KR100216969B1 - 파일럿 전환밸브 - Google Patents

Abstract

복수의 포오트의 축방향의 밸브구멍(6)을 보유하는 주밸브부(1)의 밸브체(4)의 양측으로 피스톤상자(11,12)를 부착하고, 이들의 설치한 피스톤실(13,15)에 밸브구멍으로 향해서 신장되는 볼록부(13a,15a)를 설치한다. 피스톤(14,16)에는 밸브부재(9)를 압압하는 압압부(14a,16a)와, 볼록부가 접동하는 오목부(14b,16b)를 설치하여, 이들의 볼록부와 오목부의 상대접동에 의하여 피스톤의 접동을 안내시킨다.

Description

파일럿 전환밸브

제1도는 본 발명의 파일럿 전환밸브의 제1실시예를 표시하는 종단면도.

제2(a),(b)도는 볼록부의 변형예를 표시하는 사시도.

제3도는 본 발명의 파일럿 전환밸브의 제2실시예를 표시하는 종단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 주밸브부 6 : 밸브구멍

9 : 밸브부재 13,15 : 피스톤실

14,16 : 피스톤 13a,15a : 블록부

14b,16b : 오목부 14a,16a : 압압부

본 발명은 압축공기 등의 파일럿 유체압에 의해 전환조작되는 파일럿 전환밸브에 관한 것이다.

파일럿 유체압에 의해 전환 조작되는 공지의 파일럿 전환밸브로서 예컨대 주밸브부와 파일럿 밸브부를 보유하고 있고, 상기한 주밸브부가 복수의 포오트와 이들 각 포오트가 개구하는 밸브구멍과 그 밸브구멍내로 접동자재하게 삽입된 밸브부재와 상기한 밸브구멍의 양단에 설치된 제1피스톤실 및 제2피스톤실과 이들 피스톤실내에 접동자재하게 설치된 밸브부재구동용 제1피스톤 및 제2피스톤을 구비한 것이 있다. 이 전환밸브는 상기한 파일럿 밸브부에 의하여 제1피스톤실 및 제2피스톤실에 파일럿 유체를 공급하여 상기한 제1피스톤 및 제2피스톤을 구동하므로서 이들 피스톤을 개재하여 밸브부재를 전환하도록 되어 있다.

그런데, 상기한 공지의 파일럿 전환밸브에 있어서는 일반적으로 상기한 피스톤의 축선방향 길이가 직경에 비해 짧아서 그 피스톤이 피스톤실 내를 접동할 때 기울어지기 쉽고, 이 때문에 그 피스톤에 편하중이 작용하여 시일부재가 마모하거나, 동작이 불안정하게 되는 등 내구성이나 동작안정성에 문제가 있었다.

이와 같은 문제를 해결하는 데는 상기한 피스톤의 축선방향 길이를 길게 하면 좋지만, 피스톤의 축선방향 길이를 길게 하면, 그것에 따라서 피스톤실의 축방향 길이도 길어지므로, 전환밸브가 대형화되는 것을 피할 수 없게 된다.

본 발명의 목적은 피스톤의 축선방향 길이를 길게하지 않고 그 피스톤의 이동시의 경사를 방지하여, 그 이동을 원활하게 함과 아울러, 편하중의 작용을 방지하고, 그것에 의하여 소형으로 동작 안정성 및 내구성이 우수한 파일럿 전환밸브를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의하면 밸브구멍내로 접동자재하게 배설된 밸브부재와, 상기한 밸브구멍의 다부에 형성된 피스톤실과 그 피스톤실내에 접동자재하게 배설된 피스톤 등을 구비하며, 파일럿 유체에 의해 구동되는 상기한 피스톤에서 상기한 밸브부재를 전환하도록 구성된 주밸브부 상기한 주밸브부의 피스톤실에 대하여 파일럿 유체를 공급 또는 배출하는 파일럿 밸브부를 보유하는 파일럿 전환밸브에 있어서, 상기한 주밸브부가 상기한 피스톤실 내에 그 피스톤실의 축선방향으로 연장되는 기둥형상인 볼록부를 설치함과 아울러, 상기한 피스톤에 상기한 블록부가 접동자재하게 감입되는 오목부를 설치하므로서, 이들 볼록부와 오목부에 의하여 상기한 피스톤의 이동을 안내하도록 구성하였다.

