JPH09151082A - クレーンの吊荷巻上げ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軽負荷の吊荷の巻き下げ時、トルクコンバー
タ内の作動流体の粘性抵抗によって吊荷を巻き下げられ
ないことがある。 【解決手段】 吊荷１７の巻下げ操作時にはトルク発生
機構１８で発生される逆転トルクが増大される。または
湿式多板クラッチ１２の結合度が弱められ、トルクコン
バータ１３に伝達される正転トルクが減じられる。トル
ク発生機構１８において発生される逆転トルクが、トル
クコンバータ１３内の作動油の粘性抵抗による正転トル
クに対して相対的に大きくなると、トルクコンバータ１
３は逆回転する。従って、ウィンチ巻胴１５には逆向き
の回転トルクが伝達され、ウィンチ巻胴１５は巻下げ方
向に逆回転駆動される。このため、巻上げワイヤロープ
１６が巻き出されて吊荷１７は確実に巻き下げられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、巻胴に巻かれたワ
イヤロープを巻き取ったり巻き出したりしてクレーンに
吊られた荷を巻き上げ下げするクレーンの吊荷巻上げ装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のクレーンの吊荷巻上げ装
置としては、例えば、図３に示す第１の従来構成のもの
がある。原動機１から出力された回転トルクは湿式多板
クラッチ２を介してトルクコンバータ３に伝達される。
トルクコンバータ３は伝達された回転トルクを流体を用
いて伝動し、減速機４に伝える。減速機４は伝達された
回転トルクによる軸の回転速度を減速し、ウィンチ巻胴
５に伝える。ウィンチ巻胴５は伝達された回転トルクに
よって回転駆動される。ウィンチ巻胴５が回転駆動され
ると、巻上げワイヤロープ６がウィンチ巻胴５に巻き取
られ、図示しないクレーンのジブに吊られた吊荷７が巻
き上げられる。また、軽負荷の吊荷７を巻き下げる時に
は湿式多板クラッチ２が開放され、原動機１からトルク
コンバータ３への原動力の伝達が断たれる。従って、ウ
ィンチ巻胴５に回転トルクが伝わらなくなり、ウィンチ
巻胴５は吊荷７の自重によって逆回転する。つまり、吊
荷７の自重によって巻上げワイヤロープ６がウィンチ巻
胴５から繰り出され、吊荷７は巻き下げられる。

【０００３】また、図４に示す構成の従来の第２のクレ
ーンの吊荷巻上げ装置もある。なお、同図において図３
と同一部分には同一符号を付してその説明は省略する。
この吊荷巻上げ装置においては、減速機４とウィンチ巻
胴５との間に乾式クラッチ８が設けられており、その他
の構成は図３に示す上記装置と同様である。吊荷７の巻
き上げは、上記と同様に減速機４からの回転トルクが乾
式クラッチ８を介してウィンチ巻胴５に伝達され、巻上
げワイヤロープ６が巻き取られて行われる。また、軽負
荷の吊荷７を巻き下げる時には、湿式多板クラッチ２を
開放することなく、乾式クラッチ８によってウィンチ巻
胴５が動力系から切り離される。そして、ブレーキ９に
よってウィンチ巻胴５に制動をかけながら吊荷７の自重
によって巻上げワイヤロープ６が繰り出され、吊荷７は
降下する。

【０００４】また、図５に示す構成の従来の第３のクレ
ーンの吊荷巻上げ装置もある。なお、同図において図３
と同一部分には同一符号を付してその説明は省略する。
この装置においては、トルクコンバータ３と減速機４と
の間に正逆転切換ミッション１０が設けられており、そ
の他の構成は図３に示す装置と同様である。正逆転切換
ミッション１０により、トルクコンバータ３から出力さ
れる回転トルクの向きが正転方向から逆転方向に切り換
えられると、ウィンチ巻胴５は逆向きに回転駆動され
る。軽負荷の吊荷７を巻き下げる時には、この正逆転切
換ミッション１０が操作されてウィンチ巻胴５が強制的
に逆向きに回転駆動される。逆向きに回転駆動される
と、巻上げワイヤロープ６はウィンチ巻胴５から巻き出
され、吊荷７は巻き下げられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図３に
示す上記従来の第１のクレーンの吊荷巻上げ装置におい
ては、ウィンチ巻胴５は常に巻上げ方向に回転トルクを
受けている。つまり、吊荷７を巻き下げる際に湿式多板
クラッチ２を解放してトルクコンバータ３の入力を制限
した場合においても、作動流体の幾らかの粘性抵抗によ
り、ウィンチ巻胴５の巻上げ方向の回転トルクは零には
ならない。このため、上記従来の第１の吊荷巻上げ装置
によっては、軽負荷の吊荷７を巻き下げられない場合が
ある。また、場合によっては、軽負荷の吊荷７を巻上げ
てしまうこともある。

