JPH07187585A - ウインチの速度制御方法、および速度制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明はウインチドラム１３を油圧駆動することにより
ウインチドラム１３を常に動力に接続した状態でもフリ
ーフォール同等の巻下げ速度が得られるようにして、フ
リーフォール状態を廃止することにより作業者の安全性
と操作性の向上を図るようにしたウインチの速度制御方
法，およびウインチの速度制御システムを提供する。 【構成】 操作レバー５の所定ストロークまではそのス
トロークに対してウインチドラム回転数が一義的に決ま
り、前記所定ストローク以上においては、速度モードを
選択することにより、操作レバー５の同一ストロークに
対して前記選択した各速度モードに対応する複数のウイ
ンチドラム回転数が得られるウインチの速度制御方法、
およびウインチの速度制御システム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ウインチドラムを油圧
駆動することによりウインチドラムを常に動力に接続し
た状態で、大きなウインチドラム回転数が得られるの
で、これをウインチの巻下げ作業で使用する場合は、従
来のフリーフォール作業に近い巻下げ速度が得られるこ
とにより、作業者の安全性と操作性の向上を図ることが
でき、巻上げ作業に使用する場合には、巻上げ時間の大
幅な短縮が期待できるようにしたウインチの速度制御方
法、および速度制御システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のクレーンに用いるウインチ装置は
図４に示すように、主巻ウインチ５０と、補巻ウインチ
６０からなり、主巻ウインチ５０の駆動を油圧駆動に例
をとって説明すれば、油圧モータ５１と、この油圧モー
タ５１により駆動される減速機５２と、この減速機５２
の出力軸５２ａと、主ドラム５６に固定された駆動軸５
５間に介装されたクラッチ５３とにより構成されてい
る。また、主ドラム５６のフランジ部にはブレーキドラ
ム５４ａが固定されており、このブレーキドラム５４ａ
にはバンドブレーキ５４が巻装されている。次に作用に
ついて説明すると、油圧モータ５１の回転は減速機５２
により減速して減速機５２の出力軸５２ａに伝達され、
クラッチ５３が接続されていれば駆動軸５５を介して主
ドラム５６を回転させる。油圧モータ５１の回転を公知
の方法で制御すれば、油圧モータ５１の回転に応じて主
ドラム５６の回転を制御することができる。フック等の
軽荷重を短時間で降下させるため、あるいは土木作業等
におけるパイルや杭打作業のように、ハンマの自由落下
による衝撃力を必要とするためにウインチをフリーフォ
ール状態で使用する場合には、クラッチ５３を開放すれ
ば主巻ウインチ５０の吊荷は自由落下状態となり、その
落下速度を操作するときにはブレーキ５４をブレーキド
ラム５４ａに圧接してその圧接の度合いにより制動力を
調節している。なお、補巻ウインチ６０についても同様
のため説明を省略する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来技術
においてウインチをフリーフォール状態で使用すると、
フック等の軽荷重を自由落下により短時間で降下させる
ことができたり、ハンマ等の重量物が自由落下すること
により大きな衝撃力が得られ一方、作業者の意志とは無
関係に吊り荷の降下速度が非常に速くなってしまい、こ
の状態から吊り荷を所定の位置に停止することが難しく
なったり、レバーの誤操作によりウインチが突然フリー
フォール状態になり、吊り荷が落下してしまうという危
険性もあり、作業者にとって非常に緊張を強いられるも
のであった。本発明はウインチドラムの駆動装置とウイ
ンチドラムとを常に接続状態に保持することによりフリ
ーフォール状態を廃止して作業者の安全性と操作性の向
上を図るようにした。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は前記従来の技術
における課題を解決するためになされたもので、ウイン
チの速度制御方法とウインチの速度制御システムよりな
り、ウインチの速度制御方法は、操作レバーの所定スト
ロークまではそのストロークに対してウインチドラム回
転数がほぼ一義的に決まり、前記所定ストローク以上に
おいては、速度モードを選択することにより、操作レバ
ーの同一ストロークに対して前記選択した各速度モード
に対応する複数のウインチドラム回転数が得られ、前記
選択した速度ドに対応する複数のウインチドラム回転数
の間では、速度モードを切り換えることにより互いに切
り換え可能である。前記操作レバーの所定ストロークま
でにおけるウインチドラム回転数の増加率は、ストロー
クに応じて徐々に増加すると共に、各速度モードとも同
一であり、前記速度モードの選択において、低速から高
速への速度モードの切換えは、予め設定した所定の条件
を満足したときに可能である。

