JP2020125184A - Winch device and crane equipped with the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ロープ巻き取り用のウインチ装置及びこれを備えたクレーンに関する。 The present invention relates to a winch device for winding a rope and a crane including the winch device.
一般に、クレーンは、自走可能な下部走行体と、下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体と、上部旋回体に起伏可能に取り付けられたブームと、ブームやジブの先端からロープを介して吊り下げられたフックと、ロープ巻取用のウインチドラムを有するウインチ装置と、を備える。 In general, a crane is a self-propelled undercarriage, an upper revolving structure rotatably mounted on the lower revolving structure, a boom mounted on the upper revolving structure so that it can be raised and lowered, and a rope from the tip of the boom or jib. And a winch device having a winch drum for winding the rope.
例えば特許文献1は、湿式多板ブレーキを備えるウインチのブレーキ装置を開示している。特許文献1におけるウインチ(ウインチドラム)は、上部旋回体に設けられている。特許文献2は、ウインチドラムがブームに支持されるクレーンを開示している。
For example,
ところで、種々の目的からクレーンが複数の構成部品に分解され、その後、再び組み立てられることがあり、それに伴い、油圧回路の配管の一部は、その接続部分から取り外され、その後再び当該接続部分に接続される。このように油圧回路の配管が接続部分に対して脱着されると、油圧回路内にエアが混入することがある。油圧回路内にエアが混入すると、例えば特許文献1におけるブレーキ装置のような湿式ブレーキを備えたウインチ装置では、ブレーキの応答性が低下することがある。具体例を挙げると、次の通りである。
By the way, a crane may be disassembled into a plurality of components for various purposes and then reassembled, and accordingly, a part of the piping of the hydraulic circuit is detached from the connecting portion, and then again connected to the connecting portion. Connected. When the piping of the hydraulic circuit is detached from the connecting portion in this manner, air may be mixed in the hydraulic circuit. When air is mixed in the hydraulic circuit, the response of the brake may be reduced in a winch device including a wet brake such as the brake device disclosed in
例えばクレーンの輸送を目的として、ブームなどの部材が上部旋回体から取り外されることがある。ところが、例えば特許文献2におけるウインチドラムのようにウインチドラムがブームに支持される場合には、前記油圧回路の配管は上部旋回体とブームとにまたがるように配置されているので、ブームを上部旋回体から取り外すときには、油圧回路の配管の一部をその接続部分から取り外す必要がある。そして、クレーンの輸送後には、取り外されたブームなどの部材が上部旋回体に再び取り付けられるとともに、取り外された前記油圧回路の配管が前記接続部分に再び接続される。このように油圧回路の配管が接続部分に対して脱着されると、油圧回路内にエアが混入することがある。
For example, a member such as a boom may be removed from the upper swing body for the purpose of transporting a crane. However, when the winch drum is supported by the boom, such as the winch drum in
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、ウインチ装置において油圧回路内にエアが混入することによる不都合を回避可能なウインチ装置及びこれを備えたクレーンを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a winch device capable of avoiding the inconvenience caused by air mixing in a hydraulic circuit in the winch device, and a crane including the winch device.
本発明者らは、前記目的を達成するための手段として、ウインチ装置において、作動油が出入りするポジティブ油室及びネガティブ油室と、クラッチ部を冷却するための冷却油が流れる冷却油通路との相対位置に着目し、当該相対位置を利用して前記油圧回路内に混入したエアの排出を行うことに想到した。具体的に、前記冷却油通路は、一般に、シリンダに対して相対移動する管状のピストンにおける内周面により画定され、前記ポジティブ油室及び前記ネガティブ油室のそれぞれは前記ピストンの外周面と前記シリンダの内周面とにより画定される。すなわち、前記ポジティブ油室及び前記ネガティブ油室と前記冷却油通路とは、前記ピストンにおける管状の部分を介して隣り合うように設けられている。前記ポジティブ油室及び前記ネガティブ油室のそれぞれにおいては、前記シリンダに対する前記ピストンの相対移動に伴って各油室の容積が増減し、各油室の容積の増減に対応する比較的少量の作動油が出入りする。このような比較的少量の作動油の出入りは、前記油圧回路の配管や当該配管につながる前記油室に混入したエアをこれらの外に効果的に排出させることができない。一方、前記冷却油通路においては、クラッチ部を冷却するための比較的多量の冷却油が連続的に又は断続的に流れる。発明者らは、この冷却油通路における比較的多量の冷却油の流れをエアの排出に利用するため、次のようなエア抜き構造を採用した。具体的に、当該エア抜き構造では、前記ピストンにおける管状の部分(外管部)の内側にさらに管状の部材(内管部)が設けられるとともに、前記外管部及び前記内管部のそれぞれに貫通孔が設けられ、前記内管部に対して前記ピストンの前記外管部が軸方向に相対移動するのに伴って、前記外管部の貫通孔(外孔)が前記内管部の貫通孔(内孔)と連通する連通状態と、前記外孔が前記内管部の外周面によって塞がれる閉塞状態と、が切り換わる。そして、当該エア抜き構造では、前記クラッチ部がクラッチオン状態(ブレーキ状態)であるときに前記外孔が前記閉塞状態となり、かつ、前記クラッチ部がクラッチオフ状態(ブレーキ解放状態)であるときに前記外孔と前記内孔が前記連通状態となるように前記外孔と前記内孔の相対位置が設定される。したがって、前記クラッチ部が前記クラッチオン状態(ブレーキ状態)であるとき、すなわち、ウインチモータの動力がウインチドラムに伝達されるウインチ作業時には、前記油室が前記冷却油通路と連通しないので、前記クラッチ部が前記クラッチオン状態に維持され、ウインチモータの動力がウインチドラムに適切に伝達されることが確保される。一方、前記クラッチ部が前記クラッチオフ状態(ブレーキ解放状態)であるとき、すなわち、前記ウインチドラムの自由回転が許容されるいわゆるフリーフォールの作業時には、前記油室が前記冷却油通路と連通するので、前記油圧回路の配管や当該配管につながる前記油室に混入したエアがこれらの外に効果的に排出される。 As a means for achieving the above-mentioned object, the inventors of the present invention have provided a winch device with a positive oil chamber and a negative oil chamber through which hydraulic oil flows, and a cooling oil passage through which cooling oil for cooling the clutch portion flows. Focusing on the relative position, it has been conceived to use the relative position to discharge the air mixed in the hydraulic circuit. Specifically, the cooling oil passage is generally defined by the inner peripheral surface of a tubular piston that moves relative to the cylinder, and each of the positive oil chamber and the negative oil chamber is an outer peripheral surface of the piston and the cylinder. And the inner peripheral surface of the. That is, the positive oil chamber, the negative oil chamber, and the cooling oil passage are provided so as to be adjacent to each other via the tubular portion of the piston. In each of the positive oil chamber and the negative oil chamber, the volume of each oil chamber increases or decreases with the relative movement of the piston with respect to the cylinder, and a relatively small amount of hydraulic oil corresponding to the increase or decrease in the volume of each oil chamber. Goes in and out. When such a relatively small amount of hydraulic oil comes in and out, the air mixed in the pipe of the hydraulic circuit and the oil chamber connected to the pipe cannot be effectively discharged to the outside. On the other hand, in the cooling oil passage, a relatively large amount of cooling oil for cooling the clutch portion flows continuously or intermittently. The inventors have adopted the following air bleeding structure in order to utilize the flow of a relatively large amount of cooling oil in the cooling oil passage for discharging air. Specifically, in the air bleeding structure, a tubular member (inner pipe portion) is further provided inside the tubular portion (outer pipe portion) of the piston, and each of the outer pipe portion and the inner pipe portion is provided. A through hole is provided, and the through hole (outer hole) of the outer pipe portion penetrates the inner pipe portion as the outer pipe portion of the piston moves in the axial direction relative to the inner pipe portion. A communication state that communicates with the hole (inner hole) and a closed state in which the outer hole is closed by the outer peripheral surface of the inner pipe section are switched. In the air bleeding structure, when the clutch portion is in the clutch-on state (brake state), the outer hole is in the closed state, and when the clutch portion is in the clutch-off state (brake release state). The relative position of the outer hole and the inner hole is set so that the outer hole and the inner hole are in the communication state. Therefore, when the clutch portion is in the clutch-on state (brake state), that is, during winch work in which the power of the winch motor is transmitted to the winch drum, the oil chamber does not communicate with the cooling oil passage. The parts are maintained in the clutch-on state to ensure that the power of the winch motor is properly transmitted to the winch drum. On the other hand, when the clutch portion is in the clutch-off state (brake release state), that is, when the so-called free fall operation in which the free rotation of the winch drum is allowed, the oil chamber communicates with the cooling oil passage. The air mixed in the piping of the hydraulic circuit and the oil chamber connected to the piping is effectively discharged to the outside of these.
本発明は、上記のような観点からなされたものである。本発明により提供されるのは、クレーンに搭載されるウインチ装置であって、ロープを巻き取り又は繰り出すためのウインチドラムと、前記ウインチドラムを回転させるためのウインチモータと、前記ウインチモータの動力が前記ウインチドラムに伝達されるクラッチオン状態と前記ウインチドラムが前記ウインチモータから切り離されて前記ウインチドラムの自由回転を許容するクラッチオフ状態との間で切り換え動作を行うことが可能なクラッチ部と、シリンダと、前記クラッチ部を冷却するための冷却油が流れる冷却油通路を有する管状の内管部であって当該内管部の少なくとも一部が前記シリンダ内に配置される内管部と、前記シリンダ内において前記内管部の周りを囲む外管部を有し、所定の可動範囲内で前記シリンダ及び前記内管部に対して軸方向に相対移動するピストンであって、前記シリンダとともにポジティブ油室とネガティブ油室を画定するピストンと、を備える。前記ピストンの前記外管部は、当該外管部をその厚み方向に貫通するとともに前記ポジティブ油室及び前記ネガティブ油室の一方の油室に連通する外孔を有し、前記内管部は、当該内管部をその厚み方向に貫通するとともに前記冷却油通路に連通する内孔を有する。前記ピストンの前記可動範囲は、前記クラッチ部が前記クラッチオン状態となるように前記ピストンが前記クラッチ部に押圧力を作用させる範囲であるブレーキ範囲と、前記クラッチ部が前記クラッチオフ状態となるように前記押圧力が解除される範囲であるフリー範囲と、を含む。前記ピストンが前記ブレーキ範囲内に位置しているときに前記外孔が前記内管部の外周面により塞がれ、前記ピストンが前記フリー範囲のうちの少なくとも一部を構成するフリー連通範囲内に位置しているときに前記外孔の少なくとも一部が前記内孔と重なることにより前記一方の油室と前記内管部の前記冷却油通路とが前記外孔及び前記内孔を通じて互いに連通するように前記外孔と前記内孔の相対位置が設定されている。 The present invention has been made from the above viewpoint. The present invention provides a winch device mounted on a crane, in which a winch drum for winding or unwinding a rope, a winch motor for rotating the winch drum, and a power for the winch motor are provided. A clutch unit capable of performing a switching operation between a clutch-on state transmitted to the winch drum and a clutch-off state in which the winch drum is separated from the winch motor to allow free rotation of the winch drum, A cylinder and a tubular inner pipe part having a cooling oil passage through which cooling oil for cooling the clutch part flows, at least a part of the inner pipe part being arranged in the cylinder; A piston that has an outer pipe portion that surrounds the inner pipe portion in a cylinder, and that axially moves relative to the cylinder and the inner pipe portion within a predetermined movable range. A piston defining a chamber and a negative oil chamber. The outer pipe portion of the piston has an outer hole that penetrates the outer pipe portion in the thickness direction thereof and communicates with one of the positive oil chamber and the negative oil chamber, the inner pipe portion, There is an inner hole that penetrates the inner pipe portion in its thickness direction and communicates with the cooling oil passage. The movable range of the piston is a brake range in which the piston exerts a pressing force on the clutch portion so that the clutch portion is in the clutch on state, and the clutch portion is in the clutch off state. And a free range in which the pressing force is released. The outer hole is closed by the outer peripheral surface of the inner pipe portion when the piston is located in the brake range, and the piston is in the free communication range forming at least a part of the free range. When positioned, at least a part of the outer hole overlaps with the inner hole so that the one oil chamber and the cooling oil passage of the inner pipe portion communicate with each other through the outer hole and the inner hole. The relative position of the outer hole and the inner hole is set.
