JPH055756B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、油圧クレーン等に使用される油圧ウ
インチの自動停止装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、たとえば実公昭51−39312号公報に示す
ように油圧ウインチで巻上げを行なつている際
に、巻上げの限界点に達すると、スイツチが閉じ
られて電磁切換弁が切換えられ、遠隔操作弁から
方向切換弁への巻上操作用パイロツト圧がタンク
側に連通され、方向切換弁が中立位置に戻され、
吊荷がカウンタバランス弁で保持されるようにし
た自動停止装置が知られている。

一方、油圧ウインチでは通常のクレーン作業
と、バケツト作業等、アタツチメントの取換えに
よつて機械を使い分ける場合がある。そのため、
作業内容に応じてレバー中立でウインチを自動停
止させる中立ブレーキモードと、レバー中立で自
由降下させる中立フリーモードとを使い分ける必
要がある。そこで、たとえば特開昭61−183092号
公報に示されるように、１個の作業選択弁の切換
えにより、中立ブレーキモードと、中立フリーモ
ードとを使い分けることができるようにした装置
が知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

実公昭51−39312号公報に示される装置では、
中立ブロツクの方向切換弁に対する巻上操作側の
パイロツト管路を電磁切換弁で切換えるだけであ
るため、自動停止装置が働かない正常作業時で
も、レバーを中立に戻せば、モータおよび吊荷が
必然的に停止されることになり、したがつて、中
立ブレーキモードでしか使用できず、上記の使い
分けができない。

一方、特開昭61−183092号公報の装置では、中
立ブレーキモードと、中立フリーモードとを自由
に使い分けることができるが、この装置では、過
負荷時等に吊荷を自動停止させるための手段が設
けられておらず、この点の改良が待たれていた。

本発明は、このような事情に鑑み、作業内容に
応じて中立ブレーキモードと、中立フリーモード
とを自由に使い分けることができ、しかも、いず
れのモードであつても過負荷防止装置等からの自
動停止信号の入力により吊荷を自動停止させるこ
とができ、その後、吊荷を自由降下させて安全側
に作動できる油圧ウインチの自動停止装置を提供
することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的達成のために本発明は、ウインチドラ
ムと、ドラム駆動用油圧モータと、油圧ポンプ
と、油圧ポンプから上記油圧モータに対する圧油
の給排を制御する方向切換弁と、レバー操作によ
りパイロツト圧を出力して方向切換弁を切換える
遠隔操作弁と、油圧モータの回転をウインチドラ
ムに伝達するクラツチと、ウインチドラムを制動
するネガブレーキとを備えた油圧ウインチにおい
て、自動停止信号を入力したときに遠隔操作弁の
巻上操作側のパイロツト管路を遮断する自動停止
位置と、それ以外のときに遠隔操作弁の巻上操作
側のパイロツト圧を方向切換弁の巻上側切換部に
入力させる作業位置とに切換自在の自動停止弁を
設け、遠隔操作弁の巻上操作側と自動停止弁との
間のパイロツト管路にパイロツト圧が出力された
ときおよび遠隔操作弁の巻下操作側にパイロツト
圧が出力されたときに中間管路に補助油圧源から
作動圧を入力させる作業位置と、それ以外のとき
に中間管路をタンクに連通させる中立位置とに切
換自在のクラツチ弁を設け、上記中間管路をネガ
ブレーキに接続するとともに補助油圧源をクラツ
チに接続する第１作業位置と、中間管路をクラツ
チに接続するとともに補助油圧源をネガブレーキ
に接続する第２作業位置とに切換自在の作業選択
弁を設けた構成としている。

〔作用〕

上記の構成によれば、作業選択弁を切換えるこ
とにより、第１作業位置で中立ブレーキモードの
作業が可能となり、第２作業位置で中立フリーモ
ードの作業が可能となり、作業内容に応じて自由
に使い分けることができる。しかも、いずれのモ
ードであつても、過負荷防止装置等からの自動停
止信号の入力より自動停止弁が遮断位置に切換え
られて、吊荷の巻上げを自動停止させることがで
き、その後、巻下操作あるいは自由降下により吊
荷を降下させて安全側に作動できる。

