JP4135106B2 - Hydraulic winch - Google Patents
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Description
本発明は油圧モータによってウィンチドラムを駆動する油圧ウィンチに関するものである。 The present invention relates to a hydraulic winch that drives a winch drum by a hydraulic motor.
従来、クレーン等に装備される油圧ウィンチは、一般にモータによって負荷（吊荷）を巻上・巻下駆動する動力運転モードとは別にフリーフォール運転モードを備え、このフリーフォール運転モードで、負荷によりウィンチドラムを巻下回転させて負荷を自由降下させるように構成されている（特許文献１,２参照）。
Conventionally, hydraulic winches equipped in cranes or the like generally have a free-fall operation mode in addition to a power operation mode in which a load (suspended load) is driven up and down by a motor. The winch drum is rotated down to freely reduce the load (see
このフリーフォール運転モードを備えた従来の油圧ウィンチの構成を図１８〜図２０によって説明する。 The configuration of a conventional hydraulic winch having this free fall operation mode will be described with reference to FIGS.
図１８はウィンチ本体部分の構成を模式的に示している。 FIG. 18 schematically shows the structure of the winch body.
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、このウィンチモータ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。
In the figure, 1 is a winch drum, and 2 is a hydraulic motor (hereinafter referred to as a winch motor) as a drive source for the
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を駆動するブレーキシリンダ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油圧ブレーキ１３が構成されている。
4 is a sun gear of the planetary gear mechanism 3, 5 is a planetary gear, 6 is a ring gear provided on the inner periphery of the
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プレート（第１摩擦板）１４…と、この各インナプレート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プレート（第２摩擦板）１６…とから成り、このインナ、アウタ両プレート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。
The
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。
The
ブレーキシリンダ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。
The
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。
On the other hand, a
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。
The
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を介してブレーキシリンダ１１のポジティブ側油室１１ａに供給される。
The
この構成により、次のような作用が得られる。 With this configuration, the following operation is obtained.
（ｉ） 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、ブレーキシリンダ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のバネ力によりブレーキシリンダ１１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。
(I) In the state where the
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。
In this state, since the
（ｉｉ） 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、ブレーキシリンダ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、この差圧によるブレーキシリンダ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。
(Ii) When the
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。
In this state, since the
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。
At this time, when the
一方、この種の油圧ウィンチの本体部分の具体的構成を図１９,２０に示している。両図において、図１８と同一部分に同一符号を付している。 On the other hand, a specific configuration of the main body portion of this type of hydraulic winch is shown in FIGS. In both figures, the same parts as those in FIG.
ブレーキシリンダ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。
In the
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。
Both
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プレート取付体で、同取付体２８の外周に多板ディスク９のインナプレート１４…が軸方向に移動可能に取付けられている。
27 and 27 are pressure plate mounting bolts, 28 is an inner plate mounting body fixed to the outer periphery of the
ブレーキシリンダ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。
ところが、この従来の油圧ウィンチによると、次のような問題点があった。 However, this conventional hydraulic winch has the following problems.
モード切換弁２１がブレーキ位置ａにセットされると、プレッシャープレート１０が図２０の実線の位置から同図仮想線で示すように多板ディスク９側に移動してインナ、アウタ両プレート１４，１６同士が圧接する。
When the
そして、この状態からモード切換弁２１がフリーフォール位置ｂに切換わると、両プレート１４，１６間の圧接力が解除されるが、これらを積極的に離間させる力は作用しないため、両プレート１４，１６はなお接触した状態のままとなる。
When the
従って、フリーフォール運転時にもこの接触抵抗による小さなブレーキ力が作用することとなる。 Therefore, a small braking force due to this contact resistance is applied even during free fall operation.
この場合、負荷重量が大きければこの小ブレーキ力は無視できるが、負荷重量が小さいとき（たとえばクレーン作業時の空フックのみのとき）に、上記小ブレーキ力によって負荷の降下速度が遅くなったり降下しなかったりし、フリーフォール作業の能率が低下する。 In this case, if the load weight is large, this small braking force can be ignored. However, when the load weight is small (for example, only with an empty hook during crane operation), the load lowering speed is slowed or lowered due to the small brake force. Otherwise, the efficiency of free fall work will be reduced.
そこで本発明は、ブレーキ解除状態での摩擦板間の接触抵抗を減少させて小負荷時のフリーフォール降下作業能率を向上させることができる油圧ウィンチを提供するものである。 Therefore, the present invention provides a hydraulic winch capable of reducing the contact resistance between friction plates in a brake released state and improving the free fall lowering work efficiency at a small load.
