KR20100063204A - 유량조절밸브 및 그 실린더장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하우징의 설치구멍에 삽입되고 전체적으로 유량을 조절하는 조절로드와 일 방향으로 유량을 조절하는 체크볼과 상기 조절로드를 감싸는 몸체부로 이루어져 있는 유량조절밸브에 있어서,

상기 조절로드는 선단부에 유량을 조절하기 위한 테이퍼부가 형성된 스풀과, 중단부에는 유체를 흐르게 하는 유로가 형성되어 있고 작업포트와 연결된 연통로의 개폐를 위해 상기 연통로와 연결된 공간부에 체크볼이 설치되어 있고, 말단부는 상기 조절로드를 전후 진퇴 가능하게 하는 조절나사가 일체로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 컴팩트한 유량조절밸브 및 상기 유량조절밸브가 장착된 실린더장치에 관한 것이다.

따라서, 본 발명은 조절로드의 각 구성이 일체로 형성되어 있어 제작이 간단하고 용이할 뿐만 아니라 스풀이 테이퍼부를 가지고 있어 정밀한 유량조절이 가능하고 부피가 작기 때문에 소형의 정밀조절 실린더장치에 이용할 수 있다.

유량조절밸브, 스풀, 조절로드, 테이퍼부, 실린더장치

Description

유량조절밸브 및 그 실린더장치{flow rate control valve and the cylinder}

본 발명은 실린더장치 등에 매설되어 유로를 통해 흐르는 유체의 유량을 조절할 수 있는 유량조절밸브 및 그 실린더장치에 관한 것이다.

종래에는 유압식 실린더장치 하우징a(63)에 유량공급배출용의 매니폴드형 블록을 설치하고 개별적으로 마련한 체크밸브와 스로틀밸브를 상기 블록 내에 나란히 설치함으로써 유량조절밸브가 커지게 되고, 상기 하우징a(63)에 매니폴드형 블록을 설치해야 하므로 상기 블록이 하우징a(63)으로부터 돌출되어 실린더장치도 커지게 되는 문제점이 있었다.

그러므로 상기 종래기술의 매니폴드형 블록을 설치하고 개별적으로 체크밸브와 스로틀밸브를 설치해야하는 문제점을 해결하고자 다른 종래기술로는 도 1에 나타낸 바와 같이, 유량조절밸브의 구성은 통형상 케이싱 내에, 미터인입구와 조절자(52)를 축중심 방향으로 진퇴가 가능한 로드실과, 상기 로드실과 거의 동심 상으로 배치된 스로틀밸브자리(86)와 미터인출구를 순서대로 연통시킨다. 상기 조절자(52)의 선단부와 상기 로드실 중 적어도 한 쪽에 밸브실을 마련하고, 그 밸브실에 삽입한 체크부재(58)를 스프링(61)에 의해 상기 스로틀밸브자리(86)로 향하여 밀어붙인다. 상기 조절자(52)를 축중심 방향으로 전후 이동시킴으로써 지지구(71)의 밸브실 둘레벽 및 상기 체크부재(58) 중에 적어도 한쪽과 상기 스로틀밸브자리(86)의 사이에 형성한 스로틀 틈을 조절한다.

그러므로 밸브실에 체크부재(58)와 스로틀부재를 겸용하여 별도의 스로틀부재를 설치할 필요가 없어 상기 종래기술보다는 컴팩트하게 유량조절밸브를 제조할 수 있다.

그러나, 도 1에서 나타낸 바와 같이 종래 유량조절밸브도 컴팩트하기는 하나, 스로틀 틈을 형성하기 위한 구성이 지지구(71)와 조절자(52)가 분리되어 있으므로 제작이 복잡하고 생산단가가 높아질 뿐만 아니라 복잡한 구성 때문에 내구연한이 짧고 유량조절밸브를 소형화하는 데도 한계가 있었다.

또한 상기 유량조절밸브의 스로틀 틈은 스로틀밸브자리(86)와 밸브실 둘레벽 사이에 형성된 틈에 의해 주로 조절된다. 그러나 상기 틈은 조절로드의 조절나사를 이용하여 진퇴에 의해 조절하는데 조절나사에 진퇴에 의해 형성된 틈의 면적이 크게 변화됨으로 정밀한 유량조절이 필요한 소형부품에 사용하는데 한계가 있어왔다.

