KR920006546B1 - 유압구동장치 - Google Patents

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KR920006546B1
KR920006546B1 KR1019890701552A KR890701552A KR920006546B1 KR 920006546 B1 KR920006546 B1 KR 920006546B1 KR 1019890701552 A KR1019890701552 A KR 1019890701552A KR 890701552 A KR890701552 A KR 890701552A KR 920006546 B1 KR920006546 B1 KR 920006546B1
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도이찌 히라다
히데아끼 다나까
겐로꾸 스기야마
유사꾸 노자와
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히다찌 겐끼 가부시기가이샤
오까다 하지메
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Abstract

내용 없음.

Description

[발명의 명칭]
유압구동장치
[도면의 간단한 설명]
제 1도는 본원 발명의 제 1 의 실시예에 의한 유압구동장치의 회로도.
제 2도는 그 유압구동장치의 펌프레귤레이터의 상세를 나타내는 회로도.
제3도는 본원 발명의 제 2 의 실시예에 의한 유압구동장치의 회로도.
제4도는 본원 발명의 제 3 의 실시예에 의한 유압구동장치의 회로도.
제5도는 그 유압구동장치의 제 1 의 시트밸브조립체의 상세도.
제6도는 이 유압구동장치의 제 3 의 시트밸브조럽체의 상세도.
제7도는 본원 발명의 또 다른 실시예에 의한 유압구동장치의 제 3 의 시트밸브조립체 부분을 나타내는 회로도.
제8도는 그 제 3 의 시트밸브조립체의 상세도.
제9도는 본원 발명의 또 다른 실시예에 의한 유압구동장치의 제 3 의 시트밸브조립체 부분을 나타내는 회로도.
제 10도는 그 제 3 의 시트밸브조립체의 상세도.
제 11도는 본원 발명의 또 다른 실시예에 의한 유압구동장치의 제 3 의 시트밸브조립체 부분을 나타내는 회로도.
제 12도는 그 제 3 의 시트밸브조립체의 상세도.
[발명의 상세한 설명]
[기술분야]
본원 발명은 유압쇼벨, 유압크레인등 복수의 유압액튜에이터를 구비한 유압기계의 유압구동회로에 관한 것이며, 보다 상세하게는 유압펌프의 토출압력이 복수의 유압액튜에이터의 최대부하압력보다도 일정치만큼 높아지도록 유압펌프의 토출량을 제어하면서, 압력보상이 되는 유량제어밸브에 의해 유압액튜에이터에 공급되는 압유의 유량을 제어하는 유압구동장치에 관한 것이다.
[배경기술]
근년, 유압쇼벨, 유압크레인등 복수의 유압액튜에이터를 구비한 유압기계의 유압구동장치에 있어서는 예를들면 DE-Al-3422165(일본국 특개소 60-11706호에 대응)에 기재된 바와 같이, 유압펌프로서 가변용량형을 사용하며, 이 유압펌프를 로드센싱제어하는 것이 행하여지고 있다. 로드센싱제어라는 것은 유압펌프의 토출압력이 복수의 유압액튜에이터의 최대부하압력보다도 일정치만큼 높아지도록 유압펌프의 토출량을 제어하는 것이며, 이 경우에는 각 유압액튜에이터의 미터인회로에 압력보상밸브를 배치하고, 이 압력보상밸브를 구비한 유량제어밸브에 의해 유압액튜에이터에 공급되는 압유의 유량을 제어한다. 이로인해 유압액튜에이터의 요구유량에 따라 유압펌프의 토출량을 증감하여 경제적인 운전이 가능하게 되는 동시에, 압력보상밸브에 의해 단독조작에 있어서는 조작한 액튜에이터의 부하압력의 영향을 받지 않는 정확한 유량제어를 가능하게하고, 복합조작에 있어서는 유압액튜에이터가 서로 평행으로 접속되어 있는데도 불구하고 서로 부하압력의 영향을 받지 않는 원활한 복합조작을 가능하게 하고 있다.
그런데, 이 유압구동장치에 있어서는 다음과 같은 로드센싱제어 특유의 문제가 있다.
유압펌프의 토출량은 배기량, 사판식(斜板式)에는 사판(斜板)의 경전량(傾轉暈)과 회전수의 적(積)으로 정해지며, 경전량의 증가와 더불어 토출량은 증가한다. 이 사판의 경전량에는 구조상 정해지는 한계치로서의 최대경전량이 있으며, 이 최대경전량으로 유압펌프의 토출량도 최대가 된다. 또 유압펌프의 구동은 원동기에 의해 행하여지고, 유압펌프의 입력토크가 원동기의 출력토크를 초과하면, 원동기의 회전수가 저하하기 시작하여 최악의 경우는 실속(失速)에 이른다. 그래서 이것을 피하기 위해 유압펌프의 입력토크가 원동기의 출력토크를 초과하지 않도록 사판경전량의 최대치를 제한하고, 토출량을 제어하는 입력토크제한제어가 행하여진다.
이와 같이 유압펌프에는 최대한계토출유량이 있으므로 복수의 유압액튜에이터의 복합조작시, 조작레버로 지령된 복수의 유압액튜에이터의 요구유량의 합계가 유압펌프의 최대한계토출유량보다도 커지면, 로드센싱제어에 의해 유압펌프의 토출량을 요구유량까지 증대시키는 것이 불가능하게 되어 요구유량에 대한 토출량의 부족상태가 발생한다. 본 명세서중에서는 이것을 "유압펌프가 새춰레이션(saturation)한다" 또는 "유압펌프의 새춰레이션"이라고 한다. 이와 같이 유압펌프가 새춰레이션하면, 유압펌프로부터 토출된 유량은 대부분이 저압측의 유압액튜에이터에 흐르고, 고압측의 유압액튜에이터에 압유가 공급되지 않아 원활한 복합조작을 할 수 없게 된다.
상술한 DE-Al-3422165(일본국 특개소 60-11706호에 대응)에 기재된 유압구동장치에서는 이 문제를 해결하기 위해 각 유압액튜에이터의 미터인회로에 배치된 압력보상밸브의 각각에 밸브 개방방향 및 밸브폐색방향으로 작용하는 2개의 수압부를 추가설치하고, 밸브개방방향으로 작용하는 수압부에 유압펌프의 토출압력을 도입하고, 밸브폐색방향으로 작용하는 수압부에 복수의 유압액튜에이터의 최대부하압력을 도입하도록 되어 있다. 이것에 의해 조작레버로 지령된 복수의 유압액튜에이터의 요구유량의 합계가 유압펌프의 최대한계토출유량보다도 커지면, 유압펌프의 토출압력과 최대부하압력의 차압의 저하에 따라 저압측 액튜에이터에 대응하는 압력보상밸브가 교축되고, 저압측 액튜에이터에 흐르는 유량이 제한되기 때문에, 고압측의 유압액튜에이터에도 확실하게 압유가 공급된다. 그 결과 유압펌프의 토출유량은 복수의 액튜에이터로 분류되어 복합조작이 가능해진다.
또 DE-Al-2906670에는 상술한 일반적인 압력보상밸브와는 동작원리가 다른 압력보상밸브를 유량제어밸브의 미터인회로와 미터아웃회로에 결합시킨 유압구동장치가 기재되어 있다. 미터인회로에 결합된 압력보상밸브의 기능은 DE-Al-3422165의 것과 실질적으로 같다. 즉 통상은 부하압력의 영향을 받지 않는 유량제어 및 원활한 복합조작을 가능하게 하는 동시에, 유압펌프가 새춰레이션되었을때에는 그것을 감지하여 저압측 액튜에이터에 대응하는 미터인회로의 압력보상밸브를 교축하고, 고압측 액튜에이터에도 압유를 공급할수 있도록 하고 있다. 또 미터아웃회로에 결합된 압력보상밸브는 다음과 같이 기능한다.
유압실린더가 미터인회로로부터 공급되는 압유에 의해서 구동될때는 미터인회로에 있어서의 유량제어에 의해 유압실린더의 구동속도를 제어하고 있다. 이에 대하여 유압실린더에 관성하중등의 마이너스의 부하가 작용한 경우에는 유압액튜에이터가 강제적으로 구동되어 유압실린더로부터의 귀환유의 압력이 증대되려고 한다. 이 경우, 미터아웃회로에 압력보상밸브를 구비하지 않은 DE-Al-3422165등의 것에서는 미터아웃회로에 있어서의 유량제어밸브의 통과유량을 압력보상제어할 수 없으므로 귀환유의 유량이 많아진다. 그 결과 유압실린더에 공급되는 압유의 유량과 그것에서 배출되는 귀환유의 유량비의 밸런스가 무너져 미터인회로에 캐비테이션이 발생한다. DE-Al-2906670에서는 미터아웃회로에도 압력보상밸브를 결합함으로써, 유압실린더에 마이너스의 부하가 작용한 경우에는 미터아웃회로의 압력변동에 대하여 유량제어밸브의 통과유량을 압력보상제어하고, 유압실린더에서 배출되는 귀환유의 유량의 증대를 방지하여 미터인회로에 있어서의 캐비테이션의 발생을 방지하고 있다.
그러나 이 DE-Al-2906670의 것에 있어서는 미터아웃회로에 결합시킨 압력보상밸브는 유압펌프의 새춰레이션을 감지하는 구성으로 되어 있지 않으며, 이 때문에 다음과 같은 문제를 발생하고 있었다.
유압펌프가 새춰레이션했을때, 즉 유압펌프의 토출유량이 최대한계유량에 달하고, 토출유량이 부족상태로 되었을때에는 미터인회로에 있어서는 상술한 바와 같이 저압측 액튜에이터에 대응하는 압력보상밸브를 교축하고, 유압펌프의 토출유량을 복수의 유압액튜에이터에 분류하도록 하고 있으나, 이때는 당연한 일이지만 새춰레이션전보다 각 액튜에이터에 공급되는 유량은 적어져 있다. 이와 같은 상황에서 유압액튜에이터에 마이너스의 부하가 작용하면, 미터아웃회로측의 압력보상밸브는 새춰레이션전과 같이 유량제어밸브의 통과유량을 압력보상제어하려고 한다. 이 때문에 유압액튜에이터로부터의 귀환유의 유량은 새춰레이션전과 같은 유량이 되려하고, 유압실린더에 공급되는 압유의 유량과 그것에서 배출되는 귀환유의 유량비의 밸런스가 무너져, 미터인회로에 캐비테이션이 발생한다.
본원 발명의 목적은 유압펌프의 새춰레이션전 및 새춰레이션의 어느 경우에도 캐비테이션의 발생을 방지할 수 있고, 안정된 조작을 행할 수 있는 유압구동장치를 제공하는 것이다.
[발명의 개시]
이 목적을 달성하기 위해, 본원 발명의 최소한 하나의 유압펌프와, 상기 유압펌프로부터 토출되는 압유에 의해서 구동되는 복수의 유압액튜에이터와, 상기 복수의 유압액튜에이터로부터의 귀환유가 배출되는 탱크와, 상기 복수의 유압액튜에이터에 각각 설치되고, 상기 유압펌프로부터 유압액튜에이터에 공급되는 압유의 유량을 제어하는 제 1 의 메인가변 교축수단 및 유압액튜에이터로부터 상기 탱크에 배출되는 귀환유의 유량을 제어하는 제 2 의 메인가변교축수단을 가진 유량제어밸브수단과, 통상 상기 유압펌프의 토출압력과 상기 복수의 유압액튜에이터의 최대부하압력과의 차압에 응답하여 펌프토출압력이 최대부하압력보다도 일정치만큼 높아지도록 유압펌프의 토출량을 제어하는 펌프제어수단과, 상기 펌프토출압력과 최대부하압력과의 차압에 의해서 정해지는 값을 보상차압목표치로 하여 동작하고, 상기 유량제어밸브수단의 제 1 의 메인가변교축수단을 압력보상제어하는 제 1 의 압력보상제어수단을 가진 유압구동장치에 있어서, 상기 제 1 의 메인가변교축수단의 전후차압에 의해서 정해지는 값을 보상차압목표치로하여 동작하고, 상기 유량제어밸브수단의 제 2 의 메인가변교축수단을 제어하는 제 2 의 압력보상제어수단을 설치한 구성으로 되어 있다.
이와 같이 구성한 본원 발명에 있어서는 펌프토출압력의 최대부하압력보다도 일정치만큼 높아지도록 펌프토출량을 제어하는 펌프제어수단의 로드센싱제어에 의해 통상 즉 유압펌프의 새춰레이션전에는 펌프토출압력과 최대부하압력과의 차압은 상기 일정치로 유지되고, 새춰레이션후에는 펌프토출유량이 부족상태로 되므로, 부족유량에 따라 그 차압도 작아진다. 이 때문에 제 1 의 압력보상 제어수단이 이 차압에 의해서 정해지는 값을 보상차압목표치로하여 동작하고, 유량제어밸브수단의 제 1 의 메인가변교축수단을 압력보상제어함으로써, 유압펌프의 새춰레이션전에는 보상차압목표치로서 일정치를 설정할 수 있고, 새춰레이션후에는 보상차압목표치로서 펌프토출량의 부족유량에 따라서 변화하는 값을 설정할 수 있다.
