KR20140122818A - 솔레노이드부 및 밸브몸체 자동 조립장치 - Google Patents

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정경열
박창대
이성수
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Abstract

본 발명은 솔레노이드부가 밸브몸체에 나사 결합되어 조립되는 솔레노이드 밸브의 조립에 있어서, 상기 솔레노이드부를 미리 정해진 일정한 회전력으로 밸브몸체에 조립되도록 함으로써, 유체의 누설 방지를 위한 실링부재의 파손을 방지하여 솔레노이드 밸브의 신뢰성을 향상시킬 수 있으며 수명을 연장시킬 수 있는 솔레노이드부 및 밸브몸체 자동 조립장치에 관한 것이다.

Description

솔레노이드부 및 밸브몸체 자동 조립장치 {Automatic assembling apparatus for solenoid part and valve body}
본 발명은 솔레노이드부가 밸브몸체에 나사 결합되어 조립되는 솔레노이드 밸브의 조립에 있어서, 상기 솔레노이드부를 미리 정해진 일정한 회전력으로 밸브몸체에 조립되도록 함으로써, 유체의 누설 방지를 위한 실링부재의 파손을 방지하여 솔레노이드 밸브의 신뢰성을 향상시킬 수 있으며 수명을 연장시킬 수 있는 솔레노이드부 및 밸브몸체 자동 조립장치에 관한 것이다.
솔레노이드 밸브(solenoid valve)는 전자 코일의 전자력을 이용하여 자동적으로 개폐시킬 수 있는 밸브이다.
이러한 솔레노이드 밸브는 작동 방식에 따라 직동식(direct acting type)과 파일럿식(pilot type)이 있다. 직동식은 전자 코일의 전자력에 따라 플런저가 작동되고 플런저에 연결된 밸브 시트가 유로를 직접 개폐하도록 작동되는 방식이며, 파일럿식은 유체의 압력을 이용하여 서보 피스톤을 작동시켜 유로를 개폐하도록 하는 방식이다.
여기에서 일반적인 직동식 솔레노이드 밸브는, 도 1과 같이 밸브체(50)의 내부에는 유체가 흐르는 통로(P)가 성형되어 있다. 그리고 상기 통로(P)는 밸브시트(34)에 의하여 개폐되면서 유체의 흐름을 단속할 수 있도록 구성된다.
그리고 상기 밸브시트(34)는 플런저(32)의 하부와 연결되어, 상기 플런저(32)와 함께 상하로 이동된다. 따라서 상기 플런저(32)가 아래로 이동하여 밸브시트(34)가 유로를 차단하면 상기 밸브체(50) 내부의 통로(P)는 막히게 된다. 그리고 플런저(32)가 위로 이동하여 밸브시트(34)가 유로를 개방하면 밸브체(50) 내부의 통로(P)는 열리게 되어 입구(In)를 통하여 유입되는 유체는 출구(Out)로 유동될 수 있도록 동작하게 된다.
여기에서 플런저(32)는 밸브체(50)의 상측 중간 부분에 장착되며, 상기 플런저(32)의 상부에는 솔레노이드부(30)가 결합되어 있다. 그리고 솔레노이드부(30)에 플런저가 결합되며, 솔레노이드부(30)에서 코일(30b)에 전류가 인가되면 플런저(32)가 자력에 의하여 상측으로 이동하게 되어 통로(P)가 개방되고, 반대로 코일(30b)에 전류가 차단되면 플런저(32)가 스프링(S)의 탄성에 의해 하측으로 이동되어 통로(P)가 차단되도록 구성된다. 즉, 플런저(32)는 솔레노이드부(30)에 결합되어 코일(30b)에 흐르는 전류에 따라 상하로 작동될 수 있도록 구성된다.
이때, 상기 솔레노이드부(30)는 하측 외주면에 나사산이 형성되고, 밸브체(50)는 상측 내주면에 나사산이 형성되어, 서로 나사결합에 의해 고정되도록 형성된다. 그리고 나사 결합되는 부분의 밀폐를 위해 오링과 같은 실링부재(60)가 개재된다.
그런데 솔레노이드부와 밸브체의 나사 결합시, 밸브체를 고정시킨 상태에서 솔레노이드부를 인력에 의해 수작업으로 회전시켜 결합하므로 실링부재인 오링이 정확히 밀착되지 않게 된다. 즉, 솔레노이드부를 회전시키는 토크가 적은 경우에는 오링이 덜 밀착되어 누수가 발생할 수 있으며, 회전 토크가 큰 경우에는 오링이 과도하게 압착되어 수명이 단축되는 문제점이 발생한다.
그러므로 솔레노이드부를 밸브체에 나사 결합함에 있어서, 일정한 토크로 결합하여 기밀을 유지하고 신뢰성을 향상시킬 필요성이 있다.