【０００６】また、図４に示す上記従来の第２のクレー
ンの吊荷巻上げ装置においては、軽負荷の吊荷７の巻下
げは、ウィンチ巻胴５が乾式クラッチ８によって動力系
から切り離されて行われるため、このような問題は生じ
ない。しかし、軽負荷の吊荷７を高揚程から巻き下げる
際には、ブレーキ９によるウィンチ巻胴５の制動が長時
間行われる。このため、ブレーキ９が摩擦により発熱し
てフェード現象を起こし、ブレーキ９の効力が低下して
しまう。ブレーキ９の効力が低下するとウィンチ巻胴５
の制動が困難となり、吊荷７が落下する危険が生じる。
また、巻上げワイヤロープ６がウィンチ巻胴５から繰り
出される速度は、ブレーキ９のウィンチ巻胴５に対する
制動力に依存する。この制動力を微妙に制御することは
困難である。従って、上記従来の第２の吊荷巻上げ装置
によって吊荷７の巻き下げを微操作することは困難であ
り、微速制御することが出来ない。よって、吊荷７を高
精度に位置決め操作することは困難である。

【０００７】また、図５に示す上記従来の第３のクレー
ンの吊荷巻上げ装置においては、軽負荷の吊荷７の巻き
下げ時、正逆転切換ミッション１０によって回転トルク
を強制的に逆転させる操作が必要とされる。従って、上
記従来の第３の吊荷巻上げ装置によっては、巻き下げ
時、正逆転切換ミッション１０の切換操作に手間がかか
り、巻下げ操作を迅速に行うことが出来なかった。ま
た、正逆転切換ミッション１０によって回転トルクの向
きを一旦逆転させてしまうと、吊荷７の巻上げ方向に回
転トルクをかけることは出来ない。このため、吊荷７を
巻き下げる際には、上記従来の第２の巻上げ装置と同様
に、やはりブレーキ９によってウィンチ巻胴５に制動を
かけながら、巻上げワイヤロープ７が繰り出される。従
って、高揚程の巻き下げの際、上記の第２の従来構成と
同様にブレーキ９が発熱してフェード現象を起こすおそ
れがあり、吊荷７の落下の危険がある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような課題
を解決するためになされたもので、原動力を回転トルク
として出力する原動機と、この原動機から出力される回
転トルクの伝達を滑らすクラッチと、このクラッチを介
して伝達される回転トルクを流体を用いて伝動するトル
クコンバータと、このトルクコンバータから出力される
回転トルクによって回転駆動される巻胴とを備えて構成
されるクレーンの吊荷巻上げ装置において、上記トルク
コンバータの伝動する回転トルクと逆向きの回転トルク
を発生するトルク発生機構を設けたことを特徴とするも
のである。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に、本発明によるクレーンの吊
荷巻上げ装置をクレーン作業船に適用した一実施形態に
ついて説明する。図１は本実施形態によるクレーンの吊
荷巻上げ装置の構成を示すブロック図である。

【００１０】原動機１１は原動力を回転トルクとして出
力する。この原動機１１から出力される回転トルクの伝
達は湿式多板クラッチ１２によって滑らされる。つま
り、クラッチ結合度を変化させることにより、湿式多板
クラッチ１２の被駆動側軸に伝達される回転トルクが調
整される。この湿式多板クラッチ１２を介して伝達され
る回転トルクは、トルクコンバータ１３において流体で
ある作動油を用いて伝動される。つまり、湿式多板クラ
ッチ１２から伝達された回転トルクはトルクコンバータ
１３の入力軸に与えられ、この入力軸に連結されたトル
クコンバータ１３内のポンプ羽根を回転させる。このポ
ンプ羽根の回転によって作動油に運動エネルギが与えら
れ、トルクコンバータ１３の出力軸に連結されたタービ
ン羽根を回転させる。このタービン羽根の回転により、
湿式多板クラッチ１２から伝達された回転トルクは変換
動力として減速機１４に伝動される。減速機１４は伝動
された動力によって回転する軸の回転速度を所定比で減
速する。ウィンチ巻胴１５は減速されたこの動力によっ
て回転駆動される。このウィンチ巻胴１５には巻上げワ
イヤロープ１６が巻かれており、巻上げワイヤロープ１
６には吊荷１７が吊られている。

