KR20080050697A - 소형 굴삭기용 컨트롤밸브의 신호장치 - Google Patents

소형 굴삭기용 컨트롤밸브의 신호장치 Download PDF

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KR20080050697A
KR20080050697A KR1020060121245A KR20060121245A KR20080050697A KR 20080050697 A KR20080050697 A KR 20080050697A KR 1020060121245 A KR1020060121245 A KR 1020060121245A KR 20060121245 A KR20060121245 A KR 20060121245A KR 20080050697 A KR20080050697 A KR 20080050697A
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Abstract

본 발명은 소형 굴삭기용 컨트롤밸브의 신호장치에 관한 것으로, 소형 굴삭기용 컨트롤 밸브 장치에 있어서, 상기 오리피스(10a)와 상기 주행직진밸브(40) 사이에 개재된 제1교축부재(63)와; 상기 제1교축부재(63)와 상기 주행직진밸브(40) 사이의 신호라인과 상기 합류밸브(50)을 연결하는 합류신호라인(81)과; 주행신호(TRA)와 연결되며, 상기 오리피스(10a)와 상기 제1교축부재(63) 사이를 경유하여 상기 좌, 우주행 스풀(13,17)을 연결하는 주행신호라인(83)과; 프론트작업신호(SH)와 연결되며, 상기 오리피스(10a)와 상기 제1교축부재(63) 사이의 회로와 연결되어 상기 붐1속 스풀(14), 상기 버켓 스풀(15), 상기 붐2속/브레이커 스풀(18), 상기 암1속 스풀(19) 및 상기 스윙 스풀(33)을 경유하여 드레인되는 프론트신호라인(85)과; 상기 오리피스(10a)와 제1교축부재(63)의 사이와 상기 프론트신호라인(85) 사이에 개재된 제2교축부재(61)을 포함하여 제공함으로써, 컨트롤 밸브 내부에 프론트 또는 주행 동작시 각각의 압력을 검출하여 주행직진밸브와 합류밸브의 절환기능을 유지하면서 오토 아이들링, 주행 알람 또는 선회파킹 해제 등으로 신호로서 사용할 수 있는 효과가 있다.
소형 굴삭기, 컨트롤 밸브, 신호 라인

Description

소형 굴삭기용 컨트롤밸브의 신호장치 {Signal sensing device of control valve for small-sized excavator}
도 1은 종래 기술에 의한 소형 굴삭기용 컨트롤밸브를 나타내는 유압 회로도이다.
도 2는 본 발명에 의한 소형 굴삭기용 컨트롤밸브의 신호장치를 나타내는 유압 회로도이다.
<< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >>
10,11,12,30 : 펌프 10a : 오리피스
13,17 : 주행 스풀 14 : 붐1속 스풀
15 : 버켓 스풀 18 : 붐2속/브레이커 스풀
19 : 암1속 스풀 31 : 암2속 스풀
32 : 도저 스풀 33 : 스윙 스풀
40 : 주행직진밸브 50 : 합류밸브
71 : 센터 바이패스 통로
81 : 합류신호라인 83 : 주행신호라인
85 : 프론트신호라인
본 발명은 소형 굴삭기용 컨트롤 밸브의 신호장치에 관한 것이다.
특히 본 발명은 섹션널 타입의 굴삭기용 컨트롤 밸브에 있어서 시퀀스를 위한 교축 성분인 오리피스를 신호 라인에 제공하여 프론트와 주행신호를 각기 분리하여 검출할 수 있는 컨트롤 밸브의 신호장치에 관한 것이다.
5톤 미만의 소형 굴삭기는 도 1에 나타나 있는 바와 같이, 섹션널 타입의 컨트롤 밸브를 구비하고 있다. 이러한 컨트롤 밸브의 구성에 대하여 설명하면 다음과 같다.
컨트롤 밸브가 중립 위치인 경우에 제1펌프(11)의 압유는 우주행 스풀(13), 붐1속 스풀(14) 및 버켓 스풀(15)의 센터 바이패스 통로(21)를 통해 연통되고 탱크(T2)로 복귀되고, 제2펌프(12)의 압유는 좌주행 스풀(17), 붐2속/브레이커 스풀(18) 및 암1속 스풀(19)의 센터 바이패스 통로(71)를 통해 연통되어 탱크(T1)으로 복귀된다. 그리고 제3펌프(30)의 압유는 암2속 스풀(31), 도저 스풀(32) 및 스윙 스풀(33)의 센터 바이패스 통로(71)를 통해 연결되고 탱크(T2)로 복귀된다.
