KR20120086244A - 건설 기계의 유압 구동 장치 - Google Patents

건설 기계의 유압 구동 장치 Download PDF

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요시후미 다께바야시
야스따까 쯔루가
기와무 다까하시
가즈시게 모리
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히다찌 겐끼 가부시키가이샤
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Abstract

붐 하강 동작시의 붐용 유압 실린더가 구동압을 필요로 하는 상태를 검출하여 붐 방향 전환 밸브의 조작 특성을 자동적으로 전환할 수 있는 건설 기계의 유압 구동 장치를 제공한다.
압력 센서(41)에 의해 검출한 붐용 유압 실린더(20)의 로드측 압력이 임계값 미만인 경우는, 감압 밸브(39)를 갖는 파일럿 유로(38b)가 선택되어 붐용 방향 전환 밸브(31)의 붐 하강측 스트로크의 제한 위치가 중간 위치 L1로 되도록, 압력 센서(41)에 의해 검출한 붐용 유압 실린더(20)의 로드측 압력이 임계값 이상인 경우는, 파일럿 유로(38a)가 선택되어 붐용 방향 전환 밸브(31)의 붐 하강측 스트로크의 제한 위치가 최대 위치 L2로 되도록, 전자기식 전환 밸브(40)를 제어하는 제어 장치(42)를 구비한다.

Description

건설 기계의 유압 구동 장치{HYDRAULIC DRIVE FOR CONSTRUCTION MACHINE}
본 발명은, 유압 셔블 등의 건설 기계에 관계되고, 특히, 붐용 방향 전환 밸브의 조작 특성을 전환하는 건설 기계의 유압 구동 장치에 관한 것이다.
건설 기계의 하나인 유압 셔블은, 하부 주행체와, 이 하부 주행체의 상부에 선회 가능하게 탑재된 상부 선회체와, 이 상부 선회체에 부앙(俯仰) 가능하게 설치되고, 붐, 아암 및 버킷으로 이루어지는 다관절형의 프론트 작업기와, 붐, 아암 및 버킷을 각각 구동하는 복수의 유압 실린더를 구비하고 있다. 이 유압 셔블의 유압 구동 장치는, 유압 펌프와, 붐 등의 동작(동작 방향 및 속도)을 지시하는 복수의 조작 장치와, 이들 복수의 조작 장치의 조작에 따라서 유압 펌프로부터 붐용 유압 실린더 등에의 압유의 흐름(흐름 방향 및 유량)을 각각 제어하는 복수의 방향 전환 밸브를 구비하고 있다. 오픈 센터형의 방향 전환 밸브는, 센터 바이패스 유로, 미터 인 유로 및 미터 아웃 유로를 갖고, 이들 유로의 가변 조리개의 개구 면적 특성에 의해서 조작 특성이 정해져, 피구동 부재의 조작 성능을 결정하게 되어 있다.
여기서, 종래, 조작 특성이 서로 다른 오픈 센터형의 제1 붐용 방향 전환 밸브와 제2 붐용 방향 전환 밸브를 설치하고, 이들 중 어느 한쪽을 선택하는 구성이 제창되어 있다(예를 들어, 특허 문헌 1 참조). 이 특허 문헌 1에 기재된 종래 기술에서는, 유압 파일럿 방식의 조작 장치와, 이 조작 장치의 파일럿 라인에 설치된 전자기 전환 밸브와, 이 전자기 전환 밸브를 조작하는 수동 스위치를 구비하고 있다. 그리고, 예를 들어 운전자가 수동 스위치를 OFF 위치로 하면, 전자기 전환 밸브가 제1 전환 위치로 되고, 조작 장치로부터의 조작 파일럿압이 제1 붐용 방향 전환 밸브의 수압부에 출력된다. 한편, 예를 들어 운전자가 수동 스위치를 ON 위치로 하면, 전자기 전환 밸브가 제2 전환 위치로 되고, 조작 장치로부터의 조작 파일럿압이 제2 붐용 방향 전환 밸브의 수압부에 출력된다. 이에 의해, 작업 상황에 맞춘 조작 성능을 선택하는 것이 가능하게 되어 있다.
일본 특허 공개 제2005-220544호 공보
상기 특허 문헌 1에 기재된 종래 기술을 적용하면, 예를 들어, 제1 붐용 방향 전환 밸브는, 붐 하강측 스트로크의 최대 위치에서 센터 바이패스 유로의 개구 면적이 미터 인 유로의 개구 면적보다 커지는 특성을 갖고, 제2 붐용 방향 전환 밸브는, 붐 하강측 스트로크의 최대 위치에서 센터 바이패스 유로의 개구 면적이 미터 인 유로의 개구 면적보다 작아지는(혹은 센터 바이패스 유로가 완전히 폐쇄되는) 특성을 갖는 구성이 생각된다. 그리고, 예를 들어 붐의 하강 동작시에 버킷이 접지되지 않고 공중에 위치하는 동안은, 수동 스위치를 OFF 위치로 하여 제1 붐용 방향 전환 밸브를 선택하고, 붐용 유압 실린더의 로드측에 공급하는 유량을 비교적 적게 한다. 이에 의해, 프론트 작업기의 자중에 의해서 붐용 유압 실린더를 구동하여, 유압 펌프의 동력 소비를 저감하는 것이 가능한다. 한편, 예를 들어 붐의 하강 동작시에 버킷이 접지되거나 굴삭되거나 할 때에는, 수동 스위치를 ON 위치로 하여 제2 붐용 방향 전환 밸브를 선택하고, 붐용 유압 실린더의 로드측에 공급하는 유량을 비교적 많게 한다. 이에 의해, 붐용 유압 실린더의 로드측에 구동압(고압 유압)이 발생하여 강력한 하강 동작을 행하는 것이 가능한다.
그러나, 굴삭 작업 등에 있어서는, 붐의 하강 동작 및 상승 동작이 반복되어, 버킷이 공중과 지중 사이를 왕래하게 된다. 그로 인해, 붐의 하강 동작할 때에, 버킷이 접지되는 타이밍(바꿔 말하면, 붐용 유압 실린더가 구동압을 필요로 하는 타이밍)을 운전자가 판단하여 수동 스위치를 전환하지 않으면 안된다. 따라서, 운전자가 번거롭게 느낄 뿐만 아니라, 작업 효율이 저하된다.
본 발명의 목적은, 붐 하강 동작시의 붐용 용 유압 실린더가 구동압을 필요로 하는 상태를 검출하여 붐 방향 전환 밸브의 조작 특성을 자동적으로 전환할 수 있는 건설 기계의 유압 구동 장치를 제공하는 데에 있다.
(1) 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 유압 펌프와, 붐을 구동하는 붐용 유압 실린더와, 상기 붐의 동작을 지시하는 조작 장치와, 상기 조작 장치의 조작에 따라서 상기 유압 펌프로부터 상기 붐용 유압 실린더에의 압유의 흐름을 제어하는 오픈 센터형의 붐용 방향 전환 밸브를 구비하고, 상기 붐용 방향 전환 밸브는, 붐 하강측 스트로크의 중간 위치에서 센터 바이패스 유로의 개구 면적이 미터 인 유로의 개구 면적보다 크고, 붐 하강측 스트로크의 최대 위치에서 센터 바이패스 유로의 개구 면적이 미터 인 유로의 개구 면적보다 작아지거나 혹은 센터 바이패스 유로가 완전히 폐쇄되는 특성을 갖는 건설 기계의 유압 구동 장치에 있어서, 상기 붐용 방향 전환 밸브의 붐 하강측 스트로크의 제한 위치로 하여 상기 중간 위치 및 상기 최대 위치 중 어느 한쪽을 선택하는 스트로크 제한 가변 수단과, 상기 붐용 유압 실린더에 있어서의 붐 하강 동작시의 급유측 압력을 검출 또는 도입하고, 이 압력이 미리 설정된 임계값 이상인지의 여부를 판정하는 압력 판정 수단과, 상기 붐용 유압 실린더에 있어서의 붐 하강 동작시의 급유측 압력이 상기 임계값 미만인 경우는, 상기 붐용 방향 전환 밸브의 붐 하강측 스트로크의 제한 위치가 상기 중간 위치로 되도록, 상기 붐용 유압 실린더에 있어서의 붐 하강 동작시의 급유측 압력이 상기 임계값 이상인 경우는, 상기 붐용 방향 전환 밸브의 붐 하강측 스트로크의 제한 위치가 상기 최대 위치로 되도록, 상기 스트로크 제한 가변 수단을 제어하는 제어 수단을 구비한다.
(2) 상기 (1)에 있어서, 바람직하게는, 상기 스트로크 제한 가변 수단은, 상기 조작 장치의 붐 하강 조작에 따라서 생성한 조작 파일럿압을 그대로 상기 붐용 방향 전환 밸브의 수압부에 출력하는 제1 파일럿 유로와, 상기 조작 장치의 붐 하강 조작에 따라서 생성한 조작 파일럿압을 감압 밸브로 감압하여 상기 붐용 방향 전환 밸브의 수압부에 출력하는 제2 파일럿 유로와, 상기 제1 파일럿 유로 및 상기 제2 파일럿 유로 중 어느 한쪽을 선택하는 파일럿 유로 선택 수단을 갖고, 상기 제어 수단은, 상기 붐용 유압 실린더에 있어서의 붐 하강 동작시의 급유측 압력이 상기 임계값 미만인 경우는, 상기 제2 파일럿 유로가 선택되도록, 상기 붐용 유압 실린더에 있어서의 붐 하강 동작시의 급유측 압력이 상기 임계값 이상인 경우는, 상기 제1 파일럿 유로가 선택되도록, 상기 파일럿 유로 선택 수단을 제어한다.
