KR20120030922A - 작업기의 유압 시스템 - Google Patents

Abstract

동시 조작되는 한 쌍의 도저용 제어 밸브(V3, V6)를 설치하고, 다른 제어 밸브(V1, V2, V4, V5, V7 내지 V10)를 조작하지 않고 주행 장치(5)를 조작하였을 때에, 하나의 압유 토출 포트(P1)의 토출유를 하나의 주행용 제어 밸브 및 하나의 도저용 제어 밸브에, 다른 압유 토출 포트(P2)의 토출유를 다른 주행용 제어 밸브 및 다른 도저용 제어 밸브에 독립적으로 공급 가능하게 하는 독립 위치(27)와, 다른 제어 밸브를 조작하였을 때에, 하나의 압유 토출 포트와 다른 압유 토출 포트의 토출유를 합류하여 각 제어 밸브(V1 내지 V10)에 공급 가능하게 하는 합류 위치(28)로 전환 가능한 주행 독립 밸브(V14)를 설치하고, 부하의 크기에 관계없이 조작량에 따른 유량의 압유를 각 제어 밸브에 대해 배분하는 압력 보상 밸브(V11)를 각 제어 밸브에 설치한다.

Description

작업기의 유압 시스템{HYDRAULIC SYSTEM FOR WORKING MACHINE}

본 발명은 작업기의 유압 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 한 쌍의 주행 장치와 도저 장치를 구비한 작업기의 유압 시스템에 관한 것이다.

종래, 한 쌍의 주행 장치와 도저 장치를 구비한 작업기로서, 예를 들어 일본 특허 출원 공개 제2006-161510호 공보에 기재된 작업기가 제안되어 있다.

이 문헌에 관한 작업기는, 전방부에 도저 장치를 구비한 주행체 상에 상하축 주위로 선회 가능한 선회대를 설치하고, 이 선회대의 전방부에 굴삭 작업 장치를 설치하고 있다.

주행체는 주행 모터에 의해 구동되는 크롤러식 주행 장치를 좌우 한 쌍 구비하고, 도저 장치는 도저 실린더에 의해 상승 하강되는 블레이드를 구비하고 있다.

선회대는 선회 모터에 의해 선회 구동된다.

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

굴삭 작업 장치는, 스윙 브래킷에 피봇 연결된 붐과, 이 붐에 피봇 연결된 아암과, 이 아암에 피봇 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 작업기에 있어서는, 로드 센싱 시스템을 구비한 유압 시스템이 장비되어 있다.

이 유압 시스템은, 토출 유량이 제어 가능한 제1 펌프 및 제2 펌프와, 유량 제어되지 않는 제3 펌프와, 제1, 제2 펌프의 토출 유량을 제어하는 유량 제어부와, 제1, 제2 펌프의 토출유의 방향을 전환하는 주행 독립 밸브를 구비하고 있다.

주행 독립 밸브는, 제1 펌프 및 제2 펌프로부터의 압유를 각각 독립적으로 좌우의 주행용 제어 밸브에 공급하는 독립 위치와, 제1 및 제2 펌프로부터의 압유를 합류하여 붐용 제어 밸브, 아암용 제어 밸브, 버킷용 제어 밸브, 스윙용 제어 밸브에 공급하는 합류 위치로 전환 가능하게 되고, 주행시에는 독립 위치로 전환되고, 비주행시에는 합류 위치로 전환된다.

또한, 제3 펌프의 토출유는, 비주행시에는, 선회용 제어 밸브와 도저용 제어 밸브에 공급 가능하게 되고, 주행시에는, 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, 대상으로 되는 유압 액추에이터에 대해 압유의 방향을 전환하는 방향 전환 밸브 외에, 이들 제어 밸브에 의해 제어되는 유압 액추에이터 중 복수를 동시 조작하였을 때의 상기 유압 액추에이터 사이의 부하의 조정으로서 기능하는 압력 보상 밸브가 조립되어 있다

이 압력 보상 밸브에 의해, 저부하압측의 제어 밸브에, 최고 부하압과의 차압분의 압력 손실을 발생시킴으로써, 부하의 크기에 의존하지 않고, 제어 밸브의 스풀의 조작량에 따른 유량을 흘릴 수 있다.

또한, 이 유압 시스템에 있어서는, 비주행시에, 붐 실린더, 아암 실린더, 버킷 실린더, 스윙 실린더 중 복수를 동시 조작하는 경우, 조작된 유압 액추에이터의 부하압 중 최고의 부하압(이하, PLS 신호압이라 칭함)이 유량 제어부에 전달되는 동시에 제1 펌프 및 제2 펌프로부터의 유압의 합류 후의 토출압(이하, PPS 신호압이라 칭함)이 유량 제어부에 전달되고, 이 유량 제어부에 의해, PPS 신호압-PLS 신호압을 설정치로 유지하도록 제1 펌프 및 제2 펌프의 토출 유량이 자동 제어되도록 구성되어 있다.

실제 작업에서는, 도저 장치(블레이드)를 사용한 토공 작업은, 주행하면서 동시에 블레이드를 움직이게 하는 경우가 많다(예를 들어, 자갈이나 부드러운 모래를 블레이드 작업에 의해 뿌리는 경우에는, 주행하면서 블레이드를 상하로 움직여 균등하게 뿌려 간다. 또한, 포장 작업 등에서는, 상당히 깨끗하게 고르게 하기 위해, 기계의 기울기 등을 보정하기 위해, 주행하면서 블레이드를 조작한다).

상기 문헌의 작업기에 있어서는, 주행하면서 도저 장치를 조작하는 경우에 있어서, 제1 펌프의 토출유로 좌우 한쪽의 주행 모터를 구동하고, 제2 펌프의 토출유로 좌우 다른 쪽의 주행 모터를 구동하고 있는 동시에, 주행 장치의 직진 성능 및 턴 성능을 확보하기 위해, 제3 펌프로 도저 장치를 구동하도록 하고 있지만, 도저 실린더 등을 작동시키지 않을 때에는, 제3 펌프를 불필요하게 구동시키므로, 시스템 효율이 저하된다.

따라서, 제1, 제2 펌프만으로, 백호우(back hoe)에 장비된 상기 유압 액추에이터를 작동시키는 회로 구성으로 하면, 제3 펌프가 없어져 시스템 효율이 좋지만, 이 경우, 주행하면서 도저 장치를 구동시킬 때에 있어서, 제1 펌프의 토출유로 좌우 한쪽의 주행 모터를, 제2 펌프의 토출유로 좌우 다른 쪽의 주행 모터를, 각각 독립적으로 구동하는 동시에, 한쪽의 유압 펌프로부터의 토출유로 도저 실린더를 구동하도록 하면, 제1, 제2 펌프 중 한쪽으로부터의 토출유가 도저 실린더에 취해지므로, 직진성이 나빠지는 동시에, 턴 성능이 극단적으로 떨어진다.

따라서, 제1, 제2 펌프로, 백호우에 장비된 상기 유압 액추에이터를 구동시키는 회로 구성으로 하는 경우는, 통상 주행만 행하는 경우는, 제1 펌프 및 제2 펌프로부터의 압유를 각각 독립적으로 좌우의 주행용 제어 밸브에 공급하고, 주행하면서 도저 장치를 구동하는 경우는, 제1, 제2 펌프의 토출유를 합류하여 좌우의 주행용 제어 밸브와 도저용 제어 밸브에 공급하는 회로 구성으로 된다.

그러나 이 회로 구성으로 한 경우라도, 도저 장치를 구동한 경우는 주행의 좌우 독립성이 없어지므로, 시스템상, 턴 능력이 낮다고 하는 문제가 남는다.

따라서, 작업기에 장비된 주행 모터, 도저 실린더 및 이들 이외의 유압 액추에이터를 2개의 독립된 압유 토출 포트에 의해 구동하도록 한 유압 시스템을 베이스로, 주행하면서 도저 장치를 조작하였을 때에도, 한쪽의 압유 토출 포트로부터의 압유를 한쪽의 주행용 제어 밸브에, 다른 쪽의 압유 토출 포트로부터의 압유를 다른 쪽의 주행용 제어 밸브에, 각각 독립적으로 공급한다고 하는 독립 회로 구성을 확보할 수 있는 유압 시스템이 요망되고 있다.

