JP4135106B2 - Hydraulic winch - Google Patents
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Description
本発明は油圧モータによってウィンチドラムを駆動する油圧ウィンチに関するものである。 The present invention relates to a hydraulic winch that drives a winch drum by a hydraulic motor.
従来、クレーン等に装備される油圧ウィンチは、一般にモータによって負荷(吊荷)を巻上・巻下駆動する動力運転モードとは別にフリーフォール運転モードを備え、このフリーフォール運転モードで、負荷によりウィンチドラムを巻下回転させて負荷を自由降下させるように構成されている(特許文献1,2参照)。
Conventionally, hydraulic winches equipped in cranes or the like generally have a free-fall operation mode in addition to a power operation mode in which a load (suspended load) is driven up and down by a motor. The winch drum is rotated down to freely reduce the load (see
このフリーフォール運転モードを備えた従来の油圧ウィンチの構成を図18〜図20によって説明する。 The configuration of a conventional hydraulic winch having this free fall operation mode will be described with reference to FIGS.
図18はウィンチ本体部分の構成を模式的に示している。 FIG. 18 schematically shows the structure of the winch body.
同図において、1はウィンチドラム、2はこのウィンチドラム1の駆動源としての油圧モータ(以下、ウィンチモータという)で、このウィンチモータ2の出力軸2aとウィンチドラム1との間に動力伝達を行う遊星歯車機構3が設けられている。
In the figure, 1 is a winch drum, and 2 is a hydraulic motor (hereinafter referred to as a winch motor) as a drive source for the
4はこの遊星歯車機構3のサンギヤ、5はプラネタリギヤ、6はウィンチドラム1の内周に設けられたリングギヤ、7はプラネタリギヤ5を支持するキャリア、8はキャリア軸で、このキャリア軸8に多板ディスク9が設けられ、この多板ディスク9と、同ディスク9を作動・作動解除するプレッシャープレート10と、このプレッシャープレート10を駆動するブレーキシリンダ11と、加圧バネ12とにより、ウィンチドラム1をモータ出力軸2aに対して連結・分離し、かつ、同ドラム1のフリーフォール回転を制動するクラッチ兼用の油圧ブレーキ13が構成されている。
4 is a sun gear of the planetary gear mechanism 3, 5 is a planetary gear, 6 is a ring gear provided on the inner periphery of the
多板ディスク9は、キャリア軸8に対して一体回転可能で軸方向に移動可能に取付けられた複数枚のインナプレート(第1摩擦板)14…と、この各インナプレート14…に対して接離しうるように軸方向移動可能でかつ回転不能な状態でブレーキケース15に取付けられた複数枚のアウタプレート(第2摩擦板)16…とから成り、このインナ、アウタ両プレート14,16がブレーキケース15の一方の側壁15aとプレッシャープレート10との間で圧接してブレーキ(クラッチ)オン、離間してブレーキ(クラッチ)オフとなる。
The
加圧バネ12は、ブレーキケース15の他方の側壁15bとプレッシャープレート10との間に設けられ、プレッシャープレート10にブレーキオン方向のバネ力を付与する。
The
ブレーキシリンダ11は、両ロッド型のピストン11Pと、プレッシャープレート10をブレーキオン方向(図の右方向)に加圧するポジティブ側油室11aと、同プレート10をブレーキオフ方向(図の左方向)に加圧するネガティブ側油室11bとを有し、ネガティブ側油室11bに接続されたネガティブライン17が直接、ブレーキ油圧源18に接続されている。
The
一方、ポジティブ側油室11aに接続されたポジティブライン19は、高圧選択弁(シャトル弁)20を介して二つに分岐され、一方の分岐ラインが電磁式のモード切換弁21を介して油圧源18またはタンクTに、他方の分岐ラインがブレーキ弁(減圧弁)22を介して油圧源18またはタンクTにそれぞれ接続される。
On the other hand, a
モード切換弁21は、図示しないモード切換スイッチの操作によってブレーキ位置aとフリーフォール位置(ブレーキ解除位置)bとの間で切換わり作動し、ポジティブ側油室11aが、ブレーキ位置aで油圧源18に、フリーフォール位置bでタンクTにそれぞれ接続される。
The
ブレーキ弁22は、ペダル23によって操作され、その操作量に応じた二次圧が高圧選択弁20を介してブレーキシリンダ11のポジティブ側油室11aに供給される。
The
この構成により、次のような作用が得られる。 With this configuration, the following operation is obtained.
