JPS6335557B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ウインチのブレーキとクラツチの油
圧制御回路に関するものである。

移動式クレーンのウインチには、一般に、パー
キングブレーキ以外に安全性の面から自動ブレー
キが設けられている。この自動ブレーキはネガテ
イブブレーキまたはネガブレーキと呼ばれ、ウイ
ンチ駆動時はその制動が自動的に解除され、ウイ
ンチ駆動を停止した場合に自動的に制動されるも
のである。また、ウインチの回転をクラツチによ
つて制御する場合、ネガブレーキはクラツチと連
動させる必要があり、その作動はより確実なもの
でなければならない。

従来、ウインチのネガブレーキとクラツチは、
一般に、巻上レバーにより巻方向切換弁を切換え
てウインチモータを巻上または巻下方向に回転さ
せたときに発生するウインチ回路の圧力によつて
切換えられるパイロツト弁と、クラツチレバーに
よつて切換えられる作業切換弁とによつて制御さ
れるようになつている。

ところで、従来の油圧制御回路では、パイロツ
ト弁が作業切換弁の上流側にあり、作業切換弁と
ネガブレーキシリンダおよびクラツチシリンダを
結ぶブレーキ回路とクラツチ回路とが互いに独立
して設けられていた。そのため、作業切換弁とパ
イロツト弁との切換えのタイミングがずれると、
クラツチシリンダが充分に張出される前に、ネガ
ブレーキが解放されたり、逆にネガブレーキが働
く前にクラツチが解放される場合があり、このよ
うな場合、クラツチあるいはブレーキに吊荷を保
持する力がなくなり、一瞬吊荷が降下することに
なる。

たとえば、巻方向切換弁を巻上位置に切換えた
まますなわちパイロツト弁を切換えたまま、作業
切換弁を作業位置から中立位置に戻す場合、ネガ
ブレーキはブレーキシリンダ内の油がタンクに流
出してシリンダがストロークしてからばね力によ
り作動してブレーキ力が発生するため、この間、
配管あるいはバルブの圧損により、作業切換弁が
中立位置に戻されてからブレーキ力が生じるまで
に時間的なずれが生じる。一方、クラツチはシリ
ンダから油が極少量流出しても圧力はすぐに低下
するため、ネガブレーキに比べて応答遅れが少な
く、前記作業切換弁を中立位置に戻せば保持力が
素早く低下してクラツチが解放される。

このように、従来では、作業切換弁を中立位置
に戻してウインチドラムを停止する場合、第３図
に示すように、ネガブレーキの保持力がPn′が緩
いカーブで上昇するのに対し、クラツチの保持力
Pc′が急カーブで低下し、その合計の保持力Pt′が
吊荷の荷重Ｗに対して一瞬低下し、このため、あ
る時間T₁の範囲で吊荷が一瞬降下することにな
る。なお、パイロツト弁を切換えたままで作業切
換弁を中立位置から作業位置に切換える場合も同
様の問題が生じる。

この問題を解決するために、従来、クラツチ回
路と、ブレーキ回路の配管径を大きくし、さらに
各回路途中に、スローリターンチエツク弁を設け
たものがある。しかし、配管径を大きくすること
は外観上好ましくなく、寸法上の制約もある。ま
た、通常、この種のシリンダの容量は小さいた
め、絞りも小径のものが必要で、温度の影響やご
みの問題も生じ易い。また、このようにスローリ
ターンチエツク弁を設けても、作業切換弁の圧損
や前記弁の切換えのタイミングのずれによる影響
を完全に解消することはできない。

本発明は、このような従来の問題を解消するた
めになされたもので、巻方向切換弁と作業切換弁
の切換えのタイミングのずれが生じても、また、
作業切換弁が過渡位置にある場合でもネガブレー
キとクラツチの合計の保持力を一定にしえて、吊
荷が降下することを防止でき、安全性を向上でき
るウインチのブレーキとクラツチの油圧制御回路
を提供するものである。

