KR101124311B1 - Throttling structure for use in a fluid pressure device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유체압기기에 사용되는 감속구조에 관한 것이다. 1차측포트(38)와 노즐배압실(78)과의 사이에 노즐통로(98)가 형성된다. 상기 노즐통로(98)에는, 복수의 오리피스 플레이트(104a~104d)로 이루어지는 감속기구(106)가 설치된다. 상기이 오리피스 플레이트(104a~104d)에는, 상기 노즐통로(98)보다 작은 지름의 개공(開孔)(102)을 갖는다. 상기 오리피스 플레이트(104a~104d)의 바깥 둘레부가 시일부재(108)에 의해 제2바디부(34)에 보유된다. 또, 상기 오리피스 플레이트(104a~104d)는 상기 노즐통로(98)의 연장방향을 따라 소정의 간격으로 서로 이격된다.The present invention relates to a deceleration structure for use in a fluid pressure device. A nozzle passage 98 is formed between the primary side port 38 and the nozzle back pressure chamber 78. The nozzle passage 98 is provided with a reduction mechanism 106 composed of a plurality of orifice plates 104a to 104d. The orifice plates 104a to 104d have openings 102 having a diameter smaller than that of the nozzle passage 98. The outer periphery of the orifice plates 104a-104d is retained in the second body 34 by the seal member 108. In addition, the orifice plates 104a to 104d are spaced apart from each other at predetermined intervals along the extending direction of the nozzle passage 98.
유체압기기, 감속구조 Hydraulic device, deceleration structure
Description
본 발명은, 압력유체가 공급?배출되는 유체압기기에서, 상기 압력유체의 압력을 조정할 수 있는 유체압기기에 사용되는 감속구조에 관한 것이다.The present invention relates to a deceleration structure for use in a fluid pressure device that can adjust the pressure of the pressure fluid in a fluid pressure device to which the pressure fluid is supplied and discharged.
일본특허공개 평10-198433호에 공고된 바와 같이, 본 발명자는 압력유체 공급원으로부터 유체압기기로 원하는 설정압력으로 에어를 공급하는 경우에 사용되는 감압밸브를 제안하고 있다. 이러한 감압밸브는 상기 압력유체 공급원으로부터 공급된 1차측의 압력유체를, 2차측으로 접속되는 유체압기기에 대응하는 원하는 압력으로 감압하여 상기 2차측으로 상기 압력유체를 공급하는 것이다.As disclosed in Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 10-198433, the present inventor proposes a pressure reducing valve used when supplying air at a desired set pressure from a pressure fluid source to a fluid pressure device. The pressure reducing valve is configured to supply the pressure fluid to the secondary side by reducing the pressure fluid on the primary side supplied from the pressure fluid supply source to a desired pressure corresponding to the fluid pressure device connected to the secondary side.
최근에, 이와 같은 감압밸브와 같은 유체압기기에서는, 에너지소비감소 및 비용절감의 모두의 관점에서 압력유체의 소비량을 감소시키고자 하는 요구가 있다.Recently, in a fluid pressure device such as a pressure reducing valve, there is a demand to reduce the consumption of pressure fluid in terms of both energy consumption reduction and cost reduction.
본 발명의 일반적인 목적은 압력유체를 내부로 유통시칼 때의 막힘을 방지하면서, 상기 압력유체의 소비량을 삭감할 수가 있는 유체압기기에 사용되는 감속구조를 제공하는 것이다.It is a general object of the present invention to provide a deceleration structure for use in a fluid pressure device which can reduce the consumption of the pressure fluid while preventing the blockage when the pressure fluid is circulated inside.
본 발명은 압력유체가 공급되는 포트가 형성된 바디를 갖는 유체압기기에서, 상기 압력유체의 압력제어를 수행하기 위하여 사용되는 감속구조에 있어서, 상기 감속구조는 상기 압력유체가 도입되는 도입실과, 상기 도입실과 상기 포트 사이를 연통하는 연통로와, 상기 연통로에 설치되고, 상기 연통로보다 지름이 작으며, 상기 압력유체가 유통하는 복수의 유로를 가지고, 상기 압력유체의 유량을 감소시키는 감속기구를 구비하며, 상기 복수의 유로는, 상기 압력유체의 유통방향을 따라서 서로 인접하게 소정의 간격으로 설치되는 것을 특징으로 한다.In the fluid pressure device having a body having a port to which the pressure fluid is supplied, the deceleration structure used to perform pressure control of the pressure fluid, the deceleration structure is an introduction chamber into which the pressure fluid is introduced, and A reduction mechanism for reducing the flow rate of the pressure fluid, having a communication path communicating between the introduction chamber and the port, and a plurality of flow paths provided in the communication path, the diameter smaller than the communication path, and through which the pressure fluid flows. And a plurality of flow paths are provided at predetermined intervals adjacent to each other along the flow direction of the pressure fluid.
