JPH0712909B2 - 機械式ウインチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は機械式ウインチに係り、詳しくはクラッチ及び
ブレーキ装置をギヤーケース内に収蔵した機械式ウイン
チに関する。

［従来の技術］ ロープをドラムにより巻き揚げ又は巻き戻して、荷物等
の吊り上げや牽引を行う機械式ウインチは、例えばラン
ドクルーザなどに装備されて広く荷役作業に用いられて
いる。そして上記ドラムは伝動機構とクラッチを介した
結合により任意選択的に回転され、また、回転の停止は
通常上記ドラムと一体化されたディスクを制止するブレ
ーキ装置によって行われている。

第４図は上記従来のブレーキ装置であって、クラッチ10
1が解離され同時にブレーキ装置が作動した状態を示し
ている。

同図においてブレーキ装置は、ロープ102を巻回するド
ラム103に一体的に設けられたディスク104と、ディスク
ブレーキ105とからなり、ドラム103はクラッチ101の先
端に設けられた爪と係合する爪106を備えている。ディ
スクブレーキ105は、軸107を介してその基部がブラケツ
ト108に枢支されたＬ形状の操作レバー109と、同軸107
に枢着されたパッドリテーナ110及び該パッドリテーナ1
10の先端に取付けられたブレーキパッド111とから構成
され、操作レバー109の先端にはクラッチ101の係合溝11
2と係合するピン113が設けられている。また、操作レバ
ー109の操作端は、ディスクブレーキ105をそれぞれON、
OFF状態に保持するロックプレート114と、弾装されたピ
ン（図示せず）を介して係合せしめられている。そして
操作レバー109の基部に枢着された上記パッドリテーナ1
10は軸107との間に介装されて捩りばね（図示せず）に
よって付勢されるよう構成されている。

［発明が解決しようとする課題］ ところがかかる機械式ウインチにおいては、ドラムに一
体成形されたディスクの外側面を制動面として、クラッ
チと連動するブレーキ装置が設けられているため、ドラ
ムの側方に相応の収容スペースを必要とするばかりでな
く、これらを露出状に配設した場合は雨水や泥土の浸食
を防止する特別の耐環境対策も施さねばならず、また、
上述のブレーキパッドは回動接触の故にとかく偏摩耗を
生じ易い上、該パッドに作用する制動力は常に一定の捩
りばね付勢によるものであるため、制動効果の低下やパ
ッドの早期交換を迫られるといった不具合もある。

本発明は、クラッチ及びブレーキ装置をギヤーケース内
に簡潔的に収蔵して耐環境性を確保し、かつブレーキ装
置の制動力を巧妙に増強させることを解決すべき技術課
題とするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は上記課題解決のため、ドラムの一端から延出し
た筒状部と駆動源に連なるウオームホイールとを共通軸
心上に形成された同一のスプライン穴を整合させてギヤ
ーケース内に封装し、上記両スプライン穴を選択的に離
合させるスプラインハブをシフトロッド上に配設した機
械式ウインチであって、上記ギヤーケースの内周面と上
記ドラムの筒状部外周面との間に相対的な環状空域を形
成し、ドラムの筒状部から該環状空域内へ突出したボス
に該ボスからドラムの巻き戻し方向に湾曲延在するブレ
ーキシューの基端を枢着するとともに、上記シフトロッ
ドの内端に上記ドラムの内孔と嵌合する第１付勢要素を
装設し、上記ドラムの筒壁には該第１付勢要素と共動し
て上記ブレーキシューの先端をギヤーケース内周面に向
けて押圧する第２付勢要素を貫装するという技術手段を
講じている。

上記第１及び第２付勢要素の好適な形態は、直動するカ
ム面との機械的な係合により、又は直動するピストンと
作動油を媒体として半径方向に連動する圧縮ばねであ
り、クラッチを断続するシフトロッドの直動に基づいて
発動する。

［作用］ したがって操作レバーの操作により、シフトロッドがク
ラッチの解離位置からさらに制動位置へと直動的に転移
されると、同時に発動する第１、第２付勢要素を介して
ブレーキシューの先端が遠心方向に付勢され、ブレーキ
ライニングがギヤーケース内周面に圧接されて制動作用
が生じる。

このとき懸吊重量物等によってロープの緩み方向、つま
りドラムを巻き戻す方向に回転力が作用するが、ブレー
キライニングの制動面に働く摩擦力がブレーキシューに
その枢支軸を中心とした外向きの回転モーメントを生起
させるため、ブレーキライニングは一層強圧されて制動
力が倍加される。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を第１図及び第２図に基づいて説
明する。

