KR20020050707A

KR20020050707A - 포핏식 전자밸브

Info

Publication number: KR20020050707A
Application number: KR1020010081054A
Authority: KR
Inventors: 사토히데하루; 요시무라신이치
Original assignee: 다까다 요시유끼; 에스엠시 가부시키가이샤
Priority date: 2000-12-21
Filing date: 2001-12-19
Publication date: 2002-06-27
Also published as: EP1217274A3; EP1217274A2; CN1360165A; DE60129285D1; CN1260501C; TW500888B; US20020079004A1; KR100433921B1; JP2002188749A; EP1217274B1; US6655411B2; JP3590765B2; DE60129285T2

Abstract

공급밸브시트와 배출밸브시트를 보유한 밸브실 내에, 가동철심의 작용으로 이들 양 밸브시트를 개폐하는 포핏 밸브체를 설치하며, 상기 공급밸브시트는, 상기 배출밸브시트에 접근 및 이반하는 방향으로 이동 가능한 밸브시트체에 형성하고, 이 밸브시트체에는, 상기 입력포트로부터의 유체압이 서로 역방향으로 작용하는 수압면적이 다른 제1 및 제2수압면과, 상기 밸브실 내의 유체압이 작용하는 제3수압면을 형성하고, 상기 포핏 밸브체가 상기 공급밸브시트를 폐쇄한 때에는, 이 밸브시트체와 포핏 밸브체 및 가동철심이 상기 제1 및 제2수압면의 면적차에 기인한 유체압 작용력에 의해 상기 배출밸브시트에 접근하는 방향으로 전진하고, 상기 포핏 밸브체가 상기 공급밸브시트를 개방한 때에는, 이 밸브시트체가 상기 각 수압면의 면적차에 기인한 유체압 작용력에 의해 상기 포핏 밸브체로부터 멀어지는 방향으로 후퇴한다.

Description

포핏식 전자밸브{POPPET-TYPE SOLENOID VALVE}

본 발명은 소형, 소전력으로 큰 유량을 얻을 수 있도록 한 포핏식 전자밸브에 관한 것이고, 특히, 3포트형의 포핏식 전자밸브에 관한 것이다.

전자밸브에 이용하는 솔레노이드는, 일반적으로, 통전시에 가동철심에 작용하는 흡인력이 상기 가동철심의 스트로크의 2승에 반비례하므로, 소형인 동시에 소전력으로 큰 구동력을 얻기 위해서는, 상기 가동철심의 스트로크를 가능한 한 작게 하는 것이 유효하다.

한편, 가동철심으로 포핏식 밸브체를 구동하여 밸브시트를 개폐하는 포핏식전자밸브에 있어서는, 상기 밸브시트의 개구량이 가동철심의 스트로크와 거의 비례적 관계에 있기 때문에, 대유량의 유체를 제어하기 위해서는, 가동철심 및 포핏 밸브체의 스트로크를 가능한 한 크게 할 필요가 있다. 그러나, 가동철심의 스트로크를 크게 하면, 포핏 밸브체의 개폐 스트로크도 커져서 대유량의 유체를 제어할 수 있지만, 상술한 바와 같이 상기 가동철심의 흡인력이 작아진다. 반대로, 가동철심의 스트로크를 작게 하면, 상기 가동철심의 흡인력을 크게 하는 것은 가능하지만, 포핏 밸브체의 개폐 스트로크가 작아져서 유체 유량은 적어진다. 그리하여, 소형, 소전력으로 대유량을 달성하기 위해서는, 서로 양립되지 않는 상기 문제를 극복할 필요가 있다.

본 발명은, 이와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 그 기술적 과제는, 솔레노이드부에 있어서의 가동철심의 스트로크를 작게 하여, 가능한 한 소형, 소전력으로 큰 흡인력이 얻어지도록 하면서, 가능한 한 밸브시트를 크게 개방하여 큰 유량이 얻어지도록 한 포핏식 전자밸브를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 더욱 구체적인 기술적 과제는, 가동철심이 작은 스트로크로 포핏 밸브체를 구동하여 공급밸브시트를 개방한 후에, 유체압력에 의해 상기 공급밸브시트가 포핏 밸브체로부터 더욱더 멀어지는 방향으로 변이하여 밸브개방량이 증대하고, 상기 가동철심이 복귀하여 포핏 밸브체가 공급밸브시트를 폐쇄한 때에는, 유체압력에 의해 상기 공급밸브시트가 변이하여, 상기 포핏 밸브체 및 가동철심을 작은 스트로크로 밸브개방 가능한 위치로 이동시키도록 한 전자밸브를 제공하는 것에 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전자밸브의 제1실시예의 종단면도로서, 그 좌반부는 솔레노이드부로의 비통전 상태를 나타내고, 우반부는 솔레노이드부로의 통전 상태를 나타낸 도;

