(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロードシーブとロードシーブに巻回し、端部にフックを有するチェーンと、チェーンの過巻き防止用センサーを備えた巻上牽引機における過巻き防止装置であって、過巻き防止装置は、チェーンフック部とチェーン無負荷部端部にそれぞれ磁極を変えて設け、磁力線の方向が上下方向である発磁体と、前記発磁体の接近を検出する閾値を、発磁体の離反を検出する閾値より大きい閾値により磁気を検出する磁気センサーとからなり、チェーンフック部とチェーン無負荷部端部の異なる磁極を磁気センサーで検知することを特徴とする巻上牽引機における過巻き防止装置。
【請求項２】
発磁体は、異極を重合して積層した発磁体であることを特徴とする請求項１記載の巻上牽引機における過巻き防止装置。
【請求項３】
発磁体を非磁性体のケースに嵌装したことを特徴とする請求項１または２記載の巻上牽引機における過巻き防止装置。
【請求項４】
フック側発磁体は、発磁体の極方向にチェーンを嵌挿する嵌挿口を有する発磁手段であることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の巻上牽引機における過巻き防止装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
ロードシーブとロードシーブに巻回し、端部にフックを有するチェーンと、チェーンの過巻き防止用センサーを備えた巻上牽引機における過巻き防止装置に関するもので、過巻き防止装置として、磁気センサーと、発磁体を設けた巻上牽引機における過巻き防止装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来巻上牽引機の過巻き防止手段として、主に以下の４手段が用いられてきた。第１の手段は、フック部及びチェーン端部にゴムダンバを取り付け、フック部及びチェーン端部と巻上牽引機本体との衝突時における衝撃を吸収するようにしたものである。第２の手段は、渦電流近接スイッチを用いるもので、電気チェーンブロック本体側にコイルを備え、フック部に設けた鉄片の接近を、鉄片に流れた渦電流によりコイルに流れる電流変化にて検知するようにしたものである。第３の手段は、電気チェーンブロック本体に、スイッチとスイッチに連動するスイッチレバーを備え、前記スイッチレバーはフックが上限まで上昇する動作をスイッチに伝達し、上限を検出するようにしたものである。第４の手段は、チェーン駆動部、回転部分にパルスエンコーンダ等を設け、チェーンの巻取り長をエンコーダの発生パルス数に置き換えて計測し、電子式カウンタ等の出力信号を用いて、所定の位置で停止されるようにしたものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来技術において、第１の手段であるゴムダンパーを取り付けたものは、衝突時の衝撃により、駆動部、機構部、チェーン等にダメージを与え、この動作を繰り返されることによって、上記部品の疲労破壊が発生する要因ともなる。また、第２の手段である渦電流近接スイッチを用いる手段は、検出感度が低く、また、高感度にするためには、検出部分のコイル径を大きくしなければならず、さらに取り付け場所の制限を受けるという課題を有している。また、第３の手段であるメカ式リミットスイッチを用いる手段は、リミットスイッチを動作させる為の機構が複雑になり、機械式接点の為、寿命が短いという課題を有している。また、第４の手段であるパルスエンコーンダを用いる手段は、絶対的な位置検出てはないために、なんらかの方法で頂点信号を得なければならず、また、停電時、非通電時になんらかの方法で現在位置を記憶しておかなければならず、これらの記憶装置が必要となり、装置が複雑となるという課題を有している。また、磁気センサーを巻上本体内部に備え、ベルトに磁力線の方向を横向きにして取り付けた発磁体により過巻き防止を行うものも知られているが、この手段は、チェーン式巻上機に適用できるものではない。例えば、チェーンに発磁体を取り付ければ、発磁体は磁気センサーが設けられる巻上本体内部であるチェーン案内孔を通過できず、また、磁気センサーを巻上本体外部に備えた場合であっても、従来の発磁体は、磁力線の方向を横向きにするようにチェーンに備えるので、チェーンの振れ等により、磁気センサーが発磁体を確実に検出できないという課題を有している。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記した課題を解決するもので、巻上牽引機の過巻き防止装置を巻上牽引機本体に設けた磁気検知センサーと、チェーンのフック側と無負荷側に設けられ、磁力線の方向が上下方向である発磁手段で構成したことを特徴とするものである。
【０００５】
