JP2020203763A - クレーン - Google Patents

Abstract

【課題】ウインチからの戻り圧油エネルギを、簡易な構成で有効利用できるクレーンを提供する。【解決手段】クレーンは、ウインチ（１０５）と、ウインチ（１０５）の入力軸（１０５ａ）に連結され、当該入力軸（１０５ａ）を回転駆動するための第１油圧アクチュエータ（１５）と、第１油圧アクチュエータ（１５）に圧油を供給する第１油圧ポンプ（１２）と、ウインチ（１０５）の入力軸（１０５ａ）に連結され、当該入力軸（１０５ａ）の回転により駆動される回生用油圧ポンプ（１７）と、回生用油圧ポンプ（１７）からの圧油を蓄圧することなく所定の供給先に送る油路（Ｌ７）とを備える。【選択図】図２

Description

本発明は、クレーンに関する。

本技術分野の背景技術として、例えば特許文献１には、「積荷を上昇および下降させるワイヤが巻回されたウインチと、ワイヤを巻上げる際には、ウインチを回転させる油圧モータとして作動し、ワイヤを巻下げる際には、自重によって降下する積荷が引き出すワイヤによって回転させられるウインチの回転力を駆動源として回転するポンプとして作動する油圧ポンプ・モータと、ワイヤを巻上げる際に、油圧ポンプ・モータに昇圧されたオイルを供給する油圧ポンプと、ワイヤを巻下げる際に油圧ポンプ・モータにて昇圧されたオイルを一時的に貯留しておくアキュムレータとを備え、ワイヤを巻上げる際に、アキュムレータに貯留されたオイルが、油圧ポンプに供給される」構成が記載されている（要約参照）。この特許文献１によれば、ウインチからの戻り圧油エネルギを回収し、回収されたエネルギを再利用して、省エネルギ化を図ることができるとされている。

特開２０１０−２８５２７１号公報

しかしながら、特許文献１では、ワイヤ巻下げ時におけるウインチからの戻り圧油エネルギを回収するためにアキュムレータが別途必要となるため、装置が大型化するという課題がある。

本発明の目的は、ウインチからの戻り圧油エネルギを、簡易な構成で有効利用できるクレーンを提供することにある。

上記目的を達成するために、代表的な本発明は、ウインチと、前記ウインチの入力軸に連結され、当該入力軸を回転駆動するための第１油圧アクチュエータと、前記第１油圧アクチュエータに圧油を供給する第１油圧ポンプと、を備えたクレーンにおいて、前記ウインチの前記入力軸に連結され、当該入力軸の回転により駆動される回生用油圧ポンプと、前記回生用油圧ポンプからの圧油を蓄圧することなく所定の供給先に送る油路とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、ウインチからの戻り圧油エネルギを簡易な構成で有効利用できるクレーンを提供できる。なお、上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本実施形態に係るクレーンの側面図である。 クレーンに搭載される駆動回路を示す図である。 回生用油圧ポンプの吐出容量を変更する駆動回路の構成を示す図である。 変形例１に係るクレーンの駆動回路を示す図である。 変形例２に係るクレーンの駆動回路を示す図である。 起伏用ウインチの入力軸に対する回生用油圧ポンプの連結形態のバリエーションを示す図である。

以下図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係るクレーン１の側面図である。本実施形態に係るクレーン１は、走行体１０１と、旋回装置１０２を介して走行体１０１上に旋回可能に搭載された旋回体１０３と、旋回体１０３の先端部に起伏可能に取り付けられたブーム１０４とを主に備える。

走行体１０１は、走行モータ２１（図２参照）が回転駆動することによって走行する。旋回体１０３は、旋回モータ（図示省略）が回転駆動することによって、走行体１０１に対して旋回する。また、旋回体１０３は、起伏用ウインチ１０５と、昇降用ウインチ１０６とを備える。

起伏用ウインチ１０５は、図２に示す起伏用油圧モータ（第１油圧アクチュエータ）１５によって回転駆動されて、起伏ロープ１０７を巻き上げ或いは巻き下げる。そして、ブーム１０４は、起伏用ウインチ１０５によって起伏ロープ１０７が巻き上げられると起立し、起伏用ウインチ１０５によって起伏ロープ１０７が巻き下げられると倒伏する。

より詳細には、起伏ロープ１０７は、ガントリ１１０を介してペンダントロープ１１７に接続されている。ガントリ１１０は、前脚１１１と、後脚１１２とを主に備える。前脚１１１の基端部は、旋回体１０３の中央部に設けられたブラケットに回転可能に連結されている。後脚１１２の基端部は、旋回体１０３の後部側に設けられたブラケットに回転可能に連結されている。

前脚１１１の上端側には、下部シーブ１１４を備える下部スプレッダ１１３が固定されている。また、下部スプレッダ１１３とブーム１０４の先端部との間には、上部シーブ１１６を備える上部スプレッダ１１５が介装されている。上部シーブ１１６と下部シーブ１１４とには、起伏ロープ１０７が複数回掛け回されている。上部スプレッダ１１５は、ブーム１０４の先端部に固定されたペンダントロープ１１７に接続されている。

