KR100573250B1

KR100573250B1 - 기판탑재형 매니폴드밸브

Info

Publication number: KR100573250B1
Application number: KR1020030078724A
Authority: KR
Inventors: 하야시분야; 타카다히데유키; 마타라이유키히로
Original assignee: 에스엠시 가부시키가이샤
Priority date: 2002-11-07
Filing date: 2003-11-07
Publication date: 2006-04-24
Also published as: DE10351571B4; US20040089352A1; JP2004156719A; JP3843060B2; KR20040041067A; DE10351571A1; US7048002B2; TW200420849A; TWI237679B; CN100334379C; CN1499115A

Abstract

매니폴드베이스의 상면에, 복수의 전자밸브 탑재영역을 구비한 탑재대부가 형성되고, 이 매니폴드베이스상에, 개구부를 구비한 기판이, 상기 개구부내에 상기 탑재대부를 끼워맞춤과 아울러, 상기 탑재대부를 기판으로부터 상방으로 돌출시킨 상태로 부착되고, 상기 각 탑재영역에는 전자밸브가 부착되고, 각 전자밸브의 솔레노이드부가 상기 탑재대부로부터 기판상에 연장되어, 상기 기판의 상면을 덮고 있다.

Description

기판탑재형 매니폴드밸브{BOARD-MOUNTED MANIFOLD VALVE}

도 1은 본 발명에 따른 기판탑재형 매니폴드밸브의 일실시예를 도시한 종단면도이다.

도 2는 한 쌍의 전자밸브만을 남기고 다른 전자밸브를 생략한 상기 장치의 사시도이다.

도 3은 상기 장치에 이용되는 기판의 사시도이다.

도 4는 더블솔레노이드형 전자밸브의 사시도이다.

본 발명은 복수의 전자밸브를 매니폴드베이스에 탑재할 수 있도록 한 기판탑재형 매니폴드밸브에 관한 것이다.

종래부터 일반적으로 알려져 있는 매니폴드밸브에서는, 매니폴드베이스 상에 복수의 전자밸브를 병설하고, 매니폴드베이스 내를 통해 압력유체를 급배함과 아울러, 상기 매니폴드베이스 또는 전자밸브 자체에 출력배관을 접속하도록 하고 있다. 이 경우, 인쇄배선판의 전기회로를 통해서 복수의 전자밸브에 급전되는 것이 통례이다.

그러나, 상기 공지의 매니폴드밸브에서는 복수의 전자밸브를 1열로 병설하고 있으므로, 매니폴드베이스는 적어도 전자밸브의 폭에 전자밸브의 수를 곱한 길이이상의 길이를 필요로 하고, 전자밸브수가 많아지면 그것이 장대화되므로, 복수의 매니폴드밸브를 이용할 필요성이 생기는 등의 문제도 있으며, 복수의 전자밸브를 탑재한 매니폴드밸브로서의 더한층의 소형화가 요구되었다.

또, 복수의 전자밸브를 매니폴드베이스에 탑재하는 경우에, 이들 전자밸브에 대한 급전을 위한 회로와의 접속을 용이하게 하기 위해, 인쇄배선에 의해 그 전기회로를 형성한 기판이 이용되지만, 그 기판도 전자밸브의 수에 따라 커지게 되므로, 그것을 보호한 상태로 수용하는 공간을 어떻게 확보할 것인지가 문제이다.