본 발명은 상기 종래기술의 문제점인 대형의 유량조절밸브를 소형화시키고, 복잡한 구성을 일체형으로 단순화시켜 제작을 간단하게 하고, 탈착이 쉬워 사용이 용이하며, 유량을 더욱 정밀하게 조절할 수 있는 유량조절밸브 및 그 실린더장치에 관한 것이다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 하기 위해 하우징의 설치구멍에 삽입되고 전체적으로 유량을 조절하는 조절로드와 일 방향으로 유량을 조절하는 체크볼과 상기 조절로드를 감싸는 몸체부로 이루어져 있는 유량조절밸브에 있어서,

상기 조절로드는 선단부에 유량을 조절하기 위한 테이퍼부가 형성된 스풀과, 중단부에는 유체를 흐르게 하는 유로가 형성되어 있고 작업포트와 연결된 연통로의 개폐를 위해 상기 연통로와 연결된 공간부에 체크볼이 설치되어 있고, 말단부는 상기 조절로드를 전후 진퇴 가능하게 하는 조절나사가 일체로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 컴팩트한 유량조절밸브 및 이를 장착한 실린더장치를 제공하게 된다.

본 발명의 유량조절밸브는 조절로드가 일체형으로 형성되어 있어 제작이 간단하여 생산단가가 낮고 사용이 용이하며, 부피가 작아 소형의 실린더장치에 사용할 수 있고, 정밀한 유량조절이 가능한 효과를 얻을 수 있다.

본 발명은 하우징(13)의 설치구멍(24)에 삽입되고 전체적으로 유량을 조절하는 조절로드(2)와 일 방향으로 유량을 조절하는 체크볼(8)과 상기 조절로드(2)를 감싸는 몸체부(1)로 이루어져 있는 유량조절밸브에 있어서,

상기 조절로드(2)는 선단부에 유량을 조절하기 위한 테이퍼부(6)가 형성된 스풀(100)과, 중단부에는 유체를 흐르게 하는 유로(9)가 형성되어 있고 작업포트(22)와 연결된 연통로(12)의 개폐를 위해 상기 연통로(12)와 연결된 공간부(10)에 체크볼(8)이 설치되어 있고, 말단부는 상기 조절로드(2)를 전후 진퇴 가능하게 하는 조절나사(3)가 일체로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 컴팩트한 유량조절밸브에 관한 것이다.

다만, 상기 스풀(100)의 외주면은 선단부에서 말단부 방향으로 비스듬히 절단되어 경사져 있는 테이퍼부(6)가 일측면 또는 양측면에 형성될 수 있다.

그리고 상기 체크볼(8)이 외부로 이탈되는 것을 방지하기 위해 연통로(12)의 내부에 삽입된 원통 형상의 지지부(7)를 포함할 수 있고, 또한 상기 체크볼(8)은 공간부(10)에 삽입된 탄성체(11)에 의해 상기 탄성체(11)와 반대방향으로 밀려질 수 있다.

더불어 상기 조절로드(2) 말단 외주면에는 상기 조절로드(2)를 안정하게 고정시키기 위한 로크너트(4)가 설치될 수 있다.

또한, 상기 하우징(13) 외부면과 몸체부(1) 사이에는 유체의 외부 누출을 방지하기 위한 밀봉부(5)가 설치될 수 있다.

또한, 상기 몸체부(1)는 조절로드(2)의 선단부를 감싸지 않고 있어, 유량조 절밸브의 선단부 직경이 유량조절밸브의 중단부 직경보다 작을 수 있다.

그리고 본 발명은 상기 유량조절밸브가 하우징(13)에 설치된 실린더장치(200)에 있어서, 상기 하우징(13)은 상기 유량조절밸브를 삽입시키기 위한 설치구멍(24)과 유체가 유입되는 입력포트(23)와 유체가 배출되는 작업포트(22)로 이루어져 있어 상기 작업포트(22) 외주면과 유량조절밸브의 스풀(100)과의 간격에 의해 유량을 조절하는 것을 특징으로 하는 실린더장치(200)에 관한 것이다.

다만, 상기 유량조절밸브의 스풀(100)의 외주면은 선단부에서 말단부 방향으로 비스듬히 절단되어 경사져 있는 테이퍼부(6)가 일측면 또는 양측면에 형성될 수 있다.

그리고 상기 유량조절밸브는 전체적으로 유량을 조절하는 조절로드(2)와 일 방향으로 유량을 조절하는 체크볼(8)과 상기 조절로드(2)를 감싸는 몸체부(1)로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 조절로드(2)는 중단부의 내부에 공간부(10)가 형성되어 있고 상기 공간부(10)에는 일방향으로 유량을 조절하기 위한 체크볼(8)이 설치될 수 있다.

