KR19990075567A - 아웃트리거 오토레벨링장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 아웃트리거 오토레벨링장치에 관한 것으로, 차체에서 측방으로 신장되게 배치되는 4개의 아웃트리거들의 수평여부를 탐지하는 수평탐지수단과, 수평탐지수단에 응답하여 먼저 대각선 방향의 아웃트리거들중 상대적으로 낮은 아웃트리거의 유압잭 높이를 조정하여 아웃트리거 및 그에 연결된 차체가 수평을 이루도록 유압잭용 유압실린더로의 압유흐름을 제어하는 제어수단을 포함하여 구성됨으로써, 신속하고 정확하게 아웃트리거의 수평을 맞추게 된다.

Description

아웃트리거 오토레벨링장치

본 발명은 붐 및 사다리 소방차, 크레인과 같은 특장차의 수평지지를 위하여 아웃트리거를 자동으로 수평으로 배치하도록 하는 오토레벨링장치에 관한 것으로, 특히 차체의 수평탐지수단에 의하여 방향제어밸브를 자동개폐시켜 아웃트리거 유압잭의 높이를 자동으로 조정하여 아웃트리거의 수평을 맞추도록 하는 오토레벨링장치에 관한 것이다.

예를들어 붐 및 사다리 소방차의 경우 높은 곳의 화재를 진압하거나 인명구조작업 및 고도의 위치에서 작업을 하기 위하여 절첩된 사다리를 길게 신장시키고 승강기에 작업자가 탑승하여 사다리 상단까지 승강하여 소화 등의 필요한 작업을 수행하게 되므로, 사다리 자체의 중량과 작업자와 장비 등의 중량의 합에 대한 무게 중심이 차체의 무게 중심으로 부터 편심됨에 따른 회전모멘트에 의해 차체의 전복 등의 위험이 있게 되므로 이를 방지하기 위하여 통상적으로 차체에는 도 1에 도시된 바와같이 4개의 아웃트리거(1,2)가 차체(3)의 측방에 제공되며, 각각의 아웃트리거(1,2)에는 유압에 의해 작동하는 유압잭(4,5)이 제공되어 차체를 지면에 대하여 4곳에서 수평상태로 지지하게 함으로써 소방차의 안전을 도모하게 된다.

이러한 아웃트리거(1,2)들의 수평배치를 위하여 종래에는 각각의 아웃트리거(1,2)를 신장시키고 그로부터 유압잭(4,5)을 하강시켜 지면에 고정하며, 이때 지면이 고르지 않거나 경사진 경우에 각각의 아웃트리거로 부터 유압잭의 하강거리를 조정하여 아웃트리거가 수평이 되도록 한다. 이러한 유압잭의 높이조정은 아웃트리거에 제공된 수평계를 사용하거나 작업자의 경험에 의하여 육안으로 아웃트리거의 수평을 맞추도록 하여왔다. 상기 수평계는 물속에 기포가 형성되어 기포가 중심에 위치하는지를 작업자가 확인하여 아웃트리거가 수평이 되도록 조정함에 따라 아웃트리거의 수평배치에 시간이 많이 소요되는 문제가 있었으며, 작업자의 육안검사에 의해 수평을 맞추는 것은 시간이 많이 소요될 뿐만 아니라 정밀하지 못하여 안전사고의 위험이 있는 문제가 있었다.

종래에는 이러한 문제를 해결하기 위하여 포텐셔메타를 사용하여 위치변위에 따라 발생되는 전위차에 대하여 컨트롤러를 통하여 서보밸브를 구동하여 유압잭용 실린더들을 승하강시키는 레벨링장치가 제안되었으나, 이러한 장치는 매우 고가이기 때문에 제조원가 상승에 따른 부담이 있었으며, 전기장치에서의 트러블로 인하여 오동작이 발생되는 문제가 있었고 고장시에 현장에서 간편하게 보수할 수 없는 문제가 있었다.

본 발명은 이러한 종래의 아웃트리거 수평배치에 따른 수작업 시간의 과다소모와 부정확성을 해소하고, 종래의 전기적 제어장치에 따른 문제점들을 해소하여 아웃트리거의 수평배치를 자동으로 신속정확히 수행할 수 있으며, 보수유지가 간편하고 저가의 아웃트리거 오토레벨링장치의 제공을 목적으로 한다.

