JP2005521611A - ウィンチを操作するための液圧制御装置 - Google Patents

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Abstract

本発明は、ウィンチのための液圧制御装置に関する。この液圧制御装置は、ウィンチの操作モードを固定するための作動装置(260)と、ウィンチの制御時に、係留を防止するための係合ストッパ(254)が非作動となる位置に配置させることができる位置決め装置(253,263)とを含む。位置決め装置は、係合ストッパ(254)が長さ方向における作動装置の移動によって非作動となるか、あるいは係合ストッパ(254)が位置決め装置の回転移動によって非作動となるかのいずれかになるように配置されている。その結果、係留防止を簡単に解除することができる。

Description

本発明は特に、繰出操作、巻上操作、係留操作において、ウィンチを操作するための液圧制御装置に関する。
図1には、WO00/57067に開示されている、従来技術に係るウィンチを操作するための液圧制御装置が示されている。この制御装置は、カムディスク10に固定された、カムディスク10を回転させるための制御レバーを含む。カムディスク10が回転すると、液圧制御装置に設けられた方向制御弁の回転スライドの位置が変化する。回転スライドはカムディスクに接続されている。カムディスク10は、制御ディスク20と共に回転するように制御ディスク20に連結されている。制御ディスク20は、減圧弁のタペット43と協同する制御カム24を有する。この減圧弁は液圧制御装置に設けられ、方向制御弁の圧力を制御する。制御カム24は、第1のエレベーション21、第2のエレベーション22、およびこれらの間に配置された中央凹部23を有する。
制御レバーによって、タペット43が第2のエレベーション22と中央凹部23との間に配置されるようにカムディスク10を回転させると、液圧モータの圧力によって大綱(ホーザ,hawser)がウィンチから巻き戻されるように、方向制御弁が配置される(繰出)。第2のエレベーション22は、エレベーション22を超えてカムディスク10がさらに回転することを防ぐストッパを構成する。
カムディスク10の回転によって、タペット43が中央凹部23と第1のエレベーション21との間に配置される場合、液圧モータの圧力によって大綱がウィンチに巻き取られるように、方向制御弁が配置される(巻上)。
カムディスク10は第1のカム軌道11を有する。この第1のカム軌道11は、カムディスク10の巻上位置および繰出位置の両方に摺動可能となるように、液圧制御装置のハウジング内に配置された圧力部30の接触面35に接触する。圧力部30は、リセットばね41によって、液圧制御装置のハウジングに接続された開閉ねじ40に対してバイアスされている。カムディスク10を巻上位置または繰出位置へと回転させるために制御レバーを作動させ、次いで操作者が制御レバーを解放すると、タペット43が中央凹部23に配置されるような位置にカムディスク10が戻るように、リセットばね41が作用する。
圧力部30には、第1の溝33および第2の溝34が長さ方向において直径の両側に設けられ、圧力部の向きに応じて、液圧制御装置のハウジングに取り付けられたピン44が係合する。ピン44によって、圧力部30は回転しないようになっている。第1の溝33の軸方向の長さによって、圧力部30の軸方向の移動が制限されることはない。
タペット43が第1のエレベーション21を乗り越えるように、制御レバーの作動によってカムディスク10を回転させると、大綱が所定の張力下に保持される係留範囲で、ウィンチが液圧制御装置によって操作される。図1には、カムディスク10の係留位置が示されている。カムディスク10の外周における第2のカム軌道12は、圧力部30の凹部31に入り込み、カムディスクがさらに回転すると、カムディスク10の外周における第2のカム軌道12は、凹部31の表面32に沿って、図1の反時計回りの方向に停止表面32aまで移動する。停止表面32aは、カムディスク10が反時計回りにさらに回転するのを防止する。第2のカム軌道12が凹部31に入ると、圧力部30は、リセットばね41だけではなく、圧力ばね42によってもバイアスされる。第2のカム軌道12が凹部31に配置されることによって、ばね41,42はカムディスク10および制御レバーにリセット力を加えなくなり、これにより、ウィンチが係留範囲で操作されている間に操作者は制御レバーを解放することができる。
