KR20200109242A - 제어 밸브 및 건설 기계용 유압 시스템 - Google Patents

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도요조 다지마
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나부테스코 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 제어 밸브는, 펌프와 탱크를 연통하는 센터 통로부와, 상기 센터 통로부의 도중에 마련되어, 상기 센터 통로부를 흐르는 유체의 유량을 조정 가능한 밸브체와, 상기 밸브체를 끼워서 상기 센터 통로부의 상기 펌프측과 상기 탱크측을 접속하는 바이패스 통로부를 구비한다.

Description

제어 밸브 및 건설 기계용 유압 시스템{CONTROL VALVE, AND HYDRAULIC SYSTEM FOR CONSTRUCTION MACHINE}
본 발명은, 제어 밸브 및 건설 기계용 유압 시스템에 관한 것이다.
예를 들어 유압 셔블 등의 건설 기계는, 버킷이나 붐 등을 구동시키는 건설 기계용 유압 시스템을 구비하고 있다. 건설 기계용 유압 시스템은, 복수의 제어 밸브를 구비하고 있다. 이러한 종류의 제어 밸브는, 밸브 바디와, 밸브 바디 내에 마련된 센터 통로, 센터 통로에 연통되는 스풀 구멍 및 스풀 구멍에 연통되는 실린더 통로와, 스풀 구멍 내에 이동 가능하게 마련된 스풀을 구비하고 있다. 센터 통로는, 일단이 펌프로부터 연장되는 펌프 통로에 접속되고, 타단이 탱크로 연장되는 탱크 통로에 접속되어 있다. 실린더 통로는, 버킷이나 붐을 구동시키는 액추에이터에 접속되어 있다. 스풀은, 실린더 구멍의 내주면과 미끄럼 이동하는 복수의 랜드를 구비하고 있다.
랜드는, 센터 통로나 실린더 통로를 개폐시켜, 펌프로부터 압송된 압유의 흐름을 전환하는 기능을 갖고 있다. 즉, 스풀을 중립 위치로 했을 때, 센터 통로가 개방되어서 펌프로부터 압송된 압유가 그대로 탱크로 흐르는 경우가 있다. 또한, 스풀의 이동에 수반하는 랜드의 위치에 의해, 펌프로부터 압송된 압유가 액추에이터에 공급되는 경우가 있다. 액추에이터에 공급되는 압유의 유량은, 스풀의 위치에 의해 제어된다.
여기서, 펌프로부터 압송된 압유는, 제어 밸브를 통해 액추에이터에 공급되므로, 제어 밸브를 통과할 때에 압력 손실이 발생한다. 이 압력 손실은, 액추에이터의 구동 효율에 영향을 미친다. 이 때문에, 펌프로부터 압송된 압유의 압력 손실을 저감시켜, 가능한 한 액추에이터를 효율적으로 구동시키는 기술이 제안되어 있다. 예를 들어, 펌프 통로와 실린더 통로 사이에 바이패스 통로를 마련하는 기술이 제안되어 있다.
일본 특허 공개2017-67282호 공보
그런데, 건설 기계용 유압 시스템에 의해 복수의 액추에이터를 구동시키는 경우, 오픈 센터식의 유압 회로를 채용하는 경우가 있다. 이러한 종류의 유압 회로는, 센터 통로에 복수의 제어 밸브를 연결하고 있다. 그리고, 제어 밸브의 스풀을 중립 상태로 했을 때에 센터 통로의 하류측에 압유가 흘러, 하류측의 제어 밸브에 압유가 공급된다.
여기서, 센터 통로를 흐르는 압유는 제어 밸브를 통과할 때에 압력 손실이 발생해 버린다.
이 때문에, 센터 통로의 하류측에 위치하는 제어 밸브에 접속되어 있는 액추에이터의 구동 효율이 저하되어 버릴 가능성이 있었다.
본 발명은, 펌프로부터 탱크로 흐르는 유체의 압력 손실을 저감할 수 있는 제어 밸브 및 건설 기계용 유압 시스템을 제공한다.
본 발명의 일 형태에 관한 제어 밸브는, 펌프와 탱크를 연통하는 센터 통로부와, 상기 센터 통로부의 도중에 마련되어, 상기 센터 통로부를 흐르는 유체의 유량을 조정 가능한 밸브체와, 상기 밸브체를 끼워서 상기 센터 통로부의 상기 펌프측과 상기 탱크측을 접속하는 바이패스 통로부를 구비한다.
이렇게 구성함으로써, 펌프로부터 탱크로 흐르는 유체의 통로부로서, 센터 통로부의 이외에, 바이패스 통로부 만큼 증가시킬 수 있다. 이 때문에, 펌프로부터 탱크로 흐르는 유체의 압력 손실을 저감할 수 있다.
상기 구성이며, 상기 바이패스 통로부는, 상기 밸브체를 끼워서 상기 펌프측과 상기 탱크측과의 사이에, 상이한 2개의 통로부를 가져도 된다.
이렇게 구성함으로써, 바이패스 통로부를 통하는 유체가 추가로 2개의 통로부를 통하여 흐르게 되므로, 펌프로부터 탱크로 흐르는 유체의 압력 손실을 확실하게 저감할 수 있다.
상기 구성이며, 스풀 구멍이 마련된 밸브 바디를 구비해도 된다. 상기 밸브체는, 상기 스풀 구멍 내에 이동 가능하게 마련된 스풀이어도 된다. 상기 센터 통로부는, 상기 밸브 바디의 상기 스풀 구멍보다도 상기 펌프측에 마련됨과 함께 상기 스풀 구멍에 연통되는 제1 연통구를 갖는 펌프측 센터 통로부와, 상기 밸브 바디의 상기 스풀 구멍보다도 상기 탱크측에 마련됨과 함께 상기 스풀 구멍에 연통되는 제2 연통구를 갖는 탱크측 센터 통로부를 가져도 된다. 상기 바이패스 통로부는, 상기 펌프측 센터 통로부의 도중으로부터 분기되어서 상기 스풀 구멍에 연통되는 제3 연통구를 갖는 펌프측 바이패스 통로부와, 상기 탱크측 센터 통로부의 도중으로부터 분기되어서 상기 스풀 구멍에 연통되는 제4 연통구를 갖는 탱크측 바이패스 통로부를 가져도 된다. 상기 제1 연통구, 상기 제2 연통구, 상기 제3 연통구 및 상기 제4 연통구는, 이 순으로 상기 스풀의 이동 방향을 따라서 어긋나게 배치되어 있어도 된다. 상기 스풀은, 중립 상태에서 상기 제2 연통구 및 상기 제3 연통구에 대응하는 위치에 마련된 랜드와, 상기 랜드에 있어서의 상기 스풀의 이동 방향 양단에 마련된 유로 홈을 가져도 된다.
2개의 상기 유로 홈은, 상기 상이한 2개의 통로부여도 된다.
이렇게 구성함으로써, 밸브 바디 내에 간소한 구조로 바이패스 통로부를 마련할 수 있다. 또한, 바이패스 통로부 상에, 상이한 2개의 통로부를 마련할 수 있다. 이 때문에, 제어 밸브를 저렴하게 소형화하면서, 펌프로부터 탱크로 흐르는 유체의 압력 손실을 저감할 수 있다.
상기 구성이며, 상기 바이패스 통로부는, 상기 펌프측 센터 통로부 및 상기 탱크측 센터 통로부 중 적어도 어느 한쪽과 상기 스풀 구멍을 연통하는 다른 바이패스 통로부를 가져도 된다.
이렇게 구성함으로써, 바이패스 통로부가 더 증대된다. 이 때문에, 펌프로부터 탱크로 흐르는 유체의 압력 손실을 더 저감할 수 있다.
