KR101332541B1

KR101332541B1 - 작업기

Info

Publication number: KR101332541B1
Application number: KR1020120023368A
Authority: KR
Inventors: 히로시 호리이
Original assignee: 가부시끼 가이샤 구보다
Priority date: 2011-06-21
Filing date: 2012-03-07
Publication date: 2013-11-22
Also published as: CN102839709A; KR20120140596A; US9045880B2; JP2013002241A; EP2537990A3; JP5480847B2; EP2537990A2; US20120330516A1; CN102839709B

Abstract

본 발명은, 스플릿 플로우형의 유압 펌프를 구비한 작업기에 있어서, 스티어링 성능의 확보와 프론트 작업 장치의 작업 성능 확보와 에너지 절약을 양호하게 성립시킬 수 있는 작업기를 제공한다. 주행 독립 밸브(V13)를, 주행 장치(5)를 구동시키지 않고 프론트 작업 장치(11)를 구동할 때, 또는, 주행 장치(5)와 프론트 작업 장치(11)를 함께 구동할 때에는 합류 위치(22)로 전환되고, 프론트 작업 장치(11)를 구동시키지 않고 주행 장치(5)를 구동할 때는 독립 공급 위치(23)로 전환되도록 구성하고, 주행 장치(5)의 구동 시, 프론트 작업 장치(11)의 구동 시, 주행 장치(5) 및 프론트 작업 장치(11)의 구동 시 중 언제든지, 유압 펌프(18)의 토출압과 유압 액추에이터의 최고 부하압의 차압에 기초하여 유압 펌프(18)의 토출 유량을 제어하는 로드 센싱 시스템을 설치한다.

Description

작업기{WORKING MACHINE}

본 발명은, 백호 등의 작업기에 관한 것이다.

종래, 작업기로서 특허 문헌 1에 기재된 백호가 있다.

상기 백호는, 주행체 상에 선회대를 선회 가능하게 탑재하고, 상기 선회대의 전방부에 프론트 작업 장치를 설치하고, 주행 장치의 전방부에 도저 장치를 설치하고 있다.

주행체는 주행 모터로 구동되는 주행 장치를 좌우 한 쌍 구비하고, 도저 장치는 도저 실린더로 승강되는 블레이드를 구비하고 있다. 선회대는 선회 모터에 의해 선회 구동된다.

선회대의 전방부에는, 좌우 요동 가능하게 설치된 스윙 브래킷이 설치되고,이 스윙 브래킷은 스윙 실린더에 의해 좌우로 요동 구동된다.

프론트 작업 장치는, 스윙 브래킷에 피봇 지지 연결된 붐과, 이 붐에 피봇 지지 연결된 아암과, 이 아암에 피봇 지지 연결된 버킷을 갖고, 붐은 붐 실린더에 의해, 아암은 아암 실린더에 의해, 버킷은 버킷 실린더에 의해 각각 요동 구동된다.

상기 주행 모터 및 선회 모터는 유압 모터로 구성되고, 도저 실린더, 스윙 실린더, 붐 실린더, 아암 실린더 및 버킷 실린더는 유압 실린더에 의해 구성되어 있다.

이 작업기에서는, 로드 센싱 시스템을 구비한 유압 시스템이 장비되어 있다.

상기 유압 시스템은, 토출 유량이 제어 가능한 스플릿 플로우형의 유압 펌프로 이루어지는 메인 펌프와, 유량 제어되지 않는 유압 펌프로 이루어지는 서브 펌프와, 메인 펌프의 토출 유량을 제어하는 유량 제어부와, 메인 펌프의 토출유의 방향을 전환하는 주행 독립 밸브를 구비하고 있다.

주행 독립 밸브는, 메인 펌프의 제1 토출 포트로부터의 압유를 한쪽의 주행용 제어 밸브에 공급하는 동시에 메인 펌프의 제2 토출 포트로부터의 압유를 다른 쪽의 주행용 제어 밸브에 공급 가능하게 하는 독립 공급 위치와, 제1 토출 포트 및 제2 토출 포트로부터의 압유를 합류시켜 붐용 제어 밸브, 아암용 제어 밸브, 버킷용 제어 밸브, 스윙용 제어 밸브에 공급 가능하게 하는 합류 위치로 전환 가능하게 되어, 주행 시에는 독립 공급 위치로 전환되고, 비주행 시에는 합류 위치로 전환된다.

또한, 서브 펌프의 토출유는, 비주행 시에는, 선회용 제어 밸브와 도저용 제어 밸브에 공급 가능하게 되고, 주행 시에는 또한, 붐용 제어 밸브, 아암용 제어 밸브, 버킷용 제어 밸브, 스윙용 제어 밸브에 공급 가능하게 되어 있다.

붐용 제어 밸브, 아암용 제어 밸브, 버킷용 제어 밸브, 스윙용 제어 밸브에는, 대상이 되는 유압 액추에이터에 대하여 압유의 방향을 전환하는 방향 전환 밸브 외에, 이들 제어 밸브로 제어되는 유압 액추에이터 중 복수를 동시 조작했을 때의 상기 유압 액추에이터간의 부하의 조정으로서 기능하는 압력 보상 밸브가 내장되어 있다.

상기 압력 보상 밸브에 의해, 저 부하압측의 제어 밸브에, 최고 부하압과의 차압분의 압력 손실을 발생시켜, 부하의 크기에 상관없이 제어 밸브의 스풀의 조작량에 따른 유량을 흘릴 수 있다.

또한, 상기 유압 시스템에서는, 비주행 시에, 붐 실린더, 아암 실린더, 버킷 실린더, 스윙 실린더 중 복수를 동시 조작하는 경우, 조작된 유압 액추에이터의 부하압 중 최고의 부하압이 PLS 신호압으로서 유량 제어부에 전달되는 동시에 메인 펌프의 토출압이 PPS 신호압으로서 유량 제어부에 전달되고, 이 유량 제어부에 의해, PPS 신호압-PLS 신호압을 설정값으로 유지하도록 메인 펌프의 토출 유량이 자동 제어(로드 센싱 제어)되도록 구성되어 있다.

또한, 주행 시에는, 메인 펌프는 최대 용량 상태로 고정된다.

또한, 작업기로서, 특허 문헌 2에 기재된 작업기가 있다.

상기 작업기의 유압 시스템은, 스플릿 플로우형의 메인 펌프와, 좌우의 주행 모터를 각각 제어하는 좌우의 주행용 제어 밸브와, 붐 실린더를 제어하는 붐용 제어 밸브와, 아암 실린더를 제어하는 아암용 제어 밸브와, 버킷 실린더를 제어하는 버킷용 제어 밸브와, 메인 펌프의 토출유의 방향을 전환하는 주행 독립 밸브를 구비하고 있다.

주행 독립 밸브는, 주행 시에 메인 펌프의 제1 토출 포트로부터의 압유를 한쪽의 주행용 제어 밸브에 공급하는 동시에 메인 펌프의 제2 토출 포트로부터의 압유를 다른 쪽의 주행용 제어 밸브에 공급하는 독립 공급 위치와, 프론트 작업 장치의 사용 시에 제1 토출 포트 및 제2 토출 포트로부터의 압유를 합류시켜 붐용 제어 밸브, 아암용 제어 밸브, 버킷용 제어 밸브에 공급 가능하게 하는 합류 위치로 전환 가능하기 되어 있다.

또한, 이 작업기에서는, 주행 시에는 메인 펌프는 네거티브 제어되고, 프론트 작업 장치의 구동 시에는 메인 펌프는 로드 센싱 제어된다.

일본 특허 출원 공개 제2006-83696호 공보 일본 특허 제3974076호 공보

특허 문헌 1에 기재된 작업기에서는, 비용면 및 탑재면에서 저렴하고 콤팩트한 스플릿 플로우형의 메인 펌프를 채용해서 있는 동시에, 주행 시에는 메인 펌프의 한쪽·다른 쪽의 토출 포트로부터의 압유가 각각 독립적으로 좌우의 주행 모터에 공급되고, 이에 의해 스티어링 성능이 확보된다.

그러나, 이 작업기에서는, 주행 시에는 메인 펌프는 유량 제어되지 않고 최대 용량 상태로 되어 있고, 메인 펌프의 토출 유량 중 주행 모터에서 사용되지 않는 불필요 유량을 탱크에 복귀시키고 있어, 불필요하게 토출되는 작동유가 있다.

또한, 주행 장치 및 프론트 작업 장치의 복합 조작 시에는, 프론트 작업 장치는 서브 펌프로부터의 압유에 의해 구동되므로, 서브 펌프 만으로는 유량 부족(속도 부족)이 발생하는 경우가 있고, 또한, 서브 펌프는 유량 제어되지 않으므로,에너지 손실을 초래하고 있다.

또한, 특허 문헌 2에 기재된 작업기에서는, 스플릿 플로우형의 메인 펌프를 채용하고 있으므로 비용면 및 탑재면에서 유리한 동시에, 주행 시 또는 프론트 작업 장치의 사용 시에는 메인 펌프의 토출유가 유량 제어되므로 에너지 절약이 도모된다. 또한, 주행 시에는, 메인 펌프의 한쪽·다른 쪽의 토출 포트로부터의 압유가 각각 독립적으로 좌우의 주행용 제어 밸브에 공급되므로 스티어링 성능의 확보가 도모된다.

그러나,이 작업기에서는, 주행 시는 메인 펌프가 네거티브 제어되고, 프론트 작업 장치의 사용 시에는 메인 펌프가 로드 센싱 제어되므로, 주행 장치·프론트 작업 장치의 복합 조작 시에, 주행용 제어 밸브와, 붐용 제어 밸브, 아암용 제어 밸브 및 버킷용 제어 밸브에 메인 펌프의 토출유를 분류 제어할 수 없다는 결점이 있다.

따라서, 본 발명은, 상기 문제점을 감안하여, 스플릿 플로우형의 유압 펌프를 구비한 작업기에 있어서, 스티어링 성능의 확보와 프론트 작업 장치의 작업 성능 확보와 에너지 절약(연비·히트 밸런스)을 양호하게 성립시킬 수 있는 작업기를 제공하는 것을 과제로 한다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위해서 본 발명이 강구한 기술적 수단은, 이하에 나타내는 점을 특징으로 한다.

청구범위 제1항에 관한 발명에서는, 개별적인 유압 액추에이터에 의해 구동되는 좌우의 주행 장치와, 유압 액추에이터에 의해 구동되는 프론트 작업 장치와, 상기 각 유압 액추에이터에 압유를 공급하는 스플릿 플로우형의 가변 용량형 유압 펌프를 구비하고, 상기 유압 펌프의 제1 토출 포트 및 제2 토출 포트로부터의 압유를 합류시켜 유압 액추에이터에 공급 가능하게 하는 합류 위치와, 유압 펌프의 제1 토출 포트로부터의 압유를 우측의 주행 장치의 유압 액추에이터에, 제2 토출 포트로부터의 압유를 좌측의 주행 장치의 유압 액추에이터에 각각 독립적으로 공급 가능하게 하는 독립 공급 위치로 전환 가능한 주행 독립 밸브를 구비한 작업기에 있어서, 상기 주행 독립 밸브는, 주행 장치를 구동시키지 않고 프론트 작업 장치를 구동할 때, 또는, 주행 장치와 프론트 작업 장치를 함께 구동할 때는 합류 위치로 전환되고, 프론트 작업 장치를 구동시키지 않고 주행 장치를 구동할 때는 독립 공급 위치로 전환되고, 주행 장치의 구동 시, 프론트 작업 장치의 구동 시, 주행 장치 및 프론트 작업 장치의 구동 시 중 언제든지, 유압 펌프의 토출압과 유압 액추에이터의 최고 부하압과의 차압에 기초하여 유압 펌프의 토출 유량을 제어하는 로드 센싱 시스템을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

청구범위 제2항에 관한 발명에서는, 상기 로드 센싱 시스템이, 유압 펌프의 경사판을 제어하는 레귤레이터와, 주행 독립 밸브가 독립 공급 위치에 있을 때에, 우측 주행 장치의 유압 액추에이터의 부하압 및 좌측 주행 장치의 유압 액추에이터의 부하압 중 고압측의 부하압과, 제1 토출 포트 및 제2 토출 포트 중 고압측의 토출압을 레귤레이터에 전달 가능한 신호 선택 밸브 장치를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

청구범위 제3항에 관한 발명에서는, 상기 로드 센싱 시스템이, 주행 독립 밸브가 합류 위치에 있을 때에는 각 유압 액추에이터 중 최고 부하압을 전달 가능하게 하고, 주행 독립 밸브가 독립 공급 위치에 있을 때에는 우측의 주행 장치의 유압 액추에이터의 부하압을 전달하는 제1 라인과 좌측의 주행 장치의 유압 액추에이터의 부하압을 전달하는 제2 라인으로 분단되는 PLS 신호 전달 유로를 구비하고, 상기 신호 선택 밸브 장치를, 한쪽의 입력 포트가 제1 토출 포트로부터의 압유를 유통시키는 제1 토출로에 접속되고, 다른 쪽의 입력 포트가 제2 토출 포트로부터의 압유를 유통시키는 제2 토출로에 접속되고, 출력 포트가 상기 레귤레이터에 접속된 PPS 신호용 셔틀 밸브와, 한쪽의 입력 포트가 상기 제1 라인에 접속되고, 다른 쪽의 입력 포트가 상기 제2 라인에 접속되고, 출력 포트가 상기 레귤레이터에 접속된 PLS 신호용 셔틀 밸브로 구성한 것을 특징으로 한다.