본 발명의 바람직한 실시양태에 의하면 상기한 피스톤에는 밸브구멍내로 감입하는 기둥형상인 압압부가 형성되어 있고, 그 압압부의 내부에까지 연장되도록 상기한 오목부가 형성되어 있다.

본 발명의 다른 실시양태에 의하면, 상기한 피스톤실 및 피스톤이 밸브부재의 양측으로 각각 배설되고, 적어도 어느 한쪽의 피스톤실 및 피스톤에 상기한 돌기 및 오목부가 형성되어 있다.

상기한 구성의 파일럿 전환밸브에 있어서는, 파일럿 밸브부로부터 피스톤실로 공급되는 파일럿 유체에 의해 피스톤이 구동되며, 이 피스톤에 의해 밸브부재가 전환한다.

이때 상기한 피스톤은, 피스톤실에 설치한 블록부가 그 피스톤에 설치한 오목부내로 감입하여 있으므로, 그 볼록부에 가이드 되어서 이동하여 경사지지 않는다. 따라서, 상기한 피스톤의 동작은 원활하며 안정되어 있고, 경사에 의한 편하중이 작용하지 않으므로 시일패킹 등의 편마모도 발생되지 않으므로 그 결과, 전환밸브의 내구성이 향상한다. 또, 경사방지를 위하여 피스톤의 축선방향 길이를 길게할 필요가 없으므로, 전환밸브의 대형화를 방지할 수 있고, 반대로 피스톤의 축선 방향 길이를 종래품보다 짧게하여 소형화 할 수도 있다.

또, 피스톤에 밸브부재를 압압하기 위한 압압부를 설치하여, 오목부의 선단을 압압부까지 연장시켰으므로, 오목부를 설치하여도 피스톤실 및 피스톤축방향 길이가 길어지는 일은 없다.

제1도는 본 발명의 파일럿 전환밸브의 제1실시예를 표시하는 종단면도로서 이 파일럿 전환밸브는 주밸브부(1)와 전자조작식 파일럿 밸브부(2)를 구비하고 있다.

상기한 주밸브부(1)는 도면의 좌우방향으로 가늘고 긴 직육면체 형상인 밸브체(4)를 보유하고 있다. 이 밸브체(4)는 도면의 하면에 압축공기가 흐르는 공급포오트(9)와 배출포오트(EA,EB)를 보유함과 아울러, 위면에 출력구멍(5A,5B)를 보유하고 더욱이 밸브체(4)의 내부에 상기한 각 포오트 및 출력구멍이 개구되는 축선방향으로 긴 밸브구멍(6)을 구비하고 있다. 그리고, 상기한 출력구멍(5A,5B)의 개구면에는 이들 출력구멍에 개별로 연통하는 출력포오트(A,B)를 구비한 어댑터(7)가 부착나사(8,8)에 의하여 부착되어 있다.

또, 상기한 밸브구멍(6)내에는 상기한 출력포오트(A,B)를 공급포오트(9)와 배출포오트(EA,EB)로 바꿔서 연통시키는 스프울식 밸브부재(9)가 접동가능하게 삽입되어 있다.

상기한 밸브체(4)의 축방향 양단에는 제1피스톤 상자(11)와 제2피스톤 상자(12)가 적당한 수단에 의하여 부착되어 있다. 상기한 제1피스톤 상자(11)에는 제1피스톤실(13)이 형성되어서, 그 제1피스톤실(13)내로 제1피스톤(14)이 접동자재하게 삽입되어 있고, 또 제2피스톤 상자(12)에는 상기한 제1피스톤실(13)보다 작은 직경의 제2피스톤실(15)이 형성되어서 그 제2피스톤실(15)내로 상기한 제1피스톤(14)보다 작은 직경의 제2피스톤(16)이 접동자재하게 삽입되어 있다. 그리고, 상기한 제1피스톤(14) 및 피스톤(16)에는 각각 밸브구멍(6)내로 감입하여 밸브부재(9)를 압압하는 원기둥 형성인 제1압입부(14a) 및 제2압압부(16a)가 형성되어 있다.

