JPS5830239B2 - 無段変速電気チエ−ンブロツク - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、交流電動機を使用して無段変速ができるよ
うに構成した電動チェーンブロックに関するものである
。

電気チェーンブロックにおけるロードシーブを無段変速
する手段として、直流モーフにより変速を行なうことが
考えられるが、この場合は、大容量の整流装置を含む直
流電源装置を必要とするので不経済である。

電磁ブレーキ装置を付属させた直流電動機により歯車減
速機構を介してロードシーブを駆動するように構成した
電気チェーンブロックの場合は、これを巻下方向に駆動
して荷物を吊り下ろしていくとき、荷物の重量が一定値
を越えると、負荷トルクによって電動機速度以上にロー
タの巻下方向回転数が増加し、そのため交流電動機によ
り設定される所定の巻下速度で荷物を吊り下ろしていく
ことができず、巻下速度が不安定になり、また甚しいと
きは失速状態になるので危険である。

この発明は前述の問題を有利に解決した小型軽量な無段
変速電気チェーンブロックを提供することを目的とする
ものである。

次にこの発明を図示の例によって詳細に説明する。

図面はこの発明の一実施例を示すものであって、変流電
動機１の筒状ケーシング４の一端部に固定された端板５
に、電磁コイル６を収容した環状の磁性材料製吸引体７
と環状のブレーキ受部材８とがボルト９により固定され
ると共に、軸受保持部材１０がビス１１により固定され
、ロータ１２を固定したロータ軸１３は、前記吸引体γ
に挿通されかつ前記軸受保持部材１０に嵌設された軸受
１４により支承されている。

ロータ軸１３の一端部には、両面に摩擦板１５を固着し
たブレーキ盤１６が若干摺動可能にかつ回−動不能に嵌
合され、前記吸引体７とブレーキ盤１６との間には環状
のブレーキ制御盤１７が介在され、さらに吸引体７に設
けられた環状溝の底部とブレーキ制御盤１７との間には
ブレーキばね１８が介在され、前記吸引体７、ブレーキ
受部材８、ブレーキ盤１６、ブレーキ制御盤１７および
ブレーキばね１８等により前記端板５の外側に配置され
た電磁ブレーキ装置が構成されている。

ロータ軸１３には端板５とロータ１２との間において周
囲に複数の凹部１９を備えている速度検出用円板２０が
嵌合固定され、その円板２０の周面に対向する速度検出
用タコジェネレータＴＧは、前記端板５の内側に固定さ
れた支持金具２１に対しボルトにより固定されている。

前記ケーシング４の他端部に吊下支持用フレーム２２の
一端部が固定されると共に、その吊下支持用フレーム２
２の他端部に減速および電装部支持用フレーム２３が固
定され、各フレーム２２゜２３により軸受を介して回転
自在に支承されている駆動軸２４の一端部は、前記ロー
タ軸１３の他端部に連結され、かつその駆動軸２４を挿
通した中空従動軸２５はフレーム２２により軸受を介し
て回転自在に支承され、さらにその中空従動軸２５には
、ロードチェーン２を巻掛けるロードシーブ３が一体に
設けられると共に太径従動歯車２６が固定されている。

駆動軸２４と平行に配置されている中間軸２７はフレー
ム２２，２３により軸受を介して回転自在に支承され、
その中間軸２７には、前記太径従動歯車２６に噛み合う
小径中間駆動歯車２８が固定されると共に駆動部材２９
がブレーキねじ３０により螺合され、その駆動部材２９
に一体に設けられた中間大径従動歯車３１は、前記駆動
軸２４の端部に設けられた小径駆動歯車３２に噛み合わ
されている。

また前記中間軸２７には小径中間駆動歯車２８の側面に
係合する従動部材３３が螺合されている。

内側環体３４とこれに回転自在に嵌設された外側環体３
５との間に、円周方向に向かって巾が変化している楔形
空間３６が設けられ、その楔形空間３６に円筒状の結合
用ローラ３７が収容され、かつ外側環体３５の両側面に
は、周囲の一部に取付片３８を突設した金属板製環状保
持板３９が当接されてビス４０により固定され、前記取
付片３８には固定用透孔４１が設けられ、前記各保持板
３９により内側環体３４およびローラ３７が外側環体３
５から抜は出さないように保持される。

