JP3425104B2 - ウインチ制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、１本のレバーで複
数のウインチを制御するウインチ制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開平８−２４５１７３号公報に示され
るように、ワイヤロープを駆動する２つのウインチの連
動操作を１本の操作レバーにてできるようにした材木集
材機のウインチ制御回路がある。

【０００３】これは、連動スイッチをオンにすることに
より、第１ウインチの操作レバーを操作すると、第１ウ
インチは巻込駆動され、第２ウインチは第１ウインチの
速度に同調して巻出駆動されるものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記公報に示された２
つのウインチは、それぞれが操作レバーを有しており、
例えばワイヤロープを張設する場合や、材木を吊上げる
場合または降ろす場合は、前記連動スイッチをオフにし
て、２つの操作レバーをそれぞれ巻込側または巻出側へ
操作する必要がある。

【０００５】結局、従来のウインチ制御回路は、連動ス
イッチの切換操作と、２つの操作レバーの個別操作が必
要であり、操作性の点で改良の余地がある。

【０００６】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、複数のウインチを制御する際の操作性を向上させ
ることを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載された発
明は、任意の方向へ傾動可能の１本のレバーを有しこ の
レバーの基端部で交差する２軸の一方の軸方向へのレバ
ー操作により一方の操作信号を出力するとともに他方の
軸方向へのレバー操作により他方の操作信号を出力する
操作器と、索条体を一端部より巻取った状態で一方の操
作信号により少なくとも回転方向を制御される一方のウ
インチと、索条体を他端部より巻取った状態で他方の操
作信号により少なくとも回転方向を制御される他方のウ
インチとを具備し、操作器から出力される一方および他
方の操作信号は、操作用電気信号であり、この操作用電
気信号を演算処理して制御用電気信号を出力する制御器
と、この制御器からの制御用電気信号により一方および
他方のウインチを油圧駆動する電気・油圧式制御回路と
を具備し、制御器は、少なくとも索条体を巻込む側のウ
インチを減速制御することにより、このウインチに巻込
まれ漸次径大となる索条体の巻込速度を、反対側のウイ
ンチから巻出され漸次径小となる索条体の巻出速度と同
調させるインターロック制御部を具備したウインチ制御
装置である。

【０００８】そして、１本のレバーにより２つのウイン
チの少なくとも回転方向をそれぞれ制御できるから、荷
の引寄せまたは返しだけでなく、索条体の張設や、荷の
吊上げまたは降ろしなども単一のレバー操作で自在に制
御でき、複数のウインチを制御する際の操作性を向上で
き、また、制御器で操作用電気信号を演算処理して制御
用電気信号を出力し、各ウインチの電気・油圧式制御回
路を制御するから、各ウインチの油圧系統の制御系の一
部を電気信号に置き換えて、自在で容易な操作が可能と
なり、１本のレバーによる２つのウインチの同調制御な
ども可能となる。特に、インターロック制御部により２
つのウインチを同調制御して、索条体の張力を適切に保
つとともに、索条体の送り速度を定速に保ち、荷を定速
で搬送する。

【０００９】請求項２に記載された発明は、請求項１記
載のウインチ制御装置における操作器のレバーが、一方
のウインチへの索条体の巻込を指示する一方の巻込指示
方向と、この一方の巻込指示方向に対し１８０°反対側
にて一方のウインチからの索条体の巻出を指示する一方
の巻出指示方向と、一方の巻込指示方向および巻出指示
方向に対し直交する方向に設けられ他方のウインチへの
索条体の巻込を指示する他方の巻込指示方向と、この他
方の巻込指示方向に対し１８０°反対側にて他方のウイ
ンチからの索条体の巻出を指示する他方の巻出指示方向
とに操作可能に設けられ、電気・油圧式制御回路は、操
作器の一方の巻込指示方向、一方の巻出指示方向、他方
の巻込指示方向、他方の巻出指示方向にそれぞれレバー
が操作されたときにこれらの各方向に対応して制御器か
ら出力された制御用電気信号に応じてパイロット油圧を
出力する一方の巻込用、一方の巻出用、他方の巻込用お
よび他方の巻出用の電磁比例パイロット減圧弁と、一方
の巻込用および一方の巻出用の電磁比例パイロット減圧
弁によりパイロット制御される一方のコントロール弁
と、他方の巻込用および他方の巻出用の電磁比例パイロ
ット減圧弁によりパイロット制御される他方のコントロ
ール弁と、一方のコントロール弁により方向制御および
流量制御された作動油により作動される一方のウインチ
駆動用の油圧モータと、他方のコントロール弁により方
向制御および流量制御された作動油により作動される他
方のウインチ駆動用の油圧モータとを具備したウインチ
制御装置である。

【００１０】そして、操作器の１本のレバーを一方の巻
込または巻出指示方向に操作することにより一方のウイ
ンチを、さらに、レバーを他方の巻込または巻出指示方
向に操作することにより他方のウインチを、それぞれ単
独操作するとともに、レバーを一方の巻込または巻出指
示方向と他方の巻込または巻出指示方向との間に操作す
ることにより、両方のウインチを同時に操作する。

【００１１】このとき、電磁比例パイロット減圧弁は、
制御器から出力された制御用電気信号に応じてパイロッ
ト油圧を出力してコントロール弁を開度制御し、コント
ロール弁からウインチの油圧モータに供給される流量を
制御して、その油圧モータを自在に速度制御するから、
一方のウインチが巻込側で他方のウインチが巻出側とな
った場合の両ウインチの自在な同調制御が可能であり、
索条体の送り速度の増減、索条体の張りと弛みのバラン
スなどの最適化が可能である。

