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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-06-18
(45)【発行日】2024-06-26
(54)【発明の名称】乱巻防止装置
(51)【国際特許分類】
B66D 1/54 20060101AFI20240619BHJP
【ＦＩ】
B66D1/54 A
【請求項の数】
10
(21)【出願番号】P 2024021018
(22)【出願日】2024-02-15
【審査請求日】2024-03-29
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】516322728
【氏名又は名称】有限会社アグリプロジェクト
(74)【代理人】
【識別番号】100095267
【弁理士】
【氏名又は名称】小島 高城郎
(74)【代理人】
【識別番号】100124176
【弁理士】
【氏名又は名称】河合 典子
(74)【代理人】
【識別番号】100224269
【弁理士】
【氏名又は名称】小島 佑太
(72)【発明者】
【氏名】深代 光治
(72)【発明者】
【氏名】深代 ミドリ
(72)【発明者】
【氏名】水口 英男
(72)【発明者】
【氏名】山藤 則晴
【審査官】板澤 敏明
(56)【参考文献】
【文献】実開平５－２６９５５（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開昭６４－３４８９６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２２－１４７９４４（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１８／０２８２１０９（ＵＳ，Ａ１）
【文献】登録実用新案第３０３３３６２（ＪＰ，Ｕ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６６Ｄ １／５４
Ｂ６６Ｄ ５／０２
Ｂ６６Ｄ ５／０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ワイヤー（W）が巻かれる円筒状のドラム本体（11）と前記ドラム本体（11）の両端に位置する円盤状のドラムディスク（12）とを具備するウインチドラム（10）に設けられ、自由回転可能な状態の前記ウインチドラム（10）から前記ワイヤー（W）を引き出す際の乱巻きを防止するための乱巻防止装置（2,2A,4,5,6）であって、ウインチドラム（10）の回転を制止又は抑制するために前記ドラムディスク（12）の周面（12a）又は盤面(12b)に押し当て可能な接触部材(21,21A,41,51,61)を有することを特徴とする乱巻防止装置。
【請求項2】
前記接触部材（21）が、前記ドラムディスク（12）の周面（12a）に押し当て可能な円筒状の接触ローラ（21）であり、前記ドラムディスク（12）の周面（12a）に押し当てられた前記接触ローラ（21）は、前記ウインチドラム（10）の回転速度が所定の許容範囲内であるときは前記ドラムディスク(12)の回転に伴って回転し、前記ウインチドラム（10）の回転速度が過剰となったときはその回転が制止又は抑制されることを特徴とする請求項１に記載の乱巻防止装置。
【請求項3】
前記接触部材（21A）が、前記ドラムディスク（12）の盤面（12b）に押し当て可能な円錐台状の接触ローラ（21A）であり、前記ドラムディスク（12）の盤面（12b）に押し当てられた前記接触ローラ（21A）は、前記ウインチドラム（10）の回転速度が所定の許容範囲内であるときは前記ドラムディスク(12)の回転に伴って回転し、前記ウインチドラム（10）の回転速度が過剰となったときはその回転が制止又は抑制されることを特徴とする請求項１に記載の乱巻防止装置。
【請求項4】
前記接触ローラ（21,21A）の回転軸延長部（211）が、中空の静止円筒体（22）の中心軸上で回転可能に軸支されており、前記静止円筒体（22）の中空内で前記回転軸延長部から放射方向に延在する少なくとも１つのコイルバネ（28）と、前記コイルバネ（28）の先端に取り付けられた接触板（29）とを有し、
前記ウインチドラム（10）の回転速度が許容範囲内であるとき、前記接触板（29）は前記静止円筒体（22）の内面から離間しており、
前記ウインチドラム（10）の回転速度が過剰となったとき、前記コイルバネ（28）が遠心力により伸長して前記接触板（29）が前記静止円筒体（22）の内面に接触することを特徴とする請求項２又は３に記載の乱巻防止装置。
【請求項5】
前記接触ローラ（21,21A）を前記ドラムディスク（12）に押し当てた使用状態と、前記接触ローラ（21,21A）を前記ドラムディスク（12）から離した不使用状態とを切り換え可能な起到機構（24）を有することを特徴とする請求項２又は３に記載の乱巻防止装置。
【請求項6】
前記接触部材（21）が、前記ドラムディスク（12）の周面（12a）に沿って面状に押し当て可能な接触板（41）であり、前記接触板（41）を、常時、前記ドラムディスク（12）に押し当てるために前記接触板（41）と連結された押圧本体（42e）を具備するバネカン（42）と、
前記バネカン（42）の立設部（42a）が固定され、かつ前記バネカン（42）の環状部（42h）を掛けるためのフック部（44）を形成されたバネカン座部（43）と、
前記バネカン座部（43）を支持する静止した支持枠（45）と、を有することを特徴とする請求項１に記載の乱巻防止装置。
【請求項7】
前記接触部材（51）が、前記ドラムディスク（12）の周面（12a）に沿って面状に押し当て可能な接触板（51）であり、前記接触板(51)を、常時、前記ドラムディスク（12）の周面（12a）に押し当てるように前記接触板（51）を支持する支持枠を有し、
