(57)【要約】【課題】ウインチドラムのフランジ付近においてロープが巻き取られるときにロープの巻き取り方向を適切に反転させてフランジ付近においてロープの巻き取り状態が乱れるのを抑制できるロープ巻取装置を提供する。【解決手段】ロープ巻取装置１０の変位機構８は、巻き取り位置が第１フランジ３Ａに隣接する位置にある時の予め設定された第１のタイミングＴＭ１で、ガイドシーブ位置が第１フランジ３Ａから遠ざかるとともに第２フランジ３Ｂに近づく第１内側方向にガイドシーブ７をウインチドラム１に対して変位させ、巻き取り位置が第２フランジ３Ｂに隣接する位置にある時の予め設定された第２のタイミングＴＭ２で、ガイドシーブ位置が第２フランジ３Ｂから遠ざかるとともに第１フランジ３Ａに近づく第２内側方向にガイドシーブ７をウインチドラム１に対して変位させる。【選択図】図２
2019202840.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業機械に用いられるロープ巻取装置であって、
ロープが複数層に巻き取られる巻胴と前記巻胴の回転軸方向の両端に設けられた第１フランジ及び第２フランジとを有し、前記巻胴に前記ロープを巻き取る巻取回転方向及びその反対方向である繰出回転方向に回転軸回りに回転可能なウインチドラムと、
前記ウインチドラムから繰り出された前記ロープが掛けられるシーブと、
前記ロープのうち前記ウインチドラムと前記シーブとの間に張り渡される部分の中間部位が掛けられるガイドシーブであって、前記ロープが前記巻胴に巻き取られる時点での前記ロープの前記回転軸方向における位置を巻き取り位置とし、前記巻き取り位置が前記ウインチドラムの回転に伴って前記回転軸方向に移動する方向を巻取位置移動方向とするとき、前記巻取位置移動方向と同じ方向に変位することにより前記ロープのうち前記ウインチドラムと前記ガイドシーブとの間に張り渡される部分のフリートアングルを小さくするためのガイドシーブと、
前記ウインチドラムに対する前記ガイドシーブの前記回転軸方向における位置であるガイドシーブ位置を変えるための変位機構と、を備え、
前記変位機構は、前記巻き取り位置が前記第１フランジに隣接する位置にある時の予め設定された第１のタイミングで、前記ガイドシーブ位置が前記第１フランジから遠ざかるとともに前記第２フランジに近づく第１内側方向に前記ガイドシーブを前記ウインチドラムに対して変位させ、前記巻き取り位置が前記第２フランジに隣接する位置にある時の予め設定された第２のタイミングで、前記ガイドシーブ位置が前記第２フランジから遠ざかるとともに前記第１フランジに近づく第２内側方向に前記ガイドシーブを前記ウインチドラムに対して変位させる、ロープ巻取装置。
【請求項２】
前記ガイドシーブを回転可能でかつ前記回転軸方向にスライド可能に支持する支持部材をさらに備え、
前記変位機構は、前記ガイドシーブに対して前記回転軸方向の両側に配置された第１押圧機構及び第２押圧機構を含み、
前記第１押圧機構は、前記第１のタイミングで前記ガイドシーブに対して前記第１内側方向への押圧力を加えて前記ガイドシーブを前記ウインチドラムに対して前記第１内側方向に変位させるための押圧部を有し、
前記第２押圧機構は、前記第２のタイミングで前記ガイドシーブに対して前記第２内側方向への押圧力を加えて前記ガイドシーブを前記ウインチドラムに対して前記第２内側方向に変位させるための押圧部を有している、請求項１に記載のロープ巻取装置。
【請求項３】
前記ロープが前記巻胴に巻き取られている時であって前記第１のタイミング及び前記第２のタイミング以外の時には、前記変位機構は、前記ガイドシーブ位置が前記巻き取り位置に一致するように前記ガイドシーブを前記ウインチドラムに対して変位させ、又は、前記ガイドシーブ位置が前記巻き取り位置よりも前記巻取位置移動方向に先行するように前記ガイドシーブを前記ウインチドラムに対して変位させる、請求項１に記載のロープ巻取装置。
【請求項４】
前記巻胴の外周面には、前記外周面の周方向に平行な複数の平行溝を有する第１平行部と、前記周方向に対して傾斜した複数の傾斜溝を有する第１交差部と、前記周方向に平行な複数の平行溝を有する第２平行部と、前記周方向に対して傾斜した複数の傾斜溝を有する第２交差部とが前記周方向に沿ってこの順に形成され、
前記第１フランジ及び前記第２フランジのそれぞれの内面には、前記第１交差部において下層のロープに対して上層のロープが交差するように当該上層のロープを案内するロープガイド部が設けられ、
前記ロープガイド部における前記巻取回転方向の端部をガイド開始端部とし、前記上層のロープが前記ガイド開始端部に対して前記回転軸方向に対向する位置において前記巻胴に巻き取られる時点をガイド開始時点とするとき、前記第１のタイミング及び前記第２のタイミングは、前記ガイド開始時点以降の時点に設定されている、請求項１〜３の何れか１項に記載のロープ巻取装置。
【請求項５】
前記ロープガイド部における前記繰出回転方向の端部をガイド終了端部とし、前記上層のロープが前記ガイド終了端部に対して前記回転軸方向に対向する位置において前記巻胴に巻き取られる時点をガイド終了時点とするとき、前記第１のタイミング及び前記第２のタイミングは、前記ガイド開始時点と前記ガイド終了時点との間の範囲内の時点に設定されている、請求項４に記載のロープ巻取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業機械に用いられるロープ巻取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、作業機械に用いられるロープ巻取装置が知られている。前記ロープ巻取装置は、ウインチドラムと、このウインチドラムから繰り出されるロープが掛けられるシーブ（トップシーブ）と、を備える。このようなロープ巻取装置では、ウインチドラム上のロープの巻き取り位置は、ロープがウインチドラムに巻き取られるのに伴ってウインチドラムの回転軸方向（ウインチドラムの幅方向）に変動する。その一方で、前記シーブは例えばブームの先端部に固定されているので、当該シーブの位置は変動しない。このため、前記ロープのうち前記ウインチドラムと前記シーブとの間に張り渡される部分のフリートアングルはロープがウインチドラムに巻き取られるのに伴って変動する。このようなフリートアングルの変動は、ロープがウインチドラムに対して整然と巻き取られない状態となる乱巻きの原因や、ロープの寿命を短くする原因になることがある。
【０００３】
例えば特許文献１は、ウインチドラムとシーブとの間にガイドシーブを設けたクレーンを開示している。当該ガイドシーブは、ウインチドラムにおけるロープの繰り出し点の移動に追従して車幅方向にスライドし得るように構成されている。このクレーンでは、ウインチドラムとガイドシーブとの間で巻上ロープのフリートアングルを小さくし、ロープ寿命を延ばすことができる。
【０００４】
すなわち、前記ガイドシーブは、ウインチドラムにおけるロープの巻き取り位置の前記回転軸方向における移動に追随してその移動方向と同じ方向に変位することにより前記ロープのうちウインチドラムとガイドシーブとの間に張り渡される部分のフリートアングルを小さくし、これにより、上記した乱巻きやロープ寿命の短縮を抑制するためのものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−０９６５０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ウインチドラムは、ロープが複数層に巻き取られるように構成されており、フランジ付近においては、ロープの巻き取りが下層から上層に移行するのに伴って、ロープの巻き取り方向は、前記回転軸方向の一方から他方に反転する。
【０００７】
