KR100259576B1 - 건설기계의 유압구동장치 - Google Patents

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겐로쿠 스기야마
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세구치 류이치
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Abstract

본 발명은 어태치먼트와 3가지의 아암부재를 형성하는 어떠한 아암부재의 복합조작도 실현시킬 수 있는 건설기계의 유압구동장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
제 1 펌프(13)쪽에 제 1 부움 실린더(1)를 제어하는 유량제어밸브(6)와, 이것에 탠덤접속되어 아암 실린더(3)를 제어하는 아암용 유량제어밸브(9)와, 이 하류에 접속되어 제 2 부움 실린더(3)를 제어하는 제 2 부움용 유량제어밸브(8)를 배치하고, 제 2 펌프(14)쪽에 아암 실린더(3)를 제어하는 별도의 아암용 유량제어밸브(10)와, 제 1 부움 실린더(1)를 제어하는 유량제어밸브(7)와, 어태치먼트를 구동하는 액츄에이터(5)를 제어하는 예비용 유량제어밸브(12)를 병렬로 접속함과 동시에, 제 2 부움용 유량제어밸브(8)를 변환하는 파일롯압을 인출하여 아암용 유량제어밸브(9)를 변환하고, 제 2 부움용 유량제어밸브(8)로의 제 1 펌프(13)의 압유의 공급을 가능하게 하는 셔틀밸브(20)를 설치하였다.

Description

건설기계의 유압구동장치
본 발명은 제 1 부움, 제 2 부움, 아암을 구비한 유압셔블과 같이 적어도 3가지의 아암부재를 구비하며, 아암부재의 선단부분에 바이브레이터나 파지(把持)장치 등의 어태치먼트의 장착이 가능한 건설기계의 유압구동장치에 관한 것이다.
도 7은 이러한 종류의 종래의 건설기계의 유압구동장치를 나타낸 유압회로도이다. 이 도 7에 나타낸 종래 기술은 예를 들어 유압셔블에 적용되는 것이다. 이하, 이 도 7에 의해 종래 기술을 설명한다.
이 도 7에 나타낸 유압셔블은 도시생략하나 예를 들어 3가지의 아암부재를 구비하고 있다. 제 1 아암부재는 선회체에 수직면 내의 회동 가능하게 연결되는 제 1 부움이고, 제 2 아암부재는 제 1 부움에 수직면 내의 회동 가능하게 연결되는 제 2 부움이며, 제 3 아암부재는 제 2 부움에 수직면 내의 회동 가능하게 연결되는 아암이다. 굴삭작업 등의 통상작업시에는 아암의 선단에 버킷이 장착된다. 또, 암석이나 건조물의 파쇄, 파괴 등의 작업시에는 버킷 대신에 바이브레이터라든가 파지장치 등의 어태치먼트가 아암의 선단에 장착된다.
이 도 7에 나타낸 바와 같이, 예를 들어 용량가변기구(13a)를 가지는 제 1 펌프(13)와 용량가변기구(14a)를 가지는 제 2 펌프(14)와 이들 펌프(13, 14)에 흡입되는 오일을 저장하는 탱크(22)를 구비하고 있다.
상술한 제 1 아암부재 즉 도시생략한 제 1 부움을 회동시키는 제 1 아암용 유압실린더, 즉 제 1 부움 실린더(1)와, 제 2 아암부재 즉 도시생략한 제 2 부움을 회동시키는 제 2 아암용 유압실린더, 즉 제 2 부움 실린더(2)와, 제 3 아암부재 즉 도시생략한 아암을 회동시키는 아암 실린더(3)와, 도시생략한 버킷을 회동시키는 버킷 실린더(4)와, 도시생략한 상술한 어태치먼트를 회동시키는 액츄에이터(5)를 구비하고 있다.
제 1 펌프(13)에 연락되는 유량제어밸브군에는 예를 들어 센터 바이패스통로를 가지고 제 1 펌프(13)로부터 토출되는 압유의 흐름을 제어하여 그 압유를 버킷 실린더(4)에 공급 가능한 버킷용 유량제어밸브(11)와, 제 1 펌프(13)에 대하여 버킷용 유량제어밸브(11)와 병렬 접속됨과 동시에, 센터 바이패스통로를 가지고 제 1 펌프(13)로부터 토출되는 압유의 흐름을 제어하여 그 압유를 제 1 부움 실린더(1)에 공급 가능한 제 1 아암용 유량제어밸브, 즉 제 1 부움용 유량제어밸브(6)와, 센터 바이패스통로를 가지고 제 1 부움용 유량제어밸브(6)의 하류에 탠덤접속되어 제 1 펌프(13)로부터 토출되는 압유의 흐름을 제어하여 그 압유를 아암 실린더(3)에 공급 가능한 제 3 아암용 유량제어밸브, 즉 아암용 유량제어밸브(9)가 포함되어 있다.
제 2 펌프(14)에 연결되는 유량제어밸브군에는 예를 들어 제 2 펌프(14)로부터 토출되는 압유의 흐름을 제어하여 그 압유를 아암 실린더(3)에 공급 가능한 별도의 제 3 아암용 유량제어밸브, 즉 별도의 아암용 유량제어밸브(10)와, 제 2 펌프(14)로부터 토출되는 압유의 흐름을 제어하여 그 압유를 제 1 부움 실린더(1)에 공급 가능한 별도의 제 1 아암용 유량제어밸브, 즉 별도의 제 1 부움용 유량제어밸브(7)와, 제 2 펌프(14)로부터 토출되는 압유의 흐름을 제어하여 그 압유를 상술한 제 2 부움 실린더(2), 상술한 어태치먼트를 구동하는 액츄에이터(5)의 어느 한쪽에 선택적으로 공급 가능한 예비용 유량제어밸브(12)가 포함되어 있다. 이들 별도의 아암용 유량제어밸브(10)와 별도의 제 1 부움용 유량제어밸브(7)와 예비용 유량제어밸브(12)는 제 2 펌프(14)에 대하여 병렬로 접속시켜져 있다.
상술한 아암용 유량제어밸브(9) 및 별도의 아암용 유량제어밸브(10)는 아암용 조작장치 예를 들어 파일롯압을 발생시키는 아암용 파일롯 밸브(15)에 의하여 변환되고, 예비용 유량제어밸브(12)는 제 2 부움·어태치먼트 조작장치 예를 들어 파일롯압을 발생시키는 제 2 부움·어태치먼트용 파일롯 밸브(16a)에 의하여 변환되며, 상술한 제 1 부움용 유량제어밸브(6) 및 별도의 제 1 부움용 유량제어밸브(7)는 제 1 부움용 조작장치 예를 들어 파일롯압을 발생시키는 제 1 부움용 파일롯 밸브(17)에 의하여 변환되고, 버킷용 유량제어밸브(11)는 버킷용 조작장치 예를 들어 파일롯압을 발생시키는 버킷용 파일롯 밸브(19)에 의하여 변환된다.
그리고, 예비용 유량제어밸브(12)는 변환밸브(52)에 연락되어 있고, 이 변환밸브(52)에 제 2 부움 실린더(2)와, 어태치먼트를 구동하는 액츄에이터(5)가 접속되어 있다. 예를 들어, 변환밸브(52)가 상기 도 7에 나타낸 바와 같이 하단위치에 유지되어 있을 때에는 예비용 유량제어밸브(12)와 제 2 부움 실린더(2)가 서로 통하고 예비용 유량제어밸브(12)와 액츄에이터(5) 사이가 차단되도록 되어 있으며, 변환밸브(52)가 상단위치로 변환되면 예비용 유량제어밸브(12)와 액츄에이터(5)가 서로 통하고 예비용 유량제어밸브(12)와 제 2 부움 실린더(2) 사이가 차단되도록 되어 있다. 변환밸브(52)의 제어실은 변환밸브(50)를 거쳐 유압원(51), 탱크(22) 중 어느 한쪽에 선택적으로 서로 통하게 되어 있다.
이와 같이 구성되는 종래 기술에서는 예를 들어 다음에 서술하는 바와 같은 조작이 실시된다.
[제 2 부움의 단독조작]
상기 도 7에 나타낸 바와 같이, 변환밸브(50)가 오른쪽위치에 유지될 때에는 변환밸브(52)의 제어실이 탱크(22)에 서로 통함으로써 변환밸브(52)는 상기 도 7에 나타낸 하단위치로 유지되고, 따라서, 예비용 유량제어밸브(12)와 제 2 부움 실린더(2)가 변환밸브(52)를 거쳐 서로 통한다.
이 상태에 있어서, 파일롯 밸브(16a)를 조작하면 예비용 유량제어밸브(12)가 변환되어 제 2 펌프(14)의 압유가 예비용 유량제어밸브(12), 변환밸브(52)를 거쳐 제 2 부움 실린더(2)에 공급되어 이 제 2 부움 실린더(2)가 작동하여 도시생략한 제 2 부움의 단독조작이 실시된다.