이하, 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 2은 본 발명의 유량조절밸브를 나타낸 것으로, 본 발명의 유량조절밸브는 크게 조절로드(2)와 상기 조절로드(2)를 감싸고 있는 몸체부(1)로 구성되어 있다.

상기 조절로드(2)는 유량을 조절하기 위한 구성요소들로 이루어져 있는데 크게 스풀(100), 유로(9), 연통로(12), 공간부(10), 체크볼(8), 조절나사(3) 등으로 이루어져 있다. 상기 조절로드(2)의 선단부는 유량을 조절하기 위한 스풀(100)이 형성되어 있다. 도 2의 (c)에 나타낸 바와 같이 스풀(100)은 외주면의 선단부에서 말단부 방향으로 비스듬히 절단되어 있는 테이퍼부(6)가 형성되어 있는데, 상기 테이퍼부(6)는 사용에 따라 도 2의 (a)와 같이 외주면 일측면에 1개가 형성될 수 있고, (b)와 같이 외주면 양측면에 2개가 형성될 수 있다. 상기 테이퍼부(6)는 단면에서 나타낸 바와 같이 점차적으로 단면적이 변화되므로, 테어퍼부와 작업포트(22)의 내주면과의 위치에 따라 형성되는 틈의 단면적이 달라지고 따라서 정밀하게 유량이 조절되게 된다.

상기 스풀(100)의 내부는 연통로(12) 즉, 공간이 형성되어 있고 유체의 통로 역할을 하게 되고, 상기 연통로(12)에는 지지부(7)가 설치되어 있어 체크볼(8)이 이탈되는 것을 방지하게 된다.

상기 스풀(100)의 연통로(12)와 연결되어 있는 공간부(10)에는 체크볼(8)이 설치되어 있고 상기 체크볼(8)은 스프링 등의 탄성체(11)에 의해 지지되어 있으므로 탄성체(11)의 반대편 방향으로 밀리게 되어, 도 2, 3에 도시한 바와 같이 조절흐름(A)의 경우에는 체크볼(8)이 스풀(100)에 밀착되어 있어 유체가 조정된 스풀의 테이퍼부 공간에 흐름이 생기므로 유량조절이 된다.

상기 체크볼(8)은 외부로 이탈될 수 있으므로 지지부(7)에 의해 이탈이 방지하도록 되어 있고, 공간부(10)에는 유체가 흐를 수 있는 유로(9)가 형성되어 있다.

따라서, 공간부(10)에 흐르게 되는 유체는 조절흐름(A)에서는 상기 유로(9)에서 공간부(10)와 연통로(12)를 통해 조정된 스풀의 테이퍼부와 작업포트 간에 생 기는 공간에 의해 흐름이 생기므로 유량이 통과되고,

자유흐름(B)에서는 상기 체크볼(8)이 유압에 의해 뒤로 후퇴되므로 연통로(12)에서 공간부(10)와 유로(9)를 통해 유체가 자유롭게 흐르게 된다.

조절로드(2)는 전후 방향으로 진퇴가 가능한데, 상기 진퇴 작용을 하기 위해 상기 조절로드(2) 말단부에 조절나사(3)를 설치하여 조절나사(3)의 회전 방향에 따라 나사결합된 몸체부(1) 내에서 상기 조절로드(2)가 전후 이동하게 된다.

따라서, 상기 조절로드(2)는 모든 구성요소가 일체형으로 형성되어 있어, 도 1에 나타낸 바와 같이 복잡하게 구성된 종래기술과는 달리 구성이 단순하여 취급이 용이하고 제작이 간단하여 제조단가가 저렴하고, 구성요소 간 접합부위가 적어 내구성이 우수하여 장시간 사용이 가능하며, 형태안정성이 우수하여 신뢰성 있게 유량을 조절하게 된다. 또한 각 구성이 컴팩트하게 이루어져 있어 부피를 작게 제작할 수 있어 소형의 실린더장치(200)에 이용할 수 있다.

상기 조절로드(2)는 몸체부(1)에 의해 감싸게 되는데, 상기 몸체부(1)는 종래기술과 달리 조절로드(2)의 모든 부분을 감쌀 필요가 없어 부피를 작게 할 수 있다. 즉 조절로드(2)의 선단부에는 몸체부(1)가 감싸지 않을 수 있어 부피를 상당히 줄어들 수 있게 된다.

상기 몸체부(1)와 조절로드(2) 사이에는 압유의 누출을 방지하기 위한 패킹부재가 설치될 수 있고, 또한 유량조절밸브가 하우징(13)에 매설되는 경우 매설된 부분과 매설되지 않은 부분 사이에서 압유의 누출을 방지하기 위해 밀봉부(5)가 몸체부(1)와 하우징(13) 사이에 매설하게 된다.

