KR20040102063A - 건설기계의 유압구동장치 - Google Patents

건설기계의 유압구동장치 Download PDF

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KR20040102063A
KR20040102063A KR10-2004-7015503A KR20047015503A KR20040102063A KR 20040102063 A KR20040102063 A KR 20040102063A KR 20047015503 A KR20047015503 A KR 20047015503A KR 20040102063 A KR20040102063 A KR 20040102063A
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오치아이마사미
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Abstract

본 발명은 제 1 유압펌프(1a, 1b)로부터 압유를 전환하여 공급하는 방향 유량제어밸브(10a~10f)와, 제 2 유압펌프(3a, 3b)로부터의 압유를 공급관로(100)로부터 분기하여 각 유압실린더의 로드 압출측실(5aA, 5bA, 6A, 7A)에 공급하는 분기배관(150~150C)에 설치한 유입유량제어밸브(201~203)와, 공급배관(100)과 탱크(2)와의 배관(104)에 설치한 바이패스유량제어밸브(204)와, 조작레버(32, 33)의 조작지령신호에 따른 제어량을 연산하고, 이 제어량에 의하여 유입유량제어밸브(201 ~ 203) 및 바이패스유량제어밸브(204)를 제어하는 컨트롤러(31)를 구비한다. 이에 의하여 유량제어밸브의 개수와 그 배관접속 길이를 더욱 줄여 전체로서의 압력손실을 더욱 저감하고, 유량제어밸브의 개수삭감에 기인하여 유압원과 이 유압원으로부터의 압유를 받는 엑츄에이터 사이의 유압배관의 레이아웃을 간소할 수 있다.

Description

건설기계의 유압구동장치{HYDRAULIC DRIVING SYSTEM OF CONSTRUCTION MACHINERY}
원래, 예를 들면 일본국 특개평9-328784호 공보의 도 9에 기재된 바와 같이, 자중 70t 또는 그 이상급의 초대형 유압셔블 등의 건설기계, 특히 하부 주행체의 상부에 선회 가능하게 설치한 선회체와, 이 선회체에 회동 가능하게 연결된 부움, 이 부움에 회동 가능하게 연결된 아암 및 이 아암에 접지상태에서 개구부가 뒤쪽측을 향하도록 회동 가능하게 연결된 버킷으로 이루어지는 다관절형의 프론트작업기를 가지는 이른바 백호우(backhoe)타입의 유압셔블에 적용되는 건설기계의 유압구동장치가 알려져 있다.
이 유압구동장치는, 제 1 원동기에 의하여 구동되는 2개의 유압펌프와, 제 2 원동기에 의하여 구동되는 2개의 유압펌프와, 그들 4개의 유압펌프로부터 토출된 압유가 공급되고, 부움, 아암, 및 버킷을 각각 구동하는 부움용 유압실린더, 아암용 유압실린더 및 버킷용 유압실린더와, 4개의 유압펌프 중 2개의 유압펌프로부터 부움용 유압실린더, 아암용 유압실린더 및 버킷용 유압실린더에 공급되는 압유의흐름을 각각 제어하는 부움용 방향 유량제어밸브, 아암용 방향 유량제어밸브 및 버킷용 방향 유량제어밸브를 구비한 제 1 방향 유량제어밸브 그룹과, 4개의 유압펌프 중 나머지 2개의 유압펌프로부터 부움용 유압실린더, 아암용 유압실린더 및 버킷용 유압실린더에 공급되는 압유의 흐름을 각각 제어하는 부움용 방향 유량제어밸브, 아암용 방향 유량제어밸브 및 버킷용 방향 유량제어밸브를 구비한 제 2 방향 유량제어밸브 그룹을 구비하고 있다. 그리고 부움용 방향 유량제어밸브, 아암용 방향 유량제어밸브, 버킷용 방향 유량제어밸브 각각마다 제 1 방향 유량제어밸브 그룹으로부터와 제 2 방향 유량제어밸브 그룹으로부터의 압유를 합류시킨 후, 부움용 유압실린더, 아암용 유압실린더, 버킷용 유압실린더에 각각 공급함(환언하면, 통상의 유압펌프 ~ 방향 유량제어밸브 2계통분의 압유를 합류시켜 공급한다)으로써, 초대형기의 동작에 필요한 대유량의 압유를 각 유압실린더에 공급 가능하게 하고 있다.
그런데 초고압·초대 유량의 압유를 공급하기 위해서는 초대 구경의 호스나 강관 등으로 주 관로를 구성하는 것이 필요하게 되나, 실용적으로 현재의 시장에 존재하는 호스는 최대 구경이 2인치 정도이기 때문에, 이것을 다수(예를 들면 2개 또는 3개씩) 나열하여 대응하지 않을 수 없다. 따라서 유압 엑츄에이터가 요구하는 급배유량에 대한 주 관로로서의 허용량이 제약되어 각 호스에 있어서 비교적 큰 압력손실이 생긴다. 따라서 초대형기의 호스나 강관 등으로 구성되는 긴 관로 및 유량제어변환밸브 등을 포함하는 유압회로 전체에서는 매우 큰 압력손실이 생기고, 에너지손실이 증대하며, 또 유압엑츄에이터의 작동속도가 떨어져 작업효율이 나빠진다는 다른 과제가 생긴다.
그래서 상기에 대응하여 종래, 예를 들면 상기 일본국 특개평9-328784호 공보의 도 1 및 도 2에 기재된 바와 같이, 초대형기에 있어서의 호스의 수나 강관 등의 관로의 총연장을 줄여 전체의 압력손실을 저감하기 위한 건설기계의 유압구동장치도 이미 제창되어 있다.
이 종래기술은, 제 1 원동기에 의하여 구동되는 2개의 유압펌프와, 제 2 원동기에 의하여 구동되는 2개의 유압펌프와, 그들 4개의 유압펌프로부터 토출된 압유가 공급되어 부움, 아암, 및 버킷을 각각 구동하는 부움용 유압실린더, 아암용 유압실린더 및 버킷용 유압실린더와, 4개의 유압펌프 중 2개의 유압펌프로부터 부움용 유압실린더, 아암용 유압실린더 및 버킷용 유압실린더에 공급되는 압유의 흐름을 각각 제어하는 부움용 방향 유량제어밸브, 아암용 방향 유량제어밸브 및 버킷용 방향 유량제어밸브와, 나머지의 2개의 유압펌프로부터 토출되고, 상기한 부움용 방향 유량제어밸브, 아암용 방향 유량제어밸브 및 버킷용 방향 유량제어밸브를 거치는 일 없이 부움용 유압실린더, 아암용 유압실린더, 버킷용 유압실린더의 로드 압출측실 및 로드 인입실측으로 공급되는 압유의 흐름을 각각 제어하는 부움보텀측 유입유량제어밸브 및 부움로드측 유입유량제어밸브, 아암보텀측 유입유량제어밸브 및 아암로드측 유입유량제어밸브, 버킷보텀측 유입유량제어밸브 및 버킷로드측 유입유량제어밸브와, 상기 부움용 유압실린더, 아암용 유압실린더, 버킷용 유압실린더의 로드 인입측실 및 로드 압출측실로부터 부움용 방향 유량제어밸브, 아암용 방향 유량제어밸브, 버킷용 방향 유량제어밸브를 거치는 일 없이 탱크에 배출되는 압유의 흐름을 각각 제어하는 부움 로드측 유출유량제어밸브 및 부움 보텀측 유출유량제어밸브, 아암 로드측 유출유량제어밸브 및 아암 보텀측 유출유량제어밸브, 버킷 로드측 유출유량제어밸브 및 버킷 보텀측 유출유량제어밸브를 가지고 있다.
그리고 예를 들면 부움올림, 아암크라우드, 버킷크라우드동작을 행하는 경우에는, 상기 2개의 유압펌프로부터 부움용 방향 유량제어밸브, 아암용 방향 유량제어밸브, 버킷용 방향 유량제어밸브를 거쳐 부움용 유압실린더, 아암용 유압실린더, 버킷용 유압실린더의 로드 압출측실에 압유를 공급함과 동시에, 나머지 2개의 유압펌프로부터의 압유를, 부움용 방향 유량제어밸브, 아암용 방향 유량제어밸브, 버킷용 방향 유량제어밸브를 거치지 않고 따로 설치한 공통 고압배관 및 이것으로부터 분기 접속시킨 배관상에 설치한 부움 보텀측 유입유량제어밸브, 아암 보텀측 유입유량제어밸브, 버킷 보텀측 유입유량제어밸브를 거쳐 상기 방향 유량제어밸브를 거친 압유의 흐름에 합류시키고, 그 압유를 부움용 유압실린더, 아암용 유압실린더, 버킷용 유압실린더의 로드 압출측실에 공급한다.
또, 부움내림, 아암덤프, 버킷덤프동작을 행하는 경우에는, 상기 2개의 유압펌프로부터 부움용 방향 유량제어밸브, 아암용 방향 유량제어밸브, 버킷용 방향 유량제어밸브를 거쳐 부움용 유압실린더, 아암용 유압실린더, 버킷용 유압실린더의 로드 인입측실에 압유를 공급함과 동시에, 나머지 2개의 유압펌프로부터의 압유를, 상기 공통 고압배관으로부터 부움용 방향 유량제어밸브, 아암용 방향 유량제어밸브, 버킷용 방향 유량제어밸브를 거치지 않고 부움 로드측 유입유량제어밸브, 아암 로드측 유입유량제어밸브, 버킷 로드측 유입유량제어밸브를 거쳐 상기 방향 유량제어밸브를 거친 압유의 흐름에 합류시키고, 그 압유를 부움용 유압실린더, 아암용 유압실린더, 버킷용 유압실린더의 로드 인입측실에 공급한다.
상기한 바와 같이, 2개의 유압펌프로부터의 통상의 방향 유량제어밸브를 거친 압유공급루트 외에, 나머지 2개의 유압펌프로부터 공통 고압배관을 거친 방향 유량제어제어밸브를 거치지 않는 압유공급 루트를 설치함으로써, 초대형기의 동작에 필요한 대유량의 압유를 각 유압실린더에 공급할 수 있고, 또한 그때의 호스수나 강관 등의 관로의 총연장 길이를 줄여 전체의 압력손실을 저감할 수 있다.
본 발명은 유압셔블 등, 건설기계의 유압구동장치에 관한 것으로, 특히 이른바 초대형의 유압셔블에 적합한 건설기계의 유압구동장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 유압구동장치의 전체 구성을, 그 제어장치와 함께 나타낸 유압회로도,
도 2는 도 1에 나타낸 유압구동장치의 구동대상인 유압셔블의 전체 구조를 나타내는 측면도,
도 3은 도 1에 나타낸 컨트롤러의 상세기능 중, 유입유량제어밸브, 유출유량제어밸브, 바이패스유량제어밸브에 대한 제어기능을 나타내는 기능블럭도,
도 4는 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 유압구동장치의 전체구성을, 그 제어장치와 함께 나타낸 유압회로도,
도 5는 도 4에 나타낸 유압구동장치의 구동대상인 유압셔블의 전체구조를 나타내는 측면도,
도 6은 도 4에 나타낸 컨트롤러의 상세기능 중, 유입유량제어밸브, 유출유량제어밸브, 바이패스유량제어밸브에 대한 제어기능을 나타내는 기능 블럭도,
도 7은 본 발명의 제 3 실시형태에 의한 유압구동장치의 구성을 나타낸 유압회로도,
도 8은 본 발명의 제 4 실시형태에 의한 유압구동장치의 구성을 나타낸 유압회로도,
도 9는 본 발명의 제 5 실시형태에 의한 유압구동장치의 전체구성을 그 제어장치와 함께 나타낸 유압회로도,
도 10은 도 9에 나타낸 컨트롤러의 상세기능 중, 유입유량제어밸브, 유출유량제어밸브, 바이패스유량제어밸브, 및 부움용 재생유량제어밸브에 대한 제어기능을 나타내는 기능블럭도,
도 11은 본 발명의 제 6 실시형태에 의한 유압구동장치의 전체구성을, 그 제어장치와 함께 나타낸 유압회로도,
도 12는 도 11에 나타낸 컨트롤러의 상세기능 중, 유입유량제어밸브, 유출유량제어밸브, 바이패스유량제어밸브, 및 부움용 재생유량제어밸브에 대한 제어기능을 나타내는 기능블럭도,
도 13은 본 발명의 제 7 실시형태에 의한 유압구동장치의 전체구성을 나타낸 유압회로도,
도 14는 도 1로부터 유량제어밸브의 하나를 발췌하여 나타낸 도,
도 15는 유량제어밸브를 시트밸브로 구성한 경우의 설명도이다.
그러나, 상기 종래기술에는 또한 이하와 같은 개선의 여지가 있다.
일반적으로 유압실린더는 그 로드 압출측실과 로드 인입측실과의 사이에는 큰 용적차(예를 들면 약 2 : 1)가 있다. 따라서 원래, 실제의 초대형 유압셔블을 구성할 때에 상기한 바와 같은 대유량 공급을 위해 추가로 설치할 필요가 있는 것은, 로드 압출측실에 압유를 공급하기 위한 부움 보텀측 유입유량제어밸브, 아암 보텀측 유입유량제어밸브, 버킷 보텀측 유입유량제어밸브 및 로드 압출측실로부터 리턴오일을 배출하기 위한 부움 보텀측 유출유량제어밸브, 아암 보텀측 유출유량제어밸브, 버킷 보텀측 유출유량제어밸브의 총계 6개만으로 충분하고, 로드 인입측실에 접속되는 상기 6개의 유량제어밸브는 원래 반드시 필요하지는 않다. 가령 이들 로드 인입측실에 접속되는 6개의 유량제어밸브를 생략할 수 있으면, 그 만큼 유량제어밸브에 의한 압력손실을 더욱 저감할 수 있고, 또 유량제어밸브를 배치하기 위한 배관도 생략할 수 있어 그 압력손실도 없앨 수도 있고, 이것에 의하여 전체의압력손실을 더욱 저감할 수 있는 것이다. 또한 유량제어밸브 등의 유압기기의 수를 저감할 수 있으면 각종 배관의 설치나 각종 기기의 배치 등의 레이아웃, 특히 유압원으로서의 유압펌프와 이 유압원으로부터의 압유를 받는 엑츄에이터와의 사이의 유압배관의 레이아웃을 간소화할 수 있을 것이다.
상기 종래기술에서는 이와 같은 점까지는 배려되지 않고, 그 의미에서 더욱 개선의 여지가 있었다.
본 발명의 목적은, 유량제어밸브의 개수와 그 배관접속 길이를 더욱 삭감하여 전체로서의 압력손실을 더욱 저감할 수 있음과 동시에, 상기 유량제어밸브의 개수삭감에 기내림여 유압원과 이 유압원으로부터의 압유를 받는 엑츄에이터 사이의 유압배관의 레이아웃을 간소화할 수 있는 건설기계의 유압구동장치를 제공하는 것에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 건설기계에 있어서의 복수의 유압실린더를 구동제어하는 건설기계의 유압구동장치에 있어서, 원동기에 의하여 구동되는 제 1 유압펌프 및 제 2 유압펌프와, 상기 제 1 유압펌프로부터의 압유를, 상기 복수의 유압실린더의 로드 압출측실과 로드 인입측실로 전환하여 공급하는 방향 유량제어밸브와, 상기 제 2 유압펌프로부터의 압유를 하나의 공통배관으로부터 각각 분기하여 각 유압실린더의 로드 압출측실에 공급하는 분기배관에 각각 설치한 유입유량제어밸브와, 상기 공통배관과 탱크의 접속배관에 설치한 바이패스유량제어밸브와, 조작지령신호를 입력하는 입력수단과, 상기 입력수단으로부터의 조작지령신호에 따른 제어량을 연산하고, 이 제어량에 의하여 상기 유입유량제어밸브 및 상기 바이패스유량제어밸브를 제어하는 제어수단을 구비한다.
본 발명에 있어서는, 초대형기 대응의 대유량 유통용으로서 방향 유량제어밸브를 거치지 않는 압유공급루트를 구성함에 있어서, 제 2 유압펌프로부터의 압유를 하나의 고압의 공통배관으로부터 분기배관을 거쳐 대응하는 각 유압실린더의 로드 압출측실에 공급하도록 한다. 이 때의 공급유량제어는, 각 분기배관에 설치한 유입유량제어밸브 및 공통배관으로부터 탱크에의 접속배관에 설치한 바이패스유량제어밸브를, 입력수단으로부터의 조작지령신호에 따른 제어량으로 제어수단이 제어함으로써 행한다.
이에 의하여 예를 들면 부움올림, 아암크라우드, 버킷크라우드동작을 행하기위하여 각 유압실린더의 로드 압출측실에 압유를 공급하는 경우에는, 제 1 유압펌프로부터 각 방향 유량제어밸브(방향 유량제어밸브)를 거쳐 공급되는 압유에 더하여 제 2 유압펌프로부터의 압유를 각 방향 유량제어밸브를 거치지 않고 각 유입유량제어밸브를 거쳐 상기 방향 유량제어밸브를 거친 압유의 흐름에 합류시키고, 그 압유를 각 유압실린더의 로드 압출측실에 공급한다. 이때의 리턴오일은, 각 방향 유량제어밸브를 거친 경로만으로 탱크에 배출된다. 한편, 예를 들면 부움내림, 아암덤프, 버킷덤프동작 등을 행하기 위하여 각 유압실린더의 로드 인입측실에 압유를 공급하는 경우에는, 제 1 유압펌프로부터 각 방향 유량제어밸브를 거쳐 각 유압실린더의 로드 인입측실에 압유를 공급한다.
이와 같이, 각 유압실린더의 로드 압출측실과 로드 인입측실과의 사이의 용적차를 고려하여 대유량 공급을 위하여 추가로 설치하는 것을 보텀측 유입유량제어밸브만으로 하고, 로드측 유입유량제어밸브를 생략함으로써, 그 만큼 유량제어밸브에 의한 압력손실을 저감할 수 있고, 또 유량제어밸브를 배치하기 위한 배관도 생략할 수 있어 그 압력손실도 없애고, 이것에 의하여 전체의 압력손실을 더욱 저감할 수 있다. 또한 이 유량제어밸브의 수의 삭감에 의하여 각종 배관의 설치나 각종 기기의 배치 등의 레이아웃, 특히 유압원으로서의 유압펌프와 엑츄에이터와의 사이의 유압배관의 레이아웃을 간소화할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 또 본 발명은, 건설기계에 있어서의 복수의 유압실린더를 구동제어하는 건설기계의 유압구동장치에 있어서, 원동기에 의하여 구동되는 제 1 유압펌프 및 제 2 유압펌프와, 상기 제 1 유압펌프로부터의 압유를, 상기 복수의 유압실린더의 로드 압출측실과 로드 인입측실로 전환하여 공급하는 방향 유량제어밸브와, 상기 각 유압실린더의 로드 압출측실에 각각 접속한 리턴오일 합류배관에 각각 설치한 유출유량제어밸브와, 조작지령신호를 입력하는 입력수단과, 상기 입력수단으로부터의 조작지령신호에 따른 제어량을 연산하고, 이 제어량에 의하여 상기유출유량제어밸브를 제어하는 제어수단을 구비한다.
본 발명에 있어서는, 초대형기에의 대유량 유통용으로서 방향 유량제어밸브를 거치지 않는 압유배출 루트를 구성함에 있어서, 각 유압실린더의 로드 압출측실에 각각 리턴오일 합류배관을 접속하고, 이때의 배출유량제어는 각 리턴오일 합류배관에 설치한 유출유량제어밸브 및 공통배관으로부터 탱크에의 접속배관에 설치한 바이패스유량제어밸브를, 입력수단으로부터의 조작지령신호에 따른 제어량으로 제어수단이 제어함으로써 행한다.
이것에 의하여, 예를 들면 부움내림, 아암덤프, 버킷덤프동작을 행하기 위하여 각 유압실린더의 로드 인입측실에 압유를 공급하는 경우에는, 제 1 유압펌프로부터 각 방향 유량제어밸브(방향 유량제어밸브)를 거쳐 압유를 각 유압실린더의 로드 인입측실에 공급한다. 그리고 이때의 리턴오일은 각 유압실린더의 로드 압출측실로부터 각 방향 유량제어밸브를 거쳐 탱크에 배출되는 흐름에 더하여, 이 흐름으로부터 분기되어 각 방향 유량제어밸브를 거치지 않고 각 유출유량제어밸브 및 각 합류배관을 거친 흐름이어도 탱크로 배출된다. 한편, 예를 들면 부움올림, 아암크라우드, 버킷크라우드동작 등을 행하기 위하여 각 유압실린더의 로드 압출측실에 압유를 공급하는 경우에는 로드 인입측실로부터의 리턴오일은 각 방향 유량제어밸브를 거친 경로만으로 탱크에 배출된다.
이와 같이 각 유압실린더의 로드 압출측실과 로드 인입측실과의 사이의 용적차를 고려하여 대유량 배출을 위하여 추가로 설치하는 것을 보텀측 유출유량제어밸브만으로 하고, 로드측 유출유량제어밸브를 생략함으로써, 그 만큼 유량제어밸브에 의한 압력손실을 저감할 수 있고, 또 유량제어밸브를 배치하기 위한 배관도 생략할 수 있으며, 그 압력손실도 없애고, 이것에 의하여 전체의 압력손실을 더욱 저감할 수 있다. 또한 이 유량제어밸브의 수의 삭감에 의하여 각종 배관의 설치나 각종 기기의 배치 등의 레이아웃, 특히 유압원으로서의 유압펌프와 엑츄에이터와의 사이의 유압배관의 레이아웃을 간소화할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 또 본 발명은 건설기계에 있어서의 복수의 유압실린더를 구동제어하는 건설기계의 유압구동장치에 있어서, 원동기에 의하여 구동되는 제 1 유압펌프 및 제 2 유압펌프와, 상기 제 1 유압펌프로부터의 압유를, 상기 복수의 유압실린더의 로드 압출측실과 로드 인입측실로 전환하여 공급하는 방향 유량제어밸브와, 상기 제 2 유압펌프로부터의 압유를 하나의 공통배관으로부터 각각 분기하여 각 유압실린더의 로드 압출측실에 공급하는 분기배관에, 각각 설치한 유입유량제어밸브와, 상기 각 분기배관에 각각 접속한 리턴오일 합류배관에 각각 설치한 유출유량제어밸브와, 상기 공통배관과 탱크와의 접속배관에 설치한 바이패스유량제어밸브와, 조작지령신호를 입력하는 입력수단과, 상기 입력수단으로부터의 조작지령신호에 따른 제어량을 연산하고, 이 제어량에 의하여 상기 유입유량제어밸브, 상기 유출유량제어밸브 및 상기 바이패스유량제어밸브를 제어하는 제어수단을 구비하고 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 또 본 발명은, 주행체와 이 주행체의 상부에 선회 가능하게 설치한 선회체와, 이 선회체에 회동 가능하게 연결된 부움, 이 부움에 회동 가능하게 연결된 아암 및 이 아암에 회동 가능하게 연결된 버킷으로 이루어지는 다관절형의 프론트작업기를 가지는 건설기계에 설치되고, 상기 부움, 상기 아암, 상기 버킷을 각각 구동하는 부움용 유압실린더, 아암용 유압실린더, 버킷용 유압실린더와, 상기 선회체에 설치한 적어도 하나의 유압펌프와, 한쪽측이 상기 적어도 하나의 유압펌프의 토출측에 접속되고, 다른쪽측이 상기 프론트작업기측으로 연장 설치된 공통의 고압배관과, 이 공통의 고압배관으로부터 분기하고, 반대측이 상기 부움용 유압실린더의 로드 압출측실에 접속된 부움용 분기배관과, 이 부움용 분기배관의 상기 공통의 고압배관으로부터의 분기위치 근방에 설치되고, 상기 공통의 고압배관으로부터 상기 부움용 유압실린더의 로드 압출측실에 공급되는 압유의 흐름을 제어하는 부움용 유입유량제어밸브와, 상기 공통의 고압배관의 상기 부움용 분기배관의 분기보다 하류측으로부터 분기되어, 반대측이 상기 아암용 유압실린더의 로드 압출측실에 접속된 아암용 분기배관과, 이 아암용 분기배관의 상기 공통의 고압배관으로부터의 분기위치 근방에 설치되고, 상기 공통의 고압배관으로부터 상기 아암용 유압실린더의 로드 압출측실에 공급되는 압유의 흐름을 제어하는 아암용 유입유량제어밸브와, 상기 공통의 고압배관의 상기 부움용 분기배관의 분기위치보다 하류측으로부터 분기되어 반대측이 상기 버킷용 유압실린더의 로드 압출측실에 접속된 버킷용 분기배관과, 이 버킷용 분기배관의 상기 공통의 고압배관으로부터의 분기 위치근방에 설치되고, 상기 공통의 고압배관으로부터 상기 버킷용 유압실린더의 로드 압출측실에 공급되는 압유의 흐름을 제어하는 버킷용 유입유량제어밸브를 구비한다.