본 발명은 이러한 문제를 해소하기 위해서 이루어진 것으로, 그 기술적 과제는 매니폴드베이스 상의 한정된 공간에 복수의 전자밸브를 설치할 수 있음과 아울러, 이들 전자밸브에 급전하는 기판을 매니폴드베이스에 간단한 구조로 밸런스 좋고, 용이하게 부착할 수 있는 기판탑재형 매니폴드밸브를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 다른 기술적 과제는 인쇄배선에 의해 형성된 전기회로를 갖는 비교적 큰 기판을, 외력의 작용을 받아 손상될 가능성이 적고, 또한, 그 표면의 전기회로도 손상으로부터 보호된 상태로, 특별히 큰 수용공간을 확보하는 일없이, 전자밸브에 근접배치할 수 있도록 한 기판탑재형 매니폴드밸브를 제공하는 데에 있다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 의하면, 밸브부와 1개 또는 2개의 솔레노이드부를 갖는 복수의 전자밸브, 이들 전자밸브를 탑재한 매니폴드베이스, 상기 전자밸브에 급전하기 위한 전기회로가 조립된 기판을 구비한 기판탑재형 매니폴드밸브에 있어서, 상기 매니폴드베이스가, 그 상면으로부터 상방으로 튀어나와 상기 매니폴드베이스의 길이방향으로 연장되는 탑재대부와, 상기 탑재대부의 상면에 상기 탑재대부의 길이방향으로 병설된 복수의 탑재영역과, 각 탑재영역에 형성된 1개 또는 2개의 부착부와, 각 부착부에 형성된 복수의 개구와, 상기 개구를 통해 상기 전자밸브의 포트와 연통하는 유체통로를 가지며, 상기 탑재대부의 높이는 상기 기판의 두께보다 크게 형성되어 있고, 상기 기판은, 그 중앙부에 길이방향으로 연장되는 개구부를 가지고 있고, 이 개구부내에 상기 탑재대부를 끼워맞춤과 아울러, 상기 탑재대부를 기판상으로 돌출시킨 상태로 상기 매니폴드베이스 상에 부착되어 있고, 상기 탑재대부에 있어서의 각 탑재영역의 상기 부착부에는, 상기 전자밸브가 솔레노이드부를 상기 탑재대부로부터 상기 기판상에 연장시킨 상태로 부착되고, 급전커넥터를 통해 상기 기판의 전기회로에 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 기판탑재형 매니폴드밸브가 제공된다.

본 발명의 하나의 구성형태에 의하면, 상기 전자밸브가, 1개의 솔레노이드부를 갖는 싱글솔레노이드형 전자밸브이며, 또, 상기 매니폴드베이스에 있어서의 상기 탑재대부의 각 탑재영역이 상기 탑재대부의 폭방향 한쪽 절반부측과 다른쪽 절반부측에 위치해서 서로 마주보는 2개의 부착부를 가지고 있고, 이들 부착부에 한쌍의 상기 전자밸브가 서로 마주보는 상태로 근접해서 부착되며, 각 전자밸브의 솔레노이드부가 상기 탑재대부로부터 서로 역방향으로 연장해서 상기 기판을 덮고 있 다.

본 발명의 다른 구성형태에 의하면, 상기 전자밸브가 밸브부의 양측에 2개의 솔레노이드부를 갖는 더블솔레노이드형 전자밸브이며, 또, 상기 매니폴드베이스에 있어서의 상기 탑재대부의 각 탑재영역이 각각 1개의 부착부를 가지고 있으며, 이 부착부에 상기 전자밸브가 2개의 솔레노이드부를 상기 탑재대부로부터 서로 역방향으로 연장시킨 상태로 부착되고, 각 솔레노이드부가 상기 기판을 덮고 있다.

본 발명의 바람직한 구성형태에 의하면, 상기 기판이, 상기 매니폴드베이스의 좌우 양측면방향으로 연장되는 연장부를 가지고 있고, 이들 연장부상의 각 전자밸브에 대응하는 위치에 상기 급전커넥터가 부착되어 있으며, 또, 상기 전자밸브의 솔레노이드부는 상기 기판의 연장부상까지 연장되어 있고, 상기 기판과의 사이에 간극을 유지한 상태로 상기 기판의 상면을 덮고 있으며, 상기 솔레노이드부에, 상기 급전커넥터와 접속되는 수전단자가 설치되어 있다.

또, 본 발명에 있어서는, 상기 기판이 일괄배선용 커넥터를 가지며, 이 일괄배선용 커넥터가 상기 전기회로를 통해 상기 각 급전커넥터와 접속되어 있다.

상기 일괄배선용 커넥터는 상기 기판의 좌우 중 어느 한쪽의 연장부의 하면에 설치되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 구성형태에 의하면, 상기 매니폴드베이스의 한쪽의 측면에, 각 전자밸브의 출력포트에 연통하는 출력구가 병설되며, 상기 기판의 좌우의 연장부 중, 상기 출력구가 형성되어 있는 측과는 반대측의 연장부에 상기 일괄배선용 커넥터가 설치되어 있다.

