KR20220126209A - 사전선택 밸브，유압 밸브 조립체 및 유압 제어 장치 - Google Patents

사전선택 밸브，유압 밸브 조립체 및 유압 제어 장치 Download PDF

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KR20220126209A
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pressure
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토마스 벡셀
발터 슈타일러
마틴 호이저
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에이치에이더블유이 하이드롤릭 에스이
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Abstract

본 발명은 스위칭 소자(2), 압력 입력 라인(3), 제 1 압력 출력 라인(4) 및 적어도 하나의 부하 압력 유입부(6)와 적어도 하나의 부하 압력 출력부(7)를 갖는 제 1 부하 압력 라인(8)을 구비한 유압 밸브 조립체(101)를 위한 사전선택 밸브(1, 1')에 관한 것이다. 스위칭 소자(2)는 중립 위치(N)로부터 제 1 스위칭 위치(1S)로 스위칭될 수 있고, 여기서 압력 입력 라인(3)은 제 1 스위칭 위치(1S)에서 제 1 압력 출력 라인(4)에 연결된다. 사전선택 밸브(1)는 제 2 부하 압력 라인(9), 제 3 부하 압력 라인(10) 및 부하 압력 증가를 위한 부하 압력 증가 장치(11)를 갖는다. 제 2 부하 압력 라인(9)은 스위칭 소자(2)의 상류에서 압력 입력 라인(3)으로부터 분지하고, 부하 압력 증가 장치(11)는 제 3 부하 압력 라인(10)에 연결된다. 제 3 부하 압력 라인(10)은 부하 압력 증가 장치를 제 1 부하 압력 라인(8)에 연결하고, 여기서 제 2 부하 압력 라인(9)은 제 1 스위칭 위치(1S)의 부하 압력 증가 장치(11)에 연결되며 제 2 부하 압력 라인(9)은 중립 위치(N)에서 차단된다. 또한, 본 발명은 유압 밸브 조립체(101) 및 유압 제어 장치에 관한 것이다.

Description

사전선택 밸브，유압 밸브 조립체 및 유압 제어 장치{PRESELECTION VALUE，HYDRAULIC VALVE ASSEMBLY AND HYDRAULIC CONTROL DEVICE}
본 발명은 유압 밸브 조립체를 위한 사전선택 밸브, 이러한 사전선택 밸브를 포함하는 유압 밸브 조립체 및 본 발명에 따른 유압 밸브 조립체를 포함하는 유압 제어 장치에 관한 것이다.
이러한 사전선택 밸브는 종래 기술, 예를 들어 EP 3 093 505 A1에 공지되어 있다. 공지된 사전선택 밸브는 스위칭 소자, 압력 입력 라인, 제 1 압력 출력 라인 및 적어도 하나의 부하 압력 유입부 및 적어도 하나의 부하 압력 출력부를 갖는 제 1 부하 압력 라인을 가진다. 스위칭 소자는 중립 위치에서 적어도 제 1 스위칭 위치로 스위칭 가능하고, 압력 입력 라인은 사전선택 밸브의 제 1 스위칭 위치에서 제 1 압력 출력 라인에 연결된다. 제어 스풀과 같은 유압식 소비장치 또는 유압 소자의 제 1 그룹은 규칙적으로 압력 출력 라인에 연결된다. 예를 들어, 유압 로딩 크레인 또는 유압 붐이 이를 이용하여 제어될 수 있다.
또한, 알려진 사전선택 밸브는 규칙적으로 스위칭 소자의 압력 출력 라인 하류로부터 부하 압력 신호를 탭하는 추가 부하 압력 라인을 가지며, 이는 대응하는 스위칭 위치의 스위칭 소자의 채널을 통해 부하 압력 출력으로 시그널링된다. 본 명세서에 사용된 용어 "상류" 및 "하류"는 압력 입력 라인으로부터 대응하는 압력 출력 라인으로의 흐름 방향을 지칭한다. 일반적으로, 스풀 밸브(spool valve)는 사전선택 밸브로서 규칙적으로 사용된다. 그러나 포핏 밸브(poppet valve)의 사용 또한 가능하다.
만약 예를 들어 압력을 공급하기 위해 전체 유압 제어 시스템에서 고정된 변위 펌프가 사용되는 경우, 부하 압력 신호는 재순환 컨트롤러, 예를 들어 재순환 압력 보상기에 보고된다. 여기서, 부하 압력 신호는 재순환 압력 보상기의 닫힘 방향의 사전부하(preload) 압력과 함께 펌프 압력에 대해 작용하며, 이는 일반적으로 열림 방향의 스로틀을 통해 시그널링된다. 사전부하 압력은 일반적으로 스프링에 의해 제공된다. 순환량을 줄이기 위해서, 부하 압력 신호는 사전부하 압력과 함께 충분히 커야 한다. 그러나 사전부하 압력은 예를 들어 스위칭 소자를 유압식으로 스위칭하기 위해 시스템에 충분한 기본 압력이 존재하도록 하는 특정 크기를 가져야 한다. 일반적으로, 4bar 초과, 특히 9, 14bar 또는 24bar의 사전부하 압력이 사용된다.
