卷揚牽引機的自由旋轉控制機構的製作方法
2023-05-18 16:52:16
專利名稱：卷揚牽引機的自由旋轉控制機構的製作方法
技術領域：
本發明涉及卷揚牽引機的一種自由旋轉控制機構，並特別涉及一種自由旋轉控制機構，它適合於使卷揚牽引機的機械制動器處於不制動狀態，從而載荷滑車輪可以自由旋轉。
按常規，為用於卷揚牽引機，有人提出過各種自由旋轉控制機構，用於讓載荷滑車輪自由旋轉，使操作人員得以很快地拉出和拉回載荷鏈條。其中之一是下述以前由本發明專利申請人提出的一種自由旋轉控制機構(參閱日本專利申請書No.Hei3(1991)-241372的說明和圖紙)。這種機構具有一擋板，配置在卷揚牽引機驅動軸的一個軸端部;一操縱柄介於擋板和驅動件之間，該驅動件用螺紋裝在驅動軸上，可以擰動，操縱柄與驅動裝置，例如操縱杆，是互鎖的，這樣，操縱柄可以在靠近驅動件的穩態位置以及與驅動件隔開的自由旋轉位置之間軸向移動，它不能相對於驅動軸作相對轉動;和一介於操縱柄和擋板之間的彈性推壓件，以將柄推向驅動件。在操縱杆或卷揚牽引機中，當操縱柄拉出至自由旋轉位置並在驅動件被阻止轉動的狀態下將其向卷揚和牽引的方向轉動時，驅動軸被轉動，以致用螺紋裝在驅動軸上可以擰動的驅動件便可相對於機械制動器的有摩擦襯面的板退回。當由於驅動件退回，制動器的制動作用解除時，便可以進行自由旋轉控制;在這條件下，操縱柄可以由彈性推壓件的推力與驅動件進入彈性接觸，以維持自由旋轉控制狀態。
在具有上述結構的自由旋轉控制機構中，進行自由旋轉控制時，因為操縱柄由彈性推壓件的推力與驅動件進入彈性接觸，以抑制驅動件相對於驅動軸的轉動而維持自由旋轉控制，當載荷鏈條在自由旋轉控制下拉出和拉回時，可以增大施加在截荷鏈條上的牽引力的輸入範圍，並且毋需技巧便可以進行自由旋轉控制，這是有利的。然而，特別是在操縱杆或卷揚牽引機中，當時行自由旋轉控制時，要先拉出操縱柄，然後將其轉動以放鬆制動器，而制動器的放鬆是在這樣的情況下進行的，即驅動軸被阻止，不能轉動，換句話說，是在這樣的情況下，即操縱杆中裝有的致動棘爪件的反轉棘爪(退回棘爪)和驅動件上的牙齒相嚙合，以阻止操縱杆式卷揚牽引機中驅動件的轉動，並最後將致動棘爪件退回至中間位置。因此，當一操作新手進行自由旋轉控制時，操作人發生誤操作，例如，不將致動棘爪件變換至退回棘爪，而變換至向前棘爪，將操縱柄倒退等等，是可以理解的。此外，如果進行了這類誤操作，便不可能恰當進行自由旋轉控制，其結果是造成混亂和不便。
本發明的一個目的是提供一種自由旋轉控制機構，它使操作人員只須進行簡單的操作，將操縱柄拉出來，就可以進行自由旋轉控制，使操作簡易，並且避免由於在卷揚牽引機中操作失誤而不能進行自由旋轉控制的這類不方便。
權利要求1中所提出的發明有這樣的特點，即卷揚牽引機中裝有載荷滑車輪3、具有從動件7並用於驅動載荷車輪的驅動軸5、用螺紋裝在驅動軸5上可以擰動的驅動件8、裝在驅動件8和從動件7之間的機械制動器13、以及用於將驅動件正轉和倒轉的驅動裝置，自由旋轉控制機構在卷揚牽引機中用於解除機械制動器13的制動作用，讓載荷滑車輪可以自由旋轉，在自由旋轉控制機構中裝有a)裝在驅動軸5一軸端部的擋板17;
b)裝在擋板17和驅動件8之間的操縱柄18，它可以在靠近驅動件8的第一位置和與其隔開的第二位置之間軸向移動，並做得不能相對於驅動軸5轉動;
c)裝在擋板17和操縱柄18之間的自由旋轉助力彈簧19，它用來將操縱柄18推向靠近驅動件8的第一位置，當操縱柄18移至第二位置時，將驅動件8推向制動器放鬆方向，並轉動驅動件8以放鬆制動器;
d)介於操縱柄18和驅動件8之間的限制裝置，用於當操縱柄處於第一位置時限制驅動件8相對於驅動軸5的相對轉動範圍，以及在柄18處於第二位置時，解除限制;和e)自由旋轉維持裝置，用於使操縱柄18和驅動件8在彈簧19的軸向推力下進入彈性接觸，以維持當操縱柄18處於第二位置時由柄18進行的自由旋轉控制。權利要求2中所提出的發明具有這樣的特點，即在擋板17和操縱柄18之間夾裝有第一自由旋轉助力彈簧49，以將柄18推向靠近驅動件8的第一位置，而除了第一彈簧49以外，有一第二自由旋轉助力彈簧50，夾裝在驅動件8和操縱柄18之間，以將驅動件8推向制動器放鬆的方向。權利要求3中所提出的發明具有這樣的特點，即在驅動件8與操縱柄18相對一側的表面上制有自由旋轉控制表面35，而在操縱柄18與驅動件相對的一側表面上有嚙合突耳31突起，它靠當操縱柄18處於第二位置時第一彈簧49的推力與自由旋轉控制表面35進入彈性接觸;還有第二自由旋轉助力彈簧50，它與嚙合突耳31嚙合，將驅動件推向制動器放鬆方向。
