KR20170037835A

KR20170037835A - 방향 전환 밸브 및 유압 시스템

Info

Publication number: KR20170037835A
Application number: KR1020160122894A
Authority: KR
Inventors: 히토시 이와사키; 요지 이치하시
Original assignee: 나부테스코 가부시키가이샤
Priority date: 2015-09-28
Filing date: 2016-09-26
Publication date: 2017-04-05
Also published as: JP2017067282A; JP6773418B2; CN106885014B; CN106885014A

Abstract

작동유의 압력 손실을 효과적으로 저감할 수 있는 스풀식의 방향 전환 밸브, 및 그와 같은 방향 전환 밸브를 사용한 유압 시스템을 제공한다. 방향 전환 밸브(13)는 스풀 구멍(17), 스풀(14), 공급 통로(20), 액추에이터 통로(21) 및 바이패스 통로(25)를 구비한다. 스풀(14)은 스풀 구멍(17) 내의 제1 위치에 배치된 경우, 공급 통로(20)와 액추에이터 통로(21)를 연결하는 제1 접속 유로 S1과, 공급 통로(20)와 바이패스 통로(155)를 연결함과 함께 액추에이터 통로(21)와 바이패스 통로(155)를 연결하는 제2 접속 유로 S2를 규정한다. 공급 통로(20)와 액추에이터 통로(21)는, 제1 접속 유로 S1 및 제2 접속 유로 S2를 통해 연통된다.

Description

방향 전환 밸브 및 유압 시스템{DIRECTION CONVERTER VALVE AND HYDRAULIC SYSTEM}

본 발명은 스풀식의 방향 전환 밸브 및 그와 같은 방향 전환 밸브를 사용한 유압 시스템에 관한 것이다.

스풀식의 방향 전환 밸브는, 다포트 밸브로서 구성 가능함과 함께 저압부터 고압까지 폭넓은 조작압에 대응 가능하기 때문에, 유압 시스템에 있어서 다용되고 있다.

예를 들어 특허문헌 1은 복수의 밸브 보디가 연접된 스풀식의 방향 전환 밸브를 개시한다. 이 방향 전환 밸브에서는, 펌프 통로, 액추에이터 통로 및 탱크 통로의 상호간의 연통 상태가 스풀의 이동에 의해 전환된다.

또한 특허문헌 2는 액추에이터의 작동 속도의 제한을 완화하여 작업 효율의 저하를 억제할 수 있는 스풀식의 방향 전환 밸브를 개시한다.

일본 특허 공개 제2013-238291호 공보 일본 특허 공개 제2004-138170호 공보

상술한 바와 같이, 스풀식의 방향 전환 밸브에 의해 펌프 장치로부터 액추에이터에의 작동유의 공급 및 배출을 컨트롤함으로써, 액추에이터를 구동 제어할 수 있다.

스풀은, 스풀 구멍의 벽 위를 미끄럼 이동하는 복수의 랜드부와, 랜드부 간에 형성되는 복수의 절결부가 조합되어 구성되어 있고, 스풀 구멍 내의 위치에 따라서 유로를 규정한다. 펌프 장치로부터의 작동유는, 스풀의 랜드부에 의해 흐름이 차단되고, 또한 스풀의 절결부를 경유하여 액추에이터에 공급된다.

따라서, 펌프 장치로부터 액추에이터에의 작동유의 공급은 랜드부 및 절결부에 의한 제한을 받아, 랜드부 및 절결부에 의해 구성되는 유로가 충분한 크기를 갖고 있지 않은 경우에는 작동유의 압력 손실이 커진다. 특히, 펌프 장치로부터의 작동유를 절결부에 공급하는 통로(브릿지 통로(공급 통로))와 절결부 사이의 개구의 면적이 충분한 크기를 갖고 있지 않은 경우, 작동유가 이 개구 개소를 통과할 때의 압력 손실이 매우 크다.

한편, 스풀은, 배치 스페이스 및 이동 범위가 제한되어 있는 가운데, 유로의 형성 및 차단(제한)이라는 본래의 기능을 확보할 필요가 있다. 그 때문에, 스풀에 형성되는 랜드부 및 절결부의 크기나 배치를 조정하여 충분한 사이즈의 유로를 확보하는 것이 설계상 매우 곤란한 경우가 있어, 작동유의 압력 손실이 큰 유로밖에 스풀에 의해 형성할 수 없는 케이스도 있다.

본 발명은 상술한 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 작동유의 압력 손실을 효과적으로 저감할 수 있는 스풀식의 방향 전환 밸브 및 그와 같은 방향 전환 밸브를 사용한 유압 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 형태는, 밸브 본체에 형성되는 스풀 구멍과, 스풀 구멍 내에 있어서 이동 가능하게 설치되며, 스풀 구멍 내에 있어서의 배치에 따라서 스풀 구멍 내에 유로를 규정하는 스풀과, 스풀 구멍에 접속되며, 스풀에 대하여 상류측에 배치되고, 제1 디바이스로부터의 작동유가 공급되는 상류측 통로와, 스풀 구멍에 접속되며, 스풀에 대하여 하류측에 배치되고, 제2 디바이스에 연통하는 제1 하류측 통로와, 스풀 구멍 중의 제1 개소와 제2 개소를 연통하는 바이패스 통로를 구비하고, 스풀은, 스풀 구멍 내의 제1 위치에 배치된 경우, 상류측 통로와 제1 하류측 통로를 연결하는 제1 접속 유로와, 상류측 통로와 제1 개소에 있어서의 바이패스 통로를 연결함과 함께 제1 하류측 통로와 제2 개소에 있어서의 바이패스 통로를 연결하는 제2 접속 유로를 규정하고, 상류측 통로와 제1 하류측 통로가 제1 접속 유로 및 제2 접속 유로를 통해 연통하는 방향 전환 밸브에 관한 것이다.

본 형태에 의하면, 상류측 통로와 제1 하류측 통로가 제1 접속 유로 및 제2 접속 유로를 통해 연통되기 때문에, 단일의 접속 유로에 의해서만 상류측 통로와 제1 하류측 통로가 연통되는 케이스에 비해, 상류측 통로와 제1 하류측 통로 사이의 유로의 면적을 종합적으로 크게 할 수 있어, 작동유의 압력 손실을 효과적으로 저감할 수 있다.

또한 「제1 디바이스」 및 「제2 디바이스」는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 상술한 방향 전환 밸브가 펌프 장치와 액추에이터(예를 들어 실린더 등) 사이에 배치되는 경우에는, 「펌프 장치」 및 「액추에이터」가 각각 「제1 디바이스」 및 「제2 디바이스」를 구성할 수 있다. 또한 예를 들어, 방향 전환 밸브가 액추에이터와 탱크 사이에 배치되는 경우에는, 「액추에이터」 및 「탱크」가 각각 「제1 디바이스」 및 「제2 디바이스」를 구성할 수 있다.

스풀은, 복수의 랜드부와 복수의 절결부를 갖고, 복수의 랜드부는, 제1 접속 유로와, 제2 접속 유로 중 상류측 통로와 제1 개소에 있어서의 바이패스 통로를 연결하는 유로를 획정하는 분배 랜드부를 포함해도 된다.

본 형태에 의하면, 분배 랜드부에 의해, 제1 접속 유로 및 제2 접속 유로를 공간 효율적으로 형성할 수 있다.

복수의 절결부는, 스풀의 이동 방향에 관하여 분배 랜드부의 일방 측에 인접하여 형성되며, 제1 접속 유로를 구성하는 제1 절결부와, 스풀의 이동 방향에 관하여 분배 랜드부의 타방 측에 인접하여 형성되며, 제2 접속 유로 중 상류측 통로와 제1 개소에 있어서의 바이패스 통로를 연결하는 유로를 구성하는 제2 절결부를 포함해도 된다.

본 형태에 의하면, 제1 절결부 및 제2 절결부에 의해, 제1 접속 유로 및 제2 접속 유로를 공간 효율적으로 형성할 수 있다.

제1 절결부는, 제2 접속 유로 중 제1 하류측 통로와 제2 개소에 있어서의 바이패스 통로를 연결하는 유로도 구성해도 된다.

본 형태에 의하면, 제1 절결부 및 제2 절결부에 의해, 제2 접속 유로를 공간 효율적으로 형성할 수 있다.

스풀은, 복수의 랜드부와 복수의 절결부를 갖고, 복수의 랜드부는, 제1 접속 유로와, 제2 접속 유로 중 제1 하류측 통로와 제2 개소에 있어서의 바이패스 통로를 연결하는 유로를 획정하는 분배 랜드부를 포함해도 된다.

상류측 통로는 제1 개구부 및 제2 개구부를 갖고, 제1 개구부는 제2 개구부보다도 제1 하류측 통로에 근접한 위치에 배치되고, 제1 접속 유로는, 제1 개구부를 통해 상류측 통로와 제1 하류측 통로를 연결하고, 제2 접속 유로는, 제2 개구부를 통해 상류측 통로와 제1 개소에 있어서의 바이패스 통로를 연결해도 된다.

본 형태에 의하면, 상류측 통로와 제1 하류측 통로를 연결하는 제1 접속 유로 및 제2 접속 유로에는, 상류측 통로의 서로 다른 개구부(즉 제1 개구부 및 제2 개구부)로부터 작동유가 유입되기 때문에, 상류측 통로와 제1 하류측 통로 사이의 유로 면적을 종합적으로 크게 하면서, 작동유의 압력 손실을 보다 한층 더 효과적으로 저감할 수 있다.

스풀은, 복수의 절결부를 갖고, 복수의 절결부는, 제1 접속 유로를 구성하는 제1 절결부와, 제2 접속 유로 중 상류측 통로의 제2 개구부와 제1 개소에 있어서의 바이패스 통로를 연결하는 유로를 구성하는 제2 절결부를 포함하고 있어도 된다.

스풀은, 스풀 구멍 내의 제2 위치에 배치된 경우, 상류측 통로와 제1 하류측 통로 사이를 차단하고, 상류측 통로 및 제1 하류측 통로 중 적어도 어느 한쪽과 바이패스 통로 사이를 차단해도 된다.

본 형태에 의하면, 상류측 통로, 제1 하류측 통로 및 바이패스 통로의 상호간의 연통 및 차단을, 스풀 구멍 내의 스풀의 배치에 따라서 적절하게 컨트롤할 수 있다.

방향 전환 밸브는, 제1 디바이스로부터 작동유가 공급되는 언로드 통로를 더 구비하고, 언로드 통로의 일부는, 스풀 구멍에 의해 구성되고, 스풀은, 스풀 구멍 내의 제1 위치에 배치된 경우에는 언로드 통로를 차단하거나 또는 교축하고, 스풀 구멍 내의 제2 위치에 배치된 경우에는 언로드 통로의 차단 또는 교축이 해제되어도 된다.

본 형태에 의하면, 언로드 통로의 연통 및 차단(또는 교축)을 스풀 구멍 내의 스풀의 배치에 따라서 적절하게 컨트롤할 수 있다.

방향 전환 밸브는, 스풀 구멍에 접속되며, 탱크에 연통하는 탱크 통로와, 제1 하류측 통로와는 다른 경로로 제2 디바이스에 연통하는 제2 하류측 통로를 더 구비하고, 스풀은, 스풀 구멍 내의 제1 위치에 배치된 경우, 제2 하류측 통로와 탱크 통로를 연결하는 제3 접속 유로를 더 규정한다.

본 형태에 의하면, 상류측 통로와 제1 하류측 통로를 제1 접속 유로 및 제2 접속 유로를 통해 연통하면서, 제2 하류측 통로와 탱크 통로를 제3 접속 유로를 통해 연통할 수 있다.

방향 전환 밸브는, 스풀 구멍에 접속되며, 제1 디바이스의 제1 토출 포트에 연통하는 제1 공급 통로와, 스풀 구멍에 접속되며, 제1 디바이스의 제2 토출 포트에 연통하는 제2 공급 통로를 더 구비하고, 상류측 통로는, 제1 공급 통로 및 제2 공급 통로 중 적어도 어느 한쪽에 연통해도 된다.

본 형태에 의하면, 제1 디바이스가 복수의 토출 포트(제1 토출 포트 및 제2 토출 포트)를 갖고 있어도, 작동유의 압력 손실을 효과적으로 저감할 수 있다.

