(57)【要約】      （修正有）【課題】設計の自由度が大きな巻き上げドラム装置を得る。【解決手段】巻き上げドラム１２を有する巻き上げドラム装置ＤＤ１であって、巻き上げドラム１２は、軸方向一方側に第１突出軸２１、軸方向他方側に第２突出軸２１Ｓを備える。第１突出軸２１にドラム駆動装置２４が連結され、第２突出軸２１Ｓにドラム制動装置２４Ｓが連結される。ドラム制動装置２４Ｓは、第２減速機構３０Ｓおよび第２制動機構３２Ｓを有し、第２突出軸２１Ｓに、該第２減速機構３０Ｓの低速軸が連結され、該第２減速機構３０Ｓの高速軸側に、第２制動機構３２Ｓが連結され、かつモータが連結されない。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻き上げドラムを有する巻き上げドラム装置であって、
前記巻き上げドラムは、軸方向一方側に第１軸、軸方向他方側に第２軸を備え、
前記第１軸にドラム駆動装置が連結され、
前記第２軸にドラム制動装置が連結され、
前記ドラム制動装置は、減速機構および制動機構を有し、
前記第２軸に、前記減速機構の低速軸が連結され、
該減速機構の高速軸側に、前記制動機構が連結され、かつ駆動源が連結されない
ことを特徴とする巻き上げドラム装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記ドラム駆動装置も、減速機構を有し、前記ドラム制動装置の減速機構は、該ドラム駆動装置の減速機構よりも減速比が大きい
ことを特徴とする巻き上げドラム装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記ドラム駆動装置も、減速機構を有し、前記ドラム制動装置の減速機構は、該ドラム駆動装置の減速機構よりも動力の損失が小さい
ことを特徴とする巻き上げドラム装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかにおいて、
前記ドラム制動装置の減速機構の軸受で、前記第２軸を支持する
ことを特徴とする巻き上げドラム装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、巻き上げドラム装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、巻き上げドラム装置が開示されている。この巻き上げドラム装置は、巻き上げドラムにワイヤーロープを巻き付け、該巻き上げドラムを回転させることによってワイヤーロープを巻き上げるように構成したものである。
【０００３】
この開示例では、巻き上げドラムは、軸方向両側に突出する第１、第２突出軸を備えている。第１、第２突出軸には、それぞれ同一仕様のドラム駆動装置が個別に連結されている。それぞれのドラム駆動装置のモータの回転軸は、プーリおよびタイミングベルトを介して連結され、各系統のドラム駆動装置のモータが同期して回転するように構成している。
【０００４】
なお、巻き上げドラムの制動は、それぞれのドラム駆動装置に付設された制動機構によって実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】登録実用新案第３０１６８００号公報（図１、段落［００１４］）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような２系統のドラム駆動装置によって単一の巻き上げドラムを駆動する装置にあっては、第１、第２突出軸を同期して回転させる必要があり、そのため、同一仕様のドラム駆動装置をセットで備える必要があることから、駆動力や制動力、あるいは運転時の動力損失等を考慮して設計を行おうとした場合に、設計の自由度が小さい、という問題もあった。
【０００７】