그리고 본 발명의 조절로드(2) 말단부 외주면에는 로크너트(4)가 설치되어 있어 상기 조절로드(2)가 안정되게 고정되어 있으므로 장시간 사용시에도 상기 조절로드(2)가 정확하게 유량을 조절할 수 있게 된다.

도 3과 도 4는 본 발명의 유량조절밸브가 실린더장치(200)에 장착된 모습을 도시한 단면도이다. 도 3에 나타낸 바와 같이 본 발명의 유량조절밸브는 하우징(13)의 설치구멍(24)에 밀착되어 있는 모습을 나타낸 것으로, (a)는 테이퍼부(6)가 1개 형성된 것을 나타낸 것이고 (b)는 테이퍼부(6)가 2개 형성되어 있다. 상기와 같이 유량조절밸브가 설치구멍(24)에 밀착되어 있으면 스풀(100)과 설치구멍(24)의 벽 사이의 틈이 거의 없고 체크볼(8)이 스풀(100)의 연통로(12)에 밀착되어 있어 조절흐름(A)의 경우에는 유체가 조정된 스풀의 테이퍼부 공간에 의해서만 흐름이 형성되고, 자유흐름(B)일 경우에는 체크볼(8)이 유압에 의해 뒤로 밀리므로 공간부(10)로 유체가 흐르게 된다.

본 발명은 조절나사(3)를 조정하여 조절로드(2)를 뒤로 후퇴시키면 테이퍼부(6)를 갖는 스풀(100) 부분이 작업포트(22)의 내주면과 떨어지게 되면 상기 조절로드(2)의 스풀(100)과 작업포트(22) 내주면 사이의 간격이 생성되므로 간격에 따라 유량이 조절되게 된다.

도 4는 본 발명의 일 실시예를 나타낸 것으로, 상기 유량조절밸브가 실린더 하우징(13)의 설치구멍(24)에서 다소 후퇴한 모습을 나타낸 것으로 (a)는 테이퍼부(6)가 1개 형성된 것이고 (b)는 테이퍼부(6)가 2개 형성된 것이다. 또한 스풀(100)에 테이퍼부(6)가 설치된 경우 조절나사(3)에 따라 조절로드(2)가 전후진 함에 따라 상기 스풀(100)과 작업포트(22)의 내주면 사이에 간격이 형성되고 형성된 간격은 미세하게 변화되므로 정밀한 조절을 보다 용이하게 할 수 있게 된다.

따라서 조절흐름(A)의 경우, 유체는 입력포트(23)를 거쳐 설치구멍(24)에 이르게 되고 체크볼(8)이 설치된 쪽으로는 거의 흐르지가 않고 스풀(100)의 외주면을 따라 작업포트(22)로 흐르게 된다. 그리고 자유흐름(B)의 경우, 유체는 상기 조절흐름(A)과 반대로, 작업포트(22)에서 스풀(100)의 외주면을 따라 설치구멍(24)으로 흐르고 입력포트(23)를 통해 흐를 수 있고, 또한 작업포트(22)에서 스풀(100)의 내주면에 형성된 연통로(12)를 따라 체크볼(8)이 뒤로 밀려져 조절로드(2)의 공간부(10)로 흐르게 되고 유로(9)를 따라 입력포트(23)로 흐르게 된다.

본 발명의 몸체부(1)의 외주면에는 나사결합부가 있어 하우징(13)의 설치구멍(24) 내주면에 있는 나사부와 결합하여 고정되게 되고, 조절로드(2)의 외주면에 나사결합부가 있어 몸체부(1)의 내주면의 나사부와 결합할 수 있어 조절나사(3)를 조정함에 따라 전후로 이동할 수 있게 된다.

또한 상기 몸체부(1)는 조절로드(2)의 선단부를 감싸고 있지 않으므로 전체적으로 유량조절밸브의 부피를 상당히 줄일 수 있어 소형의 실린더장치(200)에 사용할 수 있게 된다.

따라서, 본 발명의 실린더장치(200)는 하우징(13) 내의 설치구멍(24)에 일체형의 유량조절밸브를 사용하므로 탈부착이 용이할 뿐만 아니라 상기 유량조절밸브의 각 구성요소가 컴팩트하게 결합되어 있어 소형의 실린더장치(200)를 제조하는데 적합하다.

도 1은 종래기술로서 유량조절밸브가 실린더장치에 장착된 것의 단면도이다.

