(57)【要約】【課題】ロープの乱巻を確実に防止することのできるウインチのロープ乱巻防止装置を提供する。【解決手段】ウインチドラム２４ａの回転軸方向に移動自在に設けられ、ウインチドラム２４ａに巻き掛けられるロープ２２が掛けられる可動シーブ５１と、可動シーブ５１に対して作用するウインチドラム２４ａの回転軸方向の力に対して抵抗力を付与する油圧式の抵抗力付与機構５２と、を備えている。これにより、正常なロープ２２の巻き取り動作時におけるロープ２２の移動速さに可動シーブ５１を追従させるとともに、ウインチドラム２４ａに巻き掛けられるロープ２２の飛びが発生する速さのロープ２２の移動を抑制することができるので、ロープ２２の乱巻の発生を確実に防止することが可能となる。【選択図】図３
2020023384.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸方向に螺旋状にロープが巻き掛けられるウインチドラムの外周側の近傍において、ウインチドラムの回転軸方向に移動自在に設けられ、ウインチドラムに巻き掛けられるロープが掛けられる可動シーブと、
可動シーブに対して作用するウインチドラムの回転軸方向の力に対して抵抗力を付与する油圧式の抵抗力付与機構と、を備えた
ウインチのロープ乱巻防止装置。
【請求項２】
抵抗力付与機構は、可動シーブに付与する抵抗力の大きさを調整可能な抵抗力調整機構を有している
請求項１に記載のウインチのロープ乱巻防止装置。
【請求項３】
抵抗力付与機構は、可動シーブの回転軸方向の両側のそれぞれにピストンロッドが接続された一対の油圧シリンダと、一対の油圧シリンダのそれぞれのシリンダチューブを互いに連通する連通路と、を有し、
抵抗力調整機構は、連通路に設けられ、連通路の開口面積を調整可能な弁を有している
請求項２に記載のウインチのロープ乱巻防止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、クレーン装置に用いられるウインチのロープ乱巻防止装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、クレーン装置に適用されるウインチのウインチドラムは、巻胴部と、巻胴部の回転軸方向両側に設けられたフランジ部と、を有し、巻胴部に対して回転軸方向に螺旋状にロープが巻き掛けられる。ウインチドラムに巻き掛けられるロープは、ブームの先端部に設けられたシーブを介してウインチドラム側に送られる。ウインチドラムに巻き掛けられるロープは、巻胴部に巻き掛けられる回転軸方向の位置がフランジ部に近くなるに従って、シーブとウインチドラムとの間におけるロープの延びる方向とウインチドラムの回転軸に直交する方向とが成す角度が大きくなる。ロープの延びる方向とウインチドラムの回転軸に直交する方向とが成す角度が大きくなると、ウインチドラムに巻き掛けられるロープには、ウインチドラムの回転軸方向の中央部側に向かって作用する力が大きくなる。このため、ウインチドラムでは、フランジ部に近い位置にロープを巻き掛ける際に、巻き掛けられるロープに対して回転軸方向の中央部側に向かう力が作用し、ウインチドラムに巻き掛けられるロープの飛びが発生して乱巻きとなる可能性がある。
【０００３】
そこで、ウインチドラムに巻き掛けられるロープの乱巻きを防止するためのロープ乱巻防止装置としては、ウインチドラムに巻き掛けられたロープを外周側から押圧するための押圧ローラと、押圧ローラを回動自在に支持する回動軸と、回転軸に取り付けられた捩じりバネと、を有しているものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