すべてのウィンチが係留操作を意図している訳ではないため、放射方向において第1の溝33の反対側にある圧力部30の第2の溝34は、停止表面34aを有するように形成されている。第2の溝34には、圧力部30を180°回転させることによってピン44が係合することができるようになっており、タペット43が第1のエレベーション21を乗り越え、ウィンチが係留範囲に入るのを防止する。
この液圧制御装置の操作および液圧回路の構成の詳細については、WO00/57067を参照することとする。
従来技術に係るこの解決策の欠点は、係留範囲を防止するために、液圧制御装置のハウジングから閉ねじ40を取り除かなければならないこと、ならびに圧力部30を180°回転しなければならないことである。
図2aおよび2bには、従来技術に係る別の液圧制御装置が示されている。この液圧制御装置においても、カムディスク110を回転させることによって、ウィンチを制御するために、方向制御弁の回転スライドを作動させる。これら2つの要素が相対的に回転しないように、カムディスクには制御要素120が取り付けられている。図2aに示される中立位置では、制御要素120が圧力部130に接触しており、この圧力部130はリセットばね141によって、制御装置のハウジングに取り付けられた閉ねじ140に対してバイアスされている。また、圧力部130は溝133を有し、この溝133は、制御装置のハウジングに接続されたピン144に係合される。
圧力部130は、その内部で制御要素120が回転することができる曲面凹部132を有する。制御要素120が凹部132内に配置されるような角度へと図2aの圧力部130をバイアスさせると、圧力部130は圧力ばね142によって緊張状態に保たれる。
カムディスク110は、小径部と大径部の間に、ハウジングに取り付けられた第1のピン151または第2のピン152が接触できる第1の停止表面111および第2の停止表面112を有する。図2bには、ピン151,152は、断面において25°回転した状態が表されている。第2の停止表面112は繰出時に先端位置でピン151に接触し、ピン152は巻上時に先端位置で第1の停止表面111に接触し、同時に係留は防止される。ピン152を取り除くと、第1の停止表面111は第1のピン151に接近可能となり、これによりウィンチの係留操作が可能となる。
WO00/57067に開示された従来技術と比較して、後に述べた従来技術では、1つの溝133のみが圧力部に設けられているため、係留を防止するために圧力部130を取り除き、回転させることは必要とされない。しかしながら、第2のピン152を挿入し、取り除くためには、液圧制御装置のハウジングを開くことが必要であり、これには労力と時間が必要となるという欠点がある。
本発明の目的は、従来技術の欠点を克服し、かつ、ハウジングを開くことなく、簡単な方法で係留防止を達成することができる、ウィンチのための液圧制御装置を提供することにある。
この目的は、請求項1の液圧制御装置によって達成される。
本発明によれば、ウィンチのための液圧制御装置は、ウィンチの操作モードを設定するための作動手段と、位置決め手段とを含む。ウィンチの制御時に、係留防止のための係合ストッパが非作動となる位置に位置決め手段を配置させることができるため、好ましくはウィンチの操作時であっても係留防止を簡単に解除することができる。
本発明の一実施形態によれば、作動手段の長さ方向の移動によって、係合ストッパは非作動となる。これにより、係留防止を解除するための追加手段が必要でなくなるため、作動手段は操作設定および係留操作防止の両方を担う。
係留防止の解除は好ましくは、作動手段の縦溝におけるねじの移動によって可能になる。したがって、位置決め手段の長さ方向の移動を、少ない装置コストで実現することができる。
係留操作は、ハウジングに固定されたストッパとの協同により防止され、作動手段の長さ方向における移動によって解消可能である。この特徴はまた、装置の前提条件を簡素化するために機能する。
本発明の第2の実施形態によれば、係合ストッパは位置決め手段の回転移動によって非作動となる。これにより、簡単な機械的動作によって係留防止を解除することができる。
