KR850000831B1

KR850000831B1 - 제어 밸브 집합장치

Info

Publication number: KR850000831B1
Application number: KR1019830002346A
Authority: KR
Inventors: 구니히꼬 요시다; 에이끼 이즈미; 슈이찌 이찌야마
Original assignee: 히다찌 껭끼 가부시기 가이샤; 니시모도 후미히라(西元文平)
Priority date: 1982-06-02
Filing date: 1983-05-27
Publication date: 1985-06-15
Also published as: WO1983004289A1; KR840005532A; EP0111007B1; US4565221A; JPH033801B2; EP0111007A4; DE3368727D1; EP0111007A1; JPS58211001A

Abstract

내용 없음.

Description

제어 밸브 집합장치

제1도는 종래의 논리 밸브를 나타낸 단면도.

제2도는 각각 한쌍의 논리 밸브로 이루어지는 종래의 제어 밸브를 사용한 유압회로를 나타낸 회로도.

제3도는 본 발명의 1실시예인 제어 밸브 집합장치를 나타낸 일부단면 평면도로서, 펌프와의 접속을 나타낸 회로도.

제4도는 본 발명의 다른 실시예인 제어밸브 집합장치를 나타낸 측면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 밸브 하우징 2 : 밸브실

3 : 포핏변체(poppet 弁體) 3a : 선단 테이퍼부

4 : 밸브 사이트 5 : 제1포오트

6 : 제2포오트 7 : 스프링

8 : 커버 9 : 파일럿실

10 : 파일럿포오트 11 : 가변용량유압펌프

12a,12b,12c,12d : 논리밸브 12,13 : 제어밸브

16,17 : 부하 14,15 : 실린더

18,19 : 플러싱밸브 20,21 : 전자밸브

22,23 : 체크밸브 24 : 충전펌프

25,26 : 릴리이프밸브 27,28 : 조작레버

29 : 제어회로 30 : 경전각제어장치

31 : 제어밸브집합장치 32,33 : 가변용량유압펌프

310 : 하우징 34a,34b : 유로

35a,35b : 유로 36a,36b : 공통펌프포오트

37a,37b : 관로 38a,38b : 공통펌프포오트

39a,39b : 관로 40,41 : 논리밸브

80 : 제어밸브 43a,43b : 펌프포오트

44a,44b : 파일럿포오트 400,410 : 변체

45a,45b : 워크포오트 81∼85 : 기타의 제어밸브

46a,46b∼50a,50b : 워크포오트 51a∼55a, 51b∼55b : 파일럿포오트

56,57 : 플러싱밸브 58 : 충전펌프

59 : 제어밸브집합장치 60∼65 : 제어밸브

590 : 하우징 60∼63 : 제어밸브

66a,66b : 유로 67a,67b : 유로

66a,66b : 공통펌프포오트 69a,69b : 공통펌프포오트

70a,70b∼75a,75b : 유로

본 발명은 각각 한쌍의 논리밸브를 포함하는 복수의 제어밸브를 갖춘 제어밸브 집합장치에 관한 것이며, 특히 유압서블 등 유압건설기계의 유압작동기에 대한 압유(壓油) 공급제어에 사용하면 적합한 제어밸브 집합장치에 관한 것이다.

종래의 유압서블 등의 유압건설기계에 있어서는 작동기에의 압유공급을 제어하는 밸브로서, 스푸울(spool)형 방향절환밸브를 일반적으로 사용하고 있었으나, 이는 스푸울의 변체(弁體)와 케이싱간에 접동부(摺動部)의 틈을 두어야 하기 때문에 작동기가 실린더일 경우에는 이 틈으로부터의 내부누설에 의한 실린더의 자연강하를 방지할 수 없는 결점이 있었다.

이와 같은 결점을 지닌 수푸울형 방향절환밸브로 이루어지는 제어밸브에 대해 최근 포핏형(poppet type)의 논리밸브의 내부누설을 제로(zero)로 할 수 있는 이점에 착안하여 한쌍의 포핏형의 논리밸브로 제어밸브를 구성하는 방법이 제안되어 있다.