起伏用ウインチ１０５によって起伏ロープ１０７が巻き上げられると、下部スプレッダ１１３と上部スプレッダ１１５との間隔が狭まって、ブーム１０４が起立する。一方、起伏用ウインチ１０５によって起伏ロープ１０７が巻き下げられると、下部スプレッダ１１３と上部スプレッダ１１５との間隔が広がって、ブーム１０４が倒伏する。

昇降用ウインチ１０６は、図２に示す昇降用油圧モータ（第２油圧アクチュエータ）２０によって回転駆動されて、昇降ロープ１０８を巻き上げ或いは巻き下げる。そして、ブーム１０４の先端から垂下された昇降ロープ１０８の先端に取り付けられたフック１０９は、昇降用ウインチ１０６によって昇降ロープ１０８が巻き上げられると上昇し、昇降用ウインチ１０６によって昇降ロープ１０８が巻き下げられると下降する。

さらに旋回体１０３は、キャビン１１８を備える。キャビン１１８には、クレーン１を操作するオペレータが搭乗する内部空間が形成されている。キャビン１１８の内部空間には、走行体１０１を走行させ、旋回体１０３を旋回させ、ブーム１０４を起伏させ、フック１０９を昇降させるためのオペレータの操作を受け付ける操作部（図示省略）が配置されている。キャビン１１８に搭乗したオペレータが操作部を操作することによって、クレーン１が動作する。

操作部は、例えば、エンジン１０（図２参照）の回転数を制御するアクセルペダル、走行体１０１の操舵及び制動する走行レバー、旋回体１０３を旋回させる旋回レバー、起伏用ウインチ１０５を回転させる起伏レバー１１９（図３参照）、昇降用ウインチ１０６を回転させる昇降レバーなどを備える。但し、オペレータの操作を受け付けることができれば、操作部の具体的な構成は前述の例に限定されない。

図２は、クレーン１に搭載される駆動回路を示す図である。図３は、回生用油圧ポンプ１７の吐出容量を変更するための駆動回路の構成を示す図である。図２に示すように、クレーン１の駆動回路は、エンジン（原動機）１０と、作動油タンク１１と、第１油圧ポンプ１２と、第２油圧ポンプ１３と、方向制御弁１４と、起伏用油圧モータ１５と、カウンタバランス弁１６と、回生用油圧ポンプ１７と、チェック弁１８とを主に備える。

エンジン１０は、第１油圧ポンプ１２、第２油圧ポンプ１３、第３油圧ポンプ２２（図３参照）、及びパイロット油圧ポンプ（図示省略）を駆動させるための駆動力を発生させる。作動油タンク１１は、各油圧ポンプに供給する作動油を貯留する。

第１油圧ポンプ１２は、エンジン１０の出力軸１０ａに連結され、油路Ｌ_１を通じて作動油タンク１１に接続され、油路Ｌ_２を通じて方向制御弁１４及び走行モータ２１に接続されている。そして、第１油圧ポンプ１２は、エンジン１０が発生させた駆動力によって回転駆動し、作動油タンク１１に貯留された作動油を油路Ｌ_１を通じて吸い上げて、油路Ｌ_２を通じて方向制御弁１４及び走行モータ２１に圧送する。

第２油圧ポンプ１３は、エンジン１０の出力軸１０ａに連結され、油路Ｌ_１を通じて作動油タンク１１に接続され、油路Ｌ_３を通じて補器１９、昇降用油圧モータ２０、及び走行モータ２１に接続されている。そして、第２油圧ポンプ１３は、エンジン１０が発生させた駆動力によって回転駆動し、作動油タンク１１に貯留された作動油を油路Ｌ_１を通じて吸い上げて、油路Ｌ_３を通じて補器１９、昇降用油圧モータ２０、及び走行モータ２１に圧送する。

方向制御弁１４は、油路Ｌ_２を通じて第１油圧ポンプ１２に接続され、油路Ｌ_４、Ｌ_５を通じて起伏用油圧モータ１５に接続され、油路Ｌ_６を通じて作動油タンク１１に接続されている。そして、方向制御弁１４は、起伏レバー１１９に対するオペレータの操作に応じて、油路Ｌ_２を通じて第１油圧ポンプ１２から供給される圧油を、油路Ｌ_４、Ｌ_５、Ｌ_６のいずれかに吐出する。

より詳細には、図３に示すように、方向制御弁１４は、位置Ａ、Ｂ、Ｃに切換可能に構成されている。また、方向制御弁１４は、起伏レバー１１９からパイロット圧油が供給されるパイロットポート１４ａ、１４ｂを備える。起伏レバー１１９が操作されていないとき、方向制御弁１４は、位置Ａ（初期位置）となる。