本発明は、このような従来の問題を解消するためになされたものであって、設計の自由度が大きな巻き上げドラム装置を提供することをその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、巻き上げドラムを有する巻き上げドラム装置であって、前記巻き上げドラムは、軸方向一方側に第１軸、軸方向他方側に第２軸を備え、前記第１軸にドラム駆動装置が連結され、前記第２軸にドラム制動装置が連結され、前記ドラム制動装置は、減速機構および制動機構を有し、前記第２軸に、前記減速機構の低速軸が連結され、該減速機構の高速軸側に、前記制動機構が連結され、かつ駆動源が連結されない構成とすることにより、上記課題を解決したものである。
【０００９】
本発明においては、巻き上げドラムの軸方向一方側および他方側の第１、第２軸のうち、第２軸側を制動専用として用いる。このため、第１軸側と第２軸側との間で同期回転制御を必要とせず、ドラム制動装置は、減速機構および制動機構とも、ドラム駆動装置側とは、独立して設計することができる。そのため、ドラム駆動装置側およびドラム制動装置とも、必要な駆動力や制動力、あるいは運転時の動力損失等を考慮して、極めて自由度の高い設計を行うことができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、設計の自由度が大きな巻き上げドラム装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態の一例に係るクレーンの巻き上げドラム装置の全体構成図
【図２】上記巻き上げドラム装置のドラム駆動装置部分の構成図
【図３】該ドラム駆動装置の減速機構を示す構成図
【図４】上記巻き上げドラム装置のドラム制動装置部分の構成図
【図５】上記巻き上げドラムの装置の変形例に係るドラム駆動装置部分の要部構成図
【図６】本発明のさらに他の実施形態に係る巻き上げドラム装置の全体構成図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の実施形態の一例に係るクレーンの巻き上げドラム装置の全体構成図である。この巻き上げドラム装置ＤＤ１は、巻き上げドラム１２に、図示せぬクレーンのワイヤ（あるいはロープ：図示略）を巻き付け、該巻き上げドラム１２を回転させることによって当該ワイヤを巻き上げるように構成したものである。
【００１４】
巻き上げドラム１２は、軸方向一方側に第１突出軸（第１軸）２１、軸方向他方側に第２突出軸（第２軸）２１Ｓを備える。第１突出軸２１には、ドラム駆動装置２４が連結され、第２突出軸２１Ｓには、ドラム制動装置２４Ｓが連結されている。ドラム駆動装置２４は、駆動源であるモータ２８、第１減速機構３０、および第１制動機構３２を備える。ドラム制動装置２４Ｓは、第２減速機構３０Ｓおよび第２制動機構３２Ｓを備える。しかし、第２減速機構３０Ｓには、駆動源は連結されていない。
【００１５】
以下、詳述する。
【００１６】
図１〜図４を参照して、第１突出軸２１は、巻き上げドラム１２の軸方向一方側に突出しており、第２突出軸２１Ｓは、巻き上げドラム１２の軸方向他方側に突出している。第１、第２突出軸２１、２１Ｓは、該巻き上げドラム１２の回転軸を構成している。すなわち、巻き上げドラム１２は、第１、第２突出軸２１、２１Ｓの軸心Ｏ１周りで回転する。
【００１７】
第１突出軸２１には、ドラム駆動装置２４が連結されている。ドラム駆動装置２４は、第１突出軸２１を駆動（回転）させることによって巻き上げドラム１２を駆動する。なお、本実施形態では、ドラム駆動装置２４は、巻き上げドラム１２の制動も行う。
【００１８】
巻き上げドラム１２の駆動源であるモータ２８は、本実施形態では、ドラム駆動装置２４に１個のみ設けられている。つまり、モータ２８は、単独で巻き上げドラム１２を駆動可能な定格トルクを備えている。この実施形態では、モータ２８は、三相の誘導モータである。しかし、モータの種類は、特に限定されない。例えば、より制御性に優れたインバータモータ等を採用してもよい。さらに、巻き上げドラム１２を駆動できる駆動源であれば、モータにも限定されない。
【００１９】
ドラム駆動装置２４の第１減速機構３０は、第１平行軸減速部４０、直交減速部４２、および第２平行軸減速部４４からなる３段の減速機構で構成されている。
【００２０】
