KR101877059B1

KR101877059B1 - 건설기계의 제어장치

Info

Publication number: KR101877059B1
Application number: KR1020120008765A
Authority: KR
Inventors: 김정화
Original assignee: 두산인프라코어 주식회사
Priority date: 2012-01-30
Filing date: 2012-01-30
Publication date: 2018-07-10
Also published as: KR20130087706A

Abstract

본 발명은 굴삭기와 같은 건설기계에서 추가 작업기를 조작할 수 있는 건설기계의 제어장치에 관한 것으로, 종래의 건설기계의 제어장치에 마련된 하나의 조작부로서 부가된 추가 작업기를 편리하고 간편하게 조작할 수 있는 건설기계의 제어장치를 제공하는 데 목적이 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 건설기계의 제어장치는 건설기계의 작업기 구동을 제어하는 파일럿 유압신호를 인가하는 조작부(100), 상기 파일럿 유압신호에 따라 제1 작업기가 구동되는 구동위치 또는 비구동되는 중립위치로 이동하여 상기 제1 작업기의 구동을 단속하는 제1 스풀 밸브(200), 상기 파일럿 유압신호에 따라 제2 작업기가 구동되는 구동위치 또는 비구동되는 중립위치로 이동하여 상기 제2 작업기의 구동을 단속하는 제2 스풀 밸브(300) 및 상기 조작부(100)와 상기 제1 스풀 밸브(200) 및 제2 스풀 밸브(300) 사이에 배치되어 상기 조작부(100)와 상기 제1 스풀 밸브(200) 및 제2 스풀 밸브(300) 사이의 파일럿 유압신호라인을 전환하는 전환부(400)를 포함하고, 상기 전환부(400)는 상기 제1 스풀 밸브(200)를 구동위치로 유지하고 상기 제2 스풀 밸브(300)를 중립위치로 유지하도록 상기 파일럿 유압신호 라인을 전환하는 제1 전환위치 및 상기 제1 스풀 밸브(200)를 중립위치로 유지하고 상기 제2 스풀 밸브(300)를 구동위치로 유지하도록 상기 파일럿 유압신호 라인을 전환하는 제2 전환위치를 택일적으로 선택하여 상기 파일럿 유압신호 라인을 전환하는 것을 특징으로 한다.

Description

건설기계의 제어장치{CONTROL APPARATUS IN A CONSTRUCTION MACHINE}

본 발명은 건설기계에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 굴삭기와 같은 건설기계에서 추가 작업기를 조작할 수 있는 건설기계의 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 굴삭기와 같은 건설 기계는 상부 선회체, 붐, 아암 및 버켓 등과 같은 작업기를 구동시켜 굴착작업 등을 수행하며, 상기 각 작업기는 운전실 내에 마련된 조작 레버에 의해 그 구동이 제어된다.

예를 들면, 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 전후방향으로 조작하면 붐이 승강 구동한다. 즉, 좌측 조작 레버에 의해 상부 선회체와 아암의 구동이 제어되고, 우측 조작 레버에 의해 붐과 버켓의 구동이 제어된다

나아가, 이러한 붐, 아암 및 버켓으로 이루어진 기본 작업기 이외에, 필요에 따라 추가로 유압으로 작동되는 작업기를 구비할 수 있으며, 별도의 추가 작업기를 조작하기 위한 제어장치를 구비하거나 종래 기본 작업기를 조작하는 제어장치로 이러한 조작을 구현하도록 하여야한다.

추가 작업기(이하 '어태치먼트' 라 한다.)를 위해 별도의 제어장치를 마련하는 것은 건설기계의 조작시스템이 복잡해지고 별도의 유압회로를 구성하여야 하는 어려움이 있으므로, 가능한 종래의 제어장치로서 이를 제어할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 이러한 문제는 두 가지 방향으로 구동됨에 따라 복수 유압라인으로 유압의 공급이 필요한 특수 어태치먼트가 장착된 경우 더 심각해진다. 예를 들어 산림 작업용 특수 어태치먼트의 경우 운반물을 잡기 위한 집게와 상기 집게의 회전을 위한 유압공급이 모두 필요하고, 이를 제어하기 위해 2개의 조작장치가 필요하다.

