JP2738660B2 - 油圧式ウインチ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は油圧式ウインチ装置に関
するものであり、特に、ウインチの微速巻下げ運転に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】地中連続壁掘削機等ではバケット巻上げ
下げ時には高速運転を行い、掘削時には微速巻下げ運転
を行う必要があり、通常の高速運転と微速巻下げ運転の
両方を行うことのできる油圧式ウインチ装置を使用して
いる。従来の此種油圧式ウインチ装置にて油圧アクチュ
エータを微速運転するときは、メインポンプの吐出量を
制御するか、或いは制御弁で流量を制御することによ
り、油圧モータへの流量を調整して回転速度を低下させ
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の油圧式ウインチ
装置に於いては、油量制御の分解能力が不足しているた
め、高速運転と微速運転との速度比は数十倍程度が限界
であり、より一層の微速運転が要望されている。

【０００４】高速用の駆動装置と微速用の駆動装置を設
け、トランスミッションで切り替える構成も知られてい
るが、装置が極めて大型になるとともに費用も高価とな
る。そこで、装置を大型にすることなく、通常の高速巻
上げ下げ運転と微速巻下げ運転の両方を行うことができ
るようにして操作性を向上するために解決すべき技術的
課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決す
ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために提案されたものであり、メインポンプの吐出
油を方向制御弁及びカウンタバランス弁を介して油圧モ
ータへ導出し、該油圧モータに連結したドラムを回転さ
せるように形成したウインチ装置に於いて、ウインチ微
速巻下げ速度設定手段とウインチ速度検出手段とを設け
るとともに、制動力が可変操作されるウインチ速度制動
手段を設け、ウインチの微速巻下げ時には、前記油圧モ
ータの巻上げ側ポートの保持圧によって生じる油圧モー
タ内のリークによりウインチを微速巻下げするととも
に、前記ウインチ速度検出手段によるウインチ速度検出
値に基づき、前記ウインチ速度制動手段の制動力を操作
することにより、ウインチ速度が前記ウインチ微速巻下
げ速度設定手段の設定値に追値するように形成した油圧
式ウインチ装置を提供するものである。

【０００６】

【作用】通常の巻上げ下げ運転を行う場合は、方向制御
弁の操作によりメインポンプの吐出油がカウンタバラン
ス弁を介して油圧モータへ導出されるとともに、油圧モ
ータに連結したドラムのブレーキが解放されて該ドラム
が回転し、ワイヤロープが巻上げ下げされる。方向制御
弁の開口操作を大にすれば油圧モータの回転速度が速く
なり、高速巻上げ下げ運転が行われる。

【０００７】微速巻下げ運転を行う場合は、ウインチ微
速巻下げ速度設定手段をセットするとともに、ドラムの
ブレーキを解放すれば、掘削機の自重により該ドラムが
回転しようとする。このとき、油圧モータの出口である
巻上げ側ポートにはカウンタバランス弁によって保持圧
が発生する。この保持圧により油圧モータ内でリークが
起こり、油圧モータは巻下げ方向へ徐々に回転し始め
る。

【０００８】この回転速度をウインチ速度検出手段にて
検出するとともに、ウインチ速度制動手段の制動力を操
作すれば、ウインチの巻下げ速度を超微速に制御でき
る。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に従って詳述
する。図１は油圧式ウインチ装置１の全体図であり、機
体２の前部にブーム３を起伏自在に設け、該ブーム３か
ら掘削機４が吊り下げられている。

【００１０】図２は油圧回路及び制御回路を示し、符号
１１はメインポンプであり、該メインポンプ１１は原動
機または電動モータにて駆動されて、タンク１２の作動
油を汲み上げる。該メインポンプ１１の吐出油はリリー
フ弁１３にて設定圧を規制されるとともに、方向制御弁
１４により主管路１５または１６へ切り替えられ、カウ
ンタバランス弁１７を介して油圧モータ１８の巻上げ側
ポート１８ａまたは巻下げ側ポート１８ｂへ導出され
る。

