JPH05502428A - ピストン・ドラム駆動機構 - 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】 ピストン・ドラム駆動機構 （技術分野） 本発明はピストン・ドラム駆動機構、特にドラム駆動装置およびピストン作動装 置がドラムの中空内部内に聞直され、駆動に伴いドラムが回転され、ピストンを 所望方向に作動するコンパクトな構造体に関する。

（背景技術） ある場合にドラムを作動してドラムに巻かれたケーブルの端部における負荷を制 御し上下動させてピストンを作動せしめ可逆機構を駆動してトラムの回転に伴い ケーブルの端部における負荷を下動せしめ、機構を一方向に移動せしめ、更にド ラムの回転に伴い負荷を上動して反対方向に機構を移動するように構成すること が望まれる。

旧来の構成においては電気モータがドラムの外部に配設され、油圧モータを駆動 する外部ポンプが作動されるように設けられている。従って油圧モータのみがド ラム内に配設されていた。この結果油圧ラインが相当に長尺になり、ポンプ出力 と油圧モータとの整合をとることが煩雑になっていた。延いては設置作業が複雑 になり油圧のライン損失が大となり、空間が充分に利用されず、ピストン・トラ ム駆動機構全体の効率が不充分であった。

（発明の開示） 本発明者は空間の有効利用および消費エネルギの両方の点に関し、上述の欠点を 殆んどを除去したピストン・ドラム駆動機構を提供する。トラム内部に電気モー タを配設し、その出力シャフトを用いてギア対を介しドラムを駆動することによ り、ドラムの駆動時における油圧のライン損失を除去し、油圧モータが完全に割 愛され得る。モータシャフトの他端部は直接あるいはクラッチを介しドラム内の マニホルド構造体に連結される。ドラムには更に油圧ポンプ、２個の油圧蓄勢器 、必要な逃がし弁、逆止め弁、極めて短い連結ラインおよびマニホルド構造体か ら外部の駆動ピストンまでの外部ラインが包有され得る。

（図面の簡単な説明） 第１図は本発明によるピストン・トラム駆動機構の長平方向に沿った部分断面図 、第２図は同機構に採用される油圧回路の簡略図、第３図は第１図に示すマニホ ルド構造体の側面図、第４図は第３図の線４−４に沿った断面図、第５図は第３ 図のマニホルド構造体の背面図、第６図は同機構に採用される油圧マニホルド構 造体の部分断面図、第７図は第６図の線７−７に沿った第３図〜第６図のマニホ ルド構造体の断面図、第８図は第６図の線８−８に沿った第３図〜第６図のマニ ホルド構造体の断面図、第９図は第１図の構造体内に内蔵されるモータ装置の別 の他の態様の簡略図である。

（発明を実施するための最良の形態） 第１図を参照するに、図示のピストン・トラム駆動構造体のトラム１０は取付ブ ラケット１２．１４に回転可能に支承される。

ドラム１０には２組の螺旋状の左側溝Ｉ６および右側溝１８が形成され、左側溝 １６および右側溝１８にはトラムから出入あるいは上下させて負荷を移動させる ケーブル（図示せず）が保持される。ドラム内には出力シャフト２２を有した直 流モータ２０が配設されている。出力シャフト２２にはビニオンギア２４が付設 され、ピニオンギア２４によりギア２６．２７．２８を含むギア減速装置が駆動 される。ギア２８はシャフト３０に装着され、シャフト３０には１対のリミット スイッチ３４．３６間において協働動作する族ネジおよび従動子３２が配設され 、リミツ・トスイツチ３４．３６の機能によりトラム１０の回転が停止され、電 気モータの駆動極性がリセットされて、次に付勢されたとき直流モータ２０が反 対方向に回転される。シャフト３０の他端部にはピニオン３８が配設され、ビニ オン３８によりトラム１０の内面に設けられた内部ギア４０が駆動される。シャ フト３０を使用することにより、内部ギア４０がドラムの右側から駆動される場 合ドラムが一端部近傍ではなく中央から大きく変位されない箇所から駆動される 。同時にギア２８を装着されたシャフトにリミットスイッチを作動する装置が具 備される。

