KR20160108533A

KR20160108533A - 건설 기계의 유체압 제어 장치

Info

Publication number: KR20160108533A
Application number: KR1020167022361A
Authority: KR
Inventors: 슌스케 후쿠다; 스케 후쿠다; 노부요시 요시다
Original assignee: 케이와이비 가부시키가이샤
Priority date: 2014-12-16
Filing date: 2014-12-16
Publication date: 2016-09-19
Also published as: EP3101282A1; CN106460880B; US10145391B2; WO2016098185A1; EP3101282A4; EP3101282B1; CN106460880A; US20170074292A1; KR101844170B1

Abstract

건설 기계의 유체압 제어 장치는, 제1 펌프에 접속되는 제1 회로 계통과, 제2 펌프에 접속되는 제2 회로 계통과, 통상 포지션과 주행 직진 포지션과 분기부의 작동 유체를 제2 중립 통로에 합류시키는 합류 포지션을 갖는 전환 밸브와, 제1 중립 통로를 개폐하는 개폐 기구를 구비한다. 제2 주행용 제어 밸브의 하류의 제어 밸브의 합류시키고자 하는 제어 밸브 중 적어도 1개의 제어 밸브가 중립 위치 이외의 위치로 전환된 경우, 개폐 기구에 의해 제1 중립 통로를 폐색함과 함께 전환 밸브를 합류 포지션으로 전환함으로써, 제1 펌프의 작동 유체를 제2 펌프의 작동 유체에 합류시킨다.

Description

건설 기계의 유체압 제어 장치{HYDRAULIC PRESSURE CONTROL DEVICE FOR CONSTRUCTION MACHINE}

본 발명은, 건설 기계의 유체압 제어 장치에 관한 것이다.

JP2009-41616A에는, 파워 셔블의 유압 제어 장치가 개시되어 있다. 이 유압 제어 장치는, 제1 펌프에 접속되는 제1 회로 계통과, 제2 펌프에 접속되는 제2 회로 계통을 구비한다. 제1 회로 계통에는, 상류측으로부터 차례로 주행용 제어 밸브, 예비용 제어 밸브, 선회용 제어 밸브, 붐(2)용 제어 밸브, 아암(1)용 제어 밸브가 접속된다. 제2 회로 계통에는, 상류측으로부터 차례로 주행 직진용 제어 밸브, 주행용 제어 밸브, 버킷용 제어 밸브, 붐(1)용 제어 밸브, 아암(2)용 제어 밸브가 접속된다.

제1 펌프로부터 토출되는 작동 유체는, 중립 통로를 통해 각 제어 밸브에 공급됨과 함께, 중립 통로와 병렬로 설치되는 패럴렐 통로를 통해 각 제어 밸브에 공급된다. 제2 펌프로부터 토출되는 작동 유체는, 중립 통로를 통해 각 제어 밸브에 공급됨과 함께, 중립 통로와 병렬로 설치되는 패럴렐 통로를 통해 각 제어 밸브에 공급된다.

JP2009-41616A와 같은 파워 셔블에서는, 주행 직진용 제어 밸브가 중립 위치로 설정되어 있는 경우, 제1 회로 계통의 제어 밸브에 접속되는 각 액추에이터는 제1 펌프의 토출 유체에 의해 구동되고, 제2 회로 계통의 제어 밸브에 접속되는 각 액추에이터는 제2 펌프의 토출 유체에 의해 구동된다.

이때, 붐용 제어 밸브 및 아암용 제어 밸브는, 제1 회로 계통 및 제2 회로 계통에 각각 설치되므로, 제1 펌프 및 제2 펌프의 2개의 펌프로부터 작동 유체가 공급되어, 붐 및 아암의 속도를 충분히 확보할 수 있다.

그러나, 예를 들어 버킷용 제어 밸브는, 제2 회로 계통에밖에 설치되어 있지 않으므로, 버킷은 제2 펌프로부터의 작동 유체에 의해서만 구동된다. 즉, 버킷에 공급 가능한 작동 유체의 유량이 한정되므로, 버킷의 속도를 빠르게 하는 경우에, 충분히 속도를 상승시킬 수 없게 될 가능성이 있다.