상기 구성이며, 상기 다른 바이패스 통로부는, 상기 펌프측 센터 통로부의 도중으로부터 분기되어서 상기 스풀 구멍에 연통하는 제5 연통구를 갖는 다른 펌프측 바이패스 통로부를 가져도 된다. 상기 스풀은, 중립 상태에서 상기 제4 연통구에 마련된 다른 랜드와, 상기 다른 랜드에 있어서의 상기 스풀의 이동 방향 일단에 마련된 다른 유로 홈을 가져도 된다.
이렇게 구성함으로써, 밸브 바디 내에 간소한 구조로 바이패스 통로부를 더 증대할 수 있다. 이 때문에, 제어 밸브를 저렴하게 소형화하면서, 펌프로부터 탱크로 흐르는 유체의 압력 손실을 더 저감할 수 있다.
상기 구성이며, 상기 바이패스 통로부의 유로 단면적은, 상기 센터 통로부의 유로 단면적보다도 작아도 된다.
이렇게 구성함으로써, 바이패스 통로부를 마련하기 위한 점유 스페이스를 가능한 한 공간 절약화할 수 있다. 이 때문에, 제어 밸브를 소형화할 수 있다.
상기 구성이며, 상기 바이패스 통로부의 도중에, 상기 바이패스 통로부를 흐르는 유체의 유량을 조정 가능한 다른 밸브체를 구비해도 된다.
이렇게 구성함으로써, 바이패스 통로부를 흐르는 유체의 유량을 제어할 수 있다. 이 때문에, 펌프로부터 탱크로 흐르는 유체의 압력 손실을 저감하면서, 제어 밸브의 제어를 고정밀도로 행할 수 있다.
본 발명의 다른 형태에 관한 제어 밸브는, 펌프와 탱크를 연통하는 센터 통로부와, 상기 센터 통로부의 도중에 마련되어, 상기 센터 통로부에 연통되는 스풀 구멍이 마련된 밸브 바디와, 상기 스풀 구멍 내에 이동 가능하게 마련되어, 상기 센터 통로부를 흐르는 유체의 유량을 조정 가능한 스풀과, 상기 스풀을 끼워서 상기 센터 통로부의 상기 펌프측과 상기 탱크측을 접속하는 바이패스 통로부를 구비한다. 상기 센터 통로부는, 상기 밸브 바디의 상기 스풀 구멍보다도 상기 펌프측에 마련됨과 함께 상기 스풀 구멍에 연통되는 제1 연통구를 갖는 펌프측 센터 통로부와, 상기 밸브 바디의 상기 스풀 구멍보다도 상기 탱크측에 마련됨과 함께 상기 스풀 구멍에 연통되는 제2 연통구를 갖는 탱크측 센터 통로부를 갖는다. 상기 바이패스 통로부는, 상기 펌프측 센터 통로부의 도중으로부터 분기되어서 상기 스풀 구멍에 연통되는 제3 연통구를 갖는 펌프측 바이패스 통로부와, 상기 탱크측 센터 통로부의 도중으로부터 분기되어서 상기 스풀 구멍에 연통되는 제4 연통구를 갖는 탱크측 바이패스 통로부를 갖는다. 상기 제1 연통구, 상기 제2 연통구, 상기 제3 연통구 및 상기 제4 연통구는, 이 순으로 상기 스풀의 이동 방향을 따라서 어긋나게 배치되어 있다. 상기 스풀은, 중립 상태에서 상기 제2 연통구 및 상기 제3 연통구에 대응하는 위치에 마련된 랜드와, 상기 랜드에 있어서의 상기 스풀의 이동 방향 양단에 마련된 유로 홈을 갖는다.
이렇게 구성함으로써, 펌프로부터 탱크로 흐르는 유체의 통로부로서, 센터 통로부 이외에, 밸브 바디 내에 간소한 구조로 바이패스 통로부를 마련할 수 있다.
이 때문에, 제어 밸브를 저렴하게 소형화하면서, 펌프로부터 탱크로 흐르는 유체의 압력 손실을 저감할 수 있다.
본 발명의 다른 형태에 관한 제어 밸브는, 펌프와 탱크를 연통하는 센터 통로부와, 상기 센터 통로부의 도중에 마련되어, 상기 센터 통로부에 연통되는 스풀 구멍이 마련된 밸브 바디와, 상기 스풀 구멍 내에 이동 가능하게 마련되어, 상기 센터 통로부를 흐르는 유체의 유량을 조정 가능한 스풀과, 상기 스풀을 끼워서 상기 센터 통로부의 상기 펌프측과 상기 탱크측을 접속하는 바이패스 통로부를 구비한다. 상기 센터 통로부는, 상기 밸브 바디의 상기 스풀 구멍보다도 상기 펌프측에 마련됨과 함께 상기 스풀 구멍에 연통되는 제1 연통구를 갖는 펌프측 센터 통로부와, 상기 밸브 바디의 상기 스풀 구멍보다도 상기 탱크측에 마련됨과 함께 상기 스풀 구멍에 연통되는 제2 연통구를 갖는 탱크측 센터 통로부를 갖는다. 상기 바이패스 통로부는, 상기 펌프측 센터 통로부의 도중으로부터 분기되어서 상기 스풀 구멍에 연통되는 제3 연통구를 갖는 펌프측 바이패스 통로부와, 상기 탱크측 센터 통로부의 도중으로부터 분기되어서 상기 스풀 구멍에 연통되는 제4 연통구를 갖는 탱크측 바이패스 통로부와, 상기 펌프측 센터 통로부의 도중으로부터 분기되어서 상기 스풀 구멍에 연통하는 제5 연통구를 갖는 다른 펌프측 바이패스 통로부를 갖는다. 상기 제1 연통구, 상기 제2 연통구, 상기 제3 연통구, 상기 제4 연통구 및 상기 제5 연통구는, 이 순으로 상기 스풀의 이동 방향을 따라서 어긋나게 배치되어 있다. 상기 스풀은, 중립 상태에서 상기 제2 연통구 및 상기 제3 연통구에 대응하는 위치에 마련된 랜드와, 중립 상태에서 상기 제4 연통구에 마련된 다른 랜드와, 상기 랜드에 있어서의 상기 스풀의 이동 방향 양단에 마련된 유로 홈과, 상기 다른 랜드에 있어서의 상기 스풀의 이동 방향 일단에 마련된 다른 유로 홈을 갖는다.
이렇게 구성함으로써, 펌프로부터 탱크로 흐르는 유체의 통로부로서, 센터 통로부 이외에, 밸브 바디 내에 간소한 구조로 바이패스 통로부를 마련할 수 있다.
이 바이패스 통로부에 더하여, 밸브 바디 내에 간소한 구조로 바이패스 통로부를 더 증대할 수 있다. 이 때문에, 제어 밸브를 저렴하게 소형화하면서, 펌프로부터 탱크로 흐르는 유체의 압력 손실을 확실하게 저감할 수 있다.
본 발명의 다른 형태에 관한 제어 밸브는, 펌프와 탱크를 연통하는 센터 통로부와, 상기 센터 통로부의 도중에 마련되어, 상기 센터 통로부를 흐르는 유체의 유량을 조정 가능한 밸브체와, 상기 밸브체를 끼워서 상기 센터 통로부의 상기 펌프측과 상기 탱크측을 접속하는 바이패스 통로부와, 상기 바이패스 통로부의 도중에 마련되어, 상기 바이패스 통로부를 흐르는 유체의 유량을 조정 가능한 다른 밸브체를 구비한다.
이렇게 구성함으로써, 펌프로부터 탱크로 흐르는 유체의 통로부로서, 센터 통로부 이외에, 바이패스 통로부 만큼 증가시킬 수 있다. 이 때문에, 펌프로부터 탱크로 흐르는 유체의 압력 손실을 저감할 수 있다.
