JPS6181392A - 油圧ウインチの油圧回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、クローラクレーン、トラッククレーン、パイ
ルドライバ、その他の機械に使用するフリー７オール（
自由落下）可能な油圧ウィンチの油圧回路に関するもの
である。詳しくは、機械的なブレーキ装置およびクラッ
チ装置を用いずに油圧により、選択可能なネガブレーキ
機能とポジブレーキ機能とを備えた油圧ウィンチの油圧
回路に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の油圧ウィンチは、動力を油圧モータから伝達する
だめのクラッチ装置と、吊荷を保持及び停止させるだめ
のブレーキ装置とを有している。

このブレーキ装置は、吊荷を動力降下させる場合のカウ
ンターバランス弁と、クラッチＯＦＦ時におけるフリー
フォールから停止させる場合のバンドブレーキとに大別
され、このブレーキ装置とクラッチ装置のＯＮ、　ＯＦ
Ｆの組合せにより、ネガブレーキとポジブレーキとに対
応している。ネガブレーキの場合は、動力巻上、動カ巻
下、停止時ともクラッチは常にＯＮになっており、停止
時には更にバンドブレーキも自動的にＯＮになシ、吊荷
を保持する。一方ボジブレーキの場合は、動上巻上、動
カ巻下時にはクラッチＯＮであるが、停止時（巻上レバ
ー中立時）にはクラッチがＯＦＦになシ、荷はフリーフ
ォール可能となる。この時は、バンドブレーキを足で踏
むことにより、荷を停止及び保持することができる。ネ
ガブレーキは一般に通常のクレーン作業、ポジブレーキ
は一般にパケット作業（クラムシェルドラグライン作業
）時に用いられる。

ところが、上述の油圧ウィンチにおいては、ネガブレー
キ及びポジブレーキの両方に対応するために非常に複雑
な制御油圧回路と、機械的なりラッチ装置およびバンド
ブレーキ装置とが必要である。更に、クラッチライニン
グおよびブレーキライニングは常にメンテナンスを要し
、これをおこたると大事故に直結する恐れがある。また
、現状のバンドブレーキは、荷重条件にょシ［キーキ刊
という鳴き音が発生し騒音公害のもとになることも有シ
、シかも重作業では高温になシ、ブレーキ力不足（ブレ
ーキが滑る）や巻上ドラム側が破損（線キズ）する等の
問題点があり、改善が望まれている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、上述の諸問題点を解決した油圧ウィンチの油
圧回路を提供せんとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上述の諸問題点を解決するために下記の手段
をとる。すなわち、油圧モータとカウンターバランス弁
との間に可変絞シ弁を並列に設け、５−Ｔｒ その可変絞シ弁にブレーキ操作装置を連係し、パイロッ
ト弁に切換弁を接続し、その切換弁を可変絞シ弁に直列
に接続する。

〔作用〕

本発明の油圧ウィンチの油圧回路は、ブレーキ操作装置
をロックすることによりポジブレーキに、またブレーキ
操作装置のロックを解除することによりポジブレーキに
それぞれ選択することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の油圧ウィンチの油圧回路の一実施例を添
付図面を参照して説明する。

第１図は本発明の油圧ウィンチの油圧ウィンチの油圧回
路の一実施例を示した油圧回路図である。

第２図は本発明の油圧ウィンチの油圧回路を使用したク
ローラクレーンの側面図である。

第゛２図中、符号１６はクレーン本体である。このクレ
ーン本体１６には後述する本発明の油圧回路と、本発明
の油圧回路により駆動する巻上ドラム１３とが内蔵され
ている。このクレーン本体１６の前部に６頁 はジブ１７の基端が起伏可能に取付けられている。

このジブ１７の先端には巻上ドラム１３に巻装されてい
る巻上ロープ１８が掛は回わされている。この巻上ロー
プ１８の先端には吊シ荷１９が吊下されている。

しかして、この実施例における本発明の油圧ウィンチの
油圧回路は、第１図に示すように、ブースト用油圧ポン
プ１と、油圧モータ駆動用油圧ポンプ２と、パイロット
用油圧ポンプ３とを備える。

