KR200460967Y1 - 복동식 실린더용 솔레노이드 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 솔레노이드 밸브에 관련되는 것으로서 특히 복동식 실린더를 구동시키기 위한 솔레노이드 밸브에 관한 것으로서, 상하 2단으로 작동공간이 형성되며 2개의 배출포트, 하나의 유입포트 및 하나의 드레인포트가 구비되는 바디와; 상기 바디의 좌우측에 결합되는 측면커버에 설치되는 것으로 회동축을 기준으로 해서 시이소운동되는 작동레버와; 상기 바디의 각 작동공간에 설치되며 양단부는 작동레버와 접촉되어 상기 작동레버의 회동방향에 따라 이동되면서 어느 하나의 배출포트를 통해 복동식 실린더의 제1챔버로 작동유체가 공급되게 하고, 상기 복동식 실린더의 제2챔버의 작동유체는 또 다른 배출포트를 통해 바디쪽으로 유입되어 드레인포트를 통해 저장탱크로 유입되게 하는 절환유닛;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 복동식 실린더용 솔레노이드 밸브에 관한 것이다.

솔레노이드, 밸브, 복동식, 실린더, 작동레버, 절환유닛, 배출포트, 드레인포트

Description

복동식 실린더용 솔레노이드 밸브{Solenoid valve for a doubleaction cylinder}

본 발명은 솔레노이드 밸브에 관련되는 것으로서 특히 복동식 실린더에 작동유를 공급하기에 적합한 복동식 실린더용 솔레노이드 밸브에 관한 기술이다.

익혀 알려진 바와 같이 솔레노이드 밸브는 유체의 공급과 차단 등의 목적으로 널리 사용되는 것이며, 대표적으로 단동식 혹은 복동식 실린더의 구동을 위해 솔레노이드 밸브가 적용된다.

이와 관련된 솔레노이드 밸브로 미국 특허등록번호 4151860호의 기술이 있었으며 도1은 이에 따른 콘트롤 밸브의 단면도를 보여준다.

상기 종래기술에 의한 콘트롤 밸브의 경우 바닥부 끝단면(36)이 구비되어 두번째 전자석(62)이 형성되고 또 다른 전자석(28)과는 반대방향으로 작동된다. 아마추어 플레이트(64)는 또 다른 아마추어 플레이트(26)와 동일한 방식으로 작동되는데, 전자석(62)의 코일(66)에 전기가 인가되면 상기 아마추어 플레이트(64)는 또 다른 아마추어 플레이트(26)의 반대방향으로 당겨진다. 전자석(28,62)의 선택적인 전기공급에 의해 아마추어 플레이트(26,64)는 반대방향으로 움직일 수 있다. 두개의 전자석들에 전기공급이 차단되면 아마추어 플레이트(26,64)는 중립 포지션을 이루는 가이드 샤프트(40)에 의해서 하나로 연결되게 동작된다.

상기와 같은 콘트롤 밸브는 바디 내부에 4개의 푸쉬로드들이 삽입되고 두개의 아마추어 플레이트는 바디 중심부를 천공시켜 서로 연결되는 구조를 이루어야 하는 바, 가공이나 조립성도 어렵게 되는 문제점이 있었다. 그리고 이러한 가공의 어려움은 제조원가를 상승시키는 요인이 되었던 바 실제 사용되기에 부적합하고 아마추어 플레이트가 직선운동되기 때문에 충분한 행정거리를 만족시킬 수 없게되는 단점도 있었다.

따라서 본 발명에서는 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 보다 콤팩트한 구성으로 이루어지며 작동성도 뛰어난 솔레노이드 밸브를 제공하고자 한다.

