JP7647486B2

JP7647486B2 - 巻上機

Info

Publication number: JP7647486B2
Application number: JP2021171037A
Authority: JP
Inventors: 広明野田
Original assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Current assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Priority date: 2021-10-19
Filing date: 2021-10-19
Publication date: 2025-03-18
Anticipated expiration: 2041-10-19
Also published as: JP2023061193A

Description

本発明は、ワイヤロープ等の線状部材を巻き取り、送り出することで対象物を斜面に沿って上昇又は下降させる巻上機に関し、特にワイヤロープ等の線状部材を巻き取るときに乱巻きが生ずるのを防止する構造を有したものに関する。

例えば特許文献１等に示されるように、船を載せた載台を例えば海、湖、河川等の水辺から陸上まで斜面に沿って上昇させたり、反対に船を載せた載台を陸上から水辺まで斜面に沿って下降させたりするために、巻上機を備えた船舶昇降装置が用いられる場合がある。

このような船舶昇降装置において、船を載せた載台にワイヤロープを取り付け、ワイヤロープを巻上機で巻き取ることで載台を上昇させるときに、巻上機のドラムへのワイヤロープの乱巻きが発生して、巻上機のドラムの回転が困難になる等の不具合が生ずるおそれがある。

ワイヤロープ等の線状部材の乱巻きへの対策として、例えば特許文献２のケーブル巻き取り装置では、ドラムの軸方向にワイヤが撓んでドラムの両端の円板部分を越えてドラムの回転中心軸の方向に外れて巻かれてしまう乱巻きの発生を低減した揺れ止め部材を有した構成が示されている。

特開２００５－２６３１２８号公報特許第５９８６６９１号公報公報

もっとも、特許文献２に示されるケーブル巻き取り装置の揺れ止め部材は、当該特許文献２の図８に示されるように、ドラムの軸方向の中心にてドラムの軸線と直交するケーブルの中央のラインに対し、当該ケーブルの中央のライン側の面に接しつつ前記ドラムの軸方向の中心に向かって延びる傾斜したラインの角度を、揺れ止め部材の位置を変位させることで調整するものである。これに伴い、特許文献２の揺れ防止部材は、ドラムの回転中心線（前記したケーブルの中央のラインと同義）からの距離が長いほど、前記の傾斜したラインの角度が大きくなって効果的であるとされている（特許文献２の段落「００５７」）。

一方で、ワイヤケーブル等の線状部材２０を巻き取ることで対象物（例えば船舶昇降装置１００の載台１０２）Ｄを変位させる巻上機１にあっては、斜面に位置する対象物Ｄがドラム４よりも低い位置から巻き上げられる場合には、本願の図６の実線に示されるように、ドラム４の線状部材２０の巻き始め端Ｐから水平に延びるラインＬ１に対して、ドラム４の線状部材２０の巻き始め端Ｐから対象物Ｄに延びるラインＬ２の角度Ｒ１を自然に大きく採ることになる。このため、線状部材２０のドラム４に対する巻き取り、引き出しの開始側の部位をドラム４側に抑制することができる。従って、本願の図６の破線として示されるように、ドラム４の線状部材２０の巻き始め端Ｐから対象物Ｄに延びるラインＬ３の前記ラインＬ１に対する角度Ｒ２が小さい場合に、本願の図６の二点鎖線に示されるように、特許文献２の揺れ防止部材等の、ドラム４から少し離れた位置に装置Ｘを配置することによる、ラインＬ４の前記ラインＬ１に対する角度Ｒ３への調整という着想を用いなくても、線状部材２０がドラム４に好きな位置で巻き付こうとする不具合を解消することが可能となっている。

もっとも、ワイヤロープ等の線状部材２０を巻き取ることで対象物Ｄを斜面に沿って上昇又は下降させる巻上機１において、例えばドラム４の回転速度が相対的に速く設定されている場合には、前記のように、ドラム４の線状部材２０の巻き始め端Ｐから対象物Ｄに延びるラインＬ２の前記Ｌ１に対する角度Ｒ１が大きくても、線状部材２０の巻き取りの際にドラム４の軸方向側端とドラム４を軸支するケース等の構造体の支持体との間に線状部材２０が入り込む乱巻きが発生するという不具合が生じていた。

