JP3695154B2 - 油圧ウィンチ - Google Patents
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Description
【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降下させるように構成されている（特開平９−２１６７９３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１９〜図２２によって説明する。
【０００４】
図１９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を作動・作動解除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枚のインナプレート（第１摩擦板）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に取付けられた複数枚のアウタプレート（第２摩擦板）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１５ａとプレッシャープレート１０との間で圧接してブレーキ（クラッチ）オン、離間してブレーキ（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（図の右方向）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（図の左方向）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】
( ｉ ) 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のバネ力によりブレーキシリンダ１１とともにプレッシャープレート１０が多板ディスク９側（ブレーキ作用方向）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】
( ｉｉ ) モード切換弁２１がフリーフォール位置ｂに切換えられると、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、この差圧によるブレーキシリンダ１１の推力が加圧バネ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（ブレーキ解除方向）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二次圧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】
一方、この種の油圧ウィンチの本体部分の具体的構成を図２０〜図２２に示している。各図において、図１９と同一部分に同一符号を付している。
【００２０】
ブレーキシリンダ１１におけるピストン１１Ｐの片側にポジティブ側ロッド２４、反対側にネガティブ側ロッド２５がそれぞれ一体に設けられている。
【００２１】
この両側ロッド２４，２５は中空軸として形成され、ネガティブ側ロッド２５の先端に連結プレート２６を介してプレッシャープレート１０が取付けられている。
【００２２】
２７，２７はプレッシャープレート取付用のボルト、２８はキャリア軸８の外周に固定されたインナプレート取付体で、同取付体２８の外周に多板ディスク９のインナプレート１４…が軸方向に移動可能に取付けられている。
【００２３】
ブレーキシリンダ１１のポジティブ側油室１１ａは、シリンダエンドプレート２９とピストン１１Ｐとの間に、またネガティブ側油室１１ｂはピストン１１Ｐとブレーキケース１５の側壁１５ｂとの間にそれぞれ形成され、油路３０，３１を介してポジティブライン１９、ネガティブライン１７に接続されている。
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この従来の油圧ウィンチによると、次のような問題点があった。
【００２５】
（Ｉ）ブレーキシリンダ１１におけるピストン１１Ｐのオーバーストロークについて
図２１に拡大して示すように、プレッシャープレート１０は中心部に嵌合穴１０ａを備え、この嵌合穴１０ａに連結プレート２６が嵌合している。
【００２６】
この連結プレート２６には一端に鍔状部２６ａが設けられ、この鍔状部２６ａがプレッシャープレート１０の嵌合穴１０ａの周縁部に多板ディスク９側から係止する状態で同プレート１０がブレーキシリンダ１１のピストン１１Ｐ（および両側ロッド２４，２５）にボルト２７，２７で連結されている。
【００２７】
これにより、ブレーキオフ方向のシリンダ推力が連結プレート２６を介してプレッシャープレート１０に伝えられる一方、加圧バネ１２のブレーキオン方向のバネ力がプレッシャープレート１０および連結プレート２６を介してピストン１１Ｐに伝えられる。
【００２８】
ここで、ブレーキシリンダ１１におけるネガティブ側ロッド２５の外径寸法φ１と連結プレート２６の本体径寸法φ２はほぼ等しく形成され、かつ、これら両寸法φ１，φ２はプレッシャープレート１０の嵌合穴径寸法φ３よりも小さく設定されている。
【００２９】
従って、ネガティブ側ロッド２５および連結プレート２６は、プレッシャープレート１０に対して多板ディスク９方向（図の右方向）にフリーとなっている。
【００３０】
このため、図１９のモード切換弁２１がフリーフォール位置ｂからブレーキ位置ａに切換えられてプレッシャープレート１０が加圧バネ１２のバネ力によって多板ディスク９側に押され、同プレート１０とともにネガティブ側ロッド２５および連結プレート２６が多板ディスク９側に移動するときに慣性によってオーバーストロークしてしまい、次にモード切換弁２１がブレーキ位置ａからフリーフォール位置ｂに切換えられたときに、上記オーバーストローク分、ピストン１１Ｐの移動が遅れて切換応答性が悪くなり、作業能率が低下する。
【００３１】
（II）湿式クラッチの連れ回り抵抗について
油圧ブレーキ１３に摩擦式の多板ディスク９を使用すると、熱によって摩擦面の摩擦係数が低下してブレーキ力が低下するフェード現象が生じるおそれがある。
【００３２】
そこで、従来、このような場合に多板ディスク９に冷却油を導入・循環させる湿式のブレーキ方式を採用している（たとえば特開平９−１０００９３号公報参照）。
【００３３】
ところが、この湿式ブレーキによると、フリーフォール運転時に、多板ディスク９におけるインナ、アウタ両プレート１４，１６の圧接を解除した（あるいはさらに両プレート間にクリアランスを確保した）場合でも、両プレート間に介在する冷却油の粘性抵抗によって両プレート１４，１６に連れ回り抵抗（ドラグ抵抗）がブレーキ力として作用する。
【００３４】
この連れ回り抵抗によるブレーキ力も、上記両プレート間の接触抵抗と同様にさほど大きくないため大負荷時には問題とならないが、小負荷時にフリーフォール降下速度が低下したり降下不能になったりする。
【００３５】
この点の対策として、フリーフォール運転時に両プレート１４，１６間のクリアランスを十分大きくとるようにすることが考えられるが、こうすると小負荷時には確実なフリーフォール作業が可能となる反面、両プレート１４，１６の圧接・解除のための必要ストロークが大きくなってブレーキ応答性が低下するため、急停止ができなくなる等、とくに大負荷時の作業に不利となる。
【００３６】
そこで本発明は、第１に、ブレーキ解除状態からブレーキ作用状態に切換えたときのブレーキシリンダのオーバーストロークを防止して、再びブレーキ解除状態に切換えるときの切換応答性を改善することができる油圧ウィンチを提供するものである。
【００３７】
第２に、湿式ブレーキを採用した場合に、摩擦板間の連れ回り抵抗を負荷に応じて可変とし、小負荷時にはクリアランスを大にしてフリーフォール作業能率を上げ、大負荷時には良好なブレーキ応答性を確保することができる油圧ウィンチを提供するものである。
【００３８】
【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、相対向して配置された第１および第２両摩擦板同士が圧接してブレーキ力を発揮するブレーキ作用方向の推力およびこのブレーキ力が解除されるブレーキ解除方向の推力を発生するブレーキシリンダを具備し、このブレーキシリンダのピストンロッドには、中心部に嵌合穴を備えたプレッシャープレートが嵌合連結され、このプレッシャープレートにより、上記ブレーキシリンダのブレーキ作用方向の推力を上記両摩擦板に伝えるように構成された油圧ウィンチにおいて、上記ブレーキシリンダのピストンロッドとプレッシャープレートの嵌合連結部分に軸方向および径方向の隙間が設けられ、ピストンロッドとプレッシャープレートがこの隙間により軸方向および径方向に一定の規制された範囲で相対移動可能な状態で連結されてなるものである。
【００３９】
請求項２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、相対向して配置された第１および第２両摩擦板同士が圧接してブレーキ力を発揮するブレーキ作用方向の推力およびこのブレーキ力が解除されるブレーキ解除方向の推力を発生するブレーキシリンダを備え、かつ、このブレーキシリンダをブレーキ作用状態とブレーキ解除状態との間で切換えるモード切換弁と、上記ブレーキ解除状態で上記ブレーキシリンダをブレーキ作用方向に加圧して上記第１及び第２両摩擦板を圧接させるブレーキ弁とが設けられた油圧ウィンチにおいて、上記モード切換弁によってブレーキシリンダがブレーキ解除状態にセットされた状態で、上記第１および第２両摩擦板間のクリアランスを大小切換えるフリーフォールモード切換装置が設けられたものである。
【００４０】
請求項３の発明は、請求項２の構成において、フリーフォールモード切換装置が、ブレーキシリンダの両側油室間の差圧を変化させることによって両摩擦板間のクリアランスを可変とするように構成されたものである。
【００４１】