본 발명의 상술한 목적 및 다른 목적, 특징과 효과들은 도시적인 예시에 의해 본 발명의 바람직한 실시예를 나타내는 첨부 도면과 함께 이하의 설명에서 더 명백하게 나타난다.The above and other objects, features and effects of the present invention will become more apparent from the following description taken in conjunction with the accompanying drawings showing preferred embodiments of the present invention by way of illustration.
본 발명을 통하여, 압력유체를 내부로 유통시칼 때의 막힘을 방지하면서, 상기 압력유체의 소비량을 삭감할 수가 있는 유체압기기에 사용되는 감속구조를 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a deceleration structure for use in a fluid pressure device capable of reducing the consumption of the pressure fluid while preventing clogging when the pressure fluid is flowed into the inside.
도 1에 있어서, 참조부호 10은 본 발명에 따른 유체압기기에 사용되는 감속구조가 적용된 감압밸브(10)를 나타낸다.In Fig. 1,
도 1 내지 도 4에 나타내는 바와 같이, 상기 감압밸브(10)는, 바디(12)와, 상기 바디(12)의 하부에 연결된 커버부재(14)와, 상기 바디(12)의 상부에 연결되는 본네트(16)와, 상기 본네트(16)의 상부에 회전이 가능하게 설치되는 조작부재(18)를 포함한다.As shown in FIGS. 1 to 4, the
상기 커버부재(14)는, O링(20)에 의해 상기 바디(12)의 하부에 형성된 홀을 기밀로 폐색하여 차단하는 밸브가이드(22)와, 상기 밸브가이드(22)의 상부에 형성된 홀에 의해 고정되어 지지되는 밸브체(24)와, 상기 밸브가이드(22)의 상부에 형성된 홈에 결합되어 지지되고 상기 밸브체(24)에 외측으로 고정되는 댐퍼(26)와, 상기 댐퍼(26)의 상부에서 상기 밸브체(24)에 외측으로 고정되는 와셔(28)와, 상기 와셔(28)의 상부에서 상기 밸브체(24)에 외측으로 고정되는 탄성체의 시일(30)을 포함한다. 상기 밸브체(24)는, 예를 들면, 고무 등과 같은 탄성재료로 이루어지는 상기 댐퍼(26)의 탄성작용하에서 축선방향(화살표 A1, A2 방향)을 따라서 변위가능하게 설치된다.The
상기 바디(12)는, 상기 커버부재(14)에 결합되는 제1바디부(32)와, 상기 제1바디부(32)의 상부에 배치되는 제2바디부(34)와, 상기 제2바디부(34)의 또 다른 상부에 배치되는 제3바디부(36)로 이루어진다. 상기 제1바디부(32), 상기 제2바디부(34) 및 상기 제3바디부(36)는, 도시하지 않는 나사에 의해 일체로 함께 조립된 다.The
상기 제1바디부(32)의 양측면에는, 도시하지 않는 압력유체 공급원에 접속되는 1차측포트(포트)(38)와, 도시하지 않는 유체압기기에 접속되는 2차측포트(40)가 각각 형성된다. 상기 1차측포트(38)와 상기 2차측포트(40)의 사이에는, 이들을 연통시키는 연통로(42)가 형성된다.On both sides of the
또, 상기 제1바디부(32)의 내부에는, 상기 연통로(42)에 면하도록 시트(44)가 형성된다. 상기 시트(44)에 대하여 상기 밸브체(24)가 상기 시일(30)에 의해 착좌하는 것에 의해, 상기 1차측포트(38)와 상기 2차측포트(40)와의 연통상태가 차단된다.In addition, a
한편, 상기 밸브체(24)가 시트(44)로부터 이격하는 방향(화살표 A2 방향)으로의 변위에 의해, 상기 1차측포트(38)와 상기 2차측포트(40)가 연통상태로 된다.On the other hand, the
상기 제2바디부(34)에는 그 일측으로 개구한 배기포트(46)가 형성되고, 상기 제3바디부(36)에는 그 일측으로 개구하며 제3다이어프램실(80)과 외부를 연통가능하게 블리드포트(50)가 형성된다.The
상기 제1바디부(32)와 상기 제2바디부(34)의 사이에는, 제1유지부재(52)에 의해 제1다이어프램(54)이 협지된다. 또, 상기 제2바디부(34)와 상기 제3바디부(36)의 사이에는, 제2유지부재(56)에 의해 제2다이어프램(58)이 협지된다.The
그리고, 상기 제1다이어프램(54)의 하부에는 상기 2차측포트(40)에 연통하는 제1다이어프램실(48)이 설치되며, 상기 제1다이어프램(54)과 상기 제2다이어프램(58)의 사이에는 상기 배기포트(46)에 연통하는 제2다이어프램실(60)이 설치된 다.In addition, a
