(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウィンチモータによって回転駆動されるウィンチドラムに、同ドラムの回転を制動するブレーキが設けられたウィンチにおいて、
上記ブレーキは、ウィンチモータ又はウィンチドラムの少なくとも何れか一方によって回転駆動可能な回転摩擦板と、固定摩擦板とから成る多板ディスクと、上記回転摩擦板を上記固定摩擦板に圧接させるプレッシャープレートと、上記多板ディスクと上記プレッシャープレートを互いに対向するように内部に収容するブレーキケースと、上記プレッシャープレートを上記多板ディスクと反対側から付勢し、上記回転摩擦板と上記固定摩擦板とを互いに圧接させるためのバネ力を上記プレッシャープレートに付与する加圧バネとを有するとともに、冷却油ポンプから上記ブレーキケース内に供給され、そのブレーキケース内において上記プレッシャープレートの上記多板ディスク側の空間からその多板ディスクの上記回転摩擦板と上記固定摩擦板との間を通って上記プレッシャープレートの上記多板ディスクと反対側の空間へ流れる冷却油によって上記多板ディスクが冷却される湿式ブレーキであり、
上記冷却油ポンプを駆動するエンジンの回転数が高くなったときの上記ブレーキによるブレーキ力の低下を抑制するように上記プレッシャープレートの上記多板ディスク側の空間に供給される冷却油の圧力の上限値を規制する圧力規制手段を備えることを特徴とするウィンチ。
【請求項２】
上記圧力規制手段として、上記プレッシャープレートの上記多板ディスク側の空間に供給される冷却油の圧力を規制するリリーフ弁が設けられたことを特徴とする請求項１記載のウィンチ。
【請求項３】
上記圧力規制手段として、上記プレッシャープレートの上記多板ディスク側の空間に供給される冷却油量を規制する流量制御弁が設けられたことを特徴とする請求項１記載のウィンチ。
【請求項４】
上記流量制御弁として、外部からの信号に応じて流量を制御する電磁比例弁が用いられたことを特徴とする請求項３記載のウィンチ。
【請求項５】
上記圧力規制手段として、可変容量型で、かつ、吐出圧の上限値を規制する自己吐出圧補償機能を有する冷却油ポンプが用いられたことを特徴とする請求項１記載のウィンチ。
【請求項６】
上記圧力規制手段として、可変容量型で、かつ、吐出流量を一定に保つ流量制御機能を有する冷却油ポンプが用いられたことを特徴とする請求項１記載のウィンチ。
【請求項７】
上記冷却油ポンプの容量制御部に、外部からの信号に応じて上記容量制御部の容量を制御する電磁比例減圧弁が接続されたことを特徴とする請求項６記載のウィンチ。
【請求項８】
上記冷却油ポンプの駆動源である原動機の回転数を検出する原動機回転数検出手段と、この原動機回転数検出手段からの信号に基づき原動機回転数の上昇に応じて上記容量制御部の容量を変化させるように、上記電磁比例減圧弁を制御するコントローラが設けられたことを特徴とする請求項７記載のウィンチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷却油によって摩擦板を冷却する湿式ブレーキを備えたウィンチに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、クレーン作業やバケット作業等に使用される油圧ウィンチは、一般に、油圧モータによって負荷（たとえばクレーン作業の場合の吊りフックまたは吊荷）を巻上・巻下駆動する動力伝達モードとは別にフリーフォールモードを備え、このフリーフォールモードで、負荷によってウィンチドラムを巻下方向に自由回転させて負荷を自由落下させるように構成されている（たとえば特開平9-216793号公報参照）。
【０００３】
このフリーフォールモードを備えた従来のウィンチの構成を図１５によって説明する。
【０００４】
同図において、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、単にモータという）で、このモータ２の出力軸２ａとウィンチドラム１との間に動力伝達を行う遊星歯車機構３が設けられている。
【０００５】
４はこの遊星歯車機構３のサンギヤ、５はプラネタリギヤ、６はウィンチドラム１の内周に設けられたリングギヤ、７はプラネタリギヤ５を支持するキャリア、８はキャリア軸で、このキャリア軸８に多板ディスク９が設けられ、この多板ディスク９と、同ディスク９を作動・作動解除するプレッシャープレート１０と、このプレッシャープレート１０を駆動する制動シリンダ１１と、加圧バネ１２とにより、ウィンチドラム１をモータ出力軸２ａに対して連結・分離し、かつ、同ドラム１のフリーフォール回転を制動するクラッチ兼用の多板ディスク式ブレーキ１３が構成されている。
【０００６】
多板ディスク９は、キャリア軸８に対して一体回転可能で軸方向に移動可能に取付けられた複数枚のインナープレート１４…と、この各インナープレート１４…に対して接離しうるように軸方向移動可能でかつ回転不能な状態でブレーキケース１５に取付けられた複数枚のアウタープレート１６…とから成り、このインナー、アウター両プレート１４，１６がブレーキケース１５の一方の側壁１５ａとプレッシャープレート１０との間で圧接してブレーキ（クラッチ）オン、離間してブレーキ（クラッチ）オフとなる。
【０００７】
加圧バネ１２は、ブレーキケース１５の他方の側壁１５ｂとプレッシャープレート１０との間に設けられ、プレッシャープレート１０にブレーキオン方向のバネ力を付与する。