상기 매니폴드밸브는 상기 탑재대부의 상면을 복수의 탑재영역으로 구분하여, 각 탑재영역에 각각 전자밸브를 부착하도록 되어 있으므로, 매니폴드베이스 상의 한정된 공간에 많은 전자밸브를 설치할 수 있다.

또, 상기 탑재대부가 상기 매니폴드베이스의 상면에 형성되어 있고, 상기 기판이 그 개구부내에 이 탑재대부를 끼워넣은 상태로 상기 매니폴드베이스에 부착되어 있으므로, 상기 탑재대부의 가이드기능 및 위치결정기능에 의해, 상기 기판을 매니폴드베이스 상에 밸런스 좋고, 안정적으로 부착할 수 있고, 그 부착구조도 간단하다.

도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 기판탑재형 매니폴드밸브의 일실시예를 도시한 것이다. 이 기판탑재형 매니폴드밸브(1)는 복수의 전자밸브(2)와, 이들 전자밸브(2)를 탑재한 매니폴드베이스(3)와, 이들 전자밸브(2)에 급전하기 위한 전기회로를 갖는 기판(4)을 구비하고 있다.

상기 전자밸브(2)는 3포트밸브로서 구성된 밸브부(21)와, 상기 밸브부(21)에 일체로 부착되어, 상기 밸브부(21)의 밸브체(23)를 구동하는 솔레노이드부(22)를 가지고 있다. 상기 솔레노이드부(22)는 상기 밸브체(23)를 구동하는 가동철심(27)과, 상기 가동철심(27)을 구동하는 솔레노이드코일(26)을 가지며, 상기 솔레노이드코일(26)을 온·오프제어함으로써 상기 가동철심(27)을 제어하고, 상기 가동철심(27)을 통해서 상기 밸브체(23)를 밸브시트(24) 또는 밸브시트(25)에 접촉시킴으로써, 밸브부(21)의 출력포트(A)를 입력포트(P) 또는 배출포트(R)에 연통시키는 것이다.

상기 매니폴드베이스(3)는 일방향으로 긴 블록형을 하고 있고, 그 상면의 대략 중앙위치에는 상기 상면으로부터 튀어나와 매니폴드베이스의 길이방향으로 연장되는 탑재대부(5)가 형성되어 있다. 이 탑재대부(5)는 균일한 높이와 균일한 횡폭을 가지는 것으로, 그 높이는 상기 기판(4)의 두께보다 크게 형성되어 있다. 또, 상기 탑재대부(5)의 평탄한 상면(5a)은 상기 전자밸브(2)를 탑재하기 위한 탑재면으로 되어 있고, 길이방향으로 나란히 위치하는 복수의 탑재영역(5b)으로 구분되어 있다. 이들 각 탑재영역(5b)에는 탑재대부(5)의 횡폭방향의 한쪽 절반부측과 다른쪽 절반부측, 바꿔 말하면, 좌반부측과 우반부측에 위치하는 한 쌍의 부착부(5c,5c)가 형성되고, 서로 대향하는 이들 부착부(5c,5c)에 한 쌍의 전자밸브(2,2)가 서로 마주 향한 상태로 근접해서 부착되도록 되어 있다.

상기 각 부착부(5c)에는 상기 전자밸브의 밸브부(21)의 포트(P,A,R)와 각각 연통하는 복수의 개구(31a,32a,33a)가 형성되어 있고, 상기 포트(P,A,R)의 둘레에 시일부재를 개재시킨 상태로 상기 전자밸브(2)가 나사구멍(39)에 나사식으로 부착된 나사로 상기 부착부(5c)에 고정되어 있다.