位置決め手段は、好ましくは、位置決め手段の回転軸から異なる距離を有する2つの輪郭点を備えた回転要素を有する。より具体的には、位置決め手段は、制御装置の圧力部の溝に収容される、圧延部を備えたスタッドを有する。圧延部を備えることによって、輪郭点は、位置決め手段の回転軸からより小さな距離に設けられる。位置決め手段の回転軸からのより大きな距離を有する輪郭点は、溝の一部との接触位置において、作動手段が係留位置へと回転することを防止する。このような構成によれば、簡単な機械的手段により、係留防止の解除を実現することができる。
係留防止を伴う位置決め手段の位置と、係留防止を伴わない位置決め手段の位置との間の切り替えは、スタッドの対応する位置において、スタッド上にある少なくとも1つの球によって促進される。この球は、制御装置のハウジングに対応して固定して配置された溝に係合する。これにより、ラッチ係合が可能となり、かつ、このラッチ係合はさらに、球のばねによるバイアスによって促進される。
1つの球の代わりに、複数の球(好ましくは4つの球)をスタッドの外周に設けることができる。これにより、スタッドの回転挙動が向上する。
本発明に係る進展は、サブクレームの主題である。
以下、添付図面を参照しながら、本発明を詳細に説明する。
[第1の実施形態]
図3aおよび図3bはカバーパネル250を示す。このカバーパネル250は、従来技術に係るウィンチのための液圧制御装置(例えば、図2aおよび図2bに示される液圧制御装置)に取り付けることができる。カバーパネル250は、ボルト252a,252bによって液圧制御装置のハウジングに取り付けられた停止ディスク251を有する。カバーパネル250の中央凹部には、回転シャフト255が延び、これにより、回転エネルギーが液圧制御装置のカムディスクへと伝達される。
制御レバー260を作動させることによって回転シャフト255が回転できるように、回転シャフト255には、制御レバー260が相対的に回転しないように取り付けられている。制御レバーは、スタッド部262および球状ヘッド261を有する。スタッド部260は、ねじ253(好ましくは調節ねじ253)が延びる凹部263を長さ方向において備え、制御レバー260はスタッド部262に固定される。凹部263は、ねじ253を緩めることによって制御レバー260が長さ方向に変位し、その後、ねじによって制御レバー260が回転シャフトに再びしっかりと接続されるような寸法を有する。
制御レバー260は、長さ方向に対して複数の位置をとることができ、本発明の用途では2つの位置が特に重要である。第1の位置では、制御レバーは図3aに示される位置にあり、球状ヘッド261は回転シャフト255から最小距離にある。第2の位置では、球状ヘッド261は回転シャフト255から最大距離にある。ねじ253を緩めた後に、制御レバー260を回転シャフト255から離れる方向に移動させることにより、制御レバー260は第1の位置から第2の位置へと移動され、次いで、ねじ253が再び締められる。
制御レバー260が反時計回りに回転した場合、図3bに示されるように、第1の位置において係留防止ストッパ254に接触して、ウィンチの巻上範囲を超えて回転しないように、係留防止ストッパ254(好ましくは、例えばキャップスクリューなどのボルト)が停止ディスクに設けられている。制御レバー260が第2の位置にある場合、制御レバー260の球状ヘッドの反対側の端部264は、係留防止ストッパ254よりも回転シャフト255の回転軸に近いため、制御レバー260は係留防止ストッパ254を越えて移動しうる。制御レバー260の第2の位置では、ウィンチは係留操作を開始することができる。
本発明の第1の実施形態に係るカバーパネル250を取り付けることによって、ハウジングを開く必要なく、係留操作が防止され、巻上および繰出のみが可能である操作条件から、係留操作が可能である操作条件へと、ウィンチのための液圧制御装置を移行させることができる。
操作者は、回転シャフト255の回転軸から、制御レバー260の球状ヘッドまでの距離によって、係留防止がアクティブであるか否かを知ることができる。
本発明の第1の実施形態に係る液圧制御装置の利点は、カバーパネルを制御レバーに交換することのみによって、ハウジングを開くことによってのみ係留防止を解除できる従来の液圧制御装置を、制御レバーの長さ方向の移動によって係留防止を解除することができる第1の実施形態に係る液圧制御装置へと改造できることにある。