本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、ワイヤロープ等の線状部材を巻き取ることで対象物を斜面に沿って上昇又は下降させる機能を持たせつつ、線状部材の乱巻きの発生を防止した巻上機を提供することを主たる課題としている。

上記課題を達成するために、本発明の巻上機は、少なくとも一対の立設した支持体が設けられた構造体と、前記一対の支持体に軸支されると共に線状部材が巻かれたドラムとを有して構成され、前記線状部材の先端側に対象物が連結されて、前記ドラムの回転により前記線状部材が前記ドラムに巻き取り、送り出しされることで、前記対象物を斜面に沿って前記ドラムに遠近する方向に変位させる巻上機において、前記線状部材の乱巻き防止装置として、前記線状部材のドラムの軸方向の移動を規制するための立状の第１、第２のガイド部材を、前記ドラムに対し、前記線状部材の巻き取り方向となる側にて、前記ドラム付近に設け、前記線状部材のドラムの径方向の移動を規制するための横倒し状の第３のガイド部材を、前記線状部材の前記ドラムに対する巻き取りの開始側に、前記第１、第２のガイド部材よりも前記ドラムの径方向の中心に近接するように、前記構造体の一対の支持体間に架け渡すと共に、前記第１、第２のガイド部材を、前記第３のガイド部材を構成する軸部材にそれぞれ外装された筒部材から前記第３のガイド部材の径方向に突出した取付部に装着させ、前記それぞれの筒部材が前記軸部材を回転中心として回転することができるようにしたことをことを特徴としている。構造体は、例えばドラムを軸支するための軸支部や巻上機の所定の機器や部材等を収容するハウジング等の種々のものが相当しうる。線状部材は、例えばワイヤロープ、ケーブル等である。対象物は、例えば台船を載せて移動することが可能な載台である。対象物との連結は、間に動滑車を介在させるかたちでの連結であっても良い。線状部材のドラムに対する巻き取りの開始側は、ドラムの上方（上巻き）となる側であっても、ドラムの下方（下巻き）となる側であっても良い。第１のガイド部材、第２のガイド部材及び第３のガイド部材は、いずれもドラム付近とすることで、ワイヤロープの移動（巻き取り、送り出し）範囲の外周（ドラムに対し３方向：左、右、上）に設定されている。

これにより、ドラムを回転させて線状部材がドラムに巻き取られるときに、線状部材のドラムに対する巻き取りの開始側の部位がドラムの径方向に移動するにあたり、ドラムから径方向に離れる方向に移動してしまうのを、構造体の一対の支持体間に架設されて、線状部材のドラムへの巻き取り、送り出しでの移動範囲の外周に位置する、乱巻き防止装置の第３のガイド部材により規制される。そして、線状部材がドラムに巻き取られるときにドラムの軸方向に移動するにあたり、ドラムの軸方向の端よりも外側に外れるかたちで移動してしまうのを、ドラムに対して線状部材の巻き取り方向となる側にて、当該ドラム付近に設けられて、線状部材のドラムへの巻き取り、送り出しでの移動範囲の外周に位置する、乱巻き防止装置の第１、第２のガイド部材により規制される。

そして、第１のガイド部材が装着された筒部材及び第２のガイド部材が装着された筒部材がそれぞれ軸部材を回転軸として回転することで１、第２のガイド部材は個別に回転することができる。これにより、第１、第２のガイド部材をそれぞれ端が上方を向くように回転させて、ドラムに対し線状部材の巻き取方向の側が開放された
状態とすることが可能である。

以上に述べたように、本発明の巻上機によれば、ドラムを回転させて線状部材がドラムに巻き取られるときに、線状部材のドラムに対する巻き取りの開始側の部位がドラムの径方向に移動するにあたり、ドラムから径方向に離れる方向に移動してしまうのを、構造体の一対の支持体間に架設された乱巻き防止装置の第３のガイド部材により規制することができると共に、線状部材がドラムに巻き取られるときにドラムの軸方向に移動するにあたり、ドラムの軸方向の端よりも外側に外れるかたちで移動してしまうのを、ドラムに対して線状部材の巻き取り方向となる側にて、当該ドラム付近に設けられた乱巻き防止装置の第１、第２のガイド部材により規制することが可能である。

