KR100548705B1

KR100548705B1 - 복수 솔레노이드를 갖는 밸브장치

Info

Publication number: KR100548705B1
Application number: KR1020040032298A
Authority: KR
Inventors: 하야시분야
Original assignee: 에스엠시 가부시키가이샤
Priority date: 2003-05-09
Filing date: 2004-05-07
Publication date: 2006-02-02
Also published as: JP2004332876A; TWI278583B; KR20040095729A; CN1311180C; CN1550703A; US7032879B2; US20040222397A1; TW200424463A; ITMI20040892A1; JP4054995B2

Abstract

본 발명은, 작은 스트로크의 개폐밸브로, 응답성이나 유량의 저하를 억제하면서, 밸브보디부의 폭을 가급적 작게 하는 동시에, 솔레노이드부에 대해서도 작은 폭으로 소정의 출력이 얻어지도록 한 밸브장치를 제공하는 것을 과제로 한다.

가압유체의 출력유로의 개폐를 행하는 솔레노이드 밸브장치에 있어서, 고정철심(10A,10B)의 일단의 흡착면(14A,14B)을 동일평면에 인접해서 배열시킨 복수의 솔레노이드(21A,21B)와, 이들 솔레노이드를 덮는 공통의 자기 프레임(24)을 갖고, 통전시에 인접하는 솔레노이드의 고정철심에 발생하는 자속의 극성이 역방향 또는 동일방향으로 되도록 배선된 솔레노이드부(2), 밸브시트(39A,39B)가 상기 복수의 솔레노이드의 배열방향으로 길게 형

성된 밸브보디부(3), 및 그 밸브시트를 개폐하는 상자성체의 가동밸브(4)를 구비한다.

Description

복수 솔레노이드를 갖는 밸브장치{VALVE DEVICE HAVING A PLURALITY OF SOLENOIDS}

도1은 본 발명의 실시예의 단면도이다.

도2는 본 발명의 실시예의 분해사시도이다.

도3은 본 발명의 실시예의 주요부 확대단면도이고, 도면의 우반부는 가동밸브의 밸브폐쇄상태를 나타내고, 좌반부는 밸브개방상태를 나타내고 있다.

도4의 (A) 및 (B)는 각각 밸브시트의 형상을 예시하는 설명도이다.

도5는 본 발명의 다른 실시예의 단면도이다.

도6은 도5의 실시예의 분해사시도이다.

도7의 (A) 및 (B)는 솔레노이드부 및 가동밸브에 대한 다른 구성예를 나타내는 개략적 단면도이다.

(부호의 설명)

1:밸브장치

2:솔레노이드부

3:밸브보디부

4:가동밸브

10A:제1고정철심

10B:제2고정철심

20:자기 플레이트

21A:제1솔레노이드

21B:제2솔레노이드

24:자기 프레임

24a:상판부

33:입력유로

36:출력유로

39,39A,39B:밸브시트

본 발명은, 작은 스트로크로, 응답성이나 유량의 저하를 억제하면서, 그 다수를 밀접하게 병렬 배치해도 전체적으로 컴팩트화할 수 있도록 한 2포트의 밸브장치에 관한 것이다.

특허문헌1에는, 가동철심을 갖는 솔레노이드부와, 이 솔레노이드부와 연설되고, 가압유체의 입력유로 및 출력유로를 가짐과 아울러, 이들 유로간의 밸브시트를 상기 가동철심으로 구동되는 밸브체로 개폐하도록 한 밸브보디부를 구비한 밸브장치에 있어서, 상기 솔레노이드부의 가동철심의 스트로크를 될 수 있는 한 작게 하고, 그것에 의해서 솔레노이드부를 소형화할 수 있도록 한 기술이 개시되어 있다.

또, 특허문헌2에는, 전자력 등으로 구동되는 판형상의 밸브체에 의해 출력측 유로의 개구를 개폐하도록 한 개폐밸브에 있어서, 작은 스트로크로 유량을 크게 하면서 장치전체를 소형화할 수 있도록 한 기술이 개시되어 있다.

이들 개폐밸브는, 가동철심의 작은 스트로크로 전개되기 때문에, 응답성에 있어서도 우수한 것이다.

