KR102673204B1 - 스풀 밸브 및 이를 포함하는 유압 기계 - Google Patents

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Abstract

스풀 밸브는, 밸브 하우징과, 이동 가능하게 상기 밸브 하우징 내에 삽입되는 스풀을 포함하고, 상기 밸브 하우징은, 그 내부에 형성되어 파일럿 유체의 흐름을 허용하고, 길이 방향으로 상호 떨어져 위치되는 제1 부위와 제2 부위를 포함하는, 파일럿 유체 유로를 포함하고, 상기 스풀은, 상기 제1 부위와 상기 제2 부위의 사이의 상기 파일럿 유체 유로에 진입 가능하게 제공되어 상기 파일럿 유체 유로의 유로 면적을 변화 시키는 플러그를 포함하여, 상기 스풀이 이동 될 때 상기 플러그는 상기 파일럿 유체 유로의 유로 면적을 변화 시킬 수 있다. 유압 기계는, 상기 스풀 밸브와, 상기 스풀 밸브와 연결되고, 라지챔버와 스몰챔버를 포함하는, 붐 액츄에이터와, 상기 스풀 밸브와 상기 라지챔버의 사이에 제공되고, 상기 제2 부위와 연결되는 붐 홀딩 밸브를 포함하고, 상기 제1 부위를 거쳐 상기 파일럿 유체 유로로 파일럿 유체가 공급되면, 공급된 상기 파일럿 유체의 적어도 일부는 상기 제2 부위를 거쳐 상기 붐 홀딩 밸브에 제공되어, 상기 붐 홀딩 밸브는 상기 라지챔버로부터 상기 스풀 밸브로의 작동 유체의 흐름을 허용하도록 절환되고, 상기 스풀은, 상기 스풀 밸브가 상기 스몰챔버에 작동 유체를 공급하고, 상기 라지챔버로부터 작동 유체를 리턴 받는, 제3 포지션으로 절환 될 수 있다.

Description

스풀 밸브 및 이를 포함하는 유압 기계
본 개시 내용은 파일럿 유압 회로의 구조를 단순화 시킬 수 있는 스풀 밸브 및 이를 포함하는 유압 기계에 관한 것이다.
고압의 작동 유체의 압력을 이용하여 작업을 수행하는 다양한 유압 기계가 알려져 있다. 이러한 유압 기계들은 고압의 작동 유체의 흐름을 제어하기 위하여 다양한 밸브를 사용한다. 이러한 밸브 들 중 일부는 파일럿 유체의 압력을 인가 받아 작동된다.
도 1은 종래의 유압 기계의 스풀 밸브(20)(의 일부) 및 붐 홀딩 밸브(60)의 결합 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 1의 스풀 밸브(20)는 스풀(30)과 밸브 하우징(21)을 포함한다. 밸브 하우징(21)은 밸브 바디(40)와 커버(50)를 포함한다. 밸브 바디(40)는 그 내부에 형성되는 슬라이딩 홀(41)을 포함할 수 있다. 또한 밸브 바디(40)는, 그 내부에 형성되어 작동 유체의 흐름을 허용하는 작동 유체 유로(43)를 포함할 수 있다. 스풀(30)은 슬라이딩 홀(41) 내에서 이동됨으로써, 작동 유체 유로(43)를 흐르는 작동 유체의 흐름을 변화시킨다. 도 1에서는 스풀 밸브(20)의 밸브 하우징(21)(의 밸브 바디(40))에 붐 홀딩 밸브(60)가 결합된 구조를 보여준다.
붐 홀딩 밸브(60)는 밸브 블록(4), 포핏 밸브(5) 및 보조 밸브(8)를 포함한다. 보조 밸브(8)를 작동시키기 위하여 파일럿 포트(1)을 통하여 파일럿압력의 인가가 필요한데, 종래의 유압 기계에서는, 스풀 밸브(20)와는 별도의 구성을 통하여 보조 밸브(8)에 파일럿 압력이 인가되는 구조를 가지고 있었다. 따라서, 종래의 유압 기계에서는 파일럿 유압 회로의 구조가 복잡하여 단점으로 지적되어 왔다.
본 개시 내용은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 개시 내용은 파일럿 유압 회로 구조를 단순화시킬 수 있는 스풀 밸브를 제공하는데 목적이 있다. 또한, 본 개시 내용은 스풀의 회전을 방지함으로써, 스풀 밸브의 마모를 줄이는데 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 스풀 밸브와 유압 기계가 제공될 수 있다.
