JP2003054879A - ウインチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フリーフォールの機能を設けるかどうかを選
択できるウインチの提供。 【解決手段】 油圧モータ１と、この油圧モータ１の出
力軸に接続される遊星減速機構３と、この遊星減速機構
３に出力軸の回転を伝達されて、ロープの巻上げ・巻下
げを行なうウインチドラム９とを備え、遊星減速機構３
のリングギア６とウインチドラム９とが一体に設けら
れ、キャリア７がウインチドラム９と別体に設けられる
ウインチにおいて、キャリア７にキャリア軸８を設け、
このキャリア軸８を軸受１０で支持するとともに、この
軸受１０の位置よりもキャリア軸８の端部側に、キャリ
ア軸８を制動するバンドブレーキ１１、およびキャリア
軸８を常に固定しておくロック機構１５のそれぞれを着
脱可能なスプライン軸部１８を設け、バンドブレーキ１
１およびロック機構１５のいずれかを選択的にキャリア
軸８に取付けることが可能な構成にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モータの出力軸に
接続される遊星減速機構のリングギアおよびキャリアの
いずれか一方がウインチドラムと一体に設けられ、他方
がこのウインチドラムと別体に設けられるウインチに関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来のウインチには、特公平２−４１５
０９号公報や特開平６−３２９３９１号公報に例示され
るものがある。

【０００３】これらの公報に例示された従来のウインチ
は、モータ、例えば油圧モータと、この油圧モータの出
力軸に接続される遊星減速機構と、この遊星減速機構に
出力軸の回転を伝達されて、ロープの巻上げ・巻下げを
行なうウインチドラムが備えられている。そして、この
遊星減速機構のリングギアおよびキャリアのいずれか一
方、例えばリングギアがウインチドラムと一体に設けら
れ、他方、例えばキャリアがこのウインチドラムと別体
に設けられている。

【０００４】上述の油圧モータは、ウインチドラムの駆
動力を発生するものであり、出力軸を制動する湿式多板
ブレーキが備えられている。

【０００５】上述の遊星減速機構は、ウインチドラムの
内周面に固定されたリングギアと、油圧モータの出力軸
に接続されたサンギアと、このサンギアおよびリングギ
アに噛合わされるプラネットギアと、このプラネットギ
アに設けられた上述のキャリアとが備えられている。ま
た、このキャリアにはキャリア軸が設けられ、回転可能
に軸受装置によって支持されている。また、このキャリ
ア軸には、このキャリア軸を制動するブレーキ装置が設
けられている。

【０００６】このブレーキ装置は、上述の湿式多板ブレ
ーキとは別のブレーキ装置であり、キャリア軸に一体に
固定されるブレーキドラムと、ブレーキ時にこのブレー
キドラムを圧接するブレーキバンドとを有するバンドブ
レーキである。

【０００７】このように構成された従来のウインチで
は、巻上げ・巻下げを行なうに際し、ブレーキ装置を作
動させ、ブレーキバンドをブレーキドラムに圧接させ
て、キャリア軸の回転が阻止された状態にする。そし
て、この状態で油圧モータの出力軸を回転させてサンギ
アを回転させると、プラネットギアは自転し、サンギア
の回転をリングギアに伝達する。これにより、リングギ
アと一体のウインチドラムが回転し、巻上げ・巻下げが
行なわれる。

【０００８】また、従来のウインチでは、クレーン作業
や掘削作業などを行なうに際してフリーフォールを行な
うことがある。このフリーフォールを行なう場合には、
湿式多板ブレーキを作動させて油圧モータの出力軸の回
転を阻止するとともに、上述のバンドブレーキを非作動
状態としてブレーキバンドを開放し、キャリア軸を回転
可能な状態にする。これにより、サンギアは回転が阻止
されて停止した状態を維持し、プラネットギアはサンギ
アを中心に公転可能な状態になる。そして、リングギア
は、プラネットギアに回転を拘束されることなく回転可
能な状態となる。

【０００９】これにより、リングギアと一体のウインチ
ドラムは、ロープや、ロープ先端のバケットなどの自重
により回転し、バケットなどが自由落下するフリーフォ
ールが行なわれる。