[어태치먼트의 단독조작]
상기 도 7에 나타낸 변환밸브(50)의 상태로부터 상기 도 7의 왼쪽위치에 이 변환밸브(50)를 변환하면 변환밸브(50)를 거쳐 변환밸브(52)의 제어실과 유압원(51)이 서로 통하여 유압원(51)으로부터 토출되는 압력이 변환밸브(52)의 제어실에 부여된다. 이에 의해, 변환밸브(52)는 상기 도 7에 나타낸 상단위치로 변환되어 예비용 유량제어밸브(12)와 액츄에이터(5)가 변환밸브(52)를 거쳐 서로 통한다.
이 상태에 있어서, 파일롯 밸브(16a)를 조작하면 예비용 유량제어밸브(12)가 변환되어 제 2 펌프(14)의 압유가 예비용 유량제어밸브(12), 변환밸브(52)를 거쳐 액츄에이터(5)에 공급되며 이 액츄에이터(5)가 작동하여 도시생략한 어태치먼트의 단독조작이 실시된다.
[제 1 부움과 제 2 부움과 아암의 복합조작]
상기 도 7에 나타낸 바와 같이, 변환밸브(50, 52)가 유지되고 예비용 유량제어밸브(12)와 제 2 부움 실린더(2)가 서로 통해 있는 상태에 있어서, 아암용 파일롯 밸브(15)와 제 1 부움용 파일롯 밸브(17)와 파일롯 밸브(16a)를 조작하면 아암용 유량제어밸브(9) 및 별도의 아암용 유량제어밸브(10)와 제 1 부움용 유량제어밸브(6) 및 별도의 제 1 부움용 유량제어밸브(7)와 예비용 유량제어밸브(12)가 변환된다. 이에 의해, 예를 들어 제 1 펌프(13)의 압유가 주로 제 1 부움용 유량제어밸브(6)를 거쳐 제 1 부움 실린더(1)에 공급되며 이 제 1 부움 실린더(1)가 작동하고, 또, 제 2 펌프(13)의 압유가 주로 아암용 유량제어밸브(10)를 거쳐 아암 실린더(3)에, 또, 예비용 유량제어밸브(12)를 거쳐 제 2 부움 실린더(2)에 각각 공급되어 이들 아암 실린더(3) 및 제 2 부움 실린더(2)가 작동한다. 이들 동작에 의해 도시생략한 제 1 부움과 제 2 부움과 아암의 복합조작이 실시된다.
[제 1 부움과 아암과 어태치먼트의 복합조작]
상기 도 7에 나타내는 상태로부터 변환밸브(50)를 왼쪽위치로, 변환밸브(52)를 상단위치로 각각 변환하고 예비용 유량제어밸브(12)와 액츄에이터(5)가 서로 통해 있는 상태에 있어서 아암용 파일롯 밸브(15)와 제 1 부움용 파일롯 밸브(17)와 파일롯 밸브(16a)를 조작하면 아암용 유량제어밸브(9) 및 별도의 아암용 유량제어밸브(10)와 제 1 부움용 유량제어밸브(6) 및 별도의 제 1 부움용 유량제어밸브(7)와 예비용 유량제어밸브(12)가 변환되고, 상술과 동일하게 하여 제 1 부움 실린더(1), 아암 실린더(3) 및 액츄에이터(5)가 작동하여 도시생략한 제 1 부움과 아암과 어태치먼트의 복합조작이 실시된다.
상술한 종래 기술에서는 제 1 부움과 제 2 부움과 아암의 복합조작 또는 제 1 부움과 아암과 어태치먼트의 복합조작은 실시할 수 있으나 제 2 부움과 어태치먼트의 조작이 포함되는 복합조작을 실시할 수 없다. 예를 들어 아암과 제 2 부움과 어태치먼트의 복합조작 등은 불가능하다.
이 때문에 어태치먼트를 활용하여 행하여지는 파쇄, 파괴작업 등의 작업가능영역이 좁아지는 경향이 있었다. 한번 설정된 작업가능영역을 변경하기 위해서는 예를 들어 일단 변환밸브(50)를 상기 도 7의 오른쪽위치로 변환함으로써 변환밸브(52)를 상기 도 7에 나타낸 하단위치로 변환하고, 이에 의해 제 2 부움 실린더(2)를 신장시킨 후, 변환밸브(50)를 상기 도 7의 왼쪽위치로 변환함으로써 변환밸브(52)를 상기 도 7에 나타낸 상단위치로 변환하여 액츄에이터(5)를 구동하여 어태치먼트에 의한 조작을 행하거나, 또, 일단 변환밸브(50)를 상기 도 7의 오른쪽위치로 변환함으로써 변환밸브(52)를 상기 도 7에 나타낸 하단위치로 변환하고, 이에 의해 제 2 부움 실린더(2)를 수축시킨 후, 변환밸브(50)를 상기 도 7의 왼쪽위치로 변환함으로써 변환밸브(52)를 상기 도 7에 나타낸 상단위치로 변환하여 액츄에이터(5)를 구동하여 어태치먼트에 의한 조작을 행하는 것이 필요한 경우가 있어, 해당 어태치먼트에 의한 작업의 능률향상을 기대할 수 없는 문제가 있었다.
또, 자주 변환밸브(50)의 변환조작이 필요하게 되기 때문에 오퍼레이터에게 번거로움과 피로감을 주기 쉽고, 이에 따라 조작성이 저하하기 쉬운 문제가 있었다.
또한, 상기 종래 기술에 있어서는 건설기계로서 유압셔블을 들어 제 2 부움과 어태치먼트의 복합조작에 관한 문제에 대하여 서술하였으나, 3가지 이상의 아암부재와 어태치먼트를 가지는 건설기계로서 아암부재 중 어느 하나의 아암부재와 어태치먼트를 선택적으로 구동하는 구조의 유압구동장치에 있어서는 상기와 마찬가지로 해당하는 아암부재와 어태치먼트의 복합조작에 관한 문제가 생기게 된다. 또, 상기 종래 기술과 유사한 기술은 예를 들어 일본국 실개 평2-15650호 공보에 개시되어 있다.
본 발명은 상술한 종래 기술에 있어서의 실상을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은 적어도 3가지의 아암부재와 어태치먼트를 가지는 것으로, 어태치먼트와 3가지의 아암부재를 형성하는 어떤 아암부재와의 복합조작도 실현시킬 수 있는 건설기계의 유압구동장치를 제공하는 데에 있다.
도 1은 본 발명의 건설기계의 유압구동장치의 제 1 실시형태를 나타낸 유압회로도,
도 2는 본 발명의 건설기계의 유압구동장치의 제 2 실시형태를 나타낸 유압회로도,
도 3은 본 발명의 건설기계의 유압구동장치의 제 3 실시형태를 나타낸 유압회로도,
도 4는 본 발명의 건설기계의 유압구동장치의 제 4 실시형태를 나타낸 유압회로도,
도 5는 본 발명의 건설기계의 유압구동장치의 제 5 실시형태를 나타낸 유압회로도,
도 6은 본 발명의 건설기계의 유압구동장치의 제 6 실시형태를 나타낸 유압회로도,
도 7은 종래의 건설기계의 유압구동장치를 나타낸 유압회로도.
※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 제 1 부움 실린더(제 1 아암용 유압실린더)
2 : 제 2 부움 실린더(제 2 아암용 유압실린더)
3 : 아암 실린더(제 3 아암용 유압실린더)
4 : 버킷 실린더
5 : 액츄에이터
6 : 제 1 부움용 유량제어밸브(제 1 아암용 유량제어밸브)
7 : 별도의 제 1 부움용 유량제어밸브(별도의 제 1 아암용 유량제어밸브)
8 : 제 2 부움용 유량제어밸브(제 2 아암용 유량제어밸브)
9 : 아암용 유량제어밸브(제 3 아암용 유량제어밸브)
9a : 한쪽의 제어실
9b : 다른쪽의 제어실
10 : 별도의 아암용 유량제어밸브(별도의 제 3 아암용 유량제어밸브)
11 : 버킷용 유량제어밸브
12 : 예비용 유량제어밸브
13 : 제 1 펌프
13a : 용량가변기구
14 : 제 2 펌프
14a : 용량가변기구
15 : 아암용 파일롯 밸브
16 : 제 2 부움용 파일롯 밸브
17 : 제 1 부움용 파일롯 밸브
18 : 어태치먼트용 파일롯 밸브
19 : 버킷용 파일롯 밸브
20 : 셔틀밸브(유도수단)
21 : 변환밸브
22 : 탱크
30 : 제 1 라인(유도수단)
40 : 제 2 라인
41 : 고정드로틀
42 : 가변드로틀
이 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 청구범위 제 1 항에 관한 발명은, 가변용량형의 제 1 펌프, 제 2 펌프와, 제 1 아암부재를 회동시키는 제 1 아암용 유압실린더, 상기 제 1 아암부재에 연결되는 제 2 아암부재를 회동시키는 제 2 아암용 유압실린더, 상기 제 2 아암부재에 연결되는 제 3 아암부재를 회동시키는 제 3 아암용 유압실린더 및 상기 제 3 아암부재에 연결 가능한 어태치먼트를 구동하는 액츄에이터와 센터 바이패스통로를 가지며, 상기 제 1 펌프로부터 토출되는 압유의 흐름을 제어하여 그 압유를 상기 제 1 아암용 유압실린더에 공급 가능한 제 1 아암용 유량제어밸브, 상기 제 1 펌프 및 제 2 펌프 중 어느 하나로부터 토출되는 압유의 흐름을 제어하여 그 압유를 상기 제 2 아암용 유압실린더에 공급 가능한 제 2 아암용 유량제어밸브, 센터바이패스통로를 가지며, 상기 제 1 아암용 유량제어밸브의 하류에 탠덤접속되어 상기 제 1 펌프로부터 토출되는 압유의 흐름을 제어하여 그 압유를 상기 제 3 아암용 유압실린더에 공급 가능한 제 3 아암용 유량제어밸브와, 상기 제 2 펌프로부터 토출되는 압유의 흐름을 제어하여 그 압유를 상기 제 3 아암용 유압실린더에 공급 가능한 별도의 제 3 아암용 유량제어밸브, 상기 제 2 펌프로부터 토출되는 압유의 흐름을 제어하여 그 압유를 상기 제 1 아암용 유압실린더에 공급 가능한 별도의 제 1 아암용 유량제어밸브, 상기 제 2 펌프로부터 토출되는 압유의 흐름을 제어하여 그 압유를 상기 액츄에이터에 공급 가능한 예비용 유량제어밸브를 구비하고, 상기 제 2 펌프에 대하여 상기 별도의 제 3 아암용 유량제어밸브와 상기 별도의 제 1 아암용 유량제어밸브와 상기 예비용 유량제어밸브를 병렬 접속한 건설기계의 유압구동장치에 있어서, 상기 제 2 아암용 유량제어밸브를 상기 제 3 아암용 유량제어밸브의 하류에 배치하고 이 제 2 아암용 유량제어밸브의 변환조작시에 상기 제 1 펌프의 압유를 해당 제 2 아암용 유량제어밸브로 유도하는 유도수단을 설치한 구성으로 되어 있다.
