KR100760732B1 - 유압셔블 - Google Patents

Abstract

본 발명은 버킷 실린더, 아암 실린더의 유지력을 확보해서 아암이나 버킷의 자유낙하를 미연에 저지할 수 있게 하는 동시에, 작업기의 작업범위를 확대, 가능케한 유압 셔블을 제공함에 있다.

아암 실린더(7)의 적어도 하부 측에, 실린더 내압을 유지해서 아암(8)의 아래 방향으로의 급격한 회동을 방지하는 아암 회동방지밸브(20)가 장착되는 동시에, 버킷실린더(9)의 적어도 하부측에도, 버킷(11)의 아래 방향으로의 급격한 회동을 방지하는 버킷회동방지밸브(20)가 장착되어 있다.

상기 아암 실린더(7)의 작동에 의해 아암(8)을 아암 수직자세를 포함한 기체 전방측 및 기체 후방측의 전 회동 범위 내에서 자유롭게 상하 방향으로 회동할 수가 있다. 한편, 상기버킷(11)도, 자유롭게 상하방향으로, 고개를 움직이는 동작을 할 수 있다.

크레인 작업, 또는 토사의 굴삭이나 운반작업을 행하고 있을 때, 예로 각 실린더(7, 9)에 있어서 유지유압 발생측으로 접속된 유압호스가 외력에 의해 파손되어도, 상기 회동방지 밸브(20)에 의해 실린더(7, 9)의 하부측 오일실을 확실히 차단해서, 동 하부측의 유지유압을 유지하기 때문에, 작업의 안전성을 이룰 수가 있다.

버킷, 붐, 아암, 유압셔블, 버킷 실린더, 버킷 회동 방지밸브, 회동 방지밸브, 훅, 아암 회동 방지수단, 버킷부착편.

Description

유압 셔블{HYDRAULIC EXACAVATOR}

도 1은 본발명의 대표적인 실시형태인 호이스트훅을 구비한 유압셔블의 일예를 모식적으로 나타내는 전체도,

도 2는 동 유압셔블의 유압회로도.

도 3은 동 유압셔블에 있어서 작업기의 동작형태를 모식적으로 표시하는 전체도.

도 4는 동 작업기에 적용되는 다른 유압회로도.

도 5는 스윙식붐을 구비한 유압셔블의 요부를 개략적으로 표시하는 부분확대도.

도 6은 오프셋식 붐을 구비한 유압셔블의 요부를 대략적으로 표시하는 부분확대도

도 7은 종래의 호이스트훅을 구비한 유압셔블의 일예를 모식적으로 표시하는 전체도이다.

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

1: 유압셔블, 2: 주행체, 3: 선회체, 3a: 운전실,

3b: 모니터, 3c: 엔진, 4: 작업기, 5: 붐실린더,

6: 붐, 7: 아암실린더, 8: 아암, 8a: 아암톱핀,

8b: 지축, 9: 버킷실린더, 10: 링크, 10a, 10b: 제1, 제1 링크,

11: 버킷, 11a: 버킷부착편, 11b: 고정핀, 12: 호이스트훅,

12a: 기초부, 12b: 훅부, 13: 기체, 20: 회동방지밸브,

24: 가변용량형펌프, 24a: 사판, 25: 붐조작밸브,

25a∼27a, 41a: 제1 수압부, 25b∼27b, 41b: 제2 수압부,

26: 아암조작밸브, 27: 버킷조작밸브, 28: 붐조작부,

29: 아암조작부, 30: 버킷조작부, 31, 46: 전자변환밸브,

31a, 46a: 솔레노이드, 32, 45: 압력센서, 33: 출력회로,

34: 드레인회로, 35: 오일탱크, 36: 조작레버,

37, 38: 제1∼제2 파일롯회로, 39, 40: 제1∼제2유로,

41: 변환밸브, 41c: 스로틀, 42: 첵밸브, 43: 안전밸브,

44: 통로, 50: 스윙붐실린더, 51: 스윙붐,

60: 오프셋붐실린더, 61: 오프셋붐.

본 발명은 붐, 아암 및 버킷 등의 작업기를 구비한 유압셔블에 관한 것으로 특히, 작업효율이나 작업의 안전성의 향상을 도모한 유압셔블에 관한 것이다.

종래부터 유압셔블은 토사의 굴삭작업이나 운반작업 등의 각종의 작업에 사용되고 있다. 도 7에 예시하는 유압셔블(1)은 주행체(2)와 동 주행체(2) 상에 수직 축선 회전으로 선회가 자유롭게 장착된 선회체(3)와 동 선회체(3)에 장착된 작업기(4)를 마련하고 있다. 동 작업기(4)는 상기 선회체(3)의 대략 중앙부에 부착된 도시되지 않은 붐 실린더에 의해 상하방향으로 일어나고 엎드리게 하는 붐(6)과 동 붐(6)에 부착된 도시되지 않은 아암 실린더에 의해 상기 붐(6)의 앞 끝부분을 지점으로 해서 상하방향으로 요동되는 아암(8)과, 동 아암(8)에 부착된 도시되지 않은 버킷 실린더에 의해 좌우 한 쌍의 링크(10)를 통해 상기 아암(8)의 앞 끝 부분을 지점으로 하여서 상하 방향으로 요동되는 버킷(11)을 가지고 있다

상기 선회체(3)의 후부 쪽에는 도시되지 않은 엔진이 탑재되는 동시에, 동 엔진에 의해서 구동이 도시를 생략한 가변용량형 펌프와, 동 가변용량형 펌프로부터의 토출 유압류를 선택적으로 공급해서 상기 작업기(4)의 복수의 작동 실린더를 구동하는 도시되지 않은 복수의 조작 밸브를 구비하고 있다. 동 조작 밸브는 상기 작업기(4)의 작동 실린더에 대응해서 접속되어 있다. 상기 선회체(3)의 앞부분 중앙부터 좌우의 어느편에 치우친 위치에 배치된 운전실(32)에는 복수의 상기조작 밸브를 독립하여 변환하는, 도시되지 않은 복수의 조작레버가 배치되어 있다.

상기 붐 실린더의 하부가 선회체(3)에 부착되며, 그 피스턴로드가 붐(6)에 부착되어 있고, 그 붐 실린더에 의해 붐(6)을 상하방향으로 일어나고 엎드리게(起伏)한다. 상기 아암 실린더는 하부가 상기 붐(6) 실린더에 부착되며, 그 피스턴로드가 아암(8)에 부착된다.

아암(8)은 상기 아암실린더에 의해 상기 붐(6)의 앞끝부분을 지점으로 하여 서 상하방향으로 요동한다. 또, 상기 버킷실린더의 하부는 아암(8)에 부착되며, 그 피스턴로드는 아암(8)과 버킷(11)사이의 링크(10)에 부착되어 있다.

버킷(11)은, 상기 버킷실린더에 의해 좌우 한쌍의 링크(10)를 통하여 상하방향으로 고개를 움직이는 동작을 한다. 유압셔블(1)은 지반면을 소망의 깊이까지 굴삭(掘削)하여서 그 굴삭토사를 덤프(dump)위치까지 운반하여서 부리게 한다.

한편, 토사의 굴삭작업이나 운반작업 등 외에 크레인작업을 가능하게 한 유압 셔블(1)이 있다. 이 종류의 유압셔블은, 도7에 나타낸 버킷(11)의 링크부착용 고정핀(11b)을 통하여 상기 아암(8)의 배면측에 요동자유롭게 고정되며, 매달린 하물을 매달아 올리며 매달아 내리는 호이스트훅(hook)(12)을 가지고 있고, 아암(8)의 앞끝부분에 크레인 기능을 구비하고 있다. 크레인 작업시에는, 상기 버킷(11)과 상기 호이스트훅(12)의 상호간섭을 피하기 위해, 상기 버킷(11)의 최대 굴삭위치로 되기까지 상기 버킷실린더를 신장 동작시키고, 상기 버킷(11)의 아래로 푸는 즉 버킷날이 땅속으로 들어가는 면측을 상기 아암(8)측에 잘 당겨 퍼올린 상태로 정지시켜, 그 정지한 때의 자세로 상기 호이스트훅(12)에 의한 크레인 작업을 행한다.