すなわち、本発明は、ウインチのネガブレーキ
シリンダに接続された下流側ブレーキ回路と、こ
の下流側ブレーキ回路にブレーキ制御弁を介して
接続された上流側ブレーキ回路と、ウインチのク
ラツチシリンダに接続されたクラツチ回路と、前
記上流側ブレーキ回路とクラツチ回路の中間点か
らシヤトル弁を介して導出された補助回路と、前
記上流側ブレーキ回路とクラツチ回路を油圧源と
タンクに切換自在に接続する作業切換弁と、前記
クラツチ回路とシヤトル弁との合流部より作業切
換弁側のクラツチ回路に設けられた絞りとを備
え、前記ブレーキ制御弁は、ウインチの停止時に
中立位置にあつて前記下流側ブレーキ回路を上流
側ブレーキ回路に接続し、ウインチの巻上、巻下
信号により切換えられて前記上流側ブレーキ回路
を補助回路に接続するように構成されていること
を特徴とするものであり、これによつて、ネガブ
レーキシリンダに対する圧力油をクラツチ回路か
ら導き、ネガブレーキとクラツチの圧力を過渡的
に同圧にして合計の保持力を一定にし、吊荷の一
瞬の降下を防止できるようにしたものである。

以下、本発明の実施例を図によつて説明する。

第１図は１個のウインチモータで２個のウイン
チドラムを駆動する場合の油圧制御回路を示すも
のであり、図において、１は油圧ポンプで、同ポ
ンプ１に巻上レバー２によつて切換えられる巻方
向切換弁３を介してウインチモータ６に圧油を供
給、排出するウインチ回路４，５が接続されてい
る。７はカウンタバランス弁、８はタンクであ
る。

ウインチモータ６には減速装置９ａ，９ｂを介
してドラム軸１０ａ，１０ｂが連結され、該ドラ
ム軸にウインチドラム１１ａ，１１ｂが回動自在
に支持されている。

１２ａ，１２ｂはネガブレーキ、１３ａ，１３
ｂは同ブレーキのシリンダに接続された下流側ブ
レーキ回路、１４ａ，１４ｂはブレーキ制御弁、
１５ａ，１５ｂは上流側ブレーキ回路、１６ａ，
１６ｂはクラツチ、１７ａ，１７ｂは同クラツチ
のシリンダに接続されたクラツチ回路、１８ａ，
１８ｂはクラツチ回路１７ａ，１７ｂの中間点と
上流側ブレーキ回路１５ａ，１５ｂの中間点から
シヤトル弁１９ａ，１９ｂを介して導出された補
助回路を示し、前記クラツチ回路１７ａ，１７ｂ
とシヤトル弁１９ａ，１９ｂとの合流点２０ａ，
２０ｂより上流側のクラツチ回路１７a′，１７
b′に絞り２１ａ，２１ｂが設けられている。

前記ブレーキ制御弁１４ａ，１４ｂは、下流側
ブレーキ回路１３ａ，１３ｂを上流側ブレーキ回
路１５ａ，１５ｂと、補助回路１８ａ，１８ｂと
に切換自在に接続するもので、前記ウインチ回路
４，５からパイロツト回路２２ａ，２２ｂにより
導出されるパイロツト圧によつて切換えられる。

２３ａ，２３ｂはブレーキ制御弁１４ａ，１４
ｂの前後において回路１３ａ，１３ｂと回路１８
ａ，１８ｂを結ぶバイパス回路で、その回路途中
にチエツク弁２４ａ，２４ｂが設けられている。
なお、このバイパス回路２３ａ，２３ｂおよびチ
エツク弁２４ａ，２４ｂはブレーキ制御弁１４
ａ，１４ｂの誤動作および故障時の安全性を確保
するために設けられたもので、省略しても差支え
ない。

２５ａ，２５ｂは作業切換弁で、クラツチレバ
ー２６ａ，２６ｂによつて切換えられ、前記上流
側ブレーキ回路１５ａ，１５ｂとクラツチ回路１
７a′，１７b′を制御用油圧源２７とタンク８に切
換自在に接続する。