본 발명은 또한 차체의 수평여부를 탐지하는 수평탐지수단에 의해 상대적으로 낮은 위치의 아웃트리거 유압잭을 상승시키도록 유압회로를 자동제어하도록 하는 아웃트리거 오토레벨링장치의 제공을 목적으로 한다.

도 1은 아웃트리거를 구비한 붐 및 사다리 소방차의 사용상태 사시도.

도 2는 본 발명에 따라 아웃트리거를 작동시키고 오토레벨링하는 유압회로도이다.

도 3은 도 2의 아웃트리거의 수평탐지수단의 개략적인 측단면도.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 아웃트리거 오토레벨링장치는 차체에서 측방으로 신장되게 배치되는 4개의 아웃트리거들의 수평여부를 탐지하는 수평탐지수단과, 수평탐지수단에 응답하여 아웃트리거들중 상대적으로 낮은 아웃트리거의 유압잭 높이를 조정하도록 유압잭용 유압실린더로의 압유흐름을 제어하는 제어수단을 포함한다.

상기 수평탐지수단은 육면체의 바디에 형성된 빈 공간부에 평형추가 제공되고 빈 공간부의 측벽에 평형추의 중심을 향하도록 4개의 유압잭에 대응하는 압유 노즐들이 제공되고 저면벽에는 노즐로부터 분사되는 오일을 배출하도록 배출구가 형성되어 있으며, 상기 평형추는 차체가 수평일 때를 기준으로 미리 설정된 간격만큼 이격되어 노즐입구에 근접배치되고, 노즐들이 상기 평형추를 향해 오일을 분사할 때 차체의 경사에 의해 기울어진 평형추가 접촉된 노즐의 경우 오일분사가 방해됨에 따라 그 내부의 증가되는 압력에 응답하여 제어수단에 의해 해당 유압잭의 유압실린더로 압유가 공급되게 하여 유압잭의 높이를 승강시켜 아웃트리거를 수평으로 맞추도록 구성된다.

상기 제어수단은 아웃트리거들중 대각선 방향의 아웃트리거들을 동일 조로 구분하고, 각 조의 아웃트리거 각각에 제공된 유압잭의 유압실린더로의 압유 흐름을 수평탐지수단에 응답하여 제어하여 해당 조의 아웃트리거를 수평이 되도록 하는 방향제어밸브를 포함하며, 방향제어밸브는 각 조의 유압실린더로의 압유공급을 제어하도록 각 조에 하나씩 제공되고, 방향제어밸브 각각은 차체의 수평상태에서 각 아웃트리거에 대응한 노즐들의 압력이 동일할 때 해당 조의 아웃트리거 유압잭의 유압실린더로 압유가 공급되지 않도록 포트들이 폐쇄된 제 1위치와, 상대적으로 낮은 위치의 아웃트리거의 유압잭을 승강시키도록 해당 유압실린더로만 압유 공급을 허용하는 제 2위치와 제 3위치 사이에서 제어된다.

이하에서는 본 발명에 따른 아웃트리거 오토레벨링장치의 실시예를 도시한 도면을 참고하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1와 도 2에 있어서, 붐 및 사다리 소방차의 경우에 소방작업시 사다리를 펴서 작업함에 따라 붐 및 사다리(6)의 자체중량과 작업자 및 장비 등의 무게에 의해 차체(3)에 대하여 발생되는 회전모멘트를 지지하기 위하여 차체의 양측에 각각 2개씩 쌍을 이루어 제공된 아웃트리거(1)(2)를 펴고 그로부터 각각의 유압잭(4,4')(5,5')을 하강시켜 지면에 대하여 차체를 지지하게 한다. 이때, 차체를 수평으로 지지하기 위하여 4개의 유압잭들의 높이를 조절하여야 하며, 이를 위하여 대각선 방향의 유압잭들을 유압회로상으로 묶어 2개조 유압잭(4,5')(5,4')들로 구분하여, 각 조의 2개의 유압잭중에서 낮은 유압잭(4 또는 5'),(5 또는 4')의 실린더로 압유를 공급하여 승강시킴으로써 아웃트리거들을 수평으로 배치하게 한다.

