KR20160142848A - 작업 기계용 신속 커플러 제어 디바이스 - Google Patents

Abstract

작업 공구가 서로 교환되지 않는 한 로크 상태에 있도록 로크 실린더를 항상 가압할 수 있고 작업 공구가 서로 교환될 때 로크 실린더가 로크 상태로 되는 오작동으로부터 방지될 수 있는 작업 기계의 신속 커플러용 제어 장치가 제공된다. 솔레노이드-작동식 제1 방향 제어 밸브(15ES1)는 파일럿-작동 형태의 제1 체크 밸브(15CV1)를 통해서, 신속 커플러 내에 설치되는 로크 실린더(15CY)의 로크-측 챔버(15LO)에 연결된다. 파일럿-작동 형태의 제2 체크 밸브(15CV2)는 로크 실린더(15CY)의 언로크-측 챔버(15AN)에 연결되며, 솔레노이드-작동식 제2 방향 제어 밸브(15ES2)는 제2 체크 밸브(15CV2)와 제1 방향 제어 밸브(15ES1) 사이에 연결된다. 제1 방향 제어 밸브(15ES1) 및 제2 방향 제어 밸브(15ES2)는 모드 선택기 스위치(33), 버킷 폐쇄 파일럿 압력을 검출하는 제1 센서, 및 버킷 폐쇄 작동 압력을 검출하는 제2 센서(37)로부터 입력되는 처리 신호를 가지는 제어기(32)에 의해 제어된다.

Description

작업 기계용 신속 커플러 제어 디바이스 {QUICK COUPLER CONTROL DEVICE FOR WORKING MACHINE}

본 발명은 작업 기계용 신속 커플러 제어 디바이스에 관한 것이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 굴착기(11)에서 작업 공구로서의 역할을 하는 버킷(14)은 유압식 신속 커플러(이후, 간단히 "신속 커플러"라 칭함)에 의해서 기계 본체(12)에 장착되는 작업 장치(13)의 선단 부분에 제거 가능하게 부착된다.

작업 장치(13)에서, 암 실린더(17CY)에 의해 피벗되는 암(17)은 붐 실린더(boom cylinder; 16CY)에 의해 피벗되는 붐(16)의 선단에 피벗 가능하게 지지된다. 링크 판(18)에 의해 피벗되는, 공구 실린더로서의 역할을 하는 버킷 실린더(14CY) 및 신속 커플러(15)는 암(17)의 선단에 부착된다.

도 6은 신속 커플러(15)의 예를 도시한다. 오목한 홈을 갖춘 고정 결합 부분(22)은 암(17)과 링크 판(18)의 선단에 커플링되는 커플러 주 본체(21)에 일체로 제공된다. 로크 실린더(15CY)의 기저부는 샤프트(23)를 통해서 피벗될 수 있도록 커플러 주 본체(21) 내에 제공된다. 로크 실린더(15CY)의 피스톤 로드의 선단에 샤프트를 통해서 커플링되는 가동 결합 부분(24)은 샤프트(25)를 통해서 커플러 주 본체(21)에 자유롭게 피벗 가능하게 부착된다. 로크 실린더(15CY)는 공구 커플링의 상태를 로크하기 위한 확장 작동을 수행하며 공구 커플링의 상태를 취소하고 언로크(unlock) 상태를 확립하기 위한 수축 작동을 수행한다(예를 들어, 특허 문헌 1 참조).

신속 커플러(15)에서, 도 7(a) 및 도 7(b)에 도시된 바와 같이, 신속 커플러(15)의 고정 결합 부분(22)은 핀(22p)과 내부적으로 결합되며, 한 쌍의 핀(22p, 24p) 중의 하나의 핀이 지면에 위치되는 버킷(14)의 브래킷에 제공된다. 또한, 도 7(b) 및 도 7 (c)에 도시된 바와 같이, 버킷 실린더(14CY)는 다른 핀(24p)의 안쪽에 가동 결합 부분(24)을 삽입하기 위해서 핀(22p) 주위에서 신속 커플러(15)를 시계 방향으로 피벗시키도록 확장 작동을 수행할 수 있게 된다. 그 후에, 로크 실린더(15CY)는 가동 결합 부분(24)을 핀(24p)의 하부 측에 결합시키고 그에 의해서 공구 커플링의 상태를 로킹하기 위한 확장 작동을 수행한다.

도 8은 로크 실린더(15CY) 내의 유압 회로를 도시한다. 차량내 엔진에 의해 구동되는 주 펌프(27)에 의해 가압되는 압력 오일은 버킷 실린더 제어 밸브(14CV)에 의해 방향이 있게 제어되며 따라서 버킷 실린더(14CY)의 헤드 측으로 공급된다. 또한, 압력 오일은 솔레노이드 작동식 제어 밸브(15ES)에 의해 방향이 있게 제어되며 따라서 로크 실린더(15CY)의 헤드 측 또는 로드 측으로 공급된다.

즉, 비여기 상태(unexcited state)에서 솔레노이드 작동식 제어 밸브(15ES)는 압력 오일을 로크 실린더(15CY)의 헤드 측으로 공급하여 로크 실린더(15CY)가 로크 작동을 수행할 수 있게 한다. 또한, 여기 상태에서, 솔레노이드 작동식 제어 밸브(15ES)는 압력 오일을 로크 실린더(15CY)의 로드 측으로 공급하여 로크 실린더(15CY)가 언로크 작동을 수행할 수 있게 한다. 파일럿 작동식 체크 밸브(15CY)는 로크 실린더(15CY) 내의 헤드 측 회로 내에 제공되며, 솔레노이드 작동식 제어 밸브(15ES)가 비여기 상태로부터 여기 상태로 전환되는 언로크 작동시에 유압이 로크 실린더(15CY)의 로드 측으로 공급되어서 파일럿 작동식 체크 밸브(15CV)가 파일럿 작동을 받음으로써 파일럿 작동식 체크 밸브(15CV)의 체크 기능을 취소하게 한다(예를 들어, 특허 문헌 2 참조).

버킷 실린더 제어 밸브(14CV)는 파일럿 작동식 체크 밸브이다. 파일럿 작동은 파일럿 작동 밸브(14PV)의 작동 레버(14L)의 작동 양에 따라서 원격 제어 밸브라고 불리는 파일럿 작동 밸브(14PV)를 사용하여 파일럿 2차 압력으로, 차량내 엔진에 의해 주 펌프(27)와 함께 구동되는 파일럿 펌프(28)에 의해 공급되는 파일럿 1차 압력을 감소시킴으로써 버킷 실린더 제어 밸브(14CV)에 대해 수행된다. 따라서, 버킷 실린더(14CY)는 확장, 수축, 또는 정지된다. 참조 부호 29는 양 펌프에 의해 공유되는 오일 탱크를 나타낸다.

