KR102274208B1 - 유체 제어 밸브 - Google Patents

Abstract

(과제) 구조가 간단하고 소형화되어 있는데다가, 유체압 회로에 접속해서 사용할 때의 응답성도 뛰어난 유체 제어 밸브를 제공한다.
(해결 수단) 제 1 포트(13a)와 제 2 포트(13b)를 병렬로 연결하는 제 1 유로(27) 및 제 2 유로(28)를 갖고, 상기 제 1 유로(27)에는 상기 제 1 포트(13a)에 압력 유체가 공급되었을 때 상기 제 1 유로(27)를 일시적으로 개방하는 개폐 밸브 기구(34)가 설치되고, 상기 제 2 유로(28)에는 상기 제 2 유로(28)를 제한적으로 개방하는 스로틀 밸브 기구(41)가 설치되고, 상기 개폐 밸브 기구(34)는 개폐 밸브 시트(46a) 및 개폐 밸브체(46b)로 이루어지는 개폐 밸브부(46)와, 상기 개폐 밸브체(46b)에 밸브 개방력을 발생시키는 밸브 개방력 발생 수단(47)과, 지연 시간 경과 후에 상기 개폐 밸브체(46b)를 밸브 폐쇄시키는 지연 밸브 폐쇄 기구(35)를 갖고, 상기 스로틀 밸브 기구(41)는 스로틀 구멍(40) 및 니들(68)로 이루어지는 스로틀 밸브부(67)를 갖고, 상기 개폐 밸브부(46)의 개구 면적은 상기 스로틀 밸브부 (67)의 개구 면적보다 크다.

Description

유체 제어 밸브

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, 다양한 구성을 갖는 것이 알려져 있다.

이 종의 유체 제어 밸브는 통상, 유로를 좁혀서 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 조합시킴으로써, 급기 시의 유량을 제한하고 배기 시의 유량은 비제한으로 하는 미터인식 제어를 행하는 것이나, 급기 시의 유량은 비제한이고 배기 시의 유량을 제한하는 미터아웃식 제어를 행하는 것 또는 배기 시에 급속 배기를 행해서 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 개별적으로 조립했기 때문에 구조가 복잡하고 대형인 경우가 많고, 조정이나 취급이 불편하여 사용하기가 나쁘다고 하는 문제가 있어 보다 소형화된 사용하기에 좋은 유체 제어 밸브의 출현이 기대되고 있었다.

따라서, 본 출원인은 특허문헌 3에 개시되어 있는 바와 같이, 니들 밸브의 기능과 유량 제어 밸브의 기능을 하나로 합하여 밸브 하우징 내에 동축 형상으로 조립함으로써, 종전의 유체 제어 밸브에 비하여 구조가 간단하고 소형화되고 또한 사용하기에 좋은 합리적 설계 구조를 갖는 유체 제어 밸브를 제안했다.

그러나, 이 유체 제어 밸브를 유체압 액츄에이터에 통상보다도 고도인 응답성이 요구되는 용도로 사용하는 경우에는 상기 유체압 액츄에이터가 동작 지연을 발생하지 않도록, 유체 제어 밸브의 유체 제어 능력을 더욱 향상시키는 것이 필요하다.

일본특허공개 2000-320503호 공보 일본특허공개 2000-322128호 공보 국제공개 제2015/029866호

따라서, 본 발명의 목적은 구조가 간단하고 소형화되어 있는데다가, 유체압 회로에 접속해서 사용할 때의 유체 제어 능력이 보다 뛰어난 유체 제어 밸브를 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 유체 제어 밸브는 밸브 보디에 설치된 제 1 포트 및 제 2 포트와, 상기 제 1 포트와 제 2 포트를 병렬로 연결하는 제 1 유로 및 제 2 유로를 갖고, 상기 제 1 유로에는 상기 제 1 포트에 압력 유체가 공급되었을 때 상기 제 1 유로를 일시적으로 개방하는 개폐 밸브 기구가 설치되고, 상기 제 2 유로에는 상기 제 2 유로를 제한적으로 개방하는 스로틀 밸브 기구가 설치되고, 상기 개폐 밸브 기구는 상기 제 1 유로를 둘러싸는 개폐 밸브 시트, 및 상기 개폐 밸브 시트에 접촉 이간하여 상기 제 1 유로를 개폐하는 개폐 밸브체로 이루어지는 개폐 밸브부와, 상기 개폐 밸브체에 밸브 개방력을 발생시키는 밸브 개방력 발생 수단과, 밸브 개방한 상기 개폐 밸브체를 지연 시간 경과 후에 밸브 폐쇄시키는 지연 밸브 폐쇄 기구를 갖고, 상기 스로틀 밸브 기구는 상기 제 2 유로의 일부를 형성하는 스로틀 구멍과, 상기 스로틀 구멍 내에 감합하는 니들로 이루어지는 스로틀 밸브부를 갖고, 상기 개폐 밸브부와 스로틀 밸브부는 상기 밸브 보디의 내부를 통과하는 축선을 따라 동축 상에 배치되고,

상기 개폐 밸브부가 상기 제 1 유로를 일시적으로 개방했을 때의 개구 면적은 상기 스로틀 밸브부가 상기 제 2 유로를 제한적으로 개방했을 때의 개구 면적보다 큰 것을 특징으로 한다.

본 발명의 구체적인 구성 형태에 의하면, 상기 지연 밸브 폐쇄 기구는 상기 개폐 밸브체에 연결되는 제 1 피스톤과, 상기 제 1 피스톤이 임하는 제 1 압력실과, 상기 제 1 압력실과 상기 제 1 포트를 연결하는 지연 유로를 갖고, 상기 지연 유로에는 스로틀부가 형성되고, 상기 지연 유로를 통해서 상기 제 1 압력실에 도입되는 압력 유체의 작용으로 상기 제 1 피스톤에 발생하는 밸브 폐쇄력이 상기 밸브 개방력 발생 수단에 의해 상기 개폐 밸브체에 발생하는 밸브 개방력을 상회했을 때, 상기 제 1 피스톤의 변위에 의해 상기 개폐 밸브체가 상기 개폐 밸브 시트에 압박되어 상기 제 1 유로를 폐쇄하도록 구성되어 있다.

본 발명에 있어서 바람직하게는 상기 밸브 보디의 내부에, 이너 보디가 상기축선을 따라서 변위 가능해지도록 수용되고, 상기 이너 보디에 상기 개폐 밸브체와 제 1 피스톤이 형성되고, 상기 밸브 보디에 상기 개폐 밸브 시트가 형성되어 있는 것이다.

또한, 상기 이너 보디의 내부에는 밸브 로드가 상기 축선을 따라 변위 가능해지도록 수용되고, 상기 밸브 로드에 상기 니들이 형성되고, 상기 이너 보디에 상기 스로틀 구멍이 형성되어 있어도 된다.

이 경우에 바람직하게는 상기 밸브 로드에 제 2 피스톤이 설치되고, 상기 제 2 피스톤은 상기 이너 보디의 내부에 형성된 제 2 압력실에 임하고, 상기 제 2 압력실은 상기 밸브 로드의 내부에 형성된 도통 구멍을 통해서 상기 제 2 포트에 연통하고, 상기 제 2 포트의 유체 압력이 상기 도통 구멍을 통해서 상기 제 2 압력실에 도입되면, 상기 유체 압력의 작용에 의해 상기 제 2 피스톤이 변위해서 상기 니들이 상기 스로틀 구멍을 폐쇄하도록 구성되어 있는 것이다.

