(57)【要約】【課題】  回転駆動軸からクラッチを介して回転動力を受け取り、線状材が巻き付く部材を回転させる構成の線状材の巻き付け装置において、この装置の大きさを極力小さくする。【解決手段】  線状材ＲＰ１の巻き付け装置１において、内部に空洞部５Ａを備え、回転することにより、外周に線状材ＲＰ１を巻き付けて上記線状材ＲＰ１を巻き取りまたは巻き取った線状材ＲＰ１を延伸させる第１の巻き付け部材５と、上記第１の巻き付け部材５の空洞部５Ａに設けられ、回転駆動軸９から上記巻き付け部材５へ回転動力を伝えるクラッチ７とを有する。【選択図】図１
2005263431.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
線状材の巻き付け装置において、
内部に空洞部を備え、回転することにより、外周に線状材を巻き付けて上記線状材を巻き取りまたは巻き取った線状材を延伸させる第１の巻き付け部材と；
上記第１の巻き付け部材の空洞部に設けられ、回転駆動軸から上記巻き付け部材へ回転動力を伝えるクラッチと；
を有することを特徴とする線状材の巻き付け装置。
【請求項２】
請求項１に記載の線状材の巻き付け装置において、
上記クラッチの、円環状に形成されたクラッチ円板の外周が、上記空洞部の壁に一体的に設けられており、上記クラッチで動力を伝達するための上記クラッチ円板の係合部が、上記回転駆動軸の回転中心よりも、上記第１の巻き付け部材の外周側に近い位置に設けられていることを特徴とする線状材の巻き付け装置。
【請求項３】
請求項２に記載の線状材の巻き付け装置において、
上記第１の巻き付け部材は、円筒状の部材であり、回転中心軸が水平に設けられている上記円筒状の部材を回転し、上記線状材の一端部側に重量物を掛けて揚げ下ろしするように構成されていることを特徴とする線状材の巻き付け装置。
【請求項４】
請求項１に記載の線状材の巻き付け装置において、
上記第１の巻き付け部材とは異なる第２の巻き付け部材であって、上記第１の巻き付け部材の回転中心軸と同じ回転中心軸を回転中心として回転して他の線状材を巻き取りまたは巻き取った他の線状材を延伸させる第２の巻き付け部材が、上記第１の巻き付け部材の近傍に設けられていることを特徴とする線状材の巻き付け装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の線状材の巻き付け装置において、
上記クラッチは摩擦クラッチであることを特徴とする線状材の巻き付け装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の線状材の巻き付け装置において、
上記線状材と共に信号線が設けられており、
上記信号線で伝送される電気信号を伝達するためのスリップリングとブラシとが設けられていることを特徴とする線状材の巻き付け装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、線状材の巻き付け装置に係り、特に、線状材が巻きつく部材の内部の空洞部に、この部材と回転駆動軸との間で回転力の伝達をオン・オフするクラッチが設けられているものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、巻き上げ用ドラムのドラム軸にドラム駆動用の大歯車を嵌着し、この大歯車とクラッチとを介して上記ドラムを回転する構成のドラム巻き上げ機が知られている。（たとえば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開昭６０−６１４９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記従来のドラム巻き上げ機（ウィンチ）では、上記大歯車が上記ドラムの外側で上記ドラムの一端部側に設けられており、換言すれば、上記大歯車が上記ドラムの外側に大きく突出して設けられているので、上記ドラムの設置スペース以外に上記大歯車を設置するスペースが必要になり、ウィンチの大きさが大きくなるという問題がある。
