JP3659752B2 - ウインチの油圧回路 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、油圧によりワイヤを巻き上げ、巻き下げすることによりフック部を上下させるウインチの油圧回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のウインチの油圧回路には、過巻きを防止するようにしたものがある。これは、例えば、トラッククレーン等に取り付けられるウインチが巻き上げられ過ぎると、ブームやウインチが損傷するおそれがあるからである。ウインチの過巻きは、ウインチ自体の過巻きによる他、ウインチが巻き上げられた状態でブームを伸ばしたり、起こしたりすることによっても生じる。このようなウインチの過巻きを防止するために、過巻き防止回路を有するウインチの油圧回路があり、これを図２、図３を用いて次に説明する。
【０００３】
図３に外観を示すような油圧式トラッククレーンの運転のために、図２に示すような油圧回路１を設けてある。油圧回路１は、ブームの伸縮切換弁２、ウインチの巻き上げ巻き下げ切換弁３、ブームの起伏切換弁４、ブームの右旋回左旋回切換弁５、アウトリガーの上動下動切換弁６、７を有する。これらの切換弁は、各々手動操作されるもので中立位置（対応する切換弁の図面符号に添字ａを付して示す）とその両側の切換位置（対応する切換弁の図面符号に添字ｂ、ｃを付して示す）とを有している。各切換弁はポンプから圧油を供給されるアンロード通路１０と、タンク（圧力解放源）に接続するタンク通路１１と、夫々の対応する油圧アクチュエータに接続するアクチュエータ通路Ａ１〜Ａ６、Ｂ１〜Ｂ６とに接続されていて、アクチュエータに対する圧油の給排の方向を切り換える。ブームの伸縮切換弁２は切換位置２ｂでブームが短縮し、２ｃで伸長する。ウインチの巻き上げ巻き下げ切換弁３は切換位置３ｂでウインチが巻き上げ動作し、３ｃで巻き下げ動作する。ブームの起伏切換弁４は切換位置４ｂでブームが起き上がり、４ｃで伏するように動作し、ブームの右旋回左旋回切換弁５は切換位置５ｂでブームが左旋回し、５ｃで右旋回し、アウトリガーの上動下動切換弁６、７は、切換位置６ｂ、７ｂで上動し、６ｃ、７ｃで下動する。図２において、１２はアンロード通路１０の各切換弁よりも上流側に設けた高圧リリーフ弁である。そして、１３は弁装置で差圧弁１４及び過巻き防止弁１５からなり、過巻き防止回路の一部を構成しており、更にアンロード通路１０の圧力を減圧して各部を低圧作動させるように差圧弁１４のパイロット圧を制御する低圧リリーフ弁１６及び電磁開閉弁１７を設けてある。なお、電磁開閉弁１７は押釦により操作される。
【０００４】
過巻き防止回路を構成している部分は、第１、第２、第３パイロット弁３１、３２、３３と、弁装置１３と、リミットスイッチ２３（図３参照）とである。第２パイロット弁３２は、ブームの伸縮切換弁２の操作に連動するように設けてあり、伸縮切換弁２が中立位置２ａにあるとき遮断状態である中立位置３２ｎにあり、切換位置２ｂになると遮断状態である切換位置３２ｂとなり、切換位置２ｃになると連通状態である切換位置３２ｃとなる。第１パイロット弁３１は、ウインチの巻き上げ巻き下げ切換弁３の操作に連動するように設けてあり、ウインチ切換弁３が中立位置３ａにあるとき遮断状態である中立位置３１ｎにあり、切換位置３ｂになると連通状態である切換位置３１ｂとなり、切換位置３ｃになると遮断状態である切換位置３１ｃとなる。第３パイロット弁３３は、ブームの起伏切換弁３に連動するように設けてあり、起伏切換弁４が中立位置４ａにあるとき遮断状態である中立位置３３ｎにあり、切換位置４ｂになると連通状態である切換位置３３ｂとなり、切換位置４ｃになると遮断状態である切換位置３３ｃとなる。
【０００５】
これら第２、第１、第３パイロット弁３２、３１、３３は、差圧弁１４のパイロット通路３４に接続する過巻き防止弁１５の下流側とタンク通路１１との間に並列に設けられている。
【０００６】