또한, 크레인기능을 가진 다른 유압셔블로는, 도시되지 않은 와이어의 한 끝에 고착된 호이스트훅을 상기 아암(8)의 앞끝부분에 부착시킨 도시되지 않은 풀리 (pulley)를 통하여 현수 지지한 유압셔블이 있다. 크레인 작업시에는, 상기 버킷과 상기 호이스트훅과의 상호간섭을 피하기 위해, 상기 버킷실린더를 수축작동시키어, 상기 버킷의 최대 덤프위치로 되기까지 요동시켜 놓고 그 덤프(dump)자세로 상기 호이스트훅에 의한 크레인 작업을 행한다.

통상, 종래의 유압셔블은, 붐 실린더의 신장 동작에 의해 붐을 일어나서 서는 방향으로 작동시켜, 수축동작에 의해 붐을 넘어져서 엎드리게 하는(倒伏)방향으로 작동시킨다. 상기 붐을 일어나서 선 상태로 하여도, 붐, 아암 및 버킷으로 이루어진 작업기의 중심위치가 기체의 전방에 있기 때문에, 붐 실린더에는 붐을 넘어져서 엎드리게 하는 수축방향의 힘이 작용하고, 항상 그 하부측에 유지유압이 발생하여 있다. 따라서, 상기 붐 실린더의 하부측에 접속된 유압호스가 외력에 의해 파손되면, 동 붐 실린더에 의한 유지력이 상실되며, 붐은 넘어져서 엎드리는 방향으로 급격히 회동(回動)한다. 통상은, 이 급격한 회동을 방지하기 위해, 상기 붐실린더의 하부측의 내압(內壓)을 유지하는 낙하방지밸브가 장착되어 있다.

또, 상기 유압셔블은 아암실린더의 신장동작에 의해 아암을 붐과의 연결부를 지점으로해서 하방으로 회동시켜, 수축동작에 의해 아암을 상방으로 회동시킨다. 예를 들면 굴삭을 마치고 덤프(dump)작업으로 이행하는 도중에, 상기 아암실린더의 헤드측의 오일실에 접속된 유압호스가 외력에 의해 파손된 경우에는 동 아암실린더의 유지력을 잃게 되어 상기 버킷과 함께 상기 아암이 아래방향으로 급격히 회동한다. 이 급격한 회동을 피하기 위해, 아암실린더의 헤드측에는 회동방지밸브가 장착되어 있다.

그런데, 토사의 굴삭작업 때에는 상기 붐실린더 및 아암실린더를 작동하여 붐과 아암을 각각 상하로 회동시키고, 동시에 버킷실린더를 작동하여 버킷을 아암 앞 끝부분에서 고개를 상하로 움직이는 동작을 시킨다. 이 때의 아암 앞끝부분의 동작범위는, 하방으로 회동한 때의 아암의 수직자세에서 기체 전방측의 회동 상한위치까지의 회동범위 내이며, 굴삭시에는 버킷실린더가 신장 동작되기 때문에, 상기 버킷실린더에는 항상 수축방향으로 힘이 작용해서 하부측으로 유지유압이 발생하여 있다. 굴삭토사를 덤프위치까지 운반하는 때에는, 상기 버킷실린더를 신장 동작시키어, 버킷을 아암측에 당겨 퍼 올린 상태로 정지한 때의 자세(최대 굴삭자세)에서 덤프위치까지 운반한다. 이 경우에는 운반 초기에는 상기 유지압은 최대로 되고, 덤프위치에 도달하는 사이에 그 유지압은 점점 감소한다.

굴삭의 도중에, 예를 들면, 상기 버킷 실린더의 하부측의 오일실에 접속된 유압호스가 외력에 의해 파손된 때는, 버킷의 낙하자체가 없기 때문에, 하부측에 회동방지밸브를 설치할 필요가 없다. 또, 덤프위치까지의 운반도중에 상기 유압호스가 파손하는 경우인 일이 발생해도, 기껏해야 버킷내의 토사가 낙하하는 정도여서 주변에 미치는 영향은 극히 적다. 그 때문에, 통상은 버킷실린더의 하부측의 오일실에 회동방지밸브를 설치할 필요는 없다.

덤프 위치에 상기 버킷의 최대 굴삭자세에서 덤프자세로 이행하는 도중 한가운데에서, 상기 버킷실린더를 수축방향으로 동작시키기 위하여 버킷의 자중(self weight)에 의해 헤드측에 유지유압이 발생한다. 예를 들면, 상기 버킷실린더의 헤드측의 오일실에 접속된 유압호스가 외력에 의해 파손된 때, 동 버킷실린더의 유지유압이 순식간에 상실되어, 상기 버킷이 아래방향으로 급격히 회동한다. 그러나, 종래의 버킷실린더는, 이 급격한 회동을 피하기 위하여 회동방지밸브는 장착되어 있지 않다.

그러나, 상기 크레인 기능을 부가한 유압셔블의 기종에 있어서는, 매달린 하물을 매달아 올릴 때의 아암 앞끝부분의 동작범위는, 이미 기술한 바와 같이 유압셔블의 아암은 수직자세에서 기체 전방측의 회동 상한 위치까지의 회동 범위내로 제한되고 있다. 그 때문에 굴삭작업이나 운반작업과 같은 형태로 크레인 작업시에는 항상 아암실린더의 헤드측에 유지압이 발생하여 있다.

아암의 수직자세로부터 기체 전방측의 회동상한위치까지의 회동 범위내에서 매달린 하물을 매달아 올리는 도중에 아암실린더를 수축방향으로 동작해서 아암을 상부방향으로 회동하기 위하여, 예를 들면 상기 아암 실린더의 헤드측의 오일실에 접속된 유압호스가 외력에 의해 파손한때, 동 아암실린더의 헤드측의 유지유압이 순식간에 상실되어, 상기 아암이 아래방향으로 급격히 회동한다. 그에 뒤따르어 매달아 올린 매달린 하물은 상기 아암의 앞끝부분을 지점으로 하여 크게 요동한다.

또, 매단 하물을 매달아 올릴 때, 특히 호이스트훅을 상기 아암의 배면측에 갖는 경우는, 버킷과 매달아 올리는 와이어의 상호간섭을 피하기 위해, 버킷실린더를 신장 한도까지 신장(伸長) 동작하여서 버킷을 가장 잘 당겨 퍼올린 위치에 유지 한다. 그 때문에, 버킷실린더의 하부측에 최대의 유지유압이 발생해 있다.

버킷 실린더의 하부측의 오일실에 접속된 유압호스가 파손한 때에도 아암과 동일하게 하부측의 유지유압이 순식간에 상실되어, 상기 버킷이 아랫방향으로 급격히 회동하지만, 이미 기술한 바와 같이 버킷 실린더에는, 이 급격한 회동을 피하기 위한 회동방지밸브는 장착되어 있지 않다.

한편, 기체의 전방 바로 가까운 위치까지 아암을 회동하여 굴삭이나 크레인 작업 등의 작업이 가능하다면, 오퍼레이터의 눈 앞에서 작업할 수 있도록 되어, 작업능률의 점에서 한층 바람직하다. 그러나, 현 상태에서는 앞에 기술한 것처럼 아암의 하방으로의 회동이 수직자세로 되는 위치까지로 제한되어있기 때문에, 기체의 전방 바로 가까운 위치까지 아암을 회동시키는 것을 할 수 없고, 굴삭작업능률을 향상하는 것이 어렵다. 특히 매단 하물을 매달아 올리는 때에는, 상기 아암의 회동범위가 제한되고 있기 때문에 늘어뜨린 훅을 아암의 회동 범위내에서 이동하지 않을 수 없다. 이 때문에 상기 아암의 회동범위가 작은 것으로 하여 기체와는 떨어진 위치에서 크레인작업을 행하는 것이 되며, 크레인작업의 효율이 현저히 저하한다.

본 발명은, 이와 같은 종래의 과제를 해소하기 위하여 이루어진 것이며, 그 구체적인 목적은 아암 실린더나 버킷 실린더의 유지력을 확보하여서 아암이나 버킷의 자유낙하를 미연에 저지하는 것을 할 수 있는 동시에, 작업기의 작업범위를 확대 가능하게한 유압셔블을 제공하는데 있다.

이와 같이, 아암이 하방에 회동할 수 있는 한도를, 그 수직자세로 되는 위치로 제한한 이유는, 아암을 기체의 전방 바로 가까운 위치까지 회동되는 경우는, 아암이 하방으로 회동하여 수직자세위치로 되어, 그후에 자기 앞쪽을 향하여 다시 상방으로 회동하게 되어, 이때에도 아암실린더의 하부측의 유지압을 유지하는 것이 필요하지만, 현 상황은 상술한 것 같이 아암실린더의 유지압이 보장되는 것은 헤드측만이기 때문이다.