(3) 상기 (1)에 있어서, 바람직하게는, 상기 스트로크 제한 가변 수단은, 상기 조작 장치의 붐 하강 조작에 따라서 생성한 조작 파일럿압을 상기 붐용 방향 전환 밸브의 수압부에 출력하는 파일럿 유로와, 상기 파일럿 유로에 설치되고, 조작 파일럿압의 최대값을 제한하는 동시에 그 제한값이 가변 가능한 가변 감압 밸브를 갖고, 상기 제어 수단은, 상기 붐용 유압 실린더에 붐 하강 동작시의 급유측 압력이 임계값 미만인 경우는, 미리 설정된 제1 제한값으로 되도록 상기 가변 감압 밸브의 제한값을 제어하고, 상기 붐용 유압 실린더에 있어서의 붐 하강 동작시의 급유측 압력이 상기 임계값 이상인 경우는, 상기 제1 제한값보다 커지도록 미리 설정된 제2 제한값으로 되도록 상기 가변 감압 밸브의 제한값을 제어한다.
(4) 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 유압 펌프와, 붐을 구동하는 붐용 유압 실린더와, 상기 붐의 동작을 지시하는 조작 장치와, 상기 조작 장치의 조작에 따라서 상기 유압 펌프로부터 상기 붐용 유압 실린더에의 압유의 흐름을 제어하는 오픈 센터형의 제1 붐용 방향 전환 밸브를 구비하고, 상기 제1 붐용 방향 전환 밸브는, 붐 하강측 스트로크의 중간 위치에서 센터 바이패스 유로의 개구 면적이 미터 인 유로의 개구 면적보다 크고, 붐 하강측 스트로크의 최대 위치에서 센터 바이패스 유로의 개구 면적이 미터 인 유로의 개구 면적보다 작아지거나 혹은 센터 바이패스 유로가 완전히 폐쇄되는 특성을 갖는 건설 기계의 유압 구동 장치에 있어서, 붐 하강측 스트로크의 중간 위치뿐만 아니라 최대 위치에서도, 센터 바이패스 유로의 개구 면적이 미터 인 유로의 개구 면적보다 커지는 특성을 갖는 오픈 센터형의 제2 붐용 방향 전환 밸브와, 상기 제1 붐용 방향 전환 밸브 및 상기 제2 붐용 방향 전환 밸브 중 어느 한쪽을 선택하고, 이 선택한 붐용 방향 전환 밸브를 상기 조작 장치의 조작에 따라서 구동시키는 방향 전환 밸브 선택 수단과, 상기 붐용 유압 실린더에 있어서의 붐 하강 동작시의 급유측 압력을 검출 또는 도입하고, 이 압력이 미리 설정된 임계값 이상인지의 여부를 판정하는 압력 판정 수단과, 상기 붐용 유압 실린더에 있어서의 붐 하강 동작시의 급유측 압력이 상기 임계값 미만인 경우는, 상기 제2 붐용 방향 전환 밸브가 선택되도록, 상기 붐용 유압 실린더에 있어서의 붐 하강 동작시의 급유측 압력이 상기 임계값 이상인 경우는, 상기 제1 붐용 방향 전환 밸브가 선택되도록, 상기 방향 전환 밸브 선택 수단을 제어하는 제어 수단을 구비한다.
(5) 상기 (4)에 있어서, 바람직하게는, 상기 방향 전환 밸브 선택 수단은, 상기 조작 장치의 붐 하강 조작에 따라서 생성한 조작 파일럿압을 상기 제1 붐용 방향 전환 밸브의 수압부에 출력하는 제1 파일럿 유로와, 상기 조작 장치의 붐 하강 조작에 따라서 생성한 조작 파일럿압을 상기 제2 붐용 방향 전환 밸브의 수압부에 출력하는 제2 파일럿 유로와, 상기 제1 파일럿 유로 및 상기 제2 파일럿 유로 중 어느 한쪽을 선택하는 파일럿 유로 선택 수단을 갖고, 상기 제어 수단은, 상기 붐용 유압 실린더에 있어서의 붐 하강 동작시의 급유측 압력이 상기 임계값 미만인 경우는, 상기 제2 파일럿 유로가 선택되도록, 상기 붐용 유압 실린더에 있어서의 붐 하강 동작시의 급유측 압력이 상기 임계값 이상인 경우는, 상기 제1 파일럿 유로가 선택되도록, 상기 파일럿 유로 선택 수단을 제어한다.
본 발명에 따르면, 붐 하강 동작시의 붐용 유압 실린더가 구동압을 필요로 하는 상태를 검출하여 붐 방향 전환 밸브의 조작 특성을 자동적으로 전환할 수 있다.
도 1은 본 발명의 적용 대상인 소형의 유압 셔블의 구조를 나타내는 측면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 유압 셔블의 유압 구동 장치의 주요부 구성을 나타내는 유압 회로도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 붐용 방향 전환 밸브의 조작 특성을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 붐용 유압 실린더의 로드측 압력과 붐용 방향 전환 밸브에 입력되는 조작 파일럿압의 시간에 따른 변화를 일례로서 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 변형예에 있어서의 유압 셔블의 유압 구동 장치의 주요부 구성을 나타내는 유압 회로도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서의 유압 셔블의 유압 구동 장치의 주요부 구성을 나타내는 유압 회로도이다.
도 7은 본 발명의 다른 변형예에 있어서의 유압 셔블의 유압 구동 장치의 주요부 구성을 나타내는 유압 회로도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시 형태에 있어서의 유압 셔블의 유압 구동 장치의 주요부 구성을 나타내는 유압 회로도이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시 형태에 있어서의 제2 붐용 방향 전환 밸브의 조작 특성을 나타내는 도면이다.
본 발명의 실시 형태를, 도면을 참조하면서 설명한다.
도 1은, 본 발명의 적용 대상인 소형의 유압 셔블의 구조를 나타내는 측면도이다. 또한, 이후, 유압 셔블이 도 1에 도시한 상태에서 운전자가 운전석에 착석한 경우에 있어서의 운전자의 전방측(도 1 중 좌측), 후방측(도 1 중 우측), 좌측(도 1 중 지면을 향하여 앞측), 우측(도 1 중 지면을 향하여 안쪽측)을, 간단히 전방측, 후방측, 좌측, 우측이라고 칭한다.
이 도 1에 있어서, 유압 셔블은, 좌우의 이대(履帶;크롤러)(1)를 구비한 하부 주행체(2)와, 이 하부 주행체(2)의 상부에 선회 가능하게 탑재된 상부 선회체(3)와, 이 상부 선회체(3)의 기초 하부 구조를 이루는 선회 프레임(4)과, 이 선회 프레임(4)의 전방부에 수평 방향으로 회전 가능하게 설치된 스윙 포스트(5)와, 이 스윙 포스트(5)에 상하 방향으로 회전 가능하게(부앙 가능하게) 설치된 다관절형의 프론트 작업기(6)와, 선회 프레임(4) 상의 좌측에 설치된 캐노피 타입의 운전실(7)과, 선회 프레임(4) 상의 운전실(7) 이외의 대부분을 덮는 복수의 커버(8)를 구비하고 있다. 상부 선회체(3)의 커버(8) 내에는, 엔진 등의 기기가 탑재되어 있다.
하부 주행체(2)는, 대략 H자 형상의 트랙 프레임(9)과, 이 트랙 프레임(9)의 좌우 양측의 후단부 근방에 회전 가능하게 지지된 좌우의 구동륜(10)과, 이들 좌우의 구동륜(10)을 각각 구동하는 좌우의 주행용 유압 모터(11)와, 트랙 프레임(9)의 좌우 양측의 전단부 근방에 회전 가능하게 지지되고, 이대(1)를 통해 구동륜(10)의 구동력으로 각각 회전되는 좌우의 종동륜(아이들러)(12)을 구비하고 있다.
트랙 프레임(9)의 전방측에는, 배토용의 블레이드(13)를 상하 이동 가능하게 설치되어 있고, 블레이드(13)는, 블레이드용 유압 실린더(14)에 의해 상하 이동하도록 되어 있다. 또한, 트랙 프레임(9)의 중앙부와 선회 프레임(4) 사이에는, 선회륜(도시 생략)이 설치되어 있고, 이 선회륜의 직경 방향 내측에는, 트랙 프레임(9)에 대해 선회 프레임(4)을 선회시키는 선회용 유압 모터(15)가 설치되어 있다.
스윙 포스트(5)는, 수직 핀(도시 생략)을 통하여 선회 프레임(4)에 대해 수평 방향으로 회전 가능하게 되어 있다. 그리고, 스윙용 유압 실린더(16)에 의해 스윙 포스트(5)가 수평 방향으로 회전하고, 이에 의해서 프론트 작업기(6)가 좌우로 스윙하게 되어 있다.