前記支持枠は、前記接触板（51）の前記ドラムディスク（12）に対する位置を調整する手段を具備することを特徴とする請求項１に記載の乱巻防止装置。
【請求項8】
前記接触部材（61）が、前記ドラムディスク（１２）の両方の盤面に対してそれぞれ押し当て可能に配置された一対のブレーキパッド（61a,61b）であり、前記ドラムディスク（12）の周縁を跨いで設置され、前記一対のブレーキパッド（61a,61b)を支持するキャリパー（62）と、
少なくとも一方の前記ブレーキパッド（61a,61b）を移動させるための油圧機構と、を有することを特徴とする請求項１に記載の乱巻防止装置。
【請求項9】
前記ドラムディスク（12）の回転速度を検知する速度センサ（66）と、前記速度センサ（66）によって検知された回転速度に基づいて前記油圧機構を制御する制御部(67)と、をさらに有することを特徴とする請求項８に記載の乱巻防止装置。
【請求項10】
請求項２、３、６、７、８又は９のいずれかに記載の乱巻防止装置を備えたウインチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ウインチドラムのワイヤロープの乱巻防装置に関する。
【背景技術】
【0002】
ウインチは、対象物にワイヤの先端を取り付け、油圧モータ又は電動モータによりワイヤーをウインチドラムに巻き取ることによって対象物を動かすために用いられる。ウインチドラムのワイヤーロープ（以下「ワイヤー」と略称する）の乱巻防止装置として幾つかの方式が提供されている。例えば、ワイヤーを巻き取りつつワイヤドラムの軸方向にシフトさせるワイヤーシフター方式（特許文献１、２等）、巻き取られるワイヤーが浮かないようにするワイヤー押えローラ方式（特許文献３、４等）、ワイヤーの弛みを検知してウインチのブレーキを作動させる方式（特許文献５等）、ワイヤーの引き出し時に常にテンションをかける方式（特許文献６等）がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開昭５９－１９２６９７号公報
【文献】特開平８－３０１５８０号公報
【文献】特開平１０－１２０３７８号公報
【文献】実開昭５５－１０９６８５号公報
【文献】実開平４－１７４４４号公報
【文献】実開平４－５３７９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従来の乱巻防止装置のほとんどは、モータによってワイヤーを巻き取る際にワイヤーが弛むなどして乱巻きとなることを防止するものである。
しかしながら、ワイヤーの乱巻きはワイヤーを引き出す際にも生じ得る。特に、モータを停止させるか又はモータとの動力伝達を遮断し、ウインチドラムが束縛されずに自由回転可能な状態で、ワイヤーを手動や別の機械／車両等で引き出す際に乱巻きが生じることが多い。
しかしながら、ワイヤーの乱巻きはワイヤーを引き出す際にも生じ得る。特に、モータを停止させるか又はモータとの動力伝達を遮断し、ウインチドラムが束縛されずに自由回転可能な状態で、ワイヤーを手動や別の機械／車両等で引き出す際に乱巻きが生じることが多い。
【0005】
通常、ウインチドラムに完全に巻かれたワイヤーを引き出し始めるときは抵抗が大きいため、大きな力が必要である。そのような大きな力によってウインチドラムが回転し始め、ワイヤーが引き出され始めると、次第に抵抗が小さくなり、ウインチドラムの回転が円滑となっていく。そして、ワイヤーを引き出す速さよりもウインチドラムの回転速度が大きくなるとワイヤーに弛みを生じ乱巻き状態となる。一旦乱巻きを生じると、ウインチドラムに複雑に巻き付いたワイヤーを取り外すことは手では難しく、モータを駆動してウインチドラムを回そうとしても既に回転不能となっていることもある。
従来の乱巻防止装置は、このような動力制御されていない自由回転可能な状態にあるウインチドラムの乱巻きを防止することはできない。
従来の乱巻防止装置は、このような動力制御されていない自由回転可能な状態にあるウインチドラムの乱巻きを防止することはできない。
【0006】
本発明の目的は、自由回転可能な状態にあるウインチにおける乱巻きを防止する装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するべく本発明は、以下の構成を提供する。括弧内の数字は、後述する図面中の符号であり、参考のために付している。
【0008】
［１］本発明の態様は、ワイヤー（W）が巻かれる円筒状のドラム本体（11）と前記ドラム本体（11）の両端に位置する円盤状のドラムディスク（12）とを具備するウインチドラム（10）に設けられ、自由回転可能な状態の前記ウインチドラム（10）から前記ワイヤー（W）を引き出す際の乱巻きを防止するための乱巻防止装置（2,2A,4,5,6）であって、
ウインチドラム（10）の回転を制止又は抑制するために前記ドラムディスク（12）の周面（12a）又は盤面(12b)に押し当て可能な接触部材(21,21A,41,51,61)を有することを特徴とする乱巻防止装置。
［２］上記［１］の態様において、前記接触部材（21）が、前記ドラムディスク（12）の周面（12a）に押し当て可能な円筒状の接触ローラ（21）であり、
前記ドラムディスク（12）の周面（12a）に押し当てられた前記接触ローラ（21）は、前記ウインチドラム（10）の回転速度が所定の許容範囲内であるときは前記ドラムディスク(12)の回転に伴って回転し、前記ウインチドラム（10）の回転速度が過剰となったときはその回転が制止又は抑制されることを特徴とする。
［３］上記［１］の態様において、前記接触部材（21A）が、前記ドラムディスク（12）の盤面（12b）に押し当て可能な円錐台状の接触ローラ（21A）であり、
前記ドラムディスク（12）の盤面（12b）に押し当てられた前記接触ローラ（21A）は、前記ウインチドラム（10）の回転速度が所定の許容範囲内であるときは前記ドラムディスク(12)の回転に伴って回転し、前記ウインチドラム（10）の回転速度が過剰となったときはその回転が制止又は抑制されることを特徴とする。
