JPS61221093A

JPS61221093A - 単一頭部型キヤプスタンウインチ

Info

Publication number: JPS61221093A
Application number: JP61063876A
Authority: JP
Inventors: ペーター・ベビマン
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-03-21
Filing date: 1986-03-20
Publication date: 1986-10-01
Also published as: DE3510282C2; US4666128A; EP0195983B1; CA1234093A; DE3510282A1; DE3661621D1; ATE39676T1; EP0195983A1

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、原動機によって駆動可能としたキャプスタン
胴を備える単一頭部型キャプスタンウィンチに関する。

（従来の技術および問題点）本発明が対象とする如き型式の単一頭部型キャプスタン
ウィンチは、西独特許第２，９３９，９９３号に開示さ
れている。かかる公知のウィンチの頭部には、巻付けた
動力伝達用ケーブルまたはロープと摩擦係合する比較的
平滑な面を備えたキャプスタン胴が設けである。このた
め、頭部を駆動して、荷重を引寄せる際、ケーブルまた
はロープの前方部分は、絶えずキャプスタン胴の他部分
よりも径を大きくした部分に沿って案内される一方、こ
の時、ケーブルまたはロープの後方部分は、キャプスタ
ン胴の他部分よりも径を小さくした部分から外れて、無
負荷の状態となる。複数回巻付けたケーブルまたはロー
プによって、動力を伝達するため、さらに、キャプスタ
ンウィンチの駆動軸と平行に配設した締付円板が設けで
ある。この締付円板は、ラチェット手段を介して、キャ
プスタン頭部の駆動軸に連結し得るようにしであるため
、軸方向に偏倚された締付円板とキャプスタン頭部の胴
間には、キャプスタン頭部の被駆動回転方向に向けて、
締付溝が形成され、ケーブルまたはロープがキャプスタ
ン頭部から外れ、無負荷状態とならないうちに、そのケ
ーブルまたはロープを絶えず締付けることができる。

英国特許第１，０３５，６５２号には、上記単一頭部型
キャプスタンウィンチと同一の方法で、原動機によって
駆動し得るようにしたキャプスタン頭部を備えた複数頭
部型キャプスタンウィンチが開示されている。この型式
の複数頭部型キャプスタンウィンチは、締付円板の代わ
りに、キャプスタン頭部と平行に配設した少なくとも１
つの偏位ローラを備え、複数回巻付けたケーブルまたは
ロープとキャプスタン頭部の胴との荷重伝達の摩擦接触
を可能とし、よって、ケーブルまたはローブ両端を同時
に固定し得るようにしである。このウィンチには、さら
に、バネによって偏倚された押圧ローラが設けである。

この押圧ローラは、キャプスタン頭部の駆動時、１回巻
付けたケーブルまたはロープに対して、押圧力を作用さ
せ、キャプスタン頭部の胴および少なくとも１つの偏位
ローラ上に案内する。かかる複数頭部型キャプスタンウ
ィンチは、通常、少なくとも１つの偏位ローラによって
、ケーブルまたはロープをキャプスタ、ン頭部に保持す
ることができるため、単一頭部型キャプスタンウィンチ
と比較して、はるかに優れた動力または荷重の伝達を実
現するものである。

従って、本発明は、締付円板を必要とせずに、ケーブル
またはロープに対して、負荷調整された締付力を作用さ
せ、キャプスタン頭部に対し、締、付円板ある場合と同
様の駆動力を提供すると同時に、同様の状態下において
、複数頭部型キャプスタンウィンチの安全係数に少なく
とも匹敵する荷重保持に対する安全係数を提供する上述
した如き一般的型式の単一頭部型キャプスタンウィンチ
を提供することを目的としている。

（問題点を解決するための手段）本発明の主たる特徴による単一頭部型キャプスタンウィ
ンチには、キャプスタン頭部およびその原動機を保持し
且つ荷重の引寄せ方向に対し斜め方向に移動可能に案内
する摺動・案内軌道を備えた支持フレームが設けである
。この支持フレームには、少なくとも１つの押圧ローラ
が回転可能なように配設してありその回転軸は、キャプ
スタン頭部の軸心に対して、斜めに伸長し、よって、こ
の押圧ローラには、複数回巻付けたケーブルまたはロー
プの外面の形状と相補的な形状の動力学的に釣合のとれ
た表面が設けられる。このため、この押圧ローラが、上
記複数回巻付けたケーブルまたはロープと押圧接触した
とき、負荷調整された締付力が得られる。

