KR100216972B1 - 직동형 전자밸브 - Google Patents

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KR100216972B1
KR100216972B1 KR1019960040213A KR19960040213A KR100216972B1 KR 100216972 B1 KR100216972 B1 KR 100216972B1 KR 1019960040213 A KR1019960040213 A KR 1019960040213A KR 19960040213 A KR19960040213 A KR 19960040213A KR 100216972 B1 KR100216972 B1 KR 100216972B1
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movable iron
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히로유키 카쯔다
타카시 아키모토
마사미찌 타지마
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다까다 요시유끼
에스엠시 가부시키가이샤
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Abstract

복수의 포트사이의 유로를 개폐하는 밸브부재(10)를, 전자조작부(3)의 가동철심(27)으로 직접구동하는 타이프의 직동형 전자밸브에 있어서, 상기한 가동철심(27)을 철심본체(27a)와 치수설정부재(27b)등으로 구성하고, 이들의 철심본체(27a)와 치수설정부재(27b) 등에 의하여 가동철심(27)의 철심치수(L)를, 상기한 밸브부재(10)에 따라서 그것을 변환하는데 필요한 치수로 설정한다.

Description

직동형 전자밸브
본 발명은, 전자조작부의 가동철심에 의하여 밸브부재를 직접구동하여 개폐시키는 직동형 전자밸브에 관한 것이다.
예컨대, 압력유체가 흐르는 복수의 포트와, 이들의 포트가 축선방향으로 결정된 배열로 개구하는 밸브구멍 및, 이 밸브구멍내로 이동 자재하게 수용되어서 각 포트 사이의 유로를 개폐하는 밸브부재 등을 구비한 주 밸브부, 및, 여자코일의 온·오프에 의하여 작동하는 가동철심을 보유하는 전자 조작부를 구비해 있고, 상기한 가동철심에서 상기한 밸브부재를 직접 구동하여 개폐시키는 타이프의 직동형 전자밸브는, 종래부터 잘 알려져 있다.
이 종류의 직동형 전자밸브는, 일반적으로, 상기한 주밸브부와 전자 조작부 등을 서로 결합하면, 밸브부재의 한쪽끝으로 가동철심이 직접 또는 적당한 중계부재를 개재하여 당접하고, 이 가동철심의 움직임이 직접 밸브부재에 전달되도록 되어 있다.
따라서, 상기한 주밸브부와 전자 조작부와는, 그들의 가동철심과 밸브부재등이 확실하게 당접할 수 있도록, 이들의 가동철심과 밸브부재의 치수가 서로 적합한 것 끼리를 조합해서 사용할 필요가 있으며, 주 밸브부에 있어서의 밸브부재의 길이나 스트로우크 끝에서의 정지위치 등이 달리하는 경우에는, 그들에 따라서, 가동철심의 치수가 다른 복수의 전자 조작부를 준비할 필요가 있었다.
이 때문에, 전자 조작부의 종류, 특히 가동철심의 종류가 많아지며, 전자밸브의 설계 및 제작이 번거롭고, 취급하기도 불편하였다.
또, 가동철심으로서 치수 정밀도의 높은 것이 요구되므로, 그 설계 및 제조가 번거롭고, 가격도 높아진다고 하는 문제도 있었다.
본 발명의 주된 목적은, 전자 조작부의 가동철심에서 주 밸브부의 밸브부재를 직접개폐하는 직동형 전자밸브에 있어서, 상기한 가동철심의 철심치수를, 밸브부재의 길이나 스트로우크 끝에서의 정지위치 등에 따라서 필요한 크기로 설정할 수 있도록 구성하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 상기한 가동철심의 철심치수를 필요한 크기로 설정가능하게 하므로서, 한개의 전자 조작부를, 밸브부재의 길이나 스트로우크 끝에서의 정지 위치등이 다른 복수의 주 밸브부에 대하여 공용할 수 있도록 하는데 있다.
본 발명의 더욱이 다른 목적은, 직동형 전자밸브에 있어서의 가동철심을, 철심치수를 설정하기 위한 부재에 다른 복수의 기능을 겸비시킴과 아울러, 내부에 복귀기구를 일체로 짜넣으므로서, 싼값으로 합리적인 설계 구조하는데 있다.