본 발명에 있어서는, 초대형기에의 대유량 공급용으로서 방향 유량제어밸브를 거치지 않는 압유공급 루트를 구성함에 있어서, 실제의 각 엑츄에이터의 배치에 대응하여, 적어도 하나의 유압펌프의 토출측에 접속하여 프론트작업기측으로 연장 설치한 공통의 고압배관으로부터, 먼저 부움용 유압실린더의 근방부위에서 부움용 유압실린더 보텀측으로의 부움용 분기배관을 분기시키고, 그후 그 분기위치보다도 하류측에서 아암용 유압실린더 보텀측에의 아암용 분기배관을 분기시키고, 나머지를 버킷용 유압실린더 보텀측에의 버킷용 분기배관으로서 구성한다. 그리고 부움용 분기배관, 아암용 분기배관, 버킷용 분기배관의 각각, 부움용 유입유량제어밸브, 아암용 유입유량제어밸브, 버킷용 유입유량제어밸브를 설치하여 고압배관으로부터 각 유압실린더에의 압유의 흐름을 제어한다.
이에 의하여 부움올림, 아암크라우드, 버킷크라우드동작을 행하기 위하여 각 유압실린더의 로드 압출측실에 압유를 공급하는 경우에는, 통상의 각 방향 유량제어밸브를 거친 각 유압실린더의 로드 압출측실에의 압유공급에 더하여, 적어도 하나의 유압펌프로부터의 압유를, 각 방향 유량제어밸브를 거치지 않고 각 유입유량제어밸브를 거쳐 상기 방향 유량제어밸브를 거친 압유의 흐름에 합류시키고, 그 압유를 각 유압실린더의 로드 압출측실에 공급한다. 이때의 리턴오일은 각 방향 유량제어밸브를 거친 경로만으로 탱크에 배출된다. 한편, 예를 들면 부움내림, 아암덤프, 버킷덤프동작 등을 행하기 위하여 각 유압실린더의 로드 인입측실에 압유를 공급하는 경우에는 유압펌프로부터 각 방향 유량제어밸브를 거쳐 각 유압실린더의 로드 인입측실에 압유를 공급한다.
이와 같이, 각 유압실린더의 로드 압출측실과 로드 인입측실과의 사이의 용적차를 고려하여 대유량 공급을 위하여 추가로 설치하는 것을 보텀측 유입유량제어밸브만으로 하고, 로드측 유입유량제어밸브를 생략함으로써 그 만큼 유량제어밸브에 의한 압력손실을 저감할 수 있고, 또 유량제어밸브를 배치하기 위한 배관도 생략할 수 있어 그 압력손실도 없애고, 이에 의하여 전체의 압력손실을 더욱 저감할 수 있다. 또한 이 유량제어밸브의 수의 삭감에 의하여 각종 배관의 설치나 각종 기기의 배치 등의 레이아웃, 특히 유압원으로서의 유압펌프와 엑츄에이터와의 사이의 유압배관의 레이아웃을 간소화할 수 있다.
상기 건설기계의 유압구동장치에 있어서, 바람직하게는 모든 유입유량제어밸브를, 하나의 제어밸브장치 내에 일괄 집중 배치한다.
상기 건설기계의 유압구동장치에 있어서, 또 바람직하게는 상기 부움용 분기배관에 있어서의 상기 부움용 유입유량제어밸브보다 상기 부움용 유압실린더측으로부터 분기되어 반대측이 유압탱크에 접속된 부움용 리턴오일 합류배관 및 이 부움용 리턴오일 합류배관의 상기 부움용 분기배관으로부터의 분기위치 근방에 설치되어 상기 부움용 유압실린더로부터 상기 유압탱크에 배출되는 압유의 흐름을 제어하는 부움용 유출유량제어밸브와; 상기 아암용 분기배관에 있어서의 상기 아암용 유입유량제어밸브보다 상기 아암용 유압실린더측으로부터 분기되어 반대측이 유압탱크에 접속된 아암용 리턴오일 합류배관 및 이 아암용 리턴오일 합류배관의 상기 아암용 분기배관으로부터의 분기위치 근방에 설치되어 상기 아암용 유압실린더로부터 상기 유압탱크에 배출되는 압유의 흐름을 제어하는 아암용 유출유량제어밸브와; 상기 버킷용 분기배관에 있어서의 상기 버킷용 유입유량제어밸브보다 상기 버킷용 유압실린더측으로부터 분기되어 반대측이 유압탱크에 접속된 버킷용 리턴오일 합류배관, 및 이 버킷용 리턴오일 합류배관의 상기 버킷용 분기배관으로부터의 분기위치 근방에 설치되어 상기 버킷용 유압실린더로부터 상기 유압탱크에 배출되는 압유의 흐름을 제어하는 버킷용 유출유량제어밸브의 3세트 중, 적어도 1세트를 구비한다.
이에 의하여 부움내림, 아암덤프, 버킷덤프동작을 행하였을 때에 방향 유량제어밸브를 거쳐 각 유압실린더의 로드 인입측실에 압유가 공급되었을 때의 로드 압출측실로부터의 대유량 리턴오일의 일부를, 방향 유량제어밸브를 거치지 않고 각유출유량제어밸브를 거쳐 유압탱크에 배출할 수 있기 때문에, 프론트작업기의 원활한 동작을 확실하게 행할 수 있다.
상기 건설기계의 유압구동장치에 있어서, 더욱 바람직하게는 모든 유입유량제어밸브 및 유출유량제어밸브를 하나의 제어밸브장치 내에 일괄 집중 배치한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 원동기에 의하여 구동되는 제 1 유압펌프 및 제 2 유압펌프와, 이들 제 1 및 제 2 유압펌프로부터 토출된 압유에 의하여 구동되는 복수의 유압실린더와, 상기 제 1 유압펌프로부터 상기 복수의 유압실린더에 공급되는 압유의 흐름을 각각 제어하는 복수의 방향 유량제어밸브와, 상기 제 2 유압펌프로부터 토출되고, 상기 방향 유량제어밸브를 거치지 않고 상기 복수의 유압실린더 중 적어도 하나의 로드 압출측실에 공급되는 압유의 흐름을 제어하는 적어도 하나의 유입유량제어밸브와, 상기 제 2 유압펌프로부터 토출된 압유를 탱크에 리턴하기 위한 바이패스유량제어밸브와, 상기 복수의 유압실린더 중 적어도 하나의 로드 압출측실의 압유를 로드 인입측실로 유도하는 재생유량제어밸브를 가진다.
본 발명에 있어서는, 예를 들면 부움올림, 아암크라우드(아암밀기), 버킷 크라우드동작을 행하기 위하여 각 유압실린더의 로드 압출측실에 압유를 공급하는 경우에는, 제 1 유압펌프로부터 각 방향 유량제어밸브(방향 유량제어밸브)를 거쳐 각 유압실린더의 로드 압출측실에 압유를 공급함과 동시에, 제 2 유압펌프로부터의 압유를, 각 방향 유량제어밸브를 거치지 않고 각 유입유량제어밸브를 거쳐 상기 방향 유량제어밸브를 거친 압유의 흐름에 합류시키고, 그 압유를 각 유압실린더의 로드압출측실에 공급한다. 이 때의 리턴오일은, 각 방향 유량제어밸브를 거친 경로에서 탱크에 배출된다.
한편, 예를 들면 부움내림, 아암덤프(아암당김), 버킷덤프동작 등을 행하기 위하여 각 유압실린더의 로드 인입측실에 압유를 공급하는 경우에는, 제 1 유압펌프로부터 각 방향 유량제어밸브를 거쳐 각 유압실린더의 로드 인입측실에 압유를 공급한다.
이와 같이, 각 유압실린더의 로드 압출실측과 로드 인입측실과의 사이의 용적차를 고려하여 대유량 공급을 위하여 추가로 설치하는 것을 로드 압출측실에의 유입유량제어밸브만으로 하고, 로드 인입측실에의 유입유량제어밸브를 생략함으로써 그 만큼 유량제어밸브에 의한 압력손실을 저감할 수 있으며, 또 유량제어밸브를 배치하기 위한 배관도 생략할 수 있어 그 압력손실도 없애고, 이에 의하여 전체의 압력손실을 더욱 저감할 수 있다. 또한 이 유량제어밸브의 수의 삭감에 의하여 각 종 배관의 설치나 각종 기기의 배치 등의 레이아웃, 특히 유압원으로서의 유압펌프와 엑츄에이터와의 사이의 유압배관의 레이아웃을 간소화할 수 있다.
또한 적어도 하나의 유압실린더에 관하여 재생유량제어밸브가 설치되어 있기 때문에 상기한 부움내림, 아암덤프, 버킷덤프동작 등을 행하기 위하여 각 유압실린더의 로드 인입측실에 압유를 공급한 경우, 리턴오일 중 그 유압실린더의 로드 압출측실로부터의 압유는, 대응하는 방향 유량제어밸브를 거친 경로로 탱크에 배출됨과 동시에, 그것과는 별도로, 재생유량제어밸브를 거쳐 로드 인입측실에 도입되고, 이른바 재생유량으로서 유압실린더의 수축동작을 위하여 유효하게 활용된다. 이결과, 적어도 하나의 유압실린더에 관해서는 로드 압출측실로부터의 리턴오일을 재생유량으로서 유효활용함으로써, 또한 로드 압출측으로부터의 대용량 유출유량제어밸브 및 이것을 구비한 대유량 유출관로를 생략할 수도 있다. 이 결과, 압력손실을 더욱 저감하여 전체의 압력손실을 저감할 수 있고, 유량제어밸브의 수를 더욱 삭감하여 유압배관 레이아웃을 더욱 간소화할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 또 본 발명은, 주행체와, 이 주행체의 상부에 선회 가능하게 설치한 선회체와, 이 선회체에 부앙동 가능하게 연결되어, 부움, 아암 및 버킷으로 이루어지는 다관절형의 프론트작업기를 가지는 건설기계에 설치된 건설기계의 유압구동장치에 있어서, 원동기에 의하여 구동되는 제 1 유압펌프 및 제 2 유압펌프와, 이들 제 1 및 제 2 유압펌프로부터 토출된 압유가 공급되고, 상기 부움, 상기 아암, 상기 버킷을 각각 구동하는 부움용 유압실린더, 아암용 유압실린더 및 버킷용 유압실린더를 포함하는 복수의 유압실린더와, 상기 제 1 유압펌프로부터 상기 복수의 유압실린더에 공급되는 압유의 흐름을 각각 제어하는 복수의 방향 유량제어밸브와, 상기 제 2 유압펌프로부터 토출되고, 상기 방향 유량제어밸브를 거치지 않고 상기 복수의 유압실린더 중 적어도 부움용 유압실린더의 로드 압출측실에 공급되는 압유의 흐름을 제어하는 적어도 하나의 유입유량제어밸브와, 상기 제 2 유압펌프로부터 토출된 압유를 탱크로 되돌리기 위한 바이패스유량제어밸브와, 상기 복수의 유압실린더 중 적어도 상기 부움용 유압실린더의 로드 압출측실의 압유를 로드 인입측실로 유도하는 적어도 하나의 재생유량제어밸브를 가진다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 또 본 발명은 주행체와, 이 주행체의 상부에선회 가능하게 설치한 선회체와, 이 선회체에 회동 가능하게 연결된 부움, 이 부움에 회동 가능하게 연결된 아암 및 이 아암에 접지상태에서 개구부가 앞쪽측을 향하도록 회동 가능하게 연결된 버킷으로 이루어지는 다관절형 프론트작업기를 가지는 건설기계에 설치된 건설기계의 유압구동장치에 있어서, 복수의 원동기에 의하여 구동되는 적어도 하나의 제 1 유압펌프 및 적어도 하나의 제 2 유압펌프와, 이들 제 1 및 제 2 유압펌프로부터 토출된 압유가 공급되고, 상기 부움, 상기 아암, 상기 버킷을 각각 구동하는 부움용 유압실린더, 아암용 유압실린더, 버킷용 유압실린더 및 상기 버킷을 개폐하는 개폐용 유압실린더를 포함하는 복수의 유압실린더와, 상기 제 1 유압펌프로부터 상기 복수의 유압실린더에 공급되는 압유의 흐름을 각각 제어하는 복수의 방향 유량제어밸브와, 상기 제 2 유압펌프로부터 토출되어, 상기방향 유량제어밸브를 거치지 않고 상기 복수의 유압실린더 중 적어도 상기 부움용 유압실린더 및 상기 버킷용 유압실린더의 로드 압출측실에 공급되는 압유의 흐름을 제어하는 적어도 2개의 유입유량제어밸브와, 상기 제 2 유압펌프로부터 토출된 압유를 탱크에 되돌리기 위한 바이패스유량제어밸브와, 상기 복수의 유압실린더 중 적어도 상기 부움용 유압실린더 및 상기 아암용 유압실린더의 로드 압출측실의 압유를 로드 인입측실로 유도하는 적어도 2개의 재생유량제어밸브를 가진다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 또 본 발명은 주행체와, 이 주행체의 상부에 선회 가능하게 설치한 선회체와, 이 선회체에 회동 가능하게 연결된 부움, 이 부움에 회동 가능하게 연결된 아암, 및 이 아암에 접지상태에서 개구부가 뒤쪽측을 향하도록 회동 가능하게 연결된 버킷으로 이루어지는 다관절형 프론트 작업기를 가지는 건설기계에 설치된 건설기계의 유압구동장치에 있어서, 복수의 원동기에 의하여 구동되는 적어도 하나의 제 1 유압펌프 및 적어도 하나의 제 2 유압펌프와, 이들 제 1 및 제 2 유압펌프로부터 토출된 압유가 공급되고, 상기 부움, 상기 아암, 상기 버킷을 각각 구동하는 부움용 유압실린더, 아암용 유압실린더, 버킷용 유압실린더를 포함하는 복수의 유압실린더와, 상기 제 1 유압펌프로부터 상기 복수의 유압실린더에 공급되는 압유의 흐름을 각각 제어하는 복수의 방향 유량제어밸브와, 상기 제 2 유압펌프로부터 토출되어, 상기 방향 유량제어밸브를 거치지 않고 상기 부움용 유압실린더, 상기 아암용 유압실린더, 및 상기 버킷용 유압실린더의 로드 압출측실에 공급되는 압유의 흐름을 각각 제어하는 복수의 유입유량제어밸브와, 상기 제 2 유압펌프로부터 토출된 압유를 탱크에 되돌리기 위한 바이패스유량제어밸브와, 상기 복수의 유압실린더 중 적어도 상기 부움용 유압실린더의 로드 압출측실의 압유를 로드 인입측실로 유도하는 적어도 하나의 재생유량제어밸브를 가진다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 또 본 발명은, 주행체와, 이 주행체의 상부에 선회 가능하게 설치한 선회체와, 이 선회체에 회동 가능하게 연결된 부움, 이 부움에 회동 가능하게 연결된 아암, 및 이 아암에 접지상태에서 개구부가 앞쪽측을 향하도록 회동 가능하게 연결된 버킷으로 이루어지는 다관절형 프론트 작업기를 가지는 건설기계에 설치된 건설기계의 유압구동장치에 있어서, 복수의 원동기에 의하여 구동되는 6개의 제 1 유압펌프 및 2개의 제 2 유압펌프와, 이들 제 1 및 제 2 유압펌프로부터 토출된 압유가 공급되어 상기 부움, 상기 아암, 상기 버킷을 각각 구동하는 부움용 유압실린더, 아암용 유압실린더, 버킷용 유압실린더, 및 상기 버킷을개폐하는 개폐용 유압실린더와, 상기 6개의 제 1 유압펌프로부터 상기 부움용 유압실린더, 아암용 유압실린더, 버킷용 유압실린더, 및 상기 개폐용 유압실린더에 공급되는 압유의 흐름을 각각 제어하는 복수의 부움용 방향 유량제어밸브, 복수의 아암용 방향 유량제어밸브, 복수의 버킷용 방향 유량제어밸브 및 복수의 개폐용 방향 유량제어밸브와, 상기 2개의 제 2 유압펌프로부터 토출되어 상기 복수의 부움용 방향 유량제어밸브 및 상기 복수의 버킷용 방향 유량제어밸브를 거치지 않고 상기 부움용 유압실린더의 로드 압출측실, 상기 버킷용 유압실린더의 로드 압출측실 및 상기 버킷용 유압실린더의 로드 인입측실에 공급되는 압유의 흐름을 각각 제어하는 부움올림용 유입유량제어밸브, 버킷크라우드용 유입유량제어밸브, 및 버킷덤프용 유입유량제어밸브와, 상기 2개의 제 2 유압펌프로부터 토출된 압유를 탱크에 되돌리기 위한 바이패스유량제어밸브와, 상기 부움용 유압실린더 및 상기 아암용 유압실린더의 로드 압출측실의 압유를 로드 인입측실로 각각 유도하는 부움용 재생유량제어밸브 및 아암용 재생유량제어밸브와, 상기 개폐용 유압실린더의 로드 인입측실의 압유를 로드 압출측실로 유도하는 개폐용 재생유량제어밸브를 가진다.
상기 건설기계의 유압구동장치에 있어서, 바람직하게는 모든 유입유량제어밸브를 하나의 제어밸브장치 내에 일괄 집중 배치한다.
상기 건설기계의 유압구동장치에 있어서, 더욱 바람직하게는 상기 하나의 제어밸브장치를, 상기 부움의 상부에 설치한다.
상기 건설기계의 유압구동장치에 있어서, 또 바람직하게는, 상기 각 유압실린더의 로드 압출측실에 공급하는 분기배관에는 체크밸브를 구비한다.
상기 건설기계의 유압구동장치에 있어서, 또 바람직하게는 상기 유입유량제어밸브, 상기 유출유량제어밸브, 상기 바이패스유량제어밸브 중 적어도 하나는,시트밸브로 구성한다.
상기 건설기계의 유압구동장치에 있어서, 더욱 바람직하게는 상기 시트밸브는 그 축선이 대략 수평방향이 되도록 배치한다.
이에 의하여 프론트작업기가 회동동작을 행하여도 그 동작방향이 축선과 직교방향이 되기 때문에, 회동동작이 시트밸브의 개폐작동 자체에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있어, 원활하고 또한 확실한 밸브작동을 확보할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면을 참조하면서 설명한다.
본 발명의 제 1 실시형태를 도 1 내지 도 3에 의하여 설명한다. 이 실시형태는 본 발명을 예를 들면 자중 70t급의 이른바 백호우타입의 초대형 유압셔블에 적용한 경우의 실시형태이다.
도 1은 본 실시형태에 의한 유압구동장치의 전체구성을, 그 제어장치와 함께 나타낸 유압회로도이다. 도 1에 있어서, 이 유압구동장치는 엔진(원동기)(4a)에 의하여 구동되는 유압펌프(1a, 1b)와, 엔진(4b)에 의하여 구동되는 유압펌프(3a, 3b)[단 엔진(4a, 4b)과 유압펌프(1a, 1b, 3a, 3b)와의 배분은 이것에 한정되지 않고, 마력배분 등을 감안하여 적절히 설정하면 충분하다]와, 이들 유압펌프(1a, 1b, 3a, 3b)로부터의 토출유가 공급되는 부움용 유압실린더(5a, 5b), 아암용 유압실린더(6) 및 버킷용 유압실린더(7)와, 유압탱크(2)를 구비하고 있다.
유압펌프(1a)는, 제 1 부움용 방향 유량제어밸브(컨트롤밸브)(10c), 제 1 아암용 방향 유량제어밸브(10b) 및 제 1 버킷용 방향 유량제어밸브(10a)를 거쳐 각각 부움용 유압실린더(5a, 5b), 아암용 유압실린더(6) 및 버킷용 유압실린더(7)에 접속되고, 유압펌프(1b)는 제 2 부움용 방향 유량제어밸브(10d), 제 2 아암용 방향 유량제어밸브(10e) 및 제 2 버킷용 방향 유량제어밸브(10f)를 거쳐 각각 부움용 유압실린더(5a, 5b), 아암용 유압실린더(6) 및 버킷용 유압실린더(7)에 접속되어 있다. 또한 이들 방향 유량제어밸브(1Oa 내지 10f)는, 방향 유량제어밸브 그룹(10)을 구성하고 있다.
부움용 유압실린더(5a, 5b)의 로드 압출측실(보텀측 오일실)(5aA, 5bA)과,제 1 및 제 2 부움용 방향유량제어밸브(10c, 10d)는 주관로(105)로 접속되어 있고, 부움용 유압실린더(5a, 5b)의 로드 인입측실(로드측 오일실)(5aB, 5bB)과, 제 1 및 제 2 부움용 방향 유량제어밸브(1Oc, 10d)는 주관로(115)로 접속되어 있다. 또 아암용 유압실린더(6)의 로드 압출측실(6A)과, 제 1 및 제 2 아암용 방향 유량제어밸브(10b, 10e)는 주관로(106)로 접속되어 있고, 아암용 유압실린더(6)의 로드 인입측실(6B)과, 제 1 및 제 2 아암용 방향 유량제어밸브(10b, 10e)는 주관로(116)로 접속되어 있다. 또한 버킷용 유압실린더(7)의 로드 압출측실(7A)과 제 1 및 제 2 버킷용 방향 유량제어밸브(10a, 10f)는, 주관로(107)로 접속되어 있고, 버킷용 유압실린더(7)의 로드 인입측실(7B)과, 제 1 및 제 2 버킷용 방향 유량제어밸브(10a, 10f)는 주관로(117)로 접속되어 있다.
한편, 유압펌프(3a, 3b)는, 이들 유압펌프(3a, 3b)로부터 토출된 압유가 유도되는 토출관로(102)와, 한쪽측(도시 좌측)이 이 토출관로(102)에 접속되어 프론트작업기(14)(뒤에서 설명)측으로 연장 설치된 공통의 고압배관인 공급관로(100)와, 공급관로(100)의 다른쪽측으로부터 분기되도록 각각 접속되는 분기관로(150A, 150B, 150C)를 거쳐 각각 상기한 주관로(105, 106, 107)에 접속되어 있다.
분기관로(150A, 150B, 150C) 중 부움용 분기배관으로서의 분기관로(150A)는, 공급관로(100) 중[분기관로(150A ∼ 150C) 중에서는] 가장 상류측의 부위로부터 분기하고 있다. 또 아암용 분기배관으로서의 분기관로(150B)는, 공급관로(100) 중, 상기 부움용 분기배관(150A)의 분기위치보다 하류측의 부위로부터 분기하고 있다. 이 결과, 남은 버킷용 분기배관으로서의 분기관로(150C)도 공급관로(100) 중, 상기부움용 분기배관(150A)의 분기위치보다 하류측으로부터 분기하고 있다.
또 이들 분기관로(150A, 150B, 150C)에는 유압펌프(3a, 3b)로부터 부움용 유압실린더 로드 압출측실(5aA, 5bA), 아암용 유압실린더 로드 압출측실(6A) 및 버킷용 유압실린더 로드 압출측실(7A)에의 압유의 흐름을 원하는 스로틀량으로 제어하는 가변 스로틀(201A, 202A, 203A)을 각각 구비한, 예를 들면 압력보상기능부착 전자비례밸브로 이루어지는 부움용 유입유량제어밸브(201), 아암용 유입유량제어밸브(202), 버킷용 유입유량제어밸브(203)가 각각 설치되어 있다. 이때 부움용 유입유량제어밸브(201)는, 상기한 분기관로(150A)가 공급관로(100)로부터 분기되는 분기위치(D1) 근방에 배치되어 있고, 아암용 유입유량제어밸브(202) 및 버킷용 유입유량제어밸브(203)는 분기관로(150B, 150C)가 공급관로(100)로부터 분기되는 분기위치(D2) 근방에 설치되어 있다.
그리고 이들 유압유량제어밸브(201, 201, 203)로부터 각 유압실린더(5a, 5b, 6, 7)측에는 유압펌프(3a, 3b)로부터 부움용 유압실린더 로드 압출측실(5aA, 5bA), 아암용 유압실린더 로드 압출측실(6A) 및 버킷용 유압실린더 로드 압출측실(7A)에의 압유의 흐름을 허용함과 동시에 그 반대의 흐름을 차단하는 체크밸브(151A, 151B, 151C)가 각각 설치되어 있다.