청구범위 제4항에 관한 발명에서는, 우측의 주행 장치의 유압 액추에이터를 제어하는 우측용 주행 제어 밸브와, 좌측의 주행 장치의 유압 액추에이터를 제어하는 좌측용 주행 제어 밸브를 구비하고, 우측용 주행 제어 밸브는 우측용 주행 조작 밸브로부터의 파일럿압에 의해 조작되고, 좌측용 주행 제어 밸브는 좌측용 주행 조작 밸브로부터의 파일럿압에 의해 조작되고, 제1 토출로와 제2 토출로의 상호간의 압유 유통을 차단하는 차단 위치와, 제2 토출로에서 제1 토출로로의 한쪽에만 압유 유통을 허용하는 제1 전환 위치와, 제1 토출로에서 제2 토출로로의 한쪽에만 압유 유통을 허용하는 제2 전환 위치로 전환 가능한 주행 바이패스 밸브를 구비하고, 상기 우측용 주행 조작 밸브로부터의 파일럿압은 주행 바이패스 밸브를 차단 위치에서 제1 전환 위치로 전환하는 방향으로 작용하고, 좌측용 주행 조작 밸브로부터의 파일럿압은 주행 바이패스 밸브를 차단 위치에서 제2 전환 위치로 전환하는 방향으로 작용하고, 주행 바이패스 밸브는, 우측용 주행 조작 밸브와 좌측용 주행 조작 밸브의 파일럿압에 소정압 이상의 차압이 발생한 경우에, 고압측의 파일럿압에 의해 차단 위치에서 제1 전환 위치 또는 제2 전환 위치로 전환되는 것을 특징으로 한다.

청구범위 제5항에 관한 발명에서는, 제1 토출 포트로부터의 압유를 유통시키는 제1 토출로와 제2 토출 포트로부터의 압유를 유통시키는 제2 토출로를 연결하는 연결 유로와, 각 유압 액추에이터 중 최고 부하압을 전달 가능하게 하는 PLS 신호 전달 유로를 구비하고, 우측 주행 장치를 제어하는 우측용 주행 제어 밸브를 파일럿압에 의해 조작하는 우측용 주행 조작 밸브와, 좌측 주행 장치를 제어하는 좌측용 주행 제어 밸브를 파일럿압에 의해 조작하는 좌측용 주행 조작 밸브를 구비하고, 상기 신호 선택 밸브 장치는, 중립 위치, 제1 전환 위치 및 제2 전환 위치의 각각으로 전환 가능한 전환 밸브로 이루어지는 신호 선택 밸브와, 작용 위치 및 비 작용 위치의 각각으로 전환 가능한 선택 해제 밸브로 구성되고, 신호 선택 밸브는 상기 연결 유로 및 PLS 신호 전달 유로에 개재 장착되어 있어, 중립 위치에서는 연결 유로 및 PLS 신호 전달 유로의 압을 레귤레이터에 전달 가능하게 하고, 제1 전환 위치에서는 연결 유로 및 PLS 신호 전달 유로를 분단해서 제1 토출로의 토출압 및 우측 주행 장치의 유압 액추에이터의 부하압을 레귤레이터에 전달 가능하게 하고, 제2 전환 위치에서는 연결 유로 및 PLS 신호 전달 유로를 분단해서 제2 토출로의 토출압 및 좌측 주행 장치의 유압 액추에이터의 부하압을 레귤레이터에 전달 가능하게 하고, 선택 해제 밸브는, 작용 위치에서는, 신호 선택 밸브를 중립 위치에서 제1 전환 위치로 전환하는 방향으로 우측용 주행 조작 밸브로부터의 파일럿압을 작용시키는 동시에 상기 신호 선택 밸브를 중립 위치에서 제2 전환 위치로 전환하는 방향으로 좌측용 주행 조작 밸브로부터의 파일럿압을 작용시키고, 비 작용 위치에서는, 우측용 주행 조작 밸브 및 좌측용 주행 조작 밸브로부터의 파일럿압을 신호 선택 밸브에 작용시키지 않음으로써 상기 신호 선택 밸브를 중립 위치로 하는 것을 특징으로 한다.

청구범위 제6항에 관한 발명에서는, 상기 선택 해제 밸브는, 주행 독립 밸브를 독립 공급 위치로 전환하는 파일럿압에 의해 작용 위치로 전환되는 동시에, 주행 독립 밸브를 합류 위치로 전환하는 파일럿압에 의해 비 작용 위치로 전환되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 이하의 효과를 발휘한다.

청구범위 제1항에 관한 발명에 따르면, 주행 장치를 구동시키지 않고 프론트 작업 장치를 구동할 때, 또는, 주행 장치 및 프론트 작업 장치를 함께 구동할 때는 주행 독립 밸브를 합류 위치로 전환하고, 프론트 작업 장치를 구동시키지 않고 주행 장치를 구동할 때는 주행 독립 밸브를 독립 공급 위치로 전환하도록 구성하고, 또한, 주행 장치의 구동 시, 프론트 작업 장치의 구동 시, 주행 장치 및 프론트 작업 장치의 구동 시 중 언제든지, 유압 펌프의 토출압과 유압 액추에이터의 최고 부하압과의 차압에 기초하여 유압 펌프의 토출 유량을 로드 센싱 제어하도록 구성하고 있기 때문에, 스플릿 플로우형의 유압 펌프를 구비한 비용면 및 탑재면에서 유리한 작업기이며, 스티어링 성능의 확보와 프론트 작업 장치의 작업 성능 확보와 에너지 절약(연비·히트 밸런스)을 양호하게 성립시킬 수 있는 작업기를 제공할 수 있다.

청구범위 제2항에 관한 발명에 따르면, 주행 장치만 구동할 때에 회전하는 경우, 신호 선택 밸브 장치에 의해, 좌우 주행 장치 중 고압측의 액추에이터 부하압과, 제1·제2 토출 포트 중 고압측의 펌프 토출압을 레귤레이터에 전달해서 유압 펌프의 유량 제어를 하기 때문에, 스플릿 플로우형의 유압 펌프를 구비한 작업기라도 회전 시에 양호하게 로드 센싱 제어할 수 있다.

청구범위 제3항에 관한 발명에 따르면, 프론트 작업 장치만 구동하는 경우, 주행 장치 및 프론트 작업 장치를 구동하는 경우, 또는 주행 장치만 구동하는 경우에 있어서 직진하는 경우에는, PPS 신호용 셔틀 밸브를 통해 유압 펌프의 토출압이 레귤레이터에 보내지는 동시에 PLS 신호용 셔틀 밸브를 통해 유압 액추에이터의 최고 부하압이 레귤레이터에 보내져, 유압 펌프의 토출압과 유압 액추에이터의 최고 부하압과의 차압에 기초하여 유압 펌프의 토출 유량이 제어된다.

또한, 주행 장치만 구동하는 경우에 있어서 회전하는 경우에는, 좌우의 주행 장치 중 고압측의 펌프 토출압과 액추에이터 부하압이, PPS 신호용 셔틀 밸브, PLS 신호용 셔틀 밸브를 통해 레귤레이터에 보내져서 유압 펌프의 토출 유량이 유량 제어된다.

따라서, 주행 장치의 구동 시, 프론트 작업 장치의 구동 시, 주행 장치 및 프론트 작업 장치의 구동 시 중 언제든지, 스플릿 플로우형의 유압 펌프가 로드 센싱 제어된다.

또한, 펌프 토출압, 액추에이터 부하압을 레귤레이터에 보내는데 있어서 셔틀 밸브를 채용한 회로 구성으로 함으로써, 로드 센싱 시스템의 회로 구성의 간소화를 도모할 수 있어, 비용면에서 유리하다.

청구범위 제4항에 관한 발명에 따르면, 이하에 기재한 효과를 발휘한다.

평지에서 주행하고 있을 때에, 예를 들어, 좌회전하는 경우, 우측의 주행 장치의 유압 액추에이터의 회전을 올리도록 우측용 주행 제어 밸브를 조작하면, 우측의 주행 장치의 유압 액추에이터의 부하압이 좌측보다 고압으로 되는 동시에 우측의 주행 장치의 유압 액추에이터에 보내지는 작동유가 좌측보다 고압이 되므로, 상기 우측의 주행 장치의 유압 액추에이터의 부하압이 PLS 신호용 셔틀 밸브를 통해 레귤레이터에 보내지는 동시에, 우측의 주행 장치의 유압 액추에이터에 보내지는 유압 펌프의 토출압이 레귤레이터에 보내져, 이들 PLS 신호압과 PPS 신호압에 기초하여 유압 펌프의 토출 유량이 제어되어, 양호하게 회전할 수 있다.

또한, 내리막길을 하방을 향해 전진 주행하고 있을 때에 좌회전하는 경우, 우측용 주행 조작 밸브의 파일럿압이 높아지면, 좌측용 주행 제어 밸브에 보내지는 유압 펌프의 토출유가 우측용 주행 제어 밸브에 보내져, 우측의 주행 장치의 유압 액추에이터에 대한 압유 공급 계통이 고압으로 유지되어, 우측으로부터의 PLS 신호압과 PPS 신호압에 기초하여 유압 펌프의 유량 제어가 가능해져서, 내리막길이라도 양호하게 회전할 수 있다.

더구나, 좌우 주행 조작 밸브의 파일럿압이 높은 측에서 낮은 측으로는 유압 펌프의 토출유가 흐르지 않기 때문에, 평지에서의 회전의 경우에 지장이 없다.

또한, 좌우 주행 조작 밸브의 파일럿압이 동일한 압력인 경우에는, 주행 바이패스 밸브는 차단 위치로 되어, 유압 펌프의 제1 토출로와 제2 토출로의 상호간의 압유 유통이 없어 직진성이 확보된다.

청구범위 제5항에 관한 발명에 따르면, 프론트 작업 장치만 구동하는 경우, 또는 주행 장치 및 프론트 작업 장치를 구동하는 경우에는, 선택 해제 밸브가 비 작용 위치로 되고 신호 선택 밸브는 중립 위치로 되어, 유압 펌프의 토출압과 주행 장치의 유압 액추에이터의 부하압이 레귤레이터에 보내져 유압 펌프의 토출 유량이 유량 제어된다.

또한, 주행 장치만 구동하는 경우에는 선택 해제 밸브가 작용 위치로 되고, 상기 경우에 있어서 직진하는 경우에는 신호 선택 밸브가 중립 위치로 되어, 유압 펌프의 토출압과 주행 장치의 유압 액추에이터의 부하압이 레귤레이터에 보내져 유압 펌프의 토출 유량이 유량 제어된다. 또한, 주행 장치만 구동하는 경우에 있어서 회전하는 경우에는, 고압측의 주행 조작 밸브로부터의 파일럿압에 의해 신호 선택 밸브가 제1 전환 위치 또는 제2 전환 위치로 전환됨으로써, 파일럿압이 고압측의 주행 조작 밸브에 의해 조작되는 주행 장치측의 펌프 토출압과 액추에이터 부하압에 의해 유압 펌프의 토출 유량이 유량 제어된다.

청구범위 제6항에 관한 발명에 따르면, 주행 독립 밸브를 전환하는 파일럿압에 의해, 선택 해제 밸브를 작용 위치와 비 작용 위치로 전환하도록 구성하고 있으므로, 구조의 간소화를 도모할 수 있다.

