KR20110073673A

KR20110073673A - 솔레노이드 밸브 바디 조립방법 및 복동식 실린더용 솔레노이드 밸브

Info

Publication number: KR20110073673A
Application number: KR1020090130378A
Authority: KR
Inventors: 설철수
Original assignee: 설철수
Priority date: 2009-12-24
Filing date: 2009-12-24
Publication date: 2011-06-30

Abstract

본 발명은 솔레노이드 밸브에 관련되는 것으로 보다 구체적으로는 밸브 바디의 조립 방법에 관한 것으로서, 밸브 바디의 좌우측으로 관통되게 기계가공을 통해 설치홀을 형성시킨 후 상기 설치홀에 대한 내경연마를 실시하는 설치홀가공단계와; 상기 설치홀에 결합될 슬리브부쉬를 가공하여 내경연마를 하도록 하는 슬리브부쉬 제작단계와; 상기 슬리브부쉬 내부에 삽입되어 좌우로 이동되는 스풀을 가공하여 외경연마를 하도록 하는 스풀 제작단계와; 설치홀에 기 제작된 슬리브부쉬를 삽입하기 위해 액체 질소를 이용하여 상기 슬리브부쉬를 냉각시켜 수축되게 하는 슬리브부쉬 냉각단계와; 급속 냉각되어 수축된 슬리브부쉬를 밸브 바디의 설치홀에 삽입하여 상온에서 방치하도록 하는 슬리브부쉬 고정단계와; 상기 슬리브부쉬 내부로 기 제작된 상기 스풀을 삽입되게 하는 스풀 설치단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브 바디 조립방법에 관한 것이다.

솔레노이드, 밸브, 밸브 바디, 슬리브부쉬, 스풀, 냉각, 액체질소

Description

솔레노이드 밸브 바디 조립방법 및 복동식 실린더용 솔레노이드 밸브{Assembly method of solenoid valve body and solenoid valve for doubleaction cylinder}

본 발명은 솔레노이드 밸브에 관련되는 것으로 보다 구체적으로는 복동식 실린더의 구동에 적합한 것이고 밸브 바디의 조립방법에 관련되는 것이기도 하다.

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

기존에 알려진 솔레노이드 밸브에 있어서 밸브 바디 내부에 좌우로 움직이는 스풀을 설치하는 방법으로 밸브 바디 좌우로 관통되는 설치홀을 가공하되 스풀과의 관계에서 선택적인 유로차단 및 공급을 위해 다수의 함몰된 작동홈을 형성시켜야 했었다.

다수의 작동홈들이 형성된 설치홀에 스풀을 삽입하게 되며 상기 스풀은 솔레노이드의 작동에 의해 좌우로 움직이게 된다. 하지만, 스풀의 이동시 상기 작동홈들로 인해 스풀이 작동홈에 걸려서 원활하게 움직이지 못하게 되는 문제점이 발생 되었었다. 이러한 문제점을 최소화하기 위해서는 스풀과 작동홈 및 설치홀의 치수관리 및 조도관리가 중요하며 따라서 제작비용이 지나치게 높아지는 문제점과 불량율이 증가되는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명에서는 복동식 실린더 구동에 적합한 솔레노이드 밸브로서 밸브 바디에 설치되는 스풀의 작동성이 원활할 수 있는 새로운 조립방법을 제공하고자 하며, 이러한 조립방법을 통해 우수한 성능을 발휘할 수 있는 복동식 실린더용 솔레노이드 밸브를 제공하고자 한다.