次に、上記回路の作動について説明する。

まず、何も操作しないときは、各弁が図示の
位置にあり、各ネガブレーキ１２ａ，１２ｂお
よび各クラツチ１６ａ，１６ｂのシリンダがタ
ンク８に連通され、各ネガブレーキ１２ａ，１
２ｂが働き、各クラツチ１６ａ，１６ｂが解放
された状態にあり、各ウインチドラム１１ａ，
１１ｂは各ネガブレーキ１２ａ，１２ｂによつ
て保持されている。

次に、巻方向切換弁３を中立位置に保持した
ままで、作業切換弁２５ａを図面右位置に切換
えると、油圧源２７からの圧油がクラツチ回路
１７a′、絞り２１ａおよびクラツチ回路１７ａ
を経てクラツチ１６ａのシリンダに供給され、
同クラツチ１６ａが作動され、ウインチドラム
１１ａがドラム軸１０ａに連結される。このと
き、巻方向切換弁３が中立位置にあるため、ウ
インチモータ６は停止しており、かつ、ブレー
キ制御弁１４ａは中立位置にあり、ネガブレー
キ１２ａのシリンダはタンク８に連通されてお
り、ネガブレーキ１２ａはばね力により作動さ
れ、同ブレーキ１２ａによりウインチドラム１
１ａは保持されている。従つて、前記クラツチ
１６ａが作動しても、ウインチドラム１１ａが
回転することはない。

然る後、前記作業切換弁２５ａを図面右位置
に切換えたままで、巻方向切換弁３を巻上また
は巻下位置に切換えると、油圧ポンプ１の吐出
油がウインチ回路５または４を経てウインチモ
ータ６に導かれ、これに伴つてパイロツト回路
２２ａ，２２ｂに導かれるパイロツト圧に圧力
差が生じ、その圧力差によりブレーキ制御弁１
４ａが図面左または右位置に切換えられる。こ
れにより、前記油圧源２７からの圧油がクラツ
チ回路１７ａの合流点２０ａからシヤトル弁１
９ａ、補助回路１８ａ等を経てネガブレーキ１
２ａのシリンダに供給され、同ネガブレーキ１
２ａが解放され、以つて、ウインチドラム１１
ａが回転可能となり、ウインチモータ６の回転
力が減速装置９ａ、ドラム軸１０ａ、クラツチ
１６ａを介してウインチドラム１１ａに伝達さ
れて同ドラム１１ａが巻上または巻下方向に回
転駆動される。

こうして、作業切換弁２５ａを図面右位置に
切換えた後に、巻方向切換弁３を切換えれば、
クラツチ１６ａを作動させた後に、ネガブレー
キ１２ａを解放して、ウインチドラム１１ａを
駆動できるので、その駆動初期にウインチドラ
ム１１ａが空転して吊荷が降下するというおそ
れはなく、ウインチドラム１１ａを安全に駆動
できる。

次に、前記作業切換弁２５ａを図面右位置に
切換えたままで、巻方向切換弁３を中立位置に
戻すと、前記パイロツト回路２２ａ，２２ｂの
いずれにもパイロツト圧が導かれなくなり、ブ
レーキ制御弁１４ａが中立位置に戻され、ネガ
ブレーキ１２ａのシリンダ内の油がタンク８に
流出し、同ネガブレーキ１２ａがばね力により
作動し、ウインチドラム１１ａが停止される。
このとき、クラツチ１６ａには油圧源２７から
圧油が導かれたままで、同クラツチ１６ａが働
いたままであるため、ネガブレーキ１２ａが働
くまでにウインチドラム１１ａが空転して吊荷
が降下するというおそれはなく、ウインチドラ
ム１１ａを安全に停止できる。

