WO2013094795A1

WO2013094795A1 - 건설기계의 도자 블레이드 조작시스템

Info

Publication number: WO2013094795A1
Application number: PCT/KR2011/010041
Authority: WO
Inventors: 최진윤; 손영진
Original assignee: 볼보 컨스트럭션 이큅먼트 에이비
Priority date: 2011-12-23
Filing date: 2011-12-23
Publication date: 2013-06-27

Abstract

크롤러형 굴삭기의 주행 중 도자 블레이드를 구동시키는 복합 작동시 조작성을 향상시킬 수 있는 도자 블레이드 조작시스템을 개시한다. 본 발명에 따른 도자 블레이드 조작시스템에 있어서, 운전자에 의한 조작량에 비례하여 조작신호를 출력하는 주행 레버와, 가변용량형 유압펌프와, 유압펌프에 연결되는 주행모터와, 유압펌프와 주행모터사이의 유로에 설치되는 주행용 컨트롤밸브와, 유압펌프에 연결되는 도자 블레이드용 유압실린더에 의해 구동되는 도자 블레이드와, 주행 레버의 일측에 설치되며 운전자에 의해 조작시 조작신호를 출력하는 도자용 조작스위치와, 도자용 조작스위치의 조작에 대응되는 전기적 제어신호를 출력하는 컨트롤러와, 도자용 조작스위치의 조작각도에 대응하여 컨트롤러로부터 입력되는 제어신호에 비례하여 2차 신호압력을 출력하는 전자비례밸브와, 유압펌프와 도자 블레이드용 유압실린더사이의 유로에 설치되는 도자용 컨트롤밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 도자 블레이드 조작시스템을 제공한다.

Description

건설기계의 도자 블레이드 조작시스템

본 발명은 건설기계의 도자 블레이드 조작시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 크롤러형 굴삭기의 주행 중 도자 블레이드를 구동시키는 복합 작동시 조작성을 향상시킬 수 있도록 한 건설기계의 도자 블레이드 조작시스템과 관련된다.

도 1(a,b) 및 도 2에 도시된 종래 기술에 의한 건설기계의 도자 블레이드 조작시스템은,

운전자에 의한 조작량에 비례하여 조작신호를 각각 출력하는 주행 레버(RCV lever)(1) 및 도자용 조작레버(2)와,

엔진(미도시됨)에 연결되는 가변용량형 유압펌프(이하 "유압펌프" 라고 함)(3)와,

유압펌프(3)에 연결되는 주행모터(4)와,

유압펌프(3)와 주행모터(4)사이의 유로에 설치되며, 주행 레버(1)의 조작에 의해 절환시 주행모터(4)의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 주행용 컨트롤밸브(MCV)(5)와,

유압펌프(3)에 연결되는 도자 블레이드용 유압실린더(11)에 의해 구동되는 도자 블레이드(dozer blade)(6)와,

유압펌프(3)와 유압실린더(11)사이의 유로에 설치되며, 도자용 조작레버(2)의 조작에 의해 절환시 도자 블레이드(6)의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 도자용 컨트롤밸브(MCV)(7)를 포함한다.

도면중 미 설명부호 16은 붐 등의 작업장치를 조작하는 조작레버(RCV lever)이다.

운전석 시트(9)의 운전자에 의해 주행 레버(1)를 파지하여 앞쪽 또는 뒤쪽으로 조작하는 경우, 파일럿 펌프(8)로부터 토출되어 조작레버(1)를 경유하는 신호압력에 의해 주행용 컨트롤밸브(5)의 스풀을 절환시킨다. 이로 인해 유압펌프(3)로부터 토출되는 작동유는 컨트롤밸브(5)를 경유하여 주행모터(4)에 공급되므로 주행할 수 있다.

한편, 운전자에 의해 도자용 조작레버(2)를 앞,뒤로 조작함에 따라, 파일럿 펌프(8)로부터 도자용 밸브(10)를 경유하는 신호압력에 의해 도자용 컨트롤밸브(7)의 스풀을 절환시킨다. 이로 인해 유압펌프(3)로부터 토출되는 작동유가 도자용 컨트롤밸브(7)를 경유하여 도자 블레이드 실린더(11)에 공급되므로, 도자 블레이드(6)를 상,하 방향으로 구동시킬 수 있다.