또, 유압탱크(2)는 리턴오일을 유압 탱크(2)로 유도하는 탱크관로(103), 한쪽측(도시 좌측)이 이 탱크관로(103)에 접속된 저압의 배출관로(리턴오일 합류배관)(101)와, 배출관로(101)의 다른쪽측으로부터 분기되도록 각각 접속되는 분기관로(152A)(부움용 리턴오일 합류배관), 분기관로(152B)(아암용 리턴오일 합류배관),152C (버킷용 리턴오일 합류배관)을 거쳐 각각 상기 분기관로(150A, 150B, 150C) 중 유입유량제어밸브(201, 202, 203) 및 체크밸브(151A, 151B, 151C)로부터 부움용 유압실린더(5a, 5b)측, 아암용 유압실린더(6)측 및 버킷용 유압실린더(7)측의 부분에 분기 접속되어 있다[또한 상기 주관로(106, 107)에 직접 접속되어 있어도 좋다].
이들 분기관로(152A, 152B, 152C)에는 부움용 유압실린더 로드 압출측실(5aA, 5bA), 아암용 유압실린더 로드 압출측실(6A), 버킷용 유압실린더 로드 압출측실(7A)로부터 유압탱크(2)에의 압유의 흐름을 원하는 스로틀량으로 제어하는 가변 스로틀(211A, 212A, 213A)을 각각 구비한, 예를 들면 전자비례밸브로 이루어지는 부움용 유출유량제어밸브(211), 아암용 유출유량제어밸브(212), 버킷용 유출유량제어밸브(213)가 설치되어 있다.
이때, 부움용 유출유량제어밸브(211)는 분기관로(152A)가 배출관로(101)로부터 분기되는 분기위치(E1)의 근방[분기관로(150A)에 분기 접속되는 분기위치(F1)의 근방이기도 하다]에 배치되어 있고, 아암용 유출유량제어밸브(212)는 분기관로(152B)가 배출관로(101)로부터 분기되는 분기위치(E2)의 근방[분기관로(150B)에 분기접속되는 분기위치(F2)의 근방이기도 하다]에 배치되어 있고, 버킷용 유출유량제어밸브(213)는, 분기관로(152C)가 배출관로(101)로부터 분기되는 상기 분기위치(E2)[분기관로(150C)에 분기접속되는 분기위치(F3)의 근방이기도 하다] 근방에 설치되어 있다.
그리고 이상과 같은 3개의 유입유량제어밸브(201, 202, 203), 3개의 체크밸브(151A 151B, 151C), 3개의 유출유량제어밸브(211, 212, 213)는, 부움(75)의 상면(배면)에 설치된 1개의 제어밸브장치(190)(뒤에서 설명하는 도 2 참조) 중에 일괄 집중 배치되어 있다.
또한 상기한 공급관로(100)[또는 토출관로(102)이어도 좋다]로부터는 관로(104)가 분기되고, 이 관로(104)에는 유압펌프(3a, 3b)로부터 토출된 압유 중 원하는 양을 가변 스로틀(204A)을 거쳐 공급관로(100)에 공급하고, 나머지를 탱크관로(103)를 거쳐 유압탱크(2)에 되돌리는, 예를 들면 압력보상기능을 구비한 전자비례밸브로 이루어지는 바이패스유량제어밸브(204)가 설치되어 있다. 또한 토출관로(102)와 탱크관로(103)의 사이에는, 고압라인인 공급관로(100)의 최고 압력을 규정하기 위한 릴리프밸브(205)가 설치되어 있다.
또한 유압펌프(1a, 1b, 3a, 3b), 방향 유량제어밸브 그룹(10), 토출관로(102), 탱크관로(103), 관로(104) 및 바이패스유량제어밸브(21), 릴리프밸브(22) 등은, 뒤에서 설명하는 도 2에 나타내는 바와 같이 차체(13)에 설치되어 있고, 유압실린더(5a, 5b, 6, 7), 공급관로(100), 배출관로(101), 분기관로(150A ∼ 150C, 152A ∼ 152C), 유입유량제어밸브(201∼203), 체크밸브(151A ∼ 151C), 유출유량제어밸브(211∼213)는, 프론트작업기(14)에 설치되어 있다(도 2도 참조).
또한, 이상 도 1에 나타내는 구성에 있어서, 고압라인인 관로(100, 102, 150A∼150C, 105∼107, 115∼117) 등은, 예를 들면 복수개의 호스(또는 강관)로 각각 구성되어 있다. 그것 이외의 저압라인인 관로(101, 103, 152A∼152C) 등은 복수개의 호스(또는 강관)로 하지 않고 큰 지름의 1개의 호스(또는 강관)로 할 수도있다.
도 2는 이상과 같은 유압구동장치의 구동대상인 유압셔블의 전체구조를 나타내는 측면도이다. 이 도 2에 있어서 이 유압셔블은, 이른바 백호우(backhoe)타입(백호우형)의 것으로, 주행장치(주행체, 하부 주행체)(79)와, 이 주행장치(79)의 상부에 선회대 베어링(78)을 거쳐 선회 가능하게 설치한 차체(선회체, 상부 선회체)(13)와, 이 차체(13)에 상하방향으로 회동 가능하게 연결된 다관절형 프론트작업기(14)[차체(13)에 회동 가능하게 연결된 부움(75), 이 부움(75)에 회동 가능하게 연결된 아암(76) 및 이 아암(76)에 접지상태에서 개구부가 뒤쪽측을 향하도록 회동 가능하게 연결된 버킷(77)]을 연결하고 있다.
상기한 부움용 유압실린더(5), 아암용 유압실린더(6) 및 버킷용 유압실린더(7)는 그들 부움(75), 아암(76) 및 버킷(77)에 도시하는 바와 같이 장치되어 있고, 각각 신장(또는 단축)동작에 의하여 부움올림(부움내림 ), 아암크라우드(아암덤프)및 버킷크라우드(버킷덤프)를 행하게 되어 있다.
또, 선회체(13)는 그 내부에 설치한 선회용 유압모터(도시 생략)에 의하여 상기 선회대 베어링(78)을 거쳐 하부 주행체(주행장치)(79)에 대하여 선회된다. 또 주행장치(79)에는 좌·우 무한궤도 캐터필러(79a)를 각각 구동하는 좌·우 주행용 유압모터(79b)가 각각 설치되어 있다.
도 1로 되돌아가, 상기 유압구동장치의 제어장치로서, 컨트롤러(31)가 설치되어 있다. 이 컨트롤러(31)는, 차체(13)의 운전석(13A)에 설치한 조작레버(입력수단) (32, 33)로부터 출력된 조작신호를 입력하여 방향 유량제어밸브(10a∼10f),유입유량제어밸브(201∼203), 유출유량제어밸브(211∼213), 바이패스유량제어밸브(204)에 지령신호를 출력한다. 조작레버(32, 33)는 각각 직교하는 2방향으로 움직이도록 되어 있고, 예를 들면 조작레버(32)의 각 방향의 조작에 의해 선회용 조작신호와 아암용 조작신호가 출력되고, 조작레버(33)의 각 방향의 조작에 의해 부움용 조작신호 및 버킷용 조작신호가 출력되도록 되어 있다.
도 3은 이 컨트롤러(31)의 상세기능 중, 조작레버(32, 33)의 조작신호에 따라 방향 유량제어밸브(10a∼1Of)를 제어하는 일반적인 제어기능 이외의 본 실시형태의 주요부인 유입유량제어밸브(201∼203), 유출유량제어밸브(211∼213), 바이패스유량제어밸브(204)에 대한 제어기능을 나타내는 기능블럭도이다. 이 도 3에 나타내는 바와 같이 컨트롤러(31)는 부움용 유입유량제어밸브(201)의 구동신호 연산기(231)와, 아암용 유입유량제어밸브(202)의 구동신호 연산기(232)와, 버킷용 유입유량제어밸브(203)의 구동신호 연산기(233)과, 부움용 유출유량제어밸브(211)의 구동신호 연산기(241)와, 아암용 유출유량제어밸브(212)의 구동신호 연산기(242)와, 버킷용 유출유량제어밸브(213)의 구동신호 연산기(243)와, 바이패스유량제어밸브(204)의 구동신호 연산기(234)와, 최대값 선택부(235)가 구비되어 있다.
각 구동신호 연산기(231, 232, 233, 241, 242, 243, 234)는, 대응하는 조작레버(32, 33)로부터의 조작량 신호(X)를 입력하여 이것에 대응하는 각 유량제어밸브(201, 202, 203, 211, 212, 213, 204)에의 제어신호[솔레노이드부(201B, 202B, 203B, 211B, 212B, 213B, 204B에의 구동신호](S)를 산출하여 각각 출력한다. 이때 각 구동신호 연산기(231, 232, 233, 241, 242, 243, 234)는 미리 조작레버의 조작량 신호(X)에 따른 동작패턴[조작레버의 조작량 신호(X)와, 각 밸브의 개구면적을 개방하기 위한 솔레노이드 구동신호(S)의 전류치를 관계지은 것]을 도 3에 있어서 나타내는 바와 같은 테이블로서 각각 기억하고 있다. 이들 동작테이블은 대응하는 엑츄에이터의 특성에 따라 조작량 신호(X)에 대하여 조작자에게 있어서 최적의 엑츄에이터 동작특성이 되도록, 조작량 신호(X) - 솔레노이드구동신호(S) 특성이 각각 설정되어 있다.
즉, 부움 유입용 구동신호 연산기(231)는, 조작레버(32)로부터의 부움올림 조작량 신호(X)를 입력하고, 도시한 테이블에 의거하여 부움용 유입유량제어밸브(201)에의 제어신호[솔레노이드부(201B)에의 구동신호](S)를 산출하여 출력한다. 아암 유입용 구동신호 연산기(232)는, 조작레버(33)로부터의 아암 크라우드조작량 신호(X)를 입력하고, 도시한 테이블에 의거하여 아암용 유입유량제어밸브(202)에의 제어신호[솔레노이드부(202B)에의 구동신호](S)를 산출하여 출력한다. 버킷 유입용 구동신호 연산기(233)는 조작레버(32)로부터의 버킷 크라우드 조작량 신호(X)를 입력하고, 도시한 테이블에 의거하여 버킷용 유입유량제어밸브(203)에의 제어신호[솔레노이드부(203B)에의 구동신호](S)를 산출하여 출력한다.
또한 이때 조작레버(32, 33)로부터의 부움올림 조작량 신호(X), 아암 크라우드조작량 신호(X), 버킷 크라우드조작량 신호(X) 중 최대의 것이 최대치 선택부(235)에서 선택된 후에 바이패스용 구동신호 연산기(234)에 입력되고, 바이패스용 구동신호 연산기(234)에서는 도시한 테이블에 의거하여 바이패스유량제어밸브(204)에의 제어신호[솔레노이드부(204B)에의 구동신호](S)를 산출하여 출력한다.
또, 부움 유출용 구동신호 연산기(241)는 조작레버(32)로부터의 부움내림 조작량 신호(X)를 입력하고, 도시한 테이블에 의거하여 부움용 유출유량제어밸브(211)에의 제어신호[솔레노이드부(211B)에의 구동신호)(S)를 산출하여 출력한다. 아암 유출용 구동신호 연산기(242)는, 조작레버(33)로부터의 아암덤프조작량 신호(X)를 입력하고, 도시한 테이블에 의거하여 아암용 유출유량제어밸브(212)에의 제어신호[솔레노이드부(212B)에의 구동신호](S)를 산출하여 출력한다. 버킷유출용 구동신호 연산기(243)는 조작레버(32)로부터의 버킷덤프조작량 신호(X)를 입력하고, 도시한 테이블에 의거하여 버킷용 유출유량제어밸브(213)에의 제어신호[솔레노이드부(213B)에의 구동신호](S)를 산출하여 출력한다.
다음에, 상기 구성에 의한 본 실시형태의 동작을 설명한다.
(1) 부움올림동작
조작자가 예를 들면 굴삭을 위해 부움올림을 의도하여 조작레버(32)를 부움올림조작하면, 그 조작량 신호(X)가 부움용 방향 유량제어밸브(10c, 1Od)에 부움올림지령으로서 입력되고, 스플이 대응하는 방향으로 전환될 수 있다. 이에 의하여 유압펌프(1a, 1b)로부터의 압유가 주관로(105)를 거쳐 부움용 유압실린더(5a, 5b)의 로드 압출측실(5aA, 5bA)에 공급된다.
한편, 부움 유입용 구동신호 연산기(231)에서 조작레버(32)의 부움올림조작량 신호(X)에 의거하여 부움용 유입유량제어밸브(201)의 구동신호(S)가 산출되어 그 솔레노이드부(201B)에 출력된다. 이때 그 밖의 조작신호(부움내림조작량 신호, 아암 크라우드·덤프조작량 신호, 버킷크라우드·덤프조작량 신호)에 의거하여 대응하는 각 구동신호 연산기(232, 242, 233, 243)에서 대응하는 솔레노이드 구동신호(S)가 산출되나, 이 경우 이외에는 무조작 상태이기 때문에 기준출력(밸브가 개방되지 않는 전류값. 예를 들면 제로)이 산출되어 출력된다. 그리고 최대치 선택부(235)에 있어서 조작레버(32, 33)로부터의 부움올림 조작량 신호(X), 아암크라우드조작량 신호(X), 버킷크라우드 조작량 신호(X)의 최대값이 선택되나, 상기한 바와 같이 그외는 무조작상태이기 때문에, 바이패스용 구동신호 연산기(204)에서는 결국, 조작레버(32)의 부움올림 조작량 신호(X)에 의거하여 바이패스용 유량제어밸브(204)의 구동신호(S)가 산출되어, 그 솔레노이드부(204B)에 출력된다. 이들에 의하여 유압펌프(3a, 3b)로부터의 토출유량을 탱크(2)에 되돌리는 바이패스유량제어밸브(204)가 폐쇄측으로 구동됨과 동시에, 부움용 유입유량제어밸브(201)가 개방측으로 구동되어, 유압펌프(3a, 3b)로부터의 토출유량이 토출관로(102), 공급관로(100), 분기관로(150A) 및 부움용 유입유량제어밸브(201)를 거쳐 부움용 유압실린더(5a, 5b)의 로드 압출측실(5aA, 5bA)에 공급된다.
이상에 의하여 유압펌프(1a, 1b)로부터 토출되어 부움용 방향 유량제어밸브(1Oc, 10d)를 거친 압유 유량에 유압펌프(3a, 3b)로부터 토출되어 부움용 유입유량제어밸브(2010를 거친 압유 유량이 합류되고, 이것에 의하여 유압펌프(1a, 1b, 3a, 3b)의 펌프토출 유량이 부움용 유압실린더(5a, 5b)의 로드 압출측실(5aA, 5bA)에 유입하게 된다.
이때 부움용 유압실린더(5a, 5b)의 로드 인입측실(5aB, 5bB)로부터의 리턴오일의 유출유량은, 실린더 로드 압출측실 : 로드 인입측실의 용적비가 예를 들면 약2 : 1 로 되어 있기 때문에 로드 압출측실(5aA, 5bA)에의 유입유량의 약 1/2이 된다. 따라서 상기 유출유량은, 부움용 방향 유량제어밸브(10c, 1Od)로부터의 유입유량과 거의 동등하여 그들 방향 유량제어밸브(10c, 10d)로 허용할 수 있는 양이기 때문에 로드 인입측실(5aB, 5bB)로부터 주관로(115) 및 방향 유량제어밸브(10c, 10d)의 미터아웃 스로틀(도시 생략)을 거쳐, 탱크(2)로 되돌아간다.
(2) 부움내림 동작
조작자가 예를 들면 굴삭토를 싣은 후에 굴삭위치에 되돌아가기 위하여 부움내림을 의도하여 조작레버(32)를 부움내림 조작하면, 그 조작량 신호(X)가 부움용 방향 유량제어밸브(1Oc, 1Od)에 부움내림 지령으로서 입력되고, 스플이 대응하는 방향으로 전환될 수 있다. 이에 의하여 유압펌프(1a, 1b)로부터의 압유가 주관로(115)를 거쳐 부움용 유압실린더(5a, 5b)의 로드 인입측실(5aB, 5bB)에 공급된다.
이때 상기한 로드 압출측실과 로드 인입측실과의 용적비에 의하여 로드 압출측실(5aA, 5bA)로부터의 유출유량은 로드 인입측실(5aB, 5bB)에의 유입유량의 약 2배가 된다. 본 실시형태에서는 먼저 그 유출유량의 일부(예를 들면 1/2)는, 로드 압출측실(5aA, 5bA)로부터 주관로(105) 및 방향 유량제어밸브(10c, 10d)의 미터아웃 스로틀(도시 생략)을 거쳐, 탱크(2)로 되돌아간다. 한편, 부움 유출용 구동신호 연산기(241)에서 조작레버(32)의 부움내림 조작량 신호(X)에 의거하여 부움용 유출유량제어밸브(211)의 구동신호(S)가 산출되어 그 솔레노이드부(211B)에 출력되고, 또 바이패스용 구동신호 연산기(234)에서는 입력되는 조작량 신호(X)(이 경우 X = 0)에 의거하여 바이패스용 유량제어밸브(204)의 구동신호(S)가 산출되어 그 솔레노이드부(204B)에 출력된다. 이들에 의하여 유압펌프(3a, 3b)로부터의 토출유량을 탱크(2)에 되돌리는 바이패스유량제어밸브(204)가 개방측으로 구동됨과 동시에, 부움용 유출유량제어밸브(211)가 개방측으로 구동되고, 부움용 유압실린더 로드 압출측실(5aA, 5bA)로부터의 리턴오일이 분기관로(150A), 분기관로(152A), 부움용 유출유량제어밸브(211), 배출관로(101), 탱크관로(103)를 거쳐 탱크92)에 배출된다.
(3) 아암크라우드동작
조작자가 예를 들면 굴삭을 위하여 아암크라우드를 의도하여 조작레버(33)를 아암크라우드조작하면, 그 조작량 신호(X)가 아암용 방향 유량제어밸브(10b, 1Oe)에 아암크라우드지령으로서 입력되고, 스플이 대응하는 방향으로 전환될 수 있다. 이에 의하여 유압펌프(1a, 1b)로부터의 압유가 주관로(106)를 거쳐 아암용 유압실린더(6)의 로드 압출측실(6A)에 공급된다.
한편, 아암 유입용 구동신호 연산기(232)에서 조작레버(33)의 아암크라우드조작량 신호(X)에 의거하여 아암용 유입유량제어밸브(202)의 구동신호(S)가 산출되어, 그 솔레노이드부(202B)에 출력된다. 아암크라우드 단독조작으로서는 바이패스용 구동신호 연산기(234)에서는 조작레버(33)의 아암크라우드조작량 신호(X)에 의거하여 바이패스용 유량제어밸브(204)의 구동신호(S)가 산출되어, 그 솔레노이드부(204B)에 출력된다. 이들에 의하여 유압펌프(3a, 3b)로부터의 토출유량을 탱크(2)에 되돌리는 바이패스유량제어밸브(204)가 폐쇄측으로 구동됨과 동시에, 아암용 유입유량제어밸브(202)가 개방측으로 구동되고, 유압펌프(3a, 3b)로부터의 토출유량이 토출관로(102), 공급관로(1000, 분기관로(150B) 및 아암용 유입유량제어밸브(202)를 거쳐 아암용 유압실린더(6)의 로드 압출측실(6A)에 공급된다.
이상에 의하여 유압펌프(1a, 1b)로부터 토출되어 아암용 방향 유량제어밸브(1Ob, 10e)를 거친 압유유량에, 유압펌프(3a, 3b)로부터 토출되어 아암용 유입유량제어밸브(202)를 거친 압유유량이 합류되고, 이것에 의하여 유압펌프(1a, 1b, 3a, 3b)의 펌프토출유량이 아암용 유압실린더(6)의 로드 압출측실(6A)로 유입하게 된다.
이때, 아암용 유압실린더(6)의 로드 인입측실(6B)로부터의 리턴오일의 유출유량은, 예를 들면 로드 압출측실(6A)에의 유입유량의 약 1/2이 된다. 따라서 상기 유출유량은 아암용 방향 유량제어밸브(1Ob, 1Oe)로부터의 유입유량과 거의 동등하여 그들 방향 유량제어밸브(10b, 1Oe)로 허용할 수 있는 양이기 때문에, 로드 인입측실(6B)로부터 주관로(116) 및 방향 유량제어밸브(10b, 10e)의 미터아웃 스로틀(도시 생략)을 거쳐, 탱크(2)로 되돌아간다.
(4) 아암덤프동작
조작자가 예를 들면 굴삭한 흙을 싣기 위하여 아암덤프를 의도하여 조작레버(33)를 아암덤프조작하면, 그 조작량 신호(X)가 아암용 방향 유량제어밸브(10b, 1Oe)에 아암덤프지령으로서 입력되고, 스플이 대응하는 방향으로 전환될 수 있다. 이에 의하여 유압펌프(1a, 1b)로부터의 압유가 주관로(116)를 거쳐 아암용 유압실린더(6)의 로드 인입측실(6B)에 공급된다.
이때, 상기한 로드 압출측실과 로드 인입측실과의 용적비에 의하여 로드 압출측실(6A)로부터의 유출유량은, 로드 인입측실(6B)에의 유입유량의 약 2배가 된다. 본 실시형태에서는 먼저 그 유출유량의 일부(예를 들면 약 1/2)는, 로드 압출측실(6B)로부터 주관로(106) 및 방향 유량제어밸브(10b, 10e)의 미터아웃 스로틀(도시 생략)을 거쳐, 탱크(2)로 되돌아간다.
한편, 아암유출용 구동신호 연산기(242)에서 조작레버(33)의 아암덤프조작량 신호(X)에 의거하여 아암용 유출유량제어밸브(212)의 구동신호(S)가 산출되어, 그 솔레노이드부(212B)에 출력된다. 그리고 바이패스용 구동신호 연산기(234)에서는 입력되는 조작량 신호(X)(이 경우 X = 0)에 의거하여 바이패스용 유량제어밸브(204)의 구동신호(S)가 산출되어, 그 솔레노이드부(204B)에 출력된다.
이들에 의하여 유압펌프(3a, 3b)로부터의 토출유량을 탱크(2)로 되돌리는 바이패스유량제어밸브(204)가 개방측으로 구동됨과 동시에, 아암용 유출유량제어밸브(212)가 개방측으로 구동되고, 아암용 유압실린더(6)의 로드 압출측실(6A)로부터의 리턴오일이 분기관로(150B), 분기관로(152B), 아암용 유출유량제어밸브(212), 배출관로(101), 탱크관로(103)를 거쳐 탱크에 배출된다.
이상에 의하여 아암용 유압실린더(6)의 로드 압출측실(6A)로부터의 리턴오일유량은, 아암용 방향 유량제어밸브(1Ob, 1Oe)를 거쳐 탱크에 배출되는 압유유량과, 아암용 유출유량제어밸브(212)를 거쳐 탱크에 배출되는 압유유량으로 나누어 탱크에 배출되게 된다.
(5) 버킷크라우드동작
조작자가 예를 들면 굴삭을 위해 버킷크라우드를 의도하여 조작레버(32)를 버킷크라우드조작하면, 그 조작량 신호(X)가 버킷용 방향 유량제어밸브(10a, 1Of)에 버킷크라우드지령으로서 입력되고, 스플이 대응하는 방향으로 전환될 수 있다. 이에 의하여 유압펌프(1a, 1b)로부터의 압유가 주관로(107)를 거쳐 버킷용 유압실린더(7)의 로드 압출측실(7A)에 공급된다.
한편, 버킷유입용 구동신호 연산기(233)에서 조작레버(32)의 버킷크라우드조작량 신호(X)에 의거하여 버킷용 유입유량제어밸브(203)의 구동신호(S)가 산출되어, 그 솔레노이드부(203B)에 출력된다. 버킷크라우드 단독조작으로서는 바이패스용 구동신호 연산기(234)에서는 조작레버(33)의 버킷크라우드 조작량 신호(X)에 의거하여 바이패스용 유량제어밸브(204)의 구동신호(S)가 산출되어, 그 솔레노이드부(204B)에 출력된다. 이들에 의하여 유압펌프(3a, 3b)로부터의 토출유량을 탱크(2)에 되돌리는 바이패스유량제어밸브(204)가 폐쇄측으로 구동됨과 동시에, 버킷용 유입유량제어밸브(203)가 개방측으로 구동되고, 유압펌프(3a, 3b)로부터의 토출유량이 토출관로(102), 공급관로(100), 분기관로(150C) 및 버킷용 유입유량제어밸브(203)를 거쳐 버킷용 유압실린더(7)의 로드 압출측실(7A)에 공급된다.