이와 같이 구성한 청구범위 제 1 항에 관한 발명에서는, 예를 들어 제 1 아암용 유량제어밸브 및 별도의 제 1 아암용 유량제어밸브를 하프 조작한 상태에서 제 2 아암용 유량제어밸브, 제 3 아암용 유량제어밸브 및 별도의 제 3 아암용 유량제어밸브, 예비용 유량제어밸브의 각각을 변환 조작하면 제 1 펌프의 압유는 제 1 아암용 유량제어밸브로 유도된다. 이 제 1 아암용 유량제어밸브의 하프조작에 따른 제 1 펌프의 잉여오일은 상술한 제 2 아암용 유량제어밸브의 변환에 따라 유도수단의 작용에 의해 제 2 아암용 유량제어밸브로 유도된다. 따라서, 제 1 아암용 유량제어밸브를 거쳐 제 1 아암용 유압실린더에 제 1 아암용 유량제어밸브의 하프 스트로크에 상당하는 유량이 공급되어 제 1 아암부재를 비교적 느린 속도로 회동시킬 수 있고, 또 제 2 아암용 유량제어밸브를 거쳐 제 2 아암용 유압실린더에 이 제 2 아암용 유량제어밸브의 변환조작량에 상응하는 유량이 공급되어 제 2 아암부재를 회동시킬 수 있다. 또, 제 2 펌프의 압유는 별도의 제 1 아암용 유량제어밸브와 별도의 제 3 아암용 유량제어밸브와 예비용 유량제어밸브에 병렬로 공급된다. 따라서, 주로 별도의 제 3 아암용 유량제어밸브를 거쳐 제 3 아암용 유압실린더에 유량이 공급되어 제 3 아암부재를 회동시킬 수 있고, 동시에 예비용 유량제어밸브를 거쳐 액츄에이터에 유량이 공급되어 어태치먼트를 구동할 수 있다. 각 아암부재 및 어태치먼트의 구동에 관한 부하압의 대소관계에 따라서는 제 2 펌프의 잉여오일이 별도의 제 1 아암용 유량제어밸브를 거쳐 상술한 제 1 아암용 유량제어밸브로부터 유출하는 압유에 합류하여 제 1 아암용 유압실린더에 공급되어 제 1 아암부재의 회동에 활용되고, 또 제 1 펌프의 잉여오일의 일부가 제 3 아암용 유량제어밸브를 거쳐 상술한 별도의 제 3 아암용 유량제어밸브로부터 유출하는 압유에 합류하여 제 3 아암용 유압실린더에 공급되어 제 3 아암부재의 회동에 활용된다.
상술한 바와 같이 제 1, 제 2, 제 3 아암부재의 모든 회동과 어태치먼트의 구동의 복합조작을 실현시킬 수 있다.
상술한 상태로부터 제 1 아암용 유량제어밸브의 조작 및 별도의 제 1 아암용 유량제어밸브의 조작을 정지시키면 제 2 아암용 유량제어밸브, 제 2 아암용 유압실린더를 거쳐서의 제 1 펌프의 압유에 의한 제 2 아암부재의 회동과, 제 3 아암용 유량제어밸브, 제 3 아암용 유압실린더를 거쳐서의 제 2 펌프의 압유에 의한 제 3 아암부재의 회동과, 예비용 유량제어밸브, 액츄에이터를 거쳐서의 제 2 펌프의 압유에 의한 어태치먼트의 구동의 복합조작, 즉, 제 2, 제 3 아암부재의 회동과 어태치먼트의 구동의 복합조작을 실현시킬 수 있다.
마찬가지로, 상술한 3가지의 아암부재와 어태치먼트의 복합구동 상태로부터 제 2 아암용 유량제어밸브의 조작을 정지시키면 제 1 아암용 유량제어밸브, 제 1 아암용 유압실린더를 거쳐서의 제 1 펌프의 압유에 의한 제 1 아암부재의 회동과, 별도의 제 3 아암용 유량제어밸브, 제 3 아암용 유압실린더를 거쳐서의 제 2 펌프의 압유에 의한 제 3 아암부재의 회동과, 예비용 유량제어밸브, 액츄에이터를 거쳐서의 제 2 펌프의 압유에 의한 어태치먼트의 구동의 복합조작, 즉 제 1, 제 3 아암부재의 회동과 어태치먼트의 구동의 복합조작을 실현시킬 수 있다.
마찬가지로, 상술한 3가지의 아암부재와 어태치먼트의 복합조작의 상태로부터 제 3 아암용 유량제어밸브의 조작 및 별도의 제 3 아암용 유량제어밸브의 조작을 정지시켜 제 1 아암용 유량제어밸브를 하프조작으로 유지하면 제 1 아암용 유량제어밸브, 제 1 아암용 유압실린더를 거쳐서의 제 1 펌프의 압유에 의한 제 1 아암부재의 회동과, 제 2 아암용 유량제어밸브, 제 2 아암용 유압실린더를 거쳐서의 제 1 펌프의 압유에 의한 제 2 아암부재의 회동과, 예비용 유량제어밸브, 액츄에이터를 거쳐서의 제 2 펌프의 압유에 의한 어태치먼트의 구동의 복합조작, 즉 제 1, 제 2 아암부재의 회동과 어태치먼트의 구동의 복합조작을 실현시킬 수 있다.
마찬가지로, 상술한 3가지의 아암부재와 어태치먼트의 복합구동 상태로부터 제 2 아암용 유량제어밸브의 조작, 제 3 아암용 유량제어밸브의 조작 및 별도의 제 3 아암용 유량제어밸브의 조작을 정지시키면 제 1 아암부재와 어태치먼트의 구동의 복합조작을 실현할 수 있다.
마찬가지로, 상술한 3가지의 아암부재와 어태치먼트의 복합구동 상태로부터 제 1 아암용 유량제어밸브 및 별도의 제 1 아암용 유량제어밸브의 조작, 제 3 아암용 유량제어밸브 및 별도의 제 3 아암용 유량제어밸브의 조작을 정지시키면 제 2 아암부재와 어태치먼트의 구동의 복합조작을 실현할 수 있다.
마찬가지로, 상술한 3가지의 아암부재와 어태치먼트의 복합구동 상태로부터 제 1 아암용 유량제어밸브 및 별도의 제 1 아암용 유량제어밸브, 제 2 아암용 유량제어밸브의 조작을 정지시키면 제 3 아암부재와 어태치먼트의 구동의 복합조작을 실현할 수 있다.
이와 같이 어태치먼트와 제 1, 제 2, 제 3 아암부재를 형성하는 어떤 아암부재와의 복합조작도 실현할 수 있다.
또, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 청구범위 제 2 항에 관한 발명은, 청구범위 제 1 항에 관한 발명에 있어서, 건설기계가 유압셔블이고 상기 제 1 아암부재가 제 1 부움, 상기 제 2 아암부재가 제 2 부움, 상기 제 3 아암부재가 아암으로 이루어짐과 동시에, 상기 제 1 아암용 유압실린더가 제 1 부움 실린더, 상기 제 2 아암용 유압실린더가 제 2 부움 실린더, 상기 제 3 아암용 유압실린더가 아암 실린더로 이루어지고, 상기 제 1 아암용 유량제어밸브가 제 1 부움용 유량제어밸브, 상기 별도의 제 1 아암용 유량제어밸브가 별도의 제 1 부움용 유량제어밸브, 상기 제 2 아암용 유량제어밸브가 제 2 부움용 유량제어밸브, 상기 제 3 아암용 유량제어밸브가 아암용 유량제어밸브, 상기 별도의 제 3 아암용 유량제어밸브가 별도의 아암용 유량제어밸브로 이루어지는 구성으로 되어 있다.