신속 커플러(15)가 커플링 작동을 수행하게 하기 위해서, 압력 오일은 버킷 실린더 제어 밸브(14CV)를 통해서 버킷 실린더(14CY)의 헤드 측으로 공급된다. 먼저, 언로드된(unloaded) 버킷 실린더(14CY)가 버킷 실린더(14CY)에 하중을 부과하는 확장 방향으로 작동된다. 그 후에, 압력 오일이 도 8에 도시된 바와 같은 비여기 상태에서 솔레노이드 작동식 제어 밸브(15ES) 및 파일럿 작동식 체크 밸브(15CV)를 통해서 로크 실린더(15CY)의 헤드 측으로 공급된다. 로크 실린더(15CY)는 가동 결합 부분(24)이 로크 작동을 수행할 수 있도록 확장 작동을 수행한다.

다른 한편으로, 신속 커플러(15)를 커플링 해제하기 위해서, 솔레노이드 작동식 제어 밸브(15ES)는 여기 상태로 설정되고 반대 측으로 전환된다. 그 후에, 압력 오일은 언로크 방향으로 로크 실린더(15CY)를 작동시키는 동안에, 파일럿 작동식 체크 밸브(15CV)의 체크 기능을 취소하도록 로크 실린더(15CY)의 로드 측으로 공급된다. 따라서, 가동 결합 부분(24)은 다른 핀(24p)으로부터 제거될 수 있다. 계속해서, 버킷 실린더 제어 밸브(14CV)는 도 7(c), 도 7(b) 및 도 7(a)에 도시된 바와 같이 이와 같은 순서로 신속 커플러(15)를 작동시키기 위해서 파일럿 작동식 체크 밸브(14PV)를 통해서 전환된다. 따라서, 신속 커플러(15)는 버킷(14)으로부터 제거된다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 출원 공개 번호 2008-266975

[특허 문헌 2] 미국 특허 제 7,367,256호(명세서)

도 8에 도시된 종래의 회로는 로크 실린더(15CY)가 작동되는 동안에 신속 커플러의 로크 실린더(15CY)를 정지시키지 못한다. 로크 실린더(15CY)의 헤드 측으로 압력 오일의 공급을 정지할 수 있게 하는 고가의 선택기 밸브가 제공되더라도, 헤드-측 챔버 내에 함유된 압력은 탱크와 연통하는 로드 측의 압력보다 더 높게 된다. 따라서, 로크 실린더(15CY)의 로드는 확장하고 오기능을 유발하여 로크 상태를 유도한다. 그 결과, 가동 결합 부분(24)은 핀(24p)에 포획된다. 확장 양은 크지 않지만 그 이동은 작동자의 의도와 반대이며 가동 결합 부분(24)의 예기치 않은 포획을 초래한다. 최악의 경우에, 버킷(14)은 떨어지지 못할 수 있다.

전술한 관점에 의해서, 본 발명의 목적은 작업 공구가 교체될 때를 제외하면 로크 실린더가 로크 상태로 일정하게 가압될 수 있게 하고 작업 공구가 교체될 때 로크 실린더가 로크 상태를 유발하는 오기능으로부터 방지될 수 있게 하는 작업 기계의 신속 커플러 제어 디바이스를 제공하고자 하는 것이다.

청구항 1에 기재된 발명은 작업 기계용 신속 커플러 제어 디바이스이며, 그 작업 기계용 신속 커플러 제어 디바이스는 작업 공구가 작업 기계의 작업 암에 제거 가능하게 설치되도록 하는 신속 커플러; 상기 신속 커플러에 부착되며, 작업 공구가 고정되는 로크 방향으로 신속 커플러에 설치되는 작업 공구가 작동될 때 가압되는 로크-측 챔버 및 작업 공구가 고정되지 않는 언로크 방향으로 작업 공구가 작동될 때 가압되는 언로크-측 챔버를 가지는 로크 실린더; 압력하에서 유체 압력원으로부터 공급되는 작업 유체가 로크 실린더의 로크-측 챔버로 안내되는 비여기 위치(unexcited position), 및 압력하에서 유체 압력원으로부터 공급되는 작업 유체가 로크 실린더의 언로크-측 챔버로 안내되며 로크-측 챔버로부터 배출되는 귀환 유체가 유체 압력원의 저압측(low pressure side)으로 배출되는 여기 위치(excited position)를 가지는 솔레노이드-작동식 제1 방향 제어 밸브; 작동 유체가 압력하에서 제1 방향 제어 밸브로부터 로크 실린더의 로크-측 챔버로 공급되는 전방 방향을 설정하는 파일럿-작동식 제1 체크 밸브로서, 파일럿-작동식 제1 체크 밸브의 체크 기능이 압력하에서 로크 실린더의 언로크-측 챔버로 공급되는 작업 유체에 의해 취소되는, 파일럿-작동식 제1 체크 밸브; 작동 유체가 압력하에서 로크 실린더의 언로크-측 챔버로 공급되는 전방 방향을 설정하는 파일럿-작동식 제2 체크 밸브로서, 파일럿-작동식 제2 체크 밸브의 체크 기능이 압력하에서 로크 실린더의 로크-측 챔버로 공급되는 작업 유체에 의해 취소되는, 파일럿-작동식 제2 체크 밸브; 및 제2 체크 밸브를 통해서 로크 실린더의 언로크-측 챔버로부터 유출되는 귀환 유체가 유체 압력원의 저압측으로 배출되며 제1 방향 제어 밸브를 통해서 공급되는 작업 유체가 차단되는 비여기 위치, 및 제1 방향 제어 밸브를 통해서 공급되는 작업 유체가 로크 실린더의 언로크-측 챔버로 안내되는 여기 위치를 가지는 솔레노이드-작동식 제2 방향 제어 밸브를 포함한다.

