KR19980702858A - 윈치의 속도 제어방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 윈치의 속도 제어방법 및 그 장치에 있어서, 프리휘일상태로 하지 않고서 안전성과 조작성이 향상됨과 아울러, 프리휘일 동등의 권하속도가 얻어진다. 그러므로, 윈치드럼(13)의 회전수는, 조작레버(5)의 소정 스트로크까지는 조작레버(5)의 스트로크에 대해 거의 일정한 회전수로 되며, 소정의 스트로크 이상에서는 복수의 속도모드로부터 선택된 속도모드에 대응해서, 조작레버(5)의 동일 스트로크에 대해 다른 회전수로 된다.

Description

윈치의 속도 제어방법 및 그 장치

종래, 크레인 등에 이용하는 윈치장치는, 예를 들면, 도 5에 표시하는 바와 같이, 주권취윈치(50)와 보조권취윈치(60)로 이루어진다. 유압으로 구동되는 주권취윈치(50)는, 유압모우터(51)와, 유압모우터(51)에 의해 구동되는 감속기(52)와, 감속기(52)의 출력축(52a)과, 주드럼(56)에 고정된 구동축(55) 사이에 개재된 클러치(53)로 구성된다. 또한, 주드럼(56)의 플랜지부에는 브레이크드럼(54a)이 고정됨과 동시에, 이 브레이크드럼(54a)에는, 밴드브레이크(54)가 감겨 있다.

이러한 구성에 의해, 유압모우터(51)의 회전은, 감속기(52)에 의해 감속되어 출력축(52a)에 전달되며, 클러치(53) 접속상태에서는, 구동축(55)을 개재하여 주드럼(56)에 전달된다. 유압모우터(51)의 회전을 공지의 방법으로 제어하는 것에 의해, 유압모우터(51)의 회전에 대응하여 주드럼(56)의 회전은 제어할 수 있다. 또한, 후크 등의 경하중을 짧은 시간에 강하시키는 경우, 혹은 토목작업 등에 있어서의 파일이나 항타작업과 같이, 자유낙하에 의한 해머의 충격력을 필요로 하는 경우, 윈치는 프리휘일(free wheel)상태로 사용된다. 이들의 경우, 클러치(53)가 개방되는 것에 의해, 주권취윈치(50)의 적하는 자유낙하상태로 된다. 이 낙하속도를 제어하는 경우는, 브레이크(54)를 브레이크드럼(54a)에 압착하고, 그 압착정도에 의해 제동력을 조절하고 있다. 이상과 같이, 프리휘일상태로 사용하는 경우, 경하중을 단시간에 강하시킨다거나, 해머 등의 중량물에 의해 큰 충격력이 얻어진다. 또, 보조권취윈치(60)의 구성 및 작동은, 주권취윈치(50)와 동일하므로, 설명을 생략한다.

그러나, 상기한 종래기술은, 윈치를 프리휘일상태로 사용하는 경우, 작업자의 의지와는 무관하게, 적하의 강하속도가 극히 커지게 되어, 적하를 소정의 위치에서 정지하는 것이 어렵게 된다. 또, 레버의 오조작에 의해, 윈치가 돌발적으로 프리휘일상태로 되어, 적하가 낙하한다고 하는 위험도 있어, 작업자에게 있어서는, 상당한 긴장을 요구하는 것이었다.

본 발명은 윈치의 속도 제어방법 및 그 장치에 관한 것으로, 특히, 윈치드럼을 유압에 의해 구동하는 윈치의 속도 제어방법 및 그 장치에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 주권취윈치용 및 일부의 보조권취윈치용 제어회로도이다.

도 2는 실시예에 의한 속도모드인 Hi/정격모드, Hi/고속모드, Lo/정격모드 및 Lo/고속모드를 설명하는 도표이다.

도 3은 실시예에 의한 윈치의 속도 제어장치를 설명하는 도면이며, 주권취윈치의 조작 스트로크와 윈치드럼의 회전수와의 관계를 도시한 도표이다.

도 4는 실시예에 의한 주권취윈치의 단면도이다.

도 5는 종래 기술에 의한 윈치장치의 개요도이다.

