JPH0472296A - ワイヤーロープ巻込み巻出し装置 - 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、ワイヤーロープの巻込み及び巻出し速度（以
後ロープ速度と称す）の変更が可能なウィンチに関する
ものである。 （従来技術］ 従来、ウィンチにおけるロープ速度の変更は。 下記手段により行っていた。 （１）極数変換誘導電動機による変速 （２）直流電動機や油圧モーター等の可変速原動機の使
用による変速 （３）減速比切り換え型減速機の使用による変速（４）
上記（１）と（３）及び（２）と（３）の併用による変
速

【従来技術の問題点） 従来技術（１）の場合 極数変換誘導電動機における極数の組み合せに制限があ
ることから１通常２速の固定速度しが得ることができず
、かつ任意のロープ速度変更比を得ることができない。 従来波＃　（２）の場合 近年クレーン作業の高能率化の要求から、クレーンが無
負荷時、すなわちフックやワイヤーロブ等の風袋荷重時
のフック速度は、クレーンが定格荷重を負荷したときに
出し得るフック速度の４〜５倍となすような一定出力特
性を有すウィンチが求められるが、通常ウィンチに入力
し得る原動樋口転数の上限値が２０００ｒｐｍ程度あり
、前述クレーン無負荷時のウィンチに対する入力回転数
を２０００ｒｐｍとすれば、クレーン定格負荷時、すな
わちウィンチにおける最大トルク、出力時の原動機回転
数は４００〜５００ｒｐｍとなる。 従って、ウィンチの所要動力に対し低回転時に高トルク
を出し得る原動機が必要となることから、原動機の枠体
は大型化し、かつ可変速電動機であれば大電流を供給し
得る電源装置を要し、油圧モーターであれば高圧を供給
し得る油圧発生装置を要するため、原動機装置は重量化
、大型化し、かつ高価となる。 従来技術（３）の場合 ウィンチの減速機内で減速比の異なる歯車列を爪クラッ
チで切り換えるもので、ローブ速度の変更時、すなわち
減速比の切り換え時はウィンチの駆動を一旦停止する必
要があり、近年の高能率化の要求にそぐわない、さらに
ウィンチが負荷状態のままで減速比の切り換えを行うた
めに、変速歯車列よりワイヤーローブ巻取リドラム側の
動力伝達軸に負荷保持用のブレーキを要し、かつ爪クラ
ツチ作動用原動機も要すことから制御及び装置とも複雑
になる。 従来技術（４）の場合 （１）と（３）の組み合せによる。ローブ速度の切り換
え段数は増加し、（２）と（３）の組み合せではウィン
チ定格負荷時の原動機回転数を高く設定できることから
、原動機装置の小型化、低廉化は可能となるが、いずれ
もローブ速度の変更時にウィンチの駆動を一旦停止せざ
るを得ない不具合は改善されず、かつ制御及び装置とも
さらに複雑化する欠点がある。 【問題点を解決するための手段】 遊星減速機構等の入力回転中心と出力回転中心を同一軸
芯となす減速機構をワイヤー巻取リドラムに内蔵したウ
ィンチのワイヤー巻取りドラムの回転反力を受ける反力
軸をウィンチ外部に回転自由に突比し、複数台のウィン
チの該反力軸を各ウィンチのワイヤーローブ張力比が所
望する値となす回転比で、ギヤー又はチェーン等の動力
伝達手段を用いて連結し、各ウィンチの電動機の発停及
び正逆転操作の組合せにより幾多のローブ速度の変更を
可能とする。また、各ウィンチの減速比や電動機回転数
の組合せによって各電動機の発停及び正逆転操作によっ
て得るローブ速度及び変速段数は任意となすことができ
