特許 6202744 油圧アクチュエータの速度制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6202744

(24)【登録日】2017年9月8日

(45)【発行日】2017年9月27日

(54)【発明の名称】油圧アクチュエータの速度制御装置

(51)【国際特許分類】

   F02D 29/04 20060101AFI20170914BHJP

   F02D 29/00 20060101ALI20170914BHJP

   B66D 1/44 20060101ALN20170914BHJP

   B66C 13/20 20060101ALN20170914BHJP

【ＦＩ】

   F02D29/04 G

   F02D29/00 B

   !B66D1/44 K

   !B66C13/20

【請求項の数】5

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2014-4756(P2014-4756)

(22)【出願日】2014年1月15日

(65)【公開番号】特開2015-132226(P2015-132226A)

(43)【公開日】2015年7月23日

【審査請求日】2017年1月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】000148759

【氏名又は名称】株式会社タダノ

(74)【代理人】

【識別番号】110001704

【氏名又は名称】特許業務法人山内特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】渥美 雅士

【審査官】 神山 貴行

(56)【参考文献】

【文献】 実用新案登録第２５２８７２４（ＪＰ，Ｙ２）

【文献】 実開平６−４７７０１（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｄ１１／０４

Ｆ０２Ｄ２９／００−２９／０６

Ｂ６６Ｃ１３／５６

Ｂ６６Ｃ１３／２０

Ｂ６６Ｄ １／４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

作業機用の油圧アクチュエータを油圧ポンプで作動させ、該油圧ポンプをエンジンで駆動させる作業機において、
前記油圧アクチュエータの動作速度を制御する制御弁と、
前記エンジンの回転数を増減制御する回転数制御器と、
前記制御弁における圧油切換方向とバルブ開度を直接制御する手動の操作レバーと、
前記操作レバーの動きを前記回転数制御器に伝えるカム部とカムフォロアーからなるカム装置とを備えており、
前記カム装置は、前記カムフォロアーを小さく動かす高速用カムおよび前記カムフォロアーを大きく動かす通常用カムと、
前記高速用カムおよび前記通常用カムは互いに重ねられており、いずれか一方を押し出した位置で前記高速用カムまたは前記通常用カムのカム面が前記カムフォロアーを動かす作用位置に固定される位置固定機構とからなる
ことを特徴とする油圧アクチュエータの速度制御装置。

【請求項2】

前記カム装置は、前記高速用カムが前記操作レバーの基端部に固定されており、
前記通常用カムが前記高速用カムに対しスライド可能に取付けられており、
前記位置固定機構が、前記通常用カムの前進位置と後退位置で位置保持可能な２位置保持ノッチである
ことを特徴とする請求項１記載の油圧アクチュエータの速度制御装置。

【請求項3】

前記油圧アクチュエータが、高低速可変モータであり、
前記高速用カムまたは通常用カムに前記高低速可変モータの高低速モードを切換える切換スイッチを作動させるスイッチ作動子を設けている
ことを特徴とする請求項１または２記載の油圧アクチュエータの速度制御装置。

【請求項4】

前記スイッチ作動子が、前記通常用カムに形成された押し片であり、
前記通常用カムが作用位置にあるとき、前記切換スイッチを作動させるものである
ことを特徴とする請求項３記載の油圧アクチュエータの速度制御装置。

【請求項5】

前記スイッチ作動子が、スイッチ作動板であり、前記カム部において前記カムフォロアーに向けてスライド可能に取付けられ、かつ前記カムフォロアーに向けて付勢されている
ことを特徴とする請求項３記載の油圧アクチュエータの速度制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、油圧アクチュエータの速度制御装置に関する。さらに詳しくは、油圧アクチュエータを油圧ポンプで作動させ、油圧ポンプをエンジンで駆動するタイプの作業機用アクチュエータの速度を制御する装置に関する。本発明は、上記のごとき油圧アクチュエータを用いた作業機であれば、どのような産業分野のアクチュエータにも適用することができる。

【背景技術】

【0002】

上記のごときエンジンで駆動する油圧ポンプを用いた作業機では、油圧アクチュエータの速度制御は、油圧アクチュエータ制御用バルブのバルブ開度量と油圧ポンプを回転させるエンジン回転数の二つの要素を制御することで行える。

