KR100814497B1 - 가변 유량 제어용 로직밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 작동유체의 역류를 방지하며, 파일럿압유를 공급하여 포펫의 개구면적을 제어함으로써 선택적으로 작동유체의 유동량을 변화시켜 작동속도 등을 제어할 수 있도록 하는 가변 유량 제어용 로직밸브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제1,2피스톤홀 및 설치공간이 연통되게 내부에 형성되되, 설치공간측의 끝단은 밸브블록에 삽입결합되며, 후방 끝단에는 제2피스톤홀에 연통되는 드레인유로가 형성된 메인바디와, 메인바디의 설치공간을 통해 제1피스톤홀에 삽입결합되는 삽입단 및 삽입단에 연장되며 설치공간에 위치되도록 2단형상으로 형성된 제1피스톤과, 제1피스톤의 걸림단에 스프링을 이용하여 지지되며, 이러한 스프링에 지지된 상태로 설치공간에 삽입되는 플러그와, 플러그에 결합되고, 메인바디의 전방으로 돌출되어 파일럿압유에 의해 유로를 개폐하는 동시에 배출을 위한 제1토출공이 중앙에 형성된 밀폐단의 후방으로 제2토출공이 형성된 캡 형상의 메인포펫과, 메인포펫의 내부에 위치되어 플러그에 결합되는 스프링에 의해 지지되며, 메인포펫을 통해 유입되는 작동유체의 유량 및 압력을 제어하는 동시에 완화시키는 서브포펫과, 메인바디의 후방측으로 드레인유로가 노출되는 결합공간이 형성되도록 설치공간이 내부에 형성된 전방 끝단이 결합되며, 후방 끝단에는 외부로부터 파일럿압유를 공급받는 파일럿포트가 형성된 연결바디와. 연결바디의 내부에는 파일럿압유가 설치공간으로 충진되며, 제1피스톤의 후방면을 지지하여 파일럿 압력을 제공받아 제1피스톤 및 메인포펫을 작동시켜 유로의 개구면적을 조절하도록 설치공간에 삽입되는 밀폐단 및 밀폐단보다 적은 직경으로 제2피스톤홀에 삽입되는 작동단이 일체로 형성된 제2피스톤으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

가변형, 로직밸브, 스풀, 유압밸브, 메인포펫, 서브포펫, 드레인블록

Description

가변 유량 제어용 로직밸브{Variable flow control Logic valve}

도 1a는 종래의 로드체크밸브의 구성도,

도 1b는 종래의 로드체크밸브의 유압회로도,

도 2는 본 발명에 따른 로직밸브가 구성된 전체구성도,

도 3은 본 발명에 따른 로직밸브의 구성도,

도 4a 내지 4e는 본 발명에 따른 밀폐단의 사시도 및 사용 상태단면도,

도 5는 본 발명에 따른 로직밸브의 유압회로도,

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 밸브블록 11 : 유로

11a : 출구 12 : 스풀홀

13 : 스풀캡 13a : 챔버

14 : 마감스풀캡 20 : 스풀

30 : 메인바디 31,32 : 제1,2피스톤홀

33 : 설치공간 34 : 드레인유로

40 : 제1피스톤 41 : 삽입단

42 : 걸림단 50 : 플러그

51 : 스프링 52 : 스프링

53 : 밀폐단 60 : 메인포펫

61,63 : 제1,2토출공 62 : 밀폐단

62a : 경사밀폐단 62a' : 경사단

62b : 윙밀폐단 62b' : 수평윙

62c : 곡률윙밀폐단 62c' : 곡률윙

62d : 반구형밀폐단 62e : 노치밀폐단

62e' : 노치홈 70 : 서브포펫

80 : 연결바디 81 : 결합공간

82 : 설치공간 83 : 파일럿포트

90 : 제2피스톤 91 : 밀폐단

92 : 작동단 D : 드레인블록

D1 : 연결단 D2 : 유로홀

S : 스프링 L : 연결라인

100 : 가변형로직밸브

본 발명은 가변 유량 제어용 로직밸브에 관한 것으로, 특히 작동유체의 역류를 방지하며, 파일럿압유를 공급하여 포펫의 개구면적을 제어함으로써 선택적으로 작동유체의 유동량을 변화시켜 작동속도 등을 제어할 수 있도록 하는 가변 유량 제 어용 로직밸브에 관한 것이다.

일반적으로, 굴삭기, 로우더, 크레인 등과 같은 건설기계에는 작동자의 작동에 따라 유압펌프의 유량을 제어하기 위한 작업속도 제어시스템이 설치되어 있다.

이와 같은, 작업속도 제어시스템은 일반적으로 파일롯압력에 의해 제어되며, 또한 2개의 유압펌프를 구비하고 있어 저속 또는 낮은 동력이 요구되는 작동모드에서는 하나의 가변형의 유압펌프를 이용하여 액튜에이터 또는 작동실린더에 압유를 공급하는 반면, 고속 또는 높은 동력을 필요로 하는 경우에는 2개의 펌프 모두를 이용하여 그로부터의 압유를 합류시켜 2개의 작동실린더 모두에 소정의 압유를 공급함으로써 소정의 작업을 행할 수 있는 것이다.

