JP3508552B2 - 油圧ウィンチ - Google Patents

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する油圧ウィンチに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、クレーン等に装備される油圧ウィ
ンチは、一般に、モータによって負荷（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運
転モードを備え、このフリーフォール運転モードで、負
荷によりウィンチドラムを巻下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（特開平９−２１６７９
３号公報参照）。

【０００３】このフリーフォール運転モードを備えた従
来の油圧ウィンチの構成を図１０によって説明する。

【０００４】なお、図１０ではウィンチ本体部分の構成
を模式的に示している。

【０００５】同図において、１はウィンチドラム、２は
このウィンチドラム１の駆動源としての油圧モータ（以
下、ウィンチモータという）で、このウィンチモータ２
の出力軸２ａとウィンチドラム１との間に動力伝達を行
う遊星歯車機構３が設けられている。

【０００６】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はウィンチドラム１の内周に設けら
れたリングギヤ、７はプラネタリギヤ５を支持するキャ
リア、８はキャリア軸で、このキャリア軸８に多板ディ
スク９が設けられ、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１０
と、このプレッシャープレート１０を駆動するブレーキ
シリンダ１１と、加圧バネ１２とにより、ウィンチドラ
ム１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
用の油圧ブレーキ１３が構成されている。

【０００７】多板ディスク９は、キャリア軸８に対して
一体回転可能で軸方向に移動可能に取付けられた複数の
インナプレート１４…と、この各インナプレート１４…
に対して接離しうるように軸方向移動可能でかつ回転不
能な状態でブレーキケース１５に固定された複数のアウ
タプレート１６…とから成り、このインナ、アウタ両プ
レート１４，１６がブレーキケース１５の一方の側壁１
５ａとプレッシャープレート１０との間に挟み込まれて
ブレーキ（クラッチ）オン、解放されてブレーキ（クラ
ッチ）オフとなる。

【０００８】加圧バネ１２は、ブレーキケース１５の他
方の側壁１５ｂとプレッシャープレート１０との間に設
けられ、プレッシャープレート１０にブレーキオン方向
のバネ力を付与する。

【０００９】ブレーキシリンダ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１１ｂ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、ブレーキ油圧源１８に
接続されている。

【００１０】一方、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、高圧選択弁（シャトル弁）
２０を介して二つに分岐され、一方の分岐ラインが電磁
式のモード切換弁２１を介して油圧源１８またはタンク
Ｔに、他方の分岐ラインがブレーキ弁（減圧弁）２２を
介して油圧源１８またはタンクＴにそれぞれ接続され
る。

【００１１】モード切換弁２１は、図示しないモード切
換スイッチの操作によってブレーキ位置ａとフリーフォ
ール位置（ブレーキ解除位置）ｂとの間で切換わり作動
し、ポジティブ側油室１１ａが、ブレーキ位置ａで油圧
源１８に、フリーフォール位置ｂでタンクＴにそれぞれ
接続される。

【００１２】ブレーキ弁２２は、ペダル２３によって操
作され、その操作量に応じた二次圧が高圧選択弁２０を
介してブレーキシリンダ１１のポジティブ側油室１１ａ
に供給される。

【００１３】この構成により、次のような作用が得られ
る。

【００１４】 モード切換弁２１がブレーキ位置ａに
セットされた状態では、ブレーキシリンダ１１の両側油
室１１ａ，１１ｂが同圧となるため、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
れてブレーキオンとなる。

【００１５】この状態では、キャリア軸８が回転不能に
固定されるため、ウィンチモータ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、図示しな
いリモコン弁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。

【００１６】 モード切換弁２１がフリーフォール位
置ｂにセットされると、ブレーキシリンダ１１のポジテ
ィブ側油室１１ａがタンクＴに連通してネガティブ側油
室１１ｂとの間に圧力差が生じ、この差圧が加圧バネ１
２のバネ力を超えるため、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オフとなる。

【００１７】この状態では、キャリア軸８がフリーとな
るため、ウィンチドラム１が負荷にによって巻下方向に
自由回転しうる状態、すなわちフリーフォールが可能な
状態となる。