이때, 전술한 주행 레버(1)와 도자용 조작레버(2)는 분리되어 이격된 상태로 장착되어 있다. 즉 주행 레버(1)는 운전석 시트(9)의 전방에 장착되고, 도자용 조작레버(2)는 운전석 시트(9)의 좌측 또는 우측에 배치되는 스위치박스(12) 내에 설치된다.

이로 인해, 운전자가 한 손으로 주행 레버(1)의 손잡이부에 해당되는 노브(1a)(travel knob)를 조작하여 장비 주행을 제어하고, 다른 한 손으로는 도자용 조작레버(2)를 조작함에 따라 도자 블레이드(6)를 구동시킬 수 있다.

따라서, 장비 특성상 다양한 작업 환경과 조건을 감안할 때 특정 작업 조건, 즉 운동장 등과 같이 넓은 작업장에서 평탄 정지작업 등을 수행할 경우, 주행과 도자 블레이드를 동시에 구동시키는 복합작동을 위한 조작이 불편하고, 또한 원활하지 못하여, 평탄 정지작업의 연속성에 한계가 있어 정지작업 효율이 떨어지는 문제점을 갖는다.

또한, 작업성을 향상시킬 수 있도록 주행과 도자 작업을 동시에 수행하는 평탄정지작업 중에, 장비의 선회장치, 붐 등의 작업장치를 작동시켜 복합작업을 수행할 경우가 발생되는 데, 이들의 조작레버를 동시에 조작할 수 없는 문제점을 갖는다.

본 발명의 실시예는, 주행 중 도자 블레이드를 구동시키는 복합 작동시 주행 레버와 도자용 조작레버를 동시에 조작할 수 있어 운전자에게 편의성을 제공할 수 있도록 한 건설기계의 도자 블레이드 조작시스템과 관련된다.

본 발명의 실시예는, 주행과 도자 작업을 동시에 수행하여 평탄 정지작업시, 선회장치, 붐 등의 작업장치를 작동시킬 수 있어 작업 효율성 및 작업능률을 향상시킬 수 있도록 한 건설기계의 도자 블레이드 조작시스템과 관련된다.

본 발명의 일 실시예에 의한 건설기계의 도자 블레이드 조작시스템은,

하부 주행체와, 하부 주행체에 탑재되는 상부 프레임과, 상부 프레임 상에 장착되는 운전실캡과, 상부 프레임에 고정되는 작업장치와, 도자 블레이드를 구비하는 건설기계의 도자 블레이드 조작시스템에 있어서,

운전자에 의한 조작량에 비례하여 조작신호를 출력하는 주행 레버와,

엔진에 연결되는 가변용량형 유압펌프와,

유압펌프에 연결되는 주행모터와,

유압펌프와 주행모터사이의 유로에 설치되며, 절환시 주행모터의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 주행용 컨트롤밸브와,

유압펌프에 연결되는 도자 블레이드용 유압실린더에 의해 구동되는 도자 블레이드와,

주행 레버의 일측에 설치되며, 운전자에 의한 조작량에 따라 조작신호를 출력하는 도자용 조작스위치와,

도자용 조작스위치의 조작에 대응되는 전기적 제어신호를 출력하는 컨트롤러와,

도자용 조작스위치의 조작각도에 대응하여 컨트롤러로부터 입력되는 제어신호에 비례하여 2차 신호압력을 출력하는 전자비례밸브와,

유압펌프와 도자 블레이드용 유압실린더사이의 유로에 설치되며, 절환시 도자 블레이드의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 도자용 컨트롤밸브를 포함한다.

바람직한 실시예에 의하면, 전술한 도자용 조작스위치는 주행 레버의 노브 상면에 설치된다.

전술한 도자용 조작스위치는 주행 레버의 노브 배면에 설치된다.

전술한 도자용 조작스위치는 주행 레버 중 좌측 주행 레버의 노브에 설치된다.

전술한 도자용 조작스위치는 주행 레버 중 우측 주행 레버의 노브에 설치된다.

전술한 도자용 조작스위치는 주행 레버의 노브 정면에 설치된다.

