KR102357034B1 - 굴삭기의 암 제어 밸브 유닛용 스풀 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 굴삭기의 암 제어 밸브 유닛용 스풀은, 더욱 상세하게는 굴삭기의 암 제어 밸브 유닛에 설치되어 작동유의 흐름 방향과 작동유의 유량을 결정하도록 하는 굴삭기의 암 제어 밸브 유닛용 스풀에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 굴삭기의 암 제어 밸브 유닛용 스풀은, 유량 재생이 실시되는 초기에 포펫의 개방을 지연시켜 재생될 작동유가 급격하게 증가되는 것을 방지하여 암 크라우드 작용이 너무 빨라지는 것을 방지할 수 있다.

Description

굴삭기의 암 제어 밸브 유닛용 스풀{Spool for arm control valve of excavator}

본 발명은 굴삭기의 암 제어 밸브 유닛용 스풀에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 굴삭기의 암 제어 밸브 유닛에 설치되어 작동유의 흐름 방향과 작동유의 유량을 결정하도록 하는 굴삭기의 암 제어 밸브 유닛용 스풀에 관한 것이다.

일반적으로 건설기계는 유압시스템이 구비된다. 유압시스템은 유압펌프, 메인 컨트롤 밸브(MCV), 액추에이터, 조이스틱 및 각종 유압라인을 포함하여 구성된다.

유압펌프는 작동유에 압력을 형성하여 토출 한다. 메인 컨트롤 밸브에는 복수의 제어 밸브 유닛이 구비된다. 각각의 제어 밸브 유닛은 스풀을 포함하고, 스풀은 끝부분의 수압부가 형성되며, 수압부에는 파일럿 신호가 작용된다. 스풀은 파일럿 신호에 따라 이동되고, 이동된 변위만큼 작동유를 액추에이터로 제공하도록 한다.

액추에이터는 작동유에 의해 작동되어 각각 구조물이 움직이도록 한다. 액추에이터의 예를 들면, 붐 액추에이터, 암 액추에이터, 버킷 액추에이터, 좌우 주행 모터, 상부체 선회 모터, 옵션 액추에이터 등이 있다.

조이스틱은 해당 액추에이터를 제어하기 위한 파일럿 신호가 생성되는 것으로, 작업자가 조이스틱을 조작하면 조작변위에 해당하는 파일럿 신호가 생성되고, 그 파일럿 신호는 상술한 각각의 제어 밸브 유닛에 제공된다.

즉, 작업자가 조이스틱을 조작하면 파일럿 신호가 생성되고, 파일럿 신호는 제어 밸브 유닛의 스풀을 이동시키며, 스풀이 이동되는 방향과 이동변위에 따라 작동유의 흐름 방향과 작동유 유량이 결정되며, 그 작동유는 해당 액추에이터에 제공되는 것이다.

앞서 설명한 바와 같이, 특정한 액추에이터를 작동시키기 위해서는 해당 액추에이터에 작동유를 제공하여야 하지만, 특정한 액추에이터는 작동유를 제공하지 않더라도 작업장치의 자체중량에 의해 하강 작동될 수 있다. 이와 같이 자체 중량으로 하강하는 경우를 예를 들면, 붐 하강, 암 크라우드 등이 있다.

한편, 액추에이터는 헤드 쪽 실린더 단면면적과 로드 쪽의 실린더 단면면적은 로드의 지름만큼 차이를 가진다. 이로써 해당 액추에이터로 유입되는 작동유 유량과 해당 액추에이터로부터 배출되는 작동유의 유량이 다르다.

액추에이터로 유입되는 작동유의 유량이 액추에이터에서 배출되는 작동유의 유량보다 적을 경우 케비테이션 현상이 발생할 수 있으므로, 유량이 부족할 경우에는 유량을 보충하여야 한다. 이때에는 유량 재생을 위한 유압회로가 구성될 수 있다.

유량 재생 유압회로는 액추에이터에서 배출되는 작동유의 일부를 해당 액추에이터로 다시 유입되도록 구성된 유압회로이다.

다른 한편으로, 굴삭기는 다양한 작업을 수행할 수 있고, 예로서 지면 평탄화 작업을 수행할 수 있다.