본 개시 내용의 일 태양에 따르면, 스풀 밸브는, 밸브 하우징과, 이동 가능하게 상기 밸브 하우징 내에 삽입되는 스풀을 포함하고, 상기 밸브 하우징은, 그 내부에 형성되어 파일럿 유체의 흐름을 허용하고, 길이 방향으로 상호 떨어져 위치되는 제1 부위와 제2 부위를 포함하는, 파일럿 유체 유로를 포함하고, 상기 스풀은, 상기 제1 부위와 상기 제2 부위의 사이의 상기 파일럿 유체 유로에 진입 가능하게 제공되어 상기 파일럿 유체 유로의 유로 면적을 변화 시키는 플러그를 포함하여, 상기 스풀이 이동 될 때 상기 플러그는 상기 파일럿 유체 유로의 유로 면적을 변화 시킬 수 있다.
본 개시 내용의 일 태양에 따르면, 유압 기계는, 상기 스풀 밸브와, 상기 스풀 밸브와 연결되고, 제1 챔버와 제2 챔버를 포함하는, 액츄에이터와, 상기 스풀 밸브와 상기 제1 챔버의 사이에 제공되고, 상기 제2 부위와 연결되는 홀딩 밸브를 포함하고, 상기 스풀이, 상기 스풀 밸브와 상기 액츄에이터 사이의 작동 유체의 흐름을 차단하는, 제1 포지션에 있을 때, 상기 파일럿 유체 유로 내의 유체는 상기 제1 부위를 거쳐 드레인 되고, 상기 홀딩 밸브는 상기 제1 챔버로부터 상기 스풀 밸브로의 작동 유체의 흐름을 차단할 수 있다.
본 개시 내용의 일 태양에 따르면, 유압 기계는, 상기 스풀 밸브와, 상기 스풀 밸브와 연결되고, 제1 챔버와 제2 챔버를 포함하는, 액츄에이터와, 상기 스풀 밸브와 상기 제1 챔버의 사이에 제공되고, 상기 제2 부위와 연결되는 홀딩 밸브를 포함하고, 상기 스풀이, 상기 스풀 밸브가 상기 제1 챔버에 작동 유체를 공급하고 상기 제2 챔버로부터 작동 유체를 리턴 받는, 제2 포지션으로 절환 되면, 상기 파일럿 유체 유로 내의 유체는 상기 제1 부위를 거쳐 드레인 되고, 상기 홀딩 밸브는 상기 스풀 밸브로부터 상기 제1 챔버로의 작동 유체의 흐름을 허용하도록 절환 될 수 있다.
본 개시 내용의 일 태양에 따르면, 유압 기계는, 상기 스풀 밸브와, 상기 스풀 밸브와 연결되고, 제1 챔버와 제2 챔버를 포함하는, 액츄에이터와, 상기 스풀 밸브와 상기 제1 챔버의 사이에 제공되고, 상기 제2 부위와 연결되는 홀딩 밸브를 포함하고, 상기 제1 부위를 거쳐 상기 파일럿 유체 유로로 파일럿 유체가 공급되면, 공급된 상기 파일럿 유체의 적어도 일부는 상기 제2 부위를 거쳐 상기 홀딩 밸브에 제공되어, 상기 홀딩 밸브는 상기 제1 챔버로부터 상기 스풀 밸브로의 작동 유체의 흐름을 허용하도록 절환되고, 상기 스풀은, 상기 스풀 밸브가 상기 제2 챔버에 작동 유체를 공급하고, 상기 제1 챔버로부터 작동 유체를 리턴 받는, 제3 포지션으로 절환 될 수 있다.
어떠한 실시예들에서, 상기 액츄에이터는 붐 액츄에이터이고, 상기 제1 챔버는 라지챔버이고, 상기 제2 챔버는 스몰챔버이고, 상기 홀딩 밸브는 붐 홀딩 밸브일 수 있다.
어떠한 실시예들에서, 상기 액츄에이터는 암 액츄에이터이고, 상기 제1 챔버는 스몰챔버이고, 상기 제2 챔버는 라지챔버이고, 상기 홀딩 밸브는 암 홀딩 밸브일 수 있다.
상기한 구성에 따르면, 본 개시 내용은 내부에 파일럿 유로를 형성함으로써 외부 누유를 방지할 수 있는 효과가 있다. 또한, 스풀의 회전을 방지함으로써, 스풀 밸브의 마모를 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 유압 기계의 스풀 밸브(의 일부) 및 붐 홀딩 밸브의 결합 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 본 개시 내용의 실시예들에 따른 스풀 밸브의 스풀 및 밸브 하우징(의 일부)을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 3은 도 2의 일부 확대도이다.
도 4는 본 개시 내용의 실시예들에 따른 유압 기계의 외관 구조를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 5는 본 개시 내용의 실시예들에 따른 유압 기계의 스풀 밸브(의 일부) 및 붐 홀딩 밸브의 결합 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 6은 도 5의 붐 홀딩 밸브의 유압 회로도이다.