또, 상기 제1다이어프램(54)의 중심부에는, 상기 밸브체(24)의 가장자리에 결합하는 제1유지부재(52)가 설치된다. 상기 제1유지부재(52)에는 상기 제1다이어프램실(48)과 상기 제2다이어프램실(60)을 연통시킬 수 있는 관통홀(62)이 형성된다.In addition, a
또한, 상기 제1다이어프램실(48)에 면하고 상기 제1바디부(32)의 중앙부에 돌출하는 스토퍼부재(64)가 상기 시트(44)와 동일 축상에 상기 제1유지부재(52)의 변위를 규제하는 작용을 한다.In addition, a
상기 제3바디부(36)와 상기 본네트(16)의 사이에는, 디스크부재(68) 및 압박부재(70)에 의해 소정의 간격으로 이격하여 파지된 제3다이어프램(72) 및 제4다이어프램(74)과 함께 다이어프램 압박부재(66)이 설치된다. 이 경우에, 상기 디스크부재(68)의 일단면에는, 제1스프링(76)이 배치되고, 상기 제3다이어프램(72) 및 상기 제4다이어프램(74)이, 상기 제1스프링(76)의 탄성력에 의해 하방으로(화살표 A2 방향으로) 압박된다. Between the
상기 제2바디부(34)와 상기 제3바디부(36)의 사이에는, 상기 제2다이어프램(58)과 상기 제3바디부(36)에 의해 한정되는 노즐배압실(도입실)(78)이 설치된다. 상기 제3다이어프램실(80)은 상기 제3바디부(36)의 중심부에 설치된다.Between the
또, 제3다이어프램실(80)의 하방에는, 원통형상으로 돌출한 보스부(82)에 노즐홀(84)을 갖는 노즐(86)이 배치된다. 상기 제3바디부(36)의 하부를 통해 관통한 홀 및 상기 노즐홀(84)을 통해 상기 노즐배압실(78)과 상기 제3다이어프램실(80)이 연통한다.Further, below the
또, 상기 제3다이어프램실(80)의 내부에는 플래퍼기구(88)가 노즐(86)의 상방에 설치된다. 상기 플래퍼기구(88)는 볼(90)과, 상기 볼(90)을 보스부(82)내에 유지하는 고정링(92)과, 상기 볼(90)과 노즐(86)의 사이에 끼워지는 제2스프링(94)을 포함한다. 상기 제2스프링(94)은 그 탄발작용하에서 상기 볼(90)을 상기 고정링(92)측을 향해서 가세한다. 그 결과, 상기 볼(90)은 상기 고정링(92)에 접촉한 상태로 유지된다.In addition, a
상기 플래퍼기구(88)는 압박부재(70) 및 수압부재(96)를 포함한다. 상기 압박부재(70)는, 그 하단부에 크게 오목부를 포함하고, 상기 오목부에 상기 수압부재(96)가 매설된다. 상기 수압부재(96)는 상기 볼(90)에 점접촉하며, 강구로 이루어지는 상기 볼(90)과 동일한 경도 또는 더 큰 경도를 갖는 재료(예를 들면, 강철)로 형성된다. The
그리고, 상기 보스부(82) 내에서 상기 볼(90)이 유지된 상태에서, 상기 제1스프링(76)의 탄성력에 의해 상기 압박부재(70)를 하방(화살표 A2 방향)으로 압박하여 이동시키면, 상기 제2스프링(94)을 압축하면서 상기 볼(90)이 상기 노즐(86)측으로 변위하고, 그 결과 상기 노즐(86)의 노즐홀(84)을 폐색한다. 한편, 상기 제1스프링(76)에 의한 압박부재(70)의 압박상태가 해제되면, 상기 압박부재(70)는 상기 제2스프링(94)에 의한 탄성작용에 의해 상방으로 이동하여 상기 볼(90)이 상기 노즐(86)로부터 이격한다.In the state where the
도 3에 나타내는 바와 같이, 상기 노즐배압실(78)은, 상기 노즐통로(연통 로)(98)를 통해 상기 1차측포트(38)와 연통한다. 상기 노즐통로(98)는 상기 1차측포트(38)의 외주측에 접촉되고, 상기 제2 및 제3바디(34,36)의 축선방향(화살표 A1, A2 방향)을 따라서 연장하며, 상기 제3바디부(36) 내에서 반지름 방향으로 굽어져서 상기 노즐배압실(78)과 연통한 상기 연통홀(개구부)(100)에 접속되어 있다. 그리고, 상기 노즐통로(98)에는 복수(예를 들면, 4)의 오리피스 플레이트(104a~104d)를 포함하고, 상기 노즐통로(98)를 통해 순환하는 압력유체의 유량을 소정의 유량으로 조정할 수 있는 감속기구(106)가 설치된다.As shown in FIG. 3, the nozzle
상기 감속기구(106)를 구성하는 상기 오리피스 플레이트(104a~104d)는, 그 중앙부분에 연통로보다 작은 지름의 개공(유로)(102)을 포함하고, 박판 원반형상으로 형성되며, 그 둘레부가 고리형상의 시일부재(108)에 의해 상기 제2바디부(34)에 고정된다. 또, 상기 오리피스 플레이트(104a~104d)는 서로 소정의 간격으로 이격하면서, 상기 노즐통로(98)에 동일축상에 설치된다. 즉, 상기 오리피스 플레이트(104a~104d)가 상기 노즐통로(98)의 연장방향을 따라서 다단형식으로 배치된다.The