이상에 의하여 유압펌프(1a, 1b)로부터 토출되어 버킷용 방향 유량제어밸브(10a, 10f)를 거친 압유유량에, 유압펌프(3a, 3b)로부터 토출되어 버킷용 유입유량제어밸브(203)를 거친 압유유량이 합류되고, 이것에 의하여 유압펌프(1a, 1b, 3a, 3b)의 펌프토출유량이 버킷용 유압실린더(7)의 로드 압출측실(7A)에 유입된다. 이 때의 버킷용 유압실린더(7)의 로드 인입측실(6B)로부터의 리턴오일은 상기 (3)과 마찬가지로, 로드 인입측실(7B)로부터 주관로(117) 및 방향 유량제어밸브(10a, 10f)의 미터아웃 스로틀(도시 생략)을 거쳐 탱크(2)로 되돌아간다.
(6) 버킷덤프동작
조작자가 예를 들면 굴삭한 흙을 덤프 짐받이상에서 방사하기 위하여 버킷덤프를 의도하여 조작레버(32)를 버킷덤프조작하면, 그 조작량 신호(X)가 버킷용 방향 유량제어밸브(10a, 10f)에 버킷덤프지령으로서 입력되고, 스플이 대응하는 방향으로 전환될 수 있다. 이에 의하여 유압펌프(1a, 1b)로부터의 압유가 주관로(117)를 거쳐 버킷용 유압실린더(7)의 로드 인입측실(7B)에 공급된다.
이때 상기 (4)와 마찬가지로 로드 압출측실(7A)로부터의 유출유량의 일부는 로드압출측실(7A)로부터 주관로(107), 및 방향 유량제어밸브(10a, 10f)의 미터아웃 스로틀(도시 생략)을 거쳐 탱크(2)로 되돌아간다. 그 한편 버킷 유출용 구동신호 연산기(243)에서, 조작레버(32)의 버킷덤프조작량 신호(X)에 의거하여 버킷용 유출유량제어밸브(213)의 구동신호(S)가 산출되어, 그 솔레노이드부(213B)에 출력된다. 그리고 바이패스용 구동신호 연산기(234)에서는 입력되는 조작량 신호(X)(이 예에서는 X = 0)에 의거하여 바이패스용 유량제어밸브(204)의 구동신호(S)가 산출되어, 그 솔레노이드부(204B)에 출력된다. 이들에 의하여 유압펌프(3a, 3b)로부터의 토출유량을 탱크(2)에 되돌리는 바이패스유량제어밸브(204)가 개방측으로 구동됨과 동시에, 버킷용 유출유량제어밸브(213)가 개방측으로 구동되고, 버킷용 유압실린더(7)의 로드 압출측실(7A)로부터의 리턴오일이 분기관로(150C), 분기관로(152C), 버킷용 유출유량제어밸브(213), 배출관로(101), 탱크관로(103)를 거쳐 탱크에 배출된다.
이상에 의하여 버킷용 유압실린더(7)의 로드 압출측실(7A)로부터의 리턴오일유량은 버킷용 방향 유량제어밸브(1Oa, 1Of)를 거쳐 탱크에 배출되는 압유유량과, 버킷용 유출유량제어밸브(213)를 거쳐 탱크에 배출되는 압유유량으로 나뉘어져 탱크에 배출되게 된다.
또한 상기는 부움올림, 부움내림, 아암크라우드, 아암덤프, 버킷크라우드, 버킷덤프의 각각 단독조작의 경우를 예로 들어 설명하였으나, 복합조작의 경우는, 상기 각각이 동시에 조합되어 복합적인 제어가 행하여지는 것은 물론이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 의하면, 백호우형 유압셔블의 초대형기에의 대유량 공급용으로서 방향 유량제어밸브(1Oa∼10f)를 거치지 않는 압유공급 루트를 구성함에 있어서, 유압펌프(3a, 3b)의 토출측에 접속하여 프론트작업기(14)측에 연장 설치한 공통의 고압배관인 공급관로(100)로부터 먼저 부움용 유압실린더(5a, 5b)의 근방 부위에서 부움용 유압실린더 로드 압출측실(5aA, 5bA)에의 분기관로(150A)를 분기시키고, 그후 그 분기위치보다도 하류측으로부터 아암용 유압실린더 로드 압출측실(6A)로의 분기배관(150B)을 분기시키고, 나머지를 버킷용 유압실린더 로드 압출측실(7A)에의 분기배관(150C)으로서 구성한다. 그리고 분기배관(150A, 150B, 150C)의 각각에 부움용 유입유량제어밸브(201), 아암용 유입유량제어밸브(202), 버킷용 유입유량제어밸브(203)를 설치하여 공급관로(100)로부터 각 유압실린더(5∼7)에의 압유의 흐름을 제어한다.
그리고, 부움올림, 아암크라우드, 버킷크라우드동작을 행하기 위하여 각 유압실린더(5~7)의 로드 압출측실(5aA, 5bA, 6A, 7A)에 압유를 공급하는 경우에는, 통상의 각 방향 유량제어밸브(10a∼10f)를 거친 각 유압실린더(5∼7)의 로드 압출측실(5aA, 5bA, 6A, 7A)에의 압유공급에 더하여, 유압펌프(3a, 3b)로부터의 압유를, 각 방향 유량제어밸브(10a∼10f)를 거치지 않고 각 유입유량제어밸브(201∼203)를 거쳐 상기 방향 유량제어밸브(10a∼10f)를 거친 압유의 흐름에 합류시키고, 그 압유를 각 유압실린더(5∼7)의 로드 압출측실(5aA, 5bA, 6A, 7A)에 공급한다. 이때의 리턴오일은, 각 방향 유량제어밸브(10a∼10f)를 거친 경로만으로 탱크에 배출된다. 한편, 예를 들면 부움내림, 아암덤프, 버킷덤프동작 등을 행하기 위하여 각 유압실린더(5∼7)의 로드 인입측실에 압유를 공급하는 경우에는, 유압펌프(1a, 1b)로부터 각 방향 유량제어밸브(10a∼10f)를 거쳐 각 유압실린더(5∼7)의 로드 인입측실(5aB, 5bB, 6B, 7B)에 압유를 공급한다.
이와 같이 각 유압실린더(5∼7)의 로드 압출측실(5aA, 5bA, 6A, 7A)과, 로드 인입측실(5aB, 5bB, 6B, 7B)과의 사이의 용적차를 고려하여 대유량 공급을 위하여 추가로 설치하는 것을 보텀측에 관한 분기관로(150A∼150C)의 유입유량제어밸브(201, 202, 203)만으로 하고, 로드측 유입유량제어밸브를 생략함으로써, 그 만큼 유량제어밸브에 의한 압력손실을 저감할 수 있고, 또 유량제어밸브를 배치하기 위한 배관도 생략할 수 있어 그 압력손실도 없애고, 이것에 의하여 유압구동장치 전체의 압력손실을 더욱 저감할 수 있다. 또한 이 유량제어밸브의 수의 삭감에 의하여 각종 배관의 설치나 각종 기기의 배치 등의 레이아웃, 특히 유압원으로서의 유압펌프(3a, 3b)와 각 유압실린더(5a, 5b, 6, 7)와의 사이의 유압배관의 레이아웃을 간소화할 수 있다.
또 예를 들면 유압셔블은, 상기한 초대형 유압셔블 이외에, 자중 15t 이하정도의 소형 유압셔블, 자중 20t 이하 정도의 중형 유압셔블, 자중 25t 내지 40t 정도의 대형 유압셔블 등이 있다. 소형 및 중형 유압셔블은 통상의 일본국 내의 건설공사현장 등을 포함하는 비교적 넓은 용도에 사용되나, 대형 유압셔블 및 초대형 유압셔블은 대규모의 굴삭작업용으로, 실제로는 외국의 광산에 있어서의 광물채굴에 사용되는 경우가 많다. 이와 같은 대형 유압셔블 및 초대형 유압셔블을 일본국 내의 제조회사로부터 외국의 고객에게 납입할 때는 선박에 의한 수송이 된다. 이 때문에 통상은 완성품인 유압셔블로서 수송하는 것이 아니고, 관련이 있는 모듈(유닛)별로 분할한 형으로 선적하여, 현지에서 육양(陸揚)후, 조립을 행하여 완성품으로 하는 것이 통례이다. 일반적으로 유압셔블의 유압구동장치는 유압펌프, 탱크, 방향 유량제어밸브 등을 금속제의 유압배관 및 가요성 재료제의 호스에 의해 접속하여 구성된다. 호스는 가요성을 구비하고 있기 때문에, 상기 육양후의 조립 시에 그 양쪽 끝을 접속대상부의 꼭지쇠에 실물을 맞춤으로 용이하게 접속 고정하게 할 수 있다. 이에 대하여 유압배관은 접속대상에 대하여 용접되어 일체 구조물이 되나, 상기와 같은 육양후의 조립시에 용접을 행하려고 하면 작업이 매우 번잡하게 되어 곤란하다. 이 때문에 극력, 선적하기 전에 일정범위의 용접을 끝내고 블럭화한 상태로 수송을 행하여 현지에서의 용접작업을 적게 하는 것이 바람직하다. 단, 이와 같은 블럭화한 상태로 하는 경우, 선적시나 제조회사로부터 항구까지의 공도(公道)수송을 행하는 트럭 적재시에 있어서 소정의 수송제한이 존재하기 때문에, 되도록 원블럭의 소형화를 도모할 필요가 있다.
본 실시형태에 있어서는, 상기한 바와 같이 하여 로드측 유입유량제어밸브를생략함으로써 외국고객용으로 선적 양육후의 용접작업을 극력 적게 하기 위하여 유입유량제어밸브를 블럭화할 때에, 그 유량제어밸브 유닛의 소형화를 도모할 수 있다. 따라서 선적시 또는 제조회사로부터 항구까지의 공도수송을 행하는 트럭 적재시에 있어서 소정의 수송제한을 용이하게 해소할 수 있어 수송성을 향상할 수 있다는 효과도 있다.
또, 본 실시형태에 있어서는 부움용 유압실린더 로드 압출측실(5aA, 5bA), 아암용 유압실린더 로드 압출측실(6A) 및 버킷용 유압실린더 로드 압출측실(7A)에 접속되는 분기관로(150A, 150B, 150C)로부터 분기되어 배출관로(101)에 이르는 분기관로(152A, 152B, 152C)를 설치하고, 이들 관로(152A, 152B, 152C)에 유출유량제어밸브(211, 212, 213)를 배치하고 있다. 이에 의하여 부움내림, 아암덤프, 버킷덤프동작을 행하였을 때에 방향 유량제어밸브(1Oa, 1Ob, 1Oe, 1Of)를 거쳐 유압실린더(5a, 5b, 6, 7)의 로드 인입측실(5aB, 5bB, 6B, 7B)에 압유가 공급되었을 때의 로드 압출측실(5aA, 5bA, 6A, 7A)로부터의 대유량 리턴오일의 일부를, 방향 유량제어밸브(1Oa, 1Ob, 1Oe, 1Of)를 거치지 않고 각 유출유량제어밸브(211, 212, 213)를 거쳐 유압탱크(2)에 배출할 수 있으므로, 프론트작업기(14)의 원활한 동작을 확실하게 행할 수 있다.
본 발명의 제 2 실시형태를 도 4 내지 도 6에 의하여 설명한다. 이 실시형태는 상기 제 1 실시형태와는 다른 이른바 로더타입의 초대형 유압셔블에 본 발명을 적용한 경우의 실시형태이다.
도 4는 본 실시형태에 의한 유압구동장치의 전체구성을, 그 제어장치와 함께나타낸 유압회로도이다. 도 1과 동등한 부분에는 동일한 부호를 붙이고 적절하게 설명을 서략한다. 도 1에 있어서, 이 유압구동장치에서는 유압실린더로서 유압펌프(1a, 1b)로부터의 토출유가 공급되는 버킷 개폐용 유압실린더(8)를 더 구비하고 있다. 이에 대응하여, 유압펌프(1a)는 제 1 버킷 개폐용 방향 유량제어밸브(10g)를 거쳐 버킷 개폐용 유압실린더(8)에 접속되고, 유압펌프(1b)는 제 2 버킷 개폐용방향 유량제어밸브(10h)를 거쳐 버킷 개폐용 유압실린더(8)에 접속되어 있고, 이들 방향 유량제어밸브(10g, 10h)는 상기한 방향 유량제어밸브(1Oa∼1Of)와 함께 방향 유량제어밸브 그룹(10)을 구성하고 있다.
그리고, 버킷 개폐용 유압실린더(8)의 로드 압출측실(8A)과, 제 1 및 제 2 버킷 개폐용 방향 유량제어밸브(10g, 10h)는 주관로(108)로 접속되어 있고, 버킷 개폐용 유압실린더(8)의 로드 인입측실(8B)과, 제 1 및 제 2 버킷 개폐용 방향 유량제어밸브(10g, 10h)는 주관로(118)로 접속되어 있다.
도 5는 이상과 같은 유압구동장치의 구동대상인 유압셔블의 전체구조를 나타내는 측면도이다. 상기한 도 2와 동등한 부분에는 동일한 부호를 붙이고 적절하게 설명을 생략한다. 이 도 5에 있어서 이 유압셔블은 이른바 로더타입의 것으로, 다관절형 프론트작업기(14)에 구비된 버킷(77)이 접지상태에서 개구부가 앞쪽측을 향하도록 배치되고, 상기한 버킷 개폐용 유압실린더(8)가 버킷(77)에 도시하는 바와 같이 장치되어 있다. 그리고 부움용 유압실린더(5a, 5b), 아암용 유압실린더(6), 버킷용 유압실린더(7), 버킷 개폐용 유압실린더(8)가 각각 신장(또는 단축)동작에 의하여 부움올림(또는 부움내림 ), 아암밀기(또는 아암당김), 버킷크라우드(또는버킷덤프), 버킷폐쇄[버킷개방 = 버킷 기초부(77A)에 대하여 버킷 개방부(77B)를 개방한다]를 행하게 되어 있다.
분기관로(150A∼150C) 중 부움용 분기배관으로서의 분기관로(150A)는, 상기 제 1 실시형태와 같이 공급관로(100) 중 최상류측으로부터 분기되고, 남는 아암용의 분기배관으로서의 분기관로(150B) 및 버킷용 분기배관으로서의 분기관로(150C)는 공급관로(100) 중, 상기 부움용 분기배관(150A)의 분기위치보다 하류측에서 분기되어 있다.
또, 제 1 실시형태와 같이 부움용 유입유량제어밸브(201), 아암용 유입유량제어밸브(202) 및 버킷용 유입유량제어밸브(203)는, 상기한 분기위치(D1) 근방, D2 근방에 배치되어 있다. 또 부움용 유출유량제어밸브(211), 아암용 유출유량제어밸브(212), 버킷용 유출유량제어밸브(213)는 각각 분기위치(E1, F1)의 근방, 분기위치(E2, F2)의 근방, 분기위치(E2, F3)의 근방에 배치되어 있다. 그들 유입유량제어밸브(201, 202, 203), 체크밸브(151A, 151B, 151C), 유출유량제어밸브(211, 212, 213)는 부움(75)의 상면(배면)에 설치된 하나의 제어밸브장치(190) 중에 일괄 집중 배치되어 있다. 그리고 공급관로(100), 배출관로(101), 분기관로(150A∼150C, 152A∼152C), 유입유량제어밸브(201∼203), 체크밸브(151A∼151C), 유출유량제어밸브(211∼213)는 프론트작업기(14)에 설치되어 있다.
도 4로 되돌아가, 상기 유압구동장치의 제어장치로서 설치되는 컨트롤러(31')는 조작레버(32, 33) 및 별도 추가로 설치된 조작레버(34)로부터 출력된 조작신호를 입력하고, 방향 유량제어밸브(10a∼10h), 유입유량제어밸브(201, 202,203), 유출유량제어밸브(211, 212, 213), 바이패스유량제어밸브(204)에 지령신호를 출력한다. 또한 조작레버(34)는 그 조작에 의하여 버킷 개폐용 조작신호가 출력되게 되어 있는 것으로, 발에 의하여 조작 가능한 페달방식으로 되어 있어도 좋다.
도 6은 이 컨트롤러(31')의 상세기능 중, 조작레버(32, 33, 34)의 조작신호에 따라 방향 유량제어밸브(10a∼10h)를 제어하는 일반적인 제어기능 이외의 본 실시형태의 주요부인 유입유량제어밸브(201, 202, 203), 유출유량제어밸브(204, 205, 206), 바이패스유량제어밸브(204)에 대한 제어기능을 나타내는 기능블럭도이다. 이 도 6에 나타내는 바와 같이 컨트롤러(31')는 상기 제 1 실시형태의 컨트롤러(31)와 마찬가지로 부움용 유입유량제어밸브(201)의 구동신호 연산기(231)와, 아암용 유입유량제어밸브(202)의 구동신호 연산기(232)와, 버킷용 유입유량제어밸브(203)의 구동신호 연산기(233)와, 부움용 유출유량제어밸브(211)의 구동신호 연산기(241)와, 아암용 유출유량제어밸브(212)의 구동신호 연산기(242)와, 버킷용 유출유량제어밸브(213)의 구동신호 연산기(243)와, 바이패스유량제어밸브(204)의 구동신호 연산기(234)와, 최대값 선택부(235)가 구비되어 있다.
여기서, 본 실시형태에서는 아암유입용 구동신호 연산기(232)가, 조작레버(33)로부터의 아암밀기 조작량 신호(X)를 입력하고, 도시한 테이블에 의거하여 아암용 유입유량제어밸브(202)에의 제어신호[솔레노이드부(202B)에의 구동신호](S)를 산출하여 출력한다. 그리고 조작레버(32, 33)로부터의 부움올림 조작량 신호(X), 아암밀기 조작량 신호(X), 버킷크라우드 조작량 신호(X) 중 최대의 것이 최대값 선택부(235)에서 선택된 후에 바이패스용 구동신호 연산기(234)에 입력되어 바이패스용 구동신호 연산기(234)에서 바이패스유량제어밸브(204)에의 제어신호(S)를 산출하여 출력한다. 또 아암유출용 구동신호 연산기(242)는 조작레버(33)로부터의 아암당김 조작량 신호(X)를 입력하고, 도시한 테이블에 의거하여 아암용 유출유량제어밸브(212)에의 제어신호[솔레노이드부(212B)에의 구동신호](S)를 산출하여 출력한다.
다음에 상기 구성에 의한 본 실시형태의 동작에 대하여 이하에 설명한다.
(1) 부움올림 동작
(2) 부움내림 동작
이들 (1) (2)에 있어서는, 상기 제 1 실시형태와 동일하기 때문에 설명을 생략한다.
(3) 아암밀기동작
조작자가 예를 들면 굴삭을 위해 아암밀기를 의도하여 조작레버(33)를 아암밀기 조작하면, 그 조작량 신호(X)가 아암용 방향 유량제어밸브(1Ob, 1Oe)에 아암밀기지령으로서 입력되고, 스플이 대응하는 방향으로 전환될 수 있다. 이에 의하여 유압펌프(1a, 1b)로부터의 압유가 주관로(106)를 거쳐 아암용 유압실린더(6)의 로드 압출측실(6A)에 공급된다.
한편, 아암유입용 구동신호 연산기(232)에서 조작레버(33)의 아암밀기 조작량 신호(X)에 의거하여 아암용 유입유량제어밸브(202)의 구동신호(S)가 산출되어, 그 솔레노이드부(202B)에 출력된다. 아암밀기 단독조작으로서는 바이패스용 구동신호 연산기(234)에서는 조작레버(33)의 아암밀기 조작량 신호(X)에 의거하여 바이패스용 유량제어밸브(204)의 구동신호(S)가 산출되어, 그 솔레노이드부(204B)에 출력된다. 이들에 의하여 유압펌프(3a, 3b)로부터의 토출유량을 탱크(2)로 되돌리는 바이패스유량제어밸브(204)가 폐쇄측으로 구동됨과 동시에, 아암용 유입유량제어밸브(202)가 개방측으로 구동되고, 유압펌프(3a, 3b)로부터의 토출유량이 토출관로(102), 공급관로(100), 분기관로(150B) 및 아암용 유입유량제어밸브(202)를 거쳐 아암용 유압실린더(6)의 로드 압출측실(6A)에 공급된다.
이상에 의하여 유압펌프(1a, 1b)로부터 토출되어 아암용 방향 유량제어밸브(1Ob, 10e)를 거친 압유유량에, 유압펌프(3a, 3b)로부터 토출되어 아암용 유입유량제어밸브(202)을 거친 압유유량이 합류하고, 이것에 의하여 유압펌프(1a, 1b, 3a, 3b)의 펌프토출유량이 아암용 유압실린더(6)의 로드 압출측실(6A)에 유입하게 된다.
이때, 아암용 유압실린더(6)의 로드 인입측실(6B)로부터의 리턴오일의 유출유량은, 예를 들면 로드 압출측실(6A)에의 유입유량의 약 1/2이 된다. 따라서 상기 유출유량은 아암용 방향 유량제어밸브(1Ob, 1Oe)로부터의 유입유량과 거의 동등하여 그들 방향 유량제어밸브(1Ob, 1Oe)로 허용할 수 있는 양이기 때문에 로드 인입측실(6B)로부터 주관로(116) 및 방향 유량제어밸브(10b, 10e)의 미터아웃 스로틀(도시 생략)을 거쳐, 탱크(2)로 되돌아간다.
(4) 아암당김동작
또 조작자가 예를 들면 방토후에 아암당김을 의도하여 조작레버(32)를 아암당김조작하면, 그 조작량 신호(X)가 아암용 방향 유량제어밸브(10b, 1Oe)에 아암당김지령으로서 입력되고, 스플이 대응하는 방향으로 전환될 수 있다. 이것에 의하여 유압펌프(1a, 1b)로부터의 압유가 주관로(116)를 거쳐 아암용 유압실린더(6)의 로드 인입측실(6B)에 공급된다.
이때, 상기한 로드 압출측실과 로드 인입측실의 용적비에 의하여 로드 압출측실(6A)로부터의 유출유량은, 로드 인입측실(6B)에의 유입유량의 약 2배가 된다. 본 실시형태에서는 먼저 그 유출유량의 일부(예를 들면 약 1/2)는, 로드 압출측실(6B)로부터 주관로(106) 및 방향 유량제어밸브(10b, 10e)의 미터아웃 스로틀(도시생략)를 거쳐 탱크(2)로 되돌아간다.
한편, 아암유출용 구동신호 연산기(242)에서 조작레버(33)의 아암당김 조작량 신호(X)에 의거하여 아암용 유출유량제어밸브(212)의 구동신호(S)가 산출되어, 그 솔레노이드부(212B)에 출력된다. 그리고 바이패스용 구동신호 연산기(234)에서는 입력되는 조작량 신호(X)(이 경우 X = 0)에 의거하여 바이패스용 유량제어밸브(204)의 구동신호(S0가 산출되어, 그 솔레노이드부(204B)에 출력된다. 이들에 의하여 유압펌프(3a, 3b)로부터의 토출유량을 탱크(2)에 되돌리는 바이패스유량제어밸브(204)가 개방측으로 구동됨과 동시에, 아암용 유출유량제어밸브(212)가 개방측으로 구동되어, 아암용 유압실린더(6)의 로드 압출측실(6A)로부터의 리턴오일이 분기관로(150B), 분기관로(152B), 아암용 유출유량제어밸브(212), 배출관로(101), 탱크관로(103)를 거쳐 탱크에 배출된다.
이상에 의하여 아암용 유압실린더(6)의 로드 압출측실(6A)로부터의 리턴오일유량은 아암용 방향 유량제어밸브(1Ob, 1Oe)를 거쳐 탱크에 배출되는 압유유량과,아암용 유출유량제어밸브(212)를 거쳐 탱크에 배출되는 압유유량으로 나뉘어져 탱크에 배출되게 된다.
(5) 버킷크라우드동작
(6) 버킷덤프동작
이들 (5) (6)에 대해서도 상기 제 1 실시형태와 동일하기 때문에, 설명을 생략한다.