權利要求4中所提出的發明有一個特點，即第二彈簧50具有在一平面中製成螺旋形的螺圈部分50c、位於螺圈部分50c的一端以與驅動件8嚙合的第一彈簧腳50d以及位於螺圈部分另一端以與操縱柄18的嚙合突耳31嚙合的第二彈簧腳50e。權利要求5中所提出的發明具有這樣的特點，即驅動件8具有嚙合部分52，它與第二彈簧50嚙合，當操縱柄18處於第一位置時，中斷第二彈簧50將驅動件8推向制動器放鬆方向的作用，並當操縱柄18移至第二位置時解除與第二彈簧的嚙合。此外，權利要求6中所提出的發明具有這樣的特點，即驅動裝置包括操縱杆，它具有致動棘爪件14，用於與驅動件8嚙合並可脫出嚙合，以使將驅動件8推向制動器放鬆方向的彈簧力可用來作為當操縱柄18移至第二位置時將與操縱杆的致動棘爪件14脫出嚙合的驅動件8向制動器放鬆位置轉動的彈力。
權利要求7中所提出的發明具有這樣的特點，即驅動裝置包括操縱杆16，它具有致動棘爪件14，用於與驅動件8嚙合並可以脫出嚙合，操縱杆16具有一凸臺部分16a，該部分有一突出的管子16b，向操縱柄18突出，操縱柄18具有一筒形罩蓋部分18a，它將管子16b蓋住，突出的管子16b具有自由旋轉指示部分37，當操縱柄18移至第二位置時，罩蓋部分18a的移動使指示部分37露出，以指示自由旋轉2次。
根據權利要求1中所提出的發明，因為具有自由旋轉助力彈簧19，它將操縱柄18推向靠近驅動件的第一位置，並當操縱柄拉出到第二位置時將驅動件8推向制動器放鬆的方向，以進行自由旋轉控制，靠彈簧19朝制動器放鬆方向的扭轉推力，驅動件8可相對於驅動軸5向制動器放鬆的方向轉動，以將機械制動器放鬆。隨即，操縱柄18靠彈簧19朝第一位置的軸向推力可進入與驅動件8的彈性接觸，以維持由操縱柄18進行的自由旋轉控制。因此，靠自由旋轉控制時內彈簧19維持自由旋轉狀態，可以把載荷鏈條牽引力的輸入範圍加大。結果，載荷鏈條的長度毋需技巧就可以調節，並當操縱柄18出至第二位置時，因為驅動件8由於彈簧19的作用而轉動，可以將機械制動器的制動作用解除，只要把柄18拉出，即可以進行自由旋轉控制，即使是操作新手，也可以進行自由旋轉控制。從而，操作變得簡易，誤操作得以避免，改進了可操作性，排除了由於誤操作而不可能進行自由旋轉控制的這種不方便。
根據權利要求2中所提出的發明，由於除了第一彈簧49外，還裝有第二彈簧50，這第一和第二彈簧49、50可以分別分開安裝。因此，由於與一根彈簧用於二個目的相比，它們的安裝得以改善，並且彈簧特性也可以根據每一彈簧49、50的功用來選擇，權利要求1的發明中所拉提到的作用可以更有效地完成。
根據權利要求3中所提出的發明，由於第二彈簧50用於與嚙合突耳31相嚙合，靠使用嚙合突耳31的簡單結構，可以對第二彈簧的推力進行控制。
根據權利要求4中所提出的發明，第二彈簧50可以製成扁平形。因此，第二彈簧50甚至可以裝入驅動件8和操縱柄18之間很小的空間，並也可應用於具有過載防止機構的機器，這將在下文本發明的一個實施例中予以解釋。
根據權利要求5中所提出的發明，由於驅動件8具有嚙合部分52，當操縱柄18處於第一位置時，第一彈簧49與驅動件8的嚙合部分52相嚙合，因而驅動件8沒有被推向制動器放鬆的方向，而當操縱柄移至第二位置時，嚙合部分52與第一彈簧49的嚙合被解除，於是將驅動件8推向制動器放鬆的方向。因此，除了在權利要求1中達到的功能以外，還可以避免柄18在第一位置進行卷揚和牽引工作時由於第二彈簧50的作用機械制動至13突然放鬆的情況。這就是說，在卷揚牽引機中，即使用作為驅動裝置的操縱杆的致動棘爪件被誤操作到中間位置，也可以避免機械制動器13的突然放鬆。
根據權利要求6中所提出的發明，在操縱杆式卷揚牽引機中，由於用來將驅動件8朝制動器放鬆方向推的彈簧力，在操縱柄18拉出到第二位置時，系用作為可以將與操縱杆16的致動棘爪件14脫出嚙合的驅動件8向制動器放鬆位置轉動的彈力，在操縱杆16的致動棘爪件14置於中間位置，亦即自由旋轉位置的狀態下，只要拉出柄18，就可進行自由旋轉控制。從而，就沒有必要進行麻煩的操作，諸如轉動柄18，在與驅動件嚙合後將致動棘爪件的退回爪退回至中間位置，因此操作變得簡易，並且致動棘爪件14的自由旋轉位置可以指示出來。此外，由於只要拉出柄18，就可進行自由旋轉控制，不單是柄18而且還有致動棘爪的誤操作都可以避免，這樣，改善了可操作性。再者，由於制動器是靠彈簧力將驅動件8相對於驅動軸5轉動而放鬆的，彈簧力可以小於轉動驅動軸5所需的力。因此，從自由旋轉狀態回至制動器起作用的穩定狀態，可以平順地進行。
此外，根據權利要求7中所提出的發明，在將操縱柄18移至第二位置後進行自由旋轉控制時，在柄18中制有的圓筒形罩蓋部分18a隨柄18而移動，於是操縱杆16的突出管子16b上制有的自由旋轉指示部分37露出來。指示自由旋轉2次。因此，從外面可以立即確認操縱柄18是處於第二位置，從而載荷滑車輪是在自由旋轉可控狀態。當自由旋轉指示部分37被柄18的圓筒形罩蓋部分18a蓋住，不能從外面看到時，便可以立即確認柄18是處於第一位置，載荷滑車輪是在穩定工作狀態。從而，可以避免操作人員的誤操作。
本發明的上述以及其他的目的、特點和優點從下面對其所作的詳細描述，將是顯而易見的，這些描述應結合取附圖紙來閱讀
圖1是使用本發明的自由旋轉控制機構第一實施例的操縱杆式卷揚牽引機的垂直剖面圖;
