JP3654152B2

JP3654152B2 - Hydraulic winch

Info

Publication number: JP3654152B2
Application number: JP2000217290A
Authority: JP
Inventors: 克己山縣; 雅人丹治; 正明江原; 泰輔角尾; 隆博小林; 信洋古賀
Original assignee: Kobelco Cranes Co Ltd
Current assignee: Kobelco Cranes Co Ltd
Priority date: 2000-07-18
Filing date: 2000-07-18
Publication date: 2005-06-02
Anticipated expiration: 2020-07-18
Also published as: JP2002037588A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
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。
【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・巻下駆動する動力運転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油圧ウィンチの構成を図８によって説明する。
【０００４】
図８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制動装置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回転摩擦板としての複数枚のインナプレート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不能でかつ回転不能な状態でブレーキケース１５に取付けられた固定摩擦板としての複数枚のアウタプレート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。
【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、ブレーキペダル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】
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、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】
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、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】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この構成によると、吊荷がフックだけのような軽負荷の場合に、フリーフォールモードで吊荷が降下しにくい、あるいは降下速度が遅いという問題があった。
【００１９】
とくに、制動装置１３において、多板ディスク９に冷却油（潤滑油）を導入・循環させる湿式のブレーキ方式を採用した場合、インナ、アウタ両プレート１４，１６間に介在する冷却油の粘性抵抗によって両プレート１４，１６間に流体摩擦（ドラグトルク）が発生し、これがブレーキ力として作用するため、上記傾向が顕著となっていた。
【００２０】
そこで本発明は、軽負荷時にも吊荷を確実に、かつ、十分高速で降下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。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、次の要件を具備するものである。
【００２２】
(Ｉ) ウィンチドラムと、このウィンチドラムの回転駆動源としての油圧モータと、この油圧モータを駆動するモータ駆動回路と、このモータ駆動回路に上記油圧モータの回転指令を出す指令手段と、上記ウィンチドラムに設けられた制動装置とを具備すること。
【００２３】
(ＩＩ) 上記制動装置は、制動解除時に上記油圧モータと連動して回転する回転摩擦板と回転不能な固定摩擦板が圧接・離間することにより、上記油圧モータの回転力をウィンチドラムに伝える動力伝達モードと、ウィンチドラムの自由回転を許容するフリーフォールモードとに切換え可能に構成されていること。
【００２４】
(ＩＩＩ) この制動装置がフリーフォールモードであって上記各摩擦板が圧接解除・離間状態であることを検出してフリーフォールモード信号を出力するフリーフォールモード検出手段が設けられていること。
【００２５】
(ＩＶ) 上記モータ駆動回路は、上記フリーフォールモード信号に基づいて上記油圧モータを巻下回転させる方向に作動するフリーフォール増速弁を備え、かつ、このフリーフォール増速弁がフリーフォールモード以外で作動位置にとどまるスティック状態にあることを検出するスティック検出手段と、このスティック検出手段によってフリーフォール増速弁がスティック状態にあることが検出されたときに上記フリーフォール増速弁の出力を下流側に対して遮断する安全弁が設けられたこと。
【００２６】
上記構成によると、フリーフォール時に、ウィンチの回転駆動源としての油圧モータをモータ駆動回路によって巻下側に回転させる強制巻下回転作用（フリーフォール増速作用）を働かせることにより、軽負荷時にも吊荷を確実にかつ十分高速で降下させることが可能となる。
【００２７】
ところで、上記のようにフリーフォール時にモータを巻下回転させてフリーフォール増速作用を得る構成をとる場合、モータ駆動回路においてフリーフォール増速作用を司るフリーフォール増速弁が、ごみの噛み込み等によってスティック状態（引っかかって動かない状態）に陥ると、フリーフォール停止後もオペレータの意思に反して巻下回転が継続してしまうおそれがある。
【００２８】
この点、上記構成によるとフリーフォール増速弁がスティック状態であることを検出したときに安全弁によりフリーフォール増速弁の出力を下流側に対して遮断するため、上記のような不測の事態が発生するおそれがない。
【００２９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図１〜図７によって説明する。
【００３０】
以下の実施形態における油圧ウィンチの基本構成は図８に示す従来のウィンチ構成と同じである。
【００３１】
すなわち、図１において、３１はウィンチドラム、３２は同ドラム３１を駆動する油圧モータ（以下、単にモータという）、３３はモータ３２の出力軸３２ａとウィンチドラム３１との間で動力伝達を行う遊星歯車機構、３４はこの遊星歯車機構３３のサンギヤ、３５はプラネタリギヤ、３６はリングギヤ、３７はキャリア、３８はキャリア軸、３９はこのキャリア軸３８に設けられた多板ディスクで、この多板ディスク３９と、同ディスク３９に対して圧接・離間するプレッシャープレート４０と、このプレッシャープレート４０を駆動する制動シリンダ４１と、加圧バネ４２とにより、ウィンチドラム３１をモータ出力軸３２ａに対して連結・分離し、かつ、同ドラム３１のフリーフォール回転を制動するクラッチ兼用の制動装置４３が構成されている。
【００３２】
４４…は多板ディスク３９を構成する複数のインナプレート（回転摩擦板）、４５はブレーキケース、４６はこのブレーキケース４５に固定された複数のアウタプレート（固定摩擦板）である。
【００３３】
