KR102126522B1

KR102126522B1 - 조립용이성이 향상된 밸브 구조체

Info

Publication number: KR102126522B1
Application number: KR1020190118341A
Authority: KR
Inventors: 김문곤; 진정만; 전광옥
Original assignee: 에스에프하이월드 주식회사
Priority date: 2019-09-25
Filing date: 2019-09-25
Publication date: 2020-06-25

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 비례감압밸브의 밸브 하우징에 체결되는 밸브모듈로서, 제1 단부와 제2 단부를 갖는 소정 직경의 실린더형 본체와 이 본체의 직경보다 큰 직경을 가지며 서로 이격되어 배치된 복수개의 랜드부를 구비한 스풀; 개방된 제1 단부와 제2 단부를 갖는 원통형 형상이며, 상기 스풀과 동축으로 정렬되어 스풀을 둘러싸며 제1 내지 제3 관통구가 형성된 원통형의 슬리브; 및 상기 슬리브에 결합되며 상기 스풀이 상기 슬리브 내에서 움직이도록 스풀의 제2 단부에 힘을 가할 수 있는 액추에이터;를 포함하고, 상기 액추에이터는 상기 슬리브의 제2 단부를 향해 돌출된 원통형태의 슬리브 결합부를 구비하고, 상기 슬리브의 제2 단부가 상기 슬리브 결합부의 내측면에 끼움결합 됨으로써 상기 슬리브와 상기 액추에이터가 체결되는 것을 특징으로 하는 밸브모듈을 제공한다.

Description

조립용이성이 향상된 밸브 구조체 {valve structure having improved manufacturability}

본 발명은 밸브 구조체에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 제조 용이성이 향상되고 장치 부피를 줄여 소형화에도 유리한 밸브모듈 및 이를 구비한 비례감압밸브에 관한 것이다.

일반적으로 굴삭기, 크레인, 지게차 등과 같은 산업용 장비는 장비를 구동시키기 위한 유압 시스템을 구비하며, 이러한 유압 시스템은 시스템 내의 작동유체 압력을 제어하기 위한 전자 비례감압밸브를 포함한다. 비례감압밸브는 솔레노이드 코일을 구비한 액추에이터에서 발생하는 전자기력에 비례하는 2차 제어압력을 얻을 수 있는 밸브로서, 주요 구성요소와 동작원리가 예컨대 특허문헌1(한국 등록특허 제10-1371105호), 특허문헌2(한국 공개특허공보 제2014-0010251호) 등에 공지되어 있다.

예를 들어 특허문헌1은 도1 및 도2와 같은 구성의 밸브를 개시하였다. 이 종래기술에 따른 비례감압밸브는 밸브 하우징(1)의 내부 공간에 슬리브(2), 스프링(3)과 스풀(4)을 차례로 삽입하고 액추에이터(5)를 슬리브(2)의 단부에 끼워 돌려서 밸브 하우징(1)에 체결하였다.

그러나 슬리브, 스프링, 스풀 등 부품을 밸브 하우징(1) 내부에 넣고 액추에이터(5)를 삽입하면 슬리브, 스프링, 스풀 등 부품의 중심축이 밸브 하우징(1) 내부에서 정확히 정렬하였는지 눈으로 확인할 수 없고 부품들의 정렬이 흐트러지면 액추에이터(5)가 원활히 삽입되지 않아 밸브를 조립할 수 없게 된다.

특허문헌1: 한국 등록특허 제10-1371105호 (2014년 3월 7일 공고) 특허문헌2: 한국 공개특허 제2014-0010251호 (2014년 1월 24일 공개)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 슬리브, 스풀, 스프링 등의 부품과 액추에이터를 미리 조립하여 밸브모듈을 만들고 이 밸브모듈을 밸브 하우징에 끼워서 밸브를 조립하도록 구성함으로써 밸브 조립을 간편화하고 조립 시간을 줄일 수 있는 밸브 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 슬리브, 스풀, 및 액추에이터로 구성된 밸브모듈을 미리 조립한 후 밸브모듈을 밸브 하우징에 삽입하여 밸브 장치를 조립하도록 구성하여 밸브 조립이 간단하고 제조시간을 줄여서 생산성을 높이는 효과를 가진다.