이로 인해 유압펌프의 새춰레이션전에는 제 1 의 메인가변교축수단이 각각 당해 일정치를 공통의 보상차압목표치로서 압력보상제어되고, 유압액튜에이터의 단독조작에 있어서는 통상의 압력보상제어를 행할 수 있고, 또 유압액튜에이터의 복합조작에 있어서는 대부분의 압유가 저압측에 유입하는 것을 방지할 수 있고, 원활한 복합조작을 행할 수 있다. 또 새춰레이션후에는 제 1 의 메인가변교축수단이 각각 펌프토출량의 부족유량에 따라 작아진 값을 공통의 보상차압목표치로서 압력보상제어되므로, 유압액튜에이터의 복합조작에 있어서 복수의 액튜에이터에 압유를 확실하게 분류할 수 있고, 역시 원활한 복합조작을 행할 수 있다.
또 제 2 의 압력보상제어수단이 상술한 바와 같이 압력보상제어되는 제 1 의 메인가변교축수단의 전후차압에 의해서 정해지는 값을 보상차압목표치로 하여 동작하고, 유량제어밸브수단의 제 2 의 메인가변교축수단을 제어함으로써, 유압펌프의 새춰레이션전 새춰레이션후에 관계없이 제 2 의 메인가변교축수단을 흐르는 유량을 제 1 의 메인가변교축수단을 흐르는 유량에 대하여 일정한 관계가 되도록 제어된다. 이 때문에 유압펌프의 새춰레이션전 새춰레이션후의 어느 경우에도, 유압액튜에이터에 관성부하등의 마이너스의 부하가 작용했을때에는 제 2 의 메인가변교축수단을 흐르는 귀환유의 유량은 제 1 의 메인가변교축수단의 제어에 의한 유압액튜에이터의 구동에 의해 배출되는 유량에 일치시킬 수 있고, 미터아웃회로의 압력은 안정적으로 제어되는 동시에 미터인회로에 있어서의 캐비테이션의 발생을 방지할 수 있다.
[발명을 실시하기 위한 최선의 형태]
이하 본원 발명의 실시예를 도면에 의거하여 설명한다.
[제 1 의 실시예]
먼저 본원 발명의 제 1 의 실시예에 의한 유압구동장치를 제 1도에 의해 설명한다.
[구성]
제 1도에 있어서, 본 실시예의 유압구동장치는 예를들면 사판식의 가변용량형 유압펌프(1)와, 이 유압펌프(1)로부터의 압유에 의해 구동되는 제 1 및 제 2 의 유압액튜에이터(2),(3)과, 유압액튜에이터(2),(3)으로부터의 귀환유가 배출되는 탱크(4)와, 유압액튜에이터(2)에 대한 메인회로를 구성하는 압유공급관로로서의 메인관로(5),(6), 액튜에이터관로로서의 메인관로(7),(8) 및 배출관로로서의 메인관로(9)와, 유압액튜에이터(3)에 대한 메인회로를 구성하는 동일한 메인관로(10)-(13)과, 유압액튜에이터(2)의 메인회로에 있어서 메인관로(6),(9)와 메인관로(7),(8) 사이에 배치된 제 1 의 유량제어밸브(14), 메인관로(6),(9)에 각각 배치된 유량제어밸브(14)의 압력보상용 보조밸브(15),(16)과, 보조밸브(15)와 유량제어밸브(14)사이에 있어서 메인관로(6)에 배치된 체크밸브(17)과, 유압액튜에이터(3)의 메인회로에 배치된 동일한 제 2 의 유량제어밸브(18), 유량제어밸브(18)의 압력보상용 보조밸브(19),(20) 및 체크밸브(21)과, 유압펌프(2)의 토출량을 제어하는 펌프레귤레이터(22)를 구비하고 있다.
제 1 의 유량제어밸브(14)는 중립위치 N와 도시좌우의 2개의 전환위치 A,B를 가지며, 우측의 위치 A로 전환되었을때는 메인관로(6),(9)를 메인관로(7),(8)에 각각 연락하고, 제 1 의 메인가변교축부(23A) 및 제 2 의 메인가변교축부(24A)에 의해 각각 유압펌프(1)로부터 유압액튜에이터(2)에 공급되는 압유의 유량 및 유압액튜에이터(2)로부터 탱크(4)에 배출되는 귀환유의 유량을 제어하며, 좌측의 위치 B로 전환되었을때는 메인관로(6),(9)를 메인관로(7),(8)에 각각 연락하고, 제 1 의 메인가변교축부(23B) 및 제 2 의 메인가변교축부(24B)에 의해 각각 유압펌프(1)로부터 유압액튜에이터(2)에 공급되는 압유의 유량 및 유압액튜에이터(2)로부터 배출되는 귀환유의 유량을 제어한다. 즉 유량제어밸브(14)가 우측의 위치 A에 있을때는 메인관로(6),(7)과 제 1 의 메인가변교축부(23A)로 미터인회로를, 메인관로(8),(9)와 제 2 의 메인가변교축부(24A)로 미터아웃회로를 각각 구성하고, 좌측의 위치 B에 있을때는 메인관로(6),(8)과 제 1 의 메인가변교축부(23B)로 미터인회로를, 메인관로(7),(9)와 제 2 의 메인가변교축부(24B)로 미터아웃회로를 각각 구성한다.
또 유량제어밸브(14)에는 전환위치 A 및 B에 있어서 각각 제 1 의 메인가변교축부(23A),(23B)의 하류측에 연락하고, 유압액튜에이터(2)의 미터인회로측의 부하압력을 검출하는 부하포트(25) 및 전환위치 A 및 B에 있어서 각각 제 2 의 메인가변교축부(24A),(24B)의 상류측에 연락하며, 유압액튜에이터(2)의 미터아웃회로측의 부하압력을 검출하는 부하포트(26)가 설치되고, 부하포트(25),(26)에는 각각 부하라인(27),(28) 이접속되어 있다.
제 2 의 유량제어밸브(18)도 마찬가지로 구성되어 있다. 그리고 제 2 의 유량제어밸브(18)에 관해서는 유압액튜에이터(3)의 미터인회로측의 부하압력을 검출하는 부하라인에만 부호(29)를 붙여 표시한다.
부하라인(27),(29)는 셔틀밸브(30)에 접속되고, 부하라인(27),(29)의 고압측의 부하압력이 셔틀밸브(30)에 의해 검출되며, 최대부하라인(31)에 출력된다.
압력보상용 보조밸브(15)는 보조밸브(15)를 밸브개방방향으로 힘을 가하는 2개의 수압부(40),(41)과, 밸브폐색방향으로 힘을 가하는 2개의 수압부(42),(43)를 가지며, 밸브개방방향으로 힘을 가하는 하나의 수압부(40)에는 유압라인(44)에 의해 유압펌프(1)의 토출압력이 도입되고, 또 하나의 수압부(41)에는 유압라인(45)에 의해 유압액튜에이터(2)의 미터인회로의 부하압력 즉 미터인회로에 있어서의 유량제어밸브(14)의 출구압력이 도입되고, 밸브폐색방향으로 힘을 가하는 하나의 수압부(42)에는 유압라인(46)에 의해 최대부하압력이 도입되고, 또 하나의 수압부(43)에는 유압라인(47)에 의해 미터인회로에 있어서의 유량제어밸브(14)의 입구압력이 도입되고 있다. 수압부(40)-(43)의 수압면적은 모두 동일하게 설정되어 있다.
압력보상용 보조밸브(16)도 마찬가지로 보조밸브(16)를 개방방향으로 힘을 가하는 2개의 수압부(48),(49)와, 폐색방향으로 힘을 가하는 2개의 수압부(50),(51)을 가지며, 밸브개방방향으로 힘을 가하는 하나의 수압부(48)에는 유압라인(52)에 의해 유압액튜에이터(2)의 미터인회로에 있어서의 유량제어밸브(14)의 입구압력이 도입되고, 또 하나의 수압부(49)에는 유압라인(53)에 의해 미터아웃회로에 있어서의 유량제어밸브(14)의 출구압력이 도입되며, 폐색방향으로 힘을 가하는 하나의 수압부(50)에는 유압라인(54)에 의해 미터인회로에 있어서의 유량제어밸브(14)의 출구압력이 도입되고, 또 하나의 수압부(51)에는 유압라인(28)에 의해 미터아웃회로에 있어서 유량제어밸브(14)의 입구압력이 도입되어 있다. 수납부(48)-(51)의 수압면적은 모두 동일하게 설정되어 있다.
제 2 의 유압액튜에이터(3)측의 압력보상용 보조밸브(19),(20)도 마찬가지로 구성되어 있다.
펌프레귤레이터(22)는 유압펌프(1)의 토출압력과 제 1 및 제 2 의 유압액튜에이터(2),(3)의 고압측의 부하압력 즉 최대부하압력과의 차압에 응답해서 펌프토출압력이 최대부하압력보다도 일정치만큼 높아지도록 유압펌프(1)의 배기량 즉 사판경전각을 제어하는 동시에, 유압펌프(1)의 압력토크가 미리 정한 제한치를 초과하지 않도록 유압펌프(1)의 사판경전각을 제한하는 것이며, 일예로서 제 2도와 같이 구성되어 있다.
즉 펌프레귤레이터(22)는 유압펌프(1)의 사판(1a)을 구동하는 서보실린더(59)와, 서보실린더(59)의 동작을 제어하는 로드센싱제어용의 제 1 의 제어밸브(60)와, 입력토크제한용의 제 2위 제어밸브(61)를 가지고 있다. 제 1 의 제어밸브(60)는 유압펌프(1)의 토출관로(5)에 접속된 유압라인(63) 및 제 2 의 제어밸브(61)에 접속된 유압라인(64)과, 서보실린더(60)에 접속된 유압라인(65)과의 사이에 배치된 서보밸브로서 구성되며, 그 일단에는 유압라인(63)에 의해 도입된 펌프토출압력이 작용하고, 타단에 부하라인(60)에 의해 도입된 최대부하압력과 스프링(67)의 힘이 작용하고 있다. 제 2 의 제어밸브(61)는 상기 유압라인(64)과, 탱크(4)에 이르는 유압라인(68) 및 상기 유압라인(64)에 접속된 유압라인(69)과의 사이에 배치된 서보밸브로서 구성되고, 일단에는 스프링(70a),(70b)의 힘이 단계적으로 작용하고, 타단에는 유압라인(69)에 의해 도입된 유압펌프(1)의 토출압력이 작용하고 있다. 스프링(70a),(70b)는 서보실린더(59)의 피스톤로드(71)와 일체인 제어로드(72)에 결합하고, 피스톤로드(71)의 위치 즉 사판(1a)의 경전각에 따라 초기설정치를 가변으로 하고 있다.
[동작]
다음에 이상과 같이 구성된 본 실시예의 동작을 설명한다. 먼저 펌프레귤레이터(22) 및 압력보상용 보조밸브(15),(16)의 동작을 이 순서로 설명한다.
[펌프레귤레이터(22)]
먼저 제 2도에 도시한 펌프레귤레이터(22)의 구성은 공지이다. 따라서 여기서는 그 동작의 개략만을 설명한다.
유량제어밸브(14),(18)의 조작레버(14a),(18a) 가 조작되지 않고, 최대부하라인(66)에 부하압력이 발생하고 있지 않을때는 유압펌프(1)의 사판(1a)은 유압펌프(1)의 자기토출압력에 의해 서보실린더의 최대신장위치에 대응하는 최소경전각으로 유지되고, 펌프토출량도 최소로 유지되어 있다.
유량제어밸브(14) 및/또는 (18)의 조작레버(14a) 및/또는 (18a)가 조작되고, 최대부하압력라인(66)에 부하압력(최대부하압력)이 검출된 경우에는 제 2 의 제어밸브(61)가 도시한 위치에 있는 동안은 펌프토출압력과 최대부하압력과의 차압(이하 이것을 LS 차압이라 함)과 스프링(67)의 힘과의 밸런스에 의해 제 1 의 제어밸브(60)가 동작하여 서보실린더(59)의 위치가 조정되고, LS 차압이 스프링(64)에 의해서 설정된 값에 일치하도록 유압펌프(1)의 사판경사각이 제어된다. 즉 유압펌프(1)의 토출압력이 최대부하압력보다도 스프링(64)의 설정치만큼 높이 유지되도록 로드센싱제어가 행해진다.
서보실린더(59)의 수축에 의해 스프링(70a),(70b)가 신장하여 그들 초기설정치가 작아지고, 제 2 의 제어밸브(61)가 동작하면 라인(64)의 압력이 탱크압력보다도 상승하고, 이에 따라 서보실린더(59)의 수축위치의 하한 즉 사판경전각의 최대치가 제한된다. 이로 인해 유압펌프(1)의 입력토크가 제한되고, 유압펌프(1)를 구동하는 도시하지 않은 원동기에 대한 마력제한제어가 행해진다. 이때의 입력토크의 제한제어특성은 스프링(70a),(70b)의 설정치에 의해 정해진다. 이와 같이 유압펌프(1)가 입력토크제한제어되어 있을때는 펌프토출량은 요구유량에 대하여 부족상태에 있으며, 이때의 LS 차압은 스프링(67)의 설정치보다도 작은 값으로 되어 있다. 즉 유압펌프(1)는 새춰레이션하고 있으며, LS 차압은 새춰레이션의 정도에 따른 값으로 감소하고 있다.