본 발명은, 이러한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해서 이루어진 것으로, 윈치드럼의 구동장치와 윈치드럼을 항상 접속상태로 하는 것에 의해, 프리휘일상태를 폐지하여, 작업자의 안전성과 조작성을 향상할 수 있는 윈치의 속도 제어방법 및 그 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 의한 윈치의 속도 제어방법은, 윈치드럼의 회전수는 조작레버의 소정 스트로크까지는, 조작레버의 스트로크에 대해 거의 일정한 회전수로 되어, 소정의 스트로크 이상에서는 복수의 속도모드로부터 선택된 속도모드에 대응해서 조작레버의 동일 스트로크에 대해 다른 회전수로 되는 것을 특징으로 한다. 또한, 소정 스트로크 이상의 중간 스트로크에 있어서, 선택된 속도모드가, 별도의 속도모드로 전환되어도 좋다. 상기한 속도모드의 전환은, 저속의 속도모드로부터 고속의 속도모드로의 전환시에, 미리 설정한 조건하에서 가능하도록 하여도 좋다. 또, 소정 스트로크까지의 윈치드럼 회전수는, 조작레버의 스트로크 증가에 대응하여 서서히 증가함과 함께 복수의 속도모드 사이에서 동일하게 하여도 좋다.

이러한 구성에 의하면, 각 속도모드에 있어서, 소정 스트로크까지의 윈치드럼 회전수가 동일하게 되기 때문에, 조작 개시의 작업자의 조작감각이 공통으로 되어, 양호한 조작성이 얻어진다. 또한, 소정 스트로크 이상에서는, 예를 들면, 고속으로 되는 속도모드를 선택하는 것으로 회전수가 높게 되어 작업효율이 향상한다. 또, 윈치드럼 회전수를 서서히 증가하는 경우, 조작 개시 회전수를 낮게 하는 것에 의해, 미세조작성이 향상한다. 이상과 같이, 필요에 대응해서 다른 속도모드의 선택이 가능하므로, 높은 조작성이 얻어진다.

본 발명에 의한 윈치의 속도 제어장치의 제1발명은, 파일로트압에 대응한 제어압을 가변형 유압모우터의 제어실린더에 공급하는 조정기와 파일로트식 조작밸브에 파일로트압을 공급하는 파일로트밸브를 접속하는 파일로트관로와, 이 파일로트관로를 연통 또는 차단하는 모드전환용 개폐밸브를 구비하는 것을 특징으로 한다. 상기한 조정기에 설정수단을 설치하며, 이 설정수단이, 소정의 파일로트압까지는 조정기의 작동을 정지시키고, 소정의 파일로트압 이상에서는 조정기의 제어압에 대응해서 상기한 가변형 유압모우터의 고유용적을 감소시키도록 하여도 좋다. 또한, 모드전환용 개폐밸브는 솔레노이드를 구비하는 솔레노이드구동형 모드전환용 개폐밸브로 하고, 파일로트밸브의 조작레버노브에는 스위치를 설치하며, 이 스위치로부터 솔레노이드에 대해 전기신호를 출력하도록 하여도 좋다. 또한, 조정기와 제어실린더를 접속하는 제어압관로에는, 교축장치를 설치하여도 좋다. 또, 가변형 유압모우터의 용량제어수단과, 용량제어수단과 제어실린더의 피스톤로드와의 접속수단과, 용량설정부재와 스토퍼로 이루어지는 용량설정수단을 구비하고, 용량설정부재가 용량제어수단과 피스톤로드와 접속수단 중의 어느 하나에 고정되어, 가변형 유압모우터의 최소용량을 설정하고, 스토퍼가, 용량설정부재의 이동을 규제 또는 해제하도록 해도 좋다.

이러한 구성에 의하면, 조정기와 파일로트밸브가 연통하고 있는 상태에서는, 파일로트식 조작밸브와, 제어실린더에 의해 고정용량이 감소조작되는 가변형 유압모우터에 의해 윈치드럼 회전수가 제어된다. 한편, 차단되어 있는 상태에서는 조정기가 조작되지 않으므로, 가변형 유압모우터의 제어실린더에는, 조정기의 제어압이 공급되지 않는다. 따라서, 파일로트압에 대응해서 조작되는 파일로트식 조작밸브만으로 윈치드럼 회전수가 제어된다.

또한, 상기한 설정수단(예를 들면, 조정기에 부설되는 스프링)을 구비하는 경우, 조작레버의 소정 스트로크까지는 제어실린더에는 조정기의 제어압이 공급되지 않으므로, 파일로트식 조작밸브에 의해 윈치드럼 회전수가 제어된다. 한편, 조작레버가 소정 스트로크를 넘으면, 파일로트압에 대응한 조정기의 제어압에 의해 가변형 유압모우터의 고유용적이 감소한다. 따라서, 윈치드럼 회전수는 감소한 고유용적과 파일로트식 조작밸브에 의해 제어된다. 이 때, 모드전환용 개폐밸브를 차단하면, 윈치드럼 회전수는 파일로트식 조작밸브만으로 제어되기 때문에, 동일한 조작레버의 스트로크에 대해 감소한다.

