KR101294673B1 - 자동 밀폐형 급속 유로전환 밸브 - Google Patents

Abstract

밸브 개폐시간을 획기적으로 줄이면서도 개폐의 신뢰성을 높인 유로전환 밸브를 제시된다. 본 발명과 관련된 유로전환 밸브는, 인렛 유로와 아웃렛 유로가 형성된 밸브몸체; 상기 인렛 유로와 아웃렛 유로에 각기 설치되고, 탄성력에 의하여 상기 인렛유로와 아웃렛 유로를 차단시킬 수 있게 형성되는 제1체크밸브 및 제2체크밸브; 및 상기 밸브몸체에 탄성적으로 이동 가능하게 형성되며, 눌려지면 상기 제1체크밸브와 제2체크밸브가 열려지도록 하고 눌려진 힘이 제거되면 복귀됨으로써 상기 제1체크밸브와 제2체크밸브의 탄성력에 의하여 상기 인렛 유로와 아웃렛 유로 사이를 차단시키도록 설치되는 푸시로드를 포함한다.

Description

자동 밀폐형 급속 유로전환 밸브{AUTOMATIC SHUT VALVE FOR RAPID TRANSFER OF FLOW IN HYDRAULIC CIRRCUIT}

본 발명은 복수의 유로를 갖는 유압회로에서 특정 유로로 전환시키기 위한 유로전환 밸브에 관한 것이다.

유로전환 밸브는 하나의 유로에서 2개 이상의 유로로 분기되는 유압회로에서 한쪽 유로를 다른쪽 유로로 전환하고자 하는 경우에 사용된다. 도 1은 기존의 유로전환 밸브의 일 예로서, 각 유로마다 글로브 밸브가 구비된 것을 보이고 있다. 유로를 전환하기 위해서 막고자 하는 회로의 밸브(10)를 돌려서 잠그고 난 후, 열고자 하는 유로의 밸브(10)를 돌려서 열어야 한다.

유압회로에서 분기해야 할 유로가 많은 경우, 각각의 유로 중에 어느 하나만 선택하여 개방하고 나머지 유로를 폐쇄하여야 할 경우가 빈번히 발생하게 된다. 그런데, 글로브 밸브의 경우 각 밸브마다 밸브 손잡이(11)가 있으므로, 개방되어 있는 밸브를 완전히 잠그고 난 이후에 잠겨 있는 다른 밸브를 열어서 유로를 개방하게 된다. 따라서, 개폐시간이 많이 소요되며, 여러 밸브를 조작하는 과정에서 두 개 이상의 밸브를 열어 놓는 것과 같이, 작업자의 실수가 발생될 가능성이 있다.

본 발명은 상기와 같은 점들을 감안한 것으로서, 밸브 개폐시간을 획기적으로 줄이면서도 개폐의 신뢰성을 높인 유로전환 밸브를 제시하는데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위해, 본 발명은, 인렛 유로와 아웃렛 유로가 형성된 밸브몸체; 상기 인렛 유로와 아웃렛 유로에 각기 설치되고, 탄성력에 의하여 상기 인렛유로와 아웃렛 유로를 차단시킬 수 있게 형성되는 제1체크밸브 및 제2체크밸브; 및 상기 밸브몸체에 탄성적으로 이동 가능하게 형성되며, 눌려지면 상기 제1체크밸브와 제2체크밸브가 열려지도록 하고 눌려진 힘이 제거되면 복귀됨으로써 상기 제1체크밸브와 제2체크밸브의 탄성력에 의하여 상기 인렛 유로와 아웃렛 유로 사이를 차단시키도록 설치되는 푸시로드를 포함하는 자동 밀폐형 급속 유로전환 밸브를 제시한다.

상기 제1체크밸브는, 상기 인렛 유로 상에 배치되며, 제1입구와 제1출구가 형성된 제1하우징; 상기 제1하우징을 따라 이동 가능하게 구비되는 제1포핏; 및 상기 제1포핏이 상기 제1출구를 막는 방향으로 탄성력을 가할 수 있게 설치되는 제1스프링을 포함할 수 있다.