〔実施例〕

第１図は本発明の実施例を示す油圧回路図であ
り、この図において、油圧ポンプ１の吐出管路に
方向切換弁１１を介してウインチ駆動用油圧モー
タ１３が接続され、方向切換弁１１の切換えによ
りポンプ１からモータ１３に対する圧油の給排が
制御され、モータ１３の回転方向および回転速度
が制御される。モータ１３の巻上供給側にはカウ
ンタバランス弁１２が設けられ、モータ１３の出
力軸には減速装置２１を介してドラム軸２２が連
結され、ドラム軸２２にウインチドラム２が回動
自在に支持されている。

クラツチ３はクラツチ管路３２からクラツチシ
リンダ３１に圧油が給排されることによつてオ
ン、オフされ、ドラム２をドラム軸２２に対して
接続、解除する。ネガブレーキ４はばねにより常
時ブレーキオンする方向に付勢され、ネガブレー
キ管路４２からネガブレーキ解放用シリンダ４１
に圧油が供給されることによりブレーキオフされ
る。ポジブレーキ４３はばねにより常時ブレーキ
オフする方向に付勢され、ブレーキペダル４６に
より減圧弁またはマスタシリンダ４５を作動して
ポジブレーキシリンダ４４に圧油を供給すること
によりブレーキオンされる。

遠隔操作弁５は方向切換弁１１の切換えと、ク
ラツチ３およびネガブレーキ４のオン、オフ制御
とを行うものであり、レバー５１によつて操作さ
れる一対の減圧弁５２，５３を有する。各減圧弁
５２，５３の一次側は補助油圧ポンプ６に接続さ
れ、レバー５１の操作により巻上操作側のパイロ
ツト管路５４または巻下操作側のパイロツト管路
５５にパイロツト圧を出力する。

自動停止弁６２は、巻上操作側のパイロツト管
路５４を遮断するとともに、方向切換弁１１の巻
上側切換弁部に接続されたパイロツト管路５６を
タンク６６に連通させる自動停止位置ａと、両パ
イロツト管路５４，５６を連通させる作業位置ｂ
とに切換自在に設けられ、通常、機械が完全域に
あるときは過負荷防止装置（図示省略）から安全
信号（スイツチオン）が入力されて作業位置ｂに
保持され、過負荷等の危険域になつたときに過負
荷防止装置（図示省略）から停止信号（スイツチ
オン）が入力されて自動停止位置ａに切換えられ
る。

クラツチ弁６３は、遠隔操作弁５と自動停止弁
６２との間の巻上操作側パイロツト管路５４に導
かれるパイロツト圧と、巻下操作側のパイロツト
管路５５に導かれるパイロツト圧とによつて図面
左または右の作業位置ｃ，ｄに切換えられ、上記
パイロツト圧が導かれていないときは中立位置に
保持される。

作業選択弁６５は、補助油圧源としての補助油
圧ポンプ６に接続された一次圧管路６１をクラツ
チ管路３２に接続するとともにクラツチ弁６３か
ら導出された中間管路６４をネガブレーキ管路４
２に接続する第１作業位置（中立ブレーキモー
ド）ｅと、上記一次圧管路６１をネガブレーキ管
路４２に接続するとともに中間管路６４をクラツ
チ管路３２に接続する第２作業位置（中立フリー
モード）ｆとに切換自在に設けられている。

第２図は本発明の装置が適用される建設機械の
一例を示すものであり、この建設機械７は下部走
行体７１上に上部旋回体７２が旋回自在に設けら
れ、この上部旋回体７２にブーム７３が回動自在
に設けられているとともに、第１図に示したウイ
ンチドラム２が装備され、ドラム２から導出した
巻上ロープ７４により吊荷７５の巻上げ、巻下げ
の制御が行われる。また、この作業時において次
のような制御が行われる。

中立ブレーキモード 作業選択弁６５を図示の第１作業位置ｅに保
持すると、補助ポンプ６から管路６１に出力さ
れた一次圧がクラツチ管路３２経てクラツチシ
リンダ３１に入力され、クラツチ３がオンされ
る。すなわち、この中立ブレーキモードでは、
レバー５１の操作の有無に関係なく、クラツチ
３が常時オンされる。また、機械が安全状態に
あるときは、自動停止弁６２が作業位置ｂに切
換えられている。