이상과 같이, 소정 스트로크까지는, 모드전환용 개폐밸브의 연통 또는 차단에 관계없이, 윈치드럼 회전수는 조작레버의 스트로크에 대해 거의 일정하게 결정된다. 한편, 소정 스트로크를 넘으면, 조작레버가 동일 스트로크에서도 윈치드럼 회전수는 각 모드에 대응한 회전수로 된다.

또한, 조작레버노브에 스위치를 장착하는 경우, 조작레버로 윈치드럼 회전수를 제어하면서 스위치에 의해 속도모드를 전환할 수 있다. 또한, 상기한 교축장치를 설치하는 경우, 가변형 유압모우터의 고유용적의 급격한 변화가 없으므로, 급격한 윈치드럼 회전수의 변화를 방지할 수 있다. 이에 의해서, 안전성과 함께 장치의 내구성을 향상시킬 수 있다. 또, 상기한 용량설정수단을 구비하는 것에 의해, 스토퍼가 용량설정부재의 이동을 규제하는 경우, 가변형 유압모우터는 소정의 최소 고유용적으로 된다. 한편, 이동규제를 해제하는 경우, 가변형 유압모우터의 고유용적은 0까지의 감소가 가능하여, 윈치를 프리휘일상태로 조작할 수 있다.

다음에, 윈치의 속도 제어장치의 제2발명은, 선택밸브을 설치하고, 이 선택밸브가, 압력원의 소정압과 윈치드럼을 구동하는 가변형 유압모우터의 구동압과의 압력 범위 내에서 높은 쪽의 압력을 선정하여, 조정기의 원압(元壓)으로 하여 공급하는 것을 특징으로 한다.

이러한 구성에 의하면, 가변형 유압모우터의 제어실린더에 공급되는 제어압은, 가변형 유압모우터의 구동압이 낮은 동안 압력원의 소정압을 원압으로 한다. 한편, 구동압이 높게 되면, 이 구동압이 조정기의 원압으로 되어 가변형 유압모우터의 제어실린더에 공급되기 때문에, 가변형 유압모우터의 고유용적을 확실하게 제어할 수 있다.

다음에, 윈치의 속도 제어장치의 제3발명은, 윈치드럼이 풀려내릴 때의 유압모우터의 복귀유압을 소정압으로 제어하는 릴리프밸브와, 유압모우터와 윈치드럼과의 연결부에 설치되는 네거티브 브레이크와의 사이에 전환밸브를 구비하고, 이 전환밸브가, 릴리프밸브의 기능해제용 파일로트압과, 네거티브 브레이크의 개방용 파일로트압을, 연통 또는 차단하는 것을 특징으로 한다.

이러한 구성에 의하면, 전환밸브를 연통위치로 전환하는 경우, 기능해제용 파일로트압과 개방용 파일로트압이 공급되어, 윈치드럼을 자유회전으로 할 수 있어서, 윈치의 보수점검이 용이하게 된다.

본 발명에 의한 윈치의 속도 제어방법 및 그 장치에 대해서, 바람직한 실시예를 첨부 도면에 따라서 이하에 설명한다.

도 1에 있어서, 참조부호 (1)은 윈치구동용 윈치펌프, (3)은 압력보상밸브, (4)는 파일로트식 조작밸브, (5)는 윈치조작용 조작레버, (5a)는 파일로트식 조작밸브(4) 등에 파일로트압을 공급하는 파일로트밸브, (5b)는 고속모드 전환버튼이다. 또한, (6)은 유압모우터(본 실시예에서는, 가변형 유압모우터를 사용), (6b)는 유압모우터(6)에 설치되는 스와시플레이트(swash plate)(용량제어수단), (7a)는 체크밸브, (7b)는 릴리프밸브, (8)은 본 속도 제어장치의 제어압을 공급하기 위한 제어펌프(압력원), (9)는 모우터의 제어압 공급용 전환밸브, (9a)는 보조권취윈치의 제어압 공급용 전환밸브, (11)은 릴리프밸브(10)에 의해 일정압으로 유지된 파일로트펌프(8)의 파일로트원압의 전환밸브, (12)는 유압모우터(6)에 내장된 네거티브 브레이크, (13)은 유압모우터(6)에 의해 구동되는 윈치드럼이다.