상기 특허문헌1 및 특허문헌2의 개폐밸브와 같이, 소형의 솔레노이드로 개폐의 스트로크를 될 수 있는 한 작게 하고, 그것에 의해서 밸브의 개폐의 응답성을 개선한 밸브장치에서는, 그 다수를 밀접하게 병렬 배치해서 전체적으로 컴팩트화하고자 하면, 밸브보디부의 폭을 가급적 작게 하는 동시에, 소형화되어 있는 솔레노이드의 더 한층의 소형화가 필요하게 되고, 응답성이나 유량의 저하를 억제하면서 그들을 실현하기 위해서는, 어떠한 대폭적인 구조적인 개변을 고려할 필요가 있다.

(특허문헌1)

일본 실용신안공고 소화58-33334호공보

(특허문헌2)

일본 실용신안공고 평성5-11409호공보

본 발명의 기술적 과제는, 상술한 작은 스트로크의 개폐밸브로, 응답성이나 유량의 저하를 억제하면서, 그 다수를 밀접하게 병렬 배치해서 전체적으로 컴팩트화할 수 있도록 한 밸브장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 더욱 구체적인 기술적 과제는, 상기 작은 스트로크의 개폐밸브로, 응답성이나 유량의 저하를 억제하면서, 밸브보디부의 폭을 가급적 작게 하는 동시에, 솔레노이드부에 대해서도 그 밸브보디부의 폭에 따른 작은 폭으로 소정의 출력이 얻어지도록 한 밸브장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 다른 기술적 과제는, 단일의 솔레노이드를 이용하는 경우에, 밸브보디부의 폭을 작게 해서 솔레노이드의 폭도 그것에 따른 작은 폭으로 하고자 하면, 그 출력을 높이는 것에 한계가 있는 것을 고려하여, 솔레노이드의 폭도 작게 하면서 그 출력을 높일 수 있도록 한 밸브장치를 제공하는 것에 있다.

상기 과제를 해결하기 위해서 본 발명의 밸브장치는, 코일내에 배치한 고정철심의 일단에 가동밸브를 흡착하기 위한 자기 흡착면을 갖는 솔레노이드부와, 이 솔레노이드부와 연설되고, 가압유체의 입력유로 및 출력유로를 갖는 밸브보디부와, 상기 양 유로간의 밸브시트를 개폐하는 상자성재의 상기 가동밸브를 구비하고, 상기 솔레노이드부의 작동에 따라서 상기 가동밸브에 의해 상기 밸브시트의 개폐를 행하는 밸브장치에 있어서, 상기 솔레노이드부가, 고정철심의 흡착면을 동일평면상에 인접시켜서 배치한 복수의 솔레노이드를 가짐과 아울러, 이들 솔레노이드를 덮어서 상판부가 각 고정철심의 흡착면과 반대측의 끝면에 접하는 공통의 자기 프레임을 갖고, 상기 밸브보디부에 있어서의 가압유체의 출력유로는, 상기 복수의 솔레노이드의 배열방향으로 길게 형성되어 있고, 상기 가동밸브는, 적어도 각 고정철심에 대면해서, 복수의 솔레노이드에의 통전시에 상기 고정철심에 흡인되는 부분을 갖고, 상기 통전을 해제했을 때에 가동밸브를 밸브시트에 착좌시키기 위한 수단을 설치한 것을 특징으로 하는 것이다.

상기 고정철심의 주위에는, 솔레노이드에의 통전시에 가동밸브가 고정철심의 흡착면에 밀착되는 것을 억제하는 정도로 돌출되는 쿠션을 배치할 수 있다.

상기 밸브장치에 있어서는, 상기 고정철심의 자기 흡착면과 대략 동일 평면상에 설치되고, 상기 자기 프레임에는 자기적으로 접합되어 있지만 고정철심에 대해서는 접합되어 있지 않은 자기 플레이트를 구비하고, 상기 가동밸브는, 각 고정철심과 이들 양측에 있어서의 자기 플레이트에 각각 대면하고, 상기 복수의 솔레노이드에의 통전시에 상기 고정철심 및 자기 플레이트에 흡인되는 부분을 갖는 것으로 하거나, 또는 상기 자기 플레이트를 설치하는 일없이, 자성재료가 아닌 플레이트를 설치하여, 가동밸브를 복수의 솔레노이드의 고정철심에 있어서의 자기 흡착면에만 대면하거나, 또는 상기 자기 흡착면 및 자기 프레임의 측판부 선단에 대면하는 것으로 할 수 있다.

이들 경우에는, 상기 복수의 솔레노이드가, 이들에의 통전시에 인접하는 솔레노이드의 고정철심에 발생하는 자속의 극성이 서로 역방향으로 되도록 배선된 것으로 할 수 있다.