이하 첨부 도면을 참조하여 본 개시 내용을 상세히 설명한다.
도 2는 본 개시 내용의 실시예들에 따른 스풀 밸브의 밸브 하우징(의 일부) 및 스풀을 개략적으로 보여주는 도면이고, 도 3은 도 2의 일부 확대도이다.
어떠한 실시예들에서, 스풀 밸브는, 밸브 하우징(21)과 스풀(30)을 포함할 수 있다.
어떠한 실시예들에서, 밸브 하우징(21)은, 스풀(30)(스풀 메인 바디(31))이 이동 가능하게 삽입되는 밸브 바디(미도시)를 포함할 수 있다. 어떠한 실시예들에서, 밸브 하우징(21)은 스풀(30)의 양 끝단을 커버하도록 밸브 바디와 결합되는 커버(50)를 포함할 수 있다.
밸브 하우징(21)(의 밸브 바디)은 그 내부에 형성되는 슬라이딩 홀을 포함할 수 있다. 또한 밸브 하우징(21)(의 밸브 바디)은, 그 내부에 형성되어 작동 유체의 흐름을 허용하는 작동 유체 유로를 포함할 수 있다.
밸브 하우징(21)(의 커버(50))은, 그 내부에 형성되어 파일럿 유체의 흐름을 허용하는 파일럿 유체 유로(51)를 포함할 수 있다. 파일럿 유체 유로(51)는 길이 방향으로 상호 떨어져 위치되는 제1 부위(51a)와 제2 부위(51b)를 포함할 수 있다.
어떠한 실시예들에서, 스풀(30)은 스풀 메인 바디(31)와 플러그(33)를 포함할 수 있다.
스풀 메인 바디(31)는, 슬라이딩 홀 내에서 이동되어 작동 유체 유로 내의 작동 유체의 흐름에 변화를 줄 수 있다. 어떠한 실시예들에서, 플러그(33)는 별개체로서 스풀 메인 바디(31)와 결합될 수 있다. 어떠한 대체 실시예들에서는 플러그(33)는 스풀 메인 바디(31)와 단일체로 제공될 수 있다. 어떠한 또 다른 대체 실시예들에서, 플러그(33)는 제3의 매개체를 통하여 스풀 메인 바디(31)에 연동되도록 구성될 수도 있다. 스풀(30)(의 스풀 메인 바디(31))이 이동될 때, 이에 따라 플러그(33)도 이동될 수 있다. 어떠한 실시예들에서, 플러그(33)는 스풀(30)의 일 끝 단에 제공될 수 있다. 이러한 실시예들 중 어떠한 실시예들에서, 플러그(33)는 스풀 메인 바디(31)의 일 끝 단에 결합될 수 있다.
어떠한 실시예들에서, 스풀 밸브는, 스풀(30)이 중립 포지션인 제1 포지션과, 비중립 포지션인 제2 포지션 및 제3 포지션에 있을 수 있는, 3-포지션 밸브일 수 있다. 도 3은 일 예시로서 스풀(30)이 제1 포지션에 있는 상태를 보여준다. 그러나, 이는 단순한 일 예시에 불과한 것으로서, 스풀 메인 바디(31)가 제1 포지션에 있을 때, 플러그(33)의 끝단은 도 3의 위치로부터 더 좌측에 위치할 수도 있고, 더 우측에 위치할 수도 있다. 일 예시로서, 도 3에서, 스풀(30)이 우측으로 이동되면 스풀(30)은 제1 포지션으로부터 제2 포지션으로 절환 되는 것이고, 스풀(30)이 좌측으로 이동되면 스풀(30)은 제1 포지션으로부터 제3 포지션에 절환 되는 것으로 설명한다. (이하에서는, 스풀(30)이 제2 포지션으로 절환되면 붐이 상승되고, 스풀(30)이 제3 포지션으로 절환되면 붐이 하강되는 것으로 설명하나, 이는 일 예시에 불과한 것으로, 붐이 상승할 것인지 하강할 것인지는 밸브 바디에 형성된 작동 유체 유로의 구조에 의하여 영향을 받는다.)