起伏レバー１１９は、ブーム１０４を起立させる向きに操作されたとき、パイロット油圧ポンプから吐出されるパイロット圧油を、油路Ｌ_１０を通じてパイロットポート１４ａに供給する。このとき、方向制御弁１４は、位置Ｂに切り換えられる。一方、起伏レバー１１９は、ブーム１０４を倒伏させる向きに操作されたとき、パイロット油圧ポンプから吐出されるパイロット圧油を、油路Ｌ_１１を通じてパイロットポート１４ｂに供給する。このとき、方向制御弁１４は、位置Ｃに切り換えられる。さらに、起伏レバー１１９の操作が終了すると、方向制御弁１４は、位置Ａに復帰する。

方向制御弁１４は、位置Ａのときに、油路Ｌ_２、Ｌ_４、Ｌ_５を油路Ｌ_６に連通させる。すなわち、方向制御弁１４が位置Ａのとき、第１油圧ポンプ１２から吐出される圧油は、起伏用油圧モータ１５に供給されず、作動油タンク１１に還流する。一方、油路Ｌ_４を通じて起伏用油圧モータ１５から排出される圧油は、カウンタバランス弁１６によって遮断され、油路Ｌ_４側（ブーム１０４の保持側）の管路圧が高い状態となる。これにより、自重や吊荷の重量によってブーム１０４が倒伏することはない。

方向制御弁１４は、位置Ｂのときに、油路Ｌ_２、Ｌ_４を連通させ、油路Ｌ_５、Ｌ_６を連通させる。これにより、第１油圧ポンプ１２から吐出される圧油が油路Ｌ_４を通じて起伏用油圧モータ１５に供給され、起伏用油圧モータ１５から油路Ｌ_５に排出される圧油が作動油タンク１１に還流する。その結果、ブーム１０４が起立される。また、起伏レバー１１９の操作量が大きいほど、方向制御弁１４から油路Ｌ_４を通じて起伏用油圧モータ１５に供給される圧油の油圧が高くなる。

方向制御弁１４は、位置Ｃのときに、油路Ｌ_２、Ｌ_５を連通させ、油路Ｌ_４、Ｌ_６を連通させる。これにより、第１油圧ポンプ１２から吐出される圧油が油路Ｌ_５を通じて起伏用油圧モータ１５に供給され、起伏用油圧モータ１５から油路Ｌ_４に排出される圧油が作動油タンク１１に還流する。その結果、カウンタバランス弁１６が徐々に開き、ブーム１０４が倒伏される。また、起伏レバー１１９の操作量が大きいほど、方向制御弁１４から油路Ｌ_５を通じて起伏用油圧モータ１５に供給される圧油の油圧が高くなる。

起伏用油圧モータ１５は、油路Ｌ_４、Ｌ_５を通じて方向制御弁１４に接続され、起伏用ウインチ１０５の入力軸１０５ａに連結されている。そして、起伏用油圧モータ１５は、油路Ｌ_４、Ｌ_５の一方を通じて方向制御弁１４から供給された圧油によって起伏用ウインチ１０５の入力軸１０５ａを回転駆動し、油路Ｌ_４、Ｌ_５の他方を通じて方向制御弁１４に圧油を排出する。

より詳細には、起伏用油圧モータ１５は、油路Ｌ_４を通じて圧油が供給され、油路Ｌ_５を通じて圧油を排出するとき、ブーム１０４を起立させる（すなわち、起伏ロープ１０７を巻き上げる）向きに起伏用ウインチ１０５を回転させる。一方、起伏用油圧モータ１５は、油路Ｌ_５を通じて圧油が供給され、油路Ｌ_４を通じて圧油を排出するとき、ブーム１０４を倒伏させる（すなわち、起伏ロープ１０７を巻き下げる）向きに起伏用ウインチ１０５を回転させる。

カウンタバランス弁１６は、方向制御弁１４と起伏用油圧モータ１５とを接続する油路Ｌ_４上に配置される。具体的には、カウンタバランス弁１６は、ブーム１０４が倒伏する際に、起伏用油圧モータ１５の戻り側となる油路Ｌ_４に介装される。カウンタバランス弁１６は、方向制御弁１４から起伏用油圧モータ１５への（すなわち、ブーム１０４を起立させる向きの）圧油の流れを許容し、起伏用油圧モータ１５から方向制御弁１４への（すなわち、ブーム１０４を倒伏させる向きの）圧油の流れを制限する。

回生用油圧ポンプ１７は、起伏用ウインチ１０５の入力軸１０５ａに直接的或いは間接的に連結され、油路Ｌ_７（第１油路）を通じて油路Ｌ_３に接続されている。すなわち、油路Ｌ_７は、第２油圧ポンプ１３の吐出側と、回生用油圧ポンプ１７の吐出側とを繋いでいる。そして、回生用油圧ポンプ１７は、起伏用ウインチ１０５の入力軸１０５ａの回転により駆動されて、作動油タンク１１に貯留された圧油を、油路Ｌ_７、Ｌ_３を通じて補器１９、昇降用油圧モータ２０、及び走行モータ２１に供給する。