また、この制動装置４３は、多板ディスク３９のフェード現象を防止するために、図示しない冷却油ポンプからの冷却油を多板ディスク３９内に供給し循環させる湿式ブレーキ方式が採用されている。
【００３４】
制動シリンダ４１は、両ロッド型のピストン４１Ｐと、プレッシャープレート４０をブレーキオン方向に加圧するポジティブ側油室４１ａと、同プレート４０をブレーキオフ方向に加圧するネガティブ側油室４１ｂとを有し、ネガティブ側油室４１ｂに接続されたネガティブライン４７が、従来ウィンチ同様、直接、ブレーキ油圧源４８に接続されている。
【００３５】
ポジティブ側油室４１ａに接続されたポジティブライン４９は、電磁切換弁であるモード切換弁５０およびブレーキ弁（減圧弁）５１を介して、ネガティブ側油室４１ｂと共通のブレーキ油圧源４８およびタンクＴに接続されている。
【００３６】
モード切換弁５０は、ブレーキ位置ａとフリーフォール位置ｂとの間で切換わり作動し、このモード切換弁５０のブレーキ位置ａで制動シリンダ４１のポジティブ側油室４１ａが油圧源４８に接続される。
【００３７】
一方、モード切換弁５０がフリーフォール位置ｂに切換わると、ポジティブ側油室４１ａが同切換弁５０を介してブレーキ弁５１の二次側に接続され、ブレーキ弁５１の操作量に応じた二次圧がポジティブ側油室４１ａに供給される。５２はブレーキ弁５１を足踏み操作するブレーキペダルである。
【００３８】
５３はレバー操作されてモータ３２の巻上・巻下回転を制御する指令手段（通常指令部）としてのリモコン弁、５４はこのリモコン弁５３の二次圧（リモコン圧）によって中立、巻下、巻上の三位置イ，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、５５はモータ３２の油圧源である油圧ポンプである。
【００３９】
また、５６は油圧シリンダ式のパーキングブレーキで、バネ５６ａの力によってモータ出力軸３２ａに制動力を付与し、油室５６ｂへの油圧導入時に制動力を解除するネガティブブレーキとして構成されている。
【００４０】
このパーキングブレーキ５６の油室５６ｂは、高圧選択弁５７、油圧パイロット式の第１及び第２パーキングブレーキ制御弁５８，５９を介してブレーキ油圧源４８及びタンクＴに接続されている。
【００４１】
第１パーキングブレーキ制御弁５８は、リモコン弁５３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。
【００４２】
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５６が解除されてウィンチドラム３１が巻上・巻下回転し、非操作時に同ブレーキ５６が作用してウィンチドラム３１が制動停止する。
【００４３】
６０はリモコン圧を取出して第１パーキングブレーキ制御弁５８に供給するための高圧選択弁である。
【００４４】
一方、モータ３２を回転駆動するためのモータ駆動回路とその制御系は次のように構成されている。
【００４５】
モータ３２の巻上側及び巻下側両管路６１，６２は、ウィンチ用コントロールバルブ５４を介して油圧ポンプ５５に接続され、通常運転時にはこのコントロールバルブ５４と油圧ポンプ（以下、メインポンプという）５５を備えた通常駆動部Ａによってモータ３２が巻上・巻下方向に回転駆動される。６３は巻上側管路６１に設けられたカウンタバランス弁、６４は通常駆動部Ａのリリーフ弁である。
【００４６】
また、巻下側管路６２は、抵抗弁６５（図１では油圧パイロット式のものを例示しているがチェック弁形式のものでもよい）、電磁切換式の選択弁（駆動部選択手段）６６、油圧ポンプ（以下、サブポンプという）６７を備えた強制駆動部Ｂに接続されている。６８はこの強制駆動部Ｂのリリーフ弁である。
【００４７】
選択弁６６は、電気パイロット信号が入力されないときは非作用位置イにあってサブポンプ６７からの圧油をタンクＴに戻し、電気パイロット信号が入力されたときに作用位置ロに切換わって圧油を抵抗弁６５に導く。
【００４８】
抵抗弁６５は、このサブポンプの吐出圧によって図左のブロック位置イから右側の開通位置ロに切換わって巻下側管路６２にサブポンプ吐出油を供給し、これによってモータ３２が巻下方向に回転する。
【００４９】
また、選択弁６６の出口側は第２パーキングブレーキ制御弁５９のパイロットポートに接続され、選択弁６６が作用位置ロに切換わったときに第２パーキングブレーキ制御弁５９が図左側のブレーキ位置ａから右側のブレーキ解除位置ｂに切換わる。
【００５０】
選択弁６６に電気パイロット信号を送る電気パイロットライン６９は、フリーフォール検出装置７２に接続されている。
【００５１】
フリーフォール検出装置７２は、制動シリンダ４１のポジティブ側油室４１ａの圧力を電気信号に変換する圧力変換器７０と、この電気信号に基づいて選択弁６６に電気パイロット信号であるフリーフォール信号を送るコントローラ７１とによって構成されている。
【００５２】
コントローラ７１は、フリーフォール検出装置７２の一部とフリーフォールモード切換装置７３の一部を兼ねる要素として設けられている。
【００５３】
フリーフォールモード切換装置７３は、オン操作されてその信号をコントローラ７１に送る切換スイッチ７４を備え、このスイッチ信号と、圧力変換器７０からの圧力信号に基づいてコントローラ７１から選択弁６６に電気パイロット信号であるフリーフォール増速信号（以下、フリーフォール増速信号と記す）が送られる。
【００５４】
切換スイッチ７４は、図４〜図６に示すようにブレーキ弁５１のブレーキペダル５２の裏側に組み込まれ、足踏み操作される切換ペダル７５によってオン・オフ操作される。
【００５５】
すなわち、切換ペダル７５は、ペダル５２の一方の側縁部に設けられた切欠７６に、復帰バネ７７のバネ力によりペダル５２の踏み面５２ａよりも上方に突出して独立操作可能な状態で設けられ、
（ｉ）図６の一点鎖線で示すようにオペレータが足Ｆをこの切換ペダル７５に重ねてブレーキペダル踏み面５２ａ上に置いた状態で同ペダル７５が踏み込まれ、
（ｉｉ）同図の二点鎖線で示すようにオペレータが足Ｆを切換ペダル７５からずらしてブレーキペダル踏み面５２ａ上に置いた状態では、同ペダル７５は踏み込まれない。
【００５６】
そして、この切換ペダル７５が足踏み操作されたときに、図５に示す操作子（ボルト）７８により切換スイッチ７４が操作レバー７４ａを介してオン操作され、操作解除されたときに同スイッチ７４がオフとなる。
【００５７】
図４，５中、７９はペダル５２の踏み力を図１のブレーキ弁５１に伝えるリンクである。
【００５８】
この油圧ウィンチの作用を次に説明する。
【００５９】
（Ｉ）通常巻上・巻下作用
このウィンチの通常巻上・巻下作用は図８に示す従来のウィンチの場合と同じである。
【００６０】
すなわち、モード切換弁５０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４１の両側油室４１ａ，４１ｂがともに油圧源４８に接続されて同圧となるため、同シリンダ４１そのものには推力は発生せず、加圧バネ４２のバネ力によりプレッシャープレート４０が多板ディスク３９側に押されてブレーキ（クラッチ）オンとなる。
【００６１】
これにより、モータ３２の回転力が遊星歯車機構３３を介してウィンチドラム３１に伝達され、リモコン弁５３の操作に応じてウィンチドラム３１が巻上または巻下回転する。
【００６２】
（ＩＩ）フリーフォール作用
モード切換弁５０がフリーフォール位置ｂにセットされると、制動シリンダ４１のポジティブ側油室４１ａがブレーキ弁５１を介してタンクＴに連通してネガティブ側油室４１ｂとの間に圧力差が生じ、その差圧が加圧バネ４２のバネ力を超えることにより、同シリンダ４１が多板ディスク３９と反対側に押されてブレーキ（クラッチ）オフとなる。