본 발명은 이러한 요망에 비추어, 작업기에 장비된 주행 모터, 도저 실린더 및 이들 이외의 유압 액추에이터를 2개의 독립된 압유 토출 포트에 의해 구동하도록 한 유압 시스템을 베이스로, 주행 장치와 도저 장치를 동시에 조작한 경우의 주행 직진 성능 및 턴 성능의 확보를 도모한 작업기의 유압 시스템을 제공하는 것을 과제로 한다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명이 강구한 기술적 수단은, 이하의 구성을 특징으로 한다.

본 발명의 제1 국면에서는, 각각의 주행 모터에 의해 구동되는 좌우의 주행 장치와, 도저 실린더에 의해 구동되는 도저 장치와, 상기 좌우의 주행 장치의 각각에 대해 설치되어 상기 주행 모터를 제어하는 주행용 제어 밸브와, 상기 주행 모터, 상기 도저 실린더 이외에 장비된 다른 유압 액추에이터를 제어하는 다른 제어 밸브와, 독립된 2개의 압유 토출 포트를 구비한 작업기의 유압 시스템이며,

상기 도저 실린더를 제어하기 위해 동시에 조작되는 한 쌍의 도저용 제어 밸브를 설치하고,

상기 다른 제어 밸브를 조작하지 않고 상기 좌우의 주행 장치를 조작하였을 때에, 한쪽의 상기 압유 토출 포트로부터의 압유를 한쪽의 상기 주행용 제어 밸브 및 한쪽의 상기 도저용 제어 밸브에, 다른 쪽의 상기 압유 토출 포트로부터의 압유를 다른 쪽의 상기 주행용 제어 밸브 및 다른 쪽의 상기 도저용 제어 밸브에, 각각 독립적으로 공급 가능하게 하는 독립 위치와,

상기 다른 제어 밸브 중 적어도 어느 하나를 조작하였을 때에, 한쪽의 상기 압유 토출 포트로부터의 압유와 다른 쪽의 상기 압유 토출 포트로부터의 압유를 합류하여 조작된 상기 다른 제어 밸브 및 각 상기 주행용 제어 밸브 및 각 상기 도저용 제어 밸브에 공급 가능하게 하는 합류 위치로 전환 가능한 주행 독립 밸브를 설치하고,

각 상기 유압 액추에이터에 작용하는 부하의 크기에 관계없이 조작량에 따른 유량의 압유를 각 상기 제어 밸브에 대해 배분하도록 기능하는 압력 보상 밸브를 각 상기 제어 밸브에 설치하고 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 제2 국면에서는, 각 상기 제어 밸브는 압유의 방향을 전환하는 방향 전환 밸브를 구비하고,

각 상기 주행용 제어 밸브 및 각 상기 도저용 제어 밸브의 상기 방향 전환 밸브 중 적어도 어느 하나를 조작하였을 때에 상기 주행 독립 밸브를 상기 독립 위치로 전환하기 위해, 상기 방향 전환 밸브 중 적어도 어느 하나를 조작한 것을 검출하는 제1 검출 유로와,

상기 다른 제어 밸브의 상기 방향 전환 밸브 중 적어도 어느 하나를 조작하였을 때에 상기 주행 독립 밸브를 상기 합류 위치로 전환하기 위해, 상기 방향 전환 밸브를 조작한 것을 검출하는 제2 검출 유로를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 제3 국면에서는, 각 상기 제어 밸브를 일방향으로 배열하여 배치하고, 한쪽의 상기 주행용 제어 밸브와 한쪽의 상기 도저용 제어 밸브를 배열하여 배치하는 동시에, 다른 쪽의 상기 주행용 제어 밸브와 다른 쪽의 상기 도저용 제어 밸브를 배열하여 배치하고, 또한 한쪽의 상기 주행용 제어 밸브 및 한쪽의 상기 도저용 제어 밸브와, 다른 쪽의 상기 주행용 제어 밸브 및 다른 쪽의 상기 도저용 제어 밸브를 상기 주행 독립 밸브를 사이에 두고 배치하고 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 제4 국면에서는, 상기 압유 토출 포트의 토출압과, 조작된 상기 유압 액추에이터에 작용하는 부하압 중 최고의 부하압과의 차를 설정치로 유지하도록 상기 압유 토출 포트의 토출 유량을 자동 제어하는 유량 제어부를 구비하고,

각 상기 제어 밸브의 상기 압력 보상 밸브의 각각에 부하 전달 라인을 통해 접속되어 있어, 조작된 상기 유압 액추에이터에 작용하는 최고의 부하압을 상기 유량 제어부에 전달하는 PLS 신호 유로를 구비하고,

상기 PLS 신호 유로가, 상기 주행 독립 밸브를 상기 독립 위치로 하였을 때에, 한쪽의 상기 압유 토출 포트로부터 압유가 공급되는 측의 라인과, 다른 쪽의 상기 압유 토출 포트로부터 압유가 공급되는 측의 라인으로 분단되도록 구성되고,

한쪽의 상기 압유 토출 포트로부터의 압유를 유통시키는 압유 공급로와, 다른 쪽의 상기 압유 토출 포트로부터의 압유를 유통시키는 압유 공급로의 각각의 유로 종단부측에 언로드 밸브를 설치하고 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 이하의 효과를 발휘한다.

본 발명의 제1 국면에서는, 2개의 독립된 압유 토출 포트로부터의 압유에 의해, 작업기에 장비된 좌우 주행 모터, 도저 실린더 및 다른 유압 액추에이터를 구동 가능하게 한 유압 시스템에 있어서, 주행하면서 도저 장치를 조작하는 경우에 있어서의, 직진 성능 및 턴 성능의 확보를 도모할 수 있다.

즉, 주행하면서 도저 장치를 조작하는 경우에, 한쪽의 압유 토출 포트로부터의 압유가 한쪽의 주행용 제어 밸브 및 한쪽의 도저용 제어 밸브에, 다른 쪽의 압유 토출 포트로부터의 압유가 다른 쪽의 주행용 제어 밸브 및 다른 쪽의 도저용 제어 밸브에, 각각 독립적으로 공급된다. 이때, 동시에 조작되는 한 쌍의 도저용 제어 밸브에 의해, 한쪽 및 다른 쪽의 압유 토출 포트로부터의 압유가 균등하게 빼내어져 도저 실린더로 보내지므로, 백호우의 주행 직진성을 확보할 수 있다.

또한, 도저 장치를 조작하면서 작업기를 좌우 한쪽으로 턴시키는 경우에 있어서는, 압력 보상 밸브가 분류(分流) 제어된다. 이로 인해, 주행 모터에 가해지는 부하가 높고, 도저 실린더에 가해지는 부하가 낮아도, 설정 유량 이상의 압유가 도저 실린더에 유입되지 않으므로, 한쪽의 압유 토출 포트로부터의 압유를 한쪽의 주행용 제어 밸브에, 다른 쪽의 압유 토출 포트로부터의 압유를 다른 쪽의 주행용 제어 밸브에, 각각 독립적으로 공급한다고 하는 독립 회로 구성을 유지할 수 있고 또한 한쪽 및 다른 쪽의 압유 토출 포트로부터의 압유가 균등하게 빼내어지므로, 좌우의 주행 모터에의 압유 공급 유량이 확보되어, 턴 성능을 확보할 수 있다.

본 발명의 제2 국면에서는, 제어 밸브의 방향 전환 밸브를 조작한 것을 검출하는 검출 유로의 회로 구성의 간소화를 도모할 수 있다.

본 발명의 제3 국면에서는, 제1 검출 유로의 회로 구성의 간소화를 도모할 수 있다.

본 발명의 제4 국면에서는, 주행 독립 밸브를 독립 위치로 하였을 때에, PLS 신호 유로가, 한쪽의 압유 토출 포트로부터 압유가 공급되는 측의 라인과, 다른 쪽의 압유 토출 포트로부터 압유가 공급되는 측의 라인으로 분단되므로, 한쪽의 압유 토출 포트로부터의 압유 공급 계통과 다른 쪽의 압유 토출 포트로부터의 압유 공급 계통 사이에서 부하 신호의 간섭이 없어져, 압력 보상 밸브의 기능을 확보할 수 있다.