또, 본 발명의 밸브장치는, 통전을 해제한 단계에서 가동밸브를 밸브시트에 착좌시키기 위한 수단으로서, 입력유로로부터의 가압유체가, 출력유로가 개구되는 밸브시트에 대해서 가동밸브를 압압하도록, 상기 가동밸브를 설치하는 것이 적절하다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시형태에 있어서는, 고정철심과 자기 플레이트 사이에, 이들 사이의 자속의 흐름에 대하여 저항을 부여함과 아울러, 솔레노이드에의 통전시에 가동밸브가 고정철심의 흡착면 및 자기 플레이트에 밀착하는 것을 억제하는 정도로 돌출되는 쿠션이 배치된다.

또, 본 발명의 바람직한 다른 실시형태에 있어서는, 복수의 밸브시트가 복수의 솔레노이드의 고정철심의 흡착면에 대향해서 설치되고, 이들 밸브시트가 솔레노이드의 인접방향으로 길게 되도록 병렬 배치된다.

상기 구성을 갖는 밸브장치에 있어서는, 복수의 솔레노이드를 설치해서 그 배열 방향으로 긴 출력유로를 형성하고 있으므로, 작은 스트로크의 개폐밸브로, 응답성이나 유량의 저하를 억제하면서, 그 밸브장치의 다수를 기밀하게 병렬 배치해서 전체적으로 컴팩트화할 수 있다. 또한, 솔레노이드부는, 복수의 솔레노이드를 병렬 배치하고 있으므로, 밸브보디부의 폭에 따른 작은 폭이면서, 강력한 흡인력을 얻을 수 있다. 또한, 이들 솔레노이드부에의 통전은 인접하는 솔레노이드의 고정철심에 발생하는 자속의 극성이 서로 역방향으로 되도록 배선할 수도 있어, 그것에 의해 자기 플레이트 등의 구성을 간소화할 수 있다.

이하, 본 발명을 도면에 나타내는 실시예에 기초해서 더욱 상세하게 설명한다.

도1 내지 도3은, 본 발명에 따른 밸브장치의 실시예를 나타내는 것으로, 이 밸브장치(1)는 개략적으로는, 솔레노이드부(2)와, 이 솔레노이드부(2)에 연설되어, 가압유체의 입력유로 및 출력유로를 갖는 밸브보디부(3)와, 상기 솔레노이드부(2)의 작동에 따라 개폐동작하는 부분의 상자성재의 가동밸브(4)를 구비하고 있다.

상기 솔레노이드부(2)는, 복수의 보빈(23A,23B)에 각각 코일(22A,22B)을 감음으로써 형성한 제1 및 제2솔레노이드(21A,21B)를 갖고 있다. 이들 제1 및 제2솔레노이드(21A,21B)는, 상기 보빈(23A,23B)내에 설치한 제1 및 제2고정철심(10A,10B)을 구비하고, 이들의 일단을, 가동밸브(4)를 흡착하기 위한 자기 흡착면(14A,14B)으로 하고, 상기 자기 흡착면(14A,14B)이 동일평면상에서 인접해서 배치되도록, 제1 및 제2솔레노이드(21A,21B)를 설치하고 있다. 또한, 상기 솔레노이드(21A,21B)는 이들을 덮고, 상판부(24a)가 각 고정철심(10A,10B)의 흡착면(14A,14B)과 반대측의 끝면(11A,11B)에 접하는 공통의 자기 프레임(24), 및 상기 고정철심(10A,10B)의 자기 흡착면(14A,14B)과 대략 동일평면상에 설치된 공통의 자기 플레이트(20)를 갖고 있다.

상기 자기 프레임(24)은, 도1에 나타내듯이, 상기 상판부(24a) 및 그 양단측의 측판부(24b)를 구비하고, 제1 및 제2솔레노이드(21A,21B)를 덮도록 배치한 단면 ㄷ자상의 상자성재로 이루어지는 것이지만, 자로단면을 확대할 필요가 있는 경우에는, 도1에 있어서의 제1, 제2솔레노이드(21A,21B)의 전후면을 덮는 측판부도 설치할 수도 있다. 이 자기 프레임(24)의 측판부(24b)의 하단면(24c)은, 상자성재로 이루어지는 상기 자기 플레이트(20)와 자기적으로 접합되어 있다.

상기 자기 플레이트(20)에는, 제1, 제2고정철심(10A,10B)의 자기 흡착면(14A,14B)측의 단부를 관통하는 관통구멍(28A,28B)이 형성되어 있다.