이와 관련된 종래기술로는 한국공개실용신안(20-0258385) "직동식 솔레노이드 밸브체"가 개시되어 있다.
KR 20-0258385 Y1 (2001.12.10.)
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 솔레노이드부를 밸브몸체에 나사 결합함에 있어서, 일정한 토크로 결합할 수 있는 솔레노이드부 및 밸브몸체 자동 조립장치를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 솔레노이드부 및 밸브몸체 자동 조립장치는, 스탠드; 상기 스탠드의 하부에 형성되어 밸브몸체를 고정하는 폭 조절 고정지그; 상기 스탠드의 상부에 고정되는 모터; 상기 모터에 연결되는 토크 게이지; 상기 토크 게이지에 연결되며, 솔레노이드부를 고정하는 솔레노이드부 고정치구; 및 상기 모터와 토크 게이지에 연결되어 상기 모터의 회전을 제어하는 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 모터에 연결된 회전축에 결합되는 수동 회전바를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 폭 조절 고정지그는, 중심을 기준으로 고정되는 폭이 조절되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 솔레노이드부 고정치구는, 상기 모터에 연결된 회전축에 탈착 가능하게 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 솔레노이드부 고정치구는 일측에 돌출부가 형성되고 상기 돌출부에는 관통홀이 형성되며, 상기 모터와 연결된 회전축의 단부에는 삽입공이 형성되고 상기 관통홀에 대응되는 관통공이 형성되어, 상기 솔레노이드부 고정치구는 상기 회전축에 고정핀으로 결합되어 고정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 솔레노이드부는 양측이 나란하게 수평면으로 형성되며, 상기 솔레노이드부 고정치구는, 수평부의 양측에 하방으로 수직부가 연장 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 솔레노이드부 고정치구는, 상하 높이 조절이 가능하도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 솔레노이드부 및 밸브몸체 자동 조립장치는, 솔레노이드부를 밸브몸체에 나사 결합함에 있어서 일정한 토크로 결합할 수 있어 결합부의 기밀을 유지할 수 있으며 실링부재의 파손이 방지되어 조립된 밸브의 신뢰성 향상 및 수명을 연장시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래의 직동식 솔레노이드 밸브를 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명의 솔레노이드부 및 밸브몸체 자동 조립장치를 나타낸 개략도.
도 3은 본 발명에 따른 솔레노이드 밸브의 조립 구조를 나타낸 부분 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 거리조절 고정지그를 나타낸 개략도.
도 5는 본 발명에 따른 솔레노이드부 고정치구를 나타낸 개략도.
도 6은 본 발명에 따른 솔레노이드부 고정치구 및 솔레노이드부의 고정 구조를 나타낸 사시도.
이하, 상기한 바와 같은 본 발명의 솔레노이드부 및 밸브몸체 자동 조립장치를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 솔레노이드부 및 밸브몸체 자동 조립장치를 나타낸 개략도이며, 도 3은 본 발명에 따른 솔레노이드 밸브의 조립 구조를 나타낸 부분 단면도이다.
도시된 바와 같이 본 발명의 솔레노이드부 및 밸브몸체 자동 조립장치(1000)는, 스탠드(100); 상기 스탠드(100)의 하측에 형성되어 밸브몸체(50)를 고정하는 폭 조절 고정지그(200); 상기 스탠드(100)의 상측에 고정되는 모터(300); 상기 모터(300)에 연결되는 토크 게이지(400); 상기 토크 게이지(400)에 연결되며, 솔레노이드부(30)를 고정하는 솔레노이드부 고정치구(500); 및 상기 모터(300)와 토크 게이지(400)에 연결되어 상기 모터(300)의 회전을 제어하는 제어부(600);를 포함한다.
우선, 상기 스탠드(100)는, 하측에 수평으로 하부 프레임(110)이 형성되고, 상기 하부 프레임의 일측에 수직 상방으로 연장되도록 중간 프레임(120)이 형성되어, 상기 중간 프레임(120)의 상측에 상부 프레임(130)이 수평으로 형성되도록 구성될 수 있다.
상기 폭 조절 고정지그(200)는, 상기 스탠드(100)의 하부 프레임(110) 상면에 결합되어, 솔레노이드 밸브의 밸브몸체(50)가 상기 폭 조절 고정지그(200)에 고정된다.
상기 모터(300)는 상기 스탠드(100)의 상부 프레임(130) 하면에 결합되며, 모터(300)에는 회전축(310)이 결합되어 하방으로 연장 형성된다.
상기 토크 게이지(400)는 모터(300)와 회전축(310)으로 연결되어 모터(300)의 회전에 따른 토크를 측정할 수 있도록 구성된다.
