KR101535302B1 - 건설기계의 조작패턴 변환장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제 1 조작 패턴과 제 2 조작 패턴 중 선택된 어느 하나의 패턴으로 변환하기 위한 건설기계의 조작패턴 변환장치에 관한 것으로서, 상기 제 1 조작 패턴을 선택하기 위한 제 1 위치(31)와 상기 제 2 조작 패턴을 선택하기 위한 제 2 위치(32) 중 어느 하나의 위치로 변환되는 패턴 변환 밸브(30); 일측이 파일럿 펌프(10)에 연결되고 타측은 상기 패턴 변환 밸브(30)에 연결되는 신호용 유압라인(40); 상기 패턴 변환 밸브(30)가 변환함에 따라 상기 신호용 유압라인(40)과 선택적으로 연통되어 상기 신호용 유압라인(40)의 압력을 선택적으로 감지하는 압력 센서(50); 및 상기 압력 센서(50)에 의해 감지된 압력으로부터 선택된 조작 패턴을 산출하는 제어부(60)를 포함한다.

조작 패턴, 조작 레버, 패턴 변환 밸브, 압력 센서

Description

건설기계의 조작패턴 변환장치{OPERATION PATTERN CHANGE APPARATUS FOR CONSTRUCTION MACHINERY}

본 발명은 굴삭기와 같은 건설기계의 조작 패턴을 변환하기 위한 조작패턴 변환장치에 관한 것이다.

일반적으로 굴삭기와 같은 건설 기계는 상부 선회체, 붐, 아아암 및 버켓 등과 같은 작업장치를 구동시켜 굴착 작업 등을 진행한다. 상기 각 작업장치는 운전실 내에 마련된 조작 레버에 의해 그 구동이 제어된다.

일 예로 운전실 좌측에 마련된 좌측 조작 레버를 좌우 방향으로 조작하면, 상부 선회체가 좌선회 또는 우선회하고, 좌측 조작 레버를 전후 방향으로 조작하면, 아암이 덤프 또는 크라우드 구동된다. 또한 운전실의 우측에 마련된 우측 조작 레버를 좌우방향으로 조작하면, 버켓이 크라우드 또는 덤프 구동되고, 우측 조작 레버를 전후 방향으로 조작하면 붐이 승강 구동한다. 즉, 좌측 조작 레버에 의해 상부 선회체와 아암의 구동이 제어되고, 우측 조작 레버에 의해 붐과 버켓의 구동이 제어된다.

그러나 이와 같은 조작 패턴은 국가별로 다를 수 있다. 일 예로 한국의 경 우, 전술한 바와 같은 조작 패턴으로 작업 장치들의 구동이 제어되는 반면, 미국 등의 경우에는 좌측 조작 레버에 의해 붐과 버켓의 구동이 제어되고, 우측 조작 레버에 의해 상부 선회체와 아아암의 구동이 제어된다.

이와 같이 각 국가별로 조작 패턴이 다르기 때문에, 각 국가별로 서로 다른 사양의 조작 패턴을 가지는 건설기계를 생산하기 위해 생산 라인을 이원화하고 있다. 그러나 이와 같은 경우 조립 공정이 복잡해질 뿐만 아니라 생산성이 저하되는 문제점이 있다.

이러한 이유로, 최근에는 각 국가에 맞도록 조작 패턴을 변환할 수 있는 조작패턴 변환장치를 건설기계에 내장하고, 간단한 조작에 의해 조작 패턴을 변경할 수 있도록 하여, 건설기계의 생산 라인을 일원화하려는 연구가 진행되고 있다.