ブースト用油圧ポンプ１には油圧ポンプ１の圧力（ブー
スト用なので一般的に低圧で５鞭−程度）を一定に保つ
ブースト用リリーフ弁４が接続されている。一方、パイ
ロット用油圧ポンプ３には油圧ポンプ３の圧力（パイロ
ット用なので５０〜１００〜鷹程度）を一定に保つパイ
ロット用リリーフ弁５が接続されている。このパイロッ
ト用油圧ポンプ３にはパイロット弁６が接続されている
。このパイロット弁６は、巻上レバー６′と、巻上レバ
ー６′を「巻上」側に操作すると油圧ポンプ３からの圧
油を後述するシャトル弁７および方向切換弁８の゛Ａポ
ート側の制御部に送る巻上ボート６ａと、巻′　百 上レバー６′を［巻下Ｂ側に操作すると油圧ポンプ３か
らの圧油を後述するシャトル弁７および方向切換弁８の
Ｂボート側の制御部に送る巻下ボート６ｂとからなる。

このパイロット弁６の巻上ボート６ａおよび巻下ボート
６ｂにはシャトル弁７が接続されている。このシャトル
弁７はパイロット弁６の制御用圧油のうち高圧側を後述
する切換弁１５に送る。油圧モータ駆動用ポンプ２には
方向切換弁８人口側が接続されておシ、またパイロット
弁６の巻上ボート６ａおよび巻下ボー）６ｂには方向切
換弁８０Ａボート側の制御部およびＢボート側の制御部
が接続されている。この方向切換弁８はＡボート側の制
御部にパイロット圧がかかるとＡボートに切換わシ、Ｂ
ボート側の制御部にパイロット圧がかかるとＢボートに
切換わり、油圧ポンプ２からの圧油の方向を切換える。

方向切換弁８の出口側にはカウンターバランス弁９の入
口側が接続されている。このカウンターバランス弁９は
リリーフ弁９ａと、調圧弁９ｂと、チェック弁９Ｃとか
らなり、方向切換弁８と後述する油圧モータ１１との間
の圧１１開口ａ６１−８１３９２（３） 油を制御する。カウンターバランス弁９の出口側には油
圧モータ１１のＡ側およびＢ側が接続されており、この
油圧モータ１１の回転軸には巻上ドラム１３が直結され
ている。この油圧モータ１１は油圧モータ駆動用油圧ポ
ンプ２からの圧油により駆動して巻−ヒドラム１３を駆
動させる。油圧モータ１１のＢ側（フリーフォール時に
おいて吸込口側々なる。）とブースト用油圧ポンプ１と
の間はチェック弁１０を介して接続されており、油圧モ
ータ１１のＢ側にチェック弁１０を介してブーストがか
かるように構成されている。このチェック弁１０は油圧
モータ１１の圧油が油圧ポンプ１に逆流するのを防ぐ。

カウンターバランス弁９と油圧モータ１１との間には可
変絞）弁１２が差動に設けられている。この可変絞り弁
１２にはブレーキペダル１４がブレーキＩＪ　７　り１
４’を介して連係されている。この可変絞り弁１２は、
ブレーキリンク１４′を介してブレーキペダル１４の動
きが伝わり、ブレーキペダル１４の変位に比例して回路
を絞る。１だ、この絞り弁１２は、圧力補償と温度補償
を行寿い負荷の程度及び粘度変化に影響９頁 を受けずブレーキペダル１４の変位に比例した流量特性
が得られる。また、この絞り弁１２はバネによる回動復
帰で、ブレーキペダル１４を離すと、全開位置になシ、
ブレーキペダル１４を全ストローク踏み込むと全閉にな
る。さらに、上流側、すなわち後述する切換弁１５のＤ
部の圧力をパイロット圧としてブレーキ踏力の反対側に
導いてあシ、Ｄ部の圧力が大きくなるとブレーキペダル
１４を踏む踏力が重くなる。このブレーキペダル１４に
は図示されていないがロック装置が装備されている。可
変絞シ弁１２の上流側には切換弁１５が直列に接続され
ておシ、この切換弁１５の制御部にはシャトル弁７が接
続されている。この切換弁１５はパイロット弁６の圧油
がシャトル弁７を通して、作用しボートを切換える。巻
上レバー６′が中立時はＤポートになっておシ、巻上モ
ータ１１のＡ側とＢ側が通じる。