포핏형의 논리밸브는 일반적으로 다음과 같은 구조로 되어 있다.

제1도에 나타낸 바와같이 밸브하우징(1)의 밸브실(2)내에 자유로히 활동할 수 있게 설치된 포핏변체(3)의 선단 테이퍼부(3a)는 밸브하우징(1)에 설치된 밸브시이트(valve seat)(4)에 당접함으로써 제1포오트(port)(5)와 제2포오트(6)와의 연통을 차단하여 개방시켜 주면 제1포오트(5)와 제2포오트(6)가 연통된다.

포핏변체(3)는 스프링(7)에 의해 밸브시이트(4)에 억눌려지는 방향으로 힘이 가해진다. 포핏변체(3)의 상단과 커버(8)간에는 파일럿실(9)이 형성되어 있으며, 그 파일럿실(9)에는 파일럿포오트(10)로부터 파일럿압(pilot 壓) 신호가 입력된다. 파일럿압 신호가 탱크압(tank 壓)(제로 도는 거의 제로)일 때는 제1포오트(5)로부터 제2포오트(6)에의 흐름은 밸브시이트(4)의 직경(d)에 상당하는 포핏변체(3)의 압력을 받는 면적에 작용하여 밀러올려 연통시킨다.

제2포오트(6)로부터 제1포오트(5)에의 흐름은, 포핏변체(3)의 직경(D)과 밸브시이트(4)의 직경(d)의 차에 상당하는 포핏변체(3)의 환상(環狀)의 압력을 받는 면적에 작용하여 이를 밀어올려 연통시킨다.

파일럿압 신호가 고압이 되든가, 파일럿 포오트(10)가 폐쇄(閉쇄)된 경우에는 파일럿변체(3)의 밀어올림이 저지되어 연통이 차단된다.

이와 같은 논리밸브를 한상을 이용하여 제어밸브를 구성시켜 토출방향을 가변하는 가변펌프를 사용하여 복수의 작동기에 압유를 공급토록 한 유압회로의 예를 제2도에 따라 설명한다.

제2도에 있어서, 11은 양 경정(傾轉)의 가변용량 유압펌프를 나타내고 있는 것인데, 펌프(11)는 한쌍의 논리밸브(12a), (12b), (13a), (13b) 등으로 이루어지는 제어밸브(12), (13)를 거쳐 각각 부하(16), (17)를 가진 실린더(14), (15)에 페회로로 접속되어 있다. 18, 19는 플러싱밸브, 20, 21은 전자밸브(電磁)22,23은 체크밸브, 24는 충전펌프, 25,26은 릴리이프밸브, 27,28은 조작레버, 29는 제어회로, 30은 가변용량 유압펌프(11)의 사판 경전작(傾轉角)을 제어하는 경전각 제어장치이다.

조작레버(27),(28)가 조작되지 않고 중립위치에 있을 때는 가변용량 유압펌프(11)의 사판경전각은 제로로 유지되고, 또 전자밸브(20),(21)는 제2도에 나타낸 복귀위치에 있게 된다. 이에 의해 각 논리밸브(12a)(2b),(13a),13b)에는 실린더(14),(15)의 유지압이 파일럿상 신호로써 입력되어 이들 논리밸브는 닫혀져 있다.

예컨대, 실린더(14)를 로드(rod)가 신장방향으로 이동하도록 조작레버(27)를 조작하면, 전자밸브(20)에 통전되어 논리밸브(12a, (12b)의 파일럿압 신호가 탱크압으로 떨어진다.

한편, 가변용량 유압펌프(11)는 조작레버(27)의 조작으로 경전각 제어장치(30)가 동작함으로써 압유를 논리밸브(12b)에 대하여 토출한다. 이에 의해 논리밸브(12b)는 열려져 압유는 실린더(14)의 하부측오일실에 공급된다. 실린더(14)의 로드측 오일실에서 흘러나온 오일은 논리밸브(12a)를 열어 가변용량 유압펌프(11)의 흡입측으로 복귀된다.

