【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ドラムに減速機構を内蔵してコンパクトに構成される電動ウインチに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、クレーンなどの揚重機械や荷役作業機械に使用されるウインチとしては、主にワイヤロープを巻付けて繰り出し・巻き取りを行う巻き胴（ドラム）とこのドラムの支持軸を支える一対のフレームと、電動機もしくは油圧モータ（原動機）および減速機とで構成されている。そして、前記電動機によって減速機を介してドラムが緩速で回転するようにされており、その減速機は通常ギアケースに収容されてその出力軸をドラムの回転軸に接続され、かつギアケースが一方のフレームを兼ねるようにされた構成のものが採用されている。
【０００３】
このような従来のウインチでは、その構成上ウインチの軸線方向の寸法が長くなって、設置スペースが大きくなる。そのために、設置スペースに制限を受ける機械設備に付設・搭載される場合、その設置スペースが小さくなる構成のものが要望されている。そこで、例えば特許文献１によって知られるように、ドラム内にモータや減速機を組込むものが提案されている。また、特許文献２においては、産業車両に組込まれる油圧モータ駆動のウインチとして遊星歯車減速機構がドラム内に組込まれたものが開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−３３０７９３号公報
【特許文献２】
実用新案登録第２５２８９９３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特許文献１によって知られるウインチでは、減速機にハーモニックドライブのようにごく小さい動力を伝達して駆動する減速駆動機を採用された牽引力の小さいものであるから、モータと減速機を組込んだ構成とできるが、負荷が大きい運転を強いられるクレーンなど建設機械や牽引力の大きい機械設備に用いられる場合、ドラムに巻き付けられるワイヤロープによって次第に大きな絞縮力が作用して変形する場合があり、長期間使用されていると内部構造の減速機構、特に内歯車に外部から異常な負荷が働いて支障を来す恐れがある。したがって、ハーモニックドライブのように精細な動作によって減速させるような動力伝達部を備えた減速機構を、牽引力の大きなウインチのドラムに直接組込んで動力伝達させる構成では、故障が発生すると減速機とともにドラムも交換修理する必要があり、負荷の大きいウインチとして使用するには適当でないという問題点がある。
【０００６】
また、特許文献２によって知られるウインチでは、その構成上コンパクトに纏められて作業機械に組込むのに都合よい構成になっているが、減速機構とドラムが一体の構造になっていることと、複雑な構造で高精度を要求される減速機構であることから故障の発生時にはドラムもろとも修理しなければならず、結果的にウインチ全体を交換しなければならない構成であるという問題点がある。また、構造的に高価になるという問題点もある。
【０００７】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、ドラム内に減速機構を内蔵させるにあたり、ドラムを介して作用する負荷によって直接歯車機構が大きな影響を受けないようにされてコンパクト化を図った構成の電動ウインチを提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
前記目的を達成するために、本発明による電動ウインチは、
ドラムに減速機構を内蔵された電動ウインチにおいて、
前記減速機構は遊星歯車機構で構成され、その減速機構を独立構造にしてケーシングをドラムの内周部に設けられたフランジ状の取付座に着脱可能に取付けられ、その減速機構の入力軸と電動機の出力軸とを継手によって直結されるとともに、前記入力軸と反対側に突き出す支持軸をドラム支持フレームにて支持されるように構成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明によれば、ドラム内に組込まれる減速機構が独立構造で、そのドラムの内周部に設けられるフランジ状の取付座に対して着脱可能に取付けられて、継手を介して電動機から動力を受けてドラムを減速回転駆動される構成であるので、減速機構が長期使用によってドラムに作用する負荷による影響を受けることなく動力伝達が行える。また、減速機構に故障が生じた場合でも、その減速機構をドラムに設けられた取付座から取り外すことにより減速機構のみ修理・交換することができて、メンテナンスを容易にするという効果を奏する。
