JPS6019693A - ロ−プウインチ - 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】 本発明は、荷役用、建築用、土砂掘削用クレーンのフ、
りやバケ、トヲ上下動させるためや、それらのプームを
俯仰動させるためなどに用いられるロープウィンチに関
するものである。

一般に、ロープウィンチはロープ巻取用のドラムを有し
、油圧モータ等の駆動モータを使用して該ドラムを回転
駆動式せてそれにロープを巻取ったり、ロープを繰り出
したりするように構成されている。そして、駆動モータ
とドラムとの間には減速装置が介装され、該減速装置に
より駆動モータの出力回転を所定の減速比に減速させて
ドラムに伝達するよう罠なっている。この場合、減速装
置は、その減速比を任意に設定するために、通常２段の
減速機構を備えたものが使用される。

ここで、減速機構としては、遊星歯車減速機構のようＫ
その入力軸と出力軸とが同一軸線上に位置させたものと
、平歯車やチェーン、へりカルギヤ等による減速機構の
ように入力軸と出力軸との軸線が異なるように位置させ
たものとがある。そして、遊星歯車減速機構はそれにか
かる荷重を遊星歯車と噛合する内歯歯車を介して直接そ
のケーシングに受承させることができる利点があるもの
の、このような遊星歯車減速機構はその入力軸と出力軸
とを同一軸線上に位置させている関係上、軸方向長さが
長くなる欠点がある。特に、かかる減速機構を２段に形
成すると、減速装置はその軸方向に極めて大型化するこ
とになる。そして、この減速装置をドラムに一体的に組
み込み、一体型ウィンチとして構成すると、ロープウィ
ンチの幅が著しく大きくなってしまい、輸送の際の道路
規制等の点から不都合を生じることになる。また、ドラ
ムの駆動を制御するために、ドラムと該ドラムに挿通し
て設けたドラム軸との間に油圧作動式のクラッチ装置が
設けら扛、このクラッチ装置に対する作動流体の供給は
該ドラム軸を介して行な。

われるようになっている。そして、減速装置として遊星
歯車減速機構を使用する場合には、クラッチ装置に対す
る作動流体の供給はドラム軸の一側からしか行なうこと
ができず、クラッチ装置の配設位置のいかんによっては
流体゛供給通路が著しく長くなってしまう不都合もある
。

このために、ロープウィンチには通常遊星歯車減速機構
と平歯車減速機構とを組合せた減速装置が使用嘔詐る。

第１図ないし第４図に従来技術によるロープウィンチを
示す。

まず、第１図において、１は油圧モータ等からなる駆動
モータ、２は減速装置をそｆぞｎ示し、該減速装置２は
遊星歯車減速機構からなる第１段減速機構２人と平歯車
減速機構からなる第２段減速機構２Ｂとからなる２段の
減速機構を有し、該各派速機構２Ａ、２Ｂはそｎぞれケ
ーシング３゜４内に収納さ扛ている。ケーシング３には
ボルト５．５．・・・によりヘッドケーシング６が固着
されており、該ヘッドケーシング６に駆動モータ１がボ
ルト７．７．・・・により固着されている。そして、駆
動モータ１の出力軸］Ａｉヘッドケーシング６を貫通し
てケーシング３内に突出せしめられており、該出力軸Ｉ
ＡＫは第１の減速機構２人の入力軸としてのカップリン
グ８が嵌入固着８れている。

該力、プリング８は太陽歯車９とスプライン結合されて
、該太陽歯車９は駆動モータ１と等速回転せしめら扛る
ようになっている。そして、太陽歯車９は遊星歯車１０
と噛合しており、該遊星歯車１０はケーシング３の内周
壁に形成した内歯歯車１１とも噛合しており、これＫよ
り遊星歯車１０は自転しながら太陽歯車９０周りを公転
せしめられるようになっている。該遊星歯車１０の自転
中心には軸受１２を介してピン１３が挿嵌されており、
該ビン１３は遊星アーム１４に固着され、該遊星アーム
１４には遊星歯車１０の公転のみが伝達さとスプライン
結合されており、該中間軸１５は遊歯歯車１１との間の
歯数比に応じた減速比で入力回転な減速して出力回転す
る第１段減速機構２人の出力軸として機能するものであ
る。

