JP2000313592A - ロープ弛み止め器およびロープ弛み止め器を備えた繰り出し防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 吊り荷着床後のロープの余分な繰り出しを防
止する。 【解決手段】 油圧シリンダ３４の伸縮により、リンク
３２、ローラ３３を介して巻上ロープ１ａに負荷Ｆを与
える。このとき、ロープ１ａの弛み量に応じてリンク３
２の角度θが変化するが、リンク３２の角度変化に応じ
て電磁比例弁２７の減圧度を制御し、ロープ１ａに作用
する負荷Ｆを一定（＝Ｆ0）に保つ。リンク３２の角度
θが所定値（θ0＋α）を越えると、吊り荷６の着床と
判定して電磁弁２４を切り換え、ドラム１の駆動を停止
させる。ドラム停止後にもリンク３２の角度θに拘わら
ず巻上ロープ１ａには負荷Ｆ0が作用し、ロープ１ａの
余分な繰り出しを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、巻上ウインチの巻
下げあるいはフリーフォールによって繰り出される巻上
ロープの弛みを防止するロープ弛み止め器およびロープ
弛み止め器を備えた繰り出し防止装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】クローラクレーンに搭載された巻上ウイ
ンチの巻下あるいはフリーフォールによって吊り荷を着
床させる作業には、バケットを用いた掘削作業（例えば
クラムシェル作業やクラブバケット作業）などがある。
このような作業では、バケットの着床と同時にブレーキ
を掛けて、巻上ロープの余分な繰り出しを防止する。と
ころが、吊り荷の着床を目視することが困難な作業（例
えば大深度の縦孔堀り作業や海中でのテトラポットの据
え付け作業等）においては、ブレーキを適切なタイミン
グでかけることがとくに難しい。この場合、ブレーキを
かけるタイミングが遅れると、ウインチドラムの慣性力
によって着地後もロープが繰り出され、ウインチドラム
は乱巻状態となってしまう。その結果、ウインチドラム
にロープを巻き直す必要が生じ、作業効率が悪化すると
ともに、乱巻によりロープはダメージを受け、ロープ寿
命が低下するなどの問題が生じる。このような問題を解
決するものとして、例えば実開昭６３−１７３１９０号
公報には、バケットの着床後、自動的にブレーキを掛け
るようにした装置が開示されている。

【０００３】この公報記載の装置では、制御弁の巻下操
作が所定時間以上経過したときにオンするタイマ接点
と、バケットの着地により油圧モータの吐出流体圧が所
定値以下となった場合にオンする圧力スイッチとを設
け、タイマ接点と圧力スイッチとがともにオンしたとき
に、リリーフ弁に開信号を出力し、油圧ポンプからの圧
油をリリーフさせる。これによって、油圧モータへの圧
油の供給を遮断して油圧モータの回転を停止し、着地後
のロープの余分な繰り出しを防止する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記実
開昭６３−１７３１９０号公報記載の装置では、油圧モ
ータの吐出流体圧によってバケットの着床を検知し、回
路内の圧油を制御することで油圧ブレーキを作動させる
ようにしているので、バケットの着床を即座に検出して
素早くブレーキを作動させることが困難であり、モータ
停止動作の遅れなどの問題が発生する。その結果、前述
したのと同様に、ロープの余分な繰り出しなどが生じて
ロープの緩みが発生する。

【０００５】ところで、特開昭５８−１０９３９２号公
報には巻上ロープに負荷を与えてロープの緩みを防止す
るとともに、ロープの緩み量に基づいて油圧モータを停
止させるようにした装置が開示されている。この装置で
は、バネ力によって付勢される伸縮可能なシリンダのピ
ストンロッドの先端にシーブを接続し、そのシーブを巻
上ロープに押し付けることによりロープの緩みを防止す
る。そして、ロープの繰り出しによりロープが緩んでピ
ストンロッドが所定量ストロークすると、ピストンロッ
ドに連結された方向切換弁が切り換えられ、これによっ
て、戻り側管路に配置されたカウンタバランス弁を閉
じ、油圧モータを停止させる。

【０００６】しかしながら、上記特開昭５８−１０９３
９２号公報記載の装置では、バネ力によってロープに負
荷を与えているため、負荷がシリンダのストローク量
（バネの変位量）によって左右されてしまう。その結
果、ロープに適切な負荷を与えることが困難となり、ロ
ープの弛みに十分に対処することができない。また、油
圧モータ停止時にシリンダはストロークしきっているの
で、その状態でロープに緩みが生じてもそれに対処する
ことができない。

