JP2593749B2 - ロープウインチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばクローラクレー
ンやパイルドライバ等のブーム俯仰用ウインチとして用
いて好適なロープウインチに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ロープウインチは、支持部材に
取付けられた油圧モータと、ロープを巻取る筒状体から
なり、軸方向一側が厚肉部となって当該厚肉部が該油圧
モータに回転自在に支持され、軸方向他側が蓋体によっ
て閉塞された巻取用ドラムと、該巻取用ドラム内に設け
られ、前記油圧モータの出力を減速して該巻取用ドラム
に伝達する１段または複数段の遊星歯車減速段とからな
る遊星歯車減速装置と、前記巻取用ドラムに巻回される
ロープの基端を固定するために、該巻取用ドラムの軸方
向一側に位置して該巻取用ドラムの厚肉部に設けられた
ロープ固定穴とからなる。そして、このようなロープウ
インチは、例えば特願昭５８−８８２８５号（特開昭５
９−２１７５８８号）が知られている。

【０００３】この従来技術によるロープウインチは、遊
星歯車減速装置と、湿式多板式ネガティブブレーキ装置
を巻取用ドラム内に収納し、油圧モータからの回転出力
を２段の遊星歯車減速機構で減速し、第２（高減速段）
の遊星アーム（キャリア）と巻取用ドラムとをボルトに
より締着して、該巻取用ドラムを駆動する構成になって
いる。そして、遊星歯車減速装置の各段の遊星歯車と噛
合する内歯歯車は、油圧モータのケーシング側に固定す
る構成となっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術のロープウインチにおいては、各段の遊星歯車減
速段の遊星歯車と噛合する内歯歯車は、遊星歯車減速装
置のうち最大径となるものであり、これが油圧モータの
ケーシング側に固定されているから、巻取用ドラムの円
筒部の内側にスペースがとれず、該巻胴部にロープの端
部を固定するためのロープ固定部を設けると巻取用ドラ
ム全体が径方向に大きくなってしまい、例えば油圧クロ
ーラクレーンのブーム俯仰動用ウインチとして使用する
際には限られたスペース内に納めることができなくなる
という問題がある。

【０００５】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明は巻取用ドラムの径寸法を小さく
することにより、小型でコンパクトなロープウインチを
提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために本発明が採用する構成の特徴は、遊星歯車減速装
置の一部を構成し、巻取用ドラム内の軸方向他側に位置
して、該巻取用ドラムと別部材からなる内歯歯車を配設
し、該内歯歯車の外周と前記巻取用ドラムの内周とを噛
合させるスプライン結合部を前記巻取用ドラムの蓋体に
近接して設け、かつロープ固定穴は前記スプライン結合
部と同径位置または小径位置となるように、前記巻取用
ドラムの厚肉部に設けたことにある。

【０００７】また、前記遊星歯車減速装置は複数段の遊
星歯車減速段からなり、低減速段を前記巻取用ドラムの
軸方向他側に配設し、高減速段を前記巻取用ドラムの軸
方向一側に配設することが望ましい。

【０００８】

【作用】上記構成により、巻取用ドラムの厚肉部に設け
られるロープ固定穴の位置をスプライン結合部と同径位
置または小径位置になるから、ロープ巻取用ドラムの径
方向の寸法を小さくすることができる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１ないし図４に基
づき説明する。

【００１０】まず、図１ないし図３に本発明の第１の実
施例を示す。

【００１１】図中、１，２は先端側が環状の取付部１
Ａ，２Ａとなる支持部材を示し、該支持部材１の取付部
１Ａには、後述する油圧モータ５のフロント側モータケ
ーシング７がボルト３により固定され、支持部材２の取
付部２Ａには、軸受４を介して後述の巻取用ドラム１８
の蓋体１８Ｆが支持されている。