中間軸１５はケーシング３に軸受１６により回転自在に
支持さｎると共に、その先端部は該ケーシング３とポル
）１７．１７．・・・で固着したケーシング４内に突出
して設けられている。そして、該中間軸１５は第２段減
速機構２Ｂｔ−構成する小（５） 平歯車１８の回転中心部にスプライン結合てれている。

これにより、小平歯車１８は第１段減速機構２Ａで減速
さ几た回転数で回転せしめられることになり、中間軸１
５はまた第２段減速機構２Ｂの入力軸としても機能する
。そ１〜て、小平歯車１８は大平歯車１９と噛合してお
り、該大平歯車１９はそれと小平歯車１８との歯数比に
応じて減速回転せしめられるようになっている。また、
太平歯車１９０回転中心にはドラム軸２０がスプライン
結合重れており、該ドラム軸２０は太平歯車１９と同速
回転せしめらｎ、第２段減速機構２Ｂの出力軸として機
能する。ここで、中間軸１５は小平歯車１８の回転中心
に設けらｎ、ドラム軸２０Ｆｉ小平歯車１Ｂと外接する
大平歯車１９の回転中心に設けら九ているから、中間軸
１５とドラム軸２０とは異なる軸線上に位置せしめらｎ
ている。また、前述の第２段減速機構２Ｂを収納するケ
ーシング４はその製作、組付は等の都合上２部材で形成
され、相互にポル）２１．２１．・・・によって連結固
着されている。そして、該ケーシング（６） ４には取付部４Ａが形成され、該取付部４Ａはウィンチ
固定用のフレーム２２にポル）２３．２３゜・・・によ
って固着されている。

さらに、ドラム軸２０は軸受２４によってケーシング４
に回転自在に支持はれると共に該ケーシング４から外部
に突出せしめられ、ロープ巻取用のドラム２５．２６の
回転中心部を貫通して延び、その他端は軸受２７を介し
てポル）２８．２８でフレーム２２に固着して設けた支
持部材２９に回転自在に支持されている。そして、ドラ
ム２５゜２６はそルぞ扛ロープが巻取られる巻胴２５Ａ
。

２６Ａと、該巻胴２５Ａ、２６Ａの左右両側部にそれぞ
れ設けた側板２５Ｂ、２６Ｂおよび２５Ｃ１２６Ｃとを
有し、該各ドラム２５．２６はそ扛ぞれ別個にドラム軸
２０ＫＫよって回転駆動させることができるようになっ
ている。このために、各ドラム２５．２６とドラム軸２
０との間には軸受３０．３１および３２．３３がそれぞ
れ介装されて、該各ドラム２５．２６はドラム軸２０と
相対回転し得るようになっている。そして、ドラム２５
の側板２５Ｂにはフランジ３４が形成されており、該フ
ランジ３４の内周面にはクラ、チライニング３５が貼着
され、該クラ、チライニング３５にはドラム軸２０にス
プライン結合したクラッチ装置３６のクラ、チバンド３
７が接離するように構成されている。該クラッチ装置３
６は油圧シリンダ（図示せず）により作動せしめられる
もので、この油圧シリンダに作動流体を供給するための
油路３８がドラム軸２０の軸心部に穿設されており、該
油路３８はドラム軸２０の端部に設けたロータリジヨイ
ント３９を介して外部配管４０に接続さｎている。一方
、ドラム２６の側板２６Ｃにもフランジ４１が形成され
、該フランジ４１の内周面にはクラ、チライニング４２
が貼着されている。