【００１１】また、減速機１４にはトルク発生機構１８
が取り付けられており、このトルク発生機構１８はトル
クコンバータ１３の伝動する回転トルクと逆向きの回転
トルクを常に発生している。すなわち、トルクコンバー
タ１３はウィンチ巻胴１５を正転させて吊荷１７を巻き
上げる正転トルクを伝動している。この正転トルクは同
図に実線で矢示する向きに軸を回転させる。トルク発生
機構１８はこの正転トルクと逆向きの逆転トルクを発生
している。この逆転トルクは同図に破線で矢示する向き
に軸を回転駆動し、ウィンチ巻胴１５を逆転させて吊荷
１７を巻き下げる方向にドラム軸を付勢している。従っ
て、吊荷１７が無い場合、湿式多板クラッチ１２の結合
を弱めると、トルク発生機構１８によって発生されるト
ルクはトルクコンバータ１３に対して巻下げ方向の負荷
となる。つまり、吊荷１７が無い状態で湿式多板クラッ
チ１２の結合を弱めると、トルクコンバータ１３の出力
軸が逆転し、ウィンチ巻胴１５は巻下げ方向に回転す
る。

【００１２】このようなトルク発生機構１８は、油圧モ
ータや電気モータを用いてこれらモータによって生じる
回転トルクが上記の逆転トルクを形成するように構成す
ることにより、容易に実現することが出来る。この構成
のトルク発生機構１８はトルクコンバータ１３の出力軸
以降であれば何処に取り付けても構わない。また、トル
クコンバータ１３の入力軸に上記逆転トルクを機械的に
伝動するトルク発生機構１８を構成することも可能であ
る。本実施形態ではこれらのいずれのトルク発生機構１
８を用いても構わない。

【００１３】このような構成において、吊荷１７の巻上
げ操作は前述の第１の従来技術による吊荷巻上げ装置と
同様に行われる。つまり、原動機１１の出力する正転ト
ルクが湿式多板クラッチ１２を介してトルクコンバータ
１３に伝達され、さらに減速機１４で減速された動力が
ウィンチ巻胴１５に伝動される。この伝達トルクによっ
てウィンチ巻胴１５は正転側に回転駆動され、巻上げワ
イヤロープ１６が巻き取られて吊荷１７が巻き上げられ
る。

【００１４】一方、吊荷１７の巻下げ操作時にはトルク
発生機構１８で発生される逆転トルクが増大される。ま
たは、このトルク発生機構１８で発生される逆転トルク
の大きさを一定とする場合には、湿式多板クラッチ１２
の結合度が弱められ、トルクコンバータ１３に伝達され
る正転トルクが減じられる。トルク発生機構１８におい
て発生される逆転トルクがトルクコンバータ１３内の作
動油の粘性抵抗による正転トルクに打ち勝つと、または
湿式多板クラッチ１２によって伝達される正転トルクが
トルク発生機構１８で発生される逆転トルクよりも弱め
られると、トルクコンバータ１３は逆回転する。従っ
て、軽負荷の吊荷１７を巻き下げる際、逆転トルクを正
転トルクに対して相対的に大きくすれば、ウィンチ巻胴
１５には逆向きの回転トルクが伝達され、ウィンチ巻胴
１５は巻下げ方向に逆回転駆動される。このため、本実
施形態によるクレーンの吊荷巻上げ装置によれば吊荷１
７は確実に巻き下げられ、トルクコンバータ１３の作動
油の流体抵抗によって従来のように吊荷１７が巻き下げ
られなかったり、また、巻き上がってしまうといったこ
とはなくなる。

【００１５】また、巻下げ操作は、トルク発生機構１８
で発生させる逆転トルクの大きさの調整、または湿式多
板クラッチ１２による伝達正転トルクの大きさの調整に
よって能動的に行われ、ウィンチ巻胴１５にブレーキを
かけて受動的に巻き下げる従来の操作とは異なる。この
ため、高揚程の巻き下げ時、ブレーキが発熱してフェー
ド現象を起こす懸念はなくなり、吊荷１７が落下する従
来の危険は解消される。

【００１６】また、吊荷１７の巻下げ速度はトルク発生
機構１８で発生させる逆転トルクの大きさを可変するこ
とにより、または湿式多板クラッチ１２の結合度を可変
することによって調整される。この逆転トルクの大きさ
およびクラッチ結合度はそれぞれトルク発生機構１８お
よび湿式多板クラッチ１２によって容易に微調整でき、
巻き下げの微操作が可能である。よって、本実施形態に
よれば、吊荷１７を高精度に位置決めすることが出来る
クレーンの吊荷巻上げ装置が提供される。