[압력보상용 보조밸브(15),(19)]
압력보상용 보조밸브(15)에 있어서는 수압부(40),(42)에 펌프토출압력과 최대부하압력이 각각 도입되고, 수압부(43),(41)에 미터인회로에 있어서의 유량제어밸브(14)의 입구압력과 출구압력(＜입구압력)이 각각 도입되고 있다. 이 때문에 보조밸브(15)는 수압부(40),(42)에 도입되는 펌프토출압력과 최대부하압력과의 차압에 의해 밸브개방방향으로 힘이 가해지고, 수압부(43),(41)에 도입되는 미터인회로에 있어서의 유량제어밸브(14)의 입구압력과 출구압력과의 차압 즉 미터인회로에 있어서의 유량제어밸브의 전후차압(이하 이것을 VI차압이라 함)에 의해 밸브폐색방향으로 힘이 가해지며, 보조밸브(15)는 LC 차압과 VI 차압과의 밸런스에 의해 동작하고 있다. 즉 보조밸브(15)는 LS 차압을 보상차압목표치로서 VI 차압을 제어하도록 개도(開度)가 조정된다. 그 결과, 보조밸브(16)은 VI 차압이 LS 차압에 대략 일치하도록 미터인회로에 있어서의 유량제어밸브(14) 즉 유량제어밸브(14)의 제 1 의 가변교축부(23A),(23B)를 압력보상제어한다.
여기서 상술한 바와 같이 LS 차압은 유압펌프(1)가 새춰레이션하기 전에 있어서는 일정하다. 따라서 이에 대응하여 보조밸브(15)의 보상차압목표치도 일정하게 되고, 제 1 의 가변교축부(23A),(23B)는 VI 차압이 일정하게 되도록 압력보상제어된다.
또 유압펌프(1)가 새춰레이션했을때에는 상술한 바와 같이 LS 차압은 그 새춰레이션의 정도에 따라 감소한 작은 값으로 되어 있다. 따라서 보조밸브(15)의 보상차압목표치도 마찬가지로 감소하며, 제 1 의 가변교축부(23A),(23B)는 VI 차압이 감소한 LS 차압에 대략 일치하도록 압력보상제어된다.
보조밸브(19)의 동작도 보조밸브(15)와 같다.
[압력보상용 보조밸브(16),(20)]
압력보상용 보조밸브(16)에 있어서는 수압부(48),(50)에 미터인회로에 있어서의 유량제어밸브(14)의 입구압력과 출구압력(＜입구압력)이 각각 도입되고, 수압부(49),(51)에 미터아웃회로에 있어서의 유량제어밸브(14)의 출구압력과 입구압력(＞출구압력)이 각각 도입되어 있다. 이 때문에 보조밸브(16)는 수압부(48),(50)에 도입되는 미터인회로에 있어서의 유량제어밸브(14)의 전후차압 즉 VI 차압에 의해 밸브개방방향으로 힘이 가해지고, 수압부(51),(49)에 도입되는 미터아웃회로에 있어서의 유량제어밸브(14)의 입구압력과 출구압력과의 차압 즉 미터아웃회로에 있어서의 유량제어밸브의 전후차압(이하 이것을 VO 차압이라 함)에 의해 밸브폐색방향으로 힘이 가해지며, 보조밸브(16)는 VI 차압과 VO 차압과의 밸런스에 의해 동작하고 있다. 즉 보조밸브(16)는 VI 차압을 보상차압목표치로 하여 VO 차압을 제어하도록 개도가 조정된다. 그 결과 보조밸브(16)는 VO 차압이 VI 차압에 일치하도록 미터아웃회로에 있어서의 유량제어밸브(14) 즉 유량제어밸브(14)의 제 2 의 가변교축부(24A),(24B)를 압력보상제어한다.
이와 같이 보조밸브(16)의 VO 차압이 VI 차압에 일치하도록 제어되는 결과, 미터아웃회로에 있어서의 유량제어밸브(14)의 통과유량(제 2 의 가변교축부(24A),(24B)의 통과유량)은 미터인회로에 있어서의 유량제어밸브(14)의 통과유량(제 1 의 가변교축부(23A),(23B)의 통과유량)에 대하여 일정한 관계가 되도록 제어된다. 또 VI 차압을 보상차압목표치로 하여 제어되는 결과, 유압펌프(1)의 새춰레이션전과 새춰레이션후에 있어서 상술한 바와 같이 VI 차압이 변화한 경우에도 그 일정한 관계는 유지된다.
보조밸브(20)의 동작도 보조밸브(16)과 같다.
[시스템으로서의 전체동작]
다음에 이상과 같이 동작하는 펌프레귤레이터(22) 및 압력보상용 보조밸브(15),(16) 및 (19),(20)을 기본으로 한 유압구동장치 전체의 동작을 설명한다.
유압액튜에이터(2) 또는 (3)의 단독조작에 있어서는 상술한 보조밸브(15) 또는 (19)의 동작에 의해 미터인회로에 있어서의 유량제어밸브(14) 또는 (18)의 VI 차압은 LS 차압에 일치하도록 제어된다. 이때 유압펌프(1)의 토출량은 충분히 족한 경우가 많으며, 유압펌프(1)는 새춰레이션하지 않고 LS 차압이 일정하게 되도록 로드센싱제어되고 있다. 이 때문에 VI 차압도 일정하게 제어되고, 유압액튜에이터(2) 또는 (3)의 미터인회로에 있어서의 부하압력이 변동되어도 제 1 의 가변교축부(23A),(23B)의 통과유량은 조작레버(14a) 또는 (18a)의 조작량(요구유량)에 따른 값으로 제어되어 부하압력의 변동의 영향을 받지 않는 정확한 유량제어가 가능해진다.
또 유압액튜에이터(2),(3)이 동시에 구동되는 복합조작에 있어서는 유압펌프(1)가 새춰레이션전에는 개개의 보조밸브(15),(19)에 있어서 상기의 동작이 행해지며, 유량제어밸브(14)의 VI 차압 및 유량제어밸브(18)의 VI 차압이 각각 일정한 LS 차압에 일치하도록 제어된다. 이 때문에 유압액튜에이터(2),(3)이 서로 병렬로 접속되어 있는데도 불구하고, 저압측의 액튜에이터에 우선적으로 압유가 유입하지 않고 원활한 복합조작을 행할 수 있다.
유압액튜에이터(2),(3)의 복합조작시에 유압펌프(1)가 입력토크 제한제어되어 새춰레이션했을 때에는 LS차압은 그 새춰레이션의 정도에 따라 작아진다. 그러나 이 경우에 있어서도 보조밸브(15),(19)는 그 감소된 LS 차압을 보상차압목표치로 하여 유량제어밸브(14)의 VI 차압 및 유량제어밸브(18)의 VI 차압을 압력보상제어하기 때문에, 저압측 액튜에이터에 대응하는 보조밸브(14) 또는 (18)이 교축되고, 유량제어밸브(14),(18)의 VI 차압은 함께 그 감소된 LS 차압에 일치하도록 제어된다. 이 때문에 펌프토출유량이 부족된 상태에 있어서도 토출유량이 요구유량에 따라 분류되고, 고압측 액튜에이터에도 확실하게 압유가 공급되고, 원활한 복합조작이 가능해진다.
또 유압액튜에이터(2),(3)의 단독조작, 복합조작에 불구하고 유압액튜에이터(2) 또는 (3)에 관성부하등의 마이너스의 부하가 작용한 경우, 유압액튜에이터내의 미터아웃회로측의 압유는 미터인회로의 유량제어에 의한 유압액튜에이터의 구동에 의해 배출되는 것이 아니고, 마이너스의 부하에 의해 강제적으로 배출되려고 한다. 이 경우 유압펌프(1)의 새춰레이션전에는 미터아웃회로용의 보조밸브(16),(20)의 상술한 동작에 의해 미터아웃회로에 있어서의 유량제어밸브(14),(18)의 통과유량은 미터인회로에 있어서의 유량제어밸브(14),(18)의 통과유량에 대하여 일정한 관계가 되도록 제어된다. 그 결과 미터아웃회로를 흐르는 귀환유의 유량은 미터인회로에 유량제어에 의한 유압액튜에이터의 구동에 의해 배출되는 유량에 일치시킬 수 있고, 미터아웃회로의 압력은 안정적으로 제어되는 동시에, 유압액튜에이터에 공급되는 압유의 유량과 유압액튜에이터에서 배출되는 압유의 유량과의 밸런스의 붕괴로 인한 미터인회로에 있어서의 캐비테이션의 발생을 방지할 수 있다.
또 유압펌프(1)의 새춰레이션후에 마이너스의 부하가 작용한 경우에도 VI 차압을 보상차압목표치로하는 보조밸브(16),(20)는 마찬가지로 미터아웃회로를 흐르는 귀환유의 유량이 미터인회로의 유량제어에 의한 유압액튜에이터의 구동에 의해 배출되는 유량에 일치하도록 제어하고, 미터아웃회로의 압력을 안정적으로 제어하는 동시에 미터인회로에 있어서의 캐비테이션의 발생을 방지할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면 압력보상용 보조밸브(15),(19)의 작용에 의해 유압액튜에이터(2),(3)의 복합조작시 유압펌프(1)가 새춰레이션한 경우일지라도 토출유량을 유압액튜에이터(2),(3)에 확실하게 분류하고 원활한 복합조작을 가능하게 하는 동시에, 압력보상용 보조밸브(16),(20)의 작용에 의해 유압펌프(1)의 새춰레이션전이거나 새춰레이션후를 불문하고, 유압액튜에이터에 마이너스의 부하가 작용했을때에 미터아웃회로의 배출유량을 압력보상제어하고, 미터아웃회로의 압력변동을 감소하는 동시에, 미터인회로에 있어서의 캐비테이션의 발생을 방지할 수 있다.
[제 2 의 실시예]
본원 발명의 제 2 의 실시예를 제3도에 의해 설명한다. 도면중 제 1도에 나타낸 부재와 동일부재에는 동일부호를 붙였다. 본 실시예는 미터아웃회로측의 압력보상용 보조밸브에 VI 차압이 아니고 LS 차압을 작용시킨 점에서 제 1 의 실시예와 다르다.
즉 제3도에 있어서 압력보상용 보조밸브(16)의 수압실(48),(50)에는 각각 유압라인(80),(81)을 통해서 유압펌프(1)의 토출압력과 부하라인(31)에서 검출된 최대부하압력이 도입되고, 보조밸브(16)은 펌프토출압력과 최대부하압력과의 차압 즉 LS 차압으로 밸브개방방향으로 힘이 가해지는 구성으로 되어 있다. 압력보상용 보조밸브(20)도 마찬가지로 구성되어 있다.
이와 같이 구성된 보조밸브(16),(20)은 VI 차압 대신에 LS 차압과 VO 차압의 밸런스에 의해 동작하고, LS 차압을 보상차압목표치로 하여 VO 차압을 제어한다. 제 1 의 실시예에서 VI 차압을 보상차압목표치로한 이유는 유압펌프(1)의 새춰레이션전이거나 새춰레이션후를 불문하고, 미터아웃회로에 있어서의 유량제어밸브(14)의 통과유량(제 2 의 가변교축부(24A),(24B)의 통과유량)을 미터인회로에 있어서의 유량제어밸브(14)의 통과유량(제 1 의 가변고축부(23A),(23B)의 통과유량)에 대하여 일정한 관계로 제어하는 것이다. 여기서 VI 차압은 미터인회로의 압력보상밸브(15),(19)에 의해 LS 차압을 보상차압목표치로 하여 압력보상제어되고 있다. 따라서 VI 차압 대신에 LS 차압을 사용해도 같은 결과를 얻을 수 있고, 제 1 의 실시예와 마찬가지로 유압펌프(1)의 새춰레이션전이거나 새춰레이션후를 불문하고, 유압액튜에이터에 마이너스의 부하가 작용했을때에 미터아웃회로의 압력변동을 감소하는 동시에 미터인회로에 있어서의 캐비테이션의 발생을 방지할 수 있다.
또한 본 실시예에 있어서는 결과적으로 미터인회로측의 보조밸브(15),(19)와 미터아웃회로측의 보조밸브(16),(20)의 양쪽에 LS 차압을 작용시키는 구성으로 되어 있다. 이와 같은 경우 LS 차압을 작용시키는데에 펌프토출압력 및 최대부하압력을 개별적으로 도입하는 것이 아니라, LS 차압을 검출하는 공통의 차압계를 설치하여 이 차압계의 검출신호를 사용할 수 있다. 예를들면 차압계의 검출신호를 유압신호로 변환하는 전자(電磁)비례밸브를 설치하고, 각 보조밸브에는 종래와 같은 밸브개방방향으로 작용하는 스프링을 설치한 후, 밸브폐색방향으로 작용하는 수압부를 설치하여, 이 수압부에 전자비례밸브의 유압신호를 부여한다. 이 경우 전자비례밸브로서는 단일의 밸브를 공통으로 사용해도 되지만, 유압액튜에이터(2),(3)마다 게인이 다른 전자비례밸브를 설치하고, 차압계의 검출신호를 각각의 액튜에이터의 복합조작에 있어서의 작업특성에 적합한 레벨의 유압신호로 변환하여, 그 유압신호를 각각의 수압실에 부여하는 것이 바람직하다. 이로써 유압액튜에이더(2),(3)의 복합조작에 있어서 각각의 액튜에이터에 적합한 압력보상특성이 설정되고, 복합조작성을 향상시킬 수 있다. 이것은 상술한 제 1 의 실시예 및 후술하는 실시예에 있어서도 LS 차압이 작용하는 미터인회로측의 보조밸브에 대하여 동일하게 적용할 수 있다.
