KR19990029521A - 유압 작업기의 유압 회로장치 - Google Patents

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도이치 히라타
겐로쿠 스기야마
가즈노리 나카무라
고지 이시카와
츠요시 나카무라
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세구치 류이치
히다치 겡키 가부시키 가이샤
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Abstract

본 발명에 있어서는, 셔틀블록을 설치하고, 이 셔틀블록 내에 셔틀밸브를 배치, 접속하여, 이 셔틀블록 내에서 파일롯 조작장치에 의하여 생성된 조작신호압력 중의 소정의 조작신호압력군의 최고압력을 선택하고, 제어신호압력을 생성하여, 주행연통밸브, 선회브레이크 실린더, 유압펌프의 레귤레이터 등의 조작기에 출력한다.

Description

유압작업기의 유압회로장치
본 발명은, 유압셔블 등의 유압작업기의 유압회로장치에 관한 것으로서, 특히, 복수의 파일롯 조작장치에 의하여 생성된 조작신호압력 중의 소정의 것의 최고압력을 셔틀밸브로 검출하여, 이 최고압력을 제어신호압력으로 하여 유압펌프의 레귤레이터 등의 조작기를 작동시키는 유압작업기의 유압회로장치에 관한 것이다.
복수의 파일롯 조작장치에 의하여 생성된 조작신호압력 중의 소정의 것의 최고압력을 셔틀밸브로 검출하여, 이것을 제어신호압력으로 하고 조작기를 작동시키는 유압회로장치의 일례로서, JP, B, 2534897나 JP, A, 3-144024에 기재된 것이 있다.
도 21에 JP, B, 2534897에 기재된 유압회로장치를 나타낸다. 이 유압회로장치는, 제어신호압력에 의하여 작동하는 조작기로서 유압펌프의 경전을 제어하는 레귤레이터를 구비한 것이다.
즉, 도 21에 있어서, 가변용량형의 유압펌프(101)로부터 토출된 압유는 유량제어밸브(102, 103, 104)를 거쳐 각각의 액츄에이터(105, 106, 107)에 급배된다. 액츄에이터(105, 106, 107)에 대해서는 각각 파일롯 조작장치(108, 109, 110)가 설치되며, 이들 파일롯 조작장치는 파일롯 밸브(감압밸브)를 내장하고, 조작레버의 조작방향과 조작량에 따라 파일롯 펌프(110)의 압력으로부터 조작신호압력을 생성하여, 각각의 유량제어밸브(102, 103, 104)에 작용시킨다. 또, 이들 파일롯 조작장치(108, 109, 110)의 조작신호압력 중의 최고압력이 셔틀밸브(111, 112, 113, 114, 115)에 의하여 검출되고, 이 최고압력은 제어신호압력으로서 유압펌프(101)의 레귤레이터(116)에 전달되고, 레귤레이터(116)를 작동시킴으로써 유압펌프(101)의 경전, 즉 토출용량을 제어한다.
또, JP, A, 3-144024에 기재된 유압회로장치는, 제어신호압력에 의하여 작동하는 조작기로서 2개의 유압펌프의 합류·분류회로 전환밸브를 구비하고, 조작신호압력군의 최고압력을 제어신호압력으로서 추출하는 수단으로서 셔틀밸브블록과 파일롯 전환밸브 블록의 2개의 밸브블록을 구비하고 있다. 셔틀밸브블록에서는, 복수의 파일롯 조작장치에 의해 생성된 조작압력신호 중의 복수의 조작압력신호군의 각각의 최고압력을 검출하고, 그들 최고압력이 파일롯 전환밸브 블록으로 유도된다. 파일롯 전환밸브 블록에서는, 다시 이 블록 내의 셔틀밸브와 파일롯 전환밸브에 의하여 셔틀밸브블록에 의해 선택된 최고압력의 하나를 추출하고, 이 최고압력을 제어신호압력으로서 합류·분류회로 전환밸브로 유도하여, 합류·분류회로 전환밸브를 전환하도록 하고 있다.
이상과 같이 종래의 유압회로장치에서는, 다수의 셔틀밸브를 사용하여 파일롯 조작장치에 의해 생성된 조작신호압력 중의 소정의 조작신호압력군의 최고압력을 검출하고, 이것을 제어신호압력으로서 유압펌프의 레귤레이터 등의 조작기를 작동하고 있다. 그런데, 이와 같은 유압회로장치의 실제의 조립에 있어서는, 셔틀밸브의 배치위치가 문제가 된다.
JP, B, 2534897에 기재된 유압회로장치에서는, 도면상은 셔틀밸브(111, 112, 113, 114, 115)를 파일롯 조작장치(108, 109, 110)의 근처에 배치하고, 배관으로 접속한 구성으로 되어 있다. 그러나, 실제로 다수의 셔틀밸브를 이와 같이 배치, 구성하였을 경우, 셔틀밸브나 배관의 설치에 넓은 공간이 필요하게 될 뿐만 아니라 배관의 배치가 복잡해지고, 특히 조작기가 복수 있는 경우에는 배관이 교착한다. 이 때문에, 공간면, 비용면, 조립성의 관점에서 실제 기계에서는 탑재하기 어렵다. 또, 배관이 길어지기 때문에, 압력손실이 발생하여 조작기의 작동에 응답지연이 생길 가능성도 있다.
그래서, 상기와 같은 셔틀밸브를 조립할 경우, 유량제어밸브(102, 103, 104)의 밸브블록을 이용하여, 셔틀밸브를 이 밸브블록 내에 조립하는 것을 생각할 수 있다.
그러나, 유량제어밸브(102, 103, 104)가 취급하는 유압은 최고압력이 350kg/cm2이상에까지 달하는 고압이며, 그 때문에 유량제어밸브의 밸브블록은 그와 같은 고압에도 충분히 견딜 수 있는 고강도재료로 만들어진다. 이것에 대하여, 셔틀밸브가 취급하는 압력은 파일롯압력이기 때문에, 겨우 50 내지 60kg/cm2정도의 저압이다. 따라서, 이와 같은 밸브블록에 셔틀밸브를 조립하면, 셔틀밸브가 취급하는 유압은 저압임에도 불구하고, 고압용의 재료로 된 밸브블록을 대형화하지 않을 수 없어, 매우 값비싼 것으로 된다.
JP, A, 3-144024에 기재된 유압회로장치에서는, 유량제어밸브의 밸브블록과는 별도로 셔틀밸브블록과 파일롯 전환밸브 블록을 설치하고 있으므로, 상기와 같은 문제는 거의 생기지 않는다. 그러나, 이 종래 기술에서는, 셔틀밸브블록과 파일롯 전환밸브 블록의 2개의 블록을 설치하고, 이들 밸브블록의 각각에 셔틀밸브를 조립하여 조작신호압력으로부터 제어신호압력을 만드는 구성이기 때문에, 2개의 블록과 이들을 연결하는 배관이 필요하게 되어, 넓은 설치공간이 필요하게 됨과 동시에 배관의 배치가 복잡해져, 조립성이 나빠진다. 또, 2개의 블록을 연결하는 배관이 필요하게 되기 때문에 압력손실이 발생하여, 조작기(합류·분류회로 전환밸브)의 작동에 응답지연이 생길 가능성이 있다. 즉, 도 21에 나타낸 종래 기술의 과제를 해결할 수 없게 된다.
또한, 상기한 종래 기술은 모두, 파일롯 조작장치에 의해 생성한 조작신호압력으로 유량제어밸브와 조작기 양쪽을 조작하기 때문에, 조작신호압력의 전달라인 길이가 길어지고, 이 긴 전달라인의 용량에 대하여 신호압력으로서의 유량이 부족하여, 이 점에서도 조작기의 작동에 응답지연이 생길 가능성이 있었다. 또, 이 경우는, 유량제어밸브의 전환에도 응답지연이 생길 가능성이 있다.
또, 유압셔블과 같은 유압작업기에서는, 기능 업을 위하여, 이미 설치한 유압회로장치에 대하여 후(後) 부착으로 액츄에이터를 추가하고 싶은 경우가 있다. 도 21에 나타낸 바와 같은 유압회로장치에 액츄에이터를 추가할 경우에는, 이 추가의 액츄에이터에 대해서도 유압펌프(101)를 제어할 수 있도록 할 필요가 있다. 도 21에 나타낸 유압회로장치에 후 부착으로 액츄에이터를 추가하였을 경우의 개조후의 회로구성을 도 22에 나타낸다. 도 22에 있어서, 액츄에이터(117)가 추가의 액츄에이터이며, 이것에 대응하여 유량제어밸브(118), 파일롯 조작장치(119)를 추가하고, 다시 파일롯 조작장치(119)에 관하여 셔틀밸브(120, 121)를 추가하여, 그것들을 호스 등의 배관으로 접속한다. 이와 같이 구성함으로써, 추가의 액츄에이터(117)에 대해서도, 파일롯 조작장치(119)의 조작에 의하여 레귤레이터(116)가 작동하고, 유압펌프(101)의 토출용량 즉 토출유량이 증가하여, 추가의 액츄에이터(117)를 작동할 수 있다.
그러나, 액츄에이터(117)를 추가하기 위하여, 유량제어밸브(118)나 파일롯 조작장치(119)뿐만 아니라, 셔틀밸브(120, 121)를 추가하고, 그것들을 호스 등의 배관으로 연결하는 작업이 필요하게 되어 있고, 액츄에이터의 추가에 많은 노동력과 시간이 걸린다.
이상은 유압펌프의 용량제어용의 레귤레이터를 구비하는 경우에 대하여 설명하였으나, 셔틀밸브로 검출한 최고압력에 의하여 작동하는 조작기를 구비하는 것이라면 동일한 문제가 있다.
본 발명의 제 1 목적은, 셔틀밸브에 의해 검출한 최고압력에 의거하는 제어신호압력에 의하여 작동하는 조작기를 구비한 유압회로장치에 있어서, 고압계와 저압계를 분리함으로써 회로구성을 간소화하고, 제작비용을 저감함과 동시에 조립성이 뛰어난 유압작업기의 유압회로장치를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 제 2 목적은, 셔틀밸브에 의해 검출한 최고압력에 의거하는 제어신호압력에 의하여 작동하는 조작기를 구비한 유압회로장치에 있어서, 제어신호압력의 전달시의 압력손실을 적게 하고, 응답성 좋게 조작기를 작동할 수 있는 유압작업기의 유압회로장치를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 제 3 목적은, 셔틀밸브에 의해 검출한 최고압력에 의거하는 제어신호압력에 의하여 작동하는 조작기를 구비한 유압회로장치에 있어서, 조작신호압력의 전달라인 길이를 길게 하지 않고 제어신호압력을 생성할 수 있고, 유량제어밸브와 조작기 양쪽을 응답성 좋게 작동할 수 있는 유압작업기의 유압회로장치를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 제 4 목적은, 셔틀밸브에 의해 검출한 최고압력에 의거하는 제어신호압력에 의하여 작동하는 조작기를 구비한 유압회로장치에 있어서, 후 부착으로 액츄에이터를 추가할 경우, 간단하게 그 추가의 액츄에이터에 대응한 조작기의 제어를 행할 수 있도록 하는 유압작업기의 유압회로장치를 제공하는 데에 있다.
상기 제 1 및 제 2 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의하면, 적어도 하나의 유압펌프와, 복수의 액츄에이터와, 상기 유압펌프로부터 토출된 압유를 상기한 복수의 액츄에이터에 각각 급배하는 복수의 유량제어밸브와, 파일롯유압원과, 이 파일롯유압원의 압력으로부터 조작신호압력을 생성하여 대응하는 유량제어밸브를 전환 조작하는 복수의 파일롯 조작장치와, 이들 복수의 파일롯 조작장치에 의하여 생성된 조작신호압력 중, 소정의 적어도 하나의 조작신호압력군마다의 최고압력을 선택하는 복수의 셔틀밸브를 가지고, 이들 셔틀밸브에 의하여 선택된 상기한 소정의 조작신호압력군마다의 최고압력에 의거하여 적어도 하나의 제어신호압력을 생성하고, 상기 유압펌프, 액츄에이터, 유량제어밸브 중 어느 것에 관하여 설치된 적어도 하나의 조작기를 작동시키는 유압작업기의 유압회로장치에 있어서, 상기 최고압력을 선택하는 복수의 셔틀밸브 모두를 하나의 셔틀블록에 내장시키고, 이 셔틀블록 내에서 상기 제어신호압력을 생성하여, 상기 조작기에 출력하는 것을 특징으로 하는 유압작업기의 유압회로장치가 제공된다.
이와 같이 복수의 셔틀밸브를 셔틀블록에 내장시키고, 이 셔틀블록 내에서 제어신호압력을 생성하여 출력함으로써, 셔틀밸브의 저압계가 유량제어밸브의 고압계에서 완전히 분리된다. 따라서, 고강도재료로 만들어지는 유량제어밸브의 밸브블록을 소형으로 할 수 있음과 동시에, 셔틀밸브의 밸브블록인 셔틀블록 본체를 값싼 재료로 제작할 수 있어, 전체적으로 제작비용의 저감이 가능하게 된다.
또, 셔틀밸브 모두를 하나의 셔틀블록에 내장시킴으로써 셔틀밸브간의 배관이 불필요하게 되어, 회로구성을 간소화할 수 있다. 이에 따라, 유압회로장치의 조립성이 좋아짐과 동시에, 신호압력 전달시의 압력손실을 최소로 할 수 있어, 조작기를 응답성 좋게 작동시킬 수 있다.
바람직하게는, 상기 제 3 목적을 달성하기 위하여, 상기 유압작업기의 유압회로장치에 있어서, 상기한 복수의 셔틀밸브에 의하여 선택된 조작신호압력군 중 적어도 하나에 관하여, 그 최고압력을 근거로 작동하고, 상기 파일롯유압원의 압력으로부터 대응하는 제어신호압력을 생성하는 유압전환밸브를 더욱 구비하며, 이 유압전환밸브를 다시 상기 셔틀블록에 내장시킨 것을 특징으로 하는 유압작업기의 유압회로장치가 제공된다.
이와 같이 셔틀밸브에 의해 선택한 최고압력으로 셔틀블록에 내장한 유압전환밸브를 작동시켜 파일롯유압원의 압력으로부터 제어신호압력을 생성함으로써, 셔틀밸브에 의해 선택한 최고압력으로서의 조작신호압력은, 조작기에 관해서는 셔틀블록 내의 한정된 통로에서 사용되는 것만으로 된다. 이에 따라, 셔틀밸브에 의해 최고압력으로서 선택된 조작신호압력의 전달라인 길이는 그다지 길어지지 않으므로, 대응하는 유량제어밸브를 응답성 좋게 전환할 수 있다. 한편, 조작기에 대해서는, 유압전환밸브에 의하여 파일롯유압원의 압력으로부터 제어신호압력이 생성되기 때문에, 제어신호압력의 유량도 충분히 확보할 수 있고, 조작기를 응답성 좋게 작동시킬 수 있다.
또 바람직하게는, 상기 제 3 목적을 달성하기 위하여, 상기 유압작업기의 유압회로장치에 있어서, 상기한 복수의 셔틀밸브는, 상기한 복수의 파일롯 조작장치에 의하여 생성된 조작신호압력 중, 소정의 복수의 조작신호압력군마다의 최고압력을 선택하고, 또 이들 셔틀밸브에 의하여 선택된 복수의 조작신호압력군마다의 상기 최고압력에 의거하여 상기 셔틀블록 내에서 복수의 제어신호압력을 생성하여, 상기한 복수의 조작기에 각각 출력하는 것을 특징으로 하는 유압작업기의 유압회로장치가 제공된다.
이와 같이 최고압력을 선택해야 할 조작신호압력군이 복수개 있는 경우이더라도, 복수의 셔틀밸브 모두를 하나의 셔틀블록에 내장시키고, 이 셔틀블록 내에서 제어신호압력을 생성하여 출력함으로써, 상술한 바와 같이 셔틀밸브의 저압계가 유량제어밸브의 고압계에서 분리되어, 제작비용을 저감할 수 있음과 동시에, 회로구성이 간소화될 수 있기 때문에, 유압회로장치의 조립성이 좋아지고, 또 조작기를 응답성 좋게 작동시킬 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 유압작업기의 유압회로장치에 있어서, 상기한 복수의 액츄에이터는 유압셔블의 상부선회체를 회전 구동하는 선회모터를 포함하고, 상기한 복수의 조작기는 상기 선회모터를 제동하는 선회브레이크장치를 포함하며, 상기 셔틀블록은, 상기한 복수의 제어신호압력의 하나를 상기 선회브레이크장치로 출력하여 이 선회브레이크장치를 비작동위치로 전환하고, 상기 선회모터에 대한 브레이크를 해제하는 것을 특징으로 하는 유압작업기의 유압회로장치가 제공된다.
이에 따라 조작기로서 선회브레이크장치를 채용하였을 경우에, 상기한 바와 같이, 제작비용을 저감할 수 있음과 동시에, 유압회로장치의 조립성이 좋아지고, 또 선회브레이크장치를 응답성 좋게 작동시킬 수 있다.
또 바람직하게는, 상기 유압작업기의 유압회로장치에 있어서, 상기 유압펌프는 적어도 2개 있고, 상기한 복수의 액츄에이터는 유압셔블의 하부주행체를 주행 구동하는 좌우의 주행모터를 포함하며, 상기한 복수의 조작기는, 상기한 좌우의 주행모터를 상기한 2개의 유압펌프에 각각 단독으로 접속하는 차단위치와 상기한 좌우의 주행모터를 상기한 2개의 유압펌프의 한쪽에 병렬로 접속하는 연통위치로 전환할 수 있는 주행연통밸브를 포함하고, 상기 셔틀블록은, 상기한 복수의 제어신호압력 중의 하나를 상기 주행연통밸브에 출력하여 이 주행연통밸브를 연통위치로 전환하여, 상기한 한쪽의 유압펌프로부터 토출된 압유를 상기한 좌우의 주행모터에 유입시키는 것을 특징으로 하는 유압작업기의 유압회로장치가 제공된다.