충분히 높은 부하 압력 신호를 생성하기 위해, EP 3 093 505 A1은 스로틀이 스위칭 소자의 채널 하류에 있는 부하 압력 라인에 제공될 것을 제안한다. 그러나 이것의 단점은 채널 자체가 유압 저항기를 형성하므로 획득된 부하 압력 신호가 양에 크게 의존한다는 것이다. 또한, 높은 사전부하 압력은 또한 특정 상황에서 필요한 양(ℓ/분)이 시스템에서 생성된 배압으로 인해 사전선택 밸브 하류의 제어 스풀에 도달하지 않음을 의미한다. 이러한 문제는 더욱 큰 밸브 조립체에 의해서 해결될 수 있지만, 이는 더 높은 비용과 또한 더 높은 중량으로 이어질 것이다.
또한, 이동식 유압 장치에서 더 높은 사전부하 압력은 에너지의 측면에서 불리하며, 특히 일정한 변위 펌프가 사용될 때 그러하다. 로딩 크레인의 예가 이에 대한 좋은 예시이다. 고정된 변위 펌프는 이동식 유압 장치가 장착된 차량의 연소 엔진에 의해 직접 구동된다. 유휴 상태에서, 즉 유압식 소비장치가 활성화되지 않은 경우 고정된 변위 펌프가 작동하며, 이때 전달되는 양은 재순환 압력 보상기를 통해서 탱크로 직접 공급된다. 예를 들어, 고정된 변위 펌프가 유휴 상태에서 14bar의 사전부하 압력에서 140ℓ/분을 전달하는 경우, 이것은 대략 3.3kW의 에너지 소비에 해당한다. 사전부하 압력을 9bar로 낮추어도 에너지 소비는 동일한 양에 대해 대략 2.1kW으로 감소할 것이다. 그러나 위에서 이미 언급했듯이, 사전부하 압력의 단순한 감소는 고민 없이는 불가능하다.
따라서, 본 발명의 목적은 충분한 유량을 허용하면서 유휴 상태에서 보다 에너지 효율적인 유압 밸브 조립체를 위한 사전선택 밸브를 개시하는 것이다.
과제의 해결은 청구범위 제 1 항의 특징으로 달성된다. 유리한 추가의 실시예가 종속 청구항에서 설명된다.
본 발명에 따른 유압 밸브 조립체를 위한 사전선택 밸브는 사전선택 밸브가 제 2 부하 압력 라인, 제 3 부하 압력 라인 및 부하 압력을 증가시키기 위한 부하 압력 증가 장치를 갖는다는 점에서 종래 기술에 알려진 사전선택 밸브로부터 구별된다. 제 2 부하 압력 라인은 스위칭 소자의 상류에 있는 압력 입력 라인으로부터 분지하고, 부하 압력 증가 장치는 제 3 부하 압력 라인에 연결된다. 제 3 부하 압력 라인은 부하 압력 증가 장치를 제 1 부하 압력 라인에 연결하고, 여기서 제 2 부하 압력 라인은 제 1 스위칭 위치에서 부하 압력 증가 장치에 연결되며 제 2 부하 압력 라인은 중립 위치에서 차단된다.
종래 기술과의 차이점은 부하 압력 신호가 스위칭 소자 바로 전에 탭핑되고 스위칭 소자를 통해 피드백되지 않는다는 점이다. 따라서, 부하 압력 신호는 양과 무관하다. 본 발명에 따르면, 부하 압력 신호는 스위칭 소자가 중립 위치에 있지 않을 때만 부하 압력 증가 장치에 의해 증가된다. 따라서 예를 들어 4bar 이하의, 시스템의 더 낮은 전체 기본 압력 또는 사전부하 압력이 선택될 수 있다. 이는 한편으로는 에너지를 절약하고, 다른 한편으로는 사전선택 밸브 하류의 제어 스풀에서 원하는 양을 달성할 수 있다.
바람직하게는, 사전선택 밸브는 제 4 부하 압력 라인을 포함하고, 여기서 부하 압력 증가 장치는 제 4 부하 압력 라인에 연결되고, 제 4 부하 압력 라인은 접합부에서 제 1 부하 압력 라인으로 개방된다. 바람직하게는, 부하 압력 증가 장치는 적어도 제 1 유압 저항기 및 제 2 유압 저항기를 포함하고, 여기서 제 1 유압 저항기는 스위칭 소자를 통해 그에 인가되는 흐름을 가지며 제 2 유압 저항기는 제 3 부하 압력 라인을 통해 그에 인가되는 흐름을 갖는다. 이와 관련하여, 적어도 하나의 제 1 유압 저항기가 조정 가능하고/하거나 제 2 유압 저항기가 조정 가능하다는 것도 생각할 수 있다. 특히, 적어도 하나의 제 1 유압 저항기가 노즐이면 및/또는 제 2 유압 저항기가 노즐이면 유리하다.
이러한 유압 저항기의 결합을 통해 또는 노즐 체인을 통해, 부하 압력 증가 장치의 부하 압력이 그에 따라 증가될 수 있고 제 1 부하 압력 라인을 통해 전달될 수 있다. 결과적으로, 증가된 부하 압력 신호는 부하 압력 출력에 나타난다. 부하 압력이 필요에 따라 원하는 만큼 증가될 수 있기 때문에, 유압 저항기 또는 노즐의 조정 가능성은 특히 높은 수준의 유연성을 제공한다. 탭된 부하 압력 신호는 따라서 양에 독립적으로 그리고 재현 가능한 방식으로 부하 압력 증가 장치에서 증가되고 부하 압력 출력에 보고된다. 따라서 유압 저항기의 지름을 적절하게 선택함으로써, 5bar 내지 40bar 사이의 증가가 쉽게 달성될 수 있다. 또한, 유압 저항기를 이용하는 것은 저렴한 비용으로 제공될 수 있다는 장점이 있다.
