JPH0861467A - プラスチック製滑車及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 大型の滑車にも適用できる耐磨耗性に優れた
プラスチック製滑車及びその製造方法を提供する。 【構成】 割型２６を使用してＣ形リング状のインサー
ト材１６をインサートしたプラスチック製滑車２であ
る。滑車２を構成する成形材料は、強化プラスチック、
より詳しくは、ガラス繊維を含有した不飽和ポリエステ
ルである。インサート材１６は、マニラ麻のロープに対
する滑車の場合には、ステンレス等の耐磨耗および耐錆
性の材料で作ってもよく、ワイヤロープに対する滑車の
場合には、炭素鋼であるのが好ましく、一層の耐磨耗性
を必要とするときには、適当な深さの焼き入れすればよ
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、クレーン、エレベータ
等に用いられる滑車に関し、より詳しくは、強化プラス
チック製の滑車及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】クレーン、エレベータ等に用いられる滑
車は、従来一般的に、鋳造品あるいは鍛造品が使用さ
れ、ごく一部で、例えばスキー場のリフトではプラスチ
ック（ナイロン６６）製の滑車が使われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来品の滑車にあって
は、金属製のものは、重い、錆び易い等の問題を有し、
また、プラスチック製のものは、ロープの当接面つまり
リム部の環状溝が磨耗し易く、極めて限定的な用途（具
体的には、スキー場のリフト）に限られていた。このこ
とは、従来の滑車が、磨耗あるいは錆びたら取り替えれ
ばよい、との考えを前提としていた、と言えるものであ
り、事実、金属製であれ、プラスチック製であれ、従来
は、ワイヤあるいはマニラ麻等のロープの磨耗に比べ
て、滑車の磨耗に対しては寛容であったと言える。

【０００４】特に、極めて大きなクレーンにあっては、
使用される滑車が、直径1000mmを超える極めて大きなサ
イズを有していることから重量物であることから、取り
替え作業それ自体が困難を伴うものであった。また、金
属製つまり通電性を有することから、安全性を確保する
ために、クレーン本体との間に、別途、絶縁体を設けな
ければならないものであった。

【０００５】ところで、近時の環境は、ロープの価格が
輸入品等との関係で、大幅に低下しており、滑車を取り
替えるよりも、ロープを取り替えた方が、コスト的に有
利であるとの認識が生まれつつある。このような認識に
基づき、代替え品として、従来のプラスチック製滑車を
適用しようとしても、耐久性および耐磨耗性の点で問題
があり、安易に代替えできるものではなかった。

【０００６】そこで、本発明の目的は、大型の滑車にも
適用できる耐磨耗性に優れたプラスチック製の滑車を提
供することにある。また、本発明の目的は、更に耐錆性
に優れたプラスチック製の滑車を提供することにある。
本発明の更なる目的は、耐磨耗性に優れたプラスチック
製滑車の製造方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】かかる技術的課題を達成
すべく、本発明の滑車にあっては、全体的に強化プラス
チックで形成され、リム部の環状溝を形成する断面Ｕ字
状の面のうち、少なくとも底面がインサート材で形成さ
れ、該インサート材が耐磨耗性金属からなる構成として
ある。

【０００８】滑車を強化プラスチックで作ることの利点
は数多く存在する。先ず、金属製滑車よりも大幅に軽量
化することができ、クレーン等の吊り上げ効率を高める
ことが可能になる。また、滑車本体の錆の問題がなくな
ると共に、滑車に着色を施す場合にも、成形時に成形材
料に着色剤を混入するだけで任意の色を滑車に与えるこ
とができる。また、プラスチックは、一般的に、絶縁性
であるため、滑車それ自体が絶縁体となり、クレーン等
に、別途、絶縁体を設ける必要がなくなる。

【０００９】適用可能な強化プラスチックとしては、要
求される機械的強度つまり滑車の径との関係で、具体的
な成形材料を選択すればよいが、大型の滑車の場合に
は、機械的強度が優れているとの理由で、ガラス繊維を
含有した不飽和ポリエステルであるのが好ましい。

【００１０】同様に、インサート材は、吊り下げ荷重つ
まり滑車の径との関係およびロープの種類に応じて、具
体的な耐磨耗性材料を選定すればよいが、マニラ麻等の
ロープに用いられる滑車の場合には、ステンレス等の耐
磨耗性、耐錆性に優れた耐錆性非鉄金属を選択すればよ
い。また、ワイヤロープに用いられる大型の滑車の場合
には、耐磨耗性に優れているとの理由で、炭素鋼を選択
するのが好ましく、また必要ならば、ワイヤロープとの
当接面を焼き入れすればよい。また、吊り下げ荷重つま
り滑車の径との関係で、インサート材と樹脂との剥離を
考慮する必要があるときには、インサート材の裏面を凹
凸面で構成すればよい。