본 발명은 제2 회로 계통에 설치되는 제어 밸브에 대한 작동 유체의 유량을 증가시키는 것이 가능한 건설 기계의 유체압 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 형태에 의하면, 제1 펌프 및 제2 펌프로부터 공급되는 작동 유체를 각 액추에이터로 급배하는 제어 밸브를 구비하는 건설 기계의 유체압 제어 장치이며, 제1 펌프에 접속되고, 제1 주행용 제어 밸브와 제1 주행용 제어 밸브보다 하류측에 배치되는 제1 작업용 제어 밸브로 구성되는 제1 제어 밸브군과, 제1 제어 밸브군의 모든 제어 밸브가 중립 위치에 있는 경우에 제1 펌프의 작동 유체를 탱크에 환류시키는 제1 중립 통로와, 제1 제어 밸브군에 대해 병렬로 접속되는 제1 패럴렐 통로를 갖는 제1 회로 계통과, 제2 펌프에 접속되고, 제2 주행용 제어 밸브와 제2 주행용 제어 밸브보다 하류측에 배치되는 제2 작업용 제어 밸브로 구성되는 제2 제어 밸브군과, 제2 제어 밸브군의 모든 제어 밸브가 중립 위치에 있는 경우에 제2 펌프의 작동 유체를 탱크에 환류시키는 제2 중립 통로와, 제2 제어 밸브군에 대해 병렬로 접속되는 제2 패럴렐 통로를 갖는 제2 회로 계통과, 제2 제어 밸브군의 상류측에 있어서 제1 패럴렐 통로와 제2 중립 통로에 접속되고, 제1 펌프의 작동 유체를 제1 주행용 제어 밸브에 공급함과 함께 제2 펌프의 작동 유체를 제2 주행용 제어 밸브에 공급하는 통상 포지션과, 제1 펌프의 작동 유체를 제1 주행용 제어 밸브 및 제2 주행용 제어 밸브에 공급함과 함께 제2 펌프의 작동 유체를 제1 패럴렐 통로 및 제2 패럴렐 통로에 공급하는 주행 직진 포지션과, 제1 패럴렐 통로의 작동 유체를 제2 중립 통로에 합류시키는 합류 포지션을 갖는 전환 밸브와, 제1 중립 통로를 개폐하는 개폐 기구를 구비하고, 제2 주행용 제어 밸브의 하류의 제어 밸브의 합류시키고자 하는 제어 밸브 중 적어도 1개의 제어 밸브가 중립 위치 이외의 위치로 전환된 경우, 개폐 기구에 의해 제1 중립 통로를 폐색함과 함께 전환 밸브를 합류 포지션으로 전환함으로써, 제1 펌프의 작동 유체를 제2 펌프의 작동 유체에 합류시키는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 건설 기계의 유압 제어 장치를 도시하는 회로도이다.
도 2는 주행 직진용 제어 밸브가 중립 포지션인 경우의 단면을 도시하는 단면도이다.
도 3은 주행 직진용 제어 밸브가 합류 포지션인 경우의 단면을 도시하는 단면도이다.

도면을 참조하여, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다.

도 1은, 본 실시 형태에 있어서의 건설 기계의 유압 제어 장치(100)를 도시하는 회로도이다.

건설 기계는 예를 들어 파워 셔블 등이며, 작동 유체로서의 작동유를 토출하는 제1 펌프(P1) 및 제2 펌프(P2)와, 제1 펌프(P1) 및 제2 펌프(P2)로부터 공급되는 작동유를 주행용 모터나 붐 및 아암 등을 구동하는 액추에이터에 급배하는 유압 제어 장치(100)와, 유압 제어 장치(100)로부터 작동유가 환류하는 탱크(T)를 구비한다.

유압 제어 장치(100)는, 제1 펌프(P1)에 접속되는 제1 회로 계통(10)과, 제2 펌프(P2)에 접속되는 제2 회로 계통(20)을 구비한다.

제1 회로 계통(10)은, 제1 펌프(P1)로부터 공급되는 작동유를 탱크(T)로 유도하는 제1 중립 통로(11)와, 제1 중립 통로(11)에 차례로 직렬로 접속되는 제1 제어 밸브군(12)과, 제1 제어 밸브군(12)보다 상류측의 제1 중립 통로(11)로부터 분기되는 제1 패럴렐 통로(13)를 구비한다. 제1 제어 밸브군(12)은, 제1 중립 통로(11)와 제1 패럴렐 통로(13)에 의해 접속된다. 제1 패럴렐 통로(13)는, 분기부(13a)와 제1 패럴렐 통로부(13b)를 갖는다.