【０００５】第１のウインチの速度制御システムは、油
圧ポンプと、ウインチドラムを駆動する可変型油圧モー
タと、これら油圧ポンプと可変型油圧モータ間に介装す
るウインチドラム回転数を操作するパイロット式操作弁
と、このパイロット式操作弁にパイロット圧を供給する
ためのパイロット弁と、このパイロット弁のパイロット
圧に応じた制御圧を前記可変型油圧モータの制御シリン
ダに供給するレギュレータと、このレギュレータと前記
パイロット弁とを接続するパイロット管路を連通・遮断
するモード切換用開閉弁とよりなる。前記レギュレータ
は所定のパイロット圧まで作動しないようにする設定手
段を備え、前記パイロット圧に応じたレギュレータの制
御圧に応じて可変型油圧モータの固有容積を減少させる
ように構成し、前記モード切換用開閉弁をソレノイド駆
動型とし、そのソレノイドへ電気信号を出力するスイッ
チを、前記パイロット弁の操作レバーノブに装着し、前
記レギュレータと可変型油圧モータの制御シリンダとを
接続する制御圧管路に介設した絞り装置よりなり、前記
可変型油圧モータの制御シリンダのピストンロッドと可
変型油圧モータの容量制御手段との接続手段を備え、前
記ピストンロッド、接続手段、容量制御手段のいずれか
に固定された、可変型油圧モータの最小容量を設定する
ための容量設定手段の移動を規制、および解除するスト
ッパを設けた。

【０００６】第２のウインチの速度制御システムは、油
圧ポンプと、ウインチドラムを駆動する可変型油圧モー
タと、これら油圧ポンプと可変型油圧モータ間に介装す
るウインチドラム回転数を操作するパイロット式操作弁
と、このパイロット式操作弁にパイロット圧を供給する
ためのパイロット弁と、このパイロット弁のパイロット
圧に応じた制御圧を前記可変型油圧モータの制御シリン
ダに供給するレギュレータとよりなるウインチの速度制
御システムにおいて、前記レギュレータにより減圧して
可変型油圧モータの制御シリンダに供給する制御圧の元
圧を、所定圧に保持された圧力源の圧力と、前記可変型
油圧モータの駆動圧との内で高い方の圧力とするための
選択弁よりなる。

【０００７】第３のウインチの速度制御システムは、油
圧ポンプと、ウインチドラムを駆動する油圧モータと、
これらを接続する油圧駆動管路よりなるウインチの速度
制御システムにおいて、ウインチドラムの巻き下げ側と
なる油圧駆動管路に接続した、所定の低圧に設定された
リリーフ弁よりなる。第４のウインチの速度制御システ
ムは、油圧ポンプと、ウインチドラムを駆動する油圧モ
ータと、これらを接続する油圧駆動管路と、ウインチド
ラムの巻上げ側油圧駆動管路に介設され、ウインチドラ
ム巻下げ時における油圧モータの戻り油圧を所定圧に制
御するリリーフ弁と、油圧モータとウインチドラムとの
連結部に設置したネガティブブレーキよりなるウインチ
の速度制御システムにおいて、前記リリーフ弁の機能解
除用パイロット圧と、ネガティブブレーキ開放用パイロ
ット圧とを供給・遮断する切換弁よりなる。

【０００８】

【作用】次に前記ウインチの速度制御システムの作用に
ついて説明する。第１のウインチの速度制御システム
は、モード切換用開閉弁によりレギュレータとパイロッ
ト弁とが連通している状態では、パイロット弁のパイロ
ット圧に応じて操作されるパイロット式操作弁と、これ
と同じパイロット圧に応じて操作されるレギュレータの
制御圧を可変型油圧モータの制御シリンダに供給するこ
とにより、その固定容量を減少操作される可変型油圧モ
ータとによりウインチドラム回転数が制御される。ま
た、モード切換用開閉弁によりレギュレータとパイロッ
ト弁とが遮断している状態では、レギュレータが操作さ
れず、可変型油圧モータの制御シリンダにはレギュレー
タの制御圧が供給されないので、パイロット弁のパイロ
ット圧に応じて操作されるパイロット式操作弁だけによ
りウインチドラム回転数が制御される。前記レギュレー
タは所定のパイロット圧まで作動しないようにする設定
手段を備えているので、操作レバーの所定ストロークま
ではそのパイロット圧ではレギュレータが操作されず、
可変型油圧モータの制御シリンダにはレギュレータの制
御圧が供給されないので、パイロット弁のパイロット圧
に応じて操作されるパイロット式操作弁だけによりウイ
ンチドラム回転数が制御される。

【０００９】操作レバーが所定ストロークを越すと、そ
のパイロット圧に応じてレギュレータが操作され、その
操作量に応じたレギュレータの制御圧に応じて可変型油
圧モータの固有容積が減少するため、パイロット圧に応
じて操作されるパイロット式操作弁と可変型油圧モータ
の減少した固有容積とによりウインチドラム回転数が制
御される。このときモード切換用開閉弁を遮断すれば、
レギュレータが操作されず、可変型油圧モータの制御シ
リンダにはレギュレータの制御圧が供給されないので、
パイロット弁のパイロット圧に応じて操作されるパイロ
ット式操作弁だけによりウインチドラム回転数が制御さ
れるので、同じ操作レバーのストロークに対してウイン
チドラム回転数は減少する。従って、操作レバーの所定
ストロークまではモード切換用開閉弁の連通・遮断に関
係なく、ウインチドラム回転数は操作レバーのストロー
クに対してほぼ一義的に決まり、所定ストロークを越す
と同じ操作レバーのストロークに対してモードの数だけ
ウインチドラム回転数が得られる。

