KR100399428B1 - 유압 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유압 시스템에 관한 것으로서, 오일을 수용할 수 있는 저장유니트; 저장유니트에 수용된 오일을 무한 루프 형태로 순환시키기 위해, 저장유니트와 연통되는 메인경로 및 메인경로 상에 설치된 펌핑부재를 가지는 순환유니트; 메인경로 상에 설치되고, 제1,2 유동라인에 의해 액츄에이터에 연결되며, 비작동시에는 메인경로와 연통되어 내부에 오일이 충만된 상태에서 제1,2유동라인을 차단시키고, 작동시에는 내부에 수용된 오일이 제1,2파일럿경로 중 어느 하나를 통해 배출됨으로써 메인경로를 통해 공급되는 오일을 제1,2유동라인 중 어느 하나를 통해 액츄에이터로 공급함과 동시에 다른 유동라인을 통해 액츄에이터로부터 나오는 오일을 리턴라인을 통해 저장유니트로 배출시킬 수 있는 메인밸브유니트; 및 제1,2파이럿경로에 의해 메인밸브유니트에 연결되며, 비작동시에는 내부에 오일이 없는 상태에서 제1,2파일럿경로를 차단시키고, 작동시에는 제1,2파일럿경로 중 어느 하나와 연통되어 상기 메인밸브유니트 내부의 오일 일부를 수용함으로써, 메인밸브유니트를 작동시킬 수 있는 서브밸브유니트를 구비한다.

Description

유압 시스템 {A hydraulic system}

본 발명은 유압 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 넓은 작업 반경을 가지는 크레인과 같은 기기를 작동시키는 액츄에이터의 관성을 최소화하면서 액츄에이터를 미세하게 조정할 수 있는 구조를 가진 유압 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 엔씨(NC) 선반 등과 같은 중공업용 기기를 생산하는 대형 공장에,서 작업 대상물을 공장 내부의 어느 하나의 작업 공간으로부터 다른 작업 공간으로 이동시키기 위해 사용되는 포스트형 크레인, 에어 밸런서, 또는 굴삭기, 크레인, 지게차, 스키드 스티어 로더 등과 같은 산업용 차량은 작업을 위한 액츄에이터를 구비하고, 그러한 액츄에이터는 유압 시스템에 의해 작동된다. 이러한 유압 시스템은 압유를 발생시키는 유압펌프, 압유의 운동 방향 및 유량을 제어하는 유압제어밸브를 구비한다.

도 1은 종래의 유압 시스템을 개략적으로 도시한 유압 회로도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 유압 시스템은 내연기관 또는 전기모터 등과 같은 동력원에 의해 구동되고, 압유를 발생시키는 유압펌프(2)와, 압유가 유동되는 메인라인(4)과, 압유의 방향을 제어할 수 있도록 메인라인(4) 상에 설치된 유압제어밸브(6)를 구비한다. 유압제어밸브(6)는 솔레노이드밸브, 조이스틱 등과 같은 밸브조작장치(16)에 의해 제어된다. 조작장치(16)는 유압제어밸브(6) 내의 스풀을 이동시켜 압유의 이동 방향을 전환시킨다. 메인라인(4)에는 바이패스라인(8)이 분지되며, 바이패스라인(8)에는 릴리프밸브(12)가 설치된다. 릴리프밸브(12)는 액츄에이터(미도시)내의 유압이 설정 압력 이상이 될 경우, 유압펌프(2)로부터 토출되는 압유를 오일탱크(11)로 우회시켜 장치를 보호하는 기능을 가진다. 메인라인(4) 및 바이패스라인(8)은 장치 내의 압유를 오일탱크(11)로 리턴시키기 위한 리턴라인(14)과 연결되어 있다. 리턴라인(14)에는 릴리프밸브(13)와, 메인라인(4)과 리턴라인(14)과의 차압을 발생시키는 배압밸브(back pressure valve)(15)가 설치된다.