【００６３】
これにより、フリーフォール状態、すなわち、ウィンチドラム３１が負荷によって巻下方向に自由回転し得る状態となる。
【００６４】
そして、このときブレーキ弁５１がペダル操作されることにより、そのペダル操作ストロークに応じた圧力によって多板ディスク３９がオンとなり、ウィンチドラム３１にブレーキ力が作用する。
【００６５】
このブレーキ弁５１のペダル操作ストロークとその二次圧の関係を図２に、また、制動シリンダ４１のポジティブ側油室４１ａの圧力（以下、ポジティブ圧力という）と多板ディスク３９の圧接力（制動シリンダストローク）の関係を図３にそれぞれ示している。
【００６６】
両図に示すように、ペダル操作ストロークを少なくしていくに従ってブレーキ弁二次圧及び多板ディスク圧接力が低下し、多板ディスク３９の保持力が負荷よりも小さくなった時点からインナプレート４４及びキャリア軸３８が回転し始めてフリーフォールが開始される。
【００６７】
さらに、ブレーキ弁５１のペダル操作ストロークを減らしていき、このペダル操作ストロークが所定の値Ｓ３（二次圧Ｐ１）以下になると、ポジティブ圧力もＰ１以下となって、制動シリンダ４１がブレーキオフ側にストロークし始め、多板ディスク３９のプレート間にクリアランスが生じる。
【００６８】
このときから、多板ディスク３９の回転抵抗はプレート同士の圧接による固体摩擦力から冷却油による流体摩擦力に変わり、回転抵抗が小さくなるため、フリーフォール降下速度が増していく。
【００６９】
そして、ペダル操作量が０となると、制動シリンダ４１のストロークは最小値Ｓ１となって多板ディスク３９のプレート間クリアランスが最大（フリーフォール抵抗が最小）となる。
【００７０】
ここで、図４〜図６に示す切換ペダル７５が操作されていると、切換スイッチ７４がオンとなってこのスイッチ信号（フリーフォールモード切換信号）がコントローラ７１に送られる。
【００７１】
コントローラ７１は、このフリーフォールモード切換信号を受けてフリーフォール増速モードに向けてスタンバイ状態となり、制動シリンダ４１のポジティブ圧力が、同シリンダ４１のブレーキオフ側へのストローク開始圧力Ｐ１以下のある値Ｐ２を下回ると、ブレーキ解放とみなしてフリーフォール増速信号を強制駆動部Ｂの選択弁６６に送る。
【００７２】
これにより、
( ｉ ) 選択弁６６が非作用位置イから作用位置ロに切換わり、
( ｉｉ ) 抵抗弁６５が入力側圧力をパイロット圧としてブロック位置イから開通位置ロに切換わり、
( ｉｉｉ ) 第２パーキングブレーキ制御弁５９がパイロット圧を供給されてブレーキ解除位置ｂに切換わるため、パーキングブレーキ５６がブレーキ解除されるとともに、巻下側管路６２にサブポンプ６７の吐出油が供給されてモータ３２が巻下回転する。
【００７３】
こうしてフリーフォール時にモータ３２が巻下回転すると、遊星歯車機構３３のサンギヤ３４が巻下回転してプラネタリギヤ３５の自転速度が増加し、リングギヤ３６の回転速度が増加する。
【００７４】
従って、ウィンチドラム３１の巻下速度は、フリーフォール（吊荷重量）で得られる速度に油圧モータ３２の巻下回転によって得られる速度を加えた速度となり、軽負荷時にも吊荷を確実にかつ十分高速で降下させることができる。
【００７５】
また、フリーフォールモード切換装置７３によって、モータ３２を巻下回転させない通常のフリーフォールモードと、モータ３２を巻下回転させる増速フリーフォールモードとに切換え可能に構成したから、モータ３２のアシストが不要な場合（たとえば重負荷時）には通常フリーフォールモードとして降下速度を抑える等、負荷等に応じた適正なフリーフォール運転を行うことができる。
【００７６】
しかも、この切換えを足踏み式の切換ペダル７５によって行うため、複数ウィンチの同時操作等によって両手が塞がっている場合でも、このフリーフォールモードの切換操作を容易に行うことができる。
【００７７】
なお、この後の停止操作としては、ブレーキ弁５１をブレーキペダル５２によって操作するか、モード切換弁５０を動力伝達位置ａに切換えれば、ポジティブ圧力が上昇して強制駆動部Ｂの作動が停止し、モータ３２の巻下回転が停止すると同時にパーキングブレーキ５６が作用する。
【００７８】
また、チャタリング防止のため、ブレーキ解放を判断する圧力値にヒステリシス特性を持たせておいてもよい。また、ブレーキ解放を判断する圧力値Ｐ２は、Ｐ１以下でなくてもよく、Ｐ１＝Ｐ２でもよいし、Ｐ１＜Ｐ２としてもよい。
【００７９】
図７に示す実施形態においては、パーキングブレーキ制御弁として、図１のウィンチと同じ油圧パイロット式の第１パーキングブレーキ制御弁５８と、電磁パイロット式の第２パーキングブレーキ制御弁８２とを用いている。
【００８０】
そして、第２パーキングブレーキ制御弁８２がフリーフォール信号の入力によってブレーキ位置ａからブレーキ解除位置ｂに切換わってパーキングブレーキ５６がブレーキ解除され、同時に同制御弁８２の出力圧が高圧選択弁８３を介してコントロールバルブ５４のパイロットポートに送られて同バルブ５４が巻下位置ロに切換わり、モータ３２が巻下回転するように構成されている。
【００８１】
すなわち、コントロール５４及び油圧ポンプ５５を含む通常駆動部Ａが強制駆動部を兼ねる構成となっている。
【００８２】
上記のようにフリーフォール時にモータ３２を巻下回転させてフリーフォール増速作用を得る構成をとる場合、フリーフォール増速モードが終わったにも関わらず、モータ駆動回路においてフリーフォール増速作用を司るフリーフォール増速弁が、ごみの噛み込み等により、フリーフォール増速解除位置に戻らない所謂スティック状態（引っかかって動かない状態）に陥ると、フリーフォール停止後もオペレータの意思に反して巻下回転が継続してしまうおそれがある。
【００８３】
そこでこの実施形態においては、この点の対策を講じている。
【００８４】
第２パーキングブレーキ制御弁（フリーフォール増速弁）８２の出力側に、コントローラ７１によって制御される電磁切換式の安全弁９５を設ける一方、制御弁８２の出力圧を圧力センサ（圧力スイッチでもよい）９４で検出し、ポジティブ圧力やブレーキ操作の有無等のコントローラ入力情報から制御弁８２が非励磁状態（ブレーキ位置ａ）にあるにもかからず、圧力センサ９４によって一定以上の出力圧が検出された場合に、制御弁８２がスティック状態であると判断して安全弁９５をブロック位置ｂに切換えるように構成している。
【００８５】
こうすれば、制御弁８２がスティック状態となってブレーキ解除位置（フリーフォール増速位置）ｂから動かない事態が発生しても、その出力がコントロールバルブ５４の巻下側パイロットポートに送られないため、モータ３２が巻下回転することはなく、上記のような不測の事態が発生するおそれがない。
【００８６】
ところで、上記各実施形態では、遊星歯車機構３３のキャリア軸３８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時のブレーキ作用とを得る構成のウィンチにも、またクラッチとブレーキが互いに独立して設けられ、別々に制御される構成をとる油圧ウィンチにも適用することができる。
【００８７】
【発明の効果】
上記のように本発明によると、フリーフォール時に、ウィンチの回転駆動源としての油圧モータをモータ駆動回路によって巻下側に回転させる強制巻下回転作用（フリーフォール増速作用）を働かせることにより、軽負荷時にも吊荷を確実にかつ十分高速で降下させることが可能となる。
【００８８】