【０００７】本発明の目的は、巻上ロープに対して常に
適切な負荷を与え、着床時のロープの弛みにも十分対処
することのできるロープ弛み止め器およびロープ弛み止
め器を備えた繰り出し防止装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】（１） 一実施の形態を
示す図１を参照して説明すると、請求項１の発明は、操
作レバー１７からの指令により巻上ドラム１を巻上また
は巻下駆動して巻上ロープ１ａを巻き取りまたは繰り出
し、起伏可能なブーム４先端から吊り下げられた吊り荷
６を昇降させる巻上ウインチと、巻上ドラム１の駆動を
停止させるドラム停止手段２４と、巻上ロープ１ａの弛
み量に応じて巻上ロープ１ａに負荷を与えるロープ弛み
止め器３とを備えた繰り出し防止装置に適用される。そ
して、ロープ弛み止め器３の動作量θを検出する動作量
検出手段３２ａと、動作量検出手段３２ａによって検出
されたロープ弛み止め器３の動作量θが所定値（θ0＋
α）を越えるとドラム停止手段２４を駆動して巻上ドラ
ム１の駆動を停止させ、かつ、ドラム停止後の巻上ロー
プ１ａの弛み量に応じてロープ弛み止め器３を動作させ
る制御装置２５,２７とを備えたことにより上述した目
的は達成される。 （２） 請求項２の発明は、ブーム４の起伏角度φを検
出する角度検出器４ａを備え、制御装置２５,２７が、
角度検出器４ａによって検出されたブーム４の起伏角度
φに応じてロープ弛み止め器３を動作させるものであ
る。 （３） 請求項３の発明は、操作レバー１７の巻下操作
の開始を検出する巻下検出器２２Ｂを備え、制御装置２
５が、操作レバー１７の巻下操作開始時のロープ弛み止
め器３の動作量θに基づいて所定値（θ0＋α）を設定
するものである。 （４） 請求項４の発明は、操作レバー１７の巻上操作
の終了を検出する巻上検出器２２Ａを備え、制御装置２
５が、操作レバー１７の巻上操作終了時のロープ弛み止
め器３の動作量θに基づいて所定値（θ0＋α）を設定
するものである。 （５） 請求項５の発明は、ブーム４の起伏動作の終了
を検出する起伏検出器２３Ａ,２３Ｂを備え、制御装置
２５が、ブーム４の起伏動作終了時のロープ弛み止め器
３の動作量θに基づいて所定値（θ0＋α）を設定する
ものである。 （６） 請求項６の発明は、制御装置２５,２７が、巻
上ロープ１ａに一定の負荷Ｆ0が作用するようにロープ
弛み止め器３を動作させるものである。 （７） 請求項７の発明は、制御装置２５,２７が、巻
上ロープ１ａに一定の張力Ｔ0が作用するようにロープ
弛み止め器３を動作させるものである。 （８） 請求項８の発明は、ロープ弛み止め器において
適用され、巻上ロープ１ａに押し付け力Ｆを負荷するロ
ープ押し付け力手段３２〜３４と、ロープ押し付け力手
段３２〜３４の動作量θを検出する動作量検出手段３２
ａと、動作量検出手段３２ａによって検出された動作量
θに応じて押し付け力Ｆを調整する調整手段２５,２７
と、動作量検出手段３２ａによって検出された動作量θ
に応じて、吊り荷６の着床を検出する着床検出手段２５
とを備えたことにより上述した目的は達成される。

【０００９】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段の項では、本発明を分かり易くする
ために発明の実施の形態の図を用いたが、これにより本
発明が実施の形態に限定されるものではない。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。 −第１の実施の形態− 図１は、本発明の実施の形態に係るロープ弛み止め器を
備えた繰り出し防止装置の油圧回路図である。図１に示
すように、油圧回路は、巻上ロープ１ａの巻回された巻
上ドラム１の駆動回路と、ブーム起伏ロープ２ａの巻回
されたブーム起伏ドラム２の駆動回路と、巻上ロープ１
ａに負荷を与えるロープ弛み止め器３の駆動回路とから
構成されている。巻上ドラム１が駆動されると、巻上ロ
ープ１ａが巻き取りまたは繰り出されてブーム４先端の
シーブ５から吊り下げられた吊り荷６が昇降される。ブ
ーム起伏ドラム２が駆動されると、ブーム４先端部に連
結されたブーム起伏ロープ２ａが巻き取りまたは繰り出
されてブーム４は起伏される。

【００１１】巻上ドラム１およびブーム起伏ドラム２の
駆動回路は、それぞれ油圧ポンプ１１,１２と、油圧ポ
ンプ１１,１２から吐出される圧油によって駆動する油
圧モータ１３,１４と、油圧ポンプ１１,１２から油圧モ
ータ１３,１４に供給される圧油の流れをそれぞれ制御
する方向制御弁１５,１６と、油圧モータ１３,１４から
の駆動トルクによって巻上巻下駆動されるウインチドラ
ム１,２と、オペレータがウインチの巻上巻下指令を入
力する操作レバー１７,１８と、操作レバー１７,１８に
より駆動されるパイロット弁１９Ａ,１９Ｂ,２０Ａ,２
０Ｂと、パイロット弁１９Ａ,１９Ｂ,２０Ａ,２０Ｂに
圧油を供給するパイロット油圧原２１と、巻上巻下指令
時にパイロット弁１９Ａ,１９Ｂ,２０Ａ,２０Ｂからの
圧油によりそれぞれオンする圧力スイッチ２２Ａ,２２
Ｂ,２３Ａ,２３Ｂとを有している。また、巻上ドラム１
の駆動回路は、制御弁１５のパイロット室１５Ｂへのパ
イロット圧油の供給を許容または禁止する電磁弁２４を
有している。電磁弁２４はコントローラ２５からのオン
／オフ信号によって切り換えられる。すなわち、電磁弁
２４のソレノイドにオン信号が出力されると、ソレノイ
ドは励磁されて電磁弁２４が位置（イ）に切り換えら
れ、オフ信号が出力されると、ソレノイドは消磁されて
電磁弁２４が位置（ロ）に切り換えられる。