【0003】

制御用バルブのバルブ開度量とエンジン回転数を個別に手動で制御するのは、操縦者にとって面倒であることから、一つの操作レバーでバルブ開度とエンジン回転数を同時に操作できる技術が、既に開発されていた。
しかし、この従来技術ではバルブ開度を大きくすると連動してエンジン回転数も大きくなるので、燃料消費が多くなり騒音も大きくなるので好ましくなく、また必要以上に油圧アクチュエータの作動速度が速くなって、微動操作を行い難いという問題もあった。

【0004】

そこで、この問題を解決するため、特許文献１の従来技術が提案された。
この従来技術は、バルブ操作レバーをエンジンのアクセル操作リンクに対し軸方向に進退変位させ、係合部と係合受部との係合位置を変化させるように構成したものである。この従来技術を用いると、操作レバーの動きに対応して直ちに切換バルブはバルブ開度を変更してもアクセル操作リンクは遅れて操作されることができ、バルブ操作レバーをエンド位置まで動かしてもエンジン回転数の上限を制限することができる。つまり、エンジン回転数の高低切換えが可能となっている。

【0005】

しかるに、上記従来技術は、軸と筒部の嵌挿長さの変更構造や、係合部と係合受部の軸回り係合位置の変更機構を用いており、かつそれをリンク機構に組み込んだ複雑な構造のものである。このため、故障が生じやすいし、人手によって係合部と係合受部との間の遊び量を調整しなければならない等の面で、扱いが面倒であるという問題があった。

【0006】

ところで、作業機の一種であるウインチでは、高低速油圧モータを用いた高低速ウインチが既に用いられている。また、この高低速油圧モータには、斜板式ピストンモータや偏心型モータなど幾つかの形式のものがあり、既に実用化されているが、生産数量が未だ少ないため非常に高価である。
さらに、このような高低速油圧モータを用い、速度制御を自動で行おうとすれば、制御器や多くのセンサが必要であり、設備価格が高くなる。
このため、トラック搭載型クレーンのような小型作業機に関しては、自動で速度制御する製品は未だ普及していない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】実用新案登録公報第２５２８７２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明は上記事情に鑑み、油圧アクチュエータの高低速切換え操作が可能であり、かつ簡単で故障も生じにくい油圧アクチュエータの速度制御装置を提供することを目的とする。また、手動の簡易な装置を用い、低価格でありながら速度制御ができる油圧アクチュエータの速度制御装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

第１発明の油圧アクチュエータの速度制御装置は、作業機用の油圧アクチュエータを油圧ポンプで作動させ、該油圧ポンプをエンジンで駆動させる作業機において、前記油圧アクチュエータの動作速度を制御する制御弁と、前記エンジンの回転数を増減制御する回転数制御器と、前記制御弁における圧油切換方向とバルブ開度を直接制御する手動の操作レバーと、前記操作レバーの動きを前記回転数制御器に伝えるカム部とカムフォロアーからなるカム装置とを備えており、前記カム装置は、前記カムフォロアーを小さく動かす高速用カムおよび前記カムフォロアーを大きく動かす通常用カムと、前記高速用カムおよび前記通常用カムは互いに重ねられており、いずれか一方を押し出した位置で前記高速用カムまたは前記通常用カムのカム面が前記カムフォロアーを動かす作用位置に固定される位置固定機構とからなることを特徴とする。
第２発明の油圧アクチュエータの速度制御装置は、第１発明において、前記カム装置は、前記高速用カムが前記操作レバーの基端部に固定されており、前記通常用カムが前記高速用カムに対しスライド可能に取付けられており、前記位置固定機構が、前記通常用カムの前進位置と後退位置で位置保持可能な２位置保持ノッチであることを特徴とする。
第３発明の油圧アクチュエータの速度制御装置は、第１または第２発明において、前記油圧アクチュエータが、高低速可変モータであり、前記高速用カムまたは通常用カムに前記高低速可変モータの高低速モードを切換える切換スイッチを作動させるスイッチ作動子を設けていることを特徴とする。
第４発明の油圧アクチュエータの速度制御装置は、第３発明において、前記スイッチ作動子が、前記通常用カムに形成された押し片であり、前記通常用カムが作用位置にあるとき、前記切換スイッチを作動させるものであることを特徴とする。
第５発明の油圧アクチュエータの速度制御装置は、第３発明において、前記スイッチ作動子が、スイッチ作動板であり、前記カム部において前記カムフォロアーに向けてスライド可能に取付けられ、かつ前記カムフォロアーに向けて付勢されていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