그리고, 상기 1차측포트(38)로부터 상기 노즐통로(98)로 공급된 압력유체가, 상기 복수의 오리피스 플레이트(104a~104d)에 형성된 상기 개공(102)을 통해 유통하고, 상기 노즐배압실(78)로 도입된다.Then, the pressure fluid supplied from the
한편, 상기 제3다이어프램(72)과 상기 제4다이어프램(74)과의 사이에 형성된 상기 제4다이어프램실(110)과 상기 2차측포트(40)의 사이에 피드백통로(112)가 설치되어, 상기 제4다이어프램실(110)과 상기 2차측포트(40)를 연통시킬 수 있다. 상기 피드백통로(112)는 상기 밸브체(24)를 중심으로 하여 상기 노즐통로(98)로부터 반대측에 설치된다.On the other hand, a
상기 조작부재(18)는 상기 본네트(16)의 상부에 회전이 자유롭게 설치된 핸들(114)과, 상기 핸들(114)을 회전이 자유롭게 지지하는 샤프트(116)와, 상기 핸들(114) 및 샤프트(116)의 위치를 고정하는 잠금너트(118)와, 도시하지 않는 브라켓을 협지하는 너트(120) 및 와셔(122)를 포함한다. 상기 핸들(114)의 일단부에는, 상기 제1스프링(76)에 결합하여 상기 제1스프링(76)을 화살표 A2 방향으로 압박하는 받이부재(124)가 설치된다. 상기 받이부재(124)는, 상기 핸들(114)의 회전에 따라 상기 샤프트(116)의 축선방향 변위에 의해, 상기 바디(12)측으로 압박된다.The
본 발명에 있어서의 유체압기기에 사용되는 감속구조가 적용된 감압밸브(10)는, 기본적으로는 상술한 바와 같이 구성된다. 이어서 그 동작 및 작용효과에 대하여 설명한다.The
우선, 도시하지 않는 튜브 등에 의해 상기 1차측포트(38)에 압력유체 공급원(도시하지 않음)을 접속하는 반면에, 상기 2차측포트(40)에, 실린더 등과 같은 의 압력유체의 공급작용 하에서 구동하는 유체압기기를 접속한다.First, a pressure fluid supply source (not shown) is connected to the
이와 같은 준비작업이 완료된 후, 상기 핸들(114)을 회전시키지 않고 상기 플래퍼기구(88)를 구성하는 상기 볼(90)과 상기 노즐(86)의 사이에 간극을 가진 상태로 설정한다. 즉, 상기 제1스프링(76)의 탄성력을 작용시키지 않는 한편, 상기 제2스프링(94)의 탄성력을 상기 볼(90)에 작용시켜서, 상기 노즐(86)과 상기 볼(90) 사이의 소정의 간격이 유지된다(도 2 참조).After the preparation work is completed, the gap between the
이 경우, 상기 1차측포트(38)에 공급된 압력유체는 상기 노즐통로(98)로부터 복수개 설치된 오리피스 플레이트(104a~104d)의 개공(102)을 통해 상기 연통홀(100)로 유통한 후, 상기 압력유체는 상기 노즐배압실(78)로 도입되고, 상기 노즐(86)과 상기 볼(90)과의 간극을 통과하여 상기 제3다이어프램실(80)로 도입된다. 그리고, 상기 제3다이어프램실(80)에 도입된 압력유체는 상기 블리드포트(50)로부터 대기중으로 방출된다.In this case, the pressure fluid supplied to the
상세하게는, 상기 노즐통로(98)를 통해 유통하는 압력유체는 가장 상류측에 설치된 상기 오리피스 플레이트(104a)의 개공(102)을 통과하고, 그리고 인접하는 오리피스 플레이트(104b)측으로 유통한다. 이때, 상기 개공(102)의 지름(D)이, 상기 노즐통로(98)의 통로지름보다 지름이 작게 형성되기 때문에, 상기 압력유체가 유통할 때에 압력손실이 발생하여 상기 압력유체의 유량이 감소한다. 그리고, 상기 유량이 감소한 압력유체가, 하류측을 향해서 오리피스 플레이트(104b), 오리피스 플레이트(104c), 오리피스 플레이트(104d)의 순서로 유통해 가는 것에 의해, 더욱 그 유효단면적이 감소하여 상기 압력유체는 노즐배압실(78)로 공급된다.In detail, the pressure fluid flowing through the
이 결과, 상기 복수의 오리피스 플레이트(104a~104d)로 이루어지는 상기 감속기구(106)를 설치하고, 상기 오리피스 플레이트(104a~104d)를 통하여 압력유체를 노즐배압실(78)로 공급하는 것에 의해, 상기 감속기구(106)를 구비하고 있지 않은 종래의 유체압기기와 비교하여, 그 유량을 저감시킬 수 있다.As a result, the