프론트 작업기(6)는, 스윙 포스트(5)에 회전 가능하게 연결된 붐(17)과, 이 붐(17)의 선단부에 회전 가능하게 결합된 아암(18)과, 이 아암(18)의 선단부에 회전 가능하게 결합된 버킷(19)을 구비하고 있다. 그리고, 붐(17), 아암(18), 및 버킷(19)은, 붐용 유압 실린더(20), 아암용 유압 실린더(21) 및 버킷용 유압 실린더(22)에 의해 동작하도록 되어 있다. 또한, 버킷(19)은, 옵션 어태치먼트(예를 들어 크러셔 등)와 교환 가능하게 이루어져 있다.
운전실(7)에는, 운전자가 착석하는 운전석(좌석)(23)이 설치되어 있다. 운전석(23)의 전방에는, 좌우의 주행용 유압 모터(11)를 각각 구동하여 유압 셔블의 전진 또는 후진 주행 등을 시키기 위한 손발 모두 조작 가능하는 좌우의 주행용 조작 레버(24)가 설치되어 있다. 좌측의 주행용 조작 레버(24)의 더 좌측의 발밑 부분에는, 옵션용 유압 액추에이터를 구동시키기 위한 옵션용 조작 페달(도시 생략)이 설치되고, 우측의 주행용 조작 레버(24)의 더 우측의 발밑 부분에는, 스윙용 유압 실린더(16)를 구동하여 스윙 포스트(5)(바꿔 말하면 프론트 작업기(6) 전체)를 좌우로 스윙시키기 위한 스윙용 조작 페달(도시 생략)이 설치되어 있다.
운전석(23)의 좌측에는, 좌측 또는 우측으로 조작함으로써 선회용 유압 모터(15)를 구동하여 상부 선회체(3)를 좌측 또는 우측에 선회시키는 동시에, 전방측 또는 후방측으로 조작함으로써 아암용 유압 실린더(21)를 구동하여 아암(18)을 덤프 또는 크라우드시키는 십자 조작식의 선회ㆍ아암용 조작 레버(25)와, 파일럿 펌프(26)(후술하는 도 2 참조)로부터의 원압을 차단 가능한 오조작 방지용의 로크 레버(27)가 설치되어 있다. 운전석(23)의 우측에는, 좌측 또는 우측으로 조작함으로써 버킷용 유압 실린더(22)를 구동하여 버킷(19)을 크라우드 또는 덤프시키는 동시에, 전방측 또는 후방측으로 조작함으로써 붐용 유압 실린더(20)를 구동하여 붐(17)을 하강 또는 상승시키는 십자 조작식의 버킷ㆍ붐용 조작 레버(28)(후술하는 도 2 참조)와, 블레이드용 유압 실린더(14)를 구동하여 블레이드(13)를 상하 이동시키기 위한 블레이드용 조작 레버(도시 생략)가 설치되어 있다.
상술한 좌우의 이대(1), 상부 선회체(3), 스윙 포스트(5), 블레이드(13), 붐(17), 아암(18), 및 버킷(19)은, 유압 셔블에 구비된 유압 구동 장치에 의해 구동되는 피구동 부재를 구성하고 있다.
도 2는, 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 유압 셔블의 유압 구동 장치 중, 붐(17)에 관계되는 주요부 구성을 나타내는 유압 회로도이다.
이 도 2에 있어서, 유압 구동 장치는, 엔진(도시 생략)에 의해서 구동하는 유압 펌프(29) 및 파일럿 펌프(26)와, 전후 방향으로 조작함으로써 붐(17)의 동작(동작 방향 및 속도)을 지시하여 좌우 방향으로 조작함으로써 버킷(19)의 동작을 지시하는 조작 레버(28)를 갖는 유압 파일럿 방식의 조작 장치(30)와, 조작 레버(28)의 전후 방향의 조작에 따라서 유압 펌프(29)로부터 붐용 유압 실린더(20)에의 압유의 흐름(흐름 방향 및 유량)을 제어하는 오픈 센터형의 붐용 방향 전환 밸브(31)를 구비하고 있다. 또한, 조작 레버(25)의 좌우 방향의 조작에 따라서 유압 펌프(29)로부터 선회용 유압 모터(15)에의 압유의 흐름을 제어하는 오픈 센터형의 선회용 방향 전환 밸브(32)와, 조작 레버(28)의 좌우 방향의 조작에 따라서 유압 펌프(29)로부터 버킷용 유압 실린더(22)에의 압유의 흐름을 제어하는 오픈 센터형의 버킷용 방향 전환 밸브(33)를 구비하고 있고, 선회용 방향 전환 밸브(32), 붐용 방향 전환 밸브(31) 및 버킷용 방향 전환 밸브(33)는 그 순서로 직렬 접속되어 있다.
조작 장치(30)는, 조작 레버(28)의 전후 방향의 조작량에 따라서 파일럿 펌프(26)로부터의 1차 파일럿압을 감압한 조작 파일럿압(2차 파일럿압)을 출력하는 한 쌍의 감압 밸브(34a, 34b)를 갖고 있다. 그리고, 예를 들어 조작 레버(28)를 후방측(도 2 중 좌측)으로 조작하면, 그 조작량에 따라서 감압 밸브(34a)에서 생성된 조작 파일럿압이 파일럿 라인(35)을 통하여 붐용 방향 전환 밸브(31)의 수압부(36a)에 출력된다. 이에 의해, 조작 레버(28)의 조작량에 비례하여, 붐용 방향 전환 밸브(31)의 스풀이 중립 위치로부터 도 2 중 하측(소위 붐 상승측)의 작동 위치로 향하도록 스트로크한다. 한편, 예를 들어 조작 레버(28)를 전방측(도 2 중 우측)으로 조작하면, 그 조작량에 따라서 감압 밸브(34b)에서 생성된 조작 파일럿압이 파일럿 회로(37)(상세는 후술)를 통해 붐용 방향 전환 밸브(31)의 수압부(36b)에 출력된다. 이에 의해, 조작 레버(28)의 조작량에 비례하여, 붐용 방향 전환 밸브(31)의 스풀이 중립 위치로부터 도 2 중 상측(소위 붐 하강측)의 작동 위치로 향하도록 스트로크하게 되어 있다.
붐용 방향 전환 밸브(31)는, 센터 바이패스 유로 A, 미터 인 유로(이송측 유로)　B1, B2 및 미터 아웃 유로(복귀측 유로)　C1, C2를 갖고, 이들 유로 A, B1, B2, C1, C2는, 스풀의 스트로크량에 따라서 개구 면적을 변화시키는 가변 조리개를 구성하고 있다. 상세하게는, 중립 위치에서, 센터 바이패스 유로 A가 완전히 개방되고, 미터 인 유로 및 미터 아웃 유로가 완전히 폐쇄된다. 이때, 유압 펌프(29)로부터의 압유가 붐용 유압 실린더(20)에 공급되지 않고 탱크로 복귀된다. 그리고, 붐 상승측의 작동 위치로 향하도록 스트로크하면, 그 스트로크량에 따라서 미터 인 유로 B1(상세하게는, 유압 펌프(29)로부터의 압유를 붐용 유압 실린더(20)의 보톰측에 공급하는 유로) 및 미터 아웃 C1(상세하게는, 붐용 유압 실린더(20)의 로드측으로부터의 오일을 탱크로 복귀시키는 유로)의 개구 면적이 증가되는 한편 센터 바이패스 유로 A의 개구 면적이 감소되고, 스트로크 최대 위치에서 센터 바이패스 유로가 완전히 폐쇄된다. 이에 의해, 스트로크량에 따른 유량이 붐용 유압 실린더(20)의 보톰측에 공급되고, 붐용 유압 실린더(20)가 신장하여, 붐(17)의 상승 동작을 행할 수 있게 되어 있다.
한편, 붐 하강측의 작동 위치로 향하도록 스트로크하면, 그 스트로크량에 따라서 미터 인 유로 B2(상세하게는, 유압 펌프(29)로부터의 압유를 붐용 유압 실린더(20)의 로드측에 공급하는 유로) 및 미터 아웃 유로 C2(상세하게는, 붐용 유압 실린더(20)의 보톰측으로부터의 오일을 탱크로 복귀시키는 유로)의 개구 면적이 증가되는 한편 센터 바이패스 유로 A의 개구 면적이 감소된다. 이에 의해, 스트로크량에 따른 유량이 붐용 유압 실린더(20)의 로드측에 공급되고, 붐용 유압 실린더(20)가 축단하여, 붐(17)의 하강 동작을 행할 수 있게 되어 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 붐 하강측 스트로크의 최대 위치에서 센터 바이패스 유로 A가 완전히 폐쇄되지 않고, 약간 개방되도록 이루어져 있다. 이것은, 붐용 유압 실린더(20)의 로드측의 면적과 보톰측의 면적의 차에 의해서, 붐(17)의 하강 동작이 상승 동작보다 지나치게 빨라지도록 하기 위함이다.
상술한 붐용 방향 전환 밸브(31)에 있어서의 붐 하강측의 스트로크량과 개구 면적의 관계를 도 3에 도시한다. 이 도 3에 있어서, 횡축은, 붐 하강측의 스트로크량을 나타내고, 종축은, 센터 바이패스 유로 A, 미터 인 유로 B2, 미터 아웃 유로 C2의 개구 면적을 나타내고 있다.