第１発明によれば、高速用カムと通常用カムのうちいずれか一方を押し引きすると、そのカムのカム面を作用位置に固定できる。高速用カムと通常用カムとはカムフォロアーを動かす量が異なっているので、いずれか一方のカムを選択することによりエンジン回転数を高い領域で増減させたり、低い領域で増減させることができる。また、カム装置の構造は２枚のカムを重ねたものであり、部品点数が少なく単純な構造であるから故障が生じにくく、低価格を実現できる。しかも、カム装置を交換することによって既存作業機に後付けすることもできる。
第２発明によれば、通常用カムを前進させれば通常用カムでカムフォロアーを動かし、通常用カムを後退させれば高速用カムでカムフォロアーを動かすことができる。そして、通常用カムの前進位置と後退位置は２位置保持ノッチで保持できるので、レバー操作中に通常用カムが誤動作することもなく、確実に油圧アクチュエータを速度制御することができる。
第３発明によれば、高速用カムまたは通常用カムを選択したとき、スイッチ作動子によって自動的に高低速可変モータは高速モードまたは低速モードに切換えられるので、モード変更が簡単である。
第４発明によれば、通常用カムを作用位置にしたとき、押し片で切換スイッチを作動させ高低速可変モータの高低速モードを切換えることができる。
第５発明によれば、スイッチ作動板で切換スイッチを作動させ高低速可変モータの高低速モードを切換えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の速度制御装置におけるカム装置まわりの斜視図である。

【図2】本発明が適用される油圧アクチュエータの一例であるウインチモータの油圧回路図である。

【図3】第１実施形態に係るカム装置を示し、（Ａ）は表面側を示す斜視図、（Ｂ）は裏面側を示す斜視図である。

【図4】（Ａ）は高速用カムの説明図、（Ｂ）は通常用カムの説明図である。

【図5】高速用カムによる使用説明図である。

【図6】第２実施形態に係るカム装置を示し、（Ａ）は表面側を示す斜視図、（Ｂ）は裏面側を示す斜視図である。

【図7】（Ａ）は通常用カムの説明図、（Ｂ）は使用説明図である。

【図8】（Ａ）は高速用カムの説明図、（Ｂ）は使用説明図である。

【図9】第１実施形態の速度制御装置におけるレバー操作量とフックスピードの関係説明図である。

【図10】第２実施形態の速度制御装置におけるレバー操作量とフックスピードの関係説明図である。

【図11】作業用車両の一例である小型クレーンの側面図である。

【図12】図１１の小型クレーンの正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
まず、本発明が適用される作業用車両の一例としてトラック搭載型クレーンを挙げ、その基本構造を説明する。
図１１および図１２において、ＣＰはクレーンポスト、Ｂは多段ブーム、Ｆはフック、Ｊはアウトリガジャッキである。クレーンポストＣＰは旋回台上で旋回し、ブームＢは起伏シリンダＣｙで起伏動作し、かつ図示しないブーム内蔵の伸縮シリンダで伸縮する。
フックＦはクレーンポストＣＰに取付けられたウインチＷでワイヤロープを巻上げ下げすることにより昇降させられる。

【0013】

上記に示した多段ブームＢやフックＦ、アウトリガジャッキＪ、ウインチＷなどは特許請求の範囲にいう作業機の例である。また、伸縮シリンダや起伏シリンダ、ウインチ用モータ、ジャッキ用シリンダ等は特許請求の範囲にいう油圧アクチュエータの例である。
これら各油圧アクチュエータには、油圧ポンプ、油圧制御弁、タンク等からなる公知の油圧回路が接続されている。そして、油圧制御弁は、図１２に示す複数本の手動操作レバーＬｖで圧油の送り方向の切換えとバルブ開度の調整ができるようになっている。

