(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハンドホイールの回転を伝達機構を介して駆動軸に伝達し、駆動軸に回転自在に外装した減速機構を介してロードシーブを回転するチェーンブロックにおいて、ハンドホイールのトルクを伝達する伝達機構と、ハンドホイールのトルクを前記伝達機構を介してトルク検出手段に伝達し、ハンドホイールに加わるトルクに応じて作動するトルク応答レバーと、トルク応答レバーの動作により駆動し、駆動軸と連係する補助モータを設け、トルク応答レバーの動作により補助モータの駆動を制御することを特徴とする補助モータ付きチェーンブロック。
【請求項２】
ロードシーブの一側に、ハンドホイール及び伝達機構を設け、他側に駆動軸と連係する補助モータを設けたことを特徴とする請求項１記載の補助モータ付きチェーンブロック。
【請求項３】
伝達機構は、ハンドホイールの回転を出力軸に伝達するキャリアと、ハンドホイールのトルクを伝達する太陽歯車を有する遊星歯車機構を備え、ハンドホイールのトルクを太陽歯車を介して検出手段に伝達するトルク応答レバーを設けたことを特徴とする請求項２記載の補助モータ付きチェーンブロック。
【請求項４】
トルク応答レバーは、太陽歯車を反トルク方向に付勢する調整バネを備え、手動巻上げ時に一定値以上のトルクがハンドホイールに加わった場合に、太陽歯車をバネ付勢力に抗して回転し、トルク応答レバーを回動することを特徴とする請求項３記載の補助モータ付きチェーンブロック。
【請求項５】
トルク応答レバーのトルク検知により、補助モータを電圧可変制御、またはＯＮ／ＯＦＦ制御で作動することを特徴とする請求項３または４に記載の補助モータ付きチェーンブロック。
【請求項６】
電圧可変制御はＰＷＭ制御であることを特徴とする請求項５記載の補助モータ付きチェーンブロック。
【請求項７】
補助モータは電磁クラッチを介して駆動軸と連係することを特徴とする請求項１または２に記載の補助モータ付きチェーンブロック。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、補助モータ付きチェーンブロックに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より手動でも電動でも使用できるチェーンブロックとして、補助動力であるモータを遊星歯車機構を介して、手動チェーンブが懸架されているハンドホイールに連結したものが知られている。
【０００３】
以下、従来の補助動力付きチェーンブロックについて説明する。
図５において、２１はハンドホイール、２２は遊星歯車機構、２３はロードシーブ、２４はメカニカルブレーキ、２５はモータ、２６は原動軸、２７は太陽歯車、２８は太陽歯車２７に噛合する遊星歯車、２９は遊星歯車に噛合する内歯車、３０はケーシング、３１は手動チェーン、３２はロードシーブの回転を減速する減速器である。
【０００４】
上記構成において、太陽歯車２７、遊星歯車２８、内歯車２９で遊星歯車機構２２を構成している。また、遊星歯車２８はケーシング３０に軸承しており、モータ２５はケーシング３０の側面に設けられ、太陽歯車２７を入力部として遊星歯車２８、内歯車２９を介してハンドホイール２１と連結する構成となっており、手動チェーン３１により手動巻上げ操作を行うことができ、また、押しボタンを操作してモータ２５を起動することにより、太陽歯車２７、遊星歯車２８、内歯車２９を介してハンドホイール２１を回動して、電動巻上げを可能としている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記した従来の補助動力付きチェーンブロックでは、押ボタンのＯＮ−ＯＦＦ操作により補助モータを起動するので、モータは荷重に関係なく定格回転数に達するため、補助モータからの動力が伝達される動力伝達部材には大きな衝撃力が加わり、この衝撃力に耐えるために遊星歯車機構、減速器等の動力伝達部の強度を強化しなければならず、また、電源をバッテリーとした場合には、起動電流が大きく、消費電力が大きいため、大容量のバッテリーを必要とし、さらにまた、ハンドホイールはモータと直結しているため、手動によりハンドホイールを回動する場合には、モータが回転の抵抗となり、ハンドホイールを回転駆動するために、大きな力が必要となるという課題を有していた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するもので、ハンドホイールの回転を伝達機構を介して駆動軸に伝達し、駆動軸に回転自在に外装した減速機構を介してロードシーブを回転するチェーンブロックにおいて、ハンドホイールに加わるトルクに応じて作動するトルク応答レバーと、駆動軸と連係する補助モータを設け、トルク応答レバーの動作により補助モータの駆動を制御することを特徴とする補助モータ付きチェーンブロックである。