또한, 바이패스 통로부를 흐르는 유체의 유량을 제어할 수 있다. 이 때문에, 펌프로부터 탱크로 흐르는 유체의 압력 손실을 저감하면서, 제어 밸브의 제어를 고정밀도로 행할 수 있다.
본 발명의 다른 형태에 관한 건설 기계용 유압 시스템은, 상술한 제어 밸브와, 상기 제어 밸브에 접속되는 상기 펌프와, 상기 펌프로부터 상기 제어 밸브를 통해 공급되는 압유에 기초하여 구동되는 액추에이터를 구비한다.
이렇게 구성함으로써, 펌프로부터 탱크로 흐르는 유체의 압력 손실을 저감할 수 있고, 액추에이터의 구동 효율을 향상할 수 있다.
상기 구성이며, 상기 센터 통로부에 연결된 복수의 상기 제어 밸브를 구비해도 된다. 복수의 상기 제어 밸브 중 적어도 가장 상기 펌프에 가까운 최상류에 위치하는 상기 제어 밸브는, 상기 바이패스 통로부를 갖고 있어도 된다.
이렇게 구성함으로써, 각 제어 밸브에 공급되는 유체의 압력 손실을 효율적으로 저감할 수 있다.
상술한 제어 밸브 및 건설 기계용 유압 시스템은, 펌프로부터 탱크로 흐르는 유체의 압력 손실을 저감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 있어서의 건설 기계용 유압 시스템의 개략 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 유압 제어 밸브를 모식적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 도 2의 A부 확대도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서의 유압 제어 밸브를 모식적으로 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시 형태에 있어서의 유압 제어 밸브를 모식적으로 도시한 단면도이다.
이어서, 본 발명의 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다.
(제1 실시 형태)
도 1은, 건설 기계용 유압 시스템(1)의 개략 구성도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 건설 기계용 유압 시스템(1)은, 예를 들어 유압 셔블 등의 건설 기계에 탑재된다. 건설 기계용 유압 시스템(1)은, 복수의 유압 액추에이터(청구항의 액추에이터에 상당)(2)와, 각 유압 액추에이터(2)에 원하는 압유를 공급하는 제1 유압 펌프(청구항의 펌프에 상당)(3)와, 유압 액추에이터(2)와 제1 유압 펌프(3) 사이에 마련되는 복수의 유압 제어 밸브(청구항의 제어 밸브에 상당)(4)를 주 구성으로 하고 있다.
복수의 유압 액추에이터(2)로서는, 유압 실린더(2a)나 유압 모터(2b)가 있다. 유압 실린더(2a)는, 예를 들어 암 구동용, 버킷 구동용, 붐 구동용으로서 사용된다. 유압 모터(2b)는, 예를 들어 캡 선회용, 주행용으로서 사용된다. 또한, 유압 액추에이터(2)로서는, 이들에 한정되는 것은 아니다.
제1 유압 펌프(3)로서는, 예를 들어 포지티브 컨트롤 제어 방식의 가변 용량형 유압 펌프가 사용된다.
유압 제어 밸브(4)는, 각 유압 액추에이터(2)로의 압유의 유량을 조정한다. 복수의 유압 제어 밸브(4)는, 제1 유압 펌프(3)와 제1 탱크(청구항의 탱크에 상당)(5)를 연통하는 센터 통로(탠덤 통로)(6) 및 센터 통로(6)로부터 분기된 패럴렐 통로(7)를 통해 연결되어 있다. 패럴렐 통로(7)에는, 각 유압 제어 밸브(4)에 대응하도록 체크 밸브(8)가 마련되어 있다. 체크 밸브(8)는, 각 유압 제어 밸브(4)에 공급된 압유의 역류를 방지한다.
이하, 유압 제어 밸브(4)에 대하여 상세하게 설명한다. 또한, 복수의 유압 제어 밸브(4)는 동일 구성이므로, 이하의 설명에서는, 1개의 유압 제어 밸브(4)에 대해서만 설명하고, 그 밖의 유압 제어 밸브(4)에 관한 설명을 생략한다.
도 2는, 유압 제어 밸브(4)를 모식적으로 도시한 단면도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 유압 제어 밸브(4)는, 복수의 유로를 구비한 밸브 바디(9)와, 밸브 바디(9) 내에 배치된 스풀(청구항의 밸브체에 상당)(10)과, 스풀(10)을 이동시키는 스풀 작동 기구부(11)를 구비하고 있다.
또한, 센터 통로(6)에 복수의 유압 제어 밸브(4)를 연결하는 구성으로서는, 1개의 밸브 바디(9)에, 복수의 스풀(10)을 연결하는 구성으로 해도 되고, 1개의 스풀(10)을 구비한 밸브 바디(9)를 복수 연결하는 구성으로 해도 된다. 이하에서는, 1개의 스풀(10)을 구비한 밸브 바디(9)에 대하여 설명한다. 그러나, 1개의 밸브 바디(9)에, 복수의 스풀(10)을 연결하는 구성이어도, 이하의 구성을 채용할 수 있다.
밸브 바디(9)에는, 센터 통로(6)와, 센터 통로(6)로부터 분기된 바이패스 통로(12)와, 제1 실린더 포트(13) 및 제2 실린더 포트(14)와, 제1 압유 배출 통로(15) 및 제2 압유 배출 통로(16)와, 이들 센터 통로(6), 바이패스 통로(12), 제1 실린더 포트(13), 제2 실린더 포트(14), 제1 압유 배출 통로(15) 및 제2 압유 배출 통로(16)에 연통되는 스풀 구멍(17)이 마련되어 있다. 또한, 도 2에서는, 스풀 구멍(17)의 중심축을 O1로 하여 일점 쇄선으로 나타내고 있다.
센터 통로(6)는, 밸브 바디(9)에 있어서의 스풀 구멍(17)보다도 제1 유압 펌프(3)측에 마련된 펌프측 센터 통로(18)와, 밸브 바디(9)에 있어서의 스풀 구멍(17)보다도 제1 탱크(5)측에 마련된 탱크측 센터 통로(19)를 구비하고 있다. 각센터 통로(18, 19)의 유로 단면적은, 거의 동일하다.
펌프측 센터 통로(18)는, 스풀 구멍(17)에 연통되는 제1 연통구(21)를 구비하고 있다. 탱크측 센터 통로(19)는, 스풀 구멍(17)에 연통되는 제2 연통구(22)를 구비하고 있다.
바이패스 통로(12)는, 펌프측 센터 통로(18)로부터 분기된 펌프측 바이패스 통로(23)와, 탱크측 센터 통로(19)로부터 분기된 탱크측 바이패스 통로(24)를 구비하고 있다. 각 바이패스 통로(23, 24)의 유로 단면적은, 각 센터 통로(18, 19)의 유로 단면적보다도 작다.
펌프측 바이패스 통로(23)는, 스풀 구멍(17)에 연통되는 제3 연통구(25)를 구비하고 있다. 탱크측 바이패스 통로(24)는, 스풀 구멍(17)에 연통되는 제4 연통구(26)를 구비하고 있다. 각 연통구(21, 22, 25, 26)는, 이 순으로 스풀 구멍(17)의 중심축 O1을 따라 제1 방향(도 2에 있어서의 좌측 방향) D1로 어긋나게 배치되어 있다.
제1 실린더 포트(13) 및 제2 실린더 포트(14)는, 센터 통로(6) 및 바이패스 통로(12)보다도 중심축 O1 방향의 양측에 배치되어 있다. 제1 실린더 포트(13) 및 제2 실린더 포트(14)에는, 유압 액추에이터(2)가 접속된다.
제1 압유 배출 통로(15) 및 제2 압유 배출 통로(16)는, 제1 실린더 포트(13) 및 제2 실린더 포트(14)보다도 중심축 O1 방향의 양측에 배치되어 있다. 제1 압유 배출 통로(15) 및 제2 압유 배출 통로(16)는, 밸브 바디(9) 및 유압 액추에이터(2) 내를 순환한 압유를 제1 탱크(5)에 배출하기 위한 것이다.