청구항 2에 기재된 발명은 청구항 1에 따른 작업 기계용 신속 커플러 제어 디바이스이며, 그 작업 기계용 신속 커플러 제어 디바이스는 신속 커플러를 통해서 작업 기계의 작업 암에 제거 가능하게 설치되는 작업 공구를 피벗시키는 공구 실린더; 로크 실린더가 로크 방향으로 작동되는 로크 모드와 로크 실린더가 언로크 방향으로 작동되는 언로크 모드 사이에서 전환되는 모드 선택기 스위치; 공구 실린더가 미리 결정된 방향으로 작동되는 작동 상태가 확립되었는지 또는 공구 실린더가 미리 결정된 방향으로 작동되지 않는 비작동 상태가 확립되었는지를 검출하는 제1 센서; 하중이 공구 실린더에 가해지는 로딩 상태가 확립되었는지 또는 하중이 공구 실린더에 가해지지 않은 언로딩 상태가 확립되었는지를 검출하는 제2 센서; 및 모드 선택기 스위치가 로크 모드에 있을 때 비여기 위치로 제1 방향 제어 밸브 및 제2 방향 제어 밸브를 제어하는 기능 및 모드 선택기 스위치가 언로크 모드에 있을 때 그리고 제1 센서 및 제2 센서가 각각, 작동 상태 및 로딩 상태를 검출할 때 여기 위치로 제1 방향 제어 밸브 및 제2 방향 제어 밸브를 제어하는 기능, 그리고 그렇지 않으면 각각 여기 위치 및 비여기 위치로 제1 방향 제어 밸브 및 제2 방향 제어 밸브를 제어하는 기능을 가지는 제어기를 더 포함한다.

청구항 3에 기재된 발명은 청구항 2에 따른 작업 기계용 신속 커플러 제어 디바이스이며, 여기서 공구 실린더는 작업 기계로서의 역할을 하는 굴착기의 암에 신속 커플러에 의해 제거 가능하게 설치되는 작업 공구로서의 역할을 하는 버킷을 피벗시키는 버킷 실린더이며, 제1 센서는 버킷 실린더를 제어하는 버킷 실린더 제어 밸브를 버킷 폐쇄 방향으로 작동시키는 파일럿 압력 회로 내에 제공되며, 제2 센서는 버킷 실린더를 버킷 폐쇄 방향으로 작동하는 작업 유체 압력 회로 내에 제공되며, 제어기는 모드 선택기 스위치가 언로크 모드에 있을 때 그리고 제1 센서 및 제2 센서가 각각, 버킷 폐쇄 방향으로의 작동 상태 및 버킷 폐쇄 방향으로의 로딩 상태를 검출할 때 여기 위치로 제1 방향 제어 밸브 및 제2 방향 제어 밸브를 제어하는 기능, 및 그렇지 않으면 여기 위치와 비여기 위치로 각각 제1 방향 제어 밸브 및 제2 방향 제어 밸브를 제어하는 기능을 가진다.

청구항 1에 기재된 발명에 따라서, 로크 실린더에 대한 상호 체크 취소 기능을 가지는 파일럿-작동식 제1 및 제2 체크 밸브가 제공되며, 솔레노이드-작동식 제1 및 제2 방향 제어 밸브는 여기 위치 또는 비여기 위치로 제어된다. 따라서, 기존의 저렴한 구조물을 갖는 제2 방향 제어 밸브 및 제2 체크 밸브가 종래의 회로에 사용되는 제1 체크 밸브 및 제1 방향 제어 밸브에 추가되는 간단한 개선책을 사용하여, 로크 실린더는 로크 상태로 일정하게 가압될 수 있어서, 작업 공구가 교체될 때를 제외하면 신속 커플러의 커플링 상태를 보장한다. 또한, 로크 실린더는 로크 상태를 유발하는 오기능으로부터 방지될 수 있어서, 작업 공구가 교체될 때 신속 커플러가 부드럽게 커플링 해제되도록 한다.

청구항 2에 기재된 발명에 따라서, 모드 선택기 스위치, 공구 실린더용 제1 센서 및 제2 센서, 그리고 제어기는 여기 위치 또는 비여기 위치로 로크 실린더용 제1 방향 제어 밸브 및 제2 방향 제어 밸브를 제어한다. 따라서, 작업 공구가 교체될 때, 신속 커플러의 로크 상태는 작업 공구가 미리 결정된 방향으로 구동됨으로써 미리 결정된 방향으로 배치되었음을 제1 센서 및 제2 센서가 검출한 이후에 자동으로 취소될 수 있다. 신속 커플러는 신속 커플러의 커플링 상태를 신뢰성 있게 취소하기 위해서 미리 결정된 방향으로 작업 공구로부터 부드럽게 제거될 수 있다. 또한, 공구 피벗 작동 및 로크 실린더의 이동은 공구 피벗 작동의 정지로 작동된 로크 실린더가 정지되는 것을 허용하도록 서로 동기화될 수 있다. 이는 신속 커플러가 작동자의 의도와는 반대로 오기능 하는 것으로부터 방지될 수 있도록 한다.

청구항 3에 기재된 발명에 따라서, 제1 센서가 버킷 실린더용 제어 밸브를 버킷 폐쇄 방향으로 작동시키는 파일럿 압력 회로 내에 제공되며, 제2 센서가 버킷 실린더를 버킷 폐쇄 방향으로 작동시키는 작동 유체 압력 회로 내에 제공되며, 제어기는 모드 선택기 스위치가 언로크 모드에 있으며 제1 센서 및 제2 센서가 버킷 폐쇄 방향으로의 작동 상태 및 버킷 폐쇄 방향으로의 로딩 상태를 각각 검출할 때 제1 방향 제어 밸브 및 제2 방향 제어 밸브를 여기 위치로 제어하며, 그렇지 않으면 제1 방향 제어 밸브 및 제2 방향 제어 밸브를 여기 위치 및 비여기 위치로 각각 제어한다. 따라서, 버킷이 교체될 때, 신속 커플러의 로크 상태는 버킷이 폐쇄 방향으로 작동됨으로써 미리 결정된 폐쇄 방향으로 배치되었음을 제1 센서 및 제2 센서가 검출한 이후에 자동으로 취소될 수 있다. 신속 커플러는 신속 커플러의 커플링 상태를 신뢰성 있게 취소하도록 미리 결정된 폐쇄 방향으로 버킷으로부터 부드럽게 제거될 수 있다. 또한, 버킷 폐쇄 작동 및 로크 실린더의 이동은 버킷 폐쇄 작동의 정지로 로크 실린더가 정지되게 하도록 서로 동기화될 수 있다. 이는 신속 커플러가 작동자의 의도와는 반대로 오기능하는 것을 방지할 수 있으며, 신속 커플러를 언로킹하는 작동이 필요에 따라 중지되도록 허용하는 것을 할 수 있게 한다.

