1.本发明涉及旋转锁定装置(rotation lock device)、手扳葫芦(lever hoist)以及卷扬机。
背景技术:
2.为了进行升降以及拉近货物、或利用吊索等固定货物(绑紧货物)等的作业,广泛地使用手扳葫芦。通过用手驱动操作操作杆,该手扳葫芦能够进行链的卷起(卷绕)及回绕(解绕)。作为这种手扳葫芦,例如有专利文献1所示的类型。在专利文献1所示的手扳葫芦中,除了先前存在的制动机构(机械式制动器)之外,还在比小齿轮的框架(2b)更靠操作手柄(12)侧,设置有两个离心力构件(31)以及收纳该离心力构件(31)的外衬圈(housing ring)(35)。该离心力构件(31)通过离心力的作用,被按压于外衬圈(35)的内周面。由此,使货物掉落的速度降低。
3.另外,上述制动机构(机械式制动器),例如构成为如专利文献2所示的结构。该制动机构具有:一对制动板(10a、10b)、防反转用棘轮(11)、以及安装于棘爪轴(15)的棘爪(12)。而且,通过弹簧(13)对棘爪(12)施力,棘爪(12)与棘轮(11)的卡定齿(11a)卡合。通过该卡合,防止了棘轮(11)的反转,由此,驱动轴(4)可以仅向一个方向、即卷起方向旋转。
4.【现有技术文献】
5.【专利文献】
6.专利文献1:德国专利,de102015121581a1号公报
7.专利文献2:日本专利,特开2008-230726号公报
技术实现要素:
8.(发明所要解决的课题)
9.然而,在葫芦类(手扳葫芦或链式葫芦)的卷起作业时,在具备棘轮机构的制动机构(机械式制动器)中,例如,当发生如专利文献2所示那样的棘轮(11)的卡定齿(11a)与棘爪(12)的啮合不良或损伤时,有可能无法发挥功能,其中,该棘轮机构具备外周形成有多个棘齿的棘轮、和与该棘齿啮合的棘爪构件。当制动器不再发挥功能时,有可能发生以下情况:由于悬吊货物的负荷量,卷绕链条的负载滑轮开始猛烈地向回绕方向旋转,从而使货物掉落。
10.在此,在制动机构发生了故障的情况下,在专利文献1所公开的结构中,通过利用离心力的作用,将离心力构件(31)按压于外衬圈(35)的内周面,从而能够减慢货物的掉落速度(即,小齿轮的转速)。然而,却无法使货物的掉落停止。
11.另外,在专利文献2所示的结构中,棘爪轴(15)通过压入等方法安装于框架(1b)。但是,由于框架(1b)的厚度比较薄,因此,若棘爪轴(15)的长度变长,则作用于棘爪轴(15)的力矩也变大,因此,需要相应地提高棘爪轴(15)及其安装部的强度,但是,在通过压入方法将棘爪轴(15)安装于框架(1b)的孔部的情况下,其安装强度的提高上是存在限度的。
12.本发明是鉴于上述情况而完成的,其目的在于提供一种:在制动装置发生了故障等情况下,能够可靠地使轴状构件的旋转停止,并且能够提高棘爪轴的安装强度的旋转锁定装置、手扳葫芦以及卷扬机。
13.(用于解决课题的方案)
14.为了解决上述课题,根据本发明的第一观点,提供一种旋转锁定装置,其具有如下特征。
15.所述旋转锁定装置具备:限动件支承构件,其安装于轴状构件并与该轴状构件一体地旋转;限动构件,其以能够从轴状构件的轴心侧朝向外侧滑动的状态支承于限动件支承构件;保持机构,其将限动构件保持于限动件支承构件的规定位置;施力机构,其对保持机构施加使其相对于限动构件而朝向作为一个旋转方向的第一旋转方向的力;以及限动件卡定机构,其通过与限动构件卡合而使轴状构件的旋转停止。在轴状构件朝向第一旋转方向加速旋转时,通过该保持机构的惯性负荷,降低以及/或者解除保持机构对限动构件的保持力,由此限动构件从规定位置向与限动件卡定机构卡合的位置突出,并使轴状构件的旋转停止。
16.另外,在上述发明中,优选:保持机构具有圆板状的保持板、以及保持销;保持板上具有被轴支承为能够以轴状构件的轴心为中心旋转的轴承孔,限动件支承构件和保持板通过施力机构被连结。
17.另外,在上述发明中,优选:限动构件中的与第一旋转方向的侧面为相反侧的侧面上,设置有与保持销卡合的保持凹部。
18.另外,在上述发明中,优选:限动件卡定机构具有:插通孔,其使限动件支承构件围绕轴状构件的轴心自如旋转;卡定凹部,其从插通孔的内壁向外径侧凹陷,并且供从限动件支承构件的外周突出的限动构件进入;以及卡定壁,其设于卡定凹部中的第一旋转方向的端部侧,且通过与限动构件抵接而使轴状构件的旋转停止。
19.另外,在上述发明中,优选:限动件卡定机构具有卡合解除壁,该卡合解除壁随着朝向卡定凹部中的与第一旋转方向为相反方向的第二旋转方向的端部侧而逐渐向轴心突出;通过在卡合解除壁与限动构件抵接之状态下,使轴状构件向第二旋转方向旋转,从而将该限动构件从突出位置推回。
20.另外,在上述发明中,优选:保持机构具有圆板状的保持板;保持板具有被轴支承为能够以轴状构件的轴心为中心旋转的轴承孔;限动件支承构件和保持板通过施力机构被连结;限动构件具有朝向保持板突出的限动突起;保持板具有保持凸部,该保持凸部与限动突起卡合并将限动构件保持于限动件支承构件的径向上的规定位置;保持凸部具有:与限动构件在径向上的规定位置卡合的第一限制壁、以及与限动构件在从径向上的规定位置向外径侧突出的位置卡合的第二限制壁。
21.另外,在上述发明中,优选:在轴状构件向第一旋转方向加速旋转时,保持机构抵抗施力机构的作用力而相对于轴状构件向与第一旋转方向相反的方向相对旋转;保持机构将限动构件保持于半径方向的规定位置,直至该相对旋转的角度超过规定的角度为止。
22.另外,在上述发明中,优选:轴状构件与挂绕有链的负载滑轮呈一体地连结。
23.另外,为了解决上述课题,根据本发明的第二观点,提供一种手扳葫芦,其具备:被一对框架轴支承且挂绕有吊起货物的链的负载滑轮、经由减速齿轮与负载滑轮连接的驱动
轴、安装于驱动轴的制动装置、以及操作杆,通过对其进行操作,驱动负载滑轮向卷起及回绕方向旋转。所述手扳葫芦的特征在于:在驱动轴的外周,配置有上述各发明所涉及的旋转锁定装置;轴状构件为驱动轴;限动件卡定机构安装于框架。
24.另外,在上述发明中,优选:在旋转锁定装置中,在轴状构件向第一旋转方向加速旋转时,保持机构抵抗施力机构的作用力而相对于轴状构件向与第一旋转方向相反的方向相对旋转,保持机构将限动构件保持于半径方向的规定位置,直至该相对旋转的角度超过规定的角度为止;制动装置具备棘轮,该棘轮具有多个棘齿;驱动轴具备旋转锁定装置;规定的角度是以棘齿的齿数对棘轮的一周进行分割而得到的角度。
25.另外,为了解决上述课题,根据本发明的第三观点,提供一种卷扬机,该卷扬机具有板状的框架。
26.所述卷扬机具有如下特征。
27.具备制动装置和旋转锁定装置,该制动装置具有棘轮机构,该棘轮机构具备:安装于轴状构件的周围并且在外周侧具有棘齿的棘轮、与棘齿卡合的棘爪构件、以及对棘爪构件的转动进行轴支承的棘爪轴,并且,通过棘齿与棘爪构件的卡合,容许棘轮向卷起方向旋转但不容许向回绕方向旋转,旋转锁定装置将轴状构件的急剧旋转进行锁定;旋转锁定装置具备:限动件支承构件,其安装于轴状构件并与该轴状构件一体地旋转;限动构件,其以能够从轴状构件的轴心侧朝向外侧滑动的状态支承于限动件支承构件;保持机构,其将限动构件保持于限动件支承构件的规定位置;施力机构,其对保持机构施加使其相对于限动构件而朝向回绕方向的力;以及限动件卡定机构,其通过与限动构件抵接而使轴状构件的旋转停止;在轴状构件朝向回绕方向加速旋转时,通过该保持机构的惯性负荷解除保持机构对限动构件的保持力,由此限动构件从规定位置向与限动件卡定机构卡合的位置突出,并使轴状构件的旋转停止。
28.另外,在上述发明中,优选:在各限动件卡定机构上一体化形成有棘爪轴;限动件卡定机构利用紧固构件安装于框架。
29.另外,在上述发明中,优选:限动件卡定机构在轴状构件的圆周方向上的不同位置处设有一对,在一个限动件卡定机构与另一个限动件卡定机构之间设有空间。
30.另外,在上述发明中,优选:保持机构具有圆板状的保持板;保持板具有被轴支承为能够以轴状构件的轴心为中心旋转的轴承孔;限动件支承构件和保持板通过施力机构被连结;限动构件具有朝向保持板突出的限动突起;保持板具有引导槽,该引导槽与限动突起卡合并将限动构件保持于限动件支承构件的径向上的规定位置;引导槽具有:与限动构件在径向上的规定位置卡合的第一限制壁、以及与限动构件在从径向上的规定位置向外径侧突出的位置卡合的第二限制壁;第一限制壁由与轴承孔同心的圆弧形成。
31.另外,在上述发明中,优选:在保持板上形成有沿着圆周方向延伸的游隙槽部,限动突起能够沿着该游隙槽部移动,并且,第一限制壁是游隙槽部中的外径侧壁面。
32.另外,在上述发明中,优选:在限动件支承构件上设置有收纳限动构件的凹状的限动件收纳部,限动构件在不向外径侧突出时被收纳于该限动件收纳部;在限动件收纳部的作为轴状构件内径侧的里侧,设置有圆弧状的圆弧底面,并且,在轴状构件的内径侧,设置有与限动件收纳部卡合的限动构件的侧面形状呈圆弧状的圆弧面。
33.另外,在上述发明中,优选:在轴状构件向第一旋转方向加速旋转时,保持机构抵
抗施力机构的作用力而相对于轴状构件向与第一旋转方向相反的方向相对旋转;保持机构将限动构件保持于半径方向的规定位置,直至该相对旋转的角度超过规定的角度为止。
34.另外,在上述发明中,优选:卷扬机为手扳葫芦,其具有:被一对框架轴支承且挂绕有吊起货物的链的负载滑轮、经由减速齿轮与负载滑轮连接且对应于轴状构件的驱动轴、以及操作杆,通过对其进行操作,驱动负载滑轮向卷起及回绕方向旋转。
35.(发明效果)
36.根据本发明,能够提供一种:在制动装置发生了故障等情况下,能够可靠地停止轴状构件的旋转,并且,能够提高棘爪轴的安装强度的卷扬机。
附图说明
37.图1是表示安装有本发明第一实施方式的旋转锁定(货物掉落防止)装置的手扳葫芦的一例结构的主视图。
38.图2是表示图1所示手扳葫芦的结构的剖面图。
39.图3是将图1所示手扳葫芦中的供支撑螺栓插通的通孔及通孔附近的结构放大表示的局部剖面图。
40.图4是表示图1所示手扳葫芦中的旋转锁定(货物掉落防止)装置附近结构的剖面图。
41.图5是表示图3所示旋转锁定(货物掉落防止)装置的结构的分解立体图。
42.图6是表示图1所示手扳葫芦中的保持板的结构的俯视图。
43.图7是表示图1所示手扳葫芦中的旋转锁定(货物掉落防止)装置附近的结构,并且是透视地示出旋转锁定(货物掉落防止)装置工作前的各部位位置关系的图。
44.图8是透视地表示从图7所示的状态,限动件支承构件和保持板相对旋转而限动突起到达了容许槽部的状态下的各部位位置关系的图。
45.图9是透视地表示从图8所示的状态,限动构件向外径侧突出,并且限动突起位于返回限制槽部的状态下的各部位位置关系的图。
46.图10涉及图1所示手扳葫芦的变形例,是表示旋转锁定(货物掉落防止)装置附近的结构,并且透视地表示旋转锁定(货物掉落防止)装置工作前的各部位位置关系的图。
47.图11是表示本发明第二实施方式的旋转锁定(货物掉落防止)装置附近结构的剖面图。
48.图12是表示图11所示旋转锁定(货物掉落防止)装置的结构的分解立体图。
49.图13是表示旋转锁定(货物掉落防止)装置的结构并且是从与图12不同的角度观察时的状态的分解立体图。
50.图14是表示在图11所示装置的剖面中,旋转锁定(货物掉落防止)装置工作后的状态的剖面图。
51.图15是图14中的限动构件附近的放大示意图。
52.图16是图11中的限动构件附近的放大示意图。
53.图17是表示本发明变形例的旋转锁定装置的概略结构的剖面图。
54.图18是表示本发明另一变形例的旋转锁定装置的概略结构的剖面图。
55.图19涉及本发明的变形例,是表示保持销和限动构件的另一卡合方法的图。
56.图20是表示从图19所示的状态,限动构件突出并与卡定壁卡合后的状态的图。
57.图21是表示保持机构的变形例的主视图。
58.图22是图21所示保持机构的侧剖视图。
59.图23涉及本发明的另一变形例,其表示在限动件收纳部的开口部附近设置有倾斜壁,并且是透视地表示引导槽的图。
具体实施方式
60.〔第一实施方式〕