第１平行軸減速部４０は、モータ２８のモータ軸２８Ａの先端に設けられたヘリカルピニオン４６、該ヘリカルピニオン４６と噛合するヘリカルギヤ４８から主に構成されている。ヘリカルギヤ４８は、第１中間軸５０の一端側に組み込まれている。第１中間軸５０の他端側には直交減速部４２のベベルピニオン５２が設けられている。直交減速部４２は、該ベベルピニオン５２とベベルギヤ５４から主に構成されている。ベベルギヤ５４は、第２中間軸５１に組み込まれている。第２中間軸５１には、第２平行軸減速部４４のヘリカルピニオン５６が設けられている。第２平行軸減速部４４は、該ヘリカルピニオン５６とヘリカルギヤ５８から主に構成されている。
【００２１】
ヘリカルギヤ５８は、出力軸６８に組み込まれている。出力軸６８は、この実施形態では、中空部６８Ａを有するホロー出力軸とされている。出力軸６８は、一対のテーパローラベアリング６２、６４によってドラム駆動装置２４のケーシング６０に支持されている。出力軸６８は、中空部６８Ａ内において、図示せぬキーを介して巻き上げドラム１２の第１突出軸２１と連結されている。すなわち、この実施形態では、ドラム駆動装置２４の第１減速機構３０の軸受（テーパローラベアリング６２、６４）によって、第１突出軸２１を支持していることになる。
【００２２】
ドラム駆動装置２４の第１制動機構３２は、この実施形態では、これだけで巻き上げドラム１２の制動と停止の維持ができる容量を有している。第１制動機構３２は、固定鉄心７０と可動鉄心７２を備えている。固定鉄心７０は、電磁石コイル７４を有し、ケーシング６０に固定されている。可動鉄心７２は、スプリング７６によって常時反固定鉄心側に離反付勢されており、電磁石コイル７４への通電によって固定鉄心７０側に引き寄せられる構成とされている。一方、ケーシング６０には、ボルト８０を介して固定板８２が固定されている。固定板８２と可動鉄心７２との間には、ブレーキライニング８４が配置されている。ブレーキライニング８４は、キー８５を介してモータ軸２８Ａと共に回転可能である。ブレーキライニング８４の固定板８２側および可動鉄心７２側の面にはそれぞれ摩擦部材８６が配置されている。
【００２３】
このため、ブレーキライニング８４は、該摩擦部材８６が電磁石コイル７４の非通電時に、スプリング７６の付勢力によって可動鉄心７２と固定板８２とに強く挟持され、モータ軸２８Ａに対して制動力を付与可能である。また、ブレーキライニング８４は、電磁石コイル７４が通電状態とされると、可動鉄心７２が固定鉄心７０側に（スプリング７６の付勢力に逆らって）引き寄せられることから、モータ軸２８Ａの制動を解放可能である。
【００２４】
すなわち、このドラム駆動装置２４の第１制動機構３２は、電磁石コイル７４の非通電時にモータ軸２８Ａを制動し、電磁石コイル７４の通電時にモータ軸２８Ａの制動を解放するように構成された制動機構である。
【００２５】
なお、符号６６は、モータ軸２８Ａに連結された冷却ファンである。
【００２６】
主に図１、図３、図４を参照して、第２突出軸２１Ｓには、巻き上げドラム１２を制動可能なドラム制動装置２４Ｓが連結されている。
【００２７】
ドラム制動装置２４Ｓは、第２減速機構３０Ｓおよび第２制動機構３２Ｓを備える。第２減速機構３０Ｓの低速軸（出力軸）６８Ｓは、第２突出軸２１Ｓに連結され、第２減速機構３０Ｓの高速軸（ヘリカルピニオン４６Ｓの軸）２９Ｓ側は、第３中間軸３１を介して第２制動機構３２Ｓが連結されている。
【００２８】
ただし、第２減速機構３０Ｓの高速軸２９Ｓ側には駆動源は連結されていない。すなわち、ドラム制動装置２４Ｓは、巻き上げドラム１２の制動に、その機能が特化されている。
【００２９】
この実施形態では、ドラム制動装置２４Ｓの第２減速機構３０Ｓの構成は、基本的に、既に説明したドラム駆動装置２４の第１減速機構３０と同一の構成とされている。すなわち、第２減速機構３０Ｓは、第１減速機構３０と同一の第１平行軸減速部４０Ｓ、直交減速部４２Ｓ、および第２平行軸減速部４４Ｓを備えている。したがって、図３を含め、図中で対応する部分に、末尾にＳの付された同一の符号を付すに止め、重複説明を省略する。
【００３０】