그 일 예로, 조작패턴 변환레버를 조작하면, 상기 조작 패턴 변환레버에 연동하여 조작패턴 변환밸브가 변환되고, 조작패턴 변환밸브와 연동되는 외부 구조물이 별도의 외부 스위치를 작동시켜 선택된 조작패턴을 제어부가 인식하는 방법이 있다. 그러나 이와 같은 방법은 외부 구조물과 외부 스위치를 별도로 제작하여 설치해야 하기 때문에, 조립 공정을 복잡하게 하고 건설기계의 제조원가를 상승시키는 원인이 되고 있다. 또한, 외부 구조물과 외부 스위치를 설치하기 위해 건설기계의 내부에 별도의 설치 공간을 확보해야 하기 때문에 건설기계의 구조가 복잡해질 뿐만 아니라 건설기계의 소형화 내지 간소화에 불리하게 된다.

본 발명은 전술한 바와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 간단한 구조에 의해 제조원가가 절감될 수 있을 뿐만 아니라 건설기계의 간소화 내지 소형화에 유리한 건설기계의 조작패턴 변환장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 건설기계의 조작패턴 변환장치는 제 1 조작 패턴과 제 2 조작 패턴 중 선택된 어느 하나의 패턴으로 변환하기 위한 것으로서, 상기 제 1 조작 패턴을 선택하기 위한 제 1 위치(31)와 상기 제 2 조작 패턴을 선택하기 위한 제 2 위치(32) 중 어느 하나의 위치로 변환되는 패턴 변환 밸브(30); 일측이 파일럿 펌프(10)에 연결되고 타측은 상기 패턴 변환 밸브(30)에 연결되는 신호용 유압라인(40); 상기 패턴 변환 밸브(30)가 변환함에 따라 상기 신호용 유압라인(40)과 선택적으로 연통되어 상기 신호용 유압라인(40)의 압력을 선택적으로 감지하는 압력 센서(50); 및 상기 압력 센서(50)에 의해 감지된 압력으로부터 선택된 조작 패턴을 산출하는 제어부(60)를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 압력 센서(50)는 상기 패턴 변환 밸브(30)가 상기 제 1 위치(31)로 변환되면, 상기 제 1 위치(31)에 형성된 연통 유로(31a)를 통해 상기 신호용 유압라인(40)과 연통되고, 상기 패턴 변환 밸브(30)가 상기 제 2 위치(32)로 변환되면, 상기 제 2 위치(32)에 형성된 드레인 유로(32a)를 통해 드레인 탱크(T)와 연통된다.

전술한 바와 같은 과제 해결 수단에 의하면, 압력 센서를 이용하여 패턴 전환 여부를 감지함으로써, 기존에 패턴 변환 밸브와 연동되는 외부 구조물과 상기 외부 구조물에 의해 스위칭되는 외부 스위치를 삭제할 수 있게 된다. 따라서, 건설기계의 내부 설치 공간을 줄일 수 있어 소형화에 유리할 뿐만 아니라 건설기계의 구조를 간소화시킬 수 있게 되고, 이로 인해 설계 자유도를 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 기존의 외부 구조물과 외부 스위치를 삭제할 수 있어, 조립 공정을 간소화시킬 수 있을 뿐만 아니라 제조 원가를 절감할 수 있게 된다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 조작패턴 변환장치에 대하여 상세히 설명한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 조작패턴 변환장치는 조작 레버(11)(12)와 메인 컨트롤 밸브(80) 사이에 설치되어 조작 레버(11)(12)의 조작 신호압이 상기 메인 컨트롤 밸브(80)로 전달되는 경로를 변경하기 위한 것이다. 이러한 조작패턴 변환장치는 패턴 변환 밸브(30)와, 신호용 유압라인(40)과, 압력 센서(50)와, 제어부(60) 및 표시부(70)를 포함한다.

상기 패턴 변환 밸브(30)는 제 1 조작 패턴과 제 2 조작 패턴 중 어느 하나를 선택하기 위해 리모트 컨트롤 밸브(13)(14)로부터 메인 컨트롤 밸브(80)로의 유압 경로를 변경하는 기능을 한다.