도 1은 백호의 전체 측면도다.
도 2는 제1 실시 형태에 관한 유압 시스템의 개략 구성도다.
도 3은 제1 실시 형태에 관한 유압 시스템의 개략 유압 회로도다.
도 4는 제1 실시 형태에 관한 인렛 블록 부분의 유압 회로도다.
도 5는 제1 실시 형태에 관한 우측 주행 제어 밸브, 제1 도저 제어 밸브, 선회 제어 밸브, 아암 제어 밸브, 스윙 제어 밸브, 제1 SP 제어 밸브에 관한 유압 회로도다.
도 6은 제1 실시 형태에 관한 좌측 주행 제어 밸브, 제2 도저 제어 밸브, 붐 제어 밸브, 버킷 제어 밸브, 제2 SP 제어 밸브에 관한 유압 회로도다.
도 7은 제1 실시 형태에 관한 주행계의 유압 회로도다.
도 8은 제2 실시 형태에 관한 유압 시스템의 개략 유압 회로도다.
도 9는 제2 실시 형태에 관한 주요부의 유압 회로도다.

이하, 본 발명의 실시 형태를 도면을 참조해서 설명한다.

도 1 내지 도 7은 본 발명의 제1 실시 형태를 나타내고 있으며, 도 1에서, 부호 1은 백호(작업기)이고, 상기 백호(1)는 하부의 주행체(2)와, 이 주행체(2) 상에 상하 방향의 선회 축심 주위에 전체 선회 가능하게 탑재된 상부의 선회체(3)로 주 구성되어 있다.

주행체(2)는, 유압 모터(유압 액추에이터)로 이루어지는 주행 모터(ML, MR)에 의해 무단 띠 형상의 크롤러 벨트(4)를 둘레 방향으로 순환 회주(回走)시키도록 구성한 크롤러식의 주행 장치(5)를 트랙 프레임(6)의 좌우 양측에 구비하고 있다.

상기 트랙 프레임(6)의 전방부에는 도저 장치(7)가 설치되어 있다. 상기 도저 장치(7)는, 후단부측이 트랙 프레임(6)에 피봇 지지 연결되어 있고 상하 요동 가능한 지지 아암(8)의 전단부측에 블레이드(9)를 구비하여 이루어지고, 상기 지지 아암(8)은, 유압 실린더(유압 액추에이터)로 이루어지는 도저 실린더(C1)의 신축에 의해 상승·하강 구동된다.

선회체(3)는, 트랙 프레임(6) 상에 상하 방향의 선회 축심 주위로 회전 가능하게 탑재된 선회대(10)와, 이 선회대(10)의 전방부에 장비된 프론트 작업 장치(11)와, 선회대(10) 상에 탑재된 캐빈(12)을 구비하고 있다.

선회대(10)에는, 엔진(E), 라디에이터, 연료 탱크, 작동유 탱크, 배터리 등이 설치되어 있고, 상기 선회대(10)는, 유압 모터(유압 액추에이터)로 이루어지는 선회 모터(MT)에 의해 선회 구동된다.

또한, 선회대(10)의 전방부에는, 상기 선회대(10)로부터 전방 돌출 형상으로 지지 브래킷(13)이 설치되고, 이 지지 브래킷(13)에는, 스윙 브래킷(14)이 상하 방향의 축심 주위에 좌우 요동 가능하게 지지되어 있다. 상기 스윙 브래킷(14)은, 유압 실린더(유압 액추에이터)로 이루어지는 스윙 실린더(C2)에 의해 좌우로 요동 구동된다.

프론트 작업 장치(11)는, 기부측이 스윙 브래킷(14)의 상부에 좌우축 주위로 회전 가능하게 피봇 지지 연결되어 상하 요동 가능하게 된 붐(15)과, 이 붐(15)의 선단측에 좌우축 주위로 회전 가능하게 피봇 지지 연결되어 전후 요동 가능하게 된 아암(16)과, 이 아암(16)의 선단측에 좌우축 주위로 회전 가능하게 피봇 지지 연결되어 전후 요동 가능하게 된 버킷(17)(작업구)으로 주 구성 되어 있다.

붐(15)은 상기 붐(15)과 스윙 브래킷(14)의 사이에 개재 장착된 붐 실린더(C3)에 의해 요동 구동되고, 아암(16)은 상기 아암(16)과 붐(15)의 사이에 개재 장착된 아암 실린더(C4)에 의해 요동 구동되고, 버킷(17)은 상기 버킷(17)과 아암(16)의 사이에 개재 장착된 버킷 실린더(C5)(작업구 실린더)에 의해 요동 구동된다.

상기 붐 실린더(C3), 아암 실린더(C4) 및 버킷 실린더(C5)는 유압 실린더(유압 액추에이터)에 의해 구성되어 있다.

또한, 백호(1)에서는, 아암(16)의 선단측에, 예를 들어, 버킷(17) 대신에 유압 브레이커 등의 유압 어태치먼트(작업구)를 설치해서 사용하는 것이 가능하게 되어 있다.

다음으로, 도 2 내지 도 7을 참조해서 백호(1)에 장비된 각종 유압 액추에이터(ML, MR, MT, C1 내지 C5)를 작동시키기 위한 유압 시스템에 대해서 설명한다.

상기 백호(1)의 유압 시스템은, 도 2에 도시한 바와 같이, 각종 유압 액추에이터(ML, MR, MT, C1 내지 C5)를 제어하는 컨트롤 밸브(CV)와, 각종 유압 액추에이터(ML, MR, MT, C1 내지 C5)를 작동시키는 작동유의 공급용 메인 펌프(18)와, 파일럿압이나 검출 신호 등의 신호 압유의 공급용 서브 펌프(19)를 갖는다.

상기 메인 펌프(18)와 서브 펌프(19)는 선회대(10)에 탑재된 엔진(E)에 의해 구동된다.

상기 메인 펌프(18)는, 독립된 2개의 토출 포트(P1, P2)로부터 동등한 양의 압유를 토출하는 등 유량 더블 펌프의 기능을 갖는 경사판형 가변 용량 축류 펌프로 구성되어 있다.

상세하게는, 메인 펌프(18)는, 1개의 피스톤·실린더 배럴 키트로부터 밸브 플레이트의 내외에 형성한 토출 홈으로 교대로 압유를 토출하는 기구를 가진 스플릿 플로우식의 유압 펌프가 채용되어 있다.

상기 메인 펌프(18)로부터 토출되는 한쪽의 토출 포트(P1)를 제1 압유 토출 포트(P1)라고 하고, 다른 쪽의 토출 포트(P2)를 제2 압유 토출 포트(P2)라고 한다.

또한, 상기 유압 시스템은 메인 펌프(18)의 경사판의 틸팅각을 제어하는 레귤레이터(20)를 구비하고 있다.

상기 서브 펌프(19)는 정용량형의 기어 펌프에 의해 구성되어 있고, 상기 서브 펌프(19)로부터 압유를 토출하는 포트를 제3 토출 포트(P3)라고 한다.

상기 컨트롤 밸브(CV)는, 각종 유압 액추에이터(ML, MR, MT, C1 내지 C5)를 제어하는 제어 밸브(V1 내지 V11), 압유 도입용의 인렛 블록(B)을 일방향에 배치하여 집약해서 이루어지는 것이다.

상기 컨트롤 밸브(CV)는, 본 실시 형태에서는, 유압 어태치먼트를 제어하는 제1 SP 제어 밸브(V1), 스윙 실린더(C2)를 제어하는 스윙 제어 밸브(V2), 아암 실린더(C4)를 제어하는 아암 제어 밸브(V3), 선회 모터(MT)를 제어하는 선회 제어 밸브(V4), 도저 실린더(C1)를 제어하는 제1 도저 제어 밸브(V5), 우측의 식 주행 장치(5)의 주행 모터(MR)를 제어하는 우측용 주행 제어 밸브(V6), 압유 도입용의 인렛 블록(B), 좌측의 주행 장치(5)의 주행 모터(ML)를 제어하는 좌측용 주행 제어 밸브(V7), 도저 실린더(C1)를 제어하는 제2 도저 제어 밸브(V8), 붐 실린더(C3)를 제어하는 붐 제어 밸브(V9), 버킷 실린더(C5)를 제어하는 버킷 제어 밸브(V10), 다른 유압 어태치먼트를 제어하는 제2 SP 제어 밸브(V11)를 순서대로 배치(도 2에서는 우측에서부터 순서대로 배치)하는 동시에 이것들을 서로 연결하여 이루어진다.

도 3 내지 도 7이 도시한 바와 같이, 상기 각 제어 밸브(V1 내지 V11)는, 밸브 보디 내에 방향 전환 밸브(DV1 내지 DV11)와 압력 보상 밸브(V12)를 내장해서 이루어진다.

상기 방향 전환 밸브(DV1 내지 DV11)는, 제어 대상이 되는 유압 액추에이터(ML, MR, MT, C1 내지 C5)에 대하여 압유의 방향을 전환하는 것이며, 압력 보상 밸브(V12)는, 방향 전환 밸브(DV1 내지 DV11)에 대한 압유 공급 하측이면서 또한 제어 대상이 되는 유압 액추에이터(ML, MR, MT, C1 내지 C5)에 대한 압유 공급 상측에 배치되어 있다.

상기 각 제어 밸브(V1 내지 V11)의 방향 전환 밸브(DV1 내지 DV11)와 상기 주행 독립 밸브(V13)는, 직동 스풀형 전환 밸브로 구성되어 있는 동시에 파일럿압에 의해 전환 조작되는 파일럿 조작 전환 밸브에 의해 구성되어 있다.

또한, 각 제어 밸브(V1 내지 V11)의 방향 전환 밸브(DV1 내지 DV11)는, 각 방향 전환 밸브(DV1 내지 DV11)를 조작하는 각 조작 수단의 조작량에 비례해서 스풀이 움직여지고, 상기 스풀이 움직여진 양에 비례하는 양의 압유를 제어 대상의 유압 액추에이터(ML, MR, MT, C1 내지 C5)에 공급하도록 구성되어 있다(각 조작 수단의 조작량에 비례해서 조작 대상의 유압 액추에이터(ML, MR, MT, C1 내지 C5)의 작동 속도가 변속 가능하게 되어 있다).

또한, 상기 제1 도저 제어 밸브(V5)의 방향 전환 밸브(DV5)와 제2 도저 제어 밸브(V8)의 방향 전환 밸브(DV8)는, 도저 장치(7)를 조작하는 1개의 도저 레버 등의 조작 수단에 의해 동시에 작동한다.

인렛 블록(B)에는, 주행 독립 밸브(V13), PPS 신호용 셔틀 밸브(V14), PLS 신호용 셔틀 밸브(V15), 주행 바이패스 밸브(V16), 릴리프 밸브(V17), 제1 언로드 밸브(V18), 제2 언로드 밸브(V19), 제1 스로틀(V20), 제2 스로틀(V21)이 내장되어 있다.

메인 펌프(18)의 제1 토출 포트(P1)에는 제1 토출로(a)가 접속되고, 제2 토출 포트(P2)에는 제2 토출로(b)가 접속되며, 이들 제1 토출로(a) 및 제2 토출로(b)는 모두 인렛 블록(B) 내에 들어가 있다.

제1 토출로(a)는, 인렛 블록(B)으로부터 우측용 주행 제어 밸브(V6)의 밸브 보디→제1 도저 제어 밸브(V5)의 밸브 보디→선회 제어 밸브(V4)의 밸브 보디→아암 제어 밸브(V3)의 밸브 보디→스윙 제어 밸브(V2)의 밸브 보디를 거쳐 제1 SP 제어 밸브(V1)의 밸브 보디에 이르며, 유로 종단부에서 폐쇄되어 있다.

상기 제1 토출로(a)로부터 우측용 주행 제어 밸브(V6), 제1 도저 제어 밸브(V5), 선회 제어 밸브(V4), 아암 제어 밸브(V3), 스윙 제어 밸브(V2), 제1 SP 제어 밸브(V1)의 각 방향 전환 밸브(DV6, DV5, DV4, DV3, DV2, DV1)에 각각 압유 분기로(f)를 통해 압유가 공급 가능하게 되어 있다.

제2 토출로(b)는, 인렛 블록(B)으로부터 좌측용 주행 제어 밸브(V7)의 밸브 보디→제2 도저 제어 밸브(V8)의 밸브 보디→붐 제어 밸브(V9)의 밸브 보디→버킷 제어 밸브(V10)의 밸브 보디를 거쳐 제2 SP 제어 밸브(V11)의 밸브 보디에 이르며, 유로 종단부에서 폐쇄되어 있다.