방향 전환 밸브는, 제1 디바이스의 제1 토출 포트로부터 작동유가 공급되는 제1 언로드 통로와, 제1 디바이스의 제2 토출 포트로부터 작동유가 공급되는 제2 언로드 통로를 더 구비하고, 제1 공급 통로는 제1 언로드 통로에 접속되고, 제2 공급 통로는 제2 언로드 통로에 접속되고, 스풀은, 스풀 구멍 내의 제1 위치에 배치된 경우에는 제1 언로드 통로 및 제2 언로드 통로의 각각을 차단하거나 또는 교축하고, 스풀 구멍 내의 제2 위치에 배치된 경우에는 제1 언로드 통로 및 제2 언로드 통로의 각각의 차단 또는 교축이 해제되어도 된다.

본 형태에 의하면, 제1 디바이스의 복수의 토출 포트로부터 복수의 언로드 통로(제1 언로드 통로 및 제2 언로드 통로)에 작동유가 공급되는 경우라도, 각 언로드 통로의 연통 및 차단(교축)을 스풀 구멍 내의 스풀의 배치에 따라서 적절하게 컨트롤할 수 있다.

제2 디바이스는, 실린더 및 피스톤을 포함하고, 제1 하류측 통로는 실린더의 헤드측에 연통해도 된다.

본 형태에 의하면, 비교적 다량의 작동유가 필요로 되는 실린더의 헤드측에 대해, 제1 접속 유로 및 제2 접속 유로를 통해 작동유가 공급되는 제1 하류측 통로가 연통되기 때문에, 제2 디바이스(실린더 및 피스톤)를 효율적으로 구동할 수 있다.

본 발명의 다른 형태는, 상기의 방향 전환 밸브와, 방향 전환 밸브의 상류측 통로에 연통하는 제1 디바이스와, 방향 전환 밸브의 제1 하류측 통로에 연통하는 제2 디바이스를 구비하는 유압 시스템에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 상류측 통로와 제1 하류측 통로가 제1 접속 유로 및 제2 접속 유로를 통해 연통되어, 상류측 통로와 제1 하류측 통로 사이의 유로의 면적을 종합적으로 크게 하여, 작동유의 압력 손실을 효과적으로 저감하는 것이 가능하다.

도 1은 종래의 유압 시스템의 기능 구성을 설명하기 위한 개념도.
도 2는 도 1에 도시하는 스풀식의 방향 전환 밸브의 일부를 확대하여 도시한 단면도이며, 스풀에 대해서는 측방으로부터 본 상태가 도시되어 있는 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 유압 시스템의 기능 구성을 설명하기 위한 개념도.
도 4는 도 3에 도시하는 스풀식의 방향 전환 밸브의 일부를 확대하여 도시한 단면도이며, 스풀에 대해서는 측방으로부터 본 상태가 도시되어 있는 도면.
도 5는 유압 시스템의 기능 구성을 설명하기 위한 회로도.
도 6은 중립 위치에 배치되어 있는 방향 전환 밸브의 단면도.
도 7은 제1 작동 위치에 배치되어 있는 방향 전환 밸브의 단면도.
도 8은 도 5에 도시하는 예의 펌프 장치와 액추에이터(제1 작동유 포트) 사이를 흐르는 작동유를 규제하는 방향 전환 밸브(분배 랜드부)의 일례를 도시하는 부분 단면도.
도 9는 도 5에 도시하는 예의 액추에이터(제2 작동유 포트)와 탱크 사이를 흐르는 작동유를 규제하는 방향 전환 밸브(분배 랜드부)의 일례를 도시하는 부분 단면도.
도 10은 방향 전환 밸브(분배 랜드부)의 일 변형예를 도시하는 부분 단면도.
도 11은 일 변형예에 관한 방향 전환 밸브의 단면도이며, 제1 작동 위치에 배치되어 있는 방향 전환 밸브를 도시하는 도면.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 형태에 대하여 설명한다.

먼저, 본 발명의 기본 개념에 대하여 설명한다.

도 1은 종래의 유압 시스템(10)의 기능 구성을 설명하기 위한 개념도이다. 도 2는 도 1에 도시하는 스풀식의 방향 전환 밸브(13)의 일부를 확대하여 도시한 단면도이며, 스풀(14)에 대해서는 측방으로부터 본 상태가 도시되어 있다.

도 1에 도시한 유압 시스템(10)에서는, 가변 용량형의 펌프 장치(제1 디바이스)(12)가 방향 전환 밸브(13)를 통해 액추에이터(제2 디바이스)(18)에 접속되고, 펌프 장치(12)로부터 액추에이터(18)에의 작동유의 유로가 방향 전환 밸브(13)에 의해 규정된다. 즉 펌프 장치(12)는 예를 들어 체크 밸브(19)가 설치된 공급 통로(20)를 통해 방향 전환 밸브(13)에 접속되고, 액추에이터(18)는 액추에이터 통로(제1 액추에이터 통로; 제1 하류측 통로)(21)를 통해 방향 전환 밸브(13)에 접속된다.

도 1 및 도 2에 도시한 방향 전환 밸브(13)는 세미 모노 블록 타입의 밸브 본체(22)에 형성되는 스풀 구멍(17)과, 당해 스풀 구멍(17) 내에 있어서 축방향(도 1 및 도 2에 도시한 화살표 「A」 참조)으로 이동 가능하게 설치되는 스풀(14)을 갖는다. 스풀(14)은 스풀 구멍(17) 내에 있어서의 배치에 따라서 스풀 구멍(17) 내에 유로를 규정하고, 예를 들어 랜드부(15) 간에 형성되는 절결부(16)에 의해 스풀 구멍(17) 내에 유로를 형성한다. 이 스풀 구멍(17)에는 「스풀(14)에 대하여 상류측에 배치되며, 펌프 장치(12)로부터의 작동유가 공급되는 공급 통로(브릿지 통로; 상류측 통로)(20)」 및 「스풀(14)에 대하여 하류측에 배치되며, 액추에이터(18)에 연통하는 액추에이터 통로(21)」가 접속된다. 또한 도 2에 도시한 예에서는, 절결부(16)와 연통하는 제어 노치(23)가 랜드부(15) 상에 형성되어, 절결부(16) 및 제어 노치(23)에 의해 스풀 구멍(17)에 유로가 형성된다.

공급 통로(20)로부터 방향 전환 밸브(13)에 공급되는 작동유는, 절결부(16)에 의해 형성되는 유로(도 2에 도시한 부호 「S」 참조)를 통해, 액추에이터 통로(21)에 유출된다. 특히 본 예의 유압 시스템(10)에서는, 도 2에 도시한 바와 같이, 공급 통로(20)로부터 스풀 구멍(17) 내에 유입된 작동유가, 1개의 절결부(16)의 측면을 따라서 가이드되어, 액추에이터 통로(21)에 유출된다.

한편, 아래에 설명하는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 유압 시스템(10)[방향 전환 밸브(13)]에서는, 공급 통로(20)로부터 스풀 구멍(17) 내에 유입된 작동유는, 2개의 절결부(16)의 측면을 따라서 가이드된다. 즉, 작동유는 「공급 통로(브릿지 통로)(20)와 액추에이터 통로(21)를 직접적으로 연결하는 제1 접속 유로」와 「공급 통로(브릿지 통로)(20)와 액추에이터 통로(21)를 바이패스 통로를 통해 연결하는 제2 접속 유로」를 경유하여, 공급 통로(20)로부터 액추에이터 통로(21)에 공급된다.

도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 유압 시스템(10)의 기능 구성을 설명하기 위한 개념도이다. 도 4는 도 3에 도시하는 스풀식의 방향 전환 밸브(13)의 일부를 확대하여 도시한 단면도이며, 스풀(14)에 대해서는 측방으로부터 본 상태가 도시되어 있다.

본 실시 형태에 관한 유압 시스템(10)의 방향 전환 밸브(13)는, 스풀 구멍(17) 중의 제1 개소와 제2 개소를 연통하는 바이패스 통로(25)를 구비한다. 스풀(14)은 스풀 구멍(17) 내의 제1 위치(도 3 및 도 4에 도시한 위치)에 배치된 경우, 「공급 통로(브릿지 통로)(20)와 액추에이터 통로(21)를 연결하는 제1 접속 유로 S1」과, 「공급 통로(20)와 스풀 구멍(17)의 제1 개소에 있어서의 바이패스 통로(25)를 연결함과 함께, 액추에이터 통로(21)와 스풀 구멍(17)의 제2 개소에 있어서의 바이패스 통로(25)를 연결하는 제2 접속 유로 S2」를 규정한다. 따라서, 스풀(14)이 스풀 구멍(17) 내의 제1 위치에 배치되면, 공급 통로(20)와 액추에이터 통로(21)는 제1 접속 유로 S1 및 제2 접속 유로 S2의 양쪽 유로를 통해 연통한다.

구체적으로는, 스풀(14)이 갖는 복수의 랜드부(15)에는 분배 랜드부(15a)가 포함되고, 당해 분배 랜드부(15a)는 「제1 접속 유로 S1」과 「제2 접속 유로 S2 중 공급 통로(20)와 제1 개소에 있어서의 바이패스 통로(25)를 연결하는 유로」를 획정한다. 또한 스풀(14)이 갖는 복수의 절결부(16)에는, 스풀(14)의 이동 방향 A에 관하여 분배 랜드부(15a)의 일방 측에 인접하여 형성되는 제1 절결부(16a)와, 스풀(14)의 이동 방향에 관하여 분배 랜드부(15a)의 타방 측에 인접하여 형성되는 제2 절결부(16b)가 포함된다. 따라서 본 실시 형태에서는, 제1 절결부(16a)에 의해 「제1 접속 유로 S1」과 「제2 접속 유로 S2 중 액추에이터 통로(21)와 스풀 구멍(17)의 제2 개소에 있어서의 바이패스 통로(25)를 연결하는 유로」가 구성된다. 또한, 제2 절결부(16b)에 의해 「제2 접속 유로 S2 중 공급 통로(20)와 스풀 구멍(17)의 제1 개소에 있어서의 바이패스 통로(25)를 연결하는 유로」가 구성된다.

또한, 스풀(14)이 상술한 스풀 구멍(17) 내의 제1 위치와는 다른 「제2 위치」에 배치된 경우, 스풀(14)이 갖는 랜드부(15)[예를 들어 분배 랜드부(15a) 등]에 의해, 공급 통로(20)와 액추에이터 통로(21) 사이가 차단되고, 또한 공급 통로(20) 및 액추에이터 통로(21) 중 적어도 어느 한쪽과 바이패스 통로(25) 사이가 차단된다. 예를 들어, 공급 통로(20) 및 액추에이터 통로(21) 중 적어도 어느 한쪽과 바이패스 통로(25) 사이는, 공급 통로(20)와 액추에이터 통로(21) 사이를 차단하는 랜드부(15)[예를 들어 분배 랜드부(15a)]와 함께 하나의 절결부를 형성하는 다른 랜드부[예를 들어 제1 절결부(16a)를 통해 분배 랜드부(15a)에 인접하는 다른 랜드부]에 의해 차단된다.

이와 같이, 복수의 유로(제1 접속 유로 S1 및 제2 접속 유로 S2)에 의해 공급 통로(20)와 액추에이터 통로(21)를 연결함으로써, 단일의 유로에 의해 공급 통로(20)와 액추에이터 통로(21)를 연결하는 케이스(도 1 및 도 2 참조)에 비해, 유로 면적이 실질적으로 확대되어 작동유의 압력 손실을 효과적으로 저감할 수 있다.

즉, 단일의 유로에 의해 공급 통로(20)와 액추에이터 통로(21)를 연결하는 경우(도 1 및 도 2 참조), 「공급 통로(20) 및 액추에이터 통로(21)의 각각」과 「랜드부(15) 및 절결부(16)에 의해 스풀 구멍(17) 내에 형성되는 유로」 사이의 개구의 면적은 제한되며, 이 개구 면적을 크게 하는 것이 어렵다. 한편, 복수의 유로(제1 접속 유로 S1 및 제2 접속 유로 S2)에 의해 공급 통로(20)와 액추에이터 통로(21)를 연결하는 경우(도 3 및 도 4 참조), 「공급 통로(20) 및 액추에이터 통로(21)의 각각」과 「랜드부(15) 및 절결부(16)에 의해 스풀 구멍(17) 내에 형성되는 유로」 사이의 실질적인 개구의 면적은, 제1 접속 유로 S1 및 제2 접속 유로 S2의 양자의 개구 면적의 합이며, 단일의 유로(제1 접속 유로 S1만)에 의해 공급 통로(20)와 액추에이터 통로(21)를 연결하는 경우보다도 커진다.

