KR101597174B1 - 건설기계의 유압회로 - Google Patents

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KR101597174B1
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신이치 이케노
히토시 세가와
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나부테스코 가부시키가이샤
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Abstract

1개의 경사판을 갖는 스플릿 펌프의 네거티브 제어에 있어서, 현상보다 에너지절약화를 도모한다.
외부신호 압력의 크기에 따라 토출용량을 작게 할 수 있는 스플릿 펌프(111)를 제어하기 위한 건설기계의 유압회로(1)이다.
이 유압회로(1)은, 복수의 액추에이터(119, 120, 125, 126, 127)를 제어하는 복수의 전환밸브(118, 124)를 구비하고, 2 계통의 센터 바이패스 유량에 의한 배압을 외부신호 압력으로서 스플릿 펌프(111)에 피드백할 수 있는 컨트롤 밸브(115, 116)를 갖는다.
그리고 유압회로(1)은, 상기 복수의 외부신호 압력 중 저압 선택 밸브(131)에 의해 선택된 최소압력(외부신호 압력(114))이 스플릿 펌프(111)에 피드백되도록 구성되어 있다.

Description

건설기계의 유압회로{HYDRAULIC CIRCUIT FOR CONSTRUCTION MACHINE}
본 발명은 가변용량형의 1실린더 2포트 토출의 스플릿 펌프를 사용하는 건설기계의 유압회로에 관한 것이다. 특히, 미니 쇼벨 등의 소형 건설기계용에 적합한 유압회로에 관한 것이다.
종래부터, 컨트롤 밸브의 센터 바이패스 유량의 크기에 따라 발생하는 배압을 이용한 복수의 가변용량형 피스톤 펌프의 네거티브 제어는 널리 행해져 왔는데, 이 복수의 펌프는 각각에 경사판을 구비하여, 각각 펌프 용량을 제어할 수 있기 때문에, 각각의 펌프로부터 토출되는 작동유의 소비 상태에 따라, 최적으로 각각의 펌프의 경사판을 제어함으로써, 필요한 유량만을 토출하는 것이 행해지고 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).
특허문헌 1: 일본 특개평5-132977호 공보
그렇지만, 경사판이 하나밖에 없는 스플릿 플로우형 가변용량 피스톤 펌프(1실린더 2포트 토출의 스플릿 펌프)를 사용한 건설기계의 유압회로에 있어서는, 펌프에 경사판이 하나밖에 없기 때문에 이 네거티브 제어를 최적으로 행할 수 없다. 그 때문에 오픈 센터 방식의 유압 시스템을 채용하는 쇼벨에 있어서는, 에너지절약을 도모하는 것이 과제였다.
본 발명은 상기의 과제를 해결하기 위한 것으로, 관계되는 방식(경사판이 하나밖에 없는 스플릿 펌프의 네거티브 제어)에 있어서도 현상보다 에너지절약을 도모할 수 있는 건설기계의 유압회로를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 1개의 경사판과 1개의 실린더 블록으로부터 동일한 용량의 2 유량을 토출하는 스플릿 펌프로서, 외부신호 압력의 크기에 따라 토출 용량을 작게 할 수 있는 당해 스플릿 펌프를 제어하기 위한 건설기계의 유압회로에 있어서, 복수의 액추에이터를 제어하는 복수의 전환밸브를 구비하고, 주로 2 계통의 센터 바이패스 유량에 의한 배압을 외부신호 압력으로서 상기 스플릿 펌프에 피드백 할 수 있는 컨트롤 밸브를 갖고, 상기 복수의 외부신호 압력 중 저압 선택 밸브에 의해 선택된 최소 압력을 상기 스플릿 펌프에 피드백 할 수 있는 건설기계의 유압회로를 제공한다.
또 상기 본 발명은, 토출유량(토출용량) 제어 수단 부착(예를 들면, 레귤레이터 부착)의 스플릿 펌프의 일방의 토출구에 접속된 제 1 언로드 통로와, 상기 제 1 언로드 통로에 접속된 제 1 계통의 제 1 방향전환 밸브와, 상기 스플릿 펌프의 타방의 토출구에 접속된 제 2 언로드 통로와, 상기 제 2 언로드 통로에 접속된 제 2 계통의 제 2 방향전환 밸브와, 상기 제 1 방향전환 밸브의 하류측에 있어서의 상기 제 1 언로드 통로의 유압(배압)인 제 1 네거티브 컨트롤압 및 상기 제 2 방향전환 밸브의 하류측에 있어서의 상기 제 2 언로드 통로의 유압(배압)인 제 2 네거티브 컨트롤압 중 낮은 쪽의 유압을 제 3 네거티브 컨트롤압으로서 출력하는 저압 선택 밸브를 구비하고, 상기 저압 선택 밸브로부터 상기 토출유량 제어 수단(예를 들면, 레귤레이터)을 통하여 상기 스플릿 펌프에 상기 제 3 네거티브 컨트롤압이 피드백 되는 건설기계의 유압회로이기도 하다.
상기 본 발명의 구성에 의하면, 예를 들면, 어느 펌프 토출구의 토출유량도 적어도 되는 미세 조작시나 액추에이터를 동작시키지 않는 언로드 시에, 펌프의 토출유량을 적게 하여, 오픈 센터 바이패스 유량을 감소시키는 것이 가능하게 되고, 나아가서는 펌프가 토출하는 잉여 유량을 적게 하여 에너지절약화, 연비절약화를 도모할 수 있다. 게다가, 유압 시스템의 온도상승을 낮추어, 작동유의 열화속도를 느리게 하여, 탱크 오일량을 적게 할 수 있기 때문에, 자원의 유효 활용이 가능하게 된다. 또, 필요 최저한의 유량을 토출하므로, 펌프의 운전 소음이 감소되어, 보다 저소음으로 된다.
또 본 발명에 있어서, 상기 스플릿 펌프는 토출용량을 제어하는 레귤레이터를 구비하고, 상기 2 계통의 센터 바이패스의 일방이 상기 스플릿 펌프의 일방의 토출구에 접속된 제 1 언로드 통로이고, 상기 2 계통의 센터 바이패스의 타방이 상기 스플릿 펌프의 타방의 토출구에 접속된 제 2 언로드 통로이고, 상기 복수의 전환밸브가 상기 제 1 언로드 통로에 접속된 제 1 계통의 제 1 방향전환 밸브 및 상기 제 2 언로드 통로에 접속된 제 2 계통의 제 2 방향전환 밸브이며, 상기 제 1 언로드 통로 및 상기 제 2 언로드 통로에 연통된 탱크와, 상기 제 1 방향전환 밸브와 상기 탱크 사이의 상기 제 1 언로드 통로에 설치된 제 1 리스트릭터와, 상기 제 2 방향전환 밸브와 상기 탱크 사이의 상기 제 2 언로드 통로에 설치된 제 2 리스트릭터를 갖고, 상기 외부신호 압력이고 상기 제 1 리스트릭터의 상류측의 유압인 제 1 네거티브 컨트롤압과 상기 외부신호 압력이고 상기 제 2 리스트릭터의 상류측의 유압인 제 2 네거티브 컨트롤압 중 낮은 쪽이 유압을 제 3 네거티브 컨트롤압으로서 상기 저압 선택 밸브는 출력하고, 상기 최소압력은 상기 제 3 네거티브 컨트롤압이며, 상기 제 1 네거티브 컨트롤압이 상기 제 2 네거티브 컨트롤압보다도 높을 때에, 당해 제 1 네거티브 컨트롤압과 당해 제 2 네거티브 컨트롤압과의 압력차에 따른 양의 오일을, 상기 제 1 방향전환 밸브의 상류측의 상기 제 1 언로드 통로로부터 상기 탱크로 빠져나가게 제 1 언로드 밸브를 구비하는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 제 1 계통이 사용되고 있지 않을 때나, 제 1 계통의 필요 유량이 제 2 계통보다도 적을 때는, 제 1 계통의 제 1 언로드 통로를 흐르려고 하는 잉여 오일을 제 1 언로드 밸브로부터 탱크로 빠져나가게 할 수 있다.
또한 본 발명에 있어서, 상기 제 2 네거티브 컨트롤압이 상기 제 1 네거티브 컨트롤압보다도 높을 때에, 당해 제 1 네거티브 컨트롤압과 당해 제 2 네거티브 컨트롤압과의 압력차에 따른 양의 오일을, 상기 제 2 방향전환 밸브의 상류측의 상기 제 2 언로드 통로로부터 상기 탱크로 빠져나가게 하는 제 2 언로드 밸브를 구비하는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 제 2 계통에서도 제 1 계통과 마찬가지로, 제 2 계통이 사용되고 있지 않을 때나, 제 2 계통의 필요 유량이 제 1 계통보다도 적을 때는, 제 2 계통의 제 2 언로드 통로를 흐르려고 하는 잉여 오일을 제 2 언로드 밸브로부터 탱크로 빠져나가게 할 수 있다.
또한 본 발명에 있어서, 상기 제 2 언로드 밸브는 차단위치와 연통위치를 구비하고, 당해 제 2 언로드 밸브의 일방의 제 1 실에 상기 제 2 네거티브 컨트롤압이 입력되고, 당해 제 2 언로드 밸브의 타방의 실에 상기 제 3 네거티브 컨트롤압이 입력됨과 아울러 제 2 언로드 밸브용 스프링이 배치되고, 당해 제 3 네거티브 컨트롤압과 당해 제 2 언로드 밸브용 스프링의 압압(押壓)과의 합보다도 당해 제 2 네거티브 컨트롤압이 높을 때에, 연통위치로 되는 것이 바람직하다.
여기에서, 제 1 방향전환 밸브가 조작되어 제 1 네거티브 컨트롤압이 제 2 네거티브 컨트롤압보다도 저하되면, 스플릿 펌프의 토출유량이 증가하여, 제 2 언로드 통로를 흐르는 오일의 잉여 유량이 증가하려고 한다. 이 때, 제 1 네거티브 컨트롤압의 저하에 따라 제 2 언로드 밸브의 타방의 실로부터의 압압이 저하되고, 일방의 실로부터의 압압이 능가하게 되면, 당해 제 2 언로드 밸브는 연통위치로 이동한다. 이것에 의해, 제 2 언로드 통로를 흐르려고 하는 잉여 오일을 제 2 언로드 밸브로부터 탱크로 빠져나가게 할 수 있고, 제 2 리스트릭터에서의 에너지 로스를 저감할 수 있다.
또한 본 발명에 있어서, 상기 제 1 언로드 밸브는, 차단위치와 연통위치를 구비하고, 당해 제 1 언로드 밸브의 일방의 제 1 실에 상기 제 1 네거티브 컨트롤압이 입력되고, 당해 제 1 언로드 밸브의 타방의 실에 상기 제 3 네거티브 컨트롤압이 입력됨과 아울러 제 1 언로드 밸브용 스프링이 배치되고, 당해 제 3 네거티브 컨트롤압과 당해 제 1 언로드 밸브용 스프링의 압압의 합보다도 당해 제 1 네거티브 컨트롤압이 높을 때, 연통위치로 되는 것이 바람직하다.
여기에서, 제 2 방향전환 밸브가 조작되어 제 2 네거티브 컨트롤압이 제 1 네거티브 컨트롤압보다도 저하되면, 스플릿 펌프의 토출유량이 증가하고, 제 1 언로드 통로를 흐르는 오일의 잉여 유량이 늘어나려고 한다. 이 때, 제 2 네거티브 컨트롤압의 저하에 따라 제 1 언로드 밸브의 타방의 실로부터의 압압이 저하되고, 일방의 실로부터의 압압이 능가하게 되면, 당해 제 1 언로드 밸브는 연통위치로 이동한다. 이것에 의해, 제 1 언로드 통로를 흐르려고 하는 잉여 오일을 제 1 언로드 밸브로부터 탱크로 빠져나가게 할 수 있고, 제 1 리스트릭터에서의 에너지 로스를 저감할 수 있다.
또한 본 발명에 있어서, 상기 제 2 언로드 밸브는, 상기 제 1 계통 및 상기 제 2 계통의 모든 방향전환 밸브가 조작되고 있지 않을 때에, 상기 제 2 방향전환 밸브의 상류측의 상기 제 2 언로드 통로로부터 상기 탱크로 오일을 빠져나가게 하는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 방향전환 밸브의 비조작시에도 제 2 언로드 통로를 흐르려고 하는 잉여 오일을 제 2 언로드 밸브로부터 탱크로 빠져나가게 할 수 있어, 제 2 리스트릭터에서의 에너지 로스를 보다 저감할 수 있다.
또한 본 발명에 있어서, 상기 제 1 언로드 밸브는, 상기 제 1 계통 및 상기 제 2 계통의 모든 방향전환 밸브가 조작되고 있지 않을 때에, 상기 제 1 방향전환 밸브의 상류측의 상기 제 1 언로드 통로로부터 상기 탱크로 오일을 빠져나가게 하는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 방향전환 밸브의 비조작시에도 제 1 언로드 통로를 흐르려고 하는 잉여 오일을 제 1 언로드 밸브로부터 탱크로 빠져나가게 할 수 있어, 제 1 리스트릭터에서의 에너지 로스를 보다 저감할 수 있다.
또한 본 발명에 있어서, 일단이 파일럿 펌프에 접속되고 타단이 상기 탱크에 접속된 제 1 파일럿 통로와, 상기 제 1 계통 및 상기 제 2 계통의 모든 방향전환 밸브에 대하여 각각 일체로 형성됨과 아울러, 상기 제 1 파일럿 통로에 직렬로 배치된 복수의 서브 밸브와, 최상류의 상기 서브 밸브보다도 상류측의 상기 제 1 파일럿 통로가 일방의 실에 접속되고, 타방의 실에 압압 수단이 배치된 비조작 신호 생성 밸브를 구비하고, 상기 서브 밸브는 대응하는 상기 방향전환 밸브가 중립위치일 때에 연통위치로 되고 전환위치일 때에 차단위치로 되며, 상기 비조작 신호 생성 밸브는, 적어도 1개의 상기 서브 밸브가 차단위치일 때에, 상기 제 1 언로드 밸브 및 상기 제 2 언로드 밸브 중 일방의 제 2 실을 모두 상기 탱크에 접속하고, 모든 상기 서브 밸브가 연통위치일 때에, 당해 제 2 실을 모두 상기 파일럿 펌프에 접속하는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 비조작 신호 생성 밸브는, 모든 서브 밸브가 연통위치일 때에, 제 1 언로드 밸브 및 제 2 언로드 밸브의 일방의 제 2 실을 모두 파일럿 펌프에 접속한다. 이것에 의해, 제 1 언로드 밸브 및 제 2 언로드 밸브는 차단위치로부터 연통위치로 전환된다. 따라서, 제 1 언로드 밸브 및 제 2 언로드 밸브의 연통위치로의 전환조작이 1개의 비조작 신호 생성 밸브를 부가함으로써 가능하게 된다.
또한 본 발명에 있어서, 상기 비조작 신호 생성 밸브는, 상기 제 1 계통 및 상기 제 2 계통의 모든 방향전환 밸브가 조작되고 있지 않을 때에, 상기 스플릿 펌프의 토출유량(토출용량)을 적게 하는 유압 신호를 출력하는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 방향전환 밸브의 비조작시에 스플릿 펌프의 토출유량을 적게 함으로써, 방향전환 밸브의 비조작시에 있어서의 에너지 로스를 저감할 수 있다.
또한 본 발명에 있어서, 일단이 상기 비조작 신호 생성 밸브에 접속되고 타단이 상기 저압 선택 밸브에 접속된 제 2 파일럿 통로와, 상기 제 2 파일럿 통로에 설치되고, 상기 비조작 신호 생성 밸브의 출력 및 상기 제 3 네거티브 컨트롤압 중 높은 쪽의 유압을 선택하고, 당해 유압을 상기 레귤레이터에 출력하는 셔틀 밸브를 구비하는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 비조작 신호 생성 밸브로부터의 신호를 레귤레이터용 신호와 언로드 밸브용 신호에 병용함으로써 유압회로를 간소화할 수 있다.
또한 본 발명에 있어서, 상기 비조작 신호 생성 밸브의 일방의 실에 입력되는 유압 신호를, 엔진의 아이들링 제어의 오토 아이들링 신호로서 사용하는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 비조작 신호 생성 밸브를 위한 신호와 오토 아이들링 신호를 병용함으로써 유압회로를 간소화할 수 있다.