【００１２】請求項３に記載された発明は、請求項２記
載のウインチ制御装置における油圧モータが容量可変型
モータであり、この油圧モータの容量を可変制御する油
圧アクチュエータと、制御器から出力された電気信号に
より切換って油圧アクチュエータに作動油を供給する電
磁切換弁とを具備したウインチ制御装置である。

【００１３】そして、制御器から出力された電気信号に
より電磁切換弁を制御して油圧アクチュエータを動か
し、油圧モータの容量を可変制御することにより、例え
ば、ウインチが高負荷状態のときは、油圧モータを大容
量に制御して、低速・高トルク状態で駆動する。

【００１４】請求項４に記載された発明は、請求項２ま
たは３記載のウインチ制御装置において、一方および他
方の油圧モータのそれぞれの巻込側ポートからそれぞれ
の巻出側ポートへ短絡可能のバイパス通路と、これらの
バイパス通路中に設けられたリリーフ弁と、制御器から
出力された電気信号により各リリーフ弁を低圧での連通
状態と圧力設定状態とでそれぞれ切換える電磁切換弁と
を具備したウインチ制御装置である。

【００１５】そして、一方および他方の両方の油圧モー
タの巻込側ポートに作動油を供給しても、他方の油圧モ
ータのバイパス通路でのリリーフ弁を低圧での連通状態
に切換えておくと、他方のウインチは外力により回動可
能となるから、索条体は一方のウインチに巻込まれ、他
方のウインチは索条体にかかる張力により巻出方向へ従
動し、荷は一方のウインチに向かって移動する。低圧で
連通状態のリリーフ弁は、一種の絞り抵抗として機能
し、他方のウインチは従動しながらも、索条体に適度な
張力を付与する。

【００１６】請求項５に記載された発明は、請求項２乃
至４のいずれかに記載のウインチ制御装置において、コ
ントロール弁と油圧モータとを連通する一方の通路およ
び他方の通路にそれぞれ設けられたカウンタバランス弁
を具備したウインチ制御装置である。

【００１７】そして、油圧モータの一方の通路にモータ
作動圧力が供給されないときは、カウンタバランス弁に
より油圧モータの他方の通路を閉じて、油圧モータの背
圧を確保し、荷の自由落下を防止する。油圧モータの一
方の通路にモータ作動圧力が発生したときは、カウンタ
バランス弁により油圧モータの他方の通路を開く。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面を参照しながら説明する。

【００１９】図２は、油圧ショベルの作業機をタワーと
して用いたランニングスカイライン方式（またはタイト
ライン方式）の集材機、すなわちタワーヤーダを示す。

【００２０】油圧ショベル本体11は、下部走行体12に上
部旋回体13が旋回自在に設けられ、この上部旋回体13に
作業機14が取付けられたものであり、その作業機14は、
ブームシリンダ15により上下方向に回動されるブーム16
と、アームシリンダ17により前後方向に回動されるアー
ム18と、バケットシリンダ19によりバケットの代りに回
動される材木把持用のグラップル20とが順次連結されて
いる。

【００２１】上部旋回体13の側面には、共通のウインチ
取付ベース21に一方のウインチ22HAL と他方のウインチ
22HBL とが、ダブルウインチとして設置されている。

【００２２】各ウインチ22HAL ，22HBL の油圧モータを
操作する操作器24は、油圧ショベル本体11の外部もしく
は運転室内に設置されたスタンド25上に設けられ、ケー
ブル26により上部旋回体13上の制御器27に接続され、こ
の制御器27を介して、上部旋回体13に搭載されたダブル
ウインチ制御用の電気・油圧式制御回路(図１)を制御す
る。

【００２３】一方のウインチ22HAL から巻出された一方
の索条体としてのワイヤロープ28HAL は、前記作業機14
のアーム18の先端部に取付けられた下側の滑車29a を経
て引出されている。また、他方のウインチ22HBL から巻
出された他方の索条体としてのワイヤロープ28HBL は、
アーム18の先端部に取付けられた上側の滑車29b を経て
引出されている。

【００２４】このワイヤロープ28HBL は、遠隔地に位置
する定置物としての立木31にワイヤロープ32により括り
付けられた滑車33に巻掛けられ、この滑車33を経て折返
された先端部はキャリッジ34に接続されている。

【００２５】このキャリッジ34は、上部に２つの滑車35
が、また下部に１つの滑車36がそれぞれ回動自在に軸支
され、上部の滑車35は、上側に張設されたワイヤロープ
28HBL 上に移動自在に係合されている。また、下側のワ
イヤロープ28HAL は、キャリッジ34の下部の滑車36に巻
掛けて下方へ垂下させ、その先端に取付けられたフック
37により荷としての材木38を吊上げる。フック37は、材
木38の台付けワイヤ39に引掛ける。

【００２６】図１に示されるように、操作器24は、基端
部を支点にして任意の方向へ傾動可能の１本のジョイス
ティックレバー（以下、このジョイスティックレバーを
単に「レバー」という）41を有し、このレバー41の基端
部で交差する２軸の一方の軸方向としての一方の巻込指
示方向42HALiおよび一方の巻出指示方向42HALoへのレバ
ー操作により、レバー操作角度に応じた一方の操作信号
を出力するとともに、他方の軸方向としての他方の巻込
指示方向42HBLiおよび他方の巻出指示方向42HBLoへのレ
バー操作により、レバー操作角度に応じた他方の操作信
号を出力する。