圖2是自由旋轉控制機構的操縱柄正視圖;
圖3是自由旋轉控制機構的擋板正視圖;
圖4是一正視圖，示驅動件、操縱柄中制有的嚙合突耳和自內旋轉助力彈簧之間在一般使用中的位置關係;
圖5是一正視圖，示在自由旋轉控制時相應於圖4的相互間位置關係;
圖6是沿圖4中A-A線切取的剖面圖;
圖7是操縱杆式卷揚牽引機的垂直剖面圖，示自由旋轉控制狀態;
圖8是使用本發明的自由旋轉控制機構第二實施例的操縱杆式卷揚牽引機的垂直剖面圖;
圖9是圖8所示機器的操縱柄正視圖;
圖10是圖8所示機器的擋板正視圖;
圖11是一正視圖，示在一般使用中，驅動件、操縱柄中制有的嚙合突耳和第二自由旋轉助力彈簧之間的位置關係;
圖12是一正視圖，示在自由旋轉控制中相應於圖4的位置關係;
圖13是一主要部分的透視圖;
圖14是操縱杆式卷揚牽引機的垂直剖面圖，示自由旋轉控制狀態;和圖15是第二彈簧另一例的透視圖。
根據圖1所說明的一個實施例，在操縱杆式卷揚牽引機中，圓筒形軸4支承在隔開一定距離對置的第一和第二側板1，2上，可以旋轉，軸上裝有一載荷滑車輪3。驅動軸5支承在圓筒軸4之中，可以旋轉，旋轉動力從一操縱杆側傳至驅動軸5。在從第二側板2突出的外端部分和載荷滑車輪之間裝有一減速齒輪機構6，它由若干減速齒輪組成，使驅動軸5的旋轉動力可通過減速齒輪機構6減速而傳到載荷滑車輪3。
從動件7由具有突緣的轂盤構成，它用螺紋裝在驅動軸5從第一側板1突出的外側上，可以擰動。驅動件8在其外周制有牙齒8a，它用螺紋裝在軸5從動件7外的外側部分上，可以擰動。在驅動件8和從動件7之間裝有一對制動板9，10和一制動棘輪11，而與棘輪11嚙合的制動爪12裝在第一側板1上，這樣，制動棘輪11和制動板9，10構成一機械制動器13。
此外，在覆蓋機械制動器13外周界部分的制動器蓋13a的外面軸向部位上，驅動件8徑向的外面，裝有驅動裝置，它包括操縱杆16，後者裝有一致動棘爪件14，它具有向前爪和退回爪，與制在驅動件8外周部分上的牙齒8a相嚙合，操縱杆還裝有控制部分15，它可以這樣來控制，即任操作人員選擇，使致動棘爪件14的向前爪和退回爪與齒8a相嚙合或脫出嚙合。
在具有上述結構的操縱杆式卷揚牽引機中，有一擋板17布置在驅動軸5的一軸端部分上。在擋板17和驅動件8之間裝有一操縱柄18，它和驅動軸5之間不能相對轉動，但可以沿軸向在靠近驅動件8的第一位置和與其隔開的第二位置之間移動。在操縱柄18和擋板17之間，裝有一自由旋轉助力彈簧19，用於將柄18推向驅動件8，通常它是一螺圈彈簧，具有一對彈簧腳19a，19b，一個腳19a和擋板17嚙合，另一腳19b則和驅動件8嚙合，並將驅動件8推向制動器放鬆的方向。在操縱柄18和驅動件8之間具有限制裝置，用於限制驅動件8相對於驅動軸5的相對轉動範圍，並在操縱柄18朝驅動件8的反方向，即朝第二位置移動時，解除限制。
也就是說，在圖1所說明的實施例中，在驅動軸5上制有第一和第二螺紋部分20，21和細齒部分23，以使從動件可以用螺紋裝在第一螺紋部分20上，可以擰動，驅動件8可以用螺紋裝在第二螺紋部分21上，可以擰動;此外，螺圈彈簧24裝在從動件7和驅動件8之間，以致從動件7相對於驅動軸5的軸向移動可以受到螺圈彈簧24的限制，並且靠驅動件8相對於驅動軸5的正向轉動，驅動件8可以在圖1中向左移動。有一對套筒25、26裝在驅動件8外側的細齒部分23上，第一套筒具有突緣25a，擋板17通過細齒連接裝在第二套筒外側細齒部分23的端頭部分上。擰緊螺母27，擋板17通過套筒25、26固定在驅動軸5上。
操縱柄18通過制在凸臺部分28中的安裝口28a裝在第二套筒26上，以使操縱柄18可以沿軸向在驅動軸5上移動。並可以在擋板17和板動件之間轉動。如圖2中所示，在操縱柄18的內周表面上制有凸出的軌道29，並且如圖3中所示，在擋板17和外周表面上制有凹入的槽30，以與凸出的軌道29相嚙合，操縱柄18的凸軌29系用來和擋板17的凹槽30相嚙合，以使柄18不能相對於驅動軸5轉動。
自由旋轉助力彈簧19裝在操縱柄18凸臺部分28的外側和擋板17與凸部分28相對的內側之間。如圖3和6中所示，在擋板17和驅動件8上分別制有嚙合口41和嚙合孔42，以分別與彈簧19的相對的腳19a、19b相嚙合。在操縱柄18中制有一長弓形的口43，以使要和嚙合孔42相嚙合的彈簧腳19b的中部可以從它通過，亦即，彈簧腳19b通過長弓形口43，然後與驅動件8的嚙合孔42相嚙合。
當彈簧19裝在擋板17和操縱柄18之間，其彈簧腳19a、19b分別與嚙合口41及嚙合孔42相嚙合時，要裝到驅動軸5的細齒部分23上的擋板17和細齒部分23是在這樣一種扭轉狀態下接合的，即要和擋板17的嚙合口41相嚙合的彈簧腳19a，在圓周方向相對與要和驅動件8上的嚙合孔42相嚙合的彈簧腳19b移動，以致彈簧19的反作用力朝制動器放鬆的方向起作用。即朝圖4中虛線箭頭的方向作用在驅動件8上。在這種狀態下，驅動件8被彈簧19推向制動器放鬆的方向，所以適當選擇彈簧力，在自由旋轉控制時刻，機械制動器13便可以放鬆，關於這一點將在下文再作解釋。當擋板17用螺母27固裝在驅動軸5上時，要裝在擋板17和操縱柄18之間的彈簧19的螺圈部分與擋板17的內側以及操縱柄18的凸臺部分外側相接觸。由於兩端的接觸，螺圈部分在軸向變形，以致操縱柄18被推向第一套筒25的突緣25a上，也就是說朝擋板17的反方向即朝向驅動件8。
