KR920006661B1 - 건설기계의 유압구동장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

[발명의 명칭]

건설기계의 유압구동장치

[도면의 간단한 설명]

제1도는 본원 발명의 제1의 실시예에 의한 건설기계의 유압구동장치의 회로도이며,

제2도는 콘트롤러에 설정되는 차압 P_S-Pamax과 제어력 F_C과의 관계를 나타내는 도면이며,

제3도는 본원 발명의 유압구동장치가 적용되는 건설기계의 대표예인 유압쇼벨의 측면도이며,

제4도는 유압쇼벨의 상면도이며,

제5도는 본원 발명의 제2의 실시예에 의한 유압구동장치의 회로도이며,

제6도는 본원 발명의 제3의 실시예에 의한 유압구동장치의 회로도이며,

제7도는 제1의 시트 밸브조립체의 상세도이며,

제8도는 붐실린더에 관련되는 유량제어밸브에 있어서의 분류보상밸브에 대한 제어력 감소수탄의 상세도이며,

제9도는 본원 발명의 제4의 실시예에 의한 유압구동장치의 회로도이며,

제10도는 제4의 실시예의 변형예에 의한 붐실린더에 관련되는 밸브장치의 단면도이며,

제11도는 본원 발명의 제5의 실시예에 의한 유압구동장치의 회로도이며,

제12도는 붐실린더에 관련되는 분류보상밸브의 확대도이며,

제13도는 콘트롤러에 설정되는 로드센성차압

P_LS과 선회모터에 관련되는 분류보상밸브의 제어력 F_C1과의 함수관계를 나타내는 도면이며,

제14도는 콘트롤러에 설정되는 로드센싱차압

P_LS과 붐실린더에 관련되는 분류보상밸브의 제어력 F_C2과의 2개의 함수관계를 나타내는 도면이며,

제15도는 코트롤러에 설정되는 로드센싱차압

P_LS과 암실린더에 관련되는 분류보상밸브의 제어력 F_C3과의 함수관계를 나타내는 도면이며,

제16도는 콘트롤러로 실시되는 처리내용을 나타내는 플로차트이며,

제17도는 제5의 실시예의 변형예에 의한 유압구동장치의 회로도이며,

제18도는 제5의 실시예의 다른 변형예에 의한 유압구동장치의 회로도이다.

[발명의 상세한 설명]

[기술분야]

본원 발명은 유압쇼벨 등의 건설기계의 유압구동장치에 관한 것이며, 특히 유압쇼벨의 선회체를 구동하는 선회모터 및 붐을 구동하는 붐실린더 등, 비교적 부하압력의 차가 커지는 복수의 액튜에이터에 유압펌프의 압유(壓油)를 확실하게 분류(分流)하여 공급하고, 복합조작을 행하는데 적합한 전설기계의 유압 구동장치에 관한 것이다.

[배경기술]

근년, 유압쇼벨, 유압크레인 등 복수의 피구동체를 구동하는 복수의 유압 액튜에이터를 구비한 건설기계의 유압구동장치에 있어서는 유압펌프의 토출압력을 부하압력 또는 요구유량에 연동하는 제어하는 동시에, 유량제어밸브에 관련하여 압력보상밸밸브 배치하고, 이 압력보상밸브로 유량제어밸브의 전후 차압을 제어하여, 복합구동시의 공급유량을 안정적으로 제어하는 것이 행하여지고 있다. 이중 유압펌프의 토출압력을 부하압력에 연동하여 제어하는 것의 대표예로서 로드센싱(load-sensing)제어가 있다.

로드센싱제어라는 것은 유압펌프의 토출압력이 복수의 유압액튜에이터의 최대부하압력보다도 일정치 만큼 높아지도록 유압펌프의 토출량을 제어하는 것이며, 이로 인해 유압액튜에이터의 부하압력에 따라서 유압펌프의 토출량을 증감하여 경제적인 운전이 가능해진다.

그런데, 유압펌프의 토출량에는 상한 즉 최대 가능 토출량이 있으므로, 복수의 액튜에이터의 복합구동시 유압펌프가 최대가능토출량에 달하면 펌프 토출량의 부족상태가 발생한다. 이것은 일반적으로 유압펌프의 새튜레이션(saturation)으로서 알려져 있다. 새튜레이션이 발생하면, 유압펌프로부터 토출된 압유가 저압측의 액튜에이터에 우선적으로 흐르고, 고압측의 액튜에이터에 충분한 압유가 공급되지 않게 되어, 복수의 액튜에이터의 복합구동을 할 수 없게 된다.

이와 같은 문제를 해결하기 위해 DE-Al-3422165(일본국 특개소60(1985)-11706호에 대응)에 기재된 유압구동장차에서는 유량제어밸브의 전후 차압을 제어하는 각 압력보상밸브에 전후 차압의 목표치를 설정하는 스프링 대신에 밸브 개방방향 및 밸브 폐쇄방향으로 작용하는 2개의 구동부를 배설하고, 밸브 개방방향으로 작용하는 구동부에 유압펌프의 토출압력을 도입하고, 밸브 폐쇄방향으로 작용하는 구동부에 복수의 액튜에이터의 최대부하압력을 도입하며, 펌프토출압력과 최대부하압력과의 차압에 의한 제어력을 밸브 개방방향으로 작용시키고, 이 제어력으로 전후 차압의 목표치를 정하도록 하고 있다. 이 구성에 의해 유압펌프의 새튜레이션이 발생하면 이에 대응해서 펌프토출압력과 최대부하 압력과의 차압이 감소하므로, 각 압력보상밸브에 있어서의 유량제어밸브의 전후 차압의 목표치도 작아지고, 저압측 액튜에이터에 관한 압력보상밸브가 더욱 스로틀되어 유압펌프로부터의 압유가 저압측 액튜에이터에 우선적으로 흐르는 것이 저지된다. 이로인해, 유압펌프로부터의 압유는 유량제어밸브의 요구유량(밸브 개폐도)의 비율에 따라 분류되어서 복수의 액튜에이터에 공급되어 적절한 복합 구동이 가능해진다.

이와 같이, 유압펌프의 토출상태의 여하에 불구하고 유압펌프로부터의 압유를 확실하게 분류하여 복수의 액튜에이터에 공급하는 것을 가능하게 하는 압력보상 밸브의 기능을 본 명세서에서는 편의상 "분류보상(分流補償)"이라고 하고, 그 압력보상밸브를 "분류보상밸브"라고 한다.

그런데, 이 종래의 유압구동장치에 있어서는 복수의 액튜에이터로서 부하압력의 차가 비교적 커지는 액튜에이터 예를들면 유압쇼벨의 선회체와 붐을 구동하는 선회모터 및 붐실린더를 채용하고, 선회체와 붐의 복합조작을 행하는 경우에는 양자의 부하압력의 차에 기인하여 다음과 같은 문제가 있었다.

선회모터와 붐실린더를 구동하여 선회와 붐올리기의 복합조작을 행하여 트럭에 토사를 적재하는 작업을 행하는 경우, 이 복합조작의 개시시에는 상술한 분류보상 밸브의 기능에 의해 선회모터와 붐실린더에는 선회용 유량제어밸브 및 붐용 유량제어밸브의 요구유량의 비율에 따라 유량이 분배된다. 이로 인해 선회체는 그 분배유량에 따라서 증속하려고 하지만, 실제로는 선회체는 관성이 크고, 선회모터의 부하압력이 상당히 커지므로, 선회모터에 공급되는 유량의 대부분은 릴리프 밸브로부터 도피하여 유효에너지로서 활용되지 않는다. 또, 이때 펌프토출압역은 로드센싱제어에 의해 최대부하압력측인 선회모터의 가속압력보다도 일정치만큼 높아지도록 제어되는데, 이 펌프토출압력이 가령 250kg/㎠라고 하면, 붐올리기에 소요되는 압력은 대략 100kg/㎠정도이기 때문에, 차분(差分)의 150kg/㎠은 붐실린더에 관련되는 분류보상밸브로 스로틀되어 열로서 비례지게된다.

따라서, 종래의 유압구동장치에 있어서는 선회와 붐올리기의 복합조작에 있어서, 에너지손실이 다대하게 되어 비경제적이며, 또 붐실린더에 공급되는 유량도 선회 때문에 불필요하게 갈라지게 되므로, 붐의 상승량이 규제되고, 붐올리기동작에 지장을 초래하는 수가 있고, 작업성이 저하되기 쉽다는 문제가 있다.

본원 발명의 목적은 부하압력의 차가 비교적 커지는 2개의 유압액튜에이터의 복합구동에 있어서 에너지손실의 억제와 저부하압력측 액튜에이터의 작동량의 확보를 도모할 수 있는 건설기계의 유압구동장치를 제공하는 것이다.

[발명의 개시(開市)]

상기 목적을 달성하기 위해, 본원 발명에 의하면, 유압펌프와, 상기 유압 펌프로부터 공급되는 압유에 의해 구동되는 복수의 유압액튜에이터와, 이들 액튜에이터에 공급되는 압유의 흐름을 각각 제어하는 복수의 유량제어밸브와, 이들 유량제어밸브의 전후 차압을 각각 제어하는 복수의 분류보상밸브를 구비하고, 상기복수의 액튜에이터는 비교적 부하압력이 커지는 제1의 액튜에이터와, 상기 제1의 액튜에이터에 비해 부하압력이 작은 제2의 액튜에이터를 포함하는 건설기계의 유압구동장치에 있어서, 상기 제1및 제2의 액튜에이터의 복합구동시에, 상기 제2의 액튜에이터에 관련되는 유량제어밸브의 전후 차압을 상기 제1의 액튜에이터와 관련되는 유량제어밸브의 전후 차압보다도 커지도록 이 제2의 액튜에이터에 관련되는 분류보상밸브를 제어하는 분류제어수단을 설치한 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치가 제공된다.

이와 같이 구성된 본원 발명에 있어서는 제1 및 제2의 액튜에이터의 복합 구동시에는, 제2의 액튜에이터에 관련되는 유량제어밸브의 전후 차압이 제1의 액튜에이터에 관련되는 유량제어밸브의 전후 차압보다도 커지도록 제어되므로, 제2의 액튜에이터에는 유압펌프의 토출량을 2개의 유량제어밸브의 개도비(開度比)로 배분한 본래의 유량보다도 많은 유량이 공급되고, 제1의 액튜에이터에는 개도비로 배분한 본래의 유량보다도 적은 유량이 공급된다. 이 때문에, 제2의 액튜에이터의 작동량을 충분히 확보할 수 있는 동시에 제1의 액튜에이터에 공급되는 유량으로 릴리프밸브로부터 도피하는 유량이 적어진다. 또, 제2의 액튜에이터에 관련되는 유량제어밸브의 전후 차압이 커지도록 제어되는 것은 분류보상밸브의 개도가 커지도록 제어되는 것이므로 당해 분류보상밸브에 있어서의 발열이 적어진다.

한편, 제2의 액튜에이터와 제1및 제2의 액튜에이터 이외의 제3의 액튜에이터와의 복합구동시에는, 제어력발생수단이 기능하는 일은 없으므로, 제1 및 제3의 액튜에이터에 관련되는 분류보상밸브는 종래와 같이 기능한다. 즉, 이들 분류보상밸브는 관련되는 유량제어밸브의 전후 차압이 각각 같아지도록 동작하고, 제1 및 제3의 액튜에이터에는 2개의 유량제어밸브의 개도비에 따라 분류된 본래의 유량이 각각 공급되고, 복합구동을 적절히 행할 수 있다.

본원 발명의 하나의 측면에 있어서, 상기 제1 및 제2의 액튜에이터에 관련되는 분류보상밸브는 각각 상술한 DE-Al-3422165에 기재된 형의 분류보상밸브, 즉 관련되는 유량제어밸브의 전후 차압에 기인하는제1의 제어력을 밸브 폐쇄방향으로 부여하는 제1의 구동수단, 및 그 전후 차압의 목표치를 정하는 제2의 제어력을 밸브개방방향으로 부여하는 제2의 구동수단을 가진 분류보상 밸브로 할 수 있으며, 이 경우에는 상기 분류제어수단은 상기 제1 및 제2의 액튜에이터의 복합구동시에, 상기 제2의 액튜에이터에 관련되는 분류보상밸브에 부여되는 상기 제2의 제어력을 상기 제1의 액튜에이터에 관련되는 분류보상 밸브에 부여되는 제2의 제어력보다도 커지도록 제어한다.

일실시예에 있어서, 상기 제1및 제2의 액튜에이터에 관련되는 분류보상 밸브의 제2의 구동수단은 각각이 분류보상밸브를 제2의 제어력으로 밸브개방 방향으로 힘을 가하는 제3의 구동수단과, 상기 제3의 제어력보다도 작은 제4의 제어력으로 밸브폐쇄방향으로 힘을 가하는 제4의 구동수단을 가지며, 이 제3의 제어력과 제4의 제어력과의 차에 의해 상기 제2의 제어력을 부여하고, 상기 분류제어수단을 상기 제1의 액튜에이터의 구동에 응답해서 상기 제4의 구동수단의 제4의 제어력을 감소시키는 제어력감소수단을 갖는다.

다른 실시예에 있어서, 상기 제1 및 제2의 액튜에이터에 관련되는 분류보상 밸브의 상기 제2의 구동수단은 각각 이 분류보상밸브를 상기 제2의 제어력으로 밸브 개방방향으로 힘을 가하는 단일의 구동수단이며, 상기 분류제어수단은 최소한 상기 제1의 액튜에이터의 구동이 검출하는 구동검출수단과, 이 구동검출수단에 의해 상기 제1의 액튜에이터의 구동이 검출되었을 때에, 상기 제2의 액튜에이터에 관련되는 분류보상밸브의 상기 제2의 구동수단이 부여하는 상기 제2의 제어력으로서, 상기 제1의 액튜에이터에 관련되는 분류보상밸브의 상기 제2의 구동 수단이 부여하는 상기 제2의 제어력보다도 큰 제어력을 부여하는 제어력 발생수단을 포함하는 구성이라도 된다.

이 경우, 상기 구동검출수단은 상기 제1의 액튜에이터의 구동에 응답하여 전기신호를 출력하는 구동검출센서로 이루어지며, 상기 제어력 발생수단은 상기 유압펌프의 토출압력과 상기 복수의 액튜에이터의 최대부하압력과의 차압을 검출하고, 그 차압에 대응하는 전기신호를 출력하는 차압센서와, 상기 구동검출센서로부터 출력되는 전기신호와 상기 차압센서로부터 출력되는 전기신호에 따라서, 상기 제2의 액튜에이터에 관련되는 분류보상밸브의 상기 제2의 구동수단이 부여하는 상기 제2의 제어력의 값을 연산하고, 그 값에 대응하는 전기신호를 출력하는 콘트롤러와, 이 콘트롤러로부터 출력되는 전기신호에 따른 제어압력을 발생하고,이것을 상기 제2의 액튜에이터에 관련되는 분류보상밸브의 상기 제2의 구동수단에 출력하는 제어압력발생수단을 포함하는 구성으로 할 수 있다.

대체수단(代替手段)으로, 상기 구동검출수단은 상기 제1의 액튜에이터의 구동에 응답해서 유압신호를 출력하는 유압유도수단으로 이루어지며, 상기 제어력 발생수단은 상기 유압펌프의 토출압력과 상기 복수의 액튜에이터의 최대부하압력과의 차압과, 상기 유압유도수단으로부터 출력되는 유압신호에 대응한 제어압력을 발생하고, 이것을 상기 제2의 액튜에이터에 관련되는 분류보상밸브의 상기 제2의 구동수단에 출력하는 제어압력발생수단을 포함하는 구성이라도 된다.

