JPH10297879A - ウインチの操作装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ネガブレーキ機能およびポジブレーキ機能を
有するウインチの操作装置において、フリーフォール時
のブレーキ操作を容易に行う。 【構成】 第１のモード選択スイッチ２８がポジブレー
キ機能を選択している場合は、第１の電磁切換弁２３が
ａ位置に切り換えられて、ブレーキバンド１３がウイン
チドラム１から離れフリーフォール状態となる。この
際、第２の電磁切換弁２４をａ位置に切り換えると、減
圧弁２６により減圧された圧油がブレーキシリンダ２０
に供給されるため、ウインチドラム１はハーフブレーキ
状態となり、フリーフォールされるバケットなどに制動
力が生じる。これにより、バケットなどが急激に速度を
上げることがなくなるため、ブレーキペダル１７による
ブレーキ操作を行い易くすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、クレーンなどの建
設機械に搭載されるウインチの操作装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の装置に搭載されるブレーキ機構
として、ブレーキペダルの踏み込み操作に連係してウイ
ンチドラムを制動するポジブレーキと、ウインチの操作
レバーが中立位置のときウインチドラムを制動し、操作
レバーが作動位置のときウインチドラムの制動を解除す
るネガブレーキとを備え、所定のブレーキモード選択部
材の操作により、ネガブレーキによる制動を行うか否か
を切り換えるようにしたものが知られている。このよう
な機構において、ネガブレーキによる制動が可能なモー
ド（ネガブレーキモード）が選択されたときは、ウイン
チの駆動停止（ウインチ操作レバーの中立位置への操
作）に連係してウインチドラムが自動的に制動され、吊
荷の不用意な落下が防止される。一方、ネガブレーキに
よる制動が不可能なモード（ポジブレーキモード）が選
択されたときは、ブレーキペダルの緩め操作によりウイ
ンチドラムの制動が完全に解除されていわゆるフリーフ
ォール状態が得られる。なお、フリーフォールを行うに
は、油圧モータによるブレーキ作用がウインチドラムに
働かないように、クラッチをオフして油圧モータとウイ
ンチドラムとを切り離す必要がある。このクラッチのオ
フは、上述したブレーキモード選択部材によるフリーフ
ォール可能なモードの選択操作に連動させるものが一般
的である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たフリーフォール可能なモードが選択された場合におい
ては、足踏みブレーキペダルの踏み込み操作によりウイ
ンチドラムを制動するため、連続壁用掘削装置などのよ
うに重量物を吊り下げているときには、ブレーキペダル
の踏み込み力が大きくなり、また、ブレーキペダルの踏
み込みによる吊荷の速度制御が困難なものとなる。さら
に、吊荷が接地した際にタイミング良くウインチドラム
を制動させないと、ウインチドラムの回転慣性力によ
り、ロープが不要に繰り出されてしまい、その巻き取り
作業が繁雑なものとなる。

【０００４】本発明の目的は、フリーフォール状態の吊
荷の速度制御を容易に行うことができるとともに、吊荷
接地時におけるロープの繰り出しを低減できるウインチ
の操作装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】一実施の形態示す図１に
対応付けて説明すると、請求項１の発明は、ブレーキペ
ダル１７の踏込み力に応じた制動力でウインチドラム１
を制動するブレーキ手段１３、１４Ａ、１４Ｂ、１６
と、少なくとも第１のモードと第２のモードのいずれか
でブレーキ手段１３、１４Ａ、１４Ｂ、１６を動作させ
るように指令するモード指令手段２８と、第１のモード
が指令されているときは、ブレーキペダル１７が踏込ま
れていなくてもウインチドラム１の駆動停止指令に応動
して、ウインチドラム１が回転しないだけの制動力でウ
インチドラム１を制動するようにブレーキ手段１３、１
４Ａ、１４Ｂ、１６を動作させ、第２のモードが指令さ
れているときは、ウインチドラム１のフリーフォールを
許容するようにブレーキ手段１３、１４Ａ、１４Ｂ、１
６による制動力を低減するブレーキ制御手段２０，２
３，２５とを備えたウインチの操作装置に適用され、第
２のモードが選択されているとき、所定重量未満の吊荷
に対してはウインチドラム１を停止し、所定重量以上の
吊荷に対しては制動されながらウインチドラム１が回転
するような制動力を付与する制動力付与手段２４，２６
を具備することにより上記目的を達成する。