이와 같이 구성한 청구범위 제 2 항에 관한 발명에서는, 예를 들어 제 1 부움용 유량제어밸브 및 별도의 제 1 부움용 유량제어밸브를 하프 조작한 상태에서 제 2 부움용 유량제어밸브, 아암용 유량제어밸브 및 별도의 아암용 유량제어밸브, 예비용 유량제어밸브의 각각을 변환 조작하면 제 1 펌프의 압유는 제 1 부움용 유량제어밸브로 유도된다. 이 제 1 부움용 유량제어밸브의 하프조작에 따른 제 1 펌프의 잉여오일은 상술한 제 2 부움용 유량제어밸브의 변환에 따라 유도수단의 작용에 의해 제 2 부움용 유량제어밸브로 유도된다. 따라서, 제 1 부움용 유량제어밸브를 거쳐 제 1 부움 실린더에 제 1 부움용 유량제어밸브의 하프 스트로크에 상당하는 유량이 공급되어 제 1 부움을 비교적 느린 속도로 회동시킬 수 있고, 또 제 2 부움용 유량제어밸브를 거쳐 제 2 부움 실린더에 이 제 2 부움용 유량제어밸브의 변환조작량에 상응하는 유량이 공급되어 제 2 부움을 회동시킬 수 있다. 또, 제 2 펌프의 압유는 별도의 제 1 부움용 유량제어밸브와 별도의 아암용 유량제어밸브와 예비용 유량제어밸브에 병렬로 공급된다. 따라서 주로 별도의 아암용 유량제어밸브를 거쳐 아암 실린더에 유량이 공급되어 아암을 회동시킬 수 있고, 동시에 예비용 유량제어밸브를 거쳐 액츄에이터에 유량이 공급되어 어태치먼트를 구동할 수 있다. 제 1, 제 2 부움, 아암 및 어태치먼트의 구동에 관한 부하압의 대소관계에 따라서는 제 2 펌프의 잉여오일이 별도의 제 1 부움용 유량제어밸브를 거쳐 상술한 제 1 부움용 유량제어밸브로부터 유출하는 압유에 합류하여 제 1 부움 실린더에 공급되어 제 1 부움의 회동에 활용되고, 또 제 1 펌프의 잉여오일의 일부가 아암용 유량제어밸브를 거쳐 상술한 별도의 아암용 유량제어밸브로부터 유출하는 압유에 합류하여 아암 실린더에 공급되어 아암의 회동에 활용된다.
상술한 바와 같이 제 1, 제 2 부움, 아암의 모든 회동과 어태치먼트의 구동의 복합조작을 실현시킬 수 있다.
상술한 상태로부터, 제 1 부움용 유량제어밸브 및 별도의 부움용 유량제어밸브의 조작을 정지시키면 제 2 부움용 유량제어밸브, 제 2 부움 실린더를 거쳐서의 제 1 펌프의 압유에 의한 제 2 부움의 회동과, 별도의 아암용 유량제어밸브, 아암 실린더를 거쳐서의 제 2 펌프의 압유에 의한 아암의 회동과, 예비용 유량제어밸브, 액츄에이터를 거쳐서의 제 2 펌프의 압유에 의한 어태치먼트의 구동의 복합조작, 즉 제 2 부움, 아암의 회동과 어태치먼트의 구동의 복합조작을 실현시킬 수 있다.
마찬가지로, 상술한 제 1, 제 2 부움, 아암과 어태치먼트의 복합구동 상태로부터 제 2 부움용 유량제어밸브의 조작을 정지시키면 제 1 부움용 유량제어밸브, 제 1 부움 실린더를 거쳐서의 제 1 펌프의 압유에 의한 제 1 부움의 회동과, 별도의 아암용 유량제어밸브, 아암 실린더를 거쳐서의 제 2 펌프의 압유에 의한 아암의 회동과, 예비용 유량제어밸브, 액츄에이터를 거쳐서의 제 2 펌프의 압유에 의한 어태치먼트의 구동의 복합조작, 즉 제 1 부움, 아암의 회동과 어태치먼트의 구동의 복합조작을 실현시킬 수 있다.
마찬가지로, 상술한 제 1, 제 2 부움, 아암과 어태치먼트의 복합조작 상태로부터 아암용 유량제어밸브 및 별도의 아암용 유량제어밸브의 조작을 정지시키면 제 1 부움용 유량제어밸브 및 별도의 제 1 부움용 유량제어밸브, 제 1 부움 실린더를 거쳐서의 제 1 부움의 회동과, 제 2 부움용 유량제어밸브, 제 2 부움 실린더를 거쳐서의 제 2 부움의 회동과, 예비용 유량제어밸브, 액츄에이터를 거쳐서의 어태치먼트의 구동의 복합조작, 즉 제 1, 제 2 부움의 회동과 어태치먼트의 구동의 복합조작을 실현시킬 수 있다.
마찬가지로, 상술한 제 1, 제 2 부움, 아암과 어태치먼트의 복합구동 상태로부터 제 2 부움용 유량제어밸브의 조작, 아암용 유량제어밸브 및 별도의 아암용 유량제어밸브의 조작을 정지시키면 제 1 부움과 어태치먼트의 구동의 복합조작을 실현할 수 있다.
마찬가지로, 상술한 제 1, 제 2 부움, 아암과 어태치먼트의 복합구동 상태로부터 제 1 부움용 유량제어밸브 및 별도의 제 1 부움용 유량제어밸브의 조작, 아암용 유량제어밸브 및 별도의 아암용 유량제어밸브의 조작을 정지시키면 제 2 부움과 어태치먼트의 구동의 복합조작을 실현할 수 있다.
마찬가지로, 상술한 제 1, 제 2 부움, 아암과 어태치먼트의 복합구동 상태로부터 제 1 부움용 유량제어밸브 및 별도의 제 1 부움용 유량제어밸브의 조작, 제 2 부움용 유량제어밸브의 조작을 정지시키면 아암과 어태치먼트의 구동의 복합조작을 실현할 수 있다.
이와 같이 어태치먼트와 제1, 제 2 부움, 아암 중 어느 것과의 복합조작도 실현할 수 있다.
또, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 청구범위 제 3 항에 관한 발명은, 청구범위 제 2 항에 관한 발명에 있어서, 상기 제 2 부움용 유량제어밸브 및 상기 아암용 유량제어밸브가 유압파일롯조작식의 유량제어밸브로 이루어짐과 동시에 상기 유도수단이 상기 제 2 부움용 유량제어밸브를 변환하는 파일롯압을 인출하여 상기 아암용 유량제어밸브의 제어실에 공급하여 이 아암용 유량제어밸브를 변환시키는 셔틀밸브를 포함하는 구성으로 되어 있다.
이와 같이 구성한 청구범위 제 3 항에 관한 발명에서는, 제 2 부움용 유량제어밸브를 변환 조작하면 이 제 2 부움용 유량제어밸브를 변환하는 파일롯압이 셔틀밸브로부터 인출되어 아암용 유량제어밸브의 제어실에 부여되어 이 아암용 유량제어밸브가 소정의 위치로 변환된다. 따라서, 미리 이 소정의 위치를 연통위치로 설정해 두면 제 2 부움용 유량제어밸브를 변환 조작하였을 때, 제 1 부움용 유량제어밸브로부터 유출한 압유가 아암용 유량제어밸브의 연통위치를 거쳐 제 2 부움용 유량제어밸브로 유도되고, 또한 제 2 부움 실린더에 공급되어 상술한 것과 같이 제 2 부움을 회동시킬 수 있다.
또, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 청구범위 제 4 항에 관한 발명은, 청구범위 제 2 항에 관한 발명에 있어서, 상기 유도수단이 상기 제 1 펌프에 대하여 상기 제 1 부움용 유량제어밸브와 제 2 부움용 유량제어밸브를 병렬 접속하는 제 1 라인을 포함하는 구성으로 되어 있다.
이와 같이 구성한 청구범위 제 4 항에 관한 발명에서는, 제 2 부움용 유량제어밸브를 변환 조작하면 제 1 라인을 거쳐 제 1 펌프의 압유가 이 제 2 부움용 유량제어밸브로 유도되고, 또한 제 2 부움 실린더에 공급되어 상술한 것과 같이 제 2 부움을 회동시킬 수 있다.
따라서, 제 2 부움용 유량제어밸브의 상류위치에 있는 제 1 부움용 유량제어밸브가 풀 스트로크 변환 조작되었을 때라도 확실하게 제 2 부움용 유량제어밸브를 거쳐 제 2 부움 실린더에 압유를 공급할 수 있고, 제 2 부움을 회동시킬 수 있다.
또, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 청구범위 제 5 항에 관한 발명은, 청구범위 제 3 항에 관한 발명에 있어서, 상기 셔틀밸브로부터 인출되는 파일롯압에 따라 변환되고, 상기 제 1 펌프, 제 2 펌프로부터 토출되는 압유의 상기 아암 실린더로의 공급을 선택적으로 정지 가능한 변환밸브를 설치한 구성으로 되어 있다.
이와 같이 구성한 청구범위 제 5 항에 관한 발명에서는, 제 2 부움용 유량제어밸브를 변환 조작하면 상술한 바와 같이 이 제 2 부움용 유량제어밸브를 변환하는 파일롯압이 셔틀밸브로부터 인출되어 아암용 유량제어밸브의 제어실에 부여되고 이 아암용 유량제어밸브가 상술한 연통위치로 변환된다. 이 때, 셔틀밸브로부터 인출되는 상술한 파일롯압에 의해 변환밸브가 변환되고, 이 변환밸브에 의하여 예를 들어 아암 실린더를 신장시키는 변환위치가 되도록 아암용 유량제어밸브 및 별도의 아암용 유량제어밸브를 변환 조작하는 파일롯압의 공급이 차단되어 아암용 유량제어밸브를 거쳐서의 제 1 펌프토출유의 아암 실린더로의 공급 및 별도의 아암용 유량제어밸브를 거쳐서의 제 2 펌프토출유의 아암 실린더로의 공급이 정지된다. 따라서, 제 2 부움을 구동시켰을 때에는 아암 실린더의 신장동작이 행하여지지 않도록 아암을 정지상태로 유지할 수 있다.
또, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 청구범위 제 6 항에 관한 발명은, 청구범위 제 5항에 관한 발명에 있어서, 상기 제 1 펌프에 연락되는 라인과 상기 별도의 아암용 유량제어밸브의 상류쪽을 연락하고 상기 제 1 펌프의 압유를 상기 별도의 아암용 유량제어밸브에 공급 가능한 제 2 라인을 설치한 구성으로 되어 있다.
이와 같이 구성한 청구범위 제 6 항에 관한 발명에서는, 아암과 제 2 부움의 복합조작시에는 제 1 펌프의 압유를 제 2 라인을 거쳐 아암 실린더에 우선적으로 공급할 수 있다.
또, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 청구범위 제 7 항에 관한 발명은, 청구범위 제 6 항에 관한 발명에 있어서, 상기 제 2 라인에 고정드로틀을 설치한 구성으로 되어 있다.
이와 같이 구성한 청구범위 제 7 항에 관한 발명에서는, 아암과 제 2 부움의 복합조작시에는 제 1 펌프의 압유를 제 2 라인을 거쳐 아암 실린더에 공급 가능함과 동시에 아암 실린더로의 해당 제 1 펌프의 압유의 공급량을 고정드로틀에 의해 규정할 수 있다.
또, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 청구범위 제 8 항에 관한 발명은, 청구범위 제 6 항에 관한 발명에 있어서, 상기 제 2 라인에 가변드로틀을 설치한 구성으로 되어 있다.
이와 같이 구성한 청구범위 제 8 항에 관한 발명에서는, 아암과 제 2 부움의 복합조작시에는 제 1 펌프의 압유를 제 2 라인을 거쳐 아암 실린더에 공급 가능함과 동시에 아암 실린더로의 해당 제 1 펌프의 압유의 공급량을 적절하게 가변으로 조정할 수 있다.
이하, 본 발명의 건설기계의 유압구동장치의 실시형태에 관하여 도면에 의거하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 건설기계의 유압구동장치의 청구범위 제 1, 2, 3 항에 대응하는 제 1 실시형태를 나타낸 유압회로도이다. 이 도면에 나타낸 제 1 실시형태 및 후술의 도 2 내지 도 6에 나타낸 제 2 내지 제 6 실시형태 모두 예를 들어 유압셔블에 적용시킨 것이다.
제 1 실시형태를 나타낸 도 1에 있어서, 상술한 도 7에 나타낸 것과 동등한 기기, 부재는 동일한 부호로 나타나 있다. 즉, 도 1에 나타낸 제 1 실시형태에 있어서도 도시생략하나 예를 들어 3가지의 아암부재를 구비하고 있다. 제 1 아암부재는 선회체에 수직면 내의 회동 가능하게 연결되는 제 1 부움이고, 제 2 아암부재는 제 1 부움에 수직면 내의 회동 가능하게 연결되는 제 2 부움이며, 제 3 아암부재는 제 2 부움에 수직면 내의 회동 가능하게 연결되는 아암이다. 굴삭작업 등의 통상작업시에는 아암의 선단에 버킷이 장착된다. 또, 암석이나 건조물의 파쇄, 파괴 등의 작업시에는 버킷 대신에 바이브레이터라든가 파지장치 등의 어태치먼트가 아암의 선단에 장착된다. 또, 용량가변기구(13a)를 가지는 제 1 펌프(13)와, 용량가변기구(14a)를 가지는 제 2 펌프(14)와, 이들 펌프(13, 14)에 흡입되는 오일을 저장하는 탱크(22)를 구비함과 동시에, 제 1 부움을 회동시키는 제 1 아암용 유압실린더, 즉 제 1 부움 실린더(1)와, 제 2 부움을 회동시키는 제 2 아암용 유압실린더, 즉 제 2 부움 실린더(2)와, 아암을 회동시키는 아암 실린더(3)와, 도시생략한 버킷을 회동시키는 버킷 실린더(4)와, 도시생략한 상술한 어태치먼트를 회동시키는 액츄에이터(5)를 구비하고 있다.
제 1 펌프(13)에 연락되는 유량제어밸브군에는 예를 들어 센터 바이패스통로를 가지며 제 1 펌프(13)로부터 토출되는 압유의 흐름을 제어하여 그 압유를 버킷 실린더(4)에 공급 가능한 버킷용 유량제어밸브(11)와, 제 1 펌프(13)에 대하여 버킷용 유량제어밸브(11)와 병렬 접속됨과 동시에, 센터 바이패스통로를 가지고 제 1 펌프(13)로부터 토출되는 압유의 흐름을 제어하여 그 압유를 제 1 부움 실린더(1)에 공급 가능한 제 1 아암용 유량제어밸브, 즉 제 1 부움용 유량제어밸브(6)와, 센터 바이패스통로를 가지고 제 1 부움용 유량제어밸브(6)의 하류에 탠덤접속되어 제 1 펌프(13)로부터 토출되는 압유의 흐름을 제어하여 그 압유를 아암 실린더(3)에 공급 가능한 제 3 아암용 유량제어밸브, 즉 아암용 유량제어밸브(9)가 포함되어 있다.
제 2 펌프(14)에 연결되는 유량제어밸브군에는 예를 들어 제 2 펌프(14)로부터 토출되는 압유의 흐름을 제어하여 그 압유를 아암 실린더(3)에 공급 가능한 별도의 제 3 아암용 유량제어밸브, 즉 별도의 아암용 유량제어밸브(10)와, 제 2 펌프(14)로부터 토출되는 압유의 흐름을 제어하여 그 압유를 제 1 부움 실린더(1)에 공급 가능한 별도의 제 1 아암용 유량제어밸브, 즉 별도의 제 1 부움용 유량제어밸브(7)와, 제 2 펌프(14)로부터 토출되는 압유의 흐름을 제어하여 그 압유를 상술한 어태치먼트를 구동하는 액츄에이터(5)에 공급 가능한 예비용 유량제어밸브(12)가 포함되어 있다. 이들 별도의 아암용 유량제어밸브(10)와 별도의 제 1 부움용 유량제어밸브(7)와 예비용 유량제어밸브(12)는 제 2 펌프(14)에 대하여 병렬로 접속시켜져 있다.
상술한 아암용 유량제어밸브(9) 및 별도의 아암용 유량제어밸브(10)는 아암용 조작장치 예를 들어 파일롯압을 발생시키는 아암용 파일롯 밸브(15)에 의하여 변환되고, 예비용 유량제어밸브(12)는 어태치먼트 조작장치 예를 들어 파일롯압을 발생시키는 어태치먼트용 파일롯 밸브(18)에 의하여 변환되며, 상술한 제 1 부움용 유량제어밸브(6) 및 별도의 제 1 부움용 유량제어밸브(7)는 제 1 부움용 조작장치 예를 들어 파일롯압을 발생시키는 제 1 부움용 파일롯 밸브(17)에 의하여 변환되고, 버킷용 유량제어밸브(11)는 버킷용 조작장치 예를 들어 파일롯압을 발생시키는 버킷용 파일롯 밸브(19)에 의하여 변환된다. 이상의 구성에 대해서는 상술한 도 7에 나타낸 종래 기술과 거의 동등하다.
이 제 1 실시형태에 있어서는 제 2 부움 실린더(2)의 구동을 제어하는 제 2 아암용 유량제어밸브, 즉 제 2 부움용 유량제어밸브(8)를 아암용 유량제어밸브(9)의 하류에 배치되어 있다. 이 제 2 부움용 유량제어밸브(8)는 제 2 부움용 조작장치 예를 들어 파일롯압을 발생시키는 제 2 부움용 파일롯 밸브(16)에 의하여 변환된다.