그런데도, 크레인기능을 구비한 유압셔블에서는, 상술한 바와 같이 굴삭작업이나 운반작업 뿐만이 아니고, 특히 크레인 작업시에 기체의 바로 가까운 위치에서 작업이 행해지도록 하는 것이 바람직하며, 그를 위해서는 붐, 아암 및 버킷의 각 실린더에 최대의 유지압이 걸린 경우에도, 그 유지압을 확실히 유지하는 동시에 만일, 유압호스가 파손하는 일이 일어나는 때에도, 그 유지압을 유지하기 위해 대응하는 오일실측에 붐, 아암 및 버킷의 회동방지수단을 설치하는 것이 바람직하다.
본건 청구항1에 관련된 발명은, 선회체 위에서 일어나고 엎드리는 붐, 동 붐의 앞끝부분에 연결되어, 수직방향으로 요동하는 아암 및 동 아암의 앞끝부분에 부착되며 수직방향으로 요동하는 버킷을 구비한 유압셔블에 있어, 상기 붐, 아암 및 버킷은 각기 작동실린더에 의하여 독립해서 작동되며, 상기 아암용의 실린더의 하부측에는, 하부측의 유지압을 유지해서 상기 아암의 자유낙하를 방지하는 아암 회동방지수단이 설치되는 것을 특징으로 하는 유압셔블이다.

삭제

아암이 하방으로 회동해서 수직자세에 도달하기까지는, 아암실린더는 신장동작을 하지만, 이 때에 아암의 유지압은 항상 아암실린더의 헤드측에 발생하고 있다. 그 때문에, 종래는 아암실린더의 헤드측에 회동방지밸브를 장착하고 있다. 그런데, 굴삭작업이건, 크레인작업이건, 아암이 상기 수직자세로부터 기체후방측의 회동상한위치까지 회동시키는 경우에는 아암 실린더는 신장동작을 계속하는 한편에서, 그 아암의 유지유압은 하부측으로 이동한다. 따라서, 이와같이 아암을 기체후방측의 회동상한위치까지 회동시키어, 이를 유지하는데에는, 본 발명과 같이 아암실린더의 하부측에도 헤드측과 같이 회동방지수단을 장착할 필요가 있다.

본 발명에 있어서는, 상기 아암 회동방지수단은 아암용의 실린더 하부측에 바로 부착하게 되어있고, 아암이 기체후방측의 최대 회동위치까지 회동되고 있는 도중에, 아암용 실린더의 하부측에 접속된 유압호스가 파손되어 하부측의 유압이 빠지려 해도, 상기 아암회동방지수단에 의해 실린더의 하부측 오일실과 외부의 유로가 완전히 차단되며, 동 하부측 오일실의 유지유압이 유지된다.

또, 상기 조작밸브를 작동중 일 때에, 예를들면 하부측 오일실에 접속된 유압호스 등이 파손된 것을 검지하여서, 상기 조작밸브를 작동이 안되는 위치에 자동적으로 복귀시킬 수도 있으며, 이 경우도 상기 아암회동방지수단에 의해 하부측의 유지유압이 확실히 유지되는 동시에 유압유의 공급과 배출이 자동적으로 정지한다.

상기 구성에 의거하여, 상기 아암의 한계작업범위를 종래와 같이 설정할 필요도 없어져, 상기 아암실린더의 작동에 의해 아암수직자세를 포함하는 기체 전방측 및 기체후방측의 회동 한도내를 자유로이 회동시킬 수 있다. 그 결과 안전성이 담보되어 작업범위를 확대할 수 있으며, 효율적인 토사굴삭 및 운반작업이 행해진다.

아암 실린더의 헤드측 및 하부측의 쌍방에 상기 회동방지수단을 설치하는 경우에는, 상기 아암이나 굴삭토사 등의 하중에 의해 실린더 신장방향 및 수축방향의 유지유압이 상기 회동방지수단에 의해 순식간으로 지지되기 때문에, 상기 아암이 아래방향으로 급격히 회동하는 것을 방지될 수 있으며, 확대된 상기 전 작업범위에 있어서 안전성이 확보된다.

청구항 2에 관련되는 발명은, 상기 아암 실린더에 더하여, 버킷 실린더의 적어도 하부측에도, 하부측의 유지유압을 유지하여서 상기 버킷의 자유낙하를 방지하는 버킷회동방지수단을 가지고 있다.

굴삭토사를 덤프위치까지 운반하는 때에는, 상기 버킷실린더를 신장동작시켜, 버킷을 아암 하면측으로 당겨 퍼올린 상태에서 정지한 최대 굴삭자세롤 유지한다. 이 경우에는, 상기 버킷에는 항상 실린더 수축방향의 힘이 작용해서 상기 버킷 실린더의 하부측에 유지유압을 발생시키고 있다. 그 덤프위치에서, 상기 아암 실린더를 수축동작해서 상기 아암을 상방향으로 회동시키는 한편, 상기 버킷 실린더를 수축동작해서 상기 버킷을 최대굴삭자세로부터 최대 덤프 자세로 이행시킨다. 이 덤프 자세로 있는때, 상기 버킷 실린더에는 항상 신장방향의 힘이 가해지며, 상기 버킷 실린더의 헤드측에 유지유압이 발생되고 있다.

본 발명에 의하면, 상기 아암과 동일하게, 소망하는 실린더 오일실의 하부측에 버킷회동방지수단을 바로 부착하여 있기 때문에 상기 버킷의 자중(self weight) 등에 의해 작용하는 실린더 신장방향 또는 수축방향의 힘을 지지할 수 있는 것에 더하여, 동 버킷이 급강하하는 것을 방지할 수 있다.

예를들면, 토사의 굴삭, 운반작업을 행할 때, 상기 아암실린더의 작동에 의해 아암을 기체전방측의 작업범위내 뿐만이 아니라, 기체 후방측을 포함한 전 회동범위내에서 상하방향으로 회동시키는 한편, 버킷 실린더의 작동에 의해 상기 버킷을 상하로 고개를 움직이는 동작을 하게 한다. 종래와 같이, 아암을 수직자세로부터 기체 전방측으로 회동시키는 회동범위 내에서만 작업을 행하는 경우와 비교해서, 상기 구성을 구비하는 것에 의해, 상기 아암의 회동범위가 크게 되는 것과 어우러져 상기 버킷의 굴삭회동범위를 크게 할 수 있으며, 그 굴삭범위도 넓어진다. 또, 동시에 상기 청구항1 기재의 작용효과에 더하여, 보다 확실하고 효율적인 토사굴삭 및 운반작업을 할 수 있을 뿐만 아니라 작업의 안전성을 높일 수 있다.

청구항 3에 관계되는 발명에 있어서는, 호이스트훅이 상기 버킷의 후벽부로부터 외측으로 향하여서 돌설(突設)된 좌우 한쌍의 버킷부착편 사이에 회동자유롭게 지지되어 있음을 규정하고 있다.

본 발명에 있어서도, 굴삭·운반작업시의 기능은 상술의 기능과 실질적으로 다른 점이 없다. 그리고, 크레인 작업시에는, 상기 버킷과 호이스트훅의 상호간섭을 피하기 위하여, 상기 버킷을 아암 하면측에 가장 잘 당겨 퍼올린 위치(최대 굴삭 위치)까지 상기 버킷 실린더를 신장동작할 필요가 있으며, 상기 버킷의 푸는 면측을 윗쪽으로 향한 자세에서 상기 호이스트훅에 의한 크레인작업을 행한다. 이 매달린 하물을 매달아 올릴 때, 그 붐 및 아암의 회동범위내의 거의 모든 영역에서 매달린 하중이나 상기 버킷의 자중(自重) 등에 의한 유지유압은 상기 버킷 실린더의 하부측에 발생하고 있다.