しかしながら、この第1の実施形態は、図3aおよび図3bの機械的要素に限定されるものではなく、係合ストッパを制御レバーの長さ方向の移動によって非作動にできるものであれば、あらゆる形態の制御レバーおよびカバーパネルに適用することができる。
[第2の実施形態]
以下、図4a〜図4hを参照しながら、第2の実施形態に対応する液圧制御装置を説明する。
第2の実施形態に対応する液圧制御装置は、図2aおよび図2bに示される制御装置と同様に、制御要素320を備えたカムディスク310が回転できるように設けられたハウジング301を有する。図4aに示される位置では、制御要素320は、リセットばね341によってバイアスされた圧力部330に接触している。圧力部330をバイアスするためのばね341は、閉ねじ340に対して支持されている。
各要素の相互作用に関しては、図2aおよび図2bについての上記説明を参照するものとする。本発明の第2の実施形態の液圧制御装置が、図2aおよび図2bに示される従来技術と異なる点は、本発明の第2の実施形態では、図2aの第2のピン152が設けられておらず、これにより、図4bに示される停止表面311は係留を防止することができないことである。さらに、本発明の第2の実施形態では、図2aに示されるピン144の代わりに、回転できるようにブッシュ373に取り付けられたスタッド370が、制御装置のハウジング301に設けられている。
図2aおよび図2bに示される制御装置の場合と同様に、制御要素320は、第1の傾斜表面部321および第2の傾斜表面部322を両端部に有する。図4aに示されるように、傾斜表面部321,322は、それぞれが矢形断面を有する。第1の傾斜表面部321は、図4aにおいて第1の傾斜表面部321と圧力部330との間の接触位置を超える反時計回りの回転が発生すると、制御要素320が圧力部330をカムディスク310から離れる方向に押圧し、制御要素320が圧力部330の凹部332に入るという効果を有する。第2の傾斜表面部322は、図4dにおいて第2の傾斜表面部322と圧力部330と間の接触位置を超える時計回りの回転が発生すると、制御要素320が圧力部330をカムディスク310から離れる方向に押圧し、制御要素320が圧力部330の凹部332に入るという効果を有する。
本発明の第2の実施形態におけるスタッド370は、図4gに示されるように、スピンドル371と、スピンドル371の一端に固定されたトグル372とを有する。トグル372によって、操作者はスピンドル371を手動で回転させることができる。スピンドル371の長さ方向において、トグル372の搭載位置の反対側の端部には、スピンドルの周囲方向の両側に圧延部371aが設けられている。圧延部によって、図4hに示すように、輪郭点Yが形成されている。輪郭点Yは、スピンドル371の外側の輪郭に設けられている。輪郭点Yは、スピンドル371の中心軸Zからの距離yを有する。この距離yは、圧延部が設けられていない範囲においてスピンドル371の外周に設けられた輪郭点Xの距離xよりも小さい。
圧延部371a,371bが設けられたスピンドル371の端部は、図4aに示される第2の実施形態に係る制御装置の組立状態において、圧力部330の長さ方向に設けられた圧力部330の溝333に配置されている。溝333は、制御要素320に対向する端部に端面333aを有する。
スピンドル371および溝333は、圧延部が溝の端面333aに対向するスピンドル371の位置(図4b参照)において、図4bの細部(図4c参照)における圧力部330とカムディスク310との間の最大距離を有し、輪郭点Yと溝333の端面333aとの間に小さな隙間が存在するような寸法を有する。制御要素320の傾斜表面部321が、圧力部330の凹部332内を自由に移動でき、かつ、リセットばね341と上述の従来技術に係る圧力ばねと同様の機能を有する圧力ばね342とによって、圧力部がカムディスク310に向かってバイアスされていれば、端面333aと輪郭点Yとが互いに接触することはない。図4bに示されるように、カムディスク310と圧力部330との間が最大距離にある時には、カムディスク310の停止表面311は、制御装置のハウジング301に設けられたピン351に接触する。これにより、制御要素320が、図4bに示される位置を越えて、さらに反時計回りに回転することが防止される。
