(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流モータと、直流モータにより回転される切替軸と、切替軸の回転を作動軸に伝達する第１の状態と切替軸の回転を作動軸に伝達しない第２の状態とを選択的に切り替える切替クラッチ手段と、切替クラッチ手段により第２の状態が得られているときに作動軸を手動的に回転させるための手動操作手段と、作動軸の回転により巻き上げ・巻き下げされる牽引材とを有し、これら直流モータ、切替軸、切替クラッチ手段および手動操作手段を有する本体とは別に、直流モータを制御する操作スイッチ部と、直流モータの動力源として働く充電式バッテリパックとが一体となったペンダントスイッチが設けられ、操作スイッチ部は本体から吊り下げられた操作ケーブルを介して直流モータと電気的に接続され、且つ、操作スイッチ部には切替クラッチ手段により前記第１の状態が得られたときに点灯する電動運転パイロットランプと、前記第２の状態が得られたときに点灯する手動運転パイロットランプとが設けられることを特徴とする牽引巻上機。
【請求項２】
切替クラッチ手段が、切替軸に沿って軸方向に移動可能であって作動軸に設けられた作動ギアと係合する第１の位置と作動ギアと係合しない第２の位置とを取り得る切替ギアと、切替軸の回りに設けられて切替ギアを第１または第２の位置に向けて付勢する付勢手段と、付勢手段に抗して切替ギアを切替軸に沿って軸方向に移動させる切替操作手段と、を備えることを特徴とする請求項１の牽引巻上機。
【請求項３】
手動操作手段が、作動軸に連結可能に着脱されるレバーを備えることを特徴とする請求項１の牽引巻上機。
【請求項４】
レバー操作による回転を、牽引材の巻き上げを許容する方向にのみ作動軸を回転させるように選択的に伝達する第１の状態と、牽引材の巻き下げを許容する方向にのみ作動軸を回転させるように選択的に伝達する第２の状態との間で切り替える切替手段をさらに備えることを特徴とする請求項３の牽引巻上機。
【請求項５】
レバー操作による回転を、牽引材の巻き上げを許容する方向にのみ作動軸を回転させるように選択的に伝達する第１の状態と、牽引材の巻き下げを許容する方向にのみ作動軸を回転させるように選択的に伝達する第２の状態と、作動軸には伝達しない第３の状態との間で切り替える切替手段をさらに備えることを特徴とする請求項３の牽引巻上機。
【請求項６】
着脱可能な手動操作手段が作動軸に連結されたことを検出する検出手段が設けられ、該検出手段による検出信号を受けて手動運転パイロットランプが点灯することを特徴とする請求項１の牽引巻上機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は牽引巻上機に関し、特に電動・手動兼用の牽引巻上機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の牽引巻上機はレバーを手動操作するものであり、積み荷の荷締めや、鉄骨組立のビルや工事現場における支柱の芯出し作業、造船所の橋梁や鉄骨の製作等の広範な用途に用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
たとえば鉄骨組立のビル工事現場では支柱の芯出し作業に１フロア当たり１０台以上の牽引巻上機が同時に使用されるが、このように複数台数の牽引巻上機を同時に使用することが必要な場合、従来の手動牽引巻上機ではその必要台数分の人手を要する。
【０００４】
また、作業者の手の届かない高所で牽引巻上機を使用する場合も多いが、この場合にはとび職等の専門家がいないと使用することができず、さらに、従来の手動牽引巻上機では空中に吊るして使用することは不可能であった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記従来技術の課題を解決しようとするものである。
【０００６】
すなわち請求項１記載の本発明は、直流モータと、直流モータにより回転される切替軸と、切替軸の回転を作動軸に伝達する第１の状態と切替軸の回転を作動軸に伝達しない第２の状態とを選択的に切り替える切替クラッチ手段と、切替クラッチ手段により第２の状態が得られているときに作動軸を手動的に回転させるための手動操作手段と、作動軸の回転により巻き上げ・巻き下げされる牽引材とを有し、これら直流モータ、切替軸、切替クラッチ手段および手動操作手段を有する本体とは別に、直流モータを制御する操作スイッチ部と、直流モータの動力源として働く充電式バッテリパックとが一体となったペンダントスイッチが設けられ、操作スイッチ部は本体から吊り下げられた操作ケーブルを介して直流モータと電気的に接続され、且つ、操作スイッチ部には切替クラッチ手段により前記第１の状態が得られたときに点灯する電動運転パイロットランプと、前記第２の状態が得られたときに点灯する手動運転パイロットランプとが設けられることを特徴とする牽引巻上機である。
