JP2002348092A - 油圧ウインチ装置 - Google Patents
油圧ウインチ装置Info
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Abstract
ンパクト化が図れる油圧ウインチ装置を提供する。 【解決手段】 ウインチドラム3と、このウインチドラ
ム3の軸心に配置されるドラム軸6と、このドラム軸6ま
わりに設けられた遊星歯車装置と、ドラム軸6を回転さ
せる油圧モータ4と、ウインチドラム3内に径方向に並べ
て配置される第一クラッチ9及び第二クラッチ10とを有
し、第一クラッチ9を接続したときは遊星歯車装置の遊
星歯車20がドラム軸6に固定された状態で回転すること
により、また、第二クラッチ10を接続したときは遊星歯
車20が自転しながら回転することにより、油圧モータ4
の回転力がウインチドラム3に伝達されるように構成し
たことを特徴とする。
Description
機械に搭載される油圧ウインチ装置に関するものであ
る。
は、図4に示すように、駆動モータ100とその出力を減
速させてウインチドラム101に伝達する遊星歯車減速装
置102との間にクラッチ103を備えており、大荷重の低速
巻上げまたは巻下げ時にはそのクラッチ103を接続状態
とし、モータ出力を遊星歯車減速装置102を介してウイ
ンチドラム101に伝達する。すなわち、ウインチドラム1
01を低速回転、高トルクで駆動する。
103を切断状態とし、駆動モータ100とウインチドラム10
1とを切り離し、それにより、吊荷及びフックの重量に
よる自由降下、いわゆるフリーフォールを行うようにな
っている(例えば特開昭59−217588号公報参照)。
で行う構成では、自由降下時の速度を制御するためにブ
レーキ装置が必要となる。この種のブレーキ装置は、通
常フートブレーキで構成されているために微操作が難し
く、思いどおりに減速または停止させることが難しい。
また、ブレーキ操作を頻繁に行うとブレーキドラムが発
熱して制動能力が低下したりブレーキ装置が傷むという
問題もある。さらには、巻上げについては常に遊星歯車
減速装置を介し低速で行うことになるため、軽荷重を高
速で巻上げることができない。
速巻上げや高速巻下げが可能であり、しかもフリーフォ
ールも可能にしたウインチ駆動装置が提案されている。
の外部であってそのウインチドラムと駆動モータとの間
に第1遊星ギヤ列と第2遊星ギア列を軸方向に並べて配
置するとともに各遊星ギヤ列にクラッチを設けており、
各クラッチのいずれか一方を接続すれば巻上げまたは巻
下げを行うにあたり高速と低速の速度切換えが行えるよ
うになっている。
た従来のウインチ駆動装置では、ウインチドラムと駆動
モータとの間に複数のクラッチを設けたことによってウ
インチ駆動装置の軸方向長さが増加するため、機体カバ
ー内にウインチ駆動装置を収容する場合にその周辺にレ
イアウトする配管や機器のレイアウトを変更しなければ
ならない。また、配管や機器のレイアウトを変更するこ
とができない場合にはクラッチを組み込んだ分、ウイン
チドラムのドラム長を縮小してウインチ駆動装置を構成
しなければならず、ウインチ巻上げ能力が低下すること
を犠牲にしなければならない。
装置における課題を考慮してなされたものであり、巻上
げ能力を犠牲にすることなくフリーフォールに代えて高
速巻下げが行える油圧ウインチ装置を提供するものであ
る。
ムと、このウインチドラムの軸心に配置されるドラム軸
と、このドラム軸まわりに設けられた遊星歯車装置と、
上記ドラム軸を回転させる油圧モータと、上記ウインチ
ドラム内に径方向に並べて配置される第一クラッチ及び
第二クラッチとを有し、上記第一クラッチを接続したと
きは上記遊星歯車装置の遊星歯車が上記ドラム軸に固定
された状態で回転することにより、また、上記第二クラ
ッチを接続したときは上記遊星歯車が自転しながら回転
することにより、上記油圧モータの回転力が上記ウイン
チドラムに伝達されるように構成した油圧ウインチ装置
である。
で第二クラッチが切断状態であるときにウインチドラム