【００１１】インサート材の全体形状は、円周方向に連
続した環状であってよいが、互いに隣接した２つの端面
を有するＣ形リングの形状を有するのが好ましい。すな
わち、Ｃ形リング状のインサート材を採用したときに
は、滑車を成形する際に、金型を型締めすることによっ
て、自動的に、インサート材の寸法が最適化されること
になり、したがって、インサート材それ自体を製造する
ときに、インサート材の径寸法の精度を気にする必要が
無くなる。他方、環状のインサート材を採用したときに
は、この環状インサート材は、一般的に、Ｃ形リングの
両端を接合することにより行われると考えられることか
ら、前者（Ｃ形リングをそのまま使用する場合）に比べ
て、溶接の手間が掛かり、コスト的に不利である。

【００１２】また、Ｃ形リングを採用したときには、成
形時にＣ形リングの両端面の間に侵入した樹脂によっ
て、Ｃ形リングの空転を防止することができ、インサー
ト材と樹脂との剥離を防止する上で効果的である。

【００１３】滑車の軽量化は、前述したように、クレー
ン等の吊り上げ効率を高めることにも貢献する。滑車を
強化プラスチックで一体成形することにより、従来の金
属製の滑車に比べて大幅に軽量化することが可能になる
が、軽量化を促進するためには、ボス部とリム部とを連
結する連結部を板状にし、この板状連結部に適当なリブ
を設ければよい。また、一層の軽量化を図るのであれ
ば、板状連結部に孔を形成すればよく、この軽量化のた
めの孔およびリブは、滑車の周方向のバランスをとる上
で、周回り方向に均等に配置させるのがよい。

【００１４】上述した強化プラスチック製滑車を製造す
る具体的な手法として、上型と下型と割型とでキャビテ
ィを形成し、前記割型に滑車のリム部の環状溝を形作る
ための径方向内方側に突出した凸部を有する金型を用い
て強化プラスチック製滑車を製造する方法であって、断
面Ｕ字状であって且つ全体としてＣ形リング状の耐磨耗
性材料からなるインサート材を前記割型の凸部に装着す
る工程と、前記キャビティに強化プラスチック材料を充
填する工程と、前記金型を型締めする工程と、を有する
構成とするのが望ましい。

【００１５】上述のようにリム部の環状溝を割型で作る
ことにより、金型に対するインサート材の装着および成
形後の成形品の取り出しが容易になる。また、Ｃ形リン
グ状のインサート材を採用することにより、上述したよ
うに、金型を型締めすることで、自動的にインサート材
の寸法を最適化することができる。

【００１６】

【実施例】以下に、本発明の実施例を添付した図面に基
づいて説明する。図１は、本発明の実施例であるプラス
チック製滑車の正面図であり、図２は、図１のII−II線
に沿って切断した断面図である。滑車２は、全体的に、
強化プラスチックで一体成形されている。滑車２は、従
来と同様に、リム部４と、図外のベアリングが圧入され
るボス部６とを有し、これらリム部４とボス部６とは板
状の連結部８で連結されている。連結部８には、その両
板面に、周方向に等間隔に隔てて複数のリブ１０が設け
られ、各リブ１０は、半径方向に延びて、その外端がリ
ム部４に連結され、内端がボス部６に連結されている。
板状連結部８には、また、隣接するリブ１０、１０間
に、軽量化のための円形孔１２が形成されている。

【００１７】滑車２を構成する強化プラスチックは、具
体的には、ガラス繊維を含有した不飽和ポリエステルで
あり、より具体的には、武田薬品工業株式会社が商品名
「ＨＳＭＣ」で販売する成形材料であるのが好ましい。
このような成形材料に対して、適当な顔料等の着色剤を
混入して使用してもよい。これによれば、適宜の色の滑
車２を作ることができる。

【００１８】リム部４には、図２に示すように、その環
状溝１４を実質的に形成するインサート材１６がインサ
ートされている。インサート材１６は、図３、図４にも
示すように、環状溝１４に沿って円周方向に延びるリン
グ状の全体形状を有し、外方に開口したＵ字状の断面形
状を有する。このようなインサート材１６は、互いに対
向した２つの端を有するＣ形リングの両端面を接合し
て、円周方向に連続した環状形状にしたものであっても
よく、また、両端面を若干離間させたものであってもよ
い。図３は、一例として、円周方向に連続した環状形状
を有するインサート材１６を示してある。同図におい
て、符号１８は、Ｃ字状リングの両端面を接合した溶接
箇所である。