本発明によると、過巻き防止用のセンサー部は非接触方式であるため、機械式接点を用いた接触方式に比べ、長寿命であり、また、チェーン部に取り付けられた発磁体の磁気の強さを変えたり、センサースイッチング部の閾値を変えることにより、容易に検出するまでの動作距離を調整でき、また、磁気センサーを用いているため、感度を上げる場合に、検出部を大きくする必要がなく、取り付け場所の制限を受けず、また、フック部及びチェーンの無負荷側端部に設置してある発磁体の極性をそれぞれ異なる極性にし、一つの磁気センサーで２ヶ所の発磁体の位置検出を行うことにより、センサーを共用することが可能となるため、センサー取り付け部の制限を受けない新規な巻上牽引機を提供することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、ロードシーブとロードシーブに巻回し、端部にフックを有するチェーンと、チェーンの過巻き防止用センサーを備えた巻上牽引機における過巻き防止装置であって、過巻き防止装置は、チェーンフック部とチェーン無負荷部端部にそれぞれ磁極を変えて設け、磁力線の方向が上下方向である発磁体と、前記発磁体の接近を検出する閾値を、発磁体の離反を検出する閾値より大きい閾値により磁気を検出する磁気センサーとからなり、チェーンフック部とチェーン無負荷部端部の異なる磁極を磁気センサーで検知することを特徴とする巻上牽引機における過巻き防止装置で、センサーは発磁手段の磁力線を検知する非接触方式であるため、機械式接点を用いた接触方式に比べ長寿命であり、またチェーン部に取り付けられた発磁体の磁気の強さを変えたり、センサースイッチング部の閾値を変えることにより、容易に検知の動作距離を調整でき、また、発磁手段の磁力線の方向が上下方向であるため、チェーンが振れた場合であっても確実に検出でき、また、磁気センサーを用いているため、感度を上げる場合に、検出部を大きくする必要がなく、取り付け場所の制限を受けない過巻き防止装置を提供できる作用を有する。また、チェーンの振れに対して安定して検出することができる作用を有する。また、一つの磁気センサーで２個の発磁体の位置検出が可能となり、センサーを共用したり、また、チェーンフック部と無負荷側チェーン端部にそれぞれ対応した２つの磁気センサーを用いた場合、それぞれの磁気センサーを、接近して設けることが可能となる作用を有する。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、発磁体は、平板状発磁体を異極を重合して積層した発磁体であることを特徴とするもので平板状発磁体を積層することで、発磁体の加工、製作を容易にすることができる作用を有する。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、発磁体を非磁性体のケースに嵌装したことを特徴とするもので、磁性体の磁力線を非磁性体ケースの外方へ出力可能とし、磁性体を保護するとともに、磁性体のチェーンへの取付け容易にする作用を有する。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、フック側発磁体は、発磁体の極方向にチェーンを嵌挿する嵌挿口を有する発磁手段であることを特徴とするもので、フック側チェーンに発磁体を容易に取着でき、さらに、チェーンへの取着位置を容易に変更できる作用を有する。
【００１２】
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。
【００１３】
図１は、本発明の過巻き防止装置を示す概念図、図２はフック側に設けた発磁部を示す拡大分解図、図３は無負荷側に設けた発磁部を示す拡大分解図、図４は巻上牽引機におけるチェーンの巻上げ上限を示す正面図である。図１、２に示す実施の形態において、１は巻上牽引機、２はロードシーブ、３はロードシーブ２に巻回されるチェーン、４はチェーン３に取着される発磁体で、フック側に取着された発磁体４ａ及び他方側端部である無負荷側に取着された発磁体４ｂを有する。発磁体４は、複数の平板状発磁体４ｃを積層して形成され、各発磁体４ｃは発磁体の極方向に異極を重合して積層され、発磁体上方に向けて、かつ、発磁体の円周に沿って均一に磁力線が出るように揃えられている。また、発磁体４ａの平板状発磁体４ｃは発磁体の極方向にチェーン嵌挿孔４ｄを有している。５は巻上牽引機の本体ケース、５ａはロードシーブ２の下方に配置されたチェーンガイドで、チェーン案内孔５ｂが備えられている。６はチェーン案内孔５ｂの近傍に設けられ、発磁体４の接近距離に応じて磁束密度を変化させるコイル（図示せず）を備え、前記磁束密度の変化量を電圧に変換してセンサースイッチング回路１０に出力する磁気センサーで、合成樹脂等の非磁性体で形成される保護用のカバー６ａで保護されている。７ａは下フック、７ｂは上フック、８はチェーン収納部、９はロードシーブを駆動するモータ、１０は磁気センサー６により作動し、磁気センサー６の出力値を常時検知し、ある一定の出力値に達すると、モータ制御回路１１にＯＮ−ＯＦＦ信号を出力するセンサースイッチング回路、１１はセンサースイッチング回路１０及び押し釦を有するスイッチングボックス１２により制御されるモータ制御回路、１３はモータ９の回転をロードシーブ２に伝達する減速ギヤ、１４は過負荷防止クラツチである。
【００１４】