はフリーフォールに代えて高速回転し、第一クラッチが
切断状態で第二クラッチが接続状態であるときに低速回
転する。
二クラッチは、それぞれドラム軸方向に対向して配置さ
れる摩擦リングから構成することができ、各クラッチに
おいて対向配置される摩擦リングの一方を、上記第一ク
ラッチと第二クラッチの間に介設されたリングギヤの外
周部と内周部とに支持することができる。
方の摩擦リングは、ドラム軸の外周部に支持され、ドラ
ム軸方向に移動するように構成することが好ましい。
歯車を介してドラム軸に挿通されたサンギアに歯合させ
ることができる。このサンギヤは、第二の遊星歯車を介
してウインチドラムの内歯に歯合させることができる。
クラッチを、それぞれ圧油の供給を受けて互いに逆方向
に動作するクラッチシリンダに接続し、切り換え可能に
構成することが好ましい。
制御手段を備えることができる。この場合、制御手段
は、負荷の大きさを検出する負荷検出センサを有し、負
荷が所定の範囲内であるときにクラッチシリンダに対し
て圧油を供給するように構成することができる。
高速巻下げを指令する切換スイッチがオンされたとき
に、第一クラッチが接続される方向への圧油の供給を開
始するように構成することができる。
基づいて本発明を詳細に説明する。
一実施形態を示したものである。
旋回体のフレームに据え付けられる左スタンド、2は同
じく右スタンドであり、両スタンド1,2に跨がって円
筒状のウインチドラム3が設けられている。なお、以
下、ウインチドラム3における左スタンド1側を前側、
右スタンド2側を後側として説明する。
られており、その出力軸4aは、カップリング5を介し
ウインチドラム3の軸心に配置されたドラム軸6に接続
されている。このドラム軸6の前端部6aは、左スタン
ド1の軸受け部1aに備えられたベアリング7によって
回転自在に支持されている。
筒状のリングギヤであり、その後部には拡径部8aが形
成され、その拡径部8aの内側に内歯8bが形成されて
いる。一方、リングギヤ8の前部には第一クラッチ9及
び第二クラッチ10が設けられている。
説明する。
側に配置されており、図2の拡大図に示すように、複数
枚の摩擦リング(他方の摩擦リング)9aとこの摩擦リ
ング9aの各隙間に配置される複数枚の摩擦リング(摩
擦リングの一方)8cとから構成されている。各摩擦リ
ング9aは鍔状に形成されており、ドラム軸6の外周面
に形成されているスプライン溝に案内されて移動できる
ようになっている。
8の内周面に形成されているスプライン溝に案内されて
ドラム軸方向に移動できるようになっている。
ム軸6に嵌合されそのドラム軸6上を摺動するリング状
のピストン11によって矢印A方向に押されるようにな
っており、このピストン11内周面とドラム軸6外周面
との間に確保された隙間に、予め付勢力が働く状態で圧
縮コイルばね12が収納されている。
矢印A方向と逆方向に付勢しているため、ピストン11
が作動していないときは第一クラッチ9は切断状態とな
っているが、ピストン11がその圧縮コイルばね12の
付勢力に抗して矢印A方向に移動した場合は、摩擦リン
グ9aと摩擦リング8cが接続されリングギヤ8はドラ
ム軸6に一体となる。
ルジョイント13及び油路14を通じて供給される圧油
によって移動することができ、ピストン11の後退移動
限界はストッパ6aによって規制されるようになってい
る。
空けて上記リングギヤ8の外周面から鍔状に形成される
複数枚の摩擦リング(摩擦リングの一方)8dと、それ
らの摩擦リング8dの各隙間に配置される複数枚の摩擦
リング15aとから構成されている。
内側に形成されているスプライン溝に案内されてドラム
軸方向に移動するようになっており、図中、最も左側の
摩擦リング15aはピストン16に当接している。
との間には圧縮コイルばね17が装着されピストン16
を矢印A方向に付勢しているため、ピストン16が作動
していないときは摩擦リング8dと摩擦リング15aと
は接触状態となっておりリングギヤ8とハウジング15
とを一体に保持している。
はピストン16に形成された筒孔16a内に収納されて