제시한 바와 같은 과제 해결을 위한 본 발명은, 솔레노이드 밸브 바디의 조립 방법에 관한 것으로서, 밸브 바디의 좌우측으로 관통되게 기계가공을 통해 설치홀을 형성시킨 후 상기 설치홀에 대한 내경연마를 실시하는 설치홀 가공단계와; 상기 설치홀에 결합될 슬리브부쉬를 가공하여 내경연마를 하도록 하는 슬리브부쉬 제작단계와; 상기 슬리브부쉬 내부에 삽입되어 좌우로 이동되는 스풀을 가공하여 외경연마를 하도록 하는 스풀 제작단계와; 설치홀에 기 제작된 슬리브부쉬를 삽입하기 위해 액체 질소를 이용하여 상기 슬리브부쉬를 냉각시켜 수축되게 하는 슬리브부쉬 냉각단계와; 급속 냉각되어 수축된 슬리브부쉬를 밸브 바디의 설치홀에 삽입하여 상온에서 방치하도록 하는 슬리브부쉬 고정단계와; 상기 슬리브부쉬 내부로 기 제작된 상기 스풀을 삽입되게 하는 스풀 설치단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브 바디 조립방법을 제안한다.

바람직하게 상기 스풀 설치단계는, 슬리브부쉬의 내경과 스풀의 외경을 랩핑하여 상기 스풀을 삽입시키도록 함을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브 바디 조립방 법을 제안한다.

그리고 본 발명은 복동식 실린더의 구동을 위한 솔레노이드 밸브에 관한 것으로서, 좌우방향으로 천공되는 설치홀이 형성되며 상기 설치홀과 연결되는 두개의 배출포트와 하나의 유입포트 및 하나의 드레인포트가 형성되는 밸브 바디와; 상기 설치홀에 삽입되는 것으로 좌우로 관통되게 센터홀이 형성되며 외면 좌우 단부 근처에 함몰된 배출홈이 구비되고 상기 배출홈 사이 구간에는 하나의 유입홈이 함몰되게 형성되되, 상기 배출홈과 유입홈에는 내부와 연결되는 다수의 통과공이 형성되는 슬리브부쉬와; 상기 센터홀에 삽입되며 양단부는 솔레노이드의 푸쉬핀과 접촉되어 어느 일측 솔레노이드의 작동에 의해 어느 일 방향으로 이동하여 어느 하나의 배출포트를 열어 복동실린더의 제1챔버로 작동유체를 배출되게 하고, 상기 복동실린더의 제2챔버의 작동유체는 또 다른 배출포트를 통해 밸브 바디 내부로 유입되어 드레인포트를 따라 저장탱크로 유입될 수 있도록 하는 스풀;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 복동식 실린더용 솔레노이드 밸브를 제안한다.

바람직하게 상기 스풀은, 중립상태일 때 상기 슬리브부쉬의 배출홈으로 작동유체의 누설을 방지하기 위한 두개의 밀폐구간이 형성되되, 밀폐구간에는 다수의 윤활홈이 형성되며 상기 밀폐구간 사이는 직경이 보다 감소되어 유입홈으로부터 작동유체가 슬리브부쉬 내부로 공급될 수 있도록 하는 감육구간이 형성되는 것을 특징으로 하는 복동식 실린더용 솔레노이드 밸브를 제안한다.

본 발명에 의하면 밸브 바디의 설치홀에 슬리브부쉬를 조립할 때 손상없이 간편하게 조립이 가능하고 상기 슬리브부쉬 내부에 설치되는 스풀은 걸림 현상없이 원활하게 움직이게 되어 우수한 품질의 솔레노이드 밸브를 제공할 수 있다는 효과가 있다.

이하 본 발명에 의한 솔레노이드 밸브 바디 조립방법 및 복동식 실린더용 솔레노이드 밸브에 관하여 보다 상세한 설명을 전개하도록 한다. 본 발명의 기술적 사상에 대한 이해를 돕기 위한 수단으로 관련도면을 참조하도록 하되, 제시되는 도면들은 하나의 실시예를 보여주는 것이다.

먼저, 솔레노이드 밸브 바디 조립방법에 대해 설명하도록 하며, 도1은 후술할 복동식 실린더용 솔레노이드 밸브에 대한 개략적인 부분 단면도를 보여주며, 도2는 슬리브부쉬의 단면도이고 도3은 스풀의 정면도에 해당된다. 도4는 바디에 형성되는 포트들의 예시도이다.

