专利名称：电动提升机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电动提升机。
电动提升机中，当有载荷被该提升机提升时，最好是使该提升机的提升速度和下降速度作到慢一些，从而防止在高速状态下此载荷同周围部件(例如地面)碰撞;并且在无负载状态下，最好是使该提升机的提升速度和下降速度能够增加，从而使该提升机的吊钩能迅速地提升或下降到目标位置。
在已知的电动提升机中，用来提升载荷的钢丝绳的上端是由可动的弹性载荷件支承的，而且设置有与该弹性载荷可动件协同操作的检测开关，以便检测此钢丝绳的吊钩上是否有载荷。当此检测开关检测出吊钩上有载荷时，该提升机的提升速度和下降速度作到慢一些;而且当此检测开关检测出吊钩上无载荷时，该提升机的提升速度和下降速度会增加(参见日本尚未审查的专利公开NO.57-38294)。
然而这种类型的电动提升机需要额外的特殊构件，例如可动的弹性载荷件，以便检测吊钩上是否有载荷。因而便产生这样的问题，提升机的尺寸变大，而且制造成本增加。
本发明的目的是提供一种电动提升机，无须对提升机的结构大加改变，而能够自动改变其提升速度和下降速度。
按照本发明提供的电动提升机，它包括一个带有输出轴的电动机;用来提升及降下载荷的驱动轴;安装在此输出轴和驱动轴之间而且至少有两个互相啮合的斜齿轮的减速齿轮，当载荷超出予定值时，斜齿轮之一能沿其轴向方向移动;用来检测此可动的斜齿轮移动的检测机构;以及响应于该检测机构的输出信号用于控制电机转速的控制机构，因而当载荷重量超出予定值时，能将电动机的转速由高速改变到低速。
从以下结合附图对本发明的最佳实施例所作描述中，可以更充分地理解本发明。
在此附图中
图1为电动提升机的局部横截面侧视图;
图2为图1中表示的提升机的一部分放大了的横截面侧视图;
图3为图1中表示的提升机的一部分放大了的横截面侧视图;
图4为表示转轴移动时提升机一部分的横截面侧视图;
图5为驱动电动机用的电路图;
图6为驱动电动机的另一实施例电路图;
图7为提升机的另一实施例的局部横截面侧视图;
图8为提升机进一步实施例的一部分放大了的横截面侧视图;
图9为提升机更进一步实施例的局部横截面侧视图;
图10为提升机再进一步实施例的局部横截面侧视图;
图11为图10中表示的提升机放大了的侧视图;
图12为提升机还进一步实施例的局部横截面侧视图，以及图13为提升机仍进一步实施例的局部横截面侧视图。
参见图1至3，标号1表示电动提升机，2为提升机1的内壳，3为提升机1的外壳，且4为电动机;5表示电动机4的输出轴，由轴承6支承;7为驱动轴，可转动地由一对轴承8和9支承;10为密封圈，11为固定在驱动轴7上的承载滑轮。示意性表示的承载链12，按一定方式围绕承载滑轮11延伸，使当承载滑轮11转动时，该承载链12能上下运动。
电动机4的输出轴5上有齿轮部分13，而且在驱动轴7和输出轴5的齿轮部分13之间，安装有减速齿轮14。该减速齿轮14包括第一对齿轮15及16、第二对齿轮17及18，以及固定在驱动轴7上的第三个齿轮19。第一对齿轮15及16，是固定在可旋转地由一对轴承21及22支承的中间轴20上的;并且第二对齿轮17及18，是固定在可旋转地由一对轴承24及25支承的另一根中间轴23上的。如从图1及2中看到的那样，中间轴20、23和驱动轴7，是平行于电动机4的输出轴5而安装的。