또 대체수단으로, 상기 구동검출수단은 상기 제1의 액튜에이터의 구동에 응답해서 전기신호를 출력하는 제1의 구동검출센서와, 상기 제2의 액튜에이터의 2개의 구동방향의 한쪽의 구동에 응답해서 전기신호를 출력하는 제2의 구동검출센서로 이루어지며, 상기 제어력발생수단은 상기 유압펌프의 토출압력과 상기 복수의 액튜에이터의 최대부하압력과의 차압을 검출하고, 그 차압에 대응하는 전기신호를 출력하는 차압센서와, 상기 제1 및 제2의 구동검출센서로부터 출력되는 전기신호와 상기 차압센서로부터 출력되는 전기신호에 따라서, 상기 제2의 액튜에이터에 관련되는 분류보상밸브의 상기 제2의 구동수단이 부여하는 상기 제2의 제어력의 값을 연산하고, 그 값에 대응하는 전기신호를 출력하는 콘트롤러와, 이 콘트롤러로부터 출력되는 전기신호에 따른 제어압력을 발생하고, 이것을 상기 제2의 액튜에이터에 관련되는 분류보상밸브의 상기 제2의 구동수단에 출력하는 제어압력발생수단을 포함하는 구성이라도 된다.

또, 상기 복수의 액튜에이터가 상기 제1 및 제2의 액튜에이터와 다른 제3의 액튜에이터를 가진 경우에는, 상기 제3의 액튜에이터에 관련되는 분류보상밸브가 상기 제1 및 제2의 액튜에이터에 관련되는 분류보상밸브와 마찬가지로, 관련되는 유량제어밸브의 전후 차압에 기인하는 제1의 제어력을 밸브폐쇄방향으로 부여하는 제1의 구동수단, 및 그 전후 차압의 목표치를 정하는 제2의 제어력을 밸브 개방방향으로 부여하는 제2의 구동수단을 가지며, 상기 구동검출수단은 상기 제1의 액튜에이터의 구동에 응답해서 전기신호를 출력하는 구동검출센서로 이루어지며, 상기 제어력발생수단은 상기 유압펌프의 토출압력과 상기 복수의 액튜에이터의 최대부하압력과의 차압을 검출하고, 그 차압에 대응하는 전기신호를 출력하는 차압센서와, 상기구동검출센서로부터 출력되는 전기신호와 상기 차압센서로부터 출력되는 전기신호에 따라서, 상기 제1, 제2및 제3의 액튜에이터에 관련되는 분류보상밸브의 상기 제2의 구동수단이 각각 부여하는 상기 제2의 제어력의 값을 연산하고, 그 값에 대응하는 전기신호를 출력하는 콘트롤러와, 이 콘트롤러로부터 출력되는 전기신호에 따른 제어압력을 각각 발생하고, 이것을 상기 제1, 제2 및 제3의 액튜에이터에 관련되는 분류보상밸브의 상기 제 2의 구동수단에 각각 출력하는 제어압력발생수단을 포함하며, 상기 콘트롤러는 상기 제 2의 액튜에이터에 관련되는 분류보상밸브가 부여하는 상기 제2의 제어력의 값으로서, 상기 구동검출센서로부터전기신호가 출력되지 않을 때는 제1의 값을 연산하고, 상기 구동검출센서로부터 전기신호가 출력되었을 때는 상기 제1의 값보다도 큰 제2의 값을 연산하는 구성이라도 된다.

본원 발명의 또 다른 측면에 있어서, 상기 복수의 분류보상밸브는 각각 미합중국 특허 제4,425,759호, GB-A2195745, JP-B2-58-31486호에 기재된 형의 분류보상밸브, 즉 관련되는 유량제어밸브의 하류측에 배치되는 동시에, 관련되는 유량제어밸브의 하류측의 압력을 밸브 개방방향으로 받으며, 상기 복수의 액튜에이터의 최대부하압력을 밸브폐쇄방향으로 받는 피스톤수단을 가진 분류보상 밸브로 할 수 있다. 이 경우, 상기 제1의 액튜에이터에 관련되는 분류보상밸브의 피스톤수단은 관련되는 유량제어밸브의 하류측의 압력을 받아 밸브 개방방향으로 작용하는 제1의 수압부와, 상기 최대부하압력을 받아 밸브폐쇄방향으로 작용하는 제2의 수압부를 가지며, 상기 제2의 액튜에이터에 관련되는 분류보상밸브의 피스톤수단은 관련되는 유량제어밸브의 하류측의 압력을 받아 밸브 개방방향으로 작용하는 제3의 수압부와, 상기 복수의 액튜에이터의 최대부하압력을 받아 밸브 폐쇄방향으로 작용하는 제4 및 제5의 수압부를 가지며, 상기 제4 및 제5의수압부는 그들 수압면적의 합계가 상기 제3의 수압부의 수압면적과 대략 같게 되며, 상기 분류제어수단은 상기 제1의 액튜에이터의 구동에 응답해서 상기 제4 및 제5의 수압부의 한쪽의 상기 최대부하압력과의 연통을 차단하는 압력 감소수단을 가지고 있다.

또, 이 경우, 상기 제2의 액튜에이터에 관련되는 분류보상밸브의 상기 피스톤수단은 이 제2의 액튜에이터의 동작방향에 대응하여 2개의 피스톤을 가지며, 상기 2개의 피스톤의 상기 제4 및 제5의 수압부의 다른쪽을 서로 다른 수압면적으로 해도 된다.

또한, 분류보상밸브는 통상은 메인회로에 배치되지만, 미합중국 특허 제4,535,809호에 기재된 형의 유량제어밸브수단, 즉 메인회로에 배치된 시트형의 메인밸브와, 상기 메인밸브에 관련해서 설치된 파이롯회로와, 상기 파아롯회로에 배치되고, 상기 메인밸브를 제어하는 파이롯밸브를 가진 최소한 하나의 시트밸브 조립체를 포함하는 시트밸브형의 유량제어밸브수단을 사용한 경우에는 분류보상 밸브는 파이롯회로에 배치되고, 분류보상밸브는 유량제어밸브로서 기능하는 파이롯밸브의 전후 차압을 제어한다.

[발명을 실시하기 위한 최선의 형태]

이하 본원 발명의 적당한 실시예를 유압쇼벨에 적용한 경우에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

[제1의 실시예]

먼저, 본원 발명의 제1회 실시예를 제1도 및 제2도에 의해 설명한다. 제1도에 있어서, 본 실시예의 유압구동장치는 사판식(斜板式)의 가변용량형 유압펌프(1)와, 유압펌프(1)로부터의 압유에 의해서 구동되는 복수의 유압액튜에이터를 구비하고, 이들 액튜에이터에는 유압쇼벨의 선회체를 구동하는 제1의 유압액튜에이터 즉 선회모터(2)와, 유압쇼벨의 붐을 구동하는 제2의 액튜에이터 즉 붐실리닐(3)가 포함되어 있다. 또, 유압구동장치는 전기신호 a₁, a₂및 b₁, b₂에 의해서 각각 구동되고, 선회모터(2) 및 붐실린더(3)에 공급되는 압유의 흐름을 각각 제어하는 전자식의 유량제어밸브(4), (5)와, 유량제어밸브(4), (5)의 전후 차압을 각각 제어하는 분류보상밸브(6), (7)을 구비하고 있다.

분류보상밸브(6)는 선회모터(2)의 부하압력인 유량제어밸브(4)의 출구압력 P_L1이 도입되어 분류보상밸브(6)를 밸브개방방향으로 힘을 가하는 구동부(8)와, 유량제어밸브(4)의 입구압력 P_Z1이 도입되어 분류보상밸브(6)을 밸브폐쇄방향으로 힘을 가하는 구동부(9)를 가지며, 이것에 의해 분류보상밸브(6)에는 유량 제어밸브(4)의 전후 차압 P_Z1-P_L1에 기인하는 제1의 제어력이 밸브폐쇄방향으로 부여된다. 또, 분류보상밸브(6)는 분류보상밸브(6)를 힘 f로 밸브 개방방향으로 힘을 가하는 스프링(l0)과, 후술하는 제어압력 P_C이 도입되어 분류보상 밸브(6)를 밸브폐쇄방향으로 제어력 F_C으로 힘을 가하는 구동부(11)를 구비하고, 이것에 의해 분류보상밸브(6)에는 스프링(10)의 힘 f로부터 제어압력 P_C에 기인하는 제어력 F_C을 차감한 제2의 제어력 f-F_C이 밸브 개방방향으로 부여된다. 이와 같이 제1 및 제2의 제어력이 대향해서 작용함으로써 분류보상밸브의 스로틀량이 변화되고, 유량제어밸브(4)의 전후차압이 제어된다. 여기서, 스프링(10)과 구동부(11)에 의해 얻어지는 제2의 제어력 f-F_C은 유량제어밸브(4)의 전후 차압의 목표치를 의미한다.

분류보상밸브(7)도 마찬가지로 붐실린더(5)의 부하압력인 유량제어밸브(5)의 출구압력 P_L2이 도입되어 분류보상밸브(7)을 밸브 개방방향으로 힘을 가하는 구동부(12)와, 유량제어밸브(5)의 입구압력 P_Z2이 도입되어 분류보상밸브(7)을 밸브폐쇄방향으로 힘을 가하는 구동부(13)과, 분류보상밸브(7)을 힘 f로 밸브개방방향으로 힘을 가하는 스프링(14)와, 후술하는 제어압력 P_C이 도입되어 분류보상밸브(7)을 제어력 F_C으로 밸브폐쇄방향으로 힘을 가하는 구동부(15)를 구비하고 있다.

유압펌프(1)에는 전기신호 c에 의해 사판(斜板)의 경전량(傾轉量) 즉 배기용적을 변화시켜 토출량을 제어하는 펌프레귤레이터(16)가 설치되며, 유압펌프(1)의 토출관로(17)에는 전기신호 d에 의해 설정압력을 변화시켜 유압펌프(])의 토출압력을 그 설정압력으로 유지하는 언로드밸브(18)가 접속되어 있다.

유량조작밸브(4), (5)의 구동은 조작장치(19), (20)에 의해 제어된다. 조작장치 (19). (20)는 각각 조작레버의 조작량 및 조작방향에 따라 전기신호 E₁, E₂및 B₁, B₂를 출력한다. 전기신호 E₁, E₂및 E₃, E₄는 제1의 콘트롤러(21)에 입력되고, 콘트롤러(21)에서는 이 전기신호 E₁, E₂및 E₃, E₄에 의거하여 유량제어밸브(4), (5)를 구동하기 위한 전기신호 a₁, a₂, b₁, b₂를 작성하고, 이것을 유량제어밸브(4), (5)의 구동부에 출력한다. 또, 콘트롤러(2l)는 전기신호 E₁, E₂및 E₃, E₄에 의거하여 유압펌프(1)의 배기용적을 정하는 전기신호 c와 언로드밸브(18)의 설정압력을 정하는 전기신호 d를 작성하고, 이것을 펌프레귤레이터(16) 및 언로드밸브(l8)에 출력한다.

콘트롤러(21)에서의 전기신호 c, d의 작성은 다음과 같이 해서 행하여진다.

콘트롤러(21)에는 조작장치(19)의 조작량과 유압펌프(1)의 배기용적과의 관계, 조작장치(20)의 조작량과 펌프배기용적과의 관계, 조작장치(19)의 조작량과 언로드밸브(18)의 설정압력과의 관계, 조작장치(20)와 언로드밸브(18)의 설정압력과의 관계가 미리 기억되어 있다. 조작장치(19), (20)의 조작량과 펌프배기용적과의 관계는 각각 조작장치(19), (20)의 조작량이 나타내는 요구유량보다도 약간 양만큼 많은 펌프토출량이 얻어지도록 설정되어 있다. 조작장치(19), (20)의 조작량과 언로드벨브(18)의 설정압력은 각각 조작장치(19), (20)의 조작량에 따른 펌프토출압력이 얻어지도록 설정되어 있다.

조작장치(19) 또는 (20)을 단독으로 조작했을 때는 상기의 관계로부터 각각의 조작량에 대응하는 펌프배기용적 및 설정압력을 연산하고, 이것을 전기신호 c, d로서 각각 출력한다. 조작장치(19), (20)을 동시에 조작했을 때는 펌프배기 용적에 대해서는 상기의 관계로부터 각각의 조작량에 대응하는 펌프배기용적을 구하여 양자를 합계하고, 이것을 전기신호 c로서 출력하며, 언로드밸브(18)의 설정압력에 대해서는 상기의 관계로부터 각각의 조작량에 대응하는 설정압력을 구하여 양자의 높은 값을 선택하고, 이것을 전기신호 d로서 출력한다. 이로써, 총요구유량에 충족되는 펌프토출량이 얻어지는 동시에, 토출량이 총요구유량보다도 많기 때문에 토출관로(17)에는 압력이 오르고, 언로드밸브(18)의 설정압력에 대응한 토출압력이 얻어진다.

분류보상밸브(6), (7)의 구동부(11), (15)에 제어력 f_C을 발생시키기 위한 제어압력 P_C은 제어력발생수단(22)에 의해서 만들어진다. 제어력발생수단(22)은 유압펌프(1)의 토출압력 P_S과 셔틀밸브(23), (24)를 통해서 도입되는 선회모터(2), 붐실린더(3)를 포함하는 복수의 액튜에이터의 최대부하압력 Pamax과의 차압을 검출하고, 그 차압에 따른 전기신호 e를 출력하는 차압검출장치(25)와, 전기신호 e에 의거하여 제어력 F_C을 연산하고, 그 제어력에 따른 전기신호 g를 출력하는 제2의 콘트롤러(26)와, 전기신호 g에 의해 작동하고, 유압원(27)의 일정한 파이롯압으로부터 전기신호 g에 비례한 제어압력 P_C을 생성하는 전자비례밸브(28)를 구비하고 있다.

콘트롤러(26)는 전기신호 e를 입력하는 입력부(29)와, 전기신호 e가 표시하는 차압 P_S-Pamax와 제어력F_C와의 함수관계가 기억되어 있는 기억부(30)와, 입력부(29)로부터 입력된 전기신호 e에 의거하여 기억부(30)의 설정내용을 독해하고, 차압 P_S-Pamax에 대응하는 제어력 F_C을 구하는 연산부(31)와, 연산부(31)에서 구한 제어력 F_C을 전기신호 g로서 출력하는 출력부(32)를 구비하고 있다.

기억부(30)에 기억된 차압 P_S-Pamax와 제어력 F_C와의 함수관계는 제2도에 나타낸 바와 같이 되어 있다. 즉, 차압 P_S-Pamax가 소정치

PO보다도 큰 법위에서는 제어력 F_C은 일정치 F_CO이며, 차압 P_S-Pamax가 소정치

P_O보다도 작아지면 제어력 F_C는 차압의 감소에 비례하여 증대하고, 차압 P_S-Pamax=0에시 스프링(10), (13)의 힘 f와 동등한 최대치 F_Cmax로 된다. 후자의 차압 P_S-Pamax와 제어력 F_C와의 관계를 식으로 표시하면 다음과 같다.

여기서, 소정치

P_O는 유압펌프(1)가 최대가능토출량에 달하고, 새튜레이션을 개시하는 차압 P_S-Pamax의 값이다.

분류보상밸브(7)의 구동부(15)에는 제어력감소수단(33)이 설치되어 있다 제어력감소수단(33)은 제어압력 P_C을 구동부(15)에 도입하는 유압라인(34)에 배설된 스로틀(35)와, 구동축(15)를 탱크(36)에 연락하는 유압라인(37)과, 유압라인(37)에 배설된 스로틀(38) 및 개폐밸브(39)를 구비하고 있다. 개폐밸브(39)는 전기신호 a₁, a₂에 응답해서 작동하는 전자전환식이며, 전기신호 a₁또는 a₂가 없을때는 도시한 폐쇄위치에 있으며, 전기신호 a₁또는 a₂가 입력되면 개방위치로 전환된다. 스로틀(35)는 비교적 스로틀량을 크게 설정하고, 스로틀(38)은 비교적 스로틀량을 작게 설정하였다. 이 스로틀(35), (38)의 설정에 의해 개폐밸브(39)가 폐쇄위치에 있을 때에는 구동부(24)에 도입되는 제어압력 P_C은 분류보상밸브(6)의 구동부(11)에 도입되는 제어압력 P_C과 같아지며, 개폐밸브(39)가 개방위치로 전환되면 구동부(15)에 도입되는 제어압력 P_C은 감압되고, 구동부(15)의 제어력 F_C은 작아진다.