예를들면, 가령 크레인 작업시에 버킷 실린더의 하부측에 접속된 유압호스가 파손했다 하더라도 상기 버킷회동방지수단이 순식간으로 기능하여서, 하부측의 오일실과 외부의 유로가 완전히 차단되어, 실린더 하부측의 유지압을 확실히 유지해서, 버킷의 하방으로의 급격한 회동이 저지된다. 이는 상기 아암 실린더의 작동에 의한 아암수직자세를 포함하는 기체의 전방측 뿐만 아니라, 기체의 후방측의 기체 (機體) 바로 가까운 위치에 크레인 작업을 행할 수 있음을 의미한다. 기체 근방에서 크레인작업을 행할 수 있기 때문에 상기 호이스트훅과 매달린 하물의 위치관계를 눈앞에서 확인할 수 있어, 작업효율을 현저하게 향상시킬 수가 있다. 또, 동시에 크레인작업의 범위가 넓어져서, 협소한 현장에서의 크레인 작업도 효과적으로 동시에 안전하게 행할 수가 있다.

이하, 본 발명의 적절한 실시의 형태를 첨부도면에 의거하여 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명의 대표적인 제1 실시형태인 호이스트훅을 구비한 유압셔블의 일예를 모식적(模式的)으로 나타내는 전체도이며, 도2는 동 유압셔블의 유압회로도, 도 3은 동 유압셔블에 있어서 작업기의 동작양태를 모식적으로 나타내는 전체도이다. 또, 본 실시형태에 있어 상기 종래기술과 실질적으로 같은 부재에는 동일의 부재명칭과 부호를 붙이고 있다.

도 1에 있어서, 제1 실시형태에 있어서, 유압셔블(1)은 주행체(2), 동 주행체(2) 위에 수직축선 주위에 선회가 자유롭게 장착된 선회체(3), 동 선회체(3)에 설치되는 운전실(3a)이나 엔진(3c) 등을 구비한 기체(13)와, 동 기체(13)에 부착된 작업기(4)를 구비하고 있다. 동 작업기(4)는 상기 기체(13)의 거의 중앙에서 세워 올리는 붐(6)과, 붐(6)의 자유 끝부분에 유착(遊着)(pivotally attached)되어 상하방향으로 요동하는 아암(8)과 동 아암(8)의 앞끝부분에 아암톱핀(8a)에 지지되며, 상하방향으로 고개를 움직이는 동작을 하는 버킷(11)을 구비하고 있다.

붐(6)은 선회체(3)와의 사이에 설치된 한쌍의 붐실린더(5, 5)에 의해, 그 토대끝부분을 중심으로 하여서 상하방향으로 일어나고 엎드리는 동작을 하고, 아암 (8)은 붐(6)과의 사이에 부착된 아암실린더(7)에 의해 붐(6)의 앞끝부분을 지점(支點)으로 하여서 상하방향으로 요동하고, 버킷(11)은 좌우한쌍의 2절(節)링크(10, 10)를 통하여 아암(8)과의 사이에 부착된 버킷실린더(9)에 의해 상기 아암(8)의 앞끝부분을 지점으로 하여 상하방향으로 요동시킨다.

상기 버킷(11)의 후벽부의 좌우에는 버킷부착편(11a, 11a)이 설치되어 있다. 동 버킷부착편(11a)의 한끝부분은 상기 아암(8)의 상기 아암톱핀(8a)을 통해서 요동가능하게 지지되며, 그 다른쪽 끝부분은 좌우의 상기 링크(10, 10)를 통하여 상기 버킷 실린더(9)의 로드끝부분에 요동가능하게 지지되어 있다.

크레인 작업용의 매달림훅(12)의 기초부(12a)는, 전방측의 제1링크(10a) 및 버킷(11)을 연결하는 고정핀(11b)에 회동이 자유롭게 지지되어 있다. 호이스트훅 (12)의 미사용시는, 좌우의 링크(10, 10)의 사이에 격납(格納)되며, 동 링크(10, 10)에 뚫린 도시하지 않은 관통공에 삽탈(揷脫) 가능한 역시 도시하지 않은 삽탈핀에, 호이스트훅(12)의 훅부(12b)를 걸어서 결합한다.

도 2에 도시한 바와 같이, 상기 유압셔블(1)은 가변용량형 펌프(24)와 상기 작업기 (4)의 각 실린더(5, 7, 9)에 상기 가변용량형 펌프(24)로부터 토출유압유를 선택적으로 공급하는 3개의 조작밸브(25∼27)와, 동 조작밸브(25∼27)를 독립해서 변환 조작하는 3개의 메뉴얼 조작부(28∼30)를 구비하고 있다.

또한 상기 유압셔블(1)은, 상기 호이스트훅(12)이 상기 링크(10, 10) 사이에 격납되어 있지 않을 때, 즉 크레인 작업시에는 상기 버킷(11)의 덤프(dump)동작(실린더수축동작)을 금지하는 전자변환밸브(31)와 안전하중을 확인하기 위한 붐 실린더(5)의 하측부의 유압을 검출하는 압력센서(32)를 구비하고 있다.

상기 가변용량형 펌프(24)는 사판식(斜板式) 펌프로 도시되어 있으며, 도시하지 않은 용량제어부재에 의해 사판(24a)의 경사각도를 변화시키어 토출유량을 제어한다. 상기 가변용량형 펌프(24)에서 토출되는 유압유는 출력회로(33)를 지나서 상기 조작밸브 (25∼27)에 선택적으로 공급되며, 각 실린더(5, 7, 9)로부터의 귀환유(returning oil)는 드레인회로(34)를 통해서 오일탱크(35)에 환류(還流)한다.

상기 조작밸브(25∼27)는 상기 붐실린더(5)에 대응하는 붐조작밸브(25), 상기 아암실린더(7)에 대응하는 아암조작밸브(26), 및 상기 버킷실린더(9)에 대응하는 버킷조작밸브(27)로 구성되어 있다. 이들 조작밸브(25∼27)는 조작위치에 의해 하부측, 헤드측 또는 부작동위치(중립위치)에 변환하는 4포트 3위치 폐쇄센터 (closed center)형의 유량제어밸브로 되어 있다.

상기 메뉴얼 조작부(28∼30)는, 상기 붐조작밸브(25)에 대응하는 붐조작부 (28), 상기 아암조작밸브(26)에 대응하는 아암조작부(29) 및 상기 버킷조작밸브 (27)에 대응하는 버킷조작부(30)로 이루어져 있다. 각 조작부(28∼30)는 같은 구조 및 기능을 가지고 있다. 이 조작부(28∼30))는 조작레버(36)와, 동 조작레버 (36)의 조작량(각도)에 따라 파일롯유압을 출력하는 도시하지 않은 제1 및 제2 파일롯 비례제어밸브를 가지고 있다. 각 조작부(28∼30)는 도시하지 않은 센서의 작동에 의해 제1 및 제2 파일롯회로(37, 38)로의 파일롯유압유의 공급을 끊도록 되어 있다.

상기 조작레버(36)는, 상기 선회체(3)의 앞부분 중앙에서 좌우의 어느 한쪽에 치우친 위치에 배치된 운전실(3a) 내에 배치되어 있다. 역시 도시를 생략한 파일롯펌프에서 상기 파일롯 비례제어밸브에 공급되는 파일롯유는 상기 조작레버(36)의 조작량에 따라 증가하며, 그 증량한 파일롯흐름의 파일롯유압에 의해 상기 조작밸브(25∼27)의 스플의 열림각도(開度)가 크게 되며, 그 열림각도에 따라 각 실린더(5, 7, 9)에 공급하는 토출유압유의 유량(流量)이 증가한다.

상기 붐조작부(28)의 제1 파일롯 비례제어밸브로부터의 파일롯유압유는 제1 파일롯회로(37)를 통해서 상기 붐조작밸브(25)의 제1수압부(受壓部)(25a)(내림측)에 작용한다. 상기 제2파일롯 비례제어밸브로부터의 파일롯유압유는 제2파일롯회로 (38)를 통해서 상기 붐조작밸브(25)의 제2수압부(25b)(올림측)에 작용한다.

상기 아암조작부(29)의 제1파일롯 비례제어밸브로부터의 파일롯유압유는 제1파일롯회로(37)를 통해서 상기 아암조작밸브(26)의 제1수압부(26a)(덤프측)에 작용한다. 상기 제2파일롯 비례제어밸브로부터의 파일롯유압유는 제2파일롯회로(38)를 통해서 상기 아암조작밸브(26)의 제2수압부(26b)(굴삭측)에 작용한다.