제1 제어 밸브군(12)은, 제1 주행용 제어 밸브로서의 주행용 제어 밸브(121), 제1 작업용 제어 밸브로서의 예비용 제어 밸브(122), 제1 작업용 제어 밸브로서의 선회용 제어 밸브(123), 제1 작업용 제어 밸브로서의 붐(2)용 제어 밸브(124), 제1 작업용 제어 밸브로서의 아암(1)용 제어 밸브(125)로 구성되고, 이 순서로 상류로부터 배치된다. 주행용 제어 밸브(121)는, 파워 셔블의 차체의 좌측에 설치되는 주행용 모터에의 작동유의 급배를 전환한다. 예비용 제어 밸브(122)는, 후술하는 버킷 대신에 장착되는 브레이커나 크러셔 등의 어태치먼트를 구동하는 액추에이터에의 작동유의 급배를 전환한다. 선회용 제어 밸브(123)는, 차체의 상부에 배치되는 선회체를 선회시키는 선회 모터에의 작동유의 급배를 전환한다. 붐(2)용 제어 밸브(124)는, 붐을 구동하는 액추에이터에의 작동유의 급배를 전환한다. 아암(1)용 제어 밸브(125)는, 아암을 구동하는 액추에이터에의 작동유의 급배를 전환한다.

제1 중립 통로(11)는, 제1 제어 밸브군(12)의 모든 제어 밸브(121∼125)가 중립 위치에 있는 경우, 제1 펌프(P1)로부터 공급되는 작동유를 탱크(T)로 유도하고, 적어도 하나의 제어 밸브(121∼125)가 작동 위치로 전환되면, 작동유와 탱크(T)의 연통을 차단한다.

제1 패럴렐 통로(13)는, 제1 제어 밸브군(12)의 어느 하나의 제어 밸브(121∼125)가 작동 위치로 전환되어 제1 중립 통로(11)와 탱크(T)의 연통이 끊어진 경우에, 제1 펌프(P1)로부터 공급되는 작동유를, 제어 밸브(121∼125)에 공급할 수 있다.

제1 회로 계통(10)은, 제1 제어 밸브군(12)보다 하류측의 제1 중립 통로(11)에 접속되는 개폐 기구로서의 중립 커트 밸브(14)를 더 구비한다. 중립 커트 밸브(14)는, 도시한 통상 위치에 있는 경우, 제1 중립 통로(11)를 개방하고, 폐색 위치로 전환되면, 제1 중립 통로(11)를 폐색한다.

한편, 제2 회로 계통(20)은, 제2 펌프(P2)로부터 공급되는 작동유를 탱크(T)로 유도하는 제2 중립 통로(21)와, 제2 중립 통로(21)에 차례로 직렬로 접속되는 제2 제어 밸브군(22)과, 제2 제어 밸브군(22)보다 상류측의 제2 중립 통로(21)로부터 분기되는 제2 패럴렐 통로(23)를 구비한다. 제2 제어 밸브군(22)은, 제2 중립 통로(21)와 제2 패럴렐 통로(23)에 의해 접속된다.

제2 제어 밸브군(22)은, 제2 주행용 제어 밸브로서의 주행용 제어 밸브(221), 제2 작업용 제어 밸브로서의 버킷용 제어 밸브(222), 제2 작업용 제어 밸브로서의 붐(1)용 제어 밸브(223), 제2 작업용 제어 밸브로서의 아암(2)용 제어 밸브(224)로 구성되고, 이 순서로 상류로부터 배치된다. 주행용 제어 밸브(221)는, 파워 셔블의 차체의 우측에 설치되는 주행용 모터에의 작동유의 급배를 전환한다. 버킷용 제어 밸브(222)는, 버킷을 구동하는 액추에이터에의 작동유의 급배를 전환한다. 붐(1)용 제어 밸브(223)는, 붐을 구동하는 액추에이터에의 작동유의 급배를 전환한다. 아암(2)용 제어 밸브(224)는, 아암을 구동하는 액추에이터에의 작동유의 급배를 전환한다.

제2 중립 통로(21)는, 제2 제어 밸브군(22)의 모든 제어 밸브(221∼224)가 중립 위치에 있는 경우, 제2 펌프(P2)로부터 공급되는 작동유를 탱크(T)로 유도하고, 적어도 하나의 제어 밸브(221∼224)가 작동 위치로 전환되면, 작동유와 탱크(T)의 연통을 차단한다.

제2 패럴렐 통로(23)는, 제2 제어 밸브군(22)의 어느 하나의 제어 밸브(221∼224)가 작동 위치로 전환되어 제2 중립 통로(21)와 탱크(T)의 연통이 끊어진 경우에, 제2 펌프(P2)로부터 공급되는 작동유를, 제어 밸브(221∼224)에 공급할 수 있다.

제2 회로 계통(20)은, 제2 제어 밸브군(22)보다 하류측의 제2 중립 통로(21)에 접속되는 중립 커트 밸브(24)와, 제2 제어 밸브군(22)보다 상류측이며 제2 패럴렐 통로(23)와의 분기점보다 하류측의 제2 중립 통로(21)에 접속되는 전환 밸브로서의 주행 직진용 제어 밸브(25)를 더 구비한다.