［４］上記［２］又は［３］の態様において、前記接触ローラ（21,21A）の回転軸延長部（211）が、中空の静止円筒体（22）の中心軸上で回転可能に軸支されており、
前記静止円筒体（22）の中空内で前記回転軸延長部から放射方向に延在する少なくとも１つのコイルバネ（28）と、前記コイルバネ（28）の先端に取り付けられた接触板（29）とを有し、
前記ウインチドラム（10）の回転速度が許容範囲内であるとき、前記接触板（29）は前記静止円筒体（22）の内面から離間しており、
前記ウインチドラム（10）の回転速度が過剰となったとき、前記コイルバネ（28）が遠心力により伸長して前記接触板（29）が前記静止円筒体（22）の内面に接触することを特徴とする。
［５］上記［２］又は［３］の態様において、前記接触ローラ（21,21A）を前記ドラムディスク（12）に押し当てた使用状態と、前記接触ローラ（21,21A）を前記ドラムディスク（12）から離した不使用状態とを切り換え可能な起到機構（24）を有することを特徴とする。
［６］上記［１］の態様において、前記接触部材（21）が、前記ドラムディスク（12）の周面（12a）に沿って面状に押し当て可能な接触板（41）であり、
前記接触板（41）を、常時、前記ドラムディスク（12）に押し当てるために前記接触板（41）と連結された押圧本体（42e）を具備するバネカン（42）と、
前記バネカン（42）の立設部（42a）が固定され、かつ前記バネカン（42）の環状部（42h）を掛けるためのフック部（44）を形成されたバネカン座部（43）と、
前記バネカン座部（43）を支持する静止した支持枠（45）と、を有することを特徴とする。
［７］上記［１］の態様において、前記接触部材（51）が、前記ドラムディスク（12）の周面（12a）に沿って面状に押し当て可能な接触板（51）であり、
前記接触板(51)を、常時、前記ドラムディスク（12）の周面（12a）に押し当てるように前記接触板（51）を支持する支持枠を有し、
前記支持枠は、前記接触板（51）の前記ドラムディスク（12）に対する位置を調整する手段を具備することを特徴とする。
［８］上記［１］の態様において、前記接触部材（61）が、前記ドラムディスク（１２）の両方の盤面に対してそれぞれ押し当て可能に配置された一対のブレーキパッド（61a,61b）であり、
前記ドラムディスク（12）の周縁を跨いで設置され、前記一対のブレーキパッド（61a,61b)を支持するキャリパー（62）と、
少なくとも一方の前記ブレーキパッド（61a,61b）を移動させるための油圧機構と、を有することを特徴とする。
［９］上記［８］の態様において、前記ドラムディスク（12）の回転速度を検知する速度センサ（66）と、
前記速度センサ（66）によって検知された回転速度に基づいて前記油圧機構を制御する制御部(67)と、をさらに有することを特徴とする。
［１０］本発明の別の態様は、上記［２］、［３］、［６］、［７］、［８］又は［９］のいずれかに記載の乱巻防止装置を備えたウインチである。
ウインチドラム（10）の回転を制止又は抑制するために前記ドラムディスク（12）の周面（12a）又は盤面(12b)に押し当て可能な接触部材(21,21A,41,51,61)を有することを特徴とする乱巻防止装置。
［２］上記［１］の態様において、前記接触部材（21）が、前記ドラムディスク（12）の周面（12a）に押し当て可能な円筒状の接触ローラ（21）であり、
前記ドラムディスク（12）の周面（12a）に押し当てられた前記接触ローラ（21）は、前記ウインチドラム（10）の回転速度が所定の許容範囲内であるときは前記ドラムディスク(12)の回転に伴って回転し、前記ウインチドラム（10）の回転速度が過剰となったときはその回転が制止又は抑制されることを特徴とする。
［３］上記［１］の態様において、前記接触部材（21A）が、前記ドラムディスク（12）の盤面（12b）に押し当て可能な円錐台状の接触ローラ（21A）であり、
前記ドラムディスク（12）の盤面（12b）に押し当てられた前記接触ローラ（21A）は、前記ウインチドラム（10）の回転速度が所定の許容範囲内であるときは前記ドラムディスク(12)の回転に伴って回転し、前記ウインチドラム（10）の回転速度が過剰となったときはその回転が制止又は抑制されることを特徴とする。
［４］上記［２］又は［３］の態様において、前記接触ローラ（21,21A）の回転軸延長部（211）が、中空の静止円筒体（22）の中心軸上で回転可能に軸支されており、
前記静止円筒体（22）の中空内で前記回転軸延長部から放射方向に延在する少なくとも１つのコイルバネ（28）と、前記コイルバネ（28）の先端に取り付けられた接触板（29）とを有し、
前記ウインチドラム（10）の回転速度が許容範囲内であるとき、前記接触板（29）は前記静止円筒体（22）の内面から離間しており、
前記ウインチドラム（10）の回転速度が過剰となったとき、前記コイルバネ（28）が遠心力により伸長して前記接触板（29）が前記静止円筒体（22）の内面に接触することを特徴とする。
［５］上記［２］又は［３］の態様において、前記接触ローラ（21,21A）を前記ドラムディスク（12）に押し当てた使用状態と、前記接触ローラ（21,21A）を前記ドラムディスク（12）から離した不使用状態とを切り換え可能な起到機構（24）を有することを特徴とする。
［６］上記［１］の態様において、前記接触部材（21）が、前記ドラムディスク（12）の周面（12a）に沿って面状に押し当て可能な接触板（41）であり、
前記接触板（41）を、常時、前記ドラムディスク（12）に押し当てるために前記接触板（41）と連結された押圧本体（42e）を具備するバネカン（42）と、
前記バネカン（42）の立設部（42a）が固定され、かつ前記バネカン（42）の環状部（42h）を掛けるためのフック部（44）を形成されたバネカン座部（43）と、