【０００６】請求項２の発明は、制動力付与手段２４，
２６の動作を許容するか禁止するかを指令する動作指令
手段２９を備え、その動作が禁止されているときは、吊
荷の重量にかかわらずウインチドラム１をフリーフォー
ルするように制動力を規定する。請求項３の発明は、制
動力付与手段２４，２６による制動力を調節する制動力
調節手段２７を備える。

【０００７】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段の項では、本発明を分かり易くする
ために発明の実施の形態の図を用いたが、これにより本
発明が実施の形態に限定されるものではない。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図１は本発明の実施の形態
に係る操作装置が組み込まれたウインチ駆動用の油圧回
路の要部を示す図である。図１に示すように、本実施の
形態に係る操作装置は、ウインチドラム１を駆動するた
めの駆動系４０と、ウインチドラム１を制動するための
制動系４１とからなる。

【０００９】駆動系４０は、油圧ポンプ９から供給され
る圧油により回転される油圧モータ５と、油圧モータ５
の駆動トルクを大きくしてウインチドラム１のドラム軸
２に伝達する減速装置４と、油圧モータ５に供給される
圧油の方向を切り換える方向切換弁７と、方向切換弁７
と油圧モータ５との間に設けられたカウンタバランス弁
６とからなる。油圧モータ５からウインチドラム１への
回転伝達はクラッチ１２により行われる。

【００１０】方向切換弁７には切換レバー８が取り付け
られており、作業者はこの切換レバー８により方向切換
弁７をａ位置またはｂ位置に切り換えることによりウイ
ンチドラム１の回転方向を変更してロープの繰り出しお
よび巻き取りを行う。なお、方向切換弁７が中立位置に
あるときには、油圧ポンプ９から油圧モータ５への圧油
の供給が禁止されるとともに、油圧モータ５からの戻り
油はカウンタバランス弁６によりブロックされるため、
吊荷を保持していても油圧モータ５の駆動は停止する。

【００１１】制動系４１は、ブレーキペダル１７と、ウ
インチドラム１の外周に巻き付くように設けられたブレ
ーキバンド１３と、ブレーキペダル１７とブレーキバン
ド１３とを連動させるリンク機構１８と、ブレーキペダ
ル１７の作動とは関係なく、リンク機構１８を介してブ
レーキバンド１３を駆動するブレーキシリンダ２０と、
ブレーキシリンダ２０に圧油を供給する油圧ポンプを含
む油圧源２５と、減圧弁２６と、油圧ポンプ２５から供
給される圧油の方向を切り換える第１および第２の電磁
切換弁２３，２４とからなる。

【００１２】リンク機構１８は、ブレーキペダル１７の
踏み込み量に応じて図１の左右に移動するブレーキロッ
ド１６と、ブレーキロッド１６の移動およびブレーキシ
リンダ２０の伸縮に応じてブレーキバンド１３をウイン
チドラム１から離接させるリンクレバー１４Ａと、リン
クレバー１４Ａを図１の反時計回り方向に付勢するばね
１４Ｂとからなる。

【００１３】ブレーキシリンダ２０は、ピストン２２Ａ
と、ピストン２２Ａに接続されたロッド２２Ｂと、ボト
ム室２０Ｂ内に設けられた、ピストン２２Ａを伸張させ
る方向に付勢するバネ２１とからなる。ブレーキシリン
ダ２０のロッド室２０Ａには、第１および第２の電磁切
換弁２３，２４の切換位置に応じて油圧ポンプ２５から
圧油が供給あるいは排出される。そして、圧油が供給さ
れるとロッド２２Ｂはバネ２１の付勢力に抗して収縮
し、圧油が排出されるとバネ２１の付勢力により伸張す
る。

