JP2003146587A - ウインチの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 吊り荷の負荷や油圧モータの漏れ量等に拘わ
らずウインチを確実に緩停止させる。 【解決手段】 角度計２３によりブーム１０３の起伏角
度θを検出し、回転速度センサ２１によりドラム１０７
の実速度Ｖを検出する。コントローラ２０には、予めブ
ーム角度θに対するドラム目標速度Ｖθの関係が設定さ
れており、角度計２３からの検出値θに基づいて目標速
度Ｖθを演算する。そして、回転速度センサ２１からの
実速度Ｖがこの目標速度Ｖθに一致するように電磁比例
弁１８に制御信号を出力し（フィードバック制御）、電
磁比例弁１８の減圧度を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、所定の過巻位置に
おいてブームやフックを停止させる過巻防止装置を有す
るウインチの制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、クレーン作業機においては、
ブームを所定の過巻位置で停止させるブーム過巻防止装
置やフックを所定の過巻位置で停止させるフック過巻防
止装置が設けられている。その一例として、特開２００
０−３１３５８９号公報には、フックが過巻位置よりも
手前の減速開始位置に達すると所定の特性に沿ってフッ
ク速度を減速させ、減速後、フックが過巻位置に達する
とフックを停止させるようにした装置が開示されてい
る。この公報記載の装置では、巻上ウインチ駆動用の巻
上パイロット圧を供給する管路に電磁比例弁を設け、こ
の電磁比例弁にフック位置に応じた制御信号を出力して
巻上パイロット圧を制御し、これによりフック速度を制
限するようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、フック
の巻上速度は、吊り荷の負荷や油圧モータからの漏れ
量、電磁比例弁やコントロールバルブなどの油圧部品の
個体差によるばらつき等、種々の要因の影響を受ける。
したがって、上述した公報記載の装置のようにフック位
置に応じて電磁比例弁を制御したのでは、設定したとお
りのフック速度が得られないおそれがある。その結果、
フックのスムーズな減速停止動作が妨げられる。

【０００４】本発明の目的は、スムーズな減速停止動作
を担保することができるウインチの制御装置を提供する
ことにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】一実施の形態を示す図面
を参照して説明する。 （１）請求項１の発明は、ブーム１０３を起伏させる起
伏ドラム１０７と、起伏ドラム１０７の巻上および巻下
駆動を指令する操作部材１５と、操作部材１５の操作量
に応じて起伏ドラム１０７を駆動する駆動回路とを備え
たウインチの制御装置に適用される。そして、ブーム１
０３の起伏角度θを検出する角度検出手段２３と、予め
設定されたブーム１０３の起伏角度θに対するブーム起
伏の速度指令Ｖθに基づいて制御信号Ｉを出力する速度
指令手段２０と、角度検出手段２３により検出された起
伏角度θが所定の減速開始位置θ1に達すると速度指令
手段２０からの制御信号Ｉにより起伏ドラム１０７を減
速させ、さらに所定の停止位置θ3に達すると速度指令
手段２０からの制御信号Ｉにより起伏ドラム１０７を停
止させる減速停止手段１８と、ブーム起伏の実速度Ｖを
検出する速度検出手段２１と、検出された実速度Ｖが速
度指令値Ｖθと等しくなるようにフィードバックするフ
ィードバック回路２０とを備えることにより上述した目
的を達成する。 （２）請求項２の発明は、ブーム１０３を起伏させる起
伏ドラム１０７と、起伏ドラム１０７の巻上および巻下
駆動を指令する操作部材１５と、操作部材１５の操作量
に応じて起伏ドラム１０７を駆動する駆動回路とを備え
たウインチの制御装置に適用される。そして、ブーム１
０３に作用する負荷率αを検出する負荷率検出手段２２
〜２４と、予め設定されたブーム１０３の負荷率αに対
するブーム起伏の速度指令Ｖαに基づいて制御信号Ｉを
出力する速度指令手段２０と、負荷検出手段２２〜２４
により検出された負荷率αが所定の減速開始値α1に達
すると速度指令手段２０からの制御信号Ｉにより起伏ド
ラム１０７を減速させ、さらに所定の停止値α3に達す
ると速度指令手段２０からの制御信号により起伏ドラム
１０７を停止させる減速停止手段１９と、ブーム起伏の
実速度Ｖを検出する速度検出手段２１と、検出された実
速度Ｖが速度指令値Ｖαと等しくなるようにフィードバ
ックするフィードバック回路２０とを備えることにより
上述した目的を達成する。 （３）請求項３の発明は、フック１０５を昇降させる巻
上ドラム１０４と、巻上ドラム１０４の巻上および巻下
駆動を指令する操作部材３５と、操作部材３５の操作量
に応じて巻上ドラム１０４を駆動する駆動回路とを備え
たウインチの制御装置に適用される。そして、フック１
０５の位置ｈを検出する位置検出手段２５と、予め設定
されたフック１０５の位置ｈに対するフックの速度指令
Ｖｈに基づいて制御信号Ｉを出力する速度指令手段２０
と、位置検出手段２５により検出されたフック位置ｈが
所定の減速開始位置ｈ1に達すると速度指令手段２０か
らの制御信号Ｉにより巻上ドラム１０４を減速させ、さ
らに所定の停止位置ｈ3に達すると速度指令手段２０か
らの制御信号Ｉにより巻上ドラム１０４を停止させる減
速停止手段３８と、フックの実速度を検出する速度検出
手段２１と、検出された実速度Ｖが速度指令値Ｖｈと等
しくなるようにフィードバックするフィードバック回路
２０とを備えることにより上述した目的を達成する。