前記ロープ乱巻防止装置では、前記ロープ乱巻防止装置は、捩じりバネの弾性力によって押圧ローラをウインチドラムの外周面に向かって付勢することで、ウインチドラムに巻き掛けられるロープの乱巻を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１５／０６３９３９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記ロープ乱巻防止装置では、ウインチドラムに巻き掛けられたロープに対して、捩じりバネによる一定の力が作用することになる。このため、前記ロープ乱巻防止装置では、正常なロープの巻き取り動作時における、ロープの巻取位置の回転軸方向の移動速さよりも大きい速さでロープが回転軸方向に移動すると、ロープの移動速さに応じてロープが回転軸方向に大きく移動することになる。この場合に、ウインチドラムでは、巻胴部に巻き掛けられるロープに飛びが発生して乱巻となる可能性がある。
【０００７】
本発明の目的とするところは、ロープの乱巻を確実に防止することのできるウインチのロープ乱巻防止装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のウインチのロープ乱巻防止装置は、前記目的を達成するために、回転軸方向に螺旋状にロープが巻き掛けられるウインチドラムの外周側の近傍において、ウインチドラムの回転軸方向に移動自在に設けられ、ウインチドラムに巻き掛けられるロープが掛けられる可動シーブと、可動シーブに対して作用するウインチドラムの回転軸方向の力に対して抵抗力を付与する油圧式の抵抗力付与機構と、を備えている。
【０００９】
これにより、ウインチドラムに巻き掛けられるロープに対して、正常なロープの巻き取り動作時におけるロープの巻取位置の回転軸方向の移動速さよりも大きい速さでロープが回転軸方向に移動する力が作用すると、油圧式の抵抗力付与機構によって、可動シーブに対して正常なロープの巻き取り動作時に付与される抵抗力よりも大きな抵抗力が付与されることから、正常なロープの巻き取り動作時におけるロープの移動速さに可動シーブが追従するとともに、ウインチドラムに巻き掛けられるロープに飛びが発生する速さのロープの移動が抑制される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、正常なロープの巻き取り動作時におけるロープの移動速さに可動シーブを追従させるとともに、ウインチドラムに巻き掛けられるロープの飛びが発生する速さのロープの移動を抑制することができるので、ロープの乱巻の発生を確実に防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態を示す移動式クレーンの側面図である。
【図２】フリートアングルを説明する図である。
【図３】ウインチドラム及び乱巻防止装置の概略構成図である。
【図４】本発明の第２実施形態を示すウインチドラム及び乱巻防止装置の概略構成図である。
【図５】本発明の第３実施形態を示すウインチドラム及び乱巻防止装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１乃至図３は、本発明の第１実施形態を示すものである。
【００１３】
本発明のウインチのロープ乱巻防止装置が適用される移動式クレーン１は、図１に示すように、一般の道路や作業エリア内を走行するための車体１０と、クレーン作業を行うためのクレーン装置２０と、車体１０の走行及びクレーン装置２０によるクレーン作業の操作を行うためのキャブ３０と、を備えている。クレーン装置２０及びキャブ３０は、車体１０に対して水平方向に旋回可能な旋回台４０に支持され、旋回台４０の幅方向一方にクレーン装置２０が配置され、幅方向他方にキャブ３０が配置されている。
【００１４】
車体１０は、前側及び後側の幅方向両側に設けられた車輪１１と、前側の車輪１１の前方及び後側の車輪１１の後方に設けられたアウトリガ１２と、を備えている。車体１０は、エンジンの駆動力によって走行する。
【００１５】
クレーン装置２０は、車体１０に対して起伏自在に設けられると共に伸縮自在な伸縮ブーム２１と、伸縮ブーム２１に沿って延びると共に伸縮ブーム２１の先端部から垂下されるロープ２２と、伸縮ブーム２１の先端部から垂下されたロープ２２に係止されるフックブロック２３と、ロープ２２の巻き取り及び繰り出しを行うウインチ２４と、ウインチ２４によってロープ２２を巻き取る際に、後述するウインチドラムに対するロープ２２の乱巻を防止するためのロープ乱巻防止装置５０と、を有している。
