KR102151463B1 - 유체 제어 밸브 - Google Patents

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KR102151463B1
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켄지 시시도
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에스엠시 가부시키가이샤
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Abstract

제 1 포트(5)와 제 2 포트(6)를 병렬로 연결하는 제 1 유로(10)와 제 2 유로(11)를 구비한 밸브 하우징(2)의 내부에, 상기 제 1 유로(10) 중의 스로틀 구멍(21)을 개폐하는 니들 밸브체(22)와, 상기 제 2 유로(11)를 개폐하는 체크 밸브부(13)와, 압력실(38)에 도입된 유체 압력과 압축 스프링(39)의 스프링력의 상호 작용으로 상기 니들 밸브체(22)를 개폐 제어하는 피스톤(28)이 설치되고, 상기 니들 밸브체(22)는 상기 피스톤(28)에 연결된 로드(23)의 선단에 형성되고, 상기 로드(23) 및 니들 밸브체(22)의 내부에는 상기 스로틀 구멍(21)과 압력실(38)을 연결하는 도통 구멍(40)이 형성된다.

Description

유체 제어 밸브{FLUID CONTROL VALVE}
본 발명은 유체압 실린더 등의 액츄에이터에 대하여 공급 또는 배출되는 압력 유체의 유량이나 압력 등을 제어하는 유체 제어 밸브에 관한 것이다.
유체압 실린더 등의 액츄에이터를 구동할 때에, 상기 액츄에이터에 대하여 공급 또는 배출되는 압력 유체의 유량이나 압력 등을 제어하는 유체 제어 밸브는 예를 들면, 특허문헌 1이나 특허문헌 2 등에 개시되어 있는 바와 같이, 각종 구성을 갖는 것이 알려져 있다.
이 종류의 유체 제어 밸브는 통상, 유로를 조절해서 압력 유체의 유량 또는 압력을 제한하는 니들 밸브나, 유체 압력과 스프링력의 상호 작용에 의해 유로를 개폐하는 유량 조정 밸브 또는 압력 유체를 일방향으로만 유통시키는 체크 밸브 등을 조합함으로써, 급기시의 유량을 제한하여 배기시의 유량은 비제한으로 하는 미터인(meter-in)식 제어를 행하는 것이나, 급기시의 유량은 비제한하고 배기시의 유량을 제한하는 미터아웃(meter-out)식 제어를 행하는 것, 또는 배기시에 급속 배기를 행하여 작동 지연을 방지하는 것 등, 사용 목적에 따라서 여러가지의 기능을 갖도록 구성되어 있다.
그러나, 종래의 상기 유체 제어 밸브는 밸브 하우징의 내부에, 상기 니들 밸브나 유량 조정 밸브 또는 체크 밸브 등을 각각으로 조립하고 있었기 때문에, 구조가 복잡하고 대형의 경우가 많고, 조정이나 취급이 불편해서 사용하기가 곤란하다는 문제가 있고, 보다 소형화된 사용하기에 좋은 유체 제어 밸브의 출현이 요구되고 있었다.
일본 특허공개 2000-320503호 공보 일본 특허공개 2000-322128호 공보
본 발명의 목적은 니들 밸브나 유량 조정 밸브 또는 체크 밸브 등을 합리적인 조합 및 배치로 밸브 하우징내에 조립함으로써, 구조가 간단하고 보다 소형화 된 합리적 설계 구조를 갖는 유체 제어 밸브를 제공하는 것에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 유체 제어 밸브는 압력 유체가 입력되는 제 1 포트 및 압력 유체가 출력되는 제 2 포트를 갖는 밸브 하우징의 내부에, 상기 제 1 포트와 상기 제 2 포트를 병렬로 연결하는 제 1 유로 및 제 2 유로와, 상기 제 1 유로를 개폐하는 니들 밸브부와, 상기 제 2 유로를 개폐하는 체크 밸브부와, 상기 니들 밸브부를 개폐 제어하는 개폐 제어부를 갖고 있다.
상기 니들 밸브부와 개폐 제어부와 체크 밸브부는 하나의 축선을 따라서 동축상으로 배치되고, 상기 니들 밸브부는 상기 제 1 유로의 일부를 형성하는 스로틀 구멍과, 상기 스로틀 구멍을 개폐하는 니들 밸브체를 갖고, 상기 니들 밸브체는 상기 축선을 따라서 직선적으로 연장되는 로드의 선단에 형성되어 있어서 상기 로드와 함께 상기 축선 방향으로 변위 가능하고, 상기 체크 밸브부는 상기 제 1 포트로부터 제 2 포트를 향하는 유체의 흐름은 저지하고, 상기 제 2 포트로부터 제 1 포트를 향하는 유체의 흐름은 허용하도록 구성되고, 상기 개폐 제어부는 상기 로드에 설치된 피스톤과, 상기 피스톤의 일측에 형성된 압력실과, 상기 피스톤의 타측에 설치된 상기 피스톤의 동작 압력 설정용의 압축 스프링을 갖고, 상기 로드 및 니들 밸브체의 내부에는 상기 스로틀 구멍과 상기 압력실을 연결하는 도통 구멍이 형성되고, 상기 도통 구멍의 일단은 상기 니들 밸브체의 선단으로 개구되고, 상기 도통 구멍의 타단은 상기 압력실에 연통하고 있다.
본 발명에 있어서, 상기 니들 밸브체는 상기 제 2 포트의 유체 압력이 상기 압축 스프링에 의한 설정 압력보다 낮은 사이는 상기 스로틀 구멍을 제한적으로 개방하는 초기 위치를 차지하고, 상기 제 2 포트의 유체 압력이 상기 압축 스프링에 의한 설정 압력보다 높게 되면, 상기 피스톤 및 로드와 함께 변위해서 상기 스로틀 구멍을 전체 개방 또는 전체 폐쇄가 되도록 구성된다.
본 발명의 구체적인 구성 형태에 의하면, 상기 밸브 하우징에 상기 니들 밸브부와 상기 개폐 제어부를 구획하는 칸막이벽이 형성되고, 상기 칸막이벽을 상기 로드가 밀봉 부재를 통하여 기밀하게 또한 슬라이딩 가능하게 관통하고, 상기 로드의 상기 밀봉 부재보다 선단측의 부분에 상기 니들 밸브체가 일체로 형성되고, 상기 로드의 상기 밀봉 부재보다 후단측의 부분에 상기 피스톤이 설치되어 있다.
이 경우, 상기 로드의 상기 칸막이벽내를 기밀하게 슬라이딩하는 슬라이딩부분의 직경은 상기 니들 밸브체의 직경보다 큰 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서 바람직하게는 상기 니들 밸브부의 초기 개도를 조정하기 위한 개도 조정 기구를 갖고 있는 것이다.
본 발명의 하나의 구체적인 구성 형태에 의하면, 상기 개도 조정 기구가 상기 로드와 피스톤을 나사 결합에 의해 축선 방향으로 상대적으로 변위 가능하게 연결함으로써 형성되고, 상기 피스톤에 대한 로드의 위치 조정에 의해 상기 니들 밸브체가 변위해서 초기 개도가 조정된다.