또한, 상기 이너 보디와 상기 밸브 로드 사이에 니들 개방 스프링이 개재되고, 상기 니들 개방 스프링은 상기 밸브 로드를, 상기 니들이 상기 스로틀 구멍을 제한적으로 개구시키는 위치를 향해서 상시 바이어싱하고 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서는 상기 제 1 포트와 제 2 포트를 연결하는 제 3 유로를 더갖고, 상기 제 3 유로에는 제 1 체크 밸브가 설치되고, 상기 제 1 체크 밸브는 상기 제 1 포트로부터 제 2 포트를 향하는 압력 유체의 순방향 흐름을 저지하고, 상기 제 2 포트로부터 제 1 포트를 향하는 압력 유체의 역방향 흐름을 허용하도록 구성되어 있어도 된다.

본 발명의 하나의 구성 형태에 의하면, 상기 밸브 개방력 발생 수단이 상기 개폐 밸브체에 형성된 밸브 개방용 수압면이고, 상기 밸브 개방용 수압면은 상기 제 1 포트에 공급된 압력 유체의 작용을 받아서 상기 밸브 개방력을 발생시킨다.

본 발명의 다른 하나의 구성 형태에 의하면, 상기 밸브 개방력 발생 수단이 상기 밸브 보디와 개폐 밸브체 사이에 개재되어서 상기 개폐 밸브체를 밸브 개방 방향으로 바이어싱하는 밸브 개방 스프링이다.

본 발명의 유체 제어 밸브는 니들 밸브나 유량 제어 밸브 또는 체크 밸브 등의 기능을 하나의 밸브 보디의 내부에 합리적으로 조립함으로써, 구조의 간략화와 소형화를 실현할 수 있고, 또한 제 1 포트에 압력 유체가 공급되었을 때에 유로를 일시적으로 개방하는 개폐 밸브 기구를 설치함으로써, 유체 제어 능력을 높여서 응답성을 향상시킬 수 있었던 것이다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 유체 제어 밸브를, 유체압 회로에 접속한 상태의 단면도이고, 유체압 실린더가 전진단에 있는 경우의 도면이다.
도 2는 도 1의 요부 확대도이다.
도 3은 도 1의 요부 확대도이다.
도 4는 상기 유체압 회로에 있어서, 상기 유체압 실린더가 작업 행정(후퇴 행정)을 개시한 직후의 상기 유체 제어 밸브의 동작 상태를 나타내는 단면도이다.
도 5는 상기 유체압 회로에 있어서, 상기 유체압 실린더가 작업 행정의 중간점을 이동하고 있을 때의 상기 유체 제어 밸브의 동작 상태를 나타내는 단면도이다.
도 6은 상기 유체압 회로에 있어서, 상기 유체압 실린더가 작업 행정단에 도달했을 때의 상기 유체 제어 밸브의 동작 상태를 나타내는 단면도이다.
도 7은 상기 유체 제어 밸브를 기호화한 경우의 회로도이다.
도 8은 상기 유체압 실린더가 작업 행정을 행한 경우의 로드측실 및 헤드측실의 압력 변화와 피스톤의 동작의 관계를 개략적으로 나타내는 선도이다.
도 9는 본 발명에 따른 유체 제어 밸브의 제 2 실시형태를 나타내는 단면도이다.
도 10은 본 발명에 따른 유체 제어 밸브의 제 3 실시형태를 나타내는 단면도이다.

도 1-도 6은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 유체 제어 밸브(1A)를 유체압 회로에 접속한 상태의 단면도이고, 도 7은 상기 유체 제어 밸브(1A)를 기호화해서 나타내는 것이다.

상기 유체 제어 밸브(1A)는 미터인 제어 방식의 유체 제어 밸브이고, 압력 유체원(4)으로부터 전자 밸브(3)를 통해서 공급되는 압력 유체를 유량 제어해서 유체압 액츄에이터(2)에 공급하는 것이다.

도 1-7에 있어서, 상기 유체압 액츄에이터(2)는 유체압 실린더이고, 상기 전자 밸브(3)는 5포트 밸브이고, 상기 압력 유체는 압축 공기이다. 또한, 부호 5는 스피드 콘트롤러를 나타내고, 상기 스피드 콘트롤러(5)는 체크 밸브(5a)와 가변 스로틀 밸브(5b)로 구성되어 있다.

상기 유체 제어 밸브(1A)는 도 1-도 3에 나타낸 바와 같이, 축선(L)을 따라 연장되는 실질적으로 원통 형상을 한 밸브 보디(10)를 갖고 있다. 상기 밸브 보디(10)는 중공의 제 1 보디 부분(10a)과, 상기 제 1 보디 부분(10a)의 하단부에 연결된 중공의 제 2 보디 부분(10b)을 갖고 있다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 상기밸브 보디(10) 상하단 중 상단측을 제 1 단(11a), 하단측을 제 2 단(11b)이라고 부르는 것으로 한다.

상기 제 1 보디 부분(10a)의 측면에는 중공의 포트 형성부(12)가 상기 축선(L)과 직교하는 방향으로 돌출하도록 형성되고, 상기 포트 형성부(12)의 선단에 제 1 포트(13a)가 형성되고, 상기 제 2 보디 부분(10b)의 하단, 즉 제 2 단(11b)에, 제 2 포트(13b)가 상기 축선(L) 방향으로 개구하도록 형성되어 있다. 또한, 상기 제 2 보디 부분(10b)의 내부의 상기 축선(L) 상의 위치에는 유로 형성용의 원통부재(14)가 상기 제 2 보디 부분(10b)과 동축을 이루도록 설치되어 있다. 이 원통 부재(14)는 상기 제 2 보디 부분(10b)의 일부를 이루는 것이고, 따라서, 상기 밸브 보디(10)의 일부이다.

상기 제 1 포트(13a)에는 간이 접속식의 관이음매(15)가 부착되어 있다. 상기 관이음매(15)는 유체압 실린더(2)에 접속된 배관(6)의 일단을 이 관이음매(15)의 내부에 끼워 넣으면, 복수의 록킹편(15a)이 상기 배관(6)의 외주에 물려 들어가서 록킹함으로써 상기 배관(6)을 고정한 상태로 하고, 릴리스 부시(15b)를 관이음매(15)의 내부에 끼워 넣으면, 상기 릴리스 부시(15b)의 선단이 상기 록킹편(15a)을 외측으로 벌려서 상기 배관(6)로부터 이간됨으로써, 상기 배관(6)을 발취할 수 있는 것이다.

상기 제 1 보디 부분(10a)의 중공 구멍(10c)의 내부에는 원통 형상을 한 이너 보디(20)가 단면 V자형을 한 일방향성의 제 1 시일 부재(21)를 통해서, 상기 제 1 보디 부분(10a)과 동축 형상이면서, 또한 상기 축선(L)을 따라 슬라이딩 가능해지도록 수용되어 있다. 또한, 상기 이너 보디(20)의 내부에는 원주 형상을 한 밸브 로드(22)가 단면 V자형을 한 일방향성의 제 2 시일 부재(23)를 통해서, 상기 이너 보디(20)와 동축 형상이면서 또한 상기 축선(L)을 따라 슬라이딩 가능해지도록 수용되어 있다.

