JPH01303290A - 吊荷の方位角制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は吊荷の方向角制御装置に関するものである。

（従来の技術） 従来、１本のワイヤローブ等で回転自在に吊された吊荷
の方位角を制御するには、そのままではその吊荷を水平
方向に回転させるためのモーメントの反力を吊荷部分で
取ることができないため、吊荷に介しやくローブの一端
を取り付けそのローブの他端を人力で引っ張ることで方
位角を変える方法が一般的に行なわれていた。しかしこ
の方法は高所作業などにおいては非常に危険である。

一方、凹型クレーン等のようにクレーン側の定滑車の取
り付は間隔が十分に取れ、また吊荷側の動滑車の取り付
けも間隔も十分に取れ、かつ定滑車と動滑車との距離が
その距離に対して十分に小さい場合に限ってモーターを
使用した方位角制御装置はあるが、制約条件が多く一般
的ではない。

そこで、近年ジャイロスコープのプレセツション効果を
利用した吊荷の方位角制御装置が提案されている（特開
昭６３−１６９５号）。このプレセツション効果という
のはジャイロの回転軸に外部からトルクを加えると、そ
のトルクの方向（ベクトル方向）と直角な方向（ベクト
ル方向）の偶力が前記回転軸に生じることをいう。従っ
て吊荷に一体的にジャイロを取付け、前記プレセツショ
ン効果の偶力が吊ワイヤ回りに生ずるようにすることに
より吊荷の方位角を制御するようにしている。

（発明が解決しようとする課題） しかし、前述したジャイロを利用した装置ではジャイロ
の回転軸が垂直に立った状態になるとプレセツション効
果による吊ワイヤ回りの偶力が０になり、その後はジャ
イロの回転軸をどちらに傾斜させても逆方向の偶力を生
じるので方位角を変えられなくなる。従って制御可能な
旋回角度範囲が狭く前記装置は未だ実用化の段階には至
っていない。

本発明は上記した問題点に鑑みてなされたもので、その
目的とするところは吊荷の方位角を３６０″旋回させる
ことができる吊荷の方位角制御装置を提供することにあ
る。

（課題を解決するための手段） 前記目的を達成するため本発明は、鉛直方向に垂下させ
た索条の下端に水平な吊治具を介して連結した吊荷を、
水平面内で旋回させる吊荷の方位角制御装置において、
制御モータによって回動する回動軸を前記吊治具に対し
て平行な方向に配設するとともに、前記回動軸にフライ
ホイール付きのジャイロモータをその回転軸が前記回動
軸に対して直角に配設し、前記制御モータの駆動による
前記回転軸の傾斜により生ずる鉛直軸回りの偶力により
前記吊荷を水平面内で所定方向に旋回させるに際し、前
記回動軸の回動方向を一定にするとともに前記回転軸が
鉛直になる前後で前記フライホイールの回転方向を逆転
させるように構成している。

（作　用） 前記の如く構成した吊荷の方位角制御装置では、ジャイ
ロモータの回転軸が鉛直になる前後でフライホイールの
回転方向を逆転させているので、常に同一方向のプレセ
ツション効果による旋回モーメントを生じる。このため
吊荷の旋回を迅速かつ能率的に行なうことができる。

（実施例） 以下に本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明に係る吊荷の方位角制御装置１の斜視図
を示したものである。この方位角制御装置１はＨ型鋼を
使った水平な吊治具２の上に一体的に配設されている。

そして、この方位角制御装置１は第２図および第３図に
示す如く制御モータ３、ケース４．３つのジャイロモー
タ５およびフライホイール６によって主として構成され
ている。

また、３つのジャイロモータ５の回転軸１７は第４図に
示す如く互いにａ−１２０°の等間隔で配設され、１つ
の回転軸１７が鉛直方向に延びるＺ軸に重なっても残り
の２つの回転軸１７が常にＺ軸に重ならない構成になっ
ており、これにより残り２つの回転軸１７に制御モータ
３のトルクを作用させることによりＺ軸回りの偶力を常
に発生させることができるようになっている。

以下各部の詳細につき説明する。

吊治具２はその両端部下面に第１図および第２図に示す
如く左右一対のブラケット１０を有し、このブラケット
１０に吊荷であるＨ型鋼１１の一対のブラケット１２を
ビン１３で連結できるようになっている。一方、吊治具
２の上面には左右−対の支持台１４．１５が一体的に立
設され、一方の支持台１４に制御モータ３が配設され、
他方の支持台１５に軸受１６が配設されている。なお制
御モータ３の回動軸７はＸ軸方向を向いている。

また支持台１４と１５の間には内部が中空のほぼ三角柱
状をなすケース４が配設され、このケース４の一端壁４
ａに上記制御モータ３の回動軸７が連結され、ケース４
の他端壁４ｂに突設された軸部４ｃが前記軸受１６に回
動自在に挿入されている。

さらにケース４の中には、第４図に示す如く３つのジャ
イロモータ５が収納されている。これらジャイロモータ
５はケース４の３つの側？４ｄ〜４ｆの各内側面に取付
けられており、その回、転輪１７は制御モータ３の回動
軸７ないし軸部４Ｃに直角でかつ回転軸１７が相互にａ
＝１２０’の等間隔をなしている。一方、ケース４の側
壁４ｄ〜４ｆの外側には３つのフライホイール６が配設
され、これらフライホイール６の中心は側壁４ｄ〜４ｆ
の孔１８から突出した回転軸１７に連結されている。な
おフライホイール６は有底円筒状のカバー１９で覆われ
ている。