또한 특히 바이패스 통로(25)를 설치함으로써, 제1 접속 유로 S1과는 다른 제2 접속 유로 S2를 확보하는 것이 용이해지고, 공급 통로(20)로부터 스풀 구멍(17)에 공급되는 작동유의 압력 손실을 억제하여, 공급 통로(20)로부터 액추에이터 통로(21)에 원활하게 효율적으로 작동유를 가이드할 수 있다.

또한, 「분배 랜드부(15a)」 및 「바이패스 통로(25)」를 설치하여 복수 계통의 유로(제1 접속 유로 S1 및 제2 접속 유로 S2)에 의해 공급 통로(20)와 액추에이터 통로(21)를 연결하는 방향 전환 밸브(13)는 상술한 예에는 한정되지 않는다. 예를 들어 복수 계통의 유로는 2개의 유로(제1 접속 유로 S1 및 제2 접속 유로 S2)에 한정되지 않고, 3개 이상의 유로이어도 된다.

또한, 상술한 실시 형태에서는 펌프 장치(12)가 「단일의 작동유 공급원」을 갖는 예에 대하여 설명하였지만, 펌프 장치(12)가 「복수의 작동유 공급원」을 갖는 케이스에도, 상술한 방향 전환 밸브(13)를 응용하는 것이 가능하다. 특히, 작동유의 압력 손실은 작동유의 유속의 2승에 비례하여 증대되기 때문에, 예를 들어 펌프 장치가 작동유의 공급원을 복수 구비하는 경우와 같이, 단위 시간당 흘려지는 작동유의 유량이 커서 유속이 비교적 빠른 시스템에서는, 작동유의 압력 손실이 매우 커진다. 그러나, 상술한 「분배 랜드부(15a)」 및 「바이패스 통로(25)」를 설치하여 복수 계통의 유로(제1 접속 유로 S1 및 제2 접속 유로 S2)에 의해 공급 통로(20)와 액추에이터 통로(21)를 연결함으로써, 펌프 장치가 작동유의 공급원을 복수 구비하는 경우라도, 압력 손실을 매우 효과적으로 저감할 수 있다.

다음에, 펌프 장치(12)가 작동유의 공급원을 복수 구비하는 유압 시스템의 일례에 대하여, 도 5∼도 7을 참조하여 설명한다.

도 5는 유압 시스템(101)의 기능 구성을 설명하기 위한 회로도이다. 도 5에 도시한 건설 기계용 유압 시스템(유압 회로)(101)은, 건설 기계(도시 생략)에 사용되는 유압 시스템이다. 이 건설 기계는 건설 작업을 행하기 위한 기계이다. 건설 기계는, 예를 들어 유압 셔블이다. 도 5에 도시한 바와 같이, 건설 기계용 유압 시스템(101)은 펌프 장치(12)와, 탱크(115)와, 액추에이터(120)와, 방향 전환 밸브(130)를 구비한다.

펌프 장치(12)는 작동유를 토출하는 용량 가변형의 유압 펌프이다. 펌프 장치(12)에서는, 예를 들어 경사판의 틸팅각이 변함으로써 용량이 변하고, 용량이 변하면 입력축 1회전당의 작동유의 토출량이 변한다. 펌프 장치(12)는 2개의 펌프로 구성된다. 펌프 장치(12)는 제1 토출 포트를 형성하는 제1 펌프(111)와, 제2 토출 포트를 형성하는 제2 펌프(112)를 구비한다. 펌프 장치(12)는 예를 들어 스플릿 펌프이다. 스플릿 펌프는, 1개의 입력축에 의해, 복수의 펌프[제1 펌프(111) 및 제2 펌프(112)]가 구동되는 펌프이다. 스플릿 펌프에서는, 제1 펌프(111)와 제2 펌프(112)가 일체적으로 구성된다. 스플릿 펌프에서는, 제1 펌프(111)의 토출량과 제2 펌프(112)의 토출량이 동일하다. 또한, 펌프 장치(12)는 스플릿 펌프가 아니어도 된다. 제1 펌프(111)와 제2 펌프(112)는 별체이어도 된다. 제1 펌프(111)의 입력축과 제2 펌프(112)의 입력축은 공통이어도 되고, 공통이 아니어도 된다. 제1 펌프(111)의 토출량과 제2 펌프(112)의 토출량은 동일해도 되고, 상이해도 된다.

탱크(115)는 작동유를 저류한다. 탱크(115)는 펌프 장치(12)에 작동유를 공급한다. 탱크(115)에는, 펌프 장치(12)로부터 토출되어 액추에이터(120)를 통과한 작동유가 되돌려진다. 탱크(115)에는, 펌프 장치(12)로부터 토출되어 액추에이터(120)를 통과하지 않는 작동유가 되돌려진다.

액추에이터(120)는 건설 기계를 작동시킨다. 액추에이터(120)는 유압 액추에이터이며, 펌프 장치(12)로부터 오일이 공급됨으로써 구동한다. 액추에이터(120)는 제1 펌프(111) 및 제2 펌프(112) 중 적어도 한쪽으로부터 작동유가 공급됨으로써 구동한다. 액추에이터(120)의 종류에는, 유압 모터(도시 생략)와 유압 실린더가 있다. 건설 기계가 유압 셔블인 경우, 액추에이터(120)의 용도에는 주행용, 선회용, 버킷 회동용, 아암 기복용 및 붐 기복용 등이 있다. 액추에이터(120)의 구체예는 다음과 같다. [예 1] 액추에이터(120)는 건설 기계를 주행시키기 위한 유압 모터(주행용 모터)이다. 액추에이터(120)는 건설 기계가 구비하는 하부 주행체의 크롤러(우측 또는 좌측의 크롤러)를 구동하기 위한, 우주행용 모터 또는 좌주행용 모터이다. [예 2] 액추에이터(120)는 하부 주행체에 대하여 상부 선회체를 선회시키기 위한 유압 모터(선회용 모터)이다. [예 3] 액추에이터(120)는 아암에 대하여 버킷을 회동시키기 위한 유압 실린더(버킷용 실린더)이다. [예 4] 액추에이터(120)는 붐에 대하여 아암을 기복(올리고 내림 및 회동)시키기 위한 유압 실린더(아암용 실린더)이다. [예 5] 액추에이터(120)는 상부 선회체에 대하여 붐을 기복(올리고 내림 및 회동)시키기 위한 유압 실린더(붐용 실린더)이다. 또한, 액추에이터(120)는 상기 [예 1]∼[예 5] 이외의 것이어도 되고, 예를 들어 도저 작동용의 유압 실린더 등이어도 된다. 액추에이터(120)는 제1 작동유 포트(121) 및 제2 작동유 포트(122)를 구비한다.

제1 작동유 포트(121) 및 제2 작동유 포트(122)는 각각 액추에이터(120)에 대한 작동유의 공급구 및 배출구이다. 제1 작동유 포트(121)에 작동유가 공급되고, 또한, 제2 작동유 포트(122)로부터 작동유가 배출됨으로써, 액추에이터(120)는 일방측으로 작동한다. 구체적으로는, 예를 들어 유압 실린더가 신장되거나, 또는 유압 모터(도시 생략)가 일방측으로 회전한다. 제2 작동유 포트(122)에 작동유가 공급되고, 또한, 제1 작동유 포트(121)로부터 작동유가 배출됨으로써, 액추에이터(120)는 타방측(상기 「일방측」과는 반대측)으로 작동한다. 구체적으로는, 예를 들어 유압 실린더가 수축되거나, 또는 유압 모터가 타방측으로 회전한다.

방향 전환 밸브(130)는 액추에이터(120)의 동작을 제어하기 위한 밸브이다. 방향 전환 밸브(130)는 액추에이터(120)에 대하여 작동유를 공급 및 배출하는 밸브이다. 방향 전환 밸브(130)는 펌프 장치(12)의 토출 작동유를 액추에이터(120)에 공급한다. 방향 전환 밸브(130)는 액추에이터(120)가 배출한 작동유를 탱크(115)에 배출한다. 방향 전환 밸브(130)는 펌프 장치(12)로부터 액추에이터(120)에 공급되는 작동유의 유량을 조정하고 및/또는 흐름 방향을 전환한다. 방향 전환 밸브(130)는 제1 펌프(111), 제2 펌프(112), 액추에이터(120) 및 탱크(115)에 접속된다. 방향 전환 밸브(130)는 제1 펌프(111)와 액추에이터(120) 사이(사이의 유로, 이하 마찬가지임)에 배치되고, 제2 펌프(112)와 액추에이터(120) 사이에 배치된다. 제1 펌프(111) 및 제2 펌프(112)(2개의 펌프)로부터, 1개의 액추에이터(120)에 작동유를 공급하기 위해, 방향 전환 밸브(130)는 1개로 충분하고, 2 이상의 방향 전환 밸브(130)는 불필요하다. 방향 전환 밸브(130)는 건설 기계용 유압 시스템(101)에 복수 설치되어도 된다(도시 생략). 방향 전환 밸브(130)가 복수 설치되는 경우, 복수의 방향 전환 밸브(130)는, 예를 들어 일체적으로 구성되며, 예를 들어 블록 형상(대략 직육면체 형상)으로 구성된다. 복수의 방향 전환 밸브(130) 전체로서 「방향 전환 밸브」라고 칭해지는 경우도 있다.

방향 전환 밸브(130)의 전환 위치에는, 도 5에 도시한 바와 같이 중립 위치(130a)와, 제1 작동 위치(130b)와, 제2 작동 위치(130c)가 있다.

방향 전환 밸브(130)가 제1 작동 위치(130b)에 배치되는 경우, 방향 전환 밸브(130)는 제3 공급 통로(153)를 제1 액추에이터 통로(161)에 접속하고, 제2 액추에이터 통로(제2 하류측 통로)(162)를 탱크 통로(145)에 접속하고, 제1 언로드 통로(141) 및 제2 언로드 통로(142)를 차단한다. 따라서, 펌프 장치(12)로부터 제3 공급 통로(153)에 공급되는 작동유는, 방향 전환 밸브(130) 및 제1 액추에이터 통로(161)를 통해 액추에이터(120)[제1 작동유 포트(121)]에 보내어진다. 또한 액추에이터(120)[제2 작동유 포트(122)]로부터 제2 액추에이터 통로(162)에 배출되는 작동유는, 방향 전환 밸브(130) 및 탱크 통로(145)를 통해 탱크(115)에 보내어진다.

방향 전환 밸브(130)가 중립 위치(130a)에 배치되는 경우, 방향 전환 밸브(130)는 제3 공급 통로(153), 제1 액추에이터 통로(161), 제2 액추에이터 통로(162) 및 탱크 통로(145)를 차단하지만, 제1 언로드 통로(141) 및 제2 언로드 통로(142)를 각각 연통 상태로 한다. 따라서, 펌프 장치(12)로부터 공급되는 작동유는, 제1 언로드 통로(141) 및 제2 언로드 통로(142)를 통해 탱크(115)에 보내어진다.

방향 전환 밸브(130)가 제2 작동 위치(130c)에 배치되는 경우, 방향 전환 밸브(130)는 제3 공급 통로(153)를 제2 액추에이터 통로(162)에 접속하고, 제1 액추에이터 통로(161)를 탱크 통로(145)에 접속하고, 언로드 통로(141, 142)를 차단한다. 따라서 액추에이터(120)는 방향 전환 밸브(130)가 제2 작동 위치(130c)에 배치된 경우에는, 방향 전환 밸브(130)가 제1 작동 위치(130b)에 배치된 경우와는 반대의 작동을 행하도록 구동된다.

상술한 방향 전환 밸브(130)는 도 6에 도시한 바와 같이 스풀 밸브에 의해 구성 가능하다. 스풀 밸브는, 스풀 구멍(133)에 대한 스풀(180)의 위치(스트로크 위치)에 따라서, 작동유의 유량 및 방향을 변화시키는 밸브이다. 방향 전환 밸브(130)는 스풀(180)의 스트로크 위치에 따라서, 전환 위치를 전환한다. 도 6에 도시한 바와 같이, 방향 전환 밸브(130)는 밸브 본체(131)와, 스풀 구멍(133)과, 통로(141∼162)와, 체크 밸브(171, 172)와, 스풀(180)을 구비한다.