【００１０】なお、フリーフォールの途中で、バンドブ
レーキによってキャリア軸の回転を阻止すれば、フリー
フォールは停止する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、クレーン作業
の現場では、安全上の理由からフリーフォールが禁止さ
れていることがあり、このため、ウインチの所有者によ
ってはフリーフォールを行なわない作業現場のみでウイ
ンチを使用する場合がある。この場合、フリーフォール
を行なうための上述のバンドブレーキは必要がない。す
なわち、ウインチが油圧モータによる巻上げ・巻下げの
みを行なえればよいので、キャリア軸は常に固定されて
いればよく、したがってキャリア軸を常に固定するに
は、バンドブレーキのように制動したり開放したりする
機構は必要はなく、単にキャリア軸を非回転状態で固定
するロック機構を設ければ十分である。

【００１２】つまり、ウインチにフリーフォールの機能
が必要ない場合、ウインチを購入する者に対しては、必
要のないフリーフォールの機能に対する費用負担が生じ
ることになり、また、フリーフォール機能のためのバン
ドブレーキはメンテナンスが必要であり、ウインチの所
有者に対しては、この必要のないバンドブレーキのメン
テナンスが必要となり、手間が増えるという問題があっ
た。

【００１３】なお、上述した公報に例示のウインチは、
リングギアをウインチドラムと一体に設け、キャリアを
制動する構成であるが、キャリアをウインチドラムと一
体に設けて、リングギアを制動する構成でも同様の問題
が発生する。

【００１４】本発明の目的は、上述の問題を考慮してな
されたもので、フリーフォールの機能を設けるかどうか
を選択できるウインチを提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、請求項１に係る発明は、モータと、このモータの
出力軸に接続される遊星減速機構と、この遊星減速機構
のリングギヤおよびキャリアのいずれか一方と一体のウ
インチドラムとを備え、前記リングギヤおよびキャリア
のうち前記ウインチドラムとは別体の一方の回転を阻止
することによって前記モータによる前記ウインチドラム
の回転駆動を可能としたウインチに適用され、 前記リ
ングギヤおよびキャリアのうち前記ウインチドラムとは
別体の一方を制動するブレーキ機構、および常時固定す
るロック機構とを選択的に取付け可能とする取付手段を
備えたことを特徴とするものである。

【００１６】このように請求項１に係る発明では、ウイ
ンチのフリーフォールの機能の要否を容易に選択できる
とともに、フリーフォール機能の取付け、取り外しも容
易に行うことができる。

【００１７】また、請求項２に係る発明は、モータと、
前記モータの出力軸に接続される遊星減速機構と、前記
遊星減速機構のリングギヤと一体のウインチドラムと、
前記遊星減速機構の前記ウインチドラムとは別体に設け
られるキャリアとを備え、前記キャリアの回転を阻止す
ることによって前記モータによる前記ウインチドラムの
回転駆動を可能としたウインチに適用され、前記キャリ
アにキャリア軸を設け、前記キャリア軸の端部に、前記
キャリア軸を制動するブレーキ機構および常時固定する
ロック機構を選択的に取付可能な取付手段を有し、前記
取付手段とウインチドラムとの間に、前記キャリア軸を
回転可能に支持する軸受装置を設けたことを特徴とする
ものである。

【００１８】このように構成した請求項２に係る発明で
は、取付手段がキャリア軸を支持する軸受装置よりも外
方に位置するため、ブレーキ機構およびロック機構の着
脱の際に、軸受装置に影響されることなく、容易に着脱
作業を行うことができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明のウインチの一実施
形態を図に基づいて説明する。

【００２０】図１は、本実施形態を示す説明図であり、
（ａ）はブレーキドラムを取付けた状態を示す側面図、
（ｂ）はロック機構を取付けた状態を示す側面図、
（ｃ）は（ｂ）に示すロック機構に備えられるロック部
材の正面図である。図２は図１に示すウインチの内部構
造を模式的に示す説明図であり、（ａ）は図１（ａ）に
示すウインチの内部構造を模式的に示す図、（ｂ）は図
１（ｂ）に示すウインチの内部構造を模式的に示す図で
ある。

