(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウォーム減速機を介して物体を上昇および下降させる物揚げ装置において、上記ウォーム減速機のウォーム軸にワンウェイクラッチを介して接続され上記物体を下降させる場合にのみ作動して上記ウォーム軸にブレーキトルクを与えるポンプを備え、該ポンプによりウォーム減速機のケーシング内の潤滑油を吸入管を経て吸入し、吐出管を経て潤滑油を再びケーシング内に戻すようにしたことを特徴とする物揚げ装置。
【請求項２】
上記ポンプの吐出管に装着され上記ウォーム軸に与えられるブレーキトルクを調整するバルブを備えたことを特徴とする請求項１に記載の物揚げ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、重量物の揚げ降ろしなどに適用される物揚げ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３および図４は重量物の揚げ降ろしなどに使用されている従来の荷揚げ装置の説明図である。図において、ケーシング０２下部の両壁には軸受０３を介してウォーム軸０５が回転自在に取付けられており、このウォーム軸０５に噛合してウォームホイル０７が回転軸０８に取付けられ、軸受０９を介して回転自在に配設されている。また、ウォーム軸０５とウォームホイル０７とを円滑に噛合させるため、潤滑油を容れたオイルパンがウォーム軸０５下部に設けられている。本荷揚げ装置における重量物の上昇工程ではウォーム軸０５を駆動軸としてウォームホイル０７が回転され、回転軸０８が被駆動軸となる。また、下降工程では上昇工程と回転方向が逆になって回転軸０８が駆動軸となり、ウォーム軸０５が被駆動軸となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の荷揚げ装置においては、重量物の下降工程でその下降を減速又は停止させるためにブレーキ装置を必要としている。又、例えば原子炉における燃料棒のハンドリングウィンチ等のように極めて高い安全性を確保しなければならない荷揚げ装置では、このブレーキ装置が故障した場合を考慮して２種類のブレーキ機構を設けておく必要があり、一方のブレーキ機構としてウォーム減速機のセルフロック性に依存する場合がある。
【０００４】
一般に、ウォーム減速機のセルフロック性はウォームギヤの進み角γ＜歯面の摩擦角ρの条件を満たす場合に成立するが、運転中における摩擦角ρは条件が良いとρ＝１．５°と極めて小さく、通常の進み角γ≧２．５°程度のウォームギヤでは他にブレーキ機構を設けておかないと下降工程では加速されウォーム減速機が確実にはセルフロックしない。即ち、図４に示すように荷揚げ装置を駆動するモータの電源がＯＦＦになった瞬間から加速度が序々に強まり、数秒後には自由落下に近いスピードに到達する。しかしながら、進み角γが運転中の摩擦角ρの１．５°よりも小さなウォームギヤを設けた場合は、上昇工程における効率が２０％以下に著しく低下するため、殆ど荷揚げ装置として実用に向かない。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る物揚げ装置は上記課題の解決を目的にしており、ウォーム減速機を介して物体を上昇および下降させる物揚げ装置において、上記ウォーム減速機のウォーム軸にワンウェイクラッチを介して接続され上記物体を下降させる場合にのみ作動して上記ウォーム軸にブレーキトルクを与えるポンプを備え、該ポンプによりウォーム減速機のケーシング内の潤滑油を吸入管を経て吸入し、吐出管を経て潤滑油を再びケーシング内に戻すようにした構成を特徴とする。
【０００６】
また、本発明に係る物揚げ装置においては、ウォーム減速機を介して物体を上昇および下降させる物揚げ装置において、上記ウォーム減速機のウォーム軸にワンウェイクラッチを介して接続され上記物体を下降させる場合にのみ作動して上記ウォーム軸にブレーキトルクを与えるポンプを備え、該ポンプによりウォーム減速機のケーシング内の潤滑油を吸入管を経て吸入し、吐出管を経て潤滑油を再びケーシング内に戻すようにした構成と、上記ポンプの吐出管に装着され上記ウォーム軸に与えられるブレーキトルクを調整するバルブとを備えた構成を特徴とする。
【０００７】
【作用】
即ち、本発明に係る物揚げ装置においては、ウォーム減速機を介して物体を上昇および下降させる物揚げ装置におけるウォーム減速機のウォーム軸にワンウェイクラッチを介してポンプが接続され物体を下降させる場合にのみ作動してウォーム軸にブレーキトルクを与えるようになっており、ウォーム軸にワンウェイクラッチを介してポンプを接続し物体を下降させる場合にのみウォーム軸にブレーキトルクを与えることにより物体の下降中に物揚げ装置の駆動機を停止させてもウォーム減速機が確実にセルフロックして停止する。
【０００８】