또한, 참조부호 (18)은 셔틀밸브(23)를 개재하여 출력되는 파일로트밸브(5a)의 파일로트압을 전환하는 고속모드 전환밸브, (19)는 고속모드 전환밸브(18)를 개재하여 공급되는 파일로트압과 설정스프링(설정수단)(19a)의 스프링장력과의 차에 의해 제어되는 유압모우터(6)의 용량제어용 조정기, (20)은 유압모우터(6)의 제어실린더, (20a)는 제어실린더(20)의 피스톤로드와 스와시플레이트(6b)를 접속하는 링크(접속수단), (21)은 제어실린더(20)에의 제어압관로에 설치한 교축장치, (22)는 유압모우터(6)의 구동 주관로 사이에 설치한 릴리프밸브이다.

또, 참조부호 (24)는 콘트롤러, (24a)는 콘트롤러(24)를 구성하는 앤드회로이다. 이 앤드회로(24a)는 소정의 조건, 예를 들면, 본 실시예의 경우, (ⅰ)고속모드 전환버튼(5b)의 ON신호, (ⅱ)파일로트밸브(5)의 권하(卷下)측 파일로트압신호(Pd) 및 (ⅲ)소정의 로우프장력신호(Ts)가, 동시에 입력되었을 때, 고속모드 전환밸브(18)의 솔레노이드(18a)에 대해 여자신호를 출력한다. 여기서, 고속모드에 대한 전환을 제한하는 조건으로서, 상기한 (ⅱ) 및 (ⅲ)을 설정한 이유는, 다음과. 즉, 조건 (ⅱ)는, 감권상작업을 고속화 하는 경우의 문제, 예를 들면, 드럼에 대한 로우프의 권취성 악화에 의한 로우프의 란권(亂卷), 혹은, 후크의 과잉권상시의 급정지 등에 의한 과도한 충격발생을 피하기 위한 것이다.

또한, 조건 (ⅲ)은, 적하하중이 유압모우터의 유지능력을 넘는 경우에도, 낙하를 방지하기 위한 것이다. 또, (ⅲ)은, 통상의 작업시에, 중량물을 고속으로 올리거나 내리는 일은 거의 없으므로, 고속작업이 가능한 하중을 소정 이하의 경하중으로 제한하여, 장치 전체에 대한 과부하를 방지함과 아울러, 안전성을 높일 목적인 것이다. 여기서, 로우프장력은, 적하하중에 대응하는 입력신호이고, 윈치장치에 대해 외부로부터 직접 작용하는 부하가 입력신호로 된다. 이 로우프장력은, 예를 들면, 과부하 방지장치를 개재하여 얻어지는 적하하중을 미리 입력된 후크의 로우프 감김수로 제산하는 것에 의해 얻어진다.

또한, 참조부호 (27)은 윈치 권하관로에 설치한 저압릴리프밸브, (28)은 탱크, (30)은 드럼 해제용 스위치, (31)은 드럼 해제용 전환밸브, (32)는 브레이크밸브(11)을 개재하여 파일로트펌프(8)의 파일로트원압을 네거티브 브레이크(12)에 공급하는 관로에 설치한 교축부, (33)은 솔레노이드식 개폐밸브, (34)는 용량설정 실린더(34a)와 제어실린더(20)의 피스톤로드에 고정된 용량설정부재(34b)를 구비한 용량설정수단, (35a), (35b) 및 (35c)는 체크밸브이다.

다음에, 상기한 구성의 작용에 관해서 설명한다.

본 실시예의 속도모드는, 엔진의 고속회전에 있어서의 Hi/정격모드와 Hi/고속모드 및 엔진의 저속회전에 있어서의 Lo/정격모드와 Lo/고속모드의 4가지의 모드가 있다.

우선, 본 실시예의 각 속도모드에서 공통인 주권취윈치의 작용에 관해서 설명한다. 또, 보조권취윈치는 주권취윈치와 동일하므로, 설명을 생략한다. 도 1에서, 조작레버(5)를 조작하면, 그 조작량에 대응한 파일로트압이 파일로트밸브(5a)에서 출력되어, 파일로트식 조작밸브(4)를 조작한다. 이 파일로트식 조작밸브(4)의 조작량에 대응한 유량이, 윈치펌프(1) 및 부움펌프(도면에서의 표시는 생략)로부터 유압모우터(6)에 공급됨과 동시에, 파일로트식 조작밸브(4)로부터 취출되는 부하압에 의해 전환밸브(9)이 b의 위치로 전환된다. 이에 의해서, 파일로트펌프(8)의 제어압이, 전환밸브(9)의 b의 위치 및 교축부(32)를 개재하여 브레이크밸브(11)에 공급되기 때문에, 네거티브 브레이크(12)의 제동이 해제된다. 이 해제에 의해, 윈치드럼(13)은 조작레버(5)의 조작량에 대응한 회전수로 회전한다.