前記バネカン座部（43）を支持する静止した支持枠（45）と、を有することを特徴とする。
［７］上記［１］の態様において、前記接触部材（51）が、前記ドラムディスク（12）の周面（12a）に沿って面状に押し当て可能な接触板（51）であり、
前記接触板(51)を、常時、前記ドラムディスク（12）の周面（12a）に押し当てるように前記接触板（51）を支持する支持枠を有し、
前記支持枠は、前記接触板（51）の前記ドラムディスク（12）に対する位置を調整する手段を具備することを特徴とする。
［８］上記［１］の態様において、前記接触部材（61）が、前記ドラムディスク（１２）の両方の盤面に対してそれぞれ押し当て可能に配置された一対のブレーキパッド（61a,61b）であり、
前記ドラムディスク（12）の周縁を跨いで設置され、前記一対のブレーキパッド（61a,61b)を支持するキャリパー（62）と、
少なくとも一方の前記ブレーキパッド（61a,61b）を移動させるための油圧機構と、を有することを特徴とする。
［９］上記［８］の態様において、前記ドラムディスク（12）の回転速度を検知する速度センサ（66）と、
前記速度センサ（66）によって検知された回転速度に基づいて前記油圧機構を制御する制御部(67)と、をさらに有することを特徴とする。
［１０］本発明の別の態様は、上記［２］、［３］、［６］、［７］、［８］又は［９］のいずれかに記載の乱巻防止装置を備えたウインチである。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、自由回転可能な状態にあるウインチにおける乱巻きを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、各実施形態において同一又は類似の構成要素については、同一又は類似の符号を用いて示す。
【0012】
図１は、一実施形態の乱巻防止装置を備えたウインチの概略正面図である。図２は、図１の概略Ｉ矢視図である。図３（ａ）は図１のウインチの概略平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示した乱巻防止装置の概略斜視図である。
【0013】
例示するウインチ１は、ウインチドラム１０と、ウインチドラム１０を駆動するモータ１３と、モータ１３から伝達される動力による回転速度を調節可能な減速機１５とを備えている。モータ１３と減速機１５は、適宜のフレーム１６により支持されている。
【0014】
ウインチドラム１０は、ワイヤーＷが巻かれた円筒形のドラム本体１１と、ドラム本体１１の両端に位置する円盤状のドラムディスク１２とを具備する。ウインチドラム１０は、その全体が一体的に回転するように軸支されている。
【0015】
モータ１３は油圧モータでも電動モータでもよい。モータ１３のモータシャフト１４は、ドラム本体１１内を通過して減速機１５と連結可能である。減速機１５は、モータシャフト１４から伝達された回転の速度を切り換えるために例えば複数の遊星ギアを内蔵する。
【0016】
減速機１５は、調整した回転速度で動力を伝達してウインチドラム１０を回転駆動することができる。一方、減速機１５は、ウインチドラム１０をモータ動力から切り離す機構、例えばクラッチ機構を有する。ウインチドラム１０がモータ動力から切り離されると、ウインチドラム１０は自由回転可能となる。
【0017】
例えば、ドラム本体１１にワイヤーＷが完全に巻かれた状態から、手動又は機械／車両等によってワイヤーＷを引き出すときには、ウインチドラム１０を自由回転可能な状態にして行う。このとき、最初は静止しているウインチドラム１０が重いため、大きな力をかけてワイヤーＷを引き出す必要がある。回転し始めたウインチドラム１０は次第に回転し易くなり、力が大きすぎると回転速度が過剰になってワイヤーＷに弛みを生じる。この弛みが大きくなると、ドラム本体１１に巻かれているワイヤーＷも緩んでランダムに交差して乱巻きが発生する。乱巻き状態となったワイヤーＷを手で解すことは非常に難しく、モータを稼動させてもウインチドラム１０が回転不能となることもある。
【0018】
本発明は、ウインチドラム１０の自由回転時の乱巻き防止のために、乱巻防止装置を提供する。本発明の乱巻防止装置は、自由回転状態にあるウインチドラム１０の回転を制止又は抑制する機能を有する。「制止」とは回転を完全に停止させることであり、「抑制」とは回転速度を低下させることである。
このために、本発明の乱巻防止装置は、ドラムディスク１２の周面１２ａ又は盤面１２ｂに押し当て可能な接触部材を備えている。周面１２ａは、円盤状のドラムディスク１２における所定の幅をもつ環状外周面である。盤面１２ｂは、円盤状のドラムディスク１２おける２つの円形端面のうち少なくとも一方である。もっとも、接触部材とワイヤーＷとの干渉を避ける観点から、接触部材を押し当てる盤面１２ｂは、ワイヤーＷの存在しない外側の面とすることが好ましい。
このために、本発明の乱巻防止装置は、ドラムディスク１２の周面１２ａ又は盤面１２ｂに押し当て可能な接触部材を備えている。周面１２ａは、円盤状のドラムディスク１２における所定の幅をもつ環状外周面である。盤面１２ｂは、円盤状のドラムディスク１２おける２つの円形端面のうち少なくとも一方である。もっとも、接触部材とワイヤーＷとの干渉を避ける観点から、接触部材を押し当てる盤面１２ｂは、ワイヤーＷの存在しない外側の面とすることが好ましい。
【0019】
図１の乱巻防止装置２は、本発明による乱巻防止装置の一実施形態である。乱巻防止装置２における接触部材は、ドラムディスク１２の周面１２ａに押し当て可能な円筒状の接触ローラ２１である。接触ローラ２１は回転可能に支持され、その回転軸はドラムディスク１２の回転軸と平行である。
【0020】
接触ローラ２１は、その使用時にはドラムディスク１２の周面１２ａに所定の力で押し当てられる。ウインチドラム１０の自由回転時にその回転速度が所定の許容範囲内であるときは、接触ローラ２１はドラムディスク１２の回転に伴って回転する。このとき接触ローラ２１は、ドラムディスク１２に対して滑らずに回転するので摩擦は発生しない。