플러그(33)는, 제1 부위(51a)와 제2 부위(51b)의 사이의 파일럿 유체 유로(51)에 진입 가능하게 제공되어 파일럿 유체 유로(51)의 유로 면적을 변화 시킬 수 있다. 어떠한 실시예들에서, 밸브 하우징(21)(의 커버(50))은 그 내부에 형성되어, 제1 부위(51a)와 제2 부위(51b)의 사이에서 파일럿 유체 유로(51)에 연결되는 가이드 홀(53)을 포함할 수 있다. 플러그(33)는 가이드 홀(53)을 통하여 파일럿 유체 유로(51)에 진입 될 수 있다. 어떠한 실시예들에서, 플러그(33) 및 가이드 홀(53)은 그 길이 방향에 수직인 단면들이 플러그(33)의 회전을 방지할 수 있도록 하는 형상들을 가질 수 있다. 예컨대, 플러그(33) 및 가이드 홀(53)의 단면들은 비원형 형상을 가질 수 있다.
어떠한 실시예들에서, 플러그(33) 및 가이드 홀(53)의 길이 및 상대 위치는, 스풀이 이동되더라도 (예컨대, 도 3의 위치로부터 좌측 또는 우측으로 최대 이동되더라도) 플러그(33)가 가이드 홀(53)로부터 이탈되지 않도록 하는 크기로 형성될 수 있다. 예컨대, 일 예시로서, 플러그(33)가 (도 3의 위치로부터 좌측으로 최대 이동하여) 파일럿 유체 유로(51)로부터 최대한 멀어진 때라도, 플러그(33)는 가이드 홀(53)에 예컨대, 약 3mm 정도 삽입되어 가이드 홀(53)로부터 플러그(33)가 이탈되지 않도록 할 수 있다.
어떠한 실시예들에서, 플러그(33)가 (도 3의 위치로부터 우측으로 최대 이동하여) 파일럿 유체 유로(51)에 최대로 진입한 때, 파일럿 유체 유로(51)의 유로 면적은 최소 크기를 가질 수 있다. 어떠한 실시예들에서, 상기 최소 크기는 0 보다는 클 수 있다. 예컨대, 일 예시로서, 플러그(33)가 파일럿 유체 유로(51)에 최대로 진입한 때, 플러그(33)의 끝 단과 파일럿 유체 유로(51)의 내벽 면 사이에는 1 mm 간격을 가질 수 있도록 설계할 수 있다.
어떠한 실시예들에서, 제1 부위(51a)는 감압 밸브(미도시)와 연결되어, 파일럿 유체 유로(51)는 감압 밸브와 소통될 수 있다. 이러한 실시예들 중 어떠한 실시예들에서, 감압 밸브는 전자비례감압밸브일 수 있다. 어떠한 실시예들에서, 밸브 하우징(21)은 전자비례감압밸브가 장착되는 캐버티(57)를 포함할 수 있다. 이러한 실시예에서, 제1 부위(51a)는 캐버티(57)와 소통될 수 있다.
어떠한 실시예들에서, 제2 부위(51b)는 파일럿 오퍼레이티드 밸브와 연결될 수 있다. 어떠한 실시예들에서, 밸브 하우징(21)(의 커버(50))은 파일럿 오퍼레이티드 밸브와의 연결을 위한 포트(59)를 포함할 수 있다. 이러한 실시예들에서, 제2 부위(51b)는 상기 포트(59)와 소통될 수 있다.
어떠한 실시예들에서, 밸브 하우징(21)은 스풀(30)(의 스풀 메인 바디(31))에 파일럿 압력을 인가하기 위한 압력실(55)을 포함할 수 있다. 어떠한 실시예들에서, 압력실(55)은 제1 부위(51a)와 제2 부위(51b)의 사이에서 파일럿 유체 유로(51)와 연결될 수 있다. 따라서, 제1 부위(51a)를 거쳐 공급된 파일럿 유체는 압력실(55) 에서 스풀(30)(스풀 메인 바디(31))에 파일럿 압을 인가하여 스풀(30)을 제3 포지션으로 절환 시키고, 아울러 제2 부위(51b)를 거쳐 파일럿 오퍼레이티드 밸브에 파일럿 압을 인가하여 그 파일럿 오퍼레이티드 밸브를 절환시킬 수 있다.
도 4는 본 개시 내용의 실시예들에 따른 유압 기계의 외관 구조를 개략적으로 보여주는 도면이다.
유압기계는 유압을 이용하여 작업장치(300)를 작동시켜 작업을 수행할 수 있다. 어떠한 실시예들에서, 유압기계는 건설기계일 수 있다.
어떠한 실시예들에서, 유압기계는 도 1에 도시한 바와 같은 굴삭기일 수 있다. 유압기계는 상부 구조체(Upper structure)(100)와, 하부 구조체(Under structure)(200)와 작업장치(Working device)(300)를 포함할 수 있다.
하부 구조체(200)는 주행 액츄에이터를 포함하여 유압기계가 주행을 할 수 있도록 한다. 주행 액츄에이터는 유압 모터일 수 있다.