상기한 조작레버(5)를 권하측으로 급조작하는 경우, 윈치드럼(13)은 권하측으로 급격히 회전하고자 하는데, 소정압으로 설정된 릴리프밸브(27)에 의해 권하측 관로의 작동유가 릴리프하기 때문에, 권하측으로의 급격한 회전수 증가가 방지되어, 로우프의 란권을 방지할 수 있다.

또, 윈치드럼(13)을 자유회전시키는 경우, 드럼 해제스위치(30)를 ON으로 하는 것에 의해, 드럼 해제 전환밸브(31)가 b의 위치가 됨과 함께, 브레이크밸브(11)가 a 위치로 된다. 이에 의해서, 제어펌프(8)의 제어압에 의해 네거티브 브레이크(12)가 개방됨과 동시에, 릴리프밸브(7b)에 제어펌프(8)의 제어압이 공급되기 때문에, 윈치드럼(13)은, 권하측으로도 자유회전할 수 있게 된다.

또한, 별도의 자유회전조작으로서는, 우선 도면에는 표시하지 않은 스위치의 전기신호를 브레이크밸브(11)의 솔레노이드에 출력하고 브레이크밸브(11)를 a 위치로 하여 네거티브 브레이크(12)를 개방한다. 동시에, 전기신호가 솔레노이드식 개폐밸브(33)의 솔레노이드에도 출력되어, 솔레노이드식 개폐밸브(33)를 b 위치로 하는 것에 의해 제어펌프(8)의 제어압은, 용량설정 실린더(34a)의 로드실과 제어실린더(20)에 공급된다. 이에 의해서, 용량설정 실린더(34a)의 로드(스토퍼)가 수축하여, 용량설정부재(34b)의 이동규제를 해제한다. 이 해제된 용량설정부재(34b)는 제어실린더(20)의 피스톤로드 및 링크(20a)를 개재하여, 스와시플레이트(6b)를 이동시키고, 유압모우터(6)의 용량을 0cc/rev로 설정한다. 따라서, Hi/고속모드보다 더욱 빠른 권하속도가 필요한 경우, 상기한 바와 같이, 유압모우터(6)의 용량을 0cc/rev로 설정하는 것이므로, 클러치를 생략하여도 프리휘일작업이 가능하다.

도 2는, 본 실시예의 4종류의 속도모드를 표시한다. 여기서, 엔진 회전수가 고속 공회전상태에 상당하는 Hi상태와, 저속 공회전상태에 상당하는 Lo상태와의 2가지의 상태로 표시한 것은, 설명을 간단히 하기 위한 것이며, 실제의 사용조건으로서는, 물론 이 중간에 상당하는 상태로 설정하여도 좋다. 또한, 엔진의 회전수가 일정하여도, 유압펌프의 고유용적 혹은 속도모드에 대응하여, 유압모우터에 작동유를 공급하는 유압펌프수를 바꾸는 방법 등에 의해, 유압모우터에 대한 최대유량을 변화시켜서, 상기한 Hi, Lo, 또는, 그 중간상태로 설정하는 것도 가능하다. 또, 고속모드에서는, 유압모우터의 고유용적을 V ∼ 0.5V까지 변화시키고 있는데, 최소 고유용적을 0.5V로 한정하는 것은 아니다. 따라서, 적당하게 선택할 수 있음과 함께, 최소 고유용적을 복수로 설정하는 것에 의해, 상기한 고속모드가 복수로 되는 것은 물론 이다.

도 3은, 상기한 구성에 의한 윈치의 속도 제어장치의 설명도이다. 도 3의 오른쪽에 표시되는 주권취윈치에 의한 권하 시의 각 모드에 대해서, 도 2의 작동조건 및 도 1을 참조하면서 설명한다.

(1) Hi/정격모드의 경우

레버 스트로크 N ∼ S1 사이는, 유압펌프(1) 및 유압모우터(6) 등의 유압기기의 누유에 의한 불감대이고, 윈치드럼(13)은 회전하지 않는다. 또, 이 레버 스트로크 N ∼ S1 사이의 윈치드럼(13)은, 후술하는 Hi/고속모드, Lo/정격모드 및 Lo/고속모드 중의 어느 한쪽의 모드에서도, 회전하지 않는다. 다음에, 레버 스트로크 S1 ∼ S6 사이의 드럼 회전수는 파일로트식 조작밸브(4)의 개구특성으로 결정되는 유량에 의해, 최대 N6까지 증가한다. 또, 드럼 회전수는 정격회전수 N6를 100%로 하여 표시하고 있다.