【００２１】本実施形態は、図１，２に示すように、モ
ータ例えば油圧モータ１と、この油圧モータ１の出力軸
１ａに接続される遊星減速機構３と、この遊星減速機構
３から出力軸１ａの回転が伝達されて、ロープの巻上げ
・巻下げを行なうウインチドラム９とを備えている。そ
して、遊星減速機構３のリングギア６およびキャリア７
のいずれか一方（本実施形態ではリングギア６）をウイ
ンチドラム９に一体に設け、他方（本実施形態ではキャ
リア７）をこのウインチドラム９と別体に設けてある。

【００２２】上述の油圧モータ１は、ウインチドラム９
の駆動力を発生するものであり、出力軸１ａには湿式多
板ブレーキ２を設けてある。

【００２３】上述の遊星減速機構３は、ウインチドラム
９の内周面に固定されたリングギア６と、油圧モータ１
の出力軸１ａに接続されたサンギア４と、このサンギア
４およびリングギア６に噛合わされるプラネットギア５
と、このプラネットギア５に設けられたキャリア７とを
備えている。また、キャリア７にはキャリア軸８を設け
て、このキャリア軸８を軸受１０によって回転可能に支
持させてある。この軸受１０は、ウインチドラム９から
突出したキャリア軸８の中途部を支持し、キャリア軸８
の先端を外方に突出させた状態で、本実施形態のウイン
チ全体を支持する支持体１４、例えばクレーンに設けら
れるフレームに固定される。

【００２４】特に、本実施形態は、図１（ａ）に示すよ
うにキャリア軸８を制動するブレーキ機構、例えばハン
ドブレーキ１１と、図１（ｂ）に示すようにキャリア軸
８を常に固定しておくロック機構１５とを選択的に取付
ける取付手段を備えている。

【００２５】この取付手段は、キャリア軸８の端部に設
けられるスプライン軸部１８と、スプライン軸部１８の
下方位置で、支持体１４に設けられた固定部材１７とに
より構成されている。上述のバンドブレーキ１１は、図
１（ａ）および図２（ａ）に示すように、ブレーキドラ
ム１２とブレーキバンド１３とから主として構成され、
取付手段のキャリア軸８のスプライン軸部１８にブレー
キドラム１２をスプライン結合することによって、この
キャリア軸８と一体に固定されるものである。なお、ブ
レーキバンド１３は、例えば図示しない操作ペダルに接
続されている。

【００２６】上述のロック機構１５は、図１（ｂ），
（ｃ）および図２（ｂ）に示すように、 基端部に上述
したキャリア軸８のスプライン軸部１８とスプライン結
合する結合部１６ａと、結合部１６ａに一体に形成さ
れ、先端にピン孔１６ｃを有するロッド部１６ｂとから
なるロック部材１６により構成され、結合部１６ａをキ
ャリア軸８のスプライン軸部１８にスプライン結合し、
ロッド部１６ｂをピン孔１６ｃにより固定部材１７にピ
ン結合してキャリア軸８を非回転状態で支持体１４に固
定するものである。

【００２７】このように構成した本実施形態では、図１
（ａ）および図２（ａ）に示すように、バンドブレーキ
１１をキャリア軸８に取り付ける際には、ブレーキドラ
ム１２を、軸受１０から外方に突出したキャリア軸８端
部のスプライン軸部１８に嵌め込み、キャリア軸８に固
定する。

【００２８】このようにバンドブレーキ１１を取付けた
本実施形態では、巻上げ・巻下げを行なう場合には、図
示しない操作ペダルを操作してバンドブレーキ１１を作
動させ、ブレーキバンド１３をブレーキドラム１２に圧
接させて、キャリア軸８の回転を阻止した状態にする。
そして、この状態で油圧モータ１の出力軸１ａを回転さ
せてサンギア４を回転させると、プラネットギア５は自
転し、サンギア４の回転をリングギア６に伝達する。こ
れにより、リングギア６と一体のウインチドラム９が回
転し、巻上げ・巻下げが行なわれる。