直流モータ２０の他端部では出力シャフト２２が油圧駆動力発生システム２１と 、特にマニホルド構造体４２の一部をなす油圧ポンプとに連結されている。ピス トン４６およびバネ４８を含む蓄勢器４４が仮想線で示される。モータにより駆 動されるポンプを含んだマニホルド構造体４２により、圧縮油圧が一対の導管５ ０．５２を介しピストン４９を含んだ外部作動シリンダ４７へ供給される。マニ ホルド構造体は第３図〜第８図に更に詳示されている。マニホルド構造体４２の 一部をなす軸方向に延びたボス５１にはトラム１０の一端部を支承するベアリン グ５３が包有される。

上述したシステムの油圧回路が第２図に簡略に示されており、油圧回路のポンプ ５４は直流モータ２０と共に可逆な出力シャフト２２により駆動され、大きなな 圧力の油圧が導管５６あるいは導管５８へ供給される。これらの導管は夫々蓄勢 器４４．４５に直結されている。正常な作動圧より幾分高めの圧力レヘルに設定 され、逆方向への一対の逃がし弁６０．６２が各々導管６４．６６を経て導管５ ６．５８に連結され、導管６４．６６はポンプの出口部間に連結される。導管５ ６は導管６４を介し逆止め弁６７および逆方向に型温された逃がし弁６８に連結 される。これらの弁は導管５０を介して外部作動シリンダ４７のピストン４９の 側に連通される。導管５８は導管７４を介し逆止め弁７６および逆方向に配ｌさ れた逃がし弁７８に連結され、これら弁は導管５２を介しピストン４９の他側に 連通されている。直流モータ２０が第１の方向に回転すると、ポンプ５４により 圧縮流体が蓄勢器４４へ、また逆止め弁６７および導管５０を介してピストン４ ９へ供給され、ピストン４９が右方向へ移動されることは理解されよう。これに より、外部作動シリンダ４７の右側からの流体は導管５２および逃がし弁７８を 経て導管５８およびポンプ５４の他側に送られる。

この流体は蓄勢器４５内で圧力が上昇せしめられる。この蓄勢器４５の主機能は ポンプの導入側での流圧を確実に十分なレベルに維持してキャビテーション現象 を避けることにある。直流モータ２０を逆方向に回転させると、ポンプ５４を介 して流体が逆止め弁７６を経蓄勢器４５へ、また上述と同様な方法でピストン４ ９の右側へ送られる。直流モータ２０が停止されたとき、流体は閉鎖された逃が し弁６８．７８により外部作動シリンダ４７の両側に捕捉され、ピストン４９が 適所に効果的に停止される。

マニホルド構造体４２の詳細が第３図〜第８図に示さねている。マニホルド構造 体４２の側面図を示す第３図を参照するにマニホルド構造体４２には、ポンプ５ ４および支承構造体８０が包有される。第４図は第３図の線４−４に沿ったの断 面図である。上記のポンプ５４は出力シャフト２２に支承された駆動ギア８４と 、マニホルド構造体４２および支承構造体８０のハウシング内に支承されたスタ ブシャフト８８に装着される被駆動ギア８６とを含んだ周知のギアポンプである ことが理解されよう。直流モータ２０に対向する支承構造体８０の側が第５図に 示される。

この図に示されるように溝９０にはモータの出力シャフト２２を支承するボスが 受容されている３、支承構造体８０はネン９２によりマニホル］・構造体４２の ハウジングにボルト付けされる。第６図はマニホルド構造体４２の部分断面図で あり、第３図に示すものと反対側を示している１、図示した高圧ラインとしての 導管６４．、６５にはポンプ５４からの圧縮流体が受容される。導管６４の中心 部はポンプ５４からの送出体を受容するチャンバ９８に連通する（第８図参照） 。第８図に示すように、第２の高圧ラインである導管６６が第２のチャンバ１０ ０と連通している。

