JPH09249388A - 油圧駆動ウィンチの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フリーフォールのためのクラッチおよびポジ
ティブブレーキ、その制御系を不要とし、装置構成の簡
略化、コストダウン等を図る。 【解決手段】 ウィンチドラム１をウィンチモータ２に
常時連結し、リモコン弁１１によりフリーフォール弁９
を作動させて、巻上側管路３−フリーフォール弁９−巻
下側管路４−ウィンチモータ２の油のループを形成する
ことにより、ウィンチモータ２を巻下回転させてフリー
フォール機能を得るように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はウィンチドラムの駆
動、停止、フリーフォールの各動作を制御する油圧駆動
ウィンチの制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、油圧駆動ウィンチの制御装置は、
特公昭６３−３５５５５号公報に示されているように、
ウィンチドラムにクラッチとネガティブ、ポジティブ両
ブレーキとを設け、 ドラム駆動時は、ブレーキオフ、クラッチオンとし
て油圧モータ（ウィンチモータ）の回転力をドラムに伝
え、 ドラム停止時には、クラッチオフ、ネガティブブレ
ーキオンとしてドラムを停止状態に保持し、 吊荷を自由落下させるフリーフォール時には、クラ
ッチおよびネガティブブレーキをともにオフとしてウィ
ンチドラムをフリーとし、ポジティブブレーキのペダル
操作によりドラム回転速度を調節するように構成されて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この従来の
制御装置によると、フリーフォールのためにクラッチお
よびポジティブブレーキとこれらの制御系が必要となる
ため、装置構成が複雑となり、コストが高くなってい
た。

【０００４】また、フリーフォール時のウィンチドラム
の速度調節を、摩擦ブレーキ（ポジティブブレーキ）に
よって行う構成であるため、次のような問題があった。

【０００５】（イ）ブレーキ設備が大形、大重量とな
る。

【０００６】（ロ）摩擦部分の摩耗の管理が必要となる
等、メンテナンスが面倒となる。

【０００７】（ハ）摩擦部分の過熱によってブレーキ力
が変動し、ブレーキ力の調節が難しくなるため、過巻出
しによるドラムでのロープの乱巻が発生し易い。

【０００８】（ニ）摩擦熱を放散するための配慮が必要
となるため、この放熱構造によってドラム構成が複雑と
なる。

【０００９】そこで本発明は、フリーフォールのための
クラッチおよびブレーキを不要としうる油圧駆動ウィン
チのブレーキ装置を提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、ウィ
ンチドラムと、このウィンチドラムを駆動する油圧モー
タと、この油圧モータに対する圧油供給源としての油圧
ポンプと、上記油圧モータに対する圧油の給排を制御す
るコントロールバルブと、上記ウィンチドラムを停止状
態に保持するネガティブブレーキと、上記油圧モータの
駆動時にこのネガティブブレーキをブレーキオフ状態に
切換えるブレーキ制御弁とを具備し、上記モータ駆動回
路と巻下側両管路との間にフリーフォール弁が設けら
れ、このフリーフォール弁は、巻上側管路を巻下側管路
とタンクとに連通させるフリーフォール位置と、この連
通を遮断するブロック位置とを有するとともに、上記フ
リーフォール位置で開度調節可能に構成され、かつ、こ
のフリーフォール弁の切換わり作動を制御するフリーフ
ォール操作手段と、上記コントロールバルブの中立位置
で巻下側管路を加圧する加圧手段とが設けられてなるも
のである。

【００１１】請求項２の発明は、請求項１の構成におい
て、ネガティブブレーキが油圧モータにブレーキ力を付
与してウィンチドラムを停止状態に保持するように構成
されたものである。

【００１２】請求項３の発明は、請求項１または２の構
成において、加圧手段として、コントロールバルブの中
立位置で上記油圧ポンプの吐出油をタンクに戻す管路に
背圧弁が設けられるとともに、この背圧弁によって生じ
た背圧を巻下側管路に導く背圧管路が設けられたもので
ある。

【００１３】上記構成によると、コントロールバルブ中
立状態でフリーフォール操作手段によってフリーフォー
ル弁がフリーフォール位置にセットされると、巻上側管
路の圧力がタンクに抜かれると同時に、同管路が巻下側
管路に連通し、巻下側管路−モータ−巻下側管路のルー
プが形成される。

