KR100576532B1 - 레버식 신호 발생 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 제조 작업이나 보수 점검 작업의 번잡화를 방지하고, 또한 신뢰성을 손상하지 않고, 유압 신호와 함께 전기신호를 출력할 수 있는 레버식 신호 발생 장치를 제공하는 것을 해결과제로 하는 것으로서, 그 수단으로서 본 발명에서는, 장치본체(1)에 있어서의 한 쌍의 작동 로드(100)중 어느 한쪽의 외주부에 전위차계(140)를 설치하고, 상기 전위차계(140)로부터 상기 작동 로드(100)의 변위량에 대응한 전기신호를 발생하도록 하고 있다.

레버식 신호 발생장치, 장치 본체, 작동로드, 전위차계, 변위량

Description

레버식 신호 발생 장치 {Lever type signal generator}

도 1은 본 발명에 관한 레버식 신호 발생 장치의 일실시예를 도시한 단면도.

도 2는 도 1에 도시한 레버식 신호 발생장치에 있어서 조작 레버를 한쪽 방향으로 경사운동시킨 상태를 도시한 단면도.

도 3은 도 1에 도시한 레버식 신호 발생 장치에 있어서 조작 레버를 다른쪽 방향으로 경사운동시킨 상태를 도시한 단면도.

도 4는 도 1에 도시한 레버식 신호 발생 장치의 저면도.

도 5는 도 1에 있어서의 화살표V로 본 도면.

도 6은 도 5에 있어서의 Ⅵ-Ⅵ선을 따라 취한 단면도.

도 7a는 도 1에 도시한 레버식 신호 발생 장치에 통용하는 작동 로드 및 스풀부재를 도시한 분해 단면도.

도 7b는 도 1에 도시한 레버식 신호 발생 장치에 통용하는 작동 로드 및 스풀부재를 도시한 조립 단면도.

도 8은 도 1에 도시한 레버식 신호 발생 장치를 적용한 유압 실린더의 제어회로도.

도 9는 도 1에 도시한 레버식 신호 발생 장치에 있어서 조작 레버의 경사운동 량과 전위차계로부터 출력되는 전기신호의 출력전압과의 관계를 도시하는 그래프.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1… 장치 본체 41c… 연락부

41d… 스풀 받침부 42… 펌프압 통로,

43… 드레인 통로 44… 파일럿 유압관로,

45… 파일럿 펌프 60… 조작 레버,

80… 파일럿 관로 100… 작동 로드,

110… 선단축 부재 120… 기단축 부재,

130… 스풀 130a… 랜드부,

130e… 원주 홈 130f… 연통 구멍,

140… 전위차계 142… 회전축,

143… 구동 아암 147… 심 플레이트,

RV… 릴리프 밸브 UV… 언로드 밸브,

V1, V2… 방향제어 밸브

본 발명은 조작 레버를 경사운동시킴으로써, 상기 조작 레버의 경사운동량에 대응한 신호를 발생하는 레버식 신호 발생 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 단일의 조작 레버를 경사운동 조작한 경우에, 이 조작 레버의 경사운동량에 따른 유압 신호 및 전기신호를 동시에 발생하도록 한 레버식 신호 발생 장치의 개량에 관한 것이다.

종래의 기술

단일의 조작 레버의 경사운동 조작에 의해서 유압 신호와 전기신호를 동시에 발생하고, 이러한 제어 신호에 의해서 개별의 제어 대상을 제어하도록 한 레버식 신호 발생 장치가 제공되고 있다.

이 종류의 종래 기술로서는, 예를 들면 특허공보 평7-116729호 공보에 예시된 것이 있다.

이 종래 기술에서는, 조작 레버의 경사운동량에 따라서 왕복 이동하며, 또한 파일럿 유압을 도출하는 작동 로드에 절연체를 통해 브러시를 설치하고, 장치 본체에 저항 소자를 설치하고 있다. 그리고 상기 작동 로드의 이동에 의해서 브러시와 저항 소자와의 접촉 위치를 변화시킴으로써, 이 조작 레버의 경사운동량에 따라서 유압 신호와 함께 전기신호도 발생시키도록 하고 있다.

이 종래 기술에 의하면, 예를 들면 유압 신호에 의거하여 건설기계의 주작업기용 전환 밸브의 작동을 제어함과 동시에, 전기신호에 의거하여 메인 펌프의 토출량을 가감하는 밸브를 제어하도록 하면, 메인 펌프로부터의 토출량을 변화시키면서 주작업기를 작동시킨다고 하는 복잡한 제어를 단일의 조작 레버의 경사운동 조작으로 하는 것이 가능해진다. 따라서, 조작성이 현저한 향상을 꾀할 수 있게 된다.

상술한 종래 기술에 있어서는, 유압 신호와 함께 전기신호를 발생시키기 위해서, 작동 로드에 브러시를 설치하는 공정과, 장치 본체에 저항 소자를 설치하는 공정이 개별로 필요하다. 이 때문에 제조 작업은 번잡하다.

더구나 상기 종래 기술에서는, 서로 상대적으로 이동하는 작동 로드와 장치 본체에 브러시 및 저항 소자를 설치(配設)하고, 더욱이 이들이 상대 이동하고 있는 동안에 있어서 항상 브러시와 저항 소자를 확실히 미끄럼 접촉(摺接)시켜 두지 않으면 안된다. 이 때문에 가령 치수 오차나 조립 오차가 발생한 경우, 출력되는 전기신호에 직접 영향이 미치게 된다. 따라서 신뢰성의 점에서 문제가 있다.

또한, 출하 검사에 있어서 전기신호의 출력 전압을 조정하는 경우나, 보수 점검 작업을 할 때는 작동 로드를 장치 본체로부터 떼어 낼 필요가 있다. 따라서 작업성의 점에서도 매우 불리하다.

또한, 종래 기술에서는 조작 레버의 경사운동량에 대하여 출력되는 전기신호의 변화의 비율이나 전기신호의 기준 출력 전압을 변경해야 할 경우, 장치 본체로부터 작동 로드를 뗀 상태로 작동 로드에 대한 브러시의 배치 위치를 변경하거나, 장치 본체에 대한 저항 소자의 배치 위치를 변경하지 않으면 안된다. 게다가 브러시나 저항 소자의 배치 위치를 변경한 후에 그 때마다 장치 본체에 작동 로드를 짜 넣어 테스트할 필요가 있다. 따라서 현저하게 번잡한 작업이 필요하게 된다.

