JPH11246183A - ウィンチの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ウィンチに作用する吊り荷の荷重を荷重測定
手段を備えずして高所作業車の安全の低下を未然に防止
する。 【解決手段】 ウィンチの制御装置３５は、電動ウィン
チモータＭの作動の開始を指令する作動スイッチ３９
と、電動ウィンチモータＭへの駆動電力の供給を制御す
るリレー４１と、電動ウィンチモータＭに流れる電流を
検出する電流検出回路４７と、作動スイッチ３９からの
電動ウィンチモータＭの作動開始信号の受信時から所定
時間経過後に信号を発生するタイマ４９と、電動ウィン
チモータＭに流れる許容最大電流値を記憶するメモリ５
１と、タイマ４９から信号を受信した時に電流検出値と
許容最大電流値の大きさを比較して電流検出値が許容最
大電流値よりも大きい場合にはリレー４１を作動させて
電動ウィンチモータＭに供給される電力の供給を停止さ
せる信号を発生する判定器５３とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ウィンチの制御装
置に関し、更に詳細には、高所作業車のブームの先端部
に吊り下げられた吊り荷を移動させる際に使用されるウ
ィンチの制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、高所の所望位置で作業を行なう
場合、例えば、伸縮・起伏・旋回等が自在なブームを搭
載した高所作業車が使用されている。この高所作業車
は、例えば、車体の前後左右の４箇所に車体の側方に張
り出すとともに下端部を接地させて車体を支持するアウ
トリガジャッキを有している。高所作業車に搭載された
ブームの先端部にはレベリング機構により常時垂直に保
持される垂直ポストが設けられ、この垂直ポストには作
業者が乗る作業台が水平旋回可能に設けられている。垂
直ポストの上部には吊り上げ装置が設けられており、こ
の吊り上げ装置は垂直ポストに旋回・起伏自在に設けら
れた支持ブラケットと、この支持ブラケットに先端にサ
ブブームヘッドを有するサブブームと、支持ブラケット
内に設けられたウィンチとを有している。ウィンチには
ロープが捲回されており、このロープをウィンチから繰
り出すことで、サブブームヘッドを介してロープは下方
に垂れ下がった状態になる。ロープの先端部にはフック
が設けられ、このフックに吊り荷を掛止することができ
る。

【０００３】高所作業を行なう場所には、高所作業の場
所の近くに高所作業車を移動させ、その場所でアウトリ
ガジャッキの先端を接地させ、高所作業車を安定支持す
る。この状態で、作業台に作業者が乗り込み、作業者は
ブームを移動させて作業台を高所に移動させる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高所に
移動した作業台でサブブームを所定の位置に配置し、ウ
ィンチを作動してロープを下方に垂れ下がった状態に
し、フックに吊り荷を掛止した後に、ウィンチを作動し
てこの吊り荷を上方に吊り上げようとする場合、吊り荷
の重量が過大であると、高所作業車の安全性が低下する
虞がある。かかる場合、ウィンチに荷重の大きさを測定
するロードセルを設けて吊り荷の重量を測定する方法が
考えられる。即ち、ロードセルにより、吊り荷の重量が
過大であると判断した場合は、吊り荷の吊り上げ動作を
停止させることができる。しかしながら、ロードセルを
備えるとウィンチの設備コストが増加する、という問題
が生じる。

【０００５】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであり、ロープを介してウィンチに過大な重量の
吊り荷が作用したことを検出でき、且つ、高所作業車の
安全性の低下を未然に防止することができる安価で且つ
構成が簡単なウィンチの制御装置を提供することを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明のウィンチの制御装置は、ロープ（例えば、実
施形態におけるケーブル２５）の先端に吊り荷を吊り下
げ、電動モータにより駆動されてロープを巻き上げ又は
繰り出して吊り荷を移動させるウィンチ（例えば、実施
形態におけるウィンチ装置２１）の作動を制御するもの
である。ウィンチの制御装置は、電動モータの作動の開
始を指令する作動スイッチと、電動モータへの駆動電力
の供給を制御する電力供給制御器（例えば、実施形態に
おけるリレー４１）と、作動スイッチが作動された時か
ら所定時間の経過後の電動モータに流れる電流値が許容
最大電流値よりも大きい場合には電力供給手段により電
動モータへの電力供給を停止するコントローラと、を備
えている。