그런데, 이와 같은 종래의 유압 시스템은 메인라인(4)과 리턴라인(14)과의 차압을 발생시키기 위한 수단을 별도로 설치해야 되는 단점이 있었다. 이러한 시스템은 인위적인 배압을 발생시킴으로써 시스템의 작동효율을 떨어뜨리는 요인이 되고, 고가의 배압밸브를 사용해야만 하므로 제조 단가가 상승된다. 또한, 종래의 유압 시스템은 가동부에 과도한 관성이 발생되므로 시스템을 미세하게 제어하여 물품을 적재하거나 이송하는데 어려움이 있으며 신속한 제어가 불가능하였다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 착상된 것으로서, 별도의 배압밸브를 채택하지 않고, 서로 연결된 메인밸브 및 서브밸브의 미세관 조정에 의해 미세하고 정확한 제어가 가능하게 함과 동시에 액츄에이터에 가해지는 관성을 최소화할 수 있는 구조를 가진 유압 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 유압 시스템을 개략적으로 도시한 유압 회로도.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유압 시스템을 개략적으로 도시한 회로도.

도 3은 도 2에 도시된 유압 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 요부 단면도.

도 4 및 도 5는 도 3에 도시된 유압 시스템의 동작을 설명하기 위한 단면도.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유압 시스템을 개략적으로 도시한 유압 회로도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