한편, 제1, 제2솔레노이드(21A,21B)에 있어서의 보빈(23A,23B)의 중심부에 O링을 끼워 기밀하게 끼워부착된 제1 및 제2고정철심(10A,10B)은, 그 자기 흡착면(14A,14B)측에 소경부(12A,12B)를 형성하고, 이 소경부(12A,12B)에 외측으로 끼워진 쿠션(15A,15B)을 통해 고정철심(10A,10B)이 상기 관통구멍(28A,28B)에 고정되고, 그리고, 이들 고정철심(10A,10B)의 흡착면(14A,14B)과 자기 플레이트(20)의 하면을 대략 동일평면상에 위치시키고 있다. 따라서, 자기 플레이트(20)와 제1, 제2고정철심(10A,10B)은 상기 쿠션(15A,15B)을 통해 근접하여, 양자는 자기적으로 직접 접합되지 않고, 양자간의 자속의 흐름에 저항이 부여되어 있다.

상기 자기 프레임(24)의 외주는, 자기 플레이트(20)의 주위로부터 상판부(24a)까지의 전체가, 합성수지재로 이루어지는 밀봉재(29)로 덮여지고, 밀봉재(29)의 상면에서는 도1 및 도2에 나타내듯이, 제1, 제2솔레노이드(21A,21B)의 코일과 전기적으로 접속한 쌍을 이루는 각 2개의 코일단자(40A,40A,40B,40B)를 세워서 설치하고 있다.

또한, 밀봉재(29)의 상면에는, 코일단자(40A,40A,40B,40B)의 관통구멍을 갖는 스페이서(41)를 끼워맞춰 배치하고, 그 상면에 프린트기판(42)을 탑재하고 있다. 이 프린트기판(42)은, 통전회로(도시생략)에 도통한 소켓(43A,43A,43B,43B)이 그 하면으로 돌출되어, 스페이서(41)의 관통구멍내에서 코일단자(40A,40A,40B,40B)와 각각 전기적으로 결합할 수 있도록 되어 있다. 또한, 상기 프린트기판(42)의 상면의 일단에는, 그 통전회로에 도통하는 복수의 수전단자(44)를 세워서 설치하고 있다. 프린트기판(42)은 커버(45)로 덮여져 있으며, 수전단자(44)는 그 커버(45)에 설치된 단자통(46)에 수용되어 있다.

그리고, 제1, 제2솔레노이드(21A,21B)에의 배선은, 제1, 제2고정철심(10A,10B)에 발생하는 자극의 극성이 서로 역방향으로 되는 접속으로 되어 있다.

또, 상기 솔레노이드(21A,21B)에의 통전은, 소켓(43A,43B) 등을 이용하는 일없이, 코일단자를 직접적으로 프린트기판(42)에 접합함으로써 행할 수도 있다.

이와 같이 구성된 솔레노이드부(2)는 통전에 따라 제1솔레노이드(21A) 및 제2솔레노이드(21B)의 각각에 있어서, 고정철심(10A,10B)에 자속이 발생하여, 도1에 흰색 화살표(A) 및 실선 화살표(a)로 나타내듯이, 각각의 고정철심(10A,10B), 자기 프레임(24)의 상판부(24a) 및 측판부(24b), 자기 플레이트(20), 및 가동밸브(4)를 지나 자로가 형성되지만, 제1고정철심(10A)과 제2고정철심(10B)에 있어서의 자계의 극성이 서로 역방향으로 되어 있으므로, 도1에 흰색 화살표(A) 및 실선화살표(b)로 나타내듯이, 제1고정철심(10A), 자기 프레임(24)의 상판부(24a), 제2고정철심(10B), 및 가동밸브(4)를 지나고, 제1고정철심(10A)과 제2고정철심(10B)을 경유하는 부분인 자기 프레임(24)의 상판부(24a)의 중앙부를 유효하게 이용하는 자로가 형성된다. 또, 통전이 역극성으로 되면, 파선의 흰색 화살표(B)로 나타내듯이 역방향의 자로가 형성된다.

여기서는, 제1, 제2솔레노이드(21A,21B)에의 배선은, 제1, 제2고정철심(10A,10B)에 발생하는 자극의 극성이 서로 역방향으로 되는 접속으로 되어 있다라는 것을 설명했지만, 이 실시예의 경우에는, 양 고정철심(10A,10B)에 발생하는 자극의 극성이 서로 같은 방향으로 되도록 배선할 수도 있다.