본 발명의 이들 및 다른 목적, 특징, 국면, 효과는, 첨부 도면과 대조하여, 이하의 상세한 설명으로부터 한층 명백해질 것이다.

도 1은 본 발명에 관한 유압 시스템을 채용한 백호우를 도시하는 측면도.
도 2는 본 발명에 관한 유압 시스템의 일 실시 형태를 도시하는 개략도.
도 3은 본 발명에 관한 유압 시스템의 일 실시 형태를 도시하는 유압 회로도.
도 4는 도 3에 도시되는 유압 시스템 중의 일부를 추출하여 도시하는 유압 회로도.
도 5는 도 3에 도시되는 유압 시스템 중의 다른 일부를 추출하여 도시하는 유압 회로도.
도 6은 도 3에 도시되는 유압 시스템 중의 또 다른 일부를 추출하여 도시하는 유압 회로도.
도 7은 도 3에 도시되는 유압 시스템 중의 유량 제어부 및 압유 공급 유닛을 추출하여 도시하는 유압 회로도.

이하, 본 발명의 실시 형태를 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 관한 유압 시스템을 채용한 백호우를 도시하는 측면도이다. 도 2는 본 발명에 관한 유압 시스템의 일 실시 형태를 도시하는 개략도이다. 도 3은 본 발명에 관한 유압 시스템의 일 실시 형태를 도시하는 유압 회로도이다. 도 4는 도 3에 도시되는 유압 시스템 중의 일부를 추출하여 도시하는 유압 회로도이다. 도 5는 도 3에 도시되는 유압 시스템 중의 다른 일부를 추출하여 도시하는 유압 회로도이다. 도 6은 도 3에 도시되는 유압 시스템 중의 또 다른 일부를 추출하여 도시하는 유압 회로도이다. 도 7은 도 3에 도시되는 유압 시스템 중의 유량 제어부 및 압유 공급 유닛을 추출하여 도시하는 유압 회로도이다.

도 1에 있어서, 부호 1은 백호우(작업기)이고, 상기 백호우(1)는 하부의 주행체(2)와, 이 주행체(2) 상에 상하 방향의 선회 축심 주위로 전선회 가능하게 탑재된 상부의 선회체(3)로 주 구성되어 있다.

주행체(2)는, 유압 모터로 이루어지는 주행 모터(ML, MR)에 의해 무단 띠 형상의 크롤러 벨트(4)를 주위 방향으로 순환 회주시키도록 구성한 크롤러식 주행 장치(5)를 트랙 프레임(6)의 좌우 양측에 구비하고 있다.

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

선회체(3)는 트랙 프레임(6) 상에 선회 축심 주위로 회전 가능하게 탑재된 선회대(10)와, 이 선회대(10)의 전방부에 장비된 굴삭 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 모터로 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 주위로 좌우 요동 가능하게 지지되어 있다. 이 스윙 브래킷(14)은, 유압 실린더로 이루어지는 스윙 실린더(C2)에 의해 좌우로 요동 구동된다.

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

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

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

또한, 백호우(1)에 있어서는, 아암(16)의 선단측에, 예를 들어 버킷(17) 대신에 유압 브레이커 등의 유압 어태치먼트를 장착하여 사용하는 것이 가능하게 되어 있다.

백호우(작업기)(1)는, 상기한 바와 같이, 크롤러식 주행 장치(5), 도저 장치(7) 및 굴삭 작업 장치(11) 등의 각종 유압 장치를 구비하고 있다. 본 발명에 있어서는, 이들 유압 장치를 중기(重機) 툴이라 총칭한다.

다음에, 도 2 내지 도 7을 참조하여 백호우(1)에 장비된 각종 유압 액추에이터(ML, MR, MT, C1 내지 C5)를 작동시키기 위한 유압 시스템에 대해 설명한다.

유압 시스템은, 도 2에 도시하는 바와 같이, 컨트롤 밸브(CV)와, 압유 공급 유닛(18)과, 유량 제어부(19)를 갖는다.

상기 컨트롤 밸브(CV)는, 각종 유압 액추에이터(ML, MR, MT, C1 내지 C5)를 제어하는 제어 밸브(V1 내지 V10), 압유 도입용의 인렛 블록(B2), 압유 배출용의 한 쌍의 아웃렛 블록(B1, B3)을 일방향으로 배치하여 집약하여 이루어지는 것이다.

이 컨트롤 밸브(CV)는, 본 실시 형태에서는 제1 아웃렛 블록(B1), 버킷 실린더(C5)를 제어하는 버킷용 제어 밸브(V1), 붐 실린더(C3)를 제어하는 붐용 제어 밸브(V2), 도저 실린더(C1)를 제어하는 도저용 제1 제어 밸브(V3), 우측의 크롤러식 주행 장치(5)의 주행 모터(MR)를 제어하는 주행 우측용 제어 밸브(V4), 인렛 블록(B2), 좌측의 크롤러식 주행 장치(5)의 주행 모터(ML)를 제어하는 주행 좌측용 제어 밸브(V5), 도저 실린더(C1)를 제어하는 도저용 제2 제어 밸브(V6), 아암 실린더(C4)를 제어하는 아암용 제어 밸브(V7), 선회 모터(MT)를 제어하는 선회용 제어 밸브(V8), 스윙 실린더(C2)를 제어하는 스윙용 제어 밸브(V9), 아암(16)에 장착되는 유압 어태치먼트를 제어하는 SP용 제어 밸브(V10), 제2 아웃렛 블록(B3)을, 차례로 배치(도 2에 있어서는 우측으로부터 차례로 배치)하는 동시에 이들을 서로 연결하여 이루어진다.

도 3 내지 도 6에 도시하는 바와 같이, 상기 각 제어 밸브(V1 내지 V10)는, 밸브 보디 내에 방향 전환 밸브(DV1 내지 DV10)와 압력 보상 밸브(V11)를 조립하여 이루어진다.

상기 방향 전환 밸브(DV1 내지 DV10)는, 제어 대상으로 되는 유압 액추에이터(ML, MR, MT, C1 내지 C5)에 대해 압유의 방향을 전환하는 것이다. 압력 보상 밸브(V11)는 방향 전환 밸브(DV1 내지 DV10)에 대한 압유 공급 하류측이며 또한 제어 대상으로 되는 유압 액추에이터(ML, MR, MT, C1 내지 C5)에 대한 압유 공급 상류측에 배치되어 있다.

제1 아웃렛 블록(B1)에는 제1 릴리프 밸브(V12)와 제1 언로드 밸브(V13)가 조립되고, 인렛 블록(B2)에는 주행 독립 밸브(V14)가 조립되고, 제2 아웃렛 블록(B3)에는 제2 릴리프 밸브(V15)와 제2 언로드 밸브(V16)가 조립되어 있다.

상기 각 제어 밸브(V1 내지 V10)의 방향 전환 밸브(DV1 내지 DV10)와 상기 주행 독립 밸브(V14)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 V10)의 방향 전환 밸브(DV1 내지 DV10)는, 각 방향 전환 밸브(DV1 내지 DV10)를 조작하는 각 조작 수단의 조작량에 비례하여 스풀이 움직여, 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 비례하여 조작 대상의 유압 액추에이터(ML, MR, MT, C1 내지 C5)의 작동 속도가 변속 가능하게 되어 있음].

또한, 상기 도저용 제1 제어 밸브(V3)의 방향 전환 밸브(DV3)와 도저용 제2 제어 밸브(V6)의 방향 전환 밸브(DV6)는, 도저 장치(7)를 조작하는 하나의 도저 레버 등의 조작 수단에 의해 동시에 작동한다.

이 유압 시스템에 있어서의 압유 공급원으로서의 유압 펌프는, 유압 액추에이터(ML, MR, MT, C1 내지 C5)를 작동시키는 작동유 공급용의 제1 펌프(21)와, 파일럿압이나 검출 신호 등의 신호압유 공급용의 제2 펌프(22)가 장비되어 있다

이들 제1 펌프(21)와 제2 펌프(22)는, 상기 압유 공급 유닛(18)에 구비되고, 선회대(10)에 탑재된 엔진(E)에 의해 구동된다.

상기 제1 펌프(21)는, 본 실시 형태에서는, 독립된 2개의 압유 토출 포트(P1, P2)로부터 동등한 양의 압유를 토출하는 등유량 더블 펌프의 기능을 갖는 경사판형 가변 용량 액시얼 펌프로 구성되어 있다.