그런데, 대부분의 건설기계는 어태치먼트를 일 방향으로 구동시킬 수 있는 조이스틱 형태의 조작장치가 추가되는 것이 일반적이나, 2개의 조작장치가 필요한 어태치먼트의 조작을 위한 조작장치는 기본적으로 제공하지 않는다. 따라사, 상술한 문제의 해결이 더욱 요구되고 있다.

본 발명은 전술한 바와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 종래의 건설기계의 제어장치에 마련된 하나의 조작부로서 부가된 추가 작업기를 편리하고 간편하게 조작할 수 있는 건설기계의 제어장치를 제공하는 데 목적이 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 건설기계의 제어장치는 건설기계의 작업기 구동을 제어하는 파일럿 유압신호를 인가하는 조작부(100), 상기 파일럿 유압신호에 따라 제1 작업기가 구동되는 구동위치 또는 비구동되는 중립위치로 이동하여 상기 제1 작업기의 구동을 단속하는 제1 스풀 밸브(200), 상기 파일럿 유압신호에 따라 제2 작업기가 구동되는 구동위치 또는 비구동되는 중립위치로 이동하여 상기 제2 작업기의 구동을 단속하는 제2 스풀 밸브(300) 및 상기 조작부(100)와 상기 제1 스풀 밸브(200) 및 제2 스풀 밸브(300) 사이에 배치되어 상기 조작부(100)와 상기 제1 스풀 밸브(200) 및 제2 스풀 밸브(300) 사이의 파일럿 유압신호라인을 전환하는 전환부(400)를 포함하고, 상기 전환부(400)는 상기 제1 스풀 밸브(200)를 구동위치로 유지하고 상기 제2 스풀 밸브(300)를 중립위치로 유지하도록 상기 파일럿 유압신호 라인을 전환하는 제1 전환위치 및 상기 제1 스풀 밸브(200)를 중립위치로 유지하고 상기 제2 스풀 밸브(300)를 구동위치로 유지하도록 상기 파일럿 유압신호 라인을 전환하는 제2 전환위치를 택일적으로 선택하여 상기 파일럿 유압신호 라인을 전환하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 스풀 밸브(200)는 프론트 작업장치 중 어느 하나의 제어를 위한 것이며, 상기 제2 스풀 밸브(300)는 어태치먼트의 제어를 위한 것인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전환부(400)는 상기 파일럿 유압신호를 상기 제1 스풀 밸브(200)의 수압부(200a) 또는 상기 제2 스풀 밸브(300)의 수압부(300a) 중 어느 하나로 연결시키는 전환밸브(410, 420)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 조작부(100)는 상기 제1 작업기의 동작을 제어하기 위한 조작 레버(110)를 포함하며, 상기 조작 레버(110)에는 상기 전환부(400)의 제1 전환 위치 또는 제2 전환 위치를 택일적으로 선택할 수 있는 전환 스위치(120)를 더 포함하며, 상기 전환 스위치(120)는 정상 상태에서는 경적 스위치로 사용되는 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따른 건설기계의 제어장치는 종래의 건설기계의 제어장치에 변환부를 부가하여 종래의 제어장치를 이용하여 사용자가 선택적으로 제1 작업기 또는 제2 작업기를 조종할 수 있다.