[제 3 의 실시예]
본원 발명의 제 3 의 실시예를 제4도-제6도에 의해 설명한다. 도면중 제 1도에 나타낸 부재와 같은 부재에는 같은 부호를 붙였다. 상술한 실시예는 유량제어밸브로서 통상의 스풀형의 유량제어밸브(14),(18)을 사용한 예이지만, 본 실시예는 4개의 시트밸브조립체를 사용하여 유량제어밸브를 구성한 것이다.
[구성]
제4도에 있어서, 유압펌프(1)와 유압액튜에이터(2),(3)사이에는 2개의 유압액튜에이터(2),(3)에 각각 대응하여 제 1 및 제 2 의 유량제어밸브(100),(101)이 배치되어 있으며, 유량제어밸브(100),(101)은 각각 제 1-제 4 의 4개의 시트밸브조립체 (102)-(105), (102A)-(105A)로 이루어져 있다.
제 1 의 유량제어밸브(100)에 있어서, 제 1 의 시트밸브조립체(102)는 유압액튜에이터(2)를 신장하도록 구동할 때의 미터인회로(106A)-(106C)에 배치되고, 제 2 의 시트밸브조립체(103)는 유압액튜에이터(2)를 수축하도록 구동할 때의 미터인회로(107A)-(107C)에 배치되며, 제 3 의 시트밸브조립체(104)는 유압액튜에이터(2)와 제 2 의 시트밸브조립체(103)사이에서 유압액튜에이터(2)를 신장하도록 구동할 때의 미터아웃회로(107C),(108)에 배치되며, 제 4 의 시트밸브조립체(105)는 유압액튜에이터(2)와 제 1 의 시트밸브조럽체(102) 사이에서 유압액튜에이터(2)를 수축하도록 구동할 때의 미터아웃회로(106C),(109)에 배치되어 있다.
제 1 의 시트밸브조립체(102)와 제 4 의 시트밸브조립체(105) 사이의 미터인회로라인(106B)에는 제 1 의 시트밸브조립체로의 압유의 역류를 방지하는 체크밸브(110)가 배치되어 있으며, 제 2 의 시트밸브조립체(103)와 제 3 의 시트밸브조립체(104) 사이의 미터인회로라인(l07B)에는 제 2 의 시트밸브조립체로의 압유의 역류를 방지하는 체크밸브(111)가 배치되어 있다. 또 미터인회로라인(106B)의 체크밸브(110)의 상류측 및 미터인회로라인(107B)의 체크밸브(111)의 상류측에는 각각 부하라인(153),(154)가 접속되고, 부하라인(153),(154)에는 다시 각각 체크밸브(155),(156)을 통해서 공통의 최대부하라인(151A)이 접속되어 있다.
제 2 의 유량제어밸브(101)에 있어서도 제 1-제 4 의 시트밸브조립체(102A)-(105A)는 같은 배열로 되어 있으며, 또한 같은 최대부하라인(151B)를 가지고 있다.
2개의 최대부하라인(151A),(151B)은 다시 제 1 의 실시예의 최대부하라인(31)에 대응하는 제 3 의 최대부하라인(151C)에 의해 서로 접속되고, 최대부하라인(151A)-(151C)에는 2개의 유압액튜에이터(2),(3)의 고압측의 부하압력 즉 최대부하압력이 검출된다.
유압펌프(1)에는 또 제 1 의 실시예와 같이 유압펌프(1)의 펌프압력과 최대부하압력을 입력하고, 유압펌프(1)를 토출량으로 로드센싱제어 및 압력토크제한 제어하는 펌프레귤레이터(22)가 설치되어 있다.
제 1 의 유량제어밸브(100)에 있어서 제 1-제 4 의 시트밸브조립체(120)-(105)는 개략적으로 말하면 각각 시트밸브형의 메인밸브(112)-(115)와, 메인밸브에 대한 파이롯회로(116)-(119)와, 파이롯회로에 배치된 파이롯밸브(120)-(123)과, 파이롯회로에 있어서 파이롯밸브의 상류측에 배치된 압력보상용 보조밸브(124),(125) 및 (126),(127)을 구비하고 있다.
제 1 의 시트밸브조립체(102)의 상세구조를 제5도에 의해 설명한다.
제 1 의 시트밸브조립체(102)의 있어서, 시트형의 메인밸브(112)는 입구(130)와 출구(131)를 개폐하는 밸브체(132)를 가지며, 밸브체(132)에는 밸브체(132)의 위치 즉 메인밸브의 개도에 비례하여 개도를 변화시키는 가변교축(133)으로서 기능하는 복수의 슬릿이 배설되고, 밸브체(132)의 반출구(反出口)(131)측에는 가변교축(133)을 통해서 입구(130)에 연락되는 배압실(134)이 형성되어 있다. 또 밸브체(132)에는 메인밸브(112)의 입구압력 즉 유압펌프(1)의 토출압력 Ps을 받는 수압부(132A)와 배압실(134)의 압력 즉 배압 Pc을 받는 수압부(132B)와, 메인밸브(112)의 출구압력 Pa를 받는 수압부(132C)가 배설되어 있다.
파이롯회로(116)는 배압실(134)를 메인밸브(112)의 출구(131)에 연락하는 파이롯라인(135)-(137)로 이루어져 있다. 파이롯밸브(120)은 파이롯피스톤(138)에 의해 구동되고, 파이롯라인(136)과 파이롯라인(137)사이의 통로를 개폐하는 가변스로틀밸브를 구성하는 밸브체(139)로 이루어지며, 파이롯피스톤(138)에는 도시하지 않은 조작레버의 조작량에 따라 생성된 파이롯압력이 작용한다.
이상과 같이 메인밸브(112)와 파이롯밸브(120)의 조합으로 이루어지는 시트밸브조립체(보조밸브(124)는 포함하지 않음)는 미합중국 특허 제4,535,809호에 기재된 바와 같이 공지이며, 파이롯밸브(120)가 조작되면 파이롯회로(116)에 파이롯밸브(120)의 개도에 따른 파이롯유량이 형성되고, 가변교축(133)과 배압실(134)의 작용에 의해 메인밸브(112)는 파이롯유량에 비례한 개도로 열리고, 파이롯유량에 비례한 증폭된 메인유량이 메인밸브(112)를 통해서 입구(130)로부터 출구(131)로 흐른다.
압력보상용 보조밸브(124)는 가변스로틀밸브를 구성하는 밸브체(140)와, 밸브체(140)를 밸브개방방향으로 힘을 가하는 제 1 의 수압실(141)과, 제 1 의 수압실(141)에 대향해서 위치하고, 밸브체(140)를 밸브폐색방향으로 힘을 가하는 제 2, 제3 및 제 4 의 수압실(142),(143),(144)을 가지며, 밸브체(140)에는 제 1-제 4 의 수압실(141)-(144)에 대응하여 각각 제 1-제 4 의 수압부(145)-(148)이 배설되어 있다. 제 1 의 수압실(141)은 파이롯라인(149)를 통해서 메인밸브(112)의 배압실(134)에 연락되고, 제 2 의 수압실(142)은 보조밸브(124)의 파이롯라인(136)에 연락되고, 제 3 의 수압실(143)은 파이롯라인(150)을 통해서 최대부하라인(151A)에 연락되며, 제 4 의 수압실(144)은 파이롯라인(152)를 통해서 메인밸브(112)의 입구(130)에 연락되어 있으며, 이와 같은 구성에 의해 제 1 의 수압부(145)에는 배압실(134)의 압력 즉 배압 Pc이 도입되고, 제 2 의 수압부(146)에는 파이롯밸브(120)의 입구압력 Pz가 도입되고, 제 3 의 수압부(147)에는 최대부하압력 Pmax가 도입되며, 제 4 의 수압부(148)에는 유압펌프(1)의 토출압력 Ps이 도입되고 있다.
여기서 제 1 의 수압부(145)의 수압면적을 ac, 제 2 의 수압부(146)의 수압면적을az, 제 3 의 수압부(147)의 수압면적을 am, 제 4 의 수압부(148)의 수압면적을 as로 하고, 상술한 메인밸브(112)의 밸브체(132)에 있어서의 수압부(132A)의 수압면적을 As, 수압부(132B)의 수압면적을 Ac로 한 경우의 양자의 비를 As/Ac=K로 하면 수압면적 ac, az, am, as는 1 : 1-K : K(1-K) : K2의 비가 되도록 설정되어 있다.
제 2 의 시트밸브조립체(103)의 상세구조는 제 1 의 시트밸브조립체(102)와 같다.
제 3 의 시트밸브조립체(104)의 상세구조를 제6도에 의해 설명한다.
제 3 의 시트밸브조립체(104)에 있어서, 시트형의 메인밸브(114)의 구조는 제 1 의 시트밸브조립체(102)의 메인밸브(112)와 같으며, 메인밸브(112) 와 마찬가지로 입구(160), 출구(161), 밸브체 (162), 슬릿 즉 가변교축(163), 배압실(164), 벨브체(162)의 수압부(162A), 수압부(162B) 및 수압부(162C)를 가지고 있다.
또 파이롯회로(118) 및 파이롯밸브(132)의 구성도 제 1 의 시트밸브조립체(102)의 것과 같으며, 파이롯회로(118)는 파이롯라인(165)-(167)로 이루어지며, 파이롯밸브(132)는 파이롯피스톤(168) 및 밸브체(169)로 이루어져 있다.
이상과 같은 메인밸브(114)와 파이롯밸브(132)의 조합으로 이루어지는 시트밸브조립체(보조밸브(126)은 포함하지 않음)에 있어서도, 제 1 의 시트밸브조립체(102)의 경우와 마찬가지로 파이롯유량에 비례하여 증폭된 메인유량이 메인밸브(114)에 얻어진다.
압력보상용 보조밸브(126)는 가변스로틀밸브를 구성하는 밸브체(170)와, 밸브체(170)를 밸브개방방향으로 힘을 가하는 제 1 및 제 2 의 수압실(171),(172)와, 제 1 및 제 2 의 수압실(171),(172)에 대향해서 위치하고, 밸브체(170)를 폐색방향으로 힘을 가하는 제3 및 제 4 의 수압실(173),(174)을 가지며, 밸브체(170)에는 제 1-제 4 의 수압실(171)-(174)에 대응해서 각각 제 1-제 4 의 수압부(175)-(178)가 배설되어 있다. 제 1 의 수압실(171)은 파이롯라인(179)를 통해서 미터인회로라인(107A)에 연락되고(제4도 참조), 제 2 의 수압실(172)은 파이롯라인(180)을 통해서 파이롯밸브(132)의 출구에 연락되며, 제 3 의 수압실(173)은 파이롯라인(181)을 통해서 최대부하라인(151A)에 연락되며(제4도 참조), 제 4 의 수압실(174)은 파이롯라인(182)을 통해서 파이롯밸브(132)의 입구에 연락되어 있으며, 이와 같은 구성에 의해 제 1 의 수압부(175)에는 유압펌프(1)의 토출압력 Ps이 도입되고, 제 2 의 수압부(176)에는 파이롯밸브(120)의 출구압력 Pao이 도입되며, 제 3 의 수압부(177)에는 최대부하압력 Pamax이 도입되며, 제 4 의 수압부(178)에는 파이롯밸브(132)의 입구압력 Pzo가 도입되고 있다.
여기서 제 1 의 수압부(175)의 수압면적을 aso, 제 2 의 수압부(176)의 수압면적을 aao, 제 3 의 수압부(177)의 수압면적을 amo, 제 4 의 수압부(178)의 수압면적을 azo로 하고, 상술한 메인밸브(114)의 밸브체(162)에 있어서의 수압부(162A)의 수압면적을 As, 수압부(162B)의 수압면적을 Ac로 한 경우의 양자의 비를 As/Ac=K로 하고, 유압액튜에이터(2)의 입구측 즉 헤드측의 수압면적에 대한 출구측 즉 로드측의 수압면적의 비의 2승의 배수를
Figure kpo00001
로 하면, 수압면적 aso, aao, amo, azo는
Figure kpo00002
K : 1 :
Figure kpo00003
K : 1의 비가 되도록 설정되어 있다.
제 4 의 시트밸브조립체(105)의 상세구조는 제 3 의 시트밸브조립체(104)와 같다.
그리고 제 2 의 유량제어밸브(101)에 있어서의 제 1 및 제 2 의 시트밸브조립체(102A),(103A)는 제 1 의 유량제어밸브(100)에 있어서의 제 1 의 시트밸브조립체(102)와 마찬가지로 구성되어 있으며, 제3 및 제 4 의 시트밸브조립체(104A),(105A)는 시트밸브조립체(104)와 마찬가지로 구성되어 있다.
[동작]
다음에, 이상과 같이 구성된 본 실시예의 동작을 설명한다. 먼저 제 1 및 제 2 의 유량제어밸브(100),(101)에 있어서의 제 1 및 제 2 의 시트밸브조립체(102),(103) 및 (102A),(103A)의 동작 그리고 제3 및 제 4 의 시트밸브조립체(104),(105) 및 (104A),(105A)의 동작을 각각 제 1 의 시트밸브조립체(102) 및 제 3 의 시트밸브조립체(103)를 대표로해서 설명한다.
[제 1 의 시트밸브조립체(102)]
제 1 의 시트밸브조립체(102)에 있어서, 메인밸브(112)와 파이롯밸브(120)의 조합은 공지이며, 메인밸브(112)에는 파이롯밸브(120)의 조작에 의해 파이롯회로(116)에 형성되는 파이롯유량에 비례하여 증폭된 메인유량이 흐르는 것은 상술한 바와 같다. 이와 같이 메인밸브(112)가 동작하고 있을 때, 밸브체(132)에 작용하는 힘의 평형은 상술한 Ac/As=K의 관계에서 다음의 식으로 표시된다.