前記内側環体３４、外側環体３５、ローラ３７および保
持板３９からなる固定部付きの扁平なフリーホイール４
２は、前記駆動部材２９および従動部材３３の対向側面
間に配置され、かつフリーホイール４２の内側環体３４
は駆動部材２９のボスに多数の支承ローラ４３を介して
嵌合され、前記内側環体３４の両側面と駆動部材２９お
よび従動部材３３の対向側面との間には環状の摩擦板４
４が介在され、さらに保持板３９における取付片３８の
透孔４１には、フレーム２２に螺合固定された回り止め
部材４５が嵌挿され、前記駆動部材２９、従動部材３３
、フリーホイール４２および摩擦板４４等によりねじ式
メカニカルブレーキ装置が構成されている。

前記フレーム２２の上部は、レール４５に沿って走行す
るトロリー４６の支持フレーム４７に連結され、かつ前
記フレーム２２の下部にはチェーンストリッパ４８が取
付けられ、チェーンパケット４９はチェーンブロック本
体のフレームにより吊下支持され、一端部が支持フレー
ム４７に連結されているロードチェーン２は、下フツク
支持金具に取付けられた下シーブ５０およびロードシー
ブ３に巻掛けられ、ロードチェーン２の他端側部分はチ
ェーンパケット４９内に収容されている。

チェーンフロック本体から垂下している操作用ケーブル
５１に取付けられている操作ボックス５２には、巻土用
押ボタンスイッチＰＢ−Ｕと巻下用押ボタンスイッチＰ
Ｂ−Ｄと速度調節用可変抵抗器ＶＲとその可変抵抗器Ｖ
Ｒの操作用つまみ５３の指示部に対応する速度表示目盛
５４とが設けられている。

交流電動機１を起動する場合は、電磁ブレーキ装置にお
ける電磁コイル６にも同時に通電されるので、吸引体７
の電磁吸引力によりブレーキ制御盤１７が吸引移動され
て、電磁ブレーキ装置が解放され、また交流電動機の運
転を停止するときは、電磁コイル６に対する通電が遮断
されて、吸引体７の電磁吸引力がなくなるので、ブレー
キばね１８の弾力によりブレーキ制御盤１７がブレーキ
締付方向に押圧され、電磁ブレーキ装置が作動する。

交流電動機１を正回転方向に起動すると、ロータ軸１３
により駆動軸２４、小径駆動歯車３２および大径中間従
動歯車３１を介して駆動部材２９がブレーキ締付方向に
回転されるので、駆動部材２９と従動部材３３とそれら
の間に介在された摩擦板４４および内側環体３４とが一
体になって回転し、そのため従動部材３３を固定した中
間軸２７゜小径中間駆動歯車２８、大径従動歯車２６お
よび中間従動軸２５を介してロードシーブ３が巻上方向
に回転される。

次に荷物を吊っている状態で交流電動機の運転を停止し
た場合は、荷物の自重により、伝動機構に逆転力が作用
するが、中間軸２７および小径中間駆動歯車２８に逆転
力が作用すると、ブレーキねじ３０の作用により駆動部
材２９と従動部材３３との間にブレーキ締付力が発生す
るので、駆動部材２９および従動部材３３とそれらの間
の内側環体３４および摩擦板４１とが一体化し、かつ内
側環体３４は第６図の矢印Ａ方向に逆回転されようとす
るので、内側環体３４と外側環体３５とが結合用ローラ
３７により結合され、したがって荷物の自重による伝動
機構の逆回転すなわち荷物の下降が防止される。

また交流電動機１を逆回転方向に起動すると、大径中間
従動歯車３１および駆動部材２９がブレーキ弛緩方向に
回転されるので、荷物の自重により、ロードシーブ３１
．大径従動歯車２６、小径中間駆動歯車２８および中間
軸２７を介して従動部材３３が駆動部材２９に追従回転
（逆回転）する。

この場合、荷物の自重が一定限度を越えると、負荷トル
クが交流電動機により設定される巻下方向トルクよりも
大きくなるが、負荷トルクが交流電動機の巻下方向トル
クよりも太きいときは、前述のようにねじ式メカニカル
ブレーキ装置が作動するので、電動機の設定速度よりも
速い速度で巻下げられることはない。

第９図は無段変速回路の一例を示し、第１０図はその無
段変速回路を含む制御回路を示すものであって、可変抵
抗器ＶＲの速度設定電圧ＥｓおよびタコジェネレータＴ
Ｇの検出電圧Ｅｔが比較増巾器５５に送られ、かつその
比較増巾器５５により駆動トライアック５６および制動
用サイリスタ５７が制御されるように構成され、さらに
操作電源用降圧トランスＴｒの２次側に、巻上操作回路
ＵＰおよび巻下操作回路ＤＮが接続されている。

