KR100441715B1 - 토목·건설기계의 유압구동장치 - Google Patents
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Abstract
유압펌프(1, 2)와, 펌프(1)에 접속되어 바이패스 개폐밸브(7)를 포함하는 전환밸브그룹(15a)과, 펌프(2)에 접속되어 예비용 방향전환밸브(11)를 포함하는 전환밸브그룹(15b)과, 전환밸브그룹(15a)의 최상류와 예비용 방향전환밸브(11)의 공급관로(11a)를 연락하는 연락관로(13)와, 이 연락관로(13)를 연통, 차단하는 합류전환밸브(14)와, 예비용 방향전환밸브(11)의 전환조작에 연동시켜 합류전환밸브(14)를 개방위치로, 바이패스 개폐밸브(7)를 폐쇄위치로 전환하는 연동조작수단과, 이 연동조작수단에 의한 합류전환밸브(14)의 전환조작이 가능한 상태와, 불가능한 상태의 어느 하나로 전환하는 선택전환밸브(28)를 구비하고, 전환밸브그룹(15a), 전환밸브그룹(15b), 연락관로(13), 합류전환밸브(14)를 하우징(18)내에 설치하여 예비용 방향전환밸브로 제어되는 엑츄에이터의 작동속도의 최대치의 변경 등을 실현할 수 있게 하였다.
Description
이와 같은 종류의 종래기술로서는 예를 들면 일본국 특허제2642972호 공보에 기재된 것이 있다. 이 종래기술은 토목·건설기계의 유압회로에 관한 것으로, 제 1 유압펌프와 제 2 유압펌프를 구비하고 있다.
제 1 유압펌프에는 최하류에 바이패스통로를 연통, 차단의 어느 하나에 선택적으로 유지하는 개방위치 및 폐쇄위치를 가지는 바이패스개폐밸브를 구비함과 동시에 선회용 방향전환밸브, 아암용 방향전환밸브, 한쪽의 주행모터에 관한 주행용 방향전환밸브를 포함하는 하나의 하우징을 구성하는 제 1 전환밸브그룹이 접속되어 있다. 이 제 1 전환밸브그룹의 각 방향전환밸브는 제 1 유압펌프에 병렬로 접속되어 있다.
제 2 유압펌프에는 유압브레이커나 유압벤처 등의 어태치먼트를 구동하는 어태치먼트용 엑츄에이터를 제어하는 어태치먼트용 방향전환밸브인 예비용 방향전환밸브 외에 부움용 방향전환밸브, 버킷용 방향전환밸브, 다른쪽의 주행모터에 관한 주행용 방향전환밸브를 포함하는 다른 하나의 하우징을 구성하는 제 2 전환밸브그룹이 접속되어 있다. 이 제 2 전환밸브그룹의 각 방향전환밸브는 예비용 방향전환밸브를 제외하고, 각각 제 2 유압펌프에 병렬로 접속되어 있다.
또 제 1 유압펌프의 토출관로와 예비용 방향전환밸브의 공급관로를 연락하는 연락관로를 구비하고 있다. 이 연락관로는 한쪽 끝이 제 1 전환밸브그룹의 하우징과 접속되고, 다른쪽 끝이 제 2 전환밸브그룹의 하우징과 접속되어 있다. 즉 각각의 하우징의 외부에 배치되는 외부배관으로 되어 있다.
그리고 예비용 방향전환밸브를 전환하는 파일럿압을 검출하고, 상기한 바이패스 개폐밸브를 폐쇄위치로 전환하는 제어압으로서 빼내는 셔틀밸브를 구비하고 있다.
이와 같이 구성되는 종래기술에서는 예비용 방향전환밸브를 전환조작하면, 그 조작압이 셔틀밸브를 거쳐 제어압으로서 제 1 전환밸브그룹의 바이패스 개폐밸브의 구동부에 가해지고, 이 바이패스 개폐밸브는 폐쇄위치로 전환된다. 따라서 제 1 유압펌프의 압유는 2개의 하우징의 외부에 배치되는 연락관로에 공급된다. 그 압유는 다시 예비용 방향전환밸브에 공급되어 이 예비용 방향전환밸브로 제어되는 어태치먼트용 엑츄에이터에 가해진다. 즉 예비용 방향전환밸브로 제어되는 어태치먼트용 엑츄에이터는 이 예비용 방향전환밸브가 속하는 제 2 전환밸브그룹에 접속되는 제 2 유압펌프의 압유가 아니고, 제 1 유압펌프의 압유에 의해 구동한다.
상기한 종래기술에서는 제 1 유압펌프의 압유를 예비용 방향전환밸브로 유도하는 연락관로가 제 1 전환밸브그룹이 포함되는 하우징, 제 2 전환밸브그룹이 포함되는 하우징의 각각의 외부에 배치되는 관로, 즉 외부배관이므로 관로 길이가 길어지기 쉽고, 이에 따라 압력손실이 커져 어태치먼트용 엑츄에이터의 제어정밀도가 저하하기 쉬운 문제가 있다.
또 상기한 연락관로의 한쪽 끝을 제 1 전환밸브그룹이 포함되는 하우징에 접속하고, 다른쪽 끝을 제 2 전환밸브그룹이 포함되는 하우징에 접속함으로써, 각각의 접속부분에서 오일누설을 일으키기 쉽다. 이와 같은 오일누설이 생기면 회로의 오일량이 부족하거나, 주변기기의 오일에 의한 오염을 초래하게 된다.
또한 상기한 바와 같이 연락관로의 한쪽 끝을 제 1 전환밸브그룹이 포함되는 하우징에 접속하는 작업, 다른쪽 끝을 제 2 전환밸브그룹이 포함되는 하우징에 접속하는 작업이 필요하게 되기 때문에 해당 유압회로, 즉 유압구동장치의 조립작업이 번잡하게 되어 조립작업 능률이 저하하기 쉽다.
또 상기한 종래기술에서는 예비용 방향전환밸브에 공급되는 압유는 제 1 유압펌프로부터 토출되는 압유뿐이고, 이 예비용 방향전환밸브에 의해 제어되는 어태치먼트용 엑츄에이터의 작동속도가 일의적으로 결정되는 완속도(1속)가 된다. 즉 어태치먼트용 엑츄에이터의 작동속도의 최대치를 변경하는 것, 예를 들면 완속도와 급속도의 2속으로 할 수는 없으며, 이에 따라 상기 어태치먼트용 엑츄에이터의 작동을 거쳐 실시되는 작업의 능률향상을 예상할 수 없는 문제도 있다.
본 발명은 상기한 종래기술에 있어서의 실상을 감안하여 이루어진 것으로,그 제 1 목적은 예비용 방향전환밸브가 포함되지 않은 전환밸브그룹에 압유를 공급하기 위하여 설치되는 유압펌프와, 예비용 방향전환밸브를 접속하는 연락관로의 길이를 짧게 할 수 있어 이 연락관로에 따르는 오일누설을 방지할 수 있고, 이 연락관로에 따르는 배관접속작업을 불필요하게 할 수 있음과 동시에 예비용 방향전환밸브로 제어되는 엑츄에이터의 작동속도의 최대치를 변경할 수 있는 토목·건설기계의 유압구동장치를 제공하는 데에 있다.
또 제 2 목적은, 예비용 방향전환밸브로 제어되는 엑츄에이터의 작동속도의 최대치를 변경할 수 있음과 동시에 예비용 방향전환밸브로 제어되는 엑츄에이터와 예비용 방향전환밸브가 포함되지 않은 전환밸브그룹에 속하는 특정한 방향전환밸브에 의해 제어되는 엑츄에이터로서, 예비용 방향전환밸브로 제어되는 엑츄에이터의 부하압보다도 큰 부하압이 될 수 있는 엑츄에이터와의 양호한 복합조작을 실현시킬 수 있는 토목·건설기계의 유압구동장치를 제공하는 데에 있다.
본 발명은 유압셔블 등의 토목·건설기계에 구비되어 제 1 유압펌프에 접속되는 복수의 방향전환밸브를 포함하는 제 1 전환밸브그룹과, 제 2 유압펌프에 접속되는 복수의 방향전환밸브를 포함하는 제 2 전환밸브그룹을 가지는 토목·건설기계의 유압구동장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 토목·건설기계의 유압구동장치의 제 1 실시형태의 구성을 나타내는 유압회로도,
도 2는 도 1에 나타내는 제 1 실시형태에 구비되는 파일럿조작장치를 나타내는 도,
도 3은 본 발명의 제 2 실시형태의 구성을 나타내는 유압회로도,
도 4는 도 3에 나타내는 제 2 실시형태에 구비되는 셔틀블록을 나타내는 도,
도 5는 본 발명의 제 3 실시형태의 구성을 나타내는 유압회로도,
도 6은 도 5에 나타내는 제 3 실시형태에 구비되는 파일럿조작장치를 나타내는 도,
도 7은 도 5에 나타내는 제 3 실시형태에 구비되는 제어기의 구성을 나타내는 도,
도 8은 도 5에 나타내는 제 3 실시형태에 구비되는 선택전환밸브의 출력압특성을 나타내는 도,
도 9는 도 5에 나타내는 제 3 실시형태에 구비되는 합류전환밸브의 개구면적에 관한 특성을 나타내는 도면이다.
상기 제 1 목적을 달성하기 위하여 제 1 수단은, 제 1 유압펌프 및 제 2 유압펌프와, 상기 제 1 유압펌프에 접속되어 최하류에 바이패스통로를 연통, 차단의 어느 하나에 선택적으로 유지하는 개방위치 및 폐쇄위치를 가지는 바이패스 개폐밸브를 구비함과 동시에 복수의 방향전환밸브를 포함하는 제 1 전환밸브그룹과, 상기 제 2 유압펌프에 접속되어 예비용 방향전환밸브를 포함하는 복수의 방향전환밸브로 이루어지는 제 2 전환밸브그룹을 구비한 토목·건설기계의 유압구동장치에 있어서, 상기 제 1 전환밸브그룹의 최상류와 상기 예비용 방향전환밸브의 공급관로를 연락하는 연락관로와, 이 연락관로를 연통, 차단의 어느 하나에 선택적으로 유지하는 개방위치 및 폐쇄위치를 가지는 합류전환밸브와, 상기 예비용 방향전환밸브를 전환조작하는 예비용 조작장치의 상기 전환조작에 연동시켜 상기 합류전환밸브를 상기 개방위치로 전환하여 상기 바이패스 개폐밸브를 상기 폐쇄위치에 전환조작이 가능한 연동조작수단과, 이 연동조작수단에 의한 상기 합류전환밸브의 개방위치로의 전환조작이 가능한 상태와, 불가능한 상태의 어느 하나의 상태로 선택적으로 전환하는 선택전환수단을 구비함과 동시에 상기 제 1 전환밸브그룹, 상기 제 2 전환밸브그룹, 상기 연락관로 및 합류전환밸브를 하나의 하우징내에 설치한 구성으로 되어 있다.
이와 같이 구성한 제 1 수단에서는 예를 들면 선택전환수단을 연동조작수단에 의한 합류전환밸브의 개방위치로의 전환조작이 불가능해지도록 작동시킨 상태에 있어서, 예비용 방향전환밸브로 제어되는 엑츄에이터를 작동시키고자 예비용조작장치를 조작하면 예비용 방향전환밸브가 중립위치로부터 전환된다. 이 때 상기한 바와 같이 선택전환수단에 의해 합류전환밸브가 폐쇄위치에 유지되어 있다. 따라서 제 1 유압펌프의 압유를 합류전환밸브, 연락관로를 거쳐 예비용 방향전환밸브의 공급관로에 공급할 수는 없고, 제 2 유압펌프의 압유만이 예비용 방향전환밸브에 공급된다. 즉 예비용 방향전환밸브로 제어되는 엑츄에이터에 제 2 유압펌프의 압유만이 공급되어 상기 엑츄에이터를 비교적 느린 완만한 완속도로 작동시킬 수 있다.
이 상태에 있어서 예를 들면 제 1 유압펌프에 접속되는 제 1 전환밸브그룹에 속하는 방향전환밸브를 전환하면 그 방향전환밸브를 거쳐 해당하는 엑츄에이터에제 1 유압펌프의 압유가 공급되어 해당하는 엑츄에이터와 예비용 방향전환밸브로 제어되는 엑츄에이터와의 복합조작을 실시할 수 있다.