상세하게는, 제1 펌프(21)는 1개의 피스톤ㆍ실린더 배럴 키트로부터 밸브 플레이트의 내외에 형성된 토출 홈에 교대로 압유를 토출하는 기구를 가진 스플릿 플로우식 유압 펌프가 채용되어 있다.

이 제1 펌프(21)에 있어서의 한쪽의 압유 토출 포트(P1)를 제1 압유 토출 포트(P1)라 하고, 다른 쪽의 압유 토출 포트(P2)를 제2 압유 토출 포트(P2)라 한다.

또한, 본 실시 형태에서는, 2개의 펌프 기능을 갖는 유압 펌프로부터 토출되는 압유 토출 포트를 제1ㆍ제2 압유 토출 포트(P1, P2)로 하고 있지만, 별개로 형성된 2개의 유압 펌프 중 한쪽의 유압 펌프의 압유 토출 포트를 제1 압유 토출 포트로 하고, 다른 쪽의 유압 펌프의 압유 토출 포트를 제2 압유 토출 포트로 해도 된다.

또한, 압유 공급 유닛(18)에는, 제1 펌프(21)의 경사판을 압박하는 압박 피스톤(23)과, 제1 펌프(21)의 경사판을 제어하는 유량 보상용 피스톤(24)이 장비되어 있다.

제1 펌프(21)는 상기 제1 펌프(21)의 자기압에 의해 압박 피스톤(23)을 통해 경사판이 펌프 유량을 증가시키는 방향으로 압박되도록 구성되어 있는 동시에, 이 압박 피스톤(23)의 압박력에 대항하는 힘을 상기 유량 보상용 피스톤(24)에 의해 경사판에 작용시키도록 구성되고, 유량 보상용 피스톤(24)에 작용하는 압력을 제어함으로써, 상기 제1 펌프(21)의 토출 유량이 제어된다.

따라서, 유량 보상용 피스톤(24)에 작용하는 압력이 빠지면, 제1 펌프(21)는 경사판각이 MAX로 되어 최대 유량을 토출한다.

상기 유량 제어부(19)는 제1 펌프(21)의 경사판 제어를 행하는 것으로, 상기 제1 펌프(21)의 경사판 제어는 상기 유량 보상용 피스톤(24)에 작용하는 압력을, 유량 제어부(19)에 장비된 유량 보상용 밸브(V17)로 제어함으로써 행해진다.

또한, 압유 공급 유닛(18)에는, 제1 펌프(21)의 펌프 마력(토크) 제어용의 스프링(25)과 스풀(26)이 설치되어 있고, 제1 펌프(21)의 토출압이, 미리 설정되어 있던 압력으로 되면, 제1 펌프(21)가 엔진(E)으로부터 흡수하는 마력(토크)을 제한하도록 구성되어 있다.

상기 제2 펌프(22)는 정용량형의 기어 펌프에 의해 구성되어 있고, 상기 제2 펌프(22)의 토출유는 제3 압유 토출 포트(P3)로부터 토출된다.

제1 압유 토출 포트(P1)는 제1 토출로(a)를 통해 인렛 블록(B2)에 접속되고, 제2 압유 토출 포트(P2)는 제2 토출로(b)를 통해 인렛 블록(B2)에 접속되어 있다.

제1 토출로(a)는 제1 압유 공급로(d)에 접속되어 있다. 제1 압유 공급로(d)는, 인렛 블록(B2)으로부터 주행 우측용 제어 밸브(V4)의 밸브 보디→도저용 제1 제어 밸브(V3)의 밸브 보디→붐용 제어 밸브(V2)의 밸브 보디→버킷용 제어 밸브(V1)의 밸브 보디를 거쳐서 제1 아웃렛 블록(B1)에 이르도록 형성되고, 상기 제1 아웃렛 블록(B1)에서(유로 종단부측에서) 분기되어 제1 릴리프 밸브(V12)와 제1 언로드 밸브(V13)에 접속되어 있다.

상기 제1 압유 공급로(d)로부터 주행 우측용 제어 밸브(V4), 도저용 제1 제어 밸브(V3), 붐용 제어 밸브(V2), 버킷용 제어 밸브(V1)의 각 방향 전환 밸브(DV4, DV3, DV2, DV1)에 압유 분기로(f)를 통해 작동유가 공급 가능하게 되어 있다.

제1 릴리프 밸브(V12)와 제1 언로드 밸브(V13)는 드레인 유로(g)에 접속되고, 상기 드레인 유로(g)는 제1 아웃렛 블록(B1)으로부터 버킷용 제어 밸브(V1)의 밸브 보디→붐용 제어 밸브(V2)의 밸브 보디→도저용 제1 제어 밸브(V3)의 밸브 보디→주행 우측용 제어 밸브(V4)의 밸브 보디→인렛 블록(B2)→주행 좌측용 제어 밸브(V5)의 밸브 보디→도저용 제2 제어 밸브(V6)의 밸브 보디→아암용 제어 밸브(V7)의 밸브 보디→선회용 제어 밸브(V8)의 밸브 보디→스윙용 제어 밸브(V9)의 밸브 보디→SP용 제어 밸브(V10)의 밸브 보디를 거쳐서 제2 아웃렛 블록(B3)에 이르고, 이곳으로부터 탱크(T)로 배출된다.

제2 토출로(b)는 제2 압유 공급로(e)에 접속되어 있다. 이 제2 압유 공급로(e)는 인렛 블록(B2)으로부터 주행 좌측용 제어 밸브(V5)의 밸브 보디→도저용 제2 제어 밸브(V6)의 밸브 보디→아암용 제어 밸브(V7)의 밸브 보디→선회용 제어 밸브(V8)의 밸브 보디→스윙용 제어 밸브(V9)의 밸브 보디→SP용 제어 밸브(V10)의 밸브 보디를 거쳐서 제2 아웃렛 블록(B3)에 이르도록 형성되고, 상기 제2 아웃렛 블록(B3)에서(유로 종단부측에서) 분기되어 제2 릴리프 밸브(V15)와 제2 언로드 밸브(V16)에 접속되어 있다.

상기 제2 압유 공급로(e)로부터 주행 좌측용 제어 밸브(V5), 도저용 제2 제어 밸브(V6), 아암용 제어 밸브(V7), 선회용 제어 밸브(V8), 스윙용 제어 밸브(V9), SP용 제어 밸브(V10)의 각 방향 전환 밸브(DV5, DV6, DV7, DV8, DV9, DV10)에 압유 분기로(h)를 통해 작동유가 공급 가능하게 되어 있다.

제2 릴리프 밸브(V15)와 제2 언로드 밸브(V16)는 상기 드레인 유로(g)에 접속되어 있다.

제1 압유 공급로(d)와 제2 압유 공급로(e)는, 인렛 블록(B2) 내에 있어서, 주행 독립 밸브(V14)를 가로지르는 연통로(j)를 통해 서로 접속되어 있다.

주행 독립 밸브(V14)는, 연통로(j)의 압유 유통을 차단하는 독립 위치(27)와, 연통로(j)의 압유 유통을 허용하는 합류 위치(28)로 전환 가능하게 되어 있다.

따라서, 주행 독립 밸브(V14)가 독립 위치(27)로 전환되어 있으면, 제1 압유 토출 포트(P1)로부터의 압유가 주행 우측용 제어 밸브(V4), 도저용 제1 제어 밸브(V3)의 각 방향 전환 밸브(DV4, DV3)에 공급 가능하게 되는 동시에, 제2 압유 토출 포트(P2)로부터의 압유가 주행 좌측용 제어 밸브(V5), 도저용 제2 제어 밸브(V6)의 각 방향 전환 밸브(DV5, DV6)에 공급 가능하게 되고, 제1 압유 토출 포트(P1)로부터의 압유가 주행 좌측용 제어 밸브(V5), 도저용 제2 제어 밸브(V6)에는 공급되지 않고, 또한 제2 압유 토출 포트(P2)로부터의 압유가 주행 우측용 제어 밸브(V4), 도저용 제1 제어 밸브(V3)에는 공급되지 않는다.

