JPH0472297A - 逆回転制動装置 - 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） 本発明は例えばウィンチの駆動部に装備される逆回転制
動装置に関する。

（従来の技術） ウィンチ装置では、巻下げ作業時に重力加速度を受けて
吊荷の下降速度（巻下げ速度）が増大してそのまま放置
すると落下事故が発生する危険性かあるために、巻下げ
作業時に吊荷の下降速度を抑制する制動装置が装備され
ている。すなわち、この制動装置は、巻上げ作業時にウ
ィンチのドラムの回転（正回転）を許容し、巻下げ作業
時に吊荷の下降速度の増大に伴いドラムの回転速度が増
大した時にドラムの回転（逆回転）を制動して回転速度
を抑制し吊荷の下降速度を適正に維持するものである。

従来、この逆回転制動装置は、油圧モータの回転をウィ
ンチのドラムに伝達するクラッチと、逆回転防止用の型
車装置とを組合せた構成が採用されている。

すなわち、この逆回転制動装置に用いる逆回転防止用型
車装置は、外周面に複数の爪を円周方向に向きを揃えて
並べて形成した型車と、この型車の半径方向外方におい
て型車の爪に係脱するように揺動自在に設けられるとと
もに、型車の爪に接触する向きに常時ばね力が加えられ
た揺動爪とを備え、ドラムの回転に合せて型車が正回転
（巻上げ方向に向けて回転）する時に、ばねにより押さ
れた揺動爪が型車の爪に常時すべり接触しながら型車の
回転を許容することによりドラムの正回転を可能とし、
型車が逆回転（巻下げ方向に向けて回転）する時に、ば
ねにより押された揺動爪が型車の爪に係合して型車の回
転を阻止することによりドラムの逆回転を阻止するもの
である。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような逆回転防止用型車装置を備え
た従来の逆回転制動装置は型車装置を使用することから
次に述べる問題が発生している。

ドラムが正回転する場合、すなわち型車が正回転する場
合、型車の爪に摺接する揺動爪が型車の冬瓜の段落部で
落下して爪の表面に当たる時に大きな打撃音が発して騒
音が発生する。

ドラムが逆回転する場合、すなわち型車が逆回転する場
合には、揺動爪が型車の爪の段部に係合して型車の回転
を停止するが、型車が逆回転を開始した時点と、型車の
逆回転により爪の段部が揺１爪まで移動して係合する時
点との間に時間的な間隔があり、型車の逆回転を瞬時に
停止することができない。この時間的なずれがドラムの
回転を停止する遅れとなり、この遅れによりその分だけ
吊荷が下降スリップして停止時に大きなショックが生じ
る。

型車はこれを装備するウィンチ毎にその仕様に応じた独
自の仕様を有する専用品であるから、それぞれ個別に製
作する必要があり、不経済である。

本発明は前記事情に基づいてなされたもので、逆回転制
動動作の信頼性が高く、低騒音で経済性に優れた逆回転
制動装置を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 前記目的を達成するために本発明の逆回転制動装置は、
被駆動回転体を回転させる駆動軸と、この駆動軸に螺合
され回転および移動可能に設けられた駆動側回転体およ
び前記駆動軸に固定された従動側回転体を備え、駆動側
回転体が一方向に回転して移動する時に両方の回転体が
組合さり駆動側回転体から従動側回転体を介して前記駆
動軸に回転が伝達され、且つ駆動側回転体が他方向に回
転して移動する時に両方の回転体が離れ駆動側回転体か
ら前記駆動軸に回転が伝達されるクラッチと、このクラ
ッチの駆動側回転体が一方向に回転して前記従動側回転
体に回転伝達している時に前記駆動側回転体の回転を許
容し、前記駆動側回転体が他方向に回転して前記駆動軸
に回転を伝達している最中であって前記被駆動回転体の
回転により前記駆動軸の回転速度が前記駆動側回転体の
回転速度を越えた時に前記駆動側回転体の回転を制動す
る一方向クラッチとを具備しｔ：ことを特徴とするもの
である。