しかも、フリーフォール増速弁がスティック状態であることを検出したときに、安全弁によりフリーフォール増速弁の出力を下流側に対して遮断するため、フリーフォール増速弁が、ごみの噛み込み等によってスティック状態に陥っても、フリーフォール停止後にオペレータの意思に反して巻下回転が継続してしまうというおそれがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される油圧ウィンチの全体構成を示す図である。
【図２】同ウィンチに使用されるブレーキ弁のペダルストロークとこれによって発生する二次圧の関係を示す図である。
【図３】同ウィンチに使用される制動装置における制動シリンダのポジティブ圧力と多板ディスクの圧接力の関係を示す図である。
【図４】同ウィンチに使用されるブレーキペダルの斜視図である。
【図５】同ペダルの側断面図である。
【図６】同ペダルの平面図である。
【図７】本発明の実施形態にかかる油圧ウィンチの一部構成を示す図である。
【図８】従来のウィンチの構成を示す図である。
【符号の説明】
３１ウィンチドラム
３２油圧モータ
３３遊星歯車機構
３４遊星歯車機構のサンギヤ
３５同プラネタリギヤ
３６同リングギヤ
３７同キャリア
３８同キャリア軸
４３制動装置
３９制動装置を構成する多板ディスク
４１制動シリンダ
４４多板ディスクを構成するインナプレート（回転摩擦板）
４６同アウタプレート（固定摩擦板）
４８ブレーキ油圧源
５０動力伝達モードとフリーフォールモードを切換えるモード切換弁
５１ブレーキ弁
５２フートペダル
５３指令手段としてのリモコン弁
Ａ通常駆動部
５４通常駆動部を構成するコントロールバルブ
５５通常駆動部の油圧源としての油圧ポンプ
Ｂ強制駆動部
６５強制駆動部を構成する抵抗弁
６６同選択弁（駆動部選択手段）
６７強制駆動部の油圧源としての油圧ポンプ
７２フリーフォールモード検出装置（フリーフォールモード検出手段）
７０同装置を構成する圧力変換器
７１フリーフォールモード検出手段、フリーフォールモード切換手段及びフリーフォール増速指令部を構成するコントローラ
５６パーキングブレーキ
５８第１パーキングブレーキ制御弁
５９第２パーキングブレーキ制御弁
５７高圧選択弁
８０通常駆動部と強制駆動部の共用油圧源としての油圧ポンプ
８４フリーフォールモード検出手段としての圧力スイッチ
８８圧力検出管路（フリーフォールモード検出手段）
７３，８７フリーフォールモード切換装置（フリーフォールモード切換手段）
７４同装置の切換スイッチ
７５切換ペダル（切換操作部）
８９モータ駆動回路の電磁比例減圧弁
８２フリーフォール増速弁を兼ねる第２パーキングブレーキ制御弁
９５安全弁
９４スティック検出手段としての圧力センサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a hydraulic winch that drives a winch drum by a hydraulic motor.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, hydraulic winches used for crane work, bucket work, etc. are generally free from the power operation mode in which a load (for example, a hanging hook or a suspended load in the case of crane work) is driven up and down by a hydraulic motor. A fall mode is provided, and in this free fall mode, the winch drum is freely rotated in the lowering direction by the load so that the load is freely dropped (see, for example, JP-A-9-216793).
[0003]
The structure of the conventional hydraulic winch provided with the free-fall mode will be explained with reference to FIG. 8.
[0004]
In FIG. 8 , reference numeral 1 denotes a winch drum, and 2 a hydraulic motor (hereinafter simply referred to as a motor) as a rotational drive source of the winch drum 1, and transmits power between the output shaft 2 a of the motor 2 and the winch drum 1. A planetary gear mechanism 3 is provided.
[0005]
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 winch drum 1, 7 is a carrier for supporting the planetary gear 5, and 8 is a carrier shaft. A disk 9 is provided, and the winch drum 1 is made up of a multi-disk disk 9, a pressure plate 10 for operating and releasing the disk 9, a brake cylinder 11 for driving the pressure plate 10, and a pressure spring 12. A braking device 13 that also serves as a clutch that is connected to and separated from the motor output shaft 2a and brakes the free fall rotation of the drum 1 is configured.
[0006]
The multi-disc 9 is in contact with and separated from a plurality of inner plates 14 as rotating friction plates that are integrally rotatable with the carrier shaft 8 and are movable in the axial direction. The inner and outer plates 14, 16 are made of a plurality of outer plates 16 as fixed friction plates attached to the brake case 15 so as not to be axially movable and rotatable. The one side wall 15a and the pressure plate 10 are pressed against each other and the brake (clutch) is turned on, and the brake (clutch) is turned off after being separated.