おり、油路18cを通じて圧油を貯留室18bに圧油を
供給すると、圧縮コイルばね17の付勢力に抗してピス
トン16が矢印B方向に後退する。
擦リング15aと摩擦リング8dの接続が断たれ、第二
クラッチ10が遮断状態となる。
二クラッチ10は互いに逆動作するように構成されてい
る。
二クラッチ10をウインチドラム3内に収容し、さらに
ドラム軸6の径方向に対応させて配置したため、油圧ウ
インチ装置の軸方向長さを短縮してコンパクトにするこ
とができる。
あり、このリム部8eとドラム軸6との間にはベアリン
グ19が設けられている。
軸6には第一サンギヤ6bが形成されており、内歯8b
と第一サンギヤ6b双方に歯合する状態で遊星歯車20
が配列されている。
て支持されており、この遊星キャリア21の後部には階
段状に小径部21aが形成されており、この小径部21
aの内面に内歯21bが形成されている。この内歯21
bは、第二サンギヤ22の前部に歯合しており、従って
遊星キャリア21と第二サンギヤ22は一体に回転す
る。
3の内面側に形成された内歯3aと対応するようになっ
ており、第二サンギヤ22と内歯3a双方に歯合する状
態で第二遊星歯車23が配列されている。この第二遊星
歯車23は、右スタンド2から延設された胴部2aによ
って回転自在に支持されている。
達されるウインチドラム3は、右スタンド2に対しては
ベアリング24及び25を介して、また、左スタンド1
に対してはベアリング26を介して回転自在に支持され
ている。
の油圧回路を示したものである。
のリモコン弁30は、油圧モータ4に対し方向及び流量
が制御された圧油を供給するためのコントロールバルブ
31に接続されており、操作レバー30aを巻上げ方向
に操作すると、パイロットポンプ32から減圧弁30b
を通じて送り出されるパイロット圧がパイロットポート
31aに与えられ、コントロールバルブ31は中立位置
aから巻上げ位置bに切り換わり、給排路33及びカウ
ンタバランス弁34を通じて油圧モータ4に圧油が供給
され、油圧モータ4が巻上げ方向に回転する。
作すると、減圧弁30cを通じてパイロット圧がパイロ
ットポート31bに与えられ、コントロールバルブ31
は中立位置aから巻下げ位置cに切り換わり、給排路3
5を通じて油圧モータ4に圧油が供給され、油圧モータ
4が巻下げ方向に回転する。
36が備えられており、操作レバー30aの非操作時に
はシリンダ36a内のピストン36bが、ばね36cに
よって作動し油圧モータ4の出力軸4aを制動するよう
になっている。
dが設けられ、パイロットポンプ32からの圧油が切換
弁37を介して導入されるようになっている。この切換
弁37は通常、d位置にありパイロットポンプ32から
遮断されているが、操作レバー30aが巻上げまたは巻
下げ方向のいずれか一方に操作されると、高圧選択弁3
8及び油路39を通じてブレーキ解除圧がパイロットポ
ート37aに与えられてe位置に切り換わるようになっ
ている。それにより、油室36d内に圧油が送り込ま
れ、ピストン36bがばね36cの付勢力に抗して矢印
e方向に後退し、油圧モータ4に対する制動が解除され
るようになっている。
た分岐油路40には電磁切換弁41が接続されており、
この電磁切換弁41から送り出される高速巻上げまたは
巻下げ圧がパイロット切換弁42のパイロットポート4
2aに与えられる。そしてこのパイロット切換弁42か
ら送り出される圧油が第一クラッチ9を作動させるクラ
ッチシリンダ43のヘッド側油室と第二クラッチ10を
作動させるクラッチシリンダ44のロッド側にそれぞれ
並列に供給される。
げまたは巻下げ圧は、例えば圧力スイッチから構成され
る油圧センサ45によって検出され、上記給排路33の
回路圧は油圧センサ46によって検出され、各検出結果
はコントローラ47に与えられる。このコントローラ4
7にはモード切換スイッチ48が接続されており、モー
ド切換スイッチ48が押下されると、コントローラ47
は上記油圧センサ45,46からの検出結果に応じて上
記電磁制御弁41を制御する。
ついて説明する。
aを巻上げ方向に操作すると、減圧弁30bからレバー