상술한 바와 같은 블리드상태 동안에, 상기 핸들(114)을 소정의 방향으로 회전시키고, 상기 제1스프링(76)의 탄성력에 의한 상기 디스크부재(68)를 통해 압박부재(70)가 하방측으로(화살표 A2 방향으로) 압박된다. 그 결과, 상기 볼(90)이 상 기 제2스프링(94)의 탄발력에 대항하여 상기 고정링(92)으로부터 이격하는 방향(화살표 A2 방향)으로 변위해서, 상기 볼(90)이 상기 노즐(86)의 노즐홀(84)에 접촉하여 상기 노즐홀(84)을 폐색한다(도 4 참조).During the bleeding state as described above, the
그 결과, 상기 노즐배압실(78)의 압력(노즐 배압)이 상승하고, 상기 노즐(86)로부터 배압의 작용하에서 제2다이어프램(58)이 화살표 A2 방향으로 압박된다. 상기 제2다이어프램(58), 상기 제1다이어프램(54) 및 상기 밸브체(24)가 일체로 화살표 A2 방향으로 변위하여, 상기 밸브체(24)가 상기 시트(44)로부터 이격한다.As a result, the pressure (nozzle back pressure) of the nozzle back
이에 의해, 상기 연통로(42)가 개방되서, 상기 1차측포트(38)와 상기 2차측포트(40)가 연통하며, 상기 2차측포트(40)에 있어서의 압력유체의 압력이 상승한다.As a result, the
한편, 상기 2차측포트(40)에 있어서의 압력유체의 압력이 설정압력값 이상으로 상승하면, 상기 압력이 상승한 압력유체는 상기 제1다이어프램(54)을 상방(화살표 A1 방향)으로 압박하고, 상기 피드백통로(112)에 의해 상기 제4다이어프램실(110)에 도입된다. 이에 의해, 상기 제4다이어프램(74)이 압력유체의 압력에 의해 상기 제1스프링(76)의 탄성력에 대항하여 화살표 A1 방향으로 압박되고, 그에 따라, 상기 디스크부재(68) 및 상기 압박부재(70)가 화살표 A1 방향으로 변위한다.On the other hand, when the pressure of the pressure fluid in the
이때, 상기 볼(90)이 상기 제2스프링(94)의 탄성력에 의해 화살표 A1 방향으로 변위되므로, 상기 플래퍼기구(88)를 구성하는 상기 볼(90)이 상기 노즐(86)로부터 이격한다(도 2 참조). 이에 의해, 상기 노즐배압실(78) 내의 압력유체는, 상기 노즐(86)과 상기 볼(90)과의 간극을 통과하고, 그리고 상기 블리드포트(50)를 통과하여 대기중으로 방출된다. 그 결과, 상기 노즐배압실(78) 내에 있어서의 노즐 배압이 매우 빠르게 저하된다.At this time, since the
이와 같은 방식으로, 상기 노즐(86)의 배압이 빠르게 저하하는 것에 의해, 상기 제1다이어프램(54) 및 상기 제2다이어프램(58)이 화살표 A1 방향으로 상승하고, 상기 밸브체(24)의 단부가 제1유지부재(52)로부터 이격한다. 그리고, 상기 댐퍼(26)의 탄성력에 의해 상기 밸브체(24)가 화살표 A1 방향으로 변위하여 상기 시트(44)에 착좌한다. 따라서, 상기 밸브체(24)에 의해 폐색되어 있던 상기 제1유지부재(52)의 관통홀(62)이 개방상태로 되고, 상기 2차측포트(40)에 있어서 압력이 상승한 압력유체는 상기 관통홀(62)에 의해 상기 제2다이어프램실(60)에 도입된다. 그 후에, 상기 압력유체는 상기 배기포트(46)로부터 외부로 방출된다.In this manner, the
이어서, 상기 감속기구(106)를 구성하는 상기 오리피스 플레이트(104a~104d)의 상호 이격거리(L)와, 상기 오리피스 플레이트(104a~104d)가 개공(102)을 통해 유통하는 압력유체의 유량과의 관계에 대하여, 도 5를 참조하면서 간단히 설명한다.Subsequently, the mutual separation distance L of the
도 5로부터 이해할 수 있듯이, 인접하는 오리피스 플레이트(104a~104d)의 상대적인 이간거리(L)를 크게 설정할수록, 유효단면적을 서서히 감소시킬 수가 있게 된다. 이간거리(L)가 소정의 범위까지 도달한 후에는, 유량의 감소가 멈추고 대략 일정하게 유지된다. 즉, 가령, 오리피스 플레이트(104a)와 인접하는 오리피스 플레이트(104b)와의 이간거리(L)가 작은 경우에는, 상류측이 되는 상기 오리피스 플레 이트(104a)의 개공(102)에 의해 감속된 압력유체가 상기 노즐통로(98)의 통로지름까지 확대하지 않고도 연속적으로 상기 오리피스 플레이트(104b)의 개공(102)으로 도입된다. 그 때문에, 상기 오리피스 플레이트(104b)에 의한 충분한 감속 효과가 얻어지지 않는다.As can be understood from Fig. 5, the effective cross-sectional area can be gradually reduced as the relative separation distance L of the
