KR20190051734A - Pneumatic servo valve using stepping motor - Google Patents

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KR20190051734A KR1020170147675A KR20170147675A KR20190051734A KR 20190051734 A KR20190051734 A KR 20190051734A KR 1020170147675 A KR1020170147675 A KR 1020170147675A KR 20170147675 A KR20170147675 A KR 20170147675A KR 20190051734 A KR20190051734 A KR 20190051734A
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Abstract

According to one embodiment of the present invention, a pneumatic servo valve using a stepping motor includes: a main frame having an input port in which a fluid is introduced and an output port in which a fluid is discharged respectively formed on one side and the other side thereof, and having a main flow path connected to the input port and the output port so as to guide the fluid introduced from the input port to be discharged into the output port; a first opening and closing frame installed on the main flow path and opening and closing the main flow path by elevation; a middle frame having an upper groove recessed on a lower surface so as to correspond to a lower groove recessed on an upper surface of the main frame, and having a lower portion connected to an upper portion of the main frame to form an inner space; and, an elevating frame installed in the inner space and capable of providing an elevating driving force to the first opening and closing frame, wherein the pneumatic servo valve using a stepping motor may further include a driving pin individually installed in the inner space and on an upper portion of the elevating frame and capable of lowering the elevating frame by pressurization.

Description

스태핑모터를 이용한 공압 서보밸브{PNEUMATIC SERVO VALVE USING STEPPING MOTOR}{PNEUMATIC SERVO VALVE USING STEPPING MOTOR}

본 발명은 공압 서보밸브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 구동모터를 이용하여 공기(air), 기체(gas) 등 유체가 공급되는 외부탱크의 출력 압력을 조절할 수 있을 뿐만 아니라 목표 압력의 도달 시간을 정밀하게 제어할 수 있는 스태핑모터를 이용한 공압 서보밸브에 관한 것이다.The present invention relates to a pneumatic servo valve, and more particularly, to a pneumatic servo valve capable of controlling an output pressure of an external tank through which a fluid such as air or gas is supplied using a driving motor, To a pneumatic servo valve using a stepping motor capable of precise control.

일반적으로 서보 밸브(servo valve)란 입력 신호의 함수를 이용하여 유량 또는 압력을 제어하는 밸브를 말한다. 이러한 서보밸브는 각종 산업용 유압시스템, 자동차의 자동변속기, 건설기계 등 여러 산업분야에서 다양한 형태로 많이 사용되고 있다.In general, a servo valve is a valve that controls the flow rate or pressure using a function of an input signal. These servo valves are widely used in various industrial fields such as various hydraulic systems for automobiles, automatic transmissions for automobiles, and construction machines.

또한 이러한 서보밸브는 대체로 공압을 이용하여 유체가 흐르는 통로의 개폐량을 조절하기 때문에 제어량이 목표 값을 초과하여 상승하는 오버슈트(Overshoot)가 발생한다는 문제가 있다. 따라서, 외부탱크의 출력압력을 정밀하게 제어할 수 없다는 문제가 있다.Also, since such a servo valve generally controls the opening and closing amount of the passage through which the fluid flows using the pneumatic pressure, there is a problem that an overshoot occurs in which the control amount rises above the target value. Therefore, there is a problem that the output pressure of the external tank can not be precisely controlled.

대한민국등록실용신안공보 제20-0467301호(2013.06.07.)Korean Utility Model Registration No. 20-0467301 (Feb.

본 발명의 해결하고자 하는 과제는 제어량이 목표값을 초과하는 오버슈트가 발생하지 않을 뿐만 아니라, 외부탱크의 출력압력을 정밀하게 제어할 수 있는 스태핑모터를 이용한 공압 서보밸브를 제공하는 것이다.A problem to be solved by the present invention is to provide a pneumatic servo valve using a stepping motor capable of precisely controlling an output pressure of an external tank as well as not causing an overshoot in which a control amount exceeds a target value.

본 발명의 해결하고자 하는 또 다른 과제들은 다음의 상세한 설명과 도면으로부터 보다 명확해 질 것이다.Further objects to be solved by the present invention will become more apparent from the following detailed description and drawings.