【００１４】ここで、ロッド２２Ｂが伸張した状態にお
いては、リンクレバー１４Ａは図１に示す状態にあるた
め、ブレーキバンド１３はウインチドラム１に押圧さ
れ、これによりウインチドラム１は制動される。この
際、ブレーキロッド１６とリンクレバー１４Ａとは長孔
１５を介して接続されており、ロッド２２Ｂとリンクレ
バー１４Ａとは長孔１９を介して接続されているため、
図１に示す状態において、ブレーキペダル１７を操作し
ても、ブレーキシリンダ２０の動作に影響を及ぼすこと
はない。

【００１５】また、ロッド２２Ｂが収縮すると、リンク
レバー１４Ａが反時計回り方向に回転して、図２に示す
ようにブレーキバンド１３がウインチドラム１から離
れ、これによりウインチドラム１の制動が解除される。
この状態において、ブレーキペダル１７を踏むと、リン
クレバー１４Ａはブレーキバンド１３をウインチドラム
１に押し付ける方向に回動するため、ウインチドラム１
は制動される。

【００１６】第１の電磁切換弁２３のソレノイド部２３
Ａには、後述するようにポジブレーキ機能を作用させる
かネガブレーキ機能を作用させるかを選択する第１のモ
ード選択スイッチ２８が接続されており、この第１のモ
ード選択スイッチ２８によりその位置が切り換えられ
る。第２の電磁切換弁２４のソレノイド部２４Ａには後
述するようにポジブレーキ機能が作用している状態にお
いて後述するハーフブレーキ機能を作用させるか否かを
選択する第２のモード選択スイッチ２９が接続されてお
り、この第２のモード選択スイッチ２９によりその位置
が切り換えられる。なお、第２のモード選択スイッチ２
９は通常は第２の電磁切換弁２４をｂ位置に切り換える
位置に操作されている。また、第１および第２の電磁切
換弁２３，２４は、方向切換弁７を切り換える切換レバ
ー８の切換動作に連動しても切り換えられる。

【００１７】そして、第１のモード選択スイッチ２８
が、ポジブレーキ機能を選択している場合には、第１の
電磁切換弁２３がａ位置に切り換えられる。ここで、第
２の電磁切換弁２４はｂ位置に切り換えられているた
め、解除シリンダ２０のロッド室２０Ａに油圧ポンプ２
５からの圧油が供給され、ロッド２２Ｂはバネ２１の付
勢力に抗して収縮してブレーキバンド１３がウインチド
ラム１から離れ、クラッチ１２をオフすればフリーフォ
ール状態となる。この状態においては、ブレーキペダル
１７の踏み込みにより、ブレーキバンド１３がウインチ
ドラム１に押圧されウインチドラム１が制動される。ク
ラッチ１２をオンしている状態では、油圧モータ５の油
圧ブレーキによりウインチドラム１は回転しない。な
お、クラッチ１２をオン、オフするクラッチ操作系統は
図示を省略する。

【００１８】一方、第１のモード選択スイッチ２８がネ
ガブレーキ機能を選択している場合には、第１の電磁切
換弁２３がｂ位置に切り換えられるため、ブレーキシリ
ンダ２０のロッド室２０Ａはタンク１１Ｂに連通され
る。したがって、ロッド２２Ｂはバネ２１の付勢力によ
り伸張してブレーキバンド１３がウインチドラム１に押
圧され、ウインチドラム１が制動される。

【００１９】また、第１のモード選択スイッチ２８がポ
ジブレーキ機能を選択している場合において（第１の電
磁切換弁２３がａ位置にある）、第２のモード選択スイ
ッチ２９により第２の電磁切換弁２４がａ位置に切り換
えられているときは、油圧ポンプ２５からの圧油は減圧
弁２６を介してロッド室２０Ａに供給される。ここで、
減圧弁２６は、例えばブレーキバネ２１の付勢力の半分
程度の油圧力がブレーキシリンダ２０に作用するように
その出力圧力を設定しておくことにより、ロッド２２Ｂ
は第２の電磁切換弁２４がｂ位置にあるときの半分程度
収縮し、これによりブレーキバンド１３は完全なネガブ
レーキ状態の半分程度の押圧力によりウインチドラム１
に押圧され、ウインチドラム１はハーフブレーキ状態に
て制動されつつ回転することとなる。