【００２７】前記一方のウインチ22HAL は、一方の巻取
ドラム43a を一方の油圧モータ44aにより回動するもの
であり、前記他方のウインチ22HBL は、他方の巻取ドラ
ム43b を他方の油圧モータ44b により回動するものであ
り、一方のウインチ22HAL は、一方の巻込指示方向42HA
Liおよび一方の巻出指示方向42HALoへの操作信号により
巻取ドラム43a の回転方向および回転速度を制御され、
また、他方のウインチ22HBL は、他方の巻込指示方向42
HBLiおよび他方の巻出指示方向42HBLoへの操作信号によ
り巻取ドラム43b の回転方向および回転速度を制御され
る。

【００２８】前記操作器24から出力される一方および他
方の操作信号は、操作用電気信号であり、この操作器24
には、この操作用電気信号を演算処理して制御用電気信
号を出力する前記制御器27が接続されている。

【００２９】この制御器27には、この制御器27からの制
御用電気信号により一方および他方のウインチ22HAL ，
22HBL を油圧駆動する電気・油圧式制御回路45が接続さ
れている。この電気・油圧式制御回路45は、後で詳述す
る。

【００３０】図３に示されるように、前記操作器24の操
作盤46には、一方のウインチ22HALへのワイヤロープ28H
AL の巻込を指示する一方の巻込指示方向42HALiと、こ
の一方の巻込指示方向42HALiに対し１８０°反対側にて
一方のウインチ22HAL からのワイヤロープ28HAL の巻出
を指示する一方の巻出指示方向42HALoと、一方の巻込指
示方向42HALiおよび巻出指示方向42HALoに対し直交する
方向に設けられ他方のウインチ22HBL へのワイヤロープ
28HBL の巻込を指示する他方の巻込指示方向42HBLiと、
この他方の巻込指示方向42HBLiに対し１８０°反対側に
て他方のウインチ22HBL からのワイヤロープ28HBL の巻
出を指示する他方の巻出指示方向42HBLoとが表示された
表示板47が設けられ、操作器24のレバー41は、これらの
指示方向および指示方向間に操作可能に設けられてい
る。

【００３１】操作盤46上には、前記表示板47に加えて、
電源入／切スイッチ48と、表示灯49と、高速／低速切換
スイッチ50と、インターロック入／切スイッチ51とがそ
れぞれ設けられている。

【００３２】前記レバー41の操作量すなわちレバー傾動
角は、自在継手状の内部機構の２軸回りにそれぞれ設け
られた回転量検出器、例えばポテンショメータ、磁気変
調器、光学的または磁気的に回転角に伴うパルス数を検
出するパルス変換器などを用いると良い。

【００３３】さらに、前記レバー指示方向の識別は、４
つのスイッチによりなされる。例えば、図３に斜線部で
オン領域が示されるように、一方の巻込指示方向42HALi
および巻出指示方向42HALoへのレバー操作時に中立位置
を除いてオンとなるスイッチ52HAL と、一方の巻込指示
方向42HALiへのレバー操作時にオンとなるスイッチ52HA
Liとにより、一方の巻込指示方向42HALiと巻出指示方向
42HALoとを識別し、また、他方の巻込指示方向42HBLiお
よび巻出指示方向42HBLoへのレバー操作時に中立位置を
除いてオンとなるスイッチ52HBL と、他方の巻込指示方
向42HBLiへのレバー操作時にオンとなるスイッチ52HBLi
とにより、他方の巻込指示方向42HBLiと巻出指示方向42
HBLoとを識別する。

【００３４】図４に示されるように、操作器24の操作盤
46は、箱体53の上側に設けられており、この箱体53の内
部に各種スイッチ、回転量検出器および配線などが設け
られ、また、箱体53の側面に前記ケーブル26のコネクタ
を接続するコネクタ接続部54が設けられている。

【００３５】図１に示されるように、前記電気・油圧式
制御回路45は、油圧ショベル本体11に搭載されたエンジ
ン61により駆動される二つのメインポンプ62，63および
パイロットポンプ64を有する。

【００３６】一方のメインポンプ62は、タンク65より、
一方のウインチ22HAL を駆動する油圧モータ44a のメイ
ン回路66に作動油を供給するものであり、また、他方の
メインポンプ63は、他方のウインチ22HBL を駆動する油
圧モータ44b のメイン回路67に作動油を供給するもので
ある。

【００３７】各々のメイン回路66，67は、各々のメイン
ポンプ62，63からのポンプ吐出ライン68と、タンク65へ
のタンクライン69との間に、メインリリーフ弁71がそれ
ぞれ設けられ、各ポンプ吐出ライン68に一方のコントロ
ール弁72a および他方のコントロール弁72b がそれぞれ
接続されている。

【００３８】一方のコントロール弁72a は、このコント
ロール弁72a により方向制御および流量制御された作動
油を一方のウインチ駆動用の油圧モータ44a に供給し、
他方のコントロール弁72b は、このコントロール弁72b
により方向制御および流量制御された作動油を他方のウ
インチ駆動用の油圧モータ44b に供給する。

【００３９】各油圧モータ44a ，44b は容量可変型モー
タであり、これらの油圧モータ44a，44b の容量可変用
の斜板73には、容量を可変制御する油圧アクチュエータ
74がそれぞれ接続され、これらの油圧アクチュエータ74
には、高速／低速切換用の電磁切換弁75から引出された
通路76が連通されている。この電磁切換弁75は、制御器
27から出力された電気信号により切換って各油圧アクチ
ュエータ74に作動油を供給する。