そして、ドラム軸２０にはクラ、子装置４３がスプライ
ン結合されており、該タラ、子装置４３のクラ、チバン
ド４４が油圧シリンダ（図示せず）によりクラッチライ
ニング４２に接離させることができるようになっている
。そして、油圧シリンダに作動流体を供給するためにド
ラム軸２０の軸心部に油路４５が穿設さｎ、該油路４５
はドラム軸２０の他方の端部に設けたロータリジヨイン
ト４６を介して外部配管４７に接続されている。

従来技術は前述のように構成さｎ１駆動モータ１を回転
駆動すると、その出力回転は減速装置２を構成する第１
段減速装置２人および第２段減速装置２Ｂの２段で減速
されて、ドラム軸２０が回転せしめら詐る。しかしなが
ら、ドラム２５は軸受３０．３１を介してドラム軸２０
と連結さ九ており、またドラム２６は軸受３２．３３を
介してドラム軸２０と連結さｎているから、ドラム軸２
０はドラム２５．２６とは無関係に自由回転する。そこ
で、配管４０からロータリジヨイント３９および油路３
８を介してクラ、子装置３６に作動流体な供給すると、
該クラッチ装置３６は接続状態となり、そのクラ、チバ
ンド３７がドラム２５に設けたクラ、チライニング３５
と当接し、クラ、チ接続状態となる。このために１ドラ
ム２５はドラム軸２０により回転駆動され、該ドラム２
５にロープを巻取ったり、それからロープを繰り出（９
） したりすることができるようになっている。また、ドラ
ム２６もクラ、子装置４３を作動させることによってド
ラム軸２０により回転駆動されるようになっている。

前述のようにしてドラム２５．２６は回転駆動されるが
、ここで第２段減速機構２Ｂに作用する力について第２
図に基づき説明する。駆動モータ１の出力回転が遊星歯
車減速機構からなる第１段減速機構２Ｎで減速され、こ
の減速された回転数で中間軸１５が回転駆動される。こ
ｎにより、第２図中矢示Ａ方向に小平歯車１８が回転駆
動され、この小平歯車１８の回転力は大平歯車１９に伝
達されて該大平歯車１９が回転駆動される。このとき、
大平歯車１９には回転力が伝達されるだけでなく、該小
平歯車１８と大平歯車１９との間の噛合部ではそのかみ
合ピ、チ円に矢示Ｃ方向の接線力が作用する。一方、ド
ラム２５．２６に巻き付けたロープの先端に吊り荷等が
取付けら扛ていると、駆動モータ１に負荷が作用するが
、このとき接線力Ｃとは反対方向のウィンチ反力りが作
用す（１０） る。このウィンチ反力りはドラム軸２０を支持する軸受
２４および中間軸１５を支持する軸受１６をそｎぞれ介
してケーシング３，４に伝達される。

ここで、ケーシング３はケーシング４に連結固着されて
いるから、このウィンチ反力りはケーシング４に伝えら
れることになる。さらに、ケーシング４Ｆｉその取付部
４Ａがボルト２３を介してフレーム２２に固着されてい
るから、ケーシング４に伝えらｎたウィンチ反力りは該
各ボルト２３を介してフレーム２２に受承されるととＫ
なるが、このとき各ボルト２３には引張力Ｅ１．Ｅ２が
作用する。

そこで、各ボルト２３に曲げ方向への引張力が生じると
、それらの疲労限度が低下することになってしまうから
、かかる曲げ力をボルト２３に生じさせないようにする
ため、第３図および第４図に示したようにケーシング４
の取付部４Ａおよびフレーム２２の表面を減速装置２の
軸方向に長くし、ウィンチ反力りの作用線となる平歯車
１８．１９の配設位置の両側部に所要個数（図面では４
個）のボルト２３を設けている。このように、ウィンチ
反力りをフレーム２２に有効に受承妊せるためには、ボ
ルト２３を所要個数設け、しかもそれらを所定の幅Ｘｋ
もった位置に配設する必要があり、このために取付部４
Ａおよびフレーム２２０表面は幅広のものとする必要が
ある。