또, 이 제 1 실시형태에서는 제 2 부움용 유량제어밸브(8)의 변환조작시에 제 1 펌프(13)의 압유를 해당 제 2 부움용 유량제어밸브(8)로 유도하는 유도수단을 구비하고 있다. 이 유도수단은 예를 들어 제 2 부움용 유량제어밸브(8)를 변환하는 파일롯압을 인출하여 아암용 유량제어밸브(9)의 한쪽의 제어실(9a)로 공급하고, 이 아암용 유량제어밸브(9)를 상기 도 1의 왼쪽위치로 변환하는 셔틀밸브(20)와, 아암용 유량제어밸브(9)의 상기 도 1의 왼쪽위치의 설정구조를 포함하는 것이다. 이 왼쪽위치의 설정구조는 제 1 부움용 유량제어밸브(6)의 하류와 제 2 부움용 유량제어밸브(8)의 상류를 서로 통하게 하는 형상으로 설정한 구조이다.
이와 같이 구성한 제 1 실시형태의 동작은 이하와 같다. 또한, 지금 가령 암석 등의 파괴, 파쇄작업 등을 위하여 아암의 선단에 통상작업인 굴삭작업 등에 활용되고 있던 버킷 대신에 바이브레이터, 파지장치 등의 어태치먼트가 장착되어 있는 것으로 한다.
(1) [제 1, 제 2 부움, 아암의 3가지의 아암부재의 회동과 어태치먼트의 구동의 복합조작]
예를 들어 제 1 부움용 파일롯 밸브(17)를 조작하여 제 1 부움용 유량제어밸브(6) 및 별도의 제 1 부움용 유량제어밸브(7)를 하프 조작한 상태에서 제 2 부움용 파일롯 밸브(16)를 조작하여 제 2 부움용 유량제어밸브(8)를 변환조작하고, 아암용 파일롯 밸브(15)를 조작하여 아암용 유량제어밸브(9) 및 별도의 아암용 유량제어밸브(10)를 변환조작하고, 어태치먼트용 파일롯 밸브(18)를 조작하여 예비용 유량제어밸브(12)를 변환 조작하면 제 1 펌프(13)의 압유는 제 1 부움용 유량제어밸브(6)로 유도된다. 여기에서 제 2 부움용 유량제어밸브(8)의 변환에 따라 제 2 부움용 파일롯 밸브(16)에서 발생시킨 파일롯압이 셔틀밸브(20)로부터 인출되고, 아암용 유량제어밸브(9)의 제어실(9a)에 부여되며, 아암용 유량제어밸브(9)는 상기 도 1의 왼쪽위치, 즉 제 1 부움용 유량제어밸브(6)의 하류와 제 2 부움용 유량제어밸브(8)의 상류를 서로 통하게 하는 왼쪽위치로 강제적으로 변환된다. 이에 의해, 상술한 제 1 부움용 유량제어밸브(6)의 하프조작에 따른 제 1 펌프(13)의 잉여오일은 아암용 유량제어밸브(9)를 거쳐 제 2 부움용 유량제어밸브(8)로 유도된다. 따라서, 제 1 부움용 유량제어밸브(6)를 거쳐 제 1 부움 실린더(1)에 제 1 부움용 유량제어밸브(6)의 하프 스트로크에 상당하는 유량이 공급되어 제 1 부움을 비교적 느린 속도로 회동시킬 수 있고, 또 제 2 부움용 유량제어밸브(8)를 거쳐 제 2 부움 실린더(2)에 이 제 2 부움용 유량제어밸브(8)의 변환조작량에 상응하는 유량이 공급되어 제 2 부움을 회동시킬 수 있다. 또, 제 2 펌프(14)의 압유는 별도의 제 1 부움용 유량제어밸브(7)와 별도의 아암용 유량제어밸브(10)와 예비용 유량제어밸브(12)에 병렬로 공급된다. 따라서, 별도의 아암용 유량제어밸브(10)를 거쳐 아암 실린더(3)에 유량이 공급되어 아암을 회동시킬 수 있고, 예비용 유량제어밸브(12)를 거쳐 액츄에이터(5)에 유량이 공급되어 어태치먼트를 구동할 수 있다. 제 1, 제 2 부움, 아암 및 어태치먼트의 구동에 관한 부하압의 대소관계에 따라서는 제 2 펌프(14)의 잉여유가 별도의 제 1 부움용 유량제어밸브(7)를 거쳐 상술한 제 1 부움용 유량제어밸브(6)로부터 유출하는 압유에 합류하여 제 1 부움 실린더(1)에 공급되어 제 1 부움의 회동에 활용되고, 또 제 1 펌프(13)의 잉여유의 일부가 아암용 유량제어밸브(9)의 상류에서 별도의 아암용 유량제어밸브에 제 2 펌프(14)의 압유에 합류하도록 공급되어 그 합류된 압유가 아암 실린더(3)에 공급되어 아암의 회동에 활용된다. 이와 같이 하여 제 1, 제 2 부움, 아암의 모든 회동과 어태치먼트의 구동의 복합조작을 실현시킬 수 있다.
(2) [제 2 부움, 아암의 회동과 어태치먼트의 구동의 복합조작]
상술한 제 1, 제 2 부움, 아암의 3가지의 아암부재의 회동과 어태치먼트의 구동의 복합조작 상태로부터 제 1 부움용 유량제어밸브(6) 및 별도의 제 1 부움용 유량제어밸브(7)의 조작을 정지시키면 제 1 펌프(13)의 압유가 제 2 부움용 유량제어밸브(8)를 거쳐 제 2 부움 실린더(2)에 공급되어 제 2 부움을 회동시킬 수 있고, 제 2 펌프(14)의 압유가 별도의 아암용 유량제어밸브(10)를 거쳐 아암 실린더(3)에 공급되어 아암을 회동시킬 수 있고, 또 제 2 펌프(14)의 압유가 예비용 유량제어밸브(12)를 거쳐 액츄에이터(5)에 공급되어 어태치먼트를 구동할 수 있다. 즉, 제 2 부움, 아암의 회동과 어태치먼트의 구동의 복합조작을 실현시킬 수 있다.
(3) [제 1 부움, 아암의 회동과 어태치먼트의 구동의 복합조작]
상술한 제 1, 제 2 부움, 아암의 3가지의 아암부재의 회동과 어태치먼트의 구동의 복합조작 상태로부터 제 2 부움용 유량제어밸브(8)의 조작을 정지시키면 제 1 펌프(13)의 압유가 제 1 부움용 유량제어밸브(6)를 거쳐 제 1 부움 실린더(1)에 공급되어 제 1 부움을 회동시킬 수 있고, 제 2 펌프(14)의 압유가 별도의 아암용 유량제어밸브(10)를 거쳐 아암 실린더(3)에 공급되어 아암을 회동시킬 수 있고, 또 제 2 펌프(14)의 압유가 예비용 유량제어밸브(12)를 거쳐 액츄에이터(5)에 공급되어 어태치먼트를 구동할 수 있다. 즉, 제 1 부움, 아암의 회동과 어태치먼트의 구동의 복합구동을 실현시킬 수 있다.
(4) [제 1, 제 2 부움의 회동과 어태치먼트의 구동의 복합조작]
상술한 제 1, 제 2 부움, 아암의 3가지의 아암부재의 회동과 어태치먼트의 구동의 복합조작 상태로부터 아암용 유량제어밸브(9)및 별도의 아암용 유량제어밸브(10)의 조작을 정지시켜 제 1 부움용 유량제어밸브(6)를 하프조작으로 유지하면 제 1 펌프(13)의 압유가 제 1 부움용 유량제어밸브(6)를 거쳐 제 1 부움 실린더(1)에 공급되어 제 1 부움을 회동시킬 수 있고, 제 1 부움용 유량제어밸브(6)로부터 유출하는 제 1 펌프(13)의 잉여오일이 제 2 부움용 유량제어밸브(8)를 거쳐 제 2 부움 실린더(2)에 공급되어 제 2 부움을 회동시킬 수 있으며, 제 2 펌프(14)의 압유가 예비용 유량제어밸브(12)를 거쳐 액츄에이터(5)에 공급되어 어태치먼트를 구동시킬 수 있다. 즉, 제 1, 제 2 부움의 회동과 어태치먼트의 구동의 복합조작을 실현시킬 수 있다.
(5) [제 1 부움과 어태치먼트의 구동의 복합조작]
상술한 제 1, 제 2 부움, 아암의 3가지의 아암부재의 회동과 어태치먼트의 구동의 복합조작 상태로부터 제 2 부움용 유량제어밸브(8), 아암용 유량제어밸브(9) 및 별도의 아암용 유량제어밸브(10)의 조작을 정지시키면 제 1 펌프(13)의 압유가 제 1 부움용 유량제어밸브(6)를 거쳐 제 1 부움 실린더(1)에 공급되고, 제 2 펌프(14)의 압유가 주로 예비용 유량제어밸브(12)를 거쳐 액츄에이터(5)에 공급되며, 이에 의해 제 1 부움과 어태치먼트의 구동의 복합조작을 실현할 수 있다.