(i) モード切換弁21がブレーキ位置aにセットされた状態では、ブレーキシリンダ11の両側油室11a,11bが同圧となるため、同シリンダ11そのものには推力は発生せず、加圧バネ12のバネ力によりブレーキシリンダ11とともにプレッシャープレート10が多板ディスク9側(ブレーキ作用方向)に押されてブレーキオンとなる。
(I) In the state where the
この状態では、キャリア軸8が回転不能に固定されるため、ウィンチモータ2の回転力が遊星歯車機構3を介してウィンチドラム1に伝達され、図示しないリモコン弁の操作に応じてウィンチドラム1が巻上または巻下回転する。
In this state, since the
(ii) モード切換弁21がフリーフォール位置bに切換えられると、ブレーキシリンダ11のポジティブ側油室11aがタンクTに連通してネガティブ側油室11bとの間に圧力差が生じ、この差圧によるブレーキシリンダ11の推力が加圧バネ12のバネ力を超えることにより、同シリンダ11が多板ディスク9と反対側(ブレーキ解除方向)に押されてブレーキオフとなる。
(Ii) When the
この状態では、キャリア軸8がフリーとなるため、ウィンチドラム1が負荷によって巻下方向に自由回転しうる状態、すなわちフリーフォールが可能な状態となる。
In this state, since the
そして、このときブレーキ弁22が操作されることにより、その操作量に応じた二次圧によって多板ディスク9がオンとなり、ウィンチドラム1にブレーキ力が作用する。
At this time, when the
一方、この種の油圧ウィンチの本体部分の具体的構成を図19,20に示している。両図において、図18と同一部分に同一符号を付している。 On the other hand, a specific configuration of the main body portion of this type of hydraulic winch is shown in FIGS. In both figures, the same parts as those in FIG.
ブレーキシリンダ11におけるピストン11Pの片側にポジティブ側ロッド24、反対側にネガティブ側ロッド25がそれぞれ一体に設けられている。
In the
この両側ロッド24,25は中空軸として形成され、ネガティブ側ロッド25の先端に連結プレート26を介してプレッシャープレート10が取付けられている。
Both
27,27はプレッシャープレート取付用のボルト、28はキャリア軸8の外周に固定されたインナプレート取付体で、同取付体28の外周に多板ディスク9のインナプレート14…が軸方向に移動可能に取付けられている。
27 and 27 are pressure plate mounting bolts, 28 is an inner plate mounting body fixed to the outer periphery of the
ブレーキシリンダ11のポジティブ側油室11aは、シリンダエンドプレート29とピストン11Pとの間に、またネガティブ側油室11bはピストン11Pとブレーキケース15の側壁15bとの間にそれぞれ形成され、油路30,31を介してポジティブライン19、ネガティブライン17に接続されている。
ところが、この従来の油圧ウィンチによると、次のような問題点があった。 However, this conventional hydraulic winch has the following problems.
モード切換弁21がブレーキ位置aにセットされると、プレッシャープレート10が図20の実線の位置から同図仮想線で示すように多板ディスク9側に移動してインナ、アウタ両プレート14,16同士が圧接する。
When the
そして、この状態からモード切換弁21がフリーフォール位置bに切換わると、両プレート14,16間の圧接力が解除されるが、これらを積極的に離間させる力は作用しないため、両プレート14,16はなお接触した状態のままとなる。
When the
従って、フリーフォール運転時にもこの接触抵抗による小さなブレーキ力が作用することとなる。 Therefore, a small braking force due to this contact resistance is applied even during free fall operation.
この場合、負荷重量が大きければこの小ブレーキ力は無視できるが、負荷重量が小さいとき(たとえばクレーン作業時の空フックのみのとき)に、上記小ブレーキ力によって負荷の降下速度が遅くなったり降下しなかったりし、フリーフォール作業の能率が低下する。 In this case, if the load weight is large, this small braking force can be ignored. However, when the load weight is small (for example, only with an empty hook during crane operation), the load lowering speed is slowed or lowered due to the small brake force. Otherwise, the efficiency of free fall work will be reduced.
そこで本発明は、ブレーキ解除状態での摩擦板間の接触抵抗を減少させて小負荷時のフリーフォール降下作業能率を向上させることができる油圧ウィンチを提供するものである。 Therefore, the present invention provides a hydraulic winch capable of reducing the contact resistance between friction plates in a brake released state and improving the free fall lowering work efficiency at a small load.
請求項1の発明は、油圧モータによって回転駆動されるウィンチドラムに、同ドラムのフリーフォール回転を制動する油圧ブレーキが設けられ、この油圧ブレーキは、相対向して配置された第1および第2両摩擦板同士が圧接してブレーキ力を発揮するブレーキ作用方向の推力およびこのブレーキ力が解除されるブレーキ解除方向の推力を発生するブレーキシリンダを備えた油圧ウィンチにおいて、上記両摩擦板間のクリアランスを保つ方向のバネ力を発揮するバネ部材が設けられる一方、ブレーキシリンダをブレーキ作用状態とブレーキ解除状態との間で切換えるモード切換弁と、上記ブレーキ解除状態で上記ブレーキシリンダをブレーキ作用方向に加圧して第1及び第2両摩擦板を圧接させるブレーキ弁とが設けられ、上記モード切換弁によってブレーキシリンダがブレーキ解除状態にセットされた状態で、上記第1及び第2両摩擦板間のクリアランスを大小切換えるフリーフォールモード切換装置が設けられたものである。 According to the first aspect of the present invention, the winch drum that is rotationally driven by the hydraulic motor is provided with a hydraulic brake that brakes the free fall rotation of the drum, and the hydraulic brakes are arranged opposite to each other. In a hydraulic winch equipped with a brake cylinder that generates a thrust in the braking action direction in which the friction plates are brought into pressure contact with each other to exert a braking force and a thrust in the brake releasing direction in which the braking force is released, the clearance between the friction plates while Ru is provided a spring member which exerts a spring force in a direction to keep a mode switching valve for switching the brake cylinder between a brake activated condition and the brake release state, the brake cylinder in the brake application direction in the brake release state A brake valve that pressurizes and presses the first and second friction plates together, and is provided with the mode switching valve. Therefore, in the brake cylinder is set to the brake release state, in which free-fall mode switching device for switching the magnitude of the clearance of the first and second double friction plates are provided.