본 실시예의 유압구동장치를 구비한 유압쇼벨은 제3도 및 제4도에 도시한 바와 같이, 좌우의 주행체(50), (51), 주행체(50), (51) 위에 선회가능하게 탑재된 선회체(52), 선회체(52)에 수직평면내를 회전할 수 있게 장착된 프론트 어태치멘트(53)를 가지며, 프론트 어태치멘트(53)는 붐(54), 암(55), 버키트(56)를 가지고 있다. 선회체(52) 및 붐(54)은 상술한 선회모더(2) 및 붐실린더(3)에 의해 구동되고, 좌우의 주행체(50) (51), 암(55), 버키트(56)는 각각 좌우 주행모터(57), (58), 암실린더(59), 버키트실린더(60)에 의해 구동된다.

제1도에는 도시되어 있지 않으나, 유압 펌프(1)로부터의 압유에 의해서 구동되는 복수의 유압 액튜에이터는 주행모터(56) (복수), 암실린더(57), 버키트실린더(58)도 적절히 포함되며, 이들 액튜에이터에 대해서도 같은 유량제어밸브 및 분류보상밸브가 배설되어 있다.

선회체(52)에는 운전실(61), 원동기(62), 유압펌프(1) (제1도 참조)등의 여러가지 설비가 재치되어 있으며, 또한 상술한 바와 같이 프론트기구가 장착되어 있으므로, 선회체(52)는 매우 관성이 큰 부하를 구성한다. 이때문에, 선회체(52)와 붐(54)의 복합조작의 전형예로서 굴삭한 토사를 트럭 등에 적재하는 작업을 행할 때에 실시하는 선회와 붐올리기의 복합조작이 있는데, 이 복합조작의 개시시에는 선회모터(2)의 부하압력을 릴리프압까지 상승하는데 대하여 붐실린더(3)의 부하압력은 그다지 높아지지 않는다. 즉, 선회모터(2)는 비교적 부하압력이 커지는 액튜에이터이며, 붐실린더(3)는 선회모터(2)에 비해 부하압력이 작은 액튜에이터이다.

다음에, 이와 같이 구성한 본 실시예의 동작을 설명한다.

조작장치(19) 또는 (20)을 단독으로 조작하여 선회체(52) 또는 붐(54)의 단독 조작을 행할 때는 유압펌프(1)는 토출량의 상한, 즉 최대가능토출량에 달하지 않는 것이 보통이며, 차압 P_S-Pamax는 통상 소정치

P_O이상이 된다. 이때문에, 콘트롤러(26)에서는 제2도에 도시한 함수관계로부터 일정한 제어력 F_CO이 구해지며, 전자비례밸브(28)에서는 일정한 제어력 F_CO에 대응한 제어압력 P_C이 생성된다. 이때, 선회체(62)의 단독 조작시는 전기신호 a₁또는 a₂에 의해 개폐밸브(39)는 개방위치로 전환되지만 스로틀(35)의 존재에 의해 전자비례밸브(28)에서의 제어압력 P_C의 생성에는 영향을 주지 않는다. 이 제어압력 P_C은 분류보상밸브(6)의 구동부(11) 또는 분류보상밸브(7)의 구동부(15)에 도입되고, 구동부(11) 또는 (15)에 일정한 제어력 F_CO을 발생시켜, 분류보상밸브(6) 또는 (7)에 밸브 개방 방향으로 일정한 제어력 f-F_CO을 부여한다. 그 결과, 유량제어밸브(4) 또는 (5)의 전후 차압이 일정하게 되도록 제어되고, 선회모터(2) 또는 붐실린더(3)에는 부하압력의 변동에 불구하고 유량제어밸브(4) 또는 (5)의 개폐도에 대응한 유량이 공급된다.

토사를 굴삭할 때에 행하는 붐과 복합조작 등 붐(54)과 선회체(52)이외의 피구동체와의 복합조작을 행할때는 콘트롤러(26)에서 제2도에 도시한 함수관계로부터 차압 P_S-Pamax에 대응하는 제어력 F_C이 구해지며, 전자비례밸브(28)에서는 제어력 F_C에 대응한 제어압력 P_C이 생성된다. 이 제어압력 F_C는 분류보상밸브(7)의 구동부(15)와 도시하지 않은 다른 액튜에이터에 관련되는 분류보상밸브의 구동부에 같은 압력으로 도입되고, 2개의 구동부에 동등한 제어압력 F_C을 발생시켜, 2개의 분류보상밸브에 밸브개방방향으로 동등한 제어력 f-F_C을 부여한다. 이때문에, 2개의 액튜에이터의 부하압력에 차가 있는 경우에는 저부하압력측의 액튜에이터에 관련되는 분류보상밸브가 보다 많이 밸브폐쇄방향으로 작동한다. 즉, 스로틀됨으로써 유량제어밸브(5) 및 다른 액튜에이터에 관련되는 유량제어밸브의 전후 차압이 각각 같아지도록 제어된다. 이로인해, 저부하압력측의 액튜에이터에 우선적으로 압유가 흐르는 것이 억제되고, 2개의 액튜에이터에는 2개의 유량제어벨브의 요구유량(개도)의 비율에 따라 분류된 유량이 각각 공급되며, 붐(54)과 다른 피구동체의 복합조작을 적절히 행할 수 있다.

또한 이때, 유압펌프(1)가 최대가능토출량에 달하기 전에는 차압 P_S-Pamax는 일정하고 제어력 F_C도 제어력 F_CO와 일정하게 되며, 유량제어밸브(5) 및 다른 액튜에이터에 관련되는 유량제어밸브의 전후 차압이 각각 일정하게 되도록 제어된다. 유압펌프(1)가 최대가능토출량에 달한 후에는 차압 P_S-Pamax는 소정치

P_O이하가 되고, 제어력 F_C는 차압 P_S-Pamax의 감소에 따라 증가한다. 이때문에, 2개의 분류보상밸브에 부여되는 밸브개빙방향의 제어력f-F_C은 차압 P_S-Pamax의 감소에 따라 감소하고, 2개의 유량제어밸브의 전후 차압이 차압 P_S-Pamax의 감소에 따라 감소하도록 제어된다. 이로 인해, 유압펌프(1)가 최대가능토출량에 달한 후에도 2개의 액튜에이터에는 적절하게 분류된 유량이 공급되고, 원활한 복합조작을 행할수 있다.

다음에, 조작장치(19), (20)를 동시에 조작하여 선회체(52)와 붐(54)의 복합 조작을 행할 때, 예를들면 선회와 붐올리기의 복합조작을 행할 때에 대해 설명한다. 이 복합조작을 행할 때는 일반적으로 유압펌프(1)는 최대가능토출량에 달하여 유압펌프(1)는 새튜레이션상태가 된다. 이때문에, 차압 P_S-Pamax은 소정치

P_O이하로 되고, 콘트롤러(26)에서는 제2도에 도시한 함수관계로부터 차압 P_S-Pamax의 감소에 따라 증가하는 제어력 F_C이 구해지며, 전자비례밸브(28)에서는 이 제어력 F_C에 따른 제어압력 P_C이 생성된다. 한편, 이때 개폐밸브(39)에는 제어신호 a₁또는 a₂가 부여되고, 개폐밸브(39)는 개방위치로 전환된다. 이때문에, 전자비례밸브(28)에서 생성된 제어압력 P_C은 분류보상밸브(6)의 구동부(11)에는 그대로 도입되고, 분류보상밸브(7)의 구동부(15)에는 감압되어 도입된다. 이때문에, 구동부(15)에 발생하는 제어력 F_C은 분류보상밸브(6)의 구동부(11)에 발생하는 제어력 F_C보다도 작아지고, 분류보상밸브(7)에 밸브개방방향으로 부여되는 제어력 f-F_C는 분류보상밸브(6)에 부여되는 그것보다도 커진다.

이와 같이, 분류보상밸브(7)의 밸브개방방향의 제어력 f-F_C이 분류보상밸브(6)의 그것보다도 커지는 결과, 선회와 붐올림의 복합조직의 개시시에 있어서 저부하압력측이 붐실린더(3)에 관련되는 분류보상밸브(7)가 제어력 f-F_C에 의해 스로틀되는 정도가 작아지고, 분류보상밸브(7)는 제어압력 P_C이 그대로 도입된 경우에 비해서 개방방향이 된다. 이때문에, 유량제어밸브(5)의 전후 차압은 유량제어밸브(4)의 전후 차압보다도 커지도록 제어되고, 붐실린더(3)에는 유압펌프(1)의 토출량(최대가능토출량)을 유량제어밸브(4), (5)의 개도비로 배분한 유량보다도 많은 유량이 공급되며, 한편 선회모터(2)에는 유량제어밸브(4), (5)의 개도비로 배분한 유량보다도 적은 유량이 공급된다. 그 결과, 선회와 붐올리기의 복합조작을 확실하게 행할 수 있는 동시에, 붐올림속도가 빠르고, 선회가 비교적 완만하게 되는 복합조작이 실시된다.

이상과 같이 본 실시예에 있어서는, 선회체(52)와 붐(54)의 복합조작 이외의 복합조작에 있어서는, 유량제어밸브의 전후 차압이 같아지도록 제어함으로써 적절한 복합조작을 행할 수 있다. 또, 선회와 붐올리기의 복합조작에 있어서는 붐실린더(3)에 관련되는 유량제어밸브(5)의 전후 차압을 선회모터(2)에 관련되는 유량제어뱉브(4)의 전후 차압보다도 커지도록 제어함으로써, 붐실린더(3)에는 펌프토출량을 유량제어밸브(6), (7)의 개도비로 배분한 유량보다도 많은 유량이 공급되어 붐실린더(3)의 상승량을 충분히 확보할 수 있고, 우수한 작업성을 확보할 수 있다. 또, 선회모터(2)에 공급되는 유량이 적어지기 때문에 선회모터구동시의 압유의 릴리프량이 적어지는 동시에, 붐실린더(3)에 관련되는 분류보상밸브(7)의 개도가 커지기 때문에 고압의 압유가 흐르는 것에 기인하는 발열이 감소되고, 에너지손실의 억제를 도모할 수 있다.

[제2의 실시예]

본원 발명의 제2의 실시예를 제5도에 의해 설명한다. 도면중, 제1도에 도시한 부재와 동일 부재에 동일 부호를 붙였다. 본 실시예는 분류보상밸브로서 DE-A 3422165에 기재된 형의 밸브를 사용한 실시예이다.

제5도에 있어서, 선회모터(2)에 공급되는 압유의 흐름을 제어하는 유량제어밸브(4) 및 붐실린더(3)에 공급되는 유압의 흐름을 제어하는 유량제어밸브(5)는 함께 도시하지 않은 조작장치에서 발생한 파이롯압력 A₁, A₂및 B₁, B₂에 의해 구동되는 파이롯식으로 구성되어 있다.

유량제어밸브(4), (5)의 상류에는 DE-A 3422165에 기재된 형의 분류보상밸브(70), (71)가 배치되어 있다. 즉, 분류보상밸브(70)은 선회모터(2)의 부하압력인 유량제어밸브(4)의 출구압력 P_L1이 도입되어 분류보상밸브(70)를 밸브개방방향으로 힘을 가하는 구동부(8)와, 유량제어밸브(4)의 입구압력 P_Z1이 도입되어 분류보상밸브(70)을 밸브폐쇄방향으로 힘을 가하는 구동부(9)을 가지며, 이로 인해, 분류보상밸브(70)에는 유량제어밸브(4)의 전후 차압 P_Z1-P_L1에 기인하는 제1의 제어력이 밸브폐쇄방향으로 부여된다. 또, 분류보상밸브(70)는 제1의 실시예의 스프링(10)과 구동부(11) 대신에, 분류보상밸브(70)을 밸브개방방향으로 힘을 가하는 구동부(72)와, 밸브폐쇄방향으로 힘을 가하는 구동부(73)을 가지며, 구동부(72)에는 유압펌프(1)의 토출압력 P_S이 도입되고, 구동부(73)에는 체크 밸브(76), (77)을 통해서 출력된 선회모터(2) 및 붐실린더(3)를 포함하는 복수의 액튜에이터의 최대부하압력 Pamax이 도입되며, 이로 인해 분류보상밸브(70)에는 펌프토출압력과 최대부하압력과의 차압 P_S-Pamax에 기인하는 제2의 제어력이 밸브개방방향으로 부여된다. 이 차압 P_S-Pamax에 기인하는 제2의 제어력은 각각 유량제어밸브(4)의 전후 차압 P_Z1-P_L1의 목표치가 된다.

분류보상밸브(71)도 마찬가지로 붐실린더(5)의 부하압력인 유량제어밸브(5)의 출구압력 P_L2이 도입되어 분류보상밸브(71)를 밸브개방방향으로 힘을 가하는 구동부(12)와, 유량제어밸브(5)의 입구압력 P_Z2이 도입되어 분류보상밸브(71)을 밸브폐쇄방향으로 힘을 가하는 구동부(13)와, 유압펌프(1)의 토출압력 P_S이 도입되어 분류보상밸브(71)을 밸브개방방향으로 힘을 가하는 구동부(74)와, 최대부하압력 Pamax이 도입되어 분류보상밸브(71)를 밸브폐쇄방향으로 힘을 가하는 구동부(75)를 구비하고 있다.

붐실린더(3)에 관련되는 분류보상밸브(71)의 구동부(75)에는 제어력감소수단(78)이 설치되어 있다. 제어력감소수단(78)은 구동부(75)에 최대부하압력 Pamax을 도입하는 유압라인(79)에 배설된 전환밸브(80)를가지며, 전환밸브(80)는 셔틀밸브(81)에 의해 취출되어 유량제어밸브(4)에 부여되는 파이롯압력 A₁또는A₂에 의해 작동하는 파이롯조작이다. 전환밸브(80)는 파이롯압력 A₁또는A₂가 없을 때는 구동부(75)에최대부하압력 Pamax을 도입하는 도시한 위치에 있으며, 파이롯압력 A₁또는A₂가 전달되면 도시한 위치에서 전환되고, 구동부(75)를 탱크(36)에 연통시킨다. 이것에 의해서, 파이롯압력 A₁또는A₂가 전달되었을 때에는, 구동부(75)에는 탱크압이 도입되므로, 분류보상밸브(71)에 뱉브개방방향으로 부여되는 제2의 제어력은 커진다.

유압펌프(1)에는 토출압력 P_S이 최대부하압력 Pamax보다도 일정치 만큼 높아지도록 펌프토출량을 제어하는 로드센싱제어방식의 펌프레귤레이터(82)가 설치되어 있다. 펌프레귤레이터(82)는 유압펌프(l)의 사판을 구동하여 배기용적을 변화시키는 유압실린더(83)와, 유압실린더(83)의 변위를 조정하는 제어밸브(84)로 이루어지며, 제어밸브(84)의 일단의 구동부에는 스프링(85)이 배치되는 동시에 최대부하압력 Pamax이 도입되고, 타단의 구동부에는 펌프토출압력 P_S이 도입되고 있다. 최대부하압력 Pamax이 상승하면, 그에 응답해서 제어밸브(84)가 작동하고, 유압실린더(83)의 변위를 조정하여 유압펌프(1)의 배기용적을 증대시켜 펌프토출량을 증대시킨다. 이로 인해, 유압펌프(l)의 토출압력 P_S은 스프링(85)에 의해 정해지는 일정치 만큼 높은 압력으로 유지된다.

다음에, 이와 같이 구성한 본 실시예의 동작을 설명한다.

선회체 또는 붐의 단독조작을 행할 때는 유압펌프(1)의 토출량이 로드센싱 제어됨으로써, 토출압력 P_S과 부하압력 Pamax과의 차압이 일정하게 유지되고, 선회모터(2) 또는 붐실린더(3)에는 유량제어밸브(4) 또는 (5)의 개폐도에 따른 유량이 공급된다. 이때, 분류보상밸브(70), (71)은 구동부(72), (73) 또는 (74), (75)에 의해 부여되는 차압 P_S-Pamax에 기인하는 밸브개방방향의 제어력에 의해 안전 개방위치에 유지되고, 유량제어밸브(4) 또는 (5)의 전후 차압은 차압 P_S-Pamax에 대략 일치한다. 따라서, 선회모터(2) 또는 붐실린더(3)에는 부하압력의 변동에 관계없이 유량제어밸브(4) 또는 (5)의 개도에 따른 유량이 공급된다.

