(57)【要約】【課題】  温度変化によっても滑り摩擦抵抗値の変化の少ないより信頼性と安全性の高い滑り摩擦抵抗機構を提供するにある。【解決手段】  当接側に露出した炭素繊維１９の駆動部側回転体１１との付勢当接は該１９の頂部との線圧力当接であり、多数線当接形態であり、これにより、オイル膜が細かく切断され且つ線当接という狭い範囲での作用となり、温度変化によるオイルの粘性変化の影響を少なくできるのである。特に低温域における高粘度状態となったオイルの影響を受け難い高品位の滑り摩擦抵抗機構を実現する。【選択図】図３
2005207587.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動側に連絡されて該駆動側の駆動力により回転する駆動側回転部と、荷重などの負荷が掛かる負荷側回転部と、この負荷側回転部あるいは前記駆動側回転部に設けられた、該負荷側回転部あるいは該駆動側回転部と当接する当接面が多数線当接形態である滑り摩擦抵抗材と、この滑り摩擦抵抗材を前記負荷側回転部あるいは前記駆動側回転部のいずれかに付勢力により常時押し付けておくための押し付け付勢手段とからなり、前記負荷が使用上限荷重以内では前記負荷側回転部は前記駆動側回転部と一体となって駆動回転し、前記負荷が前記使用上限荷重以上になると前記駆動側回転部が空転状態となって前記駆動側に前記使用上限荷重以上の負荷が掛からないように動作することを特徴とする滑り摩擦抵抗機構。
【請求項２】
滑り摩擦抵抗部にオイルを介在させる湿式においては、該線当接部位が駆動側回転部あるいは負荷側回転部に圧当接している状態では該線当接部位はオイル膜が形成され難い細線部位であることを特徴と請求項１記載の滑り摩擦抵抗機構。
【請求項３】
駆動側に連絡されて該駆動側の駆動力により回転する駆動側回転部と、荷重などの負荷が掛かる負荷側回転部と、この負荷側回転部あるいは前記駆動側回転部に設けられた摩擦材からなる滑り摩擦抵抗材と、この滑り摩擦抵抗材を前記負荷側回転部あるいは前記駆動側回転部のいずれかに付勢力により常時押し付けておくための押し付け付勢手段と、前記押し付け付勢手段の付勢力を温度が上がった場合は強めて行き且つ温度が下がった場合には弱めて行くようにする熱膨張係数の大きい部品や形状記憶部品などからなる付勢力調節手段とからなることを特徴とする滑り摩擦抵抗機構。
【請求項４】
駆動側に連絡されて該駆動側の駆動力により回転する駆動側回転部と、荷重などの負荷が掛かる負荷側回転部と、この負荷側回転部あるいは前記駆動側回転部に設けられた摩擦材からなる滑り摩擦抵抗材と、この滑り摩擦抵抗材を前記負荷側回転部あるいは前記駆動側回転部のいずれかに付勢力により常時押し付けておくための押し付け付勢手段と、温度の下がったオイルの温度を上昇させるための暖房手段とからなることを特徴とする滑り摩擦抵抗機構。
【請求項５】
滑り摩擦抵抗材が負荷側回転部側に固定され、前記滑り摩擦抵抗材の滑り摩擦面と駆動側回転部とが滑り摩擦当接され、前記駆動側回転部による冷却作用が直接前記滑り摩擦抵抗材の前記滑り摩擦面に作用するようにしたことを特徴とする請求項１、２、３、４いずれか記載の滑り摩擦抵抗機構。
【請求項６】
請求項１、２、３、４、５いずれか記載の滑り摩擦抵抗機構と、巻上げ動作時には前記滑り摩擦抵抗機構と一体となって回転し、停止時にはブレーキが働き荷重を保持する状態となり、巻下げ動作時には荷重に応じたブレーキを働かせながら吊荷などの荷重物が降下等するように動作するメカニカルブレーキ機構とからなることを特徴とするメカニカルブレーキ機構付滑り摩擦抵抗機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に荷揚げ装置などの使用上限荷重（滑り摩擦抵抗値）を越えた荷重量などの負荷が掛かった場合に、所定範囲の滑り摩擦抵抗値を維持しながら滑り摩擦抵抗回転をして使用上限荷重以上の負荷が駆動部などに掛からないようにして装置を保護しかつ荷の落下等の危険を防止する滑り摩擦抵抗機構およびメカニカルブレーキ機構付滑り摩擦抵抗機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の荷揚げ装置の滑り摩擦抵抗機構は、駆動側あるいは負荷側に直結した金属支持板と、この金属支持板に皿羽等により付勢押し付けられて駆動部の駆動力を負荷側（荷揚げ側）に伝達し且つ使用上限荷重を越える負荷が掛かった場合に、所定範囲の滑り摩擦抵抗値を維持したまま滑り摩擦抵抗回転して使用上限荷重以上の負荷が駆動側等に掛からないようにするための金属支持板に当接される滑り摩擦抵抗材を備えてなる負荷側にあるいは駆動側に直結した摩擦材押し付け部とから構成されている。
滑り摩擦抵抗材には紙製部材と合成樹脂製部材を混在させて加熱加圧成形してなるもの、金属粒材や金属粉材と合成樹脂製部材を混在させて加熱加圧成形してなるもの、耐熱性繊維織り材に合成樹脂製部材を混在させたり含浸させて加熱加圧成形してなるものなどが用いられている。
その多くは摩擦抵抗材の耐磨耗性の向上、焼き付け防止のための冷却向上などのために滑り摩擦抵抗材と金属支持板との間にオイルを介在させる湿式が用いられる。
【０００３】
前記従来技術は次ぎに述べるような欠点があった。
（１）温度により介在させたオイルの粘性などの特性が変化することを主な原因として、滑り摩擦抵抗値が温度により変化するという欠点がある。
具体的には図４に示すように使用上限荷重（滑り摩擦抵抗値）を１５００キログラム（標準温度２０度〜３０度）としたものにおいては、従来技術の最も良い特性を持つ（Ｃ）のものでは油温−２５度の低温での滑り摩擦抵抗値は１７００キログラムであり、油温６０度の高温での滑り抵抗値は１５００キログラムである。