본 발명의 일실시 예에 의하면, 스태핑모터를 이용한 공압 서보밸브는, 유체가 유입되는 입력구 및 상기 유체가 유출되는 출력구가 각각 일측 및 타측에 형성되고, 상기 입력구와 상기 출력구에 연결되어 상기 입력구로부터 유입된 유체가 상기 출력구로 유출되도록 안내하는 메인유로가 내부에 형성된 메인프레임; 상기 메인유로상에 설치되며, 승강에 의해서 상기 메인유로를 개폐하는 제1개폐프레임; 상기 메인프레임의 상부면이 함몰되어 형성된 하부홈에 대응되도록 하부면에 상부홈이 함몰 형성되며, 하부가 상기 메인브레임의 상부에 연결되어 내부공간을 형성하는 미들프레임; 상기 내부공간에 설치되며 상기 제1개폐프레임에 승강 구동력을 제공 가능한 승강프레임; 그리고 상기 내부공간 및 상기 승강프레임의 상부에 설치되며, 가압에 의해 상기 승강프레임을 하강 가능한 구동핀;을 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a pneumatic servo valve using a stepping motor is provided with an input port through which a fluid flows and an output port through which the fluid flows, respectively, and is connected to the input port and the output port, A main frame having therein a main flow path for guiding the fluid introduced from the input port to the output port; A first opening / closing frame installed on the main flow path and opening / closing the main flow path by lifting / lowering; A middle frame formed with an upper groove formed in a lower surface thereof so as to correspond to a lower groove formed by recessing an upper surface of the main frame and a lower portion connected to an upper portion of the main brace to form an inner space; A lifting frame installed in the inner space and capable of providing a lifting driving force to the first opening and closing frame; And a drive pin installed on the inner space and on the lifting frame and capable of lowering the lifting frame by pressurization.

상기 승강프레임은, 상기 내부공간에 횡으로 설치되어 상기 내부공간을 상부 및 하부공간으로 각각 구획하며, 상기 상부공간의 내부압력에 의해 승강 가능한 승강판; 그리고 일단이 상기 수평판에 연결되고 타단이 상기 제1개폐르레임에 연결되어 상기 제1개폐프레임을 가압 가능한 수직바;를 구비할 수 있다.Wherein the lifting frame comprises: a lifting plate which is installed transversely to the inner space and which divides the inner space into an upper space and a lower space, and which can be lifted and lowered by the inner pressure of the upper space; And a vertical bar having one end connected to the horizontal plate and the other end connected to the first open / close lever to press the first open / close frame.

상기 승강판은, 하단부에 상기 수직바의 상단부가 연결되는 원형의 수평판; 그리고 상기 수평판의 외주면에 내주면이 연결되고, 외주면이 상기 하부홈의 둘레에 연결되며, 상하방향으로 탄성력을 가지는 탄성판;을 구비할 수 있다.Wherein the lifting plate comprises: a circular horizontal plate to which an upper end of the vertical bar is connected at a lower end; The elastic plate may have an inner circumferential surface connected to the outer circumferential surface of the horizontal plate, an outer circumferential surface connected to the circumferential edge of the lower groove, and an elastic force in the vertical direction.

상기 승강프레임은, 상기 승강판과 상기 하부홈의 사이에 설치되어 상기 승강판에 탄성력을 제공하는 탄성체;를 더 구비할 수 있다.The lift frame may further include an elastic body provided between the lift plate and the lower groove to provide an elastic force to the lift plate.

상기 스태핑모터를 이용한 공압 서보밸브는, 상기 메인유로의 바닥면과 상기 제1개폐프레임의 사이에 설치되어 상기 제1개폐프레임에 탄성력을 제공하는 제1탄성체;를 더 포함할 수 있다.The pneumatic servo valve using the stepping motor may further include a first elastic body provided between the bottom surface of the main flow path and the first opening and closing frame to provide an elastic force to the first opening and closing frame.

상기 스태핑모터를 이용한 공압 서보밸브는, 하부에 상기 메인유로와 연통되는 통로가 형성되고 상기 유체가 배출되는 배출구와 연통되는 배기공간에 설치되며, 상기 수직바의 외주면에 고정 설치되어 상기 수직바의 승강에 따라 상기 통로를 개폐하는 제2개폐프레임; 그리고 상기 배기공간의 상면과 상기 제2개폐프레임의 사이에 설치되어 상기 제2개폐프레임에 탄성력을 제공하는 제2탄성체;를 더 포함할 수 있다.Wherein the pneumatic servo valve using the stepping motor is installed in an exhaust space formed at a lower portion thereof with a passage communicating with the main passage and communicated with a discharge port through which the fluid is discharged, A second opening / closing frame that opens and closes the passageway according to the ascending and descending; And a second elastic body provided between the upper surface of the exhaust space and the second opening and closing frame to provide an elastic force to the second opening and closing frame.