巻上レバー６′を操作するとＣボートに切換わり、巻上
モータ１１のＡ側とＢ側をしゃ断する。

この実施例における本発明の油圧ウィンチの油圧回路は
、以上の如き構成よ）な）、以下その操１０　（〔 作について説明する。

まず、ネガブレーキ（巻上レバー６′の操作で吊荷１９
を巻上１巻下でき、巻上レバー６′の中立時、吊荷は保
持される。）として使用する場合は、ブレーキペダル１
４を踏み込んでメカ的にロック１′る。

すると、可変絞り弁１２は、完全にブロックされ、可変
絞り弁１２を圧油は流れない。この状態で、巻上レバー
６′を巻上側（Ｂ側）に入れると、油圧ポンプ３の圧油
がパイロット弁６の巻上ボート６ａから方向切換弁８の
Ａボート側制御部に流れ、方向切換弁８はＡボートに切
換る。この時、圧油はシャトル弁７を通って切換弁１５
にも流れ、切換弁１５もＣボートに切換る。従って、図
中、Ｘ→Ｙ間は、可変絞り弁１２と切換弁１５とにより
ブロックされている。このため、一点鎖線矢印方向には
圧油は流れない。一方、方向切換弁８のＡボートから油
圧ポンプ２の圧油が実線矢印方向に流れ、カウンターバ
ランス弁９のチェック弁９ｃを通って油圧モータ１１の
Ａ側から油圧モータ１１に入り、Ｂ側から出て方向切換
弁８を通り、油圧タンクに戻る。この１１−頁 時、油圧モータ１１は巻上側に回転し、その回転力が巻
上ドラム１３に伝わり、巻上ローブ１８を介して吊荷１
９を巻上げる。巻上レバー６′を中立に戻すと、方向切
換弁８のＡ側ボートを押していた圧油がパイロット弁６
の巻上ボー）６ａを通って油圧タンクに戻シ、方向切換
弁８も中立に戻る。従って、油圧ポンプ２の圧油は、方
向切換弁８の中立ボートを通って油圧タンクに戻るため
油圧モータ１１は停止する。この時、油圧モータ１１は
Ａ側に油を吐出するよう外力（吊荷１９による）が加わ
るが、油圧モータ１１のＡ側は、可変絞シ弁１２とカウ
ンターバランス弁９によジブロックされているため、油
圧的にロックされ（保持圧による）、油圧モータ１１及
びドラム１３は巻下側に回転せずに、吊荷１９を保持す
ることができる。この時、切換弁１５はＤポートに切換
っている。次に、巻上レバー６′を巻下側（Ｂ側）に入
れると、油圧ポンプ３の圧油がパイロット弁６の巻下ボ
ート６ｂを通って方向切換弁８のＢボート側の制御部へ
作用し、方向切換弁８はＢボートに切換わる。三方、切
換弁１５もＣボートに切換わる。ただし、ブレーキペダ
ル１４を踏み込んでいるため、可変絞９弁１２は全閉し
ていてＸ−Ｙ間は遮断されたままの状態であシ、切換弁
１５はＣボートでもＤボートでも、実際には何の変化も
ない。方向切換弁８がＢボートに切換わると、油圧ポン
プ２の圧油は点線矢印方向に流れ油圧モータ１１のＢ側
に入り、油圧モータ１１のＡ側をへてカウンターバラン
ス弁９に達する。カウンターバランス弁９では、調圧弁
９ｂ、チェック弁９Ｃともブロックされているため、油
圧モータ１１のＢ側の圧力が上昇し、そのパイカット圧
によって調圧弁９ｂが開き、圧油は調圧弁９ｂ、方向切
換弁８を通って、タンクに戻る。この時、調圧弁９ｂは
、吊荷１９の負荷に応じて油圧モータ１１のＡ側に背圧
を立て、吊荷１９が逸走するのを防止する。以上がネガ
ブレーキ時の作動であるが、この時は油圧ポンプ２の流
量にみあうスピードで油圧モータ１１が回転し、吊荷１
９を巻上１巻下する。また油圧モータ１１停止時は吊荷
１９を保持する。

