JPS64320B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は外部ケーシングが回転するラジアルピ
ストン型の油圧モータを用いたウインチ装置にお
ける自由降下機構に関するものである。

ウインチ装置において吊荷を降下させる場合は
通常動力降下させるのであるが降下速度を早め、
作業時間短縮を図る場合にはロープドラムと駆動
系統とを切り離し、ロープドラムを自由回転状態
として吊荷あるいはフツクに作用する重力によつ
て自由降下させることが多い。

この為、ロープドラムとドラム駆動軸との間に
クラツチを設置し、このクラツチの接断作用によ
り吊荷等を自由降下させる構造のものもあつたが
更に発展したものとして、外部ケーシングが回転
する型式のラジアルピストン型油圧モータを用い
該油圧モータのピストンをロープドラムに連結し
た外部ケーシングとの結合を解除することによ
り、特別にクラツチを用いることなく自由降下さ
せる機構をもつたものも用いられるようになつ
た。

ところがこのような自由降下機構においても、
吊荷重量の大小に拘らず自由降下させることがで
きる為、比較的重量のある吊荷を自由降下させた
場合にはウインチ装置やこれに附属するブレーキ
機構、更にはこれを装備するクレーン装置を損傷
させるという危険性を内包していた。

本発明は叙上の如き危険性を全く解消した新規
な自由降下機構を提供するもので、以下に実施例
で示す如きに構成されるものである。

第１図において１は外部ケーシングが回転する
ラジアルピストン型の油圧モータ（以下単に油圧
モータという）であつて、２は該油圧モータ１に
より回転駆動されるロープドラムである。３はタ
ンク４より作動油を吸引吐出する油圧ポンプで、
これにより吐出される作動油は方向切換弁５によ
り供給方向を切り換えられ油圧モータ１に供給さ
れ該油圧モータ１を正転あるいは逆転させるよう
になつている。なお６は油圧モータ１の自走防止
の為に背圧保持弁、７は前記油圧回路中の最高圧
を設定するリリーフ弁である。

ここで前記した油圧モータ１の構造を詳述して
おくと次の如くである。第２図中、１０１は固定
シヤフトであつてここには作動油給排用のボート
１０２，１０３が設けられている。ポート１０２
は、ロープドラム２巻下時圧油流入ポートであ
り、ポート１０３はロープドラム巻上時の圧油流
入ポートである。該固定シヤフト１０１の端部に
は二面取りに形成された分配弁１０４があつて前
記ポート１０２，１０３から導入した作動油はこ
こで分配される。１０５は前記分配弁部１０４ま
わりで回転する五角形のシリンダブロツクで５個
のピストンを内装しており、この５個のピストン
１０６は前記分配弁部１０４の低圧側と高圧側に
順次交替的に接触を繰り返し作動油の排出と供給
を受けるようになつている。１０７は内面五角形
の外部ケーシングであつて、その内壁は前記高圧
側のピストン１０６のブツシユを受けるようにな
つている。またその回転中心は前記固定シヤフト
１０１の軸心より偏心して設けられていて、シリ
ンダブロツク１０５とは同期ピン・リング機構
（図示せず）によつて互いの五角形面が位相を同
じくして回転するようになつている。従つて前記
高圧側のピストン１０６に作用する力の合成力が
外部ケーシング１０７に対してトルクを発生する
ようになるので外部ケーシング１０７は図中矢印
方向に回転する。また既述の如くシリンダブロツ
ク１０５は外部ケーシング１０７と共に回転する
ので分配弁部１０４の位相も順次進行し回転は連
続的になされうるものである。なお上述した場合
とは逆に方向切換弁５を操作してポート１０２に
高圧側をポート１０３に低圧側を接続すれば油圧
モータ１が図中矢印と反対方向に回転することも
とよりである。

