JP2012001304A - ロープ速度制御装置、ウインチ装置および作業機械 - Google Patents

Abstract

【課題】ウインチドラムでワイヤロープを巻き取る際に、巻き取り径の変化に起因する巻き取り速度の変動を抑制する。
【解決手段】ロープ速度制御装置は、油圧モータ12によって回転駆動されるウインチドラム5でワイヤロープを巻き取り、または繰り出す際のワイヤロープの巻き取り径を算出する巻き取り径算出手段と、ウインチドラムの回転速度を調節する回転速度調節手段と、巻き取り径算出手段で算出した巻き取り径に基づいて、ウインチドラムでワイヤロープを巻き取る際の巻き取り速度、およびワイヤロープを繰り出す際の繰り出し速度の少なくとも一方の速度の最高速度が、あらかじめ定めた速度範囲内に収まるように回転速度調節手段を制御する巻き取り速度制御手段とを備えた。
【選択図】図２

Description

本発明は、ウインチドラムによって巻き取り、または繰り出すワイヤロープの速度を制御するロープ速度制御装置、このロープ速度制御装置を有するウインチ装置および作業機械に関する。

クレーンで荷の吊り上げやブームの起伏等に用いられるウインチでは、ウインチドラムを駆動する油圧モータに容量可変型の油圧モータを用い、負荷に応じて油圧モータの押しのけ容積を変更することで油圧モータが過負荷とならないように制御することが知られている（特許文献１参照）。

特公平５−１７９６１号公報

上述の特許文献に記載のものでは、油圧モータが過負荷とならないように押しのけ容積を制御しているに過ぎなかった。そのため、オペレータが操作レバーの操作量を一定にしていても、ワイヤロープがウインチドラムに巻き取られて巻き取り径が増加するにつれてロープ速度が変化することとなっていた。たとえば、油圧モータにかかる負荷が十分に小さい場合は、油圧モータの押しのけ容積は最小値に一定となり、油圧モータの回転数は変化しない。しかし、ワイヤロープの巻き取り径が増加することにより、ワイヤロープ速度は増加する。また、或いは油圧モータにかかる負荷が過負荷とならないように制御される値に近い場合は、ワイヤロープの巻き取り径の増加により、油圧モータにかかる負荷が大きくなり、それに伴い油圧モータの押しのけ容積が大きくなり、油圧モータ回転数は減少する。しかし、巻き取り径が増加しているので、ワイヤロープ巻取り速度は、これらが相殺された値に変化する。前者で示した場合は、巻き取り径の増加に伴い、ロープ速度は上昇する。そのため、フックがブームの先端に衝突しないようにするために、フックが上昇するにつれてオペレータが操作レバーの操作量を少なくすると、必要以上にフックの上昇速度を抑えてしまい、作業効率が悪化するおそれがある。