또 예를 들면 선택전환수단을 연동조작수단에 의한 합류전환밸브의 개방위치 로의 전환조작이 가능해지도록 작동시킨 상태에 있어서, 예비용 방향전환밸브로 제어되는 엑츄에이터를 작동시키고자 예비용 조작장치를 조작하면 예비용 방향전환밸브가 중립위치로부터 전환된다. 이 때 동시에 연동조작수단이 작동하여 합류전환밸브가 개방위치로, 바이패스 개폐밸브가 폐쇄위치로 각각 전환된다. 이에 의하여 제 1 유압펌프의 압유가 합류전환밸브, 연락관로를 거쳐 예비용 방향전환밸브의 공급관로에 유도된다. 즉 제 1 유압펌프의 압유, 제 2 유압펌프의 압유의 양쪽이 예비용 방향전환밸브에 공급되고, 다시 이 예비용 방향전환밸브로 제어되는 엑츄에이터에 공급된다. 따라서 예비용 방향전환밸브로 제어되는 엑츄에이터를 상기한 작동속도보다도 빠른 급속도로 작동시킬 수 있다.
이와 같이 선택전환수단의 조작에 의해 예비용 방향전환밸브로 제어되는 엑츄에이터의 작동속도의 최대치를 제 2 유압펌프의 압유만의 공급에 의한 완속도와, 제 1 유압펌프의 압유와 제 2 유압펌프의 압유의 합류에 의한 급속도 중 어느 하나로 선택적으로 변경할 수 있다.
또 제 1 전환밸브그룹의 최상류와 예비용 방향전환밸브의 공급관로를 연락하는 연락관로 및 합류전환밸브를 예비용 방향전환밸브가 포함되지 않은 제 1 전환밸브그룹, 예비용 방향전환밸브가 포함되는 제 2 전환밸브그룹과 함께 하나의 하우징내에 설치되어 있고, 특히 연락관로는 외부배관이 아니기 때문에 하우징을 둘러 싸도록 배치되는 일도 없고, 이들의 것으로부터 이 연락관로의 길이를 아주 짧게 설정하는 것이 가능하게 된다.
또 연락관로는 해당 하우징내에 배치되고, 이 연락관로의 한쪽 끝이 접속되는 제 1 전환밸브그룹의 최상류에 있어서의 접속부분과, 다른쪽 끝이 접속되는 예비용 방향전환밸브의 공급관로의 접속부분 모두 상기 하우징내에 있기 때문에 연락관로에 공급되는 오일의 누설, 즉 하우징으로부터의 오일의 누설을 방지할 수 있다.
또 연락관로의 한쪽 끝이 접속되는 제 1 전환밸브그룹의 최상류에 있어서의 접속부분과, 다른쪽 끝이 접속되는 예비용 방향전환밸브의 공급관로의 접속부분 모두 해당 하우징의 제작시에 형성할 수 있으므로 이 연락관로에 따르는 특별한 배관접속작업은 불필요하다.
또 상기 제 1 목적을 달성하기 위하여 제 2 수단은, 상기 제 1 수단에 있어서 상기 예비용 방향전환밸브가 유압파일럿식의 밸브로 이루어지고, 상기 예비용 조작장치가 상기 예비용 방향전환밸브를 전환하는 파일럿압을 출력하는 파일럿조작장치로 이루어지고, 상기 합류전환밸브 및 상기 바이패스 개폐밸브의 각각이 유압파일럿식의 밸브로 이루어짐과 동시에, 상기 연동조작수단이 상기 예비용 조작장치로부터 출력된 파일럿압을 검출하여 상기 합류전환밸브를 상기 개방위치에 상기 바이패스 개폐밸브를 상기 폐쇄위치로 전환하는 압력신호로서 출력 가능한 셔틀밸브와, 이 셔틀밸브와 상기 합류전환밸브, 상기 바이패스 개폐밸브 각각의 구동부를 연락하는 파일럿관로를 포함하고, 상기 선택전환수단이 상기 셔틀밸브와 상기 합류전환밸브의 구동부를 연락하는 상기 파일럿관로부분에 설치되고, 상기 셔틀밸브로부터 출력된 파일럿압을 상기 합류전환밸브의 구동부에 공급 가능한 제 1 상태, 공급 불가능한 제 2 상태중 어느 하나의 상태로 선택적으로 전환하는 선택전환밸브를 포함하는 구성으로 하고 있다.
이와 같이 구성한 제 2 수단에서는 예를 들면 선택전환밸브를 예비용 조작장치로부터 출력된 파일럿압에 의한 합류전환밸브의 개방위치로의 전환조작이 불가능하게 되도록 전환한 상태에 있어서, 예비용 방향전환밸브로 제어되는 엑츄에이터를 작동시키고자 예비용 조작장치를 조작하면 이 예비용 조작장치로부터 출력된 파일럿압에 의해 예비용 방향전환밸브가 중립위치로부터 전환된다. 이 때 상기한 바와 같이 선택전환밸브에 의해 합류전환밸브가 폐쇄위치에 유지되어 있다. 따라서 제 1 유압펌프의 압유를 합류전환밸브, 연락관로를 거쳐 예비용 방향전환밸브의 공급관로에 공급할 수는 없고, 제 2 유압펌프의 압유만이 예비용 방향전환밸브에 공급된다. 즉 예비용 방향전환밸브로 제어되는 엑츄에이터에 제 2 유압펌프의 압유만이 공급되어 상기 엑츄에이터를 비교적 느린 완만한 속도로 작동시킬 수 있다.
이 상태에 있어서 예를 들면 제 1 유압펌프에 접속되는 제 1 전환밸브그룹에 속하는 방향전환밸브를 전환하면 그 방향전환밸브를 거쳐 해당하는 엑츄에이터에 제 1 유압펌프의 압유가 공급되어 해당하는 엑츄에이터와 예비용 방향전환밸브로 제어되는 엑츄에이터와의 복합조작을 실시할 수 있다.
또 예를 들면 선택전환밸브를 예비용 조작장치로부터 출력된 파일럿압에 의한 합류전환밸브의 개방위치로의 전환조작이 가능해지도록 전환한 상태에 있어서예비용 방향전환밸브로 제어되는 엑츄에이터를 작동시키고자 예비용 조작장치를 조작하면 이 예비용 조작장치로부터 출력된 파일럿압에 의해 예비용 방향전환밸브가 중립위치로부터 전환된다. 이 때 동시에 예비용 조작장치로부터 출력된 파일럿압이 셔틀밸브, 선택전환밸브, 파일럿관로를 거쳐 합류전환밸브의 구동부 및 바이패스 개폐밸브의 구동부에 가해져 합류전환밸브가 개방위치로, 바이패스 개폐밸브가 폐쇄위치로 각각 전환된다. 이에 의하여 제 1 유압펌프의 압유가 합류전환밸브, 연락관로를 거쳐 예비용 방향전환밸브의 공급관로에 유도된다. 즉 제 1 유압펌프의 압유, 제 2 유압펌프의 압유의 양쪽이 예비용 방향전환밸브에 공급되고, 다시 이 예비용 방향전환밸브로 제어되는 엑츄에이터에 공급된다. 따라서 예비용 방향전환밸브로 제어되는 엑츄에이터를 상기한 작동속도보다도 빠른 급속도로 작동시킬 수 있다.
이와 같이 선택전환밸브의 조작에 의해 예비용 방향전환밸브로 제어되는 엑츄에이터의 작동속도의 최대치를 제 2 유압펌프의 압유만의 공급에 의한 완속도와, 제 1 유압펌프의 압유와 제 2 유압펌프의 압유의 합류에 의한 급속도 중 어느 하나로 선택적으로 변경할 수 있다.
또 상기 제 1 목적을 달성하기 위하여 제 3 수단은, 제 2 수단에 있어서 상기 선택전환밸브가 전자밸브로 이루어짐과 동시에 상기 선택전환수단이 상기 선택전환밸브를 상기 제 1 상태, 상기 제 2 상태의 어느 하나의 상태로 유지하도록 선택적으로 작동시키는 전기신호를 출력하는 선택스위치를 포함하는 구성으로 하고 있다.
이와 같이 구성한 제 3 수단에서는 선택스위치의 조작에 따라 선택전환밸브를 예비용 조작장치로부터 출력된 파일럿압에 의한 합류전환밸브의 개방위치로의 전환조작이 가능한 제 1 상태, 예비용 조작장치로부터 출력된 파일럿압에 의한 합류전환밸브의 개방위치로의 전환조작이 불가능한 제 2 상태중 어느 하나의 상태로 유지할 수 있다.
또 상기 제 1 목적을 달성하기 위하여 제 4 수단은, 제 1 수단에 있어서 상기 합류전환밸브 및 상기 바이패스 개폐밸브의 각각이 유압파일럿식의 밸브로 이루어짐과 동시에, 상기 연동조작수단이 소정의 유압원과, 이 소정의 유압원으로부터 출력된 파일럿압을 상기 합류전환밸브를 상기 개방위치로 전환하는 압력신호로서, 동시에 상기 바이패스 개폐밸브를 상기 폐쇄위치로 전환하는 압력신호로서 유도하는 파일럿관로를 포함하고, 상기 선택전환수단이 상기 소정의 유압원과 상기 합류전환밸브의 구동부를 연락하는 상기 파일럿관로부분에 설치되고, 상기 소정의 유압원으로부터 출력된 파일럿압을 상기 합류전환밸브의 구동부에 공급가능한 제 1 상태, 공급 불가능한 제 2 상태의 어느 하나의 상태로 선택적으로 전환하는 전자밸브로 이루어지는 선택전환밸브와, 상기 예비용 조작장치의 조작을 검출하여 상기 선택전환밸브를 상기 제 1 상태, 상기 제 2 상태의 어느 하나의 상태로 유지하도록 선택적으로 작동시키는 전기신호를 출력하는 조작검출수단을 포함하는 구성으로 하고 있다.
이와 같이 구성한 제 4 수단에서는 예를 들면 조작검출수단이 예비용 조작장치의 조작을 검출하였을 때 선택전환밸브를 소정의 유압원으로부터 출력된 파일럿압에 의한 합류전환밸브의 개방위치로의 전환조작이 불가능해지도록 설정하여 두면 예비용 방향전환밸브로 제어되는 엑츄에이터를 작동시키고자 하여 예비용 조작장치를 조작하면 예비용 방향전환밸브가 중립위치로부터 전환된다. 이 때 상기한 바와 같이 선택전환밸브에 의해 합류전환밸브가 폐쇄위치에 유지되어 있다. 따라서 제 1 유압펌프의 압유를 합류전환밸브, 연락관로를 거쳐 예비용 방향전환밸브의 공급관로에 공급할 수는 없고, 제 2 유압펌프의 압유만이 예비용 방향전환밸브에 공급된다. 즉 예비용 방향전환밸브로 제어되는 엑츄에이터에 제 2 유압펌프의 압유만이 공급되어 해당 엑츄에이터를 비교적 느린 완속도로 작동시킬 수 있다.
이 상태에 있어서 예를 들면 제 1 유압펌프에 접속되는 제 1 전환밸브그룹에 속하는 방향전환밸브를 전환하면 그 방향전환밸브를 거쳐 해당하는 엑츄에이터에 제 1 유압펌프의 압유가 공급되어 해당하는 엑츄에이터와, 예비용 방향전환밸브로 제어되는 엑츄에이터와의 복합조작을 실시할 수 있다.
또 예를 들면 조작검출수단이 예비용 조작장치의 조작을 검출하였을 때 선택전환밸브를 소정의 유압원으로부터 출력된 파일럿압에 의한 합류전환밸브의 개방위치로의 전환조작이 가능해지도록 설정하여 두면 예비용 방향전환밸브로 제어되는 엑츄에이터를 작동시키고자 예비용조작장치를 조작하면 예비용 방향전환밸브가 중립위치로부터 전환된다. 이 때 동시에 예비용 조작장치가 조작된 것이 조작검출수단으로 검출되어 소정의 유압원으로부터 출력된 파일럿압이 선택전환밸브, 파일럿관로를 지나 합류전환밸브의 구동부 및 바이패스 개폐밸브의 구동부에 가해져 합류전환밸브가 개방위치로, 바이패스 개폐밸브가 폐쇄위치로 각각 전환된다. 이에 의하여 제 1 유압펌프의 압유가 합류전환밸브, 연락관로를 거쳐 예비용 방향전환밸브의 공급관로에 유도된다. 즉 제 1 유압펌프의 압유, 제 2 유압펌프의 압유의 양쪽이 예비용 방향전환밸브에 공급되고, 다시 이 예비용 방향전환밸브로 제어되는 엑츄에이터에 공급된다. 따라서 예비용 방향전환밸브로 제어되는 엑츄에이터를 상기한 작동속도보다도 빠른 급속도로 작동시킬 수 있다.