이에 따라 조작기로서 주행연통밸브를 채용하였을 경우에, 상기한 바와 같이, 제작비용을 저감할 수 있음과 동시에, 유압회로장치의 조립성이 좋아지고, 또 주행연통밸브를 응답성 좋게 작동시킬 수 있다.
또 바람직하게는, 상기 유압작업기의 유압회로장치에 있어서, 상기 유압펌프는 가변용량형 유압펌프이며, 상기한 복수의 조작기는 상기 유압펌프의 용량을 제어하는 레귤레이터를 포함하고, 상기 셔틀블록은, 상기한 복수의 제어신호압력 중의 하나를 상기 레귤레이터에 출력하여 이 레귤레이터를 작동하고, 상기 유압펌프의 용량을 제어하는 것을 특징으로 하는 유압작업기의 유압회로장치가 제공된다.
이에 따라 조작기로서 유압펌프의 레귤레이터를 채용하였을 경우에, 상기한 바와 같이, 제작비용을 저감할 수 있음과 동시에, 유압회로장치의 조립성이 좋아지고, 또 레귤레이터를 응답성 좋게 작동시킬 수 있다.
또 바람직하게는, 상기 유압작업기의 유압회로장치에 있어서, 상기한 복수의 액츄에이터는, 유압셔블의 하부주행체를 주행 구동하는 좌우의 주행모터와, 상기 유압셔블의 부움, 아암, 버킷을 각각 구동하는 부움 실린더, 아암 실린더, 버킷 실린더와, 상기 유압셔블의 상부선회체를 상기 하부주행체에 대하여 선회시키는 선회모터를 포함하고, 상기한 복수의 파일롯 조작장치는, 상기한 오른쪽 주행모터에 대한 전진 및 후진의 신호압력을 선택적으로 생성하는 1쌍의 파일롯 밸브를 구비한 주행 오른쪽 조작장치와, 상기한 왼쪽 주행모터에 대한 전진 및 후진의 신호압력을 선택적으로 생성하는 1쌍의 파일롯 밸브를 구비한 주행 왼쪽 조작장치와, 상기 버킷 실린더에 대한 버킷 크라우드 및 버킷 댐핑의 신호압력을 선택적으로 생성하는 1쌍의 파일롯 밸브를 구비한 버킷 조작장치와, 상기 부움 실린더에 대한 부움 올림 및 부움 내림의 신호압력을 선택적으로 생성하는 1쌍의 파일롯 밸브를 구비한 부움 조작장치와, 상기 아암 실린더에 대한 아암 크라우드 및 아암 댐핑의 신호압력을 선택적으로 생성하는 1쌍의 파일롯 밸브를 구비한 아암 조작장치와, 상기 선회모터에 대한 오른쪽 선회 및 왼쪽 선회의 신호압력을 선택적으로 생성하는 1쌍의 파일롯 밸브를 구비한 선회 조작장치를 포함하고, 상기 셔틀블록은, 상기한 복수의 셔틀밸브로서, 상기한 주행 오른쪽 조작장치의 1쌍의 파일롯 밸브로부터의 신호압력의 고압쪽을 선택하는 제 1 셔틀밸브와, 상기한 주행 왼쪽 조작장치의 1쌍의 파일롯 밸브로부터의 신호압력의 고압쪽을 선택하는 제 2 셔틀밸브와, 상기 버킷 조작장치의 1쌍의 파일롯 밸브로부터의 신호압력의 고압쪽을 선택하는 제 3 셔틀밸브와, 상기 부움 조작장치의 1쌍의 파일롯 밸브로부터의 신호압력의 고압쪽을 선택하는 제 4 셔틀밸브와, 상기 아암 조작장치의 1쌍의 파일롯 밸브로부터의 신호압력의 고압쪽을 선택하는 제 5 셔틀밸브와, 상기 선회 조작장치의 1쌍의 파일롯 밸브로부터의 신호압력의 고압쪽을 선택하는 제 6 셔틀밸브와, 상기 제 4 셔틀밸브와 제 5 셔틀밸브의 각각에 의해 선택한 신호압력의 고압쪽을 선택하는 제 7 셔틀밸브와, 상기한 제 3 셔틀밸브와 제 7 셔틀밸브의 각각에 의해 선택한 신호압력의 고압쪽을 선택하는 제 8 셔틀밸브와, 상기한 제 7 셔틀밸브와 제 6 셔틀밸브의 각각에 의해 선택한 신호압력의 고압쪽을 선택하는 제 9 셔틀밸브와, 상기한 제 1 셔틀밸브와 제 8 셔틀밸브의 각각에 의해 선택한 신호압력의 고압쪽을 선택하여 상기한 복수의 조작신호압력군의 최고압력의 하나로 하는 제 10 셔틀밸브와, 상기한 제 2 셔틀밸브와 제 9 셔틀밸브의 각각에 의해 선택한 신호압력의 고압쪽을 선택하여 상기한 복수의 조작신호압력군의 최고압력의 다른 하나로 하는 제 11 셔틀밸브와, 상기한 제 8 셔틀밸브와 제 9 셔틀밸브의 각각에 의해 선택한 신호압력의 고압쪽을 선택하여 상기한 복수의 조작신호압력군의 최고압력의 또다른 하나로 하는 제 12 셔틀밸브를 내장하며, 상기 제 10 셔틀밸브에 의해 선택된 최고압력에 의하여 상기한 복수의 제어신호압력 중의 하나로서 제 1 펌프제어신호를 생성하고, 상기 제 11 셔틀밸브에 의해 선택된 최고압력에 의하여 상기한 복수의 제어신호압력의 다른 하나로서 제 2 펌프제어신호를 생성하며, 상기 제 12 셔틀밸브에 의해 선택된 최고압력에 의하여 상기한 복수의 제어신호압력의 또다른 하나로서 프론트·선회조작신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 유압작업기의 유압회로장치가 제공된다.
이와 같이 복수의 셔틀밸브를 계층적으로 접속함으로써, 조작파일롯장치가 주행 오른쪽 조작장치, 주행 왼쪽 조작장치, 버킷 조작장치, 부움 조작장치, 아암 조작장치 및 선회 조작장치를 구비할 경우, 최소의 셔틀밸브수로 이들 조작장치에 의하여 생성된 조작신호압력으로부터 제 1 펌프제어신호로서의 제어신호압력, 제 2 펌프제어신호로서의 제어신호압력, 프론트·선회조작신호로서의 제어신호압력을 얻을 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 유압작업기의 유압회로장치에 있어서, 상기 셔틀블록은, 상기한 복수의 셔틀밸브로서, 상기한 제 1 셔틀밸브와 제 2 셔틀밸브의 각각에 의해 선택한 신호압력의 고압쪽을 선택하여 상기한 복수의 조작신호압력군의 최고압력의 또다른 하나로 하는 제 13 셔틀밸브를 더욱 내장하고, 이 제 13 셔틀밸브에 의해 선택된 최고압력에 의해 상기한 복수의 제어신호압력의 또다른 하나로서 주행조작신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 유압작업기의 유압회로장치가 제공된다.
이에 따라 상기한 바와 같이, 최소의 셔틀밸브수로 제 1 펌프제어신호로서의 제어신호압력, 제 2 펌프제어신호로서의 제어신호압력, 프론트·선회조작신호로서의 제어신호압력이 얻어짐과 동시에, 또한 주행조작신호로서의 제어신호압력도 얻어진다.
또 바람직하게는, 상기 제 4 목적을 달성하기 위하여, 상기 유압작업기의 유압회로장치에 있어서, 상기 셔틀블록의 블록 본체에 예비용 포트를 설치하고, 또 셔틀블록 내에, 상기한 복수의 셔틀밸브에 의하여 선택된 상기한 소정의 조작신호압력군의 최고압력중의 하나와 상기 예비용 포트의 압력 중 높은 쪽의 압력을 선택하는 예비용 셔틀밸브를 설치한 것을 특징으로 하는 유압작업기의 유압회로장치가 제공된다.
이와 같이 셔틀블록의 블록 본체에 예비용 포트를 설치하고, 또 셔틀블록 내에 예비용 셔틀밸브를 배치하였으므로, 추가의 액츄에이터를 후 부착으로 부착하였을 경우에도, 그 추가의 액츄에이터의 파일롯 조작장치를 셔틀블록의 예비용 포트에 연결함으로써, 간단하게 추가의 액츄에이터에 대응한 조작기의 제어를 할 수 있게 된다.
더욱 바람직하게는, 상기 유압작업기의 유압회로장치에 있어서, 상기 유압펌프에 접속된 예비용 유량제어밸브와, 상기 파일롯유압원의 파일롯압력을 신호압력으로 변환하는 예비용 파일롯 조작장치를 더욱 구비하는 것을 특징으로 하는 유압작업기의 유압회로장치가 제공된다.
예비용 유량제어밸브와 파일롯장치를 미리 설치하여 둠으로써, 추가의 액츄에이터를 부착하는 경우의 작업이 보다 간단해진다.
또 바람직하게는, 상기 제 4 목적을 달성하기 위하여, 상기 유압작업기의 유압회로장치에 있어서, 상기 유압펌프는, 가변용량형임과 동시에, 제 1 및 제 2 유압펌프를 포함하여 적어도 2개가 설치되어 있고, 상기한 복수의 셔틀밸브는, 상기한 복수의 파일롯 조작장치에 의하여 생성된 조작신호압력 중, 상기 제 1 유압펌프에 관한 조작신호압력군의 제 1 최고압력과 상기 제 2 유압펌프에 관한 조작신호압력군의 제 2 최고압력을 각각 선택하고, 상기 조작기는, 상기한 복수의 셔틀밸브에 의하여 선택한 제 1 및 제 2 최고압력에 의거하여 각각 생성된 제 1 제어신호압력 및 제 2 제어신호압력에 의하여 작동하는, 상기 제 1 및 제 2 유압펌프의 용량제어용의 제 1 및 제 2 레귤레이터를 포함하고 있고, 또한 상기 셔틀블록의 블록 본체에 제 1 및 제 2 예비용 포트를 포함하는 적어도 2개의 예비용 포트를 설치함과 동시에, 상기 셔틀블록 내에, 상기 제 1 예비용 포트의 압력과 상기 제 1 최고압력 중 높은 쪽의 압력을 선택하여 상기 제 1 제어신호압력이 되는 제 1 예비용 셔틀밸브와, 상기 제 2 예비용 포트의 압력과 상기 제 2 최고압력 중 높은 쪽의 압력을 선택하여 상기 제 2 제어신호압력이 되는 제 2 예비용 셔틀밸브를 배치한 것을 특징으로 하는 유압작업기의 유압회로장치가 제공된다.
이에 따라, 2개의 유압펌프를 설치하였을 경우이더라도, 추가의 액츄에이터의 파일롯 조작장치를 셔틀블록의 제 1 및 제 2 예비용 포트에 연결함으로써, 간단하게 추가의 액츄에이터에 대응한 제 1 및 제 2 유압펌프의 용량제어를 할 수 있게 된다.
또 바람직하게는, 상기 유압작업기의 유압회로장치에 있어서, 상기 유압 펌프는, 제 3 및 제 4 유압펌프를 포함하는 복수개가 설치되어 있고, 상기한 복수의 액츄에이터는, 유압셔블의 하부주행체를 각각 주행 구동하는 제 1 및 제 2 주행모터와 유압셔블의 작업프론트를 구동하는 적어도 하나의 프론트 액츄에이터를 포함하고, 상기한 복수의 유량제어밸브는, 상기 제 3 유압펌프로부터 토출된 압유를 상기 제 1 주행모터에 급배하는 제 1 주행용 유량제어밸브와, 적어도 상기 제 3 유압펌프로부터 토출된 압유를 상기 프론트 액츄에이터에 급배하는 프론트용 유량제어밸브와, 상기 제 4 유압펌프로부터 토출된 압유를 상기 제 2 주행모터에 급배하는 제 2 주행용 유량제어밸브를 포함함과 동시에, 상기 제 1 주행용 유량제어밸브는, 상기 프론트용 유량제어밸브보다 우선적으로 상기 제 3 유압펌프로부터의 압유를 상기 제 1 주행모터에 공급하도록 접속되어 있고, 상기한 복수의 파일롯 조작장치는, 상기 제 1 주행용 유량제어밸브 및 상기 프론트용 유량제어밸브를 각각 동작시키는 제 1 주행용 파일롯 조작장치 및 프론트용 파일롯 조작장치를 포함하고 있고, 상기한 복수의 셔틀밸브는, 상기 제 1 주행용 파일롯 조작장치에서 생성된 조작신호압력 중 제 1 주행용 최고압력을 검출하는 제 1 주행용 셔틀밸브와, 상기 프론트용 파일롯 조작장치에서 생성된 조작신호압력 중의 프론트용 최고압력을 검출하는 프론트용 셔틀밸브를 포함하고 있고, 또 상기 제 1 주행용 유량제어밸브의 압유공급라인과 상기 제 2 주행용 유량제어밸브의 압유공급라인을 연통하는 연통라인과, 이 연통라인을 개폐 가능한 제 1 전환밸브와, 상기 연통라인에 설치되어 상기 제 1 주행용 유량제어밸브쪽에서 상기 제 2 주행용 유량제어밸브쪽으로의 압유의 흐름을 허용하여 그 반대의 흐름을 차단하는 체크밸브와, 상기 제 1 주행용 셔틀밸브 및 상기 프론트용 셔틀밸브를 거쳐 대응하는 최고압력신호가 모두 도입되었을 경우에, 상기 제 1 전환밸브를 개방상태로 전환하는 전환신호를 생성하여 출력하는 전환신호 출력수단을 설치한 것을 특징으로 하는 유압작업기의 유압회로장치가 제공된다.
프론트 액츄에이터와 제 1 및 제 2 주행모터가 복합 조작될 경우에는, 제 1 주행용 파일롯장치 및 프론트용 파일롯장치가 모두 조작되나, 그것들에서 생성된 조작신호압력 중 제 1 주행용 최고압력 및 제 1 프론트용 최고압력이 제 1 주행용 셔틀밸브 및 프론트용 셔틀밸브에 의해 검출된다. 이들 2개의 최고압력신호에 따라, 전환신호 출력수단으로부터 전환신호가 생성하여 출력되고, 제 1 전환밸브가 개방상태로 되고, 제 1 주행용 유량제어밸브와 제 2 주행용 유량제어밸브의 압유공급라인이 연통한다. 여기서, 제 1 주행용 유량제어밸브는, 프론트용 유량제어밸브보다 우선적으로 제 3 유압펌프로부터의 압유가 유도되도록 접속되어 있음으로써, 제 3 유압펌프로부터의 압유는 프론트 액츄에이터보다 우선적으로 제 1 주행모터에 공급된다. 따라서, 상기와 같은 제 1 주행용 유량제어밸브와 제 2 주행용 유량제어밸브의 압유공급라인의 연통에 의하여, 제 1 및 제 2 주행용 유량제어밸브는, 프론트용 유량제어밸브보다 우선적으로 제 3 유압펌프로부터의 압유가 유도되도록 접속됨과 동시에, 제 3 유압펌프에 대하여 서로 병렬로 접속되는 것이 된다. 이에 따라, 제 3 유압펌프로부터의 압유는, 제 1 주행모터뿐만 아니라 연통라인 및 체크밸브를 거쳐 제 2 주행모터로도 확실히 공급되어, 하부주행체에 의한 주행의 직진성이 유지된다.
한편, 유압작업기의 하부주행체의 진흙털기작업을 행하기 위하여 프론트 액츄에이터와 한쪽의 주행모터가 복합 조작되는 경우에는 이하와 같이 된다. 즉 먼저, 프론트 액츄에이터와 제 1 주행모터만이 복합 조작되는 경우에는, 상기와 마찬가지로 제 1 주행용 유량제어밸브와 제 2 주행용 유량제어밸브의 압유공급라인이 연통한다. 그러나 제 2 주행모터가 조작되지 않기 때문에, 제 3 유압펌프로부터의 압유는 제 1 주행모터에만 공급된다. 또한 이 때, 연통라인에 설치된 체크밸브의 작용에 의하여 제 4 유압펌프로부터의 압유의 제 2 주행모터쪽에서 제 1 주행모터쪽으로의 유입이 저지되어, 제 1 주행모터에는 제 3 유압펌프로부터의 압유만이 공급된다.
또, 프론트 액츄에이터와 제 2 주행모터만이 복합 조작되는 경우에는, 프론트용 파일롯장치에서 생성된 조작신호압력 중 프론트용 최고압력이 제 1 주행용 셔틀밸브에 의해 검출되나, 제 1 주행용 파일롯장치는 조작되지 않아 제 1 주행용 최고압력은 검출되지 않기 때문에, 전환신호 출력수단으로부터 제 1 전환밸브를 개방상태로 하는 신호는 출력되지 않고, 제 1 주행용 유량제어밸브와 제 2 주행용 유량제어밸브의 압유공급라인은 연통하지 않는다. 이에 따라, 제 3 유압펌프로부터의 압유는 프론트용 유량제어밸브를 거쳐 프론트 액츄에이터로 공급되고, 제 2 주행모터로는 공급되지 않는다. 즉, 제 2 주행모터에는 제 4 유압펌프로부터의 압유만이 공급된다.
이상과 같이, 어느 경우도, 한쪽의 주행모터에 2개의 유압펌프로부터의 압유가 집중하는 일이 없으므로, 과회전발생을 방지할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 유압작업기의 유압회로장치에 있어서, 상기 전환신호 출력수단은, 상기 제 1 주행용 최고압력에 의하여 전환되는 제 2 전환밸브 및 상기 프론트용 최고압력에 의하여 전환되는 제 3 전환밸브 중 적어도 제 2 전환밸브를 구비하고 있고, 또 적어도 제 2 전환밸브가 상기한 하나의 셔틀블록 내에 내장되어 있는 것을 특징으로 하는 유압작업기의 유압회로장치가 제공된다.
이와 같이 저압계통인 전환신호 출력수단의 일부도 셔틀블록 내에 내장시킴으로써, 상술한 바와 같이, 저압계통과 고압계통을 완전히 분리할 수 있고, 유압회로장치 전체적으로 제작비용의 저감이 가능하게 된다.