상부 구조체(100)는 펌프, 탱크, 동력원, 메인컨트롤밸브(MCV) 등을 포함할 수 있다. 어떠한 실시예들에서, 메인 컨트롤 밸브는 복수의 스풀 밸브를 포함할 수 있다. 또한, 상부 구조체(100)는 선회 액츄에이터를 포함하여 하부 구조체(200)에 대하여 상대 회전을 할 수 있다. 선회 액츄에이터는 유압 모터일 수 있다.
작업장치(300)는 굴삭기가 작업을 수행할 수 있도록 한다. 작업장치(300)는, 붐(111), 암(121) 및 버킷(131)과 이들을 작동시키는 붐 액츄에이터(113), 암 액츄에이터(123) 및 버킷 액츄에이터(133)를 포함할 수 있다. 붐 액츄에이터(113), 암 액츄에이터(123) 및 버킷 액츄에이터(133)는 유압 실린더들일 수 있다.
도 5는 본 개시 내용의 실시예들에 따른 유압 기계의 스풀 밸브(의 일부) 및 붐 홀딩 밸브의 결합 구성을 개략적으로 보여주는 도면이고, 도 6은 도 5의 붐 홀딩 밸브의 유압 회로도이다.
어떠한 실시예들에서, 유압 기계는, 스풀 밸브(20)와, 붐 액츄에이터와, 붐 홀딩 밸브(60)를 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이, 스풀 밸브(20)의 제1 부위는 감압 밸브에 연결되어, 파일럿 유체 유로는 감압 밸브와 소통될 수 있다. 어떠한 실시예들에서, 감압 밸브는 전자비례감압밸브일 수 있다. 전술한 바와 같이, 스풀 밸브(20)의 제2 부위는 붐 홀딩 밸브(60)(의 파일럿포트(1))에 연결될 수 있다. 어떠한 실시예들에서, 스풀 밸브(20)의 제2 부위는 센터바이패스밸브(CBP)에 연결될 수 있다.
어떠한 실시예들에서, 붐 액츄에이터는 스풀 밸브(20)에 연결될 수 있다. 붐 액츄에이터는 라지챔버와 스몰챔버를 포함할 수 있다.
어떠한 실시예들에서, 붐 홀딩 밸브(60)는, 스풀 밸브(20)와 붐 액츄에이터의 라지챔버의 사이에 제공될 수 있다.
어떠한 실시예들에서, 붐 홀딩 밸브(60)는 밸브 블록(4), 포핏 밸브(5) 및 보조 밸브(8)를 포함할 수 있다.
어떠한 실시예들에서, 밸브 블록(4)은, 파일럿압력(Pi)이 인가되는 파일럿포트(1)와, 파일럿 압력실(2)로부터 유체가 드레인되는 드레인포트(Dr)(3)룰 포함할 수 있다.
어떠한 실시예들에서, 스풀 밸브(20)의 밸브 바디와 붐 홀딩 밸브(60)의 밸브 블록에는, 포핏 밸브(5)의 백챔버(6)와 지점(C2)를 연통시키는 유로(7)가 형성될 수 있다. 지점(C2)는 스풀 밸브(20)의 밸브 바디에 형성된 작동 유체 유로에 연결된다. 지점(C1)는 붐 액츄에이터의 라지챔버에 연결된다.
어떠한 실시예들에서, 포핏 밸브는(5)는, 붐 액츄에이터의 라지챔버와 스풀 밸브(20)의 작동 유체 유로 사이의 작동 유체의 흐름을 허용 또는 차단할 수 있다. 이를 위하여 어떠한 실시예들에서, 포핏 밸브(5)는, 지점(C1)과 지점(C2) 사이의 유로를 개폐시킬 수 있다. 포핏 밸브(5)는, 스풀 밸브(20)의 스풀이 중립 포지션인 제1 포지션에 있을 때, 상기 유로를 차단하여 붐의 자유 낙하를 방지할 수 있다.
보조 밸브(8)는 밸브블록(4) 내에 절환 가능하게 설치될 수 있다. 보조 밸브(8)는 포핏 밸브(5)와 연결된다. 어떠한 실시예들에서, 보조 밸브(8)는 피스톤(9)을 포함할 수 있다. 어떠한 실시예들에서, 스풀 밸브(20)의 제2 부위는 파일럿포트(1)를 거쳐 보조 밸브(8)(의 피스톤(9))에 연결될 수 있다. 피스톤(9)에 파일럿 압이 인가되면, 보조 밸브(9)는 절환되어 유로(7)를 개방시킬 수 있다.
1) 스풀이 제1 포지션에 있을 때
스풀이, 중립 포지션인 제1 포지션에 있을 때, 스풀 밸브(20)와 상기 붐 액츄에이터 사이의 작동 유체의 흐름은 차단된다.
