(57)【要約】  本発明は、スリップクラッチ（４）を介してギアボックス（５）に接続された電気駆動モーター（２）を備えるチェーンホイストに関する。当該スリップクラッチ（４）の外面（４ｄ）には、凹部（１５）を設けることによって表面積を大きくした外面領域が設けられていることにより、放熱性が高められている。本発明では、スリップクラッチの改良点として、前記凹部（１５）をスリップクラッチ（４）の前記外面（４ｄ）に周方向に延びるねじ山として形成している。【選択図】図２
2013510999.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スリップクラッチ（４）を介してギアボックス（５）に接続された電気駆動モーター（２）を備えるチェーンホイストであって、
前記スリップクラッチ（４）は、放熱性を高めるために複数の凹部（１５）を設けることによって表面積を大きくした外面（４ｄ）を有し、
前記スリップクラッチ（４）の前記外面（４ｄ）に設けられた前記複数の凹部（１５）は、周方向に延びるねじ山として形成されている、チェーンホイスト。
【請求項２】
前記スリップクラッチ（４）は、環状の第１クラッチ面（４ｋ）を有するスリーブ状の第１クラッチ要素（４ａ）と、環状の第２クラッチ面を（４ｌ）有するスリーブ状の第２クラッチ要素（４ｂ）と、を含んでおり、前記第１クラッチ面（４ｋ）と前記第２クラッチ面（４ｌ）との間には、摩擦ライニング（４ｃ）が設けられている、請求項１に記載のチェーンホイスト。
【請求項３】
前記第１クラッチ要素（４ａ）は、スリーブ状の第１アタッチメント部（４ｅ）、及び、当該第１アタッチメント部に隣接するスリーブ状の第１クラッチディスク部（４ｆ）を含み、前記第２クラッチ要素（４ｂ）は、スリーブ状の第２アタッチメント部（４ｉ）、及び、当該第２アタッチメント部に隣接するスリーブ状の第２クラッチディスク部（４ｊ）を含み、放熱性を高めるための前記外面（４ｄ）は、前記第１クラッチディスク部（４ｆ）の外周面（４ｈ）に設けられている、請求項２に記載のチェーンホイスト。
【請求項４】
前記第２アタッチメント部（４ｉ）は前記第１クラッチ要素（４ａ）内に挿入されている、請求項３に記載のチェーンホイスト。
【請求項５】
前記スリップクラッチ（４）は、前記ギアボックス（５）のハウジング（３）に設けられた穴（１２）に配置されている、請求項１〜４のいずれか１つに記載のチェーンホイスト。
【請求項６】
前記ハウジング（３）の内部にはギアボックスチャンバ（５ｃ）が設けられており、当該ギアボックスチャンバは前記穴（１２）に連通していると共に内部にギアボックスオイルが充填されている、請求項５に記載のチェーンホイスト。
【請求項７】
前記スリップクラッチ（４）の前記外周面（４ｄ）と前記穴（１２）の内面（１２ａ）との間には間隙（ｓ）が設けられている、請求項５又は６に記載のチェーンホイスト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スリップクラッチを介してギアボックスに接続された電気駆動モーターを備えるチェーンホイストに関する。
【背景技術】
【０００２】
独国特許第１０２４４８６５号明細書には、電気駆動モーターを備えたチェーンホイストが開示されている。当該駆動モーターは、その下流側に設けられたギアボックスを介して、被運搬物の昇降に用いるチェーン用のチェーンホイールを駆動する。チェーンが非稼働域で引っかかり停止してしまった際などにギアボックス又は駆動モーターが過負荷となるのを避けるため、駆動モーターとギアボックスとの間にはスリップクラッチが設けられている。当該スリップクラッチは、環状の第１クラッチ要素及び第２クラッチ要素によって構成されており、これらの環状クラッチ要素は摩擦ライニングを介して互いに係合している。第１クラッチ要素は、駆動モーターのモーターシャフトの従動側端部に対して同軸状に配置されており、当該モーターシャフトに対して回転不能に固定されている。第２クラッチ要素は、ギアボックスのギアボックス入力軸の第一端に対して第１クラッチ要素と同様に配置及び接続されている。スリップクラッチの始動力を調節可能にするため、ギアボックス入力軸は、軸方向に変位可能に設けられているとともに、第２クラッチ要素と共に第１クラッチ要素に向かってばね要素により予め付勢されている。