【００１６】
ウインチ２４は、旋回台４０における伸縮ブーム２１の基端部に隣接する位置に設けられている。ウインチ２４は、ロープ２２が巻き掛けられるウインチドラム２４ａを有し、油圧式の図示しないウインチモータによってウインチドラム２４ａがロープ２２の巻き取り動作及び繰り出し動作を行う。
【００１７】
ウインチドラム２４ａは、図２に示すように、回転中心軸に沿って延びる筒状の巻胴部２４ａ１と、巻胴部２４ａ１の軸方向両端部に設けられたフランジ部２４ａ２と、を有している。ロープ２２は、図３に示すように、一対のフランジ部２４ａ２の間において、巻胴部２４ａ１の外周部に、回転軸方向に隙間なく隣接するようにロープ２２が螺旋状に巻き掛けられるとともに、径方向外側に層を成すように巻き掛けられる。
【００１８】
ここで、伸縮ブーム２１の先端部には、図１に示すように、ウインチドラム２４ａから繰り出されて伸縮ブーム２１の先端部から垂下されるロープ２２を案内するためのシーブ２１ａが回転自在に設けられている。シーブ２１ａとウインチドラム２４ａとの関係は、ウインチドラム２４ａに対するロープ２２の乱巻の発生を抑制するために、所謂フリートアングルを満たす必要がある。フリートアングルとは、図２に示すように、シーブ２１ａの回転軸方向の中心とウインチドラム２４ａの回転軸方向の中心とを結ぶ線Ａと、シーブ２１ａの回転軸方向の中心とウインチドラム２４ａの回転軸方向におけるフランジ部２４ａ２の内面（ロープ２２が巻き掛けられる範囲の回転軸方向の端部）とを結ぶ線Ｂと、が成す角度θである。角度θは、ウインチドラム２４ａの巻胴部２４ａ１にロープ溝が形成されている場合に例えば４度以内、ロープ溝が形成されていない場合に例えば２度以内となるように、シーブ２１ａとウインチドラム２４ａとの位置関係やウインチドラム２４ａの回転軸方向の寸法が決定される。
【００１９】
ロープ乱巻防止装置５０は、図３に示すように、ウインチドラム２４ａの外周側の近傍において、ウインチドラム２４ａの回転軸方向に移動自在に設けられた可動シーブ５１と、可動シーブ５１に対して作用する回転軸方向の力に対して、可動シーブ５１に抵抗力を付与する抵抗力付与機構５２と、を有している。
【００２０】
可動シーブ５１は、外周部にロープ２２が係合する溝が周方向にわたって形成され、ウインチドラム２４ａの上方において、ウインチドラム２４ａとシーブ２１ａとの間に位置するロープ２２が掛けられる。可動シーブ５１は、ウインチドラム２４ａの回転軸と平行に延びる支軸５１ａに回転自在に支持されるとともに、支軸５１ａに沿って移動自在に設けられている。
【００２１】
抵抗力付与機構５２は、可動シーブ５１の軸方向の一端面及び他端面のそれぞれに一端が連結された一対の連結ベルト５３と、一対の連結ベルト５３が巻き掛けられる複数のプーリ５４と、一対の連結ベルト５３のそれぞれの他端がピストンロッドに連結された一対の油圧シリンダ５５と、一対の油圧シリンダ５５のそれぞれのシリンダチューブを互いに連通させるための連通路５６と、連通路５６を流通する作動油の流量を調整するための抵抗力調整機構としての流量調整弁５７と、を有している。
【００２２】
一対の油圧シリンダ５５のシリンダチューブ及び複数のプーリ５４は、それぞれ旋回台４０側の部材に固定されている。一対の油圧シリンダ５５は、それぞれ、支軸５１ａに沿って移動する可動シーブ５１に連動して伸縮動作を行う。可動シーブ５１の動作によって一方の油圧シリンダ５５に対して伸長する方向の力が作用した場合には、連通路５６を介して作動油が他方の油圧シリンダ５５から一方の油圧シリンダ５５に流入する。これにより、一方の油圧シリンダ５５は伸長動作を行い、他方の油圧シリンダ５５は縮小動作を行う。ここで、他方の油圧シリンダ５５から一方の油圧シリンダ５５に作動油が流入する際には、連通路５６を流通する作動油に流通抵抗が生じるため、可動シーブ５１に対する軸方向の入力に対して抵抗力が付与される。可動シーブ５１に付与される抵抗力は、可動シーブ５１に対する軸方向の入力の速さが大きくなるに従って大きくなる。また、他方の油圧シリンダ５５から一方の油圧シリンダ５５に流入する作動油の流れやすさを流量調整弁５７によって調整することで、可動シーブ５１に付与する抵抗力が調整される。