여기서 주행직진밸브(40)는 제1펌프(11)와 연통된 스풀(13,14,15)로 이루어 진 제1라인(L1)과, 제2펌프(12)와 연통된 스풀(17,18,19)로 이루어진 제2라인(L2)의 사이에 개재되어 있다. 주행직진밸브(40)는 중립 위치와, 파이롯트 펌프(10)의 파이롯트신호에 대응하여 제1라인(L1)과 제2라인(L2)을 연통하는 제1위치 사이에서 절환된다.
합류밸브(50)는 제2라인(L2)과 제3펌프(30)와 연통된 스풀(31,32,33)로 이루어진 제3라인(L3)을 연통해제하는 제1위치와, 제2라인(L2)과 제3라인(L3)을 연통하는 제2위치 사이에서 절환된다.
종래 기술에 의한 컨트롤 밸브 내부의 신호 라인은 주행 복합시 제3펌프(30) 및 주행직진밸브(40)의 절환을 위한 신호만으로 사용되고 있어 주행 스풀(13,17) 및 프론트 스풀(14,15,18,19,33) 절환시 스풀에 의해 탱크 라인과 연결된 신호 라인이 차단되어 압력이 형성되어 이에 따라 합류밸브(50)와 주행직진밸브(40)가 절환되는 구성을 갖는다.
그러나 주행시 외부 위험을 알리기 위한 주행 알람기능이나 프론트 동작시 선회파킹 해제기능 사용시 밸브내 신호 라인을 활용할 수 없어 조이스틱에서 오는 파이롯트 라인에 별도의 셔틀밸브를 사용하여 신호 라인으로 사용하여야 한다.
또한 연비 절감을 위하여 일정 시간 액츄레이터가 동작하지 않을 경우에 엔진 회전수를 자동으로 낮추거나 또는 액츄레이터 동작시 엔진회전수를 원상으로 회복시켜주는 등의 오토 아이들링 기능 구현시 컨트롤 밸브 내부에 신호 라인을 연결하여 사용하고 있다.
따라서 종래 기술에 의한 컨트롤 밸브는 원가 상승은 물론 부품 장착 공간 등의 여러 가지 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 창출된 본 발명의 목적은, 섹션널 타입의 컨트롤 밸브 내부에 각기 프론트 및 주행의 신호 라인을 별도로 부설하여 장비의 효율적인 운영을 구현할 수 있는 소형 굴삭기용 컨트롤밸브의 신호장치를 제공함에 있다.
이러한 본 발명의 목적은, 제1펌프로부터 공급되는 유압을 우주행 스풀, 붐1속 스풀, 및 버켓 스풀로 공급하도록 연통하는 제1라인과, 제2펌프로부터 공급되는 유압을 좌주행 스풀 및 붐2속/브레이커 스풀로 공급하도록 연통하는 제2라인과, 제3펌프로부터 공급되는 유압을 암2속 스풀, 도저 스풀 및 스윙 스풀로 공급하도록 연통하는 제3라인과, 파이롯펌프로부터 공급되는 유압을 오리피스를 개재하여 일측 수압부에 제공하므로써 상기 제1라인과 제2라인을 선택적으로 연통되도록 절환 되는 주행직진밸브와, 상기 제2라인과 상기 제3라인을 선택적으로 연통하는 합류밸브를 포함하는 소형 굴삭기용 컨트롤밸브장치에 있어서, 상기 오리피스와 상기 주행직진밸브 사이의 파이롯 유로에 설치된 제1교축부재와, 상기 제1교축부재와 상기 주행직진밸브 사이의 신호라인과 상기 합류밸브의 수압부를 연결하는 합류신호라인과, 상기 오리피스와 상기 제1교축부재 사이의 파이롯 신호라인과 연결되고, 상기 좌, 우주행 스풀의 몸체를 관통하며, 상기 좌, 우주행 스풀 중 어느 하나라도 절환될 때 상기 관통이 폐쇄되어 주행신호를 발생시키는 주행신호라인과, 상기 오리피스와 상기 제1교축부재 사이의 파이롯 신호라인과 연결되고, 상기 붐1속 스풀, 상기 버켓 스풀, 상기 붐2속/브레이커 스풀, 상기 암1속 스풀 및 상기 스윙 스풀의 몸체를 관통하여 드레인되며, 상기 스풀들 중 어느 하나라도 절환될 때 상기 관통이 폐쇄되어 프론트작업신호를 발생시키는 프론트신호라인과, 상기 오리피스의 상류측 파이롯 신호라인과 상기 주행신호라인을 연결하는 유로상에 설치된 제2교축부재를 포함하는 소형 굴삭기용 컨트롤밸브의 신호장치에 의해 달성될 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 상기 제1및 제2교축부재는 오리피스이다.
