KR102061481B1 - 개폐밸브 - Google Patents

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나오키 후루하시
히로카즈 오키
게이스케 마츠모토
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코가네이 코포레이션
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Abstract

개폐밸브(10)는, 밸브바디(11)와 솔레노이드 블록(12)을 구비하고, 밸브바디(11)에는 입력포트(16a, 16b)와 출력포트(17)와 밸브시트부(36)가 설치된다. 솔레노이드 블록(12)은 고정철심(22)을 구비하고, 밸브실(33) 내에는 가동자 (41)가 배치되고, 밸브실(33) 내에 공급되는 압축공기에 의해 가동자(41)는 밸브시트부(36)에 압착된다. 코일(21)에 통전하면 가동자(41)는 밸브시트부(36)에서 떨어진다. 솔레노이드 블록(12)의 대향 단면(31)에는 요부(46)가 설치되고, 대향 단면 (31)에 장착되는 수지제의 시트(47)에 의해 자기흡착면(32)과 요부(46)는 피복되고, 가동자(41)는 시트(47)에 의해 형성되는 코팅층(51)을 통해서 자기흡착면 (32)에 당접하고, 요부(46) 내로 들어가는, 시트(47)에 의해 공기실(52)이 형성된다.

Description

개폐밸브
본 발명은, 입력포트와 출력포트를 연통시키는 개방 상태와 연통을 차단하는 폐쇄 상태로 작동하는 개폐밸브에 관한 것이다.
압축공기를 피공급부재에 공급하는 상태와 공급을 정지하는 상태로 절환하기 위해 개폐밸브가 사용된다. 개폐밸브는 밸브바디와 밸브바디에 조립되는 솔레노이드 블록을 가지고 있다. 공기압공급원에 접속되는 입력포트, 피공급부재에 접속되는 출력포트, 및 입력포트와 출력포트를 구획하는 밸브시트부가 밸브바디에 설치되어 있다. 솔레노이드 블록은, 코일이 감긴 고정철심을 갖고, 고정철심의 자기흡착면, 즉, 흡착면에 대향하여, 가동철심으로 구성되는 밸브부재가 밸브바디 내에 배치된다. 코일에 통전하면, 밸브부재는 밸브시트부에서 떨어져 입력포트는 출력포트에 연통하고, 코일에의 통전을 정지하면, 밸브부재는 밸브시트부에 당접하여 입력포트와 출력포트의 연통이 차단된다.
밸브부재의 개폐 스트로크를 작게 하여, 개폐 동작을 고속으로 행하도록 한 개폐밸브가 특허문헌 1에 기재되어 있으며, 이 개폐밸브에 있어서는, 밸브부재가 고정철심의 자기흡착면에 직접 당접한다. 특허문헌 2에 기재된 전자기밸브는, 고정자극부재와 가동철심을 구비한 솔레노이드부와, 가동철심에 의해 개폐 작동하는 밸브부재를 구비하는 밸브부를 갖는다. 고정자극부재(固定磁極部材)와 가동철심의 사이에는 시트상의 충격완충재가 장착되어, 가동철심의 당접면 전체가 충격완충재를 통해서 고정자극부재의 자기흡착면에 당접한다. 특허문헌 3은, 고정철심의 자기흡착면에 수지제의 필름이 접착된 전자기밸브를 개시한다.