【００１４】そして、この状態で加圧手段によって巻下
側管路に圧力が加えられ、この圧力と吊荷重量とによっ
てモータが巻下回転する。

【００１５】このとき、モータ流量（モータ速度）はフ
リーフォール弁の開度（絞り）によって決まるため、従
来のフリーフォールとほぼ同じ高速巻下運転（以下、フ
リーフォールという）が行われる。

【００１６】従って、この構成によると、フリーフォー
ルのためのクラッチおよびポジティブブレーキとこれら
の制御系が不要となる。

【００１７】また、請求項２の構成によると、ネガティ
ブブレーキによりモータにブレーキ力を付与してウィン
チドラムを停止状態に保持するため、従来のようにドラ
ムにブレーキ力を作用させる場合と比較して、ブレーキ
トルクが小さくてすみ、ブレーキが小型、軽量、安価と
なる。

【００１８】一方、請求項３の構成によると、加圧手段
として、コントロールバルブ中立でポンプ吐出油をタン
クに戻す管路に背圧弁を設け、この背圧弁によって生じ
た背圧を巻下側管路に導くため、回路構成が簡単です
む。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図によって説
明する。

【００２０】１はウィンチドラムで、このウィンチドラ
ム１に直結されたウィンチ軸１ａが減速機１ｂを介して
ウィンチモータ２に連結され、同モータ１によってウィ
ンチドラム１が回転駆動される。

【００２１】この油圧モータ２の駆動回路を構成する巻
上側および巻下側両管路３，４は、手動操作式のコント
ロールバルブ５を介して油圧ポンプ６に接続され、この
コントロールバルブ５によってウィンチモータ２に対す
る圧油の給排（駆動、停止、駆動時の回転方向と速度）
が制御される。

【００２２】７は動力巻下回転時に巻上側管路３に油圧
ブレーキ力を発生させるブレーキ弁としてのカウンタバ
ランス弁、８はウィンチモータ２への供給流量を負荷の
変動に関係なく一定に保つロードセンシング制御を行う
ための圧力補償型流量調整弁である。

【００２３】巻上側管路３におけるカウンタバランス弁
７よりもモータ２側の位置と巻下側管路４との間に、油
圧パイロット式のフリーフォール弁９が設けられてい
る。

【００２４】このフリーフォール弁９は、巻上側管路３
をタンクＴと巻下側管路４とに連通させるフリーフォー
ル位置イと、この連通を遮断するブロック位置ロとを有
し、かつ、フリーフォール位置イでその開度（絞りの度
合い）が調節可能に構成されている。

【００２５】１０はフリーフォール位置イで巻上側管路
３から巻下側管路４への油の流れのみを許容するチェッ
ク弁である。

【００２６】１１はフリーフォール操作手段としてのレ
バー操作式のリモコン弁で、このリモコン弁１１のレバ
ー操作量に応じた二次圧がパイロットライン１２を介し
てフリーフォール弁９のパイロットポートに加えられ、
これによりフリーフォール弁９が上記両位置イ，ロ間で
切換わり作動する。１３はこのリモコン弁１１に一次圧
を供給する補助油圧源である。

【００２７】一方、ウィンチモータ２には、油圧シリン
ダ式のネガティブブレーキ（自動ブレーキ）１４が設け
られ、同ブレーキ１４によってウィンチモータ２に直接
ブレーキ力が加えられ、同モータ２（ウィンチドラム
１）が停止状態に保持される。

【００２８】このネガティブブレーキ１４にブレーキ解
除のための圧油を供給するブレーキ管路１５は、シャト
ル弁（高圧選択弁）１６の出力ポートに接続され、この
シャトル弁１６のブ一方の入力ポートが油圧パイロット
式のブレーキ制御弁１７を介して補助油圧源１３および
タンクＴに接続されている。

【００２９】ブレーキ制御弁１７は、巻上側、巻下側両
管路３，４に圧力が作用していない状態（モータ非駆動
状態）では中央のブレーキ作動位置ａにあり、モータ駆
動時に両側のブレーキ解除位置ｂ１，ｂ２の一方に切換
わる。

【００３０】シャトル弁１６の他方の入力ポートはパイ
ロットライン１２に接続され、これによりモータ駆動時
およびフリーフォール時にネガティブブレーキ１４が解
除される。

