KR100989600B1 - 철도차량 도어용 내한성 솔레노이드 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 철도 차량에서 도어를 개폐기 위해서 사용되는 공압용 솔레노이드 밸브에 관한 것이다. 특히, 공압용 솔레노이드밸브를 제작함에 있어서, 직접적인 개폐를 샤프트의 외주면을 둘레로 형성한 6개의 패킹을 통해서 달성하고, 공압의 이동은 상기 샤프트 외주면을 갈아서 형성하는 공압유입공간과 이와 연통되는 연통공과 유동공을 통해서 달성하여, 밸브샤프트가 좌우 방향으로 연동하는 간단한 동작만으로 밸브의 개폐를 제어할 수 있도록 하는 철도차량 도어용 내한성 솔레노이드 밸브에 관한 것이다.

Description

철도차량 도어용 내한성 솔레노이드 밸브{the hardy solenoid valve for railway car door}

본 발명은 철도 차량에서 도어를 개폐하기 위해서 사용되는 공압용 솔레노이드 밸브에 관한 것이다. 특히, 공압용 솔레노이드밸브를 제작함에 있어서, 직접적인 개폐를 샤프트의 외주면을 둘레로 형성한 6개의 패킹을 통해서 달성하고, 공압의 이동은 상기 샤프트 외주면을 갈아서 형성하는 공압유입공간과 이와 연통되는 연통공과 유동공을 통해서 달성하여, 밸브샤프트가 좌우 방향으로 연동하는 간단한 동작만으로 밸브의 개폐를 제어할 수 있도록 하는 철도차량 도어용 내한성 솔레노이드 밸브에 관한 것이다.

일반적으로 철도 차량의 개폐는 슬라이딩 식의 공압을 이용한 개폐방식이 사용된다. 예를 들어 지하철, 기차 등의 철도 차량은 내측에 컴프레서를 통해서 작동되는 밸브를 설치하고, 필요한 시간에 컴프레서에서 공급하는 고압의 공기를 통해서 도어를 개폐하는 방법을 사용하고 있다.

그런데 종래의 이러한 공압 개폐장치를 사용함에 있어서 도어가 필요한 시간에 개방되거나 폐쇄되지 못하는 경우가 종종 발생되고 있다. 특히 겨울철 온도가 급강하할 시에는 압축공기와 밸브내 잔존하여 있는 공기 수분의 결로현상에 의하여 밸브가 작동하지 않는 큰 문제가 발생한다. 이러한 문제의 대다수는 그 공압을 분배하는 밸브에서 발생되고 있는데, 이는 종래 공압밸브의 복잡한 유로의 구조적인 문제점 때문이었다.

도시된 도 1에는 종래 사용되던 공압밸브의 단면도가 도시되어 있다.

도시된 도면에서처럼 종래의 철도차량 도어 개폐용 공압밸브는 그 내측에 형성되는 다수의 공기통로를 2개의 승하강 가능한 밸브콕(1, 2)이 교번적으로 개폐하여, 공기통로의 개방을 제어하는 방식으로 형성된다. 이때 상기 밸브콕(1, 2)은 공기 중에 수분이 있거나 불순물이 스며든 상태에서는 작동에 문제점이 발생되었다. 또한 이러한 공압밸브를 제작하기 위해서는 다수의 공정과 정밀한 절삭의 공정이 필수적이어서 제작에도 많은 어려움이 많았다.

특히 종래의 철도차량 도어 개폐용 공압밸브는 공압이 이동하여 도어의 개폐를 위한 도어측 공압블럭에 직접적으로 체결되기에 도어밸브의 고장시 밸브를 전체적으로 떼어내고 조립을 해야만 한다는 번거러움이 있었다. 즉, 공압밸브의 고장의 원인은 패킹의 마모 또는 내부의 부식 등이 대다수이며, 밸브콕이 위치한 부분에서 발생되었다.

이 공압이 이동하여 도어측으로 전달하는 그 공압통로는 좀처럼 고장률이 없는 것이다. 그런데 종래의 공압밸브는 모두 일체로 성형하고 있기에 밸브 전체를 고가로 교체해야만 했다.

본 발명은 철도 차량에서 도어를 개폐하기 위해서 사용되는 공압용 솔레노이드 밸브에 관한 것으로, 공압용 솔레노이드밸브를 제작함에 있어서, 직접적인 개폐를 샤프트의 외주면을 둘레로 형성한 6개의 패킹을 통해서 달성하고, 공압의 이동은 상기 샤프트 외주면을 가공하여 형성하는 공압 유입 공간과 이와 연통되는 연통공과 유동공을 통해서 달성하여, 밸브샤프트가 좌우 방향으로 연동하는 간단한 동작만으로 밸브의 개폐를 제어할 수 있도록 하는 철도차량 도어용 내한성 솔레노이드 밸브를 제공하고자 한다.