운전자에 의해 조작시 전기적 신호를 각각 출력하는 온, 오프형 제1,2조작 스위치와,

온, 오프형 제1조작 스위치의 조작에 의해 절환시, 도자 블레이드용 유압실린더를 신장구동시키도록 파일럿 펌프로부터의 파일럿 신호압을 도자용 컨트롤밸브의 일측 수압포트에 공급하는 제1솔레노이드밸브와,

온, 오프형 제2조작 스위치의 조작에 의해 절환시, 도자 블레이드용 유압실린더를 수축구동시키도록 파일럿 펌프로부터의 파일럿 신호압을 도자용 컨트롤밸브의 타측 수압포트에 공급하는 제2솔레노이드밸브를 포함한다.

전술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 의한 건설기계의 도자 블레이드 조작시스템은 아래와 같은 이점을 갖는다.

평탄 정지작업에서와 같이, 주행 중 도자 블레이드를 구동시키는 복합 작동시 주행 레버와 이의 일측에 설치된 도자용 조작레버를 동시에 조작할 수 있어 운전자에게 조작 편의성을 제공할 수 있다.

또한, 주행과 도자 작업을 동시에 수행하여 넓은 지역의 평탄 정지작업시, 선회장치, 붐 등의 작업장치를 작동시키는 복합작업을 수행할 수 있어 작업 효율성 및 작업능률을 향상시킬 수 있다.

또한, 도자용 레버 및 도자용 밸브의 사용이 불필요하므로 이들 부품수를 줄여 원가비용을 절감하고, 도자용 밸브가 설치되는 스위치박스 내의 공간을 다른 용도로 활용할 수 있다.

도 1(a,b)은 종래 기술에 의한 건설기계의 주행 및 도자 블레이드 조작시스템의 유압회로도,

도 2는 종래 기술에 의한 건설기계의 도자 블레이드 조작시스템에서 조작레버의 사용상태도,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 건설기계의 도자 블레이드 조작시스템에서 조작레버의 사용상태도,

도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 건설기계의 도자 블레이드 조작시스템의 유압회로도,

도 5(a,b)는 본 발명의 일 실시예에 의한 건설기계의 도자 블레이드 조작시스템에서 조작레버의 변형예시도이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 참조 부호의 설명〉

1; 주행 레버

1a; 노브(knob)

3; 유압펌프

4; 주행모터(travel motor)

5; 주행용 컨트롤밸브

6; 도자 블레이드(dozer blade)

7; 도자용 컨트롤밸브

8; 파일럿 펌프

9; 운전석 시트

11; 도자 블레이드용 유압실린더

12; 스위치 박스

13; 도자용 조작스위치

14; 컨트롤러

15; 전자비례밸브

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는 것이다.

도 3 내지 도 5(a,b)에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 건설기계의 도자 블레이드 조작시스템은,

운전자에 의한 조작량에 비례하여 조작신호를 출력하는 주행 레버(1)와,

유압펌프(3)에 연결되는 주행모터(4)와,

유압펌프(3)와 주행모터(4)사이의 유로에 설치되며, 절환시 주행모터(4)의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 주행용 컨트롤밸브(MCV)(5)와,

유압펌프(3)에 연결되는 도자 블레이드용 유압실린더(11)에 의해 구동되는 도자 블레이드(6)와,

주행 레버(1)의 일측에 설치되며, 운전자에 의한 조작량에 따라 조작신호를 출력하는 도자용 조작스위치(일 예로서, 비례제어스위치가 사용됨)(13)와,

도자용 조작스위치(13)의 조작에 대응되는 전기적 제어신호를 출력하는 컨트롤러(14)와,

도자용 조작스위치(13)의 조작각도에 대응하여 컨트롤러(14)로부터 입력되는 제어신호에 비례하여 2차 신호압력을 출력하는 전자비례밸브(15)와,

유압펌프(3)와 도자 블레이드용 유압실린더(11)사이의 유로에 설치되며, 절환시 도자 블레이드(6)의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 도자용 컨트롤밸브(MCV)(7)를 포함한다.

이때, 도 5(a)에서와 같이, 전술한 도자용 조작스위치(13)는 주행 레버(1)의 노브(knob)(1a) 상면에 설치될 수 있다.

도 3에서와 같이, 전술한 도자용 조작스위치(13)는 주행 레버(1)의 노브(1a) 배면에 설치될 수 있다.