【０００７】ロープの先端に過大な重量の吊り荷を吊り
下げ、この吊り荷を上方に吊り上げようとする場合、作
動スイッチを押して電力供給制御器を作動させウィンチ
の電動モータに電力を供給する。電力が供給された電動
モータが作動すると、ロープが巻き上げられて吊り荷が
上方に移動する。この吊り荷の移動とともに、作動スイ
ッチが作動された時から所定時間の経過後に電動モータ
に流れる電流値が許容最大電流値よりも大きいとコント
ローラが判断した場合には、電力供給制御器が再び作動
して電動モータへの電力の供給が停止される。従って、
電動モータに流れる電流値の大きさをコントローラが判
断することで、ウィンチに過大な重量が作用しても自動
的に電動モータが停止するので、作業車（例えば、実施
形態における高所作業車１）の安全性が低下することを
未然に防止することができる。また、ロードセル等の荷
重測定手段を不要とするので、ウィンチを安価にし且つ
構成を簡単にすることができる。

【０００８】ここで、コントローラは、電動モータに流
れる電流を検出する電流検出手段（例えば、実施形態に
おける電流検出回路４７）と、作動スイッチからの電動
モータの作動開始信号の受信時から所定時間経過後に信
号を発生するタイマと、電動モータの許容最大電流値を
記憶する記憶手段（例えば、実施形態におけるメモリ５
１）と、前記タイマからの信号を受信したとときに電流
検出手段により検出された電流検出値と記憶手段に記憶
された許容最大電流値の大きさを比較して電流検出値が
許容最大電流値よりも大きい場合には電力供給制御器を
作動させて電動モータへの電力供給を停止させる信号を
発生する判断手段（例えば、実施形態における判定器５
３）と、を有することが好ましい。電動モータに流れる
電流は電動モータが作動しているときは常に電流検出手
段により検出されていてもよいし、また、タイマからの
信号を判断手段が受信したときに電流検出回路が作動し
て電動モータに流れる電流を検出してもよい。許容最大
電流値の大きさはウィンチを作動させる電動モータと吊
り荷の重量とウィンチを搭載する作業車の転倒のし易さ
の程度等によって定められる。

【０００９】また、所定時間とは前記作動スイッチが作
動された時から電動モータに流れる電流値が略一定にな
るまでの起動時間を除いた時間をいうことが好ましい。
電動モータの起動時には大きな駆動電流が流れるので、
この値が許容最大電流値よりも大きい場合に電動モータ
を起動すると、コントローラを介した電力供給制御器が
作動して電動モータへの電力供給が停止してしまうから
である。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
１及び図２に基づいて説明する。本実施の形態は高所で
作業をする人が乗る作業台から地上等にある吊り荷を吊
り上げる際に利用されるウィンチを備えた高所作業車の
態様を示す。

【００１１】図１は本発明の一実施の形態におけるウィ
ンチを搭載した高所作業車を示す。この高所作業車１は
車体３の前後左右の４箇所に車体３の側方に張り出すと
ともに下端部を接地させて車体３を支持するアウトリガ
ジャッキ５を有している。車体３の後部には旋回自在な
旋回台７が設けられ、この旋回台７の上部にはブーム９
が起伏シリンダ１１の伸縮作動によって起伏自在に設け
られている。ブーム９は複数のブーム部材を有しこれら
のブーム部材がいわゆる入れ子式（テレスコピック）に
構成することで、ブーム９が伸縮自在になる。このブー
ム９の先端部にはレベリング機構により常時垂直に保持
される垂直ポスト１３が設けられ、この垂直ポスト１３
には作業者が乗る作業台１５が水平旋回自在に設けられ
ている。