【００１０】モード切換用開閉弁のソレノイドへ電気信
号を出力するスイッチを、パイロット弁の操作レバーノ
ブに装着すれば、操作レバーでウインチドラム回転数を
制御しながらスイッチを操作して速度モード切換をする
ことができる。レギュレータと可変型油圧モータの制御
シリンダとを接続する制御圧管路に絞り装置を介設すれ
ば、可変型油圧モータの固有容積が急に変化することが
ないため、急激なウインチドラム回転数の変化を防止す
ることができる。可変型油圧モータの容量制御手段、制
御シリンダのピストンロッド、接続手段のいずれかに固
定された、可変型油圧モータの最小容量を設定するため
の容量設定手段の移動を規制、および解除するストッパ
を設け、このストッパを規制位置にすれば可変型油圧モ
ータは所定の最小固有容積となり、解除位置にすれば可
変型油圧モータの固有容積は０まで操作されるので、ウ
インチをフリーフォール状態に操作するも可能になる。

【００１１】第２のウインチの速度制御システムは、レ
ギュレータにより減圧して可変型油圧モータの制御シリ
ンダに供給する制御圧の元圧を、所定圧に保持された圧
力源の圧力と、可変型油圧モータの駆動圧との内で高い
方の圧力を選択弁により選択できるので、可変型油圧モ
ータの制御シリンダに供給される制御圧は、可変型油圧
モータの駆動圧が低い間は、所定圧に保持された圧力源
の圧力により保障され、可変型油圧モータの駆動圧が高
くなると、この駆動圧をレギュレータの元圧とすること
により、可変型油圧モータの駆動圧に応じた制御圧が可
変型油圧モータの制御シリンダに供給されるため、可変
型油圧モータの固有容積を確実に制御することができ
る。

【００１２】第３のウインチの速度制御システムは、ウ
インチドラムの巻き下げ側となる油圧駆動管路に所定の
低圧に設定されたリリーフ弁を接続したので、ウインチ
ドラムを巻き下げ側へ急激に操作しても、ウインチドラ
ムの巻き下げ側油圧駆動管路を所定圧以下に保持するた
め、ウインチドラムの巻き下げ側への急激な回転が防止
されてワイヤの乱巻きを防止できる。第４のウインチの
速度制御システムは、ウインチドラム巻下げ時における
油圧モータの戻り油圧を所定圧に制御するリリーフ弁
と、油圧モータとウインチドラムとの連結部に設置した
ネガティブブレーキとに、切換弁を連通位置に切換える
ことによりリリーフ弁の機能解除用パイロット圧と、ネ
ガティブブレーキ開放用パイロット圧とを供給すれば、
ウインチドラムをフリー回転させることができるので、
ウインチの保守点検の容易化が図れる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図１〜図３
により詳述する。図１は本発明における主巻きウインチ
用制御回路の実施例を示す図（一部補巻きウインチ用併
記）で、１はウインチを駆動するためのウインチポン
プ、３は圧力補償弁、４はパイロット式操作弁、５はウ
インチを操作するための操作レバー、５ａはパイロット
式操作弁４等にパイロット圧を供給するパイロット弁、
５ｂは高速モード切換ボタンである。また、６は油圧モ
ータ、７ａはチェック弁、７ｂはリリーフ弁、８は本速
度制御システムの制御圧を供給するためのコントロール
ポンプ、９はモータの制御圧供給用の切換弁、９ａは補
巻きウインチの制御圧供給用切換弁、１１はリリーフ弁
１０により一定圧に保持されたパイロットポンプ８のパ
イロット元圧の切換弁である。

【００１４】１２は油圧モータ６に内蔵されたネガティ
ブブレーキ、１３は油圧モータ６により駆動されるウイ
ンチドラム、１８はシャトル弁２３を介して出力される
パイロット弁５ａからのパイロット圧を切り換える高速
モード切換弁、１９は高速モード切換弁１８を介して供
給されるパイロット圧による油圧と設定ばね１９ａのば
ね力の差により制御される、油圧モータ６の容量制御用
レギュレータ、２０は油圧モータ６の容量制御シリン
ダ、２１は容量制御シリンダ２０への制御圧管路に設け
た絞りである。２２は油圧モータ６の駆動主管路間に設
けたリリーフ弁、２４はコントローラ、、２４ａはコン
トローラ２４を構成するアンド回路で、所定の条件、例
えば本実施例においては、前記高速モード切換ボタン
５ｂのＯＮ信号、パイロット弁５の下げ側パイロット
圧信号ｐd 、所定のロープ張力信号Ｔs の３条件が同
時に入力したときに、高速モード切換弁１８ａのソレノ
イドに励磁信号を出力する。ここで高速モードへの切換
えを制限する条件として、前記、を設定した理由
は、条件は巻上げ作業を高速化した場合に、ロープの
ドラムへの巻取り性が悪化し、ロープが乱巻きしたり、
フック過巻上げ時の急停止等により過大なショックが発
生する危険性を避ける等であり、条件は、吊り荷重が
油圧モータの保持可能な能力を越えて吊り荷が落下する
ことを防止するためと、通常作業においては、重荷重を
高速で巻上げ、巻下げすることは殆どないため、高速作
業可能な荷重を所定以下の軽荷重に制限することによ
り、装置全体に過大な負荷がかかるのを防止すると共
に、安全性も高める等の目的がある。

