KR100873359B1

KR100873359B1 - 방향제어밸브

Info

Publication number: KR100873359B1
Application number: KR1020070034593A
Authority: KR
Inventors: 박길용
Original assignee: 박길용
Priority date: 2007-04-09
Filing date: 2007-04-09
Publication date: 2008-12-10
Also published as: KR20080091577A

Abstract

본 발명은 방향제어밸브에 관한 것으로서, 밸브몸체에 스풀이 슬라이딩 가능하게 삽입되고, 상기 밸브몸체의 양측에 구비된 전자석부에 의해 상기 스풀이 일측 또는 타측으로 슬라이딩되어, 상기 밸브몸체와 상기 스풀에 의해 유입포트(P)와 유출포트(T) 및 복수의 공급포트(A, B)를 선택적으로 연통하게 하는 방향제어밸브에 있어서, 상기 밸브몸체의 일면에 일체로 연장형성되되, 상기 유입포트(P)와 연통되는 유입포트연장부(P'), 상기 유출포트(T)와 연통되는 유출포트연장부(T'), 상기 복수의 공급포트(A, B)와 각각 연통되는 복수의 공급포트연장부(A', B')가 형성되며, 상기 복수의 공급포트(A, B)는 공급홀에 의해 서로 연통되도록 형성된 블록몸체와; 상기 복수의 공급포트(A, B) 간의 흐름을 차단하도록 상기 공급홀에 구비되는 밸브작동스풀와; 상기 공급홀의 일측에 설치되어 작동유의 가압에 의해 상기 공급포트연장부(A')를 개방하는 제1체크밸브; 및 상기 공급홀의 타측에 설치되어 작동유의 가압에 의한 상기 밸브작동스풀의 가압에 의해 상기 공급포트연장부(B')를 개방하는 제2체크밸브를 더 포함하여 구성되며, 이에 따라서, 밸브몸체의 유입포트 및 유출포트를 폐쇄한 경우에 스풀에 가해지는 유압을 차단할 수 있으므로 방향제어밸브의 고장을 방지할 수 있고, 방향제어밸브에 일체로 블록몸체를 형성함으로써 작동유 등의 유출을 방지할 수 있다.

방향제어밸브, 체크밸브, 블록몸체

Description

방향제어밸브{DIRECTION CONTROL VALVE}

도 1은 일반적인 크로즈센타형의 방향제어밸브의 단면을 나타내는 개략도,

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 방향제어밸브의 전체사시도,

도 3a는 도 2의 방향제어밸브에서 전자석부 및 연결소켓을 제거한 상태를 나타내는 부분사시도,

도 3b는 도 3a의 유로를 나타내는 사시도,

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시예에 방향제어밸브에 설치된 제1, 2체크밸브의 작동상태를 나타내는 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10:밸브몸체

20:스풀

30:전자석부

P:유입포트

T:유출포트

A, B:공급포트

P':유입포트연장부

T':유출포트연장부

A', B':공급포트연장부

100:블록몸체

202, 204:체크밸브

300:밸브작동스풀

본 발명은 방향제어밸브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유입포트와 유출포트 및 복수의 공급포트를 선택적으로 연통하게 하여 유체의 흐름방향을 제어할 수 있는 방향제어밸브에 관한 것이다.

일반적으로 전자 방향제어밸브(이하, '방향제어밸브'라고 함)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 전자석부를 이용하여 통전(通電)에 따라 스풀을 일측 또는 타측 방향으로 슬라이딩하여 작동유, 공기 등의 흐름을 전환하거나 개폐하도록 이루어지며, 전기, 전자, 기계장치 등과 같은 여러 산업분야에 광범위하게 이용되고 있다.

한편, 방향제어밸브의 한계압력 이상의 경우 등에는 방향제어밸브의 유입포트, 유출포트 및 공급포트 등 다수의 포트에 연이어 통하는 유체통로 및 유체포트가 형성된 매니폴드블록을 방향제어밸브에 결합하여 사용한다.