【００１２】垂直ポスト１３の上部には吊り上げ装置１
７が設けられている。この吊り上げ装置１７は垂直ポス
ト１３に旋回及び起伏可能に設けられた支持ブラケット
１９と、この支持ブラケット１９の上部に設けられたウ
ィンチ装置（ウィンチ）２１と、支持ブラケット１９に
摺接及び挿脱自在に設けられたサブブーム２３と、を備
えている。サブブーム２３の先端部にはサブブームヘッ
ド２９が設けられている。ウィンチ装置２１はケーブル
（ロープ）２５が捲回されたドラム２７とこのドラム２
７を回転させる電動ウィンチモータＭ（電動モータ、図
示せず）を有している。ウィンチ装置２１においては、
ドラム２７から繰り出されたケーブル２５がサブブーム
ヘッド２９を介して下方に垂れ下がった状態になってお
り、ケーブル２５の先端にはフック３１が設けられてい
る。

【００１３】垂直ポスト１３の上方であって作業台１５
の右側壁の上部には外側に突出する操作台３３が設けら
れている。この操作台３３にはウィンチ装置２１の電動
ウィンチモータＭの作動を制御する制御装置３５が設け
られている。制御装置３５は、図２に示すように、電源
３７と、ウィンチ装置２１の作動の開始を指令する作動
スイッチ３９と、電動ウィンチモータＭを正回転させる
ための駆動電力の供給を制御する第１リレー（電力供給
制御器）４０と、電動ウィンチモータＭを逆回転させる
ための駆動電力の供給を制御する第２リレー（電力供給
制御器）４１と、電動ウィンチモータＭの回転を制御す
るコントローラ４３とを有している。

【００１４】第１リレー４０は上下の接点４２間を切り
換えるスイッチ部４０ａと、このスイッチ部４０ａを作
動させるアクチュエータ部４０ｂとを有している。第２
リレー４１は上下の接点４４間を切り換えるスイッチ部
４１ａと、このスイッチ部４１ａを作動させるアクチュ
エータ部４１ｂとを有している。第１リレー４０のスイ
ッチ部４０ａは電源３７に電気的に接続されている。上
方の接点４２は上方の接点４４に電気的に接続され、下
方の接点４２は下方の接点４４に電気的に接続され、上
方の接点４２、４４間と下方の接点４２、４４間は電動
ウィンチモータＭを経由して電気的に接続されている。
第２リレー４１のスイッチ部４１ａは抵抗Ｒを経由して
接地されている。

【００１５】コントローラ４３は、作動スイッチ３９の
操作の有無を判断する操作検出部４５と、ウィンチ装置
２１の電動ウィンチモータＭに流れる電流を検出する電
流検出回路（電流検出手段）４７と、作動スイッチ３９
から操作信号を受信した場合にこの受信時から所定時間
の経過後に信号を発生するタイマ４９と、電動ウィンチ
モータＭに流れる許容最大電流値を記憶するメモリ（記
憶手段）５１と、タイマ４９からの信号を受信したとき
に電流検出値と許容最大電流値の大きさを比較して電流
検出値が許容最大電流値よりも大きい場合には電源３７
と電動ウィンチモータＭ間を電気的に遮断する信号を発
生する判定器（判断手段）５３と、を備えている。

【００１６】操作検出部４５は、電動ウィンチモータＭ
を正回転させるための作動スイッチ３９の一方の接点３
９ａと、電動ウィンチモータＭを逆回転させるための他
方の接点３９ｂと、タイマ４９と、判定器５３に電気的
に接続されている。接点３９ａは第１リレー４０のアク
チュエータ部４０ｂに電気的に接続され、接点３９ｂは
第２リレー４１のアクチュエータ部４１ｂに電気的に接
続されている。判定器５３はトランジスタ５５を介して
第１リレー４０のアクチュエータ部４０ｂと、トランジ
スタ５５を介して第２リレー４１のアクチュエータ部４
１ｂと、タイマ４９と、メモリ５１と、電流検出回路４
７にそれぞれ電気的に接続されている。電流検出回路４
７は、電動ウィンチモータＭに流れる電流を抵抗Ｒ間を
流れる電流として検出するため、この抵抗Ｒの上流側と
下流側にそれぞれ接続して閉回路を形成している。