（１） 請求項１の発明によるロープ速度制御装置は、油圧モータによって回転駆動されるウインチドラムでワイヤロープを巻き取り、または繰り出す際のワイヤロープの巻き取り径を算出する巻き取り径算出手段と、ウインチドラムの回転速度を調節する回転速度調節手段と、巻き取り径算出手段で算出した巻き取り径に基づいて、ウインチドラムでワイヤロープを巻き取る際の巻き取り速度、およびワイヤロープを繰り出す際の繰り出し速度の少なくとも一方の速度の最高速度が、あらかじめ定めた速度範囲内に収まるように回転速度調節手段を制御する巻き取り速度制御手段とを備えることを特徴とする。
（２） 請求項２の発明は、請求項１に記載のロープ速度制御装置において、油圧モータは、可変容量型の油圧モータであり、回転速度調節手段は、油圧モータの容量を変更する容量変更レギュレータを含み、巻き取り速度制御手段は、巻き取り速度および繰り出し速度の少なくとも一方の速度の最高速度が、あらかじめ定めた速度範囲内に収まるように容量変更レギュレータを制御することを特徴とする。
（３） 請求項３の発明は、請求項１に記載のロープ速度制御装置において、回転速度調節手段は、油圧モータへ供給する圧油の流れを制御するコントロールバルブを含み、巻き取り速度制御手段は、巻き取り速度および繰り出し速度の少なくとも一方の速度の最高速度が、あらかじめ定めた速度範囲内に収まるようにコントロールバルブを制御することを特徴とする。
（４） 請求項４の発明は、請求項１に記載のロープ速度制御装置において、回転速度調節手段は、油圧モータへ圧油を供給する油圧ポンプの容量を変更する容量変更レギュレータを含み、巻き取り速度制御手段は、巻き取り速度および繰り出し速度の少なくとも一方の速度の最高速度が、あらかじめ定めた速度範囲内に収まるように容量変更レギュレータを制御することを特徴とする。
（５） 請求項５の発明によるウインチ装置は、請求項１〜４のいずれか一項に記載のロープ速度制御装置と、油圧モータと、油圧モータによって回転駆動されるウインチドラムとを備えることを特徴とする。
（６） 請求項６の発明による作業機械は、請求項５に記載のウインチ装置を備えることを特徴とする。

本発明によれば、ウインチドラムでワイヤロープを巻き取る際の巻き取り速度、およびワイヤロープを繰り出す際の繰り出し速度の少なくとも一方の速度の最高速度が、あらかじめ定めた速度範囲内に収まるので、作業効率の悪化や、必要以上のロープ高速度からの急停止によるワイヤロープの損傷などを防止できる。

本発明によるロープ速度制御装置およびウインチ装置が搭載される作業機械の一例としてのクローラクレーンの外観側面図である。 巻上用油圧モータを駆動するための油圧回路を示す図である。 ロープ速度制御装置の構成を示す図である。 巻上ロープ５ａが巻かれている巻上ドラム５の直径方向に沿った断面の一部を模式的に示した図である。 油圧モータ１２の容量設定に関する処理の動作を示したフローチャートである。 変形例を示す図である。

図１〜５を参照して、本発明によるロープ速度制御装置、ウインチ装置および作業機械の一実施の形態を説明する。図１は、本発明によるロープ速度制御装置およびウインチ装置が搭載される作業機械の一例としてのクローラクレーンの外観側面図である。このクローラクレーン（以下、単にクレーンと呼ぶ）は、走行体１と、旋回輪２を介して走行体上に旋回可能に設けられた旋回体３と、旋回体３に回動可能に軸支されたブーム４とを有する。旋回体３には巻き上げ用のウインチドラムである巻上ドラム５と、起伏用のウインチドラムである起伏ドラム６が搭載されている。巻上ドラム５には巻上ロープ５ａが巻回され、巻上ドラム５の駆動により巻上ロープ５ａが巻き取りまたは繰り出され、フック７が昇降する。起伏ドラム６には起伏ロープ６ａが巻回され、起伏ドラム６の駆動により起伏ロープ６ａが巻き取りまたは繰り出され、ブーム４が起伏する。

巻上ドラム５は巻上用油圧モータにより駆動され、起伏ドラム６は起伏用油圧モータにより駆動される。これら油圧モータの回転は不図示のブレーキ装置によって制動可能である。巻上用油圧モータを駆動する油圧回路と、起伏用油圧モータを駆動する油圧回路とは構成が同様であるので、以下の説明では、巻上用油圧モータを駆動する油圧回路について説明し、起伏用油圧モータを駆動する油圧回路についての説明を省略する。図２は、巻上用油圧モータを駆動するための油圧回路を示す図である。

図２に示すように、この油圧回路には、エンジン１０で駆動されるメインポンプ１１と、メインポンプ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１２と、この油圧モータ１２で駆動される巻上ドラム５と、メインポンプ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、巻き下げ時の戻り管路Ｌ１に設けられたカウンタバランス弁１４とが設けられている。この油圧回路には、制御弁１３を駆動するために操作される操作レバー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ポンプ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とが設けられている。