【００１０】
前記発明において、ドラムは、一方の側部を電動機が取付くフレームのボス部に軸受を介して支持され、他方の側部をドラム側面に着脱可能に取付けられる面板の軸受部を介して支持フレームに取付く支持軸にて支持されて、回転自在とされている構成であるのがよい。こうすると、ドラムの一方側面が着脱可能な面板で支持軸に対して回転自在に支持されるので、前記減速機構をドラム内部への組込みが容易になり、組立・点検作業を簡便に行うことができるという効果を奏する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明にかかる電動ウインチを、その一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１２】
図１は本発明にかかる電動ウインチの一実施形態表わす縦断面図である。図２には減速機部分を表す断面図が、図３にはドラムに設けられるワイヤロープの掛止め部とモータ軸と入力軸との接続用カバー取付部の平面図（ａ）とＡ−Ａ断面図（ｂ）とが、それぞれ示されている。
【００１３】
図１に示される電動ウインチ１は、ベース２上に所定の間隔で配置される支持フレーム３，３’と、その一方の支持フレーム３の外側面に取付けられるブレーキ付き電動機４と、前記支持フレーム３，３’間に支持されて回転自在に設けられるドラム１０とで構成されている。
【００１４】
前記ドラム１０は、所要外形寸法の胴部１１の幅方向両端にフランジ１２，１２がそれぞれ取付けられ、一方の側面には面板１３が着脱可能にボルト１５締着され、他方の側面に固着された取付ボス部１６の中心に軸受部１７が設けられて、前記面板１３の中心部を支持フレーム３’に基端を固着する固定支持軸１８により軸受１９を介して回転自在に支持されるとともに、他方の前記軸受部１７で支持フレーム３に支持されて一軸線上で回転するようにされている。
【００１５】
さらに、前記ドラム１０の内部には、その幅方向の中間位置で胴部１１内面から同軸心にてフランジ状にされた取付座１４が同心円上に固設され、この取付座１４によって遊星歯車機構にてなる減速機３０が支持装着されて組み込まれている。
【００１６】
前記減速機３０は、ケーシング３１の一端部外周に形成されるフランジ状の取付部３１ａを前記ドラムの胴部１１側に設けられた取付座１４に当接させて、ドラム１０の一側面に設けられた取付ボス部１６からボルト２２を挿入して締結固定され、入力軸３２の軸心をドラム軸心に合致するようにして設けられる。
【００１７】
前記減速機３０の遊星歯車機構３３は、入力軸３２がケーシング３１の一方の開口部を閉じる蓋体３４と固定支持軸１８側とに設けられる軸受３５，３５’によって支持され、この入力軸３２の中間部に第１サンギア３６が設けられ、かつその入力軸３２の先端部に第２サンギア３７が回転自在に支持されている。前記第１サンギア３６に噛み合う複数の遊星歯車３８は、前記第２サンギア３７が設けられる中空軸３７ａに固着されるキャリア３９にそれぞれ軸ピン４０にて回動自在に支持されて配されている。それら遊星歯車３８は、ケーシング３１側に嵌合して前後両蓋体３４，３４’とともに複数箇所でボルト４１で締結され一体化して支持されるインターナルギア４２と噛み合って第１段減速部を形成されている。第１段減速部で減速された動力は、キャリア３９によって第２サンギア３７に伝達されて回転させ、その第２サンギア３７とその周りで噛み合う複数の第２の遊星歯車４３を固定支持軸１８端に形成されるフランジ部１８ａにて軸ピン４４で支持して定位置に保持させることにより、ケーシング３１側に嵌合支持される第２のインターナルギア４５と噛み合わせて最終段の減速がなされ、ケーシング３１を介してドラム１０を減速回転させる構成とされている。なお、前記固定支持軸１８の端部はケーシング３１のもう一方の蓋体３４’に設けられる軸受４６を介してケーシング３１を回転自在に支持している。
【００１８】
前記固定支持軸１８は、他端部を電動機支持側と反対側の支持フレーム３’に固定支持され、中間部をドラム１０に取付く面板１３中心の軸受１９によって支持されている。なお、この固定支持軸１８の基端部は、前述のように減速機３０のケーシング３１内部に位置して、入力軸３２の一端を軸心が合致するようにして支持する軸受３５’が設けられている。