従って、本発明は、上記支持フレームを備え、そのキャ
プスタン頭部を可動状態に配設した単一頭部型キャプス
タンウィンチを提供するものである。また、上記押圧ロ
ーラを回転可能なように配設することにより荷重伝達能
力は著るしく向上し、よって、押圧ローラとの協動によ
って、直接、負荷調整され、また、キャプスタン頭部お
よびその原動機の重量の影響を受ける締付力が得られる
。

同時に、押圧ローラの表面の特徴ある形状によって、キ
ャプスタン頭部と押圧ローラ間の間隙におけるケーブル
またはロープの巻付は速度は等しくなる。このため、単
一頭部型キャプスタンウィンチにおいて、付着物質によ
って、ケーブルまたはロープの複数回巻付は部分が軸方
向に変位し、キャプスタンヘッドの動力−伝達面に対す
る摩擦係数が変化するといった普通に経験する状態にお
いてさえ、ケーブルまたはロープの変形を防止すること
ができる。故に、本発明による単一頭部型キャプスタン
ウィンチは、同様の状態下において、著るしく大きい荷
重を取扱うことができ、よって、キャプスタン胴の比較
的平滑な表面上に、ケーブルまたはロープを保持する負
荷調整した締付力によって、公知の複数頭部型キャプス
タンウィンチの安全係数と少なくとも同等の安全係数が
保証される。

（実施例）添付図面に示した単一頭部型キャプスタンウィンチは、
出力男力４ＨＰ（２，９ＫＷ）の原動機および総重量１
６Ａｇ（３５１ｂｓ）の通常の遊星歯車を備えた移動型
のものである。このウィンチは、個々のブラケットと共
に溶接された支持フレーム１を備え、また、この支持フ
レーム１には、フレームの固定手段を形成する小穴２が
設けである。フレーム１は、２つの平行なブラケット３
および４を備え、これら各ブラケットには、キャプスタ
ンウィンチの頭部１５を保持し且つ可動状態に案内する
摺動・案内軌道を形成する案内レール５および６が、そ
れぞれ設けである。フレーム１の主要ブラケットは全て
、第２図に示すように、長方形の中空部片７を備えるこ
とができる。

キャプスタン頭部１５は、フレーム１の横正面に対して
、前方に伸長し、中空のキャプスタン胴８を備えている
。このキャプスタン胴８は、２つのニードル軸受９およ
び１０によって、遊星歯車のハウジング１１で支持され
ている。この遊星歯車は普通の型式のものであるため、
詳細には図示していない。この遊星歯車の入力軸１２お
よび出力軸１３番よ、キャプスタン胴８の軸心と同軸状
に配設しである。

以下に説明するように、動力伝達の目的上、キャプスタ
ン胴の軸方向長さ部分に、ケーブルまたはロープを複数
回、例えば、６回巻付けることができるように、キャプ
スタン胴８の軸方向長さが選択しである。２つのニード
ル軸受９，１０は、スペーサリング１６によって間隔を
離して配設されており、キャプスタン胴８の２つの段付
き中心穴内に挿入された２つのバッキングリング１７．
１８間に位置している。このキャプスタン胴８は、２つ
の止めリング１９．２０によって、ハウジング１１上で
軸方向にしっかりと固着されており、動力学的に釣合っ
た表面を備えている。この表面は、キャプスタン胴の軸
端部に設けた２つのリング状フランジ２１．２２間にて
、上記キャプスタンウィンチの頭部の通常の運動曲線と
程度の違いはあっても対応する。故に、キャプスタン胴
８の上記表面には、２つの中心点を有し、キャプスタン
胴の直径よりも著るしく大きい曲率半径Ｒが形成される
。キャプスタン胴の直径は、軸方向中心を少し外れた箇
所が最小直径部分２５となり、両端部フランジに近接す
る部分が、より大きい直径部分となる。