상기 제2 토출로(b)로부터 좌측용 주행 제어 밸브(V7), 제2 도저 제어 밸브(V8), 붐 제어 밸브(V9), 버킷 제어 밸브(V10), 제2 SP 제어 밸브(V11)의 각 방향 전환 밸브(DV7, DV8, DV9, DV10, DV11)에 각각 압유 분기로(h)를 통해 압유가 공급 가능하게 되어 있다.

제1 SP 제어 밸브(V1)의 밸브 보디로부터 인렛 블록(B)을 지나 제2 제어 밸브(V11)의 밸브 보디에 걸쳐서, 압유를 탱크(T)에 복귀시키는 드레인 유로(g)가 설치되어 있다.

제1 토출로(a)와 제2 토출로(b)는, 인렛 블록(B) 내에서, 주행 독립 밸브(V13)를 가로지르는 연통로(j)를 통해 서로 접속되어 있다.

주행 독립 밸브(V13)는, 파일럿압에 의해 전환 조작되는 파일럿 조작 전환 밸브로 구성되며, 연통로(j)의 압유 유통을 허용하는 합류 위치(22)와, 연통로(j)의 압유 유통을 차단하는 독립 공급 위치(23)로 전환 가능하게 되어 있고, 스프링에 의해 합류 위치(22)로 전환되는 방향으로 압박되어 있다.

따라서, 주행 독립 밸브(V13)가 합류 위치(22)로 전환되면, 제1 토출 포트(P1)의 토출유와 제2 토출 포트(P2)의 토출유가 합류되어 각 제어 밸브(V1 내지 V11)의 방향 전환 밸브(DV1 내지 DV11)에 공급 가능하게 된다.

또한, 주행 독립 밸브(V13)가 독립 공급 위치(23)로 전환되면, 제1 토출 포트(P1)의 토출유가 우측용 주행 제어 밸브(V6), 제1 도저 제어 밸브(V5)의 각 방향 전환 밸브(DV6, DV5)에 공급 가능하게 되는 동시에, 제2 토출 포트(P2)로부터의 압유가 좌측용 주행 제어 밸브(V7), 제2 도저 제어 밸브(V8)의 각 방향 전환 밸브(DV7, DV8)에 공급 가능하게 된다.

제3 토출 포트(P3)에는 제3 토출로(m)가 접속되고, 이 제3 토출로(m)에는 제1 검출 유로(r1)와 제2 검출 유로(r2)의 유로 시단부가 접속되어 있다.

제1 검출 유로(r1)는, 제3 토출로(m)로부터 제2 도저 제어 밸브(V8)의 방향 전환 밸브(DV8)→좌측용 주행 제어 밸브(V7)의 방향 전환 밸브(DV7)→우측용 주행 제어 밸브(V6)의 방향 전환 밸브(DV6)→제1 도저 제어 밸브(V5)의 방향 전환 밸브(DV5)를 거쳐 드레인 유로(g)에 접속되어 있다.

상기 제1 검출 유로(r1)에는 제2 도저 제어 밸브(V8)의 방향 전환 밸브(DV8)의 상류측에서 제1 신호 유로(n1)의 유로 시단부가 접속되고, 이 제1 신호 유로(n1)의 유로 종단부는 주행 독립 밸브(V13)의 한쪽의 수압부(24)에 접속되어 있다.

제2 검출 유로(r2)는, 제3 토출로(m)로부터 제2 SP 제어 밸브(V11)의 방향 전환 밸브(DV11)→버킷 제어 밸브(V10)의 방향 전환 밸브(DV10)→붐 제어 밸브(V9)의 방향 전환 밸브(DV9)→선회 제어 밸브(V4)의 방향 전환 밸브(DV4)→아암 제어 밸브(V3)의 방향 전환 밸브(DV3)→스윙 제어 밸브(V2)의 방향 전환 밸브(DV2)→제2 SP 제어 밸브(V1)의 방향 전환 밸브(DV1)를 거쳐 드레인 유로(g)에 접속되어 있다.

상기 제2 검출 유로(r2)에는, 제2 SP 제어 밸브(V11)의 방향 전환 밸브(DV11)의 상류측에서 제2 신호 유로(n2)의 유로 시단부가 접속되고, 이 제2 신호 유로(n2)의 유로 종단부는 주행 독립 밸브(V13)의 다른 쪽의 수압부(25)에 접속되어 있다.

상기 주행 독립 밸브(V13)는, 각 제어 밸브(V1 내지 V11)의 방향 전환 밸브(DV1 내지 DV11)가 중립인 경우에는, 스프링의 힘에 의해 합류 위치(22)로 유지되어 있다.

그리고, 우측용 주행 제어 밸브(V6), 좌측용 주행 제어 밸브(V7), 제1 도저 제어 밸브(V5), 제2 도저 제어 밸브(V8)의 각 방향 전환 밸브(DV6, DV7, DV5, DV8) 중 어느 하나가 중립 위치로부터 조작되었을 때에는, 제1 검출 유로(r1)에 압력이 발생하여, 주행 독립 밸브(V13)가 합류 위치(22)에서 독립 공급 위치(23)로 전환된다.

따라서, 주행만 하는 경우, 도저 장치(7)만 구동하는 경우, 또는 프론트 작업 장치(11), 선회대(10), 스윙 브래킷(14) 및 제1·2 SP 제어 밸브(V1, V11)를 구동시키지 않는 상태에서 주행하면서 도저 장치(7)를 사용하는 경우에는, 주행 독립 밸브(V13)가 독립 공급 위치(23)가 된다.

이때, 제2 SP 제어 밸브(V11), 버킷 제어 밸브(V10), 붐 제어 밸브(V9), 선회 제어 밸브(V4), 아암 제어 밸브(V3), 스윙 제어 밸브(V2), 제1 SP 제어 밸브(V1)의 방향 전환 밸브(DV11, DV10, DV9, DV4, DV3, DV2, DV1) 중 어느 하나가 중립 위치로부터 조작되었을 때에는, 제2 검출 유로(r2)에 압력이 발생하여, 주행 독립 밸브(V13)가 독립 공급 위치(23)에서 합류 위치(22)로 전환된다.

따라서, 좌우 주행 장치(5)와 도저 장치(7)의 적어도 1개와, 붐(15), 아암(16), 버킷(17), 선회대(10), 스윙 브래킷(14), 유압 어태치먼트의 적어도 1개의 복합 조작 시에는, 주행 독립 밸브(V13)가 합류 위치(22)가 된다.

또한, 각 제어 밸브(V1 내지 V11)의 방향 전환 밸브(DV1 내지 DV11)가 중립인 경우에 있어서, 제2 SP 제어 밸브(V11), 버킷 제어 밸브(V10), 붐 제어 밸브(V9), 선회 제어 밸브(V4), 아암 제어 밸브(V3), 스윙 제어 밸브(V2), 제1 SP 제어 밸브(V1)의 방향 전환 밸브(DV11, DV10, DV9, DV4, DV3, DV2, DV1) 중 어느 하나가 중립 위치로부터 조작되었을 때에는, 주행 독립 밸브(V13)는 합류 위치(22)인 상태 그대로이다.

또한, 상기 유압 시스템에서는, 엔진(E)의 액셀러레이터 장치를 자동적으로 조작하는 오토 아이들링 제어 시스템(AI 시스템)이 구비되어 있다.

상기 AI 시스템은, 제1 신호 유로(n1)(제1 검출 유로(r1))와 제2 신호 유로(n2)(제1 검출 유로(r2))에 감지 유로(s1, s2) 및 셔틀 밸브(V22)를 통해 접속된 압력 스위치(29)와, 엔진(E)의 거버너를 제어하는 전기 액추에이터와, 이 전기 액추에이터를 제어하는 제어 장치를 구비하고, 상기 압력 스위치(29)는 제어 장치에 접속되어 있다.

상기 AI 시스템에서는, 각 제어 밸브(V1 내지 V11)의 방향 전환 밸브(DV1 내지 DV11)가 중립일 때에는, 제1 신호 유로(n1)와 제2 신호 유로(n2)에 압력이 발생하지 않기 때문에, 압력 스위치(29)가 감압 작동하지 않고, 이 상태에서는, 거버너가, 미리 설정되어 있는 아이들링 위치에까지 액셀러레이터 다운하도록 전기 액추에이터 등에 의해 자동 제어된다.

또한, 제어 밸브(V1 내지 V11)의 방향 전환 밸브(DV1 내지 DV11) 중 어느 하나라도 조작되면, 제1 신호 유로(n1) 또는 제2 신호 유로(n2)에 압력이 발생하고,이 압력이 압력 스위치(29)에 의해 감지되어 상기 압력 스위치(29)가 감압 작동한다. 그러면, 제어 장치로부터 전기 액추에이터 등에 지령 신호가 떨어져, 상기 전기 액추에이터 등에 의해 거버너가 설정된 액셀러레이터 위치까지 액셀러레이터 업하도록 자동 제어된다.

시스템의 릴리프 밸브(V17)는, 본 실시 형태에서는, 제1 토출로(a)와 제2 토출로(b)에 대하여 공통인 것으로 되어 있다.

즉, 제1 토출로(a)에 제1 릴리프 유로(d1)의 시단부를 접속하는 동시에 제2 토출로(b)에 제2 릴리프 유로(d2)의 시단부를 접속하고, 이들 제1·제2 릴리프 유로(d1, d2)의 종단부를 서로 접속하는 동시에 상기 제1·제2 릴리프 유로(d1, d2)의 종단부에 탱크(T)에 연통하는 배유로(e)를 접속하고, 상기 배유로(e)에 릴리프 밸브(V17)를 개재 장착하고 있다.

또한, 각 릴리프 유로(d1, d2)에는 체크 밸브(V23)가 개재 장착되어 있다.

또한, 제1 토출로(a)와 제2 토출로(b)에 대하여 각각 개별적으로 릴리프 밸브를 설치해도 좋다.

상기 유압 시스템에서는 로드 센싱 시스템이 채용되어 있다.

본 실시 형태의 로드 센싱 시스템은, 각 제어 밸브(V1 내지 V11)에 설치된 압력 보상 밸브(V12), 메인 펌프(18)의 경사판을 제어하는 레귤레이터(20), 상기 제1·2 언로드 밸브(V18, V19), PPS 신호용 셔틀 밸브(V14), PLS 신호용 셔틀 밸브(V15)를 갖는다.

또한, 본 실시 형태의 로드 센싱 시스템은, 압력 보상 밸브(V12)가 방향 전환 밸브(DV1 내지 DV11)에 대한 압유 공급 하측에 배치된 애프터 오리피스형의 로드 센싱 시스템이 채용되어 있다.

상기 로드 센싱 시스템에서는, 백호(1)에 장비된 유압 액추에이터(ML, MR, MT, C1 내지 C5)의 복수를 동시 조작했을 때, 상기 유압 액추에이터(ML, MR, MT, C1 내지 C5) 사이의 부하의 조정으로서 압력 보상 밸브(V12)가 기능하여, 저 부하압측의 제어 밸브(V1 내지 V11)에 최고 부하압과의 차압분의 압력 손실을 발생시켜, 부하의 크기에 관계없이 방향 전환 밸브(DV1 내지 DV11)의 스풀의 조작량에 따른 유량을 흘릴(배분할) 수 있다.

또한, 로드 센싱 시스템은, 백호(1)에 장비된 각 유압 액추에이터(ML, MR, MT, C1 내지 C5)의 부하압에 따라서 메인 펌프(18)의 토출량을 제어하여, 부하에 필요한 유압 동력을 메인 펌프(18)로부터 토출시킴으로써, 동력의 절약과 조작성을 향상할 수 있다.

본 실시 형태의 로드 센싱 시스템을 더욱 상세하게 설명한다.

로드 센싱 시스템은, 메인 펌프(18)의 토출압을 PPS 신호압으로서 레귤레이터(20)에 전달하는 PPS 신호 전달 수단과, 조작된 각 제어 밸브(V1 내지 V11)의 부하압 중 최고의 부하압을 PLS 신호압으로서 레귤레이터(20)에 전달하는 PLS 신호 전달 수단을 갖는다.