상기한 제1피스톤실(13) 및 제2피스톤실(15)의 내부에는 각 피스톤실의 중심축선에 따라서 실벽(室壁)으로부터 상기한 밸브구멍(6)의 방향으로 돌출하는 원기둥 모양의 제1볼록부(13a) 및 제2볼록부(15a)가 각각 형성되며, 이것에 대하여 상기한 제1피스톤(14) 및 제2피스톤(16)에는 상기한 제1블록부(13a), 제2볼록부(15a)가 접동자재하게 삽입하는 단면이 원형의 구멍인 제1오목부(14b) 및 제2오목부(16b)가 형성되어 있고, 이들의 오목부는 각각 상기한 압압부까지 도달되어 있다.

또한, 상기한 각 볼록부(13a,15a)의 측면에는 피스톤실(13,15)과 오목부(14b,16b)를 연통시키기 위한 1개 이상의 홈을 필요에 따라서 돌부의 축선방향으로 잘라두는 것이 바람직하다.

상기한 파일럿 밸브부(2)는 도시하지 않은 파일럿 공급포오트와, 파일럿 출력포오트 및 파일럿 배출포오트를 구비하고, 솔레노이드(2a)의 여자(勵滋)와 여자해제에 의하여 파일럿 출력포오트를 파일럿 공급포오트와 파일럿 배출포오트로 바꿔서 연통시키는 주지의 3포오트 전자밸브로서 구성되어 있다.

그리고 상기한 파일럿 공급포오트는 밸브체(4) 및 제1피스톤 상자(11)로 형성된 파일럿 유로(18)에 의해 공급포오트(9)에 연통되고, 파일럿 출력포오트는 도시하지 않는 통로에 의하여 제1피스톤실(13)에 연통되고, 파일러 배출포오트는 외부로 연통되어 있다. 한편, 상기한 제2피스톤실(15)은 밸브체(4)와 제2피스톤 상자(12)에 형성된 통로(19)에 의하여 공급포오트(9)로 향상 연통되어 있다.

제1도중 부호(20)는, 수동조작에 의해 파일럿 통로(18)를 직접 제1피스톤실(13)로 연통시킬 수 있는 수동조작단추(21)는, 제1피스톤(14) 및 제2피스톤(16)의 배후의 호흡실을 서로 연통하는 연통구멍(22,22)은 이들의 피스톤(14,16)의 외주면에 끼워붙인 시일 패킹이다.

상기한 제1실시예의 전환밸브에 있어서, 제1피스톤실(13)의 파일럿 공기가 배출되었을 때는 밸브부재(9)가 제2피스톤실(15)로 공급되고 있는 공기압에 의하여 제2피스톤(16)의 압압부(16a)에서 압압되어서 도면의 아래절반에 표시하듯이 좌쪽으로 접동되고, 공급포오트(P)와 출력포오트(B), 및 출력포오트(A)와 배출포오트(EA)가 연통하고 있다.

솔레노이드(2a)를 여자하여 파일럿 밸브부로부터 파일럿 공기를 제1피스톤실(13)로 공급하면, 큰 직경의 제1피스톤(14)에 작용하는 공기압의 작용력이 작은 직경의 제2피스톤(16)에 작용하는 공기압의 작용력보다 크므로, 그 제1피스톤(14)에 압압되어서 밸브부재(9) 및 제2피스톤은 도면의 위절반에 표시하듯이 위쪽으로 이동되고 공급포오트(P)와 출력포오트(A), 및 출력포오트(B)와 배출포오트(EB)가 연통한다.