61.以下,根据附图对本发明第一实施方式的手扳葫芦(lever hoist)10进行说明。在以下的说明中,x方向设为驱动轴25的轴线方向,x1侧设为安装有空转柄60的一侧,x2侧为与其相反的齿轮箱34侧。另外,z方向设为手扳葫芦10的悬吊状态下的垂直方向(悬吊方向;卷起或回绕方向),z1侧设为悬吊状态下的上侧,z2侧设为悬吊状态下的下侧。另外,将与x方向和z方向垂直的方向设为y方向,y1侧在图4和图5中为右侧,y2侧在图4和图5中为左侧。另外,在以下的说明中,关于负载滑轮(load sheave)20的旋转方向,将回绕方向设为一个旋转方向,将卷起方向设为另一个旋转方向。另外,围绕与负载滑轮20连接的轴的旋转方向,以使负载滑轮20旋转的方向为基准。
62.《关于手扳葫芦的整体结构》
63.图1是表示本发明第一实施方式的手扳葫芦10的一例结构的主视图。图2是表示图1所示手扳葫芦10的结构的剖面图。
64.如图2所示,挂绕链c1的负载滑轮20以旋转自如的状态被支承在手扳葫芦10所具备的一对框架11、12之间。在该负载滑轮20上,以不能旋转的方式设置有与后述减速齿轮30的小径齿轮部32啮合的负载齿轮21。另外,关于负载滑轮20的详细结构,之后进行说明。
65.另外,负载滑轮20具有沿轴向(x方向)贯通的插通孔20a,驱动轴25插通于该负载滑轮20的中空孔内。需要说明的是,驱动轴25对应于轴状构件。在驱动轴25中途的外周侧设置有与构成后述制动装置70的阴螺纹构件35啮合的阳螺纹部26,并且,在驱动轴25的另一端侧(x2侧)设置有与减速齿轮30的大径齿轮部31啮合的小齿轮27。另外,在减速齿轮30上,还一体地设置有与上述负载齿轮21啮合的小径齿轮部32。
66.另外,在框架11上安装有壳体13,其保护上述减速齿轮30或负载齿轮21等的驱动部位。另外,上述阳螺纹部26与阴螺纹构件35的阴螺纹部36啮合。在该阴螺纹构件35上,除了阴螺纹部36之外,还设有能够与配置在操作杆50上的切换棘爪40啮合的切换齿轮37。切换棘爪40例如是在一侧和另一侧各设置一个的棘爪,通过在该切换棘爪40与切换齿轮37啮合的状态下使操作杆50摆动,从而将驱动力传递至阴螺纹构件35。
67.另外,切换旋钮45呈同轴地固定于切换棘爪40,通过该切换旋钮45的切换操作,能够将驱动力向阴螺纹构件35的传递切换为沿卷起方向、或是沿回绕方向、或是中立(neutral)位置。例如,在图1中,若将切换旋钮45的下侧(z2侧)推向左侧,则卷起用的切换棘爪40与切换齿轮37啮合。由此,在反复进行使操作杆50摆动的动作的情况下,切换齿轮37向卷起方向旋转,但不向回绕方向旋转。此时,对应于链c1的卷起状态。
68.另一方面,例如,若将切换旋钮45的下侧(z2侧)推向图1中的右侧,则回绕用的切换棘爪40与切换齿轮37啮合。由此,在反复进行使操作杆50摆动的动作的情况下,切换齿轮
37向回绕方向旋转,但不向卷起方向旋转。另外,在切换到中立位置的情况下,可以转移到能够用手将链c1拉出的空转状态(此时,负载滑轮20和驱动轴25也进行旋转)。进一步地,也可以不操作操作杆50,而是通过后述空转柄60的操作而进行链c1的卷起或回绕。
69.另外,在驱动轴25上,以例如花键连接(spline connection)或键连接(key connection)这样的不能旋转的状态安装有凸轮构件55。而且,被称为空转柄60的构件,以能够相对于凸轮构件55沿轴向滑动规定量的方式安装于凸轮构件55上。在图2的位置处,空转柄60以不能相对于凸轮构件55旋转的方式卡合于凸轮构件55,但在使空转柄60向x1方向滑动时,空转柄60能够相对于凸轮构件55在一定的范围内旋转。空转柄60是经由凸轮构件55能够与驱动轴25一起旋转的大致圆形的把手状部分,操作者能够用手握住该空转柄60。
70.该空转柄60通过未图示的第一扭簧与阴螺纹构件35连结,进一步地,通过未图示的第二扭簧与驱动轴25的一端连结。当切换旋钮45处于中立位置时,使空转柄60向图2的x1方向滑动的话,空转柄60利用第二扭簧(空转弹簧)的作用力,向回绕方向旋转规定量。安装于旋转了规定量的空转柄60上的第一扭簧也向回绕方向旋转,在此之前对阴螺纹构件35施加的使其向卷起方向旋转的作用力被解除,并切换为空转模式。在此,不论是否为空转模式,当作业者用手握住空转柄60并使其旋转时,能够向驱动轴25传递旋转力。因此,通过使空转柄60旋转,能够迅速地进行链c1的长度调整、或通过滑动,进行向空转模式的切换。另外,即使在空转模式中,当规定以上的张力沿回绕方向作用于链c1时,阴螺纹构件35相对于驱动轴25向拧紧方向相对旋转,后述制动装置70的制动器进行工作。
71.《关于制动装置70》
72.如图2所示,在经由齿轮与负载滑轮20连结的驱动轴25上配置有制动装置70。制动装置70作为主要的结构元件包括:制动器托架71、制动板72a、72b、棘轮80、棘爪构件90、棘爪轴115、衬套(bush)92、阴螺纹构件35等。另外,棘轮80、棘爪构件90以及棘爪轴115对应于棘轮机构(ratchet mechanism)的主要结构元件。
73.制动器托架71具有凸缘部71a和中空轴套部71b。凸缘部71a是设置为其直径比中空轴套部71b大的部分,其能够抵住制动板72a。
74.中空轴套部71b位于比凸缘部71a更靠阴螺纹构件35侧(x1侧),其经由衬套92将棘轮80进行轴支承。另外,中空轴套部71b的内周侧通过键连接或花键连接等与驱动轴25啮合,由此,驱动轴25与制动器托架71呈一体旋转。
75.另外,在凸缘部71a与棘轮80之间、以及阴螺纹构件35与棘轮80之间,分别将制动板72a、72b轴支承于中空轴套部71b。制动板72a、72b例如是将规定的摩擦材料形成为板状的摩擦件,或者以烧结成形等方式配置在棘轮80的两面上。
76.在使阴螺纹构件35向卷起方向旋转时,通过与驱动轴25的阳螺纹部26之间的作用,阴螺纹构件35将棘轮80与制动板72a、72b一同向制动器托架71侧方向按压,由此将驱动力传递至驱动轴25。另一方面,在该状态下,即使使驱动轴25向回绕方向旋转,阴螺纹构件35也将棘轮80与制动板72a、72b一同向制动器托架71侧方向按压。此时,棘轮80在棘爪构件90的作用下无法向回绕方向旋转,因此,由摩擦力产生的制动力作用于制动装置70。由此,能够使驱动轴25向回绕方向的旋转停止。相反地,若使阴螺纹构件35向回绕方向转动,则由阴螺纹构件35产生的按压力相应地缓和,制动装置70的制动力减小,从而能够向回绕方向旋转。
77.另外,在后述的限动件支承构件120上呈一体地设置有棘爪轴115,棘爪构件90以能够转动的方式支撑于该棘爪轴115。另外,在棘爪轴115上安装有扭簧93的线圈部93a,扭簧93施加将棘爪构件90按压到棘轮80的棘齿83上这一方向的作用力。如此,棘轮80构成为:能够向卷起方向旋转,并且,在回绕方向上,按照由棘轮80的齿数分割的每个齿距角(pitch angle)限制其旋转。另外,棘爪构件90设有一对,在棘轮80的圆周方向上分离180度而配置。
78.《关于制动器盖14和锁盖15》
79.如图2和图3所示,上述制动装置70通过被制动器盖14覆盖,从而防止尘埃或雨水等侵入存在于该制动器盖14内部的制动装置70侧。该制动器盖14安装于锁盖(lock cover)15上。即,如图3所示,制动器盖14的凸缘部14a与锁盖15抵接。另外,在凸缘部14a上设有插通孔14a1,在该插通孔14a1中插通有支撑螺栓(stay bolt)b1(对应于紧固构件)。
80.另外,锁盖15是覆盖后述的旋转锁定装置100的盖体。通过利用该锁盖15覆盖旋转锁定装置100,从而防止尘埃或雨水等侵入旋转锁定装置100。该锁盖15具有立起部(侧面)15a和与该立起部15a垂直的相对面15b。该相对面15b相对于框架12以规定的间隔相对,并且与凸缘部14a抵接。
81.另外,构成旋转锁定装置100的限动件卡定构件110(后述)的厚度与从相对面15b起的立起部15a的高度(内部尺寸)设置为相同程度。
82.另外,在框架12上设置有用于使支撑螺栓b1插通的贯通孔12a。插通该贯通孔12a的支撑螺栓b1设置成其负载滑轮20侧(x2侧)成为大径,通过这样的支撑螺栓b1的直径的变化,在该支撑螺栓b1上设置有第一阶梯部b1a。通过使该第一阶梯部b1a与框架12的负载滑轮20侧(x2侧)抵接,限制了(定位)框架12向负载滑轮20侧(x2侧)移动。在被限制的状态下,将支撑螺栓b1焊接接合于框架12上。
83.另外,在锁盖15的相对面15b上设置有通孔15b1,支撑螺栓b1插通于该通孔15b1中。进一步地,在制动器盖14的凸缘部14a上设有插通孔14a1,支撑螺栓b1插通于该插通孔14a1中。在此,在支撑螺栓b1上设置有与上述第一阶梯部b1a同样的第二阶梯部b1b,隔着该第二阶梯部b1b而空转柄60侧(x1侧)设置成更小径。另外,在支撑螺栓b1中的从插通孔14a1向空转柄60侧(x1侧)突出的部位处,设有阳螺纹部b1c。因此,通过经由垫圈w将螺母(盖形螺母)n1拧入阳螺纹部b1c,从而将制动器盖14和锁盖15紧固固定。
84.在此,上述第二阶梯部b1b被设定为位于插通孔14a1的中途部分。由此,在第二阶梯部b1b与凸缘部14a表面之间设置有间隙s1。因此,成为:即使将螺母n1拧入阳螺纹部b1c,第二阶梯部b1b也不会向凸缘部14a表面侧突出的状态。
85.另外,如上所述,通过将限动件卡定构件110(后述)的厚度与从相对面15b起的立起部15a的高度(内部尺寸)设置为相同程度,从而限动件卡定构件110被夹在框架12与相对面15b之间而被牢固地固定,并且,立起部15a的前端侧与框架12牢固地接触。但是,也可以构成为:立起部15a的高度(内部尺寸)比限动件卡定构件110(后述)的厚度稍大。该情况下,通过利用螺母n1的紧固而使相对面15b稍微挠曲,从而使立起部15a的前端侧与框架12牢固地接触,并且,限动件卡定构件110被牢固地固定(夹持)。
86.《关于负载滑轮20以及旋转锁定(货物掉落防止)装置100》
87.接下来,对负载滑轮20以及旋转锁定(货物掉落防止)装置100进行说明。图4是表示旋转锁定(货物掉落防止)装置100附近的结构的剖面图。图5是表示图4所示旋转锁定(货
物掉落防止)装置100的结构的分解立体图。如图4和图5所示,旋转锁定(货物掉落防止)装置100作为主要的结构元件包括:限动件卡定构件110、限动件支承构件120、保持板130、限动构件140以及施力单元150。另外,限动件卡定构件110对应于限动件卡定机构,施力单元150对应于施力机构。
88.如图3至图5所示,在本实施方式中,在框架12的棘轮80侧安装有一对限动件卡定构件110。在本实施方式中,限动件卡定构件110是y方向上较长的长片状的构件,在两个限动件卡定构件110之间形成有空间sp1。因此,与限动件卡定构件分布于限动件支承构件120和保持板130的外周侧整周而设置的情况相比,能够实现限动件卡定构件110的轻型化。
89.各限动件卡定构件110利用两根支撑螺栓b1安装在框架12上,为了能够进行这样的安装,在限动件卡定构件110上设置有两个安装孔111,在该安装孔111中插通有支撑螺栓b1。另外,关于安装孔111,在本实施方式中设置有一对(两个),但也可以构成为设置三个或三个以上。
90.另外,在限动件卡定构件110上设有内侧突出部112。内侧突出部112是限动件卡定构件110中的朝向框架12的轴孔12b的中心侧突出的部分。另外,轴孔12b是供上述驱动轴25以及负载滑轮20插通的孔。
91.内侧突出部112相对于后述限动件支承构件120和保持板130的外周面,以具有少许间隙的状态相对。由此,构成为:不会妨碍将限动构件140支承于保持位置的限动件支承构件120和保持板130的旋转。另外,在本实施方式中,在各限动件卡定构件110上各设置一个内侧突出部112。因此,在圆周方向上以180度间隔配置有两个内侧突出部112。