なお、図１に示されるように、巻き上げドラム１２に対する第１減速機構３０と第２減速機構３０Ｓの各構成要素の軸方向の配置は、巻き上げドラム１２の軸方向中央の軸直角面Ｐ１に対して対称とされている。これは、例えば、直交減速部４２において発生するスラスト荷重を互いに反対向きとさせることにより、ケーシング６０、６０Ｓに掛かるスラスト荷重を装置全体で相殺させることを意図したためである。なお、この「対称構成」は、第１突出軸２１に対する第１減速機構３０のケーシング６０への組み込み方向と、第２突出軸２１Ｓに対する第２減速機構３０Ｓのケーシング６０Ｓへの組み込み方向とを逆にするだけで実現できる。すなわち、第１減速機構３０と第２減速機構３０Ｓは、物品としては同一のものである。したがって、本実施形態においては、第１減速機構３０の減速比Ｒ１と第２減速機構３０Ｓの減速比Ｒ２は、同一である（Ｒ１＝Ｒ２）。なお、ここでいう減速比とは、低速軸側の回転速度が高速軸側の回転速度の１／Ｒに減速されている場合の、分母Ｒのことを意味している。つまり、減速比が同一とは、分母が等しいことであり、減速比が大きいとは、分母が大きい（より大きく減速されている）ことを意味している。
【００３１】
ドラム制動装置２４Ｓの前記第２制動機構３２Ｓは、前述したように、第２減速機構３０Ｓの高速軸２９Ｓに第３中間軸３１を介して連結されている。第２制動機構３２Ｓも、基本的には第１制動機構３２とほぼ同様の構成を有している。したがって、ここでも、類似する機能を有する部分には、末尾にＳを有する同一の符号を付して説明する。
【００３２】
すなわち、第２制動機構３２Ｓも、固定鉄心７０Ｓと可動鉄心７２Ｓを備えている。固定鉄心７０Ｓは、電磁石コイル７４Ｓを有し、ケーシング６０Ｓと一体的に組み込まれている。可動鉄心７２Ｓは、図示せぬスプリング（７６Ｓ）によって常時反固定鉄心側に付勢されており、電磁石コイル７４Ｓへの通電によって固定鉄心７０Ｓ側に引き寄せられる構成とされている。一方、ケーシング６０Ｓには、ボルト８０Ｓを介して固定板８２Ｓが固定されている。固定板８２Ｓと可動鉄心７２Ｓとの間には、摩擦部材８６Ｓの配置されたブレーキライニング８４Ｓが組み込まれている。ブレーキライニング８４Ｓは、電磁石コイル７４Ｓの非通電時に、スプリング（７６Ｓ）の付勢力によって可動鉄心７２Ｓと固定板８２Ｓとに強く挟持され、軸９０Ｓ（ひいては第２突出軸２１Ｓ）に対して制動力を付与可能である。また、ブレーキライニング８４Ｓは、電磁石コイル７４Ｓが通電状態とされると、可動鉄心７２Ｓが固定鉄心７０Ｓ側に引き寄せられることから、軸９０Ｓの制動を解放可能である。
【００３３】
すなわち、この第２制動機構３２Ｓも、電磁石コイル７４Ｓの非通電時に第２突出軸２１Ｓを制動し、電磁石コイル７４Ｓの通電時に第２突出軸２１Ｓの制動を解放するように構成された制動機構である。
【００３４】
なお、ドラム制動装置２４Ｓには、冷却ファンは、設けられていない。
【００３５】
次に、この巻き上げドラム装置ＤＤ１の作用を説明する。
【００３６】
巻き上げドラム１２のワイヤを巻き上げるには、ドラム駆動装置２４のモータ２８を稼働させ、モータ軸２８Ａを回転させる。なお、巻き上げが行われるときには、第１、第２制動機構３２、３２Ｓの電磁石コイル７４、７４Ｓはいずれも通電状態とされ、全ての軸の制動が解放された状態とされる。
【００３７】
モータ軸２８Ａが回転すると、第１減速機構３０の第１平行軸減速部４０のヘリカルピニオン４６およびヘリカルギヤ４８が回転し、該第１平行軸減速部４０にて初段減速が行われる。これにより、減速された回転が直交減速部４２のベベルピニオン５２に伝達され、該ベベルピニオン５２とベベルギヤ５４との噛合によりヘリカルピニオン５６が更に減速された速度で回転する。ヘリカルピニオン５６は、出力軸６８に組み込まれたヘリカルギヤ５８と噛合しているため、結局、出力軸６８は、モータ軸２８Ａの回転を３段減速した（減速比Ｒ１の）回転速度で回転する。
【００３８】
これにより、出力軸６８の中空部６８Ａに挿入され、出力軸６８と一体回転可能とされた第１突出軸２１が、該出力軸６８と同一の速度で回転する。第１突出軸２１が回転・駆動されることにより、巻き上げドラム１２によるワイヤの巻き上げが行われる。
【００３９】
