KR100528227B1 - 방향제어밸브의조작장치 - Google Patents

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노부미 요시다
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가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼
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Abstract

미터아웃 제어 밸브를 우선하여 작동할 수 있도록 하기 위해, 미터아웃용 전자 밸브(12)의 출력 측을 미터아웃 제어 밸브(7)의 수압부(7a)에 접속하고, 미터인용 전자 밸브(13)의 출력 측을 미터인 제어 밸브(3)의 수압부(3a)에 접속하고, 상기한 미터아웃용 전자 밸브(12)의 원압(原壓)을 파일롯 유압펌프(10)로 하고, 미터인용 전자 밸브(13)의 원압을 미터아웃용 전자 밸브(12)의 출력압으로 하여, 미터아웃용 전자 밸브(12)의 출력압이 소정압력이 된 때에 미터인용 전자 밸브(13)가 압유를 출력하도록 한다.

Description

방향제어 밸브의 조작장치
본 발명은, 건설기계의 액튜에이터 등에 유압을 공급하는 방향제어 밸브를 전환 조작하는 조작장치에 관한 것이다.
방향제어 밸브로써는 유압원과 액튜에이터의 제 1실을 연통·차단하는 미터인 제어 밸브와 액튜에이터의 제 2실과 탱크를 연통·차단하는 미터아웃 제어 밸브를 구비한 것이 알려져 있다.
상술한 방향제어 밸브를 전환 조작하는 조작장치로써는 파일롯유압원의 압유를 미터인용 전자 밸브, 미터아웃용 전자 밸브에 따라 미터인 제어 밸브, 미터아웃 제어 밸브의 수압부에 공급하여, 차단위치에서 연결위치로 하는 것이 알려져 있다.
전술한 조작장치에 따르면, 미터인용 전자 밸브의 출력 측이 미터인 제어 밸브의 수압부에 접속하고, 미터아웃용 전자 밸브의 출력 측이 미터아웃 제어 밸브의 수압부에 접속하고 있기 때문에, 미터인용 전자 밸브와 미터아웃용 전자 밸브에 통전제어하면, 미터인 제어 밸브의 수압부와 미터아웃 제어 밸브의 수압부에 파일롯유압원의 압유가 공급되어 각각 연결위치로 된다.
한 편, 액튜에이터의 사용조건 등에 따라 미터인 제어 밸브를 먼저 연통위치로 하는 것이 바람직한 경우와 미터아웃 제어 밸브가 먼저 연통위치로 되는 것이 바람직한 경우가 있다.
그렇지만, 양쪽의 전자밸브에 동시에 통전해도 전자밸브의 작동시간의 격차 등에 따라 한쪽의 전자밸브가 먼저 압유를 출력하고, 그 뒤에 다른 쪽의 전자밸브가 압유를 출력한다.
이 때문에 미터인 제어 밸브와 미터아웃 제어 밸브 한쪽이 먼저 연통위치로 되고, 어느 쪽의 제어 밸브가 먼저 연통위치로 되는가를 특정할 수 없다.
이것을 해소하기 위해서는, 미터인용 전자 밸브와 미터아웃용 전자 밸브의 한쪽에 통전제어한 후 시간지연을 갖고 다른 쪽에 통전제어하는 것이 생각될 수 있지만, 이렇게 하는 것은 콘트롤러 등을 이용할 필요가 있고, 비용이 높아질 뿐 아니라, 잘못 동작하는 것이 있어, 신뢰성이 나쁜 조작장치로 된다.
여기서, 본 발명은 상술한 과제를 해결할 수 있도록 한 방향제어 밸브의 조작장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
제 1발명은, 유압원과 액튜에이터(4)의 제 1실(5)을 연통·차단하는 미터인 제어 밸브(3)와, 액튜에이터(4)의 제 2실(6)과 탱크(8)를 연통·차단하는 미터아웃 제어 밸브(7)에서 방향 제어 밸브로 하고,
상기 미터인 제어 밸브(3)의 전환용 압축을 출력하는 미터인용 전자 밸브(13)와, 상기한 미터아웃 제어 밸브(7)의 전환용 압유를 출력하는 미터아웃용 전자 밸브(12)를 구비하여,
상기 미터인용 전자 밸브(13)와 미터아웃용 전자 밸브(12)의 한쪽의 원압을 다른 쪽의 전자밸브의 출력압으로 한 것을 특징으로 하는 방향제어 밸브의 조작장치이다.