【００１８】そして、このときブレーキ弁２２が操作さ
れることにより、その操作量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。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
にフリーフォール運転時に、ブレーキ弁２２の二次圧を
高圧選択弁２０を介してブレーキシリンダ１１のポジテ
ィブ側油室１１ａに供給してブレーキ力を作用させるよ
うにした公知技術、すなわち、ブレーキ弁２２とポジテ
ィブ側油室１１ａとの間に高圧選択弁２０という故障因
子が存在するウィンチ構成によると、この高圧選択弁２
０の故障や作動不調が生じてブレーキ弁二次圧がポジテ
ィブ側油室１１ａに正常に伝えられなくなり、オペレー
タの意思通りのブレーキ作用が行われなくなるおそれが
あった。

【００２０】そこで本発明は、フリーフォール運転時に
オペレータの意思通りのブレーキ作用を確保して作業の
安全性を向上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。

【００２１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、油圧
モータによって回転駆動されるウィンチドラムに、同ド
ラムのフリーフォール回転を制動する油圧ブレーキが設
けられ、この油圧ブレーキはブレーキシリンダを具備
し、このブレーキシリンダは、ブレーキ作用方向に加圧
されるポジティブ側油室と、ブレーキ解除方向に加圧さ
れるネガティブ側油室とを有する油圧ウィンチにおい
て、上記ブレーキシリンダのポジティブ側油室とブレー
キ油圧源との間に、ポジティブ側油室の圧力を調整可能
なブレーキ弁と、ポジティブ側油室を加圧しうるブレー
キ位置とポジティブ側油室の圧力を減圧し得るフリーフ
ォール位置との間で切換わり作動するモード切換弁装置
とが設けられ、このモード切換弁装置が上記ブレーキ位
置にあるときは上記ポジティブ側油室がこの切換弁装置
を介してブレーキ油圧源に接続され、上記フリーフォー
ル位置にあるときはポジティブ側油室が切換弁装置およ
び上記ブレーキ弁を介してブレーキ油圧源に接続される
ように構成されたものである。

【００２２】請求項２の発明は、請求項１の構成におい
て、モード切換弁装置が複数の切換弁によって構成さ
れ、この各切換弁がすべてフリーフォール位置にある状
態でのみポジティブ側油室の圧力を減圧し得るように構
成されたものである。

【００２３】請求項３の発明は、請求項１または２の構
成において、ブレーキシリンダのポジティブ側油室に対
する油圧源が、同シリンダのネガティブ側油室に対する
油圧源とは別にかつ高圧に設定されて設けられたもので
ある。

【００２４】請求項４の発明は、請求項１乃至３のいず
れかの構成において、ブレーキシリンダのネガティブ側
油室と、同油室に対する油圧源との間に、モード切換弁
装置のブレーキ位置への切換わり時にネガティブ側油室
をタンクに連通させるアシスト切換弁が設けられたもの
である。

【００２５】請求項５の発明は、請求項１乃至４のいず
れかの構成において、ブレーキシリンダにおけるポジテ
ィブ側油室の受圧面積がネガティブ側油室の受圧面積よ
りも大きく設定されたものである。

【００２６】上記構成によると、モード切換弁装置がフ
リーフォール位置にセットされた状態、すなわちブレー
キ弁の操作によるブレーキ作用が行われる状態で、ブレ
ーキ弁とブレーキシリンダのポジティブ側油室との間に
はモード切換弁装置のみが存在し、従来ウィンチの高圧
選択弁のような故障因子が存在しないため、フリーフォ
ール運転時にオペレータの意思通りのブレーキ作用が行
われて、作業の安全性を確保することができる。

【００２７】また、請求項２の構成によると、モード切
換弁装置をフリーフォール位置からブレーキ位置に切換
えようとするときに、同切換弁装置を構成する切換弁の
一部が切換信号にかかわらずフリーフォール位置に固着
してしまう故障が発生した場合でも、他の切換弁がブレ
ーキ位置に切換わっている限り、切換弁装置全体として
ブレーキ位置に切換わるため、オペレータがブレーキ位
置に切換えたつもりがフリーフォール位置にとどまると
いうおそれがない。

