JPS6335555B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、油圧駆動ウインチの制御装置に関す
るものである。

一般に油圧駆動ウインチには、ウインチ駆動モ
ータの駆動力をウインチドラムに伝達するクラツ
チ装置と、ウインチドラムの空転を制動するブレ
ーキ装置とが設けられており、ブレーキ装置とし
て、ポジテイブブレーキ装置を用いたものと、ネ
ガテイブブレーキ装置を用いたものとが公知であ
る。

しかし、従来では、いずれもクラツチ装置の操
作レバーとは別個に設けられたブレーキペダルに
よつてブレーキ装置を操作するものであり、従つ
て、ウインチドラムの駆動、停止、フリーフオー
ル（吊具または吊荷の自由降下）の各制御時に、
常にクラツチ操作レバーとブレーキペダルの双方
を操作する必要があり、操作性が悪いという問題
があつた。

とくに、ポジテイブブレーキ装置を用いたもの
では、ブレーキペダルを踏む通常のブレーキ操作
によつてブレーキをかけるので、ブレーキ操作そ
のものは簡単で、フリーフオールの制御がし易い
利点はあるが、何の操作もしなければブレーキオ
フ（開放）状態にあつて吊荷が落下するためにブ
レーキオンにした状態でペダル等をロツク機構に
よりロツクする必要があり、ブレーキ操作の前後
にそのロツク機構を解除する操作が必要となり、
誤動作によつて吊荷が落下する危険性がある。

なお、ネガテイブブレーキ装置を用いたもので
は、何の操作もしない場合はばね力によつてブレ
ーキオンとなるので吊荷の完全保持が可能で、た
とえ誤動作をしてもブレーキ操作を解除すれば自
動的にブレーキオンとなつて吊荷の落下を阻止で
きるが、フリーフオールの制御時には通常のブレ
ーキ操作とは逆にブレーキペダルを浮かしてブレ
ーキをかけねばならないので制御し難いという問
題がある。

本発明は、上記従来の問題点を解決するために
なされたもので、クラツチ装置とネガテイブブレ
ーキ装置とを共通の作業切換弁により所定の組合
わせで容易にオン、オフ制御でき、この作業切換
弁の切換えにより、通常の巻上げ、巻下げのウイ
ンチ作業と、その作業停止時の中立自動ブレーキ
と、フリーフオール作業とを随意に行うことがで
き、かつ、ウインチ作業時に、吊荷が停止位置か
ら瞬時降下することなく停止位置からの巻下げ、
巻下げが可能であり、微量巻上げ、微量巻下げ等
も容易に行えてインチング性を向上でき、操作性
ならびに作業性を向上できる圧油駆動ウインチの
制御装置を提供するものである。

本発明は、第１圧油源からの圧油をウインチド
ラム駆動モータに導く巻方向切換弁と、上記モー
タと巻方向切換弁との間に設けられたカウンタバ
ランス弁と、上記モータの回転をウインチドラム
に伝達するクラツチ装置と、ウインチドラムに対
してブレーキオンする方向に付勢され圧油の流入
よりブレーキオフするネガテイブブレーキ装置
と、第２圧油源からの圧油をクラツチ装置とネガ
テイブブレーキ装置とに導く作業切換弁と、上記
モータの駆動圧力が所定圧力以上になつたときに
切換えられるパイロツト切換弁とを有し、作業切
換弁は、クラツチ装置内の作動油とネガテイブブ
レーキ装置内の作動油とをタンクに導いてクラツ
チオフおよびブレーキオンするウインチドラム停
止用中立位置と、第２圧油源からの圧油をクラツ
チ装置に導いてクラツチオンすると共にパイロツ
ト切換弁が中立位置にあるときにネガテイブブレ
ーキ装置内の作動油をタンクに導いてブレーキオ
ンしかつパイロツト切換弁が切換えられたときに
第２圧油源からの圧油をネガテイブブレーキ装置
に導いてブレーキオフするウインチドラム駆動位
置と、クラツチ装置内の作動油をタンクに導いて
クラツチオフさせると共に第２圧油源からの圧油
をネガテイブブレーキ装置に導いてブレーキオフ
するフリーフオール位置とに切換自在に構成して
なることを特徴とするものである。