【0014】

以下の実施形態では、ウインチ用モータに本発明を適用した速度制御装置を説明する。
図１はウインチ用モータＭの操作レバーＬｗまわりを示している。この操作レバーＬｗは図１２に示す複数本の手動操作レバーＬｖのうちの１本である。
操作レバーＬｗの基部にはカム部２が取付けられている。カム部２は縦軸４で支持されていて、縦軸４まわりに操作レバーＬｗが左右に傾動できるようになっている。
前記カム部２に対向して、円筒状のカムフォロアー５が配置されており、カムフォロアー５はリンク６と支軸７とで支持され、支軸７まわりに揺動自在に取付けられている。このカム部２とカムフォロアー５とで特許請求の範囲にいうカム装置１が構成されている。

【0015】

特許請求の範囲にいう回転数制御器には、種々の形式のものがあるがアクセルが代表的であるので、以下の実施形態ではアクセルを制御対象とし、特許請求の範囲にいうカムフォロアー５をエンジンのアクセル調整を行うアクセルローラ５として説明する。
支軸７の下部にはアーム８が半径方向外側に延びるように取付けられていて、このアーム８に連結されたアクセルワイヤー９は、作業用車両のエンジン回転数を制御するアクセルに接続されている。このため、アクセルローラ５が揺動してアクセルワイヤー９が押し引きされると、エンジン回転数が増減し油圧ポンプの吐出量も増減して、油圧アクチュエータの駆動速度が増減速することになる。

【0016】

一方、操作レバーＬｗの左右傾動は専用のリンク等でウインチモータ制御用の油圧制御弁Ｖ（図２に図示）のスプール端に連結されており、そのバルブ切換方向の選択とバルブ開度量の増減を制御できるようになっている。

【0017】

つぎに、速度制御の対象となるウインチモータＭの油圧回路を図２に基づき説明する。
Ｍはウインチ用の油圧モータ（以下、ウインチモータという）であり、このウインチモータＭを正逆転させるため油圧制御弁Ｖ、油圧ポンプＰ、タンクＴからなる公知の油圧回路が用いられている。

【0018】

ウインチモータＭは高低速油圧モータであり、低速回転モードと高速回転モードの２モードを選択できる公知の油圧アクチュエータである。低速回転モードでは高速回転モードに比べ低速高トルクを出力でき、高速回転モードでは同一流量を供給しても高速となるが低トルクとなる特性を有している。

【0019】

高低速モードの切換えは、ウインチモータＭがラジアル型であればロータの偏心角の変更で行え、アキシャル型であれば駆動軸とシリンダブロックの傾き角を変更する等の公知の手段で行える。ウインチモータＭの高低速モードの切換えは切換シリンダＣｍで行い、切換シリンダＣｍを伸縮制御するためソレノイド作動の開閉弁Ｖｍが設けられている。また、このソレノイドＳは、切換スイッチ４０を介して電源に接続されている。この切換スイッチ４０は後に詳述するカム部２に取付けられている。

【0020】

油圧ポンプＰは、作業車両のエンジンＥで回転駆動されるものであり、アクセルＡでエンジン回転数の増減が行われる。また、そのエンジン回転数の制御は、既述のごとく図１に示す操作レバーＬｗによって押し引きされるアクセルワイヤー９を介して行われる。

【0021】

（第１実施形態）
つぎに、第１実施形態におけるカム部２を図３〜図５に基づいて説明する。
図３に示すように、カム部２は高速用カム１０と通常用カム２０を含んでいる。高速用カム１０は側面視でコ形に曲げ成形された板材であり、その基部が操作レバーＬｗの基部に取付けられている。また、高速用カム１０のカム板には既述の支軸４を通す孔１１とガイド溝１２が形成されている。
高速用カム１０は孔１１を通る支軸４に固定されていて支軸４が回動自在となっていてもよく、支軸４が固定されて、孔１１まわりで高速用カム（ひいてはカム部２全体）が左右に傾動するようになっていてもよい。
ガイド溝１２は湾曲しており、その内部を図１に示すガイド軸３が通っていることにより、カム部２の左右方向傾動を案内し、かつストロークエンドを規制している。

【0022】

図４（Ａ）に示すように、高速用カム１０のカム面１３のプロファイルは中央部の非制御面１４とその両側の回転数制御面１５，１５とからなる。非制御面１４はエンジン回転数を制御しない部分であり、この非制御面１４がアクセルローラ５に接触している間は、操作レバーＬｗに連結された既述のバルブ開閉専用のリンク系統で油圧制御弁Ｖの切換方向とバルブ開度が制御される。