더욱 바람직하게는, 상기 유압작업기의 유압회로장치에 있어서, 상기 제 2 전환밸브는, 상기 제 1 주행용 최고압력에 따라 연통위치와 차단위치로 전환되고, 또 그 연통위치에 있어서 상기 프론트용 최고압력을 상기 전환신호로서 상기의 제 1 전환밸브로 출력하도록 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 유압작업기의 유압회로장치가 제공된다.
이에 따라, 제 1 주행용 최고압력을 제 2 전환밸브 전환을 위한 구동신호로서 사용함과 동시에, 프론트용 최고압력을 제 1 전환밸브를 전환하는 전환신호로서 사용할 수 있다.
또 바람직하게는, 상기 유압작업기의 유압회로장치에 있어서, 상기 전환신호 출력수단은, 상기 제 1 주행용 최고압력에 따라 연통위치와 차단위치로 전환되는 제 2 전환밸브와, 상기 프론트용 최고압력에 따라 연통위치와 차단위치로 전환되는 제 3 전환밸브를 구비하고 있고, 또 상기 제 3 전환밸브는, 그 연통위치에 있어서 상기 파일롯유압원으로부터의 파일롯압을 상기 제 2 전환밸브로 유도하도록 접속되어 있고, 상기 제 2 전환밸브는, 그 연통위치에 있어서 상기 제 3 전환밸브로부터 유도된 상기 파일롯압을 상기 전환신호로서 상기 제 1 전환밸브로 출력하도록 접속되어 있음과 동시에, 상기 제 2 전환밸브 및 상기 제 3 전환밸브가 상기한 하나의 셔틀블록 내에 내장되어 있는 것을 특징으로 하는 유압작업기의 유압회로장치가 제공된다.
이와 같이, 제 1 주행용 최고압력을 제 2 전환밸브 전환을 위한 구동신호로서 사용함과 동시에 프론트용 최고압력도 제 3 전환밸브 전환을 위한 구동신호로서 사용하고, 제 1 전환밸브를 전환하는 전환신호로서 파일롯유압원으로부터의 파일롯압을 사용함으로써, 전환신호로서 프론트용 최고압력을 사용하는 경우보다, 전환신호에 의한 전환동작의 응답성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 유압작업기의 유압회로장치를 나타낸 유압회로도,
도 2는 도 1에 나타낸 유압회로장치의 밸브장치의 상세를 나타낸 도,
도 3은 본 발명이 적용되는 유압작업기의 대표예인 유압셔블의 외관을 나타낸 도,
도 4는 도 1에 나타낸 파일롯 조작장치의 상세를 나타낸 도,
도 5는 도 1에 나타낸 셔틀블록의 상세를 나타낸 도,
도 6은 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 유압작업기의 유압회로장치에 있어서의 셔틀블록의 상세를 나타낸 도,
도 7은 본 발명의 제 3 실시형태에 의한 유압작업기의 유압회로장치에 있어서의 셔틀블록의 상세를 나타낸 도,
도 8은 본 발명의 제 4 실시형태에 의한 유압작업기의 유압회로장치에 있어서의 셔틀블록의 상세를 나타낸 도,
도 9는 본 발명의 제 5 실시형태에 의한 유압작업기의 유압회로장치를 나타낸 유압회로도,
도 10은 유압펌프의 경전제어용의 레귤레이터에 의한 신호최고압력과 펌프경전의 관계를 나타낸 도,
도 11은 도 9에 나타낸 유압회로장치에 추가액츄에이터를 부착한 경우의 구성을 나타낸 유압회로도,
도 12는 도 9에 나타낸 실시형태의 셔틀블록의 변형예를 나타낸 도,
도 13은 본 발명의 제 6 실시형태에 의한 유압작업기의 유압회로장치를 나타낸 유압회로도,
도 14는 도 13에 나타낸 유압회로장치에 추가액츄에이터를 부착한 경우의 구성을 나타낸 유압회로도,
도 15는 본 발명의 제 7 실시형태에 의한 유압작업기의 유압회로장치를 나타낸 유압회로도,
도 16은 본 발명의 제 8 실시형태에 관한 유압셔블의 진흙털기작업에 있어서의 잭 업 상태를 설명하기 위한 도,
도 17은 본 발명의 제 8 실시형태에 의한 유압작업기의 유압회로장치를 나타낸 유압회로도,
도 18은 도 17에 나타낸 유압회로장치의 밸브장치의 상세를 나타낸 도,
도 19는 도 17에 나타낸 셔틀블록의 상세구조를 나타낸 도,
도 20은 본 발명의 제 9 실시형태에 의한 유압작업기의 유압회로장치에 있어서의 셔틀블록의 상세를 나타낸 도,
도 21은 종래의 유압회로장치를 나타낸 유압회로도,
도 22는 도 21에 나타낸 종래의 유압회로장치에 추가액츄에이터를 부착한 경우의 구성을 나타낸 유압회로도.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면을 이용하여 설명한다. 이하의 실시형태는, 유압작업기로서 유압셔블에 본 발명을 적용한 경우의 것이다.
먼저, 본 발명의 제 1 실시형태를 도 1 내지 도 5에 의하여 설명한다.
도 1에 있어서, 본 실시형태의 유압회로장치는, 주(主)유압펌프(1a, 1b)와, 파일롯 펌프(2)와, 이들 펌프(1a, 1b, 2)를 회전 구동하는 엔진(3)과, 주유압펌프(1a, 1b)에 접속된 밸브장치(4)를 구비하고 있다. 밸브장치(4)는 유량제어밸브(5 내지 8)와 유량제어밸브(9 내지 13)의 2개의 밸브그룹을 가지며, 유량제어밸브(5 내지 8)는 주유압펌프(1a)의 토출로(14a)에 연결되는 센터바이패스라인(15a) 상에 위치하고, 유량제어밸브(9 내지 13)는 주유압펌프(1b)의 토출로(14b)에 연결되는 센터바이패스라인(15b) 상에 위치하고 있다.
주유압펌프(1a, 1b)는 경사판식의 가변용량펌프이고, 이들 유압펌프에는 경사판의 경전, 즉 펌프용량(배출량)을 제어하는 레귤레이터(16a, 16b)가 설치되어 있다.
파일롯 펌프(2)의 토출로(17)에는 파일롯 펌프(2)의 토출압력을 일정하게 유지하는 파일롯 릴리프 밸브(18)가 접속되어, 파일롯 펌프(2)와 파일롯 릴리프 밸브(18)에 의해 파일롯유압원을 구성하고 있다.
밸브장치(4)의 유량제어밸브(5 내지 8 및 9 내지 13)는 파일롯 조작장치(19, 20, 21)로부터의 조작신호압력에 의하여 전환 조작된다. 파일롯 조작장치(19, 20, 21)는 파일롯 펌프(2)의 토출압력(일정압)을 원래 압력으로 하여 각각의 조작신호압력을 생성한다.
파일롯 조작장치(19, 20, 21)에 의하여 생성된 조작신호압력은 셔틀블록(22)에 일단 도입되고, 이 셔틀블록(22)을 거쳐 도 2에 나타낸 바와 같이 유량제어밸브(5 내지 8 및 9 내지 13)에 부여된다. 또, 셔틀블록(22)에서는, 파일롯 조작장치(19, 20, 21)로부터의 조작신호압력에 의거하여 프론트·선회조작신호(Xf), 주행조작신호(Xt)(도 5 참조), 펌프제어신호(Xp1, Xp2)가 생성되고, 프론트·선회조작신호(Xf), 펌프제어신호(Xp1, Xp2)는 제어신호압력으로서 각각 신호라인(23, 24, 25)을 거쳐 주행연통밸브(26)(후술), 선회브레이크 실린더(27)(후술), 펌프 레귤레이터(16a, 16b)에 출력된다.
또한, 셔틀블록(22)에는 주행조작신호(Xt)를 검출하는 압력센서(28)가 설치되고, 신호라인(23)에는 프론트·선회조작신호(Xr)를 검출하는 압력센서(29)가 설치되며, 이들 압력센서(28, 29)로부터의 신호는 컨트롤러(30)에 입력된다. 컨트롤러(30)는, 압력센서(28, 29)로부터의 신호와 엔진회전수 설정다이얼(31) 및 오토 아이들 스위치(32)로부터의 신호에 의거하여 엔진회전수 지령신호를 생성하여, 엔진(3)의 거버너(3a)에 출력하여, 엔진(3)의 회전수를 제어한다.
밸브장치(4)의 상세를 도 2에 나타낸다. 유량제어밸브(5 내지 8) 및 유량제어밸브(9 내지 13)는 센터바이패스타입이고, 주유압펌프(1a, 1b)로부터 토출된 압유는 이들 유량제어밸브에 의하여 액츄에이터(33 내지 38)의 대응하는 것에 공급된다. 액츄에이터(33)는 주행 오른쪽용의 유압모터(오른쪽 주행모터), 액츄에이터(34)는 버킷용의 유압실린더(버킷 실린더), 액츄에이터(35)는 선회용의 유압모터(선회모터), 액츄에이터(36)는 아암용의 유압실린더(아암 실린더), 액츄에이터(37)는 부움용의 유압실린더(부움 실린더), 액츄에이터(38)는 주행 왼쪽용의 유압모터(왼쪽 주행모터)이고, 유량제어밸브(5)는 주행 오른쪽용, 유량제어밸브(6)는 버킷용, 유량제어밸브(7)는 제 1 부움용, 유량제어밸브(8)는 제 2 아암용, 유량제어밸브(9)는 선회용, 유량제어밸브(10)는 제 1 아암용, 유량제어밸브(11)는 제 2 부움용, 유량제어밸브(12)는 예비용, 유량제어밸브(13)는 주행 왼쪽용이다. 즉, 부움 실린더(37)에 대해서는 2개의 유량제어밸브(7, 11)가 설치되고, 아암 실린더(36)에 대해서도 2개의 유량제어밸브(8, 10)가 설치되며, 부움 실린더(37)와 아암 실린더(36)에는, 각각 2개의 유압펌프(1a, 1b)로부터의 압유가 합류하여 공급된다.
주행 오른쪽용의 유량제어밸브(5)는 유량제어밸브(6 내지 8)의 상류쪽에 탠덤으로 접속(우선 접속)되고, 유량제어밸브(6, 7, 8)는 바이패스라인(39)에 의하여 병렬로 접속되어 있다. 주행 왼쪽용의 유량제어밸브(13)에 대해서는 유량제어밸브(9 내지 12)가 상류쪽에 탠덤으로 접속(우선 접속)되고, 유량제어밸브(9 내지 12)는 바이패스라인(40)에 의하여 병렬로 접속되어 있다.
주행 오른쪽용의 유량제어밸브(5)의 입력포트와 주행 왼쪽용의 유량제어밸브(13)의 입력포트는 연통라인(41)을 거쳐 접속되고, 연통라인(41)에는 상기한 주행연통밸브(26)가 설치되어 있다. 이 주행연통밸브(26)는 차단위치와 연통위치로 전환 가능이고, 셔틀블록(22)으로부터 프론트·선회조작신호(Xf)(제어신호압력)가 수압부(26a)에 부여되어 있지 않을 때에는 도시한 차단위치에 있고, 이 차단위치에서는 좌우의 주행모터(38, 33)는 각각 주유압펌프(1a, 1b)에 단독으로 접속되며, 프론트·선회조작신호(Xf)(제어신호압력)가 수압부(26a)에 부여되면 연통위치로 전환되고, 이 연통위치에서는 좌우의 주행모터(38, 33)는 주유압펌프(1a)에 병렬로 접속된다.
선회모터(35)의 출력축에는 상기한 브레이크 실린더(27)가 설치되어 있다. 이 브레이크 실린더(27)는, 셔틀블록(22)으로부터 프론트·선회조작신호(Xf)(제어신호압력)가 부여되고 있지 않을 때에는 작동상태에 있고, 선회모터(35)에 브레이크를 걸어, 프론트·선회조작신호(Xf)(제어신호압력)가 부여되면 비작동위치로 전환되어, 선회모터(35)에 대한 브레이크를 해제한다.
도 3에 본 발명의 유압회로장치가 탑재된 유압셔블의 외관을 나타낸다. 유압셔블은 하부주행체(42)와, 상부선회체(43)와, 작업프론트(44)를 가지고 있다. 하부주행체(42)에는 좌우의 주행모터(33, 38)가 배치되고, 이 주행모터(33, 38)에 의하여 크롤러(42a)가 회전 구동되어, 앞쪽 또는 뒤쪽으로 주행한다. 상부선회체(43)에는 상기 선회모터(35)가 탑재되고, 이 선회모터(35)에 의하여 상부선회체(43)가 하부주행체(42)에 대하여 오른쪽 방향 또는 왼쪽 방향으로 선회된다. 작업프론트(44)는 부움(45), 아암(46), 버킷(47)으로 이루어지고, 부움(45)은 상기 부움 실린더(37)에 의하여 상하 이동되고, 아암(46)은 상기 아암 실린더(36)에 의하여 댐핑쪽(벌리는 쪽) 또는 크라우드쪽(끌어 모으는 쪽)으로 조작되고, 버킷(47)은 상기 버킷 실린더(34)에 의하여 댐핑쪽(벌리는 쪽) 또는 크라우드쪽(끌어 모으는 쪽)으로 조작된다.
파일롯 조작장치(19, 20, 21)의 상세를 도 4에 나타낸다.
파일롯 조작장치(19)는 주행 오른쪽용의 파일롯 조작장치(48) 및 주행 왼쪽용의 파일롯 조작장치(49)로 이루어지고, 각각 1쌍의 파일롯 밸브(감압밸브)(48a, 48b 및 49a, 49b)와 조작페달(48c, 49c)을 가지며, 조작페달(48c)을 전후방향으로 조작하면 그 조작방향에 따라 파일롯 밸브(48a, 48b) 중 어느 한쪽이 작동하여, 조작량에 따른 조작신호압력(Af 또는 Ar)이 생성되고, 조작페달(49c)을 전후방향으로 조작하면 그 조작방향에 따라 파일롯 밸브(49a, 49b) 중 어느 한쪽이 작동하여, 조작량에 따른 조작신호압력(Bf 또는 Br)이 생성된다. 조작신호압력(Af)은 주행 오른쪽 전진용이고, 조작신호압력(Ar)은 주행 오른쪽 후진용이며, 조작신호압력(Bf)은 주행 왼쪽 전진용이고, 조작신호압력(Br)은 주행 왼쪽 후진용이다.
파일롯 조작장치(20)는, 버킷용의 파일롯 조작장치(50) 및 부움용의 파일롯 조작장치(51)로 이루어지고, 각각 1쌍의 파일롯 밸브(감압밸브)(50a, 50b 및 51a, 51b)와 공통의 조작레버(50c)를 가지며, 조작레버(50c)를 좌우방향으로 조작하면 그 조작방향에 따라 파일롯 밸브(50a, 50b) 중의 어느 한쪽이 작동하여, 조작량에 따른 조작신호압력(Cc 또는 Cd)이 생성되고, 조작레버(50c)를 전후방향으로 조작하면 그 조작방향에 따라 파일롯 밸브(51a, 51b)의 어느 한쪽이 작동하여, 조작량에 따른 조작신호압력(Du 또는 Dd)이 생성된다. 조작신호압력(Cc)은 버킷 크라우드용이고, 조작신호압력(Cd)은 버킷 댐핑용이며, 조작신호압력(Du)은 부움 올림용이고, 조작신호압력(Dd)은 부움 내림용이다.
파일롯 조작장치(21)는, 아암용의 파일롯 조작장치(52) 및 선회용의 파일롯 조작장치(53)로 이루어지고, 각각 1쌍의 파일롯 밸브(감압밸브)(52a, 52b 및 53a, 53b)와 공통의 조작레버(52c)를 가지며, 조작레버(52c)를 좌우방향으로 조작하면 그 조작방향에 따라 파일롯 밸브(52a, 52b) 중의 어느 한쪽이 작동하여, 조작량에 따른 조작신호압력(Ec 또는 Ed)이 생성되고, 조작레버(52c)를 전후방향으로 조작하면 그 조작방향에 따라 파일롯 밸브(53a, 53b) 중의 어느 한쪽이 작동하여, 조작량에 따른 조작신호압력(Fr, Fl)이 생성된다. 조작신호압력(Ec)은 아암 크라우드용이고, 조작신호압력(Ed)은 아암 댐핑용이며, 조작신호압력(Fr)은 선회 오른쪽용이고, 조작신호압력(Fl)은 선회 왼쪽용이다.
셔틀블록(22)의 상세를 도 5에 나타낸다.
도 5에 있어서, 셔틀블록(22)은, 블록 본체(54)와, 이 블록 본체(54)에 내장된 셔틀밸브(55 내지 69)를 구비하고 있다.
셔틀밸브(55 내지 61)는 셔틀밸브군의 최상단에 배치되고, 셔틀밸브(55)는 주행 오른쪽 전진의 조작신호압력(Af)과 주행 오른쪽 후진의 조작신호압력(Ar)의 고압쪽을 선택하고, 셔틀밸브(56)는 주행 왼쪽 전진의 조작신호압력(Bf)과 주행 왼쪽 후진의 조작신호압력(Br)의 고압쪽을 선택하며, 셔틀밸브(57)는 버킷 크라우드의 조작신호압력(Cc)과 버킷 댐핑의 조작신호압력(Cd)의 고압쪽을 선택하고, 셔틀밸브(58)는 부움 올림의 조작신호압력(Du)과 부움 내림의 조작신호압력(Dd)의 고압쪽을 선택하며, 셔틀밸브(59)는 아암 크라우드의 조작신호압력(Ec)과 아암 댐핑의 조작신호압력(Ed)의 고압쪽을 선택하고, 셔틀밸브(60)는 선회 오른쪽의 조작신호압력(Fr)과 선회 왼쪽의 조작신호압력(Fl)의 고압쪽을 선택하며, 셔틀밸브(61)는 예비의 액츄에이터가 예비의 유량제어밸브(12)에 접속되었을 경우에 설치되는 예비의 파일롯 조작장치의 1쌍의 파일롯 밸브로부터의 조작신호압력의 고압쪽을 선택한다.
