JPS63165293A - ホイスト - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電動機により巻上げ・巻下げ動作を行うホイ
ストに関するものである。

〔従来の技術〕

従来のホイストは、特公昭５９−４３６５１号公報に開
示されるように、駆動用電動機と減速機とが直結され、
電動機の回転数が減速機で一定の回転数に下げられた後
に、その回転力が巻上用ドラムに伝達されるようにしで
ある。この種のホイストは、一般に始動特性を良くする
ため始動トルクを大きくシ、始動時間もできるだけ短く
しである。また、制動力も規格上１５０％以上という大
きな制動力が必要となり、制動時間を極めて短くしであ
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、従来のボイス１−は始動・停止時の緩衝
対策については充分な配慮がなされておらず、特にホイ
ストの始動及び制動の時間を短くする程にホイストに大
きなＷＲ’Ｒが生じて、始動、停止時の操作性が悪くな
る傾向があり、その改善が望まれていた。なお、従来の
ホイストには、ホイストの始動及び停止時にインバータ
により駆動用電動機の出力を低速制御して、始動・停止
時の衝撃力を少なくしたものもあるが、インバータ方式
ホイストは、インバータを構成する電子部品が衝撃に弱
くホイスト運転時に何らかの衝撃力が加わると、耐衝撃
対策を講じていても充分に保護することが難しく、また
電動機を低速運転すると回転力が低下して荷物の落下に
つながるため、電動機自体をトルクアップすなわち大型
化する必要性が生じ、実用性の面で充分ではなかった。

本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、その
目的とするところは、ホイストの始動。

停止時の衝撃を有効に緩和し、且つ耐衝撃性及び運転上
の信頼性が高く、実用的なホイストを提供することにあ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するために、ボイス１〜駆動用
の電動機の出力軸と減速機構の入力軸との間に前記電動
機の出力を変速して前記減速機構の入力軸に伝える機械
式無段変速機構を設け、更に前記機械式無段変速機構は
、ホイストの運転始動時には変速出力が低速から高速に
移行し、運転停止に際しては変速出力が高速から低速に
移行するように設定してなるものである。

〔作用〕

以上のような構成よりなる本発明によれば、電動機の回
転出力を減速機構に伝達する過程において、電動機の回
転が機械式無段変速機構によって変速される。そして、
機械式無段変速機構は、ホイストの運転始動時には変速
出力が低速から高速に移行するように設定されているの
で、この場合にはホイストによる巻上速度も低速から徐
々に速度が上昇する。また機械式無段変速機構は、ホイ
ストの運転停止に際しては、変速出力が高速から低速に
移行し、この場合には巻上速度が高速から低速に徐々に
下がって停止する。従って、ホイストの始動・停止動作
を行う時にいずれも低速域にあり、ホイスト始動・停止
時に発生する負荷衝撃を緩和させることができる。また
、変速機構は、機械式のものを使用するため、インバー
タのような電子部品に較べ耐衝撃性を大幅に向上させる
ことができ、しかも低速高トルク出力を可能にするので
、運転始動時・停止に際しての巻上トルクの出力向上を
図り得る。

〔実施例〕

本発明の一実施例を図面に基づき説明する。

第１図は本発明の一実施例たるホイストの縦断面図であ
る。この図において、１はドラムケーシングで、内部に
巻上用ドラム２が回転可能に装着されている。３はホイ
スト駆動用の電動機で、電動機３の一端面には電磁ブレ
ーキよりなる主制動機構４が取付けられている。主制動
機構４は電動機３が消勢した時に、電動機３の一端面に
突出する電動機軸３Ａの突出端を押えて、ｆ！！動機軸
３Ａの回転を制動停止させる。

５は機械式無段変速機構（以下、無段変速機構と略記す
る）で、無段変速機構５はユニット化されて、電動機３
とドラムケーシング１との間に介在するように配置され
ている。この無段変速機構５は、入力円板６２円錐形の
遊星コーン７、変速リング８．カムディスク９を合理的
に組合せた遊星差動変速機構を使用する。この遊星差動
変速機構のメカニズム自体については既に特公昭５７−
１３２２１号に開示されている。ここで、その作動メカ
ニズムの概要について説明する。遊星コーン７は、入力
円板６とカムディスク９との間に円周方向に複数配設さ
れ、各遊星コーン７が入力円板６の外縁と、カムディス
ク９の円周と、変速リング８の内周に接して、三点支持
されている。そして、入力円板６が回転すると遊星コー
ン７は自転しながらリング８の内周に沿って公転する。