또, 상기 매니폴드베이스(3)의 내부에는, 상기 개구(31a,32a,33a)로 통하는 유체통로(31,32,33)가 형성되어 있다. 그리고, 상기 입력포트(P)에 연통하는 유체통로(31) 및 상기 배출포트(R)에 연통하는 유체통로(33)는 각각 상기 매니폴드베이스(3) 내를 그 길이방향으로 연장되는 공통유로(36,37)에 연통되어 있고, 이 공통유로(36,37)는 매니폴드베이스(3)의 끝면에 각각 개구되어 있다. 또, 상기 전자밸브의 각 출력포트(A)에 연통하는 복수의 유체통로(32)는 매니폴드베이스(3)의 횡폭방향의 일측면에 개구되는 복수의 출력구(34)에 각각 연통하고, 이들 출력구(34)에는 배관을 접속하기 위한 관조인트(35)가 각각 시일상태로 부착되어 있다.

상기 기판(4)은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 전체적으로 직사각형을 이루는 것으로, 그 중앙부에는 상기 기판을 길이방향으로 도려내어 형성된 대략 직사각형의 개구부(4a)를 가지고 있다. 그리고, 상기 개구부(4a) 내에 상기 탑재대부(5)를 끼워맞춘 상태로 상기 매니폴드베이스(3)의 단차부(3a)상에 탑재되어, 복수의 볼트(40)로 상기 매니폴드베이스(3)에 고정되어 있다. 이 때, 상기 탑재대부(5)는 기판(4)상으로 돌출되어, 그 상면(5a)상에 전자밸브(2)가 부착되므로, 상기 전자밸브(2)의 솔레노이드부(22)와 기판(4) 사이에는 간극(G)이 형성되게 되며, 이 간극(G)을 통해 기판(4)의 상면이 솔레노이드부(22)로 덮여지게 된다.

또, 상기 기판(4)은 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 매니폴드베이스(3)의 상면으로부터 좌우 양측면방향으로 연장되는 연장부(4b,4b)를 가지고 있다. 이 중 한쪽의 연장부(4b) 즉, 매니폴드베이스(3)의 상기 출력구(34)가 형성되어 있는 측과는 반대측으로 연장되는 연장부(4b)의 하면에는 일괄배선용의 커넥터(41)가 부착되어 있고, 상기 연장부(4b)의 상면에는 급전단자(42a)를 갖는 복수의 급전커넥터(42)가 부착되어 있다. 이 급전커넥터(42)는 탑재대부(5)에 대한 전자밸브(2)의 부착과 동시에 상기 전자밸브(2)의 수전단자(45)와 플러그인으로 접속되는 것이다.

또, 상기 급전커넥터(42)는 상기 급전단자(42a)를 상기 기판(4)에 인쇄배선된 전기회로에 접속하기 위한 단자핀(42b)을 가지며, 상기 전기회로는 상기 일괄배선용의 커넥터(41)에 전기적으로 접속되어 있다. 또, 이 전기회로에는 과전압 및/ 또는 과전류의 보호회로나 표시회로 등의 전자밸브(2)의 작동에 필요한 소정의 회로를 부착할 수 있고, 필요에 따라 그것을 위한 전자부품을 탑재할 수 있다.

상기 매니폴드베이스(3)에 있어서의 탑재대부(5)의 상면(5a)의 각 탑재영역(5b)에는, 서로 대향하는 부착부(5c,5c)에 상술한 바와 같이 2개의 전자밸브(2,2)가 서로 마주보는 상태로 부착되어 있다. 이들 전자밸브(2,2)의 솔레노이드부(22)는 상기 탑재대부(5)로부터 서로 반대방향으로 연장되어 각각 기판(4)의 연장부(4b)상에 연장되며, 상기 기판(4)상의 전기회로에, 상기 수전단자(45) 및 급전커넥터(42)를 통해 전기적으로 접속되어 있다. 또, 이 전기접속과 동시에 상기 솔레노이드부(22)는 상기 기판(4)과의 사이에 간극(G)을 유지한 상태로 상기 기판(4)의 상면을 덮어서, 이 기판(4)과 상기 전기회로를 보호하는 역할을 하고 있다. 그 결과, 복수의 전자밸브와 접속하지 않으면 안되므로 비교적 크게 되어 있는 기판(4)이 이물의 접촉 등에 의한 외력의 작용을 받기 어렵게 되고, 또, 그 표면의 전기회로가 손상되기 어렵게 된다.