（作用） 上記構成により、駆動軸が正回転する時には一方向クラ
ッチが空回りして駆動軸の回転を許容し、駆動軸が逆回
転する時には一方向クラッチの動作により瞬時に駆動軸
の回転を停止する。一方向クラッチは動作時に打撃を伴
う部分か存在せず騒音の発生がない。一方向クラッチは
汎用品を使用することができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

本発明の逆回転制動装置の一実施例について第１図ない
し第４図、第５図および第７図を参照して説明する。

この実施例は、トラックに架装するクレーンに設けるウ
ィンチの駆動部に適用したものである。

トラック架装用のクレーンについて第６図および第７図
を参照して説明する。

図中１はトラックで、運転室部２と、荷台部３と、運転
室部２と荷台部３との間におけるクレーン架装部４を有
している。５はクレーンで、トラック１のクレーン架装
部４に搭載されている。このクレーン５はポスト６、ブ
ーム７、フック８、デリックシリンダ９およびウィンチ
１０を備えており、ウィンチ１０はポスト６において運
転室部２の屋根および荷台部３に設けた鳥居３ａの上端
より低い位置に設けられている。

ウィンチ１０は、ドラム１１と、このドラム１１を回転
駆動する駆動装置（減速機）１２を装備している。ドラ
ム１１は、旋回ポスト６に取り付けたドラム軸１３に軸
受１４を介して回転自在に支承され、また一端には第１
図に示すように後述する制動装置に設けられる駆動軸２
３の歯車２６と噛合する歯車１５が設けられている。ド
ラム１１にはブーム７に沿ってフック８まで設けるワイ
ヤ１６が巻き掛けである。駆動装置１２は旋回ポスト６
に装着され、油圧モータ（図示せず）と、本発明の逆回
動制動装置が設けられている。

本発明の逆回転制動装置について第１図ないし第４図を
参照して説明する。

第１図および第２図は逆回転制動装置の全体を示してい
る。２１はポスト６に固定されたハウジング、２２はハ
ウジング２１の開放部に組合せて固定された蓋である。

２３は駆動軸で、ハウジング２１および蓋２２に設けた
軸受２４．２５に回転自在に支承されている。ハウジン
グ２１から突出した駆動軸２３の端部には歯車２６が形
成され、この歯車２６はドラム１１に設けた歯車１５と
噛合している。２７は第一の歯車、２８はディスク、２
９は第二の歯車であり、これら各部品はハウジング２１
の内部に配置されている。第一の歯車２７は中央部にね
じ孔２７ａが形成され、このねじ孔２７ａが駆動軸２３
に形成したねじ部２３ａに螺合されている。ディスク２
８は中央部に孔２８ａが形成され、−側面に円形突部２
８ｂが形成されている。ディスク２８は円形突部２８ｂ
を第一の歯車２７に向けた状態で第一の歯車２７に隣接
して配置され、孔２８ａが駆動軸２３に嵌合されるとと
もにキー３０を介して駆動軸２３に固定されている。す
なわち、ディスク２８は駆動軸２３に一体に回転するよ
うに設けられる、第二の歯車２９はリング形をなすもの
である。第二の歯車２９は第一の歯車２７とディスク２
８の間に位置して配置され、ディスク２８の円形突部２
８ｂの外周部に設けられた軸受３３に回転自在に支承さ
れている。すなわち、第二の歯車２９は駆動軸２３に対
して回転自在に設けられる。第一の歯車２７およびディ
スク２８に対面する第二の歯車２９の両方の側面に摩擦
板３１．３２が固定されている。

これら第一の歯車２７、ディスク２８および第二の歯車
２９でクラッチを構成している。すなわち、第一の歯車
２７は駆動側回転体であり、図示しない油圧モータによ
って回転される歯車に噛合して該歯車により回転され、
且つ駆動軸２３の軸方向に移動してクラッチをオン、オ
フさせる機能を有している。ディスク２８は第一の歯車
２７から回転伝達される従動側回転体である。第一の歯
車２７はねし孔２７ａと駆動軸２３のねじ部２３ａとの
螺合により次に述べる動作を行うように設けられている
。つまり、第一の歯車２７は正回転されると第２の歯車
２９に接近する向きに移動し、逆回転すると第２の歯車
３５から離れる向きに移動する。