【００１９】
前記減速機３０の入力軸３２は、ブレーキ付き電動機４の出力軸４ａとドラム１０内部でカップリング５０により連結されて動力が伝達されるようになっている。
【００２０】
前記ドラム１０の外周には、組立・分解時に前記カップリング５０による軸の連結操作を容易にするための開口部１１ａが設けられ、その開口部１１ａはドラム周面に沿って円弧を描くカバー５２にて閉じるようにされている。また、そのカバー５２の一部を切欠いてドラム１０に巻き付けるワイヤロープＲの尻手に固着された係止金具Ｒ１が係合する掛止め部５３が設けられている。
【００２１】
このように構成される本実施形態の電動ウインチ１は、前記掛止め部５３にてワイヤロープＲの尻手の係止金具Ｒ１がカバー５２の裏面で係止されるようにして、そのワイヤロープＲをドラム１０に巻き付けて使用できるようにする。
【００２２】
ドラム１０は、内蔵される減速機３０の入力軸３２に電動機４からの動力が伝達されると、第１サンギア３６から遊星歯車３８に動力が伝達され、その遊星歯車３８がインターナルギア４２との噛み合いで遊星運動をすることによりその遊星歯車３８を支持するキャリア３９が入力軸３２上で回転して第２サンギア３７を回転させる。すると、その第２サンギア３７と噛み合う遊星歯車４３は固定支持軸１８と一体のフランジ部１８ａによって軸支持されているので、同時に噛み合う第２のインターナルギア４５に動力を伝達し，減速されてそのインターナルギア４５が固着されるケーシング３１を回転させる。このケーシング３１はフランジ部３１ａがドラムの胴部１１内周面に設けられる取付座１４に固着支持されるので、そのままドラムの胴部１１に動力が伝達されて最終段の回転速度でドラム１０を回転させる。正転時にはこのドラム１０に巻き付けられるワイヤロープＲを巻き取り、逆転時にはワイヤロープＲを繰り出す操作を行うことができる。
【００２３】
また、本発明にかかる電動ウインチ１では、前述のように、減速機構（減速機３０）をドラム１０の内部に収容する構成であるので、設置スペースを小さくでき、その減速機構をドラム１０の内部に組込むに際し、遊星歯車機構による減速機３０をケーシング３１内に納めた状態で組み込まれ、入力軸３２からの回転動力を所要速度に減速してそのケーシング３１を介してドラム１０に伝達する構成とされるので、長期間の使用によってドラム外周に作用するワイヤロープＲの絞縮作用での変形による影響を全く受けることなく運転できる。また、使用によって駆動部（減速機３０）で故障が発生することがあっても、減速機３０がドラム１０に対して独立して組み込まれているので、取付座１４部でのボルト２２締結を解くことにより、減速機３０を取り外して新しいものと交換するなどドラム全体の交換修理をしなくともよいという利点がある。
【００２４】
さらに、減速機３０が独立構造にされているので、潤滑油脂が外部に漏れ出すのを防止するシール機構の取付が確実にできるので、運転中に潤滑油がドラム外に漏れ出すようなことなく使用できるという効果も併せ得られる。なお、潤滑油脂としてグリースが使用できるので、さらに潤滑油の漏出を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明にかかる電動ウインチの一実施形態表わす縦断面図である。
【図２】図２は、減速機部分を表す断面図である。
【図３】図３は、ドラムに設けられるワイヤロープの掛止め部とモータ軸と入力軸との接続用カバー取付部の平面図（ａ）とＡ−Ａ断面図（ｂ）である。
【符号の説明】
１ 電動ウインチ
３，３’ 支持フレーム
４ ブレーキ付き電動機
４ａ 電動機の出力軸
１０ ドラム
１１ 胴部
１３ 面板
１４ 取付座
１６ 取付ボス部
１７，１９，３５，３５’、４６ 軸受
１８ 固定支持軸
２２ ボルト
３０ 減速機
３１ ケーシング
３１ａ 取付部
３２ 入力軸
５０ カップリング
５２ カバー
５３ 掛止め部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric winch that is compactly configured by incorporating a speed reduction mechanism in a drum.