지면 평탄화 작업은 버킷의 끝부분이 수평방향으로 이동되도록 제어되는 것이다. 굴삭기에서 작업장치의 작용을 살펴보면, 지면 평탄화 작업을 실시할 때에 붐 업(boom up) 작용 및 암 크라우드(arm crowd) 작용이 동시에 이루어진다.

앞서 설명한 바와 같이 암 크라우드 작용이 실시될 때에 유량 재생이 이루어지는데, 붐 업 작용과 암 크라우드 작용이 동시에 이루어지는 경우에는 동작 초기에 재생되는 유량이 많고, 이로써 암 구조물이 너무 빨리 움직이는 문제점이 있다.

즉, 종래의 굴삭기에서 지면 평탄화 작업을 실시할 때에 작업자의 의도와 다르게 암이 너무 빨리 움직임으로서 조작이 어려워지는 문제점이 있다.

대한민국 공개 특허공보 제10-2006-0071919호(2006.06.27.)

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 붐 업 작용과 암 크라우드 작용을 동시에 수행할 때에 암의 작동 속도가 급격하게 빨라지는 것을 방지할 수 있도록 하여 굴삭기의 조작 성능을 향상시키도록 하는 굴삭기의 암 제어 밸브 유닛용 스풀을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 굴삭기의 암 제어 밸브 유닛용 스풀은, 내부에 밸브 실린더(111)가 형성되고, 상기 밸브 실린더(111)의 일측에 상기 밸브 실린더(111)의 내경보다 작은 직경을 갖는 밸브 유로(112)가 형성되며, 상기 밸브 실린더(111)에 제1포트(113)가 형성되고, 상기 밸브 유로(112)에 제2 포트(114)가 형성된 밸브 바디(110); 상기 밸브 실린더(111)에 구비되고 중앙에 포펫 유로(124)가 형성되며, 상기 포펫 유로(124)의 한쪽에 포켓(126)이 형성되고, 상기 포펫 유로(124)에 의해 상기 밸브 실린더(111)와 상기 밸브 유로(112)가 연통되도록 하는 포펫(120); 상기 밸브 실린더(111)에 구비되고 상기 포펫(120)이 상기 밸브 유로(112)쪽으로 이동되도록 복원력이 작용되는 스프링(130); 상기 밸브 실린더(111)에 구비되어 상기 밸브 실린더(111)를 폐쇄시키는 엔드 유닛(140); 및 상기 포켓(126)의 내부에 구비되고 일측에 셔틀 포펫 경사부(220)가 형성되며, 상기 셔틀 포펫 경사부(220)에 오리피스 그루브(222)가 형성되고, 유량 재생이 실시되는 초기에 상기 포펫 유로(124)의 개도 면적이 상기 오리피스 그루브(222)의 단면적으로 설정되도록 하는 셔틀 포펫(200);을 포함한다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 굴삭기의 암 제어 밸브 유닛용 스풀은, 상기 포켓(126)에 설치되어 상기 셔틀 포펫(200)의 이탈을 방지하는 볼트(240);를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 굴삭기의 암 제어 밸브 유닛용 스풀은, 상기 셔틀 포펫(200)과 상기 볼트(240)의 사이에 배치되어 상기 셔틀 포펫(200)이 상기 포펫 유로(124) 쪽으로 이동되도록 복원력을 작용하는 셔틀 포펫 스프링(230);을 더 포함할 수 있다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 실시예에 따른 굴삭기의 암 제어 밸브 유닛용 스풀은, 유량 재생이 실시되는 초기에 포펫의 개방을 지연시켜 재생될 작동유가 급격하게 증가되는 것을 방지하여 암 크라우드 작용이 너무 빨라지는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 굴삭기에 의한 지면 평탄화 작업을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 비교예에 따른 굴삭기의 암 제어 밸브 유닛용 스풀을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 비교예에 따른 굴삭기의 암 제어 밸브 유닛용 스풀에서 유량 재생이 실시되는 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 굴삭기의 암 제어 밸브 유닛용 스풀을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 4에서 포펫과 셔틀 포펫의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 굴삭기의 암 제어 밸브 유닛용 스풀에서 셔틀 포펫을 설명하기 위한 도면이다.
도 7는 본 발명의 일 실시예에 따른 굴삭기의 암 제어 밸브 유닛용 스풀의 작용효과를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명한다. 이하에서 설명되는 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예와 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명 및 구체적인 도시를 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 발명의 이해를 돕기 위하여 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 크기가 과장되게 도시될 수 있다.