스풀 구멍(17)에 있어서의 제1 실린더 포트(13)와 제2 실린더 포트(14) 사이의 영역은, 압유가 통과하는 중간 통로(27)로 된다. 또한, 제1 실린더 포트(13)와 중간 통로(27) 사이에는, 제1 유압 펌프(3)로부터의 압유가 공급되는 제1 공급 포트(28)가 마련되어 있다. 제2 실린더 포트(14)와 중간 통로(27) 사이에는, 제1 유압 펌프로부터의 압유가 공급되는 제2 공급 포트(29)가 마련되어 있다. 제1 공급 포트(28) 및 제2 공급 포트(29)는, 도시하지 않은 브리지 형상 공급 통로를 통해 센터 통로(6)에 연통되어 있다.
밸브 바디(9) 내에 배치된 스풀(10)은, 스풀 구멍(17) 내에 수납되어 있다.
스풀(10)은, 스풀 구멍(17)의 단면 형상에 대응하도록 원기둥 형상으로 형성되어 있다.
스풀(10)의 중심축 O2는, 스풀 구멍(17)의 중심축 O1과 일치하고 있다. 스풀(10)은, 스풀 구멍(17) 내를 중심축 O1을 따라 제1 방향 D1 및 제1 방향 D1과는 반대측인 제2 방향 D2(도 2에 있어서의 우측 방향)로 이동 가능하다. 또한, 이하의 설명에서는, 스풀(10)의 직경 방향을, 단순히 직경 방향이라고 칭하여 설명한다.
스풀(10)에는, 복수의 랜드(31 내지 36)(제1 중간 랜드(31), 제2 중간 랜드(32), 제1 랜드(33), 제2 랜드(34), 제3 랜드(35) 및 제4 랜드(36)) 등이 마련되어 있다. 각 랜드(31 내지 36)는, 펌프측 센터 통로(18), 탱크측 센터 통로(19), 펌프측 바이패스 통로(23), 탱크측 바이패스 통로(24), 중간 통로(27), 제1 실린더 포트(13), 제2 실린더 포트(14), 제1 압유 배출 통로(15) 및 제2 압유 배출 통로(16)를 흐르는 압유의 유량 및 방향을 변경하고 있다. 각 랜드(31 내지 36)의 외경은, 스풀 구멍(17)의 내경보다도 약간 작다. 각 랜드(31 내지 36)는, 스풀(10)이 제1 방향 D1 및 제2 방향 D2로 이동했을 때에, 스풀 구멍(17) 내를 미끄럼 이동한다.
제1 중간 랜드(31) 및 제2 중간 랜드(32)는, 유압 액추에이터(2)가 구동하고 있지 않은 무부하 상태(이하, 「스풀(10)의 중립 상태」라고 함)에서, 중간 통로(27) 내의 중앙에 마련되어 있다. 보다 구체적으로는, 스풀(10)의 중립 상태일 때, 제1 중간 랜드(31)는, 제2 연통구(22)와 직경 방향으로 대향하는 위치에 마련되어 있다. 또한, 스풀(10)의 중립 상태일 때, 제2 중간 랜드(32)는, 제3 연통구(25)와 직경 방향으로 대향하는 위치에 마련되어 있다.
각 중간 랜드(31, 32)의 중심축 O2 방향 양측에는, 3개의 유로 홈(37, 38, 39)(제1 유로 홈(37), 제2 유로 홈(38), 제3 유로 홈(39))이 스풀(10)의 전체 둘레에 걸쳐서 마련되어 있다.
여기서, 유압 제어 밸브(4)는, 스풀(10)의 중립 상태에서, 중간 통로(27)가 개방되어서 펌프측 센터 통로(18)와 탱크측 센터 통로(19)가 연통됨과 함께, 펌프측 바이패스 통로(23)와 탱크측 바이패스 통로(24)가 연통되는, 소위 오픈 센터 방식이 채용되고 있다(상세는 나중에 설명함).
제1 랜드(33)는, 각 중간 랜드(31, 32)보다도 제2 방향 D2측으로, 또한 제1 공급 포트(28)에 대응한 위치에 마련되어 있다. 스풀(10)의 중립 상태에서는, 제1 랜드(33)는, 제1 공급 포트(28)와 제1 실린더 포트(13) 사이를 폐색하고 있다.
제2 랜드(34)는, 각 중간 랜드(31, 32)보다도 제1 방향 D1측으로, 또한 제2 공급 포트(29)에 대응한 위치에 마련되어 있다. 스풀(10)의 중립 상태에서는, 제2 랜드(34)는, 제2 공급 포트(29)와 제2 실린더 포트(14) 사이를 폐색하고 있다.
제3 랜드(35)는, 제1 랜드(33)보다도 제2 방향 D2측으로, 또한 제1 압유 배출 통로(15)에 대응한 위치에 마련되어 있다. 스풀(10)의 중립 상태에서는, 제3 랜드(35)는, 제1 압유 배출 통로(15)와 제1 실린더 포트(13) 사이를 폐색하고 있다.
제4 랜드(36)는, 제2 랜드(34)보다도 제1 방향 D1측으로, 또한 제2 압유 배출 통로(16)에 대응한 위치에 마련되어 있다. 스풀(10)의 중립 상태에서는, 제4 랜드(36)는, 제2 압유 배출 통로(16)와 제2 실린더 포트(14) 사이를 폐색하고 있다.
제1 랜드(33), 제2 랜드(34), 제3 랜드(35) 및 제4 랜드(36)의 외주면에는, 도시하지 않은 절결부가 복수 형성되어 있다. 이 절결부는, 압유의 통로로 된다.
이렇게 구성된 스풀(10)은, 스풀 작동 기구부(11)에 의해 중심축 O1, O2를 따라 이동한다.
스풀 작동 기구부(11)는, 스풀(10)의 제1 방향 D1측에 마련되어 있다. 스풀 작동 기구부(11)는, 파일럿 스풀이나 압력실(모두 도시하지 않음)을 구비한 작동 기구부 본체(41)와, 작동 기구부 본체(41)에 연결되어 있는 조절부(42)와, 조절부(42)를 통해 작동 기구부 본체(41)에 연결되어 있는 제2 유압 펌프(43)를 구비하고 있다.
조절부(42)는, 작동 기구부 본체(41)의 압력실의 내압을 조절한다. 조절부(42)는, 조작 레버(44)를 구비하고 있다. 조작 레버(44)의 조작에 기초하여, 제2 유압 펌프(43)로부터 압송되는 압유의 작동 기구부 본체(41)로의 공급이 제어된다. 작동 기구부 본체(41)에 공급되는 압유에 기초하여, 스풀(10)이 중심축 O1, O2를 따라 이동된다. 작동 기구부 본체(41)에 공급된 압유는, 그 후 제2 탱크(45)에 환류된다.
이어서, 유압 제어 밸브(4)의 압유의 흐름에 대하여 설명한다.
먼저, 도 2, 도 3에 기초하여, 스풀(10)의 중립 상태에 대하여 설명한다.
도 3은, 도 2의 A부 확대도이다.
도 2, 도 3에 도시한 바와 같이, 스풀(10)의 중립 상태에서는, 중간 통로(27)가 개방되어서 펌프측 센터 통로(18)와 탱크측 센터 통로(19)가 연통됨과 함께, 펌프측 바이패스 통로(23)와 탱크측 바이패스 통로(24)가 연통된다. 이때, 펌프측 센터 통로(18)를 흐르는 압유는, 펌프측 센터 통로(18)를 통하여 제1 연통구(21)와 제1 랜드(33) 사이에 형성된 간극으로부터 제1 유로 홈(37)에 유입된다(화살표 Y1 참조). 제1 유로 홈(37)에 유입된 압유는, 제2 연통구(22)와 제1 중간 랜드(31) 사이에 형성된 간극으로부터 탱크측 센터 통로(19)에 유입된다(화살표 Y2 참조).