【００２０】さらに、第１のモード選択スイッチ２８が
ネガブレーキ機能を選択している場合において（第１の
電磁切換弁２３がｂ位置にある）、切換レバー８により
方向切換弁７をａ位置またはｂ位置に切り換えると、第
１の電磁切換弁２３はａ位置に切り換えられ、第２の電
磁切換弁２４は第２のモード選択スイッチ２９の操作状
態に拘わらずｂ位置に切り換えられる。これにより、ブ
レーキバンド１３がウインチドラム１から完全に離れる
とともに、油圧モータ５が回転してウインチドラム１に
よりロープの巻き取りあるいは繰り出しが行われる。一
方、切換レバー８により方向切換弁７が中立位置に切り
換えられているときは、第１の電磁切換弁２３はｂ位置
に切り換えられ、第２の電磁切換弁２４の切換位置に拘
わらず、上述したネガブレーキ状態となる。

【００２１】次いで、本実施の形態の動作について説明
する。まず、フリーフォールを行わない場合には、第１
のモード選択スイッチ２８をネガブレーキ機能を選択す
るように切り換えることにより第１の電磁切換弁２３を
ｂ位置に切り換える。これにより、上述したようにブレ
ーキバンド１３がウインチドラム１に押圧されてウイン
チドラム１が制動される。この状態において、切換レバ
ー８を操作し、方向切換弁７をａ位置またはｂ位置に切
り換えると、第１の電磁切換弁２３はａ位置に切り換え
られ、第２の電磁切換弁２４はｂ位置に固定される。こ
れにより、ブレーキバンド１３がウインチドラム１から
離れるとともに、油圧モータ５が回転してウインチドラ
ム１によりロープの巻き取りあるいは繰り出しが行われ
る。一方、切換レバー８により方向切換弁７が中立位置
に切り換えられているときは、第１の電磁切換弁２３は
ｂ位置に切り換えられ、第２の電磁切換弁２４の切換位
置に拘わらず、上述したネガブレーキ状態となる。

【００２２】一方、フリーフォールを行う場合には、第
１のモード選択スイッチ２８をポジブレーキ機能を選択
するように切り換えることにより第１の電磁切換弁２３
をａ位置に切り換える。これにより、ブレーキバンド１
３がウインチドラム１から離れるため、クラッチ１２を
オフすることによりフリーフォール状態となる。この状
態においては、ブレーキペダル１７の踏み込みにより、
ブレーキバンド１３がウインチドラム１に押圧されウイ
ンチドラム１が制動する。

【００２３】ここで、重量の重いバケットなどの吊荷を
フリーフォールするときには、第１のモード選択スイッ
チ２８をポジブレーキ機能を選択するように切り換えた
状態において、第２のモード選択スイッチ２９により第
２の電磁切換弁２４をａ位置に切り換える。これによ
り、減圧弁２６により減圧された圧油がブレーキシリン
ダ２０に供給され、上述したようにウインチドラム１は
ハーフブレーキ状態となる。これにより、重量の重いバ
ケットなどの吊荷をフリーフォールする際の足踏みブレ
ーキの踏力が軽減され、バケットなどの降下速度制御が
容易となる。

【００２４】また、バケットが接地した際にも、ハーフ
ブレーキ力により、ウインチドラム１の回転慣性が相殺
されるため、ウインチドラム１の回転慣性力によるロー
プの不要な繰り出し量を低減することができる。

【００２５】ここで、フリーフォールの後で再び巻上操
作を行う場合、第２の電磁切換弁２４がｂ位置にある
と、ウインチドラム１はハーフブレーキ状態にあるた
め、ウインチドラム１をスムースに回転することができ
ない。本実施の形態においては、切換レバー８により方
向切換弁７をａ位置またはｂ位置に切り換えると、第２
の電磁切換弁２４はｂ位置に切り換わるため、フリーフ
ォール終了後の巻上操作をスムースに行うことができ
る。