請求項2の発明は、請求項1の構成において、バネ部材は、ブレーキ解除状態で両摩擦板同士の接触抵抗を減少させる程度のバネ力を発揮するように構成されたものである。 According to a second aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect, the spring member is configured to exhibit a spring force that reduces the contact resistance between the friction plates in the brake released state.
請求項3の発明は、請求項1または2の構成において、フリーフォールモード切換装置が、ブレーキシリンダの両側油室間の差圧を変化させることによって両摩擦板間のクリアランスを可変とするように構成されたものである。 According to a third aspect of the present invention, in the configuration of the first or second aspect, the free fall mode switching device is configured such that the clearance between the friction plates is variable by changing the differential pressure between the oil chambers on both sides of the brake cylinder. It is configured .
請求項4の発明は、請求項3の構成において、フリーフォールモード切換装置として、ブレーキシリンダにおけるブレーキ作用方向に加圧されるポジティブ側油室に接続されたポジティブラインと、ブレーキ解除方向に加圧されるネガティブ側油室に接続されたネガティブラインのうちの一方の油圧ラインに、圧力の異なる二種類の油圧源と、このうちの一方の油圧源を選択して上記一方の油圧ラインに導く圧力切換弁が設けられたものである。 A fourth aspect of the present invention, in the configuration of claim 3, the free-fall mode switching device, and a positive line connected to the positive-side oil chamber to be pressurized to a brake actuation direction in the brake cylinder, the pressure in the brake release direction Pressure of one of the negative lines connected to the negative-side oil chamber to be selected, and two pressure sources having different pressures, and one of these hydraulic sources is selected and led to the one hydraulic line. those switching valve was found provided.
請求項5の発明は、請求項4の構成において、フリーフォールモード切換装置の出力側が圧力選択弁の一方の入力ポートに接続され、ブレーキシリンダをブレーキ作用方向に作動させるブレーキ弁の出力側が上記圧力選択弁の他方の入力ポートに接続され、これらフリーフォールモード切換装置およびブレーキ弁の出力圧のうち上記圧力選択弁によって選択された圧力がポジティブラインとネガティブラインのうちの一方の油圧ラインに導入されるように構成されたものである。 According to a fifth aspect of the present invention, in the configuration of the fourth aspect, the output side of the free fall mode switching device is connected to one input port of the pressure selection valve, and the output side of the brake valve that operates the brake cylinder in the braking direction is the pressure. Connected to the other input port of the selection valve, the pressure selected by the pressure selection valve among the output pressures of the free fall mode switching device and the brake valve is introduced into one of the positive line and the negative line. It is comprised so that.
請求項6の発明は、請求項4の構成において、フリーフォールモード切換装置の出力側がポジティブラインとネガティブラインのうちの一方の油圧ラインに直接、またはブレーキシリンダをブレーキ作用方向に作動させるブレーキ弁を介して接続されたものである。 According to a sixth aspect of the present invention, in the configuration of the fourth aspect , the output side of the free fall mode switching device includes a brake valve that operates directly on one hydraulic line of the positive line and the negative line or that operates the brake cylinder in the brake acting direction. It is connected via .
請求項7の発明は、請求項3の構成において、ブレーキシリンダにおけるブレーキ作用方向に加圧されるポジティブ側油室に接続されたポジティブラインと、ブレーキ解除方向に加圧されるネガティブ側油室に接続されたネガティブラインのうちの一方の油圧ラインに、出力圧が複数通りに変更可能な油圧源が設けられてフリーフォール切換装置が構成されたものである。 According to a seventh aspect of the present invention, in the configuration of the third aspect , the positive line connected to the positive side oil chamber pressurized in the brake acting direction in the brake cylinder and the negative side oil chamber pressurized in the brake releasing direction are provided. One of the connected negative lines is provided with a hydraulic source capable of changing the output pressure in a plurality of ways to constitute a free fall switching device .
請求項8の発明は、請求項7の構成において、出力圧が複数通りに変更可能な油圧源として、操作によって二次圧が変化する可変減圧弁が用いられたものである。
The invention of
本発明によると、ブレーキ解除状態でバネ部材が第1および第2両摩擦板間のクリアランスを確保する方向のバネ力(請求項2では両摩擦板同士の接触抵抗を減少させる程度のバネ力)を発揮するため、両摩擦板の接触抵抗を小さくして小負荷時のフリーフォール作業能率を上げることができる。 According to the present invention, the spring force in a direction in which the spring member secures the clearance between the first and second friction plates in the brake released state (the spring force is such that the contact resistance between the friction plates is reduced in claim 2). Therefore, the contact resistance of both friction plates can be reduced, and the free fall work efficiency at a small load can be increased.