PPS 신호 전달 수단은 PPS 신호용 셔틀 밸브(V14)를 갖고, 상기 PPS 신호용 셔틀 밸브(V14)의 한쪽의 입력 포트(26)가 제1 PPS 입력 유로(k1)를 통해 제1 토출로(a)에 접속되고, 상기 PPS 신호용 셔틀 밸브(V14)의 다른 쪽의 입력 포트(27)가 제2 PPS 입력 유로(k2)를 통해 제2 토출로(b)에 접속되고, 상기 PPS 신호용 셔틀 밸브(V14)의 출력 포트(28)가 PPS 출력 유로(k3)를 통해 레귤레이터(20)에 접속되어 이루어진다.

따라서, 주행 독립 밸브(V13)가 합류 위치(22)에 있을 때에는, 메인 펌프(18)의 제1 토출로(a)와 제2 토출로(b)가 동일한 압력이며, PPS 신호용 셔틀 밸브(V14)가 개방되어 있는 측의 입력 포트(26, 27)로부터 메인 펌프(18)의 토출압이 레귤레이터(20)에 보내진다.

또한, 주행 독립 밸브(V13)가 독립 공급 위치(23)에 있을 때에는, 제1 토출로(a)의 압과 제2 토출로(b)의 압 중, 높은 측의 압이 PPS 신호용 셔틀 밸브(V14)를 통해 레귤레이터(20)에 보내지거나, 또는, 제1 토출로(a)의 압과 제2 토출로(b)의 압이 동일한 압력인 경우에는 PPS 신호용 셔틀 밸브(V14)가 개방되어 있는 측의 입력 포트(26, 27)로부터 메인 펌프(18)의 토출압이 레귤레이터(20)에 보내진다.

PLS 신호 전달 수단은, 각 제어 밸브(V1 내지 V11)의 부하압을 전달하는 PLS 신호 전달 유로(w)와 PLS 신호용 셔틀 밸브(V15)를 갖는다.

PLS 신호 전달 유로(w)는, 제1 SP 제어 밸브(V1)의 밸브 보디로부터 스윙 제어 밸브(V2)의 밸브 보디→아암 제어 밸브(V3)의 밸브 보디→선회 제어 밸브(V4)의 밸브 보디→제1 도저 제어 밸브(V5)의 밸브 보디→우측용 주행 제어 밸브(V6)의 밸브 보디→인렛 블록(B)→좌측용 주행 제어 밸브(V7)의 밸브 보디→제2 도저 제어 밸브(V8)의 밸브 보디→붐 제어 밸브(V9)의 밸브 보디→버킷 제어 밸브(V10)의 밸브 보디→제2 SP 제어 밸브(V11)에 걸쳐 설치되고, 상기 PLS 신호 전달 유로(w)는 각 제어 밸브(V1 내지 V11)에 있어서, 압력 보상 밸브(V12)에 부하 전달 유로(y)를 통해 접속되어 있다.

또한, PLS 신호 전달 유로(w)는 인렛 블록(B) 내에서 주행 독립 밸브(V13)를 가로지르고 있고, 상기 주행 독립 밸브(V13)가 독립 공급 위치(23)에 있을 때에는, PLS 신호 전달 유로(w)는 주행 독립 밸브(V13)로부터 제1 SP 제어 밸브(V1)에 이르는 제1 라인(w1)과, 주행 독립 밸브(V13)로부터 제2 SP 제어 밸브(V11)에 이르는 제2 라인(w2)으로 분단되고, 주행 독립 밸브(V13)가 합류 위치(22)에 있을 때에는, 제1 라인(w1)과 제2 라인(w2)이 접속된다.

또한, PLS 신호용 셔틀 밸브(V15)의 한쪽의 입력 포트(29)가 제1 PLS 입력 유로(x1)를 통해 제1 라인(w1)에 접속되고, 상기 PLS 신호용 셔틀 밸브(V15)의 다른 쪽의 입력 포트(30)가 제2 PLS 입력 유로(x2)를 통해 제2 라인(w2)에 접속되고, 상기 PLS 신호용 셔틀 밸브(V15)의 출력 포트(31)가 PLS 출력 유로(x3)를 통해 레귤레이터(20)에 접속되어 있다.

따라서, 주행 독립 밸브(V13)가 합류 위치(22)에 있을 때에는, 컨트롤 밸브(CV)의 각 제어 밸브(V1 내지 V11)로 제어되는 유압 액추에이터 중 최고 부하압이 PLS 신호용 셔틀 밸브(V15)가 개방되어 있는 측의 입력 포트(29, 30)로부터 레귤레이터(20)에 보내진다.

또한, 주행 독립 밸브(V13)가 독립 공급 위치(23)에 있을 때에는, 제1 라인(w1) 또는 제2 라인(w2) 중 높은 측의 압이 레귤레이터(20)에 보내지거나, 또는 제1 라인(w1)의 압과 제2 라인(w2)의 압이 동일한 압력인 경우에는 PLS 신호용 셔틀 밸브(V15)가 개방되어 있는 측의 입력 포트(29, 30)로부터 레귤레이터(20)에 보내진다.

상기 PPS 신호용 셔틀 밸브(V14)와 PLS 신호용 셔틀 밸브(V15)에 의해, 주행 독립 밸브(V13)가 합류 위치(22)에 있을 때에, 주행 장치(5)와 프론트 작업 장치(11)의 각 유압 액추에이터(ML, MR, C3 내지 C5) 중 최고 부하압과 유압 펌프(18)의 토출압을 레귤레이터(20)에 전달 가능하며, 또한 주행 독립 밸브(V13)가 독립 공급 위치(23)에 있을 때에, 우측 주행 장치(5)의 주행 모터(MR)의 부하압 및 좌측 주행 장치(5)의 유압 모터(ML)의 부하압 중 고압측의 부하압과, 제1 토출 포트(P1) 및 제2 토출 포트(P2) 중 고압측의 토출압을 레귤레이터(20)에 전달 가능한 신호 선택 밸브 장치(VE)가 구성되어 있다.

제1 언로드 밸브(V18)는 제1 언로드 유로(z1)를 통해 제1 토출로(a)에 접속되고, 제2 언로드 밸브(V19)는 제2 언로드 유로(z2)를 통해 제2 토출로(b)에 접속되어 있다.

이들 제1·2 언로드 밸브(V18, V19)는 스프링의 가압력으로 폐쇄되는 방향으로 압박되는 동시에, 제1 언로드 밸브(V18)에는 제1 라인(w1)의 압이 폐쇄되는 방향으로 작용하고, 제2 언로드 밸브(V19)에는 제2 라인(w2)의 압이 폐쇄되는 방향으로 작용하고 있다.

제1 스로틀(V20)은 제1 라인(w1)에 접속되고, 제2 스로틀(V21)은 제2 라인(w2)에 접속되어 있다.

도 3, 도 4 및 도 7에 도시한 바와 같이, 주행 바이패스 밸브(V16)는, 직동 스풀형 전환 밸브로 구성되어 있는 동시에 파일럿압에 의해 전환 조작되는 파일럿 조작 전환 밸브에 의해 구성되어 있다. 또한, 주행 바이패스 밸브(V16)는, 제1 토출로(a)와 제2 토출로(b)를 병렬적으로 접속하는 제1 바이패스 유로(t1) 및 제2 바이패스 유로(t2)에 개재 장착되어 있다. 또한, 환언하면, 주행 바이패스 밸브(V16)는, 제1 토출로(a)와 제2 토출로(b)의 사이에 주행 독립 밸브(V13)와 병렬적으로 설치되어 있다.

상기 주행 바이패스 밸브(V16)는, 제1 바이패스 유로(t1) 및 제2 바이패스 유로(t2)의 압유 유통을 차단하는 차단 위치(중립 위치)(32)와, 제1 바이패스 유로(t1)의 압유 유통을 허용하면서 또한 제2 바이패스 유로(t2)의 압유 유통을 차단하는 제1 전환 위치(33)와, 제1 바이패스 유로(t1)의 압유 유통을 차단하면서 또한 제2 바이패스 유로(t2)의 압유 유통을 허용하는 제2 전환 위치(34)로 전환 가능하게 되어 있다.

제1 바이패스 유로(t1)에는 제1 토출로(a)로부터 제2 토출로(b)로의 압유 유통을 저지하는 체크 밸브(V24)가 설치되고, 제2 바이패스 유로(t2)에는 제2 토출로(b)로부터 제1 토출로(a)로의 압유 유통을 저지하는 체크 밸브(V25)가 설치되어 있다.

또한, 주행 바이패스 밸브(V16)는, 스프링에 의해 차단 위치(32)로 유지되고, 우측용 주행 제어 밸브(V6)를 조작하는 우측용 주행 조작 밸브(V26)로부터 출력되는 파일럿압이 주행 바이패스 밸브(V16)를 차단 위치(32)에서 제1 전환 위치(33)로 전환하는 방향으로 작용하고, 좌측용 주행 제어 밸브(V7)를 조작하는 좌측용 주행 조작 밸브(V27)로부터 출력되는 파일럿압이 주행 바이패스 밸브(V16)를 차단 위치(32)에서 제2 전환 위치(34)로 전환하는 방향으로 작용한다.

그리고, 우측용 주행 조작 밸브(V26)와 좌측용 주행 조작 밸브(V27)의 파일럿압에 소정압 이상의 차압이 발생한 경우에, 고압측의 파일럿압에 의해 차단 위치(32)에서 제1 전환 위치(33) 또는 제2 전환 위치(34)로 전환된다.

우측용 주행 조작 밸브(V26)와 좌측용 주행 조작 밸브(V27)는 각각 주행 레버(36R, 36L)에 의해 조작되고, 각 주행 조작 밸브(V26,V27)에는, 서브 펌프(19)로부터 압유가 공급된다.

주행 레버(36R, 36L)를 전후 한쪽으로 쓰러뜨림으로써, 주행 조작 밸브(V26,V27)로부터 지령 유로(q)의 파일럿압이 주행 제어 밸브(V6, V7)의 방향 전환 밸브(DV6, DV7)의 한쪽의 수압부(37a)에 작용하고, 상기 방향 전환 밸브(DV6, DV7)가 중립 위치에서 한쪽의 전환 위치로 전환되어, 한 쌍의 압유 공급 유로(u)의 한쪽으로부터 주행 모터(ML, MR)에 압유가 공급되는 동시에 다른 쪽의 압유 공급 유로(u)를 통해 배유된다. 또한, 주행 레버(36R, 36L)를 전후 다른 쪽으로 쓰러뜨림으로써, 주행 조작 밸브(V26, V27)로부터 지령 유로(q)의 파일럿압이 주행 제어 밸브(V6, V7)의 방향 전환 밸브(DV6, DV7)의 다른 쪽의 수압부(37b)에 작용하고, 상기 방향 전환 밸브(DV6, DV7)가 중립 위치에서 다른 쪽의 전환 위치로 전환되어, 한 쌍의 압유 공급 유로(u)의 다른 쪽으로부터 주행 모터(ML, MR)에 압유가 공급되는 동시에 한쪽의 압유 공급 유로(u)를 통해 배유된다. 이에 의해 주행 모터(ML, MR)가 정역 회전 구동된다.

우측용 주행 조작 밸브(V26)의 지령 유로(q)의 파일럿압이 셔틀 밸브(V28) 및 제1 전달 유로(o1)를 통해 주행 바이패스 밸브(V16)의 한쪽의 수압부(38a)에 작용하고, 좌측용 주행 조작 밸브(V27)의 지령 유로(q)의 파일럿압이 셔틀 밸브(V29) 및 제2 전달 유로(o2)를 통해 주행 바이패스 밸브(V16)의 한쪽의 수압부(38b)에 작용한다.

상기 구성의 유압 시스템에서는, 각 제어 밸브(V1 내지 V11)의 방향 전환 밸브(DV1 내지 DV11)가 중립 위치에 있을 때에는 주행 독립 밸브(V13)가 합류 위치(22)이다. 이때, 제1 토출로(a)에 접속된 제1 언로드 유로(z1)가 제1 언로드 밸브(V18)에 의해 블록되고 또한 제2 토출로(b)에 접속된 제2 언로드 유로(z2)가 제2 언로드 밸브(V19)에 의해 블록되도록 되어 있기 때문에, 메인 펌프(18)의 토출압(PPS 신호압)이 상승하고, 이 PPS 신호압과 PLS 신호압(이때는 0임)의 차가 제어 차압보다 커지면, 메인 펌프(18)가 토출량을 감소시키는 방향으로 유량 제어되는 동시에 제1·제2 언로드 밸브(V18, 19)가 개방되어 메인 펌프(18)로부터의 토출유를 탱크(T)에 떨어뜨린다.

