WO2013008575A1

WO2013008575A1 - 巻上機

Info

Publication number: WO2013008575A1
Application number: PCT/JP2012/065022
Authority: WO
Inventors: 隆立石
Original assignee: 株式会社日立産機システム
Priority date: 2011-07-13
Filing date: 2012-06-12
Publication date: 2013-01-17
Also published as: JP5667941B2; JP2013018634A

Abstract

　巻上機である電気チェーンブロックは、ロードチェーン（１７）が巻き付けられるスプロケット（１５）を有し、スプロケット（１５）は電動モータにより減速機構（２４）を介して駆動される。減速機構（２４）はギヤケース（３７）内に組み込まれ、ギヤケース（３７）内には潤滑油Ｌが収容される。潤滑油Ｌは吸引ホース（４１）により潤滑ポンプ（４０）に送られ、潤滑ポンプ（４０）により吐出ホース（４３）を介してノズル（４２）に供給され、ノズル４２から歯車（３３ａ）に塗布される。ロードチェーン（１７）によりロードフックが上限位置となると、ポンプ駆動軸５７が揺動し潤滑ポンプ（４０）が駆動される。これにより、巻上機に設けられた歯車に潤滑油が自動的に供給される。

Description

巻上機

　本発明は吊荷を上下動するための電気チェーンブロック等の巻上機に関する。

　荷物つまり吊荷を上下動するための巻上機には、電気チェーンブロックやホイスト等がある。電気チェーンブロックは、ロードチェーンが掛け渡されたスプロケットを駆動することにより、ロードチェーンの一端部に設けられた荷物吊り下げ用のロードフックを上下動させて荷物の巻上げと巻下げを行うようにしており、ロードチェーンの他端部は巻上機本体に設けられたチェーン収納器つまりチェーンバケットに収納されるようになっている。一方、ホイストは、ワイヤが巻き付けられるドラムを駆動することにより、ワイヤの下端部に設けられた荷物吊り下げ用のロードフックを上下動させて荷物の巻上げと巻下げを行うようにしている。

　ロードチェーンやワイヤ等の荷物用索条が巻き付けられるスプロケットやドラムなどの巻上げ回転体は、電動モータにより回転駆動される。特許文献１に記載されるように、巻上機は電動モータの回転を減速してスプロケットやドラムなどの巻上げ用の回転体に伝達するために、歯車対からなる減速機構を有し、減速機構は巻上機本体のギヤケース内に組み込まれている。

特開２００８－２３０７５１号公報

　巻上機を用いて重量物を巻き上げるときには、重量物を吊り上げるロードチェーン等はもとより、ロードチェーン等を巻き取るための巻上げ用の回転体やこれに連結された減速歯車対にも大きな負荷が発生することになる。減速歯車の歯面は歯車同士の接触で摩耗し、摩耗が所定以上進行すると動力の伝達ができず荷重を保持できなくなる。そこで、歯面の摩耗を抑制するために歯車にはグリース等の潤滑油を塗布する必要がある。しかし、歯車同士の接触部に塗布された潤滑油は、塗布後、時間の経過とともに歯面から飛散、脱落してしまう。特に、複数段の減速歯車対を有する減速機構のうち初段の歯車対は高速回転するので潤滑油の飛散が著しい。また、作業者が潤滑油の塗布作業を定期的に行うことは、巻上機が高所に設定され、かつ過酷な環境で使用されている場合が多いので、手間がかかり困難である。

　本発明の目的は、巻上機に設けられた歯車に潤滑油を自動的に供給できるようにすることにある。

　本発明の巻上機は、荷物を引っ掛けるロードフックを備えた荷物用索条が巻き付けられる回転体と、当該回転体を回転駆動する電動モータと、当該電動モータの主軸の回転を減速して前記回転体に伝達する減速機構とを有する巻上機であって、前記減速機構が組み込まれるとともに前記減速機構を構成する歯車に供給される潤滑油が収容されるギヤケースを有する巻上機本体と、前記ギヤケースの油溜まり部に接続される吸引ホースが吸入口に接続され、前記減速機構に潤滑油を塗布するノズルを有する吐出ホースが吐出口に接続される潤滑ポンプと、前記吸入口と前記吐出口との間に形成され、前記吸入口から流入した潤滑油を前記吐出口に吐出するポンプ室と、前記荷物用索条に設けられた当接部により駆動され、前記ポンプ室を膨張収縮するポンプ駆動軸とを有し、前記ギヤケース内の潤滑油を前記歯車に循環供給することを特徴とする。