30...저장유니트 32...오일탱크 40...메인경로

41...제1유동경로 42...제2유동경로 43...제1파일롯경로44...제2파일롯경로 46...리턴라인

50...순환유니트 52...펌핑부재 54...유압게이지

56...펌프제어경로 60...메인밸브유니트 62...액츄에이터

64...메인밸브본체 70...서브밸브유니트 71...서브밸브본체

80...메인스풀 90...서브스풀

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 오일을 수용할 수 있는 저장유니트; 상기 저장유니트에 수용된 상기 오일을 무한 루프 형태로 순환시키기 위해, 상기 저장유니트와 연통되는 메인경로 및 상기 메인경로 상에 설치된 펌핑부재를 가지는 순환유니트; 상기 메인경로 상에 설치되고, 제1,2 유동라인에 의해 액츄에이터에 연결되며, 비작동시에는 상기 메인경로와 연통되어 내부에 오일이 충만된 상태에서 상기 제1,2유동라인을 차단시키고, 작동시에는 내부에 수용된 오일이 제1,2파일럿경로 중 어느 하나를 통해 배출됨으로써 상기 메인경로를 통해 공급되는 오일을 상기 제1,2유동라인 중 어느 하나를 통해 상기 액츄에이터로 공급함과 동시에 다른 유동라인을 통해 상기 액츄에이터로부터 나오는 오일을 리턴라인을 통해 상기 저장유니트로 배출시킬 수 있는 메인밸브유니트; 및 상기 제1,2파이럿경로에 의해 상기 메인밸브유니트에 연결되며, 비작동시에는 내부에 오일이 없는 상태에서 상기 제1,2파일럿경로를 차단시키고, 작동시에는 상기 제1,2파일럿경로 중 어느 하나와 연통되어 상기 메인밸브유니트 내부의 오일 일부를 수용함으로써, 상기 메인밸브유니트를 작동시킬 수 있는 서브밸브유니트를 구비한다.본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유압 시스템에 있어서, 상기 메인밸브유니트는: 양단이 상기 제1,2파이롯경로에 연결되도록 길이 방향으로 형성된 중공부와, 중공부에 연통되도록 길이 방향의 대략 중심부에 형성된 메인경로 연결부와, 상기 제1,2유동라인에 연통되는 라인연결부들, 및 상기 리턴라인에 연통되는 리턴라인부를 가진 메인밸브본체; 상기 메인경로를 상기 제1,2파이럿트경로와 연통시킬 수 있도록 그 양단으로부터 중심부로 인입되는 인입관, 상기 메인경로를 상기 제1,2유동라인에 선택적으로 연통시키기 위해 길이 방향의 중심부에 형성된 메인홈, 및 상기 제1,2유동라인 및 상기 리턴라인부에 각각 선택적으로 연통되도록 상기 메인홈을 중심으로 대칭되게 형성된 서브홈을 가지며, 상기 중공부에 슬라이딩 가능하게 위치된 메인스풀(spool); 및 상기 메인스풀을 상기 중심부로 탄성바이어스시킬 수 있도록 상기 메인스풀의 양단을 지지하도록 상기 중공부에 설치된 바이어스부재를 구비한다.본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유압 시스템에 있어서, 상기 메인스풀은 상기 메인홈과 연결되는 상기 인입관의 선단에 형성된 미세관을 더 구비한다.본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유압 시스템에 있어서, 상기 서브밸브유니트는: 상기 제1,2파일럿경로로부터 배출되는 오일을 각각 수용할 수 있는 수용부와, 상기 수용부와 연통되도록 상기 제1,2파일럿경로와 각각 연결되는 파일럿연결공, 및 중공의 설치부가 마련된 서브밸브본체; 상기 제1,2파일럿연결공과 상기 수용부를 선택적으로 연통시킬 수 있도록 길이방향으로 인입된 인입부를 가지며, 상기 수용부에 슬라이딩 가능하도록 설치된 서브스풀; 상기 서브스풀을 탄성바이어스시키기 위해 상기 수용부에 설치된 스프링부재; 및 상기 스프링부재의 탄성력을 극복하는 방향으로 상기 서브스풀을 슬라이딩시킬 수 있도록 상기 서브스풀에 접촉되게 상기 설치부에 회동 가능하도록 설치된 레버부재를 구비한다.본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유압 시스템에 있어서, 상기 순환유니트는: 상기 펌핑부재에 의해 송출되는 상기 오일의 압력을 감지하는 유압게이지; 및 상기 유압게이지에 의해 오일의 압력이 과도할 경우 상기 펌핑부재에 의해 공급되는 상기 오일을 상기 저장유니트로 우회시키기 위한 펌프제어경로를 구비한다.본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유압 시스템에 있어서, 상기 저장유니트는 상기 메인경로를 통해 공급될 오일을 저장하고, 상기 메인밸브유니트 및 상기 서브밸브유니트로부터 배출되는 오일을 수용하는 하나의 저장탱크를 구비한다.본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유압 시스템에 있어서, 상기 액츄에이터는 작용점이 서로 연결된 수직액츄에이터 및 수평액츄에이터를 구비하고; 상기 메인밸브본체는 상기 수직/수평액츄에이터를 각각 연동시킬 수 있도록 수직/수평 메인스풀을 구비하며; 상기 서브밸브본체는 상기 수직/수평 메인스풀과 각각 연동될 수 있는 수직/수평 서브스풀을 구비한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유압 시스템을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유압 시스템의 유압 회로도이고, 도 3은 도 2에 도시된 유압 회로도에 따른 유압 시스템의 주요 부위를 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 유압 시스템(100)은 오일을 수용할 수 있는 단일의 오일탱크(32)를 구비하는 저장유니트(30)와, 저장유니트로(30)에 저장된 오일(34)을 무한 루프 형태로 순환시키기 위해 오일탱크(32)와 연통되는 메인경로(40) 및 메인경로(40) 상에 설치된 펌핑부재(52)를 가지는 순환유니트(50)와, 제1유동라인(41) 및 제2유동라인(42)에 의해 액츄에이터(62)에 각각 연결되고, 펌핑부재(52)로부터 공급되는 오일을 액츄에이터(62)로 선택적으로 공급시키기 위해 메인경로(40) 상에 설치된 메인밸브유니트(60), 제1파일럿경로(43) 제2파일럿경로(44)에 의해 메인밸브유니트(60)에 연결되고, 비작동시에는 내부가 비어 있으며 작동시에는 메인밸브유니트(60)의 오일을 수용할 수 있는 서브밸브유니트(70)를 구비한다.

상기 액츄에이터(62)는 수평 방향, 및 수직 방향으로 움직일 수 있는 통상의 유압식 액츄에이터가 될 수 있다. 도 2에는 수직 액츄에이터가 예시되어 있다.

상기 저장유니트(30)의 오일탱크(32)는 오일(34)을 저장하면서 폐루프 형태의 메인경로(40)를 통해 유동되는 오일을 수용한다. 상기 오일탱크(32)는 장치(미도시)의 소정 공간에 설치된다.

상기 순환유니트(50)는 펌핑부재(52)에 의해 송출되는 오일(34)의 압력을 감지하는 유압게이지(54) 및 오일(34)의 압력이 과도할 경우 펌핑부재(52)에 의해 공급되는 오일(34)의 공급을 중단시키기 위한 펌프제어경로(56)를 구비한다.

상기 펌핑부재(52)는 장치의 용량에 따라 결정되며 공지의 유압펌프가 이용되는 것이 바람직하다. 상기 유압게이지(54)는 메인경로(40)를 통해 유동되는 오일(34)의 압력을 측정하는 통상의 압력게이지가 이용된다. 유압게이지(54)에 의해 측정되는 압력치는 미도시된 컨트롤부에 전달되어 전체 유압 시스템의 동작을 제어하게 된다. 상기 펌프제어경로(56)는 유압 시스템(100)의 유압이 과도하게 될 경우 상기 펌핑부재(52)로부터 오일이 공급되지 않도록 한다. 참조부호 58은 먼지나 기타 불순물을 여과하기 위한 필터스트레이너를 나타낸다.