또한, 상기 제 1 보디 부분(10a)의 상단, 즉 제 1 단(11a) 측의 단부에는 상기 이너 보디(20)의 단부보다 외측의 위치에, 단판(24)이 상기 이너 보디(20)의 단부를 덮도록 기밀하게 고정되고, 상기 밸브 로드(22)의 상단은 시일 부재(25)를 통해서 상기 단판(24)을 기밀하게 관통하고, 상기 단판(24)의 외측으로 돌출하고 있다.

상기 밸브 보디(10)의 내부에는 상기 제 1 포트(13a)와 제 2 포트(13b)를 연결하는 유체 유로(26)가 형성되어 있다. 상기 유체 유로(26)는 상기 제 1 포트(13a)에 연결되는 제 1 합류 구멍(26a)과, 상기 제 2 포트(13b)에 연결되는 제 2 합류 구멍(26b) 사이에서, 서로 병렬을 이루는 제 1 유로(27)와 제 2 유로(28)와 제 3 유로(29)로 분기되고 있다.

상기 제 1 유로(27)는 상기 제 1 합류 구멍(26a)으로부터 상기 제 1 보디 부분(10a)의 내주면과 상기 이너 보디(20)의 외주면 사이에 형성된 제 1 환 형상 유로 구멍(31), 상기 원통 부재(14)의 상단부의 개폐 구멍(32) 및 상기 개폐 구멍(32)에 통하는 중앙 구멍(33)을 통하여 상기 제 2 합류 구멍(26b)에 연통하는 유로이다. 상기 제 1 유로(27)는 상기 유체압 실린더(2)에 압력 유체를 공급하는 초기 단계에, 상기 유체 유로(26)를 일시적으로 전개 또는 전개에 가까운 상태로 개방하기 위한 유로이고, 이를 위해 상기 제 1 유로(27)에는 개폐 밸브 기구(34)가 설치됨과 아울러, 개방한 상기 제 1 유로(27)를 지연 시간 경과 후에 폐쇄하기 위한 지연 밸브 폐쇄 기구(35)가 설치되어 있다.

또한, 상기 제 2 유로(28)는 상기 제 1 환 형상 유로 구멍(31)으로부터, 상기 이너 보디(20)에 방사 형상으로 형성된 복수의 분기 구멍(38), 상기 이너 보디(20)의 내부의 로드 삽입 통과 구멍(39), 상기 로드 삽입 통과 구멍(39)에 통하는 스로틀 구멍(40) 및 상기 원통 부재(14)의 내부의 중앙 구멍(33)을 거쳐 상기 제 2 합류 구멍(26b)에 연통하는 유로이다. 상기 제 2 유로(28)는 상기 유체압 실린더(2)에 압력 유체를 제한적으로 공급함으로써 미터인 제어를 행하기 위한 유로이고, 이를 위해 상기 제 2 유로(28)에는 스로틀 밸브 기구(41)가 설치되어 있다.

또한, 상기 제 3 유로(29)는 상기 제 1 환 형상 유로 구멍(31)으로부터, 상기 제 2 보디 부분(10b)의 내주면과 상기 원통 부재(14)의 외주면 사이에 형성된 제 2 환 형상 유로 구멍(43)을 거쳐 상기 제 2 합류 구멍(26b)에 연통하는 유로이다. 상기 제 3 유로(29)는 상기 유체압 실린더(2)에 압력 유체를 공급할 때에는 폐쇄되고, 상기 유체압 실린더(2)로부터 압력 유체가 배출될 때에는 상기 압력 유체를 자유 흐름의 상태로 배출하기 위한 유로이고, 이를 위해 상기 제 3 유로(29)에는 제 1 체크 밸브(44)가 설치되어 있다.

상기 제 1 체크 밸브(44)는 단면 Y자형을 한 일방향성의 시일 부재에 의해 형성되어 있어서 립(44a)을 제 1 포트(13a)측을 향하게 함으로써, 상기 제 1 포트(13a)로부터 제 2 포트(13b)를 향하는 압력 유체의 순방향 흐름을 저지하고, 상기 제 2 포트(13b)로부터 제 1 포트(13a)를 향하는 압력 유체의 역방향 흐름을 허용한다.

상기 제 1 유로(27)에 설치된 상기 개폐 밸브 기구(34)는 상기 개폐 구멍(32)을 둘러싸는 환 형상의 개폐 밸브 시트(46a), 및 상기 개폐 밸브 시트(46a)에 접촉 이간함으로써 상기 개폐 구멍(32), 즉 제 1 유로(27)를 개폐하는 개폐 밸브체(46b)로 이루어지는 개폐 밸브부(46)와, 상기 개폐 밸브체(46b)에 밸브 개방력을 발생시키는 밸브 개방력 발생 수단(47)을 갖고 있다.

상기 개폐 밸브 시트(46a)는 상기 원통 부재(14)에 형성되고, 상기 개폐 밸브체(46b)는 상기 이너 보디(20)의 하단부에 형성되어 있다.

상기 개폐 밸브체(46b)에는 상기 개폐 밸브 시트(46a)에 접촉 이간하는 개폐 밸브 시일(46c)이 부착되어 있다. 상기 개폐 밸브 시일(46c)이 상기 개폐 밸브 시트(46a)에 접촉했을 때의 시일 지름은 상기 제 1 시일 부재(21)가 상기 제 1 보디 부분(10a)의 내주면에 접촉하고 있는 부분의 시일 지름보다 작게 되어 있다. 이러한 시일 지름의 관계에 의해, 상기 개폐 밸브체(46b)에는 상기 개폐 밸브 시일(46c)과 상기 제 1 시일 부재(21) 사이에 위치하는 부분의 외주면에, 상기 시일 지름의 지름차에 기초하여 밸브 개방용 수압면(49)이 형성되고, 상기 밸브 개방용 수압면(49)에 상기 제 1 포트(13a)로부터의 압력 유체가 작용했을 때, 상기 개폐 밸브체(46b)에 상향(밸브 개방 방향)의 추진력, 즉 밸브 개방력이 발생하고, 이 밸브 개방력에 의해, 상기 개폐 밸브체(46b)의 상기 개폐 밸브 시일(46c)이 상기 개폐 밸브 시트(46a)로부터 이간하여 상기 제 1 유로(27)를 개방하도록 구성되어 있다. 따라서, 본 실시형태에 있어서는 상기 밸브 개방용 수압면(49)이 실질적으로 상기 밸브 개방력 발생 수단(47)이다.

또한, 상기 개폐 밸브 시트(46a)에 실제로 접촉 이간하는 것은 개폐 밸브체(46b)의 상기 개폐 밸브 시일(46c)이지만, 상기 개폐 밸브 시일(46c)은 상기 개폐 밸브체(46b)의 일부이므로 이하의 설명에 있어서는 상기 개폐 밸브체(46b)가 상기 개폐 밸브 시트(46a)에 접촉 이간한다고 하는 바와 같이 설명하는 경우도 있다.

상기 지연 밸브 폐쇄 기구(35)는 상기 이너 보디(20)의 상단부에 형성된 제 1 피스톤(52)과, 상기 제 1 피스톤(52)과 상기 밸브 보디(10)의 상단의 상기 단판(24) 사이에 구획된 제 1 압력실(53)과, 상기 제 1 압력실(53)을 상기 제 1 포트(13a)에 접속하는 지연 유로(54)를 갖고 있다.

상기 제 1 피스톤(52)은 중공을 이루는 상기 이너 보디(20)의 상단부에, 상기 상단부를 폐쇄하는 폐쇄판(55)을 기밀하게 고정함으로써 형성되고, 상기 제 1 피스톤(52)의 외주와 상기 밸브 보디(10)의 내주 사이에, 상기 제 1 압력실(53)의 하단측의 실단(室端)을 획정하는 피스톤 시일 부재(56)가 설치되어 있다.