【0021】
ウインチドラム１０の回転速度が所定の許容範囲を超えて過剰となったとき、接触ローラ２１はドラムディスク１２の回転に追随せずに滑りを生じ、ドラムディスク１２に対して摩擦力を及ぼす。それによって、少なくともドラムディスク１２の回転速度が低下し、場合によってはドラムディスク１２の回転が停止する。この機構の具体例については、図５及び図６を参照して後述する。
【0022】
図３（ｂ）に示すように、乱巻防止装置２は、ドラムディスク１２に押し当てられる接触ローラ２１を有し、その回転軸延長部２１１は、中空の静止円筒体２２の中心軸上に延在し、回転可能に軸支されている。静止円筒体２２は、その外周面の下端位置で起到シャフト２３により支持されている。起到シャフト２３は、起到機構２４の中心軸上に位置し上方に延在している。起到機構２４は、図示の例では、平たい円筒状筐体を有する。
【0023】
起到シャフト２３は、起到機構２４の中心軸の周りで所定の角度で旋回可能である。起到機構２４には、ロック操作部２４ａ及び解除操作部２４ｂが備わっている。起到機構２４により、接触ローラ２１をドラムディスク１２に押し当てた使用状態（図３（ａ）の実線参照）と、接触ローラ２１をドラムディスク１２から離した不使用状態（図３（ａ）の点線参照）との間で切り換え可能である。起到機構２４の具体例については、図７を参照して後述する。起到機構２４は、適宜の支持台２５上で支持されている。支持台２５は、ウインチ１のフレーム１６に固定されている。
【0024】
図４（ａ）は変形形態の乱巻防止装置２Ａを備えたウインチ１の概略平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示した乱巻防止装置２Ａの概略斜視図である。乱巻防止装置２Ａにおける接触部材は、ドラムディスク１２の盤面１２ｂに押し当て可能な円錐台状の接触ローラ２１Ａである。接触ローラ２１Ａは回転可能であり、その回転軸はドラムディスク１２の回転軸に対して所定の角度で傾斜している。その角度は、円錐台状の接触ローラ２１Ａの回転軸と母線とのなす角度で決まる。
【0025】
接触ローラ２１Ａは、その使用時にはドラムディスク１２の盤面１２ｂに所定の力で押し当てられる。ウインチドラム１０の自由回転時にその回転速度が所定の許容範囲内であるときは、接触ローラ２１Ａはドラムディスク１２の回転に伴って回転する。このとき接触ローラ２１Ａはドラムディスク１２に対して滑らず、摩擦は発生しない。
【0026】
ウインチドラム１０の回転速度が所定の許容範囲を超えて過剰となったとき、接触ローラ２１Ａはドラムディスク１２の回転に追随せずに滑りを生じ、ドラムディスク１２に対して摩擦力を及ぼす。それによって、少なくともドラムディスク１２の回転速度が低下し、場合によってはドラムディスク１２の回転が停止する。
【0027】
図４（ｂ）に示すように、乱巻防止装置２Ａは、ドラムディスク１２に押し当てられる接触ローラ２１Ａを有し、その回転軸延長部２１１は、中空の静止円筒体２２の中心軸上に延在し、回転可能に軸支されている。静止円筒体２２、これを支持する起到機構２４及び支持台２５については、図３（ｂ）と同様であるので説明を省略する。起到機構２４により、接触ローラ２１をドラムディスク１２に押し当てた使用状態（図４（ａ）の実線参照）と、接触ローラ２１をドラムディスク１２から離した不使用状態（図４（ａ）の点線参照）との間で切り換え可能である。起到機構２４の具体例については、図７を参照して後述する。
【0028】
図５（ａ）は図３（ａ）のII－IIラインの概略断面図であり、（ｂ）は図５（ａ）のIII－IIIラインの概略断面図であり、ウインチドラム１０が許容範囲内の回転速度で回転するときの乱巻防止装置２の状態を示している。図６（ａ）（ｂ）はそれぞれ、図５（ａ）（ｂ）と同様の概略断面図であり、ウインチドラムの過剰回転のときの乱巻防止装置２の状態を示している。
【0029】
図５（ａ）（ｂ）に示すように、接触ローラ２１の回転軸延長部２１１が、中空の静止円筒体２２の中心軸上で回転可能に軸支されている。このために、静止円筒体２２の両側端面にはベアリング２７が設けられている。静止円筒体２２は、図３（ｂ）に示すように起到シャフト２３によって支持されているので、接触ローラ２１の回転軸の周りで回転しない。
【0030】
静止円筒体２２の中空内では、回転軸延長部２１１に少なくとも１つのコイルバネ２８の一端が取り付けられ、コイルバネ２８は放射方向に延在している。図示の例では、２つのコイルバネ２８が回転軸延長部２１１から互いに反対向きに延在している。そして、コイルバネ２８の他端には、接触板２９が取り付けられている。接触板２９の大きさ及び形状は限定しないが、静止円筒体２２の内面に沿う湾曲面を有することが好ましい。さらに、その湾曲面上に摩擦材３０を有することが好ましい。摩擦材３０は、例えば、表面に凹凸のあるシート、ゴム等の滑り難い材料で形成されたシート、あるいは、ディスクブレーキパッドやドラムブレーキライニングと同様の素材である。摩擦材３０に替えて又はそれに加えて、静止円筒体２２の内面上に摩擦材を設けてもよい。
【0031】
図５（ａ）に示すように、接触ローラ２１は、使用状態ではドラムディスク１２に接触している。ウインチドラム１０が許容範囲内の回転速度で回転するとき、接触ローラ２１は、ドラムディスク１２に追随して滑らずに回転する（黒矢印参照）。接触ローラ２１は、ドラムディスク１２に対して滑り難くなるようにその周面上に摩擦材２６を有することが好ましい。摩擦材２６も、上記の摩擦材３０と同様の材料で形成される。
【0032】
図５（ａ）（ｂ）に示すように、ウインチドラム１０の回転速度が許容範囲内であるとき、コイルバネ２８に取り付けられた接触板２９は静止円筒体２２の内面から離間している。コイルバネ２８は、回転軸延長部２１１と共に回転することで遠心力がかかるため、静止しているときよりも伸長するが、接触板２９と静止円筒体２２の内面とは接触しない。遠心力は回転速度の二乗に比例するので、回転速度が増すとコイルバネ２８は長くなる。