도 3에 도시한 바와 같이, 붐 하강측 스트로크의 중간 위치 L1에서는, 센터 바이패스 유로 A의 개구 면적이 미터 인 유로 B2의 개구 면적보다 예를 들어 10배 정도로 크게 되어 있으므로, 미터 인 유로 B2의 유량(바꿔 말하면, 붐용 유압 실린더(20)의 로드측에 공급하는 유량)이 비교적 적게 되어 있다. 한편, 붐 하강측 스트로크의 최대 위치 L2에서는, 센터 바이패스 유로 A의 개구 면적이 미터 인 유로 B2의 개구 면적보다 예를 들어 1/5 정도로 작게 되어 있으므로, 미터 인 유로 B2의 유량이 비교적 많게 되어 있다.
상술한 도 2로 복귀하고, 파일럿 회로(37)는, 조작 장치(30)의 감압 밸브(34b)에서 생성된 조작 파일럿압을 그대로 붐용 방향 전환 밸브(31)의 수압부(36b)에 출력하는 파일럿 유로(38a)와, 조작 장치(30)의 감압 밸브(34b)에서 생성된 조작 파일럿압을 감압 밸브(39)에서 감압하여 붐용 방향 전환 밸브(31)의 수압부(36b)에 출력하는 파일럿 유로(38b)와, 이들 파일럿 유로(38a, 38b) 중 어느 한쪽을 선택하기 위한 전자기식 전환 밸브(40)를 갖고 있다.
또한, 붐용 유압 실린더(20)의 로드측 압력(바꿔 말하면, 붐(17)의 하강 동작시의 급유측 압력)을 검출하는 압력 센서(41)와 제어 장치(42)가 설치되어 있고, 제어 장치(42)는, 압력 센서(41)로부터의 검출 신호를 입력하고, 이것에 기초하여 전환 밸브(40)를 구동 제어하도록 되어 있다. 즉, 제어 장치(42)는, 압력 센서(41)에 의해 검출된 붐용 유압 실린더(20)의 로드측 압력이 미리 설정된 임계값 이상인지의 여부를 판정함으로써, 붐(17)의 하강 동작시의 붐용 유압 실린더(20)가 구동압(로드측의 고압 유압)을 필요로 하는 상태인지의 여부를 판단한다. 또한, 임계값으로서는, 굴삭 개시시 등에 발생하는 로드측의 부하압보다도 약간 조금 낮은 값이 설정되어 있다.
그리고, 예를 들어 로드측 압력이 임계값 미만인 것으로 판정한 경우(즉, 구동압을 필요로 하지 않는 상태인 것으로 판단한 경우)는, 전환 밸브(40)의 솔레노이드부에 구동 신호를 출력하지 않고, 전환 밸브(40)를 도 2 중 우측의 전환 위치로 한다. 이에 의해, 조작 장치(30)의 감압 밸브(34b)에서 생성된 조작 파일럿압이 파일럿 유로(38b)를 통하여(바꿔 말하면, 감압 밸브(39)를 통하여) 붐용 방향 전환 밸브(31)의 수압부(36b)에 출력된다. 그 결과, 붐용 방향 전환 밸브(31)의 붐 하강측 스트로크의 제한 위치(바꿔 말하면, 조작 레버(28)를 전방측으로 풀 조작하였을 때의 스트로크 위치)는, 전술한 도 3에서 도시한 중간 위치 L1로 설정된다.
한편, 예를 들어 로드측 압력이 임계값 이상인 것으로 판정한 경우(즉, 구동압을 필요로 하는 상태인 것으로 판단한 경우)는, 전환 밸브(40)의 솔레노이드부에 구동 신호를 출력하고, 전환 밸브(40)를 도 2 중 좌측의 전환 위치로 한다. 이에 의해, 조작 장치(30)의 감압 밸브(34b)에서 생성된 조작 파일럿압이 파일럿 유로(38a)를 통하여(바꿔 말하면, 감압 밸브(39)를 통하지 않고) 붐용 방향 전환 밸브(31)의 수압부(36b)에 출력된다. 그 결과, 붐용 방향 전환 밸브(31)의 붐 하강측 스트로크의 제한 위치는, 전술한 도 3에서 도시한 최대 위치 L2로 설정된다.
다음으로, 본 실시 형태의 동작을, 도 4를 참조하면서 설명한다. 도 4는, 붐용 유압 실린더(20)의 로드측 압력과 붐용 방향 전환 밸브(31)의 수압부(36b)에 입력되는 조작 파일럿압의 시간에 따른 변화를 일례로서 나타내는 도면이다.
예를 들어 굴삭 작업시에 붐(14)의 하강 동작을 의도하여 운전자가 조작 레버(28) 전방측으로 풀 조작하면(시간 t1), 버킷(19)이 접지되지 않고 공중에 위치하는 동안(시간 t1 내지 t2), 붐용 유압 실린더(20)의 로드측 압력이 임계값보다 작기 때문에, 전환 밸브(40)의 전환 위치에 의해서 파일럿 유로(38b)가 선택된다. 즉, 조작 파일럿압이 제한되어, 붐용 방향 전환 밸브(31)의 붐 하강측 스트로크의 제한 위치는 중간 위치 L1로 된다. 이에 의해, 붐용 유압 실린더(20)의 로드측에 공급하는 유량이 비교적 적어져, 로드측 압력이 작은 상태로 된다. 그 결과, 프론트 작업기(6)의 자중에 의해서 붐용 유압 실린더(20)가 구동하여, 유압 펌프(29)의 동력을 저감할 수 있다.
그 후, 버킷(19)이 접지되어 굴삭을 개시하고자 하면(시간 t2 이후), 붐용 유압 실린더(20)의 로드측 압력이 증가된다. 그리고, 붐용 유압 실린더(20)의 로드측 압력이 임계값에 도달하면, 제어 장치(42)로부터의 구동 신호에 의해서 전환 밸브(40)의 전환 위치가 전환되어, 파일럿 유로(38a)가 선택된다. 즉, 조작 파일럿압이 제한되지 않고, 붐용 방향 전환 밸브(31)의 붐 하강측 스트로크의 제한 위치는 최대 위치 L2로 된다. 이에 의해, 붐용 유압 실린더(20)의 로드측에 공급하는 유량이 비교적 많아져, 로드측 압력이 더 상승한다. 그 결과, 붐용 유압 실린더(20)의 로드측에 구동압이 발생하여, 강력한 하강 동작을 행할 수 있다.
이와 같이 하여 본 실시 형태에 있어서는, 붐(17)의 하강 동작시의 붐용 유압 실린더(20)가 구동압을 필요로 하는 상태를 검출하여 붐 방향 전환 밸브(31)의 조작 특성을 자동적으로 전환할 수 있다. 그로 인해, 상기 특허 문헌 1에 기재된 종래 기술과 같이 수동 스위치로 전환하는 경우와 비교하여, 운전자가 번거롭게 느끼는 일 없이, 작업 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 있어서는, 붐용 유압 실린더(20)의 로드측 압력이 미리 설정된 임계값 이상인지의 여부를 판정함으로써, 붐(17)의 하강 동작시의 붐용 유압 실린더(20)가 구동압을 필요로 하는 상태에 있는지의 여부를 판단하고 있다. 여기서, 예를 들어 붐용 유압 실린더(20)의 보톰측 압력(바꿔 말하면, 붐(17)의 하강 동작시의 배유측 압력)이 미리 설정된 임계값 미만인지의 여부를 판정함으로써, 붐(17)의 하강 동작시의 붐용 유압 실린더(20)가 구동압을 필요로 하는 상태에 있는지의 여부를 판단하는 방법도 생각된다. 그러나, 이와 같은 경우에는, 이하와 같은 개선의 여지가 존재한다. 즉, 붐(17)의 하강 동작시의 붐용 유압 실린더(20)의 보톰측 압력(배압)은, 붐용 유압 실린더(20)의 동작 속도(바꿔 말하면, 붐(17)의 하강의 동작 속도)가 빨라질수록, 높아진다. 그로 인해, 예를 들어 붐용 유압 실린더(20)의 보톰측 압력이 임계값 미만이며 굴삭 개시 상태에 있다고 판단하고, 제어 장치가 전환 밸브(40)를 전환하여 붐용 방향 전환 밸브(31)의 붐 하강측 스트로크의 제한 위치를 최대 위치 L2로 하고, 강력한 하강 동작을 행할 수 있도록 해도, 그 후의 굴삭 작업 중에, 붐(17)의 하강 동작 속도가 특정한 속도 이상으로 되면, 붐용 유압 실린더(20)의 보톰측 압력이 상승하여 임계값 이상으로 되어 버리고, 붐용 유압 실린더(20)가 구동압을 필요로 하는 상태임에도 불구하고, 제어 장치가 전환 밸브(40)를 전환하여 붐용 방향 전환 밸브(31)의 붐 하강측 스트로크의 제한 위치를 중간 위치 L1로 하게 될 가능성이 있다. 즉, 붐(17)의 강력한 하강 동작의 속도가 제한되게 된다. 이에 대해, 본 실시 형태에 있어서는, 붐용 유압 실린더(20)의 로드측 압력이 임계값 이상인지의 여부를 판정함으로써, 붐(17)의 하강 동작시의 붐용 유압 실린더(20)가 구동압을 필요로 하는 상태에 있는지의 여부를 판단하므로, 붐(17)의 강력한 하강 동작의 속도를 제한할 필요가 발생하지 않는다. 따라서, 붐(17)의 하강 동작 속도에 관계없이, 강력한 하강 동작을 행할 수 있다.