이러한, 속도제어에는 가변용량형 유압펌프나 방향제어밸브 내의 스풀을 통한 면적 제어로써 유량을 제어하는 방식을 이용하고 있으나, 가변용량형 유압펌프의 제어방식은 구조가 복잡하고 제작단가가 고가이며, 특성도 다르므로 작동유체의 공급압력 대비 유량을 변화시킬 수 있는 스풀에 의한 면적제어가 주로 사용되었다.

이와 같은, 종래의 로드체크밸브의 전형적인 일예가 도 1a 및 도 1b에 도시되어 있다.

이러한, 종래의 로드체크밸브가 적용된 유압밸브는 유압펌프로부터 가압된 고압의 작동유체를 각 액츄에이터로 공급 및 회수하기 위한 유로(1a)에 연통되는 스풀홀(1b)이 형성된 밸브블록(1)과, 스풀홀(1b)에 삽입되어 작동유체의 작용에 의해 작동되는 스풀(2)과, 유로(1a)의 개구면적을 조절가능하여 스풀(2)의 작동속도를 제어하도록 유로(1a)를 개폐하는 포펫(3a) 및 포펫(3a)을 지지하는 스프링(3b) 을 지지하며 밸브블록(1)에 결합되는 플러그(3c)로 형성된 로직밸브(3)와, 스풀(2)의 상하단부를 각각 감싸는 스풀캡(4) 및 마감스풀캡(5)으로 구성된다.

이러한, 종래의 로드체크밸브(3)는 유압펌프로부터 공급되는 작동유체가 출구(1a')를 통해 유동하게 되면 포펫(3a)이 후방측으로 스프링(3b)을 압축하며 밀리게 된다.

이때, 포펫(3a)의 폐쇄된 상태의 출구(1a')를 개방하게 되어 작동유체가 유로(1)를 통해 유동되게 된다.

즉, 포펫(3a)은 작동유체의 작동력에 의해 밀려 폐쇄된 상태의 출구(1a')를 개방하여 유로(1a)로 작동유체가 유동되게 하는 역활과 유로(1a)로 유동된 작동유체가 역류하여 출구(1a')로 유동되는 것을 방지하는 것이다.

아울러, 스풀(2)을 하부로 작동시키기 위해서는 스풀캡(4)의 상부면에 각각 연결된 유압조이스틱을 작동시키게 되면 챔버(4a)에 작동유체가 충진되어 스풀(2)의 상부 끝단을 밀게되어 스풀(2)이 하부로 이동되는 것이다.

그리고, 스풀(2)을 상부로 작동시키기 위해서는 마감스풀캡(5)에 연결된 유압조이스틱을 작동시키면 고압으로 압축되어 공급되는 작동유체가 마감스풀캡(5)의 내부공간에 충진되는 동시에 스풀(2)의 하부끝단을 밀어 올리게 되어 스풀(2)이 상부로 이동되는데, 이때 스풀(2)의 상부 끝단은 스프링(S)에 지지된 상태로 스프링(S)이 압축됨과 동시에 상부로 밀어올려지게 된다.

그러나, 종래의 로드체크밸브는 유압펌프로부터 공급되는 작동유체를 유로에 일정량으로 공급 및 공급된 작동유체가 역류되는 것을 방지하는 체크밸브의 역할을 수행하게되어 스풀로의 작동유체의 유입을 제어할 수 없는 문제점이 있었다.

또한, 복합동작을 수행하기 위하여 여러 개의 스풀을 작동시킬 때 선택적으로 많은 양의 작동유체를 필요로 하는 엑츄에이터에 전달하지 못하게 되어 작동성능 및 작동능력이 현저하게 감소되는 문제점이 있었다.

더불어, 선택적으로 작동유체를 공급할 수 없게 되어 작업 및 작동을 위한 제어 요구 성능을 만족하기가 어려운 문제점이 있었다.

그리고, 고압의 작동유체가 유압펌프로부터 급격하게 공급받게 되면, 유로의 출구를 폐쇄하는 포펫이 급격하게 이동되어 스프링의 파손현상이 발생할 가능성의 문제점이 있었으며, 급격하게 개방되는 포펫에 의해 많은 양의 작동유체가 유로를 따라 유동되어 스풀에 큰 충격을 전달할 수 있는 문제점이 있었다.

이로 인하여. 고압의 작동유체의 작용력을 완화시켜 파손 및 안정화된 구조로써, 일정한 양으로 작동유체를 유로로 공급하는 동시에 역류를 차단하는 기능을 겸비하고, 작동유체의 공급량을 조절할 수 있도록 외부의 파일럿신호를 전달받아 유로의 개구면적을 조절하여 작동자가 의도하는 작업장치의 작업속도를 제어하여 성능을 향상시킬 수 있으며, 선택적으로 작동유체의 공급량을 제어할 수 있는 개선된 로직밸브가 절실히 요구되는 실정이다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출한 것으로 유로를 개폐할 수 있는 메인포펫과 메인포펫의 내부에 위치되어 유로로부터 큰 압력으로 유입되는 작동유체의 작용력을 완화시켜 쇼크 및 충격현상을 방지하도록 개 선된 가변 유량 제어용 로직밸브를 제공하는데 목적이 있다.