またジャイロモータ５の回転方向は第５図に示す如くそ
の回転軸１７がＺ軸に重なる前後の所定範囲す、ｄ、ｅ
、ｃ内で一旦回転軸１７を停止させ次いで逆転するよう
になっている。このような回転方向の切換は例えば制御
モータ３の回動軸７の角度検出手段とジャイロモータ５
の電気回路とを組合わせることにより簡単に行なえる。

そして、回動軸７を第５図で時計方向に回動させる場合
は、範囲す、ｃでジャイロモータ５にブレーキを作用さ
せてその回転を停止し、範囲ｄ、ｅでジャイロモータ５
を逆方向に始動して定速に達するようになっている。な
お回動軸７を第５図で反時計方向に回動させる場合には
範囲ｄ、ｅでジャイロモータ５にブレーキを作用させ、
範囲す、ｃでジャイロモータ５を逆始動する。さらに範
囲ｆ１ｇではジャイロモータ５は一方向に高速定回転を
する。

さらに本実施例では、第１図および第２図に示す如く、
支持台１４．１５の上端にはアイボルト２０が取付けら
れ、このアイボルト２０のリング状頭部にワイヤローブ
２１の下端を連結するとともに、ワイヤローブ２１の上
端をリング２２を介してクレーンフック２３に玉掛けし
て吊荷のＨ型鋼１１を吊上げるようになっている。なお
りレーンフック２３のフック部２３ａは回転自在になっ
ており、ワイヤローブ２４に過度のねじりを与えない構
成になっている。

次に、上記実施例の作用について説明する。

吊荷の方位角制御装置１は上述の如く構成されており、
第１図で矢印入方向にＨ型鋼１１を旋回させる場合は次
のように操作する。すなわち第５図を第１図で矢印Ｂ方
向から見た図と仮定し、ジャイロモータ５の回転軸１７
（第５図では１７ａ〜１７ｃで示す）のうち回転軸１７
ａのフライホイールを内端側から見て時計方向に、回転
軸１７Ｃのフライホイールを内端側から見て反時計方向
にそれぞれ回転させている場合は、回動軸７を時計方向
に回動させる。なお第５図に示す位置では回転軸１７ｂ
のフライホイールはちょうど停止している。このとき制
御モータ３を作動させて所定角度だけ回動軸７を回動さ
せると、ジャイロスコープの有する特性により各ジャイ
ロモータ５に接続された回転軸１７ａ、１７ｃのフライ
ホイールがそれぞれ矢印Ａ方向へ回転しようとするトル
ク（プレセツション効果）を発生する。この発生したト
ルクが吊治具２を介してＨ型鋼１１に伝わり、これによ
りＨ型鋼１１が所定方向に所定角度だけ旋回する。

また、回転軸１７’ａ、１７ｃまたは回動軸７のどちら
かの回転または回動方向を反対方向にすればＨ型ｆｖ４
１１は第１図で矢印Ｃ方向に旋回する。

以上本発明の一実施例につき説明したが、本発明は上記
実施例に限らず種々の変形が可能であって、例えば前記
実施例では３つのジャイロモータ５を使用したが、これ
に限るものではない。また本装置１は吊治具２の両端に
１つずつあるいはそれ以上の適当な数を配設してもよい
。なお、本実施例のように、複数のジャイロモータの回
転軸のうち少なくとも１つの回転軸は常に鉛直にならな
い位置にあるようにすれば、常にプレセツション効果に
よる旋回力が生じ、これにより吊荷を円滑に旋回させる
ことができる。

（発明の効果） 本発明は上述の如く、ジャイロモータの回転軸が鉛直に
なる前後でフライホイールの回転方向を逆にするのでそ
の際常に、同一方向のプレセツション効果による旋回力
を与えることができ、この持続的な旋回偶力により吊荷
の迅速かつ能率的な方位角制御ができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示したものであって、第１図
は方位角制御装置の斜視図、第２図は同装置の側面図、
第３図は同装置の縦断面図、第４図は同装置の横断面図
、第５図はジャイロモータの回転軸と制御モータの回動
軸の回動方向を説明するための説明図である。 １・・・方位角制御装置 ２・・・吊治具　　　　　３・・・制御モータ５・・・
ジャイロモータ　６・・・フライホイール７・・・回動
軸　　　　　１１・・・Ｈ型鋼１７・・・回転軸　　　
　２４・・・ワイヤローブ（索条）特許出願人　　　　
　　株式会社　大　林　組代　理　人　　　　　　弁理
士　−色　健　軸間　　　　　　　　弁理士　松　本　
雅　利＠１図 ２軸　　　　　第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 鉛直方向に垂下させた索条の下端に水平な吊治具を介し
   て連結した吊荷を、水平面内で旋回させる吊荷の方位角
   制御装置において、制御モータによって回動する回動軸
   を前記吊治具に対して平行に配設するとともに、前記回
   動軸にフライホィール付きのジャイロモータをその回転
   軸が前記回動軸に対して直角に配設し、前記制御モータ
   の駆動による前記回転軸の傾斜により生ずる鉛直軸回り
   の偶力により前記吊荷を水平面内で所定方向に旋回させ
   るに際し、前記回動軸の回動方向を一定にするとともに
   前記回転軸が鉛直になる前後で前記フライホィールの回
   転方向を逆転させるようにしたことを特徴とする吊荷の
   方位角制御装置。