상기 어느 배선을 행하는 경우에 있어서나, 상기 2개의 고정철심(10A,10B)을 이용한 것, 및 상술의 자로의 형성에 따라, 자기 플레이트(20) 및 제1, 제2고정철심(10A,10B)의 흡착면(14A,14B)과 가동밸브(4) 사이에는, 단일의 솔레노이드를 이용하는 경우에 비해서 적어도 2배라는 매우 큰 자기흡착력이 발생하여, 응답성이 개선된다.

한편, 상기 솔레노이드부(2)에 연설되는 밸브보디부(3)는, 도1 및 도2에 나타내듯이, 압축공기의 입력유로(33)(도2) 및 출력유로(36), 및 이들 유로간에 위치하는 부분의 밸브시트(39A,39B)를 갖는 보디(37)를 구비하고, 솔레노이드부(2)와의 사이에, 상기 솔레노이드부(2)에의 통전시에 자기 플레이트(20) 및 제1, 제2고정철심(10A,10B)에 흡착되는 상자성재의 상기 가동밸브(4)를 수용하도록 형성하고 있다. 이 밸브보디부(3)는, 상기 솔레노이드부(2)의 작동에 따라 가동밸브(4)에 의해 밸브시트(39A,39B)의 개폐를 행하는 것이다.

또, 상기 보디(37)는 상기 입력유로(33)에 연통해서 압축공기를 공급하는 입력구(31)를 가짐과 아울러, 상기 출력유로(36)에 연통해서 압축공기를 출력하는 출력구(35)를 갖고 있다. 출력유로(36)는, 입력유로(33)에 둘러싸여지도록 그 중앙부를 경유해서, 제1 및 제2솔레노이드(21A,21B)의 배열방향으로 긴 2개의 출력개구(38A,38B)로 분기해서 개구하도록 형성되고, 이들 출력개구(38A,38B)의 둘레가장자리에 상기 밸브시트(39A,39B)를 구성하는 시일부재가 설치되어 있다. 이 밸브시트(39A,39B)는 그것을 구성하는 부재를 보디(37)에 코킹하거나, 성형 등으로 고정할 수도 있고, 또한, 보디(37)와 일체로 성형할 수도 있다.

상기 출력개구(38A,38B) 및 밸브시트(39A,39B)는, 제1 및 제2솔레노이드(21A,21B)에 있어서의 고정철심(10A,10B)의 흡착면(14A,14B)에 대략 대향해서 설치되고, 또한, 이들의 출력개구(38A,38B)(및 밸브시트(39A,39B))는 도4의 (A)에 나타내듯이, 양단이 반원이며 중앙이 평행하게 된 타원형이며, 솔레노이드(21A,21B)의 인접방향으로 길어지도록 열을 이루어 배치되어 있다.

도4의 (A)의 출력개구(38A,38B)에 있어서의 반원부분의 지름(x)과 평행부의 길이(y)는, y/x≥2의 관계를 갖는 범위로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 출력개구(38A,38B)는 도4의 (A)와 같은 타원형에 한정되지 않고, 도4의 (B)에 나타내듯이, 4모서리에 R처리를 한 대략 직사각형이어도 좋다. 그 외에, 출력개구(38A,38B)는 솔레노이드(21A,21B)의 인접방향으로 긴 것이 필요하지만, 목적, 설계의 제약 등에 따라 각종의 장척형상을 이용할 수 있다.

가동밸브(4)는, 도2에 나타내듯이, 외형이 상기 2개의 밸브시트(39A,39B)를 커버할 수 있는 8자형상의 상자성의 철편에 의해 형성되고, 그 형태중에 각 고정철심(10A,10B)과 이들 양측에 있어서의 자기 플레이트(20)에 흡인되는 부분을 갖고 있다. 또한, 상기 가동밸브(4)는, 솔레노이드부(2)와 보디(37) 사이에 있어서, 둘레가장자리의 일부가 보디(37)에 가이드되어서 밸브시트(39A,39B)의 개폐방향으로 유동(遊動)가능하게 설치되어 있다. 그 때문에, 이 가동밸브(4)의 주위에는, 입력유로(33)로부터 상기 가동밸브(4)와 솔레노이드부(2) 사이에 압축공기가 흐르는 유로가 형성되어 있다.