このウインチ装置では、例えばクレーンの輸送目的などの種々の目的のために、油圧回路の配管の一部がその接続部分に対して脱着されて油圧回路内にエアが混入した場合であっても、前記冷却油通路における冷却油の流れを利用して前記配管や前記油室に混入したエアを効果的に排出することができる。このことは、ウインチ装置におけるブレーキの応答性の低下を回避することを可能にする。具体的には、前記ピストンが前記ブレーキ範囲内に位置しているときには前記ピストンの前記外管部における前記外孔が前記内管部の外周面により塞がれるので、前記一方の油室の圧力は前記冷却油通路を流れる冷却油の影響を受けない。このことは、前記ピストンが前記クラッチ部に対して必要とされる押圧力を作用させることを可能にし、前記クラッチ部が前記クラッチオン状態に維持されることを可能にする。一方、前記ピストンが前記フリー連通範囲内に位置しているときには前記外孔の少なくとも一部が前記内孔と重なって前記一方の油室と前記内管部の前記冷却油通路とが連通する。このことは、前記一方の油室及び前記冷却油通路のうち圧力の高い方の空間内の油が圧力の低い方の空間に流入することを許容する。すなわち、前記外孔が前記内孔と連通する状態において、前記一方の油室の圧力が前記冷却油通路よりも高い場合には、前記一方の油室及びこれに接続される前記油圧回路の配管内の作動油がエアとともに前記冷却油通路に流入し、当該エアは前記冷却油通路を流れる冷却油とともに前記油圧回路の外部に排出される。また、前記外孔が前記内孔と連通する状態において、前記一方の油室の圧力が前記冷却油通路よりも低い場合には、前記冷却油通路内の冷却油は、前記一方の油室に流入して当該一方の油室に接続される前記油圧回路の配管内を前記作動油とともに流れ、当該作動油に混入するエアとともに例えばタンクに排出される。したがって、本発明では、前記クラッチ部が前記クラッチオン状態(ブレーキ状態)であるときにウインチモータの動力がウインチドラムに適切に伝達されることを確保しつつ、前記クラッチ部が前記クラッチオフ状態(ブレーキ解放状態)であるとき、すなわち、前記フリーフォールの作業時に、前記油圧回路の配管や当該配管につながる前記一方の油室に混入したエアをこれらの外に効果的に排出することが可能である。 In this winch device, even when a part of the piping of the hydraulic circuit is detached from the connecting portion and air is mixed into the hydraulic circuit for various purposes such as transportation of a crane, By utilizing the flow of the cooling oil in the cooling oil passage, the air mixed in the pipe or the oil chamber can be effectively discharged. This makes it possible to avoid a reduction in brake responsiveness in the winch device. Specifically, when the piston is located in the brake range, the outer hole in the outer pipe portion of the piston is closed by the outer peripheral surface of the inner pipe portion, so that the pressure of the one oil chamber Is not affected by the cooling oil flowing through the cooling oil passage. This allows the piston to exert the required pressing force on the clutch part and allows the clutch part to be maintained in the clutch-on state. On the other hand, when the piston is located in the free communication range, at least a part of the outer hole overlaps with the inner hole so that the one oil chamber communicates with the cooling oil passage of the inner pipe portion. This allows the oil in the higher pressure space of the one oil chamber and the cooling oil passage to flow into the lower pressure space. That is, when the pressure of the one oil chamber is higher than that of the cooling oil passage in a state where the outer hole communicates with the inner hole, the one oil chamber and the piping of the hydraulic circuit connected to the one oil chamber. The hydraulic oil therein flows into the cooling oil passage together with air, and the air is discharged to the outside of the hydraulic circuit together with the cooling oil flowing in the cooling oil passage. Further, in a state where the outer hole communicates with the inner hole, when the pressure of the one oil chamber is lower than that of the cooling oil passage, the cooling oil in the cooling oil passage enters the one oil chamber. It flows in and flows in the pipe of the hydraulic circuit connected to the one oil chamber together with the working oil, and is discharged to, for example, a tank together with air mixed with the working oil. Therefore, in the present invention, while ensuring that the power of the winch motor is properly transmitted to the winch drum when the clutch portion is in the clutch on state (brake state), the clutch portion is in the clutch off state ( It is possible to effectively discharge the air mixed in the pipe of the hydraulic circuit and the one oil chamber connected to the pipe when the brake is released), that is, during the operation of the free fall. is there.
前記ウインチ装置は、前記一方の油室と油圧源との間に介在し、当該油圧源から吐出される作動油が前記一方の油室に供給されるのを許容する供給許容位置と前記一方の油室内の前記作動油が当該一方の油室から排出されるのを許容する排出許容位置とに切り換わることが可能なモード切換弁と、オペレータの操作を受ける操作部と、前記油圧源と前記モード切換弁との間に介在するブレーキ制御弁であって、前記モード切換弁が前記排出許容位置に切り換えられた状態にあるときに、前記操作部が受ける前記操作の大きさである操作量に応じて前記油圧源から前記一方の油室に供給される前記作動油の供給量を調節して前記ピストンを前記可動範囲内における前記操作量に応じた位置に配置するブレーキ制御弁と、をさらに備えることが好ましい。 The winch device is interposed between the one oil chamber and the hydraulic pressure source, and a supply permissible position that allows hydraulic oil discharged from the hydraulic pressure source to be supplied to the one oil chamber and one of the one A mode switching valve capable of switching to a discharge allowable position that allows the hydraulic oil in the oil chamber to be discharged from the one oil chamber, an operation unit that is operated by an operator, the hydraulic power source, and the A brake control valve interposed between the mode switching valve and the operation amount which is the magnitude of the operation received by the operation section when the mode switching valve is switched to the discharge allowable position. A brake control valve that adjusts the supply amount of the hydraulic oil supplied from the hydraulic pressure source to the one oil chamber in accordance with the position of the piston in the movable range according to the operation amount. It is preferable to provide.
この態様では、前記モード切換弁が前記供給許容位置と前記排出許容位置との間で切り換わることにより、前記ポジティブ油室と前記ネガティブ油室との差圧が変化する。当該差圧の変化は、前記シリンダに対して前記ピストンを前記軸方向に相対移動させる。すなわち、前記ピストンは、前記ブレーキ範囲及び前記フリー範囲の一方から他方に移動し、これにより、前記クラッチ部は、前記クラッチオン状態及び前記クラッチオフ状態の一方から他方に切り換わる。そして、前記モード切換弁が前記排出許容位置に切り換えられた状態にあるときに、前記ブレーキ制御弁は、前記操作部が受ける操作量に応じて前記油圧源から前記一方の油室に供給される前記作動油の供給量を調節して前記ピストンを前記可動範囲内における前記操作量に応じた位置に配置する。したがって、オペレータは、前記フリーフォールの作業時において、前記操作部に適当な操作を与えることにより、前記ピストンを前記可動範囲内においてその操作量に対応した位置に配置することができる。よって、オペレータは、前記フリーフォールの作業時において、前記操作部を操作して前記ピストンを前記フリー連通範囲内に配置することにより、前記油圧回路の配管や前記一方の油室に混入したエアをこれらの外に効果的に排出させることができる。 In this mode, the differential pressure between the positive oil chamber and the negative oil chamber changes due to the mode switching valve switching between the supply allowable position and the discharge allowable position. The change in the differential pressure causes the piston to move relative to the cylinder in the axial direction. That is, the piston moves from one of the brake range and the free range to the other, whereby the clutch portion switches from one of the clutch on state and the clutch off state to the other. When the mode switching valve is switched to the discharge allowable position, the brake control valve is supplied from the hydraulic pressure source to the one oil chamber according to the operation amount received by the operation section. By adjusting the supply amount of the hydraulic oil, the piston is arranged at a position in the movable range according to the operation amount. Therefore, the operator can arrange the piston within the movable range at a position corresponding to the operation amount by giving an appropriate operation to the operation portion during the free fall work. Therefore, the operator operates the operation portion during the operation of the free fall to arrange the piston within the free communication range, thereby removing the air mixed in the pipe of the hydraulic circuit or the one oil chamber. They can be effectively discharged to the outside.
前記ウインチ装置において、前記フリー連通範囲は、前記一方の油室における圧力が前記冷却油通路における圧力よりも高い圧力状態に対応する範囲である高圧フリー連通範囲を含んでいることが好ましい。 In the winch device, it is preferable that the free communication range includes a high pressure free communication range that is a range corresponding to a pressure state in which the pressure in the one oil chamber is higher than the pressure in the cooling oil passage.
この態様では、前記ピストンが前記高圧フリー連通範囲に配置されると、前記一方の油室における作動油が、互いに連通する前記外孔及び前記内孔を通じて前記冷却油通路に流入する。このことは、前記クラッチ部が前記クラッチオフ状態(ブレーキ解放状態)であるとき、すなわち、前記フリーフォールの作業時に、前記配管や前記一方の油室における作動油とともに当該作動油に混入するエアを前記冷却油通路内の冷却油に流入させることを可能にする。これにより、前記油圧回路の配管や前記一方の油室に混入したエアを、前記冷却油通路を通じて前記冷却油とともに前記油圧回路の外に効果的に排出することができる。 In this aspect, when the piston is arranged in the high-pressure free communication range, the hydraulic oil in the one oil chamber flows into the cooling oil passage through the outer hole and the inner hole that communicate with each other. This means that when the clutch portion is in the clutch-off state (brake release state), that is, when the free fall is performed, the air mixed with the working oil in the pipe or the one oil chamber is mixed with the working oil. It allows the cooling oil in the cooling oil passage to flow. Thus, the air mixed in the piping of the hydraulic circuit or the one oil chamber can be effectively discharged to the outside of the hydraulic circuit together with the cooling oil through the cooling oil passage.