【００１５】また、ここで吊り荷重に対応するものとし
て、ロープ張力を入力信号としているのは、ウインチ装
置に対して外部から直接作用する負荷を入力信号とした
ためで、ロープ張力は、例えば過負荷防止装置を介して
得られる吊り荷重を、予め入力されたフックのロープ掛
数で除算することにより知ることができる。前記超高速
モード切換ボタン５ｂのＯＮ信号、パイロット弁５の下
げ側パイロット圧信号ｐd 、所定のロープ張力信号Ｔs
が同時に入力したとき、超高速モード切換弁１８のソレ
ノイドに励磁信号を出力する。２７はウインチ巻き下げ
管路に設けた低圧リリーフ弁、２８はタンクである。ま
た、３０はドラムフリー用スイッチ、３１はドラムフリ
ー用切換弁、３２はパイロットポンプ８のパイロット元
圧を切換弁１１を介してネガティブブレーキ１２に供給
する管路に設けた絞り、３３はソレノイド式開閉弁、３
４は容量設定シリンダ、３５ａ〜３５ｃはチェック弁で
ある。

【００１６】次に、前記構成の作用について説明する。
本実施例の速度モードには、エンジン高速回転におけ
る、Ｈi （定格モード）、Ｈi （高速モード）、エンジ
ン低速回転における、Ｌo （定格モード）、Ｌo （高速
モード）があるが、ここで、エンジン回転状態をハイア
イドル回転状態に相当するＨi 状態と、ローアイドル回
転状態に相当するＬo 状態との二つの状態で表したの
は、説明を簡単にするためであって、実際の使用条件と
しては当然この中間に相当する状態も存在する。先ず、
本実施例の各速度モードに共通する作用について説明す
る。また、主巻きウインチについて説明するが、補巻き
ウインチについてもこれと同様のため説明は省略する。
図１において、操作レバー５を操作すると、その操作量
に応じたパイロット圧がパイロット弁５ａから出力され
てパイロット式操作弁４が操作される。パイロット式操
作弁４が操作されると、その操作量に応じた流量がウイ
ンチポンプ１、およびブームポンプ２から油圧モータ６
に供給されると同時に、パイロット式操作弁４から取り
出される負荷圧により切換弁９がｂ位置に切り換えられ
ると、パイロットポンプ８のコントロール圧が切換弁９
のｂ位置、および絞り３２を介してブレーキ弁１１に供
給されて、ネガティブブレーキ１２の制動が解除される
ため、操作レバー５の操作量に応じた回転数でウインチ
ドラム１３を回転させることができる。

【００１７】操作レバー５を巻下げ側に急操作すると、
ウインチドラム１３が巻き下げ側へ急激に回転しようと
するが、所定圧に設定されたリリーフ弁２７により巻下
げ側管路の作動油がリリーフするため、ウインチドラム
１３の巻き下げ側の急激な回転数増加を防止してウイン
チドラム１３へのワイヤの乱巻きを防止することができ
る。

【００１８】ウインチドラム１３をフリー回転させる必
要のあるときはドラムフリースイッチ３０をＯＮする
と、ドラムフリー切換弁３１がｂ位置になると共に、ブ
レーキ弁１１がａ位置になるため、コントロールポンプ
８の制御圧によりネガティブブレーキ１２が開放される
と共に、リリーフ弁７ｂにコントロールポンプ８の制御
圧が供給されるため、ウインチドラム１３を巻下げ側に
もフリー回転できるようになる。また、図示しないスイ
ッチより電気信号をブレーキ弁１１のソレノイドに出力
して、このブレーキ弁１１をａ位置にしてネガティブブ
レーキ１２を開放する。同時に、ソレノイド式開閉弁３
３のソレノイドにも出力され、このソレノイド式開閉弁
３３をｂ位置にすれば、コントロールポンプ８の制御圧
が容量設定シリンダ３４のロッド室に供給され、容量設
定シリンダ３４のロッドが収縮すると共に、容量制御シ
リンダ２０にも供給されるため、油圧モータ６の容量が
０（ｃｃ／ｒｅｖ）に設定される。従って、本実施例の
速度モードにおけるＨi （高速モード）より更に早い巻
下げ速度が必要な場合には、油圧モータ６の容量を０
（ｃｃ／ｒｅｖ）に設定すれば、クラッチを省略しても
フリーフォール作業が可能である。