또한 본 발명의 일 실시예에 따르면 스풀에 연결되는 스프링 및 가이드 역할을 하는 랜드부의 설치 위치를 변경함으로써 밸브 하우징 내부에서 스풀이 차지하는 공간을 줄여 장치 소형화를 가능케 하고 또한 랜드부가 유체 흐름을 방해하지 않도록 하여 유압 제어 효율을 높일 수 있는 효과를 가진다.

도1은 종래의 비례감압밸브의 분해사시도,
도2는 종래의 비례감압밸브의 측단면도,
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비례감압밸브의 밸브모듈의 측면도,
도4는 일 실시예에 따른 밸브모듈의 측단면도,
도5는 일 실시예에 따른 스풀의 측단면도,
도6은 밸브 동작모드에 따른 스풀의 움직임을 설명하는 도면,
도7은 도4의 밸브모듈의 일부분의 확대도,
도8은 종래기술과 비교하여 본 발명에 따른 기술적 효과를 설명하기 위한 도면이다.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

본 명세서의 도면에 있어서, 구성요소들의 길이, 두께, 넓이 등의 수치는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장하여 표시될 수 있다.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprise)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 아래의 특정 실시예를 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는 데 있어 혼돈을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.

도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비례감압밸브의 밸브모듈의 측면도이고 도4는 밸브모듈의 개략적인 측단면도이다.

본 명세서에서 "밸브모듈"은 밸브 하우징(예컨대 도1과 도2의 1)에 체결되는 밸브 구성요소로서, 도3과 도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 밸브모듈을 도시하였다. 도면을 참조하면, 일 실시예에 따른 밸브모듈은 슬리브(10), 스풀(20), 및 액추에이터(40)를 포함할 수 있다.

슬리브(sleeve)(10)는 개방된 제1 단부와 제2 단부를 갖는 원통형의 부재이다. 슬리브(10)는 스풀(20)과 동축으로 정렬되어 스풀(20)을 둘러싸도록 배치되며 슬리브(10)의 표면에는 복수개의 관통구가 형성될 수 있다. 도시한 실시예에서 슬리브(10)는 제1 내지 제3 관통구(11a,11b,11c)를 포함한다. 슬리브(10)의 제1 내지 제3 관통구(11a,11b,11c)의 각각은 밸브 하우징의 유로에 연통하도록 구성된다. 예를 들어 본 발명의 밸브모듈을 구비한 비례감압밸브가 유압회로에 설치된 경우 제1 관통구(11a)는 유체를 공급하는 유체탱크와 연결되고 제2 관통구(11b)는 실린더 등의 유압부하에 연결되고 제3 관통구(11c)는 유체가 복귀하는 저장탱크에 연결될 수 있으며, 비례감압밸브의 동작에 따라 제1 관통구(11a)에서 제2 관통구(11b)를 통해 실린더에 유체가 공급되어 실린더를 작동시키거나 실린더의 유체가 제2 관통구(11b)에서 제3 관통구(11c)를 통해 저장탱크로 복귀할 수 있다.

스풀(spool)(20)은 슬리브(10) 내부에 배치되어 액추에이터(40)의 동작에 의해 좌우로 왕복운동하며 유로를 개폐하거나 유량을 조절하는 부재이다. 이와 관련하여 도5는 일 실시예에 따른 스풀(20)의 측단면도를 개략적으로 나타내었다. 도4와 도5를 참조하면, 스풀(20)은 제1 단부(202)와 제2 단부(203)를 갖는 소정 직경의 실린더형의 본체(201)와 이 본체의 직경보다 큰 직경을 가지며 서로 이격되어 배치된 복수개의 랜드(land)부(210~240)를 구비한다.

도시한 실시예에서 스풀(20)은 제1 단부(202)에서 제2 단부(203)측 방향으로 차례대로 형성된 제1 랜드부(210), 제2 랜드부(220), 제3 랜드부(230), 및 제4 랜드부(240)를 포함한다. 제1 내지 제4 랜드부(210~240)의 직경은 슬리브(10)의 내경과 동일할 수 있다.

스풀 본체(201)와 제1 내지 제4 랜드부(210~240)는 일체로 제조될 수 있으며, 대안적 실시예에서 본체(20)와 랜드부가 각기 개별적으로 제조된 후 결합될 수도 있다.