(2) Hi/고속모드의 경우

압력스위치(파일로트식 조작밸브(4)의 권하측의 파일로트관로에 설치)로부터 출력되는, 파일로트압신호(Pd) 및 소정의 안전하중인 로우프 하중신호(TS)가, 콘트롤러(24)의 앤드회로(24a)에 입력되어 있는 상태에서, 조작레버(5)의 고속모드 전환버튼(5b)을 누르므로써, 앤드회로(24a)로부터의 신호에 의해, 고속모드 전환밸브(18)는 b 위치로 전환된다.

따라서, 조작레버(5)의 레버 스트로크에 대응해서, 파일로트밸브(5a)의 파일로트압이 용량제어용 조정기(19)에 공급된다. 그러나, 레버 스트로크 S1 ∼ S4 사이에서는 파일로트압에 의한 압압력이 설정스프링(19a)의 스프링장력보다 작게 설정되어 있기 때문에, 용량제어용 조정기(19)는 b 위치 그대로 있다.

레버 스트로크 S1 ∼S4 사이의 드럼 회전수는, 파일로트식 조작밸브(4)의 개구특성에 의해, 최대 N4까지 증가한다. 이 S1 ∼ S4 사이는 Hi/정격모드와 완전히 동일하게 된다. 레버 스트로크가 S4에 도달하면, 용량제어용 조정기(19)의 압압력이 설정스프링(19a)의 스프링장력보다 크게 되어, 용량제어용 조정기(19)가 a 방향으로 조작되기 시작한다.

레버 스트로크 S4 ∼ S5 사이에서는, 레버 스트로크에 대응한 파일로트압에 의해 유압모우터(6)의 고유용적이 V에서 0.5V까지 감소함과 함께, 파일로트식 조작밸브(4)에 의한 유량 증가에 대응해서, 윈치드럼(13)의 회전수는, 최대 N7까지 증가한다. 즉, S4 ∼ S5에 있어서의 윈치드럼 회전수는, Hi/정격모드의 2배로 된다. 레버 스트로크 S5 ∼ S6 사이에서는, 유압모우터(6)의 고유용적이 일정하고, 레버 스트로크에 의한 파일로트식 조작밸브(4)의 개구특성에 의한 유량 증가분이 적기 때문에, 윈치드럼 회전수는 N7 그대로 일정회전수로 된다.

또, 레버 스트로크 S4 ∼ S6에 있어서, 고속모드 전환버튼(5b)의 압압상태를 해제하는 것에 의해 위치 P로부터 위치 Q로 전환된다. 반대로, 고속모드 전환버튼(5b)를 누르므로써 위치 Q로부터 위치 P로 전환할 수 있다.

또한, 용량제어용 조정기(19)의 원압은, 체크밸브(35a,35b)에 의해 선택된 유압모우터(6)의 높은 쪽의 구동압과, 릴리프밸브(10)에 의해 소정압으로 유지된 제어펌프(8)의 토출압에 의해 높은 쪽의 유압이 체크밸브(35c)(선택밸브)에 의해 선택된다. 이 원압은, 레버 스트로크에 대응한 조정기(19)의 조작량에 대응해서 감압되며, 유압모우터(6)의 제어실린더(20)에 공급된다. 따라서, 제어실린더(20)에 공급되는 제어압은 유압모우터(6)의 구동압이 낮은 동안, 소정압으로 유지된 제어펌프(8)의 토출압에 의해 보장된다. 한편, 유압모우터(6)의 구동압이 높게 되면, 이 구동압은 용량제어용 조정기(19)의 원압으로서, 제어실린더(20)에 공급되기 때문에, 유압모우터(6)의 용량을 확실히 제어할 수 있다.

(3)Lo/정격모드의 경우

레버 스트로크 S1 ∼ S3 사이의 윈치드럼 회전수는, 파일로트식 조작밸브(4)의 개구특성에 의해, 최대 N3까지 증가한다. 다음에, 레버 스트로크 S3 ∼ S6 사이의 윈치드럼 회전수는, 파일로트식 조작밸브(4)에 유입하는 유량이 Lo 정격모드에 대응하는 소정의 최대유량(일정)이기 때문에, N3 그대로 일정하다.