この油圧回路には、パイロット弁１６ａによって制御されるパイロット圧を検出する巻上リモコン圧力センサ３１と、パイロット弁１６ｂによって制御されるパイロット圧を検出する巻下リモコン圧力センサ３２とが設けられている。メインポンプ１１は、可変容量型の油圧ポンプである。メインポンプ１１の容量（押しのけ容積）は、レギュレータ１１ａによって変更される。レギュレータ１１ａは、後述するコントローラ２０によって制御される。油圧モータ１２は、可変容量型の油圧モータである。油圧モータ１２の容量（押しのけ容積）は、レギュレータ２１によって変更される。レギュレータ２１は、後述するコントローラ２０によって制御される。２２は、巻上ドラム５の回転を検出する回転検出器である。

また、巻上ドラム５と油圧モータ１２との間には図示しないウインチの減速機が設けられており、この油圧モータ１２内部には、巻上ドラム５を停止させるための図示しないネガブレーキ装置が設けられている。ネガブレーキ装置は、ブレーキ解除のための圧油（ブレーキ解除圧油）が供給されてブレーキ解除圧が上昇するとブレーキを解除し、ブレーキ解除圧が低下するとブレーキを作動させる。ブレーキ解除圧油は、パイロットポンプ１７から不図示のブレーキ解除電磁弁を介して供給される。

制御弁１３は、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に応じて切換量が制御される。パイロット圧Ｐ18,Ｐ19は、操作レバー１５の操作量に応じたパイロット圧Ｐ16と、電磁比例弁１８,１９の減圧度とに応じて決定される。なお、詳細な説明は省略するが、電磁比例弁１８,１９の減圧度は、たとえば、巻上ドラム５（油圧モータ１２）を緩停止させる際に、後述するコントローラ２０からの制御信号によって制御される。

図３は、本発明によるロープ速度制御装置の構成を示す図である。コントローラ２０は、クレーンの各部を制御する制御回路である。なお、図３では、ロープ速度制御装置に関する構成を図示し、その他のクレーン各部の制御に関する構成についての図示を省略する。コントローラ２０には、電磁比例弁１８,１９と、レギュレータ２１と、回転検出器２２と、速度設定ボリューム２７と、揚程計２８と、巻上リモコン圧力センサ３１と、巻下リモコン圧力センサ３２とが接続されている。速度設定ボリューム２７は、オペレータが油圧モータ１２の容量を調節して、ロープ速度（すなわち巻上ロープ５ａの移動速度）を調節するためのものである。また、速度設定ボリューム２７を調節することによって、メインポンプ１１の容量を制御するように構成しても同じ効果が得られる。同様に、速度設定ボリューム２７を調節することによって、制御弁１３のスプール移動量を制御するために、電磁比例弁１８、および１９の出力を調節するように構成することでも同じ効果が得られる。

なお、クレーンには、揚程計２８が設けられている。揚程計２８は、ワイヤロープの巻き取り長さおよび巻き戻し長さを測定して、吊荷の揚程を検出するための公知の装置である。揚程計２８では、オペレータが入力したワイヤロープの巻き取り層数、および列数を起点として、巻上ドラム５の回転量と、層数に対応して記憶している巻き取り径の情報からワイヤロープの巻き取り長さおよび巻き戻し長さを算出する。揚程計については、たとえば、特開平１０−２３１０８６号公報に開示されている。コントローラ２０には、揚程計２８から、巻上ドラム５に最も外側の層で巻かれている巻上ロープ５ａの巻き取り径の情報が入力される。

コントローラ２０は、電磁比例弁１８,１９、および不図示のブレーキ解除電磁弁に制御信号を出力して、これらの電磁弁を制御する。また、コントローラ２０は、後述するように、レギュレータ２１に制御信号を出力することで油圧モータ１２の容量を制御する。