도시한 실시예에서 스풀(20)의 제1 단부(202)에서 제2 단부(203)측 방향으로 제1 랜드부(210), 제2 랜드부(220), 제3 랜드부(230), 및 제4 랜드부(240)가 차례로 배치된다. 각 랜드부(210~240)의 폭이나 이격 거리는 슬리브(10)의 관통구(11a,11b,11c)의 형성 위치에 따라 달라질 수 있다. 일 실시예에서 제1 랜드부(210)와 제2 랜드부(220) 사이에 제1 관통구(11a)가 위치하고, 제2 랜드부(220)와 제3 랜드부(230) 사이에 제2 관통구(11b)가 위치하고, 제3 랜드부(230)와 제4 랜드부(240) 사이에 관통구(11c)가 위치하도록 구성된다.

일 실시예에서 스풀(20)의 제2 단부(203)가 플랜지 형상으로 형성될 수 있다. 즉 제2 단부(203)의 직경이 제4 랜드부(240)의 직경보다 크도록 형성되고, 제4 랜드부(240)와 플랜지 형상의 제2 단부(203) 사이에 스프링(25)이 개재되어 위치할 수 있다. 스프링(25)의 일단은 제2 스풀의 단부(203)에 지지되고, 도6에 도시한 것처럼 스프링(25)의 타단은 슬리브(10)의 단부(10a)에 지지된다.

액추에이터(40)는 슬리브(10)의 일 단부에 결합되며, 슬리브(10) 내부의 스풀(20)이 슬리브(20) 내에서 좌우로 움직이도록 스풀(20)에 힘을 가할 수 있다. 도시한 실시예에서 액추에이터(40)는 스풀(20)의 제2 단부(203)측에 위치하며, (도면상에서) 스풀(20)의 좌측으로 힘을 가할 수 있다.

일 실시예에서 액추에이터(40)는 케이스(41), 플런저(50), 피스톤 로드(55), 및 코어 어셈블리(60)를 포함할 수 있다. 케이스(41)는 플런저(50)를 둘러싸며 내부에 솔레노이드 코일을 포함하는 원통형의 하우징 부재이다. 케이스(41)의 일 단부측에는 밸브 하우징과의 결합을 위해 플랜지(42)가 형성되어 있고 플랜지(42)에는 복수개의 관통구(43)가 형성될 수 있다. 케이스(41)의 타측 단부에는 예컨대 엔드커버(45) 등의 밀폐수단이 결합되어 있다.

플런저(50)는 실린더형의 부재일 수 있고, 전자기력에 의해 케이스(41) 내에서 왕복운동 할 수 있다. 플런저(50)의 일 단부에는 피스톤 로드(55)가 결합되어 있다. 피스톤 로드(55)는 코어 어셈블리(60)를 관통하여 액추에이터(40) 외부로 돌출될 수 있다. 피스톤 로드(55)의 단부는 슬리브(10) 내에 배치된 스풀(20)의 제2 단부(203)와 접촉하도록 구성된다.

이와 관련하여 도6은 밸브 동작모드에 따른 스풀의 움직임을 나타낸다.

만일 액추에이터(20)에 전기가 인가되면, 솔레노이드 코일에 전류가 흘러서 전자기력이 생성되고 플런저(50) 및 이에 결합된 피스톤 로드(55)가 (도면상에서) 왼쪽으로 움직이며 스풀(20)을 왼쪽으로 밀어낸다. 도6(a)에서와 같이 스풀(20)이 왼쪽으로 소정 거리 움직이면 스풀(20)의 제2 랜드부(220)와 슬리브(10)의 제1 관통구(11a) 사이에 공간이 개방되므로 제1 관통구(11a)와 제2 관통구(11b)가 연통하게 되고, 반면 제3 랜드부(230)는 슬리브(20)의 제2 관통구(11b)와 제3 관통구(11c) 사이에 위치하게 되어 두 관통구(11b,11c) 사이를 폐쇄한다. 따라서 도6(a)에 도시한 것처럼 유체가 예컨대 제1 관통구(11a)에서 제2 관통구(11b) 방향으로 흐를 수 있다.