솔레노이드부 고정치구(500)는 상기 토크 게이지(400)에 연결되어 모터(300)의 회전에 따라 함께 회전되도록 회전축(310)에 결합되며, 솔레노이드부 고정치구(500)의 상측이 회전축(310)에 결합되고 하측은 솔레노이드 밸브의 솔레노이드부(30)가 고정되어 함께 회전될 수 있도록 구성된다.
그리고 제어부(600)는 상기 모터(300) 및 토크 게이지(400)에 연결되어, 상기 모터(300)의 회전을 제어한다. 즉, 제어부(600)에 의해 모터(300)의 회전 및 토크 게이지(400)에서 측정되는 토크값에 따라 모터(300)의 회전 토크가 제어될 수 있다.
그리하여 먼저 솔레노이드 밸브의 밸브몸체(50)를 폭 조절 고정지그(200)에 고정시키고 밸브몸체(50)에 솔레노이드부(30)의 일부가 조립되도록 나사 결합한 후, 솔레노이드부 고정치구(500)에 솔레노이드부(30)를 고정한 상태에서 모터(300)를 회전시켜 솔레노이드부(30)가 밸브몸체(50)에 완전히 조립되도록 나사결합 할 수 있다. 이때, 제어부(600)를 통해 나사 결합되는 토크를 조절하여 일정한 토크로 결합되도록 할 수 있어 실링부재(60)가 밀착되는 정도를 정확하게 할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 솔레노이드부 및 밸브몸체 자동 조립장치는, 솔레노이드부를 밸브몸체에 나사 결합함에 있어서 일정한 토크로 결합할 수 있어 결합부의 기밀을 유지할 수 있으며 실링부재의 파손이 방지되어 조립된 밸브의 신뢰성 향상 및 수명을 연장시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 상기 모터(300)에 연결된 회전축(310)에 결합되는 수동 회전바(700)를 더 포함할 수 있다.
즉, 상기 수동 회전바(700)는 회전축(310)에 결합되어 솔레노이드 고정치구(500)를 수동으로 회전시킬 수 있으며, 상기 수동 회전바(700)는 솔레노이드부(30)를 밸브몸체(50)에 임시로 조립 할 때 또는 일정한 토크로 결합된 후 수동으로 조절해야 할 필요가 있을 경우에 사용될 수 있다.
이때, 상기 수동 회전바(700)는 회전축(310)에 수직으로 결합될 수 있으며, 회전축(310)에 수동 회전바(700)를 탈부착이 가능하도록 결합될 수도 있다.
또한, 상기 폭 조절 고정지그(200)는, 중심을 기준으로 고정되는 폭이 조절되도록 구성될 수 있다.
즉, 도 3과 같이 밸브몸체(50)의 폭에 따라 고정할 수 있도록 형성되되, 도 4와 같이 밸브몸체(50)가 고정되는 중심을 기준으로 폭이 조절되도록 형성될 수 있다. 이때, 폭 조절 고정지그(200)는 도시된 바와 같이 베어링들에 스크류(210)가 회전될 수 있도록 지지되고, 밸브몸체(50)가 고정되는 중심을 기준으로 좌측에는 왼나사(210a)가 형성되고 우측에는 오른나사(210b)가 형성된 스크류(210)를 이용하여 고정 중심을 기준으로 고정되는 폭이 조절되도록 할 수 있다.
또한, 상기 솔레노이드부 고정치구(500)는, 상기 모터(30)에 연결된 회전축(310)에 탈착 가능하게 결합될 수 있다.
즉, 솔레노이드부 고정치구(500)가 회전축(310)에 탈착 가능하게 결합되어, 솔레노이드부(30)의 구조에 따라 다른 형태의 솔레노이드부 고정치구(500)를 교체하여 사용하도록 할 수 있다.
이때, 상기 솔레노이드부 고정치구(500)는 일측에 돌출부(530)가 형성되고 상기 돌출부(530)에는 관통홀(531)이 형성되며, 상기 모터(300)와 연결된 회전축(310)의 단부에는 삽입공(311)이 형성되고 상기 관통홀(531)에 대응되는 관통공(312)이 형성되어, 상기 솔레노이드부 고정치구(500)는 상기 회전축(310)에 고정핀(320)으로 결합되어 고정될 수 있다.
이는, 상기 솔레노이드부 고정치구(500)가 회전축(310)에 탈착 가능하도록 결합되되, 회전축(310)에 솔레노이드부 고정치구(500)의 상측인 돌출부(530)가 삽입된 상태에서 고정핀(320)으로 결합 고정되도록 한 구성이다.
그리하여 솔레노이드부(30)의 구조에 따라 다른 형태의 솔레노이드부 고정치구(500)를 교체하여 사용하도록 할 수 있으며, 고정핀(320)을 이용하여 용이하게 솔레노이드부 고정치구(500)를 탈착할 수 있다.