３４は第三の歯車で、これは円筒体の外周部には第二の
歯車２９に比較して小形のものである。

第三の歯車３４は、ハウジング２１の内部において第二
の歯車２９の半径方向側方に設けられて第二の歯車２９
と噛合している。すなわち、第三の歯車３４は駆動軸２
３と平行に設けられた固定軸３５に回転自在に嵌合支承
されている。固定軸３５はハウジング２１に嵌合して支
持され、さらにボルト３６でハウジング２１に取付けら
れたボルト押さえ３７に押えられて回転しないように固
定されている。

円筒体をなす第三の歯車３４と固定軸３５とで形成され
る円形環状をなす空間部には、スブラグ形をなす一方向
クラッチ３８が設けられている。

この一方向クラッチ３８について第３図および第４図を
参照して説明する。３９．４０は第三の歯車３４と固定
軸３５とで形成される空間部に同心円状に配置された円
形リングをなす２個の保持器で、それぞれ円周方向に複
数の保持孔が並べて形成しである。４１はスプラグで、
このスプラグ４１は各保持器３９．４０の答礼に共通に
挿入保持して空間部の円周方向に並べて複数個配置され
、第三の歯車３４の内周面と固定軸３５の外周面に接触
子している。４２はばねで、このばね４２は第３図に示
すように各スプラグ４１に対して第三の歯車３４と固定
軸３５に接触させるためのばね力を加えている。

各保持器３９．４０の答礼の形状、スプラグ４１の形状
およびばね４２のばね力に加え方は、一方向クラッチと
してスプラグ４１に対して次の動作を行うものである。

第３図に示すように第三の歯車３４が正方向（巻上げ方
向）に回転する時にスプラグ４１が第三の歯車３４の回
転方向に傾いて第三の歯車３４を受は流しその回転を許
容し、また第４図に示すように第三の歯車３４が逆方向
（巻下げ方向）に回転する時にスプラグ４１が第三の歯
車３４の回転方向に傾いて第三の歯車３４を受は止めそ
の回転を阻止する。

本発明の逆回転制動装置を備えたウィンチ１０で荷物の
昇降を行う場合には、フック８に荷物を吊り、ウィンチ
１０のドラム１１を正回転してワイヤ１６を巻取ってフ
ック８および吊荷を巻上げ、ウィンチ１０のドラム１１
を逆回転してワイヤ１６を繰出してフック８および吊荷
を巻き下げる。

本発明の逆回転制動装置に動作について説明する。

吊荷の巻上げ時について説明する。油圧モータにより第
一の歯車２７を正回転（巻上げ方向回転）すると、第一
の歯車２７は駆動軸２３との螺合により回転しながら第
二の歯車２９に接近する向きに移動し、第二の歯車２９
を押圧してディスク２８に圧接する。これにより摩擦板
３１．３２を挟んで第一の歯車２７と第二の歯車２９と
ディスク２８とが一体化されてクラッチがオンになり、
第一の歯車２７の回転が第二の歯車２９とディスク２８
を介して駆動軸２３に伝達される。駆動軸２３の回転に
より歯車２６．１５を介してウィンチ１０のドラム１１
が巻上げ方向に回転する。このため、ドラム１１がワ（
ヤ１６を巻取って吊荷を上昇させる。

第二の歯車２９の回転により第三の歯車３４に回転伝達
され、第三の歯車３４が同じく正回転する。ここで、一
方向クラッチ３８は、第３図に示すように第三の歯車３
４が正方向（巻上げ方向）に回転する時にスプラグ４１
が第三の歯車３４の回転方向に傾いて第三の歯車３４を
受は流しその回転を許容する。すなわち、保持器３９．
４０、ばね４２がスプラグ４１を第三の歯車３４の正回
転に対して自由な状態になるように保持しているので、
第三の歯車３４は回転を阻止されずに回転する。この結
果、第二の歯車２９の回転も許容され、クラッチにより
回転伝達が行われる。