액추에이터(40)의 솔레노이드 코일에 전류가 인가되지 않으면 스풀(20)은 도6(b)에 도시한 상태로 복귀한다. 즉 솔레노이드 코일에 인가되는 전류 공급이 중단되면 피스톤 로드(55)가 (도면상에서) 오른쪽으로 복귀하고 스풀(20)도 스프링(25)의 복원력에 의해 오른쪽으로 이동하여 복귀한다. 이 상태에서는 제2 랜드부(220)가 슬리브의 제1 관통구(11a)와 제2 관통구(11b) 사이에 위치하며 제3 랜드부(230)와 슬리브의 제3 관통구(11c) 사이의 공간이 개방되므로 제2 및 제3 관통구(11b,11c)로 유체가 흐르고 제1 및 제2 관통구(11a,11b)는 사이의 유로는 폐쇄된다.

이 때 도6(a)와 도6(b)에 도시한 것처럼 제4 랜드부(240)는, 스풀(20)이 어느쪽으로 움직이는지에 관계없이, 제4 랜드부(240)를 둘러싸는 슬리브(20)의 내측면에 적어도 부분적으로 항상 접촉하도록 구성되며, 따라서 제4 랜드부(240)는 스풀(20)의 왕복 운동시 스풀(20)이 중심축을 따라 정확히 움직일 수 있도록 가이드하는 역할을 한다.

도7은 도4의 밸브모듈의 일부분의 확대도로서 슬리브(10)와 액추에이터(40)의 결합 부위를 확대하여 도시하였다. 도4 내지 도6을 참조하면, 코어 어셈블리(60)는 슬리브(10)측을 향해 케이스(41) 외부로 돌출되어 형성된 슬리브 결합부(60a)를 포함한다. 슬리브 결합부(60a)는 슬리브(10)측을 향해 개방된 원통 형상을 가지며 슬리브 결합부(60a)의 내경과 슬리브의 단부(10a)의 외경이 동일하도록 구성된다. 따라서 슬리브(10)의 단부(10a)가 슬리브 결합부(60a)의 내측면에 끼움결합 됨으로써 슬리브(10)와 액추에이터(40)가 결합될 수 있다.

바람직한 일 실시예에서, 슬리브(10)와 액추에이터(40)의 결합을 위해 로킹 너트(locking nut)(30)를 사용할 수 있다. 로킹 너트(30)는 링 형상 또는 원통 형상의 부재이며 슬리브(10)의 단부(10a)의 적어도 일부 측면과 액추에이터의 슬리브 결합부(60a)의 적어도 일부 측면을 동시에 커버할 수 있는 길이를 가진다. 로킹 너트(30)의 내측면의 적어도 일부에 나사산(31)이 형성되고, 슬리브 결합부(60a)의 적어도 일부의 외주면에 이 로킹 너트의 나사산(31)에 대응하는 나사산(61)이 형성되며, 이 나사산들(31,61)의 나사결합에 의해 슬리브(10)와 액추에이터(40)가 체결될 수 있다.

한편 슬리브(10)의 단부(10a)에 슬리브의 중심축에 대해 방사상 외측 방향으로 돌출된 플랜지(17)가 형성되고, 로킹 너트(30)에는 슬리브의 플랜지(17)의 적어도 일부를 덮을 수 있도록 방사상 내측 방향으로 절곡된 절곡부(32)를 구비한다. 따라서 로킹 너트(30)의 체결시 로킹 너트(30)의 절곡부(32)가 슬리브(10)의 플랜지(17)를 액추에이터(40) 방향으로 가압함으로써 슬리브(10)와 액추에이터(40)를 밀착 결합시킬 수 있다.

이러한 구성에 따르면, 종래에 비해 간편한 방식으로 밸브를 제작할 수 있다. 우선 밸브모듈을 제작을 위해, 스프링(25)을 스풀 본체(201)에 끼운 상태로 스풀(20)을 슬리브(10) 내에 삽입하고 그 후 슬리브(10)의 단부(10a)를 액추에이터(40)의 슬리브 결합부(60a)에 끼움결합 방식으로 결합한다. 그 후 로킹 너트(30)를 돌려서 로킹 너트(30)의 나사산(31)과 슬리브 결합부(60a)의 나사산(61)을 맞물리게 하여 슬리브(10)를 액추에이터(40)에 체결한다. 이 때 도3과 도6에 도시한 것처럼 로킹 너트(30)의 외측면에 하나 이상의 오목부(35)가 형성될 수 있으며, 이 오목부(35)는 로킹 너트(30)를 회전시켜 체결할 때 지그 등의 공구를 오목부(35)에 삽입하여 로킹 너트(30)를 체결방향으로 최대한 회전시켜 체결할 수 있도록 하기 위해 형성한 것이다.