본 발명에 따른 철도차량 도어용 내한성 솔레노이드 밸브는, 공압을 위한 경로를 제공하도록 공압통로(11)가 형성된 체결블럭(10); 상기 체결블럭(10)의 하단에 형성되는 다수의 공압 유동공(12)과 연통되는 동일수의 연통공(21)과, 내측에 좌우방향으로 관통되는 밸브샤프트연동공(22)에 끼워지되 외주면을 둘레로 일정한 간격을 두고 다수의 패킹(23)과 그 패킹(23) 사이에는 샤프트 외주면를 가공하여 공압유입공간(25)으로 형성한 밸브샤프트(24)가 내장되는 밸브블럭(20); 및 상기 밸브샤프트(24) 일측단에 형성되어 상기 밸브샤프트(24)를 자력과 자체 공기압을 통해서 길이방향으로 이동시키며 유동공(12)과 연통공(21)으로 선택적으로 연통시켜 공압의 흐름을 제어하는 솔레노이드(30);로 이루어져 밸브블럭만의 내한성과 조립의 용이성을 향상한다.

또한 본 발명 철도차량 도어용 내한성 솔레노이드 밸브에 따른, 상기 연통공(21)과 유동공(12)의 외주면을 둘레로, 패킹홈(31)을 형성하고 내측에 다수의 공간이 구획된 일체의 패킹(51)을 결합시키고 : 상기 밸브샤프트(24)의 일측단에는, 그 끝단에 형성되는 삽입홈(32)과, 상기 삽입홈(32)에 끼워져 돌출되어 밸브샤프트연동공(22)과 대항하는 탄성스프링(33)을 형성하여, 항상 밸브샤프트(24)를 솔레노이드(30)를 향해 밀어주도록 하며 : 다수의 연통공(21)과 유동공(12)을 일정 간격을 두고 구분하는 다수의 패킹지지부(41)를 형성하되, 좌우 양단의 패킹지지부(41-1)는 제1, 6패킹(23-1)으로 항상 밀착되도록 하고, 내측의 나머지 패킹(23-2)은 밸브샤프트(24)의 연동시 내측의 나머지 패킹지지부(41-2)에 교번적으로 밀착시켜 공기의 흐름의 경로를 변환할 수 있도록 한다.

또한 본 발명 철도차량 도어용 내한성 솔레노이드 밸브에 따른, 체결블럭(10)의 공압통로(11)는, 하단의 공압 유동공(12)과 대응되어 컴프레셔연통공(P), 개방연통공(A), 폐쇄연통공(B), 리싸이클연통공(R), 경로연통공(K)이 형성된 것이고, 상기 공압 유동공(12)과 연통되도록 하고 : 컴프레셔연통공(P), 개방연통공(A), 폐쇄연통공(B), 리싸이클연통공(R), 경로연통공(K)은, 그 지름을 일부 확대시켜 장형으로 형성하고, 체결될 철도차량 도어측 공압블럭(70)에 대한 다양한 체결을 가능하도록 한다.

본 발명에 따라, 기존의 철도 차량용 솔레노이드 밸브에서 발생되던 고장률을 최소화하고, 내한성 및 내수성이 높으며 그 작동의 정확도가 향상되는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따라, 철도차량의 겨울철 운행시에 발생되는 도어개폐용 컴프레샤의 저압 및 결로현상에 따른 도어 개폐의 사고를 미연에 방지하여 승객의 안전성과 철도차량 운행의 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따라, 샤프트의 외주면을 둘러싼 패킹과 그 샤프트가 좌우 방향으로 연동하면서 패킹을 통해서 유동공과 연통공을 교번적으로 개폐시키는 간단한 동작만으로 도어의 개폐를 제어하기에 간단하면서도 동작이 정확하다는 장점이 있다.

또한 본 발명에 따라, 종래 밸브에서 발생되는 어려운 작업공정을 해결하고, 간단한 구조이기에 대량생산이 가능하며, 그 재질을 합성수지로 제작할 수 있도록 하여 보다 큰 내한성을 유지할 수 있는 장점이 있다.

또한 본 발명의 밸브는 직접적인 공기의 개폐를 허락하는 합성수지로 제작된 밸브블럭과 공압의 유입과 그 공압의 적절한 위치로의 분배를 담당하는 체결블럭을 별도로 구성하여 밸브의 고장시 밸브블럭만을 착탈하여 교환할 수 있도록 한 장점이 있다.

