JP2003160297A - 油圧ウィンチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 とくに軽負荷時に確実にかつ十分高速で吊荷
をフリーフォールさせるフリーフォール増速作用を確保
しながら、フリーフォール増速切換弁が固着してオフ位
置に戻らない故障が発生しても、巻下回転を確実に停止
させる。 【解決手段】 フリーフォール時に、モータ制御弁２４
に対するパイロット圧が油圧源１８からフリーフォール
増速切換弁３３を介して供給される構成を前提として、
モード切換弁２０がフリーフォール位置ｂから動力伝達
位置ａに切換わったときに、フリーフォール増速切換弁
３３のパイロットライン３４，３５を油圧源１８から遮
断し、モータ制御弁２４へのパイロット圧の供給を絶っ
てモータ２の巻下回転を停止させるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は油圧モータによって
ウィンチドラムを駆動し、フリーフォールモードで油圧
モータを巻下回転させてフリーフォール増速作用を行う
油圧ウィンチに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、クレーン作業やバケット作業等に
使用される油圧ウィンチは、一般に、油圧モータによっ
て負荷（たとえばクレーン作業の場合の吊りフックまた
は吊荷）を巻上・巻下駆動する動力運転モードとは別に
フリーフォールモードを備え、このフリーフォールモー
ドで、負荷によってウィンチドラムを巻下方向に自由回
転させて負荷を自由落下させるように構成されている
（たとえば特開平９−２１６７９３号公報参照）。

【０００３】このようなフリーフォールモードを備えた
油圧ウィンチにおいては、吊荷がフックだけのような軽
負荷の場合に、フリーフォールモードで吊荷が降下しに
くい、あるいは降下速度が遅いという問題があった。

【０００４】とくに、動力伝達モードとフリーフォール
モードを切換える制動装置として、多板ディスクに冷却
油（潤滑油）を導入・循環させる湿式のブレーキ方式を
採用した場合、冷却油の粘性抵抗による流体摩擦（ドラ
グトルク）がブレーキ力として作用するため、上記傾向
が顕著となっていた。

【０００５】そこで、軽負荷時にも吊荷を確実に、か
つ、十分高速で降下させることができる技術として、特
開２０００−１４３１７６号に示されているように、フ
リーフォール時に、モータ駆動回路のモータ制御弁を巻
下位置にセットして油圧モータを巻下回転させることに
より、軽負荷時にも高速で巻下げ可能としたフリーフォ
ール増速方式が提案された。

【０００６】この公知のフリーフォール増速方式におい
ては、油圧パイロット式のモータ制御弁のパイロットポ
ートとパイロット油圧源との間にフリーフォール増速切
換弁（電磁切換弁）を設け、フリーフォールモードでこ
のフリーフォール増速切換弁をフリーフォール増速位置
に切換えることによってモータ制御弁にパイロット圧を
供給して巻下位置にセットする構成をとっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この公知技
術によると、フリーフォール増速切換弁に対する切換信
号が停止しても、同切換弁がフリーフォール増速位置に
固着（ごみの噛み込み等によって動かない状態）してし
まってオフ位置に戻らないという電磁切換弁にありがち
な故障が発生すると、停止するはずのウィンチがそのま
ま巻下回転を続けてしまうという問題があった。

【０００８】本発明は上記の事情に鑑み、フリーフォー
ル増速作用を確保しながら、フリーフォール増速切換弁
が固着してオフ位置に戻らない故障が発生しても、巻下
回転を停止させることができる油圧ウィンチを提供する
ものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、次の
要件を具備するものである。

【００１０】 ウィンチドラムと、このウィンチドラ
ムの回転駆動源としての油圧モータと、この油圧モータ
を駆動するモータ駆動回路と、このモータ駆動回路に上
記油圧モータの運転指令信号を出す指令手段と、上記ウ
ィンチドラムに設けられた制動装置とを有すること。

【００１１】 上記モータ駆動回路は油圧パイロット
式のモータ制御弁を有し、上記指令手段からの指令信号
としてのパイロット圧によりこのモータ制御弁が巻上、
巻下、停止の各位置間で切換わるように構成されている
こと。

【００１２】 上記制動装置は、上記油圧モータの回
転力をウィンチドラムに伝える動力伝達モードと、ウィ
ンチドラムの自由回転を許容するフリーフォールモード
とに切換え可能に構成されていること。

【００１３】 上記制動装置を上記動力伝達モードと
フリーフォールモードの間で切換えるモード切換手段を
有すること。

【００１４】 上記指令手段は、上記制動装置が動力
伝達モードに切換えられた状態で上記モータ駆動回路の
モータ制御弁に巻上または巻下指令信号としてのパイロ
ット圧信号を出す通常指令部と、制動装置がフリーフォ
ールモードに切換わった状態で上記モータ制御弁に巻下
指令信号としてのパイロット圧を出すフリーフォール増
速指令部から成ること。