본 발명의 다른 구체적인 구성 형태에 의하면, 상기 개도 조정 기구가 상기 로드를 회전 조작하기 위한 핸들과, 상기 로드의 회전에 의해 상기 로드를 축선 방향으로 변위시키는 캠 기구를 갖고 있다. 상기 캠 기구는 상기 밸브 하우징에 상기 로드를 둘러싸도록 형성된 나선상의 캠면과, 상기 로드에 형성되어서 상기 캠면에 접촉하는 이동체를 갖고, 상기 핸들로 로드를 회전 조작해서 상기 이동체를 상기 캠면을 따라서 이동시킴으로써, 상기 로드 및 니들 밸브체가 축선 방향으로 변위해서 상기 초기 개도가 조정되도록 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른의 구체적인 구성 형태에 의하면, 상기 개도 조정 기구가 상기 로드에 연결된 조정 로드와, 상기 조정 로드를 진퇴 이동시키는 조정 부재를 갖고, 상기 조정 부재는 상기 밸브 하우징에 진퇴 이동 가능하게 나사 결합되어 있어서, 상기 조정 부재로 상기 조정 로드를 통하여 상기 로드를 진퇴 이동시킴으로써, 상기 니들 밸브체가 진퇴 이동해서 상기 초기 개도가 조정되도록 구성된다.
또한, 본 발명에 있어서는 상기 개폐 제어부가, 상기 압축 스프링으로 상기 피스톤을 상기 니들 밸브체가 폐쇄되는 방향으로 바이어싱하고, 상기 압력실에 도입된 유체 압력으로 상기 피스톤을 상기 니들 밸브체가 개방되는 방향으로 압박하도록 구성되거나 또는 상기 개폐 제어부가 상기 압축 스프링으로 상기 피스톤을 상기 니들 밸브체가 개방되는 방향으로 바이어싱하고, 상기 압력실에 도입된 유체 압력으로 상기 피스톤을 상기 니들 밸브체가 폐쇄되는 방향으로 압박하도록 구성된다.
본 발명에 의하면, 공지의 유체 제어 밸브에 있어서의 니들 밸브의 기능과 유량 제어 밸브의 기능을 하나로 모은 상태에서 밸브 하우징내에 동축상으로 조립됨으로써 공지의 유체 제어 밸브에 비하여, 구조가 간단하고 소형화된 합리적인 설계 구조를 갖는 유체 제어 밸브를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 유체 제어 밸브의 제 1 실시형태를 나타내는 초기 상태에서의 단면도이다.
도 2는 도 1의 요부 확대도이다.
도 3은 도 1의 평면도이다.
도 4는 도 1의 유체 제어 밸브의 전체 개방 상태를 나타내는 단면도이다.
도 5는 도 1의 유체 제어 밸브를 사용해서 유체압 실린더를 제어하는 제어 회로의 일예를 나타내는 회로도이다.
도 6은 본 발명에 따른 유체 제어 밸브의 제 2 실시형태를 나타내는 초기 상태에서의 단면도이다.
도 7은 도 6의 유체 제어 밸브의 전체 폐쇄 상태에서의 단면도이다.
도 8은 도 6의 유체 제어 밸브를 사용해서 유체압 실린더를 제어하는 제어 회로의 일예를 나타내는 회로도이다.
도 9는 본 발명에 따른 유체 제어 밸브의 제 3 실시형태를 나타내는 단면도이고, 니들 밸브부의 초기 개도를 최소 개도로 조정한 경우의 도면이다.
도 10은 밸브 하우징을 파단해서 나선상의 캠면을 나타내는 부분 파단 사시도이다.
도 11은 니들 밸브체의 사시도이다.
도 12는 도 9의 유체 제어 밸브의 니들 밸브부의 초기 개도를 최대 개도로 조정한 경우의 단면도이다.
도 1-도 4는 본 발명에 따른 유체 제어 밸브의 제 1 실시형태를 나타내는 것이고, 이 유체 제어 밸브(1A)는 유체압 실린더 등의 유체압 액츄에이터에 공급되는 압력 유체(예를 들면, 압축 공기)의 유량을 제어하는 미터인 제어 방식의 유체 제어 밸브이다.
상기 유체 제어 밸브(1A)는 압력 유체가 입력되는 제 1 포트와 압력 유체가 출력되는 제 2 포트를 갖는 밸브 하우징(2)을 갖고 있다. 이 밸브 하우징(2)은 중심 구멍의 축선(L) 방향의 일단인 제 1 단(3a) 측에 상기 제 2 포트(6)를 갖는 원주상의 주 블록(3)과, 선단에 상기 제 1 포트(5)를 갖는 포트 블록(4)으로 이루어져 있어서 상기 포트 블록(4)의 후단부에 형성된 통부(4a)의 내부에, 상기 주 블록(3)의 끼워 맞춤부(3c)가 상기 축선(L)을 중심으로 상대적으로 회동 가능하게 끼워 맞춰지고, 상기 통부(4a)의 상단부 내주면 및 하단부 내주면과, 상기 끼워 맞춤부(3c)의 상단부 외주면 및 하단부 외주면의 사이에, 각각 O링(7)이 개설되어 있다.
상기 제 1 포트(5)에는 간이 접속식의 관조인트(8)가 부착되어 있다. 상기 관조인트(8)는 유체압 실린더 등에 접속된 배관의 일단을 이 관조인트(8)의 내부에끼우면, 복수의 록킹편(8a)이 상기 배관의 외주로 들어가서 록킹함으로써 상기 배관을 빠지지 않는 상태로 하고, 릴리스 부쉬(8b)를 관조인트(8)의 내부에 압입하면, 상기 릴리스 부쉬(8b)의 선단이 상기 록킹편(8a)을 외측으로 벌려서 상기 배관으로부터 이간시킴으로써, 상기 배관을 빼낼 수 있는 것이다.
상기 주 블록(3)의 내부에는 상기 제 1 포트(5)와 제 2 포트(6)를 병렬로 연결하는 제 1 유로(10) 및 제 2 유로(11)와, 상기 제 1 유로(10)를 개폐하는 니들 밸브부(12)와, 상기 제 2 유로(11)를 개폐하는 체크 밸브부(13)와, 상기 니들 밸브부(12)를 개폐 제어하는 개폐 제어부(14)가 설치되어 있다. 상기 니들 밸브부(12)와 체크 밸브부(13)와 개폐 제어부(14)와 제 2 포트(6)는 1개의 상기 축선(L)을 따라서 동축상으로 배치되어 있다.
상기 제 1 유로(10) 및 제 2 유로(11)를 형성하기 위해서, 상기 주 블록(3)의 제 1 단(3a)측에는 직경이 복수 단계로 변화되는 단이 형성된 원통 부재(15)가 소경측을 상기 주 블록(3)의 내측을 향해서 삽입되고, 상기 원통 부재(15)의 외측 단부(도면의 하단부)에 상기 제 2 포트(6)가 형성되고, 상기 원통 부재(15)의 내부에, 일단이 상기 제 2 포트(6)를 통하여 상기 제 1 유로(10)가 형성되고, 상기 원통 부재(15)의 외주와 상기 주 블록(3)의 내주의 사이에, 상기 제 2 유로(11)가 형성되고, 상기 제 2 유로(11)의 일단과 상기 제 2 포트(6)가 상기 원통 부재(15)의 측면에 형성된 복수의 연통 구멍(16)을 통해서 연통하고 있다.