붐과, 선회체 이외의 피구동체와 복합조직을 행할 때에는, 분류보상밸브(74)의 구동부(74), (75)와 도시하지 않은 액튜에이터에 관련되는 분류보상밸브의 대응하는 구동부에 각각 같은 압력인 펌프토출압력 P_S과 최대부하압력 Pamax이 도입되고, 2개의 분류보상밸브의 밸브개방방향으로 차압 P_S-Pamax에 기인되는 동등한 제어력이 부여된다. 이때문에, 제1의 실시예와 마찬가지로, 유량베어밸브(5) 및 다른 액튜에이더에관련되는 유량제어밸브의 전후 차압이 각각 같아지도록 제어되고, 2개의 액튜에이터에는 2개의 유량제어밸브의 요구유량(개도)의 비율에 따라 분류된 유량이 각각 공급되어, 붐과 다른 피구동체의 복합조작을 적절히 행할 수 있다.

이때, 유압펌프(1)가 최개가능토출량에 달하기 전에는 차압 P_S-Pamax은 일정하며, 2개의 분류보상밸브에 부여되는 밸브개방방향의 제어력도 일정하게 되므로, 유량제어밸브(5) 및 다른 액튜에이터에 관련되는 유량제어밸브의 전후 차압은 각각 일정하게 되도록 제어된다. 유압펌프(1)가 최대가능토출량에 달한 후에는 P_S-Pamax은 감소하고,2개의 분류보상밸브에 부여되는 밸브개방방향의 제어력도 감소하며, 2개의 유량제어밸브의 전후 차압은 각각 차압 P_S-Pamax의 감소에 따라 감소하도록 제어된다. 이로 인해, 유압펌프(1)가 최대가능토출량에 달한 후에도 2개의 액튜에이터에는 적절하게 분류된 유량이 공급되어, 원활한 복합조작을 행할 수 있다.

다음에, 조작장치(19), (20)를 동시에 조작하여 선회와 붐올리기의 복합조작을 행할 때는 일반적으로 유압펌프(1)는 최대가능토출량에 달하고, 유압펌프(1)는 새튜레이션 상태가 된다. 이때문에, 차압 P_S-Pamax은 일정치 이하로 감소하고, 분류보상밸브(70)에는 밸브개방방향으로 이 감소된 차압 P_S-Pamax에 기인하는 제어력이 부여되며, 유량제어밸브(4)의 전후 차압은 차압 P_S-Pamax의 감소에 따라 감소하도록 제어된다. 즉, 선회모터(2)는 고부하압력측의 액튜에이터이므로, 분류보상밸브(70)는 대략 완전개방위치에 유지된다.

한편 이때, 전환밸브(80)에는 셔틀밸브(81)를 통해서 선회용의 유량제어밸브(4)를 구동하기 위한 파이롯압력 A₁또는 A₂이 부여되고, 전환밸브(80)는 도시한 위치에서 전환된다. 이때문에, 분류보상밸브(71)의 구동부(75)는 탱크(36)에 연통하고, 분류보상밸브(71)에는 구동부(74)에 도입되는 펌프토출압력 P_S에만 기인하는 밸브개방방향의 제어력이 부여된다. 이때문에, 분류보상밸브(71)는 완전개방위치에 유지된다.

이상과 같이, 2개의 분류보상밸브(70), (71)가 완전개방위치에 유지되는 결과, 선회모터(2)와 붐실린더(3)는 병렬로 접속된 것과 같은 상태로 되고, 선회모터와 붐실린더를 병렬로 접속한 일반적인 유압회로와 마찬가지로 선회모터(2)는 서서히 가속되도록 압유가 공급되는 동시에, 나머지 압유는 저부하압력측의 액튜에이터인 붐실린더(3)에 공급되고, 붐올림 속도가 빠르고, 선회가 비교적 완만하게 되는 선회와 붐올리기의 복합조작을 행할 수 있다.

따라서, 본 실시예에 있어서도 선회체와 붐의 복합조작 이외의 복합조작에 있어서는 적절한 복합조작을 행할 수 있는 동시에, 선회와 붐올리기의 복합조작에 있어서는 붐실린더(3)의 상승량을 충분히 확보하고, 우수한 작업성을 확보할 수 있으며, 또 선회모터(2)의 구동에 따른 압유의 릴리프량이 적어지는 동시에 분류보상밸브(71)에서의 발열이 감소하고, 에너지손실의 억제를 도모할 수 있다.

[제3의 실시예]

이하, 본원 발명의 실시예를 제6도-제8도에 의해 설명된다. 본 실시예는 유량제어밸브로서 미합중국특허 제 4,535,809호에 기재된 형의 밸브를 사용한 실시예이다.

제6도에 있어서, 선회모터(2)에 공급되는 압유의 흐름을 제어하는 유량제어밸브(101) 및 붐실린더(3)에 공급되는 압유의 흐름을 제어하는 유량제어밸브(101)는 각각 제1-제4의 4개의 시트밸브조립체(102)-(105), (102A) -(105A)로 이루어져 있다.

제1의 유량제어밸브(100)에 있어서, 제1의 시트밸브조립체(102)는 선회모터(2)를 예를들면 우방향으로 회전시키도록 구동할 때의 메인회로인 미터인회로(160)-(162)에 배치되고, 제 2의 시트밸브조립체(103)는 선회모터(2)를 예를들면 좌방향으로 회전시키도록 구동할때의 메인회로인 미터인회로(163)-(165)에 배치되고, 제3의 시트랩밸브조립체(104)는 선회모터(2)와 제2의 시트밸브조립체(103) 사이에서 선회모터(2)를 우방향으로 회전시키도록 구동할 때의 메인회로인 미터아웃회로(165), (166)에 배치되고, 제4의 시트밸브조립체(105)는 선회모터(2)와 제1의 시트밸브조립체(102)사이에서 선회모터(2)를 좌방향으로 회전시키도록 구동할 때의 메인회로인 미터아웃회로(162), (167)에 배치되어 있다.

제 1의 시트밸브조립체(102)와 제 4 의 시트밸브조립체(105)와의 사이의 미터인회로라인(161)에는 제 1의 시트밸브조립체에의 압유의 역류를 방지하는 체크밸브(110)가 배치되어 있으며, 제2의 시트밸브조립체(103)와 제3의 시트밸브조립체(104) 사이의 미터인회로라인(164)에는 제2의 시트밸브조립체에의 압유의 역류를 방지하는 체크밸브(111)이 배치되어 있다. 또, 미터인회로라인(161)의 체크밸브(110)의 상류측 및 미터인회로라인(164)의 체크밸브(111) 의 상류측에는 각각 부하라인(168), (169) 이 접속되고, 부하라인(168), (169)에는 다시 각각 체크밸브(170), (171)를 통해서 공통의 부하라인(172)이 접속되어 있다.

제2의 유량제어밸브(101)에 있어서도 제1-제4의 시트밸브조립체(102A)-(105A)는 같은 배열로 되어있으며, 또한 부하라인(172)과 같은 부하라인(l72A)을 가지고 있다.

2개의 부하라인(172), (172A)는 다시 공통의 부하라인(172B)에 의해 접속되고, 부하라인(172), (172A), (172B)에는 선회모터(2) 및 붐실린더(3)를 포함하는 복수의 액튜에이터의 가장 높은 부하압력이 도입되고, 최대부하압력이 검출된다.

제 1의 유량제어밸브(100)에 있어서, 제1-제 4 의 시트밸브조립체(102) -(105)는 시트밸브형의 메인밸브(112) -(115)와, 메인밸브에 대한 파이롯회로(116) -(119)와, 파이로회로에 배치된 파이롯밸브(120) -(123)를 가지며, 제1 및 제2의 시트밸브조립체(102), (103)는 다시 파이롯회로의 파이롯밸브 상류측에 배치된 분류보상배르(124), (125)를 가지고 있다.

제1의 시트밸브조립체(102)의 상세구조를 제7도에 의해 설명한다.

제1의 시트밸브조립체(102)에 있어서, 시트형의 메인벨브(112)는 입구(130)와 출구(131)를 개폐하는 밸브체(132)를 가지며, 밸브체(132)에는 밸브체(132)의 위치 즉 메인밸브의 개도에 비례하여 개도를 변화시키는 가변스로틀(133)로서 기능하는 복수의 슬릿이 배설되고, 밸브체(132)의 반출구(131)측에는 가변스로틀(133)을 통해서 입구(130)에 연락하는 배압실(134)이 형성되어 있다. 또, 밸브체(132)에는 메인밸브(112)의 입구압력 즉 유압펌프(1)의 토출아력 P_S을 받는 수압부(132A)와, 배압실(134)의 입구 압력 즉 배압 P_C을 받는 수압부(132B)와, 메인밸브(112)의 출구 압력 P_L1을 받는 수압부(132C)가 배설되어 있다.

파이롯회로(116)는 배압실(134)을 메인밸브(112)의 출구(131)에 연락하는 파이롯라인(135) -(137)으로 이루어져 있다. 파이롯밸브(120)는 파이롯피스톤(138)에의해 구동되고, 파이롯라인(136)과 파이롯라인(137)사이의 통로를 개폐하는 가변스로틀밸브를 구성하는 밸브체(139)로 이루어지며, 파이롯피스톤(138)은 도시하지 않은 조작레버의 조작량에 따라 생성된 파이롯압 A₁에 의해서 구동된다.

이상과 같이 메인벨브(112)와 파이롯밸브(120)와의 조합으로 이루어지는 시트밸브 조립체는 미합중국 특허 제 4,535,809호로 공지의 것이다. 이 공지된 구성에 있어서는 파이롯밸브(120)가 조작되면 파이롯회로(116)에 파이롯밸브(120)의 개도에 따른 파이롯유량이 형성되고, 가변스로틀(133)과 배압실(134)의 작용에 의해 메인벨브(112)는 파이롯유량에 비례한 개도로 열리고, 파이롯유량에 비례하여 증폭된 메인유량이 메인벨브(112)를 통해서 입구(130)로부터 출구(131)로 흐른다.

본 실시예에 있어서는 파이롯회로(116)에 다시 분류보상밸브(124)가 배치되어 있다. 분류보상밸브(124)는 가변스로틀밸브를 구성하는 밸브체(140)와, 밸브체(140)를 밸브개방방향으로 힘을 가하는 제1의 구동실(141)과, 제1의 구동실(141)에 대향해서 위치하고, 밸브체(140)를 밸브폐쇄방향으로 힘을 가하는 제2, 제3및 제 4의 구동실(142), (143), (144)을 가지며, 밸브체(140)에는 제1-제 4의 구동실(141)-(144)에 대응하여 각각 제1-제4의 수압부(145)-(148)가 배설되어 있다. 제1의 구동실(141)은 파이롯라인(149) 및 파이롯라인(135)를 통해서 메인밸브(112)의 배압실(134)에 연락되고, 제 2의 구동실(142)은 파이롯라인(136)에 연락되고, 제3의 구동실(143)은 파이롯라인(150)을 통해서 최대부하라인(172)에 연락되고, 제4의 구동실(144)은 파이롯라인(152)을 통해서 메인밸브(112)의 입구(130)에 연락되어 있다. 이와 같은 구성에 의해, 제1의 수압부(145)에는 배압실(134)의 압력 즉 배압 P_C이 도입되고, 제2의 수압부(146)에는 파이롯밸브(120)의 입구압력 P_Z이 도입되고, 제3의 수압부(147)에는 최대부하압력 Pamax이 도입되고, 제4의 수압부(148)에는 유압펌프(1)의 토출압력 P_S이 도입되고 있다.

여기서, 제1의 수압부(145)의 수압면적을 ac, 제2의 수압부(146)의 수압면적 az, 제3의 수압부(147)의 수압면적을 am, 제4의 수압부(148)의 수압면적을 as로 하고, 상술한 메인밸브(112)의 밸브체(132)에 있어서의 수압부(132A)의 수압면적을 A_S, 수압부(132B)의 면적을 A_C로 한 경우의 양자의 비를 A_S/A_S=K(K＜1)로 하면, 수압면적 ac, az, am, as는 1 : 1-K : K(1-K) : K²의 비가 되도록 설정되어 있다.

제2의 시트밸브조립체(103)의 상세구조는 제1의 시트밸브조립체(102)와 같다.

제3 및 제4의 시트밸브조립체(104), (105)의 상세구조는 제1의 시트밸브조립체(102)의 분류보상밸브(124)를 제거한 것과 같은 구성이다.

제 2 의 유량제어밸브(101)에 있어서, 제1-제4의 시트밸브조립체(102A)-(105A)의 구성은 다음의 점을 제외하고 제1의 유량제어밸브(100)의 제1-제4의 시트밸브조립체(102)-(105)와 각각 같으며, 도면중 제1-제4의 시트밸브조립체(102A)-(105A)의 구성부품에는 필요에 따라 제1-제4의 시트밸브조립체(102)-(105)의 대응하는 것을 표시하는 참조 수자에 "A"를 붙여 표시한다.

그리고, 제1의 시트밸브조립체(102A)에 있어서는 제8도에 확대해서 도시한 바와 같이 분류보상밸브(124A)의 구동실(143A)에 제어력감소수단이 설치되어있다. 제어력감소수단(180)은 구동실(143A)에 최대부하압력Pamax을 도입하는 유압라인(150A)에 배설된 제2의 실시예와 같은 전환밸브(80)를 가지며, 전환밸브(80)는 통상은 구동실(143A)에 최대부하압력 Pamax이 도입되는 도시한 위치에 있으며, 파이롯밸브(120), (121)를 구동하는 파이롯압력 A₁또는 A₂이 작용하면 도시한 위치에서 전환되어 구동실(143A)을 탱크(36)에 연통시킨다.

유압펌프(1)에는 또 제2의 실시예와 마찬가지로 유압펌프(1)의 토출압력을 로드센싱제어하는 펌프레귤레이터(82)가 설치되어 있다.

다음에, 이와 같이 구성된 본 실시예의 동작을 설명한다.

먼저, 제1의 시트밸브조립체(102)에 있어서, 메인밸브(112)의 밸브체(132)에 작용하는 힘의 균형은 상술한 A_S/A_C=K(K＜1)의 관계에서 다음 식으로 표시할 수 있다.

한편, 분류보상밸브(124)에 있어서의 밸브체(143)에 작용하는 힘의 균형은 상술한 바와 같이 수압부(145)의 수압면적 ac가 1, 수압부(146)의 수압면적 az이 1-K, 수압부(147)의 수압면적 am이 K(1-K), 수압부(148)의 수압면적이 as이 K²이므로

의 식으로 표시할 수 있다.

이 (3)식과 상술한 (2)식으로부터 파이롯밸브(120)의 입구압력과 출구압력의 차압 P_Z-P_L1을 구하면

가 성립한다.

이 (4)식은 분류보상밸브(124)는 파이롯밸브(120)의 전후 차압 P_Z-P_L1을 K(P_S-Pamax)와 일치하도록 제어하는 것을 의미한다.

시트밸브조립체(103), (103A)의 분류보상밸브(125), (125A) 및 전환밸브(80)가 동작하고 있지 않을 때의 시트밸브조립체(102A)의 분류보상밸브(124A)도 마찬가지로 기능한다.

한편, 시트밸브조립체(102A)에 있어서는, 파이롯압력 A₁또는 A₂의 부여에 의해 전환밸브(80)가 전환되었을 때는 분류보상밸브(124A)의 구동실(143A)에 도입되는 압력이 최대부하압력 Pamax에서 탱크압으로 감소하고, 분류보상밸브(124A) 는 완전개방위 치에 유지된다.