請求項４の発明は、請求項３の構成において、フリーフォールモード切換装置として、ブレーキシリンダにおけるブレーキ作用方向に加圧されるポジティブ側油室に接続されたポジティブラインと、ブレーキ解除方向に加圧されるネガティブ側油室に接続されたネガティブラインのうちの一方の油圧ラインに、圧力の異なる二種類の油圧源と、このうちの一方の油圧源を選択して上記一方の油圧ラインに導く圧力切換弁が設けられたものである。
【００４２】
請求項５の発明は、請求項４の構成において、フリーフォールモード切換装置の出力側が圧力選択弁の一方の入力ポートに接続され、ブレーキシリンダをブレーキ作用方向に作動させるブレーキ弁の出力側が上記圧力選択弁の他方の入力ポートに接続され、これらフ リーフォールモード切換装置およびブレーキ弁の出力圧のうち上記圧力選択弁によって選択された圧力がポジティブラインとネガティブラインのうちの一方の油圧ラインに導入されるように構成されたものである。
【００４３】
請求項６の発明は、請求項４の構成において、フリーフォールモード切換装置の出力側がポジティブラインとネガティブラインのうちの一方の油圧ラインに直接、またはブレーキシリンダをブレーキ作用方向に作動させるブレーキ弁を介して接続されたものである。
【００４４】
請求項７の発明は、請求項３の構成において、ブレーキシリンダにおけるブレーキ作用方向に加圧されるポジティブ側油室に接続されたポジティブラインと、ブレーキ解除方向に加圧されるネガティブ側油室に接続されたネガティブラインのうちの一方の油圧ラインに、出力圧が複数通りに変更可能な油圧源が設けられてフリーフォール切換装置が構成されたものである。
【００４５】
請求項８の発明は、請求項７の構成において、出力圧が複数通りに変更可能な油圧源として、操作によって二次圧が変化する可変減圧弁が用いられたものである。
【００４６】
請求項１の構成によると、ブレーキシリンダのピストンロッドがプレッシャープレートに対して軸方向に一定の規制された範囲でのみ移動可能に連結され、ピストンロッドの単独での軸方向の動きが規制されるため、ブレーキ作用状態への切換時のブレーキシリンダのオーバーストロークが防止される。このため、再びブレーキ解除状態に切換えるときの切換応答性を改善することができる。
【００４７】
しかも、ピストンロッドとプレッシャープレートは軸方向および径方向に対して隙間の範囲で遊動可能であるため、これらを一切相対移動不能に連結した場合のように嵌合部分に無理な荷重（曲げ荷重等）が作用して連結部分が損傷するというおそれがない。
【００４８】
また、請求項２〜８の構成によると、湿式ブレーキをとる油圧ウィンチにおいて、フリーフォールモード切換装置によってブレーキ解除状態での両摩擦板のクリアランスを変えることができる。
【００４９】
このため、負荷に応じてこのクリアランスを適切な大きさとすること、すなわち、小負荷時にはクリアランスを大きくして連れ回り抵抗を小さくし、連れ回り抵抗が問題とならない大負荷時にはクリアランスを小さくしてブレーキ応答性を良くすることができる。
【００５０】
この場合、請求項３〜６の構成によると、ブレーキシリンダのポジティブ、ネガティブ両側油室間の差圧を変化させることによって、両摩擦板間のクリアランスを大小変化させることができる。
【００５１】
すなわち、ポジティブ側油室の圧力をＰｐ、ネガティブ側油室の圧力をＰｎとし、これらの差圧ΔＰ（＝Ｐｎ−Ｐｐ）を小さくするとクリアランスが小さくなり、差圧ΔＰを大きくするとクリアランスが大きくなる。
【００５２】
一方、フリーフォール作業時にブレーキ弁が操作されると、請求項５の構成では圧力選択弁によりこのブレーキ弁の二次圧が選択されてブレーキ作用が行われる。
【００５３】
これに対して、請求項６の構成によると、ブレーキ弁の二次圧によって直接ブレーキ作用が行われる。
【００５４】
すなわち、請求項５の構成において必須となる圧力選択弁が不要となる。このため、故障因子が減少して装置の信頼性が高くなるとともにコストが安くてすむ。
【００５５】
また、請求項７，８の構成によると、出力圧が複数通りに変更可能な油圧源を設けることによってブレーキシリンダの差圧を複数通りに変化させることができるため、摩擦板間のクリアランスを負荷に応じてより細かに調整することができる。
【００５６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図１〜図１８によって説明する。
【００５７】
なお、以下の各実施形態において、従来技術を示す図１９〜図２２と同一部分には同一符号を付して示し、その重複説明を省略する。
【００５８】
第１実施形態（請求項１の発明に対応。図１参照）
ブレーキシリンダ１１におけるネガティブロッド２５の先端に、中心部に嵌合穴１０ａを有するプレッシャープレート１０が、鍔状部２６ａを備えた連結プレート２６を介して嵌合連結されている。
【００５９】
図２１との比較において相違点のみを説明すると、第１実施形態では、ブレーキシリンダ１１におけるネガティブ側ピストンロッド２５の外径寸法φ１、連結プレート２６の外径寸法φ２、プレッシャープレート１０の内径寸法（嵌合穴１０ａの径寸法）φ３の関係について、
( Ｉ ) φ１＞φ３で、φ１−φ３＝ｄ
( ＩＩ ) φ３＞φ２で、φ３−φ２＝ｅ
に設定されている。
【００６０】
また、連結プレート２６とプレッシャープレート１０の嵌合部分の長さＬ１，Ｌ２について、
( ＩＩＩ ) Ｌ１＞Ｌ２で、Ｌ１−Ｌ２＝ｆ
に設定されている。
【００６１】
この( Ｉ )( ＩＩ )( ＩＩＩ )の寸法設定により、連結プレート２６（ネガティブ側ピストンロッド２５）とプレッシャープレート１０が、軸方向および径方向の隙間ｆ，ｅの範囲で相対移動可能な状態で連結されている。
【００６２】
この構成により、ピストン１１Ｐの単独での軸方向の動きが範囲ｆ内に規制されるため、ブレーキ解除状態からブレーキ作用状態への切換時に、ピストン１１Ｐが多板ディスク側（図の右方向）に大きくオーバーストロークするおそれがなくなる。
【００６３】
このため、次にブレーキ解除状態へ切換えるときの応答性が良くなる。
【００６４】
しかも、ネガティブ側ピストンロッド２５および連結プレート２６とプレッシャープレート１０とは軸方向および径方向に隙間ｆ，ｅの範囲で相対的に遊動可能であるため、これらを一切相対移動不能に連結した場合のように嵌合部分に無理な荷重（曲げ荷重等）が作用し、たとえば連結ボルト２７，２７が損傷する等のおそれがない。
【００６５】
なお、この実施形態では、上記( Ｉ )の寸法設定によりネガティブ側ピストンロッド２５とプレッシャープレート１０との間に径方向の段差ｄを設けてこれらの軸方向相対移動を一定の小範囲（隙間ｆ）に規制する構成をとったが、φ１≦φ３とし、
（イ）連結プレート２６またはネガティブ側ピストンロッド２５の外周に、プレッシャープレート１０の多板ディスク側と反対側（図１の左側）の面に対向する止め輪を装着すること、
（ロ）プレッシャープレート１０の内周側に、連結プレート鍔部２６ａの多板ディスク側（図１の右側）の面に対向する止め輪を装着すること
によっても同様の作用を得ることができる。
【００６６】
第２〜第４実施形態
多板ディスク９は、図１９，２２に示す従来技術同様、軸方向に交互に相対向して配置された複数枚ずつのインナ、アウタ両プレート（第１、第２摩擦板）１４，１６によって構成されている。
【００６７】
第２〜第４各実施形態では、この多板ディスク９に複数のバネ部材３２…が設けられ、このバネ部材３２…によって両プレート１４，１６間のクリアランスｃを保つように構成されている。
【００６８】
このバネ部材３２…は、図２，３に示す第２実施形態では隣り合うアウタプレート１６，１６の外周部間に、図４に示す第３実施形態では隣り合うインナプレート１４，１４の内周部間に、図５に示す第４実施形態では第２および第３両実施形態を合わせた形で隣り合うアウタプレート１６，１６間およびインナプレート１４，１４間にそれぞれ設けられている。
【００６９】
バネ部材３２は、図６，７に示すようにジグザグ状に折れ曲がった線バネをリング状に加工した形状をなし、インナプレート間もしくはアウタプレート間、またはこれらの双方に軸方向のバネ力を発揮する状態で取付けられている。
【００７０】
この構成によると、ブレーキ解除状態で、第２実施形態では各アウタプレート１６…間に、第３実施形態では各インナプレート１４…間にそれぞれ一定の間隔が保たれるため、インナ、アウタ両プレート１４，１６の片面間のクリアランスｃが確保される。このため、両プレート１４，１６間の接触抵抗が減少する。
【００７１】
また、第４実施形態では、インナ、アウタ両プレート１４，１６間に一定のクリアランスｃが確保されて両プレート１４，１６間の接触抵抗が零となる。
【００７２】
従って、これら実施形態の構成により、フリーフォール作業時の多板ディスク９の接触抵抗によるブレーキ力を減少させることができるため、小負荷のフリーフォール作業時に負荷の降下速度が低下したり降下不能になったりするおそれがない。
【００７３】
次の第５実施形態〜第１４実施形態は、多板ディスク９におけるインナ、アウタ両プレート１４，１６間のクリアランスを可変とする請求項２〜請求項８の発明に対応する。
【００７４】
第５実施形態（請求項５の発明に対応。図８，９参照）
図８に示すように、ブレーキシリンダ１１のネガティブ側油室１１ｂに接続されたネガティブライン１７は直接、油圧源１８に接続されている。
【００７５】
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、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との間で切換わる電磁切換弁であるモード切換弁３３の出力ポートに接続されている。
【００７６】
このモード切換弁３３は二つの入力ポートを有し、一方の入力ポートは直接、油圧源１８に接続され、他方の入力ポートはフリーフォールモード切換装置３４およびペダル２３によって足踏み操作されるブレーキ弁２２を介して油圧源１８およびタンクＴに接続されている。
【００７７】
フリーフォールモード切換装置３４は、油圧源１８の圧力Ｐｇを一定圧力Ｐｈに減圧する減圧弁３５と、この減圧弁３５の二次側に連通する高圧位置ａとタンクＴに連通する低圧位置ｂとの間で切換わる電磁切換弁である圧力切換弁３６とを具備している。
【００７８】