또한, 상기 제 1 유로(10)와 제 2 유로(11)는 상기 원통 부재(15)의 내측단부(도면의 상단부)가 위치하는 밸브실(17)내로 합류해서 하나의 통일 유로가 된 후, 상기 주 블록(3)의 측면에 형성된 제 1 유로 구멍(18)과 상기 통부(4a)의 내주와 상기 끼워 맞춤부(3c)의 외주의 사이에 형성된 환상 유로(19)와, 상기 포트 블록(4)에 형성된 제 2 유로 구멍(20)을 통해서 상기 제 1 포트(5)에 연통하고 있다. 따라서, 상기 통일 유로는 상기 제 1 유로(10)의 일부이기도 하고, 상기 제 2 유로(11)의 일부이기도 하다.
상기 원통 부재(15)의 내측단측의 가장 직경이 작은 소경부(15a)의 내부에는 상기 니들 밸브부(12)의 일부를 구성하는 스로틀 구멍(21)이 형성되어 있다. 이 스로틀 구멍(21)은 상기 제 1 유로(10)의 일부를 형성하는 것이고, 이 스로틀 구멍(21)내에, 상기 밸브실(17)측으로부터, 니들 밸브체(22)의 선단이 점차로 끝으로 갈수록 가늘어지는 형상을 이루는 원추상의 밸브 머리부(22a)가 끼워 맞춰지고, 이 니들 밸브체(22)와 상기 스로틀 구멍(21)에 의하여 상기 니들 밸브부(12)가 구성되어 있다.
상기 니들 밸브체(22)는 원주상의 로드(23)의 선단에 형성되고, 상기 로드(23)의 후단부는 상기 축선(L)을 따라서 상기 개폐 제어부(14)까지 직선적으로 연장되어 있다. 상기 니들 밸브체(22)와 로드(23)는 하나의 막대상을 한 금속 소재에 의해 일체로 형성되어 있다.
상기 원통 부재(15)의 소경부(15a)의 내측단(도면의 상단)은 상기 소경부(15a)의 직경 방향 외측을 향해서 일단 절곡된 후, 상기 소경부(15a)의 직경 방향내측을 향해서 뒤집어 접어지고, 그 내경단(15b)이 상기 니들 밸브체(22)의 밸브 머리부(22a)의 상단으로 이어지는 원추부(22b)를 마주하고 있다.
상기 체크 밸브부(13)는 V자형의 단면 형상을 갖는 립형의 밀봉 부재로 형성되어 있어서 상기 원통 부재(15)의 소경부(15a)의 외주를 둘러싸는 위치에, 상기 제 1 포트(5)로부터 제 2 포트(6)를 향하는 유체의 흐름은 저지하고, 상기 제 2 포트(6)로부터 제 1 포트(5)를 향하는 유체의 흐름은 허용하는 방향에 립(13a)을 향하여 설치되어 있다.
상기 주 블록(3)에는 상기 니들 밸브부(12)와 상기 개폐 제어부(14)를 구획하는 칸막이벽(25)이 형성되고, 상기 칸막이벽(25)에 형성된 슬라이딩 구멍(26)의 내부를 상기 로드(23)가 상기 로드(23)의 외주에 부착된 밀봉 부재(27)를 통하여 기밀하고 또한 슬라이딩 가능하게 관통하고 있다. 그리고, 상기 로드(23)에는 상기 밀봉 부재(27)보다 선단측의 상기 니들 밸브부(12)측에 위치하는 부분에, 상기 니들 밸브체(22)가 형성되고, 상기 밀봉 부재(27)보다 후단측의 상기 개폐 제어부(14)측에 위치하는 부분에 피스톤(28)이 부착되어 있다.
상기 밀봉 부재(27)는 립형의 밀봉 부재이고, 상기 밸브실(17)로부터 개폐 제어부(14)를 향하는 압력 유체의 흐름은 저지하고, 상기 개폐 제어부(14)로부터 상기 밸브실(17)을 향하는 압력 유체의 흐름은 허용하는 방향에 설치되어 있다.
상기 로드(23)의 상기 슬라이딩 구멍(26)내를 기밀하게 슬라이딩하는 부분(슬라이딩 부분)(23a)의 직경은 상기 니들 밸브체(22)의 직경, 즉 상기 슬라이딩 부분(23a)에 원추부(22c)를 통하여 이어지는 원주부(22d) 및 상기 원주부(22d)에 상기 원추부(22b)를 통하여 이어지는 상기 밸브 머리부(22a)의 직경보다 크고, 이들 슬라이딩 부분(23a)과 니들 밸브체(22)의 직경차에 의해, 상기 니들 밸브체(22)에 유체 압력이 작용했을 때, 상기 니들 밸브체(22)에 도면의 상향 방향의 힘, 즉 밸브의 개방 방향의 힘이 작용하도록 되어 있다.
상기 피스톤(28)은 상기 주 블록(3)의 제 2 단(3b)측의 내부에 형성된 피스톤실(29)내에, 상기 피스톤(28)의 외주에 부착된 밀봉 부재(30)를 통해서 슬라이딩 가능하게 수용되고, 상기 로드(23)에 나사 결합에 의해 연결되어 있다. 즉, 상기 피스톤(28)의 중심 구멍(31)의 일부에 형성된 나사 구멍(31a)내에, 상기 로드(23)의 일부에 형성된 숫나사부(23b)를 나사 삽입함으로써, 상기 피스톤(28)과 상기 로드(23)가 서로 나사 결합되고, 상기 로드(23)를 회전시켜서 상기 피스톤(28)에 대한 상기 로드(23)의 위치를 축선(L) 방향으로 조정함으로써, 상기 니들 밸브체(22)의 밸브 머리부(22a)가 상기 스로틀 구멍(21)내에 진입하는 정도, 즉 상기 니들 밸브체(22)에 의한 상기 스로틀 구멍(21)의 초기 개도를 임의로 조정할 수 있다. 따라서, 상기 피스톤(28)과 로드(23)를 나사 결합한 상기 구성은 상기 스로틀 구멍(21)의 초기 개도를 조정하기 위한 개도 조정 기구(32)라고 할 수 있다.
도면 중의 부호 23c는 상기 로드(23)를 회전시킬 때에 드라이버의 선단을 록킹하기 위한 조작 홈, 부호 33은 상기 로드(23)의 외주와 피스톤(28)의 내주의 사이를 밀봉하는 밀봉 부재이다.
상기 피스톤실(29)의 상기 제 2 단(3b)측의 단부에는 엔드 캡(34)이 고정되고, 상기 엔드 캡(34)에는 도 3으로부터도 알 수 있는 바와 같이, 내주의 일부에 한쌍의 평행한 평탄부(35a)를 갖는 비원형의 가이드 구멍(35)이 형성되고, 상기 가이드 구멍(35)내에 상기 피스톤(28)의 상단부에 상기 가이드 구멍(35)과 동일한 외형 형상을 갖도록 형성된 비원형의 가이드부(36)가 끼워 맞춰지고, 이 가이드부(36)내에 있어서 상기 로드(23)의 상단부가 상기 엔드 캡(34)의 외부에 노출하고 있다. 상기 가이드부(36)와 상기 가이드 구멍(35)은 상기 로드(23)를 회전 조작할 때에, 상기 피스톤(28)이 회전하는 것을 방지하는 위한 것이고, 피스톤(28)의 회전 방지 기구를 구성하는 것이다.
