(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧モータにより駆動されるウインチドラムと、前記油圧モータと前記ウインチドラムとの接続および切り離しを行うクラッチと、少なくとも前記ウインチドラムを停止させる中立位置とフリーフォールさせるフリーフォール位置とに操作可能であってその操作量に応じた速度で前記ウインチドラムを操作可能な操作レバーと、前記操作レバーに取り付けられるとともに前記ウインチドラムをフリーフォールさせる状態を選択するための操作部材と、前記クラッチを制御する制御回路とを備えたウインチの制御装置において、前記制御回路は、前記操作レバーが中立位置にある状態で前記操作部材が操作された後、前記操作部材が操作されたそのままの状態で前記操作レバーが中立位置からフリーフォール位置に操作された場合のみに、前記油圧モータと前記ウインチドラムとを切り離すように前記クラッチを制御し、前記ウインチドラムをフリーフォールさせる状態にすることを特徴とするウインチの制御装置。
【請求項２】
前記操作レバーは、巻上位置、中立位置または巻下位置に操作可能であって、前記操作レバーが中立位置にある状態で前記操作部材が操作された後、前記操作部材が操作されたそのままの状態で前記操作レバーが中立位置から巻下位置に操作された場合のみに、前記制御装置は、この巻下位置を前記フリーフォール位置として前記油圧モータと前記ウインチドラムとを切り離すように前記クラッチを制御し、前記ウインチドラムをフリーフォールさせる状態にすることを特徴とする請求項１記載のウインチの制御装置。
【請求項３】
前記ウインチドラムを停止させるネガブレーキを有するとともに、該ネガブレーキは、少なくとも前記操作レバーが中立位置にある場合には前記ウインチドラムを停止させることを特徴とする請求項１または２記載のウインチの制御装置。
【請求項４】
前記操作レバーが中立位置にある状態で前記操作部材が操作された後、前記操作部材が操作されたそのままの状態で前記操作レバーが中立位置からフリーフォール位置に操作された場合のみに、前記ネガブレーキは、フリーフォール位置もしくはその近傍まで前記ウインチドラムを停止させる状態を保持することを特徴とする請求項３記載のウインチの制御装置。
【請求項５】
前記ウインチドラムをフリーフォールさせる状態にある時に、前記操作部材が更に操作された場合に前記ネガブレーキが作動することを特徴とする請求項３または４記載のウインチの制御装置。
【請求項６】
油圧モータにより駆動されるウインチドラムと、前記油圧モータと前記ウインチドラムとの接続および切り離しを行うクラッチと、少なくとも前記ウインチドラムを停止させる中立位置とフリーフォールさせるフリーフォール位置とに操作可能であってその操作量に応じた速度で前記ウインチドラムを操作可能な操作レバーと、前記操作レバーに取り付けられるとともに前記ウインチドラムをフリーフォールさせる状態を選択するための操作部材と、前記クラッチを制御する制御回路とを備えたウインチの制御装置において、前記制御回路は、前記操作レバーが中立位置にある状態で前記操作部材が操作された後、前記操作部材が操作されたそのままの状態で前記操作レバーが中立位置からフリーフォール位置に操作され、更に前記操作部材が操作された場合のみに、前記油圧モータと前記ウインチドラムとを切り離すように前記クラッチを制御し、前記ウインチドラムをフリーフォールさせる状態にすることを特徴とするウインチの制御装置。
【請求項７】
少なくともウインチドラムを停止させる中立位置とフリーフォールさせるフリーフォール位置とに操作可能であってその操作量に応じた速度で前記ウインチドラムを操作可能な操作レバーと、前記操作レバーに取り付けられるとともに前記ウインチドラムをフリーフォールさせる状態を選択するための操作部材との操作状態に基づいて、前記油圧モータと前記ウインチドラムとの接続および切り離しを行うクラッチを制御するウインチの制御方法において、前記操作レバーが中立位置にある状態で前記操作部材が操作された後、前記操作部材が操作されたそのままの状態で前記操作レバーが中立位置からフリーフォール位置に操作された場合のみに、前記油圧モータと前記ウインチドラムとを切り離すように前記クラッチを制御し、前記ウインチドラムをフリーフォールさせる状態にすることを特徴とするウインチの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、作業船、クローラクレーン、ホイールクレーン等の荷役作業を行う機械に搭載されるウインチの制御装置及び制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のウインチの制御装置及び制御方法を、図４に基づいて説明する。