【００１５】 上記フリーフォール増速指令部は、上
記モータ制御弁の巻下側パイロットポートとパイロット
油圧源との間に設けられたフリーフォール増速切換弁を
有し、パイロット油圧源からの巻下指令信号としてのパ
イロット圧をこのフリーフォール増速切換弁を介してモ
ータ制御弁に供給するように構成されていること。

【００１６】 上記フリーフォール増速切換弁とパイ
ロット油圧源とは、上記制動装置がフリーフォールモー
ドに切換わった状態で接続され、制動装置が動力伝達モ
ードにセットされた状態では遮断されるように構成され
ていること。

【００１７】請求項２の発明は、請求項１の構成におい
て、制動装置は、外部からの油圧の供給／遮断によって
動力伝達モードとフリーフォールモードとに切換わるよ
うに構成されるとともに、この制動装置と油圧源との間
に、制動装置に油圧を供給する動力伝達位置と油圧を遮
断するフリーフォール位置との間で切換わるモード切換
手段としてのモード切換弁が設けられ、このモード切換
弁が上記動力伝達位置にセットされた状態でフリーフォ
ール増速切換弁とパイロット油圧源の接続が遮断される
ように構成されたものである。

【００１８】請求項３の発明は、請求項２の構成におい
て、モード切換弁は、フリーフォール位置で、フリーフ
ォール増速切換弁の一次側パイロットラインとパイロッ
ト油圧源とを接続するように構成されたものである。

【００１９】請求項４の発明は、請求項３の構成におい
て、フリーフォール増速切換弁の一次側パイロットライ
ン内のパイロット圧をタンクに抜く圧抜き弁が設けられ
たものである。

【００２０】請求項５の発明は、請求項４の構成におい
て、フリーフォール増速切換弁の一次側パイロットライ
ンが、モード切換弁を介して、制動装置用油圧源とモー
タ制御弁の巻下側パイロット圧用のパイロット油圧源と
を兼ねる油圧源に接続されるとともに、モード切換弁と
上記油圧源とを結ぶ管路に圧抜き弁が設けられ、モード
切換弁がフリーフォール位置から動力伝達位置に切換わ
る一定時間前に上記圧抜き弁の圧抜き作用が行われるよ
うに構成されたものである。

【００２１】請求項６の発明は、請求項４の構成におい
て、モード切換弁は、圧抜き弁を兼ねるように、動力伝
達位置で、フリーフォール増速切換弁の一次側パイロッ
トラインをタンクに連通させるように構成されたもので
ある。

【００２２】上記構成によると、フリーフォール時に、
モータ制御弁に対するパイロット圧がパイロット油圧源
からフリーフォール増速切換弁を介して供給されること
により、モータ制御弁が巻下位置に切換わってフリーフ
ォール増速作用が行われる。

【００２３】しかも、フリーフォール増速切換弁がフリ
ーフォール増速位置で固着する故障が発生しても、制動
装置がフリーフォールモードから動力伝達モードに切換
わったとき（請求項２では、モード切換手段としてのモ
ード切換弁がフリーフォール位置から動力伝達位置に切
換わったとき）に、フリーフォール増速切換弁がパイロ
ット油圧源から遮断され、モータ制御弁へのパイロット
圧の供給が絶たれるため、モータ制御弁が停止位置に復
帰して巻下回転が停止する。

【００２４】すなわち、フリーフォール停止後もウィン
チが巻下回転を継続するおそれがなくなる。

【００２５】この場合、請求項３の構成によると、モー
ド切換弁をパイロット圧を遮断するための弁として兼用
できるため、パイロット圧遮断用の弁を別途付加する場
合と比べて回路構成が簡単でコストが安くてすみ、か
つ、弁が少ない分、故障要因が減少する。

【００２６】ところで、上記構成のみでは、フリーフォ
ール増速切換弁をパイロット油圧源から遮断しても、同
切換弁の一次側パイロットラインにパイロット圧が残
る。このパイロット残圧は、モータ制御弁等の回路油圧
機器の内部リークによって抜けるが、一定の時間がかか
る。

【００２７】これに対し、請求項４，５の構成による
と、パイロット残圧を圧抜き弁によって積極的にタンク
に抜くため、巻下回転を速やかに停止させることができ
る。

【００２８】この場合、圧抜き弁をモード切換弁とパイ
ロット油圧源との間に設けた請求項５の構成によると、
モード切換弁の油圧源、すなわち制動装置の油圧源をモ
ータ制御弁のパイロット油圧源として兼用できるため、
回路構成を簡略化することができる。

【００２９】しかも、モード切換弁が動力伝達モードに
切換わる（フリーフォール増速切換弁と圧抜き弁の連通
が遮断される）前にタイムラグをもって圧抜き弁による
圧抜き作用が行われるため、圧抜き弁をモード切換弁と
油圧源との間に設けながら圧抜き作用を確実に得ること
ができる。

