KR970011603B1 - 크롤러 차량 주행유압회로 - Google Patents

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KR970011603B1
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가즈노리 오가와
다꾸마 엔도오
히사시 나까시마
요오지 아사노
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데이진 세이끼 가부시끼가이샤
이마니 쇼오따
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Abstract

없음

Description

[발명의 명칭]
크롤러 차량 주행유압회로
[도면의 간단한 설명]
제 1 도는 본 발명을 파워쇼벨 주행유압회로에 실시한 1실시예의 회로도,
제 2 도는 본 발명에 관한 스위벨 조인트의 1실시예의 개략단면도,
제 3 도는 본 발명에 관한 스위벨 조인트의 다른 실시예의 개략단면도,
제 4 도는 본 발명을 파워쇼벨 주행유압회로에 실시한 다른 실시예의 회로도,
제 5 도는 본 발명의 전자비례제어밸브를 주행모터 근방에 부착한 실시예의 사시도,
제 6 도는 본 발명의 전자비례제어밸브를 스위벨 조인트 바로 밑에 겹쳐 배치한 실시예의 일부단면도,
제 7 도는 제 6 도의 측면도,
제 8 도는 제 6 도에 도시한 스위벨 조인트의 VIII-VIII 단면도,
제 9 도는 제 6 도와 제 7 도에 도시한 비례제어밸브의 단면도,
제 10 도는 종래장치의 개략사시도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 오일탱크11 : 유압펌프
12, 17, 22 : 릴리프 밸브13, 14 : 고압배관
15 : 전자비례제어밸브16 : 카운터밸런스 밸브
18 : 브레이크 밸브19 : 주행모터
21 : 유압펌프31 : 2속전환밸브
32 : 모터용량제어라인35 : 고압선택밸브
36 : 파일롯밸브37 : 모터용량제어(2속제어) 액츄에이터
38 : 배유관로39 : 전자비례제어밸브의 제어선
40 : 제어선 통과공41 : 스위벨 조인트
[발명의 상세한 설명]
(산업상의 이용분야)
본 발명은 크롤러 차량 주행용 모터를 구비한 주행 프레임부 및 스위벨 조인트를 통하여 그 주행 프레임부에 선회가능하게 설치된 상부선회부로 이루어지는 파워쇼벨 등의 크롤러 차량의 주행유압회로에 관한 것이다.
(종래의 기술)
제 10 도에 도시한 바와 같이 종래의 파워쇼벨 등의 크롤러 차량(1)에서는 스위벨 조인트(2) 상부의 상부선회부에 있는 도시하지 않는 조작밸브(콘트롤 밸브)에 의해 유로 방향을 전환하고, 그 조작밸브로부터의 압유를 선회체 중심에 있는 스위벨 조인트(2)를 통하여 좌우의 주행모터(3)에 부착되어 있는 브레이크 밸브 등의 제어밸브로 인도하여 주행모터의 제어를 행하고 있다.
(발명이 해결하고자 하는 과제)
이와 같은 종래의 파워쇼벨 등의 크롤러차량의 주행모터 유압회로에서는 다음 문제가 있다.
(1) 주행모터를 콘트롤하는 제어부가 방향전환밸브와 브레이크 밸브 등의 제어밸브와의 2개로 나뉘어져 있기 때문에 주행모터의 제어계가 복잡하다.
(2) 제어계가 2개로 나뉘어져 있기 때문에 그것을 연결하는 압력관로가 필요하고, 이 압력관로는 좌·우 주행모터에서 최저 5개의 유로(4개의 주행모터 구동을 위한 고압관로, 1개는 드레인 관로)가 필요하고, 현재 크롤러 차량의 고압화가 진행되는 가운데서는 고압관로 및 스위벨 조인트를 고내압(高耐壓)으로 하려면 비용이 상승한다.
(발명의 목적)
상기한 종래기술에 부수되는 문제점을 감안하여 본 발명은 이하의 목적을 달성하는 것이다.
(1) 종래 2개로 나뉘어져 있던 주행모터의 콘트롤러부를 모두 주행모터가 설치되어 있는 주행 프레임부측에 부착함으로써 주행모터의 제어를 용이하게 하는 것이다.
(2) 둘로 나뉘어져 있던 제어부(방향전환밸브-브레이크 밸브)간의 압력관로를 적게하여 공압관로를 감소하고 내압 신뢰성을 향상하는 것이다.