상기한 목적을 해결하기 위하여, 본 발명의 직동형 전자밸브는, 압력유체가 흐르는 복수의 포트와, 이들의 포트가 축선방향으로 결정된 배열로 개구하는 밸브구멍과, 이 밸브구멍내로 이동자재하게 수용되어서 상기한 각 포트 사이의 유로를 개폐하는 밸브부재 등을 구비한 주밸브부; 여자코일의 온·오프에 의하여 작동하는 가동철심을 보유하며, 이 가동철심에서 상기한 밸브부재를 직접 구동하여 개폐시키는 전자조작부를 보유하고, 상기한 전자 조작부에 있어서의 가동철심이, 철심본체와, 이 철심본체에 장착된 치수설정부재 등을 보유하고 있으며, 이들의 철심본체와 치수설정부재 등에 의해서 철심치수가 설정되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명의 구체적인 구성 상태에 의하면, 상기한 가동철심의 치수 설정부재가, 철심본체의 중심공의 한쪽 끝에 선단이 구멍밖으로 돌출하도록 장착되어 있고, 그 선단이 상기한 밸브부재의 단부에 직접 또는 중계부재를 개재하여 당접하고 있다.
본 발명에 있어서는, 상기한 철심본체의 중심공의 타단측으로, 선단이 고정철심에 당접하는 압압부재가 이동자재하게 수용되며, 이 압압부재와 상기한 치수설정부재와의 사이로 복귀스프링이 축설되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서는, 또, 상기한 치수설정부재의 철심본체로부터의 돌출량이 조절자재인 것이 바람직하다.
도 1은, 본 발명의 직동형 전자밸브의 하나의 실시예를 표시하는 종단면도.
도 2는, 도 1의 가동철심의 종단면도.
도 3은, 가동철심의 다른 구조예를 표시하는 종단면도.
도1 및 도2는 본 발명의 하나의 실시예를 표시하며, 이 실시예의 직동형 전자밸브(1)는, 주밸브부(2)와 전자조작부(3) 등을 구비하고 있다.
상기한 주밸브부(2)의 밸브보디(5)는, 압축공기 등의 압력유체 때문에 공급포트(p)와, 그 양쪽으로 위치하는 출력포트(A,B) 및, 더욱이 그 양측으로 위치하는 배출포트(EA,EB) 등을 구비함과 아울러, 이들의 포트가 축선방향으로 상기한 순번으로 개구하는 밸브구멍(6) 등을 구비하고 있다. 이 밸브구멍(6)의 한쪽 끝은 폐쇄부재(8)에 의해서 폐쇄되고, 다른 쪽 끝은 전자 조작부(3)에 의해서 폐쇄되어 있다. 도면중 7은, 상기한 폐쇄부재(8)를 고정하는 고정바퀴, 8a는 폐쇄부재(8)의 외주로 감착된 시일부재, 9는 밸브보디(5)와 전자조작부(3)와의 사이를 시일하는 시일부재이다.
상기한 밸브구멍(6)의 내부를 이동자재하는 밸브부재(10)는, 중심에 축방향의 관통구멍(12)을 보유하는 밸브막대(11)와, 이 밸브막대(11)의 외주에 감착된 포핏 모양의 밸브 시일부재(13a,13b) 및 (14a,14b)와, 이 밸브막대(11)의 축방향의 양단부 외주에 감착된 가이드링(15,15) 등을 구비하고, 상기한 밸브구멍(6) 내를 축선 방향으로 이동함으로서, 상기한 밸브 시일부재(13a,13b)가 공급포트(P)와 출력포트(A,B)와의 사이를 개폐함과 아울러, 밸브 시일부재(14a,14b)가 출력포트(A,B)와 배출포트(EA,EB)와의 사이를 개폐하도록 구성되어 있다.
또, 상기한 부재(10)와 폐쇄부재(8)와의 사이의 스프링실(16)에는, 이 밸브부재(10)를 전자 조작부(3)측으로 부세하는 밸브 스프링(17)이 축설되어 있다.
상기한 밸브 시일부재(13a,13b) 및 (14a,14b)는, 합성고무 등의 탄성을 보유하는 소재로 형성되며, 가드 링(15)은, 폴리아미드 수지, 폴리에스테르 수지 등으로 형성되어 있다.
상기한 밸브부재(10)의 전자 조작부(3)측의 단부에는, 이 밸브부재(10)와 가동철심(27) 등을 간접적 또한 완충적으로 접촉시키기 위한 중계부재(18)가 장착되어 있다. 이 중계부재(18)는, 합성수지 또는 경질고무 등의 소재로 된 통형상인 것이고, 축방향으로 복수의 절삭홈을 넣으므로서 직경방향의 탄력을 가지게 한 압입부(18a)를 보유하고, 이 압입부(18a)가 밸브막대(11)의 관통구멍(12)의 단부에 탄력적으로 압입되어 있다.