92.另外,在内侧突出部112上设置有卡定壁114。卡定壁114是内侧突出部112的旋转方向上的另一侧(在图4及图5中为内侧突出部112的顺时针方向侧)的壁面,通过向一个旋转方向(回绕方向)旋转的限动构件140在从限动件支承构件120向径向外侧突出时与该卡定壁114碰撞,从而能够使负载滑轮20的旋转停止。因此,卡定壁114相对于轴孔12b的径向被设定为:不会将后述限动构件140向旋转轴心方向推回的倾斜角度。另外,限动构件140的侧面也具有:不会因与卡定壁114碰撞而被向旋转轴心方向推回的倾斜角度。另外,如图5所示,设置有与卡定壁114相连并朝向远离旋转轴心方向的方向(外径侧)凹陷的凹状部113。扭簧93的未图示的一个钩部与该凹状部113卡合,由此能够避免限动构件140与扭簧93的钩部发生接触。
93.另外,如图5所示,在限动件卡定构件110上设置有棘爪轴115。在本实施方式中,棘爪轴115与限动件卡定构件110的其他部分一体化。为了进行这样的一体化,优选通过铸造(例如失蜡法)形成限动件卡定构件110。但是,也可以构成为:仅单独形成棘爪轴115,且将棘爪轴115压入存在于限动件卡定构件110的安装孔等来进行安装。
94.在此,如图4的剖面图所示,在限动件卡定构件110的内部配置有多个肋(rib)116。即,限动件卡定构件110不是实心构件,而是存在由多个肋116构成的中空部分的构件,因此能够实现限动件卡定构件110的轻型化。另外,通过在棘爪轴115的根部侧以描绘x的方式配置两个肋116,从而能够承受棘爪轴115的轴线方向(轴向)的负荷。
95.另外,在本实施方式中,如图4所示,内侧突出部112中的与卡定壁114相反一侧的侧壁,也可以作为卡定壁114发挥作用。另外,也可以构成为:通过使面向凹状部113的侧壁中的、图4及图5中顺时针方向侧的侧壁相对于径向倾斜规定角度以上,从而使从限动件收
纳部123突出的限动构件140收纳于后述的限动件收纳部123。
96.接下来,对限动件支承构件120进行说明。限动件支承构件120具有中心孔121,通过在该中心孔121处安装于驱动轴25,限动件支承构件120与驱动轴25呈一体地旋转。另外,关于限动件支承构件120相对于驱动轴25的安装,只要能够传递必要的转矩,则可以利用例如止动螺钉、键连接、花键连接等的任意方式。
97.另外,如图5所示,在限动件支承构件120上设有轴承轴套部122。轴承轴套部122是沿轴向(x方向)突出的中空轴状的部分,其以能够旋转的状态嵌入在设置于保持板130的中心孔132中。
98.另外,在限动件支承构件120上设有从其中心孔121侧朝向外周侧形成的限动件收纳部123。限动件收纳部123是收纳后述的限动构件140的部分,且其外周侧开口。因此,收纳于限动件收纳部123的限动构件140能够向外周侧突出,且被限动件收纳部123的侧壁123a支承为能够滑动。
99.另外,限动件收纳部123由窄幅片部120a和宽幅片部120b夹持而形成。在后述的限动构件140与卡定壁114碰撞的情况下,窄幅片部120a位于与内侧突出部112相对的部位处,宽幅片部120b则位于隔着限动件收纳部123而远离内侧突出部112(卡定壁114)的部位处。在图4所示的结构中,窄幅片部120a位于限动件收纳部123的左侧,宽幅片部120b位于限动件收纳部123的右侧。在此,宽幅片部120b设置成其圆周方向的宽度比窄幅片部120a宽。因此,确保了:即使在限动构件140与卡定壁114发生了碰撞的情况下,也利用宽幅片部120b承受该冲击的强度。
100.另外,在限动件支承构件120上还设置有插入孔124。插入孔124是从限动件支承构件120的外周面中的、不与中心孔121及限动件收纳部123发生干扰的部位凹陷的孔,在图4中,从与限动件收纳部123相反侧的外周面凹陷而形成。通过在该插入孔124中插入后述的一端卡定销152的一端,从而限动件支承构件120支承一端卡定销152。
101.接着,对保持板130进行说明。另外,保持板130构成保持机构。保持板130设置为圆板状,在其径向中央处设置有中心孔132。通过将轴承轴套部122嵌入该中心孔132,保持板130相对于限动件支承构件120被支承为能够同轴地转动。另外,从旋转中心至保持板130最外周的距离(即半径)与至限动件支承构件120最外周的距离为相同程度。但是,限动件支承构件120和保持板130中的任一者的半径也可以设置得较大。
102.在本实施方式中,保持板130设置有一对,在该一对保持板130之间夹入限动件支承构件120。而且,利用连结构件r1以隔开规定间隔的方式将保持板130彼此之间连结。
103.另外,在保持板130上设置有引导槽136。图6是表示保持板130的结构的俯视图。该引导槽136是供限动构件140的限动突起141(后述)进入,并对该限动突起141的移动进行引导的部分,其外观形成为:在大致三角形状的部位的径向中心侧,加上了呈圆弧状较长地延伸的槽后的形状。具体而言,如图6所示的大致三角形的保持凸部137进入到引导槽136,通过该进入,在引导槽136中设置有容许槽部136a、游隙槽部136b、以及返回限制槽部136c这三个槽。
104.容许槽部136a是容许限动突起141沿径向移动的槽。因此,在图6中,位于容许槽部136a下侧的内侧壁136a1被设置为与径向(从中心孔132的中心延伸的一条放射线的方向)平行。另外,容许槽部136a的宽度由保持凸部137中的最朝向内侧壁136a1突出的凸部前端
部137a与上述内侧壁136a1之间规定。
105.另外,游隙槽部136b是从凸部前端部137a起在圆周方向上以远离容许槽部136a(图6中右侧)的方式凹陷的槽。限动突起141能够以具有游隙的方式位于该游隙槽部136b。在此,游隙槽部136b的外径侧的内壁(设为第一限制壁136b1)是与限动突起141卡合从而将限动构件140保持于限动件支承构件120的规定位置的壁面。另外,在该游隙槽部136b中收纳有限动突起141的状态下,限动构件140的外径侧,以不会比限动件支承构件120的外周面更向外径侧突出的状态,被收纳于限动件收纳部123。
106.在此,游隙槽部136b的圆周方向的长度形成为比由下面叙述的角度γ确定的长度更长。即,若在卷起操作途中中断操作,则棘轮80沿回绕方向最大可以空转以齿数分割一周而得到的角度(齿距角)的量。将该角度设为角度γ(省略图示)。该情况下,优选旋转锁定装置100也延迟比角度γ大的角度而进行动作。因此,在限动构件140的收纳状态下,使限动突起141进入的游隙槽部136b的圆周方向的长度,至少延长为角度γ以上。而且,优选:直至保持板130相对于限动件支承构件120以角度γ以上的角度,相对于驱动轴25和限动件支承构件120向与回绕方向相反的第二旋转方向相对旋转为止,维持限动构件140的保持。
107.另外,在本实施方式中,游隙槽部136b相比角度γ充分长。在此,若游隙槽部136b的长度短,则在将切换旋钮45切换至中立位置并操作空转柄60而设为空转模式之后,向回绕方向迅速拉出链c1的空转操作过程中,成为旋转锁定装置100容易工作的状态,从而导致拉出链c1的便利性降低。因此,为了在将切换旋钮45切换至中立位置并设为空转模式之后,用手拉出链c1的空转操作过程中,旋转锁定装置100不会立即工作,使游隙槽部136b的长度相比角度γ充分长。由此,防止了在上述那样的空转操作过程中,旋转锁定装置100进行工作而成为旋转锁定状态。
108.另外,返回限制槽部136c是以在圆周方向上远离容许槽部136a的方式(图6中上侧)凹陷的槽。限动突起141能够以具有游隙的方式位于该返回限制槽部136c。然而,在返回限制槽部136c上设置有第二限制壁136c1。通过该第二限制壁136c1与限动突起141卡合,从而维持限动构件140的外径侧比限动件支承构件120的外周面突出的状态。即,第二限制壁136c1是用于限制限动构件140被完全收纳于限动件收纳部123的壁面。
109.另外,第二限制壁136c1以随着接近容许槽部136a而逐渐朝向内径侧的方式倾斜。因此,在限动突起141进入了返回限制槽部136c的状态下,通过使限动件支承构件120和限动构件140相对于保持板130进行相对旋转,当限动突起141朝向容许槽部136a移动时,其与第二限制壁136c1的卡合被解除。由此,限动构件140能够向限动件收纳部123的内径侧移动。另一方面,在限动构件140从规定位置向离心方向滑动,且限动突起141越过凸部前端部137a之后,即使驱动轴25向第一旋转方向的旋转加速度减小,通过限动突起141与第二限制壁136c1卡合,从而限动构件140与卡定壁114可靠地卡合,并且,在向第一旋转方向的负荷持续作用于驱动轴25的期间,维持该卡合。
110.另外,在上述限动件支承构件120的限动件收纳部123中收纳有限动构件140。该限动构件140以能够从收纳位置向离心方向滑动的状态被收纳于限动件收纳部123。
111.在此,限动件收纳部123的里侧(旋转轴心侧)的内壁面(里侧的底面)设置为大致半圆状。在以下的说明中,将该半圆状的内壁面(里侧的底面)称为圆弧底面123b。通过设置这样的圆弧底面123b,使得在限动件收纳部123的里侧不会形成应力集中的部位。即,在后
述的限动构件140与卡定壁114发生了碰撞时,其冲击也被传递至限动件收纳部123的内壁面,在该冲击的传递之时,如果存在应力集中的部位,则会成为限动件支承构件120破损的原因。然而,通过使限动件收纳部123里侧的内壁面形成为半圆状的圆弧底面123b,从而在限动构件140与卡定壁114发生了碰撞时,在该半圆状的圆弧底面123b上不会形成应力集中的部位。另外,后述的圆弧面143与圆弧底面123b抵接。
112.另外,如图7所示,在限动构件140被收纳于限动件收纳部123中的规定位置的状态下,限动构件140的外周面(远离径向中心侧的面),相对于旋转轴中心位于比限动件支承构件120的外周面更靠内径侧的位置。另外,优选:限动件支承构件120的外周面的距离设为与从保持板130的旋转轴中心至外周面的距离相同的程度。另外,限动构件140的远离旋转中心的外周面的尺寸,需要被设定为不会妨碍驱动轴25的旋转。
113.在此,在限动构件140上设有圆柱状的限动突起141。限动突起141从限动构件140中的与保持板130相对的面(表面以及背面)朝向保持板130沿x轴方向突出。另外,如图4、图7~图9所示,限动突起141设置在相比限动构件140的深度方向(限动件支承构件120的径向)的中央,更靠驱动轴25(限动构件140)的轴心侧的位置。另外,限动突起141可以与限动构件140一体成形,但也可以构成为:在限动构件140上设置安装孔,使轴状构件或销等与安装孔嵌合而构成限动突起141。
114.该限动突起141进入上述的引导槽136。由此,在限动件支承构件120和保持板130的旋转方向位置相对变化的情况下,限动突起141在引导槽136内滑动。而且,在限动突起141位于容许槽部136a的情况下,根据作用于限动构件140的离心力、或者由施力弹簧151的作用力引起的来自第二限制壁136c1的按压力,限动构件140可以向外径侧突出。
115.在此,限动构件140的位于径向最外侧的外周面142,与上述限动件支承构件120的外周面、保持板130的外周面同样地设置成圆弧状。然而,外周面142可以设置为直线状,也可以设置为其他形状。
116.另一方面,限动构件140中的靠径向中心的位置处的外周面设置为大致半圆状。以下,将该半圆状的外周面称为圆弧面143。该圆弧面143是与上述限动件收纳部123的圆弧底面123b抵接的部分。
117.在此,通过在限动件支承构件120上安装限动构件140、两块保持板130以及施力单元150,利用连结构件r1(参照图5)以隔开规定间隔的方式连结两块保持板130,并且利用引导槽136的内壁,将限动构件140保持在限动件支承构件120的限动件收纳部123的规定位置,从而能够实现一单元化。通过这样设为一单元化,能够容易且可靠地进行向驱动轴25的组装以及维护时的拆卸、更换等的作业。尤其是,在装配于手扳葫芦10(卷扬机)之前,能够进行上述一单元化的结构体的动作确认或调整。另外,即使在大的负荷作用于限动构件140的情况下,也能够利用一对保持板130,将限动构件140可靠地保持于限动件支承构件120的限动件收纳部123。