또한 본 실시형태의 적용대상인 로더타입의 유압셔블의 경우, 전형적인 동작으로서는, 먼저 프론트작업기(14)를 차체(13)측으로 구부려 근접시킨 상태로부터, 부움올림·아암밀기·버킷크라우드동작에 의하여 프론트작업기 앞쪽측의 토사를 버킷(77) 내에 떠내어 넣은 후, 그대로 버킷(77)을 높게 들어 올려 버킷 개방부(77B)를 버킷 기초부(77A)에 대하여 개방하고, 예를 들면 대형 덤프트럭 내에 버킷(77)내의 토사를 방토한다. 그후 버킷폐쇄·버킷덤프동작을 행하면서 다시 부움내림·아암당김동작을 거의 동시에 행하여 프론트작업기(14)를 차체(13)측에 구부린 최초의 상태로 되돌아간다.
여기서, 상기한 (1) 내지 (6)에서는 부움올림, 부움내림, 아암밀기, 아암당김, 버킷크라우드, 버킷덤프의 각각 단독조작의 경우를 예로 들어 설명하였으나, 상기한 전형적인 동작을 포함하여 복합조작의 경우는, (1)∼(6) 각각이 동시에 조합되어 복합적인 제어가 행하여지는 것은 물론이다.
본 실시형태에 의해서도 상기 제 1 실시형태와 마찬가지로 유량제어밸브에 의한 압력손실을 저감할 수 있고, 또 유량제어밸브를 배치하기 위한 배관도 생략할수 있어 그 압력손실도 없애고, 이것에 의하여 유압구동장치 전체의 압력손실을 더욱 저감할 수 있다. 또한 이 유량제어밸브의 수의 삭감에 의하여 각종 배관의 설치나 각종 기기의 배치 등의 레이아웃, 특히 유압원으로서의 유압펌프(3a, 3b)와 각 유압실린더(5a, 5b, 6, 7) 사이의 유압배관의 레이아웃을 간소화할 수 있다.
본 발명의 제 3 실시형태를 도 7에 의하여 설명한다.
도 7은 본 실시형태에 의한 유압구동장치의 주요부 구성을 나타내는 유압회로도이다.
상기 제 1 및 제 2 실시형태와 동등한 부분에는 동일한 부호를 붙이고 적절하게 설명을 생략한다.
상기 제 1 및 제 2 실시형태에서는, 용적비가 상대적으로 큰 부움용 유압실린더 로드 압출측실(5aA, 5bA), 아암용 유압실린더 로드 압출측실(6A) 및 버킷용 유압실린더 로드 압출측실(7A)에 착안하여, 유압펌프(3a, 3b)로부터 그들 로드 압출측실(5aA, 5bA, 6A, 7A)에의 압유공급을 제어하는 부움용 유입유량제어밸브(201), 아암용 유입유량제어밸브(202), 버킷용 유입유량제어밸브(203)를 설치함과 동시에, 로드 압출측실(5aA, 5bA, 6A, 7A)로부터의 압유배출을 제어하는 부움용 유출유량제어밸브(211), 아암용 유출유량제어밸브(212), 버킷용 유출유량제어밸브(213)를 설치하였으나, 반드시 이것에 한정되지 않는다. 즉, 부움용 유압실린더 로드 압출측실(5aA, 5bA), 아암용 유압실린더 로드 압출측실(6A), 버킷용 유압실린더 로드 압출측실(7A)에의 압유공급에만 배려하면 좋은 경우에는 유출유량제어밸브(211, 212, 213) 등[나아가서는 관로(101, 152A, 152B, 152C) 등]을 생략하고, 대응하는 부움용 유입유량제어밸브(201), 아암용 유입유량제어밸브(202), 버킷용 유입유량제어밸브(203)만을 설치하면 충분하다.
이 실시형태는 상기와 같은 기술사상을 구현화한 실시형태로서, 이 예에서는 예를 들면 제 1 실시형태와 같은 백호우타입의 유압셔블이나 제 2 실시형태와 같은 로더타입의 유압셔블에 있어서의 부움용 유압실린더 압출측실(5aA 및 5bA)(도시 생략)에의 압유공급에 대하여 특별히 착안하여 부움용 유입유량제어밸브(201)를 설치한 것이다. 또한 이것에 한정되지 않고, 예를 들면 상기 로더타입의 실시형태의 경우에는, 상기 부움용 유입유량제어밸브(201) 대신에 상기한 아암용 유입유량제어밸브(202)를 설치하여도 좋다.
본 실시형태에 있어서도, 로드 인입측실에도 유입유량제어밸브를 설치하는 경우에 비하면 적어도 유량제어밸브의 수 및 이것에 관계되는 배관을 저감·생략할 수 있기 때문에, 그 한도에 있어서, 상기한 바와 같은 압력손실저감 및 레이아웃 간소화 등의 본 발명 원래의 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 제 4 실시형태를 도 8에 의하여 설명한다.
도 8은 본 실시형태에 의한 유압구동장치의 주요부 구성을 나타내는 유압회로도이다. 상기 제 1 내지 제 3 실시형태와 동등한 부분에는 동일한 부호를 붙이고 적절하게 설명을 생략한다.
상기 제 3 실시형태와는 반대로, 로드 압출측실(5aA, 5bA, 6A, 7A)로부터의 압유배출에만 배려하면 좋은 경우에는, 제 1 및 제 2 실시형태에 있어서의 유입유량제어밸브(201, 202, 203) 등, 나아가서는 유압펌프(3a, 3b), 원동기(4b), 관로(102, 100, 104), 관로(150A, 150B, 150C) 중 유입유량제어밸브(201, 202, 203)가 설치되어 있는 부분, 바이패스유량제어밸브(204), 릴리프밸브(205) 등을 생략하고, 유출유량제어밸브(211, 212, 213)만을 설치하면 충분하다.
이 실시형태는, 상기와 같은 기술사상을 구현화한 실시형태로서, 이 예에서는 예를 들면 제 1 실시형태와 같은 백호우타입의 유압셔블이나 제 2 실시형태와 같은 로더타입의 유압셔블에 있어서의 부움용 유압실린더 로드 압출측실(5aA 및 5 bA)(도시 생략)로부터의 압유배출에 대하여 특별히 착안하여 부움용 유출유량제어밸브(211)를 설치한 것이다. 또한 이것에 한정되지 않고, 예를 들면 상기 로더타입의 실시형태의 경우에는 상기 부움용 유출유량제어밸브(211) 대신에 상기한 아암용 유출유량제어밸브(212)를 설치하여도 좋다.
본 실시형태에 있어서도, 로드 인입측실에도 유출유량제어밸브를 설치하는 경우에 비하면 적어도 유량제어밸브의 수 및 이것에 관계되는 배관을 저감·생략할 수 있기 때문에, 그 한도에 있어서, 상기와 같은 압력손실저감 및 레이아웃 간소화 등의 본 발명 원래의 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 제 5 실시형태를 도 9 및 도 10에 의하여 설명한다. 이 실시형태는 부움용 유압실린더에 재생유량제어밸브를 설치한 경우의 실시형태이다. 제 1 실시형태와 동등한 부분에는 동일한 부호를 붙이고 적절히 설명을 생략한다.
도 9는 본 실시형태에 의한 유압구동장치의 전체구성을, 그 제어장치와 함께 나타낸 유압회로도이다.
도 9에 있어서, 이 유압구동장치는 제 1 실시형태의 도 2에 나타낸 백호우타입의 유압셔블에 적용되는 것이다. 제 1 실시형태에 있어서의 도 1의 유압구동장치와 다른 점은, 부움용 유압실린더(5a, 5b)의 로드압출측실(5aA, 5bA)에 접속된 접속관로(105)와 로드 인입측실(5aB, 5bB)에 접속된 접속관로(115)가, 재생관로(220)에 의하여 접속되어 있고, 이 재생관로(220)에 부움용 유압실린더(5a, 5b)의 로드 압출측실(5aA, 5bA)로부터 로드 인입측실(5aB, 5bB)에의 압유의 흐름을 원하는 스로틀량으로 제어하는 가변 스로틀(221A)을 구비한 예를 들면 전자비례밸브로 이루어지는 부움용 재생유량제어밸브(221)가[프론트장치(14)측에; 단 도시 생략]설치되어 있는 것이다. 또 그 부움용 재생유량제어밸브(221)로부터 로드 인입측실(5aB, 5bB)측에는 로드 압출측실(5aA, 5bA)로부터 로드 인입측실(5aB, 5bB)에의 압유의 흐름을 허용함과 동시에 그 반대의 흐름을 차단하는 체크밸브(222)가 각각 설치되어 있다. 이에 의하여 부움용 유압실린더(5a, 5b)의 로드 압출측실(5aA, 5bA)의 압유를 로드 인입측실(5aB, 5bB)로 유도하도록 되어 있다.
또한 이와 같은 구성에 대응하여, 부움용 유압실린더(5a, 5b)에 관한 분기관로(150A)로부터 분기되어 배출관로(101)에 접속되어 있던 분기관로(152A) 및 부움용 유출유량제어밸브(211)가 생략되어 있다.
상기 유압구동장치의 제어장치로서 제 1 실시형태의 컨트롤러(31)와 동일한 컨트롤러(31A)가 설치되어 있다. 이 컨트롤러(31A)는 차체(13)의 운전석(13A)에 설치한 조작레버(32, 33)로부터 출력되는 조작신호를 입력하여, 방향 유량제어밸브(10a∼10f), 유입유량제어밸브(201∼203), 유출유량제어밸브9212, 213), 바이패스유량제어밸브(204), 그리고 본 실시형태에서는 부움용 재생유량제어밸브(221)에 지령신호를 출력한다.
도 10은 이 컨트롤러(31A)의 상세기능 중, 조작레버(32, 33)의 조작신호에 따라 방향 유량제어밸브(10a∼1Of)를 제어하는 일반적인 제어기능 이외의 본 실시형태의 주요부인 유입유량제어밸브(201∼203), 유출유량제어밸브(212, 213), 바이패스유량제어밸브(204) 및 부움용 재생유량제어밸브(221)에 대한 제어기능을 나타내는 기능블럭도이다. 이 도 10에 있어서, 본 실시형태의 컨트롤러(31A)가 도 3에서 설명한 제 1 실시형태의 컨트롤러(31)와 다른 점은, 조작레버(32)로부터의 부움내림 조작량 신호(X)가 부움재생용 구동신호연산기(251)에 입력되는 것이다. 이 부움재생용 구동신호 연산기(251)는, 조작레버(32)로부터의 부움내림 조작량 신호(X)를 입력하고, 도시한 테이블에 의거하여 부움용 재생유량제어밸브(221)에의 제어신호[솔레노이드부(221B)에의 구동신호](S)를 산출하여 출력한다.
다음에 상기 구성에 의한 본 실시형태의 동작에 대하여 그 최대의 특징인 부움내림동작을 예로 취하여 대비를 위한 부움올림동작과 동시에 설명한다.
(1) 부움올림동작
조작자가 예를 들면 굴삭을 위하여 부움올림을 의도하여 조작레버(32)를 부움올림조작하면, 그 조작량 신호(X)가 부움용 방향 유량제어밸브(10c, 10d)에 부움올림지령으로서 입력되고, 스플이 대응하는 방향으로 전환될 수 있다. 이에 의하여 유압펌프(1a, 1b)로부터의 압유가 주관로(105)를 거쳐 부움용 유압실린더(5a, 5b)의 로드 압출측실(5aA, 5bA)에 공급된다.
한편, 부움유입용 구동신호 연산기(231)에서 조작레버(32)의 부움올림 조작량 신호(X)에 의거하여 부움용 유입유량제어밸브(201)의 구동신호(S)가 산출되어, 그 솔레노이드부(201B)에 출력된다. 이때 그 밖의 조작신호(부움내림 조작량 신호, 아암크라우드·덤프조작량 신호, 버킷크라우드·덤프조작량 신호)에 의거하여 대응하는 각 구동신호 연산기(232, 242, 233, 243)에서 대응하는 솔레노이드구동신호(S)가 산출되나, 이 경우 이외에는 무조작상태이기 때문에 기준출력(밸브가 개방되지 않는 전류값, 예를 들면 거의 제로)이 산출되어 출력된다. 그리고 최대값 선택부(235)에 있어서 조작레버(32, 33)로부터의 부움올림 조작량 신호(X), 아암크라우드조작량 신호(X), 버킷크라우드 조작량 신호(X)의 최대값이 선택되나, 상기한 바와 같이 이외에는 무조작상태이기 때문에 바이패스용 구동신호 연산기(234)에서는 결국 조작레버(32)의 부움올림 조작량 신호(X)에 의거하여 바이패스용 유량제어밸브(204)의 구동신호(S)가 산출되어, 그 솔레노이드부(204B)에 출력된다. 이들에 의하여 유압펌프(3a, 3b)로부터의 토출유량을 탱크(2)에 되돌리는 바이패스유량제어밸브(204)가 폐쇄측으로 구동됨과 동시에, 부움용 유입유량제어밸브(201)가 개방측으로 구동되고, 유압펌프(3a, 3b)로부터의 토출유량이 토출관로(102), 공급관로(100), 분기관로(150A) 및 부움용 유입유량제어밸브(201)를 거쳐 부움용 유압실린더(5a, 5b)의 로드 압출측실(5aA, 5bA)에 공급된다.
이상에 의하여 유압펌프(1a, 1b)로부터 토출되어 부움용 방향 유량제어밸브(10c, 10d)를 거친 압유유량에, 유압펌프(3a, 3b)로부터 토출되어 부움용 유입유량제어밸브(201)를 거친 압유유량이 합류되고, 이것에 의하여 유압펌프(1a, 1b, 3a, 3b)의 펌프토출유량이 부움용 유압실린더(5a, 5b)의 로드압출측실(5aA, 5bA)에 유입하게 된다.
이때 부움용 유압실린더(5a, 5b)의 로드 인입측실(5aB, 5bB)로부터의 리턴오일의 유출유량은, 실린더 로드 압출측실: 로드 인입측실의 용적비가 예를 들면 약 2 : 1로 되어 있기 때문에 로드 압출측실(5aA, 5bA)에의 유입유량의 약 1/2이 된다. 따라서 상기 유출유량은 부움용 방향유량제어밸브(10c, 10d)로부터의 유입유량과 거의 동등하여 그들 방향 유량제어밸브(10c, 10d)로 허용할 수 있는 양이기 때문에 로드 인입측실(5aB, 5bB)로부터 주관로(115) 및 방향 유량제어밸브(1Oc, 10d)의 미터아웃 스로틀(도시 생략)을 거쳐, 탱크(2)로 되돌아간다.
(2) 부움내림 동작
조작자가 예를 들면 굴삭한 흙을 싣기 위하여 부움내림을 의도하여 조작레버(32)를 부움내림 조작하면, 그 조작량 신호(X)가 부움용 방향 유량제어밸브(10c, 1Of)에 부움내림지령으로서 입력되고, 스플이 대응하는 방향으로 전환될 수 있다. 이에 의하여 유압펌프(1a, 1b)로부터의 압유가 주관로(115)를 거쳐 부움용 유압실린더(5a, 5b)의 로드 인입측실(5aB, 5bB)에 공급된다.
이때 상기한 로드 압출측실과 로드 인입측실의 용적비에 의하여 로드 압출측실(5aA, 5bA)로부터의 유출유량은, 로드 인입측실(5aB, 5bB)에의 유입유량의 약 2배가 된다. 본 실시형태에서는 먼저 그 유출유량의 일부(예를 들면 약 1/2)는, 로드 압출측실(5aA, 5bA)로부터 주관로(105) 및 방향 유량제어밸브(10c, 10d)의 미터아웃 스로틀(도시 생략)을 거쳐 탱크(2)로 되돌아간다. 그리고 이때 부움재생용 구동신호 연산기(251)에서 조작레버(32)의 부움내림조작신호(X)에 의거하여 부움용재생유량제어밸브(221)의 구동신호(S)가 산출되어, 그 솔레노이드부(221B)에 출력된다. 이것에 의하여 부움용 재생유량제어기(221)가 개방측으로 구동된다. 이때 부움(75)의 자중에 의하여 부움용 유압실린더(5a, 5b)의 로드 압출측실(5aA, 5bA)에는 유지압력이 발생되어 있기 때문에, 상기 부움용 재생유량제어밸브(221)가 개방됨으로써, 로드 압출측실(5aA, 5bA)로부터의 유출유량의 나머지 부분은, 체크밸브(222) 및 부움용 재생유량제어밸브(221)를 통하여 로드 인입측실(5aB, 5bB)에 도입된다(환류된다).
이상과 같이 구성한 본 실시형태에 있어서도 상기한 제 1 실시형태와 마찬가지로 백호우형 유압셔블의 초대형기에의 대유량 공급용으로서 방향 유량제어밸브(10a∼10f)를 거치지 않는 압유공급 루트를 구성함에 있어서, 유압펌프(3a, 3b)의 토출측에 접속하여 프론트작업기(14)측으로 연장 설치한 공통의 고압배관인 공급관로(100)로부터, 먼저 부움용 유압실린더 로드 압출측실(5aA, 5bA)에의 분기관로(150A)를 분기시키고, 그 후 그 분기위치보다도 하류측에서 아암용 유압실린더 로드 압출측실(6A)에의 분기배관(150B)를 분기시키고, 나머지를 버킷용 유압실린더 로드 압출측실(7A)에의 분기배관(150C)으로서 구성한다. 그리고 분기배관(150A, 150B, 150C)의 각각에 부움용 유입유량제어밸브(201), 아암용 유입유량제어밸브(202), 버킷용 유입유량제어밸브(203)를 설치하여 공급관로(100)로부터 각 유압실린더(5∼7)에의 압유의 흐름을 제어한다.
그리고, 부움올림, 아암크라우드, 버킷크라우드동작을 행하기 위하여 각 유압실린더(5∼7)의 로드 압출측실(5aA, 5bA, 6A, 7A)에 압유를 공급하는 경우에는,통상의 각 방향 유량제어밸브(10a∼10f)를 거친 각 유압실린더(5∼7)의 로드 압출측실(5aA, 5bA, 6A, 7A)에의 압유공급에 더하여, 유압펌프(3a, 3b)로부터의 압유를 각 방향 유량제어밸브(10a∼10f)를 거치지 않고 각 유입유량제어밸브(201∼203)를 거쳐 상기 방향 유량제어밸브(10a∼10f)를 거친 압유의 흐름에 합류시키고, 그 압유를 각 유압실린더(5∼7)의 로드 압출측실(5aA, 5bA, 6A, 7A)에 공급한다. 이때의 리턴오일은 각 방향 유량제어밸브(10a∼10f)를 거친 경로만으로 탱크에 배출된다.
한편, 예를 들면 부움내림, 아암덤프, 버킷덤프동작 등을 행하기 위하여 각 유압실린더(5∼7)의 로드 인입측실에 압유를 공급하는 경우에는 유압펌프(1a, 1b)로부터 각 방향 유량제어밸브(10a∼10f)를 거쳐 각 유압실린더(5∼7)의 로드 인입측실(5aB, 5bB, 6B, 7B)에 압유를 공급한다.
이와 같이 각 유압실린더(5∼7)의 로드 압출측실(5aA, 5bA, 6A, 7A)과 로드 인입측실(5aB, 5bB, 6B, 7B) 사이의 용적차를 고려하여 대유량 공급을 위하여 추가로 설치하는 것을 보텀측에 관한 분기관로(150A∼150C)의 유입유량제어밸브(201, 202, 203)만으로 하고, 로드측 유입유량제어밸브를 생략함으로서 그 만큼 유량제어밸브에 의한 압력손실을 저감할 수 있고, 또 유량제어밸브를 배치하기 위한 배관도 생략할 수 있어, 그 압력손실도 없애고, 이것에 의하여 유압구동장치 전체의 압력손실을 더욱 저감할 수 있다. 또한 이 유량제어밸브의 수의 삭감에 의하여 각종 배관의 설치나 각종 기기의 배치 등의 레이아웃, 특히 유압원으로서의 유압펌프(3a, 3b)와 각 유압실린더(5a, 5b, 6, 7) 사이의 유압배관의 레이아웃을 간소화할수 있다.
또 특히 본 실시형태에서는 상기 (2)에서 설명한 바와 같이, 부움내림시에 있어서의 부움용 유압실린더(5a, 5b)의 로드 압출측실(5aB, 5bB)로부터의 리턴오일을, 통상의 방향 유량제어밸브(1Oc, 1Od)의 미터아웃 스로틀로부터 탱크(2)에 흘리는 유량과, 부움용 재생유량제어밸브(221)를 통하여 로드 인입측실(5aB, 5bB)에 흘리는 유량으로 허용한다. 이와 같이 함으로써 부움용 유압실린더(5a, 5b)에 관해서는 로드 인입측실(5aB, 5bB)로부터의 리턴오일(배출해야 할 잉여유량)의 일부를 재생유량으로서 유효활용함으로써, 아암용 유출유량제어밸브(202) 및 분기관로(151B)나 버킷용 유출유량제어밸브(203) 및 분기관로(151C)에 상당하는 대용량의 유출유량제어밸브나 그것을 구비한 대유량 유출관로를 없앨 수 있다. 이 결과, 그 압력손실이 저감된 만큼, 유압구동장치 전체의 압력손실을 더욱 저감할 수 있다. 또한 부움용 유출유량제어밸브의 더 한층의 삭감에 의하여 유압배관의 레이아웃을 더욱 간소화하는 것이 가능하게 된다.
또한 이상은 부움용 유압실린더(5a, 5b)에만 그 로드 인입측실(5aB, 5bB)로부터 로드 압출측실(5aA, 5bA)에의 재생을 행한 경우를 예로 들어 설명하였으나, 이것에 한정되지 않는다. 즉, 동일하게 하여 아암용 유압실린더(6)나 버킷용 유압실린더(7)에 대해서도 로드 인입측실로부터 로드 압출측실에의 재생을 행하고, 이것에 의하여 아암용 유출제어밸브(212) 및 분기관로(152B)나, 버킷용 유출제어밸브(213) 및 분기배관(152C)을 생략하는 구성으로 하여도 좋다. 이들의 경우도, 상기와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 제 6 실시형태를 도 11 및 도 12에 의하여 설명한다. 이 실시형태는 로더타입의 초대형 유압셔블에서 상기 제 5 실시형태와 같이 재생을 행한 경우의 실시형태이다.
도 11은 본 실시형태에 의한 유압구동장치의 전체구성을, 그 제어장치와 함께 나타낸 유압회로도이다. 제 2 및 제 5 실시형태와 동등한 부분에는 동일한 부호를 붙이고 적절하게 설명을 생략한다.
도 11에 있어서, 이 유압구동장치에서는 제 2 실시형태의 도 5에 나타낸 로더타입의 유압셔블에 적용되는 것이다. 상기 제 5 실시형태에 있어서의 도 9의 유압구동장치와 다른 점은, 먼저 유압실린더로서 유압펌프(1a, 1b)로부터의 토출유가 공급되는 제 2 실시형태와 동일한 버킷 개폐용 유압실린더(8)를 더 구비하고 있는 것이다. 이것에 대응하여, 유압펌프(1a)는 제 1 버킷 개폐용 방향 유량제어밸브(10g)를 거쳐 버킷 개폐용 유압실린더(8)에 접속되고, 유압펌프(1b)는 제 2 버킷 개폐용 방향 유량제어밸브(10h)를 거쳐 버킷 개폐용 유압실린더(8)에 접속되어 있고, 이들 방향 유량제어밸브(1Og, 1Oh)는 상기한 방향 유량제어밸브(1Oa∼1Of)와 함께 방향 유량제어밸브 그룹(10)을 구성하고 있다. 또 버킷 개폐용 유압실린더(8)의 로드 압출측실(8A)과, 제 1 및 제 2 버킷 개폐용 방향 유량제어밸브(10g, 10h)는 주관로(108)로 접속되어 있고, 버킷 개폐용 유압실린더(8)의 로드 인입측실(8B)과, 제 1 및 제 2 버킷 개폐용 방향 유량제어밸브(10g, 10h)는 주관로(118)로 접속되어 있다.
또, 상기 제 5 실시형태에 있어서 한쪽측(도시 좌측)이 유압펌프(3a, 3b)의토출관로(102)에 접속된 공급관로(100)의 다른쪽측으로부터 분기되도록 접속되어 있던 분기관로(150A, 150B, 150C) 중, 아암용 유압실린더(6)에 관한 분기관로(150B) 및 아암용 유입유량제어밸브(202)는 이 예에서는 생략되어 있다. 이것에는 이하와 같은 의의가 있다. 즉 백호우형과 달리, 로더형 유압셔블의 경우, 그 구조상, 아암용 유압실린더(6)의 포트의 위치가 부움용 유압실린더(5a, 5b)보다도 차체(13)측에 가까워진다(도 5 참조). 이 결과, 통상의 아암용 컨트롤밸브(10b, 10e)로부터 아암용 유압실린더(6)까지의 관로(106, 116)를 비교적 짧게 할 수 있어 구성이 용이하기 때문에, 컨트롤밸브를 거치지 않는 대유량 공급용의 아암용 유입유량제어밸브를 설치하는 장점이 그다지 크지 않은 경우도 있기 때문이다.