이렇게 제조된 밸브모듈을 밸브 하우징에 체결한다. 예컨대, 도8(b)에 도시한 것처럼, 슬리브(20)의 외관과 동일한 형상의 내부 공간을 갖는 밸브 하우징(100)에 슬리브(10)를 밀어넣어 삽입한다. 슬리브(10)는 밸브 하우징의 내부 공간에 끼움결합 방식으로 결합되며, 슬리브(10)의 표면에 부착된 하나 이상의 오링(15)에 의해 슬리브(10)가 밸브 하우징의 내부 공간에 밀착하여 결합됨으로써 유체가 밸브 하우징의 내부 공간의 틈으로 누설되지 않도록 한다.

밸브모듈과 밸브 하우징(100)의 결합시 로킹 너트(30) 및 슬리브 결합부(60a)도 끼움 결합 방식으로 밸브 하우징(100)의 내부 공간으로 밀착되어 삽입된다. 이 때 도6과 도7에 도시한 것처럼 로킹 너트(30)는 외측면의 둘레를 따라 환형으로 형성된 하나 이상의 리세스부(36)를 더 포함할 수 있으며, 이 리세스부(36)에 윤활유 등의 액체가 채워져 있으면 로킹 너트(30)와 슬리브 결합부(60a)를 밸브 하우징(100)의 내부로 끼울 때 리세스부(36)의 액체가 윤활 역할을 할 수 있다.

이와 같이 슬리브(10)와 로킹 너트(30) 및 슬리브 결합부(60a)를 밸브 하우징(100)의 내부 공간에 끼움 결합한 후 예컨대 나사결합 등의 방식으로 액추에이터(40)의 케이스(41)를 밸브 하우징(100)에 결합시킬 수 있다. 즉, 케이스(41)의 플랜지(42)에 형성된 복수개의 관통구(43)를 통해 밸브 하우징(100)에 나사(도시 생략)를 체결하여 밸브모듈을 밸브 하우징(100)에 부착하여 밸브 조립을 완성할 수 있다.

이하에서 상술한 본 발명의 비례감압밸브의 기술적 효과를 도8을 참조하여 설명한다. 도8(a)는 예컨대 도1과 도2의 종래기술에 따른 밸브를 나타내고 도8(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 비례감압밸브를 개략적으로 나타내었다.

본 발명의 실시예에 따르면, 첫째, 밸브 조립이 간단하여 생산성이 향상되는 효과가 있다. 도8(a)와 같은 종래기술에서는 밸브 조립시 밸브 하우징(1)의 내부 공간에 슬리브(2)를 삽입하고 슬리브(2) 안에 스프링(3)과 스풀(4)을 삽입한다. 그리고 그 후 액추에이터(5)를 밸브 하우징(1)에 끼워 돌려서 체결한다. 즉 종래에는 밸브 하우징(1)에 슬리브(2), 스풀(4), 및 액추에이터(5)를 차례로 끼워 넣고 체결하여 밸브를 조립한다.

이 때 액추에이터(5)의 슬리브 결합부(5-1)가 슬리브(2)의 단부의 내경에 끼워진 상태로 액추에이터(5)를 돌려서 체결해야 하는데, 이 때 슬리브 결합부(5-1)가 슬리브 내경에서 빠지는 경우가 발생하기도 하고 또한 슬리브(2) 내경의 중심축과 슬리브 결합부(5-1)의 중심축이 정확히 일치하지 않으면 액추에이터(5)가 밸브 하우징(1)에 제대로 끼워지지 않으므로 액추에이터(5)를 돌려서 체결할 수 없는 경우도 발생한다. 특히 액추에이터(5)의 슬리브 결합부(5-1)가 밸브 하우징(1)의 안쪽으로 어느정도 삽입된 상태에서는 조립 작업자가 밸브 하우징(1) 내부에서 부품들이 정확히 정렬되었는지 눈으로 확인할 수 없어 작업자의 경험에 의존하여 밸브를 조립하였으므로 작업 숙련도에 따라 조립 난이도가 달라지고 작업 시간이 오래걸리는 문제가 있다.