【０００６】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。

【０００７】

【発明の実施の形態】−第１の実施の形態− 図１〜図３、図７を参照して本発明によるウインチの制
御装置の第１の実施の形態について説明する。第１の実
施の形態は、ブーム１０３の起伏速度を制御するもので
ある。図１は、本発明の第１の実施の形態に係るウイン
チの制御装置の構成を示す図であり、図７はこの制御装
置を有するクレーンの側面図である。図７に示すよう
に、移動式クレーンは、走行体１０１と、走行体１０１
上に搭載された旋回可能な旋回体１０２と、旋回体１０
２に起伏可能に支持されたブーム１０３とからなり、旋
回体１０２には主巻ドラム１０４と起伏ドラム１０７が
搭載されている。主巻ドラム１０４の駆動により主巻ロ
ープ１０４ａが巻上げまたは巻下られ、主巻ロープ１０
４ａに接続されたフック１０５により吊り荷１０６が吊
り上げられる。起伏ドラム１０７の駆動により起伏ロー
プ１０７ａが巻上げまたは巻下られ、起伏ロープ１０７
ａに接続されたペンダントロープ１０８を介してブーム
１０３が起伏される。

【０００８】図１では主に起伏ドラム駆動用の油圧回路
を示す。図１に示すように、油圧回路は、油圧ポンプ１
１と、油圧ポンプ１１から供給される圧油により回転す
る起伏用油圧モータ１２と、この油圧モータ１２で駆動
される起伏ドラム１０７と、油圧ポンプ１１から油圧モ
ータ１２への圧油の流れを制御する制御弁１３と、巻下
げ時の戻り管路Ｌ１に設けられたカウンタバランス弁１
４と、制御弁１３を駆動するために操作される起伏用操
作レバー１５と、操作レバー１５の操作量に応じたパイ
ロット圧Ｐ16を発生させるパイロット弁１６ａ,１６ｂ
と、パイロット弁１６ａ,１６ｂに圧油を供給するパイ
ロット油圧源１７と、制御弁１３の巻上側および巻下側
パイロットポートへ供給されるパイロット圧Ｐ18,Ｐ19
をそれぞれ制御する電磁比例弁１８,１９とにより構成
される。

【０００９】電磁比例弁１８,１９の弁特性は、ソレノ
イドに入力される制御信号Ｉの増加に伴い減圧度が大き
く、すなわち２次圧Ｐ18,Ｐ19が小さくなるように設定
されている。制御弁１３は電磁比例弁１８,１９の減圧
度に応じて切換量が制限される。すなわち、減圧度の増
加（２次圧Ｐ18,Ｐ19の減少）に伴い制御弁１３は中立
位置側へ切り換えられてモータ速度は減速され、２次圧
Ｐ18,Ｐ19が最小のとき、制御弁１３は中立位置に切り
換えられて油圧モータ１２の回転が停止される。電磁比
例弁１８,１９の減圧度は、後述するようにコントロー
ラ２０からの制御信号により制御される。