중립 커트 밸브(24)는, 통상 위치에 있는 경우, 제2 중립 통로(21)를 개방하고, 폐색 위치로 전환되면 제2 중립 통로(21)를 폐색한다. 또한, 중립 커트 밸브(24)의 상류에 설치한 분기 통로(61)로부터 다른 제어 밸브군(도시하지 않음)을 제어할 수 있도록 하고 있다.

주행 직진용 제어 밸브(25)는, 제1 패럴렐 통로(13)의 분기부(13a)와 제1 패럴렐 통로부(13b) 사이에 개재 장착됨과 함께 제2 중립 통로(21)에 접속되고, 도시한 통상 포지션(A)과, 도 1의 좌측에 나타내어지는 주행 직진 포지션(B)과, 도 1의 우측에 나타내어지는 합류 포지션(C)의 3개의 포지션으로 전환 가능하다. 주행 직진용 제어 밸브(25)의 포지션(A, B, C)은, 주행 직진용 제어 밸브(25)의 양단부에 설치되는 파일럿실(25a, 25b)에 작용하는 파일럿압에 따라서 변화된다. 파일럿압이 어느 파일럿실(25a, 25b)에도 작용하고 있지 않은 경우에는, 주행 직진용 제어 밸브(25)는 통상 포지션(A)으로 된다.

통상 포지션(A)에서는, 분기부(13a)가 제1 패럴렐 통로부(13b)에 접속됨과 함께, 주행 직진용 제어 밸브(25)보다 상류측의 제2 중립 통로(21)가 제2 패럴렐 통로(23)에 접속된다. 이에 의해, 제1 펌프(P1)의 작동유가 제1 중립 통로(11) 및 제1 패럴렐 통로(13)를 통해 제1 제어 밸브군(12)의 각 제어 밸브(122∼125)에 공급됨과 함께, 제2 펌프(P2)의 작동유가 제2 패럴렐 통로(23)를 통해 제2 제어 밸브군(22)에 공급된다. 즉, 제1 펌프(P1)의 작동유는 제1 회로 계통(10)의 주행용 제어 밸브(121)에 공급되고, 제2 펌프(P2)의 작동유는 제2 회로 계통(20)의 주행용 제어 밸브(221)에 공급된다.

주행 직진 포지션(B)에서는, 분기부(13a)가 주행 직진용 제어 밸브(25)보다 하류측의 제2 중립 통로(21)에 접속됨과 함께, 주행 직진용 제어 밸브(25)보다 상류측의 제2 중립 통로(21)가 제1 패럴렐 통로부(13b)에 접속된다. 이에 의해, 제1 펌프(P1)의 작동유는 제1 회로 계통(10)의 주행용 제어 밸브(121) 및 제2 회로 계통(20)의 주행용 제어 밸브(221)에 공급되고, 제2 펌프(P2)의 작동유는 제1 제어 밸브군(12)의 각 제어 밸브(122∼125) 및 제2 제어 밸브군(22)의 각 제어 밸브(222∼224)에 공급된다. 즉, 주행용 회로와 주행 이외의 회로가 독립되게 되므로, 차체의 주행 직진성이 확보된다.

합류 포지션(C)에서는, 주행 직진용 제어 밸브(25)보다 상류측의 제2 중립 통로(21)가 하류측의 제2 중립 통로(21)에 접속됨과 함께, 분기부(13a)가 주행 직진용 제어 밸브(25)의 내부에 형성되는 합류 통로(26)를 통해 제2 중립 통로(21)에 접속된다. 이에 의해, 제1 펌프(P1)의 작동유와 제2 펌프(P2)의 작동유가 합류하여 제2 제어 밸브군(22)에 공급되어, 제2 제어 밸브군(22)의 제어 밸브에 접속되는 액추에이터에 보다 많은 작동유를 공급할 수 있다.

주행 직진용 제어 밸브(25)의 내부에 형성되는 합류 통로(26)에는, 분기부(13a)로부터 제2 중립 통로(21)로의 흐름만을 허용하는 역지 밸브(27)와, 합류 통로(26) 내의 작동유의 흐름을 교축하는 스로틀(28)이, 상류측으로부터 이 순서로 설치된다.

이에 의해, 제2 펌프(P2)의 작동유가 분기부(13a)측으로 흐르는 것을 방지할 수 있음과 함께 분기부(13a)의 작동유를 교축함으로써 제1 제어 밸브군(12)과 제2 제어 밸브군(22)의 복합 동작시에 제1 펌프(P1)로부터 제2 펌프(P2)로의 합류량을 조정하여 제2 중립 통로(21)에 합류시킬 수 있다.