巻き上げを中止するときには、モータ２８の稼働を中止する。モータ軸２８Ａの回転が停止した後、第１、第２制動機構３２、３２Ｓにて各軸を制動し、停止を維持する。
【００４０】
ワイヤを巻き上げドラム１２から巻き戻すときには、第１、第２制動機構３２、３２Ｓの電磁石コイル７４、７４Ｓへの通電を中止する。この結果、クレーンの吊り上げ物の自重により、巻き上げドラム１２は逆回転する。そして、適宜の位置で、第１制動機構３２および第２制動機構３２Ｓに制動指令を掛ける。なお、巻き戻しに当たっては、第１制動機構３２の制動指令、あるいはモータ２８の逆回転指令を併せて掛けるようにしてもよい。
【００４１】
巻き上げドラム１２のワイヤが巻き上げられたり、巻き戻されたりするときは、ドラム制動装置２４Ｓ側は、第２減速機構３０Ｓが第２突出軸２１Ｓの回転に伴って連れ廻る状態となる。つまり、クレーンの稼働は、基本的にドラム駆動装置２４側による駆動・制動操作によって行われる。ドラム制動装置２４Ｓの第２制動機構３２Ｓによる制動は、第２突出軸２１Ｓの停止が確実に維持されるように、いわゆるフェールセーフ用として機能する。このため、本実施形態においては、先の特許文献１のような「同期駆動」は、不要である。
【００４２】
一方、たとえフェールセーフ用であっても、緊急時にはドラム制動装置２４Ｓの第２制動機構３２Ｓのみで、巻き上げドラム１２の停止を維持する必要がある。しかし、巻き上げドラム１２に掛かる回転トルクは非常に強く、単純に第２突出軸２１Ｓに制動機構を設置しようとした場合には、大型の制動装置が必要となり、コストが大幅に上昇してしまうという問題が発生する。
【００４３】
本実施形態では、第２制動機構３２Ｓは、第２突出軸２１Ｓに直接組み込まれているのではなく、第２減速機構３０Ｓを介して（第２突出軸２１Ｓから見て増速機構を介して）組み込まれているため、第２減速機構３０Ｓの減速比Ｒ２の分、該第２制動機構３２Ｓの容量を小さくすることができ、第２制動機構３２Ｓをより小型化、低コスト化できる。
【００４４】
また、このような巻き上げドラム装置ＤＤ１は、用途や現場での使用態様等によって、さまざまな特性が要求される。例えば、巻き上げドラム１２の駆動および制動に関して、相対的に駆動性能がより強く要求される場合と、制動性能がより強く要求される場合とがある。また、装置全体のコンパクト性が強く要求される場合もあれば、装置の稼働に当たっての動力損失（燃費性、発熱性）がより強く懸念される場合もある。したがって、巻き上げドラム装置ＤＤ１の最適な設計は、当然、要求される内容によって、それぞれ異なったものとなる。
【００４５】
この場合に、例えば先の特許文献１のような、単一の巻き上げドラムを２つの駆動装置の同時駆動によって駆動する装置にあっては、「同期駆動」が必須となるため、各系統のモータや減速機構、あるいは制動機構等は、必然的に同一特性を有するものを採用せざるを得なくなり、上記要求に対する設計の自由度は、極めて小さなものとなっていた。
【００４６】
本実施形態では、第２突出軸２１Ｓ側のドラム制動装置２４Ｓは、基本的に、巻き上げドラム１２の制動を担うだけであるため、第１突出軸２１側のドラム駆動装置２４とは完全に独立して設計することができる。
【００４７】
設計例として、例えば、ドラム制動装置２４Ｓの第２減速機構３０Ｓの減速比ｒ２を、第１減速機構３０の減速比ｒ１よりも大きく設定することにより、（この実施形態のように、同一の減速比（Ｒ１＝Ｒ２）が設定されている場合と比較して）相対的により高い制動性能が得られるように構成することができる。第２減速機構３０Ｓの減速比ｒ２を、第１減速機構３０の減速比ｒ１よりも大きく設定する構成は、第２制動機構３２Ｓの容量を小さくして該第２制動機構３２Ｓをより小型化、低コスト化したい場合にも有効である。
【００４８】
逆に、第１減速機構３０の減速比ｒ１よりも第２減速機構３０Ｓの減速比ｒ２の方を小さく設定した場合には、（この実施形態のように、同一の減速比（Ｒ１＝Ｒ２）が設定されている場合と比較して）、装置の稼働に当たっての動力損失をより低減し、運転の効率性をより高めることができる。
【００４９】