【０００７】
請求項２は、請求項１の牽引巻上機において、切替クラッチ手段が、切替軸に沿って軸方向に移動可能であって作動軸に設けられた作動ギアと係合する第１の位置と作動ギアと係合しない第２の位置とを取り得る切替ギアと、切替軸の回りに設けられて切替ギアを第１または第２の位置に向けて付勢する付勢手段と、付勢手段に抗して切替ギアを切替軸に沿って軸方向に移動させる切替操作手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
請求項３は、請求項１の牽引巻上機において、手動操作手段が、作動軸に連結可能に着脱されるレバーを備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項４は、請求項３の牽引巻上機において、レバー操作による回転を、牽引材の巻き上げを許容する方向にのみ作動軸を回転させるように選択的に伝達する第１の状態と、牽引材の巻き下げを許容する方向にのみ作動軸を回転させるように選択的に伝達する第２の状態との間で切り替える切替手段をさらに備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項５は、請求項３の牽引巻上機において、レバー操作による回転を、牽引材の巻き上げを許容する方向にのみ作動軸を回転させるように選択的に伝達する第１の状態と、牽引材の巻き下げを許容する方向にのみ作動軸を回転させるように選択的に伝達する第２の状態と、作動軸には伝達しない第３の状態との間で切り替える切替手段をさらに備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項６は、請求項１の牽引巻上機において、着脱可能な手動操作手段が作動軸に連結されたことを検出する検出手段が設けられ、該検出手段による検出信号を受けて手動運転パイロットランプが点灯することを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例について添付図面を参照して詳述する。この実施例は、ロードチェーン１を用いた手動・電動兼用の牽引巻上機であって、後述するバッテリパック５７からの駆動電流を得て駆動される直流モータ４でロードチェーン１を電動により巻き上げ・巻き下げ可能であると共に、従来の手動型牽引巻上機と同様にレバー２９による手動操作をも可能とするように構成されている。
【００１８】
直流モータ４は一対の側板２，３間においてその出力軸６が垂下するように縦向きに固定配置されている。直流モータ４は、ロードチェーン１を巻装するロードシーブ５の真上に配置されている。
【００１９】
直流モータ４の出力軸６は第１ないし第３の遊星歯車減速機構７，８，９に順次連結され、所定の回転数を得るように減速される。
【００２０】
第３の遊星歯車減速機構９の出力軸１０にはかさ歯車のピニオン１１が回動不能に連結されている。かさ歯車のピニオン１１は切替軸１２に取り付けられかさ歯車のギア１４と噛み合っている。ギア１４の両面には一対の摩擦板１５，１５が配置され、さらに受け板１６および皿バネ１７を介して軸ナット１８でトルク調整されており、これらで摩擦クラッチ部１３を構成している。ギア１４は、定格荷重に対し１５０％以上の負荷が作用したときには切替軸１２に対して空転するものとされている。
【００２１】
切替軸１２は一方の側板３を超えて図１および図３において右方に延長しており、側板３の開口内に装着されたボールベアリング１９と後述する切替にぎり２１との間に装着されたニードルベアリング２２とにより回転自在に支持されている。さらに切替軸１２の軸上には押しバネ２３と軸方向に移動可能な切替ギア２４が配置されており、これらで切替クラッチ部２０を構成している。
【００２２】
押しバネ２３は切替ギア２４を側板３から遠ざける方向に常時付勢している。切替軸１２の所定外周部と切替ギア２４の内周部には互いに係合可能なスプライン部２５，２５’が形成され、押しバネ２３の付勢力に抗して切替ギア２４が図において左方向に移動したときにこれらスプライン部同士が係合して、直流モータ４の出力を切替ギア２４に伝達するように構成されている。このときの状態が図３に示されており、牽引巻上機を電動操作することができる。