【０００８】
制動シリンダ１１は、両ロッド型のピストン１１Ｐと、プレッシャープレート１０をブレーキオン方向（図の右方向）に加圧するポジティブ側油室１１ａと、同プレート１０をブレーキオフ方向（図の左方向）に加圧するネガティブ側油室１１ｂとを有し、ネガティブ側油室１１ｂに接続されたネガティブライン１７が直接、ブレーキ油圧源１８に接続されている。
【０００９】
一方、ポジティブ側油室１１ａに接続されたポジティブライン１９は、高圧選択弁（シャトル弁）２０を介して二つに分岐され、一方の分岐ラインが電磁式のモード切換弁２１を介して油圧源１８またはタンクＴに、他方の分岐ラインがブレーキ弁（減圧弁）２２を介して油圧源１８またはタンクＴにそれぞれ接続される。
【００１０】
モード切換弁２１は、図示しないモード切換スイッチの操作によって動力伝達位置（ブレーキ位置）ａとフリーフォール位置（ブレーキ解除位置）ｂとの間で切換わり作動し、ポジティブ側油室１１ａが、ブレーキ位置ａで油圧源１８に、フリーフォール位置ｂでタンクＴにそれぞれ接続される。
【００１１】
ブレーキ弁２２は、ペダル２３によって操作され、その操作量に応じた二次圧が高圧選択弁２０を介して制動シリンダ１１のポジティブ側油室１１ａに供給される。
【００１２】
この構成により、次のような作用が得られる。
【００１３】
（１）  モード切換弁２１がブレーキ位置ａにセットされた状態では、制動シリンダ１１の両側油室１１ａ，１１ｂが同圧となるため、同シリンダ１１そのものには推力は発生せず、加圧バネ１２のバネ力により制動シリンダ１１のピストン１１Ｐとともにプレッシャープレート１０が多板ディスク９側（ブレーキ作用方向）に押されてブレーキオンとなる。
【００１４】
この状態では、キャリア軸８が回転不能に固定されるため、ウィンチモータ２の回転力が遊星歯車機構３を介してウィンチドラム１に伝達され、図示しないリモコン弁の操作に応じてウィンチドラム１が巻上または巻下回転する（動力伝達モード）。
【００１５】
（２）  モード切換弁２１がフリーフォール位置ｂに切換えられると、制動シリンダ１１のポジティブ側油室１１ａがタンクＴに連通してネガティブ側油室１１ｂとの間に圧力差が生じ、この差圧による制動シリンダ１１の推力が加圧バネ１２のバネ力を超えることにより、同シリンダ１１のピストン１１Ｐとともにプレッシャープレート１０が多板ディスク９と反対側（ブレーキ解除方向）に押されてブレーキオフとなる。
【００１６】
この状態では、キャリア軸８がフリーとなるため、ウィンチドラム１が負荷によって巻下方向に自由回転しうる状態、すなわちフリーフォールが可能な状態となる（フリーフォールモード）。
【００１７】
そして、このときブレーキ弁２２が操作されることにより、その操作量に応じた二次圧によって多板ディスク９がオンとなり、ウィンチドラム１にブレーキ力が作用する。
【００１８】
このようなウィンチのブレーキ１３において、従来、多板ディスク９内に冷却油を圧送かつ循環可能とすることで、摩擦により多板ディスク９内に発生する熱を吸収排除することによって冷却し、重量物を長い距離にわたってフリーフォールのハーフブレーキ降下させたときでも、ブレーキ力が低下すること（いわゆるフェード現象）を防止して、ブレーキ力を一定に保持するための技術が開発されている（たとえば特開平9-100093号公報参照）。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記特開平9-100093号公報に開示された従来技術では、冷却油が多板ディスク９間を通過するときに発生する圧力損失ΔＰにより、プレッシャープレート１０の両面に作用する圧力に差が生じる。この差圧は単位面積当たりの値としては小さいものであるが、プレッシャープレート１０の受圧面積が大きいため、この差圧によってプレッシャープレート１０にブレーキ力を低下させる方向への大きな推力が作用することがある。そして、この推力が無視できない程度のものである場合には、これによって加圧バネ１２によるプレッシャープレート１０の多板ディスク９への圧接力を減じ、ブレーキ力を低下させてしまうおそれがあった。その結果、所望のフリーフォール制御速度に保つことが困難となり、フリーフォール速度操作が困難となるおそれがあった。
【００２０】
また、この従来技術では、エンジン駆動のポンプから供給される冷却油で多板ディスク９内を冷却しているが、このエンジン回転数の変化に伴って、冷却油量が変化するため、上記圧力損失ΔＰも変化し、結果的にブレーキ力が変化してしまい、フリーフォール制御速度が変化して、フリーフォール速度操作がさらに困難となるおそれがあった。
【００２１】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ブレーキ力の低下を少なくして、フリーフォール速度操作を容易化できるウィンチを提供するものである。