る。さらに上記手段によるワイヤーローブの巻出し巻込
み装置は、複数台ウィンチのワイヤー巻取りドラムが常
に所定の比率でトルクを負荷する。すなわち、所定のロ
ープ張力を常に保つ性質を有す０例えば２台のウィンチ
を用いてワイヤーロープ張力比を１．０とし、ワイヤー
ロープの巻込み巻出し装置を構成した場合、一方のウィ
ンチのワイヤー巻取負荷が小さければそのドラムの巻取
り回転数が増し、他方のドラムの巻取り回転数が減少し
て常にワイヤーローブ張力を等しくする。 ｒ発明の実施例１ 以下、本発明をさらに具体的に明らかにするために、そ
の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。 第１図は、差動遊星減速機構をワイヤー巻取りドラムに
内蔵したウィンチ２台を使用し１本発明の装置を構成し
た一例を示す、電動１１で発生した回転力は、差動遊星
減速機構のサンギヤ−２゜歯数の異なる２個のギヤーを
一体となしたプラネタリ−ギヤー３及びワイヤー巻取り
ドラム４に内蔵した一方のインターナルギヤ−５を介し
て、ワイヤー巻取りドラム４に伝達する６ワイヤー巻取
りドラム４の回転反力は他方のインターナルギヤ６を受
け、該インターナルギヤ−は、ドラムベアリング７と軸
受ベアリング８で回転自在に支持し、一端をウィンチ外
部へ突出した反力軸９と連結する。ウィンチ外部に突出
した反力軸９の軸端にはギヤー１０を設け、他のウィン
チの反力軸ギヤー１１と噛み合わす。 以上に構成した装置では１反力軸ギヤー１０゜１１の歯
数比に係る一定の比率で２台のウィンチのワイヤー巻取
りドラムに回転力を発生する性質が有す、なお、２台の
ワイヤー巻取りドラムに負荷するワイヤーロープ張力を
等しくする作用が不要の場合等は、２台のワイヤー巻取
りドラムフランジにギヤーを設け、２台のワイヤー巻取
りドラムの巻出し及び巻取り回転方向が一致するように
ギヤ一連結してもよい。 第２図は２本発明の装置をクレーンに塔載した場合のワ
イヤリング例を示す、第２図において各ワイヤーローブ
巻取リドラムから出した２本のワイヤーローブは、シー
ブ１３及びフックブロック１４のシーブを介し、その尻
手はジブ１５等に各々固定する１本図に示す用途におい
て、２個のワイヤー巻取りドラムは同じ回転力を生じる
ように。 前述反力軸ギヤー比を設定する。 本発明のウィンチ装置における減速比、電動機回転数、
ワイヤー巻取りドラム発生トルク及びワイヤー巻取りド
ラム回転数の関係式を下記に示す。 一方のウィンチをＮＱｌとし、他方のウィンチを恥２と
すると、 ＮＱ１ウィンチのワイヤー巻取りドラム発生トルクｚ　
、　＝−：　＆　１ウィンチの減速比１−〒：＆２ウィ
ンチの減速比 ２□　　　　：＆１ウィンチの反力軸ギヤー歯数Ｚ２　
　　　：＆２ウィンチの反力軸ギヤー歯数ドラム発生ト
ルク比を１．０とし、常に同等のトルクを２台のワイヤ
ー巻取りドラムが負荷した場合のワイヤー巻取リドラム
回転数は下記となる。 Ｍａｌウィンチワイヤー巻取りドラム回転数＝ｌ！ｎ２
ウィンチワイヤー巻取リドラム回転数＝　’ｒ　（Ｎ　
Ｐｉ　Ｈｘユ＋ＮＰｚ・１□）Ｎｐ１：　＆１ウィンチ
の電動機回転数Ｎρ、：ＮＱ２ウィンチの電動機回転数
例えば、ドラム発生トルク比を１．０とし、２台のワイ
ヤー巻取りドラムが同等のトルクを負荷する場合、ｉ　
□＝　１１５０、ｉ、＝１／１００．　Ｎｐ、＝１８０
Ｏｒｐ　ｍ、　Ｎｐ、＝１２００ｒ　ｐ　ｍとすると１