輪郭点Xを含むスピンドル371の周囲表面が溝333の端面333aに対向するようなスピンドル371の位置(図4d参照)において、スピンドル371および溝333は、圧力部330とカムディスク310との間が最大距離を有し、かつ、図4fの細部(図4e参照)に図示しうるように、端面333aが輪郭点Xに接触するような寸法を有する。輪郭点Xと溝333の端面333aとの接触、ならびにそれに対応する凹部332および制御要素320の寸法によって、制御要素320が、図4dに示される位置を越えて反時計回りに回転することが防止される。図4dに示される位置は、巻上範囲の端部位置である。制御要素320が反時計回りにさらに回転することを防ぐことにより、係留範囲に入ることを防止することができる。操作者が、図4dに示される位置から反時計回りの方向へと制御装置の制御レバーを作動させ続ければ、溝333の端面333aは、スタッド370の輪郭点Xおよびハウジング301へとこの力を伝達し、これにより、係留範囲へのウィンチの制御が効果的に防止される。
以下、図4d,4g,4hを参照しながら、スタッド370をハウジング301に取り付ける方法を説明する。
図4hに示されるように、スタッド370のスピンドル371は、ボルト378(好ましくは、スピンドル371に対向する位置に配置された2つボルト)によって、ブッシュ373を介してハウジング301に取り付けられる。ブッシュ373は、段差部302を有する穴302に配置される。Oリング375が、穴302に対してブッシュ373を密閉している。ブッシュ内部の凹部とスピンドル371の外周との間には、これらの構成要素の間の緊密な接続を可能とするOリング374が設けられている。圧延部371aが設けられたスピンドル371の端部には、球収容部が設けられている。この球収容部は、球376および圧縮ばね377がそれぞれ収容される穴を有する。図4hに示される設計では、4つの球が90°の間隔で設けられている。スタッド370のハウジングに取り付けられた状態では、球376は、ばね377によって、穴302の段差部303から離れる方向に押圧され、ブッシュ373に設けられた溝373aに入ることができる。図4hに示される設計では、溝373aは、スピンドル371の外周から90°の間隔で延びるように設けられている。
スピンドル371を90°回転させる場合には、4つの球は、対応する溝373aに入り、スタッド370は各ラッチ位置に配置される。輪郭点Yが溝333の端面333aに対向するように配置されるスタッド370の回転位置(図4b参照)および輪郭点Xが溝333の端面333aに対向するように配置されるスタッド370の回転位置(図4d参照)の両方において、球がそれぞれの溝373aにおいてラッチ位置に配置されるように、溝373および球376が圧延部371a,371bに対応して設けられる。これにより、スタッド370は一定方向に確実に保持されるため、スタッド370が係留防止位置(図4d参照)から係留可能位置(図4b参照)に回転したり、あるいはその反対方向に回転したりすることが防止される。
図4fには、第2の実施形態に対応する液圧制御装置の第1の変形例が示されている。この変形例は、液圧制御装置の使用時に係留防止を設定する必要がなく、係留操作を常時行うことができる場合に使用される。
第2の実施形態の第1の変形例は、図4a〜図4eのスタッド370が外部に延びておらず、かつ、外部から作動させることができないという点で、図4a〜4eに示される設計と異なる。図4a〜4eの圧延部の代わりに、図4fにおけるスタッド391は、溝333に入る減少寸法部391を有する。この減少寸法は、図4hに示される設計の寸法yに対応する。減少寸法を有する部分391は円形の断面を有するのが好ましいが、スタッド391の中心軸と輪郭点Xとの間の距離yが存在している限り、その他のあらゆる形状が考えられる。また、減少寸法部391が、中心軸391からの距離yよりも大きな距離を有する輪郭点を有する場合、スタッド391が相対的に回転しないように、スタッド391を配置させなければならない。
図4fにおいては、スタッド391は、カバーパネル390によって閉じられた穴302に収容されている。