이와 같은 한쌍의 포핏형의 논리밸브를 제어밸브로써 이용한 유압회로는 예컨대, 일본국 특허 공개공보 제81-14670호에 개시되어 있다. 그렇지만, 이와 같은 유압회로에서는 논리밸브(12a),(12b),(13a),(13b)는 각각 원통형의 단체(單體)이기 때문에 논리밸브간에 많은 배관을 필요로 하며 제작이나 정비에 시간이 걸린다. 또 하나의 작동기에 복수의 펌프로부터의 압유를 합류하여 공급하는 경우에는 논리밸브의 수가 더욱 증가하여 유압회로의 조립이 용이치 않다.

본 발명의 목적은, 이상 설명한 바와 같은 문제점을 해결하여 유압회로의 제작이나 정비가 용이한 논리밸브로 이루어지는 제어밸브 집합장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 하나의 작동기에 복수의 펌프로부터의 압유를 합류하여 공급하는 유압회로를 용이하게 조립할 수 있는 논리밸브로 이루어지는 제어밸브 집압장치를 제공하는데 있다.

본 발명에 의하면, 각각 한쌍의 논리밸브를 포함하는 복수의 제어밸브를 갖추어 한상의 논리밸브가 각각 펌프포오트, 워크포오트 및 파일럿포오트를 갖추고 있는 제어밸브 집합장치에 있어서, 하우징과 그 하우징내에 병설된 한쌍의 유로등을 구비하여 제어밸브가 유로에 거의 직교하는 방향으로 상호 대향한 배열이 되도록 하우징내에 배치되어 있는 한편, 논리밸브의 펌프포오트가 각각 유로의 대용하는 것에 연통해 있으며, 한쌍의 논리밸브의 워크포오트가 유로의 방향과 한쌍의 논리밸브의 배열방향의 양쪽으로 거의 직교하는 방향으로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 제어밸브 집합장치가 제공된다. 각 제어밸브를 구성하는 한쌍의 논리밸브의 파일럿 포오트는 가급적이면 그 논리밸브의 상기한 펌프포오트의 반대측이 되도록 한쌍의 논리밸브의 배열방향으로 설치되어 있다.

하나의 바람직한 실시예로서, 하우징내에 병설된 제2의 한쌍의 유로를 설치하여 그 제2의 한쌍의 유로에, 각각 한쌍의 논리밸브를 포함하는 제2의 복수의 제어밸브가 최초에 설명한 복수의 제어밸브와 같은 상태로 접속되어 있다.

상기한 제2의 한상의 유로는 최초에 설명한 한쌍의 유로와 길이방향으로 정열하여 형성되어 있으며, 제2의 복수의 제어밸브는 최초에 설명한 복수의 제어밸브와 단일한 열을 이루고 배치되어 있다.

다름 바람직한 실시예로서, 하우징내에 최초에 설명한 한쌍의 유로의 아래쪽에 위치하는 제3의 한쌍의 유로와, 제2의 한쌍의 유로의 아래쪽에 제3의 한쌍의 유로와 길이방향으로 정열하여 위치하는 제4의 한쌍의 유로가 형성되어 있고, 제3 및 제4의 유로에 각각 접속되어 각각 한쌍의 논리밸브를 포함하는 제3 및 제4의 제어밸브가 단일한 열을 이루고 배치되어 있으며, 제1 및 제2제어밸브의 열과 제3및 제4제어밸브의 열등으로 복수단(複數段)의 제어밸브의 열을 구성하고 있다.

상기의 제3 및 제4의 복수의 제어밸브의 각각을 구성하는 한쌍의 논리밸브는 각각의 워크포오트가 최초에 설명한 복수의 제어밸브 및 제2의 복수의 제어밸브중의 위쪽에 위치하는 것을 구성하는 한쌍의 논리밸브의 워크포요트에 연통되어 있다.