前記フリー連通範囲が前記高圧フリー連通範囲を含む場合において、前記フリー連通範囲は、前記一方の油室における圧力が前記冷却油通路における圧力よりも低い圧力状態に対応する範囲である低圧フリー連通範囲をさらに含んでいることがより好ましい。 In the case where the free communication range includes the high pressure free communication range, the free communication range is a range corresponding to a pressure state in which the pressure in the one oil chamber is lower than the pressure in the cooling oil passage. It is more preferable to further include
前記ピストンが前記高圧フリー連通範囲に配置されて前記一方の油室における前記作動油が前記外孔及び前記内孔を通じて前記冷却油通路に流入することが多数回行われると、前記作動油に含まれる塵埃などの異物が前記内孔の付近や前記外孔の付近に溜まる場合がある。かかる場合であっても、本態様では、前記ピストンが前記低圧フリー連通範囲に配置されると、前記冷却油通路における冷却油が、互いに連通する前記内孔及び前記外孔を通じて前記一方の油室に流入する。すなわち、本態様では、前記ピストンが前記高圧フリー連通範囲に配置されたときの前記一方の油室から前記冷却油通路への前記作動油の流れ方向とは反対方向、すなわち、前記冷却油通路から前記一方の油室に向かう冷却油の流れを形成することができる。このことは、前記内孔の付近や前記外孔の付近に溜まった前記異物が前記反対方向への前記冷却油の流れにより除去されることを可能にし、前記異物による前記内孔及び前記外孔の目詰まりを抑制することを可能にする。 When the piston is arranged in the high-pressure free communication range and the working oil in the one oil chamber flows into the cooling oil passage through the outer hole and the inner hole many times, the piston is included in the working oil. Foreign matter such as dust that collects may accumulate near the inner hole and near the outer hole. Even in such a case, in this aspect, when the piston is arranged in the low-pressure free communication range, the cooling oil in the cooling oil passage passes through the inner hole and the outer hole that communicate with each other. Flow into. That is, in this aspect, when the piston is arranged in the high-pressure free communication range, the direction opposite to the flow direction of the working oil from the one oil chamber to the cooling oil passage, that is, from the cooling oil passage A flow of cooling oil toward the one oil chamber can be formed. This enables the foreign matter accumulated near the inner hole or near the outer hole to be removed by the flow of the cooling oil in the opposite direction, and the foreign matter causes the inner hole and the outer hole to be removed. It is possible to suppress the clogging of.
前記ウインチ装置において、前記フリー範囲は、前記外孔が前記内管部の前記外周面により塞がれるフリー閉塞範囲をさらに含み、前記ピストンの前記可動範囲は、前記ブレーキ範囲、前記フリー閉塞範囲、及び前記フリー連通範囲の順に前記軸方向に並ぶように構成されていてもよい。 In the winch device, the free range further includes a free closing range in which the outer hole is closed by the outer peripheral surface of the inner pipe portion, the movable range of the piston, the brake range, the free closing range, And the free communication range may be arranged in the axial direction.
この態様では、前記ブレーキ範囲と前記フリー連通範囲との間に前記フリー閉塞範囲が設けられているので、前記クラッチ部が前記クラッチオン状態から前記クラッチオフ状態に切り換わる時点、すなわち、前記ピストンが前記ブレーキ範囲から前記フリー閉塞範囲に移動した時点では、前記ピストンの前記外管部における前記外孔は前記内管部における前記内孔と連通しておらず、前記内管部の前記外周面によって依然として塞がれている。そして、前記ピストンが前記フリー閉塞範囲から前記フリー連通範囲にさらに移動したときに前記外孔が前記内孔と連通する。このことは、前記クラッチ部が前記クラッチオン状態から前記クラッチオフ状態に切り換わる時点と、前記外孔が前記内孔に連通する時点との間にタイムラグを設けることを可能にする。これにより、前記クラッチ部がクラッチオン状態(ブレーキ状態)であるときに、前記一方の油室の圧力が前記冷却油通路を流れる冷却油の影響をより受け難くなるので、前記ブレーキ状態がより安定化する。 In this aspect, since the free closed range is provided between the brake range and the free communication range, the time at which the clutch portion switches from the clutch on state to the clutch off state, that is, the piston is At the time of moving from the brake range to the free closed range, the outer hole in the outer pipe portion of the piston does not communicate with the inner hole in the inner pipe portion, and the outer peripheral surface of the inner pipe portion causes It is still blocked. Then, the outer hole communicates with the inner hole when the piston further moves from the free closed range to the free communication range. This makes it possible to provide a time lag between the time when the clutch portion switches from the clutch-on state to the clutch-off state and the time when the outer hole communicates with the inner hole. As a result, when the clutch portion is in the clutch-on state (brake state), the pressure of the one oil chamber is less likely to be affected by the cooling oil flowing through the cooling oil passage, so that the braking state is more stable. Turn into.
前記ウインチ装置において、前記外管部及び前記内管部の一方の管部は絞り部を有し、前記絞り部は、前記外孔及び前記内孔のうち当該絞り部が設けられた前記一方の管部における孔の少なくとも一部分を画定し、当該絞り部により画定される前記孔の少なくとも一部分の断面積は前記外孔及び前記内孔のうち前記絞り部が設けられていない他方の管部における孔の断面積よりも小さいことが好ましい。 In the winch device, one pipe portion of the outer pipe portion and the inner pipe portion has a throttle portion, and the throttle portion is one of the outer hole and the inner hole where the throttle portion is provided. The cross-sectional area of at least a part of the hole that defines at least a part of the hole in the tube part and is defined by the throttle part is a hole in the other tube part of the outer hole and the inner hole in which the throttle part is not provided. Is preferably smaller than the cross-sectional area of
この態様では、前記一方の油室と前記冷却油通路との間に前記絞り部が設けられているので、当該絞り部が設けられていない場合に比べて、前記外孔が前記内管部の前記外周面によって塞がれている状態から前記外孔が前記内孔に連通した状態に変化するときの前記一方の油室における圧力変化の速度を小さくすることができる。 In this aspect, since the throttle portion is provided between the one oil chamber and the cooling oil passage, as compared with the case where the throttle portion is not provided, the outer hole corresponds to the inner pipe portion. It is possible to reduce the speed of pressure change in the one oil chamber when the outer hole is in communication with the inner hole from being closed by the outer peripheral surface.
本発明のクレーンは、自走可能な下部走行体と、前記下部走行体上に軸回りに旋回可能に搭載された上部旋回体と、前記ウインチ装置と、を備え、前記ウインチ装置の前記ウインチドラムは油圧回路の一部とともに、前記上部旋回体に対して着脱可能に構成されている。 The crane of the present invention includes a self-propelled lower traveling structure, an upper revolving structure mounted on the lower traveling structure so as to be rotatable about an axis, and the winch device, and the winch drum of the winch device. Is configured to be attachable to and detachable from the upper swing body together with a part of the hydraulic circuit.
本発明のクレーンによれば、例えばクレーンの輸送目的などの種々の目的のために、ウインチドラムが油圧回路の一部とともに上部旋回体に対して着脱され、その結果、油圧回路内にエアが混入した場合であっても、前記冷却油通路における冷却油の流れを利用して前記油圧回路の配管や当該配管につながる前記一方の油室に混入したエアを効果的に排出することができる。このことは、ウインチ装置におけるブレーキの応答性が低下するのを抑制することを可能にする。 According to the crane of the present invention, the winch drum is attached to and detached from the upper swing body together with a part of the hydraulic circuit for various purposes such as transportation of the crane, and as a result, air is mixed into the hydraulic circuit. Even in such a case, the air mixed in the pipe of the hydraulic circuit or the one oil chamber connected to the pipe can be effectively discharged by utilizing the flow of the cooling oil in the cooling oil passage. This makes it possible to suppress a decrease in brake responsiveness in the winch device.
本発明によれば、ウインチ装置において油圧回路内にエアが混入することによる不都合を回避することができる。 According to the present invention, it is possible to avoid the inconvenience caused by the inclusion of air in the hydraulic circuit in the winch device.