ストローク量に応じたパイロット圧が導出され、高圧選
択弁38を通じて切換弁37のパイロットポート37a
に巻上げ圧が導入され、切換弁37が遮断位置dから連
通位置eに切り換わる。それにより、油圧モータブレー
キ36の油室36dに圧油が導入されて油圧モータ4の
ブレーキが解除され、油圧モータ4が回転可能になる。
ルバルブ31のパイロットポート31aにも与えられ、
コントロールバルブ31は中立位置aから巻上げ位置b
に切り換わる。
タンク連通位置fに固定されているため、クラッチシリ
ンダ43におけるヘッド側油室の圧力は開放されてお
り、第一クラッチ9のピストン11は圧縮コイルばね1
2の付勢力によって図2の矢印A方向と逆方向に戻され
てストッパ6aと当接している。従って第一クラッチ9
は空転している。
ド側油室の圧力も開放されているため、第二クラッチ1
0は、その圧縮コイルばね17の付勢力によって接続状
態となっている。従ってリングギヤ8は左スタンド1か
ら延設されたハウジング15と一体となり固定されてい
る。
その出力トルクがカップリング5を通じてドラム軸6に
伝達され、第一サンギヤ6bと歯合する遊星歯車20
は、固定されたリングギヤ8の内歯8bと噛み合いなが
ら回転し、遊星歯車20を支持している遊星キャリア2
1も回転する。このとき、第一サンギヤ6bに入力され
た動力は減速され、トルク増幅されて第二サンギヤ22
に伝達される。
されている胴部2aを回転軸として第二遊星歯車23が
回転し、ウインチドラム3の内歯3aと噛み合うことに
よりウインチドラム3が回転する。このとき、第二サン
ギヤ22に入力された動力はさらに減速、トルク増幅さ
れてウインチドラム3に伝達される。
ら供給される圧油によって油圧モータ4は減速された状
態で巻上げ方向に回転する。
作した場合も、油圧モータ4が逆方向に回転する以外
は、動作は上記した巻上げ動作と基本的に同じである。
7を介して電磁切換弁41が遮断位置hから連通位置i
に切り換わる。ただし、コントローラ47は、油圧セン
サ45の出力を監視することにより巻上げまたは巻下げ
操作が行われているかどうか、そして油圧センサ46の
出力を監視することにより給排油路33の回路圧が切り
換え許容範囲(所定の範囲)内にあるかどうかを判断し
ている。
合、すなわち、負荷が極めて小さい場合は、微操作(イ
ンチング操作)が必要となるため、コントローラ37は
電磁切換弁41に対して高速巻上げ信号または巻下げ信
号を出力せず、第二クラッチ10を接続状態として低速
を維持する。そして回路圧が上昇することによってある
程度負荷が増加したと判断したら本実施形態の高速モー
ドに切り換える。また、重量物を吊る場合は、高速動作
は危険であるために高速に切り換わらないようにしてい
る。
通位置iに切り換わると、パイロット切換弁42が開放
位置fから連通位置gに切り換わり、クラッチシリンダ
43及び44にそれぞれ圧油が供給される。圧油が供給
されたクラッチシリンダ43は、第一クラッチ9を接続
状態とし、クラッチシリンダ44はこれとは逆に第二ク
ラッチ10を切断状態とする。
自由となり、ドラム軸6に固定されて一体に回転する。
この状態で、ドラム軸6の第一サンギヤ6bは、第一ク
ラッチ9が接続されていることによってリングギヤ8と
一体であるため、第一サンギヤ6bの入力はそのままの
回転数、トルクのまま遊星歯車20から遊星キャリア2
1を通じて第二サンギヤ22に伝達される。そしてその
第二サンギヤ22に歯合する第二遊星歯車23に介して
減速、トルク増幅されウインチドラム3の内歯3aに伝
達され、ウインチドラム3が高速回転する。
ンサ45,46及びモード切換スイッチ48から出力さ
れる3つの信号に基づいてウインチドラム3を高速回転
させるように構成したが、これに限らず、モード切換ス
イッチ48を省略し高速モードへの切り換えを自動化し
てもよく、さらにまた、油圧センサ46から出力される
単独の信号で高速モードへの切り換えを行うように構成
してもよい。
には、例えば切換スイッチ48による切換信号あるいは