또한, 주행 독립 밸브(V14)가 합류 위치(28)로 전환되면, 제1 압유 토출 포트(P1)로부터의 압유와 제2 압유 토출 포트(P2)로부터의 압유가 합류되어 각 제어 밸브(V1 내지 V10)의 방향 전환 밸브(DV1 내지 DV10)에 공급 가능하게 된다.

제3 압유 토출 포트(P3)는 제3 토출로(m)를 통해 인렛 블록(B2)에 접속되어 있다. 상기 제3 토출로(m)는 도중에서 제1 분기 유로(m1)와 제2 분기 유로(m2)로 분기되어 인렛 블록(B2)에 접속되어 있다.

제1 분기 유로(m1)는 제1 신호 유로(n1)를 통해 주행 독립 밸브(V14)의 일측의 수압부(受壓部)(14a)에 접속되고, 제2 분기 유로(m2)는 제2 신호 유로(n2)를 통해 주행 독립 밸브(V14)의 타측의 수압부(14b)에 접속되어 있다.

상기 제1 신호 유로(n1)에는 제1 검출 유로(r1)가 접속되고, 상기 제2 신호 유로(n2)에는 제2 검출 유로(r2)가 접속되어 있다.

상기 제1 검출 유로(r1)는, 제1 신호 유로(n1)로부터 도저용 제2 제어 밸브(V6)의 방향 전환 밸브(DV6)→주행 좌측용 제어 밸브(V5)의 방향 전환 밸브(DV5)→주행 우측용 제어 밸브(V4)의 방향 전환 밸브(DV4)→도저용 제1 제어 밸브(V3)의 방향 전환 밸브(DV3)를 거쳐서 드레인 유로(g)에 접속되어 있다.

상기 제2 검출 유로(r2)는, 제2 신호 유로(n2)로부터 SP용 제어 밸브(V10)의 방향 전환 밸브(DV10)→스윙용 제어 밸브(V9)의 방향 전환 밸브(DV9)→선회용 제어 밸브(V8)의 방향 전환 밸브(DV8)→아암용 제어 밸브(V7)의 방향 전환 밸브(DV7)→도저용 제2 제어 밸브(V6)의 방향 전환 밸브(DV6)→주행 좌측용 제어 밸브(V5)의 방향 전환 밸브(DV5)→주행 우측용 제어 밸브(V4)의 방향 전환 밸브(DV4)→도저용 제1 제어 밸브(V3)의 방향 전환 밸브(DV3)→붐용 제어 밸브(V2)의 방향 전환 밸브(DV2)→버킷용 제어 밸브(V1)의 방향 전환 밸브(DV1)를 거쳐서 드레인 유로(g)에 접속되어 있다.

상기 주행 독립 밸브(V14)는, 각 제어 밸브(V1 내지 V10)의 방향 전환 밸브(DV1 내지 DV10)가 중립인 경우는, 스프링의 힘에 의해 합류 위치(28)에 유지되어 있다.

그리고 주행 우측용 제어 밸브(V4), 주행 좌측용 제어 밸브(V5), 도저용 제1 제어 밸브(V3), 도저용 제2 제어 밸브(V6)의 각 방향 전환 밸브(DV) 중 적어도 어느 하나가 중립 위치로부터 조작되었을 때에, 제1 검출 유로(r1) 및 제1 신호 유로(n1)에 압이 발생하여, 주행 독립 밸브(V14)가 합류 위치(28)로부터 독립 위치(27)로 전환된다.

따라서, 주행만 하는 경우, 주행하면서 도저 장치(7)를 사용하는 경우, 또는 도저 장치(7)만 사용하는 경우에는, 제1 압유 토출 포트(P1)로부터의 압유가 주행 우측용 제어 밸브(V4), 도저용 제1 제어 밸브(V3)의 각 방향 전환 밸브(DV)에 공급되고, 또한 제2 압유 토출 포트(P2)로부터의 압유가 주행 좌측용 제어 밸브(V5), 도저용 제2 제어 밸브(V6)의 각 방향 전환 밸브(DV)에 공급된다.

이때, SP용 제어 밸브(V10), 스윙용 제어 밸브(V9), 선회용 제어 밸브(V8), 아암용 제어 밸브(V7), 붐용 제어 밸브(V2), 버킷용 제어 밸브(V1)의 방향 전환 밸브(DV10, DV9, DV8, DV7, DV2, DV1) 중 적어도 어느 하나가 중립 위치로부터 조작되었을 때에는, 제2 검출 유로(r2) 및 제2 신호 유로(n2)에 압이 발생하여, 주행 독립 밸브(V14)가 독립 위치(27)로부터 합류 위치(28)로 전환된다.

또한, 각 제어 밸브(V1 내지 V10)의 방향 전환 밸브(DV1 내지 DV10)가 중립인 경우에 있어서, SP용 제어 밸브(V10), 스윙용 제어 밸브(V9), 선회용 제어 밸브(V8), 아암용 제어 밸브(V7), 붐용 제어 밸브(V2), 버킷용 제어 밸브(V1)의 방향 전환 밸브(DV10, DV9, DV8, DV7, DV2, DV1) 중 적어도 어느 하나가 중립 위치로부터 조작되었을 때에도, 주행 독립 밸브(V14)는 합류 위치(28)이다.

따라서, 비주행시 또는 주행시에 있어서, 붐(15), 아암(16), 버킷(17), 스윙 브래킷(14), 선회대(10), 도저 장치(7)의 동시 조작이 가능하게 되어 있다.

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

이 AI 시스템은, 제3 토출로(m)의 제1 분기 유로(m1)와 제2 분기 유로(m2)에 감지 유로(s) 및 셔틀 밸브(V18)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.

이 AI 시스템에 있어서는, 각 제어 밸브(V1 내지 V10)의 방향 전환 밸브(DV1 내지 DV10)가 중립일 때에는, 제1 분기 유로(m1)와 제2 분기 유로(m2)에 압이 발생하지 않으므로, 압력 스위치(29)가 감압 작동되는 일이 없다. 이 상태에서는, 거버너가, 미리 설정되어 있는 아이들링 위치까지 액셀러레이터 다운되도록 전기 액추에이터 등에 의해 자동 제어된다.

또한, 제어 밸브(V1 내지 V10)의 방향 전환 밸브(DV1 내지 DV10) 중 어느 하나라도 조작되면, 제1 분기 유로(m1) 또는 제2 분기 유로(m2)에 압이 발생하고, 이 압이 압력 스위치(29)에 의해 감지되어 상기 압력 스위치(29)가 감압 작동된다. 그러면, 제어 장치로부터 전기 액추에이터 등에 지령 신호가 발생되어, 상기 전기 액추에이터 등에 의해 거버너가 설정된 액셀러레이터 위치까지 액셀러레이터 업되도록 자동 제어된다.

또한, 이 유압 시스템에 있어서는 로드 센싱 시스템이 채용되어 있다.

본 실시 형태의 로드 센싱 시스템은, 각 제어 밸브(V1 내지 V10)에 설치된 압력 보상 밸브(V11), 제1 펌프(21)의 경사판을 제어하는 유량 보상용 피스톤(24), 상기 유량 제어부(19)에 장비된 유량 보상용 밸브(V17), 상기 제1ㆍ제2 릴리프 밸브(V12, V15), 상기 제1ㆍ제2 언로드 밸브(V13, V16)를 갖는다.

또한, 본 실시 형태의 로드 센싱 시스템은, 압력 보상 밸브(V11)가 방향 전환 밸브(DV1 내지 DV10)에 대한 압유 공급 하류측에 배치된 애프터 오리피스형의 로드 센싱 시스템이 채용되어 있다.

이 로드 센싱 시스템에 있어서는, 백호우(1)에 장비된 유압 액추에이터(ML, MR, MT, C1 내지 C5)의 복수를 동시 조작하였을 때, 상기 유압 액추에이터(ML, MR, MT, C1 내지 C5) 사이의 부하의 조정으로서 압력 보상 밸브(V11)가 기능하고, 저부하압측의 제어 밸브(V1 내지 V10)에 최고 부하압과의 차압분의 압력 손실을 발생시켜, 부하의 크기에 의존하지 않고, 방향 전환 밸브(DV1 내지 DV10)의 스풀의 조작량에 따른 유량을 흘릴(배분할) 수 있다.