【0023】

カム面１３における両側の回転数制御面１５，１５は、図２に示すエンジンＥの回転数を制御する部分であり、この回転数制御面１５，１５がアクセルローラ５を押すとアーム８が揺動し、アクセルワイヤー９が押し引きされ、エンジン回転数が増減する。

【0024】

図４（Ｂ）に示すように、通常用カム２０は、前記高速用カム１０の裏面にスライド可能に取付けられている。通常用カム２０の形状は前記高速用カム１０と類似の形状をしており、湾曲したガイド溝２２と、スイッチ作動子２６と指環２７を有している。
前記ガイド溝２２は高速用カム１０のガイド溝１２より溝幅が広く形成されており、通常用カム２０を作用位置に押し出したときも非作用位置に引き込めたときも図１に示すガイド軸３による案内を許容するようになっている。

【0025】

スイッチ作動子２６は、切換スイッチ４０をＯＮ−ＯＦＦ操作する作動子であって、通常用カム２０を作用位置に押し出したとき、スイッチ作動子２６が切換スイッチ４０を押し操作するようになっている。
指環２７は、人の手指を引っ掛けることができ、人の手で通常用カム２０を押し引きするために設けられている。

【0026】

通常用カム２０のカム面２３のプロファイルは中央部の非制御面２４とその両側の回転数制御面２５，２５とからなる。非制御面２４はエンジン回転数を制御しない部分であり、この非制御面２４がアクセルローラ５を押している間は、操作レバーＬｗに連結された既述のバルブ開閉専用のリンク系統で油圧制御弁Ｖの切換方向とバルブ開度が制御される。

【0027】

通常用カム２０の回転数制御面２５は、図２に示すエンジンＥの回転数を制御する部分であり、既述した高速用カム１０の回転数制御面１５よりもカム面が高くなっている。つまり、アクセルワイヤー９を大きく押し引きして、エンジン回転数を高くすることが可能である。

【0028】

高速用カム１０の裏面には３本のガイドピン１７が植設されており、通常用カム２０のカム板には２本のガイド長孔２８と１本のノッチ用長孔２９が設けられている。２本のガイドピン１７には２カ所のガイド長孔２８に嵌りスライドガイドの役割を果している。ノッチ用長孔２９には２位置保持ノッチ２９ｎが形成され、この２位置保持ノッチ２９ｎには１本のガイドピン１７が嵌っている。この２位置保持ノッチ２９ｎは若干の弾性変形により、ガイドピン１７の２カ所の孔間での移動を許容し、かつ孔内にガイドピン１７を保持する働きを有する。
したがって、手動により通常用カム２０をカム作用位置と非作用位置との間で変更することができ、しかもいずれの位置でも勝手にカムが動かないように保持できる。このため、誤動作も防止することができる。この機構は、特許請求の範囲にいう位置固定機構である。

【0029】

つぎに、上記カム部２とアクセルローラ５からなるカム装置１による速度切換要領を説明する。
（通常運転）
図４（Ｂ）に示すように、通常用カム２０を押し出して作用位置にする。この場合、下記のように低速域から高速域までの間で通常の運転が可能となる。
（１）カムの選択
通常用カム２０を押し出すと、そのカム面２３は高速用カム１０のカム面１３より突出しアクセルローラ５を押す作用位置となる。
このとき、非制御面１４，２４は通常用カム２０および高速用カム１０共同じ高さであるが、通常用カム２０の回転数制御面２５は高速用カム１０の回転数制御面１５より高くなっている。

【0030】

（２）高低切換スイッチ
通常用カム１０の押し出しと同時にスイッチ作動子２６が切換スイッチ４０を押してＯＮにすると、図２に示す切換シリンダＣｍが作動して、ウインチモータＭは低速で高トルクを出力する低速モードに切り換えられる。

【0031】

（３）運転
以上の状況で、操作レバーＬｗを動かし、通常用カム２０を左右動させたときは、通常運転が可能となる。
通常運転の内容を図９（Ａ）に基づき説明する。
図９（Ａ）における上段のグラフにおいて縦軸は流量を、横軸は操作レバーＬｗのレバー引き量Ｓを示している。
中段のグラフは油圧制御弁Ｖのバルブ開度を示し、下段のグラフはエンジン回転数を示している。横軸上のＡ点以下の領域はバルブ開度制御領域であり、Ａ点以上はエンジン回転数制御領域である。
下段グラフに示すエンジン回転数（細線ｅ１）は、Ａ点以下で８００ｒｐｍの定回転（アイドル状態）を保ち、Ａ点以降で線形に回転数が増加し、２０００ｒｐｍに至っている。中段グラフに示す油圧制御弁Ｖのバルブ開度（細線ｖ）は、０点からＡ点よりやや開度の大きいＢ点まで線形で増加し、Ｂ点以降は同一開度（このときのバルブ通過流量は、たとえば２０Ｌ）で推移する。