제시한 바와 같은 과제 달성을 위한 본 발명은 복동식 실린더를 구동시키기 위한 솔레노이드 밸브에 관한 것으로서, 상하 2단으로 작동공간이 형성되며 2개의 배출포트, 하나의 유입포트 및 하나의 드레인포트가 구비되는 바디와; 상기 바디의 좌우측에 결합되는 측면커버의 삽입홀에 설치되어 양 측단에 형성되는 회동축을 기준으로 해서 힌지 운동하는 작동레버와; 상기 각 작동공간의 내부에 결합 형성되는 링커버와 슬리브홀더와, 상기 슬리브홀더의 내부에 스프링에 의하여 탄성지지되도록 삽입되는 슬리브와, 상기 작동공간 및 상기 슬리브의 내부를 관통하여 배치됨으로써 양 단부가 상기 작동레버에 접촉하도록 설치되되 상기 슬리브의 선단부와 접촉하는 접촉단이 형성되는 푸쉬로드로 이루어지는 절환유닛; 을 포함하여 구성됨으로써 상기 작동레버의 회동방향에 따라 이동되면서 어느 하나의 배출포트를 통해 복동식 실린더의 제1챔버로 작동유체가 공급되게 하고, 상기 복동식 실린더의 제2챔버의 작동유체는 또 다른 배출포트를 통해 바디쪽으로 유입되어 드레인포트를 통해 저장탱크로 유입되게 하는 것을 특징으로 하는 복동식 실린더용 솔레노이드 밸브를 제안한다.

바람직하게 상기 작동공간은, 상부 작동공간과 하부 작동공간으로 구분되되, 상기 상부 작동공간과 하부 작동공간 각각은 내경이 감소되는 센터유로의 좌우로 대칭적으로 형성되고, 상기 상부 작동공간과 하부 작동공간끼리도 수직유로를 통해 연결되는 것을 특징으로 하는 복동식 실린더용 솔레노이드 밸브를 제안한다.

바람직하게 상기 링커버와 마주보는 슬리브의 돌출단부는 그 외면이 비스듬한 경사면으로 이루어져 유로가 차단될 때 링커버의 내경단부에서 슬리브의 돌출단부가 선접촉을 형성하게 되는 것을 특징으로 하는 복동식 실린더용 솔레노이드 밸브를 제안한다.

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더욱 바람직하게 상기 측면커버에는 작동레버의 하단부 외면을 받쳐지지하기 위한 것으로서 플런저 하우징의 내부에서 플런저 스프링에 의하여 탄성지지되는 탄성플런저가 설치되는 것을 특징으로 하는 복동식 실린더용 솔레노이드 밸브를 제안한다.

본 발명에 의한 복동식 실린더용 솔레노이드 밸브에 의하면 작동레버의 지렛대 동작에 의해 두개의 푸쉬로드를 동시에 가동시킬 수 있어 콤팩트한 구조를 달성할 수 있고 동작성도 우수하며, 유로가 차단될 때에는 슬리브가 링커버와 선접촉을 이루기 때문에 보다 확실한 밀폐를 달성할 수 있어 고압용으로 적합한 솔레노이드 밸브를 제공할 수 있다는 효과가 있다.

보다 구체적으로 본 발명에 의한 복동식 실린더용 솔레노이드 밸브에 대해 설명하도록 하며, 본 발명의 기술적 사상에 대한 이해를 돕기 위해 관련도면을 참 조하는 것으로 한다.

첨부되는 도2는 바람직한 일 실시예에 따른 솔레노이드 밸브의 개략적인 분해 사시도이며, 도3은 조립 상태의 단면도이고 도4는 바디에 형성되는 여러 포트의 예시도이다. 한편, 도5는 푸쉬로드의 정면도이고이고 도6은 슬리브의 단면도에 해당된다.

도시된 바와 같이 본 발명의 솔레노이드 밸브는 복동식 실린더를 구동시키기에 적합한 것으로서, 바디(100), 작동레버(200) 및 절환유닛(300)을 기본적으로 포함하여 구성된다.

사각 블럭 형상의 바디(100)에는 상하 2단으로 작동공간(110)이 마련되며 2개의 배출포트(A,B), 하나의 유입포트(P) 및 하나의 드레인포트(T)가 구비된다. 한편, 상기 바디(100)의 좌우측에는 측면커버(400)가 하나씩 결합되며 상기 각 측면커버(400)에 회동축(210)을 기준으로 시이소 운동되는 작동레버(200)가 설치된다. 한편, 상기 측면커버(400)의 각 외측면에 솔레노이드(500)가 부착되어 전기공급에 의해 어느 일측의 솔레노이드(500)가 작동되어 상기 작동레버(200)를 밀어주도록 구성된다.