118.另外,在本实施方式中,连结构件r1由铆钉和垫圈(间隔件)构成。即,在一对保持板130之间配置垫圈,使铆钉插通于保持板130上所形成的孔部131及垫圈中。然后,通过使铆钉的另一端侧塑性变形,从而在维持规定间隔的状态下,连结一对保持板130。
119.接着,对施力单元150进行说明。如图4所示,施力单元150具有施力弹簧151、一端卡定销152以及对应于另一端卡定销的连结构件r1。其中,施力弹簧151在本实施方式中为
拉伸弹簧。作为施力单元150的结构,除了包括拉伸弹簧以外,也可以包括压缩弹簧或扭簧,只要为对保持板130施力,使其相对于限动件支承构件120向图4中作为逆时针方向的一个旋转方向(回绕方向;第一旋转方向)转动的结构即可。
120.另外,如上所述,一端卡定销152是通过插入限动件支承构件120的插入孔124而被安装。另外,在该一端卡定销152上,卡挂有施力弹簧151的一端侧。另外,作为另一端卡定销,兼用连结构件r1。即,在被插入孔部131的连结构件r1上,卡挂有施力弹簧151的另一端侧。
121.在此,一端卡定销152中的卡挂有施力弹簧151的作用点与对应于另一端卡定销的连结构件r1中的卡挂有施力弹簧151的作用点,相对于旋转中心相差规定的角度θ。因此,施力弹簧151以该角度θ变小的方式施加作用力。
122.另外,在图5所示的结构中,包括上述对应于另一端卡定销的连结构件r1在内,设置有合计三个连结构件r1,与该三个连结构件r1对应地,在保持板130上设置有合计三个孔部131。然而,如图10所示,也可以构成为:合计设置四个连结构件r1,并且对应于该四个连结构件r1,在保持板130上设置合计四个孔部131。另外,连结构件r1及孔部131的个数可以是任意个。另外,只要是一边维持一对保持板130的间隔一边进行连结的构件,连结构件r1也可以使用螺钉和螺母等任意的构件。
123.另外,图10涉及图1所示手扳葫芦的变形例,是表示旋转锁定(货物掉落防止)装置100附近的结构,并且透视地表示旋转锁定(货物掉落防止)装置100工作前的各部位位置关系的图。在图10所示的结构中,四个连接构件r1中的两个连结构件r1与施力弹簧151相邻而配置。由此,防止施力弹簧151从孔部131脱离。进一步地,防止了下述情况:即,在施力弹簧151的一端侧从一端卡定销152脱离、或另一端侧从连结构件r1(对应于另一端卡定销)脱离时,施力弹簧151因保持板130的旋转所产生的离心力而飞出。
124.另外,在图10所示的结构中,与图4及图5等所示的结构不同,在限动件收纳部123中未设置圆弧状的圆弧底面123b,而设置有直线状的底面(省略符号)。与此同时,在限动构件140上未设置圆弧状的圆弧面143,而是设置有直线状的底面(省略符号)。
125.《关于作用》
126.在如上结构的旋转锁定(货物掉落防止)装置100中,考虑下述情况:即,在手扳葫芦10的卷起操作中,制动装置70发生破损等,驱动轴25因由悬挂负荷等施加于链c1的张力而开始向回绕方向加速旋转的情况。
127.图7是表示图1所示手扳葫芦10中的旋转锁定(货物掉落防止)装置100附近的结构,并且是透视地表示旋转锁定(货物掉落防止)装置100工作前的各部位位置关系的图。另外,图8是透视地表示从图7所示的状态,限动件支承构件120和保持板130相对旋转而限动突起141到达了容许槽部136a的状态下的各部位位置关系的图。另外,图9是透视地表示从图8所示的状态,限动构件140向外径侧突出,并且限动突起141位于返回限制槽部136c的状态下的各部位位置关系的图。
128.最初,失去了制动力的驱动轴25和限动件支承构件120,由于施加于链c1的张力,与限动构件140一同在作为图7中逆时针方向的一个旋转方向(回绕方向)上产生急剧的旋转速度的上升。此时,施力弹簧151的施力起到下述作用:即,在限动构件140的限动突起141位于游隙槽部136b的最端部(远离容许槽部136a侧的端部)的状态下,使保持板130追随限
动构件140的旋转。但是,当作用于保持板130的惯性力超过施力弹簧151的作用力时,限动突起141从游隙槽部136b的最端部(远离容许槽部136a侧的端部)离开。进一步地,当驱动轴25以限动突起141从该端部离开(无法追随)的方向的加速度,与限动件支承构件120及限动构件140一起加速旋转时,施力弹簧151由于作用于保持板130的惯性力而伸长,限动构件140的限动突起141在游隙槽部136b内朝向容许槽部136a滑动。
129.另外,即使因伴随限动件支承构件120和限动构件140的旋转而产生的离心力,限动构件140欲向外径侧突出,在限动突起141到达容许槽部136a之前,限动突起141被第一限制壁136b1限制,从而限动构件140向外径侧的突出被限制。
130.而且,当限动突起141在游隙槽部136b内相对地移动到图8所示的位置时,限动构件140能够向外径侧突出。即,解除了限动突起141与第一限制壁136b1之间的卡合(保持)状态的限动构件140,在离心力的作用下,从限动件收纳部123向外径侧突出。但是,向外径侧的突出量在:至引导槽136的最外周侧为止的范围内。另一方面,在限动构件140从规定位置向离心方向滑动,且限动突起141越过了凸部前端部137a之后,即使驱动轴25向第一旋转方向的旋转加速度减小,限动突起141也会由于施力弹簧151的施力而被第二限制壁136c1按压。通过该按压,限动构件140突出至与卡定壁114可靠地卡合的位置,并且,在向第一旋转方向的负荷持续作用于驱动轴25的期间,维持该卡合。
131.而且,若从限动件收纳部123突出的限动构件140,在作为逆时针方向的一个旋转方向(回绕方向)上持续旋转,则如图9所示,限动构件140与限动件卡定构件110的卡定壁114碰撞。由此,限动件支承构件120和驱动轴25的朝向一个旋转方向(回绕方向)的旋转被停止,从而货物的掉落被停止。
132.另外,在限动构件140与卡定壁114碰撞之后,限动突起141进入返回限制槽部136c。由此,在驱动轴25停止后,通过施力弹簧151的作用力,限动突起141从第二限制壁136c1接收到逆时针方向的作用力,因此限动突起141进入了返回限制槽部136c的状态被维持。此时,即使限动构件140欲不小心地返回限动件收纳部123,通过维持限动突起141与第二限制壁136c1的卡合,从而也限制了限动构件140向限动件收纳部123的返回。因此,驱动轴25的旋转停止状态被维持。即,防止了货物开始再次掉落。
133.接下来,在制动装置70正常工作的状态下,考虑空转模式,该空转模式是能够用手拉动链c1并将其向回绕方向拉出的状态。在手扳葫芦10中,具有在无负荷的状态下能够成为上述空转模式的功能。具体而言,具有通过空转弹簧(未图示)的作用,使制动装置70的阴螺纹构件35释放制动器的功能。在空转模式下,能够以比通过操作杆50的操作进行操作时更快的速度对链c1的长度进行调整。在切换为空转模式时,存在下述方式:在无负荷状态下,仅通过使切换旋钮45成为中立位置,就能够进行切换的自动空转方式、以及在将切换旋钮45操作为中立位置之后,进一步通过对空转柄60进行规定的操作而切换为空转模式的方式。在本实施方式中,形成为:后者的将切换旋钮45操作为中立位置后,进一步通过对空转柄60进行规定的操作,从而切换为空转模式的结构,在此省略其详细说明。
134.在这样的空转模式中,使制动装置70的制动力暂时不起作用。但是,出于安全方面的考虑,成为:当规定以上的张力沿回绕方向作用于链c1时,制动装置70发挥作用,从而使驱动轴25的旋转停止的机构。另一方面,由于手扳葫芦10中采用的具有棘轮80的制动装置70,在卷起方向上制动器是不起作用的,因此,能够以比回绕方向快的速度调节链c1的长
度。在这种状况的手扳葫芦10中,旋转锁定(货物掉落防止)装置100也是尽可能地不作用于卷起方向(另一个旋转方向)上,使得作业性良好。
135.在作业者将链c1向卷起方向拉拽的情况下,负载滑轮20向卷起方向旋转,驱动轴25、限动件支承构件120、限动构件140也向卷起方向旋转。此时,作用于保持板130的惯性力,作用于将限动突起141按压于游隙槽部136b的最端部(远离容许槽部136a侧的端部)的方向。因此,即使限动构件140欲从限动件收纳部123内部向外径侧突出,由于限动突起141被第一限制壁136b1限制,因此也不能突出。
136.另一方面,在作业者向回绕方向拉拽链c1的情况下,负载滑轮20向回绕方向旋转,驱动轴25、限动件支承构件120、限动构件140也向回绕方向旋转。此时,存在如下情况:由于限动件支承构件120和限动构件140的旋转加速,保持板130以被留下的方式抵抗施力弹簧151的作用力而相对旋转,从而限动突起141从游隙槽部136b的最端部(远离容许槽部136a侧的端部)离开的情况。该情况下,若游隙槽部136b的长度短,则限动突起141比较容易到达容许槽部136a,之后限动构件140向外径侧突出而成为卡定壁114与限动构件140碰撞的锁定状态。该情况下,作业者向回绕方向拉拽链c1的作业被中断,需要解除锁定状态,因此作业性变差。
137.然而,在本实施方式中,游隙槽部136b的长度被设定为:与上述角度γ相比足够长,在作业者将链c1向回绕方向拉拽的程度的旋转加速中,即使限动突起141在游隙槽部136b内稍微移动,也无法到达容许槽部136a的程度。因此,作业者向回绕方向拉拽链c1的作业不会被中断。游隙槽部136b的长度被设定为:在空转模式中,驱动轴25向回绕方向急剧旋转的情况下,空转模式中被暂时释放的制动装置70相比旋转锁定装置100先对驱动轴25的旋转进行制动。
138.《关于效果》
139.如上结构的旋转锁定(货物掉落防止)装置100具备:限动件支承构件120,其安装于驱动轴25(轴状构件)并与驱动轴25(轴状构件)一体地旋转;限动构件140,其以能够从驱动轴25(轴状构件)的轴心侧朝向外侧滑动的状态支承于限动件支承构件120;保持板130(保持机构),其将限动构件140保持于限动件支承构件120的规定位置;施力弹簧151(施力机构),其对保持板130(保持机构)施加使其相对于限动构件140朝向作为一个旋转方向的第一旋转方向的力;以及限动件卡定构件110(限动件卡定机构),其固定于以能够旋转的方式支承驱动轴25(轴状构件)的框架11、12,且通过与限动构件140卡合而使驱动轴25(轴状构件)的旋转停止。而且,在驱动轴25(轴状构件)朝向第一旋转方向加速旋转时,通过保持板130(保持机构)的惯性负荷,减小以及/或者解除保持板130(保持机构)对限动构件140的保持力,并且限动构件140从规定位置向与限动件卡定构件110(限动件卡定机构)卡合的位置突出,由此使驱动轴25(轴状构件)的旋转停止。
140.通过如此构成,在驱动轴25(轴状构件)向一个旋转方向的旋转超过规定的加速度的情况下,旋转锁定(货物掉落防止)装置100进行工作,从而能够使旋转停止。另外,能够将保持板130(保持机构)的结构选择为:在驱动轴25(轴状构件)向作为另一个旋转方向的第二旋转方向旋转了的状态下,当超过了规定的旋转速度时,使旋转锁定(货物掉落防止)装置100工作。
141.进一步地,能够设定为:在驱动轴25(轴状构件)向作为一个旋转方向的第一旋转
方向加速旋转的情况下,通过该加速度和旋转速度的协同作用,以比向另一个旋转方向旋转时的旋转速度低的速度,使旋转锁定(货物掉落防止)装置100工作。另外,在卷扬机或升降装置等的负载仅向一个方向作用的驱动装置中,即使制动装置70发生故障等,也能够使用于卷起或者升降驱动的旋转构件的旋转立即停止,由此能够防止由货物掉落等引起的事故。