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[クレーン]
図1は、本発明の実施形態に係るウインチ装置10を備えたクレーン100を示す側面図である。図1に示すように、クレーン100は、自走可能な下部走行体101と、下部走行体101上に軸回りに旋回可能に搭載された上部旋回体103と、上部旋回体103に起伏可能に取り付けられたブーム104と、ブーム104の先端からロープRを介して吊り下げられたフック105と、上部旋回体103に取り付けられたガントリ107と、ウインチドラム1を有するウインチ装置10とを備える。なお、ブーム104の先端にジブが取り付けられる場合には、フック105はジブの先端からロープRを介して吊り下げられる。
[crane]
FIG. 1 is a side view showing a
ウインチ装置10は、フック105に繋がるロープRを、ウインチドラム1に巻き取り又はウインチドラム1から繰り出すことにより、フック105に吊り荷作業のための昇降動作を行わせるためのものである。ロープRは、ウインチドラム1から繰り出されてブーム104の先端を経由し、そのブーム104の先端から垂下されてフック105を吊り下げている。フック105には吊り荷106が吊り下げられる。ウインチドラム1は、その回転軸回りの一方の回転方向(巻取回転方向)に回転することにより、ロープRを巻き取り、それによってフック105を上昇させる。また、ウインチドラム1は、巻取回転方向の反対方向に回転することにより、ロープRを繰り出し、それによってフック105を降下させる。
The
図1に示すように、本実施形態では、ウインチドラム1はブーム104に設けられている。ウインチドラム1は、その回転軸とクレーン100の車幅方向とが一致するように、ブーム104に支持されている。図1では図示を省略しているが、ウインチ装置10の油圧回路における配管の一部は、上部旋回体103とブーム104との間にまたがって配置されている。
As shown in FIG. 1, in the present embodiment, the
図2は、ウインチ装置10における湿式ブレーキユニット2、油圧配管、各種ポートなどを示す斜視図である。ウインチ装置10の湿式ブレーキユニット2などに接続されている油圧配管は、カプラを介して接続部分に接続されているので、当該カプラにおいて前記接続部分に対して着脱可能である。したがって、クレーン100を輸送するためにブーム104を上部旋回体103から取り外すときに、ブーム104に支持されているウインチドラム1を、油圧配管の一部とともに上部旋回体103から容易に分離することができる。特に、ウインチ装置10に対して接続される油圧配管はすべて前記カプラにより接続部分に対して接続されているのが好ましい。
FIG. 2 is a perspective view showing the
[ウインチ装置]
以下、本発明の実施形態に係るウインチ装置10について詳細に説明する。
[Winch device]
Hereinafter, the
図3は、本発明の実施形態に係るウインチ装置10における油圧回路を示す図である。図3に示すように、ウインチ装置10は、上述したウインチドラム1の他、湿式ブレーキユニット2と、ウインチモータ20と、減速機21と、モード切換弁22と、油圧源としての油圧ポンプ24と、ブレーキ操作装置25と、回転方向切換弁27と、油圧ポンプ28と、ウインチ操作装置29と、モード切換スイッチ30と、コントローラ40と、をさらに有する。
FIG. 3 is a diagram showing a hydraulic circuit in the
前記ウインチモータ20は、前記ウインチドラム1を回転駆動させるための駆動源である。前記ウインチモータ20は、前記油圧ポンプ28から作動油の供給を受けて回転する出力軸201を有する油圧モータである。前記ウインチモータ20は、第1ポート20a及び第2ポート20bを有し、これらのうちの一方のポートへの作動油の供給を受けることにより当該一方のポートに対応する方向に出力軸201が回転するとともに他方のポートから作動油を排出する。
The
前記回転方向切換弁27は、油圧ポンプ28とウインチモータ20との間に介在し、当該ウインチモータ20を駆動するための作動油を油圧ポンプ28からウインチモータ20の第1ポート20a及び第2ポート20bに択一的に導いて当該ウインチモータ20の回転方向を制御するとともに、ウインチモータ20に供給される作動油の流量を調節してウインチモータ20の回転速度を制御するための制御弁である。前記回転方向切換弁27は、パイロットポート27a,27bを有する。
The rotation
前記ウインチ操作装置29は、操作部材としての操作レバー29aと、パイロット弁29bとを有する。前記操作レバー29aは、当該操作レバー29aに対してオペレータから操作を受けることによりその向きに回動する。前記パイロット弁29bは、図略のパイロットポンプに接続される図略の入口ポートと、図略の一対の出口ポートとを有する。当該一対の出口ポートは、パイロットラインを介して前記回転方向切換弁27のパイロットポート27a,27bにそれぞれ接続される。前記パイロット弁29bは、前記操作レバー29aの操作の向きに対応するパイロットポート27a,27bに対して当該操作の大きさに対応したパイロット圧が前記パイロットポンプから供給されることを許容するように開弁する。
The
前記回転方向切換弁27は、パイロットポート27a,27bにパイロット圧が入力されないときは中立位置(図3の中央位置)に保持される。この中立位置では、油圧ポンプ28とウインチモータ20との間が遮断されてセンターバイパスラインが開通することにより油圧ポンプ28からの作動油がセンターバイパスラインを通じてそのままタンクT1に戻る。
The rotation
また、前記回転方向切換弁27は、パイロットポート27aに一定以上のパイロット圧が供給されるとそのパイロット圧の大きさに対応したストロークで前記中立位置から第1駆動位置(図3の上側位置)にシフトする。この第1駆動位置では、油圧ポンプ28からの作動油が前記ストロークに対応した流量でウインチモータ20の第1ポート20aに供給されるとともに、第2ポート20bから排出される作動油がタンクT1に戻る。
When the pilot pressure is supplied to the
また、回転方向切換弁27は、パイロットポート27bに一定以上のパイロット圧が供給されるとそのパイロット圧の大きさに対応したストロークで前記中立位置から第2駆動位置(図3の下側位置)にシフトする。この第2駆動位置では、油圧ポンプ28からの作動油が前記ストロークに対応した流量でウインチモータ20の第2ポート20bに供給されるとともに、第1ポート20aから排出される作動油がタンクT1に戻る。
Further, when the pilot pressure is supplied to the
前記減速機21は、ウインチモータ20の出力軸201とウインチドラム1との間に介在してウインチモータ20の動力をウインチドラム1に伝達するためのものであり、例えば遊星歯車機構によって構成されている。減速機21のキャリア軸211には、後述するクラッチ部4のプレート(例えばインナープレート8)が接続されている。
The
前記湿式ブレーキユニット2は、シリンダ部3と、クラッチ部4とを有する。
The
前記クラッチ部4は、ウインチモータ20の動力がウインチドラム1に伝達されるクラッチオン状態と、ウインチドラム1がウインチモータ20から切り離されてウインチドラム1の自由回転を許容するクラッチオフ状態との間で切り換え動作可能に構成されている。クラッチ部4は、クラッチケース7と、クラッチケース7内に配置されたインナープレート8と、アウタープレート9と、バネ11と、を有する。
The
前記シリンダ部3は、シリンダ5と、内管部13と、ピストン6と、を有する。前記シリンダ5は、円筒形状を有し、その内周面により画定される収容空間を有する。当該シリンダ5は、前記クラッチケース7に対して固定され、又は前記クラッチケース7と一体に形成されている。前記シリンダ5の前記収容空間と、前記クラッチケース7の内周面により画定される収容空間は連通している。
The cylinder portion 3 has a
前記内管部13は、管状(円筒状)の部材であり、その内周面により画定される冷却油通路14を有する。当該内管部13はその中心軸の軸方向の一端(上流端)と他端(下流端)にそれぞれ開口部13a,13bを有する(図4参照)。冷却油を前記内管部13の上流開口部13aに送液するためのポンプ36が作動すると、冷却油が前記上流端の上流開口部13aから前記冷却油通路14に流入し、前記冷却油通路14に案内されて前記下流端の下流開口部13bから流出する。当該下流開口部13bから流出した冷却油は、後述するピストン6の中空部に案内されて前記クラッチ部4に供給され、当該クラッチ部4を冷却する。当該クラッチ部4を冷却した冷却油は当該クラッチ部4から排出されてタンク37に回収される。本実施形態では、前記冷却油は、油圧ポンプ24から吐出される作動油と同じものであるが、前記作動油と異なるものであってもよい。
The
本実施形態では、この内管部13のうち前記下流開口部13bを含む大半の部分は前記シリンダ5内に配置されている。前記内管部13は、前記シリンダ5の一端に設けられたシリンダ開口部において当該シリンダ5と接続され、前記クラッチ部4に向かって延びている。前記内管部13は、前記シリンダ5と一体化されており、当該シリンダ5に対して相対移動しない。なお、内管部13はシリンダ5と別体として成形された後、当該シリンダ5に固定されてもよく、シリンダ5と一体成形されてもよい。
In the present embodiment, most of the
前記ピストン6は、前記シリンダ5及び前記内管部13に対して軸方向に所定の可動範囲内で相対移動することができるように構成されている。前記ピストン6は、外管部61と、フランジ部62と、押圧部63と、を有する。
The
前記外管部61は、前記内管部13の周りを囲む管状(円筒状)の部分である。当該外管部61は、その中心軸の軸方向の一端(上流端)と他端(下流端)にそれぞれ開口部6a,6bを有する(図4参照)。前記内管部13は当該外管部61の内周面により画定される柱状の中空部に挿通されている。前記外管部61の内周面は、前記内管部13の外周面に対して径方向に対向し、当該外周面と接触又は近接している。当該外管部61は前記内管部13に対して摺動可能に構成されている。前記外管部61の内周面と前記内管部13の外周面との隙間は、当該隙間からの作動油及び冷却油の漏れが僅かな量となるように小さく設計されている。
The
前記外管部61の前記上流端の上流開口部6aは、前記軸方向において、前記内管部13の前記上流開口部13aと前記下流開口部13bとの間に位置している。前記外管部61の前記下流開口部6bは、前記軸方向において、前記内管部13の前記下流開口部13bよりも前記クラッチ部4に近い位置にある。前記外管部61は、前記上流開口部6aから前記クラッチ部4に向かって延びている。前記内管部13における冷却油通路14を流れる冷却油は、前記下流開口部13bから流出すると、前記外管部61の前記中空部に案内されて当該外管部61の下流開口部6bから流出して前記クラッチ部4に供給される。したがって、前記外管部61の前記中空部は、前記冷却油を案内する案内路としての機能を有する。
The
前記フランジ部62は、前記外管部61の外周面から径方向外側にリング状に突出する形状を有する部分である。当該フランジ部62は、前記外管部61の前記外周面のうち、前記外管部61の前記上流開口部6aと前記下流開口部6bとの間の中間部位に設けられている。前記フランジ部62における径方向外側の外周面は、前記シリンダ5の内周面に対して径方向に対向し、当該内周面と接触又は近接している。当該フランジ部62はシリンダ5に対して摺動可能に構成されている。
The
前記ピストン6と前記シリンダ5はポジティブ油室3aとネガティブ油室3bを画定する。具体的には、前記外管部61における前記外周面、前記フランジ部62における前記軸方向両側の一対の外側面、シリンダ5における前記内周面、及びシリンダ5における前記軸方向両側の一対の内側面は、ポジティブ油室3aとネガティブ油室3bを画定する。
The
前記ポジティブ室3aは、前記クラッチ部4が前記クラッチオン状態になる方向の圧力を発生する。前記ネガティブ油室3bは、前記クラッチ部4が前記クラッチオフ状態になる方向の圧力を発生する。
The
前記押圧部63は、前記外管部61の外周面から径方向外側にリング状に突出する形状を有する部分である。当該押圧部63は、前記外管部61の外周面のうち、前記フランジ部62よりも前記クラッチ部4に近い部位に設けられている。具体的には、前記押圧部63は、前記外管部61における前記軸方向の他端(下流端)に設けられている。前記ピストン6が前記軸方向に移動することにより、前記クラッチ部4が前記クラッチオン状態(ブレーキがかかる状態)と前記クラッチオフ状態(ブレーキが解除される状態)とに切り換わる。具体的には、前記ピストン6が前記軸方向のうち前記クラッチ部4に近づく方向に移動するのに伴って当該ピストン6の押圧部63が前記クラッチ部4のインナープレート8とアウタープレート9が接するようにこれらに押圧力を加えることにより、クラッチ部4がクラッチオン状態となる。一方、前記ピストン6が前記軸方向のうち前記クラッチ部4から遠ざかる方向に移動するのに伴って前記インナープレート8と前記アウタープレート9が離間してクラッチ部4がクラッチオフ状態となる。