이때, 매니폴드블록은 설치용 나사 등에 의해 방향제어밸브의 각 포트와 대 응되어 연결되도록 결합되며, 매니폴드블록의 유체통로 및 유체포트를 통해서 방향제어밸브에 유입 및 유출되는 작동유, 공기 등을 급배(給排)하게 된다.

그러나, 매니폴드블록과 방향제어밸브를 설치용 나사를 사용하여 접속하는 작업이 번잡할 뿐만 아니라, 소형 방향제어밸브를 매니폴드블록과 결합시에는 작은 크기의 설치용 나사를 사용하게 때문에 설치용 나사의 조임작업이나 해제작업이 어렵다는 문제점이 있다.

또한, 매니폴드블록과 방향제어밸브가 결합되어 접속된 경우에 매니폴드블록과 방향제어밸브의 각 포트가 정확하게 일치되지 않으면, 작동유, 공기 등의 흐름이 원활하게 이루어지지 않을 뿐만 아니라 접속면에 리크가 발생하여 작동유, 공기 등이 새어나오는 문제점이 발생하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 방향제어밸브와 매니폴드부가 일체로 형성되어, 설치용 나사를 필요로 하지 않고, 리크의 발생을 방지할 수 있는 방향제어밸브를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 밸브몸체(10)에 스풀(20)이 슬라이딩 가능하게 삽입되고, 상기 밸브몸체(10)의 양측에 구비된 전자석부(30)에 의해 상기 스풀(20)이 일측 또는 타측으로 슬라이딩되어, 상기 밸브몸체(10)와 상기 스풀(20)에 의해 유입포트(P)와 유출포트(T) 및 복수의 공급포트(A, B)를 선택적으로 연통하게 하는 방향제어밸브에 있어서, 상기 밸브몸체의 일면에 일체로 연장형성되되, 상기 유입포트(P)와 연통되는 유입포트연장부(P'), 상기 유출포트(T)와 연통되는 유출포트연장부(T'), 상기 복수의 공급포트(A, B)와 각각 연통되는 복수의 공급포트연장부(A', B')가 형성되며, 상기 복수의 공급포트(A, B)는 공급홀에 의해 서로 연통되도록 형성된 블록몸체와; 상기 복수의 공급포트(A, B) 간의 흐름을 차단하도록 상기 공급홀에 구비되는 밸브작동스풀와; 상기 공급홀의 일측에 설치되어 작동유의 가압에 의해 상기 공급포트연장부(A')를 개방하는 제1체크밸브; 및 상기 공급홀의 타측에 설치되어 작동유의 가압에 의한 상기 밸브작동스풀의 가압에 의해 상기 공급포트연장부(B')를 개방하는 제2체크밸브를 더 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 상기 블록몸체에는 적어도 한 쌍의 체결구가 형성될 수 있다.

여기서, 상기 공급홀의 양단부에는 너트부가 형성되며, 상기 너트부에 연결소켓이 체결될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.

한편, 본 실시예에서는 도 1에 나타낸 크로즈센타(clossed center all ports)형의 방향제어밸브에 관하여 설명하지만, 이 외에도, 오픈센타(open center all ports), ABT접속(open center A, B & T), 교축ABT접속(open center A, B & T restricted flow), PAT접속(open center P, A & T), PT접속(open center P & T closed crossover), 교축오픈센타(open center all ports restricted flow), 2방향(2 way), PAB접속(open center P, A & B), BT접속(open center B & T), PA접속(open center P & A), AT접속(open center A & T) 등 다양한 형태의 방향제어밸브에도 동일하게 적용할 수 있음은 물론이다.

본 실시예의 방향제어밸브는, 밸브몸체(10)의 일면에 일체로 연장형성되는 블록몸체(100)와, 이 블록몸체(100)에 설치되는 밸브작동스풀(300), 제1, 2체크밸브(210, 220)를 포함하여 구성된다.