반대로, 상기 오리피스 플레이트(104a)와 상기 오리피스 플레이트(104b)와의 이격거리(L)를 크게 확보한 경우에는, 상기 오리피스 플레이트(104a)의 개공(102)에 의해 감속된 압력유체가, 일단, 상기 노즐통로(98)의 통로지름까지 확대한 후, 다시 상기 오리피스 플레이트(104b)의 개공(102)을 통해 유통하게 되기 때문에, 합성유효단면적이 적절히 감소된다.On the contrary, when the distance L between the
이어서, 상기 감속기구(106)를 구성하는 상기 오리피스 플레이트(104a~104d)의 상호 이격거리(L)와 상기 개공(102)의 지름(D)과의 거리지름 비율(L/D)과, 감속기구를 설치하고 있지 않은 경우에 대한 압력유체의 감소유량(ΔQ)과의 관계에 대하여, 도 6을 참조하면서 간단하게 설명한다.Subsequently, the distance diameter ratio L / D between the mutual separation distance L of the
도 6으로부터 이해할 수 있듯이, 상술한 거리지름 비율(L/D)을 크게 설정하는 것에 따라, 압력유체의 유량을 서서히 감소시켜서 감소유량(ΔQ)을 증대시킬 수가 있다. 상세하게는, (L/D)이, 약 20이상이 되도록 이격거리(L)와 개공의 지름(D)과의 관계를 설정하는 것에 의해, 압력유체의 감소유량(ΔQ)을 최대로 할 수가 있다.As can be understood from FIG. 6, by setting the above-mentioned distance diameter ratio L / D large, it is possible to gradually decrease the flow rate of the pressure fluid and increase the decrease flow rate ΔQ. Specifically, by setting the relation between the separation distance L and the opening diameter D so that (L / D) is about 20 or more, the reduction flow rate ΔQ of the pressure fluid can be maximized. have.
상술한 방식에서, 본 실시예에 따라, 상기 1차측포트(38)와 상기 노즐배압실(78)을 연통하는 상기 노즐통로(98)에, 상기 복수의 오리피스 플레이 트(104a~104d)로 이루어지는 감속기구(106)를 설치한다. 상기 오리피스 플레이트(104a~104d)를 상기 노즐통로(98)를 따라서 일직선상에 배치하고, 상기 오리피스 플레이트(104a~104d)의 중앙부에 형성된 상기 개공(102)을 통하여 압력유체를 유통시킨다. 이에 의해, 상기 노즐통로(98)를 유통하는 압력유체가, 서로 소정의 간격으로 이격하여 배치된 오리피스 플레이트(104a~104d)의 개공(102)을 통하여 차례로 유통하는 것에 의해, 상기 노즐통로(98) 사이에 있어서의 유효단면적을 감소시킬 수 있다. 그 결과, 압력유체의 소비량을 바람직하게 감소시켜서, 에너지절약을 추진할 수가 있으며, 동시에 유체압기기의 운영비용을 저감시킬 수 있다. In the above-described manner, according to the present embodiment, the
또, 일반적으로, 단일의 조절판을 갖는 감압밸브를 포함하는 종래기술의 유체압기기에서 사용되는 압력유체의 소비량을 감소시키는 경우에는, 상기 조절판의 지름을 더욱 작게 하여, 상기 압력유체의 유량을 감소시키는 것을 상도할 수 있다. 그러나, 상기 조절판의 지름을 작게 한 경우에는, 압력유체중에 함유되는 먼지 등에 의해 막힘현상이 발생될 우려가 있다.In general, in the case of reducing the consumption amount of the pressure fluid used in the prior art fluid pressure device including a pressure reducing valve having a single control plate, the diameter of the control plate is made smaller, thereby reducing the flow rate of the pressure fluid. It can be imagined. However, when the diameter of the control plate is made small, there is a fear that clogging may occur due to dust or the like contained in the pressure fluid.