이와 같이 예비용 방향전환밸브로 제어되는 엑츄에이터의 작동속도의 최대치를 제 2 유압펌프의 압유만의 공급에 의한 완속도와 제 1 유압펌프의 압유와 제 2 유압펌프의 압유의 합류에 의한 급속도 중 어느 하나로 선택적으로 변경할 수 있다.
또 상기 제 1 목적을 달성하기 위하여 제 5 수단은, 제 1 수단에 있어서 상기 제 1 전환밸브그룹에 포함되는 소정의 방향전환밸브의 조작에 따라 상기 합류전환밸브를 상기 폐쇄위치로 전환하도록 제어하는 합류전환밸브 제어수단을 설치한 구성으로 하고 있다.
이와 같이 구성한 제 5 수단에서는 예를 들면 선택전환수단이 작동하여 연동조작수단에 의한 합류전환밸브의 개방위치로의 전환조작이 가능한 상태로 전환되고, 예비용 조작장치가 조작되어 예비용 방향전환밸브가 전환되고, 이 예비용 방향전환밸브로 제어되는 엑츄에이터가 제 1 유압펌프 및 제 2 유압펌프의 각각으로부터 공급되는 합류된 압유로 급속도로 작동하고 있는 상태에 있어서, 예비용 방향전환밸브가 포함되지 않은 제 1 전환밸브그룹의 소정의 방향전환밸브가 조작되면 합류전환밸브 제어수단이 작동하여 지금까지 개방위치이었던 합류전환밸브가 폐쇄위치로 전환된다. 이에 의하여 제 1 유압펌프의 압유는 합류전환밸브로 저지되어 예비용 방향전환밸브에 공급되지 않게 된다. 즉 제 1 유압펌프의 압유는 소정의 방향전환밸브에 공급되어 제 2 유압펌프의 압유만이 예비용 방향전환밸브에 공급된다. 따라서 소정의 방향전환밸브로 제어되는 엑츄에이터는 제 1 유압펌프로부터 공급되는 유량에 상응한 속도로 작동하고, 예비용 방향전환밸브로 제어되는 엑츄에이터는 제 2 유압펌프로부터 공급되는 유량에 상응한 완속도로 변화한다. 이와 같이 예비용 방향전환밸브로 제어되는 엑츄에이터는 지금까지의 빠른 속도로부터 완속도로 변화하게 되나, 이 예비용 방향전환밸브로 제어되는 엑츄에이터와, 소정의 방향전환밸브로 제어되는 엑츄에이터의 복합조작을 실시할 수 있다.
또 상기 제 1 목적을 달성하기 위하여 제 6 수단은, 제 5 수단에 있어서 상기 소정의 방향전환밸브가 유압파일럿식의 밸브로 이루어지고, 상기 소정의 방향전환밸브를 전환조작하는 소정의 방향전환밸브 조작장치가 파일럿압을 출력하는 파일럿조작장치로 이루어지고, 상기 예비용 방향전환밸브가 유압파일럿식의 밸브로 이루어지고, 상기 예비용 조작장치가 상기 예비용 방향전환밸브를 전환하는 파일럿압을 출력하는 파일럿조작장치로 이루어지고, 상기 합류전환밸브 및 바이패스 개폐밸브의 각각이 유압파일럿식의 밸브로 이루어짐과 동시에, 상기 연동조작수단이 상기예비용 조작장치로부터 출력된 파일럿압을 검출하여 상기 합류전환밸브를 개방위치로, 상기 바이패스 개폐밸브를 상기 폐쇄위치로 전환하는 압력신호로서 출력 가능한 제 1 셔틀밸브와, 이 제 1 셔틀밸브와 상기 합류전환밸브, 상기 바이패스 개폐밸브 각각의 구동부를 연락하는 제 1 파일럿관로를 포함하고, 상기 선택전환수단이상기 제 1 셔틀밸브와 상기 합류전환밸브의 구동부를 연락하는 상기 제 1 파일럿관로부분에 설치되어 상기 제 1 셔틀밸브로부터 출력된 파일럿압을 상기 합류전환밸브의 구동부에 공급 가능한 제 1 상태, 공급 불가능한 제 2 상태의 어느 하나의 상태로 선택적으로 전환하는 선택전환밸브를 포함하고, 상기 합류전환밸브제어수단이 상기 소정의 방향전환밸브 조작장치로부터 출력된 파일럿압을 검출하여 상기 합류전환밸브를 전환 제어하는 제어신호로서 출력하는 제 2 셔틀밸브와, 이 제 2 셔틀밸브와 상기 합류전환밸브를 폐쇄위치로 전환하는 상기 합류전환밸브의 구동부를 연락하는 제 2 파일럿관로를 포함하는 구성으로 하고 있다.
이와 같이 구성한 제 6 수단에서는 예를 들면 선택전환밸브를 예비용 조작장치로부터 출력된 파일럿압에 의한 합류전환밸브의 개방위치로의 전환조작이 불가능하게 되도록 전환한 상태에 있어서 예비용 방향전환밸브로 제어되는 엑츄에이터를 작동시키고자 예비용 조작장치를 조작하면 이 예비용 조작장치로부터 출력된 파일럿압에 의해 예비용 방향전환밸브가 중립위치로부터 전환된다. 이 때 상기한 바와 같이 선택전환밸브에 의해 합류전환밸브가 폐쇄위치로 유지되어 있다. 따라서 제 1 유압펌프의 압유를 합류전환밸브, 연락관로를 거쳐 예비용 방향전환밸브의 공급관로에 공급할 수는 없고, 제 2 유압펌프의 압유만이 예비용 방향전환밸브에 공급된다. 즉 예비용 방향전환밸브로 제어되는 엑츄에이터에 제 2 유압펌프의 압유만이 공급되어 상기 엑츄에이터를 비교적 느린 완속도로 작동시킬 수 있다.
이 상태에 있어서 예를 들면 제 1 유압펌프에 접속되는 제 1 전환밸브그룹에 속하는 방향전환밸브를 전환하면 그 방향전환밸브를 거쳐 해당하는 엑츄에이터에제 1 유압펌프의 압유가 공급되어 해당하는 엑츄에이터와 예비용 방향전환밸브로 제어되는 엑츄에이터와의 복합조작을 실시할 수 있다.
또 예를 들면 선택전환밸브를 예비용 조작장치로부터 출력된 파일럿압에 의한 합류전환밸브의 개방위치로의 전환조작이 가능해지도록 전환한 상태에 있어서 예비용 방향전환밸브로 제어되는 엑츄에이터를 작동시키고자 예비용 조작장치를 조작하면 예비용 방향전환밸브로부터 출력된 파일럿압에 의해 예비용 방향전환밸브가 중립위치로부터 전환된다. 이 때 동시에 예비용 조작장치로부터 출력된 파일럿압이 제 1 셔틀밸브, 선택전환밸브, 제 1 파일럿관로를 거쳐 합류전환밸브의 구동부 및 바이패스 개폐밸브의 구동부에 가해져 합류전환밸브가 개방위치로, 바이패스 개폐밸브가 폐쇄위치로 각각 전환된다. 이에 의하여 제 1 유압펌프의 압유가 합류전환밸브, 연락관로를 거쳐 예비용 방향전환밸브의 공급관로에 유도된다. 즉 제 1 유압펌프의 압유, 제 2 유압펌프의 압유의 양쪽이 예비용 방향전환밸브에 공급되고, 다시 이 예비용 방향전환밸브로 제어되는 엑츄에이터에 공급된다. 따라서 예비용 방향전환밸브로 제어되는 엑츄에이터를 상기한 작동속도보다도 빠른 급속도로 작동시킬 수 있다.
또 예를 들면 이와 같이 제 1 유압펌프의 압유, 제 2 유압펌프의 압유의 양쪽이 예비용 방향전환밸브에 공급되어 있는 상태에 있어서 소정의 방향전환밸브조작장치가 조작되면 이 소정의 방향전환밸브조작장치로부터 출력된 파일럿압에 의해 예비용 방향전환밸브가 포함되지 않은 제 1 전환밸브그룹에 속하는 소정의 방향전환밸브가 중립위치로부터 전환된다. 이 때 동시에 소정의 방향전환밸브조작장치로부터 출력된 파일럿압이 제 2 셔틀밸브에서 검출되어 제 2 파일럿관로를 지나 합류전환밸브의 구동부에 가해진다. 이에 의하여 합류전환밸브는 지금까지의 개방위치로부터 폐쇄위치로 전환된다. 따라서 제 1 유압펌프의 압유는 합류전환밸브에서 저지되어 예비용 방향전환밸브에 공급되지 않게 된다. 즉 제 1 유압펌프의 압유는 소정의 방향전환밸브에 공급되고, 제 2 유압펌프의 압유만이 예비용 방향전환밸브에 공급된다.
이와 같이 소정의 방향전환밸브가 조작되었을 때에는 제 1 유압펌프의 압유에 의해 소정의 방향전환밸브로 제어되는 엑츄에이터를 작동시킬 수 있음과 동시에 예비용 방향전환밸브로 제어되는 엑츄에이터의 작동속도의 최대치는 제 2 유압펌프의 압유에만 의존하는 완속도가 된다.
또 상기 제 1 목적을 달성하기 위하여 제 7 수단은, 제 6 수단에 있어서 상기 제 1 셔틀밸브, 상기 제 2 셔틀밸브를 하나의 하우징으로 이루어지는 셔틀블록에 내장시킨 구성으로 하고 있다.
이와 같이 구성한 제 7 수단에서는 셔틀밸브군의 집약화를 실현할 수 있다.
또 상기 제 2 목적을 달성하기 위하여 제 8 수단은, 제 1 유압펌프 및 제 2 유압펌프와, 상기 제 1 유압펌프에 접속되어 최하류에 바이패스통로를 연통, 차단의 어느 하나에 선택적으로 유지하는 개방위치 및 폐쇄위치를 가지는 바이패스 개폐밸브를 구비함과 동시에, 복수의 방향전환밸브를 포함하는 제 1 전환밸브그룹와, 상기 제 2 유압펌프에 접속되어 예비용 방향전환밸브를 포함하는 복수의 방향전환밸브로 이루어지는 제 2 전환밸브그룹을 구비한 토목·건설기계의 유압구동장치에있어서, 상기 제 1 전환밸브그룹의 최상류와 상기 예비용 방향전환밸브의 공급관로를 연락하는 연락관로와, 이 연락관로를 연통, 차단의 어느 하나에 선택적으로 유지하는 개방위치 및 폐쇄위치를 가지는 합류전환밸브와, 상기 예비용 방향전환밸브를 전환조작하는 예비용 조작장치의 해당 전환조작에 연동시켜 상기 합류전환밸브를 상기 개방위치에 전환하고 상기 바이패스 개폐밸브를 상기 폐쇄위치로 전환조작이 가능한 연동조작수단과 이 연동조작수단에 의한 상기 합류전환밸브의 개방위치 로의 전환조작이 가능한 상태와 불가능한 상태의 어느 하나의 상태로 선택적으로 전환하는 선택전환수단을 구비하고, 상기 예비용 조작장치에 의한 상기 예비용 방향전환밸브의 전환조작과 함께 상기 제 1 전환밸브그룹에 포함되어 상기 예비용방향전환밸브로 제어되는 엑츄에이터의 부하압보다도 큰 부하압이 될 수 있는 엑츄에이터의 구동을 제어하는 특정의 방향전환밸브가 조작되었을 때, 상기 합류전환밸브의 개구면적이 소정의 작은 개구면적이 되도록 해당 합류전환밸브의 구동을 제어하는 개구면적제어수단을 구비한 구성으로 하고 있다.