【００１７】次に、本発明のウィンチの制御装置３５の
作用を説明する。高所作業車１により高所作業、例えば
トランスの電柱への取付工事を行う場合について説明す
る。最初に、ブーム９と作業台１５を格納状態とし、高
所作業車１を走行させて取付工事を行なう場所に移動さ
せる。そして、アウトリガジャッキ５を高所作業車１の
側方に張り出してその先端を接地させ、高所作業車１を
安定支持する。この状態で、高所作業車１の上部に格納
された作業台１５に作業者が乗り込む。作業者は起伏シ
リンダ１１等を作動させて、ブーム９の起伏・伸縮作動
及び旋回台７の旋回作動を行なって作業台１５を所望の
高所に移動させる。作業者は支持ブラケット１９を回動
してウィンチ装置２１のドラム２７が垂直ポスト１３の
上方になるように設置した後にサブブーム２３を組み立
てる。

【００１８】次に、作動スイッチ３９の一方の接点３９
ａに作動スイッチ３９が接続するように作動スイッチ３
９を操作して、第１リレー４０のアクチュエータ部４０
ｂと電源３７を電気的に接続させて、第１リレー４０の
スイッチ部４０ａを上方に移動させ上方の接点４２と電
源３７とを電気的に接続する。このとき、第２リレー４
１のアクチュエータ部４１ｂには電力が供給されないの
で、第２リレー４１のスイッチ部４１ａは作動せず、ス
イッチ部４１ａは下方の接点４４に接続された状態にな
っている。従って、電動ウィンチモータＭには上方から
下方に向かう電流が流れ、電動ウィンチモータＭが正回
転してウィンチ装置２１からケーブル２５が繰り出さ
れ、このケーブル２５をサブブームヘッド２９を介して
下方に垂れ下がった状態にする。そして、作動スイッチ
３９を再び操作して一方の接点３９ａから作動スイッチ
３９を開放してアクチュエータ部４０ｂへの電力の供給
を停止してスイッチ部４０ａを下方の接点４２に移動さ
せ、電動ウィンチモータＭへの電力の供給を停止して、
電動ウィンチモータＭの回転を停止させる。従って、ケ
ーブル２５の繰り出しが停止する。

【００１９】次に、作業者はサブブーム２３を所望の位
置に旋回させた後に、ケーブル２５の先端に設けられた
フック３１をさらに下方に移動させるために、操作台３
３の操作スイッチ３９を操作して、ウィンチ装置２１の
電動ウィンチモータＭを作動させウィンチ装置２１から
ケーブル２５を繰り出す。このときのウィンチの制御装
置３５の作用を図２を用いて説明する。作業者が作動ス
イッチ３９を操作して電動ウィンチモータＭからケーブ
ル２５が繰り出される作用は前述したのでその説明は省
略する。

【００２０】作動スイッチ３９が一方の接点３９ａに接
続されたことを操作検出部４５が判断すると、操作検出
部４５がタイマ４９へスタート信号を送信する。タイマ
４９はスタート信号を受信したときから所定時間の経過
後に、判定器５３に信号を送信する。ここで、所定時間
とは作動スイッチ３９が作動した時から電動ウィンチモ
ータＭに流れる電流値が略一定になるまでの起動時間を
除いた時間をいう。起動時間は使用する電動ウィンチモ
ータＭによって定まる。判定器５３がタイマ４９からの
信号を受信すると、判定器５３は電流検出回路４７で検
出された電流値と電動ウィンチモータＭの許容最大電流
値の大きさの比較判断を行なう。尚、電流検出回路４７
は電動ウィンチモータＭが作動しているときには常に電
動ウィンチモータＭに流れる電流を検出し、この検出さ
れた電流値を判定器５３に送信する。