請求項１の発明は、油圧モータによって回転駆動されるウィンチドラムに、同ドラムのフリーフォール回転を制動する油圧ブレーキが設けられ、この油圧ブレーキは、相対向して配置された第１および第２両摩擦板同士が圧接してブレーキ力を発揮するブレーキ作用方向の推力およびこのブレーキ力が解除されるブレーキ解除方向の推力を発生するブレーキシリンダを備えた油圧ウィンチにおいて、上記両摩擦板間のクリアランスを保つ方向のバネ力を発揮するバネ部材が設けられる一方、ブレーキシリンダをブレーキ作用状態とブレーキ解除状態との間で切換えるモード切換弁と、上記ブレーキ解除状態で上記ブレーキシリンダをブレーキ作用方向に加圧して第１及び第２両摩擦板を圧接させるブレーキ弁とが設けられ、上記モード切換弁によってブレーキシリンダがブレーキ解除状態にセットされた状態で、上記第１及び第２両摩擦板間のクリアランスを大小切換えるフリーフォールモード切換装置が設けられたものである。 According to the first aspect of the present invention, the winch drum that is rotationally driven by the hydraulic motor is provided with a hydraulic brake that brakes the free fall rotation of the drum, and the hydraulic brakes are arranged opposite to each other. In a hydraulic winch equipped with a brake cylinder that generates a thrust in the braking action direction in which the friction plates are brought into pressure contact with each other to exert a braking force and a thrust in the brake releasing direction in which the braking force is released, the clearance between the friction plates while Ru is provided a spring member which exerts a spring force in a direction to keep a mode switching valve for switching the brake cylinder between a brake activated condition and the brake release state, the brake cylinder in the brake application direction in the brake release state A brake valve that pressurizes and presses the first and second friction plates together, and is provided with the mode switching valve. Therefore, in the brake cylinder is set to the brake release state, in which free-fall mode switching device for switching the magnitude of the clearance of the first and second double friction plates are provided.
請求項２の発明は、請求項１の構成において、バネ部材は、ブレーキ解除状態で両摩擦板同士の接触抵抗を減少させる程度のバネ力を発揮するように構成されたものである。 According to a second aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect, the spring member is configured to exhibit a spring force that reduces the contact resistance between the friction plates in the brake released state.
請求項３の発明は、請求項１または２の構成において、フリーフォールモード切換装置が、ブレーキシリンダの両側油室間の差圧を変化させることによって両摩擦板間のクリアランスを可変とするように構成されたものである。 According to a third aspect of the present invention, in the configuration of the first or second aspect, the free fall mode switching device is configured such that the clearance between the friction plates is variable by changing the differential pressure between the oil chambers on both sides of the brake cylinder. It is configured .
請求項４の発明は、請求項３の構成において、フリーフォールモード切換装置として、ブレーキシリンダにおけるブレーキ作用方向に加圧されるポジティブ側油室に接続されたポジティブラインと、ブレーキ解除方向に加圧されるネガティブ側油室に接続されたネガティブラインのうちの一方の油圧ラインに、圧力の異なる二種類の油圧源と、このうちの一方の油圧源を選択して上記一方の油圧ラインに導く圧力切換弁が設けられたものである。 A fourth aspect of the present invention, in the configuration of claim 3, the free-fall mode switching device, and a positive line connected to the positive-side oil chamber to be pressurized to a brake actuation direction in the brake cylinder, the pressure in the brake release direction Pressure of one of the negative lines connected to the negative-side oil chamber to be selected, and two pressure sources having different pressures, and one of these hydraulic sources is selected and led to the one hydraulic line. those switching valve was found provided.
請求項５の発明は、請求項４の構成において、フリーフォールモード切換装置の出力側が圧力選択弁の一方の入力ポートに接続され、ブレーキシリンダをブレーキ作用方向に作動させるブレーキ弁の出力側が上記圧力選択弁の他方の入力ポートに接続され、これらフリーフォールモード切換装置およびブレーキ弁の出力圧のうち上記圧力選択弁によって選択された圧力がポジティブラインとネガティブラインのうちの一方の油圧ラインに導入されるように構成されたものである。 According to a fifth aspect of the present invention, in the configuration of the fourth aspect, the output side of the free fall mode switching device is connected to one input port of the pressure selection valve, and the output side of the brake valve that operates the brake cylinder in the braking direction is the pressure. Connected to the other input port of the selection valve, the pressure selected by the pressure selection valve among the output pressures of the free fall mode switching device and the brake valve is introduced into one of the positive line and the negative line. It is comprised so that.
請求項６の発明は、請求項４の構成において、フリーフォールモード切換装置の出力側がポジティブラインとネガティブラインのうちの一方の油圧ラインに直接、またはブレーキシリンダをブレーキ作用方向に作動させるブレーキ弁を介して接続されたものである。 According to a sixth aspect of the present invention, in the configuration of the fourth aspect , the output side of the free fall mode switching device includes a brake valve that operates directly on one hydraulic line of the positive line and the negative line or that operates the brake cylinder in the brake acting direction. It is connected via .