그리고, 본 발명의 다론 목적은 밸브블록에 나선결합방식을 이용하여 간단하게 메인바디가 연결되고, 이러한 메인바디에 연결바디가 나선결합방식으로 결합되어 결합이 간단하며, 설치 및 해체가 간단하여 유지 및 보수, 관리가 간편하도록 개선된 가변 유량 제어용 로직밸브를 제공하는데 목적이 있다.

아울러, 본 발명의 또 다른 목적은 유로의 입구를 개폐하는 밀폐단을 여러 형태로 형성하여 범용성이 증대되도록 개선된 가변 유량 제어용 로직밸브를 제공하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 유로를 통해 공급되는 작동유체의 작용으로 개폐되는 메인포펫 및 서브포펫을 연결바디에 형성된 파일럿포트를 통해 공급되는 파일럿압유의 작용력이 제2피스톤-> 제1피스톤-> 플러그-> 메인포펫 및 서브포펫의 순으로 전달되어 유로의 개구면적을 조절하여 선택적으로 작동장치에 공급할 수 있도록 개선된 가변 유량 제어용 로직밸브를 제공하는데 목적이 있다.

한편, 본 발명의 다른 목적은 드레인유로를 메인바디의 원주를 따라 다수개로 형성하고, 메인바디와 연결바디의 나선방식으로 결합되는 밀착력을 이용하여 드레인블록을 간단하게 드레인유로와 연통되게 설치가능하며, 외부에 설치되는 드레인장치의 위치에 따라 드레인블록의 위치를 변화시켜 작업성 및 효율성이 증대되도록 개선된 가변 유량 제어용 로직밸브를 제공하는데 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 유압펌프로부터 가압된 고압 및 고유량의 작동유체를 각 액츄에이터로 공급을 위한 유로에 연통되는 스풀홀이 형성된 밸브블록과, 스풀홀에 삽입되어 작동유체의 작용에 의해 작동되는 스풀과, 유로의 개구면적을 조절가능하여 작동자의 작동의도에 따라 작동장치의 작동속도를 제어하는 로직밸브로 형성된 제어시스템용 로직밸브에 있어서,

제1,2피스톤홀 및 설치공간이 연통되게 내부에 형성되되, 설치공간측의 끝단은 밸브블록에 삽입결합되며, 후방 끝단에는 제2피스톤홀에 연통되는 드레인유로가 형성된 메인바디와,

메인바디의 설치공간을 통해 제1피스톤홀에 삽입결합되는 삽입단 및 삽입단에 연장되며 설치공간에 위치되도록 2단형상으로 형성된 제1피스톤과,

제1피스톤의 걸림단에 스프링을 이용하여 지지되며, 이러한 스프링에 지지된 상태로 설치공간에 삽입되는 플러그와,

플러그에 결합되고, 메인바디의 전방으로 돌출되어 파일럿압유에 의해 유로를 개폐하는 동시에 배출을 위한 제1토출공이 중앙에 형성된 밀폐단의 후방으로 제2토출공이 형성된 캡 형상의 메인포펫과,

메인포펫의 내부에 위치되어 플러그에 결합되는 스프링에 의해 지지되며, 메인포펫을 통해 유입되는 작동유체의 유랑 및 압력을 제어하는 동시에 완화시키는 서브포펫과,

메인바디의 후방측으로 드레인유로가 노출되는 결합공간이 형성되도록 설치공간이 내부에 형성된 전방 끝단이 결합되며, 후방 끝단에는 외부로부터 파일럿압 유를 공급받는 파일럿포트가 형성된 연결바디와.

연결바디의 내부에는 파일럿압유가 설치공간으로 충진되며, 제1피스톤의 후방면을 지지하여 파일럿 압력을 제공받아 제1피스톤 및 메인포펫을 작동시켜 유로의 개구면적을 조절하도록 설치공간에 삽입되는 밀폐단 및 밀폐단보다 적은 직경으로 제2피스톤홀에 삽입되는 작동단이 일체로 형성된 제2피스톤으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 메인바디의 드레인유로는 원주를 따라 다수개로 구성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 메인포펫의 밀폐단은 경사밀폐단, 외곽에 수평윙이 형성된 윙밀폐단, 외곽에 곡률윙이 형성된 곡률윙밀폐단, 반구형밀폐단, 노치홈이 형성된 노치밀폐단 중 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 결합공간에는 외부에 형성된 드레인장치와 연결라인으로 연결되는 연결단 및 연결단에 연장되는 동시에 드레인유로와 연통되는 유로홀이 형성된 드레인블록이 결합되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 드레인블록은 메인바디와 연결바디의 결합력을 조절하여 결합공간을 따라 드레인장치를 향하도록 슬라이딩방식으로 회동시켜 선택적으로 하나의 드레인유로와 연통시킨 후, 파일럿포트로부터 공급되는 파일럿압유의 배출방향을 변경할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 가변 유량 제어용 로직밸브를 제공한다.