【００２１】判定器５３は電流検出値を受信するととも
に、メモリ５１に記憶された電動ウィンチモータＭに流
れる許容最大電流値を読み出し、この許容最大電流値と
電流検出値の大きさを比較する。ここで、フック３１に
はなにも吊り下げられていないので、電動ウィンチモー
タＭに流れる電流の大きさは小さい。従って、判定器５
３は検出された電流検出値が許容最大電流値よりも小さ
いとする。その結果、判定器５３はアクチュエータ部４
０ｂに信号を送信せず、第１リレー４０の上方の接点４
２と第２リレー４１の下方の接点４４の接続状態が維持
される。即ち、電源３７と電動ウィンチモータＭ間は電
気的に接続された状態が維持される。そして、地上等に
置かれたトランスの近くまでフック３１が移動したなら
ば、作業者はケーブル２５の繰り出しを停止させる。こ
のケーブル２５の停止操作は前述したので、その説明は
省略する。そして、作業者はケーブル２５の先端に設け
られたフック３１にトランスを掛止する。

【００２２】次に、作業者はケーブル２５を上方に移動
させてトランスを所望の位置に引き上げるために、作動
スイッチ３９の他方の接点３９ｂに作動スイッチ３９が
接続するように作動スイッチ３９を操作して、第２リレ
ー４１のアクチュエータ部４１ｂと電源３７を電気的に
接続させて、第２リレー４１のスイッチ部４１ａを上方
に移動させ上方の接点４４に接続させる。このとき、第
１リレー４０のアクチュエータ部４０ｂには電力が供給
されないので、第１リレー４０のスイッチ部４０ａは作
動せず、スイッチ部４１ａは下方の接点４２に接続され
た状態になる。従って、電動ウィンチモータＭには下方
から上方に向かう電流が流れ、電動ウィンチモータＭが
逆回転してウィンチ装置２１にケーブル２５が巻き戻さ
れる。従って、地上等の載置されたトランスが上方に引
き上げられる。これと同時に、作動スイッチ３９が他方
の接点３９ｂに操作されたことを操作検出部４５が判断
すると、操作検出部４５がタイマ４９へスタート信号を
送信する。タイマ４９はスタート信号を受信したときか
ら所定時間の経過後に、判定器５３に信号を送信する。
判定器５３がタイマ４９からの信号を受信すると、判定
器５３は電流検出回路４７で検出された電流値と電動ウ
ィンチモータＭの許容最大電流値の大きさの比較判断を
行なう。即ち、判定器５３は検出された電流値を受信す
るとともに、メモリ５１に記憶された電動ウィンチモー
タＭに流れる許容最大電流値を読み出し、この許容最大
電流値と電流検出値の大きさを比較する。

【００２３】フック３１には重量物であるトランスが吊
り下げられているので、電動ウィンチモータＭに流れる
電流の大きさは大きい。ここで、トランスの重量が極め
て大きい場合には、判定器５３は検出された電流検出値
が許容最大電流値よりも大きいとするので、上方の接点
４４に接続されたスイッチ部４１ａを開放するために判
定器５３がリレー４１のアクチュエータ部４１ｂに信号
を送信してアクチュエータ部４１ｂが作動し、スイッチ
部４１ａが下方に移動する。従って、電源３７と電動ウ
ィンチモータＭ間が電気的に遮断された状態になる。こ
のため、電源３７の電力が電動ウィンチモータＭに供給
されないので、電動ウィンチモータＭの運転が停止す
る。その結果、所定以上の吊り荷を吊り下げると自動的
に電動ウィンチモータＭの運転が停止するので、高所作
業車１の安全の低下を未然に防止することができる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明におけるウ
ィンチの制御装置によれば、電動モータの作動の開始を
指令する作動スイッチと、電動モータへの駆動電力の供
給を制御する電力供給制御器と、作動スイッチが作動さ
れた時から所定時間の経過後の電動モータに流れる電流
値が許容最大電流値よりも大きい場合には電力供給手段
により電動モータへの電力供給を停止するコントローラ
とを備えることにより、ロープを介してウィンチに過大
な重量の吊り荷が作用しても、ロードセル等の荷重測定
手段を備えなければならなかった従来技術に比べて、こ
の荷重測定手段を備えることなく、この過大な重量の吊
り荷が作用したことを検出でき、高所作業車の安全性の
低下を未然に防止することができ、安価で簡易な構成に
することができる。