順便說一下，如圖3中所示，在擋板17上沿其周邊方向分開制有若干嚙合口41，以使彈簧腳19a可以在口41中選一個嚙合。藉助於嚙合口41的選擇，可以調整彈簧19的扭轉反作用力。
此外，在操縱柄18的凸臺部分背面的半徑邊緣部分，如圖4中虛線所示，對稱地制有兩個嚙合突耳31，它們向著驅動件8突起。如圖1至4所說明，在驅動件8與操縱柄18的凸臺部分28相對的一面上，地稱地制有一對突起部分32。突起部分32具有限制裝置，它包括第一和第二各自的表面33、34，嚙合突耳31與它們嚙合，以在驅動件8相對於驅動軸5轉動時，限制驅動件8相對於驅動軸5的相對轉動範圍。另外，還有自由旋轉控制表面35，它們構成自由旋轉維持裝置，後者與第二限制表面相結合，並與嚙合突耳31一起維持自由旋轉，這是靠當操縱柄18撥至驅動件8對面的第二位置，以藉助於彈簧19的推力將驅動件8相對於驅動軸5朝其扭力方向轉動時，彈簧19的軸向推力將第二限制表面34和嚙合突耳31的導端表面相接觸。此外，突起部分32具有一限制部分，它從自由旋轉控制表面35升起，具有第三限制表面36，當驅動件8在突耳31的導端表面保持與自由旋轉控制表面35接觸的條件下相對於驅動軸5轉動時，第三限制表面36與嚙合突耳31旋轉方向的前側相嚙合。
附帶地說，圖1中的編碼44指的是棘爪保持裝置，它按操作人員所選擇的位置，或者將致動棘爪件14保持在向前位置(正轉位置)，這時其向前棘爪與驅動件8的牙齒8a相嚙合;或者保持在退回位置(反轉位置)，這時其退回棘爪與牙齒8a相嚙合;或者保持在中間位置，這時向前棘爪和退回棘爪都不與牙齒8a嚙合，此棘爪保持裝置包括一推摁件45和一彈簧46。在操縱杆16的外表面上有一些標記，指示致動棘爪件14控制部分15的操作位置，舉例來說，諸如「向前」、「退回」和「中間」或「自由旋轉」等等。
操縱杆16具有一突出的管子16b，與凸臺部分16a製成一體，它向操縱柄18突出，從外面包圍具有自由旋轉控制表面35的突出部分32和從操縱柄18突出的嚙合突耳31。在突出的管子16b的外表面上具有自由旋轉指示部分37。有字母、符號直接印在其上，它們指示自由旋轉的控制狀態;或者有貼上去的印記材料，其上印有哪些字母等等。另一方面，操縱柄18有一圓筒形的覆蓋部分18a，它與操縱柄的外周部分一體構成，向操縱杆16突出，它的位置是這樣安排的即它從外面以搭疊的方式包圍突出的管子16b。當操縱柄18撥至第二位置進行自由旋轉控制時，圓筒形的覆蓋部分18a隨操縱柄的操作運動而移動，於是突出管子16b上的自由旋轉指示部分37露出來，指示自由旋轉控制狀態，從外面便可立即認出操縱柄18是處於第二位置，載荷滑車輪3是處於自由旋轉可控狀態。
在上述結構中，之所以制有第一和第二螺紋部分20、21以及從動件7和驅動件8是用螺紋安裝的，可以擰動，是出於驅動軸5的可加工性和強度的考慮。但是，第一螺紋部分20可以用細齒來代替。當制出第一螺致部分20，從動件7擰裝在其上時，從動件7的螺絲運動是這樣設計的，即它受到螺圈彈簧24的制約。但是，在第二螺紋部分21中可以制有一巨形環，以使螺圈彈簧24可以裝在巨形環和從動件7之間。另外，第一螺紋部分20的螺絲槽可以用美國尼洛克有限公司(Nylock Co.Ltd)生產的尼龍樹脂塗覆，以使其是有較大的彈性反作用力和摩擦連接力，從而靠塗覆層的不退回作用，可以限制從動件7的螺絲運動。再者，由於從動件7可以用擰緊一止動螺栓或打進一開口銷的方法固定在驅動軸5上，彈簧24不總是必需的。
現在解釋具有上述結構的操縱杆式卷揚牽引機的功能如下。
首先，在卷揚一載荷時，撥動操縱杆16的控制控制部分15，將致動棘爪件14的向前棘爪與驅動件8的牙齒8a相嚙合。然後，將杆16來回擺動，以使驅動件8向正轉方向轉動。在正轉中由於螺絲作用驅動件8在圖1中向左移動，即向從動件7移動，以致機械制動器13發生制動作用。隨即，驅動件的轉動動力從驅動軸5通過減速齒輪機構6和圓筒軸4傳遞給載荷滑車輪3，使載荷滑車輪旋轉，以藉助於繞在載荷滑車輪3上的鏈條來卷揚載荷。
當放下載荷時，撥動控制部分15，使致動棘爪件14的退回棘爪與驅動件8的牙齒8a相嚙合。然後來回擺動杆16，以朝反轉的方向轉動驅動件8。隨即，由於嚙合突耳31處於圖4中虛線所示的位置，即位於第一限制表面33和第二限制表面34之間，驅動件相對於驅動軸5在第一限制表面33和第二限制表面34之間轉動，它相對於從動件7後退。機械制動器13的制動俄用被從動件7的後退運動所停止，以致驅動軸5可以倒轉，其倒轉量和驅動件8的倒轉量相等，這使得載荷的下降可以安全地進行。