셔틀밸브(62 내지 64)는 셔틀밸브군의 두번째단에 배치되고, 셔틀밸브(62)는 최상단의 셔틀밸브(55)와 셔틀밸브(56)의 각각에 의해 선택한 조작신호압력의 고압쪽을 선택하고, 셔틀밸브(63)는 최상단의 셔틀밸브(58)와 셔틀밸브(59)의 각각에 의해 선택한 조작신호압력의 고압쪽을 선택하며, 셔틀밸브(64)는 최상단의 셔틀밸브(60)와 셔틀밸브(61)의 각각에 의해 선택한 조작신호압력의 고압쪽을 선택한다.
셔틀밸브(65, 66)는 셔틀밸브군의 세번째단에 배치되고, 셔틀밸브(65)는 최상단의 셔틀밸브(57)와 두번째단의 셔틀밸브(63)의 각각에 의해 선택한 조작신호압력의 고압쪽을 선택하고, 셔틀밸브(66)는 두번째단의 셔틀밸브(63)와 셔틀밸브(64)의 각각에 의해 선택한 조작신호압력의 고압쪽을 선택한다.
셔틀밸브(67, 68)는 셔틀밸브군의 네번째단에 배치되고, 셔틀밸브(67)는 최상단의 셔틀밸브(55)와 세번째단의 셔틀밸브(65)의 각각에 의해 선택한 조작신호압력의 고압쪽을 선택하고, 셔틀밸브(68)는 세번째단의 셔틀밸브(65)와 셔틀밸브(66)의 각각에 의해 선택한 조작신호압력의 고압쪽을 선택한다.
셔틀밸브(69)는 최하단(다섯번째단)에 배치되고, 최상단의 셔틀밸브(56)와 세번째단의 셔틀밸브(66)의 각각에 의해 선택한 조작신호압력의 고압쪽을 선택한다.
셔틀밸브(62)에 의해 선택된 조작신호압력은 주행조작신호(Xt)(제어신호압력)로서 압력센서(28)에 검출되고, 셔틀밸브(68)에 의해 선택된 조작신호압력은 프론트·선회조작신호(Xf)(제어신호압력)로서 주행연통밸브(26), 선회브레이크 실린더(27)에 출력됨과 동시에, 압력센서(29)에 검출된다. 또, 셔틀밸브(67)에 의해 선택된 조작신호압력은 펌프제어신호(Xp1)(제어신호압력)로서 주유압펌프(1a)의 레귤레이터(16a)에 출력되고, 셔틀밸브(69)에 의해 선택된 조작신호압력은 펌프제어신호(Xp2)(제어신호압력)로서 주유압펌프(1b)의 레귤레이터(16b)에 출력된다.
상기와 같이 셔틀밸브(55 내지 69)를 최상단으로부터 다섯번째단까지 계층적으로 배치, 접속함으로써, 주행 오른쪽용의 파일롯 조작장치(48), 주행 왼쪽용의 파일롯 조작장치(49), 버킷용의 파일롯 조작장치(50), 부움용의 파일롯 조작장치(51), 아암용의 파일롯 조작장치(52), 선회용의 파일롯 조작장치(53)의 조작신호압력으로부터 제어신호압력으로서 주행조작신호(Xt), 프론트·선회조작신호(Xf), 펌프제어신호(Xp1, Xp2)를 생성할 때, 셔틀밸브(55 내지 69)의 수를 최소로 할 수 있게 되어 있다.
또한, 상기 구성에 있어서, 셔틀밸브(55)가 주행 오른쪽 조작장치의 1쌍의 파일롯 밸브로부터의 신호압력의 고압쪽을 선택하는 제 1 셔틀밸브를 구성하고, 셔틀밸브(56)가 주행 왼쪽 조작장치의 1쌍의 파일롯 밸브로부터의 신호압력의 고압쪽을 선택하는 제 2 셔틀밸브를 구성하며, 셔틀밸브(57)가 버킷 조작장치의 1쌍의 파일롯 밸브로부터의 신호압력의 고압쪽을 선택하는 제 3 셔틀밸브를 구성하고, 셔틀밸브(58)가 부움 조작장치의 1쌍의 파일롯 밸브로부터의 신호압력의 고압쪽을 선택하는 제 4 셔틀밸브를 구성하며, 셔틀밸브(59)가 아암 조작장치의 1쌍의 파일롯 밸브로부터의 신호압력의 고압쪽을 선택하는 제 5 셔틀밸브를 구성하고, 셔틀밸브(60)가 선회조작장치의 1쌍의 파일롯 밸브로부터의 신호압력의 고압쪽을 선택하는 제 6 셔틀밸브를 구성한다.
또, 셔틀밸브(63)가 제 4 셔틀밸브와 제 5 셔틀밸브의 각각에 의해 선택한 신호압력의 고압쪽을 선택하는 제 7 셔틀밸브를 구성하고, 셔틀밸브(65)가 제 3 셔틀밸브와 제 7 셔틀밸브의 각각에 의해 선택한 신호압력의 고압쪽을 선택하는 제 8 셔틀밸브를 구성하며, 셔틀밸브(66)가 제 7 셔틀밸브와 제 6 셔틀밸브의 각각에 의해 선택한 신호압력의 고압쪽을 선택하는 제 9 셔틀밸브를 구성한다. 또, 셔틀밸브(67)가 제 1 셔틀밸브와 제 8 셔틀밸브의 각각에 의해 선택한 신호압력의 고압쪽을 선택하여 복수의 조작신호압력군의 최고압력의 하나로 하는 제 10 셔틀밸브를 구성하고, 셔틀밸브(69)가 제 2 셔틀밸브와 제 9 셔틀밸브의 각각에 의해 선택한 신호압력의 고압쪽을 선택하여 복수의 조작신호압력군의 최고압력의 다른 하나로 하는 제 11 셔틀밸브를 구성하며, 셔틀밸브(68)가 제 8 셔틀밸브와 제 9 셔틀밸브의 각각에 의해 선택한 신호압력의 고압쪽을 선택하여 복수의 조작신호압력군의 최고압력의 또다른 하나로 하는 제 12 셔틀밸브를 구성하고, 셔틀밸브(62)가 제 1 셔틀밸브와 제 2 셔틀밸브의 각각에 의해 선택한 신호압력의 고압쪽을 선택하여 복수의 조작신호압력군의 최고압력의 또다른 하나로 하는 제 13 셔틀밸브를 구성한다.
또, 파일롯 조작장치(48, 49, 50, 51, 52, 53)로부터의 조작신호압력(Af, Ar, Bf, Br, Cd, Cc, Dd, Du, Ec, Ed, Fr, Fl)이 복수의 파일롯 조작장치에 의하여 생성된 조작신호압력을 구성한다. 그리고, 이들 중, 예를 들어 조작신호압력(Af, Ar, Cc, Cd, Du, Dd, Ec, Ed)이 소정의 하나의 조작신호압력군을 구성하고, 이 군의 최고압력으로서의 펌프제어신호(Xp1)가 하나의 제어신호압력으로서의 제 1 펌프제어신호를 구성한다. 마찬가지로, 조작신호압력(Bf, Br, Du, Dd, Ec, Ed, Fr, Fl)도 소정의 하나의 조작신호압력군을 구성하고, 이 군의 최고압력으로서의 펌프제어신호(Xp2)가 하나의 제어신호압력으로서의 제 2 펌프제어신호를 구성한다. 또한, 조작신호압력(Cc, Cd, Du, Dd, Ec, Ed, Fr, Fl)도 소정의 하나의 조작신호압력군을 구성하고, 이 군의 최고압력으로서의 프론트·선회조작신호(Xf)가 하나의 제어신호압력을 구성한다. 또, 조작신호압력(Af, Ar, Bf, Br)도 하나의 조작신호압력군을 구성하고, 이 군의 최고압력으로서의 주행조작신호(Xt)가 하나의 제어신호압력을 구성한다.
이상과 같이 구성한 본 실시형태에 있어서는, 주행 오른쪽용의 파일롯 조작장치(48), 버킷용의 파일롯 조작장치(50), 부움용의 파일롯 조작장치(51), 아암용의 파일롯 조작장치(52) 중의 적어도 하나가 조작되면, 대응하는 조작신호압력이 유량제어밸브(5 내지 8)의 대응하는 것에 부여됨과 동시에, 조작신호압력이 하나일 경우에는 그 조작신호압력이, 조작신호압력이 복수 있을 경우에는 그 조작신호압력중의 최고압력이 셔틀밸브(55, 57, 58, 59, 63, 65, 67)에 의하여 선택되고, 펌프제어신호(Xp1)로서 주유압펌프(1a)의 레귤레이터(16a)에 출력된다. 레귤레이터(16a)는 펌프제어신호(Xp1)의 압력이 상승함에 따라 주유압펌프(1a)의 경전을 증대시키는 특성을 가지고 있어, 펌프제어신호(Xp1)가 부여되면 그것에 따라 주유압펌프(1a)의 토출유량을 증대시킨다. 이에 따라 조작신호압력에 대응하는 유량제어밸브가 전환됨과 동시에, 주유압펌프(1a)에서는 조작신호압력(파일롯 조작장치의 조작량)에 따른 유량의 압유가 토출되고, 액츄에이터(33, 34, 36, 37)의 대응하는 것에 공급되어, 이들 액츄에이터가 구동된다.
주행 왼쪽용의 파일롯 조작장치(49), 부움용의 파일롯 조작장치(51), 아암용의 파일롯 조작장치(52), 선회용의 파일롯 조작장치(53) 중의 적어도 하나가 조작되면, 대응하는 조작신호압력이 유량제어밸브(9, 10, 11, 13)의 대응하는 것에 부여됨과 동시에, 조작신호압력이 하나일 경우에는 그 조작신호압력이, 조작신호압력이 복수 있을 경우에는 그 조작신호압력 중의 최고압력이 셔틀밸브(56, 58, 59, 60, 63, 64, 66, 69)에 의하여 선택되고, 펌프제어신호(Xp2)로서 주유압펌프(1b)의 레귤레이터(16b)에 출력된다. 레귤레이터(16b)도 펌프제어신호(Xp2)의 압력이 상승함에 따라 주유압펌프(1b)의 경전을 증대시키는 특성을 가지고 있고, 펌프제어신호(Xp2)가 부여되면 그것에 따라 주유압펌프(1b)의 토출유량을 증대시킨다. 이에 따라 조작신호압력에 대응하는 유량제어밸브가 전환됨과 동시에, 주유압펌프(1b)에서는 조작신호압력(파일롯 조작장치의 조작량)에 따른 유량의 압유가 토출되고, 액츄에이터(35, 36, 37, 38)의 대응하는 것에 공급되어, 이들 액츄에이터가 구동된다.
버킷용의 파일롯 조작장치(50), 부움용의 파일롯 조작장치(51), 아암용의 파일롯 조작장치(52), 선회용의 파일롯조작장치(53) 중의 적어도 하나가 조작되면, 대응하는 조작신호압력이 유량제어밸브(6, 7, 8 및 9, 10, 11)의 대응하는 것에 부여됨과 동시에, 조작신호압력이 하나일 경우에는 그 조작신호압력이, 조작신호압력이 복수 있을 경우에는 그 조작신호압력 중의 최고압력이 셔틀밸브(57, 58, 59, 60, 63, 64, 65, 66, 68)에 의하여 선택되어, 프론트·선회조작신호(Xf)로서 선회브레이크 실린더(27)에 출력된다. 이에 따라 액츄에이터(34, 35, 36, 37)의 대응하는 것이 상기와 같이 구동됨과 동시에, 브레이크 실린더(27)의 제동이 해제된다. 이 때문에 선회용의 파일롯 조작장치(53)가 조작되었을 때에는 선회모터(35)의 선회가 가능해짐과 동시에, 버킷용의 파일롯 조작장치(50), 부움용의 파일롯 조작장치(51), 아암용의 파일롯 조작장치(52) 중의 어느 하나가 조작되었을 때에는, 작업프론트(44)의 조작반발력에 의해 선회대에 선회력이 작용하였다고 하더라도, 선회모터(35)의 브레이크가 해제되어 있으므로, 선회모터(35)와 선회링 사이에 설치된 도시생략한 감속기에 부하가 걸리는 것이 방지된다.
또, 주행 오른쪽용의 파일롯 조작장치(48), 주행 왼쪽용의 파일롯 조작장치(49)를 조작하였을 때에, 주행·프론트 또는 주행·선회 복합조작을 의도하여, 다시 버킷용의 파일롯 조작장치(50), 부움용의 파일롯 조작장치(51), 아암용의 파일롯 조작장치(52), 선회용의 파일롯 조작장치(53) 중의 적어도 하나를 조작하였을 때에는, 각각의 조작신호압력이 유량제어밸브(5, 13) 및 유량제어밸브(6, 7, 8 및 9, 10, 11)의 대응하는 것에 부여됨과 동시에, 버킷용의 파일롯 조작장치(50), 부움용의 파일롯 조작장치(51), 아암용의 파일롯 조작장치(52), 선회용의 파일롯 조작장치(53)로부터의 조작신호압력 중의 최고압력이 셔틀밸브(57, 58, 59, 60, 63, 64, 65, 66, 68)에 의하여 선택되어, 프론트·선회조작신호(Xf)로서 주행연통밸브(26)에 출력된다. 이에 따라 주행연통밸브(26)가 도시한 차단위치로부터 연통위치로 전환되고, 주유압펌프(1a)로부터 토출된 압유가 유량제어밸브(5)뿐만 아니라 유량제어밸브(13)에도 유입한다. 이 때문에, 유량제어밸브(13)의 상류쪽의 유량제어밸브(9, 10, 11)가 전환되고, 주유압펌프(1b)로부터 토출된 압유가 이들 유량제어밸브에 우선적으로 공급되었다고 하더라도, 주유압펌프(1a)로부터의 압유를 주행모터(33, 38)의 양쪽에 공급할 수 있어, 주유압펌프(1a)를 주행전용으로서 주행·프론트 또는 주행·선회 복합조작을 행할 수 있다.
또한, 모든 파일롯 조작장치(주행 오른쪽용의 파일롯 조작장치 48, 주행 왼쪽용의 파일롯 조작장치 49, 버킷용의 파일롯 조작장치 50, 부움용의 파일롯 조작장치 51, 아암용의 파일롯 조작장치 52, 선회용의 파일롯 조작장치 53) 중의 적어도 하나가 조작되면, 대응하는 조작신호압력이 유량제어밸브(5 내지 11, 13)의 대응하는 것에 부여됨과 동시에, 주행 오른쪽용의 파일롯 조작장치(48), 주행 왼쪽용의 파일롯 조작장치(49) 중의 적어도 하나가 조작되었을 경우에는, 그들 조작신호압력 중의 최고압력이 셔틀밸브(55, 56, 62)에 의하여 선택되고, 주행조작신호(Xt)로서 압력센서(28)에 검출되며, 버킷용의 파일롯 조작장치(50), 부움용의 파일롯 조작장치(51), 아암용의 파일롯 조작장치(52), 선회용의 파일롯 조작장치(53) 중의 적어도 하나가 조작되었을 경우에는, 상기와 같이 그들 조작신호압력 중의 최고압력이 프론트·선회조작신호(Xf)로서 출력되고, 압력센서(29)에 의하여 검출되어 압력센서(28, 29)로부터의 신호가 컨트롤러(30)에 부여된다.
컨트롤러(30)는, 오토 아이들 스위치(32)가 OFF일 때에는 엔진회전수 설정다이얼(31)로부터의 신호에 의거하여 엔진회전수 지령신호를 생성하고, 이것을 엔진(3)의 거버너(3a)에 출력함으로써, 엔진(3)을 회전수 설정다이얼(31)에서 설정된 목표회전수가 되도록 제어한다. 오토 아이들 스위치(32)가 ON일 때에는, 상기한 바와 같이 주행조작신호(Xt) 또는 프론트·선회조작신호(Xf)가 압력센서(28, 29)에 의하여 검출되면, 오토 아이들 스위치(32)가 OFF일 때와 동일하게 회전수 설정다이얼(31)에 의해 설정된 목표회전수로 되도록 엔진(3)의 회전수를 제어한다. 한편, 오토 아이들 스위치(58)가 ON이고 주행조작신호(Xt) 또는 프론트·선회조작신호(Xf) 모두 압력센서(28, 29)에 의하여 검출되지 않을 때, 즉 어느 쪽의 파일롯 조작장치도 조작되어 있지 않을 때에는, 컨트롤러(30)는 회전수 설정다이얼(31)의 설정상태에 관계없이 엔진회전수 지령신호로서 아이들 지령신호를 출력하고, 엔진(3)의 회전수를 소정의 저회전수가 되도록 제어한다. 이에 따라, 어느 쪽의 액츄에이터도 조작되지 않은 중립시에는 엔진(3)의 회전수를 자동으로 소정의 저회전수까지 내려, 경제적인 운전이 가능하게 된다.
이상과 같이 본 실시형태에 의하면, 셔틀블록(22) 내에서 조작신호압력을 사용하여 필요한 제어신호압력을 생성하고, 주유압펌프(1a, 1b)의 레귤레이터(16a, 16b), 선회브레이크 실린더(27), 주행연통밸브(26), 엔진(3)의 거버너(3a) 등의 조작기를 조작할 수 있다.
또, 본 실시형태에 의하면, 셔틀밸브(55 내지 69)를 셔틀블록(22)에 내장시키고, 이 셔틀블록(22) 내에서 제어신호압력을 생성하여 출력하기 때문에, 셔틀밸브의 저압계(파일롯계)가 유량제어밸브(5 내지 13)의 고압계에서 완전히 분리되고, 고강도재료로 만들어지는 밸브장치(4)의 밸브블록은 소형으로 할 수 있음과 동시에 셔틀밸브(55 내지 69)의 밸브블록인 셔틀블록(22)의 블록 본체(54)는 값싼 재료로 제작할 수 있어, 전체적으로 제작비용을 저감할 수 있다.
또, 셔틀밸브(55 내지 69) 모두를 하나의 셔틀블록(22)에 내장시켰기 때문에 셔틀밸브간의 배관이 불필요하게 되고, 회로구성을 간소화할 수 있다. 이 때문에, 유압회로장치의 조립성이 좋아짐과 동시에, 신호압력전달시의 압력손실을 최소로 할 수 있고, 조작기인 레귤레이터(16a, 16b), 선회브레이크 실린더(27), 주행연통밸브(26), 엔진거버너(3a)를 응답성 좋게 작동시킬 수 있다.