【００１２】５は油圧モータを示し、該油圧モータ５の
外側はリア側モータケーシング６と、フロント側モータ
ケーシング７とから構成され、前記リア側モータケーシ
ング６には、油圧ポンプ（図示せず）から吐出された圧
油の給排される給排ポート８，９が設けられている。そ
して、前記各モータケーシング６，７の内部には、弁板
（図示せず）、シリンダブロック１０、ピストン１１、
出力軸１２、軸受１３，１４，１５が配設され、斜軸式
油圧モータを形成している。なお、前記出力軸１２の基
端側とフロント側モータケーシング７との間にはネガテ
ィブ式のメカニカルブレーキ機構１６が設けられ、該ブ
レーキ機構１６は前記各モータケーシング６，７に形成
されたブレーキ操作用圧油路１７から圧油が供給され、
ブレーキ解除が行なわれる。

【００１３】１８は支持部材１，２間に配設され、有底
筒状体からなる巻取用ドラムを示し、該巻取用ドラム１
８は巻胴部１８Ａと、該巻胴部１８Ａの外周面に形成さ
れた乱巻き防止用溝部１８Ｂと、前記巻胴部１８Ａの軸
方向左，右に外周側に向けて形成された側壁部１８Ｃ，
１８Ｄと、前記巻胴部１８Ａの一側内周側に形成された
厚肉部１８Ｅと、軸方向他側にボルト１９，１９により
固定された蓋体１８Ｆとから大略構成されている。ま
た、該厚肉部１８Ｅの最小径部は一対の軸受２０，２０
を介して前記油圧モータ５のフロント側モータケーシン
グ７に回転自在に支持され、該巻取用ドラム１８の一側
開口部（厚肉部１８Ｅ）の内周側は環状のシール部材２
１を介して液密に保持されている。

【００１４】２２は回転軸を示し、該回転軸２２は前記
出力軸１２の先端側にスプライン結合され、前記巻取用
ドラム１８の蓋体１８Ｆに向けて伸長するように設けら
れている。そして、回転軸２２は前記出力軸１２の回転
出力を後述する遊星歯車減速装置２３に導出するように
なっている。

【００１５】２３は巻取用ドラム１８内に位置して設け
られた遊星歯車減速装置を示し、該遊星歯車減速装置２
３は耐摩耗性の高い金属材料により形成され、後述のス
プライン結合部４４を介して巻取用ドラム１８に噛合さ
れた内歯歯車２４、後述する第１の遊星歯車減速段２
５、第２の遊星歯車減速段３１および第３の遊星歯車減
速段３７等から大略構成されている。

【００１６】２５は第１段の遊星歯車減速段を示し、該
減速段２５は回転軸２２の先端側に形成された第１の太
陽歯車２６と、該太陽歯車２６と内歯歯車２４とに噛合
するように該太陽歯車２６の周囲に所定間隔で配設され
た複数の第１の遊星歯車２７（１個のみ図示）と、該各
遊星歯車２７を第１の軸受２８を介して回転自在に支持
する第１のピン２９と、該ピン２９が固着され、前記各
遊星歯車２７の公転のみを伝達する第１のキャリア３０
とから構成されている。

【００１７】一方、３１は第２段の遊星歯車減速段を示
し、該減速段３１は回転軸２２に遊嵌され、第１のキャ
リア３０と噛合して該第１のキャリア３０の公転のみが
伝達される第２の太陽歯車３２と、該太陽歯車３２と内
歯歯車２４とに噛合するように該太陽歯車３２の周囲に
所定間隔で配設された複数の第２の遊星歯車３３（１個
のみ図示）と、該各遊星歯車３３を第２の軸受３４を介
して回転自在に支持する第２のピン３５と、該ピン３５
が固着され、前記遊星歯車３３の公転のみを伝達する第
２のキャリア３６とから構成されている。

【００１８】さらに、３７は第３段（最終段）の遊星歯
車減速段を示し、該減速段３７は回転軸２２に遊嵌さ
れ、第２のキャリア３６と噛合して該キャリア３６の公
転のみが伝達される第３の太陽歯車３８と、該太陽歯車
３８と内歯歯車２４とに噛合するように該太陽歯車３８
の周囲に所定間隔で配設された複数の第３の遊星歯車３
９（１個のみ図示）と、該各遊星歯車３９を第３の軸受
４０を介して回転自在に支持する第３のピン４１と、該
ピン４１が固着され、前記遊星歯車３９の公転のみを伝
達する第３のキャリア４２とから構成され、該キャリア
４２は環状のハブ４３を介してフロント側モータケーシ
ング７に固定されている。