請求項７の発明は、請求項３の構成において、ブレーキシリンダにおけるブレーキ作用方向に加圧されるポジティブ側油室に接続されたポジティブラインと、ブレーキ解除方向に加圧されるネガティブ側油室に接続されたネガティブラインのうちの一方の油圧ラインに、出力圧が複数通りに変更可能な油圧源が設けられてフリーフォール切換装置が構成されたものである。 According to a seventh aspect of the present invention, in the configuration of the third aspect , the positive line connected to the positive side oil chamber pressurized in the brake acting direction in the brake cylinder and the negative side oil chamber pressurized in the brake releasing direction are provided. One of the connected negative lines is provided with a hydraulic source capable of changing the output pressure in a plurality of ways to constitute a free fall switching device .
請求項８の発明は、請求項７の構成において、出力圧が複数通りに変更可能な油圧源として、操作によって二次圧が変化する可変減圧弁が用いられたものである。
The invention of
本発明によると、ブレーキ解除状態でバネ部材が第１および第２両摩擦板間のクリアランスを確保する方向のバネ力(請求項２では両摩擦板同士の接触抵抗を減少させる程度のバネ力)を発揮するため、両摩擦板の接触抵抗を小さくして小負荷時のフリーフォール作業能率を上げることができる。 According to the present invention, the spring force in a direction in which the spring member secures the clearance between the first and second friction plates in the brake released state (the spring force is such that the contact resistance between the friction plates is reduced in claim 2). Therefore, the contact resistance of both friction plates can be reduced, and the free fall work efficiency at a small load can be increased.
ところで、油圧ブレーキに摩擦式の多板ディスクを使用すると、熱によって摩擦面の摩擦係数が低下してブレーキ力が低下するフェード現象が生じるおそれがある。 By the way, when a friction type multi-plate disc is used for a hydraulic brake, there is a possibility that a fade phenomenon occurs in which the friction coefficient of the friction surface is reduced by heat and the braking force is reduced.
そこで、従来、このような場合に多板ディスクに冷却油を導入・循環させる湿式のブレーキ方式を採用している。 Therefore, conventionally, a wet brake system in which cooling oil is introduced and circulated through the multi-plate disk in such a case has been adopted.
ところが、この湿式ブレーキによると、フリーフォール運転時に、多板ディスクにおける両摩擦板の圧接を解除した（あるいはさらに摩擦板間にクリアランスを確保した）場合でも、両摩擦板間に介在する冷却油の粘性抵抗によって両摩擦板に連れ回り抵抗（ドラグ抵抗）がブレーキ力として作用する。 However, according to this wet brake, even in the case of releasing the pressure contact of both friction plates in the multi-plate disc (or securing a clearance between the friction plates) during free fall operation, the cooling oil interposed between the friction plates The drag resistance acts on both friction plates as a braking force due to the viscous resistance.
この連れ回り抵抗によるブレーキ力も、上記両摩擦板間の接触抵抗と同様にさほど大きくないため大負荷時には問題とならないが、小負荷時に、フリーフォール降下速度が低下したり降下不能になったりする。 The braking force due to this dragging resistance is not so large as the contact resistance between the two friction plates, so there is no problem at the time of a heavy load, but at the time of a small load, the free fall descending speed is lowered or cannot be lowered.
この点の対策として、フリーフォール運転時に両摩擦板間のクリアランスを十分大きくとるようにすることが考えられるが、こうすると小負荷時には確実なフリーフォール作業が可能となる反面、両摩擦板の圧接・解除のための必要ストロークが大きくなってブレーキ応答性が低下するため、急停止ができなくなる等、とくに大負荷時の作業に不利となる。 As a countermeasure against this point, it is conceivable that the clearance between both friction plates is sufficiently large during free fall operation.・ The required stroke for release increases and brake response decreases, making it difficult to stop suddenly, which is disadvantageous for work under heavy loads.
この点、本発明によると、湿式ブレーキをとる油圧ウィンチにおいて、フリーフォールモード切換装置によってブレーキ解除状態での両摩擦板のクリアランスを大小切換えることができる。 In this respect, according to this onset bright, in a hydraulic winch to take a wet brake, it is possible to switch the magnitude of the clearance between both frictional plates in a brake release state by the free fall mode switching device.
このため、負荷に応じてこのクリアランスを適切な大きさとすること、すなわち、小負荷時にはクリアランスを大きくして連れ回り抵抗を小さくし、連れ回り抵抗が問題とならない大負荷時にはクリアランスを小さくしてブレーキ応答性を良くすることができる。 For this reason, the clearance should be appropriately sized according to the load.In other words, the clearance is increased to reduce the drag resistance when the load is small, and the clearance is decreased to reduce the brake resistance when the load resistance is not a problem. Responsiveness can be improved.