【００２３】
これに対して、押しバネ２３の付勢力により切替ギア２４が図において右方向に移動したときの状態が図４に示されており、このときは切替軸１２のスプライン部２５が切替ギア２４のスプライン部２５’とは係合せず、したがって直流モータ４を駆動させてもその回転力が切替ギア２４には伝達されない。この状態でレバー２９（図１）を取り付けることにより、手動操作による牽引巻上機として使用することが可能となる。
【００２４】
電動操作状態（図３）と手動操作状態（図４）との切替は、切替軸１２の後端にニードルベアリング２２を介して回転自在に取り付けられた切替にぎり２１の操作によって行われる。切替にぎり２１は本体カバー２７の壁面に固着されたメタルインサート２８内に収容される。切替にぎり２１の先端部には径方向に突出する係止ピン２６が固着され、この係止ピン２６を収容する案内溝２８ａがメタルインサート２８に形成されている。案内溝２８ａはメタルインサート２８の壁面を貫通して軸方向に延長し、且つその先端部が周方向に折れ曲がったＬ形溝として形成されている。図３の電動操作状態では、係止ピン２６はメタルインサート２８の案内溝２８ａの先端折れ曲がり部に収容されており、切替ギア２４を押しバネ２３の付勢力に抗して図において左方向に移動させ、そのスプライン部２５’を切替軸１２のスプライン部２５と係合させた状態となっている。
【００２５】
この電動操作状態から図４の手動操作状態に切り替えるには、切替にぎり２１を押し込みながら図２において反時計方向に９０度回転する。これにより係止ピン２６が案内溝２８ａの折れ曲がり部から直線部に移動してその軸方向移動が許容されるので、押しバネ２３の付勢力を受けて切替ギア２４が図において右方向に移動し、そのスプライン部２５’が切替軸１２のスプライン部２５から外れる。これによって、たとえ直流モータ４が駆動されて切替軸１２が回転してもその回転が切替ギア２４には伝達されないこととなり、図４の手動操作状態が得られる。
【００２６】
反対に図４の手動操作状態から図３の電動操作状態に切り替えるときは、切替にぎり２１を最奥まで押し込んでから図２において時計方向に９０度回転させた後に手を離せばよい。これにより係止ピン２６は案内溝２８ａの先端折れ曲がり部に収容され、手を離しても切替にぎり２１および切替ギア２４は図３の位置に保持され、そのスプライン部２５’と切替軸１２のスプライン部２５との係合が維持される。
【００２７】
以下さらに図５を参照して、図４の電動操作状態にあるときに切替ギア２４と噛み合う作動ギア３０が設けられ、さらに作動ギア３０はネジ３８を介してピニオン軸３２と連結されている。ピニオン軸３２はロードシーブ５の内側に回動自在に支持され、その軸上にはハブ３３、一対のブレーキライニング３４、ラチェットホイール３５、係止爪３６、係止バネ３７および作動ギア３０が固定されている。係止バネ３７は係止爪３６をラチェットホイール３５に係合させてラチェットホイール３５の反時計方向（図２において）回転を阻止する方向に付勢されており、これらでメカニカルブレーキ部３１を構成している。なお、メカニカルブレーキ部の構成および作用は従来の電動巻上機等において公知であるので、詳細な説明は省略する。
【００２８】
ピニオン軸３２の端部に固着されたピニオンギア３９は一対のギア４０と噛み合い、ギア４０とスプラインで回動不能に固定された一対のギア４１はロードシーブ５とスプラインで回動不能に連結されたギア４２と噛み合っている。ギア４０および４１は側板２とギアケース４４との間に回動自在に支持されている。ロードチェーン１を巻き取るロードシーブ５は側板２，３間に配置され、そのセンターラインは直流モータ４の出力軸６の軸線と一致している。
【００２９】
上フック５２が側板２，３間に掛け渡された吊りピン７０に回転自在に連結され、スイベル式の下フック５３がロードチェーン１の先端に連結されている。ロードチェーン１の末端には抜け防止のためのエンドストッパ５４が連結されている。
【００３０】
符号５５はペンダントスイッチであり、着脱可能に連結された操作スイッチ部５６と充電可能なバッテリパック５７とで構成されている。操作スイッチ部５６にはロードチェーン１を巻き上げる方向に直流モータ４を回転させる巻き上げ用押しボタン５８ａと、ロードチェーン１を巻き下げる方向に直流モータ４を回転させる巻き下げ用押しボタン５８ｂとが設けられている。これら押しボタン５８ａ，５８ｂを押したときにバッテリパック５７からの電流がケーブル６８および結線ボックス６９を介して直流モータ４に与えられる。