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、ウィンチモータによって回転駆動されるウィンチドラムに、同ドラムの回転を制動するブレーキが設けられたウィンチにおいて、上記ブレーキは、ウィンチモータ又はウィンチドラムの少なくとも何れか一方によって回転駆動可能な回転摩擦板と、固定摩擦板とから成る多板ディスクと、上記回転摩擦板を上記固定摩擦板に圧接させるプレッシャープレートと、上記多板ディスクと上記プレッシャープレートを互いに対向するように内部に収容するブレーキケースと、上記プレッシャープレートを上記多板ディスクと反対側から付勢し、上記回転摩擦板と上記固定摩擦板とを互いに圧接させるためのバネ力を上記プレッシャープレートに付与する加圧バネとを有するとともに、冷却油ポンプから上記ブレーキケース内に供給され、そのブレーキケース内において上記プレッシャープレートの上記多板ディスク側の空間からその多板ディスクの上記回転摩擦板と上記固定摩擦板との間を通って上記プレッシャープレートの上記多板ディスクと反対側の空間へ流れる冷却油によって上記多板ディスクが冷却される湿式ブレーキであり、上記冷却油ポンプを駆動するエンジンの回転数が高くなったときの上記ブレーキによるブレーキ力の低下を抑制するように上記プレッシャープレートの上記多板ディスク側の空間に供給される冷却油の圧力の上限値を規制する圧力規制手段を備えることを特徴とするものである。
【００２３】
従来技術では、冷却油が圧接側の多板ディスク間を通過するときに発生する圧力損失により、プレッシャープレートの両面に作用する圧力に差が生じるが、このプレッシャープレートの受圧面積が大きいため、上記差圧によってプレッシャープレートにブレーキ力を低下させる方向への大きな推力が作用することがあり、この推力が無視できない程度のものである場合には、これによって圧接力を付与する側の加圧バネによるプレッシャープレートの多板ディスクへの圧接力を減じ、ブレーキ力を低下させてしまうおそれがある点について説明した。
【００２４】
これに対し、上記構成によれば、圧力規制手段によって多板ディスク内の圧力の上限値が規制されるので、冷却油がブレーキの多板ディスク間を通過するときに発生する圧力損失による、プレッシャープレートの両面に作用する差圧の変化が少なくなる。この差圧の変化の減少によって、プレッシャープレートにブレーキ力を低下させる方向へ作用する推力が無視できる程度まで減少する。そして、この推力の減少によって、加圧バネによるプレッシャープレートの多板ディスクへの圧接力を減じることがなくなり、ブレーキ力を低下させてしまうおそれが少なくなる。その結果、所望のフリーフォール制御速度に保つことができるようになり、フリーフォール速度操作が容易となる。
【００２５】
上記請求項１記載の発明において、圧力規制手段として、上記プレッシャープレートの上記多板ディスク側の空間に供給される冷却油の圧力を規制するリリーフ弁が設けられたこととすれば（請求項２）、このリリーフ弁の開閉によって多板ディスク内に供給される冷却油の圧力が規制されるので、多板ディスク内の圧力の上限値が規制される。
【００２６】
ところで、上記差圧は冷却油の温度（粘度）の影響を受けて変化するので、冷却油が低温時（高粘度時）には、最低冷却流量が確保しにくくなることがある。そこで、請求項１記載の発明において、圧力規制手段として、上記プレッシャープレートの上記多板ディスク側の空間に供給される冷却油量を規制する流量制御弁が設けられたこととすれば（請求項３）、冷却油の温度（粘度）のいかんにかかわらず、冷却油ポンプからブレーキへ供給される冷却油流量が所定量となるように制御されるので、冷却油が低温時（高粘度時）でも、最低冷却流量が確保されるようになるとともに、多板ディスク内の圧力の上限値も規制される。
【００２７】
請求項３記載の発明において、万一、最低冷却流量が確保されない場合には、ブレーキのオーバーヒートを生じることが考えられる。そこで、流量制御弁として、外部からの信号に応じて流量を制御する電磁比例弁が用いられたこととすれば（請求項４）、ブレーキのオーバーヒート時には、ブレーキの冷却油量を増加させる信号を外部から入力することにより、そのオーバーヒートは容易に回避される。
【００２８】
請求項１記載の発明において、圧力規制手段として、可変容量型で、かつ、吐出圧の上限値を規制する自己吐出圧補償機能を有する冷却油ポンプが用いられたこととすれば（請求項５）、冷却用ポンプの吐出圧の上限値が規制されることによって、多板ディスク内の圧力の上限値も規制される。
【００２９】
請求項１記載の発明において、圧力規制手段として、可変容量型で、かつ、吐出流量を一定に保つ流量制御機能を有する冷却油ポンプが用いられたこととすれば（請求項６）、冷却油流量が一定に保たれるので、多板ディスク内の圧力の上限値も規制される。なお、この場合も、冷却油の温度（粘度）の影響を受けないので、冷却油低温（高粘度）時でも最低冷却流量が確保される。
【００３０】
請求項６記載の発明において、冷却油ポンプの容量制御部に、外部からの信号に応じて上記容量制御部の容量を制御する電磁比減圧弁が接続されたこととすれば（請求項７）、ブレーキのオーバーヒート時には、ブレーキの冷却油量を増加させる信号を外部から入力することにより、そのオーバーヒートは容易に回避される。
【００３１】
請求項７記載の発明において、冷却油ポンプの駆動源である原動機の回転数を検出する原動機回転数検出手段と、この原動機回転数検出手段からの信号に基づき原動機回転数の上昇に応じて容量制御部の容量を変化させるように、電磁比例減圧弁を制御するコントローラが設けられたこととすれば（請求項８）、原動機回転数が変化しても、冷却用ポンプからブレーキへの供給油量を一定に保持することが可能となるので、原動機回転数変化に伴うブレーキ力の変化が少なくなる。また、ブレーキのオーバーヒート時には、ブレーキの冷却油量を自動的に増加させてオーバーヒートが回避される。
【００３２】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