바람직하게는, 제 2 유압 저항기는 제 1 부하 압력 라인 또는 제 3 부하 압력 라인에 배치된다. 그 결과 특히 단순하게 구성된 사전선택 밸브가 구성된다.
대안적으로, 부하 압력 증가 장치가 카피 밸브를 가지고 제 1 부하 압력 라인이 부하 압력 유입부와 부하 압력 출력부 사이에 배리어를 가지며 제 3 부하 압력 라인이 부하 압력 유입부와 배리어 사이의 제 1 부하 압력 라인으로부터 분지하는 경우가 유리하다. 특히, 비례식 카피 밸브를 이용하는 것이 유리하다. 카피 밸브는 제 2 부하 압력 라인을 통해 보고된 펌프 압력과 제 3 부하 압력 라인을 통해 보고되고 부하 압력 유입부에 인가된 부하 압력을 "비교"하고 그에 따라 총 부하 압력을 증가시키며, 이는 특히 제 4 부하 압력 라인을 통해 부하 압력 출력부로 보고된다.
바람직하게는, 사전선택 밸브는 제 2 압력 출력 라인을 가지고, 여기서 스위칭 소자는 중립 위치로부터 제 2 스위칭 위치로 스위칭될 수 있고, 압력 입력 라인은 사전선택의 제 2 스위칭 위치에서 제 2 압력 출력 라인에 연결된다. 제 2 부하 압력 라인은 제 2 스위칭 위치에서 차단되고, 제 2 압력 출력 라인은 제 2 스위칭 위치의 제 1 부하 압력 라인에 연결되어 압력 입력 라인에 존재하는 압력이 부하 압력 출력부에 존재하거나 그에 보고된다. 이것은 제 2 압력 출력 라인에 연결된 제 2 그룹의 유압 소비장치가 사전선택 밸브를 통해 제어될 수 있게 한다. 또한, 제 2 스위칭 위치에서 충분히 높은 부하 압력이 또한 시그널링되는 것이 보장될 수 있다.
바람직한 실시예는 사전선택 밸브가 제 5 부하 압력 라인 및 제 2 압력 출력 라인을 포함하고, 여기서 제 5 부하 압력 라인이 스위칭 소자 상류에서 압력 입력 라인으로부터 분지한다. 스위칭 소자는 중립 위치로부터 제 2 스위칭 위치로 스위칭 가능하며, 압력 입력 라인은 사전선택 밸브의 제 2 스위칭 위치에서 제 2 압력 출력 라인에 연결된다. 제 5 부하 압력 라인은 제 2 스위칭 위치에서 부하 압력 증가 장치에 연결되고, 제 2 부하 압력 라인은 제 2 스위칭 위치에서 차단되며 제 5 부하 압력 라인은 제 1 스위칭 위치에서 차단된다. 이는 제 2 압력 출력 라인에 연결된 제 2 그룹의 유압 소비장치가 사전선택 밸브를 통해 제어될 수 있게 한다. 여기서, 아래에서 설명되는 바와 같이, 제 2 부하 압력 유입부를 통해 (제 2 그룹의 유압 소비장치의) 제 2 부하 압력 신호가 부하 압력 증가 장치를 통해 부하 압력 출력부에 선택적으로 시그널링되는 것이 필요하다.
예를 들어, 이동식 유압장치가 장착된 차량의 지지대는 제 2 스위칭 위치에서 제어될 수 있다. 이는 제 2 압력 출력 라인이 사전선택 밸브를 통해 활성화될 때 부하 압력 신호도 그에 따라 증가되도록 보장한다. 이와 관련하여, 예를 들어 2개의 스위칭 위치 사이에서 서로 다른 스위칭 소자의 제어 에지를 통해 제 1 유압 저항기를 형성함으로써 각 스위칭 위치에 대해 개별 부하 압력 증가가 발생하는 것 또한 가능하다.
바람직하게는, 부하 압력 증가 장치에 의한 부하 압력 증가는 중립 위치로부터 스위칭 소자의 편향 정도 및 방향에 의존한다. 이것은 예를 들어 제 1 유압 저항기가 스위칭 소자에 통합됨으로써 획득될 수 있으며 예를 들어 제어 에지에 의해 형성될 수 있다. 스위칭 소자의 비례 편향에 따라, 상응하게 더 높은 부하 압력이 달성된다. 또한 제 2 그룹의 유압 소비장치를 제어하기 위한 제 1 스위칭 위치 및/또는 제 2 스위칭 위치에 더하여 추가의 스위칭 위치가 존재하는 것 또한 가능하다. 예를 들어, 일종의 "부스트" 기능을 제공하는 제 2 스위칭 위치 다음에 제 3 스위칭 위치가 제공될 수 있으며, 즉 사전선택 밸브의 스위칭 소자가 완전히 편향되면 전체 부하 압력이 제 1 스위칭 위치에서보다 더 증가된다.
바람직하게는, 접합부는 셔틀 밸브이다. 셔틀 밸브는 더 높은 부하 압력이 인가되는 위치에 따라, 접합부와 부하 압력 유입부 사이의 제 1 부하 압력 라인의 일부 또는 제 4 부하 압력 라인을 차단한다.