한편, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

도 1을 참조하여 굴삭기를 이용하여 지면 평탄화 작업을 수행하는 예를 설명한다. 첨부도면 도 1은 굴삭기에 의한 지면 평탄화 작업을 설명하기 위한 도면이다.

굴삭기는 상부체(1)의 전방에 붐 구조물(2)이 구비되고, 붐 구조물(2)의 전방에 암 구조물(4)이 구비된다. 또한, 상부체(1)와 붐 구조물(2)간에는 붐 실린더(3)가 설치되고, 붐 구조물(2)과 암구조물(4)간에는 암 실린더(5)가 설치된다.

붐 실린더(3)가 확장 작용되면 붐 구조물(2)은 상승되고, 반대로 수축 작용되면 붐 구조물(2)은 하강된다.

암 실린더(5)가 확장 작용되면 암 구조물(4)은 암 덤프(Arm dump)되고, 반대로 수축 작용되면 암 구조물(4)은 암 크라우드(Arm crowd)된다.

한편, 암 실린더(5)는 유량 재생회로에 의해 작동유가 재생될 수 있다. 이에 부연 설명하면 암 구조물(4)이 도 1에 나타낸 바와 같이 암 크라우드 작용이 구현될 때에 암 실린더(5)에는 작동유가 인위적으로 제공되지 않을 수 있다.

일반적인 상황이라면, 암 실린더(5)는 확장되는 방향으로 작용되어야 하므로, 헤드 포트(5a)에서 작동유가 제공되고, 로드 포트(5b)에서 작동유가 배출될 것이다. 그러나 앞서 설명한 바와 같이 유량 재생이 실시될 때에는 로드 포트(5b)에서 배출되는 작동유의 일부가 헤드 포트(5a)로 반환된다.

상술한 유량 재생은 암 제어 밸브 유닛의 스풀에 구비된 밸브 구성에 의해 이루어진다. 한편, 유량 재생이 실시되는 동안에 암 구조물(4)의 움직이는 속도는 재생될 작동유에 따라 영향을 받는다.

먼저, 도 2 및 도 3을 참조하여, 비교예에 따른 굴삭기의 암 제어 밸브 유닛용 스풀을 설명한다. 첨부도면 도 2는 비교예에 따른 굴삭기의 암 제어 밸브 유닛용 스풀을 설명하기 위한 도면이다. 도 3은 비교예에 따른 굴삭기의 암 제어 밸브 유닛용 스풀에서 유량 재생이 실시되는 예를 설명하기 위한 도면이다.

비교예에 따른 스풀은 밸브 바디(10)의 내부에 유로(12)가 형성되고, 밸브 바디(10)의 내부에 포펫(20)이 구비된다.

밸브 바디(10)는 내부에 밸브 실린더(11)와 밸브 유로(12)가 형성되고, 밸브유로(12)의 직경은 밸브 실린더(11)의 직경보다 작게 형성된다. 밸브 실린더(11)의 한쪽에는 제1 포트(13)가 형성되고, 밸브 유로(12)의 한쪽에는 제2포트(14)가 형성된다.

밸브 실린더(11)의 내부에 포펫(20)과 스프링(30)이 구비되고, 포펫(20)은 스프링(30)의 복원력에 의해 밸브 유로(10)쪽으로 이동된 상태를 유지한다.

포펫(20)은 소경부(21)와 대경부(22)로 구성되고, 소경부(21)와 대경부(22)의 경계부분에 경사부(23)가 형성된다. 또한 포펫(20)의 내부에는 포펫 유로(24)가 형성되고, 포펫 유로(24)는 밸브 실린더(11)와 밸브 유로(12)를 연통시킨다.

한편, 소경부(21)의 외경은 밸브 유로(12)의 내경보다 작게 제공되어 소경부(21)의 외주면과 밸브 유로(12)의 내주면 사이에는 유격이 형성된다.

