JPH042915Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、ウインチのブレーキ制御装置に関す
るものである。

（従来技術） 従来のウインチのブレーキ制御装置として、第
３図乃至第５図に示すものが知られている。

第３図の装置は、静油圧方式により位置制御す
るもので、ブレーキペダル５１の操作により、サ
プライタンク５２に接続されたマスタシリンダ５
３を作動させ、マスタシリンダ５３からブレーキ
管路５４を経てホイールシリンダ５５に圧油を導
き、ブレーキバンド５６を作動して巻上ドラム５
７を制動するようになつている。この装置では、
ブレーキペダル５１の踏込み量に応じてホイール
シリンダ５５を位置制御するので、ブレーキバン
ド５６と巻上ドラム５７の接触状態を反力として
オペレータが足で直接感じ取ることができる。こ
のため、微妙な操作が可能であるという利点があ
る反面、大きな踏力が必要である。なお、ブレー
キペダル５１を長くすれば踏力を軽くできるが、
踏込みのストロークが大きくなり、それだけオペ
レータの疲労も大きくなる。また、マスタシリン
ダ５３からの吐出油量が限定されているため、ブ
レーキバンド５６等が摩耗した場合にその摩耗に
追従できず、頻繁にブレーキバンド５６の張りの
調整をする必要がある。

第４図の装置は、動油圧方式により圧力制御す
るもので、ブレーキペダル５１の踏込みにより、
一次側管路５８に油圧ポンプ５９が接続された減
圧弁６０の二次側に二次圧力を導き、その二次圧
力をブレーキ管路５４を経てホイールシリンダ５
５に導き、ホイールシリンダ５５およびブレーキ
バンド５６を作動させ、ペダル踏込み量に比例し
て減圧弁６０の二次圧力を制御し、その二次圧力
でホイールシリンダ５５の作動を圧力制御するも
のである。この装置では、オペレータがブレーキ
ペダル５１により減圧弁６０を操作するだけでよ
いので、その踏力を小さくでき、また、減圧弁６
０の吐出油量はその一次側に接続されたポンプ５
９によつて決まるので、ブレーキバンド５６等が
摩耗してもその摩耗量に追従してホイールシリン
ダ５５を伸ばし、ブレーキを確実に作動させるこ
とができる利点があるが、ブレーキバンド５６と
巻上ドラム５７の接触状態をオペレータが足で感
じ取ることができない。このため、オペレータが
ブレーキペダル５１の踏込み量の調節ならびにブ
レーキ力の調節が難しく、吊荷の微少降下、等速
降下が難しい。しかも、圧力制御方式では減圧弁
６０の一次側のポンプ５９が故障した場合、その
二次側に圧力を導出できないため、ブレーキを制
御できなくなる。

第５図の装置は、静油圧方式と動油圧方式の組
合わせにより位置制御と圧力制御とを行うもの
で、マスタシリンダ６１の吸込み側管路６２に油
圧ポンプ５９を接続し、その吐出側にチエツク弁
６３を介してブレーキ管路５４を接続するととも
に、ブレーキ管路５４と上記吸込み側管路６２と
の間にリリーフ弁６４を設けており、ブレーキペ
ダル５１の最終踏込みまでは、マスタシリンダ６
１の移動量に応じた圧力をブレーキ管路５４に導
いてホイールシリンダ５５を制御する位置制御を
行い、ブレーキペダル５１の最終踏込み位置で油
圧ポンプ５９からの圧油をブレーキ管路５４に導
いてホイールシリンダ５５を圧力制御するように
なつている。この装置では、吊荷の軽い場合には
第３図の位置制御方式と同様にブレーキ反力を足
で感じて操作性を向上できるが、吊荷が重い場合
にはポンプ圧によつてブレーキ力を働かせるため
に大きな踏力が必要であり、かつ、そのブレーキ
力が大きい場合の微妙な制御が困難である等の問
題がある。

（考案の目的） 本考案は、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あり、踏力を小さくしてオペ
レータの疲労を少なくするとともに、ブレーキバ
ンドと巻上ドラムとの接触状態を正確に制御で
き、かつ、その接触状態をオペレータが足で容易
に感じ取ることができ、微少降下、等速降下の制
御が容易であり、操作性、作業性ならびに安全性
を向上できるウインチのブレーキ制御装置を提供
するものである。