또한, 과제의 해결은 청구범위 제 11 항에 따른 유압 밸브 조립체로 달성된다. 유압 밸브 조립체는 전술된 본 발명의 사전선택 밸브 뿐만 아니라 사전선택 밸브에 연결된 적어도 하나의 제어 스풀을 포함한다.
제 2 그룹의 유압 소비장치가 제어되어야 하는 경우, 유압 밸브 조립체는 제 2 부하 압력 유입부를 구비한다. 제 2 부하 압력 유입부는 예를 들어 유압 밸브 조립체의 단부 플레이트 상에 배치될 수 있으며 셔틀 밸브를 통해 적어도 하나의 제어 스풀의 부하 압력 라인 또는 제 1 부하 압력 라인에 연결될 수 있다. 또한 제 2 부하 압력 유입부가 제 2 압력 출력 라인에 연결되고 부하 압력 증가 장치가 특히 셔틀 밸브를 통해 제 2 부하 압력 유입부 또는 제 3 부하 압력 라인에 선택적으로 연결되는 것이 가능하다. 따라서 후속 밸브 조립체의 부하 압력 신호는 제 2 부하 압력 유입부를 통해 보고되며, 부하 압력 신호는 상응하는 압력 출력 라인에 인가된 압력보다 작다.
과제의 해결은 또한 청구범위 제 14 항에 따른 유압 제어 장치로 달성된다. 유압 제어 장치는 본 발명에 따른 유압 밸브 조립체 및 적어도 하나의 유압 펌프를 포함한다. 유압 펌프는 예를 들어 입력 블록을 통해 사전선택 밸브에 연결되며, 입력 블록은 공급 조절기를 구비하고, 부하 압력 배출부에 존재하는 압력은 공급 조절기에 시그널링된다. 유압 펌프는 특히 고정 변위 펌프로서 설계된다. 대안적으로, 유압 펌프는 가변 변위 펌프로서 설계되고 사전선택 밸브에 연결되며, 이때 부하 압력 배출부에 존재하는 압력은 가변 변위 펌프 또는 가변 변위 펌프의 조절기로 시그널링된다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참조하여 아래에서 보다 상세히 설명된다. 도면은 개략적으로 다음을 도시한다:
도 1은 제 1 실시예에 따른 유압 밸브 조립체를 구비한 본 발명에 따른 유압 제어 장치의 유압 회로도;
도 2는 제 2 실시예에 따른 본 발명에 따른 유압 밸브 조립체의 유압 회로도;
도 3은 제 3 실시예에 따른 유압 밸브 조립체의 유압 회로도;
도 4는 제 4 실시예에 따른 본 발명에 따른 유압 밸브 조립체의 유압 회로도;
도 5는 제 5 실시예에 따른 본 발명에 따른 유압 밸브 조립체의 유압 회로도;
도 6은 제 6 실시예에 따른 본 발명에 따른 유압 밸브 조립체의 유압 회로도;
도 7은 제 7 실시예에 따른 본 발명에 따른 유압 밸브 조립체의 유압 회로도; 그리고
도 8은 제 8 실시예에 따른 본 발명에 따른 유압 밸브 조립체의 유압 회로도이다.
도 1은 제 1 실시예에 따른 유압 밸브 조립체(101)를 갖는 본 발명에 따른 유압 제어 장치(100)의 유압 회로도를 도시한다. 이 실시예에서, 유압 밸브 조립체(101)는 사전선택 밸브(1) 뿐만 아니라 그 하류에 연결된 2개의 제어 스풀(102)을 포함한다. 사전선택 밸브(1)는 스풀로서 형성된 스위칭 소자(2)가 있는 비례 스풀 밸브이다. 이 실시예에서, 스풀(2)은 중립 위치(N)로부터 제 1 스위칭 위치(1S(b)) 및 제 2 스위칭 위치(2S(a))로 비례식으로 편향될 수 있다. 사전선택 밸브(1)는 압력 입력 라인(3) 및 2개의 압력 출력 라인(4, 5)을 가지며, 여기서 압력 입력 라인(3)은 제 1 스위칭 위치(1S)의 2개의 압력 출력 라인 중 제 1 압력 배출부(4) 및 제 2 스위칭 위치(2S)의 2개의 압력 출력 라인 중 제 2 압력 배출부(5)에 연결된다. 중립 위치(N)에서, 압력 입력 라인(3)과 2개의 압력 출력 라인(4, 5)이 모두 차단된다. 예를 들어 이동식 유압 시스템의 붐 또는 로딩 크레인과 같은 제 1 그룹의 유압 소비장치는 제 1 압력 출력 라인(4)을 통해 (그리고 결과적으로 제어 스풀(102)을 통해) 제어된다. 제 2 그룹의 유압 소비장치는 예를 들어 이동식 유압 장치가 장착된 차량의 지지부인 제 2 압력 출력 라인(5)을 통해 제어된다.
또한, 사전선택 밸브(1)는 제 1 스위칭 위치(1S)의 제 2 압력 출력 라인(5) 및 제 2 스위칭 위치(2S)의 제 1 압력 출력 라인(4)에 연결된 복귀 라인(18)을 포함한다. 복귀 라인(18)은 공통 복귀 통로(19)로 개방되며, 이것을 통해서 통상적인 방식으로 제어 스풀(102) 또한 탱크(107)에 연결 및 해제된다.