상기 제 1 피스톤(52)은 상기 제 1 압력실(53)에 면하는 밸브 폐쇄용 수압면(52a)을 갖고, 상기 밸브 폐쇄용 수압면(52a)에 상기 제 1 압력실(53) 내의 압력 유체가 작용함으로써 하향(밸브 폐쇄 방향)의 작용력을 발생한다. 상기 밸브 폐쇄용 수압면(52a)의 수압 면적은 상기 밸브 개방용 수압면(49)의 수압 면적보다 크다.

상기 제 1 피스톤(52)의 피스톤 시일 부재(56)와 상기 제 1 시일 부재(21) 사이에 형성된 개방실(57)은 개방 구멍(57a)에 의해 대기에 개방되어 있어도 좋고, 또는 상기 개방실(57)에 통하는 통과 구멍을 통해서 대기에 개방되어 있어도 된다.

상기 지연 유로(54)는 상기 제 1 포트(13a)에 통하는 제 1 지연 유로 구멍(54a)과, 상기 제 1 압력실(53)에 통하는 제 2 지연 유로 구멍(54b)과, 상기 제 1 지연 유로 구멍(54a)과 제 2 지연 유로 구멍(54b) 사이에 형성된 중계 구멍 (54c)을 갖고 있다.

상기 중계 구멍(54c)은 상기 제 1 지연 유로 구멍(54a)의 구멍단(54d)에 동축 형상으로 연결되는 가늘고 긴 구멍이고, 상기 중계 구멍(54c)의 내부에는 중공 원통 형상을 한 밸브체 수용부(62)가 수용되고, 상기 밸브체 수용부(62)에 형성된 개방 구멍(63)을 통해서 상기 중계 구멍(54c)이 대기에 개방되어 있다.

상기 제 1 지연 유로 구멍(54a)의 구멍단(54d)과 상기 밸브체 수용부(62) 사이에는 구형상의 체크 밸브체(61)가 상기 구멍단(54d)에 접촉해서 상기 구멍단(54d)을 폐쇄하는 밸브 폐쇄 위치(도 1, 도 3 참조)와, 상기 구멍단(54d)으로부터 이간해서 상기 구멍단(54d)을 개방하는 밸브 개방 위치(도 4 참조) 사이에서 변위 가능하도록 설치되고, 상기 체크 밸브체(61)와 상기 밸브체 수용부(62) 사이에는 압축 스프링(64)이 개재되고, 상기 압축 스프링(64)에 의해 상기 체크 밸브체(61)가 상기 제 1 지연 유로 구멍(54a)의 구멍단(54d)에 접촉하는 방향을 향해서 상시 바이어싱되고 있다.

또한, 상기 제 2 지연 유로 구멍(54b)이 상기 중계 구멍(54c)에 연통하고 있는 위치는 상기 중계 구멍(54c)의 측면의 상기 밸브체 수용부(62)가 감합하고 있는 부분이고, 상기 밸브체 수용부(62)의 외주면과 상기 중계 구멍(54c)의 내주면 사이에, 환 형상의 간극으로 이루어지는 스로틀부(59)가 형성되어 있다.

따라서, 상기 체크 밸브체(61)가 상기 밸브 폐쇄 위치에 있을 때, 상기 제 1 지연 유로 구멍(54a)이 폐쇄됨과 아울러, 상기 제 2 지연 유로 구멍(54b)이 상기 스로틀부(59), 중계 구멍(54c), 및 밸브체 수용부(62)의 개방 구멍(63)을 통해서 대기에 연통하고, 상기 체크 밸브체(61)가 상기 밸브 개방 위치에 있을 때, 상기 개방 구멍(63)이 폐쇄되어서, 상기 제 1 지연 유로 구멍(54a)과 제 2 지연 유로 구멍(54b)이 상기 중계 구멍(54c) 및 스로틀부(59)를 통해서 연통한다.

상기 지연 밸브 폐쇄 기구(35)는 다음과 같이 동작한다. 상기 제 1 포트(13a)로부터의 압력 유체에 의해 상기 개폐 밸브체(46b)가 상기 제 1 유로(27)를 개방(도 4 참조)한 후, 상기 제 1 포트(13a)로부터의 압력 유체는 상기 제 1 지연 유로 구멍(54a)을 통해서 상기 체크 밸브체(61)를 밀어서 개방하고, 스로틀부(59)로 유량 제한된 상태로 상기 제 1 압력실(53) 내에 서서히 유입하고, 그것에 따라 상기 제 1 압력실(53) 내의 유체 압력은 서서히 상승한다. 그리고, 이 유체 압력의 작용에 의해 상기 제 1 피스톤(52)에 발생하는 밸브 폐쇄 방향의 작용력(밸브 폐쇄력)이 상기 밸브 개방용 수압면(49)에 의해 발생하는 상기 개폐 밸브체(46b)의 밸브 개방력보다 커졌을 때, 상기 이너 보디(20)는 도면에 있어서 하강하고, 상기 개폐 밸브체(46b)가 상기 개폐 밸브 시트(46a)에 접촉해서 상기 제 1 유로(27)는 폐쇄된다(도 5참조). 이 결과, 상기 개폐 밸브체(46b)는 상기 유체압 실린더(2)에 압력 유체를 공급하는 초기 단계에만 상기 제 1 유로(27)를 일시적으로 개방하는 것이 된다.

또한, 상기 제 1 포트(13a)가 대기에 개방되어서 압력 유체가 배출되면, 상기 제 1 포트(13a) 및 상기 제 1 지연 유로 구멍(54a)의 유체 압력이 저하하기 때문에, 상기 체크 밸브체(61)는 압축 스프링(64)에 의해 밀려서 밸브 폐쇄 위치로 변위하고, 상기 제 2 지연 유로 구멍(54b)이 체크 밸브실(60) 및 개방 구멍(63)을 통해서 대기에 연통하기 때문에 상기 제 1 압력실(53) 내의 압력 유체는 상기 개방 구멍(63)을 통해서 대기로 배출된다.

상기 제 2 유로(28)에 형성된 상기 스로틀 밸브 기구(41)는 상기 이너 보디(20)에 형성된 상기 스로틀 구멍(40)과, 상기 스로틀 구멍(40) 내에 감합하여 상기 스로틀 구멍(40)을 제한적으로 개구시키는 니들(68)로 이루어지는 스로틀 밸브부(67)를 갖고 있다. 상기 니들(68)은 상기 밸브 로드(22)의 선단부에 형성되어 있다.

상기 스로틀 구멍(40)의 단부에는 스로틀 밸브 시트(69)가 형성되고, 상기 니들(68)의 외주에는 상기 스로틀 밸브 시트(69)에 접촉 이간해서 상기 제 2 유로(28)를 개폐하는 스로틀 밸브 시일(70)이 부착되어 있다.

상기 이너 보디(20) 및 밸브 로드(22)에는 상기 니들(68)을 개폐 제어하는 개폐 제어 기구(72)와, 상기 니들(68)의 개도를 조절하는 개도 조절 기구(73)가 설치되어 있다.

