JP6584112B2

JP6584112B2 - 乱巻防止装置

Info

Publication number: JP6584112B2
Application number: JP2015068156A
Authority: JP
Inventors: 浩司高山; 信肇馬場
Original assignee: Nippon Sharyo Ltd
Current assignee: Nippon Sharyo Ltd
Priority date: 2015-03-30
Filing date: 2015-03-30
Publication date: 2019-10-02
Anticipated expiration: 2035-03-30
Also published as: JP2016188122A

Description

本発明は、乱巻防止装置に関し、詳しくは、ウインチドラムにワイヤロープを巻き取り、ケリーバや吊荷等の上げ下げを行うアースドリル等の建設機械に用いられる乱巻防止装置に関する。

アースドリルは、そのウインチドラムによってワイヤロープを巻き取り、ケリーバや吊荷の上げ下げが行われる。ワイヤロープは、通常ロープ径の２０倍程度の直径のウインチドラムに巻き取られている。ウインチドラムから送り出され、上方のシーブから垂下されたワイヤロープの先端にケリーバや吊荷等の吊設物が連結される。吊設物の負荷によって、ワイヤロープにはテンションがかかっているため、何層にも重ねて巻回されるワイヤロープは順に横送りされてウインチドラムに規則正しく巻き取られていく。

しかしながら、輸送時にはワイヤロープにテンションがかからない。また、杭打機の場合、ハンマグラブ作業時には、落下させたハンマグラブが地面に喰い込み、ワイヤロープの送り出しの途中で急に負荷が無くなってしまう時がある。ワイヤロープにテンションがかからなくなると曲げのかからない状態になろうとして、ウインチドラムへの締め付けが緩くなってワイヤロープが弛んでしまう。そのため、ワイヤロープが弛んでしまった後で送り出したワイヤロープをドラムに巻き取ろうとすれば、本来巻かれるであろう位置を飛び越えしまったり、横に送られるはずが上に重なってしまったり、あるいは既に巻かれているワイヤロープの下に潜り込んでしまうなど、いわゆるワイヤロープの乱巻が生じる。そこでウインチドラムを備えた杭打機やアースドリル等には、従来からワイヤロープの乱巻を防止するための各種の乱巻防止装置が設けられている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００３−１０４６８９号公報

特許文献１に記載の乱巻防止装置は、ワイヤロープの損傷を少なくするために、ワイヤロープをウインチドラム側に押し付けるローラを、油圧モータからウインチドラムへの非駆動伝達時に押し付けるようにしたものであるが、油圧シリンダの出力によってローラを押し付けるようにしたものである。したがって、油圧シリンダのための油圧回路を設ける必要があり、装置機構が複雑になるとともに、配管スペースを確保する必要がある。

そこで本発明は、省スペースで、ワイヤロープを押し付ける力を確保することができる乱巻防止装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明の乱巻防止装置は、建設機械のウインチドラムに巻回されるワイヤロープの乱巻を防止する乱巻防止装置において、ワイヤロープをウインチドラム側に押し付けるローラを一端部に軸支したアームと建設機械に取り付ける取付ブラケットとを中間連結部材を介して連結し、前記中間連結部材は、角穴を有する四角柱状の２つの外殻材を、それぞれの軸線方向が平行になるように上下方向に連結した外枠と、各外殻材の角穴に４５度の角度を存してそれぞれ遊嵌配置される四角柱状状の内殻材と、前記外殻材の隅部と前記内殻材との間に圧入配置される複数の円柱状のゴム材とで形成され、前記アームの他端側を一方の前記内殻材に固定するとともに、他方の前記内殻材を前記取付ブラケットに固定したことを特徴としている。

また、前記アームに、前記ローラを反ウインチドラム側に引っ張るための工具を係止するための係止部を設けたり、前記ローラが前記ワイヤロープを押し付けない状態で、前記取付ブラケットと前記アームとを直接連結可能なリンクを有していると好ましい。

本発明の乱巻防止装置によれば、中間連結部材の外殻材の隅部と前記内殻材との間に圧入配置される円柱状のゴム材がねじれた際の反力を利用して、ワイヤロープを押し付ける力を確保することができる。また、アームと取付ブラケットと中間連結部材とで構成されているため、巻数が多く、アームの稼働範囲が大きい場合でも省スペースで設置することができる。

また、アームに、ローラを反ウインチドラム側に引っ張るための工具を係止するための係止部を設けたことにより、ローラやウインチドラムのメンテナンス時に、アームをワイヤロープから容易に逃がすことができる。また、取付ブラケットとアームとを直接連結可能なリンクを有していることで、アームを逃がした状態（ローラがワイヤロープを押し付けない状態）で保持することができる。