또한, 본 실시형태에 의하면, 셔틀블록(22) 내에 있어서, 셔틀밸브(55 내지 69)를 최상단으로부터 다섯번째단까지 계층적으로 배치, 접속하였으므로, 주행 오른쪽용의 파일롯 조작장치(48), 주행 왼쪽용의 파일롯 조작장치(49), 버킷용의 파일롯 조작장치(50), 부움용의 파일롯 조작장치(51), 아암용의 파일롯 조작장치(52), 선회용의 파일롯 조작장치(53)의 조작신호압력으로부터 제어신호압력으로서 주행조작신호(Xt), 프론트·선회조작신호(Xf), 펌프제어신호(Xp1, Xp2)를 생성할 때, 셔틀밸브(55 내지 69)의 수를 최소로 할 수 있다. 이 때문에, 셔틀블록(22)을 콤팩트하게 할 수 있고, 또한 제작비용도 저감할 수 있다.
본 발명의 제 2 실시형태를 도 6에 의하여 설명한다. 도면 중, 도 5에 나타낸 부재와 동등한 것에는 동일 부호를 붙이고 있다. 본 실시형태는, 셔틀블록 내에 있어서 제어신호압력의 일부를 유압전환밸브로 생성하는 것이다.
즉, 도 6에 있어서, 셔틀블록(22A)은, 블록 본체(54)에 내장된 셔틀밸브(55 내지 69)에 부가하여, 유압전환밸브(76)를 구비하고 있다. 셔틀밸브(55 내지 69)는 제 1 실시형태의 것과 동일하다.
유압전환밸브(76)는 셔틀밸브(68)에 의해 선택된 최고압력이 수압부(876)로 유도되고, 그 최고압력을 근거로 작동하여, 파일롯 펌프(2)의 압력으로부터 제어신호압력을 생성하는 밸브이다. 이 유압전환밸브(76)는, 셔틀밸브(68)에 의해 선택된 최고압력이 탱크압일 때에는 도시한 위치에 있으며, 제어신호압력을 탱크압으로 저하시켜, 셔틀밸브(68)에 의해 선택된 최고압력이 탱크압 이상이 되면 도시한 위치로부터 전환되고, 셔틀블록(22A) 내에 도입된(도 1의 2점 쇄선 참조) 파일롯 펌프(2)의 압력이 제어신호압력(프론트·선회조작신호 Xf)으로서 출력되어, 선회브레이크 실린더(27)와 주행연통밸브(26)는 이 제어신호압력에 의하여 작동한다.
이와 같이 구성한 본 실시형태에서는, 셔틀밸브(68)에 의해 선택한 최고압력으로서의 조작신호압력은, 조작기인 선회브레이크 실린더(27)와 주행연통밸브(26)에 대해서는 셔틀블록(22A) 내의 한정된 통로에서 사용될 뿐이고, 셔틀밸브(68)에서 최고압력으로서 선택된 조작신호압력의 전달라인 길이는 그다지 길어지지 않고, 대응하는 유량제어밸브를 응답성 좋게 전환할 수 있다. 한편, 조작기인 선회브레이크 실린더(27)와 주행연통밸브(26)에 대해서는, 유압전환밸브(76)에 의하여 파일롯유압원(2, 18)의 압력으로부터 제어신호압력(프론트·선회조작신호 Xf)이 생성되기 때문에, 이 제어신호압력의 유량도 충분히 확보할 수 있고, 선회브레이크 실린더(27) 및 주행연통밸브(26)를 응답성 좋게 작동시킬 수 있다.
따라서, 본 실시형태에 의하면, 제 1 실시형태와 동일한 효과가 얻어짐과 동시에, 선회브레이크 실린더(27)와 주행연통밸브(26)의 전환을 더욱 응답성 좋게 행할 수 있으므로, 선회브레이크 실린더(27)에 있어서는 선회브레이크의 해제속도가 향상하며, 선회모터(35) 등의 시동전에 확실하게 브레이크를 해제할 수 있고, 주행연통밸브(26)에 있어서는 주행개시전에 확실하게 연통위치로 전환되며, 주행직진성을 향상시킬 수 있다. 또, 유량제어밸브도 응답성 좋게 전환할 수 있으므로, 유압회로장치 전체의 원활한 조작성이 얻어진다.
본 발명의 제 3 실시형태를 도 7에 의하여 설명한다. 도면 중, 도 5에 나타낸 부재와 동등한 것에는 동일한 부호를 붙이고 있다. 본 실시형태도, 셔틀블록 내에 있어서 제어신호압력의 일부를 유압전환밸브로 생성하는 것이다.
즉, 도 7에 있어서, 셔틀블록(22B)은, 블록 본체(54)에 내장된 셔틀밸브(55 내지 69)에 부가하여, 유압전환밸브(77, 78)를 구비하고 있다. 셔틀밸브(55 내지 69)는 제 1 실시형태의 것과 동일하다.
유압전환밸브(77)는 셔틀밸브(67)에 의해 선택된 최고압력이 수압부(77a)로 유도되어, 그 최고압력을 근거로 작동하고, 파일롯 펌프(2)의 압력으로부터 제어신호압력을 생성하는 비례감압밸브이다. 이 유압전환밸브(77)는, 셔틀밸브(67)에 의해 선택된 최고압력의 레벨에 따라 작동하고, 파일롯 펌프(2)의 압력을 해당 최고압력의 레벨에 따른 제어신호압력으로 감압하여 펌프제어신호(Xp1)로서 출력하며, 주유압펌프(1a)의 레귤레이터(16a)는 이 제어신호압력에 의하여 작동한다.
유압전환밸브(78)는 셔틀밸브(69)에 의해 선택된 최고압력이 수압부(78a)로 유도되어, 그 최고압력을 근거로 작동하고, 파일롯 펌프(2)의 압력으로부터 제어신호압력을 생성하는 비례감압밸브이다. 이 유압전환밸브(78)는, 셔틀밸브(69)에 의해 선택된 최고압력의 레벨에 따라 작동하고, 파일롯 펌프(2)의 압력을 해당 최고압력의 레벨에 따른 제어신호압력으로 감압하여 펌프제어신호(Xp2)로서 출력하며, 주유압펌프(1b)의 레귤레이터(16b)는 이 제어신호압력에 의하여 작동한다.
이와 같이 구성한 본 실시형태에 있어서도, 셔틀밸브(67, 69)에 의해 선택한 최고압력으로서의 조작신호압력은, 조작기인 레귤레이터(16a, 16b)에 대해서는 셔틀블록(22B) 내의 한정된 통로에서 사용될 뿐이고, 셔틀밸브(67, 69)에서 최고압력으로서 선택된 조작신호압력의 전달라인 길이는 그다지 길어지지 않고, 대응하는 유량제어밸브를 응답성 좋게 전환할 수 있다. 한편, 조작기인 레귤레이터(16a, 16b)에 대해서는, 유압전환밸브(77, 78)에 의하여 파일롯유압원의 압력으로부터 제어신호압력(펌프제어신호 Xp1, Xp2)이 생성되기 때문에, 이들 제어신호압력의 유량도 충분히 확보할 수 있고, 레귤레이터(16a, 16b)를 응답성 좋게 작동시킬 수 있다.
따라서, 본 실시형태에 의하면, 제 1 실시형태와 동일한 효과가 얻어짐과 동시에, 레귤레이터(16a, 16b)를 응답성 좋게 작동할 수 있으므로, 조작파일롯장치의 조작에 대하여 신속하게 주유압펌프(1a, 1b)의 토출유량을 증감할 수 있다. 또, 유량제어밸브도 응답성 좋게 전환할 수 있으므로, 유압회로장치 전체의 원활한 조작성이 얻어진다.
본 발명의 제 4 실시형태를 도 8에 의하여 설명한다. 도면 중, 도 5 내지 도 7에 나타낸 부재와 동등한 것에는 동일 부호를 붙이고 있다. 본 실시형태는 제 2 실시형태와 제 3 실시형태를 조합한 것이다.
즉, 도 8에 있어서, 셔틀블록(22C)은, 블록 본체(54)에 내장된 셔틀밸브(55 내지 69)에 부가하여, 유압전환밸브(76, 77, 78)를 구비하고 있다. 셔틀밸브(55 내지 69)는 제 1 실시형태의 것과 동일하고, 유압전환밸브(76)는 제 2 실시형태의 것과 동일하며, 유압전환밸브(77, 78)는 제 3 실시형태의 것과 동일하다.
본 실시형태에 의하면, 제 1 실시형태, 제 2 실시형태, 제 3 실시형태의 모든 효과가 얻어진다.
또한, 이상 제 1 내지 제 4 실시형태에서는, 조작기로서 선회브레이크 실린더, 주행연통밸브, 펌프 레귤레이터, 엔진거버너에 대하여 설명하였으나, 이 이외의 조작기에 있어서도 동일하게 본 발명을 적용하여, 동일한 효과가 얻어진다.
본 발명의 제 5 실시형태를 도 9 내지 도 11에 의하여 설명한다. 이 실시형태는, 셔틀블록에 예비용 포트를 설치하는 경우의 실시형태이다.
도 9에 있어서, 엔진(201)에 의하여 주펌프인 유압펌프(202) 및 파일롯 펌프(203)가 회전 구동된다. 유압펌프(202)는 가변용량형이고, 레귤레이터(204)에 의하여 경전이 제어되고, 토출용량이 제어된다.
유압펌프(202)로부터 토출된 압유는 유량제어밸브(205, 206, 207)의 전환조작에 의하여 각각의 유압모터(208) 및 유압실린더(209, 210)의 각 액츄에이터에 급배된다. 여기에서, 유량제어밸브(205, 206, 207)는 센터바이패스타입이고, 유압펌프(202)의 토출라인(202a)에는 하류쪽이 탱크에 이르는 센터바이패스라인(202b)이 접속되며, 유량제어밸브(205, 206, 207)의 각 센터바이패스포트는 센터바이패스라인(202b)에 직렬로 접속되어 있다. 유압펌프(202)의 토출라인(202a)에는, 또, 압유공급라인(202c)이 접속되고, 유량제어밸브(205, 206, 207)의 각 펌프 포트는 이 압유공급라인(202c)에 병렬 접속되어 있다. 압유공급라인(202c)의 하류쪽은 안전밸브로서의 릴리프밸브(202d)를 거쳐 탱크에 이르고 있다.
액츄에이터(208, 209, 210)에 대해서는 각각 파일롯 조작장치(211, 212, 213)가 설치되어 있다. 파일롯 조작장치(211, 212, 213)는 각각 한 쌍의 파일롯 밸브(감압밸브)를 내장하고, 조작레버의 조작방향과 조작량에 따라 파일롯 펌프(203)의 파일롯 압력을 신호압력(A 또는 B, C 또는 D, E 또는 F)으로 변환하고, 각각의 유량제어밸브(205, 206, 207)의 양끝단의 유압구동부로 유도되어, 이들 유량제어밸브를 전환 조작한다. 파일롯 펌프(203)의 파일롯압력은 파일롯압용 릴리프밸브(214)에 의하여 설정되고 있다.
또, 본 발명의 특징부분을 이루는 셔틀블록(215)은, 블록 본체(215a)에 복수의 셔틀밸브(216, 217, 218, 219, 220, 221)를 내장하여 구성되어 있다. 파일롯 조작장치(211, 212, 213)의 신호압력 중의 최고압력은 셔틀밸브(216, 217, 218, 219, 220)에 의하여 검출되고, 이 최고압력이 셔틀밸브(221) 및 배관(222)을 거쳐 유압펌프(202)의 레귤레이터(204)에 전달된다.
레귤레이터(204)는 제어밸브(204a)와 서보 피스톤(204b)으로 이루어지고, 셔틀블록(215)에 의해 선택된 최고압력은 제어밸브(204a)로 유도된다. 이 제어밸브(204a)로 유도된 최고압력이 높아지면 제어밸브(204a)는 도면에서 왼쪽으로 작동하고, 서보 피스톤(204b)의 큰 지름쪽 수압실에 파일롯 펌프(203)의 파일롯압력이 유도되고, 서보 피스톤(204b)은 면적차에 의하여 도면에서 왼쪽으로 이동하여, 유압펌프(202)의 경전, 즉 토출용량을 증가시킨다. 제어밸브(204a)로 유도된 최고압력이 저하하면 제어밸브(204a)는 도면에서 오른쪽으로 작동하고, 서보 피스톤(204b)의 큰 지름쪽 수압실에 탱크압이 유도되어 압력은 저하하여, 서보 피스톤(204b)은 도면에서 오른쪽으로 이동하여, 유압펌프(202)의 경전, 즉 토출용량을 감소시킨다. 이와 같이 하여 가변용량형의 유압펌프(202)는 셔틀블록(215)에 의해 선택된 최고압력에 따라 레귤레이터(204)에 의하여 도10에 나타낸 특성으로 제어된다.
셔틀블록(215)에 있어서, 셔틀밸브(221)는 액츄에이터를 추가하였을 경우에 사용하는 예비용이며, 블록 본체(215a)에는 그것에 대응하여 예비용 포트(L)가 설치되고, 이 예비용 포트(L)와 셔틀밸브(220)의 출력압력 중의 높은 쪽이 예비용 셔틀밸브(221)에 의하여 선택 검출된다.
또한, 상기 구성에 있어서, 파일롯 조작장치(211, 212, 213)로부터의 조작신호압력(A, B, C, D, E, F)이 복수의 파일롯 조작장치에 의하여 생성된 조작신호압력을 구성함과 동시에, 이들 전부가 소정의 하나의 조작신호압력군을 구성한다. 그리고, 셔틀밸브(221)가, 그 군의 최고압력(셔틀밸브 220에 의해 선택된 압력)과 예비용 포트(L)와의 압력 중의 높은 쪽의 압력을 선택하는 예비용 셔틀밸브를 구성한다.
도 11은 추가의 액츄에이터로서 유압실린더(223)를 후 부착하였을 경우의 유압회로도이다. 도 9에 나타낸 유압회로에 대하여, 유압실린더(223), 유량제어밸브(224), 파일롯 조작장치(225), 셔틀밸브(226)를 추가하고, 셔틀밸브(226)의 출력포트를 배관(227)을 거쳐 셔틀블록(215)의 L포트에 연결되어 있다.
유량제어밸브(224)는 센터바이패스라인(202b)의 최하류쪽에 배치되고, 또 펌프 포트는 다른 유량제어밸브(205, 206, 207)의 펌프 포트에 대하여 병렬이 되도록 압유공급라인(202c)에 접속된다.
파일롯 조작장치(225)는 한 쌍의 파일롯 밸브(감압밸브)를 내장하고, 이 파일롯밸브는 조작레버의 조작방향과 조작량에 따라 파일롯 펌프(203)의 파일롯압력을 신호압력(G 또는 H)으로 변환한다. 또, 파일롯 조작장치(225)의 신호압력(G 및 H)의 출력포트는 유량제어밸브(224)의 양끝단의 유압구동부에 도시생략한 배관을 거쳐 접속되고, 신호압력(G 또는 H)이 유량제어밸브(224)의 양끝단의 유압구동부로 유도되어 유량제어밸브(224)를 전환 조작한다.
또, 신호압력(G, H)의 고압쪽이 셔틀밸브(226)에 의하여 검출되고, 이 출력압력이 예비용 포트(L)를 거쳐 셔틀블록(215)에 도입되어, 상기와 같이 그 출력압력과 셔틀밸브(220)의 출력압력 중 높은 쪽이 예비용 셔틀밸브(221)에 의하여 선택 검출되어, 레귤레이터(204)에 전달된다.
이와 같이 구성함으로써, 추가의 액츄에이터(223)에 대하여, 추가의 액츄에이터(223)의 파일롯 조작장치(225)의 신호압력(G 또는 H)에 의하여 유압펌프(202)의 경전(토출용량)을 제어할 수 있다.
여기에서, 추가의 액츄에이터(223)로서는 유압셔블의 예에서는 브레이커용의 액츄에이터나 소할기(小割器)(파쇄기)용의 액츄에이터가 있다.
이상과 같이 구성한 본 실시형태에 의하면, 셔틀밸브(216 내지 220)를 셔틀블록(215)에 설치하고, 이 셔틀블록(215)의 블록 본체(215a)에 예비용 포트(L)를 설치하고 또 셔틀블록(215) 내에 셔틀밸브(221)를 배치하였으므로, 추가의 액츄에이터(223)를 후 부착으로 부착하였을 경우에도, 추가의 액츄에이터(223)의 파일롯 조작장치(225)를 셔틀블록(215)의 예비용 포트(L)에 연결함으로써, 간단하게 추가의 액츄에이터(223)에 대응한 유압펌프(202)의 경전제어를 할 수 있게 된다.
또한, 상기 실시형태에서는, 추가의 액츄에이터(223)의 신호압력을 선택하는 예비용의 셔틀밸브(221)를 셔틀밸브(220)의 하류쪽에 설치하였으나, 셔틀밸브(221)의 배치위치는 이것에 한정되지 않는다. 도 12는 그 이외의 배치예를 나타낸 것으로, 셔틀블록(215A) 내에 있어서, 예비용의 셔틀밸브(221)는 셔틀밸브(220)의 상류쪽에 있어서, 예비용 포트(L)와 셔틀밸브(218)의 출력압력 중 높은 쪽이 선택되는 위치에 배치되고, 셔틀밸브(219)의 출력압력과 셔틀밸브(221)의 출력압력 중 높은 쪽이 셔틀밸브(220)에 의하여 선택되어, 레귤레이터(204)에 전달된다.
이 경우, 파일롯 조작장치(211, 212, 213)로부터의 조작신호압력(A, B, C, D, E, F)이 복수의 파일롯 조작장치에 의하여 생성된 조작신호압력을 구성하나, 그들 중, 예를 들어 조작신호압력(E, F)이 소정의 하나의 조작신호압력군을 구성한다. 그리고, 셔틀밸브(221)는, 그 군의 최고압력(셔틀밸브 218에 의해 선택된 압력)과 예비용 포트(L)의 압력 중 높은 쪽의 압력을 선택하는 예비용 셔틀밸브를 구성한다.