밸브 본체(131)는 스풀 구멍(133) 및 통로(141∼162)가 형성되는 부분이다. 밸브 본체(131)는 블록 형상(괴상)이다.

스풀 구멍(133)은 밸브 본체(131)(의 내부)에 형성된다. 스풀 구멍(133)은 스풀(180)을 삽입 가능한 구멍이다.

통로(141∼162)는 작동유가 흐르는 유로(유로, 배관)이다. 통로(141∼162)는 밸브 본체(131)(의 내부)에 형성된다. 통로(141∼162)는 복수 설치되고, 복수의 통로(141∼162)는 각각 스풀 구멍(133)에 접속하여 스풀 구멍(133)에 개구된다. 통로(141∼162)의 스풀 구멍(133)에의 개구는, 예를 들어 스풀 구멍(133)의 주위 방향으로 연장된다. 통로(141∼162)는 밸브 본체(131)의 외부와 연통하도록, 밸브 본체(131)의 표면에 개구된다(도시 생략). 통로(141∼162)는 펌프 장치(12)로부터 작동유가 공급되는 언로드 통로(141, 142)와, 탱크(115)에 연통하는 탱크 통로(145)와, 공급 통로(151∼153)와, 액추에이터 통로(161, 162)와, 바이패스 통로(155)를 구비한다.

언로드 통로(141, 142)는, 도 5에 도시한 펌프 장치(12)의 토출 작동유를, 액추에이터(120)에 공급하지 않고, 탱크(115)로 되돌리기 위한 바이패스 통로이며, 일부가 스풀 구멍(133)에 의해 구성된다. 단, 예를 들어 언로드 통로(141, 142)와 다른 통로가 합류하는 경우(도시 생략)에는 액추에이터(120)로부터 배출된 작동유가, 언로드 통로(141, 142)를 흘러도 된다. 또한, 예를 들어 언로드 통로(141, 142)로부터 다른 통로가 분기되는 경우(도시 생략)에는 언로드 통로(141, 142)로부터 액추에이터(120)에 작동유가 공급되어도 된다. 본 예에서는 소위 듀얼 바이패스 방식이 채용되어, 2개의 언로드 통로(141, 142)[제1 언로드 통로(141) 및 제2 언로드 통로(142)]가 설치되어 있다.

제1 언로드 통로(141)는 제1 펌프(111)에 접속되고, 제1 펌프(111)로부터 작동유가 공급된다. 제1 언로드 통로(141)는 탱크(115)에 접속된다. 제1 언로드 통로(141)는 상류측 제1 언로드 통로(141a)와, 하류측 제1 언로드 통로(141b)를 구비한다. 상류측 제1 언로드 통로(141a)는, 제1 언로드 통로(141) 중, 스풀 구멍(133)보다도 상류측[제1 펌프(111)측]의 통로이다. 하류측 제1 언로드 통로(141b)는, 제1 언로드 통로(141) 중, 스풀 구멍(133)보다도 하류측[탱크(115)측]의 통로이다.

제2 언로드 통로(142)는 제2 펌프(112)에 접속되고, 제2 펌프(112)로부터 작동유가 공급된다. 제2 언로드 통로(142)는 탱크(115)에 접속된다. 제2 언로드 통로(142)는 상류측 제2 언로드 통로(142a)와, 하류측 제2 언로드 통로(142b)를 구비한다. 상류측 제2 언로드 통로(142a)는, 제2 언로드 통로(142) 중, 스풀 구멍(133)보다도 상류측[제2 펌프(112)측]의 통로이다. 하류측 제2 언로드 통로(142b)는, 제2 언로드 통로(142) 중, 스풀 구멍(133)보다도 하류측[탱크(115)측]의 통로이다.

탱크 통로(145)는 탱크(115)에 접속되어 있고, 액추에이터(120)로부터 배출된 작동유를 탱크(115)로 되돌리기 위한 통로이다.

공급 통로(151∼153)는 펌프 장치(12)의 토출 작동유를, 액추에이터(120)에 공급하기 위한 통로이다. 공급 통로(151∼153)는 제1 공급 통로(151)와, 제2 공급 통로(152)와, 제3 공급 통로(153)를 구비한다.

제1 공급 통로(151)는 제1 펌프(111)의 토출 작동유를, 액추에이터(120)에 공급하기 위한 통로이다[단, 제3 공급 통로(153)는 제1 공급 통로(151)에 포함되지 않는다]. 제1 공급 통로(151)는 제1 펌프(111)에 접속된다. 제1 공급 통로(151)는 제1 언로드 통로(141)[상류측 제1 언로드 통로(141a)]에 접속된다. 제1 공급 통로(151)의 제1 언로드 통로(141)에의 접속은, 방향 전환 밸브(130)의 외부에서 행해진다[방향 전환 밸브(130)의 내부에서 행해져도 된다].

제2 공급 통로(152)는 제2 펌프(112)의 토출 작동유를, 액추에이터(120)에 공급하기 위한 통로이다[단, 제3 공급 통로(153)는 제2 공급 통로(152)에 포함되지 않는다]. 제2 공급 통로(152)는 제2 펌프(112)에 접속된다. 제2 공급 통로(152)는 제2 언로드 통로(142)[상류측 제2 언로드 통로(142a)]에 접속된다. 제2 공급 통로(152)의 제2 언로드 통로(142)에의 접속은, 방향 전환 밸브(130)의 외부에서 행해진다[방향 전환 밸브(130)의 내부에서 행해져도 된다].

제3 공급 통로(153)는 펌프 장치(12)의 [제1 펌프(111) 및 제2 펌프(112) 중 적어도 한쪽의] 토출 작동유를, 액추에이터(120)에 공급하기 위한 통로이다. 이하에서는, 제1 펌프(111) 및 제2 펌프(112) 중 적어도 한쪽을 「펌프 장치(12)」라 한다. 제3 공급 통로(153)는 제1 공급 통로(151) 및 제2 공급 통로(152)에 접속된다(연통한다). 제3 공급 통로(153)에는, 제1 공급 통로(151)를 흐르는 작동유와 제2 공급 통로(152)를 흐르는 작동유가 합류한 작동유가 흐른다. 또는, 제3 공급 통로(153)에는, 제1 공급 통로(151) 및 제2 공급 통로(152) 중 한쪽을 흐르는 작동유만이 흐른다. 도 6에 도시한 바와 같이, 제3 공급 통로(153)는 제1 브릿지 통로(153a) 및 제2 브릿지 통로(153b)를 구비하고, 제1 브릿지 통로(153a) 및 제2 브릿지 통로(153b)는 제1 공급 통로(151) 및 제2 공급 통로(152) 중 적어도 어느 한쪽에 접속된다(연통한다). 제1 브릿지 통로(153a)는 펌프 장치(12)(도 5 참조)의 토출 작동유를, 제1 액추에이터 통로(161)에 공급하기 위한 통로이다. 제2 브릿지 통로(153b)는 펌프 장치(12)(도 5 참조)의 토출 작동유를, 제2 액추에이터 통로(162)에 공급하기 위한 통로이다.

액추에이터 통로(161, 162)는, 제3 공급 통로(153)를 흐르는 작동유를, 액추에이터(120)에 공급하기 위한 통로이다. 액추에이터 통로(161, 162)는, 액추에이터(120)에 접속된다. 액추에이터 통로(161, 162)는, 제1 액추에이터 통로(161)와, 당해 제1 액추에이터 통로(161)와는 다른 경로로 액추에이터(120)에 연통하는 제2 액추에이터 통로(162)를 구비한다. 제1 액추에이터 통로(161)는 제1 작동유 포트(121)에 접속된다. 제2 액추에이터 통로(162)는 제2 작동유 포트(122)에 접속된다.

바이패스 통로(155)는 스풀 구멍(133) 중의 제1 개소와 제2 개소를 연통한다. 본 예에서는, 제1 브릿지 통로(153a)보다도 「스풀 축방향 A에 있어서의 타방측 A2」에 당해 제1 개소가 설치되고, 제1 브릿지 통로(153a)보다도 「스풀 축방향 A에 있어서의 일방측 A1」에 당해 제2 개소가 설치된다.

체크 밸브(171, 172)는 역류를 방지하는 밸브이다. 체크 밸브(171, 172)는, 제1 체크 밸브(171)와, 제2 체크 밸브(172)를 구비한다. 제1 체크 밸브(171)는 제1 공급 통로(151)에 배치되어, 제3 공급 통로(153)로부터 제1 공급 통로(151)로의 작동유의 역류를 방지한다. 제2 체크 밸브(172)는 제2 공급 통로(152)에 배치되어, 제3 공급 통로(153)로부터 제2 공급 통로(152)로의 작동유의 역류를 방지한다.

스풀(180)은, 도 6에 도시한 바와 같이, 스풀 구멍(133)에 삽입된다. 스풀(180)은 대략 원기둥 형상이다. 스풀(180)의 축방향(대략 원기둥의 중심축의 방향)을 스풀 축방향 A라 한다. 스풀 축방향 A에 있어서의 일방측을 일방측 A1, 타방측을 타방측 A2라 한다. 스풀(180)은 스풀 구멍(133)에 대하여 스풀 축방향 A로 슬라이드(스트로크) 가능하다.

이 스풀(180)은 도 6에 도시한 복수의 통로(141∼162)의 접속을 전환한다. 스풀(180)은 제3 공급 통로(153)[제1 공급 통로(151) 또는 제2 공급 통로(152)]와, 액추에이터 통로(161, 162)의 접속을 전환한다. 본 예에서는, 제3 공급 통로(153)[제1 브릿지 통로(153a)]와 제1 액추에이터 통로(161)는 복수 유로(제1 접속 유로 S1 및 제2 접속 유로 S2)에 의해 연통 가능하고, 특히 그들 복수 유로 중 1개(제2 접속 유로 S2)는 바이패스 통로(155)에 의해 형성되는 유로를 포함한다. 스풀(180)은 이들 복수 유로를 통한 제3 공급 통로(153)[제1 브릿지 통로(153a)]와 제1 액추에이터 통로(161) 사이의 접속을 전환할 수 있고, 특히 바이패스 통로(155)와 제3 공급 통로(153)[제1 브릿지 통로(153a)]의 접속 및/또는 바이패스 통로(155)와 제1 액추에이터 통로(161)의 접속을 전환할 수 있다. 또한 스풀(180)은 액추에이터 통로(161, 162)와, 탱크 통로(145)의 접속을 전환한다. 스풀(180)은 상류측 제1 언로드 통로(141a)와, 하류측 제1 언로드 통로(141b)의 접속을 전환한다. 스풀(180)은 상류측 제2 언로드 통로(142a)와, 하류측 제2 언로드 통로(142b)의 접속을 전환한다.

이 스풀(180)은 통로(141∼162)끼리의 접속의 유무 및 접속의 개방도(밸브 개방도)를 전환한다. 더욱 상세하게는, 스풀(180)은 통로(141∼162)를 「차단 상태」 및 「접속 상태」(「완전 개방 상태」 및 「교축 상태」) 중 어느 하나의 상태로 한다. 「차단 상태」는, 통로(141∼162)끼리가 접속되어 있지 않은 상태(차단된 상태)이다. 「접속 상태」는, 통로(141∼162)끼리가 접속된 상태(연통된 상태)이다. 이 「접속 상태」에는, 「완전 개방 상태」와 「교축 상태」가 있다. 「완전 개방 상태」는, 통로(141∼162)끼리의 유로의 개방도가 최대인 상태[스풀(180)을 일방측 A1의 단부로부터 타방측 A2의 단부까지 스트로크시켰을 때에 개방도가 다양하게 변화되는 바, 이 개방도가 최대인 상태)이다. 예를 들어, 「완전 개방 상태」는, 통로(141∼162)끼리의 유로가 좁혀져 있지 않은 상태이다. 「교축 상태」란, 통로(141∼162)끼리의 유로가, 상기 「완전 개방 상태」보다도 좁혀진 상태(차단 상태를 제외함)이다. 따라서 「차단 상태」 및 「교축 상태」는 「완전 개방 상태」에 비해 유로가 제한된 상태로 된다.

이 스풀(180)은 복수의 절결부(181)와, 복수의 랜드부(183)를 구비한다. 절결부(181)와 랜드부(183)는 스풀 축방향 A에 교대로 배치된다(형성된다).