본 발명은 제조 작업이나 보수 점검 작업이 번잡화를 방지하고, 또한 신뢰성을 손상하지 않고 유압 신호와 함께 전기신호를 출력할 수 있는 레버식 신호 발생 장치를 제공하는 것을 해결 과제로 한다.

과제를 해결하기 위한 수단
청구항 1에 기재되어 있는 발명에서는, 장치 본체(1)에 경사운동 가능하게 설치한 조작 레버(60)와, 상기 장치 본체(1)에 축심 방향을 따라서 이동 가능하게 설치하고, 또한 상기 조작레버(60)의 경사운동에 따라서 상관(相關) 변위하는 선단축 부재(110)와 기단축 부재(120)로 구성된 한 쌍의 작동 로드(100)와, 상기 한 쌍의 작동 로드(100)에 의해서 구동되며, 상기 기단축 부재(120)의 변위량에 대응한 유압 신호를 발생하는 유압 신호 발생수단을 구비한 레버식 신호 발생 장치에 있어서, 상기 장치 본체(1)에서 상기 한 쌍의 작동 로드(100)의 상기 선단축 부재(110)와 상기 기단축 부재(120)중에서 한 쪽의 외주부에 전위차계(電位差計: potentiometer)(140)를 설치하고, 상기 전위차계(140)로부터 상기 선단축 부재(110)의 변위량에 대응한 전기신호를 발생하도록 하고 있다.
청구항 2에 기재되어 있는 발명에서는, 청구항 1에 기재된 전위차계(140)로서, 회전축(142)을 가지며, 상기 회전축(142)에 설치한 아암(143)을 통해 상기 선단축 부재(110)에 결합하는 것으로서, 상기 선단축 부재(110)의 변위량에 대한 상기 아암(143)의 회전각을 변화시키는 회전각 변경 수단을 설치한 것을 적용하고 있다.
청구항 3에 기재되어 있는 발명에서는, 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 전위차계(140)로서, 상기 전위차계(140)는 회전축(142)을 가지며, 상기 회전축(142)에 설치한 아암(143)을 통하여 상기 선단축 부재(110)에 결합하는 것으로서, 상기 선단축 부재(110)의 축심 방향에 따르도록 상기 장치 본체(1)에 이동 가능하게 설치한 것을 적용하고 있다.
청구항 4에 기재되어 있는 발명에서는, 청구항 1 내지 청구항 3중 어느 한 항에 기재한 상기 유압 신호 발생 수단 및 상기 전위차계로서, 공통의 유압회로에 설치한 제어 밸브(RV, UV, V1, VZ)에 대하여 각각 제어 신호를 출력하는 것을 적용하고 있다.
청구항 5에 기재되어 있는 발명에서는, 장치 본체(l)에 경사운동 가능하게 설치한 조작 레버(60)와, 상기 장치 본체(1)에 축심 방향을 따라서 이동 가능하게 설치하고, 또한 상기 조작레버(60)의 경사운동에 따라서 상관 변위하는 선단축 부재(110)와 기단축 부재(120)로 구성된 한 쌍의 작동 로드(100)와, 상기 한 쌍의 작동 로드(100)에 의해서 구동되며, 상기 기단축 부재(120)의 변위량에 대응한 유압 신호를 발생하는 유압 신호 발생수단을 구비한 레버식 신호 발생 장치에 있어서, 상기 장치 본체(1)에서 상기 한 쌍의 작동 로드(100)의 상기 선단축 부재(110)와 상기 기단축 부재(120)중에서 한 쪽의 외주부에 전위차계(140)를 설치하고, 상기 전위차계(140)로부터 상기 선단축 부재(110)의 변위량에 대응한 전기신호를 발생하도록 하며, 상기 전위차계(140)는 회전축(142)을 가지며, 상기 회전축(142)에 설치한 아암(143)을 통해 상기 선단축 부재(110)에 결합하는 것으로서, 상기 선단축 부재(110)의 변위량에 대한 상기 아암(143)의 회전각을 변화시키는 회전각 변경 수단을 설치하고, 상기 선단축 부재(110)의 축심 방향에 따르도록 상기 장치 본체(1)에 이동 가능하게 설치하고, 상기 유압 신호 발생 수단 및 상기 전위차계(140)는, 공통의 유압회로에 설치한 제어 밸브(RV, UV, V1, VZ)에 대하여 각각 제어 신호를 출력하도록 되어 있다.
청구항 6에 기재되어 있는 발명에서는, 장치 본체(l)에 경사운동 가능하게 설치한 조작 레버(60)와, 상기 장치 본체(1)에 축심 방향을 따라서 이동 가능하게 설치하고, 또한 상기 조작레버(60)의 경사운동에 따라서 상관 변위하는 선단축 부재(110)와 기단축 부재(120)로 구성된 한 쌍의 작동 로드(100)와, 상기 한 쌍의 작동 로드(100)에 의해서 구동되며, 상기 기단축 부재(120)의 변위량에 대응한 유압 신호를 발생하는 유압 신호 발생수단을 구비한 레버식 신호 발생 장치에 있어서, 상기 장치 본체(1)에서 상기 한 쌍의 작동 로드(100)의 상기 선단축 부재(110)와 기단축 부재(120)중에서 한 쪽의 외주부에 전위차계(140)를 설치하고, 상기 전위차계(140)로부터 상기 선단축 부재(110)의 변위량에 대응한 전기신호를 발생하도록 하며, 상기 전위차계(140)는 회전축(142)을 가지며, 상기 회전축(142)에 설치한 아암(143)을 통하여 상기 선단축 부재(110)에 결합하는 것으로서, 상기 선단축 부재(110)의 축심 방향에 따르도록 상기 장치 본체(1)에 이동 가능하게 설치하고, 상기 유압 신호 발생 수단 및 상기 전위차계(140)는, 공통의 유압회로에 설치한 제어 밸브(RV, UV, V1, VZ)에 대하여 각각 제어 신호를 출력하는 것으로 되어 있다.