본 발명의 제 6 실시형태를 도 13 및 도 14에 의하여 설명한다. 도면 중, 도 9, 도 11에 나타낸 부재와 동등한 것에는 동일 부호를 붙이고 있다. 본 실시형태는 2개의 주펌프를 가지는 경우의 것이다.
도 13에 있어서, 엔진(201)에 의하여 2개의 주펌프인 유압펌프(202, 228)와 파일롯 펌프(203)가 회전 구동된다. 유압펌프(228)는 유압펌프(202)와 동일하게 가변용량형이며, 제어밸브(229a)와 서보 피스톤(229b)으로 이루어지는 레귤레이터(229)에 의하여 경전이 제어되고, 토출용량이 제어된다.
유압펌프(202, 228)로부터 토출된 압유는, 유량제어밸브(205, 206, 207) 및 유량제어밸브(230, 231, 232)의 전환조작에 의하여 각각의 유압모터(208), 유압실린더(209, 210, 233)의 각 액츄에이터에 단독으로 또는 합류하여 급배된다.
유량제어밸브(230, 231, 232)는 유량제어밸브(205, 206, 207)와 동일하게 센터바이패스타입이며, 유압펌프(228)의 토출라인(228a)에 하류쪽이 탱크에 이르는 센터바이패스라인(228b)이 접속되고, 유량제어밸브(230, 231, 232)의 각 센터바이패스포트는 센터바이패스라인(228b)에 직렬로 접속되어 있다. 유압펌프(228)의 토출라인(228a)에는, 또 압유공급라인(228c)이 접속되고, 유량제어밸브(230, 231, 232)의 각 펌프 포트는 이 압유공급라인(228c)에 병렬 접속됨과 동시에, 압유공급라인(228c)에서는 압유공급라인(228d)이 분기하고, 유량제어밸브(206)의 펌프 포트는 이 압유공급라인(228d)과 앞서 설명한 유압펌프(202)의 압유공급라인(202c)의 양쪽에 접속되어 있다. 압유공급라인(228c)의 하류쪽은 압유공급라인(202c)의 하류쪽에 접속되고, 다시 안전밸브로서의 릴리프밸브(202d)를 거쳐 탱크에 이르고 있다.
유량제어밸브(230)는 중립위치로부터 전환 조작됨으로써 센터바이패스포트를 폐쇄하고, 유압펌프(228)로부터의 압유를 유량제어밸브(206)에 공급 가능하게 함으로써 유압펌프(228)로부터의 토출유를 유압펌프(202)로부터의 토출유와 합류하여 액츄에이터(209)에 공급 가능하게 하는 밸브이고, 유량제어밸브(230)의 도면의 오른쪽의 전환위치에서 압유공급라인(228c)으로 연결되는 액츄에이터 라인(234)은 끝단이 플러그(234a)에 의해 닫혀 있다.
액츄에이터(208, 209, 210)에 대해서는, 제 5 실시형태와 동일하게, 각각 파일롯 조작장치(211, 212, 213)가 설치되어 있고, 파일롯 조작장치(211, 212, 213)는 조작레버의 조작방향과 조작량에 따라 파일롯 펌프(203)의 파일롯압력을 신호압력(A 또는 B, C 또는 D, E 또는 F)으로 변환한다. 신호압력(A, B)은 유량제어밸브(205)의 양끝단의 유압구동부로 유도되고, 이 유량제어밸브(205)를 전환 조작함으로써 유압펌프(202)로부터 토출된 압유가 액츄에이터(208)에 단독으로 공급된다. 신호압력(C, D)은 유량제어밸브(206, 230)의 양 끝단의 유압구동부로 유도되고, 이들 유량제어밸브(206, 230)를 전환 조작함으로써, 유압펌프(202, 228)로부터 토출된 압유는 모두 유량제어밸브(206)를 통과하여, 액츄에이터(209)에 합류하여 공급된다. 신호압력(E, F)은 유량제어밸브(207, 231)의 양끝단의 유압구동부로 유도되고, 이들 유량제어밸브(207, 231)를 전환 조작함으로써, 유압펌프(202, 228)로부터 토출된 압유는 각각 유량제어밸브(207, 231)를 통과하여, 액츄에이터(210)에 합류하여 공급된다.
또한 액츄에이터(233)에 대해서는 파일롯 조작장치(235)가 설치되고, 이 파일롯 조작장치(235)는, 파일롯 조작장치(211, 212, 213)와 동일하게, 한 쌍의 파일롯 밸브(감압밸브)를 내장하며, 조작레버의 조작방향과 조작량에 따라 파일롯 펌프(203)의 파일롯압력을 신호압력(I 또는 J)으로 변환하고, 유량제어밸브(232)의 양끝단의 유압구동부로 유도되어, 이 유량제어밸브(232)를 전환 조작한다. 이에 따라 유압펌프(228)로부터의 토출유는 액츄에이터(233)에 단독으로 공급된다.
또, 셔틀블록(215B)은 블록 본체(215b)에 복수의 셔틀밸브(216 내지 218, 236, 237, 238, 239, 240, 241)를 내장하여 구성되어 있다. 파일롯 조작장치(211, 212, 213)의 신호압력 중 최고압력은 셔틀밸브(216, 217, 218, 237, 238)에 의하여 검출되고, 이 최고압력이 셔틀밸브(240) 및 배관(222)을 거쳐 유압펌프(202)의 레귤레이터(204)에 전달된다. 파일롯 조작장치(212, 213, 235)의 신호압력 중 최고압력은 셔틀밸브(217, 218, 236, 237, 239)에 의하여 검출되고, 이 최고압력이 셔틀밸브(241) 및 배관(242)을 거쳐 유압펌프(228)의 레귤레이터(229)에 전달된다.
셔틀블록(215B)에 있어서, 셔틀밸브(240, 241)는 액츄에이터를 추가하였을 경우에 사용하는 예비용이며, 블록 본체(215b)에는 그것에 대응하여 예비용 포트(L, M)가 설치되고, 이 예비용 포트(L)와 셔틀밸브(238)의 출력압력 중 높은 쪽이 예비용의 셔틀밸브(240)에 의하여 검출되고, 예비용 포트(M)와 셔틀밸브(239)의 출력압력 중 높은 쪽이 예비용의 셔틀밸브(241)에 의하여 검출된다.
또한, 상기 구성에 있어서, 유압펌프(202)가 제 1 유압펌프를 구성하고, 유압펌프(228)가 제 2 유압펌프를 구성한다. 또, 파일롯 조작장치(211, 212, 213, 235)로부터의 조작신호압력(A, B, C, D, E, F, I, J)이 복수의 파일롯 조작장치에 의하여 생성된 조작신호압력을 구성하나, 그들 중 조작신호압력(A, B, C, D, E, F)이 제 1 유압펌프에 관한 조작신호압력군을 구성하고, 셔틀밸브(238)에서 최종적으로 선택된 그 조작신호압력군의 최고압력이, 제 1 최고압력을 구성한다. 또, 조작신호압력(C, D, E, F, I, J)이 제 2 유압펌프에 관한 조작신호압력군을 구성하고, 셔틀밸브(239)에서 최종적으로 선택된 그 조작신호압력군의 최고압력이, 제 2 최고압력을 구성한다.
또, 예비용 포트(L)가 제 1 예비용 포트를 구성하고, 예비용 포트(M)가 제 2 예비용 포트를 구성하며, 셔틀밸브(240)가 제 1 예비용 포트의 압력과 제 1 최고압력 중 높은 쪽의 압력을 선택하여 제 1 제어신호압력으로 되는 제 1 예비용 셔틀밸브를 구성하고, 셔틀밸브(241)가 제 2 예비용 포트의 압력과 제 2 최고압력 중 높은 쪽의 압력을 선택하여 제 2 제어신호압력으로 되는 제 2 예비용 셔틀밸브를 구성한다. 그리고, 레귤레이터(204)가 제 1 제어신호압력에 의하여 작동하는 제 1 레귤레이터를 구성하고, 레귤레이터(229)가 제 2 제어신호압력에 의하여 작동하는 제 2 레귤레이터를 구성한다.
도 14는 추가의 액츄에이터인 유압실린더(223)를 후 부착하였을 경우의 유압회로도이다. 도 13에 나타낸 유압회로에 대하여, 유압실린더(223), 유량제어밸브(224), 파일롯 조작장치(225), 셔틀밸브(226)를 추가하고, 셔틀밸브(226)의 출력포트를 배관(227)을 거쳐 셔틀블록(215B)의 L포트에 연결하고, 파일롯 조작장치(225)의 신호압력(H)의 출력포트를 배관(243)을 거쳐 셔틀블록(215B)의 M포트에 연결하고 있다.
또, 유량제어밸브(224)는 센터바이패스라인(202b)의 최하류쪽에 배치되고, 또 펌프 포트는 유량제어밸브(205, 206, 207)의 펌프 포트에 대하여 병렬이 되도록 압유공급라인(202c)에 접속된다. 또한, 유압실린더(223)의 밑바닥쪽은 합류라인(244)을 거쳐 유량제어밸브(230)의 액츄에이터 라인(234)에 접속된다. 이 접속에 있어서, 액츄에이터 라인(234)의 플러그(234a)(도 13 참조)는 떼어 내진다.
또한, 파일롯 조작장치(225)의 신호압력(G 및 H)의 출력포트는, 유량제어밸브(224)의 양끝단의 유압구동부에 도시생략한 배관을 거쳐 접속됨과 동시에, 유량제어밸브(230)의 신호압력(C)이 유도되고 있던 유압구동부는 신호압력(H)의 출력포트에 바뀌어 연결된다. 이에 따라, 파일롯 조작장치(225)에 의해 변환된 신호압력(G 또는 H)은, 유량제어밸브(224)의 양끝단의 유압구동부로 유도되고, 유량제어밸브(224)를 전환 조작한다. 이에 따라, 유압펌프(202)로부터의 토출유가 단독으로 액츄에이터(223)에 공급된다. 또, 신호압력(H)은 유량제어밸브(230)의 한쪽끝단의 유압구동부로 유도되어, 유량제어밸브(230)를 도면에서 왼쪽으로 전환 조작한다. 이에 따라, 유압실린더(223)의 밑바닥쪽(연장 방향)에는 유압펌프(202)로부터의 토출유와 유압펌프(228)로부터의 토출유가 합류하여 공급된다.
또, 신호압력(G, H)의 고압쪽이 셔틀밸브(226)에 의하여 검출되고, 이 출력압력이 예비용 포트(L)를 거쳐 셔틀블록(215B)에 도입되어, 상기와 같이 그 출력압력과 셔틀밸브(238)의 출력압력 중 높은 쪽이 예비용의 셔틀밸브(240)에 의하여 검출되어, 레귤레이터(204)에 전달된다. 또한, 신호압력(H)이 예비용 포트(M)를 거쳐 셔틀블록(215B)으로 도입되고, 상기와 같이 그 신호압력과 셔틀밸브(239)의 출력압력 중 높은 쪽이 예비용의 셔틀밸브(241)에 의하여 검출되어, 레귤레이터(229)에 전달된다.
이와 같이 구성함으로써, 추가의 액츄에이터(223)에 대하여, 추가의 액츄에이터(223)의 파일롯 조작장치(225)의 신호압력(G)에 의하여 유압펌프(202)의 경전(토출용량)을 제어할 수 있고, 이 유압펌프(202)의 토출유를 상기와 같이 액츄에이터(223)에 단독으로 공급할 수 있어, 신호압력(H)에 의하여 유압펌프(202, 228)의 경전(토출용량)을 제어할 수 있고, 이 유압펌프(202, 228)의 토출유를 상기와 같이 액츄에이터(223)에 합류하여 공급할 수 있다. 즉, 추가액츄에이터인 유압실린더(223)의 수축 조작의 경우에는, 유압펌프(202)의 용량만이 증가하도록 제어되고, 유압실린더(223)의 신장의 경우에는 2개의 유압펌프(202, 228)의 용량이 증가하도록 제어된다. 이에 따라 유압실린더(223)는 신장 방향으로도 신속하게 동작할 수 있어, 큰 유량을 필요로 하는 소할기 등의 액츄에이터에 사용하였을 경우에 특히 편리하다.
이상과 같이 본 실시형태에 의하면, 2개의 유압펌프(202, 228)를 설치한 유압회로장치이더라도, 추가의 액츄에이터(223)의 파일롯 조작장치(225)를 셔틀블록(215B)의 예비용 포트(L, M)에 연결함으로써, 간단하게 추가의 액츄에이터(223)에 대응한 2개의 유압펌프(202, 228)의 용량제어를 할 수 있게 된다.
본 발명의 제 7 실시형태를 도 15에 의하여 설명한다. 도면 중, 도 9, 도 13에 나타낸 부재와 동등한 것에는 동일 부호를 붙이고 있다. 본 실시형태는 도 13에 나타낸 유압회로장치에 미리 예비의 유량제어밸브(224)와 예비의 파일롯 조작장치(225)를 조립한 것이다. 유량제어밸브(224)의 액츄에이터 라인(245, 246)의 끝단은 액츄에이터 라인(234)과 동일하게 플러그(245a, 246a)에 의해 닫혀지고 있다.
이 유압회로장치에 추가의 액츄에이터(223)를 부착한 경우의 회로구성은 도 14에 나타낸 제 6 실시형태의 경우와 동일하게 된다. 셔틀밸브(226)의 출력포트를 배관(227)을 거쳐 셔틀블록(215B)의 L포트에 연결하고, 파일롯 조작장치(225)의 신호압력(H)의 출력포트를 배관(243)을 거쳐 셔틀블록(215B)의 M포트에 연결한다. 또, 추가의 유압실린더(223)는 액츄에이터 라인(234, 245, 246)의 플러그(234a, 245a, 246a)를 떼어 내고, 이들 액츄에이터 라인(234, 245, 246)에 합류라인(244) 및 적당한 배관을 거쳐 접속된다.
본 실시형태에 의하면, 추가하는 부품은 액츄에이터(223)뿐이어서, 추가의 액츄에이터를 부착할 경우의 작업이 보다 간단해진다.
또한, 이상 제 5 내지 제 7 실시형태에서는, 셔틀밸브에 의해 검출된 최고압력에 의하여 작동하는 조작기로서 유압펌프의 용량제어용의 레귤레이터를 구비하는 경우에 대하여 설명하였으나, 셔틀밸브에 의해 검출된 최고압력에 의하여 작동하는 조작기로서는, 상기한 제 1 내지 제 4 실시형태와 같이 선회브레이크 해제 실린더나 주행연통밸브 등이 있고, 이들을 구비하는 유압회로장치에 적용해도 동일한 효과가 얻어진다.
본 발명의 제 8 실시형태를 도 16 내지 도 20에 의하여 설명한다. 본 실시형태는, 셔틀블록 내에 있어서, 주행연통밸브를 구동하는 신호와, 선회브레이크 실린더를 작동시키는 신호를 분리함으로써, 유압셔블의 진흙털기작업중에 있어서의 모터로의 문제점을 회피하는 것이다.
즉, 일반적으로, 유압셔블은, 굴삭현장에 있어서 주행동작을 반복하는 동안 크롤러(42a)(도 3 참조)에 토사·진흙 등이 점차로 부착한다. 이 부착량이 너무 많아지면 원활한 주행동작의 방해가 됨과 동시에, 주행모터(13, 5)에 대한 부하가 커지고 에너지절약상 바람직하지 않다. 이 때문에, 오퍼레이터는 적당한 기회를 보아, 크롤러(42a)의 진흙털기작업을 행한다. 즉, 도 16에 나타낸 바와 같이, 선회용의 파일롯 조작장치(53)(도 4 참조)를 조작하여 상부선회체(43)가 직진방향을 향한 상태에서 상부선회체(43)를 왼쪽 방향(또는 오른쪽 방향)으로 90° 선회시키고, 그 후, 부움용 파일롯 조작장치(51)나 아암용 파일롯 조작장치(52)를 조작하여 부움 내림이나 아암 크라우드 등을 행하여 버킷(47)을 접지시키고, 다시 아암 크라우드 등을 행함으로써 왼쪽(또는 오른쪽)의 크롤러(42a)를 지면으로부터 공중으로 떠오르게 한다(소위 잭 업). 그리고, 이 상태에서 주행 왼쪽용 파일롯 조작장치(49)(또는 주행 오른쪽용 파일롯 조작장치 48)를 조작하여 공중에 뜬 쪽의 크롤러(42a)를 구동하여 공전시킴으로써, 이 크롤러(42a)에 부착한 진흙을 지면에 떨어뜨린다.
이와 같은 진흙털기작업중에 있어서는, 상부선회체(43) 및 하부주행체(42)가 크게 기울어진 상태이기 때문에, 유압셔블의 자체중량에 의하여 부움(45)이 올림 방향으로, 또는 아암(46)이 댐핑 방향으로, 또는 버킷(47)이 크라우드 방향으로 동작하여, 떠 있는 크롤러(42a)가 점차로 내려오는 경우가 있다. 이와 같은 경우, 오퍼레이터는 유압셔블의 자세를 원래대로 되돌리려고 부움 내림, 아암 크라우드, 버킷 댐핑 방향으로의 조작을 행하는 경우가 있다. 이 경우, 주행과 프론트의 복합조작이 되기 때문에, 상기 제 1 실시형태에서는, 상기한 바와 같이 프론트·선회조작신호(Xf)에 의하여 주행연통밸브(26)가 개방상태가 된다.
여기에서, 도 16에 나타낸 바와 같이 왼쪽의 크롤러(42a)의 진흙털기를 행하고 있을 경우에는, 도 1 및 도 2에 있어서, 제 1 아암 유량제어밸브(10)의 조작량이 미소하기 때문에 주유압펌프(1b)로부터의 압유의 대부분이 왼쪽 주행모터(38)에 공급되는 데 부가하여, 아암 크라우드나 버킷 댐핑 동작에 있어서의 아암 실린더(36) 및 버킷 실린더(34)의 부하는 공전하고 있는 왼쪽 주행모터(38)보다 상대적으로 크기 때문에 주유압펌프(1a)로부터의 압유도 연통라인(41)을 거쳐 왼쪽 주행모터(38)에 공급되는 것으로 된다. 그 때문에, 이 왼쪽 주행모터(38)에 대략 2펌프분의 압유가 흘러 왼쪽 주행모터(38)의 과회전이 발생하여, 시저(seizure) 등의 문제점이 발생할 가능성이 있다.