또한, 상기 솔레노이드부(30)는 양측이 나란하게 수평면으로 형성되며, 상기 솔레노이드부 고정치구(500)는, 수평부(510)의 양측에 하방으로 수직부(520)가 연장 형성될 수 있다.
이는 솔레노이드부(30)의 양면이 수평면으로 형성되어 양면이 평행하게 형성되고, 솔레노이드부 고정치구(500)는 양측에 수직부(520)가 형성되어, 상기 수직부(520) 사이에 솔레노이드부(30)가 삽입되어 회전력을 전달할 수 있도록 구성되는 것이다.
이때, 솔레노이드부(30)는 솔레노이드부 고정치구(500)에 의해 회전력이 전달되면서 솔레노이드부(30)와 솔레노이드부 고정치구(500)가 상하 방향으로는 서로 슬라이딩 될 수 있으므로, 솔레노이드부(30)가 밸브몸체(50)에 나사 결합되는 것이 더욱 용이해지는 장점이 있다.
또한, 상기 솔레노이드부 고정치구(500)는, 상하 높이 조절이 가능하도록 형성될 수 있다.
즉, 솔레노이드부(30)를 밸브몸체(50)에 임시로 조립하는 경우, 솔레노이드부 고정치구(500)를 상측으로 이동시킨 후 솔레노이드부(30)를 밸브몸체(50)에 회전시켜 임시로 조립하고 다시 솔레노이드부 고정치구(500)를 하측으로 이동시켜 솔레노이드부(30)가 솔레노이드부 고정치구(500)에 의해 회전되도록 고정될 수 있다. 또는 솔레노이드부 고정치구(500)를 교체하는 경우에도 솔레노이드부 고정치구(500)를 상측으로 이동시킨 상태에서 솔레노이드부 고정치구(500)를 탈착하여 교체하기 용이하도록 할 수 있다.
이때, 상기 솔레노이드부 고정치구(500)가 상하로 높이 조절될 수 있도록, 회전축(310)이 길이 조절이 가능한 구조로 형성되거나, 모터(300)가 고정된 상부 프레임(130)의 높이 조절이 가능한 구조로 형성될 수도 있다.
본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
1000 : 솔레노이드부 및 밸브몸체 자동 조립장치
100 : 스탠드
110 : 하부 프레임 120 : 중간 프레임
130 : 상부 프레임
200 : 폭 조절 고정지그
210 : 스크류
210a : 왼나사 210b : 오른나사
300 : 모터
310 : 회전축
311 : 삽입공 312 : 관통공
320 : 고정핀
400 : 토크 게이지
500 : 솔레노이드부 고정치구
510 : 수평부 520 : 수직부
530 : 돌출부 531 : 관통홀
600 : 제어부
700 : 수동 회전바
30 : 솔레노이드부 50 : 밸브몸체
60 : 실링부재(오링)

Claims (7)

  1. 스탠드;
    상기 스탠드의 하측에 형성되어 밸브몸체를 고정하는 폭 조절 고정지그;
    상기 스탠드의 상측에 고정되는 모터;
    상기 모터에 연결되는 토크 게이지;
    상기 토크 게이지에 연결되며, 솔레노이드부를 고정하는 솔레노이드부 고정치구; 및
    상기 모터와 토크 게이지에 연결되어 상기 모터의 회전을 제어하는 제어부; 를 포함하는 솔레노이드부 및 밸브몸체 자동 조립장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 모터에 연결된 회전축에 결합되는 수동 회전바를 더 포함하는 솔레노이드부 및 밸브몸체 자동 조립장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 폭 조절 고정지그는, 중심을 기준으로 고정되는 폭이 조절되는 것을 특징으로 하는 솔레노이드부 및 밸브몸체 자동 조립장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 솔레노이드부 고정치구는, 상기 모터에 연결된 회전축에 탈착 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 솔레노이드부 및 밸브몸체 자동 조립장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 솔레노이드부 고정치구는 일측에 돌출부가 형성되고 상기 돌출부에는 관통홀이 형성되며,
    상기 모터와 연결된 회전축의 단부에는 삽입공이 형성되고 상기 관통홀에 대응되는 관통공이 형성되어,
    상기 솔레노이드부 고정치구는 상기 회전축에 고정핀으로 결합되어 고정되는 것을 특징으로 하는 솔레노이드부 및 밸브몸체 자동 조립장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 솔레노이드부는 양측이 나란하게 수평면으로 형성되며,
    상기 솔레노이드부 고정치구는, 수평부의 양측에 하방으로 수직부가 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 솔레노이드부 및 밸브몸체 자동 조립장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 솔레노이드부 고정치구는, 상하 높이 조절이 가능하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 솔레노이드부 및 밸브몸체 자동 조립장치.
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