第一对齿轮中的齿轮15，同输出轴5上的齿轮部分13啮合;而且第一对齿轮中的齿轮16，同第二对齿轮中的齿轮17啮合。进一步说来，第二对齿轮中的齿轮18，同驱动轴7上面的齿轮19啮合。如在图1及2中表示的那样，输出轴5上齿轮部分13的直径，比第一对齿轮中的齿轮15要小;并且第一对齿轮中的齿轮16的直径，比第二对齿轮中的齿轮17要小。而且，第二对齿轮中的齿轮18的直径，比齿轮19要小。因此，当输出轴5转动时，第一级减速运转，是在输出轴5的齿轮部分13和第一对齿轮中的齿轮15之间实现的;第二级减速运转，是在第一对齿轮中的齿轮16和第二对齿轮中的齿轮17之间实现的;而且第三级减速运转，是在第二对齿轮中的齿轮18和驱动轴7的齿轮19之间实现的。
输出轴5、第二对齿轮的中间轴23以及驱动轴7，是由相应的轴承6，24，25，8，9支承的，使它们不能沿其轴向方向移动;然而中间轴20是由轴承21，22支承的，使其能沿其轴向方向移动。进一步说来，齿轮部分13、第一对齿轮中的齿轮15、第二对齿轮中齿轮18以及齿轮19，被加工成正齿轮;但是第一对齿轮中的齿轮16和第二对齿轮中的齿轮17，被加工成斜齿轮。如图2及3中表示的那样，止推轴承26是安装在外壳3和正齿轮15之间的;而且压簧27，被安插在止推轴承26和中间轴20的加宽部分之间。更进一步说来，止推轴承28，被安装在内壳2和斜齿轮16之间，而且压簧29被安插在止推轴承28和斜齿轮16之间。在图1至3表示的实施例中，这些压簧27及29被加工成使压簧27比压簧29具有更强的弹力。
当把载荷悬挂在承载链12上面时，能够使每根轴7，23，20及5转动的力作用在每根轴上，在受该力作用旋转时，图2中的箭头W，X，Y及Z便指示该轴7，23，20及5的旋转方向。当产生这些力时，能使中间轴20朝向止推轴承26运动的力便由斜齿轮17施加在斜齿轮16上。具体说来，斜齿轮16和17的斜齿的方向要予定，以使当这些力产生时，能使中间轴20朝向止推轴承26运动的力便由斜齿轮17施加在斜齿轮16上面。这时候，假如使中间轴20朝向止推轴承26运动的力大于由压簧27，29确定的予定力，那末中间轴20便逆着压簧27的力被驱使朝着止推轴承26运动至一定位置，在该位置时正齿轮15紧靠在止推轴承26上面，如图4中所示。具体说来，如果有载荷悬挂在承载链12上，则中间轴20便朝止推轴承26移动。反过来说，如果无载荷悬挂在承载链12上，则中间轴保持在一定位置上，在该位置时斜齿轮16与止推轴承28接触，如图3中所示。因此，从中间轴20移动的情况中，便可以确定是否有载荷悬挂在承载链12上面。
在图1至3表示的实施例中，为了检测中间轴20的运动，将永久磁铁30固定在中间轴20的端面上，并且将能对该磁铁30产生的磁场强度敏感的传感器MS安装在外壳3外侧。传感器MS是经支撑件31由外壳3支承的，经过外壳3的薄壁部分3a面对永久磁铁30而装设。更进一步说来，在该实施例中，外壳3是由非磁性材料制做的，以使永久磁铁30产生的磁场能作用在传感器MS上。
多种传感器都可以用作传感器MS。例如带有两个舌簧触点的舌簧触点型传感器，可被用作传感器MS。在这种情况下，当永久磁铁30逼近传感器MS时，触点之一是常开的，而另一触点则是闭的;当永久磁铁30远离该传感器MS时，此触点之一是常闭的，而另一触点则是开的。
图5表示控制电动机4用的电路图，其中这种舌簧触点型传感器被用作传感器MS。