このように構成されるクレーンでは、オペレータによって操作レバー１５が巻き上げ方向に操作されると、巻上ドラム５が巻き上げ方向に回動されて、巻上ロープ５ａが巻き取られ、フック７が上昇する。オペレータによって操作レバー１５が巻き下げ方向に操作されると、巻上ドラム５が巻き下げ方向に回動されて、巻上ロープ５ａが繰り出され、フック７が下降する。具体的には、クレーンの各部は次のように操作する。すなわち、オペレータによって操作レバー１５が巻き上げ方向に操作されると、パイロット弁１６ａが操作レバー１５の操作量に応じたパイロット圧Ｐ16でパイロット圧油を電磁比例弁１８に供給する。このパイロット圧油は、電磁比例弁１８を介して制御弁１３の巻上側パイロットポートへ供給される。これにより、制御弁１３のスプールが起動されて、油圧モータ１２が巻上ドラム５を巻き上げ方向に回動させるように、メインポンプ１１からの圧油が油圧モータ１２へ供給される。

これと同期して、コントローラ２０から不図示のブレーキ解除電磁弁へブレーキを解除するように制御信号が出力される。これにより、ブレーキ解除電磁弁を介してブレーキ解除圧油が不図示のネガブレーキ装置に供給され、ブレーキが解除される。このように、油圧モータ１２の回動開始のタイミングに合わせてブレーキを解除することで、巻上ドラム５がスムーズに回転を始める。オペレータによって操作レバー１５が巻き下げ方向に操作された場合も同様である。

−−−巻上ドラム５に巻かれている巻上ロープ５ａの層数とロープ速度ついて−−−
図４は、巻上ロープ５ａが巻かれている巻上ドラム５の直径方向に沿った断面の一部を模式的に示した図である。図４に示すように、巻上ロープ５ａは、巻上ドラム５に層をなして巻かれている。最も巻上ドラム５に近い層（巻上ドラム５に接している層）を１層目（第１層）とし、外側に向かうにつれて順に２層目（第２層）、３層目（第３層）・・・ｎ層目（第ｎ層）とする。巻上ロープ５ａを巻上ドラム５で巻き上げると、第1層に複数列巻かれ、次いで、第1層の外側に第２層が複数列巻かれる、というように、複数列づつ各層が順に巻かれる。そのため、最も外側の層（最外層）で巻かれている巻上ロープ５ａの径方向の中心の位置は、層数が増えるにつれて巻上ドラム５の回転軸から遠ざかる。

ここで、第ｎ層に巻かれている巻上ロープ５ａの径方向の中心の位置と、巻上ドラム５の回転軸との距離の２倍の値、すなわち、第ｎ層に巻かれている巻上ロープ５ａの中心線が描く円の直径を第ｎ層の巻き取り径と呼ぶ。第ｎ層の巻き取り径Ｄｎ（以下、単に巻き取り径Ｄｎとも呼ぶ）は、層数ｎが増加するにつれて大きくなる。そのため、巻上ドラム５の回転速度が一定であっても、巻上ロープ５ａが巻き上げられて層数が増えるにつれて最外層の巻き取り径が大きくなるので、ロープ速度は増加する。

ウインチ装置を用いた作業の効率を左右するため、ロープ速度は、ウインチ装置において仕様上の重要な項目の１つである。そのため、巻き取り径が最も小さくなって、ロープ速度の最高速度が最も小さくなる、第１層を基準巻き層とし、この基準巻き層におけるロープ速度の最高速度が、そのウインチ装置における仕様上のロープ速度の最高速度とされるのが一般的である。

上述したように、層数が増えるにつれてロープ速度が増加するので、巻上ロープ５ａを巻き取り、繰り出し、或いは停止する際に、巻上ロープ５ａが段飛びを起こして乱巻き状態となって巻上ロープ５ａを傷めたり、巻上ドラム５を急停止させた際のショックが大きくなったりするという不具合が生じるおそれがある。また、たとえば、巻上ドラム５のように巻き上げ用のウインチのドラムでは、フック７が上昇するにつれてフック７の上昇速度が増加することとなる。また、たとえば、起伏ドラム６のように起伏用のウインチのドラムでは、ブーム４が起立するにつれてブーム４の回動速度が増加することとなる。