図１は本発明の実施形態１にかかるウィンチのブレーキ冷却油回路図である。なお、ここでは上記従来技術で示したものと共通する要素には、同一番号を付して、その重複した説明を省略している。
【００３３】
図１に示すように、本実施形態１にかかるウィンチ１では、そのブレーキ１３の制動シリンダ１１におけるピストン１１Ｐの片側にポジティブ側ロッド２４、反対側にネガティブ側ロッド２５がそれぞれ一体に設けられている。
【００３４】
この両側ロッド２４，２５は中空軸として形成され、ネガティブ側ロッド２５の先端に連結プレート２６を介してプレッシャープレート１０が取付けられている。
【００３５】
２７，２７はプレッシャープレート取付用のボルト、２８はキャリア軸８の外周に固定されたインナープレート取付体で、このインナープレート取付体２８の外周に多板ディスク９の回転摩擦板としてのインナープレート１４…が軸方向に移動可能に取付けられている。この各インナープレート１４…に対して接離しうるように軸方向に移動可能でかつ回転不能な状態でブレーキケース１５に固定摩擦板としての複数枚のアウタープレート１６…が取り付けられている。
【００３６】
制動シリンダ１１のポジティブ側油室１１ａは、シリンダエンドプレート２９とピストン１１Ｐとの間に、またネガティブ側油室１１ｂはピストン１１Ｐとブレーキケース１５の側壁１５ｂとの間にそれぞれ形成され、油路３０，３１を介してポジティブライン１９、ネガティブライン１７に接続されている。
【００３７】
一方、制動シリンダ１１に冷却油入口ポート３２及び同出口ポート３３が設けられ、原動機としてのエンジン５９により駆動される冷却油ポンプ３４から吐き出された冷却油が、冷却油供給管路３５を介して冷却油入口ポート３２経由でブレーキ１３内に供給される。
【００３８】
ブレーキ１３に供給された冷却油は、その入口側となる冷却油入口ポート３２、ブレーキシリンダのピストン１１Ｐの中心に設けられた中空部、インナープレート取付体２８に中心から放射状に複数設けられた穴（図略）を通過して、インナー、アウター両プレート１４…，１６…間を通過することによって、それらの摩擦熱を吸収し、その結果、ブレーキ１３が冷却される。
【００３９】
ブレーキ１３から排出された冷却油は、その出口側となる冷却油出口ポート３３から冷却油リターン管路３６に入り、オイルクーラー３７に導かれる。オイルクーラー３７で放熱した冷却油は、リターンフィルタ３８経由でタンクＴに戻る。３９は冷却油ポンプ３４のサクション管路である。
【００４０】
本実施形態１では、多板ディスク９内の圧力の上限値を規制する圧力規制手段として、リリーフ弁６０が設けられている。このリリーフ弁６０は、多板ディスク９内に供給される冷却油の圧力を規制するものであって、ブレーキ１３の冷却油入口ポート３２に接続される冷却油供給管路３５と冷却油出口ポート３３に接続される冷却油リターン管路３６をバイパスするライン上に設けられ、そのリリーフ設定圧は以下のように設定されている。
【００４１】
すなわち、図１において、プレッシャープレート１０の最小径をＡ、中間径をＢ、最大径をＣとすると、
（１）図中のＢ〜Ａ間の右側には、冷却供給油圧Ｐｉｎが作用する。
【００４２】
（２）図中のＣ〜Ｂ間の右側には、冷却供給油圧Ｐｉｎと、冷却排出油圧Ｐｏｕｔの平均値が作用する。
【００４３】
（３）図中のＣ〜Ａ間の左側には、冷却排出油圧Ｐｏｕｔが作用する。
【００４４】
（４）よって、図中のプレッシャープレート１０の左側への推力Ｆは、
Ｆ＝（π／８）｛（Ｃ2−Ｂ2）×（Ｐｉｎ＋Ｐｏｕｔ）
＋２（Ｂ2−Ａ2）×Ｐｉｎ−２（Ｃ2−Ａ2）×Ｐｏｕｔ｝・・・（１）
したがって、冷却供給油圧Ｐｉｎと冷却排出油圧Ｐｏｕｔとによって、推力Ｆが決まることがわかる。
【００４５】
上記（１）式に圧力損失ΔＰ（＝Ｐｉｎ−Ｐｏｕｔ）を代入して、
Ｆ＝（π／８）（Ｂ2＋Ｃ2−Ａ2）×ΔＰ・・・（２）
となる。
【００４６】
したがって、圧力損失ΔＰが大きくなると、推力Ｆが大きくなるので、この推力Ｆが許容できる範囲となる圧力損失ΔＰ以下に、上記リリーフ設定圧を決定すればよいことがわかる。
【００４７】
以下、本実施形態１にかかるウィンチ１のブレーキ１３の特徴的な動作について説明する。図２はリリーフ弁の動作を示す説明図であって、同図中，横軸はエンジン回転数を示し、縦軸はブレーキ力を示している。なお、同図中の実線は本実施形態１のようなリリーフ弁６０がある場合を示し、破線はこのリリーフ弁６０がない場合を参考として示している。
【００４８】
まず、冷却油ポンプ３４を駆動するエンジン５９の回転数が低い場合、冷却油がブレーキ１３を通過する際に発生する圧力損失ΔＰはリリーフ設定圧よりも小さいので、リリーフ弁６０は作動せず、冷却油ポンプ３４の吐出油は全量ブレーキ１３に供給される。したがって、図２の実線で示すように、冷却油ポンプ３４を駆動するエンジン５９の回転数が高くなるほど、ブレーキ力が低下する。
【００４９】
ついで、エンジン５９の回転数が上昇すると、冷却油がブレーキ１３を通過する際に発生する圧力損失ΔＰ（以下、通過圧損と略していう。）は次第に大きくなり、リリーフ弁６０のリリーフ設定圧を超えようとすると、冷却油ポンプ３４の吐出油の一部がリリーフ弁６０を介して冷却油リターン管路３６にバイパスされる。
【００５０】