図４において、油圧モータ８により駆動されるウインチドラム１は、操作レバー２を巻上位置、中立位置及び巻下位置へ操作することにより運転が制御される。操作レバー２の位置検知に、圧力スイッチ５Ａ、５Ｂを使用し、操作レバー２を巻上位置及び巻下位置に操作した場合は、ネガブレーキ切換弁３を作動させ、ネガブレーキ１０を開放状態とし、ウインチドラム１は回転する。操作レバー２を中立位置に操作した場合は、ネガブレーキ１０が効きウインチドラム１は停止する。なお、７はポジブレーキ圧検知圧力スイッチである。１３は油圧モータ８への油圧の供給を制御するコントロールバルブである。
【０００３】
このウインチドラム１をフリーフォール（自由落下）させる従来の方法について以下に説明する。
まず、操作レバー２を中立位置にし圧力スイッチ５Ａ、５Ｂを開放状態にする。別設のフリーフォール許可スイッチ（図示省略）を中立ブレーキ側にし、ポジブレーキ（フットブレーキ）ペダル６を操作し、ポジブレーキ１１を効かせた状態にする。次にフリーフォール許可スイッチを中立フリー側にする。これらの条件が成立した場合に限り、ネガブレーキ切換弁３及びクラッチ切換弁４を作動させ、ネガブレーキ１０とクラッチ９を開放状態にし、フリーフォール状態を成立させる。ポジブレーキペダル６を放すことによりウインチドラム１はフリーフォールする。操作レバー２を巻上位置あるいは巻下位置にした場合は、クラッチ切換弁４が非作動となりクラッチ９が結合状態になる。フリーフォールの条件が成立しているため、操作レバーを中立位置にすることにより再度フリーフォール状態になる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来技術においては、フリーフォール条件を成立させるためには、フットブレーキペダル６とフリーフォール許可スイッチを操作する必要があり操作が煩雑で、必要に応じて即座にフリーフォール状態を成立させる事が困難である。また、一旦フリーフォール条件を成立させると、フリーフォール許可スイッチを中立ブレーキ側に戻さない限りフリーフォール状態は継続され、吊り荷の保持はポジブレーキペダル６でしか行えない。
【０００５】
更に、フリーフォール状態が継続している事を作業者が忘れ、操作レバー２を中立位置にした時に吊り荷を落としてしまう危険性があった。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、誤操作の可能性が極めて少なく安全で且つ操作性に優れた、ウインチの制御装置及び制御方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る本発明は、油圧モータにより駆動されるウインチドラムと、前記油圧モータと前記ウインチドラムとの接続および切り離しを行うクラッチと、少なくとも前記ウインチドラムを停止させる中立位置とフリーフォールさせるフリーフォール位置とに操作可能であってその操作量に応じた速度で前記ウインチドラムを操作可能な操作レバーと、前記操作レバーに取り付けられるとともに前記ウインチドラムをフリーフォールさせる状態を選択するための操作部材と、前記クラッチを制御する制御回路とを備えたウインチの制御装置において、前記制御回路は、前記操作レバーが中立位置にある状態で前記操作部材が操作された後、前記操作部材が操作されたそのままの状態で前記操作レバーが中立位置からフリーフォール位置に操作された場合のみに、前記油圧モータと前記ウインチドラムとを切り離すように前記クラッチを制御し、前記ウインチドラムをフリーフォールさせる状態にするものである。
【０００８】
請求項２に係る本発明は、請求項１記載のウインチの制御装置において、前記操作レバーは、巻上位置、中立位置または巻下位置に操作可能であって、前記操作レバーが中立位置にある状態で前記操作部材が操作された後、前記操作部材が操作されたそのままの状態で前記操作レバーが中立位置から巻下位置に操作された場合のみに、前記制御装置は、この巻下位置を前記フリーフォール位置として前記油圧モータと前記ウインチドラムとを切り離すように前記クラッチを制御し、前記ウインチドラムをフリーフォールさせる状態にするものである。
【０００９】
請求項３に係る本発明は、請求項１または２記載のウインチの制御装置において、前記ウインチドラムを停止させるネガブレーキを有するとともに、該ネガブレーキは、少なくとも前記操作レバーが中立位置にある場合には前記ウインチドラムを停止させるものである。