低温域での滑り摩擦抵抗値の上昇変化が著しいことが分かる。
滑り摩擦抵抗値の上昇変化は低下変化よりも装置の安全性にとって極めて深刻で重大な問題である。なぜなら、滑り摩擦抵抗値の低下変化は使用上限界負荷重量以下で動作することであるので作業性に影響を与えることはあっても安全性には影響を与えることはないが、滑り摩擦抵抗値の上昇変化は超過荷重を吊り上げてしまう可能性があり、過大負荷による荷揚げ装置の損傷や破損を生じさせるという問題がある。
すなわち、荷揚げ装置等においては、低温域での滑り摩擦抵抗値の安定化が重大な技術課題となっているのである。
従来、この技術課題を解決するために荷揚装置をより堅固にすることや、介在させたオイルの高性能化がなされてきたが、いずれも装置のコストを増大させるものであった。
滑り摩擦抵抗値の上昇変化は、低温ではオイルの粘性が強くなり結果滑り摩擦抵抗が増大するためである。
このようなオイルの粘性変化による滑り摩擦抵抗値の変化は、従来の滑り摩擦抵抗材と金属支持板の当接が広い面での当接であるため、金属支持板と滑り摩擦抵抗材の間に広いオイル薄膜層が形成され介在している状態が常に維持され、特に低温環境でのオイル粘性が高い状態においては滑り摩擦抵抗値を著しく高くするものである。
高速回転で当接を繰り返す自動車のクラッチなどと違い、滑り摩擦抵抗機構は通常使用時には滑り回転が起こらず使用上限荷重以上の負荷が掛かったときのみ滑り摩擦抵抗値を維持したまま低速で滑り摩擦抵抗回転するので、低温域でのオイルは冷却機能、滑り機能材ではなく主に抵抗増強機能材として機能している。
また、このような滑り摩擦抵抗値の温度による変化はオイルの粘性変化が主な原因であるが、これ以外にも滑り摩擦抵抗材そのものが温度の変化により固くなったり柔らかくなったりすることによるもの、温度低下による皿羽の付勢力の変化などの要因も考えられるので、オイルを介在させない乾式でも温度変化による滑り摩擦抵抗値の変化が生じる欠点がある。
（２）前記した従来技術の滑り摩擦抵抗機構と「巻上げ動作時には前記滑り摩擦抵抗機構と一体となって回転し、停止時にはブレーキが働き荷重を保持する状態となり、巻下げ動作時には荷重に応じたネジの緩み締まりの交互動作により荷重に応じたブレーキを働かせながら、吊荷などの荷重物が降下等するように動作するブレーキ機構」（以下「メカニカルブレーキ」という。）を備えてなる荷揚装置においては、−２０度Ｃなどの冷間状態で滑り摩擦抵抗機構が作動した場合にはその摩擦抵抗が著しく大きくなっているので初期トルク＝滑り出しに必要なトルク（初期ピーク）が著しく大きくなる。このため、ブレーキ機構のネジが強く締まることになり、ネジの開放トルクが滑り摩擦抵抗機構のスリップトルクを上回る危険性があり、モータによるネジの開放ができないロック状態となり、結果荷の巻下げ動作が不能になる問題が生じる。
これを回避するためにネジのリード角を大きく取ってネジを開放し易くしなければならない。
具体的に説明すると、
常温時では冷間時のような初期トルク（初期ピーク）が著しく大きくなるような現象が生じないので、ネジのリード角を大きく取ってネジを開放し易くする必要が無く、例えば制動力を１トン（定格荷重）とすることができる。
冷間時では初期トルク（初期ピーク）が著しく大きくなる現象が生じるので、ネジのリード角を大きく取ってネジを開放し易くするために、例えば制動力を０．８トン（定格荷重より２０パーセント低下）させなければならない。
すなわち、制動力を冷間時の摩擦特性を考慮したものに設定するために、常温時の摩擦特性を考慮した場合よりも１０パーセント〜２０パーセント程度制動力を低下させた装置となってしまうという欠点があった。
さらに、冷間時で低下させてしまった制動力を補完するために、モータ側ブレーキの制動力をアップさせなければならなかった。
【特許文献１】特になし。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は以上のような従来技術の欠点に鑑み、温度変化によっても滑り摩擦抵抗値の変化の少ないより信頼性と安全性の高い滑り摩擦抵抗機構を提供することを目的としている。
また、本発明の他の目的は、冷間時における制動力を低下させることなく冷間時においても常温時と略同じ制動力で安全に動作するメカニカルブレーキ動作を実現したメカニカルブレーキ機構付滑り摩擦抵抗機構を提供することを目的としている。
【０００５】
本発明の前記ならびのそのほかの目的と新規な特徴は次の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、より完全に明らかになるであろう。
ただし、図面はもっぱら解説のためであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明は次のような構成となっている。
＜請求項１記載の発明＞
駆動側に連絡されて該駆動側の駆動力により回転する駆動側回転部と、荷重などの負荷が掛かる負荷側回転部と、この負荷側回転部あるいは前記駆動側回転部に設けられた、該負荷側回転部あるいは該駆動側回転部と当接する当接面が多数線当接形態である滑り摩擦抵抗材と、この滑り摩擦抵抗材を前記負荷側回転部あるいは前記駆動側回転部のいずれかに付勢力により常時押し付けておくための押し付け付勢手段とからなり、前記負荷が使用上限荷重以内では前記負荷側回転部は前記駆動側回転部と一体となって駆動回転し、前記負荷が前記使用上限荷重以上になると前記駆動側回転部が空転状態となって前記駆動側に前記使用上限荷重以上の負荷が掛からないように動作する滑り摩擦抵抗機構を構成している。
＜請求項２記載の発明＞
請求項１記載の発明の構成において、滑り摩擦抵抗部にオイルを介在させる湿式においては、該線当接部位が駆動側回転部あるいは負荷側回転部に圧当接している状態では該線当接部位はオイル膜が形成され難い細線部位である滑り摩擦抵抗機構を構成している。