弁装置１３の過巻き防止弁１５はリミットスイッチ２３の検出信号により励磁されて閉弁状態から開弁状態に切り換わるようになっている。リミットスイッチ２３は、図３に示すように、ブーム２１の先端部に設けられ、吊り下げフック部２２がブーム先端部に接近したことを検出する。図３における２４、２５はアウトリガーである。
【０００７】
このような過巻き防止回路を有する油圧回路１は、ウインチのワイヤが事実上巻き上げられるような操作、すなわち、切換弁２、３、４の操作によるブームの伸長、ウインチの巻き上げ、ブームの起立を行うと、これに連動して対応する第２、第１、第３パイロット弁３２、３１、３３が連通状態となる切換位置３２ｃ、３１ｂ、３３ｂとなる。この切換弁２、３、４のいずれか一つの操作によってフック部２２がブーム２１の先端部近くの所定位置に巻き上げられた状態になったとすると、これをリミットスイッチ２３が検出し、信号を出力して電磁開閉弁１５を開弁させる。その結果、パイロット通路３４がタンク通路１１に連通するから、差圧弁１４のパイロット通路３４の下流側がタンク圧となり、差圧弁１４が開弁し、アンロード通路１０がタンク通路１１に接続し、各切換弁２、３、４、には圧油が供給されなくなるから、先に切換弁を操作して圧油を供給されていたアクチュエータが動作を停止し、過巻きが防止される。
【０００８】
なお、この状態で、ウインチのワイヤを巻き下げるような操作、すなわち、切換弁２、３、４の操作によるブームの短縮、ウインチの巻き下げ、ブームの伏せを行うと、これに連動する第２、第１、第３パイロット弁３２、３１、３３が遮断状態となる切換位置３２ｂ、３１ｃ、３３ｃとなり、差圧弁１４のパイロット通路の下流側に圧力が発生し、差圧弁１４が閉弁する。したがって、アンロード通路１０にも圧力が発生し、切換弁を操作されたアクチュエータにも圧油が供給され、アクチュエータが速やかにウインチを巻き下げる方向に作動する。
【０００９】
また、この油圧回路１は、電磁開閉弁１７を開弁させることによって、低圧リリーフ弁１６の設定圧力までパイロット通路２５の圧力を低下させ、これによりアンロード通路１０内の圧力も低圧リリーフ弁１６の設定圧力まで低下させるようにしている。この開閉弁１７が開弁させられるときは過巻き防止弁１５が閉弁状態に維持されるようにしてある。このようにすることにより、フック部をブーム先端に密着させて固定する所謂フックインの作業を容易にしている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の油圧回路では、フックインの作業を行うために開閉弁１７を開弁させると、各切換弁の操作に関係なくアンロード通路１０内を所定の低圧力まで低下させるため、また過巻き防止弁１５が閉弁状態に維持されるから過巻き停止機能が解除され、いずれの切換弁を操作しても各アクチュエータ（伸縮シリンダ、起伏シリンダ）は過巻きの限界を越えて低圧での作動が可能となってしまう。このことは、フックインの作業を行うときに、何らかの原因で誤って伸縮切換弁２や起伏切換弁４が操作されてブーム２１が伸長あるいは起きる方向に動作すると、過巻き状態となってブーム２１やウインチが損傷する問題がある。フックインの作業は、例えば、トラッククレーンがクレーン作業を終わって別の場所へ移動する時等に、ブーム２１を短縮させると共に伏せた状態としてから行われ、この時通常はフック２２がブーム先端に接近した位置にあり、ブーム２１が伸長あるいは起きる方向に少し動作するだけで過巻き状態となるから、ブーム２１やウインチが損傷する可能性があるのである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の手段は、圧力源に接続されるアンロード通路と、そのアンロード通路に接続され切換操作に応じてウインチのフック部を上下させるべく前記ウインチに圧油を給排するウインチ切換弁と、前記アンロード通路の前記ウインチ切換弁の上流側を圧力解放源に接続する圧力解放通路と、一方が前記圧力解放源に接続され他方が前記圧力解放通路の後記