また、本発明に係る物揚げ装置においては、ウォーム減速機を介して物体を上昇および下降させる物揚げ装置におけるウォーム減速機のウォーム軸にワンウェイクラッチを介してポンプが接続され物体を下降させる場合にのみ作動してウォーム軸にブレーキトルクを与えるとともにポンプの吐出管にバルブが装着されウォーム軸に与えられるブレーキトルクを調整するようになっており、ウォーム軸にワンウェイクラッチを介してポンプを接続し物体を下降させる場合にのみウォーム軸にブレーキトルクをポンプの吐出管に装着されたバルブにより調整して与えることにより物体の下降中に物揚げ装置の駆動機を停止させてもウォーム減速機が確実にセルフロックして停止する。
【０００９】
【実施例】
図１および図２は本発明の一実施例に係る荷揚げ装置の説明図である。図において、本実施例に係る荷揚げ装置は重量物の揚げ降ろしなどに使用されるもので、ケーシング８下部の両壁には軸受を介してウォーム軸１が回転自在に取付けられており、このウォーム軸１に噛合してウォームホイール２が回転軸に取付けられ、軸受を介して回転自在に配設されている。また、ウォーム軸１とウォームホイール２とを円滑に噛合させるため、潤滑油がケーシング８下部に容れられている。本荷揚げ装置における重量物の上昇工程ではウォーム軸１を駆動軸としてウォームホイール２が回転され、その回転軸が被駆動軸となる。また、下降工程では上昇工程と回転方向が逆になってウォームホイール２の回転軸が駆動軸となり、ウォーム軸１が被駆動軸となる。
【００１０】
さらに、本荷揚げ装置においては、ウォーム軸１の軸端にワンウェイクラッチ３を介してポンプ４が連結され、ポンプ４はワンウェイクラッチ３の作用により重量物の下降工程における回転方向にのみ回転し、ケーシング８内の潤滑油を吸込管６を経て吸入するようになっている。このポンプ４の吐出管７には圧力調整用のバルブ５が設置されており、吐出管７を経て潤滑油を再びケーシング８内に戻す構造になっている。
【００１１】
次式は重量物の下降工程におけるウォーム軸の加，減速度を決定する条件式である。
【００１２】
【数１】
0003540336.tif 000002
【００１３】
ただし、Ｔ2 はウォームホイールのトルク（kgfm）、ｉはウォームギヤの減速比、γはウォームの進み角（deg.）、ρは歯面の摩擦角（deg.）、Ｔ1Pはウォーム軸におけるブレーキトルク（kgfm）、ＧＤ12はウォーム軸の換算ＧＤ2 （kgm2）、Δｎ1 ／Δｔはウォーム軸の加減速度（rpm ／sec ）で、Δｎ1 ／Δｔがプラスの場合は加速、マイナスの場合は減速、零の場合は定速下降となる。この（１）式においてΔｎ1 ／Δｔがマイナスとなるように所定値を設定してウォーム軸におけるブレーキトルクＴ1Pを求め、それに見合うブレーキトルク量をウォーム軸に加えれば所定の減速度を得ることができる。本荷揚げ装置においてはこのブレーキトルクＴ1Pをウォーム軸１に連結されているポンプ４により得るようになっており、そのブレーキトルク量の調整は圧力調整用のバルブ５により行う。ウォーム軸１に所定の減速度を与えるブレーキトルクＴ1Pは、ポンプ４の吐出量と圧力とを次式で決まる値に調整することにより得られる。
【００１４】
Ｑ×Ｐ＝３．２×Ｔ1P×ｎ1 …………………………………………（２）
ただし、Ｑはポンプ４の吐出量（ｌ／min ）、Ｐは吐出圧力（kgf ／cm2 ）、ｎ1 はウォーム軸１の回転数（rpm ）で、ポンプ４とバルブ５とはこの（２）式を満足する仕様のものが設けられている。
【００１５】
一般に、ウォーム減速機のセルフロック性はウォームギヤの進み角γ＜歯面の摩擦角ρの条件を満たす場合に成立するが、運動中における摩擦角ρは条件が良いとρ＝１．５°と極めて小さく、通常の進み角γ≧２．５°程度のウォームギヤでは他にブレーキ機構を設けておかないと下降工程では加速されウォーム減速機が確実にはセルフロックしない。しかしながら、進み角γが運転中の摩擦角ρの１．５°よりも小さなウォームギヤを設けた場合は、上昇工程における効率が２０％以下に著しく低下するため、殆ど荷揚げ装置として実用に向かないが、本荷揚げ装置においてはポンプ４によりウォーム軸１に所定のブレーキトルク量が与えられるようになっており、減速試験を行った結果では図２に示すように本荷揚げ装置を駆動するモータの電源がＯＦＦになった瞬間からウォーム軸１の回転が減速されて数秒後には完全に停止する。このように、本荷揚げ装置においては他にブレーキ機構が設けられていなくても、或いは他に設けられているブレーキ機構が故障しても必ずウォーム軸１を停止させることができるので安全性が極めて高い。
【００１６】
【発明の効果】
本発明に係る物揚げ装置は前記のように構成されており、物体の下降中に物揚げ装置の駆動機を停止させてもウォーム減速機が確実にセルフロックして停止するので、安全性が高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の一実施例に係る荷揚げ装置の断面図である。
【図２】図２はその作用説明図である。
【図３】図３は従来の荷揚げ装置の断面図である。
【図４】図４はその作用説明図である。
【符号の説明】
１  ウォーム軸
２  ウォームホイール
３  ワンウェイクラッチ
４  ポンプ
５  バルブ
６  吸込管
７  吐出管
【図１】
0003540336.tif 000003
【図２】
0003540336.tif 000004
【図３】
0003540336.tif 000005
【図４】
0003540336.tif 000006