또한 본 실시형태의 큰 특징으로서, 상기 제 1 실시형태에 있어서의 부움용 유압실린더(5a, 5b)에 관한 재생관로(220) 및 부움용 재생유량제어밸브(221) 및 체크밸브(222)에 더하여, 아암용 유압실린더(6)에도 동일한 구성이 설치되어 있다. 즉, 아암용 유압실린더(6)의 로드 압출측실(6A)에 접속된 상기 접속관로(106)와 로드 인입측실(6B)에 접속된 상기 접속관로(116)가, 재생관로(223)에 의하여 접속되어 있고, 이 재생관로(223)에 아암용 유압실린더(6)의 로드 압출측실(6A)로부터 로드 인입측실(6B)에의 압유의 흐름을 원하는 스로틀량으로 제어하는 가변 스로틀(224A)를 구비한, 예를 들면 전자비례밸브로 이루어지는 아암용 재생유량제어밸브(224)가 설치되어 있다. 그리고 그 아암용 재생유량제어밸브(224)로부터 로드 인입측실(6B)측에는 로드 압출측실(6A)로부터 로드 인입측실(6B)에의 압유의 흐름을 허용함과 동시에 그 반대의 흐름을 차단하는 체크밸브(225)가 각각 설치되어 있다.이에 의하여 아암용 유압실린더(6)의 로드 압출측실(6A)의 압유를 로드 인입측실(6B)로 유도하도록 하고, 도 9에 나타낸 제 5 실시형태에서 설치되어 있던 아암용 유압실린더(6)에 관한 분기관로(152B) 및 유출유량제어밸브(212)를 생략 가능하게 하고 있다.
이것에는 이하와 같은 의의가 있다. 즉, 로더형 유압셔블에 있어서는, 백호우형과 달리, 그 구조상, 아암(76) 자중에 의하여 아암용 유압실린더 로드 압출측실(6A)에는 항시 유지압력이 발생함으로써, 일부러 유출유량제어밸브를 설치하기 보다도, 상기 아암용 재생유량제어밸브(224)를 설치하여 로드 압출측실(6A)로부터의 유출유량을 로드 인입측실(6B)에 도입(환류)시키는 쪽이 용이하고 또한 효과적이기 때문이다.
그리고, 상기한 사항을 이용하여, 다시 버킷(77)에 대해서는 재생유량제어밸브를 설치하지 않고[로더형일 망정 버킷(77)은 프론트작업기(14)의 자세 그대로 부움(75)이나 아암(76)과 같이 항시 로드 압출측실(7A)에 유지압력이 생긴다고는 한정하지 않기 때문에] 배출측 유량은 모두 방향 유량제어밸브(10g, 1Oh)측에서 흡수하도록 함으로써, 제 5 실시형태에서 설치하고 있던 버킷용 유압실린더(7)에 관한 분기관로(152C) 및 유출유량제어밸브(213)를 생략하고 있다. 이 결과, 제 5 실시형태에 설치되어 있던, 한쪽측(도시 좌측)이 리턴오일을 유압탱크(2)로 유도하는 탱크관로(103)에 접속되어 있던 저압의 배출관로(101)를 생략하는 것이 가능하게 되어 있다.
또, 버킷용 유압실린더(7)에 관해서는, 공급관로(100)의 다른쪽측으로부터분기되도록 분기관로(153C)가 더욱 추가되어 있다[관로(150C)와의 분기는 위치(D3)]. 이 분기관로(153C)에는 유압펌프(3a, 3b)로부터 버킷유압실린더 로드 인입측실(7B)에의 압유의 흐름을 원하는 스로틀량으로 제어하는 가변 스로틀(208A)을 구비한, 예를 들면 압력보상기능부착 전자비례밸브로 이루어지는 버킷용 유입유량제어밸브(208)가 설치되어 있다. 그리고 이 버킷용 유입유량제어밸브(208)로부터 버킷용 유압실린더(7)측에는 유압펌프(3a, 3b)로부터 버킷유압실린더 로드 인입측실(7B)에의 압유의 흐름을 허용함과 동시에 그 반대의 흐름을 차단하는 체크밸브(154C)가 설치되어 있다.
또 한편, 버킷 개폐용 유압실린더(8)에는 상기 부움용 유압실린더(5a, 5b) 및 아암용 유압실린더(6)와는 별도의 재생기능이 되는(방향이 역방향이 된다) 구성이 설치되어 있다. 즉, 버킷 개폐용 유압실린더(8)의 로드 압출측실(8A)에 접속된 상기 접속관로(108)와 로드 인입측실(8B)에 접속된 상기 접속관로(118)가 재생관로(226)에 의하여 접속되어 있고, 이 재생관로(226)에 버킷 개폐용 유압실린더(8)의 로드 인입측실(8B)로부터 로드 압출측실(8A)에의 압유의 흐름을 원하는 스로틀량으로 제어하는 가변 스로틀(227A)을 구비한 예를 들면 전자비례밸브로 이루어지는 버킷 개폐용 재생유량제어밸브(227)가 설치되어 있다. 그리고 이 버킷 개폐용 재생유량제어밸브(227)로부터 로드 압출측실(8B)측에는 로드 인입측실(8B)로부터 로드 압출측실(8A)에의 압유의 흐름을 허용함과 동시에 그 반대의 흐름을 차단하는 체크밸브(228)가 설치되어 있다. 이에 의하여 버킷 개폐용 유압실린더(8)의 로드 인입측실(8B)의 압유를 로드 압출측실(8A)로 유도하도록 되어 있다.
또한 상기 유입유량제어밸브(201, 203, 208), 체크밸브(151A, 151C, 154C)는 부움(75)의 상면(배면)에 설치된 하나의 제어밸브장치(190')[도시 생략한 ; 도 5에 있어서의 제어밸브장치(190)와 동등한 위치] 중에 일괄 집중 배치되어 있다. 그리고 공급관로(100), 분기관로(150A, 150C, 153C), 유입유량제어밸브(201, 203, 208), 체크밸브(151A, 151C, 54C), 재생유량제어밸브(221, 224, 227), 체크밸브(222, 225, 228)는 프론트작업기(14)에 설치되어 있다.
여기서, 상기 유압구동장치의 제어장치로서 설치되는 컨트롤러(31'A)는 조작레버(32, 33) 및 제 2 실시형태와 마찬가지로 별도 추가로 설치된 조작레버(34)로부터 출력된 조작신호를 입력하여, 방향 유량 제어밸브(10a~10h), 유입유량제어밸브(201, 203, 208), 바이패스유량제어밸브(204), 부움용 재생유량제어밸브(221), 아암용 재생유량제어밸브(224) 및 버킷 개폐용 재생유량제어밸브(227)에 지령신호를 출력한다.
도 12는 이 컨트롤러(31'A)의 상세기능 중, 조작레버(32, 33, 34)의 조작신호에 따라 방향 유량제어밸브(10a∼10h)를 제어하는 일반적인 제어기능 이외의, 본 실시형태의 주요부인 유입유량제어밸브(201, 203, 208), 바이패스유량제어밸브(204), 부움용 재생유량제어밸브(221), 아암용 재생유량제어밸브(224) 및 버킷 개폐용 재생유량제어밸브(227)에 대한 제어기능을 나타내는 기능블럭도이다. 이 도 12에 나타내는 바와 같이, 컨트롤러(31'A)는 제 5 실시형태의 컨트롤러(31')에 있어서의 아암용 유입유량제어밸브(202)의 구동신호 연산기(232)와, 아암용 유출유량제어밸브(212)의 구동신호 연산기(242)와, 버킷용 유출유량제어밸브(213)의 구동신호연산기(2430가 삭제됨과 동시에, 새롭게 버킷용 유입유량제어밸브(208)의 구동신호연산기(253), 아암용 재생유량제어밸브(224)의 구동신호 연산기(252), 버킷 개폐용 재생유량제어밸브(227)의 구동신호 연산기(254)가 설치되어 있는 것이다.
버킷 유입용 구동신호 연산기(253)는, 조작레버(32)로부터의 버킷덤프 조작량 신호(X)를 입력하여, 도시한 테이블에 의거하여 버킷용 유입유량제어밸브(208)에의 제어신호[솔레노이드부(208B)에의 구동신호](S)를 산출하여 출력한다. 또한 이때 조작레버(32, 33)로부터의 부움올림 조작량 신호(X), 버킷크라우드 조작량 신호(X), 버킷덤프 조작량 신호(X) 중 최대의 것이 최대값 선택부(235)에서 선택된 후에 바이패스용 구동신호 연산기(234)에 입력되고, 바이패스용 구동신호 연산기(234)에서는 도시한 테이블에 의거하여 바이패스유량제어밸브(204)에의 제어신호[솔레노이드부(204B)에의 구동신호](S)를 산출하여 출력한다.
한편, 아암 재생용 구동신호 연산기(252)는, 조작레버(33)로부터의 아암당김 조작량 신호(X)를 입력하여, 도시한 테이블에 의거하여 아암용 재생유량제어밸브(224)에의 제어신호[솔레노이드부(224B)에의 구동신호](S)를 산출하여 출력한다. 또한 버킷 개폐 재생용 구동신호 연산기(254)는, 조작레버(34)로부터의 버킷 폐쇄조작량 신호(X)를 입력하고, 도시한 테이블에 의거하여 버킷 개폐용 재생유량제어밸브(227)에의 제어신호[솔레노이드부(227B)에의 구동신호](S)를 산출하여 출력한다.
다음에 상기 구성에 의한 본 실시형태의 동작에 대하여 부움내림동작 및 아암당김동작을 예로 들어 설명한다.
본 실시형태의 적용대상인 로더타입의 유압셔블의 경우, 전형적인 동작으로서는, 먼저 프론트작업기(14)를 차체(13)측으로 구부려 근접시킨 상태로부터, 부움올림·아암밀기·버킷크라우드동작에 의하여 프론트작업기 앞쪽측의 토사를 버킷(77) 내에 떠내어 넣은 후, 그대로 버킷(77)을 높게 들어 올려 버킷 개방부(77B)를 버킷 기초부(77A)에 대하여 개방하고, 예를 들면 대형 덤프트럭 내에 버킷(77) 내의 토사를 방토한다. 그후 버킷 폐쇄·버킷덤프동작을 행하면서 다시 부움내림·아암당김동작을 거의 동시에 행하여, 프론트작업기(14)를 차체(13)측으로 구부린 최초의 상태로 되돌아간다.
본 실시형태의 특징이 특별히 전형적으로 살려지는 것은, 상기 방토후의 부움내림동작 및 아암당김동작이다. 이하, 그것들에 대하여 설명한다.
조작자가 예를 들면 방토후에 부움내림을 의도하여 조작레버(32)를 부움내림 조작하면, 그 조작량 신호(X)가 부움용 방향 유량제어밸브(1Oc, 1Of)에 부움내림 지령으로서 입력되고, 스플이 대응하는 방향으로 전환될 수 있다. 이에 의하여 유압펌프(1a, 1b)로부터의 압유가 주관로(115)를 거쳐 부움용 유압실린더(5a, 5b)의 로드 인입측실(5aB, 5bB)에 공급된다.
이때 상기 제 1 실시형태와 마찬가지로 부움용 유압실린더 로드 압출측실(5aA, 5bA)로부터의 유출유량의 일부(예를 들면 약 1/2)는, 로드 압출측실(5aA, 5bA)로부터 주관로(105) 및 방향 유량제어밸브(10c, 10d)의 미터아웃 스로틀(도시생략)을 거쳐, 탱크(2)로 되돌아간다. 그리고 이때 부움재생용 구동신호 연산기(251)에서 조작레버(32)의 부움내림 조작신호(X)에 의거하여 부움용 재생유량제어밸브(221)의 구동신호(S)가 산출되어, 그 솔레노이드부(221B)에 출력되고, 부움용 재생유량제어밸브(221)가 개방측으로 구동된다. 이때 부움용 유압실린더(5a, 5b)의 로드 압출측실(5aA, 5bA)에는 부움(75)의 자중에 의하여 유지압이 가해지고 있기 때문에 상기 부움용 재생유량제어밸브(221)의 개방동작에 의하여, 로드압출측실(5aA, 5bA)로부터의 유출유량의 나머지 부분은, 체크밸브(222) 및 부움용 재생유량제어밸브(221)를 통하여 로드 인입측실(5aB, 5bB)로 도입된다(환류된다).
또 조작자가 예를 들면 방토후에 아암당김을 의도하여 조작레버(32)를 아암당김조작하면, 그 조작량 신호(X)가 아암용 방향 유량제어밸브(1Ob, 1Oe)에 아암당김지령으로서 입력되고, 스플이 대응하는 방향으로 전환될 수 있다. 이것에 의하여 유압펌프(1a, 1b)로부터의 압유가 주관로(116)를 거쳐 아암용 유압실린더(6)의 로드 인입측실(6B)에 공급된다.
이때 상기와 같이 아암용 유압실린더 로드 압출측실(6A)로부터의 유출유량의 일부(예를 들면 약 1/2)는, 로드 압출측실(6A)로부터 주관로(106) 및 방향 유량제어밸브(1Ob, 1Oe)의 미터아웃 스로틀(도시 생략)을 거쳐 탱크(2)로 되돌아간다. 그리고 이때 아암당김용 구동신호 연산기(252)에서 조작레버(33)의 아암당김 조작신호(X)에 의거하여 아암용 재생유량제어밸브(224)의 구동신호(S)가 산출되어, 그 솔레노이드부(227B)에 출력되고, 아암용 재생유량제어밸브(224)가 개방측으로 구동된다. 이때 아암용 유압실린더(6)의 로드 압출측실(6A)에는 아암(76)의 자중에 의해 유지압이 가해지고 있기 때문에, 상기 아암용 재생유량제어밸브(224)의 개방동작에 의하여 로드 압출측실(6A)로부터의 유출유량의 나머지의 부분은, 체크밸브(225) 및 아암용 재생유량제어밸브(224)를 통하여 로드 인입측실(6B)에 도입된다(환류된다).
이상과 같이 구성한 본 실시형태에 의해서도 상기 제 5 실시형태와 마찬가지로 로더형 유압셔블의 초대형기에의 대유량 공급용으로서 방향 유량제어밸브(1Oa∼10h)를 거치지 않는 압유공급 루트를 구성함에 있어서 유압펌프(3a, 3b)의 토출측에 접속하여 프론트작업기(14)측으로 연장 설치한 공통의 고압배관인 공급관로(100)로부터 먼저 부움용 유압실린더 로드 압출측실(5aA, 5bA)에의 분기관로(150A)를 분기시키고, 그 분기위치보다도 하류측을 버킷용 유압실린더 로드 압출측실(7A) 에의 분기배관(150C)로서 구성한다. 그리고 분기배관(150A, 150C)의 각각에 부움용 유입유량제어밸브(201), 버킷용 유입유량제어밸브(203)를 설치하여 공급관로(100)로부터 각 유압실린더(5, 7)에의 압유의 흐름을 제어한다.
그리고 부움올림, 버킷크라우드동작을 행하기 위하여 각 유압실린더(5, 6)의 로드 압출측실(5aA, 5bA, 7A)에 압유를 공급하는 경우에는, 통상의 각 방향 유량제어밸브(10a∼10h)를 거친 각 유압실린더(5, 7)의 로드 압출측실(5aA, 5bA, 7A)에의 압유공급에 더하여, 유압펌프(3a, 3b)로부터의 압유를 각 방향 유량제어밸브(10a∼10h)를 거치지 않고 각 유입유량제어밸브(201, 203)를 거쳐 상기 방향 유량제어밸브(1Oa∼10h)를 거친 압유의 흐름에 합류시키고, 그 압유를 각 유압실린더(5, 7)의 로드 압출측실(5aA, 5bA, 7A)에 공급한다. 이때의 리턴오일은 각 방향 유량제어밸브(1Oa∼10h)를 거친 경로만으로 탱크에 배출된다.
본 실시형태에 있어서는, 먼저 유입유량제어밸브에 관하여 상기한 바와 같이제 5 실시형태와 마찬가지로 부움용 유압실린더(5a, 5b)의 로드 압출측실(5aA, 5bA)과 로드 인입측실(5aB, 5bB) 사이의 용적차를 고려하여 대유량 공급을 위하여 추가로 설치하는 것을 로드 압출측(보텀측)에 관한 분기관로(150A)의 유입유량제어밸브(201)만으로 하고, 로드 인입측 유입유량제어밸브를 생략하고 있다. 단, 버킷용 유압실린더(6)에 대해서는, 제 5 실시형태와 달리 버킷용 유압실린더(7)의 로드 인입측실(7B)에 유량을 공급하는 유입유량제어밸브(208)를 추가로 설치하고 있으나, 상기한 바와 같이 로더형 고유의 구조를 감안하여 아암용 유압실린더(6)의 로드 압출측에 관한 유입유량제어밸브를 생략하고 있기 때문에, 총 유입유량제어밸브수는 변하지 않는다. 한편, 상기한 바와 같이 하여 유출유량제어밸브에 대해서는 일체 설치하지 않는 구조를 실현하고 있고, 결과로서, 유입·유출유량제어밸브 합계로서 제 5 실시형태의 5개[유량제어밸브(201, 202, 203, 212, 213)]에 비하여 3개[유량제어밸브(201, 203, 208)]로 크게 저감되어 있다. 이에 의하여 그 만큼 유량제어밸브에 의한 압력손실을 저감할 수 있고, 또 유량제어밸브를 배치하기 위한 배관도 생략할 수 있어 그 압력손실도 없애고, 이것에 의하여 유압구동장치 전체의 압력손실을 더욱 저감할 수 있다. 또한 상기 유량제어밸브의 수의 삭감에 의하여 각종 배관의 설치나 각종 기기의 배치 등의 레이아웃을 더욱 간소화할 수 있다.
본 발명의 제 7 실시형태를 도 13에 의하여 설명한다. 이 실시형태는 본 발명을 상기 제 6 실시형태보다도 더욱 큰 예를 들면 자중 800t급의 로더타입의 초대형 유압셔블에 적용한 경우의 실시형태이다. 상기 제 2 및 제 6 실시형태와 동등한 부분에는 동일한 부호를 붙이고 적절하게 설명을 생략한다.
도 13은 본 실시형태에 의한 유압구동장치의 전체구성을 나타낸 유압회로도이다.
이 도 13에 있어서, 이 유압구동장치는 도시 생략한 제 1 엔진(원동기) 또는 제 2 엔진에 의하여 구동되는 8개의 유압펌프(301a, 301b, 301c, 301c1, 301e, 301f 및 303a, 303b)와, 그들 유압펌프(301a∼301f, 303a, 303b)로부터의 토출유가 공급되는 부움용 유압실린더(305, 305), 아암용 유압실린더(306, 306), 버킷용 유압실린더(307, 307), 버킷 개폐용 유압실린더(308, 308), 좌·우 주행용 유압모터(도시 생략) 및 선회용 유압모터(도시 생략)와, 유압탱크(302)를 구비하고 있다.
유압펌프(301a∼301f, 303a, 303b)는 예를 들면 유압펌프(301a, 301d, 301e, 303a)가 차체(13)의 좌측에 배치된 제 1 엔진(도시 생략)에 의하여 구동되고, 유압펌프(301b, 301c, 301f, 303b)가 차체(13)의 우측에 배치된 제 2 엔진(도시 생략)에 의하여 구동된다(단, 각 엔진과 각 유압펌프와의 배분은 이것에 한정되지 않고, 마력배분 등을 감안하여 적절히 설정하면 충분하다).
유압펌프(301a)는 제 1 주행용 방향 유량제어밸브(310aa), 제 1 부움용 방향 유량제어밸브(310ab), 제 1 아암용 방향 유량제어밸브(310ac) 및 제 1 버킷 개폐용방향 유량제어밸브(310ad)를 거쳐 좌 또는 우 주행용 유압모터, 부움용 유압실린더(305, 305), 아암용 유압실린더(306, 306) 및 버킷 개폐용 유압실린더(308, 308)에 각각 접속되어 있다.
유압펌프(301b)는 제 2 주행용 방향 유량제어밸브(310ba), 제 2 부움용 방향 유량제어밸브(310bb), 제 1 버킷크라우드·아암밀기용 방향 유량제어밸브(310bc)및 제 2 버킷용 방향 유량제어밸브(310bd)를 거쳐 각각 좌 또는 우 주행용 유압모터, 부움용 유압실린더(305, 305), 버킷용 유압실린더(307, 307)의 로드 압출측실(307A, 307A)과 아암용 유압실린더(306, 306)의 로드 압출측실(306A, 306A) 및 버킷용 유압실린더(307, 307)에 각각 접속되어 있다.
유압펌프(301c)는, 제 3 주행용 방향 유량제어밸브(310ca), 제 3 부움용 방향 유량제어밸브(310cb), 제 2 아암용 방향 유량제어밸브(310cc) 및 제 2 버킷 개폐용 방향 유량제어밸브(310cd)를 거쳐 좌 또는 우 주행용 유압모터, 부움용 유압실린더(305, 305), 아암용 유압실린더(306, 306) 및 버킷 개폐용 유압실린더(308, 308)에 각각 접속되어 있다.
유압펌프(301d)는, 제 4 주행용 방향 유량제어밸브(310da), 제 1 부움올림 용 방향유량제어밸브(310db), 제 2 버킷크라우드·아암밀기용 방향 유량제어밸브(310dc) 및 제 2 버킷용 방향 유량제어밸브(310dd)를 거쳐 좌 또는 우 주행용 유압모터, 부움용 유압실린더(305, 305)의 로드 압출측실(305A, 305A), 버킷용 유압실린더(307, 307)의 로드 압출측실(307A, 307A)과 아암용 유압실린더(306, 306)의 로드 압출측실(306A, 306A) 및 버킷용 유압실린더(307, 307)에 각각 접속되어 있다.
유압펌프(301e)는, 제 1 선회용 방향 유량제어밸브(310ea), 제 2 부움올림 용 방향 유량제어밸브(310eb), 제 1 아암밀기용 방향 유량제어밸브(310ec) 및 제 1버킷크라우드용 방향 유량제어밸브(310ed)를 거쳐 선회용 유압모터, 부움용 유압실린더(305, 305)의 로드 압출측실(305A, 305A), 아암용 유압실린더(306, 306)의 로드 압출측실(306A, 306A) 및 버킷용 유압실린더(307, 307)의 로드 압출측실(307A,307A)에 각각 접속되어 있다.
유압펌프(301f)는 제 2 선회용 방향 유량제어밸브(310fa), 제 3 부움올림용 방향 유량제어밸브(310fb), 제 2 아암밀기용 방향 유량제어밸브(310fc) 및 제 2 버킷크라우드용 방향 유량제어밸브(310fd)를 거쳐 선회용 유압모터, 부움용 유압실린더(305, 305)의 로드 압출측실(305A, 305A), 아암용 유압실린더(306, 306)의 로드 압출측실(306A, 306A) 및 버킷용 유압실린더(307, 307)의 로드 압출측실(307A, 307A)에 각각 접속되어 있다.
또한 이들 방향 유량제어밸브(310aa∼310fd)는, 대응하는 펌프마다 4연 1세트가 되어 각각 밸브블럭을 구성하고 있다. 즉, 유압펌프(301a)에 관한 방향 유량제어밸브(310aa, 310ab, 310ac, 310ad), 유압펌프(301b)에 관한 방향 유량제어밸브(310ba, 310bb, 310bc, 310bd), 유압펌프(301c)에 관한 방향 유량제어밸브(310ca, 310cb, 310cc, 310cd), 유압펌프(301d)에 관한 방향 유량제어밸브(310da, 310db, 310dc, 310dd), 유압펌프(301e)에 관한 방향 유량제어밸브(310ea, 310eb, 310ec, 310ed), 유압펌프(301f)에 관한 방향 유량제어밸브(310fa, 310fb, 310fc, 310fd) 각각이 하나의 밸브블럭을 구성하고 있다(합계 6세트).