しかし、特許文献１のようなガイドシーブが設けられている場合には、上述のように前記ガイドシーブがロープの巻き取り位置の移動に追従してスライドするので、フランジ付近においても前記フリートアングルは小さくなる。このようにフランジ付近においてフリートアングルが小さくなると、ロープの巻き取り方向が適切に反転せずにロープがフランジ付近に滞留してロープの巻き取り状態が乱れることがある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、ウインチドラムとシーブとの間にガイドシーブを設け、ウインチドラムの一対のフランジの間の中間部分において当該ガイドシーブをロープの巻き取り位置の移動方向と同じ方向に変位させることによりフリートアングルを小さくする一方で、ウインチドラムのフランジ付近においてロープの巻き取り方向を適切に反転させてフランジ付近においてロープの巻き取り状態が乱れるのを抑制できるロープ巻取装置を提供することを目的とする。
【０００９】
（１）本発明のロープ巻取装置は、作業機械に用いられるものである。前記ロープ巻取装置は、ウインチドラムと、シーブと、ガイドシーブと、変位機構と、を備える。前記ウインチドラムは、ロープが複数層に巻き取られる巻胴と前記巻胴の回転軸方向の両端に設けられた第１フランジ及び第２フランジとを有し、前記巻胴に前記ロープを巻き取る巻取回転方向及びその反対方向である繰出回転方向に回転軸回りに回転可能に構成されている。前記シーブは、前記ウインチドラムから繰り出された前記ロープが掛けられるものである。前記ガイドシーブは、前記ロープのうち前記ウインチドラムと前記シーブとの間に張り渡される部分の中間部位が掛けられるものである。前記ロープが前記巻胴に巻き取られる時点での前記ロープの前記回転軸方向における位置を巻き取り位置とし、前記巻き取り位置が前記ウインチドラムの回転に伴って前記回転軸方向に移動する方向を巻取位置移動方向とするとき、前記ガイドシーブは、前記巻取位置移動方向と同じ方向に変位することにより前記ロープのうち前記ウインチドラムと前記ガイドシーブとの間に張り渡される部分のフリートアングルを小さくするためのものである。前記変位機構は、前記ウインチドラムに対する前記ガイドシーブの前記回転軸方向における位置であるガイドシーブ位置を変えるためのものである。前記ロープが前記巻胴に巻き取られる時点での前記ロープの前記回転軸方向における位置を巻き取り位置とするとき、前記変位機構は、前記巻き取り位置が前記第１フランジに隣接する位置にある時の予め設定された第１のタイミングで、前記ガイドシーブ位置が前記第１フランジから遠ざかるとともに前記第２フランジに近づく第１内側方向に前記ガイドシーブを前記ウインチドラムに対して変位させ、前記巻き取り位置が前記第２フランジに隣接する位置にある時の予め設定された第２のタイミングで、前記ガイドシーブ位置が前記第２フランジから遠ざかるとともに前記第１フランジに近づく第２内側方向に前記ガイドシーブを前記ウインチドラムに対して変位させる。
【００１０】
本発明のロープ巻取装置では、前記巻き取り位置が巻胴のうち第１フランジと第２フランジとの間の中間部分にある時には、ガイドシーブが前記巻取位置移動方向と同じ方向に変位することにより前記ロープのうちウインチドラムとガイドシーブとの間に張り渡される部分のフリートアングルが小さくなるので、上記した乱巻きやロープ寿命の短縮を抑制することができる。その一方で、前記巻き取り位置が各フランジに隣接する位置にある時には、前記変位機構が前記第１のタイミング及び前記第２のタイミングでガイドシーブを上記のようにウインチドラムに対して第１内側方向又は第２内側方向に変位させるので、各フランジに隣接する位置において巻胴に巻き取られているロープのフリートアングルが大きくなる。当該フリートアングルが大きくなると、各フランジに隣接するロープに作用する回転軸方向内側に向く力の成分が大きくなるので、当該ロープが各フランジ付近に滞留するのが抑制される。これにより、ウインチドラムのフランジ付近においてロープが巻き取られるときにロープの巻き取り方向を適切に反転させることができるので、フランジ付近においてロープの巻き取り状態が乱れる乱巻きを抑制できる。
【００１１】
（２）前記ロープ巻取装置は、前記ガイドシーブを回転可能でかつ前記回転軸方向にスライド可能に支持する支持部材をさらに備え、前記変位機構は、前記ガイドシーブに対して前記回転軸方向の両側に配置された第１押圧機構及び第２押圧機構を含み、前記第１押圧機構は、前記第１のタイミングで前記ガイドシーブに対して前記第１内側方向への押圧力を加えて前記ガイドシーブを前記ウインチドラムに対して前記第１内側方向に変位させるための押圧部を有し、前記第２押圧機構は、前記第２のタイミングで前記ガイドシーブに対して前記第２内側方向への押圧力を加えて前記ガイドシーブを前記ウインチドラムに対して前記第２内側方向に変位させるための押圧部を有していてもよい。
【００１２】
この態様では、ガイドシーブは、前記支持部材によって回転可能でかつ前記回転軸方向にスライド可能に支持されているので、第１押圧機構及び第２押圧機構によって押圧されない時、例えば前記第１のタイミング及び前記第２のタイミング以外の時、には、前記巻き取り位置が前記巻取位置移動方向に移動するのに応じて、前記ロープのうち前記ウインチドラムと前記ガイドシーブとの間に張り渡される部分に追随してウインチドラムに対して自由に変位することができる。その一方で、前記第１のタイミング及び前記第２のタイミングでは、第１押圧機構及び第２押圧機構の押圧部は、ガイドシーブに対して第１内側方向及び第２内側方向への押圧力を加えてガイドシーブを強制的に第１内側方向及び第２内側方向に変位させる。このようなシンプルな構成でフランジ付近においてロープの巻き取り方向を適切に反転させることができる。
【００１３】
（３）前記ロープ巻取装置において、前記ロープが前記巻胴に巻き取られている時であって前記第１のタイミング及び前記第２のタイミング以外の時には、前記変位機構は、前記ガイドシーブ位置が前記巻き取り位置に一致するように前記ガイドシーブを前記ウインチドラムに対して変位させ、又は、前記ガイドシーブ位置が前記巻き取り位置よりも前記巻取位置移動方向に先行するように前記ガイドシーブを前記ウインチドラムに対して変位させてもよい。
【００１４】
この態様のように前記ガイドシーブ位置が前記巻き取り位置に一致するか、前記ガイドシーブ位置が前記巻き取り位置よりも前記巻取位置移動方向に先行する場合には、巻胴に巻き取られているロープが、当該ロープに隣接するロープであって巻胴に既に巻き取られたロープと接触するのが抑制される。したがって、この態様では、上述した第１のタイミング及び第２のタイミング以外の時、すなわち、巻き取り方向を反転させるための変位機構によるガイドシーブの変位が必要なタイミング以外の時に、巻胴に巻き取られているロープが隣接するロープと干渉しにくくなるので、乱巻きがより生じにくくなるとともに、ロープ同士の摩擦が抑制されてロープの寿命がより長くなる。
【００１５】
（４）前記ロープ巻取装置において、前記巻胴の外周面には、前記外周面の周方向に平行な複数の平行溝を有する第１平行部と、前記周方向に対して傾斜した複数の傾斜溝を有する第１交差部と、前記周方向に平行な複数の平行溝を有する第２平行部と、前記周方向に対して傾斜した複数の傾斜溝を有する第２交差部とが前記周方向に沿ってこの順に形成され、前記第１フランジ及び前記第２フランジのそれぞれの内面には、前記第１交差部において下層のロープに対して上層のロープが交差するように当該上層のロープを案内するロープガイド部が設けられ、前記ロープガイド部における前記巻取回転方向の端部をガイド開始端部とし、前記上層のロープが前記ガイド開始端部に対して前記回転軸方向に対向する位置において前記巻胴に巻き取られる時点をガイド開始時点とするとき、前記第１のタイミング及び前記第２のタイミングは、前記ガイド開始時点以降の時点に設定されているのが好ましい。
【００１６】
この態様のようにウインチドラムがいわゆるリーバス式のウインチドラムである場合においては、ロープの巻き取り方向の反転は、いわゆるロープキックと呼ばれる前記ロープガイド部によってロープが案内されることにより促進される。したがって、前記ロープ巻取装置においてリーバス式のウインチドラムが用いられる場合には、前記第１のタイミング及び前記第２のタイミングが前記ガイド開始時点以降の時点に設定されることにより、ロープの巻き取り方向の反転が所望の時期、すなわちロープガイド部によってロープが案内される時期、よりも早い時点で生じることが抑制される。これにより、前記ロープ巻取装置においてリーバス式のウインチドラムが用いられる場合に、ロープの巻き取り方向を適切なタイミングで反転させることができる。