【００１０】
請求項４に係る本発明は、請求項３記載のウインチの制御装置において、前記操作レバーが中立位置にある状態で前記操作部材が操作された後、前記操作部材が操作されたそのままの状態で前記操作レバーが中立位置からフリーフォール位置に操作された場合のみに、前記ネガブレーキは、フリーフォール位置もしくはその近傍まで前記ウインチドラムを停止させる状態を保持するものである。
【００１１】
請求項５に係る本発明は、請求項３または４記載のウインチの制御装置において、前記ウインチドラムをフリーフォールさせる状態にある時に、前記操作部材が更に操作された場合に前記ネガブレーキが作動するものである。
【００１２】
請求項６に係る本発明は、油圧モータにより駆動されるウインチドラムと、前記油圧モータと前記ウインチドラムとの接続および切り離しを行うクラッチと、少なくとも前記ウインチドラムを停止させる中立位置とフリーフォールさせるフリーフォール位置とに操作可能であってその操作量に応じた速度で前記ウインチドラムを操作可能な操作レバーと、前記操作レバーに取り付けられるとともに前記ウインチドラムをフリーフォールさせる状態を選択するための操作部材と、前記クラッチを制御する制御回路とを備えたウインチの制御装置において、前記制御回路は、前記操作レバーが中立位置にある状態で前記操作部材が操作された後、前記操作部材が操作されたそのままの状態で前記操作レバーが中立位置からフリーフォール位置に操作され、更に前記操作部材が操作された場合のみに、前記油圧モータと前記ウインチドラムとを切り離すように前記クラッチを制御し、前記ウインチドラムをフリーフォールさせる状態にするものである。
【００１３】
請求項７に係る本発明は、少なくともウインチドラムを停止させる中立位置とフリーフォールさせるフリーフォール位置とに操作可能であってその操作量に応じた速度で前記ウインチドラムを操作可能な操作レバーと、前記操作レバーに取り付けられるとともに前記ウインチドラムをフリーフォールさせる状態を選択するための操作部材との操作状態に基づいて、前記油圧モータと前記ウインチドラムとの接続および切り離しを行うクラッチを制御するウインチの制御方法において、前記操作レバーが中立位置にある状態で前記操作部材が操作された後、前記操作部材が操作されたそのままの状態で前記操作レバーが中立位置からフリーフォール位置に操作された場合のみに、前記油圧モータと前記ウインチドラムとを切り離すように前記クラッチを制御し、前記ウインチドラムをフリーフォールさせる状態にするものである。
【００１４】
請求項１、２、および７に係る本発明によれば、ウインチドラムのフリーフォールを行うための操作が簡単となり、必要に応じて即座にフリーフォール状態を成立させることができる。特に請求項２のように操作レバーを巻上位置、巻下位置に操作可能な場合において、操作部材の操作の有無によって、通常の動力巻上、動力巻下と、フリーフォールの操作が容易に選択可能であり、一連の作業を効率よく行うことが可能となる。
【００１５】
また、フリーフォール条件を成立させるためには操作部材を操作しながら操作レバーを操作する必要があるので、操作に作業者の意志が入ることにより誤操作を防止することが可能となる。
【００１６】
請求項３に係る本発明によれば、操作レバーを中立位置に操作することで、ネガブレーキによって吊り荷を停止状態で保持させることができるので有用である。
【００１７】
請求項４に係る本発明によれば、操作レバーを中立位置からフリーフォール位置に操作するまでの過程において、ネガブレーキによって吊り荷を停止状態で保持させることができるので、吊り荷のずり落ちを防止することができる。
【００１８】
請求項５に係る本発明によれば、ウインチドラムをフリーフォールさせる状態にある時に、操作部材を操作すればその操作に連動してネガブレーキが作動するので、例えば軽荷重の吊り荷を微小繰り出しによって巻下げる作業が容易に行えるようになる。
【００１９】
請求項６に係る本発明によれば、ウインチドラムのフリーフォールを行うための操作が簡単となり、必要に応じて即座にフリーフォール状態を成立させることができる。また、フリーフォール条件を成立させるためには操作部材を操作しながら操作レバーを操作する必要があるので、操作に作業者の意志が入ることにより誤操作を防止することが可能となる。
【００２０】
更にまた、操作レバーをフリーフォール位置とした後、操作部材を操作させてはじめてフリーフォール状態となるので、フリーフォールのタイミングを任意に変えることが容易となる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明に係るウインチの制御装置の第一実施形態の全体構成を示す図である。