도 2는 본 발명의 유량조절밸브를 나타낸 것이다.

도 3은 본 발명의 유량조절밸브가 하우징에 밀착되어 장착된 것의 단면도이다.

도 4는 도 3의 유량조절밸브가 하우징에서 후퇴된 모습을 나타낸 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 도면부호 설명>

1:몸체부 2:조절로드 3:조절나사

4:로크너트 5:밀봉부 6:테이퍼부

7:지지부 8:체크볼 9:유로

10:공간부 11:탄성체 12:연통로

13:하우징 22:작업포트 23:입력포트

24:설치구멍 A:조절흐름 B:자유흐름

51:몸체 52:조절자 53:조절용나사

54:로크너트a 55:실링부 58:체크부재

60:밸브실 61:스프링 62:공급배출구

63:하우징a 71:지지구 72:둘레홈

81:연통구멍 82:메타인출구 83:작업포트a

84:입력포트 a 86:스로틀밸브자리 87:체크밸브자리

88:설치홈 89:메타인입구

100:스풀 200:실린더장치

Claims (11)

1. 하우징의 설치구멍에 삽입되고 전체적으로 유량을 조절하는 조절로드와 일 방향으로 유량을 조절하는 체크볼과 상기 조절로드를 감싸는 몸체부로 이루어져 있는 유량조절밸브에 있어서,

   상기 조절로드는 선단부에 유량을 조절하기 위한 테이퍼부가 형성된 스풀과, 중단부에는 유체를 흐르게 하는 유로가 형성되어 있고 작업포트와 연결된 연통로의 개폐를 위해 상기 연통로와 연결된 공간부에 체크볼이 설치되어 있고, 말단부는 상기 조절로드를 전후 진퇴 가능하게 하는 조절나사가 일체로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 컴팩트한 유량조절밸브.
2. 제1항에 있어서,

   상기 스풀의 외주면은 선단부에서 말단부 방향으로 비스듬히 절단되어 경사져 있는 테이퍼부가 일측면 또는 양측면에 형성된 것을 특징으로 하는 컴팩트한 유량조절밸브.
3. 제1항에 있어서,

   상기 체크볼이 외부로 이탈되는 것을 방지하기 위해 연통로의 내부에 삽입된 원통 형상의 지지부를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 컴팩트한 유량조절밸브.
4. 제1항에 있어서,

   상기 체크볼은 공간부에 삽입된 탄성체에 의해 상기 탄성체와 반대방향으로 밀려지는 것을 특징으로 하는 컴팩트한 유량조절밸브.
5. 제1항에 있어서,

   상기 조절로드 말단 외주면에는 상기 조절로드를 안정하게 고정시키기 위한 로크너트가 설치된 것을 특징으로 하는 컴팩트한 유량조절밸브.
6. 제1항에 있어서,

   상기 하우징 외부면과 몸체부 사이에는 유체의 외부 누출을 방지하기 위한 밀봉부가 설치된 것을 특징으로 하는 컴팩트한 유량조절밸브.
7. 제1항에 있어서,

   상기 몸체부는 조절로드의 선단부를 감싸지 않고 있어, 유량조절밸브의 선단부 직경이 유량조절밸브의 중단부 직경보다 작은 것을 특징으로 하는 컴팩트한 유량조절밸브.
8. 제1항 내지 7항 중 어느 한 항의 유량조절밸브가 하우징에 설치된 실린더장치에 있어서,

   상기 하우징은 상기 유량조절밸브를 삽입시키기 위한 설치구멍과 유체가 유 입되는 입력포트와 유체가 배출되는 작업포트로 이루어져 있어 상기 작업포트 외주면과 유량조절밸브의 스풀과의 간격에 의해 유량을 조절하는 것을 특징으로 하는 실린더장치.
9. 제8항에 있어서,

   상기 유량조절밸브의 스풀의 외주면은 선단부에서 말단부 방향으로 비스듬히 절단되어 경사져 있는 테이퍼부가 일측면 또는 양측면에 형성된 것을 특징으로 하는 실린더장치.
10. 제8항에 있어서,

    상기 유량조절밸브는 전체적으로 유량을 조절하는 조절로드와 일 방향으로 유량을 조절하는 체크볼과 상기 조절로드를 감싸는 몸체부로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 실린더장치.
11. 제10항에 있어서,

    상기 조절로드는 중단부의 내부에 공간부가 형성되어 있고 상기 공간부에는 일방향으로 유량을 조절하기 위한 체크볼이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 실린더장치.

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