제 1의 발명에 따르면, 미터인용 전자 밸브(13)와 미터아웃용 전자 밸브(12)의 다른 쪽이 소정의 출력압으로 된 뒤에 한쪽이 압유를 출력하기 때문에, 미터아웃 제어 밸브(7)와 미터인 제어 밸브(3)의 한쪽이 반드시 먼저 연통위치로 되고, 그 뒤에 다른 쪽이 연통위치로 된다.
따라서, 미터인 제어 밸브(3), 미터아웃 제어 밸브(7)의 한쪽이 반드시 우선하여 작동하기 때문에, 액튜에이터(4)를 사용조건에 적용시킨 상태로 잘못 동작하지 않게 확실히 작동하는 것이 가능하다.
제 2의 발명은, 제 1의 발명에 있어서의 다른 쪽의 전자밸브의 출력 측을 한쪽의 전자밸브의 출력 측에 연통회로(20)로 연통하고, 이 연통회로(20)에 전환밸브(21)를 설치하여, 이 전환밸브(21)를 보통때 폐쇄위치에서 다른 쪽의 출력압이 소정 압력이 되면 개방위치로 되는 것으로 한 방향제어 밸브의 조작장치이다.
제 2의 발명에 따르면, 다른 쪽의 전자밸브의 출력압이 있는 압력으로 되면 전환밸브(21)가 개방위치로 되고, 다른 쪽의 전자밸브의 출력압이 한쪽의 전자밸브의 출력 측에 공급되어, 그 출력압으로 된다.
이렇게 되어 있기 때문에, 미터인 제어부(3)와 미터아웃 제어 밸브(7)의 다른 쪽을 미세조정범위에서 우선하여 작동하고, 그 뒤는 양쪽을 동시에 작동할 수 있다.
제 3의 발명은, 제 1의 발명에 있어서의 한쪽의 전자밸브의 입력측에 전환밸브(30)를 설치하고, 이 전환밸브(30)를, 보통때는 다른 쪽의 전자밸브의 출력 측을 한쪽의 전자밸브의 입력측에 연통하고, 다른 쪽의 전자밸브의 출력압이 소정 압력이 되면 파일롯압력원을 한 쪽의 전자밸브의 입력측에 연통하는 것으로 한 방향 제어 밸브의 조작장치이다.
제 3의 발명에 따르면, 다른 쪽의 전자밸브의 출력압이 소정 압력이 되면 전환밸브(30)가 전환되고 파일롯압유원의 압유가 한쪽의 전자밸브의 입력측에 공급되어, 그 원압이 된다.
이로 인해, 미터인 제어 밸브(3)와 미터아웃 제어 밸브(7)의 다른 쪽을 미세조정범위에서 우선하여 작동하고, 그 다음은 양쪽을 독립시켜 작동할 수 있다.
도 1에 나타나있듯이, 유압원인 유압펌프(1)의 토출로(2)는 미터인 제어 밸브(3)로 액튜에이터(4)의 제 1실(5)에 연통·차단되어, 그 액튜에이터(4)의 제 2실(6)은 미터아웃 제어 밸브(7)로 탱크(8)와 연통·차단된다.
상기 미터인 제어 밸브(3), 미터아웃 제어 밸브(7)는 스프링(9)으로 차단위치(a)에 유지되어, 수압부(3a)(7a)의 압유로 연결위치(b)로 된다.
파일롯유압원인 파일롯유압펌프(10)의 토출로(11)는 미터아웃용 전자 밸브(12)의 입구포오트(12a)에 접속하고, 그 출구포오트(12b)는 미터아웃 제어 밸브(7)의 수압부(7a)와 미터인용 전자 밸브(13)의 입구포오트(13a)에 각각 접속하고, 그 출구포오트(13b)는 미터인 제어 밸브(3)의 수압부(3a)에 접속되어 있다.
상기 각 전자밸브(12)(13)는 스프링(14)으로 배수위치(c)에 유지되어 출구포오트(12b)(13b)를 탱크포오트(12c)(13c)에 연통하고, 솔레노이드(12e)(13e)에 통전되면 연통위치(d)로 되어 입구포오트(12a)(13a)를 출구포오트(12b)(13b)에 연통한다. 도 1에 나타나는 전자밸브(12)(13)는 솔레노이드(12e)(13e)에의 통전량에 비례한 압력을 출력하는 비례 감압밸브형의 전자밸브로 되어 있다.
다음으로 작동을 설명한다.