The
前記バネ11は、前記クラッチ部4がクラッチオン状態になる方向、すなわち、前記ピストン6が前記クラッチ部4に近づく方向に前記ピストン6の押圧部63を付勢する。前記バネ11は、クラッチケース7の側面と前記押圧部63の側面との間に配置されている。
The
前記モード切換弁22は、後述するブレーキ操作装置25と協働して、クラッチ部4をクラッチオン状態(ブレーキ状態)とクラッチオフ状態(ブレーキ解除状態)とに切り換えるための制御弁である。当該モード切換弁22は、前記油圧ポンプ24と、前記ポジティブ油室3aとの間に介在している。
The
前記モード切換弁22は、油圧ポンプ24からの作動油がポジティブ油室3aに供給されるのを許容する供給許容位置(図3の左側位置)と、ポジティブ油室3a内の作動油がポジティブ油室3aから排出されるのを許容する排出許容位置(図3の右側位置)とに切り換わることが可能なように構成されている。本実施形態では、モード切換弁22は、電磁弁によって構成されている。
The
前記モード切換スイッチ30は、ブレーキモードとフリーフォールモードとを切り換えるためのスイッチであり、例えばクレーンのキャブ内に設けられることによりオペレータによって操作可能に構成されている。モード切換スイッチ30は、当該スイッチがオンにされるとフリーフォールモード信号をコントローラ40に入力するように構成されており、スイッチがオフにされるとブレーキモード信号をコントローラ40に入力するように構成されている。
The
前記モード切換スイッチ30がオフにされると、モード切換弁22は、コントローラ40からの指令を受けてソレノイドが非励磁状態となり、前記排出許容位置から前記供給許容位置(図3の左側位置)に切り換わる。前記モード切換弁22が排出許容位置から供給許容位置に切り換わると、モード切換弁22は、油圧ポンプ24からの作動油がポジティブ油室3aに供給されるのを許容する。一方、前記モード切換スイッチ30がオンにされると、モード切換弁22は、コントローラ40からの指令を受けてソレノイドが励磁状態となり、前記供給許容位置から前記排出許容位置(図3の右側位置)に切り換わる。前記モード切換弁22が供給許容位置から排出許容位置に切り換わると、モード切換弁22は、油圧ポンプ24からの作動油がポジティブ油室3aに供給されるのを阻止する一方で、ポジティブ油室3a内の作動油がタンクT2に戻るのを許容する。
When the
前記ブレーキ操作装置25は、オペレータの操作を受ける操作部としての操作ペダル(フットペダル)25aと、ブレーキ制御弁25bとを有する。当該ブレーキ制御弁25bは、前記油圧ポンプ24と前記モード制御弁22との間に介在し、前記操作ペダル25aが受ける操作に応じて動作する。
The
具体的に、ポジティブ油室3aの入口ポート3Aに接続されたポジティブライン31(配管31)は、モード切換弁22の一方の出口ポートに接続されている。モード切換弁22の一方の入口ポートは、油圧ポンプ24に接続されており、他方の入口ポートは、ブレーキ制御弁25bの出口ポートに接続されている。ブレーキ制御弁25bの一方の入口ポートは、タンクT2に接続されており、ブレーキ制御弁25bの他方の入口ポートは、油圧ポンプ24に接続されている。ネガティブ油室3bの入口ポート3Bに接続されたネガティブライン32(配管32)は、油圧ポンプ24に直接接続されている。
Specifically, the positive line 31 (pipe 31) connected to the
前記ブレーキ制御弁25bは、前記モード切換弁22が前記排出許容位置に切り換えられた状態にあるときに、前記操作ペダル25aが受ける操作量に応じて前記油圧ポンプ24から前記ポジティブ油室3aに供給される前記作動油の供給量を調節して前記ピストン6を前記可動範囲内における前記操作量に応じた位置に配置する。
The
具体的に、前記ブレーキ制御弁25bは、モード切換スイッチ30がオンの状態(モード切換弁22が排出許容位置(図3の右側位置))にある場合に、前記操作ペダル25aが操作されていないときには、前記ポジティブ油室3a内の作動油がモード切換弁22を介してタンクT2へ戻ることを許容する。一方、ブレーキ制御弁25bは、モード切換スイッチ30がオンの状態(モード切換弁22が排出許容位置)にある場合に、操作ペダル25aが操作されているときには、操作ペダル25aの操作量に応じて開弁して油圧ポンプ24からの作動油がモード切換弁22を介して前記ポジティブ油室3aへ供給されることを許容する。
Specifically, in the
前記コントローラ40は、中央処理装置(CPU)、種々の制御プログラムを記憶するROM、CPUの作業領域として使用されるRAMなどから構成される。
The
図4、図5及び図6のそれぞれは図3の一部を拡大した図である。図4は、前記クラッチ部4がクラッチオン状態であるときの前記ピストン6の外管部61と内管部13との相対位置を示す概略図である。図5及び図6のそれぞれは、前記クラッチ部4がクラッチオフ状態であるときの前記ピストン6の外管部61と内管部13との相対位置を示す概略図である。図7は、前記ピストン6の可動範囲内における当該ピストン6の位置と、ポジティブ油室3aにおける圧力との関係を示すグラフである。図8は、前記ピストン6の可動範囲内における当該ピストン6の位置と、前記ポジティブ油室3aと冷却油通路14とを連通する連通面積との関係を示すグラフである。
4, FIG. 5, and FIG. 6 are enlarged views of a part of FIG. FIG. 4 is a schematic diagram showing the relative positions of the
図4に示すように、前記ピストン6の前記外管部61は、当該外管部61をその厚み方向に貫通するとともに前記ポジティブ油室3aに連通する外孔H1を有する。前記内管部13は、当該内管部13をその厚み方向に貫通するとともに前記冷却油通路14に連通する内孔H2を有する。前記外孔H1は、外管部61の下部に設けられており、前記内孔H2は、前記内管部13の下部に設けられている。
As shown in FIG. 4, the
前記外孔H1及び前記内孔H2の形状は、特に限定されるものではなく、例えば、円形、楕円形、周方向に沿って形成される長孔、軸方向に沿って形成される長孔などの種々の形状を採用することができる。 The shapes of the outer hole H1 and the inner hole H2 are not particularly limited, and include, for example, a circular shape, an elliptical shape, a long hole formed along the circumferential direction, a long hole formed along the axial direction, and the like. Various shapes of can be adopted.
図7及び図8に示すように、前記ピストン6の前記軸方向における前記可動範囲は、ピストン6が前記クラッチ部4に最も近づく位置Aから、前記ピストン6が前記クラッチ部4から最も遠ざかる位置Eまでの範囲である。
As shown in FIGS. 7 and 8, the movable range of the
前記ピストン6の前記可動範囲は、ブレーキ範囲R1と、フリー範囲R2と、を含む。図4、図7及び図8に示すように、前記ブレーキ範囲R1は、前記ピストン6の前記可動範囲のうち、前記クラッチ部4が前記クラッチオン状態となるように前記ピストン6が前記クラッチ部4に押圧力を作用させる範囲である。ピストン6が当該ブレーキ範囲R1内に配置されるときには、前記外孔H1は前記内管部13の外周面によって塞がれている。図7及び図8に示すように、当該ブレーキ範囲R1は、前記ピストン6が前記クラッチ部4に最も近づく位置Aから、前記ピストン6が当該位置Aよりも遠ざかる位置Bまでの範囲である。
The movable range of the
図5、図6、図7及び図8に示すように、前記フリー範囲R2は、前記ピストン6の前記可動範囲のうち、前記クラッチ部4が前記クラッチオフ状態となるように前記クラッチ部4に対する前記ピストン6による前記押圧力が解除される範囲である。図7及び図8に示すように、当該フリー範囲R2は、前記位置Bから、前記ピストン6が前記クラッチ部4から最も遠ざかる位置Eまでの範囲である。
As shown in FIG. 5, FIG. 6, FIG. 7 and FIG. 8, the free range R2 is relative to the
前記フリー範囲R2は、フリー閉塞範囲R21と、フリー連通範囲R22と、を含む。図7及び図8に示すように、前記フリー閉塞範囲R21は、前記フリー範囲R2のうち、前記外孔H1が前記内管部13の前記外周面により塞がれる範囲である。当該フリー閉塞範囲R21は、前記位置Bから、前記ピストン6が当該位置Bよりも遠ざかる位置Cまでの範囲である。
The free range R2 includes a free closed range R21 and a free communication range R22. As shown in FIGS. 7 and 8, the free closing range R21 is a range of the free range R2 in which the outer hole H1 is closed by the outer peripheral surface of the
図5、図6、図7及び図8に示すように、前記フリー連通範囲R22は、前記フリー範囲R2のうち、前記外孔H1の少なくとも一部が前記内孔H2と重なって前記ポジティブ油室3aと前記内管部13の前記冷却油通路14とが連通するような範囲である。当該フリー連通範囲R22は、前記位置Cから、前記ピストン6が前記クラッチ部4から最も遠ざかる位置Eまでの範囲である。
As shown in FIGS. 5, 6, 7 and 8, in the free communication range R22, at least a part of the outer hole H1 of the free range R2 overlaps with the inner hole H2. 3a and the cooling
図7及び図8に示すように、前記フリー連通範囲R22は、高圧フリー連通範囲R221と、低圧フリー連通範囲R222と、を含む。前記高圧フリー連通範囲R221は、前記フリー連通範囲R22のうち、前記ポジティブ油室3aにおける圧力が前記冷却油通路14における圧力よりも高い圧力状態に対応する範囲である。当該高圧フリー連通範囲R221は、前記位置Cから、前記ピストン6が当該位置Cよりも遠ざかる位置Dまでの範囲である。前記低圧フリー連通範囲R222は、前記フリー連通範囲R22のうち、前記ポジティブ油室3aにおける圧力が前記冷却油通路14における圧力よりも低い圧力状態に対応する範囲である。当該低圧フリー連通範囲R222は、前記位置Dから、前記ピストン6が前記クラッチ部4から最も遠ざかる位置Eまでの範囲である。
As shown in FIGS. 7 and 8, the free communication range R22 includes a high pressure free communication range R221 and a low pressure free communication range R222. The high-pressure free communication range R221 is a range of the free communication range R22 in which the pressure in the
図7及び図8に示すように、前記ブレーキ範囲R1、前記フリー閉塞範囲R21、及び前記フリー連通範囲R22は、この順に前記軸方向に並ぶ。また、前記ブレーキ範囲R1、前記フリー閉塞範囲R21、高圧フリー連通範囲R221、及び低圧フリー連通範囲R222は、この順に前記軸方向に並ぶ。 As shown in FIGS. 7 and 8, the brake range R1, the free closing range R21, and the free communication range R22 are arranged in this order in the axial direction. The brake range R1, the free closed range R21, the high pressure free communication range R221, and the low pressure free communication range R222 are arranged in this order in the axial direction.