【0032】

ついで、上段グラフに基づき、通常運転の内容を説明する。
操作レバーＬｗをＡ点以下の領域で小さく動かすとき、つまり非制御面１４がアクセルローラ５と接触している間は、専用のリンク系統で油圧制御弁Ｖが正逆両方向に切換わりバルブ開度量を増減する。この場合、バルブ開度のみで流量が制御され、ウインチモータＭに流入する流量は、０から例えば２０Ｌ／ｍｉｎの間で変動する。このため、ウインチ速度は低く、フックＦを低速で動かす微動操作が可能である。

【0033】

そして、操作レバーＬｗをＡ点を超えた領域で大きく動かし、回転数制御面１５でアクセルローラ５を押すと、レバー引き量を大きくする程アクセルローラ５が大きく動いてアクセルワイヤー９の移動量が大きくなる。このため、エンジン回転数をアイドル状態（８００ｒｐｍ）から例えば２０００ｒｐｍまで線形に増加させることができ、油圧ポンプＰの作動油吐出量は例えば２０Ｌ／ｍｉｎから６０Ｌ／ｍｉｎまで増加させることができる。

【0034】

この場合、ウインチモータＭには、例えば最大で６０Ｌ／ｍｉｎの作動油が供給され、フックＦを太実線ｆｓで示すように、例えば１９ｍ／ｍｉｎで動かすことができる。また、この通常運転では、高トルクを出力でき重量物の吊り上げも可能となる。
なお、エンジン回転数は高くなるので、騒音等が大きくなる。

【0035】

（高速運転）
図５（Ｂ）に示すように、通常用カム２０を引き込め高速用カム１０を作用位置にする。この場合、低流量で高速運転が行われる。
（１）カムの選択
通常用カム２０を引き戻して、高速用カム１０を作用位置にすると、通常用カム２０のカム面２３は高速用カム１０のカム面１３より低くなっている（注：同じ高さの部分があてもよい）。

【0036】

（２）高低切換スイッチ
通常用カム２０が引き込められたことで、スイッチ作動子２６が切換スイッチ４０から離れＯＦＦとなる。このため、ウインチモータＭは高速で低トルクを出力する高速モードに切り換えられる。

【0037】

（３）運転
以上の状況で、操作レバーＬｗを動かし、高速用カム１０を左右動させたときは高速運転が可能となる。
高速運転の内容を図９（Ｂ）に基づき説明する。
高速用カム１０のカム面１３は低いので、操作レバーＬｗを左右に大きく回動したときでも、アクセルローラ５の動く量は小さい。このため図９（Ｂ）の下段グラフに細線ｅ２で示すようにエンジン回転数は例えば１４００ｒｐｍまでしか上らない。通常運転時のエンジン回転数（最高２０００ｒｐｍ）を示す点線ｅ１と比べると約３／４である。

【0038】

操作レバーＬｗをＡ点以下で小さく動かすとき、つまり非制御面２４がアクセルローラ５と接触している間は、エンジン回転数はアイドリング状態（８００ｒｐｍ）であり、ウインチモータＭに流入する流量は例えば２０Ｌ／ｍｉｎまで線形に増減する。ただし、高速モードのウインチモータＭは少量の油量でも高回転となるので、フックスピードｆｓは早い。このため、軽荷重なら早く上げ下げできるが、代りに微動操作は困難となる。

【0039】

これに対し、操作レバーＬｗをＡ点以上に動かしたときはエンジン回転数が増加するので、流量も増加する。ただし、回転数は最大で１４００ｒｐｍに抑えられているので、流量も最大で例えば４０Ｌ／ｍｉｎに抑えられている。