도 2는 본 발명에 따른 전자밸브의 제2실시예의 종단면도로서, 도 1과 같이 좌반부는 솔레노이드부로의 비통전 상태를, 우반부는 솔레노이드부로의 통전 상태를 나타낸 도이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 전자밸브는, 입력포트, 출력포트, 및 배출포트를 보유하는 하우징과, 이 하우징 내에 형성되어, 상기 입력포트 및 배출포트가 서로 상대하는 공급밸브시트 및 배출밸브시트를 통하여 각각 연통함과 동시에, 상기 출력포트가 이들 양 밸브시트 사이의 위치에서 연통하는 밸브실과, 상기 밸브실 내에 설치되어 상기 공급밸브시트와 배출밸브시트를 개폐하는 포핏 밸브체와, 상기 포핏 밸브체를 개폐동작시키는 가동철심을 구비한 솔레노이드부를 포함하고 있다.

상기 공급밸브시트는, 상기 배출밸브시트에 접근 및 이반하는 방향으로 전후진할 수 있도록 설치되어 상기 밸브실을 구획하는 밸브시트체 상에 형성되어 있다.

또한, 상기 밸브시트체는, 상기 입력포트와 공급밸브시트를 연결하는 공급유로와, 상기 입력포트로부터의 유체압이 서로 역방향으로 작용하는 수압면적이 다른 제1 및 제2수압면과, 상기 밸브실 내의 유체압이 상기 제2수압면과 같은 방향으로 작용하는 제3수압면을 보유하고 있고, 상기 포핏 밸브체가 상기 공급밸브시트를 폐쇄하고 있을 때에는, 이 밸브시트체가, 상기 제1 및 제2수압면의 면적차에 기인한 유체압 작용력에 의해 상기 배출밸브시트에 접근하는 방향으로 전진하고, 상기 포핏 밸브체가 상기 공급밸브시트를 개방하고 있을 때에는, 상기 각 수압면의 면적차에 기인한 유체압 작용력에 의해 상기 배출밸브시트로부터 멀어지는 방향으로 후퇴하도록 구성되어 있다.

상기 구성을 보유하는 전자밸브에 있어서, 솔레노이드부가 비통전인 때는, 상기 포핏 밸브체가 상기 공급밸브시트를 폐쇄하고, 배출밸브시트를 개방하고 있다. 이 때 상기 밸브시트체는, 입력포트로부터의 유체압이 제1 및 제2수압면에 작용함으로써, 그들 면적차에 기인한 작용력에 의하여 상기 배출밸브시트에 접근하는 방향으로 전진하고 있고, 이 밸브시트체에 밀려서 상기 포핏 밸브체 및 가동철심도 변이하여, 배출밸브시트를 작은 스트로크로 개방할 수 있는 위치를 차지한다.

이 상태에서 솔레노이드부에 통전하면, 상기 가동철심의 동작에 의해 포핏 밸브체가 공급밸브시트를 개방함과 동시에 배출밸브시트를 폐쇄한다. 이 때문에, 상기 공급밸브시트로부터 밸브실 내에 압력유체가 유입되고, 이 유체압이 상기 밸브시트체의 제3수압면에 작용하기 때문에, 이 밸브시트체는 상기 각 수압면의 면적차에 기인한 작용력에 의해 상기 배출밸브시트로부터 멀어지는 방향으로 후퇴하여, 공급밸브시트와 포핏 밸브체의 간격이 넓어져서 상기 공급밸브시트의 개구량이 증대한다.