상기 스태핑모터를 이용한 공압 서보밸브는, 상기 구동핀에 연결되어 상기 구동핀에 승강 구동력을 제공 가능한 구동모터;를 더 포함할 수 있다.The pneumatic servo valve using the stepping motor may further include a driving motor connected to the driving pin to provide a driving force to the driving pin.

상기 구동모터는 스태핑 모터 또는 보이스코일 모터 중 어느 하나의 모터가 사용될 수 있다.The driving motor may be any one of a stepping motor and a voice coil motor.

본 발명에 따른 스태핑모터를 이용한 공압 서보밸브의 효과는 다음과 같다.The effect of the pneumatic servo valve using the stepping motor according to the present invention is as follows.

첫째, 구동모터를 이용하여 유체가 흐르는 통로의 개폐량을 조절하기 때문에 제어량이 목표값을 초과하는 오버슈트가 발생하지 않는 이점이 있다.First, since the opening and closing amount of the passage through which the fluid flows is adjusted by using the driving motor, there is an advantage that overshoot where the control amount exceeds the target value does not occur.

둘째, 구동모터를 이용하여 유체가 흐르는 통로의 개폐량을 조절하기 때문에 외부탱크의 출력압력을 정밀하게 제어할 수 있는 이점이 있다.Second, since the opening and closing amount of the passage through which the fluid flows is adjusted by using the driving motor, there is an advantage that the output pressure of the external tank can be precisely controlled.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 스태핑모터를 이용한 공압 서보밸브의 단면도이다.
도 2 내지 도 3은 도 1의 스태핑모터를 이용한 공압 서보밸브의 작동 과정을 나타내는 도면이다.1 is a sectional view of a pneumatic servo valve using a stepping motor according to an embodiment of the present invention.
2 to 3 are views showing the operation of the pneumatic servo valve using the stepping motor of FIG.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부된 도 1 내지 3을 참고하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시 예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명하는 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예들은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention can be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described below. The embodiments are provided to explain the present invention to a person having ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Accordingly, the shape of each element shown in the drawings may be exaggerated to emphasize a clearer description.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 스태핑모터를 이용한 공압 서보밸브의 단면도이다. 도 1을 참조하면, 본 실시 예에 따른 스태핑모터를 이용한 공압 서보밸브(1)는 메인프레임(100), 메인유로(110), 제1개폐프레임(120), 제2개폐프레임(140), 미들프레임(200), 구동유닛(300), 승강프레임(400), 제어유닛(500)을 포함한다.1 is a sectional view of a pneumatic servo valve using a stepping motor according to an embodiment of the present invention. 1, the pneumatic servo valve 1 using the stepping motor according to the present embodiment includes a main frame 100, a main flow path 110, a first open / close frame 120, a second open / close frame 140, A middle frame 200, a driving unit 300, a lifting frame 400, and a control unit 500. [

메인프레임(100)의 일측면에는 입력구(101)가 함몰 형성되며, 메인프레임(100)의 타측면에는 출력구(103)가 함몰 형성된다. 입력구(101)에는 유체가 공급되는 공급배관(도시안함)이 삽입될 수 있고, 출력구(103)에는 유체가 배출되는 배기배관(도시안함)이 삽입될 수 있다. 출력구(103)에서 배출되는 유체는 상기 배기배관을 통해서 외부탱크(도시안함)로 공급된다. 메인프레임(100)은 상부면이 함몰되어 형성된 하부홈(150)을 가진다. 하부홈(150)은 하부홈(150)의 상부에 위치한 제2개폐프레임(140)과 함께 하부공간(B)을 형성한다.An input port 101 is formed on one side of the main frame 100 and an output port 103 is formed on the other side surface of the main frame 100. A supply pipe (not shown) through which fluid is supplied may be inserted into the input port 101, and an exhaust pipe (not shown) through which the fluid is discharged may be inserted into the output port 103. The fluid discharged from the outlet 103 is supplied to the outside tank (not shown) through the exhaust pipe. The main frame 100 has a lower groove 150 formed by recessing the upper surface. The lower groove 150 forms the lower space B together with the second opening / closing frame 140 located at the upper portion of the lower groove 150.