杭打機の側面図である。本発明の一形態例を示す乱巻防止装置の側面図である。同じく乱巻防止装置の側面図（一部断面図）である。同じく乱巻防止装置の断面正面図（初期設定状態）である。図４のＶ−Ｖ断面図である。本発明の一形態例を示す乱巻防止装置を反ウインチドラム側に工具で引っ張った状態を示す説明図である。同じく乱巻防止装置の取付ブラケットとアームとをリンクで連結した状態を示す説明図である。

図１は、本発明の乱巻防止装置を使用する建設機械の一つであるアースドリルの一例を示すものである。アースドリル１は、クローラを備えた下部走行体２と該下部走行体２の上部に旋回可能に設けられた上部旋回体３とからなるベースマシン４と、該ベースマシン４の前部に起伏可能に設けられるテレスコピック式の伸縮ブーム５と、伸縮ブーム５の先端部に装着されたトップシーブブロック６から垂下した第１ワイヤロープ７にスイベル８を介して回転可能に吊持されたケリーバ９と、前記伸縮ブーム５の下部からフロントフレーム１０やフレームシリンダ１１などによって支持されたケリーバ回転駆動装置１２と、ケリーバ９の下端部に装着された掘削バケットや拡底バケット１３とを備えている。伸縮ブーム５の２段目最上部には、ペンダントロープ１４を介してガントリ１５に巻回された起伏ロープ１６が連結されており、トップシーブブロック６には、部材吊り上げ用の第２ワイヤロープ１７が掛け回されている。

伸縮ブーム５とガントリ１５との間の上部旋回体３の幅方向中央部には、前方から順に、第１ワイヤロープ７を巻回した第１ウインチドラム１８と、第２ワイヤロープ１７を巻回した第２ウインチドラム１９と、起伏ロープ１６を巻回した第３ウインチドラム２０とが配置されている。

本発明の乱巻防止装置は、上述の第１乃至第３ウインチドラム１８，１９，２０に設けることができるものであり、図２乃至図７にその一形態例を示す。

ウインチドラム３０に巻回されるワイヤロープ３１は、ウインチドラム３０の幅方向に複数列並び、かつ、ウインチドラム３０の径外方向に多層重なるように、順序良く整列して巻回されている。図２及び図３において、二点鎖線で示されるワイヤロープ３１が１層目を示すものであり、実線で示されるワイヤロープ３１が最外層を示すものである。

ワイヤロープ３１の乱巻を防止するための乱巻防止装置４０は、ワイヤロープ３１をウインチドラム３０側に押し付けるローラ４１を一端部に軸支したアーム４２と杭打機１の上部旋回体３の天面の取付座３２に取り付けられる取付ブラケット４３とを中間連結部材４４を介して連結することにより構成される。

アーム４２は、長板状の一対のアーム板４２ａ，４２ａで構成されている。ローラ４１は円筒状に形成され、両アーム板４２ａ，４２ａの一端側に貫通する丸軸棒４５に対して、複数のベアリング４６を介して、回転可能に取り付けられている。また、複数のベアリング４６によって、ローラ４１の幅方向への移動が規制されている。

取付ブラケット４３は、Ｌ字状の板材からなる一対の取付ブラケット片４３ａ，４３ａで構成されており、取付座３２に対して、ボルト４７によって固定されている。

中間連結部材４４は、四角柱状の外殻材４８，４９を２つ上下方向に連結した外枠５０と、各外殻材４８，４９内に水平方向に形成された角穴４８ａ，４９ａの中に４５度傾いてそれぞれ遊嵌配置される四角柱状の内殻材５１，５２とを備えている。また、各外殻材４８，４９の角穴４８ａ，４９ａの隅部と内殻材５１，５２との間には、各４本の合計８本の円柱状のゴム材５３が圧入配置されている。

また、下側の内殻材５２内に水平方向に形成された角穴５２ａに対応した角軸部５４は、一端を一方の取付ブラケット４３ａに溶接固定し、他端に雄ネジ部５４ａを形成している。角軸部５４を角穴５２ａに嵌装し、他方の取付ブラケット４３ａから突出した雄ネジ部５４ａにナット５５を締結することで、中間連結部材４４の下部内殻材５２と取付ブラケット４３とを固定する。

さらに、上側の内殻材５１内に水平方向に形成された角穴５１ａに対応した角軸部５６は、一端を一方のアーム板４２ａに溶接固定し、他端に雄ネジ部５６ａを形成している。角軸部５６を角穴５１ａに嵌装し、他方のアーム板４２ａから突出した雄ネジ部５６ａにナット５７を締結することで、中間連結部材４４の上部内殻材５１とアーム４２の他端とを固定する。