바람직하게는, 본 발명은 상기 프론트파이롯트신호에 대응하여 접속되는 프론트 접속 포트와, 상기 주행파이롯트신호에 대응하여 접속되는 주행 접속 포트를 더 포함한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 의한 소형 굴삭기용 컨트롤 밸브의 신호 감지장치를 나타내는 유압 회로도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 의한 소형 굴삭기용 컨트롤 밸브의 신호 감지장치는 종래 기술에 의한 주행 복합시 합류밸브(50) 및 주행직진밸브(40)의 절환을 위한 신호라인의 기능을 유지하면서 프론트작업신호(SH) 및 주행신호(TRA)를 분리 하고 이 분리된 신호를 이용하여 장비의 효율성 예컨대 프론트 동작시에는 선회 파킹이 해제되도록 파킹해제 신호에 활용하고 또는 주행시 주행 알람기능 등으로 사용할 수 있도록 각각의 신호 라인에 압력을 검출할 수 있는 교축부재(61,63)를 제공하고, 외부의 신호 라인(SH,TRA)과 각기 접속되는 연결 포트(65,67)를 형성하여 구성된다.
먼저, 본 발명의 신호 감지장치가 적용되는 컨트롤 밸브의 유압 회로에 대하여 간단히 설명하기로 한다.
본 발명에 적용되는 컨트롤 밸브는 5톤 미만의 굴삭기에서 사용되는 섹션널 타입으로서, 3개의 펌프(11,12,30)와 주행직진밸브(40), 합류밸브(50) 그리고 복수 개의 액츄레이터 제어용 스풀(13-15,17-19,31-33)이 구비되어 있다.
파이롯트 펌프(10)는 그 토출 유압라인 상에 오리피스(10a)를 개재하여 주행직진밸브(40)의 수압부와 연결되어 있다.
제1라인(L1)은 제1펌프(11)와 우주행 스풀(13), 붐1속 스풀(14), 및 버켓 스풀(15)을 순차적으로 연통하고 있으며, 제2라인(L2)은 제2펌프(12)와 좌주행 스풀(17), 붐2속/브레이커 스풀(18) 및 암1속 스풀(19)을 순차적으로 연통하고 있다. 그리고 제3라인(L3)은 제3펌프(30)와 암2속 스풀(31), 도저 스풀(32) 및 스윙 스풀(33)을 순차적으로 연통하고 있다. 여기서 각각의 스풀은 센터 바이패스 통로(71)에 의해 연통된다.
주행직진밸브(40)는 주행 복합시 파이롯트 펌프(10)로부터 토출된 압유가 일 측 수압부에 작용하므로서 중립 위치에서 제1라인(L1)과 제2라인(L2)을 연통하도록 절환되며, 이와 함께 상기 파이롯트 펌프(10)로부터 토출된 압유가 상기 오리피스(10a)와 주행직진밸브(40) 사이의 신호라인에서 분기된 합류신호라인(81)을 통해 전달되는 것에 의해 합류밸브(50)가 중립 위치에서 절환되고, 이에 따라 제2라인(L2)과 제3라인(L3) 연통된다. 그러나 제3펌프(30)에 의해 압유를 공급받는 스풀인 암2속 스풀(31), 도저 스풀(32) 및 스윙 스풀(33)에 대응된 액츄레이터의 작동을 위해서는 별도의 조작 파이롯트신호, 예컨대 도저 또는 스윙에 상응하는 조이스틱의 조작이 요구된다.