절결부(181)는 통로(141∼162)끼리(통로 간)를 접속시킨다. 절결부(181)는 통로(141∼162)의 스풀 구멍(133)에의 개구끼리를 접속시킨다. 이하, 스풀 구멍(133)에의 개구를, 「개구」라 한다. 절결부(181)는 통로(141∼162)끼리를, 스풀 구멍(133)을 통해 접속시킨다. 절결부(181)는 랜드부(183)에 대하여 스풀(180)의 직경 방향의 내측으로 오목해지는 부분이다. 절결부(181)는 복수 형성된다. 절결부(181)는 제1 언로드 통로용 절결부(181a)와, 제2 언로드 통로용 절결부(181b)와, 제1 액추에이터 통로용 절결부(181c)(제1 절결부)와, 제2 액추에이터 통로용 절결부(181d)와, 바이패스 통로용 절결부(181e)(제2 절결부)를 구비한다. 제1 언로드 통로용 절결부(181a)는 상류측 제1 언로드 통로(141a)와 하류측 제1 언로드 통로(141b)를 접속시킨다. 제2 언로드 통로용 절결부(181b)는, 상류측 제2 언로드 통로(142a)와 하류측 제2 언로드 통로(142b)를 접속시킨다. 제1 액추에이터 통로용 절결부(181c)는 제3 공급 통로(153)[제1 브릿지 통로(153a)]와 제1 액추에이터 통로(161)를 접속시킨다. 제2 액추에이터 통로용 절결부(181d)는 제3 공급 통로(153)[제2 브릿지 통로(153b)]와 제2 액추에이터 통로(162)를 접속시킨다. 바이패스 통로용 절결부(181e)는 제3 공급 통로(153)[제1 브릿지 통로(153a)]와 바이패스 통로(155)를 접속시킨다.

랜드부(183)는 통로(141∼162)끼리가 접속되지 않는 상태(차단 상태)로 한다. 랜드부(183)는 절결부(181)에 의한 통로(141∼162)끼리의 접속이 행해지지 않도록 한다. 랜드부(183)는 스풀 구멍(133)의 내면에 접촉한다. 랜드부(183)는 통로(141∼162)의 개구를 막는다. 또는, 랜드부(183)는, 상이한 통로(141∼162) 간의 스풀 구멍(133)을 막는다. 랜드부(183)는 통로(141∼162)끼리를 교축 상태로 한다. 랜드부(183)는 통로(141∼162)의 개구를, 완전 개방 상태보다도 좁게 한다. 랜드부(183)는 복수 형성된다. 랜드부(183)는 언로드 통로용 랜드부(183a, 183b, 183c) 및 분배 랜드부(183d)를 구비한다.

언로드 통로용 랜드부(183a, 183b, 183c)는, 언로드 통로(141, 142)를 차단 가능하다(차단 상태로 하는 것이 가능하다). 언로드 통로용 랜드부(183a, 183b, 183c)는, 제1 언로드 통로용 랜드부(183a)와, 제2 언로드 통로용 랜드부(183b)와, 제3 언로드 통로용 랜드부(183c)를 구비한다. 제1 언로드 통로용 랜드부(183a)는 제1 작동 위치(130b)(도 5 및 도 7 참조)일 때에, 제1 언로드 통로(141)를 차단 상태 또는 교축 상태로 한다. 제1 언로드 통로용 랜드부(183a)는 중립 위치(130a)(도 5 및 도 6 참조) 및 제2 작동 위치(130c)(도 5 참조)일 때에, 바이패스 통로(155)(특히 제1 개소)를 막아, 제3 공급 통로(153)[제1 브릿지 통로(153a)]와 바이패스 통로(155) 사이를 차단 상태 또는 교축 상태로 한다. 제2 언로드 통로용 랜드부(183b)는 제2 작동 위치(130c)(도 5 참조)일 때에, 제2 언로드 통로(142)를 차단 상태 또는 교축 상태(도시 생략)로 한다. 제2 언로드 통로용 랜드부(183b)는 중립 위치(130a)(도 5 및 도 6 참조) 및 제1 작동 위치(130b)(도 5 및 도 7 참조)일 때에, 제2 브릿지 통로(153b)를 막아, 제3 공급 통로(153)[제2 브릿지 통로(153b)]와 제2 액추에이터 통로(162) 사이를 차단 상태 또는 교축 상태로 한다.

제3 언로드 통로용 랜드부(183c)는 제1 언로드 통로(141)를 차단 가능, 또한, 제2 언로드 통로(142)를 차단 가능하다(2개의 용도로 사용되거나, 공통화할 수 있다). 제3 언로드 통로용 랜드부(183c)는 도 5 및 도 7에 도시한 제1 작동 위치(130b)일 때에, 제2 언로드 통로(142)를 차단 상태 또는 교축 상태(도시 생략)로 한다. 제3 언로드 통로용 랜드부(183c)는 제2 작동 위치(130c)(도 5 참조)일 때에, 제1 언로드 통로(141)를 차단 상태 또는 교축 상태로 한다.

분배 랜드부(183d)는 스풀 축방향 A의 사이즈에 관해, 제1 브릿지 통로(153a) 및 제1 액추에이터 통로(161)의 각각보다도 작다. 이 분배 랜드부(183d)는 제1 작동 위치(130b)(도 5 및 도 7 참조)일 때에, 제1 브릿지 통로(153a)로부터 스풀 구멍(133)에 연결되는 유로를 분할하여, 제1 접속 유로 S1 및 제2 접속 유로 S2를 밸브 본체(131) 내에 형성한다. 즉, 「제1 브릿지 통로(153a)와 제1 액추에이터 통로(161)를 연결하는 제1 접속 유로 S1」과, 「제1 브릿지 통로(153a)와 스풀 구멍(133)의 제1 개소에 있어서의 바이패스 통로(155)를 연결함과 함께, 제1 액추에이터 통로(161)와 스풀 구멍(133)의 제2 개소에 있어서의 바이패스 통로(155)를 연결하는 제2 접속 유로 S2」가, 분배 랜드부(183d)에 의해 구획 형성된다. 분배 랜드부(183d)는 중립 위치(130a)(도 5 및 도 6 참조)일 때에, 제1 브릿지 통로(153a)와 제1 액추에이터 통로(161) 사이에 배치되어, 제1 브릿지 통로(153a)와 제1 액추에이터 통로(161) 사이를 차단한다.

(통로(141∼162)의 배치)

도 6에 도시한 통로(141∼162)의 개구[스풀 구멍(133)에의 개구]는 스풀 축방향 A의 일방측 A1로부터 타방측 A2의 순서로, 예를 들어 「일방측 A1의 탱크 통로(145), 제1 액추에이터 통로(161), 바이패스 통로(155)(일방측 A1의 개소(제2 개소)), 제1 브릿지 통로(153a)[일방측 A1의 제3 공급 통로(153)], 바이패스 통로(155)(타방측 A2의 개소(제1 개소)), 언로드 통로(141, 142), 제2 브릿지 통로(153b)[타방측 A2의 제3 공급 통로(153)], 제2 액추에이터 통로(162), 타방측 A2의 탱크 통로(145)」의 순서로 배열한다. 일방측 A1의 탱크 통로(145)의 개구와, 타방측 A2의 탱크 통로(145)의 개구는, 밸브 본체(131)의 내부에서 연통한다[밸브 본체(131)의 내부에서 연통하지 않아도 된다].

(언로드 통로(141, 142)의 배치)

언로드 통로(141, 142)는 다음과 같이 배치된다. 언로드 통로(141, 142)는, 스풀 축방향 A에 있어서의 스풀 구멍(133)(도 6 참조)의 치수[스풀(180)의 치수]가 너무 커지는 것을 억제할 수 있도록 배치된다. 구체적으로는 다음과 같다.

(언로드 통로(141, 142)의 배치순)

언로드 통로(141, 142)는, 제3 언로드 통로용 랜드부(183c)의 공통화가 가능하도록 배치된다. 구체적으로는, 제1 언로드 통로(141)와 제2 언로드 통로(142)는, 인접(스풀 축방향 A에 인접, 이하 마찬가지임)하도록 배치된다(「인접한다」에 대해서는 하기 참조). 예를 들어, 상류측 제1 언로드 통로(141a)와 상류측 제2 언로드 통로(142a)는 인접하도록 배치된다. 예를 들어, 하류측 제1 언로드 통로(141b)와 상류측 제1 언로드 통로(141a)는 인접하도록 배치된다. 예를 들어, 상류측 제2 언로드 통로(142a)와 하류측 제2 언로드 통로(142b)는, 인접하도록 배치된다.

여기서, 통로 α와 통로 β가 「인접한다」란, 다음의 [배치예 1] 또는 [배치예 2]와 같이 배치되는 것이다. [배치예 1] 통로 α와 통로 β 사이에, 다른 통로(통로 α 및 통로 β 이외의 통로)가 배치되지 않는다. 스풀 구멍(133)(도 6 참조)에서는, 통로 α의 개구[스풀 구멍(133)에의 개구]와, 통로 β의 개구 사이에 다른 통로의 개구가 배치되지 않는다. [배치예 2] 통로 α와 통로 β가 스풀 축방향 A에 순서대로 배치된다. 더욱 상세하게는, 스풀 축방향 A의 일방측 A1로부터 타방측 A2의 순서로, 통로 α의 다음에 통로 β가 배치된다(또는, 통로 β의 다음에 통로 α가 배치된다). 스풀 구멍(133)(도 6 참조)에서는, 통로 α의 개구와 통로 β의 개구가 스풀 축방향 A에 순서대로 배치된다.

(작동)

도 5에 도시한 건설 기계용 유압 시스템(101)은 다음과 같이 작동한다. 방향 전환 밸브(130)는 방향 전환 밸브(130)의 조작(건설 기계의 조종자에 의한 조작, 예를 들어 레버 조작)에 따라서 작동한다. 이 조작에 따라서, 방향 전환 밸브(130)는 중립 위치(130a)와, 제1 작동 위치(130b)와, 제2 작동 위치(130c)를 전환한다. 이 조작에 따라서, 도 6에 도시한 스풀(180)은 스트로크 위치를 변화시킨다. 그 결과, 스풀(180)은 통로(141∼162)끼리의 접속의 유무 및 접속의 개방도(밸브 개방도)를 전환한다. 그 결과, 방향 전환 밸브(130)는 액추에이터(120)에의 작동유의 공급 및 배출의 유무, 및 액추에이터(120)에 대하여 공급 및 배출하는 작동유의 유량을 조정한다.

(중립 위치(130a))

전환 위치가 중립 위치(130a)일 때의 방향 전환 밸브(130)는 액추에이터(120)에 대한 작동유의 공급 및 배출을 하지 않는다. 방향 전환 밸브(130)의 전환 위치가 중립 위치(130a)일 때, 스풀(180)은 도 6에 도시한 스풀 구멍(133) 내의 제2 위치에 배치되고, 방향 전환 밸브(130) 등은 다음과 같이 작동한다. [작동 1a] 도 6에 도시한 바와 같이, 스풀(180)은 제1 언로드 통로(141)의 차단 또는 교축을 해제하고, 방향 전환 밸브(130)는 제1 언로드 통로(141)를 완전 개방 상태로 한다. 구체적으로는, 상류측 제1 언로드 통로(141a)와 하류측 제1 언로드 통로(141b)를, 제1 언로드 통로용 절결부(181a)를 통해, 완전 개방 상태로 한다. 작동유는, 상류측 제1 언로드 통로(141a)로부터 하류측 제1 언로드 통로(141b)에 유입된다. [작동 1b] 스풀(180)은 제2 언로드 통로(142)의 차단 또는 교축을 해제하고, 방향 전환 밸브(130)는 제2 언로드 통로(142)를 완전 개방 상태로 한다. 구체적으로는, 방향 전환 밸브(130)는 상류측 제2 언로드 통로(142a)와 하류측 제2 언로드 통로(142b)를, 제2 언로드 통로용 절결부(181b)를 통해, 완전 개방 상태로 한다. 작동유는, 상류측 제2 언로드 통로(142a)로부터 하류측 제2 언로드 통로(142b)에 유입된다.