그에 반해서, 본 실시예에 있어서는, 상기 감속기구(106)를 구성하는 상기 오리피스 플레이트(104a~104d)를 상기 노즐통로(98) 내에 동일축상에 복수개 설치하고, 상기 개공(102)을 통해 압력유체를 차례로 유통시키는 것에 의해 단계적으로 상기 압력유체의 유량을 감소시킬 수가 있다. 따라서 상술한 단일의 조절판을 지름이 작게 형성하는 경우와 비교하여, 상기 개공(102)의 지름(D)을 크게 설정할 수 있다. 그 결과, 압력유체 내에 함유되는 먼지 등으로 상기 개공(102)의 막힘현상이 억제되며, 상기 감속기구(106)를 갖는 상기 감압밸브(10)(유체압기기)의 유지 사이 클을 연장시킬 수가 있으며, 또한 상기 유체압기기에 요구되는 보수작업을 줄일 수 있다. 환언하면, 상기 감압밸브(10)의 유지관리 특성을 향상시킬 수가 있게 된다.In contrast, in the present embodiment, a plurality of
또한, 상술한 감압밸브(10)에서는, 상기 노즐통로(98)에 복수의 오리피스 플레이트(104a~104d)를 동일축상에서 소정의 간격으로 이격시켜서 배치한 경우에 대하여 설명하였다. 하지만 본 발명은 이와 같은 특징에 한정되는 것은 아니다.In the
예를 들면, 도 7A에 나타내는 바와 같이, 상기 노즐통로(98)에 복수의 감속홀(130a~130d)을 직접 설치하도록 하여도 좋다. 이 경우, 상기 감속홀(130a~130d)은 상기 노즐통로(98)의 축선상에 각각 배치되고, 상기 축선방향을 따라서 서로 소정의 간격으로 이격하여 설치된 벽부(132)의 중앙에 형성된다. 이와 같이, 상기 복수의 감속홀(130a~130d)을 상기 노즐통로(98)에 대하여 직접 설치하는 것에 의해, 상술한 오리피스 플레이트(104a~104d)를 설치한 경우와 비교하여, 감속기구를 구성하는 부품점수를 삭감시킬 수 있는 것과 동시에, 설치 공정수를 저감시킬 수 있다. 또, 도 7B에 나타내는 바와 같이, 상기 노즐통로(98)에 설치되는 복수의 감속홀(140a~140d)을, 상기 노즐통로(98)의 축선에 대하여 직교하도록 서로 오프셋시켜서 배치할 수 있다. 부수적으로, 이와 같이 상기 감속홀(140a~140d)을 서로 오프셋(편심)시킨 경우에는, 상기 감속홀(140a~140d)끼리 서로 축선방향을 따라서 이격시킬 필요는 없다.For example, as shown in FIG. 7A, a plurality of
예를 들면, 도 8에 나타내는 바와 같이, 제1변형예에 있어서의 감속기구(156)를 상술한 본 실시예에 있어서의 감속기구(106) 대신에 적용할 수 있다. 제1변형예에서는, 상기 제2바디부(34)에서의 상기 노즐통로(98)에 단일의 오리피스 플레이트(104a)를 설치하고, 또, 상기 제3바디부(36)에서 반지름 내측 방향으로 연장하는 상기 노즐통로(98)에, 그 중앙부에 감속홀(150)을 갖는 오리피스 블록(152a~152c)을 복수 설치하고, 상기 오리피스 블록(152a~152c)을 상기 연통홀(100)측을 향해서 가세하는 제3스프링(154)을 가진다.For example, as shown in FIG. 8, the
상기 감속기구(156)는, 복수(예를 들면, 3)의 오리피스 블록(152a~152c)을 포함한다. 상기 오리피스 블록(152a~152c)은 상기 노즐통로(98)의 내주지름에 대응한 외주지름을 갖는 원통형상으로 형성된다. 그 일단부측이 작은 지름으로 형성된 감속홀(150)이 상기 오리피스 블록(152a~152c)의 내부에 각각 개구하고 있다. 상기 오리피스 블록(152a~152c)에서는, 상기 감속홀(150)의 지름이 작은 부위가 상기 연통홀(100)측, 즉 상기 노즐통로(98)를 통해 유통하는 압력유체의 하류측이 되도록 각각 동일축상에 배치되고, 상기 연통홀(100)로부터 가장 멀리 이격한 위치에 배치되고 상류측이 되는 오리피스 블록(152a)과 상기 노즐통로(98)의 개구 단부에 장착된 플러그(158)와의 사이에 제3스프링(154)이 끼워진다. 이에 의해, 상기 복수의 오리피스 블록(152a~152c)이 상기 제3스프링(154)의 탄발작용에 의해 상기 연통홀(100)측을 향해서 항상 압박된 상태로 유지된다.The
그리고, 상기 노즐통로(98)로 공급된 압력유체가, 상기 오리피스 플레이트(104a)의 개공(102)을 통하여 유통한 후, 최상류측에 배치된 상기 오리피스 블록(152a)의 감속홀(150)로부터 각 오리피스 블록(152b,152c)의 감속홀(150)을 거쳐 상기 연통홀(100)로부터 상기 노즐배압실(78)로 공급된다.Then, the pressure fluid supplied to the
또한, 도 9에 나타내는 바와 같이, 제2변형예에 있어서의 감속기구(200)를 상술한 본 실시예에 있어서의 감속기구(106)의 대신에 적용할 수 있다. 상기 감속기구(200)는, 제1변형예에 있어서의 감속기구(156)를 구성하는 제3스프링(154) 대신에, 플러그(158)와 오리피스 블록(152a)을 하나의 유니트로 일체화시킨 플러그(202)를 설치하고 있는 점에서 상이하다.9, the
한편, 상술한 바와 같이, 복수의 오리피스 플레이트(104a~104d)나 오리피스 블록(152a~152c)을 다단으로 배치하여 감속기구(106,156)를 구성하는 경우로 한정되지 않는다. 도 10A에 나타내는 바와 같이, 상기 노즐통로(98)의 중간에, 상기 노즐통로(98)에 대하여 작은 지름, 또한 일정한 지름의 감속통로(210)를 설치해서, 상기 노즐통로(98)로부터 연통홀(100) 사이에 있어서의 유효단면적을 축소할 수 있다. 또, 도 10B에 나타내는 바와 같이, 상기 감속통로(212)의 지름을, 상기 노즐통로(98)의 하류측을 향해서 서서히 확대시킬 수도 있다.As described above, the plurality of
