KR102817754B1

KR102817754B1 - 유압 회로

Info

Publication number: KR102817754B1
Application number: KR1020200105933A
Authority: KR
Inventors: 마사유키 고바야시
Original assignee: 나부테스코 가부시키가이샤
Priority date: 2019-09-27
Filing date: 2020-08-24
Publication date: 2025-06-09
Anticipated expiration: 2040-08-24
Also published as: JP7274391B2; CN112576559A; CN112576559B; KR20210037526A; JP2021055716A

Abstract

상류측 유압 회로에 접속된 액추에이터에 우선적으로 압유를 공급한다.
유압 회로는 상류측 유압 회로 및 하류측 유압 회로를 구비한다. 상류측 유압 회로는, 유압 펌프로부터 압유가 공급되는 상류측 탠덤 라인 및 상류측 패럴렐 라인, 상류측 탠덤 라인에 직렬로 접속되고 상류측 패럴렐 라인에 병렬로 접속되는 상류측 전환 밸브, 및 상류측 패럴렐 라인에 접속된 상류측 언로드 밸브를 갖는다. 하류측 유압 회로는, 상류측 유압 회로의 상류측 언로드 밸브를 통해 상류측 패럴렐 라인에 접속된 하류측 탠덤 라인, 상류측 유압 회로의 상류측 탠덤 라인에 접속된 하류측 패럴렐 라인, 하류측 탠덤 라인에 직렬로 접속되고 하류측 패럴렐 라인에 병렬로 접속되는 하류측 전환 밸브, 및 하류측 패럴렐 라인과 탱크 라인 사이에 위치하는 하류측 언로드 밸브를 갖는다.

Description

유압 회로{HYDRAULIC CIRCUIT}

본 발명은, 복수의 액추에이터에 대한 압유의 공급을 제어하는 유압 회로에 관한 것이다.

가변 용량 펌프로부터 토출되는 압유를 전환 밸브를 통해 복수의 액추에이터에 공급하는 유압 회로가 알려져 있다. 예를 들어 특허문헌 1은, 가변 용량 펌프의 압유 공급 라인에 병렬로 접속된 복수의 클로즈드 센터형의 전환 밸브를 구비하는 유압 회로를 개시하고 있다. 복수의 전환 밸브는 각각, 전환 밸브의 액추에이터 라인에 마련되어 있는 스로틀의 개방도에 따라, 대응하는 액추에이터에 압유를 공급한다.

일본 특허 공개 평9-79212호 공보

굴삭기, 크레인 등의 건설 기계에 있어서는 안전상의 이유에 의하여, 건설 기계에서 이용되는 복수의 액추에이터끼리가 서로의 영향을 받지 않도록 유압 회로를 구성할 것이 요구되는 경우가 있다.

본 발명은, 이와 같은 과제를 효과적으로 해결할 수 있는 유압 회로를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 유압 회로는,

유압 펌프로부터 압유가 공급되는 상류측 탠덤 라인 및 상류측 패럴렐 라인, 상기 상류측 탠덤 라인에 직렬로 접속되고 상기 상류측 패럴렐 라인에 병렬로 접속되는 상류측 전환 밸브, 및 상기 상류측 패럴렐 라인에 접속된 상류측 언로드 밸브를 갖는 상류측 유압 회로와,

상기 상류측 유압 회로의 상기 상류측 언로드 밸브를 통해 상기 상류측 패럴렐 라인에 접속된 하류측 탠덤 라인, 상기 상류측 유압 회로의 상기 상류측 탠덤 라인에 접속된 하류측 패럴렐 라인, 상기 하류측 탠덤 라인에 직렬로 접속되고 상기 하류측 패럴렐 라인에 병렬로 접속되는 하류측 전환 밸브, 및 상기 하류측 패럴렐 라인과 탱크 라인 사이에 위치하는 하류측 언로드 밸브를 갖는 하류측 유압 회로를

구비한다.

본 발명에 의한 유압 회로에 있어서, 상기 상류측 전환 밸브는, 상기 상류측 탠덤 라인에 접속되는 바이패스 라인, 및 상기 상류측 패럴렐 라인에 접속되고, 대응하는 액추에이터에 공급되는 압유가 통과하는 액추에이터 라인을 갖고 있어도 된다.

본 발명에 의한 유압 회로에 있어서, 상기 하류측 전환 밸브는, 상기 하류측 탠덤 라인에 접속되는 바이패스 라인, 및 상기 하류측 패럴렐 라인에 접속되고, 대응하는 액추에이터에 공급되는 압유가 통과하는 액추에이터 라인을 갖고 있어도 된다.

본 발명에 의한 유압 회로에 있어서, 상기 상류측 유압 회로는, 상기 상류측 전환 밸브의 액추에이터 라인에 체크 밸브를 통해 병렬로 접속됨과 함께, 상기 상류측 언로드 밸브에 있어서 폐쇄 위치 방향으로 작용하도록 상기 상류측 언로드 밸브에 접속된 상류측 최고 압력 검출 라인을 갖고 있어도 된다.

본 발명에 의한 유압 회로에 있어서, 상기 상류측 최고 압력 검출 라인은, 상기 상류측 유압 회로의 상기 상류측 전환 밸브의 상기 액추에이터 라인에 직렬로 접속된 압력 보상 밸브를 폐쇄 위치 방향으로 작용하도록 상기 체크 밸브를 통해 압력 보상 밸브에 접속되어 있어도 된다.

본 발명에 의한 유압 회로에 있어서, 상기 하류측 유압 회로는, 상기 하류측 전환 밸브의 액추에이터 라인에 체크 밸브를 통해 병렬로 접속됨과 함께, 상기 하류측 언로드 밸브에 있어서 폐쇄 위치 방향으로 작용하도록 상기 하류측 언로드 밸브에 접속된 하류측 최고 압력 검출 라인을 갖고 있어도 된다.