【００１０】コントローラ２０には、ドラム１０７の回
転数に応じたパルス信号を出力するロータリーエンコー
ダ、すなわち回転速度センサ２１と演算器２２が接続さ
れ、これらからの信号が入力される。演算器２２には、
ブーム１０３の起伏角度θ（ブーム角度）を検出する角
度計２３と、吊り荷１０６による負荷を検出するロード
セルなどの荷重検出器２４が接続されている。演算器２
２では、荷重検出器２４からの信号により吊り荷１０６
の実荷重Ｆを演算するとともに角度計２３からの信号に
より作業半径ｒを演算し、実荷重Ｆと作業半径ｒに対し
て予め設定された定格荷重Ｆ0との割合Ｆ/Ｆ0（負荷率
α）を求める。コントローラ２０では、ドラム１０７の
実速度Ｖがこの負荷率αまたはブーム角度θに応じて設
定した値と等しくなるように以下のような演算を実行す
る。

【００１１】図２は、第１の実施の形態に係わるウイン
チの制御装置の構成を示すブロック図である。コントロ
ーラ２０は、負荷率αに応じたドラム速度Ｖαを演算す
る設定器２０Ａと、ブーム角度θに応じたドラム速度Ｖ
θを演算する設定器２０Ｂと、設定器２０Ａ,２０Ｂに
より演算された速度のうち小さい方を選択する選択器２
０Ｃと、選択器２０Ｃにより選択された速度Ｖａ（目標
速度）から回転速度センサ２１により検出された実速度
Ｖを減算して速度偏差ΔＶを算出する偏差器２０Ｄと、
速度偏差ΔＶに比例項ゲインＫｐを乗算する乗算器２０
Ｅと、速度偏差ΔＶを積分する積分器２０Ｆと、積分器
２０Ｆの出力に積分項ゲインＫｉを乗算する乗算器２０
Ｇと、乗算器２０Ｅの出力と乗算器２０Ｇの出力を加算
する加算器２０Ｈと、加算器２０Ｈから出力される加算
信号Ｐｂの上限を所定値Ｐmaxで制限するリミット回路
２０Ｉと、選択器２０Ｃの出力とリミット回路２０Ｉの
出力とを加算する加算器２０Ｊと、加算器２０Ｊの出力
Ｖ１に応じた制御電流Ｉを算出する関数発生器２０Ｋ
と、この制御電流Ｉを電磁比例弁１８,１９に出力する
出力部２０Ｌとを備える。すなわち、コントローラ２０
ではＰＩ制御による速度フィードバック制御を行う。

【００１２】設定器２０Ａには、図３（ａ）に拡大して
示すような負荷率αに対するドラム１０７の回転速度Ｖ
αの特性Ａ1が予め設定されている。これにより演算器
２２からの負荷率αに応じた速度Ｖαを演算する。特性
Ａ1において、負荷率αが減速開始値α1以下では設定速
度Ｖαは最大値Ｖα1とされ、負荷率αが減速開始値α1
から減速終了値α2の範囲では設定速度Ｖαは負荷率α
の増加に伴い直線的に減少される。そして、負荷率αが
減速終了値α2以上で設定速度Ｖαは所定値Ｖα2で一定
とされ、負荷率αが停止値α3に達すると設定速度Ｖα
は０とされる。

【００１３】設定器２０Ｂには、図３（ｂ）に拡大して
示すようなブーム角度θに対するドラム１０７の回転速
度の特性Ｂ1が予め設定されており、これにより角度計
２３からのブーム角度θに応じた速度Ｖθを演算する。
特性Ｂ1において、ブーム角度θが減速開始位置θ1以下
では設定速度Ｖθは最大値Ｖθ1とされ、ブーム角度θ
が減速開始位置θ1から減速終了位置θ2の範囲では設定
速度Ｖθはブーム角度θの増加に伴い直線的に減少され
る。そして、ブーム角度θが減速終了位置θ2以上で設
定速度Ｖθは所定値Ｖθ2で一定とされ、ブーム角度θ
が停止位置θ3に達すると設定速度Ｖθは０とされる。
なお、Ｖθ1はＶα1に等しく設定されている。

【００１４】関数発生器２０Ｋには、加算器２０Ｊから
の信号に対する制御電流Ｉの関係が予め設定されてい
る。この関係は、図２に示すようにほぼ比例関係であ
り、加算器２０Ｊからの信号に応じて制御電流Ｉが増減
する。これにより、電磁比例弁１８,１９の減圧度が変
化し、モータ速度が調整される。