ちなみに、ドラム制動装置２４Ｓの高効率性や、装置全体に対するコンパクト性が要求される場合には、ドラム駆動装置２４側とドラム制動装置２４Ｓ側の各減速機構の種類を異ならせ、第２減速機構そのものを、第１減速機構より高効率の減速構造としたり、より小型化が可能な減速構造としたりすることもできる。勿論、逆に、第１減速機構そのものを、第２減速機構より高効率の減速構造としたり、より小型化が可能な減速構造としたりすることもできる。
【００５０】
本実施形態の具体的作用の説明に戻る。
【００５１】
本実施形態においては、第１減速機構３０と第２減速機構３０Ｓを、全く同一の構成とすることにより、部品の種類を減じてトータルでの製造コストや在庫コストを低減している。
【００５２】
また、冷却ファンの組み込みを省略することによってもコストを低減している。すなわち、本実施形態の場合、ドラム制動装置２４Ｓの第２制動機構３２Ｓによる制動が行われるのは、クレーンの停止時のみである。したがって、ブレーキライニング８４Ｓの摩擦部材８６Ｓの滑りによる発熱は、殆どない。また、クレーンの稼働中は、第２制動機構３２Ｓによる制動は行われておらず、かつ、第２減速機構３０Ｓにはモータが連結されていない。したがって、第２減速機構３０Ｓは、無負荷に近い状態で単に連れ廻っているだけである。そのため、クレーンの稼働時の発熱も少ない。そこで、本実施形態では、ドラム制動装置２４Ｓの側は、冷却ファンの組み込みを省略し、その分、更なる低コスト化を図っているものである。尤も、冷却ファンを設けることを禁止するものではなく、ドラム制動装置２４Ｓの側にも冷却ファンを設けるようにしてもよい。
【００５３】
また、本実施形態においては、第１、第２突出軸２１、２１Ｓは、いずれも第１減速機構３０のテーパローラベアリング６２、６４、あるいは第２減速機構３０Ｓのテーパローラベアリング６２Ｓ、６４Ｓによって支持されている。そのため、第１突出軸２１、あるいは第２突出軸２１Ｓを支持するために別途のピローブロック等を用意する必要がない。したがって、この点でも低コスト化が実現できている。特に、第２減速機構３０Ｓは、必ず存在している構成要素であるため、第２減速機構３０Ｓの軸受を利用して第２突出軸２１Ｓを支持する構成は合理的である。
【００５４】
また、本実施形態においては、ドラム駆動装置２４の第１減速機構３０にも、また、ドラム制動装置２４Ｓの第２減速機構３０Ｓにも、直交減速部４２、４２Ｓが設けられている。これにより、ドラム駆動装置２４およびドラム制動装置２４Ｓの長手方向を、巻き上げドラム１２の回転軸心（第１、第２突出軸２１、２１Ｓの回転軸心）Ｏ１と直角の方向に延在させることができ、巻き上げドラム１２の軸方向における装置全体の長さを短縮することができている。
【００５５】
図５に、図１〜図４の巻き上げドラム装置ＤＤ１の変形例を示す。
【００５６】
この図５の例に係る巻き上げドラム装置ＤＤ２は、図１〜図４のドラム駆動装置２４の第１減速機構３０を、偏心揺動型の減速部１００と直交減速部１０２の組み合わせに係る第１減速機構１０３に置き換えたドラム駆動装置１０５を備えている。
【００５７】
すなわち、この巻き上げドラム装置ＤＤ２においては、モータ１０４のモータ軸１０４Ａは、偏心揺動型の減速部１００の入力軸１０６を兼ねている。入力軸１０６には、キー１０８を介して、偏心体１１０が組み込まれている。偏心体１１０は、外周が入力軸１０６の軸心Ｏ２に対して偏心している。偏心体１１０の外周には、ころ軸受１１２を介して外歯歯車１１４が揺動回転可能に組み込まれている。外歯歯車１１４は、内歯歯車１１６に内接噛合している。
【００５８】
内歯歯車１１６の内歯は、この例では、支持ピン１１８に回転自在に組み込まれたローラ部材１２０で構成されている。内歯歯車１１６の歯数（ローラ部材１２０の数）は、外歯歯車１１４の歯数よりも僅かだけ（この例では１だけ）多い。
【００５９】
一方、外歯歯車１１４には、貫通孔１２２が形成されている。この貫通孔１２２には、貫通ピン１２４（および該貫通ピン１２４に回転自在に組み込まれた摺動促進部材１２５）が、偏心体１１０の偏心量の２倍の大きさの隙間を有して遊嵌している。貫通ピン１２４は、偏心揺動型の減速部１００の出力軸１２６と一体化されたキャリヤフランジ１２８に圧入されている。