솔레노이드부로의 통전을 해제하면, 상기 가동철심이 복귀해서 포핏 밸브체가 공급밸브시트를 폐쇄함과 동시에 배출밸브시트를 개방하여, 출렬포트 및 밸브실을 대기로 개방한다. 이 때 포핏 밸브체는, 후퇴위치에 있는 공급밸브시트의 위치까지 이동하기 때문에 배출포트도 일단은 크게 개방된다. 그리고, 밸브실 내의 유체압력이 저하되면, 상기 밸브시트체가 상기 제1수압면과 제2수압면의 면적차에 기인한 유체압 작용력에 의해 배출밸브시트측으로 전진하기 때문에, 이 밸브시트체에 밀려서 상기 포핏 밸브체 및 가동철심도 변이하고, 상기 배출밸브시트를 작은 스트로크로 개방할 수 있는 위치를 차지한다.

이리하여 본 발명에 의하면, 가동철심의 작은 스트로크로 포핏 밸브체를 전환하는 것이 가능하기 때문에, 소형의 솔레노이드로 밸브를 개방하는데 필요한 큰 흡인력을 발생시킬 수 있다. 게다가, 포핏 밸브체가 공급밸브시트를 일단 개방하면, 유체압에 의해 밸브시트체가 상기 공급밸브시트와 함께 변이해서 개구량이 확대되기 때문에, 작은 스트로크로 대유량의 유체를 전환할 수 있다.

본 발명의 구체적 실시형태에 의하면, 상기 밸브시트체가 대경부와 소경부를 보유하고 있고, 상기 대경부에 상기 공급밸브시트가 형성됨과 동시에 밸브실로 향하는 상기 제3수압면이 형성되고, 또 이들 대경부와 소경부 사이에는 상기 공급유로의 일부를 겸한 공간부가 형성되고, 이 공간부로 향하는 대경부측의 면에 상기 제1수압면이 형성됨과 동시에, 소경부측의 면에 상기 제2수압면이 형성되어 있다.

여기서, 상기 밸브시트체의 대경부는, 상기 하우징에 형성된 내부구멍 내에 밀봉부재를 통하여 슬라이딩 가능하게 끼워 맞추고, 또한 밸브시트체의 상기 소경부는 상기 내부구멍 내에 설치된 소경의 슬리브 내에 밀봉부재를 통하여 슬라이딩 가능하게 끼워 맞추고 있다.

본 발명의 전자밸브에 있어서는, 상기 밸브시트체를 상기 배출밸브시트측을 향해서 보조적으로 탄발하기 위한 보조 스프링을 설치할 수 있다.

본 발명의 일실시형태에 의하면, 상기 밸브시트체에서의 공급밸브시트의 주위에 상기 포핏 밸브체에 접촉하는 스프링 가이드를 이동 가능하게 설치하고, 이 스프링 가이드와 밸브시트체 사이에 포핏 스프링을 끼워 설치한다.

본 발명의 다른 실시형태에 의하면, 상기 포핏 밸브체에, 상기 밸브실 내를 슬라이딩함으로써 상기 포핏 밸브체의 개폐를 가이드하는 포핏 가이드를 설치하고, 이 포핏 가이드와 상기 밸브시트체 사이에 포핏 스프링을 끼워 설치한다.

이하 도면에 의거하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은, 본 발명에 따른 포핏식 전자밸브의 제1실시예를 나타낸 것으로서, 이 전자밸브(100)는 개략적으로는, 3포트 밸브로서의 구성을 보유하는 밸브부(1)와 그것을 구동하는 솔레노이드부(2)를 구비하고 있다.

상기 밸브부(1)에서의 하우징(10)은, 입력포트(P), 출력포트(A) 및 배출포트(R)와, 이들의 각 포트가 연통하는 내부구멍(4)을 구비하고 있다. 이 내부구멍(4)은, 상기 입력포트(P)가 측면에 개구하는 대경공부(4a)와, 상기 출력포트(A)가 측면에 개구하는 동시에 상기 배출포트(R)가 배출밸브시트(16)를 통하여 축단부분에 개구하는 소경공부(4b)로 이루어져 있고, 상기 대경공부(4a)에는 밸브시트체(12)가 축방향으로 슬라이딩 가능하게 수용되고, 이 밸브시트체(12)에 의해 상기 소경공부(4b)의 위치에 밸브실(11)이 구획 형성되어 있다.