여기서, 상술한 (4)식에 있어서의 우변의 P_S-Pamax는 로드센싱제어되는 유압펌프(1)의 토출압력 P_S와 최대부하압력 Pamax과의 차압이다. 따라서, 파이롯밸브(120) (121), (120A), (121A)에 대한 분류보상밸브(124), (125), (124A), (125A)의 관계는 제 2의 실시예의 유량제어밸브(4), (5)에 대한 분류보상밸브(70), (71)의 관계와 실질적으로 같아지며, 복합조작에 있어서 파이롯밸브(120), (121), (120A), (121A)의 통과유량 즉 파이롯회로(116), (117), (116A), (117A)를 흐르는 유량은 제2의 실시예의 유량제어밸브(4), (5)의 통과유량이 마찬가지로 제어된다.

한편, 메인밸브(112), (113), (112A), (113A)에는 상술한 바와 같이 파이롯회로(116), (117), (116A), (117A)를 흐르는 유량을 비례증폭한 유량이 흐르므로, 파이롯유량이 제2의 실시예의 유량제어밸브(4), (5)의 통과유량과 마찬가지로 제어되는 것은 메인밸브(112), (113), (112A), (113A)의 통과유량이 유량제어밸브(4), (5)의 통과량과 마찬가지로 제어되는 것과 같다.

따라서, 본 실시예에 있어서도 제2의 실시예와 같은 효과를 얻을 수 있다. 즉, 선회체와 붐의 복합조작에 이외의 복합조작에 있어서는 적절한 복합조작을 행할 수 있다. 또, 선회와 붐올리기의 복합조작을 행할때는 파이롯압력 A₁, A₂에 의해 전환밸브(80)는 도시한 위치로부터 전환되고, 분류보상밸브(124A)의 구동실 (143A)은 탱크압이 되므로, 분류보상밸브(124A)는 완전 개방위치로 유지되고, 선회모터(2)와 붐실린더(3)는 병렬로 접속된 것과 같은 상태가 되고, 붐실린더(3)의 상승량을 충분히 확보하고, 우수한 작업성을 확보할 수 있다. 또, 선회모터(2)의 구동에 따른 압유의 릴리프량이 적어지는 동시에 메인밸브(112A) 및 분류보상밸브(124A)에서의 발열을 감소하고, 에너지 손실의 억제를 도모할 수 있다.

또한, 본원 출원인은 분류보상밸브를 파이롯회로에 구비한 시트밸브조립체로 이루어지는 유량제어밸브의 발명을 일본국 특원소 63(1988)-163646호로서 1988년 6월 30일 출원하고 있으며, 상술한 제3의 실시예에 있어서 시트밸브조립체(102), (103), (102A), (103A)의 분류보상밸브(124), (125), (124A), (125A)의 구조 및 배치는 이 선원 발명의 교시에 따라 여러가지의 변형이 가능하며, 어느 것이건 분류보상밸브를 밸브폐쇄방향으로 힘을 가하는 파이롯압력의 최소한 하나를 탱크압으로 하도록 전환밸브를 배치하면 된다.

[제4의 실시예]

본원 발명의 제4의 실시예를 제9도에 의해 설명한다. 도면중, 제1도등에 도시한 부재와 동등한 부재에는 같은 부호를 붙인다. 본 실시예는 미합중국 특허 제4,425,759호, GB-A 2195745호, JP-B2, 58(1983)-31486호등에 기재된 형의 분류보상밸브를 사용한 실시예이다.

제9도에 있어서, 선회모터(2) 및 붐실린더(3)에 관련되는 유량제어밸브(4), (5)의 하류에는 분류보상밸브(200), (201)가 배치되어 있다. 분류보상밸브(200)는 피스톤(202), 피스톤(202)를 밸브 개방방향으로 힘을 가하는 구동실(203), 피스톤(202)를 밸브폐쇄방향으로 힘을 가하는 구동실(204) 및 피스톤(202)를 밸브폐쇄방향으로 가볍게 힘을 가하는 스프링(205)을 가지며, 구동실(203)에는 유량제어밸브(4)의 출구압력 P_L1이 도입되고, 구동실(204)에는 셔틀밸브(206), (207)을 통해서 취출된 최대부하압력 Pamax이 도입되고 있다. 피스톤(202)의 구동실(203)에 위치하는 제1의 수압부(208)와 구동실(204)에 위치하는 제2의 수압부(209)는 동일 면적으로 되어 있다.

분류보상밸브(201)은 피스톤(210), 피스톤(210)을 밸브 개방방향으로 힘을 가하는 구동실(211), 피스톤(210)을 밸브폐쇄방향으로 힘을 가하는 2개의 구동실(212), (213) 및 피스톤(210)을 밸브폐쇄방향으로 가볍게 힘을 가하는 스프링(214)을 가지며, 구동실(211)에는 유량제어밸브(5)의 출구압력 P_L2이 도입되고, 구동실(212), (213)에는 셔틀밸브(206), (207)을 통해서 취출된 최대부하압력 Pamax이 도입되어 있다. 피스톤(210)의 구동실(211)에 위치하는 제1의 수압부(215)와, 피스톤(210)의 구동실(212)에 위치하는 제2의 수압부(216) 및 구동실(213)에 위치하는 제3의 수압부(217)는 제2 및 제3의 수압부(216), (217)의 면적의 합계가 제1의 수압부(215)의 면적과 같아지도록 하고, 그 결과 제2의 수압부(216)는 제1의 수압부(215)보다도 작은 면적으로 되어 있다.

제1의 수압부(215)와 제2의 수압부(216)의 면적비는 선회모터(2)와 붐실린더(3)의 복합조작에 있어서의 작업성, 즉 상대적 속도관계를 고려하여 결정된다. 본 실시예에서는 일예로서 제1의 수압부(215)와 제2의 수압부(216)와의 면적비는 1 : 0.75로 설정되어 있다. 그리고, 분류보상밸브(201)의 구동실(213)에는 제어력감소수단(218) 이 배설되어 있다. 제어력감소수단(218)은 구동실(213)에 최대부하압력 Pamax을 도입하는 유압라인(219)에 배설된 전환밸브(80)를 가지며, 전환밸브(80)는 선회모터(2)에 관계되는 유량제어밸브(4)를 구동하는 파이룻압력 A₁또는 A₂에 응답해서 작동하는 파이롯조작식이며, 파이롯압력 A₁또는 A₂가 없을 때는 구동실(213)에 최대부하압력 Pamax을 도입하는 도시한 위치에 있고, 파이롯압력 A₁또는 A₂가 전달되면 도시한 위치에서 전환되어 구동실(213)을 탱크(36)에 연통시킨다.

유압펌프(1)에는 토출압력 P_S이 최대부하압력 Pamax보다도 일정치만큼 높아지도록 펌프토출량을 제어하는 동시에, 유압펌프(1)의 입력토크가 미리 정한 제한치를 초과하지 않도록 유압펌프(1)의 배기용적을 제한하는 펌프레귤레이터(221)가 설치되어 있다. 펌프레귤레이터(221)는 유압펌프(1)의 사판(1a)을 구동하는 서보실린더(222)와, 서보실린더(22)의 변위를 조정하는 로드센싱제어용의 제1의 제어밸브(223) 및 입력토크제어용의 제2의 제어밸브(224)를 가지고 있다.

제1의 제어밸브(223)의 일단의 구동부에는 스프링(225)이 배치되는 동시에 최대부하압력 Pamax이 도입되고, 타단의 구동부에는 펌프토출압력 P_S이 도입되고 있다. 최대부하압력 Pamax이 상승하면 그것에 응답해서 제어밸브(223)가 작동하고, 서보실린더(222)의 변위를 조정하여 유압펌프(1)의 배기용적을 증대시켜 펌프토출량을 증대시킨다. 이로 인해, 유압펌프(1)의 토출압력 P_S은 스프링(225)에 의해 정해지는 일정치만큼 높은 압력으로 유지된다.

한편, 제2의 제어밸브(224)의 일단의 구동부에는 스프링(226)이 배치되는 동시에 탱크압이 도입되고, 타단의 구동부에는 펌프토출압력 P_S이 도입되고 있다. 스프링(226)은 도시하지 않으나, 유압펌프(1)의 사판(1a)의 경전량의 증대에 연동해서 변위하고, 설정치를 감소하도록 구성되어 있다. 이로 인해, 유압펌프(1)의 배기용적의 증대에 따라 감소하는 스프링(226)의 설정치와 펌프토출압력과의 밸런스에 의해 제2의 제어밸브(224)가 동작하고, 서보실린더(222)의 변위를 제한하며, 유압펌프(1)의 입력토크가 제한된다. 그 결과, 유압펌프(1)를 구동하는 도시하지 않은 원동기의 마력제한제어가 이루어진다.

선회모터(2)의 유압회로에는 릴리프밸브(227), (228)가 배설되어 있다.

다음에, 이와 같이 구성된 본 실시예의 동작을 설명한다.

선회체 또는 붐의 단독조작, 예를 들면 선회체의 단독조작을 의도하여 오퍼레이터가 도시하지 않은 선회용의 조작장치를 조작하고, 파이롯압력 A₁또는 A₂예를 들어 파이롯압력 A₁이 유량제어밸브(4)에 전달되면 유량제어밸브(4)는 도시한 좌측의 위치로 전환되고, 유압펌프(1)로부터의 압유는 유량제어밸브(4)가 가변스로틀을 거쳐 분류보상밸브(200)의 구동실(203)에 유입한다. 구동실(203)에 유입한 압유는 피스톤(202)의 제1의 수압부(208)에 작용하여 피스톤(202)을 완전개방위치로 밀어 올려서 분류보상밸브(200)를 통과하고, 재차 유량제어밸브(4)를 거친 후, 도시한 좌측의 메인관로로부터 선회모터(2)에 공급된다. 이로 인하여, 선회모터(2)는 일방향으로 선회하기 시작한다. 이때, 선회체의 관성은 매우 크므로, 선회모터(2)의 부하압력은 릴리프밸브(227)의 설정압력까지 상승하고, 여분의 압유는 탱크(36)에 배출된다. 또, 그 부하압력은 분류보상밸브(200)의 구동실(204)에 도입되고, 피스톤(202)의 제2의 수압부(209)에 작용하여 피스톤(202)을 밸브폐쇄방향으로 힘을 가한다.

한편, 이때 펌프레귤레이터(221)에는 그 부하압력이 최대부하압력 Pamax으로서 도입되고, 유압펌프(1)의 토출량은 토출압력 P_S이 부하압력 Pamax 보다도 일정치만큼 높아지도록 제어된다. 이 때문에, 분류보상밸브(200)의 피스톤(202)은 부하압력에 의한 밸브폐쇄방향으로의 부세에 대향해서 완전개방위치에 유지된다. 이것은 구동실(203)의 압력, 즉 유동제어밸브(4)의 출구압력 P_L1은 스프링(205)의 힘을 무시하면 대략 부하압력과 같아진다는 것을 의미한다. 따라서, 유량제어밸브(4)의 전후 차압은 토출압력 P_S과 부하압력Pamax과의 차압에 일치하게 되고, 이 차압은 로드센싱제어에 의해 일정하게 유지되어 있으므로, 선회모터(2)에는 부하압력의 변동에 관계없이 유량제어밸브(4)의 개도에 따른 유량이 공급된다.

붐실린더(3)의 단독조작의 경우에도 전환밸브(80)는 도시한 위치에 있고, 구동실(213)에도 부하압력이 도입되므로, 상술한 선회모터(2)의 경우에도 같은 제어가 행하여진다.

붐과, 선회체 이외의 피구동체와의 복합조작을 행할 때에는 분류보상밸브(201)의 구동실(212), (213)과 도시하지 않은 다른 액튜에이터에 관련되는 분류보상밸브의 구동실(204)에 상당하는 구동실에 각각 같은 최대부하압력 Pamax이 도입되고, 2개의 분류보상밸브의 피스톤은 밸브폐쇄방향으로 같은 힘으로 힘이 가해진다. 이 때문에, 고부하압력측의 액튜에이터에 관련되는 분류보상밸브의 피스톤은 단독조작의 경우와 마찬가지로 완전개방위치에 유지되는데 대해서, 저부하압력측의 액튜에이터에 관련되는 분류보상밸브의 피스톤은 밸브폐쇄방향으로 구동되고, 유량제어밸브의 출구압력이 최대부하압력 Pamax과 일치하도록 제어된다. 즉, 2개의 유량제어밸브의 전후 차압이 함께 차압 P_S-Pamax와 일치하도록 제어된다. 따라서, 유압펌프(1)가 입력토크 제한제어에 의한 최대가능 토출량에 달하기 전 후의 어느 경우에도, 2개의 유량제어밸브의 전후차압은 같아지도록 제어되고, 2개의 액튜에이터에는 2개의 유량제어밸브의 개도비에 따라 분류된 유량이 각각 공급되어, 적절한 복합조작을 행할 수 있게 된다.

다음에, 선회체와 붐의 복합조작, 예를 들면 선회와 붐올리기의 복합조작을 행할 때는 선회모터(2)가 고부하압력측의 액튜에이터로 되고, 선회모터(2)의 단독조작의 경우와 마찬가지로 분류보상밸브(200)의 피스톤(202)은 완전개방위치에 유지되고, 유량제어밸브(4)의 전후 차압은 차압 P_S-Pamax와 일치하도록 제어된다.

한편, 이때, 전환밸브(80)는 파이롯압력 A₁또는 A₂에 의해 전환되고, 분류보상밸브(201)의 구동실(213)은 탱크(36)에 연통된다. 이 때문에, 피스톤(210)에 작용하는 밸브폐쇄방향의 제어력은 구동실(212)에 도입되는 최대부하압력 Pamax이 수압부(216)에 작용하는 힘 밖에 되지 않고, 수압부(216)과 수압부(215)의 면적차에 기인하여 구동실(211)의 압력은 최대부하압력 Pamax 보다도 작아진다. 즉, 유량제어밸브(5)의 전후 차압은 차압 P_S-Pamax 보다도 커진다.

이상과 같이, 유량제어밸브(5)의 전후 차압이 유량제어밸브(4)의 전후 차압보다도 커지도록 제어되는 결과, 제1의 실시예와 마찬가지로 붐실린더(3)에는 유압펌프(1)의 토출량(최대가능토출량)을 유량제어밸브(4), (5)의 개도비로 배분한 유량보다도 많은 유량이 공급되며, 한편 선회모터(2)에는 유량제어밸브(4), (5)의 개도비로 배분한 유량보다도 적은 유량이 공급된다. 이로 인해, 선회와 붐올리기의 복합조작을 확실하게 행할 수 있는 동시에, 붐올리기 속도가 빠르고, 선회가 비교적 완만하게 되는 복합조작이 실시된다.

이상의 선회와 붐올리기에 있어서의 동작을 제1의 수압부(2l5)와 제2의 수압부(216)의 면적비를 상술한바와 같이 1 : 0.75로 설정한 경우에 대해 구체적 수치예로 설명하면 다음과 같다.

릴리프밸브(227), (228)의 설정압력을 280바(bar)로 하면, 선회모터(2)의 부하압력은 이 릴리프밸브(227)또는 (228)의 설정압력까지 상승하여 280바로 된다. 한편, 저부하압력측의 액튜에이터인 붐실린더(3)의 부하압력을 100바로 한다. 셔틀밸브(206), (207)에서는 고압측의 부하압력 280바가 검출된다. 한편, 펌프레귤레이터(221)의 제1의 제어밸브(223)에 배설된 스프링(225)의 설정을 20바 상당으로 하면, 부하압력 280바가 펌프레귤레이터(221)에 도입되고, 유압펌프(1)의 토출압력은 부하압력 280바에 20바를 가산한 압력 즉 300바가 된다.

여기서, 선회모터(2)에 관련되는 분류보상밸브(200)에 있어서는 구동실(204)에 부하압력 280바가 도입되고, 제1의 수압부(208)와 제2의 수압부(209)는 동일 면적으로 되므로, 구동실(203)의 압력도 280바로 되고, 유량제어밸브(4)의 입구압력이 300바, 출구압력이 280바로 되어, 전후 차압이 20바가 된다.