상기 개폐 제어 기구(72)는 상기 밸브 로드(22)에 형성된 제 2 피스톤(75)을 갖고 있다. 상기 제 2 피스톤(75)은 상기 이너 보디(20)의 중공 구멍(20a) 내에 시일 부재(76)를 통해서 축선(L) 방향으로 슬라이딩 가능하게 수용되고, 상기 제 2 피스톤(75)의 수압면(75a)과 상기 폐쇄판(55) 사이에 제 2 압력실(77)이 구획됨과 아울러, 상기 제 2 피스톤(75)의 배면과 상기 이너 보디(20)에 부착된 스프링 수용 통(78) 사이에 니들 개방 스프링(79)이 개재되고, 상기 니들 개방 스프링(79)은 상기 제 2 피스톤(75)을 상기 니들(68)의 스로틀 밸브 시일(70)이 상기 스로틀 밸브 시트(69)로부터 멀어지는 방향(밸브 개방 방향)을 향해서 상시 바이어싱되고 있다. 또한, 상기 밸브 로드(22)의 내부에는 상기 제 2 포트(13b)의 유체 압력을 상기 제 2 압력실(77)에 도입하기 위한 도통 구멍(80)이 형성되고, 상기 도통 구멍(80)의 일단(80a)은 상기 밸브 로드(22)의 선단에 개구하고, 타단은 연통 구멍(80b)을 통해서 상기 제 2 압력실(77)에 연통하고 있다.

그리고, 상기 제 1 포트(13a)로부터의 압력 유체가 상기 스로틀 밸브부(67)를 통해서 상기 제 2 포트(13b)에 제한적으로 공급되는 것에 의해, 상기 제 2 포트(13b)측의 유체 압력이 상승하면, 상기 제 2 포트(13b)측의 유체 압력이 상기 도통 구멍(80)을 통해서 상기 제 2 압력실(77)에 도입되고, 이 유체 압력의 작용으로 제 2 피스톤(75)에 발생하는 밸브 폐쇄 방향의 작용력이 상기 니들 개방 스프링(79)에 의한 밸브 개방 방향의 스프링력보다 커졌을 때, 상기 니들(68)의 스로틀 밸브 시일(70)이 상기 스로틀 밸브 시트(69)에 접촉해서 상기 스로틀 밸브부(67)가 폐쇄되도록(도 6 참조) 되어 있다.

또한, 상기 개도 조절 기구(73)는 상기 밸브 로드(22)를 회전시키기 위한 핸들(84)과 상기 밸브 로드(22)의 회전에 따라 상기 밸브 로드(22)를 축선(L) 방향으로 변위시키는 캠 기구(85)를 갖고 있다.

상기 핸들(84)은 원통형을 한 캡형상의 부재이고, 상기 밸브 보디(10)의 제 1 단(11a)에, 상기 밸브 보디(10)의 상단부와 상기 단판(24)과 상기 밸브 로드(22)를 덮은 상태에서 축선(L)을 중심으로 회전 조작 가능하도록 부착되고, 상기 핸들(84)의 내부에 형성된 록킹 구멍(84a) 내에, 상기 밸브 로드(22)의 상단부가 감합하고 있다. 상기 록킹 구멍(84a)은 그 구멍벽의 일부에 평탄부를 갖는 비원형의 구멍이고, 상기 밸브 로드(22)의 상단부도, 그 외주의 일부 평탄부를 갖고 있고, 이들 평탄부끼리가 서로 접촉해서 서로 록킹함으로써 상기 핸들(84)과 밸브 로드(22)가 축선(L) 방향으로는 상대적으로 이동 가능하지만, 회전 방향으로는 서로 고정된 상태로 연결되어 있다.

그러나, 상기 록킹 구멍(84a)과 밸브 로드(22)에 상기 평탄부를 설치하는 것 대신에, 키와 키홈을 설치해도 된다.

상기 캠 기구(85)는 상기 이너 보디(20)의 내부에 고정된 통 형상의 캠 부재(87)와, 상기 캠 부재(87)의 하면에 상기 밸브 로드(22)를 둘러싸도록 형성된 나선 형상의 캠면(88)과, 상기 밸브 로드(22)의 측면에 형성된 접촉자(89)를 갖고, 상기 접촉자(89)의 상단이 상기 캠면(88)의 일부에 접촉함으로써, 상기 스로틀 밸브부(67)에 있어서의 유량 제한 시의 개도(초기 개도)가 설정된다. 상기 접촉자(89)를 상기 캠면(88)에 접촉시키는 힘은 상기 니들 개방 스프링(79)의 스프링력이다.

상기 캠면(88)은 상기 밸브 로드(22)의 주변을 일주하지 않는 길이를 갖는 면에서, 시계방향 회전에서 그 높이가 점점 낮아지는 방향, 즉 상기 스로틀 구멍(40)에 가까운 방향으로 경사하고 있다. 따라서, 상기 핸들(84)로 밸브 로드(22)를 시계방향 회전 또는 반시계방향 회전으로 회전 조작하면, 상기 접촉자(89)가 상기 캠면(88)을 따라 변위함으로써 상기 밸브 로드(22)가 축선(L) 방향으로 진퇴 이동하기 때문에 상기 스로틀 구멍(40)에 대한 상기 니들(68)의 삽입도가 변화되고, 상기 스로틀 밸브부(67)의 초기 개도가 조정된다.

상기 핸들(84)은 임의의 회전 위치에 록킹되는 것이 가능하고, 상기 핸들(84)의 회전 각도에 따라서, 상기 스로틀 밸브부(67)의 초기 개도를 상기 최소 개도와 최대 개도 사이에서 임의로 설정할 수 있다.

또한, 상기 제 1 유로(27)의 개폐 밸브부(46)에 있어서, 상기 개폐 밸브체(46b)가 상기 개폐 밸브 시트(46a)를 일시적으로 개방했을 때의 개구 면적은 상기 제 2 유로(28)의 스로틀 밸브부(67)에 있어서, 상기 니들(68)이 상기 스로틀 구멍(40)을 제한적으로 개방하고 있을 때의 개구 면적(초기 개도)보다 크다.

도면 중의 부호(90)는 상기 밸브 로드(22)와 폐쇄판(55) 사이를 시일하는 시일 부재이다.

다음에, 상기 구성을 갖는 유체 제어 밸브(1A)를 사용해서 유체압 실린더(2)를 속도 제어하는 경우의 상기 유체 제어 밸브(1A) 및 유체압 실린더(2)의 동작의 일례에 대해서, 도 1-6 및 도 8을 참조하면서 설명한다.

또한, 본 실시형태에 있어서는 유체압 실린더(2)의 작업 피스톤(7) 및 피스톤 로드(8)(이하, 단지 「작업 피스톤(7)」이라고 한다)가 전진단의 위치로부터 후퇴하는 행정이 작업 행정, 후퇴단의 위치로부터 전진하는 행정이 복귀 행정이다.

그러나, 상기 작업 피스톤(7)의 전진 행정을 작업 행정으로 하고, 후퇴 행정을 복귀 행정으로 해도 좋은 것은 물론이다.

도 1-도 3은 전자 밸브(3)가 비통전을 위해 제 1 위치(3a)에 스위칭되고, 유체압 실린더(2)가 전진단의 위치를 차지하고 있는 경우이다. 이 때, 상기 유체압 실린더(2)의 헤드측실(2a)에는 스피드 콘트롤러(5)를 통해서 압력 유체가 공급되고, 로드측실(2b)은 상기 유체 제어 밸브(1A)를 통해서 대기에 개방되어 있다. 또한, 상기 유체 제어 밸브(1A)는 노멀 위치에 있고, 상기 유체 제어 밸브(1A)의 제 1 유로(27)에 있어서는 개폐 밸브체(46b)의 개폐 밸브 시일(46c)이 개폐 밸브 시트(46a)에 접촉함으로써 상기 제 1 유로(27)는 폐쇄되고, 제 2 유로(28)에 있어서는 밸브 로드(22)가 니들 개방 스프링(79)에 의해 밸브 개방 방향으로 바이어싱됨으로써 스로틀 밸브부(67)의 니들(68)이 상기 스로틀 구멍(40)을 제한적으로 개방하는 초기 위치를 차지하고 있다.