【００２９】また、フリーフォールを行なうに際して
は、湿式多板ブレーキ２を作動させて油圧モータ１の出
力軸１ａの回転を阻止するとともに、バンドブレーキ１
１の制動からキャリア軸８を解放する。

【００３０】これに伴って、サンギア４が回転を阻止さ
れて停止した状態になり、プラネットギア５はサンギア
４を中心に公転可能な状態になる。そして、リングギア
６は、プラネットギア５に回転を阻止されることなく回
転可能な状態になる。

【００３１】これにより、リングギア６と一体のウイン
チドラム９は、ロープやこのロープ先端のバケットなど
の自重に引張られて回転し、バケットなどが自由落下す
るフリーフォールが行なわれる。

【００３２】なお、フリーフォールの途中で、バンドブ
レーキ１１によってキャリア軸８の回転を阻止すれば、
フリーフォールは停止する。

【００３３】すなわち、本実施形態では、バンドブレー
キ１１をスプライン軸部１８に取付けることによって、
油圧モータによる巻上げ・巻下げの機能と、フリーフォ
ールの機能とを備えるウインチを構成する。

【００３４】また、本実施形態では、図１（ｂ）および
図２（ｂ）に示すように、バンドブレーキ１１に代えて
ロック機構１５をキャリア軸８のスプライン軸部１８に
取付ける場合には、ロック部材１６の結合部１６ａを軸
受１０から外方に突出したスプライン軸部１８に嵌め込
み、ロック部材１６をキャリア軸８を軸心として回転さ
せて、ロッド部１６ｂをピン孔１６ｃにより固定部材１
７にピン結合し、ロッド部材１６を支持体１４に非回転
状態で固定する。

【００３５】このようにロック機構１５を取付けた本実
施形態では、キャリア軸８は常に固定された状態である
ため、キャリア軸８と一体のプラネットギア５は、常に
サンギア４を中心とする公転が阻止された状態となる。
つまり、湿式多板ブレーキ２に油圧モータ１の出力軸１
ａの回転を阻止させた状態では、キャリア軸８が回転し
ない状態にし、これによりフリーフォールを行なえない
ようにしている。

【００３６】すなわち、本実施形態では、バンドブレー
キ１１に代えてロック機構１５をスプライン軸部１８に
取付けることによって、フリーフォールの機能を備えて
いない、油圧モータによる巻上げ・巻下げの機能のみを
備えたウインチを構成する。

【００３７】このように本実施形態では、バンドブレー
キ１１とロック機構１５とを選択的に取付けることが可
能なので、ウインチにフリーフォールの機能を設けるか
どうかを選択できる。これにより、ウインチにフリーフ
ォールの機能が必要ない場合に、ウインチを購入する者
に対しては、必要のないフリーフォールの機能に対する
費用負担が軽減できる。また、ウインチの所有者に対し
ては、必要のないバンドブレーキ１１のメンテナンスが
不要となり手間を省くとこができる。

【００３８】また、本実施形態では、スプライン軸部１
８の位置を軸受１０の位置よりもキャリア軸８の端部側
に設けてある。これにより、ブレーキドラム１２、ロッ
ク部材１６のスプライン軸部１８への取付けの際に、軸
受１０が邪魔になることがないので、バンドブレーキ１
１およびロック機構１５のそれぞれをキャリア軸８に着
脱しやすい。したがって、バンドブレーキ１１およびロ
ック機構１５のそれぞれの着脱作業を円滑に行なうこと
ができる。

【００３９】なお、本実施形態では、油圧モータ１を備
えた構成を例に挙げたが、本発明はこれに限るものでは
なく、電動モータでもよい。

【００４０】また、本実施形態では、リングギア６をウ
インチドラム９に一体に設けた構成を例に挙げたが、本
発明はこれに限るものではなく、キャリア７をウインチ
ドラム９と一体に設けてもよい。