チャンバ１００は短導管５（５を経て蓄勢器４４に連結される。同様に短導管５ ８によりチャンノ・９８が蓄勢器４５に連結され、蓄勢器４５自体にはビス［・ ン１０４とバネ１０Ｂが包有される（第６図参照〕３．また第８ン１に示すよう に、ブッシング１０８．１１０によりポンプギア８４．８［つを支承する出力シ ャフト２２およびスタブシャフト８８が整合して支承される。図示の高圧の逃が し弁６２．６０は高圧ラインである導管６４．６６間に連結される。ボス５１は 第６図まはた第８図に仮想線で示されている。

第７図は蓄勢器４４．４５の両方および逃がし弁６８．７８を有する多くの制御 圧力ラインを含む、第６図の線７−７に沿った断面図が示される。逃がし弁６８ ．７８の下流側の導管５０．５２は外部作動シリンダ４７に連通されている。図 示の流路の端部は、マニホル！・構造体４２内にトリルにより形成されているが 、閉鎖する必要のある端部にはプラグを挿入されて適宜に閉塞される。

第９図に示す種類のモータを使用することにより大きな自由度のある動作が実現 可能になる。モータ装置１２０にはモータの他にクラッチ１２４およびブＩ／− キ装置１２６が包有され、クラッチ１２４およびブレーキ装置１２６は共にモー タシャフト１２２上に同軸に装着される。クラッチおよびブ１ノーキは電子的あ るいは機械的な多くの構成を採用できるが、発明者の採用する構成ではドラムと 正常に接合して（消勢して）ドラノ、をその取付構造体に対し固定しドラムを適 所に吊下る負荷を回転することないしは負荷を保持し続１ブることが防止される 。ブレーキ装ｆｆ１２６が付勢されると、ブレーキ装置１２６が解放され、次に モータ装置１２０によりドラムが駆動され負荷が好適に上昇あるいは下降される 。この構成によればポンプ５４が常にモータ装置１２０に連結され、ピストンは 負荷の上昇あるいは下降に拘わらず作動される。この逆転動作は当業者には容易 に理解されよう１３ブｌノーキ装置１２６は手動により作動されるか、あるいは 所望位置にモータシャフト１２２を固定するないしは完全な延伸位置あるいは完 全な収縮位置への接近を検出する装置を含むドラム駆動制御機構内に連結され、 ケーブルは、ケーブル軌道の端部において急激に負荷を停止させることあるいは 完全な収縮位置ての障害物に当たることによって生じるような大きな衝撃を受け ることが防がれる。

第１図〜第８図のシステムの動作を説明する□に、）・ラムから負荷を電気的に 下動じたり送出したりするする要求があると、直流モータ２０が回転して負荷を 送出し同時にポンプ５４が駆動されて、ビス］・ン４９が外部作動シリンダ４７ の右側へ移動される（第２図参照）３３次に外部作動シリンダ４７の右側からの 流体は上述したようにポンプ５４へと戻される。更に負荷を」駆動する要求があ ると、直流モータ２０が逆方向に回転されてドラム１０が回転し負荷が送られる （あるいは上動される）。

このとき、ポンプ５４は逆方向に回転されてピストン４９が左側へ移動される。

第９図のモータ装置１２０が使用される場合、モータの始動時の動作はクラッチ １２４が切断された状態で生じ、ポンプが回転する反面、トラムは回転しない。

ある用途においてポンプ５４はそのサイクルの終期あるいは終期近くになるまで ドラム１０の動作を遅延するか、あるいはある全サイクル中、ドラムエ０の動作 を遅延することが望ましい。戻りサイクルでは、オペレータはこのサイクルの当 初あるいはその後においてドラム１０を動作させることを望むこともあろう。ポ ンプ５４をトラム１０と同時にあるいはサイクルの異なる時間に作動するか否か に拘わらず、］・トラムｏがある方向に回転したとき、同一のシャフトを介し効 果的に駆動されるため、ポンプ５４が常に特定の方向に回転せしめられ得る。ブ （／−キ装ｆｉ！Ｊ　＋、　２６は主として所望位置にモータンヤフト］２２を 保持するが、ある極端な力によりケーブルが引っ張られる場合のように回転され ることを防ぐよう機能する３゜ 一ヒ述から本発明による駆動機構は従来の機構に比べ、空間が経済的に使用出来 エネルギを効率良く利用し得、油圧ラインが簡略化され、この結果信頼性が高め られる等多くの利点を有することが理解されよう。