Figure kpo00004
한편 압력보상용 보조밸브(124)에 있어서의 밸브체(143)에 작용하는 힘의 평형을 고려하면, 상술한 바와같이 수압부(145)의 수압면적 ac이 1, 수압부(146)의 수압면적 az이 1-K, 수압부(147)의 수압면적 am이 K(1-K), 수압부(148)의 수압면적 as이 K2이므로,
Figure kpo00005
의 관계가 성립한다.
이 (2)식과 상술한 (1)식에서 파이롯밸브(120)의 입구압력과 출구압력의 차압 Pz-Pa를 구하면,
Figure kpo00006
이 성립한다.
여기서 Ps-Pamax는 유압펌프(1)의 토출압력과 최대부하압력의 차압이며, 이것은 로드센싱제어를 행하는 펌프레귤레이터(22)를 구비한 본 실시예에 있어서는 제 1 의 실시예에서 설명한 LS 차압에 상당한다. 따라서 파이롯밸브(l20)의 전후차압 Pz-Pa를 제 1 의 실시예에 대응시켜 VI 차압이라고 하면, 보조밸브(124)는 LS 차압에 K를 곱한 값을 보상차압목표치로 하여 VI 차압을 제어하도록 개도가 조정되고, VI 차압은 LS 차압과 K의 적에 대략 일치하도록 제어된다.
따라서 유압펌프(1)가 세춰레이션하기 전에 있어서는 LS 차압은 일정하므로, 이것에 대응하여 보조밸브(124)의 보상차압목표치도 일정하게 되고, 파이롯밸브(120)는 VI 차압이 일정하게 되도록 압력보상 제어된다.
또 유압펌프(1)가 새춰레이션했을 때에는 LS 차압은 그 새춰레이션의 정도에 따라서 감소한 작은 값이 되고, 보조밸브(124)의 보상차압목표치도 마찬가지로 감소하고, 파이롯밸브(120)는 VI 차압이 감소한 LS차압과 K의 적에 대한 일치하도록 압력보상 제어된다.
이상과 같이 파이롯밸브(120)의 VI 차압이 제어되는 결과, 유압펌프(1)가 새춰레이션하기 전에 있어서는 파이롯회로(116)에는 파이롯밸브(120)의 조작량에 따른 유량이 흐르고, 메인밸브(112)에도 그것을 비례배하여 증폭된 메인유량이 흐르고, 유압펌프(1)가 새춰레이션한 후에는 파이롯회로(116)에는 파이롯밸브(120)의 조작량에 따른 유량보다도 VI 차압의 감소에 대응하여 감소된 유량이 흐르고, 메인밸브(112)에도 파이롯밸브(120)의 조작량에 따른 유량을 비례배하여 증폭된 유량보다 VI 차압의 감소에 대응하여 감소된 메인유량이 흐른다.
또 상술한 (2)식을 변형하여 보조밸브(124)의 전후차압 Pc-Pz를 구하면,
Figure kpo00007
이 된다. 즉 보조밸브(124)의 전후차압은 최대부하압력 Pamax와 유압액튜에이터(2)의 부하압력 즉 자기부하압 Pa의 차의 K배이다. 따라서 유압액튜에이터(2)의 단독조작 또는 유압액튜에이터(2)가 고압측의 액튜에이터인 복합조작에 있어서는 Pamax=Pa이므로 보조밸브(124)의 전후차압은 0, 즉 보조밸브(124)는 전개상태에 있다.
[제 3 의 시트밸브조립체(104)]
제 3 의 시트밸브조립체(104)에 있어서도 메인밸브(114)와 파이롯밸브(132)의 공지의 조합에 의해 메인밸브(114)에는 파이롯회로(116)를 흐르는 파이롯유량에 비례하여 증폭된 메인유량이 흐른다.
한편 압력보상용 보조밸브(126)에 있어서는 보조밸브(126)에 있어서 밸브체(103)에 작용하는 힘의 평형을 고려하면, 상술한 바와 같이 수압부(175)의 수압면적 aso이
Figure kpo00008
K, 수압부(176)의 수압면적 aao이 1, 수압부(177)의 수압면적 amo이
Figure kpo00009
K, 수압부(178)의 수압면적 azo이 1이므로
Figure kpo00010
가 성립한다. 따라서 (3)식과 (5)식에서
Figure kpo00011
이 얻어진다.
여기서 Pzo-Pao는 파이롯밸브(132)의 전후차압이며, Pz-Pa는 미터인회로측의 제 1 의 시트밸브조립체(102)에 있어서의 파이롯밸브(120)의 전후차압이다. 따라서 파이롯밸브(120)의 전후차압 Pz-Pa 및 파이롯밸브(132)의 전후차압 Pzo-Pao를 제 1 의 실시예의 설명에 대응하여 각기 VI 차압 및 VO 차압이라고 하면, (6)식에서 보조밸브(126)는 VI 차압과
Figure kpo00012
의 적의치를 보상차압목표치로 하여 VO 차압을 제어한다. 이때문에 파이롯밸브(132)를 통과하는 파이롯유량은 미터인회로의 파이롯밸브(120)를 통과하는 파이롯유량에 대하여 일정한 관계가 되도록 제어되고, 파이롯유량과 메인유량의 상술한 비례증폭관계에서 메인밸브(114)를 흐르는 메인유량도 미터인회로의 메인밸브(112)를 흐르는 메인유량에 대하여 일정한 관계가 되도록 제어된다. 또 파이롯유량은 VI 차압과
Figure kpo00013
의 적의치를 보상차압목표치로 하여 제어되는 결과, 유압펌프(1)의 새춰레이션전이거나 새춰레이션후를 불문하고 상기 일정한 관계가 유지된다.
따라서 제 1 의 실시예와 마찬가지로 미터아웃회로를 흐르는 귀환유의 유량을 미터인회로의 유량제어에 의한 유압액튜에이터의 구동에 의해 배출되는 유량에 항상 일치시킬 수 있다. 이하 이것을 다시 설명한다.
먼저 제 1 의 시트밸브조립체(102)에 있어서 상술한 동작에 의해 메인밸브(112)를 흐르는 메인유량을 구한다. 상술한 바와 같이 메인유량은 파이롯유량을 비례배하여 증폭한 유량이므로, 메인유량을 q, 파이롯유량을 qp라 하고, 증폭의 비례상수를 g라 하면,
Figure kpo00014
의 식이 성립한다. 또 파이롯유량 qp은 파이롯밸브(120)의 개구면적을 Wp, 유량계수를 Cp, 압유의 밀도를 p로 하면, 파이롯밸브의 전후차압이 Pz-Pa이기 때문에
Figure kpo00015
로 표시된다.
상술한 (3),(7),(8)식에서
Figure kpo00016
가 성립한다. 이 메인유량 q은 유압액튜에이터(2)의 미터인회로를 흐르는 유량이며, 유압액튜에이터(2)의 헤드측에는 이 유량 q이 공급된다.
이상과 같이 유압액튜에이터(2)의 헤드측에는 상기 (9)식으로 표시되는 유량 q이 공급되는데, 여기서(9)식의 q·Wp·Cp=gi로 놓으면
Figure kpo00017
이 된다.
이제 유압액튜에이터(2)의 헤드측에 대한 로드측의 수압면적의 비를 λ라 하면, 헤드측에 유량 q이 공급됨으로써 구동되는 유압액튜에이터(2)의 로드측에서 배출되는 귀환유의 유량 qo은
Figure kpo00018
이 된다.
또 제 3 의 시트밸브조립체(104)를 거쳐 미터아웃회로라인(108)에 흐르는 유량은 제 2 의 시트밸브조립체에 있어서의 파이롯밸브(132)의 동작에 수반하여 파이롯회로(118)를 흐르는 유량 qpo과 메인밸브(114)를 통과하는 유량 qpm의 합이며, 이 합이 만일 상술한 유압액튜에이터(2)의 로드측에서 배출되는 유량 qo와 같다고하면
Figure kpo00019
가 성립한다.
여기서 메인밸브(114)를 통과하는 유량 qpm은 파이롯유량 qpo의 비례배이므로, 그 비례상수를 N이라 하면
Figure kpo00020
이기 때문에
Figure kpo00021
이 성립한다.
또 파일롯밸브(132)의 전후차압이 Pzo-Pao이므로, 상기 (8)식과 마찬가지로,
Figure kpo00022
가 성립하고, 이 (15)식과 (14)식에서
Figure kpo00023
이 얻어진다. 여기서 (1+N)Wp·Cp를 go로 놓으면, (11)식과 (16)식에서
Figure kpo00024
이 된다. 즉
Figure kpo00025
이 된다. 여기서 (λ·gi/go)2은 gi, go가 상수이므로, 유압액튜에이터(2)의 헤드측의 면적에 대한 로드측의 면적의 비 λ의 2승의 배수이며, 이것을 상술한
Figure kpo00026
로 놓을 수 있고, (18)식은
Figure kpo00027
로 나타낼 수 있다.
이 식은 상술한 (5)식에 일치한다. 즉 보조밸브(126)의 수압부(175)의 수압면적 aso, 수압부(176)의 수압면적 aao, 수압부(177)의 수압면적 amo 및 수압부(178)의 수압면적 azo를 상기와 같이 소정의 관계로 설정한 본 실시예에 있어서는 파이롯밸브(132)를 통과하는 유량 qpo과 메인밸브(114)를 통과하는 메인유량 qpm과의 합(제 3 의 시트밸브조립체(104)를 흐르는 총유량)은 헤드측에 압유가 공급됨으로써 구동되는 유압액튜에이터의 로드측에서 배출되는 귀환유의 유량과 같아진다.
[시스템으로서의 전체동작]
이상의 설명에서 명백한 바와 같이, 미터인회로에 배치된 제 1 및 제 2 의 시트밸브조립체(102),(103) 및 (102A),(102B)는 파이롯회로에 배치된 압력보상용 보조밸브(124),(125)의 상술한 동작에 의해 제 1 의 실시예에 있어서의 유량제어밸브(14)와 압력보상용 보조밸브(15)의 조합과 마찬가지로 LS 차압에 의해 정해지는 값에 의거하여 압력보상제어를 행하면서 미터인회로의 메인밸브(112),(113)를 흐르는 메인유량을 제어한다.
따라서 제 1 의 실시예와 마찬가지로 유압액튜에이터(2) 또는 (3)의 단독조작에 있어서는 유압액튜에이터(2) 또는 (3)의 미터인회로에 있어서의 부하압력이 변동해도 메인유량은 요구유량에 상응하는 값으로 제어되고, 부하압력의 변동의 영향을 받지 않는 정확한 유량제어를 가능하게 한다. 또 유압액튜에이터(2),(3)의 복합조작에 있어서는 유압펌프(1)의 새춰레이션전이거나 새춰레이션후를 불문하고, 토출유량을 유압액튜에이터(2),(3)에 확실하게 분류하고, 원활한 복합조작을 가능하게 한다.
또 미터아웃회로에 배치된 제3 및 제 4 의 시트밸브조립체(104),(105) 및 (104A),(105A)는 파이롯회로에 배치된 압력보상용 보조밸브(126),(127)의 상기한 동작에 의해, 제 1 의 실시예에 있어서의 유량제어밸브(14)와 압력보상용 보조밸브(16)의 조합과 마찬가지로 미터아웃회로의 메인밸브(114),(115)를 흐르는 메인유량을 미터인회로의 메인밸브(112),(113)를 흐르는 메인유량에 대해 일정한 관계가 되도록 제어한다.
따라서 제 1 의 실시예와 마찬가지로 유압액튜에이터(2),(3)의 단독조작, 복합조작에 관계없이 유압액튜에이터(2) 또는 (3)에 관성부하등의 마이너스의 부하가 작용한 경우에는, 유압펌프(1)의 새춰레이션전, 새춰레이션후의 어느 경우에 있어서도, 미터아웃회로를 흐르는 귀환유의 유량을 미터인회로의 유량제어에 의한 유압액튜에이터의 구동에 의해 배출되는 유량에 일치하도록 제어하고, 미터아웃회로의 압력변동을 방지하는 동시에, 유압액튜에이터에 공급되는 압유의 유량과 유압액튜에이터에서 배출되는 압유의 유량과의 밸런스가 무너짐으로써 미터인회로에 있어서의 캐비테이션의 발생을 방지할 수 있다.
또한 본 실시예에 있어서는 압력보상용 보조밸브(124)-(127)이 메인회로가 아니고 파이롯회로에 배치되어 있으므로, 메인회로를 흐르는 압유의 압력손실을 감소할 수 있다. 또 (4)식에서 설명한 바와 같이, 유압액튜에이터의 단독조작일 때 또는 복합조작에 있어서의 고압측의 유압액튜에이터에 있어서는 보조밸브(124)는 전개상태에 있다. 따라서 파이롯회로에 있어서의 압력손실도 최소로 그치게 할 수 있다.
[기타의 실시예]
본원 발명의 또다른 실시예를 제7도 및 제8도에 의해 설명한다. 도면중 제4도 및 제6도에 도시한 부재와 동일부재에는 같은 부호를 붙었다. 본 실시예는 제 3 의 시트밸브조립체에 있어서의 압력보상용 보조밸브의 구성이 상술한 실시예와 다른 것이다.