도 1은 본 발명에 따른 작업 기계용 신속 커플러 제어 디바이스의 구현예를 도시하는 회로도이다.
도 2는 제어 디바이스용 제어 논리를 도시하는 흐름도이다.
도 3은 제어 디바이스의 주 회로 부분을 도시하는 회로도로서, 도 3a는 로크 모드를 나타내는 회로 상태를 도시하며, 도 3b는 언로크 모드이며 버킷 폐쇄 작동이 수행되지 않은, 즉 버킷 실린더가 폐쇄 작동을 수행하지 않거나 폐쇄 작동시에 릴리프(relief)가 생성되지 않은 회로 상태를 도시하며, 도 3c는 언로크 모드이며 버킷 실린더가 폐쇄 작동을 수행할 때 릴리프가 생성되는 회로 상태를 도시한다.
도 4는 제어 장치의 주 회로 부분에 제2 체크 밸브가 제공되지 않은 상태를 예시하는 회로도이다.
도 5는 제어 디바이스가 적용된 굴착기의 측면도이다.
도 6은 제어 디바이스가 적용된 신속 커플러의 내부 구조를 도시하는 사시도이다.
도 7은 신속 커플러의 커플링시 방향의 변경을 도시하는 측면도이다.
도 8은 종래의 신속 커플러 제어 회로를 도시하는 회로도이다.

본 발명은 도 1 내지 도 7에 도시된 일 구현예를 참조하여 구체적으로 아래에서 설명될 것이다. 도 5 내지 도 7은 배경 기술에서 구체적으로 설명되었으며, 단지 필요한 설명만이 도 5 내지 도 7에 사용된 참조 부호를 사용하여 도 5 내지 도 7에 주어질 것이다. 또한, 도 8에 도시된 종래 회로와 공통인 구성요소는 도 5 내지 도 7에 도시된 것과 동일한 참조 부호에 의해 표시된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 작업 공구로서의 역할을 하는 버킷(14)이 제거 가능하게 설치되어 있는 신속 커플러(15)는 작업 기계로서의 역할을 하는 굴착기(11)의 작업 암으로서 역할을 하는 암(17)의 선단에 제공된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 로크 실린더(15CY)는 신속 커플러(15)에 부착된다. 로크 실린더(15CY)의 확장 작동은 가동 결합 부분(24)이 고정 방향, 즉 로크 방향으로 피벗되게 한다. 로크 실린더(15CY)의 수축 작동은 가동 결합 부분(24)이 비고정 방향, 즉 언로크 방향으로 피벗되게 한다.

도 7에 도시된 바와 같이, 신속 커플러(15)에서 고정 결합 부분(22)은 핀(22p)과 내부적으로 결합되며, 한 쌍의 핀(22p, 24p) 중 하나는 지면에 위치되는 버킷(14)에 제공되며, 버킷(14)이 피벗될 수 있게 하는 공구 실린더로서의 역할을 하는 버킷 실린더(14CY)는 확장 작동을 수행하도록 허용된다. 따라서, 신속 커플러(15)는 다른 핀(24p)의 안쪽에 가동 결합 부분(24)을 삽입하도록 핀(22p) 주위에서 시계 방향으로 피벗된다. 그 후에, 로크 실린더(15CY)는 버킷 커플링 상태를 로크하기 위해서 가동 결합 부분(24)을 핀(24p)의 하부 측과 결합시키는 확장 작동을 수행한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 로크 실린더(15CY)는 버킷(14)이 고정되는 로킹 방향으로 신속 커플러(15) 상에 설치된 버킷(14)이 작동될 때 가압되는 로크-측 챔버(15LO) 및 버킷(14)이 고정되지 않는 언로크 방향으로 버킷(14)이 작동될 때 가압되는 언로크-측 챔버(15AN)를 가진다.

유체 압력원으로서의 역할을 하는 주 펌프(27)는 굴착기(11)의 기계 본체(12) 상에 장착되는 차량내 엔진(도면에 도시되지 않음)에 의해 구동되고 압력하에서 파일럿 회로로 파일럿 1차 압력을 공급하는 파일럿 펌프(28)와 함께 구동된다. 주 펌프(27)는 유체 압력원의 저압측으로서의 역할을 하는 탱크(29) 내에 저장되고 작업 유체로서의 역할을 하는 유압 오일을 퍼올리며, 압력하에서 유압 오일을 유압 회로로 공급한다.

솔레노이드-작동식 제1 방향 제어 밸브(15ES1)는 주 펌프(27)를 위한 배출 통로(31)에 연결된다. 제1 방향 제어 밸브(15ES1)는 유압 오일이 주 펌프(27)로부터 로크 실린더(15CY)의 로크-측 챔버(15LO)로 압력하에서 공급되는 비여기 위치(off) 및 유압 오일이 주 펌프(27)로부터 로크 실린더(15CY)의 언로크-측 챔버(15AN)로 압력하에서 공급되며 로크-측 챔버(15LO)로부터 배출되는 귀환 오일이 탱크(29)로 배출되는 여기 위치(on)를 가진다.

유압 오일이 제1 방향 제어 밸브(15ES1)로부터 로크 실린더(15CY)의 로크-측 챔버(15LO)로 압력하에서 공급되는 전방 방향을 설정하는 파일럿-작동식 제1 체크 밸브(15CV1)가 제공된다. 제1 체크 밸브(15CV1)의 체크 기능은 파일럿 압력으로서, 로크 실린더(15CY)의 언로크-측 챔버(15AN)로 압력하에서 공급되는 유압 오일 압력을 사용하여 취소된다.

유압 오일이 로크 실린더(15CY)의 언로크-측 챔버(15AN)로 압력하에서 공급되는 전방 방향을 설정하는 파일럿-작동식 제2 체크 밸브(15CV2)가 제공된다. 제2 체크 밸브(15CV2)의 체크 기능은 파일럿 압력으로서, 로크 실린더(15CY)의 로크-측 챔버(15LO)로 압력하에서 공급되는 유압 오일 압력을 사용하여 취소된다.

솔레노이드-작동식 제2 방향 제어 밸브(15ES2)가 제1 방향 제어 밸브(15ES1)와 제2 체크 밸브(15CV2) 사이에 제공된다. 제2 방향 제어 밸브(15ES2)는 로크 실린더(15CY)의 언로크-측 챔버(15AN)로부터 제2 체크 밸브(15CV2)를 통해서 유출되는 귀환 오일이 탱크(29)로 배출되며 제1 방향 제어 밸브(15ES1)를 통해서 공급되는 유압 오일이 차단되는 비여기 위치(off), 및 제1 방향 제어 밸브(15ES1)를 통해서 공급되는 유압 오일이 로크 실린더(15CY)의 언로크-측 챔버(15AN)로 안내되는 여기 위치(on)를 가진다.

제1 방향 제어 밸브(15ES1)용 솔레노이드 코일(ES1) 및 제2 방향 제어 밸브(15ES2)용 솔레노이드 코일(ES2)은 제어기(32)의 출력 측에 연결된다.