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이하, 실시예의 한 예를 나타내는는 도면에 의거하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 관한 레버식 신호 발생 장치의 일실시예를 도시한 단면도를 도시한다.

도 2는 도 1에 도시한 레버식 신호 발생 장치에 있어서 조작 레버를 한쪽 방향으로 경사운동시킨 상태를 도시한다. 도 3은 도 1에 도시한 레버식 신호 발생 장치에 있어서 조작 레버를 다른쪽 방향으로 경사운동시킨 상태를 도시한다. 도 4는 도 1에 도시한 레버식 신호 발생 장치의 저면(底面)을 도시한다.

여기서 예시하는 레버식 신호 발생 장치는 도 8의 제어 회로도에 도시하는 바와 같이, 2개의 유압 실린더(C1, C2)를 제어하기 위한 것이다. 유압 셔블에 적용한 경우에는, 예를 들면 유압 실린더(Cl)가 붐 실린더, 유압 실린더(C2)가 아암 실린더로 된다. 레버식 신호 발생 장치는 유압 셔블의 운전석에 설치되어 있다.

도 1 내지 도 4에 도시하는 바와 같이, 이 레버식 신호 발생 장치에서는 상부 본체 블록(10)과, 이 상부 본체 블록(10)의 상면에 장착한 장착 플레이트(20)와, 중간 플레이트(30)를 통해 상부 본체 블록(10)의 하면에 장착한 하부 본체 블록(40) 과, 이 하부 본체 블록(40)의 하면에 장착한 아래쪽 플레이트(50)를 구비하여 장치 본체(1)를 구성하고 있다.

장착 플레이트(20)에는, 그 상단 중앙부에 설치한 교차 모양의 브래킷(21)에 제 1 지지축(22)을 통해 경사운동 팁(tip) 부재(23)를 설치하고 있다. 더욱이 이 경사운동 팁 부재(23)에 제 2 지지축(24)을 통해 조작 레버(60)를 설치하고 있다.

제 2 지지축(24)은 장착 플레이트(20)의 상면에 대하여 평행하고 또한 지면에 대하여 직각이다. 이 제 2 지지축(24)은 경사운동 팁 부재(23)에 대하여 조작 레버(60)를 그 축심 주위에 회전 가능하게 지지하고 있다. 즉, 조작 레버(60)는 제 2 지지축(24)의 축심 주위로 회전함으로써 도 1에 있어서 좌우방향으로 경사운동 가능하다.

제 1 지지축(22)은, 장착 플레이트(20)의 상면에 대하여 평행하고 또한 상기 제 2 지지축(24)에 대하여 직각이다. 이 제 1 지지축(22)은 교차 모양 브래킷(21)에 대하여 경사운동 팁 부재(23)를 그 축심 주위로 회전 가능하게 지지하고 있다. 즉, 조작 레버(60)는 경사운동 팁 부재(23)와 함께 제 1 지지축(22)의 축심 주위로 회전시킴으로써 도 1에 있어서 지면에 직교하는 방향으로 경사운동 가능하다.

따라서 상기 조작 레버(60)는 장치 본체(1)에 대하여 서로 직각이 되는 2방향으로 경사운동하는 것이 가능하다.

이 조작 레버(60)는 기단부에 상술한 제 2 지지축(24)을 유지하는 조작축 부재(61)를 구비하고 있다. 이 조작축 부재(61)에는 그 나사부에 캠 디스크 플레이트(62) 및 노브 장착용 너트 부재(63)가 장착되어 있다. 캠 디스크 플레이트(62)는 조작축 부재(61)의 축심에 직교하는 방향을 따르고 있다.

또한 조작 레버(60)의 노브 장착용 너트 부재(63)에는 운용자가 파지 조작하기 위한 노브(N)(도 8 참조)가 장착되어 있다.

또한 상기 장치 본체(1)에는 교차 모양 브래킷(21)의 주위에 위치하는 부위에 2 쌍의 삽통 구멍(11, 25, 31, 41, 51)이 관통하고 있다.

장착 플레이트(20)의 삽통 구멍(25) 및 상부 본체 블록(10)의 삽통 구멍(11) 및 중간 플레이트(30)의 삽통 구멍(31) 및 아래쪽 플레이트(50)의 삽통 구멍(51)은 각각 둥근 구멍이다.

하부 본체 블록(40)의 삽통 구멍(41)은 오일 실 장착부(41a)와 스프링 수용부(41b)와 연락부(41c)와 스풀 받침부(41d)를 가지고 있다.

장착 플레이트(20)의 삽통 구멍(25)은 상부 본체 블록(10)의 삽통 구멍(11)보다도 가는 직경이다. 또한 중간 플레이트(30)의 삽통 구멍(31)은 상부 본체 블록(10)의 삽통 구멍(11)보다도 가는 직경이다.

오일 실 장착부(41a)는 상부 본체 블록(10)의 삽통 구멍(11)보다도 굵은 직경이다. 스프링 수용부(41b)는 상부 본체 블록(10)의 삽통 구멍(11)과 동일한 내경이다. 연락부(41c)는 스프링 수용부(41b)보다도 가는 직경이다. 스풀 받침부(4ld)는 연락부(41c)와 동일한 내경이다.

아래쪽 플레이트(50)의 삽통 구멍(51)은 스풀 받침부(41d) 보다도 굵은 직경이다.

이들 2 쌍의 삽통 구멍(11, 25, 31, 41, 51)은 제 1 지지축(22)과 제 2 지지축(24)과 교차점을 중심으로 한 원호상에 등간격으로 배치하고 있다. 그리고 삽통 구멍(11, 25, 31, 41, 51)은 각 지지축(22, 24)의 축심 연장상에 위치하는 것이 서로 한 쌍으로 되어 있다.

도 1에 명시하는 바와 같이, 하부 본체 블록(40)의 삽통 구멍(41)에는 각각 오일 실 장착부(41a)에 지지 링(71)을 설치하고 있다. 또한 아래쪽 플레이트(50)의 삽통 구멍(51)에는 각각 파일럿 관로(80)의 플래그(81)를 접속하고 있다.