【００２５】また、コントローラは、電動モータに流れ
る電流を検出する電流検出手段と、作動スイッチからの
電動モータの作動開始信号の受信時から所定時間経過後
に信号を発生するタイマと、電動モータの許容最大電流
値を記憶する記憶手段と、タイマからの信号を受信した
時に電流検出手段により検出された電流検出値と記憶手
段に記憶された許容最大電流値の大きさを比較して電流
検出値が許容最大電流値よりも大きい場合には電力供給
制御器が作動して電動モータへの電力供給を停止させる
信号を発生する判断手段と、を有する場合には、ウィン
チの制御装置をより効果的に使用することができる。

【００２６】さらに、所定時間を作動スイッチが作動さ
れた時から電動モータに流れる電流値が略一定になるま
での起動時間を除いた時間とする場合には、電動モータ
の起動時に供給される電力の供給が遮断されることがな
くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態におけるウィンチの制御
装置を搭載した高所作業車の斜視図を示す。

【図２】本発明の一実施の形態におけるウィンチの制御
装置のブロック図を示す。

【符号の説明】

２１ ウィンチ装置（ウィンチ） ２５ ケーブル（ロープ） ３５ 制御装置 ３９ 作動スイッチ ４１ リレー（電力供給制御器） ４３ コントローラ ４７ 電流検出回路（電流検出手段） ４９ タイマ ５１ メモリ（記憶手段） ５３ 判定器（判断手段） Ｍ 電動ウィンチモータ（電動モータ）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロープの先端に吊り荷を吊り下げ、電動
   モータにより駆動されて前記ロープを巻き上げ又は繰り
   出して前記吊り荷を移動させるウィンチの制御装置であ
   って、 前記電動モータの作動の開始を指令する作動スイッチ
   と、 前記電動モータへの駆動電力の供給を制御する電力供給
   制御器と、 前記作動スイッチが作動された時から所定時間の経過後
   の前記電動モータに流れる電流値が許容最大電流値より
   も大きい場合には前記電力供給制御器により前記電動モ
   ータへの電力供給を停止するコントローラと、 を備えたことを特徴とするウィンチの制御装置。
2. 【請求項２】 前記コントローラは、前記電動モータに
   流れる電流を検出する電流検出手段と、前記作動スイッ
   チからの前記電動モータの作動開始信号の受信時から所
   定時間経過後に信号を発生するタイマと、前記電動モー
   タの許容最大電流値を記憶する記憶手段と、前記タイマ
   からの信号を受信したときに前記電流検出手段により検
   出された電流検出値と前記記憶手段に記憶された前記許
   容最大電流値の大きさを比較して、前記電流検出値が前
   記許容最大電流値よりも大きい場合には前記電力供給制
   御器が作動して前記電動モータへの電力供給を停止させ
   る信号を発生する判断手段と、を有することを特徴とす
   る請求項１記載のウィンチの制御装置。
3. 【請求項３】 前記所定時間とは前記作動スイッチが作
   動された時から電動モータに流れる電流値が略一定にな
   るまでの起動時間を除いた時間をいう、ことを特徴とす
   る請求項１又は２記載のウィンチの制御装置。