제어기(32)는 그의 입력 측에서, 로크 실린더(15CY)가 로크 방향으로 작동되는 로크 모드와 로크 실린더(15CY)가 언로크 방향으로 작동되는 언로크 모드 사이에서 전환되는 모드 선택기 스위치(33)에, 버킷 실린더 제어 밸브(14CV)를 버킷 폐쇄 방향으로 작동시키는 파일럿 압력 회로(34)에 제공되는 제1 센서(35), 및 버킷 실린더(14CY)를 버킷 폐쇄 방향으로 작동시키는 작용 유체 압력 회로로서 역할을 하는 유압 오일 압력 회로(36)에 제공되는 제2 센서(37)를 연결하며, 제2 센서(37)는 버킷 작동 압력을 검출한다.

파일럿-작동식 밸브(14PV)용 작동 레버(14L)가 중립 위치로부터 버킷 폐쇄 측으로 작동될 때, 파일럿-작동식 밸브(14PV)로부터 출력되는 파일럿 압력은 버킷 실린더(14CY)를 버킷 폐쇄 방향으로 구동시키기 위해서 버킷 실린더 제어 밸브(14CV)를 버킷 폐쇄 방향으로 작동시킨다. 따라서, 압력 센서인 제1 센서(35)가 버킷 폐쇄 방향으로의 작동 상태 또는 비작동 상태를 검출하도록 제공된다.

제2 센서(37)는 하중이 헤드 측에 가해지는 로딩 상태 또는 하중이 헤드 측에 가해지지 않는 언로딩 상태를 검출하기 위해서 버킷 실린더(14CY)의 헤드 측에 작용하는 헤드 압력을 검출하는 압력 센서이다. 버킷(14)이 개방 구역에서 폐쇄 작동을 수행할 때, 버킷의 중량은 버킷 실린더(14CY)의 헤드 측에 하중을 부과하지 않도록 하향으로 작용한다. 그러나, 버킷(14)이 폐쇄 구역으로 진입할 때, 버킷은 버킷 중량에 대항하는 폐쇄 작동을 수행하도록 강요된다. 따라서, 하중은 버킷 실린더(14CY)의 헤드 측에 가해진다.

버킷 실린더(14CY)용 유압 오일 압력 회로(36)에는 유압 오일 압력 회로(36)의 회로 압력을 제어하는 릴리프 밸브(38)가 제공된다. 유압 오일 압력 회로(36)의 회로 압력이 릴리프 설정 압력을 초과할 때, 릴리프 밸브(38)는 유압 오일 압력 회로(36) 내의 유압 오일이 릴리프 설정 압력을 유지하기 위해서 탱크(29)로의 탈출을 허용하는 릴리프 생성 상태로 설정된다.

제어기(32)는 모드 선택기 스위치(33), 제1 센서(35), 및 제2 센서(37)로부터 수신되는 신호를 산술적으로 처리하기 위한 앤드(AND) 회로 등을 사용한다. 제어기(32)는 아래의 표 1(a)에 나타낸 바와 같이, 모드 선택기 스위치(33)가 로크 모드에 있을 때 비여기 위치(off)로 제1 방향 제어 밸브(15ES1) 및 제2 방향 제어 밸브(15ES2) 모두를 제어하는 기능, 및 아래의 표 1(c)에 나타낸 바와 같이, 모드 선택기 스위치(33)가 언로크 모드에 있으며 제1 센서(35) 및 제2 센서(37)가 각각, 버킷 폐쇄 방향으로의 작동 상태 및 로딩 상태, 즉 버킷 폐쇄 방향으로의 릴리프 생성 상태를 검출할 때 여기 위치(on)로 제1 방향 제어 밸브(15ES1) 및 제2 방향 제어 밸브(15ES2) 모두를 제어하는 제어기를 제어하는 기능; 및 아래의 표 1(b)에 나타낸 바와 같이, 모드 선택기 스위치(33)가 언로크 모드에 있으며 제1 센서(35)가 버킷 폐쇄 방향으로의 비작동 상태, 즉 버킷 비폐쇄 상태를 검출하거나 제2 센서(37)가 버킷 폐쇄 방향으로의 언로딩 상태, 즉 비릴리프 상태를 검출할 때, 비여기 위치(off)로 제2 방향 제어 밸브(15ES2)를 제어하면서 여기 위치(on)로 제1 방향 제어 밸브(15ES1)를 제어하는 기능을 가진다.

이제, 제어기에 통합된 제어 논리가 도 2의 흐름도에 기초하여 설명될 것이다.

(단계 S1)

제어 논리는 모드 선택기 스위치(33)가 온 또는 오프인지를 결정한다.

(단계 S2)

모드 선택기 스위치(33)가 오프일 때, 기계는 정상 작동을 위한 로크 모드로 있다. 따라서, 제1 방향 제어 밸브(15ES1) 및 제2 방향 제어 밸브(15ES2)용 솔레노이드 코일(ES1 및 ES2)은 모두 제1 방향 제어 밸브(15ES1) 및 제2 방향 제어 밸브(15ES2)를 비여기 위치(off)로 배치시키기 위해 비여기 상태로 설정된다. 그 후에, 신속 커플러(15)의 로크 실린더(15CY)는 도 3a에 나타낸 바와 같이 로크 방향으로 작동한다.

(단계 S3)

모드 선택기 스위치(33)가 온일 때, 기계는 신속 커플러(15)가 언로크되는 언로크 모드로 있다. 버킷 폐쇄 방향으로의 파일럿 압력이 제1 센서(35)에 의해 검출되는지 그렇지 않은지에 따라서, 버킷 실린더(14CY)용 작동 레버(14L)가 버킷 폐쇄 방향으로 작동되는지 그렇지 않은지 그리고 버킷 실린더(14CY)의 헤드 압력이 릴리프 밸브(38)에 의해 설정된 릴리프 설정 압력에 가까운 미리 결정된 설정 압력에 기초하여 제2 센서(37)에 의해 결정될 수 있는 높은 하중의 상태인지 그렇지 않은지를 결정하는 것이 가능하다. 따라서, 제어 논리는 버킷 실린더(14CY)용 작동 레버(14L)가 버킷 폐쇄 방향으로 작동되었는지 그렇지 않은지 그리고 버킷 실린더(14CY)의 헤드 압력이 미리 결정된 설정 압력보다 더 높은지 그렇지 않은지를 결정한다.

(단계 S4)

버킷 실린더(14CY)용 작동 레버(14L)가 버킷 폐쇄 방향으로 작동되지 않았을 때, 즉 작동 레버(14L)가 버킷 개방 방향으로 작동되었을 때, 작동 레버(14L)가 중립 위치에 있을 때, 그리고 버킷 실린더(14CY)의 헤드 압력이 미리 결정된 설정 압력보다 더 높지 않을 때, 그러면 제1 방향 제어 밸브(15ES1)는 여기 위치(on)에 배치되며 제2 방향 제어 밸브(15ES2)는 비여기 위치(off)에 배치된다. 그 후에, 도 3b에 도시된 바와 같이, 로크 실린더(15CY)는 제1 체크 밸브(15CV1) 및 제2 체크 밸브(15CV2)에 의해 정지 상태로 유지된다.