도 2에 있어서, 유압잭(4,4',5,5')들에는 각각 유압실린더(7),(8),(9),(10)가 제공됨과 함께 각 유압실린더로의 압유공급을 제어하기 위하여 수동 또는 도면에 도시되지 않은 컨트롤러로 제어되는 방향제어밸브(11),(12),(13),(14)가 제공된다. 유압잭들을 지면에 설치할 때는 작업자가 수동조작에 의해 또는 컨트롤러에 의해 방향제어밸브(11),(12),(13),(14)가 제어되어 압유공급원에 연통된 포트가 폐쇄되고 상하부 챔버(18,19)로 부터 포트들 사이에는 체크밸브가 제공되 상태에서 플런저(20)가 정지된 상태의 초기의 제 1위치(15)에서, 실린더의 상부 챔버(18)로 압유공급원으로 부터의 압유가 공급됨과 함께 하부 챔버(19)로 부터 오일이 탱크로 배출되도록 제 2위치(16)로 전환되어 유압잭의 플런저(20)가 신속히 지면까지 하강하게 한다. 제 3위치(17)는 유압잭의 플런저를 승강시키기 위하여 하부 챔버(19)로 압유가 공급됨과 함께 상부 챔버(18)로 부터 압유가 배출되도록 하기 위한 것이다. 상기 유압잭(11),(12),(13),(14)들 각각의 상부 챔버(18)와 하부 챔버(19)에 연결된 유로(21)(22)들에는 파일럿조작 체크밸브(23)(24)들이 제공되며, 유압잭의 승강시 즉 플런저(20)가 실린더로 부터 배출될 때 유로(21)를 통해 압유가 공급되는 경우 압력이 증가됨에 따라 파일럿압이 증가됨으로써 체크밸브(24)가 개방되어 하부 챔버(19)의 오일이 배출될 수 있는 한편, 유압잭의 하강시 즉 플런저(20)가 실린더속으로 귀환될 때 유로(22)를 통해 하부 챔버(19)로 압유가 공급됨에 따라 증가되는 압력에 의해 파일럿 압력이 증가되어 유로(21)의 체크밸브(23)가 개방되어 상부 챔버(18)로 부터 오일이 유로(21)를 통해 배출된다.

유압잭들이 지면에 닿게 되면 상부 챔버(18)의 압력이 상승되므로 그에 따라 압력스위치(24)가 작동하여 유압잭이 지면에 닿았음을 컨트롤러에서 판단한다. 그런다음 본 발명의 아웃트리거 오토레벨링장치에 의해 유압잭들의 플런저들이 지면에 위치한 상태에서 4개의 아웃트리거들의 높이가 수평이 되게 정밀하게 조정하여 차체가 수평이 되게 한다.

본 발명의 아웃트리거 오토레벨링장치는 4개의 유압잭(11),(12),(13),(14)에 제공된 압력스위치(24)들로 작동으로부터 플런저들이 지면에 닿았음을 컨트롤러에 의해 확인된 다음, 컨트롤러로 부터의 신호에 의해 수평탐지수단(25)으로 압유가 공급되도록 방향제어밸브(26)가 유로를 개방하는 위치로 전환됨으로써 아웃트리거의 레벨링과정을 개시한다.

상기 수평탐지수단(25)은 도 3에 단면도로 도시된 바와같이 바디(27)에 빈 공간부(28)가 형성되고 그 속에 환봉형의 평형추(29)가 제공되며, 빈 공간부(28)의 측벽에 평형추의 중심을 향하도록 4개의 유압잭에 대응하여 압유 노즐(30,31,32,33)들이 제공된다. 이때 평형추(29)는 차체가 수평일 때를 기준으로 4개의 노즐들에 대하여 일정간격으로 근접하여 배치된다.