제7도 및 제8도에 있어서, 제 3 의 시트밸브조립체(200)에 포함되는 압력보상용 보조밸브(201)는 가변스로틀밸브를 구성하는 밸브체(202)와, 밸브체(202)를 밸브개방방향으로 힘을 가하는 제 1 및 제 2 의 수압실(203),(204)와, 밸브체(202)를 밸브개방방향으로 힘을 가하는 제3, 제4 및 제 5 의 수압실(205)-(207)을 가지며, 밸브체(202)에는 제 1-제 5의 수압실(203)-(207)에 대응하여 각각 제 1-제 5의 수압부(208)-(212)가 배설되어 있다. 제 1 의 수압실(203)은 파이롯라인(213)을 통해서 미터인회로라인(107A)(제4도 참조)에 연락되고, 제 2 의 수압실(204)은 파이롯라인(214)을 통해서 메인밸브(114)의 배압실(134)에 연락되며, 제 3 의 수압실(205)은 파이롯라인(215)를 통해서 최대부하라인(151A)(제4도 참조)에 연락되며, 제 4 의 수압실(206)은 파이롯라인(216)을 통해서 파이롯밸브(132)의 입구에 연락되며, 제 5 의 수압실(207)은 파이롯라인(217)을 통해서 메인밸브(114)의 입구(160)에 연락되어 있다. 이와 같은 구성에 의해, 제 1 의 수압부(208)에는 유압펌프(1)의 토출압력 Ps이 도입되고, 제 2 의 수압부(209)에는 배압실(164)의 압력 Pco이 도입되며, 제 3 의 수압부(210)에는 최대부하압력 Pamax이 도입되며, 제 4 의 수압부(211)에는 파이롯밸브(132)의 입구압력 Pzo이 도입되며, 제 5 의 수압부(212)에는 메인밸브(114)의 입구압력 Pso이 도입되어 있다.
여기서 제 1 의 수압부(208)의 수압면적을 aso, 제 2 의 수압부(209)의 수압면적을 aco, 제 3 의 수압부(210)의 수압면적을 amo, 제 4 의 수압부(211)의 수압면적을 azo, 제 5 의 수압부(212)의 수압면적을 apso라 하고, 메인밸브(114)의 밸브체(162)에 있어서의 수압부(162A)의 수압면적을 As, 수압부(162B)의 수압면적을 Ac로 한 경우의 양자의 비를 As/Ac=K로 하고, 유압액튜에이터(2)의 입구측 즉 헤드측의 수압면적에 대한 출구측 즉 로드측의 수압면적의 비의 2승의 배수를
Figure kpo00028
라 하면, 수압면적 aso, aco, amo, azo, apso는
Figure kpo00029
K(1-K) : 1 :
Figure kpo00030
K(1-K) : 1-K : K의 비가 되도록 설정되어 있다.
이와 같이 구성한 본 실시예에 있어서는 메인밸브(112)의 밸브체(132)에 작용하는 힘의 균형을 고려하면, Ac/As=K의 관계에서 상술한 (1)식과 마찬가지로 다음의 식
Figure kpo00031
이 성립한다.
또 입력보상용 보조밸브(201)에 있어서 밸브체(202)에 작용하는 힘의 평형을 생각하면, 상술한 바와 같이 제 1 의 수압부(208)의 수압면적 aso이
Figure kpo00032
K(1-K), 제 2 의 수압부(209)의 수압면적 aco이 1, 제 3 의 수압부(210)의 수압면적 amo이
Figure kpo00033
K(1-K), 제 4 의 수압부(211)의 수압면적 azo이 1-K, 제 5 의 수압부(212)의 수압면적 apso이 K이므로,
Figure kpo00034
이 성립한다. 그리고 (20)식 및 (21)식으로부터
Figure kpo00035
로 된다. 이 (22)식은 상술한 (5)식에 일치한다.
따라서 이 실시예와 같이 제 1 의 수압부(208)의 수압면적 aso, 제 2 의 수압부(209)의 수압면적 aco, 제 3 의 수압부(210)의 수압면적 amo, 제 4 의 수압부(211)의 수압면적 azo, 제 5 의 수압부(212)의 수압면적 apso를
Figure kpo00036
K(1-K) : 1 :
Figure kpo00037
K(1-K) : 1-K : K의 비로 설정한 것도 제 3 의 실시예와 마찬가지로 메인밸브(114)를 흐르는 메인유량을 미터인회로의 메인밸브(112) (제4도 참조)를 흐르는 메인유량에 대하여 일정한 관계가 되도록 제어하고, 미터아웃회로를 흐르는 귀환유의 유량을 미터인회로의 유량제어에 의한 유압액튜에이터의 구동에 의해 배출되는 유량에 항상 일치시킬 수 있다. 이 때문에 미터인회로에 있어서의 캐비테이션의 발생을 방지할 수 있다.
본원 발명의 또 다른 실시예를 제9도 및 제 10도에 의해 설명한다. 도면중 제4도 및 제6도에 도시한 부재와 동일부재에는 같은 부호를 붙였다. 본 실시예는 제 3 의 시트밸브조립체에 있어서의 압력보상용 보조밸브의 또 다른 변형을 나타내는 것이다.
제9도 및 제 10도에 있어서, 제 3 의 시트밸브조립체(220)에 포함되는 압력보상용 보조밸브(221)는 상술한 실시예와 달리 파이롯밸브(132)의 하류측에서 파이롯회로(118)에 배치되어 있다. 그리고 이 보조밸브(221)는 가변스로틀밸브를 구성하는 밸브체(222)와, 밸브체(222)를 밸브개방방향으로 힘을 가하는 제 1 및 제 2 의 수압실(223),(224)와, 밸브체(222)를 밸브폐색방향으로 힘을 가하는 제3 및 제 4 의 수압실(225),(226)을 가지며, 밸브체(222)에는 제 1-제 4의 수압실(223)-(226)에 대응하여 각각 제 1-제 4 의 수압부(227)-(230)이 배설되어 있다. 제 1 의 수압실(223)은 파이롯라인(231)을 통해서 메인밸브(114)의 배압실(164)에 연락되고, 제 2 의 수압실(224)은 파이롯라인(232)를 통해서 최대부하라인(151A)(제4도 참조)에 연락되며, 제 3 의 수압실(225)은 파이롯라인(233)을 통해서 미터인회로라인(107A)(제4도 참조)에 연락되며, 제 4 의 수압실(226)은 파이롯라인(234)를 통해서 파이롯밸브(132)의 출구에 연락되어 있다. 이와 같은 구성에 의해 제 1 의 수압부(227)에는 배압실(164)의 압력 Pco이 도입되고, 제 2 의 수압부(228)에는 최대부하압력 Pamax이 도입되며, 제 3 의 수압부(229)에는 유압펌프(1)의 토출압력 Ps이 도입되며, 제 4 의 수압부(230)에는 파이롯밸브(132)의 출구압력 Pyo이 도입되어 있다.
여기서, 제 1 의 수압부(227)의 수압면적을 aco, 제 2 의 수압부(228)의 수압면적을 amo, 제 3 의 수압부(229)의 수압면적을 aso, 제 4 의 수압부(230)의 수압면적을 ayo라 하고, 메인밸브(114)의 밸브체(162)에 있어서의 수압부(162A)의 수압면적을 As, 수압부(162B)의 수압면적을 Ac로 한 경우의 양자의 비를 As/Ac=K로 하고, 유압액튜에이터(2)의 입구측 즉 헤드측의 수압면적에 대한 출구측 즉 로드측의 수압면적의 비의 2승의 배수를
Figure kpo00038
라 하면, 수압면적 aco, amo, aso, ayo는 1 :
Figure kpo00039
K :
Figure kpo00040
K : 1의 비가 되도록 설정되어 있다.
이와 같이 구성한 본 실시예에 있어서는 압력보상용 보조밸브(21)에 있어서의 밸브체(222)에 작용하는 힘의 평형을 생각하면, 상술한 제 1 의 수압부(227)의 수압면적 aco이 1, 제 2 의 수압부(228)의 수압면적 amo이
Figure kpo00041
K, 제 3 의 수압부(229)의 수압면적 aso이
Figure kpo00042
k, 제 4 의 수압부(230)의 수압면적 ayo이 1이므로,
Figure kpo00043
즉
Figure kpo00044
가 성립한다. 여기서 메인밸브(114)의 배압실(164)의 압력 Pco는 파이롯밸브(132)의 입구압력에 일치하고, Pyo는 파이롯밸브(132)의 출구압력이므로, 상기 (24)식은 상술한 (5)식에 일치한다.
따라서 이 실시예와 같이 제 1 의 수압부(227)의 수압면적 aco, 제 2 의 수압부(228)의 수압면적 amo, 제 3 의 수압부(229)의 수압면적 aso, 제 4 의 수압부(230)의 수압면적 ayo를 1 :
Figure kpo00045
K :
Figure kpo00046
K : 1의 비로 설정한 것도 제 3 의 실시예와 마찬가지로 메인밸브(114)를 흐르는 메인유량을 미터인회로의 메인밸브(112)(제4도참조)를 흐르는 메인유량에 대하여 일정한 관계가 되도록 제어하고, 미터아웃회로를 흐르는 귀환유의 유량을 미터인회로의 유량제어에 의한 유압액튜에이터의 구동에 의해 배출되는 유량에 항상 일치시킬 수 있다. 이 때문에 미터아웃회로의 압력변동이 방지되는 동시에, 미터회로에 있어서의 캐비테이션의 발생을 방지할 수 있다.
본원 발명의 또 다른 실시예를 제 11도 또는 제 12도에 의해 설명한다. 도면중, 제4도 및 제6도에 도시한 부재와 동일부재에는 같은 부호를 붙였다. 본 실시예는 제 3 의 시트밸브조립체에 있어서 압력보상용 보조밸브의 또 다른 변형을 나타낸 것이다.
제 11도 및 제 12도에 있어서, 제 3 의 시트밸브조립체(240)에 포함되는 압력보상용 보조밸브(241)는 제9도 및 제 10도의 실시예와 마찬가지로 파이롯밸브(132)의 하류측에서 파이롯회로(118)에 배치되어 있다. 그리고 이 보조밸브(241)는 가변스로틀밸브를 구성하는 밸브체(242)와, 밸브체(242)를 밸브개방방향으로 힘을 가하는 제 1 및 제 2 의 수압실(243),(244)와, 밸브체(242)를 밸브폐색방향으로 힘을 가하는 제3, 제4 및 제 5 의 수압실(245)-(247)을 가지며, 밸브체(242)에는 제 1-제 5의 수압실(243)-(247)에 대응하여 각각 제 1-제 5 의 수압부(248)-(252)가 배설되어 있다. 제 1 의 수압실(243)은 파이롯라인(253)을 통해서 미터인회로라인(107A)(제4도 참조)에 연락되고, 제 2 의 수압실(244)은 파이롯라인(254)를 통해서 파이롯밸브(132)의 출구에 연락되고, 제 3 의 수압실(245)은 파이롯라인(255)을 통해서 최대부하라인(151A)(제4도 참조)에 연락되며, 제 4 의 수압실(246)은 파이롯라인(256)을 통해서 메인밸브(114)의 입구(160)에 연락되며, 제 5 의 수압실(247)은 파이롯라인(257)을 통해서 메인밸브(114)의 출구(161)에 연락되어 있다. 이와 같은 구성에 의해 제 1 의 수압부(248)에는 유압펌프(1)의 토출압력 Ps이 도입되고, 제 2 의 수압부(249)에는 파이롯밸브(132)의 출구압력 Pyo이 도입되며, 제 3 의 수압부(250)에는 최대부하압력 Pamax가 도입되며, 제 4 의 수압부(251)에는 메인밸브(114)의 입구압력 Pso이 도입되며, 제 5 의 수압부(252)에는 메인밸브(114)의 출구압력 Pao이 도입되어 있다.
여기서 제 1 의 수압부(248)의 수압면적을 aso, 제 2 의 수압부(249)의 수압면적을 ayo, 제 3 의 수압부(250)의 수압면적을 amo, 제 4 의 수압부(251)의 수압면적을 apso, 제 5 의 수압부(252)의 수압면적을 apao로 하고, 메인밸브(114)의 밸브체(162)에 있어서의 수압부(162A)의 수압면적을 As, 수압부(162B)의 수압면적을 Ac로 한 경우의 양자의 비를 As/Ac=K로 하고, 유압액튜에이터(2)의 입구측 즉 헤드측의 수압면적에 대한 출구측 즉 로드측의 수압면적의 비의 2승의 배수를
Figure kpo00047
라고하면, 수압면적 aso, ayo, amo, apao는
Figure kpo00048
K : 1 :
Figure kpo00049
K : K : 1-K의 비가 되도록 설정되어 있다.
이와 같이 구성한 본 실시예에 있어서는 메인밸브(112)의 밸브체(132)에 작용하는 힘의 평형에 의해 상술한 (20)식 즉 하기의 식
Figure kpo00050
이 성립한다.
또 압력보상용 보조밸브(241)에 있어서의 밸브체(242)에 작용하는 힘의 평형을 고려하면, 상술한 바와 같이 제 1 의 수압부(248)의 수압면적 aso이
Figure kpo00051
K. 제 2 의 수압부(249)의 수압면적 ayo이 1, 제 3 의 수압부(250)의 수압면적 amo이
Figure kpo00052
K, 제 4 의 수압부(251)의 수압면적 apso이 K, 제 5 의 수압부(252)의 수압면적 apao이 1-K이므로
Figure kpo00053
가 성립한다. 그리고 (20)식 및 (25)식에서
Figure kpo00054
으로 된다. 이 (26)식은 상술한 (24)식에 일치한다.