사전선택 밸브(1)는 유압 밸브 조립체(101)의 부하 압력 신호 회로의 일부인 제 1 부하 압력 라인(8)을 포함한다. 제 1 부하 압력 라인(8)은 부하 압력 유입부(6)를 포함하며, 이를 통해 제어 스풀(102)에 적용된 부하 압력이 시그널링될 수 있다. 제 1 부하 압력 라인(8)은 부하 압력 배출부(7)를 더 포함하고, 이를 통해 유압 밸브 조립체(101)의 최고 부하 압력이 특히 공급 조절기(105)에 추가로 보고될 수 있다. 또한, 사전선택 밸브는 제 2 부하 압력 라인(9) 및 제 2 부하 압력 라인(10)을 포함한다. 제 2 부하 압력 라인(9)은 스풀(2) 상류의 압력 입력 라인(3)으로부터 분지하고 제 1 스위칭 위치(1S)에서 부하 압력 증가 장치(11)에 연결된다. 부하 압력 증압 장치(11)는 제 3 부하 압력 라인(10)에 연결되어 부하 압력 증가 장치(11)를 제 1 부하 압력 라인(8)에 연결한다. 스풀(2)의 중립 위치(N)에서, 제 2 부하 압력 라인(9)이 차단된다. 유사하게, 제 2 부하 압력 라인(9)은 스풀(2)의 제 2 스위칭 위치(2S)에서 차단된다. 제 2 스위칭 위치(2S)에서, 제 2 압력 출력 라인(5)은 셔틀 밸브로서 제공된 접합부(12)를 통해 스풀에 의해 제 1 부하 압력 라인(8)에 연결된다.
이러한 실시예에서, 부하 압력 증가 장치(11)는 제 1 유압 저항기(14) 및 제 2 유압 저항기(15)를 포함한다. 제 1 유압 저항기(14) 및 제 2 유압 저항기(15)는 노즐로서 형성되고, 제 1 유압 저항기(14)는 조정 가능한 노즐이다. 흐름은 제 1 스위칭 위치(1S)에서 스풀(2)을 통해 제 1 노즐에 가해지고, 흐름은 제 3 부하 압력 라인(10)을 통해 제 2 노즐(15)에 가해지며 제 2 노즐(15)은 부하 압력 유입부(7)와 제 3 부하 압력 라인(10)의 접합부 사이의 제 1 부하 압력 라인(8)에 배치된다. 이러한 노즐 체인은 시스템 내의 부하 압력을 상승시키며 따라서 사전부하 압력을 감소시키도록 이용될 수 있다. 제 2 노즐(15)은 예를 들어 0.6mm의 (고정) 지름을 갖는 것이 가능하다. 따라서 제 1 노즐(14)이 어떻게 설정되는지에 따라, 증가된 부하 압력 신호가 전체적으로 생성될 수 있다. 특히, 예를 들어 제 1 노즐(14)의 지름을 0.6mm 내지 0.8mm에서 변화시킴으로써, 대략 5 bar 내지 40 bar의 부하 압력 증가가 획득될 수 있다.
또한, 도 1에 도시된 유압 제어 장치(100)는 입력 블록(103), 엔드 플레이트(106) 및 고정 변위 펌프로서 제공된 유압 펌프(104)를 구비한다. 유압 펌프(104)는 입력 블록(103)을 통해 사전선택 밸브(1)에 연결된다. 사전선택 밸브(1)의 부하 압력 배출부(7)에 인가된 부하 압력은 재순환 압력 보상기로서 제공된 공급 조절기(105)에 보고된다. 부하 압력에 따라서, 유압 펌프(104)에 의해 전달된 양의 일부가 탱크(107)로 직접 다시 공급된다. 가능한 진동을 억제하기 위해, 유입 블록(103)은 또한 재순환 압력 보상기(105)의 상류에 연결된 댐핑 유닛(108)을 구비한다. 물론 고정 변위 펌프 대신 가변 변위 펌프가 사용되는 것도 가능하며, 이 경우 부하 압력은 가변 변위 펌프의 펌프 컨트롤러 또는 조절기에 직접 보고된다.
명료성을 위해, 유압 밸브 조립체 및 가능하게는 단부 플레이트(106)의 구성만이 아래에서 기술되는 실시예에서 설명될 것이다.
도 2는 제 2 실시예에 따른 본 발명에 따른 유압 밸브 조립체(101)의 유압 회로도를 도시한다. 도 2에 도시된 유압 밸브 조립체(101)는 체크 밸브(20)를 갖는 제 4 부하 압력 라인(13)이 제공된다는 점에서 도 1에 도시된 유압 밸브 조립체와 상이하다. 제 4 부하 압력 라인(13)은 부하 압력 증가 장치(11)를 셔틀 밸브(12)를 통해 제 1 부하 압력 라인(8)에 연결한다. 체크 밸브(20)는 부하 압력 증가 장치(11)로부터 셔틀 밸브(12)로의 흐름 방향에서 보이는 바와 같이, 제 2 스위칭 위치(2S)에서 활성인 셔틀 밸브(12)로의 제 2 압력 출력 라인(4)의 연결부의 상류에 배치된다. 체크 밸브(20)는 제 2 압력 출력 라인(4)으로부터 탭핑된 부하 압력 신호가 제 2 스위칭 위치(2S)의 제 4 부하 압력 라인(13)을 통해 부하 압력 증가 장치(11)로 흐르는 것을 방지한다. 또한, 제 2 노즐(15)은 제 3 부하 압력 라인(10)에 배치된다.