【0033】
図６（ａ）（ｂ）に示すように、ウインチドラム１０の回転速度が過剰となったとき、コイルバネ２８は遠心力により伸長して接触板２９が静止円筒体２２の内面に接触する。これを実現するように、回転速度の上限、遠心力、バネ定数及びバネの長さ等を設定する。接触板２９が静止円筒体２２の内面に接触することで摩擦力を生じて、回転軸延長部２１１の回転速度が減速し、場合によっては停止する。その結果、接触ローラ２１を介してドラムディスク１２に制動力が作用し、ドラムディスク１２の回転速度が少なくとも低下する。これにより、引き出し中のワイヤーＷの弛みを防止してテンションを維持し、ドラム本体１１に巻かれたワイヤーＷの乱巻き発生を防止することができる。
【0034】
ドラムディスク１２の回転速度が低下すると、コイルバネ２８にかかる遠心力も小さくなってコイルバネ２８は短くなり、接触板２９は再び静止円筒体２２の内面から離間する。そのときには、ドラムディスク１２は既に減速しているので問題の無い状態となっている。その後、再びワイヤーＷの引き出しを開始できる。このように、本発明の乱巻防止装置は、電気や油圧等の動力無しで作動することができる。また、既存のウインチに追加設置することも可能である。
【0035】
【0036】
図７（ａ）は乱巻防止装置の不使用時、（ｂ）は使用時の起到機構２４の状態をそれぞれ示す、図３（ｂ）のIV－IVラインの概略断面図であり、（ｃ１）～（Ｃ４）はロック手段と解除手段の動作を概略的に示す図である。
【0037】
起到機構２４は、図３（ｂ）に示す接触ローラ２１又は図４（ｂ）に示す接触ローラ２１Ａをドラムディスク１２に押し当てるように付勢可能なバネ２４ｃを有する。バネ２４ｃは、図示の例では捻りバネである。バネ２４ｃは起到シャフト２３と同心状にその周囲に配置されている。バネ２４ｃの一端２４ｃ１は、筐体２４ｇと一体に形成された適宜の壁２４ｄによって支持されている。
【0038】
バネ２４ｃの他端２４ｃ２は、ロック操作部２４ａの一部である連結棹２４ａ１の一端と接続されている。連結棹２４ａ１は、円筒状の筐体２４ｇの側面に形成された開口部２４ｈを通って外部にあるロック操作部２４ａの本体に繋がっている。起到シャフト２３は、連結棹２４ａ１と一体に回動可能である。起到シャフト２３は、図３（ｂ）及び図４（ｂ）に示すように静止円筒体２２と一体である。
【0039】
図７（ａ）の不使用時の状態（接触ローラ２１、２１Ａの起立状態）では、ロック操作部２４ａは、バネ２４ｃの弾性力に抗して時計回りに回動させられている。この回動操作は、ロック操作部２４ａを指で持って行うことができる。ロック操作部２４ａは、ロック手段（コイルバネ２４ｅと係止部材２４ｆ）によってこの回動した位置に保持されている。
【0040】
ロック手段２４ｅ、２４ｆは、解除操作部２４ｂによって解除することができる。解除されると、ロック操作部２４ａは、バネ２４ｃの弾性復元力によって反時計回りに回動し、図７（ｂ）に示す使用時の状態（接触ローラ２１、２１Ａの倒伏状態）となる。図７（ｂ）の状態で、乱巻防止装置の接触ローラがドラムディスクに押し当てられる。
【0041】
図７（ｃ１）～（ｃ４）を参照して、ロック操作部２４ａのロックと解除の動作を説明する。ロック手段は、係止部材２４ｆと、筐体２４ｇの天井と係止部材２４ｆとの間に配置されたコイルバネ２４ｅとを有する。係止部材２４ｅは、例えば略三角柱であり、鉛直面と傾斜面とをもつように配置されている。解除操作部２４ｂは、例えばＵ字状部材であり、筐体２４ｇの外部に持ち手部分が露出し、下端は筐体２４ｇの内部で係止部材２４ｆと連結されている。
【0042】
図７（ｃ１）（ｃ２）は、ロック操作部の連結棹２４ａ１を使用時の位置から不使用時の位置へ回動させるときの動作である。図７（ｃ１）で、連結棹２４ａ１が係止部材２４ｆの傾斜面に当って押すことによって、図７（ｃ２）のように、係止部材２４ｆが押し上げられコイルバネ２４ｅは圧縮される。それによって、連結棹２４ａ１は、係止部材２４ｆの下を通過できる。連結棹２４ａ１が通過すると、コイルバネ２４ｅの復元力によって係止部材２４ｆは元の位置に降下する。
【0043】
図７（ｃ３）は、不使用時の状態である。連結棹２４ａ１は、係止部材２４ｆの鉛直面に当接して回動できず、この位置に保持される。解除するときは、図７（ｃ４）に示すように解除操作部２４ｂを指で持ち上げて係止部材２４ｆを上昇させることで、連結棹２４ａ１は使用時の位置へ戻ることができる。図７に示した起到機構は一例であり、他にも多様な構成が考えられる。
【0044】
図８は、別の実施形態の乱巻防止装置を備えたウインチの概略正面図である。図９は、図８のウインチの概略平面図である。図１０は、図９の概略Ｖ矢視図である。図１１は、図９の概略VI矢視図である。図１２は、図９のVII－VIIラインの概略断面に相当し、（ａ）は、乱巻防止装置を使用するためにセットする操作方法を示し、（ｂ）は、乱巻防止装置の使用状態を示している。
【0045】
【0046】
乱巻防止装置４は、ドラムディスク１２に対する接触部材として、接触板４１を備えている。接触板４１は、ドラムディスク１２の周面に沿って面状に押し当て可能である。接触板４１におけるドラムディスク１２に対向する面は、ドラムディスク１２の周面に沿うように湾曲している。好ましくは、接触板４１の表面に摩擦材４６が設けられる。
【0047】
ウインチドラムの自由回転時に、常時、接触板４１をドラムディスク１２に押し当てるために、ウインチ軸方向において接触板４１の隣にバネカン（「エビカン」とも称される）４２が設けられている。バネカン自体は、公知の金具である。接触板４１は、接触板連結部４８に固定されている。接触板連結部４８は、溶接等によってバネカン４２の押圧本体４２ｅと一体に連結されている。