상기 피스톤실(29)내에 있어서, 상기 피스톤(28)의 제 1 면(하면)(28a)과 상기 칸막이벽(25)의 사이에는 압력 유체를 도입하기 위한 압력실(38)이 형성되고, 상기 피스톤(28)의 제 2 면(상면)(28b)과 상기 엔드 캡(34)의 사이에는 압축 스프링(39)이 개설되어 있다.
상기 압력실(38)에 압력 유체를 도입하기 위해서, 상기 로드(23) 및 니들 밸브체(22)의 내부에는 상기 제 1 유로(10)(제 2 포트(6))와 상기 압력실(38)을 연결하는 도통 구멍(40)이 형성되고, 상기 도통 구멍(40)의 제 1 단(40a)은 상기 니들 밸브체(22)의 선단으로 개구되고, 상기 도통 구멍(40)의 반대측의 제 2 단(40b)은 상기 로드(23)의 측면의 상기 밀봉 부재(27)보다 압력실(38)측에 가까운 위치에서 개구되고, 상기 로드(23)의 외주와 상기 슬라이딩 구멍(26) 내주의 사이의 간극(41)을 통해서 상기 압력실(38)에 연통하고 있다.
그리고, 상기 니들 밸브체(22)에 도면의 상향(밸브 개방 방향)으로 작용하는 압력 유체에 의한 작용력, 및 상기 압력실(38)내로 상기 피스톤(28)에 도면의 상향 작용하는 압력 유체에 의한 작용력과 상기 피스톤(28)에 도면의 하향(밸브 폐쇄 방향)으로 작용하는 압축 스프링(39)의 스프링력의 상호 작용에 의해, 상기 로드(23)가 축선(L) 방향으로 진퇴 이동해서 상기 니들 밸브체(22)가 개폐 제어되도록 되어 있다.
상기 구성을 갖는 유체 제어 밸브(1A)에 있어서, 도 1에 나타내는 바와 같이, 상기 니들 밸브체(22)와 피스톤(28)에 유체 압력이 작용하지 않는 노멀 시에는상기 압축 스프링(39)의 스프링력에 의해 상기 피스톤(28)이 하강단의 위치까지 밀려 내려가고, 압력실(38)의 정지부(38a)에 접촉함으로써, 상기 로드(23) 및 니들 밸브체(22)는 초기 위치를 차지하고, 상기 니들 밸브체(22)의 상기 밸브 머리부(22a)에 의해 상기 스로틀 구멍(21)이 제한적으로 개방된 상태에 있다. 이 때의 상기 스로틀 구멍(21)의 개도가 초기 개도이다.
이 상태로부터, 상기 제 1 포트(5)에 압력 유체가 공급되면, 상기 압력 유체는 제한적으로 개방하는 상기 스로틀 구멍(21)으로부터, 감압 또는 유량 제한된 상태에서 제 1 유로(10)를 통해서 제 2 포트(6)를 향해서 흐른다. 이 때, 유체 압력이 상기 니들 밸브체(22)에 도면의 샹향으로 작용함과 동시에, 상기 도통 구멍(40)을 통해서 압력실(38)내에 도입함으로써 상기 피스톤(28)에도 상향 작용하지만, 그 압력은 낮기 때문에, 상기 압축 스프링(39)의 스프링력에 의해 상기 로드(23) 및 니들 밸브체(22)는 초기 위치를 유지한다.
상기 제 2 포트(6)의 유체 압력이 상승하면, 그 유체 압력은 도통 구멍(40)을 통해서 압력실(38)에 도입되어서 피스톤(28)에 상향 작용하고, 그 작용력이 상기 압축 스프링(39)의 스프링력을 상회했을 때, 즉 상기 압축 스프링(39)에 의한 설정압을 상회했을 때, 도 4에 나타내는 바와 같이, 상기 피스톤(28) 및 로드(23)가 상승해서 상기 니들 밸브체(22)의 밸브 머리부(22a)가 상기 스로틀 구멍(21)으로부터 완전하게 빠져 나가서 상기 니들 밸브부(12)는 전체 개방된다.
따라서, 상기 니들 밸브부(12)와 개폐 제어부(14)의 구성은 공지의 유체 제어 밸브(1A)에 있어서의 니들 밸브의 기능과 유량 제어 밸브의 기능을 하나로 모은 것이라고 할 수 있다. 이와 같이, 공지의 유체 제어 밸브에 있어서의 니들 밸브의 기능과 유량 제어 밸브의 기능을 하나로 모음과 아울러, 그것을 밸브 하우징내에 동축상으로 조립한 것에 의해, 유체 제어 밸브(1A)의 구성은 공지의 유체압 제어 밸브에 비해서 간략화되어, 소형이고 합리적인 설계 구조를 갖는 유체 제어 밸브(1A)를 얻는 것이 가능하게 된다.
상기 유체 제어 밸브(1A)는 예를 들면, 도 5에 나타내는 유체 회로와 같이, 유체압 실린더(70)의 제어에 사용된다. 이 예에서는 유체 제어 밸브(1A)의 제 1 포트(5)가 5포트식의 전자 밸브(71)에 접속되고, 제 2 포트(6)가 유체압 실린더(70)의 헤드측 포트(72a)에 접속되어 있다. 또한, 상기 유체압 실린더(70)의 로드측 포트(72b)와 상기 전자 밸브(71)의 사이에는 체크 밸브(73a)와 스로틀 밸브(73b)로 이루어지는 속도 제어 밸브(73)가 접속되어 있다.
상기 유체 회로에 있어서, 도 5의 상태에서는 유체 제어 밸브(1A)의 제 1 포트(5)에 압력 유체(예를 들면, 압축 공기)가 공급되어 있지 않기 때문에, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 상기 유체 제어 밸브(1A)의 니들 밸브체(22)는 초기 위치를 차지하고, 스로틀 구멍(21)을 제한적으로 개방한 상태로 있다.
이 상태로부터 상기 전자 밸브(71)가 스위칭되고, 상기 유체 제어 밸브(1A)의 제 1 포트(5)에 압력 유체가 공급되면, 상기 압력 유체는 상기 스로틀 구멍(21)으로부터 제 1 유로(10)를 통해서 유량 제한된 상태에서 제 2 포트(6)로 흐르고, 상기 제 2 포트(6)로부터 상기 유체압 실린더(70)의 헤드측 실린더실(70a)에 도입되고, 실린더 피스톤(74)을 미터인 제어에 의해 서서히 이동시킨다. 이 때, 상기 압력 유체는 상기 도통 구멍(40)을 통해서 압력실(38)내에도 도입되지만, 실린더 피스톤(74)의 이동 중의 상기 헤드측 실린더실(70a)의 압력은 낮기 때문에, 상기 니들 밸브체(22)는 상기 압축 스프링(39)의 스프링력에 의해 제한 개방 위치인 초기 위치를 유지한다.
한편, 상기 제 1 포트(5)로부터 제 2 유로(11)내의 체크 밸브부(13)에 달한 상기 압력 유체는 상기 체크 밸브부(13)에 의해 차단된다.
상기 실린더 피스톤(74)이 스트로크 엔드에 달하면, 상기 헤드측 실린더실(70a)내의 압력은 상승하고, 이 압력이 상기 압축 스프링(39)에 의한 설정 압력을 상회했을 때, 도 4에 나타내는 바와 같이 상기 니들 밸브체(22)는 상기 니들 밸브체(22)에 작용하는 유체압 작용력과 상기 피스톤(28)에 작용하는 유체압 작용력의 합성력에 의해 밀려 올라가서, 상기 스로틀 구멍(21)을 전체 개방으로 한다. 이 때문에, 압력 유체는 상기 헤드측 실린더실(70a) 내에 급속하게 공급된다.