상기 버킷조작부(30)의 제1파일롯 비례제어밸브로부터의 파일롯유압유는 제1파일롯회로(37)를 통해서 상기 버킷조작밸브(27)의 제1수압부(27a)(굴삭측)에 작용한다. 상기 제2파일롯 비례제어밸브로부터의 파일롯유압유는 제2파일롯회로(38)로부터 상기 전자(電磁)변환밸브(31)를 거쳐서 상기 버킷조작밸브(27)의 제2수압부 (27b)(덤프측)에 작용한다.

상기 버킷(11)의 덤프동작을 금지하는 전자변환밸브(31)의 솔레노이드 (solenoid)(31a)는, 상기 붐(boom)(6)의 하부측유압검출용의 상기 압력센서(sen- sor)(32)나 도시하지 않은 붐각도센서, 역시 도시하지 않은 아암각도센서, 좌우의 상기 링크(10, 10)의 사이에 설치된 도시하지 않은 훅삽탈 검출용의 리미트스위치 (Limit switch)나 운전실(3a)에 배치된 것 같이 도시를 생략한 크레인모드스위치 (crane mode switch) 등의 출력신호로 기초하여 제어신호를 출력하는 역시 도시하지 않은 컨트롤러(controller)에 전기적으로 접속되어 있다.

상기 컨트롤러는 상기 운전실(3a) 내의 모니터(monitor)(3b), 버저(buzzer)나 램프(ramp) 등의 도시하지 않은 경보표시장치에 전기적으로 접속되어 있다. 이 컨트롤러는 상기 압력센서(32)나 붐각도센서 등의 각 출력신호에 기초하여 실지하중을 연산하고 그 연산값과 미리 결정된 정격하중(定格荷重)값을 비교해서 매달린 하물에 의해 부하상태를 감시하고 있다. 매어 달린 하물이 과부하 상태에 있다고 판단되면 상기 경보표시장치가 작동한다.

상기 컨트롤러는 도시하지 않은 크레인모드스위치나 리미트스위치의 온(ON)오프(OFF)의 조합의 관계 등을 기억하고 있다. 이들의 신호를 입력하는 것에 의해 제어프로그램의 지령에 기초하여 상기 전자변환밸브(31)의 솔레노이드(31a)를 려자 (勵磁) 또는 소자(消磁)한다.

동 전자변환밸브(31)의 솔레노이드 통전시에는, 동 전자 변환밸브(31)는 도 2에 표시한 위치의 반대측 위치로 변환되며, 상기 버킷조작밸브(27)와 버킷조작부 (30)를 연통하는 제2파일롯회로(38)를 폐쇄한다. 동 제2파일롯회로(38) 내의 파일롯유압유는 상기 전자변환밸브(31)를 통해서 상기 오일탱크(35)로 되돌아 온다. 상기 버킷조작부(30)를 상기 버킷조작밸브(27)의 덤프측으로 조작하여도, 동 버킷조작밸브(27)의 덤프측에 파일롯유압은 작용하지 않는다. 이에 의해 상기 버킷(11)은 덤프측으로 움직이지 않는다.

또한 상기 유압셔블(1)은 본 발명의 특징부를 이루는 회동방지 수단(20)을 각 실린더(5, 7, 9)의 실린더부에 바로 붙어 있다. 이 회동방지수단(20)은 각 실린더(5, 7, 9)를 구동하는 조작밸브(25∼27)로부터의 유압유를 공급하는 도시안 된 튜우브를 갖는 유압호스에 각기 접속되어 있다. 상기 회동방지수단(20)은 실린더내압을 유지하여서 상기 작업기(4)의 자유낙하를 방지하는 기능을 갖고 있다. 본 실시형태에 있어서는, 도 1에 나타난 것처럼 상기 회동방지수단(20)은 상기 붐실린더 (5)의 하부측, 상기 아암실린더(7)의 하부측 및 헤드측, 상기 버킷실린더 (9)의 하부측에 각기 곧바로 붙이어 있다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 실시형태에 있어서의 상기 회동방지수단(20)은 각 실린더(5, 7, 9) 내의 유압유를 차단 또는 외부로 배출하는 스로틀 (throttle) (41c)을 갖는 변환밸브(41)와, 동 변환밸브(41)의 전후를 접속해서 상기 가변용량형 펌프(24)로부터의 유압유를 상기 실린더(5, 7, 9)에 공급하는 첵밸브(42)와, 동 실린더(5, 7, 9) 내의 설정압력을 보장하는 안전밸브(43)를 구비하고 있다. 각 실린더(5, 7, 9)에 바로 붙여진 각 회동방지수단(20)은, 실질적으로 동일한 구조와 기능을 갖고 있다. 따라서, 이하에 설명하는 회동방지수단(이하 회동방지밸브라 한다)(20)에는 같은 부재에 대해서 동일의 부호와 부재 명칭을 붙이고 있다.

상기 아암실린더(7)와 상기 아암조작밸브(26)의 접속구(接續口)를 접속하는 제1유로(39) 및 제2유로(40)는 상기 변환밸브(41)를 접속하고 있다. 제1유로(39)에 있어서 상기 변환밸브(41)의 제1수압부(受壓部)(41a)는 상기 아암조작부(29)(굴삭측)에 연통된 제2파일롯회로(38)에 접속되어 있다. 동 제2수압부(41b)는 상기 드레인회로(34)에 접속되어 있다.

한편 상기 제2유로(40)에 있어서 상기 변환밸브(41)의 제1수압부(41a)는 상기 아암조작부(29)(덤프측)에 연통된 제1파일롯회로(37)에 접속되어 있고, 동 제2수압부(41b)는 상기 드레인회로(34)에 접속되어 있다. 상기 변환밸브(41)는 항상 닫힘 위치로 유지되어 있고, 상기 아암조작부(29)의 조작에 의거 공급되는 파일롯유압유에 의해 열림 위치로 변환되어 있다.

상기 변환밸브(41)의 전후를 접속하는 통로(44)는 상기 첵밸브(42)를 접속하고 있다. 상기 아암조작부(29)를 조작하는 것에 의해 상기 가변용량형 펌프(24)로부터의 토출유는 상기 첵밸브(42)를 통해서 상기 아암실린더(7)로 흐른다. 상기 첵밸브 (42)의 출력측의 상기 통로(44)와 상기 제1유로(39)의 교차(交差)부, 혹은 상기 통로(44)와 제2유로(40)와의 교차부는 상기 안전밸브(43)를 접속하고 있다. 동 안전밸브(43)의 출력측은 상기 드레인회로(34)에 접속되어 있다. 동 안전밸브(43)는 항상 닫힘(閉)위치로 유지되어 있다. 동 안전밸브(43)는 상기 실린더(5, 7, 9) 내의 압력을 미리 설정된 설정압으로 유지한다.

상기 아암조작밸브(26)가 중립위치(부작동상태)이 있을 때, 상기 안전밸브 (43), 상기 첵밸브(42), 상기 변환밸브(41)에 의해 상기 아암실린더(7)의 헤드측 및 하부측에 접속하는 제1 및 제2유로(39, 40)를 폐쇄해서, 상기 헤드측 및 하부측 오일실로부터의 외부로의 유압유의 흐름이 차단된다.

지금, 상기 아암조작부(29)를 덤프 측으로 조작하면, 상기 제1파일롯회로 (37)를 통해서 파일롯유압유가 상기 아암실린더 하부측의 변환밸브(41)의 제1수압부(41a) 및 상기 아암조작밸브(26)의 제1수압부(26a)에 작용한다. 동 아암조작밸브 (26)는 덤프 측으로 변환되며, 상기 변환밸브(41)는 열림위치로 변환된다. 상기 가변용량형펌프(24)로부터의 토출유는, 상기 제1유로(39) 및 통로(44)를 통해서 상기 아암조작밸브(26)의 접속구로부터 상기 첵밸브(42)를 거쳐 상기 아암실린더(7)의 헤드측으로 공급된다. 한편 상기 아암실린더(7)의 하부측 오일실 내의 유압유는, 하부측의 상기 변환밸브(41)의 스로틀(41c)에 의해 유량(流量)이 조정되고, 상기 아암조작밸브(26)의 접속구로부터 상기 드레인회로(34)를 지나 상기 오일탱크(35)로 되돌아 간다. 이 되돌아가는 오일은 상기 스로틀(41c)에 의해 유량이 조정되기 때문에, 상기 아암실린더(7)를 미속(微速) 동작할 수가 있다.