参见图5，带有接在电源线S，T上的初级线圈的变压器Tr用于降压。向上按钮开关PB-U和向上继电器MC1，被串联在此变压器Tr次级线圈的相对的两端之间;而且向下按钮开关PB-D和向下继电器MC2，被串联在该变压器Tr次级线圈的相对的两端之间。并且，继电器MC2的常开触点MC2-a、传感器MS的常开触点MS-a、快速继电器MC3的常闭触点MC3-b，以及慢速继电器MC4，被串联在该变压器Tr次级线圈的相对的两端之间。再者，向上继电器MC1的常开触点MC1-a、传感器MS的常闭触点MS-b、慢速继电器MC4的常闭触点MC4-b以及快速继电器MC3，被串联在该变压器Tr次级线圈的相对的两端之间。
进一步说来，慢速继电器MC4还有一个常开自保持触点MC4-a1，其一端同时接在触点MC2-a和触点MS-a之间以及触点MC1-a和触点MS-b之间;此触点MC4-a1的另一端则接在触点MS-a和触点MC3-b之间。
在图5表示的实施例中，电动机4是一种通过改变电机的电极数目(从二极到四极，反之亦然)可改变转速的电机。此电动机4的高速输入端子4a，经过快速继电器MC3的常开触点MC3-a，并且经过向上继电器MC1的常开触点MC1-a或者向下继电器MC2的常开触点MC2-a，被接在电源线R，S，T上面。而且，该电动机4的低速输入端子4b，经过慢速继电器MC4的常开触点MC4-a，并经过向上继电器MC1的常开触点MC1-a或者向下继电器MC2的常开触点MC2-a，被接在电源线R，S，T上面。
当承载链12上面无载荷时，传感器MS的触点MS-a保持断开，而且传感器MS的触点MS-b保持闭合，如图5中所示。这时候，当把按钮开关PB-U按下时，由于向上继电器MC1的激励线圈被通电，故常开触点MC1-a被接通。如果常开触点MC1-a被接通，那末由于快速继电器MC3的激励线圈被通电，故常开触点MC3-a被导通，而且常闭触点MC3-b被断开。其结果是，由于电动机4的高速输入端子4a是接在电源线R，S，T上的，所以电动机4是在使承载链12的吊钩向上运动的方向上高速转动。
在承载链12向上运动的时候，假如承载链12上面有载荷，那么中间轴20就会朝传感器MS移动，直到正齿轮15紧靠在止推轴承26上为止。其结果是，传感器MS的常开触点MS-a被接通，而且传感器MS的常闭触点MS-b被断开。如果传感器MS的常闭触点MS-b是断开的，那么由于快速继电器MC3的激励线圈被断电，故常开触点MC3-a被断开，而且常闭触点MC3-b被导通。这时候，如前面指出过的那样，由于传感器MS的常开触点MS-a是导通的，故慢速继电器MC4的激励线圈被通电。其结果是，由于常开触点MC4-a是导通的，故电动机4的低速输入端子4b被接在电源线R，S，T上，因而电动机4是在使承载链12的吊钩向上运动的方向上低速转动。具体说来，当承载链12上有载荷时，承载链12的上升速度会自动地从高速度到低速。
进一步说来，当慢速继电器MC4的激励线圈被通电时，常开自保持触点MC4-a1被导通。因此，即使在正齿轮15靠紧止推轴承26之后中间轴20往回移动，因而传感器MS的常开触点MS-a被断开，那么由于慢速继电器MC4的激励线圈保持被激励，故电动机4继续以低速运转。
当把按钮开关PB-D按下时，由于向下继电器MC2的激励线圈被通电，故常开触点MC2-a被接通。这时候，假如承载链12的吊钩上无载荷，那么常开触点MC3-a被接通，因而电动机4是在使承载链12向下运动的方向上高速转动。反之，假如承载链12上面有载荷，则由于常开触点MC4-a被接通，电动机4是在使承载链12向下运动的方向上低速转动。因此，当承载链12上有载荷时，承载链12会降低速度，自动从高速变到低速。