상기 구성을 갖는 기판탑재형 매니폴드밸브(1)는 상기 탑재대부(5)의 상면(5a)에, 2개의 전자밸브(2,2)를 서로 마주 보게 한 쌍으로 한 것을 복수 쌍 탑재하고 있으므로, 매니폴드베이스(3) 상의 한정된 공간에 많은 전자밸브를 설치할 수 있다. 또, 상기 매니폴드베이스(3)의 상면 중앙위치에 상기 탑재대부(5)를 형성하여, 상기 기판(4)의 개구부(4a)를 이 탑재대부(5)에 끼워맞춘 상태로 상기 기판(4)을 매니폴드베이스(3) 상에 부착하고 있으므로, 상기 기판(4)을 매니폴드베이스(3)에 간단한 구조로 밸런스 좋고, 용이하게, 안정된 상태로 부착할 수 있다.

또, 매니폴드베이스(3)의 한쪽의 측면에 모든 전자밸브(2)의 출력포트에 연통하는 출력구(34)를 병설하고, 반대측의 측면에는 기판(4)의 연장부(4a)에 일괄배선용 커넥터(41)를 설치하고 있으므로, 구조의 단순화와 합리화가 도모되어 보수점검이 용이하게 되고, 배선 및 배관작업도 간소화된다.

또, 상기 실시예에서는 상기 전자밸브(2)로서 3포트밸브가 이용되고 있지만, 전자밸브의 포트수는 3포트에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 2포트 또는 4포트 또는 5포트 등이어도 좋다. 이 경우, 상기 탑재대부(5)의 상면(5a)의 각 부착부(5c,5c)에 형성되는 개구는, 사용하는 전자밸브의 포트의 수 및 배열에 맞춰 그 수 및 배열이 정해진다.

또, 상기 실시예와 같은 1개의 솔레노이드부(22)를 갖는 싱글솔레노이드형 전자밸브(2) 대신에, 도 4에 도시된, 2개의 솔레노이드부(22,22)를 갖는 더블솔레노이드형 전자밸브(2A)를 이용할 수도 있다. 이 전자밸브는, 도시한 바와 같이 밸브부(21)의 양측에 솔레노이드부(22)가 1개씩 설치되어 있는 것이 필요하며, 이들 솔레노이드부(22,22)가 상기 탑재대부(5)의 좌우 양측으로 연장되게 된다. 또, 이 경우, 상기 실시예와 같이 각 탑재영역(5b)에 2개의 부착부(5c,5c)를 형성하는 대신에, 1개의 부착부만이 형성되고, 이 부착부에, 상기 더블솔레노이드형 전자밸브에 적합한 수 및 배열의 개구가 형성되게 된다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 상기 매니폴드밸브는 상기 탑재대부의 상면을 복수의 탑재영역으로 구분하여, 각 탑재영역에 각각 전자밸브를 부착하도록 되어 있으므로, 매니폴드베이스 상의 한정된 공간에 많은 전자밸브를 설치할 수 있다.

또, 상기 탑재대부가 상기 매니폴드베이스의 상면에 형성되어 있고, 상기 기판이 그 개구부 내에 이 탑재대부를 끼워넣은 상태로 상기 매니폴드베이스에 부착되어 있으므로, 상기 탑재대부의 가이드기능 및 위치결정기능에 의해, 상기 기판을 매니폴드베이스 상에 밸런스 좋고, 안정적으로 부착할 수 있고, 그 부착구조도 간단하다.

Claims

밸브부(21)와 1개 또는 2개의 솔레노이드부(22)를 갖는 복수의 전자밸브(2,2A), 이들 전자밸브(2,2A)를 탑재한 매니폴드베이스(3), 상기 전자밸브(2,2A)에 급전하기 위한 전기회로가 조립된 기판(4)을 구비한 기판탑재형 매니폴드밸브에 있어서,

상기 매니폴드베이스(3)가, 그 상면으로부터 상방으로 튀어나와 상기 매니폴드베이스(3)의 길이방향으로 연장되는 탑재대부(5)와, 상기 탑재대부(5)의 상면(5a)에 상기 탑재대부(5)의 길이방향으로 병설된 복수의 탑재영역(5b)과, 각 탑재영역(5b)에 형성된 1개 또는 2개의 부착부(5c)와, 각 부착부(5c)에 형성된 복수의 개구(31a,32a,33a)와, 상기 개구(31a,32a,33a)를 통해 상기 전자밸브(2,2A)의 포트(P,A,R)와 연통하는 유체통로(31,32,33)를 가지며, 상기 탑재대부(5)의 높이는 상기 기판(4)의 두께보다 크게 형성되어 있고,

