JP5028018B2 - 補助モータ付きチェーンブロック - Google Patents

Description

本発明は、ハンドホイルを回転することにより荷物を上昇、または下降移動させるチェーンブロックに関するものである。

従来、工場や建設現場などにおいて、人力では直接持ち上げることが困難な荷物を移動させる際には、ハンドホイルの回転をロードホイルに伝達し、ロードホイルに掛けられたロードチェーンにより荷物の昇降を行なうチェーンブロックが使用されていた。特に重量が大きい荷物の場合には、チェーンブロックを人力で動作させるのみでは持ち上げる事が困難な場合があり、チェーンブロックのハンドホイルの回転を補助する着脱自在な補助モータが設けられた補助モータ付きチェーンブロックが提案されている（例えば、特許文献１参照。)。

このような通常の補助モータ付きチェーンブロックでは、図３に示すチェーンブロック１のように、荷物フック１１、ロードチェーン１２、ロードホイル１３、取り付けフック１４、減速機１５、ハンドチェーン１６、ハンドホイル１７を備えている。

チェーンブロック１は、取り付けフック１４により天井や梁等に吊り下げられる。移動を行なう荷物は、荷物フック１１へ直接、又はロープ等で取り付けられる。ハンドチェーン１６を引いてハンドホイル１７を回転させ、減速機１５を介してロードホイル１３を回転させる。ロードホイル１３の回転方向により、ロードチェーン１２が巻き上げ、又は巻き下げ状態となり、それにともない荷物フック１１が上昇、又は下降して荷物を移動する。

特に重い荷物を引き上げる際には、ハンドホイル１７に設けられた取り付け穴２へ補助モータ３の駆動軸４を差込む。ハンドチェーン１６を引くのに合わせて補助モータ３をハンドホイル１７と同じ回転方向に駆動させることにより、ハンドホイル１７に発生する負荷を軽減させる。
特開２００４−０２６４９８号公報

しかし、特許文献１に示されたような補助モータ付きチェーンブロックでは、ハンドホイルに生じる負荷の大きさに関係なく一定の力でモータが回転するため、必要以上の大きな力で補助される、または補助する力が足りないなど、状況によっては大変使い難い動作をする。

また、下降方向へ荷物を移動させる際にもハンドホイルに大きな負荷がかかる場合があり、その際にはモータを交換する、またはモータの回転方向を切り替える作業を行なってからでなくては補助を行なうことが出来ず、不要な作業時間を発生させていた。

本発明はこのような問題に対してなされたもので、補助モータ付きチェーンブロックにおいて、ハンドホイルに生じる負荷の大きさと方向に応じ、ハンドホイルの回転補助を行う補助モータ付きチェーンブロックを提供することを目的とする。

本発明は前記目的を達成するために、ハンドホイルの回転をロードホイルに伝え、ロードホイルに取り付けられたロードチェーンにより荷物を上昇、または下降移動させるチェーンブロックにおいて、前記荷物を上昇、又は下降移動させる際に前記ハンドホイルに生じる負荷を検出する検出機構と、前記ハンドホイルの回転を補助する補助モータと、前記検出機構により検出された負荷の大きさと方向に基づき前記補助モータの回転を制御する制御部とを備えたことを特徴としている。

また、前記検出機構は、前記ハンドホイルに回転中心を同じにして取り付けられた外回転軸と、前記外回転軸の内側に回転自在に設けられ、前記補助モータと前記ロードホイルとが接続されている内回転軸と、前記外回転軸と前記内回転軸との回転角度の差を検出するスライド抵抗とにより構成されていることを特徴としている。

本発明によれば、ハンドチェーンを引いてハンドホイルを回転させ、荷物を上昇、または下降させる際、ハンドホイルに生じる負荷が検出機構により検出される。検出機構は、ハンドホイルに回転中心を同じにして取り付けられた外回転軸と、前記外回転軸の内側に回転自在に設けられ、前記補助モータと前記ロードホイルとが接続されている内回転軸とがバネにより連接され、外回転軸と内回転軸との回転角度の差を検出するスライド抵抗が、外回転軸と内回転軸との間に設けられている。