지지 링(71)은 스프링 수용부(41b)보다도 작은 내경을 가지며, 내주면에 오일 실(70)을 유지하고 있다.

파일럿 관로(80)는 도 8에 도시하는 바와 같이, 유압 실린더(C1, C2)에 설치한 방향 제어 밸브(Vl, V2)에 대하여 각각 파일럿압을 공급하기 위한 것이다.

파일럿 관로(80)는 한 쌍이 되는 삽통 구멍(11, 25, 31, 41, 51)에 대응할 때마다 한 쌍이 된다. 제 1 지지축(22)의 축심 연장선상에 위치하는 한 쌍의 파일럿 관로(80)는 각각 한쪽의 방향 제어 밸브(V1)의 파일럿 구멍에 접속되어 있다. 제 2 지지축(24)의 축심연장선상에 위치하는 한 쌍의 파일럿 관로(80)는 각각 다른쪽의 방향 제어 밸브(V2)의 파일럿 구멍에 접속되어 있다.

또한 상기 장치 본체(1)에는 상부 본체 블록(10)의 삽통 구멍(11)으로부터 하부 본체 블록(40)의 수용부(41b)에 이르는 부위에 각각 작동 로드(100)를 설치하고 있다. 더욱이 스프링 수용부(41b)에서 아래쪽 플레이트(50)의 삽통 구멍(51)에 이르는 부위에 각각 스풀(130)을 설치하고 있다.

작동 로드(100)는 도 1 및 도 7a, 도 7b에 도시하는 바와 같이, 각각이 서로 별개로 성형한 선단축 부재(110)와 기단축 부재(120)를 구비한 것이다. 이들 선단축 부재(110) 및 기단축 부재(120)가 서로 맞붙어져 있다.

선단축 부재(110)는 당접 로드부(110a)와 결합 로드부(110b)를 일체로 성형한 것이다. 당접 로드부(110a)는 장착 플레이트(20)의 삽통 구멍(25)보다도 약간 작은 직경이다. 당접 로드부(110a)의 선단부는 구상(球狀)으로 형성하고 있다. 결합 로드부는 상부 본체 블록의 삽통 구멍(11)과 동일한 원주형상이다. 이 결합 로드부(110b)에는 중간부 외주면에 환상의 결합 홈(110C)을 형성하고 있다.

또한 상기 선단축 부재(110)에는 결합 로드부(110b)의 기단면(11e)에 중심 구멍(110d)이 개구하고 있다.

도 1 에서도 분명한 바와 같이, 상기 선단축 부재(110)는 결합 로드부(110b)가 상부 본체 블록(10)의 삽통 구멍(11)보다도 전장(全長)이 짧게 되어 있다. 선단축 부재(110)는 상부 본체 블록(10)의 삽통 구멍(11) 내에 있어서 축심 방향으로 이동하는 것이 가능하다.

기단축 부재(120)는 가이드 로드부(120a)와 제 1 피스톤 캡부(120b)와 제 2 피스톤 캡부(120c)를 일체로 성형한 것이다. 가이드 로드부(120a)는 선단축 부재(110)의 중심 구멍(110d)보다 약간 직경이 적다. 제 1 피스톤 캡부(120b)는 오일 실(70)에 압접되는 원주형상이다. 제 2 피스톤 캡부(120c)는 하부 본체 블록(40)의 스프링 수용부(41b)와 동일한 원주(圓柱)형상이다.

또한 상기 기단축 부재(120)에는, 제 2 피스톤 캡부(120c)의 기단면에 스프링 수용 구멍(120e)이 개구하고 있다. 더욱이 스프링 수용 구멍(120e)의 내부 상벽(120g)에 스풀 가동 구멍(120f)이 개구하고 있다.

도 1에서도 분명한 바와 같이, 제 2 피스톤 캡부(120c)는 하부 본체 블록(40)의 스프링 수용부(41b)보다도 축심 방향 길이가 짧게 되어 있다. 제 2 피스톤 캡부(120c)는 하부 본체 블록(40)의 스프링 수용부(41b)에 있어서 축심 방향으로 이동시키는 것이 가능하다.

제 1 피스톤 캡부(120b)는 하부 본체 블록(40)의 오일 실 장착부(41a)보다도 모든 길이가 길게 되어 있다. 제 2 피스톤 캡부(120c)의 선단면을 지지 링(71)의 기단면에 당접시킨 경우에, 이 제 1 피스톤 캡부(120b)가 상부 본체 블록(10)의 삽통 구멍(11)에 돌출한다.

스풀(130)은 랜드부(130a)와 연설(連設) 축부(130b)와 유지축부(130c)와 헤드축부(130d)를 일체로 성형한 것이다. 랜드부(130a)는 하부본체 블록(40)의 스풀 받침부(41d)와 거의 동일한 외경이다. 연설축부(130b)는 랜드부(130a)보다도 가는 직경이다. 유지축부(130c)는 연설축부(130b)보다도 가는 직경이다.

헤드축부(130d)는 연설축부(130b)와 동일 외경이다. 이 스풀(130)은 랜드부(130a)를 통해 스풀 받침부(41d)에 이동 가능하게 설치하고 있다.

도면에서도 분명하듯이, 상기 스풀(130)에는 랜드부(130a)의 외주면에 원주홈(130e)을 형성하고 있다. 또한 기단부면에서 당해 원주홈(130e)에 이르는 부위의 내부에 연통 구멍(130f)을 형성하고 있다.

가이드 로드부(120a)는 추종 스프링(121)을 통해 선단축 부재(110)의 중심 구멍(110d)에 삽입되고 있다.

추종 스프링(121)은, 선단축 부재(110)의 중심 구멍(l10d)보다도 충분한 길이를 가지고 있다. 이 추종 스프링(121)은 기단축 부재(120)에 대하여 선단축 부재(110)를 항상 선단을 향하여 밀어누르고 있다.

스풀(130)은 유지축부(130c)에 스프링 시트(131)를 이동 가능하게 유지하고 있다. 스프링 시트(131)는 스프링 수용 구멍(120e)에 끼워 맞추고 있다. 스프링 수용부(41b)의 저면 벽과 스프링 시트(131)와의 사이에는 필링 스프링(132)을 개재시키고 있다.