도 3은 제 3 실시예에 따른 본 발명에 따른 유압 밸브 조립체(101)의 유압 회로도를 도시한다. 도 3에 도시된 유압 밸브 조립체(101)는 제 4 부하 압력 라인에 배치된 체크 밸브 대신에 셔틀 밸브(21)가 제공된다는 점에서 도 2에 도시된 유압 밸브 조립체와 상이하다. 셔틀 밸브(21)는 또한 제 2 스위칭 위치(2S)에서 제 2 압력 출력 라인(4)으로부터 탭핑된 부하 압력 신호가 제 4 부하 압력 라인(13)을 통해 부하 압력 증가 장치(11)로 흐르는 것을 방지한다.
도 4는 본 발명에 따른 유압 밸브 조립체(101)의 제 4 실시예를 도시한다. 도 4에 도시된 유압 밸브 조립체(101)는 부하 압력 증가 장치(11)의 제 1 노즐(14a)이 스풀(2)의 하류에 배열되지 않고 스풀(2)의 일부라는 점에서 도 3을 참조하여 설명된 유압 밸브 조립체와 상이하다. 제 1 노즐(14a)은 예를 들어 스풀(2)의 제어 에지에 의해 형성될 수 있으므로, 스풀(2)의 비례 편향의 함수로서 더 높은 부하 압력이 획득된다.
도 5는 제 5 실시예에 따른 본 발명에 따른 유압 밸브 조립체(101)의 유압 회로도를 도시한다. 도 4에 도시된 유압 밸브 조립체와의 차이점은 스풀(2)의 제 3 스위칭 위치(3S(bb))가 제공된다는 것이다. 제 3 스위칭 위치(3S)는 제 1 스위칭 위치(1S)에 후속하며 "부스트" 기능에 대응한다. 도시된 바와 같이, 제 3 스위칭 위치(3S)에서, 제 2 부하 압력 라인(9)을 통해 보고된 부하 압력 신호는 부하 압력 증가 장치(11)에서 증가된다. 이를 위해서, 지름이 더 크다는 점에서 제 1 스위칭 위치(1S)에서 활성인 제 1 노즐(14a)과 상이한 제 1 노즐(14b)이 제 3 스위칭 위치(3S)에서 활성화된다. 따라서, 부하 압력은 제 1 스위칭 위치(1S)에서보다 제 3 스위칭 위치(3S)에서 더 많이 증가된다.
아래에서, 본 발명에 따른 유압 밸브 조립체(101)의 제 6 실시예가 이제 도 6을 참조하여 설명된다. 이러한 실시예는 사전선택 밸브(1')의 구조에 있어서 도 1 내지 도 5에 도시된 실시예들과 상이하다. 특히, 차이점은 사전선택 밸브(1')의 부하 압력 증가 장치(11')는 유압 저항기를 구비하지 않지만 카피 밸브(17)는 구비한다는 것이다. 카피 밸브(17)는 제 3 부하 압력 라인(10')을 통해 제 1 부하 압력 라인(8)에 연결되며, 여기서 배리어(22)는 접합부(12)와 제 3 부하 압력 라인(10')의 분지 사이의 제 1 부하 압력 라인(8)을 차단한다. 결과적으로, 부하 압력 유입부(6)를 통해 보고된 부하 압력은 항상 카피 밸브(17)를 통해서 전달된다. 도시된 바와 같이, 스풀(2)의 제 1 스위칭 위치(1S)에서, 카피 밸브(17)는 압력 입력 라인(3)에서 지배적인 압력을 "비교"하고 부하 압력 유입부(6)에 인가된 부하 압력과 함께 제 2 부하 압력 라인(9)을 통해 보고되며 제 4 부하 압력 라인(13')에서 보고된 증가된 부하 압력에 대해 제 3 부하 압력 라인(10')을 통해 보고된다. 이를 위해, 카피 밸브(17)는 제 3 부하 압력 라인(10')에 인가되는 부하 압력과 함께 작용하는 스프링 장치(24)를 구비한다. 그 결과 증가된 부하 압력은 증가된 부하 압력이 부하 압력 유입부(6)에 존재하는 부하 압력보다 높은지 여부에 따라 제 4 부하 압력 라인(13') 및 접합부(12)를 통해서 제 1 부하 압력 라인(8)의 부하 압력 배출부(7)에 보고된다. 제 2 스위칭 위치(2S)에서 카피 밸브(17)로의 역류를 방지하기 위해서 카피 밸브(17)와 유입부(12) 사이의 제 4 부하 압력 라인(13')에 체크 밸브(20)가 배치될 수 있다.
스풀(2)의 제 2 스위칭 위치(2S)에서 압력 입력 라인(3)은 제 3 부하 압력 라인(10)에 직접 연결되고, 제 2 부하 압력 라인(9)은 차단된다. 따라서, 펌프 압력은 부하 압력으로서 직접 보고된다.