【０００３】
米国特許第３３９６５５７号明細書は、電気モーターによって駆動されるハンマードリルを開示している。当該電気モーターは、ギアボックスを介してドリル工具の受容部に接続されている。ギアボックス内にはスリップクラッチが設けられており、ドリル工具に所定のトルクがかかると当該スリップクラッチが作動するようになっている。このスリップクラッチは円筒状のハウジングを備えており、当該ハウジングの外周面には径方向外側に突出するフィンが設けられている。これらのフィンは、ハウジングからの放熱を素早く行うことができるようにするためのものである。
【０００４】
本発明の目的は、改良されたスリップクラッチを備えるチェーンホイストを提供することである。
【０００５】
本発明の目的は、請求項１の特徴を有するチェーンホイストによって達成される。また、このチェーンホイストの好適な実施形態は請求項２〜７に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】独国特許第１０２４４８６５号明細書
【特許文献２】米国特許第３３９６５５７号明細書
【発明の概要】
【０００７】
本発明によれば、スリップクラッチを介してギアボックスに接続された電気駆動モーターを備えるチェーンホイストにおいて、放熱性を向上させるため、スリップクラッチの外面に凹部を複数形成することによって、外面の表面積を大きくしている。これらの凹部を、スリップクラッチの外面に、周方向に延びるねじ山状に形成したことによって、スリップクラッチの改良がなされている。このため、現在の適用基準による連続スリップテストの要件を満たすことができる。外面の表面積を大きくすることにより十分な放熱を実現することができるが、クラッチの取り付け部のサイズを実質的に大きくする必要はない。このように、熱交換面のサイズをシンプルな方法で大きくすることができる。また、ねじ山による輸送効果によっても、放熱性が向上する。
【０００８】
特に好適な実施形態においては、スリップクラッチは、環状の第１クラッチ面を有するスリーブ状の第１クラッチ要素と、環状の第２クラッチ面を有するスリーブ状の第２クラッチ要素と、を含み、上記第１クラッチ面と上記第２クラッチ面との間には、摩擦ライニングが設けられる。
【０００９】
さらに好適な実施形態においては、上記第１クラッチ要素は、スリーブ状の第１アタッチメント部及びこれに隣接するスリーブ状の第１クラッチディスク部を含み、上記第２クラッチ要素は、スリーブ状の第２アタッチメント部及びこれに隣接するスリーブ状の第２クラッチディスク部を含む。放熱効果を高めるための上記の外面は、第１クラッチディスク部の外周面に設けられている。この構成によれば、ギアボックスが動かなくなりスリップクラッチが作動するときには、第１クラッチディスク部は駆動モーターによって回転し続ける。その結果、ねじ山状の凹部から穴に対してギアボックスオイルが供給され続けるため、さらなる冷却効果がもたらされるという利点がある。
【００１０】
好ましくは、上記構成において第２アタッチメント部はクラッチ要素内に挿入されている。
【００１１】
スリップクラッチをギアボックスのハウジングに設けられた穴に配置することにより、省スペース化を図ることができる。
【００１２】
特に好適な実施形態においては、ハウジングの内部には、上記穴に連通するギアボックスチャンバが設けられており、当該ギアボックスチャンバ内部にはギアボックスオイルが充填されている。
【００１３】
冷却効果を高め且つギアボックスオイルを送給するために、上記スリップクラッチの外周面と上記穴の内面との間には間隙が設けられている。
【００１４】