[작동 1c] 방향 전환 밸브(130)는 제1 브릿지 통로(153a)와 제1 액추에이터 통로(161) 사이를 차단한다. 구체적으로는, 제1 언로드 통로용 랜드부(183a)에 의해 바이패스 통로(155)(타방측 A2의 개소(제1 개소))가 막혀 제1 브릿지 통로(153a)와 바이패스 통로(155) 사이가 차단된다. 또한 분배 랜드부(183d)가 제1 브릿지 통로(153a)와 제1 액추에이터 통로(161) 사이에 배치되어, 분배 랜드부(183d)에 의해 제1 브릿지 통로(153a)와 제1 액추에이터 통로(161) 사이가 차단된다. [작동 1d] 방향 전환 밸브(130)는 탱크 통로(145)를 차단 상태로 한다. 구체적으로는, 탱크 통로(145)가 스풀(180)의 랜드부(183)에 의해 막힌다.

[작동 1e] 그 결과, 도 5에 도시한 펌프 장치(12)의 토출 작동유는, 방향 전환 밸브(130)로부터 액추에이터(120)에 공급되지 않는다. 이와 같이 제2 위치에 배치되는 스풀(180)은 언로드 통로(141, 142)의 차단 또는 교축을 해제하고, 펌프 장치(12)의 토출 작동유는, 언로드 통로(141, 142)를 통해, 탱크(115)(도 5 참조)로 되돌려진다.

(제1 작동 위치(130b))

전환 위치가 제1 작동 위치(130b)일 때의 방향 전환 밸브(130)는 액추에이터(120)에 대한 작동유의 공급 및 배출을 한다. 방향 전환 밸브(130)의 전환 위치가 제1 작동 위치(130b)일 때, 스풀(180)은 도 7에 도시한 스풀 구멍(133) 내의 제1 위치에 배치되고, 방향 전환 밸브(130) 등은 다음과 같이 작동한다. [작동 2a]스풀(180)은 제1 언로드 통로(141)를 차단하거나 또는 교축하고, 방향 전환 밸브(130)는 제1 언로드 통로(141)를 차단 상태 또는 교축 상태(도시 생략)로 한다. 구체적으로는, 방향 전환 밸브(130)는 상류측 제1 언로드 통로(141a)와 하류측 제1 언로드 통로(141b)를, 제1 언로드 통로용 랜드부(183a)에 의해, 차단 상태 또는 교축 상태로 한다. [작동 2b] 스풀(180)은 제2 언로드 통로(142)를 차단하거나 또는 교축하고, 방향 전환 밸브(130)는 제2 언로드 통로(142)를 차단 상태 또는 교축 상태(도시 생략)로 한다. 구체적으로는, 방향 전환 밸브(130)는 상류측 제2 언로드 통로(142a)와 하류측 제2 언로드 통로(142b)를 제3 언로드 통로용 랜드부(183c)에 의해, 차단 상태 또는 교축 상태로 한다.

[작동 2c] 방향 전환 밸브(130)는 제1 브릿지 통로(153a)[제3 공급 통로(153)]와, 제1 액추에이터 통로(161)를 접속 상태로 한다. 구체적으로는, 스풀(180)에 형성되는 제1 액추에이터 통로용 절결부(181c)가 제1 브릿지 통로(153a)[제3 공급 통로(153)] 및 제1 액추에이터 통로(161)에 접속하고, 제1 액추에이터 통로용 절결부(181c)를 통해 제1 브릿지 통로(153a)[제3 공급 통로(153)]와 제1 액추에이터 통로(161)가 접속된다. 또한 스풀(180)에 형성되는 바이패스 통로용 절결부(181e)가 제1 브릿지 통로(153a)[제3 공급 통로(153)] 및 바이패스 통로(155)[타방측 A2의 개소(제1 개소)]에 접속하고, 바이패스 통로용 절결부(181e)를 통해 제1 브릿지 통로(153a)[제3 공급 통로(153)]와 바이패스 통로(155)[타방측 A2의 개소(제1 개소)]가 접속된다. 또한, 제1 액추에이터 통로용 절결부(181c)가 제1 액추에이터 통로(161) 및 바이패스 통로(155)(일방측 A1의 개소(제2 개소))에 접속하고, 제1 액추에이터 통로용 절결부(181c)를 통해 제1 액추에이터 통로(161)와 바이패스 통로(155)(일방측 A1의 개소(제2 개소))가 접속된다. 이에 의해, 바이패스 통로용 절결부(181e), 바이패스 통로(155) 및 제1 액추에이터 통로용 절결부(181c)를 통해, 제1 브릿지 통로(153a)[제3 공급 통로(153)]와 제1 액추에이터 통로(161)가 접속된다. 또한, 「제1 브릿지 통로(153a)와 제1 액추에이터 통로(161)를 제1 액추에이터 통로용 절결부(181c)를 통해 접속하는 유로」가 상술한 제1 접속 유로 S1에 대응하고, 「제1 브릿지 통로(153a)와 제1 액추에이터 통로(161)를 바이패스 통로용 절결부(181e), 바이패스 통로(155) 및 제1 액추에이터 통로용 절결부(181c)를 통해 접속하는 유로」가 상술한 제2 접속 유로 S2에 대응한다.

[작동 2d] 스풀(180)은 제2 액추에이터 통로(162)와 탱크 통로(145)를 연결하는 유로를 제2 액추에이터 통로용 절결부(181d)에 의해 규정하고, 방향 전환 밸브(130)는 제2 액추에이터 통로(162)와 탱크 통로(145)를 접속 상태로 한다. [작동 2e] 그 결과, 제1 공급 통로(151) 및 제2 공급 통로(152)를 흐르는 작동유는, 제3 공급 통로(153)에서 합류한다. 제3 공급 통로(153)를 흐르는 작동유는, 제1 액추에이터 통로(161)를 통해 액추에이터(120)[제1 작동유 포트(121); 도 5 참조]에 공급된다. 그 결과, 액추에이터(120)가 일방측으로 작동한다.

이와 같이 제1 브릿지 통로(153a)와 제1 액추에이터 통로(161)가 복수의 유로(제1 접속 유로 S1 및 제2 접속 유로 S2)를 통해 연통되기 때문에, 단일의 유로에 의해서만 제1 브릿지 통로(153a)와 제1 액추에이터 통로(161)가 연통되는 케이스에 비해, 제1 브릿지 통로(153a)와 제1 액추에이터 통로(161) 사이의 유로의 면적을 종합적으로 크게 할 수 있어, 작동유의 압력 손실을 효과적으로 저감할 수 있다.

(제2 작동 위치(130c))

전환 위치가 제2 작동 위치(130c)일 때의 방향 전환 밸브(130)는 액추에이터(120)에 대한 작동유의 공급 및 배출을 한다. 이때, 방향 전환 밸브(130)는 전환 위치가 제1 작동 위치(130b)의 경우와는 반대측(타방측)으로 액추에이터(120)가 작동하도록, 액추에이터(120)에 대한 작동유의 공급 및 배출을 한다. 방향 전환 밸브(130)의 전환 위치가 제2 작동 위치(130c)일 때, 스풀(180)은 스풀 구멍(133) 내의 제3 위치(도시 생략)에 배치되고, 방향 전환 밸브(130) 등은 다음과 같이 작동한다. [작동 3a] 방향 전환 밸브(130)는 제1 언로드 통로(141)를 차단 상태 또는 교축 상태(도시 생략)로 한다. 구체적으로는, 방향 전환 밸브(130)는 상류측 제1 언로드 통로(141a)와 하류측 제1 언로드 통로(141b)를, 제3 언로드 통로용 랜드부(183c)에 의해, 차단 상태 또는 교축 상태로 한다. [작동 3b] 방향 전환 밸브(130)는 제2 언로드 통로(142)를 차단 상태 또는 교축 상태(도시 생략)로 한다. 구체적으로는, 방향 전환 밸브(130)는 상류측 제2 언로드 통로(142a)와 하류측 제2 언로드 통로(142b)를 제2 언로드 통로용 랜드부(183b)에 의해, 차단 상태 또는 교축 상태로 한다. [작동 3c] 방향 전환 밸브(130)는 제1 브릿지 통로(153a)를 차단 상태로 한다. 구체적으로는, 제1 언로드 통로용 랜드부(183a)에 의해 제1 브릿지 통로(153a)가 차단되어, 당해 제1 브릿지 통로(153a)와 제1 액추에이터 통로(161) 사이가 차단된다. [작동 3d] 방향 전환 밸브(130)는 제2 브릿지 통로(153b)[제3 공급 통로(153)]와, 제2 액추에이터 통로(162)를 접속 상태로 한다. 구체적으로는, 제2 액추에이터 통로용 절결부(181d)가 제2 브릿지 통로(153b)[제3 공급 통로(153)] 및 제2 액추에이터 통로(162)에 접속되어, 제2 액추에이터 통로용 절결부(181d)를 통해 제2 브릿지 통로(153b)[제3 공급 통로(153)]와 제2 액추에이터 통로(162)가 접속된다. [작동 3e] 방향 전환 밸브(130)는 제1 액추에이터 통로(161)와 탱크 통로(145)를 접속 상태로 한다. 구체적으로는, 제1 액추에이터 통로용 절결부(181c)가 제1 액추에이터 통로(161) 및 탱크 통로(145)에 접속되어, 제1 액추에이터 통로용 절결부(181c)를 통해 제1 액추에이터 통로(161)와 탱크 통로(145)가 접속된다.

[작동 3f] 그 결과, 제1 공급 통로(151) 및 제2 공급 통로(152)를 흐르는 작동유는, 제3 공급 통로(153)에 있어서 합류한다. 제3 공급 통로(153)[제2 브릿지 통로(153b)]를 흐르는 작동유는, 제2 액추에이터 통로용 절결부(181d) 및 제2 액추에이터 통로(162)를 통해, 액추에이터(120)[제2 작동유 포트(122); 도 5 참조]에 공급된다. 액추에이터(120)[제1 작동유 포트(121)]로부터 배출된 작동유는, 제1 액추에이터 통로(161) 및 제1 액추에이터 통로용 절결부(181c)를 통해 탱크 통로(145)에 유입되고, 도 5에 도시한 탱크(115)에 보내어진다. 그 결과, 액추에이터(120)가 타방측으로 작동한다.

[작동 3h] 또한 바이패스 통로(155)(타방측 A2의 개소(제1 개소))는 제1 언로드 통로용 랜드부(183a)에 의해 막힌다. 또한 분배 랜드부(183d)는 제1 액추에이터 통로용 절결부(181c)에 의해 형성되는 유로[제1 액추에이터 통로(161)와 탱크 통로(145)를 연결하는 유로]를 막지 않도록, 제1 액추에이터 통로(161)의 개구부에 대응하는 위치에 배치된다.

<변형예>

상술한 실시 형태 및 변형예는 본 발명의 일 형태에 지나지 않고, 다른 변형 등이 적절히 가해져도 되고, 상술 및 후술의 실시 형태 및 변형예가 적절히 조합되어도 된다.

<제1 변형예>

예를 들어 상술한 실시 형태에서는, 펌프 장치(12)와 액추에이터(18, 120) 사이에 분배 랜드부(15a)(제1 접속 유로 S1 및 제2 접속 유로 S2)가 설치되는 예에 대하여 설명하였지만, 분배 랜드부(15a)(제1 접속 유로 S1 및 제2 접속 유로 S2)는 다른 개소에 설치되어도 되고, 예를 들어 도 5에 도시한 액추에이터(120)와 탱크(115) 사이에 분배 랜드부(15a)(제1 접속 유로 S1 및 제2 접속 유로 S2)가 설치되어도 된다.

도 8은 도 5에 도시하는 예의 펌프 장치(12)와 액추에이터(120)[제1 작동유 포트(121)] 사이를 흐르는 작동유를 규제하는 방향 전환 밸브(130)[분배 랜드부(15a)]의 일례를 도시하는 부분 단면도이다. 도 9는 도 5에 도시하는 예의 액추에이터(120)[제2 작동유 포트(122)]와 탱크(115) 사이를 흐르는 작동유를 규제하는 방향 전환 밸브(130)[분배 랜드부(15a)]의 일례를 도시하는 부분 단면도이다. 또한 도 8 및 도 9에 있어서의 각 요소에 관해, 상술한 도 4의 요소와 동일한 요소에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 그 상세한 설명은 생략한다.