そのため、フック７がブーム４の先端に衝突しないようにするために、フック７が上昇するにつれてオペレータが操作レバー１５の操作量を少なくすると、必要以上にフック７の上昇速度を抑えてしまい、作業効率が悪化するおそれがある。また、ブーム４が起きすぎないようにするために、ブーム４が起立するにつれてオペレータが操作レバーの操作量を少なくすると、必要以上にブーム４の回動速度を抑えてしまい、作業効率が悪化するおそれがある。

特に、高いところにある荷を取りに行くためにフック７で荷を吊っていない状態で巻上ドラム５を駆動する場合には、作業効率上できるだけ早くフック７を上昇させることが望ましいが、上述したように、オペレータが必要以上にフック７の上昇速度を抑えてしまうために、作業効率が悪化し易い。また、作業効率が悪化しなくとも、操作レバー１５を一定の操作量で保っているにもかかわらず、フック７や荷の移動速度が変動するとオペレータに違和感を与えてしまう。そこで、本実施の形態では、以下に述べるように、層数に応じて油圧モータ１２の容量を増加させることで巻上ドラム５の回転速度を低減させて、巻き取り径Ｄｎの増加に起因するロープ速度の増加を抑制する。

−−−油圧モータ１２の容量の制御について−−−
上述したように、油圧モータ１２の容量は、コントローラ２０からの制御信号を受信したレギュレータ２１によって制御される。コントローラ２０は、主に、油圧モータ１２が過負荷とならないようにレギュレータ２１に制御信号を出力する。油圧モータ１２の過負荷防止のための制御については公知であるので、コントローラ２０における演算内容の詳細な説明は省略する。

ロープ速度Ｖは、最外層の巻き取り径Ｄｒに比例し、油圧モータ１２の容量ｑに反比例する。これを式で表すと次の（１）式のとおりとなる。
Ｖ＝Ｄｒ／（ｑ×η×Ｃ） ・・・（１）
ここで、ηは効率を表し、Ｃは比例定数を表す。

最外層が基準層（すなわち第１層）のときと、最外層が基準層以外の第ｎ層のときとでロープ速度Ｖが同じ速度となるためには、次の（２）式が成り立つ必要がある。
Ｄｎ／（ｑｎ×η×Ｃ）＝Ｄ１／（ｑ１×η×Ｃ） ・・・（２）
ここで、ｑｎは最外層が第ｎ層のときの油圧モータ１２の容量であり、ｑ１は最外層が基準層のときの油圧モータ１２の容量である。

（２）式を変形してｑｎを導くと次の（３）式のようになる。
ｑｎ＝（Ｄｎ／Ｄ１）×ｑ１ ・・・（３）

（３）式から分かるように、最外層が基準層のときの容量ｑ１に、基準層と最外層との巻き取り径の比であるＤｎ／Ｄ１を乗じた値を、最外層が第ｎ層のときの容量ｑｎとすればよい。そこで、本実施の形態では、コントローラ２０は、最外層が基準層のときの容量ｑ１を過負荷防止の観点からあらかじめ算出し、その容量に、Ｄｎ／Ｄ１を乗じた値、すなわち、上述した（３）式で算出した容量ｑｎを制御目標の容量ｑｔとするよう演算を行う。換言すると、コントローラ２０は、過負荷防止の観点から算出した油圧モータ１２の容量を、巻き取り径に応じて補正している。なお、基準層および最外層の巻き取り径の情報は、上述したように揚程計２８から取得する。そして、コントローラ２０は、容量がｑｔとなるような制御信号（制御電流）をレギュレータ２１に出力する。これによってレギュレータ２１が油圧モータ１２の容量をｑｔとなるように制御する。