３７は圧力切換弁３６によって選択された圧力（減圧弁二次圧Ｐｈまたはタンク圧Ｐｔ）とブレーキ弁２２の二次圧Ｐｉのうち高圧側を選択する高圧選択弁（シャトル弁）で、この高圧選択弁３７の出力ポートとモード切換弁３３の一方の入力ポートが接続されている。
【００７９】
なお、図８中、３８はウィンチモータ２の巻上・巻下回転を制御するリモコン弁、３９はこのリモコン弁３８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、４０はウィンチモータ２の油圧源である油圧ポンプである。
【００８０】
また、４１は油圧シリンダ式のパーキングブレーキで、バネ４１ａの力によってモータ出力軸２ａにブレーキ力を付与し、油圧導入時にブレーキ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４１の油室４１ｂが、油圧パイロット式のパーキングブレーキ制御弁４２を介してブレーキ用油圧源１８またはタンクＴに接続される。
【００８１】
パーキングブレーキ制御弁４２は、リモコン弁３８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。
【００８２】
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４１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４１が作用してウィンチドラム１が制動停止する。
【００８３】
４３はリモコン圧を取出してパーキングブレーキ制御弁４２に供給するための高圧選択弁、４４はこのリモコン圧を検出して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。
【００８４】
さらに、この実施形態では、多板ディスク９のフェード現象を防止するために冷却用ポンプ４５からの冷却油を多板ディスク９内に供給・循環する湿式ブレーキ方式がとられている。
【００８５】
一方、図９において、４６はモード切換スイッチで、このモード切換スイッチ４６と、圧力スイッチ４４と、モード切換弁３３のソレノイド３３ｓの直列回路が電源に接続され、
( イ ) 圧力スイッチ４４がｂ接点にある（リモコン弁３８が操作されない）状態で、
( ロ ) モード切換スイッチ４６がオン操作された
ときに、ソレノイド３３ｓが通電されてモード切換弁３３がブレーキ位置ａから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。
【００８６】
いいかえれば、モード切換弁３３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４６の非操作時にはブレーキ位置ａにセットされる。
【００８７】
また、図９において、４７はフリーフォールモード切換スイッチで、同スイッチ４７と、フリーフォールモード切換装置３４における圧力切換弁３６のソレノイド３６ｓの直列回路が、モード切換弁３３のソレノイド３３ｓと並列に接続されている。
【００８８】
すなわち、圧力切換弁３６は、モード切換弁３３がブレーキ位置ａにあるときは図８に示す高圧位置ａにセットされ、モード切換弁３３がフリーフォール位置ｂに切換わったことを前提としてフリーフォールモード切換スイッチ４７のオン操作時に低圧位置ｂに切換わるように構成されている。
【００８９】
この第５実施形態にかかる油圧ウィンチの作用について、図１９に示す従来ウィンチとの相違点のみを説明する。
【００９０】
また、モード切換弁３３がブレーキ位置ａにある状態では、ブレーキシリンダ１１の両側油室１１ａ，１１ｂに油圧源１８から同圧が供給され、図１９に示す従来ウィンチと同じ作用が行われるため、ここではモード切換弁３３がフリーフォール位置ｂにセットされた状態（フリーフォール作業時）での作用のみについ説明する。
【００９１】
ネガティブ側油室１１ｂには、常時、油圧源１８の圧力Ｐｇがそのまま供給される。
【００９２】
この状態で、フリーフォールモード切換スイッチ４７がオフのときは、圧力切換弁３６が図の高圧位置ａにあるため、減圧弁３５の二次圧Ｐｈがブレーキシリンダ１１のポジティブ側油室１１ａに供給される。
【００９３】
一方、フリーフォールモード切換スイッチ４７がオン操作されると、圧力切換弁３６が低圧位置ｂに切換わるため、ポジティブ側油室１１ａの圧力はタンク圧Ｐｔとなる。
【００９４】
ここで、圧力Ｐｇ，Ｐｈ，Ｐｔは、
Ｐｇ＞Ｐｈ＞Ｐｔ
の関係にあるから、両側油室１１ａ，１１ｂの差圧ΔＰ＝Ｐｇ−（ＰｈまたはＰｔ）は、フリーフォールモード切換スイッチ４７がオフのときに小さく、同スイッチ４７がオンのときに大きくなる。
【００９５】
これにより、ブレーキシリンダ１１のブレーキオフ方向の推力が、スイッチオフで小さく、スイッチオンで大きくなり、これに対応してインナ、アウタ両プレート１４，１６間のクリアランスが前者で小さく、後者で大きくなる。
【００９６】
このため、スイッチ４７がオフのときは、ブレーキ弁２２の操作によるブレーキオンへの応答性が良くなり、スイッチ４７がオン操作されると応答性は低下する反面、多板ディスク９の連れ回り抵抗が小さくなる。
【００９７】
従って、小負荷時にはスイッチ４７をオン（クリアランス大）にして連れ回り抵抗を小さくすることにより、フリーフォール作業の能率を上げ、連れ回り抵抗が問題とならない大負荷時にはスイッチ４７をオフ（クリアランス小）にしてブレーキ応答性を高め、急停止性能を良くすることができる。
【００９８】
第６実施形態（請求項５の発明に対応。図１０参照）
第５実施形態との相違点のみを説明すると、第６実施形態ではポジティブライン１９がタンクＴに直接接続され、ネガティブライン１７が、第５実施形態におけるポジティブライン１９と同様にモード切換弁３３、フリーフォールモード切換装置３４、ブレーキ弁２２を介して油圧源１８またはタンクＴに接続されている。
【００９９】
ブレーキ弁２２はいわゆる逆比例型であり、非操作時に高圧を出力する。
【０１００】
また、第５実施形態の高圧選択弁３７に代えて低圧選択弁４８が設けられ、フリーフォールモード切換装置３４の出力ＰｈまたはＰｇと、ブレーキ弁二次圧Ｐｉのうち低圧側が選択されるように構成されている。
【０１０１】
圧力切換弁３６は、図右側の高圧位置ａと左側の低圧位置ｂとの間で切換わり作動し、
( Ａ ) 図９のフリーフォールモード切換スイッチ４７がオフの状態で、同切換弁３６が低圧位置ｂとなって減圧弁二次圧Ｐｈがブレーキシリンダ１１のネガティブ側油室１１ｂに供給され、
( Ｂ ) 同スイッチオン時に、同切換弁３６が高圧位置ａとなって油圧源圧力Ｐｇが同油室１１ｂに供給される。
【０１０２】
これにより、ブレーキシリンダ１１のブレーキオフ方向の推力が、スイッチオフで小さく（プレート間クリアランス小）、スイッチオンで大きく（プレート間クリアランス大）なり、第５実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【０１０３】
第７実施形態（請求項６の発明に対応。図１１参照）
第７実施形態では、図８に示す第５実施形態の高圧選択弁３７、図１０に示す第６実施形態の低圧選択弁４８が省略されるとともに、フリーフォールモード切換装置３４が、油圧源１８の圧力ＰｇをＰｈに減圧する減圧弁３５と、ブレーキシリンダ１１の両側油室１１ａ，１１ｂの油圧源圧力をこの二種類の圧力Ｐｇ，Ｐｈのうちから選択する圧力切換弁３６とによって構成されている。
【０１０４】
この圧力切換弁３６で選択された圧力ＰｇまたはＰｈは、
( ａ ) ブレーキシリンダ１１のネガティブ側油室１１ｂに対しては常時供給され、
( ｂ ) ポジティブ側油室１１ａに対しては、モード切換弁３３がブレーキ位置ａのときは直接供給され、フリーフォール位置ｂに切換えられたときにブレーキ弁２２によりさらにＰｉに減圧されて供給される。
【０１０５】
すなわち、フリーフォール作業時において、図９のフリーフォールモード切換スイッチ４７がオフのとき（圧力切換弁３６が低圧位置ｂのとき）はネガティブ側油室１１ｂに減圧弁二次圧Ｐｈが供給され、同スイッチオンのとき（圧力切換弁３６が高圧位置ａのとき）はネガティブ側油室１１ｂに油圧源圧力Ｐｇが供給される。
【０１０６】
一方、ポジティブ側油室１１ａは、ブレーキ弁２２が操作されない限りタンク圧Ｐｔとなる。
【０１０７】
従って、ネガティブ側油室１１ｂとポジティブ側油室１１ａ間の差圧ΔＰが、スイッチオフではＰｈ−Ｐｔで小となり、スイッチオンではＰｇ−Ｐｔで大となる。
【０１０８】
これにより、多板ディスク９のプレート間クリアランスが、スイッチオフで小となり、スイッチオンで大となる。
【０１０９】
この第７実施形態の構成によると、第５および第６両実施形態と比較して、圧力選択弁（高圧選択弁３７、低圧選択弁４８）という故障が生じ易い弁を省略できることにより、回路の信頼性が高められるとともにコストが安くてすむ。
【０１１０】
第８〜第１１実施形態（図１２〜図１５参照）
これら各実施形態は、第７実施形態の一部変形例であり、第７実施形態との相違点のみを説明する。
【０１１１】
第７実施形態ではブレーキ弁２２の一次圧が、フリーフォールモード切換装置３４によって油圧源圧力Ｐｇと減圧弁二次圧Ｐｈのうちから選択される構成とされたのに対し、図１２に示す第８実施形態では、ブレーキ弁２２の一次圧が油圧源圧力Ｐｇに固定され、ネガティブ側油室１１ｂの圧源圧力のみが、圧力切換弁３６によって油圧源圧力Ｐｇと減圧弁二次圧Ｐｈのうちから選択されるように構成されている。
【０１１２】
この場合、モード切換弁３３がブレーキ位置ａにある状態では、ポジティブ側油室１１ａの圧力がネガティブ側油室１１ｂの圧力よりも高くなり、ブレーキシリンダ１１にブレーキオン側の推力が作用するが、第１実施形態の油圧ウィンチ構成であれば切換時の応答性の問題は発生しない。
【０１１３】
一方、図１３に示す第９実施形態では、ブレーキシリンダ１１のネガティブ側油室１１ｂには常時、油圧源圧力Ｐｇが供給され、ポジティブ側油室１１ａには、ブレーキ弁２２を介してフリーフォールモード切換装置３４の圧力切換弁３６によって選択された減圧弁二次圧Ｐｈまたはタンク圧Ｐｔが供給されるように構成されている。
【０１１４】
