(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧モータと、この油圧モータによって駆動されるウィンチドラムと、ウィンチドラムを上記油圧モータに対して接続・切断する油圧クラッチとを備え、上記ウィンチドラムに、油圧を付与されることによってブレーキオフ状態となるネガティブブレーキが設けられた油圧駆動ウィンチにおいて、クラッチオフ時に上記油圧クラッチをタンクに連通させるクラッチラインと、ブレーキオン時にネガティブブレーキをタンクに連通させるネガティブブレーキラインとを合流させ、上記ネガティブブレーキラインにおける上記合流点よりもブレーキ側の位置に、ネガティブブレーキオン時にネガティブブレーキにブレーキオン状態を維持しうる範囲内で一定の油圧を付与する背圧弁を設けたことを特徴とする油圧駆動ウィンチの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はクレーンに装備されたネガティブブレーキ付きの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】
従来の油圧駆動ウィンチの一般的な回路構成を図３に示す。
【０００３】
１はウィンチドラム、２はこのウィンチドラム１の回転駆動源としての油圧モータ（以下、ウィンチモータという）で、この油圧モータ２の回転力が減速機３および油圧シリンダ式のクラッチ４を介してウィンチドラム１に伝えられる。
【０００４】
ウィンチモータ２の巻上側および巻下側両管路５，６は、コントロールバルブ７を介して油圧ポンプ８に接続され、このコントロールバルブ７によってウィンチモータ２の回転方向（巻上、巻下回転）と速度が制御される。
【０００５】
なお、コントロールバルブ７として、ここではレバー７ａによって手動操作される直動式切換弁を例示しているが、これに代えて油圧パイロット式切換弁、電磁式切換弁を用いてもよい。
【０００６】
９は動力巻下回転時に巻上側管路５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、１０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。
【０００７】
ウィンチドラム１には、ペダル１１によりブレーキシリンダ１２を介して操作される油圧シリンダ式のポジティブブレーキ１３と、油圧を付与されたときにブレーキオフとなる油圧シリンダ式のネガティブブレーキ１４が設けられている。
【０００８】
このネガティブブレーキ１４の油圧室１４ａにネガティブブレーキラインＬｂが接続され、同ラインＬｂが油圧パイロット三位置切換式のブレーキ弁１６と、手動操作式のフリーフォール弁１７を介して油圧源１５およびタンクＴに接続されている。
【０００９】
また、クラッチ４に接続されたクラッチラインＬｃは、フリーフォール弁１７を介して油圧源１５およびタンクＴに接続されている。
【００１０】
Ｌｔはフリーフォール弁１７のタンクポートとタンクＴを接続するタンクラインで、ネガティブブレーキラインＬｂおよびクラッチラインＬｃがこのタンクラインＬｔによってタンクＴに連通する。
【００１１】
ブレーキ弁１６は、両側パイロットポート１６ａ，１６ａの一方が巻上側管路，５に、他方が巻下側管路６にそれぞれパイロットライン１８，１８によって接続され、
（イ）  両側パイロットポート１６ａ，１６ａにパイロット圧が加えられない状態では、図の中立位置イにあり、
（ロ）  コントロールバルブ５が操作されてウィンチモータ２の巻上側管路５または巻下側管路６に圧力が立ったときに、この圧力がパイロット圧としてパイロットポート１６ａに導入されて図右側の巻上時位置ロまたは左側の巻下時位置ハに切換わる。
【００１２】
一方、フリーフォール弁１７は、通常運転位置イとフリーフォール位置ロとの間で切換操作され、同弁１７とブレーキ弁１６とによってクラッチ４およびネガティブブレーキ１４が次のように作動する。
【００１３】
（ｉ）  フリーフォール弁１７が通常運転位置イにあるとき
ブレーキ弁１６が中立位置イにあるときは、ネガティブブレーキラインＬｂがブレーキ弁１６、フリーフォール弁１７、タンクラインＬｔ経由でタンクＴに連通し、ブレーキバネ１４ｂによってブレーキオン状態となる。