なお、オペレータによって速度設定ボリューム２７が操作されている場合には、コントローラ２０は、速度設定ボリューム２７の設定状態から算出される油圧モータ１２の容量と、上述したように最外層の巻き取り径の情報に基づいて算出した油圧モータ１２の容量とを比較し、大きい方の値を制御目標の容量ｑｔとするよう演算を行う。

−−−フローチャート−−−
図５は、上述した油圧モータ１２の容量設定に関する処理の動作を示したフローチャートである。本実施の形態のクレーンの不図示のイグニッションスイッチがオンされると、図５に示す処理を行うプログラムが起動され、コントローラ２０で繰り返し実行される。ステップＳ１において、揚程計２８から最外層の巻き取り径の情報を取得してステップＳ３へ進む。ステップＳ３において、上述した（３）式に基づいて、油圧モータ１２の容量ｑｎを算出する。なお、容量ｑ１については、油圧モータ１２の過負荷防止の観点から算出されているが、公知であるので、算出に関する説明を省略する。

また、ステップＳ５において、速度設定ボリューム２７の設定値を読み込んでステップＳ７へ進む。ステップＳ７において、ステップＳ５で読み込んだ速度設定ボリューム２７の設定値に対応する油圧モータ１２の容量ｑｖを算出する。

ステップＳ３およびステップＳ７が実行されるとステップＳ９へ進み、ステップＳ３で算出した油圧モータ１２の容量ｑｎと、ステップＳ７で算出した油圧モータ１２の容量ｑｖとを比較して、大きい方の容量を制御目標の容量ｑｔとして決定してステップＳ１１へ進む。ステップＳ１１において、油圧モータ１２が駆動されているか否かを判断する。具体的には、回転検出器２２の検出信号に基づいて巻上ドラム５の回転の有無を検出することで油圧モータ１２が駆動されているか否かを判断する。

ステップＳ１１が肯定判断されるとステップＳ１３へ進み、ステップＳ９で決定した油圧モータ１２の容量がｑｔとなるような制御電流Ｉｎを算出し、制御電流Ｉｎをレギュレータ２１に出力してリターンする。ステップＳ１１が否定判断されるとステップＳ１およびステップＳ３へ戻る。

上述した実施の形態では、次の作用効果を奏する。
（１） 巻き取り径の変化に伴うロープ速度の変動を抑制するように構成した。これにより、操作レバー１５の操作量が一定であれば、層数が変化してもロープ速度が変動しないので、オペレータが違和感を覚えることがない。また、操作レバー１５の操作量が最大操作量とされたときであっても、巻き取り径の増加に伴うロープ速度の最高速度の上昇が抑制されるので、巻上ロープ５ａが段飛びを起こして乱巻き状態となって巻上ロープ５ａを傷めたり、巻上ドラム５を急停止させた際のショックが大きくなったりするという不具合の発生を防止できる。また、フック７が上昇してもフック７の上昇速度が増加しないので、従来のようにフック７が上昇するにつれてオペレータが操作レバー１５の操作量を少なくして、必要以上にフック７の上昇速度を抑えてしまうということがなくなり、作業効率の悪化を防止できる。

（２） 揚程計２８から取得した基準層および最外層の巻き取り径の情報に基づいて、油圧モータ１２の容量ｑｎを演算するように構成した。これにより、特に装置類を追加することなく、ソフトウエア上の追加のみで巻き取り径の増加に伴うロープ速度の上昇を抑制できるので、コスト上昇を抑制できる。また、従来からあるクレーンに対して、ソフトウエア上の追加のみで巻き取り径の増加に伴うロープ速度の上昇を抑制できるので、従来からあるクレーンの改造コストが安価となる。