본 발명에 의한 솔레노이드 밸브 바디의 조립방법은 크게 설치홀 가공단계(S1), 슬리브부쉬 제작단계(S2), 스풀 제작단계(S3), 슬리브부쉬 냉각단계(S4), 슬리브부쉬 고정단계(S5) 및 스풀 설치단계(S6)를 포함하여 구성된다.

밸브 바디(100)의 좌우측으로 솔레노이드(200)가 하나씩 결합되게 되는데, 상기 밸브 바디(100)의 좌우로 관통되게 하나의 설치홀(110)이 형성되어야 한다. 상기 설치홀 가공단계(S1)는 밸브 바디(100)의 좌우측으로 관통되게 기계가공을 통해 설치홀(110)을 만든 후 상기 설치홀에 대한 내경연마 작업을 하는 것을 의미한 다. 여기서 기계가공이라 함은 공지의 공작기계를 통해 홀 가공을 하는 것을 의미하고 내경연마는 설계치에 따른 충분한 조도를 확보하는 것을 의미한다.

다음으로 슬리브부쉬 제작단계(S2)가 뒤따르며, 소정 형상의 슬리브부쉬(300)를 가공한 후 내경연마를 하도록 한다.

다음으로 스풀 제작단계(S3)에서는 슬리브부쉬(300) 내부로 삽입되어 좌우로 이동되는 스풀(400)을 가공한 후 외경연마를 실시하도록 한다.

이어서 슬리브부쉬 냉각단계(S4)에서는 설치홀(110)에 기 제작된 슬리브부쉬(300)를 삽입하기 위한 방안으로 액체 질소를 이용하여 상기 슬리브부쉬(300)를 냉각시켜 수축되게 하는 것을 의미한다. 상기 슬리브부쉬(300)는 금속성 재질이므로 액체질소로 급속냉각시키게 되면 수축되는 특성을 나타낸다.

이어서 슬리브부쉬 고정단계(S5)에서는 급속 냉각되어 수축된 슬리브부쉬(300)를 상기 설치홀(110)에 삽입하여 상온에서 방치하도록 한다. 수축된 슬리브부쉬(300)는 설치홀(110)에 쉽게 삽입이 되며 정확한 위치를 잡은 후 상온에서 대략 24시간 정도 방치하여 두어 자연스럽게 슬리브부쉬(300)가 설치홀(110)에 타이트하게 압입되는 효과를 얻도록 한다.

마지막으로 스풀 설치단계(S6)에서는 설치홀(110)에 결합된 슬리브부쉬(300) 내부로 상기 스풀(400)을 삽입되게 하며, 이러한 일련의 과정으로 밸브 바디(100)의 내부에 설치될 슬리브부쉬(300) 및 스풀(400)의 조립이 완료된다. 보다 바람직하게 상기 스풀 설치단계(S6)에서 상기 슬리브부쉬(300)의 내경과 스풀(400)의 외경에 대하여는 랩핑작업을 하여 보다 정밀하게 치수를 조정한 후 스풀을 삽입시 킴이 적합하다.

상술한 바와 같은 조립방법을 통해 밸브 바디가 완성되며, 이러한 밸브바디를 갖는 복동식 실린더용 솔레노이드 밸브는 그 작동성이 매우 우수하게 된다.

본 발명에 의한 복동식 실린더용 솔레노이드 밸브는 주요한 구성요소로서 밸브 바디(100), 슬리브부쉬(300), 스풀(400) 및 솔레노이드(200)를 포함하여 구성되며, 도1 내지 도4에 도시된 바와 같이 상기 밸브 바디(100)는 좌우방향으로 천공되는 설치홀(110)이 형성되고 상기 설치홀(110)과 연결되는 두개의 배출포트(A,B), 하나의 유입포트(P) 및 하나의 드레인포트(T)가 구비된다.