또한, 펌프측 센터 통로(18)를 흐르는 압유는, 펌프측 바이패스 통로(23)에 유입된다(화살표 Y3 참조). 펌프측 바이패스 통로(23)에 유입된 압유는, 제3 연통구(25)와 제2 중간 랜드(32)의 중심축 O1 방향 양단 사이에 형성된 2개의 간극으로부터 제2 유로 홈(38) 및 제3 유로 홈(39)에 유입된다(화살표 Y4, Y5 참조). 제2 유로 홈(38)에 유입된 압유는, 제2 연통구(22)와 제1 중간 랜드(31) 사이에 형성된 간극으로부터 탱크측 센터 통로(19)에 유입된다(화살표 Y6 참조). 제3 유로 홈(39)에 유입된 압유는, 제4 연통구(26)와 제2 랜드(34) 사이에 형성된 간극으로부터 탱크측 바이패스 통로(24)에 유입된다(화살표 Y7 참조). 탱크측 센터 통로(19)로 흐른 압유와, 탱크측 바이패스 통로(24)로 흐른 압유는, 그 후 합류하여, 제1 탱크(5)에 환류된다.
또한, 상기의 간극은 모두 스풀 구멍(17) 및 스풀(10)의 전체 둘레에 걸쳐서 형성되어 있다. 이 때문에, 이들 간극으로부터 스풀 구멍(17), 탱크측 센터 통로(19) 및 탱크측 바이패스 통로(24)에 압유가 유입할 때의 압유의 압력 손실은 작다.
또한, 제1 탱크(5)로의 환류는, 센터 통로(6)를 통해 제1 탱크(5)에 환류되는 것을 의미하고 있다. 즉, 복수의 유압 제어 밸브(4)를 갖는 건설 기계용 유압 시스템(1)(도 1 참조)에서는, 하류측에 위치하는 유압 제어 밸브(4)의 펌프측 센터 통로(18)에 압유가 흘러간다고 하는 것이다.
이어서, 스풀(10)을 중립 상태로부터 이동시킨 경우에 대하여 설명한다.
먼저, 조작 레버(44)의 조작에 기초하여, 스풀 구멍(17) 내를, 제1 방향 D1을 향하여 스풀(10)을 이동시킨 경우에 대하여 설명한다.
스풀(10)을 제1 방향 D1을 향하여 이동시켰을 때, 제1 랜드(33)의 절결부를 통해, 제1 공급 포트(28) 및 제1 실린더 포트(13)가 연통된다. 또한, 이때, 제4 랜드(36)의 절결부를 통해, 제2 실린더 포트(14) 및 제2 압유 배출 통로(16)가 연통된다. 또한, 각 중간 랜드(31, 32)에 의해, 중간 통로(27), 탱크측 센터 통로(19) 및 탱크측 바이패스 통로(24)가 폐색된다.
그러면, 펌프측 센터 통로(18)에 유입된 압유는, 제1 공급 포트(28), 제1 랜드(33)의 절결부 및 제1 실린더 포트(13)를 통해 유압 액추에이터(2)에 공급된다. 이에 의해, 유압 액추에이터(2)가 구동된다. 이때, 유압 액추에이터(2)로부터 배출된 작동유는, 제2 실린더 포트(14), 제4 랜드(36)의 절결부 및 제2 압유 배출 통로(16)를 통해 제1 탱크(5)에 환류된다.
이어서, 조작 레버(44)의 조작에 기초하여, 스풀 구멍(17) 내를, 제2 방향 D2를 향하여 스풀(10)을 이동시킨 경우에 대하여 설명한다.
스풀(10)을 제2 방향 D2를 향하여 이동시켰을 때, 제2 랜드(34)의 절결부를 통해, 제2 공급 포트(29) 및 제2 실린더 포트(14)가 연통된다. 또한, 이때, 제3 랜드(35)의 절결부를 통해, 제1 실린더 포트(13) 및 제1 압유 배출 통로(15)가 연통된다. 또한, 각 중간 랜드(31, 32)에 의해, 중간 통로(27), 탱크측 센터 통로(19) 및 탱크측 바이패스 통로(24)가 폐색된다.
그러면, 펌프측 바이패스 통로(23)에 유입된 압유는, 제2 공급 포트(29), 제2 랜드(34)의 절결부 및 제2 실린더 포트(14)를 통해, 유압 액추에이터(2)에 공급된다. 이에 의해, 유압 액추에이터(2)가 구동된다. 이때, 유압 액추에이터(2)로부터 배출된 작동유는, 제1 실린더 포트(13), 제3 랜드(35)의 절결부 및 제1 압유 배출 통로(15)를 통해 제1 탱크(5)에 환류된다.
이와 같이, 상술한 유압 제어 밸브(4)는, 센터 통로(6)의 도중, 즉, 펌프측 센터 통로(18)와 탱크측 센터 통로(19) 사이에 마련된 스풀(10)과, 스풀(10)을 끼워서 센터 통로(6)의 제1 유압 펌프(3)측(펌프측 센터 통로(18))과 제1 탱크(5)측(탱크측 센터 통로(19))을 접속하는 바이패스 통로(12)(펌프측 바이패스 통로(23), 탱크측 바이패스 통로(24))를 구비하고 있다. 이 때문에, 제1 유압 펌프(3)로부터 제1 탱크(5)로 흐르는 압유의 통로로서, 센터 통로(6)를 흐르는 1개의 통로 T1(도 3의 화살표 Y1로부터 화살표 Y2에 흐르는 압유의 통로 T1) 이외에, 바이패스 통로(12)를 흐르는 2개의 통로 T2, T3(도 3의 화살표 Y4로부터 화살표 Y6으로 흐르는 압유의 통로 T2 및 도 3의 화살표 Y5로부터 화살표 Y7로 흐르는 압유의 통로 T3) 만큼 증가시킬 수 있다. 이 때문에, 제1 유압 펌프(3)로부터 제1 탱크(5)로 흐르는 압유의 압력 손실을 저감할 수 있다.
또한, 바이패스 통로(12)를 마련하는데 있어서, 밸브 바디(9)에, 펌프측 바이패스 통로(23)와 탱크측 바이패스 통로(24)를 마련하고 있다. 그리고, 각 바이패스 통로(23, 24)의 스풀 구멍(17)에 연통하는 제3 연통구(25) 및 제4 연통구(26) 이외에, 각 센터 통로(18, 19)의 스풀 구멍(17)에 연통하는 제1 연통구(21) 및 제2 연통구(22)를, 중심축 O1, O2를 따라 제1 연통구(21), 제2 연통구(22), 제3 연통구(25), 제4 연통구(26)의 순으로 어긋나게 하여 배치하고 있다. 또한, 스풀(10)의 중립 상태에서, 제2 연통구(22)에 대응하는 위치(직경 방향에서 대향하는 위치)에 제1 중간 랜드(31)를 마련하고 있음과 함께, 제3 연통구(25)에 대응하는 위치(직경 방향으로 대향하는 위치)에 제2 중간 랜드(32)를 마련하고 있다. 각 중간 랜드(31, 32)의 중심축 O1, O2 방향 양단에는, 유로 홈(37, 38, 39)을 마련하고 있다. 이렇게 구성하고 있으므로, 밸브 바디(9) 내에 간소한 구조로 바이패스 통로(12)를 마련할 수 있음과 함께, 상이한 2개의 압유 통로 T2, T3(도 3 참조)를 마련할 수 있다. 이 때문에, 유압 제어 밸브(4)를 저렴하게 소형화하면서, 제1 유압 펌프(3)로부터 제1 탱크(5)로 흐르는 압유의 압력 손실을 저감할 수 있다.