(6) [제 2 부움과 어태치먼트의 구동의 복합조작]
상술한 제 1, 제 2 부움, 아암의 3가지의 아암부재의 회동과 어태치먼트의 구동의 복합조작 상태로부터 제 1 부움용 유량제어밸브(6) 및 별도의 제 1 부움용 유량제어밸브(7), 아암용 유량제어밸브(9) 및 별도의 아암용 유량제어밸브(10)의 조작을 정지시키면 제 1 펌프(13)의 압유가 제 2 부움용 유량제어밸브(8)를 거쳐 제 2 부움 실린더(2)에 공급되고, 제 2 펌프(14)의 압유가 예비용 유량제어밸브(12)를 거쳐 액츄에이터(5)에 공급되며, 이에 의해 제 2 부움과 어태치먼트의 구동의 복합조작을 실현할 수 있다.
(7) [아암의 회동과 어태치먼트의 구동의 복합조작]
상술한 제 1, 제 2 부움, 아암의 3가지의 아암부재의 회동과 어태치먼트의 구동의 복합조작 상태로부터 제 1 부움용 유량제어밸브(6) 및 별도의 제 1 부움용 유량제어밸브(7), 제 2 부움용 유량제어밸브(8)의 조작을 정지시키면 제 1 펌프(13)의 압유가 아암용 유량제어밸브(9)를 거쳐 아암 실린더(3)에 공급되고, 제 2 펌프(14)의 압유가 예를 들어 주로 예비용 유량제어밸브(12)를 거쳐 액츄에이터(5)에 공급되어 아암과 어태치먼트의 구동의 복합조작을 실현할 수 있다.
이상과 같이 이 제 1 실시형태에 있어서는, 어태치먼트와 제 1, 제 2 부움, 아암 중의 어느 것과의 복합조작도 실현할 수 있어 해당 어태치먼트에 의한 작업의 능률을 향상시킬 수 있다. 또, 어태치먼트의 구동과 제 2 부움의 회동 중 어느 하나를 선택하는 변환밸브를 필요로 하지 않고 어태치먼트, 제 2 부움을 포함하는 복합조작을 실현할 수 있으므로, 상술한 변환밸브의 조작에 따른 번거로움 및 피로감을 오퍼레이터에게 주는 일이 없고 이에 따라 양호한 조작성을 확보할 수 있다.
도 2는 본 발명의 청구범위 제 1, 2, 3, 4 항에 대응하는 제 2 실시형태를 나타낸 유압회로도이다. 이 제 2 실시형태는 제 2 부움용 유량제어밸브(8)의 변환조작시에 제 1 펌프(13)의 압유를 제 2 부움용 유량제어밸브(8)로 유도하는 유도수단이 제 1 펌프(13)에 대하여 제 1 부움용 유량제어밸브(6)와 제 2 부움용 유량제어밸브(8)를 병렬 접속하는 제 1 라인(30)을 포함하는 구성으로 되어 있다. 그 밖의 구성에 대해서는 상술한 도 1에 나타낸 제 1 실시형태와 동등하다.
이와 같이 구성한 제 2 실시형태에서는 제 2 부움용 파일롯 밸브(16)를 조작하여 제 2 부움용 유량제어밸브(8)를 변환 조작하면 이 제 2 부움용 유량제어밸브(8)의 상류에 위치하는 제 1 부움용 유량제어밸브(6)의 변환조작의 여하에 관계없이 제 1 라인(30)을 거쳐 제 1 펌프(13)의 압유를 제 2 부움용 유량제어밸브(8)로 유도하여 제 2 부움 실린더(2)에 공급하여 제 2 부움을 회동시킬 수 있다. 따라서, 제 1 부움용 유량제어밸브(6)가 풀 스트로크 변환 조작되었을 때에도 확실하게 제 2 부움용 유량제어밸브(8)를 거쳐 제 2 부움 실린더(2)에 압유를 공급할 수 있고, 제 2 부움을 회동시킬 수 있다. 그 밖의 작용효과에 대해서는 상술한 제 1 실시형태와 동등하다.
도 3은 본 발명의 청구범위 제 1, 2, 3, 5 항에 대응하는 제 3 실시형태를 나타낸 유압회로도이다. 이 제 3 실시형태는 셔틀밸브(2)로부터 인출되는 파일롯압에 따라 변환되어 제 1 펌프(13), 제 2 펌프(14)로부터 토출되는 압유의 아암 실린더(3)로의 공급을 선택적으로 정지 가능한 변환밸브(21)를 설치한 구성으로 되어 있다. 그 밖의 구성에 대해서는 상술한 도 1에 나타낸 제 2 실시형태와 동등하다. 이와 같이 구성한 제 3 실시형태에서는 제 2 부움용 파일롯 밸브(16)의 조작에 의해 제 2 부움용 유량제어밸브(8)를 변환하는 파일롯압이 셔틀밸브(20)로부터 인출되어 아암용 유량제어밸브(9)의 한쪽의 제어실(9a)로 부여되어 이 아암용 유량제어밸브(9)가 상기 도 3의 왼쪽위치로 변환된다. 이 때, 셔틀밸브(20)로부터 인출되는 상술한 파일롯압에 의해 변환밸브(21)가 변환되어 아암용 유량제어밸브(9)의 다른쪽의 제어실(9b)이 변환밸브(21)를 거쳐 탱크(22)에 서로 통한다. 따라서, 상술한 한쪽의 제어실(9a)에 부여되는 파일롯압에 의해 아암용 유량제어밸브(9)는 상기 도 3의 왼쪽위치로 확실하게 변환된다. 또, 제 2 펌프(14)쪽의 별도의 아암용 유량제어밸브(10)가 상기 도 3의 왼쪽위치, 즉 아암 실린더(3)를 신장시키는 변환위치로 변환되어 있을 때에는 이 별도의 아암용 유량제어밸브(10)는 강제적으로 중립상태로 복귀시켜진다. 이에 의해, 아암용 유량제어밸브(9)를 거쳐서의, 즉 아암용 유량제어밸브(9)의 상류쪽으로부터의 제 1 펌프(13)의 토출유의 아암 실린더(3)로의 공급 및 별도의 아암용 유량제어밸브(10)를 거쳐서의 제 2 펌프(14)의 토출유의 아암 실린더(3)로의 공급이 정지된다. 즉, 아암이 정지상태로 유지되어 제 2 부움용 유량제어밸브(8)를 거쳐 공급되는 제 1 펌프(13)의 압유에 의한 제 2 부움 실린더(2)의 구동에 따른 제 2 부움의 회동만이 실시된다. 또한, 아암 실린더(3)를 수축시키는 동작과 제 2 부움의 회동의 복합동작에 대해서는 변환밸브(21)의 변환조작은 별도의 아암용 유량제어밸브(10)의 변환에 관여하는 일이 없고, 따라서 이 경우에는 아암 실린더(3)의 수축에 따른 아암의 회동과 제 2 부움의 회동의 복합조작을 실시할 수 있음과 동시에 각각의 조작의 독립성을 확보할 수 있다. 그 밖의 작용효과에 대해서는 상술한 제 2 실시형태와 동등하다.
도 4는 본 발명의 청구범위 제 1, 2, 3, 5, 6 항에 대응하는 제 4 실시형태를 나타낸 유압회로도이다. 이 제 4 실시형태는 제 1 펌프(13)에 연락되는 라인과 제 2 펌프(14)쪽의 별도의 아암용 유량제어밸브(10)의 상류쪽을 연락하여 제 1 펌프(13)의 압유를 별도의 아암용 유량제어밸브(10)에 공급 가능한 제 2 라인(40)을 설치한 구성으로 되어 있다. 그 밖의 구성에 있어서는 상술한 도 3에 나타낸 제 3 실시형태와 동등하다.
이와 같이 구성한 제 4 실시형태에서는 아암용 파일롯 밸브(15)와 제 2 부움용 파일롯 밸브(16)를 조작하여 행하여지는 아암과 제 2 부움의 복합조작시에는, 즉 아암 실린더(3)를 수축시키는 아암의 회동과 제 2 부움의 회동의 복합조작시에는 제 1 펌프(13)로부터 토출되는 압유를 제 2 라인(40)을 거쳐 별도의 아암용 유량제어밸브(10)에 제 2 펌프(14)로부터 토출되는 압유와 합류시키도록 공급할 수 있고, 이에 따라 제 1 펌프(13)의 압유를 제 2 부움 실린더(2)보다 아암 실린더(3)에 우선적으로 공급시킬 수 있고, 이와 같은 아암 실린더(3)를 수축시키는 아암의 회동과 제 2 부움의 회동의 복합조작에 있어서 아암의 회동을 우선시키고 싶은 작업을 능률적으로 실시할 수 있다. 그 밖의 작용효과는 상술한 도 3에 나타낸 제 3 실시형태와 동등하다.
도 5는 본 발명의 청구범위 제 1, 2, 3, 5, 6, 7 항에 대응하는 제 5 실시형태를 나타낸 유압회로도이다. 이 제 5 실시형태는 제 2 라인(40)에 고정드로틀(41)을 설치한 구성으로 되어 있다. 그 밖의 구성에 대해서는 상술한 도 4에 나타낸 제 4 실시형태와 동등하다.