其次，下文將說明，繞在載荷滑車輪3上的鏈條在載荷滑車輪3自由旋轉的狀態下如何相對於載荷側自由伸展和收縮。
在這種情況下，使致動棘爪件14處於中間位置，然後將操縱柄18向擋板17拉出，即對抗彈簧9的軸向推力拉向驅動件8對面的第二位置。由於向外拉出，操縱柄18的突耳31被移動至取消限制的位置，在這位置，它們不受到第一和第二限制表面33、34的限制。隨即，由於限制的取消和致動棘爪件14轉換到中間位置，驅動件8被彈簧19朝扭轉方向的推力向制動器放鬆的方向轉動(圖4中虛線箭頭所指的方向)，並進入圖5中所說明的狀態。
因此，由於彈簧19的彈力用作為在致動棘爪件14處於中間位置時可使驅動件8轉至制動器放鬆位置的彈力，只要將操縱柄18拉出至第二位置，驅動件便被轉動，並由於螺絲作用朝從動件7的反向退後，解除機械制動器13的制動作用，使載荷滑車輪可以處於自由旋轉的狀態。隨之，突耳31從圖4中虛線所示的位置移到圖5中虛線所示的位置，和驅動件8上的自由旋轉控制表面對置。當操縱柄18從這種狀態下的拉出況放鬆，操縱柄18被彈簧19的軸向推力推向驅動件8，以致突耳31的導端表面，如圖7中所示，進入與驅動件8上所具有的突出部分32的自由旋轉限制表面35的彈性接觸，載荷滑車輪3的自由旋轉狀態可由這種彈性接觸所產生的摩擦阻力保持住。因此，由於自由旋轉狀態可以用這種方式保持住，在自由旋轉控制中，鏈條牽引力的輸入範圍和傳統的實施例相比可以放大，允許鏈條牽引以及載荷側鏈條的快速伸展和收縮，從而可以毋需技23進行載荷側鏈條伸展和收縮的調節。
此外，在上述自由旋轉控制中，當操縱柄撥至第二位置時，隨著柄8的移動，管狀覆蓋部分18a也移動，以致在操縱杆16的突出的管子16b上所制有的自由旋轉指示部分便露出來，為圖7所示，可以從外面看到。因此，從外面可以立即確認操縱柄18是處於第二位置，並且載荷滑車輪是在自由旋轉控制狀態。當自由旋轉指示部分37被柄18的管狀覆蓋部分蓋住不能從外面看到時，就馬上可以得知操縱柄18是處在第一位置並且載荷滑車輪3是在穩定運轉狀態，這時在進行載荷的舉升或放下。因此，利用指示部分37，可以有效避免操作人員的誤操作。
當驅動件8是在這樣的條件下被彈簧19的把轉推力推動，相對於驅動軸5作相對轉動，即驅動件8的突出部分32上具有限制部分，嚙合突耳31的導端表面和突出部分32的自由旋轉控制表面35處於彈性接觸時，按轉動方向說嚙合突耳31的前部被限制部分的第三限制表面36所限制，以致除了相對轉動以外不能再轉動。因此，可以把驅動件由彈簧19所引起的轉動限制在一個度角之內，以使驅動件8和從動件7之間的空間距離不會大於載荷滑車輪自由旋轉所需的距離。
此外，在上述自由旋轉控制下，當鏈條的牽引力增大，以致對載荷滑車輪3施加一強大的反向力時，嚙合突耳31的導端表面和自由旋轉控制表面35之間的彈性接觸，由於它們之間的滑動而被消除，以致嚙合突耳31回到第一限制表面33和第二限制表面34之間。這時，為上所述，嚙合突耳31回到這樣的狀態，即機械制動器13的制動作用可以進行，也可以中斷，任操作人員選擇。這就是說，在自由旋轉狀態下，當大的反方向力施加在載荷滑車輪上時，由於驅動件8是用螺紋裝在驅動軸5上的，可以擰動，其轉動慣性力比驅動軸5大，自由旋轉控制表面35在克服彈簧19的扭轉推力後，相對於嚙合突耳31滑動，以致驅動件8略滯後於操縱柄18的轉動而開始轉動。結果，嚙合突耳31的導端表面和自由旋轉控制表面35之間的彈性接觸被消除，於是嚙合突耳31分別回到第一限制表面33和第二限制表面34之間。
當載荷卷揚或載荷牽引是在經過上述自由旋轉控制下調節載荷鏈條的長度將載荷鏈條轉緊後進行時，那在將致動棘爪件14從中間位置換到致動位置，使向前棘爪與驅動件8的牙齒8a相嚙合並擺動操縱杆16後，就馬上可以使機械制動器回到制動狀態。也就是說，當操縱杆16是在這樣的情況下擺動的，即向前棘爪與驅動件8的牙齒8a相嚙合時，驅動件正轉，即朝前向的方向轉動，以致它由於螺絲作用移回至原位，並因為載荷鏈條的張力對驅動軸施加一轉動摩擦力而使機械制動器13起制動作用。因此，可以通過機械制動器13來驅動載荷滑車輪3，使其轉動，以卷揚和/或拉動載荷。
即使在載荷卷揚或載荷牽引中，操動操縱柄18來進行自由旋轉控制，由於致動棘爪件14的向前棘爪與驅動件8的牙齒8a相嚙合，並不能達到自由旋轉控制狀態。
當在載荷卷揚或載荷牽引中，將致動棘爪件14換至中間位置後，拉出操縱柄18，進行自由旋轉控制時，雖然由於彈簧19的扭轉推力，驅動件8偶而會轉動來放鬆制動，但是機械制器13還是起制動作用，這和當作用在載荷滑車輪上的反方向載荷大時強力拉載荷鏈條的情況相似。這裡附帶地說，在操縱柄18的內端部分中最好製作一嚙合突緣，並在控制部分15中安裝一誤操作防止件，這防止件在致動棘爪換至向前位置和退回位置時與突緣嚙合，那就不可能進行操縱柄拉出的操作，而只有在換到中間位置時才能進行拉出操作。