【００４０】これらの油圧アクチュエータ74は、例え
ば、材木38を引寄せる場合のように高負荷状態のとき
は、油圧モータ44a ，44b を大容量に制御して低速・高
トルク状態で駆動し、また、キャリッジ34のみを戻す場
合のように低負荷状態のときは、油圧モータ44a ，44b
を小容量に制御して、高速・低トルク状態で駆動する。

【００４１】各油圧モータ44a ，44b にはフェールセー
フ型のメカニカルブレーキ77がそれぞれ設けられ、これ
らのメカニカルブレーキ77の解除用油圧シリンダ部78に
は、それぞれの通路79を経てブレーキ解除用の電磁切換
弁80がそれぞれ接続されている。各メカニカルブレーキ
77は、各電磁切換弁80から供給されたパイロット油圧に
よりブレーキ解除される。

【００４２】ブレーキ解除用の２つの電磁切換弁80は、
ソレノイドSOL1，SOL2により切換動作され、また、高速
／低速切換用の電磁切換弁75は、ソレノイドSOL3により
切換動作される。

【００４３】各メイン回路66，67は、各コントロール弁
72a ，72b の巻込側出力ポートと各油圧モータ44a ，44
b の巻込側ポートとをそれぞれ連通する一方の通路とし
ての巻込側ライン66i ，67i と、各コントロール弁72a
，72b の巻出側出力ポートと各油圧モータ44a ，44b
の巻出側ポートとをそれぞれ連通する他方の通路として
の巻出側ライン66o ，67o とを有する。

【００４４】これらの各メイン回路66，67の巻込側ライ
ン66i ，67i および巻出側ライン66o ，67o には、相互
に作用し合うカウンタバランス弁81がそれぞれ設けられ
ている。これらのカウンタバランス弁81は、負荷の自由
落下を防止するために、チェック弁82とともに油圧モー
タ44a ，44b に背圧を与えるための圧力制御弁である。

【００４５】そして、油圧モータ44a ，44b への一方の
通路にモータ作動圧力が供給されないときは、カウンタ
バランス弁81により油圧モータ44a ，44b からの他方の
通路を閉じて、油圧モータ44a ，44b の背圧を確保し、
材木38の自由落下を防止する。油圧モータ44a ，44b へ
の一方の通路にモータ作動圧力が発生したときは、カウ
ンタバランス弁81により油圧モータ44a ，44b からの他
方の通路を開く。

【００４６】また、一方のメイン回路66の巻込側ライン
66i と巻出側ライン66o との間、および他方のメイン回
路67の巻込側ライン67i と巻出側ライン67o との間に
は、各油圧モータ44a ，44b の巻込側ポートを巻出側ポ
ートへ短絡可能のバイパス通路83がそれぞれ２本ずつ設
けられている。

【００４７】各バイパス通路83中には巻込側ライン66i
，67iから巻出側ライン66o ，67oへの連通を可能とす
るリリーフ弁84a ，84b およびチェック弁85がそれぞれ
設けられている。

【００４８】これらのバイパス通路83中のリリーフ弁84
a ，84b には、制御器27から出力された電気信号により
各リリーフ弁84a ，84b を低圧での連通状態と圧力設定
状態とでそれぞれ切換える電磁切換弁86a ，86b がそれ
ぞれ一体的に設けられている。

【００４９】これらの電磁切換弁86a ，86b は、リリー
フ弁84a ，84b からタンク65にわたって設けられたドレ
ーンライン87中に介在され、通電オフによりドレーンラ
イン87を開通して、リリーフ弁84a ，84b を低圧での連
通状態とし、また、通電オンによりドレーンライン87を
途中で遮断して、リリーフ弁84a ，84b を圧力設定状態
とする。

【００５０】リリーフ弁84a ，84b の電磁切換弁86a ，
86b は、ソレノイドSOL4，SOL5，SOL6，SOL7，により切
換動作される。ソレノイドSOL4，SOL6は、一方のウイン
チ22HAL を巻込および巻出操作するときは原則として共
にオフに制御されるが、インターロック高速引寄せ操作
時は、ソレノイドSOL4がオンとなり、また、インターロ
ック低速引寄せ操作時は、ソレノイドSOL6がオンとな
る。

【００５１】また、前記パイロットポンプ64は、タンク
65より、パイロット油路88および減圧弁89を経て、前記
高速／低速切換用の電磁切換弁75と、前記２つのブレー
キ解除用の電磁切換弁80とにそれぞれパイロット油を供
給するとともに、４つの電磁比例パイロット減圧弁90a
1，90b1，90a2，90b2にもパイロット油を供給する。

【００５２】これらの電磁比例パイロット減圧弁90a1，
90b1，90a2，90b2は、レバー41が操作されたときにその
レバー指示方向およびレバー操作角度に対応して制御器
27から比例ソレノイドa1，b1，a2，b2に出力された制御
用電気信号に応じてパイロット油圧を出力する減圧弁で
ある。

【００５３】電磁比例パイロット減圧弁90b2は、インタ
ーロック入／切スイッチ51を切った状態で操作器24の一
方の巻込指示方向42HALiにレバー41が操作されたときに
この方向に対応して制御器27から出力された制御用電気
信号に応じて作動し、パイロット通路91を経て一方のコ
ントロール弁72a の巻込側パイロット操作部にパイロッ
ト油圧を出力する一方のウインチ22HAL の巻込用であ
る。