【００３１】また、コントロールバルブ５の中立位置で
ポンプ吐出油をタンクＴに戻すタンク管路１８に背圧弁
１９が設けられ、この背圧弁１９の入口側と巻下側管路
４とがチェック弁２０を備えた背圧管路２１によって接
続されている。

【００３２】こうして、コントロールバルブ５の中立状
態で、背圧弁１９によって巻下側管路４に一定の背圧が
モータ駆動力として作用するように構成されている。

【００３３】次に、この装置の作用を説明する。

【００３４】（ｉ）通常の巻上、巻下運転 コントロールバルブ５は、中立位置イと、図左側の巻上
位置ロと、同右側の巻下位置ハとの間で切換操作され
る。

【００３５】中立位置では、ウィンチモータ２には圧油
は供給されず、かつ、ブレーキ制御弁１７が図のブレー
キ作動位置ａにあってネガティブブレーキ１４がブレー
キ作用を発揮するため、ウィンチモータ２は停止状態に
保持される。

【００３６】そして、コントロールバルブ５が巻上位置
ロまたは巻下位置ハに操作されると、ブレーキ制御弁１
７がブレーキ解除位置ｂ１またはｂ２に切換わってネガ
ティブブレーキ１４のブレーキ作用が解除される。

【００３７】同時に、ウィンチモータ２に圧油が供給さ
れるため、同モータ２が巻上側または巻下側に、ポンプ
流量とコントロールバルブ５の開度に応じた速度で回転
して動力巻上または巻下運転が行われる。

【００３８】（ii）フリーフォール フリーフォール時には、コントロールバルブ５を中立位
置イにセットした状態でリモコン弁１１を操作する。

【００３９】こうすると、 リモコン弁１１のパイロット圧がシャトル弁１６を
介してネガティブブレーキ１４に加えられることによっ
て同ブレーキ１４が解除される。

【００４０】 フリーフォール弁９がブロック位置ロ
からフリーフォール位置イに切換わり、巻上側管路３が
タンクＴと巻下側管路４とに連通する。

【００４１】これにより、巻上側管路３の圧力がタンク
Ｔに抜かれると同時に、巻上側管路３−巻下側管路４−
ウィンチモータ２の油のループが形成される。

【００４２】 このとき背圧弁１９によって生じた背
圧が背圧管路２１を通じて巻下側管路４に加えられる。

【００４３】これらの作用により、ウィンチモータ２
（ウィンチドラム１）が巻下側に高速で回転し、フリー
フォールが行われる。

【００４４】なお、リモコン弁１１の操作量に応じてフ
リーフォール弁９のフリーフォール位置イでの開度が変
化し、これによってフリーフォール弁９の通過流量（モ
ータ流量）が変化するため、リモコン弁１１によってフ
リーフォール速度を一定範囲で調節することができる。

【００４５】このように、ウィンチドラム１をウィンチ
モータ２に常時連結し、巻上側管路３−フリーフォール
弁９−巻下側管路４−ウィンチモータ２の油のループを
形成することにより、ウィンチモータ２を高速で巻下回
転させてフリーフォール機能を得るように構成したか
ら、フリーフォールのためのクラッチおよびポジティブ
ブレーキとこれらの制御系が不要となる。

【００４６】他の実施形態 （１）上記実施形態では、ネガティブブレーキ１４のブ
レーキ力をウィンチモータ２に直接作用させる構成とし
たが、同ブレーキ１４をウィンチドラム１に設け、同ド
ラム１にブレーキ力を加える構成としてもよい。

【００４７】ただし、上記実施形態によると、高速・低
トルクのモータ２にブレーキ力を作用させるため、減速
機１ｂによる減速後の低速・高トルクのウィンチドラム
１を制動する場合と比較してブレーキトルクが小さくて
すみ、ブレーキが小型、軽量、安価となる。

【００４８】（２）上記実施形態では、フリーフォール
時に背圧弁１９によってタンク管路１８に背圧を立て、
これを背圧管路２１を通じて巻下側管路４に導く構成と
したが、リモコン弁１１からのパイロット圧によって切
換わり作動する切換弁を設け、油圧ポンプ６もしくは補
助油圧源１３の油圧、またはこれを減圧した油圧を上記
切換弁を通じて巻下側管路４に加える構成をとってもよ
い。