【０００４】
ここで、ウィンチでは、ドラムの回転中心軸が水平に設けられており、ロープ等の線状材の一端部側に重量物を掛けて他端部側をドラムに固定し、ドラムを回転させてドラムに線状材を巻き付ける等して、上記重量物を揚げ下ろしするように構成されているが、上記問題は、ドラムの回転中心軸が水平に設けられていない装置（線状材の巻き付け装置）においても発生する問題である。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、回転駆動軸からクラッチを介して回転動力を受け取り、線状材が巻き付く部材を回転させる構成の線状材の巻き付け装置において、この装置の大きさを極力小さくすることができる線状材の巻き付け装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、線状材の巻き付け装置において、内部に空洞部を備え、回転することにより、外周に線状材を巻き付けて上記線状材を巻き取りまたは巻き取った線状材を延伸させる第１の巻き付け部材と、上記第１の巻き付け部材の空洞部に設けられ、回転駆動軸から上記巻き付け部材へ回転動力を伝えるクラッチとを有する線状材の巻き付け装置である。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の線状材の巻き付け装置において、上記クラッチの、円環状に形成されたクラッチ円板の外周が、上記空洞部の壁に一体的に設けられており、上記クラッチで動力を伝達するための上記クラッチ円板の係合部が、上記回転駆動軸の回転中心よりも、上記第１の巻き付け部材の外周側に近い位置に設けられている線状材の巻き付け装置である。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の線状材の巻き付け装置において、上記第１の巻き付け部材は、円筒状の部材であり、回転中心軸が水平に設けられている上記円筒状の部材を回転し、上記線状材の一端部側に重量物を掛けて揚げ下ろしするように構成されている線状材の巻き付け装置である。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の線状材の巻き付け装置において、上記第１の巻き付け部材とは異なる第２の巻き付け部材であって、上記第１の巻き付け部材の回転中心軸と同じ回転中心軸を回転中心として回転して他の線状材を巻き取りまたは巻き取った他の線状材を延伸させる第２の巻き付け部材が、上記第１の巻き付け部材の近傍に設けられている線状材の巻き付け装置である。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の線状材の巻き付け装置において、上記クラッチは摩擦クラッチである線状材の巻き付け装置である。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の線状材の巻き付け装置において、上記線状材と共に信号線が設けられており、上記信号線で伝送される電気信号を伝達するためのスリップリングとブラシとが設けられている線状材の巻き付け装置である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、回転駆動軸からクラッチを介して回転動力を受け取り、線状材が巻き付く部材を回転させる構成の線状材の巻き付け装置において、この装置の大きさを極力小さくすることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図1は、本発明の実施形態にかかるウィンチ１の概略構成を示す断面図であり、図２は、図１におけるＩＩ部の拡大図である、図３は、図１におけるＩＩＡ−ＩＩＢ矢視を示す図である。
【００１４】
線状材の巻き付け装置の例であるウィンチ１は、ロープまたは鎖等の線状材（本実施形態では、ワイヤロープ）を、ドラムに巻き付けることができる装置である。
【００１５】