[0007]
The pressure spring 12 is provided between the other side wall 15 b of the brake case 15 and the pressure plate 10, and applies a spring force in the brake-on direction to the pressure plate 10.
[0008]
The brake cylinder 11 includes a double rod type piston 11P, a positive oil chamber 11a that pressurizes the pressure plate 10 in the brake-on direction (right direction in the figure), and the plate 10 in the brake-off direction (left direction in the figure). The negative line 17 connected to the negative side oil chamber 11 b is directly connected to the brake hydraulic pressure source 18.
[0009]
On the other hand, a positive line 19 connected to the positive oil chamber 11a is branched into two via a high pressure selection valve (shuttle valve) 20, and one branch line is connected to a hydraulic pressure source via an electromagnetic mode switching valve 21. The other branch line is connected to the hydraulic source 18 or the tank T via a brake valve (pressure reducing valve) 22.
[0010]
The mode switching valve 21 is switched between a power transmission position (brake position) a and a free fall position (brake release position) b by operation of a mode switching switch (not shown), and the positive oil chamber 11a is operated at the brake position. A is connected to the hydraulic power source 18 at a, and the tank T at the free fall position b.
[0011]
The brake valve 22 is operated by the brake pedal 23, and a secondary pressure corresponding to the operation amount is supplied to the positive side oil chamber 11 a of the brake cylinder 11 via the high pressure selection valve 20.
[0012]
With this configuration, the following operation is obtained.
[0013]
i. When the mode switching valve 21 is set to the brake position a, the oil chambers 11a and 11b on both sides of the brake cylinder 11 have the same pressure, so that no thrust is generated in the cylinder 11 itself, and the pressure spring 12 The pressure plate 10 together with the brake cylinder 11 is pushed toward the multi-plate disk 9 side (brake acting direction) by the spring force, and the brake is turned on.
[0014]
In this state, since the carrier shaft 8 is fixed so as not to rotate, the rotational force of the winch motor 2 is transmitted to the winch drum 1 via the planetary gear mechanism 3, and the winch drum 1 is moved according to the operation of a remote control valve (not shown). Rotate up or down (power transmission mode).
[0015]
ii. When the mode switching valve 21 is switched to the free fall position b, the pressure side oil chamber 11a of the brake cylinder 11 communicates with the tank T and a pressure difference is generated between the negative side oil chamber 11b, and this pressure difference When the thrust of the brake cylinder 11 exceeds the spring force of the pressure spring 12, the cylinder 11 is pushed to the opposite side (brake release direction) from the multi-disc 9 and the brake is turned off.
[0016]
In this state, since the carrier shaft 8 is free, the winch drum 1 can be freely rotated in the winding direction by a load, that is, a state where free fall is possible (free fall mode).
[0017]
At this time, when the brake valve 22 is operated, the multi-plate disk 9 is turned on by the secondary pressure corresponding to the operation amount, and a braking force is applied to the winch drum 1.
[0018]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to this configuration, when the suspended load is a light load such as a hook only, there is a problem that the suspended load is difficult to descend in the free fall mode or the descending speed is slow.
[0019]
In particular, when the brake device 13 adopts a wet brake system in which cooling oil (lubricating oil) is introduced and circulated in the multi-plate disk 9, it is caused by the viscous resistance of the cooling oil interposed between the inner and outer plates 14 and 16. Since the fluid friction (drag torque) is generated between the plates 14 and 16 and this acts as a braking force, the above tendency is remarkable.
[0020]
Therefore, the present invention provides a hydraulic winch capable of reliably dropping a suspended load at a sufficiently high speed even at a light load.
[0021]
[Means for Solving the Problems]
The invention of claim 1 has the following requirements.
[0022]
( I ) a winch drum, a hydraulic motor as a rotational drive source for the winch drum, a motor drive circuit for driving the hydraulic motor, command means for issuing a rotation command for the hydraulic motor to the motor drive circuit, and the winch And a braking device provided on the drum.
[0023]
( II ) The braking device transmits power to the winch drum to transmit the rotational force of the hydraulic motor to the winch drum by pressing and separating the rotating friction plate that rotates in conjunction with the hydraulic motor and the non-rotatable fixed friction plate when releasing the brake. It must be configured so that it can be switched between the transmission mode and the free fall mode that allows free rotation of the winch drum.
[0024]
( III ) A free fall mode detection means for detecting that the braking device is in a free fall mode and the friction plates are in a pressure release / separation state and outputting a free fall mode signal is provided.
[0025]
( IV ) The motor drive circuit includes a free fall acceleration valve that operates in a direction to rotate the hydraulic motor down and on the basis of the free fall mode signal , and the free fall acceleration valve is not in the free fall mode. And a stick detection means for detecting that the free fall speed increasing valve is in the stick state when the stick detection means detects that the free fall speed increasing valve is in the stick state. A safety valve was installed to shut off the side .
[0026]
According to the above configuration, at the time of free fall, by exerting a hydraulic motor of the motor drive circuit forcibly winding rotated to rotate the winding lower by as a rotation drive source of the winch (the increase free fall speed effect), when the load is light The suspended load can be reliably lowered at a sufficiently high speed .
[0027]
In time and, if a configuration to obtain a rotated under winding up free fall speed act on the motor during free fall as described above, the free fall acceleration valve which controls the up free fall speed effects in the motor drive circuit, the dust If it falls into a stick state (a state in which it does not move due to being caught) due to biting or the like, there is a possibility that the unwinding rotation will continue against the operator's intention even after the free fall stop.
[0028]
In this regard, since the free-fall acceleration valve according to the above configuration blocks the output of the free-fall acceleration valve by the safety valve when it detects that a stick state with respect to the downstream side, contingency as described above There is no risk of occurrence.
[0029]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The embodiments of the present invention will be described by FIGS. 1-7.
[0030]
The basic configuration of a hydraulic winch in the implementation form of the following is the same as the conventional winch constitution shown in FIG.
[0031]
That is, in FIG. 1, 31 is a winch drum, 32 is a hydraulic motor (hereinafter simply referred to as a motor) that drives the drum 31, and 33 is a planet that transmits power between the output shaft 32a of the motor 32 and the winch drum 31. The gear mechanism 34 is a sun gear of the planetary gear mechanism 33, 35 is a planetary gear, 36 is a ring gear, 37 is a carrier, 38 is a carrier shaft, and 39 is a multi-plate disc provided on the carrier shaft 38. The winch drum 31 is connected to and separated from the motor output shaft 32a by a pressure plate 40 that is pressed against and separated from the disk 39, a brake cylinder 41 that drives the pressure plate 40, and a pressure spring 42. And a braking device 43 also serving as a clutch for braking the free fall rotation of the drum 31. It has been made.