상기 밸브시트체(12)는, 상기 대경공부(4a) 내를 밀봉부재(13)에 의해 기밀하게 슬라이딩하는 대경부(12a)와, 그 대경공부(4a)의 단부에 설치된 소경의 슬리브(20) 내를 밀봉부재(13)로 기밀하게 슬라이딩하는 소경부(12b)로 이루어져 있다. 상기 대경부(12a)에는, 그 중앙에 형성된 통부(12c)의 선단에, 상기 밸브실(11) 내로 개구하는 공급밸브시트(15)가 상기 배출밸브시트(16)와 상대하도록 형성되어 있다. 또한, 상기 대경부(12a)와 소경부(12b)의 경계에는, 상기 입력포트(P)에 통하는 공간부(14)가 형성되어 있고, 유로를 겸하는 이 공간부(14)의 양면에, 수압면적이 다른 대경부(12a)측의 제1수압면(17)과 소경부(12b)측의 제2수압면(18)이 상대하도록 형성되고, 상기 대경부(12a)의 상기 밸브실(11)로 향하는 측에는, 상기 제1수압면(17)과 실질적으로 같은 면적인 제3수압면(19)이 형성되어 있다.

그리고 상기 공간부(14)는, 상기 통부(12c)의 내부를 신장되는 통구멍에 의해 상기 공급밸브시트(15)를 통하여 상기 밸브실(11)에 연통하고, 이 밸브실(11) 내에는, 상기 공급밸브시트(15)와 배출밸브시트(16)을 개폐하는 포핏 밸브체(30)가 설치되어 있다. 또한 상기 대경공부(4a)의 단부에는, 상기 슬리브(20)을 고정하기 위한 플레이트(4c)가 설치되고, 이 플레이트(4c)에는, 상기 소경부(12b) 배면의 실을 외부로 개방하기 위한 구멍이 설치되어 있다.

상기 밸브시트체(12)는, 상기 입력포트(P)로부터 공급되는 압축공기 등의 유체압력에 의해서 내부구멍(4) 내를 전후진한다. 즉, 도면의 좌반부에 나타낸 바와 같이, 공급밸브시트(15)가 포핏 밸브체(30)로 폐쇄된 상태에 있어서, 상기 입력포트(P)로부터 공간부(14) 내에 공급된 유체압이 면적이 큰 제1수압면(17)과 면적이 작은 제2수압면에 작용하면, 그들의 면적차에 기인한 유체압 작용력에 의해 상기 밸브시트체(12)는, 상기 대경부(12a)가 내부구멍(4)의 단부(21)에 접촉하는 위치까지 전진한다. 이 때 상기 포핏 밸브체(30)는, 배출밸브시트(16)를 스트로크 a 만큼 개방하고 있다. 또한, 도면의 우반부에 나타낸 바와 같이, 상기 공급밸브시트(15)가 개방되어 입력포트(P)로부터의 유체압이 밸브실(11) 내로 유입되고 있는 상태에서는, 이 밸브실(11) 내의 유체압이 밸브시트체(12)의 제3수압면(19)에도 작용하기때문에, 이 밸브시트체(12)는 각 수압면(17,18,19)의 전체 면적차에 따른 구동력, 즉 소경부(12b)의 직경에 대응하는 크기의 구동력으로 하향으로 밀리고, 소경부(12b)가 상기 슬리브(20)에 걸리는 위치까지 후퇴한다. 이 때 상기 밸브시트체(12)의 스트로크는 b이고, 또한, 포핏 밸브체(30)가 최종적으로 공급밸브시트(15)를 개방하는 스트로크는 c = a + b 이다.

상기 포핏 밸브체(30)는, 상기 공급밸브시트(15)와 배출밸브시트(16) 사이에 설치되어 있고, 솔레노이드부(2)로의 통전 또는 그 해제에 의해 그들 밸브시트(15,16)를 개폐하는 것이다. 상기 솔레노이드부(2)에 의해 상기 포핏 밸브체(30)을 개폐동작시키기 위하여, 상기 포핏 밸브체(30)에는, 그 외주부에 피복하여 부착된 커버(31a)와 일체의 푸시로드(31,31)를 설치하고, 이들 푸시로드(31,31)를 배출밸브시트(16)를 넘는 위치에서 하우징(10)으로부터 솔레노이드부(2)측으로 도출하고, 그 선단을 솔레노이드부(2)의 가동철심(43)에 피복하여 부착한 캡(46)에 접촉시키고 있다.