この自転と公転の差動回転をカムディスク９により、自
動調圧カム１ｏを経て出力軸１１に取り出す。遊星コー
ン７の自転と公転の差動回転数は、遊星コーン７の円錐
面上における変速リング８の位置が矢印Ｂ方向（円錐頂
点方向）に近づくほど多くなり。

従って、変速リング８が矢印Ｂ方向に移動する程に出力
軸１１が高速回転し、逆に矢印Ａ方向（円錐周縁方向」
に移動する程に低速回転する。

本実施例における無段変速機構５は、電動機３の出力回
転数を約１／１００〜１の範囲で変速できるように設定
しである。

以上のように変速はリング８を軸方向（矢印Ａ。

Ｂ方向）に移動させることで行われるが、このリング移
動は、リング移動用モータ１２とモータ１２の回転力を
直線運動に変換する運動変換機構１４とにより行われる
。例えば、モータ１２が正回転した時にはリング８が矢
印Ｂ方向に移動し。

逆回転した時にはリング８が矢印六方向に移動する。無
段変速機構５のモータ１２は、ホイストの運転始動時に
は変速出力を低速から高速に移行させ（リング８矢印Ｂ
方向移動）、運転中間過程では変速出力が高速となり（
リング８が矢印Ｂ方向リミット位置に停止）、運転停止
に際しては変速出力を高速から低速に移行させる（リン
グ８矢印八方向移動）ように、モータ１２の運転制御回
路を介して制御される。また、このような構成をなす無
段変速機構５の入力円板６とホイスト駆動用電動機３の
電動機軸３Ａの出力端３Ａ’　とが継手５Ｃを介して連
結され、無段変速機構５の出力軸１１と減速機構１５の
入力側に通じる中間！１４１６とが軸継手１９を介して
連結されている。

中間軸１６はドラムケーシング１内部に通され、その両
端がドラムケーシング１の両端面に設けた軸受１ｂ、ｌ
ｃにより回動自在に支持され、その一端が減速ｆｉｉ１
５側に延長されている。

減速機構１５は、ギヤケース１５ａ内部に複数段の減速
ギヤを収容してなり、ギヤケース１５ａが無段変速機構
５取付部と反対側のドラムケース１の端面に取付けられ
、減速機構１５の入力軸１５ｂが軸継手２２を介して中
間軸１６の一端と連結されている。減速機構１５は、無
段変速機構５及び中間軸１６を介して伝えられる電動機
３の変速された出力回転を減速増力し、最終段ギヤ１５
Ｃがドラムケーシング１内の巻上用ドラム２を回転させ
るものである。１７は補助制動機構で。

補助制動機構１７はギヤケース１５の一端に取付けられ
、この補助制動機構１７は、減速機構１５の入力軸１５
ｂの回転が万一異常回転となった時に、その回転遠心力
を利用してブレーキシューが入力軸１５ｂに直結された
ブレーキホイールをブレーキディスクと共に挾持して制
動を行うものである。

次に本実施例の動作を説明する。

本実施例のホイストの巻上げ・巻下げは、基本的には、
電動機３の電動機軸３Ａを正転、逆転させ、その回転を
無段変速機構５．中間軸１６を介して減速機構１５に伝
達し、減速機構１５で出力回転を減速増力し最終段ギヤ
１５Ｃがドラム２を巻上方向或いは巻下方向に回転させ
ることで行われる。そして、本実施例では、無段変速機
構５は電動機軸３Ａの回転数を約１／１００〜１の範囲
で変速できる機構になっているので、ホイスト用電動機
出力軸３Ａを一定の回転数で回転させた状態で、無段変
速機構５で変速させれば１巻上用ドラム２の回転数を変
化させ、ホイストの巻上速度が１／１００〜１の範囲で
無段階に変速することができるが、この変速操作は次の
ようにして行われる。ホイストによる巻上始動時には、
リング駆動用モータ１２の作動制御によりリング８が矢
印Ａ方向のリミット位置にあり、この状態からリング駆
動用モータ１２が正回転制御されて徐々に矢印Ｂ方向に
移動して矢印Ｂ方向のリミット位置に至る。すなわち、
このリング８の移動により、巻上始動時に無段変速機構
５が電動機軸３Ａの回転数を変速比約１／１００　（低
速域）から１（高速域）に徐々に至るようにして出力軸
１１に取出す。