[0002]
[Prior art]
Conventional winches used in cranes and other heavy lifting machines and cargo handling work machines mainly consist of a drum (drum) that winds and winds a wire rope, and a pair of frames that support the drum's support shaft. And an electric motor or a hydraulic motor (prime mover) and a speed reducer. The drum is rotated at a slow speed by the electric motor via a speed reducer, and the speed reducer is normally housed in a gear case, the output shaft of which is connected to the rotating shaft of the drum, and the gear case is A configuration that also serves as one of the frames is employed.
[0003]
In such a conventional winch, the axial dimension of the winch becomes longer due to its configuration, and the installation space becomes larger. For this reason, there is a demand for a configuration in which the installation space is reduced when it is attached to and installed in a mechanical facility that is limited by the installation space. Therefore, as known from Patent Document 1, for example, a motor and a speed reducer incorporated in the drum have been proposed. Patent Document 2 discloses a planetary gear reduction mechanism incorporated in a drum as a hydraulic motor-driven winch incorporated in an industrial vehicle.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-5-330793 [Patent Document 2]
Utility Model Registration No. 2528993 [0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the winch known from Patent Document 1 has a small traction force that employs a reduction drive that transmits and transmits a very small amount of power like a harmonic drive to the reduction gear. However, when used in construction equipment such as cranes that are forced to operate with heavy loads and machinery with high traction force, the wire rope wound around the drum may gradually deform and deform. If used for a long time, there is a risk that an abnormal load will be applied to the internal speed reduction mechanism, especially the internal gear, from the outside. Therefore, in a configuration in which a speed reduction mechanism equipped with a power transmission unit that decelerates by a fine operation like a harmonic drive is directly incorporated into a drum of a winch having a large traction force to transmit power, if a failure occurs, the drum and the speed reducer However, there is a problem that it is not suitable for use as a winch having a heavy load.
[0006]
In addition, the winch known from Patent Document 2 is compact in terms of its configuration and is convenient for incorporation into a work machine. However, it is complicated because the speed reduction mechanism and the drum have an integrated structure. Since the speed reduction mechanism requires a high accuracy with a simple structure, the drum must be repaired when a failure occurs, and as a result, the entire winch must be replaced. There is also a problem that the structure is expensive.
[0007]
The present invention has been made to solve such a problem, and when the speed reduction mechanism is built in the drum, the gear mechanism is not directly affected by the load acting through the drum. An object of the present invention is to provide an electric winch having a compact configuration.
[0008]
[Means for solving the problems and actions / effects]
In order to achieve the above object, an electric winch according to the present invention comprises:
In an electric winch with a built-in deceleration mechanism in the drum,
The speed reduction mechanism is composed of a planetary gear mechanism, and the casing is detachably mounted on a flange-shaped mounting seat provided on the inner peripheral portion of the drum with the speed reduction mechanism being an independent structure. The output shaft is directly connected to the output shaft by a joint, and the support shaft protruding to the opposite side of the input shaft is supported by the drum support frame.
[0009]
According to the present invention, the speed reduction mechanism incorporated in the drum is an independent structure, and is detachably attached to a flange-like mounting seat provided on the inner peripheral portion of the drum, and power is supplied from the electric motor through the joint. In this configuration, the drum is driven to decelerate and rotate, so that power can be transmitted without being affected by the load acting on the drum when the deceleration mechanism is used for a long time. Further, even when a failure occurs in the speed reduction mechanism, only the speed reduction mechanism can be repaired or exchanged by removing the speed reduction mechanism from the mounting seat provided on the drum, so that an effect of facilitating the maintenance can be achieved.