142.另外,在本实施方式中,保持机构具有圆板状的保持板130,保持板130具有被轴支承为能够以轴状构件的轴心为中心旋转的轴承孔(中心孔132),限动件支承构件120和保持板130通过施力机构(施力单元150)被连结,限动构件140具有朝向保持板130突出的限动突起141,保持板130具有与限动突起141卡合并将限动构件140保持于限动件支承构件120径向上的规定位置的保持凸部137,保持凸部137具有:与限动构件140在径向上的规定位置卡合的第一限制壁136b1、以及与限动构件140在从径向上的规定位置向外径侧突出的位置卡合的第二限制壁136c1。
143.通过如此构成,直至相对于与在第一旋转方向以急加速开始旋转的驱动轴25呈一体旋转的限动件支承构件120,保持机构(保持板130)产生规定的延迟为止,或者,驱动轴25和保持机构(保持板130)超过规定的相对角度为止,保持机构(保持板130)能够使限动构件140保持于限动件收纳部123的规定位置。另外,关于保持凸部137的第一限制壁136bl的长度,能够与限动构件140的大小无关地自由设定。
144.另外,在本实施方式的变形例中,在作为轴状构件的驱动轴25朝向第一旋转方向加速旋转时,构成保持机构的保持板130抵抗施力机构(施力单元150)的作用力而相对于驱动轴25向与第一旋转方向相反的方向相对旋转,并且直至该相对旋转的角度超过规定的角度为止,构成保持机构的保持板130将限动构件140保持在半径方向的规定位置。
145.通过如此构成,在手扳葫芦10等提升装置作为例如紧急停止用制动器而具备本发明的旋转锁定装置100的情况下,能够设定为:比手扳葫芦10等提升装置的通常制动器(制动装置70)延迟地进行工作。因此,根据本发明的旋转锁定装置100,在通常的手扳葫芦10等提升装置的使用状态下,不会妨碍通常制动器(制动装置70)的工作。
146.另外,在本实施方式中,轴状构件(驱动轴25)与挂绕有链c1的负载滑轮20一体地连结。
147.通过如此构成,在利用负载滑轮20卷起或者回绕链c1的葫芦中,能够可靠地防止货物的掉落。
148.另外,在本实施方式中,手扳葫芦10具备:被一对框架11、12轴支承且挂绕有吊起货物的链c1的负载滑轮20;经由减速齿轮30与负载滑轮20连结的驱动轴25;安装于驱动轴25的制动装置70;以及操作杆50,通过对其进行操作,驱动负载滑轮20向卷起及回绕方向旋转,在该手扳葫芦10中,在驱动轴25的外周配置有旋转锁定(货物掉落防止)装置100,限动件卡定构件110(限动件卡定机构)安装于框架12上。
149.通过如此构成,即使制动装置70发生故障,也能够可靠地防止货物的掉落。
150.另外,本实施方式的手扳葫芦10(卷扬机)具备:具有棘轮机构(对应于棘轮80、棘爪构件90以及棘爪轴115)的制动装置70、以及对驱动轴25(轴状构件)的急剧的旋转进行锁定的旋转锁定装置100,其中,上述棘轮机构具备:安装于驱动轴25(轴状构件)的周围并且在外周侧具有棘齿83的棘轮80、与棘齿83卡合的棘爪构件90、以及对棘爪构件90的转动进
行轴支承的棘爪轴115,并且,通过棘齿83与棘爪构件90的卡合,容许棘轮80向卷起方向旋转但不容许向回绕方向旋转。另外,旋转锁定装置100具有:限动件支承构件120,其安装于驱动轴25(轴状构件)且与驱动轴25(轴状构件)一体地旋转;限动构件140,其以能够从驱动轴25(轴状构件)的轴心侧朝向外侧滑动的状态,被支承于限动件支承构件120;保持板130(保持机构),其将限动构件140保持于限动件支承构件120的规定位置;施力单元150(施力机构),其对保持板130(保持机构)施加使其相对于限动构件140而朝向回绕方向的力;以及限动件卡定构件110(限动件卡定机构),其具有通过与限动构件140抵接而使驱动轴25(轴状构件)的旋转停止的卡定壁114。
151.而且,在驱动轴25(轴状构件)朝向回绕方向加速旋转时,通过利用保持板130(保持机构)的惯性负荷解除保持板130(保持机构)对限动构件140的保持力,使限动构件140从规定的位置向与限动件卡定构件110(限动件卡定机构)卡合的位置突出,从而使驱动轴25(轴状构件)的旋转停止,并且,在各限动件卡定构件110(限动件卡定机构)上一体化形成有棘爪轴115,限动件卡定构件110(限动件卡定机构)利用支撑螺栓b1(紧固构件)安装于框架12上。
152.在如此构成的情况下,在制动装置70发生了故障时驱动轴25(轴状构件)加速旋转时,利用保持板130(保持机构)的惯性负荷而解除保持板130(保持机构)对限动构件140的保持力。由此,限动构件140从规定的位置向与限动件卡定构件110(限动件卡定机构)卡合的位置突出,从而能够使驱动轴25(轴状构件)的旋转可靠地停止。
153.另外,棘爪轴115与限动件卡定构件110(限动件卡定机构)一体化,该限动件卡定构件110(限动件卡定机构)利用支撑螺栓b1(紧固构件)被安装于框架12上。因此,与通过压入等方法将棘爪轴115安装于框架12的孔部的情况下的安装强度相比,能够大幅提高其强度。
154.另外,在本实施方式中,在驱动轴25(轴状构件)的圆周方向上的不同位置处,设置有一对限动件卡定构件110(限动件卡定机构),并且,在一个限动件卡定构件110(限动件卡定机构)与另一个限动件卡定构件110(限动件卡定机构)之间设置有空间。
155.如此,在一对限动件卡定构件110(限动件卡定机构)之间设置有空间sp1,因此,与限动件卡定构件(限动件卡定机构)分布于限动件支承构件120和保持板130的外周侧整周而设置的情况相比,能够实现限动件卡定构件110的轻型化。
156.另外,在本实施方式中,保持机构具有圆板状的保持板130,保持板130具有被轴支承为能够以驱动轴25(轴状构件)的轴心为中心旋转的中心孔132(轴承孔)。另外,限动件支承构件120和保持板130通过施力单元150(施力机构)被连结,限动构件140具有朝向保持板130突出的限动突起141,保持板130具有与限动突起141卡合并将限动构件140保持于限动件支承构件120径向上的规定位置的引导槽136,引导槽136具有:与限动构件140在径向上的规定位置卡合的第一限制壁136b1、以及与限动构件140在从径向上的规定位置向外径侧突出的位置卡合的第二限制壁136c1。另外,第一限制壁136b 1由与中心孔132同心的圆弧形成。
157.通过如此构成,保持板130(保持机构)能够相对于限动件支承构件120同轴且顺畅地相对旋转,其构造简单,能够实现旋转锁定(货物掉落防止)装置100的小型化。另外,通过在限动件支承构件120上组装限动构件140、两个保持板130以及施力单元150,并利用连结
构件r1将两块保持板130以隔开规定间隔的方式连接,从而能够实现一单元化。另外,组装性也变得良好。另外,轴承孔(中心孔132)被限动件支承构件120的轴承轴套部122的外周轴支承,但也可以由驱动轴25(轴状构件)直接轴支承。
158.另外,通过如此构成,直至相对于与在第一旋转方向上以急加速开始旋转的驱动轴25(轴状构件)呈一体旋转的限动件支承构件120,保持机构(保持板130)产生规定的延迟为止,或者,直至驱动轴25(轴状构件)和保持机构(保持板130)超过规定的相对角度为止,保持机构(保持板130)能够使限动构件140保持于限动件收纳部123的规定位置。另外,关于引导槽136的第一限制壁136bl的长度,能够与限动构件140的大小无关地自由设定。由此,若限动突起141仅在引导槽136内稍微移动,则通过利用第一限制壁136bl限制限动突起141向径向的移动,能够将限动构件140设定为不会向外径侧移动的状态,因此,在空转操作中,作业者向回绕方向拉拽链c1的作业不会被中断。
159.另外,在本实施方式中,在保持板130上形成有沿着圆周方向延伸的游隙槽部136b,限动突起141能够沿着该游隙槽部136b移动,并且第一限制壁136bl是游隙槽部136b中的外径侧的壁面。
160.通过如此构成,限动突起141成为在沿着圆周方向延伸的游隙槽部136b内滑动的结构,因此,通过适当设定游隙槽部136b的长度,能够适当地调整旋转锁定装置100工作的时间。
161.另外,在本实施方式中,在限动件支承构件120上设有收纳限动构件140的凹状的限动件收纳部123,限动构件140在未向外径侧突出时被收纳于该限动件收纳部123,在限动件收纳部123的、作为驱动轴25(轴状构件)的内径侧的里侧,设有圆弧状的圆弧底面123b,并且在驱动轴25(轴状构件)的内径侧,设有与限动件收纳部123卡合的限动构件140的侧面形状呈圆弧状的圆弧面143。
162.如此,通过在限动件收纳部123的内径侧(里侧)设置圆弧底面123b,从而在限动件收纳部123的里侧不会形成应力集中的部位。由此,限动件支承构件120不会破损。另外,通过在限动构件140上也设置圆弧状的圆弧面143,从而在限动构件140与卡定壁114发生了碰撞时,限动构件140的锐利的角部分不会与限动件收纳部123内的侧壁123a碰撞。因此,能够防止侧壁123a产生损伤。
163.另外,在本实施方式中,在驱动轴25(轴状构件)朝向第一旋转方向加速旋转时,直至保持板130(保持机构)抵抗施力单元150(施力机构)的作用力而相对于驱动轴25(轴状构件)向与第一旋转方向相反的方向相对旋转,且该相对旋转的角度超过规定的角度为止,保持板130(保持机构)将限动构件140保持在半径方向的规定位置。
164.通过如此构成,能够设定为:与手扳葫芦10等提升装置的通常制动器(制动装置70)相比,旋转锁定装置100延迟进行工作。因此,根据本发明的旋转锁定装置100,在通常的手扳葫芦10等提升装置的使用状态下,不会妨碍通常制动器(制动装置70)的工作。
165.另外,在本实施方式中,卷扬机为手扳葫芦10,其具备:被一对框架11、12轴支承且挂绕有吊起货物的链c1的负载滑轮20;经由减速齿轮30与负载滑轮20连接的驱动轴25(对应于轴状构件);以及操作杆50,通过对其进行操作,驱动负载滑轮20向卷起及回绕方向旋转。
166.通过如此构成,即使制动装置70发生故障,手扳葫芦10也能够可靠地防止货物的
掉落。
167.〔第二实施方式〕
168.以下,根据附图对本发明第二实施方式的手扳葫芦10的旋转锁定(货物掉落防止)装置200进行说明。
169.图11是表示第二实施方式的旋转锁定(货物掉落防止)装置200附近结构的剖面图。图12是表示图11所示旋转锁定(货物掉落防止)装置200的结构的分解立体图。图13是表示旋转锁定(货物掉落防止)装置200的结构并且是从与图12不同的角度观察时的状态的分解立体图。
170.如图11至图13所示,在本实施方式中,在框架12的棘轮80侧安装有板状的卡定用板210,在该卡定用板210的中央侧设置有插通孔211。驱动轴25、限动件支承构件220以及保持板230插通于该插通孔211中。
171.另外,在卡定用板210上,沿着插通孔211的内壁面211a设置有内侧突出部212和卡定凹部213。内侧突出部212是比卡定凹部213更向内径侧突出的部分。该内侧突出部212相对于后述的限动件支承构件220及保持板230的外周面,以具有少许间隙的状态与相对。由此,成为不妨碍将限动构件240支承于保持位置的限动件支承构件220及保持板230的旋转的结构。另外,在本实施方式中,在圆周方向上以180度间隔设置有两个内侧突出部212。
172.另外,卡定凹部213是与内侧突出部212相连而位于圆周方向上的部分。在本实施方式中,如图11所示,卡定凹部213成为内壁面211a中的一对内侧突出部212之间的部分,且卡定凹部213的圆周方向长度设定得较长。然而,也可以将内侧突出部212的圆周方向长度形成为比卡定凹部213长。但是,即使在缩短卡定凹部213的圆周方向长度的情况下,也需要具有供后述限动构件240进入卡定凹部213内部的长度和深度。卡定凹部213所在的内壁面211a的、自驱动轴25轴心起的半径为固定大小,将限动构件240的突出量限制在规定范围内。在此,使限动构件240长度的约三分之一的长度部分,能够突出到卡定凹部213内。