次いで自由回転状態における油圧モータ１の作
動を第３図に基づき説明する。１０８は外部ケー
シング１０７とシリンダブロツク１０５、ピスト
ン１０６とで区画されるケーシング内部で、回転
駆動中はここにはドレン圧しかたたないが、自由
回転状態とするときはここにパイロツト圧を導き
圧力をたてることになる。このようにしてケーシ
ング内部圧力をたてポート１０２，１０３をタン
クに接続すればピストン１０６はシリンダブロツ
ク１０５の中に押し込められ、また作動油の出入
りはなくなるので丁度クラツチを切つたと同じ効
果が得られた外部ケース１０７は自由に回転する
ことができるようになるものである。

以上の如くして油圧モータ１は動力回転し、あ
るいは自由回転するわけであるが、前記外部ケー
シング１０７には固定シヤフト１０１と反対側に
軸（図示せず）が設けられておりこれを介してロ
ープドラム２と連結しているので、このロープド
ラム２を動力駆動することもまた吊荷に作用する
重力によつてロープドラム２を自由降下させるこ
ともできるものである。

さて第１図にかえり本発明の説明を続けると、
８はポート１０３とタンク４間に配したタンク回
路であり、途中に調整弁９を介装している。１０
はパイロツト回路で補助ポンプ１１より供給を受
けた作動油をケーシング内部１０８に導くように
なつている、また１２は設定圧調整式のリリーフ
弁であつてパイロツト圧の調圧を行うものであ
る。１３はパイロツト回路１０中に挿入したるポ
ート２位置の自由降下選択弁（以下選択弁とい
う）であつて、位置にあるときパイロツト用圧
油をケーシング内部１０８に供給することがで
き、位置を選択したときは枝回路１４を介して
ケーシング内部１０８の洩油をドレーンすること
ができるようになつている。

またこの選択弁１３は位置又は位置にデテ
ント固定できるようになつている。

調整弁９の詳細は第４図の通りであつて、弁体
９０１に穿設された弁座９０２に対してポペツト
９０３がバネ９０４にて着座方向に附勢され介装
されている。９０５はバネ附勢力を調整するネジ
であつて、９０６はロツクナツトである。一方こ
のポペツト９０３に対抗してパイロツトピストン
９０９が介装されていて、このパイロツトピスト
ン９０９はパイロツト回路１０より枝分れしたパ
イロツト油路９１０よりパイロツト圧を受け前記
ポペツト９０３を押し開く方向に作用するように
なつている。９０７はポペツト９０３をとり囲む
弁室９０８と油圧モータ１のポート１０３側のタ
ンク回路８とを接続するポートである。また９１
１はパイロツトピストン９０９をとり囲む弁室９
１２とタンク４側のタンク回路８とを接続するポ
ートである。弁室９０８と弁室９１２は弁座９０
２部に穿孔された油路９１３にて連通されてい
る。このような構造であるからパイロツトピスト
ン９０９がポペツト９０３を押し開いたときには
調整弁９は開路しポート１０３側の圧油をタンク
４に解放するがそれ以外の場合は閉路しているこ
とになる。ここで調整弁９が開閉する条件を説明
すると次の如くである。ポペツト９０３はバネ９
０４の附勢力とポート１０３側（弁室９０８側）
の負荷圧Pmを受け、パイロツト回路１０の圧力
Ppを受けるパイロツトピストン９０９と対抗す
るわけであるから、調整弁９の開閉を司どるポペ
ツト９０３には、〔（Pm・Am）＋Ｆ〕の力と、
（Pp・Ap）の力が対向して作用している。

但し、Amはポペツト９０３の受圧面積、Ap
はパイロツトピストン９０９の受圧面積、Ｆはバ
ネ９０４の附勢力である。

そして、（Pm・Am＋Ｆ）≧Pp・Apであれば調
整弁９は閉路しており、（Pm・Am）＋Ｆ＜Pp・
Apであれば調整弁９は開路となるものである。
そして、Am及びApは一定であるから、調整弁
９の開路時における油圧ウインチの吊荷重量に対
応する圧力Pm（これは、油圧モータ１のロープ
ドラム巻上時圧油流入ポート１０３の圧力であ
る。）は、バネ９０４の附勢力Ｆあるいはパイロ
ツト油路１０の圧力Ppを調整することで任意に
設定することができるのである。

なおこの実施例ではケーシング内部１０８と調
整弁９へのパイロツト圧の導入を同一パイロツド
回路１０を用いているが、それらを別々のパイロ
ツト回路を用いて導入するようにしてもよいもの
である。