図１４に示す第１０実施形態では、ブレーキ弁２２は逆特性型であり、ブレーキシリンダ１１のポジティブ側油室１１ａが常時タンクＴに接続され、ネガティブ側油室１１ｂの圧力を調整してフリーフォール作業を行う構成を前提として、ブレーキ弁２２の一次圧が、圧力切換弁３６によって油圧源圧力Ｐｇと減圧弁二次圧Ｐｈのうちから選択されるように構成されている。
【０１１５】
図１５に示す第１１実施形態では、モード切換弁３３がフリーフォール位置ｂに切換わり、かつ、逆応答型のブレーキ弁２２が操作されない状態で、フリーフォールモード切換装置３４の圧力切換弁３６が図示の高圧位置ａにあるときは、ブレーキシリンダ１１のポジティブ側油室１１ａに減圧弁３５の二次圧Ｐｈ、ネガティブ側油室１１ｂに油圧源圧力Ｐｇがそれぞれ作用して両側油室間の差圧Δが小さく（Ｐｇ−Ｐｈ）なるため、多板ディスク９のプレート間クリアランスが小さくなる。
【０１１６】
これに対し、圧力切換弁３６が図左側の低圧位置ｂに切換えられると、ポジティブ側油室１１ａの圧力がタンク圧Ｐｔとなって差圧ΔＰが大きく（Ｐｇ−Ｐｔ）なるため、上記クリアランスが大きくなる。
【０１１７】
この場合、モード切換弁３３がブレーキ位置ａにある状態では、ポジティブ側油室１１ａの圧力がネガティブ側油室１１ｂの圧力よりも高くなり、ブレーキシリンダ１にブレーキオン側の推力が作用するが、請求項１の油圧ウィンチ構成をとることによって切換時の応答性の問題は発生しない。
【０１１８】
第１２〜第１４実施形態（請求項７，８の発明に対応。図１６〜図１８参照）
これら各実施形態では、フリーフォールモード切換装置３４を、ハンドル等の手動操作手段により操作されて二次圧Ｐｊが変化する手動可変減圧弁（電磁比例式減圧弁でもよい）４９のみによって構成し、同減圧弁４９の二次圧Ｐｊを変化させることによってブレーキシリンダ１１の差圧ΔＰを変えてプレート間クリアランスを多数通りに調整しうる構成をとっている。
【０１１９】
ここで、
（イ）図１６に示す第１２実施形態では、減圧弁４９の二次圧Ｐｊがブレーキシリンダ１１のネガティブ側油室１１ｂに導入される。
【０１２０】
（ロ）図１７に示す第１３実施形態では、減圧弁二次圧Ｐｊが高圧選択弁５０により高圧側圧力としてブレーキシリンダ１１のポジティブ側油室１１ａに導入される。
【０１２１】
（ハ）図１８に示す第１４実施形態は、減圧弁二次圧Ｐｊが低圧選択弁５１により低圧側圧力としてブレーキシリンダ１１のポジティブ側油室１１ａに導入される。
【０１２２】
この第１２〜第１４実施形態によれば、負荷の大小に応じたより細かなクリアランス調整、すなわち、ブレーキ応答性と連れ回り防止性能の調整が可能となる。
【０１２３】
ところで、上記各実施形態では、遊星歯車機構のキャリア軸を固定・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、別々に制御される油圧ウィンチにも適用することができる。
【０１２４】
【発明の効果】
上記のように請求項１の発明によると、ブレーキシリンダのピストンロッドがプレッシャープレートに対して軸方向に一定の規制された範囲でのみ移動可能に連結され、ピストンロッドの単独での軸方向の動きが規制されるため、ブレーキ作用状態への切換時のブレーキシリンダのオーバーストロークが防止される。このため、再びブレーキ解除状態に切換えたときの切換応答性を改善することができる。
【０１２５】
しかも、ピストンロッドとプレッシャープレートは軸方向および径方向に一定範囲で遊動可能であるため、これらを一切相対移動不能に連結した場合のように嵌合部分に無理な荷重が作用して連結部分が損傷するというおそれがない。
【０１２６】
また、請求項２〜８の発明によると、湿式ブレーキをとる油圧ウィンチにおいて、フリーフォールモード切換装置によってブレーキ解除状態での両摩擦板間のクリアランスを変えることができる。
【０１２７】
この場合、請求項３〜８の発明では、ブレーキシリンダのポジティブ、ネガティブ両側油室間の差圧を変化させることによって両摩擦板間のクリアランスを大小変化させることができる。
【０１２８】
このため、負荷に応じてこのクリアランスを適切な大きさとすること、すなわち、小負荷時にはクリアランスを大きくして連れ回り抵抗を小さくし、連れ回り抵抗が問題とならない大負荷時にはクリアランスを小さくしてブレーキ応答性を良くすることができる。
【０１２９】
このうち請求項６の発明によると、請求項５の発明と比較して圧力選択弁（高圧選択弁または低圧選択弁）という故障因子が減少するため、装置の信頼性が高くなるとともにコストが安くてすむ。
【０１３０】
また、請求項７，８の発明によると、出力圧が複数通りに変更可能な油圧源を設けることによってシリンダ差圧を複数通りに変化させることができるため、摩擦板間のクリアランスを負荷に応じてより細かに調整することができる。
【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ブレーキシリンダ部分の断面図である。
【図２】 本発明の第２実施形態にかかる油圧ウィンチの多板ディスク部分のブレーキ作用状態の断面図である。
【図３】 同ブレーキ解除状態の図２相当図である。
【図４】 本発明の第３実施形態にかかる油圧ウィンチの図３相当図である。
【図５】 本発明の第４実施形態にかかる油圧ウィンチの図３相当図である。
【図６】 第２〜第４各実施形態に使用されるバネ部材の正面図である。
【図７】 同バネ部材の部分側面図である。
【図８】 本発明の第５実施形態にかかる油圧ウィンチの本体部分の模式的構成と油圧回路構成を示す図である。
【図９】 同実施形態における電気操作回路の回路図である。
【図１０】 本発明の第６実施形態にかかる油圧ウィンチの一部油圧回路構成図である。
【図１１】 本発明の第７実施形態にかかる油圧ウィンチの一部油圧回路構成図である。
【図１２】 本発明の第８実施形態にかかる油圧ウィンチの一部油圧回路構成図である。
【図１３】 本発明の第９実施形態にかかる油圧ウィンチの一部油圧回路構成図である。
【図１４】 本発明の第１０実施形態にかかる油圧ウィンチの一部油圧回路構成図である。
【図１５】 本発明の第１１実施形態にかかる油圧ウィンチの一部油圧回路構成図である。
【図１６】 本発明の第１２実施形態にかかる油圧ウィンチの一部油圧回路構成図である。
【図１７】 本発明の第１３実施形態にかかる油圧ウィンチの一部油圧回路構成図である。
【図１８】 本発明の第１４実施形態にかかる油圧ウィンチの一部油圧回路構成図である。
【図１９】 従来の油圧ウィンチの本体部分の模式的構成と油圧回路構成を示す図である。
【図２０】 従来の油圧ウィンチの一部の具体的構成を示す断面図である。
【図２１】 同ウィンチのブレーキシリンダ部分の拡大図である。
【図２２】 同ウィンチの多板ディスク部分のブレーキ解除状態の断面図である。
【符号の説明】
１ ウィンチドラム
２ 油圧ウィンチモータ
９ 多板ディスク
１４ 多板ディスクのインナプレート（第１摩擦板）
１６ 同アウタプレート（第２摩擦板）
１３ 油圧ブレーキ
１０ プレッシャープレート
１０ａ プレッシャープレートの嵌合穴
１１ ブレーキシリンダ
１１ａ ブレーキシリンダのポジティブ側油室
１９ ポジティブライン
１１ｂ 同ネガティブ側油室
１７ ネガティブライン
１１Ｐ 同ピストン
２４ 同ポジティブ側ピストンロッド
２５ 同ネガティブ側ピストンロッド
２６ ピストンロッドとプレッシャープレートとを連結する連結プレート
２７，２７ 同連結ボルト
φ１ ネガティブ側ピストンロッドの外径寸法
φ２ 連結プレートの外径寸法
φ３ プレッシャープレートの嵌合穴の径寸法
ｄ，ｅ 径方向寸法差
Ｌ１ 連結プレートとプレッシャープレートの嵌合部分における連結プレートの軸方向長さ寸法
Ｌ２ 同プレッシャープレートの軸方向長さ寸法
ｆ 軸方向長さ寸法差
１２ 加圧バネ
１８ ブレーキ用油圧源
２２ ブレーキ弁
３３ モード切換弁
３４ フリーフォールモード切換装置
３５ フリーフォールモード切換装置を構成する減圧弁
３６ 同圧力切換弁
３７ 高圧選択弁（圧力選択弁）
４８ 低圧選択弁（圧力選択弁）
４９ フリーフォールモード切換装置を構成する手動可変減圧弁
５０ 高圧選択弁
５１ 低圧選択弁
【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降下させるように構成されている（特開平９−２１６７９３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１９〜図２２によって説明する。
【０００４】
図１９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を作動・作動解除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枚のインナプレート（第１摩擦板）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に取付けられた複数枚のアウタプレート（第２摩擦板）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１５ａとプレッシャープレート１０との間で圧接してブレーキ（クラッチ）オン、離間してブレーキ（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（図の右方向）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（図の左方向）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】
( ｉ ) 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のバネ力によりブレーキシリンダ１１とともにプレッシャープレート１０が多板ディスク９側（ブレーキ作用方向）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】