이때, 파일럿 유체 유로 내의 유체는 제1 부위를 거쳐 드레인 된다. 따라서, 보조밸브(8)는 폐쇄되어, 유로(7)를 통한 유체의 흐름을 차단한다.
또한, 붐 홀딩 밸브(60)는 라지챔버로부터 스풀 밸브(20)로의 작동 유체의 흐름을 차단한다. 스풀 밸브(20)의 스풀이 중립 포지션인 제1 포지션에 있을 때, 붐이 자유 낙하되는 것을 방지하는 홀딩 기능을 상세히 설명한다.
스풀 메인 바디가 제1 포지션에 있을 때, 포핏 밸브(5)의 상단부를 가압하는 작동 유체의 압력 및 포핏 밸브(5)의 상단부를 가압하는 스프링(10)의 탄성력의 합력이, 포핏 밸브(5)의 하단부를 가압하는 작동 유체의 압력 보다 크다. (면적의 차이로 인하여 포핏 밸브(5)의 하단부를 가압하는 작동 유체의 압력은 포핏 밸브(5)의 상단부를 가압하는 작동 유체의 압력보다 작다.) 이로 인해 포핏 밸브(5)는 지점(C1)과 지점(C2) 사이의 유로룰 차단한다. 즉, 붐 액츄에이터의 라지챔버로부터의 작동 유체가 스풀 밸브(20)를 거쳐 탱크로 리턴되는 것이 차단되므로, 붐이 자유 낙하되는 것을 방지할 수 있다.
2) 스풀이 제2 포지션으로 절환 될 때
스풀이 비중립 포지션인 제2 포지션으로 절환되면, 붐 홀딩 밸브(60)는 스풀 밸브(20)로부터 라지챔버로의 작동 유체의 흐름을 허용하도록 절환 된다. 구체적으로는, 스풀 밸브(20)의 작동 유체 유로에 공급된 고압의 작동 유체는 포핏 밸브(5)를 열고 붐 액츄에이터의 라지챔버에 공급된다. 또한, 스풀 밸브(20)는 스몰챔버로부터 작동 유체를 리턴 받는다.
이때, 파일럿 유체 유로 내의 유체는 제1 부위를 거쳐 드레인 된다. 따라서, 보조밸브(8)의 폐쇄 상태는 계속 유지되어, 유로(7)를 통한 유체의 흐름은 여전히 차단된다.
3) 스풀이 제3 포지션을 절환 될 때
감압밸브가 제1 부위를 거쳐 파일럿 유체 유로에 파일럿 유체를 공급하면, 공급된 상기 파일럿 유체는 압력실에서 스풀에 파일럿 압력을 인가하여 스풀을 제3 포지션으로 절환시킨다. 스풀이 제3 포지션에 있을 때, 스풀 밸브(20)는 스몰챔버에 작동 유체를 공급할 수 있다. 또한, 스풀 밸브(20)는, 붐 액츄에이터의 라지챔버로부터 순차적으로 지점(C1) 및 지점(C2)를 거쳐, 작동 유체를 리턴 받을 수 있다.
공급된 상기 파일럿 유체의 적어도 일부는 제2 부위를 거쳐 붐 홀딩 밸브(60)의 파일럿포트(1)에 제공된다. 이때, 붐 홀딩 밸브(60)(의 포핏 밸브(5))는 붐 액츄에이터의 라지챔버로부터 스풀 밸브(20)로의 작동 유체의 흐름을 허용하도록 절환된다. 스풀 밸브(20)의 스풀이 비중립 포지션인 제3 포지션에 있을 때, 붐 홀딩 기능이 해제되는 것을 상세히 설명한다.
조작레버의 조작에 의해 전자비례감압밸브에 신호가 전달되면, 전자비례감압밸브는 파일럿 유체를 파일럿 유체 유로에 공급한다. 파일럿 유체 유로를 거쳐, 파일럿포트(1)에 파일럿 유체가 공급되면(이때 파일럿 압력실(2) 내의 유체는 드레인포트(Dr)를 통해 탱크로 드레인됨), (보조 밸브(8)의 스풀은 아래로 움직여) 보조 밸브(8)는 개방된다. 이에 따라, 포핏 밸브(5)의 백챔버(6) 내의 유체는 체크밸브(11)를 열고 유로(7)를 통하여 지점(C2)로 흐른다. 따라서, 포핏 밸브(5)가 도면 상, 위쪽 방향으로 이동되어 홀딩 기능이 해제된다. 즉, 포핏 밸브(5)의 홀딩기능 해제로 인해 지점(C1)과 지점(C2) 사이의 유로가 개방된다. 이때 붐 액츄에이터의 라지챔버로부터의 작동 유체가 지점(C1)과 지점(C2)을 차례로 통과하여 스풀 밸브(20)를 거쳐 탱크로 배출 될 수 있다.