＜請求項３記載の発明＞
駆動側に連絡されて該駆動側の駆動力により回転する駆動側回転部と、荷重などの負荷が掛かる負荷側回転部と、この負荷側回転部あるいは前記駆動側回転部に設けられた摩擦材からなる滑り摩擦抵抗材と、この滑り摩擦抵抗材を前記負荷側回転部あるいは前記駆動側回転部のいずれかに付勢力により常時押し付けておくための押し付け付勢手段と、前記押し付け付勢手段の付勢力を温度が上がった場合は強めて行き且つ温度が下がった場合には弱めて行くようにする熱膨張係数の大きい部品や形状記憶部品などからなる付勢力調節手段とで滑り摩擦抵抗機構を構成している。
＜請求項４記載の発明＞
駆動側に連絡されて該駆動側の駆動力により回転する駆動側回転部と、荷重などの負荷が掛かる負荷側回転部と、この負荷側回転部あるいは前記駆動側回転部に設けられた摩擦材からなる滑り摩擦抵抗材と、この滑り摩擦抵抗材を前記負荷側回転部あるいは前記駆動側回転部のいずれかに付勢力により常時押し付けておくための押し付け付勢手段と、温度の下がったオイルの温度を上昇させるための暖房手段とで滑り摩擦抵抗機構を構成している。
＜請求項５記載の発明＞
請求項１、２、３、４いずれか記載の発明の構成において、滑り摩擦抵抗材が負荷側回転部側に固定され、前記滑り摩擦抵抗材の滑り摩擦面と駆動側回転部とが滑り摩擦当接され、前記駆動側回転部による冷却作用が直接前記滑り摩擦抵抗材の前記滑り摩擦面に作用するようにした滑り摩擦抵抗機構を構成している。
＜請求項６記載の発明＞
請求項１、２、３、４、５いずれか記載の滑り摩擦抵抗機構と、巻上げ動作時には前記滑り摩擦抵抗機構と一体となって回転し、停止時にはブレーキが働き荷重を保持する状態となり、巻下げ動作時には荷重に応じたブレーキを働かせながら吊荷などの荷重物が降下等するように動作するメカニカルブレーキ機構とでメカニカルブレーキ機構付滑り摩擦抵抗機構を構成している。
【発明の効果】
【０００７】
以上の説明から明らかなように、本発明にあっては次に列挙する効果が得られる。
【０００８】
＜請求項１記載の発明の効果＞
滑り摩擦抵抗材の当接面を多数線当接形態としたものであるので、オイル膜が細かく切断され且つ線当接という狭い範囲での作用となり、温度変化によるオイルの粘性変化の影響を少なくできる、特に低温域で高粘度状態となって抵抗増強材として機能するオイルの影響を受け難い高品位の滑り摩擦抵抗機構を実現するという効果を得ることができる。
実験例によると、摩擦抵抗材が極細炭素繊維を多数本並べてなる縦糸群と横糸群を織り形成した当接面が繊維形態で露出して凸凹を形成してなる格子状編み込み形態の炭素繊維摩擦材であり、この炭素繊維摩擦材の前記横糸群および縦糸群のそれぞれの糸（糸径：７μｍ）の頂点部位が線当接部位となるものでは、常温（２０度〜３０度）で使用上限荷重１５００キログラムとしたものにおいては、−２５度の低温時には１５５０キログラムで滑り摩擦抵抗回転が起こり、６０度の高温時には１４００キログラムで滑り摩擦抵抗回転が起こる。
これに対して紙製部材と熱硬化性樹脂部材を混在して加熱加圧形成してなる最も優れた滑り摩擦抵抗部材従来品（Ｃ）においては、常温（２０度〜３０度）で使用上限荷重１５００キログラムとしたものにおいては、−２５度の低温時には１７００キログラムで滑り摩擦抵抗回転が起こり、６０度の高温時には１５００キログラムで滑り摩擦抵抗回転が起こる。
本発明技術が低温での差が５０キログラムであるのに対して従来技術は２００キログラムであり、本発明が低温域で大幅な改善を実現して、高品位で安全性の高い装置を実現するものであることは明らかである。
また、オイルを暖房して低温域での滑り摩擦抵抗値の増大幅を軽減する方法や、熱膨張率の高い部品により温度の変化に伴い押し付け付勢手段の押し付け力を調節して温度の変化による滑り摩擦抵抗値の増減幅を軽減する方法を、当接面を多数線当接形態とした滑り摩擦抵抗材を使用することにより、特に低温域での温度差による滑り摩擦抵抗値の変化を小さくできるので、前記各方法を従来技術で実現しようとした場合に比べて、小型、低コストで実現するという効果を得ることができる。
また、メカニカルブレーキ機構を設けた装置においては、冷間時と常温時の滑り摩擦抵抗が略同じであるので、冷間時の制動力を下げることなく冷間時〜常温時の使用において略同じ制動力を安全に発揮する荷揚装置等を実現するという効果を得ることができる。
＜請求項２記載の発明の効果＞
前記請求項１記載の発明と同様な効果を得ることができるとともに、当接部位をオイル膜が形成され難い細線部位に形成してなるものであるので、よりオイルの粘性変化による影響を受けないものを実現するという効果を得ることできる。
＜請求項３記載の発明の効果＞
押し付け付勢手段の付勢力を温度が上がった場合は強めて行き且つ温度が下がった場合には弱めて行くようにする付勢力調節手段を設けてなるので、温度変化で引き起こされる付勢力の弱まりや強まりによる滑り摩擦抵抗の変化を、付勢力を強めるあるいは弱めることにより少なくできるという効果を得ることができる。
＜請求項４記載の発明の効果＞
温度の下がったオイルの温度を上昇させるための暖房手段を設けたものであるので、寒冷地などの低温状態においてオイルの温度変化を小さいものにでき、結果、滑り摩擦抵抗値の変化の少ない高品位な滑り摩擦抵抗機構を実現するという効果を得ることができる。
＜請求項５記載の発明の効果＞
＜１＞従来技術においては滑り摩擦抵抗材は駆動側回転部に固定されていた。この構造においてオイルに漬かって該オイルにより冷却される駆動側回転部１１の冷却作用は、滑り摩擦抵抗材１５ａの固定面（裏側）を経て負荷側回転部（受盤１２）と滑り摩擦当接する滑り摩擦抵抗材の滑り摩擦面（表面）を冷却するように作用する。