回生用油圧ポンプ１７は、吐出する油圧の油量を変更可能な可変容量型の油圧ポンプである。回生用油圧ポンプ１７は、例えば、ブーム１０４を倒伏させる際の起伏用ウインチ１０５の吐出側の油圧と吸入側の油圧との差圧に応じて、吐出する圧油の油量が増加する。また、回生用油圧ポンプ１７は、例えば、ブーム１０４を起立させる際に、吐出する圧油の油量を減少させる。例えば、回生用油圧ポンプ１７は、斜板の傾転角を増減させることによって、吐出油量を変更可能な構成であってもよい。但し、回生用油圧ポンプ１７の具体的な構成は、吐出油量を変更できれば斜板式に限定されず、斜軸式などであってもよい。

チェック弁１８は、油路Ｌ_７上に配置されている。チェック弁１８は、回生用油圧ポンプ１７から油路Ｌ_３への圧油の流れを許容し、油路Ｌ_３から回生用油圧ポンプ１７への圧油の流れを阻止する。また、回生用油圧ポンプ１７から補器１９、昇降用油圧モータ２０、及び走行モータ２１に至る油路Ｌ_７、Ｌ_３上には、圧油を蓄圧する構成要素（例えば、アキュムレータ）が配置されていない。すなわち、回生用油圧ポンプ１７から吐出される圧油は、途中で蓄圧されることなく補器１９、昇降用油圧モータ２０、及び走行モータ２１に供給される。

補器１９は、第２油圧ポンプ１３及び回生用油圧ポンプ１７から供給される圧油によって駆動する。補器１９は油圧によって駆動すればどのようなものでもよいが、例えばアウトリガ、冷却ファンを駆動する冷却ファン用モータ（油圧モータ）、冷却ファンを駆動する電動モータに電気を供給する発電機の動力源としての油圧モータ等が挙げられる。昇降用油圧モータ２０は、第２油圧ポンプ１３及び回生用油圧ポンプ１７から供給される圧油によって駆動する。走行モータ２１は、第１油圧ポンプ１２、第２油圧ポンプ１３、及び回生用油圧ポンプ１７から供給される圧油によって駆動する。

また、油圧ポンプ１２、１３、１７と、補器１９、昇降用油圧モータ２０、及び走行モータ２１との間には、操作部に対するオペレータの操作に応じて圧油の供給方向及び供給量を制御する方向制御弁（図示省略）が配置されている。

図３に示すように、クレーン１の駆動回路は、第３油圧ポンプ２２と、傾転制御弁２３と、傾転ピストン２４とをさらに備える。第３油圧ポンプ２２は、不図示の油路を通じて作動油タンク１１に接続され、油路Ｌ_８を通じて傾転制御弁２３及び傾転ピストン２４の受圧部２９に接続されている。そして、第３油圧ポンプ２２は、作動油タンク１１に貯留された作動油を、油路Ｌ_８を通じて傾転制御弁２３及び傾転ピストン２４の受圧部２９に圧送する。

傾転制御弁２３は、油路Ｌ_１を通じて作動油タンク１１に接続され、油路Ｌ_８を通じて第３油圧ポンプ２２に接続され、油路Ｌ_９を通じて傾転ピストン２４の受圧部３０に接続されている。傾転制御弁２３は、傾転ピストン２４の受圧部３０に対する圧油の給排を制御する。傾転制御弁２３は、位置Ｄ、Ｅ、Ｆに切換可能に構成されている。

傾転制御弁２３は、位置Ｄ（初期位置）のとき、油路Ｌ_１、Ｌ_８、Ｌ_９を遮断する。これにより、第３油圧ポンプ２２から傾転ピストン２４の受圧部３０に圧油が供給されず、傾転ピストン２４の受圧部３０から作動油タンク１１に圧油が排出されない。その結果、回生用油圧ポンプ１７の傾転角は、直前の状態に維持される。

傾転制御弁２３は、位置Ｅ（第１位置）のとき、油路Ｌ_１、Ｌ_９を接続する。これにより、油路Ｌ_９内の圧油が作動油タンク１１に還流し、傾転ピストン２４の受圧部３０に作用する圧力が減少する。傾転制御弁２３は、位置Ｆ（第２位置）のとき、油路Ｌ_８、Ｌ_９を接続する。これにより、第３油圧ポンプ２２から吐出される圧油が傾転ピストン２４の受圧部３０に供給され、傾転ピストン２４の受圧部２９に作用する圧力が上昇する。