[0010]
In the above-mentioned invention, the drum is supported on the boss portion of the frame on one side of which the motor is attached via a bearing, and the support frame is provided on the bearing portion of the face plate which is detachably attached to the side surface of the drum. It is good to be the structure which is supported by the support shaft attached to this, and is made rotatable. In this way, since one side surface of the drum is rotatably supported with respect to the support shaft by a detachable face plate, the speed reduction mechanism can be easily incorporated into the drum, and assembly and inspection work can be easily performed. There is an effect that can be done.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, an electric winch according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0012]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of an electric winch according to the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the speed reducer, and FIG. 3 is a plan view of a wire rope hooking portion provided on the drum, a motor shaft and an input shaft, and a plan view (A) and AA. A cross-sectional view (b) is shown respectively.
[0013]
An electric winch 1 shown in FIG. 1 includes support frames 3 and 3 ′ arranged on a base 2 at predetermined intervals, an electric motor 4 with a brake attached to an outer surface of one of the support frames 3, and the support frame. The drum 10 is supported between 3 and 3 'and is rotatably provided.
[0014]
The drum 10 has flanges 12 and 12 attached to both ends in the width direction of the body portion 11 having a required outer dimension, and a face plate 13 is detachably bolted to one side surface and fixed to the other side surface. A bearing portion 17 is provided at the center of the mounting boss portion 16, and the center portion of the face plate 13 is rotatably supported via a bearing 19 by a fixed support shaft 18 that fixes the base end to the support frame 3 ′. The other bearing portion 17 is supported by the support frame 3 so as to rotate on one axis.
[0015]
Further, a mounting seat 14 that is flanged coaxially from the inner surface of the body portion 11 is fixed to a concentric circle inside the drum 10 at an intermediate position in the width direction, and the planetary gear mechanism is fixed by the mounting seat 14. A reduction gear 30 is mounted by being supported.
[0016]
The speed reducer 30 is provided on one side of the drum 10 by bringing a flange-shaped attachment portion 31a formed on the outer periphery of one end of the casing 31 into contact with the attachment seat 14 provided on the drum body 11 side. The bolts 22 are inserted and fastened and fixed from the mounting boss portions 16 so that the axis of the input shaft 32 matches the drum axis.
[0017]
The planetary gear mechanism 33 of the speed reducer 30 is supported by bearings 35 and 35 ′ provided on the side of the fixed support shaft 18 and the lid body 34 where the input shaft 32 closes one opening of the casing 31. A first sun gear 36 is provided at the intermediate portion of the input shaft 32, and a second sun gear 37 is rotatably supported at the tip of the input shaft 32. A plurality of planetary gears 38 meshing with the first sun gear 36 are rotatably supported by shaft pins 40 on a carrier 39 fixed to a hollow shaft 37a on which the second sun gear 37 is provided. The planetary gears 38 are fitted to the casing 31 side and meshed with the internal gear 42 that is fastened with bolts 41 at a plurality of locations together with the front and rear lids 34 and 34 'to form a first-stage reduction part. Has been. The power decelerated in the first speed reduction portion is transmitted to the second sun gear 37 by the carrier 39 and rotated, and the second sun gear 37 meshing with the second sun gear 37 is connected to the end of the fixed support shaft 18. Is supported by the shaft pin 44 at the flange portion 18a formed at the position and held at a fixed position, thereby meshing with the second internal gear 45 fitted and supported on the casing 31 side, thereby reducing the final stage, The drum 10 is configured to rotate at a reduced speed via the casing 31. Note that the end of the fixed support shaft 18 rotatably supports the casing 31 via a bearing 46 provided on the other lid 34 ′ of the casing 31.
[0018]
The other end of the fixed support shaft 18 is fixedly supported by a support frame 3 ′ opposite to the motor support side, and an intermediate portion is supported by a bearing 19 at the center of the face plate 13 that attaches to the drum 10. The base end portion of the fixed support shaft 18 is located inside the casing 31 of the speed reducer 30 as described above, and a bearing 35 ′ is provided to support one end of the input shaft 32 so that the shaft centers thereof coincide with each other. It has been.