필링 스프링(132)은 상기 스프링 수용부(41b)보다도 충분한 길이를 가지고 있다. 필링 스프링(132)은 상술한 추종 스프링(121)보다도 충분히 큰 스프링 힘을 갖는다. 필링 스프링(132)은 제 2 피스톤 캡부(120c)의 내부 상벽에 스프링 시트(131)를 밀어누른다. 또한 스프링 시트(131)를 통해 기단축 부재(120)의 제 2 피스톤 캡부(120c)를 항상 지지 링(71)의 기단면에 밀어 누르고 있다.

또한 스풀(130)에는 랜드부(130a)의 선단면과 상기 스프링 시트(131)와의 사이에 압력 설정 스프링(133)를 개재시키고 있다.

압력 설정 스프링(133)은 상기 필링 스프링(132)보다도 충분히 작은 스프링 힘을 갖는다. 압력 설정 스프링(133)은 스프링 시트(131)에 대하여 상기 스풀(130)을 항상 기단을 향하여 밀어 누르고 있다.

원주 홈(130e)은 스프링 시트(131)가 제 2 피스톤 캡부(120c)의 내부 상벽에 밀어 눌러 기단축 부재(120)의 제 2 피스톤 캡부(120c)가 지지 링(71)의 기단면에 당접된 상태에 있어서, 하부 본체 블록(40)의 스프링 수용부(41b)와 연락부(41c)와의 회합부(會合部)에 위치한다. 또한 이들 스프링 수용부(41b)와 연락부(41c)를 서로 연통시킨다. 또한 이때, 연통 구멍을 통하여 스프링 수용부(41b)와 아래쪽 플레이트(50)의 삽통 구멍(51)이 서로 연통된다.

한편, 상기 레버식 신호 발생 장치에는 도 1 및 도 4에 도시하는 바와 같이 하부 본체 블록(40)의 내부에 펌프압 통로(42) 및 드레인 통로(43)를 형성하고 있다. 또한 상부 본체 블록(10)에는 한 쌍의 작동 로드(100)에 대하여 각각 하나씩 전위차계(140)를 설치하고 있다.

펌프압 통로(42)의 기단은, 하부 본체 블록(40)의 측면에 개구한 후 파일럿 유압관로(44)를 통해 파일럿 펌프(45)에 접속되어 있다.

파일럿 통로의 선단은, 하부 본체 블록(40)의 내부에 있어서 4개로 분기하여 각각이 스풀 받침부(41d)의 주위면에 개구하고 있다.

드레인 통로(43)의 기단은, 하부 본체 블록(40)의 측면에 개구한 후 드레인관로(46)를 통해 작동유 탱크(47)에 접속되어 있다.

드레인 통로(43)의 선단은, 하부 본체 블록(40)의 내부에 있어서 4개로 분기하고, 각각이 스프링 수용부(41b)의 주위면에 개구하고 있다.

도 5는 도 1에 있어서의 화살표 V에서 본 도면이다. 도 6은 도 5에 있어서의 Ⅵ-Ⅵ선을 따라 취한 단면도이다.

도 1 및 도 4 내지 도 6에 도시하는 바와 같이, 전위차계(140)는 각각 본체(141)의 중심부에 설치한 회전축(142)과, 이 회전축(142)에 설치한 구동 아암(143)을 구비한다. 이 전위차계(140)는 상기 본체(141)에 대한 구동 아암(143)의 요동위치에 따른 제어 신호를 각각 밸브 제어부(VC)(도 8 참조)에 대하여 출력하는 것이다.

도 1에서도 분명한 바와 같이, 각각의 전위차계(140)는 각 본체(141)가 각각 개별의 조정 브래킷(144)에 유지되고 있다.

조정 브래킷(144)은 각각의 플랜지에 긴 구멍(144a)을 갖는 것이다. 조정 브래킷(144)에는 플랜지와의 사이에 심 플레이트(회전각 변경 수단)(147)를 개재시키고 있다. 더욱이 긴 구멍(144a)을 통해 공통의 유니트 플레이트(145)에 나사(146)를 체결시킴으로써 각각의 전위차계(140)를 위치 조정 가능하게 유지한다.

이들 전위차계(140)는 상부 본체 블록(10)의 서로 인접 설치하는 삽통 구멍(11)에 유니트 플레이트(145)를 임하도록 하여 상부 본체 블록(10)에 장착되어 있다. 더욱이 이 유니트 플레이트(145)에 형성한 결합용 개구(145a)를 통해 각각 구동 아암(143)의 선단부가, 대응하는 작동 로드(100)의 결합 홈(110c)에 걸어 맞추고 있다. 또한, 도면중의 부호 148은 각각의 전위차계(140)를 커버하는 유니트 커버이다.

이하, 상기 레버식 신호 발생 장치의 작용에 관해서 설명한다.

도 1은 조작 레버(60)가 중립에 있는 상태를 도시한다. 이 중립 상태에서는 필링 스프링(132)에 의해서 각 작동 로드(100)의 제 2 피스톤 캡부(120c)가 지지 링(71)의 기단면에 밀어 누르고 있다. 더욱이 추종 스프링(121)에 의해서 각 작동 로드(100)의 선단축 부재(110)가 각각의 당접 로드부(110a)를 통해 캠 디스크 플레이트(62)에 밀어누르고 있다. 이들 각 필링 스프링(132) 및 추종 스프링(121)의 작용에 의해서 조작 축부재(61)의 축심이 연직방향에 따르고 있다.

이 상태에 있어서는, 각 작동 로드(100)에 설치한 스풀(130)의 원주 홈(130e)이 하부 본체 블록(40)의 스프링 수용부(41b)와 연락부(41c)와의 회합부에 위치하고 있다. 따라서 스프링 수용부(41b)와 아래쪽 플레이트(50)의 삽통 구멍(51)이 서로 연통되어 있다.

이 결과, 모든 파일럿 관로(80, 80')가 드레인압이 된다. 유압 실린더(C1, C2)의 각 방향 제어 밸브(V1, V2)가 각각 중립에 유지되고, 유압 실린더(C1, C2)가 작동하는 것은 아니다.