（考案の構成） 本考案は、巻上ドラムを制動するホイールシリ
ンダと、ホイールシリンダに対する圧油の給排を
制御するサーボ弁と、サーボ弁を操作するブレー
キペダルとを具備し、上記サーボ弁は、ブレーキ
ペダルによつて操作されるスプールと、スプール
の移動に追従して位置制御されるスリーブとを備
えているとともに、入力ポートに油圧源が接続さ
れ、出力ポートにブレーキ管路を介して上記ホイ
ールシリンダが接続され、上記スリーブの移動量
に応じた油量が出力ポートから吐出されてホイー
ルシリンダに導かれるように構成されていること
を特徴とするものである。

この構成により、サーボ弁による位置制御方式
でホイールシリンダが正確に制御され、微少降
下、等速降下が容易となり、サーボ弁のスプール
にブレーキ力が反力として作用し、この反力をオ
ペレータが足で感じ取ることができ、また、スプ
ールの移動に追従してスリーブが作動されてサー
ボ弁の吐出油量が決まり、ブレーキ力が制御され
るので、踏力が軽減され、オペレータの疲労が少
なくなる。

（実施例） 第１図、第２図は本考案の実施例を示してい
る。第１図において、１は油圧ポンプ、２は管
路、３サーボ弁、４はブレーキ管路、５はホイー
ルシリンダ、６はブレーキバンド、７は巻上ドラ
ム、８は戻り油管路、９はタンク、１０はブレー
キペダルである。サーボ弁３はブレーキペダル１
０によつて操作されるスプール１１と、スプール
１１の移動に追従して位置制御されるスリーブ１
２とを有し、その入力ポート１３に管路２を介し
て油圧ポンプ１が接続され、出力ポート１４にブ
レーキ管路４を介してホイールシリンダ５が接続
され、タンクポート１５に管路８を介してタンク
９が接続されている。そして、ペダル１０の踏込
み量により、スプール１１が移動されるととも
に、油圧ポンプ１からの圧油が第１油室１６に導
かれ、スリーブ１２が上記スプール１１の移動に
追従して移動され、このスリーブ１２の移動量に
応じた油量が第２油室１７から出力ポート１４に
吐出され、管路４を経てホイールシリンダ５に導
かれ、これによつてホイールシリンダ５が伸ばさ
れ、ブレーキバンド６が巻上ドラム７に圧接され
て巻上ドラム７が制動されるようになつている。
１８はチエツク弁である。

次に、サーボ弁３の具体的構造を第２図によつ
て説明する。このサーボ弁３は、弁本体２０内に
スプール１１とスリーブ１２とを同心上で軸方向
に互いに摺動自在に設けてなるもので、弁本体２
０に入力ポート１３と出力ポート１４とタンクポ
ート１５が設けられ、上記スリーブ１２の一端側
に第１油室１６が形成され、その他端側に上記出
力ポート１４に連通する第２油室１７が形成され
ている。上記スリーブ１２は第２油室１７内に設
けられた中立復帰用ばね２１により図面左方向に
付勢され、蓋部材２２に設けられたストツパ２３
に当つて図示の位置（中立）に保持されている。
このスリーブ１２内において、スプール１１の先
端側にプラグ２４を介してばね室２５が形成さ
れ、スプール１１はばね室２５内に設けられた中
立復帰用ばね２６により図面左方向に付勢され、
スリーブ１２に付設されたストツパリング２７に
当つて図示の位置（中立）に保持されている。

上記スプール１１には軸方向の穴３１，３３，
３５と、径方向の穴３２，３４とが互いに連通し
て設けられ、かつ、これらの穴３１〜３５によつ
て上記ばね室２５と第１油室１６とが常時連通さ
れている。また、スリーブ１２の内周面には第１
と第２の周溝３６，３７が設けられ、第１周溝３
６はスリーブ１２に設けられた通路３８と、弁本
体２０に設けられた通路３９とを介して入力ポー
ト１３に常時連通され、第２周溝３７はスリーブ
１２に設けられた径方向の穴４０と、スリーブ外
周に形成された通路４１と、弁本対２０に設けら
れた通路４２，４３，４４を介してタンクポート
１５に常時連通され、両周溝３６，３７に対して
上記スプール１１の穴３２が選択的に連通される
ようになつている。また、上記第２油室１７とタ
ンクポート１５との間にはチエツク弁１８が設け
られ、スリーブ１２の先端にチエツク弁１８を開
くための係止部４５が設けられている。４６はば
ねである。

