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Portable type compact winch, and method for fixing the same

阅读:21发布:2021-05-16

专利汇可以提供Portable type compact winch, and method for fixing the same专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compact winch, that can be installed onto a drive shaft of a machine used for forestry, especially a chainsaw that can be carried into forests, as a chamber is removed from it.
SOLUTION: This portable type compact winch has an input shaft to be connected to a drive shaft of a prime mover or an electric motor through a coupling. Rotation of the input shaft is transmitted through a group of a plurality of reduction gears to rotate a normal rotation shaft S2 and a reverse rotation shaft S3 protruded outward of a gear box so as to rotate a back sprocket counterclockwise, and a winding sprocket clockwise through a sprocket and a chain installed on the shafts S2 and S3. A rotor clutch is disposed to be journalled to a rotation shaft of a reel between the sprocket for backing and the sprocket for winding. By operation of a clutch lever, the rotor clutch is engaged with either of the back sprocket and the winding sprocket. The reel is thus rotated normally or reversely.
COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI,下面是Portable type compact winch, and method for fixing the same专利的具体信息内容。

  • 原動機または電動モータの駆動軸にカップリング(5)を介して連結する入力軸を有する小型ウインチであって、前記入力軸(6)の回転を複数の減速ギヤ群を介してギアボックス(14)の外方に突出させた正転軸(S2)及び逆転軸(S3)を回転させ、これら軸(S2、S3)に各装着したスプロケット(15、16)及びチェン(17、19)を介してバックスプロケット(18)を反時計回りに、巻上げスプロケット(20)を時計回りに回転させ、そしてこのバック用のスプロケット(18)と巻上げ用のスプロケット(20)の間にリール(40)の回転軸(41)に軸支されたロータクラッチ(30)を配して、クラッチレバ−(21)の操作で前記バックスプロケット(18)または巻上げスプロケット(20)の何れか一方とロータクラッチ(30)を歯合させリール(40)を正転または逆転させるようにした小型ウインチ。
  • 前記ロータクラッチ(30)は、円錐形の摩擦ロータ(32)を内部に組み込んだ円筒ロータ(33)を円板ロータに組付けたものであって、リール回転軸(41)の突リブ(41b)と摩擦ロータ(32)のキー溝(32b)とを係合させてリール軸(41)と摩擦ロータ(32)とが一体的に回動するようにした請求項1記載の小型ウインチ。
  • 前記ロータクラッチ(30)の円板ロータ(31)と円筒ロータ(33)の鍔(33b)とで形成される溝内へクラッチレバー(21)の操作で前後進するカムレバー(24)のU字腕端部から突出させたボス(24a)を臨ませるようにした請求項2記載の小型ウインチ。
  • ウインチ(1)のリール(40)に巻きつけるロープ(43)を樹脂ファイバーロープとした請求項1記載の小型ウインチ。
  • 小型ウインチ(1)を据付用の台座(50)に固定して切株の上に置き、該台座(50)のアーム爪(51)を切り株に打ちつけ固定し、さらに立木にベルト(52)を巻き掛けし、このベルト(52)と台座(50)とをチェン(53)で連結するか、または該台座(50)を切り株に固定せずに立木にベルト(52)を掛けチェン(53)で直に据付台座(50)か、またはウインチ(1)に連結した小型ウインチの固定方法。
  • 说明书全文

    本発明は、産業機材の原動機または電動モータなどの駆動軸に着脱自在な小型ウインチであって、主として林業などで用いられるチェンソーの原動機を共用するハンディな小型ウインチに関する。

    樹木の伐採時に倒木の方向に引いたり、伐採した倒木を引っ張る小型ウインチが必要であるが、独立したウインチでなく通常の林業作業に用いられる機器の駆動軸を利用してウインチリールを回転させワイヤまたはロープを引き込むようにしたものがいろいろと提案されている。 例えば特許文献1や特許文献2のようなチェンソーの原動機を共用するもの、また特許文献3のように無限軌道車の車軸を利用するものがある。

    実開昭59−22294号公報

    特開平7−232899号公報

    実開昭58−136833号公報

    本発明はかかる林業で用いられる機材、特に山中に携帯できるチェンソーのチェンバーを取り外し、その駆動軸に装着が出来る小型ウインチ、またチェンソーに限らず、作業現場で使用される産業機材の駆動軸に容易に装着が出来、しかも軽量で安全操作を配慮した携帯型の小型ウインチを提供することを目的とする。