この構成により、ウインチ作業時には巻方向切
換弁の切換えにより第１圧油源からの圧油がウイ
ンチドラム駆動モータに導かれると共に、作業切
換弁のウインチ作業位置への切換えにより、モー
タの駆動用圧油源とは別の第２圧油源からの圧油
がクラツチ装置に導かれて直ちにクラツチオンさ
れ、かつ、上記モータの駆動圧力が低いときはネ
ガテイブブレーキ装置内の作動油が作業切換弁と
パイロツト切換弁を経てタンクに導かれてブレー
キオンされ、モータ駆動圧力が高くなつたときに
パイロツト切換弁が切換えられ、第２圧油源から
の圧油がネガテイブブレーキ装置に導かれてブレ
ーキオフされることにより上記駆動モータの駆動
力がウインチドラムに伝達されてドラムがスムー
ズに駆動され、ウインチ作業開始時に吊荷が瞬時
降下することが防止され、安全にウインチ作業が
行われる。また、ウインチ作業停止時には巻方向
切換弁の中立もしくは作業切換弁の中立により、
クラツチ装置内の作動油とネガテイブブレーキ装
置内の作動油がタンクに解放されてクラツチオフ
されると共にブレーキオンされてウインチドラム
が速やかに停止され、吊荷の落下が確実に防止さ
れる。しかも、上記クラツチ装置が駆動モータの
負荷に干渉されずに常に適正に制御され、微量巻
上げ、微量巻下げが円滑に行われ、インチング性
が向上される。さらに、フリーフオール時にはク
ラツチ装置の作動油がタンクに解放されてクラツ
チオフされると共に第２圧油源からの圧油がネガ
テイブブレーキ装置に導かれてブレーキオフさ
れ、フリーフオール作業がスムーズに行われる。

以下、本発明を図に示す実施例に基づいて説明
する。

P₁は第１圧油源としての第１ポンプで、その
吐出回路１０には、第１制御弁V₁を介してウイ
ンチドラム駆動モータＭの両側回路１４，１５
と、タンクＴへの排出回路１６が切換自在に接続
されている。第１制御弁V₁は、第１リリーフ弁
１１と、油圧クレーンのブーム俯仰等の他のアク
チユエータ回路からの余剰油を合流させるための
パイロツト弁１２と、前記モータＭの回転方向す
なわち巻方向を切換えるための巻方向切換弁１３
とを具備している。巻方向切換弁１３は、前記モ
ータＭを停止させる中立位置１３ａと、モータＭ
を巻上げ方向に回転させる位置１３ｂと、モータ
Ｍを巻下げ方向に回転させる位置１３ｃとに切換
自在で、その切換えのための操作レバー１３ｄ
と、中立位置１３ａに保持するための自動復帰用
ばね１３ｅ，１３ｆを具備している。１７はカウ
ンタバランス弁、１８，１９はパイロツト回路を
示す。

P₂は第２圧油源としての第２ポンプで、その
吐出回路２０には、チエツク弁２１と、第２リリ
ーフ弁２２と、作業切換弁２３と、パイロツト切
換弁２４を備えた第２制御弁V₂を介して、前記
モータＭの駆動力をウインチドラム５０に伝達す
るクラツチ装置３０のクラツチ回路３１と、ウイ
ンチドラム５０の空転を制動するネガテイブブレ
ーキ装置４０のブレーキ回路４１が接続されてい
る。なお、第２ポンプP₂は後述するようにクラ
ツチおよびブレーキを制御するための圧油源であ
るから、前記モータＭを駆動するための第１ポン
プP₁に比べて小型（低容量、低吐出圧力）のも
のでもよい。