도 8에 도시한 예에 있어서, 펌프 장치(12)로부터 제3 공급 통로(153)[제1 브릿지 통로(153a)]를 통해 스풀 구멍(17)에 유입된 작동유는, 분배 랜드부(15a)에 의해 획정되는 제1 접속 유로 S1 및 제2 접속 유로 S2를 흘러 제1 액추에이터 통로(161)에 유입되고, 액추에이터(120)[특히 제1 작동유 포트(121)]에 보내어진다. 한편, 도 9에 도시한 예에서는, 액추에이터(120)[특히 제2 작동유 포트(122)]로부터 제2 액추에이터 통로(162)를 통해 스풀 구멍(17)에 유입된 작동유는, 분배 랜드부(15a)에 의해 획정되는 제1 접속 유로 S1 및 제2 접속 유로 S2를 흘러 탱크 통로(145)에 유입되고, 탱크(115)에 보내어진다.

또한 도 8에 도시한 예에서는, 제3 공급 통로(153)[제1 브릿지 통로(153a)]가 본 발명의 「상류측 통로」에 대응하고, 제1 액추에이터 통로(161)가 본 발명의 「제1 하류측 통로」에 대응하고, 펌프 장치(12)가 본 발명의 「제1 디바이스」에 대응하고, 액추에이터(120)가 본 발명의 「제2 디바이스」에 대응한다. 한편, 도 9에 도시한 예에서는, 제2 액추에이터 통로(162)가 본 발명의 「상류측 통로」에 대응하고, 탱크 통로(145)가 본 발명의 「제1 하류측 통로」에 대응하고, 액추에이터(120)가 본 발명의 「제1 디바이스」에 대응하고, 탱크(115)가 본 발명의 「제2 디바이스」에 대응한다.

<제2 변형예>

또한 상술한 실시 형태에서는, 상류측 통로[예를 들어 도 4에 도시한 예에서는 공급 통로(20); 도 8에 도시한 예에서는 제3 공급 통로(153)(제1 브릿지 통로(153a); 도 9에 도시한 예에서는 제2 액추에이터 통로(162)]에 대향하는 위치에 분배 랜드부(15a)가 배치됨으로써 제1 접속 유로 S1 및 제2 접속 유로 S2가 획정되지만, 제1 접속 유로 S1 및 제2 접속 유로 S2의 획정 형태는 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 하류측 통로에 대향하는 위치에 분배 랜드부(15a)가 배치됨으로써, 제1 접속 유로 S1 및 제2 접속 유로 S2가 획정되어도 된다.

도 10은 방향 전환 밸브(130)[분배 랜드부(15a)]의 일 변형예를 도시하는 부분 단면도이다. 본 변형예에 의하면, 예를 들어 도 10의 괄호로 묶여 있지 않은 부호에 의해 나타내어지는 바와 같이 본 발명의 「제1 디바이스」가 펌프 장치(12)에 의해 구성됨과 함께 「제2 디바이스」가 액추에이터(120)에 의해 구성되는 경우, 「제1 하류측 통로」를 구성하는 제1 액추에이터 통로(161)에 대향하는 위치에 분배 랜드부(15a)가 배치됨으로써, 제1 접속 유로 S1 및 제2 접속 유로 S2가 획정된다. 또한 도 10의 괄호로 묶인 부호에 의해 나타내어지는 바와 같이 본 발명의 「제1 디바이스」가 액추에이터(120)에 의해 구성됨과 함께 「제2 디바이스」가 탱크(115)에 의해 구성되는 경우, 본 발명의 「제1 하류측 통로」를 구성하는 탱크 통로(145)에 대향하는 위치에 분배 랜드부(15a)가 배치됨으로써, 제1 접속 유로 S1 및 제2 접속 유로 S2가 획정된다.

이와 같이 복수의 랜드부(15)에 포함되는 분배 랜드부(15a)는 「제1 접속 유로 S1」과, 「제2 접속 유로 S2 중 제1 하류측 통로와 제2 개소에 있어서의 바이패스 통로(25)를 연결하는 유로」를 획정해도 된다. 이 경우, 복수의 절결부(16)는 「스풀(14)의 이동 방향에 관하여 분배 랜드부(15a)의 일방 측에 인접하여 형성되며, 제1 접속 유로 S1을 구성하는 제1 절결부(16a)」와, 「스풀(14)의 이동 방향에 관하여 분배 랜드부(15a)의 타방 측에 인접하여 형성되며, 제1 하류측 통로와 제2 접속 유로 S2 중 제2 개소에 있어서의 바이패스 통로(25)를 연결하는 유로를 구성하는 제2 절결부(16b)」를 포함하고 있어도 된다. 또한 제1 절결부(16a)는 제2 접속 유로 S2 중 상류측 통로와 제1 개소에 있어서의 바이패스 통로(25)를 연결하는 유로도 구성해도 된다.

또한, 「펌프 장치(12)와 액추에이터(120)[제1 작동유 포트(121)] 사이를 흐르는 작동유를 규제하는 분배 랜드부(15a)」 및 「액추에이터(120)[제2 작동유 포트(122)]와 탱크(115) 사이를 흐르는 작동유를 규제하는 분배 랜드부(15a)」는, 어느 한쪽만이 설치되어도 되고, 양쪽이 설치되어도 된다. 따라서 예를 들어, 도 8에 도시한 분배 랜드부(15a)를 펌프 장치(12)[제3 공급 통로(153)]와 액추에이터(120)[제1 액추에이터 통로(161)] 사이에 설치함과 함께, 도 10에 도시한 분배 랜드부(15a)를 액추에이터(120)[제2 액추에이터 통로(162)]와 탱크(115)[탱크 통로(145)] 사이에 설치해도 된다.

<제3 변형예>

상술한 실시 형태에서는, 주로, 제3 공급 통로(브릿지 통로)(153)의 동일한 개구부로부터 유출되는 작동유가, 제1 접속 유로 S1 및 제2 접속 유로[바이패스 통로(155)를 포함함] S2를 통해 액추에이터(120)에 공급되지만, 제3 공급 통로(브릿지 통로)(153)의 다른 개구부로부터 유출되는 작동유가, 제1 접속 유로 S1 및 제2 접속 유로[바이패스 통로(155)를 포함함] S2를 통해 액추에이터(120)에 공급되어도 된다.

도 11은 일 변형예에 관한 방향 전환 밸브(130)의 단면도이며, 제1 작동 위치에 배치되어 있는 방향 전환 밸브(130)를 도시한다. 본 변형예에 있어서의 상류측 통로에 해당하는 제3 공급 통로(153)[제1 브릿지 통로(153a) 및 제2 브릿지 통로(153b)]는 제1 개구부(153c) 및 제2 개구부(153d)를 갖는다. 제1 개구부(153c)는 제1 브릿지 통로(153a) 중 스풀 구멍(133)에 개구되는 부분에 의해 구성되고, 제2 개구부(153d)는 제2 브릿지 통로(153b) 중 스풀 구멍(133)에 개구되는 부분에 의해 구성된다. 제1 개구부(153c)는 제2 개구부(153d)보다도, 본 변형예에 있어서의 제1 하류측 통로에 해당하는 제1 액추에이터 통로(161)에 근접한 위치에 배치된다.

제1 접속 유로 S1은, 제1 개구부(153c) 및 스풀 구멍(133)을 통해, 제3 공급 통로(153)[제1 브릿지 통로(153a)]와 제1 액추에이터 통로(161)를 연결한다. 제2 접속 유로 S2는, 제2 개구부(153d)를 통해 「제3 공급 통로(153)[제2 브릿지 통로(153b)]」와 「제1 개소에 있어서의 바이패스 통로(155)」를 연결하고, 결과적으로, 제2 개구부(153d), 스풀 구멍(133), 바이패스 통로(155) 및 스풀 구멍(133)을 통해 제3 공급 통로(153)[제2 브릿지 통로(153b)]와 제1 액추에이터 통로(161)를 연결한다.

스풀(180)은 복수의 절결부(181)를 갖는다. 이 복수의 절결부(181)는 제1 접속 유로 S1을 구성하는 제1 액추에이터 통로용 절결부(181c)(제1 절결부)와, 제2 접속 유로 S2 중 제3 공급 통로(153)(상류측 통로)의 제2 개구부(153d)와 제1 개소에 있어서의 바이패스 통로(155)를 연결하는 유로를 구성하는 바이패스 통로용 절결부(181e)(제2 절결부)를 포함한다.

그리고, 상술한 실시 형태 및 변형예와 마찬가지로, 액추에이터(120)(제2 디바이스)는 실린더 및 피스톤을 포함하고, 제1 액추에이터 통로(161)(제1 하류측 통로)는 실린더의 헤드측인 제1 작동유 포트(121)(도 5 참조)에 연통한다.

또한, 스풀 구멍(133)에 있어서의 스풀(180)의 슬라이드 이동(예를 들어 중립 위치로부터 제1 작동 위치로의 이동)에 의해 제1 접속 유로 S1 및 제2 접속 유로 S2는 형성되지만, 스풀(180)의 슬라이드 이동에 수반되는 제1 접속 유로 S1 및 제2 접속 유로 S2의 형성 순서는 특별히 한정되지 않는다. 즉 「스풀 구멍(133)을 통한 제1 브릿지 통로(153a) 및 제1 액추에이터 통로(161)의 연통(제1 접속 유로 S1의 형성)」 및 「스풀 구멍(133) 및 바이패스 통로(155)를 통한 제2 브릿지 통로(153b) 및 제1 액추에이터 통로(161)의 연통(제2 접속 유로 S2의 형성)」 중 어느 한쪽이 선행되어도 되고, 양쪽이 동시에 행해져도 된다. 제1 접속 유로 S1 및 제2 접속 유로 S2의 형성 타이밍은, 스풀(180)의 절결부(181) 및 랜드부(183)의 위치에 의해 기본적으로 정해지지만, 필요에 따라서 노치를 랜드부(183)에 형성함으로써, 제1 접속 유로 S1 및 제2 접속 유로 S2의 형성 타이밍이나 제1 접속 유로 S1 및 제2 접속 유로 S2의 유로 면적을 조정해도 된다.

다른 구성은 도 5∼도 7에 도시한 상술한 실시 형태에 따른 방향 전환 밸브(130)와 마찬가지이며, 동일 또는 유사한 요소에는 동일한 부호를 붙이고, 그 상세한 설명은 생략한다.

본 변형예의 방향 전환 밸브(130)에 의하면, 제3 공급 통로(153)(브릿지 통로) 중, 공급처 유로[본 예에서는 제1 액추에이터 통로(161)]에 근접하는 측의 제1 개구부(153c)[제1 브릿지 통로(153a)]를, 제1 접속 유로 S1을 통해 공급처 유로에 연통시킬뿐만 아니라, 공급처 유로로부터 이격하는 측(반대측)의 제2 개구부(153d)[제2 브릿지 통로(153b)]를, 바이패스 통로(155)(제2 접속 유로 S2)를 통해 공급처 유로에 연통시킬 수 있다. 따라서, 상술한 실시 형태와 같이 제3 공급 통로(153)의 동일 개구부로부터 유출되는 작동유를 제1 접속 유로 S1 및 제2 접속 유로 S2에 흐르게 하는 경우에 비해, 제3 공급 통로(153)의 스풀 구멍(133)에 대한 실질적인 개구 면적을 크게 할 수 있어, 작동유의 압력 손실을 저감할 수 있다. 이와 같이 제3 공급 통로(153)(브릿지 통로)의 양쪽 개구부[제1 개구부(153c) 및 제2 개구부(153d)]와 제1 액추에이터 통로(161)[및 액추에이터(120)]를 접속함으로써, 작동유의 실질적인 유로 면적을 크게 할 수 있어, 작동유의 압력 손실을 저감할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 변형예에 의하면, 방향 전환 밸브(130)의 한정된 스페이스에 있어서, 충분한 크기의 유로를 확보하면서, 펌프 장치(12)로부터 액추에이터(120)에의 유체(작동유(오일, 공기 등))의 공급에 있어서의 압력 손실을 저감할 수 있다. 또한 특히, 상대적으로 큰 출력을 필요로 하는 압력실에 대하여 압력 손실이 저감된 상태에서 작동유를 공급하는 본 변형예의 방향 전환 밸브(130)는, 콤팩트한 구조로, 필요한 힘을 효율적으로 출력할 수 있다. 이와 같이 액추에이터(120)의 헤드측[제1 작동유 포트(121)]에 바이패스 통로(155)를 연통시킴으로써, 압력 손실의 영향을 효과적으로 저감할 수 있다.