이 상태에서는, 메인 펌프(18)의 제1 토출로(a)와 제2 토출로(b)의 토출압은 제1·제2 언로드 밸브(V18, V19)로 설정되는 압이 되고, 메인 펌프(18)의 토출 유량은 최소 토출량이 된다.

다음으로, 주행 장치(5) 및 도저 장치(7)를 구동하지 않고 제1 SP 제어 밸브(V1), 스윙 제어 밸브(V2), 아암 제어 밸브(V3), 선회 제어 밸브(V4), 붐 제어 밸브(V9), 버킷 제어 밸브(V10), 제2 SP 제어 밸브(V11) 중 하나 이상을 조작하는 경우, 또는, 제1 SP 제어 밸브(V1), 스윙 제어 밸브(V2), 아암 제어 밸브(V3), 선회 제어 밸브(V4), 붐 제어 밸브(V9), 버킷 제어 밸브(V10), 제2 SP 제어 밸브(V11) 중 하나 이상과, 우측용 주행 제어 밸브(V6), 좌측용 주행 제어 밸브(V7), 제1·2도저 제어 밸브(V5, V8) 중 하나 이상을 동시 조작하는 경우에 대해서 설명한다.

이 경우에는, 주행 독립 밸브(V13)는 합류 위치(22)이며, 제1 토출로(a)와 제2 토출로(b)의 압이 PPS 신호압으로서 셔틀 밸브(V14)를 통해 레귤레이터(20)에 보내지고, 조작된 유압 액추에이터(ML, MR, MT, C1 내지 C5)에 작용하는 최고 부하압이 PLS 신호압으로서 셔틀 밸브(V15)를 통해 레귤레이터(20)에 보내진다.

그리고, PPS 신호압-PLS 신호압이 제어 차압이 되도록(PPS 신호압과 PLS 신호압의 차를 설정값으로 유지하도록) 메인 펌프(18)의 토출압(토출 유량)이 자동 제어된다.

즉, 제1·제2 언로드 밸브(V18, V19)를 통한 언로드 유량이 0이 되면, 메인 펌프(18)의 토출 유량이 증가하기 시작하고, 조작된 제어 밸브(V1 내지 V11)의 조작량에 따라서 메인 펌프(18)의 토출유 전량이, 조작된 유압 액추에이터(ML, MR, MT, C1 내지 C5)에 흐른다.

또한, 압력 보상 밸브(V12)에 의해, 조작된 제어 밸브(V1 내지 V11)의 방향 전환 밸브(DV1 내지 DV11)의 스풀의 전후 차압이 일정해져, 조작된 유압 액추에이터(ML, MR, MT, C1 내지 C5)에 작용하는 부하의 크기의 차이에 관계없이, 메인 펌프(18)의 토출 유량이, 조작된 각 유압 액추에이터(ML, MR, MT, C1 내지 C5)에 대하여 조작량에 따른 양, 분류된다.

또한, 유압 액추에이터(ML, MR, MT, C1 내지 C5)의 요구 유량이 메인 펌프(18)의 최대 토출 유량을 초과하는 경우에는, 메인 펌프(18)의 토출유는 조작된 각 유압 액추에이터(ML, MR, MT, C1 내지 C5)에 비례 배분된다.

또한, 이 경우에, 주행 바이패스 밸브(V16)가 제1 전환 위치(33) 또는 제2 전환 위치(34)로 전환되어도, 메인 펌프(18)의 제1 토출로(a)와 제2 토출로(b)의 토출유가 합류되어 있기 때문에 문제는 없다.

본 실시 형태의 유압 시스템에서는, 주행 장치(5)와 프론트 작업 장치(11)의 복합 조작 시에, 메인 펌프(18)의 제1 토출 포트(P1)와 제2 토출 포트(P2)의 합류 오일에 의해 주행 장치(5)와 프론트 작업 장치(11)가 구동되고 또한 이 주행 장치(5)와 프론트 작업 장치(11)의 복합 조작 시에 메인 펌프(18)의 토출유가 유량 제어되므로, 효율적인 시스템에서 주행 장치(5)와 프론트 작업 장치(11)의 동시 조작(복합 조작)이 가능하여, 작업기 성능과 에너지 절약(연비, 히트 밸런스)을 높은 레벨로 양립시킬 수 있다.

또한, 프론트 작업 장치(11)와 주행 장치(5)의 복합 조작 시라도, 프론트 작업 장치(11)의 속도 부족(유량 부족)이 발생하지 않는다.

다음으로, 제1 SP 제어 밸브(V1), 스윙 제어 밸브(V2), 아암 제어 밸브(V3), 선회 제어 밸브(V4), 붐 제어 밸브(V9), 버킷 제어 밸브(V10), 제2 SP 제어 밸브(V11)를 조작하지 않고, 우측용 주행 제어 밸브(V6), 좌측용 주행 제어 밸브(V7), 제1·2 도저 제어 밸브(V5, V8) 중 하나 이상을 조작하는 경우에 대해서 설명한다.

이 경우에는, 주행 독립 밸브(V13)가 독립 공급 위치(23)로 전환되고, 상기 주행 독립 밸브(V13)에 의해, 연통로(j) 및 PLS 신호 전달 유로(w)가 차단되어, 제1 토출 포트(P1)로부터 출력되는 압유가 우측용 주행 제어 밸브(V6) 및 제1 도저 제어 밸브(V5)에 흐르고, 제2 토출 포트(P2)로부터 출력되는 압유가 좌측용 주행 제어 밸브(V7) 및 제2 도저 제어 밸브(V8)에 흐르고, 또한 PLS 신호 전달 유로(w)가 제1 라인(w1)과 제2 라인(w2)으로 분단된다.

또한, 제1 토출로(a)의 압과 제2 토출로(b)의 압 중 높은 측의 압이 PPS 신호압으로서 셔틀 밸브(V14)를 통해 레귤레이터(20)에 보내지고[제1 토출로(a)의 압과 제2 토출로(b)의 압이 동일한 압력인 경우에는 PPS 신호용 셔틀 밸브(V14)가 개방되어 있는 측의 입력 포트(26, 27)로부터 레귤레이터(20)에 보내지고], 또한, 제1 라인(w1)측의 압과 제2 라인(w2)측의 압 중 높은 측의 압이 PLS 신호압으로서 셔틀(V15)을 통해 레귤레이터(20)에 보내진다[제1 라인(w1)의 압과 제2 라인(w2)의 압이 동일한 압력인 경우에는 PLS 신호용 셔틀 밸브(V15)가 개방되어 있는 측의 입력 포트(29, 30)로부터 레귤레이터(20)에 보내진다].

그리고, 이 경우에도, PPS 신호압-PLS 신호압이 제어 차압이 되도록(PPS 신호압과 PLS 신호압의 차를 설정값으로 유지하도록) 메인 펌프(18)의 토출압(토출 유량)이 자동 제어된다.

본 실시 형태의 유압 시스템에서는, 제1 도저 제어 밸브(V5) 및 제2 도저 제어 밸브(V8)에 의해, 제1 토출로(a)와 제2 토출로(b)로부터 압유가 균등하게 빼내어져 도저 실린더(C1)에 보내지므로, 백호(1)의 주행 직진성을 확보할 수 있고, 또한, 제어 밸브(V5, V6, V7, V8)의 조작량에 따라서 메인 펌프(18)가 유량 제어되므로 에너지 절약을 도모할 수 있다.

또한, 백호(1)를 좌우 한쪽으로 회전시키는 경우에는, 압력 보상 밸브(V12)가 분류 제어하기 때문에, 주행 모터(ML, MR)에 걸리는 부하가 높고, 도저 실린더(C1)에 걸리는 부하가 낮아도, 설정 유량 이상의 압유가 도저 실린더(C1)에 유입되지 않기 때문에, 제1 토출 포트(P1)로부터의 압유를 우측용 주행 제어 밸브(V6)에, 제2 토출 포트(P2)로부터의 압유를 좌측용 주행 제어 밸브(V7)에, 각각 독립적으로 공급한다는 독립 회로 구성을 유지할 수 있으며, 또한 제1, 2 토출 포트(P1, P2)로부터의 압유가 균등하게 빼내지므로, 좌우의 주행 모터(ML, MR)에 대한 압유 공급 유량이 확보되어, 회전 성능을 확보할 수 있다.

또한, 상기 경우에 있어서, 평지에서 주행하고 있을 때에, 예를 들어, 좌회전하는 경우, 우측의 주행 장치(5)의 유압 모터(MR)의 회전을 올리도록 우측용 주행 제어 밸브(V6)를 조작하면, 우측의 주행 장치(5)의 유압 모터(MR)의 부하압이 좌측보다 고압으로 되는 동시에 우측의 주행 장치(5)의 유압 모터(MR)에 보내지는 작동유가 좌측보다 고압으로 되기 때문에, 상기 우측의 주행 장치(5)의 유압 모터(MR)의 부하압(PLS 신호압)이 PLS 신호용 셔틀 밸브(V15)를 통해 레귤레이터(20)에 보내지는 동시에, 우측의 주행 장치(5)의 유압 모터(MR)에 보내지는 제1 토출로(a)의 압(PPS 신호압)이 레귤레이터(20)에 보내지고, 이들 PLS 신호압과 PPS 신호압에 기초하여 메인 펌프(18)의 토출 유량이 제어되어, 양호하게 좌회전할 수 있다[반대로 우회전하는 경우에는, 좌측의 유압 모터(ML)의 부하압이 PLS 신호용 셔틀 밸브(V15)를 통해 레귤레이터(20)에 보내지는 동시에, 좌측의 유압 모터(ML)에 보내지는 제2 토출로(b)의 압이 레귤레이터(20)에 보내지고, 이들 PLS 신호압과 PPS 신호압에 기초하여 메인 펌프(18)의 토출 유량이 제어된다].

그런데, 내리막길을 하방을 향해 전진 주행하고 있을 때에, 예를 들어, 좌회전하는 경우, 우측의 주행 장치(5)의 유압 모터(MR)의 회전을 올리도록 우측용 주행 제어 밸브(V6)를 조작하는데, 내리막길이면 백호(1)의 자중이 주행 방향으로 플러스로 작용하기 때문에, 우측의 주행 장치(5)의 유압 모터(MR)에 부하압이 발생하지 않는다.

한편, 좌측용 주행 제어 밸브(V7)에 보내지는 제2 토출로(b)의 압은 언로드 압까지 상승하므로, 이 좌측용 주행 제어 밸브(V7)에 보내지는 제2 토출로(b)의 압이 PPS 신호압으로서 레귤레이터(20)에 보내진다.

따라서, 우측의 주행 장치(5)의 유압 모터(MR)에 부하압이 발생하지 않으면, PLS 신호압과 PPS 신호압의 차압은 잉여 상태가 되고, 메인 펌프(18)의 토출 유량이 증가하지 않게 되어 회전을 할 수 없게 된다.

그러나, 본 실시 형태에서는, 이 경우, 우측의 주행 조작 밸브(V26)로부터 출력되는 파일럿압이 좌측의 주행 조작 밸브(V27)로부터 출력되는 파일럿압보다 높기 때문에, 주행 바이패스 밸브(V16)가 제1 전환 위치(33)로 전환되어, 제2 토출 포트(P2)로부터의 토출유가 제2 토출로(b)로부터 제1 바이패스 유로(t1)를 통해 제1 토출로(a)로 흐른다[우회전의 경우에는, 주행 바이패스 밸브(V16)가 제2 전환 위치(34)로 전환되어, 제1 토출 포트(P1)로부터의 토출유가 제1 토출로(a)로부터 제2 바이패스 유로(t2)를 통해 제2 토출로(b)로 흐른다].

이에 의해, 우측의 주행 장치(5)의 유압 모터(MR)에 대한 압유 공급 계통이 고압으로 유지되고, 우측으로부터의 PLS 신호압과 PPS 신호압에 기초하여 메인 펌프(18)의 유량 제어가 가능해져, 내리막길이라도 양호하게 회전할 수 있다.

또한, 평지에서 좌회전하는 경우에는, 주행 바이패스 밸브(V16)가 제1 전환 위치(33)로 전환되어도, 체크 밸브(24)가 있기 때문에 제1 바이패스 유로(t1)를 통해 제1 토출로(a)로부터 제2 토출로(b)로 압유는 흐르지 않으므로[우회전하는 경우에는, 주행 바이패스 밸브(V16)가 제2 전환 위치(34)로 전환되어도, 제2 바이패스 유로(t2)를 통해 제2 토출로(b)로부터 제1 토출로(a)로 압유가 흐르지 않으므로], 평지에서의 회전의 경우에 지장이 없다.