【００１９】

【表１】

【００２０】本発明の実施例における速度モードであ
る、Ｈi （定格モード）、Ｈi （高速モード）、Ｌo
（定格モード）、Ｌo （高速モード）を説明する表であ
る。表１において、Ｈi とはエンジンが高速回転である
速度モード、Ｌo とはエンジンが低速回転である速度モ
ードを意味するが、エンジンの回転数はこの中間にある
場合についても同様に設定可能であり、またエンジンの
回転数が一定でも油圧ポンプの固有容積、あるいは速度
モードによって油圧モータに供給する作動油を合流させ
る油圧ポンプの個数を変える等の方法により、モータに
流入する最大流量を変化させることにより、前記Ｈi 、
Ｌo 、あるいはその中間の状態を設定することも可能で
ある。また、高速モードでは油圧モータの固有容積をＶ
〜０．５Ｖ（ｃｃ／ｒｅｖ）まで変化させているが、最
小固有容積は０．５Ｖ（ｃｃ／ｒｅｖ）に限らず、適宜
選択可能であると共に、最小固有容積を複数に設定すれ
ば前記高速モードも複数となることは勿論である。

【００２１】図２は前記構成によるウインチの速度制御
システムに関する、主巻きウインチの操作ストロークと
ウインチドラムの回転数との関係を示す図で、表１に示
される各速度ドにおける作動条件を参照しながら説明す
る。先ず、図２の右側に示される巻下げ時の各速度につ
いて説明する。 （１）Ｈi （定格モード）の場合 レバーストロークがＮ〜Ｓ1 までは、油圧ポンプ１，２
や油圧モータ６等の油圧機器の漏れ油による不感帯のた
めウインチドラム１３は回転し始めない。レバーストロ
ークがＳ1 〜Ｓ6 までは、パイロット操作弁の開口特性
で決まる流量によってドラム回転数が最大Ｎ6 まで増加
する。

【００２２】（２）Ｈi （高速モード）の場合 図１において、コントローラ２４のアンド回路２４ａ
が、パイロット式操作弁４の巻下げ側のパイロット管路
に設置された、図示しない圧力スイッチから出力するパ
イロット圧信号Ｐd 、および所定の安全荷重となるロー
プ荷重信号ＴS 以下の信号を入力している状態で、操作
レバー５のノブに設置された高速モード切換ボタン５ｂ
を押すと、前記アンド回路２４ａから高速モード切換弁
１８のソレノイドに信号が出力され、高速モード切換弁
１８はｂ位置に切り換わる。従って、操作レバー５のレ
バーストロークに応じてパイロット弁５ａから出力され
るパイロット圧が容量制御用レギュレータ１９に供給さ
れるが、レバーストロークがＮ〜Ｓ4 までは、パイロッ
ト圧による押力が設定ばね１９ａのばね力より小さく設
定されているため、容量制御用レギュレータ１９はｂ位
置のままである。

【００２３】レバーストロークがＮ〜Ｓ1 までは、Ｈi
（定格モード）の場合と同様にウインチドラム１３は回
転し始めない。レバーストロークがＳ1 〜Ｓ4 まではパ
イロット式操作弁４の開口特性で決まる流量によってド
ラム回転数が最大Ｎ4 まで増加する。従って、レバース
トロークがＮ〜Ｓ4 までは、レバーストロークとウイン
チドラム回転数との関係はＨi （定格モード）の場合と
全く同じになる。レバーストロークがＳ4 に至ると、パ
イロット圧による容量制御用レギュレータ１９の押力が
設定ばね１９ａのばね力より大きくなり、前記容量制御
用レギュレータ１９がａ方向に操作され始める。レバー
ストロークがＳ4 〜Ｓ6 では、レバーストロークに応じ
たパイロット圧により、油圧モータ６の固有容積がＶか
ら０．５Ｖ（ｃｃ／ｒｅｖ）まで減少するように設定さ
れていると共に、パイロット式操作弁４の開口特性で決
まる流量の増加に応じてウインチドラムの回転数は最大
Ｎ7 まで増大する。即ち、Ｓ4 〜Ｓ5 におけるレバース
トロークに対するウインチドラム回転数はＨi （定格モ
ード）の場合の２倍となる。

【００２４】レバーストロークがＳ5 〜Ｓ6 では、油圧
モータ６の固有容積が一定であり、レバーストロークに
よるパイロット式操作弁４の開口特性による流量増加分
は僅かであるため、ウインチドラム回転数はＮ7 のまま
で一定回転数となる。また、レバーストロークがＳ4 〜
Ｓ6 において、高速モード切換ボタン５ｂを押した手を
離せば、ＰからＱに切換わり、高速モード切換ボタン５
ｂを押せばＱからＰに切換えることができる。