이에 상기한 바와같은 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도 2는 본 발명에 따른 로직밸브가 구성된 전체구성도이며, 도 3은 본 발명에 따른 로직밸브의 구성도이고, 도 4a 내지 4e는 본 발명에 따른 밀폐단의 사시도 및 사용 상태단면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 로직밸브의 유압회로도이다.

도 2 내지 도 4e에 도시된 바와 같이, 본 발명의 가변 유량 제어용 로직밸브는 유압펌프로부터 가압된 고압 및 고유량의 작동유체를 각 액츄에이터로 공급을 위한 유로(11)에 연통되는 스풀홀(12)이 형성된 밸브블록(10)이 구성된다.

그리고, 밸브블록(10)의 스풀홀(12)에 삽입되어 작동유체의 작용에 의해 작동되는 스풀(20)이 형성된다.

아울러, 스풀(20)의 상하부 끝단을 감싸도록 밸브블록(10)에는 챔버(13a)를 내부에 형성하며, 챔버(13a)에 삽입되어 스풀(20)의 상부단을 지지하는 스프링(S)으로 형성된 스풀캡(13) 및 하부 끝단을 감싸도록 밸브블록(10)에는 마감스풀캡(14)이 결합된다.

이러한, 스풀캡(13)과 마감스풀캡(14)에는 외부로부터 연결되는 유압조이스틱의 작동으로 작동유체를 공급받을 수 있도록 구성된다.

더불어, 유로(11)의 개구면적을 조절가능하여 작동자가 작동의도에 따라 유량을 제어하는 가변형로직밸브(100)가 구성된다.

여기서, 가변형로직밸브(100)는 메인바디(30)와, 메인바디(30)의 내부에 결합되는 제1피스톤(40)과, 제1피스톤(40)의 전방에 위치되는 플러그(50)와, 플러그(50)에 결합되는 메인포펫(60)과, 메인포펫(60)의 내부에 위치되는 서브포펫(70) 과, 메인바디(30)의 후방으로 결합되는 연결바디(80)와, 연결바디(80)의 내부에 위치되는 제2피스톤(90)으로 구성된다.

이러한, 메인바디(30)는 제1,2피스톤홀(31,32) 및 설치공간(33)이 연통되게 내부에 형성되되, 설치공간(33)측의 끝단은 밸브블록(10)에 삽입결합되며, 후방 끝단에는 제2피스톤홀(32)에 연통되는 드레인유로(34)가 형성된다.

즉, 메인바디(30)는 밸브블록(10)의 유로(11)에 연통되도록 나선방식을 이용하여 결합되며, 밸브블록(10)에 결합된 반대측면을 기준으로 서로 연통되며 내부를 길이방향으로 관통하도록 제2피스톤홀(32) -> 제1피스톤홀(31) -> 설치공간(33)의 순서로 구성된다.

아울러, 드레인유로(34)는 파일럿압유를 외부로 배출하기 위하여 구성된 것으로, 배출방향의 제한성을 해결하기 위하여 메인바디(30)의 원주를 따라 다수개로 제2피스톤홀(32)에 연통되도록 구성된 것이다.

그리고, 제1피스톤(40)은 메인바디(30)의 설치공간(33)을 통해 제1피스톤홀(31)에 삽입결합되도록 구성된다.

이때, 제1피스톤(40)은 제1피스톤홀(31)에 삽입되는 삽입단(41)과 연장되되, 설치공간(33)에 위치되도록 하여 제1피스톤홀(31)을 통해 이동되는 것을 방지하기 위한 걸림단(42)이 일체로 형성된다.

한편, 플러그(50)는 제1피스톤(40)의 걸림단(42)에 스프링(51)을 이용하여 지지되며, 이러한 스프링(51)에 지지된 상태로 설치공간(33)에 삽입되도록 구성된다.

즉, 플러그(50)는 유로(11)를 통해 공급되는 작동유체가 제1피스톤홀(31)의 측으로 유동되는 것을 방지하기 위한 밀폐단(53)이 형성되며, 스프링(51)은 밀폐단(51)과 걸림단(42)에 지지되어 플러그(50)가 유로(11)를 통해 공급되는 작동유체의 작용력에 의해 걸림단(42)에 충돌하는 것을 방지하기 위하여 구성된 것이다.

아울러, 메인포펫(60)은 플러그(50)의 전방끝단에 나선방식을 이용하여 결합되고, 메인바디(30)의 전방으로 돌출되어 파일럿압유에 의해 유로(11)의 출구(11a)를 개폐하는 동시에 배출을 위한 제1토출공(61)이 중앙에 형성된 밀폐단(62)의 후방으로 제2토출공(63)이 형성된 캡 형상으로 구성된다.