【００３１】
なお、本実施例では、各押しボタン５８ａ，５８ｂを浅く押した場合には直流モータ４を低速回転させ、深く押した場合には高速回転させるように構成されており、このために、操作スイッチ部５６の内部にＦＥＴ素子（電界効果トランジスタ）を設け、各押しボタン５８ａ，５８ｂを浅く押した場合と深く押した場合とで位相制御を行って出力電圧を変化させ、直流モータ４の回転数をコントロールしている。これにより、押しボタンの押し深さに応じて直流モータ４の回転速度が変化し、ロードチェーン１の巻き上げ・巻き下げ速度を無段階に調整することができる。
【００３２】
図６は操作スイッチ部５６から取り外した状態のバッテリパック５７を示す。バッテリパック５７の上方突起部５７ａの三側面にはそれぞれ＋電極５９、−電極６０およびＣ（コンモン）電極６１が露出されている。また、バッテリパック５７には係止爪６２が設けられ、これが操作スイッチ部５６の底面部に設けられる被係止部（図示せず）に係止されることにより、バッテリパック５７が操作スイッチ部５６と機械的に連結され、且つ、このときに電極５９，６０，６１が操作スイッチ部５６の下方内面に設けられた導電部と接触することにより電気的にも接続される。
【００３３】
係止爪６２はバッテリパック５７の本体一側面に設けられたフック６７を押すことにより上記被係止部との係止が解除される。すなわち、フック６７を押しながらバッテリパック５７を操作スイッチ部５６から引き離すことにより、バッテリパック５７を操作スイッチ部５６からワンタッチで取り外すことができる。
【００３４】
操作スイッチ部５６の前面上方には、バッテリ容量確認ランプ６４、電動運転パイロットランプ６５および手動運転パイロットランプ６６が設けられている。バッテリ容量確認ランプ６４はバッテリパック５７の電気容量が使用可能範囲であるときに点灯するものであり、このランプ６４が消灯した場合には、バッテリパック５７を取り外し、再充電した後に装着するか、あるいは予備の充電済バッテリパックと交換する。電動運転パイロットランプ６５は図３の電動操作状態にあるときに点灯し、手動運転パイロットランプ６６は図４の手動操作状態にあるときに点灯する。これらパイロットランプ６５，６６の点消灯を制御する手段が設けられ、本実施例では、本体カバー２７の内側にリミットスイッチ６３を設け、手動操作レバー２９を取り付けたときにリミットスイッチ６３のローラ部６３ａが押されることによって電動操作のための電気回路を遮断し、電動運転パイロットランプ６５を消灯させると共に手動運転パイロットランプ６６を点灯させるように構成している。この構成によれば、手動操作状態にあるときには電動操作をすることができないため、安全性の面でも有利である。
【００３５】
図３の電動操作状態において、図１のようにバッテリパック５７と連結された操作スイッチ部５６におけるバッテリ容量確認ランプ６４および電動運転パイロットランプ６５の点灯を確認した後、巻き上げ用押しボタン５８ａを押すと、その押し深さに応じた出力電圧でバッテリパック５７を駆動源として直流モータ４が所定方向に回転する。直流モータ４の出力回転は第１ないし第３の遊星歯車減速機構７，８，９およびかさ歯車のピニオン１１とギア１４との噛合により順次減速された後、切替軸１２を回転させる。電動操作状態のときには切替軸１２上の切替ギア２４が作動ギア３０と噛み合っているので、切替軸１２の回転によりピニオン軸３２も回転する。そして、通常の巻き上げ時には後述のように定格荷重に対して１５０％以上の負荷が作用することがないため、摩擦クラッチ部１３は作動せず、ピニオン軸３２の回転により、ピニオン歯車３９、ギア４０〜４２を介して、ロードシーブ５を図２において時計方向に回転させる。これによりロードチェーン１を巻き上げ、下フック５３に係止した吊荷を吊り上げることができる。
【００３６】
操作スイッチ部５６の巻き下げ用押しボタン５８ｂを押した場合の各部材の運動方向は上記と反対となり、ロードシーブ５が図２において反時計方向に回転してロードチェーン１を巻き下げる。
【００３７】
ロードチェーン１を巻上方向または巻下方向いっぱいに過巻き操作した場合、下フック５３やエンドストッパ５４が側板２，３間の所定のガイド部（図示せず）に当たってそれ以上のロードチェーン１の移動を阻止する。このときには過負荷状態となるため、直流モータ４が回転し続けても、ギア１４が空転して過負荷を逃がすことができる。
【００３８】