또한 본 발명에 있어서, 상기 제 1 네거티브 컨트롤압이 상기 스플릿 펌프의 토출유량(토출용량)을 최대로 할 때에 상기 제 1 언로드 밸브를 차단위치에 유지함과 아울러, 상기 제 2 네거티브 컨트롤압이 상기 스플릿 펌프의 토출유량(토출용량)을 최대로 할 때에 상기 제 2 언로드 밸브를 차단위치에 유지하는 언로드 밸브 차단위치 유지 기구를 구비하는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 제 1 네거티브 컨트롤압이 스플릿 펌프의 토출유량을 최대로 할 때에 제 1 언로드 밸브를 차단위치에 유지함과 아울러, 또한 제 2 네거티브 컨트롤압이 스플릿 펌프의 토출유량을 최대로 할 때에 제 2 언로드 밸브를 차단위치에 유지함으로써, 제 1 계통 및 제 2 계통 중 어디에 놓아도, 그 계통에 있어서 스플릿 펌프의 토출유량 이상의 오일량을 필요로 하는 경우에는, 그 계통의 언로드 밸브는 차단위치에 유지된다. 이것에 의해, 스플릿 펌프의 토출유량 이상의 오일량을 필요로 하는 계통의 유량이 줄어들지는 않는다. 즉, 스플릿 펌프의 토출유량이 최대시일 때의 액추에이터의 조작성을 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명에 있어서, 상기 제 1 언로드 밸브는, 차단위치와 연통위치를 구비하고, 당해 제 1 언로드 밸브의 일방의 제 1 실에 상기 제 1 네거티브 컨트롤압이 입력되고, 당해 제 1 언로드 밸브의 타방의 실에 상기 제 3 네거티브 컨트롤압이 입력됨과 아울러 제 1 언로드 밸브용 스프링이 배치되고, 당해 제 3 네거티브 컨트롤압과 당해 제 1 언로드 밸브용 스프링의 압압의 합보다도 당해 제 1 네거티브 컨트롤압이 높을 때에, 연통위치로 되고, 상기 제 2 언로드 밸브는 차단위치와 연통위치를 구비하고, 당해 제 2 언로드 밸브의 일방의 제 1 실에 상기 제 2 네거티브 컨트롤압이 입력되고, 당해 제 2 언로드 밸브의 타방의 실에 상기 제 3 네거티브 컨트롤압이 입력됨과 아울러 제 2 언로드 밸브용 스프링이 배치되고, 당해 제 3 네거티브 컨트롤압과 당해 제 2 언로드 밸브용 스프링의 압압의 합보다도 당해 제 2 네거티브 컨트롤압이 높을 때에, 연통위치로 되고, 상기 언로드 밸브 차단위치 유지 기구는, 상기 제 1 언로드 밸브 및 상기 제 2 언로드 밸브의 타방의 실과 상기 저압 선택 밸브 사이에 설치되고, 당해 저압 선택 밸브로부터 당해 양쪽 언로드 밸브로 향하는 방향을 순방향으로 하는 제 1 체크 밸브와, 당해 양쪽 언로드 밸브로부터 당해 저압 선택 밸브로 향하는 방향을 순방향으로 하는 제 2 체크 밸브를 구비하고, 당해 제 2 체크 밸브는, 상기 스플릿 펌프의 토출유량(토출용량)을 최대로 하는 압력보다도 높은 압력으로 상기 제 3 네거티브 컨트롤압이 되어 있을 때에 개방하는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 체크 밸브가 2개라는 간소한 구성으로, 언로드 밸브 차단위치 유지 기구를 형성할 수 있다.
또한 본 발명에 있어서, 상기 스플릿 펌프는, 토출용량을 제어하는 레귤레이터를 구비하고, 상기 2 계통의 센터 바이패스의 일방이 상기 스플릿 펌프의 일방의 토출구에 접속된 제 1 언로드 통로이고, 상기 2 계통의 센터 바이패스의 타방이 상기 스플릿 펌프의 타방의 토출구에 접속된 제 2 언로드 통로이고, 상기 복수의 전환밸브가 상기 제 1 언로드 통로에 접속된 제 1 계통의 제 1 방향전환 밸브 및 상기 제 2 언로드 통로에 접속된 제 2 계통의 제 2 방향전환 밸브이고, 상기 제 1 언로드 통로 및 상기 제 2 언로드 통로에 연통된 탱크와, 상기 제 1 방향전환 밸브와 상기 탱크 사이의 상기 제 1 언로드 통로에 설치된 제 1 리스트릭터와, 상기 제 2 방향전환 밸브와 상기 탱크 사이의 상기 제 2 언로드 통로에 설치된 제 2 리스트릭터를 갖고, 상기 외부신호 압력이고 상기 제 1 리스트릭터의 상류측의 유압인 제 1 네거티브 컨트롤압과 상기 외부신호 압력이고 상기 제 2 리스트릭터의 상류측의 유압인 제 2 네거티브 컨트롤압 중의 낮은 쪽의 유압을 제 3 네거티브 컨트롤압으로서 상기 저압 선택 밸브는 출력하고, 상기 최소압력은 상기 제 3 네거티브 컨트롤압이고, 상기 제 1 네거티브 컨트롤압이 상기 제 2 네거티브 컨트롤압보다도 높을 때에, 당해 제 1 네거티브 컨트롤압과 당해 제 2 네거티브 컨트롤압의 압력차에 따른 양의 오일을 상기 제 1 방향전환 밸브의 상류측의 상기 제 1 언로드 통로로부터 상기 탱크로 빠져나가게 함과 아울러, 상기 제 2 네거티브 컨트롤압이 상기 제 1 네거티브 컨트롤압보다도 높을 때에, 당해 제 1 네거티브 컨트롤압과 당해 제 2 네거티브 컨트롤압과의 압력차에 따른 양의 오일을 상기 제 2 방향전환 밸브의 상류측의 상기 제 2 언로드 통로로부터 상기 탱크로 빠져나가게 하는 언로드 밸브를 구비하는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 제 1 계통이 사용되고 있지 않을 때나, 제 1 계통의 필요 유량이 제 2 계통보다도 적을 때는, 제 1 계통의 제 1 언로드 통로를 흐르려고 하는 잉여 오일을 언로드 밸브로부터 탱크로 빠져나가게 할 수 있다. 또, 제 2 계통에서도 제 1 계통과 마찬가지로, 제 2 계통이 사용되고 있지 않을 때나, 제 2 계통의 필요 유량이 제 1 계통보다도 적을 때는, 제 2 계통의 제 2 언로드 통로를 흐르려고 하는 잉여 오일을 언로드 밸브로부터 탱크로 빠져나가게 할 수 있다.
또한, 제 1 계통 및 제 2 계통에 대하여 각각 언로드 밸브를 설치하는 것이 아니고, 이들 양쪽 계통에 대하여 언로드 밸브를 1개 설치하면 되므로, 밸브의 수를 적게 할 수 있어, 유압회로를 간소화할 수 있다.
또한 본 발명에 있어서, 상기 언로드 밸브는, 상기 제 1 언로드 통로 및 상기 제 2 언로드 통로와 상기 탱크 사이를 차단하는 중립위치와, 상기 제 1 언로드 통로를 상기 탱크에 연통하고 상기 제 2 언로드 통로와 당해 탱크 사이를 차단하는 제 1 전환위치와, 상기 제 1 언로드 통로와 상기 탱크 사이를 차단하고 상기 제 2 언로드 통로를 당해 탱크에 연통하는 제 2 전환위치를 구비하고, 당해 언로드 밸브의 일방의 실에 상기 제 1 네거티브 컨트롤압이 입력되고, 당해 언로드 밸브의 타방의 실에 상기 제 2 네거티브 컨트롤압이 입력되고, 상기 제 1 네거티브 컨트롤압이 상기 제 2 네거티브 컨트롤압보다도 높을 때에 상기 제 1 전환위치로 되고, 상기 제 2 네거티브 컨트롤압이 상기 제 1 네거티브 컨트롤압보다도 높을 때에 상기 제 2 전환위치로 되는 것이 바람직하다.
여기에서, 예를 들면, 제 2 방향전환 밸브가 조작되어 제 2 네거티브 컨트롤압이 제 1 네거티브 컨트롤압보다도 저하되면, 스플릿 펌프의 토출유량이 증가해, 제 1 언로드 통로를 흐르는 오일의 잉여 유량이 늘어나려고 한다. 이 때, 언로드 밸브는 제 1 전환위치로 이동한다. 이것에 의해, 제 1 언로드 통로를 흐르려고 하는 잉여 오일을 언로드 밸브로부터 탱크로 빠져나가게 할 수 있어, 제 1 리스트릭터에서의 에너지 로스를 저감할 수 있다.
마찬가지로, 제 1 방향전환 밸브가 조작되어 제 1 네거티브 컨트롤압이 제 2 네거티브 컨트롤압보다도 저하되면, 스플릿 펌프의 토출유량이 증가해, 제 2 언로드 통로를 흐르는 오일의 잉여 유량이 늘어나려고 한다. 이 때, 언로드 밸브는 제 2 전환위치로 이동한다. 이것에 의해, 제 2 언로드 통로를 흐르려고 하는 잉여 오일을 언로드 밸브로부터 탱크로 빠져나가게 할 수 있어, 제 2 리스트릭터에서의 에너지 로스를 저감할 수 있다.
또한 상기 언로드 밸브에 접속하는 파일럿 통로는 2개뿐이어도 되므로, 유압회로는 간소화된다.
또한 본 발명에 있어서, 상기 스플릿 펌프와 상기 제 1 방향전환 밸브 사이의 상기 제 1 언로드 통로로부터 분기되는 제 1 분기 언로드 통로, 및 상기 스플릿 펌프와 상기 제 2 방향전환 밸브 사이의 상기 제 2 언로드 통로로부터 분기되는 제 2 분기 언로드 통로에 접속된 중립 언로드 밸브를 구비하고, 상기 중립 언로드 밸브는 상기 제 1 계통 및 상기 제 2 계통의 모든 방향전환 밸브가 조작되고 있지 않을 때에, 상기 제 1 방향전환 밸브의 상류측의 상기 제 1 언로드 통로 및 상기 제 2 방향전환 밸브의 상류측의 상기 제 2 언로드 통로로부터 상기 탱크로 오일을 빠져나가게 하는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 방향전환 밸브의 비조작시에는, 제 1 언로드 통로 및 제 2 언로드 통로를 흐르려고 하는 잉여 오일을 상기 중립 언로드 밸브로부터 탱크로 빠져나가게 할 수 있어, 제 1 리스트릭터 및 제 2 리스트릭터에서의 에너지 로스를 보다 저감할 수 있다.
또한 본 발명에 있어서, 일단이 파일럿 펌프에 접속되고 타단이 상기 탱크에 접속된 제 1 파일럿 통로와, 상기 제 1 계통 및 상기 제 2 계통의 모든 방향전환 밸브에 대하여 각각 일체로 형성됨과 아울러, 상기 제 1 파일럿 통로에 직렬로 배치된 복수의 서브 밸브와, 최상류의 상기 서브 밸브보다도 상류측의 상기 제 1 파일럿 통로가 일방의 실에 접속되고, 타방의 실에 압압 수단이 배치된 비조작 신호 생성 밸브를 구비하고, 상기 서브 밸브는, 대응하는 상기 방향전환 밸브가 중립위치일 때에 연통위치로 되고 전환위치일 때에 차단위치로 되고, 상기 비조작 신호 생성 밸브는, 적어도 1개의 상기 서브 밸브가 차단위치일 때에, 상기 중립 언로드 밸브의 파일럿실을 상기 탱크에 접속해서 당해 중립 언로드 밸브를 차단위치로 하고, 모든 상기 서브 밸브가 연통위치일 때에, 당해 파일럿실을 상기 파일럿 펌프에 접속해서 당해 중립 언로드 밸브를 연통위치로 하는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 비조작 신호 생성 밸브는, 모든 서브 밸브가 연통위치일 때에, 중립 언로드 밸브의 파일럿실을 파일럿 펌프에 접속한다. 이것에 의해, 중립 언로드 밸브는 차단위치로부터 연통위치로 전환된다. 따라서, 방향전환 밸브의 비조작시에 있어서의 제 1 언로드 통로 및 제 2 언로드 통로의 오일 도피를, 1개의 중립 언로드 밸브 및 1개의 비조작 신호 생성 밸브를 부가함으로써 가능하게 된다.
또한 본 발명에 있어서, 상기 비조작 신호 생성 밸브는, 상기 제 1 계통 및 상기 제 2 계통의 모든 방향전환 밸브가 조작되고 있지 않을 때에, 상기 스플릿 펌프의 토출유량(토출용량)을 적게 하는 유압 신호를 출력하는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 방향전환 밸브의 비조작시에 스플릿 펌프의 토출유량을 적게 함으로써 방향전환 밸브의 비조작시에 있어서의 에너지 로스를 저감할 수 있다.
또한 본 발명에 있어서, 일단이 상기 비조작 신호 생성 밸브에 접속되고 타단이 상기 저압 선택 밸브에 접속된 제 2 파일럿 통로와, 상기 제 2 파일럿 통로에 설치되고, 상기 비조작 신호 생성 밸브의 출력 및 상기 제 3 네거티브 컨트롤압 중 높은 쪽의 유압을 선택하고, 당해 유압을 상기 레귤레이터에 출력하는 셔틀 밸브를 구비하는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 비조작 신호 생성 밸브로부터의 신호를 레귤레이터용 신호와 언로드 밸브용 신호에 병용함으로써 유압회로를 간소화 할 수 있다.
또한 본 발명에 있어서, 상기 비조작 신호 생성 밸브의 일방의 실에 입력되는 유압 신호를, 엔진의 아이들링 제어의 오토 아이들링 신호로서 사용하는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 비조작 신호 생성 밸브를 위한 신호와 오토 아이들링 신호를 병용함으로써 유압회로를 간소화 할 수 있다.
또한 본 발명에 있어서, 상기 제 1 네거티브 컨트롤압이 상기 스플릿 펌프의 토출유량(토출용량)을 최대로 할 때에 상기 제 1 언로드 통로와 상기 탱크 사이를 차단하는 위치에 상기 언로드 밸브를 유지하고, 또한 상기 제 2 네거티브 컨트롤압이 상기 스플릿 펌프의 토출유량(토출용량)을 최대로 할 때에 상기 제 2 언로드 통로와 상기 탱크 사이를 차단하는 위치에 상기 언로드 밸브를 유지하는 언로드 밸브 차단위치 유지 기구를 구비하는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 제 1 네거티브 컨트롤압이 스플릿 펌프의 토출유량을 최대로 할 때에 제 1 언로드 통로와 탱크 사이를 차단하는 위치에 언로드 밸브를 유지함과 아울러, 제 2 네거티브 컨트롤압이 스플릿 펌프의 토출유량을 최대로 할 때에 제 2 언로드 통로와 탱크 사이를 차단하는 위치에 언로드 밸브를 유지함으로써, 제 1 계통 및 제 2 계통 중 어디에 놓아도, 그 계통에 있어서 스플릿 펌프의 토출유량 이상의 오일량을 필요로 하는 경우에는, 그 계통에 있어서 언로드 밸브로부터 오일은 빠져나가지 않는다. 이것에 의해, 스플릿 펌프의 토출유량 이상의 오일량을 필요로 하는 계통의 유량이 부주의하게 줄어드는 일은 없다. 즉, 스플릿 펌프의 토출유량이 최대시일 때의 액추에이터의 조작성을 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명에 있어서, 상기 언로드 밸브는, 상기 제 1 언로드 통로 및 상기 제 2 언로드 통로와 상기 탱크 사이를 차단하는 중립위치와, 상기 제 1 언로드 통로를 상기 탱크에 연통하고 상기 제 2 언로드 통로와 당해 탱크 사이를 차단하는 제 1 전환위치와, 상기 제 1 언로드 통로와 상기 탱크 사이를 차단하고 상기 제 2 언로드 통로를 당해 탱크에 연통하는 제 2 전환위치를 구비하고, 당해 언로드 밸브의 일방의 실에 상기 제 1 네거티브 컨트롤압이 입력되고, 당해 언로드 밸브의 타방의 실에 상기 제 2 네거티브 컨트롤압이 입력되어, 상기 제 1 네거티브 컨트롤압이 상기 제 2 네거티브 컨트롤압보다도 높을 때에 상기 제 1 전환위치로 되고, 상기 제 2 네거티브 컨트롤압이 상기 제 1 네거티브 컨트롤압보다도 높을 때에 상기 제 2 전환위치로 되고, 상기 언로드 밸브 차단위치 유지 기구는, 상기 제 1 리스트릭터의 상류측의 제 1 분기점과 상기 언로드 밸브의 일방의 실 사이에 설치되고, 당해 제 1 분기점으로부터 당해 언로드 밸브로 향하는 방향을 순방향으로 하는 제 1 체크 밸브와, 상기 제 1 체크 밸브에 병렬로 설치되고, 상기 언로드 밸브로부터 상기 제 1 분기점으로 향하는 방향을 순방향으로 하는 제 2 체크 밸브와, 상기 제 2 리스트릭터의 상류측의 제 2 분기점과 상기 언로드 밸브의 타방의 실 사이에 설치되고, 당해 제 2 분기점으로부터 당해 언로드 밸브로 향하는 방향을 순방향으로 하는 제 3 체크 밸브와, 상기 제 3 체크 밸브에 병렬로 설치되고, 상기 언로드 밸브로부터 상기 제 2 분기점으로 향하는 방향을 순방향으로 하는 제 4 체크 밸브를 구비하고, 상기 제 2 체크 밸브는, 상기 스플릿 펌프의 토출유량(토출용량)을 최대로 하는 압력보다도 높은 압력으로 상기 제 1 네거티브 컨트롤압이 되어 있을 때에 개방하고, 상기 제 4 체크 밸브는, 상기 스플릿 펌프의 토출유량(토출용량)을 최대로 하는 압력보다도 높은 압력으로 상기 제 2 네거티브 컨트롤압이 되어 있을 때에 개방하는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 체크 밸브가 4개라고 하는 간소한 구성으로, 언로드 밸브 차단위치 유지 기구를 형성할 수 있다.