또한, 상기 제1 실시 형태에 있어서는, 파일럿 유로(38a, 38b) 중 어느 한쪽을 선택하기 위한 전자기식 전환 밸브(40)와, 붐용 유압 실린더(20)의 로드측 압력을 검출하는 압력 센서(41)와, 로드측 압력이 임계값 이상인 경우에 전환 밸브(40)의 솔레노이드부에 구동 신호를 출력하는 제어 장치(42)를 구비한 전기적인 구성을 예로 들어 설명하였지만, 이것에 한정되지 않는다. 즉, 예를 들어, 도 5에 도시한 변형예와 같이, 전자기식 전환 밸브(40) 대신에, 유압 파일럿식 전환 밸브(43)를 설치하고, 압력 센서(41) 및 제어 장치(42) 대신에, 전환 밸브(43)의 수압부에 출력하는 유압 신호를 생성하는 유압 파일럿식 조작 밸브(44)를 설치하여도 된다. 이 조작 밸브(44)는, 붐용 유압 실린더(20)의 로드측 압력을 도입하는 수압부와, 로드측 압력에 대한 임계값을 설정하는 스프링을 갖고 있다. 그리고, 예를 들어 로드측 압력이 임계값 미만인 경우는, 조작 밸브(44)가 도면 중 상측의 전환 위치로 되어 전환 밸브(43)의 수압부와 탱크를 연통시키고(즉, 전환 밸브(43)의 수압부에 도출되는 유압은 탱크압으로 되어 작아지고), 이에 의해서 전환 밸브(43)가 도면 중 우측의 전환 위치로 되어 파일럿 유로(38b)를 선택한다. 한편, 예를 들어 로드측 압력이 임계값 이상인 경우는, 조작 밸브(43)가 도면 중 하측의 전환 위치로 되어 전환 밸브(43)의 수압부와 파일럿 펌프(26)를 연통시키고(즉, 전환 밸브(43)의 수압부에 도출되는 유압은 펌프압으로 되어 커지고), 이에 의해서 전환 밸브(43)가 도면 중 좌측의 위치로 되어 파일럿 유로(38a)를 선택한다. 이와 같은 변형예에 있어서도, 상기 제1 실시 형태와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
또한, 예를 들어, 도시하지 않지만 다른 변형예로서, 조작 밸브(44)를 설치하지 않고, 전환 밸브(43A)의 수압부에 붐용 유압 실린더(20)의 로드측 압력을 도입하고, 전환 밸브(43A)의 스프링에 의해서 로드측 압력에 대한 임계값을 설정하도록 구성하여도 된다. 그리고, 예를 들어 로드측 압력이 임계값 미만인 경우는, 전환 밸브(43A)가 제1 전환 위치(전술한 도 5에서 도시한 전환 밸브(43)의 우측의 전환 위치와 동일함)로 되어 파일럿 유로(38b)를 선택한다. 한편, 예를 들어 로드측 압력이 임계값 이상인 경우는, 조작 밸브(43A)가 제2 전환 위치(전술한 도 5에서 도시한 전환 밸브(43)의 좌측의 전환 위치와 동일함)로 되어 파일럿 유로(38a)를 선택한다. 이와 같은 변형예에 있어서도, 상기 제1 실시 형태와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상기 제1 실시 형태에 있어서는, 붐용 방향 전환 밸브(31)의 붐 하강측 스트로크의 제한 위치로 하여 중간 위치 L1 및 최대 위치 L2 중 어느 한쪽을 선택하는 스트로크 제한 가변 수단으로서, 파일럿 유로(38a, 38b)와, 이들 파일럿 유로(38a, 38b) 중 어느 한쪽을 선택하기 위한 전자기식 전환 밸브(40)를 구비한 구성을 예로 들어 설명하였지만, 이것에 한정되지 않고, 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변형예가 생각된다. 즉, 예를 들어 전기 레버 방식의 조작 장치(상세하게는, 조작 레버의 조작량에 따른 전기 조작 신호를 출력하는 것)를 구비한 유압 셔블에 적용한 경우에는, 조작 장치로부터의 전기 조작 신호를 제한하지 않거나 혹은 제한하는지를 선택적으로 행하는 제어 장치를 구비한 구성으로 하여도 된다. 이와 같은 변형예에 있어서도, 상기 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 제2 실시 형태를 도 6에 의해 설명한다. 본 실시 형태는, 파일럿 유로에 가변 감압 밸브를 설치한 실시 형태이다. 또한, 본 실시 형태에 있어서, 상기 실시 형태와 동등한 부분은 동일한 번호를 부여하고, 적절하게 설명을 생략한다.
도 6은, 본 실시 형태에 있어서의 유압 셔블의 유압 구동 장치의 주요부 구성을 나타내는 유압 회로도이다.
본 실시 형태에서는, 조작 장치(30)의 감압 밸브(34b)에서 생성된 조작 파일럿압을 붐용 방향 전환 밸브(31)의 수압부(36b)에 출력하는 파일럿 유로(45)와, 이 파일럿 유로(45)에 설치되고, 조작 파일럿압의 최대값을 제한하는 동시에 그 제한값이 가변 가능한 전자기식 가변 감압 밸브(46)를 갖고 있다.
또한, 상기 제1 실시 형태와 마찬가지로, 붐용 유압 실린더(20)의 로드측 압력을 검출하는 압력 센서(41)와 제어 장치(42)가 설치되어 있고, 제어 장치(42)는, 압력 센서(41)에 의해 검출된 붐용 유압 실린더(20)의 로드측 압력이 미리 설정된 임계값 이상인지의 여부를 판정함으로써, 붐(17)의 하강 동작시의 붐용 유압 실린더(20)가 구동압을 필요로 하는 상태에 있는지의 여부를 판단하고, 이것에 기초하여 가변 감압 밸브(46)를 제어하도록 되어 있다.
그리고, 예를 들어 로드측 압력이 임계값 미만인 것으로 판정한 경우(즉, 구동압을 필요로 하지 않는 상태인 것으로 판단한 경우)는, 가변 감압 밸브(46)의 솔레노이드부에 구동 신호를 출력하지 않으므로, 가변 감압 밸브(46)의 스프링에 의해서 미리 설정된 제1 제한값으로 되도록 가변 감압 밸브(46)의 제한값을 제어한다. 이에 의해, 조작 장치(30)의 감압 밸브(34b)에서 생성된 조작 파일럿압의 최대값이 제1 제한값까지 제한되어 붐용 방향 전환 밸브(31)의 수압부(36b)에 출력된다. 그 결과, 붐용 방향 전환 밸브(31)의 붐 하강측 스트로크의 제한 위치는, 전술한 도 3에서 도시한 중간 위치 L1로 설정된다.
한편, 예를 들어 로드측 압력이 임계값 이상인 것으로 판정한 경우(즉, 구동압을 필요로 하는 상태다고 판단한 경우)는, 가변 감압 밸브(46)의 솔레노이드부에 구동 신호를 출력하여, 상기 제1 제한값보다 커지도록 미리 설정된 제2 제한값으로 되도록 가변 감압 밸브(46)의 제한값을 제어한다. 이에 의해, 조작 장치(30)의 감압 밸브(34b)에서 생성된 조작 파일럿압의 최대값이 제2 제한값까지 제한되어(즉, 통상, 조작 장치(30)의 감압 밸브(34b)에서 생성된 조작 파일럿압이 그대로) 붐용 방향 전환 밸브(31)의 수압부(36b)에 출력된다. 그 결과, 붐용 방향 전환 밸브(31)의 붐 하강측 스트로크의 제한 위치는, 전술한 도 3에서 도시한 최대 위치 L2로 설정된다.
이상과 같이 구성된 본 실시 형태에 있어서도, 상기 제1 실시 형태와 마찬가지로, 붐(17)의 하강 동작시의 붐용 유압 실린더(20)가 구동압을 필요로 하는 상태를 검출하여 붐 방향 전환 밸브(31)의 조작 특성을 자동적으로 전환할 수 있다. 그로 인해, 상기 특허 문헌 1에 기재된 종래 기술과 같이 수동 스위치로 전환하는 경우와 비교하여, 운전자가 번거롭게 느끼는 일 없이, 작업 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 제2 실시 형태에 있어서는, 파일럿 유로(45)에 설치된 전자기식 가변 감압 밸브(46)와, 붐용 유압 실린더(20)의 로드측 압력을 검출하는 압력 센서(41)와, 로드측 압력이 임계값 이상인 경우에 가변 감압 밸브(46)의 솔레노이드부에 구동 신호를 출력하는 제어 장치(42)를 구비한 전기적인 구성을 예로 들어 설명하였지만, 이것에 한정되지 않는다. 즉, 예를 들어, 도 7에 도시한 변형예와 같이, 전자기식 가변 감압 밸브(46) 대신에, 유압 파일럿식 가변 감압 밸브(47)를 설치하고, 압력 센서(41) 및 제어 장치(42) 대신에, 가변 감압 밸브(47)의 수압부에 출력하는 유압 신호를 생성하는 유압 파일럿식 조작 밸브(44)를 설치하여도 된다. 이 조작 밸브(44)는, 붐용 유압 실린더(20)의 로드측 압력을 도입하는 수압부와, 그 로드측 압력의 임계값을 설정하는 스프링을 갖고 있다. 그리고, 예를 들어 로드측 압력이 임계값 미만인 경우는, 조작 밸브(44)가 도면 중 상측의 전환 위치로 되어 가변 감압 밸브(47)의 수압부와 탱크를 연통시키고(즉, 가변 감압 밸브(47)의 수압부에 도출되는 유압은 탱크압으로 되어 작아지고), 이에 의해 가변 감압 밸브(47)의 제한값이 상기 제1 제한값으로 된다. 한편, 예를 들어 로드측 압력이 임계값 이상인 경우는, 조작 밸브(43)가 도면 중 하측의 전환 위치로 되어 가변 감압 밸브(47)의 수압부와 파일럿 펌프(26)를 연통시키고(즉, 가변 감압 밸브(47)의 수압부에 도출되는 유압은 펌프압으로 되어 커지고), 이에 의해 가변 감압 밸브(47)의 제한값이 상기 제2 제한값으로 된다. 이와 같은 변형예에 있어서도, 상기 제2 실시 형태와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 제3 실시 형태를 도 8 및 도 9에 의해 설명한다. 본 실시 형태는, 조작 특성이 서로 다른 제1 붐용 방향 전환 밸브 및 제2 붐용 방향 전환 밸브를 구비하고, 이들 제1 붐용 방향 전환 밸브 및 제2 방향 전환 밸브 중 어느 한쪽을 선택하도록 구성한 실시 형태이다. 또한, 본 실시 형태에 있어서, 상기 실시 형태와 동등한 부분은 동일한 번호를 부여하고, 적절하게 설명을 생략한다.