또한, 본 발명에 있어서의 유체압기기에 사용되는 감속구조는, 상술한 실시예로 한정되지 않는다. 첨부되는 청구항으로부터 설정되는 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 한, 여러가지 구성 및 변형을 채용할 수 있는 것은 물론이다.In addition, the deceleration structure used for the fluid pressure device in this invention is not limited to the above-mentioned embodiment. It goes without saying that various configurations and modifications may be employed without departing from the spirit of the invention as set forth in the appended claims.
도 1은, 본 발명에 따른 유체압기기에 사용되는 감속구조가 적용된 감압밸브의 전체 구성도이다.1 is an overall configuration diagram of a pressure reducing valve to which a deceleration structure used in a fluid pressure device according to the present invention is applied.
도 2는, 도 1의 감압밸브에서 플래퍼기구의 근방을 나타내는 확대 단면도이다.FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing the vicinity of the flapper mechanism in the pressure reducing valve of FIG. 1.
도 3은, 도 1의 감압밸브에 설치된 노즐통로의 근방을 나타내는 확대 단면도이다.3 is an enlarged cross-sectional view illustrating the vicinity of a nozzle passage provided in the pressure reducing valve of FIG. 1.
도 4는, 도 2의 감압밸브에서 볼이 노즐에 착좌한 상태를 나타내는 확대 단면도이다.4 is an enlarged cross-sectional view illustrating a state where a ball seats on a nozzle in the pressure reducing valve of FIG. 2.
도 5는, 감속기구를 구성하는 오리피스 플레이트의 이격거리와, 상기 오리피스 플레이트의 개공을 통하여 유통하는 압력유체의 유량과의 관계를 나타내는 특성곡선을 도시한다.Fig. 5 shows a characteristic curve showing the relationship between the separation distance of the orifice plate constituting the reduction mechanism and the flow rate of the pressure fluid flowing through the opening of the orifice plate.
도 6은, 오리피스 플레이트의 이격거리와 개공(開孔)의 지름으로 이루어지는 거리지름 비율과, 감속기구를 설치하고 있지 않은 경우에 대한 압력유체의 감소유량과의 관계를 나타내는 특성곡선을 도시한다.Fig. 6 shows a characteristic curve showing the relationship between the distance diameter ratio formed by the separation distance of the orifice plate and the diameter of the opening and the reduction flow rate of the pressure fluid when the reduction mechanism is not provided.
도 7A는, 노즐통로에 복수의 감속홀을 동일축상에 형성한 경우를 나타내는 변형예를 도시한다.FIG. 7A shows a modification showing the case where a plurality of speed reduction holes are formed on the same axis in the nozzle passage.
도 7B는, 복수의 감속홀을 노즐통로의 축선에 대하여 직교하는 방향으로 오프셋시킨 경우를 나타내는 또 다른 변형예를 도시한다.FIG. 7B shows yet another modification showing a case where the plurality of speed reduction holes are offset in the direction orthogonal to the axis line of the nozzle passage.
도 8은, 제1 변형예에 있어서의 감속기구를 나타내는 확대 단면도이다.8 is an enlarged cross-sectional view illustrating the reduction mechanism in the first modification.
도 9는, 제2 변형예에 있어서의 감속기구를 나타내는 확대 단면도이다.9 is an enlarged cross-sectional view illustrating the reduction mechanism in the second modification.
도 10A는, 대략 일정한 지름의 감속통로를 가진 감속기구를 나타내는 개념도이다.10A is a conceptual diagram showing a reduction mechanism having a deceleration passage of approximately constant diameter.
도 10B는, 연통홀 측을 향해서 서서히 확경하는 감속통로를 가진 감속기구를 나타내는 개념도이다.Fig. 10B is a conceptual diagram showing a deceleration mechanism having a deceleration passage that gradually expands toward the communication hole side.
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