傾転制御弁２３は、コイルバネ（付勢部材）２５と、受圧部２６、２７、２８とを備える。コイルバネ２５は、傾転制御弁２３を位置Ｆに向けて付勢する。受圧部２６は、油路Ｌ_４に供給される圧油（すなわち、起伏用油圧モータ１５の保持側）の油圧Ｐ_１を受ける。受圧部２７は、油路Ｌ_５に供給される圧油（すなわち、起伏ロープ１０７の巻下げ時の入り口側）の油圧Ｐ_２を受ける。受圧部２８は、油路Ｌ_１０に供給される（すなわち、起伏ロープ１０７の巻上時の）パイロット圧油の油圧Ｐ_３を受ける。

受圧部２６、２７は、油圧Ｐ_１、Ｐ_２の差圧（Ｐ_１−Ｐ_２）の大きさに応じた押圧力で、傾転制御弁２３を位置Ｅへ向けて押圧する差圧受け部（以下、「差圧受け部２６−２７」と表記する。）を構成する。差圧受け部２６−２７の押圧力は、差圧が大きいほど大きく、差圧が小さいほど小さい。また、差圧が負の値（Ｐ_１＜Ｐ_２）のとき、差圧受け部２６−２７の押圧力は０となる。一方、受圧部２８は、油圧Ｐ_３を受けて傾転制御弁２３を位置Ｆへ向けて押圧する。また、油圧Ｐ_３が０のとき、受圧部２８の押圧力は０となる。

なお、厳密には、差圧受け部２６−２７の押圧力は、油圧Ｐ_１及び受圧部２６の受圧面積Ａ_１の積（Ｐ_１×Ａ_１）と、油圧Ｐ_２及び受圧部２７の受圧面積Ａ_２との積（Ｐ_２×Ａ_２）との差によって定まる。但し、受圧面積Ａ_１、Ａ_２は固定なので、結果として、油圧Ｐ_１、Ｐ_２の差によって差圧受け部２６−２７の押圧力が変化することになる。

傾転ピストン２４は、第３油圧ポンプ２２及び傾転制御弁２３から供給される圧油によって、回生用油圧ポンプ１７が吐出する圧油の油量（例えば、傾転角）を変化させる。傾転ピストン２４は、受圧部２９、３０を備える。受圧部２９は、油路Ｌ_８を通じて第３油圧ポンプ２２から供給される圧油の圧力Ｐ_４を受ける。受圧部３０は、油路Ｌ_９を通じて傾転制御弁２３から供給される圧油の圧力Ｐ_５を受ける。また、受圧部２９の受圧面積Ａ_３は、受圧部３０の受圧面積Ａ_４より小さい（Ａ_３＜Ａ_４）。

そして、傾転ピストン２４は、Ｐ_４×Ａ_３がＰ_５×Ａ_４より大きくなると、回生用油圧ポンプ１７の吐出量（すなわち、傾転角）を増加させる向きに移動する。一方、傾転ピストン２４は、Ｐ_５×Ａ_４がＰ_４×Ａ_３より大きくなると、回生用油圧ポンプ１７の吐出量（すなわち、傾転角）を最小（例えば、０）にする向きに移動する。

上記構成の駆動回路において、ブーム１０４を起立させる向きに起伏レバー１１９が操作されると、受圧部２８に押圧力が生じる。その結果、コイルバネ２５の付勢力と受圧部２８の押圧力とによって、傾転制御弁２３が位置Ｆに切り換えられる。

このとき、第３油圧ポンプ２２から吐出される圧油は、油路Ｌ_８を通じて傾転ピストン２４の受圧部２９に供給されると共に、油路Ｌ_８、Ｌ_９を通じて傾転ピストン２４の受圧部３０に供給される。これにより、受圧部２９、３０が受ける圧力は同一（Ｐ_４＝Ｐ_５）となる。但し、受圧面積はＡ_３＜Ａ_４なので、Ｐ_５×Ａ_４＞Ｐ_４×Ａ_３の関係が成立し、回生用油圧ポンプ１７の傾転角が最小になる。その結果、回生用油圧ポンプ１７は、起伏用ウインチ１０５の入力軸１０５ａの回転に伴って回転するものの、回生用油圧ポンプ１７から圧油が吐出されない。

一方、ブーム１０４を倒伏させる向きに起伏レバー１１９が操作されると、差圧（Ｐ_１−Ｐ_２）に応じた押圧力が差圧受け部２６−２７に生じ、受圧部２８の押圧力が０になる。また、起伏用ウインチ１０５に作用する荷重が大きいほど、差圧（Ｐ_１−Ｐ_２）が大きくなる。そして、差圧受け部２６−２７の押圧力がコイルバネ２５の付勢力を上回ると、コイルバネ２５の付勢力に抗して傾転制御弁２３が位置Ｅに切り換えられる。

このとき、第３油圧ポンプ２２から吐出される圧油は、油路Ｌ_８を通じて傾転ピストン２４の受圧部２９に供給される。一方、受圧部３０に供給されていた圧油は、油路Ｌ_９、Ｌ_１を通じて作動油タンク１１に排出される。これにより、受圧部２９、３０が受ける圧力は、Ｐ_４＞Ｐ_５となる。また、差圧受け部２６−２７の押圧力（すなわち、差圧（Ｐ_１−Ｐ_２））が予め定めた閾値以上になると、受圧部３０から圧油が排出される。