상기 제2체크밸브는, 상기 아웃렛 유로 상에 배치되며, 제2입구와 제2출구가 형성된 제2하우징; 상기 제2하우징을 따라 이동 가능하게 구비되는 제2포핏; 및 상기 제2포핏이 상기 제2입구를 막는 방향으로 탄성력을 가할 수 있게 설치되는 제2스프링을 포함할 수 있다.

상기 푸시로드의 이동 방향은 상기 제1포핏 및 제2포핏의 이동 방향에 대하여 수직을 이루도록 설치될 수 있다.

상기 제1포핏과 제2포핏은 하나의 직선 상에 정렬될 수 있다.

상기 푸시로드는 쐐기 형태의 단부를 포함할 수 있다. 또한, 본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 제1포핏 및 제2포핏의 마주 보는 양 단부는 상기 푸시로드가 눌려지면 상호 멀어지는 방향으로 이동될 수 있게 라운드 형태로 형성될 수 있다.

상기 제1포핏 및 제2포핏의 마주 보는 양 단부는 상기 푸시로드가 눌려지면 상호 멀어지는 방향으로 이동될 수 있게 볼을 더 포함할 수 있다.

상기 제1포핏 및 제2포핏의 마주 보는 양 단부는 상기 푸시로드의 이동에 의하여 동시에 동작할 수 있도록 상기 푸시로드에 대하여 같은 거리를 두고 배치될 수 있다.

상기 푸시로드는 제3하우징에 의하여 가이드될 수 있게 설치될 수 있다. 이 경우, 상기 푸시로드는 눌려진 힘에 제거되면 복귀될 수 있도록 제3스프링에 의하여 지지될 수 있다.

본 발명은 또한, 복수의 유로를 갖는 유압회로에 있어서, 상기 각 유로마다 유로전환밸브가 구비되고, 상기 각 유로전환밸브는, 인렛 유로와 아웃렛 유로가 형성된 밸브몸체; 상기 인렛 유로와 아웃렛 유로에 각기 설치되고, 탄성력에 의하여 상기 인렛유로와 아웃렛 유로를 차단시킬 수 있게 형성되는 제1체크밸브 및 제2체크밸브; 및 상기 밸브몸체에 탄성적으로 이동 가능하게 형성되며, 눌려지면 상기 제1체크밸브와 제2체크밸브가 열려지도록 하고 눌려진 힘이 제거되면 복귀됨으로써 상기 제1체크밸브와 제2체크밸브의 탄성력에 의하여 상기 인렛 유로와 아웃렛 유로 사이를 차단시키도록 설치되는 푸시로드를 포함하여 구성되며, 상기 각 유로전환밸브의 푸시로드를 선택적으로 작동시킴으로써, 유로를 상기 복수의 유로중의 특정유로로 전환시킬 수 있게 구성된 것을 특징으로 하는 자동 밀폐형 급속 유로전환밸브를 이용한 유로전환 시스템을 제시한다.

본 발명과 관련된 유로전환 밸브에 의하면, 푸시로드를 순각적으로 눌러서 유로를 개방하거나 폐쇄하는 구조로 되어 있으므로 밸브의 개방과 폐쇄를 위하여 소요되는 시간을 획기적으로 줄일 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 하나의 유로에서 2개 이상의 유로로 분기되는 유압회로에서 한쪽 유로를 다른쪽 유로로 전환하고자 할 때 별도의 누름 손잡이만 옮기어서 누르면 열려있던 유로는 자동으로 잠기고 닫혀있는 유로는 열리게 되므로, 여러 유로중 한 개의 유로만을 선택하여 개방하고자 할 때 이전 유로는 반드시 잠기게 되어 혼동의 염려가 없어진다.