【００２２】
図１において、１は油圧モータ８により駆動されるウインチドラムである。このウインチドラム１と油圧モータ８とはクラッチ９により連結される。クラッチ９の制御は、制御回路１２によりクラッチ切換弁４を電気的に制御することにより行われる。ウインチドラム１は、吊荷保持用のネガブレーキ１０と制動用のポジブレーキ（フットブレーキ）１１を有する。ネガブレーキ１０の制御は、クラッチ９と同様に制御回路１２によりネガブレーキ切換弁３を電気的に制御することにより行なわれる。油圧モータ８への油圧は、制御回路１２によりコントロールバルブ１３を制御することで供給される。
【００２３】
２は、操作レバーである。この操作レバー２を巻上位置、中立位置または巻下位置へ操作することにより、ウインチドラム１の運転が制御される。操作レバー２には、操作部材として、モーメンタリータイプのフリーフォールスイッチ２１が設けられている。制御回路１２の入力として、操作レバー２の位置検出用ポテンショメータとフリーフォールスイッチ２１が接続される。
【００２４】
動力による巻上、巻下方法を以下に記載する。
操作レバー２の中立位置、巻上位置及び巻下位置をあらかじめ制御回路１２に記憶させておく。操作レバー２が中立位置では、制御回路１２は、ネガブレーキ切換弁３及びクラッチ切換弁４を励磁せず、更にコントロールバルブ１３への出力もしない。従ってウインチドラム１はネガブレーキ１０により保持される。操作レバー２を巻上あるいは巻下方向に動かす、すなわち操作レバーが中立位置を外れると、制御回路１２はネガブレーキ切換弁３を励磁し、操作レバー２の操作量に応じた電流をコントロールバルブ１３に出力する。これによってネガブレーキ１０は開放状態となり、ウインチドラム１は操作レバー２の操作量に応じた速度で動力巻上あるいは巻下を行う。
【００２５】
次に、図１の第一実施形態に係るウインチの制御装置を用いたフリーフォールによる巻下方法を、図２に示したフローチャートを参照して以下に説明する。
【００２６】
ウインチドラム１をフリーフォールさせるためには、まず操作レバー２を中立位置にし、フリーフォールスイッチ２１を操作し、そのままの状態で操作レバー２を巻下位置に操作する。
【００２７】
ステップＳ１において、操作レバー２が中立位置にあれば、上記動力による巻上、巻下方法と同様に、制御回路１２によりネガブレーキ切換弁３及びクラッチ切換弁４は非励磁の状態となり、コントロールバルブ１３への出力もＯＦＦとなるので、ウインチドラム１はネガブレーキ１０により保持される（ステップＳ２）。次にステップＳ３においてフリーフォールスイッチ２１を操作した時点で、フリーフォール条件ＦＬＡＧをＯＮにする（ステップＳ４，Ｓ５）。
【００２８】
フリーフォールスイッチ２１を操作したまま、すなわちフリーフォール条件ＦＬＡＧがＯＮの状態で、ステップＳ１において操作レバー２を巻下方向に操作した場合には、ステップＳ６以下に移り、制御回路１２は操作レバー２が巻下（フリーフォール）位置に達するまでの区間は、ネガブレーキ切換弁３及びクラッチ切換弁４を励磁せず、コントロールバルブ１３へも出力しない。つまりネガブレーキ１０により保持されたままである（ステップＳ６ないしＳ１０）。図２から分かるとおり、ステップＳ７，Ｓ９はそれぞれ動力巻上、動力巻下を示している。
【００２９】
そして、操作レバー２が巻下（フリーフォール）位置に達した時点（ステップＳ１１）で、制御回路１２はネガブレーキ切換弁３を励磁すると同時にクラッチ切換弁４を励磁し、ウインチドラム１をフリーフォール状態にする（ステップＳ１２）。一旦、フリーフォール状態となると、操作レバー２が巻下（フリーフォール）位置にある間は、フリーフォールスイッチ２１の操作に関係なくフリーフォール状態で、操作レバー２が巻下（フリーフォール）位置を外れるまでフリーフォール状態は継続する。ただし、ステップＳ１０において操作レバー２が巻下（フリーフォール）位置に達する前にフリーフォールスイッチ２１の操作が解除された場合は、フリーフォール条件ＦＬＡＧをＯＦＦにし（ステップＳ１１）、フリーフォール状態にはならない（ステップＳ１４，Ｓ１５）。
【００３０】
第一実施形態では、上記のようにフリーフォール成立条件にフリーフォールスイッチ２１の状態と操作レバー２の位置を使用している。従って、フリーフォールスイッチ２１を操作しながら操作レバー２を操作するというオペレータの意志が操作に入るため、誤操作による吊荷落下の危険性が極めて少ない。また、フリーフォールスイッチ２１の操作に関係なく、操作レバー２が中立位置では必ずネガブレーキが効くので、従来のように中立ブレーキとフリーフォールを混同してしまうこともない。更に、別設のスイッチを必要とせず、フリーフォール操作は操作レバー２から手を離すことなく容易に行うことができる。