[0019]
The input shaft 32 of the speed reducer 30 is connected to the output shaft 4a of the motor 4 with brake and the drum 10 by a coupling 50 to transmit power.
[0020]
An opening 11a is provided on the outer periphery of the drum 10 for facilitating the coupling operation of the shaft by the coupling 50 during assembly and disassembly, and the opening 11a forms a circular arc along the drum peripheral surface. It is made to close at. In addition, a latching portion 53 is provided to which a locking metal fitting R1 fixed to the tail of the wire rope R that is wound around the drum 10 by cutting out a part of the cover 52 is engaged.
[0021]
The electric winch 1 of the present embodiment configured as described above is configured so that the hook metal fitting R1 of the tail of the wire rope R is locked on the back surface of the cover 52 by the hook portion 53, and the wire rope R Is wound around the drum 10 so that it can be used.
[0022]
When the power from the electric motor 4 is transmitted to the input shaft 32 of the built-in speed reducer 30, the drum 10 transmits the power from the first sun gear 36 to the planetary gear 38, and the planetary gear 38 is connected to the internal gear 42. By performing planetary movement by meshing, the carrier 39 supporting the planetary gear 38 rotates on the input shaft 32 to rotate the second sun gear 37. Then, since the planetary gear 43 that meshes with the second sun gear 37 is axially supported by the flange portion 18a that is integral with the fixed support shaft 18, power is transmitted to the second internal gear 45 that meshes at the same time, and the internal gear 43 is decelerated to reduce the internal gear. The casing 31 to which the lug gear 45 is fixed is rotated. In this casing 31, the flange portion 31a is fixedly supported by a mounting seat 14 provided on the inner peripheral surface of the drum body 11, so that the power is transmitted to the drum body 11 as it is and the drum 10 is moved at the final stage rotational speed. Rotate. The wire rope R wound around the drum 10 can be taken up during normal rotation, and the wire rope R can be fed out during reverse rotation.
[0023]
In addition, since the electric winch 1 according to the present invention is configured to house the speed reduction mechanism (reduction gear 30) in the drum 10 as described above, the installation space can be reduced, and the speed reduction mechanism can be installed inside the drum 10. And a structure in which a reduction gear 30 by a planetary gear mechanism is housed in a casing 31 and the rotational power from the input shaft 32 is reduced to a required speed and transmitted to the drum 10 via the casing 31. Therefore, it is possible to operate without being affected at all by the deformation of the wire rope R acting on the outer periphery of the drum due to long-term use. Even if a failure occurs in the drive unit (reduction gear 30) due to use, the reduction gear 30 is incorporated independently with respect to the drum 10, so that the bolt 22 is fastened at the mounting seat 14 portion. By unraveling, there is an advantage that it is not necessary to replace and repair the entire drum such as removing the reduction gear 30 and replacing it with a new one.
[0024]
Furthermore, since the speed reducer 30 has an independent structure, it is possible to reliably install a seal mechanism that prevents the lubricating oil from leaking outside, so that the lubricating oil does not leak out of the drum during operation. The effect that it can be used is also obtained. In addition, since grease can be used as the lubricating oil, leakage of the lubricating oil can be further prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of an electric winch according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a reduction gear portion.
FIGS. 3A and 3B are a plan view and a cross-sectional view taken along line AA of a cover attaching portion for connecting a wire rope hooking portion provided on a drum, a motor shaft, and an input shaft, respectively.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric winch 3,3 'Support frame 4 Electric motor 4a with a brake Output shaft 10 of an electric motor Drum 11 trunk | drum 13 Face plate 14 Mounting seat 16 Mounting boss | hub parts 17, 19, 35, 35', 46 Bearing 18 Fixed support shaft 22 Bolt 30 Reducer 31 Casing 31a Mounting portion 32 Input shaft 50 Coupling 52 Cover 53 Hook