ところで、油圧ブレーキに摩擦式の多板ディスクを使用すると、熱によって摩擦面の摩擦係数が低下してブレーキ力が低下するフェード現象が生じるおそれがある。 By the way, when a friction type multi-plate disc is used for a hydraulic brake, there is a possibility that a fade phenomenon occurs in which the friction coefficient of the friction surface is reduced by heat and the braking force is reduced.
そこで、従来、このような場合に多板ディスクに冷却油を導入・循環させる湿式のブレーキ方式を採用している。 Therefore, conventionally, a wet brake system in which cooling oil is introduced and circulated through the multi-plate disk in such a case has been adopted.
ところが、この湿式ブレーキによると、フリーフォール運転時に、多板ディスクにおける両摩擦板の圧接を解除した(あるいはさらに摩擦板間にクリアランスを確保した)場合でも、両摩擦板間に介在する冷却油の粘性抵抗によって両摩擦板に連れ回り抵抗(ドラグ抵抗)がブレーキ力として作用する。 However, according to this wet brake, even in the case of releasing the pressure contact of both friction plates in the multi-plate disc (or securing a clearance between the friction plates) during free fall operation, the cooling oil interposed between the friction plates The drag resistance acts on both friction plates as a braking force due to the viscous resistance.
この連れ回り抵抗によるブレーキ力も、上記両摩擦板間の接触抵抗と同様にさほど大きくないため大負荷時には問題とならないが、小負荷時に、フリーフォール降下速度が低下したり降下不能になったりする。 The braking force due to this dragging resistance is not so large as the contact resistance between the two friction plates, so there is no problem at the time of a heavy load, but at the time of a small load, the free fall descending speed is lowered or cannot be lowered.
この点の対策として、フリーフォール運転時に両摩擦板間のクリアランスを十分大きくとるようにすることが考えられるが、こうすると小負荷時には確実なフリーフォール作業が可能となる反面、両摩擦板の圧接・解除のための必要ストロークが大きくなってブレーキ応答性が低下するため、急停止ができなくなる等、とくに大負荷時の作業に不利となる。 As a countermeasure against this point, it is conceivable that the clearance between both friction plates is sufficiently large during free fall operation.・ The required stroke for release increases and brake response decreases, making it difficult to stop suddenly, which is disadvantageous for work under heavy loads.
この点、本発明によると、湿式ブレーキをとる油圧ウィンチにおいて、フリーフォールモード切換装置によってブレーキ解除状態での両摩擦板のクリアランスを大小切換えることができる。 In this respect, according to this onset bright, in a hydraulic winch to take a wet brake, it is possible to switch the magnitude of the clearance between both frictional plates in a brake release state by the free fall mode switching device.
このため、負荷に応じてこのクリアランスを適切な大きさとすること、すなわち、小負荷時にはクリアランスを大きくして連れ回り抵抗を小さくし、連れ回り抵抗が問題とならない大負荷時にはクリアランスを小さくしてブレーキ応答性を良くすることができる。 For this reason, the clearance should be appropriately sized according to the load.In other words, the clearance is increased to reduce the drag resistance when the load is small, and the clearance is decreased to reduce the brake resistance when the load resistance is not a problem. Responsiveness can be improved.
この場合、請求項3〜6の発明によると、ブレーキシリンダのポジティブ、ネガティブ両側油室間の差圧を変化させることによって、両摩擦板間のクリアランスを大小変化させることができる。 In this case, according to the inventions of claims 3 to 6 , the clearance between the friction plates can be changed by changing the differential pressure between the positive and negative oil chambers of the brake cylinder.
すなわち、ポジティブ側油室の圧力をPp、ネガティブ側油室の圧力をPnとし、これらの差圧ΔP(=Pn−Pp)を小さくするとクリアランスが小さくなり、差圧ΔPを大きくするとクリアランスが大きくなる。 That is, if the pressure in the positive oil chamber is Pp, the pressure in the negative oil chamber is Pn, and the differential pressure ΔP (= Pn−Pp) is decreased, the clearance is decreased, and the clearance is increased when the differential pressure ΔP is increased. .
一方、フリーフォール作業時にブレーキ弁が操作されると、請求項5の構成では圧力選択弁によりこのブレーキ弁の二次圧が選択されてブレーキ作用が行われる。 On the other hand, when the brake valve during free fall operation is operated, the brake action is selected secondary pressure of the brake valve by the pressure selection valve in the configuration of claim 5 is performed.
これに対して、請求項6の発明によると、ブレーキ弁の二次圧によって直接ブレーキ作用が行われる。 On the other hand, according to the invention of claim 6, the braking action is directly performed by the secondary pressure of the brake valve.
すなわち、請求項5の発明において必須となる圧力選択弁が不要となる。このため、故障因子が減少して装置の信頼性が高くなるとともにコストが安くてすむ。 That is, the pressure selection valve that is essential in the invention of claim 5 is not required. For this reason, the failure factor is reduced, the reliability of the apparatus is increased, and the cost is reduced.
また、請求項7,8の発明によると、出力圧が複数通りに変更可能な油圧源を設けることによってブレーキシリンダの差圧を複数通りに変化させることができるため、摩擦板間のクリアランスを負荷に応じてより細かに調整することができる。
The load according to the invention of
本発明の実施形態を図1〜図17によって説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
なお、以下の各実施形態において、従来技術を示す図18〜図20と同一部分には同一符号を付して示し、その重複説明を省略する。 In the following embodiments, the same parts as those shown in FIGS. 18 to 20 showing the prior art are denoted by the same reference numerals, and redundant description thereof is omitted.