次に、ポジブレーキ時の作動について説明する。

−１３−−。

ポジブレーキは、クラムシェルやドラグライン等の掘削
機としてクローラクレーンを使用するときに主に用いる
。巻上レバー６′を巻上側ａに入れると、巻上ドラム１
３が巻上側に回転して吊荷１９を巻上げ、巻上レバ−６
′中立時における吊荷１９の保持及び巻下げは、ブレー
キペダル１４の操作にて行なう。また、巻上レバー６′
を巻下側すに入れると動力巻下げも可能である。動力巻
上げ、動力巻下に関しては、ネガブレーキ時の動作と同
じであるため、吊荷１９をフリーフォールさせブレーキ
ペダル１４にて制動させる場合の説明をする。吊荷１９
のフリーフォールは、巻上レバー６′が中立ポジション
の時に可能で、このとき切換弁１５がＤポジションにあ
る。この状態で、ブレーキペダル１４を踏む足の力を抜
くと、可変絞シ弁１２がバネ力により全開になる。この
時、巻上ドラム１３には巻下げ方向に負荷がかかつてい
るため（荷１９を吊っているから）、油圧モータ１１は
ポンプ作用し入方向に圧油を吐出す。との圧油は切換弁
１５のＤボートを通＃）（一点鎖線矢印方向に流れる）
、可変絞シ弁１２を通り、１４　−）Ｔ 再び油圧モータ１１のＢ側から油圧モータ１１に入る。

即ち、巻上ドラム１３が外力により回され、圧油は、油
圧モータＩＩＡボート→切換弁１５　Ｄボート→可変絞
多弁１２→油圧モータＩＩＢボートとサーキットする。

この時、油圧モータ１１のリーク等により、もれた油は
ブースト用油圧ポンプｌによりチェック弁１０を介して
、油圧モータ１１のＢ側に補充される。

これは、キャビテーション防止とエア混入による油圧ブ
レーキが効かなくなることを防止する。フリーフォール
している吊荷１９に制動をかける場合は、ブレーキペダ
ル１４を踏み込むことにより行なう。ブレーキペダル１
４を踏み込むと、可変絞シ弁１２の開口面積が小さくな
シ、その通過抵抗により油圧モータ１１のＡ側にブレー
キ圧を立て、油圧モータ１１を制動し、吊荷１９を制動
する。吊荷１９の重量が一定の場合ブレーキ１４を強く
踏み込む程可変絞シ弁１２の開口面積が小さくなるため
、油圧モータＩＩＡ側のブレーキ圧が上昇し、吊荷１９
のフリーフォール速度を小さくすることができる。この
時のブレーキ圧は、可変絞シ弁１２のバネ側（踏力が一
−−頁 作用する反対側）に作用し、ブレーキペダル１４にカニ
ってくるため、ブレーキペダル１４の踏力が重くなる。

即ち、重い吊荷１９を制動降下している場合油圧モータ
１１のブレーキ圧が高くなるため、ブレーキペダル１４
が重くなる。これにより吊荷１９の状況（荷の重さや落
下スピードなど）がブレーキペダル１４を踏む足にフィ
ードバックしてくるため、適切なブレーキ操作をするこ
とができる。また、この可変絞シ弁１２は圧力補償と温
度補償を行ない荷の重さにかかわらず、同じブレーキペ
ダルストロークであれば通過流量が同じになシ（フリー
フォール速度同じ）、また油温か変化して油の粘度が変
化しても、オリフィスによって絞っているため、その影
曽も受けない。