본 발명은 오리피스(10a)와 주행직진밸브(40) 사이에 1 교축부재(63)를 개재하고 있으며, 제1교축부재(63)는 오리피스이다.
그리고 합류신호라인(81)은 전술된 오리피스(10a)와 주행직진밸브(40) 사이의 파이롯 신호라인과 합류밸브(50)의 수압부를 연결하고 있으며 파이롯트 펌프(10)와 연통되어 있다.
주행신호라인(83)은 오리피스(10a)와 제1교축부재(63) 사이의 파이롯 신호라인과 좌, 우주행 스풀(13,17)의 몸체를 관통하는 신호라인으로 구성되고, 상기 주행신호라인(83)은 상기 합류신호라인(81)과 연결되며, 주행신호(TRA)와 연결되어 있다. 그리고 주행신호(TRA) 라인이 컨트롤 밸브에 접속되기 위한 주행신호 포트(67)가 제공되어 있다. 여기서 상기 좌, 우주행 스풀(13,17)의 몸체를 관통하는 신호라인은 좌, 우주행 스풀(13,17)중 어느 하나라도 조작되면 상기 좌, 우주행 스 풀(13,17)의 몸체를 관통하는 신호라인이 폐쇄되어 압력이 발생되고 이 압력은 주행신호 포트(67)를 통해 주행신호(TRA)로 제공된다.
프론트신호라인(85)은 오리피스(10a)와 제1교축부재(63) 사이의 파이롯 신호라인과 연결되고 붐1속 스풀(14), 버켓 스풀(15), 붐2속/브레이커 스풀(18), 암1속 스풀(19) 및 스윙 스풀(33)의 몸체를 관통하여 탱크(T2)로 드레인 되도록 유로를 형성하였다. 그리고 프론트신호라인(85)은 프론트작업신호(SH)와 연결되며, 프론트작업신호(SH) 라인은 컨트롤 밸브와 접속되는 별도의 프론트신호 포트(65)가 준비되어 있다.
여기서 상기 붐1속 스풀(14), 버켓 스풀(15), 붐2속/브레이커 스풀(18), 암1속 스풀(19) 및 스윙 스풀(33)중 어느 하나라도 조작하면 이들 스풀의 몸체를 관통하여 탱크(T2)로 드레인 유로는 폐쇄되어 압력이 발생되고 이 압력은 프론트신호 포트(65)를 통해 프론트작업신호(SH)로 제공된다.
따라서 본 발명은 종래 기술에 의한 주행 복합시 합류밸브(50) 및 주행직진밸브(40)의 절환만을 위한 신호라인에서 이 신호라인을 유지하면서, 주행신호라인(83)은 좌, 우주행 스풀(13,17)만을 경유하도록 하여 외부의 주행조작 신호가 좌, 우주행 스풀(13,17)에 인가되어 좌, 우주행 스풀(13,17)이 절환 되면서 이를 경유하여 탱크로 드레인되던 유로가 차단되어 압력을 발생시키고, 이 압력이 주행여부를 알리는 주행신호(TRA)이 되는 것이다. 예컨대 주행 스풀(13,17)의 위치가 절환되어 이 신호 라인(83)에 연결된 주행신호 포트(67)에 압력이 형성되도록 함으로써, 이의 주행신호 포트(67)로부터 검출되는 압력 신호를 이용하여 주행시 주행 알람 기능을 위한 신호로 사용할 수 있다. 또한 이렇게 검출된 주행신호(TRA)는 오토 아이들링의 조건으로 사용할 수 있다.
또한 프론트신호라인(85)은 붐, 암, 도저 및 스윙 스풀(14,15,18,19,33)만을 경유하도록 신호라인을 구성함으로써 이들 스풀 중 어느 하나라도 절환될 경우 이를 경유하여 탱크로 드레인되던 유로가 차단되어 압력을 발생시키고, 이 압력이 프론트의 동작, 즉 작업여부를 알리는 프론트작업신호(SH)가 된다. 다시말해 프론트 스풀(14,15,18,19,33)이 절환되는 경우에 탱크 라인이 차단되고, 이 신호 라인(85)에 연결된 프론트신호포트(65)에 압력이 형성되도록 함으로써, 이의 프론트신호포트(65)로부터 검출되는 압력 신호를 이용하여 프론트 동작시에는 선회 파킹이 해제되도록 파킹해제 신호로 활용할 수 있다.