[0032]
44 are a plurality of inner plates (rotating friction plates) constituting the multi-plate disk 39, 45 is a brake case, and 46 is a plurality of outer plates (fixed friction plates) fixed to the brake case 45.
[0033]
Further, the brake device 43 employs a wet brake system in which cooling oil from a cooling oil pump (not shown) is supplied and circulated into the multi-plate disk 39 in order to prevent the multi-plate disk 39 from fading.
[0034]
The brake cylinder 41 has a double rod type piston 41P, a positive side oil chamber 41a that pressurizes the pressure plate 40 in the brake-on direction, and a negative side oil chamber 41b that pressurizes the plate 40 in the brake-off direction. A negative line 47 connected to the negative side oil chamber 41b is directly connected to a brake hydraulic pressure source 48 as in the conventional winch.
[0035]
A positive line 49 connected to the positive side oil chamber 41a is connected to a brake hydraulic power source 48 and a tank T which are common to the negative side oil chamber 41b via a mode switching valve 50 and a brake valve (pressure reducing valve) 51 which are electromagnetic switching valves. It is connected to the.
[0036]
The mode switching valve 50 operates by switching between the brake position a and the free fall position b, and the positive oil chamber 41 a of the brake cylinder 41 is connected to the hydraulic pressure source 48 at the brake position a of the mode switching valve 50. .
[0037]
On the other hand, when the mode switching valve 50 is switched to the free fall position b, the positive side oil chamber 41a is connected to the secondary side of the brake valve 51 via the switching valve 50, and the two according to the amount of operation of the brake valve 51. The next pressure is supplied to the positive oil chamber 41a. Reference numeral 52 denotes a brake pedal for stepping on the brake valve 51.
[0038]
53 is a remote control valve as command means (normal command section) for controlling the winding / lowering rotation of the motor 32 by lever operation, and 54 is neutral, lowering by the secondary pressure (remote control pressure) of the remote control valve 53. A winch control valve 55 that is controlled by switching between three positions a, b, and c on the winding, 55 is a hydraulic pump that is a hydraulic source of the motor 32.
[0039]
A hydraulic cylinder type parking brake 56 is configured as a negative brake that applies a braking force to the motor output shaft 32a by the force of the spring 56a and releases the braking force when the hydraulic pressure is introduced into the oil chamber 56b.
[0040]
The oil chamber 56b of the parking brake 56 is connected to a brake hydraulic pressure source 48 and a tank T via a high pressure selection valve 57 and hydraulic pilot type first and second parking brake control valves 58 and 59.
[0041]
The first parking brake control valve 58 is set to the illustrated brake position “a” when the remote control valve 53 is not operated (when neutral), and is set to the brake release position “b” on the right side of FIG.
[0042]
That is, when the hoisting / lowering operation is performed, the parking brake 56 is released and the winch drum 31 rotates in the hoisting / lowering operation, and when not operated, the brake 56 acts to stop the winch drum 31 from braking.
[0043]
Reference numeral 60 denotes a high pressure selection valve for taking out the remote control pressure and supplying it to the first parking brake control valve 58.
[0044]
On the other hand, a motor drive circuit for rotationally driving the motor 32 and its control system are configured as follows.
[0045]
Both the upper and lower pipe lines 61 and 62 of the motor 32 are connected to a hydraulic pump 55 via a winch control valve 54. During normal operation, the control valve 54 and a hydraulic pump (hereinafter referred to as a main pump) 55 are connected. The motor 32 is rotationally driven in the hoisting and lowering directions by the normal driving unit A having the above. Reference numeral 63 denotes a counter balance valve provided in the hoisting pipe 61, and reference numeral 64 denotes a relief valve of the normal drive unit A.
[0046]
Further, the lowering side pipe line 62 includes a resistance valve 65 (a hydraulic pilot type is illustrated in FIG. 1 but may be a check valve type), an electromagnetic switching type selection valve (driving unit selection means) 66. , And a forcible drive unit B having a hydraulic pump (hereinafter referred to as a sub pump) 67. Reference numeral 68 denotes a relief valve of the forced drive section B.
[0047]
When the electric pilot signal is not input, the selection valve 66 is in the non-operating position (i) and returns the pressure oil from the sub pump 67 to the tank T. When the electric pilot signal is input, the selection valve 66 is switched to the operating position (B). To the resistance valve 65.
[0048]
The resistance valve 65 is switched from the block position a on the left side to the opening position b on the right side by the discharge pressure of the sub pump to supply the sub pump discharge oil to the lower side pipe line 62, whereby the motor 32 is lowered in the lower direction. Rotate.
[0049]
The outlet side of the selection valve 66 is connected to the pilot port of the second parking brake control valve 59. When the selection valve 66 is switched to the operating position B, the second parking brake control valve 59 is moved to the brake position a on the left side of the figure. To the right brake release position b.
[0050]
An electric pilot line 69 for sending an electric pilot signal to the selection valve 66 is connected to the free fall detection device 72.
[0051]
The free fall detection device 72 sends a pressure converter 70 that converts the pressure in the positive oil chamber 41a of the brake cylinder 41 into an electrical signal, and sends a free fall signal that is an electrical pilot signal to the selection valve 66 based on this electrical signal. The controller 71 is configured.
[0052]
The controller 71 is provided as an element that serves as both a part of the free fall detection device 72 and a part of the free fall mode switching device 73.
[0053]
The free fall mode switching device 73 includes a changeover switch 74 that is turned on to send the signal to the controller 71. Based on this switch signal and the pressure signal from the pressure transducer 70, the controller 71 sends an electric pilot to the selection valve 66. A free fall acceleration signal (hereinafter referred to as a free fall acceleration signal), which is a signal, is sent.
[0054]
As shown in FIGS. 4 to 6, the changeover switch 74 is incorporated on the back side of the brake pedal 52 of the brake valve 51 and is turned on / off by a changeover pedal 75 that is stepped on.
[0055]
That is, the switching pedal 75 is provided in a notch 76 provided on one side edge portion of the pedal 52 so as to protrude above the tread surface 52a of the pedal 52 by the spring force of the return spring 77 and can be independently operated. ,
(I) As shown by the one-dot chain line in FIG. 6, the operator depresses the pedal 75 with the foot F placed on the switching pedal 75 and placed on the brake pedal tread surface 52a.
