JP3339476B2 - ウインチにおける巻緩み回避装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はウインチにおける巻
緩み回避装置に関し、特に、信号ケーブルや電力伝送用
ケーブルや作業物の上げ下げに耐え得るスチールケーブ
ル等（以降、単にケーブルと呼称）を用いてケーブルの
繰り出し、あるいは巻き取り作業をウインチを用いて行
う際に用いられるウインチにおける巻緩み回避装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】ケーブルを繰り出したり、あるいは巻き
取るウインチシステムにおいては、ケーブルの繰り出
し、あるいは巻き取り最中に、ひとたび巻き取り状態の
異常が発生しそのまま作動を継続してしまうと、ケーブ
ルの巻乱れに伴うもつれ、乗り上げ、噛みこみ等が発生
し、その復旧に大きな労力と時間を要しており、復旧で
きない場合はケーブルの切断等も行われていた。

【０００３】このような巻取り異常を防ぐ技術として、
例えば、特開昭６２−２５７６８８号公報に開示されて
いる技術がある。同公報はテープを巻き取るテープカー
トリッジにであるが、対象をケーブルとして説明する
と、ケーブル巻き取り部の巻取り点に一定圧力を加える
抑え機構を設けることにより、巻出し点以降に乱れや緩
みが発生してもケーブル巻き取り部にはその影響が進行
しない方法が提案されている。この先行技術に開示され
た手法は、図５に示すように、ケーブル巻き取り時にお
いてのみカム１２が作動し、抑え板１３がバネ１４を介
して抑え板１５をケーブル巻き取り部の表面を抑えつけ
るような機構を設けることにより、ケーブル巻き取り部
において巻緩みが発生しないようにしたものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前述の技術
では、ケーブルが巻き取られるときのみ抑え機構が機能
するという動作になるため、ケーブルを繰り出す際の巻
緩みに対しては無防備であるという欠点がある。

【０００５】また、前述の技術において、仮に繰り出し
においても抑え機構を作動させるとしても、ケーブルの
巻き取り部における繰り出し点において抑え機構がケー
ブルの繰り出しに対してブレーキとして機能するため、
ケーブルの繰り出し速度と巻き取り部の回転速度には相
対的に速度差が生じ、結果として、巻き取り部には巻緩
みが発生してしまうことになる。

【０００６】また、一般的に、ケーブル繰り出し時にお
いて、巻緩みが発生する可能性がある場合には、繰り出
し速度を遅くする、あるいは停止する等の手法が考えら
れるが、巻緩みの発生を事前に認識できないような状
況、例えば海中へ作業物を下ろしている際の海底面への
衝突や不意に繰り出してしまい巻緩みの発生を許してし
まう、あるいはケーブル巻き取り部の回転慣性が大き
く、即座に停止できないウインチシステム等があり、繰
り出し速度を遅くする、あるいは停止する等の手法が意
味をなさなくなるケースも有り得る。特に、作業物を高
速で下ろしている場合には、このケースは顕著に現れ
る。

【０００７】また、前述した巻緩みが発生した場合、正
常な巻き取り状態に復旧するためには、巻緩みによって
生じたケーブルの乗り上げ、噛み込み等により、操作員
の手作業も含めてケーブルの繰り出し、あるいは巻き取
りが必要となり、その復旧のために多大な労力と時間を
費やしていた。さらに、復旧できない場合はケーブルを
切断せざるを得なかった。

【０００８】これまで、ケーブル繰り出し時における巻
緩みへの対処を積極的に考慮した提案は無かった。

【０００９】従って、本発明の目的は、ケーブル繰り出
し最中に巻緩みが発生する場合異常な巻取り状態となる
のを防ぐウインチにおける巻緩み回避装置を提供するこ
とである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、ケーブルの繰
り出し、あるいは巻き取り作業を行うウインチ等におい
て、ケーブル巻き取り部の側面の部分に、ケーブル繰り
出し最中に巻緩みが発生する条件成立時、例えば空中か
ら水中への突入時や地面や水底への着底時等において、
本来は発生するであろう巻緩みを巻き取るための数対の
可動アームを設け、巻緩みが生じた場合には可動アーム
を巻取り軸方向に出して一時的な巻胴を形成させ、その
巻胴に巻緩み相当分を巻き取ることを特徴としている。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は、本発明のウインチシステ
ムによる実施の形態を示す構成図であり、まず、ケーブ
ル巻き取り部５と、ケーブル巻き取り部５の回転方向及
び回転開始／停止の制御、及び各アーム駆動部８の駆動
制御を行う制御器６とを具備する。ケーブル巻き取り部
５は、所定のケーブル長を収納可能な容量と自身を回転
する駆動能力を有する。フロントプーリ部２は、ケーブ
ル４の繰り出し、あるいは巻き取りを円滑に行うための
滑車の役割を果たす。フロントプーリー部２を保持して
いる張力検出部３は、ケーブル張力を測定するセンサ機
能を持ち、測定結果を制御器６へ出力する。ケーブル４
は、作業物１を上げ下げする際に必要な強度を有する。
作業物１は、運搬物や作業物を表す。