階１ウィンチの電動機のみを第１図の図中矢印方向に回
転駆動した場合、２台のワイヤー巻取りドラムの回転数
は１８ｒｐｍとなり、淘２ウィンチの電動機のみを図中
矢印方向に回転駆動すると、２台のワイヤー巻取りドラ
ムの回転数は６ｒｐｍとなり、尚１ウィンチと＆２ウィ
ンチの電動機をいずれも図中矢印方向に回転駆動すると
、２台のワイヤー巻取りドラムの回転数は２４ｒｐｍと
なり、さらに＆１ウィンチの電動機を図中矢印方向に回
転駆動し、かつ＆２ウィンチの電動機を図中及矢印方向
に回転駆動すると、２台のワイヤー巻取りドラムの回転
数は１２ｒｐｍとなる。すなわち、２台の汎用重速電動
機の発停及び正逆転制御によりウィンチの運転を停止す
ることなく４段階のローブ速度変更を可能にした。なお
、電磁ブレーキ１２．１３は同軸上に配した電動機の発
停に同調して弛締する。また上記例において２台のウィ
ンチの負荷するローブ張力が同じとした場合、翫１ウィ
ンチとＮａ３ウィンチの必要電動機容量比は３：１とな
り、小容量である１１１１２ウィンチの電動機をＯ〜１
２００ｒｐｍの可変速電動機とした場合は、２・台のワ
イヤー巻取りドラムの回転数において、０〜６ｒｐｍ及
び１２〜２４ｒｐｍは無段階変速が可能になる。 さらに大型高揚程のクレーンに適したウィンチ性能を得
るための電動機回転数及び減速比の組み合せ例を次に示
す。 ドラム発生トルク比を１．０．ｉ、＝］／２０．１２＝
］／＋８．　＆ｌウィンチの電動機はＯ＝　ｌ　ＯＯＯ
ｒｐｍが一定トルクでｌｏｏｏｒｐｍ−２０００ｒｐｍ
が一定動力の出力特性を有す可変速電動機とし、勤２ウ
ィンチの電動機を１８００ｒｐｍ固定速度汎用電動機と
した場合に得るワイヤー巻取りドラムの出力トルクと１
発生回転数の関係を第３図に示す、第３図において、斜
線部がＮＱｌウィンチの可変速電動機により得るワイヤ
ー巻取りドラムの出力トルクと発生回転数の範囲を示し
、尚１ウィンチのブレーキを締めてＮｃ２ウィンチの可
変速電動機を１１００Ｏｒｐで第１図の図中矢印方向に
回転駆動すれば２２台のワイヤー巻取りドラムは２５ｒ
ｐｍで回転し、２０００ｒｐｍで図中矢印方向に回転駆
動すれば２台のワイヤー巻取りドラムは５０ｒｐｍで回
転し、その時のワイヤー巻取りドラムの発生トルクは前
者の１７２となる。 さらに嵐１ウィンチの可変速電動機を２０００ｒｐｍで
図中矢印方向に回転駆動し、かつ＆２ウィンチのブレー
キをゆるめて電動機を図中矢印方向に回転駆動すれば、
２台のワイヤー巻取りドラムは１１００ｐｐで回転する
。 従って、クレーンの定格荷重を負荷した場合は、ワイヤ
ー巻取りドラムの回転数を０〜２５ｒｐｍまで任意に変
更でき、クレーンの定格荷重以下の負荷においては、ワ
イヤー巻取りドラムの回転数を負荷の大小により０〜最
大５０ｒｐｍまで任意に変更でき、さらにクレーンが無
負荷の場合は、クレーンフックやワイヤー口、ブ等の風
袋を巻上げる容量を持つ＆２ウィンチの電動機を駆動す
ることにより、２台のワイヤー巻取りドラムの回転数は
１１００ｒｐとなる。すなわち、クレーンの軽負荷時や
無負荷時は、ギヤーチェンジのためにウィンチを停止す
ることなく、ロープ速度を上げることができることから
作業効率を高めることができ、高揚程クレーンにおいて
その利点は顕著となる。また、可変速電動機の最大トル
ク出力時の回転数を従来技術に比べ高くできることから
、電動機出力トルクは小さくなり、電動機を小型化し、