そして、巻上機のワイヤロープに対するメンテナンス等の作業を行うにあたって、第１、第２のガイド部材が妨げとなる場合には、第１、第２のガイド部材をそれぞれ端が上方を向くように回転させて、ドラムに対し線状部材の巻き取方向の側が開放された状態とし、作業の効率を上げることができる。

本発明が適用された巻上機を備えた船舶昇降装置の一例を示す概略図である。（ａ）は、本発明が適用された巻上機の一例の概略を示す正面図であり、（ｂ）は、前記巻上機のドラムと線状部材の動きを規制する第１、第２のガイド部材及び第３のガイド部材との位置関係を示す概略図である。本発明が適用された巻上機の一例の概略を示す平面図である。線状部材の動きを規制する第１、第２のガイド部材及び第３のガイド部材の構成の概略を示すための拡大図である。線状部材の動きを規制する第１、第２のガイド部材が第３のガイド部材を中心として端部が上方に向くように回転した状態の概略を示す上面図である。本発明が適用された巻上機についてドラムの巻き始め端から載台までの角度が水平な基準線に対し相対的に大きくなるように調整するためにドラムから離れた位置に乱巻き防止用の器具を配置することが不要なことを示した概略図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１から図５において、本発明が適用された巻上機１及びこの巻上機１を備えた船舶昇降装置１００の一例が示されている。

船舶昇降装置１００は、図１に示されるように、２本のレール１０１、１０１に載せられた載台１０２と、巻上機１と、載台１０２と巻上機１とを結ぶワイヤロープ等の線状部材２０とを少なくとも有して構成されている、載台１０２は、図１ではその一部が図示されている。載台１０２は、図１の破線に示されるように、例えば台船等の船舶１０３が載せられるものである、載台１０２は、図示しない車輪を有し、この車輪がレール１０１、１０１上を転動することにより、レール１０１、１０１の長手方向に沿って巻上機１の下記するドラム４に遠近する方向に変位することができる。

船舶昇降装置１００は、巻上機１を用いて、船舶１０３を載せた載台１０２について斜面を上下に変位（上昇、下降）させるための装置であり、巻上機１よりも下方に位置するものを巻上機１の近傍まで引き上げるために用いられるが、それ以外にも、図示しないが、船舶１０３を載せた載台１０２について巻上機１よりも上方に送り出すための装置として用いることも可能である。もっとも、本発明では、便宜上、巻上機１について、載台１０２を巻上機１の近傍まで引き上げるために用いる場合を前提として説明し、必要に応じて、巻上機１よりも上方に載台１０２を送り出すために用いる場合における構成等の違いについて言及する。

巻上機１は、図１から図５に示されるように、一対の立設した支持体３、３が設けられた構造体２と、支持体３、３に軸支されると共に、線状部材２０が巻き取られ、また線状部材２０を送り出すためのドラム４と、台座５とを有して構成されている。構造体２は、図示しないが、ドラム４を回転させるためのモータや、ドラム４の回転を止めるためのストッパや、ドラム４の軸受け等の、ドラム４を回転及び停止させて線状部材２０の巻き取りや、送り出しをするために必要な器具や装置等を備えている。

支持体３、３は、例えば図２（ａ）に示されるように、ドラム４の軸方向の両側に位置して、ドラム４の軸部４１、４１を、ドラム４が回転可能なように軸支するためのもので、この実施形態では、台座５から上方に向けて立設した構成となっている。なお、支持体３のドラム４側の面には、線状部材２０が巻回されたドラム４の径方向外側において、円状又は円弧状の保護カバーが形成される場合が少なくないが、ドラム４の軸方向の端部と支持体３との間のスペースＳが見え難くなるので、本件では便宜的に、保護カバーを省略して図示している。