第1〜第3実施形態(図1〜図6参照)
多板ディスク9は、図18〜図20に示す従来技術同様、軸方向に交互に相対向して配置された複数枚ずつのインナ、アウタ両プレート(第1、第2摩擦板)14…,16…によって構成されている。
First to third embodiments (see FIGS. 1 to 6)
As in the prior art shown in FIGS. 18 to 20, the
第1〜第3各実施形態では、この多板ディスク9に複数のバネ部材32…が設けられ、このバネ部材32…によって両プレート14,16間のクリアランスcを保つように構成されている。
In each of the first to third embodiments, the
このバネ部材32…は、図1,2に示す第1実施形態では隣り合うアウタプレート16,16の外周部間に、図3に示す第2実施形態では隣り合うインナプレート14,14の内周部間に、図4に示す第3実施形態では第1および第2両実施形態を合わせた形で隣り合うアウタプレート16,16間およびインナプレート14,14間にそれぞれ設けられている。
1 and 2, the
バネ部材32は、図5,6に示すようにジグザグ状に折れ曲がった線バネをリング状に加工した形状をなし、インナプレート間もしくはアウタプレート間、またはこれらの双方に軸方向のバネ力を発揮する状態で取付けられている。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
この構成によると、ブレーキ解除状態で、第1実施形態では各アウタプレート16…間に、第2実施形態では各インナプレート14…間にそれぞれ一定の間隔が保たれるため、インナ、アウタ両プレート14,16の片面間のクリアランスcが確保される。このため、両プレート14,16間の接触抵抗が減少する。
According to this configuration, in the brake released state, a constant distance is maintained between the
また、第3実施形態では、インナ、アウタ両プレート14,16間に一定のクリアランスcが確保されて両プレート14,16間の接触抵抗が零となる。
In the third embodiment, a constant clearance c is secured between the inner and
従って、これら実施形態の構成により、フリーフォール作業時の多板ディスク9の接触抵抗によるブレーキ力を減少させることができるため、小負荷のフリーフォール作業時に負荷の降下速度が低下したり降下不能になったりするおそれがない。 Therefore, with the configuration of these embodiments, the braking force due to the contact resistance of the multi-disc 9 during free fall work can be reduced, so that the load lowering speed can be lowered or cannot be lowered during free fall work with a small load. There is no fear of becoming.
次の第4実施形態〜第13実施形態においては、多板ディスク9にバネ部材32…を設ける第1〜第3各実施形態のいずれかの構成を前提として、多板ディスク9におけるインナ、アウタ両プレート14,16間のクリアランスを大小切換える構成をとっている。
In the following fourth to thirteenth embodiments, the inner and outer portions of the
図7,8には、第1〜第3各実施形態に共通の油圧、電気回路構成を示す。7 and 8 show hydraulic and electric circuit configurations common to the first to third embodiments.
図7に示すように、ブレーキシリンダ11のネガティブ側油室11bに接続されたネガティブライン17は直接、油圧源18に接続されている。
As shown in FIG. 7, the
一方、ポジティブ側油室11aに接続されたポジティブライン19は、ブレーキ位置aとフリーフォール位置(ブレーキ解除位置)bとの間で切換わる電磁切換弁であるモード切換弁33の出力ポートに接続されている。
On the other hand, the
このモード切換弁33は二つの入力ポートを有し、一方の入力ポートは直接、油圧源18に接続され、他方の入力ポートはフリーフォールモード切換装置34およびペダル23によって足踏み操作されるブレーキ弁22を介して油圧源18およびタンクTに接続されている。
The
フリーフォールモード切換装置34は、油圧源18の圧力Pgを一定圧力Phに減圧する減圧弁35と、この減圧弁35の二次側に連通する高圧位置aとタンクTに連通する低圧位置bとの間で切換わる電磁切換弁である圧力切換弁36とを具備している。
The free fall
37は圧力切換弁36によって選択された圧力(減圧弁二次圧Phまたはタンク圧Pt)とブレーキ弁22の二次圧Piのうち高圧側を選択する高圧選択弁(シャトル弁)で、この高圧選択弁37の出力ポートとモード切換弁33の一方の入力ポートが接続されている。
なお、図7中、38はウィンチモータ2の巻上・巻下回転を制御するリモコン弁、39はこのリモコン弁38の二次圧(リモコン圧)によって中立、巻上、巻下の三位置イ,ロ,ハ間で切換わり制御されるウィンチ用コントロールバルブ、40はウィンチモータ2の油圧源である油圧ポンプである。
In FIG. 7,