−−−変形例−−−
（１） 上述の説明では、最外層が基準層のときと、最外層が基準層以外の第ｎ層のときとでロープ速度Ｖが同じ速度となるように構成したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、最外層が基準層のときと、最外層が基準層以外の第ｎ層のときとでロープ速度Ｖの最高速度が同じ速度とならなくても、ロープ速度の最高速度が「あらかじめ定めた速度範囲内」に収まればよい。ここでいう「あらかじめ定めた速度範囲内」とは、オペレータがウインチ操作時にフック７や荷を見ていて違和感を覚えない程度の速度範囲内であってもよく、乱巻きが起こらない速度範囲内であってもよく、オペレータや他の作業者などがフック７や荷を見ていて、フック７や荷の速度が一定であると思える速度範囲内であればよい。

（２） 上述の説明では、巻上ロープ５ａの巻き取り時および繰り出し時の双方で、上述したように巻き取り径に応じて油圧モータ１２の容量を変更するように構成したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、巻上ロープ５ａの巻き取り時および繰り出し時のいずれか一方で、上述したように巻き取り径に応じて油圧モータ１２の容量を変更するように構成してもよい。

（３） 上述の説明では、油圧パイロット式の操作レバー１５を用いているが、本発明はこれに限定されない。たとえば、操作レバー１５が、いわゆる電気レバーであってもよい。操作レバー１５が電気レバーである場合、巻き取り径に応じて油圧モータ１２の容量を変更する代わりに、メインポンプ１１から油圧モータ１２への圧油の流れを制御する制御弁のソレノイドへ出力する励磁電流の出力値を図６のように変更するようにしてもよい。すなわち、操作レバー１５の操作ストロークに対する制御弁のソレノイドへ出力する励磁電流の出力値を、最外層の層数が増えるにつれて、減ずるように構成してもよい。この場合には、油圧モータ１２が可変容量型でなくてもよい。なお、操作レバー１５が電気レバーである場合、上述したように、巻き取り径に応じて油圧モータ１２の容量を変更することで、巻き取り径の変化に伴うロープ速度の変動を抑制するように構成してもよい。

（４） 上述の説明では、ステップＳ１１において、油圧モータ１２が駆動されているか否かを判断する際に、回転検出器２２の検出信号に基づいて巻上ドラム５の回転の有無を検出することで油圧モータ１２が駆動されているか否かを判断するようにしているが、本発明はこれに限定されない。たとえば、巻上リモコン圧力センサ３１および巻下リモコン圧力センサ３２の検出圧力から操作レバー１５の操作の有無を判断することで油圧モータ１２が駆動されているか否かを判断するようにしてもよい。

（５） 上述の説明における、速度設定ボリューム２７によるロープ速度の調節機能は、必須ではない。

（６） 上述の説明では、巻上用の油圧モータ１２について説明したが、本発明は、起伏用油圧モータや、他のウインチ駆動用の油圧モータについても適用できる。

（７） 上述の説明では、作業機械の一例としてクローラクレーンを挙げて説明したが、本発明はこれに限定されず、ウインチ装置を搭載する他の作業機械（たとえば、固定式のクレーンや、ケリーバを有するアースドリル機など）にも適用できる。

（８） 上述の説明では、コントローラ２０には、揚程計２８から、巻上ドラム５に最も外側の層で巻かれている巻上ロープ５ａの巻き取り径の情報が入力されるように構成したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、揚程計２８から、巻上ドラム５の最外層の層数の現在の値がコントローラ２０に入力されるように構成してもよい。そして、取得した最外層の層数からコントローラ２０が現在の最外層の巻き取り径を算出するように構成してもよい。この場合には、たとえば、巻上ドラム５の最外層の層数から巻き取り径を算出するためのデータをコントローラ２０の不図示の記憶部であらかじめ記憶しておくように構成すればよい。