본 발명에 의한 유압 회로에 있어서, 상기 하류측 최고 압력 검출 라인은, 상기 하류측 유압 회로의 상기 하류측 전환 밸브의 상기 액추에이터 라인에 직렬로 접속된 압력 보상 밸브를 폐쇄 위치 방향으로 작용하도록 상기 체크 밸브를 통해 압력 보상 밸브에 접속되어 있어도 된다.

본 발명에 따르면, 상류측 유압 회로에 접속된 액추에이터에 우선적으로 압유를 공급할 수 있다.

도 1은 일 실시 형태에 관한 유압 회로를 도시하는 도면이다.
도 2는 도 1의 유압 회로의 상류측 유압 회로를 확대하여 도시하는 도면이다.
도 3은 도 1의 유압 회로의 하류측 유압 회로를 확대하여 도시하는 도면이다.

먼저, 본 발명의 실시 형태에 관한 유압 회로(1)가 해결하고자 하는 과제에 대하여 설명한다.

굴삭기, 크레인 등의 건설 기계에는 안전을 위하여, 기계적으로 동시에 조작 불능으로 하는 인터로크 기능이나, 복수의 액추에이터끼리가 서로 영향을 받지 않는 독립 회로가 필요해지는 경우가 있다. 예를 들어 도시에서 이용되는 소형 굴삭 기계에 있어서는, 선회 중의 충돌 사고를 방지하기 위하여, 선회 구동을 위한 액추에이터에 압유를 공급하는 회로가 다른 회로로부터 독립되어 있는 것이 바람직하다. 또한 발전기를 유압 모터로 구동하는 경우에는, 발전기의 전기 성능을 안정시키기 위하여, 유압 모터에 압유를 공급하는 회로를 다른 회로로부터 독립적으로 구성하여 유압 모터의 회전수의 변동을 방지하는 것이 바람직하다. 한편, 종래의 로드 센싱 유압 제어 밸브는 스풀의 개방도에 따라 유압을 액추에이터에 공급한다. 이 때문에, 복수의 제어 밸브가 가변 용량 펌프의 압유 공급 라인에 병렬로 마련되어 있는 경우, 복수의 액추에이터끼리가 압력이나 유량의 변화의 영향을 서로 받아 버린다.

이와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 실시 형태에 있어서는, 유압 회로(1)가, 오픈 센터형의 탠덤 회로 및 클로즈드 센터형의 패럴렐 회로를 갖는 상류측 유압 회로(20) 및 하류측 유압 회로(40)를 구비할 것을 제안한다. 구체적으로는, 상류측 유압 회로(20)의 탠덤 회로와 하류측 유압 회로(40)의 패럴렐 회로가 접속되고, 상류측 유압 회로(20)의 패럴렐 회로와 하류측 유압 회로(40)의 탠덤 회로가 접속되도록 유압 회로(1)를 구성할 것을 제안한다. 이 경우, 상류측 유압 회로(20)의 상류측 전환 밸브가 작동하면 상류측 유압 회로(20)의 탠덤 회로가 차단되므로, 하류측 유압 회로(40)에 압유가 공급되지 않게 된다. 이것에 의하여, 상류측 유압 회로(20)에 접속된 액추에이터가, 하류측 유압 회로(40)에 접속된 액추에이터의 압력이나 유량의 변화의 영향을 받는 것을 방지할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 관한 유압 회로(1)에 대하여 도면을 참조하면서 상세히 설명한다. 또한 이하에 기재하는 실시 형태는 본 발명의 실시 형태의 일례이며, 본 발명은 이들 실시 형태에 한정하여 해석되는 것은 아니다. 또한 본 실시 형태에서 참조하는 도면에 있어서, 동일 부분 또는 마찬가지의 기능을 갖는 부분에는 동일한 부호 또는 유사한 부호를 붙여서, 그 반복 설명은 생략하는 경우가 있다. 또한 도면의 치수 비율은 설명의 형편상, 실제의 비율과는 다른 경우가 있으며, 또한 구성의 일부가 도면으로부터 생략되는 경우가 있다.

유압 회로

도 1은, 본 실시 형태에 관한 유압 회로(1)를 도시하는 도면이다. 유압 회로(1)는 유압 펌프(2), 고압 라인(3), 상류측 유압 회로(20), 하류측 유압 회로(40), 탱크 라인(6) 및 탱크(5)를 구비한다. 본 실시 형태에 있어서는, 유압 펌프(2)가, 1개의 토출구를 갖는 싱글 펌프인 경우에 대하여 설명한다. 유압 펌프(2)는 고압 라인(3)을 통해 상류측 유압 회로(20)에 접속되어 있다. 고압 라인(3)을 통해 유압 펌프(2)로부터 상류측 유압 회로(20)에 공급된 압유는, 상류측 유압 회로(20)를 통과한 후에 하류측 유압 회로(40)에 공급될 수 있다. 상류측 유압 회로(20) 및 하류측 유압 회로(40)에 공급된 압유는 탱크 라인(6)을 통해 탱크(5)로 복귀된다. 또한 유압 펌프(2)로서는, 싱글 펌프 이외에도 다양한 펌프를 사용 가능하다.