　本発明の巻上機は、ギヤケース内の潤滑油を吸入して歯車に塗布する潤滑ポンプがロードフックを上下動する荷物用索条に設けられた当接部により駆動されるので、巻上機が操作されると、ギヤケース内の潤滑油が減速機構の歯車に自動的に塗布される。これにより、歯面に常に潤滑油を供給することができ、歯面間に油切れが発生することなく、巻上機の耐久性を向上させることができるとともに、巻上機の保守点検作業の頻度を低下させることができる。

（Ａ）は本発明の一実施の形態としての巻上機である電気チェーンブロックを示す正面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の右側面図である。電気チェーンブロックの内部構造を示す拡大正面図である。電気チェーンブロックの内部構造を示す拡大側面図である。電気チェーンブロックの減速機構を示す正面側断面図である。図４に示された潤滑ポンプを示す拡大断面図である。潤滑油を吐出した状態における潤滑ポンプを示す断面図である。潤滑油を吸入した状態における潤滑ポンプを示す断面図である。潤滑ポンプの変形例を示す断面図である。

　以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１に示されるように、巻上機としての電気チェーンブロックは巻上機本体１０を有している。巻上機本体１０は長手方向中央部の中央ハウジング１１を有し、この中央ハウジング１１の両側には図３に示すように支持板１１ａが取り付けられている。中央ハウジング１１の一方側にはモータハウジング１２が取り付けられ、他方側には減速機ハウジング１３が取り付けられている。中央ハウジング１１とモータハウジング１２と減速機ハウジング１３とにより巻上機本体１０が形成される。中央ハウジング１１の上側部には、上フックつまり上吊具１４が装着されており、巻上機本体１０はこの上吊具１４により吊り下げられた状態で使用される。中央ハウジング１１内には上吊具１４の下側に位置させて巻上げ用の回転体としてのロードシーブつまりスプロケット１５が図２に示されるように回転軸１６に設けられており、回転軸１６は左右の支持板１１ａに回転自在に支持されている。このスプロケット１５には荷物用索条としてのロードチェーン１７が掛け渡されている。このロードチェーン１７の一端部には、下フックや下吊具とも言われるロードフック１８が設けられており、このロードフック１８には荷物つまり吊荷が引っ掛けられるようになっている。

　スプロケット１５を回転駆動することによりロードフック１８に引っ掛けられた吊荷は、巻上げ移動および巻下げ移動される。図１に示されるように、中央ハウジング１１にはロードチェーン１７の他端部側を収容するためのチェーン収納器つまりチェーンバケット１９が取り付けられており、吊荷が巻き上げられるとロードチェーン１７の他端部側はチェーンバケット１９内に入り込み、吊荷が巻下げられるとチェーンバケット１９内からロードチェーン１７が繰り出されることになる。巻上機本体１０には、操作入力部２１がケーブル２２を介して接続されており、操作入力部２１に設けられた巻上げ用スイッチと巻下げ用スイッチとを作業者が操作することにより吊荷の巻上げ動作と巻下げ動作が行われる。

　モータハウジング１２内にはスプロケット１５を回転駆動するための電動モータ２３が配置されている。減速機ハウジング１３内には、電動モータ２３の主軸の回転を減速してスプロケット１５に伝達するための減速機構２４が配置され、さらにスプロケット１５の回転を制動するためのブレーキ２５が配置されている。