다음으로, 주행 직진용 제어 밸브(25)의 구조에 대해 도 2 및 도 3을 참조하면서 설명한다. 도 2는 주행 직진용 제어 밸브(25)가 통상 포지션(A)인 경우의 단면을 도시하는 단면도이다. 도 3은 주행 직진용 제어 밸브(25)가 합류 포지션(C)인 경우의 단면을 도시하는 단면도이다.

도 2에 도시하는 바와 같이, 주행 직진용 제어 밸브(25)는, 원통 형상의 구멍(30a)을 갖는 밸브 블록(30)과, 당해 구멍(30a) 내에 삽입되어 축방향(도 2의 좌우 방향)으로 미끄럼 이동 가능한 스풀(40)을 구비한다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 밸브 블록(30)의 일단부측은 도 2에 있어서의 좌측 단부측을 가리키고, 밸브 블록(30)의 타단부측은 도 2에 있어서의 우측 단부측을 가리킨다.

밸브 블록(30)의 내주면에는, 분기부(13a)에 연통되는 제1 환 형상 홈(31)과, 밸브 블록(30)보다 하류측의 제2 중립 통로(21)에 연통되는 제2 환 형상 홈(32)과, 밸브 블록(30)보다 상류측의 제2 중립 통로(21)에 연통되는 제3 환 형상 홈(33)과, 제1 패럴렐 통로부(13b)에 연통되는 제4 환 형상 홈(34)과, 제1 환 형상 홈(31)에 공급 통로(36)를 통해 연통되는 제5 환 형상 홈(35)이 일단부측으로부터 이 순서로 형성된다.

스풀(40)의 외주면에는, 제1 환 형상 홈(31)과 대향하는 위치에 설치되는 제1 환 형상 오목부(41)와, 제2 환 형상 홈(32)으로부터 제3 환 형상 홈(33)까지에 걸쳐 대향하는 위치에 설치되는 제2 환 형상 오목부(42)와, 제4 환 형상 홈(34)으로부터 제5 환 형상 홈(35)까지에 걸쳐 대향하는 위치에 설치되는 제3 환 형상 오목부(43)가 일단부측으로부터 이 순서로 형성된다.

스풀(40)의 내부에는, 축 방향으로 연장되는 합류 통로(26)가 형성된다. 합류 통로(26)는, 제2 환 형상 오목부(42)에 개구되는 스로틀(28)로서의 제1 개구부(51)와, 제2 개구부(52)를 갖는다. 또한, 합류 통로(26)와 제2 개구부(52) 사이에는 역지 밸브(27)가 개재 장착된다. 역지 밸브(27)는, 제2 개구부(52)로부터 제1 개구부(51)를 항한 작동유의 흐름만을 허용하도록 스프링(29)에 의해 항상 일단부측으로 가압된다.

또한, 밸브 블록(30)의 일단부에는, 스풀(40)을 축 방향으로 가압하는 스프링(25c)과, 스풀(40)을 타단부측으로 가압하는 파일럿압이 유도되는 제1 파일럿실(25a)이 설치된다. 밸브 블록(30)의 타단부에는, 스풀(40)을 일단부측으로 가압하는 파일럿압이 유도되는 제2 파일럿실(25b)이 설치된다.

제1 파일럿실(25a) 및 제2 파일럿실(25b) 중 어느 쪽에도 파일럿압이 유도되어 있지 않은 경우, 스풀(40)은 도 2에 도시하는 위치에 유지된다. 제1 파일럿실(25a)에 파일럿압이 공급된 경우, 스프링(25c)의 가압력에 저항하여 스풀(40)은 타단부측으로 미끄럼 이동하고, 제2 파일럿실(25b)에 파일럿압이 공급된 경우, 스프링(25c)의 가압력에 저항하여 스풀(40)은 일단부측으로 미끄럼 이동하여 도 3에 도시하는 위치에 유지된다.

도 2에 도시하는 바와 같이, 제1 파일럿실(25a) 및 제2 파일럿실(25b) 중 어느 쪽에도 파일럿압이 유도되어 있지 않은 경우, 주행 직진용 제어 밸브(25)가 통상 포지션(A)으로 되어, 분기부(13a)로부터 유도되는 작동유는, 제1 환 형상 홈(31) 및 공급 통로(36)를 통해 제5 환 형상 홈(35)에 공급되고, 또한 제3 환 형상 오목부(43) 및 제4 환 형상 홈(34)을 통해 제1 패럴렐 통로부(13b)에 공급된다. 또한, 주행 직진용 제어 밸브(25)보다 상류측의 제2 중립 통로(21)로부터 유도되는 작동유는, 제3 환 형상 홈(33), 제2 환 형상 오목부(42), 제2 환 형상 홈(32)을 통해 주행 직진용 제어 밸브(25)보다 하류측의 중립 유로(21)에 공급된다.