도 8은, 본 실시 형태에 있어서의 유압 셔블의 유압 구동 장치의 주요부 구성을 나타내는 유압 회로도이다.
본 실시 형태에서는, 유압 구동 장치는, 상술한 오픈 센터형의 붐용 방향 전환 밸브(31)와, 이 붐용 방향 전환 밸브(31)는 조작 특성이 다른 오픈 센터형의 붐용 방향 전환 밸브(48)를 구비하고 있고, 선회용 방향 전환 밸브(32), 붐용 방향 전환 밸브(31), 붐용 방향 전환 밸브(48) 및 버킷용 방향 전환 밸브(33)는 그 순서로 직렬 접속되어 있다.
붐용 방향 전환 밸브(48)는, 센터 바이패스 유로 D, 미터 인 유로(이송측 유로)　E1, E2, 및 미터 아웃 유로(복귀측 유로)　F1, F2를 갖고, 이들 유로 D, E1, E2, F1, F2는, 스풀의 스트로크량에 따라서 개구 면적을 변화시키는 가변 조리개를 구성하고 있다. 상세하게는, 중립 위치에서, 센터 바이패스 유로 D가 완전히 개방되고, 미터 인 유로 및 미터 아웃 유로가 완전히 폐쇄된다. 그리고, 도 8 중 하측(소위 붐 상승측)의 작동 위치로 향하도록 스트로크하면, 그 스트로크량에 따라서 미터 인 유로 E1(상세하게는, 유압 펌프(29)로부터의 압유를 붐용 유압 실린더(20)의 보톰측에 공급하는 유로) 및 미터 아웃 F1(상세하게는, 붐용 유압 실린더(20)의 로드 측으로부터의 오일을 탱크로 복귀시키는 유로)의 개구 면적이 증가되는 한편 센터 바이패스 유로 D의 개구 면적이 감소되고, 스트로크 최대 위치에서 센터 바이패스 유로가 완전히 폐쇄된다.
한편, 도 8 중 상측(소위 붐 하강측)의 작동 위치로 향하도록 스트로크하면, 그 스트로크량에 따라서 미터 인 유로 E2(상세하게는, 유압 펌프(29)로부터의 압유를 붐용 유압 실린더(20)의 로드측에 공급하는 유로) 및 미터 아웃 유로 F2(상세하게는, 붐용 유압 실린더(20)의 보톰측으로부터의 오일을 탱크로 복귀시키는 유로)의 개구 면적이 증가되는 한편 센터 바이패스 유로 A의 개구 면적이 감소된다. 이때, 도 9에서 도시한 바와 같이, 붐 하강측 스트로크의 중간 위치 L3뿐만 아니라 최대 위치 L4에서도, 센터 바이패스 유로 D1의 개구 면적이 미터 인 유로 E2의 개구 면적보다 예를 들어 10배 정도로 크게 되어 있으므로, 미터 인 유로 E2의 유량이 비교적 적게 되어 있다.
그리고, 예를 들어 조작 레버(28)를 후방측(도 8 중 좌측)으로 조작하면, 그 조작량에 따라서 감압 밸브(34a)에서 생성된 조작 파일럿압이 파일럿 라인(35)을 통하여 붐용 방향 전환 밸브(48)의 수압부(49a)에 출력된다. 이에 의해, 조작 레버(28)의 조작량에 비례하여, 붐용 방향 전환 밸브(48)의 스풀이 중립 위치로부터 도 8 중 하측(소위 붐 상승측)의 작동 위치로 향하도록 스트로크한다. 한편, 예를 들어 조작 레버(28)를 전방측(도 8 중 우측)으로 조작하면, 그 조작량에 따라서 감압 밸브(34b)에서 생성된 조작 파일럿압이 파일럿 회로(50)에 출력된다.
파일럿 회로(50)는, 조작 장치(30)의 감압 밸브(34b)에서 생성된 조작 파일럿압을 붐용 방향 전환 밸브(31)의 수압부(36b)에 출력하는 파일럿 유로(51a)와, 조작 장치(30)의 감압 밸브(34b)에서 생성된 조작 파일럿압을 붐용 방향 전환 밸브(48)의 수압부(49b)에 출력하는 파일럿 유로(51b)와, 이들 파일럿 유로(51a, 51b) 중 어느 한쪽을 선택하기 위한 전자기식 전환 밸브(52)를 갖고 있다.
또한, 상기 실시 형태와 마찬가지로, 붐용 유압 실린더(20)의 로드측 압력을 검출하는 압력 센서(41)와 제어 장치(42)가 설치되어 있고, 제어 장치(42)는, 압력 센서(41)에 의해 검출된 붐용 유압 실린더(20)의 로드측 압력이 미리 설정된 임계값 이상인지의 여부를 판정함으로써, 붐(17)의 하강 동작시의 붐용 유압 실린더(20)가 구동압을 필요로 하는 상태에 있는지의 여부를 판단하고, 이에 기초하여 전환 밸브(52)를 구동 제어하도록 되어 있다.
그리고, 예를 들어 로드측 압력이 임계값 미만인 것으로 판정한 경우(즉, 구동압을 필요로 하지 않는 상태인 것으로 판단한 경우)는, 전환 밸브(52)의 솔레노이드부에 구동 신호를 출력하지 않고, 전환 밸브(52)를 도면 중 우측의 전환 위치로 한다. 이에 의해, 조작 장치(30)의 감압 밸브(34b)에서 생성된 조작 파일럿압이 파일럿 유로(51b)를 통하여 붐용 방향 전환 밸브(48)의 수압부(49b)에 출력된다. 이에 의해, 조작 레버(28)의 조작량에 비례하여, 붐용 방향 전환 밸브(48)의 스풀이 중립 위치로부터 도 8 중 상측(소위 붐 하강측)의 작동 위치로 향하도록 스트로크한다. 이때, 조작 레버(28)를 전방측으로 풀 조작하여, 붐용 방향 전환 밸브(48)의 붐 하강측 스트로크 위치가 최대 위치 L4로 되어도, 붐용 유압 실린더(20)의 로드측에 공급하는 유량이 비교적 적기 때문에, 로드측 압력이 작았던 상태로 된다. 그 결과, 프론트 작업기(6)의 자중에 의해서 붐용 유압 실린더(20)가 구동하여, 유압 펌프(29)의 동력을 저감할 수 있다.
한편, 예를 들어 로드측 압력이 임계값 이상인 것으로 판정한 경우(즉, 구동압을 필요로 하는 상태인 것으로 판단한 경우)는, 전환 밸브(52)의 솔레노이드부에 구동 신호를 출력하고, 전환 밸브(52)를 도면 중 좌측의 전환 위치로 한다. 이에 의해, 조작 장치(30)의 감압 밸브(34b)에서 생성된 조작 파일럿압이 파일럿 유로(51a)를 통하여 붐용 방향 전환 밸브(31)의 수압부(36b)에 출력된다. 이에 의해, 조작 레버(28)의 조작량에 비례하여, 붐용 방향 전환 밸브(31)의 스풀이 중립 위치로부터 도 8 중 상측(소위 붐 하강측)의 작동 위치로 향하도록 스트로크한다. 이때, 조작 레버(28)를 전방측으로 풀 조작하여, 붐용 방향 전환 밸브(31)의 붐 하강측 스트로크 위치가 최대 위치 L2로 되면, 붐용 유압 실린더(20)의 로드측에 공급하는 유량이 비교적 많아지기 때문에, 로드측 압력이 상승된다. 그 결과, 붐용 유압 실린더(20)의 로드측에 구동압이 발생하여, 강력한 하강 동작을 행할 수 있다.