よって、ブレーキ１３の通過圧損はリリーフ弁６０のリリーフ設定圧を超えることがない。したがって、ブレーキ１３の通過圧損の上限値をリリーフ弁６０により規制できるので、このときには、図２において、冷却油ポンプ３４を駆動するエンジン５９の回転数が高くなっても、ブレーキ力が低下せず、エンジン回転数変化に伴うブレーキ力の変化を少なくすることができる。なお、本実施形態１に示すリリーフ弁６０がない場合には、図２の破線で示すように、エンジン回転数が高くなるほどブレーキ力は低下する。
【００５１】
（実施形態２）
図３は本発明の実施形態２にかかるウィンチのブレーキ冷却油回路図である。ここでは、圧力規制手段として、上記実施形態１におけるリリーフ弁６０の代わりに、多板ディスク９内に供給される冷却油量を規制する流量制御弁６１を設けた。この流量制御弁６１は、図３に示すように、ブリードオフ弁６１１と絞り６１２とからなり、その流量制御ポート６１３がブレーキ１３の冷却油入口ポート３２に冷却油供給管路３５を介して接続されるとともに、余剰油排出ポート６１４が冷却油出口ポート３３に冷却油リターン管路３６を介して接続されている。そして、この流量制御弁６１は、上記推力Ｆを許容できる範囲の圧力損失ΔＰ以下となるような制御流量値に設定される。その他の構成は、上記実施形態１と同様であるので、その重複した説明を省略している。
【００５２】
以下、この実施形態２にかかるウィンチ１のブレーキ１３の動作を説明する。図３において、まず、冷却油ポンプ３４を駆動するエンジン５９の回転数が低い場合、冷却油ポンプ３４の吐出油量は少なく、流量制御弁６１の制御流量値以下の場合、流量制御弁６１の絞り６１２を通過する際に発生する圧力損失ΔＰは小さく、ブリードオフ弁６１１の開度は全閉状態であり、冷却油ポンプ３４の吐出油は全量ブレーキ１３に供給される。
【００５３】
ついで、冷却油ポンプ３４を駆動するエンジン５９の回転数が上昇していくと、冷却油ポンプ３４の吐出油量は多くなり、流量制御弁６１の制御流量値を超えようとする。このとき、流量制御弁６１の絞り６１２を通過する際に発生する圧力損失ΔＰは大きくなり、ブリードオフ弁６１１の開度が開きだし、冷却油ポンプ３４の吐出油の一部がブリードオフ弁６１１を介して、余剰油排出ポート６１４から冷却油リターン管路３６にバイパスされることにより、流量制御ポート６１３から吐出される流量値は流量制御弁６１の制御流量値に保持される。
【００５４】
よって、ブレーキ１３への供給流量は流量制御弁６１の設定制御流量値を超えることがない。したがって、ブレーキ１３の通過圧損の上限値を規制できることになり、エンジン５９の回転数変化に伴うブレーキ力の変化を少なくすることができる。
【００５５】
前記実施形態１では、冷却油の温度が低温で高粘度である場合、ブレーキ１３の通過圧損が大きく、エンジン５９の最低回転時ですでに、リリーフ弁６０が作動し、冷却油流量の最低値が確保できないおそれがあるが、この実施形態２によれば、冷却油の温度（粘度）の影響を受けないので、冷却油流量の最低値を確保することができる。
【００５６】
この実施形態２の変形例１として、図４に示すように、流量制御弁６１は絞り機能を備えた２位置の方向切換弁からなる流量制御弁６２に置き換えても、上記と同様の効果が得られる。
【００５７】
この実施形態２の変形例２として、たとえば２個のブレーキ１３，１３を冷却する場合、図５に示すような、ブリードオフ弁６３１と、絞り６３２，６３２と、メータイン制御弁６３３，６３３と、シャトル弁６３４とからなる流量制御弁６３を用いれば、ブレーキ１３，１３の状態（ブレーキＯＮ／ＯＦＦ）や、ブレーキサイズにかかわらず、上記ブレーキ１３が１個の場合と同様の効果を得ることができる。なお、本変形例２は、ブレーキ１３がさらに多い場合にも適用可能である。
【００５８】
この実施形態２の変形例３として、図６に示すように、外部からの信号に応じて流量を制御する電磁比例弁としての電磁比例流量制御弁６４を設けてもよい。この電磁比例流量制御弁６４は、ブリードオフ弁６４１と、絞り６４２と、絞り６４２の操作用ソレノイド６４３と、このソレノイド６４３に制御指令を出力するコントローラ６４６とを備えるとともに、電磁比例流量制御弁６４の制御流量ポート６４４がブレーキ１３の冷却油入口ポート３２に冷却油供給管路３５を介して接続され、その余剰油排出ポート６４５が冷却油出口ポート３３に冷却油リターン管路３６を介して接続されている。そして、この電磁比例流量制御弁６４は、ソレノイド６４３への指令電流に基づき、その制御流量値を外部から調整可能なように構成されている。
【００５９】
以下、この変形例３にかかるウィンチ１のブレーキ１３の動作を説明する。
【００６０】
まず、ソレノイド６４３への指令電流をある一定値にしておけば、絞り６４２の開度は一定となり、上記実施形態２と同様の作動となる。また、電磁比例流量制御弁６４の設定制御流量値を、たとえば、あらかじめエンジン５９の最低回転数時の冷却油ポンプ５０の吐出油量になるように、コントローラ６４６が指令信号をソレノイド６４３に出力するようにしておけば、エンジン５９の回転数が上昇した場合でも、ブレーキ１３への供給流量は一定（電磁比例流量制御弁６４の設定制御流量値）に保たれるので、ブレーキ１３の通過圧損は変化することがほとんどなくなり、エンジン５９の回転数変化に伴うブレーキ力の変化は少なくなる。
【００６１】