또한, 로드 센싱 시스템은, 백호우(1)에 장비된 각 유압 액추에이터(ML, MR, MT, C1 내지 C5)의 부하압에 따라서 제1 펌프(21)의 토출량을 제어하여, 부하에 필요로 하는 유압 동력을 제1 펌프(21)로부터 토출시킴으로써, 동력의 절약과 조작성을 향상시킬 수 있다.

본 실시 형태의 로드 센싱 시스템을 더 상세하게 설명한다.

로드 센싱 시스템은, 각 제어 밸브(V1 내지 V10)의 부하압 중 최고의 부하압(이하, PLS 신호압이라 칭함)을 유량 보상용 밸브(V17)에 전달하는 PLS 신호 유로(w)와, 제1 펌프(21)의 토출압(이하, PPS 신호압이라 칭함)을 유량 보상용 밸브(V17)에 전달하는 PPS 신호 유로(x)를 갖는다.

PLS 신호 유로(w)는, 제1 아웃렛 블록(B1)으로부터 버킷용 제어 밸브(V1)의 밸브 보디→붐용 제어 밸브(V2)의 밸브 보디→도저용 제1 제어 밸브(V3)의 밸브 보디→주행 우측용 제어 밸브(V4)의 밸브 보디에 걸쳐 설치되는 동시에, 주행 독립 밸브(V14)를 가로질러 주행 좌측용 제어 밸브(V5)의 밸브 보디→도저용 제2 제어 밸브(V6)의 밸브 보디→아암용 제어 밸브(V7)의 밸브 보디→선회용 제어 밸브(V8)의 밸브 보디→스윙용 제어 밸브(V9)의 밸브 보디→SP용 제어 밸브(V10)의 밸브 보디→제2 아웃렛 블록(B3)에 걸쳐 설치되어 있다. 상기 PLS 신호 유로(w)는 각 제어 밸브에 있어서, 압력 보상 밸브(V11)에 부하 전달 라인(y)을 통해 접속되어 있다.

또한, 이 PLS 신호 유로(w)는, 제2 아웃렛 블록(B3)으로부터 유량 보상용 밸브(V17)의 스풀의 일측에 접속되어 있다. PLS 신호압은 유량 보상용 밸브(V17)의 스풀의 일측에 작용한다.

또한, PLS 신호 유로(w)는, 제1 아웃렛 블록(B1)에 있어서 제1 언로드 밸브(V13)와 드레인 유로(g)에 접속되고, 제2 아웃렛 블록(B3)에 있어서 제2 언로드 밸브(V16)와 드레인 유로(g)에 접속되어 있다.

상기 주행 독립 밸브(V14)가 합류 위치(28)에 있을 때에는, PLS 신호 유로(w)의, 주행 독립 밸브(V14)로부터 제1 아웃렛 블록(B1)에 이르는 라인(w1)과, 주행 독립 밸브(V14)로부터 제2 아웃렛 블록(B3)에 이르는 라인(w2)이 연통되어 있다. 주행 독립 밸브(V14)가 합류 위치(28)로부터 독립 위치(27)로 전환되면, 상기 주행 독립 밸브(V14)에 의해 PLS 신호 유로(w)가 차단된다.

이것에 의해, 주행 독립 밸브(V14)를 독립 위치(27)로 하였을 때에, PLS 신호 유로(w)가, 제1 압유 토출 포트(P1)로부터 압유가 공급되는 측의 라인(w1)과, 제2 압유 토출 포트(P2)로부터 압유가 공급되는 측의 라인(w2)으로 분단된다.

PPS 신호 유로(x)는, 주행 독립 밸브(V14)로부터 유량 보상용 밸브(V17)의 스풀의 타측에 걸쳐 설치되어 있고, 상기 PPS 신호 유로(x)는, 주행 독립 밸브(V14)가 합류 위치(28)에 있을 때에는 제2 압유 공급로(e)에 접속 유로(z)를 통해 연통되어 있어 PPS 신호압[제1 펌프(21)의 토출압]이 유량 보상용 밸브(V17)의 스풀의 타측에 작용한다. 주행 독립 밸브(V14)가 독립 위치(27)로 전환되면, 상기 PPS 신호 유로(x)는 릴리프 유로(q)를 통해 드레인 유로(g)에 연통되어, PPS 신호압이 0으로 되도록 구성되어 있다.

또한, 유량 보상용 밸브(V17)의 스풀의 일측에는, 상기 유량 보상용 밸브(V17)에 제어 차압을 부여하는 스프링(30)과 차압 피스톤(31)이 설치되어 있다.

상기 구성의 유압 시스템에 있어서는, 각 제어 밸브(V1 내지 V10)의 방향 전환 밸브(DV1 내지 DV10)가 중립 위치에 있을 때에는 주행 독립 밸브(V14)가 합류 위치(28)이다. 이때, 제1 압유 공급로(d)의 유로 종단부측이 제1 언로드 밸브(V13)에 의해 블록되고 또한 제2 압유 공급로(e)의 유로 종단부측이 제2 언로드 밸브(V16)에 의해 블록되도록 되어 있다. 따라서, 제1 펌프(21)의 토출압(PPS 신호압)이 상승하여, 이 PPS 신호압과 PLS 신호압(이때는 0임)의 차가 제어 차압보다도 커지면, 제1 펌프(21)가 토출량을 감소시키는 방향으로 유량 제어되는 동시에 제1ㆍ제2 언로드 밸브(V13, V16)가 개방되어 제1 펌프(21)로부터의 토출유를 탱크(T)에 떨어뜨린다.

따라서, 이 상태에서는, 제1 펌프(21)의 토출압은 제1ㆍ제2 언로드 밸브(V13, V16)에 의해 설정되는 압력으로 되어, 제1 펌프(21)의 토출 유량은 최소 토출량으로 된다.

다음에, 붐 실린더(C3), 아암 실린더(C4), 버킷 실린더(C5), 스윙 실린더(C2), 선회 모터(MT), 유압 어태치먼트 중 어느 2개 이상을 동시 조작하는 경우, 또는 이들 중 하나 이상과, 좌우 주행 모터(ML, MR), 도저 실린더(C1) 중 어느 하나 이상을 동시 조작하는 경우에 대해 설명한다.

이 경우에 있어서는, 주행 독립 밸브(V14)는 합류 위치(28)이고, 조작된 유압 액추에이터(ML, MR, MT, C1 내지 C5)에 작용하는 최고 부하압이 PLS 신호압으로 되어, PPS 신호압-PLS 신호압이 제어 차압으로 되도록(PPS 신호압과 PLS 신호압의 차를 설정치로 유지하도록) 제1 펌프(21)의 토출압(토출 유량)이 자동 제어된다.

즉, 제1ㆍ제2 언로드 밸브(V13, V16)를 통한 언로드 유량이 0으로 되면, 제1 펌프(21)의 토출 유량이 증가하기 시작하여, 조작된 제어 밸브의 조작량에 따라서 제1 펌프(21)의 토출유의 전량이 조작된 유압 액추에이터(ML, MR, MT, C1 내지 C5)에 흐른다.

또한, 압력 보상 밸브(V11)에 의해, 조작된 제어 밸브(V1 내지 V10)의 방향 전환 밸브(DV1 내지 DV10)의 스풀의 전후 차압이 일정해진다. 조작된 유압 액추에이터(ML, MR, MT, C1 내지 C5)에 작용하는 부하의 크기의 차이에 관계없이, 제1 펌프(21)의 토출 유량이, 조작된 각 유압 액추에이터(ML, MR, MT, C1 내지 C5)에 대해 조작량에 따른 양, 분류된다.

또한, 유압 액추에이터(ML, MR, MT, C1 내지 C5)의 요구 유량이 제1 펌프(21)의 최대 토출 유량을 초과하는 경우는, 제1 펌프(21)의 토출유는 조작된 각 유압 액추에이터(ML, MR, MT, C1 내지 C5)에 비례 배분된다.

상기 경우에 있어서는, 효율적인 시스템으로 동시 조작(복합 조작)이 가능해진다.

다음에, 주행하면서 도저 장치(7)에 의해 토공 작업을 하는 경우에 대해 설명한다.

이 경우에 있어서는, 주행 독립 밸브(V14)가 독립 위치(27)로 전환되고, 상기 주행 독립 밸브(V14)에 의해, 연통로(j) 및 PLS 신호 유로(w)가 차단되고, 또한 PPS 신호 유로(x)는 릴리프 유로(q)를 통해 드레인 유로(g)에 연통되어, PPS 신호압이 0으로 된다.