【００２８】一方、請求項３の構成によると、油圧ブレ
ーキとして摩擦ブレーキを採用した場合に、熱によって
摩擦面の摩擦係数が低下してブレーキ力が不足するフェ
ード現象が生じたとき、または加圧バネのバネ力が経年
変化によって低下したときでも、ブレーキシリンダのポ
ジティブ側油室の圧力がネガティブ側油室の圧力よりも
高圧となって、その差圧がブレーキオン方向に作用する
ため、必要なブレーキ力を確保することができる。

【００２９】なお、上記フェード現象対策として、油圧
ブレーキ内に冷却油を供給する所謂湿式ブレーキとして
使用する技術が提案されているが（たとえば特開平９−
１０００９３号公報参照）、冷却油に含まれる添加剤の
種類によってブレーキ性能が変化するため、所定のブレ
ーキ性能を確保するためには同種冷却油でも銘柄が特定
され、汎用性が得られない。

【００３０】これに対し、請求項３の構成によると、油
圧ブレーキを湿式とした場合でも、上記のように冷却油
の種類、銘柄に関係なく確実なブレーキ作用を確保する
ことができるため、冷却油の汎用性が増す。

【００３１】請求項４の構成によると、モード切換弁装
置がブレーキ位置にセットされた状態で、ブレーキシリ
ンダのネガティブ側油室がタンクに連通するため、同油
室を油圧源に直結した場合と比較して、上記フェード現
象やバネ力の低下が生じた場合でも、ブレーキシリンダ
のネガティブ側油室の圧力がタンク圧になることでブレ
ーキシリンダの両側油室の差圧を確保して油圧ブレーキ
を確実にブレーキオン状態にすることができる。

【００３２】また、切換弁装置が、ブレーキ位置への切
換指令にかかわらずフリーフォール位置で固着する事態
が発生しても、上記ネガティブ側油室がタンク圧になる
ことで加圧バネのバネ力によってブレーキオン状態を確
保することができる。

【００３３】さらに、請求項３の構成とした場合と同様
に、湿式ブレーキとした場合に冷却油の汎用性に富むも
のとなる。

【００３４】また、請求項５の構成によっても、請求項
３，４と同様の作用を得ることができる。

【００３５】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図１〜図９に
よって説明する。

【００３６】第１実施形態（図１，２参照） 第１実施形態にかかる油圧ウィンチの基本構成は図１０
に示す従来のウィンチ構成と同じである。

【００３７】すなわち、図１において、３１はウィンチ
ドラム、３２はウィンチモータ、３３はウィンチモータ
３２の出力軸３２ａとウィンチドラム３１との間で動力
伝達を行う遊星歯車機構、３４はこの遊星歯車機構３３
のサンギヤ、３５はプラネタリギヤ、３６はリングギ
ヤ、３７はキャリア、３８はキャリア軸、３９はこのキ
ャリア軸３８に設けられた多板ディスクで、この多板デ
ィスク３９と、同ディスク３９に対して圧接・離間する
プレッシャープレート４０と、このプレッシャープレー
ト４０を駆動するブレーキシリンダ４１と、加圧バネ４
２とにより、ウィンチドラム３１をモータ出力軸３２ａ
に対して連結・分離し、かつ、同ドラム３１のフリーフ
ォール回転を制動するクラッチ兼用の油圧ブレーキ４３
が構成されている。

【００３８】４４…は多板ディスク３９を構成する複数
のインナプレート、４５はブレーキケース、４６はこの
ブレーキケース４５に固定された複数のアウタプレート
である。

【００３９】ブレーキシリンダ４１は、両ロッド型のピ
ストン４１Ｐと、プレッシャープレート４０をブレーキ
オン方向（ブレーキケース４５の一方の側壁４５ａ側）
に加圧するポジティブ側油室４１ａと、同プレート４０
をブレーキオフ方向（ブレーキケース４５の他方の側壁
４５ｂ側）に加圧するネガティブ側油室４１ｂとを有
し、ネガティブ側油室４１ｂに接続されたネガティブラ
イン４７が、従来ウィンチ同様、直接、ブレーキ油圧源
４８に接続されている。

【００４０】一方、ポジティブ側油室４１ａに接続され
たポジティブライン４９は、電磁切換弁であるモード切
換弁（モード切換弁装置）５０およびブレーキ弁（減圧
弁）５１を介して、ネガティブ側油室４１ｂと共通のブ
レーキ油圧源４８およびタンクＴに接続されている。