도 1은 종래 사용되던 철도 차량용 도어 개폐용 밸브의 단면을 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 밸브를 전체적으로 도시한 분해사시도,
도 3은 본 발명의 밸브에 형성되는 공압통로를 도시한 내부도,
도 4는 본 발명의 A-A선 단면을 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 B-B선 단면을 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 C-C선 단면을 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 D-D선 단면을 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 E-E선 단면을 도시한 도면,
도 9는 본 발명의 도어 폐쇄의 예시를 도시한 공압흐름도,
도 10은 본 발명의 도어 개방의 예시를 도시한 공압흐름도,
도 11은 본 발명의 밸브샤프트 모습을 도시한 도면,
도 12는 본 발명의 밸브를 도시한 평면도,
도 13은 본 발명의 밸브를 정면에서 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 구성을 도시된 도 2 내지 8과 함께 상세히 설명한다.

도시된 것처럼 본 발명인 철도차량 도어용 내한성 솔레노이드 밸브의 구성으로는 공압을 위한 경로를 제공하도록 공압통로(11)가 형성된 체결블럭(10)이 있고, 상기 체결블럭(10)의 하단에 형성되는 다수의 공압 유동공(12)과 연통되는 동일수의 연통공(21)과, 내측에 좌우방향으로 관통되는 밸브샤프트연동공(22)에 끼워지되 외주면을 둘레로 일정한 간격을 두고 다수의 패킹(23)과 그 패킹(23) 사이에는 샤프트 외주면를 가공하여 공압유입공간(25)으로 형성한 밸브샤프트(24)가 내장되는 밸브블럭(20)이 있으며, 상기 밸브샤프트(24) 일측단에 형성되어 상기 밸브샤프트(24)를 자력을 통해서 길이방향으로 이동시키며 유동공(12)과 연통공(21)으로 선택적으로 연통시켜 공압의 흐름을 제어하는 솔레노이드(30)가 있다.

즉, 본 발명인 철도차량 도어용 내한성 솔레노이드 밸브는 도시된 것처럼, 체결블럭(10)과 밸브블럭(20) 및 솔레노이드(30)로 구성된다. 상기 체결블럭(10)은 철도차량용 도어측의 공압블럭(70)과 체결되면서, 본 발명의 밸브블럭(20)과 연통시키는 역할을 함과 동시에 밸브블럭(20)을 통해서 전달되어 오는 공압을 상기 공압블럭(70)에 정확하게 안내하는 공압통로로서의 역할을 수행한다. 그리고 상기 밸브블럭(20)의 경우 내부에 샤프트의 형태로 이루어진 밸브샤프트(24)가 형성되어, 이 밸브샤프트(24)가 탄성스프링(33)과 솔레노이드(30)의 자력을 통해서 수평으로 연동을 하게 되면, 이 연동에 따라 내부의 공압유입공간(25)을 분할하면서, 공압의 흐름을 조절하고 제어한다. 이러한 작동의 방법을 보다 상세히 설명한다.

본 발명의 경우, 도시된 것처럼, 상기 밸브블럭(20)은 수평으로 관통되는 샤프트연동공(22)이 형성된다. 이 샤프트연동공(22)의 내부에는 그 중심점이 일치하는 밸브샤프트(24)가 내장된다. 이때 상기 밸브샤프트(24)는 도시된 도 8 내지 12에서처럼, 좌우 방향으로 연동이 가능하다. 그 연동의 방식은 좌측에 내장되는 탄성스프링(33)이 항상 그 우측인 솔레노이드(30)를 향하여 밸브샤프트(24)를 밀어주는 방향으로 힘을 부여하고 있다. 또한 상기 밸브샤프트(24)와 솔레노이드(30) 본체 측의 자력 극성을 달리하는 전력의 인가하여 상기 솔레노이드(30)에서 밸브샤프트(24)로 자력을 부가시킬 수도 있다. 이 경우 만일 상기 솔레노이드(30)가 그 자력을 발생시켜 상기 탄성스프링(33)의 탄성력에 비하여 높은 힘으로 상기 밸브샤프트(24)를 밀어주면, 상기 밸브샤프트(24)는 좌측으로 이동하게 되는 것이다. 이때 본 발명의 밸브샤프트(24)에는 그 외주면에 도시된 것처럼, 일정 간격을 두고 다수의 패킹(23)이 감겨져 있고, 상기 패킹(23)은 샤프트연동공(22)의 내주면과 면접하여 밀폐 작용을 할 수 있는 구조이다.

또한 상기 밸브샤프트(24)의 패킹(23) 사이에는 도시된 것처럼, 샤프트의 외주면을 가공하여 내측으로 오목한 공압유입공간(25)을 형성하고 있으며, 상기 샤프트연동공(22)의 경우도 상기 밸브샤프트(24) 외주면에 체결된 패킹(23)의 간격과 대응하는 패킹지지부(41)가 형성된다. 즉, 패킹지지부(41)의 외측은 모두 공압유입공간(25)이 될 수 있도록 한다. 이때 중요한 점은 전술된 패킹지지부(41)는 밸브샤프트(24)의 외주면에 감긴 패킹(23)과 동일 갯수로 형성되지만 동일한 간격을 두고 형성되는 것은 아니다. 도시된 도면에서 밸브샤프트(24)의 패킹지지부(41)는 그 벌어진 간격을 동일하게 형성하고 있지만, 이에 대응하는 패킹(23)의 간격은 중심부에 형성되는 패킹(23)이 서로 모인 상태로 분포되고 외측의 패킹(23)은 서로 그 간격이 더 멀어진 상태를 유지하고 있다.