또한, 조작 레버에 제공되는 전환스위치를 사용하여 사용자가 간편하게 작업기를 선택하여 운전할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 제어장치를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 제어장치에서 제1 작업기를 구동하는 제1 전환위치의 경우 파일럿 유압신호 라인의 흐름을 간략하게 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 제어장치에서 제2 작업기를 구동하는 제2 전환위치의 경우 파일럿 유압신호 라인의 흐름을 간략하게 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 제어장치의 조작부를 도시한다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되어있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 제어장치에 대해서 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 제어장치를 도시한다. 도시되는 바와 같이, 상기 기술적 과제를 달성하기 위한 건설기계의 제어장치는 건설기계의 작업기 구동을 제어하는 파일럿 유압신호를 인가하는 조작부(100), 상기 파일럿 유압신호에 따라 제1 작업기의 구동을 단속하는 제1 스풀 밸브(200), 상기 파일럿 유압신호에 따라 제2 작업기의 구동을 단속하는 제2 스풀 밸브(300) 및 상기 조작부(100)와 상기 제1 스풀 밸브(200) 및 제2 스풀 밸브(300) 사이에 배치되어 파일럿 유압신호라인을 전환하는 전환부(400)를 포함한다.

상기 조작부(100)는 직접 사용자가 버켓과 같은 작업기를 조종하는 장치로서, 일반적으로 건설기계의 작업기 구동을 제어하는 파일럿 유압신호를 인가하는 조작레버의 형태로 제공된다.

상기 제1 스풀 밸브(200)는 상기 파일럿 유압신호에 따라 제1 작업기가 구동되는 구동위치 또는 비구동되는 중립위치로 이동하여 상기 제1 작업기의 구동을 단속하는 기능을 한다.

예를 들면, 메인 펌프의 작동 유압을 작업기로 유입시켜 해당 작업을 수행하도록 하는 위치가 구동위치가 되며 메인 펌프의 작동 유압을 바이패스하여 작업기를 움직이지 않도록 하는 위치가 중립위치가 된다.

마찬가지로, 상기 제2 스풀 밸브(300)는 상기 파일럿 유압신호에 따라 제2 작업기가 구동되는 구동위치 또는 비구동되는 중립위치로 이동하여 상기 제2 작업기의 구동을 단속하는 기능을 한다.

그리고, 상기 제1 작업기는 굴삭기와 같은 건설기계에서 기본적인 기능을 수행하는 기본 작업기로 설정될 수 있으며, 상기 제2 작업기는 부가적으로 추가되는 추가 작업기로 설정될 수 있을 것이다.

본 실시예에서는 상기 제1작업기로는 붐/버켓 등 일반적인 프론트 작업 장치 중 어느 하나인 경우로 설명하며, 상기 제2작업기로는 앞선 종래기술에서 설명된 산림용 특수 어태치먼트와 같이 메인 작업장치와 보조 작업장치를 구비하는 특수 어태치먼트의 보조 작업장치를 예로 들어 설명한다.

본 실시예에서와 같이 산림용 특수 어태치먼트의 경우, 메인 작업장치는 집게가 될 것이며, 보조 작업장치는 집게 회전장치가 될 수 있다. 상기 특수 어태치먼트의 메인 작업장치용 조작장치는 도 1에 참조 부호 100b로 예시되어 있으며, 집게 회전장치용 조작장치는 이하의 본 발명의 실시예에서 자세하게 설명한다.

한편, 상기 전환부(400)는 상기 조작부(100)와 상기 제1 스풀 밸브(200) 및 제2 스풀 밸브(300) 사이에 배치되어 상기 조작부(100)와 상기 제1 스풀 밸브(200) 및 제2 스풀 밸브(300) 사이의 파일럿 유압신호라인을 전환하는 기능을 한다.

좀 더 상세하게 설명하면, 상기 전환부(400)는 상기 제1 스풀 밸브(200)를 구동위치로 유지하고 상기 제2 스풀 밸브(300)를 중립위치로 유지하도록 상기 파일럿 유압신호 라인을 전환하는 제1 전환위치 및 상기 제1 스풀 밸브(200)를 중립위치로 유지하고 상기 제2 스풀 밸브(300)를 구동위치로 유지하도록 상기 파일럿 유압신호 라인을 전환하는 제2 전환위치를 택일적으로 선택하여 상기 파일럿 유압신호 라인을 전환할 수 있다.