【００１５】ここで、第１の実施の形態に係わる制御装
置の動作をより具体的に説明する。 （１）ブーム起立 ブーム起伏用操作レバー１５を最大に巻上操作すると、
パイロット弁１６ａからの圧力（１次圧Ｐ16）は最大と
なり、制御弁１３には電磁比例弁１８の減圧度に応じた
パイロット圧（２次圧Ｐ18）が作用する。このパイロッ
ト圧Ｐ18により制御弁１３は位置イ側に切り換えられ、
油圧ポンプ１１からの圧油は制御弁１３、カウンタバラ
ンス弁１４を介して油圧モータ１２に供給され、油圧モ
ータ１２からの戻り油は制御弁１３を介してタンクに戻
される。これにより、油圧モータ１２が巻上方向に回転
し、起伏ドラム１０７が巻上駆動され、ブーム１０３が
起立する。

【００１６】このとき、負荷率αがα≦α1、ブーム角
度θがθ≦θ1の状態であれば、設定器２０Ａ,２０Ｂは
それぞれ速度信号Ｖα1,Ｖθ1を出力し、選択器２０Ｃ
は目標速度信号Ｖａを出力する。偏差器２０Ｄは目標速
度Ｖaから実速度Ｖを減算し（Ｖａ−Ｖ＝ΔＶ）、乗算
器２０Ｅはこの偏差ΔＶに比例項ゲインＫｐを乗じＫｐ
・ΔＶを出力する。積分器２０Ｆは偏差ΔＶを積分し、
乗算器２０Ｇはこれに積分項ゲインＫｉを乗じてＫｉ・
∫ΔＶを出力する。加算器２０Ｈは乗算器２０Ｅ,２０
Ｇの出力を加算し（Ｋｐ・ΔＶ＋Ｋｉ・∫ΔＶ＝Ｖｂ）、
リミッタ回路２０Ｉはこの加算信号Ｖｂが所定値Ｖmax
以下となるようにリミッタをかける。加算器２０Ｊはリ
ミッタ回路２０Ｉの出力Ｖｂに選択器２０Ｃの出力Ｖａ
を加算し（Ｖａ＋Ｖｂ＝Ｖ1）、関数発生器２０Ｋはこ
の加算信号Ｖ1に対応する制御電流Ｉを演算する。出力
部２０Ｌはこの制御電流Ｉを電磁比例弁１８,１９に出
力し、電磁比例弁１８,１９の減圧度を制御する。これ
によりドラム１０７の実速度が最大速度Ｖα1,Ｖθ1に
等しくなるようにフィードバック制御される。

【００１７】ブーム角度θが減速開始位置θ1に達する
と、設定器２０Ｂが出力する速度設定値Ｖθは減少し、
選択器２０Ｃはこの速度信号Ｖθを目標速度Ｖａとして
選択する。これにより加算器２０Ｊの出力値Ｖ1が減少
し、出力部２０Ｌが出力する制御電流Ｉは小さくなる。
その結果、電磁比例弁１８の減圧度が大きくなり、ドラ
ム１０７が減速を開始する。このとき、フィードバック
制御によりドラム１０７の実速度Ｖは目標速度Ｖａに等
しくされる。これによりブーム１０３に作用する負荷の
大きさや油圧モータ１２からの漏れ量等に拘わらず、ド
ラム１０７は図３（ｂ）の特性Ｂ1に沿って減速する。

【００１８】ブーム角度θが減速終了位置θ2に達する
と、設定器２０ＢはＶθ2を出力し、ドラム１０７の回
転速度Ｖを目標速度Ｖａ（＝Ｖθ2）に制御する。そし
て、ブーム角度θが停止位置θ3に達すると、目標速度
Ｖａは０となり、電磁比例弁１８への電流出力が停止す
る。これにより、制御弁１３が中立位置に切り換えら
れ、油圧モータ１２への圧油の供給が停止し、ドラム１
０７の回転が自動停止する。すなわちブーム過巻防止装
置が作動し、起伏ロープ１０７ａの巻き過ぎによるブー
ム１０３の後方への転倒が阻止される。この場合、ドラ
ム１０７は速度Ｖθ2の低速状態から停止するので、ブ
ーム停止時のショックが低減される。ドラム停止時に、
図示しないブレーキ装置を同時に作動させるようにして
もよい。停止状態においては、例えば図示しないリセッ
トスイッチの操作によって電磁比例弁１９の減圧度を小
さくし、巻下操作のみを許容するようにすればよい。