【００３０】一方、請求項６の構成によると、モード切
換弁が動力伝達位置に切換わった状態で圧抜き作用が行
われるため、パイロット残圧を完全に抜くことができ
る。このため、切換後の動力巻上、巻下運転を正常に行
わせることができる。

【００３１】また、モード切換弁が圧抜き弁を兼ねるた
め、圧抜き専用の弁を付加する場合と比べて弁を少なく
し、回路構成を簡略化してコストを安くすることができ
る。

【００３２】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図１〜図６に
よって説明する。

【００３３】第１実施形態（図１〜図３参照） 図１において、１はウィンチドラム、２は同ドラム１を
駆動する油圧モータ（以下、単にモータという）、３は
モータ２の出力軸２ａとウィンチドラム１との間で動力
伝達を行う遊星歯車機構、４はこの遊星歯車機構３のサ
ンギヤ、５はプラネタリギヤ、６はリングギヤ、７はキ
ャリア、８はキャリア軸、９はこのキャリア軸８に設け
られた多板ディスクで、この多板ディスク９と、同ディ
スク９に対して圧接・離間するプレッシャープレート１
０と、このプレッシャープレート１０を駆動する制動シ
リンダ１１と、加圧バネ１２とにより、ウィンチドラム
１１をモータ出力軸２ａに対して連結・分離し、かつ、
同ドラム１のフリーフォール回転を制動するクラッチ兼
用の制動装置１３が構成されている。

【００３４】１４…は多板ディスク９を構成する複数の
インナプレート（回転摩擦板）、１５はブレーキケー
ス、１６はこのブレーキケース１５に固定された複数の
アウタプレート（固定摩擦板）である。

【００３５】また、この制動装置１３は、多板ディスク
９のフェード現象を防止するために、図示しない冷却油
ポンプからの冷却油を多板ディスク９内に供給し循環さ
せる湿式ブレーキ方式が採用されている。

【００３６】制動シリンダ１１は、両ロッド型のピスト
ン１１Ｐと、プレッシャープレート１０をブレーキオン
方向に加圧するポジティブ側油室１１ａと、同プレート
１０をブレーキオフ方向に加圧するネガティブ側油室１
１ｂとを有し、ネガティブ側油室１１ｂに接続されたネ
ガティブライン１７が、直接、油圧源１８に接続されて
いる。

【００３７】ポジティブ側油室１１ａに接続されたポジ
ティブライン１９は、図示しないスイッチで操作される
モード切換弁（電磁切換弁）２０およびブレーキ弁（減
圧弁）２１を介して、ネガティブ側油室１１ｂと共通の
油圧源１８およびタンクＴに接続されている。

【００３８】モード切換弁２０は、動力伝達位置ａとフ
リーフォール位置ｂとの間で切換わり作動し、このモー
ド切換弁２０の動力伝達位置ａで制動シリンダ１１のポ
ジティブ側油室１１ａが油圧源１８に接続される。

【００３９】一方、モード切換弁２０がフリーフォール
位置ｂに切換わると、ポジティブ側油室１１ａが同切換
弁２０を介してブレーキ弁２１の二次側に接続され、ブ
レーキ弁２１の操作量に応じた二次圧がポジティブ側油
室１１ａに供給される。２２はブレーキ弁２１を足踏み
操作するブレーキペダルである。

【００４０】２３はレバー操作されてモータ２の巻上・
巻下回転を制御する指令手段（通常指令部）としてのリ
モコン弁、２４はこのリモコン弁２３の二次圧（リモコ
ン圧）によって中立（停止）、巻下、巻上の三位置イ，
ロ，ハ間で切換わり制御される油圧パイロット式のモー
タ制御弁、２５はモータ２の駆動する油圧ポンプであ
る。

【００４１】また、２６は油圧シリンダ式のパーキング
ブレーキで、バネ２６ａの力によってモータ出力軸２ａ
に制動力を付与し、油室２６ｂへの油圧導入時に制動力
を解除するネガティブブレーキとして構成されている。

【００４２】このパーキングブレーキ２６の油室２６ｂ
は、油圧パイロット式のパーキングブレーキ制御弁２７
を介して油圧源１８及びタンクＴに接続されている。

【００４３】パーキングブレーキ制御弁２７は、リモコ
ン弁２３の非操作時（中立時）には図示のブレーキ位置
ａにセットされ、操作時にリモコン圧Ｕ，Ｄを供給され
て図右側のブレーキ解除位置ｂにセットされる。

【００４４】すなわち、巻上・巻下操作されたときにパ
ーキングブレーキ２６が解除されてウィンチドラム１が
巻上・巻下回転し、非操作時に同ブレーキ２６が作用し
てウィンチドラム１が制動停止する。