본 발명에 의하면, 스플릿 펌프가 토출하는 잉여 유량을 적게 하여 에너지절약화, 연비절약화를 도모할 수 있다. 게다가, 유압 시스템의 온도상승을 내려, 작동유의 열화속도를 느리게 하고, 탱크 오일량을 적게 할 수 있기 때문에, 자원의 유효 활용이 가능하게 된다. 또한 필요 최저한의 유량을 토출하므로, 펌프의 운전 소음이 감소하여, 보다 저소음으로 된다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 건설기계의 유압회로를 나타내는 회로도이다.
도 2는 마력 제어시의 펌프 토출압력을 고정한 경우의 파일럿 압력-유량 특성선도이다.
도 3은 센터 바이패스 유량-파일럿 압력 특성선도이다.
도 4는 파일럿 압력에 따라 마력 특성을 변화시키는 경우의 펌프의 토출압력-유량 특성선도이다.
도 5는 파일럿 압력에 따라 펌프 용량을 변화시키는 경우의 펌프의 토출압력-유량 특성선도이다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 건설기계의 유압회로를 나타내는 회로도이다.
도 7은 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 건설기계의 유압회로를 나타내는 회로도이다.
도 8은 본 발명의 제 4 실시형태에 따른 건설기계의 유압회로를 나타내는 회로도이다.
도 9]본 발명의 제 5 실시형태에 따른 건설기계의 유압회로를 나타내는 회로도이다.
도 10은 스플릿 펌프의 토출유량 특성, 및 언로드 밸브의 개구 특성을 나타내는 그래프이다.
도 11은 본 발명의 제 6 실시형태에 따른 건설기계의 유압회로를 나타내는 회로도이다.
도 12는 본 발명의 제 7 실시형태에 따른 건설기계의 유압회로를 나타내는 회로도이다.
도 13은 방향전환 밸브를 조작했을 때의 제 1 네거티브 컨트롤압과 제 2 네거티브 컨트롤압과의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 14는 본 발명의 제 8 실시형태에 따른 건설기계의 유압회로를 나타내는 회로도이다.
도 15는 본 발명의 제 9 실시형태에 따른 건설기계의 유압회로를 나타내는 회로도이다.
도 16은 본 발명의 제 10 실시형태에 따른 건설기계의 유압회로를 나타내는 회로도이다.
도 17은 본 발명의 제 11 실시형태에 따른 건설기계의 유압회로를 나타내는 회로도이다.
도 18은 본 발명의 제 12 실시형태에 따른 건설기계의 유압회로를 나타내는 회로도이다.
도 19는 본 발명의 제 13 실시형태에 따른 건설기계의 유압회로를 나타내는 회로도이다.
(발명을 실시하기 위한 최선의 형태)
이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 건설기계의 유압회로로서 유압 쇼벨의 유압회로를 예로 들고, 그 실시형태를 이하에 나타내고 있다.
(제 1 실시형태)
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 건설기계의 유압회로를 나타내는 회로도이다. 여기에서, 펌프(111)는, 입력축과 스플라인으로 결합된 하나의 실린더 블록에, 짝수개의 피스톤이 끼워맞추어져, 동일한 용량의 액체를 토출하고, 또한 1개의 경사판(112)을 가진 스플릿 플로우형 가변용량 피스톤 펌프(스플릿 펌프)으로서, 엔진 마력을 유효하게 활용하기 위한 정(定) 토크 제어 기구(142)를 구비하고 있다. 이 정 토크 제어 기구(142)는, 복수의 토출압력의 합계, 게다가 부속되는 정토출용량형 펌프(113)의 토출압력에 따라 경사판(112)의 각도를 변화시켜, 펌프의 축입력 토크가 어떤 일정한 토크를 초과하지 않도록 제어되는 건설기계, 특히 미니 쇼벨 등에서 널리 사용되고 있다.
이 펌프(111)에 대하여, 외부신호 압력(114)에 따라, 정 토크 제어 기구(142)(예를 들면, 레귤레이터)를 추가함으로써, 펌프(111)의 토출압력을 고정으로 한 경우의 외부신호 압력(114)에 대한 펌프(111)의 용량특성은 도 2와 같은 특성으로 된다. 이 기구에 의한 펌프(111)의 토출압력에 대한 유량 특성은, 예를 들면, 도 4 또는 도 5와 같이, 외부신호 압력(114)이 0일 때의 펌프(111)의 토출압력에 대한 토출유량의 특성(151, 161)에 대하여, 펌프(111)의 토출유량을 줄이는 펌프(111)의 토출압력에 대한 토출유량의 특성(152, 162)으로 하는 것이 가능하게 된다. 이 펌프(111)의 토출압력에 대한 토출유량의 특성(152, 162)을 달성하는 방법은, 일반적으로 널리 알려져 있는 가변용량형 피스톤 펌프의 제어 기구이며, 상세한 설명을 생략한다. 또한, 도 3은, 센터 바이패스 유량과 파일럿 압력(네거티브 컨트롤 압력)과의 관계를 나타내는 도면이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 센터 바이패스 유량이 많아질수록, 파일럿 압력(네거티브 컨트롤 압력)은 커진다.
또한, 참조부호 123, 130은 컨트롤 밸브(115, 116)의 네거티브 컨트롤 압력 라인을 나타내고, 또한 참조부호 132는 예를 들면 선회 모터 및 도저 실린더용 컨트롤 밸브이고, 133, 134는 각각 선회 모터, 도저 실린더를 나타내며, 참조부호 135는 릴리프 밸브이다. 또한 참조부호 136은 메인 릴리프 밸브를 나타낸다.
또한, 도 2, 도 4, 및 도 5에 있어서, 펌프 토출유량 Q1, Q2는 펌프 111, 111a의 토출유량을 나타내고, 펌프 압력 P1, P2는 펌프 111, 111a의 펌프 압력을 나타낸다. 또한, 펌프 111, 111a와 같이 기재하고 있지만, 전혀 다른 2개의 펌프가 존재하는 것은 아니다. 펌프(111)와 펌프(111a)로 1개의 경사판(112)을 가진 펌프(111)(1실린더 2포트 토출의 스플릿 펌프)를 구성한다.
컨트롤 밸브(115, 116)는 펌프(111)의 각 토출유량에 대하여 복수의 액추에이터(119, 120, 125, 126, 127)를 구동하기 위하여 둘로 크게 나뉘고, 각 밸브(115, 116)에 배치된 복수의 전환밸브(118, 124)(바꾸어 말하면, 복수의 전환밸브(118)는 제 1 계통의 제 1 방향전환 밸브이며, 복수의 전환밸브(124)는 제 2 계통의 제 2 방향전환 밸브임)를 갖고, 이 전환밸브(118, 124)의 조작량에 따라 센터 바이패스 통로(13, 14)의 개구(도시하지 않음)를 작게 하여, 액추에이터(119, 120, 125, 126, 127)에 유량을 인도하도록 되어 있다. 또한, 센터 바이패스 통로(13)는, 바꾸어 말하면, 스플릿 펌프의 일방의 토출구에 접속된 제 1 언로드 통로이며, 센터 바이패스 통로(14)는, 바꾸어 말하면, 스플릿 펌프의 타방의 토출구에 접속된 제 2 언로드 통로이다.
따라서, 예를 들면, 전환밸브(118)의 조작에 의해, 해당하는 액추에이터(119)에 토출유량이 흐르고, 유량이 소비되는 경우에는, 탱크 포트(121)에는 잉여 오일만이 흐르게 되어 있다. 따라서, 모든 액추에이터(119, 120, 125, 126, 127)에 있어서 펌프(111)의 토출유량 모두가 소비되지 않는 경우에는, 모든 잉여 오일은 컨트롤 밸브(115, 116)의 탱크 포트(121, 128)를 통하여, 탱크(54)로 되돌아오게 된다. 이 때, 잉여 오일량과 펌프(111)의 토출압력에 따른 손실 에너지가 발생해 있게 되고, 이 잉여 오일량을 어떻게 적게 할 것인가라고 하는 것이 건설기계의 유압회로에서의 에너지절약을 도모할 때의 과제이다.
지금까지는, 이러한 펌프(111)(스플릿 플로우형 가변용량 피스톤 펌프)을 제어하기 위한 오픈 센터 방식의 컨트롤 밸브(115, 116)를 사용한 유압회로에서는, 펌프(111)의 경사판(112)이 하나이기 때문에, 펌프(111)의 2개의 토출구로부터 항상 거의 동일한 용량의 오일을 펌프(111)가 토출하기 때문에, 2개의 컨트롤 밸브(115, 116)의 탱크 포트(121, 128)를 통과하는 유량에 맞게, 각각의 펌프, 예를 들면, 펌프 111, 111a의 토출량을 최적으로 줄일 수 없었다.
그렇지만, 도 1에 나타내는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 건설기계의 유압회로(1)(또한, 「건설기계의 유압회로」를, 이하, 단지 「유압회로」라고 부름)에서는, 이 2개의 컨트롤 밸브(115, 116)의 탱크 포트(121, 128)의 하류에 고정 리스트릭터(9, 10)를 설치하고, 또한 이 고정 리스트릭터(9, 10)를 바이패스하는 릴리프 밸브(140, 141)를 설치하고 있다. 이것에 의해, 센터 바이패스 통로(13, 14)를 통과한 잉여 오일량에 따른 배압을 발생시키고 있다. 그리고, 이들 배압 중 작은 쪽의 배압(최소압력)을 저압 선택 밸브(131)에 의해 선택하고, 당해 최소압력이 펌프(111)의 외부신호 압력(114)으로서 정 토크 제어 기구(142)에 받아들여짐으로써 예를 들면 레버 조작이 없는 대기시, 또는 미소조작시 등의 어느 컨트롤 밸브(115, 116)에서도 잉여 오일이 발생한 경우에 한하여, 펌프(111)의 토출유량을 저감함으로써 에너지 절약화를 도모할 수 있다. 또한, 저압 선택 밸브(131)에서는 컨트롤 밸브(115, 116)의 배압이 동일한 경우에도, 어느 하나의 압력이 펌프(111)의 외부 파일럿 포트에 인도되도록 하고 있다.
또한, 고정 리스트릭터(9)는 제 1 방향전환 밸브(전환밸브(118))와 탱크(54) 사이의 제 1 언로드 통로(센터 바이패스 통로(13))에 설치된 제 1 리스트릭터에 상당하고, 고정 리스트릭터(10)는 제 2 방향전환 밸브(전환밸브(124))와 탱크(54) 사이의 제 2 언로드 통로(센터 바이패스 통로(14))에 설치된 제 2 리스트릭터에 상당한다. 또한 복수의 전환밸브(118) 중 최하류측(센터 바이패스 통로(13)를 흐르는 오일의 방향에 있어서의 최하류측)에 배치된 전환밸브(118)와, 고정 리스트릭터(9) 사이의 센터 바이패스 통로(13)의 유압이 제 1 네거티브 컨트롤압이며, 복수의 전환밸브(124) 중 최하류측(센터 바이패스 통로(14)를 흐르는 오일의 방향에 있어서의 최하류측)에 배치된 전환밸브(124)와, 고정 리스트릭터(10) 사이의 센터 바이패스 통로(14)의 유압이 제 2 네거티브 컨트롤압이다. 이 제 1 네거티브 컨트롤압은 네거티브 컨트롤 압력 라인(123)을 경유하여 저압 선택 밸브(131)에 도입되고, 제 2 네거티브 컨트롤압은 네거티브 컨트롤 압력 라인(130)을 경유하여 저압 선택 밸브(131)에 도입된다. 게다가, 저압 선택 밸브(131)에 의해 선택되고 정 토크 제어 기구(142)에 출력되는 최소압력(제 1 네거티브 컨트롤압 및 제 2 네거티브 컨트롤압 중 낮은 쪽의 압력)이 제 3 네거티브 컨트롤압이다.
(제 2 실시형태)
도 6은 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 유압회로(201)를 나타내는 회로도이다. 도 6에 도시한 바와 같이, 이 유압회로(201)가 적용되는 유압 쇼벨은 압유의 토출유량(스플릿 펌프의 토출용량)을 제어하는 레귤레이터(52) 부착 스플릿 펌프(51)와, 파일럿 펌프(53)와, 주행용 좌측 유압 모터(55)(좌주행 모터(55))와, 붐용 유압 실린더(56)과, 버킷용 유압 실린더(57)와, 암용 유압 실린더(58)와, 선회용 유압 모터(59)와, 주행용 우측 유압 모터(60)(우주행 모터(60))와, 탱크(54)를 구비하고 있다. 그리고, 이들 유압 모터(55, 59, 60)·유압 실린더(56∼58) 등의 액추에이터, 펌프(51, 53), 및 레귤레이터(52)에 대하여 유압회로(201)가 짜여 있다.
스플릿 펌프(51)는 가변용량형의 1실린더 2포트 토출의 펌프이며, 2개의 토출구(51a, 51b)로부터 동일 유량의 압유를 토출한다. 또한 스플릿 펌프(51)는 엔진(도시하지 않음)에 의해 구동된다.
(유압회로의 구성)
(언로드 통로)
도 6에 도시하는 바와 같이, 유압회로(201)는 스플릿 펌프(51)의 일방의 토출구(51a)에 접속된 제 1 언로드 통로(13)와, 스플릿 펌프(51)의 타방의 토출구(51b)에 접속된 제 2 언로드 통로(14)를 구비하고 있다. 제 1 언로드 통로(13) 및 제 2 언로드 통로(14)는 하류측에서 합류하여 배출통로(71)에 접속하고, 탱크(54)에 연통해 있다. 제 1 언로드 통로(13)는 제 1 계통의 언로드 통로이며, 제 2 언로드 통로(14)는 제 2 계통의 언로드 통로이다.
(방향전환 밸브)
또, 유압회로(201)는 제 1 언로드 통로(13)에 접속된 제 1 계통의 3개의 제 1 방향전환 밸브(6x∼6z)와, 제 2 언로드 통로(14)에 접속된 제 2 계통의 3개의 제 2 방향전환 밸브(7x∼7z)를 구비하고 있다. 제 1 방향전환 밸브(6x∼6z) 및 제 2 방향전환 밸브(7x∼7z)는, 모두, 센터 바이패스형이며 또한 유압 파일럿형의 방향전환 밸브이다. 또한 제 1 방향전환 밸브(6x∼6z)는 제 1 언로드 통로(13)에 직렬로 배치되고, 제 2 방향전환 밸브(7x∼7z)는 제 2 언로드 통로(14)에 직렬로 배치되어 있다.
여기에서, 제 1 방향전환 밸브(6x)는, 좌주행 모터(55)로의 압유의 공급을 제어하는 밸브이고, 제 1 방향전환 밸브(6y)는 붐을 동작시키는 붐용 유압 실린더(56)로의 압유의 공급을 제어하는 밸브이며, 제 1 방향전환 밸브(6z)는 버킷을 동작시키는 버킷용 유압 실린더(57)로의 압유의 공급을 제어하는 밸브이다.