상류측 유압 회로

상류측 유압 회로(20)는 상류측 탠덤 라인(21), 상류측 패럴렐 라인(22), 복수의 상류측 전환 밸브(30, 35), 상류측 언로드 밸브(23), 상류측 최고 압력 검출 라인(24) 및 스로틀(25)을 적어도 갖는다. 상류측 탠덤 라인(21) 및 상류측 패럴렐 라인(22)에는 각각 고압 라인(3)을 통해 유압 펌프(2)로부터 압유가 공급된다. 상류측 탠덤 라인(21) 및 상류측 패럴렐 라인(22)은 각각 상류측 전환 밸브(30, 35)에 접속되어 있다. 상류측 전환 밸브(30, 35)는 각각, 대응하는 액추에이터(11, 12)에 압유를 공급한다. 액추에이터(11, 12)는 특별히 한정되지는 않지만, 예를 들어 유압 모터이다.

도 2는, 상류측 유압 회로(20)를 확대하여 도시하는 도면이다. 상류측 유압 회로(20)의 상류측 전환 밸브(30, 35)는, 도시되지 않은 스풀을 이동시킴으로써 중립 위치(30x, 35x), 제1 작동 위치(30y, 35y), 또는 제2 작동 위치(30z, 35z)를 취할 수 있다. 제1 작동 위치(30y, 35y)에 있어서는, 상류측 전환 밸브(30, 35)로부터의 압유가 액추에이터(11, 12)의 제1 포트(11a, 12a)에 공급되고, 그 후, 압유는 제2 포트(11b, 12b)로부터 배출되어 탱크 라인(6)을 통해 탱크(5)로 복귀된다. 제2 작동 위치(30z, 35z)에 있어서는, 상류측 전환 밸브(30, 35)로부터의 압유가 액추에이터(11, 12)의 제2 포트(11b, 12b)에 공급되고, 그 후, 압유는 제1 포트(11a, 12a)로부터 배출되어 탱크 라인(6)을 통해 탱크(5)로 복귀된다. 이하의 설명에 있어서, 제1 작동 위치(30y, 35y) 및 제2 작동 위치(30z, 35z)를 작동 위치라 총칭하는 일도 있다.

상류측 전환 밸브(30, 35)는 바이패스 라인(30a, 35a) 및 액추에이터 라인(30b, 35b)을 적어도 포함한다. 바이패스 라인(30a, 35a)은 상류측 탠덤 라인(21)에 직렬로 접속되어 있다. 상류측 전환 밸브(30)의 바이패스 라인(30a)은 상류측 전환 밸브(35)의 바이패스 라인(35a)보다도 상류측에 위치하고 있다.

상류측 전환 밸브(30, 35)는 이른바 오픈 센터형이다. 따라서 상류측 탠덤 라인(21)의 압유는, 상류측 전환 밸브(30, 35)가 중립 위치(30x, 35x)에 있는 경우에 상류측 전환 밸브(30)의 바이패스 라인(30a) 및 상류측 전환 밸브(35)의 바이패스 라인(35a)을 차례로 통과할 수 있다.

액추에이터 라인(30b, 35b)은 각각 상류측 패럴렐 라인(22)에 병렬로 접속되어 있다.

상류측 전환 밸브(30, 35)가 제1 작동 위치(30y, 35y)에 있는 경우, 상류측 패럴렐 라인(22)으로부터 상류측 전환 밸브(30, 35)에 도달한 압유는 액추에이터 라인(30b, 35b)을 통과한 후에 액추에이터(11, 12)의 제1 포트(11a, 12a)에 공급된다. 그 후, 압유는 제2 포트(11b, 12b)로부터 배출된 후, 상류측 전환 밸브(30, 35)의 액추에이터 라인(30b, 35b)을 통과하여 탱크 라인(6)을 통해 탱크(5)로 복귀된다.

상류측 전환 밸브(30, 35)가 제2 작동 위치(30z, 35z)에 있는 경우, 상류측 패럴렐 라인(22)으로부터 상류측 전환 밸브(30, 35)에 도달한 압유는 액추에이터 라인(30b, 35b)을 통과한 후에 액추에이터(11, 12)의 제2 포트(11b, 12b)에 공급된다. 그 후, 압유는 제1 포트(11a, 12a)로부터 배출된 후, 상류측 전환 밸브(30, 35)의 액추에이터 라인(30b, 35b)을 통과하여 탱크 라인(6)을 통해 탱크(5)로 복귀된다.

상류측 언로드 밸브(23)는, 상류측 포트에 있어서 상류측 패럴렐 라인(22)에 접속되고, 하류측 포트에 있어서 하류측 탠덤 라인(41)에 접속되어 있다. 상류측 언로드 밸브(23)는, 상류측 패럴렐 라인(22)의 유압의 압력이 상류측 역치 이하인 동안에는 차단 위치(23x)를 취하고, 상류측 패럴렐 라인(22)의 유압의 압력이 상류측 역치를 초과하면 언로드 위치(23y)를 취한다. 상류측 언로드 밸브(23)의 상류측 역치는, 상류측 언로드 밸브(23)에 마련되어 있는 스프링(23a)으로부터의 압력과, 상류측 언로드 밸브(23)에 접속되어 있는 상류측 최고 압력 검출 라인(24)으로부터의 압력의 합이다.

상류측 최고 압력 검출 라인(24)은, 상류측 전환 밸브(30, 35)의 액추에이터 라인(30b, 35b)의 각각에 최고 압력 검출 체크 밸브(32, 37)를 통해 병렬로 접속되어 있다. 상류측 최고 압력 검출 라인(24)은 스로틀(25)을 통해 탱크 라인(6)에 접속되어 있다. 상류측 최고 압력 검출 라인(24)의 압력은, 액추에이터 라인(30b, 35b)에 있어서의 최고 압력과 동등하다. 상류측 최고 압력 검출 라인(24)은 또한, 상류측 언로드 밸브(23)에 있어서 폐쇄 위치 방향으로 작용하도록 상류측 언로드 밸브(23)에 접속되어 있다. 이와 같은 상류측 최고 압력 검출 라인(24)을 마련함으로써, 상류측 전환 밸브(30, 35)가 작동 위치에 있을 때 상류측 패럴렐 라인(22)의 유압을, 액추에이터 라인(30b, 35b)에 있어서의 최고 압력과 스프링(23a)의 압력의 합으로까지 높일 수 있다.