여기서, 제 1 조작 패턴이란, 도 1에 도시된 바와 같이, 좌측 조작 레버(11)에 의해 상부 선회체의 스윙과 아암의 구동이 제어되고, 우측 조작 레버(12)에 의해 버켓과 붐의 구동이 제어되는 패턴을 의미하며, 제 2 조작 패턴이란, 도 2에 도시된 바와 같이, 우측 조작 레버(12)에 의해 상부 선회체의 스윙과 아암의 구동이 제어되고, 좌측 조작 레버(11)에 의해 버켓과 붐의 구동이 제어되는 패턴을 의미한다.

이러한 패턴 변환 밸브(30)는 제 1 조작 패턴을 선택하기 위한 제 1 위치(31)와 제 2 조작 패턴을 선택하기 위한 제 2 위치(32) 중 선택된 어느 하나의 위치로 변환한다. 상기 각 위치(31)(32)에는 각 조작 레버(11)(12)로부터 전달되는 신호압을 메인 컨트롤 밸브(80)로 전달하기 위한 8개의 유로가 각각 형성된다. 또한, 제 1 위치(31)에는 파일럿 펌프(10)의 신호압을 압력 센서(50)에 전달하기 위한 연통 유로(31a)가 형성되며, 제 2 위치(32)에는 압력 센서(50)를 드레인 탱크(T)에 연통시키는 드레인 라인(32b)이 형성된다. 상기 패턴 변환 밸브(30)는 패턴 변환 레버(33)에 의해 변환될 수 있다.

상기 신호용 유압라인(40)은 상기 파일럿 펌프(10)의 파일럿 압력을 상기 압력 센서(50)에 선택적으로 전달하기 위한 것으로서, 일측은 파일럿 펌프(10)에 연결되고, 타측은 상기 패턴 변환 밸브(30)에 연결된다. 보다 구체적으로, 상기 신호용 유압라인(40)의 타측은 상기 패턴 변환 밸브(30)의 연통 유로(31a)에 연결된다. 이와 같은 구성에 의해, 상기 패턴 변환 밸브(30)가 제 1 위치(31)로 변환되며, 파일럿 펌프(10)의 파일럿 압력은 압력 센서(50)에 전달된다. 반면, 상기 패턴 변환 밸브(30)가 제 2 위치(32)로 변환되면, 신호용 유압라인(40)과 압력 센서(50)는 차단되고, 상기 압력 센서(50)는 드레인 유로(32a)을 통해 드레인 탱크(T)에 연결된다.

상기 압력 센서(50)는 상기 패턴 변환 밸브(30)의 변환 위치를 감지하여 상기 제어부(60)로 출력하기 위한 것으로서, 전술한 바와 같이, 상기 패턴 변환 밸브(30)가 제 1 위치(31)로 변환하면, 상기 신호용 유압라인(40)과 연통하여 높은 압력값을 감지하게 된다. 반면, 패턴 변환 밸브(30)가 제 2 위치(32)로 변환하면, 드레인 탱크(T)의 압력과 동일한 낮은 압력값을 감지하게 된다. 따라서, 상기 압력 센서(50)가 기준값보다 높은 압력을 제어부(60)로 전송하면, 제어부(60)는 제 1 조작 패턴이 선택된 것으로 인식하게 되고, 상기 압력 센서(50)가 기준값보다 낮은 압력을 제어부(60)로 전송하면, 제어부(60)는 제 2 조작 패턴이 선택된 것으로 인식하게 된다. 그러나, 본 실시예와 달리 패턴 변환 밸브(30)가 제 2 위치(32)로 변환하면, 상기 압력 센서(50)는 신호용 유압라인(40)과 연통하고, 패턴 변환 밸브(30)가 제 1 위치(31)로 변환하면, 신호용 유압라인(40)과 차단되도록 패턴 변환 밸브(30)의 유로 및 압력 센서(50)의 설치 위치를 변경할 수 있게 된다.