또한 제 2 방향전환 밸브(7x)는 우주행 모터(60)로의 압유의 공급을 제어하는 밸브이고, 제 2 방향전환 밸브(7y)는 선회용 유압 모터(59)로의 압유의 공급을 제어하는 밸브이며, 제 2 방향전환 밸브(7z)는 암을 동작시키는 암용 유압 실린더(58)에의 압유의 공급을 제어하는 밸브이다.
여기에서, 제 1 방향전환 밸브(6x∼6z) 중, 최하류측의 제 1 방향전환 밸브(6z)와, 배출통로(71) 사이의 제 1 언로드 통로(13)에는, 제 1 리스트릭터(9)가 설치되어 있다. 마찬가지로, 제 2 방향전환 밸브(7x∼7z) 중, 최하류측의 제 2 방향전환 밸브(7z)와, 배출통로(71) 사이의 제 2 언로드 통로(14)에는, 제 2 리스트릭터(10)가 설치되어 있다.
또, 제 1 계통 및 제 2 계통의 모든 방향전환 밸브(6x∼7z)에 대하여, 각각 서브 밸브(11x∼12z)가 일체로 형성되어 있다. 서브 밸브(11x∼12z)는 센터 바이패스형의 밸브이다. 또한 일단이 파일럿 펌프(53)에 접속되고 타단이 배출통로(71)를 통하여 탱크(54)에 접속된 제 1 파일럿 통로(18)가 유압회로(1)에 설치되어 있다. 서브 밸브(11x∼12z)는 이 제 1 파일럿 통로(18)에 대하여 직렬로 배치되어 있다. 또한, 서브 밸브(11x∼12z)는 대응하는 방향전환 밸브(6x∼7z)가 중립위치일 때(조작되고 있지 않을 때)에 연통위치로 되고, 방향전환 밸브(6x∼7z)가 전환위치일 때(조작되고 있을 때)에 차단위치로 되도록 형성되어 있다.
(저압 선택 밸브)
또한 유압회로(201)는, 제 1 리스트릭터(9)의 상류측의 유압인 제 1 네거티브 컨트롤압 및 제 2 리스트릭터(10)의 상류측의 유압인 제 2 네거티브 컨트롤압 중 낮은 쪽의 유압을 제 3 네거티브 컨트롤압으로서 출력하는 저압 선택 밸브(8)를 구비하고 있다. 여기에서, 저압 선택 밸브(8)의 일방의 실(81)에는, 제 1 방향전환 밸브(6z)와 제 1 리스트릭터(9) 사이의 제 1 언로드 통로(13)의 유압인 상기 제 1 네거티브 컨트롤압이 입력되고, 저압 선택 밸브(8)의 타방의 실(82)에는, 제 2 방향전환 밸브(7z)와 제 2 리스트릭터(10) 사이의 제 2 언로드 통로(14)의 유압인 상기 제 2 네거티브 컨트롤압이 입력되어 있다.
또, 저압 선택 밸브(8)와 레귤레이터(52)를 접속하는 레귤레이터용 파일럿 통로(16)가 설치되어 있다. 이 레귤레이터용 파일럿 통로(16)에 의해, 저압 선택 밸브(8)로부터 출력되는 제 3 네거티브 컨트롤압이 레귤레이터(52)에 입력된다.
(언로드 밸브)
또, 유압회로(201)는, 제 1 네거티브 컨트롤압이 제 2 네거티브 컨트롤압보다도 높을 때에, 당해 제 1 네거티브 컨트롤압과 당해 제 2 네거티브 컨트롤압과의 압력차에 따른 양의 오일을, 최상류측의 제 1 방향전환 밸브(6x)보다도 상류측의 제 1 언로드 통로(13)로부터 탱크(54)로 빠져나가게 하는 제 1 언로드 밸브(2)를 구비하고 있다. 제 1 언로드 밸브(2)의 상류측 통로(74)는 제 1 방향전환 밸브(6x)의 상류측의 제 1 언로드 통로(13)에 접속되고, 제 1 언로드 밸브(2)의 하류측 통로(72)는 배출통로(71)에 접속되어 있다.
여기에서, 제 1 언로드 밸브(2)는 차단위치(2b)와 연통위치(2a)를 구비하고, 당해 제 1 언로드 밸브(2)의 일방의 제 1 실(21)에 제 1 네거티브 컨트롤압이 입력되고, 당해 제 1 언로드 밸브(2)의 타방의 실(23)에 제 3 네거티브 컨트롤압이 입력됨과 아울러 제 1 언로드 밸브용 스프링(24)이 배치되어 있다. 그리고, 당해 제 3 네거티브 컨트롤압과 제 1 언로드 밸브용 스프링(24)의 압압의 합보다도 당해 제 1 네거티브 컨트롤압이 높을 때에 연통위치(2a)로 된다. 여기에서, 연통위치(2a)로 된 상태란 제 1 언로드 밸브(2)의 개구면적이 0이 아닌 상태를 말하며, 즉, 밸브의 개구면적이 최대로 되어 있는 상태만을 말하는 것이 아니다(하기의 제 2 언로드 밸브(3)에 대해서도 동일). 또, 제 1 언로드 밸브(2)의 타방의 실(23)과 저압 선택 밸브(8)는 제 3 네거티브 컨트롤압용 통로(76)에서 연통되어 있다.
마찬가지로, 유압회로(201)는, 제 2 네거티브 컨트롤압이 제 1 네거티브 컨트롤압보다도 높을 때에, 당해 제 1 네거티브 컨트롤압과 당해 제 2 네거티브 컨트롤압과의 압력차에 따른 양의 오일을, 최상류측의 제 2 방향전환 밸브(7x)보다도 상류측의 제 2 언로드 통로(14)로부터 탱크(54)로 빠져나가게 하는 제 2 언로드 밸브(3)를 구비하고 있다. 제 2 언로드 밸브(3)의 상류측 통로(75)는 제 2 방향전환 밸브(7x)의 상류측의 제 2 언로드 통로(14)에 접속되고, 제 2 언로드 밸브(3)의 하류측 통로(73)는 배출통로(71)에 접속되어 있다.
또, 제 2 언로드 밸브(3)는 차단위치(3b)와 연통위치(3a)를 구비하고, 당해 제 2 언로드 밸브(3)의 일방의 제 1 실(31)에 제 2 네거티브 컨트롤압이 입력되고, 당해 제 2 언로드 밸브(3)의 타방의 실(33)에 제 3 네거티브 컨트롤압이 입력됨과 아울러 제 2 언로드 밸브용 스프링(34)이 배치되어 있다. 그리고, 당해 제 3 네거티브 컨트롤압과 제 2 언로드 밸브용 스프링(34)의 압압의 합보다도 당해 제 2 네거티브 컨트롤압이 높을 때에 연통위치(3a)로 된다. 여기에서, 제 2 언로드 밸브(3)의 타방의 실(33)과 저압 선택 밸브(8)는 제 3 네거티브 컨트롤압용 통로(76)에서 연통되어 있다.
(유압 쇼벨의 작동)
여기에서는, 우선, 스플릿 펌프(51) 및 언로드 밸브(2, 3)의 특성에 대하여 설명한다. 도 10은 스플릿 펌프(51)의 토출유량 특성, 및 언로드 밸브(2, 3)의 개구 특성을 나타내는 그래프이다.
도 10(a)에 스플릿 펌프(51)의 토출유량 특성을 나타내는 바와 같이, 스플릿 펌프(51)의 토출유량은 레귤레이터(52)에 의해 조정되고, 네거티브 컨트롤 압력(제 3 네거티브 컨트롤압)이 0∼Pf일 때 최대유량(Qmax)이 되고, 네거티브 컨트롤 압력이 Pf∼Ps일 때 네거티브 컨트롤 압력의 증가에 비례하여 내려가고, 네거티브 컨트롤 압력이 Ps 이상일 때 최소유량(Qmin)이 된다. 또한, Pf<Ps이다. 또, Pf는 스플릿 펌프(51)의 토출유량이 최대(Qmax)가 될 때의 최대의 네거티브 컨트롤 압력이며, Ps는 스플릿 펌프(51)의 토출유량이 최소(Qmin)가 될 때의 최소의 네거티브 컨트롤 압력이다. 또, 스플릿 펌프(51)의 토출유량이란 2개의 토출구(51a, 51b) 중 일방으로부터 토출되는 토출유량을 말하는 것으로 한다.
도 10(b)에 언로드 밸브(2, 3)의 개구 특성을 실선으로 나타내는 바와 같이, 언로드 밸브(2, 3)의 개구면적은, 네거티브 컨트롤 차압(제 1 네거티브 컨트롤압과 제 2 네거티브 컨트롤압의 차의 절대값)이 0일 때 0(차단위치(2a, 3b))이 되고, 네거티브 컨트롤 차압이 0∼(Ps-Pf)일 때 네거티브 컨트롤 차압의 증가에 비례하여 커지고(언로드 밸브 스트로크 중간위치(연통위치)), 네거티브 컨트롤 차압이 Ps-Pf 이상일 때 최대 개구면적(언로드 밸브 스트로크 최대위치(연통위치))이 된다. 또한, 언로드 밸브(2, 3)의 개구면적이 커질수록, 언로드 밸브(2, 3)를 흐르는 오일량은 증가한다.
또한, 도 10(b)에 도시한 예에서는, 언로드 밸브(2, 3)의 개구 특성을 선형으로 하고 있지만, 언로드 밸브(2, 3)의 제작상의 사정이나 오퍼레이터의 기호에 따라, 언로드 밸브(2, 3)의 개구 특성을 비선형으로 해도 된다. 예를 들면, 도 10(b)에 1점쇄선으로 나타내는 바와 같이, 개구 특성을 오목 형상으로 함으로써 복합조작시의 공급유량이 증가하여, 추가 복합조작시만 압력을 높일 수 있고, 그 결과, 조작의 힘이 늘어난다. 또한 도 10(b)에 2점쇄선으로 나타내는 바와 같이, 개구 특성을 볼록 형상으로 함으로써 조작의 부드러운 느낌이 늘어난다.
다음에 유압 쇼벨의 작동(유압회로(201)의 작동)에 대하여 도 6을 참조하면서 설명한다. 우선, 제 1 계통 및 제 2 계통의 모든 방향전환 밸브(6x∼7z)가 조작되고 있지 않은 상태를 가정한다. 이 때, 제 1 네거티브 컨트롤압 및 제 2 네거티브 컨트롤압은 모두 높은 압력으로 되어 있으므로, 저압 선택 밸브(8)에 의해 선택되고 레귤레이터(52)에 입력되는 제 3 네거티브 컨트롤압도 높게 되어 있다. 따라서, 스플릿 펌프(51)의 토출유량은 적은 상태로 되어 있다(도 10(a) 참조). 예를 들면, 스플릿 펌프(51)의 토출구(51a) 및 토출구(51b)로부터의 토출유량은 모두 Qmin이 된다.
이 상태로부터 예를 들면 제 2 방향전환 밸브(7y)를 조작하여 선회용 유압 모터(59)를 동작시켰다고 한다. 이 때, 제 2 언로드 통로(14)로부터 선회용 유압 모터(59)에 압유가 공급되므로, 제 2 네거티브 컨트롤압은 제 1 네거티브 컨트롤압보다도 낮아진다. 제 2 네거티브 컨트롤압이 낮아지면, 저압 선택 밸브(8)에 의해, 당해 제 2 네거티브 컨트롤압이 선택되어 제 3 네거티브 컨트롤압으로서 출력되고, 레귤레이터용 파일럿 통로(16)를 통하여 레귤레이터(52)에 입력된다. 이것에 의해, 스플릿 펌프(51)의 토출구(51a) 및 토출구(51b)로부터의 토출유량은 모두 제 2 계통의 필요 유량까지 증가한다.
이 때, 제 1 언로드 밸브(2)는 네거티브 컨트롤 차압에 따른 스트로크량 만큼, 차단위치(2b)로부터 연통위치(2a)로 전환되고(이동하고), 네거티브 컨트롤 차압에 따른 언로드 밸브 개구면적으로 되어, 제 1 계통의 잉여의 오일(네거티브 컨트롤 차압에 따른 양의 오일)은 하류측 통로(72)를 흘러 탱크(54)로 빠져나간다(도 10(b) 참조).
이렇게 하여 스플릿 펌프(51)를 네거티브 제어함으로써, 제 1 계통 및 제 2 계통 중 필요 유량이 많은 측으로 스플릿 펌프(51)의 토출유량을 맞출 수 있다. 또한, 유압회로(201)에서는 유압 파일럿형의 방향전환 밸브를 사용하고 있지만, 수동형의 방향전환 밸브를 적용할 수도 있다.
또, 제 1 계통이 사용되고 있지 않을 때나, 제 1 계통의 필요 유량이 제 2 계통보다도 적을 때는, 제 1 계통을 흐르려고 하는 잉여 오일을 제 1 언로드 밸브(2)로부터 탱크(54)로 빠져나가게 할 수 있다. 여기에서, 제 1 언로드 밸브(2)로부터 잉여 오일을 탱크(54)로 빠져나가게 함으로써 제 1 언로드 통로(13) 내의 압이 내려가, 제 1 리스트릭터(9)에서의 에너지 로스를 저감할 수 있다. 또, 제 1 언로드 통로(13) 내의 압이 필요 이상으로 높아진 상태에서(잉여로 높아진 상태에서), 제 1 방향전환 밸브를 조작하면, 액추에이터가 튀어나오거나 하여 미세 제어를 행할 수 없는 경우가 있지만, 제 1 언로드 통로(13)의 잉여 오일을 탱크(54)로 빠져나가게 함으로써 제 2 방향전환 밸브(7y)의 조작량의 영향을 저감시킬 수 있어, 제어성은 높아진다.
마찬가지로, 유압회로(201)에 의하면, 제 2 계통이 사용되고 있지 않을 때나, 제 2 계통의 필요 유량이 제 1 계통보다도 적을 때는, 제 2 계통을 흐르려고 하는 잉여 오일을 제 2 언로드 밸브(3)로부터 탱크(54)로 빠져나가게 할 수 있어, 제 2 리스트릭터(10)에서의 에너지 로스를 저감할 수 있다.
(제 3 실시형태)
도 7은 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 유압회로(202)를 나타내는 회로도이다. 본 실시형태에 대해서는, 상기 제 2 실시형태와의 차이점에 중점을 두어 설명한다. 또한 상기 제 2 실시형태의 구성물과 동일한 구성물에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 있다(다른 실시형태에 대해서도 동일).
(언로드 플로우 컨트롤 밸브)
제 3 실시형태와 제 2 실시형태의 주요 차이는 제 3 실시형태에 따른 유압회로(202)가 언로드 플로우 컨트롤 밸브(4, 5)를 구비하는 것이다. 도 7에 도시하는 바와 같이, 유압회로(202)는 제 1 언로드 밸브(2)와 탱크(54) 사이의 당해 제 1 언로드 밸브(2)의 하류측 통로(72)에 설치된 제 1 언로드 플로우 컨트롤 밸브(4)를 구비하고 있다. 제 1 언로드 플로우 컨트롤 밸브(4)는 차단위치(4b)와 연통위치(4a)를 구비하고, 일방의 실(41)에 제 1 언로드 밸브(2) 하류측의 압이 입력됨과 아울러 제 1 플로우 컨트롤 밸브용 스프링(43)이 배치되고, 타방의 실(42)에 제 1 방향전환 밸브(6x)보다도 상류측의 제 1 언로드 통로(13)의 압(제 1 언로드 밸브(2) 상류측의 압)이 입력되어 있다.
마찬가지로, 유압회로(202)는 제 2 언로드 밸브(3)와 탱크(54) 사이의 당해 제 2 언로드 밸브(3)의 하류측 통로(73)에 설치된 제 2 언로드 플로우 컨트롤 밸브(5)를 구비하고 있다. 여기에서, 제 2 언로드 플로우 컨트롤 밸브(5)는 차단위치(5b)와 연통위치(5a)를 구비하고, 일방의 실(51)에 제 2 언로드 밸브(3) 하류측의 압이 입력됨과 아울러 제 2 플로우 컨트롤 밸브용 스프링(53)이 배치되고, 타방의 실(52)에 제 2 방향전환 밸브(7x)보다도 상류측의 제 2 언로드 통로(14)의 압(제 2 언로드 밸브(3) 상류측의 압)이 입력되어 있다.