유량 재생을 실시하지 않은 상황이라면, 도 2에 나타낸 바와 같이, 포펫(20)은 밸브 유로(12)쪽으로 밀착된 상태를 유지한다. 즉, 경사부(23)는 밸브 유로(12)를 폐쇄시킨 상태이고, 이로써 작동유가 어느 방향으로도 제1포트(13)에서 제2포트(14)로 또는 제2포트(14)에서 제1포트(13)로 유동되지 않는다.

유량 재생을 실시하는 경우에는 도 3에 나타낸 바와 같이, 포펫(20)이 후퇴되어 제1포트(13)와 밸브 유로(12)와 제2포트(14)가 연결된다. 한편, 제1포트(13)는 암 실린더(5)의 로드 포트(5b)와 연결되고, 제2포트(14)는 암 실린더(5)의 헤드 포트(5a)와 연결된다.

암 구조물(4)이 자중에 의해 하강될 때에 암 실린더(5)는 확장 작용되고, 이로써 로드 포트(5b)에서 작동유가 배출되고, 헤드 포트(5a)에서 작동유를 흡입하게 된다.

즉, 로드 포트(5b)에서 배출된 작동유의 일부는 제1포트(13)와 밸브 유로(12)와 제2포트(14)를 경유하여 헤드 포트(5a)로 제공되는 것이다.

그러나 비교예에 따른 스풀은 포펫(20)이 너무 쉽게 개방되는 문제가 있다. 이에 부연 설명하면, 암 구조물(4)이 자중에 의해 하강될 때에 제1포트(13)쪽의 작동유의 압력이 높아진다. 그리고 작동유의 압력은 경사부(23)에 작용되어 포펫(20)을 후퇴시키는 것이다. 이로써 제1포트(13)와 밸브 유로(12)가 연통되는 것이다.

한편, 포펫(20)이 후퇴하기 위해서는 포펫(20)이 후퇴될 방향으로 작용되는 힘이 스프링(30)의 장력보다 커야 하고, 아울러 밸브 실린더(11)에 존재하는 작동유가 밸브 유로(12)쪽으로 이동되어야 한다.

그런데 비교예에 따른 포펫(20)은 포펫 유로(24)의 단면적이 가변 되지 않고 항상 일정한 단면적을 유지한다. 이로써 밸브 실린더(11)에 존재하는 작동유가 포펫 유로(24)를 경유하여 밸브 유로(12)쪽으로 이동될 때에, 포펫(20)의 이동에 별다른 저항이 없어서 쉽게 개방된다.

즉, 비교예에 따른 스풀에서 유량 재생을 위한 밸브 구성은 포펫(20)이 쉽게 개방되는 구성이어서 유량 재생을 수행할 때에 재생될 작동유가 유량 재생의 초기에 과다한 흐르고, 이로써 암 구조물(4)은 과도하게 빠른 속도로 하강하는 문제가 있다.

한편, 밸브실린더(11)의 단부에는 엔드 유닛(40)이 체결되어 상술한 스프링(30)의 이탈을 방지할 수 있고, 밸브 실린더(11)의 단부를 폐쇄할 수 있다.

이하, 도 4 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 굴삭기의 암 제어 밸브 유닛용 스풀에 대해서 설명한다. 첨부도면 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 굴삭기의 암 제어 밸브 유닛용 스풀을 설명하기 위한 도면이다. 도 5는 도 4에서 포펫과 셔틀 포펫의 구성을 설명하기 위한 도면이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 굴삭기의 암 제어 밸브 유닛용 스풀에서 셔틀 포펫을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 실시예에 따른 굴삭기의 암 제어 밸브 유닛용 스풀은 밸브 바디(110)의 내부에 포펫(120)과 스프링(130)과 셔틀 포펫(200)을 포함하여 구성된다.

밸브 바디(110)는 내부에 밸브 실린더(111)가 형성되고, 밸브 실린더(111)의 일측에 밸브 실린더(111)의 내경보다 작은 직경을 갖는 밸브 유로(112)가 형성되며, 밸브 실린더(111)에 제1포트(113)가 형성되고, 밸브 유로(112)에 제2 포트(114)가 형성된다.