이 결합구조에서 중요한 점은 상기 밸브샤프트(24)가 좌우 방향으로 이동함에 따라 일부 패킹(23)과 패킹지지부(41)는 면접촉하게 되고, 일부 패킹(23)은 패킹지지부(41)에서 멀어져서 그 사이로 공압이 흐를 수 있도록 유도하게 된다. 바로 이러한 작용을 통해서 상기 밸브샤프트(24)는 좌측으로 이동한 상태에서는 실린더(101)의 연동축(102)을 우측 방향으로 공압을 배출시키고, 또 우측으로 이동한 상태에서는 실린더(101)의 연동축(102)을 좌측 방향으로 공압을 배출시키기도 한다. 물론 전술된 작용과는 역으로 진행될 수 있으며, 만일 상기 실린더(101)의 연동축(102)에 본 발명과 같이 철도차량의 도어를 결합시키게 되면, 이 작용으로 인하여 도어의 개방과 폐쇄를 제어하고 조절할 수 있는 것이다.

그런데 본 발명에서는 상기 밸브블럭(20)과 체결블럭(10)을 별도로 제작하여 체결로 체결하는 것이 특징이다. 상기 밸브블럭(20)은 연통될 컴프레셔(103)에서 발생되어 전달되는 고압을 좌측방향과 우측방향으로 구분하여 분배하는 역할을 하고, 체결블럭(10)의 경우, 본 발명의 솔레노이드 밸브가 사용될 기구에 체결되어 상기 전달되는 고압을 정확하게 안내하는 공압통로(11)를 제공한다.

따라서 상기 공압통로(11)의 경우, 다양한 형태로 형성하여 체결블럭(10)과 체결될 차량의 도어측 체결블럭(10)과 체결될 수 있도록 하고 있다. 사용중 문제가 발생하여 수리시에는 상기 밸브블럭(20)만을 떼어내고 교체하거나 수리를 하면 된다.

그런데 종래에는 공기의 흐름을 제어하고 그 방향을 제시하는 밸브와 그 밸브를 통해서 전달되어야 하는 공압의 이동통로인 공압통로 역할을 하는 체결블럭을 일체형으로 하나의 금속블럭에 형성하여 다소 복잡한 구조를 가지고 있었다. 또한 이러한 일체형의 종래의 밸브를 수리하기 위해서는 주요 고장원인을 제공하는 밸브만을 분리할 수없는 관계로 고가로 제작된 금속블럭 전체를 도어측 공압블럭(70)에서 분리하여 수리하거나, 전체적으로 교환을 해야만 했었다.

그러나 본 발명에서는 상기 공압통로(11)를 제공하는 체결블럭(10)과 공압의 방향을 제어하고 분배하는 밸브측 체결블럭(10)을 별도로 형성하고, 내부면의 마모와 패킹(51)의 마모로 가장 많은 교체를 요하는 밸브블럭(20)의 경우 합성수지로 제작하여 사용하는 것이다. 이러한 구성으로 본 발명은 종래 사용하던 도어측 체결블럭(10)과 컴프레셔(103)는 물론 도어 개폐 수단을 교체할 필요없이, 단순하게 체결블럭(10)과 밸브블럭(20)을 체결하는 방법으로 대체가 가능하게 하면서, 본 발명의 밸브블럭(20) 고장시 밸브블럭(20)만을 떼어내고 교환이 가능하도록 한 것이다.

이하, 이러한 본 발명의 보다 상세한 구성의 형태를 살펴본다. 도시된 도 2 내지 8에서처럼, 본 발명은 상기 연통공(21)의 외주면을 둘레로, 패킹홈(31)을 형성하고 내측에 다수의 공간이 구획된 일체의 패킹(51)을 결합시키는 것이 바람직하다. 체결블럭(10)과 밸브블럭(20)의 긴밀한 체결을 위해서 상기 체결블럭(10)에 형성되는 유동공(12)과 밸브블럭(20)에 형성되는 다수의 연통공(21)을 일대일 연통시키는 것이다. 이때 그 외부로 고압의 공압이 빠져나오지 않도록 상기 연통공(21)의 외주면에 별도의 패킹홈(31)을 형성하고 패킹(51)을 끼우는 것이다. 그런데 이 연통공(21)은 일측으로 그 지름의 일부를 확대한 장형의 공으로 형성함이 바람직하다. 이 연통공(21)을 확대함으로 체결블럭(10)에 형성되는 공압통로(11)의 형성방법을 다양하게 유지할 수 있으며, 서로 간의 결합에 대한 활용가능성을 확대시킬 수 있다.