상기 메인밸브유니트(60)는 메인경로(40) 상에 설치된 메인밸브본체(64), 메인밸브본체(64)에 슬라이딩 가능하도록 설치되고 메인홈(82)이 형성된 메인스풀(80), 및 메인스풀(80)을 메인밸브본체(64)의 중심부로 바이어스시키는 탄성부재(66)를 구비한다.상기 메일밸브유니트(60)는 비작동시(중립 위치)에는 미세관(88)과 인입관(84)을 통해 메인경로(40)를 제1,2파일럿경로(43)(44)에 연통시키고 그럼으로써 내부에 오일이 충만된 상태에서 제1,2유동라인(41)(42)을 차단시키고, 작동시(동작 위치)에는 내부에 수용된 오일이 제1,2파일럿경로(43)(44) 중 어느 하나를 통해 배출됨으로써 메인경로(40)를 통해 공급되는 오일을 제1,2유동라인(41)(42) 중 어느 하나를 통해 액츄에이터(62)로 공급함과 동시에 나머지 다른 유동라인을 통해 액츄에이터(62)로부터 나오는 오일을 리턴라인(46)을 통해 저장유니트(30)로 배출시킬 수 있는 구조를 가진다.

상기 메인밸브본체(64)는 길이 방향으로 형성되고 양단이 각각 제1,2파이롯경로(43)(44)에 연결되는 한 쌍의 중공부(61)와, 중공부(61)에 수직으로 연통되도록 메인밸브본체(64)의 길이 방향의 대략 중심부에 형성된 메인경로 연결부(65)와, 제1,2유동라인(41)(42)에 각각 연통되도록 메인경로 연결부(65)를 사이에 두고 형성된 한 쌍의 라인연결부(67)와, 제1,2유동라인(41)(42) 중 메인경로(40)와 연통되지 않은 라인으로부터 메인밸브본체(64)로 유입되는 오일을 저장유니트(30)로 리턴시키기 위한 리턴라인(46)에 각각 연통되는 한 쌍의 리턴라인부(68a)(68b)를 구비한다.

상기 메인스풀(spool)(80)은 메인경로(40)를 제1,2파이롯경로(43)(44)와 연통시킬 수 있도록 그 양단으로부터 길이 방향의 대략 중심 부근으로 인입되는 한 쌍의 인입관(84)과, 메인경로(40)를 제1,2유동라인(41)(42)에 선택적으로 연통시키기 위해 길이 방향의 중심 부근에 소정 형상으로 형성된 메인홈(82)과, 제1,2유동라인(41)(42) 및 리턴라인(46)에 각각 선택적으로 연통되도록 메인홈(82)을 중심으로 대칭되도록 형성된 한 쌍의 서브홈(86), 및 메인스풀(80)의 메인홈(82)과 각각의 인입관(84)의 선단을 연결하는 한 쌍의 미세관(88)을 구비한다.

상기 바이어스부재(66)는 메인스풀(80)을 메인홈(82) 방향으로 탄성바이어스시키면서 메인스풀(80)의 양단을 지지하도록 중공부(61)의 양단에 설치된다. 참조부호 63은 기밀을 유지하기 위한 씰링부재를 나타낸다.

상기 서브밸브유니트(70)는 비작동시에는 내부에 오일이 없는 상태에서 제1,2파일럿경로(43)(44)를 차단시키고, 작동시에는 제1,2파일럿경로(43)(44) 중 어느 하나와 연통되어 메인밸브유니트(60) 내부의 오일 일부를 수용 받음으로써 메인밸브유니트(60)를 미세하게 작동시키기 위한 것이다.

상기 서브밸브유니트(70)는 수용부(72), 한 쌍의 파일럿연결공(74), 설치부(76)가 마련된 서브밸브본체(71)와, 인입부(92)를 가지고 수용부(72)에 슬라이딩 가능하도록 설치된 서브스풀(90), 서브스풀(90)을 탄성바이어스 시키기 위해 수용부(72)에 설치된 스프링부재(78), 및 스프링부재(78)의 탄성력을 극복하는 방향으로 서브스풀(90)을 슬라이딩 시키기 위한 레버부재(94)를 구비한다.