本実施形態では、前記外孔H1と前記内孔H2の相対位置は、次の条件を満たすように設定されている。すなわち、前記ピストン6が前記ブレーキ範囲R1及び前記フリー閉塞範囲R21の何れかの範囲内に位置しているときに、当該ピストン6の前記外管部における前記外孔H1は前記内管部13の外周面により塞がれる。前記ピストン6が前記フリー連通範囲R22内に位置しているとき、すなわち、前記高圧フリー連通範囲R221及び前記低圧フリー連通範囲R222の何れかの範囲内に位置しているときに、前記外孔H1の少なくとも一部が前記内孔H2と重なって前記ポジティブ油室3aと前記内管部13の前記冷却油通路14とが連通する。
In this embodiment, the relative positions of the outer hole H1 and the inner hole H2 are set so as to satisfy the following conditions. That is, when the
前記モード切換弁22が前記供給許容位置に切り換えられた状態にあるときには、前記ピストン6は、図4、図7及び図8に示すように前記可動範囲のうち前記クラッチ部4に最も近づく前記位置Aに配置される。また、前記モード切換弁22が前記排出許容位置に切り換えられた状態にあり、かつ、前記操作ペダル25aの操作量が最大操作量であるとき、すなわち、前記操作ペダル25aが最も踏み込まれた状態にあるとき、には、前記ピストン6は、図4、図7及び図8に示すように前記可動範囲のうち前記クラッチ部4に最も近づく前記位置Aに配置される。図7に示すように、前記ピストン6が前記位置Aにあるとき、前記ポジティブ油室3aの圧力は最も高くなる。
When the
図7に示すように、前記モード切換弁22が前記排出許容位置に切り換えられた状態にあり、かつ、前記操作ペダル25aの操作量が前記最大操作量から次第に小さくなると、前記ポンプ24からの作動油が前記ポジティブ油室3aに供給される供給量が次第に少なくなる。その結果、前記ポジティブ油室3aの圧力が次第に小さくなり、前記ピストン6は、前記操作量に応じて前記位置Aから前記位置Eに向かって移動する。
As shown in FIG. 7, when the
前記モード切換弁22が前記排出許容位置に切り換えられた状態にあり、かつ、前記操作ペダル25aの操作量が最小操作量であるとき、すなわち、前記操作ペダル25aが全く踏み込まれていない状態にあるとき、には、前記ピストン6は、図6、図7及び図8に示すように前記可動範囲のうち前記クラッチ部4から最も遠ざかる前記位置Eに配置される。図7に示すように、前記ピストン6が前記位置Eにあるとき、前記ポジティブ油室3aの圧力は最も低くなる。
When the
また、図8に示すように、前記ピストン6が前記ブレーキ範囲R1及び前記フリー閉塞範囲R21の何れかの範囲内に配置されるとき、すなわち、前記ピストン6が前記位置Aから前記位置Cまでの範囲内に配置されるとき、前記外孔H1は前記内管部13の外周面によって塞がれているので、前記ポジティブ油室3aと冷却油通路14とを連通する連通面積は、最も小さくなる。なお、図8において、前記ピストン6が前記ブレーキ範囲R1及び前記フリー閉塞範囲R21の何れかの範囲内に配置されるときに、前記ポジティブ油室3aと冷却油通路14とを連通する連通面積がゼロにならないのは、前記外管部61の内周面と前記内管部13の外周面との間の僅かな隙間が存在するからである。
Further, as shown in FIG. 8, when the
そして、前記ピストン6が前記位置Cよりも前記クラッチ部4から遠ざかる方向に移動する、すなわち、前記ピストン6が前記フリー連通範囲R22に入ると、前記ポジティブ油室3aと冷却油通路14とを連通する連通面積は、次第に大きくなる。
Then, when the
具体的には、本実施形態では、後述するように前記内管部13は絞り部16を有し(図9及び図10参照)、当該絞り部16の開口は、前記内管部13における内孔H2の一部を構成する。本実施形態では、前記絞り部16の開口面積は、外孔H1の開口面積よりも小さく、図8のグラフに示される大きさに設定されている。前記ピストン6が前記位置Cよりも前記クラッチ部4から遠ざかる方向に移動すると、前記ポジティブ油室3aと前記冷却油通路14とを連通する連通面積は、前記絞り部16の開口面積と一致するまで次第に大きくなる。当該連通面積が前記絞り部16の開口面積と一致した後には、前記ピストン6が前記クラッチ部4から遠ざかる方向にさらに移動しても、当該連通面積は、前記絞り部16の開口面積と同じ大きさに維持される。
Specifically, in this embodiment, as described later, the
本実施形態では、前記絞り部16の開口面積は、前記ピストン6が前記位置Cと前記位置Dとの間の位置にあるとき、すなわち、前記ピストン6が前記高圧フリー連通範囲R221内に位置しているときに前記連通面積が前記絞り部16の開口面積に一致するような大きさに設定されている。ただし、前記絞り部16の開口面積は、図8に示す具体例に限定されず、例えば、前記ピストン6が前記位置Dと前記位置Eとの間の位置にあるとき、すなわち、前記ピストン6が前記低圧フリー連通範囲R222内に位置しているときに前記連通面積が前記絞り部16の開口面積に一致するような大きさに設定されていてもよい。また、前記絞り部16の開口面積は、前記ピストン6が前記位置Cから前記位置Eまで移動する間、前記連通面積が増加し続けるような大きさに設定されていてもよく、この場合、前記ピストン6が前記位置Eにあるときに、前記ポジティブ油室3aと冷却油通路14とを連通する連通面積は、最も大きくなる。
In the present embodiment, the opening area of the
図7に示すように、前記冷却油通路14の圧力は、一定値(図7の具体例では、0.3MPa)に設定されており、前記ピストン6が前記フリー連通範囲R22内に配置されるときの上限圧力よりも小さく下限圧力よりも大きい。すなわち、前記冷却油通路14の圧力は、前記ピストン6が前記位置Cに配置されるときの前記ポジティブ油室3aの圧力よりも小さく、前記ピストン6が前記位置Eに配置されるときの前記ポジティブ油室3aの圧力よりも大きい。前記冷却油通路14の圧力は、例えば前記冷却油を前記冷却油通路14に供給するためのポンプ36の容量などを変えることにより調節することができる。
As shown in FIG. 7, the pressure of the cooling
上記のような実施形態に係るウインチ装置10は、次のような動作を行う。
The
図3に示すように、モード切換スイッチ30がオフにされ、ウインチ装置10がブレーキモードの状態に切り換えられると、モード切換弁22のソレノイドが非励磁状態となり、モード切換弁22は排出許容位置から供給許容位置(図3の左側位置)に切り換わる。この場合、ポジティブ油室3aとネガティブ油室3bには同じ圧力がかかっている。このため、バネ11の付勢力によってピストン6は前記位置Aに配置され、当該ピストン6の押圧部63は、インナープレート8とアウタープレート9が接するようにこれらに押圧力を加える。これにより、減速機21を介してウインチドラム1とウインチモータ20とが連結した状態(クラッチオン状態、ブレーキ状態)となる。
As shown in FIG. 3, when the
一方、モード切換スイッチ30がオンにされ、ウインチ装置10がフリーフォールモードの状態に切り換えられると、モード切換弁22のソレノイドが励磁状態となり、モード切換弁22は供給許容位置から排出許容位置(図3の右側位置)に切り換わり、ポジティブ油室3aはブレーキ操作装置25のブレーキ制御弁25bに接続される。
On the other hand, when the
この場合、オペレータは、操作ペダル25aの操作量が最大操作量となるように当該操作ペダル25aを操作した状態、すなわち、操作ペダル25aを最も踏み込んだ状態で、モード切換スイッチ30をオンにする。この状態では、ポジティブ油室3aとネガティブ油室3bには同じ圧力がかかるため、前記ピストン6は前記位置Aに配置され、当該ピストン6の押圧部63は、インナープレート8とアウタープレート9が接するようにこれらに押圧力を加える。これにより、減速機21を介してウインチドラム1とウインチモータ20とが連結した状態(ブレーキ状態)となる。
In this case, the operator turns on the
次に、前記操作ペダル25aの操作量が前記最大操作量から次第に小さくなると、前記ブレーキ制御弁25bの開度が次第に小さくなるので、前記ポンプ24からの作動油が前記ポジティブ油室3aに供給される供給量が次第に少なくなる。その結果、前記ポジティブ油室3aの圧力が次第に小さくなり、前記ピストン6は、前記操作量に応じて前記位置Aから前記位置Eに向かって移動する。そして、図8に示すように、前記ピストン6が前記位置Cに到達する、すなわち、前記ピストン6が前記フリー連通範囲R22に到達すると、前記外管部61の前記外孔H1と前記内管部13の内孔H2との連通が開始される。このように本実施形態では、図7及び図8に示すように、外孔H1が内孔H2に連通し始める連通開始点(位置C)が、ポジティブ油室3aの圧力が冷却油通路14の圧力と同じになる同圧点(位置D)よりも前記位置Aに近い。言い換えると、前記ポジティブ油室3aの圧力が前記冷却油通路14の圧力よりも高いときに前記外孔H1と前記内孔H2との連通が開始される。
Next, when the operation amount of the
図7に示すように、前記ピストン6が前記フリー連通範囲R22のうち、前記高圧フリー連通範囲R221内に配置されているときには、前記ポジティブ油室3aの圧力が前記冷却油通路14の圧力よりも大きいので、前記ポジティブ油室3aと前記油圧ポンプ24との間に存在する作動油は当該作動油に混入するエアとともに、前記外孔H1及び前記内孔H2を通じて前記冷却油通路14に流入する。当該冷却油通路14に流入した作動油及びエアは、当該冷却油通路14を流れる冷却油とともに前記クラッチ部4に供給された後、当該クラッチ部4から外部に排出され、タンク37に回収される。これにより、前記油圧回路において作動油に混入したエアは当該油圧回路の外に効果的に排出される。
As shown in FIG. 7, when the
また、図7に示すように、前記ピストン6が前記フリー連通範囲R22のうち、前記低圧フリー連通範囲R222内に配置されているときには、前記ポジティブ油室3aの圧力が前記冷却油通路14の圧力よりも小さいので、前記冷却油通路14を流れる冷却油の一部は前記ポジティブ油室3aに流入する。当該ポジティブ油室3aに流入した冷却油は前記ポジティブライン31を通じてタンクT2に回収される。これにより、前記油圧回路において作動油に混入したエアは当該油圧回路の外に効果的に排出される。また、前記冷却油通路14から前記ポジティブ油室3aに向かう冷却油の流れは、前記内孔H2の付近や前記外孔H1の付近に溜まった前記異物を除去するので、当該異物による前記内孔H2及び前記外孔H1の目詰まりが生じることが抑制される。
Further, as shown in FIG. 7, when the
オペレータは、前記操作ペダル25aの操作量の増減を繰り返すことにより、前記ピストン6を前記高圧フリー連通範囲R221と前記低圧フリー連通範囲R222との間で往復させることもできる。かかる場合には、前記エアの排出効果と、前記異物の除去効果とがより顕著に得られる。
The operator can also reciprocate the
図9は、前記ピストン6がブレーキ範囲R1に配置されてクラッチ部4がクラッチオン状態であるときの前記ピストン6の外管部61と内管部13との相対位置を示す断面図である。図10は、前記クラッチ部4がクラッチオフ状態であり、前記ピストン6が高圧フリー連通範囲R221に配置されているときの前記ピストン6の外管部61と内管部13との相対位置を示す断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing the relative positions of the
図9及び図10に示すように、前記内管部13は絞り部16を有する。当該絞り部16は、前記内管部13における内孔H2の一部分を画定する。当該絞り部16により画定される前記内孔H2の一部分の断面積(開口面積)は前記外管部61における前記外孔H1の断面積(開口面積)よりも小さい。
As shown in FIGS. 9 and 10, the