【0040】

高速モードにおいては既述のように、ウインチモータＭは小流量でも回転数は高くなるので、Ａ点以降も高いフックスピードｆｓ（例えば、通常運転と同じ最高で１９ｍ／ｍｉｎ）を維持できる。
この場合、エンジン回転数は低く抑えられているので、騒音等は抑制される。このモードは市街地や夜間での作業に適している。
なお、ウインチモータＭが高速モードの場合、ウインチＷの出力は高トルクとならないので軽量荷物であるなら、その巻上げに使用できる。
以上のように、フック速度は従来と同じながらもエンジン回転数を低減し燃料消費を抑えることができる。また、油圧系統の油温上昇を抑制することに対しても有効である。

【0041】

（第２実施形態）
第２実施形態のカム装置１を図６〜図８に基づいて説明する。
図６（Ａ）に示すカム部２を構成する高速用カム１０と通常用カム２０については第１実施形態と同様である。本実施形態においては、通常用カム２０にスイッチ作動子を形成しておらず、スイッチ切換操作専用のスイッチ作動板３０を設けた点に特徴がある。このスイッチ作動板３０には、切換スイッチ４０をＯＮ−ＯＦＦさせる押し片３１が形成されている。

【0042】

このスイッチ作動板３０は、図６（Ｂ）に示すように、通常用カム２０の裏面に配置され、ガイドピン１７に対し長孔（図示省略）を介してスライド可能に取付られている。また、スプリング等の適宜の付勢手段（図示省略）で常時アクセルローラ５側に押し出されているが、アクセルローラ５と接触した際にはアクセルローラ５で押し戻されるようになっている。

【0043】

つぎに、第２実施形態のカム装置１による速度切換要領を説明する。
（通常運転）
通常運転は、図７に示すように、通常用カム２０を押し出して作用位置にすることにより行う。この場合、低速域から高速域までの間で通常の運転が可能となる。
図７（Ａ）は通常用カム２０の非制御面２４を使っている状態を示しており、この場合、図９（Ａ）のＡ点以下において操作レバーＬｗによるバルブ開度調整による運転が行われる。図７（Ｂ）は回転数制御面２５を使っている状態を示しており、この場合、図９（Ａ）のＡ点以上におけるエンジン回転数の増減を加えた運転が行われる。
このような運転の詳細は既述した第１実施形態のものと同様である。

【0044】

（高速運転）
図８（Ｂ）に示すように、通常用カム２０を引き込め高速用カム１０を作用位置にする。この場合、高速運転が行われる。
（１）カムの選択
通常用カム２０を引き戻して、高速用カム１０を作用位置にすると、通常用カム２０のカム面２３は高速用カム１０のカム面１３より低くなる（注：同じ高さの部分があってもよい）。

【0045】

（２）高低切換スイッチ
通常用カム２０が手動操作で引き込められたとき、スイッチ作動板３０はアクセルローラ５に向けて突出した位置にあるので、それがアクセルローラ５で押し戻されると、スイッチ作動板３０の押し片３１が切換スイッチ４０を押しＯＮとなる。このため、ウインチモータＭは高速低トルクを出力する高速モードに切り換えられる。

【0046】

（３）運転
図８（Ａ）に示すように、高速用カム１０の非制御面１４でアクセルローラ５を押している状態では、図１０のＡ点以下の運転が行われる。この場合、ウインチモータＭはまだ低速モードであるので、フックＦのスピード（太実線ｆｓ１）は速くはない。このため、微動操作がやりやすい。

【0047】

ついで、図８（Ｂ）に示すように操作レバーＬｗを動かし、高速用カム１０を非制御面１４を越えて左右動させたときはアクセルローラ５でスイッチ作動板３０を押し下げ、切換スイッチ４０を作動させて、ウインチモータＭの高速運転が可能となる。

【0048】

高速運転の内容を図１０に基づき説明する。
高速用カム１０のカム面１３は低いので、カム部２を左右に大きく回動したときでも、アクセルローラ５の動く量は小さい。このため図１０の下段グラフに細線ｅ２で示すようにエンジン回転数は例えば１４００ｒｐｍまでしかならない。通常運転時のエンジン回転数（最高２０００ｒｐｍ）を示す細線ｅ１（点線で示している）と比べると約３／４である。

【0049】

操作レバーＬｗをＡ点以下で小さく動かし、非制御面１４がアクセルローラ５を押している間は、通常運転と同様である。すなわち、エンジン回転数はアイドリング状態（８００ｒｐｍ）であり、ウインチモータＭに流入する流量は例えば２０Ｌ／ｍｉｎまで線形に増減する。