受圧部３０内の圧油が排出されると、回生用油圧ポンプ１７の傾転角が増加する。その結果、起伏用ウインチ１０５の入力軸１０５ａの回転に伴って回転する回生用油圧ポンプ１７は、傾転角の大きさに応じた油量の圧油を、油路Ｌ_７を通じて補器１９、昇降用油圧モータ２０、及び走行モータ２１に供給する。

上記の実施形態によれば、ブーム１０４を倒伏させる向きの起伏用ウインチ１０５の回転に伴って、回生用油圧ポンプ１７から補器１９、昇降用油圧モータ２０、及び走行モータ２１に圧油が供給されるので、回収したエネルギを再利用して、省エネルギ化を図ることができる。また、上記の実施形態では、回生用油圧ポンプ１７からの圧油を蓄圧する構成要素が必要ないので、簡易な構成で上記の作用効果を実現することができる。

例えば、フック１０９に吊下された吊荷を平行移動させる場合を考える。具体的には、オペレータは、ブーム１０４を倒伏させる向きに起伏レバー１１９を操作し、フック１０９を上昇させる向きに昇降レバーを操作する。このとき、回生用油圧ポンプ１７から吐出された圧油によって、昇降ロープ１０８を巻き上げる向きに昇降用油圧モータ２０を駆動することができる。すなわち、ブーム１０４の倒伏時のエネルギを回生して、昇降用油圧モータ２０の駆動をアシストすることができる。

ここで、上記の実施形態に係るクレーン１は、ブーム１０４が自重や吊荷の重量によって倒伏するのを防止するために、油路Ｌ_４にカウンタバランス弁１６を介装している。すなわち、カウンタバランス弁１６によって、荷下ろし時の安全性が確保されている。しかも、回生用油圧ポンプ１７を起伏用ウインチ１０５の入力軸１０５ａに連結したので、カウンタバランス弁１６をバイパスして回生エネルギを取り出す方法と比較して、回路構成をシンプルにすることができる。つまり、本実施形態では、荷下ろし時の安全性を確保しつつ、ブーム１０４の倒伏時における回生エネルギを効果的に利用できる。

また、上記の実施形態によれば、差圧（Ｐ_１−Ｐ_２）に応じて回生用油圧ポンプ１７の傾転角が調整されるので、ブーム１０４の倒伏時における起伏用油圧モータ１５の吐出側の油圧Ｐ_１が吸入側の油圧Ｐ_２より低くなるのを防止できる。

さらに、上記の実施形態によれば、ブーム１０４の起立時に回生用油圧ポンプ１７の傾転角が最小になるので、回生用油圧ポンプ１７がブーム１０４を起立させる際の抵抗になるのを防止できる。

なお、油路Ｌ_７は、第２油圧ポンプ１３と回生用油圧ポンプ１７の吐出側とを繋いでいれば、第２油圧ポンプ１３の吐出側に接続されることに限定されない。他の例として、油路Ｌ_７は、第２油圧ポンプ１３の吸入側と、回生用油圧ポンプ１７の吐出側とを繋いでもよい。

また、上記の実施形態では、第１油圧ポンプ１２及び第２油圧ポンプ１３と独立して、第３油圧ポンプ２２を設けた例を説明したが、傾転ピストン２４に圧油を供給することができれば図３の構成に限定されない。他の例として、第１油圧ポンプ１２及び第２油圧ポンプ１３の一方或いは両方が、第３油圧ポンプ２２の役割を兼ねてもよい。

また、回生用油圧ポンプ１７から吐出される圧油の供給先（所定の供給先）は、補器１９、昇降用油圧モータ２０、及び走行モータ２１に限定されず、その一部であってもよいし、これらとは異なるアクチュエータであってもよい。以下図４及び図５を参照して、回生用油圧ポンプ１７から吐出される圧油の供給先の他の例を説明する。なお、上記の実施形態との共通点の詳細な説明は省略し、相違点を中心に説明するものとする。

（変形例１）
図４は、変形例１に係るクレーン１の駆動回路を示す図である。変形例１に係るクレーン１の駆動回路は、チェック弁１８及び油路Ｌ_７に代えて、アシスト用モータ（第３油圧アクチュエータ）３１及び油路Ｌ_１２（第２油路）を備える点で、上記の実施形態と相違する。

アシスト用モータ３１は、エンジン１０の出力軸１０ａに連結されて、出力軸１０ａを回転駆動する。油路Ｌ_１２は、アシスト用モータ３１の吸入側と、回生用油圧ポンプ１７の吐出側とを接続する。すなわち、アシスト用モータ３１は、油路Ｌ_１２を通じて回生用油圧ポンプ１７から圧油の供給を受けて、エンジン１０の駆動をアシストする。すなわち、変形例１に係る所定の供給先は、アシスト用モータ３１である。