本実施の形態において、発磁体４ａは図２に示すように、複数の平板状発磁体４ｃを積層して形成され発磁体４ａは、アルミニューム等の非磁性体の発磁体ケース１５に嵌装されている。さらに、発磁体を挟んだ上下には、下部に非磁性体の底板１５ｂが嵌装され、上部は、発磁体ケース１５に固着された上板１５ａが設けられ、上端にはクッションゴム１６、下端には止め輪１７が嵌装され、発磁体４ａを形成している。このように平板状発磁体４ｃを非磁性体の発磁体ケース１５にそれぞれ異極を重合して磁力を強め合うように嵌装することにより、発磁体４を保護するとともに、発磁体上方に向け、更にケース１５の円周に沿って磁力線が均一に出るため、磁気センサー６は、発磁体の接近によって発磁体の検出が可能となり、発磁体４を磁気センサー６が検出しないような事故は発生せず、安定した検出ができ、かつ、発磁体の製造・加工が容易である。また、センサー６が発磁体４の接近を検出する磁気センサー６の閾値を、発磁体４の離反を検出する閾値よりも大きくすることにより、チェーンの振れに対して安定して検出することが可能となる。詳しくは、磁気センサー６に対して発磁体４が上限位置まで接近し、モータ制御回路にモータを停止させるＯＦＦ信号を送信するには、センサースイッチング回路１１に予め設定されている磁気センサー６の出力に対するある一定の閾値を発磁体４の接近により超えた場合に行われ、巻き上げ動作を停止し、更に、スイッチングボックス１２を押し続け発磁体４が上限位置でチェーンの振れ等により、発磁体４が磁気センサー６から離反する動作をした場合、磁気センサー６の出力値が、前述したモータをＯＦＦする閾値より下がるが、発磁体４が上限位置より離反し、モータを再びＯＮさせる信号の出力は、前記モータをＯＦＦする閾値より小さく設定した閾値としたので、チェーンの振れによる発磁体の上限位置のチャタリングを防止することができ、安定してチェーンの過巻きを検出することが可能となる。また、発磁体４を、チェーンフック部側発磁体４ａとストッパー側発磁体４ｂに、それぞれ磁極を変えて設け、発磁体４ａと発磁体４ｂの異なる磁極を検知する磁気センサーを設けることにより、発磁体４ａ、４ｂにそれぞれ対応する２つのセンサー６を接近して設けることが可能である。図３は無負荷側の発磁体４ｂを示し、基本的構成は図２と同じであるが平板状発磁体４ｃはチェーン貫通孔４ｄを有しておらず、発磁体ケース１５上部には、チェーン３の端部が嵌入する孔部１８とチェーン３の端部と発磁体ケース１５を係着する止めピン１９、止めクリップ２０を備えている。
【００１５】
【発明の効果】
本発明の過巻き防止装置は、巻上牽引機本体に設けた磁気検知センサーと、チェーンのフック側と無負荷側に設けられ、磁力線の方向が上下方向である発磁手段とであることを特徴とするもので、センサー部は非接触方式であるため、機械式接点を用いた接触方式に比べ、長寿命であり、また、チェーン部に取り付けられた発磁体の磁気の強さを変えたり、センサー回路スイッチング部の闘値を変えることにより、容易に検知の動作距離を調整でき、また、磁気センサーを用いているため、感度を上げる場合に、検出部を大きくする必要がなく、取り付け場所の制限を受けず、また、発磁手段の磁力線の方向が上下方向であるため、チェーンが振れた場合であっても確実に検出でき、また、フック部及びチェーンの無負荷側端部に設置してある発磁体の極性をそれぞれ異なる極性にし、一つの磁気センサーで２ヶ所の発磁体の位置検出を行うことにより、センサーを共用することが可能となるため、センサー取り付け部に対するスペース上の制約がなくなりまた、平板状発磁体を積層することで、発磁体の加工・製作を容易にすることができ効果を有する。
【００１６】
また、磁性体を非磁性体のケースに嵌装して保護することで、磁性体の磁力線のケース外方への出力を可能にできるとともに、磁気センサーが発磁体の接近を検知する閾値を、発磁体の離反を検出する閾値よりも大きくすることで、チェーンの振れに対して安定して検出することができ、さらに、発磁手段と磁気センサーを、チェーンフック部と無負荷側チェーン端部に磁極を変えてそれぞれ設けチェーンフック部と、無負荷側チェーン端部のそれぞれの発磁手段の磁極を検知する磁気センサーを備えることで一つの磁気センサーで２個の発磁体の位置検出が可能となり、センサーを共用したり、また、チェーンフック部と無負荷側チェーン端部にそれぞれ対応した２つの磁気センサーを用いた場合、それぞれを接近して設けることが可能となる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の過巻き防止装置を示す概念図である。
【図２】フック側発磁部を示す拡大分解図である。
【図３】無負荷側発磁部を示す拡大分解図である。
【図４】チェーンの巻上げ上限を示す正面図である。
【符号の説明】
１    巻上牽引機
２    ロードシーブ
３    チェーン
４    発磁体
４ａ  フック側発磁体
４ｂ  ストッパー側発磁体
５    ケース
５ａ  チェーンガイド
５ｂ  チェーン案内孔
６    磁気センサー
６ａ  センサーカバー
７ａ  下フック
７ｂ  上フック
８    収納部
９    モータ
１０    センサー回路・スイッチング回路
１１    モータ制御回路
１２    スイッチボックス
１３    減速ギヤ
１４    過負荷防止クラッチ
１５ａ  上板
１５ｂ  底板
１６    クッションゴム
１７    止め輪
１８    孔部
１９    止めピン
２０    止めクリップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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