ドラム４は、例えば図２（ａ）の巻上機を正面から見た概略図や、図２（ｂ）のドラム４や後述する乱巻き防止装置２１等を説明した模式図に示されるように、軸方向の一方側の端部から他方側の端部までの外径が均一な円柱状の巻回部位４２を有するものであり、軸方向の両端は、線状部材２０が巻回部位４２よりも径方向の外側に突出したフランジ４３、４３が形成されている。もっとも、巻回部位４２は、図示しないが軸方向の端部から中央部に向かうに従い、外径が徐々に小さくなるような柱状であっても良い。

そして、巻上機１は、線状部材２０のドラム４への巻き取り時に、ドラム４の高速回転等に起因した線状部材２０の乱巻きが発生しないように、支持体３、３間に横倒しの状態で架設されたガイド部材２２と、このガイド部材２２に一端が連結されたガイド部材２５、２６とで少なくとも構成された乱巻き防止装置２１を備えている。ガイド部材２２、２５、２６は、例えば鋼等の金属で形成されている。

ガイド部材２２は、この実施形態では、特に図４に示されるように、両端が開口した３つの円筒状の筒部材２２１、２２２、２２３と、軸方向に並列した筒部材２２１、２２２、２２３に挿通される円柱状の軸部材２２４とを有して構成されている。この実施形態では、軸部材２２４の両端部位は、ネジ切りされており、ナット等の内面がネジ切りされた締付具２７が螺合することが可能になっている。これにより、支持体３、３間に配置された筒部材２２１、２２２、２２３に軸部材２２４を挿通した後、軸部材２２４の支持体３から外方に突出した部位に締付具２３を外装して締め付けることにより、ガイド部材２２は支持体３、３に取り付けられる。もっとも、筒部材２２１、２２３は、この実施形態では、下記するように、軸部材２２４を回転中心として回転させるので、締付具２３による締め付けは、筒部材２２１、２２３が筒部材２２２や支持体３に密着しない程度とする必要がある。

ガイド部材２５は、この実施形態では、特に図４に示されるように、両端が開口した円筒状の本体部２５１と、本体部２５１よりもガイド部材２５の他方端側（先端側）となるように配置され、本体部２５１側にネジ孔（図示せず）が開口する先端部２５２と、本体部２５１にガイド部材２５の一方端側（基端側）から挿入されて、先端が先端部２５２のネジ孔に達する柱状の芯部材２５３とを有して構成されている。本体部２５１がガイド部材２５の外形の大部分を占めている。先端部２５２は、本体部２５１と同じ外径の大径部位２５２ａと、本体部２５１よりも小さな外径の小径部位２５２ｂとを有している。ガイド部材２５は、少なくともドラム４を回転させて線状部材２０を巻き取り又は引き出すときには、図２及び図４に示されるように、本体部２５１の先端部２５２とは反対側が真上若しくはそれに近い上方（台座５の上面とは反対側）、先端部２５２の小径部位２５２ｂ側が真下若しくはそれに近い下方（台座５の上面側）を向く立状となっている。すなわち、ガイド部材２５は、少なくともドラム４を回転させて線状部材２０を巻き取り又は引き出すときには、かかる巻き取り又は引き出される線状部材２０と交差するように、その軸方向の一方端側から他方端側において、鉛直方向に沿って延びたかたち若しくはそれに近いかたちで延びた立状となっている。この実施形態では、芯部材２５３の両端部位は、ネジ切りされており、上端側ではナット等の内面がネジ切りされた締付具２７が螺合することが可能であり、下端側では先端部２５２が螺合することが可能である。この実施形態では、ガイド部材２２の筒部材２２１から当該筒部材２２１の径方向に突出した薄肉の板状の取付部２２１ａの通孔（図示せず）に挿通した状態の芯部材２５３に、本体部２５１を外装した後、その先端に先端部２５２を螺合すると共に、芯部材２５３の取付部２２１ａから本体部２５１とは反対側に突出した部位に締付具２７を外装して締め付けることにより、ガイド部材２５は、ガイド部材２２に取り付けられる。本体部２５１は、芯部材２５３を円柱状とし、かかる芯部材２５３を回転中心として回転可能としても良い。これにより、ガイド部材２５の本体部２５１の側面に線状部材２０が当たっても、本体部２５１が回転するので、線状部材２０の本体部２５１への当たりが緩和される。