본 실시예에서는 이러한 전환부(400)가 상기 조작부(100)에서 인가되는 파일럿 유압신호를 상기 제1 스풀 밸브(200) 또는 제2 스풀 밸브(300) 각각의 좌우측 수압부(200a, 300a)로 안내하는 제1 및 제2 전환밸브(420)를 포함하여 제공될 수 있다.

상기 파일럿 유압신호 라인은 크게 스풀 밸브를 이동시키는 파일럿 유압신호 유입측과 스풀 밸브에서 리턴되는 파일럿 유압신호 회수측으로 구분될 수 있으므로, 선택적으로 구동되는 스풀 밸브에 따라 유입측과 회수측의 파일럿 유압신호 라인을 함께 안정적으로 전환하기 위함이다.

좀 더 자세히 설명하면, 상기 제1 및 제2 전환 밸브(410, 420)는 상기 조작부(100)에서 인가되는 파일럿 유압신호를 상기 제1 스풀 밸브(200) 또는 제2 스풀 밸브(300)로 택일적으로 유입시키고, 파일럿 유압신호가 유입되지 않는 나머지 스풀 밸브는 파일럿 유압신호를 탱크로 회수시킬 수 있도록 구동된다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 제어장치에서 제1 작업기를 구동하는 제1 전환위치의 경우 파일럿 유압신호 라인의 흐름을 도시한다. 도시된 바와 같이 제1 전환위치의 경우 상기 조작부(100)에서 인가되는 파일럿 유압신호는 제1유압라인(210)을 통해 상기 제1 스풀 밸브(200)의 수압부(200a)에 유입 가능하게 되어, 조작부(100)의 조작 시 상기 제1 스풀 밸브(200)가 좌우로 이동되게 할 수 있다. 파일럿 유압신호가 유입되지 않는 제2 스풀 밸브(300)의 수압부(300a)는 제2 유압라인(320)을 통해 탱크와 연결되어 중립상태가 유지된다.

상술한 바와 같이 구성되는 경우 상기 조작부(100)의 조작 시 제1작업기(본 실시예에서는 버켓)을 동작 시킬 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 제어장치에서 제2 작업기를 구동하는 제2 전환위치의 경우 파일럿 유압신호 라인의 흐름을 간략하게 도시한다. 도시된 바와 같이 제1 전환위치의 경우 상기 조작부(100)에서 인가되는 파일럿 유압신호는 제2 유압라인(310)을 통해 상기 제2 스풀 밸브(300)의 수압부(300a)에 유입 가능하게 되어, 상기 조작부(100)의 조작 시 제2 스풀 밸브(300)가 좌우로 이동되게 할 수 있다. 파일럿 유압신호가 유입되지 않는 제1 스풀 밸브(200)의 수압부(200a)는 제1유압라인(210)을 통해 탱크와 연결되어 중립상태가 유지된다.

결론적으로, 하나의 상기 조작부(100)에 의해 상기 제1 작업기 또는 제2 작업기는 택일적으로 구동하게 되며 이에 대한 선택은 상기 전환부(400)에서 제1 전환 위치 또는 제2 전환위치를 선택하는 것으로 구현된다.

따라서, 상기 전환부(400)에서 제1 전환 위치 또는 제2 전환위치를 선택할 수 있는 전환 장치를 더 포함할 수 있으며, 이는 사용자의 조작 편의성을 위해서 상기 조작부(100)에 부가하여 제공될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 제어장치의 조작부를 도시한다. 도시된 바와 같이, 예를 들면 상기 조작부(100)는 파일럿 유압신호를 인가하는 조작 레버(110)를 포함하며, 상기 조작 레버(110)에는 상기 전환부(400)의 제1 전환 위치 또는 제2 전환 위치를 택일적으로 선택할 수 있는 전환 스위치(120)를 더 포함하도록 할 수 있다.

또한, 상기 전환 스위치(120)는 상기 전환부(400)의 단속을 위해 별도로 제공될 수 있으나, 본 실시예에서는 정상 상태에서 제1작업기의 조작을 위한 조작 레버(110)의 상면에 마련되는 것이 바람직하다, 본 실시예에서는 버켓 레버의 상면에 설치된 경적(혼, horn) 스위치(120)을 일례로 들어 설명하였다.