【0048】
図１２（ａ）に示すように、バネカン４２は、板状のバネカン座部４３に固定された立設部４２ａを有する。バネカン座部４３は、固定具４９により支持枠４５に固定され、支持枠４５はウインチ１のフレーム１６に固定されている。バネカン座部４３の上端近傍には、フック部４４が形成されている。
【0049】
バネカン４２のレバー本体４２ｂは、２箇所に貫通孔４２ｃと４２ｄを有する。一方の貫通孔４２ｃは、立設部４２ａの貫通孔とピンにより回動可能に連結され、他方の貫通孔４２ｄは、押圧本体４２ｅの貫通孔とピンにより回動可能により連結されている。押圧本体４２ｅは、その長手方向に沿って移動可能に係合ロッド４２ｆを支持している。押圧本体４２ｅ内の係合ロッド４２ｆの周囲にはコイルバネ４２ｇが設置されている。押圧本体４２ｅの上端から上方に延在する係合ロッド４２ｆの先端には環状部４２ｈが形成されている。
【0050】
図１２（ａ）は、接触板４１をドラムディスク１２にセットする前の状態である。バネカン４２のレバー本体４２ｂ及び押圧本体４２ｅは自由であり、コイルバネ４２ｇは伸張状態である。接触板４１をセットする場合、係合ロッド４２ｆの環状部４２ｈを、フック部４４に掛ける（黒矢印参照）。次に図１２（ｂ）に示すように、レバー本体４２ｂを下方に回動させる（黒矢印参照）。これにより、係合ロッド４２ｆはフック４４と係合した状態で押圧本体４２ｅからさらに引き出され、コイルバネ４２ｇは圧縮状態となる。これによって、接触板４１は、常時、ドラムディスク１２の周面に押し当てられた状態に保持される。
【0051】
接触板４１がドラムディスク１２に対して常に適度な摩擦力を及ぼすことによって、ウインチの回転速度が過剰となることを防止でき、ワイヤーの乱巻きを防止できる。
【0052】
図１３は、図１０のＶ矢視図の部分拡大図であり、接触板４１のドラムディスク１２に対する摩擦力を調整するための調整具４７を示している。接触板４１におけるドラムディスク１２に対向する面とは反対側の面から、一対の調整螺子４７ａが突出している。一対の調整螺子４７ａは、いわばボール螺子であり、板状の接触板連結部４８を貫通している。接触板連結部４８と接触板４１との間の距離ｄを適度に設定した上で、接触板連結部４８を調整ナット４７ｂで固定する。これによって、接触板４１による摩擦力を調整できる。
【0053】
【0054】
【0055】
乱巻防止装置５は、ウインチドラムの自由回転時に、常時、ドラムディスク１２の周面１２ａに押し当てられる接触板５１を有する。乱巻防止装置５は、接触板５１を常時ドラムディスク１２の周面１２ａに押し当てるために、接触板５１を位置決めして支持する支持部材を有する。
【0056】
図１５及び図１６を参照して接触板５１の支持部材を説明する。支持部材は、長尺の棹状の摩擦力調整レバー５２と、摩擦力調整レバー５２の基端部５２ｂをフレーム１６上に回動可能に取り付けるための軸支部材５６と、摩擦力調整レバー５２を挟んで両側にそれぞれ配置された一対の調整板５３とを有する。
【0057】
摩擦力調整レバー５２は、例えば平板の棹状である。摩擦力調整レバーにおけるドラムディスク１２に対向する側に接触板５１が取り付けられている。接触板５１はドラムディスク１２の周面１２ａに沿うように湾曲面を有する。
【0058】
基端部５２ａを中心に回動可能な摩擦力調整レバー５２の位置を変えることで、接触板５１のドラムディスク１２に対する位置を変えることができる。それによって接触板１５がドラムディスク１２に及ぼす摩擦力を調整できる。そのために、摩擦力調整レバー５２の上端近傍に位置決め孔５２ａが穿設されている。さらに、摩擦力調整レバー５２の両側に配置された調整板５３は、摩擦力調整レバー５２の基端部５２ｂを中心とする円周に沿って延在し、例えば図１５に示すように脚部材５４を介してフレーム１６上に固定されている。調整板５３には、延在方向に複数の調整孔５３ａが穿設されている。
【0059】
接触板５１による所望する摩擦力を得るために、複数の調整孔５３ａの１つを選択し、選択された調整孔５３ａと摩擦力調整レバー５２の位置決め孔５２ａとを適宜の固定具５５を用いて固定する。これにより、ワイヤーＷの引き出し時にウインチドラムの回転速度が過剰になることを防止できる。なお、接触板５１による摩擦力は、ワイヤーＷの引き出し作業に支障がない程度とする。
【0060】
【0061】
乱巻防止装置６は、自動車等のディスクブレーキ構造と類似した構成を有する。乱巻防止装置６は、ドラムディスク１２の両方の盤面１２ｂ１、１２ｂ２に対してそれぞれ押し当て可能なブレーキパッド６１ａ、６１ｂ（これらをまとめて符号６１で示す）を具備する。一対のブレーキパッド６１ａ、６１ｂは、ドラムディスク１２を挟んで対向配置されている。乱巻防止装置６はさらに、ドラムディスク１２の周縁を跨いで設置されるキャリパー６２を具備する。ワイヤーＷ側の一方の盤面１２ｂ１に押し当て可能なブレーキパッド６１ａは、キャリパー６２の一方のアームに固定されている。
【0062】
キャリパー６２の他方のアーム内には、油圧機構（図示せず）から油圧ポート６５を通して油圧がかかる油室６４と、油室６４内の油圧によって移動するピストン６３とが設けられている。盤面１２ｂ２に押し当て可能なブレーキパッド６１ｂは、ピストン６３の前面に固定されている。
【0063】
乱巻防止装置６はさらに、ドラムディスク１２の回転速度を検知する速度センサ６６と、速度センサ６６の検知信号を受信し、検知された回転速度に基づいて油圧機構（図示せず）を制御する制御部６７とを具備する。
【0064】
乱巻防止装置６の動作を説明する。ウインチドラム１０の自由回転時、速度センサ６６により検知された回転速度が所定の許容範囲内であるときは、制御部６７はピストン６３を油圧駆動せず、ピストン６３は後退しており、ブレーキパッド６１ａ、６１ｂはドラムディスク１２から離れている。ウインチドラム１０の回転速度が所定の許容範囲を超えたことが検知されると、制御部６７は油室６４に油圧をかけてピストン６３を押し出す。これによってブレーキパッド６１ａ、６１ｂはドラムディスク１２の盤面に押し当てられ、ブレーキがかかる。この結果、乱巻きの発生を防止できる。