이 경우에, 상기한 제1피스톤(14) 및 제2피스톤(16)의 제1오목부(14b) 및 제2오목부(16b)에는 각각 제1볼록부(13a) 및 제2볼록부(15a)가 감입되고, 이들의 볼록부(13a) 및 (15a)에 가이드된 상태에서 양쪽 피스톤이(14,16)이동하므로, 이들의 피스톤(14), 및 (16)은 경사지지 않고 원활하게 이동할 수 있다. 따라서, 피스톤(14,16)의 경사에 의한 편하중이 작용하는 일 없이, 편하중에 의한 시일패킹(22)의 편마모가 발생하지 않으므로, 전환밸브의 내구성이 향상된다. 또, 피스톤(14,16)의 경사를 방지하기 위하여 그 축선방향의 길이를 크게 할 필요가 없으므로, 전환밸브의 대형화를 방지할 수 있고, 피스톤의 축선방향의 길이를 종래품보다 짧게하여 소형화할 수도 있다.

더욱이, 상기한 볼록부(13a) 및 (15a)가 감입하는 제1오목부(14b) 및 제2오목부(16b)는 각 피스톤(14,16)의 압입부(14a,16a)까지 연장되어 있으므로, 상기한 오목부(14b,16b)를 설치하여도 각 피스톤(14 및 16)의 축선방향의 길이를 크게 할 필요가 없고, 이것에 의하여 파일럿 전환밸브를 한층더 콤팩트한 것으로 할 수 있다.

상술한 제1블록부(13a) 및 제2볼록부(15a)의 단면형상은 원형으로 한정되지 않고 원모양의 제1오목부(14b) 및 제2오목부(16b)에 삽입될 수 있는 것이라면 어떠한 단면 형상을 가진 것이라도 좋은데, 예컨대 제2(a)도에 표시되는 클로우버 모양, 그것에 유사한 삼각형과 같은 형상 또는 제2(b)도에 표시되는 사각형상중 어느것이라도 좋으며, 이와 같은 형상으로 함으로써 볼록부와 오목부의 접촉면적을 작게할 수 있다.

또, 제1오목부(14b), 제2오목부(16b)의 단면형상도 원형으로 한정되는 것은 아니며, 예컨대 제2(a),(b)도에 표시하는 볼록부와 서로 닮은 단면형상으로 할 수 있다.

상기한 제1실시예에서는 2개의 피스톤실(13,15) 및 피스톤(14,16)에 각각 볼록부(13a,15a)와 오목부(14b,16b)를 설치하고 있지만, 어느 한쪽의 피스톤실 및 피스톤만 볼록부와 오목부를 설치할 수도 있다. 이 경우에, 다른쪽의 피스톤실 및 피스톤은 그 피스톤이 경사지지 않고 원활하게 이동할 수 있는 만큼의 축선방향 길이를 보유하게 되지만, 양쪽의 피스톤실 및 피스톤의 축선방향 길이를 길게 할 경우에 비하면, 전환밸브는 소형화되어 있다.

제3도에 표시하는 제2실시예는 상술한 바와 같이 한쪽의 피스톤실 및 피스톤만 볼록부와 오목부를 설치한 것으로, 이 제2실시예에서는 제2피스톤실(15) 및 제2피스톤(16)이 각각 제2볼록부(15a) 및 제2오목부(16b)를 구비하고 있고, 제1피스톤실(26)은 볼록부를 구비하고 있지 않다. 또한 상기한 제1피스톤(14)에 오목부(14b)가 형성되어 있지만, 이 오목부(14b)는 생략할 수 있다.

상기한 제2실시예에 있어서의 다른 구성은 실질적으로 제1실시예와 동일하므로, 도면의 주요한 동일장소에 동일한 부호를 붙여서, 상세한 설명은 생략한다.

또한, 상기한 제2실시예에 있어서도, 볼록부와 오목부의 단면형상을 제2(a),(b)도로 표시하게 되는 원형 이외의 단면형상으로 할 수 있는 것은 말할 나위도 없다.

혹은, 상기한 제3도의 것과는 반대로 제1피스톤실 및 제1피스톤에 각각 볼록부 및 오목부를 설치하여, 제2피스톤실의 볼록부를 생략할 수도 있다.