도 1은 종래의 기술에 의한 유로전환 밸브의 일 예를 도시한 개념도
도 2는 본 발명의 일 예와 관련된 유로전환 밸브의 단면도
도 3은 도 2의 유로전환 밸브가 닫혀 있을 때의 유로를 보인 작동 상태도
도 4는 도 2의 유로전환 밸브가 열려 있을 때의 유로를 보인 작동 상태도
도 5는 본 발명과 관련된 유로전환 밸브를 이용하여 유로를 전환시키는 것을 보인 개념도
도 6은 도 2의 유로전환 밸브가 동작하는 동안 부재들이 받는 힘을 보이기 위한 단면도
도 7은 본 발명과 관련된 다른 예에 따른 유로전환 밸브의 단면도

이하, 본 발명과 관련된 자동 밀폐형 급속 유로전환 밸브를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 예에 따른 유로전환 밸브의 단면도이다. 도 2에 도시된 것과 같이, 유로전환 밸브(100)는 하나 또는 복수의 인렛 유로(112)와 아웃렛 유로(113)가 각각 형성된 밸브몸체(110)를 포함하고 있다. 인렛 유로(112) 및 아웃렛 유로(113)의 선택적인 연결 또는 차단을 위하여, 인렛 유로(112) 상에는 제1체크밸브(140)가 설치되어 있고, 아웃렛 유로(113) 상에는 제2체크밸브(150)가 설치되어 있으며, 제1체크밸브(140)와 제2체크밸브(150)의 제어를 위한 푸시로드(120)가 밸브몸체(110)에 대하여 이동 가능하게 장착되어 있다.

제1체크밸브(140)와 제2체크밸브(150)는 각각 제1포핏(141) 및 제2포핏(151)을 포함하고 있으며, 이들 제1포핏(141) 및 제2포핏(151)은 밸브몸체(110)에 대하여 탄성적인 이동이 가능하도록 제1스프링(143) 및 제2스프링(153)에 의하여 지지되어 있다. 제1포핏(141) 및 제2포핏(151)의 이동을 가이드할 수 있도록 제1포핏(141) 및 제2포핏(151)은 각기 제1하우징(144) 및 제2하우징(154)에 이동 가능하게 장착된다. 제1하우징(144)은 그 측면에 제1입구(141b)를 포함하고 있으며, 제1포핏(141)의 이동에 의하여 개폐될 수 있게 형성되는 제1출구(144a)를 포함한다. 제2하우징(154) 역시, 그 단부에 제2포핏(151)의 이동에 의하여 개폐될 수 있게 형성되는 제2입구(154a)를 포함하고 있으며, 그 측면에는 제2입구(154a)를 통하여 유입된 작동유체가 아웃렛 유로(113)를 통하여 나갈 수 있게 제2출구(154b)가 형성된다.

제1포핏(141)은 형상면에 있어서 제1스프링(143)의 일부를 수용하는 형태로 되어 있으며, 테이퍼 형태로 형성된 부분에 제1입구(141b)를 통하여 유입된 유체가 제2체크밸브(150) 쪽으로 흐를 수 있도록 제1통로홀(141a)이 마련되어 있다. 마찬가지로, 제2포핏(151) 역시 제2스프링(153)의 일부를 수용하는 형태로 형성될 수 있으며, 테이퍼 형태로 형성된 부분에 제2입구(154a)를 통하여 유입된 유체가 제2출구(154b) 쪽으로 흐를 수 있도록 제2통로홀(151a)을 포함하고 있다.

제1스프링(143) 및 제2스프링(153)의 지지를 위하여 제1하우징(144) 및 제2하우징(154)에는 하우징 마개(146,156)가 각각 설치된다.

유로전환 밸브(100)가 폐쇄되었을 때 제1포핏(141)과 제2포핏(151)의 적어도 일 부분은 각각 그들의 하우징(144,154)에 형성되어 있는 제1출구(144a) 및 제2입구(154a)를 폐쇄할 수 있도록 테이퍼 형태로 형성된다.

푸시로드(120)는 제1포핏(141)과 제2포핏(151)의 이동 방향에 대하여 일정 각을 이루고 있으며, 직선 이동에 따라 쐐기작용에 의하여 폭방향 이동을 유발할 수 있게 되어 있다. 이를 위한 이 예로서, 도 2는 푸시로드(120)의 단부가 쐐기형 단부(121)를 이루는 것을 보이고 있다.