差圧弁のパイロット部に接続されるパイロット通路と、前記圧力解放通路に設けられ前記アンロード通路内の圧力と前記パイロット通路内の圧力との差圧により開弁する差圧弁と、前記フック部がブーム先端に所定位置まで接近したことを検出する検出手段と、この検出手段からの信号に応じて開弁する前記パイロット通路に設けた過巻防止弁とを備えたウインチの油圧回路において、前記パイロット通路の過巻き防止弁の前記圧力開放源側に配置され前記ウインチ切換弁の操作に連動しこのウインチ切換弁のウインチを巻き上げる方向への操作に応じて開弁する第１パイロット弁を設け、この第１パイロット弁の前記圧力開放源側に外部操作に応じて開閉する開閉弁と、この開閉弁と並列に前記パイロット通路内を所定の圧力まで低下させるリリーフ弁とを設けたことを特徴とする。
【００１２】
第１パイロット弁の圧力解放源側に外部操作によって開閉する開閉弁と、この開閉弁に並列に前記パイロット通路内を所定の圧力まで低下させるリリーフ弁とを設けたので、外部操作によって開閉弁を閉弁すると、パイロット通路がリリーフ弁のみを介して圧力解放源に接続されるようになる。この状態で、ウインチ切換弁をウインチ巻き上げ方向に操作すると、過巻き防止弁が開弁していないときはウインチが通常の油圧で巻き上げ動作する。検出手段による検出、すなわち過巻き直前の状態が検出されると過巻き防止弁が開弁し、この時第１パイロット弁は開弁しているから、パイロット通路がリリーフ弁を介して圧力解放源に接続し、パイロット通路の圧力がリリーフ弁によって制御されて所定の低圧力に維持され、これによって差圧弁がアンロード通路を所定の低圧力に維持するから、その低圧力でウインチが巻き上げ動作する。また、ウインチ切換弁をウインチ巻き上げ方向に操作したとき、過巻きが検出された状態であるときは、最初から低圧力でウインチが巻き上げ動作する。従って、リリーフ弁によって制御される所定の低圧力を、適切に設定しておけば、ウインチの破損が生じない巻き上げ力でフックインの作業を行うことができる。また、通常のウインチ作業において、開閉弁は開弁状態とされ、ウインチ切換弁の操作によるウインチの作動に何ら影響はない。
【００１３】
前記ウインチのフック部は、油圧にて伸縮および起伏可能なブームの先端に取り付けられ、前記アンロード通路にはさらに、切換操作に応じて前記ブームを伸縮させるべく伸縮シリンダに圧油を給排する伸縮切換弁と、切換操作に応じて前記ブームを起伏させるべく起伏シリンダに圧油を給排する起伏切換弁とが接続され、前記パイロット通路には、前記伸縮切換弁の操作に連動しブームが伸びる方向への操作に応じて開弁する第２パイロット弁と、前記起伏切換弁の操作に連動しブームが起こされる方向への操作に応じて開弁する第３パイロット弁とが前記第１パイロット弁、前記開閉弁及び前記リリーフ弁に対して並列に接続される構成とするのがよい。
【００１４】
第２パイロット弁と、第３パイロット弁とが、第１パイロット弁、開閉弁及びリリーフ弁とからなる回路にそれぞれ並列に接続されていて圧力解放源に直接接続しているので、低圧作動のとき、すなわち、過巻き検出状態で且つ開閉弁を閉じた状態のとき、起伏切換弁をブームの起きる方向に、あるいは伸縮切換弁をブームの伸びる方向に操作しても、第２又は第３パイロット弁によりパイロット通路が圧力解放源に接続されるから、アンロード通路が差圧弁を介して圧力解放源に接続され、従ってブームは作動しない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を図１を用いて説明する。図１は、図２、図３を用いて説明した従来例におけるトラッククレーンの油圧回路１（図２参照）に代えて用いることができるようにした油圧回路３０を示し、図２のものと異なる主な点は、差圧弁１４のパイロット回路４０の構成であり、第１パイロット弁３１の下流側をタンク通路１１に直接接続しないで、開閉弁４１及び低圧リリーフ弁４２を並列に接続した回路を介してタンク通路１１に接続している点である。このパイロット回路４０について説明し、他の図２と同等部分は同一図面符号で示して説明を省略する。
