JP2007223725A - ウインチの制動装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】油圧源22から制御弁17を介して導かれる動油圧により駆動し、ウインチドラム1に制動力を付与するシリンダ部材12と、制御弁17を操作する操作部材19と、操作部材19の操作量の増加に伴い操作反力を増加させる反力付与手段20と、シリンダ部材12の駆動を操作部材19に伝達し、シリンダ部材12の駆動に伴い操作部材19を操作させる伝達機構18,23とを備える。
【選択図】図1
Description
伝達機構は、操作部材に連結され、制御弁に作用するパイロット圧を発生する油圧シリンダと、シリンダ部材の駆動を油圧シリンダに伝達する伝達経路とを有することが好ましい。
制御弁からの動油圧に対抗してシリンダ部材を付勢し、この付勢力によってウインチドラムを制動する付勢部材を設ることもできる。
また、本発明によるウインチの制動装置は、ブレーキペダルで操作されるマスタシリンダと、ブレーキペダルに対し操作量の増加に伴い増加するような操作反力を付与する反力付与手段と、マスタシリンダから出力される静油圧によって操作され、その静油圧に応じた動油圧を出力するブレーキ制御弁と、ブレーキ制御弁から出力される動油圧により駆動され、ウインチドラムのブレーキ力を制御するブレーキシリンダ装置と、ブレーキシリンダ装置の駆動をブレーキペダルの操作反力にフィードバックするフィードバック手段とを備えることを特徴とする。
ウインチドラムにブレーキ力を付与し始めるまでは、ブレーキペダルの操作反力が操作量に比例し、ウインチドラムにブレーキ力が付与されると、ブレーキペダルの操作反力が無限大となるようにブレーキシリンダ装置の駆動に応じてマスタシリンダの圧力室の容積を変化させることもできる。
以下、図1〜6を参照して本発明によるウインチの制動装置の第1の実施の形態について説明する。
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る制動装置の構成を示す油圧回路図である。油圧モータ2には図示しない油圧ポンプから駆動圧油が供給され、油圧モータ2の回転はサンギア4、プラネタリギア5、リングギア6からなる遊星減速機構を介してウインチドラム1に伝達される。プラネタリギア5はキャリア7によって支持され、キャリア軸8はブレーキケース11の側壁を貫通してケース11内に達している。油圧モータ2には、モータ出力軸の回転を制動するモータ多板ブレーキ3が装備されている。油圧モータ2の回転が停止した状態で、キャリア軸8の回転を停止すると、ウインチドラム1が制動される。
(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がオフのときは、電磁切換弁21は位置bに切り換えられ、ブレーキケース11内の油室14はタンクに連通する。この状態では油室14にパイロットポンプ22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12はばね15の付勢力によりディスク9,10側に押動される。これによりアウタディスク10とインナディスク9が互いに圧接され、インナディスク9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2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をオン操作すると、電磁切換弁21が位置aに切り換えられる。これにより図2に示すようにパイロットポンプ22からの圧油がブレーキ制御弁17、電磁切換弁21を介して油室14に作用する。このため、パイロットポンプ22からの油圧力(ブレーキ解除圧)によりブレーキディスク12はストッパ13に当接するまで押動され、ばね15が縮退する。その結果、ディスク9,10に作用する圧接力が除去され、インナディスク9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8の回転が許容され、ウインチドラム1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。