この状態で、レバー５１を巻上方向（図面左
方向）に操作すると、遠隔操作弁５の減圧弁５
２からパイロツト管路５４にパイロツト圧が出
力され、そのパイロツト圧が自動停止弁６２の
作業位置ｂを経て管路５６に導かれ、方向切換
弁１１が巻上位置に切換えられ、ポンプ１の吐
出油がカウンタバランス弁１２を経てモータ１
３に流入され、モータ１３が巻上方向に回転さ
れ、その回転力が減速位置２１を介してドラム
２２に伝達され、ドラム軸２２が巻上方向に回
転される。

一方、上記レバー操作によつてパイロツト管
路５４に出力されたパイロツト圧がクラツチ弁
６３の切換え用パイロツト室に入力され、クラ
ツチ弁６３が作業位置ｃに切換えられ、補助ポ
ンプ６からの一次圧が中間管路６４に出力され
る。このとき、作業選択弁６５が第１作業位置
ｅにあるので、上記一次がネガブレーキ管路４
２を経てネガブレーキ解放用シリンダ４１に入
力され、ネガブレーキ４が解放される。

こうしてクラツチ３がオンされた状態で、モ
ータ１３が巻上方向に回転され、ネガブレーキ
４が解放されることによつて、上記モータ１３
の回転がドラム軸２２からクラツチ３を介して
ドラム２に伝達され、このドラム２が巻上方向
に回転され、吊荷７５の巻上運転が行われる。

次に、レバー５１を中立に戻すと、遠隔操作
弁５からパイロツト圧が出力されなくなり、方
向切換弁１１が中立位置に戻され、ポンプ１か
らモータ１３への圧油の供給が遮断され、モー
タ１３が停止される。このとき、上記のように
クラツチ３が常時オンされているので、上記モ
ータ１３の停止によりクラツチ３を介してドラ
ム２すなわち吊荷７５が自動的に停止され、中
立自動ブレーキ運転が行われる。

なお、上記レバー５１を中立に戻すと、クラ
ツチ弁６３も中立位置に戻され、中間管路６４
およびネガブレーキ管路４２がタンク６６に連
通され、ネガブレーキ４が自信のばね力により
オンされる。これによりドラム２ならびに吊荷
７５の停止状態が確実に保持される。

ところで、この中立ブレーキモードでの巻上
運転時において、たとえば吊荷７５が許容荷重
を越えた場合、あるいはブーム７３の倒し過ぎ
により許容作業半径を越えた場合、等に起因し
てクレーンが過負荷になると、過負荷防止装置
から自動停止信号が出力され、その信号により
自動停止弁６２が自動停止位置ａに切換えら
れ、パイロツト管路５４がブロツクされるとと
もに、パイロツト管路５６がタンク６６に連通
される。このため方向切換弁１１が自動的に中
立位置に戻され、ポンプ１からモータ１３への
圧油の供給が遮断され、モータ１３は自動停止
され、ドラム軸２２も自動停止される。このと
きレバー５１を巻上側に操作したままである
と、パイロツト管路５４にパイロツト圧が出力
され、クラツチ弁６３が作業位置ｃに切換えら
れ、上記の作用によりネガブレーキ４がオフさ
れるが、作業選択弁６５が第１作業位置ｅにあ
つてクラツチ３がオンされたままであるので、
上記のように方向切換弁１１が自動的に中立位
置に戻されてモータ１１が自動停止されるに伴
つて、ドラム２もクラツチ３を介して自動停止
される。

その後、レバー５１を中立に戻せば、クラツ
チ弁６３も中立位置に戻され、中間管路６４お
よびネガブレーキ管路４２がタンク６６に連通
され、ネガブレーキ４が自身のばね力によりオ
ンされ、ドラム２ならびに吊荷７５の停止状態
が保持される。

また、レバー５１を巻下方向に操作すると、
パイロツト管路５５にパイロツト圧が出力され
る。このとき、上記過負荷防止装置の働きによ
つて自動停止弁６２が自動停止位置ａに切換え
られた状態であつても、この自動停止弁６２が
巻上側のパイロツト管路５４，５６間に設けら
れているので、自動停止弁６２に干渉されるこ
とはなく、上記パイロツト圧によつて方向切換
弁１１が巻下位置に確実に切換えられ、モータ
１３が巻下方向に回転される。また、上記パイ
ロツト圧によつてクラツチ弁６３が作業位置ｄ
に切換えられる。この作業位置ｄは、上記作業
位置ｃと実質的に同一機能を発揮するものであ
り、この作業位置ｄと、作業選択弁６５の第１
作業位置ｅを介してクラツチ３がオンされた状
態で、ネガブレーキ４が解放され、上記モータ
１３の巻下回転がクラツチ３等を介してドラム
２に伝達され、ドラム２が巻下方向に回転さ
れ、吊荷７５が巻下げられる。その結果、上記
過負荷が解除され、クレーンの安全性が確保さ
れる。