( ｉｉ ) モード切換弁２１がフリーフォール位置ｂに切換えられると、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、この差圧によるブレーキシリンダ１１の推力が加圧バネ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（ブレーキ解除方向）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二次圧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】
一方、この種の油圧ウィンチの本体部分の具体的構成を図２０〜図２２に示している。各図において、図１９と同一部分に同一符号を付している。
【００２０】
ブレーキシリンダ１１におけるピストン１１Ｐの片側にポジティブ側ロッド２４、反対側にネガティブ側ロッド２５がそれぞれ一体に設けられている。
【００２１】
この両側ロッド２４，２５は中空軸として形成され、ネガティブ側ロッド２５の先端に連結プレート２６を介してプレッシャープレート１０が取付けられている。
【００２２】
２７，２７はプレッシャープレート取付用のボルト、２８はキャリア軸８の外周に固定されたインナプレート取付体で、同取付体２８の外周に多板ディスク９のインナプレート１４…が軸方向に移動可能に取付けられている。
【００２３】
ブレーキシリンダ１１のポジティブ側油室１１ａは、シリンダエンドプレート２９とピストン１１Ｐとの間に、またネガティブ側油室１１ｂはピストン１１Ｐとブレーキケース１５の側壁１５ｂとの間にそれぞれ形成され、油路３０，３１を介してポジティブライン１９、ネガティブライン１７に接続されている。
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この従来の油圧ウィンチによると、次のような問題点があった。
【００２５】
（Ｉ）ブレーキシリンダ１１におけるピストン１１Ｐのオーバーストロークについて
図２１に拡大して示すように、プレッシャープレート１０は中心部に嵌合穴１０ａを備え、この嵌合穴１０ａに連結プレート２６が嵌合している。
【００２６】
この連結プレート２６には一端に鍔状部２６ａが設けられ、この鍔状部２６ａがプレッシャープレート１０の嵌合穴１０ａの周縁部に多板ディスク９側から係止する状態で同プレート１０がブレーキシリンダ１１のピストン１１Ｐ（および両側ロッド２４，２５）にボルト２７，２７で連結されている。
【００２７】
これにより、ブレーキオフ方向のシリンダ推力が連結プレート２６を介してプレッシャープレート１０に伝えられる一方、加圧バネ１２のブレーキオン方向のバネ力がプレッシャープレート１０および連結プレート２６を介してピストン１１Ｐに伝えられる。
【００２８】
ここで、ブレーキシリンダ１１におけるネガティブ側ロッド２５の外径寸法φ１と連結プレート２６の本体径寸法φ２はほぼ等しく形成され、かつ、これら両寸法φ１，φ２はプレッシャープレート１０の嵌合穴径寸法φ３よりも小さく設定されている。
【００２９】
従って、ネガティブ側ロッド２５および連結プレート２６は、プレッシャープレート１０に対して多板ディスク９方向（図の右方向）にフリーとなっている。
【００３０】
このため、図１９のモード切換弁２１がフリーフォール位置ｂからブレーキ位置ａに切換えられてプレッシャープレート１０が加圧バネ１２のバネ力によって多板ディスク９側に押され、同プレート１０とともにネガティブ側ロッド２５および連結プレート２６が多板ディスク９側に移動するときに慣性によってオーバーストロークしてしまい、次にモード切換弁２１がブレーキ位置ａからフリーフォール位置ｂに切換えられたときに、上記オーバーストローク分、ピストン１１Ｐの移動が遅れて切換応答性が悪くなり、作業能率が低下する。
【００３１】
（II）湿式クラッチの連れ回り抵抗について
油圧ブレーキ１３に摩擦式の多板ディスク９を使用すると、熱によって摩擦面の摩擦係数が低下してブレーキ力が低下するフェード現象が生じるおそれがある。
【００３２】
そこで、従来、このような場合に多板ディスク９に冷却油を導入・循環させる湿式のブレーキ方式を採用している（たとえば特開平９−１０００９３号公報参照）。
【００３３】
ところが、この湿式ブレーキによると、フリーフォール運転時に、多板ディスク９におけるインナ、アウタ両プレート１４，１６の圧接を解除した（あるいはさらに両プレート間にクリアランスを確保した）場合でも、両プレート間に介在する冷却油の粘性抵抗によって両プレート１４，１６に連れ回り抵抗（ドラグ抵抗）がブレーキ力として作用する。
【００３４】
この連れ回り抵抗によるブレーキ力も、上記両プレート間の接触抵抗と同様にさほど大きくないため大負荷時には問題とならないが、小負荷時にフリーフォール降下速度が低下したり降下不能になったりする。
【００３５】
この点の対策として、フリーフォール運転時に両プレート１４，１６間のクリアランスを十分大きくとるようにすることが考えられるが、こうすると小負荷時には確実なフリーフォール作業が可能となる反面、両プレート１４，１６の圧接・解除のための必要ストロークが大きくなってブレーキ応答性が低下するため、急停止ができなくなる等、とくに大負荷時の作業に不利となる。
【００３６】
そこで本発明は、第１に、ブレーキ解除状態からブレーキ作用状態に切換えたときのブレーキシリンダのオーバーストロークを防止して、再びブレーキ解除状態に切換えるときの切換応答性を改善することができる油圧ウィンチを提供するものである。
【００３７】
第２に、湿式ブレーキを採用した場合に、摩擦板間の連れ回り抵抗を負荷に応じて可変とし、小負荷時にはクリアランスを大にしてフリーフォール作業能率を上げ、大負荷時には良好なブレーキ応答性を確保することができる油圧ウィンチを提供するものである。
【００３８】
【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、相対向して配置された第１および第２両摩擦板同士が圧接してブレーキ力を発揮するブレーキ作用方向の推力およびこのブレーキ力が解除されるブレーキ解除方向の推力を発生するブレーキシリンダを具備し、このブレーキシリンダのピストンロッドには、中心部に嵌合穴を備えたプレッシャープレートが嵌合連結され、このプレッシャープレートにより、上記ブレーキシリンダのブレーキ作用方向の推力を上記両摩擦板に伝えるように構成された油圧ウィンチにおいて、上記ブレーキシリンダのピストンロッドとプレッシャープレートの嵌合連結部分に軸方向および径方向の隙間が設けられ、ピストンロッドとプレッシャープレートがこの隙間により軸方向および径方向に一定の規制された範囲で相対移動可能な状態で連結されてなるものである。
【００３９】
請求項２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、相対向して配置された第１および第２両摩擦板同士が圧接してブレーキ力を発揮するブレーキ作用方向の推力およびこのブレーキ力が解除されるブレーキ解除方向の推力を発生するブレーキシリンダを備え、かつ、このブレーキシリンダをブレーキ作用状態とブレーキ解除状態との間で切換えるモード切換弁と、上記ブレーキ解除状態で上記ブレーキシリンダをブレーキ作用方向に加圧して上記第１及び第２両摩擦板を圧接させるブレーキ弁とが設けられた油圧ウィンチにおいて、上記モード切換弁によってブレーキシリンダがブレーキ解除状態にセットされた状態で、上記第１および第２両摩擦板間のクリアランスを大小切換えるフリーフォールモード切換装置が設けられたものである。
【００４０】
請求項３の発明は、請求項２の構成において、フリーフォールモード切換装置が、ブレーキシリンダの両側油室間の差圧を変化させることによって両摩擦板間のクリアランスを可変とするように構成されたものである。
【００４１】
請求項４の発明は、請求項３の構成において、フリーフォールモード切換装置として、ブレーキシリンダにおけるブレーキ作用方向に加圧されるポジティブ側油室に接続されたポジティブラインと、ブレーキ解除方向に加圧されるネガティブ側油室に接続されたネガティブラインのうちの一方の油圧ラインに、圧力の異なる二種類の油圧源と、このうちの一方の油圧源を選択して上記一方の油圧ラインに導く圧力切換弁が設けられたものである。
【００４２】
請求項５の発明は、請求項４の構成において、フリーフォールモード切換装置の出力側が圧力選択弁の一方の入力ポートに接続され、ブレーキシリンダをブレーキ作用方向に作動させるブレーキ弁の出力側が上記圧力選択弁の他方の入力ポートに接続され、これらフ リーフォールモード切換装置およびブレーキ弁の出力圧のうち上記圧力選択弁によって選択された圧力がポジティブラインとネガティブラインのうちの一方の油圧ラインに導入されるように構成されたものである。
【００４３】
請求項６の発明は、請求項４の構成において、フリーフォールモード切換装置の出力側がポジティブラインとネガティブラインのうちの一方の油圧ラインに直接、またはブレーキシリンダをブレーキ作用方向に作動させるブレーキ弁を介して接続されたものである。
【００４４】
請求項７の発明は、請求項３の構成において、ブレーキシリンダにおけるブレーキ作用方向に加圧されるポジティブ側油室に接続されたポジティブラインと、ブレーキ解除方向に加圧されるネガティブ側油室に接続されたネガティブラインのうちの一方の油圧ラインに、出力圧が複数通りに変更可能な油圧源が設けられてフリーフォール切換装置が構成されたものである。
【００４５】
請求項８の発明は、請求項７の構成において、出力圧が複数通りに変更可能な油圧源として、操作によって二次圧が変化する可変減圧弁が用いられたものである。
【００４６】
請求項１の構成によると、ブレーキシリンダのピストンロッドがプレッシャープレートに対して軸方向に一定の規制された範囲でのみ移動可能に連結され、ピストンロッドの単独での軸方向の動きが規制されるため、ブレーキ作用状態への切換時のブレーキシリンダのオーバーストロークが防止される。このため、再びブレーキ解除状態に切換えるときの切換応答性を改善することができる。
【００４７】
しかも、ピストンロッドとプレッシャープレートは軸方向および径方向に対して隙間の範囲で遊動可能であるため、これらを一切相対移動不能に連結した場合のように嵌合部分に無理な荷重（曲げ荷重等）が作用して連結部分が損傷するというおそれがない。