前記作業切換弁２３は、それぞれクラツチ装置
３０内の作動油とネガテイブブレーキ装置４０内
の作動油をタンクＴに導いてクラツチオフおよび
ブレーキオンしてウインチドラム５０を停止させ
るドラム停止用中立位置２３ａと、クラツチ装置
３０と各ネガテイブブレーキ装置４０に第２ポン
プP₂からの圧油を導いてクラツチオンおよびブ
レーキオフして前記モータＭの駆動力をウインチ
ドラム５０に伝達するドラム駆動位置２３ｂと、
クラツチ装置３０内の作動油をタンクＴに導いて
クラツチオフさせると共にネガテイブブレーキ装
置４０に第２ポンプP₂からの圧油を導いてブレ
ーキオフさせてウインチドラム５０のフリーフオ
ールを可能にするフリーフオール位置２３ｃとに
切換自在で、その切換用操作レバー２３ｄと、フ
リーフオール位置２３ｃから中立位置２３ａに自
動復帰させるためのばね２３ｅと、中立位置２３
ａとドラム駆動位置２３ｂでその位置を保持する
位置決め手段２３ｆとを具備している。

また、パイロツト切換弁２４は前記モータＭの
駆動圧力つまり両側回路１４，１５からパイロツ
ト回路１８，１９に導かれる圧力の差によつて切
換えられるもので、その圧力差が小さいときはば
ね２４ｄ，２４ｅによつて中立位置２４ａに保持
され、圧力差が所定値以上になつたときに右位置
２４ｂまたは左位置２４ｃに切換えられる。ただ
し、左右の切換位置２４ｂ，２４ｃにおけるスプ
ール孔形状は同一に形成してある。２６は補助回
路、２７はアキユムレータを示す。

６０はポジテイブブレーキ装置で、前記クラツ
チ回路３１およびネガテイブブレーキ装置４１と
は別の独立した圧油回路で構成され、ブレーキペ
ダル６１の踏力をマスタシリンダ６２を介してブ
レーキシリンダに伝達するようになつている。６
３はポジテイブブレーキ用圧油源を示す。この圧
油源６３はドレン回路から導いてもよい。

次に作用について説明する。

まず、何の操作もしないときは、巻方向切換弁
１３はばね１３ｅ，１３ｆによつて中立位置に保
持され、第１ポンプP₁の吐出油は矢印A₁方向に
導かれてタンクＴに戻され、モータＭは停止して
いる。このとき、パイロツト回路１８，１９には
圧力が導かれないのでパイロツト切換弁２４は中
立位置２４ａに保持されている。一方、作業切換
弁２３もばね２３ｅと位置決め手段２３ｆにより
中立位置２３ａに保持されている。このため、ク
ラツチ装置３０内の作動油およびネガテイブブレ
ーキ装置４０内の作動油が矢印A₂方向およびA₃
方向に導かれ、作業切換弁２３およびパイロツト
切換弁２４を経てタンクＴに戻され、以つて、ク
ラツチ装置３０がクラツチオフの状態となり、か
つ、ネガテイブブレーキ装置４０がそれ自身のば
ね力によつてブレーキオンの状態となり、ウイン
チドラム５０が空転することなく停止状態に保持
され、吊具および吊荷が所定の位置（高さ）に保
持される。

なお、上記ウインチドラム５０の停止時には、
第２ポンプP₂の吐出油は矢印A₄方向に導かれ、
パイロツト切換弁２４および補助回路２６を径て
アキユムレータ２７に導かれて蓄圧され、該アキ
ユムレータ２７に所定圧力が蓄圧された後、該吐
出油が第２リリーフ弁２２を経てタンクＴに戻さ
れる。

次いで、巻上げ作業を行うときは、作業切換弁
２３をその操作レバー２３ｄによりドラム駆動位
置２３ｂに切換えた後、巻方向切換弁１３をその
操作レバー１３ｄにより巻上げ位置１３ｂに切換
える。

これにより、まず、第２ポンプP₂の吐出油が
矢印B₁方向に導かれ、クラツチ装置３０に流入
してクラツチオンされる。その後、第１ポンプ
P₁の吐出油が矢印B₂方向に導かれてモータＭに
流入し、モータＭを駆動しようとする。しかし、
当初はモータＭの流入側の圧力が低圧であるた
め、パイロツト切換弁２４が中立位置２４ａにあ
り、このため、ネガテイブブレーキ装置４０内の
作動油が矢印B₃方向に導かれてタンクＴに戻さ
れ、同ブレーキ装置４０はそれ自身のばね力によ
つてブレーキオンの状態にあり、ウインチドラム
５０は停止している。