また、一般的な構成においては駆動側回転部は容積と当接側面積が大きく、負荷側回転部（受盤１２）は容積と当接側面積が小さいので、熱放熱効率（冷却効率）は駆動側回転部の方が高いのであるが、滑り摩擦動作時にはその摩擦により負荷側回転部が熱くなり、その熱は断熱材である滑り摩擦抵抗材を経て駆動側回転部に伝わる構造であり、温度が下がり難く高い温度での動作となっているものである。
すなわち、前述した従来の構造においては、全体として滑り摩擦抵抗面とその当接受側の冷却効率が悪く冷却し難く温度が高くなり、これにより滑り摩擦抵抗面の温度が高くなると、摩擦力が弱まり大きな制動力の低下を招くという問題を生ずるものである。
＜２＞これに対して、本請求項の発明の構成においては、冷却された駆動側回転部の当接面と滑り摩擦抵抗材の滑り摩擦面とが直接に当接する構造であり、滑り摩擦動作により発生する摩擦熱がオイルで冷却され且つ放熱効率が高い駆動側回転部により直接に冷却されることにより、従来技術より低い温度での滑り摩擦抵抗動作が得られるので、摩擦力の弱まりの少なく制動力の低の下小さい装置を実現するという効果を得るものである。
＜請求項６記載の発明の効果＞
請求項１〜４に記載の滑り摩擦抵抗機構はマイナス２０度Ｃというような冷間時において常温時（２５度Ｃ）と変わらない滑り抵抗を実現するものであるので、この滑り摩擦抵抗機構とメカニカルブレーキ機構とを組合せてなるメカニカルブレーキ機構付滑り摩擦抵抗機構を構成することにより、冷間時の制動力を下げることなく冷間時〜常温時の使用において略同じ制動力を安全に発揮する荷揚装置等を実現するという効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面に示す発明を実施するための最良の形態により、本発明を詳細に説明する。
【００１０】
図１ないし図４、図１２に示す本発明を実施するための最良の第１の実施の形態において１は荷揚げ装置であって、この荷揚げ装置１はモータなどの駆動部２と、この駆動部２に回転駆動される該２に直結した回転軸３と、この回転軸３に形成された小歯車部４と、この小歯車部４により回転動作させられる滑り摩擦抵抗機構部５と、この滑り摩擦抵抗機構部５を貫く回転軸６と、この回転軸６に形成された小歯車部７と、この小歯車部７により回転させられる回転軸３上に該３からフリーに設けられたロードギヤ−８と、このロードギヤ−８と一体化されて回転軸３上に設けられた荷揚げチェーン９を巻き上げるロードシーブ１０とからなっている。
【００１１】
滑り摩擦抵抗機構部５は、駆動側である小歯車部４に噛合う大歯車であり且つ回転軸６に回転フリーに軸支されてなる駆動側回転部１１と、回転軸６と一体的に回転し駆動部側回転部１１を挟持するように設けられた荷重負荷が掛かる受盤１２、１３からなる負荷側回転部１４と、受盤１２、１３に接着されて設けられた、駆動側回転部１１と当接する当接面が多数線当接形態である略バナナ形状の３枚の滑り摩擦抵抗材１５ａ、１５ｂ、１５ｃと、この滑り摩擦抵抗材１５ａ、１５ｂ、１５ｃを駆動側回転部１１に付勢力により常時付勢押し付けておくための、皿バネや波型リングバネなどからなる押し付け付勢手段１６ａ、１６ｂとからなっている。
滑り摩擦抵抗材１５ａ、１５ｂ、１５ｃは両面をブラストした薄金属受盤１８に接着されて、その薄金属受盤１８が負荷側回転部１４に接着剤２５により接着固定されている。
付勢手段支持金具１７ａ、１７ｂは押し付け付勢手段１６ａ、１６ｂを所定の付勢力に支持する金具である。
【００１２】
当接面が多数線当接形態である滑り摩擦抵抗材１５ａ、１５ｂ、１５ｃはより詳しくは次のようになっている。
７μｍの炭素繊維１９を数ミリ幅程度に密接に並べた横糸群２０と縦糸群２１を図２に示すようにクロス網して炭素繊維クロス布２２を形成し、この炭素繊維クロス布２２の裏側に熱硬化樹脂２３を塗布して加熱加圧して表面に炭素繊維一本一本が露出して細かい線状凸凹を形成してなる炭素繊維摩擦材シートを形成し、所定のバナナ形態に裁断して滑り摩擦抵抗材１５ａ、１５ｂ、１５ｃを形成している。
図３に示すように、表側＝当接側に露出した炭素繊維１９の駆動部側回転体１１との付勢当接は該１９の頂部との線圧力当接であり、多数線当接形態としたものである。
これにより、オイル膜が細かく切断され且つ線当接という狭い範囲での作用となり、温度変化によるオイルの粘性変化の影響を少なくできるのである。特に低温域における高粘度状態となったオイルの抵抗増強機能の影響を受け難い高品位の滑り摩擦抵抗機構を実現する。
また、線当接部位の向きによっては、はオイルの掻き取り部として機能して、掻き取ったオイルは線当接部位間の凹部に主に滞在させ線当接部位のオイル膜を薄くして粘性の影響を弱め、あるいは線当接部位のオイル膜を薄くしたことによって駆動側回転部あるいは負荷側回転部との直接の接触部位を多くして、高粘度状態となったオイルの影響を受け難い高品位の滑り摩擦抵抗機構を実現する。
【００１３】
図４に示す実験例について説明する。
摩擦抵抗材は、極細炭素繊維を多数本当接並べてなる縦糸群と横糸群を織り形成した当接面が繊維形態が露出して凸凹を形成してなる格子状編み込み形態の炭素繊維摩擦材であり、この炭素繊維摩擦材の前記横糸群および縦糸群のそれぞれの糸（糸径：７μｍ）の頂点部位が、付勢圧力下での滑り摩擦抵抗擦れ状態でも潰れたり型崩れしない強度の線当接部位となるものである。
実験機種は１０００キログラムの電気チェーンブロック（チェーン巻上げ式荷揚げ装置）である。
この装置の場合１０００キログラムが規定荷重量であり、使用上限荷重が１５００キログラムである。
滑り摩擦抵抗材サンプルは次のようなものである。