具体的に、前記内孔H2は、前記絞り部16よりも径方向外側に位置する第1の拡大部15の内周面により画定される外側内孔H21と、前記絞り部16の内周面により画定される中間内孔H22と、前記絞り部16よりも径方向内側に位置する第2の拡大部17の内周面により画定される内側内孔H23と、を含む。前記外側内孔H21の断面積(開口面積)は、前記外管部61の前記外孔H1のうち当該外側内孔H21に隣接する部分の断面積(開口面積)よりも大きい。前記絞り部16の内周面により画定される中間内孔H22の断面積(開口面積)は、前記外管部61の前記外孔H1の断面積(開口面積)よりも小さく、前記外側内孔H21の断面積(開口面積)よりも小さい。前記内側内孔H23の断面積(開口面積)は、前記絞り部16の内周面により画定される中間内孔H22の断面積(開口面積)よりも大きい。
Specifically, the inner hole H2 is defined by an inner peripheral surface of the first
本実施形態では、前記内孔H2が前記外側内孔H21を含む。このことは、前記外孔H1が前記内孔H2に対して前記軸方向における広い範囲で連通することを可能にする。また、前記内孔H2が前記絞り部16の内周面により画定される中間内孔H22を含む。このことは、当該絞り部16が設けられていない場合に比べて、前記外孔H1が前記内管部13の前記外周面によって塞がれている状態から前記外孔H1が前記内孔H2に連通した状態に変化するときの前記ポジティブ油室3aにおける圧力変化の速度を小さくすることを可能にする。また、前記内孔H2が前記内側内孔H23を含む。このことは、前記冷却油通路14から前記ポジティブ油室3aへの冷却油の流れが形成される場合に、前記冷却油通路14の冷却油が前記絞り部16の内周面により画定される中間内孔H22に流入することを容易にする。
In the present embodiment, the inner hole H2 includes the outer inner hole H21. This enables the outer hole H1 to communicate with the inner hole H2 in a wide range in the axial direction. Further, the inner hole H2 includes an intermediate inner hole H22 defined by the inner peripheral surface of the narrowed
図11は、前記実施形態の変形例に係るウインチ装置10における油圧回路を示す図である。図11に示す変形例における油圧回路は、以下に挙げる点が図3に示す前記実施形態における油圧回路と異なっており、その他の構成は図3に示す前記実施形態における油圧回路と同様であるので、以下では前記実施形態における油圧回路と異なる点のみ説明する。
FIG. 11 is a diagram showing a hydraulic circuit in the
前記変形例における油圧回路では、前記ポジティブ油室3aの入口ポート3Aには、ポジティブライン31が接続されている。このポジティブライン31は、前記実施形態のようにモード切換弁22及び油圧ポンプ24には接続されておらず、タンクT3に接続されている。
In the hydraulic circuit according to the modification, a
前記ネガティブ油室3bの入口ポート3Bには、ネガティブライン32が接続されている。このネガティブライン32は、前記実施形態のように油圧ポンプ24に直接接続されているのではなく、モード切換弁22の一方の出口ポートに接続されている。そして、モード切換弁22の一方の入口ポートは、タンクT2に接続されている。モード切換弁22の他方の入口ポートは、ブレーキ制御弁25bの出口ポートに接続されている。ブレーキ制御弁25bの一方の入口ポートは、油圧ポンプ24に接続されている。ブレーキ制御弁25bの他方の入口ポートは、タンクT2に接続されている。
A
図11に示すように、当該変形例では、前記ピストン6の前記外管部61は、当該外管部61をその厚み方向に貫通するとともに前記ネガティブ油室3bに連通する外孔H1を有し、前記内管部13は、当該内管部13をその厚み方向に貫通するとともに前記冷却油通路14に連通する内孔H2を有する。前記ピストン6が前記ブレーキ範囲R1内に位置しているときに前記外孔H1が前記内管部13の外周面により塞がれ、前記ピストン6が前記フリー連通範囲R22内に位置しているときに前記外孔H1の少なくとも一部が前記内孔H2と重なって前記ネガティブ油室3bと前記内管部13の前記冷却油通路14とが連通するように前記外孔H1と前記内孔H2の相対位置が設定されている。
As shown in FIG. 11, in the modification, the
上記のような前記実施形態の変形例に係るウインチ装置10は、次のような動作を行う。
The
図11に示すように、モード切換スイッチ30がオフにされ、ウインチ装置10がブレーキモードの状態に切り換えられると、モード切換弁22のソレノイドが非励磁状態となり、モード切換弁22は供給許容位置から排出許容位置(図11の左側位置)に切り換わる。この場合、ポジティブ油室3aとネガティブ油室3bには同じ圧力がかかっている。このため、バネ11の付勢力によって前記ピストン6の押圧部63は、インナープレート8とアウタープレート9が接するようにこれらに押圧力を加える。これにより、減速機21を介してウインチドラム1とウインチモータ20とが連結した状態(クラッチオン状態、ブレーキ状態)となる。
As shown in FIG. 11, when the
一方、モード切換スイッチ30がオンにされ、ウインチ装置10がフリーフォールモードの状態に切り換えられると、モード切換弁22のソレノイドが励磁状態となり、モード切換弁22は排出許容位置から供給許容位置(図11の右側位置)に切り換わり、ネガティブ油室3bはブレーキ操作装置25のブレーキ制御弁25bに接続される。
On the other hand, when the
この場合、オペレータは、操作ペダル25aの操作量が最大操作量となるように当該操作ペダル25aを操作した状態、すなわち、操作ペダル25aを最も踏み込んだ状態で、モード切換スイッチ30をオンにする。この状態では、ネガティブ油室3bはタンクT2につながり、ポジティブ油室3aとネガティブ油室3bには同じ圧力がかかるため、前記ピストン6は前記クラッチ部4に最も近い位置Aに配置され、当該ピストン6の押圧部63は、インナープレート8とアウタープレート9が接するようにこれらに押圧力を加える。これにより、減速機21を介してウインチドラム1とウインチモータ20とが連結した状態(ブレーキ状態)となる。
In this case, the operator turns on the
次に、前記操作ペダル25aの操作量が前記最大操作量から次第に小さくなると、前記ブレーキ制御弁25bの開度が次第に小さくなるので、前記ポンプ24からの作動油が前記ネガティブ油室3bに供給される供給量が次第に多くなる。その結果、前記ネガティブ油室3bの圧力が次第に大きくなり、前記ピストン6は、前記操作量に応じて前記位置Aから、前記ピストンが前記クラッチ部4から最も遠い位置Eに向かって移動する。そして、前記ピストン6が前記フリー連通範囲R22に到達すると、前記外管部61の前記外孔H1と前記内管部13の内孔H2との連通が開始される。
Next, when the operation amount of the
前記ピストン6が前記フリー連通範囲R22のうち、前記低圧フリー連通範囲R222内に配置されているときには、前記ネガティブ油室3bの圧力が前記冷却油通路14の圧力よりも小さいので、前記冷却油通路14を流れる冷却油の一部は前記ネガティブ油室3bに流入する。当該ネガティブ油室3bに流入した冷却油は前記ネガティブライン32を通じてタンクT2に回収される。これにより、前記油圧回路において作動油に混入したエアは当該油圧回路の外に効果的に排出される。また、前記冷却油通路14から前記ネガティブ油室3bに向かう冷却油の流れは、前記内孔H2の付近や前記外孔H1の付近に溜まった前記異物を除去するので、当該異物による前記内孔H2及び前記外孔H1の目詰まりが生じることが抑制される。
When the
前記ピストン6が前記フリー連通範囲R22のうち、前記高圧フリー連通範囲R221内に配置されているときには、前記ネガティブ油室3bの圧力が前記冷却油通路14の圧力よりも大きいので、前記ネガティブ油室3bと前記油圧ポンプ24との間に存在する作動油は当該作動油に混入するエアとともに、前記外孔H1及び前記内孔H2を通じて前記冷却油通路14に流入する。当該冷却油通路14に流入した作動油及びエアは、当該冷却油通路14を流れる冷却油とともに前記クラッチ部4に供給された後、当該クラッチ部4から外部に排出され、タンク37に回収される。これにより、前記油圧回路において作動油に混入したエアは当該油圧回路の外に効果的に排出される。
When the
なお、前記ポジティブ油室3aにエアが混入することによる不都合と前記ネガティブ油室3bにエアが混入することによる不都合を比較すると、前者の方が不都合の度合いが高い。したがって、前記外孔H1を前記ピストン6の外管部61に設ける位置は、図11に示すような前記ネガティブ油室3bに連通する位置よりも、前記図3に示すような前記ポジティブ油室3aに連通する位置の方が好ましい。
When comparing the inconvenience caused by air mixing in the
[他の変形例]
本発明は、以上説明した実施形態に限定されない。本発明は、例えば次のような形態を含む。
[Other modifications]
The present invention is not limited to the embodiments described above. The present invention includes the following forms, for example.
(A)ピストンの可動範囲について
前記実施形態では、前記可動範囲が前記ブレーキ範囲R1と前記フリー範囲R2とを含み、当該フリー範囲R2が前記フリー閉塞範囲R21と前記フリー連通範囲R22とを含み、当該フリー連通範囲R22が前記高圧フリー連通範囲R221と低圧フリー連通範囲R222とを含む場合を例示したが、前記可動範囲は前記実施形態に限られない。例えば、前記フリー範囲R2は前記フリー閉塞範囲R21を含んでいなくてもよく、前記フリー連通範囲R22のみから構成されていてもよい。また、前記フリー連通範囲R22は前記高圧フリー連通範囲R221及び前記低圧フリー連通範囲R222の何れか一方のみから構成されていてもよい。
(A) Regarding the movable range of the piston In the embodiment, the movable range includes the brake range R1 and the free range R2, and the free range R2 includes the free closed range R21 and the free communication range R22. Although the free communication range R22 includes the high pressure free communication range R221 and the low pressure free communication range R222, the movable range is not limited to the above embodiment. For example, the free range R2 may not include the free closed range R21, and may be composed of only the free communication range R22. Further, the free communication range R22 may be configured by only one of the high pressure free communication range R221 and the low pressure free communication range R222.