図において、10は一対のウォーム12及びウオームホイー
ル14を収納するギヤーケースで、ウオームホイール14の
軸心上に開口した一方の円孔部16はケースカバー18によ
って閉塞され、該ケースカバー18の内壁から延出した筒
状部20は、上記ウオームホイール14の一側に設けられた
ボス22を嵌合支承し、一方、上記ギヤーケース10のほぼ
中央付近に張出した上記円孔部16よりも幾分小径の円孔
部24は、平軸受26を介して該ウオームホイール14の他側
に設けられた異径のボス28を嵌合支承している。

ワイヤロープ30の巻回されたドラム32は、図示しない外
側フランジよりさらに外方に突出した円筒部がエンドブ
ラケットにより回転可能に支持されており、内側フラン
ジ34より内方、つまりギヤーケース10内に突出嵌入した
円筒部36は外径が漸減する段差状に形成され、基部の大
径部はダストシール38を介して該ギヤーケース10の他方
に開口した円孔部40の口端を閉塞し、続く中径部42は該
円孔部40との間に相対的な環状空域44を存して上記平軸
受26内に嵌入し、上記ウオームホイール14と併存した形
態で支承されている。そしてさらに延びる小径部はウオ
ームホイール14の上記ボス28の孔内に嵌入して、該ウオ
ームホイール14のほぼ中央部まで延在している。

ウオームホイール14及びこれに嵌入した上記円筒部36の
当接界域には互いに整合する同一のスプライン穴46a、4
6bが形成され、該スプライン穴46a,46bには両者を選択
的に離合させるスプラインハブ48が噛合されていわゆる
クラッチ機構を構成しており、該スプラインハブ48は上
記ケースカバー18の中心部を軸方向に摺動可能に貫通し
てギヤーケース10内に延在するシフトロッド50によって
操作される。

該シフトロッド50の延在端には第１付勢要素としての起
動部52が設けられ、円柱状をなす該起動部52は上記円筒
部36の内孔54と嵌合し、かつ外周面には円錐状カム面52
a及び該カム面52aに連なって幾分小径の案内面52bが形
成されている。シフトロッド50に遊嵌された上記スプラ
インハブ48はその外端が止め輪56によって係止されると
ともに、同内端と上記起動部52との間には圧縮ばね58が
介装されている。そしてシフトロッド50はケースカバー
18にピン60を介して傾動可能に取付けられた操作レバー
62とピン64を介して連繋されており、該操作レバー62の
傾動操作に基づいて進退動される。さらにシフトロッド
50はケースカバー18との嵌合部分において、これをクラ
ッチの接続位置、クラッチの解離位置及び制動位置の各
位置に保持させるため、ばね66によって付勢されるディ
テントボール68を備え、該ディテントボール68がケース
カバー18の嵌合孔壁に形成された３箇所の半球状凹部70
と係脱可能となされている。

一方、上記ドラム32の中径部42には上記環状空域44内へ
対称的に突出する２個のボス72が形成され、該ボス72に
はこれよりドラム32の巻き戻し方向に湾曲延在するブレ
ーキシュー74の基端がピン76を介して枢着されるととも
に、該ブレーキシュー74は該ピン76を周回して結着され
た捩りばね78により、ドラム32の回転遠心力に抗してそ
の先端部分が浮上しない程度に付勢されている。なお、
80は該ブレーキシュー74の先端部外面に貼着されたブレ
ーキラインニングである。

ブレーキシュー74の先端部分と対応するドラム32の筒壁
には、上記環状空域44と内孔54とを導通する貫孔82が形
成され、該貫孔82内には第２付勢要素としてのボール84
が常時は上記起動部52の案内面52bに保持される形態で
嵌装されており、該ボール84は上記カム面52aの進動に
応じて該貫孔82内に進入し、ばね86を介してブレーキシ
ュー74を上記円孔部40周面に向けて付勢するよう構成さ
れている。

しかして、かかる機械式ウインチはランドクルーザなど
特装車両に搭載されて、上記ウオーム12が車両のパワー
テイクオフ軸と連動すべく連結されている。

本実施例は上述のように構成したものであって、第１図
に示すようにスプラインハブ48がスプライン穴46aから
離脱したクラッチの解離状態では、ドラム32は自由な回
転を許されているので、ワイヤロープ30を随意に引出す
ことができる。

この状態からクラッチを接続すべく操作レバー62を傾動
操作してシフトロッド50を引出すと、ディテントボール
68が最も外側（図示左側）に位置する半球状凹部70と係
合してシフトロッド50をその位置に保持する。このとき
スプライン穴46aとスプラインハブ48の位相が合致して
いれば、スプラインハブ48はシフトロッド50と共に移動
して図示鎖線のごとくスプライン穴46aと噛合し、ウオ
ームホイール14の回転はドラム32に伝達される。

ところがスプライン穴46aのスプラインハブ48の位相が
不一致の場合には、シフトロッド50の移動に伴い、該ス
プラインハブ48と起動部62との間に介装された圧縮ばね
58が収縮してスプラインハブ48を付勢する。その後ウオ
ームホイール14の回転によって上記位相が合致すると、
該圧縮ばね58の付勢力によってスプラインハブ48はスプ
ライン穴46aとの噛合を達成し、ドラム32は回転され
る。