特表平５−５０２４２８　（４） ＦＩＧ、２ 補正書の写（７（翻訳文）提出書 （特許法第１８４条の８） 平成４年６月１２日

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. １．ケーブルを巻く回転可能なドラム（１０）と、ドラム（１０）を駆動可能に 連結された出力シヤフト（２２）を有する電気モータ（２０）と、油圧パワー発 生システム（２１）と、油圧パワー発生システム（２１）に連結された流体導管 （５０、５２）とを備え、電気モータ（２０）および油圧パワー発生システム（ ２１）はドラム（１０）の内側のベアリングに装着され、ドラム（１０）には電 気モータ（２０）により駆動されるギア組（２４、２６、３８）が含まれ、ドラ ム（１０）によりドラム（１０）の内側面の内部ギア（４０）が駆動されてドラ ム（１０）が駆動され、油圧パワー発生システム（２１）に電気モータ（２０） により駆動されるポンプ（５４）が包有されることを特徴とする、回転出力およ び油圧出力を与える駆動機構。
2. ２．更に油圧パワー発生システム（２１）にはポンプ（５４）に連結され、ポン プ（５４）に対し圧縮流体を交互に供給および受容するる第１および第２の高圧 導管（５６、５８）と、第１および第２の高圧導管（５６、５８）の夫々に連結 される第１および第２の蓄勢器（４４、４６）と、第１および第２の高圧導管（ ５６、５８）間に連結され油圧パワー発生システム（２１）の過圧縮を防止する 逆方向に配置された第１および第２の高圧逃がし弁（６０、６２）とが包有され てなる請求項１記載の駆動機構。
3. ３．更に油圧パワー発生システム（２１）に一対の逃がし弁（６８、７８）に対 し並列に接続され且つ逆方向に配設された一対の逆止め弁（６７、７６）が包有 され、第１の逆止め弁（６７）および逃がし弁（６８）を介し第１の高圧導管（ ５６）が第３の導管（５０）に連結され、第２の逆止め弁（７６）および逃がし 弁（７８）を介し第２の高圧導管（５８）が第４の導管（５２）に連結され、第 ３および第４の流体導管（５０、５２）がドラム（１０）内から外部の油圧シリ ンダ（４７、４９）へ延長されてなる請求項１記載の駆動機構。
4. ４．一対の逆止め弁（６７、７６）および一対の逃がし弁（６８、７８）がドラ ム（１０）内のマニホルド構造体（４２）内に包有されてなる請求項３記載の駆 動機構。
5. ５．電気モータ（２０）に両端部から延びるシヤフト（２２）が包有され、ギア 組（２４、２６、３８）はシヤフト（２２）の一端部で駆動され、ポンプ（５４ ）はシヤフト（２２）の他端部に駆動されるように設けられてなる請求項３記載 の駆動機構。
6. ６．電気モータ（２０）はドラム（１０）の回転方向およびポンプ（５４）の回 転方向を可逆回転可能である請求項５記載の駆動機構。
7. ７．電気モータ（２０）に同軸に装着されたクラッチ装置（１２４）およびブレ ーキ装置（１２６）が包有され、クラッチ装置（１２４）は作動されてポンプ（ ５４）がドラム（１０）の回転と異なつた時間に作動されるように設けられてな る請求項３記載の駆動機構。
8. ８．ポンプ（５４）が作動していないとき逃がし弁（６８、７８）が作動されて 油圧シリンダ（４７、４９）からの流体を阻止するように設けられてなる請求項 ３記載の駆動機構。
9. ９．油圧装置が外部作動シリンダ（４７）内に内蔵されたピストン（４９）であ る請求項３記載の駆動機構。