특허문헌 1 : 일본특허공개 제2014-137118호 공보 특허문헌 2 : 일본특허공개 제2009-275811호 공보 특허문헌 3 : 일본특허 제5502240호 공보
특허문헌 1에 기재된 바와 같이, 가동철심을 고정철심의 자기흡착면에 직접 당접시키도록 하면, 압축공기 속에 포함된 수분에 의해 자기흡착면이 부식하여, 가동철심의 개폐 작동 특성이 시간의 경과에 따라서 저하되어 버린다. 자기특성(磁氣特性)이 좋은 재료가 고정철심에 이용되지만, 이러한 재료는 녹슬기 쉽다. 따라서 개폐밸브의 내구성을 향상시킬 수 없다. 또한, 특허문헌 2에 기재된 바와 같이, 가동철심의 당접면 전체가 충격완충재에 당접하도록 하면, 코일에의 통전을 정지하여 가동철심을 충격완충재로부터 분리하여 개방 상태에서 폐쇄 상태로 전자기밸브를 절환할 때, 가동철심이 충격완충재로부터 분리하기 어렵게 된다. 가동철심의 당접면 전체가 충격완충재에 당접·밀착하고 있기 때문에, 코일에의 통전을 정지해도, 가동철심의 당접면 전체와 충격완충재의 사이에 공기가 들어가기 어렵기 때문이다. 이 때문에 가동철심의 폐쇄 동작의 작동 시간을 단축할 수 없다. 또한, 특허문헌 3에 기재된 바와 같이, 고정철심의 자기흡착면에만 수지성의 시트를 접착하는 형태에 있어서는, 자기흡착면에 접착제층과 시트층이 적층되고, 자기흡착면이 적층된 두꺼운 피복층으로 피복되기 때문에, 고정철심과 가동철심 사이의 거리가 길어진다. 그러면 가동철심을 흡인하는 데에는 강한 자력을 필요로 하기 때문에, 솔레노이드와 자기회로를 대형으로 할 필요가 있다.
본 발명의 목적은, 가동철심의 응답성을 향상시킬 수 있는 개폐밸브를 제공하는 데 있다. 특히 솔레노이드 전류를 정지한 때에, 가동철심이 고정철심으로부터 이탈하여 밸브시트를 닫는 폐쇄동작시간을 단축하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 내구성을 향상시킬 수 있는 개폐밸브를 제공하는데 있다. 특히 고정철심의 자기흡착면이 녹스는 것을 방지하고 내구성을 높이는데 있다.
본 발명의 개폐밸브는, 밸브시트부를 구비한 밸브바디와, 상기 밸브바디와의 사이에서 밸브실(弁室)을 구획하는 솔레노이드 블록과, 코일이 감긴 고정철심의 자기흡착면이 형성되고, 상기 밸브바디에 대향하여 상기 솔레노이드 블록에 설치되는 대향 단면과, 상기 밸브실에 설치되어, 상기 코일이 통전되면 상기 자기흡착면에 흡입되는 가동자와, 상기 대향 단면에 설치되고, 적어도 일부가 상기 가동자에 대향하는 요부와, 상기 대향 단면에 장착되고, 상기 자기흡착면과 상기 요부를 덮는 수지제의 시트를 갖고, 상기 시트와 상기 요부에 의해 공기실이 형성된다.
본 발명의 개폐밸브는, 고정철심의 자기흡착면이 수지제의 시트에 의해 덮이기 때문에, 압축공기에 포함되는 수분에 의해 자기흡착면이 부식되는 일이 없다. 따라서 가동자의 개방 작동 시간과 폐쇄작동시간이 장기간 경과해도 변함없이 유지된다. 이렇게 해서 개폐밸브의 내구성이 향상된다. 또한, 코일에 통전을 정지한 때에는, 공기실 내의 압축공기에 의해 가동자는 밸브시트부를 향해 신속하게 구동된다. 이것에 의해서 가동자가 고정철심으로부터 이탈하여 밸브시트를 닫는 폐쇄작동시간이 단축된다. 더욱이 시트는 접착제를 사용하지 않고 대향 단면에 장착되기 때문에, 접착제의 두께가 불필요해져, 가동자와 고정철심 사이의 거리는 단축된다. 따라서, 코일에는 큰 자력이 요구되지 않고, 코일을 대형화할 필요가 없고, 개폐밸브의 소형화가 실현될 수 있다.
도 1은 일 실시예인 개폐밸브를 도시한 일부 절결 정면도이다.
도 2는 도 1의 A-A 선 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 솔레노이드 블록의 대향 단면(對向端面)을 도시한 저면도이다.
도 4는 도 1의 B-B 선 단면도이다.
도 5(A)는 도 1의 C 부분확대 단면도이고, 도 5(B)는 도 5(A)의 D-D 선 방향에서 본 씰의 저면도이다.
도 6(A)-(D)는 각각 대향 단면(31)에 설치되는 요부(46)의 변형예를 도시한 솔레노이드 블록의 저면도이다.