메인프레임(100)의 내부에는 유체가 이동할 수 있는 경로인 메인유로(110)가 형성된다. 메인유로(110)는 입력구(101) 및 출력구(103)에 연결되며, 입력구(101)로부터 유입된 유체가 출력구(103)로 유출되도록 안내하는 경로를 제공한다. 이러한 메인유로(110)상에는 제1개폐프레임(120)이 설치되며, 제1개폐프레임(120)은 승강에 의해서 메인유로(110)의 개폐량(개폐 정도)를 제어하여 출력구(103)로 배출되는 유체의 유동량 및 유동압력을 조절할 수 있다.The main flow path 110 is formed in the main frame 100. The main flow path 110 is connected to the input port 101 and the output port 103 and provides a path for guiding the fluid introduced from the input port 101 to flow out to the output port 103. The first opening and closing frame 120 is provided on the main flow path 110. The first opening and closing frame 120 controls the amount of opening and closing of the main flow path 110 The amount of fluid flow and the flow pressure of the discharged fluid can be adjusted.

메인유로(110)는 제1메인유로(111), 제2메인유로(112), 제3메인유로(113), 제4메인유로(114)를 포함할 수 있다. 메인유로(110)의 개폐여부에 따라서 입력구(101)로 유입된 유체는 제1메인유로(111), 제2메인유로(113) 및 제4메인유로(114)를 경유하여 출력구로 배출될 수 있다.The main flow channel 110 may include a first main flow channel 111, a second main flow channel 112, a third main flow channel 113, and a fourth main flow channel 114. The fluid flowing into the input port 101 according to whether the main flow path 110 is opened or closed is discharged to the output port via the first main flow path 111, the second main flow path 113 and the fourth main flow path 114 .

제1메인유로(111)는 일측이 입력구(101)에 연통되고 타측이 제2메인유로(112)에 연통된다.One side of the first main flow passage 111 communicates with the input port 101 and the other side communicates with the second main flow passage 112.

제2메인유로(112)는 제1메인유로(111)와 연통되며, 제2메인유로(112)의 하면에는 좌측홈(L)이 함몰 형성되며, 좌측홈(L)의 오른쪽 면에는 좌측홀(105)이 관통 형성된다. 이 좌측홀(105)에는 후술할 제1수평판(121)의 일단부가 위치하게 되며, 제1수평판(121)은 좌측홀(105)의 상면 및 하면 사이를 승강하게 된다.The second main flow path 112 communicates with the first main flow path 111. The second main flow path 112 has a bottom surface formed with a left side groove L, (105). One end of the first horizontal board 121 to be described later is located in the left hole 105 and the first horizontal board 121 is raised and lowered between the upper surface and the lower surface of the left hole 105.

제3메인유로(113)는 좌측홀(105)의 오른쪽에 위치하며, 제3메인유로(113)의 하면에는 삽입홈(109)이 함몰 형성된다. 제3메인유로(113)의 오른쪽 면에는 우측홈(107)이 함몰 형성된다. 이 우측홈(107)에는 후술할 제1수평판(121)의 타단부가 위치하게 되며, 제1수평판(121)은 우측홈(107)의 상면과 하면 사이를 승강하게 된다. 이때 제1수평판(121)이 안정적으로 승강할 수 있도록, 우측홈(107)의 상면과 하면은 좌측홀(105)의 상면 및 하면과 각각 수평하게 일직선상으로 배치되는 것이 바람직하다. 제3메인유로(113)는 관통홀(151)을 통해서 상부의 배기공간(E)과 연통되며 제4메인유로(114)와 연통된다. The third main flow path 113 is located on the right side of the left hole 105 and the insertion groove 109 is formed on the lower surface of the third main flow path 113. The right groove 107 is formed on the right side surface of the third main flow passage 113. The other end of the first horizontal plate 121 is positioned in the right groove 107 and the first horizontal plate 121 is raised and lowered between the upper surface and the lower surface of the right groove 107. The upper and lower surfaces of the right groove 107 are preferably arranged in a straight line horizontally with the upper and lower surfaces of the left hole 105 so that the first horizontal plate 121 can be stably lifted and lowered. The third main passage 113 communicates with the upper exhaust space E through the through hole 151 and communicates with the fourth main passage 114.