본 실시형태는, 이와 같은 사태를 확실하게 회피하기 위한 것이며, 도 17에 본 실시형태에 의한 유압회로장치의 유압회로도를 나타내고, 도 18에 도 17 중의 유압회로장치의 밸브장치의 상세를 나타내고, 도 19에 도 17 중의 셔틀블록의 상세를 나타낸다. 이들 도면은 각각, 제 1 실시형태의 도 1, 도 2, 도 5에 상당하는 도면이다. 도면 중, 도 1 내지 도 5에 나타낸 부재와 동등한 것에는 동일 부호를 붙이고, 적절하게 설명을 생략한다.
이들 도 17 내지 도 19에 있어서, 본 실시형태의 유압회로장치는, 셔틀블록(301) 내에 14개의 셔틀밸브(55 내지 61, 63 내지 69)를 내장함과 동시에, 셔틀밸브(55)에 의해 선택된 주행 오른쪽 전진·후진의 조작신호압력(Af, Ar) 중의 최고압력을 유도하는 라인(302)과, 이 라인(302)에 의한 압력이 수압부(303a)로 유도되어 연통위치(도 19 중 왼쪽 위치)와 차단위치(동 도면 중 오른쪽 위치)로 전환되는 제 2 전환밸브로서의 유압전환밸브(303)와, 셔틀밸브(68)에 의해 선택된 프론트·선회조작신호(Xf)를 브레이크 실린더(27)로의 신호라인(23)으로 유도하는 라인(304a)과, 이 라인(304a)에서 분기한 라인(304b)과, 유압전환밸브(303)를 거쳐, 라인(304b)의 압력신호를 주행연통밸브 구동신호(Xc)로서 주행연통밸브(26)로 유도하기 위하여 신호라인(305)에 접속되는 신호라인(306)과, 드레인용의 라인(307)을 설치하고 있다.
유압전환밸브(303)는, 셔틀밸브(55)에 의해 선택된 최고압력이 수압부(303a)로 유도되어 있고, 그 최고압력에 의하여 작동하여, 프론트·선회조작신호(Xf)를 주행연통밸브 구동신호(Xc)로서 라인(306)으로 유도하게 되어 있다. 셔틀밸브(55)에 의해 선택된 최고압력이 대략 탱크압과 같을 때에는, 유압전환밸브(303)는 차단위치에 있고, 신호라인(305) 및 신호라인(306) 내의 압유를 드레인 라인(307)으로 유도한다. 한편, 셔틀밸브(55)에 의해 선택된 최고압력이 높아지면 연통위치로 전환되고, 프론트·선회조작신호(Xf)를 주행연통밸브 구동신호(Xc)로서 출력한다. 이에 따라, 주행연통밸브(26)는 이 주행연통밸브 구동신호(Xc)에 의하여 작동한다.
또한, 상기에 있어서, 주유압펌프(1a, 1b)가 제 3 및 제 4 유압펌프를 구성하고, 오른쪽 주행모터(33)가 제 1 주행모터를 구성하고, 왼쪽 주행모터(38)가 제 2 주행모터를 구성하며, 부움 실린더(37)와 아암 실린더(36)와 버킷 실린더(34)가 프론트 액츄에이터를 구성한다. 또한, 주행 오른쪽용의 유량제어밸브(5)는 제 1 주행용 유량제어밸브를 구성하고, 주행 왼쪽용의 유량제어밸브(13)는 제 2 주행용 유량제어밸브를 구성하며, 제 1 부움용 유량제어밸브(7)와 제 2 부움용 유량제어밸브(11)와 제 1 아암용 유량제어밸브(10)와 제 2 아암용 유량제어밸브(8)와 버킷용 유량제어밸브(6)가 프론트용 유량제어밸브를 구성한다.
또, 주행 오른쪽용의 유량제어밸브(5)의 입력포트(5a)는 제 1 주행용 유량제어밸브의 압유공급라인을 구성하고, 주행 왼쪽용의 유량제어밸브(13)의 입력포트(13a)는 제 2 주행용 유량제어밸브의 압유공급라인을 구성하며, 연통라인(41)은 이들 2개의 압유공급라인을 연통하는 연통라인을 구성한다. 또 주행연통밸브(26)는 이 연통라인을 개폐 가능한 제 1 전환밸브를 구성한다.
또한, 주행 오른쪽용 파일롯 조작장치(48)(도 4 참조)가 제 1 주행용 파일롯 조작장치를 구성하고, 부움용 파일롯 조작장치(51)와 아암용 파일롯 조작장치(52)와 버킷용 파일롯 조작장치(50)가 프론트용 파일롯 조작장치를 구성한다.
또, 셔틀밸브(55)는, 제 1 주행용 파일롯 조작장치에서 생성된 조작신호압력 중의 제 1 주행용 최고압력을 선택하는 제 1 주행용 셔틀밸브를 구성하고, 셔틀밸브(57, 58, 59, 63, 65, 68)는, 프론트용 파일롯 조작장치에서 생성된 조작신호압력 중의 프론트용 최고압력을 선택하는 프론트용 셔틀밸브를 구성한다.
또, 유압전환밸브(303), 신호라인(306) 및 신호라인(305)은, 제 1 주행용 셔틀밸브 및 프론트용 셔틀밸브를 거쳐 대응하는 조작신호가 모두 도입되었을 경우에, 제 1 전환밸브를 개방상태로 전환하는 전환신호를 생성하여 출력하는 전환신호 출력수단을 구성한다.
이상의 구성에 있어서의 동작을 이하에 설명한다.
(1) 프론트 액츄에이터(37, 36, 34) 또는 선회모터(35)와, 좌·우 주행모터(38, 33)가 복합 조작되는 경우
오퍼레이터가 이와 같은 복합 조작을 행하는 것을 의도하여, 주행 오른쪽·왼쪽용의 파일롯 조작장치(48, 49)를 모두 조작하고, 다시 버킷, 부움, 아암, 선회용의 파일롯 조작장치(50 내지 53) 중의 적어도 하나를 조작하였을 때에는, 각각의 조작신호압력이 유량제어밸브(5, 13)와 유량제어밸브(6 내지 11) 중 대응하는 것에 부여된다. 또한, 버킷용의 파일롯 조작장치(50), 부움용의 파일롯 조작장치(51), 아암용의 파일롯 조작장치(52) 및 선회용 파일롯 조작장치(53)로부터의 조작신호압력 중의 최고압력이 셔틀밸브(57, 58, 59, 60, 63, 64, 65, 66, 68)에 의하여 선택되어, 프론트·선회조작신호(Xf)로서 라인(304a, 304b)으로 유도된다. 한편, 주행 오른쪽용 파일롯 조작장치(48)로부터의 조작신호압력 중 최고압력이 셔틀밸브(55)에 의하여 선택되고, 라인(302)을 거쳐 유압전환밸브(303)로 유도되어, 유압전환밸브(303)가 차단위치로부터 연통위치로 전환된다.
이에 따라, 유압전환밸브(303)로부터 프론트·선회조작신호(Xf)가 주행연통밸브 구동신호(Xc)로서 신호라인(306)에 출력되고, 신호라인(305)을 거쳐 주행연통밸브(26)가 연통위치로 전환되어, 주유압펌프(1a)로부터 토출된 압유가 유량제어밸브(5)뿐만 아니라 연통라인(41)의 체크밸브(41a)를 거쳐 유량제어밸브(13)로도 유입된다. 이 때문에, 주유압펌프(1b)로부터 토출된 압유가 유량제어밸브(13)의 상류쪽의 유량제어밸브(9, 10, 11)에 우선적으로 공급되더라도, 주유압펌프(1a)로부터의 압유를 주행모터(33, 38)의 양쪽에 공급할 수 있으므로, 주행과 프론트·선회와의 복합조작을 행할 수 있고, 또 주행의 직진성이 유지된다.
(2) 왼쪽의 크롤러(42a)의 진흙털기작업중, 프론트 액츄에이터(37, 36, 34)와, 왼쪽 주행모터(38)를 복합 조작할 경우
오퍼레이터가 이와 같은 복합 조작을 행하는 것을 의도하여, 주행 왼쪽용의 파일롯 조작장치(49)를 조작함과 동시에 파일롯 조작장치(50 내지 52)의 적어도 하나를 조작하였을 때에는, 각 조작신호압력이 유량제어밸브(13)와 유량제어밸브(6, 7, 8, 0, 11) 중의 대응하는 것에 부여된다. 동시에, 파일롯 조작장치(50 내지 52)로부터의 조작신호압력 중의 최고압력이 셔틀밸브(57, 58, 59, 63, 65, 68)에 의하여 선택되고, 프론트·선회조작신호(Xf)로서 라인(304a, 304b)으로 유도된다. 그러나, 주행 오른쪽용 파일롯 조작장치(48)는 조작되어 있지 않기 때문에, 유압전환밸브(303)는 차단위치로 유지되고, 신호라인(306, 305) 내의 압유는 드레인 라인(307)과 연통하여, 주행연통밸브(26)는 차단위치에 유지된다. 이에 따라, 주유압펌프(1a)로부터의 압유는 유량제어밸브(6, 7, 8) 중 조작되고 있는 것을 거쳐 대응하는 프론트 액츄에이터(34, 37, 36)로 공급된다. 또, 주유압펌프(1b)로부터의 압유 중 일부가 유량제어밸브(10, 11) 중 조작되고 있는 것을 거쳐 대응하는 프론트 액츄에이터(36, 37)로 공급되고, 나머지의 압유가 주행 왼쪽용의 유량제어밸브(13)를 거쳐 왼쪽 주행모터(38)로 공급된다. 이와 같이, 왼쪽 주행모터(38)에는 주유압펌프(1b)로부터의 압유만이 공급되므로, 제 1 실시형태와 같이 왼쪽 주행모터(38)에 2개의 주유압펌프(1a, 1b)로부터의 압유가 공급되어 과회전이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
(3) 오른쪽의 크롤러(42a)의 진흙털기작업중, 프론트 액츄에이터(37, 36, 34)와, 오른쪽 주행모터(33)를 복합 조작할 경우
오퍼레이터가 이와 같은 복합 조작을 행하는 것을 의도하여, 주행 오른쪽용의 파일롯 조작장치(48)를 조작함과 동시에 파일롯 조작장치(50 내지 52)의 적어도 하나를 조작하였을 때에는, 각 조작신호압력이 유량제어밸브(5)와 유량제어밸브(6, 7, 8, 10, 11) 중 대응하는 것에 부여된다. 동시에, 파일롯 조작장치(50 내지 52)로부터의 조작신호압력 중의 최고압력이 셔틀밸브(57, 58, 59, 63, 65, 68)에 의하여 선택되고, 프론트·선회조작신호(Xf)로서 라인(304a, 304b)으로 유도된다. 한편, 주행 오른쪽용 파일롯 조작장치(48)로부터의 조작신호압력 중 최고압력이 셔틀밸브(55)에 의하여 선택되어, 라인(302)을 거쳐 유압전환밸브(303)로 유도되어, 유압전환밸브(303)가 차단위치로부터 연통위치로 전환된다.
이에 따라, 유압전환밸브(303)로부터 주행연통밸브 구동신호(Xc)가 신호라인(306, 305)에 출력되어 주행연통밸브(26)가 연통위치로 전환되고, 연통라인(41)이 연통한다. 그러나, 주행 왼쪽용의 유량제어밸브(13)는 조작되어 있지 않고 중립위치에 있기 때문에, 주유압펌프(1a)로부터의 압유는 왼쪽 주행모터(38)에 공급되는 일은 없고, 오른쪽 주행모터(33)에만 공급된다. 그 때, 주유압펌프(1b)로부터의 압유 중 일부가 유량제어밸브(10, 11) 중 조작되고 있는 것을 거쳐 대응하는 프론트 액츄에이터(36, 37)로 공급되고, 나머지의 압유가 주행 왼쪽용 유량제어밸브(13)의 입력포트(13a)에 도입되나, 연통라인(41)에 설치된 체크밸브(41a)에 의하여 이 압유가 주행 오른쪽 유량제어밸브(5)쪽으로 유입되려고 하는 것이 저지된다. 이에 따라, 오른쪽 주행모터(33)에는 주유압펌프(1a)로부터의 압유만이 공급되므로, 오른쪽 주행모터(33)가 과회전하는 일도 없다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 의하면, 상기 제 1 실시형태와 동일한 효과가 얻어짐과 동시에, 유압셔블의 진흙털기작업시에 있어서의 프론트 액츄에이터(34, 36, 37)와 주행모터(33) 또는 주행모터(38)와의 복합조작시에 있어서, 어느 한쪽의 주행모터에 펌프로부터의 압유가 집중하여 과회전상태가 되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 제 9 실시형태를 도 20에 의하여 설명한다. 도 17 내지 도 19와 공통인 부분에는 동일한 부호를 붙이고, 적절히 설명을 생략한다.
도 20은, 본 실시형태에 의한 유압회로장치의 요부인 셔틀블록(301A)의 상세구조를 나타낸 도면이고, 도 19에 대응하는 도면이다. 이 도 19에 있어서, 본 실시형태의 유압회로장치는, 셔틀블록(301A) 내에, 셔틀밸브(68)에 의해 선택된 프론트·선회조작신호(Xf)가 수압부(308a)로 유도되어 연통위치(도 20 중 왼쪽 위치)와 차단위치(동 도면 중 오른쪽 위치)로 전환되는 제 3 전환밸브로서의 유압전환밸브(308)와, 파일롯 펌프(2)의 토출로(17)로부터 분기하여 설치된 라인(309)(도 17 중에 2점 쇄선으로 나타냄)에 접속되어 파일롯 1차압을 유도하는 라인(310)과, 드레인용의 라인(307)과 유압전환밸브(303)를 접속하는 라인(311)을 설치한 것이, 제 8 실시형태와 특히 다르다.
유압전환밸브(308)는, 셔틀밸브(68)에 의해 선택된 최고압력이 수압부(308a)로 유도되어 그 최고압력에 의하여 작동하고, 라인(310)을 거쳐 유도되는 파일롯 1차압을 프론트·선회조작신호(Xf)로서 도출한다. 셔틀밸브(68)에 의해 선택된 최고압력이 대략 탱크압과 같을 때에는, 유압전환밸브(308)는 차단위치에 있고, 신호라인(23) 내의 압유를 라인(311)을 거쳐 드레인 라인(307)으로 유도한다. 한편, 셔틀밸브(68)에 의해 선택된 최고압력이 높아지면 유압전환밸브(308)는 연통위치로 전환되고, 파일롯 1차압을 프론트·선회조작신호(Xf)로서 출력한다. 이에 따라, 선회브레이크 실린더(27)는 이 선회조작신호(Xf)에 의하여 작동한다.
또, 유압전환밸브(303)는, 상기 제 8 실시형태와 동일하게, 셔틀밸브(55)에 의해 선택된 최고압력을 근거로 작동하고, 유압전환밸브(308)가 연통위치에 있을 때에 라인(304b)을 거쳐 유도되는 프론트·선회조작신호(Xf)를 주행연통밸브 구동신호(Xc)로서 도출한다.
그 밖의 구조는, 제 8 실시형태와 거의 동일하다.
또한, 상기에 있어서, 파일롯 펌프(2), 토출로(17), 릴리프 밸브(18), 라인(309), 라인(310), 유압전환밸브(308), 라인(304b), 유압전환밸브(303), 신호라인(306) 및 신호라인(305)은, 제 1 주행용 셔틀밸브 및 프론트용 셔틀밸브를 거쳐 대응하는 조작신호가 모두 도입되었을 경우에, 제 1 전환밸브를 개방상태로 전환하는 전환신호를 생성하여 출력하는 전환신호 출력수단을 구성한다.
이와 같이 구성한 본 실시형태에서는, 셔틀밸브(68)에 의해 선택한 최고압력으로서의 조작신호압력은, 조작기인 선회브레이크 실린더(27) 및 주행연통밸브(26)에 대해서는 셔틀블록(301A) 내의 한정된 통로(라인 304a)로 사용될 뿐이고, 셔틀밸브(68)에 의해 최고압력으로서 선택된 조작신호압력의 전달라인 길이는 그다지 길지 않아, 대응하는 유량제어밸브를 응답성 좋게 전환할 수 있다. 한편, 조작기인 선회브레이크 실린더(27) 및 주행연통밸브(26)에 대해서는, 유압전환밸브(308, 303)에 의하여 파일롯유압원(2, 18)의 압력으로부터 제어신호압력(프론트·선회조작신호 Xf 및 주행연통밸브 구동신호 Xc)이 생성되기 때문에, 이 제어신호압력의 유량도 충분히 확보할 수 있고, 선회브레이크 실린더(27) 및 주행연통밸브(26)를 응답성 좋게 작동시킬 수 있다.
따라서, 본 실시형태에 의하면, 제 8 실시형태와 동일한 효과가 얻어짐과 동시에, 선회브레이크 실린더(27)와 주행연통밸브(26)의 전환을 더욱 응답성 좋게 행할 수 있으므로, 선회브레이크 실린더(27)에 있어서는 선회브레이크의 해제속도가 향상하고, 선회모터(35) 등의 시동전에 확실하게 브레이크를 해제할 수 있고, 주행연통밸브(26)에 있어서는 주행개시전에 확실하게 연통위치로 전환되어, 주행직진성을 향상시킬 수 있다. 또, 유량제어밸브도 응답성 좋게 전환할 수 있으므로, 유압회로장치 전체의 원활한 조작성이 얻어진다.
또한, 상기 제 8 및 제 9 실시형태에 있어서는, 주행 오른쪽용의 유량제어밸브(5)가 다른 유량제어밸브(6 내지 8)의 상류쪽에 탠덤으로 접속(우선 접속)되고, 또 주행 왼쪽용의 유량제어밸브(13)에 대하여 다른 유량제어밸브(9 내지 12)가 상류쪽에 탠덤으로 접속되어 있으나, 이것에 한정되지 않는다. 즉, 반대로, 주행 왼쪽용의 유량제어밸브가 다른 유량제어밸브의 상류쪽에 탠덤으로 접속되고, 주행 오른쪽용의 유량제어밸브에 대하여 다른 유량제어밸브가 상류쪽에 탠덤으로 접속되며, 이들 주행 왼쪽용 및 주행 오른쪽용의 유량제어밸브의 입력포트가 연통라인(41)에 의해 접속되어 있어도 된다. 이 경우에도, 동일한 효과를 얻는다.