【００２３】
以上のように構成された移動式クレーン１において、ウインチ２４によってロープ２２を巻き取る場合には、ウインチモータを駆動させて、伸縮ブーム２１の先端部から基端部に向かって送られるロープ２２を、ウインチドラム２４ａの巻胴部２４ａ１に巻き掛ける。このとき、巻胴部２４ａ１に巻き掛けられるロープ２２は、軸方向に隙間なく隣接するように巻き掛けられる。巻胴部２４ａ１に巻き掛けられるロープ２２は、巻胴部２４ａ１の一端部から他端部まで巻き掛けられると、巻き掛けられる軸方向の向きを変えて、巻胴部２４ａ１の他端部から一端部に向かって巻き掛けられる。巻胴部２４ａ１に巻き掛けられるロープ２２は、既に巻き掛けられているロープ２２の径方向外側に層を成すように巻き掛けられる。
【００２４】
ここで、ウインチ２４によって巻き取られるロープ２２が係合している可動シーブ５１には、ウインチドラム２４ａにおけるロープ２２が巻き掛けられる軸方向の位置の移動に伴って、軸方向に移動する力が作用する。
【００２５】
このとき、抵抗力付与機構５２において、一方の油圧シリンダ５５には、伸長方向の力が作用する。一方の油圧シリンダ５５に伸長方向の力が作用すると、他方の油圧シリンダ５５から作動油が連通路５６を介して一方の油圧シリンダ５５に流入し、一方の油圧シリンダ５５が伸長動作を行うと同時に、他方の油圧シリンダ５５が縮小動作を行う。
【００２６】
可動シーブ５１には、正常なロープ２２の巻き取り動作時におけるロープ２２の巻取位置の回転軸方向の移動速さの力が作用するため、抵抗力付与機構５２によって付与される抵抗力が小さく、軸方向の移動が許容される。
【００２７】
また、ウインチ２４によってロープ２２を巻き取る場合において、巻胴部２４ａ１におけるフランジ部２４ａ２に近い部分にロープ２２を巻き掛ける場合には、伸縮ブーム２１の先端部（シーブ２１ａ）からウインチドラム２４ａに向かって斜めにロープ２２が送られる。このため、フランジ部２４ａ２に近い部分に巻き掛けられるロープ２２には、巻胴部２４ａ１の軸方向中央部側に向けてロープ２２の飛び等の乱巻の原因となる、正常なロープの巻き取り動作時におけるロープの巻き取り位置の移動速さよりも大きい速さで移動する力が作用する場合がある。
【００２８】
ここで、ウインチ２４によって巻き取られるロープ２２が係合している可動シーブ５１には、軸方向に大きい速さで移動する力が作用するが、抵抗力付与機構５２によって付与される抵抗力が大きくなるため、可動シーブ５１の軸方向の移動が制限され、ロープ２２の飛び等の挙動が抑制される。
【００２９】
可動シーブ５１に対して付与する抵抗力を調整する場合には、流量調整弁５７の弁開度を調整する。
【００３０】
このように、本実施形態のウインチのロープ乱巻防止装置によれば、ウインチドラム２４ａの回転軸方向に移動自在に設けられ、ウインチドラム２４ａに巻き掛けられるロープ２２が掛けられる可動シーブ５１と、可動シーブ５１に対して作用するウインチドラム２４ａの回転軸方向の力に対して抵抗力を付与する油圧式の抵抗力付与機構５２と、を備えている。
【００３１】
これにより、正常なロープ２２の巻き取り動作時におけるロープ２２の移動速さに可動シーブ５１を追従させるとともに、ウインチドラム２４ａに巻き掛けられるロープ２２の飛びが発生する速さのロープ２２の移動を抑制することができるので、ロープ２２の乱巻の発生を確実に防止することが可能となる。
【００３２】
また、抵抗力付与機構５２は、可動シーブ５１に付与する抵抗力の大きさを調整可能な抵抗力調整機構としての流量調整弁５７を有している。
【００３３】
これにより、異なる種類のウインチに対して同一の抵抗力付与機構５２を適用することができるので、製造コストの低減を図ることが可能となる。
【００３４】
また、抵抗力付与機構５２は、可動シーブ５１の回転軸方向の両側のそれぞれにピストンロッドが接続された一対の油圧シリンダ５５と、一対の油圧シリンダ５５のそれぞれのシリンダチューブを互いに連通する連通路５６と、を有し、連通路５６は、連通路５６の開口面積を調整可能な流量調整弁５７を有している。