다음으로, 상술한 상태에서 조작 레버(60)를 제 2 지지축(24)의 축심 주위에 경사운동시킨 경우의 동작을 설명한다.

도 2에 도시하는 바와 같이, 조작 레버(60)를 제 2 지지축(24)의 축심 주위에 오른쪽을 향하여 경사운동시키면, 캠 디스크 플레이트(62)를 통해 오른쪽의 작동 로드(100)가 아래쪽으로 이동한다.

이 때 작동 로드(100)를 아래쪽으로 이동시키기 위한 조작력은, 오른쪽의 작동 로드(100)에 설치한 필링 스프링(132)의 밀어누르는 힘에 저항하는 것이다. 또한 작동 로드(100)의 아래쪽 이동량은 조작 레버(60)의 경사운동량에 따른 것이 된다.

오른쪽의 작동 로드(100)가 아래쪽으로 이동하면, 압력 설정 스프링(133)의 밀어 누르는 힘에 의해 조작 레버(60)의 경사운동량에 따라서 오른쪽의 스풀(130)이 아래쪽으로 이동한다. 원주 홈(130e)이 펌프압 통로(42)에 위치함으로써, 연통 구 멍(130f)을 통하여 펌프압 통로(42)와 아래쪽 플레이트(50)의 삽통 구멍(51)과의 사이가 서로 연통된다.

이 결과, 파일럿 관로(80)를 통하여 방향 제어 밸브(VI)의 한쪽의 파일럿 구멍에 파일럿압이 공급된다. 이 방향 제어 밸브(V1)의 다른쪽의 파일럿 구멍은 후술하는 바와 같이 드레인압으로 되어 있다. 이 때문에 방향 제어 밸브(VI)가 좌측으로 이동하여 유압 실린더(C1)가 신장(伸長) 작동하게 된다.

파일럿 관로(80)를 통해서 공급되는 파일럿압은, 파일럿 관로(80)의 유압에 의해서 스풀(130)을 윗쪽으로 이동시키려고 하는 힘과, 압력 설정 스프링(133)의 밀어 누르는 힘과의 균형에 의해서 결정된다. 즉 파일럿압은 조작 레버(60)의 경사운동량에 따른 것이 된다.

이때 좌측의 작동 로드(100)에서는, 기단축 부재(120)가 제 2 피스톤 캡부(120c)와 제 1 피스톤 캡부(120b)와의 사이의 단차부(120h)를 통해 지지 링(71)의 기단면에 당접한 위치를 유지한다.

따라서 방향 제어 밸브(V1)의 다른쪽의 파일럿 구멍은 앞서 설명한 중립상태와 같이 드레인압이 된다.

또한, 선단축 부재(110)는 기단축 부재(120)와의 사이에 개재시킨 추종 스프링(121)의 밀어 누르는 힘에 의해서 위쪽으로 이동하며, 항상 선단부를 캠 디스크 플레이트(62)에 당접한 상태로 있다.

다음에, 도 2에 도시하는 상태로부터 조작 레버(60)를 경사운동하고 있던 조작력을 제거한 경우의 동작을 설명한다.

조작 레버(60)의 조작력을 제거하면, 필링 스프링(132)의 밀어 누르는 힘에 의해서 기단축 부재(120)가 윗쪽으로 이동한다. 더욱이 선단축 부재(110)를 통해 캠 디스크 플레이트(62)가 윗쪽에 밀어 눌러진다. 따라서 다시 도 1에 도시한 중립상태로 복귀한다.

이 결과, 방향 제어 밸브(V1)의 파일럿 구멍이 각각 드레인압이 된다. 따라서 방향 제어 밸브(V1)가 중립위치에 복귀함으로써 상기 유압 실린더(C1)가 신장한 상태로 정지한다.

다음에 조작 레버(60)를 제 2 지지축(24)의 축심 주위에 좌측을 향하여 경사운동시킨 경우의 동작을 설명한다.

조작 레버(60)를 좌측에 경사운동시키면, 도 3에 도시하는 바와 같이, 캠 디스크 플레이트(62)를 통해서 좌측의 작동 로드(100)가 아래쪽으로 이동한다. 작동 로드(100)가 아래쪽으로 이동하면 압력 설정 스프링(133)의 밀어 누르는 힘에 의해서 좌측의 스풀(130)이 아래쪽으로 이동한다. 따라서 원주 홈(130e) 및 연통 구멍(130f)을 통해서 펌프압 통로(42)와 아래쪽 플레이트(50)의 삽통 구멍(51)과의 사이가 서로 연통된다.

이 결과, 파일럿 관로(80')를 통해서 방향 제어 밸브(V1)의 다른쪽의 파일럿 구멍에 파일럿압이 공급된다. 이 방향 제어 밸브(V1)의 한쪽의 파일럿 구멍은 드레인압이고, 방향 제어 밸브(V1)가 오른쪽으로 이동하며, 이하는 유압 실린더(Cl)가 축퇴(縮退) 작동하게 된다.

이러한 동작동안에, 작동 로드(100)에 있어서의 선단축 부재(110)의 변위량에 따라서 전위차계(140)가 작동된다. 작동한 전위차계(140)로부터는 조작 레버(60)의 경사운동량에 따른 전기신호가 출력된다. 이 전기신호는 밸브 제어부(VC)에 출력된다. 즉, 조작 레버(60)를 제 2 지지축(24)의 축심 주위에 오른쪽을 향하여 경사운동시키면 선단축 부재(110)의 아래쪽 이동에 의해서 구동 아암(143)이 반시계방향으로 회전한다. 조작 레버(60)를 제 2 지지축(24)의 축심 주위에 좌측으로 향하여 경사운동시키면 선단축 부재(110)의 윗쪽 이동에 의해서 구동 아암(143)이 시계방향으로 회전한다. 따라서 각각 본체(141)에 대한 구동 아암(143)의 요동위치에 따른 제어 신호가 밸브 제어부(VC)에 출력된다.

