KR20120079956A

KR20120079956A - 이중포핏 솔레노이드 밸브

Info

Publication number: KR20120079956A
Application number: KR1020110001325A
Authority: KR
Inventors: 양해정; 이선후
Original assignee: 한국산업기술대학교산학협력단
Priority date: 2011-01-06
Filing date: 2011-01-06
Publication date: 2012-07-16
Also published as: KR101223342B1

Abstract

코일이 권취된 제1몸체가 좌측단을 감싸며 결합된 제2몸체와, 상기 제2몸체의 우측단 내측에 삽입되어 결합되며 작동유가 유입/배출되는 제1,2유로가 외주면과 우측단에 각각 통공된 슬리브가 형성된 솔레노이드밸브에 있어서, 상기 슬리브 내측에 삽입되어 좌우방향으로 직선운동되며 작동유가 유입/배출되도록 상단 외주면과 우측단에 각각 형성된 제1,2오리피스와, 상기 제1오리피스로 유입된 작동유가 수용되는 제1챔버가 형성된 파일럿포핏과; 상기 파일럿포핏 내측에 삽입된 일측단이 제1스프링에 의해 지지되며, 제1챔버로 유입된 작동유가 외주면을 따라 형성된 제3유로를 통해 이송되어 수용되는 제2챔버가 형성된 메인포핏과; 우측단에 메인포핏 좌측단이 삽입되어 고정되도록 '

'자형태로 형성된 수용홈과, 제2챔버의 작동유가 외주면을 따라 형성된 제4유로를 통해 이송되어 수용되는 제3챔버와, 좌측단에 형성된 일직선 형태의 제2스프링홈에 일측이 삽입되어 제3챔버에 지지된 제2스프링이 형성된 구조로 이루어진다. 상기한 바와 같이, 본 발명에 의한 이중포핏 솔레노이드 밸브는 제2오리피스와 제2유로를 통해 작동유가 유출입되며 각각 메인포핏과 파일럿포핏에 의해 밀폐됨으로써, 고압력 조건에서도 작동유가 슬리브 내에서 안정적으로 이동되며 작동유의 누유현상이 개선되는 효과가 있다.

Description

이중포핏 솔레노이드 밸브 { Double poppet solenoid valve apparatus }

본 발명은 이중포핏 솔레노이드 밸브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 메인포핏과 파일럿포핏에 의해 각각 제2오리피스와 제2유로가 개폐되도록 함으로써 고압의 작동유 유입/배출시에 발생되는 누유가 감소되고 솔레노이드 밸브의 정확한 기밀이 유지될 수 있는 이중포핏 솔레노이드 밸브에 관한 것이다.

일반적으로 유압회로에 사용되는 직동형 솔레노이드 밸브는 스풀이 슬리브내측에 삽입된 구조로 스풀을 좌우로 이동시켜 유로의 방향을 제어할 수 있는 것이다.

도 1a에 도시된 바와 같이, 종래의 직동형 솔레노이드 유압밸브는 코일(101)에 전원이 인가되면, 코일(101) 중심부에 전자력이 형성되고 가동자(102)가 전자석이 되면서 스프링(103)이 압축됨으로써, 가동자(102)와 기구적으로 연결되어 있는 스풀(104)의 위치가 도 1a와 같이 직선이동되는 것이다. 이에 따라 제10유로(200)에서 대기하고 있던 유압 작동유는 제20유로(300)로 흘러가는 구조로 이루어진다.

상기한 바와 같이, 도 1a와 도 1b의 슬리브와 스풀 작동 방식은 구조가 간단하지만, 슬리브와 습동을 위한 틈새 공차가 필요하게 되어 틈새가 유지되는 만큼 누유량이 증가하는 문제가 필연적으로 발생하고, 도 1b와 같은 상태에서 작동유가 제10유로(200)에서 제20유로(300)로 흐르는 조건에서 압력의 증가에 따라 유체력이 증가하여 개방된 상태의 스풀을 폐쇄하는 방향으로 의도하지 않는 힘이 발생된다. 그 결과로 100bar 이상의 고압력 조건에서 사용이 제한적이며, 통상 100bar 조건에서 20cpm 이상의 작동유 누유가 발생되는 문제점이 있었다.

전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 고압력 조건에서도 작동유가 슬리브 내에서 안정적으로 이동되며, 작동유의 누유 현상이 개선되도록, 제2오리피스와 제2유로를 통해 작동유가 유출입되며 각각 메인포핏과 파일럿포핏에 의해 밀폐되는 이중구조로 형성된 이중포핏 솔레노이드 밸브를 제공하는데 목적이 있다.

'자형태로 형성된 수용홈과, 제2챔버의 작동유가 외주면을 따라 형성된 제4유로를 통해 이송되어 수용되는 제3챔버와, 좌측단에 형성된 일직선 형태의 제2스프링홈에 일측이 삽입되어 제3챔버에 지지된 제2스프링이 형성된 구조로 이루어진다.

상기 메인포핏은 코일에 여자전류 인가 또는 해제시 플런저와 함께 좌우방향으로 직선이동되며 제2오리피스가 개방 또는 폐쇄되도록 형성된다.