【００４１】本実施の形態では、取付手段として、キャ
リア軸８の端部に形成したスプラインによりなるスプラ
イン軸部１８としたが、これに限らず、例えば、キャリ
ア軸８の端部にキー溝を形成し、キーによる結合方法と
しても良く、また、キャリア軸８の端部にフランジを設
け、バンドブレーキ１１とロック部材１６にもフランジ
を設け、両者をボルト締結するようにしても良い。すな
わちキャリア軸にバンドブレーキおよびロック機構のそ
れぞれを固定できればどんな結合方法でもよい。

【００４２】また、本実施形態では、キャリア軸８を制
動するブレーキ機構として、バンドブレーキ１１を例に
挙げたが、本発明はこれに限るものではなく、湿式多板
ブレーキ、ディスクブレーキなどでも良い。

【００４３】

【発明の効果】以上、本発明の各請求項に係る発明で
は、ウインチにフリーフォールの機能が必要か否かに応
じて、ウインチにフリーフォールの機能を設けるかどう
かを容易に選択できる。これにより、ウインチにフリー
フォールの機能が必要ない場合には、ウインチを購入す
る者に対しては、必要のないフリーフォールの機能に対
する費用負担を軽減させることができ、ウインチの所有
者に対しては、ブレーキ機構のメンテナンスを行う必要
が無く手間が省ける。また、フリーフォールが当初必要
なく、フリーフォール機能を備えていないウインチに必
要に応じてフリーフォール機能を付加することも可能に
なる。

【００４４】また特に請求項２に係る発明では、取付手
段とウインチドラムとの間に、前記キャリア軸を回転可
能に支持する軸受装置を設けることにより、軸受装置よ
りも外方に突出したキャリア軸の端部に、ブレーキ機
構、ロック機構を取付けることが可能になり、軸受装置
が邪魔にならなず、着脱作業を円滑に行なうことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のウインチの一実施形態を示す説明図で
あり、（ａ）はブレーキドラムを取付けた状態を示す側
面図、（ｂ）はロック機構を取付けた状態を示す側面
図、（ｃ）は（ｂ）に示すロック機構に備えられるロッ
ク部材の正面図である。

【図２】図１に示す一実施形態の内部構造を模式的に示
す説明図であり、（ａ）は図１（ａ）に示す一実施形態
の内部構造を模式的に示す図、（ｂ）は図１（ｂ）に示
す一実施形態の内部構造を模式的に示す図である。

【符号の説明】

１ 油圧モータ（モータ） ３ 遊星減速機構 ４ サンギア ５ プラネットギア ６ リングギア ７ キャリア ８ キャリア軸 ９ ウインチドラム １０ 軸受 １１ バンドブレーキ（ブレーキ機構） １２ ブレーキドラム １３ ブレーキバンド １４ 支持体 １５ ロック機構 １６ ロック部材 １７ 固定部材（取付手段） １８ スプライン軸部（取付手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堺 俊己 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータと、このモータの出力軸に接続さ
   れる遊星減速機構と、この遊星減速機構のリングギヤお
   よびキャリアのいずれか一方と一体のウインチドラムと
   を備え、前記リングギヤおよびキャリアのうち前記ウイ
   ンチドラムとは別体の一方の回転を阻止することによっ
   て前記モータによる前記ウインチドラムの回転駆動を可
   能としたウインチにおいて、 前記リングギヤおよびキャリアのうち前記ウインチドラ
   ムとは別体の一方を制動するブレーキ機構、および常時
   固定するロック機構とを選択的に取付け可能とする取付
   手段を備えたことを特徴とするウインチ。
2. 【請求項２】 モータと、前記モータの出力軸に接続さ
   れる遊星減速機構と、前記遊星減速機構のリングギヤと
   一体のウインチドラムと、前記遊星減速機構の前記ウイ
   ンチドラムとは別体に設けられるキャリアとを備え、前
   記キャリアの回転を阻止することによって前記モータに
   よる前記ウインチドラムの回転駆動を可能としたウイン
   チにおいて、 前記キャリアにキャリア軸を設け、 前記キャリア軸の端部に、前記キャリア軸を制動するブ
   レーキ機構および常時固定するロック機構を選択的に取
   付可能な取付手段を有し、 前記取付手段とウインチドラムとの間に、前記キャリア
   軸を回転可能に支持する軸受装置を設けたことを特徴と
   するウインチ。