また、過負荷が解除されると、自動停止弁６
２が自動的に作業位置ｂに切換えられ、以下、
上記各作業が適正に行われる。

中立フリーモード 運転室に設けられたスイツチ等の操作により
作業選択弁６５を第２作業位置ｆに切換える
と、補助油圧ポンプ６から管路６１に出力され
た一次圧が管路６１からネガブレーキ管路４２
を経てネガブレーキ解放用シリンダ４１に入力
さネガブレーキ４が解放される。すなわちこの
中立フリーモードでは、レバー１の操作に関係
なく、ネガブレーキ４が解放状態となる。な
お、作業選択弁６５は手動により切換えてもよ
い。

一方、機械が安全状態にあるときは、自動停
止弁６２が作業位置ｂに切換えられている。こ
の状態で、レバー５１を巻上方向に操作する
と、遠隔操作弁５の減圧弁５２からパイロツト
管路５４にパイロツト圧が出力され、そのパイ
ロツト圧がパイロツト管路５６に導かれ、方向
切換弁１１が巻上位置に切換えられ、上記中立
ブレーキモードでの巻上運転時と同様の作用に
よりモータ１３ならびにドラム軸２２が巻上方
向に回転される。

また、上記パイロツト管路５４に出力された
パイロツト圧によりクラツチ弁６３が作業位置
ｃに切換えられ、上記補助油圧ポンプ６からの
一次圧が中間管路６４に出力される。このとき
作業選択弁６５が第２作業位置ｆに切換えられ
ているので、上記一次圧が中間管路６４からク
ラツチ管路３２を経てクラツチシリンダ３１に
入力され、クラツチ３がオンされる。

こうしてネガブレーキ４が解放された状態
で、モータ１３が巻上方向に回転され、クラツ
チ３がオンされることによつて、上記モータ１
３の回転がドラム軸２２からクラツチ３等を介
してドラム２に伝達され、ドラム２が巻上方向
に回転され、吊荷７５の巻上運転が行われる。

次に、レバー５１を中立に戻すと、遠隔操作
弁５からパイロツト圧が出力されなくなり、方
向切換弁１１が中立位置に戻され、ポンプ１か
らモータ１３への圧油の供給が遮断され、モー
タ１３が停止される。このとき、クラツチ弁６
３も中立位置に戻され、中間管路６４がタンク
６６に連通され、クラツチ管路３２が作業選択
弁６５の第２作業位置ｆ、中間管路６４、クラ
ツチ弁６３の中立位置を経てタンク６６に連通
され、クラツチ３がオフされる。なお、この中
立フリーモードでは、上記のようにネガブレー
キ４は解放されたままである。したがつて、レ
バー５１を中立に戻せば、モータ１３は停止さ
れるが、ネガブレーキ４が解放状態で、クラツ
チ６３がオフされるため、ドラム２がドラム軸
２２に対してフリーとなり、吊荷７５が自重に
より自由降下される。また、この自由降下時に
は、ブレーキペダル４６の踏み込み操作により
ポジブレーキ４３をオンさせ、ドラム２を制動
し、吊荷７５の自由降下を停止させる。

ところで、この中立フリーモードでの巻上運
転時において、上記中立ブレーキモードの場合
と同様に過負荷防止装置の働きにより自動停止
弁６２が自動停止位置ａに切換えられると、パ
イロツト管路５６にパイロツト圧が導かれなく
なり、方向切換弁１１が自動的に中立位置に戻
され、モータ１３が自動停止される。ただし、
レバー５１を巻上方向に操作したままである
と、パイロツト管路５４にパイロツト圧が出力
されているので、クラツチ弁６３は作業位置ｃ
に切換えられたままである。また、この中立フ
リーモードでは作業選択弁６５が第２作業位置
ｆに切換えられているので、上記巻上運転時と
同様にネガブレーキ４が解放された状態で、ク
ラツチ３がオンされる。したがつて、ドラム２
はクラツチ４、減速装置２１、ドラム軸２２を
介してモータ１３に連結され、このモータ１３
の上記方向切換弁１１の中立自動復帰で停止さ
れることにより、吊荷７５の巻上運転が自動停
止されるとともに、吊荷７５がカウンタバラン
ス弁１２等を介して保持され、吊荷７５が落下
することが防止される。