또한, 좌우 주행 조작 밸브(V26, V27)의 파일럿압이 동일한 압력인 경우에는, 주행 바이패스 밸브(V16)는 차단 위치(32)가 되어, 메인 펌프(18)의 제1 토출로(a)와 제2 토출로(b)의 상호간의 압유 유통이 없고 직진성이 확보된다.

도 8 및 도 9는 제2 실시 형태의 유압 시스템을 도시하고 있다.

이 제2 실시 형태의 유압 시스템이, 주로 제1 실시 형태와 상이한 점은, 제1 실시 형태가 상기 신호 선택 밸브 장치(VE)를 PPS 신호용 셔틀 밸브(V14)와 PLS 신호용 셔틀 밸브(V15)에 의해 구성하고 있는[PPS 신호압, PLS 신호압을 레귤레이터(20)에 보내는데 셔틀 밸브(V14, V15)를 채용한 회로 구성으로 하고 있는] 대신에, 제2 실시 형태에서는, 신호 선택 밸브 장치(VE)를, 파일럿압으로 전환 가능한 직동 스풀형 전환 밸브로 구성된 신호 선택 밸브(V30) 및 선택 해제 밸브(V31)에 의해 구성하고 있는 것이다.

또한, PLS 신호 전달 유로(w)는 주행 독립 밸브(V13)를 가로지르지 않고, 신호 선택 밸브(V30)를 가로질러 설치되어 있다. 또한, 신호 선택 밸브(V30)를 가로지르는 동시에 제1 토출로(a)와 제2 토출로(b)를 연결하는 연결 유로(i)가 설치되어 있다.

신호 선택 밸브(V30)는, PLS계 전달 라인(39), PPS계 전달 라인(40)을 통해 레귤레이터(20)에 접속되어 있다.

신호 선택 밸브(V30)는, 중립 위치(41)와 제1 전환 위치(42)와 제2 전환 위치(43)의 3위치로 전환 가능하게 되어 있다.

상기 신호 선택 밸브(V30)가 중립 위치(41)에 있을 때에는, 제어 밸브(V1 내지 V11)로 조작되는 유압 액추에이터의 부하압이 PLS 신호 전달 유로(w)로부터 PLS계 전달 라인(39)을 통해 레귤레이터(20)에 보내지고, 또한 연결 유로(i)의 압(메인 펌프(18)의 토출압)이 PPS계 전달 라인(40)을 통해 레귤레이터(20)에 보내진다.

또한, 신호 선택 밸브(V30)가 제1 전환 위치(42)에 있을 때 및 제2 전환 위치(43)에 있을 때에는, PLS 신호 전달 유로(w)가 신호 선택 밸브(V30)로부터 제1 SP 제어 밸브(V1)에 이르는 제1 라인(w1)과, 신호 선택 밸브(V30)로부터 제2 SP 제어 밸브(V11)에 이르는 제2 라인(w2)으로 분단되고, 또한 연결 유로(i)가 제1 토출로(a)에 접속된 제1 유로(i1)와, 제2 토출로(b)에 접속된 제2 유로(i2)로 분단된다. 따라서, 중립 위치(41)에서는 제1 라인(w1)과 제2 라인(w2)이 접속되고, 제1 유로(i1)와 제2 유로(i2)가 접속된다.

또한, 제1 전환 위치(42)에서는, 제1 라인(w1)과 PLS계 전달 라인(39)이 연통해서 제1 라인(w1)의 부하압이 PLS계 전달 라인(39)을 통해 레귤레이터(20)에 보내지고, 또한, 제1 유로(i1)와 PPS계 전달 라인(40)이 연통해서 제1 토출로(a)의 압이 제1 유로(i1) 및 PPS계 전달 라인(40)을 통해 레귤레이터(20)에 보내진다.

또한, 제2 전환 위치(43)에서는, 제2 라인(w2)과 PLS계 전달 라인(39)이 연통해서 제2 라인(w2)의 부하압이 PLS계 전달 라인(39)을 통해 레귤레이터(20)에 보내지고, 또한, 제2 유로(i2)와 PPS계 전달 라인(40)이 연통해서 제2 토출로(b)의 압이 제2 유로(i2) 및 PPS계 전달 라인(40)을 통해 레귤레이터(20)에 보내진다.

상기 신호 선택 밸브(V30)는, 스프링의 가압력에 의해 중립 위치(41)로 유지 가능하게 되어 있다. 또한, 상기 신호 선택 밸브(V30)는, 우측용 주행 조작 밸브(V26)로부터 제1 전달 유로(o1)를 통해 출력되는 파일럿압에 의해 중립 위치(41)에서 제1 전환 위치(42)로 전환 가능하게 되고, 또한, 좌측용 주행 조작 밸브(V27)로부터 제2 전달 유로(o2)를 통해 출력되는 파일럿압에 의해 중립 위치(41)에서 제2 전환 위치(43)로 전환 가능하게 되어 있다.

상기 선택 해제 밸브(V31)는, 작용 위치(44)와 비 작용 위치(45)의 2위치로 전환 가능하게 되며, 작용 위치(44)에서는 우측용 주행 조작 밸브(V26)와 좌측용 주행 조작 밸브(V27)로부터 출력되는 파일럿압을 신호 선택 밸브(V30)에 작용시키고, 비 작용 위치(45)에서는 우측용 주행 조작 밸브(V26)와 좌측용 주행 조작 밸브(V27)로부터 출력되는 파일럿압을 신호 선택 밸브(V30)에 작용시키지 않는다.

상기 선택 해제 밸브(V31)는 스프링(46)에 의해 비 작용 위치(45)로 전환되는 방향으로 압박되어 있다.

또한, 상기 스프링(46)이 설치되어 있는 측의 수압부(47)에는 제2 신호 유로(n2)의 파일럿압이 전달 라인(50)을 통해 작용하고, 상기 수압부(47)와는 반대측의 수압부(48)에는 제1 신호 유로(n1)의 파일럿압이 전달 라인(51)을 통해 작용한다.

따라서, 상기 선택 해제 밸브(V31)는, 주행 독립 밸브(V13)가 합류 위치(22)에 있을 때에는 비 작용 위치(45)가 되고, 주행 독립 밸브(V13)가 독립 공급 위치(23)에 있을 때에는 작용 위치(44)가 된다.

그 밖의 구성에 대해서는, 상기 제1 실시 형태와 대략 마찬가지로 구성된다.

상기 제2 실시 형태에서는, 주행 장치(5)만 구동하는 경우, 도저 장치(7)만 구동하는 경우, 프론트 작업 장치(11)와, 선회대(10)와, 스윙 브래킷(14)과, 제1·2 SP 제어 밸브(V1, V11)로 조작되는 유압 어태치먼트를 구동시키지 않는 상태에서 주행 장치(5) 및 도저 장치(7)를 구동하는 경우에는, 주행 독립 밸브(V13)가 독립 공급 위치(23)가 되는 동시에 선택 해제 밸브(V31)가 작용 위치(44)로 전환된다.

주행 장치(5)만 구동하는 경우에 있어서, 우측용 주행 조작 밸브(V26)로부터의 파일럿압과 좌측용 주행 조작 밸브(V27)로부터의 파일럿압에 소정압 이상의 차압이 있으면, 고압측의 파일럿압에 의해 신호 선택 밸브(V30)가 제1 전환 위치(42) 또는 제2 전환 위치(43)로 전환된다.

예를 들어, 좌회전하는 경우에는, 우측용 주행 조작 밸브(V26)로부터의 파일럿압에 의해 신호 선택 밸브(V30)가 제1 전환 위치(42)로 전환되어, 제1 토출로(a)의 압이 PPS계 전달 라인(40)을 통해 레귤레이터(20)에 보내지는 동시에 우측의 주행 모터(MR)의 부하압이 PLS계 전달 라인(39)을 통해 레귤레이터(20)에 보내져, 이들에 의해 메인 펌프(18)의 토출 유량이 유량 제어된다.

또한, 우회전하는 경우에는, 좌측용 주행 조작 밸브(V27)로부터의 파일럿압에 의해 신호 선택 밸브(V30)가 제2 전환 위치(43)로 전환되어, 제2 토출로(b)의 압이 PPS계 전달 라인(40)을 통해 레귤레이터(20)에 보내지는 동시에 좌측의 주행 모터(ML)의 부하압이 PLS계 전달 라인(39)을 통해 레귤레이터(20)에 보내져, 이들에 의해 메인 펌프(18)의 토출 유량이 유량 제어된다.

또한, 주행 장치(5)만 구동하는 경우이며 직진 주행하는 경우에는, 우측용 주행 조작 밸브(V26)로부터의 파일럿압과 좌측용 주행 조작 밸브(V27)로부터의 파일럿압이 동일한 압력이기 때문에 신호 선택 밸브(V30)가 중립 위치(41)로 되어, 메인 펌프(18)의 제1·제2 토출 포트(P1, P2)의 토출압이 PPS계 전달 라인(40)을 통해 레귤레이터(20)에 보내지는 동시에 좌우의 주행 모터(ML, MR)의 부하압이 PLS계 전달 라인(39)을 통해 레귤레이터(20)에 보내져, 이들에 의해 메인 펌프(18)의 토출 유량이 유량 제어된다.

상술한 바와 같이 우측 또는 좌측으로 회전하는 경우에 있어서, 우측용 주행 조작 밸브(V26)로부터의 파일럿압 및 좌측용 주행 조작 밸브(V27)의 파일럿압 중 높은 파일럿압의 주행 조작 밸브(V26, V27)로 제어되는 측의 주행 장치(5)에 대한 펌프 토출압 및 모터 부하압이 PPS 신호압, PLS 신호압으로서 선택되기 때문에, 이 제2 실시 형태의 유압 시스템에 있어서는, 상기 제1 실시 형태에서 설명한 내리막길에서 하방을 향해 전진 주행하는 경우에 있어서 회전할 때의 문제는 발생하지 않는다.

또한, 주행 장치(5)와 도저 장치(7)를 구동하는 경우에 있어서, 좌회전하는 경우에는 우측의 주행 모터(MR)의 부하압과 도저 실린더(C1)의 부하압 중 높은 쪽이 레귤레이터(20)에 보내지고, 우회전하는 경우에는 좌측의 주행 모터(ML)의 부하압과 도저 실린더(C1)의 부하압 중 높은 쪽이 레귤레이터(20)에 보내지고, 직진 주행하는 경우에는 좌우의 주행 모터(ML, MR)의 부하압과 도저 실린더(C1)의 부하압 중 높은 쪽이 레귤레이터(20)에 보내지는 점이 상술한 주행 장치(5)만 구동하는 경우와 다른 점이며, 그 밖에는, 상술한 주행 장치(5)만 구동하는 경우와 마찬가지이다.

또한, 도저 장치(7)만 구동하는 경우에는, 신호 선택 밸브(V30)가 중립 위치(41)가 되어, 메인 펌프(18)의 제1·제2 토출 포트(P1, P2)의 토출압과 도저 실린더(C1)의 부하압에 의해 메인 펌프(18)의 토출 유량이 유량 제어된다.

다음으로, 주행 장치(5) 및 도저 장치(7)를 구동하지 않고 제1 SP 제어 밸브(V1), 스윙 제어 밸브(V2), 아암 제어 밸브(V3), 선회 제어 밸브(V4), 붐 제어 밸브(V9), 버킷 제어 밸브(V10), 제2 SP 제어 밸브(V11) 중 하나 이상을 조작하는 경우, 또는, 제1 SP 제어 밸브(V1), 스윙 제어 밸브(V2), 아암 제어 밸브(V3), 선회 제어 밸브(V4), 붐 제어 밸브(V9), 버킷 제어 밸브(V10), 제2 SP 제어 밸브(V11) 중 하나 이상과, 우측용 주행 제어 밸브(V6), 좌측용 주행 제어 밸브(V7), 제1·2 도저 제어 밸브(V5, V8) 중 하나 이상을 동시 조작하는 경우에 대해서 설명한다.

이 경우에는, 주행 독립 밸브(V13)가 합류 위치(22)가 되는 동시에 선택 해제 밸브(V31)가 비 작용 위치(45)가 되고 또한 신호 선택 밸브(V30)가 중립 위치(41)가 된다.