도 5(b)에서와 같이, 전술한 도자용 조작스위치(13)는 주행 레버(1) 중 좌측 주행 레버의 노브(1a)에 설치될 수 있다.

도면에는 미 도시되었으나, 전술한 도자용 조작스위치(13)는 주행 레버(1) 중 우측 주행 레버의 노브(1a)에 설치될 수 있다.

도면에는 미 도시되었으나, 전술한 도자용 조작스위치(13)는 주행 레버(1)의 노브(1a) 정면에 설치될 수 있다.

도면에는 미 도시되었으나, 운전자에 의해 조작시 전기적 신호를 각각 출력하는 온(ON), 오프(OFF)형 제1,2조작 스위치와,

온, 오프형 제1조작 스위치의 조작에 의해 절환시, 도자 블레이드용 유압실린더(11)를 신장구동시키도록 파일럿 펌프(8)로부터의 파일럿 신호압을 도자용 컨트롤밸브(7)의 일측 수압포트에 공급하는 제1솔레노이드밸브와,

온, 오프형 제2조작 스위치의 조작에 의해 절환시, 도자 블레이드용 유압실린더(11)를 수축구동시키도록 파일럿 펌프(8)로부터의 파일럿 신호압을 도자용 컨트롤밸브(7)의 타측 수압포트에 공급하는 제2솔레노이드밸브를 포함할 수 있다.

한편, 전술한 주행 레버(1)의 조작으로 인해 파일럿 펌프(8)로부터 공급되는 신호압력에 의해 주행용 컨트롤밸브(5)의 스풀을 절환시킬 경우, 유압펌프(3)로부터 공급되는 작동유에 의해 주행모터(4)의 구동시 장비를 주행시키는 주행장치에 대한 구성은, 도 1a에 도시된 주행장치의 구성과 동일하므로 이들의 구성 및 작동의 설명은 생략하고, 중복되는 구성에 대한 도면부호는 동일하게 표기한다.

이하에서, 본 발명의 일 실시예에 의한 건설기계의 도자 블레이드 조작시스템의 사용예를 첨부도면을 참조하여 설명한다.

도 3 내지 도 5(a,b)에서와 같이, 전술한 운전석 시트(9)의 운전자에 의해 주행 레버(1)를 조작하여 주행용 컨트롤밸브(5)를 절환시킴에 따라, 유압펌프(3)로부터 주행용 컨트롤밸브(5)를 경유하는 작동유에 의해 주행 모터(4)를 구동시켜 장비를 주행시킬 수 있다.

이때, 평탄 정지작업에서와 같이, 주행 중 도자 블레이드(6)를 구동시킬 경우에 주행 레버(1)의 노브(1a)에 설치된 도자용 조작스위치(13)를 조작한다. 이로인해 도자용 조작스위치(13)의 조작에 따른 조작신호가 컨트롤러(14)에 전송되고, 컨트롤러(14)에서는 조작스위치(13)의 조작신호에 대응되는 제어신호를 전자비례밸브(15)에 입력한다.

따라서, 전술한 전자비례밸브(15)는 컨트롤러(14)로부터의 제어신호에 대응되는 2차 신호압력을 출력하여 도자용 컨트롤밸브(7)에 공급하여 스풀을 절환시킨다. 따라서 유압펌프(3)로부터 토출되는 작동유가 도자용 컨트롤밸브(7)를 경유하여 도자 블레이드용 유압실린더(11)에 공급되므로, 도자 블레이드(6)를 구동시킬 수 있다.

즉 주행 레버(1)를 조작하여 주행 중, 주행 레버(1)의 노브(1a)에 설치된 도자용 조작스위치(13)를 조작하여 도자 블레이드(6)를 동시에 구동시킴에 따라, 주행과 도자 블레이드(6)를 동시에 구동시키는 복합작업을 수행할 수 있다. 이때 운전석 시트(9)의 운전자는 도자 블레이드(6)를 주시하면서 주행 레버(1) 및 도자용 조작스위치(13)를 동시에 조작하게 되므로, 주행시 평탄 정지작업을 원활하게 수행할 수 있다.