変形例１によれば、ブーム１０４の倒伏時のエネルギを回生して、エンジン１０の駆動をアシストすることができる。その結果、回収したエネルギを再利用して、省エネルギ化を図ることができる。

（変形例２）
図５は、変形例２に係るクレーン１の駆動回路を示す図である。変形例２に係るクレーン１の駆動回路は、チェック弁１８及び油路Ｌ_７に代えて、油路Ｌ_１３（第３油路）及びチェック弁３２を備える点で、上記の実施形態と相違する。

油路Ｌ_１３は、第１油圧ポンプ１２の吐出側である油路Ｌ_２と、回生用油圧ポンプ１７の吐出側とを繋ぐ。チェック弁３２は、油路Ｌ_１３上に配置されている。チェック弁３２は、回生用油圧ポンプ１７から油路Ｌ_２への圧油の流れを許容し、油路Ｌ_２から回生用油圧ポンプ１７への圧油の流れを阻止する。

回生用油圧ポンプ１７から吐出される圧油は、油路Ｌ_１３、Ｌ_２を通じて方向制御弁１４に供給される。また、回生用油圧ポンプ１７から方向制御弁１４に至る油路Ｌ_１３、Ｌ_３上には、圧油を蓄圧する構成要素（例えば、アキュムレータ）が配置されていない。そのため、回生用油圧ポンプ１７から吐出される圧油は、途中で蓄圧されることなく起伏用油圧モータ１５に供給される。すなわち、変形例２に係る所定の供給先は、起伏用油圧モータ１５である。

変形例２の駆動回路において、ブーム１０４の倒伏時における回生用油圧ポンプ１７の傾転角を、起伏用油圧モータ１５の単独運転時より大きな抵抗になるように制御すると、起伏用油圧モータ１５の駆動圧力が上昇する。一方、回生用油圧ポンプ１７から吐出される圧油を油路Ｌ_１３、Ｌ_２を通じて方向制御弁１４に戻すと、大きなポンプを搭載したのと同様の効果が得られる。その結果、システム油量が増加して、ブーム１０４の倒伏速度を高めることができる。

なお、油路Ｌ_１３は、第１油圧ポンプ１２と回生用油圧ポンプ１７の吐出側とを繋いでいれば、第１油圧ポンプ１２の吐出側に接続されることに限定されない。他の例として、油路Ｌ_１３は、第１油圧ポンプ１２の吸入側と、回生用油圧ポンプ１７の吐出側とを繋いでもよい。

（その他の実施形態）
図６は、起伏用ウインチ１０５の入力軸１０５ａに対する回生用油圧ポンプ１７の連結形態のバリエーションを示す図である。より詳細には、図６（Ａ）〜（Ｃ）は、入力軸１０５ａに回生用油圧ポンプ１７を直接的に連結した例を示す図である。一方、図６（Ｄ）〜（Ｆ）は、入力軸１０５ａに回生用油圧ポンプ１７を間接的に連結した例を示す図である。

図６（Ａ）では、起伏用ウインチ１０５の入力軸１０５ａに、起伏用油圧モータ１５及び回生用油圧ポンプ１７が並列に連結されている。図６（Ｂ）では、起伏用ウインチ１０５の一方側に延出された入力軸１０５ａに、起伏用油圧モータ１５及び回生用油圧ポンプ１７が直列に連結されている。図６（Ｃ）では、起伏用ウインチ１０５の一方側に延出された入力軸１０５ａに起伏用油圧モータ１５が連結され、他方側に延出された入力軸１０５ａに回生用油圧ポンプ１７が連結されている。

図６（Ｄ）では、入力軸１０５ａと共に回転する起伏用ウインチ１０５そのものに、回生用油圧ポンプ１７が連結されている。図６（Ｅ）では、入力軸１０５ａの回転を変速する遊星変速機３３の遊星キャリアに、回生用油圧ポンプ１７が連結されている。図６（Ｆ）では、入力軸１０５ａの回転に伴って従動する下部シーブ１１４に、回生用油圧ポンプ１７が連結されている。

なお、上記の実施形態では、クレーン１の一例として、クローラクレーンを例示したがこれに限らず、ホイールクレーン、トラッククレーン、ラフテレーンクレーン、オールテレーンクレーン等の他の移動式クレーンに加えて、タワークレーン、天井クレーン、ジブクレーン、引込みクレーン、スタッカークレーン、門型クレーン、アンローダ等のあらゆるクレーンに適用可能である。

また、本発明は前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であり、特許請求の範囲に記載された技術思想に含まれる技術的事項の全てが本発明の対象となる。前記実施形態は、好適な例を示したものであるが、当業者ならば、本明細書に開示の内容から、各種の代替例、修正例、変形例あるいは改良例を実現することができ、これらは添付の特許請求の範囲に記載された技術的範囲に含まれる。