도 3에 도시하는 바와 같이, 제2 파일럿실(25b)에 파일럿압이 공급된 경우, 주행 직진용 제어 밸브(25)가 합류 포지션(C)으로 되어, 제2 환 형상 오목부(42)에 의한 제2 환 형상 홈(32)과 제3 환 형상 홈(33)의 연통은 유지되지만, 제3 환 형상 오목부(43)에 의한 제4 환 형상 홈(34)과 제5 환 형상 홈(35)의 연통은 차단된다. 이에 의해, 분기부(13a)로부터 유도되는 작동유는, 제1 환 형상 홈(31) 및 공급 통로(36)를 통해 제5 환 형상 홈(35)에 공급되고, 또한 제2 개구부(52), 역지 밸브(27), 제1 개구부(51), 제2 환 형상 오목부(42)를 통해 제2 중립 통로(21)에 공급된다.

또한, 주행 직진용 제어 밸브(25)보다 상류측의 제2 중립 통로(21)와 제2 중립 통로(21)에 접속되는 제2 패럴렐 통로(23)는, 제3 환 형상 홈(33)의 상류측에서 연통된다. 즉, 합류 포지션(C)에서는, 분기부(13a)로부터 공급되는 제1 펌프(P1)의 작동유가, 제2 중립 통로(21)에 있어서 제2 펌프(P2)의 작동유에 합류하여 제2 패럴렐 통로(23)에 공급된다.

도 1로 되돌아가, 주행 직진용 제어 밸브(25)가 통상 포지션(A)으로부터 합류 포지션(C)으로 전환되는 경우에 대해 설명한다.

주행 직진용 제어 밸브(25)가 통상 포지션(A)인 경우, 제2 제어 밸브군(22)에는 제2 펌프(P2)의 작동유가 제2 중립 통로(21) 및 제2 패럴렐 통로(23)를 통해 공급된다. 버킷을 통상의 속도로 동작시키기 위해서는 버킷용 제어 밸브(222)를 중립 위치 이외의 위치로 전환하여 제2 펌프(P2)의 작동유를 버킷을 구동하는 액추에이터로 공급한다.

여기서, 버킷을 통상보다도 고속으로 동작시키는 경우에는, 제1 회로 계통(10)의 중립 커트 밸브(14)에 의해 제1 중립 통로(11)를 폐색함과 함께, 주행 직진용 제어 밸브(25)를 합류 포지션(C)으로 전환하고 나서, 버킷용 제어 밸브(222)를 작동 위치로 전환한다. 이에 의해, 제1 중립 통로(11)와 탱크(T)의 연통이 차단되므로, 제1 펌프(P1)의 작동유는 우선적으로 분기부(13a)로 흐르고, 주행 직진용 제어 밸브(25)에 있어서 제2 중립 통로(21)에 합류한다. 합류한 작동유는 제2 패럴렐 통로(23)를 통해 버킷용 제어 밸브(222)에 공급된다. 따라서, 버킷을 구동하는 액추에이터에 보다 많은 작동유가 공급된다.

이상의 실시 형태에 따르면, 이하에 나타내는 효과를 발휘한다.

버킷용 제어 밸브(222)가 중립 위치 이외의 위치로 전환된 경우, 제1 회로 계통(10)의 중립 커트 밸브(14)에 의해 제1 중립 통로(11)를 폐색함과 함께 주행 직진용 제어 밸브(25)를 합류 포지션(C)으로 전환함으로써, 제1 펌프(P1)의 작동유를 제2 펌프(P2)의 작동유에 합류시킨다. 따라서, 버킷용 제어 밸브(222)에는, 제1 펌프(P1) 및 제2 펌프(P2)의 2개의 펌프로부터 작동유가 공급되므로, 버킷을 구동하는 액추에이터에 보다 많은 작동유를 공급할 수 있다. 따라서, 유량이 증가한 분만큼 버킷을 보다 고속으로 동작시킬 수 있다.

또한, 주행 직진용 제어 밸브(25)에 합류 포지션(C)을 설치함으로써, 주행 직진용 제어 밸브(25)에 있어서 제1 펌프(P1)의 작동유와 제2 펌프(P2)의 작동유를 합류시키므로, 합류를 위한 새로운 외부 배관 등을 유압 제어 장치(100)에 추가할 필요가 없다. 이에 의해, 기존의 유압 제어 장치(100)의 주행 직진용 제어 밸브(25)를 교체하는 것만으로 제1 펌프(P1)의 작동유와 제2 펌프(P2)의 작동유를 합류시킬 수 있으므로, 유압 제어 장치(100)의 대형화나 비용의 상승을 억제할 수 있다.