一方、クラッチを解離すべく操作レバー62を傾動操作し
てシフトロッド50を押し込んだ場合には、ディテントボ
ール68が中央に位置する半球状凹部70と係合してシフト
ロッド50はその位置を保持し、スプラインハブ48はスプ
ライン穴46から離脱して第１図の状態に復する。

そして例えば懸吊物を定位置に保持する必要からドラム
32の回転を停止させたい場合には、鎖線で示すような操
作レバー62の傾動操作によってシフトロッド50をさらに
押し込み、ディテントボール68を最も内側（図示右側）
に位置する半球状凹部70と係合させてシフトロッド50を
その位置に保持する。このときシフトロッド50と共に進
動する起動部52上のカム面52aが、同案内面52bによって
保持されていたボール84を押し上げて貫孔82内へ進入さ
せるので、該貫孔82内に嵌装されたばね86を介してブレ
ーキシュー74の先端部分が外方へ付勢され、ブレーキラ
イニング80が円孔部40周面に押し付けられることにより
ドラム32に制動力が付加される。

このとき懸吊物の重量によってワイヤロープ30の緩み方
向、つまり自由状態となったドラム32を巻き戻す方向に
回転力が作用するが、ブレーキライニング80の制動面に
働く摩擦力が、ブレーキシュー74にピン76を中心とした
外向きの回転モーメントを生起させるため、ブレーキラ
イニング80は一層強圧されて制動力が倍加される。そし
て該制動作用の解除が、操作レバー62の逆操作によって
シフトロッド50を第１図の状態に引戻すことによって行
われることは改めて述べるまでもない。なお、制動作用
の解除によってブレーキシュー74に対する外向きの付勢
力が消去されると、該ブレーキシュー74の先端部分は捩
りばね78による比較的微弱な内向きの付勢力によってド
ラム32の上記中径部42周面に当接し、再開されるドラム
32の回転遠心力に抗してその浮上が抑止される。

第３図に示す他の実施例は、シフトロッド50の内端に装
設される第１付勢要素を、ドラム32内に形成されたシリ
ンダ室88と密合して充填作動油に作用する第１ピストン
90とし、第２付勢要素を同ピストン90の直動に作動油を
媒体として追従し、貫孔82′内を半径方向に応動する第
２ピストン92としたものであって、ブレーキシュー74に
作用する制動力を流体を介して伝達する構成としたこと
以外、既述の実施例と基本的に異なるところはないの
で、重ねての説明は省略する。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明になる機械式ウインチは、ク
ラッチ及びブレーキ装置を共にギヤーケース内に収蔵す
るように構成したものであるから、構造の簡潔化に加え
て雨水や泥土の侵入を完全に防護するすぐれた耐環境性
を兼備することができ、しかも独特の機構に基づくブレ
ーキ特性によって、制動の際、ブレーキシューに作用す
る回転モーメントの加勢すなわち自己サーボ作用を伴っ
て制動力が倍加されるので、制動効果を格段と増強させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の機械式ウインチの実施例を示す第２図
のＩ−Ｉ線断面図、第２図は同第１図のII−II線断面
図、第３図は本発明の機械式ウインチの他の実施例を示
す断面図、第４図は従来の機械式ウインチを示す平面図
である。 10…ギヤーケース、12…ウオーム 14…ウオームホイール、32…ドラム 44…環状空域 46a、46b…スプライン穴 48…スプラインハブ、50…シフトロッド 52…起動部、52a…カム面 58…圧縮ばね、62…操作レバー 72…ボス 74…ブレーキシュー、78…捩りばね 82、82′…貫孔、84…ボール 86…ばね、88…シリンダ室 90…第１ピストン、92…第２ピストン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ドラムの一端から延出した筒状部と駆動源
   に連なるウオームホイールとを共通軸心上に形成された
   同一のスプライン穴を整合させてギヤーケース内に封装
   し、上記両スプライン穴を選択的に離合させるスプライ
   ンハブをシフトロッド上に配設した機械式ウインチであ
   って、上記ギヤーケースの内周面と上記ドラムの筒状部
   外周面との間に相対的な環状空域を形成し、ドラムの筒
   状部から該環状空域内へ突出したボスに該ボスからドラ
   ムの巻き戻し方向に湾曲延在するブレーキシューの基端
   を枢着するとともに、上記シフトロッドの内端に上記ド
   ラムの内孔と嵌合する第１付勢要素を装設し、上記ドラ
   ムの筒壁には該第１付勢要素と共動して上記ブレーキシ
   ューの先端をギヤーケース内周面に向けて押圧する第２
   付勢要素を貫装したことを特徴とする機械式ウインチ。