【０００７】
本発明によると、補助モータは駆動軸と連係し、手動によるハンドホイール回動時には、補助モータと駆動軸の連係を切ることにより、補助モータはハンドホイール回動時の抵抗にならないため、ハンドホイールを回動するために、特別な力を必要とせず、モータを装備しない手動チェーンブロックと同じ力で巻上げ作業を行うことができ、ハンドホイールに高トルクが加わった場合には、トルク応答レバーにより補助モータを駆動するもで、巻上げ時の負荷を軽減することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、ハンドホイールの回転を伝達機構を介して駆動軸に伝達し、駆動軸に回転自在に外装した減速機構を介してロードシーブを回転するチェーンブロックにおいて、ハンドホイールのトルクを伝達する伝達機構と、ハンドホイールのトルクを前記伝達機構を介してトルク検出手段に伝達し、ハンドホイールに加わるトルクに応じて作動するトルク応答レバーと、トルク応答レバーの動作により駆動し、駆動軸と連係する補助モータを設け、トルク応答レバーの動作により補助モータの駆動を制御することを特徴とするもので、ハンドホイールに高トルクが加わった場合には、トルク応答レバーにより補助モータを駆動するので、巻上げ時の負荷を軽減できる作用を有する。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、ロードシーブの一側に、ハンドホイール及び伝達機構を設け、他側に駆動軸と連係する補助モータを設けたことを特徴とするもので、補助モータを電磁クラッチを介して駆動軸と連係することにより、手動によりハンドホイールを回動する場合は、補助モータと駆動軸の連係を切ることができるため、ハンドホイールを回動するために特別な力を必要とせず、従来の手動チェーンブロックと同じ力で巻上げ作業を行うことができる作用を有する。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、伝達機構は、ハンドホイールの回転出力軸に伝達するキャリアと、ハンドホイールのトルクを伝達する太陽歯車を有する遊星歯車機構を備え、ハンドホイールのトルクを太陽歯車を介して検出手段に伝達するトルク応答レバーを設けたことを特徴とするもので、ポテンションメータの指示で、補助モータを駆動することにより、手動巻上げ時のトルクを一定に保つことができ、補助モータを手動操作を補助するものとして用いることができるため、無駄な電力を消費することがない省エネルギー型の補助モータ付きチェーンブロックを提供できる作用を有する。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、トルク応答レバーは、太陽歯車を反トルク方向に付勢する調整バネを備え、手動巻上げ時に一定値以上のトルクがハンドホイールに加わった場合に、太陽歯車をバネ付勢力に抗して回転し、トルク応答レバーを回動することを特徴とするもので、太陽歯車を一定値以上のトルクがハンドホイールに加わった場合に、バネ付勢力に抗して太陽歯車を回転し、この回転に追従してトルク応答レバーを回動するようにしたので、トルク応答レバーとトルク応答レバーを付勢する調整バネを設けた極めて簡単な構成により、自動的にトルクに応答して補助モータを作動するチェーンブロックを提供できる作用を有する。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、トルク応答レバーのトルク検知により、補助モータを電圧可変制御、またはＯＮ／ＯＦＦ制御で作動することを特徴とするもので、ポテンションメータまたは、ＯＮ／ＯＦＦスイッチが一定値以上のトルクを検知した場合に補助モータを上記制御方式により作動するようにしたものである。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、電圧可変制御はＰＷＭ制御であることを特徴とするもので、モータは段階的に増速回転し、動力伝達部には瞬時に大きな衝撃力が加わらないため、動力伝達部の破損等の発生を防止することができ、起動電流も小さくできるため、大容量のバッテリーも必要としないチェーンブロックを提供できる作用を有する。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、補助モータは電磁クラッチを介して駆動軸と連係することを特徴とするもので、手動によるハンドホイール回動時には、補助モータと駆動軸の連係が切れているので、補助モータはハンドホイールの回動時の抵抗にならないため、モータを装着しない手動チェーンブロックと同じ力で巻上げ作業を行うことができる作用を有する。