【００１９】インサート材１６は、マニラ麻等のロープ
に対しては、耐磨耗および耐錆性に優れたステンレスで
作るのがよく、他方、ワイヤロープに対しては、耐磨耗
性に優れているという理由で、炭素鋼で作るのが好まし
く、具体的には、「Ｓ３５Ｃ」（ＪＩＳ規格）であるの
が好ましい。また、耐磨耗性を一層高めるために、イン
サート材１６の外表面１６ａを焼き入れそてもよく、焼
き入れ深度は、適用対象のワイヤロープ２０の直径が
「16mm」である場合に、経験的に「1.5mm ないし2.0mm
」程度で足りる。したがって、インサート材１６は、
最低「2.0mm 」程度の厚さを有すればよい。ちなみに、
この実施例では、インサート材１６の厚さは、「2.8mm
」である。また、インサート１６は、樹脂との剥離を
防止するうえで、その裏面１６b を、例えば切り溝等で
凹凸面にするのが望ましい。

【００２０】上述した滑車２の具体的な寸法の一例を説
明すれば、以下のとおりである。 外径：３５４mm P.C.D.寸法：３２０mm ボス部６の内径：１３０mm ボス部６の幅：５２mm 円形孔１２の直径：５０mm リブ１０の肉厚：５mm

【００２１】上記サイズの滑車２は、これと同じサイズ
の従来の金属製滑車の約１／３の重量であった。勿論、
本発明の滑車２は、このような具体的な数値の大きさの
ものに限定されるものではなく、例えば、P.C.D.寸法で
「200mm 」程度の小さなものから、「1,000mm 」を超え
る大きなものにも適用できるものであり、また、適用す
る吊り下げ荷重の大小に応じて、インサート材１６の肉
厚および／又は焼き入れの要否を決定すればよい。

【００２２】図５は、滑車２の成形に用いられる金型２
０を示す。金型２０は、上型２２と、下型２４と、互い
に対向した２つの割型２６（図面には、一方の割型だけ
を示してある。）とで構成され、これらの要素２２、２
４、２６でキャビティ２８が形成される。割型２６は、
径方向内方に向けて突出する凸部２６ａを有し、この凸
部２６ａによって、リム部４の環状溝１４の輪郭が形成
される。金型２０は、従来と同様に、上型２２が上型取
付板３０に固定され、下型２４が下型取付板３２に固定
されている。また、上型取付板３０には、スプリング３
６を介して、円周方向に連続したリング状の枠型３４が
取付けられ、この枠型３４によって、割型２６の型締め
が行われる。そして、枠型３４の内周面３４ａ、及び、
これに摺接する割型２６の外周面２６ｂには、テーパが
形成され、上型取付板３０を下げたときに、枠型３４に
よって割型２６が徐々に型締めされるようになってい
る。

【００２３】滑車２の成形工程を説明すると、先ず、横
方向に離間した２つの割型２６を手動あるいは駆動手段
により互いに接近移動させながら、割型２６の凸部２６
ａにインサート材１６を装着する。次に、金型２０内に
成形材料を入れ、その後、型締めすることにより成形品
である滑車２の成形を行う。

【００２４】インサート材１６は、前述したように、円
周方向に連続した環状のものであってもよいが、Ｃ形リ
ング状の形状のものが望ましい。すなわち、Ｃ形リング
状のインサート材１６であれば、金型２０を型締めする
ことで、インサート材１６の寸法が自動的に最適化され
ることになり、Ｃ形インサート材１６を製造する際にそ
の寸法精度に神経を使う必要が無くなる。

【００２５】また、成形後の滑車２では、Ｃ形インサー
ト材１６の両端の間の隙間に樹脂が侵入しているため、
この侵入した樹脂によって、インサート材１６の空転を
防止することができる。すなわち、Ｃ形インサート材１
６の両端の間に侵入した樹脂は、インサート材１６の回
り止めとして機能する。また、インサート材１６を製造
するにあたり、Ｃ形リングの端同士を溶接する必要がな
いため、インサート材１６それ自体の製造コストを低減
することができる。