【００１２】ロープ弛み止め器３は、巻上ドラム１の近
傍に固設されたブラケット３１に回動可能に軸支された
リンク３２と、リンク３２の先端に回転可能に取り付け
られたローラ３３と、駆動回路からの圧油の給排によっ
て伸縮する油圧シリンダ３４とを有している。油圧シリ
ンダ３４のピストンロッドの先端はリンク３２に回動可
能に連結され、油圧シリンダ３４のシリンダチューブは
不図示の構造物に固定されている。ロープ弛み止め器３
の駆動回路は、油圧ポンプ２６と、油圧ポンプ２６から
油圧シリンダ３４へ供給される圧油の圧力を調整する電
磁比例減圧弁２７とを有している。油圧ポンプ２６から
の圧油は電磁比例減圧弁２７で減圧されて油圧シリンダ
３４のボトム室に供給され、油圧シリンダ３４はその圧
油の圧力に応じて伸縮される。これによって、リンク３
２が回動され、ローラ３３を介して巻上ロープ１ａに負
荷（押し付け力）が作用し、巻上ロープ１ａの弛みが防
止される。電磁比例減圧弁２７の減圧度はコントローラ
２５からの減圧信号Ｉpによって後述するように制御さ
れる。

【００１３】ブーム４の基端部にはブーム４の角度φ
（対地角度）を検出する角度センサ４ａが設けられ、リ
ンク３２の基端部にはリンク３２の角度θ（対地角度）
を検出する角度センサ４ａ,３２ａが設けられている。
また、運転室（不図示）には弛み止め器３からロープ１
ａに作用する負荷を設定する負荷設定器２８が設けられ
ている。コントローラ２５には、角度センサ４ａ,３２
ａと、負荷設定器２８と、圧力スイッチ２２Ａ,２２Ｂ,
２３Ａ,２３Ｂとがそれぞれ接続されている。コントロ
ーラ２５では、これらからの入力信号に基づいて後述す
るような処理を実行し、電磁弁２４のソレノイドにオン
／オフ信号を出力するとともに、電磁比例減圧弁２７の
ソレノイドに減圧信号Ｉpを出力する。

【００１４】図２は、第１の実施の形態に係わる繰り出
し防止装置を構成するコントローラ２５での処理を説明
するためのフローチャートである。第１の実施の形態の
コントローラ２５では、ロープ弛み止め器３からロープ
１ａに作用する負荷Ｆを常に負荷設定器２８で設定され
た設定値Ｆ0に制御するための処理が実行される。図２
に示すプログラムは、エンジンキースイッチのオンによ
ってスタートする。まず、ステップＳ１で角度センサ４
ａ,３２ａ、負荷設定器２８、および圧力スイッチ２２
Ａ,２２Ｂ,２３Ａ,２３Ｂからの各種入力信号を読み込
む。次いで、ステップＳ２で負荷設定器２８での設定値
に対応する油圧シリンダ３４のボトム室内の圧力Ｐを演
算する。ステップＳ２での演算内容については後述す
る。続いて、ステップＳ３で電磁比例減圧弁２７を圧力
Ｐに対応する減圧度とするために必要な減圧信号Ｉpを
演算する。この場合、油圧シリンダ３４の圧力Ｐと減圧
信号Ｉpは、例えば図３に示すような関係を有してい
る。次いで、ステップＳ４でその減圧信号Ｉpを電磁比
例減圧弁２７のソレノイドに出力する。これによって、
油圧シリンダ３４のボトム室には圧力Ｐの圧油が供給さ
れてシリンダ３４が伸縮し、リンク３２、ローラ３３を
介して巻上ロープ１ａに所定の負荷Ｆ0が作用する。