この場合、請求項３〜６の発明によると、ブレーキシリンダのポジティブ、ネガティブ両側油室間の差圧を変化させることによって、両摩擦板間のクリアランスを大小変化させることができる。 In this case, according to the inventions of claims 3 to 6 , the clearance between the friction plates can be changed by changing the differential pressure between the positive and negative oil chambers of the brake cylinder.
すなわち、ポジティブ側油室の圧力をＰｐ、ネガティブ側油室の圧力をＰｎとし、これらの差圧ΔＰ（＝Ｐｎ−Ｐｐ）を小さくするとクリアランスが小さくなり、差圧ΔＰを大きくするとクリアランスが大きくなる。 That is, if the pressure in the positive oil chamber is Pp, the pressure in the negative oil chamber is Pn, and the differential pressure ΔP (= Pn−Pp) is decreased, the clearance is decreased, and the clearance is increased when the differential pressure ΔP is increased. .
一方、フリーフォール作業時にブレーキ弁が操作されると、請求項５の構成では圧力選択弁によりこのブレーキ弁の二次圧が選択されてブレーキ作用が行われる。 On the other hand, when the brake valve during free fall operation is operated, the brake action is selected secondary pressure of the brake valve by the pressure selection valve in the configuration of claim 5 is performed.
これに対して、請求項６の発明によると、ブレーキ弁の二次圧によって直接ブレーキ作用が行われる。 On the other hand, according to the invention of claim 6, the braking action is directly performed by the secondary pressure of the brake valve.
すなわち、請求項５の発明において必須となる圧力選択弁が不要となる。このため、故障因子が減少して装置の信頼性が高くなるとともにコストが安くてすむ。 That is, the pressure selection valve that is essential in the invention of claim 5 is not required. For this reason, the failure factor is reduced, the reliability of the apparatus is increased, and the cost is reduced.
また、請求項７，８の発明によると、出力圧が複数通りに変更可能な油圧源を設けることによってブレーキシリンダの差圧を複数通りに変化させることができるため、摩擦板間のクリアランスを負荷に応じてより細かに調整することができる。
The load according to the invention of
本発明の実施形態を図１〜図１７によって説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
なお、以下の各実施形態において、従来技術を示す図１８〜図２０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。 In the following embodiments, the same parts as those shown in FIGS. 18 to 20 showing the prior art are denoted by the same reference numerals, and redundant description thereof is omitted.
第１〜第３実施形態(図１〜図６参照)
多板ディスク９は、図１８〜図２０に示す従来技術同様、軸方向に交互に相対向して配置された複数枚ずつのインナ、アウタ両プレート（第１、第２摩擦板）１４…，１６…によって構成されている。
First to third embodiments (see FIGS. 1 to 6)
As in the prior art shown in FIGS. 18 to 20, the
第１〜第３各実施形態では、この多板ディスク９に複数のバネ部材３２…が設けられ、このバネ部材３２…によって両プレート１４，１６間のクリアランスｃを保つように構成されている。
In each of the first to third embodiments, the
このバネ部材３２…は、図１，２に示す第１実施形態では隣り合うアウタプレート１６，１６の外周部間に、図３に示す第２実施形態では隣り合うインナプレート１４，１４の内周部間に、図４に示す第３実施形態では第１および第２両実施形態を合わせた形で隣り合うアウタプレート１６，１６間およびインナプレート１４，１４間にそれぞれ設けられている。
1 and 2, the
バネ部材３２は、図５，６に示すようにジグザグ状に折れ曲がった線バネをリング状に加工した形状をなし、インナプレート間もしくはアウタプレート間、またはこれらの双方に軸方向のバネ力を発揮する状態で取付けられている。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
この構成によると、ブレーキ解除状態で、第１実施形態では各アウタプレート１６…間に、第２実施形態では各インナプレート１４…間にそれぞれ一定の間隔が保たれるため、インナ、アウタ両プレート１４，１６の片面間のクリアランスｃが確保される。このため、両プレート１４，１６間の接触抵抗が減少する。
According to this configuration, in the brake released state, a constant distance is maintained between the
また、第３実施形態では、インナ、アウタ両プレート１４，１６間に一定のクリアランスｃが確保されて両プレート１４，１６間の接触抵抗が零となる。
In the third embodiment, a constant clearance c is secured between the inner and
従って、これら実施形態の構成により、フリーフォール作業時の多板ディスク９の接触抵抗によるブレーキ力を減少させることができるため、小負荷のフリーフォール作業時に負荷の降下速度が低下したり降下不能になったりするおそれがない。 Therefore, with the configuration of these embodiments, the braking force due to the contact resistance of the multi-disc 9 during free fall work can be reduced, so that the load lowering speed can be lowered or cannot be lowered during free fall work with a small load. There is no fear of becoming.