이상과 같이 구성된 본 실시 형태에 있어서도, 상기 실시 형태와 마찬가지로, 붐(17)의 하강 동작시의 붐용 유압 실린더(20)가 구동압을 필요로 하는 상태를 검출하여 붐 방향 전환 밸브의 조작 특성을 자동적으로 전환할 수 있다. 그로 인해, 상기 특허 문헌 1에 기재된 종래 기술과 같이 수동 스위치로 전환하는 경우와 비교하여, 운전자가 번거롭게 느끼는 일 없이, 작업 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 제3 실시 형태에 있어서는, 파일럿 유로(51a, 51b) 중 어느 한쪽을 선택하기 위한 전자기식 전환 밸브(52)와, 붐용 유압 실린더(20)의 로드측 압력을 검출하는 압력 센서(41)와, 로드측 압력이 임계값 이상인 경우에 전환 밸브(52)의 솔레노이드부에 구동 신호를 출력하는 제어 장치(42)를 구비한 전기적인 구성을 예로 들어 설명하였지만, 이것에 한정되지 않는다. 즉, 예를 들어, 도시하지 않지만, 전자기식 전환 밸브(52) 대신에, 유압 파일럿식 전환 밸브를 설치하고, 압력 센서(41) 및 제어 장치(42) 대신에, 그 전환 밸브의 수압부에 출력하는 유압 신호를 생성하는 유압 파일럿식 조작 밸브를 설치하여도 된다. 이 조작 밸브는, 붐용 유압 실린더(20)의 로드측 압력을 도입하는 수압부와, 그 로드측 압력의 임계값을 설정하는 스프링을 갖고 있다. 그리고, 예를 들어 로드측 압력이 임계값 미만인 경우는, 조작 밸브가 제1 전환 위치로 되어 전환 밸브의 수압부와 탱크를 연통시키고(즉, 전환 밸브의 수압부에 도출되는 유압은 탱크압으로 되어 작아지고), 이에 의해 전환 밸브가 제1 전환 위치로 되어 파일럿 유로(51b)를 선택한다. 한편, 예를 들어 로드측 압력이 임계값 이상인 경우는, 조작 밸브가 제2 전환 위치로 되어 전환 밸브의 수압부와 파일럿 펌프(26)를 연통시키고(즉, 전환 밸브의 수압부에 도출되는 유압은 펌프압으로 되어 커지고), 이에 의해 전환 밸브가 제2 전환 위치로 되어 파일럿 유로(51a)를 선택한다. 이와 같은 변형예에 있어서도, 상기 제3 실시 형태와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
또한, 예를 들어, 도시하지 않지만 다른 변형예로서, 조작 밸브를 설치하지 않고, 전환 밸브의 수압부에 붐용 유압 실린더(20)의 로드측 압력을 도입하고, 전환 밸브의 스프링에 의해서 로드측 압력에 대한 임계값을 설정하도록 구성하여도 된다. 그리고, 예를 들어 로드측 압력이 임계값 미만인 경우는, 전환 밸브가 제1 전환 위치로 되어 파일럿 유로(51b)를 선택한다. 한편, 예를 들어 로드측 압력이 임계값 이상인 경우는, 조작 밸브가 제2 전환 위치로 되어 파일럿 유로(51a)를 선택한다. 이와 같은 변형예에 있어서도, 상기 제3 실시 형태와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상기 제3 실시 형태에 있어서는, 붐용 방향 전환 밸브(31, 48) 중 어느 한쪽을 선택하는 방향 전환 밸브 선택 수단으로서, 파일럿 유로(51a, 51b)와, 이들 파일럿 유로(51a, 51b) 중 어느 한쪽을 선택하기 위한 전자기식 전환 밸브(52)를 구비한 구성을 예로 들어 설명하였지만, 이것에 한정되지 않고, 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변형예가 생각된다. 즉, 예를 들어 전기 레버 방식의 조작 장치를 구비한 유압 셔블에 적용한 경우에는, 전기 조작 신호의 출력처를 선택하는 제어 장치를 구비한 구성으로 하여도 된다. 이와 같은 변형예에 있어서도, 상기 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상기 제1 내지 제3 실시 형태 및 변형예에 있어서는, 붐용 방향 전환 밸브(31)는, 붐 상승측 스트로크의 최대 위치에서 센터 바이패스 유로가 완전히 폐쇄되는 한편, 붐 하강측 스트로크의 최대 위치에서 센터 바이패스 유로가 약간 개방되는 구조를 예로 들어 설명하였지만, 이것에 한정되지 않는다. 즉, 예를 들어 붐 하강측 스트로크의 최대 위치에서 센터 바이패스 유로가 완전히 폐쇄되는 구조로 하여도 된다. 이 경우도, 상기 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
또한, 이상에 있어서는, 본 발명의 적용 대상으로서 소형의 유압 셔블을 예로 들어 설명하였지만, 이것에 한정되지 않는다. 즉, 예를 들어 중형이나 대형의 유압 셔블에 적용해도 되고, 다른 건설 기계에 적용해도 되는 것은 물론이다.
17 : 붐
20 : 붐용 유압 실린더
28 : 유압 펌프
30 : 조작 장치
31 : 붐용 방향 전환 밸브
38a : 파일럿 유로(스트로크 제한 가변 수단)
38b : 파일럿 유로(스트로크 제한 가변 수단)
39 : 감압 밸브(스트로크 제한 가변 수단)
40 : 전자기식 전환 밸브(파일럿 유로 선택 수단, 스트로크 제한 가변 수단)
41 : 압력 센서(압력 판정 수단)
42 : 제어 장치(압력 판정 수단, 제어 수단)
43 : 유압 파일럿식 전환 밸브(파일럿 유로 선택 수단, 스트로크 제한 가변 수단)
43A : 유압 파일럿식 전환 밸브(파일럿 유로 선택 수단, 스트로크 제한 가변 수단, 압력 판정 수단, 제어 수단)
44 : 조작 밸브(압력 판정 수단, 제어 수단)
45 : 파일럿 유로(스트로크 제한 가변 수단)
46 : 전자기식 가변 감압 밸브(스트로크 제한 가변 수단)
47 : 유압 파일럿식 가변 감압 밸브(스트로크 제한 가변 수단)
48 : 붐용 방향 전환 밸브
51a : 파일럿 유로(방향 전환 밸브 선택 수단)
51b : 파일럿 유로(방향 전환 밸브 선택 수단)
52 : 전자기식 전환 밸브(파일럿 유로 선택 수단, 방향 전환 밸브 선택 수단)

Claims (5)

  1. 유압 펌프(28)와, 붐(17)을 구동하는 붐용 유압 실린더(20)와, 상기 붐(17)의 동작을 지시하는 조작 장치(30)와, 상기 조작 장치(30)의 조작에 따라서 상기 유압 펌프(28)로부터 상기 붐용 유압 실린더(20)에의 압유의 흐름을 제어하는 오픈 센터형의 붐용 방향 전환 밸브(31)를 구비하고, 상기 붐용 방향 전환 밸브(31)는, 붐 하강측 스트로크의 중간 위치에서 센터 바이패스 유로의 개구 면적이 미터 인 유로의 개구 면적보다 크고, 붐 하강측 스트로크의 최대 위치에서 센터 바이패스 유로의 개구 면적이 미터 인 유로의 개구 면적보다 작아지거나 혹은 센터 바이패스 유로가 완전히 폐쇄되는 특성을 갖는 건설 기계의 유압 구동 장치에 있어서,
    상기 붐용 방향 전환 밸브(31)의 붐 하강측 스트로크의 제한 위치로 하여 상기 중간 위치 및 상기 최대 위치 중 어느 한쪽을 선택하는 스트로크 제한 가변 수단(38a, 38b, 39, 40, 38a, 38b, 39, 43, 45, 46, 45, 47)과,
    상기 붐용 유압 실린더(20)에 있어서의 붐 하강 동작시의 급유측 압력을 검출 또는 도입하고, 이 압력이 미리 설정된 임계값 이상인지의 여부를 판정하는 압력 판정 수단(41, 42, 44)과,
    상기 붐용 유압 실린더(20)에 있어서의 붐 하강 동작시의 급유측 압력이 상기 임계값 미만인 경우는, 상기 붐용 방향 전환 밸브(31)의 붐 하강측 스트로크의 제한 위치가 상기 중간 위치로 되도록, 상기 붐용 유압 실린더(20)에 있어서의 붐 하강 동작시의 급유측 압력이 상기 임계값 이상인 경우는, 상기 붐용 방향 전환 밸브(31)의 붐 하강측 스트로크의 제한 위치가 상기 최대 위치로 되도록, 상기 스트로크 제한 가변 수단(40, 43, 46, 47)을 제어하는 제어 수단(42, 44)을 구비한 것을 특징으로 하는, 건설 기계의 유압 구동 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스트로크 제한 가변 수단은, 상기 조작 장치(30)의 붐 하강 조작에 따라서 생성한 조작 파일럿압을 그대로 상기 붐용 방향 전환 밸브(31)의 수압부에 출력하는 제1 파일럿 유로(38a)와, 상기 조작 장치(30)의 붐 하강 조작에 따라서 생성한 조작 파일럿압을 감압 밸브(39)로 감압하여 상기 붐용 방향 전환 밸브(31)의 수압부에 출력하는 제2 파일럿 유로(38b)와, 상기 제1 파일럿 유로(38a) 및 상기 제2 파일럿 유로(38b) 중 어느 한쪽을 선택하는 파일럿 유로 선택 수단(40, 43)을 갖고,
    상기 제어 수단(42, 44)은, 상기 붐용 유압 실린더(20)에 있어서의 붐 하강 동작시의 급유측 압력이 상기 임계값 미만인 경우는, 상기 제2 파일럿 유로(38b)가 선택되도록, 상기 붐용 유압 실린더(20)에 있어서의 붐 하강 동작시의 급유측 압력이 상기 임계값 이상인 경우는, 상기 제1 파일럿 유로(38a)가 선택되도록, 상기 파일럿 유로 선택 수단(40, 43)을 제어하는 것을 특징으로 하는, 건설 기계의 유압 구동 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 스트로크 제한 가변 수단은, 상기 조작 장치(30)의 붐 하강 조작에 따라서 생성한 조작 파일럿압을 상기 붐용 방향 전환 밸브(31)의 수압부에 출력하는 파일럿 유로(45)와, 상기 파일럿 유로(45)에 설치되고, 조작 파일럿압의 최대값을 제한하는 동시에 그 제한값이 가변 가능한 가변 감압 밸브(46, 47)를 갖고,
    상기 제어 수단(42, 44)은, 상기 붐용 유압 실린더(20)에 있어서의 붐 하강 동작시의 급유측 압력이 임계값 미만인 경우는, 미리 설정된 제1 제한값으로 되도록 상기 가변 감압 밸브(46)의 제한값을 제어하고, 상기 붐용 유압 실린더(20)에 있어서의 붐 하강 동작시의 급유측 압력이 상기 임계값 이상인 경우는, 상기 제1 제한값보다 커지도록 미리 설정된 제2 제한값으로 되도록 상기 가변 감압 밸브(46, 47)의 제한값을 제어하는 것을 특징으로 하는, 건설 기계의 유압 구동 장치.