ところで、この場合、冷却流量を少ない量で一定に保つので、冷却流量不足によるブレーキ１３のオーバーヒートの問題が発生するおそれがあるが、電磁比例流量制御弁６４の設定制御流量値をソレノイド６４３への指令電流により任意に変えることができるので、たとえばスイッチ６４７を設け、このスイッチ６４７の入力信号により、コントローラ６４６からソレノイド６４３への指令電流を変え、電磁比例流量制御弁６４の設定制御流量値を上げるようにしておくと、オーバーヒートの回避も可能となる。さらに、このスイッチ６４７を冷却油の温度を検出する温度スイッチとすれば、自動的にオーバーヒートを回避することができるようになる。
【００６２】
（実施形態３）
図７は本発明の実施形態３にかかるウィンチのブレーキ冷却油回路図である。ここでは、圧力規制手段として、上記実施形態１における冷却油ポンプ３４の代わりに、可変容量型の冷却油ポンプ７０を設けた。この冷却油ポンプ７０は、図７に示すように、吐出圧の上限値を規制する自己吐出圧補償機能を有する容量制御部７０１を備えている。そして、この自己吐出圧補償機能により、冷却油ポンプ７０の吐出圧力は、一定の制御圧力値に保たれる。その他の構成は、上記実施形態１と同様であるので、その重複した説明を省略している。
【００６３】
以下、この実施形態３にかかるウィンチ１のブレーキ１３の動作を説明する。図８は容量制御部の動作を示す説明図であって、同図中，横軸は冷却油ポンプの吐出圧力、縦軸はそのポンプ容量をそれぞれ示している。まず、冷却油ポンプ７０を駆動するエンジン５９の回転数が低い場合、冷却油ポンプ７０の吐出油量は少なく、冷却油のブレーキ１３を通過する際に発生する圧力損失ΔＰは小さい。したがって、冷却油ポンプ７０の吐出圧力が圧力補償制御の設定圧力である圧力補償制御値ＰSET以下の場合には、図８に示すように、冷却油ポンプ７０は最大容量ｑａで冷却油を吐出し、ブレーキ１３に供給する。
【００６４】
ついで、エンジン５９の回転数が上昇していくと、冷却油ポンプ７０の吐出油量は多くなり、冷却油のブレーキ１３を通過する際に発生する圧力損失ΔＰも増加して、冷却油ポンプ７０の吐出圧力が圧力補償制御値ＰSETを超えようとする。すると、図８に示すように、冷却油ポンプ７０の吐出圧力が圧力補償制御値ＰSETを超えないよう、容量制御部７０１によりその容量を小さくする制御が行われるので、ブレーキ１３に供給される冷却油流量が増加しないようになる。
【００６５】
よって、ブレーキ１３への冷却供給油圧は、冷却油ポンプ７０の設定圧力を超えることがない。したがって、ブレーキ１３の通過圧損の上限値を冷却油ポンプ７０により規制できるので、エンジン５９の回転数変化に伴うブレーキ力の変化を少なくすることができる。
【００６６】
（実施形態４）
図９は本発明の実施形態４にかかるウィンチのブレーキ冷却油回路図である。ここでも、圧力規制手段として、上記実施形態１における冷却油ポンプ３４の代わりに、可変容量型の冷却油ポンプ７２を設けた。この冷却油ポンプ７２は、図９に示すように、絞り７２２と、容量制御部７２３とを備え、この容量制御部７２３は、絞り７２２の前後の差圧を一定に、つまり、冷却油ポンプ７２の吐出流量を一定に制御するものである。その他の構成は、上記実施形態１と同様であるので、その重複した説明を省略している。
【００６７】
以下、この実施形態４にかかるウィンチ１のブレーキ１３の動作を説明する。図１０は容量制御部の動作を示す説明図であって、同図中，横軸はエンジン５９の回転数を示し、縦軸は冷却油ポンプ７２の吐出流量を示している。なお、同図中の実線は本実施形態４のような一定流量制御がある場合を示し、一点鎖線はこの一定流量制御がない場合を参考として示している。
【００６８】
まず、冷却油ポンプ７２を駆動するエンジン５９の回転数が低い場合、冷却油ポンプ７２の吐出油量は少なく、絞り７２２の前後の差圧が容量制御部７２３で設定されている値ＱSETを得る差圧Ｐ１（ＱSET＝ＣＡ√（Ｐ１）、Ｃ：流量係数、Ａ：絞りの面積）以下の場合、冷却油ポンプ７２は最大容量にて吐出油（冷却油）をブレーキ１３に供給する。図１０中では、たとえばエンジン５９の回転数がＲａのときは、吐出流量ＱAとなっている。
【００６９】
ついで、エンジン５９の回転数が上昇していくと、冷却油ポンプ７２の吐出油量は多くなり、絞り７２２の前後の差圧が容量制御部７２３で設定されている値ＱSETを得る差圧Ｐ１を超えようとする。このとき、容量制御部７２３は絞り７２２の前後の差圧が容量制御部７２３で設定されている値ＱSETを得る差圧Ｐ１を保持するように、冷却油ポンプ７２の容量を小さくし、冷却油ポンプ７２の吐出流量を一定に保つ。すなわち、図１０の実線で示すように、たとえばエンジン５９の回転数がＲｂに上昇しても、吐出流量は一定となっている。なお、本実施形態４のような一定流量制御がない場合には、図１０の一点鎖線で示すように、エンジン回転数が高くなるほど吐出流量は増大する。
【００７０】
よって、ブレーキ１３への供給流量は、冷却油ポンプ７２の設定流量値を超えることがない。したがって、ブレーキ１３の通過圧損の上限値を規制できることになり、エンジン５９の回転数変化に伴うブレーキ力の変化を少なくすることができる。
【００７１】
また、この実施形態４の構成では、上記実施形態２と同様、冷却油の温度の影響を受けないので、冷却油流量の最低値を確保することができる。
【００７２】
（実施形態５）