因為就靠簡單的操作，在將致動棘爪件14換至中間位置後拉出操縱柄18，使驅動件8轉動，便可解除機械制動器13的制動作用，控制載荷滑車輪進入自由旋轉狀態，所以自由旋轉控制變得簡單易行，操作新手可以進行自由旋轉控制而不會發生任何誤操作，機器的可操作性得以改善。此外，因為靠彈簧19的軸向推力可以維持自由旋轉狀態，所以當在自由旋轉控制下拉載荷鏈條進行載荷側鏈條長度的調節時，牽引力的輸入範圍可以放大，從而在自由旋轉控制時進行鏈條長度的調節，用不著技巧。
在上述實施例中，雖然在操縱柄18中制有嚙合突耳31，在驅動件8中制有自由旋轉控制表面35，這些設置可以互換。此外，雖然在第一套筒25上制有突緣25a，以使作用到操縱柄上去的彈簧19的軸向推力由突緣25a來承受，並且在平時使用時，軸向推力不施加在驅動件8上，但是突緣25a是可以取消的。
其次，下文將解釋圖8至14所說明的第二實施例。在這第二實施例中分開裝有第一自由旋轉助力彈簧49，用於將操縱柄18推向靠近驅動件8的第一位置;第二自由旋轉助力彈簧50，用於將驅動件8推向制動器放鬆的方向，第一彈簧49裝在操縱柄18和擋板17之間，第二彈簧50裝在驅動件8和柄18之間。這樣，當將操縱柄移至第二位置時，驅動件8可以被推向制動器放鬆的方向。
現在更詳細地來解釋，和第一實施例中的自由旋轉助力彈簧19相似，第二彈簧50是一螺圈彈簧，它有一對腳50a、50b，第二彈簧的螺圈部分系裝在驅動件8凹形部分之內，在第一實施例中，這凹形部分是套筒25伸入的地方，在本例中取消了這個套筒，以致在操縱柄的第一位置，要以得到軸向的反作用力。為圖11至13所示，驅動件8的突出部分32具有第一和第二嚙合部分51、52，它們是凹入部分，用於分別和第二彈簧50的腳50a、50b相嚙合。第二嚙合部分51的凹入深度是以讓第一彈簧腳50a在沿驅動件8的外端表面拉出後與它嚙合。第二嚙合部分51的凹入深度與第一嚙合部分51相比則較淺，並在驅動件8的制動器放鬆方向的一側有壁52a。壁52a在制動器放鬆方向的一側是傾斜的，以使在向制動器放鬆方向轉動時，第二腳50b得以從那裡脫出嚙合。第二彈簧腳50b與第二嚙合部分52嚙合，以使在螺圈部分產生一個扭轉反作用力，藉此，第二彈簧向制動器放鬆方向對驅動件8的推壓可以中斷。
第二彈簧腳朝徑向向外伸展，超出第二嚙合部分的嚙合器，以便能和嚙合突耳嚙合。因此，當操縱柄18拉出至第二位置時，第二彈簧腳50b被第二彈簧50的軸向反作用力沿軸向向外退回，與此同時被扭轉反作用力將其從第二嚙合部分脫出嚙合，以與嚙合突耳31相嚙合。
這就是說，當與第二嚙合部分的嚙合被解除，第二彈簧腳50b和操縱柄18的嚙合突耳31嚙合時，驅動件8被座落在柄18上的第二彈簧50的扭轉反作用力推向制動器放鬆的方向。
附帶地說，在第二彈簧腳50b與第二嚙合部分嚙合時，如圖11所示，在第二彈簧腳50b的伸展部分和嚙合突耳31之間有一間隙，以致在停止卷揚或牽引時，機械制動器13的作用可以解除，而腳50b不會撓曲。
如上文所指出，根據第二實施例，雖然自由旋轉控制和第一實施例相似，只靠簡單的操作，把操縱柄18拉出至第二位置即可進行，這是有利的，即使操縱杆16的致動棘爪件14變換至中間位置，機械制動器不可能偶然放鬆，這也是有利的，因為只要柄18未拉出到第二位置，朝制動器放鬆方向的推力就不是施加在驅動件8上。
這就是說，和第一實施例相似，根據第二實施例的功能，只要在將操縱柄16的致動棘爪件14變換後，拉出操縱柄18至第二位置，靠第二彈簧50的扭轉作用，就可以將驅動件8朝制動器放鬆的方向轉動，放鬆機械制動器13。此外，在第二位置，第一彈簧49的推力將嚙合突耳31和自由旋轉控制表面35進入彈性接觸，使自由旋轉得以維持。再者，因為除第一彈簧49外，分開設置了第二彈簧50，以使操縱柄18處於第一位置時，它和驅動件8的第二嚙合部分52相嚙合，並中斷朝制動器放鬆方向對驅動件8的推壓，雖然致動棘爪件14變換至中間位置，只要柄18不拉出到第二位置，驅動件8就決不會朝制動器放鬆方向轉動，這是有利的。
順便說一下，圖8、13和14中的編碼53是指一彈簧保持墊圈，用來接受第二彈簧50。
雖然在第二實施例中，第二彈簧50的第二彈簧腳50b系用於和操縱柄18的嚙合突耳31相嚙合，但在柄18的凸臺部分28中可以製作一長形的嚙合口和它嚙合。當嚙合突耳31是用來和第二彈簧腳50b嚙合時，由於不需要專門製備長形嚙合口，相應地結構可以因這部分而簡化。
雖然上述這些實施例系用於操縱杆式卷揚牽引機，它們可以用於用手柄或手輪作為驅動裝置的卷揚牽引機。