이와 같이 구성한 제 8 수단에서는 예를 들면 선택전환수단을 연동조작수단에 의한 합류전환밸브의 개방위치로의 전환조작이 가능해지도록 작동시킨 상태에 있어서, 예비용 방향전환밸브로 제어되는 엑츄에이터를 작동시키고자 예비용 조작장치를 조작하면 예비용 방향전환밸브가 중립위치로부터 전환된다. 이 때 동시에 연동조작수단이 작동하여 합류전환밸브가 개방위치로, 바이패스 개폐밸브가 폐쇄위치로 각각 전환된다. 이에 의하여 제 1 유압펌프의 압유가 합류전환밸브, 연락관로를 거쳐 예비용 방향전환밸브의 공급관로에 유도된다. 즉 제 1 유압펌프의 압유, 제 2 유압펌프의 압유의 양쪽이 예비용 방향전환밸브에 공급되고, 다시 이 예비용 방향전환밸브로 제어되는 엑츄에이터에 공급된다. 따라서 예비용 방향전환밸브로 제어되는 엑츄에이터를 빠른 속도로 작동시킬 수 있다.
또 상기한 바와 같이 선택전환수단을 연동조작수단에 의한 합류전환밸브의 개방위치로의 전환조작이 가능해지도록 작동시킨 상태에서 예비용 조작장치가 조작되어 예비용 방향전환밸브가 중립위치로부터 전환되어 있을 때에, 또는 중립위치로부터 전환되는 동작과 동시에 제 1 전환밸브그룹에 포함되는 특정한 방향전환밸브가 전환조작되면 개구면적제어수단이 작동하여 합류전환밸브의 개구면적이 소정의 작은 개구면적이 되도록 제어된다.
이에 의하여 제 1 유압펌프의 압유의 합류전환밸브를 거쳐 예비용 방향전환밸브로의 공급이 적어지도록 제어되어 제 1 유압펌프의 압유 중의 충분한 양을 특정한 방향전환밸브에 공급시킬 수 있다. 따라서 특정한 방향전환밸브로 제어되는 엑츄에이터, 즉 예비용 방향전환밸브로 제어되는 엑츄에이터의 부하압에 비하여 큰 부하압이 될 수 있는 엑츄에이터를 예비용 방향전환밸브로 제어되는 엑츄에이터와 함께 구동시킬 수 있어 이들 엑츄에이터의 양호한 복합조작을 실현시킬 수 있다.
또 상기 제 2 목적을 달성하기 위하여 제 9 수단은, 제 8 수단에 있어서 상기 예비용 방향전환밸브가 유압파일럿식의 밸브로 이루어지고, 상기 예비용 조작장치가 상기 예비용 방향전환밸브를 전환하는 파일럿압을 출력하는 파일럿조작장치로 이루어지고, 상기 합류전환밸브 및 상기 바이패스 개폐밸브의 각각이 유압파일럿식의 밸브로 이루어짐과 동시에, 상기 연동조작수단이 상기 예비용 조작장치로부터출력된 파일럿압을 검출하여 상기 합류전환밸브를 상기 개방위치로, 상기 바이패스 개폐밸브를 상기 폐쇄위치로 전환하는 압력신호로서 출력 가능한 셔틀밸브와, 이 셔틀밸브와 상기 합류전환밸브, 상기 바이패스 개폐밸브 각각의 구동부를 연락하는 파일럿관로를 포함하고, 상기 선택전환수단이 상기 셔틀밸브와 상기 합류전환밸브의 구동부를 연락하는 상기 파일럿관로부분에 설치되어 상기 셔틀밸브로부터 출력된 파일럿압을 상기 합류전환밸브의 구동부에 공급 가능한 제 1 상태, 공급불가능한 제 2 상태의 어느 하나의 상태로 선택적으로 전환하는 선택전환밸브를 포함하는 구성으로 하고 있다.
또 상기 제 2 목적을 달성하기 위하여 제 10 수단은, 제 9 수단에 있어서, 상기 선택전환밸브가 전자밸브로 이루어짐과 동시에 상기 개구면적 제어수단이 상기 제 1 전환밸브그룹에 포함되는 상기 특정한 방향전환밸브의 조작을 검출하여 전기신호를 출력하는 특정용 조작검출수단과, 이 특정용 조작검출수단으로부터 출력되는 상기 전기신호에 의거하여 소정의 연산을 행하고, 그 연산결과에 상응한 제어신호를 상기 선택전환밸브를 구동하는 신호로서 출력하는 제어기를 포함하는 구성 로 하고 있다.
이와 같이 구성한 제 10 수단에서는 특정용 조작검출수단에 의해 제 1 전환밸브그룹에 포함되는 특정한 방향전환밸브의 조작이 검출되면 이 특정용 조작검출수단으로부터 제어기에 전기신호가 출력된다. 제어기에서 그 전기신호에 따른 제어신호를 선택전환밸브의 구동부에 출력함으로써 셔틀밸브로부터 합류전환밸브의 구동부에 공급되는 파일럿압이 작아지도록 제한되고, 그에 따라 합류전환밸브의 개구면적이 소정의 작은 개구면적이 되도록 제어된다.
이하, 본 발명의 토목·건설기계의 유압구동장치의 실시형태를 도면에 따라설명한다.
도 1, 도 2는 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 토목·건설기계의 유압구동장치를 나타내는 설명도로서, 도 1은 이 제 1 실시형태의 구성을 나타내는 유압회로도, 도 2는 도 1에 나타내는 제 1 실시형태에 구비되는 파일럿조작장치를 나타내는 도면이다. 또한 이 제 1 실시형태는 상기 제 1 내지 제 3 수단에 대응하고 있다.
이들 도 1, 도 2에 나타내는 제 1 실시형태는 예를 들면 유압셔블에 구비되는 것으로, 제 1 유압펌프(1), 제 2 유압펌프(2)와, 제 1 유압펌프(1)에 접속되는 제 1 전환밸브그룹(15a), 제 2 유압펌프(2)에 접속되는 제 2 전환밸브그룹(15b)을 구비하고 있다.
제 1 전환밸브그룹(15a)은 최하류에 바이패스관로를 연통, 차단의 어느 하나에 선택적으로 유지하는 개방위치 및 폐쇄위치를 가지는 바이패스 개폐밸브(7)를 포함함과 동시에 최상류에 배치되어 한쪽의 주행모터의 구동을 제어하는 우측 주행용 방향전환밸브(3) 외에, 버킷실린더의 구동을 제어하는 버킷용 방향전환밸브(4), 부움실린더의 구동을 제어하는 제 1 부움용 방향전환밸브(5), 아암실린더의 구동을 제어하는 제 2 아암용 방향전환밸브(6) 등의 복수의 방향전환밸브를 포함하고 있다.
제 2 전환밸브그룹(15b)은 최상류에 배치되고, 선회모터의 구동을 제어하는 선회용 방향전환밸브(8) 외에 상기한 아암실린더의 구동을 제어하는 제 1 아암용 방향전환밸브(9), 상기한 부움실린더의 구동을 제어하는 제 2 부움용 방향전환밸브 (10), 어태치먼트용 엑츄에이터의 구동을 제어하는 예비용 방향전환밸브(11), 다른쪽의 주행모터의 구동을 제어하는 좌측 주행용 방향전환밸브(12)를 포함하고 있다.
상기한 각 방향전환밸브(3 내지 6, 8 내지 12)는 예를 들면 유압파일럿식의 밸브로 이루어지고, 도 2에 나타내는 각 파일럿조작장치에 의해 전환되어 제어된다. 즉 상기한 우측 주행용 방향전환밸브(3)는 우측 주행용 조작장치(18)로 제어되고, 좌측 주행용 방향전환밸브(12)는 좌측 주행용 조작장치(19)로 제어되고, 버킷용 방향전환밸브(4)는 버킷용 조작장치(20)로 제어되고, 제 1 부움용 방향전환밸브(5) 및 제 2 부움용 방향전환밸브(10)는 부움용 조작장치(21)로 제어되고, 제 1 아암용 방향전환밸브(9) 및 제 2 아암용 방향전환밸브(10)는 아암용 조작장치(22)로 제어되고, 선회용 방향전환밸브(8)는 선회용 조작장치(23)로 제어되고, 예비용방향전환밸브(11)는 예비용 조작장치(24)로 제어된다. 각 파일럿조작장치는 그 조작량에 따라 파일럿 릴리프밸브(17)로 규정된 파일럿펌프(16)의 출력압을 해당하는 각 방향전환밸브을 전환하는 파일럿압으로서 출력한다.
또 제 1 전환밸브그룹(15a)의 최상류와 예비용 방향전환밸브(11)의 공급관로 (11a)를 연락하는 연락관로(13)와, 이 연락관로(13)를 연통·차단의 어느 하나의 위치에 선택적으로 유지하는 개방위치 및 폐쇄위치를 가지는 합류전환밸브(14)를 구비하고 있다. 또 예비용 방향전환밸브(11)를 전환조작하는 예비용 조작장치(24)의 해당 전환조작에 연동시켜 합류전환밸브(14)를 개방위치로 전환하고, 바이패스개폐밸브(7)를 폐쇄위치로 전환조작이 가능한 연동조작수단을 구비하고 있다. 이 연동조작수단은 예를 들면 예비용 조작장치(24)로부터 출력된 파일럿압을 예비용 방향전환밸브(11)의 전환용으로 유도하는 제어관로(25a), 또는 제어관로(25b)의 해당 파일럿압을 검출하여 이 파일럿압을 합류전환밸브(14)를 개방위치로, 바이패스개폐밸브(7)를 폐쇄위치로 전환하는 압력신호로서 출력 가능한 셔틀밸브(26)와, 이 셔틀밸브(26)와 합류전환밸브(14), 바이패스 개폐밸브(7) 각각의 구동부를 연락하는 파일럿관로(27)를 포함하고 있다.
또 상기한 연동조작수단에 의한 합류전환밸브(14)의 개방위치에의 전환조작이 가능한 상태와, 불가능한 상태의 어느 하나의 상태로 선택적으로 전환하는 선택전환수단을 구비하고 있다. 이 선택전환수단은 파일럿관로(27)에 설치되어 셔틀밸브(26)로부터 출력된 파일럿압을 합류전환밸브(14)의 구동부에 공급 가능한 제 1상태, 공급 불가능한 제 2 상태의 어느 하나의 상태로 선택적으로 전환하는 선택전환밸브(28)와, 이 선택전환밸브(28)를 상기한 제 1 상태, 상기한 제 2 상태중 어느 하나의 상태로 유지하도록 선택적으로 작동시키는 전기신호를 출력하는 선택스위치(29)를 포함하는 구성으로 하고 있다.
또한 이 제 1 실시형태는 상기한 바이패스 개폐밸브(7)를 포함하는 제 1 전환밸브그룹(15a), 예비용 방향전환밸브(11)를 포함하는 제 2 전환밸브그룹(15b), 연락관로(13) 및 합류전환밸브(14)를 하나의 하우징(15)내에 설치한 구성으로 하고 있다.
이 제 1 실시형태의 동작은 이하와 같다.
예를 들면 선택스위치(29)를 조작하지 않은 상태에서는 선택전환밸브(28)는 도 1의 하단의 전환위치인 폐쇄위치에 유지된다. 이 때는 파일럿관로(27)가 차단된다. 즉 셔틀밸브(26)와, 합류전환밸브(14), 바이패스 개폐밸브(7)의 각각의 구동부와의 접속이 단절된다. 따라서 예비용 조작장치(24)로부터 출력된 파일럿압에의한 합류전환밸브(14)의 상기 도 1의 상단의 전환위치인 개방위치로의 전환조작이 불가능하게 된다.
이 상태에 있어서 예비용 방향전환밸브(11)로 제어되는 엑츄에이터를 작동시키고자 예비용 조작장치(24)를 조작하면 이 예비용 조작장치(24)로부터 출력된 파일럿압이 제어관로(25a 또는 25b)에 유도되어 예비용 방향전환밸브(11)가 중립위치로부터 전환된다. 이 때 상기한 바와 같이 선택전환밸브(28)에 의해 합류전환밸브(14)가 폐쇄위치에 유지되어 있다. 따라서 제 1 유압펌프(1)의 압유를 합류전환밸브(14), 연락관로(13)를 거쳐 예비용 방향전환밸브(11)의 공급관로(11a)에 공급할 수는 없고, 제 2 유압펌프(2)의 압유만이 예비용 방향전환밸브(11)에 공급된다. 즉 예비용 방향전환밸브(11)로 제어되는 엑츄에이터에 제 2 유압펌프(2)의 압유만이 공급되어 해당 엑츄에이터를 비교적 느린 완속도로 작동시킬 수 있다.