도 7은 밸브바디와 솔레노이드 블록을 분리하여 간극을 두고, 그 간극에 수지제의 시트를 배치한 상태를 도시한 단면도이다.
도 8(A)는 솔레노이드 블록의 대향 단면에 수지제의 시트를 통해서 밸브바디를 충돌시킨 상태를 도시한 단면도이고, 도 8(B)는 밸브실에 압축공기를 공급하고 요부 내에 시트를 삽입한 상태를 도시한 단면도이다.
도 9(A)는 대향 단면에 수지제의 시트가 접촉된 솔레노이드 블록과 성형금형을 도시한 단면도이고, 도 9(B)는 성형금형에 의해 요부 내에 시트를 삽입한 상태를 도시한 단면도이다.
도 10(A)는 대향 단면에 수지제의 시트가 접촉된 솔레노이드 블록과 성형용의 탄성부재를 도시한 단면도이고, 도 10(B)는 탄성부재를 시트에 압착하여 요부 내에 시트를 삽입한 상태를 도시한 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다. 개폐밸브(10)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 밸브바디(11)와 솔레노이드 블록(12)을 구비하고 있다. 밸브바디(11)는 기부(11a)와 스페이서(11b)를 구비하고, 수지에 의해 성형된다. 밸브바디(11)는 솔레노이드 블록(12)에 조립된다. 밸브바디(11)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 전체적으로 거의 직사각형이고, 솔레노이드 블록(12)의 횡단면도 거의 직사각형이다. 밸브바디(11)와 솔레노이드 블록(12)을 조립하기 위하여, 솔레노이드 블록(12)의 도 1의 좌우 양단부 내에 너트(13)가 설치된다. 각각의 너트(13)에 나사 결합되는 나사 부재(14)가, 밸브바디(11)의 기부(11a)와 스페이서 (11b)에 설치된 관통공(15)에 삽입된다. 또한, 기부(11a)와 스페이서(11b)가 일체로 된 밸브바디(11)로 해도 좋다. 나사 부재(14)가 태핑 나사의 경우에는, 너트 (13)는 불필요하다.
2 개의 입력포트(16a, 16b)와 출력포트(17)가 밸브바디(11)에 설치되고, 출력포트(17)는, 양방의 입력포트(16a, 16b)의 사이에 설치되어 있다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 취부공(18)이 밸브바디(11)의 양단부에 형성되어 있다. 각각의 취부공(18)에 삽입되는 나사 부재(19)에 의해 밸브바디(11)는 도시하지 않은 지지 부재에 장착된다. 2개의 입력포트(16a, 16b)의 일방 또는 쌍방은, 공기압공급원에 접속된다. 한편, 출력포트(17)는, 도시하지 않은 피공급부재에 접속되어, 입력포트로부터 공급된 압축공기를 피공급부재로 유출한다.
솔레노이드 블록(12)은, 코일(21)이 감긴 고정철심(22)을 구비하고, 코일(21)과 고정철심(22)은, 수지제의 밀봉재로 이루어진 케이스부재(23)의 내부에 조립된다. 고정철심(22)은 평행하게 연장하는 각부(22a)와, 각각의 각부(22a)의 기단부를 연결하는 기부(22b)를 갖고, U자 형상으로 되어 있다. 코일(21)이 감긴 보빈(24)이 각각의 각부(22a)에 장착된다. 커버(25)가 솔레노이드 블록(12)에 장착되고, 소켓(26)이 커버(25)에 설치되어 있다. 외부로부터 코일(21)에 구동전류를 보내기 위한 케이블(27)을 갖는 커넥터(28)가, 소켓(26)에 착탈가능하게 장착된다.