次の第４実施形態〜第１３実施形態においては、多板ディスク９にバネ部材３２…を設ける第１〜第３各実施形態のいずれかの構成を前提として、多板ディスク９におけるインナ、アウタ両プレート１４，１６間のクリアランスを大小切換える構成をとっている。
In the following fourth to thirteenth embodiments, the inner and outer portions of the
図７，８には、第１〜第３各実施形態に共通の油圧、電気回路構成を示す。7 and 8 show hydraulic and electric circuit configurations common to the first to third embodiments.
図７に示すように、ブレーキシリンダ１１のネガティブ側油室１１ｂに接続されたネガティブライン１７は直接、油圧源１８に接続されている。
As shown in FIG. 7, the
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、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との間で切換わる電磁切換弁であるモード切換弁３３の出力ポートに接続されている。
On the other hand, the
このモード切換弁３３は二つの入力ポートを有し、一方の入力ポートは直接、油圧源１８に接続され、他方の入力ポートはフリーフォールモード切換装置３４およびペダル２３によって足踏み操作されるブレーキ弁２２を介して油圧源１８およびタンクＴに接続されている。
The
フリーフォールモード切換装置３４は、油圧源１８の圧力Ｐｇを一定圧力Ｐｈに減圧する減圧弁３５と、この減圧弁３５の二次側に連通する高圧位置ａとタンクＴに連通する低圧位置ｂとの間で切換わる電磁切換弁である圧力切換弁３６とを具備している。
The free fall
３７は圧力切換弁３６によって選択された圧力（減圧弁二次圧Ｐｈまたはタンク圧Ｐｔ）とブレーキ弁２２の二次圧Ｐｉのうち高圧側を選択する高圧選択弁（シャトル弁）で、この高圧選択弁３７の出力ポートとモード切換弁３３の一方の入力ポートが接続されている。
なお、図７中、３８はウィンチモータ２の巻上・巻下回転を制御するリモコン弁、３９はこのリモコン弁３８の二次圧（リモコン圧）によって中立、巻上、巻下の三位置イ，ロ，ハ間で切換わり制御されるウィンチ用コントロールバルブ、４０はウィンチモータ２の油圧源である油圧ポンプである。
In FIG. 7,
また、４１は油圧シリンダ式のパーキングブレーキで、バネ４１ａの力によってモータ出力軸２ａにブレーキ力を付与し、油圧導入時にブレーキ力を解除するネガティブブレーキとして構成され、このパーキングブレーキ４１の油室４１ｂが、油圧パイロット式のパーキングブレーキ制御弁４２を介してブレーキ用油圧源１８またはタンクＴに接続される。
A hydraulic cylinder
パーキングブレーキ制御弁４２は、リモコン弁３８の非操作時（中立時）には図示のブレーキ位置ａに、操作時にはリモコン圧を供給されて図右側のブレーキ解除位置ｂにそれぞれセットされる。
The parking
すなわち、巻上・巻下操作されたときにパーキングブレーキ４１が解除されてウィンチドラム１が巻上・巻下回転し、非操作時に同ブレーキ４１が作用してウィンチドラム１が制動停止する。
That is, when the hoisting / lowering operation is performed, the
４３はリモコン圧を取出してパーキングブレーキ制御弁４２に供給するための高圧選択弁、４４はこのリモコン圧を検出してｂ（常閉）接点からａ（常開）接点に切換わる圧力スイッチである。
43 is a high pressure selection valve for taking out the remote control pressure and supplying it to the parking
さらに、この実施形態では、多板ディスク９のフェード現象を防止するために冷却用ポンプ４５からの冷却油を多板ディスク９内に供給・循環する湿式ブレーキ方式がとられている。
Further, in this embodiment, in order to prevent the
一方、図８において、４６はモード切換スイッチで、このモード切換スイッチ４６と、圧力スイッチ４４と、モード切換弁３３のソレノイド３３ｓの直列回路が電源に接続され、
(イ) 圧力スイッチ４４がｂ接点にある（リモコン弁３８が操作されない）状態で、
(ロ) モード切換スイッチ４６がオン操作された
ときに、ソレノイド３３ｓが通電されてモード切換弁３３がブレーキ位置ａからフリーフォール位置ｂに切換わるように構成されている。
On the other hand, in FIG. 8, 46 is a mode changeover switch, and a series circuit of the
(A) With the
(B) When the
いいかえれば、モード切換弁３３は、リモコン弁操作時（巻上・巻下運転時）、またはモード切換スイッチ４６の非操作時にはブレーキ位置ａにセットされる。
In other words, the
また、図８において、４７はフリーフォールモード切換スイッチで、同スイッチ４７と、フリーフォールモード切換装置３４における圧力切換弁３６のソレノイド３６ｓの直列回路が、モード切換弁３３のソレノイド３３ｓと並列に接続されている。
In FIG. 8, 47 is a free fall mode changeover switch, and a series circuit of the
すなわち、圧力切換弁３６は、モード切換弁３３がブレーキ位置ａにあるときは図８に示す高圧位置ａにセットされ、モード切換弁３３がフリーフォール位置ｂに切換わったことを前提としてフリーフォールモード切換スイッチ４７のオン操作時に低圧位置ｂに切換わるように構成されている。
That is, the
この油圧ウィンチの作用について、図１８に示す従来ウィンチとの相違点のみを説明する。 The operation of the hydraulic winch of this, only the differences will be described in the conventional winch shown in FIG. 18.