ウィンチ１は、巻き付け部材の例であるドラム（第１の巻き付け部材）５を備えている。このドラム５は基台３に対して回転自在に設けられている。そして、このドラム５を回転することによりこのドラム５外周にワイヤロープＲＰ１を巻き付けて、上記ワイヤロープＲＰ１を巻き取りまたはワイヤロープＲＰ１を巻き取った状態から開放して延伸させることができるようになっている。
【００１６】
上記ドラム５は、この内部に環状の空洞部５Ａを備えており、クラッチ７が、上記ドラム５の空洞部５Ａに設けられている。このクラッチ７は、円柱状の回転駆動軸９から上記ドラム５へ回転動力を伝えるものである。
【００１７】
回転駆動軸９は、ベアリング１１を介して、基台３に対して回転自在に設けられており、回転駆動軸９の一端部側９Ａは、減速機（図示せず）を介して、制御モータ等のアクチュエータ（図示せず）の回転出力軸に連動連結されている。なお、上記回転駆動軸９の回転中心軸は、ドラム５の回転中心軸ＣＬ１と一致している。
【００１８】
上記ドラム５は円筒状の部材で構成されており、上記ドラム５の回転中心軸ＣＬ１は水平方向に延伸して設けられている。そして、上記円筒状のドラム５を回転し、上記ワイヤロープＲＰ１の一端部側に重量物の例である籠ＣＧ１を掛けて、この籠ＣＧ１を揚げ下ろしするように構成されている。
【００１９】
なお、上記籠ＣＧ１内には、大深度（たとえば地上から１０００ｍ程度の深さ）の穴の掘削工事を行う作業者が乗り込めるようになっている。
【００２０】
また、上記クラッチ７の、円環状に形成されたクラッチ円板１３の外周が、上記空洞部５Ａの、円柱側面形状の壁５Ｂに一体的に設けられており、上記クラッチ７で動力を伝達するための上記クラッチ円板１３の係合部（図３参照）１３Ａが、上記回転駆動軸９の回転中心ＣＬ１よりも、上記ドラム５の外周側に近い位置に設けられている。
【００２１】
なお、上記クラッチ円板１３は、板状の大きい円形の部材と、この大きい円形の部材と同じ厚さの板状の小さい円形の部材とを、互いの中心が一致するように重ね合わせて、上記大きい方の部材から上記小さいほうの部材の部分を取り去った形状に形成されている。そして、上記板状のクラッチ円板１３の各平面部は、上記回転中心軸ＣＬ１に対して直交する方向に延伸している。
【００２２】
また、ドラム５は、円筒状の内側部材１７に対して、連結部材１９を介して一体的に設けられており、上記内側部材１７が、ベアリング２１を介して上記回転駆動軸９に対して回転自在に設けられていることにより、上記ドラム５も、上記回転駆動軸９に対して上記回転中心軸ＣＬ１を回転中心にして回転自在になっている。
【００２３】
上記クラッチ７は、たとえば、摩擦クラッチを構成している。上記クラッチ７のアクチュエータ１５が、上記回転駆動軸９側に一体的に設けられている。
【００２４】
すなわち、たとえば、「Ｙ」字状に形成されたアクチュエータ支持部材２３の各先端部に、上記アクチュエータ１５が設けられている。また、上記アクチュエータ支持部材２３の中心部は、上記回転駆動軸９に対して一体的に支持されており、上記回転駆動軸９の回転に伴って回転するようになっている。
【００２５】
そして、上記アクチュエータ１５の出力軸を直接的または間接的に上記クラッチ円板１３の係合部１３Ａに係合させることによって、上記回転駆動軸９から上記ドラム５へ回転動力を伝達できるように構成されている。
【００２６】
たとえば、図２に示すように、パッド２７Ａ、２７Ｂを介して、上記アクチュエータ１５で上記クラッチ円板１３を間接的に挟み込むことにより、上記係合部１３Ａを形成し、上記回転駆動軸９から上記ドラム５へ回転動力を伝達できるように構成されている。
【００２７】
上記クラッチ７のアクチュエータ１５は、単動の流体圧シリンダ（たとえば油圧シリンダ；図示せず）を備えており、上記回転駆動軸９の一端部側９Ｂの面であって、上記回転駆動軸９の回転中心軸ＣＬ１の位置に、上記流体圧シリンダに流体を供給するための貫通孔９Ｃが設けられている。そして、上記貫通孔９Ｃに、ロータリジョイント２５を介して流体を供給するようになっている。
【００２８】
このように、回転駆動軸９の回転中心に設けられた貫通孔９Ｃに流体を供給すればよいので、簡単な構成のロータリジョイント２５で、上記流体圧シリンダに流体を供給することができる。