【００１９】４４は内歯歯車２４の他側外周面と巻取用
ドラム１８の他側内周面とを噛合させて同期回転すべく
形成されたスプライン結合部を示し、該スプライン結合
部４４は内歯歯車２４の他端外周面に形成され、インボ
リュート歯形となった内側スプラインと、巻取用ドラム
１８の他端内周面に形成され、インボリュート歯形とな
った外側スプラインとから構成され、該スプライン結合
部４４は前記巻取用ドラム１８の蓋体１８Ｆに近接した
位置に形成される。

【００２０】４５は巻取用ドラム１８の厚肉部１８Ｅに
形成されたテーパ状のロープ固定穴を示し、該ロープ固
定穴４５の巻取用ドラム１８に対しての径方向の位置
は、前記スプライン結合部４４よりも同径半径または小
径位置となるように形成されている。また、該ロープ固
定穴４５には楔４６が挿入されるようになっていて、該
楔４６は巻取用ドラム１８に巻着されるロープ４７の端
部を係止する係止具となるもので、ロープ４７の端部は
ロープ固定穴４５内で楔４６に巻回した状態で固定され
るようになっている。このため、ロープ固定穴４５は図
３に示す如く、その両端が巻胴部１８Ａの外周面に円周
方向に離間した位置に開口し、このうち一方の開口面積
の小さな開口部はロープ挿入用開口部４５Ａとなり、他
方の開口面積の大きな開口部は楔挿入用開口部４５Ｂと
なっている。

【００２１】本実施例によるロープウインチは前述のよ
うに構成されるものでこのロープウインチは巻取用ドラ
ム１８に巻取るロープ４７の先端部を例えばクレーンの
フックやバケット等（図示せず）に連結し、巻取用ドラ
ム１８を回転させることによってロープ４７を巻取用ド
ラム１８に巻取り、または巻取用ドラム１８から繰り出
してフックやバケットを上下動させて荷役や土砂の掘削
作業を行なうものとして用いられる。

【００２２】次にその動作について説明する。

【００２３】まず、ロック機構（図示せず）を解除し、
油圧モータ５を駆動するために、給排ポート８，９に圧
油が供給されると、この圧油はブレーキ操作用圧油路１
７を介してブレーキ機構１６にも供給され、該ブレーキ
機構１６でブレーキ動作を解除し、油圧モータ５の出力
軸１２を回転させる。そして、この出力軸１２の回転は
回転軸２２に伝達され、遊星歯車減速装置２３に伝達さ
れる。

【００２４】ここで、遊星歯車減速装置２３において
は、回転軸２２の回転を太陽歯車２６，遊星歯車２７，
キャリア３０等からなる１段目の遊星歯車減速段２５に
よって所定の減速比に減速し、遊星歯車２７の公転のみ
がキャリア３０から２段目の太陽歯車３２へと出力され
る。また、該太陽歯車３２，遊星歯車３３，キャリア３
６等からなる２段目の遊星歯車減速段３１は前記キャリ
ア３６からの回転をさらに所定の減速比で減速し、遊星
歯車３３の公転のみをキャリア３６から最終段の太陽歯
車３８へと出力する。さらに、該太陽歯車３８，遊星歯
車３９，キャリア４２等からなる最終段の遊星歯車減速
段３７では、該キャリア４２がハブ部材４３を介してフ
ロント側モータケーシング７に回転方向に位置決めされ
ているから、太陽歯車３８からの回転は遊星歯車３９を
介して内歯歯車２４へと伝達され、巻取用ドラム１８を
所定の減速比で回転させる。