【００１７】
（５）前記ロープ巻取装置において、前記ロープガイド部における前記繰出回転方向の端部をガイド終了端部とし、前記上層のロープが前記ガイド終了端部に対して前記回転軸方向に対向する位置において前記巻胴に巻き取られる時点をガイド終了時点とするとき、前記第１のタイミング及び前記第２のタイミングは、前記ガイド開始時点と前記ガイド終了時点との間の範囲内の時点に設定されているのがより好ましい。
【００１８】
リーバス式のウインチドラムにおいては、ロープキック部によるロープの巻き取り方向の反転促進効果は、主として、ロープが前記ロープガイド部に対して前記回転軸方向に対向している時期に得られる。したがって、本態様のように、前記第１のタイミング及び前記第２のタイミングが前記ガイド開始時点と前記ガイド終了時点との間の範囲内の時点に設定されることにより、前記第１のタイミング及び前記第２のタイミングをロープガイド部による反転促進効果が得られる時期に合わせることができる。これにより、前記ロープ巻取装置においてリーバス式のウインチドラムが用いられる場合に、ロープの巻き取り方向をより適切なタイミングでかつより効果的に反転させることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ウインチドラムの一対のフランジの間の中間部分においては当該ガイドシーブをロープの巻き取り位置の移動方向と同じ方向に変位させることによりフリートアングルを小さくする一方で、ウインチドラムのフランジ付近においてロープの巻き取り方向を適切に反転させてフランジ付近においてロープの巻き取り状態が乱れるのを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係るロープ巻取装置を備える作業機械を示す側面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るロープ巻取装置を示す概略図である。
【図３】第１実施形態に係るロープ巻取装置の一部を拡大した図である。
【図４】第１実施形態に係るロープ巻取装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図５】第１実施形態に係るロープ巻取装置において、ガイドシーブの回転軸方向における位置（ガイドシーブ位置）の変化の概要を示すグラフである。
【図６】第１実施形態に係るロープ巻取装置におけるリーバス式のウインチドラムの構造を説明するためのウインチドラムの展開図である。
【図７】前記リーバス式のウインチドラムを示す平面図である。
【図８】図７の位置Ｐ１におけるロープの配列状態を示す概略図である。
【図９】図７の位置Ｐ２におけるロープの配列状態を示す概略図である。
【図１０】図７の位置Ｐ３におけるロープの配列状態を示す概略図である。
【図１１】図７におけるＸＩ−ＸＩ線断面図である。
【図１２】図１１におけるＸＩＩ−ＸＩＩ線の位置で矢印の方向に見たときのフランジを示す断面図である。
【図１３】本発明の第２実施形態に係るロープ巻取装置を示す概略図である。
【図１４】第２実施形態に係るロープ巻取装置の一部を拡大した図である。
【図１５】第２実施形態に係るロープ巻取装置において、ガイドシーブの回転軸方向における位置（ガイドシーブ位置）の変化の概要を示すグラフである。
【図１６】第２実施形態の変形例１に係るロープ巻取装置の一部を示す概略図である。
【図１７】図１６におけるＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線断面図である。
【図１８】第２実施形態の変形例２に係るロープ巻取装置の一部を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態に係るロープ巻取装置及びこれを備えた作業機械について説明する。
【００２２】
［作業機械］
図１は、本発明の実施形態に係るロープ巻取装置を備える作業機械としてのクレーン１００を示す側面図である。図１に示すように、クレーン１００は、自走可能な下部走行体１０１と、上部旋回体１０３と、ブーム１０４と、フック１０５と、ガントリ１０７と、ロープ巻取装置とを備える。
【００２３】
上部旋回体１０３は、下部走行体１０１上に軸回りに旋回可能に搭載されている。ブーム１０４は、上部旋回体１０３に起伏可能に取り付けられている。フック１０５は、ブーム１０４の先端からロープＲを介して吊り下げられている。なお、ブーム１０４の先端にジブが取り付けられる場合には、フック１０５はジブの先端からロープＲを介して吊り下げられる。
【００２４】
ガントリ１０７は、ブーム１０４を起伏させるための部材であり、ブーム１０４よりも後方に配置され、上部旋回体１０３に取り付けられている。具体的には、ガントリ１０７は、一対のガントリコンプレッションメンバ１０７ａと、その後方に配置された一対のガントリテンションメンバ１０７ｂと、を備える。ガントリコンプレッションメンバ１０７ａの基端部及びガントリテンションメンバ１０７ｂの基端部は上部旋回体１０３に取り付けられている。ガントリコンプレッションメンバ１０７ａの先端部及びガントリテンションメンバ１０７ｂの先端部は互いに連結されており、これらの先端部とブーム１０４の先端部との間にガントリケーブル１０８が張り渡されている。上部旋回体１０３に設けられたウインチドラム１０９が回転してガントリケーブル１０８の巻き取り及び繰り出しが行われることにより、ブーム１０４が起伏動作する。
【００２５】
ロープ巻取装置は、フック１０５に繋がるロープＲの巻き取り又は繰り出しを行うことにより、フック１０５に吊られた吊り荷１０６の吊作業のための昇降動作を行わせる装置である。ロープ巻取装置は、ウインチ装置１１と、トップシーブ６（シーブ）と、ガイドシーブ７と、変位機構８と、コントローラ９と、を備える。
【００２６】
ウインチ装置１１は、ウインチドラム１と、油圧モータ、減速機などの図略の駆動源とを備えている。ウインチ装置１１は、例えば、上部旋回体１０３におけるブーム１０４の取り付け部位の後方に配置されている。トップシーブ６は、ブーム１０４の先端部に設けられている。ガイドシーブ７及び変位機構８は、ガントリ１０７（具体的には、ガントリコンプレッションメンバ１０７ａ）に設けられている。コントローラ９は、上部旋回体１０３に設けられている。
【００２７】
ウインチドラム１から繰り出されたロープＲは、トップシーブ６に掛けられ、当該トップシーブ６から垂下されてフック１０５を吊り下げている。ウインチドラム１とトップシーブ６との間に張り渡されたロープＲの中間部分はガイドシーブ７に掛けられている。前記駆動源によってウインチドラム１が回転してロープＲを巻き取り及び繰り出すことによりフック１０５を上昇及び下降させる。
【００２８】
以下、本発明の実施形態に係るロープ巻取装置について詳細に説明する。
【００２９】
［第１実施形態］
図２は、本発明の第１実施形態に係るロープ巻取装置１０を示す概略図である。図３は、第１実施形態に係るロープ巻取装置１０の一部を拡大した図である。
【００３０】
ロープ巻取装置１０を構成するウインチドラム１は、ロープＲの巻き取り又は繰り出しのために、前記駆動源によって巻取回転方向及びその反対方向である繰出回転方向に回転軸Ａ１の回りに回転可能に構成されている。
【００３１】
図２に示すように、ウインチドラム１は、ロープＲが巻き取られる巻胴２と、この巻胴２における回転軸Ａ１の方向の両端にそれぞれ設けられた第１フランジ３Ａ及び第２フランジ３Ｂとを備える。ウインチドラム１において、巻胴２は回転軸Ａ１を中心とする円筒形状を有する部分であり、第１フランジ３Ａ及び第２フランジ３Ｂのそれぞれは回転軸Ａ１を中心とする円盤形状を有する部分である。巻胴２にはロープＲが複数層に巻き取られ、各層においては第１列から最終列までロープＲが巻胴２に順次巻き取られる。
【００３２】