【００１４】
このとき、クラッチラインＬｃはフリーフォール弁１６を介して油圧源１５に接続され、クラッチオンとなる。
【００１５】
この状態で、コントロールバルブ７が巻上側または巻下側に操作されると、その管路圧がブレーキ弁１６にパイロット圧として加えられて同弁１６が巻上時位置ロまたは巻下時位置ハに切換わるため、ネガティブブレーキラインＬｂに油圧が供給されてブレーキオフに転じ、巻上または巻下運転が行われる。
【００１６】
（ｉｉ）  フリーフォール弁１７がフリーフォール位置ロにセットされたとき
このフリーフォール位置ロではクラッチラインＬｃがタンクラインＬｔによってタンクＴに連通するため、クラッチオフとなる。
【００１７】
一方、フリーフォール運転時にはコントロールバルブ７は操作されないため、ブレーキ弁１６は中立位置イにあり、フリーフォール弁１７およびブレーキ弁１６を介してネガティブブレーキラインＬｂに油圧が供給されてネガティブブレーキ１４がオフとなる。
【００１８】
従って、ウィンチドラム１は吊荷重量によって巻下回転し、フリーフォール運転が行われる。このとき、ウィンチドラム１の回転速度の調整や停止はポジティブブレーキ１３によって行われる。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この従来のウィンチの制御装置によると、次のような問題があった。
【００２０】
ウィンチドラム１（ネガティブブレーキ１４）が高所に設置されている場合等に、ネガティブブレーキ１４に油圧が供給されていない状態で、同ブレーキ１４の油圧室１４ａおよびネガティブブレーキラインＬｂが負圧となり、作動油中のエアが分離する現象が発生することがある。
【００２１】
この現象が発生すると、ネガティブブレーキ１４に油圧を加えてブレーキオフ状態に切換える際に、上記分離したエアを圧縮する時間だけ油圧の立上りが遅れてブレーキオフの応答遅れが生じ、巻上げまたは巻下げ時にこのブレーキの応答遅れによって吊荷が急激に巻上げまたは巻下げられる事態が発生していた。
【００２２】
そこで本発明は、ネガティブブレーキでのエアの分離現象を抑えてブレーキオフ時の応答遅れを防止することができる油圧駆動ウィンチの制御装置を提供するものである。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、油圧モータと、この油圧モータによって駆動されるウィンチドラムと、ウィンチドラムを上記油圧モータに対して接続・切断する油圧クラッチとを備え、上記ウィンチドラムに、油圧を付与されることによってブレーキオフ状態となるネガティブブレーキが設けられた油圧駆動ウィンチにおいて、クラッチオフ時に上記油圧クラッチをタンクに連通させるクラッチラインと、ブレーキオン時にネガティブブレーキをタンクに連通させるネガティブブレーキラインとを合流させ、上記ネガティブブレーキラインにおける上記合流点よりもブレーキ側の位置に、ネガティブブレーキオン時にネガティブブレーキにブレーキオン状態を維持しうる範囲内で一定の油圧を付与する背圧弁を設けたものである。
【００２４】
上記構成によると、ブレーキオン状態でネガティブブレーキが加圧されるため、この圧力を、ブレーキオン状態を維持しうる範囲でエアの分離が生じない圧力に設定することにより、エアの分離現象の発生が抑えられる。
【００２５】
このため、ネガティブブレーキのブレーキオフへの転換時（本来の加圧時）の油圧の立上りの遅れ、すなわち、応答遅れを防止することができる。
【００２６】
この場合、背圧弁によってネガティブブレーキを加圧するため、回路構成が簡単で、かつ、特別な制御が不要なため、コストが安くてすむ。
【００２７】
ただし、ネガティブブレーキとクラッチとでタンクラインの一部を共用する構成をとる場合に、この共用のタンクラインに背圧弁を設けると、クラッチオフ状態でクラッチに背圧が残る。
【００２８】
ここで、バネ力によってオフとなるクラッチは、通常、バネ力によってオンとなるネガティブブレーキと比較して、バネ力が低く設定されるため、上記背圧の圧力設定によってはクラッチオフ状態が不安定となる（たとえば半クラッチ状態となる）可能性がある。