상류측 유압 회로(20)는, 상류측 전환 밸브(30, 35)의 액추에이터 라인(30b, 35b)의 각각에 로드 홀드 체크 밸브(33, 38)를 통해 직렬로 접속되어 있는 압력 보상 밸브(31, 36)를 갖고 있어도 된다. 상술한 상류측 최고 압력 검출 라인(24)은, 각 압력 보상 밸브(31, 36)에 있어서 폐쇄 위치 방향으로 작용하도록 체크 밸브(32, 37)를 통해 각 압력 보상 밸브(31, 36)에 접속되어 있다. 이 때문에, 각 액추에이터(11, 12)에 공급되는 압유의 압력을 동등하게 할 수 있다. 예를 들어 제1 액추에이터(11)의 압력이 제2 액추에이터(12)보다도 높은 경우, 압력 보상 밸브(36)에 있어서, 제1 액추에이터(11)의 압력이 상류측 최고 압력 검출 라인(24)으로 해서 폐쇄 위치 방향으로 작용한다. 이 때문에, 압력 보상 밸브(36)에 있어서 액추에이터 라인(35b)의 압력이 증가한다. 이것에 의하여 제1 액추에이터(11) 및 제2 액추에이터(12)에 압유를 동등하게 분류시킬 수 있다.

하류측 유압 회로

하류측 유압 회로(40)는 하류측 탠덤 라인(41), 하류측 패럴렐 라인(42), 복수의 하류측 전환 밸브(50, 55), 하류측 언로드 밸브(43), 하류측 최고 압력 검출 라인(44) 및 스로틀(45)을 적어도 갖는다. 하류측 탠덤 라인(41)은 상류측 유압 회로(20)의 상류측 언로드 밸브(23)를 통해 상류측 패럴렐 라인(22)에 접속되어 있다. 하류측 패럴렐 라인(42)은 상류측 유압 회로(20)의 상류측 탠덤 라인(21)에 접속되어 있다. 하류측 탠덤 라인(41) 및 하류측 패럴렐 라인(42)은 각각 하류측 전환 밸브(50, 55)에 접속되어 있다. 하류측 전환 밸브(50, 55)는 각각, 대응하는 액추에이터(13, 14)에 압유를 공급한다. 액추에이터(13, 14)는 특별히 한정되지는 않지만, 예를 들어 유압 실린더이다.

도 3은, 하류측 유압 회로(40)를 확대하여 도시하는 도면이다. 하류측 유압 회로(40)의 하류측 전환 밸브(50, 55)는, 상류측 유압 회로(20)의 상류측 전환 밸브(30, 35)와 마찬가지로, 도시되지 않은 스풀을 이동시킴으로써 중립 위치(50x, 55x), 제1 작동 위치(50y, 55y), 또는 제2 작동 위치(50z, 55z)를 취할 수 있다. 제1 작동 위치(50y, 55y)에 있어서는, 하류측 전환 밸브(50, 55)로부터의 압유가 액추에이터(13, 14)의 제1 포트(13a, 14a)에 공급되고, 그 후, 압유는 제2 포트(13b, 13b)로부터 배출되어 탱크 라인(6)을 통해 탱크(5)로 복귀된다. 제2 작동 위치(50z, 55z)에 있어서는, 하류측 전환 밸브(50, 55)로부터의 압유가 액추에이터(13, 14)의 제2 포트(13b, 14b)에 공급되고, 그 후, 압유는 제1 포트(13a, 14a)로부터 배출되어 탱크 라인(6)을 통해 탱크(5)로 복귀된다.

하류측 전환 밸브(50, 55)는, 바이패스 라인(50a, 55a) 및 액추에이터 라인(50b, 55b)을 적어도 포함하는, 오픈 센터형의 전환 밸브이다. 바이패스 라인(50a, 55a)은 하류측 탠덤 라인(41)에 직렬로 접속되어 있다. 하류측 전환 밸브(50)의 바이패스 라인(50a)은 하류측 전환 밸브(55)의 바이패스 라인(55a)보다도 상류측에 위치하고 있다. 액추에이터 라인(50b, 55b)은 각각 하류측 패럴렐 라인(42)에 병렬로 접속되어 있다. 하류측 전환 밸브(50, 55)의 구성 및 기능은 상류측 전환 밸브(30, 35)의 구성 및 기능과 마찬가지이므로, 상세한 설명을 생략한다.

하류측 언로드 밸브(43)는, 상류측 포트에 있어서 하류측 패럴렐 라인(42)에 접속되고, 하류측 포트에 있어서 탱크 라인(6)에 접속되어 있다. 하류측 언로드 밸브(43)는, 하류측 패럴렐 라인(42)의 유압의 압력이 하류측 역치 이하인 동안에는 차단 위치(43x)를 취하고, 하류측 패럴렐 라인(42)의 유압의 압력이 하류측 역치를 초과하면 언로드 위치(43y)를 취한다. 하류측 언로드 밸브(43)의 하류측 역치는, 하류측 언로드 밸브(43)에 마련되어 있는 스프링(43a)으로부터의 압력과, 하류측 언로드 밸브(43)에 접속되어 있는 하류측 최고 압력 검출 라인(44)으로부터의 압력의 합이다.