（９） 上述の説明では、巻き取り径に応じて油圧モータ１２の容量を変更することで、最外層が基準層のときと、最外層が基準層以外の第ｎ層のときとでロープ速度Ｖが同じ速度となるように構成したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、巻き取り径に応じてメインポンプ１１の容量を変更することで、最外層が基準層のときと、最外層が基準層以外の第ｎ層のときとでロープ速度Ｖが同じ速度となるように構成してもよい。すなわち、巻き取り径が大きくなるにつれてメインポンプ１１の容量を低減させるように、コントローラ２０がレギュレータ１１ａを制御するように構成してもよい。
（１０） 上述した各実施の形態および変形例は、それぞれ組み合わせてもよい。

なお、本発明は、上述した実施の形態のものに何ら限定されず、油圧モータによって回転駆動されるウインチドラムでワイヤロープを巻き取り、または繰り出す際のワイヤロープの巻き取り径を算出する巻き取り径算出手段と、ウインチドラムの回転速度を調節する回転速度調節手段と、巻き取り径算出手段で算出した巻き取り径に基づいて、ウインチドラムでワイヤロープを巻き取る際の巻き取り速度、およびワイヤロープを繰り出す際の繰り出し速度の少なくとも一方の速度の最高速度が、あらかじめ定めた速度範囲内に収まるように回転速度調節手段を制御する巻き取り速度制御手段とを備えることを特徴とする各種構造のロープ速度制御装置、および、このロープ速度制御装置を有するウインチ装置や作業機械を含むものである。

４ ブーム ５ 巻上ドラム
５ａ 巻上ロープ ６ 起伏ドラム
６ａ 起伏ロープ ７ フック
１２ 油圧モータ １３ 制御弁
１５ 操作レバー ２０ コントローラ
２１ レギュレータ ２２ 回転検出器
２７ 速度設定ボリューム ２８ 揚程計

Claims (6)

1. 油圧モータによって回転駆動されるウインチドラムでワイヤロープを巻き取り、または繰り出す際の前記ワイヤロープの巻き取り径を算出する巻き取り径算出手段と、
   前記ウインチドラムの回転速度を調節する回転速度調節手段と、
   前記巻き取り径算出手段で算出した前記巻き取り径に基づいて、前記ウインチドラムで前記ワイヤロープを巻き取る際の巻き取り速度、および前記ワイヤロープを繰り出す際の繰り出し速度の少なくとも一方の速度の最高速度が、あらかじめ定めた速度範囲内に収まるように前記回転速度調節手段を制御する巻き取り速度制御手段とを備えることを特徴とするロープ速度制御装置。
2. 請求項１に記載のロープ速度制御装置において、
   前記油圧モータは、可変容量型の油圧モータであり、
   前記回転速度調節手段は、前記油圧モータの容量を変更する容量変更レギュレータを含み、
   前記巻き取り速度制御手段は、前記巻き取り速度および前記繰り出し速度の少なくとも一方の速度の最高速度が、あらかじめ定めた速度範囲内に収まるように前記容量変更レギュレータを制御することを特徴とするロープ速度制御装置。
3. 請求項１に記載のロープ速度制御装置において、
   前記回転速度調節手段は、前記油圧モータへ供給する圧油の流れを制御するコントロールバルブを含み、
   前記巻き取り速度制御手段は、前記巻き取り速度および前記繰り出し速度の少なくとも一方の速度の最高速度が、あらかじめ定めた速度範囲内に収まるように前記コントロールバルブを制御することを特徴とするロープ速度制御装置。
4. 請求項１に記載のロープ速度制御装置において、
   前記回転速度調節手段は、前記油圧モータへ圧油を供給する油圧ポンプの容量を変更する容量変更レギュレータを含み、
   前記巻き取り速度制御手段は、前記巻き取り速度および前記繰り出し速度の少なくとも一方の速度の最高速度が、あらかじめ定めた速度範囲内に収まるように前記容量変更レギュレータを制御することを特徴とするロープ速度制御装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載のロープ速度制御装置と、
   油圧モータと、
   前記油圧モータによって回転駆動されるウインチドラムとを備えることを特徴とするウインチ装置。
6. 請求項５に記載のウインチ装置を備えることを特徴とする作業機械。

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