【0050】

しかし、操作レバーＬｗを図８（Ｂ）に示すように大きく傾動させると、アクセルローラ５はスイッチ作動板３０を動かし、この動きによって押し片３１は切換スイッチ４０をＯＮに切換えるので、ウインチモータＭは高速モードとなる。
このようにして、図１０の上段グラフに示すＡ点以上に動かしたときはエンジン回転数が増加するので、流量も増加する。ただし、回転数は最大で１４００ｒｐｍに抑えられているので、流量も最大で例えば４０Ｌ／ｍｉｎに抑えられている。
高速モードにおいてウインチモータＭは小流量でも回転数は高くなるので、フックＦのスピード（太実線ｆｓ２）はＡ点以降も高いスピード（例えば、通常運転と同じ最高で１９ｍ／ｍｉｎ）を維持できる。

【0051】

上記のようにフックスピードｆｓ２を高くしても、そのスピードに比べてエンジン回転数は低く抑えられるので、騒音等は抑制される。このモードは市街地や夜間での作業に適している。
なお、油圧モータＭが高速モードの場合、ウインチＷの出力は高トルクとならないので軽量荷物であるなら、その巻上げに使用できる。
以上のように、フックスピードは通常運転と同じながらもエンジン回転数を低減し燃料消費を抑えることができる。また、油圧系統の油温上昇を抑制することに対しても有効である。

【0052】

（実施例）
つぎに実施例を説明する。
本実施例におけるウインチモータＭの仕様は以下のとおりである。
高低速モータＭを切換える目安は、吊荷１．７ｔ以上が通常モード運転で、１．７ｔ以下が高速モード運転である。

【0053】

〈吊荷１．７ｔ以上の通常モード運転〉
カム：通常用カム２０
高低速モータ容量：２３．６ｃｃ／ｒｅｖ
エンジン最大回転数：２０００ｒｐｍ
フックスピード最大：１９ｍ／ｍｉｎ
〈吊荷１．７ｔ以下の高速モード運転〉
カム：高速用カム１０
高低速モータ容量：１４．７ｃｃ／ｒｅｖ
エンジン最大回転数：１４００ｒｐｍ
フックスピード最大：１９ｍ／ｍｉｎ

【0054】

以上のように、１．７ｔ以下の吊荷では、フックスピードは通常運転と同じながらもエンジン回転数を低減し燃料消費を抑えることができる。また、油圧系統の油温上昇を抑制することに対しても有効である。

【0055】

（他の実施形態）
前記各実施形態では、高速用カム１０を操作レバーＬｗに固定したが、そうする代りに通常用カム２０を操作レバーＬｗに固定し、高速用カム１０を通常用カム２０に対しスライド可能に取付けてもよい。
また、この場合は高速用カム１０に切換スイッチ４０を作動させるスイッチ作動子２６を取付けるとよい。

【産業上の利用可能性】

【0056】

本発明により、制御用機器を有していないトラック搭載型クレーンでも、簡単かつ安価に高低速ウインチを装備することが可能となる。また、本発明はウインチのレバー操作部においてカム装置１を取替えるだけで後付けできるので、既存の作業機にスペック追加する手間もわずかで済む。

【0057】

本発明で用いるカム装置１は２枚のカム１０，２０を基本とする単純な構造であるから部品点数が少なく、故障も生じにくい。

【0058】

上記実施形態では、トラック搭載型クレーンのウインチに適用したものであるが、その他様々の産業機械やそれらの産業機械に組み込まれた油圧作業機に本発明を適用することができる。
本発明は、クレーンを搭載したトラックのほか、自動車搬送車両、高所作業車などにも利用できる。

【符号の説明】

【0059】

１ カム装置
２ カム部
４ 縦軸
５ アクセルローラ
９ アクセルワイヤー
１０ 高速用カム
１３ カム面
１４ 非制御面
１５ 回転数制御面
２０ 通常用カム
２３ カム面
２４ 非制御面
２５ 回転数制御面
２６ スイッチ作動子
３０ スイッチ作動板
４０ 切換スイッチ
Ｍ ウインチモータ
Ｐ 油圧ポンプ
Ｅ エンジン
Ｖ 油圧制御弁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】