【００２９】
なお、上記貫通孔９Ｃの供給された流体は、配管９Ｄ内を通って、アクチュエータ１５に供給されるようになっている。
【００３０】
上記クラッチ７では、圧縮された流体が上記流体圧シリンダに供給されていないときには、たとえば、バネ圧によって上記クラッチ７をオンするようになっており、すなわち、パッド２７Ａ、２７Ｂを介して上記アクチュエータ１５で上記クラッチ円板１３を間接的に挟み込み、上記回転駆動軸９から上記ドラム５へ回転動力を伝達できるようになっており、圧縮された流体が上記流体圧シリンダに供給されたときには、上記バネ圧を排除して、上記クラッチ７をオフするようになっている。すなわち、パッド２７Ａ、２７Ｂによる上記クラッチ円板１３の挟み込みを止めて、上記ドラム５が上記回転駆動軸９に対して自由に回転することができるようになっている。
【００３１】
また、上記ドラム５の近傍には、このドラム５に並んで、上記ドラム５とは異なるドラム（第２の巻き付け部材）２９が設けられている。
【００３２】
ドラム２９は、ドラム５とほぼ同様に構成されており、上記ドラム５の回転中心軸ＣＬ１と同じ回転中心軸を回転中心として回転し、上記ワイヤロープＲＰ１とは異なる他のワイヤロープＲＰ３を巻き取り、または巻き取ったワイヤロープＲＰ３を延伸させることができるようになっている。
【００３３】
ただし、上記ワイヤロープＲＰ１と上記ワイヤロープＲＰ３とはほぼ同様に構成されており、上記ドラム２９は、回転駆動軸９に対して一体的に設けられ、回転駆動軸９と共に、回転駆動軸９の回転に応じて常に回転するようになっている。
【００３４】
上記ワイヤロープＲＰ１と共に信号線（図示せず）が設けられており、上記信号線で伝送される電気信号を伝達するためのスリップリング３１とブラシ３３とが設けられている。
【００３５】
なお、上記信号線が、たとえば、導体とこれを覆っている被覆材とで構成された電線で構成されており、上記ワイヤロープＲＰ１の内部（ほぼ中心部）に上記ワイヤロープＲＰ１線状材と同じく長く延びて設けられている。すなわち、上記信号線を上記ワイヤロープＲＰ１のワイヤが覆って、上記信号線が傷つきにくくなっている。
【００３６】
また、上記ブラシ３３は、上記基台３に対し、図示しない支持部材を介して一体的に設けられており、上記スリップリング３１は中空の円環状に形成され、上記回転駆動軸９を囲むように、上記ドラム５の外側であって上記回転駆動軸９の一端部側９Ｂに設けられている。
【００３７】
より詳しく説明すると、上記ドラム５における上記ドラム２９とは反対側の一端部側に設けられた板状の支持部材３５を介して、円筒状の中心部材３７が、上記ドラム５に対して一体的に設けられている。
【００３８】
上記円筒状の中心部材３７は、ベアリング３９を介して、上記回転駆動軸９に対して回転自在に設けられている。そして、上記中心部材３７の外周面に、上記スリップリング３１の内周面が係合し、上記スリップリング３１が、上記ドラム５と共に回転するようになっている。
【００３９】
そして、ドラム５のワイヤロープＲＰ１の信号線で伝送される電気信号を、ウィンチ１の外部に取り出すことができ、また、ウィンチ１の外部から、ドラム５のワイヤロープＲＰ１の信号線へ電気信号を伝達することができるようになっている。
【００４０】
なお、上記ワイヤロープＲＰ３にも、ワイヤロープＲＰ１と同様な信号線が設けられており、上記ドラム２９側にも、ドラム５側と同様に、スリップリング３１やブラシ３３が設けられている。ただし、上記ドラム２９は、回転駆動軸９に一体的に設けられているので、スリップリング３１は、回転駆動軸９と係合し、回転駆動軸に対して一体的に設けられている。
【００４１】
次に、ウィンチ１の動作について説明する。
【００４２】
通常の作業者運搬状態においては、クラッチ７をオンし、回転駆動軸９を回転駆動させることにより、籠ＣＧ１を上下動させ、作業者を輸送する。この場合、上記信号線を使用して、作業者が上記籠ＣＧ１の中から、ウィンチ１の運転を操作する。