이와 같이, 압력 센서(50)의 추가와 패턴 변환 밸브(30)의 유로만을 간단히 변형하여 선택된 조작 패턴을 검출할 수 있어, 기존에 별도의 외부 구조물 및 별도의 외부 스위치를 생략할 수 있게 되고, 이에 의해 원가를 절감할 수 있을 뿐만 아니라 건설기계 내부의 설치 공간을 최소화할 수 있어 건설기계의 소형화 및 간소화에 유리하게 된다.

상기 제어부(60)는 상기 압력 센서(50)로부터 감지된 신호로부터 선택된 조작 패턴을 산출하여 표시부(70)로 출력한다. 여기서, 상기 표시부(70)는 운전실내의 게이지 판넬로 구성될 수 있다. 상기 표시부(70)로 출력되는 조작 패턴에 대한 사항은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 조작 레버(11)(12)의 조작 방향에 대한 십자형태의 화살표와 그 화살표에 대한 기능으로 표시될 수 있을 뿐만 아니라 조작 패턴을 구별할 수 있는 문자 등으로도 표시될 수 있다.

이하, 전술한 바와 같은 구성을 가지는 조작패턴 변환장치의 작동 과정에 대하여 설명하되, 이해를 돕기 위해 상부 선회체의 선회와 버켓의 구동에 대해서만 설명한다.

도 1을 참조하면, 좌측 조작 레버(11)를 좌우 방향으로 조작하면 상부 선회체의 선회구동이 제어되고, 우측 조작 레버(12)를 좌우 방향으로 조작하면 버켓의 구동이 제어된다. 이와 같은 패턴을, 전술한 바와 같이, 제 1 조작 패턴으로 정의한 바 있다.

보다 구체적으로 설명하면, 좌측 조작 레버(11)를 좌우 방향으로 조작하면, 좌측 리모트 컨트롤 밸브(13)가 변환되어 파일럿 펌프(10)로부터 토출되는 파일럿 작동유의 신호압은 패턴 변환 밸브(30)의 제 1 위치(31)를 통해 메인 컨트롤 밸브(80)의 선회제어밸브(81)의 각 수압부에 인가되고, 이에 의해 선회제어밸브(81)가 도면상 좌측 또는 우측으로 변환된다. 이에 의해 메인 펌프(20)로부터 토출되는 작동유가 선회 모터(83)로 공급되어 선회 모터(83)가 구동된다.

우측 조작 레버(12)가 좌우 방향으로 조작되면, 우측 리모트 컨트롤 밸 브(14)가 변환되어 파일럿 펌프(10)로부터 토출되는 파일럿 작동유의 신호압은 패턴 변환 밸브(30)의 제 1 위치(31)를 통해 메인 컨트롤 밸브(80)의 버켓제어밸브(82)의 각 수압부에 인가되고, 이에 의해 버켓제어밸브(82)가 도면상 좌측 또는 우측으로 변환된다. 이에 의해 메인 펌프(20)로부터 토출되는 작동유가 버켓 실린더(84)로 공급되어 버켓 실린더(84)가 구동된다.

이때, 압력 센서(50)는 신호용 유압라인(40)과 연통되어 기준압력보다 높은 압력을 감지하게 된다. 이와 같이 감지된 압력에 대한 신호는 제어부(60)로 출력되고, 제어부(60)는 표시부(70)에 제 1 조작 패턴에 해당하는 도안이나 문자를 표시하게 된다.

반면, 도 2에 도시된 바와 같이, 패턴 변환 레버(33)를 조작하여 패턴 변환 밸브(30)를 제 2 위치(32)로 변환하면, 제 2 조작 패턴으로 변환된다. 즉, 좌측 조작 레버(11)를 좌우 방향으로 조작하면, 버켓의 구동이 제어되고, 우측 조작 레버(12)를 좌우 방향으로 조작하면, 상부 선회체의 선회구동이 제어된다.