(단계 S5)

모드 선택기 스위치(33)가 언로크 모드에 있을 때, 버킷 실린더(14CY)용 작동 레버(14L)가 버킷 폐쇄 방향으로 작동되었을 때, 그리고 버킷 실린더(14CY)의 헤드 압력이, 헤드 압력이 미리 결정된 설정 압력보다 더 높은 로딩 상태에 있을 때(단계 S3, 예), 그러면 이와 같은 상태는 AND 회로에 의해 결정되며 제1 방향 제어 밸브(15ES1) 및 제2 방향 제어 밸브(15ES2)는 모두 여기 위치(on)에 배치된다. 그 후에, 도 3c에 도시된 바와 같이, 로크 실린더(15CY)는 언로크 방향으로 작동한다. 이 시점에서, 버킷(14)은 폐쇄 측에 위치되며, 따라서 신속 커플러(15)의 가동 결합 부분(24)은 버킷(14)의 핀(24p) 위로 탈출하고 핀(24p)으로부터 떨어지는 방식으로 분리 작동을 수행한다.

신속 커플러(15)가 커플링 해제될 때, 단계(S3 내지 S5)의 절차가 실행된다. 신속 커플러(15)가 커플링 작동을 수행할 것이 허용될 때, 도 7(a), 도 7(b), 및 도 7(c)에 도시된 절차가 실행되며 단계(S1 및 S2)가 추가로 실행된다.

이제, 신속 커플러의 로크 및 언로크 작용이 도 3의 회로도 및 표 1의 논리에 기초하여 구체적으로 아래에서 설명될 것이다.

도 3a는 표 1(a)에 대응하며 버컷 작동용 로크 모드를 나타내는 회로 상태를 도시한다. 회로 상태는 모드 선택기 스위치(33)가 오프인 로크 모드이며, 따라서 제1 방향 제어 밸브(15ES1) 및 제2 방향 제어 밸브(15ES2)는 비여기 위치(off)이다. 주 펌프(27)로부터 배출되는 압력 오일은 제1 방향 제어 밸브(15ES1) 및 제1 체크 밸브(15CV1)를 통해서 로크 실린더(15CY)의 로크-측 챔버(15LO)로 공급된다. 로크 실린더(15CY)의 언로크-측 챔버(15AN) 내의 오일은 그의 체크 기능이 로크-측 챔버(15LO)로 흐르는 압력 오일을 사용하는 파일럿 작동의 결과로써 취소되는 제2 체크 밸브(15CV2)를 통해서 배출되며, 제2 방향 제어 밸브(15ES2)를 통해서 탱크(29)로 귀환된다. 따라서, 로크 실린더(15CY)의 로드는 그 상부에 설치된 버킷(14)과 신속 커플러(15)의 로크 상태를 유지하도록 로크 방향으로 가압된다.

도 3b는 표 1(b)에 대응하며 신속 커플러(15)가 커플링 해제되는 언로크 모드를 도시한다. 그러나, 버킷 실린더(14CY)가 폐쇄 방향으로 작동되지 않는 버킷 비폐쇄 상태에 있거나 버킷 실린더(14CY)가 폐쇄 작동을 수행할 때 릴리프가 생성되지 않는다면, 버킷(14)은 여전히 개방 구역에 위치될 수 있으며, 신속 커플러(15)의 가동 결합 부분(24)은 위로 향한다. 따라서, 이와 같은 상태에서 신속 커플러(15)의 가동 결합 부분(24)이 로크 실린더(15CY)에 의해 언로크 방향으로 작동되면, 버킷(14)의 핀(24p)은 가동 결합 부분(24)으로부터 떨어지지 못할 수 있다.

따라서, 심지어 언로크 모드에서, 버킷 실린더(14CY)가 폐쇄 방향으로 작동되지 않을 때 또는 버킷 실린더(14CY)가 버킷 폐쇄 작동을 수행할 때 릴리프가 생성되지 않을 때, 제1 방향 제어 밸브(15ES1)는 여기 위치(on)로 제어되며, 제2 방향 제어 밸브(15ES2)는 비여기 위치(off)로 제어된다. 그러면, 주 펌프(27)로부터 배출되는 압력 오일은 로크 실린더(15CY)로 공급되지 않는다. 로크 실린더(15CY)의 로크-측 챔버(15LO)는 제1 체크 밸브(15CV1)에 의해 밀봉된다. 로크 실린더(15CY)의 언로크-측 챔버(15AN)는 제2 체크 밸브(15CV2)에 의해 밀봉된다. 그 결과, 신속 커플러(15)의 로크 실린더(15CY)는 작동되지 않는다.

도 4는 도 3b에 도시된 회로 상태에서 제2 체크 밸브(15CV2)의 효과를 명백히 하기 위해서 제2 체크 밸브(15CV2)가 누락되어 있는 회로를 도시한다. 로크 실린더(15CY)의 언로크-측 챔버(15AN)는 제2 방향 제어 밸브(15ES2)를 통해서 탱크(29)와 연통한다. 따라서, 로크 실린더(15CY)의 로크-측 챔버(15LO) 내에 유지되는 압력은 언로크-측 챔버(15AN) 내의 압력보다 더 높게 될 수 있다. 그 결과, 버킷 폐쇄 작동이 수행되지 않는 심지어 버킷 비폐쇄 상태에서도 예를 들어, 버킷 실린더(14CY)용 작동 레버(14L)가 중립 위치에 있을 때, 로크 실린더(15CY)의 로드가 로크 방향으로 확장한다. 확장의 양은 크지 않으나, 이와 같은 이동은 작동자의 의도와 반대이며 예기치 않은 포획 등을 초래할 수 있다. 결과적으로, 심지어 언로크 모드에서도, 버킷(14)은 떨어지지 못할 수 있다.

이를 방지하기 위해서, 파일럿-작동식 제2 체크 밸브(15CV2)가 도 3b에 도시된 바와 같이 로크 실린더(15CY)의 언로크-측 챔버(15AN)에 추가된다. 그러면, 로크 실린더(15CY)의 언로크-측 챔버(15AN) 내의 압력은 압력의 감소에 기인하는 로크 실린더(15CY)의 예기치 않은 이동의 시작을 방지하기 위해서 감소되는 것이 방지될 수 있다. 따라서, 버킷 실린더(14CY)용 작동 레버(14L)가 중립 위치로 귀환될 때, 제1 센서(35)는 이를 검출하여 단계(S3 및 S4)가 실행되도록 하는 신호를 제공한다. 그 결과, 버킷 실린더(14CY)가 정지될 수 있으며, 로크 실린더(15CY)도 동시에 신뢰성 있게 정지될 수 있어서, 도 4에 도시된 바와 같이 작동자의 의도와 반대인 이와 같은 이동을 방지한다. 즉, 버킷 실린더(14CY)용 작동 레버(14L)의 이동은 로크 실린더(15CY)의 이동과 연동된다. 이는 버킷 실린더(14CY)용 작동 레버(14L)를 사용하여 로크 실린더(15CY)가 또한 작동되도록 한다.