따라서, 제1 압유 토출 포트(P1)로부터의 압유는 주행 우측용 제어 밸브(V4) 및 도저용 제1 제어 밸브(V3)에 흐르고, 주행 좌측용 제어 밸브(V5) 및 도저용 제2 제어 밸브(V6)에는 흐르지 않는다. 또한, 제2 압유 토출 포트(P2)로부터의 압유는 주행 좌측용 제어 밸브(V5) 및 도저용 제2 제어 밸브(V6)에 흐르고, 주행 우측 제어 밸브(V4) 및 도저용 제1 제어 밸브(V3)에는 흐르지 않는다. 또한, PPS 신호압이 0이므로, 제1 펌프(21)는 경사판각이 MAX로 되어 최대 유량을 토출한다.

본 실시 형태의 유압 시스템에 있어서는, 도저용 제1 제어 밸브(V3) 및 도저용 제2 제어 밸브(V6)에 의해, 제1 압유 공급로(d)와 제2 압유 공급로(e)로부터 압유가 균등하게 빼내어져 도저 실린더(C1)로 보내지므로, 백호우(1)의 주행 직진성을 확보할 수 있다.

또한, 백호우(1)를 좌우 한쪽으로 턴시키는 경우에 있어서는, 압력 보상 밸브(V11)가 분류 제어한다. 이로 인해, 주행 모터(ML, MR)에 가해지는 부하가 높고, 도저 실린더(C1)에 가해지는 부하가 낮아도, 설정 유량 이상의 압유가 도저 실린더(C1)에 유입되지 않는다. 따라서, 제1 압유 토출 포트(P1)로부터의 압유를 주행 우측용 제어 밸브(V4)에, 제2 압유 토출 포트(P2)로부터의 압유를 주행 좌측용 제어 밸브(V5)에, 각각 독립적으로 공급한다고 하는 독립 회로 구성을 유지할 수 있고, 또한 제1, 제2 압유 토출 포트(P1, P2)로부터의 압유가 균등하게 빼내어지므로, 좌우의 주행 모터(ML, MR)에의 압유 공급 유량이 확보되어, 턴 성능을 확보할 수 있다.

만일, 도저 실린더를 제어하는 도저용 제어 밸브가 하나인 경우, 상기 도저용 제어 밸브는, 제1 압유 공급로 또는 제2 압유 공급로 중 한쪽으로부터 압유가 공급되도록 설치되지만, 이 경우, 상기 한쪽의 압유 공급로로부터 도저 실린더에 압유가 취해지면, 직진 주행의 경우에는 사행(斜行)한다고 하는 문제가 발생한다. 또한, 턴하는 경우에는, 도저용 제어 밸브를 설치한 측의 압유 공급 계통의 압력 손실이 커, 움직임이 느려진다[구체적으로는, 제1 압유 토출 포트(P1)로부터의 압유 공급 계통에 도저용 제어 밸브를 설치한 경우, 도저 장치(7)를 조작하면서 좌측 턴하는 경우에는 움직이지만, 도저 장치(7)를 조작하면서 우측 턴하는 경우에는, 도저 장치(7)를 조작한 시점에서, 움직임이 느려진다].

또한, 도저 실린더를 제어하는 도저용 제어 밸브를 하나로 하고, 제1 압유 공급로 및 제2 압유 공급로의 양쪽으로부터 균등하게 도저용 제어 밸브에 압유를 보내도록 구성하는 것이 생각되지만, 이 경우, 직진성을 확보하는 것은 가능하기는 하지만, 턴 성능이 대폭 저하된다.

즉, 턴할 때에 있어서는, 도저 실린더에 고압측의 압유 공급로로부터 많은 유량의 압유가 유입되어 버리기 때문에 턴 성능이 대폭 저하되는 것이다.

또한, 이 경우, 제1 압유 토출 포트(P1)로부터의 압유나, 혹은 제2 압유 토출 포트(P2)로부터의 압유 중 어느 쪽의 신호를 기준으로 분류 제어할 것인지, 회로 구성상 정해지지 않으므로, 로드 센싱 시스템의 구성이 곤란해진다.

본 실시 형태에 있어서는, 주행하면서 도저 장치(7)에 의해 토공 작업을 하는 경우에 있어서는, 주행 독립 밸브(V14)가 독립 위치(27)로 되면, PLS 신호 유로(w)도 차단되므로, 제1 압유 토출 포트(P1)로부터의 압유 공급 계통과 제2 압유 토출 포트(P2)로부터의 압유 공급 계통 사이에서, 부하 신호의 간섭이 없어, 압유를 주행용 제어 밸브(V4, V5)와 도저용 제어 밸브(V3, V6)로 분류하고 또한 잉여의 압유를 언로드 밸브(V13, V16)로부터 탱크(T)로 배출시킨다고 하는 제어를, 제1 압유 토출 포트(P1)로부터의 압유 공급 계통, 제2 압유 토출 포트(P2)로부터의 압유 공급 계통의 각각의 회로에서 독립적으로 행할 수 있어, 압력 보상 밸브(V11)의 기능을 확보할 수 있다.

또한, 주행체(2)만 혹은 도저 장치(7)만 구동하는 경우도, 상기 주행하면서 도저 장치(7)에 의해 토공 작업을 하는 경우와 마찬가지로, 주행 독립 밸브(V14)가 독립 위치(27)로 전환되고, 상기 주행 독립 밸브(V14)에 의해, 연통로(j) 및 PLS 신호 유로(w)가 차단되고, 또한 PPS 신호 유로(x)는 릴리프 유로를 통해 드레인 유로(g)에 연통되어, PPS 신호압이 0으로 된다.

또한, 각 주행용 제어 밸브(V4, V5)를 제1 펌프(21)의 압유 토출 포트(P1, P2)로부터의 압유 공급 계통의 최상류측에 배치하고 있으므로, 제1 펌프(21)로부터 주행 모터(ML, MR)에 이르는 유압 관로에 있어서의 압력 손실 저감을 도모할 수 있다.

또한, 상기 구성의 유압 시스템에 있어서는, 제1 펌프(21)는 스플릿 플로우식의 유압 펌프가 채용되어 있어, 제1 압유 토출 포트(P1)로부터의 토출 유량과, 제2 압유 토출 포트(P2)로부터의 토출 유량을 독립적으로 제어할 수 없는 것이다. 따라서, 제1 압유 공급로(d)와 제2 압유 공급로(e)를 독립시킬 때(합류시키지 않는 경우)에 있어서, 제1 펌프(21)의 토출 유량이 최대로 되도록 구성하고 있다. 2개의 유압 펌프를 설치하여, 이 2개의 유압 펌프 중 한쪽의 유압 펌프의 토출 포트를 제1 압유 토출 포트(P1)로 하고, 다른 쪽의 유압 펌프의 토출 포트를 제2 압유 토출 포트(P2)로 할 수도 있다. 이 경우는, 각 유압 펌프는, 주행 독립 밸브(V14)가 독립 위치(27)인 경우에, 각각 독립적으로 제어하여, 필요 유량만 토출시키도록 구성된다(이 경우, 2개의 유압 펌프가 합류시에 동시에 최대 유량을 토출하도록 제어해도 좋음).

또한, 도저 장치(7)만을 조작하였을 때에, 주행 독립 밸브(V14)가 합류 위치(28)로 되도록 구성하는 것도 생각할 수 있다. 그러나 이 구성에서는, 주행하면서 도저 장치(7)를 조작한 경우에 있어서, 주행 독립 밸브(V14)를 독립 위치(27)로 유지하기 위해, 도저용 제어 밸브(V3, V6)의 방향 전환 밸브(DV3, DV6)를 조작한 것을 검출하기 위한 제3 검출 유로를 설치해야 해, 검출 회로의 회로 구성이 복잡화된다. 이에 대해, 본 실시 형태에서는, 제1 검출 유로(r1)에서 주행용 제어 밸브(V4, V5) 및/또는 도저용 제어 밸브(V3, V6)를 조작한 것을 검출하도록 구성하고 있으므로, 검출 회로의 회로 구성의 간소화를 도모할 수 있다.