부움용 유압실린더(305, 305)의 로드 압출측실(305A, 305A)과, 제 1 내지 제 3 부움용 방향 유량제어밸브(310ab, 310bb, 310cb) 및 제 1 내지 제 3 부움올림용 방향 유량제어밸브(310db, 310eb, 310fb)는 각각 주관로(405)로 접속되어 있다. 또 부움용 유압실린더(305, 305)의 로드 인입측실(305B, 305B)과, 제 1, 제 2, 제 3 부움용 방향 유량제어밸브(310ab, 310bb, 310cb)는 각각 주관로(415)로 접속되어있다.
아암용 유압실린더(306, 306)의 로드 압출측실(306A, 306A)과, 제 1 및 제 2 아암밀기용 방향 유량제어밸브(310ec, 310fc), 제 1 및 제 2 버킷크라우드·아암밀기용 방향 유량제어밸브(310bc, 310dc)는 각각 주관로(406)로 접속되어 있다. 또아암용 유압실린더(306, 306)의 로드 인입측실(306B, 306B)과, 제 1 및 제 2 아암용 방향 유량제어밸브(310ac, 310cc)는 각각 주관로(416)로 접속되어 있다.
버킷용 유압실린더(307, 307)의 로드 압출측실(307A, 307A)과, 제 1 및 제 2 버킷용 방향 유량제어밸브(310bd, 310dd), 제 1 및 제 2 버킷크라우드용 방향 유량제어밸브(310ed, 310fd), 제 1 및 제 2 버킷크라우드·아암밀기 방향 유량제어밸브(310, 310bc, 310dc)는 주관로(407)로 접속되어 있고, 버킷용 유압실린더(307, 307)의 로드 인입측실(307B, 307B)과, 제 1 및 제 2 버킷용 방향 유량제어밸브(310bd, 310dd)는 주관로(417)로 접속되어 있다.
버킷 개폐용 유압실린더(308, 308)의 로드 압출측실(308A, 308A)과, 제 1 및 제 2 버킷 개폐용 방향 유량제어밸브(310ad, 310cd)는 주관로(408)로 접속되어 있고, 버킷 개폐용 유압실린더(308, 308)의 로드 인입측실(308B, 308B)과, 제 1 및 제 2 버킷 개폐용 방향 유량제어밸브(310ad, 310cd)는 주관로(418)로 접속되어 있다.
유압펌프(303a)는, 그 토출압유가 유도되는 토출관로(402a)와, 한쪽측(도시좌측)이 이 토출관로(402a)에 접속된 공급관로(400a)와, 공급관로(400a)의 다른쪽측으로부터 분기되도록 각각 접속되는 분기관로(450A, 450B, 450C)를 거쳐 각각 상기의 주관로(405, 407, 417)에 접속되어 있다.
이들 분기관로(451A, 451B, 451C)에는 유압펌프(303b)로부터 부움용 유압실린더 로드 압출측실(305A), 버킷유압실린더 로드 압출측실(307A) 및 버킷용 유압실린더로드 인입측실(307B)에의 압유의 흐름을 원하는 스로틀량으로 제어하는 가변 스로틀(505A, 506A, 506A)을 각각 구비한, 예를 들면 압력보상기능부착 전자비례밸브로 이루어지는 부움용 유입유량제어밸브(505) 및 버킷용 유입유량제어밸브(506, 507)가 각각 설치되어 있다. 또 도시를 생략하고 있으나, 그들 유입유량제어밸브(505, 506, 507)로부터 각 유압실린더(305, 306, 307)측에는 유압펌프(303b)로부터 부움용 유압실린더 로드 압출측실(305A), 버킷용 유압실린더 로드 압출측실(307A) 및 로드 인입측실(307B)에의 압유의 흐름을 허용함과 동시에 그 반대의 흐름을 차단하는 체크밸브가 각각 설치되어 있다.
이때, 공급관로(400a)[또는 토출관로(402a)이어도 좋다]로부터는 탱크관로(403a)가 분기되고, 이 탱크관로(403a)에는 유압펌프(303a)로부터 토출된 압유 중 원하는 양을 가변 스로틀(504Aa)를 거쳐 공급관로(400a)에 공급하고, 나머지를 탱크관로(403a)를 거쳐 유압탱크(302)에 되돌리는, 예를 들면 압력보상기능을 구비한 전자비례밸브로 이루어지는 바이패스유량제어밸브(504A)가 설치되어 있다. 또한 토출관로(402a)와 탱크관로(403a)의 사이에는, 도시 생략하나 고압라인인 공급관로(400a)의 최고압력을 규정하기 위한 릴리프밸브가 설치되어 있다.
마찬가지로 유압펌프(303b)는 그 토출압유가 유도되는 토출관로(402b)와, 한쪽측(도시 좌측)이 이 토출관로(402b)에 접속된 공급관로(400b)와, 공급관로(400b)의 다른쪽측으로부터 분기되도록 각각 접속되는 분기관로(451A, 451B, 451C)를 거쳐 각각 상기한 주관로(405, 407, 417)에 접속되어 있다.
이들 분기관로(451A, 451B, 451C)에는 유압펌프(303b)로부터 부움용 유압실린더 로드 압출측실(305A), 버킷유압실린더 로드 압출측실(307A) 및 버킷용 유압실린더로드 인입측실(307B)에의 압유의 흐름을 원하는 스로틀량으로 제어하는 가변 스로틀(505A, 506A, 506A)을 각각 구비한 예를 들면 압력보상기능부착 전자비례밸브로 이루어지는 부움용 유입유량제어밸브(505) 및 버킷용 유입유량제어밸브(506, 507)가 각각 설치되어 있다. 또한 도시를 생략하고 있으나, 그들 유입유량제어밸브(505, 506, 507)로부터 각 유압실린더(305, 306, 307)측에는 유압펌프(303b)로부터 부움용 유압실린더 로드 압출측실(305A), 버킷용 유압실린더 로드 압출측실(307A) 및 로드 인입측실(307B)에의 압유의 흐름을 허용함과 동시에 그 반대의 흐름을 차단하는 체크밸브가 각각 설치되어 있다.
이때 공급관로(4O0b)[또는 토출관로(402b)이어도 좋다]로부터는 탱크관로(403b)가 분기되고, 이 탱크관로(403b)에는 유압펌프(303b)로부터 토출된 압유 중 원하는 양을 가변 스로틀(504Ba)을 거쳐 공급관로(400b)에 공급하고, 나머지를 탱크관로(403b)를 거쳐 유압탱크(302)에 되돌리는 예를 들면 압력보상기능을 구비한 전자비례밸브로 이루어지는 바이패스유량제어밸브(504B)가 설치되어 있다. 또한 토출관로(402b)와 탱크관로(403b)와의 사이에는 도시 생략하나 고압라인인 공급배관(400b)의 최고압력을 규정하기 위한 릴리프밸브가 설치되어 있다.
또한 유압펌프(301a∼301f, 303a, 303b), 방향 유량제어밸브(310aa∼310fd),토출관로(402a, 402b), 탱크관로(403a, 403b) 및 바이패스유량제어밸브(504A, 504B), 릴리프밸브 등은 유압셔블의 차체(13)에 설치되어 있고, 유압실린더(405, 406, 407, 408), 공급관로(400a, 400b), 분기관로(450A∼450C, 451A∼451C) 등은, 유압셔블의 프론트작업기(14)에 설치되어 있다.
본 실시의 특징의 하나로서, 먼저 부움용 유압실린더(305, 305)의 로드 압출측실(305A, 305A)에 접속된 상기 접속관로(405)와 로드 인입측실(305B, 305B)에 접속된 상기 접속관로(415)가, 재생관로(520)에 의하여 접속되어 있고, 이 재생관로(520)에 부움용 유압실린더(305, 305)의 로드 압출측실(305A, 305A)로부터 로드 인입측실(305B, 305B)에의 압유의 흐름을 원하는 스로틀량으로 제어하는 가변 스로틀(521)을 구비한 예를 들면 전자비례밸브로 이루어지는 부움용 재생유량제어밸브(521)가 설치되어 있다. 그리고, 그 부움용 재생유량제어밸브(521)로부터 로드 인입측실(305B, 305B)측에는 로드 압출측실(305A, 305A)로부터 로드 인입측실(305B, 305B)에의 압유의 흐름을 허용함과 동시에 그 반대의 흐름을 차단하는 체크밸브(522)가 각각 설치되어 있다. 이에 의하여 부움용 유압실린더(305, 305)의 로드 압출측실(305A, 305A)의 압유를 로드 인입측실(305B, 305B)로 유도하도록 되어 있다.
또, 아암용 유압실린더(306, 306)의 로드 압출측실(306A, 306A)에 접속된 상기 접속관로(406)와 로드 인입측실(306B, 306B)에 접속된 상기 접속관로(416)가, 재생관로(523)에 의하여 접속되어 있고, 이 재생관로(523)에 아암용 유압실린더(306, 306)의 로드 압출측실(306A, 306A)로부터 로드 인입측실(306B, 306B)에의 압유의 흐름을 원하는 스로틀량으로 제어하는 가변 스로틀을 구비한 예를 들면 전자비례밸브로 이루어지는 아암용 재생유량제어밸브(524)가 설치되어 있다. 그리고 그 아암용 재생유량제어밸브(524)로부터 로드 인입측실(306B, 306B)측에는 로드 압출측실(306A, 306A)로부터 로드 인입측실(306B, 306B)에의 압유의 흐름을 허용함과 동시에, 그 반대의 흐름을 차단하는 체크밸브(525)가 각각 설치되어 있다. 이에 의하여 아암용 유압실린더(306, 306)의 로드 압출측실(306A, 306A)의 압유를 로드 인입측실(306B, 306B)로 유도하도록 되어 있다.
한편, 버킷 개폐용 유압실린더(308, 308)에는 상기 부움용 유압실린더(305, 305) 및 아암용 유압실린더(306, 306)는 다른 재생기능이 되는(방향이 역방향이 된다) 구성이 설치되어 있다. 즉 버킷 개폐용 유압실린더(308, 308)의 로드 압출측실(308A, 308A)에 접속된 상기 접속관로(408)와 로드 인입측실(308B, 308B)에 접속된 상기 접속관로(418)가 재생관로(526)에 의하여 접속되어 있고, 이 재생관로(526)에 버킷 개폐용 유압실린더(308, 308)의 로드 인입측실(308B)로부터 로드 압출측실(309A)에의 압유의 흐름을 원하는 스로틀량으로 제어하는 가변 스로틀을 구비한 예를 들면 전자비례밸브로 이루어지는 버킷 개폐용 재생유량제어밸브(527)가 설치되어 있다. 또한 이 버킷 개폐용 재생유량제어밸브(527)로부터 로드 압출측실(308B)측에 로드 인입측실(308B)로부터 로드 압출측실(308A)로의 압유의 흐름을 허용함과 동시에, 그 반대의 흐름을 차단하는 체크밸브를 설치하여도 좋다. 이에 의하여 버킷 개폐용 유압실린더(308)의 로드 인입측실(308B)의 압유를 로드 압출측실(308A)에 유도하게 되어 있다.
또한, 이상으로 특기한 이외는, 적용대상이 되는 유압셔블의 구조(단 외경치수, 크기 등을 제외한다)를 포함하여, 상기 제 6 실시형태와 거의 동일한 구성 및 제어형태이기 때문에, 설명을 생략한다.
다음에, 상기 구성에 의한 본 실시형태의 동작에 대하여 부움내림동작 및 아암당김동작을 예로 들어 설명한다.
본 실시형태의 적용대상인 로더타입의 유압셔블의 경우, 상기 제 6 실시형태와 마찬가지로 조작자가 예를 들면 방토후에 부움내림을 의도하여 도시 생략한 조작레버를 부움내림조작하면, 그 조작량 신호(X)가 제 1 내지 제 3 부움용 방향 유량제어밸브(310ab, 310bb, 310cb)에 부움내림지령으로서 입력되고, 스플이 대응하는 방향으로 전환될 수 있다. 이에 의하여 유압펌프(301a∼301c)로부터의 압유가 주관로(415)를 거쳐 부움용 유압실린더(305, 305)의 로드 인입측실(305B, 305B)에 공급된다.
이때 상기 제 1 및 제 2 실시형태와 마찬가지로 부움용 유압실린더 로드 압출측실(305A, 305A)로부터의 유출유량의 일부(예를 들면 약 1/2)는, 로드 압출측실(305A, 305A)로부터 주관로(405), 제 1 내지 제 3 부움용 방향 유량제어밸브(310ab, 310bb, 310cb) 및 제 1 내지 제 3 부움올림용 방향 유량제어밸브(310db, 310eb, 310fb)의 미터아웃 스로틀(도시 생략)을 거쳐, 탱크(302)로 되돌아간다. 그리고 이때 상기 부움내림 조작량 신호(X)에 의거하여, 도시 생략한 컨트롤러로 부움용 재생유량제어밸브(521)의 구동신호(S)가 산출되어 그 솔레노이드부에 출력되고, 부움용 재생유량제어밸브(521)가 개방측에 구동된다. 이때 부움용 유압실린더(305, 305)의 로드 압출측실(305A, 305A)에는 부움의 자중에 의해 유지압이 가해지고 있기 때문에, 상기 부움용 재생유량제어밸브(521)의 개방동작에 의하여 로드 압출측실(305A, 305A)로부터의 유출유량의 나머지 부분은, 체크밸브(522) 및 부움용 재생유량제어밸브(521)를 통하여 로드 인입측실(305B, 305B)에 도입된다(환류된다).
또 조작자가 예를 들면 방토후에 아암당김을 의도하여 도시 생략한 조작레버를 아암당김 조작하면 그 조작량 신호(X)가 제 1 및 제 2 아암용 방향 유량제어밸브(310ac, 310cc)에 아암당김지령으로서 입력되고, 스플이 대응하는 방향으로 전환될 수 있다. 이에 의하여 유압펌프(301a, 301c)로부터의 압유가 주관로(416)를 거쳐 아암용 유압실린더(306, 306)의 로드 인입측실(306B, 306B)에 공급된다.
이때 상기와 같이 아암용 유압실린더 로드 압출측실(306A, 306A)로부터의 유출유량의 일부(예를 들면 약 1/2)는, 로드 압출측실(306A)로부터 주관로(406), 제 1, 제 2 아암용 방향 유량제어밸브(310ac, 310cc) 및 제 1, 제 2 아암밀기용 방향 유량제어밸브(310ec, 310fc) 및 제 1, 제 2 버킷크라우드·아암밀기용 방향 유량제어밸브(310bc, 310dc)의 미터아웃 스로틀(도시 생략)을 거쳐, 탱크(302)로 되돌아간다. 그리고 이 때 조작레버의 아암당김 조작신호(X)에 의거하여 도시 생략한 컨트롤러로 아암용 재생유량제어밸브(524)의 구동신호(S)가 산출되어 그 솔레노이드부에 출력되고, 아암용 재생유량제어밸브(524)가 개방측으로 구동된다. 이때 아암용 유압실린더(3060의 로드 압출측실(306A)에는 아암의 자중에 의해 유지압이 가해지고 있기 때문에, 상기 아암용 재생유량제어밸브(524)의 개방동작에 의하여 로드압출측실(306A)로부터의 유출유량의 나머지 부분은, 체크밸브(525) 및 아암용 재생유량제어밸브(524)를 통하여 로드 인입측실(6B)에 도입된다(환류된다).
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 의해서도 상기 제 6 실시형태와 마찬가지로 유량제어밸브수의 저감에 의한 유압구동장치 전체의 압력손실저감 및 레이아웃 간소화의 효과를 얻을 수 있다.
또, 부움내림시에 있어서의 부움용 유압실린더(305, 305)의 로드 압출측실(305A, 305A)로부터의 리턴오일을, 통상의 방향 유량제어밸브(310ab, 310bb, 310cb, 310db, 310eb)의 미터아웃 스로틀로부터 탱크(302)에 흘리는 유량과, 부움용 재생유량제어밸브(521)를 통하여 로드 인입측실(305B, 305B)에 흘리는 유량으로 허용한다. 또 아암당김시에 있어서의 아암용 유압실린더(306, 306)의 로드 압출측실(306A, 306A)로부터의 리턴오일을, 통상의 방향 유량제어밸브(310ac, 310bc, 310cc, 310dc, 310ec, 310fc)의 미터아웃 스로틀로부터 탱크(302)에 흘리는 유량과, 아암용 재생유량제어밸브(524)를 통하여 로드 인입측실(306B)에 흘리는 유량으로 허용하기 때문에, 부움용 유압실린더(305, 305) 및 아암용 유압실린더(306, 306)에 관해서는 로드 인입측실(305B, 305B 및 306B, 306)로부터의 리턴오일(배출해야 할 잉여유량)의 일부를 재생유량으로서 유효 활용하고, 상기 제 6 실시형태와 마찬가지로 부움용 유압실린더(305, 305)나 아암용 유압실린더(306, 306)에 관한 대용량의 유출유량제어밸브나 그것을 구비한 대유량 유출관로를 없애어 에너지효율을 충분히 향상할 수 있다.
또한 상기 제 1 내지 제 7 실시형태에 있어서 설명한 각 유량제어밸브(201,202, 203, 208, 501, 502, 503, 505, 506, 507)는 비교적 압력손실이 적은 시트밸브로 구성할 수도 있다. 이 구성예를 도 14 및 도 15에 의하여 설명한다. 도 14는, 상기한 유량제어밸브(202)를 예로 들어 도 1로부터 발췌하여 나타낸 도면이고, 도 15는 도 14의 구성에 대응하는 시트밸브의 구성을 나타낸 도면이다.
즉, 도 15에 있어서, 케이싱(602)에 끼워 설치된 포핏으로 이루어지는 주밸브(시트밸브)(603)는, 공급관로(100)에 연통된 입구관로(621)와 체크밸브를 거쳐 분기관로(150B)에 접속된 출구관로(631)를 연통·차단하는 시트부(603A)와, 출구관로(631)의 압력을 받는 단면(603C)과, 단면(603C)의 반대측에 설치되어 케이싱(602)과의 사이에 형성되는 배압실(604)의 압력을 받는 단면(603B)과, 입구관로(621)와 배압실(604)을 연통하는 스로틀 슬릿(603D)을 구비하고 있다. 또 케이싱(602)에는 배압실(604)과 출구관로(631)를 연통하는 파일롯관로(605)가 형성되어 있고, 이 파일롯관로(605)상에는 예를 들면 컨트롤러로부터의 지령신호(601)에 의하여 파일롯관로(605)의 유량을 조정하는 비례전자밸브로 이루어지는 제어압을 제어하는 제어밸브(가변 스로틀부)(606)가 설치되어 있다.
이 구성에 있어서, 입구관로(621) 내의 압력은, 스로틀 슬릿(603D)을 거쳐 배압실(604) 내로 유도되어 있고, 이 압력에 의하여 주밸브(603)는 도면 중 아래쪽으로 가압되어, 시트부(603A)에 의하여 입구관로(621)와 출구관로(631)가 차단되어 있다. 여기서 원하는 지령신호(601)를 제어밸브(606)의 솔레노이드구동부(606a)에 주어 제어밸브(606)를 개구하면 입구관로(621) 내의 유체는, 스로틀 슬릿(603D), 배압실(604), 제어밸브(606) 및 파일롯관로(605)를 지나 출구관로(631)에 유출된다. 이 흐름에 의하여 스로틀 슬릿(603D) 및 제어밸브(606)의 스로틀 효과로 배압실(604) 내의 압력은 저하하기 때문에, 단면(603B)에 작용하는 힘보다도 단면(603A) 및 단면(603E)에 작용하는 힘쪽이 커져, 주밸브(603)는 도면에 있어서 위쪽으로 이동하고, 입구관로(621)의 유체는 출구관로(631)에 유출된다. 이때 주밸브(603)가 상승 과다가 되면, 스로틀 슬릿(603D)의 스로틀 개방도가 커짐에 따라, 배압실(604)의 압력은 상승하여 주밸브(603)를 도면에 있어서 아래쪽으로 이동시킨다.
이와 같이, 제어밸브(606)의 스로틀 개방도에 적합한 스로틀 슬릿(603D)의 스로틀 개방도 위치에서 주밸브(603)는 멈추게 되기 때문에, 지령신호(601)에 의거하여 원하는 입구관로(621)로부터 출구관로(631)에의 유체유량을 제어할 수 있게 된다.
또한, 상기 이외의 각 유량제어밸브(체크밸브기능을 필요로 하지 않는 유량제어밸브)(204, 211, 212 , 213) 또는 재생유량제어밸브(221, 224, 227, 521, 524, 527)에 대해서도, 상기와 동일한 시트밸브로 구성할 수도 있는 것은 물론이다.
이때 바람직하게는 특히 각 유량제어밸브를 그 주밸브(603)의 축선(k)(도 15참조)이 대략 수평방향이 되도록 배치한다. 앞서 설명한 제 1 실시형태의 도 2 및 제 2 실시형태의 도 5에서는 유량제어밸브(201∼203) 및 유출유량제어밸브(211∼213) 등을 구비한 밸브장치(190)[밸브장치(190')도 마찬가지]에 있어서, 그 축선방향(k)의 일례를 나타내고 있다. 이와 같은 배치로 함으로써, 이하와 같은 효과가 있다. 즉, 도 2 및 도 5에 있어서 프론트작업기(14)가 지면 내 방향으로 회동동작할 때이어도 축선방향(k)을 도시한 바와 같이 대략 수평방향로 하면, 그 회동동작에 의한 가속도가 주밸브(603)의 개폐동작의 방향과 직각방향이 되기 때문에, 개폐동작에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다. 따라서 주밸브(603)의 원활하고 또한 확실한 개폐동작을 확보할 수 있다.
또, 상기에 있어서는 전자비례밸브인 제어밸브(606)의 솔레노이드구동부(606A)에 지령신호를 입력하여 제어밸브(606)를 전환함으로써 파일롯관로(605) 내에 직접 제어압력으로서의 파일롯압을 생성하였으나, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면 주밸브(603)가 대형화하여 구동하기 때문에 비교적 큰 파일롯압이 필요하게 된 경우 등에 있어서는, 다시 2차 파일롯압을 생성하는 유압파일롯식의 변환밸브를 설치하여, 제어밸브(606)에 의해 생성한 1차 파일롯압에 의하여 그 변환밸브를 전환 구동하여 유압원으로부터의 파일롯원압을 기초로 1차 파일롯압보다 큰 2차 파일롯압을 생성하고, 이 2차 파일롯압을 제어압력으로 하여 주밸브(603)측으로 유도하여 주밸브(603)을 전환 구동하도록 하여도 좋다.
또한 상기 제 1 내지 제 7 실시형태는 본 발명을 유압셔블에 적용한 실시형태이나, 이것 이외의 선회체, 주행체, 및 프론트작업기를 구비한 건설기계에 널리 적용할 수 있다.
본 발명에 의하면 유량제어밸브의 개수와 그 배관 접속길이를 더욱 삭감하여, 전체로서의 압력손실을 더욱 저감할 수 있음과 동시에, 이것에 의하여 유압원과 엑츄에이터와의 사이의 유압배관의 레이아웃을 간소화할 수 있다.