トップシーブ６は、ブーム１０４に取り付けられたシャフト６１が挿通される貫通孔を有し、当該シャフト６１に対して回転軸Ａ３回りに回転可能に支持されている。本実施形態では、トップシーブ６は、回転軸Ａ３方向へ変位しない状態でシャフト６１に取り付けられているが、回転軸Ａ３方向に変位可能にシャフト６１に取り付けられていてもよい。
【００３３】
ガイドシーブ７は、ガントリ１０７に取り付けられた支持部材としてのシャフト８４が挿通される貫通孔を有し、当該シャフト８４に対して回転軸Ａ２回りに回転可能に支持されている。ガイドシーブ７は、回転軸Ａ２方向へスライド変位可能にシャフト８４に支持されている。
【００３４】
図１に示すように、ガイドシーブ７は、ウインチドラム１及びトップシーブ６よりも後方に配置されている。また、図１及び図２に示すように、ガイドシーブ７は、ウインチドラム１とガイドシーブ７との間に張り渡されたロープＲの長さがガイドシーブ７とトップシーブ６との間に張り渡されたロープＲの長さよりも小さくなるような位置に配置されている。
【００３５】
本実施形態では、図１及び図２に示すように、ウインチドラム１の回転軸Ａ１の方向、ガイドシーブ７の回転軸Ａ２の方向（シャフト８４の軸方向）、及びトップシーブ６の回転軸Ａ３の方向（シャフト６１の軸方向）は、クレーン１００の車幅方向（左右方向）と一致している。したがって、以下の説明では、回転軸Ａ１，Ａ２，Ａ３の方向を単に回転軸方向という。
【００３６】
また、以下の説明において、ウインチドラム１に対するガイドシーブ７の回転軸方向における位置を「ガイドシーブ位置」とし（例えば、図２の位置Ｇ１，Ｇ２、図３の位置Ｇ３，Ｇ１１など）、ロープＲが巻胴２に巻き取られる時点でのロープＲの回転軸方向における位置を「巻き取り位置」とし（例えば、図２の位置Ｗ１，Ｗ２、図３の位置Ｗ３など）、巻き取り位置がウインチドラム１の回転に伴って回転軸方向に移動する方向を「巻取位置移動方向Ｄ」と定義する。
【００３７】
また、図３に示すように、ウインチドラム１とガイドシーブ７との間に張り渡されたロープＲのフリートアングルθは、ウインチドラム１の回転軸Ａ１に直交する直線Ｖと当該ロープＲとのなす角度である。具体的には、ウインチドラム１とガイドシーブ７との間に張り渡されたロープＲを含みウインチドラム１の回転軸Ａ１に平行な平面において、フリートアングルθは、当該ロープＲと前記平面に含まれる前記直線Ｖとのなす角度である。
【００３８】
変位機構８は、前記ガイドシーブ位置を変えるためのものである。具体的には、変位機構８は、巻き取り位置が各フランジに隣接する位置にある時の予め設定されたタイミングでガイドシーブ７に対して回転軸方向内側に向く押圧力を加えることによりガイドシーブ７を強制的に回転軸方向内側に変位させ、これにより、前記ロープＲのうちウインチドラム１とガイドシーブ７との間に張り渡される部分のフリートアングルθを一時的に大きくする。これにより、ウインチドラム１のフランジ付近においてロープＲの巻き取り方向を適切に反転させることができる。
【００３９】
このように本実施形態では、変位機構８は予め設定されたタイミングでガイドシーブ７を強制的に回転軸方向内側に変位させるので、従来のようにフランジ付近においてもロープの巻き取り位置の移動に追随してその移動方向と同じ方向にガイドシーブが変位する場合に比べて、本実施形態におけるガイドシーブ７はより早い時点で回転軸方向内側に変位し、前記フリートアングルθを大きくする。
【００４０】
一方で、第１実施形態では、ロープＲが巻胴２に巻き取られている時であって前記タイミング以外の時には、ガイドシーブ７は、前記巻き取り位置が前記巻取位置移動方向に移動するのに応じて、ロープＲのうちウインチドラム１とガイドシーブ７との間に張り渡される部分に追随してウインチドラム１に対して変位する。このように巻き取り方向を反転させるための変位機構８によるガイドシーブ７の変位が必要なタイミング以外の時には、変位機構８はガイドシーブ７を変位させる必要がないので、ロープ巻取装置１０の構造や制御が複雑になるのを抑制できる。
【００４１】
変位機構８は、ガイドシーブ７に対して回転軸方向の両側に配置された一対の押圧機構を含む。本実施形態では、一対の押圧機構は、第１シリンダ機構８Ａ（第１押圧機構）と、第２シリンダ機構８Ｂ（第２押圧機構）とによって構成される。各シリンダ機構は、前記ガイドシーブ位置を変えてフリートアングルθを変化させるための押圧力をガイドシーブ７に対して加えるためのものである。なお、押圧機構はシリンダ機構に限られず、ガイドシーブ７を回転軸方向に押圧できるものであれば他の機構を採用することもできる。
【００４２】
第１シリンダ機構８Ａは、ガイドシーブ７の前記ガイドシーブ位置が第１フランジ３Ａから遠ざかるとともに第２フランジ３Ｂに近づく第１内側方向にガイドシーブ７をウインチドラム１に対して変位させることが可能な位置に設けられている。具体的に、第１シリンダ機構８Ａは、ガイドシーブ７に対して回転軸方向外側（図２では右側）に配置され、ガイドシーブ７に対して回転軸方向内側（第１内側方向）に向く押圧力を加えることができる。
【００４３】
第２シリンダ機構８Ｂは、ガイドシーブ７の前記ガイドシーブ位置が第２フランジ３Ｂから遠ざかるとともに第１フランジ３Ａに近づく第２内側方向にガイドシーブ７をウインチドラム１に対して変位させることが可能な位置に設けられている。具体的に、第２シリンダ機構８Ｂは、ガイドシーブ７に対して回転軸方向外側（図２では左側）に配置され、ガイドシーブ７に対して回転軸方向内側（第２内側方向）に向く押圧力を加えることができる。
【００４４】
各シリンダ機構は例えば油圧シリンダによって構成されている。ただし、当該シリンダ機構は、例えば空気圧シリンダ、水圧シリンダ、電動シリンダなどのように油圧以外の他の動力源によって動作するシリンダによって構成されていてもよい。各シリンダ機構としては、例えば単動シリンダ、複動シリンダなどを用いることができる。
【００４５】
各シリンダ機構は、長手方向の一端部が閉じて他端部に開口部を有するシリンダチューブ８１と、当該シリンダチューブ８１に前記開口部から挿入され、シリンダチューブ８１に対して前記回転軸方向に摺動自在な押圧部としてのピストンロッド８２と、ピストンロッド８２の先端部に取り付けられた押圧部材８３と、を有する。
【００４６】
ピストンロッド８２は、シリンダチューブ８１に対して縮小位置と、伸張位置と、これらの中間の位置と、を取り得る。前記縮小位置は、ピストンロッド８２のシリンダチューブ８１に対する突出量が最も小さい位置であり、前記伸張位置は、ピストンロッド８２のシリンダチューブ８１に対する突出量が最も大きい位置である。
【００４７】
押圧部材８３は、貫通孔を有し、当該貫通孔に上述したシャフト８４が挿通されることよってシャフト８４に対してシャフト８４の軸方向（ガイドシーブ７の回転軸方向）に変位可能に構成されている。押圧部材８３は、ガイドシーブ７に対して回転軸方向に対向する押圧面８３ａを有する。押圧部材８３は、油圧などの動力源によってピストンロッド８２が前記回転軸方向に移動するのに伴って前記回転軸方向に移動し、これにより、押圧面８３ａに押圧されるガイドシーブ７が回転軸方向に変位する。
【００４８】
図２は、第１シリンダ機構８Ａ及び第２シリンダ機構８Ｂのそれぞれにおけるピストンロッド８２が前記縮小位置に配置された縮小状態を示している。この縮小状態において、図２において二点鎖線で示すロープＲの巻き取り位置が第１フランジ３Ａに隣接する位置Ｗ１にある時には、前記ガイドシーブ位置は第１シリンダ機構８Ａにおける押圧部材８３の押圧面８３ａに最も近い位置になる。このとき、ガイドシーブ７は、押圧部材８３の押圧面８３ａに当接又は近接している。同様に、前記縮小状態において、図２において二点鎖線で示すロープＲの巻き取り位置が第２フランジ３Ｂに隣接する位置Ｗ２にある時には、前記ガイドシーブ位置は第２シリンダ機構８Ｂにおける押圧部材８３の押圧面８３ａに最も近い位置になる。このとき、ガイドシーブ７は、押圧部材８３の押圧面８３ａに当接又は近接している。
【００４９】