一方、駆動モータ１からドラム２５．２６への回転の伝
達を軽負荷で円滑に行なわせるためには、ドラム２５．
２６の回転中心軸とドラム軸２０の軸心とを正確に一致
させる必要があり、またドラム軸２０の軸線と中間軸１
５の軸線とを平行に配設し、さらに中間軸１５と力、ブ
リング８との軸線を一致させる必要がある。ここで、ド
ラム喀和の先端部は軸受２７を介して支持部材２９によ
って支持され、またその基端部は軸受２４を介してケー
シング４に支持されている。そして、これら支持部材２
９およびケーシング４はそれぞれポル）２８．２３を介
してフレーム２２に固着でれている。また、中間軸１５
は軸受１６を介してケーシング３に支持され、該ケーシ
ング３はケーシング４に連結固着されているから、該中
間軸１５もケーシング４を介してフレーム２２に支持さ
れている。さらに、カップリング８は駆動モータ１の出
力軸ＩＡに連結固着されているから、これも結局はケー
シング４を介してフレーム２２に支持されている。従っ
て、ロープウィンチの円滑な作動を可能ならしめるに％
には支持部材２９およびケーシング４の取付部４Ａのフ
レーム２２への取付面が正確に同一水平面上に位置する
よ５にする必要がある。とりわけ、ドラム軸２０の基端
部は軸受２４により、また中間軸１５は軸受１６により
それぞれ一点で支持されているから、取付部４人のフレ
ーム２２への取付面が厳格に水平面となるように形成し
なければ減速装置２の円滑な作動が損なわれることにな
る。

前述したことから、従来技術によるロープウィンチには
以下に示すような欠点を有する。

まず第１に、ウィンチ反力Ｄｔ−有効に受承するために
ケーシング４のフレーム２２への取付部４Ａ’ｔ−幅広
に形成する必要があり、このためにケーシング４とフレ
ーム２２との取付け、設置スペ（１３） −スが制約される欠点がある。また第２に、ウィンチ反
力りをボルト２３を介してフレーム２２に伝達する関係
上、ボルト２３を所要敷設けなければならず、ケーシン
グ４のフレーム２２への組付けが面倒となる欠点もある
。さらに第３に、広い取付は面積を有するケーシング４
の取付部４人およびフレーム２２０表面積を厳格に水平
面となるように形成しなければならず、このためそれら
の表面加工が著しく面倒となり、しかもその加工を行な
うために高精度でかつ大型の加工機械を使用しなければ
ならない欠点がある。

本発明は叙上の点に鑑みなされたもので、ケーシングの
ウィンチ固定用のフレームに対する取付面の幅を狭くシ
、かつ取付用のボルトの数を少なくすることができるよ
うにしたロープウィンチを提供することをその目的とす
るものである。

前述の目的を達成するために、本発明に係るロープウィ
ンチは、減速装置を収納するケーシングをドラム軸と直
交する方向に設けたボルトと該ドラム軸と同一方向に設
けたボルトとＫより固定部（１４） 材に固着するように構成したことをその特徴とするもの
である。

以下第５図ないし第９図に基づき本発明の実施例につい
て説明する。

同図において、従来技術で示したものと同一構成要素に
ついては同一符号を付して説明を省略するものとする。

同図から明らかなように、駆動モータ１の出力回転を２
段の減速機構からなる減速装置２を介して所定の減速比
となるように減速してドラム頓０を回転させ、このドラ
ム軸２０によりドラム２５゜２６を回転でせる点につい
ては前述した従来技術によるものと格別差異はない。ま
た、減速装置２を構成する第１段減速機構２人は遊星歯
車減速機構からなり、第２段減速機構２Ｂは平歯車減速
機構で構成され％Ｎる点についても従来技術のものと同
様である。