なお、ドラム停止後は作業切換弁２５ａを中
立位置に戻し、クラツチ１６ａのシリンダをタ
ンク８に連通させてクラツチ１６ａを解放すれ
ばよい。

ところで、前記ウインチドラム１１ａの停止
時において、巻方向切換弁３を巻上または巻下
位置に切換えたままで、作業切換弁２５ｂを中
立位置に戻すと、ネガブレーキ１２ａの上流側
ブレーキ回路１５ａおよびクラツチ回路１７
a′がタンク８に解放されるが、このとき、ブレ
ーキ制御弁１４ａが図面左または右位置に切換
えられているため、ネガブレーキ１２ａから流
出する油が上流側ブレーキ回路１５ａを経てタ
ンク８に流出することはなく、前記制御弁１４
ａあるいはバイパス回路２３ａを経て補助回路
１８ａに流入し、さらにその油はシヤトル弁１
９ａの存在により確実に合流点２０ａに導かれ
る。そして、ネガブレーキ１２ａから流出する
油とクラツチ１６ａから流出する油とが合流点
２０ａで合流し、この合流により、下流側ブレ
ーキ回路１３ａの圧力とクラツチ回路１７ａの
圧力が同圧となり、この状態で前記合流油が絞
り２１ａを経て徐々にタンク８に流出される。

これによつて、第２図に示すように、ネガブ
レーキ１２ａの保持力Pnとクラツチ１６ａの
保持力Pcとの合計の保持力Ptが一定に保持さ
れながら、ネガブレーキ１２ａの保持力Pnが
徐々に大きくなると共に、クラツチ１６ａの保
持力Pcが徐々に小さくなり、ネガブレーキ１
２ａの保持力Pnが最大となつた時点でクラツ
チ１６ａが解放されることになる。従つて、ネ
ガブレーキ１２ａが完全に働くまでにウインチ
ドラム１１ａが空転して降下するというおそれ
はなく、ウインチドラム１１ａを安全に停止で
きる。

次に、前記巻方向切換弁３を巻上または巻下
位置に切換えたままで、前記作業切換弁２５ａ
を再び図面右位置に切換えてウインチドラム１
１ａを再度駆動する場合、ブレーキ制御弁１４
ａが図面左または右位置に切換えられているの
で、前記作業切換弁２５ａの切換えによつて、
クラツチ回路１７a′に導かれた油圧源２７から
の圧油が、合流点２０ａからクラツチ回路１７
ａと補助回路１８ａおよび下流側ブレーキ回路
１３ａに分流されて供給される。

これによつて、クラツチ回路１７ａの圧力と
下流側ブレーキ回路１３ａの圧力とが同圧に保
持された状態で、両回路の圧力が上昇し、クラ
ツチ１６ａが作動されると共に、ネガブレーキ
１２ａが解放され、ウインチドラム１１ａが再
駆動される。この場合も、再駆動初期にウイン
チドラム１１ａが空転して吊荷が一瞬降下する
というおそれはなく、ウインチドラム１１ａを
安全に再駆動できる。

上記〜の作動説明で明らかなように、ウ
インチドラム１１ａの駆動、停止時に、巻方向
切換弁３と作業切換弁２５ａのいずれを先に切
換えたとしても、その駆動、停止の初期にウイ
ンチドラム１１ａが空転して吊荷が降下すると
いうおそれは全くなく、ウインチドラム１１ａ
を常に安全に駆動、停止できるのである。この
ことは、ウインチドラム１１ｂを駆動、停止す
る場合も同様である。

従つて、今、たとえば、両ウインチドラム１
１ａ，１１ｂを駆動した状態において、一方の
ウインチドラム１１ａを駆動したままで、他方
のウインチドラム１１ｂを停止、再駆動する場
合、作業切換弁２５ｂの切換えだけで、該ドラ
ム１１ｂを安全に停止ならびに再駆動できるこ
とになる。