荷物を上昇、又は下降させる方向にハンドチェーンを引くと、ハンドホイルが回転し、それに連れなって外回転軸が回転する。外回転軸と内回転軸とを接続するバネの力よりも、ロードホイルを回転させる負荷が小さい場合は、外回転軸と内回転軸とが連れなって回転し、それにともないロードホイルも回転して荷物を移動させる。

しかし、ロードホイルを回転させる負荷が増大すると、バネが伸びて内回転軸が外回転軸よりも遅れて回転を始める。その際、外回転軸と内回転軸との間に設けられたスライド抵抗のレバーが移動し、外回転軸と内回転軸との回転角度の差が検出される。制御部は、回転角度の差に基づき補助モータを回転させ、内回転軸と外回転軸の回転角度の差がなくなるようにハンドホイルの回転を補助する。

これにより、荷物を上昇、または下降させる際に生じる負荷を、負荷の大きさと方向に応じて補助することが可能となり、不要な動作を無くし、素早く、僅かな力で意図した方向に、意図した速さで荷物を移動させることが出来る。

以上説明したように、本発明の補助モータ付きチェーンブロックによれば、生じる負荷の大きさと方向に応じて補助を行い、不要な動作を無くし、素早く、僅かな力で意図した方向に、意図した速さで荷物を移動させることが可能となる。

以下添付図面に従って本発明に係る補助モータ付きチェーンブロックの好ましい実施の形態について詳説する。

最初に本発明に係る補助モータ付きチェーンブロックの構成について説明する。図１は本発明に係る補助モータ付きチェーンブロックの構成図である。

図１に示すように、チェーンブロック１０には、荷物フック１１、ロードチェーン１２、ロードホイル１３、取り付けフック１４、減速機１５、ハンドチェーン１６、ハンドホイル１７、検出機構１８、補助モータ２１、制御装置２２、及びバッテリ２３を備えている。

チェーンブロック１０は、図３に示すチェーンブロック１と同様に、荷物フック１１へ荷物を取り付け、ハンドチェーン１６を引いてハンドホイル１７を回転させ荷物を移動する。荷物移動の際には、荷物の荷重によりハンドホイル１７に生じる負荷を検出機構１８にて検出する。

検出機構１８は図２（ａ）に示すように、外回転軸３１、内回転軸３２、スライド抵抗３３、バー３４、ガイドピン３５、バネ３６、及び回転規制ピン３７が備わっている。

外回転軸３１は、回転中心を同じにしてハンドホイル１７に取り付けられ、ハンドホイル１７と連れなって回転する。

内回転軸３２は、外回転軸３１の内側に回転自在に設けられ、外回転軸３１と内回転軸３２とは、バネ３６、３６により連接されている。内回転軸３２の一方の側面の中心には、補助モータ２１の回転軸が接続され、他方の側面中心には減速機１５を介してロードホイル１３が接続されている。

スライド抵抗３３は、内回転軸３２へ取り付けられ、左右に移動するバー３４が外回転軸３１に設けられたガイドピン３５、３５にガイドされている。外回転軸３１と内回転軸３２との回転角度の差が生じると、バー３４がガイドピン３５、３５により左右のどちらかに移動する。これによりスライド抵抗３３の抵抗値が変化し、回転角度の差を抵抗値の変化として検出する。

回転規制ピン３７は、内回転軸３２に設けられ、外回転軸３１側面に設けられたガイド溝３８内を移動し、ガイド溝３８の角度以上に外回転軸３１と内回転軸３２との回転角度の差が開かないように規制する。

検出機構１８により抵抗値の変化として検出された外回転軸３１と内回転軸３２との回転角度の差は、制御装置２２へ送られる。制御装置２２は、検出機構１８により検出された値より、負荷の大きさと方向を算出し、それに見合った速度と方向に補助モータ２１を駆動する。

バッテリ２３は制御装置２２を介して検出機構１８、及び補助モータ２１へ電力を供給している。

これらの構成により、本発明の補助モータ付きチェーンブロック１０は、ハンドホイル１７に生じる負荷の大きさと方向に応じて補助を行うことが出来る。

次に、本発明に係る補助モータ付きチェーンブロックの作用について説明する。図１に示すように、ハンドホイル１７の回転は減速機１５を介してロードホイル１３に伝わり、荷物フック１１が上昇、又は下降して荷物を移動させる。