（本発明技術のもの）    （発）炭素繊維クロス
（従来品）              （Ａ）紙質
（従来品）              （Ｂ）紙質
（従来品）              （Ｃ）紙質
（従来品）              （Ｄ）金属系
（従来品）              （Ｅ）グラファイト系（錬成物）
（従来品）              （Ｆ）紙質
滑り摩擦抵抗回転が発生する荷重はつぎのようになる。（常温（２０度〜３０度）で使用上限荷重１５００キログラム）
−２５度        常温        ６０度
（発）      １５５０      １５００      １４００
（従）      １７５０      １５００      １３００
（Ａ）      １８５０      １５００      １４５０
（Ｂ）      １８００      １５００      １５００
（Ｃ）      １７００      １５００      １５００
（Ｄ）      １７００      １５００      １４００
（Ｅ）      ２２００      １５００      １４００
（油特性  動粘度  ２６０ミリ平方／秒  （４０度））
（発）は、常温（２０度〜３０度）で使用上限荷重１５００キログラムとしたものにおいては、−２５度の低温時には１５５０キログラムで滑り摩擦抵抗回転が起こり、６０度の高温時には１４００キログラムで滑り摩擦抵抗回転が起こる。
これに対して紙製部材と熱硬化性樹脂部材を混在して加熱加圧形成してなる従来技術で最も優れた滑り摩擦抵抗部材（Ｃ）においては、常温（２０度〜３０度）で使用上限荷重１５００キログラムとしたものにおいては、−２５度の低温時には１７００キログラムで滑り摩擦抵抗回転が起こり、６０度の高温時には１５００キログラムで滑り摩擦抵抗回転が起こる。
本発明技術が低温での差が５０キログラムであるのに対して従来技術は２００キログラムであり、本発明の技術は低温域で大幅な改善を実現して、高品位で安全性の高い装置を実現するものである。
【００１４】
暖房手段２９は温度センサー３０で検出した温度が例えば０度以下になった場合にオイルを温めるものである。
滑り摩擦抵抗材１５ａと組み合わせることにより、より低温時での滑り摩擦抵抗値の変化を少ないものにできる。
また、従来技術ではオイルの温度を上るためには大きな電力と強いヒータ設備が必要であったが、滑り摩擦抵抗材１５ａなどの線当接形態の滑り摩擦抵抗材を用いることにより低温域での滑り摩擦抵抗値の変化を従来技術の２００キログラムから５０キログラムに大幅に改善しているので、滑り摩擦抵抗材１５ａの使用により、オイルの温度を上げる電力を省電力にでき且つヒータ設備を軽微なものにでき、全体としてコストを安価にできる。
【００１５】
付勢手段支持金具１７ａおよび１７ｂあるいはいずれか一方を、押し付け付勢手段１６ａ、１６ｂの付勢力を温度が上がった場合は強めて行き且つ温度が下がった場合には弱めて行くようにする、他の構成部材より熱膨張係数の大きい部材からなる付勢力調節手段とするのもよい。
温度が上昇すると膨張して押し付け付勢手段の押さえ力を増加させ、温度が下降すると押し付け付勢手段の押さえ力を減少させる。この押さえ力の上昇・減少を温度の変化に伴い滑らかに行うことができる。
また、従来技術では温度差による滑り摩擦抵抗値の変化が大変大きいものであったため、熱膨張係数が大変大きく且つ大型の付勢力調節手段を持ちいらなければならならず装置が大型でコスト高となる欠点があったが、滑り摩擦抵抗材１５ａなどの線当接形態の滑り摩擦抵抗材を用いることにより低温域での滑り摩擦抵抗値の変化を従来技術の２００キログラムから５０キログラムに示すように大幅に改善しているので、線当接形態の滑り摩擦抵抗材１５ａなどの使用により、付勢力調節手段を小型にできるという効果を得ることができる。
【００１６】
図１２は、
（負荷側摩擦構造：発明構造）滑り摩擦抵抗材１５ａ、１５ｂ、１５ｃが負荷側回転部側（受盤１２、１３）に固定され、滑り摩擦抵抗材１５ａ、１５ｂ、１５ｃの滑り摩擦面と駆動側回転部１１とが滑り摩擦当接され、駆動側回転部１１による冷却作用が直接滑り摩擦抵抗材１５ａ、１５ｂ、１５ｃの滑り摩擦面に作用するようにした構成と、
（駆動側摩擦構造：従来構造）滑り摩擦抵抗材１５ａ、１５ｂ、１５ｃを駆動側回転部１１に固定された構成とのスリップトルク（滑り回転が起こる荷重値）を比較するグラフである。
（比較条件）
駆動側回転部１１：刃先直径１５０ｍｍ  Ｓ４５Ｃ製
受盤１２、１３：直径１１５ｍｍ  Ｓ４５Ｃ製
定格荷重：１０００ｋｇ
摩擦材の面圧：３ＭＰａ
回転速度：１８０ｒｐｍ
円滑油：省エネルギー型工業用ギヤ油２６０
滑り摩擦条件：３０秒間強制滑り摩擦回転
（比較）
スリップトルクは負荷側摩擦構造（発明構造）が駆動側摩擦構造（従来構造）よりも常に１３０ｋｇｆ程度高い値を示しており、スリップトルクの低下が極めて小さい良好な性能を実現している。
（検討）
このような著しい効果を実現する理由は次のようなところにある。
駆動側摩擦構造（従来構造）においては、オイルに漬かって該オイルにより冷却される駆動側回転部１１の冷却作用は、滑り摩擦抵抗材１５ａの固定面（裏側）を経て負荷側回転部（受盤１２）と滑り摩擦当接する滑り摩擦抵抗材の滑り摩擦面（表面）を冷却するように作用する。
また、一般的な構成においては駆動側回転部は容積と当接側面積が大きく、負荷側回転部（受盤１２）は容積と当接側面積が小さいので、熱放熱効率（冷却効率）は駆動側回転部の方が高いのであるが、滑り摩擦動作時にはその摩擦により負荷側回転部が熱くなり、その熱は断熱材である滑り摩擦抵抗材を経て駆動側回転部に伝わる構造であり、温度が下がり難く高い温度での動作となっているものである。