다음에 상기 전자 밸브(71)를 도 5의 상태로 스위칭하면, 상기 헤드측 실린더실(70a) 내의 압력 유체는 상기 헤드측 실린더실(70a) 내의 압력이 높은 배기 초기의 단계에서는 전체 개방 상태에 있는 상기 니들 밸브부(12)의 스로틀 구멍(21)과 체크 밸브부(13)의 양방으로부터, 상기 제 1 포트(5) 및 전자 밸브(71)를 통해서 급속하게 배기된다. 그리고, 상기 헤드측 실린더실(70a) 내의 압력이 낮아지면, 상기 니들 밸브체(22)가 상기 압축 스프링(39)의 스프링력에 의해 상기 초기 위치에 복귀하고, 상기 스로틀 구멍(21)은 제한 개방 상태가 되지만, 상기 헤드측 실린더실(70a) 내의 압력 유체는 상기 체크 밸브부(13)를 밀어서 개방하고, 제 2 유로(11)를 통해서 자유 흐름의 상태에서 배출된다.
또한, 상기 유체 제어 밸브(1A)는 도 1 및 도 2에 있어서, 상기 개도 조정 기구(32)에 의해 상기 로드(23)를 회전 조작하고, 상기 피스톤(28)에 대한 상기 로드(23)의 위치를 도면의 하방으로 변위시키고, 니들 밸브체(22)의 원추부(22b)를 원통 부재(15)의 내경단(15b)에 접촉시킴으로써, 노멀 시에 상기 니들 밸브체(22)가 폐쇄 위치에 있는 노멀 클로즈식의 유체 제어 밸브로 변경할 수도 있다. 이 경우, 제 1 포트(5)에 공급된 압력 유체가 상기 니들 밸브체(22)에 작용했을 때, 상기 니들 밸브체(22)가 상기 압축 스프링(39)을 압축해서 약간 상승하고, 상기 스로틀 구멍(21)을 제한적으로 개방하도록 상기 압축 스프링(39)의 스프링력이 설정된다.
도 6은 본 발명에 따른 유체 제어 밸브의 제 2 실시형태를 나타내는 것이고, 이 제 2 실시형태의 유체 제어 밸브(1B)는 상기 제 1 실시형태의 유체 제어 밸브(1A)에 비하여 니들 밸브부(12)의 구성과 상기 니들 밸브부(12)를 개폐 제어하는 개폐 제어부(14)의 구성이 상위하고 있고, 그 밖의 구성은 실질적으로 동일하다. 그 때문에 이하의 설명에서는, 주로 이 니들 밸브부(12)와 개폐 제어부의 구성에 관하여 설명하지만, 그 때, 상기 제 1 실시형태의 유체 제어 밸브(1A)와 같은 구성 요소에 대해서는 상기 제 1 실시형태에서 사용한 부호와 동일한 부호를 사용하여 설명하기로 한다.
상기 제 2 실시형태의 유체 제어 밸브(1B)에 있어서, 상기 니들 밸브부(12)는 노멀 시에 상기 니들 밸브체(22)의 밸브 머리부(22a)가 스로틀 구멍(21)내에 조금만 끼워 넣어짐으로써, 상기 스로틀 구멍(21)을 제한적으로 개방하고 있다. 이 때의 상기 니들 밸브체(22)의 개도(초기 개도)는 엔드 캡을 겸하는 조정 부재(50)와 조정 로드(51)로 이루어지는 개도 조정 기구(32)에 의해 결정된다. 이 개도 조정 기구(32)에 대해서는 후술한다.
또한, 상기 니들 밸브체(22)에는 로드(23)와 상기 밸브 머리부(22a)의 사이에, 그들의 직경 차에 기초하여 환상의 단부(22e)가 축선(L)과 직교하도록 형성되고, 원통 부재(15)의 소경부(15a)의 상단부에는 상기 단부(22e)에 대향하는 환상의 플랜지부(15c)가 축선(L)과 직교하는 방향으로 형성되어 있다.
또한, 상기 개폐 제어부(14)에 있어서는 로드(23)와 피스톤(28)이 일체로 형성되어 있어서 상기 피스톤(28)의 하면의 제 1 면(28a)와 칸막이벽(25)의 사이에 압축 스프링(39)이 개설되고, 상기 피스톤(28)의 상면의 제 2 면(28b)과 상기 조정 부재(50)의 사이에, 압력 유체를 도입하기 위한 압력실(38)이 형성되어 있다. 따라서, 상기 압축 스프링(39)은 상기 니들 밸브체(22)가 스로틀 구멍(21)을 개방하는 방향으로 상기 피스톤(28)을 바이어싱하고, 상기 압력실(38)내에 도입된 압력 유체는 상기 니들 밸브체(22)가 스로틀 구멍(21)을 폐쇄하는 방향으로 상기 피스톤(28)을 압박한다.
상기 압력실(38)과 제 1 유로(10)를 연결하는 도통 구멍(40)은 상기 로드(23)의 중심부를 관통하고, 상기 도통 구멍(40)의 제 1 단(40a)은 상기 니들 밸브체(22)의 선단으로 개구되고, 상기 도통 구멍(40)의 반대측의 제 2 단(40b)은 상기 로드(23)(또는 피스톤(28))의 단부에 나사 형성된 상기 조정 로드(51)내의 도통 구멍(40)을 거쳐서, 상기 조정 로드(51)의 측면으로 상기 압력실(38)로 개구되어 있다.
상기 개도 조정 기구(32)의 일부를 형성하는 상기 조정 부재(50)는 상기 주 블록(3)이 개방하는 제 2 단(3b)을 기밀하게 덮어서 상기 압력실(38)을 구획하는 상기 엔드 캡으로서의 역할과, 상기 조정 로드(51)를 압박해서 상기 니들 밸브체(22)에 의한 스로틀 구멍(21)의 초기 개도를 조정하는 역할을 행하는 것이고, 상기 주 블록(3)의 단부 외주에 형성된 숫나사부(52)에 상기 엔드 캡(34)의 내주면에 형성된 암나사부(53)를 나사 결합시킴으로써, 상기 주 블록(3)에 축선(L) 방향으로 진퇴 이동 가능하게 나사 결합되고, 상기 조정 부재(50)의 천벽(天壁)(50a)의 내면에 상기 조정 로드(51)의 단부가 접촉하고 있다.
그리고, 상기 조정 부재(50)를 회전시켜서 제 2 포트(6)측을 향해서 전진시키면, 상기 조정 로드(51)를 통하여 상기 피스톤(28)과 로드(23)가 도면에 있어서 하방으로 밀려 이동되므로, 상기 니들 밸브체(22)의 밸브 머리부(22a)가 스로틀 구멍(21)내에 깊게 진입해서 상기 스로틀 구멍(21)의 개도가 좁아지고, 상기 조정 부재(50)를 후퇴시키면, 상기 피스톤(28)과 로드(23)가 도면에 있어서 상방으로 변위 되기 때문에 상기 니들 밸브체(22)에 의한 스로틀 구멍(21)의 개도가 넓어진다.
