JP5745484B2 - ウインチの制動装置 - Google Patents
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Description
請求項2に係る発明は、請求項1に記載のウインチの制動装置において、ブレーキペダルの踏み込み操作量の増加にしたがって、引張ばねの反力トルクが減少するように構成されていることを特徴とする。
請求項3に係る発明は、ウインチドラムを制動するブレーキと、車体に対して踏み込み操作可能に配設されるブレーキペダルと、ブレーキペダルに反力を付与する反力付与要素と、ブレーキペダルの踏み込み操作に連動して回動する回動リンクと、回動リンクに連結され、ブレーキペダルの踏み込み操作に応じて、2次圧力をブレーキに作用させるブレーキ弁と、一端が車体の所定位置に取り付けられ、他端が回動リンクに取り付けられ、ブレーキペダルを踏み込み操作方向とは反対の方向に付勢する引張ばねとを備え、ブレーキペダルが踏み込み操作されると、引張ばねが伸長し、かつ、回動リンクの回転中心と引張ばねの中心軸との最短距離が短くなるように構成され、ブレーキペダルの踏み込み操作量の増加にしたがって、引張ばねの反力トルクが減少するように構成されていることを特徴とするウインチの制動装置である。
請求項4に係る発明は、請求項1ないし3のいずれか1項に記載のウインチの制動装置において、ペダル踏力をブレーキ弁に伝達するリンク機構を備え、リンク機構は、ブレーキペダルの踏み込み操作量の増加にしたがって、ブレーキ弁のバルブストローク量の増加
率が上昇するように構成されていることを特徴とする。
請求項5に係る発明は、請求項1ないし3のいずれか1項に記載のウインチの制動装置において、ペダル踏力をブレーキ弁に伝達するリンク機構を備え、リンク機構は、ブレーキペダルの踏み込み操作量に対して、ブレーキ弁のバルブストローク量の変化率が一定となるように構成されていることを特徴とする。
−第1の実施の形態−
図1は、本発明の第1の実施の形態に係るウインチの制動装置を搭載したクレーン100の外観を示す側面図である。以下では、図示するように、図1の姿勢を基準に上下および前後方向を定義する。クレーン100は、走行体101と、旋回輪を介して走行体101上に旋回可能に設けられた旋回体103と、旋回体103に回動可能に軸支されたブーム104とを有する。旋回体103の前部には運転室107が設けられ、旋回体103の後部にはカウンタウエイト109が取り付けられている。旋回体103には巻き上げ用のウインチドラムである巻上ドラム105と、ブーム起伏用のウインチドラムである起伏ドラム106が搭載されている。
(1)フリーフォールスイッチオフ
フリーフォールスイッチ(不図示)がオフのときは、図2に示す電磁切換弁124は位置(b)に切り換えられ、ブレーキケース161内の油室168はタンク119に連通する。この状態では油室168にパイロットポンプ113からのブレーキ解除圧が作用しないため、ブレーキディスク167はばね169の付勢力により図示A方向に押動される。これによりインナディスク164とアウタディスク165とが圧接され、インナディスク164の回転が阻止されて、ブレーキ作動状態となる。
油圧モータ150の回転を停止し、吊り荷を空中で保持した状態でフリーフォールスイッチ(不図示)をオン操作すると、図2に示す電磁切換弁124が位置(a)に切り換えられる。これにより、パイロットポンプ113からの圧油がブレーキ制御弁122、電磁切換弁124を介して油室168に作用する。このため、パイロットポンプ113からの油圧力(ブレーキ解除圧)によりブレーキディスク167は図示B方向に押動され、ばね169が縮退する。その結果、インナディスク164およびアウタディスク165に作用する圧接力が除去され、インナディスク164は回転可能となって、ブレーキ解除状態となる。このように制動装置が解除された状態では、キャリア軸156の回転が許容され、巻上ドラム105は吊り荷の負荷によって自由回転状態となり、吊り荷をフリーフォールすることができる。
Fr(n)=Kr×(X(n)−Xr0) (n=1,2) (1)
このとき、復帰ばね147による回動リンク145のトルクTr(n)は、回動リンク145の回転中心Oと復帰ばね147の中心軸CLとの最短距離、すなわち回転中心Oと復帰ばね147の反力Frの作用線を結んだ垂線であるモーメントアームの長さをLrとすると、下記(2)式のようになる。
Tr(n)=Fr(n)×Lr(n) (n=1,2) (2)
Fv(n)=Kv×(Xv(n)−Xv0) (n=1,2) (3)
このとき、弁ばね127による回動リンク145のトルクTv(n)は、回動リンク145の回転中心Oと弁ばね127の中心軸との最短距離、すなわち回転中心Oとブレーキ制御弁122の反力Fvの作用線を結んだ垂線であるモーメントアームの長さをLvとすると、下記(4)式のようになる。
Tv(n)=Fv(n)×Lv(n) (n=1,2) (4)
T(n)=Tr(n)−Tv(n) (n=1,2) (5)