상기 각각의 파일럿연결공(74)은 제1,2파일럿경로(43)(44)와 연결된다. 상기 수용부(72)는 제1,2파일럿경로(43)(44)를 통해 각각 공급되는 오일을 선택적으로 수용하기 위해 대응되는 파일럿연결공(74)과 연통된다. 상기 수용부(72)의 내주면에는 서브스풀(90)의 걸림돌기(91)에 걸릴 수 있는 걸림턱(79)이 형성된다. 상기 설치부(76)는 레버부재(94)가 회동 가능하게 설치되도록 중공의 형태를 가진다.

상기 서브스풀(90)은 개방단과 폐쇄단으로 형성되고, 개방단을 통해 폐쇄단 방향으로 속이 빈 인입부(92)가 형성되고, 소정 위치에는 파일럿연결공(74)과 선택적으로 연통될 수 있는 연통홈(95)이 형성된다. 연통홈(95)과 인입부(92)의 끝단은 서브미세관(96)에 의해 연결된다. 상기 스프링부재(78)는 인입부(92)에 삽입되도록 설치된다. 상기 레버부재(94)는 서브스풀(90)의 폐쇄단에 접촉되는 플레이트(98)와 함께 설치된다. 상기 서브스풀(90)은 미세관(88)과 수용부(72)를 통해 오일탱크(32)로 연결되어 있고, 레버부재(94)가 작동되지 않을 경우(중립 상태)는 내부가 빈 상태에서 오일의 순환을 차단시킨다.

상기 메인스풀(80)의 미세관(88) 및 서브스풀(90)의 서브미세관(96)은 하나의 펌핑부재(52)에 의해 유동되는 오일(34)의 량을 적절히 조절할 수 있을 정도의 직경을 가지는 것이 바람직하다. 즉, 그들의 직경이 너무 클 경우에는 통과되는 유량이 많기 때문에 서브밸브유니트(70)로부터 오일탱크(32)로의 오일의 배출이 용이하지 못함은 물론 서브스풀(90)의 움직임이 둔화되고, 나아가 리턴라인(46)이 커지게 되므로 비용이 상승되고 효율이 저하된다. 또한, 그들의 직경이 너무 작을 경우에는 서브스풀(90)의 움직임이 둔화되고, 탄성력이 큰 스프링부재(78)를 사용해야 하므로 미세조정이 어렵게 된다. 상기 미세관(88)의 직경은 유압시스템의 내부를 흐르는 총 유량이 20ℓ 내지 50ℓ인 경우 0.6mm 내지 1.5mm로 형성될 수도 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유압 시스템의 동작을 설명한다.

먼저, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 레버부재(94)가 중립 상태에 위치되어 있으면, 오일탱크(32)에 저장된 오일(34)은 펌핑부재(52)에 의해 펌핑되어 메인경로(40)를 통해 공급된다. 이러한 오일(34)은 메인밸브유니트(60)의 내부 전부에 가득차게 됨과 동시에 메인밸브 연결부(65)에 연통되는 미세관(88)과 인입관(84), 제1,2파일럿경로(43)(44)를 통해 각각 대응되는 서브밸브유니트(70)의 파일럿연결공(74)까지 공급된다. 그러나, 상기 오일(34)은 서브스풀(90)의 중립 위치 때문에 서브밸브본체(71) 내부로는 더이상 공급되지 않는다. 따라서, 중립 위치에서는 상기 서브밸브유니트(70)의 내부에는 오일(34)이 유입되지 않는다.한편, 레버부재(94)의 플레이트(98)는 서브스풀(90)의 폐쇄단에 접촉되어 있다. 이 상태에서는 메인라인(40)으로 공급되는 오일은 메인스풀(80)의 중립 위치에 의해 제1,2유동라인(41)(42)으로 공급되지 않는다. 즉, 도 3의 상태는 레버부재(94)의 중립 위치에 의해 메인밸브본체(64) 및 서브밸브본체(71)에 대한 메인스풀(80) 및 서브스풀(90)의 위치가 중립 위치에 놓이게 된다. 따라서, 메인밸브유니트(60)가 메인경로(40)를 폐쇄하고 있는 상태와 동일하고, 이때의 메인경로(40)상의 오일은 순환되지 않고, 펌핑부재(52)에 의해 펌핑되는 오일의 압력이 높아지므로 그 오일은 펌프제어경로(56)을 통해 지정된 압력 이상이 될 경우 오일 공급을 중단시킨다.