상기한 중계부재(18)는, 밸브부재(10)와 가동철심(27)과의 사이의 간격이 크므로 그들을 직접 당접시킬 수 없는 경우에, 보조적으로 사용된다. 따라서, 밸브부재(10)와 가동철심(27)과의 간격에 의해서는 중계부재(18)를 개재시키지 않고, 그들을 직접 당접시키는 일도 있다.
또, 상기한 밸브부재(10)의 타단의 상기한 스프링 실(16)은, 밸브막대(11)에 설치한 상기한 관통구멍(12)과, 중계부재(18)에 설치한 유로(18b) 등에 의하여, 밸브보디(5)와 전자 조작부(3)와의 사이의 공간(20)으로 연통함과 아울러, 가이드 링(15,15)의 외주의 일부에 형성된 벤자리(도시생략)에 의하여, 배출포트(EA,EB)에도 연통하고 있다.
상기한 전자조작부(3)는 여자코일(21)을 감은 보빈(22)과, 이 보빈(22)을 에워싸는 자기틀(23) 및 자기판(24)과, 상기한 보빈(22)의 중심구멍의 한쪽끝으로 삽입되어서 볼트(25)로 자기틀(23)에 고정된 고정철심(26)과, 보빈의 중심구멍으로 접동가능하게 삽입된 가공철심(27) 등을 구비하고 있다.
상기한 자기틀(23)은 그 외주를 합성수지 등으로 코우팅(29)되며, 도시를 생략하고 있는 부착볼트 등의 고정수단에 의하여 밸브보디(5)의 한쪽으로 기밀하게 장착되어 있다.
또 상기한 보빈(22)과 자기판(24)와의 사이 및 보빈(22)의 중심구멍과 고정철심(26)과의 사이는, 어느 것도 시일링(28)에 의하여 기밀하게 시일되어 있다.
상기한 가동철심(27)은 도 2에서도 알수 있듯이 중심구멍을 보유하는 속이 텅 비어 있는 원통형상인 철심본체(27a)와, 이철심본체(27a)의 선단으로 장착된 치수 설정부재(27b)로 되어 있고, 이 철심본체(27a)의 외주면에는 그 축선방향으로, 주밸브부(2)측의 공간(20)으로 향해서 점차 깊이가 얕아진 유로홈(31)이 형성되어 있다.
상기한 철심본체(27a)의 중심구멍(30)은 고정철심(26)측의 단부에 소경공부(30a)를 보유하며, 이 소경공부(30a)측의 단부에, 선단이 고정철심(26)과 당접하는 압압부재(32)가 접동자재하게 삽입되어 있다. 이 압압부재(32)는, 상기한 소경공부(30a)로 감입하는 소경축부(32a)를 보유하고 있고 이 소경축부(32a)의 길이는, 압압부재(32)가 중심구멍(30)의 단부의 소경공부(30a)와의 사이의 층계부에 당접했을 때(도2참조)에, 소경공부(30a)로부터 고정철심(26)측으로 향해서 돌출하는 길이이다.
또, 상기한 치수 설정부재(27b)는, 밸브부재(10)를 바꾸는데 필요한 가동철심(27)의 치수, 즉 철심치수(L)를, 상기한 철심본체(27a)와 공동해서 설정하기 위한 것이다.
이 치수 설정부재(27b)는 원통형을 하고 있고, 상기한 중심구멍(30)에 있어서의 밸브부재(10)측의 단부에 견고하게 압입함으로서 고정되고, 그 선단은 중심구멍(30)으로부터 필요한 치수 만큼 외부에 돌출시켜, 상기한 중계부재(18)를 개재하여 밸브부재(10)와 당접하고 있다.
그리고, 상기한 설정부재(27b)의 선단면과 철심본체(27a)의 후단면과의 사이의 치수(L)이, 가동철심(27)의 철심치수로서 설정되어 있다. 이 철심치수(L)은, 상기한 설정부재(27b)의 돌출량의 설정을 변환시킴으로서, 자유롭게 변경할 수 있다.
상기한 치수 설정부재(27b)는, 철심부재(27a)와 마찬가지의 자성체로 형성해도 좋지만, 합성수지나 기타의 세라믹과 같은 비자성체에 의하여 형성할 수도 있다.