初期設定状態では、図５に示す角度で、アーム４２と中間連結部材４４とが連結されるが、ワイヤロープ３１の存在により、図２における乱巻防止装置４０の実線から２点鎖線への移動、図３における乱巻防止装置４０の２点鎖線から実線への移動によって、アーム４２がウインチドラム３０の径外方向（反ウインチドラム側）に押されると、圧入配置されたゴム材５３がねじれるように弾性変形し、アーム４２を元の位置に戻そうとする反力が生じる。この反力によって、ローラ４１がワイヤロープ３１をウインチドラム側（ウインチドラム３０の径内方向）に押し付ける力となり、ワイヤロープ３１の乱巻を防止することができる。また、ナット５５及びナット５７の締付の強弱によって、ワイヤロープ３１を押さえ付ける力を調節することができる。

また、一方のアーム板４２ａには、スパナ５８等の工具を係止するための係止部５９が突設されている。さらに、角軸部５４の雄ネジ部５４ａと反対側の端部には、雌ネジ部５４ｂが形成され、「く」字状のリンク６０の一端側が、雌ネジ部５４ｂにボルト６１によって固定されている。また、リンク６０の他端側には長孔状のピン孔６２が設けられ、一方のアーム板４２ａには円形状のピン孔６３が設けられている。また、ピン孔６３が設けられている部分のアーム板４２ａは厚肉に形成されている。

ローラ４１やウインチドラム３０のメンテナンス時等に、アーム４２をワイヤロープ３１から逃がさなければならない場合には、まず図６に示すように、スパナ５８を係止部５９に係止し、ローラ４１を反ウインチドラム側に引っ張る。さらに、ピン孔６２，６３が一致した状態でピン６４を挿入することで、アーム４２の角度を保持することができ、アーム４２をワイヤロープ３１から逃がした状態、すなわちローラ４１がワイヤロープ３１を押し付けない状態を維持することができる。

このように、上下に２つの外殻材４８，４９を連結した外枠５０を有する中間連結部材４４を用いることにより、単体の外殻材のみの連結部材よりも稼働範囲を大きくすることができるため、ワイヤロープ３１の巻層が多い場合でも対応することができる。また、アーム４２を中間連結部材４４を介して取付ブラケット４３に固定できるので、複雑なリンク構造等にする必要はなく、省スペースでの設置が可能である。さらに、取付座３２を上部旋回体３の天面に溶接すれば、既存の杭打機にも、乱巻防止装置４０を設置することが可能である。

1…アースドリル、２…下部走行体、３…上部旋回体、４…ベースマシン、５…伸縮ブーム、６…トップシーブブロック、７…第１ワイヤロープ、８…スイベル、９…ケリーバ、１０…フロントフレーム、１１…フレームシリンダ、１２…ケリーバ回転駆動装置、１３…拡底バケット、１４…ペンダントロープ、１５…ガントリ、１６…起伏ロープ、１７…第２ワイヤロープ、１８…第１ウインチドラム、１９…第２ウインチドラム、３０…ウインチドラム、３１…ワイヤロープ、３２…取付座、４０…乱巻防止装置、４１…ローラ、４２…アーム、４２ａ…アーム板、４３…取付ブラケット、４３ａ…取付ブラケット片、４４…中間連結部材、４５…丸軸棒、４６…ベアリング、４７…ボルト、４８，４９…外殻材、４８ａ，４９ａ…角穴、５０…外枠、５１，５２…内殻材、５１ａ，５２ａ…角穴、５３…ゴム材、５４…角軸部、５４ａ…雄ネジ部、５４ｂ…雌ネジ部、５５…ナット、５６…角軸部、５６ａ…雄ネジ部、５７…ナット、５８…スパナ、５９…係止部、６０…リンク、６１…ボルト、６２，６３…ピン孔、６４…ピン

Claims

建設機械のウインチドラムに巻回されるワイヤロープの乱巻を防止する乱巻防止装置において、
ワイヤロープをウインチドラム側に押し付けるローラを一端部に軸支したアームと建設機械に取り付ける取付ブラケットとを中間連結部材を介して連結し、
前記中間連結部材は、
角穴を有する四角柱状の２つの外殻材を、それぞれの軸線方向が平行になるように上下方向に連結した外枠と、
各外殻材の角穴に４５度の角度を存してそれぞれ遊嵌配置される四角柱状の内殻材と、
前記各外殻材の隅部と前記各内殻材との間に圧入配置される複数の円柱状のゴム材とで形成され、
前記アームの他端側を一方の前記内殻材に固定するとともに、他方の前記内殻材を前記取付ブラケットに固定したことを特徴とする乱巻防止装置。
前記アームに、前記ローラを反ウインチドラム側に引っ張るための工具を係止するための係止部を設けたことを特徴とする請求項１記載の乱巻防止装置。
前記ローラが前記ワイヤロープを押し付けない状態で、前記取付ブラケットと前記アームとを直接連結可能なリンクを有していることを特徴とする請求項１又は２記載の乱巻防止装置。