従って、減速機構５を介して回転する巻上用ドラム２は
、低速域から徐々に速度を上げて回転して巻上げを行う
。そして、巻上げの中間過程では、無段変速機構５の出
力軸１１の回転をそのまま高速回転に保ち、ホイストは
高速巻上げを行う。次にホイストの巻上運転停止に際し
ては、停止直前にリング駆動用モータ１２が逆回転制御
されて、リング８が矢印Ｂのリミット位置から矢印六方
向に移動し、この時には無段変速機構５が前述の巻上始
動時とは逆の動作を行って、ホイストの巻上用ドラム２
は徐々に回転速度を下げて停止する。

また、補助制動機構１７は万−次のような異常事態が生
じた時に作動する。すなおち、機械式の無段変速機構５
は一般に摩擦伝動式が多く、摩擦部のすべり、変速機構
部の故障、変速制御部の誤動作等が万−生じると吊荷が
落下する要因となるが、本実施例ではこのような落下動
作につながる無段変速機構５の出力軸の異常高速回転を
察知して、その高速回転遠心力で補助制動機構１７が作
動し、減速機構１５の入力軸１５ｂを制動しひいては巻
上げドラム２の回転を制止させて吊荷の落下を防止する
。

次に本実施例に使用する無段変速機構５のホイストへの
組込み構造について説明する。本実施例では、従来より
使用される標準ホイストに無段変速機構５を組込んで本
実施例の無段変速方式ホイストを具現化できるようにし
である。この組込例を第１図の他に第２図ないし第４図
を参照しながら説明する。第２図は標準ホイストの縦断
面図。

第３図は上記標準ホイストを本実施例ホイストに改造す
るために分解した状態を表わす縦断面図、第４図は本実
施例に使用する無段変速機構の縦断面図であり、図中、
第１図と同一符号は同一部分を示すものである。

第２図における標準ホイストは、ドラムケーシング１の
一端面に電動機３を取付けたもので、その取付構造は、
ドラムケーシング１のフランジ１ａと電動機３のフラン
ジ３ａとを適合させて両フランジｌａ、３ａをねじ１８
で固着してなる。

また、フランジｌａ、３ａの結合時に電動機軸３Ａの出
力端３Ａ’　が軸継手１９を介して中間軸１６と結合さ
れる。一方、第４図に示す無段変速機構５は、そのケー
シング両端にフランジ５ａ。

５ｂ（５ａを入力側フランジ、５ｂを出力側フランジと
する）が配設され、入力側フランジ５ａは前述の標準ホ
イストのドラムケーシング１側に設けたフランジ１ａと
同一仕様とし、出力側フランジ５ｂは電動機３側のフラ
ンジ３ａと同一仕様としである。また無段変速機構５の
入力側継手部５Ｃは中間軸１６一端に設けた軸継手１９
と同一仕様とし、出力軸１１は電動機軸３Ａの出力端３
Ａ’　と同一仕様にしである。従って５本実施例では、
第３図に示すように標準ホイストをドラムケーシング１
と電動機３との接合部間を分離させた後に、ドラムケー
シング１と電動機３間に無段変速機構５を介在させれば
、無段変速機構５の入力側フランジ５ａと電動機３側の
フランジ３ａ及び出力側フランジ５ｂとドラムケーシン
グ１ａとが第１図に示すように適合状態でねじ１８によ
り固着でき、また、電動機軸３Ａの出力端３Ａ’が無段
変速機構５の継手部５Ｃに、及び無段変速機構５の出力
軸１１が中間軸１６側の軸継手１９に適合状態で嵌合で
き、このようにして標準ホイストに無段変速機構５を容
易に組込むことができる。

また、本実施例では無段変速機構５のユニットを組立て
いるねじ１０は、無段変速機構５をホイストに組込むた
めのフランジ５ａ、５ｂより内側に位置して取付けであ
る。このようにしたのは。