이와 같이, 제 1 언로드 밸브(2)의 하류측 통로(72) 및 제 2 언로드 밸브(3)의 하류측 통로(73)에, 각각, 제 1 언로드 플로우 컨트롤 밸브(4) 및 제 2 언로드 플로우 컨트롤 밸브(5)를 부가함으로써 액추에이터의 부하압력에 관계없이, 항상 언로드 밸브(2, 3)의 개구(방향전환 밸브의 조작량)에 맞는 잉여 유량의 오일을 탱크(54)로 빠져나가게 할 수 있어, 조작성 악화를 억제할 수 있다.
(제 4 실시형태)
도 8은 본 발명의 제 4 실시형태에 따른 유압회로(203)를 나타내는 회로도이다. 본 실시형태에 대해서는, 상기 제 2 실시형태와의 차이점에 중점을 두어 설명한다.
(비조작 신호 생성 밸브)
제 4 실시형태와 제 2 실시형태의 주요 차이는 제 4 실시형태에 따른 유압회로(203)가 비조작 신호 생성 밸브(15)를 구비하고 있는 것이다. 도 8에 도시하는 바와 같이, 비조작 신호 생성 밸브(15)의 일방의 실(61)에는, 최상류의 서브 밸브(11x)보다도 상류측의 제 1 파일럿 통로(18)가 통로(77)를 통하여 접속되어 있다. 또한 이 실(61)에는 스프링(62)이 배치되어 있다. 또한 비조작 신호 생성 밸브(15)의 타방의 실(63)에는, 최상류의 서브 밸브(11x)보다도 상류측의 제 1 파일럿 통로(18)가 통로(78)를 통하여 접속되어 있다. 또한, 통로(78)와 서브 밸브(11x) 사이의 제 1 파일럿 통로(18)에는 리스트릭터(19)가 설치되어 있다. 여기에서, 통로(78)가 본 발명의 타방의 실(63)에 배치된 압압 수단에 상당하고, 당해 통로(78)를 통하여 파일럿 펌프(53)의 압이 실(63)에 입력된다. 또한, 실(63)에 스프링을 배치하여 당해 스프링을 압압 수단으로 해도 된다. 또한 당해 스프링과 통로(78)를 병용해도 된다.
또, 비조작 신호 생성 밸브(15)는 적어도 1개의 서브 밸브가 차단위치일 때에, 제 1 언로드 밸브(2)의 일방의 제 2 실(22) 및 제 2 언로드 밸브(3)의 일방의 제 2 실(32)을 모두 탱크(54)에 접속하고, 모든 서브 밸브(11x∼12z)가 연통위치일 때에, 당해 제 2 실(22, 32)을 모두 파일럿 펌프(53)에 접속하도록 형성되어 있다.
여기에서, 제 1 계통 및 제 2 계통의 모든 방향전환 밸브(6x∼7z)가 조작되고 있지 않을 때, 모든 서브 밸브(11x∼12z)는 연통위치로 된다. 이것에 의해, 비조작 신호 생성 밸브(15)의 타방의 실(63)측의 압력이 일방의 실(61)측의 압력보다도 커지고, 비조작 신호 생성 밸브(15)는 위치(15b)의 상태로 된다. 이것에 의해, 제 1 언로드 밸브(2)의 일방의 제 2 실(22) 및 제 2 언로드 밸브(3)의 일방의 제 2 실(23)이 모두 파일럿 펌프(53)에 접속되고, 제 1 언로드 밸브(2) 및 제 2 언로드 밸브(3)는 모두 차단위치로부터 연통위치로 전환된다. 이것에 의해, 제 1 언로드 밸브(2) 및 제 2 언로드 밸브(3)는 각각 제 1 방향전환 밸브(6x) 및 제 2 방향전환 밸브(7x)의 상류측의 언로드 통로(13, 14)로부터 탱크(54)로 오일을 빠져나가게 한다. 본 실시형태에 의하면, 모든 방향전환 밸브(6x∼7z)가 비조작시일 때에도 언로드 통로(13, 14)를 흐르려고 하는 잉여 오일을 언로드 밸브(2, 3)로부터 탱크(54)로 빠져나가게 할 수 있어, 제 1 리스트릭터(9) 및 제 2 리스트릭터(10)에서의 에너지 로스를 보다 저감할 수 있다.
또한, 어느 1개의 방향전환 밸브가 조작되면, 대응하는 서브 밸브는 차단위치로 전환된다. 여기에서, 적어도 1개의 서브 밸브가 차단위치로 되면, 리스트릭터(19) 전후의(상하류의) 압이 거의 동일하게 되어, 비조작 신호 생성 밸브(15)는 위치(15a)로 전환된다. 이것에 의해, 제 1 언로드 밸브(2)의 일방의 제 2 실(22) 및 제 2 언로드 밸브(3)의 일방의 제 2 실(32)은 모두 탱크(54)에 접속된다.
(셔틀 밸브)
유압회로(203)에는, 일단이 비조작 신호 생성 밸브(15)에 접속되고, 타단이 제 3 네거티브 컨트롤압용 통로(76)를 통하여 저압 선택 밸브(8)에 접속된 제 2 파일럿 통로(20)가 설치되어 있다. 그리고, 유압회로(203)는 제 2 파일럿 통로(20)에 설치된 셔틀 밸브(17)를 구비하고 있다. 셔틀 밸브(17)는 비조작 신호 생성 밸브(15)의 출력 및 상기 제 3 네거티브 컨트롤압 중 높은 쪽의 유압을 선택하고, 레귤레이터용 파일럿 통로(16)를 통하여 당해 유압을 레귤레이터(52)에 출력하는 밸브이다.
여기에서, 상기한 바와 같이, 제 1 계통 및 제 2 계통의 모든 방향전환 밸브(6x∼7z)가 조작되고 있지 않을 때, 비조작 신호 생성 밸브(15)는 위치(15b)의 상태로 된다. 이 때, 제 2 파일럿 통로(20)에는, 스플릿 펌프(51)의 토출압보다도 고압의 파일럿 펌프(53)로부터의 압이 작용한다. 이것에 의해, 셔틀 밸브(17)는 파일럿 펌프(53)로부터의 고압을 선택하고, 당해 고압을 레귤레이터(52)에 출력한다. 그 결과, 스플릿 펌프(51)의 토출유량은 Qmin으로까지 감소한다. 즉, 비조작 신호 생성 밸브(15)는, 모든 방향전환 밸브(6x∼7z)가 조작되고 있지 않을 때에, 스플릿 펌프(51)의 토출유량을 적게 하는 유압 신호를 출력한다. 본 실시형태에 의하면, 방향전환 밸브의 비조작시에 있어서의 에너지 로스를 보다 저감할 수 있다. 또한 비조작 신호 생성 밸브(15)로부터의 신호를, 레귤레이터용 신호와 언로드 밸브용 신호에 병용함으로써 유압회로를 간소화할 수 있다. 또한, 일반적으로, 네거티브 컨트롤 압력은 3MPa보다 낮은 압에 설정되고, 파일럿 펌프(53)의 압은 3MPa 이상으로 설정된다.
(엔진의 아이들링 제어)
또, 비조작 신호 생성 밸브(15)의 일방의 실(61)에 입력되는 제 1 파일럿 통로(18)로부터의 유압 신호(파일럿압 신호)는, 포트(79)를 통하여 엔진(도시하지 않음)의 제어부에 보내져, 엔진의 아이들링 제어를 위한 오토 아이들링 신호로서 사용되고 있다. 본 실시형태에 의하면, 비조작 신호 생성 밸브(15)를 위한 신호와 오토 아이들링 신호를 병용함으로써 유압회로를 간소화할 수 있다.
(제 5 실시형태)
도 9는 본 발명의 제 5 실시형태에 따른 유압회로(204)를 나타내는 회로도이다. 본 실시형태의 유압회로(204)는 상기 제 3 실시형태의 유압회로(202)와 상기 제 4 실시형태의 유압회로(203)를 합친 것이다.
(제 6 실시형태)
도 11은 본 발명의 제 6 실시형태에 따른 유압회로(205)를 나타내는 회로도이다. 본 실시형태에 대해서는, 상기 제 3 실시형태와의 차이점에 중점을 두어 설명한다. 또, 상기 제 3 실시형태의 구성물과 동일한 구성물에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 있다.
상기 제 1∼제 5 실시형태에 기재된 유압회로에서는, 예를 들면, 제 1 계통의 제 1 네거티브 컨트롤압이 Pf 이하가 되면, 스플릿 펌프(51)의 토출량은 최대가 된다. 그리고, 이 제 1 네거티브 컨트롤압이 Pf를 하회한 상태에서 유압회로가 작동하고 있을 때에, 제 2 계통의 제 2 네거티브 컨트롤압이 Pf를 하회한 제 1 네거티브 컨트롤압보다도 더욱 하회하는 상태가 되면, 제 1 언로드 밸브(2)가 연통위치로 되어 제 1 계통의 유량이 줄어들고, 그 결과, 제 1 계통의 액추에이터의 출력이 불식 간에 저하되어 조작성이 악화된다고 하는 문제가 남겨져 있었다. 그렇지만, 이하에 설명하는 본 실시형태의 유압회로(205)에 의하면, 스플릿 펌프(51)의 토출유량이 최대시일 때의 액추에이터의 조작성을 향상시킬 수 있다.
(언로드 밸브 차단위치 유지 기구)
제 6 실시형태와 제 3 실시형태의 주요 차이는, 제 6 실시형태에 따른 유압회로(205)가 언로드 밸브 차단위치 유지 기구(94)를 구비하고 있는 것이다. 유압회로(205)는, 제 1 네거티브 컨트롤압이 스플릿 펌프(51)의 토출유량을 최대로 할 때에 제 1 언로드 밸브(2)를 차단위치(2b)에 유지함과 아울러, 제 2 네거티브 컨트롤압이 스플릿 펌프(51)의 토출유량을 최대로 할 때에 제 2 언로드 밸브(3)를 차단위치(3b)에 유지하는 언로드 밸브 차단위치 유지 기구(94)를 구비하고 있다. 여기에서, 제 1 네거티브 컨트롤압이 스플릿 펌프(51)의 토출유량을 최대로 할 때란, 도 10(a)에 있어서, 제 1 네거티브 컨트롤압이 0∼Pf일 때를 말한다. 마찬가지로, 제 2 네거티브 컨트롤압이 스플릿 펌프(51)의 토출유량을 최대라고 할 때와는, 도 10(a)에 있어서, 제 2 네거티브 컨트롤압이 0∼Pf일 때를 말한다.
여기에서, 언로드 밸브 차단위치 유지 기구(94)를 바꾸어 말하면, 언로드 밸브 차단위치 유지 기구(94)는, 스플릿 펌프(51)의 토출유량을 최대로 하는 압력(0∼Pf)으로 제 3 네거티브 컨트롤압이 되어 있을 때에, 네거티브 컨트롤압이 Pf 이하의 계통의 언로드 밸브를 차단위치에 유지하는 기구이다.
본 실시형태에 있어서 언로드 밸브 차단위치 유지 기구(94)는, 제 3 네거티브 컨트롤압용 통로(76)에 설치되고 저압 선택 밸브(8)로부터 제 1 언로드 밸브(2) 및 제 2 언로드 밸브(3)로 향하는 방향을 순방향으로 하는 제 1 체크 밸브(92)와, 이 제 1 체크 밸브(92)에 대하여 병렬로 제 3 네거티브 컨트롤압용 통로(76)에 설치되고 양쪽 언로드 밸브(2, 3)로부터 저압 선택 밸브(8)로 향하는 방향을 순방향으로 하는 제 2 체크 밸브(91)를 구비하고 있다. 그리고, 제 2 체크 밸브(91)는 스프링(93)을 가지고 있다. 이 스프링(93)은 스플릿 펌프(51)의 토출유량을 최대로 하는 압력보다도 높은 압력으로 제 3 네거티브 컨트롤압이 되어 있을 때에 개방하도록 설계된다. 여기에서, 스플릿 펌프(51)의 토출유량을 최대로 하는 압력이란 도 10(a)에 있어서의 Pf의 압력을 말한다.
이 구성에 의해, 2개의 체크 밸브(91, 92)로 구성되는 언로드 밸브 차단위치 유지 기구(94)는 제 1 언로드 밸브(2) 및 제 2 언로드 밸브(3)의 타방의 실(23, 33)의 압력이 Pf보다도 낮은 압으로 되지 않도록 한다.
(유압 쇼벨의 작동)
다음에 유압 쇼벨의 작동(유압회로(205)의 작동)에 대하여 도 11 및 도 13을 참조하면서 설명한다. 도 13은, 방향전환 밸브를 조작했을 때의 제 1 네거티브 컨트롤압과 제 2 네거티브 컨트롤압의 관계를 나타내는 그래프이다.
우선, 제 1 계통 및 제 2 계통의 모든 방향전환 밸브(6x∼7z)가 조작되고 있지 않은 상태를 가정한다. 이 때, 제 1 네거티브 컨트롤압 및 제 2 네거티브 컨트롤압은 모두 높은 압력으로 되어 있으므로, 저압 선택 밸브(8)에 의해 선택되고 레귤레이터(52)에 입력되는 제 3 네거티브 컨트롤압도 높게 되어 있다. 따라서, 스플릿 펌프(51)의 토출유량은 적은 상태로 되어 있다(도 10(a) 참조). 예를 들면, 스플릿 펌프(51)의 토출구(51a) 및 토출구(51b)로부터의 토출유량은 모두 Qmin으로 된다.
이 상태로부터 예를 들면 제 1 계통의 제 1 방향전환 밸브(6x), 제 1 방향전환 밸브(6y), 제 1 방향전환 밸브(6z), 및 제 2 계통의 제 2 방향전환 밸브(7x)를 조작하여 각 액추에이터(55∼57, 60)에 압유을 공급하여 동작시키고, 그 결과, 도 13(a)에 도시하는 바와 같이, 제 1 네거티브 컨트롤압이 Pf보다도 낮은 Pa1의 압력으로 되고, 제 2 네거티브 컨트롤압이 Pb1(Pf<Pb1<Ps)으로 되었다고 한다.
이 때, 저압 선택 밸브(8)에 의해, 제 1 네거티브 컨트롤압(Pa1)이 선택되고 제 3 네거티브 컨트롤압으로서 출력되어 레귤레이터(52)에 입력된다. 이것에 의해,스플릿 펌프(51)의 토출구(51a) 및 토출구(51b)로부터의 토출유량은 모두 Qmax(최대유량)로 된다.
또 이 때, 제 1 언로드 밸브(2) 및 제 2 언로드 밸브(3)의 타방의 실(23, 33)의 압력은 언로드 밸브 차단위치 유지 기구(94)에 의해 Pf에 유지된다. 그리고, 제 2 언로드 밸브(3)는, 네거티브 컨트롤 차압(Pb1-Pf)에 따른 스트로크량 만큼, 차단위치(3b)로부터 연통위치(3a)로 전환되고(이동되고), 네거티브 컨트롤 차압(Pb1-Pf)에 따른 언로드 밸브 개구면적으로 되어, 제 2 계통의 잉여의 오일(Pb1-Pf의 압력에 따른 양의 오일)은 하류측 통로(73)를 흘러 탱크(54)로 도피시켜진다(도 10(b) 참조). 또한, 제 1 언로드 밸브(2)는 차단위치(2b)로 되어 있다.
다음에 제 2 계통의 제 2 방향전환 밸브(7y), 제 2 방향전환 밸브(7z)를 더 조작하고, 그 결과, 도 13(b)에 도시한 바와 같이, 제 2 네거티브 컨트롤압(Pb1)이 Pa1보다도 낮은 Pb2의 압력으로 되었다고 한다.
이 때, 가령 언로드 밸브 차단위치 유지 기구(94)가 없으면, 제 1 언로드 밸브(2)는 차단위치(2b)로부터 연통위치(2a)로 전환되고 오일이 탱크(54)로 빠져나가 제 1 계통을 흐르는 오일량이 Qmax를 하외해 버리게 되고 만다. 이것에 의해, 제 1 계통의 액추에이터의 출력이 불식간에 저하되어 조작성이 악화되어 버리게 된다.
그렇지만, 본 실시형태의 유압회로(205)에 의하면, 언로드 밸브 차단위치 유지 기구(94)에 의해, 제 1 언로드 밸브(2)의 타방의 실(23)의 압력은 Pa1보다도 높은 Pf에 유지된다. 그 때문에 제 1 언로드 밸브(2)는 차단위치(2b)를 유지하고, 제 1 계통을 흐르는 오일량은 Qmax를 유지하게 된다. 즉, 스플릿 펌프(51)의 토출유량이 최대시(Qmax)일 때의 액추에이터의 조작성을 향상시킬 수 있다.