한편, 붐실린더(3)에 관련되는 분류보상밸브(20l)에 있어서는 구동실(212)의 압력은 280바이며, 구동실(213)은 탱크압이기 때문에 구동실(211)의 압력은 제1의 수압부(215)와 제2의 수압부(216)의 면적비 1 : 0.75에 대응하여 감소하고, 280바×0.75=210바의 압력이 된다. 이 때문에, 유량제어밸브(5)의 입구압력은 300바, 출구압력은 210바가 되고, 전후 차압은 90바가 된다. 즉, 선회모터(2)에 관련되는 유량제어밸브(4)의 전후 차압은 20바인데 대해, 붐실린더(3)에 관련되는 유량제어밸브(5)의 전후 차압은 90바로 증가한다.

여기서, 유량제어밸브를 통과하는 유량은 전후차압의 평방근에 비례(Bernoulli의 정리)하므로, 전후 차압이 20바인 유량제어밸브(4)를 흐르는 유량에 대해서 전후 차압이 90바인 유량제어밸브(5)를 흐르는 유량은 2.12배가 된다. 즉, 붐실린더(3)의 구동속도는 종래의 2배 이상이 된다. 한편, 붐실린더(3)에 공급되는 유량이 증가한만큼 선회모터(2)에 공급되는 유량은 감소하므로, 궤도시에 있어서의 릴리프밸브(227) 또는(228)의 릴리프량은 감소하고, 에너지손실도 감소한다. 또, 분류보상밸브(201)에 있어서 발생하는 압력손실은 210바-100바=110바가 되고, 제1의 수압부(215)와 제2의 수압부(216)를 같은 면적으로 한 경우의 280바-100바=180바에 비해 대폭 감소한다.

따라서, 본 실시예에 있어서도 상술한 실시예와 마찬가지로 선회체와 붐의 복합조작 이외의 복합조작에 있어서는 적절한 복합조작을 행할 수 있는 동시에, 선회와 붐올리기의 복합조작에 있어서는 우수한 작업성을 확보할 수 있고, 또한 에너지손실의 억제를 도모할 수 있다.

[제4의 실시예의 변형]

다음에, 제4의 실시예의 변형예를 제10도에 의해 설명한다. 도면중, 제9도에 도시한 부재와 동일 부재에는 같은 부호를 붙인다. 본 실시예는 상술한 실시예의 붐실린더(3)에 관련되는 유량제어밸브와 분류보상밸브를 일체로 구성하는 동시에, 분류보상밸브로서 붐실린더(3)의 압유의 공급방향에 대응해서 상이한 특성의 2개의 분류보상밸브를 배설한 실시예이다.

제10도에 있어서, (230)은 유동제어밸브(231)와 2개의 분류보상밸브(232B), (232R)를 일체로 구성한 밸브장치이며, 밸브장치(230)는 밸브하우징(233)과, 밸브하우징(233)내에 축선방향으로 왕복도 가능하게 지지되고, 유량제어밸브(231)의 밸브체를 구성하는 스풀(234)을 가지며, 스풀(234)의 양단부에는 파이롯압력 B₁, B₂이 가해진다.

밸브하우징(234)은 유압펌프(1)의 토출관로(17)에 접속되는 펌프포트 P와, 펌프포트 P에 연통하는 실(室) (235)과, 붐실린더(3)의 기부측(3B) 및 로드측(3R) (제9도 참조)에 각각 접속되는 포트(236B), (236R)와, 포트(236B), (236R)에 각각 연통하는 실(237B), (237R)과, 유량제어밸브(231)와 분류보상밸브(232B), (232R)를 연통하는 실(238)과, 실(238)과 실(237B), 실(238)과 실(237R)을 각각 연통하는 통로(239B), (239R)와, 탱크(36)에 접속되는 탱크포트 T를 가지고 있다. 스풀(234)에는 스로틀부(240B), (240R)를 제공하는 노치가 형성되어 있다.

분류보상밸브(232B), (232R)는 각각 단(段)이 있는 피스톤(241B), (241R)과, 공통의 구동실(242) 및(243)을 가지며, 단이 있는 피스톤(241B), (241R)에는 각각 제1의 구동실을 구성하는 실(238)에 위치하는 제 1 의 수압부(244B), (244R)와, 구동실(242)에 위치하는 제 2 의 수압부(245B), (245R)와, 구동실(243)에 위치하는 제3의 수압부(246B), (246R)가 배설되어 있다.

단이 있는 피스톤(241B)의 제1의 수압부(244B)와 단이 있는 피스톤(241R)의 제1의 수압부(244R)의 수압면적은 같아지며, 제2의 수압부(245B) 및 (245R)는 전자가 후자보다도 크게 되어 있다. 즉, 241B=241R＞245B＞245R의 관계로 되어 있다. 그 결과, 단이 있는 피스톤(241B)에 있어서의 제1의 수압부(244B)에 대한 제2의 수압부(245B)의 면적비는 단이 있는 피스톤(241R)에 있어서의 제1의 수압부(244R)에 대한 제2의 수압부(245R)의 면적비보다 크게 되어 있다. 이들 면적비는 선회와 붐올리기의 복합조작 및 선회와 붐내리기의 복합조작에 있어서의 작업성을 고려하여 결정된다. 구동실(242)에는 직접 최대부하압력Pamax이 도입되고, 구동실(243)에는 전환밸브(80)를 통해서 최대부하압력 Pamax이 도입되고 있다.

다음에, 이와 같이 구성된 밸브장치(230)의 동작을 설명한다. 붐올리기를 행하는 경우에는 파이롯압력B₁이 스풀(234)의 도시한 좌단에 가해지고, 스풀(234)은 도시한 우측으로 이동한다. 이 때문에, 실(235)내의 압유는 스로틀부(240B)를 통과하여 실(238)에 유입하여, 분류보상밸브(232B)의 피스톤(241B)을 밀어올리고, 통로(239B), 실(237B), 포트(236B)를 거쳐 붐실린더(3)의 기부측(3B)에 공급된다. 한편, 스풀(234)의 우측이동에 의해 포트(236R), 실(237R)은 탱크포트 T와 연통하므로 붐실린더(3)의 로드측(3R)의 압유는 탱크(36)에 배출된다.

또, 통로(239B)의 압력은 셔틀밸브(206)에 도입되고, 붐올리기의 단독조작시는 구동실(242)에 그 압력이 부하압력 Pamax으로서 도입된다. 붐올리기를 포함하는 복합조작시에는 셔틀밸브(206), (207)에 의해 출력된 그때의 최대부하압력Pamax, 선회와 붐올리기의 복합조작시에는 선회모터(2)의 부하압력이 구동실(242)에 도입된다. 실(235)에는 펌프레귤레이터(221)에의 로드센싱제어된 유압펌프(1)의 토출압력 P_S이 도입된다. 여기서, 붐올리기의 단독조작시에는 상술한 바와 같이 전환밸브(80)는 도시한 위치에 있고, 구동실(243)에도 부하압력Pamax이 도입된다. 그 결과, 실(238)의 압력은 부하압력 Pamax와 대략 같아지며, 차압 P_S-Pamax과 대략 같은 전후 차압으로 스로틀부(240B)를 흐르는 압유의 유량이 제어된다.

선회와 붐올리기의 복합조작시에는 전환밸브(80)는 파이롯압력 A₁또는 A₂에 의해 전환되며, 구동실(243)은 탱크압이 된다. 이 때문에, 실(238)의 압력은 피스톤(241B)의 제1의 수압부(244B)에 대한 제2의수압부(245B)의 면적비에 대응하여 구동실(242)의 압력 Pamax 보다도 낮은 압력이 되고, 스로틀부(240B)의 전후 차압은 차압 P_S-Pamax 보다도 증가한다 그 결과, 유량 제어밸브(23l)를 흐르는 유량은 단독조작시에 비해 커지며, 붐올림속도도 커진다.

붐내리기의 경우의 동작도 상술한 붐올리기의 경우와 실질적으로 같다. 단, 이 경우에는 분류보상밸브(232R)가 가능하므로 선회와 붐내리기의 복합조작시의 실(238)의 압력은 상술한 수압부의 면적비의 관계로부터, 붐올리기의 경우보다도 낮아져 붐내리기를 보다 빨리 행할 수 있다. 그리고, 단이 있는 피스톤(241B), (241R)은 대경부(大經部)와 소경부(小經部)를 별개체로 구성해도 된다. 이와 같이 본 실시예에서는 앞의 실시예의 효과에 더하여, 선회와의 복합조작에 있어서의 붐올리기와 붐내리기의 속도를 별개로 설정할수 있고, 작업성을 한층 향상시킬 수 있다. 또, 유량제어밸브를 일체로 구성하였으므로, 전체를 소형화 할수 있다.

[제5의 실시예]

본원 발명의 제5의 실시예를 제11도-제16도에 의해 설명한다. 도면중, 제1도등에 도시한 부재와 동등한 부재에는 같은 부호를 붙인다.

제11도에 있어서, 본 실시예의 유압구동장치는 상술한 실시예와 마찬가지로 비교적 부하압력이 높아지는 제1의 액튜에이터, 예를들면 선회체(52) (제3도 참조)를 구동하는 선회모터(2)와, 제1의 액튜에이터의 부하압력보다 작은 부하압력이 되는 제2의 액튜에이터, 예를 들면 붐(54) (제3도 참조)를 구동하는 붐실린더(3)를 구비하고, 이들 제1및 제2의 액튜에이터와는 다른 제3의 액튜에이터로서, 예를들면 암(55) (제3도감조)을 구동하는 암실린더(59)를 구비하며, 이들 액튜에이터에는 유압펌프(1)에서 압유가 공급되어 구동된다. 또, 선회모터(2)에 공급되는 압유의 흐름을 제어하는 유량제어밸브(4)와, 붐실린더(3)에 공급되는 압유의 흐름을 제어하는 유량제어밸브(5)와, 암실린더(59)에 공급되는 압유의 흐름을 제어하는 유량제어밸브(300)와, 선회용 유량제어밸브(4)의 전후 차압 P_Z1-P_L1을 제어하는 분류보상밸브(301)와, 붐용 유량제어밸브(5)의 전후 차압 P_Z2-P_L2을 제어하는 분류보상밸브(302) (제12도 참조)와, 암용 유량제어밸브(300)의 전후 차압 P_Z3-P_L3을 제어하는 분류보상밸브(303)를 구비하고 있다.

유량제어밸브(4), (5), (300)는 파이롯조작식으로 되어 있으며, 이중 선회용 유량제어밸브(4)는 파이롯밸브(304)의 조작에 의해 생성되는 파이롯압력 A₁, A₂에 의해 구동하고, 붐용 유량제어밸브(5)는 파이롯밸브(305)의 조작에 의해 생성되는 파이롯압력 B₁, B₂에 의해 구동하고, 암용 유량제어밸브(300)는 도시하지 않은 파이룻밸브의 조작에 의해 생성되는 파이롯압력 C₁, C₂에 의해 구동하도록 되어 있다.

분류보상밸브(301)는 유량제어밸브(4)의 출구압력 P_L1및 출구압력 P_Z1이 각각 도입되고, 분류보상밸브(301)에 유량제어밸브(4)의 전후 차압 P_Z1-P_L1에 기인하는 제1의 제어력을 밸브폐쇄방향으로 부여하는 구동부(8), (9)와, 제어압력 P_C1이 도입되고, 분류보상밸브(301)에 전후 차압 P_Z1-P_L1의 목표치가 되는 제2의 제어력 F_C1을 밸브 개방방향으로 부여하는 구동부(306)를 가지고 있다. 분류보상밸브(302), (303)도 마찬가지로 구동부(12), (13), (307) 및 구동부(308), (309), (310)를 가지며, 각각 전후 차압 P_Z2-P_L2, P_Z3-P_L3에 기인하는 밸브폐쇄방향의 제1의 제어력 및 파이롯압력 P_C2, P_C3에 기인하는 밸브개방방향의 제2의 제어력 F_C1, F_C2이 부여된다. 제어압력 P_C1, P_C2, P_C3은 제어력발생수단(311)에 의해 생성된다.

또, 본실시예는 제2의 액튜에이터 즉 선회모터(2)의 구동을 검출하는 구동검출수단(311)과, 상술한 제어압력 P_C1, P_C2, P_C3을 생성하는 동시에, 구동검출수단(311)에 의해 선회모터(2)의 구동이 검출되었을 때에, 붐실린더(3)에 관련되는 분류보상밸브(302)에 부여되는 제2의 제어력 F_C2이 선회모터(2)에 관련되는 분류보상밸브(301)에 부여되는 제2의 제어력 F_C1보다도 커지도록 하는 제어력발생수단(312)을 구비하고 있다.

구동검출수단(311)은 파이롯밸브(304)의 조작에 따라 발생하는 파이롯압력 A₁또는 A₂을 출력하는 셔틀밸브(313)와, 이 셔틀밸브(313)로부터 출력된 파이롯압력의 크기에 따른 전기신호를 출력하는 구동검출센서예를 들면 압력센서(314)로 이루어져 있다.

제어력발생수단(312)은 펌프압 P_S과 액튜에이터의 부하압력중 최대부하압력 Pamax과의 차압, 즉 로드센싱차압 △P_LS(=P_S-Pamax)을 검출하는 차압센서(25)와, 이 차압센서(25)로부터 출력되는 차압 △P_LS을 표시하는 전기신호(이하, 편의상 이 신호를 △P_LS로 표시함)와, 압력센서(314)로부터 출력되는 선회구동을 나타내는 전기신호 X를 입력하고 상술한 제어력 F_C1, F_C2, F_C3을 연산하는 콘트롤러(315)와, 이 콘트롤러(315)에서 연산된 제어력 F_C1, F_C2, F_C3에 대응해서 분류보상밸브(301), (302), (303)의 구동부(307), (308), (310)에 부여되는 제어압력 P_C1, P_C2, P_C3을 발생시키는 제어압력발생수단(316)을 구비하고 있다.

콘트롤러(315)는 전기신호 △P_LS및 X를 입력하는 입력부(317)와, 전기신호 △P_LS와 제어력 F_C1, F_C2, F_C3의 함수관계가 기억되어 있는 기억부(318)와, 입력부(317)로부터 입력된 전기신호 △P_LS및 X에 의거하여 기억부(318)의 설정내용을 독해하고, 차압 △P_LS에 대응하는 제어력을 구하는 연산부(319)와, 연산부(319)에서 구한 제어력을 전기신호 g₁, g₂, g₃로서 출력하는 출력부(320)를 구비하고 있다.

기억부(318)에 기억된 로드센싱차압 △P_LS과 제어력 F_C1, F_C2, F_C3의 함수관계는 각각 제13도-제15도에 도시한 바와 같이 되어 있다. 즉, 제13도에 도시한 함수관계는 선회용 유량제어밸브(4)에 관련되는 분류보상밸브(301)에 대응하는 것이며, 특성선(321)으로 나타낸 바와 같이 로드센싱차압 △P_LS이 커짐에 따라 분류보상밸브(301)의 구동부(306)가 부여하는 제어력 F_C1이 점차 커지는 함수관계로 되어 있다.

제14도에 도시한 함수 관계는 붐용 유량제어밸브(5)에 관한 분류보상밸브(302)에 대응하는 것이며, 특성선(322), (323)으로 나타낸 바와 같이 2개의 함수관계를 가지고 있으며, 이들 특성선(322), (323)의 어느 것이건 로드센싱차압 △P_LS이 커짐에 따라 분류보상밸브(302)의 구동부(307)가 부여하는 제어력 F_C2이 커지는관계이며, 특성선(323)의 경사는 특성선(322)의 경사에 비해 크게 설정되어 있다. 특성선(322)는 선회와 붐의 복합조작 이외의 조작에 대응하는 제1의 함수관계를 나타내는 특성선이다. 특성선(323)은 선회와 붐의 복합조작시에 대응하는 제2의 함수관계를 나타내는 특성선이다.

또, 제15도에 도시한 함수관계는 암용 유량제어밸브(300)에 관한 분류보상밸브(303)에 대응하는 것이며, 특성선(324)으로 나타낸 바와 같이 로드센싱차압 △P_LS이 커짐에 따라 분류보상밸브(303)의 구동부(310)가 부여하는 제어력 F_C3이 점차로 커지는 함수관계로 되어 있다.