【００１１】また、前記油圧モータ１８には減速機１９
を介してウインチのドラム２０を連結してあり、該ドラ
ム２０のリム２１に対峙してブレーキ２２が配設されて
いる。該ブレーキ２２のブレーキブロック２３にはレバ
ー２４が延設され、該レバー２４の他端はバネ２５にて
付勢されることにより、前記ブレーキブロック２３は前
記リム２１に圧接してドラム２０の回転を制動する。ま
た、前記レバー２４の他端には前記バネ２５に対向して
油圧シリンダ２６が配設されており、制御装置２７の指
令により電磁比例減圧弁２８が開閉すると、油圧源２９
から前記油圧シリンダ２６へ供給される作動油が調節さ
れて、該油圧シリンダ２６のピストンロッドが伸縮する
ように形成されている。

【００１２】而して、前記機体２のキャビン内にはウイ
ンチ操作レバー３０が設けられており、通常の巻上げ運
転を行う場合は、該ウインチ操作レバー３０を図中左方
へ傾倒させると、パイロットポンプ３１のパイロット油
が図中結合子記号Ｐ１にて連結されたパイロット油路３
２を介して前記方向制御弁１４に作用して、該方向制御
弁１４のスプールは１４ａの位置に切り替えられる。そ
して、メインポンプ１１の吐出油が一方の主管路１５へ
導出され、カウンタバランス弁１７を通過して巻上げ側
ポート１８ａへ供給される。

【００１３】また、これと同時に圧力スイッチ３３がON
になり、そのON信号を受けて前記制御装置２７から前記
電磁比例減圧弁２８を全開にする信号が出力されて、油
圧源２９の作動油が前記油圧シリンダ２６へ導入される
ことにより該油圧シリンダ２６がバネ２５の付勢力に抗
して伸長し、ブレーキブロック２３がドラム２０のリム
２１から完全に解放される。斯くして、油圧モータ１８
が正転し始め、ドラム２０にワイヤロープが巻上げられ
ていく。前記ウインチ操作レバー３０をより大きく傾倒
させれば、より多くのパイロット油が前記方向制御弁１
４に作用するので該方向制御弁１４の開口面積が大きく
なり、油圧モータ１８の回転速度が上昇して高速巻上げ
運転される。

【００１４】ウインチ操作レバー３０の操作を停止する
と、前記圧力スイッチ３３の0FF 信号を受けて前記制御
装置２７から図中結合子記号Ａにて連結された回線を介
してソレノイドバルブ３４へ信号が出力され、該ソレノ
イドバルブ３４が切り替わることにより前記パイロット
油路３２が遮断されて、前記方向制御弁１４のスプール
は中立位置１４ｂへ復帰する。そして、メインポンプ１
１から主管路１５への作動油の供給が閉止されて油圧モ
ータ１８が停止する。また同時に、前記制御装置２７か
らの指令によって前記電磁比例減圧弁２８が切り替えら
れて、前記油圧源２９の作動油が遮断され油圧シリンダ
２６が収縮する。そして、バネ２５の付勢によりブレー
キブロック２３がドラム２０のリム２１を圧接する。

【００１５】また、ウインチ操作レバー３０を図中右方
へ傾倒させると、パイロットポンプ３１のパイロット油
が図中結合子記号Ｐ２にて連結されたパイロット油路３
５を介して方向制御弁１４に作用し、該方向制御弁１４
のスプールを１４ｃの位置に切り替える。これと同時に
圧力スイッチ３６がONになり、そのON信号を受けた制御
装置２７からの指令によりブレーキ２２がドラム２０か
ら完全に解放される。

【００１６】そして、前述とは逆に油圧モータ１８が反
転してドラム２０のワイヤロープが巻下げられていくこ
とになる。そしてその後、ウインチ操作レバー３０の操
作を停止すると、前記圧力スイッチ３６の0FF 信号を受
けて制御装置２７から図中結合子記号Ｂにて連結された
回線を介してソレノイドバルブ３７へ信号が出力され、
該ソレノイドバルブ３７が切り替わることにより前記パ
イロット油路３５が遮断される。そして、油圧モータ１
８が停止されるとともに、前記制御装置２７の指令によ
りブレーキブロック２３がドラム２０のリム２１を圧接
する。