【００１５】次いで、ステップＳ５でフラグのオン／オ
フを判定する。エンジン始動直後等でフラグがオフと判
定されるとステップＳ６に進み、電磁弁２４のソレノイ
ドにオン信号を出力して電磁弁２４を位置（イ）に切り
換える。これによって、巻上用操作レバー１７の巻下操
作が可能となる。ステップＳ５でフラグオンと判定され
ると、ステップＳ６をパスしてステップＳ７に進む。ス
テップＳ７では、圧力スイッチ２２Ａがオフ直後か否
か、すなわち巻上用操作レバー１７の巻上操作が停止直
後か否かを判定し、否定されるとステップＳ８に進み、
肯定されるとステップＳ９に進む。ステップＳ８では、
圧力スイッチ２３Ａ,２３Ｂがオフ直後か否か、すなわ
ちブーム起伏用操作レバー１８の巻上巻下操作が停止直
後か否かを判定し、肯定されるとステップＳ９に進む。
ステップＳ９では角度センサ３２ａからの検出信号を読
み込んで、その検出値θをリンク角度の初期値θ0とし
て設定する。ステップＳ８が否定されるとステップＳ９
をパスしてステップＳ１０に進み、圧力スイッチ２２Ｂ
がオンか否か、すなわち巻上用操作レバー１７が巻下操
作されているか否かを判定する。ステップＳ１０が肯定
されるとステップＳ１１に進み、否定されるとステップ
Ｓ１５に進む。ステップＳ１５ではフラグをオフしてス
テップＳ１に戻る。

【００１６】ステップ１１では角度センサ３２ａからの
検出信号を読み、次いで、ステップＳ１２でその検出値
θから初期値θ0を減算した値（θ−θ0）が予め設定さ
れた判定値αより大きいか否かを判定する。これは吊り
荷６の着床を判定するためのステップであり、ステップ
Ｓ１２が否定されると吊り荷６が未だ着床していないと
判定してステップＳ１に戻り、ステップＳ１２が肯定さ
れると吊り荷６の着床と判定してステップＳ１３に進
む。ステップＳ１３では電磁弁２４のソレノイドにオフ
信号を出力して電磁弁２４を位置（ロ）に切り換え、次
いで、ステップＳ１４でフラグをオンしてリターンす
る。これによって、巻上ドラム１の巻下駆動が停止され
る。なお、ステップＳ１０で判定値αを設けた意味は、
風などによってロープ１ａの張力が変動した際に、ドラ
ム１を誤って停止させることがないようにするためであ
る。したがって、判定値αとしては吊り荷着床前のロー
プ張力の変動分より大きな値が設定される。

【００１７】ここで、図１の一部拡大図である図４を用
いて、ステップＳ２での演算内容について説明する。図
４において、ブーム４の回動中心Ａを原点(0,0)とする
と、シーブ５の回転中心Ｂの座標(Xg,Yg)は、 (Xg,Yg) = (-Lcos(φ+φ'),Lsin(φ+φ')) (I) ただし、 Ｌ：ＡＢ間の距離 φ：角度センサ４ａによって検出されたブーム対地角 φ'：ブーム中心線Ｌ1と直線ＡＢとのなす角 となる。また、リンク３２の回動中心Ｄの座標を(Xk,Y
k)とすると、ローラ３３の回転中心Ｃの座標(X0,Y0)
は、 (X0,Y0) = (Xk-Dcosθ,Yk+Dsinθ) (II) ただし、 D：ＣＤ間の距離（リンク３２の長さ） θ：角度センサ３２ａによって検出されたリンク対地角 となる。ＢＣ間の距離Lg0は、 Lg0 = √((Xg-X0)²+(Yg-Y0)²) (III) であり、シーブ５とローラ３３に接するロープ部（これ
をシーブ側ロープ部１ａ'と称す）の対地角度ρは、 ρ = tan^-1((Yg-Y0)/(Xg-X0))+sin^-1((Rg+R0)/Lg0) （Ｉ
Ｖ） ただし、 Ｒｇ：シーブ５の半径 R0：ローラ３３の半径 となる。また、ドラム１の回転中心Ｅの座標を(Xm,Ym)
とすると、ＣＥ間の距離L0mは、 L0m = √((X0-Xm)²+(Y0-Ym)²) (V) であり、ドラム１とローラ３３に接するロープ部（これ
をドラム側ロープ部１ａ''と称す）の対地角度σは、 σ = tan^-1((Y0-Ym)/(X0-Xm))-sin^-1((Rm+R0)/L0m) (VI) ただし、 Rm：ドラム１の半径 となる。

【００１８】ある瞬間におけるシリンダ３４の長さｃ
（シリンダチューブの固定点からピストンロッド先端ま
での長さ）は、 c = √(a²+b²-2ab×cos(τ-θ)) (VII) ただし、 a : ＤＦ間の距離 b : ＤＧ間の距離 τ: 線分ＤＦの対地角度 であり、そのときシリンダ３４とリンク３２のなす角δ
は、 δ = cos^-1((b²+c²-a²)/2bc) (VIII) となる。シリンダ３４の押力Ｆcは、 Fc = P×A (IX) ただし、 P : ボトム室の圧力 A : シリンダ３４の受圧面積 となり、この押力Fcによってローラ３３の中心Ｇには、
リンク３２の回動中心Ｄを支点にした次式(X)のような
モーメント荷重Flが作用する。 Fl = (Fc×b×sinδ)/d (X)