제11도로 되돌아가서, 제어압력발생수단(316)은 유압펌프(1)와 동기해서 구동하는 파이롯유압원 즉 파이롯펌프(325)와, 이 파이롯펌프(325)의 파이롯압력을 규정하는 릴리프밸브(326)와, 콘트롤러(315)로부터의 전기신호 g₁에 의거하여 파이롯펌프(325)의 파이롯압력을 제어압력 F_C1로 변화시켜서 분류보상밸브(301)의 구동부(306)에 부여하는 전자비례밸브(327)와, 전기신호 g₂에 의거하여 파이롯펌프(325)의 파이롯압력을 제어압력 F_C2로 변화시켜서 분류보상밸브(302)의 구동부(307)에 부여하는 전자비례밸브(328)와, 전기신호 g₃에 의거하여 파이롯펌프(325)의 파이롯압럭을 제어압력 F_C3으로 변화시켜서 분류보상밸브(303)의 구동부(310)에 부여하는 전자비례밸브(329)를 구비하고 있다.

유압펌프(1)에는 제9도에 도시한 제4의 실시예와 마찬가지로 토출압력 P_S이 최대부하압력 Pamax 보다도 일정치만큼 높아지도록 펌프토출량을 로드센싱제어하는 동시에, 유압펌프(1)의 입력토크가 미리 정한 제한치를 초과하지 않도록 유압펌프(1)의 배기용적을 제한하는 입력토크제한제어를 행하는 펌프레귤레이터(221)가 설치되어 있다. 이와 같이 구성한 실시예에 있어서의 동작은 다음과 같다.

예를 들면, 토사의 굴삭작업을 의도하여 파이롯밸브(305) 및 암실린더(59)에 관한 도시하지 않은 파이롯밸브가 조작되고, 붐용 유량제어밸브(5)와 암용 유량제어밸브(300)가 적절히 전환되었다고 하면, 콘트롤러(315)의 연산부(319)에서 제16도에 도시한 수순에 따라 처리가 행하여진다.

처음에, 수순 S1에 있어서 차압센서(25)에서 검출된 로드센싱차압 △P_LS과 압력센서(314)에서 검출된 선회구동신호 X가 콘트롤러(315)의 입력부(317)를 통해서 연산부(319)에 독해 입력된다. 이어서, 수순 S2로 이행하여 연산부(319)에서 선회구동신호 X가 입력되어 있는지 여부가 판단된다. 지금, 선회는 의도되지 않고 선회구동신호 X가 출력되어 있지 않으므로, 이 수순 S2에 있어서의 판단은 만족되지 않으며, 수순 S3으로 이행한다.

수순 S3에서는 기억부(318)에 기억되어 있는 설정내용으로부터, 분류보상밸브(302)에 관련되는 제14도의 특성선(322)의 제1의 함수관계와, 분류보상밸브(303)에 관련되는 제15도의 특성선(324)의 함수관계가 연산부(319)에 독해 출력되고, 로드센싱차압

P_LS에 대응하는 제어력 F_C2, F_C3이 각각 구해지고, 수순 S4로 이행한다.

수순 S4에서는 출력부(320)로부터 수순 S3에서 얻어진 제어력 F_C2, F_C3에 상응하는 전기신호 g₂, g₃가 전자비례밸브(328), (329)의 구동부에 출력된다. 이로써, 전자비례밸브(328), (329)가 작동하고, 파이롯펌프(325)의 파이롯압력이 이들 전자비례밸브(328), (329)를 통해서 제어압력 P_C2, P_C3으로 변화되어서, 분류보상밸브(302), (303)의 구동부(307), (310)에 각각 부여된다. 이에 따라서, 분류보상밸브(302), (303)에는 밸브개방방향으로 제어력 F_C2, F_C3이 부여되고, 분류보상밸브(302), (303)의 개도가 적절히 조정되어, 유압펌프(1)의 압유기 분류보상밸브(302) 및 유량제어밸브(5)를 통해서 붐실린더(3)에 공급되고, 동시에 분류보상밸브(303) 및 유량제어밸브(300)를 통해서 암실린더(59)에 공급되어, 붐실린더(3)와 암실린더(59)와의 복합구동 즉 붐과 암의 복합조작에 의한 굴삭작업을 행할 수 있다.

이와 같은 붐과 암의 복합조작에 있어서의 붐실린더(3)에 관련되는 분류보상밸브(302)에 작용하는 힘의 균형은 제12도에 도시된 바와 같이 구동부(12), (13)의 수압면적을 각각 a_L2, a_Z2라 하면,

가 성립한다. 여기서, 제14도의 제1의 함수관계를 표시하는 특성선(322)에 있어서의 비례상수를 α₁라 하면, F₂=α₁ㆍ△P_LS로 표시할 수 있다. 따라서, a_L2=a_Z2로 설정하면 유량제어밸브(5)의 전후차압 P_Z2-P_L2는

이 된다.

마찬가지로, 암실린더(59)에 관련되는 분류보상밸브(303)에 작용하는 힘의 균형은 구동부(308), (309)의 수압면적을 각각 a_L3, a_Z3이라 하면,

이 성립한다. 여기서, 제15도의 특성선(324)의 비례상수를 β로 하면, F₃=βㆍ△P_LS로 표시할 수 있다. 따라서, a_L3=a_Z3=a_L2로 설정하면 유량제어밸브(300)의 전후차압 P_Z3-P_L3은

이 된다.

그런데, 일반적으로 유량제어밸브를 통과하는 유량 Q과, 이 유량제어밸브의 전후차압 △P과, 이 유량제어밸브의 개구면적 A과의 사이에는, 비례상수를 K로하면

의 관계가 있다. 따라서 유량제어밸브(5)를 통과하는 유량을 Q₁, 그 풀스트로크시의 개구면적을 A₁, 비례정수를 K₁로 하면, 상기 (6)식으로부터

이 성립한다. 마찬가지로 암용 유량제어밸브(3oo)를 통과하는 유량을 Q₂, 그 풀스트로크시의 개구면적을 A₂, 비례상수를 K₂로 하면, 상기 (8)식으로부터

이 성립한다. 상기한 (10), (11)식으로부터 붐실린더(3), 암실린더(59)에 공급되는 유량의 분류비 Q₁/Q₂는

로 된다. 여기서, K₁, A₁,α₁, K₂, A₂, β는 상수이며, 따라서 분류비 Q₁/Q₂는 일정하게 된다. 즉, 이 실시예에 있어서도 붐실린더(3)와 암실린더(59)와의 복합구동시에는 서로 다른 부하압력의 변동의 영향을 받는 일없이, 일정한 비율로 유압펌프(1)의 유량이 각 액튜에이터에 분배되고, 붐실린더(3)와 암실린더(59)는 각각 유량제어밸브(5), (300)의 조작량 즉 개구면적에 따른 복합구동을 실현할 수 있다.

또, 굴삭한 토사의 트럭등에의 적재작업을 의도하여 파이롯밸브(304)와 파이롯밸브(305)가 조작되고, 붐용 유량제어밸브(5)와 함께 선회용 유량제어밸브(4)가 전환되었다고 하면, 압력센서(314)로부터의 선회구동신호 X가 콘트롤러(315)의 입력부(317)을 통해서 연산부(319)에 독해 입력된다. 그리고, 제16도의 수순 S2의 판단이 만족되고, 수순 S5로 이행한다. 이 수순 S5에서는 연산부(319)에서 선회모터(2)에 관련되는 분류보상밸브(301)에 대해서는 제13도의 특성선(321)으로 표시하는 함수관계에 의거하여 붐실린더(3)에 관련되는 분류보상밸브(302)에 대해서는 제14도의 특성선(323)으로 표시하는 제2의 함수관계에 의거하여 제어력 F_C1, F_C2을 각각 구하는 연산이 행해진다.

이어서, 수순 S4로 이행하여, 출력부(320)로부터 수순 S5에서 얻어진 제어력 F_C1에 상응하는 전기신호 g₁을 전자비례밸브(33)의 구동부에 출력하고, 제어력 F_C2에 상응하는 전기신호 g₂를 전자비례밸브(32)의 구동부에 출력한다. 이로 인해 제11도에 도시한 전자비례밸브(327), (328)가 작동하고, 파이롯펌프(325)의 파이롯압력이 이들 전자비례밸브(327), (328)를 통해서 제어압력 P_C1, P_C2으로 변화되어서 분류보상밸브(301), (302)의 구동부(306), (307)에 부여된다. 이에 따라 분류보상밸브(301), (302)에는밸브개방방향으로 제어력 F_C1, F_C2가 부여되고, 분류보상밸브(301), (302)의 개도가 적절히 조정되며, 유압펌프(1)의 압유가 분류보상밸브(301) 및 유량제어밸브(4)를 통해서 선회모터(2)에 공급되고, 마찬가지로 분류보상밸브(302) 및 유량제어밸브(5)를 통해서 붐실린더(3)와의 복합구동 즉 선회와 붐의 복합조작에 의한 트럭 등에의 토사의 적재작업을 행할 수 있다.

이와 같은 선회와 붐의 복합조작에 있어서의 실린더(3)에 관련되는 분류보상밸브(302)에 작용하는 힘의 균형은 상기 (5)식에 나타낸 바와 같이 되는데, 이때, 제14도의 제2의 함수관계를 표시하는 특성선(323)에 있어서의 비례상수를 α₂(＞α₁)라 하면 F_C2=α₂ㆍ△P_LS로 표시할 수 있으며, 이 경우의 붐용 유량제어밸브(5)의 전후 차압 P_Z2-P_L2은

로 된다. 또, 선회모터(2)에 관련되는 분류보상밸브(301)에 작용하는 힘의 균형은 구동부(8), (9)의 수압면적을 각각 a_L1, a_L2라 하면

가 성립한다. 여기서, 제13도의 특성선(321)의 비레상수를 γ라 하면, F_C1=γㆍ△P_LS로 표시할 수 있다. 따라서, a_L1=a_Z1=a_L2로 설정하면 유량제어 밸브(4)의 전후차압 P_Z1-P_L1은

로 된다.

또, 이때 유량제어밸브(5)를 통과하는 유량 Q₁은 상술한 (10), (11)식으로부터

로 된다. 마찬가지로 선회용 유량제어밸브(4)를 통과하는 유량을 Q₃, 그 풀스트로크시의 개구면적을 A₃, 비례상수를 K₃라 하면, 상기 (15)식으로부터

로 된다. 여기서, K₁,A₁,α₂,K₃,A₃,γ는 상수이며, 따라서 분류비 Q₁/Q₃는 일정하게 된다. 즉, 선회모터(2)와 붐실린더(3)와의 복합구동시에 있어서도 서로 다른 부하압력의 변동의 영향을 받지 않고, 일정한 비율로 유압펌프(1)의 유량이 각 액튜에이터에 분배되고, 선회모터(2)와 붐실린더(3)는 각각 유량제어밸브(4), (5)의 조작량, 즉, 개구면적에 따른 복합구동을 실현할 수 있다.

이와 같이 구성한 실시예에 있어서는 상술한 바와 같이 붐과 암의 복합조작 즉 붐실린더(3)와 암실린더(59)와의 복합조작시에는, 붐실린더(3)에는 제14도의 특성선(322)의 비교적 작은 값인 비례상수 α₁에 따른(10)식에서 표시되는 비교적 작은 유량 Q₁이 공급되고, 암실린더(59)에는 제15도의 특성선(324)의 비례상수 β에 따른 (11)식에서 표시되는 충분히 큰 유량 Q₂이 공급된다. 이 때문에, 붐실린더(3)측에 과도하게 유량이 공급되는 일이 없고, 이로 인해 암속도의 저하를 발생하지 않는 양호한 복합조작을 실현할 수 있다.

또, 상술한 바와 같이 선회와 붐의 복합조작, 즉 선회모터(2)와 붐실린더(3)와의 복합조작시에는 붐실린더(3)에는 제14도의 특성선(323)의 비교적 큰 값인 비례상수 α₂에 따른 (16)식에서 표시하는 비교적 큰 유량 Q₁이 공급되고, 이 붐실린더(3)의 작동량을 충분히 확보할 수 있으며, 선회모터(2)에는 제13도의 특성선(321)의 비례상수 γ에 따른 (17)식에서 표시하는 유량이 공급되고, 이 선회모터(2)의 구동을 행하게 할수 있는 동시에, 붐실린더(3)측에 많은 유량이 흐름으로써 탱크에 흐르는 불필요한 유량이 감소되고, 에너지손실의 억제를 도모할 수 있다.

[제5의 실시예의 변형]

다음에, 제5의 실시예의 변형예를 제17도에 의해 설명한다. 도면중, 제11도에 표시하는 부재와 동일부재에는 같은 부호를 붙인다.

이 변형 실시예는 구동검출수단으로서 선회모터(2)의 구동을 검출하는 구동검출수단(311)에 더하여, 붐올림을 행하게 하는 붐실린더(3)의 구동을 검출하는 구동검출수단(540)을 가지며, 구동검출수단(540)은 유량제어밸브(5)를 도시한 우측의 위치로 구동하는 파이롯압력 B₂을 검출하고, 이 파이롯압력 B₂의 크기에 따른 전기신호 Y를 출력하는 압력센서(541)로 이루어져 있다. 제어력 발생수단(342)에 있어서는 콘트롤러(343)의 연산부(344)에 있어서의 제16도의 수순 S5에서 표시하는 연산은 압력센서(314)로부터 출력되는 선회구동을 표시하는 전기신호 X와, 압력센서(341)로부터 출력되는 붐올림을 표시하는 전기신호 Y의 쌍방이 입력된 경우에 한해 행하도록 되어 있다. 기타의 구성은 상술한 제11도에 도시한 실시예와 같다.

이와 같이 구성한 실시예에서는 선회와 붐올림의 복합조작에만 붐실린더(3)에 비교적 큰 유량을 공급할수 있고, 토사의 트럭 등에의 적재작업을 보다 확실하게 능률적으로 행할 수 있다.

제5의 실시예의 다른 변형예를 제18도에 의해 설명한다

이 실시예는 선회모터(2)의 구동을 검출하는 구동검출수단(350)이 파이롯밸브(304)에 의해서 발생된 파이롯압력 A₁또는 A₂을 취출하는 셔틀밸브(313)와, 셔틀밸브(313)로 취출된 파이롯압력 A₁또는 A₂을 유도하는 유도라인(351)으로 이루어져 있다. 또, 제어력발생수단(352)은 유압펌프(1)의 토출압력 P_S과 최대부하압력 Pamax과의 차압인 로드센싱차압

P_LS이 밸브 폐쇄방향으로 작용하고, 파이롯펌프(325)에서 발생한 파이롯압력을 차압

P_LS에 따라 감압하여 제어압력 P_C1을 생성하고, 이것을 분류보상밸브(301)의 구동부(306)에 공급하는 스로틀밸브(353)와, 로드센싱차압 △P_LS이 밸브 폐쇄방향으로 작용하는 동시에, 이것에 대향해서 상술한 유도라인(351)을 통해서 유도되는 파이롯압력 A₁또는 A₂이 밸브 개방방항으로 작용하고,파이롯펌프(325)에서 발생한 파이롯압력을 차압

P_LS의 부세력과 파이롯압력 A₁또는 A₂의 차에 따라 감압하여 제어압력 P_C2를 생성하고, 이것을 분류보상밸브(302)의 구동부(307)에 공급하는 스로틀밸브(354)와, 로드센싱차압

P_LS이 밸브 개방방향으로 작용하고, 파이롯펌프(325)에서 발생한 파이롯압력을 차압

P_LS에 따라 감압하여 제어압력 P_C3을 생성하고, 이것을 분류보상밸브(303)의 구동부(310)에 공급하는 스로틀밸브(355)를 포함하는 구성으로 되어 있다

이와 같이 구성한 본 실시예에 있어서는 선회와 붐의 복합조작시에는 파이롯밸브(304)도 조작되기 때문에, 셔틀밸브(313) 및 유도라인(351)을 통해서 유도된 파이롯압력 A₁또는 A₂에 의해서 붐실린더(3)에 관련되는 스로틀밸브(354)가 강제적으로 열리는 방향으로 작동하며, 이로 인해 분류보상밸브(302)의 구동부(307)에 큰 제어압력 F_C2이 도입되고, 분류보상밸브(302)에는 밸브 개방방향으로 큰 제어력 F_C2이 부여되어 붐실린더(3)측에 비교적 큰 유량이 공급된다. 또, 붐과 암의 복합조작시에는 파이롯밸브(304)가 조작되지 않기 때문에 스로틀밸브(354), (355)는 각각 로드센싱차압 △P_LS에 의해서 제어되며, 이로 인해 붐실린더(3)측에 과도하게 유량이 공급되는 일이 없고, 암실린더(59)측에도 충분한 유량을 공급할 수 있다.