이러한, 메인포펫(60)은 플러그(50)의 전방 끝단측에 나선방식을 이용하여 결합되며, 플러그(50)과 결합되면 밀폐단(62)이 유압펌프로부터 공급되는 작동유체가 배출되는 유로(11)의 출구(11a)를 차단할 수 있도록 유로(11)를 가로질러 위치된다.

그리고, 메인포펫(60)의 제2토출공(63)은 유로(11)의 통로 내부에 위치된다.

즉, 유압펌프로부터 공급되는 작동유체의 작용력으로 인해 메인포펫(60)이 플러그(50)의 측으로 밀리게 되면 밀폐단(62)이 유로(11)를 개방시켜 대부분의 작동유체가 유로(11)를 따라 유동하게 되며, 일부의 작동유체는 제1토출공(61)을 통과한 후, 제2토출공(63)을 통해 유로(11)를 따라 유동하도록 구성된 것이다.

더불어, 메인포펫(60)의 밀폐단(62)은 여러 가지 형태로 구성할 수 있으며 형태에 따라 설명을 하면 다음과 같다.

1. 도 4a에 도시된 바와 같이, 메인포펫(60)의 밀폐단(62)은 유로(11)의 출 구(11a)를 밀폐하는 면이 모따기 형태의 경사단(62a')이 형성된 경사밀폐단(62a)으로 구성된다.

이러한, 경사밀폐단(62a)은 유로(11)의 출구(11a)를 통해 공급되는 작동유체의 작동력에 의해 메인포펫(60)이 밀리게 되면서 폐쇄된 상태의 출구(11a)를 개방하게 되면 작동유체가 와류현상을 일으키지 않으며 경사단(62a')을 따라 유동될 수 있도록 구성된 것이다.

2. 도 4b에 도시된 바와 같이, 메인포펫(60)의 밀폐단(62)은 외곽에 수평윙(62b')이 형성된 윙밀폐단(62b)으로 구성된다.

즉, 윙밀폐단(62b)의 수평윙(62b')은 메인포펫(60)이 출구(11a)를 개방하게 될 때 작동유체가 유로(11)로 쉽게 유동될 수 있도록 가이드 역활을 하도록 구성된 것이다.

3. 도 4c에 도시된 바와 같이, 메인포펫(60)의 밀폐단(62)은 외곽에 곡률윙(62c')이 형성된 곡률윙밀폐단(62c)으로 구성된다.

이러한, 곡률윙밀폐단(62c)의 곡률윙(62c')은 메인포펫(60)이 출구(11a)를 개방하게 될 때 작동유체가 유로(11)가 향하는 방향을 따라 쉽게 유동될 수 있도록 가이드 역활을 하도록 구성된 것이다.

4. 도 4d에 도시된 바와 같이, 메인포펫(60)의 밀폐단(62)은 반형상의 단면으로 형성된 반구형밀폐단(62d)으로 구성된다.

즉, 반구형밀폐단(62d)는 메인포펫(60)이 출구(11a)를 개방하게 될 때 작동유체가 완만한 반구의 곡률을 따라 쉽게 유동될 수 있도록 구성된 것이다.

5. 도 4e에 도시된 바와 같이, 메인포펫(60)의 밀폐단(62)은 노치홈(62e')이 형성된 노치밀폐단(62e)으로 구성된다.

이러한, 노치밀폐단(62e)는 메인포펫(60)이 출구(11a)를 개방하게 될 때 작동유체가 노치홈(62e')를 따라 일부분 유동되는 동시에 노치홈(62e')이 형성되지 않은 면을 따라 유동되어 작동유체의 작용력을 완화시킬 수 있도록 구성된 것이다.

한편, 서브포펫(70)은 메인포펫(60)의 내부에 위치되어 플러그(50)에 결합되는 스프링(52)에 의해 지지되며, 메인포펫(60)을 통해 유입되는 작동유체의 유량 및 압력을 제어하는 동시에 완화시키는 역할을 하도록 캡 형태로 구성된다.

더욱 자세히 설명하면, 서브포펫(70)은 메인포펫(60)이 플러그(50)와 결합되기 전 단계에서 스프링(52)을 플러그(50)에 결합한 후, 스프링(52)의 전방으로 서브포펫(70)을 스프링(52)에 지지된 상태로 서브포펫(70)을 감싸며 메인포펫(60)이 플러그(50)에 결합된다.

이때, 서브포펫(70)은 캡 형태로써 폐쇄된 끝단측의 전방면이 메인포펫(60)의 제1토출공(61)을 폐쇄하게 된다.

즉, 유압펌프로부터 고압으로 압축된 작동유체가 공급되면 작동유체의 작용력에 의해 메인포펫(60)이 밀리는 동시에 서브포펫(70)이 스프링(52)에 지지된 상태로 밀리면서 작동유체의 작용력을 완화시킬 수 있도록 구성된 것이다.