【００４８】
また、請求項２〜８の構成によると、湿式ブレーキをとる油圧ウィンチにおいて、フリーフォールモード切換装置によってブレーキ解除状態での両摩擦板のクリアランスを変えることができる。
【００４９】
このため、負荷に応じてこのクリアランスを適切な大きさとすること、すなわち、小負荷時にはクリアランスを大きくして連れ回り抵抗を小さくし、連れ回り抵抗が問題とならない大負荷時にはクリアランスを小さくしてブレーキ応答性を良くすることができる。
【００５０】
この場合、請求項３〜６の構成によると、ブレーキシリンダのポジティブ、ネガティブ両側油室間の差圧を変化させることによって、両摩擦板間のクリアランスを大小変化させることができる。
【００５１】
すなわち、ポジティブ側油室の圧力をＰｐ、ネガティブ側油室の圧力をＰｎとし、これらの差圧ΔＰ（＝Ｐｎ−Ｐｐ）を小さくするとクリアランスが小さくなり、差圧ΔＰを大きくするとクリアランスが大きくなる。
【００５２】
一方、フリーフォール作業時にブレーキ弁が操作されると、請求項５の構成では圧力選択弁によりこのブレーキ弁の二次圧が選択されてブレーキ作用が行われる。
【００５３】
これに対して、請求項６の構成によると、ブレーキ弁の二次圧によって直接ブレーキ作用が行われる。
【００５４】
すなわち、請求項５の構成において必須となる圧力選択弁が不要となる。このため、故障因子が減少して装置の信頼性が高くなるとともにコストが安くてすむ。
【００５５】
また、請求項７，８の構成によると、出力圧が複数通りに変更可能な油圧源を設けることによってブレーキシリンダの差圧を複数通りに変化させることができるため、摩擦板間のクリアランスを負荷に応じてより細かに調整することができる。
【００５６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図１〜図１８によって説明する。
【００５７】
なお、以下の各実施形態において、従来技術を示す図１９〜図２２と同一部分には同一符号を付して示し、その重複説明を省略する。
【００５８】
第１実施形態（請求項１の発明に対応。図１参照）
ブレーキシリンダ１１におけるネガティブロッド２５の先端に、中心部に嵌合穴１０ａを有するプレッシャープレート１０が、鍔状部２６ａを備えた連結プレート２６を介して嵌合連結されている。
【００５９】
図２１との比較において相違点のみを説明すると、第１実施形態では、ブレーキシリンダ１１におけるネガティブ側ピストンロッド２５の外径寸法φ１、連結プレート２６の外径寸法φ２、プレッシャープレート１０の内径寸法（嵌合穴１０ａの径寸法）φ３の関係について、
( Ｉ ) φ１＞φ３で、φ１−φ３＝ｄ
( ＩＩ ) φ３＞φ２で、φ３−φ２＝ｅ
に設定されている。
【００６０】
また、連結プレート２６とプレッシャープレート１０の嵌合部分の長さＬ１，Ｌ２について、
( ＩＩＩ ) Ｌ１＞Ｌ２で、Ｌ１−Ｌ２＝ｆ
に設定されている。
【００６１】
この( Ｉ )( ＩＩ )( ＩＩＩ )の寸法設定により、連結プレート２６（ネガティブ側ピストンロッド２５）とプレッシャープレート１０が、軸方向および径方向の隙間ｆ，ｅの範囲で相対移動可能な状態で連結されている。
【００６２】
この構成により、ピストン１１Ｐの単独での軸方向の動きが範囲ｆ内に規制されるため、ブレーキ解除状態からブレーキ作用状態への切換時に、ピストン１１Ｐが多板ディスク側（図の右方向）に大きくオーバーストロークするおそれがなくなる。
【００６３】
このため、次にブレーキ解除状態へ切換えるときの応答性が良くなる。
【００６４】
しかも、ネガティブ側ピストンロッド２５および連結プレート２６とプレッシャープレート１０とは軸方向および径方向に隙間ｆ，ｅの範囲で相対的に遊動可能であるため、これらを一切相対移動不能に連結した場合のように嵌合部分に無理な荷重（曲げ荷重等）が作用し、たとえば連結ボルト２７，２７が損傷する等のおそれがない。
【００６５】
なお、この実施形態では、上記( Ｉ )の寸法設定によりネガティブ側ピストンロッド２５とプレッシャープレート１０との間に径方向の段差ｄを設けてこれらの軸方向相対移動を一定の小範囲（隙間ｆ）に規制する構成をとったが、φ１≦φ３とし、
（イ）連結プレート２６またはネガティブ側ピストンロッド２５の外周に、プレッシャープレート１０の多板ディスク側と反対側（図１の左側）の面に対向する止め輪を装着すること、
（ロ）プレッシャープレート１０の内周側に、連結プレート鍔部２６ａの多板ディスク側（図１の右側）の面に対向する止め輪を装着すること
によっても同様の作用を得ることができる。
【００６６】
第２〜第４実施形態
多板ディスク９は、図１９，２２に示す従来技術同様、軸方向に交互に相対向して配置された複数枚ずつのインナ、アウタ両プレート（第１、第２摩擦板）１４，１６によって構成されている。
【００６７】
第２〜第４各実施形態では、この多板ディスク９に複数のバネ部材３２…が設けられ、このバネ部材３２…によって両プレート１４，１６間のクリアランスｃを保つように構成されている。
【００６８】
このバネ部材３２…は、図２，３に示す第２実施形態では隣り合うアウタプレート１６，１６の外周部間に、図４に示す第３実施形態では隣り合うインナプレート１４，１４の内周部間に、図５に示す第４実施形態では第２および第３両実施形態を合わせた形で隣り合うアウタプレート１６，１６間およびインナプレート１４，１４間にそれぞれ設けられている。
【００６９】
バネ部材３２は、図６，７に示すようにジグザグ状に折れ曲がった線バネをリング状に加工した形状をなし、インナプレート間もしくはアウタプレート間、またはこれらの双方に軸方向のバネ力を発揮する状態で取付けられている。
【００７０】
この構成によると、ブレーキ解除状態で、第２実施形態では各アウタプレート１６…間に、第３実施形態では各インナプレート１４…間にそれぞれ一定の間隔が保たれるため、インナ、アウタ両プレート１４，１６の片面間のクリアランスｃが確保される。このため、両プレート１４，１６間の接触抵抗が減少する。
【００７１】
また、第４実施形態では、インナ、アウタ両プレート１４，１６間に一定のクリアランスｃが確保されて両プレート１４，１６間の接触抵抗が零となる。
【００７２】
従って、これら実施形態の構成により、フリーフォール作業時の多板ディスク９の接触抵抗によるブレーキ力を減少させることができるため、小負荷のフリーフォール作業時に負荷の降下速度が低下したり降下不能になったりするおそれがない。
【００７３】
次の第５実施形態〜第１４実施形態は、多板ディスク９におけるインナ、アウタ両プレート１４，１６間のクリアランスを可変とする請求項２〜請求項８の発明に対応する。
【００７４】
第５実施形態（請求項５の発明に対応。図８，９参照）
図８に示すように、ブレーキシリンダ１１のネガティブ側油室１１ｂに接続されたネガティブライン１７は直接、油圧源１８に接続されている。
【００７５】
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、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との間で切換わる電磁切換弁であるモード切換弁３３の出力ポートに接続されている。
【００７６】
このモード切換弁３３は二つの入力ポートを有し、一方の入力ポートは直接、油圧源１８に接続され、他方の入力ポートはフリーフォールモード切換装置３４およびペダル２３によって足踏み操作されるブレーキ弁２２を介して油圧源１８およびタンクＴに接続されている。
【００７７】
フリーフォールモード切換装置３４は、油圧源１８の圧力Ｐｇを一定圧力Ｐｈに減圧する減圧弁３５と、この減圧弁３５の二次側に連通する高圧位置ａとタンクＴに連通する低圧位置ｂとの間で切換わる電磁切換弁である圧力切換弁３６とを具備している。
【００７８】
３７は圧力切換弁３６によって選択された圧力（減圧弁二次圧Ｐｈまたはタンク圧Ｐｔ）とブレーキ弁２２の二次圧Ｐｉのうち高圧側を選択する高圧選択弁（シャトル弁）で、この高圧選択弁３７の出力ポートとモード切換弁３３の一方の入力ポートが接続されている。
【００７９】
なお、図８中、３８はウィンチモータ２の巻上・巻下回転を制御するリモコン弁、３９はこのリモコン弁３８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、４０はウィンチモータ２の油圧源である油圧ポンプである。
【００８０】
また、４１は油圧シリンダ式のパーキングブレーキで、バネ４１ａの力によってモータ出力軸２ａにブレーキ力を付与し、油圧導入時にブレーキ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４１の油室４１ｂが、油圧パイロット式のパーキングブレーキ制御弁４２を介してブレーキ用油圧源１８またはタンクＴに接続される。
【００８１】
パーキングブレーキ制御弁４２は、リモコン弁３８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。
【００８２】
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４１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４１が作用してウィンチドラム１が制動停止する。
【００８３】
４３はリモコン圧を取出してパーキングブレーキ制御弁４２に供給するための高圧選択弁、４４はこのリモコン圧を検出して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。
【００８４】
さらに、この実施形態では、多板ディスク９のフェード現象を防止するために冷却用ポンプ４５からの冷却油を多板ディスク９内に供給・循環する湿式ブレーキ方式がとられている。
【００８５】
一方、図９において、４６はモード切換スイッチで、このモード切換スイッチ４６と、圧力スイッチ４４と、モード切換弁３３のソレノイド３３ｓの直列回路が電源に接続され、