각 솔레노이드(12e)(13e)에 통전하고 각 전자밸브(12)(13)를 연통위치(d)로 한다. 이에 따라 미터아웃용 전자 밸브(12)의 출구포오트(12b)에 압유가 출력되고, 그 출력압유는, 배관만 있고 연통·차단시키는 요소가 없는 수압부(7a)에 압유가 먼저 공급되기 때문에, 미터아웃 제어 밸브(7)의 수압부(7a)에 유입하여, 연통위치(b)로 향해 점점 이동한다. 이 이동에 수반하여 출구포오트(12b)의 압력이 점점 고압으로 되고, 솔레노이드(12e)의 통전량에 알맞은 소정압력으로 되면, 미터아웃 제어 밸브(7)는 연결위치(b)로 된다.
다시 말하면, 미터아웃 제어 밸브(7)의 수압부(7a)에 압유가 유입하면 스프링(9)에 대항해 연통위치(b)를 향해 이동하기 때문에, 스프링(9)의 힘이 점점 크게되고, 수압부(7a)의 압력이 이동행정에 대응해 점점 높아진다. 그리고, 이동초기(행정이 작은 때)에는 제 2실(6)과 탱크(8)의 개구면적이 작고, 행정이 크게 되면 개구면적이 크게되고, 소정 행정에서 개구면적이 최대로 된다.
미터아웃용 전자 밸브(12)의 출력압이 솔레노이드(12e)의 통전량에 맞는 소정압력으로 되면, 그 압유는 미터인용 전자밸브(13)의 입구포오트(13a)에 작용한다. 연통·차단시키는 요소인 미터인용 전자밸브(13) 내부를 통해 출구포오트(13b)로부터 미터인 제어 밸브(3)의 수압부(3a)에 유입시작하여 압력이 점점 높아지고, 소정압력으로 되면 연통위치(b)로 된다.
이로 인해, 미터아웃 제어 밸브(7)가 연통위치(b)로 된 후 미터인 제어 밸브(3)가 연통위치(b)로 되기 때문에, 액튜에이터(4)의 제 2실(6)이 탱크(8)에 연결되고 나서 제 1실(5)에 압유가 공급되어, 액튜에이터(4)를 부드럽게 작동할 수 있다.
또, 미터인용 전자 밸브(13)의 입구포오트(13a)에 토출로(11)를 접속하고, 그 출구포오트(13b)를 미터아웃용 전자 밸브(12)의 입구포오트(12a)에 접속시키면, 미터인 제어 밸브(3)가 연통위치(b)로 된 후, 미터아웃 제어 밸브(7)가 연통위치(b)로 된다.
이로 인해, 액튜에이터(4)의 제 1실(5)에 압유가 공급되고 나서 제 2실(6)이 탱크(8)에 연통되고, 액튜에이터(4)는 큰 추력으로 작동 시작한다.
도 2는 제 2의 실시형태를 나타내고, 미터아웃용 전자 밸브(12)의 출구포오트(12b)와 미터인용 전자 밸브(13)의 출구포오트(13b)를 연통회로(20)로 연통하고, 이 연통회로(20)에 전환밸브(21)를 설치한다.
이 전환밸브(21)는 스프링(22)으로 폐쇄위치(e)에 유지되어, 수압부(23)에 작용하는 입구측 압력으로 개방위치(f)로 되고, 그 입구측은 미터아웃용 전자 밸브(12)의 출구포오트(12b)에 연통되어 있다.
이로 인해, 미터아웃용 전자 밸브(12)의 출력압이 설정압력으로 되면, 전환밸브(21)가 개방위치(f)로 되어, 미터아웃용 전자 밸브(12)의 출력포오트(12b)는 미터인 제어 밸브(3)의 수압부(3a)에 연통한다.
그러므로, 미터아웃 제어 밸브(7)가 차단위치(a)로부터 연통위치(b)를 향해 약간의 행정 이동하면, 그 뒤는 미터아웃 제어 밸브(7)와 미터인 제어 밸브(3)가 동시에 연통위치(b)를 향해 이동한다.
다시 말하면, 미터아웃 제어 밸브(7)의 개구면적이 작은 범위(미세조정범위)만 우선하고, 그 뒤는 동시에 작동하는 것이 된다.
도 3은 제 3의 실시형태를 나타내고, 미터인용 전자 밸브(13)의 입구측에 전환밸브(30)를 설치한다. 이 전환밸브(30)는 스프링(31)에서 제 1위치(g)에 유지되어 미터아웃용 전자 밸브(12)의 출구포오트(12b)와 미터인용 전자 밸브(13)의 입구포오트(13a)를 연통하고 있다. 수압부(32)에 작용하는 미터아웃용 전자 밸브(12)의 출력압으로 제 2위치(h)로 되어, 파일롯유압펌프(10)의 토출압유를 미터인용 전자 밸브(13)의 입구포오트(13a)에 공급한다.