【００５４】電磁比例パイロット減圧弁90a2は、インタ
ーロック入／切スイッチ51を切った状態で操作器24の一
方の巻出指示方向42HALoにレバー41が操作されたときに
この方向に対応して制御器27から出力された制御用電気
信号に応じて作動し、パイロット通路92を経て一方のコ
ントロール弁72a の巻出側パイロット操作部にパイロッ
ト油圧を出力する一方のウインチ22HAL の巻出用であ
る。

【００５５】電磁比例パイロット減圧弁90b1は、インタ
ーロック入／切スイッチ51を切った状態で操作器24の他
方の巻込指示方向42HBLiにレバー41が操作されたときに
この方向に対応して制御器27から出力された制御用電気
信号に応じて作動し、パイロット通路93を経て他方のコ
ントロール弁72b の巻込側パイロット操作部にパイロッ
ト油圧を出力する他方のウインチ22HBL の巻込用であ
る。

【００５６】電磁比例パイロット減圧弁90a1は、インタ
ーロック入／切スイッチ51を切った状態で操作器24の他
方の巻出指示方向42HBLoにレバー41が操作されたときに
この方向に対応して制御器27から出力された制御用電気
信号に応じて作動し、パイロット通路94を経て他方のコ
ントロール弁72b の巻出側パイロット操作部にパイロッ
ト油圧を出力する他方のウインチ22HBL の巻出用であ
る。

【００５７】次に、一方のワイヤロープ28HAL および他
方のワイヤロープ28HBL はキャリッジ34を介して一連に
構成された索条体であるから、一方のウインチ22HAL に
より一端部より巻取られた索条体を、他方のウインチ22
HBL は他端部より巻取った状態にある。

【００５８】このような一連の索条体の両端部を巻取る
一方のウインチ22HAL および他方のウインチ22HBL は、
前記制御器27内に設けられたインターロック制御部95に
より同調制御される。

【００５９】このインターロック制御部95は、前記イン
ターロック入／切スイッチ51を入れたときに、１本のレ
バー41により２つのウインチ22HAL ，22HBL を自動的に
連動操作するものである。

【００６０】例えば、ワイヤロープ28HAL を巻込む側の
ウインチ22HAL を減速制御するとともに、ワイヤロープ
28HBL を巻出す側のウインチ22HBL をワイヤロープ張力
により回転可能とすることにより、ウインチ22HAL に巻
込まれ漸次径大となるワイヤロープ28HAL の巻込速度
を、ワイヤロープ張力によりウインチ22HBL から巻出さ
れ漸次径小となるワイヤロープ28HBL の巻出速度と同調
させる。

【００６１】あるいは、このインターロック制御部95に
より、ワイヤロープ28HAL を巻込む側のウインチ22HAL
を減速制御するとともに、ワイヤロープ28HBL を巻出す
側のウインチ22HBL を増速制御することにより、ウイン
チ22HAL に巻込まれ漸次径大となるワイヤロープ28HAL
の巻込速度を、反対側のウインチ22HBL から巻出され漸
次径小となるワイヤロープ28HBL の巻出速度と同調させ
る。

【００６２】また、前記インターロック入／切スイッチ
51を「切」にしたときは、１本のレバーにより２つのウ
インチ22HAL ，22HBL をそれぞれ個々に操作する。

【００６３】下記の表１に、運転操作と、電磁切換弁80
のソレノイドSOL1，SOL2、電磁切換弁75のソレノイドSO
L3、電磁切換弁86a ，86b のソレノイドSOL4，SOL5，SO
L6，SOL7、および電磁比例パイロット減圧弁90a1，90b
1，90a2，90b2のソレノイドa1，b1，a2，b2との関係を
示す。この表１において、白丸印および黒丸印は励磁
（オン）状態を示し、黒丸印は、励磁解除（オフ）時の
遅延動作を示す。

【００６４】

【表１】

【００６５】次に、この実施形態の作用を説明する。

【００６６】（１） 先ず、材木38を立木31側から油圧
ショベル本体11側へ引寄せる場合を説明すると、図３に
示された操作器24において、電源入／切スイッチ48を
「入」にし、表示灯49の点灯を確認し、さらに、高負荷
状態に対応して、高速／低速切換スイッチ50を「低速」
に入れ、インターロック入／切スイッチ51を「入」に
し、そして、レバー41を手前のＨＡＬ巻込側すなわち材
木引寄せ側に操作すると、材木38が巻上げられ、この巻
上が限界に達すると、材木38は、油圧ショベル本体11の
右手前に徐々に引寄せられる。

【００６７】すなわち、表１の「インターロック入」の
「寄せHAL 」で示されるように、ブレーキ解除用の電磁
切換弁80のソレノイドSOL1およびSOL2をオンにして、両
方のメカニカルブレーキ77に解除用のパイロット油を供
給して両方のウインチ22HAL，22HBL の油圧モータ44a
，44b をブレーキ解除するとともに、電磁比例パイロ
ット減圧弁90b1，90b2のソレノイドb1，b2をオンにし
て、一方および他方のコントロール弁72a ，72b を巻込
側にパイロット操作し、両方の油圧モータ44a ，44b の
巻込側ポートに作動油を供給すると、一方のウインチ22
HAL の油圧モータ44a は油圧により巻込方向へ強制駆動
されるが、他方のウインチ22HBL 側の１つのリリーフ弁
84b が電磁切換弁86b のソレノイドSOL4のオフ制御によ
り、巻込側ライン67i と巻出側ライン67o との間を低圧
状態で連通する状態にあるため、他方のウインチ22HBL
は外力により回動可能となる。