상기 파일럿포핏은 플런저가 좌우방향으로 직선이동시 메인포핏과 함께 직선이동되며 제2유로가 개방 또는 폐쇄되도록 일측단이 송곳형태로 형성된다.

상기 메인포핏과 파일럿포핏은 코일에 여자전류 해제시 제1오리피스를 따라 유입된 작동유가 제3챔버, 제2챔버, 제1챔버 내부로 순차적으로 수용되며 메인포핏과 파일럿포핏에 의해 제2오리피스와 제2유로의 기밀이 유지되도록 형성된다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 의한 이중포핏 솔레노이드 밸브는 제2오리피스와 제2유로를 통해 작동유가 유출입되며 각각 메인포핏과 파일럿포핏에 의해 밀폐됨으로써, 고압력 조건에서도 작동유가 슬리브 내에서 안정적으로 이동되며 작동유의 누유현상이 개선되는 효과가 있다.

도 1은 종래기술의 단면도
도 2는 본 발명에 따른 이중포핏 솔레노이드 밸브 단면도
도 3은 본 발명에 따른 이중포핏 솔레노이드 밸브 사용상태도

이하 본 발명에 의한 이중포핏 솔레노이드 밸브의 구성 및 작동에 따른 바람직한 실시예를 첨부도면과 함께 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 이중포핏 솔레노이드 밸브 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 이중포핏 솔레노이드 밸브 사용상태도를 지시하는 것이다.

본 발명의 이중포핏 솔레노이드 밸브는, 도 2에 도시된 바와 같이, 코일(11)이 권취된 제1몸체(10)와, 상기 제1몸체(10)에 삽입되어 좌측단이 너트(21)로 고정되며 우측단 내부가 중공으로 형성된 제2몸체(20)와, 상기 제2몸체(20) 우측단 내부에 삽입고정되며 작동유가 유입/배출되는 제1,2유로(31,32)가 외주면과 우측단에 각각 형성된 슬리브(30)와, 상기 슬리브(30) 내측에서 좌우로 이동되며 제2유로(32)가 압입되도록 하는 파일럿포핏(40)과, 상기 파일럿포핏(40) 내측에서 좌우로 이동되는 메인포핏(50)과, 상기 메인포핏(50)과 결합되며 좌측단이 제2몸체(20)내부에 삽입되며 일직선 형태의 제2스프링홈(641)에 제2스프링(64)이 삽입된 플런저(60)가 구비된 구조로 이루어진다.

상기 파일럿포핏(40)은 슬리브(30) 내측에 삽입되어 좌우 방향으로 직선운동되며 제1,2유로(31,32)와 같이 작동유가 유입/배출되도록 외주면 상단과 우측단에 각각 타공된 제1,2오리피스(41,42)가 형성되고, 파일럿포핏(40) 내측에 삽입된 메인포핏(50)에 의해 제1오리피스(41)로 유입된 작동유가 제2오리피스(42)로 배출되기전 수용되는 제1챔버(43)가 형성되는 것이며, 코일(11)에 전원인가시 제2스프링(64)을 압축하며 좌측으로 이송되는 플런저(60)에 따라서 메인포핏(50)과 함께 직선이동되며 제2유로(32)가 개방 또는 폐쇄되도록 하는 것이다.

또한, 상기 메인포핏(50)은 파일럿포핏(40) 내측에 삽입된 우측단이 제1스프링(51)에 의해 지지되며 좌측단은 후술되는 '

'자형태로 형성된 수용홈(61)에 삽입되어 고정되는 것이다. 또한, 메인포핏(50) 외주면에 형성된 직선형태의 제3유로(52)를 통해 제1챔버(43)에 수용된 작동유가 이송되어 수용되는 제2챔버(53)가 형성된다.

특히, 상기 메인포핏(50)은 코일(11)에 여자전류 인가 또는 해제시 플런저(60)가 좌우방향으로 직선이동됨에 따라 제1챔버(43)의 압력이 하강 또는 상승되며 제2오리피스(42)가 개방 또는 폐쇄되도록 하는 것이며, 메인포핏(50)의 우측단이 송곳형태로 형성되어 제2오리피스(42) 기밀성이 향상되는 것이다.

한편, 플런저(60)는 메인포핏(50) 좌측단이 삽입되어 고정되도록 '

'자형태로 수용홈(61)이 형성되며, 메인포핏(50)과 마찬가지로 제2챔버(53)의 작동유가 외주면을 따라 형성된 직선형태의 제4유로(62)를 통해 이송되어 수용되는 제3챔버(63)가 형성된다.

상기 플런저(60)는 코일(11)에 여자전류 해제시 제2스프링(64)에 의해 원위치로 복원되고, 제1오리피스(41)를 따라 유입된 작동유가 제3챔버(63), 제2챔버(53), 제1챔버(43) 내부로 순차적으로 수용되며 제1챔버(43) 내부의 압력이 상승하며 메인포핏(50)에 의해 제2오리프스(42)가 압입되고, 파일럿포핏(60)에 의해 제2유로(32)의 기밀이 유지될 수 있는 것이다.