그러나 도8(b)의 본 발명의 실시예에 따르면, 우선 슬리브(10) 내에 스풀(20)과 스프링(25)를 삽입하고 로킹 너트(30)를 이용하여 액추에이터(50)로 체결하여 밸브모듈을 먼저 조립하고, 그 후 이 밸브모듈을 밸브 하우징(100)에 삽입하여 체결하여 밸브를 조립하므로 조립이 매우 간단해진다. 즉 슬리브(10), 스풀(20), 및 액추에이터(40)로 구성된 밸브모듈을 미리 조립한 후 밸브모듈을 밸브 하우징(100)에 삽입하면 되므로 작업자가 눈으로 볼 수 없는 상황에서 스풀, 슬리브 등 부품들이 밸브 하우징 내에 정확히 정렬되었는지 확인할 필요가 없으며 밸브 조립이 매우 간편해지고 조립 시간을 줄일 수 있다.

둘째, 본 발명에 따르면 비례감압밸브의 크기를 줄일 수 있어 장치 소형화를 가능케 한다. 도8(a)와 도8(b)의 비교에서 알 수 있듯이 본 발명에 따르면 밸브 하우징(100)의 크기를 대폭 줄일 수 있다. 그 원인으로, 첫번째는 스풀에 연결하는 스프링이 차지하는 공간을 줄였기 때문이다. 도8(a)의 종래구성에서는 예컨대 스프링(3)이 스풀(4)의 한쪽 단부와 밸브 하우징(1) 내부 벽면 사이에 개재되어 배치된다. 그런데 도8(b)의 본 발명에서는 스프링(25)을 스풀(20)의 반대쪽 단부로 이동시켜 스풀 본체(201)를 둘러싸도록 배치하였고, 이에 따라 스프링 길이 만큼 밸브 하우징(100) 내부 공간을 절약할 수 있게 되었다.

또한 밸브 소형화의 두번째 이유로서, 도8(a)의 종래기술에서는 액추에이터(5)의 측면에 형성된 나사산(5-2)과 밸브 하우징(1) 내의 나사산을 맞물리게 하여 결합시켰으므로 밸브 하우징(1)이 그만큼 더 길어져야 했고 불필요한 부피가 요구되었다. 그러나 본 발명은 도8(b)에 도시한 것처럼 액추에이터(40)의 플랜지(42)의 관통구(43)를 통해 예컨대 나사결합 등에 의해 액추에이터(40)를 밸브 하우징(100)에 결합하였으며, 이에 따라 도8(a)의 밸브 하우징(1)과 비교하여 대략 "A" 영역 만큼의 부피를 제거할 수 있게 되었다.

셋째, 본 발명의 스풀(20)은 유체 흐름을 방해하지 않도록 구성되어 밸브 성능을 높일 수 있다. 도8(a)의 종래기술에서는 스풀(4)의 제3 랜드부(즉, 왼쪽에서부터 세번째 랜드부)가 스풀 동작시 가이드 역할을 하는데, 이 제3 랜드부는 제2 랜드부와 제4 랜드부 사이에서 유로의 한가운데 위치하고 있으므로 유체 흐름을 방해하였다. 그러나 본 발명의 스풀(20)에서는 스풀 동작시 가이드 역할을 하는 제4 랜드부(240)를 스풀(20)의 가장 오른쪽, 즉 제2 단부(203)측으로 옮겨서 형성하였으며 이 구성에서는 제4 랜드부(240)가 유체 흐름을 방해하지 않으면서 가이드 역할을 한다. 따라서 제4 랜드부(240)가 스풀 주위의 유체 흐름을 방해하지 않으므로 유압 제어 효율을 높일 수 있다.

