を左回しし続けると、シャフト２も左回りし、雄ネジ部５によりピニオンギア６がハンドル１から離れる方向に移動し、まさつ板７を弛めて、まさつ板７はフリーになる。通常の操作では、この時点でハンドル１が軽くなり、第２，第３伸縮支柱２７，２８も最下端まで下降しているので、作業者は操作を止めるはずで、この場合はなんの問題も起こらない。

しかしながら、何らかの事情でハンドル１をさらに左回しし続けた場合、あるいは、次の操作で、第２，第３伸縮支柱２７，２８を上昇させようとして、誤ってハンドル１を逆に回してしまった場合には、シャフト２とピニオンギア６のネジ部の摩擦により、ピニオンギア６は左回転を始める。その結果、ドラム１８が右回りを始め、そのまま回転が続くと、弛んだワイヤ２５を逆巻きに巻き取り始める。そして、逆巻きが進むと、ワイヤ２５の張力によりドラム１８に左回りの力が加わり、ピニオンギア６に右回りの力が加わる。ハンドル１をさらに左回しし続けると、ピニオンギア６の雌ネジ部がシャフト２の雄ネジ部５の最深部まで入り込んでしまう。そうなると、完全に逆巻き状態になって、ラチェット８はすでにまさつ板７から離れているので、ハンドル１から手を離すと、第２，第３伸縮支柱２７，２８がいっきに落下する危険な状態になる。

このような逆巻きを防止するため、従来、特許文献１に示されるようなウインチ逆巻き防止機構が提案されている。図７は、従来のウインチ逆巻き防止機構を示す図である。図６のものと対応する部分には共通の符号を付している。なお、この逆巻き防止機構は、ピニオンギア６を介さずに、ハンドル１に直結されたシャフト２により、直接ドラム１８を回転させるタイプのウインチに適用した場合で示している。

シャフト２の外周にはハンドル１寄りの箇所に雄ネジ部４４が形成され、ドラム１８内周にはその雄ネジ部４４に螺合する雌ネジ部４５が形成され、ハンドル１の右回り方向への回転操作によりドラム１８が相対的にハンドル１方向へ螺動し、ハンドル１の逆方向への回転操作によりドラム１８が相対的にハンドル１から離れる方向へ螺動するようになっている。

シャフト２のハンドル１側の端部外周に固定した固定プレート４１とドラム１８の間にはラチェット８が回転自在に外装され、該ラチェット８とドラム１８，固定プレート４１の間にはまさつ板４２，４２が設けられている。ラチェット８は、ラチェット爪４３に係合してワイヤ巻き取り方向にのみ回転するようになっており、ハンドル１の右回り方向への回転操作によりドラム１８がハンドル１方向へ螺動した際、ドラム１８と固定プレート４１でラチェット８を挟んでシャフト２，ドラム１８，ラチェット８が一体化し、ドラム１８のワイヤ繰り出し方向への回転が規制されるようになっている。

一方、作業が終わって伸縮支柱を下降させるため、ドラム１８からワイヤを巻き戻し始め、巻き戻しが終わった後、さらにハンドル１を逆方向に回し続けると、シャフト２の逆転に伴い、ドラム１８がハンドル１から離れる方向へ螺動してドラム内周の雌ネジ部４５とシャフト２外周の雄ネジ部４４の螺合が外れ、ドラム１８が空転することになる。そのようにして、ドラム１８に対しワイヤが逆巻きされないようにしている。
特開２００２−２８４４８５号公報

しかしながら、上記従来のウインチでは、巻き戻しが終わった後、さらにハンドル１を逆方向に回し続けても、ドラム１８の逆巻きは防止できるが、ハンドル１が空転するだけなので気が付かないといつまでも巻き続けることになり、また、逆回転を頻繁に繰り返すと、ドラム１８の内面がシャフト２外周の雄ネジ部４４をすり減らしてしまい、次の螺合がスムーズにいかなくなる虞があるという問題点があった。

本発明は、そのような問題点に鑑み、巻き戻しが終わった後、作業者が誤って、さらにハンドル１を逆方向に回し続けようとしても、ハンドル１の逆方向への回転ができないようにして、作業者に逆回転であることをすみやかに気付かせ、逆巻きを確実に防止するとともに、装置のすり減り等が起きないようにすることを目的とするものである。