また、モード切換弁３３がブレーキ位置ａにある状態では、ブレーキシリンダ１１の両側油室１１ａ，１１ｂに油圧源１８から同圧が供給され、図１８に示す従来ウィンチと同じ作用が行われるため、ここではモード切換弁３３がフリーフォール位置ｂにセットされた状態（フリーフォール作業時）での作用のみについ説明する。
In the state where the
ネガティブ側油室１１ｂには、常時、油圧源１８の圧力Ｐｇがそのまま供給される。
The negative
この状態で、フリーフォールモード切換スイッチ４７がオフのときは、圧力切換弁３６が図の高圧位置ａにあるため、減圧弁３５の二次圧Ｐｈがブレーキシリンダ１１のポジティブ側油室１１ａに供給される。
In this state, when the free fall
一方、フリーフォールモード切換スイッチ４７がオン操作されると、圧力切換弁３６が低圧位置ｂに切換わるため、ポジティブ側油室１１ａの圧力はタンク圧Ｐｔとなる。
On the other hand, when the free fall
ここで、圧力Ｐｇ，Ｐｈ，Ｐｔは、
Ｐｇ＞Ｐｈ＞Ｐｔ
の関係にあるから、両側油室１１ａ，１１ｂの差圧ΔＰ＝Ｐｇ−（ＰｈまたはＰｔ）は、フリーフォールモード切換スイッチ４７がオフのときに小さく、同スイッチ４７がオンのときに大きくなる。
Here, the pressures Pg, Ph, Pt are
Pg>Ph> Pt
Therefore, the differential pressure ΔP = Pg− (Ph or Pt) between the
これにより、ブレーキシリンダ１１のブレーキオフ方向の推力が、スイッチオフで小さく、スイッチオンで大きくなり、これに対応してインナ、アウタ両プレート１４，１６間のクリアランスが前者で小さく、後者で大きくなる。
Accordingly, the thrust in the brake-off direction of the
このため、スイッチ４７がオフのときは、ブレーキ弁２２の操作によるブレーキオンへの応答性が良くなり、スイッチ４７がオン操作されると応答性は低下する反面、多板ディスク９の連れ回り抵抗が小さくなる。
For this reason, when the
従って、小負荷時にはスイッチ４７をオン（クリアランス大）にして連れ回り抵抗を小さくすることにより、フリーフォール作業の能率を上げ、連れ回り抵抗が問題とならない大負荷時にはスイッチ４７をオフ（クリアランス小）にしてブレーキ応答性を高め、急停止性能を良くすることができる。
Therefore, the
第４実施形態（図９参照）
第１〜第３各実施形態との相違点のみを説明すると、第４実施形態ではポジティブライン１９がタンクＴに直接接続され、ネガティブライン１７が、第１〜第３各実施形態におけるポジティブライン１９と同様にモード切換弁３３、フリーフォールモード切換装置３４、ブレーキ弁２２を介して油圧源１８またはタンクＴに接続されている。
4th Embodiment (refer FIG. 9)
Only the differences from the first to third embodiments will be described. In the fourth embodiment, the
ブレーキ弁２２はいわゆる逆比例型であり、非操作時に高圧を出力する。
The
また、第１〜第３各実施形態の高圧選択弁３７に代えて低圧選択弁４８が設けられ、フリーフォールモード切換装置３４の出力ＰｈまたはＰｇと、ブレーキ弁二次圧Ｐｉのうち低圧側が選択されるように構成されている。
A low
圧力切換弁３６は、図右側の高圧位置ａと左側の低圧位置ｂとの間で切換わり作動し、
(Ｉ) 図８のフリーフォールモード切換スイッチ４７がオフの状態で、同切換弁３６が低圧位置ｂとなって減圧弁二次圧Ｐｈがブレーキシリンダ１１のネガティブ側油室１１ｂに供給され、
(ＩＩ) 同スイッチオン時に、同切換弁３６が高圧位置ａとなって油圧源圧力Ｐｇが同油室１１ｂに供給される。
The
(I) When the free fall
(II) When the switch is turned on, the switching
これにより、ブレーキシリンダ１１のブレーキオフ方向の推力が、スイッチオフで小さく（プレート間クリアランス小）、スイッチオンで大きく（プレート間クリアランス大）なり、第４実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
Thereby, the thrust in the brake-off direction of the
第５実施形態（図１０参照）
第５実施形態では、図７に示す高圧選択弁３７、図９に示す低圧選択弁４８が省略されるとともに、フリーフォールモード切換装置３４が、油圧源１８の圧力ＰｇをＰｈに減圧する減圧弁３５と、ブレーキシリンダ１１の両側油室１１ａ，１１ｂの油圧源圧力をこの二種類の圧力Ｐｇ，Ｐｈのうちから選択する圧力切換弁３６とによって構成されている。
Fifth embodiment (see FIG. 10)
In the fifth embodiment, the high
この圧力切換弁３６で選択された圧力ＰｇまたはＰｈは、
(イ) ブレーキシリンダ１１のネガティブ側油室１１ｂに対しては常時供給され、
(ロ) ポジティブ側油室１１ａに対しては、モード切換弁３３がブレーキ位置ａのときは直接供給され、フリーフォール位置ｂに切換えられたときにブレーキ弁２２によりさらにＰｉに減圧されて供給される。