　スプロケット１５を巻下げ方向に回転させることによってロードフック１８が上限位置から下限位置となるまで下降移動し、スプロケット１５を巻上げ方向に回転させることによって下限位置から上限位置まで上昇移動する。ロードフック１８の運転可能な上下方向の範囲は揚程と言われ、巻上機が上限位置にまで駆動されたとき、および下限位置まで駆動されたときには、スプロケット１５の回転を停止させるようにしている。そのため、図２および図３に示されるように、支持板１１ａに取り付けられたリミット軸２６にはこれを中心に揺動自在にリミットレバー２７が取り付けられている。リミットレバー２７は図３に示されるように２本が平行となっており、両方のリミットレバー２７の間には、ロードチェーン１７のロードフック１８側つまり先端部側を案内するチェーンガイド２８ａと反対側の基端部側を案内するチェーンガイド２８ｂとが配置されている。ロードチェーン１７の先端部には巻上げ用のリミットばね２９ａが装着され、基端部側には巻下げ用のリミットばね２９ｂが装着されている。それぞれのリミットばね２９ａ，２９ｂは圧縮コイルばねにより形成されており、リミットレバー２７に当接してリミットレバー２７を介してリミット軸２６を駆動する当接部となっている。

　例えば、ロードフック１８を上昇させる巻上げ運転時には、ロードフック１８が上限位置に近づくと巻上げ用のリミットばね２９ａがチェーンガイド２８ａを押し上げることになる。この押し上げ力は、リミットレバー２７に作用し、リミットレバー２７がリミット軸２６を中心に図２において時計方向に揺動する。リミット軸２６は図３に示されるリミットスイッチ３０を作動し、巻上げ操作回路や巻上げ動力回路が開放されて電動モータ２３は強制的に停止される。一方、ロードフック１８を下降させる巻下げ運転時には、ロードフック１８が下限位置に近づくと巻下げ用のリミットばね２９ｂがチェーンガイド２８ｂを押し上げることになる。これにより、リミットレバー２７が図２において反時計方向に揺動し、巻下げ操作回路や巻下げ動力回路が開放されて電動モータ２３は強制的に停止される。

　巻上機による作業が終了すると、一般的には、作業者はロードフック１８が上限位置となるようにロードチェーン１７を巻上げ操作することになる。この操作によりリミットレバー２７がリミット軸２６を中心に揺動しリミットスイッチ３０が作動した状態となる。

　減速機構２４は、図４に示されるように、電動モータ２３の主軸に連結される駆動軸３１とこれに平行な中間軸３２とを有し、駆動軸３１に設けられた駆動歯車３３ａは中間軸３２に設けられた従動歯車３３ｂに噛み合っている。従動歯車３３ｂは駆動歯車３３ａよりも大径となっており、これらの歯車３３ａ，３３ｂにより第１段目の減速歯車対３３が形成される。中間軸３２に平行に中間軸３４が配置されており、中間軸３２に設けられた駆動歯車３５ａは中間軸３４に設けられた従動歯車３５ｂに噛み合っている。従動歯車３５ｂは駆動歯車３５ａよりも大径となっており、これらの歯車３５ａ，３５ｂにより第２段目の減速歯車対３５が形成される。中間軸３４はスプロケット１５が設けられた回転軸１６と平行となっており、中間軸３４に設けられた駆動歯車３６ａは回転軸１６に設けられた従動歯車３６ｂに噛み合っている。従動歯車３６ｂは駆動歯車３６ａよりも大径となっており、これらの歯車３６ａ，３６ｂにより第３段目の減速歯車対３６が形成される。

　これらの減速歯車対３３，３５，３６はギヤケース３７の内部に組み込まれており、ギヤケース３７内にはそれぞれの歯車対の歯面に供給される潤滑油Ｌが収容される。潤滑油Ｌとしては、図示する巻上機においてはグリースが使用されている。グリースをギヤケース３７内に供給する際には、グリースは粘度が比較的高いので、それぞれの歯車の歯面に粘着させるようにしてグリースが塗布される。歯面に塗布されたグリースは、巻上機が使用されるに従って時間の経過とともに歯面から脱落することがあり、脱落したグリースは図４に示すように、ギヤケース３７の下部つまり油溜まり部３８に集まることになる。