(1)ブレーキペダル141が踏み込み操作されると、復帰ばね147が伸長し、かつ、回動リンク145の回転中心Oと復帰ばね147の中心軸CLとの最短距離、すなわちモーメントアーム長Lrが短くなるようにブレーキペダル装置140を構成した。これにより、反力付与要素としてのゴム148の粘弾性特性を有効に引き出すことができ、ブレーキペダル141の操作性を向上することができる。
図11を参照して、第2の実施の形態に係るウインチの制動装置について説明する。図11は、本発明の第2の実施の形態に係るウインチの制動装置の構成を示す油圧回路図である。図中、第1の実施の形態と同一もしくは相当部分には同一符号を付し、相違点について主に説明する。
ブレーキペダル装置240は、ブレーキペダル241と、回動リンク245と、水平ロッド246と、復帰ばね247と、ゴム248とを備える。ブレーキペダル241は、床面に沿って配置される水平部と、水平部の一端から床面上方に突出する突出部と、突出部の先端に設けられる足踏み部とを有している。
[変形例]
(1)上記した実施の形態では、平行リンク機構を用いてペダル踏力をブレーキ制御弁122に伝達する構成としたが、本発明はこれに限定されない。たとえば、図12(a)において模式的に示すように、非平行リンク機構を用いてペダル踏力をブレーキ制御弁122に伝達する構成としてもよい。このブレーキペダル装置340は、ブレーキペダル341と一体的に回動する連結部材343と、ブレーキペダル341の踏み込み操作に連動して回転中心Oまわりに回動する回動リンク345と、回動リンク345と連結部材343とのそれぞれに回動可能に連結されるリンクロッド349と、回動リンク345に回動可能に連結される弁側ロッド346とを含んで構成されている。弁側ロッド346には、ブレーキ制御弁122のプッシュロッド128が回動可能に連結されている。
Claims (5)
- ウインチドラムを制動するブレーキと、
車体に対して踏み込み操作可能に配設されるブレーキペダルと、
前記ブレーキペダルに反力を付与する反力付与要素と、
前記ブレーキペダルの踏み込み操作に連動して回動する回動リンクと、
前記回動リンクに連結され、前記ブレーキペダルの踏み込み操作に応じて、2次圧力を前記ブレーキに作用させるブレーキ弁と、
一端が前記車体の所定位置に取り付けられ、他端が前記回動リンクに取り付けられ、前記ブレーキペダルを踏み込み操作方向とは反対の方向に付勢する引張ばねとを備え、
前記ブレーキペダルが踏み込み操作されると、前記引張ばねが伸長し、かつ、前記回動リンクの回転中心と前記引張ばねの中心軸との最短距離が短くなるように構成され、
前記ブレーキペダルの踏み込み操作に応じた前記ブレーキ弁の反力が前記回動リンクに作用することによって発生するトルク(以下、ブレーキ弁の反力トルクという)の変化特性を前記ブレーキペダルの踏み込み操作に応じた前記引張ばねの反力が前記回動リンクに作用することによって発生するトルク(以下、引張ばねの反力トルクという)の変化特性により相殺して、前記ブレーキ弁の反力トルクと前記引張ばねの反力トルクとの合計トルクを一定とするように構成され、
前記反力付与要素によるブレーキ反力と、前記合計トルクによるブレーキ反力との和によってブレーキ踏力が決定されることを特徴とするウインチの制動装置。 - 請求項1に記載のウインチの制動装置において、
前記ブレーキペダルの踏み込み操作量の増加にしたがって、前記引張ばねの反力トルクが減少するように構成されていることを特徴とするウインチの制動装置。 - ウインチドラムを制動するブレーキと、
車体に対して踏み込み操作可能に配設されるブレーキペダルと、
前記ブレーキペダルに反力を付与する反力付与要素と、
前記ブレーキペダルの踏み込み操作に連動して回動する回動リンクと、
前記回動リンクに連結され、前記ブレーキペダルの踏み込み操作に応じて、2次圧力を前記ブレーキに作用させるブレーキ弁と、
一端が前記車体の所定位置に取り付けられ、他端が前記回動リンクに取り付けられ、前記ブレーキペダルを踏み込み操作方向とは反対の方向に付勢する引張ばねとを備え、
前記ブレーキペダルが踏み込み操作されると、前記引張ばねが伸長し、かつ、前記回動リンクの回転中心と前記引張ばねの中心軸との最短距離が短くなるように構成され、
前記ブレーキペダルの踏み込み操作量の増加にしたがって、前記引張ばねの反力トルクが減少するように構成されていることを特徴とするウインチの制動装置。 - 請求項1ないし3のいずれか1項に記載のウインチの制動装置において、
ペダル踏力を前記ブレーキ弁に伝達するリンク機構を備え、
前記リンク機構は、前記ブレーキペダルの踏み込み操作量の増加にしたがって、前記ブレーキ弁のバルブストローク量の増加率が上昇するように構成されていることを特徴とするウインチの制動装置。 - 請求項1ないし3のいずれか1項に記載のウインチの制動装置において、
ペダル踏力を前記ブレーキ弁に伝達するリンク機構を備え、
前記リンク機構は、前記ブレーキペダルの踏み込み操作量に対して、前記ブレーキ弁のバルブストローク量の変化率が一定となるように構成されていることを特徴とするウインチの制動装置。
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