먼저, 블록몸체(100)에 대하여 설명하도록 한다.

블록몸체(100)는 직육면체의 블록형태로서, 밸브몸체(10)의 일면에 일체로 연장형성되되, 밸브몸체(10)의 유입포트(P)와 연통되는 유입포트연장부(P'), 밸브몸체(10)의 유출포트(T)와 연통되는 유출포트연장부(T'), 밸브몸체(10)의 복수의 공급포트(A, B)와 각각 연통되는 복수의 공급포트연장부(A', B')가 형성된다.

즉, 도 3b에 도시된 바와 같이, 밸브몸체(10)의 유입포트(P)와 연통되도록 블록몸체(100)의 내부에 유로가 형성되어 유입포트연장부(P')를 이루고, 밸브몸체(10)의 유출포트(T)와 연통되도록 블록몸체(100)의 내부에 유로가 형성되어 유출포트연장부(T')를 이루며, 밸브몸체(10)의 복수의 공급포트(A, B)와 연통되도록 블록몸체(100)의 내부에 유로가 형성되어 복수의 공급포트연장부(A', B')를 이루게 된다.

따라서, 밸브몸체(10)의 유입포트(P)로의 작동유 유입은 블록몸체(100)의 유입포트연장부(P')를 통해 공급되고, 밸브몸체(10)의 유출포트(T)로의 작동유 유출은 블록몸체(100)의 유출포트연장부(T')를 통해 유출된다.

또한, 블록몸체(100)의 유입포트연장부(P')를 통해 공급된 작동유는, 밸브몸체(10)의 유입포트(P)를 통해 밸브몸체(10)의 복수의 공급포트(A, B)를 흐르며, 이 때, 복수의 공급포트(A, B)를 흐르는 작동유는 블록몸체(100)의 복수의 공급포트연장부(A', B')를 통해 흐르게 된다.

한편, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 블록몸체(100)의 폭방향 일측으로 유입홈(104)과 유출홈(106)이 각각 개구되도록 형성되고, 블록몸체(100)의 길이방향을 관통하여 양측이 개구된 공급홀(102)이 형성되며, 유입포트(P)로부터 연장형성된 유입포트연장부(P')가 유입홈(104)에 연통되고, 유출포트(T)로부터 연장형성된 유출포트연장부(T')가 유출홈(106)에 연통되며, 복수의 공급포트(A, B)로부터 연장형성된 복수의 공급포트연장부(A', B')가 공급홀(102)의 일측과 타측에 각각 연통되도록 형성된다.

따라서, 블록몸체(100)의 일측면(도 3a의 전방)으로 작동유의 유입과 유출이 이루어지고, 블록몸체(100)의 양측면(도 3a의 좌측와 우측)으로 작동유의 공급이 이루어진다.

예를 들어, 밸브몸체(10)의 작동유 흐름방향이 유입포트(P)→공급포트(A)→공급포트(B)→유출포트(T)인 경우에, 유입홈(104)을 통해 유입된 작동유는 유입포트연장부(P')→유입포트(P)→공급포트(A)→공급포트연장부(A')→공급홀(102)의 순서로 흐른 후 작동하고자 하는 피스톤 등의 작동체에 공급되고, 작동체를 작동시킨 작동유는 공급홀(102)→공급포트연장부(B')→공급포트(B)→유출포트(T)→유출포트연장부(T')→유출홈(106)을 통해 탱크로 복귀된다.

한편, 도 3a에 도시된 바와 같이, 상술한 블록몸체(100)에는 적어도 한 쌍의 체결구(112, 114)가 형성되며, 이 체결구(112, 114)에 결합수단을 삽입한 후 피결 합체(미도시)에 형성된 너트홈에 체결하여 사용할 수 있다.