도 7은 본 발명에 따른 유압 밸브 조립체(101)의 제 7 실시예를 도시한다. 이러한 실시예에서, 스풀(2)의 두 스위칭 위치(1S, 2S) 모두에서 부하 압력 증가가 발생한다. 제 1 스위칭 위치(1S)에서의 부하 압력 증가는 도 3을 참조하여 설명된 바와 같은 부하 압력 증가에 대응한다. 또한, 사전선택 밸브(1)는 스풀(2)의 상류에서 압력 입력 라인(3)으로부터 분지하는 제 5 부하 압력 라인(16)을 갖는다. 제 1 스위칭 위치(1S)에서는 제 5 부하 압력 라인(16)이 차단되고, 제 2 스위칭 위치(S2)에서는 제 5 부하 압력 라인(16)이 부하 압력 증가 장치(11)에 연결되며, 이 경우 제 2 부하 압력 라인(9)은 차단된다. 또한, 유압 밸브 조립체(101)는 이 실시예에서 단부 플레이트(106)에 배치된 제 2 부하 압력 유입부(23)를 포함한다. 제 2 부하 압력 유입부(23)를 통해, 제 2 그룹의 유압 소비장치의 부하 압력이 시그널링되며, 그에 따라 사전선택 밸브(1)의 부하 압력 유입부(6)에 인가된 부하 압력은 항상 스풀(2)을 통해 제어되는 유압 소비장치 그룹의 부하 압력이다. 결론적으로, 제어되는 유압 소비장치 그룹의 부하 압력은 부하 압력 증가 장치(11)에 의해 증가된다. 물론, 이와 관련하여 부하 압력 증가 장치(11)가 도 4 또는 도 5에 도시된 바와 같이 구성되는 것 또한 고려될 수 있다. "부스트" 스위칭 위치가 유압 소비장치의 제 2 그룹을 위해 대안적으로 또는 추가적으로 제공되는 것 또한 고려될 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 유압 밸브 조립체(101)의 제 8 실시예를 도시하며, 여기서 부하 압력은 또한 스풀(2)의 스위칭 위치(1S 및 2S) 모두에서 증가된다. 이러한 실시예에서, 부하 압력 증가 장치(11')는 또한 도 6을 참조하여 전술된 바와 같이, 제 3 부하 압력 라인(10')을 통해 제어되는 카피 밸브(17)를 갖는다. 또한, 사전선택 밸브(1')는 스풀(2) 상류의 압력 입력 라인(3)으로부터 분지하는 제 5 부하 압력 라인(16)을 갖는다. 제 1 스위칭 위치(1S)에서 제 5 부하 압력 라인(16)이 차단되고 제 2 스위칭 위치(2S)에서 제 5 부하 압력 라인(16)이 부하 압력 증가 장치(11) 또는 카피 밸브(17)에 각각 연결되며, 이 경우에 제 2 부하 압력 라인(9)이 차단된다. 제 2 부하 압력 유입부(23')는 제 2 압력 출력 라인(4)으로부터의 분지로서 제공되며 셔틀 밸브(25)를 통해 제 3 부하 압력 라인(10')에 연결된다. 따라서, 소위 부하 압력 유입부(8) 또는 제 2 부하 압력 유입부(23')로 인가되는 부하 압력인 더 높은 부하 압력은 셔틀 밸브(25)를 통해 카피 밸브(17)로 시그널링된다. 물론, 도 7을 참조하여 설명된 바와 같이 제 2 부하 압력 유입부가 엔드 플레이트(106)에 제공되는 것도 고려될 수 있다.
1, 1': 사전선택 밸브
2: 스위칭 소자/스풀
3: 압력 입력 라인
4: 제 1 압력 출력 라인
5: 제 2 압력 출력 라인
6: 부하 압력 유입부
7: 부하 압력 출력부
8: 제 1 부하 압력 라인
9: 제 2 부하 압력 라인
10, 10': 제 3 부하 압력 라인
11: 부하 압력 증가 장치
12: 정션/셔틀 밸브
13, 13': 제 4 부하 압력 라인
14, 14a-14: 제 1 유압 저항기/제 1 노즐
15: 제 2 유압 저항기/제 2 노즐
16: 제 5 부하 압력 라인
17: 카피 밸브
18: 복귀 라인
19: 복귀 통로
20: 체크 밸브
21: 셔틀 밸브
22: 배리어
23, 23': 제 2 부하 압력 유입부
24: 스프링 장치
25: 셔틀 밸브
100: 유압 제어 장치
101: 유압 밸브 조립체
102: 제어 스풀
103: 입력 블록
104: 유압 펌프
105: 공급 조절기/재순환 압력 보상기
106: 엔드 플레이트
107: 탱크
108: 감쇠 유닛
1S: 제 1 스위칭 위치
2S: 제 2 스위칭 위치
3S: 제 3 스위칭 위치
N: 중립 위치

Claims (14)

  1. 스위칭 소자(2), 압력 입력 라인(3), 제 1 압력 출력 라인(4) 및 적어도 하나의 부하 압력 유입부(6)와 적어도 하나의 부하 압력 출력부(7)를 갖는 제 1 부하 압력 라인(8)을 구비한 유압 밸브 조립체(101)를 위한 사전선택 밸브(1, 1')로서,
    상기 스위칭 소자(2)는 중립 위치(N)로부터 제 1 스위칭 위치(1S)로 스위칭될 수 있고, 상기 압력 입력 라인(3)은 사전선택 밸브(1)의 제 1 스위칭 위치(1S)에서 제 1 압력 출력 라인(4)에 연결되고,