また、41は油圧シリンダ式のパーキングブレーキで、バネ41aの力によってモータ出力軸2aにブレーキ力を付与し、油圧導入時にブレーキ力を解除するネガティブブレーキとして構成され、このパーキングブレーキ41の油室41bが、油圧パイロット式のパーキングブレーキ制御弁42を介してブレーキ用油圧源18またはタンクTに接続される。
A hydraulic cylinder
パーキングブレーキ制御弁42は、リモコン弁38の非操作時(中立時)には図示のブレーキ位置aに、操作時にはリモコン圧を供給されて図右側のブレーキ解除位置bにそれぞれセットされる。
The parking
すなわち、巻上・巻下操作されたときにパーキングブレーキ41が解除されてウィンチドラム1が巻上・巻下回転し、非操作時に同ブレーキ41が作用してウィンチドラム1が制動停止する。
That is, when the hoisting / lowering operation is performed, the
43はリモコン圧を取出してパーキングブレーキ制御弁42に供給するための高圧選択弁、44はこのリモコン圧を検出してb(常閉)接点からa(常開)接点に切換わる圧力スイッチである。
43 is a high pressure selection valve for taking out the remote control pressure and supplying it to the parking
さらに、この実施形態では、多板ディスク9のフェード現象を防止するために冷却用ポンプ45からの冷却油を多板ディスク9内に供給・循環する湿式ブレーキ方式がとられている。
Further, in this embodiment, in order to prevent the
一方、図8において、46はモード切換スイッチで、このモード切換スイッチ46と、圧力スイッチ44と、モード切換弁33のソレノイド33sの直列回路が電源に接続され、
(イ) 圧力スイッチ44がb接点にある(リモコン弁38が操作されない)状態で、
(ロ) モード切換スイッチ46がオン操作された
ときに、ソレノイド33sが通電されてモード切換弁33がブレーキ位置aからフリーフォール位置bに切換わるように構成されている。
On the other hand, in FIG. 8, 46 is a mode changeover switch, and a series circuit of the
(A) With the
(B) When the
いいかえれば、モード切換弁33は、リモコン弁操作時(巻上・巻下運転時)、またはモード切換スイッチ46の非操作時にはブレーキ位置aにセットされる。
In other words, the
また、図8において、47はフリーフォールモード切換スイッチで、同スイッチ47と、フリーフォールモード切換装置34における圧力切換弁36のソレノイド36sの直列回路が、モード切換弁33のソレノイド33sと並列に接続されている。
In FIG. 8, 47 is a free fall mode changeover switch, and a series circuit of the
すなわち、圧力切換弁36は、モード切換弁33がブレーキ位置aにあるときは図8に示す高圧位置aにセットされ、モード切換弁33がフリーフォール位置bに切換わったことを前提としてフリーフォールモード切換スイッチ47のオン操作時に低圧位置bに切換わるように構成されている。
That is, the
この油圧ウィンチの作用について、図18に示す従来ウィンチとの相違点のみを説明する。 The operation of the hydraulic winch of this, only the differences will be described in the conventional winch shown in FIG. 18.
また、モード切換弁33がブレーキ位置aにある状態では、ブレーキシリンダ11の両側油室11a,11bに油圧源18から同圧が供給され、図18に示す従来ウィンチと同じ作用が行われるため、ここではモード切換弁33がフリーフォール位置bにセットされた状態(フリーフォール作業時)での作用のみについ説明する。
In the state where the
ネガティブ側油室11bには、常時、油圧源18の圧力Pgがそのまま供給される。
The negative
この状態で、フリーフォールモード切換スイッチ47がオフのときは、圧力切換弁36が図の高圧位置aにあるため、減圧弁35の二次圧Phがブレーキシリンダ11のポジティブ側油室11aに供給される。
In this state, when the free fall
一方、フリーフォールモード切換スイッチ47がオン操作されると、圧力切換弁36が低圧位置bに切換わるため、ポジティブ側油室11aの圧力はタンク圧Ptとなる。
On the other hand, when the free fall
ここで、圧力Pg,Ph,Ptは、
Pg>Ph>Pt
の関係にあるから、両側油室11a,11bの差圧ΔP=Pg−(PhまたはPt)は、フリーフォールモード切換スイッチ47がオフのときに小さく、同スイッチ47がオンのときに大きくなる。
Here, the pressures Pg, Ph, Pt are
Pg>Ph> Pt
Therefore, the differential pressure ΔP = Pg− (Ph or Pt) between the
これにより、ブレーキシリンダ11のブレーキオフ方向の推力が、スイッチオフで小さく、スイッチオンで大きくなり、これに対応してインナ、アウタ両プレート14,16間のクリアランスが前者で小さく、後者で大きくなる。
Accordingly, the thrust in the brake-off direction of the
このため、スイッチ47がオフのときは、ブレーキ弁22の操作によるブレーキオンへの応答性が良くなり、スイッチ47がオン操作されると応答性は低下する反面、多板ディスク9の連れ回り抵抗が小さくなる。