【００４９】（３）上記実施形態では、フリーフォール
弁９の切換わり作動を制御するフリーフォール操作手段
としてレバー操作されるリモコン弁１１を用いたが、ペ
ダル操作されるリモコン弁を用いてもよい。

【００５０】

【発明の効果】上記のように本発明によるときは、ウィ
ンチドラムをウィンチモータに常時連結するとともに、
巻上側管路と巻下側管路との間にフリーフォール弁を設
け、巻上側管路−フリーフォール弁−巻下側管路−ウィ
ンチモータの油のループを形成することにより、ウィン
チモータ２を高速で巻下回転させてフリーフォール機能
を得るように構成したから、フリーフォールのためのク
ラッチおよびポジティブブレーキとこれらの制御系が不
要となる。

【００５１】このため、装置構成を簡略化し、装置コス
トを安くすることができる。

【００５２】また、フリーフォール時のウィンチドラム
の速度調節をフリーフォール弁の開度調節によって油圧
的に行うため、この速度調節を摩擦ブレーキ（ポジティ
ブブレーキ）によって行う構成と比較して、 （イ）ブレーキ設備が小形、軽量となる。

【００５３】（ロ）摩擦部分の摩耗の管理が不要となる
等、メンテナンスが容易となる。

【００５４】（ハ）摩擦部分の過熱によるブレーキ力の
変動がなく、ブレーキ力の調節が容易となるため、過巻
出しによるドラムでのロープの乱巻が発生し難い。

【００５５】（ニ）ウィンチドラムに摩擦熱を放散する
ための配慮が不要となるため、ドラム構成が簡単とな
る。

【００５６】さらに、請求項２の発明によると、ネガテ
ィブブレーキによりモータに直接ブレーキ力を付与して
ウィンチドラムを停止状態に保持するため、従来のよう
にドラムにブレーキ力を作用させる場合と比較して、ブ
レーキトルクが小さくてすみ、ブレーキが小型、軽量、
安価となる。

【００５７】また、請求項３の発明によると、加圧手段
として、コントロールバルブ中立でポンプ吐出油をタン
クに戻す管路に背圧弁を設け、この背圧弁によって生じ
た背圧を巻下側管路に導くため、回路構成が簡単です
む。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す油圧回路構成図であ
る。

【符号の説明】 １ ウィンチドラム ２ ウィンチモータ（油圧モータ） ３ モータ駆動回路を構成する巻上側管路 ４ 同巻下側管路 ５ コントロールバルブ ６ 油圧ポンプ ９ フリーフォール弁 １１ フリーフォール操作手段としてのリモコン弁 １４ ネガティブブレーキ １７ ブレーキ制御弁 １９ 加圧手段としての背圧弁 ２１ 同背圧管路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウィンチドラムと、このウィンチドラム
   を駆動する油圧モータと、この油圧モータに対する圧油
   供給源としての油圧ポンプと、上記油圧モータに対する
   圧油の給排を制御するコントロールバルブと、上記ウィ
   ンチドラムを停止状態に保持するネガティブブレーキ
   と、上記油圧モータの駆動時にこのネガティブブレーキ
   をブレーキオフ状態に切換えるブレーキ制御弁とを具備
   し、上記モータ駆動回路と巻下側両管路との間にフリー
   フォール弁が設けられ、このフリーフォール弁は、巻上
   側管路を巻下側管路とタンクとに連通させるフリーフォ
   ール位置と、この連通を遮断するブロック位置とを有す
   るとともに、上記フリーフォール位置で開度調節可能に
   構成され、かつ、このフリーフォール弁の切換わり作動
   を制御するフリーフォール操作手段と、上記コントロー
   ルバルブの中立位置で巻下側管路を加圧する加圧手段と
   が設けられてなることを特徴とする油圧駆動ウィンチの
   制御装置。
2. 【請求項２】 ネガティブブレーキが油圧モータにブレ
   ーキ力を付与してウィンチドラムを停止状態に保持する
   ように構成されたことを特徴とする請求項１記載の油圧
   駆動ウィンチの制御装置。
3. 【請求項３】 加圧手段として、コントロールバルブの
   中立位置で上記油圧ポンプの吐出油をタンクに戻す管路
   に背圧弁が設けられるとともに、この背圧弁によって生
   じた背圧を巻下側管路に導く背圧管路が設けられたこと
   を特徴とする請求項１または２記載の油圧駆動ウィンチ
   の制御装置。