    またかかる小型ウインチを近くの立木及び/または切り株に固定して大きな負荷がかかっても引き込まれないようにする手段を提供することを目的とする。

    本発明の携帯型小型ウインチ1は、請求項1記載のように、原動機または電動モータの駆動軸にカップリング5を介して連結する入軸を有する小型ウインチであって、前記入力軸6の回転を複数の減速ギヤ群を介してギアボックス14の外方に突出させた正転軸S2及び逆転軸S3を回転させ、これら軸S2、S3に各装着したスプロケット15、16及びチェン17、19を介してバックスプロケット18を反時計回りに、巻上げスプロケット20を時計回りに回転させ、そしてこのバック用のスプロケット18と巻上げ用のスプロケット20の間にリール40の回転軸41に軸支されたロータクラッチ30を配して、クラッチレバ−21の操作で前記バックスプロケット18または巻上げスプロケット20の何れか一方とロータクラッチ30を歯合させリール40を正転または逆転させるようにしたことを特徴とする。

    また請求項2記載のように前記ロータクラッチ30は、円錐形の摩擦ロータ32を内部に組み込んだ円筒ロータ33を円板ロータに組付けたものであって、リール回転軸41の突リブ41bと摩擦ロータ32のキー溝32bとを係合させてリール軸41と摩擦ロータ32とが一体的に回動するようにしたことを特徴とする。

    また請求項3記載のように、前記ロータクラッチ30の円板ロータ31と円筒ロータ33の鍔33bとで形成される溝内へクラッチレバー21の操作で前後進するカムレバー24のU字腕端部から突出させたボス24aを臨ませるようにした。

    さらに請求項4記載のように、小型ウインチのリール40に巻きつけるロープ43を樹脂ファイバーロープとしたことを特徴とする。

    また請求項5記載のように、小型ウインチ1を据付用の台座50に固定して切株の上に置き、該台座50のアーム爪51を切り株に打ちつけ固定し、さらに立木にベルト52を巻き掛けし、このベルト52と台座50とをチェン53で連結するか、または該台座50を切り株に固定せずに立木にベルト52を掛けチェン53で直に据付台座50か、またはウインチ1に連結した小型ウインチの固定方法。

    本発明の携帯型小型ウインチは、それ自体に原動機または電動モータのような駆動源を有さず、作業現場に持ち込まれる機材の駆動源を利用しその駆動軸にカップリングを介して装着できるようにしたのでかかる機材の活用範囲、利便性を高めることが出来る。 またチェンソー本体に装着できるほどに小型化したので急斜面な山林、生い茂った場所でも持ち込むことが出来る。 さらにリールを正転、逆転といずれも出来るようにしたので倒木の引き出し作業が容易であり、また牽引ロープを樹脂ファイバーロープとしたので従来のようなワイヤ損傷による“弾け事故”が回避でき安全作業が保証できるなどの効果がある。

    また小型ウインチ1を据付用の台座50に固定して切株の上に置き、該据付台座50のアーム爪51を切り株に打ちつけ固定し、さらに立木にベルト52を巻き掛けし、このベルト52と小型ウインチ1の台座50とをチェン53で連結するか、または切り株に固定せずに立木にベルト52を掛けチェン53で据付台座50か、または直にウインチ1と連結して立木のみで支えるようにしたので大きな負荷がかかってもウインチ1が引き込まれず安心して巻き取り作業をすることが出来るという効果がある。

    本発明、携帯型小型ウインチの最良の実施形態は、30〜50ccの小型エンジンで駆動するチェンソーのチェンバーの駆動軸を利用したものであって、該駆動軸を駆動源として小型ウィンチを駆動し切り倒した木材を引き上げるようにするものである。

    以下、本発明のひとつの実施例を図面に基づき説明する。 図1に示す本発明の小型ウインチ1は、チェンソー2のチェンバー3を取り外し、その駆動スプロケット4にカップリング5を用いて小型ウィンチ1の駆動軸6に連結したものである。

    詳述すれば、始めにチェンソー本体2に固着されたスタッドボルド7のナット8を緩めて外し、次に取付ブラケット9の長穴10にスタッドボルト7を差し込み、そしてナット8及びスプリングワッシャ11でブラケット9を締め付けてから、カップリング5をチェンソー本体2の動軸スプロケット4に差し込み、そしてチェンソー2に取り付けた取付ブラケット9ごとウィンチ1の取付ベッド12に嵌め込み、そして取付ボルト13をブラケット9の穴及びベッド12の穴に通して締め付け固定する。

    そしてチェンソー2本体の駆動軸スプロケット4とカップリング5を介して連結する前記駆動軸6の回転は、ギアボックス14内の減速ギヤ群を介してギアボックス14の逆側外方に突出させた2本の軸S3、S2に各装着した逆転スプロケット15及び正転スプロケット16を駆動する。 また前記減速ギア群は、図2に示すように以下のように構成され駆動する。