【００１９】なお、制御弁１３に作用するパイロット圧
Ｐ18の上限は、パイロット弁１６ａからの圧力Ｐ16、す
なわち操作レバー１５の操作量により制限される。した
がって、例えば操作レバー１５を最大操作したときは、
制御弁１３に十分なパイロット圧Ｐ18を作用させること
が可能となり、巻上時のドラム１０７の実速度Ｖは図３
（ｂ）の特性Ｂ1に沿って変化する。一方、操作レバー
１５の操作量が小さいときは、制御弁１３に十分なパイ
ロット圧Ｐ18を作用させることができず、ドラム１０７
の実速度Ｖは例えば図３（ｂ）の特性Ｂ2のように変化
する。すなわち、本実施の形態では、巻上時のドラム１
０７の最大速度は特性Ｂ1で制限される。

【００２０】（２）ブーム倒回 ブーム起伏用操作レバー１５を最大に巻下操作すると、
パイロット弁１６ｂからの圧力Ｐ16は最大となり、制御
弁１３には電磁比例弁１９の減圧度に応じたパイロット
圧Ｐ19が作用する。このパイロット圧Ｐ19により制御弁
１３は位置ロ側に切り換えられ、油圧ポンプ１１からの
圧油は制御弁１３を介して油圧モータ１２に供給され、
油圧モータ１２からの戻り油はカウンタバランス弁１
４、制御弁１３を介してタンクに戻される。これによ
り、油圧モータ１２が巻下げ方向に回転し、起伏ドラム
１０７が巻下駆動され、ブーム１０３が倒回する。

【００２１】このとき、負荷率αがα≦α1、ブーム角
度θがθ≦θ1の状態であれば、上述したのと同様、コ
ントローラ２０からの制御信号によりドラム１０７の実
速度Ｖが目標速度Ｖaに等しくなるように制御される。
作業半径ｒの増加に伴い負荷率αが増加し、負荷率αが
減速開始値α1に達すると、設定器２０Ａが出力する速
度設定値Ｖαは減少し、選択器２０Ｃはこの速度信号Ｖ
αを目標速度Ｖａとして選択する。これにより電磁比例
弁１９の減圧度が大きくなり、ドラム１０７が減速を開
始する。この場合、フィードバック制御によりドラム１
０７の実速度は目標速度Ｖａに等しくされる。これによ
りブーム１０３に作用する負荷の大きさや油圧モータ１
２からの漏れ量等に拘わらず、ドラム１０７は図３
（ａ）の特性Ａ1に沿って減速する。

【００２２】負荷率αが減速終了値α2に達すると、設
定器２０ＡはＶα2を出力し、ドラム１０７の回転速度
Ｖを目標速度Ｖａ（＝Ｖα2）に制御する。そして、負
荷率αが停止位置α3に達すると、目標速度Ｖaは０とな
り、電磁比例弁１９への電流出力が停止する。これによ
り、制御弁１３が中立位置に切り換えられ、油圧モータ
１２への圧油の供給が停止し、ドラム１０７の回転が自
動停止する。すなわち、過負荷防止装置が作動し、起伏
ロープ１０７ａの繰り出し過ぎによるクレーンの転倒が
阻止される。この場合、ドラム１０７は速度Ｖα2の低
速状態から停止するので、停止時のショックが低減され
る。ドラム停止時に、図示しないブレーキ装置を同時に
作動させるようにしてもよい。停止状態においては、例
えば図示しないリセットスイッチの操作によって電磁比
例弁１８の減圧度を小さくし、巻上操作のみを許容する
ようにすればよい。なお、操作レバー１５の巻下操作量
が小さいときは、ドラム１０７の実速度Ｖは例えば図３
（ａ）の特性Ａ2に示すようになり、巻下時のドラム１
０７の最大速度は特性Ａ1で制限される。

【００２３】このように第１の実施の形態によると、角
度計２３によりブーム角度θを検出し、演算器２２によ
り負荷率αを演算するとともに、回転速度センサ２１に
よりドラム１０７の実速度Ｖを検出し、この実速度Ｖが
ブーム角度θまたは負荷率αに応じて定めた目標速度Ｖ
ａに等しくなるようにフィードバック制御した。これに
より、吊り荷１０６の負荷や油圧モータ１２からの漏れ
量等に拘わらず、ドラム１０７の回転速度Ｖを予め定め
た所定の減速特性に一致させることができる。その結
果、ブーム１０３を確実にゆっくりと停止（緩停止）さ
せることができる。