또한 도 11(및 도 5)에 도시한 예에서는, 액추에이터(120)(피스톤 실린더 기구)의 헤드측[제1 작동유 포트(121)]에 연통하는 제1 액추에이터 통로(161)에, 제1 접속 유로 S1 및 제2 접속 유로 S2[바이패스 통로(155)를 포함함]를 통해 작동유가 공급되지만, 액추에이터(120)의 로드측[제2 작동유 포트(122)]에 연통하는 제2 액추에이터 통로(162)에 대해서도, 도 11에 도시한 유로 구성과 마찬가지의 유로 구성을 적용할 수 있다. 즉, 제3 공급 통로(153)로부터 제2 액추에이터 통로(162)에 작동유를 공급하기 위해, 제2 액추에이터 통로(162)에 근접하는 측에서 스풀 구멍(133)에 개구하는 제2 브릿지 통로(153b)의 개구부[제2 개구부(153d)]를, 제1 접속 유로 S1[스풀 구멍(133)]을 통해 제2 액추에이터 통로(162)에 연통시키는 한편, 제3 공급 통로(153)로부터 이격하는 측에서 스풀 구멍(133)에 개구하는 제1 브릿지 통로(153a)의 개구부[제1 개구부(153c)]를 제2 접속 유로 S2[스풀 구멍(133) 및 바이패스 통로(155)(도 11의 부호 「155」가 부여된 점선부 참조)]를 통해 제2 액추에이터 통로(162)에 연통시켜도 된다. 따라서 「제2 브릿지 통로(153b)와 제1 액추에이터 통로(161)를 연통시키는 제2 접속 유로 S2의 일부」 및 「제1 브릿지 통로(153a)와 제2 액추에이터 통로(162)를 연통시키는 제2 접속 유로 S2의 일부」 중 한쪽 또는 양쪽을 위해 1 또는 2 이상의 바이패스 통로(155)를 설치할 수 있다. 따라서 도 5에 도시한 예에 관하여 말하면, 「액추에이터(피스톤 실린더)(120)의 헤드측[제1 작동유 포트(121)]에 연통하는 바이패스 통로(155)」 및 「액추에이터(120)의 로드측[제2 작동유 포트(122)]에 연통하는 바이패스 통로(155)」 중 한쪽만을 설치해도 되고, 양쪽을 병설해도 된다.

또한 본 변형예의 방향 전환 밸브(130)도, 상술한 실시 형태 및 변형예와 마찬가지로, 접속되는 유압 회로[유압 시스템(10)]는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 듀얼 회로, 싱글 회로, 패럴렐 회로, 및/또는 탠덤 회로에 대해서도 유효하게 적용 가능하다.

본 발명은 상술한 개개의 실시 형태 및 변형예에 한정되는 것은 아니고, 실시 형태 및 변형예가 서로 조합되어도 되고, 각종 변형이 가해져도 된다. 특허 청구 범위에 있어서 특정되어 있는 내용 및 그 균등물로부터 도출되는 본 발명의 개념적인 사상 및 취지를 일탈하지 않는 범위에서, 다양한 추가, 변경 및 부분적 삭제가 가능하다.

10 : 유압 시스템
12 : 펌프 장치
13 : 방향 전환 밸브
14 : 스풀
15 : 랜드부
15a : 분배 랜드부
16 : 절결부
16a : 제1 절결부
16b : 제2 절결부
17 : 스풀 구멍
18 : 액추에이터
19 : 체크 밸브
20 : 공급 통로
21 : 액추에이터 통로
22 : 밸브 본체
23 : 제어 노치
25 : 바이패스 통로
101 : 건설 기계용 유압 시스템
111 : 제1 펌프
112 : 제2 펌프
115 : 탱크
120 : 액추에이터
121 : 제1 작동유 포트
122 : 제2 작동유 포트
130 : 방향 전환 밸브
130a : 중립 위치
130b : 제1 작동 위치
130c : 제2 작동 위치
131 : 밸브 본체
133 : 스풀 구멍
141 : 제1 언로드 통로
141a : 상류측 제1 언로드 통로
141b : 하류측 제1 언로드 통로
142 : 제2 언로드 통로
142a : 상류측 제2 언로드 통로
142b : 하류측 제2 언로드 통로
145 : 탱크 통로
151 : 제1 공급 통로
152 : 제2 공급 통로
153 : 제3 공급 통로
153a : 제1 브릿지 통로
153b : 제2 브릿지 통로
153c : 제1 개구부
153d : 제2 개구부
155 : 바이패스 통로
161 : 제1 액추에이터 통로
162 : 제2 액추에이터 통로
171 : 제1 체크 밸브
172 : 제2 체크 밸브
180 : 스풀
181 : 절결부
181a : 제1 언로드 통로용 절결부
181b : 제2 언로드 통로용 절결부
181c : 제1 액추에이터 통로용 절결부
181d : 제2 액추에이터 통로용 절결부
181e : 바이패스 통로용 절결부
183 : 랜드부
183a : 제1 언로드 통로용 랜드부
183b : 제2 언로드 통로용 랜드부
183c : 제3 언로드 통로용 랜드부
183d : 분배 랜드부
S1 : 제1 접속 유로
S2 : 제2 접속 유로

Claims

밸브 본체에 형성되는 스풀 구멍과,
상기 스풀 구멍 내에 있어서 이동 가능하게 설치되며, 상기 스풀 구멍 내에 있어서의 배치에 따라서 상기 스풀 구멍 내에 유로를 규정하는 스풀과,
상기 스풀 구멍에 접속되며, 상기 스풀에 대하여 상류측에 배치되고, 제1 디바이스로부터의 작동유가 공급되는 상류측 통로와,
상기 스풀 구멍에 접속되며, 상기 스풀에 대하여 하류측에 배치되고, 제2 디바이스에 연통하는 제1 하류측 통로와,
상기 스풀 구멍 중의 제1 개소와 제2 개소를 연통하는 바이패스 통로를 구비하고,
상기 스풀은, 상기 스풀 구멍 내의 제1 위치에 배치된 경우, 상기 상류측 통로와 상기 제1 하류측 통로를 연결하는 제1 접속 유로와, 상기 상류측 통로와 상기 제1 개소에 있어서의 상기 바이패스 통로를 연결함과 함께 상기 제1 하류측 통로와 상기 제2 개소에 있어서의 상기 바이패스 통로를 연결하는 제2 접속 유로를 규정하고, 상기 상류측 통로와 상기 제1 하류측 통로가 상기 제1 접속 유로 및 상기 제2 접속 유로를 통해 연통하는, 방향 전환 밸브.
제1항에 있어서,
상기 스풀은, 복수의 랜드부와 복수의 절결부를 갖고,
상기 복수의 랜드부는, 상기 제1 접속 유로와, 상기 제2 접속 유로 중 상기 상류측 통로와 상기 제1 개소에 있어서의 상기 바이패스 통로를 연결하는 유로를 획정하는 분배 랜드부를 포함하는, 방향 전환 밸브.
제2항에 있어서,
상기 복수의 절결부는,
상기 스풀의 이동 방향에 관하여 상기 분배 랜드부의 일방 측에 인접하여 형성되며, 상기 제1 접속 유로를 구성하는 제1 절결부와,
상기 스풀의 이동 방향에 관하여 상기 분배 랜드부의 타방 측에 인접하여 형성되며, 상기 제2 접속 유로 중 상기 상류측 통로와 상기 제1 개소에 있어서의 상기 바이패스 통로를 연결하는 유로를 구성하는 제2 절결부를 포함하는, 방향 전환 밸브.
제3항에 있어서,
상기 제1 절결부는, 상기 제2 접속 유로 중 상기 제1 하류측 통로와 상기 제2 개소에 있어서의 상기 바이패스 통로를 연결하는 유로도 구성하는, 방향 전환 밸브.
제1항에 있어서,
상기 스풀은, 복수의 랜드부와 복수의 절결부를 갖고,
상기 복수의 랜드부는, 상기 제1 접속 유로와, 상기 제2 접속 유로 중 상기 제1 하류측 통로와 상기 제2 개소에 있어서의 상기 바이패스 통로를 연결하는 유로를 획정하는 분배 랜드부를 포함하는, 방향 전환 밸브.
제1항에 있어서,
상기 상류측 통로는 제1 개구부 및 제2 개구부를 갖고, 상기 제1 개구부는 상기 제2 개구부보다도 상기 제1 하류측 통로에 근접한 위치에 배치되고,
상기 제1 접속 유로는, 상기 제1 개구부를 통해 상기 상류측 통로와 상기 제1 하류측 통로를 연결하고,
상기 제2 접속 유로는, 상기 제2 개구부를 통해 상기 상류측 통로와 상기 제1 개소에 있어서의 상기 바이패스 통로를 연결하는, 방향 전환 밸브.
제6항에 있어서,
상기 스풀은, 복수의 절결부를 갖고,
상기 복수의 절결부는, 상기 제1 접속 유로를 구성하는 제1 절결부와, 상기 제2 접속 유로 중 상기 상류측 통로의 상기 제2 개구부와 상기 제1 개소에 있어서의 상기 바이패스 통로를 연결하는 유로를 구성하는 제2 절결부를 포함하는, 방향 전환 밸브.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스풀은, 상기 스풀 구멍 내의 제2 위치에 배치된 경우, 상기 상류측 통로와 상기 제1 하류측 통로 사이를 차단하고, 상기 상류측 통로 및 상기 제1 하류측 통로 중 적어도 어느 한쪽과 상기 바이패스 통로 사이를 차단하는, 방향 전환 밸브.
제8항에 있어서,
상기 제1 디바이스로부터 작동유가 공급되는 언로드 통로를 더 구비하고,
상기 언로드 통로의 일부는, 상기 스풀 구멍에 의해 구성되고,
상기 스풀은, 상기 스풀 구멍 내의 상기 제1 위치에 배치된 경우에는 상기 언로드 통로를 차단하거나 또는 교축하고, 상기 스풀 구멍 내의 제2 위치에 배치된 경우에는 상기 언로드 통로의 차단 또는 교축이 해제되는, 방향 전환 밸브.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스풀 구멍에 접속되며, 탱크에 연통하는 탱크 통로와,
상기 제1 하류측 통로와는 다른 경로로 상기 제2 디바이스에 연통하는 제2 하류측 통로를 더 구비하고,
상기 스풀은, 상기 스풀 구멍 내의 상기 제1 위치에 배치된 경우, 상기 제2 하류측 통로와 상기 탱크 통로를 연결하는 제3 접속 유로를 더 규정하는, 방향 전환 밸브.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 디바이스의 제1 토출 포트에 연통하는 제1 공급 통로와,
상기 제1 디바이스의 제2 토출 포트에 연통하는 제2 공급 통로를 더 구비하고,
상기 상류측 통로는, 상기 제1 공급 통로 및 상기 제2 공급 통로 중 적어도 어느 한쪽에 연통하는, 방향 전환 밸브.
제11항에 있어서,
상기 제1 디바이스의 상기 제1 토출 포트로부터 작동유가 공급되는 제1 언로드 통로와,
상기 제1 디바이스의 상기 제2 토출 포트로부터 작동유가 공급되는 제2 언로드 통로를 더 구비하고,
상기 제1 공급 통로는 상기 제1 언로드 통로에 접속되고,
상기 제2 공급 통로는 상기 제2 언로드 통로에 접속되고,
상기 스풀은, 상기 스풀 구멍 내의 상기 제1 위치에 배치된 경우에는 상기 제1 언로드 통로 및 상기 제2 언로드 통로의 각각을 차단하거나 또는 교축하고, 상기 스풀 구멍 내의 제2 위치에 배치된 경우에는 상기 제1 언로드 통로 및 상기 제2 언로드 통로의 각각의 차단 또는 교축이 해제되는, 방향 전환 밸브.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 디바이스는, 실린더 및 피스톤을 포함하고,
상기 제1 하류측 통로는, 상기 실린더의 헤드측에 연통하는, 방향 전환 밸브.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 기재된 방향 전환 밸브와,
상기 방향 전환 밸브의 상기 상류측 통로에 연통하는 제1 디바이스와,
상기 방향 전환 밸브의 상기 제1 하류측 통로에 연통하는 제2 디바이스를 구비하는, 유압 시스템.