【００４１】モード切換弁５０は、ブレーキ位置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５０のブレーキ位置ａでブレーキシリンダ４１
のポジティブ側油室４１ａが油圧源４８に接続される。

【００４２】一方、モード切換弁５０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４１ａが同切換
弁５０を介してブレーキ弁５１の二次側に接続され、ブ
レーキ弁５１の操作量に応じた二次圧がポジティブ側油
室４１ａに供給される。５２はブレーキ弁５１の操作ペ
ダルである。

【００４３】５３はウィンチモータ３２の巻上・巻下回
転を制御するリモコン弁、５４はこのリモコン弁５３の
二次圧（リモコン圧）によって中立、巻上、巻下の三位
置イ，ロ，ハ間で切換わり制御されるウィンチ用コント
ロールバルブ、５５はウィンチモータ３２の油圧源であ
る油圧ポンプである。

【００４４】また、５６は油圧シリンダ式のパーキング
ブレーキで、バネ５６ａの力によってモータ出力軸３２
ａに制動力を付与し、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、このパーキングブレ
ーキ５６の油室５６ｂが、油圧パイロット式のパーキン
グブレーキ制御弁５７を介してブレーキ用油圧源４８ま
たはタンクＴに接続される。

【００４５】パーキングブレーキ制御弁５７は、リモコ
ン弁５３の非操作時（中立時）には図示のブレーキ位置
ａに、操作時にはリモコン圧を供給されて図右側のブレ
ーキ解除位置ｂにそれぞれセットされる。

【００４６】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５６が解除されてウィンチドラム３１
が巻上・巻下回転し、非操作時に同ブレーキ５６が作用
してウィンチドラム３１が制動停止する。

【００４７】５８はリモコン圧を取出してパーキングブ
レーキ制御弁５７に供給するための高圧選択弁、５９は
このリモコン圧を検出して図示のｂ（常閉）接点からａ
（常開）接点に切換わる圧力スイッチである。

【００４８】一方、図２において、６０はモード切換ス
イッチで、このモード切換スイッチ６０と、圧力スイッ
チ５９と、モード切換弁５０のソレノイド５０ｓの直列
回路が電源に接続され、 圧力スイッチ５９がｂ接点にある（リモコン弁５２
が操作されない）状態で、 モード切換スイッチ６０がオン操作された ときに、ソレノイド５０ｓが通電されてモード切換弁５
０がフリーフォール位置ｂに切換わるように構成されて
いる。

【００４９】いいかえれば、モード切換弁５０は、リモ
コン弁操作時（巻上・巻下運転時）、またはモード切換
スイッチ６０の非操作時にはブレーキ位置ａにセットさ
れる。

【００５０】次に、この油圧ウィンチの作用を説明す
る。

【００５１】このウィンチの基本的作用は図１０に示す
従来のウィンチの場合と同じである。

【００５２】すなわち、モード切換弁５０がブレーキ位
置ａにセットされた状態では、ブレーキシリンダ４１の
両側油室４１ａ，４１ｂがともに油圧源４８に接続され
て同圧となるため、同シリンダ４１そのものには推力は
発生せず、加圧バネ４２のバネ力によりプレッシャープ
レート４０が多板ディスク３９側に押されてブレーキオ
ンとなる。

【００５３】これにより、ウィンチモータ３２の回転力
が遊星歯車機構３３を介してウィンチドラム３１に伝達
され、リモコン弁５３の操作に応じてウィンチドラム３
１が巻上または巻下回転する。

【００５４】一方、モード切換弁５０がフリーフォール
位置ｂにセットされると、ブレーキシリンダ４１のポジ
ティブ側油室４１ａがブレーキ弁５１を介してタンクＴ
に連通してネガティブ側油室４１ｂとの間に圧力差が生
じ、その差圧が加圧バネ４２のバネ力を超えることによ
り、同シリンダ４１が多板ディスク３９と反対側に押さ
れてブレーキオフとなる。

【００５５】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
転しうる状態となる。

【００５６】そして、このときブレーキ弁５２が操作さ
れることにより、その操作量に応じた圧力によって多板
ディスク３９がオンとなり、ウィンチドラム３１にブレ
ーキ力が作用する。