또한, 상기와 같이 한쪽의 주행용 유량제어밸브를 한쪽의 밸브그룹의 최상류쪽에 탠덤으로 배치하고, 다른쪽의 주행용 유량제어밸브를 다른쪽의 밸브그룹의 최하류쪽에 탠덤으로 배치하는 경우에도 한정되는 것이 아니라, 양쪽의 주행용 유량제어밸브를 각각의 밸브그룹의 최상류쪽에 탠덤으로 배치하고, 2개의 유량제어밸브의 입력포트를 연통라인에 의해 접속하는 경우에도 적용할 수 있다. 이 경우에도, 동일한 효과를 얻는다.
본 발명에 의하면, 셔틀밸브에 의해 검출한 최고압력에 의거하는 제어신호압력에 의하여 작동하는 조작기를 구비한 유압회로장치에 있어서, 고압계와 저압계를 분리함으로써 회로구성을 간소화하여 제작비용을 저감함과 동시에, 조립성을 좋게 할 수 있다. 또, 제어신호압력의 전달시의 압력손실을 적게 하여, 응답지연 없이 조작기를 작동할 수 있어, 조작기의 원활한 조작성이 얻어진다.
또, 조작신호압력의 전달라인 길이를 그다지 길게 하지 않고 제어신호압력을 생성할 수 있고, 유량제어밸브와 조작기의 양쪽을 응답지연 없이 작동할 수 있어, 유압회로장치 전체의 원활한 조작성이 얻어진다. 또한, 셔틀블록 내에 복수의 셔틀밸브를 계층적으로 접속하였으므로, 최소의 셔틀밸브수로 필요한 제어신호압력이 얻어져, 셔틀블록의 콤팩트화, 저비용화가 가능하게 된다.
또 본 발명에 의하면, 후 부착으로 액츄에이터를 추가할 경우에, 간단하게 추가의 액츄에이터에 대응한 유압펌프의 레귤레이터 등의 조작기의 제어를 행할 수 있게 된다.

Claims (15)

  1. 적어도 하나의 유압펌프와, 복수의 액츄에이터와, 상기 유압펌프로부터 토출된 압유를 상기한 복수의 액츄에이터에 각각 급배하는 복수의 유량제어밸브와, 파일롯유압원과, 이 파일롯유압원의 압력으로부터 조작신호압력을 생성하여 대응하는 유량제어밸브를 전환 조작하는 복수의 파일롯 조작장치와, 이들 복수의 파일롯 조작장치에 의하여 생성된 조작신호압력 중, 소정의 적어도 하나의 조작신호압력군마다의 최고압력을 선택하는 복수의 셔틀밸브를 가지며, 이들 셔틀밸브에 의하여 선택된 상기한 소정의 조작신호압력군마다의 최고압력에 의거하여 적어도 하나의 제어신호압력을 생성하고, 상기 유압펌프, 액츄에이터, 유량제어밸브 중 어느 하나에 관하여 설치된 적어도 하나의 조작기를 작동시키는 유압작업기의 유압회로장치에 있어서,
    상기 최고압력을 선택하는 복수의 셔틀밸브 모두를 하나의 셔틀블록에 내장시키고, 이 셔틀블록 내에서 상기 제어신호압력을 생성하여, 상기 조작기에 출력하는 것을 특징으로 하는 유압작업기의 유압회로장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기한 복수의 셔틀밸브에 의하여 선택된 조작신호압력군 중 적어도 하나에 관하여, 그 최고압력을 근거로 작동하고, 상기 파일롯유압원의 압력으로부터 대응하는 제어신호압력을 생성하는 유압전환밸브를 더욱 구비하며, 이 유압전환밸브를 더욱 상기 셔틀블록에 내장시킨 것을 특징으로 하는 유압작업기의 유압회로장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기한 복수의 셔틀밸브는, 상기한 복수의 파일롯 조작장치에 의하여 생성된 조작신호압력 중, 소정의 복수의 조작신호압력군마다의 최고압력을 선택하고, 또 이들 셔틀밸브에 의하여 선택된 복수의 조작신호압력군마다의 상기 최고압력에 의거하여 상기 셔틀블록 내에서 복수의 제어신호압력을 생성하여, 상기 복수의 조작기에 각각 출력하는 것을 특징으로 하는 유압작업기의 유압회로장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기한 복수의 액츄에이터는 유압셔블의 상부선회체를 회전 구동하는 선회모터를 포함하고, 상기한 복수의 조작기는 상기 선회모터를 제동하는 선회브레이크장치를 포함하며, 상기 셔틀블록은, 상기한 복수의 제어신호압력의 하나를 상기 선회브레이크장치에 출력하여 이 선회브레이크장치를 비작동위치로 전환하고, 상기 선회모터에 대한 브레이크를 해제하는 것을 특징으로 하는 유압작업기의 유압회로장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 유압펌프는 적어도 2개 있고, 상기한 복수의 액츄에이터는 유압셔블의 하부주행체를 주행 구동하는 좌우의 주행모터를 포함하고, 상기한 복수의 조작기는, 상기한 좌우의 주행모터를 상기한 2개의 유압펌프에 각각 단독으로 접속하는 차단위치와 상기한 좌우의 주행모터를 상기한 2개의 유압펌프의 한쪽에 병렬로 접속하는 연통위치로 전환 가능한 주행연통밸브를 포함하며, 상기 셔틀블록은, 상기한 복수의 제어신호압력의 하나를 상기 주행연통밸브에 출력하여 이 주행연통밸브를 연통위치로 전환하여, 상기한 한쪽의 유압펌프로부터 토출된 압유를 상기한 좌우의 주행모터에 유입시키는 것을 특징으로 하는 유압작업기의 유압회로장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 유압펌프는 가변용량형 유압펌프이고, 상기한 복수의 조작기는 상기 유압펌프의 용량을 제어하는 레귤레이터를 포함하며, 상기 셔틀블록은, 상기한 복수의 제어신호압력의 하나를 상기 레귤레이터에 출력하여 이 레귤레이터를 작동하고, 상기 유압펌프의 용량을 제어하는 것을 특징으로 하는 유압작업기의 유압회로장치.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기한 복수의 액츄에이터는, 유압셔블의 하부주행체를 주행 구동하는 좌우의 주행모터와, 상기 유압셔블의 부움, 아암, 버킷을 각각 구동하는 부움 실린더, 아암 실린더, 버킷 실린더와, 상기 유압셔블의 상부선회체를 상기 하부주행체에 대하여 선회시키는 선회모터를 포함하고,
    상기한 복수의 파일롯 조작장치는, 상기한 오른쪽 주행모터에 대한 전진 및 후진의 신호압력을 선택적으로 생성하는 1쌍의 파일롯 밸브를 구비한 주행 오른쪽 조작장치와, 상기한 왼쪽 주행모터에 대한 전진 및 후진의 신호압력을 선택적으로 생성하는 1쌍의 파일롯 밸브를 구비한 주행 왼쪽 조작장치와, 상기 버킷 실린더에 대한 버킷 크라우드 및 버킷 댐핑의 신호압력을 선택적으로 생성하는 1쌍의 파일롯 밸브를 구비한 버킷 조작장치와, 상기 부움 실린더에 대한 부움 올림 및 부움 내림의 신호압력을 선택적으로 생성하는 1쌍의 파일롯 밸브를 구비한 부움 조작장치와, 상기 아암 실린더에 대한 아암 크라우드 및 아암 댐핑의 신호압력을 선택적으로 생성하는 1쌍의 파일롯 밸브를 구비한 아암 조작장치와, 상기 선회모터에 대한 오른쪽 선회 및 왼쪽 선회의 신호압력을 선택적으로 생성하는 1쌍의 파일롯 밸브를 구비한 선회조작장치를 포함하며,
    상기 셔틀블록은, 상기한 복수의 셔틀밸브로서, 상기 주행 오른쪽 조작장치의 1쌍의 파일롯 밸브로부터의 신호압력의 고압쪽을 선택하는 제 1 셔틀밸브와, 상기 주행 왼쪽 조작장치의 1쌍의 파일롯 밸브로부터의 신호압력의 고압쪽을 선택하는 제 2 셔틀밸브와, 상기 버킷 조작장치의 1쌍의 파일롯 밸브로부터의 신호압력의 고압쪽을 선택하는 제 3 셔틀밸브와, 상기 부움 조작장치의 1쌍의 파일롯 밸브로부터의 신호압력의 고압쪽을 선택하는 제 4 셔틀밸브와, 상기 아암 조작장치의 1쌍의 파일롯 밸브로부터의 신호압력의 고압쪽을 선택하는 제 5 셔틀밸브와, 상기 선회조작장치의 1쌍의 파일롯 밸브로부터의 신호압력의 고압쪽을 선택하는 제 6 셔틀밸브와, 상기한 제 4 셔틀밸브와 제 5 셔틀밸브의 각각에 의해 선택한 신호압력의 고압쪽을 선택하는 제 7 셔틀밸브와, 상기한 제 3 셔틀밸브와 제 7 셔틀밸브의 각각에 의해 선택한 신호압력의 고압쪽을 선택하는 제 8 셔틀밸브와, 상기한 제 7 셔틀밸브와 제 6 셔틀밸브의 각각에 의해 선택한 신호압력의 고압쪽을 선택하는 제 9 셔틀밸브와, 상기한 제 1 셔틀밸브와 제 8 셔틀밸브의 각각에 의해 선택한 신호압력의 고압쪽을 선택하여 상기한 복수의 조작신호압력군의 최고압력의 하나로 하는 제 10 셔틀밸브와, 상기한 제 2 셔틀밸브와 제 9 셔틀밸브의 각각에 의해 선택한 신호압력의 고압쪽을 선택하여 상기한 복수의 조작신호압력군의 최고압력의 다른 하나로 하는 제 11 셔틀밸브와, 상기한 제 8 셔틀밸브와 제 9 셔틀밸브의 각각에 의해 선택한 신호압력의 고압쪽을 선택하여 상기한 복수의 조작신호압력군의 최고압력의 또다른 하나로 하는 제 12 셔틀밸브를 내장하고, 상기한 제 10 셔틀밸브에 의해 선택된 최고압력에 의하여 상기한 복수의 제어신호압력의 하나로서 제 1 펌프제어신호를 생성하며, 상기한 제 11 셔틀밸브에 의해 선택된 최고압력에 의하여 상기한 복수의 제어신호압력의 다른 하나로서 제 2 펌프제어신호를 생성하고, 상기한 제 12 셔틀밸브에 의해 선택된 최고압력에 의하여 상기한 복수의 제어신호압력의 또다른 하나로서 프론트·선회조작신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 유압작업기의 유압회로장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 셔틀블록은, 상기한 복수의 셔틀밸브로서, 상기한 제 1 셔틀밸브와 제 2 셔틀밸브의 각각에 의해 선택한 신호압력의 고압쪽을 선택하여 상기한 복수의 조작신호압력군의 최고압력의 또다른 하나로 하는 제 13 셔틀밸브를 더욱 내장하고, 이 제 13 셔틀밸브에 의해 선택된 최고압력에 의하여 상기한 복수의 제어신호압력의 또다른 하나로서 주행조작신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 유압작업기의 유압회로장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 셔틀블록의 블록 본체에 예비용 포트를 설치하고, 또 셔틀블록 내에, 상기한 복수의 셔틀밸브에 의하여 선택된 상기한 소정의 조작신호압력군의 최고압력 중의 하나와 상기 예비용 포트의 압력 중 높은 쪽의 압력을 선택하는 예비용 셔틀밸브를 설치한 것을 특징으로 하는 유압작업기의 유압회로장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 유압펌프에 접속된 예비용 유량제어밸브와, 상기 파일롯유압원의 파일롯압력을 신호압력으로 변환하는 예비용 파일롯 조작장치를 더욱 구비하는 것을 특징으로 하는 유압작업기의 유압회로장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 유압펌프는, 가변용량형임과 동시에, 제 1 및 제 2 유압펌프를 포함하는 적어도 2개가 설치되어 있고, 상기한 복수의 셔틀밸브는, 상기한 복수의 파일롯 조작장치에 의하여 생성된 조작신호압력 중, 상기한 제 1 유압펌프에 관한 조작신호압력군의 제 1 최고압력과 상기한 제 2 유압펌프에 관한 조작신호압력군의 제 2 최고압력을 각각 선택하며, 상기 조작기는, 상기한 복수의 셔틀밸브에 의하여 선택한 제 1 및 제 2 최고압력에 의거하여 각각 생성된 제 1 제어신호압력 및 제 2 제어신호압력에 의하여 작동하는, 상기한 제 1 및 제 2 유압펌프의 용량제어용의 제 1 및 제 2 레귤레이터를 포함하고 있고,
    또한, 상기 셔틀블록의 블록 본체에 제 1 및 제 2 예비용 포트를 포함하는 적어도 2개의 예비용 포트를 설치함과 동시에, 상기 셔틀블록 내에, 상기한 제 1 예비용 포트의 압력과 상기한 제 1 최고압력 중 높은 쪽의 압력을 선택하여 상기한 제 1 제어신호압력으로 하는 제 1 예비용 셔틀밸브와, 상기한 제 2 예비용 포트의 압력과 상기한 제 2 최고압력 중 높은 쪽의 압력을 선택하여 상기한 제 2 제어신호압력으로 하는 제 2 예비용 셔틀밸브를 배치한 것을 특징으로 하는 유압작업기의 유압회로장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 유압펌프는, 제 3 및 제 4 유압펌프를 포함하는 복수개가 설치되어 있고, 상기한 복수의 액츄에이터는, 유압셔블의 하부주행체를 각각 주행 구동하는 제 1 및 제 2 주행모터와 유압셔블의 작업프론트를 구동하는 적어도 하나의 프론트 액츄에이터를 포함하며, 상기한 복수의 유량제어밸브는, 상기 제 3 유압펌프로부터 토출된 압유를 상기한 제 1 주행모터에 급배하는 제 1 주행용 유량제어밸브와, 적어도 상기한 제 3 유압펌프로부터 토출된 압유를 상기 프론트 액츄에이터에 급배하는 프론트용 유량제어밸브와, 상기한 제 4 유압펌프로부터 토출된 압유를 상기한 제 2 주행모터에 급배하는 제 2 주행용 유량제어밸브를 포함함과 동시에, 상기한 제 1 주행용 유량제어밸브는, 상기 프론트용 유량제어밸브보다 우선적으로 상기한 제 3 유압펌프로부터의 압유를 상기한 제 1 주행모터에 공급하도록 접속되어 있고, 상기한 복수의 파일롯 조작장치는, 상기한 제 1 주행용 유량제어밸브 및 상기 프론트용 유량제어밸브를 각각 동작시키는 제 1 주행용 파일롯 조작장치 및 프론트용 파일롯 조작장치를 포함하고 있으며, 상기한 복수의 셔틀밸브는, 상기한 제 1 주행용 파일롯 조작장치에 의해 생성된 조작신호압력 중 제 1 주행용 최고압력을 검출하는 제 1 주행용 셔틀밸브와, 상기한 프론트용 파일롯 조작장치에 의해 생성된 조작신호압력 중의 프론트용 최고압력을 검출하는 프론트용 셔틀밸브를 포함하고 있고,
    또한, 상기한 제 1 주행용 유량제어밸브의 압유공급라인과 상기한 제 2 주행용 유량제어밸브의 압유공급라인을 연통하는 연통라인과, 이 연통라인을 개폐 가능한 제 1 전환밸브와, 상기 연통라인에 설치되어, 상기한 제 1 주행용 유량제어밸브쪽에서 상기한 제 2 주행용 유량제어밸브쪽으로의 압유의 흐름을 허용하여 그 반대의 흐름을 차단하는 체크밸브와, 상기한 제 1 주행용 셔틀밸브 및 상기 프론트용 셔틀밸브를 거쳐 대응하는 최고압력신호가 모두 도입되었을 경우에, 상기한 제 1 전환밸브를 개방상태로 전환하는 전환신호를 생성하여 출력하는 전환신호 출력수단을 설치한 것을 특징으로 하는 유압작업기의 유압회로장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 전환신호 출력수단은, 상기한 제 1 주행용 최고압력에 의하여 전환되는 제 2 전환밸브 및 상기 프론트용 최고압력에 의하여 전환되는 제 3 전환밸브 중 적어도 제 2 전환밸브를 구비하고 있고, 또한, 적어도 제 2 전환밸브가 상기한 하나의 셔틀블록 내에 내장되어 있는 것을 특징으로 하는 유압작업기의 유압회로장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기한 제 2 전환밸브는, 상기한 제 1 주행용 최고압력에 따라 연통위치와 차단위치로 전환되고, 또 그 연통위치에 있어서 상기 프론트용 최고압력을 상기 전환신호로서 상기한 제 1 전환밸브로 출력하도록 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 유압작업기의 유압회로장치.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 전환신호 출력수단은, 상기한 제 1 주행용 최고압력에 따라 연통위치와 차단위치로 전환되는 제 2 전환밸브와, 상기한 프론트용 최고압력에 따라 연통위치와 차단위치로 전환되는 제 3 전환밸브를 구비하고 있고, 또 상기한 제 3 전환밸브는, 그 연통위치에 있어서 상기 파일롯유압원으로부터의 파일롯압을 상기한 제 2 전환밸브로 유도하도록 접속되어 있고, 상기한 제 2 전환밸브는, 그 연통위치에 있어서 상기한 제 3 전환밸브로부터 유도된 상기 파일롯압을 상기 전환신호로서 상기한 제 1 전환밸브로 출력하도록 접속되어 있음과 동시에, 상기한 제 2 전환밸브 및 상기한 제 3 전환밸브가 상기한 하나의 셔틀블록 내에 내장되어 있는 것을 특징으로 하는 유압작업기의 유압회로장치.
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