하류측 최고 압력 검출 라인(44)은, 하류측 전환 밸브(50, 55)의 액추에이터 라인(50b, 55b)의 각각에 최고 압력 검출 체크 밸브(52, 57)를 통해 병렬로 접속되어 있다. 하류측 최고 압력 검출 라인(44)은 스로틀(45)을 통해 탱크 라인(6)에 접속되어 있다. 하류측 최고 압력 검출 라인(44)의 압력은, 액추에이터 라인(50b, 55b)에 있어서의 최고 압력과 동등하다. 하류측 최고 압력 검출 라인(44)은 또한, 하류측 언로드 밸브(43)에 있어서 폐쇄 위치 방향으로 작용하도록 하류측 언로드 밸브(43)에 접속되어 있다. 이와 같은 하류측 최고 압력 검출 라인(44)을 마련함으로써, 하류측 전환 밸브(50, 55)가 작동 위치에 있을 때 하류측 패럴렐 라인(42)의 유압을, 액추에이터 라인(50b, 55b)에 있어서의 최고 압력과 스프링(43a)의 압력의 합으로까지 높일 수 있다.

하류측 유압 회로(40)는, 하류측 전환 밸브(50, 55)의 액추에이터 라인(50b, 55b)의 각각에 로드 홀드 체크 밸브(53, 58)를 통해 직렬로 접속되어 있는 압력 보상 밸브(51, 56)를 갖고 있어도 된다. 상술한 하류측 최고 압력 검출 라인(44)은, 각 압력 보상 밸브(51, 56)에 있어서 폐쇄 위치 방향으로 작용하도록 체크 밸브(52, 57)를 통해 각 압력 보상 밸브(51, 56)에 접속되어 있다. 이 때문에, 각 액추에이터(13, 14)에 공급되는 압유의 압력을 동등하게 할 수 있다. 이것에 의하여 제3 액추에이터(13) 및 제4 액추에이터(14)에 압유를 동등하게 분류시킬 수 있다.

다음으로, 이와 같은 구성으로 이루어지는 본 실시 형태의 작용 및 효과에 대하여 설명한다. 여기서는 유압 회로(1)의 동작에 대하여 설명한다.

(각 전환 밸브가 중립 위치에 있는 경우)

먼저, 각 상류측 전환 밸브(30, 35, 50, 55)가 중립 위치(30x, 35x, 50x, 55x)에 있는 경우에 대하여 설명한다. 이 경우, 유압 펌프(2) 및 고압 라인(3)으로부터 상류측 유압 회로(20)의 상류측 탠덤 라인(21)에 공급되는 압유는, 상류측 전환 밸브(30, 35)의 바이패스 라인(30a, 35a) 및 하류측 유압 회로(40)의 하류측 패럴렐 라인(42)을 통하여 하류측 언로드 밸브(43)에 도달한다. 액추에이터 라인(50b, 55b)에는 압유가 공급되고 있지 않으므로, 하류측 최고 압력 검출 라인(44)의 압력은, 스로틀(45)을 통해 접속되어 있는 탱크 라인(6)의 압력과 거의 동등하다. 이 때문에, 하류측 언로드 밸브(43)는 하류측 패럴렐 라인(42)의 압력에 의하여 언로드 위치(43y)를 취하며, 하류측 언로드 밸브(43)에 도달한 압유는 탱크 라인(6)으로 통유된다.

한편, 유압 펌프(2) 및 고압 라인(3)으로부터 상류측 유압 회로(20)의 상류측 패럴렐 라인(22)에 공급되는 압유는 상류측 언로드 밸브(23)에 도달한다. 액추에이터 라인(30b, 35b)에는 압유가 공급되고 있지 않으므로, 상류측 최고 압력 검출 라인(24)의 압력은, 스로틀(25)을 통해 접속되어 있는 탱크 라인(6)의 압력과 거의 동등하다. 이 때문에, 상류측 언로드 밸브(23)는 상류측 패럴렐 라인(22)의 압력에 의하여 언로드 위치(23y)를 취하며, 상류측 언로드 밸브(23)에 도달한 압유는 하류측 유압 회로(40)의 하류측 탠덤 라인(41) 및 하류측 전환 밸브(50, 55)의 바이패스 라인(50a, 55a)을 통하여 탱크 라인(6)으로 통유된다.

(상류측 전환 밸브(30)가 작동 위치에 있는 경우)

다음으로, 각 전환 밸브(30, 35, 50, 55)가 중립 위치(30x, 35x, 50x, 55x)에 있는 상태로부터 상류측 전환 밸브(30)를 작동 위치로 전환하는 경우에 대하여 설명한다. 상류측 전환 밸브(30)를 작동 위치로 전환하면 상류측 유압 회로(20)의 상류측 탠덤 라인(21)이 차단되므로, 하류측 유압 회로(40)의 하류측 패럴렐 라인(42)에는 압유가 공급되지 않게 된다.

상류측 유압 회로(20)의 상류측 패럴렐 라인(22)의 압유는 상류측 전환 밸브(30)의 액추에이터 라인(30b)를 통하여 압력 보상 밸브(31)에 도달한다. 압력 보상 밸브(31)는, 압력 보상 밸브(31)의 상류측의 액추에이터 라인(30b)의 압력에 의하여 개방 위치를 취한다. 압력 보상 밸브(31)을 통과한 압유는 로드 홀드 체크 밸브(33)를 통해 제1 액추에이터(11)에 공급된다.

또한 액추에이터 라인(30b)의 압유는 최고 압력 검출 체크 밸브(32)를 통해 상류측 최고 압력 검출 라인(24)으로 통유된다. 상류측 최고 압력 검출 라인(24)의 압력은, 스프링(23a)과 함께 상류측 언로드 밸브(23)에 있어서 폐쇄 위치 방향으로 작용한다. 이 때문에, 상류측 언로드 밸브(23)의 상류측 포트에 접속되어 있는 상류측 패럴렐 라인(22)의 압력은, 상류측 최고 압력 검출 라인(24)으로부터의 압력과 스프링(23a)으로부터의 압력을 더한 압력까지 상승한다.