従って、キャプスタン胴８には、この胴８を矢印２９の
方向に回転させたとき、複数回、例えば、６回巻付けた
ケーブルまたはロープがおおむね、常時、第２図に示し
た位置を保持するように、長さを変えた２つの軸方向部
分が設けである。キャプスタン胴８を上記方向に回転さ
せることによって、ケーブルまたはロープの前方部分３
０は、絶えず大径部分２６に沿って案内され、常時、６
回巻付けた状態を保ち、その最後の巻付は部分によって
、後方部分３１が絶えず形成される。従って、前方部分
３０の至端に作用する荷重は、キャプスタン胴８の回転
方向に引寄せられる。よって、ケーブルの前方部分に存
在する牽引力または引張力Ｓ１は、第２図に、小穴の中
心に伸長する一点鎖線で示したように、フレーム１を小
穴２に固定する力と心合せされる。このため、ケーブル
またはロープの後方部分３１をキャプスタン胴８の小径
部分から絶えず外れるようにする力または荷重伝達によ
って、無負荷状態となり、よって、次の公知の式が成立
する。

Ｕ＝Ｓ、−３２Ｓ　＋　＝　８２・ｅμα Ｕ　−Ｓ　２（ｅμα−１）ここで、Ｕ＝キャプスタン胴８の伝達する周縁力Ｓ、、Ｓ２＝ケ
ーブルまたはロープの前方部分および後方部分の牽引力 α＝巻付は角 μ＝摩擦角他方、複数回巻付けたケーブルまたはロー１２８は、キ
ャプスタン胴８を軸１４を中心として逆方向に回転させ
たとき、別の大径部分２７に移動する。キャプスタン胴
８が、この逆方向に回転することによりケーブルまたは
ロープの後方部分３１は、前方部分となり、大径部分２
７に沿って絶えず案内される。

これと同時に、前方部分３０は、ケーブルまたはロープ
の後方部分として、キャプスタン胴のそれぞれの小径部
分から外れる。

この時、遊星歯車の入力軸１２に接続された原動機（図
示せず）によって、遊星歯車の出力軸１３は、入力軸と
なり連接するかみ合いクラッチ３２によって、キャプス
タン胴８を駆動する。このかみ合いクラッチ３２は、第
２図に両方向矢印２５で示すように、キー３４によって
、出力軸１３にしっかりと固着されてはいるが、軸方向
に可動の駆動部材３３を備えている。このかみ合いクラ
ッチ３２は、さらに、ねじ３８によって、キャプスタン
胴８の表面に固定した２つの爪３６および３７を備えて
いる。１８０°の円弧上に沿って間隔を離して配設した
爪３６．３７は、その爪３６．３７の対応する摩擦面の
形状と相補的形状の摩擦面を設けた駆動部材３３の若干
大径の２つの溝３９および４０と協動する。上記両摩擦
面は、回転軸に対して、角度δで伸長している。両摩擦
面は、駆動部材３３が、その軸中方の位置にあるとき、
相互に係合し、一方、駆動部材３３が軸外方に移動する
と、７ｔ４３９，４０の摩擦面は、爪３６．３７の摩擦
面から外れる。このようにして、かみ合いクラッチ３２
が切れると、キャプスタン胴８は、遊星歯車のハウジン
グ１１上で回転自在となる。

前述のように、キャプスタン頭部１５のキャプスタン胴
８を駆動して、荷重を引寄せると、ケーブルまたはロー
プの前方部分３０の至福に作用する荷重による牽引力ま
たは引張力Ｓ、に対抗して、矢印４１の方向に反作用力
が作用する。この反作用力は、ケーブルまたはロープの
後方部分３１の牽引力または引張力Ｓ２と平行に牛用し
、同時に、支持フレーム１の案内レール５および６によ
って提供される摺動・案内軌道に沿って、環状案内フラ
ンジ４２によりキャプスタン頭部１５が可動状態に案内
される斜め方向に作用する。両方向矢印４３で示す、キ
ャプスタン頭部１５の可動状態の配設によって、キャプ
スタン頭部およびその原動機の重量に加えて、回転軸１
４に共通の中心を有する第１．第２および第３構成要素
４４，４５．４６による反作用力が得られる。従って、
上記追加的な反作用力を提供する画構成要素４５および
４６は、角度γの大きさによって、直接影響され、追加
した２つの押圧ローラ４９を回転可能に配設したことに
よって設定した９０゜の円弧に沿って、間隔を離して配
設しである。それぞれ、回転軸４７および４８を備えた
上記押圧ローラ４９は、フレーム１の側正面に溶接した
２つのＵ字形ブラケット５０によって支持されている。