이 가동밸브(4)는, 제1 및 제2솔레노이드(21A,21B)에의 통전시에는 자기 플레이트(20) 및 제1, 제2고정철심(10A,10B)의 흡착면(14A,14B)과의 사이에 발생하는 자기흡착력에 의해, 도3의 좌반부에 나타내듯이, 밸브시트(39A,39B)로부터 이간되어 밸브개방하는 것이다. 또한, 통전해제시에는, 입력유로(33)를 통해 가동밸브(4)의 상면에 유입된 압축공기에 의해 압압되고, 도3의 우반부에 나타내듯이, 제1, 제2밸브시트(39A,39B)에 압접되고, 출력개구(38A,38B)가 폐쇄되어서 출력구(35)로부터의 압축공기의 출력은 없어진다. 이 경우에, 가동밸브(4)를 밸브폐쇄방향으로 압압하는 압축공기의 압압력은 가동밸브(4)의 출력유로(36)에 대면하는 부분에 작용하므로, 가동밸브는 안정적으로, 또한 응답성 좋게 동작한다.

이 가동밸브(4)의 스트로크는, 매우 작은 것이지만, 밸브시트(39A,39B)의 평면형상을 개구면적에 대해서 개구둘레 길이가 긴 타원형상으로 하고 있으므로, 응답성 좋게 압축공기가 큰 유량을 확보할 수 있다.

또, 여기에서는, 가동밸브(4)를 밸브시트(39A,39B)에 착좌시키기 위한 수단으로서, 상기 입력유로(33)로부터 가동밸브(4)상에 도달한 유체의 압력을 이용하고 있지만, 용수철 등의 다른 수단을 이용하거나, 또는 그것들을 병용할 수 있다.

또, 상기 제1 및 제2고정철심(10A,10B)의 자기 흡착면(14A,14B)측의 소경부(12A,12B)에 외측으로 끼워진 쿠션(15A,15B)은, 자기 흡착면(14A,14B) 및 자기 플레이트(20)의 하면으로부터 약간 돌출되도록 설치하고, 이것에 의해, 통전해제시에 있어서의 밸브시트(39A,39B)의 폐쇄의 응답성을 높이거나, 또는 가동밸브(4)의 밸브개방시에 그것이 자기 플레이트(20) 등에 충돌해서 충돌음이 발생하거나, 또는 밀착해서 밸브폐쇄의 응답성이 저하하는 것을 방지하고 있다.

이와 같이 구성된 보디(37)는 도2에 나타내듯이, 솔레노이드부(2)와의 연설 면에 형성된 홈에 제1시일부재(50)가 설치되고, 또한, 보디(37)의 하면의 홈에도 제2시일부재(51)가 설치되고, 그리고, 상술한 솔레노이드부(2)와 밸브보디부(3)는 스페이서(41), 밀봉재(29) 및 보디(37)에 형성된 볼트구멍에 채결볼트(52,52)를 관통시키고, 그것에 의해서 기밀하게 결합일체화된다. 이 일체화된 밸브장치(1)는 입력구(31) 및 출력구(35)에 연통하는 유체로를 갖는 소정의 장치의 부착면에, 보디(37)에 형성된 볼트구멍에 관통시킨 부착볼트(53,53)(도1참조)에 의해 기밀하게 부착된다.

도5 및 도6은, 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 것으로, 상기 도1∼3의 실시예에서는, 가동밸브(4)의 수용 오목부를, 밸브보디부(3)에 있어서의 보디(37)의 솔레노이드부(2)와의 접합면측에 형성하고 있지만, 도5 및 도6의 실시예에서는, 솔레노이드부(2)에 있어서의 자기 플레이트(20)를 따르도록 상기 가동밸브(4)의 수용 오목부를 형성하고 있다. 또한, 상기 도1∼4에서 설명한 실시예에서는, 제1 및 제2솔레노이드(21A,21B)에 있어서의 고정철심(10A,10B)의 흡착면(14A,14B)에 대향해서 두개의 출력개구(38A,38B) 및 밸브시트(39A,39B)를 형성하고 있지만, 도5 및 도6의 실시예에서는, 출력유로(36)를 분기하는 일없이, 제1 및 제2솔레노이드(21A,21B)의 배열방향으로 긴 단일의 타원형의 출력개구(38)로서 개구시키고, 그 주위에 밸브시트(39)를 형성하는 시일을 설치하고 있다.

도6중, 54는 스페이서(41)를 솔레노이드부(2)의 밀봉재(29)에 고정하는 볼트이며, 55는 솔레노이드부(2)를 밸브보디부(3)에 고정하는 볼트를 나타내고 있다.

또, 도5, 6의 실시예에 있어서의 그 외의 구성 및 작용은, 도1∼4에 의해 설 명한 실시예의 경우와 실질적으로 다른 부분이 없으므로, 주요한 동일 또는 대응 부분에 동일한 부호를 붙여서 이들의 설명을 생략한다.