【００６０】
この偏心揺動型の減速部１００は、以上の構成を有し、入力軸１０６の回転によって外歯歯車１１４を揺動させ、該外歯歯車１１４の内歯歯車１１６に対する相対回転を貫通ピン１２４から取り出している。外歯歯車１１４は、入力軸１０６が１回回転する毎に、「外歯歯車１１４の歯数分の１」の減速比Ｒｅに相当する回転速度でゆっくりと自転するため、１段で大きな減速回転を、貫通ピン１２４およびキャリヤフランジ１２８から取り出すことができる。
【００６１】
この図５の第１減速機構１０３においては、当該偏心揺動型の減速部１００によって大きな減速比Ｒｅが得られている。したがって、後段のベベルピニオン１３０およびベベルギヤ１３２からなる直交減速部１０２の出力は、（平行軸減速部を介することなく）そのまま出力軸１３２に伝達される構成とされているものの、第１減速機構１０３の総減速比は、Ｒ３であり、第２減速機構３０Ｓ側の減速比Ｒ２より大きい（Ｒ３＞Ｒ２）。なお、図示はされていないが、本実施形態のドラム制動装置は先の実施形態と同じドラム制動装置２４Ｓとされている。
【００６２】
その他の構成は、基本的に先の図１〜図４の実施形態と同様であるため、同一の符号を用いることとし、重複説明を省略する。
【００６３】
図５に係る巻き上げドラム装置ＤＤ２にあっては、第２減速機構３０Ｓの減速比Ｒ２よりも大きな減速比Ｒ３が第１減速機構１０３で得られているため、第２減速機構３０Ｓの減速比Ｒ２と同一の減速比Ｒ１が与えられていた図１〜図４の構成と比べて、より巻き上げドラム１２の駆動トルクを高めることができる。換言するならば、同一の駆動トルクを得るには、より小さなモータに置き換えることができる。
【００６４】
また、偏心揺動型の減速部１００は、起動トルク（停止状態から回転を開始させるときのトルク）は大きいが、一度回転を始めると、高減速比でありながら、比較的小さな動力損失で回転を継続できるという特性がある。このため、先の実施形態よりも減速比が大きい上に、起動トルクが大きいという特性があることから、ドラム駆動装置２４の第１制動機構３２（図２参照）の負担をより大きく減じることができる（同じ制動容量ならば、より制動特性を高めることができる）。また、一度回転を始めると、高減速比でありながら比較的小さな動力損失で回転を継続できるという特性があることから、高減速比Ｒ３としたことによる運転時の効率の低下を極力抑えることができている。ただし、本実施形態の第１減速機構１０３は、先の実施形態の第１減速機構３０よりは損失が大きい。しかし、第２減速機構３０Ｓは、先の実施形態と同様の構成としており、本実施形態の第１減速機構１０３よりも損失が小さい。これにより、巻き上げドラム装置ＤＤ２全体としての損失の増大を抑えている。
【００６５】
さらに、第２減速機構３０Ｓの構成は、図１〜図４の第２減速機構３０Ｓの構成と同一であり、したがって、第２減速機構３０Ｓの動力の損失は、図１〜図４の例と同一のレベルに維持されている。このため、巻き上げドラム１２の駆動トルクが高められているにも拘わらず、連れ廻りロスを小さく維持した運転が可能である。
【００６６】
このように、図１〜図３の構成から、第１減速機構１０３の構成を異ならせるだけで、より駆動特性を高め、かつ駆動特性が高められているにも拘らず、連れ廻りトルクを低い状態に維持した巻き上げドラム装置ＤＤ２を得ることができる。
【００６７】
図６に、本発明のさらに他の実施形態を示す。
【００６８】
この図６に示される巻き上げドラム装置ＤＤ３のドラム駆動装置は、先の図５に示されたドラム駆動装置１０５と同一である。そして、該ドラム駆動装置１０５からモータ１０４を除いたものをドラム制動装置１０５Ｓとして採用している（各構成要素にもＳの符号を付している）。したがって、この図６における巻き上げドラム装置ＤＤ３のドラム駆動装置１０５の第１減速機構１０３の減速比および動力損失は、ドラム制動装置１０５Ｓの第２減速機構１０３Ｓの減速比および動力損失とそれぞれ同一である。したがって、先の実施形態と同一または類似する部分に、同一の符号を付すに止め、重複説明を省略する。