【００１６】
差圧弁１４は、切換弁２、３、４、５、６、７の一連のアンロード通路１０の上流側とタンク通路（圧力解放通路）１１とを接続する圧力解放通路３９に設けられ、パイロットポートを有し、そのパイロットポートがパイロット回路４０を介してタンク通路１１に接続されている。差圧弁１４は、入口側の圧力とパイロット圧力との差圧によって開弁するもので、アンロード通路１０に接続する入口側の圧力を、パイロット回路４０で制御されるパイロット圧力に応じた圧力にする。
【００１７】
パイロット回路４０は、パイロット通路４３中に、前記パイロットポート側から、過巻き防止弁４４と、第１パイロット弁３１と、並列に接続した開閉弁４１及び低圧リリーフ弁４２とを直列に設けて、最後にタンク通路に接続し、そして前記第１パイロット弁３１と開閉弁４１及び低圧リリーフ弁４２の回路に、第２パイロット弁３２と、第３パイロット弁３３とを夫々並列に接続してある。また、パイロットポート側でパイロット通路４３から分岐してタンク通路１１に接続するパイロット通路４３ａの途中にに高圧リリーフ弁４５を設けてある。
【００１８】
過巻き防止弁４４は通常は閉じている電磁開閉弁であり、図３を用いて説明した検出手段のリミットスイッチ２３からの検出信号により開弁する。開閉弁４１は通常は開弁している電磁開閉弁であり、外部操作により、例えば押釦スイッチ操作により、閉弁状態に切り替わる。低圧用リリーフ弁４２は上流側を所定の低圧に維持する。高圧用リリーフ弁４５は上流側を所定の高圧に維持する。
【００１９】
このようなウインチの油圧回路３０を有するトラッククレーンは、ウインチのワイヤが事実上巻き上げられるような操作、すなわち、切換弁２、３、４の操作によるブームの伸長、ウインチの巻き上げ、ブームの起立を行うと、これに連動して対応する第２、第１、第３パイロット弁３２、３１、３３が連通状態となる切換位置３２ｃ、３１ｂ、３３ｂとなる。この切換弁２、３、４のいずれか一つ又は複数の操作によってフック部２２がブーム２１の先端部近くの所定位置に巻き上げられた状態になったとすると、これをリミットスイッチ２３が検出し、信号を出力して過巻き防止弁４４を開弁させる。その結果、パイロット通路４３がタンク通路１１に連通するから、差圧弁１４が開弁し、アンロード通路１０がタンク通路１１に接続し、各切換弁２、３、４、には圧油が供給されなくなるから、先に切換弁を操作して圧油を供給されていた全アクチュエータが動作を停止し、過巻きが防止される。なお、この状態から切換弁２、３、４をウインチが巻き下げられる方向に操作された場合には、対応するパイロット弁がパイロット通路４３を遮断状態とするから、各アクチュエータは速やかにウインチを巻き下げる方向に作動する。
【００２０】
フックインの操作を行うときは、外部操作により開閉弁４１を閉弁状態としておく。そしてウインチを巻き上げる方向に、切換弁３を操作すると、第１パイロット弁３１は連通状態となるが、開閉弁４１が閉弁しているので、低圧リリーフ弁４２が作動状態となり、その上流側を所定の低圧に維持するので、差圧弁１４に低圧のパイロット圧力が作用して差圧弁１４がアンロード通路１０を所定の低圧に維持する。従って、ウインチはその低圧の油圧で駆動されて巻き上げ動作し、これによってフックインの動作が行われる。なお、低圧用リリーフ弁４２の設定圧力はフックインの作業が可能な程度にできるだけ低く設定しておく。
【００２１】
また、フックインの作業の際に、間違ってブーム伸縮切換弁２又はブーム起伏切換弁４をウインチが巻き上げられる方向に操作した場合には、切換弁に対応する第２又は第３パイロット弁３２、３３が連通状態となるから、パイロット通路４３がタンク通路１１に接続され、開閉弁４１が閉弁状態であっても差圧弁１４が開弁してアンロード通路１０をタンク通路１１に接続するから、アクチュエータは動作せず、ウインチが巻き上げられることはなく、ウインチやブームの損傷が確実に防止される。
【００２２】