이와는 역으로, 지금 상기 아암조작부(29)를 굴삭측에 조작하면, 상기 제2파일롯회로(38)를 통해서 파일롯유압유가 상기 아암실린더(7)의 헤드측에 접속된 변환밸브 (41)의 제1수압부(41a) 및 상기 아암조작밸브(26)의 제2수압부(26b)로 작용하고, 동 아암조작밸브(26)는 굴삭측으로 변환된다. 헤드측의 상기 변환밸브(41)는 열림위치로 변환된다. 상기 가변용량형 펌프(24)로부터의 토출유는 상기 제2유로 (40) 및 상기 통로(44)를 통해서 상기 아암실린더(7)의 하부측으로 공급된다. 한편의 상기 아암실린더(7)의 헤드측의 유압유는, 헤드측의 상기 변환밸브(41)로부터 상기 아암조작밸브(26)의 접속구를 지나 상기 드레인회로(34)를 통과하여 상기 오일탱크(35)로 되돌아 간다.

한편, 좌우한쌍의 상기 붐실린더(5, 5)의 각 하부측과 단일의 붐 조작밸브 (25)를 접속하는 제2유로(40)는 붐 회동방지밸브(20)를 각기 접속하고 있다.

또, 상기 버킷실린더(9)의 하부측을 접속하는 제1유로(39)는 버킷회동방지밸브(20)를 접속하고 있다.

상기 붐 조작밸브(25)의 접속구에 연통하는 제1유로(39)는 그 중간부에 분기(分岐)하여 상기 붐실린더(5)의 헤드측에 접속하여 있다. 한편 제2유로(40)는 그 중간부에서 분기하여 상기 붐회동방지밸브(20)를 통해서 상기 붐실린더(5)의 하부측으로 접속되여 있다.

지금, 상기 붐조작부(28)의 조작레버(36)를 올림측으로 조작하면, 동 붐조작부(28)로부터의 파일롯유압유는 상기 제2파일롯회로(38)를 통해서 상기 붐조작밸브 (25)의 제2수압부(25b)에 작용하고, 동 붐조작밸브(25)를 올림측으로 변환한다. 상기 가변용량형 펌프(24)로부터의 토출유는 상기 제2유로(40)의 중간부에서 분류(分流)하고, 상기 붐회동방지밸브(20)의 첵밸브(42)를 통해서 각 붐실린더(5)의 하부측으로 공급된다. 한편 헤드측의 유압유는 상기 제1유로(39)의 중간부에서 합류하고, 상기 붐조작밸브(25)를 통해서 상기 드레인회로(34)를 통해서 상기 오일탱크 (35)로 되돌아 간다.

상기 붐 조작부(28)의 조작레버(36)를 내림측으로 조작하면, 동 붐 조작부 (28)로부터의 파일롯유압유는 상기 제1파일롯회로(37)를 통해서 상기 붐 조작밸브 (25)의 제1수압부(25a)로 작용함과 동시에, 중간부에서 분기된 제1파일롯회로(37)를 통해서 각 변환밸브(41)의 제1수압부(41a)에 작용한다. 상기 붐조작밸브(25)를 내림측으로 변환하는 동시에, 각 변환밸브(41)를 열린위치로 변환된다. 상기 가변용량형 펌프(24)로부터의 토출유는 상기 제1유로(39)의 중간부에서 분류하고, 각 붐실린더(5)의 헤드측으로 공급된다. 한편 하부측의 유압유는 상기 변환밸브(41)를 지나 상기 제2유로(40)의 중간부에서 합류하고, 상기 붐조작밸브(25)를 통해서 상기 드레인회로(34)를 통과해서 상기 오일탱크(35)로 되돌아 간다.

상기 버킷조작밸브(27)의 접속구를 연통하는 제1유로(39)에 접속된 변환밸브 (41)의 제1수압부(41a)는, 상기 전자변환밸브(31)를 통해서 상기 버킷조작부(30) (덤프측)로 연통된 제2파일롯회로(38)에 접속됨과 동시에, 그 제2수압부(41b)는 상기 드레인회로(34)에 접속되어 있다.

지금, 상기 전자변환밸브(31)가 도 2에 표시하는 부작동상태에 있을 때, 상기 버킷조작부(30)의 조작레버(36)를 덤프 측으로 조작하면, 상기 제2파일롯회로 (38)를 통해서 파일롯유압유가 상기 변환밸브(41)의 제1수압부(41a) 및 상기 버킷조작밸브 (27)의 덤프측으로 작용한다. 이미 기술한 바와 같이 크레인 작업시에 크레인모드스위치에 의한 오동작 조작 등에 응답해서 상기 전자변환밸브(31)가 변환하면, 상기 제2파일롯회로(38)는 폐쇄되게 된다. 그 때문에, 상기 버킷조작밸브 (27)에 파일롯압이 작용되지 않으며, 상기 버킷조작부(30)의 덤프측 조작을 할 수 없게 한다. 동 버킷조작부(30)의 조작레버(36)와 아암조작부(26)의 조작레버(36)를 서로 역방향으로 조작할 때에는, 버킷실린더(9)와 상기 아암실린더(7)와는 실질적으로 동일방향으로 신축한다.

본 실시형태의 유압셔블(1)은 상기 붐실린더(5)를 신장시킨 기립자세로 상기 붐(6)의 기초부를 기체(13)에 장착하여서, 동 붐실린더(5)를 신축동작 시킴에 의해 붐(6)을 상하방향으로 일어나고 엎드리게 한다.

이 때문에 상기 붐 실린더(5)에는 상기 작업기(4) 등의 자중에 의해 수축방향의 힘이 항상 작용하여서 하부측에 유지압을 발생시키고 있다. 그러나, 상기 아암(8)이나 버킷(11)은, 상기 작업기(4)의 작업자세에 의해 상기 아암실린더(7)나 버킷실린더(9)의 신장방향 혹은 수축방향으로 작용하는 힘을 유지하기 위한 유지유압이 발생한다.

도 3에 도시한 바와 같이, 상기 아암(8)의 지지축(8b) 및 상기 버킷(11)의 링크부착용 고정핀(11b)을 연결하는 직선

와 상기 지지축(8b)을 기점으로 하여서 위쪽으로 향하는 지반면에 수직인 선

가 이루는 경사각도 θ가 아암(8)의 수직자세로부터 기체전방측(θ1＞180°)의 범위 내에 있을 때, 즉 아암(8)의 수직자세로부터 기체전방측의 회동상한위치에 도달하기까지의 회동범위 내에서 상기 아암(8)에는 항상 실린더 신장방향의 힘이 작용하여서 헤드측에 유지압을 발생시키고 있다.

또, 상기 경사각도(θ)가 아암 수직자세로부터 기체후방측(θ2＜180°)의 범위내에 있을 때, 즉 아암(8)을 상기 수직자세에서 기체후방측의 회동상한 위치까지 당겨 퍼올리도록 하여 회동시키는 경우에도, 아암실린더(7)는 신장동작을 계속하는 한편, 그 아암(8)의 유지압은 하부측으로 이동한다. 따라서, 상기 아암(8)에는 항상 실린더수축방향의 힘이 가해지며, 하부측에 유지압이 발생하여 있다.

한편, 버킷실린더(9)를 신장동작시켜, 버킷(11)을 아암하면측으로 당겨 퍼 올린 상태에서 정지한 최대굴삭자세를 유지하는 때는, 상기 아암(8)의 경사각도 (θ)에 관계없이 아암(8)의 거의 전 회동범위내에서, 상기 버킷(11)에는 항상 실린더 수축방향의 힘이 작용해서 상기 버킷실린더(9)의 하부측에 유지유압을 발생시키고 있다. 이에 대해서, 상기 버킷실린더(9)를 수축동작해서 상기 버킷(11)을 최대굴삭자세로부터 최대 덤프 자세로 이행시키면, 상기 아암(8)의 경사각도(θ)에 관계없이, 아암(8)의 전 회동범위에서, 상기 버킷실린더(9)에는 항상 신장방향의 힘이 가해지며, 상기 버킷실린더(9)의 헤드측에 유지압이 발생한다.

본 발명은, 상기 작업기(4) 등의 구조나 작동형태에 따라서 다르게 되는 소망되는 실린더의 유지압 발생부위에 상기 회동방지밸브(20)를 곧바로 붙이는 것에 있으며, 특히 상기 아암실린더(7)의 적어도 하부측 및 상기 버킷실린더(9)의 적어도 하부측에 상기 회동방지밸브(20)를 곧바로 붙인 것을 가장 중요한 구성으로 하고 있다.