솔레노이드 블록(12)은, 밸브바디(11)에 대향하는 대향 단면(31)을 갖고, 고정철심(22)의 선단면인 자기흡착면(32)이 대향 단면(31)에 노출되어 있다. 밸브바디(11)와 여기에 조립할 수 있는 솔레노이드 블록(12)의 사이에서 밸브실(33)이 구획 형성된다. 각각의 입력포트(16a, 16b)는, 밸브바디(11)에 설치된 입력유로(34)에 의해 밸브실(33)에 연통하고, 출력포트(17)는 밸브바디(11)에 설치된 출력유로(35)에 의해 밸브실(33)에 연통한다. 입력포트(16a, 16b)는, 밸브실(33)을 통해서 출력포트(17)에 연통하고 있고, 입력포트(16a, 16b)에 유입된 압축공기는, 출력포트(17)로부터 외부로 공급된다. 밸브시트부(36)가 입력유로(34)와 출력유로(35)의 사이에 설치되고, 밸브시트부(36)에 의해 입력포트(16a, 16b)와 출력포트(17)는, 분리되어 있다. 밸브시트부(36)는, 밸브바디(11)에 설치되어 있는데, 양자는 일체여도 좋고, 별체여도 좋다.
도 1, 도 2에 도시된 바와 같이, 직사각형 판상의 금속 재료로 구성되는 가동자(41)가 밸브부재로서 밸브실(33) 내에 배치된다. 가동자(41)는, 밸브시트부(36)에 대향하는 개폐면(42)과 개폐면(42)의 반대쪽이고, 대향 단면(31)에 대향하는 당접면(43)을 갖고, 탄성 재료로 구성되는 밀봉부재(44)가 개폐면(42)에 설치되어 있다. 가동자(41)와 스페이서(11b)의 내주면과의 사이에, 도 1, 도 2에 도시된 바와 같이, 간극(45)이 설치되어 있다. 간극(45)은 입력포트(16a, 16b)에 연통하고 있다. 따라서 코일(21)에 구동전류가 통전되어 있지 않을 때, 압축공기가 입력포트(16a, 16b)에 공급되면, 압축공기는 간극(45)을 통해서, 밸브실(33)에 유입되고, 가동자(41)의 당접면(43)과 솔레노이드 블록(12)의 사이로 유입된다. 그러면 압축공기의 압력이 가동자(41)의 당접면(43)에 가해진다. 즉, 밸브시트부(36)로 향하는 방향의 힘이 가동자(41)에 가해진다. 이것에 의해 출력포트(17)는 가동자(41)에 의해 폐쇄되고, 입력포트(16a, 16b)로부터 출력포트(17)에의 압축공기의 흐름이 차단되어, 개폐밸브(10)는 폐쇄 상태로 된다.
한편, 코일(21)에 구동전류가 통전되면, 고정철심(22)과 가동자(41)에 자기 회로가 형성되어, 가동자(41)는 고정철심(22)의 자기흡착면(32)을 향해서 밸브시트 (36)에서 떨어진다. 이것에 의해서 출력포트(17)는 개방되고 개폐밸브(10)는 개방상태가 되어, 입력포트(16a, 16b)에서 출력포트(17)를 향해서 압축공기가 공급된다.
도 5(A)에 도시된 바와 같이, 요부(46)가 솔레노이드 블록(12)의 대향 단면(31)에 설치되어 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 요부(46)는 각각의 자기흡착면(32)을 둘러싸도록 대향 단면(31)에 환상으로 형성되어 있다. 또한, 도 3에서 이점쇄선은 가동자(41)의 외형을 도시하고, 코일(21)에 구동전류가 통전되면, 이점쇄선의 장소에 가동자(41)가 당접한다.
요부(46)는, 도 3에서 자기흡착면(32)을 둘러싸도록 대향 단면(31)에 환상으로 설치되어 있다. 그러나 요부(46)의 형상은, 자기흡착면(32)을 둘러싸는 형상으로 한정되지 않고, 또한 환상으로 한정되지 않는다.
도 6의 (A) 내지 (D)는, 각각 대향 단면(31)에 설치되는 요부(46)의 변형예를 도시하는 솔레노이드 블록(12)의 저면도이다. 도 6(A)에 도시된 요부(46)는, 도 3에 도시된 요부(46)가 일체로 이어져 각각의 자기흡착면(32)을 둘러싸는 형상이다. 도 6(B)에 도시된 요부(46)는, 자기흡착면(32)의 양쪽으로 연장하는 부분(46a)과 자기흡착면(32)의 단부(端部)에 근접한 부분(46b)을 구비하고 있다. 도 6(C)에 도시된 요부(46)는, 자기흡착면(32)의 외측에 C 자 형상으로 되어 있다. 또한, 도 6(D)에 도시된 요부(46)는, 자기흡착면(32)의 단부를 따라서 연장하는 직선형상부(46c)와 자기흡착면(32)의 측면을 따라서 배치되는 스폿(spot) 형상의 부분(46d)을 갖고 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 요부(46)는 자기흡착면(32)을 둘러싸지 않는 형상이어도 좋고, 요부(46)가 직선형상이어도 좋고, C자 형상이어도 좋다.