なお、ロープＲの巻き取り位置が第１フランジ３Ａに隣接する位置Ｗ１にある時には、ロープＲは、各層の第１列又は最終列において巻胴２に巻き取られるときである。同様に、ロープＲの巻き取り位置が第２フランジ３Ｂに隣接する位置Ｗ２にある時には、ロープＲは、各層の第１列又は最終列において巻胴２に巻き取られるときである。
【００５０】
本実施形態では、各シリンダ機構において、シリンダチューブ８１に対するピストンロッド８２の移動距離、すなわち、押圧部材８３の押圧面８３ａの前記回転軸方向における移動距離は一定値に設定されていてもよい。この場合、各シリンダ機構における押圧面８３ａに押圧されるガイドシーブ７の回転軸方向における変位量も前記一定値と同じ大きさとなる。
【００５１】
また、本実施形態では、押圧部材８３は、ガイドシーブ７に対して固定されていない。したがって、ガイドシーブ７は、押圧部材８３の押圧面８３ａに接している時には押圧部材８３の移動に伴って回転軸方向に変位する一方で、押圧部材８３の押圧面８３ａに接していない時には押圧部材８３の移動から独立して変位又は停止する。
【００５２】
ロープ巻取装置１０は、ロープＲの前記巻き取り位置を検出するための検出装置３１を備える。本実施形態では、図３に示すように、ロープ巻取装置１０は、検出装置として一対のリミットスイッチ３１Ａ，３１Ｂを備える。一方のリミットスイッチ３１Ａは第１フランジ３Ａに設けられており、他方のリミットスイッチ３１Ｂは第２フランジ３Ｂに設けられている。
【００５３】
リミットスイッチ３１Ａは、例えば第１フランジ３Ａの周方向の一部分に設けられており、各層において、前記巻き取り位置が前記第１フランジ３Ａに隣接する位置Ｗ１にあり、かつ、ロープＲが第１フランジ３Ａにおける周方向の特定の位置に到達したことを検出することができる。同様に、リミットスイッチ３１Ｂは、例えば第２フランジ３Ｂの周方向の一部分に設けられており、各層において、前記巻き取り位置が前記第２フランジ３Ｂに隣接する位置Ｗ２にあり、かつ、ロープＲが第２フランジ３Ｂにおける周方向の特定の位置に到達したことを検出することができる。リミットスイッチ３１Ａ，３１Ｂによって構成される検出装置３１は、上述のように検出された検出信号をコントローラ９に入力する。
【００５４】
なお、検出装置３１としては、上述したリミットスイッチの他に、例えばエンコーダ、レゾルバ、ジャイロセンサなどを用いることもできる。エンコーダ等の検出装置３１は、ウインチドラム１の回転数、回転速度などを電気的信号（検出信号）に変換し、コントローラ９に入力する。エンコーダ等の検出装置３１は、例えばウインチドラム１に取り付けられる。ウインチドラム１では、巻胴２に巻き取られるロープＲの層数と各層の列数とが予め決まっているため、ウインチドラム１の回転をエンコーダ等の検出装置３１によって検知することにより、ロープＲの巻き量を特定することが可能である。具体的には、ロープＲを巻胴２に全て巻き取った状態と、ロープＲを巻胴２からすべて繰り出した状態とを基準として、これらの基準からどれだけ回転したかによって具体的なロープＲの巻き量、すなわち、ロープＲが何層目の何列目まで巻かれているのかというロープＲの巻き取り位置を特定することができる。
【００５５】
したがって、エンコーダ等の検出装置３１は、上述したリミットスイッチ３１Ａ，３１Ｂと同様に、各層において、前記巻き取り位置が前記第１フランジ３Ａに隣接する位置Ｗ１にあり、かつ、ロープＲが第１フランジ３Ａにおける周方向の特定の位置に到達したこと、及び前記巻き取り位置が前記第２フランジ３Ｂに隣接する位置Ｗ２にあり、かつ、ロープＲが第２フランジ３Ｂにおける周方向の特定の位置に到達したことを検出することができる。
【００５６】
コントローラ９は、中央処理装置（ＣＰＵ）、種々の制御プログラムを記憶するＲＯＭ、ＣＰＵの作業領域として使用されるＲＡＭなどから構成される。図４に示すように、コントローラ９は、動作制御部９１と、位置判定部９２と、を機能として備える。動作制御部９１は、変位機構８、ウインチ装置１１などの動作を制御する。位置判定部９２は、検出装置３１から入力される前記検出信号に基づいてウインチドラム１に対するロープＲの位置を検出する。
【００５７】
上記のような構成を備える本実施形態では、ロープ巻取装置１０は次のような動作を行う。
【００５８】
動作制御部９１は、ウインチ装置１１の前記駆動源を制御してウインチドラム１を巻取回転方向に回転させてロープＲを巻胴２に巻き取る動作を開始する。ウインチドラム１では、ロープＲは、第１層の第１列から最終列まで巻胴２の外周面に順次巻き取られ、第２層以上のロープＲは、その下層のロープＲの上に順次巻き取られる。
【００５９】
図５は、第１実施形態に係るロープ巻取装置１０において、ガイドシーブ７の回転軸方向における位置（ガイドシーブ位置）の変化の概要を示すグラフである。図５のグラフにおいて、ガイドシーブ位置の変化（位相）を示す線のうち、実線Ｘは、ガイドシーブ７が変位機構８により変位するのではなく、ガイドシーブ７がウインチドラム１とガイドシーブ７との間に張り渡されているロープＲに追随して変位するときのガイドシーブ位置の変化を示し、破線Ｙ１は、ガイドシーブ７が変位機構８により変位するときのガイドシーブ位置の変化を示している。
【００６０】
ロープＲが第１層の第１列から順に巻胴２に巻き取られていくと、図５に示すように、ガイドシーブ７は、ウインチドラム１とガイドシーブ７との間に張り渡されているロープＲに追随してガイドシーブ位置Ｇ１からガイドシーブ位置Ｇ２に向かって回転軸方向に変位する。ロープＲが第１層の最終列まで到達すると、前記巻き取り位置は、図２に示す位置Ｗ２にあり、ガイドシーブ位置は、図２及び図５に示す位置Ｇ２にある。
【００６１】
さらにロープＲの巻き取りが進むと、ロープＲは、第１層の最終列から第２層の第１層に移行する。そして、ロープＲが第２層の第１列から順に巻胴２に巻き取られていくと、図５に示すように、ガイドシーブ７は、ウインチドラム１とガイドシーブ７との間に張り渡されているロープＲに追随してガイドシーブ位置Ｇ２からガイドシーブ位置Ｇ１に向かって回転軸方向に変位する。ロープＲが第２層の最終列まで到達すると、前記巻き取り位置は、図２に示す位置Ｗ１にあり、ガイドシーブ位置は、図２及び図５に示す位置Ｇ１にある。第３層以降の動作についても上記と同様である。
【００６２】
本実施形態では、位置判定部９２は、検出装置３１から入力される検出信号に基づいて、前記巻き取り位置が前記第１フランジ３Ａに隣接する位置Ｗ１にあり、かつ、ロープＲが第１フランジ３Ａにおける周方向の特定の位置に到達したか否かを判定する。ロープＲが前記特定の位置に到達したと位置判定部９２が判定する時点は、前記巻き取り位置が第１フランジ３Ａに隣接する位置Ｗ１にある時の予め設定された第１のタイミングＴＭ１（図５参照）に相当する。
【００６３】
この第１のタイミングＴＭ１は、ウインチドラム１の第１フランジ３Ａ付近においてロープＲが巻き取られるときにロープＲの巻き取り方向を適切に反転させて第１フランジ３Ａ付近においてロープＲの巻き取り状態が乱れるのを抑制できるという観点で予め設定されたタイミングである。
【００６４】
ロープＲが前記特定の位置に到達したと位置判定部９２が判定すると、動作制御部９１は、変位機構８の第１シリンダ機構８Ａを制御して、ピストンロッド８２を前記伸張位置に配置する。これにより、ガイドシーブ７は、前記ガイドシーブ位置が第１フランジ３Ａから遠ざかるとともに第２フランジ３Ｂに近づく第１内側方向にウインチドラム１に対して変位する。このガイドシーブ７の変位によってガイドシーブ位置は、図５において破線Ｙ１で示すように位置Ｇ１から位置Ｇ１１に移動する。
【００６５】
ガイドシーブ位置が位置Ｇ１１に移動した時点では、ウインチドラム１とガイドシーブ７との間に張り渡されているロープＲは、ガイドシーブ７に対して回転軸方向外側の力を作用させるので、ガイドシーブ位置が位置Ｇ１１に維持されるように変位機構８のピストンロッド８２は前記伸張位置に保持される。したがって、図５において破線Ｙ２で示すように、ガイドシーブ位置は、しばらくの間、位置Ｇ１１に維持され、前記ロープＲがガイドシーブ７に対して回転軸方向内側の力を作用させ始める時から当該ロープＲに追随して実線Ｘに示すように位置Ｇ２に向かって変化し始める。その後、動作制御部９１は、変位機構８の第１シリンダ機構８Ａを制御して、ピストンロッド８２を前記縮小位置に戻す。