어떠한 실시예들에서, 유압 기계는, 스풀 밸브와, 암 액츄에이터(미도시)와, 암 홀딩 밸브(미도시)를 포함할 수 있다. 암 액츄에이터는 스몰챔버와 라지챔버를 포함할 수 있다. 암 홀딩 밸브는 스풀 밸브와 스몰챔버의 사이에 제공되고, 스풀 밸브의 제2 부위와 연결될 수 있다.

Claims (20)

  1. 밸브 하우징과,
    이동 가능하게 상기 밸브 하우징 내에 삽입되는 스풀을 포함하고,
    상기 밸브 하우징은, 그 내부에 형성되어 파일럿 유체의 흐름을 허용하고, 길이 방향으로 상호 떨어져 위치되는 제1 부위와 제2 부위를 포함하는, 파일럿 유체 유로를 포함하고,
    상기 스풀은, 상기 제1 부위와 상기 제2 부위의 사이의 상기 파일럿 유체 유로에 진입 가능하게 제공되어 상기 파일럿 유체 유로의 유로 면적을 변화 시키는 플러그를 포함하여, 상기 스풀이 이동 될 때 상기 플러그는 상기 파일럿 유체 유로의 유로 면적을 변화 시키고,
    상기 플러그가 상기 파일럿 유체 유로에 최대로 진입한 때, 상기 파일럿 유체 유로의 유로 면적은 0 보다는 큰 최소 크기를 갖는,
    스풀 밸브.
  2. 밸브 하우징과,
    이동 가능하게 상기 밸브 하우징 내에 삽입되는 스풀을 포함하고,
    상기 밸브 하우징은, 그 내부에 형성되어 파일럿 유체의 흐름을 허용하고, 길이 방향으로 상호 떨어져 위치되는 제1 부위와 제2 부위를 포함하는, 파일럿 유체 유로를 포함하고,
    상기 스풀은, 상기 제1 부위와 상기 제2 부위의 사이의 상기 파일럿 유체 유로에 진입 가능하게 제공되어 상기 파일럿 유체 유로의 유로 면적을 변화 시키는 플러그를 포함하여, 상기 스풀이 이동 될 때 상기 플러그는 상기 파일럿 유체 유로의 유로 면적을 변화 시키고,
    상기 밸브 하우징은, 상기 제1 부위와 상기 제2 부위의 사이에서 상기 파일럿 유체 유로에 연결되는 가이드 홀을 포함하고,
    상기 플러그는 상기 가이드 홀을 통하여 상기 파일럿 유체 유로에 진입되고,
    상기 플러그 및 상기 가이드 홀은 그 길이 방향에 수직인 단면들이 상기 플러그의 회전을 방지할 수 있도록 하는 형상들을 갖는,
    스풀 밸브.
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 플러그는 상기 스풀의 일 끝단에 제공되는,
    스풀 밸브.
  4. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 밸브 하우징은, 그 내부에 형성되는 슬라이딩 홀과, 그 내부에 형성되어 작동 유체의 흐름을 허용하는 작동 유체 유로를 포함하고,
    상기 스풀은, 상기 슬라이딩 홀 내에서 이동되어 상기 작동 유체 유로 내의 작동 유체의 흐름에 변화를 주는 스풀 메인 바디를 추가적으로 포함하고,
    상기 플러그는 상기 스풀 메인 바디에 결합된,
    스풀 밸브.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 플러그는 상기 스풀 메인 바디의 일 끝단에 결합된,
    스풀 밸브.
  6. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 밸브 하우징은, 상기 스풀이 이동 가능하게 삽입되는 밸브 바디와 상기 스풀의 양 끝단을 커버하도록 상기 밸브 바디와 결합되는 커버를 포함하고,
    상기 파일럿 유체 유로는 상기 커버의 내부에 형성되는,
    스풀 밸브.
  7. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 밸브 하우징은 상기 스풀에 파일럿 압력을 인가하기 위한 압력실을 포함하고,
    상기 압력실은 상기 제1 부위와 상기 제2 부위의 사이에서 상기 파일럿 유체 유로와 연결되는,
    스풀 밸브.
  8. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 밸브 하우징은 전자비례감압밸브가 장착되는 캐버티를 포함하고,
    상기 제1 부위는 상기 캐버티와 소통되는,
    스풀 밸브.
  9. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 밸브 하우징은 파일럿 오퍼레이티드 밸브와의 연결을 위한 포트를 포함하고,
    상기 제2 부위는 상기 포트와 소통되는,
    스풀 밸브.