前記課題を解決するため、本発明のウインチは、軸方向一部外周に雄ネジ部を有し、一端にハンドルが固定され、ブッシングを介してウインチフレームに回動自在、かつ、軸方向に移動可能な状態で取り付けられたシャフトと、該シャフトの、前記ハンドル固定側と反対側の端面を軸方向に押圧するスプリングプランジャと、前記シャフトに回転自在に装着され、前記雄ネジ部に螺合される雌ネジ部を内面に有するピニオンギアと、前記ハンドルの正回転時に、前記ピニオンギアにより回転されてワイヤを巻き取るドラムと、前記シャフトの、前記ブッシングとハンドルとの間に固着されるブレーキディスクと、軸方向に突出する突起を外周部に有し、前記シャフトの、前記ブレーキディスクとハンドルとの間に固着されるストッパプレートと、前記突起と対向する位置に設けられた逆巻きストッパとを具え、前記ドラムからワイヤを巻き戻し終わった後、前記ハンドルをさらに逆回転し続けると、前記雄ネジ部と雌ネジ部の螺合により前記ピニオンギアが反ハンドル方向に移
動し、その結果、前記スプリングプランジャによりシャフトが押されて前記ストッパプレートがハンドル方向へ移動して、前記突起が前記逆巻きストッパに当たって回転が阻止されるようにしたことを特徴とする。

本発明のウインチは、次のような効果を奏する。
すなわち、シャフトのハンドルと反対側の端面をスプリングプランジャで軸方向に押圧するとともに、ハンドルとブッシングとの間に、軸方向に突出する突起を外周部に有するストッパプレートを固着し、巻き戻しが完了して、ワイヤに張力がなくなった状態でハンドルを逆回転し続けたとき、シャフト外周に設けた雄ネジ部とピニオンギア内面に設けた雌ネジ部との螺合によりピニオンギアが移動し、前記スプリングプランジャにシャフトが押されてストッパプレートが移動して、前記突起が逆巻きストッパに当たって回転が阻止されるようにした。その結果、巻き戻し完了後に、作業者が誤って、ハンドルをさらに逆方向に回転し続けることがあっても、ハンドルの逆方向への回転ができなくなって、装置のすり減り等を起こすことなく、逆巻きを確実に防止することができる。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明のウインチの主要部を示す図であり、図２は、本発明のウインチの全体図である。図６のものと対応する部分には共通の符号を付しており、１３はストッパプレート、１４は突起、１５は筒部、１６はストッパ取付枠、１７は逆巻きストッパ、１９はスプリングプランジャである。

本発明のウインチでは、図６のものと比較して、シャフト２を軸方向に若干スライド移動できる状態でウインチフレーム１２に支持し、かつ、突起１４付きのストッパプレート１３，逆巻きストッパ１７付きのストッパ取付枠１６及びスプリングプランジャ１９を追加している点で異なっている。

ブレーキディスク１１とストッパプレート１３は、シャフト２に固着されていて、ハンドル１，シャフト２と一体的に回転する。また、ストッパ取付枠１６は、ウインチフレーム１２の外周を水平に囲むように設置され、ストッパプレート１３の筒部１５を、軸方向にスライド可能な状態で支持するとともに、ストッパプレート１３に取り付けられた突起１４の回転軌跡と対向する位置に逆巻きストッパ１７が突設されている。

スプリングプランジャ１９は、図３に断面を示すように、筒状本体の中にピン２１が軸方向にスライド可能な状態で設けられ、それをスプリング２２で先端方向に押圧している。また、筒状本体の外周にはネジ部２３が設けられており、後端部には六角レンチを差し込むための六角穴２４が設けられている。

そのようなスプリングプランジャ１９を、ストッパ取付枠１６の、シャフト２の後端面と対向する位置に取り付けられたナット２０に螺合させ、そのピン２１の先端でシャフト２の後端面をハンドル１側に押し付けるようにしている。ピン２１による押し付け力は、六角穴２４に差し込んだ六角レンチによりスプリングプランジャ１９を回動させて、軸方向に移動させることにより調節する。

次に、このウインチの動作を説明する。前記第２，第３伸縮支柱２７，２８を上昇させる場合、ハンドル１を右回しすると、シャフト２が右回りに回動し、シャフト２の雄ネジ部５とピニオンギア６の雌ネジとの螺合が弛む関係になって、ピニオンギア６がハンドル１側方向に移動することになる。そして、ピニオンギア６がハンドル１側方向に移動すると、まさつ板７，ラチェット８，ナイロンワッシャ１０がブレーキディスク１１に押し付けられ、シャフト２，ピニオンギア６，まさつ板７，ラチェット８，ナイロンワッシャ１０，ブレーキディスク１１が一体となって回動し、ピニオンギア６がドラム１８を左回りに回動させて、ワイヤ２５を巻き上げる。