此外，雖然在驅動件8的外周整體制有牙齒8a，但它可以製成為一制動器推動裝置和一轉子，制動器推動裝置用螺紋裝在驅動軸5上，可以擰動，轉子支承在制動器推動裝置的一管狀部分上，可以轉動，在其外周制有牙齒。於是，過載防止機構可以裝合在制動器推動裝置和轉子之間，彈簧19或50的彈簧腳可以和制動器推動裝置或一傳動扭矩調節件相嚙合，傳動扭矩調節件用螺紋裝在制動器推動裝置的管狀部分上，可以擰動。當第一彈簧49和第二彈簧50在本結構中，像第二實施例那樣是分開設置時，第二彈簧50可以由扭轉部分50c以及第一和第二彈簧腳50d、50e構成，扭轉部分在一平面內扭成螺旋形，如圖15中所示。如果第一彈簧腳50d系朝軸向彎即與扭轉部分50c相垂直，並且驅動件8的第一限制表面33或過載防止機構(未示出)裝配在其裡面，彈簧腳50d與制在傳動扭矩調節件中的第一限制表面33相嚙合，而第二彈簧腳50e在相對於扭轉部分50c朝徑向彎曲後與操縱柄18的嚙合突耳31相嚙合。
在此例中，第二彈簧腳50e是與嚙合突耳31嚙合的，不論操縱柄18在何位置，第二位置當然不用說，在第一位置時也是如此，以致第二彈簧50的扭轉推力始終施加在驅動件8上。和驅動件8直接嚙合的彈簧腳，也可以變換一下，通過另一可以和驅動件8作為一種一起轉動的機件，間接與驅動件8相嚙合。
雖然操縱柄18的嚙合突耳31在自由旋轉控制時，靠彈簧19或49的軸向推力直接與驅動件8進入彈性接觸，但是如果裝有過載防止機械，嚙合突耳31可以和傳動扭矩調節件作彈性接觸，傳動扭矩調節件系用螺紋裝在制動器推動裝置的管狀部分上，可以擰動。和調節件相互彈性接觸的嚙合突耳31可以不和它，而和另一與制動器推動裝置作為一件一起轉動的機件作彈性接觸。此外，如果操縱柄18與傳動扭矩調節件或另一機件作彈性接觸，這些機件制有限制裝置。
根據權利要求1提出的發明，由於裝有自由旋轉助力彈簧19，它把操縱柄18推向靠近驅動件8的第一位置，並當柄18拉出到第二位置時，將驅動件8推向制動器放鬆方向，以進行自由旋轉，驅動件8靠彈簧19朝制動器放鬆方向的扭轉推力向制動器放鬆方向轉動，使機械制動器放鬆。隨之，操縱柄18被彈簧19朝第一位置的軸向推力推動，與驅動件8進入彈性接觸，以維持操縱柄18所進行的自由旋轉操作。因此，由於在自由旋轉控制時由彈簧19維持自由旋轉狀態，可以增大載荷鏈條拉力的輸入範圍。結果，載荷鏈條的長度毋需技巧就可以調節。此外，當操縱柄18拉出至第二位置時，因為彈簧19的作用使驅動件轉動，機械制動器可以放鬆，所以即使操作新手進行自由旋轉控制，只需拉出柄18，便可進行自由旋轉操作。因此，操作可以變得簡易，並可避免誤操作，而改善了可操作性並消除由於這類誤操作而不可能進行自由旋轉控制的不方便性。
根據權利要求2中所提出的發明，因為除了第一彈簧49以外，還裝有第二彈簧50，這第一和第二彈簧49、50分別可以分開安裝，所以與一根彈簧有兩個用途的情況相比，它們的安裝性得以改善。還有，彈簧特性可根據彈簧49、50各自的功能來選擇，以致在權利要求1的發明中所提到的作用可以更有效地完成。
根據權利要求3中所提出的發明，由於第二彈簧50是和嚙合突耳31相嚙合，靠使用嚙合突耳31的簡單結構，第二彈簧50的推力控制便成為可能。
根據權利要求4中所提出的發明，第二彈簧50可以製成扁平形，因此第二彈簧50甚至可以裝到驅動件8和操縱柄18之間很小的空間中，並可用於具有過載防止機構的機器中。
根據權利要求5中所提出的發明，由於驅動件8具有嚙合部分52，當操縱柄18處於第一位置時，第二彈簧50和驅動件8的嚙合部分52嚙合，以致驅動件8不被推向制動器放鬆方向，而當柄18移至第二位置時，嚙合部分52的嚙合被解除，驅動件8被推向制動器放鬆方向。因此，除了權利要求1中所具有的功能以外，柄18在第一位置進行卷揚和牽引工作時，還可以避免機械制動器13由於第二彈簧50的作用而突然放鬆。也就是說，在操縱杆式卷揚牽引機中，即使操縱杆的致動棘爪件作為一種驅動裝置被誤操作而置於中間位置，機械制動器13的突然放鬆也可以避免。
根據權利要求6中所提出的發明，在操縱杆式卷揚牽引機中，當操縱柄18拉出到第二位置時，由於將驅動件8推向制動器放鬆方向的彈簧力系用作可以將從操縱杆16的致動棘爪件14脫出嚙合的驅動件8推向制動器放鬆方向的彈力，在操縱杆16的致動棘爪件14置於中間位置，也就是自由旋轉位置的情況下，只要拉出柄18，便可實現自由旋轉操作。從而，可以不必進行一些麻煩的操作，例如，轉動柄18並在將致動棘爪件14與驅動件嚙合後，將致動棘爪件14的退回爪退回至中間位置，這樣，操作變得簡易，並且可以指示致動棘爪件14的自由旋轉位置。此外，由於只要拉出柄18就可進行自由旋轉操作，不單是柄18，而且還有致動棘爪14的誤操作也可以避免，這樣，就改善了可操作性。再者，由於制動器靠彈簧力將驅動件8相對於驅動軸5轉動而放鬆，彈簧力可以比轉動驅動軸5所需的力小。因此，從自由旋轉狀態回至制動器起作用的穩定狀態，可以圓滑地完成。
此外，根據權利要求7中所提出的發明，在將操縱柄18撥至第二位置後進行自由旋轉控制時，制在柄18中的圓筒形罩蓋部分18a隨柄18的移動而移動，於是制在操縱杆16的突出管子16b是的自由旋轉指示部分37露出來，指示自由旋轉控制。因此，從外面可以確認操縱柄18處於第二位置，載荷滑車輪3處於自由旋轉的可控狀態。當自由旋轉指示部分37被柄18的圓筒形罩蓋部分18a蓋住，從外面看不到時，就可立即確認，柄18是在第一位置，載荷滑車輪3是在穩定工作狀態。從而，操作人員的誤操作可以避免。