なお第９図および第１０図において、５８は比較増巾器
５５、駆動トライアック５６および制動サイリスタ５７
からなる制御器、ＳＷは無段変速または非変速に切換え
るための切換スイッチであり、この切換スイッチＳＷは
前記操作ボックス５２に設けられる。

第９図および第１０図において、巻土用押ボタンスイッ
チＰＢ−Ｕをオンにすると、奏上操作回路ＵＰが閉じら
れて奏上用リレーＭＣＩが励磁されるので、そのリレー
のＡ接点ＭＣＩ−ａが閉じられて、電磁ブレーキ装置Ｍ
Ｂが解放されると共に交流電動機１が起動する。

なおこの場合、巻下操作回路ＤＮに設けられた前記リレ
ーのＢ接点ＭＣＩ−ｂがオフになるので、巻上中は巻下
用押ボタンスイッチＰＢ−Ｄを誤って押しても巻下げに
切換えられないようにインターロックされる。

また荷物が上限位置まで巻上げられて上限リミットスイ
ッチＬＳＩ−ｂがオフになると、交流電動機１の電源が
遮断されてその巻上運転が停止されると共に奏上操作回
路ＵＰが開の状態に保持される。

次に巻下用押ボタンスイッチＰＢ−Ｄをオンにすると、
巻下操作回路ＤＮが閉じられて巻下用リレーＭＣ２が励
磁されるので、そのリレーのＡ接点Ｍ Ｃ２−ａが閉じ
られて、電磁ブレーキ装置ＭＢが解放されると共に交流
電動機１が起動する。

なおこの場合、巻上操作回路ＵＰに設けられた前記リレ
ーのＢ接点ＭＣ２−ｂがオフになるので、巻下中は巻土
用押ボタンスイッチＰＢ−Ｕを誤って押しても巻上げに
切換えられないようにインターロックされる。

また荷物が上限位置まで巻上げられて上限リミットスイ
ッチＬＳ２−ｂがオフになると、交流電動機１の電源が
遮断されてその巻下運転が停止されると共に奏上操作回
路ＵＰが開の状態に保持される。

一方、前記速度調節用可変抵抗器ＶＲの速度設定電圧Ｅ
ｓとタコジェネレータＴＧの検出電圧Ｅｔとは比較増巾
器５５により比較増巾され、その信号により駆動用トラ
イアック５６および制動用サイリスタ５７が第１表に示
すようにオン・オフ制御される。

速度設定電圧Ｅｓがタコジェネレタの検出電圧Ｅｔより
も高いとき（Ｅ ｓ ＞ Ｅ ｔ ）は、第１表に示す
ように交流電動機が駆動トルクを発生してその回転速度
が上昇する。

交流電動機の回転速度が上昇するにつれて、タコジェネ
レータの検出電圧Ｅｔも上昇し、その検出電圧Ｅｔが速
度設定電圧Ｅｓよりも高くなる（ Ｅ ｓ ＜ Ｅ ｔ
）と、交流電動機は制動トルクを発生するので、交流
電動機の回転数は低下する。

このように制御されるので、最終的には速度設定電圧Ｅ
ｓと検出電圧Ｅｔとがほぼ等しくなったところ（Ｅｓ抽
Ｅｔ）で、交流電動機の回転数が安定する。

したがって、速度調節用可変抵抗器ＶＲを調節して速度
設定電圧Ｅｓを変化させると検出電圧Ｅｔも変化し、タ
コジェネレータの検出電圧Ｅｔは交流電動機の回転数に
比例するので、前記速度設定電圧Ｅｓを変えることによ
り交流電動機の回転数を無段式に変化させることができ
る。

また速度調節用可変抵抗器ＶＲの抵抗値を適当値に設定
した状態で、巻土用押ボタンスイッチＰＢ−Ｕまたは巻
下用押ボタンスイッチＰＢ−Ｄを押し続けると、前記可
変抵抗器ＶＲにより設定された所定の速度で巻上げまた
は巻下げを行なうことができる。

さらにまた、巻土用押ボタンスイッチＰＢ−Ｕまたは巻
下用押ボタンスイッチＰＢ−Ｄを押したままの状態で、
可変抵抗器ＶＲを調節すると、巻上げ速度または巻下げ
速度を任意に調節しながら、巻上げまたは巻下げを行な
うことができる。

特に昇降を開始する時および昇降を終了する時に低速で
巻上げまたは巻下げを行ない、かつ昇降ストロークの中
間において高速で巻上げまたは巻下げを行なうことがで
きるので、昇降運搬を合理化することができる。