이상과 같이, 제어력 발생수단(352)을 유압적으로 구성해도 제5의 실시예와 같은 효과를 얻을 수 있다.

또한, 상술한 제5의 실시예 및 그 제1의 변형예에서는 선회모터(2)의 구동을 검출하는 구동검출수단으로서 압력센서(314)를 설치하고, 또 붐올림을 검출하는 구동검출수단으로서 압력센서(341)를 설치하고 있으나, 본원 발명은 이와 같은 구동검출수단으로서 압력센서를 설치하는 것에 한정되지 않으며, 이 압력센서 대신에 압력트랜듀서나 아날로그적으로 신호를 처리하는 수단을 설치해도 된다.

또, 상기 제5의 실시예에서는 유량제어밸브(4), (5)등이 파이롯조작식의 것으로 되어 있으나, 본원 발명은 이와 같이 유량제어밸브가 파이롯조작식의 것에 한정되지 않고, 수동조작식이라도 되며, 이 경우에 선회모터(2)의 구동을 검출하는 수단을 선회모터(2)에 관련되는 유량제어밸브(4)의 스풀의 이동을 검출하는 캠을 포함하는 구성으로 할 수 있다.

이상 본원 발명의 몇가지 실시예를 비교적 부하압력이 높아지는 액튜에이터로서 선회모터를 가지며, 그보다도 부하압력이 낮은 액튜에이터로서 붐실린더를 가진 경우에 대해 설명하였으나, 본원 발명은 이들 액튜에이터에 한정되는 것은 아니며, 복합구동에 있어서 같은 부하특성을 가진 다른 액튜에이터에도 적용할 수 있는 것이다.

[산업상의 이용 가능성]

본원 발명의 건설기계의 유압구동장치는 이상과 같이 구성하였으므로, 비교적 부하압력이 커지는 제1의 액튜에이터와, 제1의 액튜에이터에 비해서 부하압력이 작은 제2의 액튜에이터와의 복합구동에 있어서, 에너지손실을 억제할 수 있는 동시에, 제2의 액튜에이터의 작동량을 충분히 확보하고, 작업성을 향상시킬 수 있다. 또, 제2의 액튜에이터와 제1의 액튜에이터 이외의 액튜에이터와의 복합구동에 있어서는 매칭을 손상하지 않고 종래와 같은 양호한 복합구동을 실시할 수 있고, 우수한 복합조작성을 유지할 수 있다.

Claims (13)

1. 유압펌프(1)와, 상기 유압펌프로부터 공급되는 압유에 의해서 구동되는 복수의 유압액튜에이터(2, 3)와, 이들 액튜에이터에 공급되는 압유의 흐름을 각각 제어하는 복수의 유량제어밸브(4, 5)와, 이들 유량제어밸브의 전후 차압을 각각 제어하는 복수의 분류(分流)보상밸브(6, 7)를 구비하고, 상기 복수의 액튜에이터는 비교적 부하압력이 커지는 제1의 액튜에이터(2)와, 상기 제1의 액튜에이터에 비해서 부하압력이 작은 제2의 액튜에이터(3)을 포함하는 전설기계의 유압구동장치에 있어서, 상기 제1및 제2의 액튜에이터(2, 3)의 복합구동시에, 상기 제2의 액튜에이터(3)에 관련되는 유량제어밸브(5)의 전후차압(P_Z2-P_L2)을 상기 제1의 액튜에이터(2)에 관련되는 유량제어밸브의 전후차압(P_Z1-P_L1)보다도 커지도록 이 제2의 액튜에이터에 관련되는 분류보상밸브(7)를 제어하는 분류제어수단(22, 23)을 배설한 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1및 제2의 액튜에이터(2, 3)에 관련되는 분류보상밸브(6, 7)는 각각 관련되는 유량제어밸브(4, 5)의 전후차압에 기인하는 제1의 제어력을 밸브 폐쇄방향으로 부여하는 제1의 구동수단(8, 9 ; 12, 13), 및 그 전후차압의 목표치를 정하는 제2의 제어력(f-F_C)을 밸브 개방방향으로 부여하는 제2의 구동수단(10, 11 ; 14, 15)을 가지며, 상기 분류제어수단(22, 23)은 상기 제1 및 제2의 액튜에이터의 복합구동시에, 상기 제2의 액튜에이터(3)에 관련되는 분류보상밸브(7)에 부여되는 상기 제2의 제어력을 상기 제1의 액튜에이터(2)에 관련되는 분류보상밸브(6)에 부여되는 제2의 제어력보다도 커지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 제1및 제2의 액튜에이터(2, 3)에 관련되는 분류보상밸브(6, 7)의 제2의 구동수단은 각각 이 분류보상밸브를 제3의 제어력(f)으로 밸브 개방방향으로 힘을 가하는 제3의 구동수단(10, 14)과, 상기 제3의 제어력보다도 작은 제4의 제어력(F_C)으로 밸브 폐쇄방향으로 힘을 가하는 제4의 구동수단(11, 15)을 가지며, 이 제3의 제어력과 제4의 제어력과의 차에 의해 상기 제2의 제어력(f-F_C)을 부여하고, 상기 분류제어수단은 상기 제1의 액튜에이터(2)의 구동에 응답해서 상기 제4의 구동수단의 제4의 제어력을 감소시키는 제어력감소수단(33)을 가진 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
4. 제2항에 있어서, 상기 제1및 제2의 액튜에이터(2, 3)에 관련되는 분류보상밸브(301, 302)의 상기 제2의 구동수단은 각각 이 분류보상밸브를 상기 제2의 제어력(F_C1, F_C2)으로 밸브 개방방향으로 힘을 가하는 단일의 구동수단(306, 307)이며, 상기 분류제어수단은 최소한 상기 제1의 액튜에이터(2)의 구동을 검출하는 구동검출수단(311)과, 이 구동검출수단에 의해 상기 제1의 액튜에이터의 구동이 검출되었을때에, 상기 제2의 액튜에이터(3)에 관련되는 분류보상밸브(302)의 상기 제2의 구동수단(307)이 부여하는 상기 제2의 제어력(F_C2)으로서, 상기 제1의 액튜에이터에 관련되는 분류보상밸브(301)의 상기 제2의 구동수단(306)이 부여하는 상기 제2의 제어력(F_C1)보다도 큰 제어력을 부여하는 제어력 발생수단(312)을 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 구동검출수단(311)은 상기 제1의 액튜에이터(2)의 구동에 응답하여 전기신호를 출력하는 구동검출센서(314)로 이루어지며, 상기 제어력발생수단(312)은 상기 유압펌프(1)의 토출압력(P_S)과 상기 복수의 액튜에이터(2, 3, 5, 9)의 최대부하압력(Pamax)과의 차압을 검출하고, 그 차압에 대응하는 전기신호(△P_LS)를 출력하는 차압센서(25)와, 상기 구동검출센서로부터 출력되는 전기신호(X)와 상기 차압센서로부터 출력되는 전기신호(△P_LS)에 따라서, 상기 제2의 액튜에이터(3)에 관련되는 분류보상밸브(302)의 상기 제2의 구동수단(307)이 부여하는 상기 제2의 제어력(F_C2)의 값을 연산하고, 그 값에 대응하는 전기신호(g₂)를 출력하는 콘트롤러(315)와, 이 콘트롤러로부터 출력되는 전기신호에 따른 제어압력(P_C2)을 발생하고, 이것을 상기 제2의 액튜에이터에 관련되는 분류보상밸브의 상기 제2의 구동수단에 출력하는 제어압력 발생수단(316)을 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 제어압력발생수단(316)은 일정한 파이롯압을 발생하는 유압원(325)과, 이 파이롯압을 상기 콘트롤러(315)로부터 출력된 전기신호(g₂)에 대응한 제어압력(P_C2)으로 변환하는 전자비례밸브(328)를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
7. 제4항에 있어서, 상기 구동검출수단(350)은 상기 제1의 액튜에이터(2)의 구동에 응답해서 유압신호를 출력하는 유압유도수단(313, 351)으로 이루어지며, 상기 제어력발생수단은 상기 유압펌프(1)의 토출압력(P_S)과 상기 복수의 액튜에이터의 최대부하압력(Pamax)과의 차압과, 상기 유압유도수단으로부터 출력되는 유압신호에 대응한 제어압력(P_C2)을 발생하고, 이것을 상기 제2의 액튜에이터(3)에 관련되는 분류보상밸브(302)의 상기 제2의 구동수단(307)에 출력하는 제어압력발생수단(352)을 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 제어압력발생수단(352)은 일정한 파이롯압을 발생하는 유압원(325)과, 이 파이롯압을 상기 차압의 부세력과 상기 유압신호의 부세력과의 차에 따라 감압하고, 상기 제어압력(P_C2)을 생성하는 스로틀밸브수단(354)을 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
9. 제4항에 있어서, 상기 구동검출수단은 상기 제1의 액튜에이터(2)의 구동에 응답해서 전기신호(X)를 출력하는 제1의 구동검출센서(311, 314)와, 상기 제2의 액튜에이터(3)의 2개의 구동방향의 한쪽의 구동에 응답해서 전기신호(Y)를 출력하는 제2의 구동검출센서(340, 341)로 이루어지며, 상기 제어력 발생수단(342)은 상기 유압펌프(1)의 토출압력(P_S)과 상기 복수의 액튜에이터(2, 3)의 최대부하압력(Pamax)과의 차압을 검출하고, 그 차압에 대응하는 전기신호(△P_LS)를 출력하는 차압센서(25)와, 상기 제1 및 제2의 구동검출센서로부터 출력되는 전기신호와 상기 차압센서로부터 출력되는 전기신호에 따라서, 상기 제2의 액튜에이터에 관련되는 분류보상밸브(302)의 상기 제2의 구동수단(307)이 부여하는 상기 제2의 제어력(F_C2)의 값을 연산하고, 그 값에 대응하는 전기신호(g₂)를 출력하는 콘트롤러(343)와, 이 콘트롤러로부터 출력되는 전기신호에 따른 제어압력(P_C2)을 발생하고, 이것을 상기 제2의 액튜에이터에 관련되는 분류보상밸브의 상기 제2의 구동수단에 출력하는 제어압력발생수단(328)을 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
10. 상기 복수의 액튜에이터가 상기 제1 및 제2의 액튜에이터(2, 3)와 다른 제3의 액튜에이터(59)를 가진 청구의 범위 제4항의 건설기계의 유압구동장치에 있어서, 상기 제3의 액튜에이터에 관련되는 분류보상밸브(303)가 상기 제1 및 제2의 액튜에이터에 관련되는 분류보상밸브(301, 302)와 마찬가지로, 관련되는 유량제어밸브(300)의 전후차압(P_Z3-P_L3)에 기인하는 제1의 제어력을 밸브 폐쇄방향으로 부여하는 제1의 구동수단(308, 309),및 그 전후차압의 목표치를 정하는 제2의 제어력(F_C3)을 밸브 개방방향으로 부여하는 제2의 구동수단(310)을 가지며, 상기 구동검출수단(311)은 상기 제1의 액튜에이터(2)의 구동에 응답해서 전기신호(X)를 출력하는 구동검출센서(314)로 이루어지며, 상기 제어력 발생수단(312)은 상기 유압펌프(1)의 토출압력(P_C)과 상기 복수의 액튜에이터의 최대부하압력(Pamax)과의 차압을 검출하고, 그 차압에 대응하는 전기신호(△P_LS)를 출력하는 차압센서(25)와, 상기 구동검출센서로부터 출력되는 전기신호와 상기 차압센서로부터 출력되는 전기신호에 따라서, 상기 제1, 제2 및 제3의 액튜에이터에 관련되는 분류보상밸브(301, 302, 303)의 상기 제2의 구동수단(306, 307, 310)이 각각 부여하는 상기 제2의 제어력(F_C1, F_C2, F_C3)의 값을 연산하고, 그 값에 대응하는 전기신호(g₁, g₂, g₃)를 출력하는 콘트롤러(315)와, 이 콘트롤러로부터 출력되는 전기신호에 따른 제어압력(P_C1, P_C2, PC3)을 각각 발생하고, 이것을 제1, 제2 및 제3의 액튜에이터에 관련되는 분류보상밸브의 상기 제2의 구동수단에 각각 출력하는 제어압력 발생수단(316, 327, 328, 329)을 포함하며, 상기 콘트롤러는 상기 제2의 액튜에이터(3)에 관련되는 분류보상밸브(302)가 부여하는 상기 제2의 제어력(F_C2)의 값으로서, 상기 구동검출센서로부터 전기신호가 출력되지 않을때는 제1의 값(322)을 연산하고, 상기 구동검출센서로부터 전기신호가 출력되었을때에는 상기 제1의 값보다도 큰 제2의 값(323)을 연산하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
11. 제1항에 있어서, 상기 복수의 분류보상밸브(200, 201)는 각각 관련되는 유량제어밸브(4,5)의 하류측에 배치되는 동시에, 상기 제1의 액튜에이터(2)에 관련되는 분류보상밸브(200)는 관련되는 유량제어밸브(4)의 하류측의 압력(P_L1)을 받아 밸브 개방방향으로 작용하는 제1의 수압부(208)와, 상기 복수의 액튜에이터(2, 3)의 최대부하압력(Pamax)을 받아 밸브 폐쇄방향으로 작용하는 제2의 수압부(209)를 가진 피스톤수단(202)을 가지며, 상기 제2의 액튜에이터(3)에 관련되는 분류보상밸브(201)는 관련되는 유량제어벨브(5)의 하류측의 압력(P_L2)을 받아 밸브 개방방향으로 작용하는 제3의 수압부(215)와, 상기 복수의 액튜에이터의 최대부하압력을 받아 밸브 폐쇄방향으로 작용하는 제4 및 제5의 수압부(216, 217)를 가진 피스톤수단(210)을 가지며, 상기 제4 및 제5의 수압부는 그들 수압면적의 합계가 상기 제3의 수압부의 수압면적과 대략 같게 되어 있으며, 상기 분류제어수단은 상기 제1의 액튜에이터의 구동에 응답해서 상기 제4 및 제5의 수압부의 한쪽(217)의 상기 최대부하압력과의 언통을 차단하는 압력감소수단(80)을 가진 것을 특징으로하는 건설기계의 유압구동장치.
12. 제11항에 있어서, 상기 제2의 액튜에이터(3)에 관련되는 분류보상밸브(232B, 232R)의 상기 피스톤수단은 이 제2의 액튜에이터의 동작방향에 대응하여 2개의 피스톤(241B, 241R)을 가지며, 상기 2개의 피스톤의 상기 제4 및 제5의 수압부(245B, 246B, 245R, 246R)의 다른쪽(245B, 245R)을 서로 다른 수압면적으로한 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.
13. 제1항에 있어서, 메인회로에 배치된 시트형의 메인밸브(112, 112A)와, 상기 메인밸브에 관련해서 배설된 파이롯회로(116, 116A)와, 상기 파이롯회로에 배치되고, 상기 메인밸브를 제어하는 파이롯밸브(120, 120A)를 가진 최소한 하나의 시트밸브조립체(102, 102A)를 포함하며, 상기 복수의 액튜에이터(2, 3)에 공급되는 압유의 흐름을 각각 제어하는 복수의 시트밸브형 유량제어밸브수단(100, 101)을 가지며, 이들 시트밸브형 유량제어밸브의 파이롯밸브가 상기 복수의 유량제어밸브로서 각각 기능하고, 상기 복수의 분류보상밸브(124, 124A)가 이들 시트밸브형 유량제어밸브 수단의 파이롯회로에 각각 배치되어, 상기 파이롯밸브의 전후차압을 제어하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동장치.

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