또한 본 발명에서는 상기 패킹(51)을 제작함에 있어서 서로 일체형으로 외주면을 결합시켜 하나의 몸체로 제작한다. 이 일 몸체의 패킹(51)은 밸브블럭(20)의 내측에서 체결블럭(10)의 공압통로(11)로 전달될 고압의 공기를 외부로 새지 않도록 유지하면서 견고한 체결을 달성한다. 일체형이기에 상기 밸브블럭(20)과 함께 교체를 함에도 유리하다.

본 발명에서 상기 밸브샤프트(24)의 일측단에는, 그 끝단에 형성되는 삽입홈(32)과, 상기 삽입홈(32)에 끼워져 돌출되어 밸브 샤프트연동공(22) 내주면과 대항하는 탄성스프링(33)을 형성하여, 항상 밸브샤프트(24)를 솔레노이드(30)를 향해 밀어주도록 한다. 즉, 이미 설명된 바와 같이, 본 발명의 밸브샤프트(24)는 일측단에 삽입홈(32)을 형성하고, 그 내측에 탄성스프링(33)을 내장하고 있다. 그리고 이 탄성스프링(33)의 타측은 밸브샤프트연동공(22)의 내주면과 마주하는 것이다. 결국 탄성스프링(33)의 탄성력은 밸브샤프트(24)를 도시된 도 8 내지 11을 기준으로 우측 방향 가압하고 있는 것이다. 보다 상세한 작동의 설명은 후술한다.

다음으로 본 발명의 경우, 5개의 연통공(21)과 5개 유동공(12)을 일정 간격을 두고 구분하는 6개의 패킹지지부(41)를 형성하되, 좌우 양단의 패킹지지부(41-1)는 제1과 6패킹(23-1)으로 항상 밀착되도록 하고, 내측의 2 내지 5패킹(23-2)은 밸브샤프트(24)의 연동시 내측의 2 내지 5 패킹지지부(41-2)에 교번적으로 밀착시켜 공기의 흐름의 경로를 변환할 수 있도록 한다. 본 발명을 통해서 실시한 보다 상세한 패킹지지부(41)와 패킹 및 공압유입공간(25)의 구성을 설명한 것이다.

본 발명에서는 상기 체결블럭(10)과 밸브블럭(20)의 내측에서 서로 왕래하는 고압의 흐름을 상기 5개의 연통공(21)과 유동공(12)으로 달성하고 있다. 밸브샤프트연동공(22)을 형성하는, 패킹지지부(41)를 6개 형성하여 자연스럽게 연통공(21)을 5개 형성하며, 이에 대응하는 유동공(12)도 5개 형성하는 것이다. 이는 아주 중요한 역할을 하게 되는데, 상기 도 9에서처럼 밸브샤프트(24)가 탄성스프링(33)에 밀려서 우측으로 이동한 상태에서는 컴프레셔(103)에서 공급되는 공압이 P1을 지나 열린 공간인 B1 방향을 거쳐(도시된 도면에서 좌측으로 연통) 후술될 실린더(101)로 전달되게 작동한다. 그러나 상기 밸브샤프트(24)가 그 솔레노이드(30)의 자력을 통해서 좌측으로 이동하게 되면, 도시된 도 10에서처럼, 컴프레셔(103)에서 공급되는 공압이 P1을 지나 열린 공간인 A1 방향을 거쳐(도시된 도면에서 우측으로 연통) 후술될 실린더(101)로 전달되게 작동한다.

이를 가능하게 한 구조적인 결합이 상기 6개의 패킹지지부(41)와 5개의 연통공 (21)및 유동공(12)이며, 밸브샤프트(24)에 형성되는 간격을 달리하게 체결된 패킹(23)에 따른 것이다. 밸브샤프트(24)가 좌측과 우측으로 이동하면서, 상기 밸브샤프트(24)의 외주면에 감겨진 상기 패킹(23)들은 면접하여 밀착되는 패킹지지부(41)를 교번적으로 전환시키게 된다. 이에 따라 공압의 흐름을 변하게 할 수 있는 것이다. 최 외곽부에 형성되는 패킹지지부(41-1)와 패킹(23-1)은 항상 내주면과 외주면을 밀착시키고 있기에 밸브샤프트(24)의 외부로 공압이 새어나가지 못하게 하면서도, 상기 2 내지 5 패킹지지부(41-2)는 2 내지 5패킹(23-2)과 교번적으로 밀착되어 좌측방을 개방하거나 우측방을 개방하는 것이다.