图6中表示的是将霍尔元件用作传感器MS的情况。在这种情况下，由传感器MS产生的输出电压，与磁场强度成正比。该传感器MS的输出电压，经过放大器41加在比较器40的非倒相端，而且继电器MSL的触点MS-a和MS-b，受该比较器40的输出电压控制。在这种情况下，当承载链12上面无载荷时，传感器MS的输出电压处在低电平，而且这时的触点MS-a是断开的，触点MS-b是导通的，如图6中所示。反之，当承载链12上面有载荷时，由于传感器MS的输出电压增高，触点MS-a被导通，触点MS-b被断开。
图7表示图1至5的另一实施例。在图7中，类似的元件用图1中使用的同样标号表示。
如图7中表示的那样，在该实施例中，除了斜齿轮16和17之外，输出轴5的齿轮部分13以及第一对齿轮中的齿轮15，也是斜齿轮。斜齿轮部分13和斜齿轮15斜齿的方向是这样予定的，当承载链12上面有载荷时，使中间的20朝向传感器MS移动的力，由斜齿轮部分13施加在斜齿轮15上。因此，在该实施例中，当承载链12上面有载荷时，由于使中间轴20朝传感器MS的移动既由斜齿轮17又由斜齿轮部分13施加力，因而可以得到中间轴20运动的良好响应。
图8表示图1至5的进一步实施例。在该实施例中，压簧29比压簧27具有更强的弹力，因此，当承载链12的吊钩上无载荷时，正齿轮15保持在其与止推轴承26相接触的位置。进一步说来，在该实施例中，斜齿轮16和17的斜齿方向是和图1至3中分别表示的斜齿轮16和17的斜齿方向相反的，因此，当承载链12上面有载荷时，中间轴20被驱使朝止推轴承28移动。更进一步说来，在该实施例中，传感器MS的结构是这样的，当永久磁铁30逼近传感器MS时，触点MS-a(图5)被断开，触点MS-b(图5)被导通;当永久磁铁30远离该传感器MS时，触点MS-a被导通，触点MS-b被断开。
在前述实施例中，传感器MS被安装在外壳3的外侧，因而所得到的优点在于，传感器MS将不会受到润滑减速齿轮14用的润滑油的损害。
图9表示更进一步的实施例。
在这个实施例中，中间轴20的一端从外壳3中向外伸出去。进一步说，在该实施例中，限位开关被用作传感器MS。此限位开关MS通过支撑件50被固定在外壳3的外面，而且带有操纵杆51，该操纵杆51上有一个能同拧在中间轴20伸出端面上的球形构件52相啮合的端部。
该限位开关MS有两个触点MS-a和MS-b(图5)，受操纵杆51操纵。当承载链12的吊钩上无载荷时(图1)，中间轴20被定位在图9中表示的位置上，而且这时的触点MS-a是断开的，触点MS-b是导通的，如图5所示。反之，如果承载链12上面有载荷，则中间轴20朝限位开关MS移动，这时触点MS-a是导通的，触点MS-b是断开的。
图10及11表示图9的另一实施例。
如图10及11所示，在该实施例中，U形支架53有两条臂54，被固定在外壳3的外面，并且在相应的臂54上加工出两个对准用的切口55。操纵板56被安装在能穿过两条切口55伸张，而且压簧57被安插在操纵板56和支架53的基部之间。压簧57是靠操纵板56上的凸台58和支架53上的凸台59卡住的。
如图10中所示，操纵板56的一端是同中间轴20上面的球形构件52啮合的，而且另一端与限位开关MS上操纵杆51的端部啮合。在该实施例中，当中间轴20朝操纵板56移动时，该操纵板56将绕着切口55的较高处内壁转动。因而在该实施例中，此限位开关MS间接受到中间轴20上球形构件52的操纵。该实施例具有的优点在于，用来检测中间轴20移动的装置，比图9中表示的装置向外伸出的要少。
图12表示还进一步的实施例。