상기 측면커버(400)의 내측면에 작동레버(200)가 삽입되게 설치되는 삽입홈(410)이 형성되며, 상기 작동레버(200)의 좌우측면에 돌출된 회동축(210)이 형성되어 시이소 운동될 수 있다. 본 실시예의 경우 상기 작동레버(200) 상단부근을 밀어줄 수 있도록 솔레노이드(500)가 측면커버(400) 외측면에 설치되어 선택적으로 어느 일측의 작동레버(200)를 가압시켜 시이소 운동이 가능하도록 한다. 후술하겠지만 두개의 작동레버(200)는 어느 일측의 솔레노이드(500)가 작동되면 두개의 푸쉬로드(310)가 동시에 움직이게 되는데, 각 푸쉬로드(310)는 서로 반대방향으로 움직여서 어느 일측 배출포트로만 작동유가 공급될 수 있도록 한다.

바디(100)에 형성되는 작동공간(110)에는 절환유닛(300)이 설치되는데, 상기 절환유닛(300)은 상기 작동레버(200)와 연동되어 상기 작동레버(200)의 회동방향에 따라 어느 하나의 배출포트(A)를 통해서는 복동식 실린더의 제1챔버(10)로 작동유체가 공급될 수 있도록 하고, 상기 복동식 실린더의 제2챔버(20)의 작동유체는 또 다른 배출포트(B)를 통해 바디측으로 공급된 후 드레인포트(T)를 따라 저장탱크(미도시)로 보내어지도록 기능하게 된다.

보다 구체적으로 상기 바디(100) 내부에 2단으로 형성되는 작동공간(110)은 상부 작동공간(110a)과 하부 작동공간(110b)이라 부르도록 하며, 바디(100)의 좌우측면으로 관통되도록 형성된다. 특히, 상기 상부 작동공간(110a)과 하부 작동공간(110b) 각각은 내경이 감소되는 센터유로(120)를 사이에 두고 대칭적으로 형성되며 상기 상부 작동공간(110a)과 하부 작동공간(110b)끼리도 수직유로(130)를 통해 연결된다.

상기 상부 작동공간(110a)과 하부 작동공간(110b)에 설치되는 절환유닛(300)은 각 작동공간(110) 내부에 고정 설치되는 링커버(320)와 슬리브홀더(330)가 구비되며, 상기 링커버(320)와 슬리브홀더(330)는 서로 맞닿아 결합되며 내부에 빈 공간을 형성하게 된다. 상기 링커버(320)와 슬리브홀더(330)의 내부 공간에 슬리 브(340)가 설치되는데 상기 슬리브(340)는 스프링(350)에 의해 지지된 채 좌우 이동이 가능한 형태가 되고, 상부 작동공간(110a)과 하부 작동공간(110b) 각각에는 하나씩의 푸쉬로드(310)가 삽입 설치된다.

상기 각 푸쉬로드(310)의 길이는 바디(100)의 전체 길이 보다 긴 것으로 바디(100) 좌우측면보다 돌출되어 작동레버(200)와 접촉되는 상태를 이루게 된다. 그리고 상기 푸쉬로드(310)의 중심부에는 슬리브(340)의 선단부와 접촉되는 접촉단(311)이 형성되어 작동레버(200)의 회동방향에 따라 어느 일측의 슬리브(340)를 밀어줄 수 있도록 구성된다.

본 실시예의 경우 상부 작동공간(110a)에 설치되는 상부 푸쉬로드(310a)는 일정한 직경으로 이루어지되 봉상체로서 중간 부분에 이격거리를 두고 두개의 홈(312)을 두어서 상기 홈(312)에 링(313)을 끼워서 슬리브(340)가 걸릴 수 있도록 접촉단(311)이 형성되는 것으로 하며, 하부 작동공간(110b)에 설치되는 하부 푸쉬로드(310b)의 경우에는 중간부분의 직경이 증대되어 슬리브(340)의 선단부에서 접촉되게 하여 접촉단(311)이 구성되도록 한다. 이러한 푸쉬로드(310)의 형상의 변화는 솔레노이드 밸브의 사용처에 따라 직경이나 접촉단의 간격을 달리할 수 있다.