For this reason, when the
従って、小負荷時にはスイッチ47をオン(クリアランス大)にして連れ回り抵抗を小さくすることにより、フリーフォール作業の能率を上げ、連れ回り抵抗が問題とならない大負荷時にはスイッチ47をオフ(クリアランス小)にしてブレーキ応答性を高め、急停止性能を良くすることができる。
Therefore, the
第4実施形態(図9参照)
第1〜第3各実施形態との相違点のみを説明すると、第4実施形態ではポジティブライン19がタンクTに直接接続され、ネガティブライン17が、第1〜第3各実施形態におけるポジティブライン19と同様にモード切換弁33、フリーフォールモード切換装置34、ブレーキ弁22を介して油圧源18またはタンクTに接続されている。
4th Embodiment (refer FIG. 9)
Only the differences from the first to third embodiments will be described. In the fourth embodiment, the
ブレーキ弁22はいわゆる逆比例型であり、非操作時に高圧を出力する。
The
また、第1〜第3各実施形態の高圧選択弁37に代えて低圧選択弁48が設けられ、フリーフォールモード切換装置34の出力PhまたはPgと、ブレーキ弁二次圧Piのうち低圧側が選択されるように構成されている。
A low
圧力切換弁36は、図右側の高圧位置aと左側の低圧位置bとの間で切換わり作動し、
(I) 図8のフリーフォールモード切換スイッチ47がオフの状態で、同切換弁36が低圧位置bとなって減圧弁二次圧Phがブレーキシリンダ11のネガティブ側油室11bに供給され、
(II) 同スイッチオン時に、同切換弁36が高圧位置aとなって油圧源圧力Pgが同油室11bに供給される。
The
(I) When the free fall
(II) When the switch is turned on, the switching
これにより、ブレーキシリンダ11のブレーキオフ方向の推力が、スイッチオフで小さく(プレート間クリアランス小)、スイッチオンで大きく(プレート間クリアランス大)なり、第4実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
Thereby, the thrust in the brake-off direction of the
第5実施形態(図10参照)
第5実施形態では、図7に示す高圧選択弁37、図9に示す低圧選択弁48が省略されるとともに、フリーフォールモード切換装置34が、油圧源18の圧力PgをPhに減圧する減圧弁35と、ブレーキシリンダ11の両側油室11a,11bの油圧源圧力をこの二種類の圧力Pg,Phのうちから選択する圧力切換弁36とによって構成されている。
Fifth embodiment (see FIG. 10)
In the fifth embodiment, the high
この圧力切換弁36で選択された圧力PgまたはPhは、
(イ) ブレーキシリンダ11のネガティブ側油室11bに対しては常時供給され、
(ロ) ポジティブ側油室11aに対しては、モード切換弁33がブレーキ位置aのときは直接供給され、フリーフォール位置bに切換えられたときにブレーキ弁22によりさらにPiに減圧されて供給される。
The pressure Pg or Ph selected by the
(A) Always supplied to the
(B) The positive
すなわち、フリーフォール作業時において、図8のフリーフォールモード切換スイッチ47がオフのとき(圧力切換弁36が低圧位置bのとき)はネガティブ側油室11bに減圧弁二次圧Phが供給され、同スイッチオンのとき(圧力切換弁36が高圧位置aのとき)はネガティブ側油室11bに油圧源圧力Pgが供給される。
That is, during the free fall operation, when the free fall
一方、ポジティブ側油室11aは、ブレーキ弁22が操作されない限りタンク圧Ptとなる。
On the other hand, the
従って、ネガティブ側油室11bとポジティブ側油室11a間の差圧ΔPが、スイッチオフではPh−Ptで小となり、スイッチオンではPg−Ptで大となる。
Accordingly, the differential pressure ΔP between the negative
これにより、多板ディスク9のプレート間クリアランスが、スイッチオフで小となり、スイッチオンで大となる。
As a result, the clearance between the plates of the
この第5実施形態の構成によると、第1〜第4実施形態と比較して、圧力選択弁(高圧選択弁37、低圧選択弁48)という故障が生じ易い弁を省略できることにより、回路の信頼性が高められるとともにコストが安くてすむ。
According to the configuration of the fifth embodiment, compared to the first to fourth embodiments, the pressure selection valves (the high
第6〜第9実施形態(図11〜図14参照)
これら各実施形態は、第5実施形態の一部変形例であり、第5実施形態との相違点のみを説明する。
Sixth to ninth embodiments (see FIGS. 11 to 14)
Each of these embodiments is part variation of the fifth embodiment, only the differences will be described in the fifth embodiment.