【００２６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のプラスチック製滑車によれば、成形材料として強化プ
ラスチックを採用してあるため、従来の金属製滑車に比
べて、強度的に不足することなく大幅な軽量化が可能に
なり、クレーン等の吊り上げ効率を向上することがで
き、また、滑車本体の錆の問題も無くなる等の効果があ
る。また、耐磨耗性のインサート材が設けられているた
め、リム部の磨耗を低減することができ、耐磨耗性に優
れたプラスチック製滑車を提供することができ、したが
って大型の滑車に対しても十分に適用可能な耐磨耗性に
優れた軽量の滑車を提供することができる。

【００２７】また、本発明の製造方法によれば、割型を
採用してあるため、成形品の取り出し等が容易である等
の利点があるが、これに加えて、インサート材として、
Ｃ形リング状のインサート材を採用してあるため、金型
を型締めするだけで、インサート材の寸法精度を最適化
することができ、併せて、Ｃ形インサート材の互いに対
向する端面間に侵入した樹脂でインサート材の空転止め
を防止できるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の強化プラスチック製滑車の正面図。

【図２】図１のII II線に沿って切断した断面図。

【図３】実施例の滑車にインサートされる環状インサー
ト材の正面図。

【図４】図３のIV−IV線に沿って切断した断面図。

【図５】実施例の滑車を製造するに適した金型の部分断
面図。

【符号の説明】

２ 滑車 ４ リム部 ６ ボス部 ８ 板状連結部 １０ リブ １６ 断面Ｕ字状のインサート材 １６ａ インサート材の外表面 １６ｂ インサート材の裏面 ２０ 金型 ２２ 上型 ２４ 下型 ２６ 割型 ２６ａ 割型に形成された凸部

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ６６Ｂ 7/06 Ｌ 9243−3Ｆ Ｂ６６Ｄ 1/36 Ｂ // Ｂ２９Ｃ 45/33 9350−4Ｆ Ｂ２９Ｋ 67:00 105:22 309:08 Ｂ２９Ｌ 31:32 7310−4Ｆ Ｂ２９Ｃ 67/18

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 全体的に強化プラスチックで形成され、 リム部の環状溝を形成する断面Ｕ字状の面のうち、少な
   くとも底面がインサート材で形成され、 該インサート材が耐磨耗性金属からなる、ことを特徴と
   するプラスチック製滑車。
2. 【請求項２】 前記強化プラスチックが、ガラス繊維を
   含有した不飽和ポリエステルからなる、請求項１に記載
   のプラスチック製滑車。
3. 【請求項３】 前記インサート材が炭素鋼からなる、請
   求項１又は請求項２に記載のプラスチック製滑車。
4. 【請求項４】 前記インサート材の径方向外方側の表面
   が焼き入れされている、請求項３に記載のプラスチック
   製滑車。
5. 【請求項５】 前記インサート材が耐錆性非鉄金属から
   なる、請求項１又は請求項２に記載のプラスチック製滑
   車。
6. 【請求項６】 前記インサート材の裏面が凹凸面で構成
   されている、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に
   記載のプラスチック製滑車。
7. 【請求項７】 前記インサート材がＣ形リングの全体形
   状を有し、該Ｃ形リング状インサート材の両端面が近接
   して配置されている、請求項１ないし請求項６のいずれ
   か１項に記載のプラスチック製滑車。
8. 【請求項８】 前記リム部とボス部との間に板状の連結
   部が設けられ、 該連結部には、半径方向に延びるリブが形成され、 該リブは、その外端が前記リム部に連結され、内端が前
   記ボス部に連結されている、請求項１ないし請求項７の
   いずれか１項に記載のプラスチック製滑車。
9. 【請求項９】 上型と下型と割型とでキャビティを形成
   し、前記割型に滑車のリム部の環状溝を形作るための径
   方向内方側に突出した凸部を有する金型を用いて強化プ
   ラスチック製滑車を製造する方法であって、 断面Ｕ字状であって且つ全体としてＣ形リング状の耐磨
   耗性材料からなるインサート材を前記割型の凸部に装着
   する工程と、 前記キャビティに強化プラスチック材料を充填する工程
   と、 前記金型を型締めする工程と、を有することを特徴とす
   るプラスチック製滑車の製造方法。
10. 【請求項１０】 前記強化プラスチックが、ガラス繊維
    を含有した不飽和ポリエステルからなる、請求項９に記
    載の製造方法。
11. 【請求項１１】 前記インサート材が炭素鋼からなる、
    請求項９又は請求項１０に記載の製造方法。
12. 【請求項１２】 前記インサート材の径方向外方側の表
    面が焼き入れされている、請求項１１に記載の製造方
    法。
13. 【請求項１３】 前記インサート材が耐錆性非鉄金属か
    らなる、請求項９又は請求項１０に記載の製造方法。