상기 슬리브부쉬(300)는 상기 설치홀(110)에 삽입되어 고정 설치되는 것으로 언급한 조립방법에 따라 액체질소를 이용한 냉각을 통해 상기 슬리브부쉬(300)를 설치홀(110)에 결합시키도록 함이 적합하다. 상기 슬리브부쉬(300)에는 좌우로 관통되는 센터홀(310)이 형성되며 외면 좌우 단부 근처에 함몰 형성되는 배출홈(320)이 하나씩 마련되고 상기 배출홈(320)들 사이 구간에는 하나의 유입홈(330)이 함몰 형성된다. 그리고 상기 배출홈(320)과 유입홈(330)에는 내부와 연결되는 다수의 통과공(H)들이 형성된다.

상기 각 배출홈(320)에는 밸브 바디(100)에 형성되는 배출포트(A,B)가 하나씩 연결되며 유입홈(330)에는 유입포트(P)가 연결된다. 그리고 드레인포트(T)는 배출포트(A,B)들과 연결되게 형성된다.

다음으로 상기 슬리브부쉬(300)의 센터홀(310)을 통해 삽입되는 스풀(400)에 대해 설명하도록 한다. 상기 스풀(400)은 슬리브부쉬(300)보다 길게 형성되는 것으로 그 양단부는 솔레노이드(200)의 푸쉬핀(210)과 접촉되며 어느 일측 솔레노이드(200)가 작동되면 어느 일 방향으로 이동될 수 있고 이에 따라 어느 하나의 배출포트를 열어주어 복동실린더의 제1챔버(10)로 작동유체를 배출시키게 된다. 이때 상기 복동실린더의 제2챔버(20)의 작동유체는 또 다른 배출포트를 통해 밸브측으로 유입된 후 드레인포트(T)를 통해 저장탱크로 이동된다. 즉, 어느 일측 배출포트를 통해 작동유체가 배출되면 동시에 다른 배출포트를 통해서는 작동유체가 밸브측으로 유입된 후 드레인포트를 통해 저장탱크로 공급되는 것이다.

상기 스풀(400)의 보다 상세한 구조를 보면 솔레노이드(200)가 작동되지 않는 중립상태일 때 상기 슬리브부쉬(300)의 배출홈(320)으로 작동유체가 누설되지 않도록 하기 위해 두개의 밀폐구간(410)이 형성되며, 상기 밀폐구간(410)에는 다수의 윤활홈(411)이 마련된다. 즉, 상기 밀폐구간(410)은 슬리브부쉬(300) 내경면과 긴밀한 접촉상태를 이루고 있으며 윤활홈(411)에는 적정량의 오일이 남아있어 슬라이딩 운동시 윤활특성을 나타내게 된다.

그리고 상기 밀폐구간(410) 사이 영역은 직경이 감소되는 감육구간(420)이 되며 유입포트(P)와 연결되는 유입홈(330)으로부터 작동유체가 슬리브부쉬(300) 내부로 공급되게 된다.

유입포트(P)에서 공급되는 작동유체는 슬리브부쉬(300) 내부로 유입되어 감육구간(420)에 저장되며 솔레노이드(200)가 작동되면 어느 일측 방향으로 스풀(400)이 이동되고 이에 따라 어느 일측 배출포트가 열려 작동유체는 복동실린더 의 제1챔버(10)로 공급되며 동시에 복동실린더의 제2챔버(20)에 있던 작동유체는 또 다른 배출포트를 통해 유입된 후 드레인포트를 따라 저장탱크(미도시)로 보내어지게 된다.

한편, 상기 스풀(400)은 솔레노이드(200)의 작동에 의해 일측으로 슬라이딩되었다가 솔레노이드로 전기공급이 차단되면 중립상태로 복귀되어야 하는 바, 스풀의 양단부에는 스프링(430)에 의해 지지될 수 있는 구조를 이루도록 한다.

본 발명에 의한 솔레노이드 밸브 및 밸브 바디 제작방법에 의하면 작동성이 우수한 솔레노이드 밸브를 제공할 수 있어 이용 가능성이 높다.