また荷物を位置決めしながら下ろす場合も、巻下げ速度
を低速にすることができるので、位置決めを容易に行な
うことができる。

前記フリーホイール４２の内側環体３４の巾を従来の爪
車の巾と等しくし、かつ取付片３８の固定用透孔４１を
従来の爪片取付軸に合致するように設けておけば、既存
の電動式チェーンブロックにおける爪車および爪片に代
えてフリーホイール４２を取付けることにより、既存の
電動式チェーンブロックを無騒音タイプのものに容易に
改造することができる。

この発明を実施する場合、電磁ブレーキ装置およびねじ
式メカニカルブレーキ装置としては図示以外の任意型式
のものを採用してもよい。

この発明によれば、電気チェーンブロックの交流電動機
１における筒状ケーシング４の一端部に固定された端板
５の外側に電磁ブレーキ装置が設けられ、前記端板５と
交流電動機のロータ１２との間において、速度検出用円
板２０がロータ軸１３に嵌合固定されると共に、その円
板２０に対向する速度検出用タコジェネレータＴＧが前
記端板５の内側に取付けられているので、筒状ケーシン
グ４の長さを短かくすると共に、端板５とロータ１２と
の間の空間を利用して速度検出用円板２０および速度検
出用タコジェネレータＴＧを設置することができ、その
ため無段変速電気チェーンブロックを小型軽量すること
ができる。

また交流電動機１を使用してロードシーブ３の回転を無
段変速するように構成したので、直流電源装置を使用す
る必要がなく経済的であり、かつ交流電動機１とロード
シーブ３との間の伝動機構に、負荷によるロードシーブ
３の巻下方向回転を自動的に防止するねじ式メカニカル
ブレーキ装置が設けられているので、負荷トルクが大き
くても、これにより電動機速度以上にロータ１２の巻下
方向回転数が増加することはなく、そのため常に交流電
動機１により設定される巻下速度で荷物を吊り下ろして
いくことができるので、失速する恐れなく安全にかつ安
定した速度で巻下げを行なうことができる等の効果が得
られる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示すものであって、第１図
は無段変速電気チェーンブロックの概略正面図、第２図
は操作部の拡大正面図、第３図は電気チェーンブロック
本体の縦断側面図、第４図は電磁ブレーキ装置および速
度検出部を示す縦断側面図、第５図はねじ式メカニカル
ブレーキ装置および歯車減速部を示す拡大縦断側面図、
第６図はフリーホイールの一部切欠正面図、第７図はそ
の縦断側面図、第８図は速度検出部の正面図、第９図は
無段変速回路の一例を示す図、第１０図はその無段変速
回路を有する制御回路を示す図である。 図において、１は交流電動機、２はロードチェーン、３
はロードシーブ、６は電磁コイル、７は磁性材料製吸引
体、８はブレーキ受部材、１３はロータ軸、１５は摩擦
板、１６はブレーキ盤、１７はブレーキ制御盤、１８は
ブレーキばね、２０は速度検出用円板、２４は駆動軸、
２５は中空従動軸、２６は大径従動歯車、２７は中間軸
、２８は小径中間駆動歯車、２９は駆動部材、３０はブ
レーキねじ、３１は中間大径従動歯車、３２は小径駆動
歯車、３３は従動部材、４２はフリーホイール、４４は
摩擦板、５２は操作ボックス、５３は操作用つまみ、５
４は速度表示目盛、５５は比較増巾器、５６は駆動トラ
イアック、５７は制動サイリスク、ＶＲは速度調節用可
変抵抗器、ＴＧは速度検出用タコジェネレータ、ＭＢは
電磁′ブレーキ装置である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 電磁ブレーキ装置を付属させた交流電動機１の電源
   回路に無段変速回路が設けられ、かつその交流電動機１
   とロードチェーン２を巻掛けたロードシーブ３との間の
   伝動機構に、負荷によるロードシーブ３の巻下方向回転
   を自動的に制動するねじ式メカニカルブレーキ装置が設
   けられている電気チェーンブロックにおいて、交流電動
   機１における筒状ケーシング４の一端部に固定された端
   板５の外側に電磁ブレーキ装置が設けられ、前記端板５
   と交流電動機のロータ１２との間において、周囲に複数
   の凹部１９を備えている速度検出用円板２０がロータ軸
   １３に嵌合固定されると共に、その円板２０に対向する
   速度検出用タコジェネレータＴＧが前記端板５の内側に
   取付けられ、前記速度検出用タコジェネレータＴＧおよ
   び速度調節用可変抵抗器ＶＲが速度制御器における比較
   増巾器５５に接続されていることを特徴とする無段変速
   電気チェーンブロック。