図１１は本発明の実施形態５にかかるウィンチのブレーキ冷却油回路図である。ここでは圧力規制手段として、上記実施形態１における冷却油ポンプ３４の代わりに、外部パイロット式可変容量型の冷却油ポンプ７３を設けた。この冷却油ポンプ７３は、図１１に示すように、同ポンプの外部パイロット操作式の容量制御部７３１に接続された電磁比例減圧弁７３２と、エンジン５９の回転数を検出する原動機回転数検出手段としての回転数検出器７３４と、その検出信号により冷却油ポンプ７３の容量をエンジン５９の回転数上昇に伴って減少させるように上記電磁比例減圧弁７３２に制御指令を出力するコントローラ７３５とを備えている。なお、７３３はパイロットポンプ、７３６は外部からの調整スイッチである。その他の構成は、上記実施形態１と同様であるので、その重複した説明を省略している。
【００７３】
以下、この実施形態５にかかるウィンチ１のブレーキ１３の動作を説明する。図１２〜図１４は流量制御部の動作を示す説明図であって、図１２中の横軸は電磁比例減圧弁７３２から容量制御部７３１に出力されるパイロット二次圧、縦軸は冷却油ポンプ７３のポンプ容量をそれぞれ示し、図１３中の横軸はコントローラ７３５から電磁比例減圧弁７３２に出力される指令電流、縦軸は電磁比例減圧弁７３２から容量制御部７３１に出力されるパイロット二次圧をそれぞれ示し、図１４の横軸はエンジン５９の回転数、縦軸はコントローラ７３５から電磁比例減圧弁７３２に出力される指令電流およびポンプ容量をそれぞれ示している。
【００７４】
ここで、エンジン５９の最低回転数をＲａ、最高回転数をＲｂ、冷却油ポンプ７３の最大容量をｑａ、最小容量をｑｂとし、ｑａ／ｑｂ≧Ｒｂ／Ｒａと設定しておく。本実施形態５では、説明を簡単化するため、ｑａ／ｑｂ＝Ｒｂ／Ｒａの場合で作動説明を行う。
【００７５】
まず、冷却油ポンプ７３を駆動するエンジン５９の回転数が最低回転数Ｒａの場合、コントローラ７３５には回転数検出器７３４により最低回転数Ｒａに相当する信号が入力されると、コントローラ７３５は電磁比例減圧弁７３２のソレノイドに指令電流ｉａを出力する。このとき、電磁比例減圧弁７３２は冷却油ポンプ７３の容量制御部７３１にパイロット二次圧Ｐａを出力するが、冷却油ポンプ７３は最大容量ｑａで冷却油を吐出し、ブレーキ１３に供給する。
【００７６】
ついで、冷却油ポンプ７３を駆動するエンジン５９の回転数が上昇すると、図１４に示すように、コントローラ７３５は冷却油ポンプ７３の容量が低下するように電磁比例減圧弁７３２への指令電流を上げる。
【００７７】
そして、冷却油ポンプ７３を駆動するエンジン５９の回転数が最高回転数Ｒｂになった場合、コントローラ７３５には回転数検出器７３４により最高回転数Ｒｂに相当する信号が入力され、電磁比例減圧弁７３２のソレノイドに指令電流ｉｂを出力する。すると、図１３に示すように、電磁比例減圧弁７３２は油圧ポンプ７３の容量制御部７３１にパイロット二次圧Ｐｂを入力し、図１２に示すように、冷却油ポンプ７３は最小容量ｑｂで冷却油を吐出してブレーキ１３に供給する。
【００７８】
この結果、ブレーキ１３へ供給される冷却流量は、エンジン５９の回転数が上昇した場合でも、一定に保たれるので、ブレーキ１３への通過圧損はほとんど変化することなく、エンジン５９の回転数変化に伴うブレーキ力の変化は少なくなる。
【００７９】
ところで、この場合、冷却流量はエンジン５９の最低回転時に相当する冷却流量（＝ｑａ×Ｒａ＝ｑｂ×Ｒｂ）で一定に保持されるので、冷却流量不足によるブレーキ１３のオーバーヒートの問題が発生するおそれがあるが、冷却油ポンプ７３の容量を電磁比例減圧弁７３２への指令電流により任意に変えることができるので、たとえばスイッチ７３６を設け、このスイッチ７３６の入力信号により、コントローラ７３５から電磁比例減圧弁７３２のソレノイドへの指令電流を変え、冷却油圧ポンプ７３の容量を上げるようにしておくと、冷却流量を確保できるので、オーバーヒートの回避も可能となる。特に、このスイッチ７３６を冷却油の温度を検出する温度スイッチとすれば、自動的にオーバーヒートを回避することができるようになる。
【００８０】
なお、上記実施形態１〜５では、フリーフォール時の単純な制動時を例として説明したが、本発明は、フリーフォール状態で巻上げ方向にモータを回転させ隣接するクラッチ板の連れ回り現象を利用しての制動力を調整する場合においても適用することができる。
【００８１】
また、上記実施形態１〜５では、クラッチとブレーキとを一体とした構成について説明したが、本発明は、クラッチを備えない、湿式多板ブレーキを備えたウィンチで自由降下同等の高速巻下げ駆動が可能に構成されたフリーフォール近似（高速巻下）モードを備えたウィンチにおいても適用することができる。
【００８２】
このような場合においても、クラッチ切断による自由落下時の場合と同様に、ブレーキ力を低下させることがないので、高速巻下げ時における速度調整を容易化できる。
【００８３】
また、上記実施形態１〜５では、ともに原動機としてエンジン５９を説明したが、他のいかなる種類の原動機であってもよい。
【００８４】
また、上記実施形態５では、エンジン５９の回転数を検出して、この検出信号でコントローラから指令信号を出力し、さらに、外部調整用スイッチをも設けているが、このスイッチだけでコントローラからの指令信号を出力するようにすれば、構成が簡単化され、コストダウンを図ることができる。
【００８５】
【発明の効果】