또한, 본 실시 형태의 유압 시스템에 있어서는, 주행용 제어 밸브(V4, V5)와 도저용 제어 밸브(V3, V6)를 배열하여 배치하고, 또한 한쪽의 주행용 제어 밸브(V4) 및 한쪽의 도저용 제어 밸브(V3)와, 다른 쪽의 주행용 제어 밸브(V5) 및 다른 쪽의 도저용 제어 밸브(V6)를 주행 독립 밸브(V14)를 사이에 두고 배치하고 있다. 따라서, 주행용 제어 밸브(V4, V5) 및/또는 도저용 제어 밸브(V3, V6)를 조작한 것을 검출하는 검출 회로의 회로 구성의 간소화를 도모할 수 있다.

또한, 제어 밸브(V1 내지 V10), 인렛 블록(B2)의 배열로서는, 도시예의 배열에 한정되는 일은 없고, 2개의 독립된 압유 토출 포트(P1, P2)로부터의 압유 공급 계통 중 한쪽에, 주행용 제어 밸브(V4, V5)의 한쪽 및 도저용 제어 밸브(V3, V6)의 한쪽 및 아웃렛 블록(B1, B3)의 한쪽을 설치하고, 다른 쪽의 압유 공급 계통에, 주행용 제어 밸브(V4, V5)의 다른 쪽 및 도저용 제어 밸브(V3, V6)의 다른 쪽 및 아웃렛 블록(B1, B3)의 다른 쪽을 설치하고 있으면, 그 밖의 제어 밸브(V1, V2, V7 내지 V10)의 배치는 특별히 한정되지는 않는다.

또한, 각 제어 밸브(V1 내지 V10)의 배열 방향의 순서도 한정되는 일은 없다.

이상, 본 발명을 상세하게 설명해 왔지만, 전술한 설명은 모든 점에 있어서 본 발명의 예시에 불과하며, 그 범위를 한정하려고 하는 것은 아니다. 본 발명의 범위를 일탈하는 일 없이 다양한 개량이나 변형을 행할 수 있는 것은 물론이다.

Claims (4)

1. 각각의 주행 모터(ML, MR)에 의해 구동되는 좌우의 주행 장치(5)와, 도저 실린더(C1)에 의해 구동되는 도저 장치(7)와, 상기 좌우의 주행 장치(5)의 각각에 대해 설치되어 상기 주행 모터(ML, MR)를 제어하는 주행용 제어 밸브(V4, V5)와, 상기 주행 모터(ML, MR), 상기 도저 실린더(C1) 이외에 장비된 다른 유압 액추에이터(MT, C2 내지 C5)를 제어하는 다른 제어 밸브(V1, V2, V7 내지 V10)와, 독립된 2개의 압유 토출 포트(P1, P2)를 구비한 작업기의 유압 시스템이며,
   상기 도저 실린더(C1)를 제어하기 위해 동시에 조작되는 한 쌍의 도저용 제어 밸브(V3, V6)를 설치하고,
   상기 다른 제어 밸브(V1, V2, V7 내지 V10)를 조작하지 않고 상기 좌우의 주행 장치(5)를 조작하였을 때에, 한쪽의 상기 압유 토출 포트(P1)로부터의 압유를 한쪽의 상기 주행용 제어 밸브(V4) 및 한쪽의 상기 도저용 제어 밸브(V3)에, 다른 쪽의 상기 압유 토출 포트(P2)로부터의 압유를 다른 쪽의 상기 주행용 제어 밸브(V5) 및 다른 쪽의 상기 도저용 제어 밸브(V6)에, 각각 독립적으로 공급 가능하게 하는 독립 위치(27)와,
   상기 다른 제어 밸브(V1, V2, V7 내지 V10) 중 적어도 어느 하나를 조작하였을 때에, 한쪽의 상기 압유 토출 포트(P1)로부터의 압유와 다른 쪽의 상기 압유 토출 포트(P2)로부터의 압유를 합류하여 조작된 상기 다른 제어 밸브(V1, V2, V7 내지 V10) 및 각 상기 주행용 제어 밸브(V4, V5) 및 각 상기 도저용 제어 밸브(V3, V6)에 공급 가능하게 하는 합류 위치(28)로 전환 가능한 주행 독립 밸브(V14)를 설치하고,
   각 상기 유압 액추에이터(ML, MR, MT, C1 내지 C5)에 작용하는 부하의 크기에 관계없이 조작량에 따른 유량의 압유를 각 상기 제어 밸브(V1 내지 V10)에 대해 배분하도록 기능하는 압력 보상 밸브(V11)를 각 상기 제어 밸브(V1 내지 V10)에 설치하고 있는 것을 특징으로 하는, 작업기의 유압 시스템.
2. 제1항에 있어서, 각 상기 제어 밸브(V1 내지 V10)는 압유의 방향을 전환하는 방향 전환 밸브(DV1 내지 DV10)를 구비하고,
   각 상기 주행용 제어 밸브(V4, V5) 및 각 상기 도저용 제어 밸브(V3, V6)의 상기 방향 전환 밸브(DV3 내지 DV6) 중 적어도 어느 하나를 조작하였을 때에 상기 주행 독립 밸브(V14)를 상기 독립 위치(27)로 전환하기 위해, 상기 방향 전환 밸브(DV3 내지 DV6) 중 적어도 어느 하나를 조작한 것을 검출하는 제1 검출 유로(r1)와,
   상기 다른 제어 밸브(V1, V2, V7 내지 V10)의 방향 전환 밸브(DV1, DV2, DV7 내지 DV10) 중 적어도 어느 하나를 조작하였을 때에 상기 주행 독립 밸브(V14)를 상기 합류 위치(28)로 전환하기 위해, 상기 방향 전환 밸브(DV1, DV2, DV7 내지 DV10)를 조작한 것을 검출하는 제2 검출 유로(r2)를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는, 작업기의 유압 시스템.
3. 제2항에 있어서, 각 상기 제어 밸브(V1 내지 V10)를 일방향으로 배열하여 배치하고, 한쪽의 상기 주행용 제어 밸브(V4)와 한쪽의 상기 도저용 제어 밸브(V3)를 배열하여 배치하는 동시에, 다른 쪽의 상기 주행용 제어 밸브(V5)와 다른 쪽의 상기 도저용 제어 밸브(V6)를 배열하여 배치하고, 또한 한쪽의 상기 주행용 제어 밸브(V4) 및 한쪽의 상기 도저용 제어 밸브(V3)와, 다른 쪽의 상기 주행용 제어 밸브(V5) 및 다른 쪽의 상기 도저용 제어 밸브(V6)를 상기 주행 독립 밸브(V14)를 사이에 두고 배치하고 있는 것을 특징으로 하는, 작업기의 유압 시스템.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압유 토출 포트(P1, P2)의 토출압과, 조작된 상기 유압 액추에이터(ML, MR, MT, C1 내지 C5)에 작용하는 부하압 중 최고의 부하압과의 차를 설정치로 유지하도록 상기 압유 토출 포트(P1, P2)의 토출 유량을 자동 제어하는 유량 제어부(19)를 구비하고,
   각 상기 제어 밸브(V1 내지 V10)의 상기 압력 보상 밸브(V11)의 각각에 부하 전달 라인(y)을 통해 접속되어 있어, 조작된 상기 유압 액추에이터(ML, MR, MT, C1 내지 C5)에 작용하는 최고의 부하압을 상기 유량 제어부(19)에 전달하는 PLS 신호 유로(w)를 구비하고,
   상기 PLS 신호 유로(w)가, 상기 주행 독립 밸브(V14)를 상기 독립 위치(27)로 하였을 때에, 한쪽의 상기 압유 토출 포트(P1)로부터 압유가 공급되는 측의 라인(w1)과, 다른 쪽의 상기 압유 토출 포트(P2)로부터 압유가 공급되는 측의 라인(w2)으로 분단되도록 구성되고,
   한쪽의 상기 압유 토출 포트(P1)로부터의 압유를 유통시키는 압유 공급로(d)와, 다른 쪽의 상기 압유 토출 포트(P2)로부터의 압유를 유통시키는 압유 공급로(e)의 각각의 유로 종단부측에 언로드 밸브(V13, V16)를 설치하고 있는 것을 특징으로 하는, 작업기의 유압 시스템.

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