이에 따른 본 발명이 실시한 상기 체결블럭(10)의 공압통로(11)는, 하단의 5개의 공압 유동공(12)과 대응되어 컴프레셔연통공(P), 개방연통공(A), 폐쇄연통공(B), 리싸이클연통공(R), 경로연통공(K)을 타측에 형성하고, 상기 공압 유동공(12)과 연통되도록 한 것이 바람직하다.

즉, 본 발명에 작동관계를 작동의 일 실시예로서 설명하면 다음과 같다.

도시된 도 3 내지 11을 통해서 설명하자면, 먼저 도시된 도 3에서처럼, 본 발명의 체결블럭(10)에는 다수의 구멍이 형성되어 공압을 안내하게 된다.

상단에서 보이는 컴프레셔연통공(P)에는 컴프레셔(103)가 연통되어 고압의 공기가 들어오게 된다. 그리고 도시된 개방연통공(A)에는 도어측 공압블럭(70)의 개방공에 체결된다. 즉, 이 개방연통공(A)을 통해서 공압이 분출되면 상기 도어측 공압블럭(70)을 거쳐 철도차량의 도어를 개방시키는 실린더(101)로 유입되는 것이다. 도시된 도 10을 기준으로 실린더(101)의 내부에서 좌측으로 치우친 위치에 실린더 연동축(102)단이 있을 때, 그 좌측으로 공압을 밀어 넣으면, 그 실린더(101) 연동축(102)단이 우측으로 이동하는 힘을 통해서 차량의 슬라이딩 도어를 개방하는 방법이다. 물론 이때 실린더(101) 연동축(102)의 우측에 존재하던 공기는 외부로 빠져나와 도시된 R1, R2 또는 외부로 배출되게 된다.

물론 본 발명에서는 실시예를 설명한 도 9와 10과는 달리, 실린더(101)의 연동축(102)이 좌측으로 이동하면 도어의 개방을 우측으로 이동하면 도어의 폐쇄를 결정하도록 장착이 가능하다. 이러한 공기통로 연통의 설계는 얼마든지 조절될 수 있다.

그럼 본 발명의 밸브가 작동하여, 도어가 폐쇄되고 개방되는 작동과 그를 발생시키는 공압의 흐름을 순서에 따라서 상세히 설명한다.

[도어가 폐쇄되는 작동(도 9 참조)]

도시된 도 3에는 체결블럭(10)의 상단이 도시되어 있다. 이 체결블럭(10)의 상단에 형성되는 컴프레셔연통공(P)에는 컴프레셔(103)가 연통되어 있다. 따라서 컴프레셔(103)의 공압이 작용하여 컴프레셔연통공(P)으로 유입되면 상기 체결블럭(10)의 타측단의 유동공(12)과 연통공(21)이 마주한 P1지점으로 유입된다. 즉, P1 지점의 연통공(21)으로 진입을 하는 것이다. 도시된 도 4에서처럼, 본 발명의 컴프레셔연통공(P)과 P1 지점의 유동공(12)은 수직되게 연통된 상태가 아니다. 도시된 도면을 기준으로 컴프레셔연통공(P)의 상부에서 하부로 일정한 수준으로 하향하다가, 우측으로 수평하게 관통된 후, 다시 수직된 방향으로 하향되어 P1 지점에 위치될 수 있도록 형성되어 있다. 이렇게 절곡된 공압통로(11)를 거쳐 밸브블럭(20)의 내측으로 공압이 이동하게 되면, 도 9에 도시된 화살표의 방향으로 이동하여 좌측의 B1 지점의 연통공(21)과 유동공(12)을 거쳐 체결블럭(10)의 상부로 이동하게 된다. 이 B1 지점으로 올라온 공압은 상승하여 도 3과 도 9에 도시된 경로연통공(K)의 상부로 올라와 길게 배열된 경로연통공(K)의 타측으로 이동한 상태에서 다시 하향하여 수평으로 이동하고, 다시 도 9를 기준으로 우측으로 이동을 하며(도 6에 도시), 상승하여 연통된 폐쇄연통공(B)으로 분출된다. 즉, 본 발명의 공압은 이미 결정된 경로를 타고 이동할 수밖에 없는 구조이다. 따라서 상기 폐쇄연통공(B)을 지난 공압은 도어측 공압블럭(70)을 거쳐 실린더의 우측으로 진입하면서, 실린더(101) 내측의 실린더 연동축(102)을 좌측으로 이동시키며 도어를 폐쇄시키는 것이다.