その後、レバー５１を中立に戻すと、クラツ
チ弁６３が中立位置に戻され、上記ネガブレー
キ４が解放されたままで、クラツチ３がオフさ
れ、ドラム２がドラム軸２２に対してフリーと
なり、吊荷７５の自由降下が行われる。この場
合、オペレータがブレーキペダル４６を踏み込
んでポジブレーキ４３をオンさせることによ
り、ドラム２を制動し、その踏み込み量を調節
することにより、制動力を調節し、吊荷の自由
降下速度を調節できる。

なお、ポジブレーキ４３を作動させずに、上
記レバー５１を徐々に中立に戻せば、クラツチ
弁６３が徐々に中立に戻され、このクラツチ弁
６３のブリードオフ制御によりクラツチ３を
徐々にオフすることができ、これによつても吊
荷７５を徐々に自由降下させることができる。

また、レバー５１を巻下方向に操作すると、
パイロツト管路５５にパイロツト圧が出力さ
れ、方向切換弁１１が巻下位置に切換えられる
とともに、クラツチ弁６３が作業位置ｄに切換
えられる。このとき、作業選択弁６５が第２作
業位置ｆにあるので、補助油圧ポンプ６からの
圧油でネガブレーキ４が解放された状態で、ク
ラツチ３がオンされる。これによつてモータ１
３が巻下方向に回転され、その巻下回転がクラ
ツチ３を介してドラム２に伝達され、ドラム２
が巻下方向に回転され、吊荷７５の巻下運転が
行われる。

こうして吊荷７５の自由降下もしくは巻下運
転により機械を安全側に戻すことができる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明は、作業内容に応じて中立
ブレーキモードと、中立フリーモードとを自由に
使い分けることができ、しかも、いずれのモード
であつても過負荷防止装置等からの自動停止信号
の入力により、吊荷を自動停止させることがで
き、さらに、中立フリーモードで自動停止が働い
た場合であつても、その後、吊荷の自由降下もし
くは巻下運転により機械を安全側に戻すことがで
きるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す油圧回路図、第
２図は本発明装置が適用される建設機械の一例を
示す側面図である。 １……油圧ポンプ、２……ウインチドラム、３
……クラツチ、４……ネガブレーキ、５……遠隔
操作弁、６……補助油圧ポンプ、１１……方向切
換弁、１２……カウンタバランス弁、１３……ウ
インチドラム駆動用油圧モータ、５１……レバ
ー、５２，５３……減圧弁、５４，５５，５６…
…パイロツト管路、６２……自動停止弁、６３…
…クラツチ弁、６４……中間管路、６５……作業
選択弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ウインチドラムと、ドラム駆動用油圧モータ
   と、油圧ポンプと、油圧ポンプから上記油圧モー
   タに対する圧油の給排を制御する方向切換弁と、
   レバー操作によりパイロツト圧を出力して方向切
   換弁を切換える遠隔操作弁と、油圧モータの回転
   をウインチドラムに伝達するクラツチと、ウイン
   チドラムを制動するネガブレーキとを備えた油圧
   ウインチにおいて、自動停止信号を入力したとき
   に遠隔操作弁の巻上操作側のパイロツト管路を遮
   断する自動停止位置と、それ以外のときに遠隔操
   作弁の巻上操作側のパイロツト圧を方向切換弁の
   巻上側切換部に入力させる作業位置とに切換自在
   の自動停止弁を設け、遠隔操作弁の巻上操作側と
   自動停止弁との間のパイロツト管路にパイロツト
   圧が出力されたときおよび遠隔操作弁の巻下操作
   側にパイロツト圧が出力されたときに中間管路に
   補助油圧源から作動圧を入力させる作業位置と、
   それ以外のときに中間管路をタンクに連通させる
   中立位置とに切換自在のクラツチ弁を設け、上記
   中間管路をネガブレーキに接続するとともに補助
   油圧源をクラツチに接続する第１作業位置と、中
   間管路をクラツチに接続するとともに補助油圧源
   をネガブレーキに接続する第２作業位置とに切換
   自在の作業選択弁を設けたことを特徴とする油圧
   ウインチの自動停止装置。