なお、パイロット通路４３ａの高圧用リリーフ弁４５は、パイロット通路４３が遮断状態にあるとき有効であり、切換弁が操作されてアクチュエータが動作するときのアンロード通路１０の許容限界圧力に対応する値に設定してあり、差圧弁１４をパイロット圧力で制御してアンロード通路の限界圧力を制御する構成である。このためアンロード通路１０に直接高圧リリーフ弁を設ける場合に比べてリリーフ弁を小型に形成できる。
【００２３】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明は、フックインの作業を容易に行うことができる効果を奏する。
請求項２に記載の発明は、フックインの操作のために、開閉弁を閉弁させてリリーフ弁が作動状態にあるとき、起伏切換弁をブームが起きる方向に又は伸縮切換弁をブームが伸びる方向に、仮に間違って操作したとしても、パイロット通路が圧力解放源に接続されて、ブームは起きる方向にも伸びる方向にも動作しないから、ウインチやブームの損傷が確実に防止される効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す油圧回路図である。
【図２】従来の過巻き防止手段を有するウインチの油圧回路図である。
【図３】従来のウインチの油圧回路を有するトラッククレーンの外観を示す概略正面図である。
【符号の説明】
２ 伸縮切換弁（ブームの）
３ ウインチ切換弁（巻き上げ巻き下げ）
４ 起伏切換弁（ブームの）
５ 旋回方向切換弁（ブームの）
６ アウトリガー上下切換弁
７ アウトリガー上下切換弁
１０ アンロード通路
１１ タンク通路
１４ 差圧弁
２１ ブーム
２２ フック部
２３ リミットスイッチ
３０ 油圧回路
３１ 第１パイロット弁
３２ 第２パイロット弁
３３ 第３パイロット弁
４０ パイロット回路
４１ 開閉弁
４２ 低圧リリーフ弁
４３ パイロット通路
４４ 過巻き防止弁
４５ 高圧リリーフ弁

Claims (2)

1. 圧力源に接続されるアンロード通路と、そのアンロード通路に接続され切換操作に応じてウインチのフック部を上下させるべく前記ウインチに圧油を給排するウインチ切換弁と、前記アンロード通路の前記ウインチ切換弁の上流側を圧力解放源に接続する圧力解放通路と、一方が前記圧力解放源に接続され他方が前記圧力解放通路の後記差圧弁のパイロット部に接続されるパイロット通路と、前記圧力解放通路に設けられ前記アンロード通路内の圧力と前記パイロット通路内の圧力との差圧により開弁する差圧弁と、前記フック部がブーム先端に所定位置まで接近したことを検出する検出手段と、この検出手段からの信号に応じて開弁する前記パイロット通路に設けた過巻防止弁とを備えたウインチの油圧回路において、前記パイロット通路の過巻き防止弁の前記圧力開放源側に配置され前記ウインチ切換弁の操作に連動しこのウインチ切換弁のウインチを巻き上げる方向への操作に応じて開弁する第１パイロット弁を設け、この第１パイロット弁の前記圧力開放源側に外部操作に応じて開閉する開閉弁と、この開閉弁と並列に前記パイロット通路内を所定の圧力まで低下させるリリーフ弁とを設けたことを特徴とするウインチの油圧回路。
2. 前記ウインチのフック部は、油圧にて伸縮および起伏可能なブームの先端に取り付けられ、前記アンロード通路にはさらに、切換操作に応じて前記ブームを伸縮させるべく伸縮シリンダに圧油を給排する伸縮切換弁と、切換操作に応じて前記ブームを起伏させるべく起伏シリンダに圧油を給排する起伏切換弁とが接続され、前記パイロット通路には、前記伸縮切換弁の操作に連動しブームが伸びる方向への操作に応じて開弁する第２パイロット弁と、前記起伏切換弁の操作に連動しブームが起こされる方向への操作に応じて開弁する第３パイロット弁とが前記第１パイロット弁、前記開閉弁及び前記リリーフ弁に対して並列に接続されていることを特徴とする請求項１記載のウインチの油圧回路。

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