이때 도시된 도 9를 기준으로 실린더의 연동축(102) 좌측에 존재하고 있던 공기는 밀려드는 연동축(102)에 의해서 외부로 배출되는 것이다. 또한 본 발명은 이 외부로 배출되는 공기를 통해 보다 견고한 폐쇄를 달성시키기 위해서 리싸이클 시킬 수도 있다. 즉, 상기 실린더 연동축 좌측에 존재하고 있던 공기는 별도의 호스나 통로를 통해서 공압블럭(70)과 리싸이클연통공(R)으로 진입하고, 이 공기는 도 3과 도 9에서 보이는 공압통로(11)를 통해서 체결블럭(10) 하단의 유동공(12)과 연통공(21)의 접촉지점인 R1과 R2로 진입한다. 그리고 그 공기는 밸브 내측의 공압을 일정하게 유지시켜 별도의 공압 작동이 없다면, 밸브샤프트(24)가 연동하지 못하도록 힘을 부여하게 된다.

이상의 작동을 통해서 본 발명의 밸브는 철도차량의 도어를 폐쇄시키는데 필요한 공압의 흐름과 방향을 제어하고, 이를 안내하면서 그 힘을 통해서 도어를 폐쇄시키는 것이다.

[도어가 개방되는 작동(도 10 참조)]

도어가 개방되기 위해서는 이미 도어는 폐쇄된 상태를 유지해야만 한다. 즉, 본 발명의 밸브는 도시된 도 9의 상태를 유지하고 있어야 한다는 것이다. 그 후 도어의 개방을 위해서 솔레노이드(30)가 작동을 하여 그 자력을 발생시키면, 상기 자력은 척력이 되어 밸브샤프트(24)를 도면을 기준으로 좌측으로 밀어주게 된다. 결국 본 발명의 밸브샤프트(24)는 도 9의 상태에서 도 10의 상태로 이동하는 것이다. 바로 이때 본 발명의 컴프레셔(103)가 작동을 한다.

도시된 도 3과 10에는 체결블럭(10)의 상단이 도시되어 있다. 이 체결블럭(10)의 상단에 형성되는 컴프레셔연통공(P)에는 컴프레셔(103)가 연통되어 있다. 따라서 컴프레셔(103)의 공압이 작용하여 컴프레셔연통공(P)으로 유입되면 상기 체결블럭(10)의 타측단의 유동공(12)과 연통공(21)이 마주한 P1지점으로 유입된다. 즉, P1 지점의 연통공(21)으로 진입을 하는 것이다. 도시된 도 4에서처럼, 본 발명의 컴프레셔연통공(P)과 P1 지점의 유동공(12)은 수직되게 연통된 상태가 아니다. 도시된 도면을 기준으로 컴프레셔연통공(P)의 상부에서 하부로 일정한 수준으로 하향하다가, 우측으로 수평하게 관통된 후, 다시 수직된 방향으로 하향되어 P1 지점에 위치될 수 있도록 형성되어 있다. 이렇게 절곡된 공압통로(11)를 거쳐 공압이 밸브블럭(20)의 내측으로 이동하게 되면, 도시된 화살표의 방향으로 이동하여 우측의 A1 지점의 연통공(21)과 유동공(12)을 거쳐 체결블럭(10)의 상부로 이동하게 된다. 이 A1 지점으로 올라온 공압은 상승하여 도 3과 도 10에 도시된 개방연통공(A)의 상부로 올라와 도어측 공압블럭(70)으로 진입하고, 실린더로 공급된다.

즉, 본 발명의 공압은 이미 결정된 경로를 타고 이동할 수밖에 없는 구조이다. 따라서 도 10에서처럼, 상기 개방연통공(A)을 지난 공압은 도어측 공압블럭(70)을 거쳐 실린더(101)의 좌측으로 진입하면서, 실린더(101) 내측의 실린더 연동축(102)을 우측으로 이동시키며 도어를 개방시키는 것이다.

이때 도시된 도 10을 기준으로 실린더(101)의 연동축(102) 우측에 존재하고 있던 공기는 밀려드는 연동축(102)에 의해서 외부로 배출되는 것이다. 또한 본 발명은 이 외부로 배출되는 공기를 통해 보다 견고한 폐쇄를 달성시키기 위해서 리싸이클 시킬 수도 있다. 즉, 상기 실린더(101) 연동축(102) 우측에 존재하고 있던 공기는 별도의 호스나 통로를 통해서 공압블럭(70)의 리싸이클연통공(R)으로 진입하고, 이 공기는 도 3과 도 10에서 보이는 공압통로(11)를 통해서 체결블럭(10) 하단의 유동공(12)과 연통공(21)의 접촉지점인 R1과 R2로 진입한다. 그리고 그 공기는 밸브 내측의 공압을 일정하게 유지시켜 별도의 솔레노이드 작동이 없다면, 밸브샤프트(24)가 연동하지 못하도록 힘을 부여하게 된다.

이상의 작동을 통해서 본 발명의 밸브는 철도차량의 도어를 개방시키는데 필요한 공압의 흐름과 방향을 제어하고, 이를 안내하면서 그 힘을 통해서 도어를 폐쇄시키는 방식을 설명하였다.