上記サーボ弁３に対し、第１図に示したように
入力ポート１３に管路２を介して油圧ポンプ１を
接続するとともに、出力ポート１４に管路４を介
してホイールシリンダ５を接続し、スプール１１
に入力部材１９を介してブレーキペダル１０を接
続する。

次に、作用について説明する。

まず、ブレーキペダル１０が中立の時は、第２
図のようにサーボ弁３のスリーブ１２の第１周溝
３６がスプール１１によりブロツクされていると
ともに、スプール１１の穴３２が第２周溝３７に
連通されている。これにより第１油室１６および
ばね室２５がタンクポート１５に連通され、第１
油室１６内の圧力はタンク圧となり、上記スリー
ブ１２およびスプール１１がそれぞればね２６，
２１により図示の位置（中立）に保持されてい
る。また、スリーブ１２の先端係止部４５によつ
てチエツク弁１８が開かれ、第２油室１７がタン
クポート１５に連通され、上記出力ポート１４に
接続されているホイールシリンダ５もタンク９に
連通され、ブレーキが解放されている。

次に、ブレーキペダル１０を踏込むと、サーボ
弁３のスプール１１が図面右方向に移動され、こ
のスプール１１によつて第２周溝３７がブロツク
されるとともに、スプール１１の穴３２が第１周
溝３６に連通される。これにより入力ポート１３
に導かれている油圧ポンプ１からの圧油がスリー
ブ１２の一端の第１油室１６に導かれ、この圧油
によりスリーブ１２がばね２１に抗して図面右方
向に移動される。このスリーブ１２の移動によ
り、スリーブ先端の係止部４５がチエツク弁１８
から離れ、チエツク弁１８がばね４６により閉じ
られ、第２油室１７とタンクポート１５との連通
が遮断され、その後、第２油室１７内の油が出力
ポート１４から吐出され、その圧油が第１図の管
路４を経てホイールシリンダ５に導かれ、同シリ
ンダ５が伸ばされ、ブレーキバンド６が巻上ドラ
ム１の周面に圧接されてブレーキオンとなり、巻
上ドラム１が制動される。

この場合、スプール１１の移動に追従してスリ
ーブ１２が移動し、かつ、スプール１１の移動量
に対応した量だけスリーブ１２が移動し、その
後、スリーブ１２の第１周溝３６が閉じられると
ともに、第２周溝３７が上記穴３２に連通し、上
記第１油室１６がタンクポート１５すなわちタン
ク９に連通され、同油室１６の圧力がタンク圧と
なり、スリーブ１２の移動が停止される。こうし
てブレーキペダル１０の操作量に応じてスプール
１１の移動量およびスリーブ１２の移動量が決ま
る位置制御が行われるとともに、第２油室１７の
容積、出力ポート１４から吐出される油量、なら
びにホイールシリンダ５の伸長量が決まり、ブレ
ーキバンド６の巻上ドラム７に対する圧接量が決
まり、ブレーキ力が制御される。従つて、ブレー
キペダル１０の操作量を小さくすることにより、
上記圧接量を小さくしてハーフブレーキによる制
動を行い、吊荷の微少降下および等速降下を行う
ことができる。

上記ハーフブレーキ時において、巻上ドラム７
が吊荷の負荷によつて降下方向に回転されるとと
もに、上記ブレーキバンド６と巻上ドラム７間の
摩擦によつてブレーキバンド６が巻上ドラム７の
周面に巻込まれ、同バンド６と巻上ドラム７との
圧接量が大きくなり、これに伴つてホイールシリ
ンダ５がその作動初期より伸ばされることにな
る。

この場合、上記従来のように減圧弁による圧力
制御方式であると、ホイールシリンダの伸びに追
従して減圧弁から圧油が流入し、ホイールシリン
ダの圧力をブレーキペダルによつて決められた圧
力に保持するように減圧弁が作動するので、ブレ
ーキ力（圧力×接触面積）が結果的に作動初期よ
り大きくなり、このため、ブレーキペダルの操作
角を小さくして巻上ドラムのブレーキ力を小さく
しようとしても、ブレーキ力が勝手に大きくなつ
て巻上ドラムが直ちに制動され、吊荷の微少降
下、等速降下が困難である。