【００４５】２８はリモコン圧Ｕ，Ｄを取出してパーキ
ングブレーキ制御弁２７に供給するための高圧選択弁で
ある。

【００４６】一方、モータ２を回転駆動するためのモー
タ駆動回路とその制御系は次のように構成されている。

【００４７】モータ２の巻上側及び巻下側両管路２９，
３０は、モータ制御弁２４を介して油圧ポンプ２５に接
続され、このモータ制御弁２４と油圧ポンプ２５によっ
てモータ２が巻上・巻下方向に回転駆動される。３１は
巻上側管路２９に設けられたカウンタバランス弁、３２
はリリーフ弁である。

【００４８】３３はフリーフォール増速切換弁（電磁切
換弁）で、同切換弁３３の一次側パイロットライン３４
が、モード切換弁２０におけるフリーフォール位置ｂで
開く出力ポート２０ａに、二次側パイロットライン３５
が高圧選択弁３６を介してモータ制御弁２４の巻下側パ
イロットポート２４ａにそれぞれ接続されている。

【００４９】このフリーフォール増速切換弁３３は、パ
イロット電気信号が入力されると、図の停止位置イから
フリーフォール増速位置ロに切換わり、（ｉ）停止位置
イでは、一次側、二次側両パイロットライン３４，３５
が遮断されるとともに、二次側パイロットライン３５が
タンクＴに連通され、（ｉｉ）フリーフォール増速位置
ロで一次側、二次側両パイロットライン３４，３５が連
通して、モータ制御弁２４の巻下側パイロットポート２
４ａがフリーフォール増速、モード両切換弁３３，２０
を介して油圧源１８に接続される。

【００５０】上記（ｉｉ）の状態で、モータ制御弁２４
に巻下側パイロット圧が加えられて同制御弁２４が巻下
位置ロに切換わり、これにより油圧モータ２が巻下回転
する。

【００５１】フリーフォール増速切換弁３３にパイロッ
ト電気信号を送る電気パイロットライン３７は、フリー
フォール増速指令部を構成するフリーフォール検出装置
３８のコントローラ３９に接続されている。

【００５２】フリーフォール検出装置３８は、コントロ
ーラ３９と、制動シリンダ１１のポジティブ側油室１１
ａの圧力を電気信号に変換してコントローラ３９に出力
する圧力変換部４０から成り、制動シリンダ１１のポジ
ティブ側油室１１ａの圧力が所定の値（後述）に達した
ときにコントローラ３９からフリーフォール増速切換弁
３３にフリーフォール増速位置ロへの切換信号が送られ
る。

【００５３】この油圧ウィンチの作用を次に説明する。

【００５４】（Ａ）通常巻上・巻下作用 このウィンチの通常巻上・巻下作用は従来のウィンチの
場合と同じである。

【００５５】すなわち、モード切換弁２０が動力伝達位
置ａにセットされた状態では、制動シリンダ１１の両側
油室１１ａ，１１ｂがともに油圧源１８に接続されて同
圧となるため、同シリンダ１１そのものには推力は発生
せず、加圧バネ１２のバネ力によりプレッシャープレー
ト１０が多板ディスク９側に押されてブレーキ（クラッ
チ）オンとなる。

【００５６】これにより、モータ２の回転力が遊星歯車
機構３を介してウィンチドラム１に伝達され、リモコン
弁２３の操作に応じてウィンチドラム１が巻上または巻
下回転する。

【００５７】（Ｂ）フリーフォール作用 モード切換弁２０がフリーフォール位置ｂにセットされ
ると、制動シリンダ１１のポジティブ側油室１１ａがブ
レーキ弁２１を介してタンクＴに連通する。これによ
り、ポジティブ、ネガティブ側両油室１１ａ，１１ｂと
の間に圧力差が生じ、その差圧が加圧バネ１２のバネ力
を超えることにより、同シリンダ１１が多板ディスク９
と反対側に押されてブレーキ（クラッチ）オフとなる。

【００５８】これにより、フリーフォール状態、すなわ
ち、ウィンチドラム１が負荷によって巻下方向に自由回
転し得る状態となる。

【００５９】そして、このときブレーキ弁２１がペダル
操作されることにより、そのペダル操作ストロークに応
じた圧力によって多板ディスク９がオンとなり、ウィン
チドラム１にブレーキ力が作用する。

【００６０】このブレーキ弁２１のペダル操作ストロー
クとその二次圧の関係を図２に、また、制動シリンダ１
１のポジティブ側油室１１ａの圧力（以下、ポジティブ
圧力という）と多板ディスク９の圧接力（制動シリンダ
ストローク）の関係を図３にそれぞれ示している。

【００６１】両図に示すように、ペダル操作ストローク
が小さくなるに従ってブレーキ弁二次圧及び多板ディス
ク圧接力が低下し、多板ディスク９の保持力が負荷より
も小さくなった時点からインナプレート１４及びキャリ
ア軸８が回転し始めてフリーフォールが開始される。