도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 중립 상태에서 액츄에이터(62)를 상승시키기 위해, 레버부재(94)를 도 4의 화살표 "T" 방향으로 회동시키게 되면, 상부의 서브스풀(90a)은 레버부재(94)의 플레이트(98)의 접촉력에 의해 스프링부재(78)의 탄성력을 극복하면서 도 4의 화살표 "A" 방향으로 슬라이딩된다. 이때, 하부의 서브스풀(90b)은 레버부재(94)의 플레이트(98)와 접촉이 해제되면서 중립 상태와 동일한 위치로 존재하게 된다.

그러면, 상부의 서브스풀(90a)이 슬라이딩 되면서 연통홈(95)이 파일럿연결공(74)과 연통된다. 따라서, 메인스풀(80)의 우측 인입관(84a)에 수용된 오일은 제1파일럿경로(43)를 통해 도 4의 화살표 "B" 방향으로 이동하게 되고, 이렇게 이동된 오일은 연통홈(95)에 연통된 서브미세관(96)을 통해 수용부(72)로 수용되면서 오일탱크(32)로 수용된다. 그러면, 서브밸브본체(70)의 구조에 의해 하부의 서브스풀(90b)의 수용부(72)에도 오일이 충만하게 된다. 이때, 도 4의 메인스풀(80)의 좌측 인입관(84b)의 내부 압력은 우측 인입관(84a)의 내부 압력보다 높아지게 된다. 따라서, 메인밸브유니트(60) 내부의 압력 차이에 의해 메인스풀(80)은 도 4의 화살표 "A"의 반대 방향으로 슬라이딩된다. 이렇게 슬라이딩되면, 메인홈(82)은 제1유동라인(41)과 연통되고 메인경로(40)로부터 공급되는 오일은 도 4의 "C" 방향으로 공급된다. 따라서, 메인경로(40)를 통해 공급되는 오일은 제1유동라인(41)을 통해 액츄에이터(62)의 제1포트(62a)로 공급된다. 이때, 액츄에이터(62)의 상부에 저장된 오일은 제2유동라인(42)에 연통되는 서브홈(86a)을 통해 리턴라인부(68a)로 배출되고, 리턴라인부(68a)에 고이게 되는 오일은 리턴라인(46)을 통해 오일탱크(32)로 회수된다. 이 과정에서 액츄에이터(62)는 제1포트(62a)로 공급되는 오일과 제2포트(62b)를 통해 배출되는 오일의 균형에 의해 장치를 상승시킬 수 있다.

한편, 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 중립 상태에서 액츄에이터(62)를 하강시키기 위해, 레버부재(94)를 도 5의 화살표 "S" 방향으로 회동시키게 되면, 하부의 서브스풀(90b)은 레버부재(94)의 플레이트(98)의 접촉력에 의해 스프링부재(78)의 탄성력을 극복하면서 도 5의 화살표 "A" 방향으로 슬라이딩된다. 이때, 상부의 서브스풀(90a)은 레버부재(94)의 플레이트(98)와 접촉이 해제되면서 중립 상태와 동일한 위치로 존재하게 된다.