압유 공급원(34)으로 부터 유로(35)의 방향제어밸브(26)를 통하여 예를들어 20 바의 압유가 균일하게 공급되며 그 유로(35)로 부터 각각의 노즐들로 연통된 노즐관(36)들에 연결된다. 각 노즐관(36)들로 부터 분기관(37,38,39,40)이 분기되며, 대향된 2개의 노즐 분기관(37,38)들은 대각선 방향의 2개쌍의 유압잭(4,5')들의 유압실린더(7,8)(9,10)에 유로(41,42)(43,44)를 통해 연결된 방향제어밸브(45)에 연결되고, 다른 2개의 노즐 분기관(39,40) 또한 유로(43,44)를 통해 다른 2개의 유압잭(5,4') 높이 제어용 방향제어밸브(46)에 연결된다. 상기 방향제어밸브(45,46)들은 3방향 밸브로서 분기관의 압력변화에 따라 밸브 스풀이 이동하여 제어되며, 모든 포트들이 폐쇄되는 제 1위치(47)와, 압유 공급원으로 부터의 압유가 상대적으로 위치가 낮은, 예를들어 유압잭(4)의 유압실린더(7)의 상부 챔버(18)로 유입됨과 함께 하부 챔버(19)로 부터의 오일이 배출되는 한편 같은 조의, 상대적으로 위치가 높은 다른 유압잭(5')의 유압실린더(8)로는 압유가 공급되지 않도록 하는 제 2위치(48), 및 상기 다른 유압잭(5')의 위치가 상대적으로 낮을 경우에는 유압실린더(8)의 상부 챔버(18)로 압유가 공급됨과 함께 하부 챔버(19)로 부터는 오일이 배출되는 한편 유압잭(4)의 유압실린더(7)로는 압유가 공급되지 않도록 하는 3위치(49)에서 제어된다. 방향제어밸브(45,46)들은 각각 양측에 스프링이 제공되어 상시적으로 밸브스풀이 센터, 즉 제 1위치(47)에 있게 된다.

각 노즐관(36)들에는 3개의 오리피스가 제공되어 오일 유속을 제어하여 압력을 조정하도록 한다. 즉, 노즐 바로 앞쪽에서 유속을 상대적으로 크게 증가되게 함으로써 노즐분기관(37,38,39,40)들에서 압력이 다른 부분들 보다 상대적으로 낮게 함으로써 상기 방향제어밸브(45,46)들의 밸브 스풀이 작은 압력변화로도, 즉 평형추(29)가 노즐 입구에 접근되는 정도에 따라 노즐로 부터의 오일분사가 방해되어 노즐관에서 증가되는 압력에 의해서 민감하게 이동하여 밸브의 위치가 전환되도록 한다.

4개의 노즐(30,31,32,33)들로 부터 오일이 분사될 때, 차체가 수평인 경우에는 대향측의 노즐분기관(36)들의 압력이 동일하여 방향제어밸브(45,46)들의 밸브스풀이 제 1위치(47)에서 정지된 채로 유지되지만, 차체가 수평이 되지 않을 때는 상대적으로 낮은 위치의 유압잭에 해당하는 노즐의 입구에 접촉하게 된다. 예를들어, 유압잭(4)이 대각선 방향의 다른 유압잭(5')보다 위치가 낮을 경우에는 평형추(29)가 노즐(31)의 입구에 보다 더 근접되므로 노즐(31)로 부터의 오일분사가 방해되어 노즐관 및 그 분기관(38)의 압력이 분기관(37)에서 보다 크게 됨에 따라 방향제어밸브(45)의 밸브스풀이 이동하여 제 1위치(47)에서 제 2위치(48)로 전환된다. 이에 따라 압유공급원으로 부터의 압유가 유압잭(4)의 상부 챔버(18)로 공급됨과 동시에 하부 챔버(19)의 오일은 배출된다. 이를 위하여 상기 체크밸브(23,24)들은 파일럿조작 체크밸브로서 유로(41)의 압력이 증가됨에 따라 파일럿압이 증가됨으로써 체크밸브(24)가 개방되어 하부 챔버(19)의 오일이 배출될 수 있다. 따라서, 유압잭(4)으로 부터 플런저(20)가 전진하여 높이가 상승되는 한편, 상대적으로 위치가 높은 다른 유압잭(5')으로의 유로(42)는 드레인포트에 연결되지만 체크밸브(50)에 의해 유로가 막혀 상부 챔버(19)의 오일은 배출되지 않게 되어 유압잭(5')의 플런저(20)는 정지된 상태로 유지된다. 유압잭(4)의 승강은 대각선 방향의 다른 유압잭(5')과 수평으로 될 때까지이며, 수평이 이루어지면 평형추(29)와 노즐(30,31)들 사이의 거리가 동일하게 되어 해당 노즐관들의 압력 또한 동일해지므로 방향제어밸브(45)는 초기의 제 1위치(47)로 복귀되어 유압잭(4,5')들은 아웃트리거를 수평한 상태로 유지되게 된다.