在该实施例中，中间轴20是固定在内壳2和外壳3上的，而且第一对齿轮中的齿轮15，可转动地插在该中间轴20上。斜齿轮16被压配合到齿轮15的轮毂部分15a上面，以使斜齿轮16能随齿轮15一起转动。在该实施例中，当承载链12的吊钩上无载荷时(图1)，由于压簧27的弹力作用，齿轮15和斜齿轮16被定位在图12表示的位置。反之，当承载链12上面有载荷时，齿轮15及斜齿轮16将朝止推轴承26移动。
在该实施例中，霍尔元件被用作传感器MS，而且环形永久磁铁板60被嵌在齿轮15的端壁上。传感器MS的检测端部被安装在外壳3的内侧，以便面对环形永久磁铁板60。
图13表示仍进一步的实施例。
在该实施例中，中间轴20可转动地由轴承21，22支承，而且第一对齿轮中的齿轮15，被刚性地固定在中间轴20上。斜齿轮16键配合在中间轴20上，因而能沿其轴向方向移动。在此实施例中，当承载链12的吊钩上无载荷时(图1)，由于压簧27的弹力作用，斜齿轮16被定位在图13表示的位置。反之，当承载链12上面有载荷时，斜齿轮16将朝止推轴承28移动。
而且，在该实施例中，霍尔元件被用作传感器MS，并且环形永久磁铁板61被固定在斜齿轮16的端壁上。传感器MS的检测端部被安装在外壳3的内侧，以便面对环形永久磁铁板61。
按照本发明，利用电动机上原来配备的一部分减速齿轮的移动，就能够检测出承载链上是否有载荷。因而提升机的制造成本可以降低，而且提升机的尺寸也不会大。
尽管本发明是参照为说明目的而选定的特定实施例进行描述的，然而应当看到，本领域的技术熟练人员可作出许多变换而并不离开本发明的基本概念和范畴。
权利要求
1.一种电动提升机，它包括一个带有输出轴的电动机；用来提升及降下载荷的驱动轴；安装在上述输出轴和上述驱动轴之间而且至少有两个彼此啮合的斜齿轮的减速齿轮，当载荷的重量超出予定值时，上述斜齿轮之一能沿其轴向方向移动；用来检测上述可移动斜齿轮移动的检测机构；以及响应于上述检测机构的输出信号用于控制上述电动机转速的控制机构，因而当载荷的重量超出上述予定值时，能将上述电动机的转速由高速改变到低速。
2.按照权利要求1的电动提升机，其中所述的可移动斜齿轮，靠弹簧的作用，被偏向当载荷重量超出上述予定值时该斜齿轮被移动方向相反的方向。
3.按照权利要求1的电动提升机，其中所述的可移动斜齿轮，靠第一根弹簧的作用，被偏向当载重超出上述予定值时该斜齿轮被移动方向的相反方向;靠第二根弹簧的作用，上述可移动斜齿轮，被偏向当载重超出上述予定值时该斜齿轮被移动方向的同一方向;而且上述第一根弹簧比上述第二根弹簧具有更强的弹力。
4.按照权利要求1的电动提升机，其中所述的减速齿轮安装在该提升机的机壳内，而且包括另一个与上述可移动斜齿轮一起转动的齿轮，且作为转轴安装;包括上述另一齿轮用的止推轴承，被安装在上述轴上所述另一齿轮和上述机壳内壁之间;以及上述可移动斜齿轮用的止推轴承，被安装在上述轴上所述可移动斜齿轮和上述机壳内壁之间。
5.按照权利要求1的电动提升机，其中所述的减速齿轮，包括另一个齿轮，与上述可移动斜齿轮一起被固定在转轴上，此轴能够转动且沿其轴向方向移动，而且上述检测机构能对上述转轴的移动进行检测。
6.按照权利要求5的电动提升机，其中所述电动机的所述输出轴上有一个齿轮部分，而且上述另一齿轮同该齿轮部分啮合。
7.按照权利要求6的电动提升机，其中所述另一齿轮为正齿轮，而且上述齿轮部分也为正齿轮部分。
8.按照权利要求6的电动提升机，其中所述另一齿轮为斜齿轮，而且上述齿轮部分也为斜齿轮部分;上述斜齿轮部分能驱使上述另一斜齿轮沿轴向方向移动，该移动的方向，是在载重超过上述予定值时通过另外斜齿轮与上述可移动斜齿轮的啮合驱使可移动斜齿轮移动方向的同一方向。