그 외 절환유닛(300)을 구성함에 있어 오링이나 씰과 같은 것들이 사용될 수 있는데 이러한 것들은 일반적인 사항들인 바 이에 대해서는 구체적인 설명을 생략하는 것으로 한다.

보다 바람직하게 상기 슬리브(340)의 경우 링커버(320)와 마주보는 단부측에 돌출단부(341)를 형성시키며 상기 돌출단부(341)의 외면은 비스듬한 경사면으로 이 루어지도록 하여 유로가 차단될 때 링커버(320)의 내경단부에서 슬리브(340)의 돌출단부(341)가 선접촉을 이룰 수 있도록 한다. 센터유로(120)를 사이에 두고 대칭적으로 형성되는 상부 작동공간(110a) 각각에 링커버(320), 슬리브홀더(330) 및 슬리브(340)가 형성되고 하부 작동공간(110b) 역시 좌우 대칭적으로 링커버(320), 슬리브홀더(330) 및 슬리브(340)가 설치되어 푸쉬로드(310)가 좌우로 관통되게 삽입된다.

이러한 구조로 인해 어느 일측의 작동레버(200)가 솔레노이드(500)에 의해 밀어지게 되면 상부 작동공간(110a)과 하부 작동공간(110b)의 두개의 슬리브(340) 중 어느 하나는 닫히게 되고 다른 하나는 열리게 동작된다.

유로가 차단되는 경우 고압의 유체가 누설되지 않아야 하는데, 본 발명의 경우 슬리브(340)의 돌출단부(341)가 링커버(320)의 내경단부에서 선접촉되게 함으로써 긴밀한 밀폐를 달성할 수 있도록 한다.

보다 바람직하게는 상기 측면커버(400) 하단측 외측면에 작동레버(200)의 하단부 외면을 받쳐 지지하는 탄성플런저(600)를 설치하도록 한다. 상기 탄성플런저(600)는 솔레노이드(500)가 작동되어 작동레버(200)가 회동될 때 어느 일측 탄성플런저(600)는 후퇴되고 타측 탄성플런저는 전진하게 된다. 특히, 어느쪽 솔레노이드(500)도 작동되지 않는 중립 상태인 경우 작동레버(200)가 수직하게 위치될 수 있도록 적절한 가압력을 제공하게 된다. 즉, 작동레버(200)가 회동되었다가 원상태로 복귀될 때 탄성플런저(600)로 인해 상기 작동레버(200)가 원래 상태로 회동될 수 있다.
상기 탄성플런저(600)는 중공 원통형 플런저 하우징(601)의 내부에 설치되는 플런저 스프링(602)에 의하여 탄성력을 받도록 된 것이며, 미설명 부호 603은 플런저 캡을 나타낸다.

이하 본 발명에 의한 솔레노이드 밸브의 전체적인 작동관계에 대해 설명하도록 한다.

예를 들어 도2와 같은 상태는 좌측 솔레노이드(500)가 작동되어 좌측 작동레버(200)의 상단 외면을 누르고 있는 경우를 보여주는데, 상부 작동공간(110a)에 설치되는 상부 푸쉬로드(310a)는 우측으로 이동되고 이에 따라 우측 작동레버도 동일한 방향으로 회동되기 때문에 우측 작동레버의 하단부가 하부 푸쉬로드(310b)를 좌측으로 밀게 된다.

이러한 관계로 인해 상부 푸쉬로드(310a)의 우측 방향으로의 이동시에는 두개의 슬리브(340) 중 우측 슬리브는 열리고 좌측 슬리브는 닫히게 된다. 반면에 하부 푸쉬로드(310b)의 좌측 방향으로의 이동으로 인해 좌측 슬리브가 열리고 우측 슬리브는 닫히게 된다.

유입포트를 통해 작동유체가 바디 내부로 공급되는 상태에서 하부 작동공간(110b)의 좌측 슬리브(340)가 열린 상태이므로 좌측 배출포트(A)로 작동유체가 배출되어 복동실린더의 제1챔버(10)로 작동유체가 공급되고, 반면에 상부 작동공간(110b)의 우측 슬리브가 열리므로 우측 배출포트(B)를 통해 복동실린더의 제2챔버(20)에 있던 작동유체는 하부 작동공간(110b)의 우측 슬리브홀더(330)로 유입된 후 상부 작동공간(110a)으로 이동된 후 드레인포트(T)를 통해 저장탱크(미도시)로 보내어지기 때문에 복동실린더의 작동이 가능하게 된다.