(제 7 실시형태)
도 12는 본 발명의 제 7 실시형태에 따른 유압회로(206)를 나타내는 회로도이다. 본 실시형태의 유압회로(206)는 상기 제 6 실시형태의 유압회로(205)와, 상기 제 4 실시형태의 유압회로(203)를 합친 것이다.
(제 8 실시형태)
도 14는 본 발명의 제 8 실시형태에 따른 유압회로(301)를 나타내는 회로도이다. 본 실시형태에 대해서는, 상기 제 2 실시형태와의 차이점에 중점을 두어서 설명한다. 또, 상기 제 2 실시형태의 구성물과 동일한 구성물에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 있다.
(유압회로의 구성)
제 8 실시형태와 제 2 실시형태와의 주요 차이는, 제 2 실시형태에 따른 유압회로(201)에 있어서는, 제 1 계통 및 제 2 계통에, 각각 제 1 언로드 밸브(2) 및 제 2 언로드 밸브(3)를 설치하고 있는 것에 반해, 제 8 실시형태에 따른 유압회로(301)에서는, 제 1 계통 및 제 2 계통에 공통인 언로드 밸브(25)로 하고 있는 것이다(후술하는 제 9∼제 13 실시형태에서도 동일).
(언로드 밸브)
유압회로(301)는, 제 1 네거티브 컨트롤압이 제 2 네거티브 컨트롤압보다도 높을 때에, 당해 제 1 네거티브 컨트롤압과 당해 제 2 네거티브 컨트롤압과의 압력차에 따른 양의 오일을, 최상류측의 제 1 방향전환 밸브(6x)보다도 상류측의 제 1 언로드 통로(13)로부터 탱크(54)로 빠져나가게 하는 언로드 밸브(25)를 구비하고 있다. 이 언로드 밸브(25)는, 제 2 네거티브 컨트롤압이 제 1 네거티브 컨트롤압보다도 높을 때에, 당해 제 1 네거티브 컨트롤압과 당해 제 2 네거티브 컨트롤압과의 압력차에 따른 양의 오일을, 최상류측의 제 2 방향전환 밸브(7x)보다도 상류측의 제 2 언로드 통로(14)로부터 탱크(54)로 빠져나가게 하는 밸브이기도 하다.
또, 언로드 밸브(25)는 스플릿 펌프(51)와 제 1 방향전환 밸브(6x) 사이의 제 1 언로드 통로(13)로부터 분기되는 제 1 분기 언로드 통로(13a)에 접속되어 있다. 또, 언로드 밸브(25)는 스플릿 펌프(51)와 제 2 방향전환 밸브(7x) 사이의 제 2 언로드 통로(14)로부터 분기되는 제 2 분기 언로드 통로(14a)에도 접속되어 있다. 또한, 언로드 밸브(25)의 하류측 통로(72, 73)는 배출통로(71)에 접속하고 있다.
여기에서, 언로드 밸브(25)는 중립위치(25b)와 제 1 전환위치(25a)와 제 2 전환위치(25c)를 구비하고 있다. 중립위치(25b)는 제 1 언로드 통로(13)와 탱크(54) 사이를 차단하고, 또한 제 2 언로드 통로(14)와 탱크(54) 사이를 차단하는 밸브 위치이다. 제 1 전환위치(25a)는 제 1 분기 언로드 통로(13a)를 통하여 제 1 언로드 통로(13)를 탱크(54)에 연통하고, 제 2 언로드 통로(14)와 탱크(54) 사이를 차단하는 밸브 위치이다. 또, 제 2 전환위치(25c)는, 제 1 언로드 통로(13)와 탱크(54) 사이를 차단하고, 제 2 분기 언로드 통로(14a)를 통하여 제 2 언로드 통로(14)를 탱크(54)에 연통하는 밸브 위치이다.
또, 언로드 밸브(25)의 일방의 실(26)에 제 1 네거티브 컨트롤압이 입력되고, 당해 언로드 밸브(25)의 타방의 실(27)에 제 2 네거티브 컨트롤압이 입력되어 있다. 그리고, 언로드 밸브(25)는 제 1 네거티브 컨트롤압이 제 2 네거티브 컨트롤압보다도 높을 때에 제 1 전환위치(25a)로 되고, 제 2 네거티브 컨트롤압이 제 1 네거티브 컨트롤압보다도 높을 때에 제 2 전환위치(25c)로 된다.
여기에서, 언로드 밸브(25)가 제 1 전환위치(25a)로 되고, 제 1 언로드 통로(13)를 탱크(54)에 연통한 상태란 그 연통시키는 언로드 밸브(25)의 개구면적이 0은 아닌 상태를 말하며, 즉, 밸브의 개구면적이 최대로 되어 있는 상태만을 말하는 것은 아니다(제 2 전환위치(25c)에 대해서도 동일).
또한 제 1 방향전환 밸브(6z)와 제 1 리스트릭터(9) 사이의 제 1 언로드 통로(13)에는 제 1 분기점(89)이 형성되고, 이 제 1 분기점(89)과 언로드 밸브(25)의 일방의 실(26)은 제 1 네거티브 컨트롤압용 통로(99)에서 연통되어 있다. 마찬가지로, 제 2 방향전환 밸브(7z)와 제 2 리스트릭터(10) 사이의 제 2 언로드 통로(14)에는 제 2 분기점(88)이 형성되고, 이 제 2 분기점(88)과 언로드 밸브(25)의 타방의 실(27)은 제 2 네거티브 컨트롤압용 통로(90)에서 연통되어 있다.
(유압 쇼벨의 작동)
여기에서는, 우선, 언로드 밸브(25)의 특성에 대하여 설명한다. 도 10(b)는 언로드 밸브(25)의 개구 특성을 나타내는 그래프이기도 하다.
도 10(b)에 언로드 밸브(25)의 개구 특성을 실선으로 나타내는 바와 같이, 언로드 밸브(25)의 개구면적은, 네거티브 컨트롤 차압(제 1 네거티브 컨트롤압과 제 2 네거티브 컨트롤압과의 차의 절대값)이 0일 때 0(중립위치(25b))이 되고, 네거티브 컨트롤 차압이 0∼(Ps-Pf)일 때 네거티브 컨트롤 차압의 증가에 비례하여 커지고(언로드 밸브 스트로크 중간위치(제 1 전환위치(25a) 또는 제 2 전환위치(25c))), 네거티브 컨트롤 차압이 Ps-Pf 이상일 때 최대 개구면적(언로드 밸브 스트로크 최대위치(제 1 전환위치(25a) 또는 제 2 전환위치(25c)))으로 된다. 또한, 언로드 밸브(25)의 개구면적이 커질수록, 언로드 밸브(25)를 흐르는 오일량은 증가한다.
또한, 도 10(b)에 도시한 예에서는, 언로드 밸브(25)의 개구 특성을 선형으로 하고 있지만, 언로드 밸브(25)의 제작상의 사정이나 오퍼레이터의 기호에 따라, 언로드 밸브(25)의 개구 특성을 비선형으로 해도 된다. 예를 들면, 도 10(b)에 1점 쇄선으로 나타내는 바와 같이, 개구 특성을 오목 형상으로 함으로써, 복합조작시의 공급유량이 늘어나, 추가 복합조작시만 압력을 향상시킬 수 있고, 그 결과, 조작의 힘이 늘어난다. 또한 도 10(b)에 2점쇄선으로 나타내는 바와 같이, 개구 특성을 볼록 형상으로 함으로써 조작의 부드러운 느낌이 늘어난다.
다음에 유압 쇼벨의 작동(유압회로(301)의 작동)에 대하여 도 14를 참조하면서 설명한다. 우선, 제 1 계통 및 제 2 계통의 모든 방향전환 밸브(6x∼7z)가 조작되고 있지 않은 상태를 가정한다. 이 때, 제 1 네거티브 컨트롤압 및 제 2 네거티브 컨트롤압은 모두 높은 압력으로 되어 있으므로, 저압 선택 밸브(8)에 의해 선택되어 레귤레이터(52)에 입력되는 제 3 네거티브 컨트롤압도 높게 되어 있다. 따라서, 스플릿 펌프(51)의 토출유량은 적은 상태로 되어 있다(도 10(a) 참조). 예를 들면, 스플릿 펌프(51)의 토출구(51a) 및 토출구(51b)로부터의 토출유량은 모두 Qmin으로 된다.
이 상태로부터 예를 들면 제 2 방향전환 밸브(7y)를 조작하여 선회용 유압 모터(59)를 동작시켰다고 한다. 이 때, 제 2 언로드 통로(14)로부터 선회용 유압 모터(59)에 압유가 공급되므로, 제 2 네거티브 컨트롤압은 제 1 네거티브 컨트롤압보다도 낮아진다. 제 2 네거티브 컨트롤압이 낮아지면, 저압 선택 밸브(8)에 의해, 당해 제 2 네거티브 컨트롤압이 선택되어 제 3 네거티브 컨트롤압으로서 출력되고, 레귤레이터용 파일럿 통로(16)를 통하여 레귤레이터(52)에 입력된다. 이것에 의해, 스플릿 펌프(51)의 토출구(51a) 및 토출구(51b)로부터의 토출유량은 모두 제 2 계통의 필요 유량까지 증가한다.
이 때, 언로드 밸브(25)는, 네거티브 컨트롤 차압에 따른 스트로크량 만큼, 중립위치(25b)로부터 제 1 전환위치(25a)로 전환되고(이동하고), 네거티브 컨트롤 차압에 따른 언로드 밸브 개구면적으로 되어, 제 1 계통의 잉여의 오일(네거티브 컨트롤 차압에 따른 양의 오일)은 하류측 통로(72)를 흘러 탱크(54)로 도피시켜진다(도 10(b) 참조).
이렇게 하여 스플릿 펌프(51)를 네거티브 제어함으로써, 제 1 계통 및 제 2 계통 중 필요 유량이 많은 측으로 스플릿 펌프(51)의 토출유량을 맞출 수 있다.
또, 제 1 계통이 사용되고 있지 않을 때나, 제 1 계통의 필요 유량이 제 2 계통보다도 적을 때는, 제 1 계통을 흐르려고 하는 잉여 오일을 언로드 밸브(25)로부터 탱크(54)로 빠져나가게 할 수 있다. 여기에서, 언로드 밸브(25)로부터 잉여 오일을 탱크(54)로 빠져나가게 함으로써 제 1 언로드 통로(13) 내의 압이 내려가, 제 1 리스트릭터(9)에서의 에너지 로스를 저감할 수 있다. 또, 제 1 언로드 통로(13) 내의 압이 필요 이상으로 높아진 상태에서(잉여로 높아진 상태에서), 제 1 방향전환 밸브를 조작하면, 액추에이터가 튀어나오거나 하여 미세 제어를 행할 수 없는 경우가 있는데, 제 1 언로드 통로(13)의 잉여 오일을 탱크(54)로 빠져나가게 함으로써 제 2 방향전환 밸브(7y)의 조작량의 영향을 저감시킬 수 있어, 제어성은 향상된다.
마찬가지로, 유압회로(301)에 의하면, 제 2 계통이 사용되고 있지 않을 때나, 제 2 계통의 필요 유량이 제 1 계통보다도 적을 때는, 제 2 계통을 흐르려고 하는 잉여 오일을 언로드 밸브(25)로부터 탱크(54)로 빠져나가게 할 수 있어, 제 2 리스트릭터(10)에서의 에너지 로스를 저감할 수 있다.
또한, 제 1 계통 및 제 2 계통에 대하여 각각 언로드 밸브를 설치하는 것이 아니고, 이들 양쪽 계통에 대하여 1개의 언로드 밸브(25)를 설치하면 되므로, 밸브의 수를 적게 할 수 있어, 유압회로를 간소화 할 수 있다.
(제 9 실시형태)
도 15는 본 발명의 제 9 실시형태에 따른 유압회로(302)를 나타내는 회로도이다. 본 실시형태에 대해서는, 상기 제 8 실시형태와의 차이점에 중점을 두어 설명한다. 또, 상기 제 8 실시형태의 구성물과 동일한 구성물에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 있다.
(언로드 플로우 컨트롤 밸브)
제 9 실시형태와 제 8 실시형태의 주요 차이는, 제 9 실시형태에 따른 유압회로(302)가 언로드 플로우 컨트롤 밸브(4, 5)를 구비하고 있는 것이다. 도 15에 도시하는 바와 같이, 유압회로(302)는 언로드 밸브(25)의 하류측 통로(72)에 설치된 제 1 언로드 플로우 컨트롤 밸브(4)를 구비하고 있다. 제 1 언로드 플로우 컨트롤 밸브(4)는 차단위치(4b)와 연통위치(4a)를 구비하고, 일방의 실(41)에 언로드 밸브(25)하류측의 제 1 계통의 압이 입력되고, 타방의 실(42)에 제 1 방향전환 밸브(6x)보다도 상류측의 제 1 언로드 통로(13)의 압(언로드 밸브(25) 상류측의 압)이 입력됨과 아울러 제 1 플로우 컨트롤 밸브용 스프링(44)이 배치되어 있다.
또, 유압회로(302)는 언로드 밸브(25)의 하류측 통로(73)에 설치된 제 2 언로드 플로우 컨트롤 밸브(5)를 구비하고 있다. 여기에서, 제 2 언로드 플로우 컨트롤 밸브(5)는 차단위치(5b)와 연통위치(5a)를 구비하고, 일방의 실(51)에 언로드 밸브(25) 하류측의 제 2 계통의 압이 입력되고, 타방의 실(52)에 제 2 방향전환 밸브(7x)보다도 상류측의 제 2 언로드 통로(14)의 압(언로드 밸브(25) 상류측의 압)이 입력됨과 아울러 제 2 플로우 컨트롤 밸브용 스프링(54)이 배치되어 있다.
이와 같이, 언로드 밸브(25)의 하류측 통로(72, 73)에, 각각, 제 1 언로드 플로우 컨트롤 밸브(4) 및 제 2 언로드 플로우 컨트롤 밸브(5)를 부가함으로써 액추에이터의 부하압력에 관계없이, 항상 언로드 밸브(25)의 개구(방향전환 밸브의 조작량)에 맞는 잉여 유량의 오일을 탱크(54)로 빠져나가게 할 수 있어, 조작성 악화를 억제할 수 있다.
(제 10 실시형태)
도 16은 본 발명의 제 10 실시형태에 따른 유압회로(303)를 나타내는 회로도이다. 본 실시형태에 대해서는, 상기 제 8 실시형태와의 차이점에 중점을 두고 설명한다. 제 10 실시형태와 제 8 실시형태와의 주요 차이는, 제 10 실시형태에 따른 유압회로(303)가 중립 언로드 밸브(35) 및 비조작 신호 생성 밸브(15)를 구비하고 있는 것이다.
(중립 언로드 밸브)
중립 언로드 밸브(35)는, 모든 방향전환 밸브(6x∼7z)가 조작되고 있지 않을 때에, 제 1 방향전환 밸브(6x)의 상류측의 제 1 언로드 통로(13) 및 제 2 방향전환 밸브(7x)의 상류측의 제 2 언로드 통로(14)로부터 탱크(54)로 오일을 빠져나가게 하는 밸브이다. 도 16에 도시한 바와 같이, 중립 언로드 밸브(35)는 제 1 분기 언로드 통로(13a) 및 제 2 분기 언로드 통로(14a)에 접속하고, 그 하류측에 있어서는 통로(83)를 통하여 배출통로(71)에 접속하고 있다. 또한 중립 언로드 밸브(35)는 차단위치(35b)와 연통위치(35a)를 구비하고 있다.
(비조작 신호 생성 밸브)
다음에 비조작 신호 생성 밸브(15)는, 적어도 1개의 서브 밸브가 차단위치일 때에, 중립 언로드 밸브(35)의 파일럿실(36)을 탱크(54)에 접속하여 당해 중립 언로드 밸브(35)를 차단위치(35b)로 하고, 모든 서브 밸브(11x∼12z)가 연통위치일 때에, 중립 언로드 밸브(35)의 파일럿실(36)을 파일럿 펌프(53)에 접속하여 당해 중립 언로드 밸브(35)를 연통위치(35a)로 하는 밸브이다.