故に、構成要素４５および４６は、２つの押圧ローラ４
９の回転軸４７および４８まで伸長し、キャプスタン胴
８の左軸側に巻付けた最初の４巻分に対する押圧力を作
用させる。キャプスタン頭部１５を駆動したとき、上記
巻付は部分の変形を防止し且つ上記押圧ローラ５０とキ
ャプスタン胴８間の空隙を通る巻付はローブ等の巻付は
速度を均一にするため、上記押圧ローラ５０には、上記
複数回巻付けたロープ等２８の外表面の形状と相補的な
動力学的に釣合った形状の面が形成しである。キャプス
タン頭部１５を支持フレーム１上に可動状態に配設した
ことにより、複数回巻付けたケーブルまたはローブ２８
と押圧ローラ５０の協動により形成される負荷調整した
締付力が得られる。この負荷調整した締付力は、従来公
知の単−頭部型キャブスタンウィンチにおいて、前述ノ
如く、ケーブルまたはロープの後方部分に設けた締付は
溝に対して、バネ偏倚させた適当な締付円板により得ら
れる締付力よりもはるかに優れたものである。

上記負荷調節した締付力を、キャプスタン胴８の逆方向
にも可能であるよう、同様に、キャプスタン胴の右軸方
向部分に作用する２つの別の押圧ローラ５１が設けであ
る。上記側の押圧ローラ５１にも、ケーブルまたはロー
ブの複数回巻付は部分２８の外表面の形状と相補的な形
状の動力学的に釣合った表面が形成しである。このため
、その回転軸５３は、フレーム１の側正面に溶接した２
つの別のＵ字形ブラケット５２によって支持されている
。押圧ロー。

う４９に関し第２図に示すように、押圧ローラ５１は、
従って、かみ合いクラッチ３２を切った場合、キャプス
タン胴８を矢印２９と反対方向に回転させれば、全く同
じように作用する。

かみ合いクラッチ３２を切ったとき、ケーブルまたはロ
ーブの前方部分３０は、引寄せられ、その至福はキャプ
スタンウィンチの固定位置から遠方の位置となり、この
至福に作用する荷重を引寄せることができる。ケーブル
またはローブの後方部分３１は、適当な方法で支持フレ
ーム１に固定するか、または別の構成により任意の長さ
のケーブルまたはロープを格納することのできる適当な
ケーブル格納手段（図示せず）から連続的に取出すこと
ができる。前方部分３０の至福に荷重を接続し、その後
、かみ合いクラッチ３２をかみ合せると、原動機による
キャプスタン胴８の駆動によって、直ちに、この荷重を
引寄せることができるにのキＡ・プスタン胴８の駆動と
共に、爪３６．３７とｊ１３９．４０間の相互にかみ合
った表面は、その傾斜角によって固着され、キャプスタ
ン胴の回転中、かみ合いクラッチが切れることはなく、
このためキャプスタンウィンチの作動の安全係数はさら
に増す結果となる。

原動機を接続した遊星歯車の入力軸１２には、原動機が
停止し、かみ合いクラッチ３２を切ったとき、キャプス
タン胴８の逆回転を完全に防止する適当な制動手段５４
が設けである。別の方法として、工レベータの通常の巻
上げ装置に使用されている型式の可逆原動機を制御する
ことによりキャプスタン胴８の逆回転を防止することも
できる。このようにすれば、本発明のキャプスタンウィ
ンチは、荷重の水平移動および垂直移動、または、その
何れか一方に使用することが可能となる。このキャプス
タンウィンチは移動可能な型式とせずに、本発明の精神
から逸脱することなく、静止型の構造とすることもでき
る。