그러면, 하부의 서브스풀(90b)이 슬라이딩되면서 연통홈(95)이 파일럿연결공(74)과 연통된다. 따라서, 메인스풀(80)의 좌측 인입관(84b)에 존재하고 있던 오일은 제2파일럿경로(44)를 통해 도 5의 화살표 "B" 방향으로 이동하게 되고, 이렇게 이동된 오일은 연통홈(95)에 연통된 서브미세관(96)을 통해 수용부(72)로 수용되면서 오일탱크(32)로 연결된다. 그러면, 서브밸브본체(71)의 구조에 의해 상부의 서브스풀(90a)의 수용부(72)에도 오일이 충만하게 된다. 이때, 도 5의 메인스풀(80)의 우측 인입관(84a)의 내부 압력은 좌측 인입관(84b)의 내부 압력보다 높아지게 된다. 따라서, 그 압력 차이에 의해 메인스풀(80)은 도 5의 화살표 "A" 방향으로 슬라이딩된다. 이렇게 슬라이딩되면, 메인홈(82)은 제2유동라인(42)과 연통된다. 따라서, 메인경로(40)를 통해 공급되는 오일은 제2유동라인(42)을 통해 액츄에이터(62)의 제2포트(62b)로 공급된다. 이때, 액츄에이터(62)의 하부에 저장된 오일은 제1포트(62a)에 연통된 제1유동라인(41) 및 서브홈(86b)을 통해 리턴라인부(68b)로 배출되고, 리턴라인부(68b)에 고이게 되는 오일은 리턴라인(46)을 통해 오일탱크(32)로 회수된다. 이 과정에서 액츄에이터(62)는 제2포트(62b)를 통해 공급되는 오일과 제1포트(62a)를 통해 배출되는 오일의 균형에 의해 장치를 하강시킬 수 있다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유압 시스템의 회로도이다. 도 2에서 설명된 참조부호와 동일한 구성요소는 동일한 기능을 가진 동일부재이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 액츄에이터(162)는 작용점이 서로 연결된 수직액츄에이터(164) 및 수평액츄에이터(166)를 구비한다. 즉, 본 실시예에 따른 유압 시스템(102)은 수직방향 및 수평방향의 제어를 단일 시스템의 동작에 의해 동시에 제어할 수 있는 액츄에이터에 관계된다.

이를 위해, 본 시스템(102)은 메인밸브유니트(160)와 서브밸브유니트(170)를 구비한다. 상기 메인밸브유니트(160)는 서로 동일한 한 쌍의 밸브 구조를 가지고, 각각 수직액츄에이터(164) 및 수평액츄에이터(166)를 연동시킬 수 있는 2개의 메인스풀(182)(184)과, 그 메인스풀(182)(184)이 관통되어 슬라이딩될 수 있는 메인밸브본체(186)를 구비한다.

상기 메인밸브본체(186)의 개별적 구조는 전기 실시예의 메인밸브본체(64)와 유사하다. 다만, 개별 구조들은 메인경로(40)에 각각 연통된다. 그 상세한 연결구조는 생략한다.

상기 서브밸브유니트(170)는 설치부(76)를 중심으로 대칭되도록 서브밸브본체(71)에 설치되고, 수직메인스풀(182) 및 수평메인스풀(184)을 연동시킬 있는 4개의 서브스풀(172)을 구비한다.상기 서브밸브본체(71)의 개별적 구조는 전기 실시예의 서브밸브본체와 유사하다. 그 상세한 연결 구조는 생략한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 유압 시스템은 다음과 같은 효과를 가진다.

첫째, 중립위치에서는 내부에 오일이 충만되고 작동시에는 오일의 일부가 배출될 수 있는 메인밸브유니트에 설치되는 메인스풀 및 이와 연결되는 것으로서 중립위치에서는 내부가 비어 있고 작동 위치에서는 메인밸브유니트로부터 공급되는 오일을 수용하는 서브밸브유니트의 서브스풀의 미세관 및 서브미세관에 의해 액츄에이터의 미세한 움직을 제어할 수 있다. 따라서, 유압 시스템을 원활하게 작동시킬 수 있으므로 작동효율이 높아진다.둘째, 종래의 유압 시스템에 있어서 인위적인 배압을 발생시키기 위한 고가의 배압밸브를 사용하지 않아도 되기 때문에 제조 원가를 낮출 수 있다.셋째, 종래의 유압 시스템과 달리 가동부에 과도한 관성이 발생되지 않으므로 시스템을 미세하게 제어할 수 있으며, 신속한 제어가 가능하다.

Claims (7)

1. 오일을 수용할 수 있는 저장유니트;

   상기 저장유니트에 수용된 상기 오일을 무한 루프 형태로 순환시키기 위해, 상기 저장유니트와 연통되는 메인경로 및 상기 메인경로 상에 설치된 펌핑부재를 가지는 순환유니트;

   상기 메인경로 상에 설치되고, 제1,2 유동라인에 의해 액츄에이터에 연결되며, 비작동시에는 상기 메인경로와 연통되어 내부에 오일이 충만된 상태에서 상기 제1,2유동라인을 차단시키고, 작동시에는 내부에 수용된 오일이 제1,2파일럿경로 중 어느 하나를 통해 배출됨으로써 상기 메인경로를 통해 공급되는 오일을 상기 제1,2유동라인 중 어느 하나를 통해 상기 액츄에이터로 공급함과 동시에 다른 유동라인을 통해 상기 액츄에이터로부터 나오는 오일을 리턴라인을 통해 상기 저장유니트로 배출시킬 수 있는 메인밸브유니트; 및