이 경우, 상기 제1 작업기가 기본 작업기이며 상기 제2 작업기는 추가 작업기로 설정된 경우, 평상시에는 기본 작업기를 구동할 수 있도록 제1 전환 위치를 유지하고 상기 전환 스위치(120)를 누른 경우에만 제2 전환 위치로 전환되도록 마련되는 것이 사용자의 조작 편의상 바람직할 것이다.

상술한 바와 같이 전환 스위치(120)는 정상상태에서 기 설정된 다른 동작을 위한 것이다. 본 실시예에서는 전환 스위치, 즉 경적 스위치(120)가 정상 상태에서는 경적을 발생시키기 위한 것으로 사용된다.

이에 따라, 전환부(400)의 단속을 위해 경적 스위치(120)을 이용할 지 여부는 사전에 선택되는 것이 바람직하다. 도시되지는 않았지만, 제2 스풀 밸브(300)의 사용이 필요한 어태치먼트 장착 시 건설기계에서 이를 자동으로 인식하도록 구성하거나, 별도의 스위치를 조작하여 상술한 기능의 전환을 가능하게 할 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로, 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명은 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

본 발명은 굴삭기와 같은 건설기계에서 추가 작업기를 조작할 수 있는 건설기계의 제어장치에 이용될 수 있다.

100; 조작부 110; 조작 레버
120; 전환 스위치 200; 제1 스풀 밸브
300; 제2 스풀 밸브 400; 전환부
410; 제1 전환 밸브 420; 제2 전환 밸브

Claims

건설기계의 작업기 구동을 제어하는 파일럿 유압신호를 인가하는 조작부(100);
상기 파일럿 유압신호에 따라 제1 작업기가 구동되는 구동위치 또는 비구동되는 중립위치로 이동하여 상기 제1 작업기의 구동을 단속하는 제1 스풀 밸브(200);
상기 파일럿 유압신호에 따라 제2 작업기가 구동되는 구동위치 또는 비구동되는 중립위치로 이동하여 상기 제2 작업기의 구동을 단속하는 제2 스풀 밸브(300); 및
상기 조작부(100)와 상기 제1 스풀 밸브(200) 및 제2 스풀 밸브(300) 사이에 배치되어 상기 조작부(100)와 상기 제1 스풀 밸브(200) 및 제2 스풀 밸브(300) 사이의 파일럿 유압신호라인을 전환하는 전환부(400);를 포함하고
상기 전환부(400)는 상기 파일럿 유압신호를 상기 제1 스풀 밸브(200)의 수압부(200a) 또는 상기 제2 스풀 밸브(300)의 수압부(300a) 중 어느 하나로 연결시키는 전환밸브(410, 420)를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 제어장치.
제1 항에 있어서,
상기 제1 스풀 밸브(200)는 프론트 작업장치 중 어느 하나의 제어를 위한 것이며, 상기 제2 스풀 밸브(300)는 어태치먼트의 제어를 위한 것인 것을 특징으로 하는 건설기계의 제어장치.
삭제
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 조작부(100)는 상기 제1 작업기의 동작을 제어하기 위한 조작 레버(110)를 포함하며, 상기 조작 레버(110)에는 상기 제1 스풀 밸브(200)를 구동위치로 유지하고 상기 제2 스풀 밸브(300)를 중립위치로 유지하도록 상기 파일럿 유압신호 라인을 전환하는 제1 전환 위치 또는 상기 제1 스풀 밸브(200)를 중립위치로 유지하고 상기 제2 스풀 밸브(300)를 구동위치로 유지하도록 상기 파일럿 유압신호 라인을 전환하는 제2 전환 위치를 택일적으로 선택할 수 있는 전환 스위치(120)를 더 포함하며, 상기 전환 스위치(120)는 정상 상태에서는 경적 스위치로 사용되는 것을 특징으로 하는 건설기계의 제어장치.