도 3b에 도시된 바와 같이 제1 방향 제어 밸브(15ES1)를 전환하는 것은 압력 오일이 압력하에서 로크 실린더(15CY)의 헤드 측(로크-측 챔버(15LO))으로 공급되는 것을 방지한다. 이는 또한, 제2 체크 밸브(15CV2)에 작용하는 체크 취소 파일럿 압력의 발생을 방지하여, 제2 체크 밸브(15CV2)가 체크 효과를 신뢰성 있게 발휘하는 것을 허용한다.

도 3c는 표 1(c)에 대응하며 모드 선택기 스위치(33)가 온 상태인 언로크 모드를 도시한다. 폐쇄 작동은 버킷 실린더(14CY)용 작동 레버(14L)를 사용하여 수행되었으며, 하중이 버킷 실린더(14CY)의 버킷 폐쇄 작동에 부과되어 릴리프-생성 회로 상태를 초래한다. 버킷(14)이 개방 구역으로부터 폐쇄 구역으로 이동할 때, 버킷 실린더(14CY)의 헤드-측 압력은 릴리프 밸브(38)가 작동되는 릴리프-생성 회로 상태의 확립을 발휘한다.

도 3c에 도시된 회로 상태에서, 제1 방향 제어 밸브(15ES1) 및 제2 방향 제어 밸브(15ES2)는 여기 위치(on)로 제어된다. 따라서, 주 펌프(27)로부터 배출되는 압력 오일은 제1 방향 제어 밸브(15ES1), 제2 방향 제어 밸브(15ES2) 및 제2 체크 밸브(15CV2)를 통해서 로크 실린더(15CY)의 언로크-측 챔버(15AN)로 공급된다. 또한, 로크 실린더(15CY)의 로크-측 챔버(15LO)로부터 밀려나가는 귀환 오일은 그의 기능이 언로크-측 챔버(15AN)로 공급되는 압력 오일을 사용하는 파일럿 작동에 의해 취소되는 제1 체크 밸브(15CV1)를 통해서, 그리고 추가로 제1 방향 제어 밸브(15ES1)를 통해서 탱크(29)로 배출된다. 그 결과, 로크 실린더(15CY)는 수축 방향으로 작동하여 신속 커플러(15)의 가동 결합 부분(24)이 커플링 해제 방향으로 언로크 작동을 수행하는 것을 허용한다. 즉, 버킷(14)은 도 5에 도시된 바와 같은 이와 같은 폐쇄 방향으로 있으며 따라서 신속 커플러(15)의 가동 결합 부분(24)은 버킷(14)의 핀(24p) 위로 탈출하는 것과 같은 방식으로 제거될 수 있다. 따라서 버킷(14)은 신뢰성 있게 커플링 해제될 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 구현예에서 로크 실린더(15CY)에 대한 상호 체크 취소 기능을 가지는 파일럿-작동식 제1 체크 밸브(15CV1) 및 제2 체크 밸브(15CV2)가 제공되며, 솔레노이드-작동식 제1 방향 제어 밸브(15ES1) 및 제2 방향 제어 밸브(15ES2)는 여기 위치(on)로 또는 비여기 위치(off)로 제어된다. 따라서, 기존의 저렴한 구조물을 갖는 제2 방향 제어 밸브(15ES2) 및 제2 체크 밸브(15CV2)가 종래의 회로에 사용되는 제1 체크 밸브(15CV1) 및 제1 방향 제어 밸브(15ES1)에 추가되는 간단한 개선책을 사용하여, 로크 실린더(15CY)는 로크 상태로 일정하게 가압될 수 있어서, 버킷(14)이 교체될 때를 제외하면 신속 커플러(15)의 커플링 상태를 보장한다. 또한, 로크 실린더(15CY)는 로크 상태를 유발하는 오기능으로부터 방지될 수 있어서, 버킷(14)이 교체될 때 신속 커플러(15)가 부드럽게 커플링 해제되도록 허용한다.

또한, 제1 센서(35)가 버킷 실린더 제어 밸브(14CV)를 버킷 폐쇄 방향으로 작동시키는 파일럿 압력 회로(34)에 제공되며, 제2 센서(37)가 버킷 실린더(14CY)를 버킷 폐쇄 방향으로 작동시키는 유압 오일 압력 회로(36) 내에 제공되며, 제어기(32)는 모드 선택기 스위치(33)가 언로크 모드에 있으며 제1 센서(35) 및 제2 센서(37)가 버킷 폐쇄 방향으로의 작동 상태 및 버킷 폐쇄 방향으로의 로딩 상태를 각각 검출할 때 제1 방향 제어 밸브(15ES1) 및 제2 방향 제어 밸브(15ES2)를 여기 위치로 제어하며, 그렇지 않으면 제1 방향 제어 밸브(15ES1) 및 제2 방향 제어 밸브(15ES2)를 여기 위치 및 비여기 위치(off)로 각각 제어한다. 따라서, 버킷이 교체될 때, 신속 커플러(15)의 로크 상태는 버킷(14)이 폐쇄 방향으로 작동됨으로써 미리 결정된 폐쇄 방향으로 배치되었음을 제1 센서(35) 및 제2 센서(37)가 검출한 이후에 자동으로 취소될 수 있다. 신속 커플러(15)의 가동 결합 부분(24)은 신속 커플러(15)의 커플링 상태를 신뢰성 있게 취소하도록 미리 결정된 폐쇄 방향으로 버킷(14)으로부터 부드럽게 제거될 수 있다. 또한, 버킷 실린더(14CY)용 작동 레버(14L)을 사용하여 수행되는 버킷 폐쇄 작동 및 로크 실린더(15CY)의 이동은 작동 레버(14L)가 버킷 폐쇄 작동을 정지시키도록 중립 위치로 귀환될 때, 심지어 작동된 로크 실린더(15CY)가 정지시킬 수 있도록 서로 동기화될 수 있다. 이는 신속 커플러(15)가 작동자의 의도와는 반대로 오기능하는 것을 방지하게 할 수 있으며, 신속 커플러(15)를 언로킹하는 작동이 필요에 따라 중지되도록 허용한다.