【００２６】なお、上記実施の形態においては、ウイン
チドラム１をハーフブレーキ状態とするために減圧弁２
６を用いているが、例えば、図３に示すように、減圧弁
２６の代わりにダイアル２７の操作により減圧量を調整
可能な電磁比例式の可変減圧弁３４を使用してもよい。
このような、可変減圧弁３４を用いることにより、使用
するバケットの重量や、作業者の操作感の違いなどに応
じてハーフブレーキ力を変更することもできる。

【００２７】以上の実施の形態と請求項との対応におい
て、ブレーキバンド１３、リンクレバー１４Ａおよびブ
レーキロッド１６がブレーキ手段を、第１のモード選択
スイッチ２８がモード指令手段を、ブレーキシリンダ２
０、第１の電磁切換弁２３および油圧源２５がブレーキ
制御手段を、第２の電磁切換弁２４および減圧弁２６が
制動力付与手段を、第２のモード選択スイッチ２９が動
作指令手段を、ダイアル２７が制動力調節手段を構成す
る。

【００２８】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、請求項１の
発明によれば、所定重量以上の吊荷に対しては制動され
ながらウインチドラムが回転するような制動力を付与す
る制動力付与手段を設けたため、重量の重い吊荷をフリ
ーフォールする際の足踏みブレーキの踏力が軽減され、
これにより、吊荷の降下速度を容易に制御することがで
きる。請求項２の発明によれば、動作指令手段により制
動力付与手段の動作を禁止しているときには、吊荷の重
量に拘わらずウインチドラムをフリーフォールするよう
にしたため、フリーフォールを行いたい場合に、無用な
制動力がウインチドラムに作用することを防止できる。
また、請求項３の発明によれば、制動力調節手段により
制動力を調節可能としたため、使用するバケットの重量
や、作業者の操作の違いなどに応じて制動力を変更する
ことができ、これにより、フリーフォール時におけるブ
レーキの操作性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るウインチの操作装置
の要部油圧回路図。

【図２】図１の油圧回路の要部拡大図

【図３】本発明の他の実施の形態に係るウインチの操作
装置の要部油圧回路図

【符号の説明】

１ ウインチドラム ５ 油圧モータ ７ 方向切換弁 ８ 切換レバー ９ 油圧ポンプ １７ ブレーキペダル １８ リンク機構 ２０ ブレーキシリンダ ２３ 第１の電磁切換弁 ２４ 第２の電磁切換弁 ２５ 油圧源 ２６ 減圧弁 ２８ 第１のモード選択スイッチ ２９ 第２のモード選択スイッチ ３４ 可変減圧弁

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブレーキペダルの踏込み力に応じた制動
   力でウインチドラムを制動するブレーキ手段と、 少なくとも第１のモードと第２のモードのいずれかで前
   記ブレーキ手段を動作させるように指令するモード指令
   手段と、 前記第１のモードが指令されているときは、前記ブレー
   キペダルが踏込まれていなくても前記ウインチドラムの
   駆動停止指令に応動して、前記ウインチドラムが回転し
   ないだけの制動力で前記ウインチドラムを制動するよう
   に前記ブレーキ手段を動作させ、前記第２のモードが指
   令されているときは、前記ウインチドラムのフリーフォ
   ールを許容するように前記ブレーキ手段による制動力を
   低減するブレーキ制御手段とを備えたウインチの操作装
   置において、 前記第２のモードが選択されているとき、所定重量未満
   の吊荷に対しては前記ウインチドラムを停止し、所定重
   量以上の吊荷に対しては制動されながら前記ウインチド
   ラムが回転するような前記制動力を付与する制動力付与
   手段を具備することを特徴とするウインチの操作装置。
2. 【請求項２】 前記制動力付与手段の動作を許容するか
   禁止するかを指令する動作指令手段を備え、その動作が
   禁止されているときは、吊荷の重量にかかわらず前記ウ
   インチドラムをフリーフォールするように前記制動力を
   規定することを特徴とする請求項１記載のウインチの操
   作装置。
3. 【請求項３】 前記制動力付与手段による前記制動力を
   調節する制動力調節手段を備えることを特徴とする請求
   項１または２記載のウインチの操作装置。