The pressure Pg or Ph selected by the
(A) Always supplied to the
(B) The positive
すなわち、フリーフォール作業時において、図８のフリーフォールモード切換スイッチ４７がオフのとき（圧力切換弁３６が低圧位置ｂのとき）はネガティブ側油室１１ｂに減圧弁二次圧Ｐｈが供給され、同スイッチオンのとき（圧力切換弁３６が高圧位置ａのとき）はネガティブ側油室１１ｂに油圧源圧力Ｐｇが供給される。
That is, during the free fall operation, when the free fall
一方、ポジティブ側油室１１ａは、ブレーキ弁２２が操作されない限りタンク圧Ｐｔとなる。
On the other hand, the
従って、ネガティブ側油室１１ｂとポジティブ側油室１１ａ間の差圧ΔＰが、スイッチオフではＰｈ−Ｐｔで小となり、スイッチオンではＰｇ−Ｐｔで大となる。
Accordingly, the differential pressure ΔP between the negative
これにより、多板ディスク９のプレート間クリアランスが、スイッチオフで小となり、スイッチオンで大となる。
As a result, the clearance between the plates of the
この第５実施形態の構成によると、第１〜第４実施形態と比較して、圧力選択弁（高圧選択弁３７、低圧選択弁４８）という故障が生じ易い弁を省略できることにより、回路の信頼性が高められるとともにコストが安くてすむ。
According to the configuration of the fifth embodiment, compared to the first to fourth embodiments, the pressure selection valves (the high
第６〜第９実施形態（図１１〜図１４参照）
これら各実施形態は、第５実施形態の一部変形例であり、第５実施形態との相違点のみを説明する。
Sixth to ninth embodiments (see FIGS. 11 to 14)
Each of these embodiments is part variation of the fifth embodiment, only the differences will be described in the fifth embodiment.
第５実施形態ではブレーキ弁２２の一次圧が、フリーフォールモード切換装置３４によって油圧源圧力Ｐｇと減圧弁二次圧Ｐｈのうちから選択される構成とされたのに対し、図１１に示す第６実施形態では、ブレーキ弁２２の一次圧が油圧源圧力Ｐｇに固定され、ネガティブ側油室１１ｂの圧源圧力のみが、圧力切換弁３６によって油圧源圧力Ｐｇと減圧弁二次圧Ｐｈのうちから選択されるように構成されている。
In the fifth embodiment, the primary pressure of the
この場合、モード切換弁３３がブレーキ位置ａにある状態では、ポジティブ側油室１１ａの圧力がネガティブ側油室１１ｂの圧力よりも高くなり、ブレーキシリンダ１１にブレーキオン側の推力が作用するが、第１実施形態の油圧ウィンチ構成であれば切換時の応答性の問題は発生しない。
In this case, when the
一方、図１２に示す第７実施形態では、ブレーキシリンダ１１のネガティブ側油室１１ｂには常時、油圧源圧力Ｐｇが供給され、ポジティブ側油室１１ａには、ブレーキ弁２２を介してフリーフォールモード切換装置３４の圧力切換弁３６によって選択された減圧弁二次圧Ｐｈまたはタンク圧Ｐｔが供給されるように構成されている。
On the other hand, in the seventh embodiment shown in FIG. 12, the hydraulic pressure source pressure Pg is always supplied to the negative
図１３に示す第８実施形態では、ブレーキ弁２２は逆特性型であり、ブレーキシリンダ１１のポジティブ側油室１１ａが常時タンクＴに接続され、ネガティブ側油室１１ｂの圧力を調整してフリーフォール作業を行う構成を前提として、ブレーキ弁２２の一次圧が、圧力切換弁３６によって油圧源圧力Ｐｇと減圧弁二次圧Ｐｈのうちから選択されるように構成されている。
In the eighth embodiment shown in FIG. 13, the
図１４に示す第９実施形態では、モード切換弁３３がフリーフォール位置ｂに切換わり、かつ、ブレーキ弁２２が操作されない状態で、フリーフォールモード切換装置３４の圧力切換弁３６が図示の高圧位置ａにあるときは、ブレーキシリンダ１１のポジティブ側油室１１ａに減圧弁３５の二次圧Ｐｈ、ネガティブ側油室１１ｂに油圧源圧力Ｐｇがそれぞれ作用して両側油室間の差圧Δが小さく（Ｐｇ−Ｐｈ）なるため、多板ディスク９のプレート間クリアランスが小さくなる。
In the ninth embodiment shown in FIG. 14, when the
これに対し、圧力切換弁３６が図左側の低圧位置ｂに切換えられると、ポジティブ側油室１１ａの圧力がタンク圧Ｐｔとなって差圧ΔＰが大きく（Ｐｇ−Ｐｔ）なるため、上記クリアランスが大きくなる。
On the other hand, when the
第１０〜第１２実施形態（図１５〜図１７参照）