【００５７】ここで、このウィンチにおいては、モード
切換弁５０がフリーフォール位置ｂにセットされた状
態、すなわちブレーキ弁５１の操作によるブレーキ作用
が行われる状態で、ブレーキ弁５１とブレーキシリンダ
４１のポジティブ側油室４１ａとの間にはモード切換弁
５０のみが存在し、従来ウィンチの高圧選択弁のような
故障因子が存在しないため、フリーフォール運転時に、
ブレーキ弁５１の操作がブレーキシリンダ４１に確実に
伝達される。

【００５８】つまり、フリーフォール運転時にオペレー
タの意思通りのブレーキ作用が確実に行われるため、作
業の安全性を確保することができる。

【００５９】第２実施形態（図３，４参照） 以下の実施形態では第１実施形態との相違点のみを説明
する。

【００６０】第２実施形態においてはブレーキ弁５１に
電磁比例減圧弁が用いられ、ポテンショメータ６１の操
作に基づくコントローラ７２からの出力によってこのブ
レーキ弁５１が制御されるように構成されている。

【００６１】すなわち、ポテンショメータ６１は、図示
しないペダル、ダイヤル、レバー等により操作されて出
力電圧が変化し、図４の実線（または破線）で示すよう
にこのポテンショメータ出力に応じてブレーキ弁５１の
二次圧が変化するように（フリーフォール運転時にはポ
テンショメータ出力が下がるように）コントローラ７２
が構成されている。

【００６２】この構成によっても、基本的に第１実施形
態と同じ作用効果を得ることができる。

【００６３】しかも、ポテンショメータ６１の操作（出
力）に対するブレーキ弁５１の二次圧特性をコントロー
ラ７２によってどのようにも設定できるため、フリーフ
ォール運転時の始動・停止、加速・減速の諸特性をオペ
レータの好みや負荷の大小等に応じて任意に選択するこ
とができる。

【００６４】また、ポテンショメータ６１をペダルで操
作するようにすれば、従来および第１実施形態のウィン
チと同じ操作感覚での操作が可能となる。

【００６５】さらに、ポテンショメータ６１をダイヤル
等の位置固定可能な操作手段で操作するようにすれば、
ブレーキ弁５１の出力を一定に保つことが容易となるた
め、クレーンの場合の吊荷の一定速度降下が容易とな
る。

【００６６】第３実施形態（図５，６参照） 第３実施形態では、切換弁装置６２が第１および第２の
二つの電磁式切換弁６３，６４によって構成されてい
る。

【００６７】両切換弁６３，６４はそれぞれブレーキ位
置ａとフリーフォール位置ｂとを備え、図６に示すよう
にモード切換スイッチ６０がオン操作され、かつ、圧力
スイッチ５９のｂ接点が閉じたとき（リモコン弁非操作
時）に、両切換弁６３，６４のソレノイド６３ｓ，６４
ｓが通電されて両切換弁６３，６４がともにフリーフォ
ール位置ｂに切換わる。

【００６８】この場合、両切換弁６３，６４がともにフ
リーフォール位置ｂ，ｂに切換わったときにのみ、ブレ
ーキシリンダ４１のポジティブ側油室４１ａがブレーキ
弁５１を介してタンクＴに接続されてフリーフォール運
転が可能となる。いいかえれば、両切換弁６３，６４の
一方でもブレーキ位置ａにあるときはフリーフォール運
転は行われないように構成されている。

【００６９】この構成によれば、オペレータがフリーフ
ォール運転から動力運転に切換えようとするときに、一
方の切換弁６３または６４が切換信号にかかわらずフリ
ーフォール位置ｂに固着する故障が生じた場合でも、動
力運転に切換わるため、オペレータの意に反して吊荷が
落下するおそれがなくなり、安全性を高めることができ
る。

【００７０】第４、第５実施形態（図７，８参照） 第４実施形態においては、図７に示すように、ブレーキ
油圧源として、ブレーキシリンダ４１のポジティブ側油
室４１ａに対する油圧源４８Ａとネガティブ側油室４１
ｂに対する油圧源４８Ｂとを別々に備え、かつ、この両
油圧源４８Ａ，４８Ｂの設定圧力ＰA，ＰBの関係が、Ｐ
A＞ＰBに設定されている。