이와 같이 요부(46) 중 적어도 일부가 가동자(41)에 대향하고 있으면 좋다. 요부(46) 가운데, 가동자(41)에 대향하지 않는 부분은, 코일(21)에 구동전류가 통전되어 가동자(41)가 고정철심(22)에 흡입되어 있는 때에도, 가동자(41)에 의하여 덮이지 않는다.
수지제의 시트(47)가 밸브바디(11)와 솔레노이드 블록(12)의 사이에 삽입되고, 대향 단면(31)에 시트(47)가 장착된다. 시트(47)를 밸브바디(11)와 솔레노이드 블록(12)의 사이에 위치결정하기 위해서, 도 4에 도시한 바와 같이, 위치결정돌기 (48)가 스페이서(11b)에 설치되고, 위치결정돌기(48)가 삽입되는 위치결정공(49)이 도 3 에 도시된 바와 같이 솔레노이드 블록(12)에 설치되어 있다. 위치결정돌기 (48)와 위치결정공(49)에 대응하여, 시트(47)에는 위치결정공(58)이 설치된다. 시트(47)는 평면 형상으로 되어 있고, 접착제를 사용하지 않고, 위치결정돌기(48)와 위치결정공(49)에 의해 위치결정되어, 밸브바디(11)와 솔레노이드 블록(12)의 사이에 삽입된다. 시트(47)가 밸브바디(11)와 솔레노이드 블록(12)의 사이에 삽입되면, 시트(47)는 대향 단면(31)에 접하도록 대향 단면(31)에 장착된다. 시트 (47)가 대향 단면(31)에 장착됨으로써, 자기흡착면(32)과 요부(46)를 포함하는 대향 단면(31)은 시트(47)에 의해 덮인다.
조립된 개폐밸브(10)의 입력포트(16a)에 압축공기가 공급되면, 압축공기의 압력에 의해, 밸브실(33)에는 팽창하는 방향의 힘이 가해진다. 이 힘에 의해서, 시트(47)는 솔레노이드 블록(12)을 향하여 붙게 되어, 요부(46)에 대응하는 위치의 시트(47)는 요부(46)의 저부를 향하여 변형한다. 그 결과, 시트(47)는 요부(46)에 들어가서, 요부(46)의 저부에 접한다. 도 5(A)는, 시트(47)가 요부(46)의 저부를 향해서 변형한 후의 형상을 나타낸다. 이렇게 하여 시트(47)가 가동자(41)에 대향하는 면에는, 요부(46)에 대응하는 형상의 공기실(52)이 형성된다. 변형 후의 시트 (47)는, 자기흡착면(32)과 요부(46)를 덮는 피복층(51)을 형성한다.
요부(46)에 대응하는 형상의 공기실(52)은, 코일(21)에 구동전류가 통전되어 가동자(41)가 고정철심(22)에 흡입되어 있는 때에도, 가동자(41)에 의하여 덮이는 것은 아니다. 따라서, 가동자(41)가 고정철심(22)에 흡입되어 있는 때에도, 공기실 (52)은 밸브실(33)을 통해서 입력유로(34)에 연통한다. 따라서 공기실(52)에 대향하는 가동자(41)의 면에, 압축공기의 압력이 가해진다. 밸브시트부(36)에 대향하는 가동자(41)의 면에도 압축공기의 압력이 가해지기 때문에, 단위 면적당에 대해서는, 양자의 힘은 상쇄되는 것으로 된다.
도면에서 요부(46) 및 시트(47)는 과장하여 도시하고 있다. 요부(46)의 깊이는, 예를 들어, 200~500 ㎛이고, 시트(47)의 두께는 예를 들어, 30~100 ㎛이다.