【００１７】次に、地中連続壁の掘削作業に於いて微速
巻下げ運転を行う場合には、前記掘削機４を吊り下げた
状態で設定器３８にて速度設定するとともに、スイッチ
３９を入れて微速巻下げ制御開始信号を前記制御装置２
７に送信する。これにより、該制御装置２７は前記電磁
比例減圧弁２８を操作して油圧シリンダ２６に作動油を
供給することによってブレーキブロック２３をドラム２
０のリム２１から解放していく。ブレーキが解放される
とドラム２０は掘削機４の自重により回転しようとする
ため、油圧モータ１８の巻上げ側ポート１８ａにカウン
タバランス弁１７によって保持圧が発生する。この保持
圧により油圧モータ１８内でリークが起こり、油圧モー
タ１８とカウンタバランス弁１７との間の油がドレーン
１８ｃからタンクへ逃げ、その量に応じて油圧モータ１
８が徐々に巻下げ方向へ回転する。この回転速度は保持
圧や油圧モータ１８のリーク特性により異なるが、通常
必要とする微速巻下げ速度よりも速い。

【００１８】而して、前記ドラム２０にはその回転速度
を検出するロータリエンコーダ４０が設けられており、
その検出結果は前記制御装置２７に送信される。そし
て、該制御装置２７は前記検出結果と前記設定器３８に
よる設定値との偏差を読み取ることにより、前記電磁比
例減圧弁２８を操作して油圧源２９から油圧シリンダ２
６に供給される作動油量を調節し、ブレーキ２２のドラ
ム２０に対する制動力を増減させる。斯くして、ドラム
２０の微速巻下げ速度は設定器３８の設定値に追値する
ようにフィードバック制御されることになる。

【００１９】尚、本実施例では通常の巻上げ下げ運転の
速度制御を方向制御弁１４の開口操作の大小により行っ
ているが、メインポンプ１１の傾転角制御によって行っ
てもよい。また、ウインチ速度検出手段は前記ロータリ
エンコーダ４０に限定されるものではなく、タコジェネ
レータ等を用いてもよい。また、ドラム２０と掘削機４
との間にワイヤロープが通過するシーブを設け、そのシ
ーブの回転速度を検出してもよく、或いは掘削機４と本
体との間に別のワイヤロープを設け、この別のワイヤロ
ープの移動量を検出するようにしてもよい。更に、前記
制御装置２７は通常コンピュータを使用するが、アナロ
グ制御器を使用することもできる。

【００２０】更にまた、ウインチ速度制動手段としての
前記ブレーキ２２はディスクブレーキによる構成にして
もよく、また、前記油圧モータ１８内にブレーキ機構を
内蔵するように構成してもよい。

【００２１】而して、本発明は、本発明の精神を逸脱し
ない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明
が該改変されたものに及ぶことは当然である。

【００２２】

【発明の効果】本発明は上記一実施例に詳述したよう
に、油圧モータのリークによりウインチを微速巻下げ
し、ウインチ速度制動手段の制動力を操作することによ
りウインチの微速巻下げ速度を制御している。このた
め、従来型と比較して速度比を大きくすることができ、
且つ、構成も複雑とならない。

【００２３】斯くして、装置を大型化せずして、通常の
巻上げ下げ運転と微速巻下げ運転の両方を行うことがで
き操作性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示し、油圧式ウインチ装置
の側面図。

【図２】油圧及び制御の回路図。

【符号の説明】

１１ メインポンプ １４ 方向制御弁 １７ カウンタバランス弁 １８ 油圧モータ ２０ ドラム ２１ ドラムのリム ２２ ブレーキ ２３ ブレーキブロック ２４ ブレーキのレバー ２５ バネ ２６ 油圧シリンダ ２７ 制御装置 ２８ 電磁比例減圧弁 ２９ 油圧源 ３８ 設定器 ３９ スイッチ ４０ ロータリエンコーダ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 メインポンプの吐出油を方向制御弁及び
   カウンタバランス弁を介して油圧モータへ導出し、該油
   圧モータに連結したドラムを回転させるように形成した
   ウインチ装置に於いて、ウインチ微速巻下げ速度設定手
   段とウインチ速度検出手段とを設けるとともに、制動力
   が可変操作されるウインチ速度制動手段を設け、ウイン
   チの微速巻下げ時には、前記油圧モータの巻上げ側ポー
   トの保持圧によって生じる油圧モータ内のリークにより
   ウインチを微速巻下げするとともに、前記ウインチ速度
   検出手段によるウインチ速度検出値に基づき、前記ウイ
   ンチ速度制動手段の制動力を操作することにより、ウイ
   ンチ速度が前記ウインチ微速巻下げ速度設定手段の設定
   値に追値するように形成したことを特徴とする油圧式ウ
   インチ装置。