然るに、５１はウィンチ固定用のフレームを示し、該フ
レーム５１の側面５１Ａに対面するように′減速装置２
が設けられている。骸減速装置２の第１段減速機構２八
を収納するケーシング３はフレーム５１の表面５１Ｂよ
り下方に位置し、該ケーシング３は第２段減速機構２Ｂ
を収納するケーシング５２にポル）１７　、１？　、・
・・で連結固着されている。そして、ケーシング５２の
フレーム表面５１Ｂへの取付けは該ケーシング５２に形
成した取付部５２ＡＫより行なわれ、ドラム軸２０を回
転自在に支持する軸受２４の配設部を挾んだ前後の部位
に該ドラム軸２０と直交する方向、即ち垂直方向に配設
した一対のポル）５３．５３によって取付部５２Ａはフ
レーム５１に固着されている。

次に、５４はフレーム５１の側面５１Ａに固着して設け
たねじ座を示し、該ねじ座５４はケーシング５２の外周
面と当接している。そして、ケーシング５２とケーシン
グ３とを連結するボルト１７のうちの１本のポル）１７
Ａの軸部を長くシ、該ボルト１７Ａｆ：ケーシング５２
を貫通式せてねじ座５４に締結されている。これにより
、減速装置２はドラム軸２０の軸線と直交する方向即ち
垂直方向に設けたボルト５３とドラム軸２０の＠線と同
一方向即ち水平方向に設けたポル）１７Ａとによりフレ
ーム５１に固着されるように構成されている。

本発明は前述の構成を有するもので、そのロープウィン
チとしての作動自体については従来技術によるものと格
別差異はない。

然るに、ローブウィンチに吊り荷等による荷重が作用す
ると、第８図に示したように第２段減速機構２ｂｌ構成
する小平歯車１８と大平歯車１９との間の噛合部にウィ
ンチ反力りが作用する。そして、このウィンチ反力りに
よりケーシング５２の取付部５２Ａｔｌ−フレーム５１
に締結するボルト５３に垂直方向の引張力Ｅが加わる。

また、このウィンチ反力りの作用線と引張力Ｅの作用線
との位置の違いにより曲げモーメントＦが生じる。ここ
で、この曲げモーメン）Ｆはポル）１７Ａに水平方向の
引張力ｑとして作用する。このように１ボルト５３はウ
ィンチ反力りにより生じる引張力Ｂを受け、またこれら
の作用線の位置の違いＫよ（１７） り生じる曲げモーメントＦをボルト１７Ａで受けること
Ｋより、ウィンチ反力りはこれら各ボルト５３＊１７Ａ
を介してフレーム５１に受承され、ウィンチ全体は有効
にフレーム５１によって支持される。そして、ポル）５
３．１７Ａにはそれぞ詐軸方向への引張力が作用し、曲
げ方向の力は作用しないから、それらに疲労破損を生じ
るおそれはない。

ここで、ケーシング５２の取付部５２Ａは一対のポル）
５３．５３を取付けるだけの幅を有するように形成させ
ておけばよいから、その幅を狭くすることができ、また
フレーム５１の幅もこれに応じて狭くすることができる
。このように取付部５２Ａおよびフレーム５１を幅狭に
することができると、ウィンチ取付スペースに余裕がで
き、ドラム２５．２６の容量を拡大させたり、狭い場所
でのウィンチの取付けが可能となる。また、取付部５２
Ａの取付面およびフレーム５１の表面５１Ｂは厳格に水
平となるように形成する必要があるが、それら管幅狭に
形成できることは、その表面加工（１８） を一般の工作機械を使用して容易に行なうことができる
。

一方、ロープウィンチをフレーム５１に固定するための
ボルト数を少なくすることができるから（本実施例では
ボルト１７Ａはケーシング３とケーシング５２とを連結
固着するためのものを利用しているから、実質的には２
本のボルト５３゜５３だけである。）、ロープウィンチ
のフレーム５１への組付けが容易になる。しかも、ボル
ト１７Ａは水平方向、ポル）５３．５３は垂直方向に取
付けらｎるよ５になっているから、ウィンチ樵組付は時
にその倒れ事故を防止することができ、安全性が向上す
ることになる。そして、ねじ座５４とケーシング５２と
の当接面の平行度等はその間にシム等を介装することに
より微細に調節することができる。

