JP6455245B2 - 作業機械のウインチ装置 - Google Patents
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Description
まず、図1を参照しつつ、本発明の一実施形態に係るウインチ装置を備える移動式クレーン1について説明する。
ここで、伸縮ブーム7の上面には、本発明のウインチ装置を構成する一部品の一実施形態である回転可能な補助ドラム19が支持フレーム20を介して取り付けられている。この補助ドラム19は、主巻きウインチ11と主フック5との間に配置されており、本実施形態では、主巻きロープ12が3周巻回されている(図2参照)。なお、本発明の一実施形態に係るウインチ装置は、主巻きロープ12を巻き取るドラム11aを有する主巻きウインチ11と、補助ドラム19を有するプリテンション装置とで構成される。
補助ドラム19は、軸受22が外挿されるシャフト19aと、シャフト19aの外周面に固定されたフレーム19bと、フレーム19bの筒部の外周面に加硫接着などで取り付けられたゴム製のロープ接触部19cとで構成される。シャフト19aおよびフレーム19bは鋼製である。シャフト19aは、両持ち支持であってもよいし、片持ち支持であってもよい。
主巻きウインチ11を作動させてドラム11aに主巻きロープ12を巻き取る際、補助ドラム19の外周面(ロープ接触部19cの外周面)と、主巻きロープ12との間に生じる摩擦力、および補助ドラム19の回転と主巻きウインチ11の回転(速度)の差によって、主巻きウインチ11と補助ドラム19との間の主巻きロープ12にロープ張力が発生する。これに加えて、主巻きロープ12が補助ドラム19に巻き付けられていることによる慣性力の伝達の抑制、補助ドラム19表面のゴムでの抵抗力(弾性力)などから、主フック5側の主巻きロープ12の動きを補助ドラム19で遮っている状態となる。そのため、主巻きウインチ11の巻上駆動を停止しても、補助ドラム19と主巻きウインチ11との間の主巻きロープ12へ主フック5側の主巻きロープ12の動きが伝わりにくいので、主フック5が慣性力によって飛び跳ねたとしても、補助ドラム19を挟んで主フック5とは反対側に位置するドラム11aに巻き取られている主巻きロープ12が緩んで乱巻が生じることは防止される。なお、主巻きウインチ11が停止したときに、主巻きウインチ11(ドラム11a)が回転しない、且つ、補助ドラム19も回転しないもしくは張力がかる方向に補助ドラム19が回転しているということが、主巻きウインチ11と補助ドラム19との間の主巻きロープ12にかかっているロープ張力が維持されるのに必要である。
シャフト19aにはブレーキ装置21が取り付けられている。ブレーキ装置21は、プリテンション装置を構成する一部品であり、主巻きウインチ11(ドラム11a)と補助ドラム19との間の主巻きロープ12に張力を付与するように補助ドラム19の回転を制動する制動手段である。図4に示すように、ブレーキ装置21は、補助ドラム19のシャフト19aの周囲に配置される弾性変形する円環形状のバンド21aと、バンド21aを縮径させる油圧駆動のブレーキシリンダ21bとを有する。バンド21aをシャフト19aに押し付けたときに発生するシャフト19aとバンド21aとの間の摩擦力がブレーキ力となる。
補助ドラム19がブレーキ装置21を備えていることで、主巻きウインチ11と補助ドラム19との間の主巻きロープ12のロープ張力をより確実に発生させることができる。また、補助ドラム19と主巻きロープ12との接触摩擦力を適宜調節することができる、すなわち主巻きウインチ11と補助ドラム19との間の主巻きロープ12のロープ張力を適宜調節することができる。
まず、図4を参照しつつ油圧回路40の構成について説明する。油圧回路40は、ブレーキシリンダ21bに圧油を供給する油圧ポンプ30と、並列に配置された2つのリリーフ弁31,32とを有する。
図5、6に示すように、油圧回路40へ信号を出力するコントローラ41には、クレーン作業状況検出手段である、ブーム角度センサ42、ブーム長さセンサ43、起伏シリンダ圧力センサ44、掛け数入力スイッチ45、ドラム外径センサ46、およびウインチ回転センサ47からの信号が入力される。
主として図7に示すフローチャートを参照しつつ補助ドラム19の制御例を説明する。
本実施形態では、クレーン作業状況検出手段からの信号に基づいて主巻きウインチ11と補助ドラム19との間のロープ張力をクレーンの作業状況に応じて可変させている。これによると、クレーンの作業状況に応じて補助ドラム19がロープに与える制動力を最適に制御することができる。
補助ドラム19の制動手段として、前記したブレーキ装置21の代わりに、ワンウエイクラッチを用いてもよい。ワンウエイクラッチとは、一方の方向のみに回転力を伝達するクラッチのことである。この場合、主巻きウインチ11のドラム11aによる主巻きロープ12の巻き取り時に補助ドラム19に回転抵抗を付与し、ドラム11aからの主巻きロープ12の繰り出し時には補助ドラム19に回転抵抗を付与しないようにワンウエイクラッチを補助ドラム19のシャフト19aに取り付ける。
2:下部走行体
4:上部旋回体
5:主フック(吊り具)
6:旋回フレーム
7:伸縮ブーム