對這項技術熟練的人，會很快想起其他的優點以及可修改之處。因此，本發明在其較寬的方面，並不限於所示和描述的這些特定的細節、各個機器以及已說明的例子，從而，可以有與這些細節有所不同的實施例，而不脫離本申請人總的發明概念的精神或範圍。
權利要求
1.卷揚牽引機的一種自由旋轉控制機構，該卷揚牽引機包括一載荷滑車輪、一具有從動件和用於驅動載荷滑車輪的驅動軸、一用螺紋裝在驅動軸上並可擰動的驅動件、一裝在驅動件和從動件之間的機械制動器以及連心轉和反轉方向驅動件驅動件的驅動裝置，上述自由旋轉控制機構通過把機械制動器的作用解除，使載荷滑車輪可以自由旋轉，它包括a)一擋板，裝在驅動軸的一軸向端部；b)一操縱柄，裝在擋板和驅動件之間，它可以在靠近驅動件的第一位置和與驅動件隔開的第二位置之間移動，而不能相對於驅動軸轉動；c)一自由旋轉助力彈簧，它裝在擋板和操縱柄之間，用於將操縱柄推向靠近驅動件的第一位置，將驅動件推向制動器放鬆的方向和當操縱柄置於第二位置時通過將驅動件轉動而放鬆制動器；d)限制裝置，位於操縱柄和驅動件之間，用於當操縱柄處於第一位置時限制驅動件相對於驅動軸的轉動範圍和當柄處於第二位置時解除限制；和e)自由旋轉維持裝置，用於使操縱柄靠彈簧的軸向推力與驅動件作彈性接觸，以在操縱柄處於第二位置時維持柄所進行的自由旋轉操作。
2.卷揚牽引機的一種自由旋轉控制機構，該卷揚牽引機包括一載荷滑車輪、一具有從動件並用於驅動載荷滑車輪的驅動軸、一用螺紋裝在驅動軸上並可擰動的驅動件、一裝在驅動件和從動件之間的機械制動器以及在正轉和反轉方向驅動驅動件的驅動裝置，上述自由旋轉控制機構通過把機械制動器的作用解除，使載荷滑車輪可自由旋轉，它包括a)一擋板，裝在驅動軸的一軸向端部;b)一操縱柄，裝在擋板和驅動件之間，它可以在靠近驅動件的第一位置和與驅動件隔開的第二位置之間移動，而不能相對於驅動軸轉動c)第一自由旋轉助力彈簧，裝在擋板和操縱柄之間，用於將操縱柄推向靠近驅動件的第一位置;d)限制裝置，位於操縱柄和驅動件之間，用於當操縱柄處於第一位置時限制驅動件相對於驅動軸的轉動範圍，並且當柄處於第二位置時解除限制;e)自由旋轉維持裝置，用於靠第一彈簧的軸向推力使操縱柄和驅動件進入彈性接觸，以維持當操縱柄處於第二位置時柄所進行的自由旋轉操作;和f)第二自由旋轉助力彈簧，裝在驅動件和操縱柄之間，以將驅動件推向制動器放鬆方向。
3.根據權利要求2的卷揚牽引機的一種自由旋轉控制機構，其特徵在於，在驅動件上與操縱柄相對一側的表面上制有自由旋轉控制表面，而在操縱柄上與驅動件相對一側的表面上有嚙合突耳突起，當操縱柄處於第二位置時嚙合突耳靠第一彈簧的推力與自由旋轉控制表面進入彈性接觸，並且將驅動件推向制動器放鬆方向的第二自由旋轉助力彈簧和嚙合突耳相嚙合。
4.根據權利要求3的卷揚牽引機的一種自由旋轉控制機構，其特徵在於，第二彈簧包括一在一平面內扭轉彎曲的螺圈部分，一位於該螺圈部分一端以與驅動件相嚙合的第一彈簧腳，和位於螺圈部分的另一端以與操縱柄嚙合突耳相嚙合的第二彈簧腳。
5.根據權利要求2的卷揚牽引機的一種自由旋轉控制機構，其特徵在於，驅動件具有一嚙合部分，它與第二彈簧嚙合，以在操縱柄處於第一位置時不讓第二彈簧將驅動件推向制動器放鬆方向，而當操縱柄移至第二位置時解除與第二彈簧的嚙合。
6.根據權利要求1或2的卷揚牽引機的一種自由旋轉控制機構，其特徵在於，驅動裝置包括一操縱杆，它具有一致動棘爪件，用於和驅動件可脫出地嚙合，從而，用於將驅動件推向制動器放鬆方向的彈簧力可以用作轉動與操縱杆的棘爪件脫出嚙合的驅動件的彈力，在操縱柄移至第二位置時，將驅動件推向制動器放鬆的方向。
7.根據權利要求1或2的卷揚牽引機的一種自由旋轉控制機構，其特徵在於，驅動裝置包括一操縱杆，它具有一致動棘爪件，與驅動件嚙合，也可以脫出嚙合，操縱杆具有一凸臺部分，它有一突出的管子，向操縱柄突出，操縱柄具有一圓筒形罩蓋部分，它蓋住突出的管子，突出的管子具有自由旋轉指示部分，當操縱柄移至第二位置時，這指示部分由於罩蓋部分的移動而露出，指示自由旋轉。
全文摘要
在裝於驅動軸5上的操縱柄18和擋板17之間夾有一自由旋轉彈簧19，用於將柄18推向驅動件8和將驅動件8朝制動器放鬆方向推動。當操縱柄18拉出時，驅動件8被彈簧19的扭轉推力所轉動，使其和從動件分開。隨之，制動棘輪11和制動板9、10所產生的制動作用被解除，嚙合突耳31被彈簧19的軸向推力帶動，與自由旋轉控制表面35進入彈性接觸，於是可以維持自由旋轉控制。
文檔編號B66D3/14GK1110247SQ9411705
公開日1995年10月18日 申請日期1994年10月5日 優先權日1993年10月5日
發明者井上義孝, 岡本圭晃, 和田保男 申請人:象印鏈滑車株式會社