    상기 사전선택 밸브(1)는 제 2 부하 압력 라인(9), 제 3 부하 압력 라인(10, 10') 및 부하 압력 증가를 위한 부하 압력 증가 장치(11, 11')를 포함하고, 상기 제 2 부하 압력 라인(9)은 스위칭 소자(2)의 상류에서 압력 입력 라인(3)으로부터 분지하고, 부하 압력 증가 장치(11, 11')는 제 3 부하 압력 라인(10, 10')에 연결되며, 상기 제 3 부하 압력 라인(10, 10')은 부하 압력 증가 장치(11, 11')를 제 1 부하 압력 라인(8)에 연결하고, 상기 제 2 부하 압력 라인(9)은 제 1 스위칭 위치(1S)의 부하 압력 증가 장치(11, 11')에 연결되고, 제 2 부하 압력 라인(9)은 중립 위치(N)에서 차단되는 것을 특징으로 하는, 사전선택 밸브.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 사전선택 밸브(1, 1')는 제 4 부하 압력 라인(13, 13')을 가지며, 상기 부하 압력 증가 장치(11, 11')는 상기 제 4 부하 압력 라인(13, 13')에 연결되고, 상기 제 4 부하 압력 라인(13, 13')는 접합부(12)에서 제 1 부하 압력 라인(8)으로 개방되는 것을 특징으로 하는, 사전선택 밸브.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 부하 압력 증가 장치(11)는 적어도 하나의 제 1 유압 저항기(14, 14a-14d) 및 제 2 유압 저항기(15)를 포함하고, 상기 적어도 하나의 제 1 유압 저항기(14, 14a-14d)는 스위칭 소자(2)를 통해 인가되는 흐름을 가지고, 제 2 유압 저항기(15)는 제 3 부하 압력 라인(10)을 통해 인가되는 흐름을 갖는 것을 특징으로 하는, 사전선택 밸브.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제 1 유압 저항기(14, 14a-14d)가 조정 가능하고/하거나 상기 제 2 유압 저항기(15)가 조정 가능한 것을 특징으로 하는, 사전선택 밸브.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제 1 유압 저항기(14, 14a-14d)가 노즐이고/이거나 상기 제 2 유압 저항기(15)가 노즐인 것을 특징으로 하는, 사전선택 밸브.
  6. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 유압 저항기(15)는 제 1 부하 압력 라인(8) 또는 제 3 부하 압력 라인(10)에 배치되는 것을 특징으로 하는, 사전선택 밸브.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 부하 압력 증가 장치(11')는 카피 밸브(17), 부하 압력 유입부(6)와 부하 압력 출력부(7) 사이에 배리어(22)를 갖는 제 1 부하 압력 라인(8) 및 부하 압력 유입부(6)와 배리어(22) 사이의 제 1 부하 압력 라인(8)으로부터 분지하는 제 3 부하 압력 라인(10')을 구비하고, 상기 카피 밸브(17)는 특히 비례식 카피 밸브인 것을 특징으로 하는, 사전선택 밸브.
  8. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 사전선택 밸브(1, 1')에는 제 2 압력 출력 라인(5)을 구비하고, 상기 스위칭 소자(2)는 중립 위치(N)로부터 제 2 스위칭 위치(2S)로 스위칭 가능하고, 상기 압력 입력 라인(3)은 사전선택 밸브(1, 1')의 제 2 스위칭 위치(2S)에서 제 2 압력 출력 라인(5)에 연결되며, 상기 제 2 부하 압력 라인(9)이 제 2 스위칭 위치(2S)에서 차단되고, 상기 제 2 압력 출력 라인(5)은 제 2 스위칭 위치(2S)에서 제 1 부하 압력 라인(8)에 연결되는 것을 특징으로 하는, 사전선택 밸브.
  9. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 사전선택 밸브(1, 1')은 제 5 부하 압력 라인(16) 및 제 2 압력 출력 라인(5)을 구비하고, 상기 제 5 부하 압력 라인(16)은 스위칭 소자(2) 상류의 압력 입력 라인(3)으로부터 분지하고, 상기 스위칭 소자(2)는 중립 위치(N)로부터 제 2 스위칭 위치(2S)로 스위칭 가능하며, 상기 압력 입력 라인(3)은 사전선택 밸브(1, 1')의 제 2 스위칭 위치(2S)에서 제 2 압력 출력 라인(5)에 연결되고, 상기 제 5 부하 압력 라인(16)은 제 2 스위칭 위치(2S)에서 부하 압력 증가 장치(11, 11')에 연결되며, 상기 제 2 부하 압력 라인(9)은 제 2 스위칭 위치(2S)에서 차단되고, 상기 제 5 부하 압력 라인(16)은 제 1 스위칭 위치(1S)에서 차단되는 것을 특징으로 하는, 사전선택 밸브.
  10. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 부하 압력 증가 장치(11)에 의한 부하 압력 증가는 중립 위치(N)로부터의 스위칭 소자(2)의 편향 정도 및 방향에 의존하는 것을 특징으로 하는, 사전선택 밸브.
  11. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 따른 사전선택 밸브(1, 1') 및 상기 사전선택 밸브(1, 1')에 연결된 적어도 하나의 제어 스풀(102)을 포함하는 유압 밸브 조립체(101).
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 유압 밸브 조립체(101)는 제 2 부하 압력 유입부(23, 23')를 포함하는, 유압 밸브 조립체.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 2 부하 압력 유입부(23')는 제 2 압력 출력 라인(5)에 연결되고, 상기 부하 압력 증가 장치(11')는 제 2 부하 압력 유입부(23') 또는 제 3 부하 압력 라인(10')에 선택적으로 연결되는, 유압 밸브 조립체.
  14. 제 11 항에 따른 유압 밸브 조립체(101) 및 사전선택 밸브(1, 1')에 연결된 유압 펌프(104)를 포함하는 유압 제어 장치(100).
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