(Ii) In the state where the operator has shifted the foot F from the switching pedal 75 and placed it on the brake pedal tread surface 52a as indicated by a two-dot chain line in FIG.
[0056]
When the switching pedal 75 is stepped on, the switch 74 is turned on via the operation lever 74a by the operation element (bolt) 78 shown in FIG. 5, and when the operation is released, the switch 74 is turned off. It becomes.
[0057]
4 and 5, reference numeral 79 denotes a link for transmitting the depression force of the pedal 52 to the brake valve 51 of FIG.
[0058]
The operation of this hydraulic winch will be described next.
[0059]
(I) Normal hoisting-Volume under the action normally hoisting-volume under the action of the winch is the same as the conventional winch shown in FIG.
[0060]
That is, in the state where the mode switching valve 50 is set at the brake position a, both the oil chambers 41a and 41b of the brake cylinder 41 are both connected to the hydraulic pressure source 48 and become the same pressure. The pressure plate 40 is pushed to the multi-disc 39 side by the spring force of the pressure spring 42, and the brake (clutch) is turned on.
[0061]
Thereby, the rotational force of the motor 32 is transmitted to the winch drum 31 through the planetary gear mechanism 33, and the winch drum 31 rotates up or down according to the operation of the remote control valve 53.
[0062]
(II) Free fall action When the mode switching valve 50 is set to the free fall position b, the positive side oil chamber 41a of the brake cylinder 41 communicates with the tank T via the brake valve 51 to establish contact with the negative side oil chamber 41b. A pressure difference is generated between them, and the pressure difference exceeds the spring force of the pressure spring 42, whereby the cylinder 41 is pushed to the opposite side of the multi-plate disk 39 and the brake (clutch) is turned off.
[0063]
Thereby, it will be in the free fall state, ie, the state in which the winch drum 31 can freely rotate in the lowering direction by the load.
[0064]
At this time, when the brake valve 51 is operated by the pedal, the multi-disc disc 39 is turned on by the pressure corresponding to the pedal operation stroke, and the braking force acts on the winch drum 31.
[0065]
The relationship between the pedal operation stroke of the brake valve 51 and its secondary pressure is shown in FIG. 2, and the pressure in the positive oil chamber 41a of the brake cylinder 41 (hereinafter referred to as positive pressure) and the pressure contact force (braking) of the multi-disc disc 39. The relationship of the cylinder stroke) is shown in FIG.
[0066]
As shown in both figures, the brake valve secondary pressure and the multi-plate disc pressure contact force decrease as the pedal operation stroke is reduced, and the inner plate 44 starts when the holding force of the multi-plate disc 39 becomes smaller than the load. The carrier shaft 38 starts to rotate and free fall is started.
[0067]
Further, the pedal operation stroke of the brake valve 51 is reduced, and when the pedal operation stroke becomes a predetermined value S3 (secondary pressure P1) or less, the positive pressure also becomes P1 or less, and the brake cylinder 41 moves to the brake-off side. The stroke starts and a clearance is generated between the plates of the multi-disc 39.
[0068]
From this time, the rotational resistance of the multi-disk disc 39 changes from the solid frictional force due to the pressure contact between the plates to the fluid frictional force due to the cooling oil, and the rotational resistance decreases, so that the free fall descending speed increases.
[0069]
When the pedal operation amount becomes 0, the stroke of the brake cylinder 41 becomes the minimum value S1, and the clearance between the plates of the multi-disc disc 39 becomes maximum (free fall resistance is minimum).
[0070]
Here, when the switch pedal 75 shown in FIGS. 4 to 6 is operated, the switch 74 is turned on, and this switch signal (free fall mode switch signal) is sent to the controller 71.
[0071]
In response to this free fall mode switching signal, the controller 71 enters a standby state for the free fall acceleration mode, and the positive pressure of the brake cylinder 41 is a value that is less than or equal to the stroke start pressure P1 to the brake off side of the cylinder 41. If it falls below P2, it is regarded as a brake release, and a free fall acceleration signal is sent to the selection valve 66 of the forced drive part B.
[0072]
This
( i ) The selection valve 66 is switched from the non-operation position A to the operation position B;
( ii ) The resistance valve 65 switches from the block position A to the open position B using the input side pressure as the pilot pressure,
( iii ) Since the second parking brake control valve 59 is supplied with the pilot pressure and switched to the brake release position b, the parking brake 56 is released and the discharge oil of the sub pump 67 is supplied to the lowering side pipeline 62. As a result, the motor 32 rotates down.
[0073]
Thus, when the motor 32 rotates down during free fall, the sun gear 34 of the planetary gear mechanism 33 rotates down and the rotation speed of the planetary gear 35 increases, and the rotation speed of the ring gear 36 increases.
[0074]
Accordingly, the unwinding speed of the winch drum 31 is a speed obtained by adding the speed obtained by the unwinding rotation of the hydraulic motor 32 to the speed obtained by free fall (suspending load amount). It is possible to descend at a sufficiently high speed.
[0075]
In addition, since the free fall mode switching device 73 is configured to be able to switch between a normal free fall mode in which the motor 32 is not rotated down and an accelerated free fall mode in which the motor 32 is rotated down, the motor 32 can be assisted. When not necessary (for example, during heavy load), it is possible to perform an appropriate free fall operation according to the load, such as a normal free fall mode in which the descent speed is suppressed.
[0076]
In addition, since this switching is performed by the foot-operated switching pedal 75, the switching operation in the free fall mode can be easily performed even when both hands are blocked by simultaneous operation of a plurality of winches.
[0077]
As a subsequent stop operation, if the brake valve 51 is operated by the brake pedal 52 or the mode switching valve 50 is switched to the power transmission position a, the positive pressure rises and the operation of the forced drive unit B stops. Then, the parking brake 56 is activated at the same time as the lowering rotation of the motor 32 stops.
[0078]
In order to prevent chattering, the pressure value for determining brake release may have a hysteresis characteristic. Further, the pressure value P2 for determining brake release may not be equal to or less than P1, P1 = P2, or P1 <P2 .
[0079]
In the embodiment shown in FIG. 7, the same hydraulic pilot type first parking brake control valve 58 as the winch shown in FIG. 1 and the electromagnetic pilot type second parking brake control valve 82 are used as the parking brake control valves. .