이들 구성을 채용함에 의해, 상기 아암실린더(7)의 작동에 의해 아암의 수직자세를 포함한 기체 전방측 및 기체 후방측의 전 회동범위내를 안전성을 확보하여서 상기 아암(8)을 수직방향으로 회동함과 동시에, 상기 버킷실린더(9)를 작동한 때의 안전성을 확보해서, 상기 버킷(11)을 상하로 고개를 움직이는 동작을 할 수가 있다.

토사의 굴삭작업이나 운반작업을 행하고 있을 때, 아암(8)이 기체 후방향측의 최대회동위치까지 회동하는 도중에, 설령 아암실린더(7)의 하부측에 접속된 유압호스가 파손되어 하부측의 유압이 빠진다 하여도, 상기 아암회동방지밸브(20)가 순식간에 작용해서, 실린더 하부측 오일실과 외부의 유로를 완전히 차단하고, 동 하부측 오일실의 유지압이 유지된다. 이 때문에 아암(8)의 아래방향으로의 급격한 회동을 회피할 수 있다. 아암실린더(7)의 헤드측에는, 종래와 동일하게 회동방지밸브(20)가 설치되어 있다.

그 때문에, 본 실시형태에 있어서는 아암의 작업범위와 수직자세를 포함한, 전후방향의 최대요동한도 위치까지 확대할 수가 있다. 즉, 상기 아암(8)이나 굴삭토사 등의 하중에 의해 실린더 신장방향 및 수축 방향의 유지압이 상기 회동방지밸브(20)에 의해 순식간에 지지되기 때문에, 상기 아암(8)이 아래방향으로 급격히 회동하는 것이 방지할 수 있고, 확대된 전 작업범위에 있어서 안전성이 확보된다.

따라서, 상기 아암의 한계작업범위를 종래와 같이 설정할 필요도 없어지고 상기 아암실린더(7)의 작동에 의해 아암 수직자세를 포함한 기체 전방측 및 기체 후방측의 전 작업범위(도 3에 표시한 부호A, B)를 자유로 회동시킬 수가 있다. 이와 같은 작업범위의 확대는 효율적인 토사굴삭 및 운반작업으로 연결된다.

한편, 굴삭토사를 덤프위치까지 운반하는 때는, 상기 버킷실린더(9)를 신장동작시켜서, 버킷(11)을 최대굴삭자세로 유지한다. 상기 아암(8)과 동일하게, 실린더(9)의 하부측 오일실에 버킷회동방지밸브(20)를 곧바로 붙여 놓았기 때문에, 상기 버킷(11)의 자중과 굴삭토사 등에 의해 작용하는 실린더 신장방향의 힘을 지지하는 것에 더하여 만일, 상기 하부측 오일실에 접속된 유압호스가 파손되여도, 버킷회동방지밸브(20)에 의해 하부측 오일실내의 유지압이 유지되며, 동 버킷 (11)이 아래방향으로 급격히 회동하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 상기 아암(8)의 회동범위가 확대하는 것과 어우러져 상기 버킷(11)의 굴삭회동범위를 크게 할 수 있으며, 그 굴삭범위도 확대된다.

크레인 작업시에는, 상기 링크(10, 10)에 부착된 도시하지 않은 삽탈핀을 동 링크 (10, 10)로부터 빼내고, 링크(10, 10)의 사이에 격납된 호이스트훅(12)을 회동시키어 링크(10, 10)의 사이로부터 외부로 드러낸다. 이 때, 상기 버킷(11)과 상기 호이스트훅(12)과의 상호간섭을 피하기 위해, 상기 버킷(11)을 아암 하면측으로 가장 잘 당겨 퍼올린 위치까지 버킷실린더(9)를 신장동작할 필요가 있다. 버킷실린더(9)를 최대로 신장동작시키면, 버킷(11)의 자중에 의해, 항상 버킷실린더 (9)의 하부측에 최대유압이 발생된다. 이 버킷(11)의 땅속으로 들어가는 면측을 윗쪽으로 향하게 한 자세를 유지해서, 호이스트훅(12)에 의해 크레인작업을 행한다.

매단 하물을 매달어 올릴 때, 예를 들면 버킷실린더(9)의 하부측에 접속된 유압호스가 파손되어도, 상기 버킷회동방지밸브(20)가 순식간에 기능해서 하부측의 오일실과 외부의 유로를 완전히 차단하고, 실린더 하부측의 유지압은 확실히 유지되며, 버킷(11)의 아래쪽으로의 급격한 회동이 저지되며, 매어 달린 하물의 낙하도 방지된다. 상기 아암(8)의 작업범위의 확대에 의해, 기체 근방에서 크레인작업을 행할 수가 있기 때문에, 상기 호이스트훅(12)과 매어 달린 하물의 위치관계를 눈앞에서 보여 확인할 수가 있게 되어, 작업효율을 현저히 향상시킬 수가 있다. 또, 동시에 크레인작업의 작업영역이 넓어지기 때문에, 협소한 현장에서의 크레인작업도 효율적이고 안전히 행할 수가 있다.

도 4는 상기 아암실린더(7)를 구동하기 위한 다른 유압회로를 표시하고 있다. 이 제2 실시형태에 있어서는, 상기 아암실린더(7)의 하부측을 예를들어 설명하지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 동 아암실린더(7)의 헤드측, 타의 상기 붐실린더(5)나 버킷실린더(9)에도 똑같이 적용할 수 있다. 또, 동 도면에 있어서, 도 2에 나타난 아암실린더(7)용의 유압회로와 실질적으로 같은 부재에는 동일한 부재명칭과 부호를 붙이고 있다. 따라서, 이들 부재에 관한 상세한 설명을 생략한다.

동 도면에 표시한 바와 같이, 상기 아암조작밸브(26)의 접속구와 상기 아암실린더(7)의 하부측을 접속하는 제2유로(40)의 유압을 검출하는 압력센서(45)가 구비되어 있다. 상기 아암조작밸브(덤프측)(26)와 상기 아암조작부(29)를 연락하는 제1파일롯회로(37)는, 작동중의 상기 아암조작밸브(26)를 부작동위치로 자동적으로 복귀시키기 위한 전자변환밸브(46)를 접속하고 있다.

상기 조작레버를(36) 덤프측으로 조작함에 의해 버킷실린더(9)를 수축동작시키면, 동 버킷실린더(9)의 헤드측에는 상기 출력회로(33), 상기 아암조작밸브 (26), 상기 제1유로(39), 상기 첵밸브(42)를 통해서 상기 가변용량형 펌프(24)로부터의 토출유가 공급된다. 한편 실린더 하부측의 유압유는 파일롯유압에 의하여 열림위치로 변환된 변환밸브(41), 상기 제2유로(40), 상기 아암조작밸브(26), 상기 드레인회로(34)를 통해서 상기 오일탱크(35)로 되돌아 간다. 이때, 설령 상기 하부측 오일실에 접속된 유압호스가 파단하여서 상기 제2유로(40) 내의 유압이 변동하면, 상기 압력센서(45)에 의해 누설압력을 검출하고, 그 유압검출신호를 도시하지 않은 컨트롤러로 출력한다.

이 컨트롤러는 유압의 이상을 감시하기 위해 상기 경보표시장치에 연결되어 있다. 동 컨트롤러는 상기 압력센서(45)로부터 출력된 검출 유압값과 미리 결정된 정상인 유압값을 비교해서, 상기 제2 유로(40)내의 유압이 정상인 유압값인가 아닌가 판단한다. 상기 제2 유로(40)내에 소정의 유압을 넘는 유압이 발생했을 때 상기 컨트롤러는 상기 전자변환밸브(46)에 변환신호를 출력한다. 상기 컨트롤러부터의 변환신호에 의해 상기 전자변환밸브(46)의 솔레노이드(46a)가 통전하면, 상기 전자변환밸브(46)는 도4에 표시한 위치의 반대측 위치로 변환되며, 상기 제1 파이롯회로(37)를 폐쇄한다. 동 제1 파일롯회로(37)내의 파일롯유는 상기 드레인회로 (34)를 통해서 상기 오일탱크(35)로 되돌아 간다.