(상류측 전환 밸브(35)가 작동 위치에 있는 경우)

각 전환 밸브(30, 50, 55)가 중립 위치(30x, 50x, 55x)에 있고, 상류측 전환 밸브(35)가 작동 위치에 있는 경우에는, 상류측 전환 밸브(30)가 작동 위치에 있는 상술한 경우와 마찬가지로 하류측 유압 회로(40)의 하류측 패럴렐 라인(42)에는 압유가 공급되지 않는다. 또한 상류측 패럴렐 라인(22)의 압유는 압력 보상 밸브(36) 및 로드 홀드 체크 밸브(38)를 통해 제2 액추에이터(12)에 공급된다. 상류측 패럴렐 라인(22)의 압력은, 상류측 최고 압력 검출 라인(24)으로부터의 압력과 스프링(23a)으로부터의 압력을 더한 압력까지 상승한다.

(상류측 전환 밸브(30, 35)가 작동 위치에 있는 경우)

다음으로, 상류측 전환 밸브(30, 35)가 모두 작동 위치에 있는 경우에 대하여 설명한다. 이 경우, 상류측 유압 회로(20)의 상류측 탠덤 라인(21)은 차단되어 있으므로, 하류측 유압 회로(40)의 하류측 패럴렐 라인(42)에는 압유가 공급되지 않는다. 상류측 패럴렐 라인(22)의 압유는 액추에이터 라인(30b, 35b), 압력 보상 밸브(31, 36) 및 로드 홀드 체크 밸브(33, 38)를 통해 액추에이터(11, 12)에 공급된다.

또한 액추에이터 라인(30b, 35b)의 압유는 각각 최고 압력 검출 체크 밸브(32, 37)를 통해 상류측 최고 압력 검출 라인(24)으로 통유되고 있다. 이 경우, 상류측 최고 압력 검출 라인(24)에는, 제1 액추에이터(11) 및 제2 액추에이터(12) 중의 높은 쪽의 압력이 작용한다. 상류측 패럴렐 라인(22)의 압력은, 상류측 최고 압력 검출 라인(24)으로부터의 압력과 스프링(23a)으로부터의 압력을 더한 압력까지 상승한다. 또한 압력 보상 밸브(31, 36)에는, 상류측 최고 압력 검출 라인(24)의 압력이 폐쇄 위치 방향으로 작용하고 있다. 이 때문에, 예를 들어 제1 액추에이터(11)의 압력이 제2 액추에이터(12)보다도 높은 경우, 압력 보상 밸브(36)에 있어서, 제1 액추에이터(11)의 압력이 상류측 최고 압력 검출 라인(24)으로 해서 폐쇄 위치 방향으로 작용한다. 이 결과, 압력 보상 밸브(36)에 있어서 액추에이터 라인(35b)의 압력이 증가한다. 이것에 의하여 제1 액추에이터(11) 및 제2 액추에이터(12)의 압력이 동등해져서 각각에 압유를 동등하게 분류시킬 수 있다.

이와 같이 본 실시 형태에 따르면, 종래의 로드 센싱 유압 제어 밸브의 경우와 마찬가지로, 상류측 유압 회로(20)에 접속되어 있는 각 액추에이터(11, 12)의 부하를 조정하여 각 상류측 전환 밸브(30, 35)의 개방도에 따라 압유를 공급할 수 있다.

(하류측 전환 밸브(50)가 작동 위치에 있는 경우)

다음으로, 상류측 유압 회로(20)의 상류측 전환 밸브(30, 35) 및 하류측 유압 회로(40)의 하류측 전환 밸브(55)가 중립 위치에 있고, 하류측 유압 회로(40)의 하류측 전환 밸브(50)가 작동 위치에 있는 경우에 대하여 설명한다. 이 경우, 하류측 유압 회로(40)의 하류측 탠덤 라인(41)이 차단되므로, 상류측 유압 회로(20)의 상류측 패럴렐 라인(22)으로부터 하류측 탠덤 라인(41)으로는 압유가 흐르지 않게 된다.

한편, 유압 펌프(2) 및 고압 라인(3)으로부터 상류측 유압 회로(20)의 상류측 탠덤 라인(21)에 공급되는 압유는, 상류측 전환 밸브(30, 35)의 바이패스 라인(30a, 35a)을 통하여 하류측 유압 회로(40)의 하류측 패럴렐 라인(42)으로 통유된다. 하류측 패럴렐 라인(42)의 압유는 하류측 전환 밸브(50)의 액추에이터 라인(50b)을 통하여 압력 보상 밸브(51)에 도달한다. 압력 보상 밸브(51)는, 압력 보상 밸브(51)의 상류측의 액추에이터 라인(50b)의 압력에 의하여 개방 위치를 취한다. 압력 보상 밸브(51)를 통과한 압유는 로드 홀드 체크 밸브(53)를 통해 제3 액추에이터(13)에 공급된다.

또한 액추에이터 라인(50b)의 압유는 최고 압력 검출 체크 밸브(52)을 통해 하류측 최고 압력 검출 라인(44)으로 통유된다. 하류측 최고 압력 검출 라인(44)의 압력은, 스프링(43a)과 함께 하류측 언로드 밸브(43)에 있어서 폐쇄 위치 방향으로 작용한다. 이 때문에, 하류측 언로드 밸브(43)의 상류측 포트에 접속되어 있는 하류측 패럴렐 라인(42)의 압력은, 하류측 최고 압력 검출 라인(44)으로부터의 압력과 스프링(43a)으로부터의 압력을 더한 압력까지 상승한다.