本発明の実施形態を以下の図面を参照して具体的に述べる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明によるチェーンホイストの断面図である。
【図２】図１の断面図におけるチェーンホイストのスリップクラッチ部分の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は本発明によるチェーンホイスト１の断面図である。チェーンホイスト１は電気駆動モーター２によって駆動される。電気駆動モーター２の従動側端部は、チェーンホイスト１のハウジング３に取り付けられている。ハウジング３内には、スリップクラッチ４、ギアボックス５、チェーンホイール６が収容されている。駆動モーター２は、モーターシャフト２ａを備えており、当該モーターシャフトの従動側端部はスリップクラッチ４を介してギアボックス５に接続されている。スリップクラッチ４は、実質的に、第１クラッチ要素４ａ及び第２クラッチ要素４ｂによって構成されており、これらのクラッチ要素は摩擦ライニング４ｃ（図２参照）を介して互いに係合している。第１クラッチ要素４ａは、モーターシャフト２ａに対して同軸状に配置されており、同モーターシャフトの従動側端部に対し回転不能に取り付けられている。第２クラッチ要素４ｂは、ギアボックス入力軸５ａに対して同軸状に配置されており、ギアボックス入力軸の第１端部に対し回転不能に取り付けられている。この構成において、モーターシャフト２ａとギアボックス入力軸５ａとは、その長手方向視において互いに前後に並び且つ同軸状に配置されている。ギアボックス入力軸５ａにおける上記第１端部とは反対側の第２端部は、ハウジング３の外壁３ａ内に取り付けられている。当該第２端部は、外壁３ａの外側に支持された、電気的に解除可能なブレーキ７に係合している。ブレーキ７は、外壁３ａの外側に取り付けられたカバー８の内側に設けられている。このカバー８は、電気部品や電子部品を収容保護するための十分なスペースが提供される大きとされている。
【００１７】
スリップクラッチ４を調節可能とし且つ第２クラッチ要素４ｂを第１クラッチ要素４ａに向かって予め付勢するために、ギアボックス入力軸５ａは、軸方向に変位可能に取り付けられるとともに、ばね要素９を介して外壁３ａの内側に支持されている。また、ギアボックス入力軸５ａは、第１ギアホイール１０ａを有するピニオンシャフトとして構成されており、第１ギアホイール１０ａは、ギアボックス３の第２ギアホイール１０ｂと噛み合っている。これら２つのギアホイール１０ａ、１０ｂが第１ギアステージを構成している。
【００１８】
ギアボックス入力軸５ａにおける第１ギアホイール１０ａの歯を斜歯として形成しておくと、特に好適である。すなわち、当該斜歯により、チェーンホイスト１の作動中にギアボックス入力軸５ａの長手方向に沿う軸方向の力が生じ、上昇動作中におけるスリップクラッチ４の摩擦力が増大する。従って、静止しているときに比してチェーンホイスト１が作動している場合には、スリップクラッチ４の解除に要するモーメントが自動的に変化するので、当該解除モーメントの設定を変更する必要はない。また、これに関連した効果として次のものがある。すなわち、チェーンが非稼働域で引っかかり、ギアボックス５内における力の伝達方向が逆転すると、上記斜歯構成により、ばね要素９の付勢力に対抗する軸方向の力が生ずる。その結果、スリップクラッチ４の解除トルクが小さくなるが、これは、チェーンホイスト１が損傷を受けるリスクを低減するのに資する。
【００１９】
ギアボックス５は、さらにギアボックス出力軸５ｂを備えている。ギアボックス出力軸５ｂは、ギアボックス入力軸５ａに平行に延び、ハウジング３内においてギアボックス入力軸５ａから側方にずれた位置に取り付けられている。従動側ではチェーンホイール６がギアボックス出力軸５ｂに対して回転不能で且つ同軸状に取り付けられており、チェーンホイスト１のチェーン１１がチェーンホイールによって昇降移動できるようになっている。これらのギアボックス入力軸５ａ及びギアボックス出力軸５ｂは、ハウジング３内に設けられたギアボックスチャンバ５ｃ内に配置されている。ギアボックスチャンバ５ｃには、従来と同様に、ギアボックスオイルが充填されている。