【００１９】以下では、ローラ３３の半径R0を無視して
説明する。図５は、ローラ３３の回転中心Ｃにおける力
の作用線を示す図である。図５に示すように、ロープ上
を回転自在なローラ３３はシリンダ３４の押力によって
ロープ１ａに対して垂直方向に負荷Ｆを与え、シーブ側
ロープ部１ａ'とドラム側ロープ部１ａ''とのなす角(π
-(ρ-σ))を２等分している。したがって、図５の角度
は、(π-(ρ-σ))/2となる。また、リンク３２とドラ
ム側ロープ部１ａ''とのなす角は、σ-θとなり、負
荷Fとリンク３２とのなす角は、(π-ρ-σ)/2+θとな
る。モーメント荷重Flはリンク３２に対して垂直方向に
作用しており、負荷Fとモーメント荷重Flとのなす角
は、(ρ+σ)/2-θとなる。よって、負荷Fとモーメント
荷重Flの間には、次式(XI)の関係が成立し、 Fl = Fcos((ρ+σ)/2-θ) (XI) 式(IX)〜(XI)より、油圧シリンダ３４のボトム室の圧力
Pは、 P = Fcos((ρ+σ)/2-θ)d/Acosδ (XII) となる。上式(XII)に式(I)〜(VIII)で演算した角度ρ,
σ,δ、角度センサの検出値θ、定数d,Fを代入し、負荷
設定器２８によって設定された負荷設定値Ｆ＝Ｆ0とす
るための圧力Ｐを演算する。

【００２０】次に、第１の実施の形態の特徴的な動作に
ついて説明する。エンジンキースイッチをオンすると、
前述したように電磁弁２４は位置（イ）に切り換えられ
（ステップＳ６）、巻上用操作レバー１７の巻下操作が
可能となる。ここで、巻上用操作レバー１７を巻上げ側
に操作すると、その操作量に応じてパイロット弁１９Ａ
が駆動され、油圧源２１からの圧油は制御弁１５のパイ
ロットポート１５Ａに供給され、圧力スイッチ２２Ａが
オンされる。これによって、油圧ポンプ１１からの圧油
は制御弁１５を介して油圧モータ１３に供給され、油圧
モータ１３が巻上方向に駆動されて吊り荷６が上昇す
る。このとき、ロープ弛み防止器３は以下のように動作
する。

【００２１】吊り荷６の上昇に伴いロープ１ａが張る
と、ロープ１ａによって弛み止め器３のローラ３３が押
し戻され、リンク３２の角度θが変化する。コントロー
ラ２５は、前述したように角度センサ４ａ,３２ａから
の信号を取り込んで負荷Ｆを一定（＝Ｆ0）とするため
に必要な圧力Ｐを演算し（ステップＳ２）、電磁比例減
圧弁２７のソレノイドにその圧力Ｐに応じた減圧信号Ｉ
pを出力する。この減圧信号Ｉpにより電磁比例減圧弁２
７の減圧度が調整され、油圧ポンプ２６からの圧油（１
次圧）は所定の圧力Ｐ（２次圧）に減圧されて油圧シリ
ンダ３４のボトム室へ供給される。これによって、吊り
荷６の上昇に伴いリンク３２の角度θが変化しても弛み
防止器３からロープ１ａへは常に一定の負荷Ｆ0が作用
することとなる。操作レバー１７を中立位置に戻すと、
切換弁１５が中立位置に切り換えられて油圧モータ１３
の駆動が停止され、圧力スイッチ２２Ａがオフされる。

【００２２】ブーム４を起伏させる場合にはブーム起伏
用操作レバー１８を巻上または巻下操作する。すると、
その操作量に応じてパイロット弁２０Ａまたは２０Ｂが
駆動され、油圧源２１からの圧油は制御弁１６のパイロ
ットポート１６Ａ,１６Ｂに供給され、圧力スイッチ２
３Ａまたは２３Ｂがオンされる。これによって、油圧ポ
ンプ１２からの圧油は制御弁１６を介して油圧モータ１
４に供給され、油圧モータ１４が巻上または巻下駆動さ
れてブーム４が起伏する。このとき、ブーム起伏に伴い
巻上ロープ１ａの位置（角度σ,ρ）が変化してリンク
３２の角度θが変化する。コントローラ２５は、角度セ
ンサ４ａ,３２ａからの信号を取り込んで負荷Ｆを一定
（＝Ｆ0）とするために必要な圧力Ｐを演算し、電磁比
例減圧弁２７のソレノイドにその圧力Ｐに応じた制御信
号Ｉpを出力する。この制御信号Ｉpにより電磁比例減圧
弁２７の減圧度が調整され、油圧ポンプ２６からの圧油
は所定の圧力Ｐに減圧されて油圧シリンダ３４のボトム
室へ供給される。これによって、ブーム起伏に伴い巻上
ロープ１ａの位置（角度σ,ρ）が変化しても、弛み止
め器３から巻上ロープ１ａへは常に一定の負荷Ｆ0が作
用することとなる。操作レバー１８を中立位置に戻す
と、切換弁１６が中立位置に切り換えられて油圧モータ
１４の駆動が停止され、圧力スイッチ２３Ａ,２３Ｂが
オフされる。