또, 도7의 (A) 및 (B)는, 각각 솔레노이드부(2) 및 가동밸브(4)에 대한 다른 구성예를 개략적으로 나타내는 것이며, 어느 경우에나, 상기 도1∼3의 실시예에 있어서의 자기 플레이트(20)에 대응하는 플레이트(20A,20B)를 비자성재료에 의해 형성하고 있다. 이들 플레이트(20A,20B)는 솔레노이드부(2)의 동작에 관여하지 않으므로, 경우에 따라서는 생략할 수도 있다.

도7의 (A)의 솔레노이드부(2)에서는, 플레이트(20A)가 비자성재료에 의해 형성되어 있기 때문에, 고정철심(10A,10B)으로부터 자기 프레임(24)의 상판부(24a) 및 양 측판부(24b)를 지나 직접적으로 가동밸브(4)에 이르는 자로가 형성되고, 그 때문에, 가동밸브(4)의 양단부는 자기 프레임(24)의 양 측판부(24b)의 하단면(24c)에 근접하는 위치까지 연장되어 있다. 이 경우에, 제1고정철심(10A)과 제2고정철심(10B)에 있어서의 자계의 극성이 서로 역방향으로 되어 있거나, 또는 같은 방향으로 되어 있어도 상관없다.

한편, 도7의 (B)에 나타내는 솔레노이드부(2)에서는, 고정철심(10A,10B)의 자기 흡착면(14A,14B)에 대향하는 위치까지밖에 가동밸브(4)가 연장되어 있지 않다. 그 때문에, 솔레노이드부(2)에서는 제1고정철심(10A)과 제2고정철심(10B)에 있어서의 자계의 극성이 서로 역방향으로 되도록 배선하여, 한쪽의 고정철심으로부터 자기 프레임(24)의 상판부(24a)를 지나 다른 쪽의 고정철심에 이르고, 다시 양 고정철심의 자기 흡착면(14A,14B)으로부터 직접적으로 가동밸브(4)에 이르는 자로를 형성할 필요가 있다. 단, 자기 프레임(24)에 제1, 제2솔레노이드(21A,21B)의 전후면을 덮는 측판부를 설치하고, 가동밸브의 일부가 그 하단에 근접하도록 형성하고 있는 경우에는, 도7의 (A)의 경우와 마찬가지로, 제1고정철심(10A)과 제2고정철심(10B)에 있어서의 자계의 극성이 서로 역방향으로 되어 있거나, 또는 동일 방향으로 되어 있어도 상관없다.

또, 도7의 (A) 및 (B)에 나타내는 솔레노이드부 및 가동밸브를 구비한 밸브장치에 있어서의 그 밖의 구성 및 작용은, 상기 도1∼4에 의해 설명한 실시예와 실질적으로 다른 부분이 없으므로, 주요한 동일 또는 상당 부분에 동일한 부호를 붙여서 이들의 설명을 생략한다.

상술한 각 밸브장치는, 곡류나 반도체칩 등의 입자상 물체에 함유되는 불순물 등을 제거하는 선별장치에 이용하기에 적합하고, 그 경우, 특히, 다수의 밸브장치(1)를 병설해서 다량의 입자상 물체를 한 번에 처리할 수 있도록 하기 위해서, 솔레노이드부(2) 및 밸브보디부(3)의 폭을 작게 할 수 있도록 한 것은 매우 유효하다.

또, 본 발명은, 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니고, 특허청구의 범위를 일탈하지 않는 범위에 있어서 여거가지 형태를 취할 수 있다.

예를 들면, 상기 제1 및 제2솔레노이드(21A,21B)는 그 전기적 접속을 병렬로 할 수도 있지만, 이들을 직렬로 접속할 수도 있다. 또, 이들 솔레노이드는 2개에 한정되지 않고 소정 수 배열할 수 있다. 한편, 상기 밸브시트(39A,39B)도, 2개에 한정되는 것은 아니고, 솔레노이드(21A,21B)의 배열방향으로 긴 단일의 것, 또는 세개이상으로 할 수도 있다.