따라서 본 발명은 조이스틱에서 제공되는 파이롯트 라인에 별도의 셔틀 블록을 사용하여 신호 라인을 구성할 필요가 없어 저단가로 동일한 기능을 구현할 수 있는 특징이 있다.
이상에서 설명된 본 발명은 전술된 실시예에 한정되어 설명되었지만, 이에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 분야의 통상적인 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있는 정도의 변형은 본 발명의 기술적 사상에 속하는 것임은 자명하다.
이상의 구성을 갖는 본 발명은 컨트롤 밸브 내부에 프론트 또는 주행 동작시 각각의 압력을 검출하여 주행직진밸브와 합류밸브의 절환기능을 유지하면서 오토 아이들링, 주행 알람 또는 선회파킹 해제 등으로 신호로서 사용할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 제1펌프(11)로부터 공급되는 유압을 우주행 스풀(13), 붐1속 스풀(14), 및 버켓 스풀(15)로 공급하도록 연통하는 제1라인(L1)과;
    제2펌프(12)로부터 공급되는 유압을 좌주행 스풀(17) 및 붐2속/브레이커 스풀(18)로 공급하도록 연통하는 제2라인(L2)과;
    제3펌프(30)로부터 공급되는 유압을 암2속 스풀(31), 도저 스풀(32) 및 스윙 스풀(33)로 공급하도록 연통하는 제3라인(L3)과;
    파이롯펌프(10)로부터 공급되는 유압을 오리피스(10a)를 개재하여 일측 수압부에 제공하므로써 상기 제1라인(L1)과 제2라인(L2)을 선택적으로 연통되도록 절환 되는 주행직진밸브(40)와;
    상기 제2라인(L2)과 상기 제3라인(L3)을 선택적으로 연통하는 합류밸브(50)를 포함하는 소형 굴삭기용 컨트롤밸브장치에 있어서,
    상기 오리피스(10a)와 상기 주행직진밸브(40) 사이의 파이롯 유로에 설치된 제1교축부재(63)와;
    상기 제1교축부재(63)와 상기 주행직진밸브(40) 사이의 신호라인과 상기 합류밸브(50)의 수압부를 연결하는 합류신호라인(81)과;
    상기 오리피스(10a)와 상기 제1교축부재(63) 사이의 파이롯 신호라인과 연결되고, 상기 좌, 우주행 스풀(13,17)의 몸체를 관통하며, 상기 좌, 우주행 스풀(13,17) 중 어느 하나라도 절환될 때 상기 관통이 폐쇄되어 주행신호(TRA)를 발 생시키는 주행신호라인(83)과;
    상기 오리피스(10a)와 상기 제1교축부재(63) 사이의 파이롯 신호라인과 연결되고, 상기 붐1속 스풀(14), 상기 버켓 스풀(15), 상기 붐2속/브레이커 스풀(18), 상기 암1속 스풀(19) 및 상기 스윙 스풀(33)의 몸체를 관통하여 드레인되며, 상기 스풀들(14,15,18,19,33) 중 어느 하나라도 절환될 때 상기 관통이 폐쇄되어 프론트작업신호(SH)를 발생시키는 프론트신호라인(85)과;
    상기 오리피스(10a)의 상류측 파이롯 신호라인과 상기 주행신호라인(83)을 연결하는 유로상에 설치된 제2교축부재(61)를 포함하는 소형 굴삭기용 컨트롤밸브의 신호장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 교축부재(61,63)는 오리피스(Orifice)인 것을 특징으로 하는 소형 굴삭기용 컨트롤 밸브의 신호 장치.
  3. 상기 제1항에 있어서,
    상기 프론트작업신호(SH)에 대응하여 압력을 검출할 수 있도록 접속되는 프론트 접속 포트(65)와, 상기 주행신호(TRA)에 대응하여 압력을 검출할 수 있도록 접속되는 주행 접속 포트(67)를 구비하는 것을 특징으로 하는 소형 굴삭기용 컨트 롤 밸브의 신호 장치.
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