또한, 상기 공급밸브시트(15)는, 밸브시트체(12)의 중앙부로부터 전방으로 연출되는 상기 통부(12c)의 선단에 설치되어 있고, 이 통부(12c)의 주위에는, 선단이 상기 포핏 밸브체(30)에 접촉하는 통형상의 스프링 가이드(33)가 슬라이딩 가능하게 끼워 맞추고, 상기 스프링 가이드(33)와 밸브시트체(12) 사이에 포핏 스프링(35)이 설치되어 있다. 또한, 상기 스프링 가이드(33) 선단의 포핏 밸브체(30)와의 접촉부에는, 유체가 유통될 수 있는 홈을 형성하고, 이 홈에 의해서 공급밸브시트(15)와 출력포트(A) 사이의 유로를 확보하고 있다. 상기 포핏 스프링(35)의 탄발력은, 상기 제1수압면(17)과 제2수압면(18)의 면적차에 의해 밸브시트체(12)에 작용하는 유체압 작용력을 초과하는 것은 아니다.

상기 솔레노이드부(2)는, 코일(41)을 감은 보빈(40) 내에 고정철심(42)을 고정함과 동시에, 상기 고정철심(42)에 흡착되는 상기 가동철심(43)을 슬라이딩 가능하게 끼워넣고, 코일(41)의 주위를 둘러싸는 자기커버(44) 및 자기플레이트(45)에 의해 자로를 형성한 것으로, 상기 가동철심(43)에는, 합성수지로부터 이루어지는 상기 캡(46)을 피복하여 부착하고, 이 캡(46)과 자기플레이트(45) 사이에 복귀 스프링(47)을 굴대설치하고 있다.

상기 구성을 보유하는 포핏식 전자밸브(100)는, 솔레노이드부(2)에 대한 비통전상태에 있어서는, 도 1의 좌반부에 나타낸 바와 같이, 포핏 밸브체(30)가 복귀 스프링(47)의 가압력에 의해 가동철심(43)에 부착된 캡(46) 및 푸시로드(31)를 통하여 눌리기 때문에, 배출밸브시트(16)을 개방하고, 공급밸브시트(15)를 폐쇄하고 있다. 이 때문에, 출력포트(A)가 배출포트(R)를 통하여 대기로 개방된 상태에 있다. 이 경우에, 입력포트(P)로부터 밸브시트체(12)의 공간부(14) 내에 유입된 유체압력은, 제1수압면(17)과 제2수압면(18)에 역방향으로 작용하지만, 제1수압면(17)의 면적이 제2수압면(18)의 면적보다도 크기 때문에, 그들 면적차에 기인한 유체압 작용력에 의해서 밸브시트체(12)는 전진되어, 단부(21)에 접촉되는 위치에서 정지한다. 이 때의 파일럿 밸브체(30)에 의한 배출밸브시트(16)의 개방 스트로크는 a이다.

이 상태에서 솔레노이드부(2)에 통전하면, 도 1의 우반부에 나타낸 바와 같이, 상기 가동철심(43)이 고정철심(42)에 흡착되기 때문에, 포핏 밸브체(30)가 스트로크 a를 이동해서 공급밸브시트(15)를 개방함과 동시에 배출밸브시트(16)를 폐쇄한다. 이로 인해, 상기 공급밸브시트(15)로부터 밸브실(11) 내에 압력유체가 유입되어 출력포트(A)로 흐른다. 그리고, 이 밸브실(11) 내의 유체압이 밸브시트체(12)의 제3수압면(19)에도 작용하고, 이 제3수압면(19)과 상기 제1수압면(17)에 작용하는 유체압 작용력이 상쇄됨으로써, 이 밸브시트체(12)는 제2수압면(18)에 작용하는 유체압 작용력, 환언하면 소경부(12b)의 직경에 대응하는 크기의 구동력으로 하향으로 밀려, 소경부(12b)가 상기 슬리브(20)에 거는 위치까지 스트로크 b를 후퇴한다. 이에 따라 공급밸브시트(15)는, 포핏 밸브체(30)에 의해 최종적으로 c = a + b 의 크기까지 개방되게 된다.