吊荷の巻下げ時について説明する。油圧モータにより第
一の歯車２７を逆回転（巻下げ方向回転）すると、第一
の歯車２７は駆動軸２３との螺合により回転しながら第
二の歯車２９から離れる向きに移動し、第二の歯車２９
を押圧してディスク２８に圧接する状態を解放する。こ
れによりクラッチがオフになり、ディスク２８が第一の
歯車２７に対して自由になる。そして、第一の歯車２７
の回転により駆動軸２３が直接回転され、さらにウィン
チ１０のドラム１１か巻下げ方向に回転する。このため
、ドラム１１がワイヤ１６を繰り出して吊荷を下降する
。すなわち、駆動軸２３およびドラム１１は油圧モータ
の回転速度に応じた回転速度で回転して巻下げ動作を行
う。この状態は、駆動軸２３およびドラム１１の回転速
度が油圧モータの回転速度を越えない場合に継続される
。

巻下げ作業が進行して吊荷が下降して行くと、重力加速
度により吊荷の下降速度が増大し、これに伴いドラム１
１および駆動軸２３の回転速度が増大する。そして、駆
動軸２３の回転速度が油圧モータの回転速度を越えると
、第一の歯車２７は駆動軸２３に対して相対的に正回転
方向に回転することになり、同時に第一の歯車２７は第
二の歯車２つに向けて接近するように移動する。これに
より第二の歯車２９を押圧してディスク２８に圧接する
。これにより摩擦板３１．３２を挟んで第一の歯車２７
と第二の歯車２９とディスク２８とが一体化されてクラ
ッチがオンになり、第一の歯車２７の逆回転が第二の歯
車２９に伝達され、第二の歯車２９が逆回転する。

しかし、第４図に示すように第三の歯車３４が逆方向（
巻下げ方向）に回転する時にスプラグ４１が第三の歯車
３４の回転方向に傾いて第三の歯車３４を受は止めその
回転を阻止する。すなわち、第三の歯車３４が逆回転す
ると、一方向クラッチ３８の各スプラグ４１が第三の歯
車３４に押されてその回転方向に傾くが、各スプラグ４
１は固定軸３５に係止するととも保持器３９．４０およ
びばね４２に保持され、傾いた状態で第三の歯車３４を
受は止めて係止する。これにより第三の歯車３４の逆回
転が阻止される。この結果、第二の歯車２９が回転を阻
止されて停止する。このため、第一の歯車２７は停止し
た第二の歯車２９に取り付けられている摩擦板３１に押
圧することにより、その摩擦抵抗により逆回転を抑制さ
れ回転速度が大幅に低下する。この結果、駆動軸２３お
よびドラム１１の回転速度が低下して吊荷が緩やかに下
降することとなる。従って、ドラム１１を油圧モータの
回転速度を維持しながら安全に巻下げ作業を行う。

この実施例において使用しているスプラグ形の一方向ク
ラッチ３８は、その構成から第三の歯車３４が逆回転す
ると各スプラグ４１か極めて短い時間、すなわち小さな
動きで第三の歯車３４の回転を停止する。このため、第
三の歯車３４が逆回転すると各スプラグ４１が瞬時に第
三の歯車３４の逆回転を停止する。このため、第三の歯
車３４が逆回転を開始してから停止する間での間に殆ど
時間的な遅れがなく、この結果吊荷が定速の下降速度を
越えて急速に下降を介した直後に瞬時に吊荷の下降速度
を要請することができ、しかも急速に停止することがな
いので安全である。

しかも、一方向クラッチ３８は動作時に打撃が伴う部分
がないために、騒音の発生がない。また、一方向クラッ
チ３８は一般に市販の汎用品を使用できるので、ウィン
チ１０の使用に応じて部品を特別に製作する必要がない
。