しかし、本考案のようにサーボ弁３を使用すれ
ば、ブレーキペダル１０によりスリーブ１２の位
置が決められ、サーボ弁３から吐出される油量が
決められているので、上記ハーフブレーキで巻上
ドラム７が降下方向に回転してシリンダ５が伸ば
されても、ブレーキ管路４の圧力は低圧のままで
保持され、ハーフブレーキのままでブレーキバン
ド６と巻上ドラム７とがスリツプし、吊荷が緩速
降下される。従つて、ブレーキペダル１０を僅か
に操作して停止しておけば、巻上ドラム７はハー
フブレーキで制動され、吊荷の微少降下、等速降
下を行うことができる。その後、ブレーキペダル
１０をさらに踏込めば、上記サーボ弁３から吐出
される油量が増大され、ホイールシリンダ５の伸
長量および圧力が増大され、ブレーキ力が高めら
れて巻上ドラム７が直ちにかつ確実に制動され
る。

また、上記ブレーキ操作において、ホイールシ
リンダ５によるブレーキバンド６の巻上ドラム７
に対する圧接力すなわちブレーキ力が、サーボ弁
３のスリーブ１２およびスプール１１を介して反
力とブレーキペダル１０にフイードバツクされる
ので、上記ブレーキ力をオペレータが足で感じ取
ることができる。しかも、上記入力ポート１３か
ら導入した圧油をスリーブ１２の一端の第１油室
１６に導いて、スリーブ１２をスプール１１の移
動に追従して移動させ、上記の制御を行うので、
踏力を小さくでき、操作性を向上できる。

なお、油圧ポンプ１が故障して第１油室１６に
圧油が導かれなくなつた場合、サーボ弁３の操作
力（踏力）は大きくなるが、ブレーキペダル１０
を強く踏込めば、スプール１１およびスリーブ１
２を機械的に移動させて第２油室１７から油を吐
出できるので、ブレーキの制御は可能である。

次に、ブレーキペダル１０の踏力を解除する
と、スプール１１がばね２６により中立に戻さ
れ、上記穴３２が第２周溝３７に連通されて第１
油室１６の油がタンクポート１５からタンク９に
排出され、スリーブ１２がばね２１により中立に
戻されるとともに、スリーブ先端の係止部４５に
よつてチエツク弁１８が開かれ、上記ホイールシ
リンダ５内の油が第２油室１７からチエツク弁１
８およびタンクポート１５を経てタンク９に排出
され、ホイールシリンダ５が縮められてブレーキ
が解放される。このときクラツチ等の作動によつ
て巻上ドラム７が回転駆動され、また、クラツチ
等のオフによつて巻上ドラム７が自由降下され
る。

このようにペダル１０の中立時にチエツク弁１
８を開いて第２油室１７およびホイールシリンダ
５をタンク９に連通させておくことにより、巻上
ドラム７の熱膨脹等によつて巻上ドラム７とブレ
ーキバンド６とのクリアランスに多少の変動があ
つても、ペダル中立によつて確実にブレーキを解
放して巻上ドラム７の駆動もしくは自由降下を行
うことができる。また、ブレーキバンド６が摩耗
しても、ブレーキの制御を上記サーボ弁３による
位置制御で的確に行うことができる。

（考案の効果） 以上のように本考案は、サーボ弁の位置制御に
よつてホイールシリンダのストロークを制御し、
ブレーキを制御するものであり、オペレータがブ
レーキの作動状態を足で容易に感じ取ることがで
き、操作性を向上でき、ブレーキ力を的確に制御
できるとともに、ハーフブレーキによる微少降下
および等速降下が容易であり、作業性を向上でき
る。また、油圧源が故障してもブレーキの制御が
可能であり、安全性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す油圧回路図、第
２図はサーボ弁の断面図、第３図乃至第５図はそ
れぞれ従来例を示す油圧回路図である。 １……油圧ポンプ、３……サーボ弁、５……ホ
イールシリンダ、６……ブレーキバンド、７……
巻上ドラム、１０……ブレーキペダル、１１……
スプール、１２……スリーブ、１３……入力ポー
ト、１４……出力ポート、１５……タンクポー
ト、１６……第１油室、１７……第２油室、１８
……チエツク弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 巻上ドラムを制動するホイールシリンダと、ホ
   イールシリンダに対する圧油の給排を制御するサ
   ーボ弁と、サーボ弁を操作するブレーキペダルと
   を具備し、上記サーボ弁は、ブレーキペダルによ
   つて操作されるスプールと、スプールの移動に追
   従して位置制御されるスリーブとを備えていると
   ともに、入力ポートに油圧源が接続され、出力ポ
   ートにブレーキ管路を介して上記ホイールシリン
   ダが接続され、上記スリーブの移動量に応じた油
   量が出力ポートから吐出されてホイールシリンダ
   に導かれ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制御装置。