【００６８】よって、ワイヤロープ28HAL は一方のウイ
ンチ22HAL に巻込まれ、他方のウインチ22HBL はワイヤ
ロープ28HBL にかかる張力により従動して巻出方向に回
転し、材木38は一方のウインチ22HAL に向かって移動す
る。

【００６９】その際、低圧で連通状態のリリーフ弁84b
は、一種の絞り抵抗として機能し、他方のウインチ22HB
L の油圧モータ44b は回転しながらも、リリーフ弁84b
での流動抵抗によりワイヤロープ28HBL に適度な張力を
付与し、このワイヤロープ28HBL 上でキャリッジ34の滑
車35が移動する。

【００７０】このとき、レバー41の傾き角によって、ワ
イヤロープ28HAL ，28HBL のスピードは変化するが、レ
バー41の傾き角が一定であっても、両方のウインチ22HA
L ，22HBL 間の相対的速度は自動的に同調制御される。

【００７１】すなわち、両方のウインチ22HAL ，22HBL
の回転速度が常に同一であると、巻出側のウインチ22HB
L のワイヤロープ巻掛径は段々と小径になるのに対し
て、巻込側のウインチ22HAL のワイヤロープ巻掛径は段
々と大径になり、ワイヤロープ28HAL の巻込スピードが
徐々に速くなってしまう不都合が生じるので、この不都
合をなくすために、前記インターロック制御部95が機能
して、電磁比例パイロット減圧弁90b2を徐々に減圧を強
める側へ制御して、一方のコントロール弁72a を徐々に
中立側へ絞り制御することにより、巻込側のウインチ22
HAL の回転速度を徐々に減速制御して、巻込側のウイン
チ22HAL のワイヤロープ巻込速度と巻出側ウインチ22HB
L のワイヤロープ巻出速度とを同調させるように制御す
る。

【００７２】両方のウインチ22HAL ，22HBL を停止させ
る際は、レバー41を操作盤46に対し垂直の中立状態に戻
す。このレバー41が中立位置になった時点で自動的にメ
カニカルブレーキ77がかかり、ワイヤロープ28HAL ，28
HBL の張りを保ったまま、停止する。

【００７３】材木全体を地表に下げる場合は、先ずイン
ターロック入／切スイッチ51を切り、両方のウインチ22
HAL ，22HBL を同時に「巻出」にして下げる。

【００７４】すなわち、操作器24のレバー41を一方の巻
出指示方向42HALoと他方の巻出指示方向42HBLoとの間に
操作すると、表１の「インターロック切」の「HAL 巻
出」および「HBL 巻出」で示されるように、電磁比例パ
イロット減圧弁90a1，90a2のソレノイドa1，a2が励磁さ
れ、両方のコントロール弁72a ，72b が巻出側にパイロ
ット操作され、両方のウインチ22HAL ，22HBL からワイ
ヤロープ28HAL ，28HBLが巻出されて弛み、材木38は地
表まで下降する。この材木38の台付けワイヤ39からフッ
ク37を外す。

【００７５】（２） 次にキャリッジ34を立木31側へ返
すときは、（１）の引寄せと同様に、インターロック入
／切スイッチ51を「入」にし、操作器24のレバー41を
「HBL 巻込」側へ倒すことにより、表１の「返しHBL 」
により、先ず両方のウインチ22HAL ，22HBL の巻込動作
によりワイヤロープ28HAL ，28HBL が張られるととも
に、フック37が上昇する。

【００７６】フック37が上昇してキャリッジ34に係止さ
れると、ワイヤロープ28HBL は継続的に他方のウインチ
22HBL に巻込まれるが、このとき一方のウインチ22HAL
側の２つのリリーフ弁84a は、ソレノイドSOL5およびSO
L7のオフ制御により、巻込側ライン66i と巻出側ライン
66o との間を低圧状態で連通する状態にあるから、一方
のウインチ22HAL はワイヤロープ28HAL にかかる張力に
より巻出方向に従動回転し、キャリッジ34は、立木31に
向かって移動する。

【００７７】この際に、高速／低速切換スイッチ50を
「高速」側へ切換えておくと、空のキャリッジ34を素早
く所定の位置に返すことが可能である。

【００７８】そして、キャリッジ34が所定の位置に達し
た後、レバー41を「HAL 巻出」と「HBL 巻出」との間に
倒し、両方のウインチ22HAL ，22HBL からワイヤロープ
28HAL ，28HBL を同時に巻出すことにより、キャリッジ
34を着地させる。

【００７９】材木38の取付は、このキャリッジ34が着地
した後に、レバー41を「HAL 巻出」側のみへ倒して、一
方のウインチ22HAL のみを巻出操作することで、キャリ
ッジ34から引出されたフック37を、材木38の台付けワイ
ヤ39に引掛ける。

【００８０】（３） その他、索張り・撤去時の両方の
ウインチ22HAL ，22HBL の同時巻出または同時巻込が可
能である。また、一方のウインチ22HAL の巻出および他
方のウインチ22HBL の巻込、もしくはその反対の操作も
可能である。