이 상태로부터, 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 전자 밸브(3)가 통전에 의해 제 2 위치(3b)로 스위칭하고, 상기 유체 제어 밸브(1A)의 제 1 포트(13a)에 압력 유체가 공급됨과 아울러, 유체압 실린더(2)의 헤드측실(2a)이 스피드 콘트롤러(5)를 통해서 대기로 개방되면, 상기 제 1 포트(13a)의 압력 유체는 상기 개폐 밸브체(46b)의 밸브 개방용 수압면(49)에 작용해서 밸브 개방 방향의 추진력 즉, 밸브 개방력을 발생시키기 때문에, 상기 밸브 개방력에 의해 상기 이너 보디(20)가 밸브 로드(22)와 일체인채 상방을 향해서 변위하고, 상기 개폐 밸브체(46b)가 개폐 밸브 시트(46a)로부터 멀어져 제 1 유로(27)가 개방한다. 이 때문에, 상기 압력 유체는 상기 제 1 유로(27)를 통해서 거의 자유 흐름의 상태로 제 2 포트(13b)로 유통하고, 상기 유체압 실린더(2)의 로드측실(2b)에 공급된다.

그 결과, 상기 로드측실(2b)의 압력은 도 8에 나타낸 바와 같이, 시각(t0)으로부터 급속히 상승을 개시하고, 그것에 의해서 상기 작업 피스톤(7)은 상기 로드측실(2b)의 압력이 설정 압력(Po)에 근접한 시각(t2)으로부터 고속으로 후퇴를 개시한다. 이 작업 피스톤(7)의 초기 동작은 압력 유체를 최초부터 유량 제한한 상태에서 공급하는 경우의 상기 작업 피스톤(7)의 초기 동작에 비해서 매우 빠르고, 따라서 응답성이 뛰어나다.

한편, 상기 로드측실(2b)의 압력 유체는 제 2 포트(13b)로부터 중앙 구멍(33), 도통 구멍(80)을 통해서 제 2 압력실(77)에 유입하기 때문에, 상기 제 2 압력실(77) 내의 유체 압력은 상승하고, 이 유체 압력이 시각(t1)에서 제어 시 압력(Pa)보다 높아졌을 때, 제 2 피스톤(75)에 작용하는 밸브 폐쇄 방향의 작용력이 상기 니들 개방 스프링(79)에 의한 밸브 개방 방향의 작용력을 상회함으로써, 상기 밸브 로드(22)가 니들 개방 스프링(79)의 스프링력에 저항해서 밀려 내려지고, 상기 니들(68)은 스로틀 구멍(40)을 일단 폐쇄한다.

또한, 상기 제 1 포트(13a)로부터의 압력 유체는 상기 지연 밸브 폐쇄 기구(35)에 있어서의 지연 유로(54)를 통해, 스로틀부(59)에 의해 유량 제한된 상태로 상기 제 1 압력실(53) 내에 서서히 공급되기 때문에, 상기 제 1 압력실(53) 내의 유체 압력도 서서히 상승한다. 그리고, 이 유체 압력의 작용에 의해 상기 제 1 피스톤(52)에 발생하는 하향의 밸브 폐쇄력이 상기 개폐 밸브체(46b)에 작용하는 상향의 밸브 개방력보다 커졌을 때, 도 5에 나타내는 바와 같이, 상기 이너 보디(20)는 도면에 있어서 하강하고, 상기 개폐 밸브체(46b)가 상기 개폐 밸브 시트(46a)에 접촉해서 상기 제 1 유로(27)는 폐쇄된다.

도 8에 있어서, 상기 제 1 유로(27)가 시각(t3)에서 폐쇄되면, 상기 피스톤(7)은 상기 로드측실(2b)에 갇힌 고압의 유체 압력(압축 공기)의 팽창력에 의해 전진을 계속하고, 그것에 따라서, 상기 로드측실(2b)의 유체 압력은 급속이면서, 또한 곡선적으로 저하를 개시하고, 그것과 동시에, 상기 작업 피스톤(7)의 속도도 감속된다. 그리고, 상기 로드측실(2b)의 유체 압력이 시각(t4)에서 제어 시 압력(Pa)보다 저하하면, 상기 제 2 압력실(77) 내의 유체 압력도 저하하기 때문에, 니들 개방 스프링(79)의 스프링력에 의해 상기 밸브 로드(22)를 밀어 올림으로써 상기 니들(68)이 스로틀 구멍(40)을 개방하고, 상기 제 1 포트(13a)로부터의 압력 유체는 상기 제 2 유로(28)만을 통해서 유량 제한된 상태로 상기 제 2 포트(13b)로 유통하고, 상기 유체압 실린더(2)의 로드측실(2b)에 서서히 공급되게 된다. 이 때문에, 상기 작업 피스톤(7)은 천천히 거의 일정한 속도로 후퇴단을 향해서 이동하고, 시각(t5)에서 후퇴단에 도달해서 작업 공정이 완료한다. 그로부터 조금 늦게 상기 로드측실(2b)의 유체 압력은 상기 제어 시 압력(pa)이 되고, 상기 헤드측실(2a)의 유체 압력은 제로가 된다.

이렇게 하여, 상기 작업 피스톤(7)의 작업 공정이 완료하고, 상기 로드측실(2b)의 압력이 제어 시 압력(pa)이 되면, 상기 제 2 포트(13b) 및 상기 제 2 압력실(77) 내의 유체 압력이 상승하기 때문에, 도 6에 나타내는 바와 같이, 상기 밸브 로드(22) 및 니들(68)이 하강해서 스로틀 밸브 시일(70)이 스로틀 밸브 시트(69)에 접촉하고, 상기 제 2 유로(28)는 폐쇄된다.

다음에, 도 6의 상태로부터, 상기 전자 밸브(3)가 다시 상기 제 1 위치(3a)로 스위칭되면, 또한 도 1을 참조하여 상기 유체압 실린더(2)의 로드측실(2b)이 유체 제어 밸브(1A)를 통해서 대기에 개방됨과 아울러, 헤드측실(2a)에 스피드 콘트롤러(5)를 통해서 압력 유체가 공급된다. 이 때, 상기 로드측실(2b) 내의 압력 유체는 상기 유체 제어 밸브(1A)의 제 2 포트(13b)로부터 제 3 유로(29) 내에 도입해서 제 1 체크 밸브(44)를 밀어서 개방하고, 자유 흐름의 상태로 상기 제 3 유로(29)로부터 상기 제 1 포트(13a)에 유통하고, 상기 제 1 포트(13a)로부터 상기 전자 밸브(3)를 거쳐서 대기로 배출된다. 그것에 따라서, 상기 유체압 실린더(2)의 작업 피스톤(7)은 상기 스피드 콘트롤러(5)를 통해서 공급되는 압력 유체의 유량에 따른 속도로 전진 행정을 행하고, 전진단까지 이동한다.