따라서 이 실시예와 같이 제 1 의 수압부(248)의 수압면적 aso, 제 2 의 수압부(249)의 수압면적 ayo, 제 3 의 수압부(250)의 수압면적 amo, 제 4 의 수압부(251)의 수압면적 apso, 제 5 의 수압부(252)의 수압면적 apao을
Figure kpo00055
K : 1 :
Figure kpo00056
K : K : 1-K의 비로 설정한 것도 제 3 의 실시예와 마찬가지로 메인밸브(114)를 흐르는 메인유량을 미터인회로의 메인밸브(112)(제4도 참조)를 흐르는 메인유량에 대하여 일정한 관계가 되도록 제어하고, 미터아웃회로를 흐르는 귀환유의 유량을 미터인회로의 유량제어에 의한 유압액튜에이터의 구동에 의해 배출되는 유량에 의해 항상 일치시킬 수 있다. 이 때문에 미터아웃회로의 압력변동이 방지되는 동시에 미터인회로에 있어서의 캐비테이션의 발생을 방지할 수 있다.
[실시예의 수정에 대하여]
이상의 제4도-제 12도에 나타낸 실시예에 있어서는 미터인회로측의 시트밸브조립체(102),(103) 및 (102A),(103A)로서 압력보상용 보조밸브(124),(125)를 파이롯밸브(120),(121)의 상류측에 배치하고, 그 보조밸브에 밸브체(140)를 밸브개방방향으로 힘을 가하는 제 1 의 수압부(145)와, 밸브체(140)를 밸브폐색방향으로 힘을 가하는 제 2, 제3 및 제 4 의 수압부(146)-(148)을 배설하고, 이들 수압부(145)-(148)에 배압 Pc, 파이롯밸브 입구압력 Pz, 최대부하압력 Pamax, 펌프토출압력 Ps를 도입하는 동시에, 이들 수압부의 수압면적을 1 : 1-K : K(1-K) : K2의 비가 되도록 설정한 구성을 채용하고 있다. 그러나 본원 출원인은 특별한 압력보상기능이 있는 시트밸브조립체로 이루어지는 유량제어밸브의 발명을 일본국 특원소 63-163646호로서 1988년 6월 30일 출원하였으며, 미터인회로측의 시트밸브조립체는 이 선원 발명의 개념에 따라 여러가지의 변경이 가능하다. 이하 이것을 설명한다.
제5도에 도시한 시트밸브조립체(102)에 있어서는 상세는 생략하지만, 메인밸브(112)의 밸브체(132) 및 압력보상용 보조밸브(124)의 밸브체(140)의 압력균형으로부터 일반적으로 하기의 식이 성립한다.
Figure kpo00057
여기서 Pz, Pa, Ps, Pamax는 상술한 바와같이 각각 파이롯밸브(120)의 입구압력, 관련되는 유압액튜에이터의 부하압력, 유압펌프(1)의 토출압력, 최대부하압력이며, 좌변의 Pz-Pa는 파이롯밸브(120)의 전후차압이고, △Pz로 대치할 수 있다. 또, α,β,γ는 각각 보조밸브(124)의 수압부(145)-(148)의 수압면적 ac, az, am, as와 메인밸브(112)의 수압부(132A),(132B)의 수압면적 As, Ac로 표시되는 값이며, 이들 수압면적을 설정함으로써 정해지는 상수이다. 다만 α는 상술한 K(=As/Ac)에 대하여 α
Figure kpo00058
K의 관계에 있다.
이와 같이 일반적으로 (27)식으로 표시되는 압력보상용 보조밸브에 있어서는 상수 α,β,γ 즉 수압면적을 임의의 값으로 설정함으로써 파이롯밸브(120)의 전후차압 △Pz을 유압펌프(1)의 토출압력 Ps과 최대부하압력 Pamax과의 차압 Ps-Pamax, 최대부하압력 Pamax와 자기부하압력 Pa과의 차압 Pamax-Pa, 자기부하압력 Pa의 3가지 요소에 각각 비례하여 제어할 수 있으며, 압력보상 및 분류기능(우변 제 1항) 및/또는 이 압력보상 및 분류기능을 베이스로 한 복합조작에 있어서의 조화기능(우변 제 2항) 및/또는 자체압력보상기능(우변 제 3 항)을 얻을 수 있다.
그리고 (27)식에 있어서 α=K, β=O, γ=O으로 대치하면 상술한 (3)식 즉
Figure kpo00059
의 식이 얻어진다. 환언하면 제4도 및 제5도에 나타낸 실시예는 α=K로 하고, 또 β=O, γ=O으로 하여 압력보상용 보조밸브(124)의 일반적인 기능중 압력보상 및 분류기능만을 부여한 실시예이다.
이상과 같이 제4도 및 제5도에 도시한 압력보상용 보조밸브(124)는 일반적으로는 (3)식과 같이 α=K에 한정될 필요는 없으며, α
Figure kpo00060
K의 범위에서 임의의 값(임의의 수압면적)을 설정할 수 있으며, 본원 발명에 있어서도 K이외의 α를 설정한 보조밸브를 채용할 수 있다. 이 경우에도 미터아웃회로에 있어서의 압력보상용 보조밸브의 수압면적을 이것에 대응해서 수정함으로써 α=K의 경우의 실시예와 마찬가지로 메인밸브를 흐르는 메인유량을 미터인회로의 메인밸브를 흐르는 메인유량에 대하여 일정한 관계가 되도록 제어하며 같은 효과를 얻을 수 있다. 그리고 α=K로 한 상술한 실시예에서는 (4)식을 사용하여 상술한 바와같이 유압액튜에이터의 단독조작의 경우 또는 복합조작에 있어서의 고압측의 유압액튜에이터(2)에 있어서는 보조밸브를 대략 완전개방상태로 할 수 있고, 가장 압력손실이 적은 회로구성을 제공할 수 있다.
또, 보조밸브(124)는 일반적으로는 수압면적의 설정방법에 따라 압력보상 및 분류기능에 한하지 않고, 복합조작에 있어서의 조화기능(우변 제 2항) 및/또는 자체압력보상기능(우변 제 3 항)을 부여할 수 있는 것이며, 본원 발명에 있어서도 이 압력보상 및 분류기능이외의 기능을 부여하도록 수정한 보조밸브를 채용해도 된다.
또한 이상은 제4도 및 제5도에 도시한 수압부 및 파이롯라인의 배치예이며, 일본국 특원소 63-163646호에 기재된 바와같이 수압부 및 파이롯라인의 배치에는 이 이외의 여러가지의 형태가 있으며, 결과적으로 상기 (28)식이 성립된다면 어떤 형태라도 된다.
이상은 미터인회로측의 시트밸브조립체에 대한 수정의 가능성을 설명하였으나, 미터아웃회로측의 시트밸브조립체에 대해서도 마찬가지이다. 즉 제4도-제 12도에 설명한 압력보상용 보조밸브는 실질적으로 상술한(5)식 즉
Figure kpo00061
가 성립하도록 구성되어 있으면 되며, 이 관계를 만족시키는 범위에서 보조밸브의 수압부 및 파이롯라인의 배치를 여러가지로 변경할 수 있다.
또한 이상의 모든 실시예에서는 미터아웃회로를 흐르는 귀환유의 유량이 미터인회로의 유량제어에 의한 유압액튜에이터의 구동에 의해 배출되는 유량에 대략 일치하도록 제어하였으나, 실용성을 고려하여 양자의 관계를 약간 변화시켜, 유압액튜에이터(2)내에 압력이 닫히는 경향이 된다든가, 약간 캐비테이션경향이 되도록 해도 된다. 이와 같은 변경은 미터아웃회로측의 압력보상용 보조밸브의 수압부의 면적비를 약간 변경하거나, 수압부 이외에 밸브체에 힘을 가하는 스프링을 설치하면 되며, 이것에 의해 압력보상의 정도를 조정하고, 미터아웃회로를 흐르는 귀환유의 유량을 조정할 수 있다.
또한 보조밸브에 작용하는 LS차압, VI차압, VO차압등의 차압은 유압적으로 개개의 유압을 직접 도입하는 것은 아니고, 차압계로 차압을 전기적으로 검출하고, 그 검출신호를 사용하여 보조밸브를 제어해도 된다.
[산업상의 이용 가능성]
본원 발명의 유압구동장치는 이상과 같이 구성하였으므로, 제 1 의 압력보상제어수단에 의해 유압액튜에이터의 복합조작시, 유압펌프가 새춰레이션한 경우일지라도 토출유량을 유압액튜에이터에 확실하게 분류하고, 원활한 복합조작을 가능하게 하는 동시에, 제 2 의 압력보상 제어수단에 의해 유압펌프(1)의 새춰레이션전, 새춰레이션후의 어느 것을 불문하고, 유압액튜에이터에 마이너스의 부하가 작용했을 때에 미터아웃회로의 배출유량을 압력보상 제어하고, 미터아웃회로의 압력변동을 감소시키는 동시에 미터인회로에 있어서의 캐비테이션의 발생을 방지할 수 있다.

Claims (17)

  1. 최소한 하나의 유압펌프(1)와, 상기 유압펌프로부터 토출되는 압유에 의해서 구동되는 복수의 유압액튜에이터(2,3)와, 상기 복수의 유압액튜에이터로부터의 귀환유가 배출되는 탱크(4)와, 상기 복수의 유압액튜에이터에 각각 설치되고, 상기 유압펌프로부터 유압액튜에이터에 공급되는 압유의 유량을 제어하는 제 1 의 메인가변교축수단(23A,23B) 및 유압액튜에이터로부터 상기 탱크에 배출되는 귀환유의 유량을 제어하는 제 2 의 메인가변교축수단(24A,24B)을 가진 유량제어밸브수단(14,18)과, 통상 상기 유압펌프의 토출압력과 상기 복수의 유압액튜에이터의 최대부하압력과의 차압에 응답하여 펌프토출압력이 최대부하압력보다도 일정치만큼 높아지도록 유압펌프의 토출량을 제어하는 펌프제어수단(22)과, 상기 펌프토출압력과 최대부하압력과의 차압에 의해서 정해지는 값을 보상차압목표치로하여 동작하고, 상기 유량제어밸브수단의 제 1 의 메인가변교축수단을 압력보상제어하는 제 1 의 압력보상제어수단(15,19)을 가진 유압구동장치에 있어서, 상기 제 1 의 메인가변교축수단(23A,23B)의 전후차압에 의해서 정해지는 값을 보상차압목표치로 하여 동작하고, 상기 유량제어밸브수단(14,18)의 제 2 의 메인가변교축수단(24A,24B)을 제어하는 제 2 의 압력보상제어수단(16,20)을 설치한 것을 특징으로 하는 유압구동장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 의 압력보상제어수단이 상기 제 1 의 메인가변교축수단(23A,23B)를 흐르는 유량을 압력보상 제어하는 제 1 의 보조가변교축수단(15,19)과, 상기 펌프토출압력과 최대부하압력과의 차압에 응답하여 상기 제 1 의 보조가변교축수단이 밸브개방방향으로 동작하며, 또한 상기 제 1 의 메인가변교축수단의 전후차압에 응답하여 상기 제 1 의 보조가변교축수단이 밸브폐색방향으로 동작하도록 이 제 1 의 보조가변교축수단을 제어하는 제 1 의 제어수단(40-43,44-47)을 가지고, 상기 제 2 의 압력보상 제어수단은 상기 제 2 의 메인가변교축수단(24A,24B)를 흐르는 유량을 압력보상 제어하는 제 2 의 보조가변교축수단(16,20)과, 상기 제 1 의 메인가변교축수단의 전후차압에 응답하여 상기 제 2 의 보조가변교축수단이 밸브개방방향으로 동작하며, 또한 상기 제 2 의 메인가변교축수단의 전후차압에 응답하여 상기 제 2 의 보조가변교축수단이 밸브폐색방향으로 동작하도록 이 제 2 의 보조가변교축수단을 제어하는 이 제 2 의 제어수단(48-51,52-54,28)을 가진 것을 특징으로 하는 유압구동장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 제 2 의 제어수단(48-51,52-54,28)은 상기 제 1 의 메인가변교축수단의 전후차압을 직접 검출하는 것을 특징으로 하는 유압구동장치.