【００２４】−第２の実施の形態− 図４〜６を参照して本発明によるウインチの制御装置の
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、フック１０５の巻上速度を制御するものである。図
４は、本発明の第２の実施の形態に係るウインチの制御
装置の構成を示す図であり、主に巻上ドラム駆動用の油
圧回路を示す。なお、図４において図１と同一の箇所に
は同一の符号を付し、以下その相違点を主に説明する。
図４に示すように、油圧回路は、油圧ポンプ１１と、油
圧ポンプ１１から供給される圧油により回転する巻上用
油圧モータ３２と、この油圧モータ３２で駆動される巻
上ドラム１０４と、油圧ポンプ１１から油圧モータ３２
への圧油の流れを制御する制御弁３３と、巻下げ時の戻
り管路Ｌ１に設けられたカウンタバランス弁３４と、制
御弁３３を駆動するために操作される巻上用操作レバー
３５と、操作レバー３５の操作量に応じたパイロット圧
Ｐ36を発生させるパイロット弁３６ａ,３６ｂと、パイ
ロット弁３６ａ,３６ｂに圧油を供給するパイロット油
圧源３７と、制御弁３３の巻上側パイロットポートへ供
給されるパイロット圧Ｐ38を制御する電磁比例弁３８と
により構成される。電磁比例弁３８の弁特性は、制御信
号Ｉの増加に伴い減圧度が大きく、２次圧Ｐ38が小さく
なるように設定されている。

【００２５】コントローラ２０には、回転速度センサ２
１とフック１０５の位置を検出する揚程計２５が接続さ
れ、これらからの信号が入力される。揚程計２５は予め
設定された基準点でゼロリセットし、回転速度センサ２
１からの信号をカウントすることで基準点からのフック
位置ｈを検出する。基準点は例えばフック１０５を地上
に接地したときの位置であり、フック１０５が上昇する
につれてフック位置ｈが増加する。コントローラ２０で
は、ドラム１０４の実速度Ｖがこのフック位置ｈに応じ
て設定した値と等しくなるように以下のような演算を実
行する。

【００２６】図５は、第２の実施の形態に係わるウイン
チの制御装置の構成を示すブロック図である。なお、図
２と同一の箇所には同一の符号を付し、以下その相違点
を主に説明する。第２の実施の形態に係わるコントロー
ラ２０は、フック位置ｈに応じたドラム速度Ｖｈを演算
する設定器２０Ｍを有する。設定器２０Ｍの出力はその
まま目標速度Ｖａとなり、偏差器２０Ｄに入力する。偏
差器２０Ｄでは目標速度Ｖａと実速度Ｖとの偏差ΔＶを
求め、この偏差ΔＶが０となるようにコントローラ２０
は電磁比例弁３８の減圧度を制御する。

【００２７】設定器２０Ｍには、図６に拡大して示すよ
うなフック位置ｈに対するドラム１０４の回転速度Ｖθ
の特性Ｃ1が予め設定されている。これにより揚程計２
５からのフック位置ｈに応じた速度Ｖｈを演算する。特
性Ｃ1において、フック位置ｈが減速開始位置ｈ1以下で
は設定速度Ｖｈは最大値Ｖｈ1とされ、フック位置ｈが
減速開始位置ｈ1から減速終了位置ｈ2の範囲では設定速
度Ｖｈはフック位置ｈの増加に伴い直線的に減少され
る。そして、フック位置ｈが減速終了値ｈ2以上で設定
側後Ｖｈは所定値Ｖｈ2で一定とされ、フック位置ｈが
停止値ｈ3に達すると設定速度Ｖｈは０とされる。

【００２８】次に、第２の実施の形態に係わる制御装置
の動作をより具体的に説明する。フック巻上用操作レバ
ー３５を最大に巻上操作すると、パイロット弁３６ａか
らの圧力（１次圧Ｐ16）は最大となり、制御弁３３には
電磁比例弁３８の減圧度に応じたパイロット圧（２次圧
Ｐ38）が作用する。このパイロット圧Ｐ38により制御弁
３５は位置イ側に切り換えられ、油圧ポンプ１１からの
圧油は制御弁３３、カウンタバランス弁３４を介して油
圧モータ３２に供給され、油圧モータ３２からの戻り油
は制御弁３３を介してタンクに戻される。これにより、
油圧モータ３２が巻上方向に回転し、巻上ドラム１０４
が巻上駆動され、フック１０５が上昇する。