상기 기판(4)은, 그 중앙부에 길이방향으로 연장되는 개구부(4a)를 가지고 있고, 이 개구부(4a)내에 상기 탑재대부(5)를 끼워맞춤과 아울러, 상기 탑재대부(5)를 기판(4)상으로 돌출시킨 상태로 상기 매니폴드베이스(3) 상에 부착되어 있고,

상기 탑재대부(5)에 있어서의 각 탑재영역(5b)의 상기 부착부(5c)에는, 상기 전자밸브(2,2A)가 솔레노이드부(22)를 상기 탑재대부(5)로부터 상기 기판(4)상에 연장시킨 상태로 부착되고, 급전커넥터(42)를 통해 상기 기판(4)의 전기회로에 전기적으로 접속되어 있으며,

상기 매니폴드베이스(3)의 한쪽의 측면에는, 각 전자밸브(2,2A)의 출력포트(P,A,R)에 연통하는 출력구(34,34)가 병설되고,

상기 기판(4)이, 상기 전기회로를 통해 상기 각 급전커넥터(42)와 접속되어 있는 일괄배선용 커넥터(41)를 가지며, 상기 일괄배선용 커넥터(41)가, 상기 기판(4)의 좌우의 연장부(4b,4b) 중 상기 출력구(34,34)가 형성되어 있는 측과는 반대측의 연장부(4b)에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 기판탑재형 매니폴드밸브.
제1항에 있어서, 상기 전자밸브(2)가, 1개의 솔레노이드부(22)를 갖는 싱글솔레노이드형 전자밸브(2)이며, 또, 상기 매니폴드베이스(3)에 있어서의 상기 탑재대부(5)의 각 탑재영역(5b)이 상기 탑재대부(5)의 폭방향 한쪽 절반부측과 다른쪽 절반부측에 위치해서 서로 마주보는 2개의 부착부(5c,5c)를 가지고 있고, 이들 부착부(5c,5c)에 한쌍의 상기 전자밸브(2,2)가 서로 마주보는 상태로 근접해서 부착되며, 각 전자밸브(2,2)의 솔레노이드부(22,22)가 상기 탑재대부(5)로부터 서로 역방향으로 연장해서 상기 기판(4)을 덮고 있는 것을 특징으로 하는 기판탑재형 매니폴드밸브.
제1항에 있어서, 상기 전자밸브(2A)가, 밸브부(21)의 양측에 2개의 솔레노이드부(22,22)를 갖는 더블솔레노이드형 전자밸브이며, 또, 상기 매니폴드베이스(3)에 있어서의 상기 탑재대부(5)의 각 탑재영역(5b)이 각각 1개의 부착부(5c)를 가지고 있으며, 이 부착부(5c)에 상기 전자밸브(2A)가 2개의 솔레노이드부(22,22)를 상기 탑재대부(5)로부터 서로 역방향으로 연장시킨 상태로 부착되며, 각 솔레노이드부(22,22)가 상기 기판(4)을 덮고 있는 것을 특징으로 하는 기판탑재형 매니폴드밸브.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판(4)이, 상기 매니폴드베이스(3)의 좌우 양측면방향으로 연장되는 연장부(4b,4b)를 가지고 있고, 이들 연장부(4b,4b)상의 각 전자밸브(2,2A)에 대응하는 위치에 상기 급전커넥터(42)가 부착되어 있으며, 또, 상기 전자밸브(2,2A)의 솔레노이드부(22)는 상기 기판(4)의 연장부(4b,4b)상까지 연장되어 있고, 상기 기판(4)과의 사이에 간극을 유지한 상태로 상기 기판(4)의 상면을 덮고 있으며, 상기 솔레노이드부(22)에, 상기 급전커넥터(42)와 접속되는 수전단자(45)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 기판탑재형 매니폴드밸브.
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