【００１２】本発明においては、特徴的な構成として、
ケーブル巻き取り部５の側面内に収納されている複数対
の可動アーム７及びこのアームを駆動する同数のアーム
駆動部８を持つ。各可動アーム７は、ケーブル巻き取り
部５の両側面に対となるよう対称に取りつけられ、その
表面において、ケーブル４をグリップ（静止摩擦力を利
用してケーブル表面に密着）する。対となった可動アー
ム７は、アーム駆動部８によって作動させられることに
より、ケーブル巻き取り部５の両側からそのアームを伸
ばし、結果的にケーブル巻き取り部５の外周付近に一時
的な巻胴を形成する。各アーム駆動部８は、制御器６か
らの制御信号により、各可動アーム７を駆動する。可動
アーム７は、通常のケーブル繰り出し、あるいは巻取り
時には、ケーブル巻き取り部５の側面内に収納されてい
るが、ケーブル張力検出部３に基づいて巻緩みの発生条
件が成立した場合、側面収納部部から巻き取り軸方向に
突出させられる。

【００１３】図で、制御部６よりケーブル巻き取り部５
を作動させ、ケーブル４の繰り出し、あるいは巻き取り
を行うことにより、フロントプーリー部２等を介して作
業物１の上げ下げを行うことができる。その際、フロン
トプーリー部２を保持しているケーブル張力検出部３に
より作動中のケーブル張力を認知している。複数対の可
動アーム７は、前述したとおり、通常のケーブル繰り出
し、あるいは巻取り時にはケーブル巻き取り部５の側面
内に収納されているため、ケーブル繰り出し、あるいは
巻き取りに影響を与えることはないが、巻緩みの発生条
件、すなわちケーブル張力が零近くとなったことがケー
ブル張力検出部３により検出された場合、各アーム駆動
部８が、ケーブル巻き取り部５の回転軸に平行となるよ
うに各可動アーム７を作動させる。これにより、本来は
ケーブル巻き取り部５が停止するまでに巻緩むであろう
ケーブル分を、複数対の可動アーム７がケーブル巻き取
り部５の回転方向に引き込むと共に、数対の可動アーム
７が作動したことによって形成される一時的な巻胴にケ
ーブル巻き取り部５の回転力を利用し、回転方向とは逆
の方向に巻き取っていく。

【００１４】これにより、巻緩みの発生によって、本来
は、ケーブル巻き取り部５において、ケーブル４のもつ
れ、乗り上げ、あるいは噛みこみ等が生じ、その復旧に
多大な労力と時間を費やしていたものが、本発明では、
巻緩み相当分を可動アーム７により形成される仮想的な
巻胴に巻き取るため、防ぐことができる。その部分だけ
ケーブル巻き取り部５を逆転させるだけで済むという効
果が得られる。

【００１５】図２は、本発明の実施例における可動アー
ム７の構成例を示す。図２において、可動アーム７は剛
性材９と弾性材１０から構成される。剛性材９は、可動
アーム７がケーブル４をグリップした際のケーブルから
の反力を受け持つ。弾性材１０は、可動アーム７がケー
ブル４をグリップする瞬間における衝撃を緩和すると共
に、その後のケーブル４のグリップ性を維持する。弾性
材１０の材料としては、ゴムに類するものが好ましい。
ゴム弾性により衝撃を吸収できると共に、表面における
接触摩擦力が金属等に比べて大きく、ケーブル４をグリ
ップするのに適しているからである。

【００１６】図１におけるアーム駆動部は、電動モータ
等により構成されており、その構成は、当業者にとって
よく知られているため、その詳細な説明は省略する。

【００１７】以下、本実施例の動作について、図３の状
態遷移図を用いて説明する。状態１は、通常のケーブル
繰り出し状態を示しており、この状態においては、可動
アームはケーブル巻き取り部の側面に収納されている。

【００１８】状態２は、巻緩み発生の条件が成立した瞬
間、すなわち作業物が空中から水中へ突入した際や地面
や水底に着底した際等においてケーブル張力が零近傍に
到達した瞬間の繰り出し状態を示している。この状態に
おいては、制御器はケーブル張力検出部からのケーブル
張力信号を受けて巻緩み発生条件を認知することによ
り、アーム駆動部に可動アームの駆動信号を出力し可動
アームを作動させると共に、ケーブル巻き取り部を回転
停止に向けての減速制御を行う。可動アームは作動後、
対面に取り付けられた可動アームと共にケーブル巻き取
り部の巻き取り部分の幅に対して、少なくともケーブル
の直径以上に隙間が生じないようにアーチを形成する。
また、他の３対の可動アームも同等の作動を行う。これ
ら４対の可動アームの作動により、ケーブル巻き取り部
の最外周付近に仮に巻胴が形成される。