【００２５】かくして、油圧モータ５の回転出力は各遊
星歯車減速段２５，３１，３７によって順次減速され、
大きな回転トルクとなって内歯歯車２４に伝達され、該
内歯歯車２４にスプライン結合部４４を介して回転支持
された巻取用ドラム１８を大きな回転トルクを有して回
転させ、油圧モータ５の回転方向に応じてロープ４７の
巻取り、繰り出しを行なうようになる。

【００２６】然るに、本実施例においては、遊星歯車減
速装置２３の一部を構成する内歯歯車２４を別部材で形
成して巻取用ドラム１８の軸方向他側に配設し、かつ該
内歯歯車２４の外周と巻取用ドラム１８の内周とを、蓋
体１８Ｆに近接して設けられたスプライン結合部４４に
より結合している。これにより、ロープ固定穴４５を巻
取用ドラム１８の厚肉部１８Ｅに設ける場合、ロープ固
定穴４５は遊星歯車減速装置２３の最大径となる内歯歯
車２４の径方向位置よりも同径位置または小径位置に設
けることが可能となる。この結果、巻取用ドラム１８の
径方向の寸法を確実に小さくすることができ、ロープウ
インチの外形をコンパクトにすることができ、例えば油
圧クローラクレーンのブーム俯仰動用ウインチとして使
用する場合のように、限られたスペース内に容易に設け
ることができる。

【００２７】また、遊星歯車減速装置２３を低減速段
（第１の遊星歯車減速段２５）を巻取用ドラム１８の軸
方向他側に配置し、高減速段（第３の遊星歯車減速段３
７）を巻取用ドラム１８の軸方向一側に配置するように
し、内歯歯車２４と巻取用ドラム１８との噛合を、該巻
取用ドラム１８の蓋体１８Ｆに近接した位置でスプライ
ン結合部４４により行なう構成としている。これによ
り、内歯歯車２４の内周側では遊星歯車減速装置２３の
低減速段となる第１の遊星歯車減速段２５の遊星歯車２
７が噛合することになり、かつ外周側ではスプライン結
合部４４により巻取用ドラム１８の巻胴部１８Ａの他端
が噛合するから、スプライン結合部４４には小さなトル
クが作用するだけであり、該スプライン結合部４４の片
当たりを確実に防止することができ、内歯歯車２４の耐
摩耗性を向上させると共に、スプライン結合部４４の歯
形修正の作業を省略することができ、製造時の作業性を
向上させることができる。

【００２８】さらに、巻取用ドラム１８と内歯歯車２４
とを別部材で形成したから、内歯歯車２４を耐摩耗性の
高い金属材料で形成し、巻取用ドラム１８を鋳鉄で形成
することができるから、材料面、加工面でのコスト低減
を得ることができる。

【００２９】次に、図４は本発明の第２の実施例を示
し、本実施例の特徴は、内歯歯車と巻取用ドラムとの結
合を伝達部材を用いてスプライン結合したことにある。
なお、第１の実施例と同一の構成要素に同一の符号を付
し、その説明を省略するものとする。

【００３０】図中、５１は環状の伝達部材を示し、該伝
達部材５１は巻取用ドラム１８の巻胴部１８Ａの他側に
ボルト１９，１９を介して蓋体１８Ｆと共に固定され、
内周側にはインボリュート歯形からなる外側スプライン
が形成され、該外側スプラインは内歯歯車２４の他端外
周面に形成された内側スプラインに噛合され、スプライ
ン結合部５２を構成するようになっている。

【００３１】このように構成される第２の実施例におい
ても、前述した第１の実施例と同様の効果を得ることが
できるが、特に本実施例では、巻取用ドラム１８とスプ
ライン結合部５２とを分割する構成となるから、巻取用
ドラム１８の形状を単純にすることができる上、伝達部
材５１は巻取用ドラム１８に比べて形状が小さくなるか
ら、スプライン結合部５２の加工も、精度よく行なうこ
とができる。また、巻取用ドラム１８と伝達部材５１の
材料を異なるものにできるから、伝達部材５１の材料だ
けをスプライン結合に適した耐摩耗性の高い金属材料で
形成でき、安定した出力を巻取用ドラム１８に伝達する
ことができる。