8:運転室
9:カウンターウェイト
10:ガントリ
11:主巻きウインチ
11a:ドラム(主巻きドラム)
12:主巻きロープ
19:補助ドラム
19c:ロープ接触部
21:ブレーキ装置(制動手段)
40:油圧回路(制御部)
41:コントローラ
Claims (11)
- 作業機械のウインチ装置であって、
先端に吊り具が取り付けられたロープを巻き取るドラムを有するウインチと、
前記ウインチと前記吊り具との間に配置され、前記ロープが少なくとも1周巻回される回転可能な補助ドラムを有するプリテンション装置と、
を備え、
前記プリテンション装置は、前記ウインチと前記補助ドラムとの間の前記ロープに張力を付与するように前記補助ドラムの回転を制動する制動手段を有し、
前記制動手段は、前記ドラムによる前記ロープの巻き取り時に前記補助ドラムに回転抵抗を付与し、前記ロープの繰り出し時には前記補助ドラムに回転抵抗を付与しないように構成されていることを特徴とする、作業機械のウインチ装置。 - 作業機械のウインチ装置であって、
先端に吊り具が取り付けられたロープを巻き取るドラムを有するウインチと、
前記ウインチと前記吊り具との間に配置され、前記ロープが少なくとも1周巻回される回転可能な補助ドラムを有するプリテンション装置と、
を備え、
前記プリテンション装置は、
前記ウインチと前記補助ドラムとの間の前記ロープに張力を付与するように前記補助ドラムの回転を制動する制動手段と、
前記制動手段を制御する制御部と、
クレーン作業状況検出手段からの信号が入力されるとともに前記制御部へ信号を出力するコントローラと、を有し、
前記コントローラは、
前記ドラムのロープ巻き層数が多いときは前記補助ドラムに付与するブレーキ力が小さくなるように、前記ドラムのロープ巻き層数が少ないときは前記補助ドラムに付与するブレーキ力が大きくなるように、前記制御部へ信号を出力するように構成され、
前記クレーン作業状況検出手段からの信号に基づいて前記ウインチと前記補助ドラムとの間のロープ張力をクレーンの作業状況に応じて可変させることを特徴とする、作業機械のウインチ装置。 - 請求項1または2に記載の作業機械のウインチ装置において、
前記制動手段は、前記ロープの繰り出し方向に前記補助ドラムを回転させる補助ドラム駆動装置であることを特徴とする、作業機械のウインチ装置。 - 請求項1に記載の作業機械のウインチ装置において、
前記プリテンション装置は、
前記制動手段を制御する制御部と、
クレーン作業状況検出手段からの信号が入力されるとともに前記制御部へ信号を出力するコントローラと、
を備え、
前記クレーン作業状況検出手段からの信号に基づいて前記ウインチと前記補助ドラムとの間のロープ張力をクレーンの作業状況に応じて可変させることを特徴とする、作業機械のウインチ装置。 - 請求項2または4に記載の作業機械のウインチ装置において、
前記コントローラは、 前記ロープの張力が大きいときは前記補助ドラムに付与するブレーキ力が小さくなるように、前記ロープの張力が小さいときは前記補助ドラムに付与するブレーキ力が大きくなるように、前記制御部へ信号を出力することを特徴とする、作業機械のウインチ装置。 - 請求項2、4、または5に記載の作業機械のウインチ装置において、
前記コントローラは、
前記ドラムのロープ巻き速度が遅いときは前記補助ドラムに付与するブレーキ力が小さくなるように、前記ドラムのロープ巻き速度が速いときは前記補助ドラムに付与するブレーキ力が大きくなるように、前記制御部へ信号を出力することを特徴とする、作業機械のウインチ装置。 - 請求項4に記載の作業機械のウインチ装置において、
前記コントローラは、
前記ロープの張力が大きいときは前記ロープの繰り出し方向への前記補助ドラムに付与する回転力が小さくなるように、前記ロープの張力が小さいときは前記ロープの繰り出し方向への前記補助ドラムに付与する回転力が大きくなるように、前記制御部へ信号を出力することを特徴とする、作業機械のウインチ装置。 - 請求項1〜7のいずれかに記載の作業機械のウインチ装置において、
前記補助ドラムのロープ接触面が凹形状とされていることを特徴とする、作業機械のウインチ装置。 - 請求項8に記載の作業機械のウインチ装置において、
凹形状の前記ロープ接触面は、回転軸方向の一端部側の接触面の方が他端部側の接触面よりも緩やかな傾斜面とされていることを特徴とする、作業機械のウインチ装置。 - 請求項8または9に記載の作業機械のウインチ装置において、
凹形状の前記ロープ接触面のうちの最底部が、当該ロープ接触面の回転軸方向における中央からずれた位置に形成されていることを特徴とする、作業機械のウインチ装置。 - 請求項1〜10のいずれかに記載の作業機械のウインチ装置において、
前記補助ドラムのロープ接触部がゴムまたは樹脂で形成されていることを特徴とする、作業機械のウインチ装置。
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JP2015047858A Active JP6455245B2 (ja) | 2015-03-11 | 2015-03-11 | 作業機械のウインチ装置 |
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