전기신호가 주어진 밸브 제어부(VC)는, 메인 펌프(150)로부터의 공급압력을 제어하는 언로드 밸브(UV)와, 메인 펌프(150)로부터의 최고 공급 압력을 설정하는 릴리프 밸브(RV)를, 각각 전위차계(140)로부터의 출력신호에 의거하여 개별로 제어한다. 그리고 이들 밸브(UV, RV)의 설정압력을 변화시킴으로써 유압회로의 동작 특성을 변경한다.

이 결과, 밸브 제어부(VC)에 의해, 언로드 밸브(UV) 및 릴리프 밸브(RV)의 설정압력을 조작 레버(60)의 경사운동량에 따라서 변화시키는 것이 가능해진다.

따라서, 예를 들면 조작 레버(60)의 경사운동량에 비례하여 언로드 밸브(UV)의 설정압력을 변경하도록 하면, 조작 레버(60)의 경사운동량이 작은 경우의 에너지 낭비의 저감을 꾀할 수 있다. 조작 레버(60)의 경사운동량이 큰 경우의 조작성을 향상시킬 수 있다. 또한 동일한 유압회로에 있어서 동작 특성을 변경할 수 있게 된다.

이 경우, 가령 전기신호계에 고장이 발생하더라도, 유압 실린더(C1)의 작동이라는 기본 동작에 아무런 영향도 주지 않는다. 따라서 유압 셔블에 적용한 경우에도 신뢰성을 손상할 우려는 없다.

더구나 상기 레버식 신호 발생 장치에 의하면, 유니트화된 전위차계(140)를 장치 본체(1)에 설치하도록 하고 있다. 따라서 제조 작업이나 보수 점검 작업이 번잡화하는 일이 없다. 또한 전위차계(140)로부터 출력되는 전기신호의 신뢰성도 향상하게 된다.

나아가 상관 변위하는 한 쌍의 작동 로드(100)에 대하여 전위차계(140)를 한개 설치하는 것만으로 좋기 때문에, 장치의 소형화나 부품점수의 저감을 꾀하는 것도 가능하다.

그런데, 도 9중의 파선으로 도시하는 바와 같이 조작 레버(60)의 경사운동량에 대하여 전위차계(140)로부터 출력되는 전기신호 변화의 비율을 변경하거나, 동 도면중의 2점 쇄선으로 도시하는 바와 같이 조작 레버(60)의 경사운동량에 대하여 전위차계(140)로부터 출력되는 전기신호의 기준 출력 전압을 변경해야 할 경우가 생긴다.

이 경우 우선, 유니트 플레이트(145)와 조정 브래킷(144)과의 사이에 개재시키는 심 플레이트(147)의 두께를 변경하는 것으로, 전위차계(140)에 있어서의 회전축(142)의 축심과 작동 로드(100)의 축심과의 사이의 거리를 변화시킨다. 더구나 구동 아암(143)을 다른 길이의 것으로 변경한다.

이 결과 작동 로드(100)에 있어서의 선단축 부재(110)의 변위량에 대한 구동 아암(143)의 회전각을 용이하게 변화시킬 수 있다. 따라서 조작 레버(60)의 경사운동량에 대하여 출력되는 전기신호의 변위량의 비율을 용이하게 조정하는 것이 가능해진다. 또한, 전위차계(140)의 구동 아암(143)으로서 신축 가능해지는 것을 적용하면, 조작 레버(60)의 경사운동량에 대한 전기신호의 변위량의 비율을 변경할 때에 구동 아암(143)의 교환이 불필요하게 된다. 따라서 작업의 용이화를 한층더 꾀할 수 있게 된다.

한편, 조정 브래킷(144)에 설치한 길이 구멍(144a)에 대한 나사(146)의 체결위치를 변경하는 것으로 본체(141)에 대한 구동 아암(143)의 요동위치를 변화시킬 수 있다. 따라서 조작 레버(60)의 경사운동량에 대한 전기신호의 기준 출력 전압을 변경하는 것이 가능해진다.

또한 레버식 신호 발생 장치의 작동에 관해서 조작 레버(60)를 제 2 지지축(24)의 축심 주위에 경사운동시키는 경우에 관해서만 설명하고 있지만, 상술한 작용 효과는 조작 레버(60)를 어느쪽의 방향으로 경사운동시킨 경우에도 같은 것은 말할 필요도 없다.

또한 상술한 실시예에서는, 조작 레버(60)를 제 1 지지축(22) 및 제 2 지지축(24)의 축심 주위에 경사운동시키는 것을 예시하고 있다. 그러나 본 발명에서는 유일한 지지축 주위에 조작 레버(60)를 경사운동시키는 것에도 물론 적용하는 것이 가능하다.

또한 상술한 실시 예에서는, 유압 셔블의 유압회로에 설치한 각종 제어 밸브에 대하여 제어 신호를 출력하는 레버식 신호 발생 장치를 예시하고 있지만, 그 밖의 기기를 제어하는 것에도 물론 적용할 수가 있다. 이 경우, 반드시 조작 레버(60)의 경사운동량에 따라서 유압회로의 동작 특성을 변경할 필요는 없으며, 예를 들면 2 이상의 액취에이터를 동시에 제어하는 경우, 각 액취에이터용 조작 레버의 조작량, 동시에 제어하는 액취에이터의 조합에 의해, 유압회로의 동작 특성을 제어하는 것도 가능하다.

본 발명에 의하면, 전위차계를 장치 본체에 설치함으로써 유압 신호와 함께 전기신호를 출력시키고 있다.

따라서 제조 작업이 번잡하게 되지 않는다. 또한 전위차계는 유니트화되어 있기 때문에 출력되는 전기신호의 신뢰성이 저하할 우려도 없다.

더구나 전위차계의 보수 점검 작업 때에, 장치 본체로부터 작동 로드를 떼어 내는 등의 작업이 불필요하며, 작업성의 점에서도 유리해 진다.

더욱이, 상관변위하는 한 쌍의 작동 로드에 대하여 전위차계를 한개 설치하도록 하고 있기 때문에, 장치의 소형화나 부품 점수의 저감을 꾀하는 것도 가능하다.