【００６６】
また、本実施形態では、位置判定部９２は、検出装置３１から入力される検出信号に基づいて、前記巻き取り位置が前記第２フランジ３Ｂに隣接する位置Ｗ２にあり、かつ、ロープＲが第２フランジ３Ｂにおける周方向の特定の位置に到達したか否かを判定する。ロープＲが前記特定の位置に到達したと位置判定部９２が判定する時点は、前記巻き取り位置が第２フランジ３Ｂに隣接する位置Ｗ２にある時の予め設定された第２のタイミングＴＭ２に相当する。なお、第２のタイミングＴＭ２で変位機構８の第２シリンダ機構８Ｂを制御する処理は、上述した第１のタイミングＴＭ１で変位機構８の第１シリンダ機構８Ａを制御する処理と同様であるので、詳細な説明を省略する。
【００６７】
なお、ウインチドラム１は、巻胴２の外周面にロープ溝が設けられていないタイプであって、巻胴２に周方向の全周にわたってロープＲがらせん状に巻き取られるウインチドラムであってもよいが、いわゆるリーバス式のウインチドラムを用いることもできる。リーバス式のウインチドラムでは、巻胴２の外周面にロープＲを案内するための案内溝４が設けられており、より安定したロープＲの巻き取りが可能である。
【００６８】
以下、第１の実施形態に係るロープ巻取装置１０において、ウインチドラム１としてリーバス式のウインチドラム用いた場合の特徴について説明する。
【００６９】
図６は、第１実施形態に係るロープ巻取装置１０におけるリーバス式のウインチドラムの構造を説明するためのウインチドラム１の展開図である。図７は、前記リーバス式のウインチドラム１を示す平面図である。図８は、図７の位置Ｐ１におけるロープＲの配列状態を示す概略図であり、図９は、図７の位置Ｐ２におけるロープの配列状態を示す概略図であり、図１０は、図７の位置Ｐ３におけるロープの配列状態を示す概略図である。図１１は、図７におけるＸＩ−ＸＩ線断面図であり、図１２は、図１１におけるＸＩＩ−ＸＩＩ線の位置で矢印の方向に見たときのフランジを示す断面図である。
【００７０】
図６、図７及び図８に示すように、リーバス式のウインチドラム１では、巻胴２の外周面に案内溝４が設けられている。第１層Ｌ１のロープＲは、案内溝４に入り込むことにより、整然と巻き取られる。
【００７１】
図６に示すように、案内溝４は、第１平行部Ｓ１に設けられた複数の平行案内溝４と、第１交差部Ｔ１に設けられた複数の傾斜案内溝４と、第２平行部Ｓ２に設けられた複数の平行案内溝４と、第２交差部Ｔ２に設けられた複数の傾斜案内溝４とを含む。第１平行部Ｓ１、第１交差部Ｔ１、第２平行部Ｓ２及び第２交差部Ｔ２は、巻胴２の外周面においてその周方向にこの順に並んでいる。
【００７２】
第１平行部Ｓ１の平行案内溝４及び第２平行部Ｓ２の平行案内溝４は、巻胴２の外周面の周方向に平行な溝である。第１交差部Ｔ１における傾斜案内溝４及び第２交差部Ｔ２における傾斜案内溝４は、巻胴２の外周面の周方向に対して傾斜した溝である。これらの交差部Ｔ１，Ｔ２の傾斜案内溝４は、同じ方向に傾斜している。
【００７３】
具体的に、第１交差部Ｔ１における傾斜案内溝４は、ロープＲが巻胴２に巻き取られるときに、第１層Ｌ１のロープＲが傾斜案内溝４に入り込むことにより、ロープＲの位置を１／２ピッチ（おおよそロープＲの半径）だけ第２フランジ３Ｂ側に移動させる。同様に、第２交差部Ｔ２における傾斜案内溝４は、ロープＲが巻胴２に巻き取られるときに、第１層Ｌ１のロープＲが傾斜案内溝４に入り込むことにより、ロープＲの位置を１／２ピッチ（おおよそロープＲの半径）だけ第２フランジ３Ｂ側に移動させる。したがって、ロープＲが巻胴２を一周することにより、ロープＲの位置は、１ピッチ（おおよそロープＲの直径）だけ第２フランジ３Ｂ側に移動することになる。
【００７４】
また、第２交差部Ｔ２における最終列４Ｅ（図６参照）は、ロープＲの巻き取り時には案内溝４の幅が１ピッチから１／２ピッチまで減少するように構成されている。したがって、第１層Ｌ１の最終列４Ｅの案内溝４に入り込んでいたロープＲは、巻き取りが進むにつれて最終列４Ｅの案内溝４に入らなくなり、第２層Ｌ２の第１列に押し上げられる。
【００７５】
第１平行部Ｓ１及び第２平行部Ｓ１においては、図８及び図１０に示すように上層のロープＲ（例えば第２層Ｌ２のロープＲ）は、その下層（例えば第１層Ｌ１）にあって互いに隣り合う２つのロープＲと平行に配置されており、これらの下層のロープＲによって形成される谷間の真上に位置する。すなわち、第１平行部Ｓ１及び第２平行部Ｓ２においては、上層のロープＲは、その直下の下層のロープＲに対して１／２ピッチだけずれた位置にある。
【００７６】
一方、図７において矢印Ｐ２で示す第１交差部Ｔ１においては、上層のロープは、平面視したときに、下層のロープと交差するように配置されている。したがって、第１交差部Ｔ１においては、上層のロープと下層のロープが交差する位置（図７において矢印Ｐ２で示す位置）では、図９に示すように、上層のロープＲ（例えば第２層Ｌ２のロープＲ）は、その下層のロープＲ（例えば第１層Ｌ１のロープＲ）の真上に位置する。同様に、第２交差部Ｔ２においては、上層のロープは、平面視したときに、下層のロープと交差するように配置されている。
【００７７】
図６、図１１及び図１２に示すように、ウインチドラム１において、第１フランジ３Ａの内側面３Ｓには、ロープキックと称されるロープガイド部５が第２フランジ３Ｂ側に突出して設けられている。第２フランジ３Ｂの内側面３Ｓには、同様のロープガイド部５が第１フランジ３Ａ側に突出して設けられている。
【００７８】
各ロープガイド部の断面は三角形状を呈している。ロープガイド部の機能は、次の通りである。例えば図８に示す第２層Ｌ２の第１列にあるロープＲ６が、第１層Ｌ１の最終列のロープＲ５よりも第２フランジ３Ｂ寄りの位置から、図９に示すようにロープガイド部５に案内されて第１層Ｌ１の最終列のロープＲの真上に移動し、さらに、ロープガイド部５に案内されることにより、図１０に示すように第１層の最終列のロープＲ５とその隣のロープＲ４によって形成される谷間の真上に移動する。これにより、第２層のロープＲが整然と巻き取られる。これらのロープガイド部５，５は、第１交差部Ｔ１にのみ設けられており、第２交差部Ｔ２、第１平行部Ｓ１及び第２平行部Ｓ２には設けられていない。
【００７９】
図６、図１１及び図１２に示すように、各ロープガイド部５は、巻取回転方向Ｄ１の端部であるガイド開始端部５１と、繰出回転方向Ｄ２の端部であるガイド終了端部５３と、これらの間に位置するガイド中間部５２と、を有する。
【００８０】
第１フランジ３Ａのロープガイド部５において、ガイド中間部５２は、当該ロープガイド部５のうちの最も回転軸方向内側に位置する稜線部であり、巻胴２の外周面から第１フランジ３Ａの外周端まで直線状に延びている。ガイド開始端部５１は、ガイド中間部５２に対して巻取回転方向Ｄ１に位置し、巻胴２の外周面から第１フランジ３Ａの外周端まで直線状に延びている。ガイド終了端部５３は、ガイド中間部５２に対して繰出回転方向Ｄ２に位置し、巻胴２の外周面から第１フランジ３Ａの外周端まで直線状に延びている。ガイド開始端部５１及びガイド終了端部５３の回転軸方向の位置は第１フランジ３Ａの内側面３Ｓと同じである。第２フランジ３Ｂのロープガイド部５の構成は、第１フランジ３Ａのロープガイド部５と同様である。
【００８１】
上記のようなリーバス式のウインチドラム１がロープ巻取装置１０に用いられる場合において、ウインチドラム１が巻取回転方向Ｄ１に回転してロープＲが巻胴２に巻き取られる時には、ロープＲは、ガイド開始端部５１、ガイド中間部５２、ガイド終了端部５３の順に回転軸方向に対向する。
【００８２】
ここで、ロープＲがガイド開始端部５１に対して回転軸方向に対向する位置において巻胴２に巻き取られる時点をガイド開始時点とし、ロープＲがガイド中間部５２に対して回転軸方向に対向する位置において巻胴２に巻き取られる時点をガイド中間時点とし、ロープＲがガイド終了端部５３に対して回転軸方向に対向する位置において巻胴２に巻き取られる時点をガイド終了時点と定義する。