第5実施形態ではブレーキ弁22の一次圧が、フリーフォールモード切換装置34によって油圧源圧力Pgと減圧弁二次圧Phのうちから選択される構成とされたのに対し、図11に示す第6実施形態では、ブレーキ弁22の一次圧が油圧源圧力Pgに固定され、ネガティブ側油室11bの圧源圧力のみが、圧力切換弁36によって油圧源圧力Pgと減圧弁二次圧Phのうちから選択されるように構成されている。
In the fifth embodiment, the primary pressure of the
この場合、モード切換弁33がブレーキ位置aにある状態では、ポジティブ側油室11aの圧力がネガティブ側油室11bの圧力よりも高くなり、ブレーキシリンダ11にブレーキオン側の推力が作用するが、第1実施形態の油圧ウィンチ構成であれば切換時の応答性の問題は発生しない。
In this case, when the
一方、図12に示す第7実施形態では、ブレーキシリンダ11のネガティブ側油室11bには常時、油圧源圧力Pgが供給され、ポジティブ側油室11aには、ブレーキ弁22を介してフリーフォールモード切換装置34の圧力切換弁36によって選択された減圧弁二次圧Phまたはタンク圧Ptが供給されるように構成されている。
On the other hand, in the seventh embodiment shown in FIG. 12, the hydraulic pressure source pressure Pg is always supplied to the negative
図13に示す第8実施形態では、ブレーキ弁22は逆特性型であり、ブレーキシリンダ11のポジティブ側油室11aが常時タンクTに接続され、ネガティブ側油室11bの圧力を調整してフリーフォール作業を行う構成を前提として、ブレーキ弁22の一次圧が、圧力切換弁36によって油圧源圧力Pgと減圧弁二次圧Phのうちから選択されるように構成されている。
In the eighth embodiment shown in FIG. 13, the
図14に示す第9実施形態では、モード切換弁33がフリーフォール位置bに切換わり、かつ、ブレーキ弁22が操作されない状態で、フリーフォールモード切換装置34の圧力切換弁36が図示の高圧位置aにあるときは、ブレーキシリンダ11のポジティブ側油室11aに減圧弁35の二次圧Ph、ネガティブ側油室11bに油圧源圧力Pgがそれぞれ作用して両側油室間の差圧Δが小さく(Pg−Ph)なるため、多板ディスク9のプレート間クリアランスが小さくなる。
In the ninth embodiment shown in FIG. 14, when the
これに対し、圧力切換弁36が図左側の低圧位置bに切換えられると、ポジティブ側油室11aの圧力がタンク圧Ptとなって差圧ΔPが大きく(Pg−Pt)なるため、上記クリアランスが大きくなる。
On the other hand, when the
第10〜第12実施形態(図15〜図17参照)
これら各実施形態では、フリーフォールモード切換装置34を、ハンドル等の手動操作手段により操作されて二次圧Pjが変化する手動可変減圧弁(電磁比例式減圧弁でもよい)49のみによって構成し、同減圧弁49の二次圧Pjを変化させることによってブレーキシリンダ11の差圧ΔPを変えてプレート間クリアランスを多数通りに調整しうる構成をとっている。
The first 0 to the first and second embodiments (see FIGS. 15 to 17)
In each of these embodiments, the free fall
ここで、
(イ)図15に示す第10実施形態では、減圧弁49の二次圧Pjがブレーキシリンダ11のネガティブ側油室11bに導入される。
here,
In the first 0 embodiment shown in (b) FIG. 15, the secondary pressure Pj of the
(ロ)図16に示す第11実施形態では、減圧弁二次圧Pjが高圧選択弁50により高圧側圧力としてブレーキシリンダ11のポジティブ側油室11aに導入される。
(B) In the first embodiment shown in FIG. 16, the pressure reducing valve secondary pressure Pj is introduced into the
(ハ)図17に示す第12実施形態では、減圧弁二次圧Pjが低圧選択弁51により低圧側圧力としてブレーキシリンダ11のポジティブ側油室11aに導入される。
In the first and second embodiments shown in (c) Fig. 17, pressure reducing valve secondary pressure Pj is introduced into the positive-
この第10〜第12実施形態によれば、負荷の大小に応じたより細かなクリアランス調整、すなわち、ブレーキ応答性と連れ回り防止性能の調整が可能となる。 According to the first 0-first and second embodiments, finer clearance adjustment than in accordance with the magnitude of the load, i.e., it is possible to adjust the rotation prevention performance brought the brake responsiveness.
ところで、上記各実施形態では、遊星歯車機構のキャリア軸を固定・解放することによってクラッチ作用とフリーフォール時のブレーキ作用とを得る構成をとったが、本発明は、ウィンチドラムと遊星歯車機構のキャリア軸を一体化し、リングギヤの回転を固定・解放することによってクラッチ作用とフリーフォールのブレーキ作用とを得る構成の油圧ウィンチにも、またクラッチとブレーキが互いに独立して設けられ、別々に制御される油圧ウィンチにも適用することができる。 By the way, in each of the above-described embodiments, the clutch action and the brake action at the time of free fall are obtained by fixing and releasing the carrier shaft of the planetary gear mechanism. The hydraulic winch is designed to obtain the clutch action and the free fall brake action by integrating the carrier shaft and fixing and releasing the rotation of the ring gear. The clutch and brake are also provided independently of each other and controlled separately. It can also be applied to hydraulic winches.
1 ウィンチドラム
2 油圧ウィンチモータ
9 多板ディスク
14 多板ディスクのインナプレート(第1摩擦板)
16 同アウタプレート(第2摩擦板)
13 油圧ブレーキ
10 プレッシャープレート
11 ブレーキシリンダ
11a ブレーキシリンダのポジティブ側油室
19 ポジティブライン
11b 同ネガティブ側油室
17 ネガティブライン
11P 同ピストン
12 加圧バネ
32 バネ部材
18 ブレーキ用油圧源
22 ブレーキ弁
33 モード切換弁
34 フリーフォールモード切換装置
35 フリーフォールモード切換装置を構成する減圧弁
36 同圧力切換弁
37 高圧選択弁(圧力選択弁)
48 低圧選択弁(圧力選択弁)
49 フリーフォールモード切換装置を構成する手動可変減圧弁
50 高圧選択弁
51 低圧選択弁
DESCRIPTION OF
16 Outer plate (second friction plate)
DESCRIPTION OF
48 Low pressure selection valve (pressure selection valve)
49 Manual variable pressure reducing valve constituting free fall
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