그리고, 연결바디(80)는 메인바디(30)의 후방측으로 드레인유로(34)가 노출되는 결합공간(81)이 형성되도록 설치공간(82)이 내부에 형성된 전방 끝단이 결합되며, 후방 끝단에는 외부로부터 파일럿압유를 공급받는 파일럿포트(83)로 구성된 다.

이러한, 연결바디(80)는 원통형상으로 형성된 것으로, 전방 끝단은 메인바디(30)의 후방 끝단을 감싸며 나선방식을 이용하여 결합되고, 파일럿포트(83)는 후방 끝단에 삽입되며 나선방식을 이용하여 결합된다.

또한, 연결바디(80)는 메인바디(30)와 결합될 때 결합이 완료되더라도 각 끝단이 서로 긴밀하게 밀착되지 않는 상태로 결합공간(81)을 형성하며 이격되어 드레인유로(34)가 노출되도록 결합되는 것이다.

이때, 드레인유로(34)는 다수개로 형성되어 파일럿압유의 배출을 위한 하나의 드레인유로(34)만을 개방시키고 나머지의 드레인유로(34)는 폐쇄하게 된다.

그리고, 결합공간(81)에는 외부에 형성된 드레인장치(도면상 미도시)와 연결라인(L)으로 연결되는 연결단(D1) 및 연결단(D1)에 연장되는 동시에 드레인유로(34)와 연통되는 유로홀(D2)이 형성된 드레인블록(D)이 결합되도록 구성된다.

이러한, 드레인블록(D)은 메인바디(30)와 연결바디(80)의 결합력을 조절하여 결합공간(81)을 따라 드레인장치를 향하도록 슬라이딩방식으로 회동시켜 선택적으로 하나의 드레인유로(34)와 연통시킨 후, 파일럿포트(82)로부터 공급되는 파일럿압유의 배출방향을 변경할 수 있도록 구성된다.

아울러, 제2피스톤(90)은 연결바디(80)의 내부에는 파일럿압유가 설치공간(82)으로 충진되며, 제1피스톤(40)의 후방면을 지지하여 파일럿 압력을 제공받아 제1피스톤(40) 및 메인포펫(60)을 작동시켜 유로(11)의 개구면적을 조절하도록 설치공간(82)에 삽입되는 밀폐단(91) 및 밀폐단(91)보다 적은 직경으로 제2피스톤 홀(32)에 삽입되는 작동단(92)이 일체로 형성되어 구성된다.

즉, 제2피스톤(90)은 메인바디(30)와 연결바디(80)가 결합되기 전 단계에서 밀폐단(91)은 설치공간(82)의 내에 위치되고, 작동단(92)은 제2피스톤홀(32)에 삽입되어 결합된다.

이러한, 제2피스톤(90)은 유로(11)에 공급되는 작동유체의 작용력에 의해 메인포펫(60) 및 서브포펫(70)이 밀리게 되어 출구(11)를 개방하게 될 때, 파일럿포트(83)으로부터 공급되는 파일럿압유의 작용력이 제2피스톤(90)이 제1피스톤(40)을 밀게됨으로써, 메인포펫(60) 및 서브포펫(70)이 유로(11)의 출구(11a)를 개방하는 개구면적을 조절하도록 구성된 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 가변형로직밸브(100)는 유압펌프로부터 공급되는 작동유체가 출구(11a)를 통해 유동하게 되면 메인포펫(60)이 후방측으로 플러그(50)와 함께 스프링(51)을 압축하며 밀리게 된다.

이때, 메인포펫(60)의 밀폐단(62)이 폐쇄된 상태의 출구(11a)를 개방하게 되어 작동유체가 유로(11)를 통해 유동되게 된다.

그리고, 메인포펫(60)이 후방측으로 밀려 이동될 때, 내부에 위치된 서브포펫(70) 또한 스프링(52)을 압축하면서 밀리게 된다.

즉, 서브포펫(70)은 출구(11a)를 통해 공급되는 작동유체의 작용력이 클 경우에 메인포펫(60)의 제1토출공(61)을 통해 많은 양의 작동유체가 유입되게 되는데, 이때 서브포펫(60)에 의해 폐쇄된 상태의 제1토출공(61)이 개방되며 작동유체 가 제2토출공(63)을 통해 유로(11)로 유동되는 것이다.

이러한, 메인포펫(60) 및 플러그(50)와 서브포펫(70)이 각각 스프링(51,52)을 압축하며 출구(11a)가 개방될 수 있도록 밀리게 되어 고압의 작동유체의 작용력에 의해 설치공간(33) 및 제1피스톤(40)의 걸림단(42)에 충돌되는 것을 방지하여 구성요소의 파손방지 및 정숙된 상태로 작동이 가능하다.

아울러, 스풀(20)을 하부로 작동시키기 위해서는 스풀캡(13)의 상부면에 각각 연결된 유압조이스틱을 작동시키게 되면 챔버(13a)에 작동유체가 충진되어 스풀(20)의 상부 끝단을 밀게되어 스풀(20)이 하부로 이동되는 것이다.