かつ電源装置のｔＪｓ容量化ができる。 第４図及び第５図に本発明による他の実施例を示す。 第４図は電動機１台による実施例で、差動遊星減速機構
２１をワイヤー巻取りドラム２２に内蔵し、入力軸上に
電磁ブレーキ２３を有し、反力軸２４の一端に他のウィ
ンチと噛合い連結する反力軸ギヤー２５を有すウィンチ
２台と、電動機２８及び電動機軸と２台のウィンチの入
力軸をギヤー番こより連結し、一方のウィンチ入力軸と
その入力軸を駆動するためのギヤー２９に電磁クラッチ
２６を介在した分配ギヤーボックス２７から構成し、電
動機２８の回転動力を電磁クラッチ２６の連結操作によ
る２台のウィンチへの伝達及び電磁クラッチ２６の切放
し操作による１台のウィンチへの伝達により、前述本発
明の作用を得る。 第５図は２組の差動遊星減速機構及び反力軸ギヤーをギ
ヤーボックスに収納した本発明の応用実施例を示し、差
動遊星減速機構３０と該減速機構において、反力を受け
る方のインターナルギヤ３１と一体となした反力軸ギヤ
ー３２と、装置の回転出力を得る方のインターナルギヤ
−３３と一体となした出力ギヤ−３４からなる２組の歯
車装置の反力軸ギヤー３２を噛み合せると共に出力ギヤ
−３４をアイドルギヤー３５を介して噛み合せてギヤー
ボックス３６に収納する。出力ギヤーと一体とし、かつ
ギヤーボックス外部へ突出した出力軸３６に出力ビニオ
ン３７を設け、ワイヤー巻取りドラム３８のフランジに
設けたドラムギヤー３９と噛み合す、また２本の入力軸
今０の両端はギヤーボックス外部で各々電動機４１及び
電磁ブレーキ４２と連結する８本実施例において２台の
電動機の発停及び正逆転操作による出力ビニオンの発生
回転数は前述本発明の作用通りであるが、他の実施例に
おいて２台のワイヤー巻取りドラムに均等分配されるト
ルクは、本実施例では１ケの出力ビニオン３７に集合さ
れる。 【発明の効果］ 以上詳記した本発明により、ｆ＠素な構造でロープ速度
の変更を可能にしたことから、従来この種の装置に比べ
小型軽量化をなし得、複数の原動機の発停正逆転操作に
より幾多のロープ速度を得ることから、装置の停止を要
さずロープ速度の変更を可能にし、高い作業能率を提供
できる装置となし得た。さらに複数使用する原動機の内
の１台を可変速原動機として、必要なロープ速度域及び
ロブ速度全域の無段階変速を可能にしたことから。 高価な可変速原動機の小容量化を可能にし、ロープ速度
の無段変速を安価に実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図・・・・実施例の装置機構図 第２図・・・・本発明の装置をクレーンに塔載した場合
のワイヤリング図 第３図・・・・　クレーン用ウィンチの出力特性図第４
図・・・・電動機１台による実施例の装置機構図 第５図 本発明の作用を得る歯車装置をギ ヤーボックスに収納した実施例の 装置機構図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 遊星減速機構等の入力回転中心と出力回転中心を同一軸
   芯となす減速機構を、ワイヤー巻取りドラムに内蔵した
   ウインチのワイヤー巻取りドラムの回転反力を受ける軸
   （以後反力軸と称す）をウインチ外部へ回転自由に突出
   し、該構造となした複数台のウインチの反力軸を動力伝
   達手段により連結したことを特徴とするワイヤーロープ
   の巻込み巻出し装置。