【００８３】
本実施形態では、前記第１のタイミング及び前記第２のタイミングは、前記ガイド開始時点以降の時点に設定されている。
【００８４】
本実施形態のようにウインチドラム１がいわゆるリーバス式のウインチドラム１である場合においては、ロープＲの巻き取り方向の反転は、上述したようにロープガイド部５によってロープＲが案内されることにより促進される。したがって、ロープ巻取装置１０においてリーバス式のウインチドラム１が用いられる場合には、前記第１のタイミング及び前記第２のタイミングが前記ガイド開始時点以降の時点に設定されることにより、ロープＲの巻き取り方向の反転が所望の時期、すなわちロープガイド部５によってロープＲが案内される時期よりも早い時点で生じることが抑制される。これにより、ロープＲの巻き取り方向を適切なタイミングで反転させることができる。
【００８５】
また、本実施形態では、前記第１のタイミング及び前記第２のタイミングは、前記ガイド開始時点と前記ガイド終了時点との間の範囲内の時点に設定されているのが好ましい。
【００８６】
リーバス式のウインチドラム１においては、ロープガイド部５によるロープＲの巻き取り方向の反転促進効果は、主として、ロープＲがロープガイド部５に対して前記回転軸方向に対向している時期に得られる。したがって、前記第１のタイミング及び前記第２のタイミングが前記ガイド開始時点と前記ガイド終了時点との間の範囲内の時点に設定されることにより、前記第１のタイミング及び前記第２のタイミングをロープガイド部５による反転促進効果が得られる時期に合わせることができる。これにより、ロープＲの巻き取り方向をより適切なタイミングでかつより効果的に反転させることができる。
【００８７】
さらに、本実施形態では、前記第１のタイミング及び前記第２のタイミングは、前記ガイド開始時点と前記ガイド中間時点との間の範囲内の時点に設定されていてもよく、前記ガイド中間時点と前記ガイド終了時点との間の範囲内の時点に設定されていてもよい。かかる場合には、前記第１のタイミング及び前記第２のタイミングをロープガイド部５による反転促進効果が得られる時期に、さらに細かく合わせることができる。
【００８８】
ロープ巻取装置１０においてリーバス式のウインチドラム１が用いられる場合には、ガイドシーブ位置の変化は、図５のグラフに示されるものとは若干異なる。すなわち、リーバス式のウインチドラム１の巻胴２は、上述したように第１平行部Ｓ１及び第２平行部Ｓ２を有しているので、ガイドシーブ位置は、図５のグラフのように滑らかに変化するのではなく、段階的に変化する。なお、ロープ巻取装置１０においてリーバス式のウインチドラム１が用いられる場合であっても、ガイドシーブ位置のおおまかな変化は、図５のグラフに示されるものと同様であるので、図示は省略する。
【００８９】
［第２実施形態］
図１３は、本発明の第２実施形態に係るロープ巻取装置１０を示す概略図である。図１４は、第２実施形態に係るロープ巻取装置１０の一部を拡大した図である。
【００９０】
第２実施形態に係るロープ巻取装置１０は、前記第１のタイミング及び第２のタイミング以外の時においても変位機構８がガイドシーブ７を変位させる点で第１実施形態と異なっており、その他の構成については第１実施形態と同様である。したがって、以下では、第２実施形態に係るロープ巻取装置１０の構成のうち第１実施形態と異なる点についてのみ説明する。
【００９１】
第２実施形態では、図１３及び図１４に示すように、変位機構８は、ガイドシーブ７に対して回転軸方向の一方に配置された駆動機構としてのシリンダ機構８Ｃを含む。シリンダ機構８Ｃは、前記ガイドシーブ位置を変えてフリートアングルθを変化させるための駆動力をガイドシーブ７に対して加えるためのものである。
【００９２】
シリンダ機構８Ｃは、長手方向の一端部が閉じて他端部に開口部を有するシリンダチューブ８１と、当該シリンダチューブ８１に前記開口部から挿入され、シリンダチューブ８１に対して前記回転軸方向に摺動自在なピストンロッド８２と、ピストンロッド８２の先端部に取り付けられた押圧部材８３と、を有する。
【００９３】
第２実施形態では、ピストンロッド８２の縮小位置から伸張位置までの回転軸方向の範囲は、第１実施形態における各シリンダ機構のピストンロッド８２の縮小位置から伸張位置までの回転軸方向の範囲よりも大きい。第２実施形態におけるシリンダ機構８Ｃの前記範囲は、前記第１のタイミングでガイドシーブ７をウインチドラム１に対して変位させて第１フランジ３Ａ付近においてロープＲが巻き取られるときにロープＲの巻き取り方向を適切に反転させるとともに、前記第２のタイミングでガイドシーブ７をウインチドラム１に対して変位させて第２フランジ３Ｂ付近においてロープＲが巻き取られるときにロープＲの巻き取り方向を適切に反転させることができる長さに設定されている。
【００９４】
第２実施形態では、ガイドシーブ７は、例えば軸受けなどを介して押圧部材８３に対して回転自在に固定されている。したがって、ガイドシーブ７は、押圧部材８３の回転軸方向の移動に伴って回転軸方向に変位する。
【００９５】
上記のような第２実施形態に係るロープ巻取装置１０では、ロープＲが巻胴２に巻き取られている時に、第１実施形態と同様に、前記第１のタイミングでガイドシーブ７をウインチドラム１に対して変位させて第１フランジ３Ａ付近においてロープＲが巻き取られるときにロープＲの巻き取り方向を適切に反転させ、前記第２のタイミングでガイドシーブ７をウインチドラム１に対して変位させて第２フランジ３Ｂ付近においてロープＲが巻き取られるときにロープＲの巻き取り方向を適切に反転させる。
【００９６】
一方、第２実施形態では、ロープＲが巻胴２に巻き取られている時であって前記第１のタイミング及び第２のタイミング以外の時には、変位機構８は、前記ガイドシーブ位置が前記巻き取り位置に一致するようにガイドシーブ７をウインチドラム１に対して変位させる、又は、前記ガイドシーブ位置が前記巻き取り位置よりも前記巻取位置移動方向Ｄに先行するようにガイドシーブ７をウインチドラム１に対して変位させる。
【００９７】
図１５は、第２実施形態に係るロープ巻取装置１０において、ガイドシーブ７の回転軸方向における位置（ガイドシーブ位置）の変化の概要を示すグラフである。図１５のグラフにおいて、ガイドシーブ位置の変化（位相）を示す線のうち、実線Ｘは、ガイドシーブ７が変位機構８により変位するのではなく、ウインチドラム１とガイドシーブ７との間に張り渡されているロープＲに追随して変位するときのガイドシーブ位置の変化を示している。当該実線Ｘは、第２実施形態の特徴と比較するための比較例として記載している。一方、破線Ｙ，Ｙ１は、ガイドシーブ７が変位機構８により変位するときのガイドシーブ位置の変化を示している。なお、図１４及び図１５は、前記ガイドシーブ位置が前記巻き取り位置に一致するようにガイドシーブ７をウインチドラム１に対して変位させる場合を示している。
【００９８】
第２実施形態では、ガイドシーブ位置は、図１５において破線Ｙ，Ｙ１，Ｙ２で示されるように移り変わる。上述したように第２実施形態では、前記第１のタイミング及び第２のタイミングだけでなく、これらのタイミング以外の時にも変位機構８がガイドシーブ７を上述のように変位させる。したがって、破線Ｙ，Ｙ１，Ｙ２で示されるガイドシーブ位置は、実線Ｘで示されるガイドシーブ位置よりも巻取位置移動方向Ｄに先行している。
【００９９】
具体的には、第２実施形態では、ロープＲが第１層の第１列から順に巻胴２に巻き取られていくと、図１５に示すように、ガイドシーブ７は、変位機構８によってガイドシーブ位置Ｇ１からガイドシーブ位置Ｇ２に向かって回転軸方向に変位する。ロープＲが第１層の最終列まで到達すると、前記巻き取り位置は、図１３に示す位置Ｗ２にあり、ガイドシーブ位置は、図１３及び図１５に示す位置Ｇ２にある。
【０１００】