然る後、モータＭの流入側の圧力が所定圧力以
上になると、その圧力が回路１４からパイロツト
回路１８を経て矢印B₄方向に導かれ、パイロツ
ト切換弁２４が右位置２４ｂに切換えられる。こ
れに伴つて、前記第２ポンプP₂の吐出油が矢印
B₁方向と矢印B₅方向とに導かれ、クラツチ装置
３０に流入してクラツチオンしながら、ネガテイ
ブブレーキ装置４０に流入してブレーキオフさ
れ、モータＭが巻上げ方向に回転し、その回転力
が動力伝達機構５１およびクラツチ装置３０を介
してウインチドラム５０に伝達され、同ドラム５
０が巻上げ方向に回転し、巻上げ作業が行われ
る。このとき、モータＭの排出油は矢印B₆方向
に導かれてタンクＴに戻される。

このように、ウインチ作業時に、作業切換弁２
３をドラム駆動位置２３ｂに切換えると同時に第
２圧油源からの圧油によつてクラツチオンさせる
ので、クラツチ装置３０がモータＭの流入側の圧
力に関係なく、確実にクラツチオンでき、クラツ
チ装置３０に滑りが生じることおそれはない。ま
た、その後、モータＭの駆動圧力が所定圧力に達
するまではネガテイブブレーキ装置４０に圧油を
導かずにブレーキオンの状態を保持させ、該駆動
圧力が所定圧力以上になつたときにパイロツト切
換弁２４を切換えて前記ブレーキ装置４０に圧油
を導き、自動的にブレーキオフすることにより、
この巻上げ運転起動時に吊荷が瞬時降下すること
はなく、かつ、モータＭに衝撃的負荷がかかるこ
となく、スムーズに起動できると共に、巻方向切
換弁１３のレバー１３ｄによるいわゆるインチン
グ制御を容易に行うことができる。

次に、フリーフオールを行うときは、巻方向切
換弁１３を中立位置１３ａに戻し、作業切換弁２
３をフリーフオール位置２３ｃに切換えることよ
り、第１ポンプP₁の吐出油が矢印C₁方向に導か
れてタンクＴに戻され、モータＭは停止される。
一方、第２ポンプP₂の吐出油は矢印C₂方向に導
かれてネガテイブブレーキ装置４０に流入し、同
ブレーキ装置４０がブレーキオフとなると共に、
クラツチ装置３０内の作動油が矢印C₃方向に導
かれてタンクＴに戻され、クラツチオンとなり、
以つて、吊具および吊荷がその自重によつてウイ
ンチドラム５０を空転させながら自由降下する。

このフリーフオール時において、主巻用ポジテ
イブブレーキ装置６０のブレーキペダル６１を踏
んでブレーキオンすることにより、前記ドラム５
０を停止させ、吊具および吊荷を任意の位置に停
止させることができる。

ただし、本発明においては、前記レバー２３ｄ
を操作して作業切換弁２３を中立位置２３ａに戻
せば、前記クラツチ装置３０内の作動油とネガテ
イブブレーキ装置４０内の作動油がタンクＴに戻
されて自動的にクラツチオフおよびブレーキオン
され、前記ドラム５０が停止され、吊具および吊
荷が停止されるので必ずしも前記ポジテイブブレ
ーキ装置６０のブレーキペダル６１を踏操作する
必要がなく、従つて、該ポジテイブブレーキ装置
６０を省略しても差支えない。この場合、作業切
換弁２３を急に中立位置２３ａに戻すと停止時の
シヨツクが大きいので、該作業切換弁２３のスプ
ール形状等を工夫し、レバー２３ｄを徐々に中立
に戻す等により、除々にブレーキをかけるように
すればよい。

また、このフリーフオール時には、レバー２３
ｄをばね２３ｅに抗して切換えるので、レバー２
３ｄから手を離せば前記作業切換弁２３がばね２
３ｅによつて中立位置２３ａに自動復帰され、自
動的にクラツチオフおよびブレーキオンされるの
で、吊具および吊荷の不測の落下が防止され、安
全であり、たとえポジテイブブレーキ装置を用い
た場合であつても従来のようにブレーキペダルを
踏んでブレーキオンした状態でロツクする必要は
なく、そのロツク機構を省略できる。