【００２５】また、チェック弁３５ａ，３５ｂにより選
択された油圧モータ６の駆動圧の内で高い方と、リリー
フ弁１０により所定圧に保持されたコントロールポンプ
８の吐出圧との内で高い方をチェック弁３５ｃにより選
択して容量制御用レギュレータ１９の元圧とする。この
容量制御用レギュレータ１９の元圧は操作レバー５のレ
バーストロークに応じたレギュレータ１９の操作量に応
じて減圧され、油圧モータ６の制御シリンダ２０に供給
される。従って、油圧モータ６の制御シリンダ２０に供
給される制御圧は、油圧モータ６の駆動圧が低い間は、
所定圧に保持されたコントロールポンプ８の吐出圧によ
り保障され、油圧モータ６の駆動圧が高くなるとこの駆
動圧を容量制御用レギュレータ１９の元圧とすることに
より、油圧モータ６の駆動圧に応じた制御圧が油圧モー
タ６の制御シリンダ２０に供給されるため、油圧モータ
６の容量を確実に制御することができる。

【００２６】（３）Ｌo （定格モード）の場合 レバーストロークがＮ〜Ｓ1 までは、Ｈi （定格モー
ド）の場合と同様にウインチドラム１３は回転し始めな
い。レバーストロークがＳ1 〜Ｓ3 までは、パイロット
式操作弁の開口特性で決まる流量によってウインチドラ
ム回転数が最大Ｎ3 まで増加する。レバーストロークが
Ｓ3 〜Ｓ6 までは、パイロット式操作弁に流入する流量
がＬo （定格モード）に対応する所定の最大流量が一定
であるため、ウインチドラム回転数はＮ3 のまま一定で
ある。従って、レバーストロークがＮ〜Ｓ3 までの、レ
バーストロークに対するウインチドラム回転数はＨi
（定格モード）、Ｈi （高速モード）の場合とほぼ同じ
になる。

【００２７】（４）Ｌo （高速モード）の場合 レバーストロークがＮ〜Ｓ3 までは、Ｌo （定格モー
ド）の場合と同様にウインチドラム１３は回転し始めな
い。レバーストロークがＳ1 〜Ｓ3 までは、パイロット
式操作弁４の開口特性で決まる流量によってウインチド
ラム回転数が最大Ｎ3 まで増加する。従って、レバース
トロークがＮ〜Ｓ4 までは、レバーストロークに対する
ウインチドラム回転数はＬo （定格モード）の場合と全
く同じになる。レバーストロークがＳ4 〜Ｓ5 までは、
Ｈi （高速モード）の場合と同様にレバーストロークに
応じた油圧モータ６の容量減少分と、パイロット式操作
弁４の開口特性で決まる流量増加分によってウインチド
ラム１３の回転数が最大Ｎ5 まで増速する。レバースト
ロークがＳ5 〜Ｓ6 の範囲では油圧モータ６の固有容積
が一定であり、レバーストロークによるパイロット式操
作弁４の開口特性による流量増加分は僅かであるため、
ウインチドラム回転数はＮ5 のままで一定となる。

【００２８】また、Ｈi （高速モード）の場合と同様、
レバーストロークがＳ4 〜Ｓ6において、高速モード切
換ボタン５ｂを押した手を離せば、ＳからＴに切換わ
り、高速モード切換ボタン５ｂを押せばＴからＳに切換
えることができる。なお、例えば、Ｌo （高速モード）
からＨi （定格モード）に変更したい場合は事前にエン
ジン回転数を上げ、それからＨi （定格モード）に切り
換えることが可能である。図２の左側に示される巻上げ
側のレバーストロークとウインチドラム回転数は、前記
巻下げ側のＨi （定格モード）、およびＬo （定格モー
ド）の場合と絶対値が等しく、符号が逆であるだけであ
るため説明を省略する。また、補巻きウインチにつにて
も前記主巻きウインチと同様のためその説明を省略す
る。

【００２９】図３は本発明実施例における主巻きウイン
チの断面図で、６は油圧モータ、１２はネガティブブレ
ーキ、１３はウインチドラム、１３ａはウインチドラム
の駆動減速機、１６はロープである。補巻きウインチの
断面図については図３に示す主巻きウインチの断面図と
線対象で同様のため図面を省略する。図３の構成の作用
について説明する。油圧モータ６に図示されない油圧管
路により作動油が供給されると、この油圧モータ６は供
給される作動油流量とその固有容積とにより決まる回転
数で主軸６ａが回転する。この主軸６ａの回転は遊星減
速機１３ａにより減速されてウイントドラム１３を巻上
げ方向、または巻下げ方向に回転し、このウイントドラ
ム１３に巻装されているロープ１６により吊り荷を巻上
げたり、巻下げたりすることができる。