9.按照权利要求5的电动提升机，其中所述的轴上有一个位于该提升机机壳内侧的端面，其上装有永久磁铁，而且上述检测机构安装在该机壳外侧，且受该永久磁铁产生的磁场操纵。
10.按照权利要求9的电动提升机，其中所述的检测机构，是响应于作用其上的磁场强度改变而工作的传感器。
11.按照权利要求9的电动提升机，其中所述位于上述永久磁铁和上述检测机构之间的机壳，是由非磁性材料制做的。
12.按照权利要求5的电动提升机，其中所述的轴有一个由该提升机机壳中向外伸出的端部，而且上述检测机构被安装在与该轴的端部相配合。
13.按照权利要求12的电动提升机，其中所述的检测机构，包括直接受该轴端部操纵的限位开关。
14.按照权利要求12的电动提升机，其中所述的检测机构，包括限位开关及由上述机壳可回转支撑的操纵板，而且所述限位开关是经过该操纵板受该轴端部操纵的。
15.按照权利要求1的电动提升机，其中所述减速齿轮包括与上述可移动斜齿轮固定在一起的另一个齿轮，并可转动及沿轴向移动地插在固定于提升机机壳内的转轴上，而且上述检测机构能对所述另一齿轮及可移动斜齿轮的运动进行检测。
16.按照权利要求15的电动提升机，其中所述的检测机构有一个检测端部，安装在上述机壳内侧，并面向上述另一齿轮及可移动斜齿轮之一的端壁。
17.按照权利要求16的电动提升机，其中所述的端壁上面有永久磁铁，而且上述检测机构是受上述永久磁铁产生的磁场操纵的传感器。
18.按照权利要求1的电动提升机，其中所述的减速齿轮包括固定在轴上的另一个齿轮，可在该提升机机壳内转动，而且上述可移动斜齿轮轴向可移动地插在该轴上，上述检测机构能对上述可移动斜齿轮的运动进行检测。
19.按照权利要求18的电动提升机，其中所述的检测机构有一个检测端部，安装在上述机壳内侧，并面向上述可移动斜齿轮的端壁。
20.按照权利要求19的电动提升机，其中所述的端壁上面有永久磁铁，而且上述检测机构是受上述永久磁铁产生的磁场操纵的传感器。
21.按照权利要求1的电动提升机，其中所述的驱动轴上面固定有承载滑轮，以提升承载链。
22.按照权利要求1的电动提升机，其中所述的减速齿轮，还包括第一根轴和平行于上述输出轴及驱动轴安装在该输出轴及驱动轴之间的第二根轴;而且上述输出轴上带有齿轮部分，上述驱动轴上固定有齿轮;所述减速齿轮，进一步还包括与上述输出轴的齿轮部分啮合并在上述第一根轴上同上述可移动斜齿轮一起转动的齿轮，以及与上述驱动轴上的上述齿轮啮合，并在上述第二根轴上同另一个与上述可移动斜齿轮啮合的斜齿轮一起转动的齿轮。
23.按照权利要求1的电动提升机，其中所述的电动机包括高速输入端子和低速输入端子，当载重低于上述予定值时，上述控制机构将上述高速输入端子接到电源上以使该电动机高速旋转;当载重超出上述予定值时，上述控制机构将上述低速输入端子接到电源上以使该电动机低速旋转。
24.按照权利要求23的电动提升机，其中所述的控制机构包括自保持触点，它在上述检测机构检测出载重超过上述予定值之后保持在导通，从而继续将上述低速输入端子接在电源上。
全文摘要
一种电动提升机，包括电动机及由该电动机经减速齿轮驱动的滑轮。该减速齿轮包括相互啮合的一对斜齿轮。斜齿轮之一可沿轴向移动地安装在一根轴上，当由滑轮支承的承载链上有载荷时，能沿其轴向方向移动；当此可移动斜齿轮的轴向移动被传感器检测出来时，该电动机的转速会自动地从高速改变到低速。
文档编号B66B1/24GK1066042SQ9210289
公开日1992年11月11日 申请日期1992年4月22日 优先权日1991年4月22日
发明者佐佐木正俊, 望月雅彦 申请人:鬼头股份有限公司