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 제 2 의 제어수단(48-51,80,53,81,28)은 상기 제 1 의 메인가변교축수단(23A,23B)의 전후차압으로서 상기 펌프토출압력과 최대부하압력과의 차압을 검출하는 것을 특징으로 하는 유압구동장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 유량제어밸브수단은 각각 스풀형의 유량제어밸브(14,18)이며, 상기 제 1 의 압력보상 제어수단은 상기 제 1 의 메인가변교축수단(23A,23B)의 상류측에 배치된 제 3 의 보조가변교축수단(15,19)과, 상기 펌프토출압력과 최대부하압력과의 차압에 응답하여 상기 제 3 의 보조가변교축수단이 밸브개방방향으로 동작하며, 또한 상기 제 1 의 메인가변교축수단의 전후차압에 응답하여 상기 제 3 의 보조가변교축수단이 밸브폐색방향으로 동작하도록 이 제 3 의 보조가변교축수단을 제어하는 제 3 의 제어수단(40-43,44-47)을 가지고, 상기 제 2 의 압력보상제어수단은 상기 제 2 의 메인가변교축수단(24A,24B)의 하츄측에 배치된 제 4 의 보조가변교축수단(16,20)과, 상기 펌프토출압력과 최대부하압력과의 차압에 응답하여 상기 제 4 의 보조가변교축수단이 밸브개방방향으로 동작하며, 또한 상기 제 2 의 메인가변교축수단의 전후차압에 응답하여 상기 제 4 의 보조가변교축수단이 밸브폐색방향으로 동작하도록 이 제 4 의 보조가변교축수단을 제어하는 제 4 의 제어수단(48-51,52-54,28)을 가진 것을 특징으로 하는 유압구동장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제 4 의 제어수단은 상기 제 4 의 보조가변교축수단(16,20)을 밸브개방방향으로 힘을 가하는 제 1 및 제 2 의 수압부(48,49)와, 상기 제 4 의 보조가변교축수단을 밸브폐색방향으로 힘을 가하는 제3 및 제 4 의 수압부(50,51)와, 상기 제 1 의 수압부(48)에 상기 제 1 의 메인가변교축수단(23A,23B)의 입구압력을 도입하는 제 1 의 유압라인(52)과 상기 제 2 의 수압부(49)에 상기 제 2 의 메인가변교축수단의 출구압력을 도입하는 제 2 의 유압라인(53)과, 상기 제 3 의 수압부(50)에 상기 제 1 의 메인가변교축수단의 출구압력을 도입하는 제 3 의 유압라인(54)과, 상기 제 4 의 수압부(51)에 상기 제 2 의 메인가변교축수단의 입구압력을 도입하는 제 4 의 유압라인(28)을 가진 것을 특징으로 하는 유압구동장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 제 4 의 제어수단은 상기 제 4 의 보조가변교축수단(16,20)을 밸브개방방향으로 힘을 가하는 제5 및 제 6 의 수압부(48,49)와, 상기 제 4 의 보조가변교축수단을 밸브폐색방향으로 힘을 가하는 제7 및 제 8 의 수압부(50,51)와, 상기 제 5 의 수압부(48)에 상기 펌프토출압력을 도입하는 제 5 의 유압라인(80)과, 상기 제 6 의 수압부(49)에 상기 제 2 의 메인가변교축수단(24A,24B)의 출구압력을 도입하는 제 6 의 유압라인(53)과, 상기 제 7 의 수압부(50)에 상기 최대부하압력을 도입하는 제 7 의 유압라인(81)과,상기 제 8 의 수압부(51)에 상기 제 2 의 메인가변교축수단의 입구압력을 도입하는 제 8 의 유압라인(28)을 가진 것을 특징으로 하는 유압구동장치.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 유량제어밸브수단(100,101)은 각각 상기 유압펌프(1)로부터 유압액튜에이터(2,3)에 공급되는 압유의 유량을 제어하는 제 1 의 시트밸브조립체(102,103,102A,103A)와, 유압액튜에이터로부터 상기 탱크(4)에 배출되는 귀환유의 유량을 제어하는 제 2 의 시트밸브조립체(104,105,104A,105A)를 가지며, 상기 제 1 및 제 2 의 시트밸브조립체는 각각 상기 제 1 또는 제 2 의 메인가변교축수단으로서 기능하는 시트형의 메인밸브(112-115), 상기 메인밸브의 개도에 비례하여 개도를 변화시키는 가변교축(133,163), 상기 가변교축을 통해서 상기 메인밸브의 입구(130,160)에 연락하는 배압실(134,164), 상기 배압실을 상기 메인밸브의 출구(131,161)에 연락하는 파이롯회로(116-119), 상기 파이롯회로에 배치된 상기 메인밸브의 동작을 제어하는 파이롯밸브(120-123)으로 구성되고, 상기 제 1 의 압력보상 제어수단은 상기 제 1 의 시트밸브조립체의 파이롯회로(116,117)에 배치된 제 5 의 보조가변교축수단(124,125)과, 상기 펌프토출압력과 최대부하압력과의 차압에 응답하여 상기 제 5 의 보조가변교축수단이 밸브 개방방향으로 동작하며, 또한 상기 제 1 의 메인가변교축수단의 전후차압에 응답하여 상기 제 5 의 보조가변교축수단이 밸브폐색방향으로 동작하도록 이 제 5 의 보조가변교축수단을 제어하는 제 5 의 제어수단(145-148,149-152,136)을 가지고, 상기 제 2 의 압력보상 제어수단은 상기 제 2 의 시트밸브조립체(104,105,104A,105A)의 파이롯회로(118,119)에 배치된 제 6 의 보조가변교축수단(126,127)과, 상기 펌프토출압력과 최대부하압력과의 차압에 응답하여 상기 제 6 의 보조가변교축수단이 밸브개방방향으로 동작하며, 또한 상기 제 2 의 메인가변교축수단의 전후차압에 응답하여 상기 제 6 의 보조가변교축수단이 밸브폐색방향으로 동작하도록 이 제 6 의 보조가변교축수단을 제어하는 제 6 의 제어수단(175-178,179-182)을 가진 것을 특징으로 하는 유압구동장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제 6 의 보조가변교축수단(126)은 상기 파이롯밸브(132)의 상류측에서 상기 파이롯회로(118)에 배치되어 있으며, 상기 제 6 의 제어수단은 상기 제 6 의 보조가변교축수단을 밸브개방방향으로 힘을 가하는 제9 및 제 10 의 수압부(175,176)와, 상기 제 6 의 보조가변교축수단을 밸브폐색방향으로 힘을 가하는 제 11 및 제 12의 수압부(177,178)와, 상기 제 9 의 수압부(175)에 상기 펌프토출압력을 도입하는 제 9 의 유압라인(179)과, 상기 제 10 의 수압부(176)에 상기 파이롯밸브의 출구압력을 도입하는 제 10 의 유압라인(180)과, 상기 제 11 의 수압부(177)에 상기 최대부하압력을 도입하는 제 11 의 유압라인(181)과, 상기 제 12 의 수압부(178)에 상기 파이롯밸브의 입구압력을 도입하는 제 12 의 유압라인(182)을 가진 것을 특징으로 하는 유압구동장치.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 제 6 의 보조가변교축수단(201)은 상기 파이롯밸브(132)의 상류측에서 상기 파이롯회로(118)에 배치되어 있으며, 상기 제 6 의 제어수단은 상기 제 6 의 보조가변교축수단을 밸브개방방향으로 힘을 가하는 제 13 및 제 14 의 수압부(208,209)와, 상기 제 6 의 보조가변교축수단을 밸브폐색방향으로 힘을 가하는 제 15, 제 16 및 제 17 의 수압부(210-212)와, 상기 제 13 의 수압부(208)에 상기 펌프토출압력을 도입하는 제 13 의 유압라인(213)과, 상기 제 14 의 수압부(209)에 상기 배압실의 압력을 도입하는 제 14 의 유압라인(214)과, 상기 제 15 의 수압부(210)에 상기 최대부하압력을 도입하는 제 15 의 유압라인(215)과, 상기 제 16 의 수압부(211)에 상기 파이롯밸브의 입구압력을 도입하는 제 16 의 유압라인(216)과, 상기 제 17 의 수압부(212)에 상기 메인밸브의 입구압력을 도입하는 제 17 의 유압라인(217)을 가진 것을 특징으로 하는 유압구동장치.
  11. 제 8 항에 있어서, 상기 제 6 의 보조가변교축수단(221)은 상기 파이롯밸브(132)의 하류측에서 상기 파이롯회로(118)에 배치되어 있으며, 상기 제 6 의 제어수단은 상기 제 6 의 보조가변교축수단을 밸브개방방향으로 힘을 가하는 제 18 및 제 19 의 수압부(227,228)와, 상기 제 6 의 보조가변교축수단을 밸브폐색방향으로 힘을 가하는 제 20 및 제 21 의 수압부(229,230)와, 상기 제 18 의 수압부(227)에 상기 메인밸브(114)의 배압실(164)의 압력을 도입하는 제 18 의 유압라인(231)과, 상기 제 19 의 수압부(228)에 상기 최대부하압력을 도입하는 제 19 의 유압라인(232)과, 상기 제 20 의 수압부(229)에 상기 펌프토출압력을 도입하는 제 20의 유압라인(233)과, 상기 제 21 의 수압부(230)에 상기 파이롯밸브의 출구압력을 도입하는 제 21의 유압라인(234)을 가진 것을 특징으로 하는 유압구동장치.
  12. 제 8 항에 있어서, 상기 제 6 의 보조가변교축수단(241)은 상기 파이롯밸브(132)의 하류측에서 상기 파이롯회로(118)에 배치되어 있으며, 상기 제 6 의 제어수단은 상기 제 6 의 보조가변교축수단을 밸브개방방향으로 힘을 가하는 제 22 및 제 23 의 수압부(248,249)와, 상기 제 6 의 보조가변교축수단을 밸브폐색방향으로 힘을 가하는 제 24, 제 25 및 제 26 의 수압부(250-252)와, 상기 제 22 의 수압부(248)에 상기 펌프토출압력을 도입하는 제 22 의 유압라인(253)과, 상기 제 23 의 수압부(249)에 상기 파이롯밸브의 출구압력을 도입하는 제 23 의 유압라인(254)과, 상기 제 24 의 수압부(250)에 상기 최대부하압력을 도입하는 제 24 의 유압라인(255)과, 상기 제 25 의 수압부(251)에 상기 메인밸브의 입구압력을 도입하는 제 25 의 유압라인(256)과, 상기 제 26 의 수압부(252)에 상기 메인밸브의 출구압력을 도입하는 제 26 의 유압라인(257)을 가진 것을 특징으로 하는 유압구동장치.
  13. 제 8 항 내지 제 12 항중 어느 한항에 있어서, 상기 제 6 의 제어수단(175-178, 179-182)는 상기 메인밸브(114)의 통과유량을 상기 파이롯밸브(132)의 통과유량의 합이 관련되는 유압액튜에이터(2)의 구동에 수반되는 상기 귀환유의 유량에 대략 일치하도록 상기 제 6 의 보조가변교축수단(126,127)을 제어하는 것을 특징으로 하는 유압구동장치.
  14. 제 13 항이 인용하는 제 9 항에 있어서, 상기 메인밸브(114)의 입구압력을 받는 수압부(162A)의 수압면적에 대한 이 메인밸브의 상기 배압실(164)의 압력을 받는 수압부(162B)의 수압면적의 비를 K로 하고, 관련되는 유압액튜에이터(2)의 입구측의 수압면적에 대한 출구측의 수압면적의 비의 2승의 배수를
    Figure kpo00062
    로 한 경우에, 상기 제 9 의 수압부(175), 제 10 의 수압부(176), 제 11 의 수압부(177) 및 제 12 의 수압부(178)의 각각의 수압면적을
    Figure kpo00063
    K : 1 :
    Figure kpo00064
    K : 1의 비로 설정한 것을 특징으로 하는 유압구동장치.
  15. 제 13 항이 인용하는 제 10 항에 있어서, 상기 메인밸브(114)의 입구압력을 받는 수압부(162A)의 수압면적에 대한 이 메인밸브의 상기 배압실(164)의 압력을 받는 수압부(162B)의 수압면적의 비를 K로 하고, 관련되는 유압액튜에이터(2)의 입구측의 수압면적에 대한 출구측의 수압면적의 비의 2승의 배수를
    Figure kpo00065
    로 한 경우에, 상기 제 13의 수압부(208), 제 14 의 수압부(209), 제 15 의 수압부(210), 제 16 의 수압부(211) 및 제 17 의수압부(212)의 각각의 수압면적을
    Figure kpo00066
    K(1-K) : 1 :
    Figure kpo00067
    K(1-K) : 1-K : K의 비로 설정한 것을 특징으로 하는 유압구동장치.
  16. 제 13 항이 인용하는 제 11항에 있어서, 상기 메인밸브(114)의 입구압력을 받는 수압부(162A)의 수압면적에 대한 이 메인밸브의 상기 배압실(164)의 압력을 받는 수압부(162B)의 수압면적의 비를 K로 하고, 관련되는 유압액튜에이터(2)의 입구측의 수압면적에 대한 출구측의 수압면적의 비의 2승의 배수를
    Figure kpo00068
    로 한 경우에, 상기 제 18 의 수압부(227), 제 19 의 수압부(228), 제 20 의 수압부(229) 및 제 21 의 수압부(230)의 각각의 수압면적을 1 :
    Figure kpo00069
    K :
    Figure kpo00070
    K : 1의 비로 한 것을 특징으로 하는 유압구동장치.
  17. 제 13 항이 인용하는 제 12 항에 있어서, 상기 메인밸브(114)의 입구압력을 받는 수압부(162A)의 수압면적에 대한 이 메인밸브의 상기 배압실(164)의 압력을 받는 수압부(162B)의 수압면적의 비를 K로 하고, 관련된 유압액튜에이터(2)의 입구측의 수압면적에 대한 출구측의 수압면적의 비의 2승의 배수를
    Figure kpo00071
    로 한 경우에, 상기 제 22 의 수압부(248), 제 23 의 수압부(249), 제 24 의 수압부(250), 제 25 의 수압부(251) 및 제 26 의 수압부(252)의 각각의 수압면적을
    Figure kpo00072
    K : 1 :
    Figure kpo00073
    K : K : 1-K의 비로 설정한 것을 특징으로 하는 유압구동장치.
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