또한, 각 바이패스 통로(23, 24)의 유로 단면적은, 각 센터 통로(18, 19)의 유로 단면적보다도 작다. 이 때문에, 각 바이패스 통로(23, 24)를 마련하기 위한 점유 스페이스를 가능한 한 공간 절약화할 수 있다. 이 때문에, 유압 제어 밸브(4)를 소형화할 수 있다.
또한, 상술한 제1 실시 형태에서는, 밸브 바디(9)에 마련되어 있는 센터 통로(6) 및 바이패스 통로(12)를, 제1 유압 펌프(3)측에 마련되어 있는 펌프측 센터 통로(18) 및 펌프측 바이패스 통로(23)로 하고, 제1 탱크(5)측에 마련되어 있는 탱크측 센터 통로(19) 및 탱크측 바이패스 통로(24)로 한 경우에 대하여 설명하였다. 그러나, 이것에 한정되는 것은 아니고, 밸브 바디(9)의 제1 탱크(5)측에 펌프측 센터 통로(18) 및 펌프측 바이패스 통로(23)를 마련하고, 밸브 바디(9)의 제1 유압 펌프(3)측에 탱크측 센터 통로(19) 및 탱크측 바이패스 통로(24)를 마련해도 된다.
(제2 실시 형태)
이어서, 도 4에 기초하여, 본 발명의 제2 실시 형태를 설명한다. 또한, 제1 실시 형태와 동일 형태에는, 동일 부호를 붙여서 설명한다(이하의 실시 형태에 대해서도 마찬가지임).
도 4는, 제2 실시 형태에 있어서의 유압 제어 밸브(204)를 모식적으로 도시한 단면도이다. 도 4는, 전술한 도 3에 대응하고 있다.
도 4에 도시한 바와 같이, 제1 실시 형태와 제2 실시 형태의 상위점은, 제1 실시 형태에서는 펌프측 바이패스 통로(23)가 1개인 것에 대해, 제2 실시 형태에서는 펌프측 바이패스 통로(23)가 추가로 분기되어, 2개의 펌프측 바이패스 통로(223A, 223B)(제1 펌프측 바이패스 통로(223A), 제2 펌프측 바이패스 통로(223B))를 구비하고 있는 점이다.
제1 펌프측 바이패스 통로(223A)는, 제1 실시 형태에 있어서의 펌프측 바이패스 통로(23)에 상당한다. 즉, 제1 펌프측 바이패스 통로(223A)는, 스풀 구멍(17)에 연통되는 제3 연통구(25)를 구비하고 있다.
제2 펌프측 바이패스 통로(청구항의 다른 바이패스 통로, 다른 펌프측 바이패스 통로에 상당)(223B)는, 스풀 구멍(17)에 연통되는 제5 연통구(51)를 구비하고 있다. 제5 연통구(51)는, 제3 연통구(25)보다도 제1 방향 D1로 어긋나게 배치되어 있다.
스풀(210)에는, 이 스풀(210)의 중립 상태에서 중간 통로(27) 내의 중앙에 마련되는 제1 중간 랜드(31) 및 제2 중간 랜드(32) 이외에, 제3 중간 랜드(청구항의 다른 랜드에 상당)(52)가 마련되어 있다. 제3 중간 랜드(52)는, 스풀(210)의 중립 상태일 때, 제4 연통구(26)와 직경 방향으로 대향하는 위치에 마련되어 있다. 제3 중간 랜드(52)의 제1 방향 D1측에는, 제4 유로 홈(청구항의 다른 유로 홈에 상당)(53)이 스풀(210)의 전체 둘레에 걸쳐서 마련되어 있다. 제2 펌프측 바이패스 통로(223B), 제3 중간 랜드(52) 및 제4 유로 홈(53)을 마련하는 만큼, 제2 실린더 포트(14), 제2 압유 배출 통로(16), 제3 랜드(35) 등은, 전술한 제1 실시 형태보다도 제1 방향 D1로 어긋난다.
이어서, 스풀(210)의 중립 상태에서의 각 펌프측 바이패스 통로(223A, 223B)를 통과하는 압유의 흐름을 설명한다.
제1 펌프측 바이패스 통로(223A)에 유입된 압유의 흐름은, 전술한 제1 실시 형태에 있어서의 펌프측 바이패스 통로(23)에 유입된 압유의 흐름과 마찬가지이다. 즉, 압유는, 제3 연통구(25)와 제2 중간 랜드(32)의 중심축 O1 방향 양단 사이에 형성된 2개의 간극으로부터 제2 유로 홈(38) 및 제3 유로 홈(39)에 유입된다(화살표 Y4, Y5 참조). 제2 유로 홈(38)에 유입된 압유는, 제2 연통구(22)와 제1 중간 랜드(31) 사이에 형성된 간극으로부터 탱크측 센터 통로(19)에 유입된다(화살표 Y6 참조). 제3 유로 홈(39)에 유입된 압유는, 제4 연통구(26)와 제2 중간 랜드(32) 사이에 형성된 간극으로부터 탱크측 바이패스 통로(24)에 유입된다(화살표 Y7 참조).
한편, 제2 펌프측 바이패스 통로(223B)에 유입된 압유는, 제5 연통구(51)와 제3 중간 랜드(52) 사이에 형성된 간극으로부터 제4 유로 홈(53)에 유입된다(화살표 Y8 참조). 제4 유로 홈(53)에 유입된 압유는, 제4 연통구(26)와 제3 중간 랜드(52) 사이에 형성된 간극으로부터 탱크측 바이패스 통로(24)에 유입된다(화살표 Y9 참조). 탱크측 센터 통로(19)로 흐른 압유와, 탱크측 바이패스 통로(24)로 흐른 압유는, 그 후 합류하고, 제1 탱크(5)(도 4에서는 도시하지 않음)에 환류된다.
따라서, 제2 실시 형태에서는, 제1 실시 형태와 마찬가지의 효과에 더하여, 2개의 펌프측 바이패스 통로(223A, 223B)를 구비하고 있으므로, 압유의 통로 T4(도 4의 화살표 Y8로부터 화살표 Y9로 흐르는 압유의 통로 T4) 만큼 증가할 수 있다. 이 때문에, 제1 유압 펌프(3)로부터 제1 탱크(5)로 흐르는 압유의 압력 손실을 더 저감할 수 있다.
또한, 바이패스 통로를 증설하는데 있어서, 밸브 바디(209)에, 제1 펌프측 바이패스 통로(223A)에 더하여 제2 펌프측 바이패스 통로(223B)를 마련하고 있다. 또한, 스풀(210)에 제3 중간 랜드(52) 및 제4 유로 홈(53)을 추가로 마련하고 있다. 이와 같이, 밸브 바디(209)에 간소한 구조로 바이패스 통로를 증설할 수 있다.
또한, 상술한 제2 실시 형태에서는, 제1 실시 형태의 펌프측 바이패스 통로(23)를 2개의 펌프측 바이패스 통로(223A, 223B)로 한 경우에 대하여 설명하였다. 그러나, 이것에 한정되는 것은 아니고, 제1 실시 형태의 탱크측 바이패스 통로(24)를 2개의 바이패스 통로로 분기시켜도 된다. 또한, 제1 실시 형태의 펌프측 바이패스 통로(23)와 탱크측 바이패스 통로(24)의 양쪽 통로(23, 24)를 분기시켜도 된다. 또한, 분기수는 2개로 한정되는 것은 아니고, 제1 실시 형태의 각 통로(23, 24)를 3개 이상으로 분기해도 된다. 그리고, 이 분기수에 따라서 스풀(210)의 중간 랜드의 개수를 변경하면 된다.
(제3 실시 형태)
이어서, 도 5에 기초하여, 본 발명의 제3 실시 형태를 설명한다.
도 5는, 제3 실시 형태에 있어서의 유압 제어 밸브(304)를 모식적으로 도시한 단면도이다. 도 5는, 전술한 도 3에 대응하고 있다.