　油溜まり部３８に溜まった潤滑油Ｌを歯面に供給するために、図４に示されるように、巻上機本体１０には潤滑ポンプ４０が装着されている。この潤滑ポンプ４０は油溜まり部３８に連通する吸引ホース４１と、ギヤケース３７に取り付けられたノズル４２に連通する吐出ホース４３との間に設けられている。この潤滑ポンプ４０により油溜まり部３８内の潤滑油Ｌはノズル４２に案内される。ノズル４２はその開口部が減速機構２４を構成する駆動歯車３３ａに向けられており、ノズル４２により潤滑油Ｌが駆動歯車３３ａに塗布される。駆動歯車３３ａは複数段の減速歯車対のうち初段の減速歯車対３３の歯車であり、他の歯車対よりも高速で回転する。このように、高速で回転する駆動歯車３３ａに塗布された潤滑油Ｌは飛散し易いが、駆動歯車３３ａに向けてノズル４２から潤滑油Ｌを塗布することにより、減速歯車対３３に対して潤滑ポンプ４０により潤滑油が補給される。

　図４において二点鎖線で示すように、ノズル４２に加えてノズル４２ａを吐出ホース４３に設けると、このノズル４２ａから減速歯車対３５に向けて潤滑油Ｌを直接塗布させることができる。このノズル４２ａにより減速歯車対３６に向けて潤滑油Ｌを塗布するようにすると、減速歯車対３６に潤滑油Ｌを塗布することができる。また、それぞれの減速歯車対３５，３６に向けて潤滑油Ｌを供給するようにノズルを設けるようにしても良い。

　図５～図７は、潤滑ポンプ４０の一例を示す断面図であり、潤滑ポンプ４０はシリンダ４４とこのシリンダ４４内に軸方向に往復動自在に装着される加圧ヘッドつまりピストン４５とを有し、ピストン４５は円筒形状の中空構造となっている。シリンダ４４とピストン４５とによりポンプ室４６が区画形成されており、ピストン４５をシリンダ４４内に押し込む方向に前進移動させるとポンプ室４６は収縮し、逆方向にピストン４５を後退移動させるとポンプ室４６は膨張する。ポンプ室４６に開口してシリンダ４４に形成された吸入口４７には吸引ホース４１が接続されている。一方、ピストン４５に形成された吐出口４８には吐出ホース４３が接続されている。

　ピストン４５を後退移動させると吸入口４７を開放して吸入口４７とポンプ室４６とを連通状態としてポンプ室４６内に潤滑油を流入させ、ピストン４５を前進移動させると吸入口４７を閉じて潤滑油の逆流を防止するために、シリンダ４４内には吸入側逆止弁５１が装着されている。このように、吸入側逆止弁５１は、ポンプ室４６をピストン４５により膨張させると吸入口４７から潤滑油Ｌをポンプ室４６内に流入させ、ポンプ室４６を収縮させると吸入口４７を閉じる。

　ピストン４５に設けられた弁座部５２には吐出口４８に連通する連通口５３が形成されている。ピストン４５を前進移動させるときには連通口５３を開放して吐出口４８を連通口５３を介してポンプ室４６に連通状態としてポンプ室４６内の潤滑油を吐出ホース４３に吐出させ、ピストン４５を後退移動させるときには連通口５３を閉じて吐出口４８からポンプ室４６内への潤滑油の逆流を防止するために、ピストン４５内には吐出側逆止弁５４が装着されている。このように、吐出側逆止弁５４は、ポンプ室４６を収縮させるとポンプ室４６から潤滑油Ｌを吐出口４８に吐出させ、ポンプ室４６を膨張させると吐出口４８を閉じて吐出口４８とポンプ室４６との連通を遮断する。

　ピストン４５を後退移動させてポンプ室４６を膨張させる方向にばね力を加えるために、ポンプ室４６内には圧縮コイルばね５５が装着されており、圧縮コイルばね５５の一端は弁座部５２に当接し、他端はシリンダ４４の吸入口４７側の端部に当接している。吐出側逆止弁５４にはこれに対して連通口５３に向かう方向のばね力が圧縮コイルばね５６により加えられており、この圧縮コイルばね５６は一端が吐出側逆止弁５４に当接し他端がピストン４５の底面に当接している。