포펫(120)은 밸브 실린더(111)에 구비되고 중앙에 포펫 유로(124)가 형성되며, 포펫 유로(124)의 한쪽에 포켓(126)이 형성되고, 포펫 유로(124)에 의해 밸브 실린더(111)와 밸브 유로(112)가 연통되도록 한다.

스프링(130)은 밸브 실린더(111)에 구비되고 포펫(120)이 밸브 유로(112)쪽으로 이동되도록 복원력을 작용한다.

한편, 밸브 실린더(111)에 엔드 유닛(140)이 구비될 수 있고, 엔드 유닛(140)은 밸브 실린더(111)의 밸브 바디(110)의 단부 쪽을 폐쇄시킨다. 아울러 엔드 유닛(140)은 스프링(130)의이탈을 방지한다. 또한, 엔드 유닛(140)은 체결된 위치에 따라 스프링(130)의 장력을 조절할 수 있다.

셔틀 포펫(200)은 포켓(126)의 내부에 구비된다. 셔틀 포펫(200)은 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 일측에 셔틀 포펫 경사부(220)가 형성되며, 셔틀 포펫 경사부(220)에 오리피스 그루브(222)가 형성된다. 또한, 셔틀 포펫(200)은 유량 재생이 실시되는 초기에 포펫 유로(124)쪽으로 밀착되어 있고, 이로써 포펫 유로(124)의 개도 면적이 오리피스 그루브(222)의 단면적으로 설정될 수 있다.

또한, 셔틀 포펫(200)은 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 내부에 셔틀 포펫 유로(212)가 형성되어 작동유의 유동이 원활하게 이동될 수 있게 한다.

또한, 도 6에 나타낸 바와 같이, 셔틀 포펫(200)의 측면에 평면부(214)를 형성하여 셔틀 포펫(200)의 외측에 공간을 확보할 수 있고, 이로써 셔틀 포펫(200)이 좀 더 자유롭게 유동될 수 있다.

또한, 도 6에 나타낸 바와 같이, 셔틀 포펫(200)은 오리피스 그루브(222)가 평면부(214)쪽으로 형성된 것일 수 있다. 이로써 밸브 실린더(111)에 존재된 작동유가 밸브 유로(112)쪽으로 이동될 때에 평면부(214)의 외측에 형성된 공간을 통하여 오리피스 그루브(222)로 원활하게 유동될 수 있다. 그리고 오리피스 그루브(222)는 밸브 실린더(111)에 존재된 작동유가 밸브 유로(112)쪽으로 이동될 때에 저항으로 작용되어 포펫(120)의 개방을 지연시킬 수 있는 것이다.

따라서 본 발명의 실시예에 따른 굴삭기의 암 제어 밸브 유닛용 스풀은 유량 재생이 실시되지 않은 일반적인 상황일 때에, 포펫(120)에 의해 제1포트(113)와 밸브 유로(112)가 단절된다.

그러나 본 발명의 실시예에 따른 굴삭기의 암 제어 밸브 유닛용 스풀은 유량 재생이 실시될 되는 상황일 때에, 포펫(120)이 후퇴되어 제1포트(113)와 밸브 유로(112)가 연결된다.

포펫(120)의 후퇴에 대하여 부연 설명한다. 암 구조물(4)이 자중에 의해 하강되면 제1포트(113) 쪽의 작동유 유압이 높아지고, 높은 압력은 경사부(123)에 작용되어 포펫(120)이 후퇴되도록 한다.

이때 밸브 실린더(111)에 존재하는 작동유는 배출되어야 하는데, 본 발명의 실시예에 따른 암 제어 밸브 유닛용 스풀은 밸브 실린더(111)에 존재된 작동유가 배출될 때에 셔틀 포펫(200)에 의해 저항이 발생하여 포펫 유로(124)가 최대로 개방될 때까지 시간이 지연된다. 이로써 포펫(120)의 후퇴에 소요되는 시간이 지연되고, 결국 재생될 작동유가 제1포트(113)에서 제4포트(114)로 유동될 때에 유동이 지연되는 것이다.