(B)外孔及び内孔について
前記実施形態では、前記外孔H1は、外管部61の下部のみに設けられ、前記内孔H2は、前記内管部13の下部のみに設けられていたが、これらの構成に限られない。前記外孔H1は、外管部61の下部以外の部分、例えば外管部61の上部や側部に設けられていてもよく、前記内孔H2は、前記内管部13の下部以外の部分、例えば内管部13の上部や側部に設けられていてもよい。
(B) Regarding Outer Hole and Inner Hole In the above-described embodiment, the outer hole H1 is provided only in the lower portion of the
また、前記外管部61は、複数の外孔H1を有していてもよく、前記内管部13は、複数の内孔H2を有していてもよい。
Further, the
(C)ウインチドラムが支持される位置について
前記実施形態では、ウインチドラム1がブーム104に支持されている場合を例示したが、これに限られない。ウインチドラム1が上部旋回体103上に設けられていても、例えばガントリ107(図1参照)や図略のマストなどの部材の近傍にウインチドラム1が配置されている場合には、ガントリ107やマストを上部旋回体103から取り外すときに、場所の制約などの理由から、ウインチドラム1も上部旋回体から取り外す必要があることがある。このような場合にも前記実施形態に係るウインチ装置10及びクレーン100を用いることができる。
(C) Position where the winch drum is supported In the above-described embodiment, the case where the
(D)絞り部について
前記実施形態では、前記絞り部16は、前記内管部13に設けられていたが、前記外管部61に設けられていてもよい。また、前記絞り部16は省略することも可能である。
(D) Throttle Portion In the above embodiment, the
(E)冷却油通路の圧力について
前記実施形態では、冷却油通路14の圧力の目標値が一定値に設定されていたが、これに限られない。前記冷却油通路14の圧力の目標値は予め設定された条件に基づいて変化するものであってもよい。
(E) Regarding Pressure in Cooling Oil Passage In the above embodiment, the target value of the pressure in the cooling
1 ウインチドラム
3a ポジティブ油室
3b ネガティブ油室
4 クラッチ部
5 シリンダ
6 ピストン
10 ウインチ装置
13 内管部
14 冷却油通路
16 絞り部
20 ウインチモータ
22 モード切換弁
24 油圧ポンプ(油圧源の一例)
25a 操作ペダル(操作部の一例)
25b ブレーキ制御弁
61 外管部
100 クレーン
101 下部走行体
103 上部旋回体
104 ブーム
H1 外孔
H2 内孔
R1 ブレーキ範囲
R2 フリー範囲
R21 フリー閉塞範囲
R22 フリー連通範囲
R221 高圧フリー連通範囲
R222 低圧フリー連通範囲
1
25a Operation pedal (an example of operation unit)
25b
Claims (7)
ロープを巻き取り又は繰り出すためのウインチドラムと、
前記ウインチドラムを回転させるためのウインチモータと、
前記ウインチモータの動力が前記ウインチドラムに伝達されるクラッチオン状態と前記ウインチドラムが前記ウインチモータから切り離されて前記ウインチドラムの自由回転を許容するクラッチオフ状態との間で切り換え動作を行うことが可能なクラッチ部と、
シリンダと、
前記クラッチ部を冷却するための冷却油が流れる冷却油通路を有する管状の内管部であって当該内管部の少なくとも一部が前記シリンダ内に配置される内管部と、
前記シリンダ内において前記内管部の周りを囲む外管部を有し、所定の可動範囲内で前記シリンダ及び前記内管部に対して軸方向に相対移動するピストンであって、前記シリンダとともにポジティブ油室とネガティブ油室を画定するピストンと、を備え、
前記ピストンの前記外管部は、当該外管部をその厚み方向に貫通するとともに前記ポジティブ油室及び前記ネガティブ油室の一方の油室に連通する外孔を有し、前記内管部は、当該内管部をその厚み方向に貫通するとともに前記冷却油通路に連通する内孔を有し、
前記ピストンの前記可動範囲は、前記クラッチ部が前記クラッチオン状態となるように前記ピストンが前記クラッチ部に押圧力を作用させる範囲であるブレーキ範囲と、前記クラッチ部が前記クラッチオフ状態となるように前記押圧力が解除される範囲であるフリー範囲と、を含み、
前記ピストンが前記ブレーキ範囲内に位置しているときに前記外孔が前記内管部の外周面により塞がれ、前記ピストンが前記フリー範囲のうちの少なくとも一部を構成するフリー連通範囲内に位置しているときに前記外孔の少なくとも一部が前記内孔と重なることにより前記一方の油室と前記内管部の前記冷却油通路とが前記外孔及び前記内孔を通じて互いに連通するように前記外孔と前記内孔の相対位置が設定されている、ウインチ装置。 A winch device mounted on a crane,
A winch drum for winding or unwinding the rope,
A winch motor for rotating the winch drum,
A switching operation can be performed between a clutch-on state in which the power of the winch motor is transmitted to the winch drum and a clutch-off state in which the winch drum is separated from the winch motor to allow free rotation of the winch drum. With possible clutch part,
A cylinder,
An inner pipe part having a tubular oil pipe part having a cooling oil passage through which cooling oil for cooling the clutch part is disposed, and at least a part of the inner pipe part is arranged in the cylinder,
A piston that has an outer tube portion that surrounds the inner tube portion in the cylinder, and that axially moves relative to the cylinder and the inner tube portion within a predetermined movable range, and is positive together with the cylinder. A piston defining an oil chamber and a negative oil chamber,
The outer pipe portion of the piston has an outer hole that penetrates the outer pipe portion in the thickness direction thereof and communicates with one of the positive oil chamber and the negative oil chamber, the inner pipe portion, Having an inner hole that penetrates the inner pipe portion in its thickness direction and communicates with the cooling oil passage,
The movable range of the piston is a brake range in which the piston exerts a pressing force on the clutch portion so that the clutch portion is in the clutch on state, and the clutch portion is in the clutch off state. And a free range that is a range where the pressing force is released,
The outer hole is closed by the outer peripheral surface of the inner pipe portion when the piston is located in the brake range, and the piston is in the free communication range forming at least a part of the free range. When positioned, at least a part of the outer hole overlaps with the inner hole so that the one oil chamber and the cooling oil passage of the inner pipe portion communicate with each other through the outer hole and the inner hole. A winch device in which the relative position of the outer hole and the inner hole is set in the.
前記一方の油室と油圧源との間に介在し、当該油圧源から吐出される作動油が前記一方の油室に供給されるのを許容する供給許容位置と前記一方の油室内の前記作動油が当該一方の油室から排出されるのを許容する排出許容位置とに切り換わることが可能なモード切換弁と、
オペレータの操作を受ける操作部と、
前記油圧源と前記モード切換弁との間に介在するブレーキ制御弁であって、前記モード切換弁が前記排出許容位置に切り換えられた状態にあるときに、前記操作部が受ける前記操作の大きさである操作量に応じて前記油圧源から前記一方の油室に供給される前記作動油の供給量を調節して前記ピストンを前記可動範囲内における前記操作量に応じた位置に配置するブレーキ制御弁と、をさらに備える、ウインチ装置。 The winch device according to claim 1,
A supply permissible position that is interposed between the one oil chamber and the hydraulic pressure source and that allows hydraulic oil discharged from the hydraulic pressure source to be supplied to the one oil chamber and the operation in the one oil chamber. A mode switching valve capable of switching to a discharge allowable position that allows oil to be discharged from the one oil chamber,
An operation unit that receives an operator's operation,
A brake control valve interposed between the hydraulic power source and the mode switching valve, the magnitude of the operation received by the operating portion when the mode switching valve is switched to the discharge allowable position. A brake control for adjusting the supply amount of the working oil supplied from the hydraulic pressure source to the one oil chamber according to the operation amount and arranging the piston at a position in the movable range according to the operation amount. A winch device further comprising a valve.
前記フリー連通範囲は、前記一方の油室における圧力が前記冷却油通路における圧力よりも高い圧力状態に対応する範囲である高圧フリー連通範囲を含む、ウインチ装置。 The winch device according to claim 1 or 2, wherein
The winch device includes a high pressure free communication range that is a range in which the pressure in the one oil chamber corresponds to a pressure state higher than the pressure in the cooling oil passage.
前記フリー連通範囲は、前記一方の油室における圧力が前記冷却油通路における圧力よりも低い圧力状態に対応する範囲である低圧フリー連通範囲をさらに含む、ウインチ装置。 The winch device according to claim 3,
The winch device further includes a low pressure free communication range, which is a range corresponding to a pressure state in which a pressure in the one oil chamber is lower than a pressure in the cooling oil passage.
前記フリー範囲は、前記外孔が前記内管部の前記外周面により塞がれるフリー閉塞範囲をさらに含み、
前記ピストンの前記可動範囲は、前記ブレーキ範囲、前記フリー閉塞範囲、及び前記フリー連通範囲の順に前記軸方向に並ぶように構成されている、ウインチ装置。 The winch device according to any one of claims 1 to 4,
The free range further includes a free closing range in which the outer hole is closed by the outer peripheral surface of the inner tube portion,
The winch device, wherein the movable range of the piston is arranged in the axial direction in the order of the brake range, the free closing range, and the free communication range.
前記外管部及び前記内管部の一方の管部は絞り部を有し、前記絞り部は、前記外孔及び前記内孔のうち当該絞り部が設けられた前記一方の管部における孔の少なくとも一部分を画定し、当該絞り部により画定される前記孔の少なくとも一部分の断面積は前記外孔及び前記内孔のうち前記絞り部が設けられていない他方の管部における孔の断面積よりも小さい、ウインチ装置。 The winch device according to any one of claims 1 to 5,
One of the outer pipe portion and the inner pipe portion has a throttle portion, and the throttle portion is a hole in the one pipe portion where the throttle portion is provided among the outer hole and the inner hole. The cross-sectional area of at least a part of the hole that defines at least a portion and is defined by the narrowed portion is larger than the cross-sectional area of the hole in the other pipe portion of the outer hole and the inner hole where the narrowed portion is not provided. A small, winch device.
自走可能な下部走行体と、
前記下部走行体上に軸回りに旋回可能に搭載された上部旋回体と、
請求項1〜6の何れか1項に記載のウインチ装置と、を備え、
前記ウインチ装置の前記ウインチドラムは油圧回路の一部とともに、前記上部旋回体に対して着脱可能に構成されている、クレーン。 A crane,
Self-propelled undercarriage,
An upper revolving structure mounted on the lower traveling structure so as to be rotatable around an axis,
A winch device according to any one of claims 1 to 6;
The crane in which the winch drum of the winch device is configured to be attachable to and detachable from the upper swing body together with a part of a hydraulic circuit.
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