(4)Lo/고속모드의 경우

윈치드럼 회전수는, 레버 스트로크 S1 ∼ S3 사이에서는 파일로트식 조작밸브(4)에 의해, 최대 N3까지 증가하고, 레버 스트로크 S3 ∼ S4 사이에서는 일정한 N3으로 일정하다. 따라서, S1 ∼ S4 사이의 윈치드럼 회전수는, Lo/정격모드와 동일하다. 레버 스트로크 S4∼ S5 사이의 윈치드럼(13)의 회전수는 Hi/고속모드와 마찬가지로, 레버 스트로크에 대응한 유압모우터(6)의 용량감소분과 파일로트식 조작밸브(4)의 개구특성으로 결정되는 유량증가분에 의해 최대 N5까지 증속한다. 레버 스트로크 S5 ∼ S6 사이의 윈치드럼 회전수는, 유압모우터(6)의 고유용적이 일정하고, 또, 레버 스트로크 증가에 의한 유량 증가가 적기 때문에 일정한 회전수 N5이다.

또한, Hi/고속모드의 경우와 마찬가지로, 레버 스트로크 S4∼ S6 사이에서, 고속모드 전환버튼(5b)을 무르고 있던 손을 떼는 것에 의해, 위치 T로부터 위치 S로 전환하며, 또한, 고속모드 전환버튼(5b)를 누르는 것에 의해, 위치 S로부터 위치 T로 전환할 수 있다.

또, 예를 들면, Lo/고속모드로부터 Hi/정격모드로 변경하지 않는 경우, 사전에 엔진 회전수를 높이고, 그 다음에 Hi/정격모드로 전환하는 것이 가능하다.

지금까지 주권취윈치에 의한 권하 시의 각 모드에 대해서 설명하였는데, 주권취윈치의 권상측(도 3의 좌측)에 있어서의, 레버 스트로크와 윈치드럼 회전수와의 관계는, 상기한 권하측의 Hi/정격모드 및 Lo/정격모드에 대해 절대값이 동일하고 회전방향이 반대로 되는 것 뿐이므로, 설명을 생략한다. 또한, 보조권취윈치에 대해서도 주권취윈치와 동일하므로 설명을 생략한다.

도 4에 있어서, 참조부호 (6a)는 유압모우터(6)의 주축, (12)는 네거티브 브레이크, (13a)는 윈치드럼(13)의 유성감속기, (16)은 윈치드럼(13)에 감겨지는 로우프이다. 이러한 구성의 작용에 대해서 설명한다. 유압관로(도면에서의 표시는 생략)로부터 유압모우터(6)로 작동유가 공급되면 주축(6a)은 이 작동유 유량과 유압모우터(6)의 고유용적으로부터 결정되는 회전수로 회전한다. 이 주축(6a)의 회전은 유성감속기(13a)에 의해 감속되어, 윈치드럼(13)을, 권상방향 또는 권하방향으로 회전시킨다. 이에 의해서, 로우프(16)는, 물체의 권상 또는 권하를 실시한다. 또, 보조권취윈치는 도 4의 주권취윈치와 선대칭의 구성이므로 생략한다.

본 발명은, 윈치드럼을 구동원과 항상 동력적으로 접속하므로, 프리휘일상태로 하지 않고, 안전성과 조작성이 향상함과 함께, 간단한 조작에 의해 프리휘일 동등의 권하속도가 얻어지는 윈치의 속도 제어방법 및 그 장치로서 유용하다.

Claims (11)

1. 조작레버에 의해 윈치드럼의 회전을 제어하여 조작하는 윈치의 속도 제어방법에 있어서,

   상기한 윈치드럼의 회전수는, 조작레버의 소정 스트로크까지는 조작레버의 스트로크에 대해 거의 일정한 회전수로 되며, 소정의 스트로크 이상에서는 복수의 속도모드로부터 선택된 속도모드에 대응해서 조작레버의 동일 스트로크에 대해 다른 회전수로 되는 것을 특징으로 하는 윈치의 속도 제어방법.
2. 제1항에 있어서, 상기한 소정 스트로크 이상의 중간의 스트로크에 있어서, 상기한 선택된 속도모드가 다른 속도모드로 전환되는 것을 특징으로 하는 윈치의 속도 제어방법.
3. 제2항에 있어서, 상기한 속도모드의 전환은, 저속의 속도모드로부터 고속의 속도모드로의 전환시에, 미리 설정한 조건으로 되는 것이 가능한 것을 특징으로 하는 윈치의 속도 제어방법.
4. 제1항에 있어서, 상기한 소정 스트로크까지의 윈치드럼 회전수는, 조작레버의 스트로크 증가에 대응하여 서서히 증가함과 아울러, 상기한 복수의 속도모드 사이에서 동일한 것을 특징으로 하는 윈치의 속도 제어방법.
5. 유압펌프와, 윈치드럼을 구동하는 가변형 유압모우터와, 상기한 유압펌프와 상기한 가변형 유압모우터 사이에 설치되어 상기한 윈치드럼의 회전수를 조작하는 파일로트식 조작밸브와, 상기한 파일로트식 조작밸브에 파일로트압을 공급하는 파일로트밸브와, 상기한 파일로트압에 대응한 제어압을 상기한 가변형 유압모우터의 제어실린더에 공급하는 조정기를 구비한 윈치의 속도 제어장치에 있어서,