그리고 소정의 시간이 경과되어 포펫(120)이 완전하게 후퇴되면 재생될 작동유가 제1포트(113)에서 제4포트(114)로 원활하게 유동되는 것이다.

따라서 본 발명의 실시예에 따른 굴삭기의 암 제어 밸브 유닛용 스풀은 지면 평탄화 작업을 수행하는 동안에 붐 구조물(2)이 상승되고 암 구조물(4)이 하강될 때에 암 실린더(5)의 헤드 포트(5a)쪽으로 제공되는 유량이 초기에 급격하게 제공되는 것을 방지할 수 있다. 이로써 암 구조물(4)이 급격하게 암 크라우드 되는 것을 방지할 수 있게 된다.

다른 한편으로, 본 발명의 실시예에 따른 굴삭기의 암 제어 밸브 유닛용 스풀은 포켓(126)에 볼트(240)를 더 포함할 수 있다. 볼트(240)는 셔틀 포펫(200)의 이탈을 방지한다. 즉, 셔틀 포펫(200)이 포펫(120)의 포켓(126)에서 자유롭게 움직이더라도 과도하게 이탈되는 것을 방지하여 셔틀 포펫(200)과 포펫 유로(124)간에 상호 위치를 유지할 수 있게 하는 것이다.

또한, 볼트(240)는 내부에 볼트 유로(242)가 형성된다. 볼트 유로(242)는 밸브 실린더(111)와 포켓(126)이 연통되도록 한다. 즉, 볼트 유로(242)는 밸브 실린더(111)와 밸브 유로(112)간에 작동유의 흐름이 자유롭게 하는 것이다.

또한, 볼트(240)의 한쪽에는 드라이빙 홀(244)이 형성될 수 있다. 드라이빙 홀(244)은 드라이버 공구를 장착할 수 있다. 즉, 드라이버 공구를 이용하여 볼트(240)를 포펫(120)에 조립하거나 분해할 수 있게 한다.

또 다른 한편으로, 본 발명의 실시예에 따른 굴삭기의 암 제어 밸브 유닛용 스풀은 도 5에 나타낸 바와 같이, 셔틀 포펫(200)과 볼트(240)의 사이에 셔틀 포펫 스프링(230)이 배치될 수 있다. 셔틀 포펫 스프링(230)은 셔틀 포펫(200)이 포펫 유로(124) 쪽으로 이동되도록 복원력을 작용한다.

또한, 셔틀 포펫 스프링(230)은 셔틀 포펫(200)의 자세를 정렬시킬 수 있다. 즉, 샤틀 포펫(200)의 경사부(220)가 포펫 유로(124)를 향하도록 하는 자세를 유지시키는 것이다.

이하, 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 굴삭기의 암 제어 밸브 유닛용 스풀의 작용효과를 설명한다. 첨부도면 도 7는 본 발명의 일 실시예에 따른 굴삭기의 암 제어 밸브 유닛용 스풀의 작용효과를 설명하기 위한 도면이다.

도 7에 나타낸 바와 같이, 지반 평탄화 작업 때에 암 실린더와 붐 실린더가 동시에 작동된다. 비교예에 따른 암 실린더는 작동속도를 살펴보면 "A"부분처럼 초기에 작동속도가 급작스럽게 증가된 후에 안정화되는 것을 알 수 있다.

반면에, 본 발명의 실시예에 따른 암 실린더는 작동속도를 살펴보면 "B"부분처럼 속도변화가 완만하게 변화되는 것을 알 수 있다.

즉, 비교예에 따른 암 실린더는 유량 재생이 이루어지는 초기에 재생될 작동유가 급작스럽게 증가되어 제공됨으로써 매우 빠른 속도로 급작스럽게 작동되고 이로써 조작성능이 저하되며 작업자에게 거부감을 느끼게 한다.

반면에, 본 발명의 실시예에 따른 암 실린더는 완만한 속도로 작동됨으로써 조작이 안정되는 효과가 있다.

다른 한편으로, 비교예에 따른 붐 실린더와 본 발명의 실시예에 따른 붐 실린더는 실린더 속도가 비슷한 패턴으로 나타남을 알 수 있다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 실시예에 따른 굴삭기의 암 제어 밸브 유닛용 스풀은, 유량 재생이 실시되는 초기에 포펫의 개방을 지연시켜 재생될 작동유가 급격하게 증가되는 것을 방지하여 암 크라우드 작용이 너무 빨라지는 것을 방지할 수 있다.