【００２３】操作レバー１７の巻上操作が停止され、あ
るいは操作レバー１８の起伏操作が停止されると、その
ときのリンク３２の角度θをコントローラ２５では初期
値θ0として記憶する（ステップＳ８）。この状態から
操作レバー１７を巻下側に操作すると、その操作量に応
じてパイロット弁１９Ｂが駆動され、油圧源２１からの
圧油は制御弁１５のパイロット室１５Ｂに供給され、圧
力スイッチ２２Ｂがオンされる。これによって、油圧ポ
ンプ１１からの圧油は制御弁１５を介して油圧モータ１
３に供給され、油圧モータ１３が巻下方向に駆動されて
吊り荷６が下降する。やがて、吊り荷６が着床すると、
ロープ張力が低下してロープ１ａが弛む。すると、その
弛み量に応じてシリンダ３４が伸長し、リンク３２の角
度θ（角度変化（θ−θ0））が増加する。そして、リ
ンク３２の角度変化（θ−θ0）が所定値αを越える
と、電磁弁２４にオフ信号が出力されて電磁弁２４は位
置（イ）に切り換えられる（ステップＳ１３）。これに
よって、油圧源２１からの圧油の供給が停止され、油圧
モータ１３の駆動が停止される。油圧モータ１３が停止
された後も、巻上ロープ１ａには弛み止め器３から一定
の負荷Ｆ0が継続的に作用し（ステップＳ１〜ステップ
Ｓ４）、ロープ１ａの弛みは防止される。

【００２４】このように第１の実施の形態によると、巻
下時、ロープ１ａの弛み量に応じて移動するリンク３２
の角度θ（角度変化θ−θ0）が所定値αを越えたとき
に、吊り荷６の着床と判定して油圧モータ１３の駆動を
停止させるとともに、着床の前後に拘わらずロープ弛み
止め器３からロープ１ａに常に弛み量（リンク３２の角
度変化量θ−θ0）に応じた負荷Ｆ0を作用させるように
したので、ロープ１ａの弛みは常に防止される。この場
合、吊り荷６の着床判定の基準となるリンク角θの初期
値θ0は、巻上ウインチの巻上操作およびブーム起伏ウ
インチの起伏操作終了時の値としたので、巻上および起
伏操作の度に初期値θ0は更新されることなり、したが
って、例えばブーム起伏角φが大きく変化し、それに伴
ってリンク角θが所定値αを越えて変化たときに誤って
油圧モータ１３が停止されることはなく、吊り荷６の正
確な着床判定を行うことができる。また、ロープ弛み止
め器３に着床判定機能を持たせるようにしたので、着床
判定器を別に設ける必要がなく部品点数を低減すること
ができる。さらに、油圧シリンダ３４へ供給される圧油
の圧力Ｐを制御することで、ロープ１ａに一定の負荷Ｆ
0を作用させるようにしたので、リンク３２の角度θに
拘わらずロープ１ａには常に適切な負荷Ｆ0が作用する
こととなり、過負荷によるロープ１ａの損傷を防止する
ことができるとともに、過小な負荷によるロープ１ａの
弛みをも防止することができる。

【００２５】−第２の実施の形態− 続いて、本発明の第２の実施の形態について説明する。
第２の実施の形態は第１の実施の形態と同様の油圧回路
を有している。第２の実施の形態が第１の実施の形態と
異なるのは、コントローラ２５での処理である。その相
違点を簡単に説明すると、第１の実施の形態が負荷一定
（Ｆ＝Ｆ0）の制御を行ったのに対し、第２の実施の形
態ではロープ張力一定（Ｔ＝Ｔ0）の制御を行う。ま
た、第１の実施の形態が巻上操作終了時および起伏操作
終了時のリンク角θを初期値θ0としたのに対し、第２
の実施の形態では巻下操作開始時のリンク角θを初期値
θ0として設定する。

【００２６】図６は、第２の実施の形態に係わるコント
ローラでの処理を説明するためのフローチャートであ
る。なお、図６において、図２と同一の箇所には同一の
符号を付し、以下ではその相違点を主に説明する。図６
に示すように、ステップＳ２１ではロープ張力Ｔを所定
値Ｔ0とするために必要なシリンダ３４内の圧力Ｐを演
算する。この場合の所定値Ｔ0は、負荷設定器２８によ
って入力される。負荷Ｆとロープ張力Ｔとの間には以下
のような関係式が成立する。図５において、負荷Ｆとロ
ープ１ａとのなす角は、(π+ρ-σ)/2となる。よっ
て、負荷Ｆとロープ張力Ｔとの関係は、 T = F/(2cos((π+ρ-σ)/2)) (XIII) となる。この式(XIII)と前述した式(XII)により、ロー
プ張力Ｔを一定（＝Ｔ0）とするための圧力Ｐを演算
し、以降、前述したのと同様に電磁比例減圧弁２７の減
圧度を制御してロープ張力Ｔを適正値Ｔ0に保つ。