도면 중의 부호 54는 상기 주 블록(3)의 외주면과 상기 조정 부재(50)의 내주면의 사이를 기밀하게 밀봉하는 밀봉 부재, 또한 부호 55는 상기 조정 부재(50)의 전진단의 위치를 정하는 스토퍼이고, 상기 스토퍼(55)가 상기 주 블록(3)의 내부의 록킹부(3d)에 록킹하는 위치까지 상기 조정 부재(50)를 전진시켰을 때, 상기 니들 밸브체(22)의 개도는 최소 또는 전체 폐쇄가 된다.
상기 유체 제어 밸브(1B)는 도 6에 나타내는 바와 같이, 상기 니들 밸브체(22)과 피스톤(28)에 유체 압력이 작용하지 않는 노멀시에는 상기 압축 스프링(39)의 스프링력에 의해 상기 니들 밸브체(22)가 상승하고, 밸브 머리부(22a)가 상기 스로틀 구멍(21)내에 조금만 끼워 넣어져 상기 스로틀 구멍(21)은 제한적으로 개방되고 있다.
그리고, 도 7에 나타내는 바와 같이, 상기 도통 구멍(40)으로부터 유체 압력이 상기 압력실(38)내에 도입되고, 피스톤(28)에 대한 유체압 작용력이 상기 압축 스프링(39)의 스프링력을 상회했을 때, 상기 니들 밸브체(22)의 밸브 머리부(22a)가 상기 스로틀 구멍(21)내에 완전하게 끼워 맞춰지고, 단부(22e)가 원통 부재(15)의 상단의 플랜지부(15c)에 접촉해서 상기 스로틀 구멍(21)은 폐쇄된다.
상기 제 2 실시형태의 유체 제어 밸브(1B)는 예를 들면, 도 8에 나타내는 유체 회로와 같이, 유체압 실린더(70)의 헤드측 실린더실(70a) 및 로드측 실린더실(70b)의 양방과, 5포트식 전자 밸브(71)의 사이에 접속해서 사용된다.
도 8의 상태로부터 상기 전자 밸브(71)가 스위칭되고, 상기 헤드측 실린더실(70a)에 접속된 제 1 유체 제어 밸브(1B-1)의 제 1 포트(5)에 압력 유체가 공급되면, 이 압력 유체는 제한적으로 개방된 상기 스로틀 구멍(21)으로부터 제 1 유로(10)를 통해서 유량 제한된 상태에서 제 2 포트(6)로 흐르고, 상기 제 2 포트(6)로부터 상기 유체압 실린더(70)의 헤드측 포트(72a)를 통해서 헤드측 실린더실(70a)에 도입하고, 실린더 피스톤(74)을 미터인 제어에 의해 서서히 이동시킨다. 이 때, 상기 압력 유체는 상기 도통 구멍(40)을 통해서 압력실(38)내에도 도입되지만, 실린더 피스톤(74)의 이동 중의 상기 헤드측 실린더실(70a)의 압력은 낮기 때문에, 상기 니들 밸브체(22)는 상기 압축 스프링(39)의 스프링력에 의해 제한 개방 상태를 유지한다.
한편, 상기 제 1 포트(5)로부터 제 2 유로(11)내의 체크 밸브부(13)에 달한 상기 압력 유체는 상기 체크 밸브부(13)에 의해 차단된다.
또한, 로드측 실린더실(70b)에 접속된 제 2 유체 제어 밸브(1B-2)에 있어서는 상기 로드측 실린더실(70b)로부터의 배기가 로드측 포트(72b) 및 제 2 포트(6)로부터, 제 2 유로(11)의 체크 밸브부(13)를 통해서 자유 흐름의 상태에서 제 1 포트(5)로부터 전자 밸브(71)를 통해서 배출된다.
상기 실린더 피스톤(74)이 스트로크 엔드에 달하면, 상기 헤드측 실린더실(70a) 내의 압력은 상승한다. 그리고, 이 압력이 상기 제 1 유체 제어 밸브(1B-1)에 있어서, 상기 압축 스프링(39)에 의한 설정 압력을 상회했을 때, 도 7에 나타내는 바와 같이, 상기 압력실(38)내에 도입된 압력 유체의 작용에 의해 상기 피스톤(28)이 밀려 내려가므로 상기 니들 밸브체(22)도 밀려 내려가고, 밸브 머리부(22a)가 스로틀 구멍(21)내에 완전하게 끼워 넣어짐과 아울러, 단부(22e)가 플랜지부(15c)에 접촉됨으로써, 상기 스로틀 구멍(21)이 전체 폐쇄가 되어서 상기 헤드측 실린더실(70a) 내의 압력이 유지된다.
이것에 대하여 상기 제 2 유체 제어 밸브(1B-2)에 있어서는 상기 니들 밸브체(22)가 제한 개방 상태인 노멀 위치를 차지한다.
다음에 상기 전자 밸브(71)를 도 8의 상태로 스위칭하면, 상기 헤드측 실린더실(70a) 내의 압력 유체는 상기 제 1 유체 제어 밸브(1B-1)의 제 2 유로(11)내의 체크 밸브부(13)를 밀어서 열어 자유 흐름의 상태에서 배출되므로 상기 헤드측 실린더실(70a) 내의 압력은 저하하고, 상기 니들 밸브체(22)는 상기 스로틀 구멍(21)을 개방한다. 그 후, 상기 헤드측 실린더실(70a) 내의 압력 유체는 개방한 스로틀 구멍(21)과 상기 체크 밸브부(13)를 통해서 배출된다.
이에 대하여 상기 제 2 유체 제어 밸브(1B-2)는 상기 제 1 유체 제어 밸브(1B-1)가 상기 피스톤(28)을 전진시킬 때의 동작과 같은 동작을 행한다.
도 9-도 12는 본 발명에 따른 유체 제어 밸브의 제 3 실시형태를 나타내는 것이다. 이 제 3 실시형태의 유체 제어 밸브(1C)와 상기 제 1 실시형태의 유체 제어 밸브(1A)의 주요한 차이점은 밸브 하우징(2)의 구성과 니들 밸브부(12)의 초기개도를 조정하는 개도 조정 기구(32)의 구성이다. 이하, 이 제 3 실시형태의 유체 제어 밸브(1C)에 관하여 설명하지만, 그 때, 상기 유체 제어 밸브(1C)의 구성 요소 중 상기 제 1 실시형태의 유체 제어 밸브(1A)의 구성 요소와 형태는 다르지만 같은 기능을 갖는 구성 요소에 대해서는 상기 유체 제어 밸브(1A)에서 사용한 부호와 동일한 부호를 이용하여 그 설명을 행하고, 상기 유체 제어 밸브(1A)의 구성 요소와 형태도 기능도 실질적으로 같은 구성 요소에 대해서는 그 부분에 상기 유체 제어 밸브(1A)에 사용한 부호와 동일한 부호를 붙이고 그 상세한 설명은 생략한다.
도 9에 나타내는 바와 같이, 상기 유체 제어 밸브(1C)의 밸브 하우징(2)은 제 1 포트(5)를 갖는 포트 블록(4)과 제 2 포트(6)를 갖는 주 블록(3)을 갖고, 상기 제 1 실시형태의 유체 제어 밸브(1A)에서는 주 블록(3)과 원통 부재(15)가 보유하고 있었던 기능의 대부분을, 이 유체 제어 밸브(1C)에서는 이하의 설명으로부터 명백한 바와 같이, 상기 포트 블록(4)이 보유하고 있다.