【0065】
図示の例では、乱巻防止装置６のキャリパー６２は、片側のみにピストン６３と油室６４を有する浮遊型であるが、両側にピストンと油室を有する対向型のキャリパーとしてもよい。ただし、キャリパーの一部がワイヤーＷ側に大きく突出しないという点では、浮遊型が好ましい。
【0066】
図１８は、図１７の実施形態の変形形態を示す部分正面図である。この形態では、ドラムディスク１２の直径が一定ではなく、ワイヤーＷ側に小径部１２１を、反対側に大径部１２２を有する。この構成では、ドラムディスク１２の周縁近傍には段差が形成される。乱巻防止装置６は、この段差内にキャリパー６２の一方のアームが収まるように設置される。この結果、キャリパー６２がドラムディスク１２におけるワイヤーＷ側の盤面１２ｂから突出しないので、乱巻き防止装置６とワイヤー６が干渉するおそれがない。
【0067】
図１７及び図１８に示した実施形態のさらなる変形形態として、速度センサ６６の検知に基づく制御を省いた簡易形態でもよい。その場合、ウインチドラム１０の自由回転時に、ブレーキパッド６１ａ、６１ｂがドラムディスク１２に対して、常時、適度な摩擦力を及ぼすように、油圧を適切な一定の大きさに設定する。
【0068】
以上に図示し説明した各実施形態は一例であって、本発明はこれらに限定されるものではなく、多様な変形形態が可能である。また、各実施形態について説明した構成を、適用可能な他の実施形態に適用した形態も本発明に含まれるものとする。
【符号の説明】
【0069】
１ ウインチ
１０ ウインチドラム
１１ ドラム本体
１２ ドラムディスク
１２ａ ドラムディスク周面
１２ｂ ドラムディスク盤面
１３ モータ
１４ モータシャフト
１５ 減速機
１６ フレーム
２、２Ａ、乱巻防止装置
２１ 接触ローラ
２２ 静止円筒体
２３ 起到シャフト
２４ 起到機構
２４ａ ロック操作部
２４ｂ 解除操作部
２４ｃ 捻りバネ
２４ｄ 固定壁
２４ｅ コイルバネ
２４ｆ 係止部材
２４ｇ 筐体
２４ｈ 開口部
２５ 支持台
２６ 摩擦材
２７ ベアリング
２８ コイルバネ
２９ 接触板
３０ 摩擦材
４ 乱巻防止装置
４１ 接触板
４２ バネカン
４２ａ 立設部
４２ｂ レバー本体
４２ｃ、４２ｄ 連結棒（貫通孔）
４２ｅ 押圧本体
４２ｆ 係合ロッド
４２ｇ コイルバネ
４２ｈ 環状部
４３ バネカン座部
４４ フック部
４５ 支持枠
４６ 摩擦材
４７ 調整具
４７ａ 調整螺子
４７ｂ 調整ナット
４８ 接触板連結部
４９ 固定具
５ 乱巻防止装置
５１ 接触板
５２ 摩擦力調整レバー
５３ 調整板
５４ 脚部材
５５ 固定具
５６ 軸支部材
６ 乱巻防止装置
６１、６１ａ、６１ｂ ブレーキパッド
６２ キャリパー
６３ ピストン
６４ 油室
６５ 油圧ポート
６６ 速度センサ
６７ ブレーキ制御部
１２１ ドラムディスク大径部
１２２ ドラムディスク小径部
Ｗ ワイヤーロープ
１０ ウインチドラム
１１ ドラム本体
１２ ドラムディスク
１２ａ ドラムディスク周面
１２ｂ ドラムディスク盤面
１３ モータ
１４ モータシャフト
１５ 減速機
１６ フレーム
２、２Ａ、乱巻防止装置
２１ 接触ローラ
２２ 静止円筒体
２３ 起到シャフト
２４ 起到機構
２４ａ ロック操作部
２４ｂ 解除操作部
２４ｃ 捻りバネ
２４ｄ 固定壁
２４ｅ コイルバネ
２４ｆ 係止部材
２４ｇ 筐体
２４ｈ 開口部
２５ 支持台
２６ 摩擦材
２７ ベアリング
２８ コイルバネ
２９ 接触板
３０ 摩擦材
４ 乱巻防止装置
４１ 接触板
４２ バネカン
４２ａ 立設部
４２ｂ レバー本体
４２ｃ、４２ｄ 連結棒（貫通孔）
４２ｅ 押圧本体
４２ｆ 係合ロッド
４２ｇ コイルバネ
４２ｈ 環状部
４３ バネカン座部
４４ フック部
４５ 支持枠
４６ 摩擦材
４７ 調整具
４７ａ 調整螺子
４７ｂ 調整ナット
４８ 接触板連結部
４９ 固定具
５ 乱巻防止装置
５１ 接触板
５２ 摩擦力調整レバー
５３ 調整板
５４ 脚部材
５５ 固定具
５６ 軸支部材
６ 乱巻防止装置
６１、６１ａ、６１ｂ ブレーキパッド
６２ キャリパー
６３ ピストン
６４ 油室
６５ 油圧ポート
６６ 速度センサ
６７ ブレーキ制御部
１２１ ドラムディスク大径部
１２２ ドラムディスク小径部
Ｗ ワイヤーロープ
【要約】
【課題】自由回転可能な状態にあるウインチにおける乱巻きを防止する装置を提供する。
【解決手段】ワイヤー（W）が巻かれる円筒状のドラム本体（11）と前記ドラム本体（11）の両端に位置する円盤状のドラムディスク（12）とを具備するウインチドラム（10）に設けられ、自由回転可能な状態の前記ウインチドラム（10）から前記ワイヤー（W）を引き出す際の乱巻きを防止するための乱巻防止装置（2,2A,4,5,6）であって、
ウインチドラム（10）の回転を制止又は抑制するために前記ドラムディスク（12）の周面（12a）又は盤面(12b)に押し当て可能な接触部材(21,21A,41,51,61)を有する。
【選択図】図１
【解決手段】ワイヤー（W）が巻かれる円筒状のドラム本体（11）と前記ドラム本体（11）の両端に位置する円盤状のドラムディスク（12）とを具備するウインチドラム（10）に設けられ、自由回転可能な状態の前記ウインチドラム（10）から前記ワイヤー（W）を引き出す際の乱巻きを防止するための乱巻防止装置（2,2A,4,5,6）であって、
ウインチドラム（10）の回転を制止又は抑制するために前記ドラムディスク（12）の周面（12a）又は盤面(12b)に押し当て可能な接触部材(21,21A,41,51,61)を有する。
【選択図】図１
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】