なお、上述の実施例においては、クローラクレーンの油
圧ウィンチについて説明したが、その他の機械の７リー
フオール可能な油圧ウィンチにも本発明の油圧回路は使
用できる。また、巻上１巻下、停止保持は単なる吊荷１
９について説明したが、クラムシェルやドラグラインの
掘削機などについ特開昭６ｌ−８１３９２（５） ても使用できることは当然である。

〔発明の効果〕

以上の実施例からも明らかなように、本発明の油圧ウィ
ンチの油圧回路は、油圧モータとカウンターバランス弁
との間に可変絞り弁を並列に設け、その可変絞シ弁にブ
レーキ操作装置を連係し、かつパイロット弁に切換弁を
接続し、その切換弁を可変絞り弁に直列に接続したもの
であるから、油圧モータと可変絞シ弁と切換弁とをサー
キットすることによりフリーフオール可能となり、また
可変絞り弁をブレーキ操作装置の操作により作動させて
油圧モータに背圧をかけてブレーキ力を発生させること
ができる。従って、機械的なりラッチ装置およびブレー
キ装置やクラッチとブレーキの制御装置を用いずに油圧
により、巻上レバー中立時にブレーキがかかるネガブレ
ーキと、巻上レバー中立時にフリーフォール可能でマニ
ュアルブレーキ操作するポジブレーキとに選択すること
ができる。また、機械的なりラッチ装置およびブレーキ
装置とクラッチとブレーキの制御装置が不要に−１７□ なるため、極めてシンプルな構造となる。さらに、巻上
ドラムのブレーキ、クラッチ接触部が不要になるため、
その分ドラムの巾を広くすることができ、巻上ロープの
巻取容量を向上でき、またロープの耐久性を長くするこ
とができる。またウィンチ設計時の自由度が大きくなる
。しかも、従来のブレーキ装置およびクラッチ装置など
のライニングの摩耗によってメンテナンスを必要とする
部品が不要となるので、完全にメンテナンスフリーとな
シ、またメンテナンス不良による吊荷落下等の重大事故
を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の油圧ウィンチの油圧回路の一実施例を
示した油圧回路図である。第２図は本発明の油圧ウィン
チの油圧回路を使用したクローラクレーンの側面図であ
る。 １・・・ブースト用油圧ポンプ、２・・・油圧モータ駆
動用油圧ポンプ、３・・・パイロット用油圧ポンプ、６
・・・パイロット弁、８・・・方向切換弁、９・・・カ
ウンターバランス弁、１１・・・油圧モータ、１２・・
・可変絞り１８　□ 弁、１３・・・巻上ドラム、１４・・・ブレーキペダル
、１４′・・・ブレーキリンク、１５・・・切換弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、油圧源と、その油圧源に接続したパイロット弁と、
   油圧源およびパイロット弁に接続し、パイロット弁の操
   作により圧油の方向を切換える方向切換弁と、その方向
   切換弁に接続したカウンターバランス弁と、そのカウン
   ターバランス弁に接続し、巻上ドラムを駆動する油圧モ
   ータとを備えた油圧ウインチの油圧回路において、油圧
   モータとカウンターバランス弁との間に可変絞り弁を並
   列に設け、その可変絞り弁にブレーキ操作装置を連係し
   、パイロット弁に切換弁を接続し、その切換弁を可変絞
   り弁に直列に接続し、ブレーキ操作装置をロックするこ
   とによりネガブレーキに、またブレーキ操作装置のロッ
   クを解除することによりポジブレーキにそれぞれ選択す
   ることができるように構成したことを特徴とする油圧ウ
   インチの油圧回路。 ２、フリーフォール時における油圧モータの吸込口側に
   ブーストをかけるように構成したことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の油圧ウインチの油圧回路。 ３、可変絞り弁での制動時における油圧モータのブレー
   キ圧を、可変絞り弁のブレーキ操作装置による操作方向
   と反対側に導びくように構成したことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項または第２項記載の油圧ウインチの油
   圧回路。