이 상태에 있어서 제 1 유압펌프(1)에 접속되는 제 1 전환밸브그룹(15a)에 속하는 방향전환밸브, 예를 들면 제 1 부움용 방향전환밸브(5)를 전환하면 그 제 1 부움용 방향전환밸브(5)를 거쳐 부움실린더에 제 1 유압펌프(1)의 압유가 공급되어 이 부움실린더와 예비용 방향전환밸브(11)로 제어되는 엑츄에이터와의 복합조작을 실시할 수 있다.
또 선택스위치(29)를 조작하면 선택전환밸브(28)는 도 1의 상단의 전환위치인 개방위치로 전환된다. 이 때는 파일럿관로(27)가 연통한다. 즉 셔틀밸브(26)와, 합류전환밸브(14), 바이패스 개폐밸브(7)의 각각의 구동부가 연통한다. 따라서 예비용 조작장치(24)로부터 출력된 파일럿압에 의한 합류전환밸브(14)의 상기도 1의 상단의 전환위치인 개방위치로의 전환조작이 가능해진다.
이 상태에 있어서, 예비용 방향전환밸브(11)로 제어되는 엑츄에이터를 작동시키고자 예비용 조작장치(24)를 조작하면 이 예비용 조작장치(24)로부터 출력된 파일럿압에 의해 예비용 방향전환밸브(11)가 중립위치로부터 전환된다. 이 때 동시에 예비용 조작장치(24)로부터 출력된 파일럿압이 셔틀밸브(26), 선택전환밸브 (28), 파일럿관로(27)를 지나 합류전환밸브(14)의 구동부 및 바이패스 개폐밸브(7)의 구동부에 가해져 합류전환밸브(14)가 개방위치로, 바이패스 개폐밸브(7)가 폐쇄위치로 각각 전환된다. 이에 의하여 제 1 유압펌프(1)의 압유가 합류전환밸브 (14), 연락관로(13)를 거쳐 예비용 방향전환밸브(11)의 공급관로(11a)에 유도된다. 즉, 제 1 유압펌프(1)의 압유, 제 2 유압펌프(2)의 압유의 양쪽이 예비용 방향전환밸브(11)에 공급되고, 다시 예비용 방향전환밸브(11)로 제어되는 엑츄에이터에 공급된다. 따라서 예비용 방향전환밸브(11)로 제어되는 엑츄에이터를 상기한 작동속도보다도 빠른 급속도로 작동시킬 수 있다.
이와 같이 선택스위치(29)의 조작에 따르는 선택전환밸브(28)의 전환조작에 의해 예비용 방향전환밸브(11)로 제어되는 엑츄에이터의 작동속도의 최대치를 제 2 유압펌프(2)의 압유만의 공급에 의한 완속도와, 제 1 유압펌프(1)의 압유와 제 2 유압펌프(2)의 압유의 합류에 의한 급속도 중 어느 하나로 선택적으로 변경할 수 있다.
또 제 1 전환밸브그룹(15a)의 최상류와 예비용 방향전환밸브(11)의 공급관로(11a)를 연락하는 연락관로(13) 및 합류전환밸브(14)를 예비용 방향전환밸브(11)가 포함되지 않은 제 1 전환밸브그룹(15a), 예비용 방향전환밸브(11)가 포함되는 제 2전환밸브그룹(15b)과 함께 하나의 하우징(15)내에 설치하고 있고, 특히 연락관로 (13)는 외부배관이 아니기 때문에 하우징(15)을 둘러 싸도록 배치되는 일도 없어 이들로부터 연락관로(13)의 길이를 아주 짧게 설정할 수 있다.
또 연락관로(13)는 해당 하우징(15)내에 배치되고, 이 연락관로(13)의 한쪽 끝이 접속되는 제 1 전환밸브그룹(15a)의 최상류에 있어서의 접속부분과, 다른쪽 끝이 접속되는 예비용 방향전환밸브(11)의 공급관로(11a)의 접속부분과도 해당 하우징(15)내에 있기 때문에 연락관로(13)에 공급되는 오일의 누설, 즉 하우징(15)으로부터의 오일의 누설을 방지할 수 있다.
또 연락관로(13)의 한쪽 끝이 접속되는 제 1 전환밸브그룹(15a)의 최상류에 있어서의 접속부분과, 다른쪽 끝이 접속되는 예비용 방향전환밸브(11)의 공급관로 (11a)의 접속부분과도 해당 하우징(15)의 제작시에 형성됨으로 이 연락관로(13)에 따르는 특별한 배관접속작업은 불필요하다.
이상과 같이 구성한 제 1 실시형태에 의하면, 제 2 유압펌프(2)에 접속되는 예비용 방향전환밸브(11)에 의해 제어되는 엑츄에이터와, 제 1 유압펌프(1)에 접속되는 제 1 부움용 방향전환밸브(5)에 의해 제어되는 부움실린더 등의 엑츄에이터와의 복합조작을 엑츄에이터 각각의 독립성을 확보한 상태에서 실현시킬 수 있다.
또 예비용 방향전환밸브(11)로 제어되는 엑츄에이터의 작동속도의 최대치를 변경할 수 있으므로 해당 엑츄에이터를 완속도와 급속도의 2속 등에 의해 제어할수 있어 급속도로 한 경우에는 해당 엑츄에이터의 작동을 거쳐 실시되는 어태치먼트 등에 의한 작업의 능률을 향상시킬 수 있다.
또 제 1 유압펌프(1)와 예비용 방향전환밸브(11)를 접속하는 연락관로(13)의 길이를 짧게 할 수 있으므로 이 연락관로(13)에 있어서의 압력손실을 억제할 수 있고, 예비용 방향전환밸브(11)로 제어되는 엑츄에이터를 높은 정밀도로 제어할 수있다.
또 연락관로(13)에 공급되는 오일의 누설을 방지할 수 있기 때문에 회로의 오일량 부족의 발생을 억제하고, 이와 같은 오일의 누설에 의한 주변기기의 오염을 방지할 수 있다.
또 연락관로(13)에 따르는 배관접속작업을 불필요하게 할 수 있기 때문에 해당 유압구동장치의 조립작업의 번거로움을 억제하여 이 조립작업의 능률을 향상시킬 수 있다.
도 3, 도 4는 본 발명의 제 2 실시형태에 관한 토목·건설기계의 유압구동장치를 나타내는 설명도로서, 도 3은 이 제 2 실시형태의 구성을 나타내는 유압회로도, 도 4는 도 3에 나타내는 제 2 실시형태에 구비되는 셔틀블록을 나타내는 도면이다. 또한 이 제 2 실시형태는 상기 제 1, 2, 3, 5, 6, 7의 수단에 대응하고 있다.
이들 도 3, 도 4에 나타내는 제 2 실시형태도 예비용 방향전환밸브(11)를 전환조작하는 예비용 조작장치(24)의 해당 전환조작에 연동시켜 합류전환밸브(14)를 개방위치로 전환하고, 바이패스 개폐밸브(7)를 폐쇄위치로 전환하는 조작이 가능한연동조작수단을 구비하고, 이 연동조작수단을 예를 들면 예비용 조작장치(24)로부터 출력된 파일럿압을 검출하여 합류전환밸브(14)를 개방위치로, 바이패스 개폐밸브(7)를 폐쇄위치로 전환하는 압력신호로서 출력 가능한 제 1 셔틀밸브, 즉 셔틀밸브 (26)와, 이 셔틀밸브(26)와 합류전환밸브(14), 바이패스 개폐밸브(7) 각각의 구동부를 접속하는 제 1 파일럿관로, 즉 파일럿관로(27)를 포함하는 구성으로 하고 있다.
또 상기한 연동조작수단에 의한 합류전환밸브(14)의 개방위치로의 전환조작이 가능한 상태와, 불가능한 상태의 어느 하나의 상태로 선택적으로 전환하는 선택전환수단을 구비하고, 이 선택전환수단이 상기한 제 1 파일럿관로, 즉 파일럿관로 (27)에 설치되어 상기한 제 1 셔틀밸브, 즉 셔틀밸브(26)로부터 출력된 파일럿압을 합류전환밸브(14)의 구동부에 공급 가능한 제 1 상태, 공급 불가능한 제 2 상태중 어느 하나의 상태로 선택적으로 전환하는 선택전환밸브(28)를 포함하고 있다.
그리고 특히 이 제 2 실시형태에서는 제 1 유압펌프(1)에 접속되는 제 1 전환밸브그룹(15a)에 포함되는 소정의 방향전환밸브, 예를 들면 버킷용 방향전환밸브 (4), 제 1 부움용 방향전환밸브(5), 제 2 아암용 방향전환밸브(6)의 조작에 따라 합류전환밸브(14)를 폐쇄위치로 전환하도록 제어하는 합류전환밸브제어수단을 구비하고 있다. 이 합류전환밸브제어수단은 예를 들면 상기한 버킷용 조작장치(20), 부움용 조작장치(21), 아암용 조작장치(22) 등의 소정의 방향전환밸브조작장치로부터 출력된 파일럿압을 검출하여 합류전환밸브(14)를 전환 제어하는 제어신호로서 출력하는 도 4에 나타내는 제 2 셔틀밸브(33, 34, 35, 36, 37, 38)와, 이들 제 2셔틀밸브(33 내지 38)와 상기한 합류전환밸브(14)를 폐쇄위치로 전환하는 해당 합류전환밸브(14)의 구동부, 즉 스프링실을 형성하는 구동부를 연락하는 제 2 파일럿관로(31)를 포함하는 구성으로 하고 있다.
또한 도 4에 나타내는 32는, 우측 주행용 조작장치(18), 좌측 주행용 조작장치(19)의 조작에 따라 출력된 파일럿압을 검출하는 셔틀밸브로서, 이 셔틀밸브 (32)는 예를 들면 제 2 셔틀밸브(38)에 연락시키고 있다.
또 상기한 제 1 셔틀밸브, 즉 셔틀밸브(26)와, 제 2 셔틀밸브(33 내지 38)와, 셔틀밸브(32)는 1개의 하우징으로 이루어지는 셔틀블록(30)에 내장시키고 있다.
그 외의 구성은, 상기한 도 1, 도 2에 나타내는 제 1 실시형태와 동등하다.
이 제 2 실시형태의 동작은 이하와 같다.
즉, 예를 들면 선택스위치(29)를 조작하지 않는 상태에서는 선택전환밸브 (28)는 도 1의 하단의 전환위치인 폐쇄위치에 유지된다. 이 때는 파일럿관로(27)가 차단된다. 즉 셔틀밸브(26)와, 합류전환밸브(14), 바이패스 개폐밸브(7)의 각각의 구동부와의 접속이 단절된다. 따라서 예비용 조작장치(24)로부터 출력된 파일럿압에 의한 합류전환밸브(14)의 상기 도 1의 상단의 전환위치인 개방위치로의 전환조작이 불가능하게 된다.
이 상태에 있어서 예비용 방향전환밸브(11)로 제어되는 엑츄에이터를 작동시키고자 예비용 조작장치(24)를 조작하면, 이 예비용 조작장치(24)로부터 출력된 파일럿압에 의해 예비용 방향전환밸브(11)가 중립위치로부터 전환된다. 이 때 상기한 바와 같이 선택전환밸브(28)에 의해 합류전환밸브(14)가 폐쇄위치에 유지되어 있다. 따라서 제 1 유압펌프(1)의 압유를 합류전환밸브(14), 연락관로(13)를 거쳐 예비용 방향전환밸브(11)의 공급관로(11a)에 공급할 수는 없어 제 2 유압펌프(2)의 압유만이 예비용 방향전환밸브(11)에 공급된다. 즉 예비용 방향전환밸브(11)로 제어되는 엑츄에이터에 제 2 유압펌프(2)의 압유만이 공급되어 해당 엑츄에이터를 비교적 느린 완속도로 작동시킬 수 있다.
이 상태에 있어서 제 1 유압펌프(1)에 접속되는 제 1 전환밸브그룹(15a)에 속하는 방향전환밸브, 예를 들면 제 1 부움용 방향전환밸브(5)를 전환하면 그 제 1 부움용 방향전환밸브(5)를 거쳐 부움실린더에 제 1 유압펌프(1)의 압유가 공급되고, 이 부움실린더와 예비용 방향전환밸브(11)로 제어되는 엑츄에이터와의 복합조작을 실시할 수 있다.