본 발명에 의한 솔레노이드 밸브는 각종 복동실린더 특히 고압용 복동실린더에 적용될 수 있는 바, 산업적 이용 가능성이 높은 기술이다.

도1은 종래기술로서 미국 특허등록번호 4151860호에 따른 콘트롤 밸브의 단면도.

도2는 바람직한 일 실시예에 따른 솔레노이드 밸브의 개략적인 분해 사시도.

도3은 조립 상태의 단면도.

도4는 바디에 형성되는 여러 포트의 예시도.

도5는 푸쉬로드의 정면도.

도6은 슬리브의 단면도.

<도면에 사용된 주요부호에 대한 설명>

100 : 바디 110 : 작동공간

110a: 상부작동공간 110b: 하부작동공간

120 : 센터유로 130 : 수직유로

200 : 작동레버 210 : 회동축

300 : 절환유닛 310 : 푸쉬로드

310a: 상부 푸쉬로드 310b: 하부 푸쉬로드

311 : 접촉단 312 : 홈

313 : 링 320 : 링커버

330 : 슬리브홀더 340 : 슬리브

341 : 돌출단부 350 : 스프링

400 : 측면커버 410 : 삽입홈

500 : 솔레노이드 600 : 탄성플런저

Claims (5)

1. 복동식 실린더를 구동시키기 위한 솔레노이드 밸브에 관한 것으로서,

   상하 2단으로 작동공간이 형성되며 2개의 배출포트, 하나의 유입포트 및 하나의 드레인포트가 구비되는 바디와;

   상기 바디의 좌우측에 결합되는 측면커버의 삽입홀에 설치되어 양 측단에 형성되는 회동축을 기준으로 해서 힌지 운동하는 작동레버와;

   상기 각 작동공간의 내부에 결합 형성되는 링커버와 슬리브홀더와, 상기 슬리브홀더의 내부에 스프링에 의하여 탄성지지되도록 삽입되는 슬리브와, 상기 작동공간 및 상기 슬리브의 내부를 관통하여 배치됨으로써 양 단부가 상기 작동레버에 접촉하도록 설치되되 상기 슬리브의 선단부와 접촉하는 접촉단이 형성되는 푸쉬로드로 이루어지는 절환유닛;

   을 포함하여 구성됨으로써 상기 작동레버의 회동방향에 따라 이동되면서 어느 하나의 배출포트를 통해 복동식 실린더의 제1챔버로 작동유체가 공급되게 하고, 상기 복동식 실린더의 제2챔버의 작동유체는 또 다른 배출포트를 통해 바디쪽으로 유입되어 드레인포트를 통해 저장탱크로 유입되게 하는 것을 특징으로 하는 복동식 실린더용 솔레노이드 밸브.
2. 제1항에 있어서,

   상기 작동공간은,

   상부 작동공간과 하부 작동공간으로 구분되되, 상기 상부 작동공간과 하부 작동공간 각각은 내경이 감소되는 센터유로의 좌우로 대칭적으로 형성되고, 상기 상부 작동공간과 하부 작동공간끼리도 수직유로를 통해 연결되는 것을 특징으로 하는 복동식 실린더용 솔레노이드 밸브.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,

   상기 링커버와 마주보는 슬리브의 돌출단부는 그 외면이 비스듬한 경사면으로 이루어져 유로가 차단될 때 링커버의 내경단부에서 슬리브의 돌출단부가 선접촉을 형성하게 되는 것을 특징으로 하는 복동식 실린더용 솔레노이드 밸브.
5. 제1항, 제2항 및 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,

   상기 측면커버에는 작동레버의 하단부 외면을 받쳐지지하기 위한 것으로서 플런저 하우징의 내부에서 플런저 스프링에 의하여 탄성지지되는 탄성플런저가 설치되는 것을 특징으로 하는 복동식 실린더용 솔레노이드 밸브.

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