すなわち、全体として滑り摩擦抵抗面とその当接受側の冷却効率が悪く、冷却し難く温度が高くなる構造であり、これにより滑り摩擦抵抗面の温度が高くなると、摩擦力が弱まり大きな制動力の低下を招くという問題を生ずるものである。
これに対して負荷側摩擦構造（発明構造）においては、冷却された駆動側回転部の当接面と滑り摩擦抵抗材の滑り摩擦面とが直接に当接する構造であり、滑り摩擦動作により発生する摩擦熱がオイルで冷却され且つ放熱効率が高い駆動側回転部により直接に冷却されることにより、従来技術より低い温度での滑り摩擦抵抗動作が得られるので摩擦力の弱まり（低下）の小さい滑り摩擦抵抗機構を実現している。
【００１７】
（発明を実施するための異なる形態）
次に、図５ないし図１１に示す本発明を実施するための異なる形態について説明する。なお、これら本発明を実施するための異なる形態の説明に当たって、本発明を実施するための最良の第１の実施の形態と同一構成部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００１８】
図５および図６に示す本発明を実施するための最良の第２の実施の形態において前記本発明を実施するための最良の第１の実施の形態と主に異なる点は、滑り摩擦抵抗材を炭素繊維１９を一方向に並べ密接した状態で裏面に熱硬化樹脂２３を塗布、含浸等し加熱加圧して炭素繊維摩擦材シートを形成し、この炭素繊維摩擦材シートを裁断して小チップ２７を作成し、この小チップ２７を繊維方向が交互になるように並べ接着しあるいは熱硬化樹脂で一体化して滑り摩擦抵抗材２８ａ、２８ｂ、２８ｃを形成した点にある。
このような形態でも前記第１の実施の形態と同じような効果を得ることができる。
【００１９】
図７に示す本発明を実施するための最良の第３の実施の形態において前記本発明を実施するための最良の第１の実施の形態と主に異なる点は、滑り摩擦抵抗材を炭素繊維１９を一方向に並べ密接した状態で裏面に熱硬化樹脂２３を塗布、含浸等し加熱加圧して炭素繊維摩擦材シートを、炭素繊維１９が横向きになるように裁断してなる滑り摩擦抵抗材３０を形成した点にある。
炭素繊維１９の向きが縦向き、斜め向きとするのもよい。
【００２０】
図８に示す本発明を実施するための最良の第４の実施の形態において前記本発明を実施するための最良の第１の実施の形態と主に異なる点は、滑り摩擦抵抗材を炭素繊維１９を一方向に並べ密接した状態で裏面に熱硬化樹脂２３を塗布、含浸等し加熱加圧して炭素繊維摩擦材シートを、炭素繊維１９が縦向きになるように裁断して略小判型の滑り摩擦抵抗材３２を形成した点にある。
滑り摩擦抵抗材３２多数枚を薄金属受盤１８に炭素繊維１９方向が縦向きで放射状に接着固定して使用する。
【００２１】
図９に示す本発明を実施するための最良の第５の実施の形態において前記本発明を実施するための最良の第１の実施の形態と主に異なる点は、滑り摩擦抵抗材を微細炭素繊維３４に熱硬化樹脂２３を含浸させ、当接面が線凸凹が形成されるようにした金型により加熱加圧して、当接面が多数の線凸凹形態である滑り摩擦抵抗材３５を形成した点にある。３６は線当接部位。
【００２２】
図１０に示す本発明を実施するための最良の第６の実施の形態において前記本発明を実施するための最良の第１の実施の形態と主に異なる点は、滑り摩擦抵抗機構部の付勢手段支持金具を押し付け付勢手段１６ａ、１６ｂの付勢力を温度が上がった場合には膨張して押し強めて行く形状記憶合金体からなる付勢力調節手段３８と、温度が下がった場合には収縮して引き弱めて行くようにする形状記憶合金体からなる付勢力調節手段３９を設けてなる滑り摩擦抵抗機構部４０を形成した点にある。
例えば、温度が０度以下になった場合には付勢力調節手段３９が付勢方向に対して収縮し縦方向に対して膨張して付勢方向に対して短い形状に形状変化して、押し付け付勢手段１６ａ、１６ｂの付勢力を弱め、高温時の滑り摩擦抵抗値の上昇を抑えるように動作する。（図中Ｂ）
温度が５０度以上になった場合には付勢力調節手段３８は縦方向に対して収縮し付勢方向に膨張して長くなって押し付け付勢手段１６ａ、１６ｂを押しその付勢力を強めて、高温時の滑り摩擦抵抗値の低下を抑えるように動作する。（図中Ｃ）
このような滑り摩擦抵抗機構部４０と滑り摩擦抵抗材１５ａとの組み合わせにより、より滑り摩擦抵抗値の変化の少ない高信頼、高品位の装置を実現する。
【００２３】
図１１に示す本発明を実施するための最良の第７の実施の形態において前記本発明を実施するための最良の第１の実施の形態と主に異なる点は、滑り摩擦抵抗機構部の付勢手段支持金具を押し付け付勢手段１６ａ、１６ｂの付勢力を温度が上がった場合には膨張して押し強めて行く形状記憶合金体からなる付勢力調節手段４５ａ、４５ｂと、温度が下がった場合には収縮して引き弱めて行くようにする形状記憶合金体からなる付勢力調節手段４４ａ、４４ｂを設けてなる滑り摩擦抵抗機構部４６を形成した点にある。
温度が０度以下になった場合には付勢力調節手段４４ａが付勢方向に対して収縮し縦方向に対して膨張して（図中Ｂ）付勢方向に対して短い形状に形状変化して、押し付け付勢手段１６ａ、１６ｂの付勢力を弱め、更に−１０度以下になると付勢力調節手段４４ｂが付勢方向に対して収縮し縦方向に対して膨張して（図中Ｃ）付勢方向に対して短い形状に形状変化して、付勢力調節手段４４ａとともに押し付け付勢手段１６ａ、１６ｂの付勢力を弱めて低温時の滑り摩擦抵抗値の上昇を抑えるように動作する。
温度が４０度以上になった場合には付勢力調節手段４５ａは縦方向に対して縮小し付勢方向に膨張して長くなって（図中Ｄ）押し付け付勢手段１６ａ、１６ｂを押しその付勢力を強めて、温度が５５度以上になった場合には付勢力調節手段４５ｂは縦方向に対して縮小し付勢方向に膨張して長くなって（図中Ｅ）押し付け付勢手段１６ａ、１６ｂを付勢力調節手段４５ａとともに押しその付勢力をさらに強めて、高温時の滑り摩擦抵抗値の低下を抑えるように動作する。