또한, 푸시로드(120)의 이동에 의하여 폭방향의 벌어짐이 용이하도록 제1포핏(141)의 단부 및 제2포핏(151)의 단부는 라운드형 단부(142,152)를 각각 이루고 있다.

각도 면에 있어서 제1포핏(141) 및 제2포핏(151)은 푸시로드(120)의 이동 방향에 대하여 일정한 각을 이룰 수 있게 형성된다. 도 2에 의하면, 그러한 각의 일 예로서 약 90도 인 것을 예시하고 있다. 다만, 이와 다른 각으로 배치된 것도 가능하다. 또한, 제1포핏(141) 및 제2포핏(151)은 도 2에 의하면, 하나의 직선 상에 상호 마주볼 수 있게 정렬된 것을 보이고 있으나, 일정한 각을 이루는 형태로 배치되는 것도 가능하다.

푸시로드(120)의 이동에 따라 제1체크밸브(140) 및 제2체크밸브(150)를 동시에 작동시킬 수 있도록 제1포핏(141) 및 제2포핏(151)의 마주 보는 양 단부는 푸시로드(120)에 대하여 같은 거리를 두고 배치될 수 있다.

푸시로드(120)는 직선운동을 가이드할 수 있도록 제3하우징(127)에 의하여 지지되는 형태로 구성될 수 있다. 제3하우징(127)은 단부에는 푸시로드(120)의 이동을 제한하는 이동제한턱 부재(125)를 구비할 수 있다. 이동제한턱 부재(125)는 그 중심에 푸시로드(120)를 조작할 수 있는 조작수단의 통과를 위하여 관통홀(125a)을 포함한다.

눌려진 상태에서 압력이 제거되면 푸시로드(120)가 자동으로 복귀될 수 있도록 푸시로드(120)는 제3스프링(123)에 의하여 지지될 수 있다.

도 3은 도 2의 유로전환 밸브가 닫혀 있을 때의 유로를 보인 작동 상태도이고, 도 4는 도 2의 유로전환 밸브가 열려 있을 때의 유로를 보인 작동 상태도이다.

도 3과 같이, 유로전환 밸브(100)가 닫혀 있을 때에는 푸시로드(120)는 눌려지지 않은 상태로 있다. 따라서, 제1스프링(143)의 탄성력에 의하여 제1포핏(141)이 제1출구(144a)를 막고 있으며, 제2포핏(151) 역시 제2스프링(153)의 탄성력에 의하여 제2입구(154a)를 막고 있다.

도 3의 상태에서, 푸시로드(120)가 눌려지면, 도 4와 같이, 푸시로드(120)의 이동에 의하여 제1포핏(141)과 제2포핏(151)은 사이가 멀어지는 방향으로 이동한다. 이에 의하여 제1포핏(141)에 의하여 폐쇄되었던 제1출구(144a)가 열려지게 되고, 아울러 제2포핏(151)에 의하여 폐쇄되었던 제2입구(154a)가 열려진다. 따라서, 전체적으로 인렛 유로(112)와 아웃렛 유로(113)가 상호 연결된다. 즉, 제1체크밸브(140)와 제2체크밸브(150)의 개방은 푸시로드(120)의 눌림작용에 의하여 한꺼번에 이루어진다.

도 5는 본 발명과 관련된 유로전환 밸브를 이용하여 유로를 전환시키는 것을 보인 개념도이다. 도 5와 같이, 본 발명과 관련된 유로전환 밸브(100)는 복수의 유로를 갖는 유압회로에서 유로를 전환시키고자 하는 경우에 매우 효과적으로 활용될 수 있다. 즉, 앞에서 설명된 유로전환 밸브(100)를 각각의 유로마다 배치하고, 유로전환 밸브(100)의 푸시로드(120)를 누름 손잡이(180)를 이용하여 선택적으로 조작하는 것에 의하여 유로를 용이하게 전환시킬 수 있다. 어느 하나의 유로에서 다른 유로로 유로를 전환하고자 할 때 차단하고자 하는 유로의 유로전환 밸브(100)의 누름 손잡이(180)를 제거하여 푸시로드(120)가 스프링의 복귀력에 의하여 들어 올려짐으로써 자동으로 유로가 차단되도록 한 후, 개방시키고자 하는 유로의 유로전환 밸브(100)에 누름 손잡이(180)를 이용하여 누름으로써 개방시키는 것을 보이고 있다.