173.另外,在内侧突出部212上设置有卡定壁214。卡定壁214是突出到卡定凹部213内,并通过与沿一个旋转方向(回绕方向)旋转的限动构件240碰撞,从而使负载滑轮20的旋转停止用的壁面。因此,卡定壁214成为不将限动构件240向旋转轴心方向推回的形状,限动构件240的侧面也成为不会因与卡定壁214的碰撞而被推回的形状。
174.另外,在本实施方式中,如图11所示,内侧突出部212中的与卡定壁214相反侧的内壁面211a为锥形壁215。锥形壁215是相对于径向倾斜的壁面,卡定壁214位于卡定凹部213的驱动轴25回绕方向的端部,锥形壁215位于卷起方向端部。锥形壁215是用于通过使驱动轴25向卷起方向旋转,将向卡定凹部213突出的限动构件240,从卡定凹部213向轴心方向推回的壁面。另外,关于内侧突出部212和卡定凹部213,可以仅设置一个,也可以设置三个或三个以上。锥形壁215对应于卡合解除壁。另外,也可以代替锥形壁215而配置卡定壁。该情况下,即使使驱动轴25向卷起方向旋转,限动构件240也维持向卡定凹部213突出的状态,由此,向卷起方向的旋转也被该卡定壁限制。
175.另外,本实施方式的限动件支承构件220形成为与第一实施方式中的限动件支承构件120类似的结构。具体而言,限动件支承构件220具备:与上述中心孔121、轴承轴套部122、限动件收纳部123及插入孔124同样的中心孔221、轴承轴套部222、限动件收纳部223及插入孔224。该限动件支承构件220通过在中心孔221处安装于驱动轴25,从而与驱动轴25一
体旋转。另外,关于限动件支承构件220相对于驱动轴25的安装,只要能够传递必要的转矩,则可以利用例如止动螺钉、键连接、花键连接等任意方式。
176.接着,对保持板230进行说明。另外,保持板230与保持销250一同构成保持机构。在保持板230上设置有圆板状的旋转板部231,在该旋转板部231的径向中央处设置有中心孔232。通过将轴承轴套部222嵌入该中心孔232中,保持板230被支承为能够相对于限动件支承构件220同轴地转动。另外,从旋转中心至保持板230的最外周为止的距离(即半径)与至限动件支承构件220的最外周为止的距离为相同程度。然而,也可以将限动件支承构件220和保持板230中的任一者的半径设置得较大。
177.另外,保持板230为一块(一个)且以悬臂方式支承保持销250,但在作用的负荷大的情况下,隔着限动件支承构件220配置两块保持板。而且,也可以构成为:利用连结构件将保持板230彼此连结,并且利用两块保持板230分别保持保持销250的两端。或者,也可以利用保持销250自身连结两个保持板230。
178.另外,在旋转板部231的外周侧竖立设置有周壁部233。而且,通过由旋转板部231以及周壁部233包围,规定了相对于限动件支承构件220能够转动的范围。在以下的说明中,将该相对于限动件支承构件220能够转动的部分,设为松动间隙配合部234。周壁部233相当于增加保持板230的惯性负荷的秤砣(重物),通过将周壁部233设置在保持板230的外周侧,能够使旋转板部231的厚度变薄等,其有助于整体的小型化、轻型化。关于该周壁部233的结构,尤其是在应用于低速旋转的轴状构件中时,发挥其效果。
179.在此,为了规定限动件支承构件220的转动范围,在周壁部233上设有:用于规定转动范围的一端侧的第一周壁部233a和用于规定转动范围的另一端侧的第二周壁部233b。但是,第一周壁部233a和第二周壁部233b也可以连续地一体设置。另外,在第一周壁部233a与第二周壁部233b之间,设置有用于使限动件支承构件220位于其中的开口部235。因此,限动件支承构件220的外周侧设置为在从开口部235露出的状态下,能够以规定的角度范围转动。
180.另外,在后述的限动构件240的保持状态下,限动件支承构件220与第一周壁部233a抵接,该位置对应于保持位置。另外,限动件支承构件220自第一周壁部233a离开而解除了限动构件240的保持的解除位置,对应于保持解除位置。另外,为了将装置设定为在作为对象的驱动轴25的加速度非常大的情况下,使旋转锁定装置工作,有时省略周壁部233更好。
181.另外,在上述限动件收纳部223中收纳有限动构件240。限动构件240以能够从收纳位置向离心方向滑动的状态,被收纳于限动件收纳部223。其中,在限动件收纳部223的另一个侧壁223a上具有游隙部223b,该游隙部223b以从该侧面凹陷的方式形成,后述保持销250以具有游隙的方式位于该游隙部223b中。用于该保持销250与限动构件240卡合的保持凹部241设置在限动构件240的面向游隙部223b的侧面上。通过维持该保持凹部241与保持销250的卡合状态,维持限动构件240被收纳于限动件收纳部223的规定位置(收纳位置)的状态。
182.另外,如图11所示,在限动构件240被收纳于限动件收纳部223中的规定位置的状态下,限动构件240的最外周面相对于旋转轴中心被设置成与限动件支承构件220相对于旋转轴中心的距离为相同程度。另外,优选设置成与保持板230的从旋转轴中心至最外周面的距离为相同程度。另外,限动构件240需要以不会妨碍驱动轴25的旋转的方式,设定远离旋
转中心的外周面的尺寸。
183.另外,如图11和图12所示,在保持板230上安装有保持销250。保持销250是通过将其一端插入到在保持板230的中空圆板状的旋转板部231上垂直形成的安装孔231a中而被安装。因此,保持销250与保持板230一体旋转。该保持销250通过嵌入上述保持凹部241,从而维持限动构件240被收纳于限动件收纳部223的状态。保持销250以能够相对于保持凹部241嵌合、脱离的方式在游隙部223b内移动。因此,根据游隙部223b的保持销250与限动件支承构件220的间隙的大小,限制保持板230相对于限动件支承构件220的相对旋转,但如前所述,也可以通过周壁部233与限动件支承构件220的抵接来限制相对旋转。
184.另外,保持销250对应于保持机构的一部分,其与中空圆板状的旋转板部231、周壁部233成为一体。
185.另外,为了在限动构件240被收纳于限动件收纳部223的规定位置时,保持销250嵌入保持凹部241,从而维持限动构件240被收纳于限动件收纳部223的状态,在旋转锁定(货物掉落防止)装置200上设有施力单元260。另外,如图11所示,在本实施方式中,施力单元260配置在松动间隙配合部234中的与开口部235相反的一侧,但只要能够维持限动构件240被收纳于限动件收纳部223的状态,则可以配置在任何位置。
186.另外,施力单元260构成为与上述第一实施方式的施力单元150类似的结构。具体而言,施力单元260具有:与施力弹簧151同样的施力弹簧261和与一端卡定销152同样的一端卡定销262。而且,施力单元260具有另一端卡定销263。
187.另一端卡定销263是通过插入形成于保持板230的旋转板部231上的安装孔231b而被安装,并且固定有施力弹簧261的另一端侧的构件。
188.在此,一端卡定销262中的卡挂有施力弹簧261的作用点与另一端卡定销263中的卡挂有施力弹簧261的作用点,相对于旋转中心相差规定的角度θ。因此,施力弹簧261以该角度θ变小的方式施加作用力。另外,该作用力是使保持销250与保持凹部241抵接的方向的作用力。
189.另外,图14是表示限动构件240向卡定凹部213突出并与卡定壁214抵接的状态、即旋转锁定装置200工作而将驱动轴25的旋转锁定的状态的图。图15是图14中的限动构件240附近的放大示意图。如图14以及图15所示,在限动构件240的下端设置有与保持销250抵接的倾斜面242。倾斜面242的切线l1相对于侧壁223a形成角度α。该角度α优选为45度或者45度左右,但也可以是除此以外的其他倾斜角度。
190.《关于作用》
191.在如上结构的旋转锁定(货物掉落防止)装置200中,考虑下述情况:即,在手扳葫芦10的卷起操作中,由于制动装置70破损等原因,驱动轴25在由悬挂负荷等施加于链c1的张力的作用下,开始向回绕方向加速旋转时的情况。
192.最初,由于施加于链c1的张力,失去了制动力的驱动轴25和限动件支承构件220,与限动构件240一同在作为图11中逆时针方向的一个旋转方向(回绕方向)上产生急剧的旋转速度的上升。此时,施力弹簧261的施力起到使保持机构(保持板230和保持销250)追随限动构件240的旋转的作用。但是,通过作用于保持机构(保持板230和保持销250)的惯性力,保持销250按压限动构件240的保持凹部241的按压力首先被抵消。当驱动轴25进一步以超过可追随的加速度的加速度,与限动件支承构件220及限动构件240一起加速旋转时,保持
机构(保持板230和保持销250)不能追随其旋转,保持机构(保持板230和保持销250)的保持销250开始从限动构件240的保持凹部241脱离。进一步地,当继续加速旋转时,保持销250从保持凹部241完全脱离,保持销250与保持凹部241的卡合被解除。失去了保持机构(保持板230和保持销250)的保持力的限动构件240,能够从限动件支承构件220的限动件收纳部223向卡定用板210的内壁面211a突出。而且,不设置对限动构件240向离心方向施力的由未图示的弹簧等构成的离心机构、或者如图11所例示那样由弹簧构成的离心机构,而是通过作用于限动构件240的离心力向离心方向滑动,从而限动构件240的前端侧进入卡定凹部213内。
193.如此,限动构件240进入卡定凹部213。而且,在该进入后,限动构件240在被限动件支承构件220支承的状态下,其一侧面与卡定壁214碰撞。由此,限动件支承构件220以及驱动轴25朝向一个旋转方向(回绕方向)的旋转被停止,货物的掉落也停止。
194.另外,在上述那样的驱动轴25的停止后,保持销250对限动构件240的后端进行按压施力,维持限动构件240与卡定壁214的卡合,以防止限动构件240不小心返回限动件收纳部223。
195.另一方面,考虑制动装置70处于破损的状态且提升较轻货物的情况。此时,通过手扳葫芦10内部机构的阻力,不会发生货物的急剧掉落,但驱动轴25的旋转速度逐渐上升。
196.该情况下,最初,由于施加于链c1的张力,失去了制动力的驱动轴25和限动件支承构件220,与限动构件240一同在回绕方向(作为图11中逆时针方向的一个旋转方向)上产生旋转速度的上升。此时,施力弹簧261的施力起到使保持机构(保持板230和保持销250)追随限动构件240的旋转的作用。而且,在即使限动构件240与限动件支承构件220及驱动轴25一起开始加速旋转,但未达到超过使保持机构追随的方向加速的加速度的加速度的情况下,保持机构(保持板230和保持销250)追随其旋转,保持销250和保持凹部241的卡合未被解除,继续进行保持。但是,保持销250按压限动构件240的保持凹部241的按压力,因旋转加速度而减少。
197.进一步地,若因加速旋转的继续进行,驱动轴25的旋转速度上升,作用于限动构件240的离心力超过按压保持凹部241的保持销250的按压力所产生的保持力,则限动构件240从保持位置向内壁面211a突出。而且,限动构件240的侧面与卡定壁214碰撞,限动件支承构件220与驱动轴25一起停止旋转。
198.接下来,考虑制动装置70正常工作的状态。在手扳葫芦10中,通常具备该手扳葫芦10所特有的空转机构。在使空转机构起作用的状态下,使制动装置70的制动力暂时不起作用,以便能够以比通过杆操作进行操作时更快的速度,作业者用手拉拽链c1而调整链c1的长度。但是,出于安全方面的考虑,当规定的张力作用于回绕方向时,制动装置70发挥作用而成为使驱动轴25的旋转停止的机构。另一方面,由于手扳葫芦10中采用的具有棘轮80的制动装置70,在卷起方向上制动器不起作用,因此能够以比回绕方向快的速度调节链c1的长度。在这种状况的手扳葫芦10中,旋转锁定(货物掉落防止)装置200也尽可能地不作用于卷起方向(另一个旋转方向)上,使得作业性良好。