【００６２】さらに、ブレーキ弁２１のペダル操作スト
ロークを減らしていき、このペダル操作ストロークが所
定の値Ｓ３（二次圧Ｐ１）以下になると、ポジティブ圧
力もＰ１以下となって、制動シリンダ１１がブレーキオ
フ側にストロークし始め、多板ディスク９のプレート間
にクリアランスが生じる。

【００６３】このときから、多板ディスク９の回転抵抗
はプレート同士の圧接による固体摩擦力から冷却油によ
る流体摩擦力に変わり、回転抵抗が小さくなるため、フ
リーフォール降下速度が増していく。

【００６４】そして、ペダル操作量が０となると、制動
シリンダ１１のストロークは最小値Ｓ１となって多板デ
ィスク９のプレート間クリアランスが最大（フリーフォ
ール抵抗が最小）となる。

【００６５】ここで、制動シリンダ１１のポジティブ圧
力が、同シリンダ１１のブレーキオフ側へのストローク
開始圧力Ｐ１以下のある値（設定値）Ｐ２を下回ると、
コントローラ３９がブレーキ解放とみなしてフリーフォ
ール増速信号をフリーフォール増速切換弁３３に送る。

【００６６】これにより、フリーフォール増速切換弁３
３がフリーフォール増速位置ロに切換わってモータ制御
弁２４が巻下位置ロに切換わり、油圧モータ２が巻下回
転する。

【００６７】このとき、同時にパーキングブレーキ制御
弁２７がパイロット圧を供給されてブレーキ解除位置ｂ
に切換わるため、パーキングブレーキ２６がブレーキ解
除される。

【００６８】こうしてフリーフォール時にモータ２が巻
下回転すると、遊星歯車機構３のサンギヤ４が巻下回転
してプラネタリギヤ５の自転速度が増加し、リングギヤ
６の回転速度が増加する。

【００６９】従って、ウィンチドラム１の巻下速度は、
フリーフォール（吊荷重量）で得られる速度に油圧モー
タ２の巻下回転によって得られる速度を加えた速度とな
り、軽負荷時にも吊荷を確実にかつ十分高速で降下させ
ることができる。

【００７０】このフリーフォール増速運転中、ブレーキ
弁２１がペダル操作されて制動シリンダ１１のポジティ
ブ圧力が上記設定値Ｐ２以上に上昇すると、コントロー
ラ３９からフリーフォール増速切換弁３３へのパイロッ
ト電気信号が途絶えて同切換弁３３が停止位置イに戻る
ため、モータ制御弁２４が中立位置イに復帰してモータ
２の巻下回転が停止する。

【００７１】ここで、フリーフォール増速切換弁３３
が、コントローラ３９からのパイロット電気信号が停止
したにもかかわらず、フリーフォール増速位置ロに固着
してしまう故障が発生したとする。

【００７２】こうなると、たとえブレーキ弁２１が操作
されてもモータ２が停止せず、巻下回転を続けてしまう
こととなる。

【００７３】この場合、この油圧ウィンチにおいては、
モード切換弁２０が動力伝達位置ａに戻されると、フリ
ーフォール増速切換弁３３の一次側、二次側パイロット
ライン３４，３５がブレーキ油圧源１８から遮断され
る。従って、モータ制御弁２４の巻下側パイロットポー
ト２４ａへのパイロット圧の供給が停止するため、モー
タ制御弁２４が中立位置イに戻り、モータ２の巻下回転
が停止する。

【００７４】こうして、ウィンチドラム１が確実に停止
し、この後、リモコン弁２３の操作に基づく動力巻上／
巻下運転に移行することができる。

【００７５】第２実施形態（図４参照） 以下の第２〜第４各実施形態では、第１実施形態との相
違点のみを説明する。

【００７６】上記第１実施形態によると、フリーフォー
ル増速切換弁３３がフリーフォール増速位置ロで固着し
た状態でモード切換弁２０が動力伝達位置ａに切換えら
れると、一次側、二次側パイロットライン３４，３５内
のパイロット圧はモータ制御弁２４の巻下側パイロット
ポート２４ａ等からの内部リークによってタンクＴに戻
るが、この圧抜きのためにモータ停止まで一定の時間を
要する。

【００７７】第２実施形態は、この点の問題を解決する
もので、第１実施形態と同じモード切換弁２０と油圧源
１８との間に電磁切換弁である圧抜き弁４１が設けられ
ている。

【００７８】この圧抜き弁４１は、コントローラ３９か
らのパイロット電気信号に基づいて、モード切換弁２０
の入力ポートをブレーキ油圧源１８に接続する非作用位
置イと、同ポートをタンクＴに接続する作用位置ロとの
間で切換わり作動する。