이와 같이, 솔레노이드 블록(12)의 대향 단면(31)은 시트(47)에 의해 덮여 있기 때문에, 입력포트(16a, 16b)에서 밸브실(33) 내로 유입된 압축공기가 고정철심(22)의 자기흡착면(32)에 접촉되는 일이 없다. 따라서 압축공기에 포함된 수분에 의해 자기흡착면(32)이 부식되는 일이 없고, 장기간 경과해도 가동자(41)의 개폐 작동 특성을 고정밀도로 유지할 수 있다. 이것에 의해서 개폐밸브(10)의 내구성을 향상시킬 수 있다.
또한, 코일(21)이 통전되고, 가동자(41)가 자기흡착면(32)을 향하여 개방이동하면, 가동자(41)의 당접면(43)의 전체가 시트(47)에 당접하지 않고, 가동자(41)는 요부(46)를 제외한 부분에 당접한다. 더욱이 가동자(41)가 자기흡착면(32)을 향해 개방이동하여 당접한 후에도, 공기실(52)은 입력유로(34)에 연통하고 있기 때문에, 압축공기가 들어간 상태로 되어 있다. 따라서 코일(21)에의 통전을 정지한 직후는, 가동자(41)에 대해서, 출력포트(17)에 면한 개폐면(42)측의 압력이 먼저 내려가고, 공기실(52)이 있는 자기흡착면(32)에 면한 당접면(43) 측의 압력은 높다. 즉, 개폐면(42) 측에 인가되는 힘과 당접면(43) 측에 인가되는 힘의 차이에 의해, 가동자(41)는 밸브시트부(36)를 향하여 밀린다. 이러한 힘의 차이가 생기는 시간은 짧지만, 가동자(41)를 밸브시트부(36)를 향하여 밀어내기에는 충분한 시간이다. 이와 같이 공기실(52) 내의 압축공기의 힘에 의해서, 가동자(41)는 신속하게 피복층(51)으로부터 떨어져 밸브시트부(36)를 향해 이동한다. 따라서 가동자(41)가 고정철심에서 이탈하여 밸브시트를 닫는 폐쇄동작시간이 단축된다. 1초에 50회로부터 400 회 정도의 작동 빈도가 요구하는 개폐밸브에서는, 이상의 효과는 현저하다.
더욱이, 시트(47)는, 솔레노이드 블록(12)의 대향 단면(31)과 밸브바디(11)의 사이에 삽입되어 있다. 따라서 접착제를 사용하지 않고, 솔레노이드 블록(12)의 대향 단면(31)에 시트(47)가 장착되어 있어, 접착제의 두께는 없다. 따라서, 얇은 시트(47)만으로 자기흡착면(32)을 덮을 수 있다. 이것에 의해서 가동자와 고정철심 사이의 거리가 단축된다. 따라서, 코일에는 큰 자력이 요구되지 않아서, 코일(21)을 대형화할 필요가 없고, 개폐밸브의 소형화가 실현될 수 있다. 더욱이 코일(21)에 통전한 때에 가동자(41)는 단시간 내에 고정철심(22)을 향하여 이동하기 때문에, 가동자(41)의 응답성을 높일 수 있다.
도 7은 밸브바디(11)와 솔레노이드 블록(12)의 사이에 수지제의 시트가 간극을 통해서 배치된 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 8 내지 도 10은 각각 솔레노이드 블록(12)의 대향 단면(31)에 시트(47)를 장착하기 위한 장착 방식을 도시한 개략단면도이다. 도 7 내지 도 10에서는, 요부(46) 깊이와 시트(47)의 두께는 과장하여 도시하고 있다.
시트(47)는 솔레노이드 블록(12)의 대향 단면(31)의 전면에 걸쳐서 장착된다. 따라서, 밸브실(33)에 공급되는 압축공기는, 솔레노이드 블록(12)의 내부로 유입되지 않는다. 이것을 통해서 솔레노이드 블록(12)의 내부에, 기밀성을 유지하기 위한 밀봉재 등을 배치할 필요가 없다. 또한 시트(47)는 밸브바디(11)와 솔레노이드 블록(12)의 사이에 삽입되기 때문에, 시트(47)는 밸브바디(11)와 솔레노이드 블록(12)의 사이를 실링하게 된다. 따라서, 밸브바디(11)와 솔레노이드 블록(12)의 사이에 기밀성을 유지하기 위한 밀봉재 등을 배치할 필요가 없다.