【００２０】
チェーンホイスト１は、ハウジング３の外側上端部に設けられた、図示しない環状部材を介して所望の位置につり下げることができる。
【００２１】
図２は、図１の断面図を一部拡大した図であり、チェーンホイスト１のスリップクラッチ４付近を示している。同図からわかるように、スリップクラッチ４は、ハウジング３の中間壁３ｂに形成された穴１２に設けられている。穴１２は、内面１２ａを有する断面円形の穴であり、その内径ｉはスリップクラッチ４の外径ｄより僅かに大きい。スリップクラッチ４は、実質的に円筒形であり、段付きの外面４ｄを有する。穴１２の内面１２ａとスリップクラッチ４の外面４ｄとの間には、スリップクラッチ４を囲む間隙ｓが設けられており、当該間隙ｓは約１〜５ｍｍである。図示した例では、穴１２は、当該穴を規定する壁部１２ｂが中間壁３ｂから駆動モーター２に向かって延びるように構成されており、壁部１２ｂが中間壁３ｂに連続する一種の突起を形成するように延びている。
【００２２】
スリップクラッチ４は、実質的に第１クラッチ要素４ａ及び第２クラッチ要素４ｂによって構成されている。モーターシャフト２ａに取り付けられる第１クラッチ要素４ａは、基端部がフランジ状とされたスリーブの形態に構成されており、第１アタッチメント部４ｅと、フランジ部に該当する第１クラッチディスク部４ｆとに分けられる。第１アタッチメント部４ｅ及び第１クラッチディスク部４ｆは、それぞれ異なる外径ａ、ｂを有しており、この外径差により互いに区別される。第１アタッチメント部４ｅの外径ａは、第１クラッチディスク部４ｆの外径ｂへと急激に変化する。これにより、第１クラッチディスク部４ｆには、環状のベアリング面４ｇが形成される。ベアリング面４ｇには、ボールベアリング１３の内側リング１３ａが載置され、これによって、第１アタッチメント部４ｅ及び当該アタッチメント部に挿入されたモーターシャフト２ａが、穴１２の内面１２ａに支持される。駆動モーター２側のボールベアリング１３の隣接位置においては、シーリングリング１４がアタッチメント部４ｅに取り付けられており、当該シーリングリングの外側は、穴１２の内面１２に支持されている。これにより、シーリングリング１４は、穴１２内において第１アタッチメント部４ｅをシールし、ひいてはギアボックスチャンバ５ｃをシールしている。
【００２３】
図２からわかるように、スリップクラッチ４のクラッチディスク部４ｆは外周面４ｈを有しており、当該外周面は平面ではなく複数の凹部１５が形成されたものである。これらの凹部１５を設けたことにより、外周面４ｈの表面積は大きくなっており、スリップクラッチ４からギアボックスオイルへの熱放散が向上する。好ましくは、これらの凹部１５は周方向に延びるねじ山として形成され、これらのねじ山の移動度あるいはピッチは、チェーンホイスト１の上昇動作中にねじ山によってギアボックスオイルが穴１２内に送給されるように設定されている。下降動作中においても、オイルの送給は行われる。この場合は、ねじ山によってギアボックスオイルが穴１２から排出され、新たなギアボックスオイルがギアボックスチャンバ５ｃから流入する。また、クラッチディスク部４ｆは必要な機械的強度を提供するよりも大きめの寸法とされており、かさが増えた分だけスリップクラッチ４の摩擦熱をより多く吸収できるようになっている。このように冷却効果が向上しているので、第１クラッチディスク部４ｆを完全に穴１２内に収容させることができる。
【００２４】
本発明においては、ねじ山の形及びピッチは適宜変更可能である。また、多条ねじのように異なるピッチのねじ山または溝を形成し、これらをモーターシャフトの長手方向に配列させることにより、バケットホイールと同様の効果が奏されるようにしてもよい。
【００２５】