【００３１】
フリーフォール開始時期を任意に選択したい場合は、操作レバー２が中立位置でフリーフォールスイッチ２１を操作し、そのままの状態で、操作レバー２を巻下（フリーフォール）位置に操作し、更にフリーフォールスイッチ２１を操作してはじめてフリーフォール状態となるようにしても良い。
【００３２】
また、ウインチドラム１をフリーフォールさせる状態にある時に、フリーフォールスイッチ２１を操作し、その操作に連動して、ネガブレーキ１０を効かせるようにしてもよい。これによって、例えば軽荷重の吊り荷を微小繰り出しによって巻下げる作業が容易に行えるようになる。
【００３３】
次に、本発明の第二実施形態を、図３を参照して説明する。ただし、図１の第一実施形態と同様の構成については同じ符号を付して説明を省略する。
【００３４】
図３においては、ポジブレーキ１１を制御回路１２で制御できるように構成している。すなわち、フリーフォール状態でフリーフォールスイッチ２１を操作し、制御回路１２とポジブレーキペダル６とをポジブレーキ切換弁１４を介して接続し、フリーフォールスイッチ２１の操作に連動して、ポジブレーキ１１を効かせるようにしている。
【００３５】
上述の各実施形態においては、操作レバー２に取り付けられた操作部材として、フリーフォールスイッチ２１を用いてフリーフォール条件を成立させているが、本発明の思想は操作部材をスイッチに限定するものではない。
【００３６】
【発明の効果】
請求項１、２、および７に係る本発明によれば、ウインチドラムのフリーフォールを行うための操作が簡単となり、必要に応じて即座にフリーフォール状態を成立させることができる。特に請求項２のように操作レバーを巻上位置、巻下位置に操作可能な場合において、操作部材の操作の有無によって、通常の動力巻上、動力巻下と、フリーフォールの操作が容易に選択可能であり、一連の作業を効率よく行うことが可能となる。
【００３７】
また、フリーフォール条件を成立させるためには操作部材を操作しながら操作レバーを操作する必要があるので、操作に作業者の意志が入ることにより誤操作を防止することが可能となる。
【００３８】
請求項３に係る本発明によれば、操作レバーを中立位置に操作することで、ネガブレーキによって吊り荷を停止状態で保持させることができるので有用である。
【００３９】
請求項４に係る本発明によれば、操作レバーを中立位置からフリーフォール位置に操作するまでの過程において、ネガブレーキによって吊り荷を停止状態で保持させることができるので、吊り荷のずり落ちを防止することができる。
【００４０】
請求項５に係る本発明によれば、ウインチドラムをフリーフォールさせる状態にある時に、操作部材を操作すればその操作に連動してネガブレーキが作動するので、例えば軽荷重の吊り荷を微小繰り出しによって巻下げる作業が容易に行えるようになる。
【００４１】
請求項６に係る本発明によれば、ウインチドラムのフリーフォールを行うための操作が簡単となり、必要に応じて即座にフリーフォール状態を成立させることができる。また、フリーフォール条件を成立させるためには操作部材を操作しながら操作レバーを操作する必要があるので、操作に作業者の意志が入ることにより誤操作を防止することが可能となる。
【００４２】
更にまた、操作レバーをフリーフォール位置とした後、操作部材を操作させてはじめてフリーフォール状態となるので、フリーフォールのタイミングを任意に変えることが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るウインチの制御装置の第一実施形態の全体構成を示す図である。
【図２】第一実施形態に係るウインチの制御装置を用いたフリーフォールによる巻下方法を示すフローチャートである。
【図３】本発明に係るウインチの制御装置の第二実施形態の全体構成を示す図である。
【図４】従来のウインチの制御装置を示す図である。
【符号の説明】
１：ウインチドラム
２：操作レバー
８：油圧モータ
９：クラッチ
１０：ネガブレーキ
１２：制御回路
２１：フリーフォールスイッチ
【図１】
0003744320.tif 000002
【図２】
0003744320.tif 000003
【図３】
0003744320.tif 000004
【図４】
0003744320.tif 000005