【００１９】状態３は、可動アームが形成したアーチに
よりケーブルがグリップされた場合のケーブル繰り出し
状態を示しており、この時点でケーブルをグリップした
部分とケーブル巻き取り部の回転方向速度は全く等しい
ため、巻緩みの発生条件であるケーブル張力が零近傍と
なることはなく、ケーブル巻き取り部における巻緩みは
生起されない。

【００２０】状態４は、ケーブル巻き取り部の回転停止
中のケーブル繰り出し状態を示しており、ケーブルは状
態３においてアーチによりグリップされた後、回転が停
止するまで一時的に仮に形成された巻胴に巻き取られて
いく。

【００２１】これにより、巻緩むであろうケーブル分を
ケーブル巻き取り部とは別の巻胴に巻き取っているた
め、ケーブルのもつれ、噛み込み等が生じないこと、及
び正常な巻き取り状態への復旧作業は、巻胴に巻き取っ
たケーブル分を巻き出すためのケーブル巻き取り部の逆
転と可動アームを元の位置に戻すだけで済ませることが
できる。

【００２２】本発明の他の実施例として、その基本的構
成は上記の通りであるが、各可動アーム７のリンク構造
について変更した場合の構成を図４に示す。図４におい
て、各可動アーム７のリンク部分の構造をカム１１とし
ている。これにより、各可動アーム７が作動後、カム１
１がケーブル巻き取り部の側面と機械的に固定されるこ
とになるため、リンク部分におけるケーブル反力による
反転トルクを受け持つことができる。そのため、アーム
駆動部に電動モータを用いた場合等において、可動アー
ム７の保持トルクが不足している場合においても本発明
の目的を達成することができる。

【００２３】第２の他の実施例としては、吊下揚収物の
移動速度及びケーブル巻き取り部の回転速度を別途検出
できる場合、ケーブル張力によって巻緩みの発生条件を
検出するのではなく、吊下揚収物の移動速度とケーブル
巻き取り部の回転速度との差により検出を行う方式も可
能である。

【００２４】第３の他の実施例としては、可動アームの
本数は、ケーブル巻き取り部に巻き取られているケーブ
ルと可動アームによる巻胴に巻き取るケーブルとの干渉
を低減する意味で、できる限り多い方が好ましいが、１
対の可動アームによって構成しても良く、本数の制限は
ない。

【００２５】

【発明の効果】本発明の第１の効果は、巻緩みによって
生じるケーブルのもつれ、噛みこみ等を復旧するのに必
要な労力及び時間を軽減及び短縮できることである。

【００２６】第２の効果は、巻緩みを復旧できずにケー
ブルの切断をすることが無くなるということである。

【００２７】なお、本発明が上記各実施例に限定され
ず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施例は適
宜変更され得ることは明らかである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態の構成図。

【図２】 図１の実施の形態の可動アームを示す図。

【図３】 本発明の動作を示す状態遷移図。

【図４】 図１の実施の形態に適用できる他の可動アー
ムを示す図。

【図５】 従来技術を説明する図。

【符号の説明】

７：可動アーム ８：アーム駆動部 ９：剛性部材 １０：弾性部材 １１：カム

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ケーブル巻き取り部のリール側面内に取り
   つけられた複数対の可動アームを具備し、巻緩みが生じ
   た場合には前記可動アームを巻取り軸方向に出し、一時
   的な巻胴を形成させ、その巻胴に巻緩み相当分を巻き取
   ることを特徴とするウインチにおける巻緩み回避装置。
2. 【請求項２】ケーブルの巻取り及び繰り出しを行うリー
   ルと、リール側面内に取りつけられた複数対の可動アー
   ムと、リールからのケーブルに掛かる力に基づき、ケー
   ブル繰り出し時における巻緩みを検知する巻緩み検知手
   段とを具備し、巻緩み検知情報を基づき、巻緩みが生じ
   た場合には前記可動アームを巻取り軸方向に出し、一時
   的な巻胴を形成させ、その巻胴に巻緩み相当分を巻き取
   ることを特徴とするウインチにおける巻緩み回避装置。
3. 【請求項３】前記可動アームの表面でケーブルの接する
   部分がケーブルを保持する材質で構成されていることを
   特徴とする請求項１または２記載のウインチにおける巻
   緩み回避装置。