또한, 주행 직진용 제어 밸브(25)는, 합류 포지션(C)인 경우에 분기부(13a)로부터 제2 중립 통로(21)로의 작동 유체의 흐름만을 허용하는 역지 밸브(27)를 가지므로, 분기부(13a) 내의 작동유 압력이 제2 중립 통로(21) 내의 작동유 압력보다 낮은 경우에, 작동유가 제2 중립 통로(21)로부터 분기부(13a)로 역류하여 제2 중립 통로(21)의 작동유의 압력이 저하되어 버리는 것을 방지할 수 있다.

또한, 주행 직진용 제어 밸브(25)는, 합류 포지션(C)인 경우에 분기부(13a)로부터 제2 중립 통로(21)로의 작동유의 흐름을 교축하는 스로틀(28)을 가지므로, 분기부(13a)의 작동유의 압력을 교축함으로써 제1 제어 밸브군(12)과 제2 제어 밸브군(22)의 복합 동작시에 제1 펌프(P1)로부터 제2 펌프(P2)로의 합류량을 조정하여 제2 중립 통로(21)에 합류시킬 수 있다.

또한, 주행 직진용 제어 밸브(25)를 구성하는 스풀(40)의 내부에는, 축 방향으로 연장되는 합류 통로(26)가 형성되고, 합류 포지션(C)인 경우에 합류 통로(26)는 분기부(13a)에 연통되는 제5 환 형상 홈(35)과 제2 패럴렐 통로(23)에 연통되는 제2 환 형상 홈(32)을 연통한다. 이에 의해, 합류 통로(26)를 새롭게 외부 배관으로서 설치할 필요가 없으므로, 유압 제어 장치(100)의 대형화를 억제할 수 있다.

또한, 주행 직진용 제어 밸브(25)를 합류 포지션(C)으로 전환할 때, 제1 중립 통로(11)를 폐색하는 제1 회로 계통(10)의 중립 커트 밸브(14)는, 제1 제어 밸브군(12)보다 하류측에 설치되므로, 제1 펌프(P1)의 작동유를 제2 펌프(P2)의 작동유에 합류시키고 있는 경우라도, 제1 제어 밸브군(12)의 각 제어 밸브(121∼125)에 제1 펌프(P1)의 작동유를 공급할 수 있다. 이에 의해, 버킷 조작을 위해 주행 직진용 제어 밸브(25)가 합류 포지션(C)으로 전환되어 있어도 제1 제어 밸브군(12)의 각 제어 밸브(121∼125)에 접속되는 액추에이터를 구동하여, 예를 들어 선회 조작 등을 행할 수 있다. 또한, 스로틀(28)을 설치하고 있음으로써, 부하가 가벼운 제2 제어 밸브군(22)의 제어 밸브를 조작하였을 때에 있어서도, 제2 중립 통로(21)에 지나치게 합류하는 일이 없어, 제1 제어 밸브군(12)을 조작할 수 있다.

이상, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명하였지만, 상기 실시 형태는 본 발명의 적용예 중 하나를 나타낸 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 범위를 상기 실시 형태의 구체적 구성에 한정하는 취지는 아니다.

예를 들어, 상기 실시 형태에서는, 버킷용 제어 밸브(222)가 중립 위치 이외의 위치로 전환된 경우에 주행 직진용 제어 밸브(25)를 합류 포지션(C)으로 전환하고 있지만, 주행용 제어 밸브(221)의 하류에 설치되는 제어 밸브이면 버킷용 제어 밸브(222) 이외의 제어 밸브의 전환에 따라서, 주행 직진용 제어 밸브(25)를 합류 포지션(C)으로 전환해도 된다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 합류 통로(26)에 역지 밸브(27)를 설치하고 있지만, 제2 중립 통로(21)로부터 분기부(13a)로의 작동유의 역류를 방지할 필요가 없는 경우에는, 역지 밸브(27)를 설치하지 않아도 된다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 합류 통로(26)에 스로틀(28)을 설치하고 있지만, 분기부(13a)의 작동유의 압력을 교축함으로써 제1 제어 밸브군(12)과 제2 제어 밸브군(22)의 복합 동작시에 제1 펌프(P1)로부터 제2 펌프(P2)로의 합류량을 조정할 필요가 없는 경우에는, 스로틀(28)을 설치하지 않아도 된다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 주행 직진용 제어 밸브(25)가 합류 포지션(C)으로 전환될 때, 제1 회로 계통(10)의 중립 커트 밸브(14)에 의해 제1 중립 통로(11)를 폐색하고 있지만, 버킷과 붐의 복합 조작을 행할 필요가 없는 경우에는, 중립 커트 밸브(14) 대신에 붐(2)용 제어 밸브(124)를 전환함으로써 제1 중립 통로(11)를 폐색해도 되고, 그 밖의 제어 밸브를 전환하여 제1 중립 통로(11)를 폐색해도 된다.