전술한 바와 같이, 주행 중 도자 블레이드(6)를 조작하여 복합작업을 수행할 경우에도 선회장치 또는 붐 등의 작업장치를 동시에 조작할 수 있다. 즉 운전자 한 손으로는 주행 레버(1)의 노브(1a)를 조작하여 주행 및 도자 블레이드(6)를 동시에 조작하고, 다른 한 손으로는 선회장치 또는 붐 등의 작업장치용 조작레버(RCV lever)(16)를 조작할 수 있다.

한편, 전술한 주행 레버(1)의 노브(1a)에 설치되는 도자용 조작스위치(13)의 전기 배선은, 내부가 빈 주행 레버(1)의 공간을 활용하여 운전실캡 내의 주변 물품과 간섭없이 연결할 수 있다.

전술한 구성을 갖는 본 발명에 따른면, 주행 중 도자 블레이드를 구동시켜 평탄 정지작업 등의 복합 작동시 주행 레버와 이의 일측에 설치된 도자용 조작레버를 동시에 조작할 수 있어 조작 편의성을 확보한다. 주행과 도자 작업을 동시에 조작하여 평탄 정지작업시, 붐 등의 작업장치를 작동시키는 복합작업을 수행할 수 있다.

Claims

하부 주행체와, 하부 주행체에 탑재되는 상부 프레임과, 상부 프레임 상에 장착되는 운전실캡과, 상부 프레임에 고정되는 작업장치와, 도자 블레이드를 구비하는 건설기계의 도자 블레이드 조작시스템에 있어서:

운전자에 의한 조작량에 비례하여 조작신호를 출력하는 주행 레버와,

엔진에 연결되는 가변용량형 유압펌프와,

상기 유압펌프에 연결되는 주행모터와,

상기 유압펌프와 주행모터사이의 유로에 설치되며, 절환시 주행모터의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 주행용 컨트롤밸브와,

상기 유압펌프에 연결되는 도자 블레이드용 유압실린더에 의해 구동되는 도자 블레이드와,

상기 주행 레버의 일측에 설치되며, 운전자에 의한 조작량에 따라 조작신호를 출력하는 도자용 조작스위치와,

상기 도자용 조작스위치의 조작에 대응되는 전기적 제어신호를 출력하는 컨트롤러와,

상기 도자용 조작스위치의 조작각도에 대응하여 상기 컨트롤러로부터 입력되는 제어신호에 비례하여 2차 신호압력을 출력하는 전자비례밸브와,

상기 유압펌프와 도자 블레이드용 유압실린더사이의 유로에 설치되며, 절환시 도자 블레이드의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 도자용 컨트롤밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 도자 블레이드 조작시스템.
제1항에 있어서, 상기 도자용 조작스위치는 상기 주행 레버의 노브 상면에 설치되는 것을 특징으로 하는 건설기계의 도자 블레이드 조작시스템.
제1항에 있어서, 상기 도자용 조작스위치는 상기 주행 레버의 노브 배면에 설치되는 것을 특징으로 하는 건설기계의 도자 블레이드 조작시스템.
제1항에 있어서, 상기 도자용 조작스위치는 상기 주행 레버 중 좌측 주행 레버의 노브에 설치되는 것을 특징으로 하는 건설기계의 도자 블레이드 조작시스템.
제1항에 있어서, 상기 도자용 조작스위치는 상기 주행 레버 중 우측 주행 레버의 노브에 설치되는 것을 특징으로 하는 건설기계의 도자 블레이드 조작시스템.
제1항에 있어서, 상기 도자용 조작스위치는 상기 주행 레버의 노브 정면에 설치되는 것을 특징으로 하는 건설기계의 도자 블레이드 조작시스템.
제1항에 있어서, 운전자에 의해 조작시 전기적 신호를 각각 출력하는 온, 오프형 제1,2조작 스위치와,

상기 온, 오프형 제1조작 스위치의 조작에 의해 절환시, 도자 블레이드용 유압실린더를 신장구동시키도록 파일럿 펌프로부터의 파일럿 신호압을 도자용 컨트롤밸브의 일측 수압포트에 공급하는 제1솔레노이드밸브와,

상기 온, 오프형 제2조작 스위치의 조작에 의해 절환시, 도자 블레이드용 유압실린더를 수축구동시키도록 파일럿 펌프로부터의 파일럿 신호압을 도자용 컨트롤밸브의 타측 수압포트에 공급하는 제2솔레노이드밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 도자 블레이드 조작시스템.