   상기 제1,2파이럿경로에 의해 상기 메인밸브유니트에 연결되며, 비작동시에는 내부에 오일이 없는 상태에서 상기 제1,2파일럿경로를 차단시키고, 작동시에는 상기 제1,2파일럿경로 중 어느 하나와 연통되어 상기 메인밸브유니트 내부의 오일 일부를 수용함으로써, 상기 메인밸브유니트를 작동시킬 수 있는 서브밸브유니트를 구비하는 것을 특징으로 하는 유압 시스템.
2. 제1항에 있어서,

   상기 메인밸브유니트는:

   양단이 상기 제1,2파이롯경로에 연결되도록 길이 방향으로 형성된 중공부와, 중공부에 연통되도록 길이 방향의 대략 중심부에 형성된 메인경로 연결부와, 상기 제1,2유동라인에 연통되는 라인연결부들, 및 상기 리턴라인에 연통되는 리턴라인부를 가진 메인밸브본체;

   상기 메인경로를 상기 제1,2파이럿트경로와 연통시킬 수 있도록 그 양단으로부터 중심부로 인입되는 인입관, 상기 메인경로를 상기 제1,2유동라인에 선택적으로 연통시키기 위해 길이 방향의 중심부에 형성된 메인홈, 및 상기 제1,2유동라인 및 상기 리턴라인부에 각각 선택적으로 연통되도록 상기 메인홈을 중심으로 대칭되게 형성된 서브홈을 가지며, 상기 중공부에 슬라이딩 가능하게 위치된 메인스풀(spool); 및

   상기 메인스풀을 상기 중심부로 탄성바이어스시킬 수 있도록 상기 메인스풀의 양단을 지지하도록 상기 중공부에 설치된 바이어스부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 유압 시스템.
3. 제2항에 있어서,

   상기 메인스풀은 상기 메인홈과 연결되는 상기 인입관의 선단에 형성된 미세관을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 유압 시스템.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 서브밸브유니트는:

   상기 제1,2파일럿경로로부터 배출되는 오일을 각각 수용할 수 있는 수용부와, 상기 수용부와 연통되도록 상기 제1,2파일럿경로와 각각 연결되는 파일럿연결공, 및 중공의 설치부가 마련된 서브밸브본체;

   상기 제1,2파일럿연결공과 상기 수용부를 선택적으로 연통시킬 수 있도록 길이방향으로 인입된 인입부를 가지며, 상기 수용부에 슬라이딩 가능하도록 설치된 서브스풀;

   상기 서브스풀을 탄성바이어스시키기 위해 상기 수용부에 설치된 스프링부재; 및

   상기 스프링부재의 탄성력을 극복하는 방향으로 상기 서브스풀을 슬라이딩시킬 수 있도록 상기 서브스풀에 접촉되게 상기 설치부에 회동 가능하도록 설치된 레버부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 유압 시스템.
5. 제4항에 있어서,

   상기 순환유니트는:

   상기 펌핑부재에 의해 송출되는 상기 오일의 압력을 감지하는 유압게이지; 및

   상기 유압게이지에 의해 오일의 압력이 과도할 경우 상기 펌핑부재에 의해 공급되는 상기 오일을 상기 저장유니트로 우회시키기 위한 펌프제어경로를 구비하는 것을 특징으로 하는 유압 시스템.
6. 제4항에 있어서,

   상기 저장유니트는 상기 메인경로를 통해 공급될 오일을 저장하고, 상기 메인밸브유니트 및 상기 서브밸브유니트로부터 배출되는 오일을 수용하는 하나의 저장탱크를 구비하는 것을 특징으로 하는 유압 시스템.
7. 제4항에 있어서,

   상기 액츄에이터는 작용점이 서로 연결된 수직액츄에이터 및 수평액츄에이터를 구비하고;

   상기 메인밸브본체는 상기 수직/수평액츄에이터를 각각 연동시킬 수 있도록 수직/수평 메인스풀을 구비하며;

   상기 서브밸브본체는 상기 수직/수평 메인스풀과 각각 연동될 수 있는 수직/수평 서브스풀을 구비하는 것을 특징으로 하는 유압 시스템.