다른 대각선 방향의 유압잭(5,4')들의 수평조정은, 유압잭(4,5')들에서의 수평조정에 대하여 설명한 바와같이, 평형추(29)의 기울어짐에 따른 노즐관들중 상대적으로 낮은 위치의 유압잭에 대응하는 한 노즐관의 압력증가로 인하여 전술한 방향제어밸브가 제어됨으로써 압유가 상대적으로 낮은 위치의 유압잭의 유압실린더에 공급되어 승강되는 한편, 상대적으로 높은 위치의 유압잭은 정지상태로 유지되어 수평이 되도록 한다.

이상과 같이 하여 2개의 대각선 방향의 유압잭들이 수평상태로 조정되면, 차체가 수평을 이루게 되므로 이를 차체에 제공된, 도시되지 않은 차체수평상태 감지센서에 의해서 차체의 수평을 감지하고 이에 대한 신호를 컨트롤러에서 받아 후속적으로 붐의 유압실린더를 작동시켜 절첩된 상태의 사다리를 펴서 작업을 수행할 수 있도록 제어한다.

본 발명에 따라 아웃트리거들의 수평상태를 수평탐지수단으로 정확하게 탐지하고, 수평탐지수단에 응답하여 아웃트리거 유압잭으로의 압유흐름을 제어하여 상대적으로 낮은 위치의 아웃트리거 유압잭을 상승시켜 다른 아웃트리거들과 같은 높이로 정확히 자동조정함으로써 종래 작업자가 수작업에 의해 아웃트리거들을 수평조정하던 것과 비교하여 매우 간편하고, 신속하며 보다 정확하게 아웃트리거의 수평조정을 수행하여 차체를 안정되게 지지할 수 있도록 한다.

Claims (4)

1. 차체에서 측방으로 신장되게 배치되는 4개의 아웃트리거들의 수평여부를 탐지하는 수평탐지수단과, 수평탐지수단에 응답하여 아웃트리거들중 상대적으로 낮은 아웃트리거의 유압잭 높이를 조정하도록 유압잭용 유압실린더로의 압유흐름을 제어하는 제어수단을 포함하는 아웃트리거 오토레벨링장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 수평탐지수단은 바디에 형성된 빈 공간부에 평형추가 제공되고 빈 공간부의 측벽에 평형추의 중심을 향하도록 4개의 유압잭에 대응하는 압유 노즐들이 제공되고 저면벽에는 노즐로부터 분사되는 오일을 배출하도록 배출구가 형성되어 있으며, 상기 평형추는 차체가 수평일 때를 기준으로 미리 설정된 간격만큼 이격되어 노즐입구에 근접배치되고, 노즐들이 상기 평형추를 향해 오일을 분사할 때 차체의 경사에 의해 기울어진 평형추가 접촉된 노즐의 경우 오일분사가 방해됨에 따라 그 내부의 증가되는 압력에 응답하여 제어수단에 의해 해당 유압잭의 유압실린더로 압유가 공급되게 하여 유압잭의 높이를 승강시켜 아웃트리거를 수평으로 맞추도록 구성된 것을 특징으로 하는 아웃트리거 오토레벨링장치.
3. 제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 제어수단은 방향제어밸브로서 차체의 수평상태에서 각 아웃트리거에 대응한 노즐들의 압력이 동일할 때 해당 조의 아웃트리거 유압잭의 유압실린더로 압유가 공급되지 않도록 포트들이 폐쇄된 제 1위치와, 상대적으로 낮은 위치의 아웃트리거의 유압잭을 승강시키도록 해당 유압실린더로만 압유 공급을 허용하는 제 2위치와 제 3위치 사이에서 상기 수평탐지수단에 응답하여 제어되는 것을 특징으로 하는 아웃트리거 오토레벨링장치.
4. 제 3항에 있어서, 상기 수평탐지수단은 대각선 방향의 2개의 아웃트리거들의 상대적 높이가 낮은 아웃트리거를 탐지하고, 수평탐지수단에 응답하여 방향제어밸브는 상대적으로 위치가 높은 아웃트리거의 유압잭은 그 높이를 고정시킨 상태로 유지되도록 압유흐름을 제어하는 한편, 상대적으로 낮은 위치의 아웃트리거의 유압잭의 유압실린더로 압유가 공급되도록 하여 아웃트리거의 높이를 다른 것과 동일하도록 상승시키도록 된 것을 특징으로 하는 아웃트리거 오토레벨링장치.