이리하여, 상기 솔레노이드부(2)에 있어서는, 포핏 밸브체(30)를 c = a + b 의 크기까지 개방시키는데 가동철심(43)을 고정철심의 스트로크 a라는 작은 거리만큼 흡착시키면 되므로, 가동철심(43)을 매우 큰 흡인력으로 확실하게 흡착시킬 수 있다. 또는, 소형의 솔레노이드로 밸브를 개방하는데 필요한 큰 흡인력을 발생시킬 수 있어, 공급밸브시트(15)를 용이하게 개방할 수 있다. 또한, 가동철심(43)의 흡착 스트로크 a가 작음에도 불구하고, 포핏 밸브체(30)를 c = a + b 의 크기까지 개방시킬 수 있기 때문에, 작은 스트로크로 대유량의 유체를 전환할 수 있다.

다음에, 솔레노이드부(2)로의 통전을 해제하면, 복귀 스프링(47)의 가압력에 의해 가동철심(43)이 복귀하고, 포핏 밸브체(30)가 배출밸브시트(16)을 개방함과 동시에 공급밸브시트(15)를 폐쇄하여, 출력포트(A) 및 밸브실(11)을 대기로 개방한다. 이 때 상기 포핏 밸브체(30)는, 스트로크 c를 이동하고, 배출포트(R)도 일단은 스트로크 c만큼 개방한다. 그리고, 밸브실(11) 내의 유체압력이 저하되면, 밸브시트체(12)가, 상기 제1수압면(17)과 제2수압면(18)의 면적차에 기인한 유체압 작용력에 의해 스트로크 b만큼 포핏 밸브체(30)측으로 전진하여, 단부(21)에 접촉된다. 그에 따라서 포핏 밸브체(30) 및 가동철심(43)은 스트로크 b만큼 후퇴하고, 최종적으로 배출밸브시트(16)를 스트로크 a만큼 개방하는 도 1의 좌반부의 위치에 정지하고, 상기 배출밸브시트(16)를 작은 스트로크로서 개방 할 수 있는 위치를 차지한다.

이리하여 상기 전자밸브(100)에 의하면, 솔레노이드부(2)에 있어서의 가동철심(43)의 스트로크를 작게 해서, 가능한 한 소형, 소전력으로 큰 흡인력이 얻어지도록 하면서, 가능한 한 밸브시트를 크게 개방해서 대유량을 얻는 것이 가능하다.

도 2는 본 발명에 따른 포핏식 전자밸브의 제2실시예를 나타낸 것으로, 이 전자밸브(200)에 있어서는, 공급밸브시트(65)와 배출밸브시트(66) 사이에 설치한 포핏 밸브체(80)를, 솔레노이드부(2)의 가동철심(93)으로부터 상기 배출밸브시트(66)의 내부를 통하여 연장되는 푸시로드(81)에 의해 눌러서 개폐하도록 하고 있다. 상기 푸시로드(81)는, 그 기단이 가동철심(93)에 설치한 오목부(93a) 내에 끼워넣어지고, 바이어스 스프링(98)에 의해 포핏 밸브체(80)측으로 향하여 탄발되어 있고, 이 푸시로드(81)의 스트로크를 제한하기 위하여, 상기 푸시로드(81)의 외주에 설치한 플랜지상의 돌기(81a)를, 가동철심(93)에 피복하여 부착한 캡(96)의 오목부(96a) 내에 끼워 맞추고 있다.

또, 상기 제1실시예에서의 스프링 가이드(33) 대신에, 상기 포핏 밸브체(80)에는 밸브실(61) 내를 슬라이딩하는 포핏 가이드(84)를 설치하고, 이 포핏 가이드(84)와 밸브시트체(62) 사이에 포핏 스프링(85)을 장착하고 있다. 또한, 상기 포핏 가이드(84)의 주위에는 유체의 유통간극을 설치하여, 공급밸브시트(65)로부터 출력포트(A)에 이르는 유로 및 출력포트(A)로부터 배출밸브시트(66)에 이르는 유로를 확보하고 있다.

더구나, 상기 밸브시트체(62)와 플레이트(69) 사이에는, 상기 밸브시트체(62)를 배출밸브시트(66)측으로 향하여 탄발하는 보조 스프링(72)을 설치하고 있다. 이 보조 스프링(72)는, 제1수압면(67)에 작용하는 유체압 작용력을 보조해서 밸브시트체(62)를 포핏 밸브체(80)에 강압하는 것이다. 이 보조 스프링(72)은, 상기 제1실시예의 전자밸브에서의 밸브시트체(12)에도 설치할 수 있다.