Claims (17)

  1. 건설기계에 있어서의 복수의 유압실린더(5a, 5b, 6, 7 ; 8 ; 305, 306, 307, 308)를 구동제어하는 건설기계의 유압구동장치에 있어서,
    원동기(4a, 4b)에 의하여 구동되는 제 1 유압펌프(1a, 1b ; 301a~301f) 및 제 2 유압펌프(3a, 3b ; 303a, 303b)와,
    상기 제 1 유압펌프(1a, 1b ; 301a~301f)로부터의 압유를 상기 복수의 유압실린더(5a, 5b, 6, 7 ; 8 ; 305, 306, 307, 308)의 로드 압출측실(5aA, 5bA, 6A, 7A ; 8A ; 305A, 306A, 307A, 308A)과 로드 인입측실(5aB, 5bB, 6B, 7B ; 8B ; 305B, 306B, 307B, 308B)로 전환하여 공급하는 방향 유량제어밸브(10a∼10f ; 10a∼10h ; 310aa∼310ad, 310ba∼310bd, 310ca∼310cd, 310da∼310dd, 310ea∼310ed, 310fa∼310fd)와,
    상기 제 2 유압펌프(3a, 3b ; 303a, 303b)로부터의 압유를 하나의 공통배관(100, 102 ; 400a, 400b)으로부터 각각 분기하여 각 유압실린더(5a, 5b, 6, 7 ; 8 ; 305, 306, 307, 308)의 로드 압출측실(5aA, 5bA, 6A, 7A ; 8A ; 305A, 306A, 307A, 308A)에 공급하는 분기배관(150A∼150C ; 450A, 450B, 451A, 451B)에 각각 설치한 유입유량제어밸브(201, 202, 203 ; 501, 502, 505, 506)와,
    상기 공통배관(100, 102 ; 400a, 400b)과 탱크(2 ; 302)의 접속배관(104 ; 403a, 403b)에 설치한 바이패스유량제어밸브(204 ; 504A, 504B)와,
    조작지령신호를 입력하는 입력수단(32, 33 ; 34)과,
    상기 입력수단(32, 33 ; 34)으로부터의 조작지령신호에 따른 제어량을 연산하고, 이 제어량에 의하여 상기 유입유량제어밸브(201, 202, 203 ; 501, 502, 505, 506) 및 상기 바이패스유량제어밸브(204 ; 504A, 504B)를 제어하는 제어수단(31 ; 31'; 31A ; 31'A)을 구비한 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
  2. 건설기계에 있어서의 복수의 유압실린더(5a, 5b, 6, 7)를 구동제어하는 건설기계의 유압구동장치에 있어서,
    원동기(4a, 4b)에 의하여 구동되는 제 1 유압펌프(1a, 1b) 및 제 2 유압펌프(3a, 3b)와,
    상기 제 1 유압펌프((5a ; 5b ; 6, 7)로부터의 압유를 상기 복수의 유압실린더(5a, 5b, 6, 7)의 로드 압출측실(5aA, 5bA, 6A, 7A)과 로드 인입측실(5aB, 5bB, 6B, 7B)로 전환하여 공급하는 방향 유량제어밸브(10a∼10f ; 10a∼10h)와,
    상기 각 유압실린더(5a, 5b, 6, 7)의 로드 압출측실(5aA, 5bA, 6A, 7A)에 각각 접속한 리턴오일 합류배관(152A~152C)에 각각 설치한 유출유량제어밸브(211~213)와,
    조작지령신호를 입력하는 입력수단(32, 33 ; 34)과,
    상기 입력수단(32, 33 ; 34)으로부터의 조작지령신호에 따른 제어량을 연산하고, 이 제어량에 의하여 상기 유출유량제어밸브(211~213)를 제어하는 제어수단(31 ; 31'; 31A ; 31'A)을 구비한 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
  3. 건설기계에 있어서의 복수의 유압실린더(5a, 5b, 6,7)를 구동제어하는 건설기계의 유압구동장치에 있어서,
    원동기(4a, 4b)에 의하여 구동되는 제 1 유압펌프(1a, 1b) 및 제 2 유압펌프(3a, 3b)와,
    상기 제 1 유압펌프(1a, 1b)로부터의 압유를, 상기 복수의 유압실린더(5a, 5b, 6, 7)의 로드 압출측실(5aA, 5bA, 6A, 7A)과 로드 인입측실(5aB, 5bB, 6B, 7B)로 전환하여 공급하는 방향 유량제어밸브(1Oa∼10f ; 1Oa∼10h)와,
    상기 제 2 유압펌프(3a, 3b)로부터의 압유를 하나의 공통배관(100, 102)으로부터 각각 분기하여 각 유압실린더(5a, 5b, 6,7)의 로드 압출측실(5aA, 5bA, 6A, 7A)에 공급하는 분기배관(150A∼150C)에, 각각 설치한 유입유량제어밸브(201, 202, 203 ; 501, 502, 505, 506)와,
    상기 각 분기배관(150A∼150C)에 각각 접속한 리턴오일 합류배관(152A∼152C)에 각각 설치한 유출유량제어밸브(211, 212, 213)와,
    상기 공통배관(100, 102)과 탱크(2)와의 접속배관(104)에 설치한 바이패스유량제어밸브(204)와,
    조작지령신호를 입력하는 입력수단(32, 33 ; 34)과,
    상기 입력수단(32, 33 ; 34)으로부터의 조작지령 신호에 따른 제어량을 연산하여, 이 제어량에 의하여 상기 유입유량제어밸브(201, 202, 203 ; 501, 502, 505, 506), 상기 유출유량제어밸브(211∼213) 및 상기 바이패스유량제어밸브(204)를 제어하는 제어수단(31; 31'; 31A ; 31'A)을 구비한 것을 특징으로 하는 건설기계의유압구동장치.
  4. 주행체(79)와, 이 주행체(79)의 상부에 선회 가능하게 설치한 선회체(13)와, 이 선회체(13)에 회동 가능하게 연결된 부움(75), 이 부움(75)에 회동 가능하게 연결된 아암(76) 및 이 아암(76)에 회동 가능하게 연결된 버킷(77)으로 이루어지는 다관절형 프론트작업기(14)를 가지는 건설기계에 설치되고,
    상기 부움(75), 상기 아암(76), 상기 버킷(77)을 각각 구동하는 부움용 유압실린더(5a, 5b), 아암용 유압실린더(6), 버킷용 유압실린더(7)와,
    상기 선회체(13)에 설치한 적어도 하나의 유압펌프(3a, 3b)와,
    한쪽측이 상기 적어도 하나의 유압펌프(3a, 3b)의 토출측에 접속되고, 다른쪽측이 상기 프론트작업기(14)측에 연장 설치된 공통의 고압배관(10O)과,
    상기 공통의 고압배관(100)으로부터 분기되고, 반대측이 상기 부움용 유압실린더(5a, 5b)의 로드 압출측실(5aA, 5bA)에 접속된 부움용 분기배관(150A)과,
    상기 부움용 분기배관(150A)의 상기 공통의 고압배관(100)으로부터의 분기장치((D1) 근방에 설치되고, 상기 공통의 고압배관(100)으로부터 상기 부움용 유압실린더(5a, 5b)의 로드 압출측실(5aA, 5bA)에 공급되는 압유의 흐름을 제어하는 부움용 유입유량제어밸브(201)와,
    상기 공통의 고압배관(100)의 상기 부움용 분기배관(150A)의 분기위치(D1)보다 하류측으로부터 분기되고, 반대측이 상기 아암용 유압실린더(6)의 로드 압출측실(6A)에 접속된 아암용 분기배관(150B)과,
    상기 아암용 분기배관(150B)의 상기 공통의 고압배관(100)으로부터의 분기위치(D2) 근방에 설치되어 상기 공통의 고압배관(100)으로부터 상기 아암용 유압실린더(6)의 로드 압출측실(6A)에 공급되는 압유의 흐름을 제어하는 아암용 유입유량제어밸브(202)와,
    상기 공통의 고압배관(100)의 상기 부움용 분기배관(150A)의 분기위치(D1)보다 하류측으로부터 분기되어, 반대측이 상기 버킷용 유압실린더(7)의 로드 압출측실(7A)에 접속된 버킷용 분기배관(150C)과,
    상기 버킷용 분기배관(150C)의 상기 공통의 고압배관(100)으로부터의 분기위치(D2) 근방에 설치되어, 상기 공통의 고압배관(100)으로부터 상기 버킷용 유압실린더(7)의 로드 압출측실(7A)에 공급되는 압유의 흐름을 제어하는 버킷용 유입유량제어밸브(203)를 구비하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    모든 유입유량제어밸브(201, 202, 203)를, 하나의 제어밸브장치(190) 내에 일괄 집중 배치한 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 부움용 분기배관(150A)에 있어서의 상기 부움용 유입유량제어밸브(201)보다 상기 부움용 유압실린더(5a, 5b)측으로부터 분기되어 반대측이 유압탱크(2)에 접속된 부움용 리턴오일 합류배관(152A) 및 이 부움용 리턴오일 합류배관(152A)의상기 부움용 분기배관(150A)으로부터의 분기위치(F1) 근방에 설치되어 상기 부움용 유압실린더(5a, 5b)로부터 상기 유압탱크(2)에 배출되는 압유의 흐름을 제어하는 부움용 유출유량제어밸브(211)와;
    상기 아암용 분기배관(150B)에 있어서의 상기 아암용 유입유량제어밸브(202)보다 상기 아암용 유압실린더(6)측으로부터 분기되어 반대측이 유압탱크(2)에 접속된 아암용 리턴오일 합류배관(152B) 및 이 아암용 리턴오일 합류배관(152B)의 상기 아암용 분기배관(150B)으로부터의 분기위치(F2) 근방에 설치되어 상기 아암용 유압실린더(6)로부터 상기 유압탱크(2)에 배출되는 압유의 흐름을 제어하는 아암용 유출유량제어밸브(212)와;
    상기 버킷용 분기배관(150C)에 있어서의 상기 버킷용 유입유량제어밸브(203)보다 상기 버킷용 유압실린더(7)측으로부터 분기되어 반대측이 유압탱크(2)에 접속된 버킷용 리턴오일 합류배관(152C) 및 이 버킷용 리턴오일 합류배관(152C)의 상기 버킷용 분기배관(150C)으로부터의 분기위치(F3) 근방에 설치되어 상기 버킷용 유압실린더(7)로부터 상기 유압탱크(2)에 배출되는 압유의 흐름을 제어하는 버킷용 유출유량제어밸브(213)의 3세트 중,
    적어도 1세트를 구비하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    모든 유입유량제어밸브(201∼203) 및 유출유량제어밸브(211∼213)를, 하나의 제어밸브장치 내에 일괄 집중 배치한 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
  8. 원동기(4a, 4b)에 의하여 구동되는 제 1 유압펌프(1a, 1b ; 301a∼301f) 및 제 2 유압펌프(3a, 3b ; 303a, 303b)와,
    이들 제 1 유압펌프(1a, 1b : 301a∼301f) 및 제 2 유압펌프(3a, 3b ; 303a, 303b)로부터 토출된 압유에 의해 구동되는 복수의 유압실린더(5a, 5b, 6, 7 ; 8 ; 305, 306, 307, 308) 와,
    상기 제 1 유압펌프(1a, 1b ; 301a∼301f)로부터 상기 복수의 유압실린더(5a, 5b, 6, 7 ; 8 ; 305, 306, 307, 308)에 공급되는 압유의 흐름을 각각 제어하는 복수의 방향 유량제어밸브(1Oa∼10f ; 1Oa∼10h : 310aa∼310ad, 310ba∼310bd, 310ca∼310cd, 310da∼310dd, 310ea∼310ed, 310fa∼310fd)와,
    상기 제 2 유압펌프(3a, 3b ; 303a, 303b)로부터 토출되어, 상기 방향 유량제어밸브(10a∼10f ; 10a∼10h ; 310aa∼30ad, 310ba∼310bd, 310ca∼310cd, 310da∼310dd, 310ea∼310ed, 310fa∼310fd)를 거치지 않고 상기 복수의 유압실린더(5a, 5b, 6, 7 ; 8 ; 305, 306, 307, 308) 중 적어도 하나의 로드 압출측실(5aA, 5bA, 6A, 7A ; 305A, 307A)에 공급되는 압유의 흐름을 제어하는 적어도 하나의 유입유량제어밸브(201∼203 ; 501, 502, 505, 506)와,
    상기 제 2 유압펌프(3a, 3b ; 303a, 303b)로부터 토출된 압유를 탱크(2, 302)에 되돌리기 위한 바이패스유량제어밸브(204 ; 504A, 504B)와,
    상기 복수의 유압실린더(5a, 5b, 6, 7 ; 8 ; 305, 306, 307, 308) 중 적어도하나의 로드 압출측실(5aA, 5bA, 6A ; 305A, 306A)의 압유를 로드 인입측실(5aB, 5bB, 6B ; 305B, 306B)로 유도하는 재생유량제어밸브(221, 224 ; 521, 524)를 가지는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
  9. 주행체(79)와, 이 주행체(79)의 상부에 선회 가능하게 설치한 선회체(13)와, 이 선회체(13)에 부앙동 가능하게 연결되어, 부움(75), 아암(76) 및 버킷(77)으로 이루어지는 다관절형 프론트작업기(14)를 가지는 건설기계에 설치된 건설기계의 유압구동장치에 있어서,
    원동기(4a, 4b)에 의하여 구동되는 제 1 유압펌프(1a, 1b ; 301a∼301f) 및 제 2 유압펌프(3a, 3b ; 303a, 303b)와,
    이들 제 1 유압펌프(1a, 1b ; 301a∼301f) 및 제 2 유압펌프(3a, 3b ; 303a, 303b)로부터 토출된 압유가 공급되고, 상기 부움(75), 상기 아암(76), 상기 버킷(77)을 각각 구동하는 부움용 유압실린더(5a, 5b ; 305), 아암용 유압실린더(6 ; 306) 및 버킷용 유압실린더(7 ; 307)를 포함하는 복수의 유압실린더(5a, 5b, 6 ; 7 ; 8 ; 305, 306, 307, 308)와,
    상기 제 1 유압펌프(1a, 1b ; 301a~301f)로부터 상기 복수의 유압실린더(5a, 5b, 6, 7 ; 8 ; 305, 306, 307, 308)에 공급되는 압유의 흐름을 각각 제어하는 복수의 방향 유량제어밸브(1Oa∼10f ; 1Oa∼10h ; 310aa∼310ad, 310ba∼310bd, 310ca∼310cd, 310da∼310dd, 310ea∼310ed, 310fa∼310fd)와,
    상기 제 2 유압펌프(3a, 3b ; 303a, 303b)로부터 토출되어, 상기 방향 유량제어밸브(10a∼10f ; 10a∼10h ; 310aa∼10ad, 310ba∼310bd, 310ca∼310cd, 310da∼310dd, 310ea∼310ed, 310fa∼310fd)를 거치지 않고 상기 복수의 유압실린더(5a, 5b, 6, 7 ; 8 ; 305, 306, 307, 308) 중 적어도 부움용 유압실린더(5a, 5b ; 305)의 로드 압출측실(5aA, 5bA ; 305A)에 공급되는 압유의 흐름을 제어하는 적어도 하나의 유입유량제어밸브(201∼203 ; 501, 502, 505, 506)와,
    상기 제 2 유압펌프(3a, 3b ; 303a, 303b)로부터 토출된 압유를 탱크(2 ; 302)로 되돌리기 위한 바이패스유량제어밸브(204 ; 504A, 504B)와,
    상기 복수의 유압실린더(5a, 5b, 6, 7 ; 8 ; 305, 306, 307, 308) 중 적어도 상기 부움용 유압실린더(5a, 5b ; 305)의 로드 압출측실(5aA, 5bA ; 305A)의 압유를 로드 인입측실(5aB, 5bB ; 305B)로 유도하는 적어도 하나의 재생유량제어밸브(221, 224 ; 521, 524)를 가지는 것을 특징으로 하는 건설기의 유압구동장치.
  10. 주행체(79)와, 이 주행체(79)의 상부에 선회 가능하게 설치한 선회체(13)와, 이 선회체(13)에 회동 가능하게 연결된 부움(75), 이 부움(75)에 회동 가능하게 연결된 아암(76) 및 이 아암(76)에 접지상태에서 개구부가 앞쪽측을 향하도록 회동 가능하게 연결된 버킷(7, 7)으로 이루어지는 다관절형 프론트작업기(14)를 가지는 건설기계에 설치된 건설기계의 유압구동장치에 있어서,
    복수의 원동기(4a, 4b)에 의하여 구동되는 적어도 하나의 제 1 유압펌프(1a, 1b ; 301a∼301f) 및 적어도 하나의 제 2 유압펌프(3a, 3b ; 303a, 303b)와,
    이들 제 1 유압펌프(1a, 1b ; 301a∼301f) 및 제 2 유압펌프(3a, 3b ; 303a,303b)로부터 토출된 압유가 공급되고, 상기 부움(75), 상기 아암(76), 상기 버킷(77)을 각각 구동하는 부움용 유압실린더(5a, 5b ; 305), 아암용 유압실린더(6 ; 306), 버킷용 유압실린더(7 ; 307) 및 상기 버킷(77)을 개폐하는 개폐용 유압실린더(8 ; 308)를 포함하는 복수의 유압실린더(5a, 5b, 6, 7 ; 8 ; 305, 306, 307, 308)와,
    상기 제 1 유압펌프(1a, 1b ; 301a∼301f)로부터 상기 복수의 유압실린더(5a, 5b, 6, 7 ; 8 ; 305, 306 ; 307, 308)에 공급되는 압유의 흐름을 각각 제어하는 복수의 방향 유량제어밸브(10a∼10h ; 310aa∼310ad, 310ba∼310bd, 310ca∼310cd, 310da∼310dd, 310ea∼310ed, 310fa∼fd)와,
    상기 제 2 유압펌프(3a, 3b ; 303a, 303b)로부터 토출되어, 상기 방향 유량제어밸브(10a∼10h ; 310aa∼310ad, 310ba∼310bd, 310ca∼310cd, 310da∼310dd, 310ea∼310ed, 310fa∼310fd)를 거치지 않고 상기 복수의 유압실린더(5a, 5b, 6, ; 8 ; 305, 306, 307, 308) 중 적어도 상기 부움용 유압실린더(5a, 5b ; 305) 및 상기 버킷용 유압실린더(7 ; 307)의 로드 압출측실(5aA, 5bA, 7A ; 305A, 307A)에 공급되는 압유의 흐름을 제어하는 적어도 2개의 유입유량제어밸브(201, 203 : 501, 502, 505, 506)와,
    상기 제 2 유압펌프(3a, 3b ; 303a, 303b)로부터 토출된 압유를 탱크(2 ; 302)에 되돌리기 위한 바이패스유량제어밸브(204 ; 504A, 504B)와,
    상기 복수의 유압실린더(5a, 5b, 6, 7 ; 8 ; 305, 306, 307, 308) 중 적어도 상기 부움용 유압실린더(5a, 5b ; 305) 및 상기 아암용 유압실린더(6 ; 306)의 로드 압출측실(5aA, 5bA, 6A : 305A, 306A)의 압유를 로드 인입측실(5aB, 5bB, 6B ; 305B, 306B)로 유도하는 적어도 2개의 재생유량제어밸브(221, 224 ; 521, 524)를 가지는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
  11. 주행체(79)와, 이 주행체(79)의 상부에 선회 가능하게 설치한 선회체(13)와, 이 선회체(13)에 회동 가능하게 연결된 부움(75), 이 부움(75)에 회동 가능하게 연결된 아암(76) 및 이 아암(76)에 접지상태에서 개구부가 뒤쪽측을 향하도록 회동 가능하게 연결된 버킷(77)으로 이루어지는 다관절형 프론트작업기(14)를 가지는 건설기계에 설치된 건설기계의 유압구동장치에 있어서,
    복수의 원동기(4a, 4b)에 의하여 구동되는 적어도 하나의 제 1 유압펌프(1a, 1b) 및 적어도 하나의 제 2 유압펌프(3a, 3b)와,
    이들 제 1 유압펌프(1a, 1b) 및 제 2 유압펌프(3a, 3b)로부터 토출된 압유가 공급되고, 상기 부움(75), 상기 아암(76), 상기 버킷(77)을 각각 구동하는 부움용 유압실린더(5a, 5b), 아암용 유압실린더(6), 버킷용 유압실린더(7)를 포함하는 복수의 유압실린더(5a, 5b, 6, 7)와,
    상기 제 1 유압펌프(1a, 1b)로부터 상기 복수의 유압실린더(5a, 5b, 6, 7)에 공급되는 압유의 흐름을 각각 제어하는 복수의 방향 유량제어밸브(1Oa∼10f)와,
    상기 제 2 유압펌프(3a, 3b)로부터 토출되어, 상기 방향 유량제어밸브(10a∼10f)를 거치지 않고 상기 부움용 유압실린더(5a, 5b), 상기 아암용 유압실린더(6) 및 상기 버킷용 유압실린더(7)의 로드 압출측실(5aA, 5bA, 6A, 7A)에 공급되는 압유의 흐름을 각각 제어하는 복수의 유입유량제어밸브(201∼2O3)와,
    상기 제 2 유압펌프(3a, 3b)로부터 토출된 압유를 탱크(2)에 되돌리기 위한 바이패스유량제어밸브(204)와,
    상기 복수의 유압실린더(5a, 5b, 6, 7) 중 적어도 상기 부움용 유압실린더(5a, 5b)의 로드 압출측실(5aA, 5bA)의 압유를 로드 인입측실로 유도하는 적어도 하나의 재생유량제어밸브(221)를 가지는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
  12. 주행체(79)와, 이 주행체(79)의 상부에 선회 가능하게 설치한 선회체(13)와, 이 선회체(13)에 회동 가능하게 연결된 부움(75), 이 부움(75)에 회동 가능하게 연결된 아암(76) 및 이 아암(76)에 접지상태에서 개구부가 앞쪽측을 향하도록 회동 가능하게 연결된 버킷(77)으로 이루어지는 다관절형 프론트작업기(14)를 가지는 건설기계에 설치된 건설기계의 유압구동장치에 있어서,
    복수의 원동기에 의하여 구동되는 6개의 제 1 유압펌프(301a∼301f) 및 2개의 제 2 유압펌프(303a, 303b)와,
    이들 제 1 유압펌프(301a∼301f) 및 제 2 유압펌프(303a, 303b)로부터 토출된 압유가 공급되고, 상기 부움(75), 상기 아암(76), 상기 버킷(77)을 각각 구동하는 부움용 유압실린더(305), 아암용 유압실린더(306), 버킷용 유압실린더(307) 및 상기 버킷(77)을 개폐하는 개폐용 유압실린더(308)와,
    상기 6개의 제 1 유압펌프(301a∼301f)로부터 상기 부움용 유압실린더(305),아암용 유압실린더(306), 버킷용 유압실린더(307) 및 상기 개폐용 유압실린더(308)에 공급되는 압유의 흐름을 각각 제어하는 복수의 부움용 방향 유량제어밸브(310ab, 310bb, 310cb, 310db, 310eb, 310fb), 복수의 아암용 방향 유량제어밸브(310ac, 310bc, 310cc, 310dc, 310ec, 310fc), 복수의 버킷용 방향 유량제어밸브(310bc, 310bd, 310dc, 310dd, 310ed, 310fd) 및 복수의 개폐용 방향 유량제어밸브(310ad, 310cd)와,
    상기 2개의 제 2 유압펌프(303a, 303b)로부터 토출되어, 상기 복수의 부움용방향 유량제어밸브(310ab, 310bb, 310cb, 310db, 310eb, 310fb) 및 상기 복수의 버킷용 방향 유량제어밸브(310bc, 310bd, 310dc, 310dd, 310ed, 310fd)를 거치지 않고, 상기 부움용 유압실린더(305)의 로드 압출측실(305A), 상기 버킷용 유압실린더(307)의 로드 압출측실(307A) 및 상기 버킷용 유압실린더(307)의 로드 인입측실(307B)에 공급되는 압유의 흐름을 각각 제어하는 부움올림용 유입유량제어밸브(501, 505), 버킷크라우드용 유입유량제어밸브(502, 506) 및 버킷덤프용 유입유량제어밸브(503, 507)와,
    상기 2개의 제 2 유압펌프(303a, 303b)로부터 토출된 압유를 탱크(302)에 되돌리기 위한 바이패스유량제어밸브(504A, 504B)와,
    상기 부움용 유압실린더(305) 및 상기 아암용 유압실린더(306)의 로드 압출측실(305A, 306A)의 압유를 로드 인입측실(305B, 306B)로 각각 유도하는 부움용 재생유량제어밸브(521) 및 아암용 재생유량제어밸브(524)와,
    상기 개폐용 유압실린더(308)의 로드 인입측실(308B)의 압유를 로드 압출측실(308A)로 유도하는 개폐용 재생유량제어밸브(526)를 가지는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
  13. 제 9항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서,
    모든 유입유량제어밸브(201, 202, 203 ; 208 ; 501, 502, 503, 505, 506, 507)를, 하나의 제어밸브장치(190 ; 190') 내에 일괄 집중 배치한 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
  14. 제 5항, 제 7항, 제 13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나의 제어밸브장치(190 ; 190')를 상기 부움(75)의 상부에 설치한 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
  15. 제 1항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 각 유압실린더(5a, 5b, 6, 7)의 로드 압출측실(5aA, 5bA, 6A, 7A)에 공급하는 분기배관(150A, 150B, 150C)에는 체크밸브(151A, 151B, 151C)를 구비한 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
  16. 제 1항 내지 제 15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유입유량제어밸브(201, 202, 203 ; 208 ; 501, 502, 503, 505, 506, 507), 상기 유출유량제어밸브(211~213), 상기 바이패스유량제어밸브(204 ; 504A,504B) 중 적어도 하나는 시트밸브(603)로 구성한 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 시트밸브(603)는, 그 축선(k)이 대략 수평방향이 되도록 배치한 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
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