(하류측 전환 밸브(55)가 작동 위치에 있는 경우)

상류측 유압 회로(20)의 상류측 전환 밸브(30, 35) 및 하류측 유압 회로(40)의 하류측 전환 밸브(50)가 중립 위치에 있고, 하류측 유압 회로(40)의 하류측 전환 밸브(55)가 작동 위치에 있는 경우에는, 하류측 전환 밸브(50)가 작동 위치에 있는 상술한 경우와 마찬가지로 상류측 유압 회로(20)의 상류측 패럴렐 라인(22)으로부터 하류측 탠덤 라인(41)으로는 압유가 흐르지 않게 된다. 또한 상류측 탠덤 라인(21)의 압유는, 상류측 전환 밸브(30, 35)의 바이패스 라인(30a, 35a), 하류측 유압 회로(40)의 하류측 패럴렐 라인(42), 압력 보상 밸브(56) 및 로드 홀드 체크 밸브(58)를 통해 제4 액추에이터(14)에 공급된다. 하류측 패럴렐 라인(42)의 압력은, 하류측 최고 압력 검출 라인(44)으로부터의 압력과 스프링(43a)으로부터의 압력을 더한 압력까지 상승한다.

(하류측 전환 밸브(50, 55)가 작동 위치에 있는 경우)

다음으로, 상류측 유압 회로(20)의 상류측 전환 밸브(30, 35)가 중립 위치에 있고, 하류측 유압 회로(40)의 하류측 전환 밸브(50, 55)가 모두 작동 위치에 있는 경우에 대하여 설명한다. 이 경우, 상류측 유압 회로(20)의 상류측 패럴렐 라인(22)으로부터 하류측 탠덤 라인(41)으로는 압유가 흐르지 않는다. 상류측 탠덤 라인(21)으로부터 하류측 패럴렐 라인(42)에 공급되는 압유는 액추에이터 라인(50b, 55b), 압력 보상 밸브(51, 56) 및 로드 홀드 체크 밸브(53, 58)를 통해 액추에이터(13, 14)에 공급된다.

또한 액추에이터 라인(50b, 55b)의 압유는 각각 최고 압력 검출 체크 밸브(52, 57)를 통해 하류측 최고 압력 검출 라인(44)으로 통유되고 있다. 이 경우, 하류측 최고 압력 검출 라인(44)에는, 제3 액추에이터(13) 및 제4 액추에이터(14) 중의 높은 쪽의 압력이 작용한다. 하류측 패럴렐 라인(42)의 압력은, 하류측 최고 압력 검출 라인(44)으로부터의 압력과 스프링(43a)으로부터의 압력을 더한 압력까지 상승한다. 또한 압력 보상 밸브(51, 56)에는, 하류측 최고 압력 검출 라인(44)의 압력이 폐쇄 위치 방향으로 작용하고 있다. 이 때문에, 예를 들어 제3 액추에이터(13)의 압력이 제4 액추에이터(14)보다도 높은 경우, 압력 보상 밸브(56)에 있어서, 제3 액추에이터(13)의 압력이 하류측 최고 압력 검출 라인(44)으로 해서 폐쇄 위치 방향으로 작용한다. 이 결과, 압력 보상 밸브(56)에 있어서 액추에이터 라인(55b)의 압력이 증가한다. 이것에 의하여 제3 액추에이터(13) 및 제4 액추에이터(14)의 압력이 동등해져서 각각에 압유를 동등하게 분류시킬 수 있다.

이와 같이 본 실시 형태에 따르면, 상류측 유압 회로(20)와 마찬가지로 하류측 유압 회로(40)에 있어서도, 하류측 유압 회로(40)에 접속되어 있는 각 액추에이터(13, 14)의 부하를 조정하여 각 하류측 전환 밸브(50, 55)의 개방도에 따라 압유를 공급할 수 있다.

(전환 밸브(30, 50)가 작동 위치에 있는 경우)

다음으로, 상류측 유압 회로(20)의 상류측 전환 밸브(30) 및 하류측 유압 회로(40)의 하류측 전환 밸브(50)가 작동 위치에 있는 경우에 대하여 설명한다. 이 경우, 상류측 유압 회로(20)의 상류측 탠덤 라인(21)은 차단되어 있으므로, 하류측 유압 회로(40)의 하류측 패럴렐 라인(42)에는 압유가 공급되지 않는다. 이 때문에, 하류측 전환 밸브(50)의 액추에이터 라인(50b)에 접속되어 있는 제3 액추에이터(13)에는 압유가 공급되지 않는다. 상류측 패럴렐 라인(22)의 압유는 압력 보상 밸브(36) 및 로드 홀드 체크 밸브(38)를 통해 제2 액추에이터(12)에 공급된다.

이와 같이 본 실시 형태에 따르면, 상류측 유압 회로(20)의 상류측 전환 밸브와 하류측 유압 회로(40)의 하류측 전환 밸브가 동시에 작동 위치에 있는 경우에는, 상류측 유압 회로(20)에 접속되어 있는 액추에이터에만 압유를 공급하고, 하류측 유압 회로(40)에 접속되어 있는 액추에이터에는 압유를 공급하지 않도록 유압 회로(1)를 동작시킬 수 있다. 즉, 상류측 유압 회로(20)에 접속되어 있는 액추에이터를 우선적으로 작동시킨다는 우선 기능을 실현할 수 있다. 또한 상류측 유압 회로(20)측의 액추에이터와 하류측 유압 회로(40)측의 액추에이터의 동시 조작을 의도적으로 방지한다는 기계적 인터로크 기능을 실현할 수 있다.

본 실시 형태에 따르면, 상술한 바와 같이 상류측 유압 회로(20) 및 하류측 유압 회로(40)의 각각에 있어서, 각 액추에이터의 부하를 조정하여 각 전환 밸브의 개방도에 따라 압유를 공급할 수 있다. 또한 우선 기능이나 기계적 인터로크 기능을 실현할 수 있다. 이 때문에 안전성, 실용성이 우수한 유압 기기를 제공할 수 있다.