도 5에 도시한 바와 같이, 제3 실시 형태에서는, 바이패스 통로(12)의 도중에 유압 제어 밸브(304)와는 다른 보조 제어 밸브(60)를 마련하였다. 이 점, 전술한 제1 실시 형태와 서로 다른 점이다.
보다 상세하게는, 바이패스 통로(12)는, 펌프측 센터 통로(18) 및 탱크측 센터 통로(19)로부터 분기된 펌프측 바이패스 통로(323) 및 탱크측 바이패스 통로(324)를 구비하고 있다. 각 바이패스 통로(323, 324)는, 밸브 바디(9)의 스풀 구멍(17)에 연통되어 있지 않고, 보조 제어 밸브(60)에 접속되어 있다. 이 때문에, 유압 제어 밸브(304)의 스풀(310)은 1개의 중간 랜드(69)만 구비하고 있다.
보조 제어 밸브(60)는, 밸브 바디(61)와, 밸브 바디(61) 내에 배치된 스풀(청구항의 다른 밸브체에 상당)(62)을 구비하고 있다. 또한, 보조 제어 밸브(60)의 밸브 바디(61)는, 유압 제어 밸브(304)의 밸브 바디(309)와 일체로 해도 된다. 즉, 유압 제어 밸브(304)의 밸브 바디(309)의 일부를, 보조 제어 밸브(60)의 밸브 바디(61)로 해도 된다.
밸브 바디(61)에는, 펌프측 바이패스 통로(323) 및 탱크측 바이패스 통로(324)와, 이들 바이패스 통로(323, 324)에 연통되는 스풀 구멍(63)이 마련되어 있다.
펌프측 바이패스 통로(323)는, 스풀 구멍(63)에 연통되는 제1 보조 연통구(64)를 구비하고 있다. 탱크측 바이패스 통로(324)는, 스풀 구멍(63)에 연통되는 제2 보조 연통구(65)를 구비하고 있다. 각 보조 연통구(64, 65)는, 스풀 구멍(63)의 중심축 O3을 따라 어긋나게 배치되어 있다.
스풀(62)은, 스풀 구멍(17) 내에 중심축 O3을 따라 이동 가능하게 수납되어 있다. 스풀(62)은, 도시하지 않은 스풀 작동 기구부의 조작에 기초하여 이동한다.
스풀(62)은, 2개의 랜드(66, 67)와, 이들 랜드(66, 67) 사이에 마련된 유로 홈(68)을 구비하고 있다. 스풀(62)의 중립 상태에서는, 유로 홈(68) 및 스풀 구멍(63)을 통해 펌프측 바이패스 통로(323)와 탱크측 바이패스 통로(324)가 연통되어 있다. 스풀(62)이 중립 상태로부터 이동한 경우, 각 랜드(66, 67)에 의해 제1 보조 연통구(64)나 제2 보조 연통구(65)가 폐색된다.
따라서, 제3 실시 형태에 따르면, 제1 실시 형태와 마찬가지의 효과를 발휘한다. 또한, 제3 실시 형태에 따르면, 바이패스 통로(12)의 도중에 보조 제어 밸브(60)를 마련하고 있으므로, 바이패스 통로(12)를 흐르는 압유의 유량을 제어할 수 있다. 이 때문에, 유압 제어 밸브(304)의 제어를 고정밀도로 행할 수 있다.
또한, 본 발명은 상술한 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에 있어서, 상술한 실시 형태에 여러가지 변경을 가한 것을 포함한다.
예를 들어, 상술한 실시 형태에서는, 유압 제어 밸브(4, 204, 304)는, 제1 유압 펌프(3)와 제1 탱크(5)를 연통하는 센터 통로(6)의 도중에 마련되어 있는 경우에 대하여 설명하였다. 또한, 유압 제어 밸브(4)는, 각 유압 액추에이터(2)로의 압유의 유량을 조정하는 것인 경우에 대하여 설명하였다. 그러나, 각 실시 형태에서 설명한 바이패스 통로(12)의 구성은, 기름 이외의 여러가지 유체의 유량을 조정하는 제어 밸브에 채용 가능하다.
또한, 상술한 실시 형태에서는, 센터 통로(6)에 복수의 유압 제어 밸브(4, 204, 304)가 연결되어 있는 경우에 대하여 설명하였다. 그러나, 이것에 한정되는 것은 아니고, 센터 통로(6)에 1개만 유압 제어 밸브(4, 204, 304)를 마련해도 된다.
또한, 복수의 유압 제어 밸브(4, 204, 304)의 전체에 바이패스 통로(12)를 마련한 경우에 대하여 설명하였다. 그러나, 이것에 한정되는 것은 아니고, 적어도 제1 유압 펌프(3)에 가장 가까운 최상류에 위치하는 유압 제어 밸브(4, 204, 304)에, 바이패스 통로(12)를 마련하고 있으면 된다. 이렇게 구성함으로써, 각 유압 제어 밸브(4, 204, 304)에 공급되는 압유의 압력 손실을 효율적으로 저감할 수 있다.
1: 건설 기계용 유압 시스템,
2: 유압 액추에이터(액추에이터),
3: 제1 유압 펌프(펌프),
4, 204, 304: 유압 제어 밸브(제어 밸브),
5: 제1 탱크(탱크),
6: 센터 통로,
9, 209, 309: 밸브 바디,
10, 210, 310: 스풀(밸브체),
12: 바이패스 통로,
17: 스풀 구멍,
18: 펌프측 센터 통로,
19: 탱크측 센터 통로,
21: 제1 연통구,
22: 제2 연통구,
23, 223: 펌프측 바이패스 통로,
223A: 제1 펌프측 바이패스 통로,
223B: 제2 펌프측 바이패스 통로(다른 바이패스 통로),
24, 324: 탱크측 바이패스 통로,
25: 제3 연통구,
26: 제4 연통구,
31: 제1 중간 랜드(랜드),
32: 제2 중간 랜드(랜드),
37: 제1 유로 홈,
38: 제2 유로 홈(유로 홈, 통로),
39: 제3 유로 홈(유로 홈, 통로),
51: 제5 연통구,
52: 제3 중간 랜드(다른 랜드),
53: 제4 유로 홈(다른 유로 홈),
60: 보조 제어 밸브,
62: 스풀(다른 밸브체),
T1, T2, T3, T4: 통로

Claims (13)

  1. 펌프와 탱크를 연통하는 센터 통로부와,
    상기 센터 통로부의 도중에 마련되어, 상기 센터 통로부를 흐르는 유체의 유량을 조정 가능한 밸브체와,
    상기 밸브체를 끼워서 상기 센터 통로부의 상기 펌프측과 상기 탱크측을 접속하는 바이패스 통로부를
    구비한 제어 밸브.
  2. 제1항에 있어서, 상기 바이패스 통로부는, 상기 밸브체를 끼워서 상기 펌프측과 상기 탱크측 사이에, 상이한 2개의 통로부를 갖는
    제어 밸브.