    前記駆動軸6に軸承されるウォームW1は、その上方のウォームホイルWH1に歯合し回転させる。 そしてその軸S1上にあるウォームW2も回転するので、このウォームW2に噛合う下方に配したウォームホイルWH2も回転し、その軸S2上にある平ギアHG1及びギャボックスの外方に突出させた軸に装着した正転スプロケット16を正回転させる。 そしてこの平ギアG1と噛み合う平ギアG2を逆回転させるのでギアボックス外方に突出させた平ギアG2の軸S3に装着した逆転スプロケット15が逆回転する。

    そして図3及びそのA矢視図である図4、図5に示すようにギアボックスの外部に突出させた前記軸S3に取り付けた前記逆転スプロケット15は、チェン17を介して連結するバック用のスプロケット18を反時計回りに回転させ、同様に前記軸S2に装着した正転スプロケット16はチェン19を介して巻上げ用のスプロケット20を時計回りに回転させる。 そしてこのバック用スプロケット18と巻上げ用スプロケット20の間にリール40の回転軸41に軸支されたロータクラッチ30を配して前記バックスプロケット18または巻上げスプロケット20の何れか一方と該ロータクラッチ30を歯合させるようにした。

    また前記巻き上げスプロケット20は正転スプロケット16に対しやや大きく、歯数もやや増やした程度としたが、バックスプロケット18は逆転スプロケット15に対し2倍ほど大きく、歯数を倍ほどとして減速率を高めてある。 これは巻き取り時は、巻き取り速度を速め、高負荷に対応するためであり、ロープを緩めるときは負荷はあまりかからず、ゆっくりと倒木を下ろす作業となるからである。

    前記ロータクラッチ30は、図6に示すように円錐形の摩擦ロータ32を円筒ロータ33内に組み込み、円板ロータ31を被せ、複数本のボルト34を円板ロータ31、円筒ロータ33のネジ穴31a、33aに挿通し締め付け固定する。 そしてこの一体化されたロータクラッチ30の両側のボス31b、33bをスプロケット18の円弧穴18aとスプロケット20の円弧穴20aに各臨ませた状態でリール40の回転軸41の円周リブ41aに当たるまで挿通し、その軸端にスプリングワッシャ35、座金36を組み込みボルト37で締め付け固定する。 その際、リール回転軸41の突リブ41bと摩擦ロータ32のキー溝32bとを係合させてリール軸41と摩擦ロータ32とが一体的に回動するようにする。 尚、摩擦ロータ32の表面に固着した摩擦材32aは、米国Great Lakes Friction Products,INC. 製の樹脂製摩擦材:GL121−110を用いている。 このものは摩擦係数が常温0.43、加熱時0.41であり非常に安定性があり、中−高の耐摩擦力を有し耐久性に優れているという特長がある。

    このロータクラッチ30が図4に示すように左に移行すると円板ロータ31の側面に突出させた5本のボス31aはその側面に配されたバックスプロケット18の5つの円弧穴18aに係入して反時計回り、すなわちロープ開放方向にロータクラッチ30を回転させる。 同様にロータクラッチ30を図5に示すように右側に移行すると円筒ロータ33の側面に突出させた5本のボス33aはその側面に配された巻き取りスプロケット20の5つの円弧穴20aに係入して時計回り、すなわち巻上げ方向にロータクラッチ30を回転させる。 またこれらボス31a、33aは先細りのテーパー面になっており、係入する円弧穴18a、20aもまたテーパー面としている。 これによりリール40の巻き取り中に大きな負荷が掛かり、一度ウインチの回転を止めてクラッチを抜こうとしてもテンションが掛かって中々抜け難くなるが、その場合でも抜けやすいように工夫をした。

    前記ロータクラッチ30を左または右へ移行させるクラッチレバー21は、図8に示すようにギアボックス14に立設した軸25に軸支されており、その他端側の長穴21aにロッド22の連結軸26を挿通し、該ロッド22をギアボックスに固設したガイド23の長孔に挿通することによりクラッチレバー21の揺動操作をロッド22の直線的な運動に変換するようにした。 そしてこのロッド22の他端にU字形のカムレバー24を連結し、カムレバー24の両腕端部から内方へ突出させたボス24aを前記ロータクラッチ30の円板ロータ31と円筒ロータ33の鍔33bとで形成される溝内へ臨ませるようにした。