[0080]
Then, the second parking brake control valve 82 is switched from the brake position a to the brake release position b by the input of the free fall signal, and the parking brake 56 is released. At the same time, the output pressure of the control valve 82 changes the high pressure selection valve 83. To the pilot port of the control valve 54, the valve 54 is switched to the lowering position B, and the motor 32 rotates downward.
[0081]
That is, the normal drive unit A including the control 54 and the hydraulic pump 55 also serves as a forced drive unit.
[0082]
If a configuration of obtaining an increase in free fall velocity acts to rotate under the winding of the motor 32 at the time of free-fall as above SL, despite finished free-fall acceleration mode, increase free fall speed action in the motor drive circuit If the free fall acceleration valve that controls the vehicle falls into the so-called stick state where it does not return to the free fall acceleration release position due to the biting of dust, etc., it will go against the operator's intention even after the free fall stop. There is a risk that the unwinding rotation will continue.
[0083]
Therefore, in this embodiment , measures against this point are taken .
[0084]
An electromagnetic switching safety valve 95 controlled by the controller 71 is provided on the output side of the second parking brake control valve (free fall speed increasing valve) 82, while the output pressure of the control valve 82 is a pressure sensor (a pressure switch may be used). 94, the pressure sensor 94 detects an output pressure above a certain level from the controller input information such as the positive pressure and the presence / absence of brake operation, even though the control valve 82 is in the non-excited state (brake position a). In this case, it is determined that the control valve 82 is in the stick state and the safety valve 95 is switched to the block position b.
[0085]
In this way, even if the control valve 82 is in a stick state and does not move from the brake release position (free fall acceleration position) b, the output is not sent to the pilot port on the lower side of the control valve 54. Therefore, the motor 32 does not rotate down, and there is no possibility that such an unexpected situation will occur.
[0086]
By the way, in each said embodiment, although the structure which acquires the clutch effect | action and the brake effect | action at the time of freefall by having fixed / release | released the carrier shaft 38 of the planetary gear mechanism 33 was taken, this invention is a winch drum and a planetary gear. The winch is configured to obtain the clutch action and the brake action at the time of freefall by integrating the carrier shaft of the mechanism and fixing and releasing the rotation of the ring gear, and the clutch and the brake are provided independently of each other. The present invention can also be applied to a hydraulic winch having a controlled configuration.
[0087]
【The invention's effect】
According to the onset light as described above, at the time of free fall, by exerting a hydraulic motor of the motor drive circuit forcibly winding rotated to rotate the winding lower by as a rotation drive source of the winch (the increase free fall speed effect) The suspended load can be reliably lowered at a sufficiently high speed even during light loads.
[0088]
In addition, when it is detected that the free fall speed increasing valve is in a stick state, the safety valve shuts off the output of the free fall speed increasing valve from the downstream side. Therefore, even if the vehicle falls into the stick state, there is no possibility that the lowering rotation will continue against the operator's intention after the free fall stop.
[Brief description of the drawings]
[1] The present invention is a diagram showing the overall configuration of a hydraulic winch that apply.
FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a pedal stroke of a brake valve used in the winch and a secondary pressure generated thereby.
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a positive pressure of a brake cylinder and a pressure contact force of a multi-plate disk in a brake device used for the winch.
FIG. 4 is a perspective view of a brake pedal used in the winch.
FIG. 5 is a side sectional view of the pedal.
FIG. 6 is a plan view of the pedal.
7 is a diagram showing a partial configuration of a hydraulic winch according to implementation embodiments of the present invention.
8 is a diagram showing a configuration of a conventional U Inchi.
[Explanation of symbols]
31 winch drum 32 hydraulic motor 33 planetary gear mechanism 34 sun gear of planetary gear mechanism 35 planetary gear 36 same ring gear 37 same carrier 38 same carrier shaft 43 brake device 39 multi-plate disk constituting brake device 41 brake cylinder 44 constituting multi-plate disk Inner plate (rotating friction plate)
46 Outer plate (fixed friction plate)
48 Brake hydraulic power source 50 Mode switching valve for switching between power transmission mode and free fall mode 51 Brake valve 52 Foot pedal 53 Remote control valve as command means A Normal drive unit 54 Control valve constituting normal drive unit 55 Hydraulic pressure source of normal drive unit Hydraulic pump B Forced drive part 65 Resistance valve constituting the forced drive part 66 Same selection valve (drive part selection means)
67 Hydraulic Pump as Hydraulic Source of Forced Drive Unit 72 Free Fall Mode Detection Device (Free Fall Mode Detection Means)
70 Pressure transducer constituting the apparatus 71 Controller constituting free fall mode detecting means, free fall mode switching means and free fall acceleration command section 56 Parking brake 58 First parking brake control valve 59 Second parking brake control valve 57 High pressure selection valve 80 Hydraulic pump as a common hydraulic power source for normal drive unit and forced drive unit 84 Pressure switch as free fall mode detection means 88 Pressure detection pipeline (free fall mode detection means)
73,87 Free fall mode switching device (free fall mode switching means)
74 Change switch of the same device 75 Change pedal (switch operation part)
89 Electromagnetic proportional pressure reducing valve of motor drive circuit 82 Second parking brake control valve that also serves as a free fall acceleration valve 95 Safety valve 94 Pressure sensor as stick detection means

Claims

A hydraulic winch having the following requirements:
( I ) a winch drum, a hydraulic motor as a rotational drive source for the winch drum, a motor drive circuit for driving the hydraulic motor, command means for issuing a rotation command for the hydraulic motor to the motor drive circuit, and the winch And a braking device provided on the drum.
( II ) The braking device transmits power to the winch drum to transmit the rotational force of the hydraulic motor to the winch drum by pressing and separating the rotating friction plate that rotates in conjunction with the hydraulic motor and the non-rotatable fixed friction plate when releasing the brake. It must be configured so that it can be switched between the transmission mode and the free fall mode that allows free rotation of the winch drum.
( III ) A free fall mode detection means for detecting that the braking device is in a free fall mode and the friction plates are in a pressure release / separation state and outputting a free fall mode signal is provided.
( IV ) The motor drive circuit includes a free fall acceleration valve that operates in a direction to rotate the hydraulic motor down and on the basis of the free fall mode signal , and the free fall acceleration valve is not in the free fall mode. And a stick detection means for detecting that the free fall speed increasing valve is in the stick state when the stick detection means detects that the free fall speed increasing valve is in the stick state. A safety valve was installed to shut off the side .