さて再び第１図にかえり本発明ウインチ装置を
自由降下させる場合の操作・作用について述べる
この場合、方向切換弁５を中立位置とし、選択弁
１３をマニユアル操作で位置とする。方向切換
弁５を中立位置にしたことで油圧モータ１のポー
ト１０２側はタンク４に解放され０圧となるがポ
ート１０３側は背圧保持弁６及び調整弁９との間
で吊荷Ｗによつて生ずる閉じ込み圧（即ち負荷
Pm）が生じている。しかし一方において選択弁
１３を位置としたことからパイロツト圧油がケ
ーシング内部１０８に印加されると同時に調整弁
９を押し開いたとすると、ポート１０３側もタン
ク４に解放され０圧となる。このときに至つてピ
ストン１０６に作用する圧力が０であるところケ
ーシング内部１０８圧力が既述パイロツト圧によ
り高くなつているのでピストン１０６はシリンダ
ブロツク１０５内に押し込められピストン１０６
と外部ケーシングは結合を解かれ（第３図図示の
状態）外部ケーシング１０８及びこれに連結され
ているロープドラム２は自由回転の状態となり、
フツク及び吊荷は自由降下することとなる。なお
選択弁１３を位置に戻すことによりパイロツト
圧はタンク４に解放され、調整弁９は再び閉じる
ので油圧モータの自由回転状態に阻止されること
になる。またこの状態から方向切換弁５を操作す
ると油圧モータ１は動力回転することもとよりで
ある。

とまれ前述の如くして自由降下させるわけであ
るが、既述の如く調整弁９はバネ附勢力Ｆ並びに
パイロツト圧Ppを変えれば開路する条件は変動
させうる。従つてパイロツト圧Ppを一定にする
場合には、バネ附勢力Ｆを大きくすれば負荷圧
Pm即ち吊荷Ｗが小さい場合にのみ自由降下させ
ることができ、バネ附勢力Ｆを小さくすれば吊荷
Ｗが大きい場合でも自由降下させることができる
ものである。更にバネ附勢力Ｆを一定にしてパイ
ロツト圧Ppを変えることによつても同様の調整
が行えるがこの場合はパイロツト圧Ppが小さい
と吊荷Ｗが小さいときのみ、パイロツト圧Ppが
高いと吊荷Ｗが大きくても自由降下させることが
できるものである。

本発明装置は以上の如く構成されているため、
調整弁９のバネ附勢力Ｆ並びにパイロツト圧Pp
を適当に設定することにより、フツクのみあるい
は軽重量の吊荷に限つてのみ自由降下させ、重重
量吊荷の場合は自由降下を阻止するというような
制限を附すことができるので、重重量吊荷を自由
降下させた場合に生ずるウインチ装置等の損傷と
いつた危険性を完全に解消することができるもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置に係る油圧回路図、第２図
本発明装置に用いられる油圧モータ１の構造説明
図、第３図は同油圧モータ１の自由回転状態にお
ける状態図、第４図は調整弁９の詳細構造図であ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ケーシング内部圧力をピストンに作用する圧
   力よりも高くすることによりピストンをシリンダ
   ブロツク内に押し込め、ピストンと外部ケーシン
   グの結合を解き外部ケーシングを自由回転させる
   ことのできるラジアルピストン型の油圧モータと
   該油圧モータによつて回転駆動されるロープドラ
   ムとによつて構成されるウインチ装置において、
   パイロツト回路を介して油圧モータのケーシング
   内に油圧を印加および抜圧可能に構成すると共
   に、前記油圧モータのロープドラム巻上時圧油流
   入ポートを、調整弁を介装したタンク回路により
   タンクに接続し、この調整弁は、当該調整弁が介
   装されたタンク回路の油圧モータ側の油圧と、バ
   ネによつて閉止方向に付勢され、前記パイロツト
   回路を介して油圧モータのケーシング内に印加さ
   れる油圧により解放方向に付勢されるよう構成し
   てあることを特徴とする油圧ウインチにおける自
   由降下機構。