199.在作业者将链c1向卷起方向拉拽的情况下,负载滑轮20向卷起方向旋转,驱动轴25、限动件支承构件220、限动构件240也向卷起方向旋转。此时,限动构件240的保持凹部241向卷起方向按压保持机构的保持销250,因此,保持限动构件240的保持力不会减少。因
此,根据驱动轴25的旋转方向,保持限动构件240的保持力是不同的。即,在回绕方向和卷起方向上,可以分别设定限动构件240从限动件收纳部223的规定位置向离心方向突出时的驱动轴25的转速等的条件。
200.图16是图11中的限动构件240附近的放大示意图。关于将限动构件240保持于限动件支承构件220的规定位置的保持力,除了由保持销250的按压力决定之外,还由限动件收纳部223的侧壁223a和保持凹部241与保持销250相接的切线l2所形成的角度β决定。详细而言,当以能够滑动的方式引导限动构件240的侧壁223a和保持凹部241与保持销250相接的切线l2所形成的角度β为90度以上时,即使保持销250的按压力小,限动构件240也不会向离心方向突出。另外,当将侧壁223a与切线l2所形成的角度β设为45度左右时,若与保持销250的按压力同等以上程度的离心力发生作用,则限动构件240抵抗按压力而向离心方向突出。
201.因此,为了使旋转锁定装置200即使在驱动轴25的旋转速度变为高速时也不工作,而仅在驱动轴25的旋转加速度变为规定值以上时才工作,可以以使侧壁223a与切线l2所形成的角度β为90度以上的方式,适当设定保持销250和保持凹部241的形状或位置关系。另一方面,希望在超过了规定的旋转速度时,使旋转锁定装置200工作的情况下,将该形成的角度β设定为小于90度、实用上为75度以下。另外,在保持销250的剖面形状如图11和图16所示为圆形的情况下,在被嵌入保持凹部241的深度为至保持销250的半径的范围内,角度β根据该深度而变化,因此保持力变化。另外,即使与该切线l2形成的角度β为0度,也能够通过选择产生规定摩擦力的结构而得到保持力。
202.如图14和图16所示,限动构件240利用倾斜面242,在保持销250的按压力的分力的作用下,以朝向外径侧突出的方式被保持。若以超过按压力的分力的力,向轴心方向按压限动构件240,则限动构件240被推回。当通过操作杆50使驱动轴25向卷起方向旋转时,限动构件240从卡定壁214离开,限动构件240的前端部与设于卡定凹部213相反侧的锥形壁215抵接。当进一步使驱动轴25向卷起方向旋转时,限动构件240的前端被锥形壁215按压而被向轴心方向推回。在此期间,保持销250持续按压限动构件240的侧壁。当保持销250和限动构件240的切点向保持凹部241移动时,利用保持销250的按压力的分力,使限动构件240沿轴心方向滑动并在规定的位置进行保持。
203.另外,如图14和图15所示,卡定壁214被设定为:在与限动构件240抵接的状态下,与限动件收纳部223的侧壁223a平行。因此,不会产生因从卡定壁214接受到的按压力而将限动构件240向轴心方向推回的分力。
204.《关于效果》
205.在如此构成的情况下,能够产生与上述第一实施方式的旋转锁定(货物掉落防止)装置100相同的效果。
206.另外,在本实施方式中,保持机构的保持板230具有圆板状的旋转板部231,旋转板部231上具有被轴支承为能够以驱动轴25的轴心为中心旋转的轴承孔(中心孔232),限动件支承构件220与旋转板部231利用施力弹簧261(施力机构)被连结。
207.通过如此构成,保持机构能够相对于限动件支承构件220同轴且顺畅地相对旋转,其构造简单,能够实现旋转锁定(货物掉落防止)装置200的小型化。另外,组装性也变得良好。另外,轴承孔(中心孔232)被限动件支承构件220的轴承轴套部222的外周轴支承,但也可以由驱动轴25(轴状构件)直接轴支承。
208.另外,在本实施方式中,在限动构件240中的与第一旋转方向的侧面相反侧的侧面(图14中限动构件240的右侧的侧面)上,设置有与保持销250卡合的保持凹部241。通过采用这样的结构,与利用保持销250和限动构件240的摩擦力等进行保持时相比,能够更可靠且高精度地设定用于使限动构件240突出的工作阈值。
209.另外,在本实施方式中,卡定用板210(限动件卡定机构)具有:插通孔211,其使限动件支承构件220围绕驱动轴25(轴状构件)的轴心旋转自如;卡定凹部213,其从插通孔211的内壁面211a朝向外径侧凹陷,并且供从限动件支承构件220的外周突出的限动构件240进入;以及卡定壁214,其设置于卡定凹部213中的第一旋转方向的端部侧,且通过与限动构件240抵接而使驱动轴25(轴状构件)的旋转停止。
210.通过如此构成,容易向以能够旋转的方式保持驱动轴25(轴状构件)的平板状的框架12进行安装。另外,通过将限动件支承构件220和限动构件240等配置于插通孔211,能够从外部可靠且容易地隔离作为旋转锁定(货物掉落防止)装置200的工作部分。
211.另外,在本实施方式中,卡定用板210(限动件卡定机构)具有随着朝向卡定凹部213中的与第一旋转方向为相反方向的第二旋转方向的端部侧而向轴心逐渐突出的锥形壁215(卡合解除壁),锥形壁215(卡合解除壁)在与限动构件240抵接的状态下,通过使驱动轴25(轴状构件)向第二旋转方向旋转,从而将限动构件240从突出位置推回。
212.通过如此构成,仅通过使驱动轴25(轴状构件)朝另一个旋转方向(卷起方向)旋转,便能够在不分解旋转锁定(货物掉落防止)装置200(手扳葫芦10)的情况下,将暂时从限动件支承构件220的规定位置朝离心方向移动的限动构件240推回到规定位置处。
213.《变形例》
214.以上,对本发明的各实施方式进行了说明,但本发明除此之外,还可进行各种变形。以下,对此进行说明。
215.在上述各实施方式中,对旋转锁定(货物掉落防止)装置100被应用于手扳葫芦10的情况进行了说明。但是,上述旋转锁定(货物掉落防止)装置,也可以应用于例如链式葫芦等之类的手扳葫芦以外的卷扬机、或者与提升装置同样地负荷的方向固定的升降装置等中。
216.另外,在上述第一以及第二实施方式中,例如,如图7至图9、以及图14至图16所示,形成为相对于保持板130、230,限动构件140、240能够在圆周方向上移动的结构。另外,限动件支承构件120、220和保持板130、230通过施力单元150、260而被连接。然而,本发明不限于这样的结构。例如,如图17及图18所示,形成为下述结构:如铁球等的保持球133、252对应于保持机构,进一步地,在限动件支承构件120、220上设置收纳对应于施力机构的施力弹簧151、261的收纳凹部125、225,被该施力弹簧151、261施力的保持球133、252与限动构件140、240的保持凹部144、241卡合。另外,使限动构件140、240处于始终被离心施力弹簧160、270向外径侧施力的状态。另外,在限动构件140、240中的与保持凹部144、241相反一侧的侧面上,设有防脱用的突部145、243。另外,在限动件支承构件120、220中的比中心孔121、221更靠外径侧的位置,设有供突部145、243进入而作为防脱件发挥作用的防脱凹部126、226。另外,关于保持机构,除了保持球133、252等的铁球以外,也可以是辊状或者棱柱或多边形截面的柱状体。
217.即使如此构成,也与上述旋转锁定(货物掉落防止)装置100、200同样地,在驱动轴
25(轴状构件)向一个旋转方向旋转超过规定的加速度时,旋转锁定(货物掉落防止)装置100、200进行工作,从而能够使旋转停止。另外,即使限动构件140向外径侧突出,突部145也不会从防脱凹部126脱落,因此,防止了限动构件140从限动件收纳部123脱落。因此,不再需要为了防止限动构件140从限动件收纳部123的脱落,而在限动件支承构件120的整周上配置限动件卡定构件110。因此,限动件卡定构件110能够构成为例如设有一对等,且能够在这样的一对限动件卡定构件110之间形成较大的空间sp1。另外,还能够实现一对限动件卡定构件110的轻型化。
218.另外,例示了将旋转锁定(货物掉落防止)装置100、200配置在卷扬机的驱动轴上的情况,但其安装位置并不限定于驱动轴,例如,能够将旋转锁定(货物掉落防止)装置100、200配置于如负载滑轮或卷筒的轴部那样的与作为对象的旋转构件一体旋转的轴状构件上。由此,即使减速机构等破损,也能够防止货物的掉落。
219.图19是表示保持销250与限动构件240的卡合方法相关的变形例的图。另外,图20是表示从图19所示的状态,限动构件240突出并卡合于卡定壁214的状态的图。在图19所示的状态中,保持销250配置为覆盖限动构件240的前端。在从该状态起,限动件支承构件220以急加速向回绕方向旋转时,保持销250无法追随而被留下,从而与限动构件240的前端面的卡合被解除。于是,限动构件240能够向卡定凹部213突出。而且,如图20所示,当限动构件240突出时,卡定壁214和限动构件240卡合而将旋转锁定。此时,保持销250通过施力单元260的作用力,与形成于突出的限动构件240侧面的返回限制用凹部253卡合,从而能够限制限动构件240的不经意返回。
220.图21是表示保持机构的变形例的主视图,图22是图21所示保持机构的侧剖视图。在图21及图22所示的结构中,保持板230设置有两块,利用该两块保持板230,将限动件支承构件220和限动构件240夹在其中间。另外,两块保持板230通过连结构件r1被连结,且两块保持板230以具有规定间隔的状态通过连结构件一体地连结。
221.另外,如图22所示,保持销250的两端部支承于两块保持板230。两块保持板230以能够旋转的方式轴支承于限动件支承构件220的轴套部227的外周上。限动件支承构件220和保持板230通过施力单元260被连接,该施力单元260对保持板230施加使其相对于限动件支承构件220向回绕方向旋转的力。即,在限动件支承构件220向回绕方向旋转时,保持板230被施力单元260施加朝向追随其旋转的方向的力。另外,也可以将保持销250和连结构件r1构成为一体,但在图21和图22所示的结构中,保持销250和连结构件r1分体设置,另外,连结构件r1设置有四个。或者,也可以使保持销250和另一端卡定销263兼具连结构件r1的功能。
222.手扳葫芦或链式葫芦中采用的制动装置,由具备棘轮80和棘爪构件90的制动装置70构成。该制动装置70仅在回绕方向上作用有制动力,但在由棘轮80的棘齿83的齿数确定的规定角度(齿距角)的范围内,制动力不发挥作用而进行空转并回绕。因此,当与制动装置70同轴地安装旋转锁定装置200时,存在旋转锁定装置200会比制动装置70更早地进行工作的情况。但是,旋转锁定装置200是紧急制动器,不推荐通常也进行工作。因此,在图21和图22所示的变形例中,旋转锁定装置200比制动装置70延迟而进行工作。
223.即,若在提升操作途中中断操作,则棘轮80最大以由齿数分割一周而得到的角度(齿距角)的量,向回绕方向空转。将该角度设为图21所示的角度γ。该情况下,优选形态为:
旋转锁定装置200也延迟大于角度γ的角度而进行工作。因此,在限动构件240的收纳状态下,将与保持销250卡合的保持凹部241的深度至少加深角度γ的量。而且,优选:直至保持板230相对于限动件支承构件220以角度γ以上的角度,相对于驱动轴25及限动件支承构件220向与回绕方向相反的第二旋转方向相对旋转,维持限动构件240的保持。
224.限动构件240的保持凹部241由保持销250的轨迹确定,但保持凹部241的外周侧内壁相对于轨迹设置规定的间隙,使得制作变容易。在此,为了使旋转锁定装置200的工作比制动装置70延迟,可以代替基于保持凹部241的深度的调整,而是通过施力单元260的施力弹簧261的弹簧压力进行调整。通过提升施力弹簧261的弹簧压力而进行延迟,但在低载荷的情况下,即使制动装置70发生故障也不会工作的范围增加,因此,优选利用保持凹部241的深度(保持凹部241的深度绕驱动轴25的轴心所成的角度)进行调整。