【００４３】
そして、長期の使用により、ワイヤロープＲＰ１とワイヤロープＲＰ３との長さに僅かな差が生じたときに、上記クラッチ７をオフし、回転駆動軸９に対してドラム５を僅かに回転させ、ワイヤロープＲＰ１とワイヤロープＲＰ３との長さがほぼ同じになるように、換言すれば、籠ＣＧ１が斜めに傾かないように、回転駆動軸９に対するドラム５の回転角度を調整し、クラッチ７を再びオンし、通常の運転を再開する。
【００４４】
ウィンチ１によれば、ドラム５の内部の空洞部５Ａにクラッチ７を設けてあるので、上記ドラム５の外部にクラッチ７が突出しておらず、装置の大きさを極力小さくすることができると共に、上記クラッチ７が上記ドラム５の内部の空洞部５Ａに設けられているので、上記クラッチ７がゴミや粉塵にさらされるおそれが少なく、特に、上記ドラム５の両端部を塞ぐ等して、上記クラッチ７が設けられている箇所を上記ドラム５の外部と遮断すれば、上記クラッチ７がゴミや粉塵にさらされるおそれがほとんどなくなくなり、クラッチ７における故障の発生を抑制することができ、外部環境の変化に強いウィンチ１を提供することができる。
【００４５】
また、ウィンチ１によれば、クラッチ７が摩擦クラッチであるので、爪式のクラッチとは異なり、回転駆動軸９に対するドラム５の回転角度を任意に設定することができる。そして、ワイヤロープＲＰ１とワイヤロープＲＰ３との長さを、同じに長さにすることが容易になる。
【００４６】
また、ウィンチ１によれば、円環状に形成されたクラッチ円板１３の外周が、上記ドラム５の空洞部５Ａの壁５Ｂに一体的に設けられており、回転動力を伝達するための上記クラッチ円板１３の係合部１３Ａが、上記回転駆動軸９の回転中心ＣＬ１よりも、上記ドラム５の外周側に近い位置に設けられているので、換言すれば、上記クラッチ７の制動における回転モーメントの腕の長さが長くなっているので、クラッチ７自体の接続力（摩擦クラッチである場合には、アクチュエータ１５がクラッチ円板１３を押す力）が小さくても、上記クラッチ７の伝達トルクを大きくすることが容易になっている。
【００４７】
さらに、ウィンチ１によれば、ドラム２９を備えているので、ウィンチ１が揚げ下ろしする籠ＣＧ１を、上記ドラム５のみならず、ドラム２９を用いて揚げ下ろしすることができ、万一、上記ドラム５に巻き付いていたワイヤロープＲＰ１、上記ドラム２９に巻き付いていたワイヤロープＲＰ３のうちのいずれか一方のワイヤロープが、切断しても、上記籠ＣＧ１の落下を防ぐことができる。
【００４８】
また、ウィンチ１によれば、上記ワイヤロープＲＰ１、ＲＰ３と共に信号線が設けられており、電気信号のやりとりを行うためのスリップリング３１とブラシ３３が設けられているので、クラッチ７付のウィンチ１においても、たとえば、上記ワイヤロープＲＰ１、ＲＰ３の先端部位に設けられた作業員が乗り込む籠ＣＧ１と、ウィンチ１の制御装置の間での制御信号の授受が可能になり、上記籠ＣＧ１の中から、ウィンチ１の動作を制御することができる。
【００４９】
なお、上記実施形態ではドラムの回転中心軸が水平に設けられているウィンチを例に掲げて説明したが、上記実施形態に係るウィンチ１のドラム５の回転中心軸ＣＬ１を、水平以外の方向に延伸させて設け、ウィンチ１を線状材の巻き付け装置として使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施形態にかかるウィンチの概略構成を示す断面図である。
【図２】図１におけるＩＩ部の拡大図である。
【図３】図１におけるＩＩＩＡ−ＩＩＩＢ矢視を示す図である。
【符号の説明】
【００５１】
１  ウィンチ
５、２９  ドラム
５Ａ  空洞部
５Ｂ  壁
７  クラッチ
９  回転駆動軸
１３  クラッチ円板
１３Ａ  係合部
３１  スリップリング
３３  ブラシ
ＣＬ１  回転中心軸
ＣＧ１  籠
ＲＰ１、ＲＰ３  ワイヤロープ
【図１】
2005263431.tif 000003
【図２】
2005263431.tif 000004
【図３】
2005263431.tif 000005