【００１７】さらに、巻下げ操作は、トルク発生機構１
８で発生させる逆転トルクの大きさ、または湿式多板ク
ラッチ１２における結合度を、逆転トルクがトルクコン
バータ１３内の粘性トルクによる正転トルクに打ち勝つ
大きさに調整するだけで行える。つまり、軽負荷の吊荷
１７の巻下げ操作は、正逆転切換ミッションを切り換え
たり乾式クラッチを断続する従来の巻下げ操作に比較
し、簡易にかつ迅速に行える。

【００１８】すなわち、前述した第２および第３の従来
技術においては、軽負荷の吊荷の巻下げ時に湿式多板ク
ラッチによって制動をかけられないため、ブレーキの負
担が大きくなって危険が大きかった。しかし、本実施形
態によれば、湿式多板クラッチ１２を使用しながら、軽
負荷の吊荷１７を機械的なブレーキに頼らずに安全かつ
迅速に巻き下げられるウィンチ機構、つまりクレーンの
吊荷巻上げ装置が実現される。

【００１９】また、上述したトルク発生機構１８は、ト
ルクコンバータ１３の伝動する正転トルクと同じ正転ト
ルクを発生させると、原動機１１やトルクコンバータ１
３の故障時の非常動力として使用することが可能であ
る。

【００２０】また、図１に示す構成の吊荷巻上げ装置に
おいては、トルク発生機構１８がトルクコンバータ１３
の出力軸を逆転させようと作用するので、動力の損失が
発生する。この損失は、上記の本実施形態による吊荷巻
上げ装置のトルク発生機構１８の出力に、図２に示すク
ラッチ１９を設けることによって防ぐことが出来る。な
お、同図において図１と同一部分には同一符号を付して
その説明は省略する。すなわち、このクラッチ１９によ
ってトルク発生機構１８と動力系との結合を切り離すこ
とにより、トルクコンバータ１３のトルク発生機構１８
による負荷がなくなる。従って、重量物を吊り上げる時
にクラッチ１９を作動させれば、原動機１１で発生する
動力を無駄無く利用することが出来る。

【００２１】また、このようなクラッチ１９を設けなく
ても、トルク発生機構１８の発生トルクを調整して逆転
トルクを零に近付ける構成としても、動力の損失を防ぐ
ことは可能である。

【００２２】なお、上記実施形態では本発明をクレーン
作業船に適用した場合について説明したが、本発明はこ
れに限定されることはなく、例えば、クローラクレーン
といった他のクレーンに適用することも可能である。こ
の場合においても上記実施例と同様な効果が奏される。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ト
ルク発生機構において発生される逆転トルクが、トルク
コンバータ内の流体の粘性抵抗による正転トルクに相対
的に打ち勝つと、トルクコンバータは逆回転する。従っ
て、軽負荷の吊荷を巻き下げる際、この逆転トルクを正
転トルクに対して相対的に大きくすれば、巻胴には逆向
きの回転トルクが伝達され、巻胴は巻下げ方向に逆回転
駆動される。このため、吊荷は確実に巻き下げられるよ
うになる。また、巻下げ操作はブレーキをかけることな
く行われるため、高揚程の巻き下げ時、ブレーキにフェ
ード現象が起こる懸念はなくなり、吊荷が落下する従来
の危険は解消される。また、吊荷の巻き下げは、トルク
発生機構で発生させる逆転トルクの大きさ、または正転
トルクを伝達するクラッチの結合度を微調整することに
よって微操作され、吊荷は高精度に位置決めされる。さ
らに、このような巻下げ操作は素早く円滑に行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態によるクレーンの吊荷巻上
げ装置の構成を示すブロック図である。

【図２】図１に示す本実施形態によるクレーンの吊荷巻
上げ装置の改良構成を示すブロック図である。

【図３】従来の第１のクレーンの吊荷巻上げ装置を示す
ブロック図である。

【図４】従来の第２のクレーンの吊荷巻上げ装置を示す
ブロック図である。

【図５】従来の第３のクレーンの吊荷巻上げ装置を示す
ブロック図である。

【符号の説明】

１１…原動機 １２…湿式多板クラッチ １３…トルクコンバータ １４…減速機 １５…ウィンチ巻胴 １６…巻上げワイヤロープ １７…吊荷 １８…トルク発生機 １９…クラッチ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原動力を回転トルクとして出力する原動
   機と、この原動機から出力される回転トルクの伝達を滑
   らすクラッチと、このクラッチを介して伝達される回転
   トルクを流体を用いて伝動するトルクコンバータと、こ
   のトルクコンバータから出力される回転トルクによって
   回転駆動される巻胴とを備えて構成されるクレーンの吊
   荷巻上げ装置において、 前記トルクコンバータの伝動する回転トルクと逆向きの
   回転トルクを発生するトルク発生機構を設けたことを特
   徴とするクレーンの吊荷巻上げ装置。