さらにロープＲの巻き取りが進むと、ロープＲは、第１層の最終列から第２層の第１層に移行する。そして、ロープＲが第２層の第１列から順に巻胴２に巻き取られていくと、図１５に示すように、ガイドシーブ７は、変位機構８によってガイドシーブ位置Ｇ２からガイドシーブ位置Ｇ１に向かって回転軸方向に変位する。ロープＲが第２層の最終列まで到達すると、前記巻き取り位置は、図１３に示す位置Ｗ１にあり、ガイドシーブ位置は、図１３及び図１５に示す位置Ｇ１にある。第３層以降の動作についても上記と同様である。
【０１０１】
図１５に示す具体例では、前記ガイドシーブ位置が前記巻き取り位置に一致するようにガイドシーブ７をウインチドラム１に対して変位させるので、ガイドシーブ位置は、第１実施形態に比べて位置Ｇ１及び位置Ｇ２に早く到達する。したがって、前記第１のタイミング及び第２のタイミングになるまで、ガイドシーブ位置は、図１５において破線Ｙ０で示されるように位置Ｇ１及び位置Ｇ２に維持される。
【０１０２】
そして、前記第１のタイミングになった時点で、動作制御部９１は、変位機構８のシリンダ機構８Ｃを制御して、ピストンロッド８２を予め設定された長さだけ伸張させる。これにより、ガイドシーブ７は、前記ガイドシーブ位置が第１フランジ３Ａから遠ざかるとともに第２フランジ３Ｂに近づく第１内側方向にウインチドラム１に対して変位する。このガイドシーブ７の変位によってガイドシーブ位置は、図１５において破線Ｙ１で示すように位置Ｇ１から位置Ｇ１１に移動する。前記第２のタイミングにおける動作についても同様である。
【０１０３】
［変形例］
図１６は、第２実施形態の変形例１に係るロープ巻取装置１０の一部を示す概略図である。図１７は、図１６におけるＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線断面図である。図１６では、変位機構８の一部を断面図で示している。図１８は、第２実施形態の変形例２に係るロープ巻取装置１０の一部を示す概略図である。
【０１０４】
第２実施形態の変形例１，２では、ロープＲが巻胴２に巻き取られている時であって前記第１のタイミング及び第２のタイミング以外の時にも、変位機構８は、前記ガイドシーブ位置が前記巻き取り位置に一致するようにガイドシーブ７をウインチドラム１に対して変位させる、又は、前記ガイドシーブ位置が前記巻き取り位置よりも前記巻取位置移動方向Ｄに先行するようにガイドシーブ７をウインチドラム１に対して変位させる。この点で、当該変形例１，２は、上述した図１３及び図１４に示す第２実施形態と同様である。
【０１０５】
一方、変形例１，２に係るロープ巻取装置１０は、変位機構８の構成が図１３及び図１４に示す第２実施形態に係るロープ巻取装置１０と異なっている。
【０１０６】
図１６及び図１７に示す変形例１では、変位機構８は、シリンダ機構８Ｄと、ガイドシーブ７を支持する支持部材８Ｅと、を備える。シリンダ機構８Ｄは、シリンダチューブ８１と、当該シリンダチューブ８１に前記開口部から挿入され、シリンダチューブ８１に対して前記回転軸方向に摺動自在なピストンロッド８２と、を備える。シリンダチューブ８１の基端部は、ガントリコンプレッションメンバ１０７ａに対して、回転軸Ｃ３回りに回動可能に取り付けられている。ピストンロッド８２の先端部は、支持部材８Ｅの側部に対して、回転軸Ｃ２回りに回動可能に取り付けられている。支持部材８Ｅの上端部は、一対のガントリコンプレッションメンバ１０７ａの間に架け渡されたフレーム８５に対して、回転軸Ｃ１回りに回動可能に取り付けられている。ガイドシーブ７は、支持部材８Ｅに取り付けられたシャフト８６が挿通される貫通孔を有し、当該シャフト８６に対して回転軸Ａ２回りに回転可能に支持されている。
【０１０７】
ピストンロッド８２は、シリンダチューブ８１に対して縮小位置と、伸張位置と、これらの中間位置との間で変位可能である。ピストンロッド８２が縮小位置にあるときには、ガイドシーブ位置が第２フランジ３Ｂよりも第１フランジ３Ａに近い位置となり、ピストンロッド８２が伸張位置にあるときには、ガイドシーブ位置が第１フランジ３Ａよりも第２フランジ３Ｂに近い位置となる。
【０１０８】
図１８に示す変形例２では、変位機構８は、シリンダ機構８Ｆと、支持部材８Ｇと、を備える。シリンダ機構８Ｆは、シリンダチューブ８１と、当該シリンダチューブ８１に前記開口部から挿入され、シリンダチューブ８１に対して前記回転軸方向に摺動自在なピストンロッド８２と、を備える。シリンダチューブ８１の基端部は、ガントリコンプレッションメンバ１０７ａに対して、回転軸Ｃ３回りに回動可能に取り付けられている。ピストンロッド８２の先端部は、支持部材８Ｇの側部に対して、回転軸Ｃ２回りに回動可能に取り付けられている。支持部材８Ｇの上端部は、一対のガントリコンプレッションメンバ１０７ａの間に架け渡されたフレーム８５に対して、回転軸Ｃ１回りに回動可能に取り付けられている。
【０１０９】
変形例２に係るロープ巻取装置１０は、一対のガイドシーブ７，７を備えている。支持部材８Ｇは、これらのガイドシーブ７，７を回転軸Ａ４回りに回転可能に支持する。回転軸Ａ４は、ウインチドラム１の回転軸Ａ１に対して直交する方向を向いている。
【０１１０】
一対のガイドシーブ７，７は、ロープＲの直径よりも僅かに大きな隙間を介して並んで配置されている。ウインチドラム１とトップシーブ６との間に張り渡されるロープＲの中間部分は、一対のガイドシーブ７，７の前記隙間に配置されている。
【０１１１】
ピストンロッド８２は、シリンダチューブ８１に対して縮小位置と、伸張位置と、これらの中間位置との間で変位可能である。ピストンロッド８２が縮小位置にあるときには、ガイドシーブ位置が第２フランジ３Ｂよりも第１フランジ３Ａに近い位置となり、ピストンロッド８２が伸張位置にあるときには、ガイドシーブ位置が第１フランジ３Ａよりも第２フランジ３Ｂに近い位置となる。
【０１１２】
なお、本発明は、以上説明した実施形態に限定されない。本発明は、例えば次のような形態を含む。
【０１１３】
前記実施形態では、ロープ巻取装置１０がガントリ１０７に取り付けられる場合を例示したが、ロープ巻取装置１０が設けられる位置は、ガントリ１０７に限られない。
【０１１４】
また、ロープ巻取装置１０の用途は、フック１０５に吊られた吊り荷１０６の吊作業に限られない。
【０１１５】
ウインチドラム１の回転軸Ａ１の方向、ガイドシーブ７の回転軸Ａ２の方向及びトップシーブ６の回転軸Ａ３の方向は、クレーン１００の車幅方向と必ずしも一致していなくてもよく、また、これらの回転軸Ａ１，Ａ２，Ａ３の方向は、互いに異なっていてもよい。
【０１１６】
図２及び図３に示す実施形態においては、変位機構８のピストンロッド８２と押圧部材８３とは互いに連結されて一体として動作するように構成され、押圧部材８３とガイドシーブ７とは連結されずに別体として動作するように構成されていたが、これに限られない。例えば、押圧部材８３とガイドシーブ７とは、これらの間に設けられる軸受けなどを介して、互いに回転自在に一体化され、ピストンロッド８２と押圧部材８３とは連結されずに別体として動作するように構成されていてもよい。この場合、ガイドシーブ７の回転時における当該ガイドシーブ７と押圧部材８３との摩擦による摩耗が生じるのを回避できる。
【符号の説明】
【０１１７】
１  ウインチドラム
２  巻胴
３Ａ  第１フランジ
３Ｂ  第２フランジ
５  ロープガイド部
５１  ガイド開始端部
５２  ガイド中間部
５３  ガイド終了端部
６  トップシーブ
７  ガイドシーブ
８  変位機構
９  コントローラ
１０  ロープ巻取装置
１００  クレーン（作業機械）
Ａ１  ウインチドラムの回転軸
Ａ２，Ａ４  ガイドシーブの回転軸
Ｄ  巻取位置移動方向
Ｄ１  巻取回転方向
Ｄ２  繰出回転方向
Ｇ１，Ｇ２，Ｇ１１，Ｇ２１  ガイドシーブ位置
Ｓ１  第１平行部
Ｓ２  第２平行部
Ｔ１  第１交差部
Ｔ２  第２交差部
Ｒ  ロープ
ＴＭ１  第１のタイミング
ＴＭ２  第２のタイミング
θ  フリートアングル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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