도1은 본 발명에 의한 복동식 실린더용 솔레노이드 밸브에 대한 개략적인 부분 단면도.

도2는 슬리브부쉬의 단면도.

도3은 스풀의 정면도.

도4는 바디에 형성되는 포트들의 예시도.

<도면에 사용된 주요부호에 대한 설명>

100 : 밸브바디 110 : 설치홀

200 : 솔레노이드 210 : 푸쉬핀

300 : 슬리브부쉬 310 : 센터홀

320 : 배출홈 330 : 유입홈

400 : 스풀 410 : 밀폐구간

411 : 윤활홈 420 : 감육구간

430 : 스프링

Claims

솔레노이드 밸브 바디의 조립 방법에 관한 것으로서,

밸브 바디의 좌우측으로 관통되게 기계가공을 통해 설치홀을 형성시킨 후 상기 설치홀에 대한 내경연마를 실시하는 설치홀 가공단계와;

상기 설치홀에 결합될 슬리브부쉬를 가공하여 내경연마를 하도록 하는 슬리브부쉬 제작단계와;

상기 슬리브부쉬 내부에 삽입되어 좌우로 이동되는 스풀을 가공하여 외경연마를 하도록 하는 스풀 제작단계와;

설치홀에 기 제작된 슬리브부쉬를 삽입하기 위해 액체 질소를 이용하여 상기 슬리브부쉬를 냉각시켜 수축되게 하는 슬리브부쉬 냉각단계와;

급속 냉각되어 수축된 슬리브부쉬를 밸브 바디의 설치홀에 삽입하여 상온에서 방치하도록 하는 슬리브부쉬 고정단계와;

상기 슬리브부쉬 내부로 기 제작된 상기 스풀을 삽입되게 하는 스풀 설치단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브 바디 조립방법.
제1항에 있어서,

상기 스풀 설치단계는,

슬리브부쉬의 내경과 스풀의 외경을 랩핑하여 상기 스풀을 삽입시키도록 함을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브 바디 조립방법.
복동식 실린더의 구동을 위한 솔레노이드 밸브에 관한 것으로서,

좌우방향으로 천공되는 설치홀이 형성되며 상기 설치홀과 연결되는 두개의 배출포트와 하나의 유입포트 및 하나의 드레인포트가 형성되는 밸브 바디와;

상기 설치홀에 삽입되는 것으로 좌우로 관통되게 센터홀이 형성되며 외면 좌우 단부 근처에 함몰된 배출홈이 구비되고 상기 배출홈 사이 구간에는 하나의 유입홈이 함몰되게 형성되되, 상기 배출홈과 유입홈에는 내부와 연결되는 다수의 통과공이 형성되는 슬리브부쉬와;

상기 센터홀에 삽입되며 양단부는 솔레노이드의 푸쉬핀과 접촉되어 어느 일측 솔레노이드의 작동에 의해 어느 일 방향으로 이동하여 어느 하나의 배출포트를 열어 복동실린더의 제1챔버로 작동유체를 배출되게 하고, 상기 복동실린더의 제2챔버의 작동유체는 또 다른 배출포트를 통해 밸브 바디 내부로 유입되어 드레인포트를 따라 저장탱크로 유입될 수 있도록 하는 스풀;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 복동식 실린더용 솔레노이드 밸브.
제3항에 있어서,

상기 스풀은,

중립상태일 때 상기 슬리브부쉬의 배출홈으로 작동유체의 누설을 방지하기 위한 두개의 밀폐구간이 형성되되, 밀폐구간에는 다수의 윤활홈이 형성되며 상기 밀폐구간 사이는 직경이 보다 감소되어 유입홈으로부터 작동유체가 슬리브부쉬 내 부로 공급될 수 있도록 하는 감육구간이 형성되는 것을 특징으로 하는 복동식 실린더용 솔레노이드 밸브.