상술한 본 발명의 밸브장치에 의하면, 작은 스트로크의 개폐밸브로, 응답성이나 유량의 저하를 억제하면서, 그 다수를 기밀하게 병렬 배치해서 전체적으로 컴팩트화할 수 있도록 한 밸브장치를 얻을 수 있고, 더욱 구체적으로는, 상기 작은 스트로크의 개폐밸브로, 응답성이나 유량의 저하를 억제하면서, 밸브보디부의 폭을 가급적 작게 하는 동시에, 솔레노이드부에 대해서도 그 밸브보디부의 폭에 따른 작은 폭으로 소정의 출력이 얻어지도록 한 밸브장치를 얻을 수 있다. 또한, 출력유로를 복수의 솔레노이드의 배열방향으로 길게 형성하고, 그것에 따라 가동밸브가 장척형상을 갖고 있지만, 복수의 솔레노이드를 가동밸브의 길이방향으로 병설하고 있으므로, 큰 전자흡착력으로 가동밸브의 전체를 안정적으로 동작시켜, 응답성을 높일 수 있다.

Claims

코일내에 배치한 고정철심의 일단에 가동밸브를 흡착하기 위한 자기 흡착면을 갖는 솔레노이드부와, 이 솔레노이드부와 연설되고, 가압유체의 입력유로 및 출력유로를 갖는 밸브보디부와, 상기 양 유로간의 밸브시트를 개폐하는 상자성재의 상기 가동밸브를 구비하고, 상기 솔레노이드부의 작동에 따라서 상기 가동밸브에 의해 상기 밸브시트의 개폐를 행하는 밸브장치에 있어서,

상기 솔레노이드부가, 고정철심의 흡착면을 동일평면상에 인접시켜서 배치한 복수의 솔레노이드를 가짐과 아울러, 이들 솔레노이드를 덮어서 상판부가 각 고정철심의 흡착면과 반대측의 끝면에 접하는 공통의 자기 프레임을 갖고,

상기 밸브보디부에 있어서의 가압유체의 출력유로는, 상기 복수의 솔레노이드의 배열방향으로 길게 형성되어 있고,

상기 가동밸브는, 적어도 각 고정철심에 대면해서, 복수의 솔레노이드에의 통전시에 상기 고정철심에 흡인되는 부분을 갖고,

상기 통전을 해제했을 때에 가동밸브를 밸브시트에 착좌시키기 위한 수단을 설치한 것을 특징으로 하는 복수 솔레노이드를 갖는 밸브장치.
제1항에 있어서, 고정철심의 주위에는, 솔레노이드에의 통전시에 가동밸브가 고정철심의 흡착면에 밀착되는 것을 억제하는 정도로 돌출되는 쿠션을 배치한 것을 특징으로 하는 복수 솔레노이드를 갖는 밸브장치.
제1항에 있어서, 상기 고정철심의 자기 흡착면과 대략 동일 평면상에 설치되고, 상기 자기 프레임에는 자기적으로 접합되어 있지만 고정철심에 대해서는 접합되어 있지 않은 자기 플레이트를 구비하고,

상기 가동밸브는, 각 고정철심과 이들 양측에 있어서의 자기 플레이트에 각각 대면해서, 상기 복수의 솔레노이드에의 통전시에 고정철심 및 자기 플레이트에 흡인되는 부분을 갖는 것을 특징으로 하는 복수 솔레노이드를 갖는 밸브장치.
제1항에 있어서, 상기 복수의 솔레노이드가, 이들에의 통전시에 인접하는 솔레노이드의 고정철심에 발생하는 자속의 극성이 서로 역방향으로 되도록 배선된 것을 특징으로 하는 복수 솔레노이드를 갖는 밸브장치.
제1항에 있어서, 통전을 해제한 단계에서 가동밸브를 밸브시트에 착좌시키기 위한 수단으로서, 입력유로로부터의 가압유체가, 출력유로가 개구되는 밸브시트에 대해서 가동밸브를 압압하도록 상기 가동밸브를 설치한 것을 특징으로 하는 복수 솔레노이드를 갖는 밸브장치.
제3항에 있어서, 고정철심과 자기 플레이트 사이에, 이들 사이의 자속의 흐름에 대하여 저항을 부여함과 아울러, 솔레노이드에의 통전시에 가동밸브가 고정철심의 흡착면 및 자기 플레이트에 밀착하는 것을 억제하는 정도로 돌출되는 쿠션을 배치한 것을 특징으로 하는 복수 솔레노이드를 갖는 밸브장치.
제1항에 있어서, 복수의 밸브시트가 복수의 솔레노이드의 고정철심의 흡착면에 대향해서 설치되고, 이들 밸브시트가 솔레노이드의 인접방향으로 길게 되도록 병렬 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 복수 솔레노이드를 갖는 밸브장치.