나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 굴삭기의 암 제어 밸브 유닛용 스풀은 지면 평탄화 작업을 수행할 때에 안정적으로 조작할 수 있어 조작 성능이 향상된다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 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 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

본 발명의 실시예에 따른 굴삭기의 암 제어 밸브 유닛용 스풀은 메인 컨트롤 밸브의 암 제어밸브 유닛에 설치되어 암 액추에이터를 제어하는 데에 이용될 수 있다.

1: 상부체
2: 붐 구조물 3: 붐 실린더
4: 암 구조물 5: 암 실린더
5a: 헤드 포트 5b: 로드 포트
10: 밸브 바디 11: 밸브 실린더
12: 밸브 유로 13, 14: 제1, 2 포트
20: 포펫 21: 소경부
22: 대경부 23: 경사부
24: 포펫 유로 30: 스프링
40: 엔드 유닛
110: 밸브 바디 111: 밸브 실린더
112: 밸브 유로 113, 114: 제1, 2 포트
120: 포펫 121: 소경부
122: 대경부 123: 경사부
124: 포펫 유로 126: 포켓
130: 스프링 140: 엔드 유닛
200: 셔틀 포펫 210: 셔틀 포펫 바디
212: 셔틀 포펫 유로 214: 평면부
220: 셔틀 포펫 경사부 222: 오리피스 그루브
230: 셔틀 포펫 스프링 240: 볼트
242: 볼트 유로 244: 드라이빙 홀

Claims (3)

1. 내부에 밸브 실린더(111)가 형성되고, 상기 밸브 실린더(111)의 일측에 상기 밸브 실린더(111)의 내경보다 작은 직경을 갖는 밸브 유로(112)가 형성되며, 상기 밸브 실린더(111)에 제1포트(113)가 형성되고, 상기 밸브 유로(112)에 제2 포트(114)가 형성된 밸브 바디(110);
   상기 밸브 실린더(111)에 구비되고 중앙에 포펫 유로(124)가 형성되며, 상기 포펫 유로(124)의 한쪽에 포켓(126)이 형성되고, 상기 포펫 유로(124)에 의해 상기 밸브 실린더(111)와 상기 밸브 유로(112)가 연통되도록 하는 포펫(120);
   상기 밸브 실린더(111)에 구비되고 상기 포펫(120)이 상기 밸브 유로(112)쪽으로 이동되도록 복원력이 작용되는 스프링(130);
   상기 밸브 실린더(111)에 구비되어 상기 밸브 실린더(111)를 폐쇄시키는 엔드 유닛(140); 및
   상기 포켓(126)의 내부에 구비되고 일측에 셔틀 포펫 경사부(220)가 형성되며, 상기 셔틀 포펫 경사부(220)에 오리피스 그루브(222)가 형성되고, 유량 재생이 실시되는 초기에 상기 포펫 유로(124)의 개도 면적이 상기 오리피스 그루브(222)의 단면적으로 설정되도록 하는 셔틀 포펫(200);을 포함하고,
   상기 셔틀 포펫(200)의 측면에는 평면부(214)가 형성되고,
   상기 오리피스 그루브(222)는 상기 셔틀 포펫(200)의 일측 단부에서부터 상기 평면부(214)쪽으로 형성되되, 상기 평면부(214)의 일측 단부까지 형성된, 굴삭기의 암 제어 밸브 유닛용 스풀.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 포켓(126)에 설치되어 상기 셔틀 포펫(200)의 이탈을 방지하는 볼트(240);를 더 포함하는 굴삭기의 암 제어 밸브 유닛용 스풀.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 셔틀 포펫(200)과 상기 볼트(240)의 사이에 배치되어 상기 셔틀 포펫(200)이 상기 포펫 유로(124) 쪽으로 이동되도록 복원력을 작용하는 셔틀 포펫 스프링(230);
   을 더 포함하는 굴삭기의 암 제어 밸브 유닛용 스풀.

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