상기 작업 피스톤(7)이 전진단까지 이동해서 상기 제 2 포트(13b)의 유체 압력이 저하하면, 상기 제 2 압력실(77) 내의 유체 압력도 저하하기 때문에, 상기 밸브 로드(22)가 상기 니들 개방 스프링(79)에 밀려서 상승하고, 상기 니들(68)의 스로틀 밸브 시일(70)이 스로틀 밸브 시트(69)로부터 멀어지는 것에 의해 상기 제 2 유로(28)가 개방된다. 또한, 상기 지연 유로(54)에 있어서는 상기 체크 밸브체(61)가 압축 스프링(64)에 밀려서 상기 밸브 폐쇄 위치로 변위하고, 상기 제 1 압력실(53) 내의 압력 유체가 개방 구멍(63)을 통해서 대기로 배출된다. 이 일련의 동작에 의해 상기 유체 제어 밸브(1A)는 도 1의 노멀 위치로 복귀한다.

또한, 상기 유체압 실린더(2)의 전진 행정의 개시 시에, 상기 유체압 실린더(2)의 로드측실(2b)의 압력 유체가 유체 제어 밸브(1A)를 통해서 배출되기 시작할 때, 상기 지연 유로(54)의 스로틀부(59)의 단면적에 의해서는 상기 제 1 압력실(53) 내의 압력 유체가 급속히 배출됨으로써 상기 개폐 밸브체(46b)가 상기 제 2 포트(13b)에 도입한 압력 유체(배출 유체)에 의해 밀려 올라가고, 개폐 밸브 시트(46a)로부터 이간해서 제 1 유로(27)가 개방되는 것도 생각된다.

밸브 개방한 상기 개폐 밸브체(46b)는 그 후도 자력으로는 밸브 폐쇄하지 않으므로, 이러한 사태를 회피하기 위해서, 상기 폐쇄판(55)과 단판(24) 사이에 상기 이너 보디(20)를 밸브 폐쇄 방향으로 바이어싱하는 밸브 폐쇄 스프링을 개재하고, 상기 개폐 밸브체(46b)가 노멀 시에 반드시 밸브 폐쇄 위치를 차지하도록 구성하는 것도 가능하다. 이 경우, 상기 밸브 폐쇄 스프링의 스프링력은 상기 개폐 밸브체(46b)의 밸브 개방력에 대하여 역방향으로 작용하기 때문에, 상기 밸브 폐쇄 스프링을 설치하지 않은 경우에 비하여 작업 공정 스타트 시의 응답성은 약간 저하하지만, 상기 제 2 유로(28)만을 통해서 압력 유체를 최초부터 유량 제한한 상태에서 유체압 실린더(2)에 공급하는 경우에 비하여 응답성은 좋다.

그러나, 상기 밸브 폐쇄 스프링을 설치하지 않는 경우라도, 노멀 시에 상기 개폐 밸브체(46b)가 밸브 개방한 채이었다고 하여도, 다음 회의 작업 일정의 스타트 시에, 상기 개폐 밸브체(46b)가 제 1 유로(27)를 개방한 상태로부터 스타트하는 것이 되기 때문에, 상기 개폐 밸브체(46b)를 개방시키는 과정이 불요하게 되어 오히려 응답이 빨라진다.

도 9는 본 발명에 따른 유체 제어 밸브의 제 2 실시형태를 나타내는 것이고, 이 제 2 실시형태의 유체 제어 밸브(1B)는 지연 유로(54)의 제 1 지연 유로 구멍(54a)과 제 2 지연 유로 구멍(54b)이 스로틀부(59)를 통해서 상시 연통하고 있는 점에서, 상기 제 1 실시형태의 유체 제어 밸브(1A)와 상이하고 있다. 즉, 상기 제 1 지연 유로 구멍(54a)과 제 2 지연 유로 구멍(54b) 사이에 개재하는 중계 구멍(54c)의 내부에, 기둥 형상의 폐쇄 부재(91)를 부착하고, 상기 폐쇄 부재(91)의 외주면과 상기 중계 구멍(54c)의 내주면 사이에 상기 스로틀부(59)를 형성한 것이다.

따라서, 이 제 2 실시형태의 유체 제어 밸브(1B)에 있어서, 제 1 포트(13a)에 공급된 압력 유체는 상기 제 1 지연 유로 구멍(54a), 스로틀부(59) 및 제 2 지연 유로 구멍(54b)을 통해서 제 1 압력실(53)에 유입하고, 상기 제 1 압력실(53)로부터 배출되는 압력 유체는 상기 제 2 지연 유로 구멍(54b), 스로틀부(59) 및 제 1 지연 유로 구멍(54a)을 통해서 상기 제 1 포트(13a)로부터 배출된다.

또한, 상기 스로틀부(59)는 개구 면적을 조정 가능한 가변 스로틀로 할 수도 있다. 이 점은 상기 제 1 실시형태의 유체 제어 밸브(1A)의 스로틀부(59)의 경우도 같다.

상기 유체 제어 밸브(1B)의 상기 이외의 구성 및 작용은 상기 제 1 실시형태의 유체 제어 밸브(1A)와 실질적으로 같기 때문에, 양자의 주요한 동일 구성 부분에 제 1 실시형태의 유체 제어 밸브(1A)와 동일한 부호를 붙이고 구체적인 구성 및 작용의 설명은 생략한다.

도 10은 본 발명에 따른 유체 제어 밸브의 제 3 실시형태를 나타내는 것이고, 이 제 3 실시형태의 유체 제어 밸브(1C)가 상기 제 1 실시형태의 유체 제어 밸브(1A)와 상위하는 점은 상기 제 1 실시형태의 유체 제어 밸브(1A)가 갖는 제 3 유로(29)와 상기 제 3 유로(29) 중의 제 1 체크 밸브(44)를 구비하지 않고 있는 점, 및 개폐 밸브체(46b)와 밸브 보디(10) 사이에 밸브 개방 스프링(92)을 개재하고, 상기 밸브 개방 스프링(92)에 의해 상기 개폐 밸브체(46b)를 개폐 밸브 시트(46a)로부터 이간하는 방향(밸브 개방 방향)으로 바이어싱함으로써, 노멀 시에 상기 개폐 밸브체(46b)가 밸브 개방한 위치를 차지해서 제 1 유로(27)를 개방하도록 구성되어 있는 점이다. 따라서, 이 제 3 실시형태에 있어서는 상기 밸브 개방력 발생 수단(47)이 상기 밸브 개방 스프링(92)이다.

이 유체 제어 밸브(1A)에 있어서, 제 1 포트(13a)에 압력 유체가 공급되면, 상기 압력 유체는 상기 개폐 밸브체(46b)를 밸브 개방시키는 과정을 거치는 경우가 없고, 처음부터 개방하고 있는 상기 제 1 유로(27)를 통해서 제 2 포트(13b)로 유통한다. 이 때문에, 상기 제 1 실시형태의 유체 제어 밸브(1A)보다도 더욱 응답성이 뛰어나다.

또한, 유체압 실린더로부터 배출되는 압력 유체는 제 2 포트(13b)로부터 개방한 상기 제 1 유로(27)를 통해서, 자유 흐름의 상태에서 제 1 포트(13a)로 유통한다.

그러나, 상기 유체 제어 밸브(1C)는 상기 제 1 실시형태의 유체 제어 밸브(1A)가 갖는 제 3 유로(29)와 제 1 체크 밸브(44)를 구비하고 있어도 상관없다. 이 경우, 유체압 실린더로부터 배출되는 압력 유체는 상기 제 2 포트(13b)로부터 개방한 상기 제 1 유로(27)와 상기 제 3 유로의 제 1 체크 밸브(44)의 양방을 통해서, 상기 제 1 포트(13a)로 유통하게 된다.