보다 상세한 본 발명의 구성을 설명하자면, 상기 컴프레셔연통공(P), 개방연통공(A), 폐쇄연통공(B), 리싸이클연통공(R), 경로연통공(K)은, 그 지름을 일부 확대시켜 장형으로 형성하고, 체결될 철도차량 도어측 공압블럭(70)에 대한 다양한 체결을 가능하도록 한다. 즉, 본 발명의 체결블럭(10)은 다른 도어측 공압블럭(70)이나, 공압호스에 직접적으로 연결될 수 있다. 그러나 공압블럭(70)에 연결되는 경우, 본 발명에 따른 체결블럭(10)과 도어측 공압블럭(70)에는 형성되는 공압통로(11)가 정확하게 일치하기 힘들다. 특히 이미 설치된 철도차량의 도어 개폐수단은 그 구조가 이미 확정되어 있어, 교체하기 힘든 경우도 많기 때문이다. 이러한 모든 경우를 대비해서, 본 발명에서 형성되는 상기 체결블럭의 컴프레셔연통공(P), 개방연통공(A), 폐쇄연통공(B), 리싸이클연통공(R), 경로연통공(K)은 장형으로 형성하여 체결의 가능성을 높였다.

물론 도면으로 도시된 본 발명의 실시예와는 다른 방법으로 형성하여도 무방하다.

10; 체결블럭 11; 고압통로
12; 유동공 20; 밸브블럭
21; 연통공 22; 밸브샤프트연동공
23; 패킹 30; 솔레노이드
32; 삽입홈 33; 탄성스프링
41; 패킹지지부 70; 공압블럭
101; 실린더 102; 연동축
103; 컴프레셔

Claims (7)

1. 공압을 위한 경로를 제공하도록 공압통로(11)가 형성된 체결블럭(10);
   상기 체결블럭(10)의 하단에 형성되는 다수의 공압 유동공(12)과 연통되는 동일수의 연통공(21)과, 내측에 좌우방향으로 관통되는 밸브샤프트연동공(22)에 끼워지되 외주면을 둘레로 일정한 간격을 두고 다수의 패킹(23)과 그 패킹(23) 사이에는 샤프트 외주면를 갈아 공압유입공간(25)으로 형성한 밸브샤프트(24)가 내장되는 밸브블럭(20); 및
   상기 밸브샤프트(24) 일측단에 형성되어 상기 밸브샤프트(24)를 자력을 통해서 길이방향으로 이동시키며 유동공(12)과 연통공(21)으로 선택적으로 연통시켜 공압의 흐름을 제어하는 솔레노이드(30);로 이루어져 수리시 착탈이 가능한 밸브블럭(20)만을 분리하며,
   상기 체결블럭(10)의 상기 공압통로(11) 각각은,
   하단의 공압 유동공(12)과 대응되어 컴프레셔연통공(P), 개방연통공(A), 폐쇄연통공(B), 리싸이클연통공(R), 경로연통공(K)이 형성된 것으로, 상기 공압 유동공(12)과 연통되는 것을 특징으로 하는 철도차량 도어용 내한성 솔레노이드 밸브.
   
2. 제1항에 있어서,
   연통공(21)과 유동공(12)의 외주면을 둘레로, 패킹홈(31)을 형성하고 내측에 다수의 공간이 구획된 일체의 패킹(51)을 결합시키는 것을 특징으로 하는 철도차량 도어용 내한성 솔레노이드 밸브.
   
3. 제1항에 있어서,
   밸브샤프트(24)의 일측단에는,
   그 끝단에 형성되는 삽입홈(32)과, 상기 삽입홈(32)에 끼워져 돌출되어 밸브샤프트연동공(22)과 대항하는 탄성스프링(33)을 형성하여, 항상 밸브샤프트(24)를 솔레노이드(30)를 향해 밀어주도록 하는 것을 특징으로 하는 철도차량 도어용 내한성 솔레노이드 밸브.
   
4. 제1 내지 3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 연통공(21)과 상기 유동공(12)을 일정 간격을 두고 구분하는 복수의 패킹지지부(41)를 형성하되, 좌우 양단의 패킹지지부(41-1)는 패킹(23-1)으로 항상 밀착되도록 하고, 내측의 나머지 패킹(23-2)은 밸브샤프트(24)의 연동시 내측의 나머지 패킹지지부(41-2)에 교번적으로 밀착시켜 공기의 흐름의 경로를 변환할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 철도차량 도어용 내한성 솔레노이드 밸브.
   
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 컴프레셔연통공(P), 개방연통공(A), 폐쇄연통공(B), 리싸이클연통공(R), 경로연통공(K)은 장형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 철도차량 도어용 내한성 솔레노이드 밸브.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 밸브블럭(20)은 합성수지재로 제작된 것을 특징으로 하는 철도차량 도어용 내한성 솔레노이드 밸브.
   

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