그리고, 제어 밸브(V1 내지 V11)로 조작되는 유압 액추에이터 중 최고 부하압이 PLS 신호 전달 유로(w)로부터 PLS계 전달 라인(39)을 통해 레귤레이터(20)에 보내지고, 메인 펌프(18)의 제1 토출 포트 및 제2 토출 포트의 압이 연결 유로(i)로부터 PPS계 전달 라인(40)을 통해 레귤레이터(20)에 보내져, 이들에 의해 메인 펌프(18)의 토출 유량이 유량 제어된다.

상기 제1 실시 형태의 유압 시스템에서는, PPS 신호압, PLS 신호압을 레귤레이터(20)에 보내는데 셔틀 밸브(V14, V15)를 채용한 회로 구성으로 하고 있기 때문에, 제2 실시 형태에 비해 로드 센싱 시스템의 회로 구성의 간소화를 도모할 수 있고, 저렴하게 제공할 수 있다.

또한, 각 실시 형태에서, 제어 밸브(V1 내지 V11)의 배열은, 도면에서 예로 든 배열에 한정되지 않고, 2개의 독립된 토출 포트(P1, P2)로부터의 압유 공급 계통 중 한쪽에, 우측용 주행 제어 밸브(V6) 또는 좌측용 주행 제어 밸브(V7)의 한쪽을 설치하고, 다른 쪽의 압유 공급 계통에, 우측용 주행 제어 밸브(V6) 또는 좌측용 주행 제어 밸브(V7)의 다른 쪽을 설치한다면, 그 밖의 제어 밸브(V1, V2, V3, V4, V5, V8 내지 V11)의 배치는 특별히 한정되지 않는다.

또한, 각 제어 밸브(V1 내지 V11)의 배열 방향의 순서도 한정되지 않는다.

2 : 주행체 5 : 주행 장치
10 : 선회대 11 : 프론트 작업 장치
15 : 붐 16 : 아암
17 : 작업구(버킷) 18 : 유압 펌프(메인 펌프)
20 : 레귤레이터 22 : 합류 위치
23 : 독립 공급 위치 26 : 입력 포트
27 : 입력 포트 28 : 출력 포트
29 : 입력 포트 30 : 입력 포트
31 : 출력 포트 32 : 차단 위치
33 : 제1 전환 위치 34 : 제2 전환 위치
41 : 중립 위치 42 : 제1 전환 위치
43 : 제2 전환 위치 44 : 작용 위치
45 : 비 작용 위치 C3 : 유압 액추에이터(붐 실린더)
C4 : 유압 액추에이터(아암 실린더)
C5 : 유압 액추에이터(버킷 실린더)
MR : 우측 주행 장치의 유압 액추에이터(주행 모터)
ML : 좌측 주행 장치의 유압 액추에이터(주행 모터)
P1 : 제1 토출 포트 P2 : 제2 토출 포트
a : 제1 토출로 b : 제2 토출로
w : PLS 신호 전달 유로 w1 : 제1 라인
w2 : 제2 라인 i : 연결 유로
V6 : 우측용 주행 제어 밸브 V7 : 좌측용 주행 제어 밸브
V13 : 주행 독립 밸브 V14 : PPS 신호용 셔틀 밸브
V15 : PLS 신호용 셔틀 밸브 V16 : 주행 바이패스 밸브
V26 : 우측용 주행 조작 밸브 V27 : 좌측용 주행 조작 밸브
V30 : 신호 선택 밸브 V31 : 선택 해제 밸브

Claims

개별적인 유압 액추에이터에 의해 구동되는 좌우의 주행 장치(5)와, 유압 액추에이터에 의해 구동되는 프론트 작업 장치(11)와, 상기 각 유압 액추에이터에 압유를 공급하는 스플릿 플로우형의 가변 용량형 유압 펌프(18)를 구비하고,
상기 유압 펌프(18)의 제1 토출 포트(P1) 및 제2 토출 포트(P2)로부터의 압유를 합류시켜 유압 액추에이터에 공급 가능하게 하는 합류 위치(22)와, 유압 펌프(18)의 제1 토출 포트(P1)로부터의 압유를 우측의 주행 장치(5)의 유압 액추에이터에, 제2 토출 포트(P2)로부터의 압유를 좌측의 주행 장치(5)의 유압 액추에이터에 각각 독립적으로 공급 가능하게 하는 독립 공급 위치(23)로 전환 가능한 주행 독립 밸브(V13)를 구비한 작업기에 있어서,
상기 주행 독립 밸브(V13)는, 주행 장치(5)를 구동시키지 않고 프론트 작업 장치(11)를 구동할 때, 또는, 주행 장치(5)와 프론트 작업 장치(11)를 함께 구동할 때는 합류 위치(22)로 전환되고, 프론트 작업 장치(11)를 구동시키지 않고 주행 장치(5)를 구동할 때는 독립 공급 위치(23)로 전환되고,
주행 장치(5)의 구동 시, 프론트 작업 장치(11)의 구동 시, 주행 장치(5) 및 프론트 작업 장치(11)의 구동 시 중 언제든지, 유압 펌프(18)의 토출압과 유압 액추에이터의 최고 부하압과의 차압에 기초하여 유압 펌프(18)의 토출 유량을 제어하는 로드 센싱 시스템을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는, 작업기.
제1항에 있어서,
상기 로드 센싱 시스템이,
유압 펌프(18)의 경사판을 제어하는 레귤레이터(20)와,
주행 독립 밸브(V13)가 독립 공급 위치(23)에 있을 때에, 우측 주행 장치(5)의 유압 액추에이터의 부하압 및 좌측 주행 장치(5)의 유압 액추에이터의 부하압 중 고압측의 부하압과, 제1 토출 포트(P1) 및 제2 토출 포트(P2) 중 고압측의 토출압을 레귤레이터(20)에 전달 가능한 신호 선택 밸브 장치(VE)를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는, 작업기.
제2항에 있어서,
상기 로드 센싱 시스템이,
주행 독립 밸브(V13)가 합류 위치(22)에 있을 때에는 각 유압 액추에이터 중 최고 부하압을 전달 가능하게 하고, 주행 독립 밸브(V13)가 독립 공급 위치(23)에 있을 때에는 우측의 주행 장치(5)의 유압 액추에이터의 부하압을 전달하는 제1 라인(w1)과 좌측의 주행 장치(5)의 유압 액추에이터의 부하압을 전달하는 제2 라인(w2)으로 분단되는 PLS 신호 전달 유로(w)를 구비하고,
상기 신호 선택 밸브 장치(VE)를,
한쪽의 입력 포트(26)가 제1 토출 포트(P1)로부터의 압유를 유통시키는 제1 토출로(a)에 접속되고, 다른 쪽의 입력 포트(27)가 제2 토출 포트(P2)로부터의 압유를 유통시키는 제2 토출로(b)에 접속되고, 출력 포트(28)가 상기 레귤레이터(20)에 접속된 PPS 신호용 셔틀 밸브(V14)와,
한쪽의 입력 포트(29)가 상기 제1 라인(w1)에 접속되고, 다른 쪽의 입력 포트(30)가 상기 제2 라인(w2)에 접속되고, 출력 포트(31)가 상기 레귤레이터(20)에 접속된 PLS 신호용 셔틀 밸브(V15)로 구성한 것을 특징으로 하는, 작업기.
제3항에 있어서,
우측의 주행 장치(5)의 유압 액추에이터를 제어하는 우측용 주행 제어 밸브(V6)와, 좌측의 주행 장치(5)의 유압 액추에이터를 제어하는 좌측용 주행 제어 밸브(V7)를 구비하고, 우측용 주행 제어 밸브(V6)는 우측용 주행 조작 밸브(V26)로부터의 파일럿압에 의해 조작되고, 좌측용 주행 제어 밸브(V7)는 좌측용 주행 조작 밸브(V27)로부터의 파일럿압에 의해 조작되고,
제1 토출로(a)와 제2 토출로(b)의 상호간의 압유 유통을 차단하는 차단 위치(32)와, 제2 토출로(b)에서 제1 토출로(a)로의 한쪽에만 압유 유통을 허용하는 제1 전환 위치(33)와, 제1 토출로(a)에서 제2 토출로(b)로의 한쪽에만 압유 유통을 허용하는 제2 전환 위치(34)로 전환 가능한 주행 바이패스 밸브(V16)를 구비하고,
상기 우측용 주행 조작 밸브(V26)로부터의 파일럿압은 주행 바이패스 밸브(V16)를 차단 위치(32)에서 제1 전환 위치(33)로 전환하는 방향으로 작용하고, 좌측용 주행 조작 밸브(V27)로부터의 파일럿압은 주행 바이패스 밸브(V16)를 차단 위치(32)에서 제2 전환 위치(34)로 전환하는 방향으로 작용하고, 주행 바이패스 밸브(V16)는, 우측용 주행 조작 밸브(V26)와 좌측용 주행 조작 밸브(V27)의 파일럿압에 소정압 이상의 차압이 발생한 경우에, 고압측의 파일럿압에 의해 차단 위치(32)에서 제1 전환 위치(33) 또는 제2 전환 위치(34)로 전환되는 것을 특징으로 하는, 작업기.
제2항에 있어서,
제1 토출 포트(P1)로부터의 압유를 유통시키는 제1 토출로(a)와 제2 토출 포트(P2)로부터의 압유를 유통시키는 제2 토출로(b)를 연결하는 연결 유로(i)와, 각 유압 액추에이터 중 최고 부하압을 전달 가능하게 하는 PLS 신호 전달 유로(w)를 구비하고,
우측 주행 장치(5)를 제어하는 우측용 주행 제어 밸브(V6)를 파일럿압에 의해 조작하는 우측용 주행 조작 밸브(V26)와, 좌측 주행 장치(5)를 제어하는 좌측용 주행 제어 밸브(V7)를 파일럿압에 의해 조작하는 좌측용 주행 조작 밸브(V27)를 구비하고,
상기 신호 선택 밸브 장치(VE)는, 중립 위치(41), 제1 전환 위치(42) 및 제2 전환 위치(43)의 각각으로 전환 가능한 전환 밸브로 이루어지는 신호 선택 밸브(V30)와, 작용 위치(44) 및 비 작용 위치(45)의 각각으로 전환 가능한 선택 해제 밸브(V31)로 구성되고,
신호 선택 밸브(V30)는 상기 연결 유로(i) 및 PLS 신호 전달 유로(w)에 개재 장착되어 있어, 중립 위치(41)에서는 연결 유로(i) 및 PLS 신호 전달 유로(w)의 압을 레귤레이터(20)에 전달 가능하게 하고, 제1 전환 위치(42)에서는 연결 유로(i) 및 PLS 신호 전달 유로(w)를 분단해서 제1 토출로(a)의 토출압 및 우측 주행 장치(5)의 유압 액추에이터의 부하압을 레귤레이터(20)에 전달 가능하게 하고, 제2 전환 위치(43)에서는 연결 유로(i) 및 PLS 신호 전달 유로(w)를 분단해서 제2 토출로(b)의 토출압 및 좌측 주행 장치(5)의 유압 액추에이터의 부하압을 레귤레이터(20)에 전달 가능하게 하고,
선택 해제 밸브(V31)는, 작용 위치(44)에서는, 신호 선택 밸브(V30)를 중립 위치(41)에서 제1 전환 위치(42)로 전환하는 방향으로 우측용 주행 조작 밸브(V26)로부터의 파일럿압을 작용시키는 동시에 상기 신호 선택 밸브(V30)를 중립 위치(41)에서 제2 전환 위치(43)로 전환하는 방향으로 좌측용 주행 조작 밸브(V27)로부터의 파일럿압을 작용시키고,
비 작용 위치(45)에서는, 우측용 주행 조작 밸브(V26) 및 좌측용 주행 조작 밸브(V27)로부터의 파일럿압을 신호 선택 밸브(V30)에 작용시키지 않음으로써 상기 신호 선택 밸브(V30)를 중립 위치(41)로 하는 것을 특징으로 하는, 작업기.
제5항에 있어서,
상기 선택 해제 밸브(V31)는, 주행 독립 밸브(V13)를 독립 공급 위치(23)로 전환하는 파일럿압에 의해 작용 위치(44)로 전환되는 동시에, 주행 독립 밸브(V13)를 합류 위치(22)로 전환하는 파일럿압에 의해 비 작용 위치(45)로 전환되는 것을 특징으로 하는, 작업기.