また、ガイド部材２６は、この実施形態では、特に図４に示されるように、両端が開口した円筒状の本体部２６１と、本体部２６１よりもガイド部材２６の他方端側（先端側）となるように配置され、本体部２６１側にネジ孔（図示せず）が開口する先端部２６２と、本体部２６１にガイド部材２６の一方端側（基端側）から挿入されて、先端が先端部２６２のネジ孔に達する柱状の芯部材２６３とを有して構成されている。本体部２６１がガイド部材２６の外形の大部分を占めている。先端部２６２は、本体部２６１と同じ外径の大径部位２６２ａと、本体部２６１よりも小さな外径の小径部位２６２ｂとを有している。ガイド部材２６は、少なくともドラム４を回転させて線状部材２０を巻き取り又は引き出すときには、図２及び図４に示されるように、本体部２６１の先端部２６２とは反対側が真上若しくはそれに近い上方（台座５の上面とは反対側）、先端部２６２の小径部位２６２ｂ側が真下若しくはそれに近い下方（台座５の上面側）を向く立状となっている。すなわち、ガイド部材２６は、少なくともドラム４を回転させて線状部材２０を巻き取り又は引き出すときには、かかる巻き取り又は引き出される線状部材２０と交差するように、その軸方向の一方端側から他方端側において、鉛直方向に沿って延びたかたち若しくはそれに近いかたちで延びた立状となっている。この実施形態では、芯部材２６３の両端部位は、ネジ切りされており、上端側ではナット等の内面がネジ切りされた締付具２７が螺合することが可能であり、下端側では先端部２６２が螺合することが可能である。この実施形態では、ガイド部材２２の筒部材２２３から当該筒部材２２３の径方向に突出した薄肉の板状の取付部２２３ａの通孔（図示せず）に挿通した状態の芯部材２６３に、本体部２６１を外装した後、その先端に先端部２６２を螺合すると共に、芯部材２６３の取付部２２３ａから本体部２６１とは反対側に突出した部位に締付具２７を外装して締め付けることにより、ガイド部材２６は、ガイド部材２２に取り付けられる。本体部２６１は、芯部材２６２を円柱状とし、かかる芯部材２６２を回転中心として回転可能としても良い。これにより、ガイド部材２６の本体部２６１の側面に線状部材２０が当たっても、本体部２６１が回転するので、線状部材２０の本体部２６１への当たりが緩和される。

このような乱巻き防止装置２１にあって、ガイド部材２２は、図４に示されるように、上下方向に立設した状態にあるガイド部材２５、２６の上端よりもドラム４の径方向の中心側に位置している。更に、ガイド部材２２は、図２（ｂ）や図３等に示されるように、ドラム４の巻回部位４２に、複数の層状に巻回され、巻き始め端が上巻きとなっている線状部材２０の、巻回部位４２に巻き回された位置で最も上方となる巻き始め端から斜め下方に向けて延びるラインの上側に配置されている。

また、ガイド部材２５、２６は、図３及び図４に示されるように、上下方向に立設した状態にある場合には、ドラム４に対し線状部材２０の巻き取り方向にて近接すると共に、図２及び図４に示されるように、ドラム４を線状部材２０の巻き取り方向から見て、ドラム４の軸方向の端部と支持体３との間のスペースＳがガイド部材２５、２６で隠れるように配置されている。ガイド部材２５、２６のドラム４に対して近接した配置とは、例えば線状部材２０がガイド部材２５、２６とドラム４の軸方向端部との隙間Ｓに入り込まないような配置になっている。

これにより、ガイド部材２２及びガイド部材２５、２６は、いずれもドラム４付近に配置されたものとなり、図２（ｂ）に示されるように、線状部材２０の移動（巻き取り、送り出し）範囲の外周（ドラム４に対し３方向：左、右、上）に設定されたものとなる。