  10. 삭제
  11. 밸브 하우징과,
    이동 가능하게 상기 밸브 하우징 내에 삽입되는 스풀을 포함하고,
    상기 밸브 하우징은, 그 내부에 형성되어 파일럿 유체의 흐름을 허용하고, 길이 방향으로 상호 떨어져 위치되는 제1 부위와 제2 부위를 포함하는, 파일럿 유체 유로를 포함하고,
    상기 스풀은, 상기 제1 부위와 상기 제2 부위의 사이의 상기 파일럿 유체 유로에 진입 가능하게 제공되어 상기 파일럿 유체 유로의 유로 면적을 변화 시키는 플러그를 포함하여, 상기 스풀이 이동 될 때 상기 플러그는 상기 파일럿 유체 유로의 유로 면적을 변화 시키는, 스풀 밸브와,
    상기 스풀 밸브와 연결되고, 제1 챔버와 제2 챔버를 포함하는, 액츄에이터와,
    상기 스풀 밸브와 상기 제1 챔버의 사이에 제공되고, 상기 제2 부위와 연결되는 홀딩 밸브를 포함하고,
    상기 제1 부위를 거쳐 상기 파일럿 유체 유로로 파일럿 유체가 공급되면,
    공급된 상기 파일럿 유체의 적어도 일부는 상기 제2 부위를 거쳐 상기 홀딩 밸브에 제공되어, 상기 홀딩 밸브는 상기 제1 챔버로부터 상기 스풀 밸브로의 작동 유체의 흐름을 허용하도록 절환되고,
    상기 스풀은, 상기 스풀 밸브가 상기 제2 챔버에 작동 유체를 공급하고, 상기 제1 챔버로부터 작동 유체를 리턴 받는, 제3 포지션으로 절환 되는,
    유압 기계.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 스풀이, 상기 스풀 밸브와 상기 액츄에이터 사이의 작동 유체의 흐름을 차단하는 제1 포지션에 있을 때,
    상기 파일럿 유체 유로 내의 유체는 상기 제1 부위를 거쳐 드레인 되고, 상기 홀딩 밸브는 상기 제1 챔버로부터 상기 스풀 밸브로의 작동 유체의 흐름을 차단하는,
    유압 기계.
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 스풀이, 상기 스풀 밸브가 상기 제1 챔버에 작동 유체를 공급하고 상기 제2 챔버로부터 작동 유체를 리턴 받는 제2 포지션으로 절환 되면,
    상기 파일럿 유체 유로 내의 유체는 상기 제1 부위를 거쳐 드레인 되고, 상기 홀딩 밸브는 상기 스풀 밸브로부터 상기 제1 챔버로의 작동 유체의 흐름을 허용하도록 절환 되는,
    유압 기계.
  14. 삭제
  15. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 부위는 감압 밸브에 연결되어, 상기 파일럿 유체 유로는 상기 감압 밸브와 소통되는,
    유압 기계.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 감압 밸브는 전자비례감압밸브인,
    유압 기계.
  17. 제15 항에 있어서,
    상기 밸브 하우징은 상기 스풀에 파일럿 압력을 인가하기 위한 압력실을 포함하고,
    상기 압력실은 상기 제1 부위와 상기 제2 부위의 사이에서 상기 파일럿 유체 유로와 연결되고,
    상기 감압밸브가 상기 제1 부위를 거쳐 상기 파일럿 유체 유로에 상기 파일럿 유체를 공급하면, 공급된 상기 파일럿 유체의 적어도 일부는 상기 압력실에서 상기 스풀에 파일럿 압력을 인가하여 상기 스풀을 상기 제3 포지션으로 절환시키는,
    유압 기계.
  18. 제11 항 내지 제13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 홀딩 밸브는,
    상기 제1 챔버와 상기 스풀 밸브 사이의 작동 유체의 흐름을 허용 또는 차단하는 포핏 밸브와,
    상기 포핏 밸브와 연결된 보조 밸브를 포함하고,
    상기 제2 부위는 상기 보조 밸브에 연결되는,
    유압 기계.
  19. 제11 항 내지 제13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액츄에이터는 붐 액츄에이터이고,
    상기 제1 챔버는 라지챔버이고, 상기 제2 챔버는 스몰챔버이고,
    상기 홀딩 밸브는 붐 홀딩 밸브인,
    유압기계.
  20. 제11 항 내지 제13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액츄에이터는 암 액츄에이터이고,
    상기 제1 챔버는 스몰챔버이고, 상기 제2 챔버는 라지챔버이고,
    상기 홀딩 밸브는 암 홀딩 밸브인,
    유압기계.
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