Claims

제1 펌프 및 제2 펌프로부터 공급되는 작동 유체를 각 액추에이터로 급배하는 제어 밸브를 구비하는 건설 기계의 유체압 제어 장치이며,
상기 제1 펌프에 접속되고, 제1 주행용 제어 밸브와 상기 제1 주행용 제어 밸브보다 하류측에 배치되는 제1 작업용 제어 밸브로 구성되는 제1 제어 밸브군과, 상기 제1 제어 밸브군의 모든 제어 밸브가 중립 위치에 있는 경우에 상기 제1 펌프의 작동 유체를 탱크에 환류시키는 제1 중립 통로와, 상기 제1 제어 밸브군에 대해 병렬로 접속되는 제1 패럴렐 통로를 갖는 제1 회로 계통과,
상기 제2 펌프에 접속되고, 제2 주행용 제어 밸브와 상기 제2 주행용 제어 밸브보다 하류측에 배치되는 제2 작업용 제어 밸브로 구성되는 제2 제어 밸브군과, 상기 제2 제어 밸브군의 모든 제어 밸브가 중립 위치에 있는 경우에 상기 제2 펌프의 작동 유체를 상기 탱크에 환류시키는 제2 중립 통로와, 상기 제2 제어 밸브군에 대해 병렬로 접속되는 제2 패럴렐 통로를 갖는 제2 회로 계통과,
상기 제2 제어 밸브군의 상류측에 있어서 상기 제1 패럴렐 통로와 상기 제2 중립 통로에 접속되고, 상기 제1 펌프의 작동 유체를 상기 제1 주행용 제어 밸브에 공급함과 함께 상기 제2 펌프의 작동 유체를 상기 제2 주행용 제어 밸브에 공급하는 통상 포지션과, 상기 제1 펌프의 작동 유체를 상기 제1 주행용 제어 밸브 및 상기 제2 주행용 제어 밸브에 공급함과 함께 상기 제2 펌프의 작동 유체를 상기 제1 패럴렐 통로 및 상기 제2 패럴렐 통로에 공급하는 주행 직진 포지션과, 상기 제1 패럴렐 통로의 작동 유체를 상기 제2 중립 통로에 합류시키는 합류 포지션을 갖는 전환 밸브와,
상기 제1 중립 통로를 개폐하는 개폐 기구를 구비하고,
상기 제2 주행용 제어 밸브의 하류의 제어 밸브의 합류시키고자 하는 제어 밸브 중 적어도 1개의 제어 밸브가 상기 중립 위치 이외의 위치로 전환된 경우, 상기 개폐 기구에 의해 상기 제1 중립 통로를 폐색함과 함께 상기 전환 밸브를 상기 합류 포지션으로 전환함으로써, 상기 제1 펌프의 작동 유체를 상기 제2 펌프의 작동 유체에 합류시키는, 건설 기계의 유체압 제어 장치.
제1항에 있어서,
상기 전환 밸브는, 상기 합류 포지션인 경우에 상기 제1 패럴렐 통로로부터 상기 제2 중립 통로로의 작동 유체의 흐름만을 허용하는 역지 밸브를 갖는, 건설 기계의 유체압 제어 장치.
제1항에 있어서,
상기 전환 밸브는, 상기 합류 포지션인 경우에 상기 제1 패럴렐 통로로부터 상기 제2 중립 통로로의 작동 유체의 흐름을 교축하는 스로틀을 갖는, 건설 기계의 유체압 제어 장치.
제1항에 있어서,
상기 전환 밸브는, 원통 형상의 구멍을 갖는 밸브 블록과, 상기 구멍 내에 삽입되어 미끄럼 이동함으로써 상기 통상 포지션, 상기 주행 직진 포지션 및 상기 합류 포지션을 전환 가능한 스풀을 갖고,
상기 제1 패럴렐 통로의 작동 유체를 상기 제2 중립 통로에 합류시키는 합류 통로는, 상기 스풀의 내부에 형성되는, 건설 기계의 유체압 제어 장치.
제1항에 있어서,
상기 개폐 기구는, 상기 제1 제어 밸브군보다 하류측의 상기 제1 중립 통로를 개폐하는, 건설 기계의 유체압 제어 장치.