상기의 하우징은 단일블럭으로 이루어져 있어도 무방하며 복수의 블럭색션으로 이루어져 있어도 무방하다.

본 발명을 보다 상세히 설명키 위해, 이하 첨부된 도면을 참조로 하여 설명한다.

제3도는 본 발명의 1실시예인 제어밸브집합장치(31)를 나타내고 있는 도면인데, 제어밸브 집합장치(31)는 2개의 가변용량 유압펌프(32), (33)에 접속된다. 제어밸브 집합장치(31)는 하우징(310)을 가지고 있으며, 그 하우지(310)내에는 한쌍의 유로(34a),(34b)와 길이방향으로 정열하는 한쌍의 유로(35a),(35b)가 병설되어 있다.

유로(34a),(34b)의 개구단인 공통펌프포오트(36a),(36b)는 관로(37a),(37b)를 통해 가변용량 유압펌프(32)의 양 토출구에 접속되어 있으며, 유로(35a),(35b)의 개구단인 공통펌프포오트(38a)(38b)는 관로(39a),(39b)를 통해 가변용량 유압펌프(33)의 양 토출구에 접속되어 있다.

한쌍의 논리밸브로 구성되는 제어밸브는 가변용량 유압펌프(32), (33)에 대해 각각 3개씩, 합계 6개 설치되어 있으나, 제3도에 있어서는 그중의 하나 즉, 한쌍의 논리배브(40), (41)로 이루어지는 제어밸브(80)만이 완전히 나타내져 있다. 제어밸브(80)를 구성하는 한쌍의 논리밸브(40), (41)는 펌프포요드(43a),)43b)가 상호 대향하고 있으며 파일럿포오트(44a), (44b)가 외부로 향해 있다.

한편, 변체(400),(410)가 유로(34a),(34b)에 거의 직교하는 방향으로 상호 대향하여 배열되도록 하우징(310)내에 배치된다. 논리밸브(40),(41)의 펌프포오트(43a),(43b)는 각각 한쌍의 유로(34a),(34b)에 연통되며, 작동기에 접속되는 논리밸브(40), (41)의 워크포오트(45a),(45b)는 유로(34a),(34b)의 방향과 논리밸브(40),(41)의 배열방향과의 양쪽으로 거의 직교하는 방향으로 설치된다.

기타의 제어밸브(81∼85)를 구성하는 각 한쌍의 논리밸브에 관해서도 거의 같다. 그리고 모든 제어밸브(81∼85)는 단일한 열을 이루고 배열되어 있으며 그들의 워크포오트(46a),(45b∼50a),(50b)는 워크포오트(45a),(45b)와 하우징(310)의 동일면에 설치되어 있고, 파일럿 포요트(51a∼55a),(51b∼55b)도 파일럿포오트(44a),(44b)와 각각 하우징(310)의 동일면에 설치되어 있다.

56,57은 플러싱밸브, 58은 충전펌프이다.

논리밸브(40)와 워크포오트(46a),(47a)를 가진 논리밸브와의 사이, 논리밸브(41)와 워크포요트(46b),(47b)를 가진 논리밸브와의 사이는, 유로(34a),(34b)에 의해 각각 연통되어 있기 때문이 들간의 배관을 없앨 수도 있다. 또한 유로(38a),(38b)에 관련된 논리밸브도 없앨 수가 있다. 그리고 유로(34a),(34b),(38a),(38b)의 방향고, 논리밸브(40),(441)의 배열방향과, 워크포오트(45a),(45b∼50a),(50b)의 방향이 상호 거의 직교하기 때문에 워크포오트 및 파일럿 포오트의 위치가 정연하게 규정될 수 있으며, 제어밸브 집합장치(31)의 가공 및 유압회로를 용이하게 조립할 수 있다. 또 정비작업이 쉬워진다. 그리고 하나의 작동기에 예컨대, 제어밸브(80)의 워크포오트(45a),(45b) 뿐만 아니라 예컨대, 제어밸브(85)의 워크포오트(50a),(50b)를 접속함으로써 그 작동기에는 2개의 펌프(32),(33)로부터의 압유를 합류하여 공급할 수 있다.