1: 유압 회로(hydraulic circuit)
2: 유압 펌프(hydraulic pump)
3: 고압 라인(high pressure line)
5: 탱크(tank)
6: 탱크 라인(tank line)
11: 제1 액추에이터(first actuator)
12: 제2 액추에이터(second actuator)
13: 제3 액추에이터(third actuator)
14: 제4 액추에이터(fourth actuator)
20: 상류측 유압 회로(upstream hydraulic circuit)
21: 상류측 탠덤 라인(upstream tandem line)
22: 상류측 패럴렐 라인(upstream parallel line)
23: 상류측 언로드 밸브(upstream unloading valve)
24: 상류측 최고 압력 검출 라인(upstream maximum-pressure-detecting line)
25: 스로틀(throttle)
30: 상류측 전환 밸브(upstream switching valve)
31: 압력 보상 밸브(pressure-compensating valve)
32: 최고 압력 검출 체크 밸브(maximum-pressure-detecting check valve)
33: 로드 홀드 체크 밸브(load-holding check valve)
35: 상류측 전환 밸브(upstream switching valve)
36: 압력 보상 밸브(pressure-compensating valve)
37: 최고 압력 검출 체크 밸브(maximum-pressure-detecting check valve)
38: 로드 홀드 체크 밸브(load-holding check valve)
40: 하류측 유압 회로(downstream hydraulic circuit)
41: 하류측 탠덤 라인(downstream tandem line)
42: 하류측 패럴렐 라인(downstream parallel line)
43: 하류측 언로드 밸브(downstream unloading valve)
44: 하류측 최고 압력 검출 라인(downstream maximum-pressure-detecting line)
45: 스로틀(throttle)
50: 하류측 전환 밸브(downstream switching valve)
51: 압력 보상 밸브(pressure-compensating valve)
52: 최고 압력 검출 체크 밸브(maximum-pressure-detecting check valve)
53: 로드 홀드 체크 밸브(load-holding check valve)
55: 하류측 전환 밸브(downstream switching valve)
56: 압력 보상 밸브(pressure-compensating valve)
57: 최고 압력 검출 체크 밸브(maximum-pressure-detecting check valve)
58: 로드 홀드 체크 밸브(load-holding check valve)

Claims

유압 펌프로부터 압유가 공급되는 상류측 탠덤 라인 및 상류측 패럴렐 라인, 상기 상류측 탠덤 라인에 직렬로 접속되고 상기 상류측 패럴렐 라인에 병렬로 접속되는 상류측 전환 밸브, 및 상기 상류측 패럴렐 라인에 접속된 상류측 언로드 밸브를 갖는 상류측 유압 회로와,
상기 상류측 유압 회로의 상기 상류측 언로드 밸브를 통해 상기 상류측 패럴렐 라인에 접속된 하류측 탠덤 라인, 상기 상류측 유압 회로의 상기 상류측 탠덤 라인에 접속된 하류측 패럴렐 라인, 상기 하류측 탠덤 라인에 직렬로 접속되고 상기 하류측 패럴렐 라인에 병렬로 접속되는 하류측 전환 밸브, 및 상기 하류측 패럴렐 라인과 탱크 라인 사이에 위치하는 하류측 언로드 밸브를 갖는 하류측 유압 회로를
구비하는, 유압 회로.
제1항에 있어서,
상기 상류측 전환 밸브는, 상기 상류측 탠덤 라인에 접속되는 바이패스 라인, 및 상기 상류측 패럴렐 라인에 접속되고, 대응하는 액추에이터에 공급되는 압유가 통과하는 액추에이터 라인을 갖는, 유압 회로.
제1항에 있어서,
상기 하류측 전환 밸브는, 상기 하류측 탠덤 라인에 접속되는 바이패스 라인, 및 상기 하류측 패럴렐 라인에 접속되고, 대응하는 액추에이터에 공급되는 압유가 통과하는 액추에이터 라인을 갖는, 유압 회로.
제2항에 있어서,
상기 상류측 유압 회로는, 상기 상류측 전환 밸브의 액추에이터 라인에 체크 밸브를 통해 병렬로 접속됨과 함께, 상기 상류측 언로드 밸브에 있어서 폐쇄 위치 방향으로 작용하도록 상기 상류측 언로드 밸브에 접속된 상류측 최고 압력 검출 라인을 갖는, 유압 회로.
제4항에 있어서,
상기 상류측 최고 압력 검출 라인은, 상기 상류측 유압 회로의 상기 상류측 전환 밸브의 상기 액추에이터 라인에 직렬로 접속된 압력 보상 밸브를 폐쇄 위치 방향으로 작용하도록 상기 체크 밸브를 통해 압력 보상 밸브에 접속되어 있는, 유압 회로.
제3항에 있어서,
상기 하류측 유압 회로는, 상기 하류측 전환 밸브의 액추에이터 라인에 체크 밸브를 통해 병렬로 접속됨과 함께, 상기 하류측 언로드 밸브에 있어서 폐쇄 위치 방향으로 작용하도록 상기 하류측 언로드 밸브에 접속된 하류측 최고 압력 검출 라인을 갖는, 유압 회로.
제6항에 있어서,
상기 하류측 최고 압력 검출 라인은, 상기 하류측 유압 회로의 상기 하류측 전환 밸브의 상기 액추에이터 라인에 직렬로 접속된 압력 보상 밸브를 폐쇄 위치 방향으로 작용하도록 상기 체크 밸브를 통해 압력 보상 밸브에 접속되어 있는, 유압 회로.