그리고, 스풀(20)을 상부로 작동시키기 위해서는 마감스풀캡(14)에 연결된 유압조이스틱을 작동시키면 고압으로 압축되어 공급되는 작동유체가 마감스풀캡(14)의 내부공간에 충진되는 동시에 스풀(20)의 하부끝단을 밀어 올리게 되어 스풀(20)이 상부로 이동되는데, 이때 스풀(20)의 상부 끝단은 스프링(S)에 지지된 상태로 스프링(S)이 압축됨과 동시에 상부로 밀어올려지게 된다.

이러한, 스풀(20)의 작동속도를 제어하기 위해서는 유로(11)에 공급되는 작동유체의 작용력으로 출구(11a)를 개방된 상태로 밀려진 메인포펫(60)과 서브포펫(70)이 출구(11a)를 개방하는 개구면적을 조절하여 제어가 가능하다.

즉, 작동유체의 작용력에 의해 일정한 개구면적으로 개방된 상태를 유지하는 메인포펫(60)과 서브포펫(70)을 이용하여 개구면적을 제어하기 위한 작동과정은;

먼저, 개구면적을 증대시키기 위해서는 출구(11a)를 통해 공급되는 작동유체의 작용력을 증가시켜 많은 양의 작동유체가 유로(11)를 따라 유동될 수 있도록 하 여 작업장치의 작동속도를 증가시키게 된다.

반대로, 개구면적을 감소시키기 위해서는 연결바디(80)에 형성된 파일럿포트(83)를 통해 파일럿압유를 공급하게 되면 파일럿압유의 작용력이 제2피스톤(90)의 밀폐단(91)을 밀게 되는 동시에 작동단(92)이 제1피스톤(40)의 삽입단(41)을 밀게되어 제1피스톤(40)이 밀리면서 걸림단(42)에 지지된 스프링(51)을 압축하여 플러그(50를 비롯한 메인포펫(60)이 밀리게 되어 출구(11a)와 근접상태를 이루는데, 이때 출구(11a)를 통해 유로(11)로 유입되는 작동유체는 서브포펫(70)을 밀게되어 메인포펫(60)의 제2토출공(63)으로만 작동유체가 통과하여 개구면적이 좁아지게되어 유로(11)를 통해 유동되는 작동유체의 양이 감소되어 조작자의 작동의도에 따라 유량을 제어할 수 있다.

더불어, 파일럿포트(83)를 통해 유입된 파일럿압유의 배출을 위한 드레인블록(D)은 밸브블록(10)이 설치되는 위치에 따라 외부에 위치된 드레인장치와 연결라인(L)을 이용하여 연결단(D1)에 연결하기 위하여 메인바디(30)와 연결바디(80)가 결합될 때 결합공간(81)에 삽입한 후 메인바디(30)와 연결바디(80)의 결합조임력에 의해 결합된다.

그리고, 다수개의 드레인유로(34)중 하나의 드레인유로(34)에 드레인블록(D)의 유로홀(D2)이 연결되도록 하고, 나머지의 드레인유로(34)는 폐쇄한 상태로 사용하게 된다.

또한, 드레인블록(D)의 위치를 변화시킬 경우에는 메인바디(30)에 결합된 연결바디(80)의 결합력을 감소시켜 위치를 결정한 후 연결바디(80)를 메인바디(30)에 견고하게 결합시켜 드레인블록(D)이 고정될 수 있도록 하여 드레인장치의 위치 제약을 받지 않으며 파일럿압유를 배출가능 하여 설치상의 적용성이 증대된다.

본 발명은 상술한 실시 예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 해치지 않는 범위 내에서 당업자에 의한 변형이 가능함은 물론이다.

예컨대, 본 발명의 실시 예에서는 드레인블록(D)를 밸브블록(10)의 외부측에 결합되어 설치되나 내부로 삽입되는 매입형으로 실시가능하며 도면은 다만 일 실시 예일 뿐으로 나타낸 것이다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

이상에서와 같이 본 발명은 유로를 개폐할 수 있는 메인포펫과 메인포펫의 내부에 위치되어 유로로부터 큰 압력으로 유입되는 작동유체의 작용력을 완화시켜 쇼크 및 충격현상을 방지하도록 개선되는 효과가 있다.

그리고, 밸브블록에 나선결합방식을 이용하여 간단하게 메인바디가 연결되고, 이러한 메인바디에 연결바디가 나선결합방식으로 결합되어 결합이 간단하며, 설치 및 해체가 간단하여 유지 및 보수, 관리가 간편하도록 개선되는 효과가 있다.

아울러, 유로의 입구를 개폐하는 밀폐단을 여러 형태로 형성하여 범용성이 증대되도록 개선되는 효과가 있다.