이상과 같이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 명세서의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능함을 이해할 수 있다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

10: 슬리브 20: 스풀
30: 로킹 너트 40: 액추에이터
50: 플런저 60: 코어 어셈블리

Claims

비례감압밸브의 밸브 하우징에 밸브모듈을 체결하는 방법으로서,
상기 밸브모듈은,
제1 단부(202)와 제2 단부(203)를 갖는 소정 직경의 실린더형 본체(201)와 이 본체의 직경보다 큰 직경을 가지며 서로 이격되어 배치된 복수개의 랜드부를 구비한 스풀(20);
개방된 제1 단부와 제2 단부를 갖는 원통형 형상이며, 상기 스풀과 동축으로 정렬되어 스풀을 둘러싸며 제1 내지 제3 관통구(11a,11b,11c)가 형성된 원통형의 슬리브(10); 및
상기 슬리브에 결합되며 상기 스풀이 상기 슬리브 내에서 움직이도록 스풀의 제2 단부에 힘을 가할 수 있는 액추에이터(40);를 포함하고,
상기 액추에이터(40)는, 상기 슬리브의 제2 단부(10a)를 향해 돌출된 원통형태의 슬리브 결합부(60a); 및 상기 원통형태의 슬리브 결합부(60a)의 둘레에 형성된 플랜지(42);를 포함하고,
상기 방법은,
상기 슬리브의 제2 단부(10a)를 상기 슬리브 결합부(60a)의 내측면에 끼움결합하는 단계;
상기 슬리브의 제2 단부(10a)와 상기 액추에이터의 슬리브 결합부(60a)를 링 형상의 로킹 너트(30)에 의해 체결하는 단계;
상기 슬리브(10)를 비례감암밸브의 밸브 하우징 내부 공간에 끼움결합한 후 상기 플랜지(42)를 밸브 하우징에 체결하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브모듈 체결 방법.
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제 1 항에 있어서, 상기 로킹 너트의 내측면의 적어도 일부에 나사산(31)이 형성되고, 상기 슬리브 결합부(60a)의 적어도 일부의 외주면에 상기 로킹 너트의 나사산(31)에 대응하는 나사산(61)이 형성되며, 이 나사산들(31,61)이 맞물림으로써 슬리브와 액추에이터가 체결되는 것을 특징으로 하는 밸브모듈 체결 방법.
제 3 항에 있어서,
상기 슬리브의 제2 단부(10a)에 상기 슬리브의 중심축에 대한 방사상 외측 방향으로 돌출된 플랜지(17)가 형성되고,
상기 로킹 너트(30)는 상기 슬리브의 플랜지(17)의 적어도 일부를 덮도록 방사상 내측 방향으로 절곡된 절곡부(32)를 구비하며,
로킹 너트의 체결시 상기 절곡부(32)가 플랜지(17)를 상기 액추에이터 방향으로 가압함으로써 슬리브와 액추에이터를 밀착 결합시키는 것을 특징으로 하는 밸브모듈 체결 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 액추에이터(40)가 상기 플랜지(42)에 형성된 복수개의 관통구(43)를 더 포함하며,
상기 플랜지(42)가 관통구(43)를 통해 나사결합됨으로써 상기 밸브모듈이 밸브 하우징에 결합되는 것을 특징으로 하는 밸브모듈 체결 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 스풀이 제1 단부(202)에서 제2 단부(203)측 방향으로 차례대로 형성된 제1 랜드부(210), 제2 랜드부(220), 제3 랜드부(230), 및 제4 랜드부(240)를 포함하고,
상기 제1 랜드부(210)와 제2 랜드부(220) 사이에 상기 슬리브의 제1 관통구(11a)가 위치하고, 상기 제2 랜드부(220)와 제3 랜드부(230) 사이에 상기 슬리브의 제2 관통구(11b)가 위치하고, 상기 제3 랜드부(230)와 제4 랜드부(240) 사이에 상기 슬리브의 제3 관통구(11c)가 위치하며,
스풀이 제1 단부(202)측으로 이동하면 제2 관통구(11b)와 제3 관통구(11c)가 연통하고, 스풀이 제2 단부(203)측으로 이동하면 제1 관통구(11a)와 제2 관통구(11b)가 연통하는 것을 특징으로 하는 밸브모듈 체결 방법.
제 6 항에 있어서, 상기 스풀의 이동방향에 관계없이 제4 랜드부(240)는 이를 둘러싸는 슬리브의 내측면에 항상 접촉하는 것을 특징으로 하는 밸브모듈 체결 방법.