여기에서, 제 1 계통 및 제 2 계통의 모든 방향전환 밸브(6x∼7z)가 조작되고 있지 않을 때, 모든 서브 밸브(11x∼12z)는 연통위치로 된다. 이것에 의해, 비조작 신호 생성 밸브(15)의 타방의 실(63)측의 압력이 일방의 실(61)측의 압력보다도 커지고, 비조작 신호 생성 밸브(15)는 위치(15b)의 상태로 된다. 이것에 의해, 중립 언로드 밸브(35)의 파일럿실(36)이 파일럿 펌프(53)에 접속되고, 중립 언로드 밸브(35)는 차단위치(35b)로부터 연통위치(35a)로 전환된다. 이것에 의해, 중립 언로드 밸브(35)는 제 1 방향전환 밸브(6x) 및 제 2 방향전환 밸브(7x)의 상류측의 언로드 통로(13, 14)로부터 탱크(54)로 오일을 빠져나가게 한다. 본 실시형태에 의하면, 모든 방향전환 밸브(6x∼7z)가 비조작시일 때에도 언로드 통로(13, 14)를 흐르려고 하는 잉여 오일을 중립 언로드 밸브(35)로부터 탱크(54)로 빠져나가게 할 수 있어, 제 1 리스트릭터(9) 및 제 2 리스트릭터(10)에서의 에너지 로스를 보다 저감할 수 있다.
또한, 어느 1개의 방향전환 밸브가 조작되면, 대응하는 서브 밸브는 차단위치로 전환된다. 여기에서, 적어도 1개의 서브 밸브가 차단위치로 되면, 리스트릭터(19) 전후의(상하류의) 압이 거의 동일하게 되고, 비조작 신호 생성 밸브(15)는 위치(15a)로 전환된다. 이것에 의해, 중립 언로드 밸브(35)의 파일럿실(36)은 모두 탱크(54)에 접속되고, 중립 언로드 밸브(35)는 차단위치(35b)로 된다.
(셔틀 밸브)
유압회로(303)에는, 일단이 비조작 신호 생성 밸브(15)에 접속되고, 타단이 저압 선택 밸브(8)에 접속된 제 2 파일럿 통로(20)가 설치되어 있다. 그리고, 유압회로(303)는 제 2 파일럿 통로(20)에 설치된 셔틀 밸브(17)를 구비하고 있다.
비조작 신호 생성 밸브(15) 및 셔틀 밸브(17)에 의하면, 상기한 바와 동일하게(제 4 실시형태에서의 설명), 방향전환 밸브의 비조작시에 있어서의 에너지 로스를 보다 저감할 수 있다. 또, 비조작 신호 생성 밸브(15)로부터의 신호를, 레귤레이터용 신호와 언로드 밸브용 신호에 병용함으로써 유압회로를 간소화할 수 있다.
(엔진의 아이들링 제어)
또한 비조작 신호 생성 밸브(15)의 일방의 실(61)에 입력되는 제 1 파일럿 통로(18)로부터의 유압 신호(파일럿압 신호)는 포트(79)를 통하여 엔진(도시하지 않음)의 제어부에 보내지고, 엔진의 아이들링 제어를 위한 오토 아이들링 신호로서 사용되고 있다. 본 실시형태에 의하면, 비조작 신호 생성 밸브(15)를 위한 신호와 오토 아이들링 신호를 병용함으로써 유압회로를 간소화할 수 있다.
(제 11 실시형태)
도 17은 본 발명의 제 11 실시형태에 따른 유압회로(304)를 나타내는 회로도이다. 본 실시형태의 유압회로(304)는 상기 제 9 실시형태의 유압회로(302)와 상기 제 10 실시형태의 유압회로(303)를 합친 것이다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 유압 쇼벨의 유압회로로서의 실시형태를 이하에 나타내고 있다.
(제 12 실시형태)
도 18은 본 발명의 제 12 실시형태에 따른 유압회로(305)를 나타내는 회로도이다. 본 실시형태에 대해서는, 상기 제 9 실시형태와의 차이점에 중점을 두고 설명한다. 또한 상기 제 9 실시형태의 구성물과 동일한 구성물에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 있다.
상기 제 8∼제 11 실시형태에 기재된 유압회로에서는, 예를 들면, 제 1 계통의 제 1 네거티브 컨트롤압이 Pf 이하가 되면, 스플릿 펌프(51)의 토출량은 최대가 된다. 그리고, 이 제 1 네거티브 컨트롤압이 Pf를 하회한 상태에서 유압회로가 작동하고 있을 때에, 제 2 계통의 제 2 네거티브 컨트롤압이 Pf를 하회한 제 1 네거티브 컨트롤압보다도 더욱 하회하는 상태가 되면, 언로드 밸브(25)가 제 1 전환위치(25a)로 되어 제 1 계통의 유량이 줄어들고, 그 결과, 제 1 계통의 액추에이터의 출력이 불식간에 저하되어 조작성이 악화된다고 하는 문제가 남겨져 있었다. 그렇지만, 이하에 설명하는 본 실시형태의 유압회로(305)에 의하면, 스플릿 펌프(51)의 토출유량이 최대시일 때의 액추에이터의 조작성을 향상시킬 수 있다.
(언로드 밸브 차단위치 유지 기구)
제 12 실시형태와 제 9 실시형태와의 주요 차이는 제 12 실시형태에 따른 유압회로(305)가 언로드 밸브 차단위치 유지 기구(87)를 구비하고 있는 것이다. 유압회로(305)는, 제 1 네거티브 컨트롤압이 스플릿 펌프(51)의 토출유량을 최대로 할 때에 제 1 언로드 통로(13)와 탱크(54) 사이를 차단하는 위치(중립위치(25b) 또는 제 2 전환위치(25c))에 언로드 밸브(25)를 유지하고, 또한 제 2 네거티브 컨트롤압이 스플릿 펌프(51)의 토출유량을 최대로 할 때에 제 2 언로드 통로(14)와 탱크(54) 사이를 차단하는 위치(중립위치(25b) 또는 제 1 전환위치(25a))에 언로드 밸브(25)를 유지하는 언로드 밸브 차단위치 유지 기구(87)를 구비하고 있다. 여기에서, 제 1 네거티브 컨트롤압이 스플릿 펌프(51)의 토출유량을 최대로 할 때란, 도 10(a)에 있어서, 제 1 네거티브 컨트롤압이 0∼Pf일 때를 말한다. 마찬가지로, 제 2 네거티브 컨트롤압이 스플릿 펌프(51)의 토출유량을 최대로 할 때란, 도 10(a)에 있어서, 제 2 네거티브 컨트롤압이 0∼Pf일 때를 말한다.
본 실시형태에 있어서 언로드 밸브 차단위치 유지 기구(87)는, 제 1 네거티브 컨트롤압용 통로(99)에 설치되고 제 1 분기점(89)으로부터 언로드 밸브(25)로 향하는 방향을 순방향으로 하는 제 1 체크 밸브(96)와, 이 제 1 체크 밸브(96)에 대하여 병렬로 제 1 네거티브 컨트롤압용 통로(99)에 설치되고 언로드 밸브(25)로부터 제 1 분기점(89)으로 향하는 방향을 순방향으로 하는 제 2 체크 밸브(95)와, 제 2 네거티브 컨트롤압용 통로(90)에 설치되고 제 2 분기점(88)으로부터 언로드 밸브(25)로 향하는 방향을 순방향으로 하는 제 3 체크 밸브(85)와, 이 제 3 체크 밸브(85)에 대하여 병렬로 제 2 네거티브 컨트롤압용 통로(90)에 설치되고 언로드 밸브(25)로부터 제 2 분기점(88)으로 향하는 방향을 순방향으로 하는 제 4 체크 밸브(84)를 구비하고 있다.
그리고, 제 2 체크 밸브(95) 및 제 4 체크 밸브(84)는 각각 스프링(97) 및 스프링(86)을 가지고 있다. 스프링(97)은 스플릿 펌프(51)의 토출유량을 최대로 하는 압력보다도 높은 압력으로 제 1 네거티브 컨트롤압이 되어 있을 때에 제 2 체크 밸브(95)가 개방되도록 설계된다. 또한 스프링(86)은 스플릿 펌프(51)의 토출유량을 최대로 하는 압력보다도 높은 압력으로 제 2 네거티브 컨트롤압이 되어 있을 때에 제 4 체크 밸브(84)가 개방되도록 설계된다. 여기에서, 스플릿 펌프(51)의 토출유량을 최대로 하는 압력이란 도 10(a)에서의 Pf의 압력을 말한다.
이 구성에 의해, 4개의 체크 밸브(84, 85, 95, 96)로 구성되는 언로드 밸브 차단위치 유지 기구(87)는 언로드 밸브(25)의 실(26, 27)의 압력이 Pf보다도 낮은 압으로 되지 않도록 한다.
(유압 쇼벨의 작동)
다음에 유압 쇼벨의 작동(유압회로(305)의 작동)에 대하여 도 18 및 도 13을 참조하면서 설명한다. 도 13은, 방향전환 밸브를 조작했을 때의 제 1 네거티브 컨트롤압과 제 2 네거티브 컨트롤압과의 관계를 나타내는 그래프이다.
우선, 제 1 계통 및 제 2 계통의 모든 방향전환 밸브(6x∼7z)가 조작되고 있지 않은 상태를 가정한다. 이 때, 제 1 네거티브 컨트롤압 및 제 2 네거티브 컨트롤압은 모두 높은 압력으로 되어 있으므로, 저압 선택 밸브(8)에 의해 선택되고 레귤레이터(52)에 입력되는 제 3 네거티브 컨트롤압도 높게 되어 있다. 따라서, 스플릿 펌프(51)의 토출유량은 적은 상태로 되어 있다(도 10(a) 참조). 예를 들면, 스플릿 펌프(51)의 토출구(51a) 및 토출구(51b)로부터의 토출유량은 모두 Qmin으로 된다.
이 상태로부터 예를 들면 제 1 계통의 제 1 방향전환 밸브(6x), 제 1 방향전환 밸브(6y), 제 1 방향전환 밸브(6z), 및 제 2 계통의 제 2 방향전환 밸브(7x)를 조작하여 각 액추에이터(55∼57, 60)에 압유을 공급하여 동작시키고, 그 결과, 도 13(a)에 도시한 바와 같이, 제 1 네거티브 컨트롤압이 Pf보다도 낮은 Pa1의 압력으로 되고, 제 2 네거티브 컨트롤압이 Pb1(Pf<Pb1<Ps)으로 되었다고 한다.
이 때, 저압 선택 밸브(8)에 의해, 제 1 네거티브 컨트롤압(Pa1)이 선택되어 제 3 네거티브 컨트롤압으로서 출력되고 레귤레이터(52)에 입력된다. 이것에 의해, 스플릿 펌프(51)의 토출구(51a) 및 토출구(51b)로부터의 토출유량은 모두 Qmax(최대유량)로 된다.
또 이 때, 언로드 밸브(25)의 일방의 실(26)의 압력은 언로드 밸브 차단위치 유지 기구(87)에 의해 Pf로 유지된다. 그리고, 언로드 밸브(25)는 네거티브 컨트롤 차압(Pb1-Pf)에 따른 스트로크량 만큼, 중립위치(25b)로부터 제 2 전환위치(25c)로 전환되고(이동하고), 네거티브 컨트롤 차압(Pb1-Pf)에 따른 언로드 밸브 개구면적으로 되어, 제 2 계통의 잉여의 오일(Pb1-Pf의 압력에 따른 양의 오일)은 하류측 통로(73)를 흘러 탱크(54)로 도피시켜진다(도 10(b) 참조).
다음에 제 2 계통의 제 2 방향전환 밸브(7y), 제 2 방향전환 밸브(7z)를 더욱 조작하고, 그 결과, 도 13(b)에 도시한 바와 같이, 제 2 네거티브 컨트롤압(Pb1)이 Pa1보다도 낮은 Pb2의 압력으로 되었다고 한다.
이 때, 가령 언로드 밸브 차단위치 유지 기구(87)가 없으면, 언로드 밸브(25)는 제 2 전환위치(25c)로부터 제 1 전환위치(25a)로 전환되고 오일이 탱크(54)로 빠져나가 제 1 계통을 흐르는 오일량이 Qmax를 하회해 버리게 되고 만다. 이것에 의해, 제 1 계통의 액추에이터의 출력이 불식간에 저하되어 조작성이 악화되어 버리게 된다.
그렇지만, 본 실시형태의 유압회로(305)에 의하면, 언로드 밸브 차단위치 유지 기구(87)에 의해, 언로드 밸브(25)의 타방의 실(27)의 압력은 Pa1보다도 높은 Pf에 유지된다. 그 때문에 언로드 밸브(25)의 양측의 실(26, 27)의 압력이 동일한 압력으로 되고, 언로드 밸브(25)는 제 2 전환위치(25c)로부터 중립위치(25b)로 되돌아와 그 상태를 유지한다. 그 결과, 제 1 계통을 흐르는 오일량은 Qmax를 유지하게 된다. 즉, 스플릿 펌프(51)의 토출유량이 최대시(Qmax)일 때의 액추에이터의 조작성을 향상시킬 수 있다.
(제 13 실시형태)
도 19는 본 발명의 제 13 실시형태에 따른 유압회로(306)를 나타내는 회로도이다. 본 실시형태의 유압회로(306)는 상기 제 12 실시형태의 유압회로(305)와, 상기 제 10 실시형태의 유압회로(303)를 합친 것이다.
이상, 본 발명의 실시형태에 대하여 설명했지만, 본 발명은 상기의 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 특허청구범위에 기재한 한에 있어서 다양하게 변경하여 실시하는 것이 가능한 것이다.
예를 들면, 상기 실시형태에서는, 2 계통의 센터 바이패스(제 1 언로드 통로 및 제 2 언로드 통로)를 흐르는 오일의 배압을 외부신호 압력(제 1 네거티브 컨트롤압 및 제 2 네거티브 컨트롤압)으로 하고, 당해 외부신호 압력 중 저압 선택 밸브에 의해 선택된 낮은 쪽의 압력(제 3 네거티브 컨트롤압)을 펌프에 피드백시키는 예를 나타냈다. 그렇지만, 3계통 이상의 센터 바이패스(3개 이상의 언로드 통로)를 흐르는 오일의 배압을 외부신호 압력으로 하고, 당해 외부신호 압력 중 저압 선택 밸브에 의해 선택된 최소압력을 펌프에 피드백시켜도 된다. 이 경우, 예를 들면, 2개의 저압 선택 밸브(8)를 직렬로 배치하면, 3계통의 센터 바이패스를 흐르는 오일의 배압으로부터, 그것들 중 최소압력을 선택할 수 있다. 이와 같이, 저압 선택 밸브의 수를 증가시키면, 3계통 이상의 센터 바이패스를 갖는 유압회로에도 본 발명을 적용할 수 있다.
또한 상기 실시형태에서는, 제 1 방향전환 밸브 및 제 2 방향전환 밸브가, 유압회로에 각각 3개 또는 4개 배치되는 예를 나타냈지만, 제 1 방향전환 밸브 및 제 2 방향전환 밸브는, 각각 1개뿐이어도 되고, 각각 2개이어도 되고, 각각 5개 이상 배치되어도 된다.
또한 상기 실시형태에서는, 유압 파일럿형의 방향전환 밸브를 채용한 예를 나타냈지만, 수동형의 방향전환 밸브를 채용해도 된다. 게다가, 수동형의 방향전환 밸브와 유압 파일럿형의 방향전환 밸브를 혼재시켜도 된다.