【００７９】また、モード切換弁２０もコントローラ３
９からのパイロット電気信号によって動力伝達、フリー
フォール両位置ａ，ｂ間で切換わり作動するように構成
されている。

【００８０】コントローラ３９は、モード切換弁２０に
パイロット電気信号を送り、この信号によりモード切換
弁２０がフリーフォール位置ｂに切換わってフリーフォ
ール増速作用が行われる。

【００８１】このとき、圧抜き弁４１は非作用位置に保
たれ、油圧源１８からのパイロット圧が圧抜き弁４１、
モード切換弁２０、フリーフォール増速切換弁３３を介
してモータ制御弁２４の巻下側パイロットポート２４ａ
に送られるため、モータ制御弁２４が巻下位置に切換わ
ってモータ２が巻下回転する（フリーフォール増速作用
が行われる）。

【００８２】一方、フリーフォール運転を停止させるに
際して、まず、コントローラ３９から圧抜き弁４１に信
号が送られて圧抜き弁４１が作用位置ロに切換わる。

【００８３】これにより、フリーフォール増速切換弁３
３のパイロットライン３４，３５が、未だフリーフォー
ル位置ｂにあるモード切換弁２０、圧抜き弁４１を介し
てタンクＴに連通するため、同ライン内のパイロット圧
がタンクＴに抜かられる。

【００８４】そして、この圧抜き弁４１の圧抜き作用が
開始されてから一定時間後に、コントローラ３９からモ
ード切換弁２０への信号が停止して同切換弁２０が動力
伝達位置ａに切換わる。

【００８５】こうして、フリーフォール停止時点ではパ
イロットライン内のパイロット圧が抜かれているため、
フリーフォール停止と同時にモータ制御弁２４が中立復
帰してモータ２の巻下回転が速やかに停止する。

【００８６】なお、コントローラ３９から圧抜き弁４１
への切換信号出力（圧抜き作用）の停止は、 モード切換弁２０への信号出力停止（動力伝達位置
ａへの切換わり）と同時、 モード切換弁２０への信号出力停止後、 再びフリーフォール運転を行うに際してモード切換
弁２０にフリーフォール位置ｂへの切換信号を送る前 のいずれに行ってもよい。

【００８７】第３実施形態（図５参照） 上記第２実施形態では、モード切換弁２０がフリーフォ
ール位置ｂにあるときに圧抜き弁４１による圧抜き作用
が行われ、同切換弁２０が動力伝達位置ａに切換わると
圧抜き作用が停止する。

【００８８】これに対し、第３実施形態においては、圧
抜き弁４１が無い一方、モード切換弁２０におけるフリ
ーフォール位置ｂで開く出力ポート２０ａをタンクＴに
連通させるタンクポート２０ｂが増設され、モード切換
弁２０が動力伝達位置ａに戻った状態でパイロットライ
ン３４，３５内のパイロット圧をタンクＴに抜くように
構成されている。

【００８９】この構成によると、モード切換弁２０が動
力伝達位置に切換わった状態で常に圧抜き作用が行われ
るため、パイロット残圧を完全に抜くことができる。こ
のため、切換後の動力巻上、巻下運転を常に正常に行わ
せることができる。

【００９０】また、モード切換弁２０が圧抜き弁を兼ね
るため、第２実施形態のように圧抜き専用の弁４１を付
加する場合と比べて弁を少なくし、回路構成を簡略化し
てコストを安くすることができる。

【００９１】第４実施形態（図６参照） 第４実施形態においては、油圧源１８及びタンクＴと、
制動シリンダ１１のネガティブ側油室１１ｂ及びフリー
フォール増速切換弁３３との間に、図示しないスイッチ
で操作されるモード切換弁４２が設けられている。

【００９２】このモード切換弁４２は、図示の動力伝達
位置ａではネガティブ側油室１１ｂ及びフリーフォール
増速切換弁３３の一次側パイロットライン３４をタンク
Ｔに連通させ、フリーフォール位置ｂに切換わったとき
に油圧源１５をネガティブ側油室１１ｂ及び一次側パイ
ロットライン３４に接続する。

【００９３】この構成によっても、第３実施形態同様、
モード切換弁４２が動力伝達位置ａに切換わった状態で
フリーフォール増速切換弁３３の一次側、二次側両パイ
ロットライン３４，３５内のパイロット圧がタンクＴに
抜かれるため、フリーフォール増速切換弁３３がフリー
フォール増速位置ロで固着する故障が生じた場合でもモ
ータ２の巻下回転を確実に停止させることができる。

【００９４】なお、この第４実施形態において、制動シ
リンダ１１のポジティブ圧力を圧力変換部４０で検出
し、ポジティブ圧力に応じて、コントローラ３９によっ
てモータ切換弁４２を自動的に切換制御するようにして
もよい。