油圧センサ46から出力される信号を直接、電磁切換弁
41のソレノイドに入力してもよい。
チ装置では2段減速する構成を示したが、これに限ら
ず、3段以上減速するものであってもよい。
固定容量形の油圧モータで構成したが、可変容量形油圧
モータを用い高速モードにおける速度を調整できるよう
に構成してもよい。
ポジクラッチ、第二クラッチ10をネガクラッチ(クラ
ッチシリンダに圧油を供給することにより接続が解除さ
れる)としたが、これに限らず、第一クラッチ9と第二
クラッチ10の構成を、ネガクラッチ−ポジクラッチ、
ネガクラッチ−ネガクラッチ、或いはポジクラッチ−ポ
ジクラッチの組み合わせで構成することもできる。
検出する目的で油圧センサ46を給排路33に設けた
が、これに限らず給排路35に設けることもできる。
請求項1の本発明によれば、ウインチドラム内に第一ク
ラッチと第二クラッチとを径方向に並べて配置したた
め、ウインチドラム長を縮小するといった巻上げ能力を
犠牲にすることなく、フリーフォールに代えて高速巻下
げを行うことができる。
おいて対向配置される摩擦リングの一方を、第一クラッ
チと第二クラッチの間に介設されたリングギヤの外周部
と内周部にそれぞれ設けたため、径方向に並べて配置さ
れる第一及び第二クラッチの高さを小さくすることがで
き、ウインチドラム内に容易に内蔵することができる。
の他方の摩擦リングが、上記ドラム軸上で移動するよう
に構成したため、第一クラッチをコンパクトにすること
ができる。
ギヤが、遊星歯車を介してドラム軸に挿通されたサンギ
アに歯合し、そのサンギヤが、第二の遊星歯車を介して
ウインチドラムの内歯に歯合するように構成したため、
減速装置もウインチドラム内に収納することができる。
と第二クラッチは、それぞれ圧油の供給を受けて互いに
逆方向に動作するクラッチシリンダに接続されているた
め、簡単な回路構成で速度切り換えが可能になる。
チシリンダに供給する圧油を制御する制御手段を備えた
ため、負荷が所定の範囲内であるときにクラッチシリン
ダに対して圧油を供給し、高速巻上げまたは巻下げを行
うことができる。
がオンされたときにクラッチシリンダに対して圧油を供
給されるため、通常の巻上げ(または巻下げ)と高速の
巻上げ(または巻下げ)をオペレータの意志で使い分け
ることができる。
面縦断面図である。
ある。
る。
図である。
Claims (9)
- 【請求項1】 ウインチドラムと、このウインチドラム
の軸心に配置されるドラム軸と、このドラム軸まわりに
設けられた遊星歯車装置と、上記ドラム軸を回転させる
油圧モータと、上記ウインチドラム内に径方向に並べて
配置される第一クラッチ及び第二クラッチとを有し、上
記第一クラッチを接続したときは上記遊星歯車装置の遊
星歯車が上記ドラム軸に固定された状態で回転すること
により、また、上記第二クラッチを接続したときは上記
遊星歯車が自転しながら回転することにより、上記油圧
モータの回転力が上記ウインチドラムに伝達されるよう
に構成したことを特徴とする油圧ウインチ装置。 - 【請求項2】 上記第一クラッチ及び第二クラッチが、
それぞれドラム軸方向に対向して配置される摩擦リング
からなり、各クラッチにおいて対向配置される摩擦リン
グの一方が、上記第一クラッチと第二クラッチの間に介
設されたリングギヤの外周部と内周部とに支持されてい
る請求項1記載の油圧ウインチ装置。 - 【請求項3】 上記第一クラッチにおける他方の摩擦リ
ングが、上記ドラム軸の外周部に支持され、ドラム軸方
向に移動するように構成されている請求項2記載の油圧
ウインチ装置。 - 【請求項4】 上記リングギヤが、上記遊星歯車を介し
て上記ドラム軸に挿通されたサンギアに歯合している請
求項2または3に記載の油圧ウインチ装置。 - 【請求項5】 上記サンギヤが、第二の遊星歯車を介し
て上記ウインチドラムの内歯に歯合している請求項4記
載の油圧ウインチ装置。 - 【請求項6】 上記第一クラッチと第二クラッチは、そ
れぞれ圧油の供給を受けて互いに逆方向に動作するクラ
ッチシリンダに接続されて切り換え可能に構成されてい