【００２９】このとき、フック位置ｈがｈ≦ｈ1であれ
ば、設定器２０Ｍは速度信号Ｖｈ1を目標信号Ｖａとし
て出力し、コントローラ２０は、ドラム１０４の実速度
Ｖが目標速度Ｖｈ1に等しくなるように電磁比例弁３８
の減圧度を制御する。フック位置ｈが減速開始位置ｈ1
に達すると、設定器２０Ｍが出力する速度設定値Ｖｈは
減少し、電磁比例弁３８の減圧度は大きくなって、ドラ
ム１０４が減速を開始する。この場合、フィードバック
制御によりドラム１０４の実速度Ｖは目標速度Ｖaに等
しくされ、ブーム１０３に作用する負荷の大きさやモー
タ１２からの漏れ量等に拘わらず、ドラム１０４は図６
の特性Ｃ1に沿って減速する。

【００３０】フック位置ｈが減速終了位置ｈ2に達する
と、設定器２０ＭはＶｈ2を出力し、ドラム１０４は回
転速度Ｖで目標速度Ｖａ（＝Ｖｈ2）に制御する。そし
て、フック位置ｈが停止位置ｈ3に達すると、目標速度
Ｖｈは０となり、電磁比例弁３８への電流出力が停止す
る。これにより、制御弁３５が中立位置に切り換えら
れ、油圧モータ３２への圧油の供給が停止し、ドラム１
０４の回転が自動停止する。すなわち、フック過巻防止
装置が作動し、巻上ロープ１０４ａの巻きすぎによるブ
ーム１０３とフック１０５との接触が阻止される。この
場合、ドラム１０４は速度Ｖｈ2の低速状態から停止す
るので、停止時の吊り荷１０６の揺れが低減される。ド
ラム停止時に、図示しないブレーキ装置を同時に作動さ
せるようにしてもよい。停止状態においては、操作レバ
ー３５の巻下操作のみが許容される。なお、操作レバー
３５の巻上操作量が小さいときは、ドラム１０４の実速
度Ｖは例えば図６の特性Ｃ2に示すようになり、巻上時
のドラム１０４の最大速度は特性Ｃ1で制限される。

【００３１】このように第２の実施の形態によると、揚
程計２５によりフック高さｈを検出するとともに、回転
速度センサ２１によりドラム１０４の実速度Ｖを検出
し、この実速度Ｖがフック高さｈに応じて定めた目標速
度Ｖｈに等しくなるようにフィードバック制御した。こ
れにより、吊り荷１０６の負荷や油圧モータ３２からの
漏れ量等に拘わらず、ドラム１０４の回転速度Ｖを予め
定めた所定の減速特性に一致させることができる。その
結果、フック１０５を確実にゆっくりと停止（緩停止）
することができる。

【００３２】なお、基準点からのドラム回転数をカウン
トしてフック高さｈを演算するようにしたが、超音波セ
ンサ等によりフック高さｈを算出するようにしてもよ
い。また、ブーム先端部からスイッチを介して重錘を吊
り下げ、ロープ１０４ａの巻きすぎにより重錘が持ち上
げられるとスイッチをオフし、これによりフック高さｈ
を検出するようにしてもよい。

【００３３】以上では、常時フィードバック制御を行う
ようにしたが、必要に応じてフィードバック制御を禁止
するようにしてもよい。また、上記実施の形態は、起伏
ウインチと主巻ウインチに適用するよにしたが、他のウ
インチ（例えば補巻ウインチ）にも適用することができ
る。さらに、ブリードオフ回路を備えたものに適用して
もよい。電磁比例弁１８,１９,３８の減圧度の制御によ
りドラム１０７,１０４を減速させるようにしたが、ポ
ンプ傾転角やエンジン回転数の制御によりドラム１０
７,１０４を減速させるようにしてもよい。

【００３４】以上の実施の形態と請求項との対応におい
て、操作レバー１５,３５が操作部材を、油圧モータ１
２,３２や制御弁１３,３３などが駆動回路を、角度計２
３が角度検出手段を、演算器２２と角度計２３と荷重検
出器２４が負荷検出手段を、揚程計２５が位置検出手段
を、コントローラ２０が速度指令手段を、電磁比例弁１
８,１９,３８が減速停止手段を、コントローラ２０がフ
ィードバック回路を、それぞれ構成する。