従って、線状部材２０がドラム４の巻回部位４２に対し径方向の外側に向けて移動するのを、ガイド部材２２で線状部材２０の巻き始め端からのラインを上方から押さえることが可能であると共に、線状部材２０がドラム４の巻回部位４２に対し軸方向に移動するにあたり、ドラム４の軸方向端よりも外側まで移動するのを、ガイド部材２５、２６に当たることで規制することが可能である。よって、ドラム４の巻取り速度が速くても乱巻きが発生するのを防止することが可能である。

船舶１０３を載せた載台１０２について巻上機１よりも上方に送り出す場合には、線状部材２０の巻き始め端がドラム４の下方となるところ、図示しないが、ガイド部材２２は、ドラム４の下方側において支持体３、３に横倒しの状態で架設された状態となり、ガイド部材２５、２６は、乱巻き防止を図るときには、ガイド部材２２から上方に向けて立設した状態となる配置とする。

そして、この発明では、ガイド部材２２の筒部材２２１、２２３を、軸部材２２４を回転中心として回転させることで、筒部材２２１、２２３の取付部２２１ａ、２２３ａに取り付けられていたガイド部材２５、２６も軸部材２２４を回転中心として回転させることができる。よって、巻上機１の線状部材２０に対するメンテナンス等の作業を行うにあたって、ガイド部材２５、２６が妨げとなる場合には、図５に示されるように、ガイド部材２５、２６をそれぞれ先端部２５２、２６２が上方を向くように回転させて、ドラム４に対し線状部材２０の巻き取方向の側が開放された状態とし、作業の効率を上げることができる。

このように、ガイド部材２５、２６を、ガイド部材２２の軸部材２２４を回転中心として回転可能としたことにより、ガイド部材２５、２６が不用意に回転してしまうのを防止するために、ガイド部材２５、２６の回転を規制する回転規制棒２８が支持体３、３間に架設されている。この実施形態では、回転規制棒２８は、ガイド部材２２の外径よりも小さな外径の直線状のもので、ガイド部材２５、２６の先端部２５２、２６２の小径部位２５２ａ、２６２ｂが回転規制棒２８に当たることで、ガイド部材２５、２６の回転が規制される。先端部２５２、２６２の小径部位２５２ａ、２６２ｂが回転規制棒２８に当たったときには、ガイド部材２５、２６は上記したように鉛直方向に沿って延びたかたち若しくはそれに近いかたちで延びた立状となる。

１巻上機
２構造体
３支持体
４ドラム
２０線状部材
２１乱巻き防止装置
２２ガイド部材（第３のガイド部材）
２２１、２２３筒部材
２２１ａ、２２３ａ取付部
２２４軸部材
２５ガイド部材（第１のガイド部材）
２６ガイド部材（第２のガイド部材）

Claims

少なくとも一対の立設した支持体が設けられた構造体と、前記一対の支持体に軸支されると共に線状部材が巻かれたドラムとを有して構成され、前記線状部材の先端側に対象物が連結されて、前記ドラムの回転により前記線状部材が前記ドラムに巻き取り、送り出しされることで、前記対象物を斜面に沿って前記ドラムに遠近する方向に変位させる巻上機において、
前記線状部材の乱巻き防止装置として、
前記線状部材のドラムの軸方向の移動を規制するための立状の第１、第２のガイド部材を、前記ドラムに対し、前記線状部材の巻き取り方向となる側にて、前記ドラム付近に設け、
前記線状部材のドラムの径方向の移動を規制するための横倒し状の第３のガイド部材を、前記線状部材の前記ドラムに対する巻き取りの開始側に、前記第１、第２のガイド部材よりも前記ドラムの径方向の中心に近接するように、前記構造体の一対の支持体間に架け渡すと共に、
前記第１、第２のガイド部材を、前記第３のガイド部材を構成する軸部材にそれぞれ外装された筒部材から前記第３のガイド部材の径方向に突出した取付部に装着させ、前記それぞれの筒部材が前記軸部材を回転中心として回転することができるようにしたことを特徴とする巻上機。