상기한 압압부재(32)와 설정부재(27b)와의 사이에는, 상기한 밸브스프링(17)보다도 부세력이 큰 복귀스프링(34)이 축설되며, 이 복귀스프링(34)으로 가동철심(27)을 항상 밸브부재(10)측으로 향해서 부세하고 있다.
따라서, 상기한 설정부재(27b)는, 가동철심(27)의 철심치수(L)를 설정하는 기능 외에, 밸브부재(10)와 당접하여 그것을 누르는 기능과, 복귀스프링(34)을 지지하는 스프링 받침으로서의 기능을 겸비하고 있고, 게다가, 가동철심(27)의 내부에 상기한 압압부재(32)와 복귀스프링(34) 등을 일체로 짜넣고 있으므로, 가동철심(27)이 대단히 값이 싸고 합리적인 구조로 되어 있고, 이들의 각 부품을 전자 조작부(3)에 개별적으로 맞붙게 하는 경우에 비하여, 취급이 쉽고 조립작업도 대단히 간단하다.
도1 중의 부호 37은, 조작자(37a)를 밀어내리는 조작을 함으로써 가동철심(27)을 고정철심(26)측으로 이동시키는 수동조작기구, 부호38은 전자조작부(3)에 설치한 인쇄 배선판이고, 외부전원과 여자코일(21)의 단자 등을 전기적으로 접속시키기 위한 것이다.
상기한 실시예의 전자밸브에 있어서, 여자코일(21)이 비통전 일때는, 도1에 표시하는 가동철심(27) 및 밸브부재(10)의 하반분과 같이, 압압부재(32)의 소경부(32a)의 선단이 고정철심(26)과 당접하여, 가동철심(27)이 복귀스프링(34)의 부세력에 의하여 복귀 위치를 점유한다. 이 때문에, 밸브 시일부재(13a,13b)가, 공급포트(P)와 출력포트(A)와의 사이를 차단함과 아울러, 공급포트(P)와 출력포트(B)사이를 개방하고, 또한 밸브 시일부재(14a,14b)가, 출력포트(A)와 배출포트(EA)의 사이를 개방함과 아울러, 출력포트(B)와 배출포트(EB)와의 사이를 차단한다.
여자코일(21)에 통전하면, 도1에 표시하는 가동철심(27) 및 밸브부재(10)의 상반분과 같이, 가동철심(27)이 복귀스프링(34)의 부세력에 항거하여 고정철심(26)으로 흡착되므로, 밸브부재(10)이 밸브 스프링(17)의 부세력에 의하여 도면에 있어서 우측으로 움직이며, 밸브 시일부재(13a,13b)가, 공급포트(P)와 출력포트(A)와의 사이를 개방함과 아울러, 공급포오트(P)와 출력포트(B)와의 사이를 차단하고, 또한 밸브 시일부재(14a,14b)가, 출력포트(A)와 배출포트(EA)와의 사이를 차단함과 아울러, 출력포트(B)와 배출포트(EB)와의 사이를 개방한다.
상기한 가동철심(27)의 철심치수(L)는, 상기한 철심본체(27a)와 설정부재(27b) 등에 의하여 결정되어 있으므로, 철심본체(27a)자체의 치수정밀도가 그만큼 좋지 않아도, 설정부재(27b)의 돌출량을 정확히 결정함으로서, 그 철심치수(L)를 높은 정밀도로 설정할 수 있다. 이 때문에, 주 밸브부(2)와 전자 조작부(3) 등을 결합할 때에, 밸브부재(10)의 길이나 스트로우크 끝에서의 정지 위치 등에 따라서 상기한 철심치수(L)를 설정함으로서, 이 가동철심(27)을 확실하게 밸브부재(10)와 당접시킬 수 있다.
또, 1개의 가동철심(27)의 철심치수(L)를 밸브부재(10)에 따라서 달리하는 크기로 설정할 수 있으므로, 1개의 전자 조작부(3)를, 상기한 밸브부재(10)의 길이나 스트로우크 단부에서의 정지위치 등이 다른 복수의 주 밸브부(2)에 공통으로 사용할 수 있다.
상기한 실시예의 가동철심(27)에 있어서는, 설정부재(27b)가 철심본체(27)의 중심구멍(30)으로 압입에 의하여 고정되어 있고, 그 돌출량을 조절할 수는 없지만, 상기한 설정부재(27b)를 철심본체(27a)의 축선방향으로 이동 가능하게 하여 그 돌출량을 조절할 수 있도록 구성할 수도 있고, 이것에 의하여, 가동철심(27)의 철심치수(L)를 자유롭게 조절할 수 있다.