【００８１】すなわち、操作器24のレバー41を一方の巻
込指示方向42HALiと他方の巻込指示方向42HBLiとの間に
操作すると、表１の「インターロック切」の「HAL 巻
込」および「HBL 巻込」で示されるように、弛んだ状態
のワイヤロープ28HAL ，28HBLは両方のウインチ22HAL
，22HBL に同時に巻込まれて張設される。

【００８２】また、操作器24のレバー41を一方の巻出指
示方向42HALoと他方の巻出指示方向42HBLoとの間に操作
すると、表１の「インターロック切」の「HAL 巻出」お
よび「HBL 巻出」で示されるように、張設されたワイヤ
ロープ28HAL ，28HBL を効率良く弛めることができる。

【００８３】さらに、操作器24のレバー41を一方の巻込
指示方向42HALiと他方の巻出指示方向42HBLoとの間に操
作すると、表１の「インターロック切」の「HAL 巻込」
および「HBL 巻出」で示されるように、ワイヤロープ28
HAL が一方のウインチ22HALに巻込まれるとともに、ワ
イヤロープ28HBL が他方のウインチ22HBL から巻出さ
れ、材木38は一方のウインチ22HAL に向かって移動す
る。

【００８４】以上のように、１本のレバー41により２つ
のウインチ22HAL ，22HBL の回転方向および速度をそれ
ぞれ制御できるから、荷の引寄せまたは返しだけでな
く、ワイヤロープ28HAL ，28HBL の張設や、荷の吊上げ
または降ろしなども単一のレバー操作で自在に制御で
き、２つのウインチ22HAL ，22HBL を制御する際の操作
性を向上できる。

【００８５】さらに、制御器27で操作用電気信号を演算
処理して制御用電気信号を出力し、各ウインチ22HAL ，
22HBL の電気・油圧式制御回路45を制御するから、各ウ
インチ22HAL ，22HBL の油圧系統の制御系の一部を電気
信号に置き換えて、自在で容易な操作が可能となり、１
本のレバー41による２つのウインチ22HAL ，22HBL の同
調制御なども可能となる。

【００８６】特に、インターロック制御部95により２つ
のウインチ22HAL ，22HBL を同調制御して、ワイヤロー
プ28HAL ，28HBL の張力を適切に保てるとともに、ワイ
ヤロープ28HAL ，28HBL の送り速度を定速に保ち、荷を
定速で搬送できる。

【００８７】その際、電磁比例パイロット減圧弁90b2
は、制御器27のインターロック制御部95から出力された
制御用電気信号に応じてパイロット油圧を出力してコン
トロール弁72a を開度制御し、コントロール弁72a から
ウインチ22HAL の油圧モータ44a に供給される流量を自
動制御して、その油圧モータ44a を自在に速度制御する
から、一方のウインチ22HAL が巻込側で他方のウインチ
22HBL が巻出側となった場合の両ウインチの自在な同調
制御が可能であり、ワイヤロープ28HAL ，28HBLの送り
速度の増減、ワイヤロープ28HAL ，28HBL の張りと弛み
のバランスなどの最適化が可能である。

【００８８】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、１本のレ
バーにより２つのウインチの少なくとも回転方向をそれ
ぞれ制御できるから、荷の引寄せまたは返しだけでな
く、索条体の張設や、荷の吊上げまたは降ろしなども単
一のレバー操作で自在に制御でき、複数のウインチを制
御する際の操作性を向上でき、また、制御器で操作用電
気信号を演算処理して制御用電気信号を出力し、各ウイ
ンチの電気・油圧式制御回路を制御するから、各ウイン
チの油圧系統の制御系の一部を電気信号に置き換えて、
自在で容易な操作が可能となり、１本のレバーによる２
つのウインチの同調制御なども容易にできる。特に、イ
ンターロック制御部により２つのウインチを同調制御す
ることにより、索条体の張力を適切に保てるとともに、
索条体の送り速度を定速に保って、荷を定速で搬送でき
る。

【００８９】請求項２記載の発明によれば、操作器の１
本のレバーを一方の巻込または巻出指示方向に操作する
と一方のウインチを、さらに、レバーを他方の巻込また
は巻出指示方向に操作すると他方のウインチを、それぞ
れ単独操作できるとともに、レバーを一方の巻込または
巻出指示方向と他方の巻込または巻出指示方向との間に
操作すると、両方のウインチを同時に操作できる。ま
た、電磁比例パイロット減圧弁は、制御器から出力され
た制御用電気信号に応じてパイロット油圧を出力してコ
ントロール弁を開度制御し、コントロール弁からウイン
チの油圧モータに供給される流量を制御して、その油圧
モータを自在に速度制御できるから、一方のウインチが
巻込側で他方のウインチが巻出側となった場合の両ウイ
ンチを自在に同調制御でき、索条体の送り速度の増減、
索条体の張りと弛みのバランスなどの最適化を図れる。

【００９０】請求項３記載の発明によれば、制御器から
出力された電気信号により電磁切換弁を制御して油圧ア
クチュエータを動かし、油圧モータの容量を可変制御す
ることにより、ウインチが高負荷状態のときは、油圧モ
ータを大容量に制御して、低速・高トルク状態で駆動で
きる。

【００９１】請求項４記載の発明によれば、一方および
他方の両方の油圧モータの巻込側ポートに作動油を供給
しても、他方の油圧モータのバイパス通路でのリリーフ
弁を低圧での連通状態に切換えておくと、低圧で連通状
態のリリーフ弁は、一種の絞り抵抗として機能し、他方
のウインチは巻出方向へ従動しながらも、索条体に適度
な張力を付与できる。