또한, 유로를 통해 공급되는 작동유체의 작용으로 개폐되는 메인포펫 및 서브포펫을 연결바디에 형성된 파일럿포트를 통해 공급되는 파일럿압유의 작용력이 제2피스톤-> 제1피스톤-> 플러그-> 메인포펫 및 서브포펫의 순으로 전달되어 유로의 개구면적을 조절하여 선택적으로 작동장치에 공급할 수 있도록 개선되는 효과가 있다.

한편, 드레인유로를 메인바디의 원주를 따라 다수개로 형성하고, 메인바디와 연결바디의 나선방식으로 결합되는 밀착력을 이용하여 드레인블록을 간단하게 드레인유로와 연통되게 설치가능하며, 외부에 설치되는 드레인장치의 위치에 따라 드레인블록의 위치를 변화시켜 작업성 및 효율성이 증대되도록 개선되는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 유압펌프로부터 가압된 고압 및 고유량의 작동유체를 각 액츄에이터로 공급을 위한 유로(11)에 연통되는 스풀홀(12)이 형성된 밸브블록(10)과, 스풀홀(12)에 삽입되어 작동유체의 작용에 의해 작동되는 스풀(20)과, 유로(11)의 개구면적을 조절가능하여 작동자의 작동의도에 따라 작동장치의 작동속도를 제어하는 로직밸브로 형성된 제어시스템용 로직밸브에 있어서,

   제1,2피스톤홀(31,32) 및 설치공간(33)이 연통되게 내부에 형성되되, 설치공간(33)측의 끝단은 밸브블록(10)에 삽입결합되며, 후방 끝단에는 제2피스톤홀(32)에 연통되는 드레인유로(34)가 형성된 메인바디(30)와,

   메인바디(30)의 설치공간(33)을 통해 제1피스톤홀(31)에 삽입결합되는 삽입단(41) 및 삽입단(41)에 연장되며 설치공간(33)에 위치되도록 2단형상으로 형성된 제1피스톤(40)과,

   제1피스톤(40)의 걸림단(42)에 스프링(51)을 이용하여 지지되며, 이러한 스프링(51)에 지지된 상태로 설치공간(33)에 삽입되는 플러그(50)와,

   플러그(50)에 결합되고, 메인바디(30)의 전방으로 돌출되어 파일럿압유에 의해 유로(11)를 개폐하는 동시에 배출을 위한 제1토출공(61)이 중앙에 형성된 밀폐단(62)의 후방으로 제2토출공(63)이 형성된 캡 형상의 메인포펫(60)과,

   메인포펫(60)의 내부에 위치되어 플러그(50)에 결합되는 스프링(52)에 의해 지지되며, 메인포펫(60)을 통해 유입되는 작동유체의 유량 및 압력을 제어하는 동 시에 완화시키는 서브포펫(70)과,

   메인바디(30)의 후방측으로 드레인유로(34)가 노출되는 결합공간(81)이 형성되도록 설치공간(82)이 내부에 형성된 전방 끝단이 결합되며, 후방 끝단에는 외부로부터 파일럿압유를 공급받는 파일럿포트(83)가 형성된 연결바디(80)와.

   연결바디(80)의 내부에는 파일럿압유가 설치공간(82)으로 충진되며, 제1피스톤(40)의 후방면을 지지하여 파일럿 압력을 제공받아 제1피스톤(40) 및 메인포펫(60)을 작동시켜 유로(11)의 개구면적을 조절하도록 설치공간(82)에 삽입되는 밀폐단(91) 및 밀폐단(91)보다 적은 직경으로 제2피스톤홀(32)에 삽입되는 작동단(92)이 일체로 형성된 제2피스톤(90)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 가변 유량 제어용 로직밸브.
2. 제 1항에 있어서, 상기 메인바디(30)의 드레인유로(34)는 원주를 따라 다수개로 구성되는 것을 특징으로 하는 가변 유량 제어용 로직밸브.
3. 제 1항에 있어서, 상기 메인포펫(60)의 밀폐단(62)은 경사밀폐단(62a), 외곽에 수평윙(62b')이 형성된 윙밀폐단(62b), 외곽에 곡률윙(62c')이 형성된 곡률윙밀폐단(62c), 반구형밀폐단(62d), 노치홈(62e')이 형성된 노치밀폐단(62e) 중 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 가변 유량 제어용 로직밸브.
4. 제 1항에 있어서, 상기 결합공간(81)에는 외부에 형성된 드레인장치와 연결라인(L)으로 연결되는 연결단(D1) 및 연결단(D1)에 연장되는 동시에 드레인유로(34)와 연통되는 유로홀(D2)이 형성된 드레인블록(D)이 결합되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 가변 유량 제어용 로직밸브.
5. 제 4항에 있어서, 상기 드레인블록(D)은 메인바디(30)와 연결바디(80)의 결합력을 조절하여 결합공간(81)을 따라 드레인장치를 향하도록 슬라이딩방식으로 회동시켜 선택적으로 하나의 드레인유로(34)와 연통시킨 후, 파일럿포트(82)로부터 공급되는 파일럿압유의 배출방향을 변경할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 가변 유량 제어용 로직밸브.

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