또 선택스위치(29)를 조작하면 선택전환밸브(28)는 도 1의 상단의 전환위치인 개방위치로 전환된다. 이 때는 파일럿관로(27)가 연통한다. 즉 셔틀밸브(26)와 합류전환밸브(14), 바이패스 개폐밸브(7)의 각각의 구동부가 연통한다. 따라서 예비용 조작장치(24)로부터 출력된 파일럿압에 의한 합류전환밸브(14)의 상기 도 1의 상단의 전환위치인 개방위치로의 전환조작이 가능하게 된다.
이 상태에 있어서 예비용 방향전환밸브(11)로 제어되는 엑츄에이터를 작동시키고자 예비용 조작장치(24)를 조작하면 이 예비용 조작장치(24)로부터 출력된 파일럿압에 의해 예비용 방향전환밸브(11)가 중립위치로부터 전환된다. 이 때 동시에 예비용 조작장치(24)로부터 출력된 파일럿압이 제 1 셔틀밸브, 즉 셔틀밸브(26), 선택전환밸브(28), 제 1 파일럿관로, 즉 파일럿관로(27)를 거쳐 합류전환밸브(14)의 구동부, 즉 스프링실을 형성하고 있지 않는 쪽의 구동부 및 바이패스 개폐밸브(7)의 구동부에 가해져 합류전환밸브(14)가 개방위치로, 바이패스 개폐밸브 (7)가 폐쇄위치로 각각 전환된다. 이에 의하여 제 1 유압펌프(1)의 압유가 합류전환밸브(14), 연락관로(13)를 거쳐 예비용 방향전환밸브(11)의 공급관로(11a)에 유도된다. 즉 제 1 유압펌프(1)의 압유, 제 2 유압펌프(2)의 압유의 쌍방이 예비용 방향전환밸브(11)에 공급되고, 다시 이 예비용 방향전환밸브(11)로 제어되는 엑츄에이터에 공급된다. 따라서 예비용 방향전환밸브(11)로 제어되는 엑츄에이터를 상기한 작동속도보다도 빠른 급속도로 작동시킬 수 있다.
또 예를 들면 이와 같이 제 1 유압펌프(1)의 압유, 제 2 유압펌프(2)의 압유의 양쪽이 예비용 방향전환밸브(11)에 공급되고 있는 상태에 있어서, 소정의 방향전환밸브조작장치, 예를 들면 부움용 조작장치(21)가 조작되면 이 부움용 조작장치 (21)로부터 출력된 파일럿압에 의해 예비용 방향전환밸브(11)가 포함되지 않은 제 1 전환밸브그룹(15a)에 속하는 제 1 부움용 방향전환밸브(5)가 중립위치로부터 전환된다. 이 때 동시에 부움용 조작장치(21)로부터 출력된 파일럿압이 제 2 셔틀밸브(34, 36, 37, 38)로 검출되어 제 2 파일럿관로(31)를 거쳐 합류전환밸브(14)의 스프링실을 형성하는 구동부에 가해진다. 이에 의하여 합류전환밸브(14)는 그때까지의 개방위치로부터 폐쇄위치로 전환된다. 따라서 제 1 유압펌프(1)의 압유는 합류전환밸브(14)에서 저지되어 예비용 방향전환밸브(11)에 공급되지 않게 된다. 즉 제 1 유압펌프(1)의 압유는 제 1 부움용 방향전환밸브(5)에 공급되어 제 2 유압펌프(2)의 압유만이 예비용 방향전환밸브(11)에 공급된다.
이와 같이 제 1 부움용 방향전환밸브(5)가 조작되었을 때에는 제 1 유압펌프의 압유(1)에 의해 그 제 1 부움용 방향전환밸브(5)로 제어되는 부움실린더를 작동시킬 수 있음과 동시에, 예비용 방향전환밸브(11)로 제어되는 엑츄에이터의 작동속도의 최대치는 제 2 유압펌프(2)의 압유에만 의존하는 완속도가 된다.
이와 같이 구성한 제 2 실시형태에 있어서는, 상기한 제 1 실시형태와 동등한 작용효과를 나타내는 외에 특히 제 1 유압펌프(1), 제 2 유압펌프(2)의 압유의 양쪽이 예비용 방향전환밸브(11)에 공급되어 있는 상태 등에 있어서, 부움용 조작장치(21) 등의 소정의 방향전환밸브조작장치가 조작되면 선택스위치(29)의 조작을 요하는 일 없이 제 1 유압펌프(1)의 압유가 제 1 부움용 방향전환밸브(5) 등의 소정의 방향전환밸브에 공급되고, 제 2 유압펌프(2)의 압유가 예비용 방향전환밸브 (11)에 공급되어 소정의 방향전환밸브로 제어되는 엑츄에이터와, 예비용 방향전환밸브(11)로 제어되는 엑츄에이터와의 복합조작으로 자동적으로 이행할 수 있어 우수한 조작성이 얻어진다.
또 이 제 2 실시형태에서는 제 1 셔틀밸브인 셔틀밸브(26)와, 제 2 셔틀밸브 (33 내지 38) 및 셔틀밸브(32)를 하나의 하우징를 형성하는 셔틀블록(30)에 내장시킨 구성으로 하고 있기 때문에 셔틀밸브군의 집약화를 도모할 수 있어 장치 전체의 컴팩트화를 실현할 수 있다.
또한 상기한 제 1 실시형태, 제 2 실시형태의 어느 것이나 선택스위치(29)의 조작에 따라 선택전환밸브(28)를 전환하는 구성으로 하고 있음과 동시에 예비용 조작장치(24)의 조작에 의해 발생하는 예비용 방향전환밸브(11)의 제어용 파일럿압에 따라 합류전환밸브(14) 및 바이패스 개폐밸브(7)를 전환하는 구성으로 하고 있으나, 본 발명은 이와 같이 선택스위치(29)를 설치하는 구성, 또는 예비용 조작장치 (24)의 조작에 의해 발생하는 예비용 방향전환밸브(11)의 제어용 파일럿압에 따라 합류전환밸브(14) 및 바이패스 개폐밸브(7)를 전환하는 구성에 한정되지 않는다.
예를 들면 도시 생략한 합류전환밸브(14) 및 바이패스 개폐밸브(7)의 각각은 상기한 각 실시형태와 마찬가지로 유압파일럿식의 밸브로 구성하고, 연동조작수단은 파일럿펌프 등의 소정의 유압원과, 이 소정의 유압원으로부터 출력된 파일럿압을 셔틀밸브를 개재시키는 일 없이 합류전환밸브(14)를 개방위치로 전환하는 압력신호로서, 동시에 바이패스 개폐밸브(7)를 폐쇄위치로 전환하는 압력신호로서 유도하는 파일럿관로를 포함함과 동시에 선택전환수단이 소정의 유압원과 합류전환밸브 (14)의 구동부를 연락하는 파일럿관로부분에 설치되고, 상기한 소정의 유압원으로부터 출력된 파일럿압을 합류전환밸브(14)의 구동부에 공급 가능한 제 1 상태, 공급 불가능한 제 2 상태중 어느 하나의 상태로 선택적으로 전환하는 전자밸브로 이루어지는 선택전환밸브(28)와, 예비용 조작장치(24)의 조작을 검출하여 선택전환밸브(28)를 상기한 제 1 상태, 제 2 상태의 어느 하나의 상태로 유지하도록 선택적으로 작동시키는 전기신호를 출력하는 조작검출수단을 포함하는 구성으로 하여도 좋다. 다른 구성은 예를 들면 상기한 제 1 실시형태와 동일한 것으로 한다. 이 구성은 상기 제 4 수단에 대응한다.
이와 같이 구성한 것에서는 예를 들면 조작검출수단이 예비용 조작장치(24)의 조작을 검출하였을 때, 선택전환밸브(28)를 소정의 유압원으로부터 출력된 파일럿압에 의한 합류전환밸브(14)의 개방위치로의 전환조작이 불가능하게 되도록 설정하여 두면, 예비용 방향전환밸브(11)로 제어되는 엑츄에이터를 작동시키고자 예비용 조작장치(24)를 조작하면 예비용 방향전환밸브(11)가 중립위치로부터 전환된다. 이 때 상기한 바와 같이 선택전환밸브(28)에 의해 합류전환밸브(14)가 폐쇄위치에 유지되어 있다. 따라서 제 1 유압펌프(1)의 압유를 합류전환밸브(14), 연락관로 (13)를 거쳐 예비용 방향전환밸브(11)의 공급관로(11a)에 공급할 수는 없고, 제 2 유압펌프(2)의 압유만이 예비용 방향전환밸브(11)에 공급된다. 즉 예비용 방향전환밸브(11)로 제어되는 엑츄에이터에 제 2 유압펌프(2)의 압유만이 공급되어 해당 엑츄에이터를 비교적 느린 완속도로 작동시킬 수 있다.
이 상태에 있어서 예를 들면 제 1 유압펌프(1)에 접속되는 제 1 전환밸브그룹(15a)에 속하는 방향전환밸브를 전환하면 그 방향전환밸브를 거쳐 해당하는 엑츄에이터에 제 1 유압펌프(1)의 압유가 공급되고, 해당하는 엑츄에이터와 예비용 방향전환밸브(11)로 제어되는 엑츄에이터와의 복합조작을 실시할 수 있다.
또 예를 들면 조작검출수단이 예비용 조작장치(24)의 조작을 검출하였을 때 선택전환밸브(28)를 소정의 유압원으로부터 출력된 파일럿압에 의한 합류전환밸브(11)의 개방위치로의 전환조작이 가능해지도록 설정하여 두면 예비용 방향전환밸브(11)로 제어되는 엑츄에이터를 작동시키고자 예비용 조작장치(24)를 조작하면 예비용 방향전환밸브(11)가 중립위치로부터 전환된다. 이 때 동시에 예비용 조작장치(24)가 조작된 것이 조작검출수단에서 검출되어 소정의 유압원으로부터 출력된 파일럿압이 선택전환밸브(28), 파일럿관로(27)를 지나 합류전환밸브(14)의 구동부및 바이패스 개폐밸브(7)의 구동부에 가해져 합류전환밸브(14)가 개방위치로, 바이패스 개폐밸브(7)가 폐쇄위치로 각각 전환된다. 이에 의하여 제 1 유압펌프(1)의압유가 합류전환밸브(14), 연락관로(13)를 거쳐 예비용 방향전환밸브(11)의 공급관로(11a)에 유도된다. 즉 제 1 유압펌프(1)의 압유, 제 2 유압펌프(2)의 압유의 쌍방이 예비용 방향전환밸브(11)에 공급되고, 다시 이 예비용 방향전환밸브(11)로 제어되는 엑츄에이터에 공급된다. 따라서 예비용 방향전환밸브(11)로 제어되는 엑츄에이터를 상기한 작동속도보다도 빠른 급속도로 작동시킬 수 있다.
이와 같이 구성한 것에 있어서도 예비용 방향전환밸브(11)로 제어되는 엑츄에이터의 작동속도의 최대치를 제 2 유압펌프(2)의 압유만의 공급에 의한 완속도와, 제 1 유압펌프(1)의 압유와 제 2 유압펌프(2)의 압유의 합류에 의한 급속도 중 어느 하나로 선택적으로 변경할 수 있어 상기한 제 1 실시형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
도 5, 도 6, 도 7은 본 발명의 제 3 실시형태에 관한 토목·건설기계의 유압구동장치를 설명하기 위한 도면으로, 도 5는 본 발명의 제 3 실시형태의 구성을 나타내는 유압회로도, 도 6은 도 5에 나타내는 제 3 실시형태에 구비되는 파일럿조작장치를 나타내는 도, 도 7은 도 5에 나타내는 제 3 실시형태에 구비되는 제어기의 구성을 나타내는 도면이다. 또한 이 제 3 실시형태는 상기 제 8, 제 9, 제 10 수단에 대응한다.
이 제 3 실시형태에서는 합류전환밸브(14)를 개방위치로, 바이패스 개폐밸브 (7)를 폐쇄위치로 전환 가능한 연동조작수단을 구성하는 셔틀밸브(26)에 접속되는 파일럿관로(27)에 분기관로부분(27a)을 설치하고, 이 분기관로부분(27a)에 상기한 연동조작수단에 의한 합류전환밸브(14)의 개방위치로의 전환조작이 가능한 상태와 불가능한 상태의 어느 하나의 상태로 선택적으로 전환하는 선택전환수단을 구성하는 예를 들면 전자밸브로 이루어지는 선택전환밸브(28a)를 배치하고 있다.