【００３５】
これにより、可動シーブ５１に付与する抵抗力が、可動シーブ５１の軸方向の両側のそれぞれに設けられた一対の油圧シリンダ５５によって発生することになるため、可動シーブ５１の軸方向一方または他方のそれぞれの移動に均等な抵抗力を付与することが可能となる。
【００３６】
図４は、本発明の第２実施形態を示すものである。
【００３７】
本実施形態の抵抗力付与機構５２の一対の油圧シリンダ５５は、それぞれのピストンロッドの先端部が互いに対向する配置となっている。また、可動シーブ５１は、前記実施形態における支軸５１ａを有しておらず、一対の油圧シリンダ５５のピストンロッドの先端部の間において回転自在に支持されている。
【００３８】
以上のように構成された抵抗力付与機構５２において、一対の油圧シリンダ５５は、前記実施形態と同様に、可動シーブ５１の移動によってそれぞれ伸縮動作を行い、可動シーブ５１に対して抵抗力を付与する。
【００３９】
このように、本実施形態のウインチのロープ乱巻防止装置によれば、前記実施形態と同様に、正常なロープ２２の巻き取り動作時におけるロープ２２の移動速さに可動シーブ５１を追従させるとともに、ウインチドラム２４ａに巻き掛けられるロープ２２の飛びが発生する速さのロープ２２の移動を抑制することができるので、ロープ２２の乱巻の発生を確実に防止することが可能となる。
【００４０】
図５は、本発明の第３実施形態を示すものである。
【００４１】
本実施形態の抵抗力付与機構５２は、前記第１及び第２実施形態における一対の油圧シリンダ５５を有しておらず、１つの油圧ダンパ５８を有している。
【００４２】
油圧ダンパ５８は、シリンダチューブ内のピストンの両側の空間に作動油が充填されており、両側の空間が連通路５８ａによって連通している。連通路５８ａには、連通路５８ａを流通する作動油の流量を調整するための流量調整部５８ｂが設けられている。
【００４３】
可動シーブ５１は、油圧ダンパ５８のピストンロッドの端部に回転自在に支持されている。
【００４４】
以上のように構成された抵抗力付与機構５２において、油圧ダンパ５８は、可動シーブ５１の移動によって伸縮動作を行い、前記実施形態と同様に、可動シーブ５１に対して抵抗力を付与する。
【００４５】
このように、本実施形態のウインチのロープ乱巻防止装置によれば、前記実施形態と同様に、正常なロープ２２の巻き取り動作時におけるロープ２２の移動速さに可動シーブ５１を追従させるとともに、ウインチドラム２４ａに巻き掛けられるロープ２２の飛びが発生する速さのロープ２２の移動を抑制することができるので、ロープ２２の乱巻の発生を確実に防止することが可能となる。
【００４６】
尚、前記実施形態では、移動式クレーン１のウインチ２４に用いられるロープ乱巻防止装置５０を示したが、これに限られるものではない。本発明が適用可能なウインチとしては、貨物や船舶を移動させる定置型のウインチであってもよいし、構造物に吊り下げられて荷物を楊重するためのウインチであってもよい。
【００４７】
また、前記第３実施形態では、可動シーブ５１に抵抗力を付与するために油圧ダンパ５８を用いたものを示したが、これに限られるものではない。可動シーブ５１の回転軸方向の移動に抵抗力を付与することが可能であれば、油圧式のロータリダンパを用いてもよい。
【符号の説明】
【００４８】
２２…ロープ、２４…ウインチ、２４ａ…ウインチドラム、５０…ロープ乱巻防止装置、５１…可動シーブ、５２…抵抗力付与機構、５５…油圧シリンダ、５６…連通路、５７…流量調整弁。
【図１】
2020023384.tif 000003
【図２】
2020023384.tif 000004
【図３】
2020023384.tif 000005
【図４】
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【図５】
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