도 8에 도시한 시트(47)의 장착 방식에서는, 도 8(A)에 도시된 바와 같이, 개폐밸브(10)를 조립한다. 이것에 의해서 시트(47)는 밸브바디(11)와 솔레노이드 블록(12)의 대향 단면(31)의 사이에 삽입되어 고정된 상태가 된다. 이 상태하에서 2개의 입력포트(16a, 16b)의 일방 또는 쌍방에 압축공기를 공급한다. 입력포트에 공급된 압축공기는, 간극(45)을 통해서 밸브실(33)에 유입한다. 밸브실(33)에 압축공기가 유입되면, 가동자(41)의 당접면(43)과 시트(47)의 사이의 공간에 유입된 압축공기에 의해 시트(47)는 변형하고, 요부(46)의 내면 형상을 따라서 시트(47)가 요부(46) 내에 들어간다. 이것에 의해서 도 8(B)에 도시된 바와 같이, 자기흡착면 (32)은 시트(47)의 피복층(51)의 부분에 의해 덮인다. 또한 요부(46)의 내면은 시트(47)의 변형부에 의해 덮여, 공기실(52)이 시트(47)에 의해 형성된다.
이러한 장착 방식에 있어서는, 개폐밸브(10)를 조립한 후에, 밸브실(33) 내에 압축공기를 공급함으로써, 대향 단면(31)의 요철 형상에 대응한 형상으로 시트(47)를 변형시킬 수 있다. 다만, 나사 부재(14)를 이용하여 개폐밸브(10)를 조립하지 않고, 시트(47)를 밸브바디(11)와 솔레노이드 블록(12) 사이에 삽입하여 고정한 임시 조립 상태로 하고, 밸브실(33)내에 압축공기를 공급하도록 해도 좋다.
도 9에 도시한 시트(47)의 장착 방식에서는, 요부(46) 내에 들어가는 돌기부(55)가 형성된 성형금형(56)이 이용된다. 성형금형(56)은 경질 수지와 금속에 의해 형성되고, 대향 단면(31)의 요철에 대응한 직사각형의 성형면을 갖는다. 시트(47)를 솔레노이드 블록(12)에 장착하려면, 솔레노이드 블록(12)의 대향 단면(31)에 시트(47)를 접촉시킨 상태하에서 성형금형(56)을 솔레노이드 블록(12)에 압착된다. 이것에 의해서 도 9(B)에 도시된 바와 같이, 돌기부(55)가 시트(47)를 통해서 요부(46) 내에 들어간 상태로 된다. 성형금형(56)이 솔레노이드 블록(12)에 압착되면, 자기흡착면(32)은 시트(47)의 피복층(51)에 의해 덮인다. 또한 요부(46)의 내면은 시트(47)의 변형부에 의해 덮여 공기실(52)이 시트(47)에 의해 형성된다. 이와 같이, 성형금형(56)을 이용하는 경우에는, 돌기부(55) 만을 고무 등의 탄성부재에 의해 성형한 성형금형으로 해도 좋다.
도 10에 도시한 시트(47)의 장착 방식에 있어서는, 고무 등의 탄성부재(57)가 사용된다. 탄성부재(57)는 대향 단면(31)에 대응한 직사각형의 성형면을 갖는다. 시트(47)를 솔레노이드 블록(12)에 장착하려면 솔레노이드 블록(12)의 대향 단면(31)에 시트(47)를 접촉시킨 상태하에서 탄성부재(57)를 솔레노이드 블록(12)에 압착한다. 이것에 의해서. 도 10(B)에 도시된 바와 같이, 탄성부재(57) 중 요부(46)에 대응하는 부분은, 탄성변형하여 시트(47)를 통해서 요부(46) 내에 들어간 상태로 된다. 탄성부재(57)가 솔레노이드 블록(12)에 압착되면, 자기흡착면(32)은 시트(47)의 피복층(51)에 의해 덮인다. 또한 요부(46)의 내면은 시트(47)의 변형부에 의해 피복되고. 공기실(52)이 시트(47)에 의해 형성된다. 탄성부재(57)에 의해 시트(47)를 솔레노이드 블록(12)에 장착하는 경우에는, 탄성부재(57)에, 도 9에 도시된 바와 같이, 돌기부를 형성하도록 해도 좋다.