【００７１】第５実施形態においては、図８に示すよう
にブレーキシリンダ４１のネガティブ側油室４１ｂと油
圧源４８との間に電磁式のアシスト切換弁６５が設けら
れ、モード切換弁５０のブレーキ位置ａへの切換えに連
動して同切換弁６５が加圧位置ｂからタンク位置ａに切
換わってネガティブ側油室４１ｂがタンクに連通するよ
うに構成されている。

【００７２】この構成とすれば、動力運転時に、第４実
施形態の場合はブレーキシリンダ４１のポジティブ側油
室４１ａがネガティブ側油室４１ｂよりも高圧に保たれ
るため、第５実施形態の場合はネガティブ側油室４１ｂ
がタンク圧となるため、それぞれフェード現象や経年変
化によって多板ディスク４３の摩擦係数が低下し、ある
いは加圧バネ４２のバネ力が低下しても、上記差圧によ
って必要なブレーキ力を確保することができる。

【００７３】また、第５実施形態の構成によると、モー
ド切換弁５０がフリーフォール位置ｂからブレーキ位置
ａへの切換信号を受けたにもかかわらずフリーフォール
位置ｂに固着する現象が生じた場合でも、このときアシ
スト切換弁６５がタンク位置ａに転じてブレーキシリン
ダ４１のネガティブ側油室４１ｂがタンクＴと連通する
ため、両側油室４１ａ，４１ｂ間に圧力差は生じず、加
圧バネ４２のバネ力によって多板ディスク３９がオンと
なる。

【００７４】すなわち、モード切換弁５０が動力運転に
切換わり、吊荷の落下のおそれがなくなる。

【００７５】また、多板ディスク４３を湿式として使用
した場合に、冷却油の種類、銘柄を規定する必要がなく
なり、冷却油の汎用性が増す。

【００７６】第６実施形態（図９参照） 図９はブレーキシリンダ４１とその周辺部分の具体的構
成を示し、これらを模式的に示す図１等と同一部分に同
一符号を付している。

【００７７】ピストン４１Ｐの片側にポジティブ側ロッ
ド４１Ｒ1、反対側にネガティブ側ロッド４１Ｒ2がそれ
ぞれ一体に設けられている。

【００７８】この両側ロッド４１Ｒ1，４１Ｒ2は中空軸
として形成され、このうちネガティブ側ロッド４１Ｒ2
の先端に連結プレート６６を介してプレッシャープレー
ト４０が取付けられている。

【００７９】６７，６７はプレッシャープレート取付用
のボルト、６８はキャリア軸３８の外周に固定されたイ
ンナプレート取付体で、同取付体６８の外周に多板ディ
スク３９のインナプレート４４…が取付けられている。

【００８０】ブレーキシリンダ４１のポジティブ側油室
４１ａは、シリンダエンドプレート６９とピストン４１
Ｐとの間に、またネガティブ側油室４１ｂはピストン４
１Ｐとブレーキケース４５の側壁４５ｂとの間にそれぞ
れ形成され、油路７０，７１を介してポジティブライン
４９、ネガティブライン４７に接続されている。

【００８１】第６実施形態においては、このブレーキシ
リンダ４１におけるポジティブ側ロッド４１Ｒ1の外径
φｐと、ネガティブ側ロッド４１Ｒ2の外径φｎの関係
が、

【００８２】

【数１】φｐ＜φｎ に設定され、このロッド外径差により、ピストン４１Ｐ
のポジティブ側油室４１ａの受圧面積が、ネガティブ側
油室４１ｂの受圧面積よりも大きく設定されている。

【００８３】なお、ポジティブ側およびネガティブ側両
油室４１ａ，４１ｂは共通のブレーキ油圧源に接続され
る。

【００８４】この構成によると、両側油室４１ａ，４１
ｂに同時に同圧が作用する動力巻上・巻下運転時に、ピ
ストン４１Ｐに、

【００８５】

【数２】（１／４）×（φｎ²−φｐ²）×π×Ｐｐ （Ｐｐ：共通のブレーキ油圧源４８設定圧力） の推力がクラッチオン方向に作用する。

【００８６】このため、第４、第５実施形態の場合と同
様に、フェード現象や経年変化によって多板ディスク４
３の摩擦係数が低下し、あるいは加圧バネ４２のバネ力
が低下しても、上記推力によって必要なブレーキ力を確
保できるとともに、多板ディスク４３を湿式として使用
した場合に、冷却油の種類、銘柄を規定する必要がなく
なり、冷却油の汎用性が増す。