【００３０】

【発明の効果】本発明は以上の通り構成したので次のよ
うな効果がある。 （１）クラッチを廃止してもフリーフォール相当の巻下
げ速度が得られると共に、ウインチドラムが駆動源と常
に動力的に接続されており、フリーフォール状態になら
ないため安全性が向上する。 （２）操作レバーの所定ストロークまでにおけるウイン
チドラム回転数の増加率は、ストロークに応じて徐々に
増加するため、操作始めのウインチドラム回転数を低く
して微操作性を向上し、操作レバーが所定ストロークを
越えるとウインチドラム回転数を高くして作業効率を向
上させることができる。 （３）複数速度モードが可能であるが、操作レバーの中
立から所定ストロークまでは各速度モード共、ストロー
クに対するウインチドラム回転数の関係を同一に制御す
ることができるので、操作始めの操作感覚を共通化して
オペレータの操作性を向上できる。 （４）特に、土木作業における杭打ち作業のようにフリ
ーフォール作業が必要なときには、可変型油圧モータの
最小容量を設定するための容量設定手段の移動を規制す
るストッパを解除位置にすれば可変型油圧モータの固有
容積は０まで操作されるので、簡単な操作によりフリー
フォール作業へ切換えられる。 （５）速度モードの選択において、低速から高速への速
度モードの切換えは、所定の条件、例えば吊り荷が所定
荷重以下である条件を満足した場合に可能になるように
したので安全性を向上できる。 （６）選択した速度モードに対応する複数のウインチド
ラム回転数の間では、速度モードを切り換えることによ
り互いに切り換え可能であるため、作業能率の向上と安
全性の向上に寄与することができる。

【００３１】（７）速度モードの切換はパイロット弁と
レギュレータ間のパイロット管路の開閉だけで操作でき
るため、装置が簡単となりコストの低減と信頼性の向上
に寄与することができる。 （８）モード切換用開閉弁のソレノイドへ電気信号を出
力するスイッチを、操作レバーノブに装着したので、ウ
インチドラム回転数を制御をしながらでも容易にモード
切換が可能となる。 （９）可変型油圧モータの固有容積を制御する制御圧を
油圧モータの駆動圧と、所定圧に保持された圧力源の圧
力との内、高い方の圧力を選択するようにしたので、可
変型油圧モータの駆動圧が高圧となり、高い制御圧が必
要になると可変型油圧モータの駆動圧を制御圧とし、可
変型油圧モータの駆動圧が低く、低い制御圧でよいとき
は前記所定圧に保持された圧力源の圧力により可変型油
圧モータの固有容積を制御するので、所定圧に保持する
ために常にリリーフさせておく圧力源の圧力を低く設定
できるため、エネルギーの損失を低減することができ
る。

【００３２】（１０）レギュレータと可変型油圧モータ
の制御シリンダとを接続する制御圧管路に介設した絞り
装置により、レギュレータが急操作されてもレギュレー
タの制御圧が制御シリンダに急に供給されないので、ウ
インチドラム回転数の急操作が防止され、安全性を向上
すると共に、装置の耐久性を向上できる。 （１１）油圧モータの巻下げ側駆動管路に所定圧に設定
されたリリーフ弁を連結して油圧モータの巻下げ側駆動
圧の急上昇を防止して、ウインチドラム回転数の急操作
が防止されるため、ワイヤの乱巻きなどを防止すること
ができる。 （１２）切換弁を連通位置に切換えることにより、ウイ
ンチドラム巻下げ時における油圧モータの戻り油圧を所
定圧に制御するリリーフ弁の機能解除用パイロット圧
と、油圧モータとウインチドラムとの連結部に設置した
ネガティブブレーキ開放用パイロット圧とを供給すれ
ば、ウインチドラムをフリー回転させることができるの
でウインチの保守点検の容易化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例における主巻きウインチ用制御回
路を示す図（一部補巻きウインチ用併記）である。