(과제를 해결하기 위한 수단)
본 발명에 있어서는 상기 목적을 크롤러 차량 주행용 모터를 구비한 주행 프레임부 및 스위벨 조인트를 통하여 그 주행 프레임부에 선회가능하게 설치된 상부 선회부로 이루어지는 크롤러 차량에 있어서, 상기 주행용 모터의 방향전환밸브를 상기 스위벨 조인트와 상기 주행용 모터와의 사이에 설치한 것을 특징으로 하는 크롤러 차량 주행유압회로에 의해 달성된다.
본 발명의 방향전환밸브는 전자 솔레노이드를 구비한 전자식 유량방향 제어밸브로 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 전자식 유량방향 제어밸브로 함으로써 스위벨 조인트부를 통과하는 유압배관의 개수를 줄일 수 있고, 스위벨 조인트부의 구조가 간단화될 수 있다. 또 방향전환밸브를 전자식 유량방향 제어밸브로 함으로써 전자 솔레노이드를 콘트롤러로 부터의 전기신호에 의해 조작하여 주행모터를 전기적으로 조작할 수 있고, 현재의 클로러 차량의 전자제어화에도 대응할 수 있다.
전환밸브를 전자식 유량방향 제어밸브로 할 경우에 이 전자식 유량방향 제어밸브를 주행모터 및 여기에 부속된 브레이크 밸브 등과 일체로 하여도 좋다.
다른 방향으로서 전자식 유량방향 제어밸브를 스위벨 조인트 바로 밑에 스위벨 조인트와 겹쳐 배치하여도 된다. 이 경우에 좌우의 차량용 전자식 유량방향 제어밸브는 상하로 겹쳐진다. 이와 같이 스위벨 조인트에 겹쳐 전자식 유량방향 제어밸브를 설치함으로써 배관 및 전기배선이 간단해지다.
또, 전자식 유량방향 제어밸브가 높은 위치에서 설치되기 때문에, 습지대 등에서의 작업이 많은 크롤러 차량에 있어서도 전기계통의 고장을 방지할 수 있다.
주행모터에의 한쌍의 고압배관, 또는 주행모터로부터의 한쌍의 저압배관은 각각 스위벨 조인트 아래쪽에서 접속하여도 좋다.
또, 전자식 유량방향 제어밸브 등의 방향전환밸브의 제어압으로서 주행모터에 공급되는 배관압력에서 감압밸브를 통과시켜 감압한 압력을 사용하게 하여도 된다. 이렇게 함으로써 전환밸브의 제어부의 내구성 향상과 송형화를 도모할 수 있다.
(실시예)
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
제 1 도는 본 발명을 파워쇼벨에 적용한 실시예이고, 본 발명에 관한 크롤러 차량(파워쇼벨)은 주행용 모터를 구비한 주행 프레임부 및 스위벨 조인트를 통하여 주행 프레임부에 선회가능하게 설치한 상부 선회부로 이루어져 있다.
제 1 도는 본 발명에 관한 파워쇼벨 주행유압회로의 1실시예의 회로도이고, 제 2 도는 본 발명에 관한 스위벨 조인트의 1실시예의 개념단면도, 제 3 도는 본 발명에 관한 스위벨 조인트의 다른 실시예의 개념단면도이다.
파워쇼벨은 통상 좌우의 차륜이 각각 별개의 주행용 모터에 의해 구동되는데, 제 1 도에 있어서의 좌측의 주행모터만의 유압회로를 나타내고 있으며, 우측에 대해서는 좌측과 동일하므로 세부 도시를 생략하고 있다.
제 1 도에 있어서 오일탱크(10)에서 유압펌프(11, 21)에 의해 퍼올린 압유는 고압배관(13)에서 스위벨 조인트(41)를 지나고, 다시 고압배관(14)을 지나, 본 발명의 방향전환밸브의 1실시예인 전자비례제어밸브(15)의 입력포트에 공급된다. 또한, 유압펌프(11, 21)와 스위벨 조인트(41) 사이의 고압배관(13)에는 통상의 파워쇼벨 주행유압회로와 같이 릴리프 밸브(12, 22)가 설치되어 있다.
전자비례제어밸브(15)의 출구포트는 카운터 밸런스 밸브(16)에 연결되어 있고, 카운터 밸런스 밸브(16)배관에는 릴리프 밸브(17)가 설치되어 있으며, 카운터 밸런스 밸브(16)와 릴리프 밸브(17)에 의해 소위 브레이크 밸브(18)가 구성되어 있다.
브레이크 밸브(18)에서 고압선택밸브(35), 파일롯 밸브(36) 및 모터용량제어(二速制御)액츄에이터(37)를 통하여 파워쇼벨 주행모터(19)에 연결되어 있다. 그리고, 파워쇼벨 주행모터(19)로부터의 복귀유는 배유관로(38)를 통하여 오일탱크(10)에 복귀한다.