1, 201 건설기계의 유압회로
2 제 1 언로드 밸브
3 제 2 언로드 밸브
4 제 1 언로드 플로우 컨트롤 밸브
5 제 2 언로드 플로우 컨트롤 밸브
6x, 6y, 6z 제 1 방향전환 밸브
7x, 7y, 7z 제 2 방향전환 밸브
8 저압 선택 밸브
9 제 1 리스트릭터
10 제 2 리스트릭터
13 제 1 언로드 통로(센터 바이패스)
14 제 2 언로드 통로(센터 바이패스)
51, 111 스플릿 펌프
52 레귤레이터
54 탱크
112 경사판
115, 116 컨트롤 밸브
118, 124 전환밸브
119, 120, 125, 126, 127 액추에이터

Claims (22)

1개의 경사판과 1개의 실린더 블록으로부터 동일한 용량의 2 유량을 토출하고, 또한 외부신호 압력의 크기에 따라 토출용량을 작게 할 수 있는 스플릿 펌프를 제어하기 위한 건설기계의 유압회로에 있어서,
상기 스플릿 펌프는 토출용량을 제어하는 레귤레이터를 구비하고,
상기 스플릿 펌프의 일방의 토출구에 접속된 제 1 언로드 통로와,
상기 스플릿 펌프의 타방의 토출구에 접속된 제 2 언로드 통로와,
상기 제 1 언로드 통로에 접속된 제 1 계통의 제 1 방향전환 밸브와,
상기 제 2 언로드 통로에 접속된 제 2 계통의 제 2 방향전환 밸브와,
상기 제 1 언로드 통로 및 상기 제 2 언로드 통로에 연통된 탱크와,
상기 제 1 방향전환 밸브와 상기 탱크 사이의 상기 제 1 언로드 통로에 설치된 제 1 리스트릭터와,
상기 제 2 방향전환 밸브와 상기 탱크 사이의 상기 제 2 언로드 통로에 설치된 제 2 리스트릭터와,
상기 외부신호 압력이고 상기 제 1 리스트릭터의 상류측의 유압인 제 1 네거티브 컨트롤압과 상기 외부신호 압력이고 상기 제 2 리스트릭터의 상류측의 유압인 제 2 네거티브 컨트롤압 중 낮은 쪽의 유압을 제 3 네거티브 컨트롤압으로서 출력하는 저압 선택 밸브와,
상기 제 1 네거티브 컨트롤압이 상기 제 2 네거티브 컨트롤압보다도 높을 때에, 당해 제 1 네거티브 컨트롤압과 당해 제 2 네거티브 컨트롤압의 압력차에 따른 양의 오일을 상기 제 1 방향전환 밸브의 상류측의 상기 제 1 언로드 통로로부터 상기 탱크로 빠져나가게 하는 제 1 언로드 밸브,
를 구비하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압회로.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 네거티브 컨트롤압이 상기 제 1 네거티브 컨트롤압보다도 높을 때에, 당해 제 1 네거티브 컨트롤압과 당해 제 2 네거티브 컨트롤압과의 압력차에 따른 양의 오일을 상기 제 2 방향전환 밸브의 상류측의 상기 제 2 언로드 통로로부터 상기 탱크로 빠져나가게 하는 제 2 언로드 밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압회로.
제 3 항에 있어서,
상기 제 2 언로드 밸브는, 차단위치와 연통위치를 구비하고, 당해 제 2 언로드 밸브의 일방의 제 1 실에 상기 제 2 네거티브 컨트롤압이 입력되고, 당해 제 2 언로드 밸브의 타방의 실에 상기 제 3 네거티브 컨트롤압이 입력됨과 아울러 제 2 언로드 밸브용 스프링이 배치되고, 당해 제 3 네거티브 컨트롤압과 당해 제 2 언로드 밸브용 스프링의 압압의 합보다도 당해 제 2 네거티브 컨트롤압이 높을 때에, 연통위치로 되는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압회로.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 언로드 밸브는, 차단위치와 연통위치를 구비하고, 당해 제 1 언로드 밸브의 일방의 제 1 실에 상기 제 1 네거티브 컨트롤압이 입력되고, 당해 제 1 언로드 밸브의 타방의 실에 상기 제 3 네거티브 컨트롤압이 입력됨과 아울러 제 1 언로드 밸브용 스프링이 배치되고, 당해 제 3 네거티브 컨트롤압과 당해 제 1 언로드 밸브용 스프링의 압압의 합보다도 당해 제 1 네거티브 컨트롤압이 높을 때에, 연통위치로 되는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압회로.
제 3 항에 있어서,
상기 제 2 언로드 밸브는, 상기 제 1 계통 및 상기 제 2 계통의 모든 방향전환 밸브가 조작되고 있지 않을 때에, 상기 제 2 방향전환 밸브의 상류측의 상기 제 2 언로드 통로로부터 상기 탱크로 오일을 빠져나가게 하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압회로.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 언로드 밸브는, 상기 제 1 계통 및 상기 제 2 계통의 모든 방향전환 밸브가 조작되고 있지 않을 때에, 상기 제 1 방향전환 밸브의 상류측의 상기 제 1 언로드 통로로부터 상기 탱크로 오일을 빠져나가게 하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압회로.
제 6 항에 있어서,
일단이 파일럿 펌프에 접속되고 타단이 상기 탱크에 접속된 제 1 파일럿 통로와,
상기 제 1 계통 및 상기 제 2 계통의 모든 방향전환 밸브에 대하여 각각 일체로 형성됨과 아울러, 상기 제 1 파일럿 통로에 직렬로 배치된 복수의 서브 밸브와,
최상류의 상기 서브 밸브보다도 상류측의 상기 제 1 파일럿 통로가 일방의 실에 접속되고, 타방의 실에 압압 수단이 배치된 비조작 신호 생성 밸브를 구비하고,
상기 서브 밸브는 대응하는 상기 방향전환 밸브가 중립위치일 때에 연통위치로 되고 전환위치일 때에 차단위치로 되며,
상기 비조작 신호 생성 밸브는, 적어도 1개의 상기 서브 밸브가 차단위치일 때에, 상기 제 1 언로드 밸브 및 상기 제 2 언로드 밸브의 일방의 제 2 실을 모두 상기 탱크에 접속하고, 모든 상기 서브 밸브가 연통위치일 때에, 당해 제 2 실을 모두 상기 파일럿 펌프에 접속하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압회로.
제 8 항에 있어서,
상기 비조작 신호 생성 밸브는, 상기 제 1 계통 및 상기 제 2 계통의 모든 방향전환 밸브가 조작되고 있지 않을 때에, 상기 스플릿 펌프의 토출유량을 적게 하는 유압 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압회로.
제 9 항에 있어서,
일단이 상기 비조작 신호 생성 밸브에 접속되고 타단이 상기 저압 선택 밸브에 접속된 제 2 파일럿 통로와,
상기 제 2 파일럿 통로에 설치되고, 상기 비조작 신호 생성 밸브의 출력 및 상기 제 3 네거티브 컨트롤압 중 높은 쪽의 유압을 선택하고, 당해 유압을 상기 레귤레이터에 출력하는 셔틀 밸브,
를 구비하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압회로.
제 8 항에 있어서,
상기 비조작 신호 생성 밸브의 일방의 실에 입력되는 유압 신호를 엔진의 아이들링 제어의 오토 아이들링 신호로서 사용하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압회로.
제 3 항에 있어서,
상기 제 1 네거티브 컨트롤압이 상기 스플릿 펌프의 토출유량을 최대로 할 때에 상기 제 1 언로드 밸브를 차단위치에 유지함과 아울러, 상기 제 2 네거티브 컨트롤압이 상기 스플릿 펌프의 토출유량을 최대로 할 때에 상기 제 2 언로드 밸브를 차단위치에 유지하는 언로드 밸브 차단위치 유지 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압회로.
제 12 항에 있어서,
상기 제 1 언로드 밸브는, 차단위치와 연통위치를 구비하고, 당해 제 1 언로드 밸브의 일방의 제 1 실에 상기 제 1 네거티브 컨트롤압이 입력되고, 당해 제 1 언로드 밸브의 타방의 실에 상기 제 3 네거티브 컨트롤압이 입력됨과 아울러 제 1 언로드 밸브용 스프링이 배치되고, 당해 제 3 네거티브 컨트롤압과 당해 제 1 언로드 밸브용 스프링의 압압의 합보다도 당해 제 1 네거티브 컨트롤압이 높을 때에, 연통위치로 되고,
상기 제 2 언로드 밸브는, 차단위치와 연통위치를 구비하고, 당해 제 2 언로드 밸브의 일방의 제 1 실에 상기 제 2 네거티브 컨트롤압이 입력되고, 당해 제 2 언로드 밸브의 타방의 실에 상기 제 3 네거티브 컨트롤압이 입력됨과 아울러 제 2 언로드 밸브용 스프링이 배치되고, 당해 제 3 네거티브 컨트롤압과 당해 제 2 언로드 밸브용 스프링의 압압의 합보다도 당해 제 2 네거티브 컨트롤압이 높을 때에, 연통위치로 되고,
상기 언로드 밸브 차단위치 유지 기구는, 상기 제 1 언로드 밸브 및 상기 제 2 언로드 밸브의 타방의 실과 상기 저압 선택 밸브 사이에 설치되고, 당해 저압 선택 밸브로부터 당해 양쪽 언로드 밸브로 향하는 방향을 순방향으로 하는 제 1 체크 밸브와, 당해 양쪽 언로드 밸브로부터 당해 저압 선택 밸브로 향하는 방향을 순방향으로 하는 제 2 체크 밸브를 구비하고, 당해 제 2 체크 밸브는 상기 스플릿 펌프의 토출유량을 최대로 하는 압력보다도 높은 압력으로 상기 제 3 네거티브 컨트롤압이 되어 있을 때에 개방되는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압회로.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 언로드 밸브는, 상기 제 1 네거티브 컨트롤압이 상기 제 2 네거티브 컨트롤압보다도 높을 때에, 당해 제 1 네거티브 컨트롤압과 당해 제 2 네거티브 컨트롤압과의 압력차에 따른 양의 오일을, 상기 제 1 방향전환 밸브의 상류측의 상기 제 1 언로드 통로로부터 상기 탱크로 빠져나가게 함과 아울러, 상기 제 2 네거티브 컨트롤압이 상기 제 1 네거티브 컨트롤압보다도 높을 때에, 당해 제 1 네거티브 컨트롤압과 당해 제 2 네거티브 컨트롤압과의 압력차에 따른 양의 오일을, 상기 제 2 방향전환 밸브의 상류측의 상기 제 2 언로드 통로로부터 상기 탱크로 빠져나가게 하는, 상기 제 1 언로드 통로 및 상기 제 2 언로드 통로에 공용의 언로드 밸브인 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압회로.
제 14 항에 있어서,
상기 언로드 밸브는,
상기 제 1 언로드 통로 및 상기 제 2 언로드 통로와 상기 탱크 사이를 차단하는 중립위치와,
상기 제 1 언로드 통로를 상기 탱크에 연통하고 상기 제 2 언로드 통로와 당해 탱크 사이를 차단하는 제 1 전환위치와,
상기 제 1 언로드 통로와 상기 탱크 사이를 차단하고 상기 제 2 언로드 통로를 당해 탱크에 연통하는 제 2 전환위치를 구비하고,
당해 언로드 밸브의 일방의 실에 상기 제 1 네거티브 컨트롤압이 입력되고, 당해 언로드 밸브의 타방의 실에 상기 제 2 네거티브 컨트롤압이 입력되고, 상기 제 1 네거티브 컨트롤압이 상기 제 2 네거티브 컨트롤압보다도 높을 때에 상기 제 1 전환위치로 되고, 상기 제 2 네거티브 컨트롤압이 상기 제 1 네거티브 컨트롤압보다도 높을 때에 상기 제 2 전환위치로 되는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압회로.
제 14 항에 있어서,
상기 스플릿 펌프와 상기 제 1 방향전환 밸브 사이의 상기 제 1 언로드 통로로부터 분기되는 제 1 분기 언로드 통로, 및 상기 스플릿 펌프와 상기 제 2 방향전환 밸브 사이의 상기 제 2 언로드 통로로부터 분기되는 제 2 분기 언로드 통로에 접속된 중립 언로드 밸브를 구비하고,
상기 중립 언로드 밸브는, 상기 제 1 계통 및 상기 제 2 계통의 모든 방향전환 밸브가 조작되고 있지 않을 때에, 상기 제 1 방향전환 밸브의 상류측의 상기 제 1 언로드 통로 및 상기 제 2 방향전환 밸브의 상류측의 상기 제 2 언로드 통로로부터 상기 탱크로 오일을 빠져나가게 하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압회로.
제 16 항에 있어서,
일단이 파일럿 펌프에 접속되고 타단이 상기 탱크에 접속된 제 1 파일럿 통로와,
상기 제 1 계통 및 상기 제 2 계통의 모든 방향전환 밸브에 대하여 각각 일체로 형성됨과 아울러, 상기 제 1 파일럿 통로에 직렬로 배치된 복수의 서브 밸브와,
최상류의 상기 서브 밸브보다도 상류측의 상기 제 1 파일럿 통로가 일방의 실에 접속되고, 타방의 실에 압압 수단이 배치된 비조작 신호 생성 밸브를 구비하고,
상기 서브 밸브는 대응하는 상기 방향전환 밸브가 중립위치일 때에 연통위치로 되고 전환위치일 때에 차단위치로 되고,
상기 비조작 신호 생성 밸브는, 적어도 1개의 상기 서브 밸브가 차단위치일 때에, 상기 중립 언로드 밸브의 파일럿실을 상기 탱크에 접속하여 당해 중립 언로드 밸브를 차단위치로 하고, 모든 상기 서브 밸브가 연통위치일 때에, 당해 파일럿실을 상기 파일럿 펌프에 접속하여 당해 중립 언로드 밸브를 연통위치로 하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압회로.
제 17 항에 있어서,
상기 비조작 신호 생성 밸브는, 상기 제 1 계통 및 상기 제 2 계통의 모든 방향전환 밸브가 조작되고 있지 않을 때에, 상기 스플릿 펌프의 토출유량을 적게 하는 유압 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압회로.
제 18 항에 있어서,
일단이 상기 비조작 신호 생성 밸브에 접속되고 타단이 상기 저압 선택 밸브에 접속된 제 2 파일럿 통로와,
상기 제 2 파일럿 통로에 설치되고, 상기 비조작 신호 생성 밸브의 출력 및 상기 제 3 네거티브 컨트롤압 중 높은 쪽의 유압을 선택하고, 당해 유압을 상기 레귤레이터에 출력하는 셔틀 밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압회로.
제 17 항에 있어서,
상기 비조작 신호 생성 밸브의 일방의 실에 입력되는 유압 신호를 엔진의 아이들링 제어의 오토 아이들링 신호로서 사용하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압회로.
제 14 항에 있어서,
상기 제 1 네거티브 컨트롤압이 상기 스플릿 펌프의 토출유량을 최대로 할 때에 상기 제 1 언로드 통로와 상기 탱크 사이를 차단하는 위치에 상기 언로드 밸브를 유지하고, 또한 상기 제 2 네거티브 컨트롤압이 상기 스플릿 펌프의 토출유량을 최대로 할 때에 상기 제 2 언로드 통로와 상기 탱크 사이를 차단하는 위치에 상기 언로드 밸브를 유지하는 언로드 밸브 차단위치 유지 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압회로.
제 21 항에 있어서,
상기 언로드 밸브는,
상기 제 1 언로드 통로 및 상기 제 2 언로드 통로와 상기 탱크 사이를 차단하는 중립위치와,
상기 제 1 언로드 통로를 상기 탱크에 연통하고 상기 제 2 언로드 통로와 당해 탱크 사이를 차단하는 제 1 전환위치와,
상기 제 1 언로드 통로와 상기 탱크 사이를 차단하고 상기 제 2 언로드 통로를 당해 탱크에 연통하는 제 2 전환위치를 구비하고,
당해 언로드 밸브의 일방의 실에 상기 제 1 네거티브 컨트롤압이 입력되고, 당해 언로드 밸브의 타방의 실에 상기 제 2 네거티브 컨트롤압이 입력되고, 상기 제 1 네거티브 컨트롤압이 상기 제 2 네거티브 컨트롤압보다도 높을 때에 상기 제 1 전환위치로 되고, 상기 제 2 네거티브 컨트롤압이 상기 제 1 네거티브 컨트롤압보다도 높을 때에 상기 제 2 전환위치로 되고,
상기 언로드 밸브 차단위치 유지 기구는,
상기 제 1 리스트릭터의 상류측의 제 1 분기점과 상기 언로드 밸브의 일방의 실 사이에 설치되고, 당해 제 1 분기점으로부터 당해 언로드 밸브로 향하는 방향을 순방향으로 하는 제 1 체크 밸브와,
상기 제 1 체크 밸브에 병렬로 설치되고, 상기 언로드 밸브로부터 상기 제 1 분기점으로 향하는 방향을 순방향으로 하는 제 2 체크 밸브와,
상기 제 2 리스트릭터의 상류측의 제 2 분기점과 상기 언로드 밸브의 타방의 실 사이에 설치되고, 당해 제 2 분기점으로부터 당해 언로드 밸브로 향하는 방향을 순방향으로 하는 제 3 체크 밸브와,
상기 제 3 체크 밸브에 병렬로 설치되고, 상기 언로드 밸브로부터 상기 제 2 분기점으로 향하는 방향을 순방향으로 하는 제 4 체크 밸브를 구비하고,
상기 제 2 체크 밸브는 상기 스플릿 펌프의 토출유량을 최대로 하는 압력보다도 높은 압력으로 상기 제 1 네거티브 컨트롤압이 되어 있을 때에 개방되고, 상기 제 4 체크 밸브는 상기 스플릿 펌프의 토출유량을 최대로 하는 압력보다도 높은 압력으로 상기 제 2 네거티브 컨트롤압이 되어 있을 때에 개방되는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압회로.
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