【００８７】ところで、上記第４、第５、第６各実施形
態はそれぞれ単独で十分な効果を奏するが、たとえば別
油圧源４８A，４８Bを用いる第４実施形態の構成と、ア
シスト切換弁６５を用いる第５実施形態の構成を組合
せ、あるいは第４または第５実施形態の構成と、受圧面
積に差を持たせる第６実施形態の構成を組み合わせる
等、各実施形態の構成を適宜組み合わせて実施してもよ
い。

【００８８】また、各実施形態では、遊星歯車機構３３
のキャリア軸３８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油圧ウィンチにも、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。

【００８９】

【発明の効果】上記のように本発明によるときは、モー
ド切換弁装置がフリーフォール位置にセットされてブレ
ーキ弁の操作によるブレーキ作用が行われる状態で、ブ
レーキ弁とブレーキシリンダのポジティブ側油室との間
にモード切換弁装置のみが存在し、従来ウィンチの高圧
選択弁のような故障因子が存在しない構成としたから、
フリーフォール運転時にオペレータの意思通りのブレー
キ作用が行われて、作業の安全性を確保することができ
る。

【００９０】また、請求項２の発明によると、モード切
換弁装置を複数の切換弁によって構成し、この各切換弁
がすべてフリーフォール位置にある状態でのみポジティ
ブ側油室の圧力を減圧し得るように構成したから、モー
ド切換弁装置をフリーフォール位置からブレーキ位置に
切換えようとするときに、同切換弁装置を構成する切換
弁の一部が切換信号にかかわらずフリーフォール位置に
固着してしまう故障が発生した場合でも、他の切換弁が
ブレーキ位置に切換わっている限り、切換弁装置全体と
してブレーキ位置に切換わる。このため、オペレータが
ブレーキ位置に切換えたつもりがフリーフォール位置に
とどまるというおそれがない。

【００９１】一方、請求項３の発明によると、ブレーキ
シリンダのポジティブ側油室に対する油圧源を、同シリ
ンダのポジティブ側油室に対する油圧源とは別にかつ高
圧に設定して設けたから、油圧ブレーキとして摩擦ブレ
ーキを採用した場合に、熱によって摩擦面の摩擦係数が
低下してブレーキ力が不足するフェード現象が生じたと
き、または加圧バネのバネ力が経年変化によって低下し
たときでも、ブレーキシリンダのポジティブ側油室の圧
力がネガティブ側油室の圧力よりも高圧となって、その
差圧がブレーキオン方向に作用する。このため、必要な
ブレーキ力を確保することができる。

【００９２】また、油圧ブレーキを湿式とした場合で
も、冷却油の種類に関係なく確実なブレーキ作用を確保
することができるため、汎用性が増す。

【００９３】請求項４の発明によると、ブレーキ弁のネ
ガティブ側油室と、同油室に対する油圧源との間に、モ
ード切換弁装置がブレーキ位置にある状態でネガティブ
側油室をタンクに連通させるアシスト切換弁を設けたか
ら、同油室を油圧源に直結した場合と比較して、上記フ
ェード現象やバネ力の低下が生じた場合でも、ブレーキ
シリンダのネガティブ側油室の圧力がタンク圧になるこ
とで側油室の差圧を確保して油圧ブレーキを確実にブレ
ーキオン状態にすることができる。

【００９４】また、切換弁装置が、ブレーキ位置への切
換指令にかかわらずフリーフォール位置で固着する事態
が発生しても、上記ネガティブ側油室がタンク圧になる
ことで加圧バネのバネ力によってブレーキオン状態を確
保することができる。

【００９５】さらに、請求項３の発明と同様に、湿式ブ
レーキとした場合に冷却油の汎用性に富むものとなる。

【００９６】また、請求項５の発明によると、ブレーキ
シリンダのピストンにおけるポジティブ側油室の受圧面
積をネガティブ側油室の受圧面積よりも大きく設定した
ことにより、請求項３，４と同様の作用効果を得ること
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装
置のウィンチ構成と油圧回路構成を示す図である。