温度変化による滑り摩擦抵抗値の変化の範囲の小さい、より高精度、高品位の装置を実現できる。
また、滑り摩擦抵抗材１５ａなどの線当接形態の滑り摩擦抵抗材を用いることにより、温度による滑り摩擦抵抗値の変化を小さいものにできるので、押し付け付勢力の変化も小さいものにでき、したがって形状記憶合金の小型化を実現するという効果を相する。
【００２４】
図１３に示す本発明を実施するための最良の第８実施の形態において前記本発明を実施するための最良の第１の実施の形態と主に異なる点は、滑り摩擦抵抗機構部５０とメカニカルブレーキ機構部５１とを組合わせてなるメカニカルブレーキ機構付滑り摩擦抵抗機構部５２を備えた荷揚装置５３を形成した点にある。
軸５４には小歯車部７と雄ネジ部５５が該軸５４に一体的に設けられている。
軸５４には雄ネジ部５５にそれぞれの雌ネジ部６１、６２を螺合させて支持体５６とブレーキ受盤５７が設けられている。
支持体５６は胴部５８と、該５８と一体的に設けられた鍔状形態の摩擦部材受部５９と、胴部５８の外側に螺刻された溝付き雄ネジ部６０と、内側に螺刻された雌ネジ部６１とからなっている。
支持体５６の胴部５８には滑り摩擦抵抗材１５ａと１５ｂを設けた駆動側回転部１１が回転自在に軸支され、駆動側回転部１１の隣に受盤１２が支持体５６と一体回転し且つ軸長手方向に移動可能にセットされ、受盤１２の隣に押し付け付勢手段１６ａが軸長手方向に移動可能にセットされ、押し付け付勢手段１６ａの隣には溝付き雄ネジ部６０に螺合されたナット６３がセットされ、ナット６３の締め付けによる押し付け付勢手段１６ａの付勢力を所定の強さにして、受盤１２と摩擦部材受部５９で締め挟持するように滑り摩擦抵抗材１５ａと１５ｂに押し付けてなり、これらの構成部品により滑り摩擦抵抗機構部５０を形成している。
摩擦部材受部５９とブレーキ受盤５７の間にはブレーキライニング６４ａ、６４ｂを貼り付けた爪車６５が回転自在に設けられ、筐体６９側には爪車６５の爪に噛む爪６６が設けられていて、これらの構成部品によりメカニカルブレーキ機構５１を形成している。
６７はモータ側ブレーキ、６８は駆動部２を制御するインバータである。
【００２５】
滑り摩擦抵抗機構部５０は、滑り摩擦抵抗材１５ａと１５ｂを貼った駆動側回転部１１が摩擦材受部５９と受盤１２の間に挟まれ保持されている。摩擦材受部５９は押し付け付勢手段１６ａによって常に一定の力で駆動側回転部１１を押し、駆動側回転部１１の回転力は摩擦により摩擦材受部５９および受盤１２に伝達される構造となっている。
渦巻および地球吊り等、チェーン９に定格負荷時の例えば１．５倍以上の力が作用した場合には、駆動回転部１１が摩擦材受部５９と受盤１２の間で空転することによってモータの駆動力を逃がし、本体およびチェーン９の破損を防止する。
【００２６】
メカニカルブレーキ機構５１は、ブレーキライニング６４ａ、６４ｂを貼った爪車６５が、雄ネジ部５５によりブレーキ受盤５７と摩擦受部５９で圧着され全てが一体となっていて、次のように動作する。
（巻上げ時）
爪６６と爪車６５は噛合わず、爪車６５は支持体５６によるネジの締め込み作用により，ブレーキ受盤５７等と一体となって回転し、荷は駆動部２の巻上げ回転駆動力で引上げられる。
（停止時）
爪６６が爪車６５に噛合って爪歯車が回転しないように固定されるので、軸５４が荷重により締り回転してブレーキ受盤５７を締めてブレーキ利き状態にして荷を停止させ保持する。
この停止状態では駆動部２は停止しモータ側ブレーキ６７のブレーキが利き状態となっている。
（巻下げ時）駆動部２に電気が流れ逆回転（巻下げ回転）し、駆動回転部１１が巻下げ回転されると、爪６６が爪車６５に噛合って爪歯車が回転しないように固定される。
爪車６５が固定されている状態で駆動回転部１１が駆動部２により巻下げ回転するとネジの螺合により支持体５６が図では左側に移動してブレーキライニング６４ａ、６４ｂの締め付けを緩める。
ブレーキライニング６４ａ、６４ｂの締め付けが緩まると、これに追随して荷重により小歯車部７および軸５４が巻き下げ方向に回転して、ネジ作用によりブレーキライニング６４ａ、６４ｂの締め付けを行いブレーキを利かせる。
すなわち、巻下げ回転時にはこのブレーキを緩める動作とブレーキを利かせる動作が交互に行われ動作となって、荷重に応じたブレーキ力（締め付け力による摩擦力）を利かせながら荷を降下させて行く。
オプションとするなどして、後付けで取付けでメカニカルブレーキ機構を取付けたり、滑り摩擦抵抗機構を取付けたりしてメカニカルブレーキ機構付滑り摩擦抵抗機構を形成するものも本願発明の技術的範疇に含まれるものである。
【００２７】
モータからなる駆動部２をインバータ６８により制御する場合、滑り摩擦抵抗機構部（５、５０）のみの構成では、駆動部２の巻下げ回転は駆動部２による回転（以下「駆動回転」という。）に加えて荷重による引張り回転が働くために、駆動回転以上の回転になる。
このため増えた回転数分だけ駆動部２には逆起電力が発生する。
インバータ６８ではこの逆起電力を消費することができなく、インバータ６８を逆起電力から保護するために、大型の抵抗を設けなければならず、このため筐体の外部に抵抗を収納するケースを設けなければならないという問題が生じる。
この起電力からインバータ６８を保護するため起電力を消費するめの抵抗を設けなければならず、この抵抗が大型のため装置に別体で抵抗を有能するケースを設けなければならないものであった。
メカニカルブレーキ機構５１を設けることにより、このメカニカルブレーキ機構５１の制動動作により機械的に起電力のエネルギーが消費されるので、インバータ６８を使用しながら抵抗を小さくできる。またインバータ６８を設けなくてよい荷揚装置を実現するものである。