なお、前述の実施例では曲げモーメン）Ｆを受けるボル
トとしてケーシング３とケーシング５２とを連結固着す
るボルト１７のうちの１個のポル）１７Ａ’ｅ使用する
ものとして説明したが、要は減速装置Ｉ１．２のケーシ
ング３またけ５２をフレーム５１の側面に固定させるこ
とができるものであれはよく、例えばケーシング５２全
構成する２部材を連結固着するためのボルト２１を使用
することもできる。また、ねじ座５４はケーシング５２
と７ル−ム５１の側面５１Ａとの間の間隙を埋めるスベ
ー世としての機能を有するもので、該ねじ座５４は必ず
しもフレーム５１に固着する必要はなく、ケーシング５
２に固着することもできる。そして、この場合には曲げ
モーメントラ受けるボルトはフレーム５１１！ｌｌから
該ねじ座５４に締結するように構成すればよい。１らに
、減速装置２を構成する第１段減速機構２人は遊星歯車
減速機構に限らず、平歯車等からなる減速機構であって
もよい。さらにまた、第２段減速機′＄２Ｂはその入力
軸と出力軸との軸線を異にするものであれば、平歯車減
速機構だけでなく、チェーン、ベルト、へりカルギヤ、
レベルギヤ笠からなる減速機構を有するものであっても
よい。さらに、ロープ巻取用のドラムは２個連設したも
のだけでなく、単一のドラムを使用するものであっても
よい。

以上詳細に説明したように、減速装置のケーシングをド
ラム軸と直交するボルトおよびそれと同じ方向に設けた
ボルトとにより固定部材に箇λ固定するように構成した
から、下記各項の時効果を奏する。

■　ケーシングの固定部材への取付部を幅狭に形成する
ことができるから、相互に平行度を保つ必要がある取付
部材と固定部材との当接面の面積を減少させることがで
き、その表面加工が極めて容易になる。

■　幅の狭い固定部材を使用することができるから、そ
の構造の簡素化、軽量化合図ることができ、ウィンチ取
付スペースに余裕ができる。

■　ウィンチを固定部材に連結固定するボルトの数を少
なくすることができるから、その組付けが容易になる。

■　ウィンチを固定部材に相互に直交するボルトにより
組付ける構成としたから、その組付時にウィンチの倒れ
を防止することができ、その組付（２１） けを安全かつ容易に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は従来技術を示し、第１図はロープ
ウィンチの断面図、第２図は第２段減速機構の噛合状態
を示す説明図、第３図はロープウィンチの外観図、第４
図は作用説明図、第５図ないし第８図は本発明の一実施
例を示し、第５図な図は作用説明図である。 １・・・駆動モータ、２・・・減速装置、２人・・・第
１段減速機構、２Ｂ・・・第２段減速機構、３，５２・
・・ケーシング、１７Ａ、５３・・・ボルト、１８・・
・小平歯車、１９・・・大平歯車、２０・・・ドラム軸
、２５゜２６・・・ドラム、５１・・・フレーム、５２
Ａ・・・取付部、５４・・・ねじ座。 、・−、−３ （２２） 第４図 第６図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 駆動モータと、入力軸と出力軸とが異なる軸線上に位置
   して設けられた減速機構を少なくとも１段の減速機構と
   して有し前記駆動モータの出力回転を減速する減速装置
   と、該減速装置の出力側に接続されたドラム駆動軸と、
   該ドラム駆動軸に嵌合されたロープ巻取用のドラムとを
   備えたロープウィンチにおいて、前記減速装置を収納す
   るケーシングを前記ドラム駆動軸と直交する方向に設け
   たボルトと該ドラム駆動軸と同一方向に設けたボルトと
   によって固定部材に固着したことを特徴とするロープウ
   ィンチ。