그리고 특히 이 제 3 실시형태에서는 예비용 조작장치(24)에 의한 예비용 방향전환밸브(11)의 전환조작과 동시에 제 1 유압펌프(1)에 연락되는 제 1 전환밸브그룹(15a)에 포함되어 예비용 방향전환밸브(11)로 제어되는 엑츄에이터의 부하압보다도 큰 부하압이 될 수 있는 엑츄에이터, 예를 들면 도시 생략한 부움실린더의 구동을 제어하는 제 1 부움용 방향전환밸브(5)가 조작되었을 때, 또는 도시 생략한 아암실린더의 구동을 제어하는 제 2 아암용 방향전환밸브(6)가 조작되었을 때, 또는 도시 생략한 우측 주행모터의 구동을 제어하는 우측 주행용 방향전환밸브(3)가 조작되었을 때에 합류전환밸브(14)의 개구면적이 완전 개방상태의 개구면적에 비하여 소정의 작은 개구면적이 되도록 해당 합류전환밸브(14)의 구동을 제어하는 개구면적 제어수단을 구비한 구성으로 하고 있다.
이 개구면적 제어수단은 예를 들면 상기한 제 1 부움용 방향전환밸브(5), 또는 제 2 아암용 방향전환밸브(6), 또는 우측 주행용 방향전환밸브(3)의 조작을 검출하여 전기신호를 출력하는 특정용 조작검출수단과, 이들 특정용 조작검출수단으로부터 출력되는 상기한 전기신호에 의거하여 소정의 연산을 행하여 그 결과에 상응한 제어신호를 선택전환밸브(28a)를 구동하는 신호로서 출력하는 제어기(40)를 포함하는 구성으로 하고 있다.
상기한 특정용 조작검출수단은, 예를 들면 도시 생략한 아암실린더를 신장시키도록 아암용 조작장치(22)를 조작하였을 때의 파일럿압, 즉 아암덤프 파일럿압 (Pa)를 검출하여 제어기(40)에 전기신호로서 출력하는 제 1 압력센서(50)와, 도시생략한 부움실린더를 신장시키도록 부움용 조작장치(21)를 조작하였을 때의 파일럿압, 즉 부움올림 파일럿압(Pb)을 검출하여 제어기(40)에 전기신호로서 출력하는 제 2 압력센서(51)와, 도시 생략한 우측 주행모터를 구동시키도록 우측 주행용 조작장치(18)를 조작하였을 때의 파일럿압, 즉 우측 주행 파일럿압(Pt)을 검출하여 제어기(40)에 전기신호로서 출력하는 제 3 압력센서(52)를 포함하는 구성으로 되어 있다.
또 상기한 제어기(40)는 도 7에 나타내는 바와 같이 상기한 제 1 압력센서 (50)로부터 출력되는 전기신호의 값, 즉 아암덤프 파일럿압(Pa)의 증가에 따라 점차로 작은 값이 되는 목표치(Aa)를 발생시키는 아암덤프용 함수발생부(41)와, 상기한 제 2 압력센서(51)로부터 출력되는 전기신호의 값, 즉 부움올림 파일럿압(Pb)의 증가에 따라 점차로 작은 값이 되는 목표치(Ab)를 발생시키는 부움올림용 함수발생부(42)와, 상기한 제 3 압력센서(52)로부터 출력되는 전기신호의 값, 즉 우측 주행파일럿압(Pt)의 증가에 따라 점차로 작은 값이 되는 목표치(At)를 발생시키는 우측 주행용 함수발생부(43)와, 이들 함수발생부(41, 42, 43)로부터 출력되는 목표치 (Aa, Ab, At) 중의 최소치를 최소 목표치(Am)로서 선택하여 출력하는 최소 목표치선택부(44)와, 이 최소 목표치 선택부(44)로부터 출력되는 최소 목표치(Am)의 감소에 따라 점차로 큰 값이 되는 입력전류(i), 즉 선택전환밸브(28a)의 구동을 제어하는 제어신호를 발생시키는 제어신호발생부(45)를 포함하는 구성으로 하고 있다.
그 밖의 기본적인 구성은 상기한 도 1에 나타내는 제 1 실시형태에 있어서의 것과 동일하다.
이와 같이 구성한 제 3 실시형태의 동작은 이하와 같다.
도 5에 나타내는 바와 같이 입력전류(i), 즉 제어신호가 선택전환밸브(28a)의 구동부에 가해져 있지 않은 상태에서는 이 선택전환밸브(28a)는 도 1 하단의 전환위치인 개방위치에 유지된다. 이 때는 파일럿관로(27)의 분기관로부분(27a)이 연통한다. 즉 셔틀밸브(26)와 합류전환밸브(14)의 구동부가 접속된다. 따라서 예비용 조작장치(24)로부터 출력된 파일럿압에 의한 합류전환밸브(14)의 상기 도 1의 상단의 전환위치인 개방위치로의 전환조작이 가능해진다.
이 상태에 있어서, 예비용 방향전환밸브(11)로 제어되는 엑츄에이터를 작동시키고자 예비용 조작장치(24)를 조작하면 이 예비용 조작장치(24)로부터 출력된 파일럿압이 제어관로(24a 또는 25b)에 유도되어 예비용 방향전환밸브(11)가 중립위치로부터 전환된다. 이 때 상기한 파일럿압이 셔틀밸브(26)로부터 빼내어져 파일럿관로(27)의 분기관로부분(27a)으로 도입되어 선택전환밸브(28)로부터 출력압(Pr)으로서 합류전환밸브(14)의 구동부에 가해진다. 이에 의하여 합류전환밸브(14)는 도 5의 상단의 전환위치인 개방위치로 전환된다. 또 파일럿관로(27)에 유도되는 파일럿압에 의해 바이패스 개폐밸브(7)는 폐쇄위치로 전환된다. 따라서 제 1 유압펌프 (1)의 압유가 합류전환밸브(14), 연락관로(13)를 거쳐 예비용 방향전환밸브 (11)의 공급관로(11a)로 도입된다. 즉 제 1 유압펌프(1)의 압유, 제 2 유압펌프(2)의 압유의 양쪽이 예비용 방향전환밸브(11)에 공급되고, 다시 이 예비용 방향전환밸브(11)로 제어되는 엑츄에이터에 공급된다. 따라서 예비용 방향전환밸브(11)로 제어되는 엑츄에이터를 2개의 유압펌프(1, 2)의 압유에 의해 빠른 속도로 작동시킬 수 있다.
이와 같이 예비용 조작장치(24)가 조작되고 있을 때에 또는 예비용 조작장치 (24)의 조작과 거의 동시에 아암용 조작장치(22), 부움용 조작장치(21), 우측 주행용 조작장치(18) 중 어느 하나가 조작되면 해당하는 조작에 따라 발생하는 파일럿압이 제 1 압력센서(50), 제 2 압력센서(51), 제 3 압력센서(52) 중 어느 하나에서 검출되어 해당하는 전기신호가 도 7에서 나타내는 제어기(40)의 아암덤프용함수발생부(41), 부움올림용 함수발생부(42), 우측 주행용 함수발생부(43)의 어느 하나가 해당하는 것에 입력된다. 조작장치(22, 21, 18)의 해당하는 것의 조작량이 클 때는 검출되는 아암덤프 파일럿압(Pa), 부움덤프 파일럿압(Pb), 우측 주행 파일럿압(Pt)의 값이 커지고, 이에 의하여 목표치(Aa, Ab, At) 중의 해당하는 것의 값이 작아진다. 이 작은 값의 목표치(Aa, Ab, At) 중의 해당하는 것이 최소 목표치 선택부(44)에 입력되고, 이 최소 목표치 선택부(44)에서 최소 목표치(Am)로서 선택되어 제어신호발생부(45)에 입력된다. 이 때의 최소 목표치(Am)는 비교적 작고, 이에 의하여 입력전류(i)는 큰 값이 된다. 그 큰 값의 입력전류(i)가 이 제어기 (40)로부터 제어신호로서 선택전환밸브(28a)의 구동부에 가해진다. 이에 의하여선택전환밸브(28a)는 제어신호, 즉 입력신호(i)의 값에 상응하여 도 5 상단의 전환위치방향, 즉 폐쇄위치방향으로 전환되어 분기관로부분(27a)은 개구면적이 작아지는 스로틀상태에 이른다. 따라서 셔틀밸브(26), 파일럿관로(27), 분기관로부분 (27a)에 도입되어 선택전환밸브(28a)로부터 출력되는 출력압(Pr)은 비교적 작은 값이 되고, 이에 의하여 합류전환밸브(14)는 그 개구면적을 작아지도록 구동한다.
도 8은 상기한 제어기(40)로부터 선택전환밸브(28a)의 구동부에 주어지는 입력전류(i)와, 선택전환밸브(28a)로부터 출력되는 출력압(Pr)의 관계를 나타내고 있다. 입력전류(i)의 값이 커짐에 따라 출력압(Pr)이 작아지는 관계로 되어 있다.
또 도 9는 상기한 출력압(Pr)과, 합류전환밸브(14)의 개구면적(Ar)과의 관계를 나타내고 있다. 출력압(Pr)이 작아짐에 따라 합류전환밸브(14)의 개구면적(Ar)이 작아지는 관계로 되어 있다.
이 상태에 있어서는 합류전환밸브(14)부분에서 스로틀되기 때문에 연락관로 (13), 공급관로(11a)를 거쳐 예비용 방향전환밸브(11)에 공급되는 제 1 유압펌프 (1)의 압유는 소량이 되도록 변화한다. 따라서 제 1 유압펌프(1)의 압유 중의 충분한 양을 제 2 아암용 방향전환밸브(6), 제 1 부움용 방향전환밸브(5), 우측 주행용 방향전환밸브(3) 중의 해당하는 것에 공급할 수 있어 부하압이 비교적 작은 예비용 방향전환밸브(11)로 제어되는 엑츄에이터와, 부하압이 큰 도시 생략한 아암실린더, 부움실린더, 우측 주행용 모터 중의 해당하는 엑츄에이터와의 복합조작을 양호하게 실시시킬 수 있다.
이와 같이 구성한 제 3 실시형태에 있어서는, 제 2 아암용 방향전환밸브(6),또는 제 1 부움용 방향전환밸브(5), 또는 우측 주행용 방향전환밸브(3)로 이루어지는 특정한 방향전환밸브로 제어되는 엑츄에이터, 즉 예비용 방향전환밸브(11)로 제어되는 엑츄에이터의 부하압에 비하여 큰 부하압이 될 수 있는 엑츄에이터를 예비용 방향전환밸브(11)로 제어되는 엑츄에이터와 함께 구동시킬 수 있어 이들 엑츄에이터의 양호한 복합조작을 실현시킬 수 있어 해당하는 작업의 능률을 향상시킬 수 있다.
또 이와 같은 특정한 방향전환밸브로 제어되는 엑츄에이터와, 예비용 방향전환밸브(11)로 제어되는 엑츄에이터와의 복합조작시에는 예비용 방향전환밸브(11) 에 공급되는 압유는 주로 제 2 유압펌프(2)로부터 토출되는 압유이고, 따라서 예비용 방향전환밸브(11)로 제어되는 엑츄에이터의 작동속도는 비교적 완만하다. 그러나 예비용 방향전환밸브(11)로 제어되는 엑츄에이터의 단독조작시에는 예비용 방향전환밸브(11)에 제 1 유압펌프(1)의 압유와 제 2 유압펌프(2)의 압유의 양쪽을 공급할 수 있어 이에 의하여 예비용 방향전환밸브(11)로 제어되는 엑츄에이터를 빠른 속도로 작동시킬 수 있다. 이와 같이 이 제 3 실시형태에 있어서도 예비용 방향전환밸브(11)로 제어되는 엑츄에이터의 작동속도의 최대치를 변경할 수 있어 특히 예비용 방향전환밸브(11)로 제어되는 엑츄에이터의 단독조작시에는 해당 엑츄에이터를 거쳐 이루어지는 작업을 능률좋게 행할 수 있다.