또, 상기한 각 실시예에서는, 밸브부재(9)를 그 양쪽으로 배설한 대소2개의 피스톤(14,16)으로 전환하도록 하고 있지만, 상기한 작은 직경의 피스톤(16)에 대신하여 복귀스프링을 사용하며, 1개의 피스톤(14)만으로 밸브부재(9)를 바꾸는 구성의 전환밸브에는 본 발명은 마찬가지로 적용할 수 있다. 혹은, 상기한 2개의 피스톤(14,16)을 동일지름으로서, 이들의 피스톤에 2개의 파일럿 밸브부에서 파일럿 유체압을 상호 작용시켜서 밸브부재를 바꾸는 구성의 전환밸브에도 적용할 수 있다. 결국 본 발명은 피스톤을 개재하여 밸브부재를 전환하는 모든 타입의 파일럿 전환밸브에 적용할 수 있다.

더욱이, 상기한 각 실시예에 있어서의 주밸브부(1)는 어느것도 5포오트 밸브이지만, 본 발명에 있어서는, 상기한 주밸브부(1)를 그 이외의 3포오트 또는 4포오트 밸브로 할 수도 있다. 또, 상기한 파일럿 밸브부(2)는 전자조작식으로 한정되지 않고, 기계조작식이나 그외의 조작방식의 것이라도 좋다.

그래서 본 발명의 파일럿 전환밸브에 있어서는, 피스톤이 볼록부에 가이드되어 이동하므로써 경사지지 않으므로 그 피스톤의 동작은 원활하며 안정되어 있고, 게다가, 경사에 의한 편하중이 작용하지 않으므로 시일패킹 등의 편마모도 발생하지 않아서 전환밸브의 내구성이 높다.

또, 경사방지 때문에 피스톤의 축선방향 길이를 크게 할 필요가 없으므로, 전환 밸브의 대형화를 방지할 수 있고, 반대로 피스톤의 축선방향 길이를 종래품보다 짧게하여 소형화할 수도 있다.

게다가, 피스톤에 밸브부재를 압압하기 위한 압압부를 설치하여, 오목부의 선단을 압압부까지 연장시켰으므로, 오목부를 설치하여도 피스톤실 및 피스톤축 방향길이가 길어지지 않는다.

Claims (2)

1. 밸브구멍(6)내로 접동자재하게 배설된 밸브부재(9)와, 상기한 밸브구멍(6)의 단부에 형성된 피스톤실(13,15)과, 그 피스톤실(13,15)내로 접동자재하게 배설된 피스톤(14,16)을 구비하고, 파일럿 유체에 의하여 구동되는 상기한 피스톤(14,16)으로 상기한 밸브부재(9)를 전환하도록 구성된 주밸브부(1); 및 상기한 주밸브부(1)의 피스톤실(13,15)에 대하여 파일럿 유체를 공급 또는 배출하는 파일럿 밸브부(2)를 보유하는 파일럿 전환밸브에 있어서, 상기 피스톤실(13,15)은 피스톤실(13,15)의 실벽으로부터 축선방향으로 연장되는 기둥형상의 볼록부(13a,15a)를 보유하고, 상기 볼록부(13a,15a)는 상기 실벽과 일체로 되어 있고, 상기 피스톤(14,16)은 밸브부재(9)와 분리되어 있고, 밸브구멍(6)내로 감입한 상태에서 상기 밸브부재(9)의 단면에 당접한 기둥형상의 압압부(14a,16a)를 보유함과 아울러, 상기 볼록부(13a,15a)가 접동자재하게 감입하는 오목부(14b,16b)를 보유하고, 이 오목부(14b,16b)는 상기 압압부(14a,16a)의 내부에까지 연장되는 길이로 형성되어 있고, 이들 볼록부(13a,15a) 및 오목부(14b,16b)에 의하여 상기한 피스톤(14,16)의 이동이 안내되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는, 파일럿 전환밸브.
2. 제1항에 있어서, 상기한 피스톤실(13,15) 및 피스톤(14,16)이 밸브부재(9)의 양측으로 각각 배설되고 적어도 어느 한쪽의 피스톤실(13,15) 및 피스톤(14,16)에 상기한 볼록부(13a,15a) 및 오목부(14b,16b)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 파일럿 전환밸브.