제4도는 각각 한상의 논리밸브로 이루어지는 복수의 제어밸브의 열을 2단으로 배설(配說)하여 유로를 격자상으로 형성한 매트릭스 구조로 된 제어밸브 집합장치(59)를 나타낸 도면이다. 이 실시예는 4개의 가변용량 유압펌프를 사용하여 하나의 작동기에 2개 이상의 가변용량 유압펌프의 압유를 합류하여 공급하는 것이다. 제3도의 실시예와 동일한 부분은 동일부호로 나타내고 있다.

부호로서 이해할 수 있듯이 상단의 제어밸브(80∼85)는 제3도의 실시예와 같은 구조이다.

하단에도 한쌍의 논리밸브로 각각 이루어지는 제어밸브(60∼65)가 하우징(590)내에 배열되고 있고, 제어밸브(60∼63)의 논리밸브의 펌프포오트는 유로(66a),(66b)에 연통되어 있으며, 제어밸브(64),(65)의 논리밸브의 펌프포오트는 유로(67a),(67b)에 연통되어 있다. 유로(66a),(66b)의 개구단인 공통펌프 포오트(68a),(68b)는 제3가변용량 유압펌프(도시생략)의 양토출구에 접속되어 있고, 유로(67a),(67b)의 개구단인 공통펌프 포오트(69a),(69b)는 제4가변용량 유압펌프(도시생략)의 양토출구에 접속되어 있다.

다른 단(段)의 제어밸브의 워크포오트 사이는 유로(70a),(70b∼75a),(75b)에 의해 연통된다.

이 실시예에 의하면, 상하로 나열된 제어밸브를 동시에 열면 2개의 가변용량 유압펌프의 압유가 합류하여 하나의 작동기에 공급된다. 또 하나의 작동기에 2개의 제어밸브의 워크포오트 예컨대, 제어밸브(80),(85)의 워크포오트(45a),(45b),(50a),(50b)를 접속하면, 4개의 가변용량 유압펌프의 압유의 합류공급이 가능해지고, 제어밸브(80),(83)의 워크포오트(45a),(45b),(48a),(48b)를 접속하면, 3개의 가변용량 유압펌프의 압유의 합류공급이 가능해진다. 그리고 하나의 작동기에 하나의 제어밸브의 워크포오트 예컨대, 제어밸브(80)의 워크포오트(45a),(45b)를 접속한 경우라도 예컨대, 제어밸브(83),(85)의 워크포오트(48a),(48b),(50a),(50b)를 닫고, 제어밸브(60),(63),(65),(80),(83),(85)를 열어줌으로써 장치(59)의 내부에서 4개의 펌프의 압유를 합류하여 공급할 수도 있다.

제3도 및 제4도에서는 복수의 제어밸브가 동일한 하우징(310),(590)내에 배설된 단일블럭형을 나타냈으나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니라 한쌍의 논리밸브를, 블럭색션을 구성하는 하나의 하우징에 수납하여 이들을 순차적으로 연결하여 제어밸브 집합장치를 형성하는 단면형에도 적용할 수 있다. 도 파이럿밸브나 체크밸브를 내장시킬 수도 있다. 가변용량 유압펌프(32),(33) 대신 토출방향만이 가변인 고정용량 유압펌프를 사용하여도 무방하다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 하우징내에 한쌍의 유로를 병설하여 각 제어밸브를 구성하는 한쌍의 논리밸브를 유로에 거의 직교하는 방향으로 상호 대향되게 배열되도록 하우징내에 배치함과 동시에 각 펌프포오트를 유로에 연통시키고 각 한쌍의 논리밸브의 워크포오트를 유로의 방향과, 각 한쌍의 논리밸브의 배열방향과의 양쪽으로 거의 직교하는 방향으로 설치했기 때문에 논리밸브간의 배관이 불필요해지고 워크포오트의 위치가 정연하게 규정된다. 따라서 유압회로의 제작 및 정비가 용이해진다. 제2의 한쌍의 유로를 한쌍의 유로와 길이방향으로 정열하여 병설하고, 이들 유로에도 마찬가지로 제어밸브를 설치한다든가, 또한 유로의 아래쪽에 제3 및 제4의 유로를 병설하여 이들 유로에도 제어밸브를 설치하여 이들 제어밸브로 복수단의 제어밸브의 열을 구성함으로써 유로를 격자상으로 형성한 매트릭스 구조로된 제어밸브를 용이하게 배열할 수 있다. 이에 의해 하나의 작동기에 복수의 펌프로부터의 압유를 합류하여 공급하는 유압회로를 용이하게 조립할 수 있다.