なお、前記ウインチドラム１１ａを駆動した
ままで、つまり巻方向切換弁３を巻上または巻
下位置に切換えたままで、作業切換弁２５ｂを
図面左位置に切換えてウインチドラム１１ｂを
フリーフオールする場合、ブレーキ制御弁１４
ｂが図面左または右位置に切換えられているの
で、前記作業切換弁２５ｂの切換えによつて、
油圧源２７から上流側ブレーキ回路１５ｂに導
かれた圧油が、シヤトル弁１９ｂを経て補助回
路１８ｂに導かれ、前記制御弁１４ｂを経て下
流側ブレーキ回路１３ｂに供給され、ネガブレ
ーキ１２ｂが解放され、一方、クラツチ１６ｂ
のシリンダ内の油がクラツチ回路１７ｂ、絞り
２１ｂ、クラツチ回路１７b′を経てタンクに流
出され、該クラツチ１６ｂが解放され、これに
よつて、ウインチドラム１１ｂのフリーフオー
ルが行われる。

然る後、作業切換弁２５ｂを中立位置に戻せ
ば、前記の作動と同様の作動によつて、ネガ
ブレーキ１２ｂのシリンダからの流出油とクラ
ツチ１６ｂからの流出油とが合流点２０ｂで合
流し、絞り２１ｂ、クラツチ回路１７b′を経て
タンク８に流出し、ネガブレーキ１６ｂが作動
し、クラツチ１２ｂが解放されてウインチドラ
ム１１ｂが停止される。

ところで、上記実施例では、１モータ、２ド
ラムタイプのウインチについて説明したが、本
発明は、２モータ、２ドラムタイプのウインチ
にも適用できるものである。

また、ウインチの駆動は油圧式に限らず、機
械式であつてもよい。この場合、ブレーキ制御
弁１４ａ，１４ｂを電磁弁とし、巻上レバーの
切換えを電気信号に変換して該電磁弁を切換え
るようにすればよい。

以上説明したように、本発明によれば、巻方向
切換弁と作業切換弁の切換えの順序が逆になつて
もあるいはその切換えのタイミングにずれが生じ
ても、また、作業切換弁が過渡位置にある場合で
も、作業切換弁やブレーキ制御弁の圧損の影響を
うけることなく、ネガブレーキとクラツチの合計
の保持力を一定にしえて、吊荷が降下することを
防止でき、安全性を向上できる。

【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図は作業切換弁を中立位置に戻してウインチド
ラムを停止させるときのネガブレーキの保持力と
クラツチの保持力との関係を示す図、第３図は従
来の油圧回路における第２図相当図である。 １……油圧ポンプ、２……巻上レバー、３……
巻方向切換弁、４，５……ウインチ回路、６……
ウインチモータ、８……タンク、１１ａ，１１ｂ
……ウインチドラム、１２ａ，１２ｂ……ネガブ
レーキ、１３ａ，１３ｂ……下流側ブレーキ回
路、１４ａ，１４ｂ……ブレーキ制御弁、１５
ａ，１５ｂ……上流側ブレーキ回路、１６ａ，１
６ｂ……クラツチ、１７ａ，１７a′，１７ｂ，１
７b′……クラツチ回路、１８ａ，１８ｂ……補助
回路、１９ａ，１９ｂ……シヤトル弁、２０ａ，
２０ｂ……合流点、２１ａ，２１ｂ……絞り、２
５ａ，２５ｂ……作業切換弁、２７……制御用油
圧源。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ウインチのネガブレーキシリンダに接続され
   た下流側ブレーキ回路と、この下流側ブレーキ回
   路にブレーキ制御弁を介して接続された上流側ブ
   レーキ回路と、ウインチのクラツチシリンダに接
   続されたクラツチ回路と、前記上流側ブレーキ回
   路とクラツチ回路の中間点からシヤトル弁を介し
   て導出された補助回路と、前記上流側ブレーキ回
   路とクラツチ回路を油圧源とタンクに切換自在に
   接続する作業切換弁と、前記クラツチ回路とシヤ
   トル弁との合流部より作業切換弁側のクラツチ回
   路に設けられた絞りとを備え、前記ブレーキ制御
   弁は、ウインチの停止時に中立位置にあつて前記
   下流側ブレーキ回路を上流側ブレーキ回路に接続
   し、ウインチの巻上、巻下信号により切換えられ
   て前記上流側ブレーキ回路を補助回路に接続する
   ように構成されていることを特徴とするウインチ
   のブレーキとクラツチの油圧制御回路。