이상과 같이 구성함으로써 본 발명에 의하면 예비용 방향전환밸브로 제어되는 엑츄에이터의 작동속도의 최대치를 변경할 수 있어 해당 엑츄에이터를 완속도와급속도의 2속 등에 의해 제어할 수 있어 급속도로 한 경우에는 해당 엑츄에이터의 작동을 거쳐 실시되는 어태치먼트 등에 의한 작업의 능률을 향상시킬 수 있다. 또한 제 1 유압펌프와 예비용 방향전환밸브를 접속하는 연락관로의 길이를 짧게 할 수 있어 이 연락관로에 있어서의 압력손실을 억제할 수 있어 예비용 방향전환밸브로 제어되는 엑츄에이터를 높은 정밀도로 제어할 수 있다. 또 연락관로에 공급되는 오일의 누설을 방지할 수 있어 회로의 오일량 부족의 발생을 억제하여 이와 같은 오일의 누설에 의한 주변기기의 오염을 방지할 수 있다. 또 연락관로에 따르는 배관접속작업을 불필요하게 할 수 있기 때문에 해당 유압구동장치의 조립작업의 번잡화를 억제하여 이 조립작업의 능률을 향상시킬 수 있다.
또 본 발명에 의하면 제 1 전환밸브그룹에 포함되는 소정의 방향전환밸브의 조작에 따라 합류전환밸브를 상기 폐쇄위치로 전환하도록 제어하는 합류전환밸브제어수단을 설치함으로써 제 1 유압펌프, 제 2 유압펌프의 압유의 양쪽이 예비용 방향전환밸브에 공급되고 있는 상태 등에 있어서 소정의 방향전환밸브조작장치가 조작되면 상기 합류전환밸브제어수단이 작동하여 제 1 유압펌프의 압유가 소정의 방향전환밸브에 공급되고, 제 2 유압펌프(2)의 압유가 예비용 방향전환밸브에 공급되어 소정의 방향전환밸브로 제어되는 엑츄에이터와, 예비용 방향전환밸브로 제어되는 엑츄에이터와의 복합조작으로 자동적으로 이행할 수 있어 우수한 조작성이 얻어진다.
또 본 발명에 의하면 제 1 셔틀밸브와 제 2 셔틀밸브를 하나의 하우징를 형성하는 셔틀블록에 내장시킨 구성으로 하고 있기 때문에 셔틀밸브군의 집약화를 도모할 수 있어 장치 전체의 컴팩트화를 실현할 수 있다.
또한 본 발명에 의하면 예비용 방향전환밸브로 제어되는 엑츄에이터의 작동속도의 최대치를 변경할 수 있어 이에 의하여 해당 엑츄에이터를 비교적 빠른 속도로 구동할 수 있어 이와 같이 빠른 속도로 구동했을 경우에는 해당 엑츄에이터의 작동을 거쳐 실시되는 어태치먼트 등에 의한 작업의 능률을 향상시킬 수 있다. 또예비용 방향전환밸브로 제어되는 엑츄에이터와, 예비용 방향전환밸브가 포함되지 않는 전환밸브그룹에 속하는 특정한 방향전환밸브에 의해 제어되는 엑츄에이터로서 예비용 방향전환밸브로 제어되는 엑츄에이터의 부하압보다도 큰 부하압이 될 수 있는 엑츄에이터와의 양호한 복합조작을 실현시킬 수 있어 이들 엑츄에이터의 작동을 거쳐 행하여지는 작업을 능률 좋게 실시시킬 수 있다.
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- 제 1 유압펌프 및 제 2 유압펌프와, 상기 제 1 유압펌프에 접속되어 최하류에 바이패스통로를 연통, 차단의 어느 하나에 선택적으로 유지하는 개방위치 및 폐쇄위치를 가지는 바이패스 개폐밸브를 구비함과 동시에, 복수의 방향전환밸브를 포함하는 제 1 전환밸브그룹과, 상기 제 2 유압펌프에 접속되어 예비용 방향전환밸브를 포함하는 복수의 방향전환밸브로 이루어지는 제 2 전환밸브그룹을 구비한 토목·건설기계의 유압구동장치에 있어서,상기 제 1 전환밸브그룹의 최상류와 상기 예비용 방향전환밸브의 공급관로를 연락하는 연락관로와;상기 연락관로를 연통, 차단의 어느 하나에 선택적으로 유지하는 개방위치 및 폐쇄위치를 가지는 합류전환밸브와;상기 예비용 방향전환밸브를 전환조작하는 예비용 조작장치의 상기 전환조작에 연동시켜 상기 합류전환밸브를 상기 개방위치로 전환하고, 상기 바이패스 개폐밸브를 상기 폐쇄위치로 전환조작이 가능한 연동조작수단과;상기 연동조작수단에 의한 상기 합류전환밸브의 개방위치로의 전환조작이 가능한 상태와, 불가능한 상태의 어느 하나의 상태로 선택적으로 전환하는 선택전환수단을 구비하고,상기 제 1 전환밸브그룹, 상기 제 2 전환밸브그룹, 상기 연락관로 및 합류전환밸브를 하나의 하우징내에 설치함과 동시에,상기 예비용 방향전환밸브가 유압파일럿식의 밸브로 이루어지고, 상기 예비용 조작장치가 상기 예비용 방향전환밸브를 전환하는 파일럿압을 출력하는 파일럿조작장치로 이루어지고, 상기 합류전환밸브 및 상기 바이패스개폐밸브의 각각이 유압파일럿식의 밸브로 이루어짐과 동시에,상기 연동조작수단은,상기 예비용 조작장치로부터 출력된 파일럿압을 검출하여 상기 합류전환밸브를 상기 개방위치로, 상기 바이패스개폐밸브를 상기 폐쇄위치로 전환하는 압력신호로서 출력 가능한 셔틀밸브와, 상기 셔틀밸브와 상기 합류전환밸브, 상기 바이패스개폐밸브 각각의 구동부를 연락하는 파일럿관로를 포함하고,상기 선택전환수단은,상기 셔틀밸브와 상기 합류전환밸브의 구동부를 연락하는 상기 파일럿관로부분에 설치되고, 상기 셔틀밸브로부터 출력되는 파일럿압을 상기 합류전환밸브의 구동부에 공급 가능한 제 1 상태, 공급 불가능한 제 2 상태의 어느 하나의 상태로 선택적으로 전환하는 선택전환밸브를 포함하며,상기 제 1 전환밸브그룹에 포함되는 소정의 방향전환밸브의 조작에 따라 상기 합류전환밸브를 상기 폐쇄위치로 전환하도록 제어하는 합류전환밸브제어수단을 설치한 것을 특징으로 하는 토목·건설기계의 유압구동장치.
- 제3항에 있어서,상기 소정의 방향전환밸브가 유압파일럿식의 밸브로 이루어지고, 상기 소정의 방향전환밸브를 전환조작하는 소정의 방향전환밸브조작장치가 파일럿압을 출력하는 파일럿조작장치로 이루어지고, 상기 예비용 방향전환밸브가 유압파일럿식의 밸브로 이루어지고, 상기 예비용 조작장치가 상기 예비용 방향전환밸브를 전환하는 파일럿압을 출력하는 파일럿조작장치로 이루어지고, 상기 합류전환밸브 및 바이패스 개폐밸브의 각각이 유압파일럿식의 밸브로 이루어짐과 동시에,상기 연동조작수단은,상기 예비용 조작장치로부터 출력된 파일럿압을 검출하여 상기 합류전환밸브를 개방위치로, 상기 바이패스 개폐밸브를 상기 폐쇄위치로 전환하는 압력신호로서 출력 가능한 제 1 셔틀밸브와, 상기 제 1 셔틀밸브와 상기 합류전환밸브, 상기 바이패스 개폐밸브 각각의 구동부를 연락하는 제 1 파일럿관로를 포함하고,상기 선택전환수단은,상기 제 1 셔틀밸브와 상기 합류전환밸브의 구동부를 연락하는 상기 제 1 파일럿관로부분에 설치되고, 상기 제 1 셔틀밸브로부터 출력된 파일럿압을 상기 합류전환밸브의 구동부에 공급 가능한 제 1 상태, 공급 불가능한 제 2 상태의 어느 하나의 상태로 선택적으로 전환하는 선택전환밸브를 포함하고,상기 합류전환밸브제어수단은,상기 소정의 방향전환밸브조작장치로부터 출력된 파일럿압을 검출하여 상기 합류전환밸브를 전환 제어하는 제어신호로서 출력하는 제 2 셔틀밸브와, 상기 제 2 셔틀밸브와 상기 합류전환밸브를 폐쇄위치로 전환하는 해당 합류전환밸브의 구동부를 연락하는 제 2 파일럿관로를 포함하는 것을 특징으로 하는 토목·건설기계의 유압구동장치.
- 제4항에 있어서,상기 제 1 셔틀밸브, 상기 제 2 셔틀밸브를 1 개의 하우징으로 이루어지는 셔틀블록에 내장시킨 것을 특징으로 하는 토목·건설기계의 유압구동장치.
- 제 1 유압펌프 및 제 2 유압펌프와, 상기 제 1 유압펌프에 접속되고, 최하류에 바이패스통로를 연통, 차단의 어느 하나에 선택적으로 유지하는 개방위치 및 폐쇄위치를 가지는 바이패스 개폐밸브를 구비함과 동시에, 복수의 방향전환밸브를 포함하는 제 1 전환밸브그룹과, 상기 제 2 유압펌프에 접속되어 예비용 방향전환밸브를 포함하는 복수의 방향전환밸브로 이루어지는 제 2 전환밸브그룹을 구비한 토목·건설기계의 유압구동장치에 있어서,상기 제 1 전환밸브그룹의 최상류와 상기 예비용 방향전환밸브의 공급관로를 연락하는 연락관로와;상기 연락관로를 연통, 차단의 어느 하나로 선택적으로 유지되는 개방위치 및 폐쇄위치를 가지는 합류전환밸브와;상기 예비용 방향전환밸브를 전환조작하는 예비용 조작장치의 해당 전환조작에 연동시켜 상기 합류전환밸브를 상기 개방위치로 전환하고, 상기 바이패스 개폐밸브를 상기 폐쇄위치로 전환조작이 가능한 연동조작수단과;상기 연동조작수단에 의한 상기 합류전환밸브의 개방위치로의 전환조작이 가능한 상태와, 불가능한 상태의 어느 하나의 상태로 선택적으로 전환하는 선택전환수단을 구비하고,상기 예비용 조작장치에 의한 상기 예비용 방향전환밸브의 전환조작과 함께 상기 제 1 전환밸브그룹에 포함되어 상기 예비용 방향전환밸브로 제어되는 엑츄에이터의 부하압보다도 큰 부하압이 될 수 있는 엑츄에이터의 구동을 제어하는 특정한 방향전환밸브가 조작되었을 때, 상기 합류전환밸브의 개구면적이 소정의 작은 개구면적이 되도록 해당 합류전환밸브의 구동을 제어하는 개구면적 제어수단을 구비한 것을 특징으로 하는 토목·건설기계의 유압구동장치.
- 제6항에 있어서,상기 예비용 방향전환밸브가 유압파일럿식의 밸브로 이루어지고, 상기 예비용 조작장치가 상기 예비용 방향전환밸브를 전환하는 파일럿압을 출력하는 파일럿조작장치로 이루어지고, 상기 합류전환밸브 및 상기 바이패스 개폐밸브의 각각이 유압파일럿식의 밸브로 이루어짐과 동시에,상기 연동조작수단은,상기 예비용 조작장치로부터 출력된 파일럿압을 검출하여 상기 합류전환밸브를 상기 개방위치로, 상기 바이패스 개폐밸브를 상기 폐쇄위치로 전환하는 압력신호로서 출력가능한 셔틀밸브와, 상기 셔틀밸브와 상기 합류전환밸브, 상기 바이패스 개폐밸브 각각의 구동부를 연락하는 파일럿관로를 포함하고,상기 선택전환수단은,상기 셔틀밸브와 상기 합류전환밸브의 구동부를 연락하는 상기 파일럿관로부분에 설치되고, 상기 셔틀밸브로부터 출력된 파일럿압을 상기 합류전환밸브의 구동부에 공급 가능한 제 1 상태, 공급 불가능한 제 2 상태의 어느 하나의 상태로 선택적으로 전환하는 선택전환밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 토목·건설기계의 유압구동장치.
- 제7항에 있어서,상기 선택전환밸브가 전자밸브로 이루어짐과 동시에,상기 개구면적 제어수단은,상기 제 1 전환밸브그룹에 포함되는 상기 특정의 방향전환밸브의 조작을 검출하여 전기신호를 출력하는 특정용 조작검출수단과;상기 특정용 조작검출수단으로부터 출력되는 상기 전기신호에 의거하여 소정의 연산을 행하고, 그 연산결과에 상응한 제어신호를 상기 선택전환밸브를 구동하는 신호로서 출력하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 토목·건설기계의 유압구동장치.
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