또한, 이 제2실시예에서의 기타 구성 및 작용은, 상기 제1실시예의 경우와 바뀐 점이 없기 때문에, 도면 중의 주요부에 제1실시예와 동일 부호를 붙여서 그들의 설명은 생략한다.

이상에 상세히 서술한 본 발명의 포핏식 전자밸브에 의하면, 솔레노이드부에 있어서의 가동철심의 스트로크를 작게 해서, 가능한 한 소형, 소전력으로 큰 흡인력이 얻어지도록 하면서, 가능한 한 밸브시트를 크게 개방해서 큰 유량이 얻어지도록 한 전자밸브를 제공할 수 있다.

Claims

입력포트, 출력포트 및 배출포트를 보유하는 하우징;

이 하우징 내에 형성되어, 상기 입력포트 및 배출포트가 서로 대향하는 공급밸브시트 및 배출밸브시트를 통해 각각 연통됨과 동시에, 상기 출력포트가 이들 양 밸브시트 사이의 위치에서 연통하는 밸브실;

상기 밸브실 내에 설치되어 상기 공급밸브시트와 배출밸브시트를 개폐하는 포핏 밸브체; 및

상기 포핏 밸브체를 개폐동작시키는 가동철심을 구비한 솔레노이드부를 포함하고,

상기 공급밸브시트가, 상기 배출밸브시트에 접근 및 이반하는 방향으로 전후진 가능하도록 설치되어 상기 배브실을 구획하는 밸브시트체 상에 형성되고,

상기 밸브시트체는, 상기 입력포트와 공급밸브시트를 연결하는 공급유로와, 상기 입력포트로부터의 유체압이 서로 역방향으로 작용하는 수압면적이 다른 제1 및 제2수압면과, 상기 밸브실 내의 유체압이 상기 제2수압면과 같은 방향으로 작용하는 제3수압면을 보유하고 있고, 상기 포핏 밸브체가 상기 공급밸브시트를 폐쇄하고 있을 때에는, 이 밸브시트체가, 상기 제1 및 제2수압면의 면적차에 기인한 유체압 작용력에 의해 상기 배출밸브시트에 접근하는 방향으로 전진하고, 상기 포핏 밸브체가 상기 공급밸브시트를 개방하고 있을 때에는, 상기 각 수압면의 면적차에 기인한 유체압 작용력에 의해 상기 배출밸브시트로부터 멀어지는 방향으로 후퇴하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 포핏식 전자밸브.
제1항에 있어서, 상기 밸브시트체는 대경부와 소경부를 보유하고 있고, 상기 대경부에 상기 공급밸브시트가 형성됨과 동시에 밸브실에 면한 상기 제3수압면이 형성되고, 또, 이들 대경부와 소경부 사이에는 상기 공급유로의 일부를 겸하는 공간부가 형성되며, 이 공간부에 면하는 대경부측의 면에 상기 제1수압면이 형성됨과 동시에 소경부측의 면에 상기 제2수압면이 형성되어 있는 것을 특징으로 포핏식 전자밸브.
제2항에 있어서, 상기 밸브시트체의 대경부는 상기 하우징에 형성된 내부구멍 내에 밀봉부재를 통하여 슬라이딩 가능하도록 끼워 맞춰지고, 또 밸브시트체의 상기 소경부는, 상기 내부구멍 내에 설치된 소경의 슬리브 내에 밀봉부재를 통하여 슬라이딩 가능하도록 끼워 맞춰져 있는 것을 특징으로 포핏식 전자밸브.
제1항에 있어서, 상기 밸브시트체를 상기 배출밸브시트측으로 향해 보조적으로 탄발하기 위한 보조 스프링을 보유하는 것을 특징으로 하는 포핏식 전자밸브.
제1항에 있어서, 상기 밸브시트체에서의 공급밸브시트의 주위에 상기 포핏 밸브체에 접촉하는 스프링 가이드를 이동가능하게 설치하고, 이 스프링 가이드와 밸브시트체 사이에 포핏 스프링을 끼워 설치한 것을 특징으로 하는 포핏식 전자밸브.
제1항에 있어서, 상기 포핏 밸브체에, 상기 밸브실 내를 슬라이딩함으로써 상기 포핏 배브체의 개폐를 가이드하는 포핏 가이드를 설치하고, 이 포핏 가이드와 상기 밸브시트체 사이에 포핏 스프링을 끼워 설치한 것을 특징으로 하는 포핏식 전자밸브.