その際、ピニオンギア６，まさつ板７，ラチェット８が、ブッシング９に押し付けられている状態にあるため、スプリングプランジャ１９でシャフト２端面が押されてもストッパプレート１３は、ストッパ取付枠１６との間に所定の間隔が維持される。したがって、ハンドル１の回転を続けても、ストッパプレート１３の突起１４が逆巻きストッパ１７に当たることがなく、そのまま第２，第３伸縮支柱２７，２８を上昇させる操作を継続できる。

また、第２，第３伸縮支柱２７，２８を下降させる場合も、下降中は、ピニオンギア６がまさつ板７をハンドル１側に押し付けたり弛めたりしながら回転するので、ストッパプレート１３は、ストッパ取付枠１６との間に所定の間隔が維持され、ハンドル１の回転を続けても、ストッパプレート１３の突起１４が逆巻きストッパ１７に当たることがなく、そのまま第２，第３伸縮支柱２７，２８を下降させる操作を継続できる。

一方、第２，第３伸縮支柱２７，２８が下がりきってワイヤ２５の荷重がなくなると、ピニオンギア６はドラム１８からの回転を受けなくなるため、ハンドル１を左回しし続けると、シャフト２の回転に伴って雄ネジ部５によりピニオンギア６がハンドル１から離れる方向に移動する。そして、シャフト２は、スプリングプランジャ１９によりストッパ取付枠１６側に押されているため、ストッパプレート１３は、ストッパ取付枠１６に近付いていく。そして、ハンドル１をさらに左回しし続けようとすると、突起１４が逆巻きストッパ１７に引っかかって、それ以上シャフト２を回転できなくなる。その結果、逆巻きを防止することができる。

なお、上記実施例では、ドラムの回転軸をシャフト２と別の軸にして、ピニオンギア６を介してドラム１８を回転させるタイプのウインチに適用した場合で説明したが、それに限定されず、図７に示したような、ハンドル１に直結されたシャフト２をドラム１８の回転軸としたタイプのウインチにも適用できる。その場合は、図１のピニオンギア６の代りにドラムを装着し、その内面に、雄ネジ部５に対応する雌ネジを設けることになる。

本発明のウインチの主要部を示す図である。 本発明のウインチの全体図である。 スプリングプランジャの断面図である。 投光機を示す図である。 投光機の伸縮支柱の伸縮動作説明図である。 従来のウインチの分解図である。 従来のウインチ逆巻き防止機構を示す図である。

符号の説明

１…ハンドル
２…シャフト
３，４…ロックナット
５…雄ネジ部
６…ピニオンギア
７…まさつ板
８…ラチェット
９…ブッシング
１０…ナイロンワッシャ
１１…ブレーキディスク
１２…ウインチフレーム
１３…ストッパプレート
１４…突起
１５…筒部
１６…ストッパ取付枠
１７…逆巻きストッパ
１８…ドラム
１９…スプリングプランジャ
２５…ワイヤ

Claims (1)

1. 軸方向一部外周に雄ネジ部を有し、一端にハンドルが固定され、ブッシングを介してウインチフレームに回動自在、かつ、軸方向に移動可能な状態で取り付けられたシャフトと、該シャフトの、前記ハンドル固定側と反対側の端面を軸方向に押圧するスプリングプランジャと、前記シャフトに回転自在に装着され、前記雄ネジ部に螺合される雌ネジ部を内面に有するピニオンギアと、前記ハンドルの正回転時に、前記ピニオンギアにより回転されてワイヤを巻き取るドラムと、前記シャフトの、前記ブッシングとハンドルとの間に固着されるブレーキディスクと、軸方向に突出する突起を外周部に有し、前記シャフトの、前記ブレーキディスクとハンドルとの間に固着されるストッパプレートと、前記突起と対向する位置に設けられた逆巻きストッパとを具え、前記ドラムからワイヤを巻き戻し終わった後、前記ハンドルをさらに逆回転し続けると、前記雄ネジ部と雌ネジ部の螺合により前記ピニオンギアが反ハンドル方向に移動し、その結果、前記スプリングプランジャによりシャフトが押されて前記ストッパプレートがハンドル方向へ移動して、前記突起が前記逆巻きストッパに当たって回転が阻止されるようにしたことを特徴とするウインチ。

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