또한, 도 3a에 도시된 바와 같이, 공급홀(102)의 양단부에는 너트부(102a)가 형성되어, 연결소켓(도 2의 120)을 결합하여 사용할 수 있다.

다음으로, 블록몸체(100)의 공급홀(102)에 구비되는 밸브작동스풀(300)에 대하여 설명하도록 한다.

밸브작동스풀(300)은, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 공급홀(102)에 끼워져 슬라이딩 되도록 구비되며, 양측으로 가압봉(312, 314)이 연장되어 형성되고, 중앙부에는 적어도 하나의 슬라이딩부(310)가 형성되어 공급홀(102)에 끼워져 슬라이딩하게 된다.

즉, 작동유가 공급포트연장부(A') 또는 공급포트연장부(B')로 유입된 경우에 작동유가 공급포트연장부(A')에서 공급포트연장부(B')로 흐르거나 공급포트연장부(B')에서 공급포트연장부(A')로 흐르는 것을 차단함과 동시에 작동유의 유압에 의해 공급홀(102)의 일측 또는 타측으로 슬라이딩하게 된다.

한편, 밸브작동스풀(300)이 일측 또는 타측으로 슬라이딩됨에 따른 제1체크밸브(210)와 제2체크밸브(220)의 작동에 대해서는 후술하는 제1체크밸브(210), 제2체크밸브(220)의 설명시 함께하도록 한다.

마지막으로, 공급포트(A')를 개방하는 제1체크밸브, 공급포트(B')를 개방하는 제2체크밸브에 대하여 설명하도록 한다.

도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 제1체크밸브(210)과 제2체크밸브(220)는 공급포트연장부(A', B')와 연통된 공급홀(102) 내부의 일측과 타측에 각각 설치 된다.

밸브몸체(10)의 유입포트(P) 및 유출포트(T)가 폐쇄된 상태에서, 제1체크밸브(210)는 스프링(214), 볼(212)에 의해 폐쇄된 상태가 유지되며, 제2체크밸브(220)는 스프링(224), 볼(222)에 의해 폐쇄된 상태가 유지된다.

이 상태에서, 밸브몸체(10)의 유입포트(P) 및 유출포트(T)가 개방되어 작동유가 흐를 경우, 작동유가 공급포트연장부(A')를 통해 유입되면, 작동유의 유압에 의해 제1체크밸브(210)의 볼(212)이 도면의 좌측으로 가압되어 스프링(214)을 압착시켜 공급포트연장부(A')가 개방상태가 된다.

이와 동시에, 볼(212)에 가해지는 작동유의 유압의 크기와 동일한 크기의 유압이 밸브작동스풀(300)의 슬라이딩부(310)의 측면에 가해져 밸브작동스풀(300)이 도면의 우측으로 가압되며, 밸브작동스풀(300)의 가압봉(314)의 단부에 의해 볼(222)이 도면의 우측으로 가압되어 스프링(224)를 압착시켜 공급포트연장부(B')가 개방상태가 된다.

한편, 작동유가 공급포트연장부(B')를 통해 유입되면, 작동유의 유압에 의해 제2체크밸브(220)의 볼(222)이 도면의 우측으로 가압되어 스프링(224)을 압착시켜 공급포트연장부(B')가 개방상태가 된다.

이와 동시에, 볼(222)에 가해지는 작동유의 유압의 크기와 동일한 크기의 유압이 밸브작동스풀(300)의 슬라이딩부(310)의 측면에 가해져 밸브작동스풀(300)이 도면의 좌측으로 가압되며, 밸브작동스풀(300)의 가압봉(312)의 단부에 의해 볼(212)이 도면의 좌측으로 가압되어 스프링(214)를 압착시켜 공급포트연장부(A')가 개방상태가 된다.

따라서, 제1, 2체크밸브(210, 220)는 동시에 개방상태가 되거나 폐쇄상태가 되며, 스프링(214, 224)의 탄성력에 의해 작동유의 유압이 일정압력 이하로 떨어지면 제1, 2체크밸브(210, 220)는 폐쇄상태가 된다.