一方、手動操作を行う場合には、図２および図５に破線で示されるように手動操作レバー２９を遊転にぎり４６に取り付ける。これにより前述のようにリミットスイッチ６３のローラ部６３ａが押され、操作スイッチ部５６における電動運転パイロットランプ６５が消灯すると同時に手動運転パイロットランプ６６が点灯し、危険防止のために電動操作のための電気回路は遮断される。レバー２９の操作により回動する遊転にぎり４６の奥面には、作動ギア３０の対向面に設けられた係止溝４８と係合する係止突起４７が設けられている。かくして、レバー２９を操作すると、遊転にぎり４６の係止突起４７と作動ギア３０の係止溝との係合を介して作動ギア３０を回転させることができる。以降の作用については電動操作状態の場合と同様であるので、説明を省略する。
【００３９】
手動操作の場合にはレバー２９の回転方向によってロードチェーン１を巻き上げ・巻き下げのいずれをも操作可能であるが、切替つまみ４９を設けることによって特定方向の操作のみを可能にするように構成することができる。図示実施例において、切替つまみ４９は作動ギア３０の係止歯車部４５と噛み合う係止爪５０と連動するもので、「巻き」、「戻し」および「中立」の３位置を取ることができる。切替つまみ４９が「巻き」位置にあるときは、作動ギア３０の巻上方向回転のみを許容するように係止爪５０が係止歯車部４５に噛み合い、「戻し」位置にあるときは、作動ギア３０の巻下方向回転のみを許容するように係止爪５０が係止歯車部４５と噛み合う。
【００４０】
「中立」位置ではレバー２９の回転が作動ギア３０に伝達されないので、この状態でロードチェーン１を任意の方向に引いてその長さを調節し、下フック５３の位置を任意に調節することができる。この遊転操作を円滑にするため、切替つまみ４９を「中立」位置にして切替爪５０が作動ギア３０の係止歯車部４５から外れたときに、ピニオン軸３２と遊転にぎり４６との間に組み付けられた渦巻きバネからなる弾性抵抗部材５１が自動的に作動ギア３０に対して左回転方向に反力を加え、メカニカルブレーキ部３１を解放するように構成している。
【００４１】
上述の牽引巻上機は本発明の一実施例にすぎず、本発明はこれに限定されることなく広く変形態様を取ることができる。たとえば、牽引材としてロードチェーンに代えてワイヤロープを用いたものであってもよい。
【００４２】
【発明の効果】
本発明の牽引巻上機は、従来のものと同様に手動操作可能であると共に電動操作も可能であるため、複数台数の牽引巻上機を同時に使用しなければならない工事現場等においても、電気的に集中制御することにより一人で操作することができる。また、作業者の手が届かない高所での使用時や空中に吊り下げて使用する場合でも、ペンダントスイッチによる電動操作を行うことでとび職やクレーン車等を使用する必要がなくなる。
【００４３】
また、電動操作のための駆動源に小型の直流モータを採用し、動力源としては充電式のバッテリパックを採用しているため、三相２００Ｖ等の交流電源や自動車のバッテリ、発電機等を必要とせず、いかなる場合にも必要に応じて使用することができる。
【００４４】
本発明の牽引巻上機は電源ケーブルを持たないので、電動式工具と同様の感覚で簡便に使用することができ、移動や持ち運びにも便利であるから、機器の据え付けや取り外し、建築工事等広範な分野で使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による牽引巻上機の正面図である。
【図２】同牽引巻上機の側面図である。
【図３】同牽引巻上機が電動操作状態にあるときの切替クラッチ部の断面図である。
【図４】同牽引巻上機が手動操作状態にあるときの切替クラッチ部の断面図である。
【図５】同牽引巻上機におけるメカニカルブレーキ部の断面図である。
【図６】操作スイッチ部から取り外した状態のバッテリパックを示す図である。
【符号の説明】
１  ロードチェーン
４  直流モータ
５  ロードシーブ
７，８，９  遊星歯車減速機構
１２  切替軸
１３  摩擦クラッチ部
２０  切替クラッチ部
２１  切替にぎり
２３  押しバネ
２４  切替ギア
２９  手動操作レバー
３０  作動ギア
３１  メカニカルブレーキ部
３２  ピニオン軸
４６  遊転にぎり
４９  切替つまみ
５３  フック
５５  ペンダントスイッチ
５６  操作スイッチ部
５７  バッテリパック
５８ａ，５８ｂ  押しボタン
【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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