  3. 제2항에 있어서, 스풀 구멍이 마련된 밸브 바디를 구비하고,
    상기 밸브체는, 상기 스풀 구멍 내에 이동 가능하게 마련된 스풀이고,
    상기 센터 통로부는,
    상기 밸브 바디의 상기 스풀 구멍보다도 상기 펌프측에 마련됨과 함께 상기 스풀 구멍에 연통되는 제1 연통구를 갖는 펌프측 센터 통로부와,
    상기 밸브 바디의 상기 스풀 구멍보다도 상기 탱크측에 마련됨과 함께 상기 스풀 구멍에 연통되는 제2 연통구를 갖는 탱크측 센터 통로부를 갖고,
    상기 바이패스 통로부는,
    상기 펌프측 센터 통로부의 도중으로부터 분기되어서 상기 스풀 구멍에 연통되는 제3 연통구를 갖는 펌프측 바이패스 통로부와,
    상기 탱크측 센터 통로부의 도중으로부터 분기되어서 상기 스풀 구멍에 연통되는 제4 연통구를 갖는 탱크측 바이패스 통로부를 갖고,
    상기 제1 연통구, 상기 제2 연통구, 상기 제3 연통구 및 상기 제4 연통구는, 이 순으로 상기 스풀의 이동 방향을 따라서 어긋나게 배치되어 있고,
    상기 스풀은,
    중립 상태에서 상기 제2 연통구 및 상기 제3 연통구에 대응하는 위치에 마련된 랜드와,
    상기 랜드에 있어서의 상기 스풀의 이동 방향 양단에 마련된 유로 홈을 갖고,
    2개의 상기 유로 홈은, 상기 상이한 2개의 통로부인
    제어 밸브.
  4. 제3항에 있어서, 상기 바이패스 통로부는, 상기 펌프측 센터 통로부 및 상기 탱크측 센터 통로부 중 적어도 어느 한쪽과 상기 스풀 구멍을 연통하는 다른 바이패스 통로부를 갖는 제어 밸브.
  5. 제4항에 있어서, 상기 다른 바이패스 통로부는, 상기 펌프측 센터 통로부의 도중으로부터 분기되어서 상기 스풀 구멍에 연통하는 제5 연통구를 갖는 다른 펌프측 바이패스 통로부를 갖고,
    상기 스풀은,
    중립 상태에서 상기 제4 연통구에 마련된 다른 랜드와,
    상기 다른 랜드에 있어서의 상기 스풀의 이동 방향 일단에 마련된 다른 유로 홈을 갖는
    제어 밸브.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 바이패스 통로부의 유로 단면적은, 상기 센터 통로부의 유로 단면적보다도 작은 제어 밸브.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 바이패스 통로부의 도중에, 상기 바이패스 통로부를 흐르는 유체의 유량을 조정 가능한 다른 밸브체를 구비한
    제어 밸브.
  8. 제6항에 있어서, 상기 바이패스 통로부의 도중에, 상기 바이패스 통로부를 흐르는 유체의 유량을 조정 가능한 다른 밸브체를 구비한
    제어 밸브.
  9. 펌프와 탱크를 연통하는 센터 통로부와,
    상기 센터 통로부의 도중에 마련되어, 상기 센터 통로부에 연통되는 스풀 구멍이 마련된 밸브 바디와,
    상기 스풀 구멍내에 이동 가능하게 마련되어, 상기 센터 통로부를 흐르는 유체의 유량을 조정 가능한 스풀과,
    상기 스풀을 끼워서 상기 센터 통로부의 상기 펌프측과 상기 탱크측을 접속하는 바이패스 통로부를
    구비하고,
    상기 센터 통로부는,
    상기 밸브 바디의 상기 스풀 구멍보다도 상기 펌프측에 마련됨과 함께 상기 스풀 구멍에 연통되는 제1 연통구를 갖는 펌프측 센터 통로부와,
    상기 밸브 바디의 상기 스풀 구멍보다도 상기 탱크측에 마련됨과 함께 상기 스풀 구멍에 연통되는 제2 연통구를 갖는 탱크측 센터 통로부를 갖고,
    상기 바이패스 통로부는,
    상기 펌프측 센터 통로부의 도중으로부터 분기되어서 상기 스풀 구멍에 연통되는 제3 연통구를 갖는 펌프측 바이패스 통로부와,
    상기 탱크측 센터 통로부의 도중으로부터 분기되어서 상기 스풀 구멍에 연통되는 제4 연통구를 갖는 탱크측 바이패스 통로부를 갖고,
    상기 제1 연통구, 상기 제2 연통구, 상기 제3 연통구 및 상기 제4 연통구는, 이 순으로 상기 스풀의 이동 방향을 따라서 어긋나게 배치되어 있고,
    상기 스풀은,
    중립 상태에서 상기 제2 연통구 및 상기 제3 연통구에 대응하는 위치에 마련된 랜드와,
    상기 랜드에 있어서의 상기 스풀의 이동 방향 양단에 마련된 유로 홈을 갖는 제어 밸브.
  10. 펌프와 탱크를 연통하는 센터 통로부와,
    상기 센터 통로부의 도중에 마련되어, 상기 센터 통로부에 연통되는 스풀 구멍이 마련된 밸브 바디와,
    상기 스풀 구멍 내에 이동 가능하게 마련되어, 상기 센터 통로부를 흐르는 유체의 유량을 조정 가능한 스풀과,
    상기 스풀을 끼워서 상기 센터 통로부의 상기 펌프측과 상기 탱크측을 접속하는 바이패스 통로부를
    구비하고,
    상기 센터 통로부는,
    상기 밸브 바디의 상기 스풀 구멍보다도 상기 펌프측에 마련됨과 함께 상기 스풀 구멍에 연통되는 제1 연통구를 갖는 펌프측 센터 통로부와,
    상기 밸브 바디의 상기 스풀 구멍보다도 상기 탱크측에 마련됨과 함께 상기 스풀 구멍에 연통되는 제2 연통구를 갖는 탱크측 센터 통로부를 갖고,
    상기 바이패스 통로부는,
    상기 펌프측 센터 통로부의 도중으로부터 분기되어서 상기 스풀 구멍에 연통되는 제3 연통구를 갖는 펌프측 바이패스 통로부와,
    상기 탱크측 센터 통로부의 도중으로부터 분기되어서 상기 스풀 구멍에 연통되는 제4 연통구를 갖는 탱크측 바이패스 통로부와,
    상기 펌프측 센터 통로부의 도중으로부터 분기되어서 상기 스풀 구멍에 연통되는 제5 연통구를 갖는 다른 펌프측 바이패스 통로부를 갖고,
    상기 제1 연통구, 상기 제2 연통구, 상기 제3 연통구, 상기 제4 연통구 및 상기 제5 연통구는, 이 순으로 상기 스풀의 이동 방향을 따라서 어긋나게 배치되어 있고,
    상기 스풀은,
    중립 상태에서 상기 제2 연통구 및 상기 제3 연통구에 대응하는 위치에 마련된 랜드와,
    중립 상태에서 상기 제4 연통구에 마련된 다른 랜드와,
    상기 랜드에 있어서의 상기 스풀의 이동 방향 양단에 마련된 유로 홈과,
    상기 다른 랜드에 있어서의 상기 스풀의 이동 방향 일단에 마련된 다른 유로 홈을 갖는
    제어 밸브.
  11. 펌프와 탱크를 연통하는 센터 통로부와,
    상기 센터 통로부의 도중에 마련되어, 상기 센터 통로부를 흐르는 유체의 유량을 조정 가능한 밸브체와,
    상기 밸브체를 끼워서 상기 센터 통로부의 상기 펌프측과 상기 탱크측을 접속하는 바이패스 통로부와,
    상기 바이패스 통로부의 도중에 마련되어, 상기 바이패스 통로부를 흐르는 유체의 유량을 조정 가능한 다른 밸브체를
    구비한 제어 밸브.
  12. 제1항, 제9항, 제10항, 제11항 중 어느 한 항에 기재된 제어 밸브와,
    상기 제어 밸브에 접속되는 상기 펌프와,
    상기 펌프로부터 상기 제어 밸브를 통해 공급되는 압유에 기초하여 구동되는 액추에이터를 구비한
    건설 기계용 유압 시스템.
  13. 제11항에 있어서, 상기 센터 통로부에 연결된 복수의 상기 제어 밸브를 구비하고,
    복수의 상기 제어 밸브 중, 적어도 상기 펌프에 가장 가까운 최상류에 위치하는 상기 제어 밸브는, 상기 바이패스 통로부를 갖는
    건설 기계용 유압 시스템.
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