【００６９】
この実施形態によれば、第１減速機構１０３および第２減速機構１０３Ｓの双方において、小型で大きな減速比を得ることができることから、巻き上げドラム装置ＤＤ３全体の大きさを小さく維持しながら、ドラム駆動装置１０５およびドラム制動装置１０５Ｓの双方の制動機構３２、３２Ｓを小型化することができる。
【００７０】
なお、上記実施形態においては、ドラム駆動装置の第１減速機構とドラム制動装置の第２減速機構の減速比に関し、該減速比が同一の例（図１〜図４、図６の例）と、第１減速機構の減速比が第２減速機構の減速比よりも大きい例（図５の例）が示されていたが、既に述べたように、第２減速機構の減速比が第１減速機構の減速比よりも大きくなるように設定してもよい。これにより、ドラム制動装置の制動機構をより小型化することができる。なお、この場合、例えばドラム駆動装置側を図１の第１減速機構３０にして、ドラム制動装置側を図５の第１減速機構１０３とするというように、異なる減速機構としてもよいし、同じ減速機構で歯数を変えて減速比を異ならせてもよい。
【００７１】
また、上記実施形態においては、第１減速機構と第２減速機構の動力損失に関し、該動力損失が同一の例（図１〜図４、図６の例）と、第１減速機構の動力損失よりも第２減速機構の動力損失が小さい例（図５の例）が示されていたが、この点についても、第１減速機構の動力損失よりも第２減速機構の動力損失の方が大きくなるような設計とすることも可能である。例えば、立体駐車場のベースプレート昇降用の巻き上げドラムのように、稼動時間が少なく、かつ安全上、停止維持特性が重視されるような用途の場合には、第１減速機構の動力損失よりも第２減速機構の動力損失の方が大きくなるように設定した方が、特性上より有利な作用効果を得ることができる。
【００７２】
また、第１、第２減速機構の具体的構成、第１、第２減速機構の具体的構成も、上記例に限定されるものではなく、例えば、平行軸減速機構のみによって減速機構を構成してもよい。
【００７３】
また、上記実施形態においては、第１、第２突出軸は、双方とも第１、第２減速機構の軸受によって支持されるように構成していたが、一方のみ、あるいは双方とも、例えば専用のピローボックス等によって支持するようにしてもよい。
【００７４】
また、上記実施形態においては、巻き上げドラムの軸方向一方側の第１軸、軸方向他方側の第２軸とも、巻き上げドラムの外側に突出する軸（第１突出軸２４、第２突出軸２４Ｓ）が示されていた。しかし、上記第１軸、第２軸の一方または両方は、巻き上げドラムの内側に配置される構成であってもよい。換言するならば、ドラム駆動装置およびドラム制動装置の一方または両方の、一部または全部を、巻き上げドラムの内側に配置してもよい。すなわち、ドラム駆動装置側のみの一部または全部が巻き上げドラムの内側に配置される構成であったり、ドラム制動装置側のみの一部または全部が巻き上げドラムの内側に配置される構成であったり、ドラム駆動装置側およびドラム制動装置側の双方の一部または全部が巻き上げドラムの内側に配置される構成であってもよい。
【００７５】
本発明の用途は、クレーンや立体駐車場のベースプレートの昇降用の巻き上げドラムに限定されない。例えば、エレベーター昇降用の巻き上げドラム、あるいは船舶の錨の巻き上げドラム等にも適用可能である。したがって、本発明に係る巻き上げドラム装置によって巻き上げる対象も、ワイヤ、ロープ、鎖などがあり、特に限定されない。
【符号の説明】
【００７６】
ＤＤ１…巻き上げドラム装置
１２…巻き上げドラム
２１…第１突出軸（第１軸）
２１Ｓ…第２突出軸（第２軸）
２４…ドラム駆動装置
２４Ｓ…ドラム制動装置
２８…モータ（駆動源）
３０…第１減速機構
３０Ｓ…第２減速機構
３２…第１制動機構
３２Ｓ…第２制動機構
６２、６４…テーパローラベアリング
６８…出力軸
【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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