液圧制御装置の使用時に係留操作を常時防止しなければならない場合の代替手段として、スタッドの一部が溝333に突出するように、スタッドをハウジング301の穴302に収容してもよく、スタッドの中心軸からカムディスク310への溝の寸法は、突出距離xに対応する。これにより、図4eに示されるように、このスタッドの輪郭点Xと溝333の端面333aとの間の接触が可能になる。
図1は、従来技術に対応する第1の液圧制御装置を示す。 図2aおよび図2bは、従来技術に対応する第2の液圧制御装置を示し、図2aは断面図であり、図2bは縦断面図である。 図3aおよび図3bは、本発明の第1の実施形態に対応する、ウィンチのための液圧制御装置を示し、図3aは、制御レバーを備えたカバーパネルの縦断面図を示し、図3bは、取り付けられたカバーパネルの平面図である。 図4a〜図4hは、本発明の第1の実施形態に対応する、ウィンチのための液圧制御装置を示し、図4aの液圧制御装置は係留可能な中立位置にあり、図4cは液圧制御装置が係留端部位置にある図4bの詳細を示し、図4dの液圧制御装置は巻上端部位置にあり、図4eは図4dの詳細を示し、図4fには、係留が可能であるが、係留防止を行うことができない第2の実施形態の第1の変形例が示されており、図4gおよび図4hはそれぞれ、係留防止を設定するためのスタッドの縦断面図および斜視図を示す。

Claims (11)

  1. ウィンチの操作モードを設定するための作動手段(260)と、
    前記ウィンチの制御時に、係留防止のための係合ストッパが非作動となる位置に配置させることができる位置決め手段と、
    を含む、ウィンチのための液圧制御装置。
  2. 請求項1において、
    前記作動手段(260)の長さ方向の移動によって前記係合ストッパが非作動となるように、前記位置決め手段(253,263)が設計されている、液圧制御装置。
  3. 請求項2において、
    前記位置決め手段は、
    前記作動手段に設けられた縦溝(263)と、
    前記縦溝内で変位させることができるねじ(253)と、
    を含む、液圧制御装置。
  4. 請求項3において、
    前記位置決め手段は、前記制御装置のハウジングに取り付けられたストッパ(254)を有し、
    前記作動手段(260)の長さ方向の移動によって、前記ストッパと前記作動手段(260)との相互作用が解消される、液圧制御装置。
  5. 請求項1において、
    前記位置決め手段の回転移動によって前記係合ストッパ(333a,X)が非作動となるように、前記位置決め手段が設計されている、液圧制御装置。
  6. 請求項5において、
    前記位置決め手段は回転要素を有し、
    前記回転要素は、前記回転要素の回転方向に角度をなして配置された2つの輪郭点(X,Y)を備え、
    前記位置決め手段の回転軸からの前記第1の輪郭点(Y)の距離は、前記位置決め手段の前記回転軸からの前記第2の輪郭点(X)の距離よりも小さい、液圧制御装置。
  7. 請求項5において、
    前記位置決め手段は、
    少なくとも1つの圧延部(371a)を備えたスタッド(370)と、
    前記液圧制御装置の圧力部(330)に設けられた溝(333)と、
    を含む、液圧制御装置。
  8. 請求項7において、
    前記第2の輪郭点(X)が前記溝(333)の一部に接触するように前記スタッド(370)が配置されている場合、前記圧力部(330)は、前記作動手段が係留位置へと回転することを防止する、液圧制御装置。
  9. 請求項7または8において、
    前記スタッドは少なくとも1つの球(376)を有し、
    前記第2の輪郭点(X)が前記溝(333)の一部(333a)に接触するように前記スタッド(370)が配置されている場合、前記球(376)は、前記制御装置のハウジングに設けられた溝(373a)に係合する、液圧制御装置。
  10. 請求項9において、
    前記球(376)は、ばねによってバイアスされている、液圧制御装置。
  11. 請求項9または10において、
    2つの前記球(376)は、前記スタッド(370)の対向する周辺部に設けられ、かつ、前記制御装置の前記ハウジングに設けられた2つの対応する前記溝(373a)に係合することができる、液圧制御装置。
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