図5は、ブレーキディスク12のストローク(ピストンストローク)と油室14に作用するブレーキ制御弁17の二次圧(ブレーキ解除圧)との関係を示す動作特性図であり、図6は、ブレーキペダル19のストローク(ペダルストローク)とペダル踏力との関係を示す動作特性図である。図中、ペダルストロークはペダル踏み込み方向を+で、ピストンストロークはブレーキディスク12がディスク9,10を押し付ける方向を+で示している。また、実線は理論的な特性を、破線は実際の特性を示している。なお、ブレーキケース11内には冷却油が供給されるが、この冷却油によるひきずり抵抗を軽減するために、ブレーキディスク12とディスク9,10との間には初期状態(ブレーキ完全解除状態)で隙間が設けられており、図5のS1がこの隙間に相当する。
(1)復帰ばね20のばね力に抗して操作されるブレーキペダル19にマスタシリンダ18を連結し、マスタシリンダ18のボトム室18aからの圧油をブレーキ制御弁17のパイロットポートに導くとともに、ボトム室18aとブレーキケース11内の油室16を連通するようにした。これによりブレーキディスク12の駆動がブレーキペダル19に伝達(フィードバック)され、ブレーキペダル19の操作力とブレーキ力との良好な相関関係が得られる。このためブレーキの発生およびブレーキ力の大きさをオペレータに体感させることができ、ブレーキ力の調整が容易である。
(2)作業員が操作するのはブレーキ制御弁17であり、油室14にはパイロットポンプ22からの動油圧が導かれるため、小さな操作力でブレーキディスク12を容易に駆動することができる。
(3)ブレーキペダル19には復帰ばね20のばね力が作用し、ペダル操作量の増加に伴いペダル踏力(操作反力)が徐々に増加するため、機械式ブレーキと同様の操作感が得られ、操作フィーリングがよい。
(4)ブレーキの使用に伴いディスク9,10,12等が摩耗した場合、ペダル踏力とペダルストロークの関係の変極点S3’が従い移動するので、オペレータはブレーキペダル19の操作を通じて摩耗量を認識することができる。
(5)ブレーキ力を得るために必要なペダル踏力はブレーキ制御弁17のパイロット圧のに応じて任意に設定可能であり、ペダルストロークもストローク検出部12aとマスタシリンダ18のボア比に応じて任意に設定可能であるため、ブレーキ特性の仕様を容易に変更できる。
図7を参照して本発明によるウインチの制動装置の第2の実施の形態について説明する。
第1の実施の形態では、ディスク式ブレーキの一種である湿式多板ブレーキ100を制動装置として用いたが、第2の実施の形態ではバンド式ブレーキを用いる。以下では第1の実施の形態との相違点を主に説明する。
12a ストローク検出部
15 ばね
17 ブレーキ制御弁
18 マスタシリンダ
19 ブレーキペダル
20 復帰ばね
23 管路
Claims (5)
- 油圧源から制御弁を介して導かれる動油圧により駆動し、ウインチドラムに制動力を付与するシリンダ部材と、
前記制御弁を操作する操作部材と、
前記操作部材の操作量の増加に伴い操作反力を増加させる反力付与手段と、
前記シリンダ部材の駆動を前記操作部材に伝達し、該シリンダ部材の駆動に伴い操作部材を操作させる伝達機構とを備え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、
前記伝達機構は、
前記操作部材に連結され、前記制御弁に作用するパイロット圧を発生する油圧シリンダと、
前記シリンダ部材の駆動を前記油圧シリンダに伝達する伝達経路とを有することを特徴とするウインチの制動装置。 - 請求項1または2に記載のウインチの制動装置において、
前記制御弁からの動油圧に対抗して前記シリンダ部材を付勢し、この付勢力によって前記ウインチドラムを制動する付勢部材をさらに有することを特徴とするウインチの制動装置。 - ブレーキペダルで操作されるマスタシリンダと、
前記ブレーキペダルに対し操作量の増加に伴い増加するような操作反力を付与する反力付与手段と、
前記マスタシリンダから出力される静油圧によって操作され、その静油圧に応じた動油圧を出力するブレーキ制御弁と、
前記ブレーキ制御弁から出力される動油圧により駆動され、ウインチドラムのブレーキ力を制御するブレーキシリンダ装置と、
前記ブレーキシリンダ装置の駆動を前記ブレーキペダルの操作反力にフィードバックするフィードバック手段とを備えることを特徴とするウインチの制動装置。 - 請求項4に記載のウインチの制動装置において、
前記フィードバック手段は、前記ウインチドラムにブレーキ力を付与し始めるまでは、前記ブレーキペダルの操作反力が操作量に比例し、前記ウインチドラムにブレーキ力が付与されると、前記ブレーキペダルの操作反力が無限大となるように前記ブレーキシリンダ装置の駆動に応じて前記マスタシリンダの圧力室の容積を変化させることを特徴とするウインチの制動装置。
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