파일롯 밸브(36)는 크롤러 차량의 상부 선회부에 설치된 운전석의 매뉴얼 레버(31a)가 부착된 2속전환밸브(31)에서 모터용량제어라인(32)을 통하여 공급되는 제어유압에 의해 제어되고, 파워쇼벨 주행용 모터(19)의 용량제어(2속제어)를 행하여 파워쇼벨의 주행모드를 고속모드, 저속모드로 전환하는 것이다.
또, 전자비례제어밸브(15)는 상부 선회부에 설치된 조이스틱(도시않음)등에서 발하고, 제어선(39)에서 전달되는 전기신호에 의해 제어되며, 파워쇼벨 주행용모터(19)에의 압력유체의 공급을 제어하여 파워쇼벨의 전진, 후진 및 정지를 제어하는 것이다.
제 2 도에 있어서는 주행 프레임부와 상부 선회부 사이에 설치되고, 상부 선회부를 주행 프레임부에 대하여 선회가능하게 하는 스위벨 조인트(41)의 개념 단면도를 도시하고 있다.
제 2 도에 도시된 바와 같이 본 실시예의 스위벨 조인트(41)에는 2개의 고압라인(고압관로; 13, 13), 1개의 저압라인(배유관로; 38), 모터용량제어라인(32) 및 전자비례제어밸브(15)의 제어선(39)의 관통공(40) 등의 배관 공급구가 설치되어 있음에 불과하며, 본 발명에 의하면 종래장치에 비교하여 고압라인의 개수를 적게할 수 있기 때문에 스위벨 조인트(41)에 설치되는 구멍수를 적게할 수 있는 이점이 있다.
그리고, 제 3 도에 도시된 바와 같이 고압라인(13)을 하나로 합칩으로써 스위벨 조인트(41)에 형성하는 구멍수를 더욱 감소시킬 수도 있다.
본 실시예에 있어서는 스위벨 조인트(41)의 하류측에 전자비례제어밸브(15)를 설치하고 있으나 스위벨 조인트(41)부에 있어서의 전자비례제어밸브(15)에의 신호전달은 직류모터 등에 널리 사용되고 있는 브러시방식을 이용함으로써 확실하게 행할 수 있다.
또한, 상기 실시예에 있어서는 전자비례제어밸브(15)를 사용하고 있으나 전자비례제어밸브(15) 대신 유압 파일롯 조작방식의 방향전환밸브로 할 수도 있다. 이 경우에도 유압 파일롯 조작방식에 있어서는 작동 유압은 1평방센티미터당 35kg으로 저압이기 때문에 스위벨 조인트(41)를 이용하여 유압을 공급할 수 있다.
다른 실시예를 제 4 도를 참조하여 설명한다.
제 4 도에 있어서, 제 1 도와 상하가 반대로 되어 있는 점, 좌우의 유압회로가 도시되어 있는 점, 제 1 도의 주행모터(19)가 2속(고속, 저속) 전환 가능한데 비해 제 4 도의 주행모터(19)가 1속인 점, 및 제 4 도의 전자비례 제어밸브(15)의 제어압유를 주행모터(19)에 공급되는 작동유압을 감압밸브로 감압하여 사용하고 있는 점에서 크게 상이하다.
즉, 제 4 도에 있어서 오일탱크(10)에서 유압펌프(11)에 의해 퍼올린 압유는 고압배관(13)에서 스위벨 조인트(41)를 지나, 다시 고압배관(14)을 지나고, 본 발명의 방향전환밸브의 1실시예인 전자비례제어밸브(15)의 입력포트에 공급된다. 또한, 유압펌프(11)와 스위벨 조인트(41) 사이의 고압배관(13)에는 제 1 도의 파워쇼벨 주행유압회로와 마찬가지로 필리프 밸브(도시않음)가 설치되어 있어도 좋다.
전자비례제어밸브(15)는 두 전자 솔레노이드(71, 72)를 구비하고, 전자 솔레노이드(71, 72)는 상부 선회부에 설치된 조이스틱(50) 등에서 발하고 스위벨 조인트(41)부의 브러시식 신호접속장치(51)를 통하여 제어선(39)에서 전해지는 전기신호에 의해 가령 펄스폭 변조제어(PWM)에 의해 제어되고, 파워쇼벨 주행용 모터(19)에의 압력유체의 공급을 제어하여 파워쇼벨의 전진, 후진 및 정지를 제어하는 것이다. 또한, 제 4 도의 표시에 있어서는 생략되어 있으나 제어선(39)이 앞의 실시예와 마찬가지로 스위벨 조인트(41)를 지나고 있다.