( イ ) 圧力スイッチ４４がｂ接点にある（リモコン弁３８が操作されない）状態で、
( ロ ) モード切換スイッチ４６がオン操作された
ときに、ソレノイド３３ｓが通電されてモード切換弁３３がブレーキ位置ａから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。
【００８６】
いいかえれば、モード切換弁３３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４６の非操作時にはブレーキ位置ａにセットされる。
【００８７】
また、図９において、４７はフリーフォールモード切換スイッチで、同スイッチ４７と、フリーフォールモード切換装置３４における圧力切換弁３６のソレノイド３６ｓの直列回路が、モード切換弁３３のソレノイド３３ｓと並列に接続されている。
【００８８】
すなわち、圧力切換弁３６は、モード切換弁３３がブレーキ位置ａにあるときは図８に示す高圧位置ａにセットされ、モード切換弁３３がフリーフォール位置ｂに切換わったことを前提としてフリーフォールモード切換スイッチ４７のオン操作時に低圧位置ｂに切換わるように構成されている。
【００８９】
この第５実施形態にかかる油圧ウィンチの作用について、図１９に示す従来ウィンチとの相違点のみを説明する。
【００９０】
また、モード切換弁３３がブレーキ位置ａにある状態では、ブレーキシリンダ１１の両側油室１１ａ，１１ｂに油圧源１８から同圧が供給され、図１９に示す従来ウィンチと同じ作用が行われるため、ここではモード切換弁３３がフリーフォール位置ｂにセットされた状態（フリーフォール作業時）での作用のみについ説明する。
【００９１】
ネガティブ側油室１１ｂには、常時、油圧源１８の圧力Ｐｇがそのまま供給される。
【００９２】
この状態で、フリーフォールモード切換スイッチ４７がオフのときは、圧力切換弁３６が図の高圧位置ａにあるため、減圧弁３５の二次圧Ｐｈがブレーキシリンダ１１のポジティブ側油室１１ａに供給される。
【００９３】
一方、フリーフォールモード切換スイッチ４７がオン操作されると、圧力切換弁３６が低圧位置ｂに切換わるため、ポジティブ側油室１１ａの圧力はタンク圧Ｐｔとなる。
【００９４】
ここで、圧力Ｐｇ，Ｐｈ，Ｐｔは、
Ｐｇ＞Ｐｈ＞Ｐｔ
の関係にあるから、両側油室１１ａ，１１ｂの差圧ΔＰ＝Ｐｇ−（ＰｈまたはＰｔ）は、フリーフォールモード切換スイッチ４７がオフのときに小さく、同スイッチ４７がオンのときに大きくなる。
【００９５】
これにより、ブレーキシリンダ１１のブレーキオフ方向の推力が、スイッチオフで小さく、スイッチオンで大きくなり、これに対応してインナ、アウタ両プレート１４，１６間のクリアランスが前者で小さく、後者で大きくなる。
【００９６】
このため、スイッチ４７がオフのときは、ブレーキ弁２２の操作によるブレーキオンへの応答性が良くなり、スイッチ４７がオン操作されると応答性は低下する反面、多板ディスク９の連れ回り抵抗が小さくなる。
【００９７】
従って、小負荷時にはスイッチ４７をオン（クリアランス大）にして連れ回り抵抗を小さくすることにより、フリーフォール作業の能率を上げ、連れ回り抵抗が問題とならない大負荷時にはスイッチ４７をオフ（クリアランス小）にしてブレーキ応答性を高め、急停止性能を良くすることができる。
【００９８】
第６実施形態（請求項５の発明に対応。図１０参照）
第５実施形態との相違点のみを説明すると、第６実施形態ではポジティブライン１９がタンクＴに直接接続され、ネガティブライン１７が、第５実施形態におけるポジティブライン１９と同様にモード切換弁３３、フリーフォールモード切換装置３４、ブレーキ弁２２を介して油圧源１８またはタンクＴに接続されている。
【００９９】
ブレーキ弁２２はいわゆる逆比例型であり、非操作時に高圧を出力する。
【０１００】
また、第５実施形態の高圧選択弁３７に代えて低圧選択弁４８が設けられ、フリーフォールモード切換装置３４の出力ＰｈまたはＰｇと、ブレーキ弁二次圧Ｐｉのうち低圧側が選択されるように構成されている。
【０１０１】
圧力切換弁３６は、図右側の高圧位置ａと左側の低圧位置ｂとの間で切換わり作動し、
( Ａ ) 図９のフリーフォールモード切換スイッチ４７がオフの状態で、同切換弁３６が低圧位置ｂとなって減圧弁二次圧Ｐｈがブレーキシリンダ１１のネガティブ側油室１１ｂに供給され、
( Ｂ ) 同スイッチオン時に、同切換弁３６が高圧位置ａとなって油圧源圧力Ｐｇが同油室１１ｂに供給される。
【０１０２】
これにより、ブレーキシリンダ１１のブレーキオフ方向の推力が、スイッチオフで小さく（プレート間クリアランス小）、スイッチオンで大きく（プレート間クリアランス大）なり、第５実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【０１０３】
第７実施形態（請求項６の発明に対応。図１１参照）
第７実施形態では、図８に示す第５実施形態の高圧選択弁３７、図１０に示す第６実施形態の低圧選択弁４８が省略されるとともに、フリーフォールモード切換装置３４が、油圧源１８の圧力ＰｇをＰｈに減圧する減圧弁３５と、ブレーキシリンダ１１の両側油室１１ａ，１１ｂの油圧源圧力をこの二種類の圧力Ｐｇ，Ｐｈのうちから選択する圧力切換弁３６とによって構成されている。
【０１０４】
この圧力切換弁３６で選択された圧力ＰｇまたはＰｈは、
( ａ ) ブレーキシリンダ１１のネガティブ側油室１１ｂに対しては常時供給され、
( ｂ ) ポジティブ側油室１１ａに対しては、モード切換弁３３がブレーキ位置ａのときは直接供給され、フリーフォール位置ｂに切換えられたときにブレーキ弁２２によりさらにＰｉに減圧されて供給される。
【０１０５】
すなわち、フリーフォール作業時において、図９のフリーフォールモード切換スイッチ４７がオフのとき（圧力切換弁３６が低圧位置ｂのとき）はネガティブ側油室１１ｂに減圧弁二次圧Ｐｈが供給され、同スイッチオンのとき（圧力切換弁３６が高圧位置ａのとき）はネガティブ側油室１１ｂに油圧源圧力Ｐｇが供給される。
【０１０６】
一方、ポジティブ側油室１１ａは、ブレーキ弁２２が操作されない限りタンク圧Ｐｔとなる。
【０１０７】
従って、ネガティブ側油室１１ｂとポジティブ側油室１１ａ間の差圧ΔＰが、スイッチオフではＰｈ−Ｐｔで小となり、スイッチオンではＰｇ−Ｐｔで大となる。
【０１０８】
これにより、多板ディスク９のプレート間クリアランスが、スイッチオフで小となり、スイッチオンで大となる。
【０１０９】
この第７実施形態の構成によると、第５および第６両実施形態と比較して、圧力選択弁（高圧選択弁３７、低圧選択弁４８）という故障が生じ易い弁を省略できることにより、回路の信頼性が高められるとともにコストが安くてすむ。
【０１１０】
第８〜第１１実施形態（図１２〜図１５参照）
これら各実施形態は、第７実施形態の一部変形例であり、第７実施形態との相違点のみを説明する。
【０１１１】
第７実施形態ではブレーキ弁２２の一次圧が、フリーフォールモード切換装置３４によって油圧源圧力Ｐｇと減圧弁二次圧Ｐｈのうちから選択される構成とされたのに対し、図１２に示す第８実施形態では、ブレーキ弁２２の一次圧が油圧源圧力Ｐｇに固定され、ネガティブ側油室１１ｂの圧源圧力のみが、圧力切換弁３６によって油圧源圧力Ｐｇと減圧弁二次圧Ｐｈのうちから選択されるように構成されている。
【０１１２】
この場合、モード切換弁３３がブレーキ位置ａにある状態では、ポジティブ側油室１１ａの圧力がネガティブ側油室１１ｂの圧力よりも高くなり、ブレーキシリンダ１１にブレーキオン側の推力が作用するが、第１実施形態の油圧ウィンチ構成であれば切換時の応答性の問題は発生しない。
【０１１３】
一方、図１３に示す第９実施形態では、ブレーキシリンダ１１のネガティブ側油室１１ｂには常時、油圧源圧力Ｐｇが供給され、ポジティブ側油室１１ａには、ブレーキ弁２２を介してフリーフォールモード切換装置３４の圧力切換弁３６によって選択された減圧弁二次圧Ｐｈまたはタンク圧Ｐｔが供給されるように構成されている。
【０１１４】
図１４に示す第１０実施形態では、ブレーキ弁２２は逆特性型であり、ブレーキシリンダ１１のポジティブ側油室１１ａが常時タンクＴに接続され、ネガティブ側油室１１ｂの圧力を調整してフリーフォール作業を行う構成を前提として、ブレーキ弁２２の一次圧が、圧力切換弁３６によって油圧源圧力Ｐｇと減圧弁二次圧Ｐｈのうちから選択されるように構成されている。
【０１１５】
図１５に示す第１１実施形態では、モード切換弁３３がフリーフォール位置ｂに切換わり、かつ、逆応答型のブレーキ弁２２が操作されない状態で、フリーフォールモード切換装置３４の圧力切換弁３６が図示の高圧位置ａにあるときは、ブレーキシリンダ１１のポジティブ側油室１１ａに減圧弁３５の二次圧Ｐｈ、ネガティブ側油室１１ｂに油圧源圧力Ｐｇがそれぞれ作用して両側油室間の差圧Δが小さく（Ｐｇ−Ｐｈ）なるため、多板ディスク９のプレート間クリアランスが小さくなる。
【０１１６】
これに対し、圧力切換弁３６が図左側の低圧位置ｂに切換えられると、ポジティブ側油室１１ａの圧力がタンク圧Ｐｔとなって差圧ΔＰが大きく（Ｐｇ−Ｐｔ）なるため、上記クリアランスが大きくなる。
【０１１７】
この場合、モード切換弁３３がブレーキ位置ａにある状態では、ポジティブ側油室１１ａの圧力がネガティブ側油室１１ｂの圧力よりも高くなり、ブレーキシリンダ１にブレーキオン側の推力が作用するが、請求項１の油圧ウィンチ構成をとることによって切換時の応答性の問題は発生しない。
【０１１８】
第１２〜第１４実施形態（請求項７，８の発明に対応。図１６〜図１８参照）
これら各実施形態では、フリーフォールモード切換装置３４を、ハンドル等の手動操作手段により操作されて二次圧Ｐｊが変化する手動可変減圧弁（電磁比例式減圧弁でもよい）４９のみによって構成し、同減圧弁４９の二次圧Ｐｊを変化させることによってブレーキシリンダ１１の差圧ΔＰを変えてプレート間クリアランスを多数通りに調整しうる構成をとっている。
【０１１９】
ここで、
（イ）図１６に示す第１２実施形態では、減圧弁４９の二次圧Ｐｊがブレーキシリンダ１１のネガティブ側油室１１ｂに導入される。
【０１２０】
（ロ）図１７に示す第１３実施形態では、減圧弁二次圧Ｐｊが高圧選択弁５０により高圧側圧力としてブレーキシリンダ１１のポジティブ側油室１１ａに導入される。