225.另外,在第一实施方式中,也可以省略图5至图10中的引导槽136,使具有第一限制壁和第二限制壁的保持凸部137从保持板130向限动构件140侧突出,通过与限动突起141的卡合来控制限动构件140的动作。该情况下,代替内侧壁136a1,对保持板追加设置将限动件支承构件120与保持板130的相对旋转限制在规定范围内的相对旋转限制突起即可。另外,能够利用限动件卡定构件110的内壁面111a来限制限动构件140向离心方向的突出。
226.另外,虽然效果被限定,但也可以构成为:省略图5至图10中的返回限制槽部136c,取而代之具备图17所示那样的离心施力弹簧160,旋转锁定装置工作后,使限动构件140不会返回到原来的位置,或者,根据安装旋转锁定装置的提升装置的规格,可以仅省略返回限制槽部136c,而不追加离心施力弹簧160。另外,也可以构成为:具备返回限制槽部136c,但省略第二限制壁136c1。代替作为倾斜壁的第二限制壁136c1,可以是如游隙槽部136b那样的以驱动轴25的轴心为中心的圆弧状的壁面,也可以是倾斜壁和圆弧状壁面的组合。
227.另外,虽然省略了图示,但也可以在限动构件140侧具备引导槽,在保持板130侧具备与引导槽卡合的引导销。
228.优选:利用两块保持板130夹持限动件支承构件120,但也可以构成为:仅一块保持板130与限动件支承构件120相邻而配置。
229.优选:利用两块保持板130、230夹持限动件支承构件120、220,但也可以构成为:仅一块保持板130、230与限动件支承构件120、220相邻而配置。
230.另外,也可以构成为:在限动构件140、240与卡定壁114、214发生了碰撞时,限动构件140、240倒下。图21示出了这样的构成例。另外,图21中示出应用于第一实施方式中的旋转锁定装置100的情况,但也可以应用于第二实施方式中的旋转锁定装置200。图23涉及本发明的变形例,其表示在限动件收纳部123的开口部附近设置有倾斜壁127,并且透视地表示引导槽136的图。在图23所示的结构中,在限动件收纳部123的开口侧的一侧(图23中为左侧;顺时针方向侧),设有相对于限动件支承构件120的径向倾斜的倾斜壁127。
231.在这样的结构中,当限动构件140与卡定壁114碰撞时,限动构件140以限动突起141为支点向顺时针方向转动(倾倒)。而且,限动构件140与倾斜壁127碰撞,从而限动构件140的转动停止。此时,限动构件140被夹在卡定壁114的角部114a与倾斜壁127之间。此时,限动构件140对倾斜壁127施加箭头a方向的力。该箭头a的力的方向相对于限动件支承构件120的圆周方向倾斜。因此,沿着圆周方向的力不作用于宽幅片部120b上。
232.在此,从图4明确可知,宽幅片部120b的圆周方向的厚度尺寸比图23中的箭头a方
向的尺寸小。因此,即使限动构件140与卡定壁114碰撞,由于存在倾斜壁127,施加于宽幅片部120b的力的方向也从圆周方向向箭头a方向转换。因此,能够提高限动件支承构件120相对于卡定壁114与限动构件140碰撞时的冲击的强度。
233.另外,在上述第一实施方式中,限动件支承构件120具有圆弧底面123b,并且,限动构件140具有与圆弧底面123b对应的圆弧面143。然而,限动件支承构件120除了圆弧底面123b以外,还可以具有方形的底面,另外,也可以是将方形底面中的角部分形成为r形状的中间形状。另外,与圆弧底面123b对应的圆弧面143也可以具有方形的面,另外,也可以是将方形面中的角部分形成为r形状的中间形状。
234.另外,可以将上述第一实施方式的旋转锁定(货物掉落防止)装置100的结构应用于第二实施方式的旋转锁定(货物掉落防止)装置200中,相反地,也可以将上述第二实施方式的旋转锁定(货物掉落防止)装置200的结构应用于第一实施方式的旋转锁定(货物掉落防止)装置100。例如,在第二实施方式的旋转锁定(货物掉落防止)装置200中,也可以代替卡定用板210,而应用第一实施方式的旋转锁定(货物掉落防止)装置100的一对限动件卡定构件110(具有棘爪轴115的构件)。另外,在第一实施方式的旋转锁定(货物掉落防止)装置100中,也可以应用第二实施方式的旋转锁定(货物掉落防止)装置200的卡定用板210来代替一对限动件卡定构件110。
235.(符号说明)
236.10
…
手扳葫芦、11、12
…
框架、12a
…
贯通孔、12b
…
轴孔、13
…
壳体、14
…
制动器盖、14a
…
凸缘部、14a1
…
插通孔、15
…
锁盖、15a
…
立起部、15b
…
相对面、15b1
…
通孔、20
…
负载滑轮、20a
…
插通孔、21
…
负载齿轮、25
…
驱动轴(对应于轴状构件)、26
…
阳螺纹部、27
…
小齿轮、30
…
减速齿轮、31
…
大径齿轮部、32
…
小径齿轮部、34
…
齿轮箱、35
…
阴螺纹构件、36
…
阴螺纹部、37
…
切换齿轮、40
…
切换棘爪、45
…
切换旋钮、50
…
操作杆、55
…
凸轮构件、60
…
空转柄、70
…
制动装置、71
…
制动器托架、71a
…
凸缘部、71b
…
中空轴套部、72a、72b
…
制动板、80
…
棘轮(对应于棘轮机构的一部分)、83
…
棘齿、90
…
棘爪构件(对应于棘轮机构的一部分)、91
…
棘爪轴、92
…
衬套、93
…
扭簧、93a
…
线圈部、100、200
…
旋转锁定(货物掉落防止)装置、110
…
限动件卡定构件(对应于限动件卡定机构)、111
…
安装孔、111a
…
内壁面、112、212
…
内侧突出部、113
…
凹状部、114、214
…
卡定壁、114a
…
角部、115
…
棘爪轴(对应于棘轮机构的一部分)、116
…
肋、120、220
…
限动件支承构件、120a
…
窄幅片部、120b
…
宽幅片部、121、221
…
中心孔、122、222
…
轴承轴套部、123、223
…
限动件收纳部、123a、223a
…
侧壁、123b
…
圆弧底面、124、224
…
插入孔、125、225
…
收纳凹部、126、226
…
防脱凹部、127
…
倾斜壁、130、230
…
保持板(对应于保持机构的一部分)、131
…
孔部、132、232
…
中心孔、133、252
…
保持球(对应于保持机构)、136
…
引导槽、136a
…
容许槽部、136a1
…
内侧壁、136b
…
游隙槽部、136b1
…
第一限制壁、136c
…
返回限制槽部、136c1
…
第二限制壁、137
…
保持凸部、137a
…
凸部前端部、140、240
…
限动构件、141
…
限动突起、142
…
外周面、143
…
圆弧面、144、241
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保持凹部、145
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突部、150、260
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施力单元(对应于施力机构)、151、261
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施力弹簧、152、262
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一端卡定销、160、270
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离心施力弹簧、210
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卡定用板(对应于限动件卡定机构)、211
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插通孔、211a
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内壁面、213
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卡定凹部、215
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锥形壁、223b
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游隙部、227
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轴套部、231
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旋转板部、231a、231b
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安装孔、233
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周壁部、233a
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第一周壁部、233b
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第二周壁部、234
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松动间隙配合部、235
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开口部、242
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倾斜面、243
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突部、250
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保持销、253
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返回限制用凹部、263
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另一端卡定销、b1
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支撑螺栓(对应于紧固构件)、b1a
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第一阶梯部、b1b
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第二阶梯部、b1c
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阳螺纹部、c1
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链、n1
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螺母、r1
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连结构件、s1
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间隙、sp1
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空间、w
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垫圈
再多了解一些
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