【００３５】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、予め設定したブーム起伏角度に対するブーム起伏
の速度指令、または負荷率に対するブーム起伏の速度指
令、あるいはフック位置に対するフックの速度指令によ
りブームを減速、停止させるとともに、ドラムの実速度
が速度指令値と等しくなるように速度制御するようにし
た。これにより、ブームやフックのスムーズな減速停止
動作が可能となり、停止時のショックを低減することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るウインチの制
御装置の構成を示す図。

【図２】図１のコントローラの詳細を示すブロック図。

【図３】図２の一部を拡大して示した図。

【図４】本発明の第２の実施の形態に係るウインチの制
御装置の構成を示す図。

【図５】図４のコントローラの詳細を示すブロック図。

【図６】図５の一部を拡大して示した図。

【図７】本発明が適用されるクレーンの側面図。

【符号の説明】

１１ 油圧ポンプ １２,３２ 油圧モ
ータ １３,３３ 制御弁 １５,３５ 操作
レバー １８,１９,３８ 電磁比例弁 ２０ コント
ローラ ２１ 回転速度センサ ２２ 演算器 ２３ 角度計 ２４ 荷重検出
器 ２５ 揚程計 １０４ 巻上ドラ
ム １０７ 起伏ドラム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ６６Ｄ 1/44 Ｂ６６Ｄ 1/44 Ａ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブームを起伏させる起伏ドラムと、 前記起伏ドラムの巻上および巻下駆動を指令する操作部
   材と、 前記操作部材の操作量に応じて前記起伏ドラムを駆動す
   る駆動回路とを備えたウインチの制御装置において、 前記ブームの起伏角度を検出する角度検出手段と、 予め設定された前記ブームの起伏角度に対するブーム起
   伏の速度指令に基づいて制御信号を出力する速度指令手
   段と、 前記角度検出手段により検出された起伏角度が所定の減
   速開始位置に達すると前記速度指令手段からの制御信号
   により前記起伏ドラムを減速させ、さらに所定の停止位
   置に達すると前記速度指令手段からの制御信号により前
   記起伏ドラムを停止させる減速停止手段と、 ブーム起伏の実速度を検出する速度検出手段と、 検出された実速度が速度指令値と等しくなるようにフィ
   ードバックするフィードバック回路とを備えることを特
   徴とするウインチの制御装置。
2. 【請求項２】 ブームを起伏させる起伏ドラムと、 前記起伏ドラムの巻上および巻下駆動を指令する操作部
   材と、 前記操作部材の操作量に応じて前記起伏ドラムを駆動す
   る駆動回路とを備えたウインチの制御装置において、 前記ブームに作用する負荷率を検出する負荷検出手段
   と、 予め設定された前記ブームの負荷率に対するブーム起伏
   の速度指令に基づいて制御信号を出力する速度指令手段
   と、 前記負荷検出手段により検出された負荷率が所定の減速
   開始値に達すると前記速度指令手段からの制御信号によ
   り前記起伏ドラムを減速させ、さらに所定の停止値に達
   すると前記速度指令手段からの制御信号により前記起伏
   ドラムを停止させる減速停止手段と、 ブーム起伏の実速度を検出する速度検出手段と、 検出された実速度が速度指令値と等しくなるようにフィ
   ードバックするフィードバック回路とを備えることを特
   徴とするウインチの制御装置。
3. 【請求項３】 フックを昇降させる巻上ドラムと、 前記巻上ドラムの巻上および巻下駆動を指令する操作部
   材と、 前記操作部材の操作量に応じて前記巻上ドラムを駆動す
   る駆動回路とを備えたウインチの制御装置において、 前記フックの位置を検出する位置検出手段と、 予め設定された前記フックの位置に対するフックの速度
   指令に基づいて制御信号を出力する速度指令手段と、 前記位置検出手段により検出されたフック位置が所定の
   減速開始位置に達すると前記速度指令手段からの制御信
   号により前記巻上ドラムを減速させ、さらに所定の停止
   位置に達すると前記速度指令手段からの制御信号により
   前記巻上ドラムを停止させる減速停止手段と、 前記フックの実速度を検出する速度検出手段と、 検出された実速度が速度指令値と等しくなるようにフィ
   ードバックするフィードバック回路とを備えることを特
   徴とするウインチの制御装置。