도 6은 도 2의 유로전환 밸브가 동작하는 동안 부재들이 받는 힘을 보이기 위한 단면도로서, 푸시로드(120)를 누르면, 제1포핏(141) 및 제2포핏(151)의 푸시로드(120)에 접촉하는 접촉하는 각 단부(142,152)는 수직방향의 힘을 받고 유로를 개방하는 부분은 수평방향의 힘을 받는 것을 알 수 있다.

도 7은 본 발명과 관련된 다른 예에 따른 유로전환 밸브(100)의 단면도이다. 여기서는, 제1포핏(141) 및 제2포핏(151)의 푸시로드(120)에 접촉하는 각 단부에 볼(148,158)을 설치한 것을 보이고 있다. 즉, 볼(148)은 자유롭게 구를 수 있으므로 수직방향의 이동을 하는 푸시로드(120)에 의하여 구르는 동안 제1포핏(141) 및 제2포핏(151)에 오로지 수평방향의 힘을 전달시킨다. 따라서, 제1포핏(141)과 제2포핏(151)의 하우징(144,154)에 대한 편심이 발생하지 않으므로 누유안전성이 개선될 수 있다.

상기와 같이 설명된 자동 밀폐형 급속 유로전환 밸브는 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용되지 않는다. 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims (12)