이와 같이 구성한 제 5 실시형태에서는 아암 실린더(3)를 수축시키는 아암의 회동과 제 2 부움의 회동의 복합조작시에는 상술한 제 4 실시형태와 동일하게, 제 1 펌프(13)의 압유를 제 2 라인(40)을 거쳐 아암 실린더(3)에 공급 가능함과 동시에 아암 실린더(3)로의 해당 제 1 펌프(13)의 압유의 공급을 고정드로틀(41)에 의해 일의적으로 규정할 수 있다. 따라서, 제 1 라인(30), 제 2 부움용 유량제어밸브(8)를 거쳐서의 제 2 부움 실린더(2)로의 제 1 펌프(13)의 압유의 공급량과 제 2 라인(40), 별도의 아암용 유량제어밸브(10)를 거쳐서의 아암 실린더(3)로의 제 1 펌프(13)의 압유의 공급량의 비율을 액츄에이터(5)의 작동에 따른 어태치먼트의 구동을 거쳐 행하여지는 작업의 종류에 적합한 것으로 설정할 수 있고, 이에 의해 해당 어태치먼트의 구동을 거쳐 행하여지는 작업의 능률을 향상시킬 수 있다. 그 밖의 작용효과는 상술한 도 4에 나타낸 제 4 실시형태와 동등하다.
도 6은 본 발명의 청구범위 제 1, 2, 3, 5, 6, 8 항에 대응하는 제 6 실시형태를 나타낸 유압회로도이다. 이 제 6 실시형태는 제 2 라인(40)에 가변드로틀(42)을 설치한 구성으로 되어 있다. 이 가변드로틀(42)은 아암 실린더(3)를 수축시키도록 아암용 파일롯 밸브(15)를 조작하였을 때, 그 아암용 파일롯 밸브(15)의 조작량이 커짐에 따라 드로틀량이 커지도록, 즉 개구면적이 작아지도록 변화시켜 제 2 라인(40)으로의 제 1 펌프(13)의 압유의 유통을 규제하는 기미로 동작한다. 그 밖의 구성에 대해서는 상술한 도 4에 나타낸 제 4 실시형태와 동등하다.
이와 같이 구성한 제 6 실시형태에서는 아암 실린더(3)를 수축시키는 아암의 회동과 제 2 부움의 회동의 복합조작에 있어서, 별도의 아암용 유량제어밸브(10)를 상기 도 6의 오른쪽위치로 변환하도록 아암용 파일롯 밸브(15)를 조작하였을 때, 아암용 파일롯 밸브(15)의 조작량에 대응하여 가변드로틀(42)이 상기 도 6의 오른쪽위치쪽으로 변환되어 이 가변드로틀(42)의 개구량이 작아지도록 변화한다. 따라서, 이 때는 제 1 펌프(13)의 압유가 가변드로틀(42)에 의해 흐르기 어려워져서 이 제 1 펌프(13)의 압유가 제 1 라인(30), 제 2 부움용 유량제어밸브(8)를 거쳐 제 2 부움 실린더(2)쪽으로 대부분 유도되는 경향으로 된다. 즉, 아암용 파일롯 밸브(15)의 조작량을 조정함으로써 아암의 회동속도, 제 2 부움의 회동속도를 적절히 바꾸어 최적의 매칭을 확보할 수 있고, 이 관점에서 작업의 능률을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기에서는 건설기계의 유압구동장치로서 유압셔블의 유압구동장치를 들었으나, 아암부재 중 어느 한쪽의 아암부재와 어태치먼트를 복합 조작시키는 구조의 유압구동장치라면 본 발명은 적용이 가능하다.
이상과 같이 본 발명의 각 청구항에 관한 발명에 의하면, 적어도 3가지의 아암부재와 어태치먼트를 가지는 것에 있어서, 어태치먼트와 3가지의 아암부재를 형성하는 어떠한 아암부재와의 복합조작도 실현시킬 수 있어 해당 어태치먼트에 의한 작업의 능률을 종래에 비하여 향상시킬 수 있다.
또, 종래 구비되어 있던 것과 같은 어태치먼트의 구동과 제 2 아암부재의 회동 중 어느 하나를 선택하는 변환밸브를 필요로 하지 않고 어태치먼트, 제 2 아암부재를 포함하는 복합조작을 실현할 수 있으므로, 상술한 변환밸브의 조작에 따른 번거로움 및 피로감을 오퍼레이터에게 주는 일이 없어, 이에 따라 종래에 비하여 뛰어난 조작성을 확보할 수 있다.

Claims (8)

  1. 가변용량형의 제 1 펌프, 제 2 펌프와,
    제 1 아암부재를 회동시키는 제 1 아암용 유압실린더, 상기 제 1 아암부재에 연결되는 제 2 아암부재를 회동시키는 제 2 아암용 유압실린더, 상기 제 2 아암부재에 연결되는 제 3 아암부재를 회동시키는 제 3 아암용 유압실린더 및 상기 제 3 아암부재에 연결 가능한 어태치먼트를 구동하는 액츄에이터와,
    센터 바이패스통로를 가지고 상기 제 1 펌프로부터 토출되는 압유의 흐름을 제어하여 그 압유를 상기 제 1 아암용 유압실린더에 공급 가능한 제 1 아암용 유량제어밸브,
    상기 제 1 펌프 및 제 2 펌프 중 어느 하나로부터 토출되는 압유의 흐름을 제어하여 그 압유를 상기 제 2 아암용 유압실린더에 공급 가능한 제 2 아암용 유량제어밸브,
    센터 바이패스통로를 가지고 상기 제 1 아암용 유량제어밸브의 하류에 탠덤접속되어 상기 제 1 펌프로부터 토출되는 압유의 흐름을 제어하여 그 압유를 상기 제 3 아암용 유압실린더에 공급 가능한 제 3 아암용 유량제어밸브와,
    상기 제 2 펌프로부터 토출되는 압유의 흐름을 제어하여 그 압유를 상기 제 3 아암용 유압실린더에 공급 가능한 별도의 제 3 아암용 유량제어밸브,
    상기 제 2 펌프로부터 토출되는 압유의 흐름을 제어하여 그 압유를 상기 제 1 아암용 유압실린더에 공급 가능한 별도의 제 1 아암용 유량제어밸브,
    상기 제 2 펌프로부터 토출되는 압유의 흐름을 제어하여 그 압유를 상기 액츄에이터에 공급 가능한 예비용 유량제어밸브를 구비하며,
    상기 제 2 펌프에 대하여 상기한 별도의 제 3 아암용 유량제어밸브와 상기한 별도의 제 1 아암용 유량제어밸브와 상기 예비용 유량제어밸브를 병렬 접속한 건설기계의 유압구동장치에 있어서,
    상기 제 2 아암용 유량제어밸브를 상기 제 3 아암용 유량제어밸브의 하류에 배치하고,
    이 제 2 아암용 유량제어밸브의 변환조작시에 상기 제 1 펌프의 압유를 해당 제 2 아암용 유량제어밸브로 유도하는 유도수단을 설치한 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 건설기계가 유압셔블이고,
    상기 제 1 아암부재가 제 1 부움, 상기 제 2 아암부재가 제 2 부움, 상기 제 3 아암부재가 아암으로 이루어짐과 동시에, 상기 제 1 아암용 유압실린더가 제 1 부움 실린더, 상기 제 2 아암용 유압실린더가 제 2 부움 실린더, 상기 제 3 아암용 유압실린더가 아암 실린더로 이루어지고,
    상기 제 1 아암용 유량제어밸브가 제 1 부움용 유량제어밸브,
    상기 별도의 제 1 아암용 유량제어밸브가 별도의 제 1 부움용 유량제어밸브,
    상기 제 2 아암용 유량제어밸브가 제 2 부움용 유량제어밸브,
    상기 제 3 아암용 유량제어밸브가 아암용 유량제어밸브,
    상기한 별도의 제 3 아암용 유량제어밸브가 별도의 아암용 유량제어밸브로 이루어지는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 부움용 유량제어밸브 및 상기 아암용 유량제어밸브가 유압파일롯조작식의 유량제어밸브로 이루어짐과 동시에,
    상기 유도수단이 상기 제 2 부움용 유량제어밸브를 변환하는 파일롯압을 인출하여 상기 아암용 유량제어밸브의 제어실에 공급하여 이 아암용 유량제어밸브를 변환시키는 셔틀밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 유도수단이 상기 제 1 펌프에 대하여 상기 제 1 부움용 유량제어밸브와 제 2 부움용 유량제어밸브를 병렬 접속하는 제 1 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 셔틀밸브로부터 인출되는 파일롯압에 따라 변환되고, 상기 제 1 펌프, 제 2 펌프로부터 토출되는 압유의 상기 아암 실린더로의 공급을 선택적으로 정지 가능한 변환밸브를 설치한 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 펌프에 연락되는 라인과, 상기한 별도의 아암용 유량제어밸브의 상류쪽을 연락하여 상기 제 1 펌프의 압유를 상기한 별도의 아암용 유량제어밸브에 공급 가능한 제 2 라인을 설치한 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 라인에 고정드로틀을 설치한 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 라인에 가변드로틀을 설치한 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
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