これら各実施形態では、フリーフォールモード切換装置３４を、ハンドル等の手動操作手段により操作されて二次圧Ｐｊが変化する手動可変減圧弁（電磁比例式減圧弁でもよい）４９のみによって構成し、同減圧弁４９の二次圧Ｐｊを変化させることによってブレーキシリンダ１１の差圧ΔＰを変えてプレート間クリアランスを多数通りに調整しうる構成をとっている。
The first 0 to the first and second embodiments (see FIGS. 15 to 17)
In each of these embodiments, the free fall
ここで、
（イ）図１５に示す第１０実施形態では、減圧弁４９の二次圧Ｐｊがブレーキシリンダ１１のネガティブ側油室１１ｂに導入される。
here,
In the first 0 embodiment shown in (b) FIG. 15, the secondary pressure Pj of the
（ロ）図１６に示す第１１実施形態では、減圧弁二次圧Ｐｊが高圧選択弁５０により高圧側圧力としてブレーキシリンダ１１のポジティブ側油室１１ａに導入される。
(B) In the first embodiment shown in FIG. 16, the pressure reducing valve secondary pressure Pj is introduced into the
（ハ）図１７に示す第１２実施形態では、減圧弁二次圧Ｐｊが低圧選択弁５１により低圧側圧力としてブレーキシリンダ１１のポジティブ側油室１１ａに導入される。
In the first and second embodiments shown in (c) Fig. 17, pressure reducing valve secondary pressure Pj is introduced into the positive-
この第１０〜第１２実施形態によれば、負荷の大小に応じたより細かなクリアランス調整、すなわち、ブレーキ応答性と連れ回り防止性能の調整が可能となる。 According to the first 0-first and second embodiments, finer clearance adjustment than in accordance with the magnitude of the load, i.e., it is possible to adjust the rotation prevention performance brought the brake responsiveness.
ところで、上記各実施形態では、遊星歯車機構のキャリア軸を固定・解放することによってクラッチ作用とフリーフォール時のブレーキ作用とを得る構成をとったが、本発明は、ウィンチドラムと遊星歯車機構のキャリア軸を一体化し、リングギヤの回転を固定・解放することによってクラッチ作用とフリーフォールのブレーキ作用とを得る構成の油圧ウィンチにも、またクラッチとブレーキが互いに独立して設けられ、別々に制御される油圧ウィンチにも適用することができる。 By the way, in each of the above-described embodiments, the clutch action and the brake action at the time of free fall are obtained by fixing and releasing the carrier shaft of the planetary gear mechanism. The hydraulic winch is designed to obtain the clutch action and the free fall brake action by integrating the carrier shaft and fixing and releasing the rotation of the ring gear. The clutch and brake are also provided independently of each other and controlled separately. It can also be applied to hydraulic winches.
１ ウィンチドラム
２ 油圧ウィンチモータ
９ 多板ディスク
１４ 多板ディスクのインナプレート（第１摩擦板）
１６ 同アウタプレート（第２摩擦板）
１３ 油圧ブレーキ
１０ プレッシャープレート
１１ ブレーキシリンダ
１１ａ ブレーキシリンダのポジティブ側油室
１９ ポジティブライン
１１ｂ 同ネガティブ側油室
１７ ネガティブライン
１１Ｐ 同ピストン
１２ 加圧バネ
３２ バネ部材
１８ ブレーキ用油圧源
２２ ブレーキ弁
３３ モード切換弁
３４ フリーフォールモード切換装置
３５ フリーフォールモード切換装置を構成する減圧弁
３６ 同圧力切換弁
３７ 高圧選択弁（圧力選択弁）
４８ 低圧選択弁（圧力選択弁）
４９ フリーフォールモード切換装置を構成する手動可変減圧弁
５０ 高圧選択弁
５１ 低圧選択弁
DESCRIPTION OF
16 Outer plate (second friction plate)
DESCRIPTION OF
48 Low pressure selection valve (pressure selection valve)
49 Manual variable pressure reducing valve constituting free fall
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