【００２７】また、ステップＳ５でフラグのオン／オフ
を判定し、ステップＳ６で電磁弁２４にオン信号を出力
する、あるいはステップＳ６をパスするとステップＳ２
２に進む。ステップＳ２２では圧力スイッチ２２Ａがオ
ンかオフか、すなわち巻上用操作レバー１７が巻上操作
されているか否かを判定し、否定されるとステップＳ２
３に進み、肯定されるとステップＳ１５に進む。ステッ
プＳ２３では圧力スイッチ２２Ｂがオンかオフか、すな
わち巻上用操作レバー１７が巻下操作されているか否か
を判定し、肯定されるとステップＳ２４に進み、否定さ
れるとステップＳ１５に進む。ステップＳ２４ではさら
に圧力スイッチ２２Ｂがオン直後か否か、すなわち巻上
用操作レバー１７の巻下操作が開始された直後か否かを
判定し、肯定されるとステップＳ９に進んで角度センサ
３２ａからの検出値θを初期値θ0として設定する。ス
テップＳ２４が否定されるとステップＳ１１に進んで角
度センサ３２ａからの検出値θを読み込み、次いでステ
ップＳ１２でθ−θ0＞αを判定して吊り荷６の着床を
判定する。このような処理によって、巻下操作の度に初
期値θ0が更新されることとなり、吊り荷６の正確な着
床判定を行うことができる。

【００２８】なお、上記実施の形態では、巻下作業時に
ロープ１ａの繰り出し防止制御（ドラム１の停止＋ロー
プ１ａの弛み止め）を行うようにしたが、フリーフォー
ル作業時に行うようにしてもよい。また、上記実施の形
態では、吊り荷６の着床時に巻下回路を遮断することで
ブレーキをかけるようにしたが、バンドブレーキなどの
ブレーキ装置を用いてウインチドラム１の駆動を停止す
るようにしてよい。さらに、上記実施の形態では角度セ
ンサ３２ａからの検出値に基づいて巻上ロープ１ａを押
し付けるローラ３３の動作量を検出したが、リンク３２
の角度以外によってローラ３３の動作量を検出してもよ
い。さらにまた、上記実施の形態では電磁弁２４をコン
トローラ２５からのオン／オフ信号によって即座に切り
換えるようにしたが、信号、すなわち制御電流を比例的
に増減させることで電磁弁２４を徐々に切り換えるよう
にしてもよい。これによって、切換時のショックが低減
される。

【００２９】また、上記実施の形態では、リンク３２の
回動軸（図４のＤ）とローラ３３の中心（図４のＣ）の
間に油圧シリンダ３４を連結してロープ弛み止め器３を
構成したが、図７（ａ）に示すように、リンク３２の回
動軸Ｄを挟んでローラ３３とは逆側に油圧シリンダ３４
を連結するようにしてもよい。また、図７（ｂ）に示す
ように、リンク３２の回動軸Ｄにロータリーアクチュエ
ータ３５を連結し、その回転力によって回動軸Ｄを回転
させることでリンク３２を回動させるようにしてもよ
い。この場合、ロータリーアクチュエータ３５として
は、電気モータなどが考えられる。

【００３０】以上の実施の形態と請求項との対応におい
て、電磁弁２４がドラム停止手段を、角度センサ３２ａ
が動作量検出手段を、コントローラ２５と電磁比例減圧
弁２７が制御装置および調整手段を、角度センサ４ａが
角度検出器を、圧力スイッチ２２Ｂが巻下検出器を、圧
力スイッチ２２Ａが巻上検出器を、圧力スイッチ２３
Ａ,２３Ｂが起伏検出器を、油圧シリンダ３４とリンク
３２とローラ３３がロープ押し付け力手段を、コントロ
ーラ２５が着床検出手段をそれぞれ構成し、初期値θ0
＋判定値αが所定値に対応する。

【００３１】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、巻上ロープに負荷を与えるロープ弛み止め器が所
定値を越えて動作すると巻上ドラムの駆動を停止させる
とともに、ドラム停止後の巻上ロープの弛み量に応じて
ロープ弛み止め器の動作させるようにしたので、巻上ロ
ープに対して常に適切な負荷が作用し、吊り荷着床時の
ロープの弛みを防止することができる。また、請求項２
の発明によれば、ブームの起伏角度に応じてロープ弛み
止め器を動作させるようにしたので、ブーム起伏角の大
きさに拘わらず、常に適切な負荷をロープに作用するこ
とができる。