1. 인렛 유로와 아웃렛 유로가 형성된 밸브몸체;
   상기 인렛 유로 상에 배치되고 일단부에 제1 출구가 형성되는 제1 하우징과, 상기 제1 하우징 내부에 상기 제1 출구가 개폐가능하도록 형성되며 상기 제1 출구를 막는 방향으로 탄성지지되는 제1 단부를 포함하는 제1 체크밸브;
   상기 아웃렛 유로 상에 배치되고 일단부에 상기 제1 출구와 마주보는 제2 출구가 형성되는 제2 하우징과, 상기 제2 하우징 내부에 상기 제2 출구가 개폐가능하도록 형성되며 상기 제2 출구를 막는 방향으로 탄성지지되는 제2 단부를 포함하는 제2 체크밸브; 및
   상기 제1 및 제2 단부로부터 멀어지는 방향으로 탄성지지되며, 눌려지는 힘에 의하여 상기 제1 및 제2 단부 사이로 이동 하여 상기 제1 및 제2 단부를 이동시켜 상기 제1 및 제2 출구가 열리도록 가압하는 푸시로드를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 밀폐형 급속 유로전환 밸브.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1체크밸브는, 상기 제1 하우징의 타단부에 형성되고 유체가 유입가능하도록 형성되는 제1 입구를 포함하고,
   상기 제1하우징의 내부에 배치되고, 상기 제1 출구를 개폐하기 위하여 이동 가능하게 설치되는 제1 포핏; 및
   상기 제1 하우징 내부에 형성되고, 상기 제1 출구를 막는 방향으로 상기 제1 포핏을 탄성지지하도록 설치되는 제1스프링을 포함하는 자동 밀폐형 급속 유로전환 밸브.
3. 제2항에 있어서, 상기 제2 체크밸브는,
   상기 제2 하우징의 타단부에 형성되고 유체가 유입가능하게 상기 아웃렛 유로와 연통되도록 형성되는 제2 입구를 포함하고,
   상기 제2 하우징의 내부에 배치되고, 상기 제2 출구를 개폐하기 이동 가능하게 설치되는 제2 포핏; 및
   상기 제2 하우징 내부에 형성되고, 상기 제2 입구를 막는 방향으로 상기 제2 포핏을 탄성지지 하도록 설치되는 제2스프링을 포함하는 자동 밀폐형 급속 유로전환 밸브.
4. 제3항에 있어서,
   상기 푸시로드는 상기 제1 및 제2 포핏의 이동 방향에 대하여 수직한 방향으로 이동 하는 것을 특징으로 하는 자동 밀폐형 급속 유로전환 밸브.
5. 제3항에 있어서,
   상기 제1포핏과 제2포핏은 하나의 직선 상에 정렬된 것을 특징으로 하는 자동 밀폐형 급속 유로전환 밸브.
6. 제1항에 있어서,
   상기 푸시로드는 쐐기 형태의 단부를 포함하는 자동 밀폐형 급속 유로전환 밸브.
7. 제3항에 있어서,
   상기 제1 포핏 및 제2 포핏의 마주 보는 양 단부는 상기 푸시로드가 눌려지면 상호 멀어지는 방향으로 이동될 수 있게 라운드 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 자동 밀폐형 급속 유로전환 밸브.
8. 제3항에 있어서,
   상기 제1 포핏 및 제2 포핏의 마주 보는 양 단부는 상기 푸시로드가 눌려지면 상호 멀어지는 방향으로 이동될 수 있게 볼을 더 포함하는 자동 밀폐형 급속 유로전환 밸브.
9. 제3항에 있어서,
   상기 제1 포핏 및 제2 포핏의 마주 보는 양 단부는 상기 푸시로드의 이동에 의하여 동시에 동작할 수 있도록 상기 푸시로드에 대하여 같은 거리를 두고 배치된 것을 특징으로 하는 자동 밀폐형 급속 유로전환 밸브.
10. 제4항에 있어서,
    상기 밸브몸체 내부에, 상기 푸시로드가 상기 제1 및 제2 포핏의 상기 이동 방향에 대하여 수직한 방향을 따라 왕복이동 가능하게 상기 푸시로드를 가이드 하도록 형성되는 제3 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 밀폐형 급속 유로전환 밸브.
11. 제9항에 있어서,
    상기 푸시로드를 감싸도록 형성되어 상기 제1 및 제2 체크밸브에서 멀어지는 방향으로 상기 푸시로드를 탄성 지지하도록 형성되는 제3 스프링을 더 포함하고,
    상기 푸시로드는 눌려진 힘이 제거되면 상기 제3 스프링에 의하여 복귀되는 것을 특징으로 하는 자동 밀폐형 급속 유로전환 밸브.
12. 복수의 유로를 갖는 유압회로에 있어서,
    상기 각 유로마다 유로전환밸브가 구비되고, 상기 각 유로전환밸브는,
    인렛 유로와 아웃렛 유로가 형성된 밸브몸체;
    상기 인렛 유로 상에 배치되고, 일단부에 제1 출구가 형성되는 제1 하우징과, 상기 제1 하우징 내부에 상기 제1 출구가 개폐가능하도록 형성되며 상기 제1 출구를 막는 방향으로 탄성지지되는 제1 단부를 포함하는 제1 체크밸브;
    상기 아웃렛 유로 상에 배치되고 일단부에 상기 제1 출구와 마주보는 제2 출구가 형성되는 제2 하우징과, 상기 제2 하우징 내부에 상기 제2 출구가 개폐가능하도록 형성되며 상기 제2 출구를 막는 방향으로 탄성지지되는 제2 단부를 포함하는 제2 체크밸브; 및
    상기 제1 및 제2 단부로부터 멀어지는 방향으로 탄성지지되며, 눌려지는 힘에 의하여 상기 제1 및 제2 단부 사이로 이동 하여 상기 제1 및 제2 단부를 이동시켜 상기 제1 및 제2 출구가 열리도록 가압하는 푸시로드를 포함하여 구성되며,
    상기 각 유로전환밸브의 푸시로드를 선택적으로 작동시킴으로써, 유로를 상기 복수의 유로중의 특정유로로 전환시킬 수 있게 구성된 것을 특징으로 하는 자동 밀폐형 급속 유로전환밸브를 이용한 유로전환 시스템.

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