【００２９】
この点、本発明によると、共用タンクラインよりもブレーキ側に背圧弁を設けるため、背圧はネガティブブレーキのみに作用しクラッチには加えられない。
【００３０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態に先立って参考形態を図１によって説明する。
【００３１】
参考形態及び本発明の実施形態において、図３に示す従来技術と同一部分には同一符号を付して示し、その重複説明を省略する。
【００３２】
ネガティブブレーキラインＬｂおよびクラッチラインＬｃに共用されるタンクラインＬｔに背圧弁１９が設けられ、ネガティブブレーキラインＬｂから油圧が抜かれるブレーキオン時に、この背圧弁１９によってネガティブブレーキラインＬｂに一定の背圧が加えられるように構成されている。
【００３３】
こうすれば、ネガティブブレーキ１４およびネガティブブレーキラインＬｂ内が正圧に保たれるため、ブレーキオン状態でのエア分離現象の発生を抑えることができる。
【００３４】
このため、ブレーキオフに転じる際に、ネガティブブレーキ１４および同ブレーキラインＬｂの圧力が速やかに立上り、ネガティブブレーキ１４の応答性が良いものとなる。
【００３５】
ただし、この場合、ネガティブブレーキ１４および同ブレーキラインＬｂに残る圧力が高過ぎると、ネガティブブレーキオン状態が不安定になるおそれがある。
【００３６】
従って、背圧弁１９の圧力は、このブレーキオン状態を維持しうる範囲で、エア分離現象の発生を抑制できる値に設定される。
【００３７】
実施形態（図２参照）
実施形態において、参考形態と同一部分には同一符号を付して示し、その重複説明を省略する。
【００３８】
参考形態によると、ネガティブブレーキラインＬｂとクラッチラインＬｃとに共用されるタンクラインＬｔに背圧弁１９が設けられているため、フリーフォール弁１７がフリーフォール位置ロにセットされた状態で、クラッチラインＬｃに背圧が立ち、クラッチオフ状態が不安定になるおそれがある。
【００３９】
そこで、実施形態においては、ネガティブブレーキラインＬｂに、背圧弁１９と、ブレーキオフ時に同ラインＬｂに油を通すためのシャトル弁２０の並列回路が設けられている。
【００４０】
こうすれば、ネガティブブレーキラインＬｂのみに背圧が立ち、クラッチラインＬｃには背圧が作用しないため、安定したクラッチオフ状態を確保することができる。
【００４１】
【発明の効果】
上記のように本発明によるときは、ネガティブブレーキのオン時に、ネガティブブレーキに、ブレーキオン状態を維持しうる範囲内で一定の油圧を付与するように構成したから、ネガティブブレーキでのエア分離現象の発生を抑えることができる。
【００４２】
このため、ネガティブブレーキのブレーキオフへの転換時（本来の加圧時）の油圧の立上りの遅れを防止し、応答性を改善することができる。
【００４３】
この場合、背圧弁によってネガティブブレーキを加圧するため、回路構成が簡単で、かつ、特別な制御が不要なため、コストが安くてすむ。
【００４４】
また、ネガティブブレーキとクラッチとでタンクラインの一部を共用する構成をとることを前提として、共用タンクラインよりもブレーキ側に背圧弁を設けることにより、背圧がネガティブブレーキのみに作用し、クラッチには加えられないようにしたから、クラッチオフ状態が不安定になるおそれがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の参考形態を示す油圧回路構成図である。
【図２】  本発明の実施形態を示す油圧回路構成図である。
【図３】  従来技術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  油圧モータ
４  クラッチ
１４  ネガティブブレーキ
Ｌｂ  ネガティブブレーキライン
Ｌｃ  クラッチライン
Ｌｔ  共用されるタンクライン
１９  背圧弁
【図１】
0004010030.tif 000002
【図２】
0004010030.tif 000003
【図３】
0004010030.tif 000004