この技術思想は、インバータ制御されるモータ装置おいて、負荷によりモータの駆動回転数以上にモータが回転することにより生じる起電力を消費するように機能するメカニカルブレーキ機構を設けてなるモータ装置というところにあり、その効果は起電力からインバータを保護する抵抗をより小さくできる。またインバータ６８を設けなくてよくできるところにある。
従来技術においてはネジのリード角を大きく取るため制動力が低くなり、そのため制動動作による機械的な起電力のエネルギー消費も小さくなるため、エネルギーを消費するための抵抗を大きくする必要があった。
しかるに本発明の実施例であるメカニカルブレーキ機構付滑り摩擦抵抗機構部５２によれば、ネジのリード角を小さく取るため制動力が高くなり、そのため制動動作による機械的な起電力のエネルギー消費も大きくなり、エネルギーを消費するより抵抗を小さくできないし設けなくてよいものとできる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は主に荷揚げ装置を製造する産業で利用される。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の最良の第１の実施の形態の滑り摩擦抵抗機構部を有する荷揚げ装置の構成断面図。
【図２】本発明の最良の第１の実施の形態の滑り摩擦抵抗材を薄金属受盤に設けた正面図および部分拡大図。
【図３】図２のセット状態での部分拡大断面図。
【図４】従来技術との比較グラフ。
【図５】本発明の最良の第２の実施の形態の滑り摩擦抵抗材を薄金属受盤に設けた正面図および部分拡大図。
【図６】図５のセット状態での部分拡大断面図。
【図７】本発明の最良の第３の実施の形態の滑り摩擦抵抗材の表面図。
【図８】本発明の最良の第４の実施の形態の滑り摩擦抵抗材を薄金属受盤に設けた正面図および部分拡大図。
【図９】本発明の最良の第５の実施の形態の部分拡大断面図。
【図１０】本発明の最良の第６の実施の形態の滑り摩擦抵抗機構の動作図。
【図１１】本発明の最良の第７の実施の形態の滑り摩擦抵抗機構の動作図。
【図１２】本発明の最良の第１の実施の形態の従来技術のスリップトルクを比較するグラフ。
【図１３】本発明の最良の第８の実施の形態の荷揚げ装置の構成断面図。
【符号の説明】
【００３０】
１：荷揚げ装置、                    ２：駆動部、
３：回転軸、                        ４：小歯車部、
５：滑り摩擦抵抗機構部、            ６：回転軸、
７：小歯車部、                      ８：ロードギヤ−、
９：荷揚げチェーン、              １０：ロードシーブ、
１１：駆動側回転部、              １２：受盤、
１３：受盤、                      １４：負荷側回転部、
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ：滑り摩擦抵抗材、
１６ａ、１６ｂ：押し付け付勢手段、
１７ａ、１７ｂ：付勢手段支持金具
１８：薄金属受盤、                １９：炭素繊維、
２０：横糸群、                    ２１：縦糸群、
２２：炭素繊維クロス布、          ２３：熱硬化樹脂、
２５：接着剤、                    ２７：小チップ、
２８ａ、２８ｂ、２８ｃ：滑り摩擦抵抗材、
２９：暖房手段、                  ３０：温度センサー、
３２：滑り摩擦抵抗材、            ３４：微細炭素繊維、
３５：滑り摩擦抵抗材、            ３６：線当接部位、
３８：勢力調節手段、              ３９：勢力調節手段、
４０：滑り摩擦抵抗機構部、        ４１：ストッパー、
４２：ストッパー、                ４４ａ、４４ｂ：付勢力調節手段、
４５ａ、４５ｂ：付勢力調節手段、  ４６：滑り摩擦抵抗機構部、
５０：滑り摩擦抵抗機構部、        ５１：メカニカルブレーキ機構部、
５２：メカニカルブレーキ機構付滑り摩擦抵抗機構部、
５３：荷揚装置、                  ５４：軸、
５５：雄ネジ部、                  ５６：支持体、
５７：ブレーキ受盤、              ５８：胴部、
５９：摩擦部材受部、              ６０：溝付き雄ネジ部、
６１：雌ネジ部、                  ６２：雌ネジ部、
６３：ナット、                    ６４ａ、６４ｂ：ブレーキライニング、
６５：爪車、                      ６６：爪、
６７：モータ側ブレーキ、          ６８：インバータ、
６９：筐体。
【図１】
2005207587.tif 000003
【図２】
2005207587.tif 000004
【図３】
2005207587.tif 000005
【図４】
2005207587.tif 000006
【図５】
2005207587.tif 000007
【図６】
2005207587.tif 000008
【図７】
2005207587.tif 000009
【図８】
2005207587.tif 000010
【図９】
2005207587.tif 000011
【図１０】
2005207587.tif 000012
【図１１】
2005207587.tif 000013
【図１２】
2005207587.tif 000014
【図１３】
2005207587.tif 000015