なお、巻下げ運転を行うときは、前記作業切換
弁２３を巻上げ時と同様にドラム駆動位置２３ｂ
に切換えると共に、巻方向切換弁１３を巻下げ位
置１３ｃに切換えればよい。

以上説明したように、本発明によれば、１個の
作業切換弁のレバー操作によつてクランプ装置と
ネガテイブブレーキ装置との双方を所定の組合わ
せで容易にオン、オフ制御でき、ウインチの駆
動、停止、フリーフオールの３つの制御を簡単に
行うことができる。しかも、モータの駆動用圧油
源と、クラツチ装置およびネガテイブブレーキ装
置制御用圧油源とを別にしてあるので、作業切換
弁をドラム駆動位置に切換えるだけで、クラツチ
装置を駆動モータの負荷に干渉されずに速やかに
クラツチオンでき、クラツチ装置に滑りが生じる
ことなく、ウインチ作業の安定性を向上できる。
とくに、パイロツト切換弁を用いたことにより、
ウインチの駆動、停止時に、上記作業切換弁の切
換えによりクラツチオンした後、モータの駆動圧
力が所定圧力になるまでブレーキオンし、駆動圧
力が所定圧力以上になつて始めてブレーキオフで
き、ウインチ作業開始時に吊荷が瞬時降下するこ
とを確実に防止できると共に、モータに衝撃的荷
重がかかることも防止でき、吊荷を保持位置から
そのまま確実に巻上げまたは巻下げできる。そし
て、巻方向切換弁の切換えにより微量巻上げ、微
量巻下げに非常にスムーズに行うことができ、イ
ンチング性を向上でき、操作性ならびに作業性を
大幅に向上できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示す回路図である。 P₁……第１圧油源（第１ポンプ）、P₂……第２
圧油源（第２ポンプ）、V₁……第１制御弁、V₂…
…第２制御弁、Ｍ……ウインチドラム駆動モー
タ、Ｔ……タンク、１３……巻方向切換弁、１３
ａ……中立位置、１３ｂ……巻上げ位置、１３ｃ
……巻下げ位置、１３ｄ……操作レバー、１３
ｅ，１３ｆ……ばね、１７……カウンタバランス
弁、２３……作業切換弁、２３ａ……停止用中立
位置、２３ｂ……ドラム駆動位置、２３ｃ……フ
リーフオール位置、２４……パイロツト切換弁、
３０……クラツチ装置、４０……ネガテイブブレ
ーキ装置、５０……ウインチドラム。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 第１圧油源からの圧油をウインチドラム駆動
   モータに導く巻方向切換弁と、上記モータと巻方
   向切換弁との間に設けられたカウンタバランス弁
   と、上記モータの回転をウインチドラムに伝達す
   るクラツチ装置と、ウインチドラムに対してブレ
   ーキオンする方向に付勢され圧油の流入によりブ
   レーキオフするネガテイブブレーキ装置と、第２
   圧油源からの圧油をクラツチ装置とネガテイブブ
   レーキ装置とに導く作業切換弁と、上記モータの
   駆動圧力が所定圧力以上になつたときに切換えら
   れるパイロツト切換弁とを有し、作業切換弁は、
   クラツチ装置内の作動油とネガテイブブレーキ装
   置内の作動油とをタンクに導いてクラツチオフお
   よびブレーキオンするウインチドラム停止用中立
   位置と、第２圧油源からの圧油をクラツチ装置に
   導いてクラツチオンすると共にパイロツト切換弁
   が中立位置にあるときにネガテイブブレーキ装置
   内の作動油をタンクに導いてブレーキオンしかつ
   パイロツト切換弁が切換えられたときに第２圧油
   源からの圧油をネガテイブブレーキ装置に導いて
   ブレーキオフするウインチドラム駆動位置と、ク
   ラツチ装置内の作動油をタンクに導いてクラツチ
   オフさせると共に第２圧油源から圧油をネガテイ
   ブブレーキ装置に導いてブレーキオフするフリー
   フオール位置とに切換自在に構成してなることを
   特徴とする圧油駆動ウインチの制御装置。