상기 유체 제어 밸브(1C)의 상기 이외의 구성 및 작용은 상기 제 1 실시형태의 유체 제어 밸브(1A)와 실질적으로 같기 때문에, 양자의 주요한 동일 구성 부분에 제 1 실시형태의 유체 제어 밸브(1A)와 동일한 부호를 붙이고 구체적인 구성 및 작용의 설명은 생략한다.

이와 같이, 상기 유체 제어 밸브는 니들 밸브나 유량 제어 밸브 또는 체크 밸브 등의 기능을 하나의 밸브 보디의 내부에 합리적으로 조립함으로써, 구조의 간략화와 소형화를 실현할 수 있고, 또한 제 1 포트에 압력 유체가 공급되었을 때에 유로를 일시적으로 개방하는 개폐 밸브 기구를 설치한 것에 의해, 유체 제어 능력을 향상시켜서 응답성을 향상시킬 수 있는 것이다.

1A, 1B, 1C : 유체 제어 밸브
10 : 밸브 보디
13a : 제 1 포트
13b : 제 2 포트
20 : 이너 보디
22 : 밸브 로드
27 : 제 1 유로
28 : 제 2 유로
29 : 제 3 유로
34 : 개폐 밸브 기구
35 : 지연 밸브 폐쇄 기구
40 : 스로틀 구멍
41 : 스로틀 밸브 기구
44 : 제 1 체크 밸브
46 : 개폐 밸브부
46a : 개폐 밸브 시트
46b : 개폐 밸브체
49 : 수압면
52 : 제 1 피스톤
53 : 제 1 압력실
54 : 지연 유로
59 : 스로틀부
67 : 스로틀 밸브부
68 : 니들
75 : 제 2 피스톤
77 : 제 2 압력실
79 : 니들 개방 스프링
80 : 도통 구멍
92 : 밸브 개방 스프링
L : 축선(L)

Claims (9)

1. 밸브 보디에 설치된 제 1 포트 및 제 2 포트와, 상기 제 1 포트와 제 2 포트를 병렬로 연결하는 제 1 유로 및 제 2 유로를 갖고,
   상기 제 1 유로에는 상기 제 1 포트에 압력 유체가 공급되었을 때, 상기 제 1 유로를 일시적으로 개방하는 개폐 밸브 기구가 설치되고,
   상기 제 2 유로에는 상기 제 2 유로의 개구 면적을 제한적으로 개방하는 스로틀 밸브 기구가 설치되고,
   상기 개폐 밸브 기구는 상기 제 1 유로를 둘러싸는 개폐 밸브 시트 및 상기 개폐 밸브 시트에 접촉 이간해서 상기 제 1 유로를 개폐하는 개폐 밸브체로 이루어지는 개폐 밸브부와, 상기 개폐 밸브체에 밸브 개방력을 발생시키는 밸브 개방력 발생 수단과, 밸브 개방한 상기 개폐 밸브체를 지연 시간 경과 후에 밸브 폐쇄시키는 지연 밸브 폐쇄 기구를 갖고,
   상기 스로틀 밸브 기구는 상기 제 2 유로의 일부를 형성하는 스로틀 구멍과 상기 스로틀 구멍 내에 감합하는 니들로 이루어지는 스로틀 밸브부를 갖고,
   상기 개폐 밸브부와 스로틀 밸브부는 상기 밸브 보디의 내부를 통과하는 축선을 따라 동축 상에 배치되고,
   상기 개폐 밸브부가 상기 제 1 유로를 일시적으로 개방했을 때의 개구 면적은 상기 스로틀 밸브부가 상기 제 2 유로의 개구 면적을 제한적으로 개방했을 때의 개구 면적보다 큰 것을 특징으로 하는 유체 제어 밸브.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 지연 밸브 폐쇄 기구는 상기 개폐 밸브체에 연결되는 제 1 피스톤과, 상기 제 1 피스톤이 임하는 제 1 압력실과, 상기 제 1 압력실과 상기 제 1 포트를 연결하는 지연 유로를 갖고, 상기 지연 유로에는 스로틀부가 형성되고, 상기 지연 유로를 통해서 상기 제 1 압력실에 도입되는 압력 유체의 작용으로 상기 제 1 피스톤에 발생하는 밸브 폐쇄력이 상기 밸브 개방력 발생 수단에 의해 상기 개폐 밸브체에 발생하는 밸브 개방력을 상회했을 때, 상기 제 1 피스톤의 변위에 의해 상기 개폐 밸브체가 상기 개폐 밸브 시트에 압박되어 상기 제 1 유로를 폐쇄하도록 구성된 것을 특징으로 하는 유체 제어 밸브.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 밸브 보디의 내부에 이너 보디가 상기 축선을 따라 변위 가능하도록 수용되고, 상기 이너 보디에 상기 개폐 밸브체와 제 1 피스톤이 형성되고, 상기 밸브 보디에 상기 개폐 밸브 시트가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 제어 밸브.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 이너 보디의 내부에 밸브 로드가 상기 축선을 따라 변위 가능하도록 수용되고, 상기 밸브 로드에 상기 니들이 형성되고, 상기 이너 보디에 상기 스로틀 구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 제어 밸브.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 밸브 로드에 제 2 피스톤이 설치되고, 상기 제 2 피스톤은 상기 이너 보디의 내부에 형성된 제 2 압력실에 임하고, 상기 제 2 압력실은 상기 밸브 로드의 내부에 형성된 도통 구멍을 통해서 상기 제 2 포트에 연통하고, 상기 제 2 포트의 유체 압력이 상기 도통 구멍을 통해서 상기 제 2 압력실에 도입되면, 상기 유체 압력의 작용에 의해 상기 제 2 피스톤이 변위해서 상기 니들이 상기 스로틀 구멍을 폐쇄하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 제어 밸브.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 이너 보디와 상기 밸브 로드 사이에 니들 개방 스프링이 개재되고, 상기 니들 개방 스프링은 상기 밸브 로드를, 상기 니들이 상기 스로틀 구멍의 개구 면적을 제한적으로 개구시키는 위치를 향해서 상시 바이어싱하고 있는 것을 특징으로 하는 유체 제어 밸브.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 포트와 제 2 포트를 연결하는 제 3 유로를 더 갖고, 상기 제 3 유로에는 제 1 체크 밸브가 설치되고, 상기 제 1 체크 밸브는 상기 제 1 포트로부터 제 2 포트를 향하는 압력 유체의 순방향 흐름을 저지하고, 상기 제 2 포트로부터 제 1 포트를 향하는 압력 유체의 역방향 흐름을 허용하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 제어 밸브.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 밸브 개방력 발생 수단은 상기 개폐 밸브체에 형성된 밸브 개방용 수압면이고, 상기 밸브 개방용 수압면은 상기 제 1 포트에 공급된 압력 유체의 작용을 받아서 상기 밸브 개방력을 발생시키는 것을 특징으로 하는 유체 제어 밸브.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 밸브 개방력 발생 수단은 상기 밸브 보디와 개폐 밸브체 사이에 개재되어서 상기 개폐 밸브체를 밸브 개방 방향으로 바이어싱하는 밸브 개방 스프링인 것을 특징으로 하는 유체 제어 밸브.

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