上記のように本発明によれば、多板ディスク内の圧力の上限値を規制することによって、冷却油がブレーキの多板ディスク間を通過するときに発生する圧力損失による、プレッシャープレートの両面に作用する差圧の変化を少なくすることができる。この差圧の変化の減少によって、プレッシャープレートにブレーキ力を低下させる方向へ作用する推力を無視できる程度まで減少させることができる。そして、この推力の減少によって、加圧バネによるプレッシャープレートの多板ディスクへの圧接力を減じることがなくなり、ブレーキ力を低下させてしまうおそれを少なくすることができる。その結果、所望のフリーフォール制御速度に保つことができるようになり、フリーフォール速度操作を容易化することができる。
【００８６】
請求項２記載の発明によれば、リリーフ弁の開閉によって多板ディスク内に供給される冷却油の圧力を規制することによって、多板ディスク内の圧力の上限値を規制することができる。
【００８７】
請求項３記載の発明によれば、冷却油の温度（粘度）のいかんにかかわらず、冷却油ポンプからブレーキへ供給される冷却油流量が所定量となるように制御することができるので、冷却油が低温時（高粘度時）でも、最低冷却流量を確保できるようになるとともに、多板ディスク内の圧力の上限値も規制することができる。
【００８８】
請求項４記載の発明によれば、ブレーキのオーバーヒート時には、ブレーキの冷却油量を増加させる信号を外部から入力することにより、そのオーバーヒートを容易に回避することができる。
【００８９】
請求項５記載の発明によれば、冷却用ポンプの吐出圧の上限値を規制することによって、多板ディスク内の圧力の上限値も規制することができる。
【００９０】
請求項６記載の発明によれば、冷却油流量を一定に保つことができるので、多板ディスク内の圧力の上限値も規制することができる。なお、この場合も、冷却油の温度（粘度）の影響を受けないので、冷却油低温（高粘度）時でも最低冷却流量を確保することができる。
【００９１】
請求項７記載の発明によれば、ブレーキのオーバーヒート時には、ブレーキの冷却油量を増加させる信号を外部から入力することにより、そのオーバーヒートを容易に回避することができる。
【００９２】
請求項８記載の発明によれば、原動機回転数が変化しても、冷却用ポンプからブレーキへの供給油量を一定に保持することができるので、原動機回転数変化に伴うブレーキ力の変化を少なくすることができる。また、ブレーキのオーバーヒート時には、ブレーキの冷却油量を自動的に増加させてオーバーヒートを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態１にかかるウィンチのブレーキ冷却油回路図である。
【図２】  実施形態１のリリーフ弁の動作を示す説明図である。
【図３】  本発明の実施形態２にかかるウィンチのブレーキ冷却油回路図である。
【図４】  実施形態２の変形例１にかかるウィンチのブレーキ冷却油回路図である。
【図５】  実施形態２の変形例２にかかるウィンチのブレーキ冷却油回路図である。
【図６】  実施形態２の変形例３にかかるウィンチのブレーキ冷却油回路図である。
【図７】  本発明の実施形態３にかかるウィンチのブレーキ冷却油回路図である。
【図８】  実施形態３の容量制御部の動作を示す説明図である。
【図９】  本発明の実施形態４にかかるウィンチのブレーキ冷却油回路図である。
【図１０】  実施形態４の容量制御部の動作を示す説明図である。
【図１１】  本発明の実施形態５にかかるウィンチのブレーキ冷却油回路図である。
【図１２】  実施形態５の容量制御部の動作を示す説明図である。
【図１３】  実施形態５の電磁比例減圧弁の特性を示す説明図である。
【図１４】  実施形態５のコントローラの制御特性を示す説明図である。
【図１５】  従来のウィンチの概略構成を示す説明図である。
【符号の説明】
１  ウィンチドラム
２  ウィンチモータ
９  多板ディスク
１０  プレッシャープレート
１２  加圧バネ
１３  ブレーキ
１４  インナープレート（回転摩擦板に相当）
１６  アウタープレート（固定摩擦板に相当）
３２  冷却油入口ポート
３３  冷却油出口ポート
３４  冷却油ポンプ
３５  冷却油供給管路
３６  冷却油リターン管路
３７  オイルクーラー
５９  エンジン（原動機に相当）
６０  リリーフ弁（実施形態１における圧力規制手段に相当）
６１〜６４  流用制御弁（実施形態２および変形例１〜３における圧力規制手段に相当）
７０〜７３  冷却油ポンプ（実施形態３〜５における圧力規制手段の一部に相当）
Ｔ  タンク
【図１】
0004085670.tif 000002
【図２】
0004085670.tif 000003
【図３】
0004085670.tif 000004
【図４】
0004085670.tif 000005
【図５】
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【図６】
0004085670.tif 000007
【図７】
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【図８】
0004085670.tif 000009
【図９】
0004085670.tif 000010
【図１０】
0004085670.tif 000011
【図１１】
0004085670.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
0004085670.tif 000014
【図１４】
0004085670.tif 000015
【図１５】
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