【００１５】
以下図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００１６】
【実施の形態】
図１は本発明の補助モータ付きチェーンブロックを示す側面図、図２はトルク応答レバー部を示す拡大正面図、図３は遊星歯車機構を示す分解斜視図、図４はシステム構成図である。
【００１７】
図において、１はハンドホイール、１ａは遊星歯車機構の太陽歯車に固定された支持軸、２はハンドホイール１の一側に結合された遊星歯車機構、２ａは遊星歯車機構の内歯軸、２ｂは遊星歯車、２ｃは太陽歯車、３はキャリア、３ａはキャリア３に設けられた動力伝達部、４は伝達部３ａに結合し、遊星歯車機構２のキャリアの回転に追従して回転する出力軸、５は出力軸４と駆動部材を連結する軸継手、６は軸継手５と結合している駆動部材、７はブレーキ板、８は爪車、９はブレーキ受け、１０はブレーキ受け９とねじ結合するピニオン軸、１１はロードシーブ、１２はロードギヤ、１３はピニオン軸１０と噛合する減速歯車、１４は減速歯車１３の軸に設けられ、ロードギヤ１２と噛合するギヤ、１５は補助モータ、１６は電磁クラッチ、１６ａは減速器、１７は支持軸１ａの端部に設けられたトルク応答レバー、１７ａはトルク応答レバー１７の作動部、１８はトルク応答レバー１７の作動部１７ａに作用して一方向に付勢する調整バネ、１９はトルク応答レバー１７のストッパー、２０はポテンションメータである。
【００１８】
遊星歯車機構２は内歯車２ａと、内歯車２ａに内接噛合する遊星歯車２ｂと、遊星歯車２ｂと噛合する太陽歯車２ｃと、遊星歯車２ｂを軸承し、自体が遊星歯車２ｂにより回転するキャリア３と、キャリア３の中心に設けられ、キャリア３の回転を出力軸４に伝達するスプライン等の伝達部３ａを備えている。
【００１９】
本実施の形態の遊星歯車機構においては、内歯車２ａを入力部とし、キャリア３を出力部として機能し、太陽歯車２ｃを調整バネ１８により反トルク方向に付勢され、回転を規制している。キャリア３に加わる負荷が太陽歯車２ｃに加わる付勢力により小さい場合は、（低負荷時）、内歯車２ａの回転は、遊星歯車機構２ｂを介してキャリア３に伝達され、出力軸４を回転する。一方、キャリア３に太陽歯車に加わる付勢力より大きい負荷が掛かった場合は（高負荷時）、キャリア３は回転せず、太陽歯車２ｃが調整バネ１８による付勢力に抗して回転し、支持軸１ａを介してトルク応答レバー１７を一定量回動するように構成されている。
【００２０】
したがって、低負荷時にハンドホイール１を手動により回動すると、ハンドホイール１の一側に結合固定された遊星歯車機構２の内歯車２ａが回転し、遊星歯車２ｂ、キャリア３を介して出力軸４を回転する。
【００２１】
出力軸４が回転すると、軸継手５を介して駆動部材６を回転し、ブレーキ板７、爪車８を介してブレーキ受け９を回転し、ブレーキ受け９とねじ結合しているピニオン軸１０を回転する。ピニオン軸１０が回転すると、ピニオン軸１０と噛合する減速歯車１３が回転し、ギヤ１４を介してロードギヤ１２を回転し、ロードシーブ１１を回転する。
【００２２】
上記した通り、ハンドホイール１を回転すると、遊星歯車機構２の内歯車に噛合する遊星歯車２ｂが回転するが、ハンドホイール１に一定の負荷が加わると、キャリア３は回転せず太陽歯車２ｃが調整バネ１８の付勢力に抗して回転し、太陽歯車２ｃに固定された支持軸１ａを回転する。支持軸１ａは常時はトルク応答レバー１７を介して調整バネ１８により太陽歯車２ｃをトルクによる回転方向とは逆方向に付勢しており、太陽歯車２ｃには遊星歯車２ｂによる回転を打ち消す方向の力が作用するため、一定値以上のトルクが加わらない限り回転しない。太陽歯車２ｃを回転するトルク値は調整バネ１８により決定される。
【００２３】
しかし、上述した通り、ハンドホイール１に一定値以上の負荷が加わると、遊星歯車２ｂ、太陽歯車２ｃによる回転トルクと、調整バネ１８により太陽歯車２ｃも反回転方向に付勢する力とのバランスが崩れ、太陽歯車２ｃは調整バネ１９による付勢力に抗して回転し、トルク応答レバー１７を回動し、検出手段であるポテンションメータ２０によりトルクの検知が行われる。