제 4 도에 있어서 전자비례제어밸브(15)의 제어압은 주행모터(19)에의 고압배관(14)에서 감압밸브(52)를 통하여 공급되고 있으며, 제어밸브(15)의 제어부의 내구성 향상과 소형화를 도모하고 있다.
전자비례제어밸브(15)의 출구포트(A포트(81), B포트(82))는 카운터 밸런스밸브(16)에 연결되어 있고, 카운터 밸런스 밸브(16)는 파워쇼벨 주행모터(19)에 연결되어 있다. 그리고, 파워쇼벨 주행모터(19)로부터의 복귀유는 배유관로(38)를 통하여 오일탱크(10)로 복귀한다. 제 4 도의 부호(53)는 파킹 브레이크이고, 카운터 밸런스 밸브(16)가 중립위치가 되면 전환밸브(54)에 의해 파킹 브레이크(53)가 작동된다.
전자비례제어밸브(15)의 부착방법은 제 5 도에 도시하는 바와 같이 크롤러 차량의 주행장치, 즉, 브레이크 밸브, 주행모터 근방에 부착하여도 좋다. 이 경우에 스위벨 조인트(41)에서 전자비례제어밸브(15)에의 배관은 제 5 도에 도시하는 바와 같이 스위벨 조인트 하부에 있어서 각 주행모터(19)에 분기한 2개의 고압배관 및 주행모터에서 복귀저압배관(38)이 접속되게 된다. 또, 제 5 도에 도시하는 실시예에 있어서는 유압모터(19)로부터의 드레인 통로(38)와 전자비례제어밸브(15)내의 배유통로(38)를 전자비례제어밸브(15)의 케이스내에서 접속되어 있고, 드레인용의 특별한 파이프를 설치할 필요는 없다.
본 발명의 전자비례제어밸브(5)의 다른 부착방법은 스위벨 조인트(41) 바로 밑에 스위벨 조인트와 겹쳐서 설치하는 방법이 있다. 이렇게 함으로써 비교적 습지대 등에 있어서 작업하는 경우가 많은 크롤러 차량에 있어서 비례전자제어밸브(15)가 물 등에 의해 손상되거나 비례전자제어밸브(15)의 제어용 전기신호가 러크되는 것을 막을 수 있다.
이 실시예를 제 6 도 내지 제 9 도를 참조하여 설명한다.
제 6 도는 제 4 도에서 둘러싸인 부분(A)을 나타내고 있으며, 제 6 도에 있어서 스위벨 조인트(41)는 내부에 유압배관이 형성되어 있다. 스위벨 조인트(41)의 회동축(61) 상부에는 아스선을 포함한 제어선에 접속된 슬립링(62)이 장착되어 있고, 이 슬립링(62)에 대하여 통형상을 한 챔버 내부에 설치된 브러시(63a, 63b, 63c, 63d, 63e)가 접속되고, 이 접촉에 의해 전자비례제어밸브(15)에 신호를 전달하도록 되어 있다. 또한, 제 8 도의 부호(64, 65)는 절연재이다. 상기 슬립링(62)과 브러시(63a, 63b, 63c, 63d, 63e)는 전체로서 신호선 접속장치(51)를 구성하고 있다. 스위벨 조인트(41)에는 상기 고압배관(13)에서 압유가 공급되고, 이는 전자비례제어밸브(15)에 고압통로(14)를 통하여 공급된다. 또 복귀저압은 배관(38)을 지나 복귀되고, 그리고 스위벨 조인트(41)를 지나 탱크(10)에 유입된다. 또한, 상하 2단으로 설치된 전자비례제어밸브(15)의 최하단에는 감압밸브(52)가 부착되어 있고, 스위벨 조인트에서 공급되는 통로(14)의 압유를 블록(53)내부에서 수취하고, 작동유압입부를 감압시키고, 이것을 블록(53)내에 설치된 도시하지 않은 통로를 통하여 상하 2단으로 설치한 좌우의 주행모터(19)용 전자비례제어밸브(15)의 C포트(76)에 제어압으로서 인도하게 되어 있다.