図２（ｂ）に示すように、荷物を上昇させる矢印Ｕ方向にハンドチェーン１７を引くと、ハンドホイル１７が回転し、それに連れなって外回転軸３１が回転する。

外回転軸３１と内回転軸３２とを接続するバネ３６、３６の力よりも、ロードホイル１３を回転させる負荷が大きい場合は、バネ３６が伸びて内回転軸３２が外回転軸３１よりも遅れて回転を始める。

その際、内回転軸３２に設けられたスライド抵抗３３のレバー３４が、外回転軸３１に設けられたガイドピン３５、３５にガイドされて中立位置から図２（ｂ）に示すＡ側へ移動して抵抗値が増大する。増大した抵抗値は制御装置２２へ送られ、抵抗値の大きさから負荷の大きさと、その負荷の方向とが算出される。

補助モータ２１は、算出された負荷の大きさと、その負荷の方向とに合わせ、制御装置２２によりＰＷＭ制御されて回転を始め、内回転軸３２と外回転軸３１の回転角度の差がなくなるようにハンドホイル１７の回転を補助する。

続いて、図２（ｃ）に示すように、荷物を下降させる矢印Ｄ方向にハンドチェーン１７を引くと、ハンドホイル１７が回転し、それに連れなって外回転軸３１が回転する。

バネ３６、３６の力よりも、ロードホイル１３を回転させる負荷が大きい場合は、バネ３６が伸びて内回転軸３２が外回転軸３１よりも遅れて回転を始める。

その際、スライド抵抗３３のレバー３４が、ガイドピン３５、３５にガイドされて中立位置から図２（ｃ）に示すＢ側へ移動して抵抗値が増大する。増大した抵抗値は制御装置２２へ送られ、抵抗値の大きさから負荷の大きさと、その負荷の方向とが算出される。

補助モータ２１は、負荷の大きさと、その負荷の方向とに合わせ、ＰＷＭ制御されて回転を始め、内回転軸３２と外回転軸３１の回転角度の差がなくなるようにハンドホイル１７の回転を補助する。

以上説明したように、本発明に係る補助モータ付きチェーンブロックは、生じる負荷の大きさと方向に応じて補助を行い、不要な動作を無くし、荷物を上昇させる、または下降させるいずれの場合においても、素早く、僅かな力で意図した方向に、意図した速さで荷物を移動させることが可能となり、作業者の負担を軽減することができる。

本発明に係る補助モータ付きチェーンブロックの構成図。 検出機構の構成と動作を示した側面図。 通常の補助モータ付きチェーンブロックの構成図。

符号の説明

１、１０…チェーンブロック，２…取り付け穴，３、２１…補助モータ，４…駆動軸，１１…荷物フック，１２…ロードチェーン，１３…ロードホイル，１４…取り付けフック，１５…減速機，１６…ハンドチェーン，１７…ハンドホイル，１８…検出機構，２２…制御装置，２３…バッテリ，３１…外回転軸，３２…内回転軸，３３…スライド抵抗，３４…バー，３５…ガイドピン，３６…バネ，３７…回転規制ピン，３８…ガイド溝

Claims (1)

1. ハンドホイルの回転をロードホイルに伝え、ロードホイルに取り付けられたロードチェーンにより荷物を上昇、または下降移動させるチェーンブロックにおいて、
   前記荷物を上昇、又は下降移動させる際に前記ハンドホイルに生じる負荷を検出する検出機構と、
   前記ハンドホイルの回転を補助する補助モータと、
   前記検出機構により検出された負荷の大きさと方向に基づき前記補助モータの回転を制御する制御部とを備え、
   前記検出機構は、
   前記ハンドホイルに回転中心を同じにして取り付けられた外回転軸と、
   前記外回転軸の内側に回転自在に設けられ、前記補助モータと前記ロードホイルとが接続されている内回転軸と、
   前記外回転軸と前記内回転軸との回転角度の差を検出するスライド抵抗とにより構成されていることを特徴とする補助モータ付きチェーンブロック。

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