【００９２】請求項５記載の発明によれば、油圧モータ
の一方の通路にモータ作動圧力が供給されないときは、
カウンタバランス弁により油圧モータの他方の通路を閉
じて、油圧モータの背圧を確保することで、荷の自由落
下を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるウインチ制御装置の一実施の形
態を示す油圧回路図である。

【図２】同上ウインチ制御装置をタワーヤーダに適用し
た場合の一例を示す説明図である。

【図３】同上ウインチ制御装置における操作器を示す平
面図である。

【図４】同上操作器の正面図である。

【符号の説明】

22HAL 一方のウインチ 22HBL 他方のウインチ 24 操作器 27 制御器 28HAL ，28HBL 索条体としてのワイヤロープ 41 レバー 42HALi 一方の軸方向としての一方の巻込指示方向 42HALo 一方の軸方向としての一方の巻出指示方向 42HBLi 他方の軸方向としての他方の巻込指示方向 42HBLo 他方の軸方向としての他方の巻出指示方向 44a 一方の油圧モータ 44b 他方の油圧モータ 45 電気・油圧式制御回路66i ，67i 一方の通路としての巻込側ライン 66o ，67o 他方の通路としての巻出側ライン 72a 一方のコントロール弁 72b 他方のコントロール弁 74 油圧アクチュエータ 75 電磁切換弁 81 カウンタバランス弁 83 バイパス通路 84a ，84b リリーフ弁 86a ，86b 電磁切換弁 90a1，90b1，90a2，90b2 電磁比例パイロット減圧弁 95 インターロック制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B66D 1/40

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 任意の方向へ傾動可能の１本のレバーを
   有しこのレバーの基端部で交差する２軸の一方の軸方向
   へのレバー操作により一方の操作信号を出力するととも
   に他方の軸方向へのレバー操作により他方の操作信号を
   出力する操作器と、 索条体を一端部より巻取った状態で一方の操作信号によ
   り少なくとも回転方向を制御される一方のウインチと、 索条体を他端部より巻取った状態で他方の操作信号によ
   り少なくとも回転方向を制御される他方のウインチとを
   具備し、 操作器から出力される一方および他方の操作信号は、操
   作用電気信号であり、 この操作用電気信号を演算処理して制御用電気信号を出
   力する制御器と、 この制御器からの制御用電気信号により一方および他方
   のウインチを油圧駆動する電気・油圧式制御回路とを具
   備し、 制御器は、 少なくとも索条体を巻込む側のウインチを減速制御する
   ことにより、このウインチに巻込まれ漸次径大となる索
   条体の巻込速度を、反対側のウインチから巻出され漸次
   径小となる索条体の巻出速度と同調させるインターロッ
   ク制御部を具備したことを特徴とするウインチ制御装
   置。
2. 【請求項２】 操作器のレバーは、 一方のウインチへの索条体の巻込を指示する一方の巻込
   指示方向と、 この一方の巻込指示方向に対し１８０°反対側にて一方
   のウインチからの索条体の巻出を指示する一方の巻出指
   示方向と、 一方の巻込指示方向および巻出指示方向に対し直交する
   方向に設けられ他方のウインチへの索条体の巻込を指示
   する他方の巻込指示方向と、 この他方の巻込指示方向に対し１８０°反対側にて他方
   のウインチからの索条体の巻出を指示する他方の巻出指
   示方向とに操作可能に設けられ、 電気・油圧式制御回路は、 操作器の一方の巻込指示方向、一方の巻出指示方向、他
   方の巻込指示方向、他方の巻出指示方向にそれぞれレバ
   ーが操作されたときにこれらの各方向に対応して制御器
   から出力された制御用電気信号に応じてパイロット油圧
   を出力する一方の巻込用、一方の巻出用、他方の巻込用
   および他方の巻出用の電磁比例パイロット減圧弁と、 一方の巻込用および一方の巻出用の電磁比例パイロット
   減圧弁によりパイロット制御される一方のコントロール
   弁と、 他方の巻込用および他方の巻出用の電磁比例パイロット
   減圧弁によりパイロット制御される他方のコントロール
   弁と、 一方のコントロール弁により方向制御および流量制御さ
   れた作動油により作動される一方のウインチ駆動用の油
   圧モータと、 他方のコントロール弁により方向制御および流量制御さ
   れた作動油により作動される他方のウインチ駆動用の油
   圧モータとを具備したことを特徴とする請求項１記載の
   ウインチ制御装置。
3. 【請求項３】 油圧モータは容量可変型モータであり、 この油圧モータの容量を可変制御する油圧アクチュエー
   タと、 制御器から出力された電気信号により切換って油圧アク
   チュエータに作動油を供給する電磁切換弁とを具備した
   ことを特徴とする請求項２記載のウインチ制御装置。
4. 【請求項４】 一方および他方の油圧モータのそれぞれ
   の巻込側ポートからそれぞれの巻出側ポートへ短絡可能
   のバイパス通路と、 これらのバイパス通路中に設けられたリリーフ弁と、 制御器から出力された電気信号により各リリーフ弁を低
   圧での連通状態と圧力設定状態とでそれぞれ切換える電
   磁切換弁とを具備したことを特徴とする請求項２または
   ３記載のウインチ制御装置。
5. 【請求項５】 コントロール弁と油圧モータとの間の一
   方の通路および他方の通路に設けられたカウンタバラン
   ス弁を具備したことを特徴とする請求項２乃至４のいず
   れかに記載のウインチ制御装置。