이 실시예에 사용되고 있는 전자비례제어밸브(15)의 구조를 제 9 도에 의거하여 설명한다. 전자비례제어밸브(15)에는 두 전자밸브, 즉, 전자밸브(71) 및 전자밸브(72)를 가지고 있으며, 또, 전자비례제어밸브(15)내에는 양단부에 두개의 실(室), A챔버(73)와 좌측의 B챔버(74)가 설치되어 있으며, 이 사이의 원통부에 스풀(75)이 좌우로 이동가능하게 밀봉형태로 장착되어 있다. 스풀(75)에는 두 랜드, 즉, A포트(81)에 대향하는 랜드(75a)와 B포트(82)에 대향하는 랜드(75b) 및 고압배관(14)에 연결되는 P포트(83)에 대향하는 랜드(75c)가 설치되어 있다. 부호(77)는 공지의 스풀 세타링 기구를 나타낸 것이다.
상기 감압밸브(52)에 의해 감압된 압유는 C포트(76)에 공급된다. C포트(76)는 전자밸브(71)를 통하여 A챔버(73)에, 또 전자밸브(72)를 통하여 B챔버(74)에 연통되어 있으며, 전자밸브(71)를 여자함으로써 C포트(76)로부터의 제어압을 A챔버(73)에 유입가능한 구조로 되어 있고, 이에 의해 고압배관(13)에 연계되는 P포트(83)와 B포트(82)가 접속하고, 탱크(10)에 연계되는 T포트(84)와 A포트(81)가 연계된다. 한편, 전자밸브(72)를 여자하면 C포트(76)로부터의 제어압을 B챔버(74)에 유입가능하게 하고 있으며, 고압배관(14)에 연계되는 P포트(83)와 A포트(81)가 접속되고, 탱크(10)에 연계되는 T포트(84)와 B포트(82)가 접속된다.
이상과 같이하여 전자밸브(71) 및 전자밸브(72)를 작동시킴으로써 비례전자유량방향 제어밸브(15)로부터의 압유의 방향 및 유량을 제어할 수 있다. 또한, 전자밸브(71)를 통전하지 않을 때는 A챔버(73)는 전자밸브(71)를 통하여 저압통로에 접속하고 있다. 한편, 마찬가지로 전자밸브(72)를 통전하지 않을 때는 B챔버(74)를 전자밸브(72)를 통하여 저압통로에 접속하도록 하고 있다.
본 발명은 크롤러 차량 주행용 모터를 구비한 주행 프레임부와, 스위벨 조인트를 통하여 그 주행 프레임부에 선회가능하게 설치된 상부 선회부로 이루어지는 크롤러 차량이면 파워쇼벨에 한정되지 않고, 미니쇼벨을 포함하여 어떤 형식의 크롤러 차량에도 적용할 수 있다.
(발명의 효과)
본 발명에 의하면 스위벨 조인트의 고압유로의 수를 감소할 수 있고, 내압(耐壓)성능의 향상에 의해 소형화할 수 있으며, 파워쇼벨 등의 크롤러 차량의 주행유압회로가 염가로 된다.
또, 본 발명에 의하면 고압유압배관을 감소할 수 있기 때문에 오일노출가능성이 적어진다.
또, 도면에 나타낸 실시예와 같이 주행용 모터의 방향전환밸브를 전자비례제어밸브로 하면 주행모터를 직접 제어할 수 있고, 안전하고 미세한 제어가 가능해진다.

Claims (6)

  1. 크롤러 차량 주행용 모터를 구비한 주행 프레임부 및 스위벨 조인트를 통하여 그 주행 프레임부에 선회가능하게 설치된 상부 선회부로 이루어지는 크롤러 차량에 있어서, 상기 주행용 모터의 방향전한밸브를 상기 스위벨 조인트와 상기 주행용 모터 사이에 설치한 것을 특징으로 하는 크롤러 차량 주행유압회로.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 방향전환밸브가 전자 솔레노이드를 구비한 전자식 유량방향 제어밸브인 것을 특징으로 하는 크롤러 차량 주행유압회로.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 전자식 유량방향 제어밸브가 주행모터와 일체화되어 있는 것을 특징으로 하는 크롤러 차량 주행유압회로.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 스위벨 조인트 바로 밑에 상기 전자식 유량방향전환밸브를 겹쳐 배치한 것을 특징으로 하는 크롤러 차량 주행유압회로.
  5. 제 2 항에 있어서, 한쌍의 고압배관, 한쌍의 저압배관을 각각 상기 스위벨 조인트 아래쪽에서 접속한 것을 특징으로 하는 크롤러 차량 주행유압회로.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 방향전환밸브와 상기 주행모터에의 공급배관 사이에 감압밸브를 설치하고, 그 방향전환밸브의 제어압으로 감압밸브압력을 이용한 것을 특징으로 하는 크롤러 차량 주행유압회로.
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