상기 포트 블록(4)의 통부(4a)(이하, 편의상 「외통부(4a)」라고 한다)의 내부에는 축선(L)을 따라서 연장되는 원통상의 내통부(4b)가 상기 외통부(4a)의 상단부에서 상기 외통부(4a)와 일체화됨으로써 상기 외통부(4a)와 동심상으로 형성되고, 상기 내통부(4b)의 외주와 상기 외통부(4a)의 내주 사이에, 상기 제 1 포트(5)로 통하는 환상 유로(19)가 형성되어 있다. 상기 내통부(4b)의 상단부(4c)는 상기 외통부(4a)의 상단보다 상방으로 돌출하고, 상기 내통부(4b)의 하단부는 상기외통부(4a)의 하단보다 하방으로 돌출하고, 상기 내통부(4b)의 하단부의 상기 외통부(4a)로부터 돌출하는 부분을 둘러싸도록 상기 주 블록(3)이 상기 외통부(4a)의 하단부 외주에 밀봉 부재(57)를 통하여 연결되어 있다.
상기 내통부(4b)의 하단부에는 소경부(4d)가 일체로 형성되고, 상기 소경부(4d)의 내부에, 제 1 유로(10)와 스로틀 구멍(21)이 형성되고, 상기 소경부(4d)의 외주에, 제 2 유로(11)와 체크 밸브부(13)가 설치되어 있다. 상기 제 1 유로(10)는 상기 스로틀 구멍(21)으로부터, 상기 밸브실(17), 상기 내통부(4b)의 측면에 형성된 유로 구멍(59)을 통해서 상기 환상 유로(19)에 연통하고, 상기 제 2 유로(11)는 상기 내통부(4b)의 하단부 외주와 상기 주 블록(3)의 내주 사이에 형성된 환상의 연통로(60)를 통해서 상기 환상 유로(19)에 연통하고 있다.
또한, 상기 내통부(4b)의 내부에는 칸막이벽(25)을 통해서 상기 밸브실(17)과 피스톤실(29)이 형성되고, 상기 칸막이벽(25)의 내부에는 황동제의 통상을 한 가이드(58)가 기밀하게 또한 고정적으로 끼워지고, 상기 가이드(58)에 로드(23)가 밀봉 부재(27)를 통해서 슬라이딩 가능하게 지지되어 있다. 상기 로드(23)의 선단(하단)에는 니들 밸브체(22)가 일체로 형성되어서, 상기 니들 밸브체(22)의 원추상을 한 밸브 머리부(22a)가 상기 스로틀 구멍(21)내에 끼워 넣어지고, 상기 로드(23)의 상기 피스톤실(29)내에 위치하는 부분에는 피스톤(28)이 일체로 형성되어 있다.
또한, 상기 가이드(58)는 상기 칸막이벽(25)과 일체화해서 상기 밸브실(17)과 피스톤실(29)을 구획하는 역할을 하고 있기 때문에, 상기 칸막이벽(25)의 일부를 형성하는 것이다라고 할 수 있다.
상기 내통부(4b)의 상단부(4c)에는 통상을 한 황동제의 엔드 커버(61)가 부착되고, 상기 로드(23)의 상단부(23d)가 상기 엔드 커버(61)의 뚜껑부(61a)를 관통해서 상기 엔드 커버(61)의 상방으로 돌출하고 있고, 상기 엔드 커버(61)의 뚜껑부(61a)의 하면과 상기 피스톤(28)의 상면 사이에 압축 스프링(39)이 개설되어 있다.
상기 개도 조정 기구(32)는 상기 로드(23)를 회전 조작하기 위한 핸들(62)과, 상기 로드(23)의 회전에 따라서 상기 로드(23)를 축선(L) 방향으로 변위시키는 캠 기구(63)를 갖고 있다.
상기 핸들(62)은 원통형을 한 캡상의 부재이고, 상기 내통부(4b)의 상단부(4c)에, 상기 상단부(4c)와 상기 엔드 커버(61)와 상기 로드(23)의 상단부(23d)를 덮는 상태에서 회전 조작 가능하도록 부착되고, 상기 핸들(62)의 내부에 형성된 록킹 구멍(62a) 내에 상기 로드(23)의 상단부(4c)가 끼워 맞춰져 있다. 상기 록킹 구멍(62a)은 그 구멍벽이 상대하는 위치에 한 쌍의 평탄부를 갖는 비원형의 구멍이고, 상기 로드(23)의 상단부(23d)도 그 외주가 상반하는 위치에 한 쌍의 평탄부를 갖고 있고, 이들 평탄부끼리가 서로 접촉해서 록킹함으로써, 상기 핸들(62)과 로드(23)가 회전 방향으로 고정되어 있다.
상기 캠 기구(63)는 상기 포트 블록(4)의 내통부(4b)의 내부의 상기 칸막이벽(25)의 상방 위치에, 상기 로드(23)를 둘러싸도록 형성된 나선상의 캠면(63a)과 상기 로드(23)에 형성된 이동체(63b)를 갖고 있다.
상기 캠면(63a)은 도 10으로부터 명백한 바와 같이, 시계 회전으로 그 높이가 점차로 낮아지는 방향, 즉 상기 스로틀 구멍(21)에 가까운 방향으로 경사하고 있고, 상기 캠면(63a)의 가장 낮은 부분과 가장 높은 부분의 경계선에, 상기 이동체(63b)가 접촉하는 스토퍼(63c)가 형성되어 있다.
한편, 상기 이동체(63b)는 도 11로부터 명백한 바와 같이, 상기 로드(23)와 일체의 피스톤(28)의 하면으로부터, 상기 로드(23)의 측면을 따라서 축선(L) 방향으로 연장되고, 상기 이동체(63b)의 하단면(63d)이 상기 캠면(63a)에 접촉하고 있다.
그리고, 상기 핸들(62)로 상기 로드(23)를 시계 회전 또는 반시계 회전으로 회전 조작하면, 상기 이동체(63b)가 경사하는 상기 캠면(63a)을 따라서 변위함으로써, 상기 로드(23)가 축선(L) 방향으로 진퇴 이동하고, 상기 스로틀 구멍(21)에 대한 상기 니들 밸브체(22)의 밸브 머리부(22a)의 진입도가 변화하고, 상기 스로틀 구멍(21)의 초기 개도가 조정된다.
도 9는 상기 이동체(63b)가 캠면(63a)의 가장 낮은 부분에 접촉함으로써, 상기 로드(23), 즉 니들 밸브체(22)가 최대 전진한 위치를 차지하고, 상기 니들 밸브체(22)에 의한 상기 스로틀 구멍(21)의 초기 개도가 최소 개도가 된 상태이다. 이 상태로부터, 상기 핸들(62)로 상기 로드(23)를 반시계 회전으로 약 1회전 회전시키면, 상기 이동체(63b)이 캠면(63a)을 따라서 반시계 회전으로 이동함으로써, 상기 로드(23), 즉 니들 밸브체(22)는 회전하면서 축선(L) 방향으로 후퇴하고, 상기 이동체(63b)가 상기 캠면(63a)의 가장 높은 부분까지 이동해서 상기 스토퍼(63c)에 접촉했을 때, 도 12에 나타내는 바와 같이, 상기 니들 밸브체(22)는 최대 후퇴한 위치를 차지하고, 상기 니들 밸브체(22)에 의한 스로틀 구멍(21)의 초기 개도는 최대 개도가 된다.