  4. 유압 펌프(28)와, 붐(17)을 구동하는 붐용 유압 실린더(20)와, 상기 붐(17)의 동작을 지시하는 조작 장치(30)와, 상기 조작 장치(30)의 조작에 따라서 상기 유압 펌프(28)로부터 상기 붐용 유압 실린더(20)에의 압유의 흐름을 제어하는 오픈 센터형의 제1 붐용 방향 전환 밸브(31)를 구비하고, 상기 제1 붐용 방향 전환 밸브(31)는, 붐 하강측 스트로크의 중간 위치에서 센터 바이패스 유로의 개구 면적이 미터 인 유로의 개구 면적보다 크고, 붐 하강측 스트로크의 최대 위치에서 센터 바이패스 유로의 개구 면적이 미터 인 유로의 개구 면적보다 작아지거나 혹은 센터 바이패스 유로가 완전히 폐쇄되는 특성을 갖는 건설 기계의 유압 구동 장치에 있어서,
    붐 하강측 스트로크의 중간 위치뿐만 아니라 최대 위치에서도, 센터 바이패스 유로의 개구 면적이 미터 인 유로의 개구 면적보다 커지는 특성을 갖는 오픈 센터형의 제2 붐용 방향 전환 밸브(48)와,
    상기 제1 붐용 방향 전환 밸브(31) 및 상기 제2 붐용 방향 전환 밸브(48) 중 어느 한쪽을 선택하고, 이 선택한 붐용 방향 전환 밸브를 상기 조작 장치(30)의 조작에 따라서 구동시키는 방향 전환 밸브 선택 수단(51a, 51b, 52)과,
    상기 붐용 유압 실린더(20)에 있어서의 붐 하강 동작시의 급유측 압력을 검출 또는 도입하고, 이 압력이 미리 설정된 임계값 이상인지의 여부를 판정하는 압력 판정 수단(41, 42)과,
    상기 붐용 유압 실린더(20)에 있어서의 붐 하강 동작시의 급유측 압력이 상기 임계값 미만인 경우는, 상기 제2 붐용 방향 전환 밸브(48)가 선택되도록, 상기 붐용 유압 실린더(20)에 있어서의 붐 하강 동작시의 급유측 압력이 상기 임계값 이상인 경우는, 상기 제1 붐용 방향 전환 밸브(31)가 선택되도록, 상기 방향 전환 밸브 선택 수단(52)을 제어하는 제어 수단(42)을 구비한 것을 특징으로 하는, 건설 기계의 유압 구동 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 방향 전환 밸브 선택 수단은, 상기 조작 장치(30)의 붐 하강 조작에 따라서 생성한 조작 파일럿압을 상기 제1 붐용 방향 전환 밸브(31)의 수압부에 출력하는 제1 파일럿 유로(51a)와, 상기 조작 장치(30)의 붐 하강 조작에 따라서 생성한 조작 파일럿압을 상기 제2 붐용 방향 전환 밸브(48)의 수압부에 출력하는 제2 파일럿 유로(51b)와, 상기 제1 파일럿 유로(51a) 및 상기 제2 파일럿 유로(51b) 중 어느 한쪽을 선택하는 파일럿 유로 선택 수단(52)을 갖고,
    상기 제어 수단(42)은, 상기 붐용 유압 실린더(20)에 있어서의 붐 하강 동작시의 급유측 압력이 상기 임계값 미만인 경우는, 상기 제2 파일럿 유로(51b)가 선택되도록, 상기 붐용 유압 실린더(20)에 있어서의 붐 하강 동작시의 급유측 압력이 상기 임계값 이상인 경우는, 상기 제1 파일럿 유로(51a)가 선택되도록, 상기 파일럿 유로 선택 수단(52)을 제어하는 것을 특징으로 하는, 건설 기계의 유압 구동 장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150073465A (ko) 2013-12-23 2015-07-01 두산인프라코어 주식회사 굴삭기의 프론트 작업 구동 장치

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130168073A1 (en) * 2011-12-30 2013-07-04 Cnh America Llc Work vehicle fluid heating system
JP5878811B2 (ja) * 2012-04-10 2016-03-08 日立建機株式会社 建設機械の油圧駆動装置
EP2949948A4 (en) * 2013-01-25 2016-09-14 Hitachi Construction Machinery HYDRAULIC DRIVE DEVICE FOR A CONSTRUCTION MACHINE
CN103233494B (zh) * 2013-05-09 2015-09-16 上海三一重机有限公司 一种节能控制***、挖掘机及方法
CN103321270A (zh) * 2013-06-26 2013-09-25 合肥振宇工程机械有限公司 一种挖泥船多工作装置切换的自动识别***及方法
WO2015099440A1 (ko) * 2013-12-26 2015-07-02 두산인프라코어 주식회사 건설기계의 메인컨트롤밸브의 제어 방법 및 제어 장치
CN103925261B (zh) * 2014-04-10 2015-11-18 中煤科工集团西安研究院有限公司 一种钻机用电液控制防碰装置
JP6250515B2 (ja) * 2014-10-07 2017-12-20 日立建機株式会社 建設機械の油圧制御装置
JP6335093B2 (ja) * 2014-10-10 2018-05-30 川崎重工業株式会社 建設機械の油圧駆動システム
US9702118B2 (en) * 2014-11-19 2017-07-11 Caterpillar Inc. Hydraulic regenerative and recovery parasitic mitigation system
KR101838120B1 (ko) * 2016-02-29 2018-03-13 가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼 작업 기계의 제어 장치, 작업 기계 및 작업 기계의 제어 방법
US10321621B2 (en) * 2016-08-11 2019-06-18 Deere & Company Electronic latching circuit
CN106321541B (zh) * 2016-08-30 2018-03-27 中煤科工集团西安研究院有限公司 一种车载钻机电液双控液压***及方法
JP6634363B2 (ja) * 2016-11-16 2020-01-22 日立建機株式会社 作業機械
KR102054666B1 (ko) * 2017-04-06 2020-01-22 두산인프라코어 주식회사 건설 기계의 유량 제어 방법 및 이를 수행하기 위한 시스템
JP6959905B2 (ja) * 2018-11-29 2021-11-05 日立建機株式会社 油圧駆動装置
JP7261067B2 (ja) * 2019-04-05 2023-04-19 ナブテスコ株式会社 圧力選択装置及び油圧制御装置
US11441293B2 (en) * 2019-10-31 2022-09-13 Deere & Company Adjustable ride control system
CN113983035A (zh) * 2021-09-23 2022-01-28 武汉船用机械有限责任公司 多速油缸的液压控制***

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0378129B1 (en) * 1989-01-13 1994-11-30 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Hydraulic system for boom cylinder of working apparatus
JPH04131505A (ja) * 1990-09-25 1992-05-06 Yutani Heavy Ind Ltd 油圧アクチュエータの制御回路
JPH07248004A (ja) * 1994-03-10 1995-09-26 Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd 作業機用油圧回路
JPH09132927A (ja) * 1995-11-08 1997-05-20 Komatsu Ltd 油圧ショベルの油圧回路
JP3609182B2 (ja) * 1996-01-08 2005-01-12 日立建機株式会社 建設機械の油圧駆動装置
JP3654562B2 (ja) * 1999-02-04 2005-06-02 新キャタピラー三菱株式会社 建設機械における油圧シリンダの制御回路
JP3612256B2 (ja) * 1999-12-22 2005-01-19 新キャタピラー三菱株式会社 作業機械の油圧回路
JP2002097673A (ja) * 2000-09-22 2002-04-02 Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd 作業機械の油圧回路
US6877417B2 (en) * 2001-04-17 2005-04-12 Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd. Fluid pressure circuit
JP2005220544A (ja) * 2004-02-04 2005-08-18 Hitachi Constr Mach Co Ltd 建設機械の油圧駆動装置
JP2006292068A (ja) * 2005-04-11 2006-10-26 Hitachi Constr Mach Co Ltd 油圧作業機

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150073465A (ko) 2013-12-23 2015-07-01 두산인프라코어 주식회사 굴삭기의 프론트 작업 구동 장치

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