無段変速機構４の内部は一般に構造が複雑で、微調整な
ど必要な場合が多く、且つ特殊オイルによる潤滑方式と
なっているため不用意に分解されないよう配慮する必要
があるため、無段変速機構５をホイストに組込んだ状態
では、ねじ２０を抜くことが出来ないようにしたもので
ある。したがってホイストに組込まれた無段変速機構５
は不用意に分解されることがなく、どうしても分解が必
要な場合には必ずホイストから無段変速機構５を分離し
なければならず、設備の整った場所に移してからの分解
組立となる。

しかして、このような構成よりなる本実施例によれば次
のような効果を奏し得る。

先ず、本実施例は無段変速機構５を組込み、且つこの無
段変速機構５をホイスト運転状況に応じて適宜変速制御
し、特に、ボイス１−を始動する時（例えば荷物の地離
れ時）、ホイストを停止する時（例えば荷物の位置決め
時、荷物の着地時など）必要に応じて巻上速度を低速に
できるので、荷物はもちろんのこと、ホイスト及び設備
全体にかかる衝゛撃値を低下させることができる。第５
図は、本実施例におけるホイスト巻上運転時の巻上速度
とホイストの負荷状態の関係を表わす線図、第６図は従
来の標章ホイストにおけるホイストの巻上速度とホイス
トの負荷状態の関係を表わす線図である。第６図に示す
ように、従来の場合は無段変速方式を採用していないの
で、巻上運転の始動・停止に際しての立上り・立下り速
度が急激に変化するため、ホイストに負荷がある場合に
は、地離れ衝撃が１６５％、宙吊り停止衝撃が１５５％
程度と非常に大きな衝撃が発生していた。これに対し本
実施例では、第５図に示すように巻上速度が徐々に上昇
し、且つ停止に際しては徐々に低下するので、地離れ衝
撃時の負荷も１１０％程度と極めて小さくでき、且つ停
止に際しては衝撃がほとんど生じることがなかった。

また１本実施例によれば、低速と高速を自由に組合せら
れ、ホイストをインチングなどすることもなく位置決め
精度が向上し、能率の良い使い易いホイストになる。

また、本実施例に使用する機械式無段変速機構は、低速
できわめて大きなトルクが得られる特性を有しているた
め、インバータのように低速域で回転トルクが低下する
ことがなく、補助制動装置と組合せることにより安全性
の高いホイストが得られる。

機械式無段変速機構は、標準ホイストにそのまま組込め
る構造になっており、余分な部品を準備することもなく
容易に改造ができ、インバータ方式に比べても半額以下
で無段変速ホイストが得られる。

ホイストに組込んだ状態では分解できない構造になって
おり、不用意に分解されることを防止することができる
。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、ホイストの始動。

停止時の衝撃を有効に緩和することができる。しかも、
機械式の無段変速機構を使用するため、耐衝撃性に優れ
、且つ低速域でのトルクアップを図り得るので信頼性の
高いホイストを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す縦断面図、第２図は従
来の標準ホイストを示す縦断面図、第３図は上記標準ホ
イストの分解状態を表わす縦断面図、第４図は上記実施
例に用いる無段変速機構の縦断面図、第５図は上記実施
例のホイストの巻上速度と負荷の関係を表わす線図、第
６図は従来のホイストの巻上速度と負荷の関係を表わす
線図である。 ２・・・巻上用ドラム、３・・・電動機、３Ａ・・・電
動機軸、５・・・機械式無段変速機構、１５・・・減速
機構、１５ｂ。 １６・・・減速機構入力軸、１７・・・補助制動機構。 ￥７５　国 ゐ里 率らの

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ホイスト駆動用の電動機、該電動機の回転を減速増
   力させて巻上用ドラムに伝達する減速機構とを具備して
   なるホイストにおいて、前記電動機の出力軸と前記減速
   機構の入力軸との間に、前記電動機の出力を変速して前
   記減速機構の入力軸に伝える機械式無段変速機構を設け
   、更に前記機械式無段変速機構は、ホイストの運転始動
   時には変速出力が低速から高速に移行し、運転停止に際
   しては変速出力が高速から低速に移行するように設定し
   てなることを特徴とするホイスト。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記減速機構の入
   力軸は、該入力軸が異常高速回転をした時にこの入力軸
   の回転を制動する補助制動機構を有してなるホイスト。