상기 핸들(62)은 임의의 회전 위치에 록킹되는 것이 가능하고, 상기 핸들(62)의 회전 각도에 따라서, 상기 스로틀 구멍(21)의 초기 개도를 상기 최소 개도와 최대 개도 사이에서 임의로 설정할 수 있다.
또한, 상기 제 3 실시형태의 유체 제어 밸브(1C)의 상기 이외의 구성 및 동작은 상기 제 1 실시형태의 유체 제어 밸브(1A)와 실질적으로 같기 때문에, 그 설명은 생략한다.
1A, 1B, 1C : 유체 제어 밸브 2 : 밸브 하우징
5 : 제 1 포트 6 : 제 2 포트
10 : 제 1 유로 11 : 제 2 유로
13 : 체크 밸브부 14 : 개폐 제어부
21 : 스로틀 구멍 22 : 니들 밸브체
23 : 로드 25 : 칸막이벽
27 : 밀봉 부재 28 : 피스톤
32 : 개도 조정 기구 38 : 압력실
39 : 압축 스프링 40 : 도통 구멍
50 : 조정 부재 51 : 조정 로드
62 : 핸들 63 : 캠 기구
63a : 캠면 63b : 이동체
L : 축선

Claims (11)

  1. 압력 유체가 입력되는 제 1 포트 및 압력 유체가 출력되는 제 2 포트를 갖는 밸브 하우징의 내부에, 상기 제 1 포트와 상기 제 2 포트를 병렬로 연결하는 제 1 유로 및 제 2 유로와, 상기 제 1 유로를 개폐하는 니들 밸브부와, 상기 제 2 유로를 개폐하는 체크 밸브부와, 상기 니들 밸브부를 개폐 제어하는 개폐 제어부를 갖고,
    상기 니들 밸브부와 개폐 제어부와 체크 밸브부는 하나의 축선을 따라서 동축상으로 배치되고,
    상기 니들 밸브부는 상기 제 1 유로의 일부를 형성하는 스로틀 구멍과, 상기 스로틀 구멍을 개폐하는 니들 밸브체를 갖고, 상기 니들 밸브체는 상기 축선을 따라서 직선적으로 연장되는 로드의 선단에 형성되어 있어서 상기 로드와 함께 상기 축선 방향으로 변위 가능하고,
    상기 체크 밸브부는 상기 제 1 포트로부터 제 2 포트를 향하는 유체의 흐름은 저지하고, 상기 제 2 포트로부터 제 1 포트를 향하는 유체의 흐름은 허용하도록 구성되고,
    상기 개폐 제어부는 상기 로드에 설치된 피스톤과, 상기 피스톤의 일측에 형성된 압력실과, 상기 피스톤의 타측에 설치된 상기 피스톤의 동작 압력 설정용의 압축 스프링을 갖고,
    상기 로드 및 니들 밸브체의 내부에는 상기 스로틀 구멍과 상기 압력실을 연결하는 도통 구멍이 형성되고, 상기 도통 구멍의 일단은 상기 니들 밸브체의 선단으로 개구되고, 상기 도통 구멍의 타단은 상기 압력실에 연통하고 있는 것을 특징으로 하는 유체 제어 밸브.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 니들 밸브체는 상기 제 2 포트의 유체 압력이 상기 압축 스프링에 의한 설정 압력보다 낮은 사이는 상기 스로틀 구멍을 제한적으로 개방하는 초기 위치를 차지하고, 상기 제 2 포트의 유체 압력이 상기 압축 스프링에 의한 설정 압력보다 높게 되면, 상기 피스톤 및 로드와 함께 변위해서 상기 스로틀 구멍을 전체 개방 또는 전체 폐쇄로 하는 것을 특징으로 하는 유체 제어 밸브.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 밸브 하우징에는 상기 니들 밸브부와 상기 개폐 제어부를 구획하는 칸막이벽이 형성되고, 상기 칸막이벽을 상기 로드가 밀봉 부재를 통해서 기밀하게 또한 슬라이딩 가능하게 관통하고, 상기 로드의 상기 밀봉 부재보다 선단측의 부분에 상기 니들 밸브체가 일체로 형성되고, 상기 로드의 상기 밀봉 부재보다 후단측의 부분에 상기 피스톤이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 제어 밸브.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 로드의 상기 칸막이벽내를 기밀하게 슬라이딩하는 슬라이딩 부분의 직경은 상기 니들 밸브체의 직경보다 큰 것을 특징으로 하는 유체 제어 밸브.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 니들 밸브체에 의한 상기 스로틀 구멍의 초기 개도를 조정하기 위한 개도 조정 기구를 갖는 것을 특징으로 하는 유체 제어 밸브.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 개도 조정 기구는 상기 로드와 피스톤을 나사 결합에 의해 축선 방향으로 상대적으로 변위 가능하게 연결함으로써 형성되고, 상기 피스톤에 대한 로드의 위치 조정에 의해 상기 니들 밸브체가 변위해서 초기 개도가 조정되는 것을 특징으로 하는 유체 제어 밸브.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 개도 조정 기구는 상기 로드를 회전 조작하기 위한 핸들과 상기 로드의 회전에 의해 상기 로드를 축선 방향으로 변위시키는 캠 기구를 갖는 것을 특징으로 하는 유체 제어 밸브.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 캠 기구는 상기 밸브 하우징에 상기 로드를 둘러싸도록 형성된 나선상의 캠면과 상기 로드에 형성되어서 상기 캠면에 접촉하는 이동체를 갖고, 상기 핸들로 로드를 회전 조작해서 상기 이동체를 상기 캠면을 따라서 이동시킴으로써 상기 로드 및 니들 밸브체가 축선 방향으로 변위해서 상기 초기 개도가 조정되도록 구성된 것을 특징으로 하는 유체 제어 밸브.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 개도 조정 기구는 상기 로드에 연결된 조정 로드와, 상기 조정 로드를 진퇴 이동시키는 조정 부재를 갖고, 상기 조정 부재는 상기 밸브 하우징에 진퇴 이동 가능하게 나사 결합되어 있어서 상기 조정 부재로 상기 조정 로드를 통하여 상기 로드를 진퇴 이동시킴으로써, 상기 니들 밸브체가 진퇴 이동해서 상기 초기 개도가 조정되도록 구성된 것을 특징으로 하는 유체 제어 밸브.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 개폐 제어부는 상기 압축 스프링으로 상기 피스톤을 상기 니들 밸브체가 폐쇄되는 방향으로 바이어싱하고, 상기 압력실에 도입된 유체 압력으로 상기 피스톤을 상기 니들 밸브체가 개방되는 방향으로 압박하도록 구성된 것을 특징으로 하는 유체 제어 밸브.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 개폐 제어부는 상기 압축 스프링으로 상기 피스톤을 상기 니들 밸브체가 개방되는 방향으로 바이어싱하고, 상기 압력실에 도입된 유체 압력으로 상기 피스톤을 상기 니들 밸브체가 폐쇄되는 방향으로 압박하도록 구성된 것을 특징으로 하는 유체 제어 밸브.
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