【００９５】他の実施形態 （１）上記各実施形態では、フリーフォールモードにお
いて制動シリンダ１１のポジティブ圧力が設定値以下と
なると自動的にフリーフォール増速作用が働く構成をと
ったが、上記ポジティブ圧力に関係なく、図示しないフ
リーフォールモード切換装置によって、モータ２を巻下
回転させない通常のフリーフォールモードと、上記各実
施形態のようにモータ２を巻下回転させる増速フリーフ
ォールモードとに切換え可能に構成してもよい。

【００９６】こうすれば、モータ２のアシストが不要な
場合（たとえば重負荷時）には通常フリーフォールモー
ドとして降下速度を抑える等、負荷等に応じた適正なフ
リーフォール運転を行うことができる。

【００９７】この場合、複数ウィンチの同時操作等によ
って両手が塞がっている場合でもこのフリーフォールモ
ードの切換操作を容易に行うことができるように、切換
えを足踏み式のペダルによって行う構成としてもよい。

【００９８】（２） 上記各実施形態では、制動シリン
ダ１１のポジティブ圧力が設定値以下になったときにコ
ントローラ３９からフリーフォール増速切換弁３３に切
換信号を送るようにしたが、上記ポジティブ圧力で作動
する圧力スイッチを設け、この圧力スイッチの非作動時
にフリーフォール増速切換弁３３に通電してこれを切換
わり作動させるようにしてもよい。

【００９９】こうすれば、コントローラ３９を省略でき
るため、構成を簡略化することができる。

【０１００】（３）モータ制御弁２４を、ブレーキ弁２
１の操作量（制動シリンダ１１のポジティブ圧力）に応
じてストローク制御することにより、フリーフォール増
速運転時に増速度を制御できるように構成してもよい。

【０１０１】こうすれば、速度制御機能がない場合と比
較して、たとえばフリーフォール始動時には増速度を漸
増させ、停止時には漸減させることによりショックの発
生を防止し、このような機能がない場合と比較して操作
性を向上させることができる。

【０１０２】また、ブレーキペダル２２の操作量（制動
のかけ具合）によって巻下速度を調整するという通常の
フリーフォール時の操作感覚通りに速度調整できるた
め、操作し易く、操作フィーリングが良いものとなる。

【０１０３】あるいは、上記のようにモータ制御弁２４
をストローク制御することによってフリーフォール増速
モードでの速度を制御する構成に加えて、モータ２に可
変容量型モータを用い、制動シリンダ１１のポジティブ
圧力に応じてこのモータ容量を制御することによってモ
ータ巻下速度（ウィンチ速度）を制御するようにしても
よい。

【０１０４】（４）上記各実施形態では、遊星歯車機構
３のキャリア軸８を固定・解放することによってクラッ
チ作用とフリーフォール時のブレーキ作用とを得る構成
をとったが、本発明は、ウィンチドラムと遊星歯車機構
のキャリア軸を一体化し、リングギヤの回転を固定・解
放することによってクラッチ作用とフリーフォール時の
ブレーキ作用とを得る構成のウィンチにも、またクラッ
チとブレーキが互いに独立して設けられ、別々に制御さ
れる構成をとる油圧ウィンチにも適用することができ
る。

【０１０５】

【発明の効果】上記のように本発明によると、フリーフ
ォール時に、ウィンチの回転駆動源としての油圧モータ
をモータ駆動回路によって巻下側に回転させるフリーフ
ォール増速作用を働かせることにより、軽負荷時にも吊
荷を確実にかつ十分高速で降下させることが可能とな
る。

【０１０６】しかも、フリーフォール増速切換弁がフリ
ーフォール増速位置で固着する故障が発生しても、制動
装置がフリーフォールモードから動力伝達モードに切換
わったとき（請求項２では、モード切換手段としてのモ
ード切換弁がフリーフォール位置から動力伝達位置に切
換わったとき）に、同切換弁がパイロット油圧源から遮
断され、モータ制御弁へのパイロット圧の供給が絶たれ
るため、モータ制御弁が停止位置に復帰して巻下回転が
停止する。

【０１０７】すなわち、フリーフォール停止後もウィン
チが巻下回転を継続するおそれがなくなる。

【０１０８】また、請求項４〜６の発明によると、パイ
ロット残圧を圧抜き弁によった積極的にタンクに抜くた
め、巻下回転を速やかに停止させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態にかかる油圧ウィンチの
全体構成を示す図である。