도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 요부(46) 내에 시트(47)의 일부를 변형시켜 넣음으로써, 시트(47)는 대향 단면(31)의 요철 형상을 따라서 단면 형상이 되며, 접착제를 사용하여 시트(47)를 대향 단면(31)에 장착하지 않고, 확실하게 시트(47)를 대향 단면(31)에 장착할 수 있다. 이것에 의해서 접착제의 두께를 배제하고, 얇은 시트(47) 만에 의해서 자기흡착면(32)을 피복할 수 있는 것과 동시에, 공기실(52)을 형성할 수 있다. 얇은 시트(47)에 의해 자기흡착면(32)을 덮을 수 있기 때문에, 가동자와 고정철심 사이의 거리가 단축된다. 따라서, 가동자(41)의 응답성을 높일 수 있다.
또한, 도 1 및 도 5에 있어서, 가동자(41)가 밸브시트부(36)에 대향하는 면에는, 밀봉부재(44)가 설치되어 있지만, 밀봉부재(44)를 설치하지 않고, 가동자(41)의 평탄면이 밸브시트부(36)에 직접적으로 대향해도 좋다. 그 경우에는 가동자(41)의 평탄면이 밸브시트부(36)의 밸브시트에 당접하고, 밸브가 폐쇄되게 된다.
또한 고정철심(22)의 자기흡착면(32)은 대향 단면(31)에서 노출하지 않고, 얇은 수지로 덮여 있어도 좋다. 이 경우에도, 접착제의 두께를 제거할 수 있기 때문에, 가동자와 고정철심 사이의 거리가 단축된다. 따라서, 가동자(41)의 응답성을 높일 수 있다.
본 발명의 개폐밸브(10)는 공기압원으로부터 공급되는 압축공기를 피공급부재에 공급하기 위한 공압 시스템에 적용된다.

Claims (7)

  1. 밸브시트부를 구비한 밸브바디와,
    상기 밸브바디에 대향하는 대향 단면이 설치되고, 상기 밸브바디에 취부되어, 상기 밸브바디와의 사이에서 밸브실(弁室)을 구획하는 솔레노이드 블록과,
    상기 대향 단면에 노출하는 자기흡착면이 설치됨과 동시에 코일이 감긴, 상기 솔레노이드 블록에 설치되는 고정 철심과,
    상기 밸브실에 설치되어, 상기 코일이 통전되면 상기 자기흡착면에 흡인되는 가동자(可動子)와,
    상기 대향 단면에 설치되고, 적어도 일부가 상기 가동자에 대향하는 요부와,
    상기 밸브바디와 상기 솔레노이드 블록 사이에 삽입되어, 상기 대향 단면에 장착되고, 상기 자기흡착면과 상기 요부를 덮는 수지제의 시트를 갖고,
    상기 시트와 상기 요부에 의해 공기실(空氣室)이 형성되는 개폐밸브.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 코일에의 통전이 정지되면, 밸브시트에 설치된 유로로부터 상기 공기실에 공급된 압축공기에 의해서 상기 가동자는 상기 밸브시트에 가압부착되는 개폐밸브.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 시트에는 위치결정돌기가 삽입되는 위치결정공이 설치되는 개폐밸브.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 밸브바디와 상기 솔레노이드 블록의 사이에 장착된 상기 시트에, 상기 밸브실 내에 공급되는 압축 공기에 의해 변형시켜서, 상기 요부내에 상기 공기실을 형성하는 개폐밸브.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 솔레노이드 블록의 대향 단면에 접촉시킨 상기 시트에, 상기 요부 내에 삽입하는 돌기부를 갖는 성형 금형에 의해 변형시켜서 상기 요부내에 상기 공기실을 형성하는 개폐밸브.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 솔레노이드 블록의 대향 단면에 접촉시킨 상기 시트를, 탄성부재에 의해 변형시켜 상기 요부 내에 상기 공기실을 형성하는 개폐밸브.
  7. 삭제
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