본 발명은 굴착기뿐만 아니라 버킷 작동을 수행하는 적재기(loader)와 같은 임의의 다른 작업 기계의 신속 커플러에 또한 적용 가능하다.

산업상 이용 가능성

본 발명은 작업 기계용 신속 커플러 제어 장치를 제작하고 판매하는 작동자에게 산업상의 이용 가능성이 있다.

11 : 작업 기계로서의 굴착기
14 : 작업 공구로서의 버킷
14CY : 공구 실린더로서의 버킷 실린더
14CV : 버킷 실린더 제어 밸브
15 : 신속 커플러
15CY : 로크 실린더
15LO : 로크-측 챔버
15AN : 언로크-측 챔버
15ES1 : 제1 방향 제어 밸브
15ES2 : 제2 방향 제어 밸브
on : 여기 위치
off : 비여기 위치
15CV1 : 제1 체크 밸브
15CV2 : 제2 체크 밸브
17 : 작업 암으로서의 암
27 : 유체 압력원으로서의 주 펌프
29 : 저압 측으로서의 탱크
32 : 제어기
33 : 모드 선택기 스위치
34 : 파일럿 압력 회로
35 : 제1 센서
36 : 작업 유체 압력 회로
37 : 제2 센서

Claims (3)

1. 작업 기계용 신속 커플러 제어 장치로서,
   작업 공구가 작업 기계의 작업 암에 제거 가능하게 설치되게 하는 신속 커플러;
   상기 신속 커플러에 부착되며, 작업 공구가 고정되는 로크 방향으로 신속 커플러에 설치되는 작업 공구가 작동될 때 가압되는 로크-측 챔버 및 작업 공구가 고정되지 않는 언로크(unlock) 방향으로 작업 공구가 작동될 때 가압되는 언로크-측 챔버 및 작업 공구가 고정되지 않는 언로크 방향으로 작업 공구가 작동될 때 가압되는 언로크-측 챔버를 가지는 로크 실린더;
   압력하에서 유체 압력원으로부터 공급되는 작업 유체가 로크 실린더의 로크-측 챔버로 안내되는 비여기 위치, 및 압력하에서 유체 압력원으로부터 공급되는 작업 유체가 로크 실린더의 언로크-측 챔버로 안내되며 로크-측 챔버로부터 배출되는 귀환 유체가 유체 압력원의 저압측으로 배출되는 여기 위치를 가지는 솔레노이드-작동식 제1 방향 제어 밸브;
   작동 유체가 압력하에서 제1 방향 제어 밸브로부터 로크 실린더의 로크-측 챔버로 공급되는 전방 방향을 설정하는 파일럿-작동식 제1 체크 밸브로서, 파일럿-작동식 제1 체크 밸브의 체크 기능이 압력하에서 로크 실린더의 언로크-측 챔버로 공급되는 작업 유체에 의해 취소되는, 파일럿-작동식 제1 체크 밸브;
   작동 유체가 압력하에서 로크 실린더의 언로크-측 챔버로 공급되는 전방 방향을 설정하는 파일럿-작동식 제2 체크 밸브로서, 파일럿-작동식 제2 체크 밸브의 체크 기능이 압력하에서 로크 실린더의 로크-측 챔버로 공급되는 작업 유체에 의해 취소되는, 파일럿-작동식 제2 체크 밸브; 및
   제2 체크 밸브를 통해서 로크 실린더의 언로크-측 챔버로부터 유출되는 귀환 유체가 유체 압력원의 저압측으로 배출되며 제1 방향 제어 밸브를 통해서 공급되는 작업 유체가 차단되는 비여기 위치, 및 제1 방향 제어 밸브를 통해서 공급되는 작업 유체가 로크 실린더의 언로크-측 챔버로 안내되는 여기 위치를 가지는 솔레노이드-작동식 제2 방향 제어 밸브를 포함하는
   작업 기계용 신속 커플러 제어 장치.
2. 제1항에 있어서,
   신속 커플러를 통해서 작업 기계의 작업 암에 제거 가능하게 설치되는 작업 공구를 피벗시키는 공구 실린더;
   로크 실린더가 로크 방향으로 작동되는 로크 모드와 로크 실린더가 언로크 방향으로 작동되는 언로크 모드 사이에서 전환되는 모드 선택기 스위치;
   공구 실린더가 미리 결정된 방향으로 작동되는 작동 상태가 확립되었는지 또는 공구 실린더가 미리 결정된 방향으로 작동되지 않는 비작동 상태가 확립되었는지를 검출하는 제1 센서;
   하중이 공구 실린더에 가해지는 로딩 상태가 확립되었는지 그리고 하중이 공구 실린더에 가해지지 않은 언로딩 상태가 확립되었는지를 검출하는 제2 센서; 및
   모드 선택기 스위치가 로크 모드에 있을 때 비여기 위치로 제1 방향 제어 밸브 및 제2 방향 제어 밸브를 제어하는 기능 및 모드 선택기 스위치가 언로크 모드에 있을 때 그리고 제1 센서 및 제2 센서가 각각, 작동 상태 및 로딩 상태를 검출할 때 여기 위치로 제1 방향 제어 밸브 및 제2 방향 제어 밸브를 제어하는 기능, 그리고 그렇지 않으면 각각 여기 위치 및 비여기 위치로 제1 방향 제어 밸브 및 제2 방향 제어 밸브를 제어하는 기능을 가지는 제어기를 더 포함하는
   작업 기계용 신속 커플러 제어 장치.
3. 제2항에 있어서,
   공구 실린더는 작업 기계로서의 역할을 하는 굴착기의 암에 신속 커플러에 의해 제거 가능하게 설치되는 작업 공구로서의 역할을 하는 버킷을 피벗시키는 버킷 실린더이며,
   제1 센서는 버킷 실린더를 제어하는 버킷 실린더 제어 밸브를 버킷 폐쇄 방향으로 작동시키는 파일럿 압력 회로 내에 제공되며,
   제2 센서는 버킷 실린더를 버킷 폐쇄 방향으로 작동하는 작업 유체 압력 회로 내에 제공되며,
   제어기는 모드 선택기 스위치가 언로크 모드에 있을 때 그리고 제1 센서 및 제2 센서가 각각, 버킷 폐쇄 방향으로의 작동 상태 및 버킷 폐쇄 방향으로의 로딩 상태를 검출할 때 여기 위치로 제1 방향 제어 밸브 및 제2 방향 제어 밸브를 제어하는 기능, 및 그렇지 않으면 여기 위치와 비여기 위치로 각각 제1 방향 제어 밸브 및 제2 방향 제어 밸브를 제어하는 기능을 가지는
   작업 기계용 신속 커플러 제어 장치.
   

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