보다 구체적으로, 좌측 조작 레버(11)를 좌우 방향으로 조작하면, 좌측 리모트 컨트롤 밸브(13)가 변환되어 파일럿 펌프(10)로부터 토출되는 파일럿 작동유의 신호압은 패턴 변환 밸브(30)의 제 2 위치(32)를 통해 메인 컨트롤 밸브(80)의 버켓제어밸브(82)의 각 수압부에 인가되고, 이에 의해 버켓제어밸브(82)가 도면상 좌측 또는 우측으로 변환된다. 이에 의해 메인 펌프(20)로부터 토출되는 작동유가 버켓 실린더(84)로 공급되어 버켓 실린더(84)가 구동된다.

우측 조작 레버(12)가 좌우 방향으로 조작되면, 우측 리모트 컨트롤 밸 브(14)가 변환되어 파일럿 펌프(10)로부터 토출되는 파일럿 작동유의 신호압은 패턴 변환 밸브(30)의 제 2 위치(32)를 통해 메인 컨트롤 밸브(80)의 선회제어밸브(81)의 각 수압부에 인가되고, 이에 의해 선회제어밸브(81)가 도면상 좌측 또는 우측으로 변환된다. 이에 의해 메인 펌프(20)로부터 토출되는 작동유가 선회 모터(83)로 공급되어 선회 모터(83)가 구동된다. 따라서, 상부 선회체가 선회 구동될 수 있게 된다.

이때, 압력 센서(50)는 신호용 유압라인(40)과 차단되고 드레인 탱크(T)와 연통되어 기준압력보다 낮은 압력을 감지하게 된다. 이와 같이 감지된 압력에 대한 신호는 제어부(60)로 출력되고, 제어부(60)는 표시부(70)에 제 2 조작 패턴에 해당하는 도안이나 문자를 표시하게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 조작패턴 변환장치를 개략적으로 나타낸 회로도로서, 조작패턴 변환밸브가 제 1 위치로 변환된 상태를 개략적으로 나타낸 회로도,

도 2는 도 1에 도시된 조작팬턴 변환밸브가 제 2 위치로 변환된 상태를 개략적으로 나타낸 회로도이다.

<도면의 주요 참조 부호에 대한 설명>

10; 파일럿 펌프 30; 패턴 변환 밸브

31; 제 1 위치 31a; 연통 유로

32; 제 2 위치 32a; 드레인 유로

40; 신호용 유압라인 50; 압력 센서

60; 제어부 70; 표시부

Claims (2)

1. 제 1 조작 패턴과 제 2 조작 패턴 중 선택된 어느 하나의 패턴으로 변환하기 위한 건설기계의 조작패턴 변환장치에 있어서,

   상기 제 1 조작 패턴을 선택하기 위한 제 1 위치(31)와 상기 제 2 조작 패턴을 선택하기 위한 제 2 위치(32) 중 어느 하나의 위치로 변환되는 패턴 변환 밸브(30);

   일측이 파일럿 펌프(10)에 연결되고 타측은 상기 패턴 변환 밸브(30)에 연결되는 신호용 유압라인(40);

   상기 패턴 변환 밸브(30)가 변환함에 따라 상기 신호용 유압라인(40)과 선택적으로 연통되어 상기 신호용 유압라인(40)의 압력을 선택적으로 감지하는 압력 센서(50); 및

   상기 압력 센서(50)에 의해 감지된 압력으로부터 선택된 조작 패턴을 산출하는 제어부(60)를 포함하며,

   상기 압력 센서(50)는,

   상기 패턴 변환 밸브(30)가 상기 제 1 위치(31)로 변환되면, 상기 제 1 위치(31)에 형성된 연통 유로(31a)를 통해 상기 신호용 유압라인(40)과 연통되고,

   상기 패턴 변환 밸브(30)가 상기 제 2 위치(32)로 변환되면, 상기 제 2 위치(32)에 형성된 드레인 유로(32a)를 통해 드레인 탱크(T)와 연통되는 것을 특징으로 하는 건설기계의 조작패턴 변환장치.
2. 삭제

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