１ クレーン
１０ エンジン
１０ａ 出力軸
１１ 作動油タンク
１２ 第１油圧ポンプ
１３ 第２油圧ポンプ
１４ 方向制御弁
１４ａ，１４ｂ パイロットポート
１５ 起伏用油圧モータ
１６ カウンタバランス弁
１７ 回生用油圧ポンプ
１８，３２ チェック弁
１９ 補器
２０ 昇降用油圧モータ
２１ 走行モータ
２２ 第３油圧ポンプ
２３ 傾転制御弁
２４ 傾転ピストン
２５ コイルバネ
２６，２７，２８，２９，３０ 受圧部
３１ アシスト用モータ
１０１ 走行体
１０２ 旋回装置
１０３ 旋回体
１０４ ブーム
１０５ 起伏用ウインチ
１０５ａ 入力軸
１０６ 昇降用ウインチ
１０７ 起伏ロープ
１０８ 昇降ロープ
１０９ フック
１１０ ガントリ
１１１ 前脚
１１２ 後脚
１１３ 下部スプレッダ
１１４ 下部シーブ
１１５ 上部スプレッダ
１１６ 上部シーブ
１１７ ペンダントロープ
１１８ キャビン
１１９ 起伏レバー

Claims (10)

1. ウインチと、
   前記ウインチの入力軸に連結され、当該入力軸を回転駆動するための第１油圧アクチュエータと、
   前記第１油圧アクチュエータに圧油を供給する第１油圧ポンプと、を備えたクレーンにおいて、
   前記ウインチの前記入力軸に連結され、当該入力軸の回転により駆動される回生用油圧ポンプと、
   前記回生用油圧ポンプからの圧油を蓄圧することなく所定の供給先に送る油路とを備えることを特徴とするクレーン。
2. 請求項１に記載のクレーンにおいて、
   前記所定の供給先は、原動機の出力軸に連結され、第２油圧アクチュエータに圧油を供給する第２油圧ポンプであり、
   前記油路は、前記第２油圧ポンプと前記回生用油圧ポンプの吐出側とを繋ぐ第１油路であることを特徴とするクレーン。
3. 請求項２に記載のクレーンにおいて、
   前記第１油圧アクチュエータの戻り側油路に介装されるカウンタバランス弁を備えることを特徴とするクレーン。
4. 請求項２に記載のクレーンにおいて、
   前記ウインチによって起伏されるブームと、
   前記ブームに吊架されたフックと、
   前記第２油圧アクチュエータによって駆動されて、前記フックを昇降させる昇降用ウインチとを備え、
   前記回生用油圧ポンプは、前記ブームを倒伏させ且つ前記フックを上昇させる際に、前記ウインチの入力軸の回転により駆動されて、前記第１油路を通じて前記第２油圧アクチュエータに圧油を供給することを特徴とするクレーン。
5. 請求項４に記載のクレーンにおいて、
   前記回生用油圧ポンプは、前記ブームを倒伏させる際の前記第１油圧アクチュエータの吐出側の油圧と吸入側の油圧との差圧に応じて、吐出する圧油の油量が増加する可変容量型であることを特徴とするクレーン。
6. 請求項４または５に記載のクレーンにおいて、
   前記回生用油圧ポンプは、前記ブームを起立させる際に、吐出する圧油の油量を減少させる可変容量型であることを特徴とするクレーン。
7. 請求項５または６に記載のクレーンにおいて、
   前記回生用油圧ポンプの傾転角を増減させる傾転ピストンと、
   前記傾転ピストンに圧油を供給する第３油圧ポンプと、
   前記傾転ピストンに対して、前記傾転角を増加させる向きに圧油を給排する第１位置、及び前記傾転角を減少させる向きに圧油を給排する第２位置に切り換え可能な傾転制御弁と、
   前記傾転制御弁を前記第２位置に付勢する付勢部材と、
   前記差圧の大きさに応じた押圧力で前記付勢部材の付勢力に抗して、前記傾転制御弁を前記第１位置へ向けて押圧する差圧受け部とを備えることを特徴とするクレーン。
8. 請求項７に記載のクレーンにおいて、
   前記ブームを起立させる向きのパイロット圧を受けて、前記傾転制御弁を前記第２位置へ向けて押圧する受圧部を備えることを特徴とするクレーン。
9. 請求項１に記載のクレーンにおいて、
   前記所定の供給先は、原動機の出力軸に連結され、当該出力軸を回転駆動するための第３油圧アクチュエータであり、
   前記油路は、前記第３油圧アクチュエータの吸入側と前記回生用油圧ポンプの吐出側とを接続する第２油路であることを特徴とするクレーン。
10. 請求項１に記載のクレーンにおいて、
    前記所定の供給先は、前記第１油圧アクチュエータであり、
    前記油路は、前記第１油圧ポンプと前記回生用油圧ポンプの吐出側とを繋ぐ第３油路であることを特徴とするクレーン。

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