　潤滑ポンプ４０のピストン４５を直線往復動するために、ポンプ駆動軸５７が巻上機本体１０に揺動往復動自在に装着されており、このポンプ駆動軸５７は図３に示されるように、リミット軸２６に連結されている。ポンプ駆動軸５７に設けられた駆動レバー５８はピストン４５に設けられた接触部５９に接触している。したがって、図５に示される休止状態からポンプ駆動軸５７が図６に矢印で示す方向に駆動され、駆動レバー５８によりピストン４５がシリンダ４４内に圧縮コイルばね５５のばね力に抗して押し込まれると、ポンプ室４６内の潤滑油Ｌが吐出ホース４３に吐出される。これにより、ノズル４２から潤滑油Ｌが駆動歯車３３ａに塗布される。

　一方、図７に示されるように、ポンプ駆動軸５７が矢印で示す方向に駆動されてピストン４５が圧縮コイルばね５５のばね力により後退移動すると、吸引ホース４１内の潤滑油Ｌがポンプ室４６に向けて吸入される。吸入動作が終了すると、自重により吸入側逆止弁５１が吸入口４７を図５に示すように閉じることになる。

　上述のように、ロードフック１８が上限位置にまで駆動されると、巻き上げ用のリミットばね２９ａがリミットレバー２７に当接してリミットレバー２７はリミット軸２６を中心に揺動することになる。ポンプ駆動軸５７はリミット軸２６に連結されているので、リミット軸２６がリミットレバー２７により駆動されると、図６に示すように、潤滑ポンプ４０のピストン４５が前進移動してポンプ室４６を収縮する。これにより、ポンプ室４６内の潤滑油Ｌは吐出ホース４３に向けて吐出され、ノズル４２から潤滑油Ｌが駆動歯車３３ａに塗布される。

　一方、ロードフック１８が上限位置から下降移動されると、巻上げ用のリミットばね２９ａはリミットレバー２７から離れるので、リミットレバー２７はリミット軸２６を中心に上述とは逆方向に揺動する。これにより、図７に示すように、潤滑ポンプ４０のピストン４５が後退移動してポンプ室４６は膨張し、吸引ホース４１内の潤滑油Ｌはポンプ室４６内に吸引される。

　このように、リミットスイッチ３０を駆動するためのリミット軸２６の揺動を利用して潤滑ポンプ４０を駆動するようにしたので、巻上機による作業が終了して作業者がロードフック１８を上限位置にまで巻上げ移動させると、自動的に潤滑油Ｌが減速機構２４の駆動歯車３３ａに塗布されることになる。

　図８は潤滑ポンプの変形例を示す断面図であり、図８においては図５に示された部材と共通する部材には同一の符号が付されている。この潤滑ポンプ４０はピストン４５が軸方向に往復動自在に組み込まれたシリンダ４４を有し、シリンダ４４内にはピストン４５の軸方向移動により膨張収縮するポンプ室４６が区画形成されている。シリンダ４４には、吸引ホース４１が接続される吸入側継手６１が取り付けられるとともに、吐出ホース４３が接続される吐出側継手６２が取り付けられている。吸入側継手６１には吸入側逆止弁５１が装着されている。この吸入側逆止弁５１は、ポンプ室４６をピストン４５により膨張させると吸入口４７から潤滑油Ｌをポンプ室４６内に流入させ、ポンプ室４６を収縮させると吸入口４７を閉じる。吐出側継手６２には吐出側逆止弁５４が装着されている。吐出側逆止弁５４は、ポンプ室４６を収縮させるとポンプ室４６から潤滑油Ｌを吐出口４８に吐出させ、ポンプ室４６を膨張させると吐出口４８を閉じて吐出口４８とポンプ室４６との連通を遮断する。