이로 인해, 미터아웃용 전자 밸브(12)의 출력압이 설정압력으로 되면 전환밸브(30)가 제 2위치(h)로 되어 미터인용 전자 밸브(13)의 입구포오트(13a)로 파일롯유압펌프(10)의 토출압유가 공급된다.
그러므로, 미터아웃 제어 밸브(7)가 차단위치(a)로부터 연결위치(b)를 향해 약간 행정 이동하면, 그 뒤는 미터아웃 제어 밸브(7)와 미터인 제어 밸브(3)가 독립하여 연통위치(b)를 향해 이동한다.
다시 말하면, 미터아웃 제어 밸브(7)의 개구면적이 작은 범위(미세조정범위)만 우선하고, 그 뒤는 독립하여 작동하는 것이 된다.
이상의 각 실시형태에서는 액튜에이터(4)의 제 1실(5)에만 압유를 공급하도록 하였지만, 제 2실(6)에도 압유를 공급하는 경우에는 같은 모양의 제어 밸브, 전자밸브를 각각 설치하면 된다.
제 1의 발명에 따르면, 미터인 제어 밸브(3), 미터아웃 제어 밸브(7)의 한쪽이 반드시 우선하여 작동하기 때문에, 액튜에이터(4)를 사용조건에 적용시킨 상태로 잘못 동작하지 않게 확실히 작동하는 것이 가능하다.
제 2의 발명에 따르면, 미터인 제어부(3)와 미터아웃 제어 밸브(7)의 다른 쪽을 미세조정범위에서 우선하여 작동하고, 그 뒤는 양쪽을 동시에 작동할 수 있다.
제 3의 발명에 따르면, 미터인 제어 밸브(3)와 미터아웃 제어 밸브(7)의 다른 쪽을 미세조정범위에서 우선하여 작동하고, 그 다음에 양쪽을 독립시켜 작동할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 제1실시의 형태를 나타내는 유압회로도.
도 2는, 본 발명의 제2실시의 형태를 나타내는 유압회로도.
도 3은, 본 발명의 제3실시의 형태를 나타내는 유압회로도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1 … 유압펌프
3 … 미터인 제어 밸브
4 … 액튜에이터
5 … 제 1실
6 … 제 2실
7 … 미터아웃 제어 밸브
8 … 탱크
10 … 파일롯 유압펌프
12 … 미터아웃용 전자 밸브
13 … 미터인용 전자 밸브
20 … 연통회로
21 … 전환밸브
30 … 전환밸브

Claims (3)

  1. 유압원과 액튜에이터(4)의 제 1실(5)을 연통·차단하는 미터인 제어 밸브(3)와, 액튜에이터(4)의 제 2실(6)과 탱크(8)를 연통·차단하는 미터아웃 제어 밸브(7)에서 방향제어 밸브로 하고,
    상기 미터인 제어 밸브(3)의 전환용 압유를 출력하는 미터인용 전자 밸브(13)와, 상기 미터아웃 제어 밸브(7)의 전환용 압유를 출력하는 미터아웃용 전자밸브(12)를 구비하고,
    상기 미터인용 전자밸브(13)와 미터아웃용 전자밸브(12)의 한쪽 원압을 다른 쪽의 전자밸브의 출력압으로 한 것을 특징으로 하는 방향제어 밸브의 조작장치.
  2. 제 1항에 있어서, 다른 쪽의 전자 밸브의 출력 측을 한쪽의 전자 밸브의 출력 측에 연통회로(20)로 연통하고, 상기 연통회로(20)에 전환밸브(21)를 설치하여, 상기 전환밸브를 보통 때 폐쇄위치에서 다른 쪽의 출력압이 소정 압력이 되면 개방 위치가 되도록 한 것을 특징으로 하는 방향제어 밸브의 조작장치.
  3. 제 1항에 있어서, 한쪽의 전자밸브의 입력측에 전환밸브(30)를 설치하고, 상기 전환밸브(30)를 보통 때는 다른 쪽의 전자밸브의 출력 측을 한쪽의 전자밸브의 입력측에 연통하고, 다른 쪽의 전자밸브의 출력압이 소정 압력이 되면, 파일롯유압원을 한쪽의 전자밸브의 입력측에 연통하도록 한 것을 특징으로 하는 방향제어 밸브의 조작장치.
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