【０１２１】
（ハ）図１８に示す第１４実施形態は、減圧弁二次圧Ｐｊが低圧選択弁５１により低圧側圧力としてブレーキシリンダ１１のポジティブ側油室１１ａに導入される。
【０１２２】
この第１２〜第１４実施形態によれば、負荷の大小に応じたより細かなクリアランス調整、すなわち、ブレーキ応答性と連れ回り防止性能の調整が可能となる。
【０１２３】
ところで、上記各実施形態では、遊星歯車機構のキャリア軸を固定・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、別々に制御される油圧ウィンチにも適用することができる。
【０１２４】
【発明の効果】
上記のように請求項１の発明によると、ブレーキシリンダのピストンロッドがプレッシャープレートに対して軸方向に一定の規制された範囲でのみ移動可能に連結され、ピストンロッドの単独での軸方向の動きが規制されるため、ブレーキ作用状態への切換時のブレーキシリンダのオーバーストロークが防止される。このため、再びブレーキ解除状態に切換えたときの切換応答性を改善することができる。
【０１２５】
しかも、ピストンロッドとプレッシャープレートは軸方向および径方向に一定範囲で遊動可能であるため、これらを一切相対移動不能に連結した場合のように嵌合部分に無理な荷重が作用して連結部分が損傷するというおそれがない。
【０１２６】
また、請求項２〜８の発明によると、湿式ブレーキをとる油圧ウィンチにおいて、フリーフォールモード切換装置によってブレーキ解除状態での両摩擦板間のクリアランスを変えることができる。
【０１２７】
この場合、請求項３〜８の発明では、ブレーキシリンダのポジティブ、ネガティブ両側油室間の差圧を変化させることによって両摩擦板間のクリアランスを大小変化させることができる。
【０１２８】
このため、負荷に応じてこのクリアランスを適切な大きさとすること、すなわち、小負荷時にはクリアランスを大きくして連れ回り抵抗を小さくし、連れ回り抵抗が問題とならない大負荷時にはクリアランスを小さくしてブレーキ応答性を良くすることができる。
【０１２９】
このうち請求項６の発明によると、請求項５の発明と比較して圧力選択弁（高圧選択弁または低圧選択弁）という故障因子が減少するため、装置の信頼性が高くなるとともにコストが安くてすむ。
【０１３０】
また、請求項７，８の発明によると、出力圧が複数通りに変更可能な油圧源を設けることによってシリンダ差圧を複数通りに変化させることができるため、摩擦板間のクリアランスを負荷に応じてより細かに調整することができる。
【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ブレーキシリンダ部分の断面図である。
【図２】 本発明の第２実施形態にかかる油圧ウィンチの多板ディスク部分のブレーキ作用状態の断面図である。
【図３】 同ブレーキ解除状態の図２相当図である。
【図４】 本発明の第３実施形態にかかる油圧ウィンチの図３相当図である。
【図５】 本発明の第４実施形態にかかる油圧ウィンチの図３相当図である。
【図６】 第２〜第４各実施形態に使用されるバネ部材の正面図である。
【図７】 同バネ部材の部分側面図である。
【図８】 本発明の第５実施形態にかかる油圧ウィンチの本体部分の模式的構成と油圧回路構成を示す図である。
【図９】 同実施形態における電気操作回路の回路図である。
【図１０】 本発明の第６実施形態にかかる油圧ウィンチの一部油圧回路構成図である。
【図１１】 本発明の第７実施形態にかかる油圧ウィンチの一部油圧回路構成図である。
【図１２】 本発明の第８実施形態にかかる油圧ウィンチの一部油圧回路構成図である。
【図１３】 本発明の第９実施形態にかかる油圧ウィンチの一部油圧回路構成図である。
【図１４】 本発明の第１０実施形態にかかる油圧ウィンチの一部油圧回路構成図である。
【図１５】 本発明の第１１実施形態にかかる油圧ウィンチの一部油圧回路構成図である。
【図１６】 本発明の第１２実施形態にかかる油圧ウィンチの一部油圧回路構成図である。
【図１７】 本発明の第１３実施形態にかかる油圧ウィンチの一部油圧回路構成図である。
【図１８】 本発明の第１４実施形態にかかる油圧ウィンチの一部油圧回路構成図である。
【図１９】 従来の油圧ウィンチの本体部分の模式的構成と油圧回路構成を示す図である。
【図２０】 従来の油圧ウィンチの一部の具体的構成を示す断面図である。
【図２１】 同ウィンチのブレーキシリンダ部分の拡大図である。
【図２２】 同ウィンチの多板ディスク部分のブレーキ解除状態の断面図である。
【符号の説明】
１ ウィンチドラム
２ 油圧ウィンチモータ
９ 多板ディスク
１４ 多板ディスクのインナプレート（第１摩擦板）
１６ 同アウタプレート（第２摩擦板）
１３ 油圧ブレーキ
１０ プレッシャープレート
１０ａ プレッシャープレートの嵌合穴
１１ ブレーキシリンダ
１１ａ ブレーキシリンダのポジティブ側油室
１９ ポジティブライン
１１ｂ 同ネガティブ側油室
１７ ネガティブライン
１１Ｐ 同ピストン
２４ 同ポジティブ側ピストンロッド
２５ 同ネガティブ側ピストンロッド
２６ ピストンロッドとプレッシャープレートとを連結する連結プレート
２７，２７ 同連結ボルト
φ１ ネガティブ側ピストンロッドの外径寸法
φ２ 連結プレートの外径寸法
φ３ プレッシャープレートの嵌合穴の径寸法
ｄ，ｅ 径方向寸法差
Ｌ１ 連結プレートとプレッシャープレートの嵌合部分における連結プレートの軸方向長さ寸法
Ｌ２ 同プレッシャープレートの軸方向長さ寸法
ｆ 軸方向長さ寸法差
１２ 加圧バネ
１８ ブレーキ用油圧源
２２ ブレーキ弁
３３ モード切換弁
３４ フリーフォールモード切換装置
３５ フリーフォールモード切換装置を構成する減圧弁
３６ 同圧力切換弁
３７ 高圧選択弁（圧力選択弁）
４８ 低圧選択弁（圧力選択弁）
４９ フリーフォールモード切換装置を構成する手動可変減圧弁
５０ 高圧選択弁
５１ 低圧選択弁
Claims (8)
- 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、相対向して配置された第１および第２両摩擦板同士が圧接してブレーキ力を発揮するブレーキ作用方向の推力およびこのブレーキ力が解除されるブレーキ解除方向の推力を発生するブレーキシリンダを具備し、このブレーキシリンダのピストンロッドには、中心部に嵌合穴を備えたプレッシャープレートが嵌合連結され、このプレッシャープレートにより、上記ブレーキシリンダのブレーキ作用方向の推力を上記両摩擦板に伝えるように構成された油圧ウィンチにおいて、上記ブレーキシリンダのピストンロッドとプレッシャープレートの嵌合連結部分に軸方向および径方向の隙間が設けられ、ピストンロッドとプレッシャープレートがこの隙間により軸方向および径方向に一定の規制された範囲で相対移動可能な状態で連結されてなることを特徴とする油圧ウィンチ。
- 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、相対向して配置された第１および第２両摩擦板同士が圧接してブレーキ力を発揮するブレーキ作用方向の推力およびこのブレーキ力が解除されるブレーキ解除方向の推力を発生するブレーキシリンダを備え、かつ、このブレーキシリンダをブレーキ作用状態とブレーキ解除状態との間で切換えるモード切換弁と、上記ブレーキ解除状態で上記ブレーキシリンダをブレーキ作用方向に加圧して上記第１及び第２両摩擦板を圧接させるブレーキ弁とが設けられた油圧ウィンチにおいて、上記モード切換弁によってブレーキシリンダがブレーキ解除状態にセットされた状態で、上記第１および第２両摩擦板間のクリアランスを大小切換えるフリーフォールモード切換装置が設けられたことを特徴とする油圧ウィンチ。
- 請求項２記載の油圧ウィンチにおいて、フリーフォールモード切換装置が、ブレーキシリンダの両側油室間の差圧を変化させることによって両摩擦板間のクリアランスを可変とするように構成されたことを特徴とする油圧ウィンチ。
- 請求項３記載の油圧ウィンチにおいて、フリーフォールモード切換装置として、ブレーキシリンダにおけるブレーキ作用方向に加圧されるポジティブ側油室に接続されたポジティブラインと、ブレーキ解除方向に加圧されるネガティブ側油室に接続されたネガティブラインのうちの一方の油圧ラインに、圧力の異なる二種類の油圧源と、このうちの一方の油圧源を選択して上記一方の油圧ラインに導く圧力切換弁が設けられたことを特徴とする油圧ウィンチ。
- 請求項４記載の油圧ウィンチにおいて、フリーフォールモード切換装置の出力側が圧力選択弁の一方の入力ポートに接続され、ブレーキシリンダをブレーキ作用方向に作動させるブレーキ弁の出力側が上記圧力選択弁の他方の入力ポートに接続され、これらフリーフォールモード切換装置およびブレーキ弁の出力圧のうち上記圧力選択弁によって選択された圧力がポジティブラインとネガティブラインのうちの一方の油圧ラインに導入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。
- 請求項４記載の油圧ウィンチにおいて、フリーフォールモード切換装置の出力側がポジティブラインとネガティブラインのうちの一方の油圧ラインに直接、またはブレーキシリンダをブレーキ作用方向に作動させるブレーキ弁を介して接続されたことを特徴とする油圧ウィンチ。
- 請求項３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ブレーキ作用方向に加圧されるポジティブ側油室に接続されたポジティブラインと、ブレーキ解除方向に加圧されるネガティブ側油室に接続されたネガティブラインのうちの一方の油圧ラインに、出力圧が複数通りに変更可能な油圧源が設けられてフリーフォール切換装置が構成されたことを特徴とする油圧ウィンチ。
- 請求項７記載の油圧ウィンチにおいて、出力圧が複数通りに変更可能な油圧源として、操作によって二次圧が変化する可変減圧弁が用いられたことを特徴とする油圧ウィンチ。
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