이처럼 작동유의 유압이 일정압력 이하로 떨어진 경우에 양측의 체크밸브(210, 220)에 의해 작동유의 흐름이 차단되므로, 밸브몸체(10)에 삽입된 스풀(도 1의 20)이 유입포트(P)와 유출포트(T)를 차단하는 경우에, 스풀(20)과 함께 작동유의 흐름을 효과적으로 차단할 수 있다.

즉, 종래의 밸브몸체(10)에서 밸브몸체(10)의 유입포트(P) 및 유출포트(T)를 폐쇄한 경우에, 작동유는 흐르던 방향으로 지속적으로 흐르려는 관성력에 의해 스풀(20)을 지속적으로 가압하게 되지만, 본 실시예에서와 같이, 체크밸브(210, 220)를 구비하면, 유입포트(P) 및 유출포트(T)가 폐쇄한 경우에, 체크밸브(210, 220)에 의해 작동유의 흐름이 차단되므로 스풀에 가해지는 유압을 차단할 수 있다.

미설명 부호 'G' 는 작동유가 일부 새는 것을 방지하기 위한 개스킷(gasket)이다.

이상 설명한 본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러 가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서, 상기 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안 된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 방항제어밸브의 밸브몸체에 일체로 블록몸체를 형성하고, 이 블록몸체에 밸브작동스풀 및 제1, 2체크밸브를 설치함으로써, 밸브몸체의 유입포트 및 유출포트를 폐쇄한 경우에 스풀에 가해지는 유압을 차단할 수 있다.

또한, 밸브몸체의 유입포트 및 유출포트를 폐쇄한 경우에 스풀에 가해지는 유압이 차단되므로 방향제어밸브의 고장을 방지할 수 있다.

또한, 설치용 나사를 사용하지 않으므로 방향제어밸브의 설치가 간편하다는 장점이 있다.

또한, 방향제어밸브에 일체로 블록몸체를 형성함으로써 작동유 등의 유출을 방지할 수 있다.

Claims

밸브몸체에 스풀이 슬라이딩 가능하게 삽입되고, 상기 밸브몸체의 양측에 구비된 전자석부에 의해 상기 스풀이 일측 또는 타측으로 슬라이딩되어, 상기 밸브몸체와 상기 스풀에 의해 유입포트(P)와 유출포트(T) 및 복수의 공급포트(A, B)를 선택적으로 연통하게 하는 방향제어밸브에 있어서,

상기 밸브몸체의 일면에 일체로 연장형성되되, 상기 유입포트(P)와 연통되는 유입포트연장부(P'), 상기 유출포트(T)와 연통되는 유출포트연장부(T'), 상기 복수의 공급포트(A, B)와 각각 연통되는 복수의 공급포트연장부(A', B')가 형성되며, 상기 복수의 공급포트(A, B)는 공급홀에 의해 서로 연통되도록 형성된 블록몸체와;

상기 복수의 공급포트(A, B) 간의 흐름을 차단하도록 상기 공급홀에 구비되는 밸브작동스풀와;

상기 공급홀의 일측에 설치되어 작동유의 가압에 의해 상기 공급포트연장부(A')를 개방하는 제1체크밸브; 및

상기 공급홀의 타측에 설치되어 작동유의 가압에 의한 상기 밸브작동스풀의 가압에 의해 상기 공급포트연장부(B')를 개방하는 제2체크밸브를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 방향제어밸브.
제1항에 있어서,

상기 블록몸체에는 적어도 한 쌍의 체결구가 형성된 것을 특징으로 하는 방 향제어밸브.
제1항에 있어서,

상기 공급홀의 양단부에는 너트부가 형성되며, 상기 너트부에 연결소켓이 체결된 것을 특징으로 하는 방향제어밸브.