또한, 본 발명에 의하면, 작동 로드의 변위량에 대한 아암의 회전각을 용이하게 변화시킬 수 있다. 따라서 조작 레버의 경사운동량에 대하여 출력되는 전기신호의 변위량의 비율을 용이하게 조정하는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명에 의하면, 장치 본체에 대하여 전위차계를 적의 이동시킴으로써, 조작 레버의 경사운동량에 대하여 출력되는 전기신호의 기준 출력 전압을 용이하게 조정하는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명에 의하면, 예를 들면 유압 신호에 의거하여 주 작업기용 주 방향 제어 밸브의 작동을 제어함과 동시에, 전기신호에 의거하여 메인 펌프의 토출량을 가감하는 압력 제어 밸브를 제어하도록 하면, 메인 펌프로부터의 토출량을 변화시키면서 주작업기를 작동시킨다고 한 복잡한 제어를 단일의 조작 레버의 경사운동 조작으로 하는 것이 가능해진다. 따라서 조작성이 현저한 향상을 꾀할 수 있게 된다.

Claims (6)

1. 장치 본체(l)에 경사운동 가능하게 설치한 조작 레버(60)와,

   상기 장치 본체(1)에 축심 방향을 따라서 이동 가능하게 설치하고, 또한 상기 조작레버(60)의 경사운동에 따라서 상관(相關) 변위하는 선단축 부재(110)와 기단축 부재(120)로 구성된 한 쌍의 작동 로드(100)와,

   상기 한 쌍의 작동 로드(100)에 의해서 구동되며, 상기 기단축 부재(120)의 변위량에 대응한 유압 신호를 발생하는 유압 신호 발생수단을 구비한 레버식 신호 발생 장치에 있어서,

   상기 장치 본체(1)에서 상기 한 쌍의 작동 로드(100)의 상기 선단축 부재(110)와 상기 기단축 부재(120)중에서 한 쪽의 외주부에 전위차계(140)를 설치하고, 상기 전위차계(140)로부터 상기 선단축 부재(110)의 변위량에 대응한 전기신호를 발생하도록 한 것을 특징으로 하는 레버식 신호 발생 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 전위차계(140)는 회전축(142)을 가지며, 상기 회전축(142)에 설치한 아암(143)을 통해 상기 선단축 부재(110)에 결합하는 것으로서, 상기 선단축 부재(110)의 변위량에 대한 상기 아암(143)의 회전각을 변화시키는 회전각 변경 수단을 설치한 것을 특징으로 하는 레버식 신호 발생 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 전위차계(140)는 회전축(142)을 가지며, 상기 회전축(142)에 설치한 아암(143)을 통하여 상기 선단축 부재(110)에 결합하는 것으로서, 상기 선단축 부재(110)의 축심 방향에 따르도록 상기 장치 본체(1)에 이동 가능하게 설치한 것을 특징으로 하는 레버식 신호 발생 장치.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 유압 신호 발생 수단 및 상기 전위차계(140)는, 공통의 유압회로에 설치한 제어 밸브(RV, UV, V1, VZ)에 대하여 각각 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 레버식 신호 발생 장치.
5. 장치 본체(l)에 경사운동 가능하게 설치한 조작 레버(60)와,

   상기 장치 본체(1)에 축심 방향을 따라서 이동 가능하게 설치하고, 또한 상기 조작레버(60)의 경사운동에 따라서 상관 변위하는 선단축 부재(110)와 기단축 부재(120)로 구성된 한 쌍의 작동 로드(100)와,

   상기 한 쌍의 작동 로드(100)에 의해서 구동되며, 상기 기단축 부재(120)의 변위량에 대응한 유압 신호를 발생하는 유압 신호 발생수단을 구비한 레버식 신호 발생 장치에 있어서,

   상기 장치 본체(1)에서 상기 한 쌍의 작동 로드(100)의 상기 선단축 부재(110)와 상기 기단축 부재(120)중에서 한 쪽의 외주부에 전위차계(140)를 설치하고, 상기 전위차계(140)로부터 상기 선단축 부재(110)의 변위량에 대응한 전기신호를 발생하도록 하며,

   상기 전위차계(140)는 회전축(142)을 가지며, 상기 회전축(142)에 설치한 아암(143)을 통해 상기 선단축 부재(110)에 결합하는 것으로서, 상기 선단축 부재(110)의 변위량에 대한 상기 아암(143)의 회전각을 변화시키는 회전각 변경 수단을 설치하고,

   상기 선단축 부재(110)의 축심 방향에 따르도록 상기 장치 본체(1)에 이동 가능하게 설치하고,

   상기 유압 신호 발생 수단 및 상기 전위차계(140)는, 공통의 유압회로에 설치한 제어 밸브(RV, UV, V1, VZ)에 대하여 각각 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 레버식 신호 발생 장치.
6. 장치 본체(l)에 경사운동 가능하게 설치한 조작 레버(60)와,

   상기 장치 본체(1)에 축심 방향을 따라서 이동 가능하게 설치하고, 또한 상기 조작레버(60)의 경사운동에 따라서 상관 변위하는 선단축 부재(110)와 기단축 부재(120)로 구성된 한 쌍의 작동 로드(100)와,

   상기 한 쌍의 작동 로드(100)에 의해서 구동되며, 상기 기단축 부재(120)의 변위량에 대응한 유압 신호를 발생하는 유압 신호 발생수단을 구비한 레버식 신호 발생 장치에 있어서,

   상기 장치 본체(1)에서 상기 한 쌍의 작동 로드(100)의 상기 선단축 부재(110)와 기단축 부재(120)중에서 한 쪽의 외주부에 전위차계(140)를 설치하고, 상기 전위차계(140)로부터 상기 선단축 부재(110)의 변위량에 대응한 전기신호를 발생하도록 하며,

   상기 전위차계(140)는 회전축(142)을 가지며, 상기 회전축(142)에 설치한 아암(143)을 통하여 상기 선단축 부재(110)에 결합하는 것으로서, 상기 선단축 부재(110)의 축심 방향에 따르도록 상기 장치 본체(1)에 이동 가능하게 설치하고, 상기 유압 신호 발생 수단 및 상기 전위차계(140)는, 공통의 유압회로에 설치한 제어 밸브(RV, UV, V1, VZ)에 대하여 각각 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 레버식 신호 발생 장치.

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