【００３２】さらに、請求項３〜５の発明によれば、巻
上ドラムや起伏ドラムの操作レバーの操作状態に基づい
て巻上ドラムの停止の基準となる所定値を設定するよう
にしたので、吊り荷の着床判定が正確になる。さらにま
た、請求項６、７の発明によれば、巻上ロープに一定の
負荷や張力が作用するようにロープ弛み止め器を動作さ
せたので、過負荷の作用によるロープの損傷等も防止す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るロープ弛み止め器を
備えた繰り出し防止装置の回路図。

【図２】本発明の第１の実施の形態に係る繰り出し防止
装置を構成するコントローラで実行される処理として、
フローチャートの一例を示す図。

【図３】油圧シリンダの圧力と減圧信号の関係を示す
図。

【図４】図１の一部拡大図。

【図５】本発明の実施の形態に係わるロープ弛み止め器
を構成するローラの中心部における力の作用線を示す
図。

【図６】本発明の第２の実施の形態に係る繰り出し防止
装置を構成するコントローラで実行される処理として、
フローチャートの一例を示す図。

【図７】本発明の実施の形態に係わるロープ弛み止め器
の変形例を示す図。

【符号の説明】

１ 巻上ドラム １ａ 巻上ロープ ３ ロープ弛み止め器 ３２ リンク ３２ａ 角度センサ ３３ ローラ ３４ 油圧シリンダ ４ ブーム ４ａ 角度センサ ６ 吊り荷 １７ 巻上用操作レバー １８ 起伏用操作レバー ２２Ａ,２２Ｂ,２３Ａ,２３Ｂ 圧力センサ ２４ 電磁弁 ２５ コントローラ ２７ 電磁比例減圧弁 ２８ 負荷設定器

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 操作レバーからの指令により巻上ドラム
   を巻上または巻下駆動して巻上ロープを巻き取りまたは
   繰り出し、起伏可能なブーム先端から吊り下げられた吊
   り荷を昇降させる巻上ウインチと、 前記巻上ドラムの駆動を停止させるドラム停止手段と、 前記巻上ロープの弛み量に応じて前記巻上ロープに負荷
   を与えるロープ弛み止め器とを備えた繰り出し防止装置
   において、 前記ロープ弛み止め器の動作量を検出する動作量検出手
   段と、 前記動作量検出手段によって検出された前記ロープ弛み
   止め器の動作量が所定値を越えると前記ドラム停止手段
   を駆動して前記巻上ドラムの駆動を停止させ、かつ、ド
   ラム停止後の前記巻上ロープの弛み量に応じて前記ロー
   プ弛み止め器を動作させる制御装置とを備えたことを特
   徴とする繰り出し防止装置。
2. 【請求項２】 前記ブームの起伏角度を検出する角度検
   出器を備え、前記制御装置は、前記角度検出器によって
   検出された前記ブームの起伏角度に応じて前記ロープ弛
   み止め器を動作させることを特徴とする請求項１に記載
   のロープ弛み止め器を備えた繰り出し防止装置。
3. 【請求項３】 前記操作レバーの巻下操作の開始を検出
   する巻下検出器を備え、前記制御装置は、前記操作レバ
   ーの巻下操作開始時の前記ロープ弛み止め器の動作量に
   基づいて前記所定値を設定することを特徴とする請求項
   １または２に記載のロープ弛み止め器を備えた繰り出し
   防止装置。
4. 【請求項４】 前記操作レバーの巻上操作の終了を検出
   する巻上検出器を備え、前記制御装置は、前記操作レバ
   ーの巻上操作終了時の前記ロープ弛み止め器の動作量に
   基づいて前記所定値を設定することを特徴とする請求項
   １または２に記載のロープ弛み止め器を備えた繰り出し
   防止装置。
5. 【請求項５】 前記ブームの起伏動作の終了を検出する
   起伏検出器を備え、前記制御装置は、前記ブームの起伏
   動作終了時の前記ロープ弛み止め器の動作量に基づいて
   前記所定値を設定することを特徴とする請求項１または
   ２に記載のロープ弛み止め器を備えた繰り出し防止装
   置。
6. 【請求項６】 前記制御装置は、前記巻上ロープに一定
   の負荷が作用するように前記ロープ弛み止め器を動作さ
   せることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の
   ロープ弛み止め器を備えた繰り出し防止装置。
7. 【請求項７】 前記制御装置は、前記巻上ロープに一定
   の張力が作用するように前記ロープ弛み止め器を動作さ
   せることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の
   ロープ弛み止め器を備えた繰り出し防止装置。
8. 【請求項８】 巻上ロープに押し付け力を負荷するロー
   プ押し付け力手段と、 前記ロープ押し付け力手段の動作量を検出する動作量検
   出手段と、 前記動作量検出手段によって検出された動作量に応じ
   て、前記押し付け力を調整する調整手段と、 前記動作量検出手段によって検出された動作量に応じ
   て、吊り荷の着床を検出する着床検出手段とを備えたこ
   とを特徴とするロープ弛み止め器。