Claims

각각 한쌍의 논리밸브를 포함하는 복수의 제어밸브를 갖추어 한쌍의 논리밸브가 각각 펌프포오트, 워크포오트 및 파일럿 포오트를 구비하고 있는 제어밸브 집합장치에 있어서, 하우징과, 그 하우징내에 병설된 한쌍의 유로를 갖추어 각각의 제어밸브를 구성하는 한쌍의 논리밸브가 유로에 거의 직교하는 방향으로 상호 대향된 배열이 되도록 하우징내에 배치되어 있는 한편, 그 논리밸브를 펌프포오트가 각각 유로의 대응하는 것에 연통해 있고, 한쌍의 논리밸브의 워크포오트가 유로의 방향과 한쌍의 논리밸브의 배열방향과의 양쪽으로 거의 직교하는 방향으로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 제어밸브 집합장치.
제1항에 있어서, 각각의 제어밸브를 구성하는 한쌍의 논리밸브의 파일럿 포오트가 그 논리밸브의 펌프포오트의 반대측을 향하도록 한쌍의 논리밸브의 배열방향으로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 제어밸브 집합장치.
제1항에 있어서, 하우징내에 병설된 제2의 한쌍의 유로를 갖추어 제2의 한쌍의 유로에 각각 한쌍의 논리밸브를 포함하는 제2의 복수의 제어밸브가 최초에 설명한 복수의 제어밸브와 같은 상태로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 제어밸브 집합장치.
제3항에 있어서, 제2의 한쌍의 유로가 최초에 설명한 한쌍의 유로와 길이방향으로 정열하여 형성되어 있고, 제2의 복수의 제어밸브가 최초에 설명한 복수의 제어밸브와 단일한 열을 이루고 배치되어 있는 제어밸브 집합장치.
제4항에 있어서 하우징내에 최초에 설명한 한쌍의 유로의 아래쪽에 위치하는 제3의 한쌍의 유로와, 제2의 한쌍의 유로의 아래쪽에 제3의 한쌍의 유로와 길이방향으로 정열하여 위치하는 제4의 한쌍의 유로가 형성되어 있고 제3 및 제4의 유로에 각각 접속되어 있으며, 각각 한쌍의 논리밸브를 포함하는 제3 및 제4의 제어밸브가 단일한 열을 이루고 배치되어 있고 제1 및 제2의 제어밸브의 열과 제3 및 제4의 제어밸브의 열로써 복수단의 제어밸브의 열을 구성하고 있는 제어밸브 집합장치.
제5항에 있어서, 제3 및 제4의 복수의 제어밸브의 각각을 구성하는 한쌍의 논리밸브는 각각의 워크포오트가 최초에 설명한 복수의 제어밸브 및 제2의 복수의 제어밸브중 위쪽에 위치하는 것을 구성하는 한쌍의 논리밸브의 워크포오트에 연통해 있는 제어밸브 집합장치.
제1항에서 제6항중 어느 하나의 항에 있어서, 하우징이 단일블럭으로 이루어지는 제어밸브 집합장치.