이하 본 발명에 의한 이중포핏 솔레노이드 밸브의 사용 과정을 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

본 발명의 이중포핏 솔레노이드 밸브의 작동은 일반적인 솔레노이드 밸브와 같이 코일의 여자 전류에 따라서 제1유로(31)에서 제2유로(32)로 배출되는 작동유의 유량을 제어하는 밸브로서, 도 3a와 같이, 코일(11)에 여자전류가 해제시에는 작동유가 제1유로(31), 제1오리피스(41), 제1챔버(43), 제2챔버(53), 제3챔버(63)로 순차적으로 채워짐에 따라 제1챔버(43)의 압력이 상승해 메인포핏(50)과 파일럿포핏(40)이 제2오리피스(42)와 제2유로(32) 각각 밀착되어 고압력에서도 안정적인 작동과 함께 누유가 발생되지 않는 것이다. 특히, 제2오리피스(42)와 밀착되는 메인포핏(50)의 우측단이 송곳형태로 제2오리피스(42) 내부로 일부가 삽입되어 압착되어 누유현상이 제거될 수 있는 것이다.

한편, 도 3b와 같이, 코일(11)에 여자전류 인가되며 제2스프링(64)이 압축되며 플런저(60)가 좌측으로 이동하게 되어 제3챔버(63)의 작동유가 제2챔버(53), 제1챔버(43)로 이송됨에 따라 제1챔버(43)의 압력이 하강하게 되어 메인포핏(50)이 제2오리피스(42)에서 탈착하게 되고, 이에 따라서 파일럿포핏(40)도 제2유로(32)에서 탈착되어 작동유가 제1유로(31)에서 제2유로(32)를 향해 배출되는 것이다.

본 발명은 상기한 특징의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

10: 제1몸체 11: 코일
20: 제2몸체 21: 너트
30: 슬리브 31,32: 제1,2유로
40: 파일럿포핏 41,42: 제1,2오리피스
43: 제1챔버 50: 메인포핏
51: 제1스프링 52: 제3유로
53: 제2챔버 60: 플런저
61: 수용홈 62: 제4유로
63: 제3챔버 64: 제2스프링
641: 제2스프링홈

Claims

코일(11)이 권취된 제1몸체(10)가 좌측단을 감싸며 결합된 제2몸체(20)와, 상기 제2몸체(20)의 우측단 내측에 삽입되어 결합되며 작동유가 유입/배출되는 제1,2유로(31,32)가 외주면과 우측단에 각각 통공된 슬리브(30)가 형성된 솔레노이드밸브에 있어서,
상기 슬리브(30) 내측에 삽입되어 좌우방향으로 직선운동되며 작동유가 유입/배출되도록 상단 외주면과 우측단에 각각 형성된 제1,2오리피스(41,42)와, 상기 제1오리피스(41)로 유입된 작동유가 수용되는 제1챔버(43)가 형성된 파일럿포핏(40)과;
상기 파일럿포핏(40) 내측에 삽입된 일측단이 제1스프링(51)에 의해 지지되며, 제1챔버(43)로 유입된 작동유가 외주면을 따라 형성된 제3유로(52)를 통해 이송되어 수용되는 제2챔버(53)가 형성된 메인포핏(50)과;
우측단에 메인포핏(50) 좌측단이 삽입되어 고정되도록 '
'자형태로 형성된 수용홈(61)과, 제2챔버(43)의 작동유가 외주면을 따라 형성된 제4유로(62)를 통해 이송되어 수용되는 제3챔버(63)와, 좌측단에 형성된 일직선 형태의 제2스프링홈(641)에 일측이 삽입되어 제3챔버(63)에 지지된 제2스프링(54)이 형성된 플런저(60)가 형성된 것을 특징으로 하는 이중포핏 솔레노이드 밸브.
제 1 항에 있어서,
상기 메인포핏(50)은 코일(11)에 여자전류 인가 또는 해제시 플런저(60)와 함께 좌우방향으로 직선이동되며 제2오리피스(42)가 개방 또는 폐쇄되도록 형성된 것을 특징으로 하는 이중포핏 솔레노이드 밸브.
제 1 항에 있어서,
상기 파일럿포핏(40)은 플런저(60)가 좌우방향으로 직선이동시 메인포핏(50)과 함께 직선이동되며 제2유로(32)가 개방 또는 폐쇄되도록 일측단이 송곳형태로 형성된 것을 특징으로 하는 이중포핏 솔레노이드 밸브.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 메인포핏(50)과 파일럿포핏(40)은 코일(11)에 여자전류 해제시 제1오리피스(41)를 따라 유입된 작동유가 제3챔버(63), 제2챔버(53), 제1챔버(43) 내부로 순차적으로 수용되며 메인포핏(50)과 파일럿포핏(40)에 의해 제2오리피스(42)와 제2유로(32)의 기밀이 유지되도록 형성된 것을 특징으로 하는 이중포핏 솔레노이드 밸브.