【図２】同実施形態におけるモード切換えのための電気
操作回路図である。

【図３】本発明の第２実施形態にかかる油圧ウィンチ装
置の一部の油圧回路構成図である。

【図４】同実施形態におけるポテンショメータ出力電圧
とブレーキ弁二次圧の関係を示す図である。

【図５】本発明の第３実施形態にかかる油圧ウィンチ装
置の一部の油圧回路構成図である。

【図６】同実施形態におけるモード切換えのための電気
回路構成図である。

【図７】本発明の第４実施形態にかかる油圧ウィンチの
一部の油圧回路構成図である。

【図８】本発明の第５実施形態にかかる油圧ウィンチの
一部の油圧回路構成図である。

【図９】本発明の第６実施形態にかかる油圧ウィンチの
具体的構造部分を示す断面図である。

【図１０】従来の油圧ウィンチ装置のウィンチ構成と油
圧回路構成を示す図である

【符号の説明】

３１ ウィンチドラム ３２ ウィンチ用油圧モータ ４３ 油圧ブレーキ ４０ 油圧ブレーキを構成するプレッシャープレート ４１ ブレーキシリンダ ４１Ｐ ブレーキシリンダのピストン ４１ａ ブレーキシリンダのポジティブ側油室 ４１ｂ 同ネガティブ側油室 ４８ ブレーキ油圧源 ５０ モード切換弁（モード切換弁装置） ５１ ブレーキ弁 ６２ モード切換弁装置 ６３，６４ モード切換弁装置を構成する切換弁 ４８Ａ ポジティブ側油室用油圧源 ４８Ｂ ネガティブ側油室用油圧源 ６５ アシスト切換弁 φｐ ブレーキシリンダのポジティブ側油室の受圧面積
を決めるポジティブ側ロッドの外径 φｎ 同ネガティブ側油室の受圧面積を決めるネガティ
ブ側ロッドの外径

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−175368（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−216793（ＪＰ，Ａ) 実開 平７−2389（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B66D 1/00 - 5/34

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 油圧モータによって回転駆動されるウィ
   ンチドラムに、同ドラムのフリーフォール回転を制動す
   る油圧ブレーキが設けられ、この油圧ブレーキはブレー
   キシリンダを具備し、このブレーキシリンダは、ブレー
   キ作用方向に加圧されるポジティブ側油室と、ブレーキ
   解除方向に加圧されるネガティブ側油室とを有する油圧
   ウィンチにおいて、上記ブレーキシリンダのポジティブ
   側油室とブレーキ油圧源との間に、ポジティブ側油室の
   圧力を調整可能なブレーキ弁と、ポジティブ側油室を加
   圧しうるブレーキ位置とポジティブ側油室の圧力を減圧
   し得るフリーフォール位置との間で切換わり作動するモ
   ード切換弁装置とが設けられ、このモード切換弁装置が
   上記ブレーキ位置にあるときは上記ポジティブ側油室が
   この切換弁装置を介してブレーキ油圧源に接続され、上
   記フリーフォール位置にあるときはポジティブ側油室が
   切換弁装置および上記ブレーキ弁を介してブレーキ油圧
   源に接続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。
2. 【請求項２】 請求項１記載の油圧ウィンチにおいて、
   モード切換弁装置が複数の切換弁によって構成され、こ
   の各切換弁がすべてフリーフォール位置にある状態での
   みポジティブ側油室の圧力を減圧し得るように構成され
   たことを特徴とする油圧ウィンチ。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の油圧ウィンチに
   おいて、ブレーキシリンダのポジティブ側油室に対する
   油圧源が、同シリンダのネガティブ側油室に対する油圧
   源とは別にかつ高圧に設定されて設けられたことを特徴
   とする油圧ウィンチ。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかに記載の油圧
   ウィンチにおいて、ブレーキシリンダのネガティブ側油
   室と、同油室に対する油圧源との間に、モード切換弁装
   置のブレーキ位置への切換わり時にネガティブ側油室を
   タンクに連通させるアシスト切換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１乃至４のいずれかに記載の油圧
   ウィンチにおいて、ブレーキシリンダにおけるポジティ
   ブ側油室の受圧面積がネガティブ側油室の受圧面積より
   も大きく設定されたことを特徴とする油圧ウィンチ。