以上、本発明の好適実施態様について説明したが、当業
者は承知している通り、本発明の範囲を逸脱することな
く、上記実施態様に幾多の変更並びに修正を加えること
が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、第２図の矢印１の方向に見た単一頭部型キャ
プスタンウィンチの一部断面図とした正面図、第２図は、第１図のキャプスタンウィンチの一部断面図
とした側面図、および第３図は、第１図のキャプスタンウィンチに設けたかみ
合いクラッチの一部断面図とした側面図である。（主要符号の説明）１・・・支持フレーム　　　　２・・・小穴３．４・・
・ブラケッｌ−５，６・・・案内レール７・・・長方形
の中空部片８・・・キャプスタン胴９．１０・・・ニードル軸受　１１・・・ハウジング１
２．１３・・・出力軸１６・・・スペーサリング１７．１８・・・バッキングリング１９．２０・・・止めリング（外５名）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）原動機によって駆動されるようにしたキャプスタ
ン頭部であって、相対的に平滑な表面を設け、複数回巻
付けた動力伝達用ケーブルまたはロープと摩擦接触し、
キャプスタン頭部を駆動して、荷重を引寄せるとき、ケ
ーブルまたはロープの前方部分がその胴の大径部分に沿
って連続的に案内され、これと同時に、無負荷の後方部
分は、キャプスタン胴の小径部分から外れるようにした
キャプスタン頭部と、キャプスタン頭部およびその原動機を保持し且つ荷重の
引寄せ方向に対し、斜め方向に向けて可動な状態に案内
する摺動案内軌道を有する支持フレームと、キャプスタン頭部の軸に対して、斜めに伸長する回転軸
を有し、前記支持フレーム上に回転可能なように配設さ
れた少なくとも１つの押圧ローラであって、前記複数回
の巻付け部分の外表面の形状と相補的な形状の動力学的
に釣合った表面を設け、キャプスタン頭部を所定の回転
方向に駆動したとき、ケーブルまたはロープの全巻付部
分と負荷調整した締付け接触が可能であるようにした押
圧ローラとを備えることを特徴とする単一頭部型キャプ
スタンウィンチ。
（２）前記支持フレームには、キャプスタン頭部の前方
および後方駆動間で回転方向を変えたとき、前記キャプ
スタン胴上にて軸方向に移動する複数回巻付けたケーブ
ルまたはロープと交互に接触する少なくとも２つの押圧
ローラを設けることを特徴とする特許請求の範囲第１項
に記載した単一頭部型キャプスタンウィンチ。
（３）キャプスタン頭部の各回転方向に対して、９０°
の円弧上に沿って間隔を離して配設した２つの押圧ロー
ラを設けることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
載した単一頭部型キャプスタンウィンチ。
（４）前記支持フレーム上に設けられ、前記押圧ローラ
に対するキャプスタン頭部およびその原動機の動きを規
制し、よって、複数回巻付けたケーブルまたはロープの
過度の変形を防止する停止手段を備えることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項に記載した単一頭部型キャプス
タンウィンチ。
（５）前記支持フレームが、各々、キャプスタン頭部お
よびその原動機を保持し且つ連接した案内フランジによ
って可動状態に案内する案内レールを有する平行な２つ
のブラケットを備え、上記ブラケットの取付位置付近で
、フレームに別のブラケットを取付け押圧ローラを回転
可能なように保持することを特徴とする特許請求の範囲
第１項に記載した単一頭部型キャプスタンウィンチ。
（６）前記支持フレームには引寄せられる荷重の当接手
段として、小穴を形成することを特徴とする特許請求の
範囲第１項に記載した単一頭部型キャプスタンウィンチ
。
（７）前記キャプスタン胴が、ハウジングに設けた遊星
歯車の出力軸によって駆動され、さらに前記キャプスタ
ン胴が、かみ合いクラッチの駆動部材によって回転し、
前記出力軸と係合接続可能であるように配設されたこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載した単一頭部
型キャプスタンウィンチ。
（８）キャプスタン頭部を完全に制動する制動手段を設
けることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載した
単一頭部型キャプスタンウィンチ。
（９）前記かみ合いクラッチが、キャプスタン頭部の胴
に設けた少なくとも２つの爪と、駆動部材の相補的形状
を備えた２つの溝とを備え、前記駆動部材が、共に回転
可能であるように、遊星歯車の前記出力軸に接続され且
つ軸方向に相対的に可動であるようにしたことを特徴と
する特許請求の範囲第７項に記載した単一頭部型キャプ
スタンウィンチ。
（１０）前記爪および前記溝に、キャプスタン頭部の軸
心に対して斜め方向に伸長する相係合可能な摩擦面を設
けたことを特徴とする特許請求の範囲第９項に記載した
単一頭部型キャプスタンウィンチ。