   상기한 조정기와 상기한 파일로트밸브를 접속하는 파일로트관로와,

   상기한 파일로트관로를 연통 또는 차단하는 모드전환용 개폐밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는 윈치의 속도 제어장치.
6. 제5항에 있어서, 상기한 조정기에는 설정수단이 설치되고, 상기한 설정수단이, 소정의 파일로트압까지는 상기한 조정기의 작동을 정지시키며, 소정의 파일로트압 이상에서는, 상기한 조정기의 제어압에 대응해서 상기한 가변형 유압모우터의 고유용적을 감소시키는 것을 특징으로 하는 윈치의 속도 제어장치.
7. 제5항에 있어서, 상기한 모드전환용 개폐밸브가, 솔레노이드를 구비한 솔레노이드구동형 모드전환용 개폐밸브이며, 또, 상기한 파일로트밸브의 조작레버노브에는 스위치가 설치되고, 상기한 스위치로부터 상기한 솔레노이드로 전기신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 윈치의 속도 제어장치.
8. 제5항에 있어서, 상기한 조정기와 상기한 제어실린더를 접속하는 제어압관로에는, 교축장치가 설치되는 것을 특징으로 하는 윈치의 속도 제어장치.
9. 제5항에 있어서, 상기한 가변형 유압모우터의 용량제어수단과, 상기한 용량제어수단과 상기한 제어실린더의 피스톤로드와의 접속수단과, 용량설정부재와 스토퍼로 이루어지는 용량설정수단을 구비하고, 상기한 용량설정부재가 상기한 용량제어수단과 상기한 피스톤로드와 상기한 접속수단 중의 어느 한쪽에 고정되어서, 상기한 가변형 유압모우터의 최소용량을 설정하며, 상기한 스토퍼가 상기한 용량설정부재의 이동을 규제 또는 해제하는 것을 특징으로 하는 윈치의 속도 제어장치.
10. 유압펌프와, 윈치드럼을 구동하는 가변형 유압모우터와, 상기한 유압펌프와 상기한 가변형 유압모우터 사이에 설치되어 상기한 윈치드럼의 회전수를 조작하는 파일로트식 조작밸브와, 상기한 파일로트식 조작밸브에 파일로트압을 공급하는 파일로트밸브와, 상기한 파일로트압에 대응한 제어압을 상기한 가변형 유압모우터의 제어실린더에 공급하는 조정기를 구비한 윈치의 속도 제어장치에 있어서,

    선택밸브를 설치하며, 상기한 선택밸브가 압력원의 소정압과 상기한 가변형 유압모우터의 구동압과의 압력 범위 내에서 높은 쪽의 압력을 선정하여, 상기한 조정기의 원압으로 하여 공급하는 것을 특징으로 하는 윈치의 속도 제어장치.
11. 유압펌프와, 윈치드럼을 구동하는 유압모우터와, 상기한 유압펌프와 상기한 유압모우터 사이에 설치되어서 상기한 윈치드럼의 회전수를 조작하는 조작밸브와, 이들을 접속하는 유압구동관로와, 상기한 유압구동관로의 윈치드럼 권상측에 설치되어서, 윈치드럼 권하 시에 있어서의 상기한 유압모우터의 복귀유압을 소정압으로 제어하는 릴리프밸브와, 상기한 유압모우터와 상기한 윈치드럼과의 연결부에 설치되는 네거티브 브레이크를 구비한 윈치의 속도 제어장치에 있어서,

    상기한 릴리프밸브와 상기한 네거티브 브레이크와의 사이에 전환밸브를 구비하고, 상기한 전환밸브가, 상기한 릴리프밸브의 기능해제용 파일로트압과, 상기한 네거티브 브레이크의 개방용 파일로트압을 연통 또는 차단하는 것을 특징으로 하는 윈치의 속도 제어장치.