　吸入側継手６１には吸入側逆止弁５１の上昇移動限を規制するために金網などからなるストッパ６３が設けられている。吐出側継手６２には吐出側逆止弁５４が吐出ホース４３内の流路を閉じることを規制するために同様にストッパ６４が設けられている。

　このように、図５に示す潤滑ポンプ４０は吐出ホース４３がピストン４５に設けられており、図８に示す潤滑ポンプ４０は吐出ホース４３と吸引ホース４１とがともにシリンダ４４側に設けられている。

　図８に示す潤滑ポンプ４０もリミット軸２６に連結されたポンプ駆動軸５７により駆動されるようになっており、ロードフック１８を上限位置まで上昇移動させると、潤滑ポンプ４０から潤滑油Ｌが駆動歯車３３ａに塗布される。なお、ロードフック１８が下限位置まで下降移動したときに、潤滑ポンプ４０を駆動するようにしても良い。その場合には、リミットばね２９ｂがリミットレバー２７に当接することによりリミット軸２６が揺動したときに潤滑ポンプ４０が駆動される。

　上述した実施の形態においては、ポンプ駆動軸５７をリミット軸２６により駆動するようにしているが、ポンプ駆動軸５７をリミット軸２６から分離してポンプ駆動軸５７に揺動部材を取り付け、ロードチェーン１７の移動に伴って揺動部材を介してポンプ駆動軸５７を揺動するようにしても良い。

　本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、図示する巻上機は電気チェーンブロックであるが、荷物用索条としてのワイヤが回転体としてのドラムに巻き付けられるようになっているホイストにも本発明を適用することができる。

　この巻上機は、荷物を上下動するための電気チェーンブロックやホイストに適用される。

Claims

　荷物を引っ掛けるロードフックを備えた荷物用索条が巻き付けられる回転体と、当該回転体を回転駆動する電動モータと、当該電動モータの主軸の回転を減速して前記回転体に伝達する減速機構とを有する巻上機であって、
　前記減速機構が組み込まれるとともに前記減速機構を構成する歯車に供給される潤滑油が収容されるギヤケースを有する巻上機本体と、
　前記ギヤケースの油溜まり部に接続される吸引ホースが吸入口に接続され、前記減速機構に潤滑油を塗布するノズルを有する吐出ホースが吐出口に接続される潤滑ポンプと、
　前記吸入口と前記吐出口との間に形成され、前記吸入口から流入した潤滑油を前記吐出口に吐出するポンプ室と、
　前記荷物用索条に設けられた当接部により駆動され、前記ポンプ室を膨張収縮するポンプ駆動軸とを有し、
　前記ギヤケース内の潤滑油を前記歯車に循環供給することを特徴とする巻上機。
　請求項１記載の巻上機において、前記潤滑ポンプは、前記ポンプ駆動軸の揺動往復動により直線往復動するピストンが設けられたシリンダと、前記ピストンと前記シリンダとにより区画される前記ポンプ室を膨張させると前記吸入口から潤滑油をポンプ室に流入させ前記ポンプ室を収縮させると前記吸入口を閉じる吸入側逆止弁と、前記ポンプ室を収縮させると前記ポンプ室から潤滑油を前記吐出口に吐出させ前記ポンプ室を膨張させると前記吐出口を閉じる吐出側逆止弁とを有することを特徴とする巻上機。
　請求項１または２記載の巻上機において、前記減速機構を構成する複数の変速歯車対のうち初段の歯車対に前記ノズルから潤滑油を塗布することを特徴とする巻上機。
　請求項１または２記載の巻上機において、前記減速機構を構成する複数の変速歯車対にそれぞれ潤滑油を塗布する複数のノズルを有することを特徴とする巻上機。
　請求項１～４のいずれか１項に記載の巻上機において、前記当接部は、前記荷物用索条の前記ロードフック側の端部に設けられた巻上げ用のリミットばねであることを特徴とする巻上機。
　請求項１～５のいずれか１項に記載の巻上機において、前記荷物用索条はロードチェーンであり、前記回転体はスプロケットであることを特徴とする巻上機。