【図２】同ウィンチに使用されるブレーキ弁のペダルス
トロークとこれによって発生する二次圧の関係を示す図
である。

【図３】同ウィンチに使用される制動装置における制動
シリンダのポジティブ圧力と多板ディスクの圧接力の関
係を示す図である。

【図４】本発明の第２実施形態にかかる油圧ウィンチの
全体構成を示す図である。

【図５】本発明の第３実施形態にかかる油圧ウィンチの
全体構成を示す図である。

【図６】本発明の第４実施形態にかかる油圧ウィンチの
全体構成を示す図である。

【符号の説明】

１ ウィンチドラム ２ 油圧モータ １３ 制動装置 １１ 制動装置の制動シリンダ １８ ブレーキ油圧源 ２０，４２ モード切換手段としてのモード切換弁 ２１ ブレーキ弁 ２３ 指令手段の通常指令部としてのリモコン弁 ２５ 油圧ポンプ ３９ フリーフォール増速指令部を構成するコントロー
ラ ４０ 同圧力変換部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古賀 信洋 兵庫県明石市大久保町八木740番地 コベ ルコ建機株式会社大久保工場内 (72)発明者 石原 英明 兵庫県明石市大久保町八木740番地 コベ ルコ建機株式会社大久保工場内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 次の要件を具備することを特徴とする油
   圧ウィンチ。 ウィンチドラムと、このウィンチドラムの回転駆動
   源としての油圧モータと、この油圧モータを駆動するモ
   ータ駆動回路と、このモータ駆動回路に上記油圧モータ
   の運転指令信号を出す指令手段と、上記ウィンチドラム
   に設けられた制動装置とを有すること。 上記モータ駆動回路は油圧パイロット式のモータ制
   御弁を有し、上記指令手段からの指令信号としてのパイ
   ロット圧によりこのモータ制御弁が巻上、巻下、停止の
   各位置間で切換わるように構成されていること。 上記制動装置は、上記油圧モータの回転力をウィン
   チドラムに伝える動力伝達モードと、ウィンチドラムの
   自由回転を許容するフリーフォールモードとに切換え可
   能に構成されていること。 上記制動装置を上記動力伝達モードとフリーフォー
   ルモードの間で切換えるモード切換手段を有すること。 上記指令手段は、上記制動装置が動力伝達モードに
   切換えられた状態で上記モータ駆動回路のモータ制御弁
   に巻上または巻下指令信号としてのパイロット圧信号を
   出す通常指令部と、制動装置がフリーフォールモードに
   切換わった状態で上記モータ制御弁に巻下指令信号とし
   てのパイロット圧を出すフリーフォール増速指令部から
   成ること。 上記フリーフォール増速指令部は、上記モータ制御
   弁の巻下側パイロットポートとパイロット油圧源との間
   に設けられたフリーフォール増速切換弁を有し、パイロ
   ット油圧源からの巻下指令信号としてのパイロット圧を
   このフリーフォール増速切換弁を介してモータ制御弁に
   供給するように構成されていること。 上記フリーフォール増速切換弁とパイロット油圧源
   とは、上記制動装置がフリーフォールモードに切換わっ
   た状態で接続され、制動装置が動力伝達モードにセット
   された状態では遮断されるように構成されていること。
2. 【請求項２】 請求項１記載の油圧ウィンチにおいて、
   制動装置は、外部からの油圧の供給／遮断によって動力
   伝達モードとフリーフォールモードとに切換わるように
   構成されるとともに、この制動装置と油圧源との間に、
   制動装置に油圧を供給する動力伝達位置と油圧を遮断す
   るフリーフォール位置との間で切換わるモード切換手段
   としてのモード切換弁が設けられ、このモード切換弁が
   上記動力伝達位置にセットされた状態でフリーフォール
   増速切換弁とパイロット油圧源の接続が遮断されるよう
   に構成されたことを特徴とする油圧ウィンチ。
3. 【請求項３】 請求項２記載の油圧ウィンチにおいて、
   モード切換弁は、フリーフォール位置で、フリーフォー
   ル増速切換弁の一次側パイロットラインとパイロット油
   圧源とを接続するように構成されたことを特徴とする油
   圧ウィンチ。
4. 【請求項４】 請求項３記載の油圧ウィンチにおいて、
   フリーフォール増速切換弁の一次側パイロットライン内
   のパイロット圧をタンクに抜く圧抜き弁が設けられたこ
   とを特徴とする油圧ウィンチ。
5. 【請求項５】 請求項４記載の油圧ウィンチにおいて、
   フリーフォール増速切換弁の一次側パイロットライン
   が、モード切換弁を介して、制動装置用油圧源とモータ
   制御弁の巻下側パイロット圧用のパイロット油圧源とを
   兼ねる油圧源に接続されるとともに、モード切換弁と上
   記油圧源とを結ぶ管路に圧抜き弁が設けられ、モード切
   換弁がフリーフォール位置から動力伝達位置に切換わる
   一定時間前に上記圧抜き弁の圧抜き作用が行われるよう
   に構成されたことを特徴とする油圧ウィンチ。
6. 【請求項６】 請求項４記載の油圧ウィンチにおいて、
   モード切換弁は、圧抜き弁を兼ねるように、動力伝達位
   置で、フリーフォール増速切換弁の一次側パイロットラ
   インをタンクに連通させるように構成されたことを特徴
   とする油圧ウィンチ。