【図２】本発明実施例における主巻きウインチの操作ス
トロークとウインチドラム回転数との関係を示す図であ
る。

【図３】本発明実施例における主巻きウインチの断面図
である。

【図４】従来の技術を示す図である。

【符号の説明】

１…ウインチポンプ、３…圧力補償弁、４…パイロット
式操作弁、５…操作レバー、５ａ…パイロット弁、５ｂ
…高速モード切換ボタン、６… 油圧モータ、６ａ…主
軸、７ａ，３５ａ，３５ｂ，３５ｃ…チェック弁、７
ｂ，１０，２２…リリーフ弁、８…コントロールポン
プ、９，９ａ…切換弁、１１…ブレーキ弁、１２…ネガ
ティブブレーキ、１３…ウインチドラム、１３ａ…遊星
減速機、１８…高速モード切換弁、１９…容量制御レギ
ュレータ、１９ａ…設定ばね、２０…容量制御シリン
ダ、２１，３２…絞り、２３…シャトル弁、２４…コン
トローラ ２４ａ…アンド回路、２７…低圧リリーフ弁、２８…タ
ンク、３０…ドラムフリースイッチ、３１…ドラムフリ
ー用切換弁、３３…ソレノイド式開閉弁、３４…容量設
定シリンダ。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 操作レバーの所定ストロークまではその
   ストロークに対してウインチドラム回転数がほぼ一義的
   に決まり、前記所定ストローク以上においては、速度モ
   ードを選択することにより、操作レバーの同一ストロー
   クに対して前記選択した各速度モードに対応する複数の
   ウインチドラム回転数が得られることを特徴とするウイ
   ンチの速度制御方法。
2. 【請求項２】 前記選択したモードに対応する複数のウ
   インチドラム回転数の間では、一度選択した各速度モー
   ドは途中で別の速度モードに切り換え可能であることを
   特徴とする請求項１に記載のウインチの速度制御方法。
3. 【請求項３】 前記操作レバーの所定ストロークまでに
   おけるウインチドラム回転数の増加率は、ストロークに
   応じて徐々に増加すると共に、各速度モードとも同一で
   あることを特徴とする請求項１に記載のウインチの速度
   制御方法。
4. 【請求項４】 前記速度モードの選択において、低速か
   ら高速への速度モードの切換えは、予め設定した所定の
   条件を満足したときに可能であることを特徴とする請求
   項１に記載のウインチの速度制御方法。
5. 【請求項５】 油圧ポンプと、ウインチドラムを駆動す
   る可変型油圧モータと、これら油圧ポンプと可変型油圧
   モータ間に介装するウインチドラム回転数を操作するパ
   イロット式操作弁と、このパイロット式操作弁にパイロ
   ット圧を供給するためのパイロット弁と、このパイロッ
   ト弁のパイロット圧に応じた制御圧を前記可変型油圧モ
   ータの制御シリンダに供給するレギュレータと、このレ
   ギュレータと前記パイロット弁とを接続するパイロット
   管路を連通・遮断するモード切換用開閉弁とよりなるこ
   とを特徴とするウインチの速度制御システム。
6. 【請求項６】 前記レギュレータは所定のパイロット圧
   まで作動しないようにする設定手段を備え、前記パイロ
   ット圧に応じたレギュレータの制御圧に応じて可変型油
   圧モータの固有容積を減少させるように構成したことを
   特徴とする請求項５に記載のウインチの速度制御システ
   ム。
7. 【請求項７】 前記モード切換用開閉弁をソレノイド駆
   動型とし、そのソレノイドへ電気信号を出力するスイッ
   チを、前記パイロット弁の操作レバーノブに装着したこ
   とを特徴とする請求項５に記載のウインチの速度制御シ
   ステム。
8. 【請求項８】 前記レギュレータと可変型油圧モータの
   制御シリンダとを接続する制御圧管路に介設した絞り装
   置よりなることを特徴とする請求項５に記載のウインチ
   の速度制御システム。
9. 【請求項９】 前記可変型油圧モータの制御シリンダの
   ピストンロッドと可変型油圧モータの容量制御手段との
   接続手段を備え、前記ピストンロッド、接続手段、容量
   制御手段のいずれかに固定された、可変型油圧モータの
   最小容量を設定するための容量設定手段の移動を規制、
   および解除するストッパを設けたことを特徴とする請求
   項５に記載のウインチの速度制御システム。
10. 【請求項１０】 油圧ポンプと、ウインチドラムを駆動
    する可変型油圧モータと、これら油圧ポンプと可変型油
    圧モータ間に介装するウインチドラム回転数を操作する
    パイロット式操作弁と、このパイロット式操作弁にパイ
    ロット圧を供給するためのパイロット弁と、このパイロ
    ット弁のパイロット圧に応じた制御圧を前記可変型油圧
    モータの制御シリンダに供給するレギュレータとよりな
    るウインチの速度制御システムにおいて、前記レギュレ
    ータにより減圧して可変型油圧モータの制御シリンダに
    供給する制御圧の元圧を、所定圧に保持された圧力源の
    圧力と、前記可変型油圧モータの駆動圧との内で高い方
    の圧力とするための選択弁よりなることを特徴とするウ
    インチの速度制御システム。
11. 【請求項１１】 油圧ポンプと、ウインチドラムを駆動
    する油圧モータと、これらを接続する油圧駆動管路より
    なるウインチの速度制御システムにおいて、ウインチド
    ラムの巻き下げ側となる油圧駆動管路に接続した、所定
    の低圧に設定されたリリーフ弁よりなることを特徴とす
    るウインチの速度制御システム。
12. 【請求項１２】 油圧ポンプと、ウインチドラムを駆動
    する油圧モータと、これらを接続する油圧駆動管路と、
    ウインチドラムの巻上げ側油圧駆動管路に介設され、ウ
    インチドラム巻下げ時における油圧モータの戻り油圧を
    所定圧に制御するリリーフ弁と、油圧モータとウインチ
    ドラムとの連結部に設置したネガティブブレーキよりな
    るウインチの速度制御システムにおいて、前記リリーフ
    弁の機能解除用パイロット圧と、ネガティブブレーキ開
    放用パイロット圧とを連通・遮断する切換弁よりなるこ
    とを特徴とするウインチの速度制御システム。