【００２４】
ポテンションメータ２０により検知されるトルクが一定値に達すると、コントローラにより補助モータ１５、電磁クラッチ１６が作動する。
補助モータ１５の回転は、ピニオン軸１０、減速歯車１３、ギヤ１４、ロードギヤ１２に伝達され、ロードシーブ１１を回転する。このようにして、補助モータ１５によりロードシーブ１１を回転すると、ハンドホイール１側のトルクは減少し、同時に、トルク応答レバー１７の作動部１７ａも調整バネ１８によりストッパ１９と当接する位置まで後退し、従ってポテンションメータ２０のトルク検出量が変化し、補助モータ１５の出力が減少または停止する。
【００２５】
尚検出手段はポテンションメータに代えて、ＯＮ／ＯＦＦスイッチを用いても良く、この場合ハンドホイールのトルク値が一定値に達すると、トルク反応レバーによりスイッチがＯＮされ、モータが作動し、ハンドホイールのトルクが減少すると、スイッチがＯＦＦとなり、モータが停止する。
【００２６】
次に図４に示すシステム構成図により、本実施の形態のチェーンブロックの動作について説明する。
まず、ハンドホイール１を手動により荷物の巻上げ方向に回転すると、伝達機構、減速機構を介してロードシーブ１１を駆動する。荷物の荷重等により、ハンドホイール１のトルクが一定値以上加わると、太陽歯車を介してトルク応答レバー１７を回動し、ポテンションメータによりトルク検知が行われ、検知トルクが一定値以上の場合は、コントローラを介してモータ１５をＰＷＭ制御により作動し、同時に電磁クラッチ１６を作動して、減速装置を介してロードシーブ１１を駆動する。
【００２７】
尚、モータの制御方法は、ポテンションメータに対応する電圧可変制御であればＰＷＭ制御に限定されるものではなく、またＯＮ／ＯＦＦスイッチに対応するＯＮ／ＯＦＦ制御でもよい。
【００２８】
このように本実施の形態によれば、ハンドホイールに加わる荷重により、補助モータをＰＷＭ制御にて作動し、補助モータによる補助動力と手動力によるハンドホイール動作を融合させた効果的なチェーンブロックを提供でき、さらに荷重により変化するハンドホイールのトルクを自動的に検知し、荷重相当の補助動作を作用することができ、さらに、補助モータは補助動力が必要な時のみモータに結合されるため、補助モータがハンドホイール駆動の抵抗となることはない。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、補助モータは電磁クラッチを介して駆動軸と連係しており、手動によりハンドホイールを回動する場合は、補助モータと駆動軸の連係は切れているので、補助モータはハンドホイールを回動するための抵抗とはならず、従来の手動チェーンブロックと同じ力で巻上げ作業を行うことができるとともに、ポテンションメータの指示により、補助モータを駆動して、手動によるハンドホイールのトルクを一定値以下に保つようにしたため、省エネルギー型のチェーンブロックを提供でき、さらに補助モータをＰＷＭ制御により駆動するようにしたので、動力伝達部に一時的に大きな衝撃力が加わらないため、動力伝達部の破損を防止でき、さらに起動電流も小さいため、大容量のバッテリーを必要としないチェーンブロックを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の補助モータ付きチェーンブロックを示す側面図である。
【図２】トルク応答レバー部を示す拡大正面図である。
【図３】遊星歯車機構を示す分解斜視図である。
【図４】システム構成図である。
【図５】従来の補助モータ付きチェーンブロックを示す側面図である。
【符号の説明】
１  ハンドホイール
１ａ  支持軸
２  遊星歯車機構
２ａ  内歯車
２ｂ  遊星歯車
２ｃ  太陽歯車
３  キャリア
３ａ  伝達部
４  出力軸
５  軸継手
６  駆動部材
７  ブレーキ板
８  爪車
９  ブレーキ受け
１０  ピニオン軸
１１  ロードシーブ
１２  ロードギヤ
１３  減速歯車
１４  ギヤ
１５  補助モータ
１６  電磁クラッチ
１６ａ  減速器
１７  トルク応答レバー
１７ａ  作動部
１８  調整バネ
１９  ストッパー
２０  ポテンションメータ
【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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