도 3에는, 설정부재(41b)의 돌출량이 조절 자재하게 된 가동철심(41)의 예가 표시되어 있다. 이 예에서는, 철심본체(41a)의 중심구멍(42)의 내주면에 암나사가 바닥냄과 아울러, 설정부재(41b)의 외주면에 수나사가 바닥내며, 이 설정부재(41b)가 상기한 중심공(42)으로 전후동 자재 되도록 나사결합 되어 있다.
따라서, 설정부재(41b)를 가동철심(41)의 축선방향으로 진퇴시켜서 바라는 위치에 정지시킴으로써, 가동철심(41)의 철심치수(L)를 자유롭게 조절할 수 있다. 이 경우에, 가동철심이 변환할 때의 충격 등에 의하여 상기한 설정부재(41b)가 불필요하게 이동하는 일이 없도록, 고정나사나 기타의 적당한 고정수단에 의하여 이 설정부재(1b)를 필요한 위치로 고정할 수 있도록 하여도 좋다.
상기한 가동철심(41)의 기타의 구성 및 작용은 전기한 제1 실시예와 실질적으로 동일하므로, 도면의 동일한 곳에 동일한 부호를 붙여서 상세한 설명은 생략한다.
이와 같이, 설정부재의 돌출량이 조절자재 하게 되어 있으면, 가동철심의 철심치수를 간단 또한 확실하게 설정하고 또 조절할 수 있고, 예컨대, 상기한 밸브부재(10)에 있어서의 두쌍의 밸브 시일부재(13a,13b) 및 (14a,14b)의 시일 압력의 밸런스 상태를 조절할 필요가 있는 것 같은 경우에, 그 조절작업을 간단히 실시할 수 있다.
또한, 상기한 실시예에 있어서의 주밸브부(2)는 5포트 밸브 이지만, 3포트 밸브 또는 공통된 배출포트를 보유하는 4포트 밸브로 할 수도 있다.
이상으로 진술한 바와 같이 본 발명의 직동형 전자밸브는, 가동철심에 치수 설정부재를 장착하여, 이 치수 설정부재에서 철심치수를 설정하도록 하고 있으므로, 철심본체의 치수정밀도가 그만큼 좋지 않아도, 주 밸브부에 있어서의 밸브부재의 길이나 스트로우크 단부에서의 정지위치 등에 따라서 상기한 철심치수를 정확히 설정할 수 있고, 이것에 의하여, 이 가동철심을 확실하게 밸브부재와 당접시킬 수 있다.
또, 1개의 가동철심의 철심치수(L)를 밸브부재에 따라서 달리하는 크기로 설정할 수 있으므로, 1개의 전자조작부를, 상기한 밸브부재의 길이나 스트로우크 단부에서의 정지위치등이 달리하는 복수의 주 밸브부에 공통으로 사용할 수 있다.

Claims (2)

  1. 압력유체가 흐르는 복수의 포트와, 이들의 포트가 축선 방향으로 결정된 배열로 개구하는 밸브구멍과, 이 밸브구멍 내로 이동자재하게 수용 되어서 상기한 각 포트 사이의 유로를 개폐하는 밸브부재 등을 구비한 주밸브부; 및
    여자코일의 온·오프에 의하여 작동하는 가동철심을 보유하고, 이 가동철심으로 상기한 밸브부재를 직접 구동하여 개폐시키는 전자조작부;를 보유하며,
    상기한 전자조작부에 있어서의 가동철심이, 철심본체와, 이 철심본체에 장착된 치수설정부재 등을 보유하고 있고, 이들의 철심본체와 치수설정부재에 의하여 철심치수가 설정되도록 되어 있고,
    상기한 가동철심의 치수설정부재가, 철심본체의 중심구멍의 한쪽끝으로 선단이 구멍밖으로 돌출하도록 장착되어 있고, 그 선단이 상기한 밸브부재의 단부에 직접 또는 중계부재를 통하여 접하고 있고,
    상기한 철심본체의 중심구멍의 다른쪽 끝측으로, 선단이 고정철심과 접하는 누름부재가 이동이 자유롭도록 수용되며, 이 누름부재와 상기한 치수설정 부재와의 사이로 복귀스프링이 압축설치되어 있는 것을 특징으로 하는 직동형 전자밸브.
  2. 제1항에 있어서, 상기한 치수설정부재의 철심본체로부터의 돌출량이 조절자재인 것을 특징으로 하는 직동형 전자밸브.
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