第１クラッチ要素４ａとは異なり、第２クラッチ要素４ｂに対しては、比較的容易に十分な冷却を施すことが可能である。第２クラッチ要素４ｂは、ギアボックスチャンバ５ｃに面する穴１２の端部に設けられており、容易に摩擦熱をギアボックスオイルに伝達することができるからである。第２クラッチ要素４ｂの構成は、基本的に第１クラッチ要素４ａと同様であるが、第２クラッチ要素４ｂには凹部１５を設ける必要は無く、また、必要以上に大きな寸法にする必要もない。具体的には、第２クラッチ要素は、基端部がフランジ状とされたスリーブの形態に構成されており、第２アタッチメント部４ｉと、フランジ部に該当する第２クラッチディスク部４ｊとに分けられる。第２アタッチメント部４ｉ及び第２クラッチディスク部４ｊは、それぞれ異なる外径ｅ、ｆを有しており、この外径差により互いに区別される。第２アタッチメント部４ｉの外径ｅは、第２クラッチディスク部４ｊの外径ｆへと急激に変化する。これにより第２クラッチディスク部４ｊには環状の第２クラッチ面４ｌが形成され、この第２クラッチ面４ｌに環状の摩擦ライニング４ｃが固着されている。この摩擦ライニング４ｃにおける反対側の面は、第２クラッチディスク部４ｊの第１クラッチ面４ｋに接している。第１環状クラッチ面４ｋは、第１クラッチディスク部４ｆのベアリング面４ｇと平行であり、第１クラッチディスク部４ｆにおけるベアリング面４ｇの反対側に設けられている。
【００２６】
また、第２クラッチディスク部４ｊは環状面４ｍを備えている。環状面４ｍは第２クラッチ面４ｌと平行に延び且つ第２クラッチ面４ｌの反対側に位置する面であり、穴１２の端部に位置しており、ギアボックスチャンバ５ｃに面している。従って、第２クラッチ要素４ｂは、環状面４ｍを介して効果的に冷却することができる。
【００２７】
さらに図２からわかるように、第２クラッチ要素４ｂは、第１クラッチディスク部４ｆ内に形成されたクラッチ穴１６に第２アタッチメント部４ｉが挿入された状態とされており、ニードルベアリング１７を介して取付けられている。従って、第２アタッチメント部４ｉの外径ｅはクラッチ穴１６の内径より小さい。このような構成により、摩擦ライニング４ｃを第１クラッチ要素４ａの第１クラッチ面４ｋに当接させることができる。
【符号の説明】
【００２８】
１      チェーンホイスト
２      駆動モーター
２ａ    モーターシャフト
３      ハウジング
３ａ    外壁
３ｂ    中間壁
４      スリップクラッチ
４ａ    第１クラッチ要素
４ｂ    第２クラッチ要素
４ｃ    摩擦ライニング
４ｄ    外面
４ｅ    第１アタッチメント部
４ｆ    第１クラッチディスク部
４ｇ    ベアリング面
４ｈ    外周面
４ｉ    第２アタッチメント部
４ｊ    第２クラッチディスク部
４ｋ    第１クラッチ面
４ｌ    第２クラッチ面
４ｍ    環状面
５      ギアボックス
５ａ    ギアボックス入力軸
５ｂ    ギアボックス出力軸
５ｃ    ギアボックスチャンバ
６      チェーンホイール
７      ブレーキ
８      カバー
９      ばね要素
１０ａ  第１ギアホイール
１０ｂ  第２ギアホイール
１１    チェーン
１２    穴
１２ａ  穴１２の内面
１３    ボールベアリング
１３ａ  ボールベアリング１３の内側リング
１４    シーリングリング
１５    凹部
１６    クラッチ穴
１７    ニードルベアリング
ａ      第１アタッチメント部４ｅの外径
ｂ      第１クラッチディスク部４ｆの外径
ｄ      スリップクラッチ４の外径
ｅ      第２アタッチメント部４ｉの外径
ｆ      第２クラッチディスク部４ｊの外径
ｉ      穴１２の内径
ｓ      間隙
【図１】
2013510999.tif 000003
【図２】
2013510999.tif 000004
【国際調査報告】
2013510999.tif 000005
2013510999.tif 000006
2013510999.tif 000007
2013510999.tif 000008