이렇게 해서 상기 아암조작밸브(26)는 도4에 표시한 부작동 위치로 자동적으로 복귀하고, 유압호스로부터의 오일의 유출을 멈춘다. 이때 동시에, 실린더하부측의 상기 아암회동방지밸브(20)의 변환밸브(41)는 도4에 표시한 닫음(閉)위치로 복귀하고, 상기 아암실린더(7)의 하부측을 접속하는 제2 유로(40)를 폐쇄해서, 상기 하부측으로부터 외부로의 유압유의 흐름이 완전히 차단된다. 한편, 실린더헤드측의 유압유도 동 헤드측의 상기 아암회동방지밸브(20)에 의해 외부로의 유압유의 흐름을 완전히 차단한다. 따라서, 상기 아암조작부(29)가 작동하고 있을 때에도 아암회동방지밸브(20)를 확실히 그리고 신속하게 닫힘 위치로 작동시키는 것이 가능하며 상기 유압셔블(1)의 작업이 효율적이고 동시에 안전하게 된다.

도 5 및 도 6은 스윙식(swing type) 및 오프셋식(offset type)붐을 구비한 유압셔블의 요부를 표시하고 있다. 도 5에 표시한 바와 같이, 스윙붐(51)은 상기 선회체(3)의 후부에 선회가 자유롭게 지지되어 있다. 스윙붐(51)은 선회체(3)의 후부에 부착된 스윙붐실린더(50)의 작동에 의해 좌우로 요동한다. 동 실린더(50)의 헤드측 및 하부측에는 상기 제1 실시형태와 같은 구조를 가진 붐회동방지밸브(20)가 곧바로 붙어있다.

또, 도 6에 표시한 바와 같이 상기 선회체(3)에 기초부가 부착된 오프셋붐 (61)은 그 중간부가 선회 자유롭게 지지되고 있다. 오프셋붐(61)의 중간부에는 오프셋붐실린더(60)가 부착되어 있다. 아암(8)은 오프셋붐실린더(60)의 작동에 의해 상기 오프셋붐(61)의 앞끝부분을 지점으로 하여서 좌우방향으로 요동한다.

상기 오프셋붐실린더(60)의 헤드측 및 하부측에는 상기 제1 실시형태와 같은 붐회동방지밸브(20)가 곧바로 붙어있다.

어느 쪽의 실린더(50, 60)도 헤드측 및 하부측에 붐회동방지밸브(20)를 곧바로 부착하고 있기 때문에 스윙붐(51)과 오프셋붐(61)의 앞끝부분을 회동하였을 때, 설령 헤드측 또는 하부측으로 접속된 유압호스가 파손되어도 상기 붐회동방지밸브 (20)에 의해 그의 회동위치에 고정되어, 쓸데없는 요동이 방지된다.

이상의 설명에서도 분명한 바와 같이 본 발명에 관계되는 호이스트훅(12)을 구비한 유압셔블(1)에 의하면 상기 작업기(4) 등의 구조나 작동형태에 따라, 각 실린더(5, 7, 9, 50, 60)의 소망하는 유지유압 발생부위에 상기 회동방지밸브 (20)를 바로 붙이기 때문에, 항상 굴삭토사나 매달린 하중 등에 의해 발생하는 실린더헤드측 혹은 하부측의 유지유압을 확실히 유지할 수가 있고, 충분히, 또한 유효한 토사굴삭, 운반작업 및 크레인작업을 효과적으로 행하는 동시에, 작업의 안전성도 높일수가 있다.
또, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고, 이들의 실시예에서 당업자가 용이하게 변경가능한 기술적인 범위를 당연히 포함하는 것이다.

본 발명은 선회체 위에서 일어나고 엎드리는 붐, 동 붐의 앞끝부분에 연결되며, 수직방향으로 요동하는 아암 및 동 아암의 앞끝부분에 부착하여, 역시 수직방향으로 요동하는 버킷을 구비한 유압셔블에 있어, 상기 붐, 아암 및 버킷은 각기 작동실린더에 의해 독립하여서 작동하며, 상기 아암용의 실린더의 하부측에는 하부측의 유지유압을 유지함으로서 상기 아암의 자유낙하를 방지하는 아암방지수단이 설치되는 것을 특징으로 한다.

아암 실린더(7)의 적어도 하부측에, 실린더 내압을 유지해서 아암(8)의 아랫방향으로 급격한 회동을 방지하는 아암회동방지밸브(20)가 장착되는 동시에, 버킷 실린더(9)의 적어도 하부측에도 버킷(11)의 아래방향으로 급격한 회동을 방지하는 버킷 회동방지밸브(20)가 장착되어 있다.

상기 아암실린더(7)의 작동에 의하여 아암(8)을 아암수직자세를 포함한 기체 전방측 및 기체후방측의 전회동 범위내에서 자유롭게 상하방향으로 회동될 수가 있다. 또한 상기 버킷(11)도, 자유자재로 상하방향으로 고개를 움직이는 동작을 할 수가 있다.

본 발명의 크레인 작업, 또는 토사의 굴삭이나 운반작업을 할 때에, 상기 각 실린더(7, 9)에 있어서 유지유압 발생측에 접속된 유압호스가 외력에 의하여 파손하여도, 상기 회동방지밸브(20)에 의하여 상기 실린더(7, 9)의 하부측 오일실을 확실히 차단하여서, 동 하부측의 유지유압을 유지하기 때문에, 작업의 안전성을 기할 수가 있다.

또한, 상기 아암의 한계작업범위를 상기 아암실린더의 작용에 의해 아암 수직자세를 포함한 기체전방측 및 기체 후방측의 회동한도 내에서 자유롭게 회동할 수가 있으며, 그 작업범위도 확대되며, 효율적인 토사굴삭 및 운반작업의 전작업 범위에서 안전성을 상기 회동방지수단으로 확보할 수 있는 이점이 있다.

그리고, 상기 아암실린더에 추가하여 버킷실린더의 적어도 하부측에 유지압을 유지하여 줌으로 상기 버킷의 자유낙하를 방지하는 버킷회동방지수단을 가지고 있어, 상기 버킷의 자중 등에 의해 작용하는 실린더 신장방향 또는 수축방향의 힘을 지지하며, 동 버킷이 급강하함을 방지할 수가 있다. 또, 본 발명의 호이스트훅이 상기 버킷의 후벽부로부터 외측으로 향하여 돌설된 좌우 한 쌍의 버킷부착편 사이에 자유롭게 지지되고 있어, 크레인 작업시에 버킷실린더의 하부측으로 접속된 유압호스가 파손한 경우, 상기 버킷회동방지수단이 순식간으로 작동하여 하부측의 오일실과 외부의 유로가 완전히 차단되며, 실린더 하부측의 유지유압을 확실하게 유지함으로 버킷의 하방으로 급격한 회동이 저지된다.

그러므로, 상기 아암실린더의 작동에 의해 아암 수직자세를 포함하는 기체의 전방측뿐만 아니고, 기체의 후방측의 기체 바로 가까운 위치에서 크레인 작업을 할 수가 있어, 상기 호이스트훅과 매달린 하물의 위치관계를 눈 앞에서 확인할 수가 있으며, 작업효율도 현저히 향상할 수 있으며, 동시에 크레인 작업의 범위가 넓어지며, 협소한 현장에서도 크레인작업을 효과적이고 또한 안전하게 시행할 수가 있다.

Claims (3)

1. 선회체상에서 상하로 작동하는 붐(boom), 붐 앞 끝에 연결되어, 수직방향으로 요동하는 아암(arm) 및 동 아암의 앞끝부분에 부착되어, 역시 수직방향으로 요동하는 버킷(bucket)을 구비한 유압셔블에 있어서, 붐, 아암 및 버킷은 각각 작동실린더에 의해 독립하여 작동되며, 아암용 실린더의 하부측에, 하부측의 유지압을 유지하여, 아암의 자유낙하를 방지하는 아암 회동방지수단이 설치된 것을 특징으로 하는 유압셔블.
2. 제1항에 있어서, 버킷실린더의 적어도 하부측에, 하부측의 유지압을 유지하여서, 버킷의 자유낙하를 방지하는 버킷회동방지수단을 갖는 유압셔블.
3. 제1항 또는 제 2항에 있어서, 호이스트훅(hook)이 버킷의 후벽부로부터 외측으로 향하여 튀어 나오게 형성된 좌우 한쌍의 버킷부착편 사이에서 회동이 자유롭게 지지되는 유압셔블.

Images