この実施例では、一方向クラッチ３８の外側に設ける外
輪として第三の歯車３４を使用し、この歯車３４を第二
の歯車２９の側方で該第二の歯車２９に噛合して設けて
いる。すなわち、このように一方向クラッチ３８をクラ
ッチの側方に設けることにより駆動軸２３の軸方長さが
短くなり、ウィンチ１０の駆動装置１２の幅が短くなる
。また、第三の歯車３４の歯車が第二の歯車２９に比較
して小さい歯車になっているので、 一方向クラッチ３８に伝達するトルクが小さく、駆動軸
２３に直接設ける場合に比較してクラッチに容量が小さ
くて済む。

このように逆回転装置を小型化できると、この逆回転装
置を装備したウィンチ１ｏを第６図および第７図におい
てトラック１に架装するクレーン５に設けた場合には、
旋回ポスト６の旋回半径を小さくし、トラック１のクレ
ーン架装部４のスペースを小さくできる。第７図中０は
旋回中心である。

すなわち、トラック１のクレーン架装スペースは旋回ポ
スト６の旋回半径で決まり、旋回ポスト６の旋回半径は
ウィンチ１０の駆動装置（減速機）１２、シリンダ９の
大きさで決まる。また、ポスト６の外形寸法、ウィンチ
１ｏのドラム１１の大きさはクレーン５の性能、強度で
規定されるために、ウィンチ１０の駆動装置１２を小型
にすることが要求される。これらのことがら本実施例の
逆回転装置を使用すると、駆動装置１２を小型にしてト
ラック１のクレーン架装部４のスペースを小さくするこ
とに役立つ。

第５図は逆回転制動装置の他の実施例における一方向ク
ラッチ装備部を示している。この実施例では、第三の歯
車３４を設けた回転軸４２を、ハウジング２１およびこ
のハウジング２１にボルト４３で取り付けたカバー４４
に設けた軸受４５．４６で支承し、回転軸４２とカバー
４４との間で一方面クラッチ３８を設けたもので、前述
した動作と同じ動作を得ることができる。

なお、本発明は前述した実施例に限定されず、種々変形
して実施することができる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、駆動軸の逆回転を
制動するために一方面クラッチを使用しているので、逆
回転制動動作の信頼性が高く、低騒音で経済性に優れた
逆回転制動装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の一実施例を示し、第１図
は第２図Ａ−Ａ線に沿う逆回転制動装置の断面図、第２
図は逆回転制動装置の正面図、第３図および第４図は一
方面クラッチの一部を拡大して示す図、第５図は他の実
施例の逆回転制動装置における一方面クラッチ装備部を
示す図、第６図は車に搭載するクレーンを示す図、第７
図はクレーンのポスト部の横断面を示す図である。 ２１・・・ハウジンング、２３・・・駆動軸、２７・・
・第一の歯車、２８・・・ディスク、２９・・第二の歯
車、３４・・・第三の歯車、３８・・・一方向クラッチ
、４１・・・スプラグ。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被駆動回転体を回転させる駆動軸と、この駆動軸に螺合
   されて回転および移動可能に設けられた駆動側回転体お
   よび前記駆動軸に固定された従動側回転体を備え、駆動
   側回転体が一方向に回転して移動する時に両方の回転体
   が組合さり駆動側回転体から従動側回転体を介して前記
   駆動軸に回転が伝達され、且つ駆動側回転体が他方向に
   回転して移動する時に両方の回転体が離れ駆動側回転体
   から前記駆動軸に回転が伝達されるクラッチと、このク
   ラッチの駆動側回転体が一方向に回転して前記従動側回
   転体に回転伝達している時に前記駆動側回転体の回転を
   許容し、前記駆動側回転体が他方向に回転して前記駆動
   軸に回転を伝達している最中であって前記被駆動回転体
   の回転により前記駆動軸の回転速度が前記駆動側回転体
   の回転速度を越えた時に前記駆動側回転体の回転を制動
   する一方向クラッチとを具備してなる逆回転制動装置。