る請求項1〜5のいずれかに記載の油圧ウインチ装置。 - 【請求項7】 上記クラッチシリンダの作動を制御する
制御手段を備えてなる請求項6記載の油圧ウインチ装
置。 - 【請求項8】 上記制御手段が、負荷の大きさを検出す
る負荷検出センサを有し、負荷が所定の範囲内であると
きに上記クラッチシリンダに対して上記第一クラッチが
接続される方向に圧油を供給するように構成されている
請求項7記載の油圧ウインチ装置。 - 【請求項9】 上記制御手段が、高速巻上げまたは高速
巻下げを指令する切換スイッチがオンされたときに、上
記第一クラッチが接続される方向への圧油の供給を開始
するように構成されている請求項7または8に記載の油
圧ウインチ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001158220A JP3536827B2 (ja) | 2001-05-28 | 2001-05-28 | 油圧ウインチ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001158220A JP3536827B2 (ja) | 2001-05-28 | 2001-05-28 | 油圧ウインチ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002348092A true JP2002348092A (ja) | 2002-12-04 |
JP3536827B2 JP3536827B2 (ja) | 2004-06-14 |
Family
ID=19001973
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001158220A Expired - Lifetime JP3536827B2 (ja) | 2001-05-28 | 2001-05-28 | 油圧ウインチ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3536827B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012254834A (ja) * | 2011-06-07 | 2012-12-27 | Kobelco Cranes Co Ltd | クレーンのウィンチ及びクレーンのウィンチの組立方法 |
JP2016023054A (ja) * | 2014-07-22 | 2016-02-08 | 株式会社加藤製作所 | クレーンのウインチ作動装置 |
CN108163734A (zh) * | 2018-03-06 | 2018-06-15 | 上海布拓传动系统设备有限公司 | 一种4吨的液压葫芦 |
-
2001
- 2001-05-28 JP JP2001158220A patent/JP3536827B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012254834A (ja) * | 2011-06-07 | 2012-12-27 | Kobelco Cranes Co Ltd | クレーンのウィンチ及びクレーンのウィンチの組立方法 |
JP2016023054A (ja) * | 2014-07-22 | 2016-02-08 | 株式会社加藤製作所 | クレーンのウインチ作動装置 |
CN108163734A (zh) * | 2018-03-06 | 2018-06-15 | 上海布拓传动系统设备有限公司 | 一种4吨的液压葫芦 |
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Publication number | Publication date |
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JP3536827B2 (ja) | 2004-06-14 |
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