【００３２】なお、前記各実施例では、回転軸２２の他
側に第１の遊星歯車減速段２５の太陽歯車２６を一体形
成するものとして述べたが、回転軸２２と太陽歯車２６
とを別部材により形成し、回転軸２２の他側に太陽歯車
２６を固着するようにしてもよい。

【００３３】

【発明の効果】以上詳述した如く、本発明によれば、遊
星歯車減速装置の一部を構成し、巻取用ドラム内の軸方
向他側に位置して、該巻取用ドラムと別部材からなる内
歯歯車を配設し、該内歯歯車の外周と巻取用ドラムの内
周とを噛合させるスプライン結合部を巻取用ドラムの蓋
体に近接して設け、かつロープ固定穴はスプライン結合
部と同径位置または小径位置となるように、巻取用ドラ
ムの厚肉部に形成したから、巻取用ドラムの径方向の寸
法を確実に小さくすることができ、ロープウインチの外
形をコンパクトにすることができる。さらに、内歯歯車
を耐摩耗性の高い材料で、巻取用ドラムを鋳鉄で別々に
形成することができ、コストの低減を図ることができ
る。

【００３４】また、遊星歯車減速装置を複数段の遊星歯
車減速段とから構成し、低減速段を巻取用ドラムの軸方
向他側に配設し、高減速段を前記巻取用ドラムの軸方向
一側に配設することにより、内歯歯車の内周側が低減速
段の遊星歯車が噛合する位置で外周側が巻取用ドラムと
噛合するスプライン結合部の位置となるから、該スプラ
イン結合部に作用するトルクを小さくすることができ、
内側スプラインおよび外側スプラインの歯形修正の作業
を行なう必要がなくなり、ロープウインチの製造作業を
簡略化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例によるロープウインチを
示す縦断面図である。

【図２】図１中の要部拡大図である。

【図３】図２中の矢示III −III 方向断面図である。

【図４】本発明の第２の実施例によるロープウインチを
示す図２と同様の要部拡大図である。

【符号の説明】

１，２ 支持部材 ５ 油圧モータ １８ 巻取用ドラム １８Ａ 巻胴部 １８Ｅ 厚肉部 １８Ｆ 蓋体 ２３ 遊星歯車減速装置 ２４ 内歯歯車 ２５ 第１の遊星歯車減速段 ３１ 第２の遊星歯車減速段 ３７ 第３の遊星歯車減速段 ４４，５２ スプライン結合部 ４５ ロープ固定穴 ５１ 伝達部材

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持部材に取付けられた油圧モータと、
   ロープを巻取る筒状体からなり、軸方向一側が厚肉部と
   なって当該厚肉部が該油圧モータに回転自在に支持さ
   れ、軸方向他側が蓋体によって閉塞された巻取用ドラム
   と、該巻取用ドラム内に設けられ、前記油圧モータの出
   力を減速して該巻取用ドラムに伝達する１段または複数
   段の遊星歯車減速段とからなる遊星歯車減速装置と、前
   記巻取用ドラムに巻回されるロープの基端を固定するた
   めに、該巻取用ドラムの軸方向一側に位置して該巻取用
   ドラムの厚肉部に設けられたロープ固定穴とからなるロ
   ープウインチにおいて、前記遊星歯車減速装置の一部を
   構成し、前記巻取用ドラム内の軸方向他側に位置して、
   該巻取用ドラムと別部材からなる内歯歯車を配設し、該
   内歯歯車の外周と前記巻取用ドラムの内周とを噛合させ
   るスプライン結合部を前記巻取用ドラムの蓋体に近接し
   て設け、かつ前記ロープ固定穴は前記スプライン結合部
   と同径位置または小径位置となるように、前記巻取用ド
   ラムの厚肉部に設けたことを特徴とするロープウイン
   チ。
2. 【請求項２】 前記遊星歯車減速装置は複数段の遊星歯
   車減速段からなり、低減速段を前記巻取用ドラムの軸方
   向他側に配設し、高減速段を前記巻取用ドラムの軸方向
   一側に配設してなる請求項１記載のロープウインチ。