    かくして中立位置からクラッチレバー21を右に操作するとU字形のカムレバー24が引き込まれて(図8)、そのボス24aがロータクラッチ30を右行させ、図5に示すように円筒ロータ33のボス33aが巻き取りスプロケット20の円弧穴20aに係入するのでスプロケット20の回転がロータクラッチ30に伝わり、摩擦ロータ32を介してリール40の回転軸41を時計回りに回転させる。 また中立位置からクラッチレバー21を左に操作するとU字形のカムレバー24が押し出され(図8)、そのボス24aがロータクラッチ30を左行させ、図4に示すように円板ロータ31のボス31bがバックスプロケット18の円弧穴18aに係入するのでスプロケット18の回転がロータクラッチ30に伝わり、摩擦ロータ32を介してリール40の回転軸41を反時計回りに回転させる。 このリール回転軸41とリール40との連結は、図4に示すようにリール40の内側底面に2本のテーパーピン42を回転軸と共に貫通させて打ち込むことにより行う。

    リール40に巻きつけるロープ43は、米国SAMSON社の樹脂ファイバーロープ“AmSteel−Blue”を使用した。 このロ−プ43はポリエチレンファイバーを織り込んだもので通常のスチール製ワイヤロ−プの1/7の重量でありながら同等の牽引耐久力があり、軽く、柔軟性、耐磨耗性に優れているという特長がある。 この樹脂ファイバーロープを使用したのでワイヤロ−プ特有の大きな負荷がかかったときに織り込んだロ−プの一部が切れて弾け飛び散る、いわゆる“弾け”事故を回避出来るようにした。

    また倒木を引き上げて停止するとき、またはクラッチレバー21を操作しクラッチを中立位置から正転または逆転位置へ移行させるときは、リール40が回転しないように止めておく必要がある。 このリール回転を停止、保持するのは、図4に示すようにリールの回転軸41に軸止めされたブレーキドラム44をブレーキシュー45で挟み押さえ込むことにより行う。 すなわちブレーキレバーを引き込むとワイヤ46が引き込まれブレーキシュー45がブレーキドラム44を締め付けてリール回転軸41の回転を止める。 このときクラッチレバー21を操作してクラッチを中立位置から正転または逆転位置へ移行させる。

    本機ウィンチ1を使用する場合は、図9に示すようにチェンソー本体2に装着されたウインチ1を据付用の台座50に固定して切株の上に置き、該据付台座50のアーム爪51を切り株に打ちつけ固定する。 そして立木にベルト52を巻き掛けし、このベルト52と小型ウインチ1の台座50とをチェン53で連結して大きな負荷がかかってもウインチ1が引き込まれないようにする。 そしてウインチ1のロープ43を切り倒した倒木に掛けて引き上げるようにする。 または引き上げる倒木が小さな場合は切り株に固定せずに立木にベルト52を掛けチェン53で直に据付台座50か、またはウインチ1と連結して立木のみで支えるようにしても良い。

    本ウインチは、付け替え型の小型ウインチであるので牽引作業が必要な場所に本ウインチを持参し、実施例のようにチェンソーの原動機を利用するか、またはその場にある産業機材の原動機または電動モータの駆動軸にカップリングを介して装着すれば林業用に限らずどんな場所でも使用出来る。

    本発明の小型ウインチをチェンソー本体に装着する説明図である。

    減速ギア群の構成を示す説明図である。

    小型ウインチの斜視図である。

    ロータクラッチ30とスプロケット18との噛み合いを示す断面図である。

    ロータクラッチ30とスプロケット20との噛み合いを示す断面図である。

    ロータクラッチの分解斜視図である。

    ボス24aとロータクラッチ30の溝との関係を示す説明図である。

    カムレバー21の作動を示す説明図である。

    小型ウインチを切り株、または立木に固定する場合の説明図である。

    符号の説明

    1 小型ウインチ 2 チェンソー 3 チェンバー 4 駆動スプロケット 5 カップリング 6 ウィンチ1の駆動軸 7 スタッドボルド 8 ナット 9 取付ブラケット 10 長穴 11 スプリングワッシャ 12 取付ベッド 13 取付ボルト 14 ギアボックス 15 逆転スプロケット 16 正転スプロケット 17 チェン 18 バックスプロケット 18a 円弧穴 19 チェン 20 巻上げスプロケット 20a 円弧穴 30 ロータクラッチ 31 円板ロータ 31a ネジ穴 31b ボス 32 摩擦ロータ 32a 摩擦材 32b キー溝 33 円筒ロータ 33a ネジ穴 33b ボス 34 複数本のボルト 35 スプリングワッシャ 36 座金 37 ボルト 40 リール 41リールの回転軸 42 テーパーピン 43 ロ−プ 44 ブレーキドラム 45 ブレーキシュー 46 ワイヤ 50 据付用の台座 51 アーム爪 52 ベルト 53 チェン

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