제4메인유로(114)는 출력구(103)와 연통되며, 상부의 제2연결유로(132)와 연통된다.The fourth main passage 114 communicates with the output port 103 and communicates with the second connection passage 132 at the upper portion.

제2연결유로(132)는 제3연결유로(133)를 통해서 하부공간(B)과 연통된다. 따라서 상부공간(A)의 내부압력과 하부공간(B)의 내부압력의 비는 1:1 상태를 유지할 수 있도록 수평판(410)이 승강하게 된다. The second connection passage 132 communicates with the lower space B through the third connection passage 133. Accordingly, the horizontal plate 410 is lifted and lowered so that the ratio of the inner pressure of the upper space A to the inner pressure of the lower space B can be maintained in a 1: 1 state.

제4메인유로(114)는 제2연결유로(132) 및 제3연결유로(133)을 통해서 제7보조유로(9)와 연통된다. 제7보조유로(9)의 일단에는 압력센서(7)가 설치되어 제7보조유로(9)의 내부압력을 측정할 수 있다. 즉 제7보조유로(9)의 내부압력을 측정함으로써 제4메인유로(114)의 내부압력을 알 수 있게 된다.The fourth main passage 114 communicates with the seventh auxiliary passage 9 through the second connection passage 132 and the third connection passage 133. [ A pressure sensor 7 is provided at one end of the seventh auxiliary flow path 9 to measure the internal pressure of the seventh auxiliary flow path 9. [ That is, the internal pressure of the fourth main passage 114 can be known by measuring the internal pressure of the seventh auxiliary passage 9.

배기공간(E)은 제3메인유로(113)의 상부에 위치하며, 배기공간(E)의 하면에는 관통홀(151)이 관통 형성된다. 이러한 관통홀(151)을 통해서 배기공간(E)은 제3메인유로(113)와 연통된다. 배기공간(E)은 외부와 연통되어 있으므로 배기공간(E)의 유체는 외부로 배기될 수 있다. 배기공간(E)의 상면에는 관통홈(153)이 함몰 형성된다. 관통홈(153)에서 후술할 제2수직통(143)이 승강함에 따라서 제2수평판(141)이 승강하게 된다. 제2수평판(141)이 승강함에 따라서 제2수평판(141)은 관통홀(151)을 개방 또는 폐쇄하므로 제3메인유로(113)는 배기공간(E)과 연통 또는 차단된다. 또한, 관통홈(153)은 슬라이드홀(159)이 관통 형성되어 수직바(430)의 승강을 안내한다.The exhaust space E is located above the third main flow passage 113 and the through hole 151 is formed through the lower surface of the exhaust space E. Through this through hole 151, the exhaust space E communicates with the third main flow passage 113. Since the exhaust space E is in communication with the outside, the fluid in the exhaust space E can be exhausted to the outside. A through groove 153 is formed in the upper surface of the exhaust space E so as to be recessed. The second horizontal plate 143 is lifted and lowered in the through groove 153, and the second horizontal plate 141 is moved up and down. As the second water level plate 141 ascends and descends, the second water level plate 141 opens or closes the through hole 151 so that the third main flow channel 113 is communicated with or blocked from the exhaust space E. The through hole 153 is formed through the slide hole 159 to guide the vertical bar 430 to move up and down.

미들프레임(200)은 메인프레임(100)의 상부에 배치되며, 미들프레임(110)의 하면이 함몰되어 상부홈(230)이 형성된다. 상부홈(230)은 상부홈(230) 하부에 위치한 제2개폐프레임(140)과 함께 상부공간(A)을 형성하게 된다. 즉, 미들프레임(200)의 상부홈(230)이 메인프레임(100)의 하부홈(150)에 대응되도록 미들프레임(200)의 하면은 메인프레임(100)의 상면과 결합된다. 따라서 이러한 상부홈(230)과 하부홈(150)은 하나의 내부공간(S)을 형성하게 된다.The middle frame 200 is disposed on the upper portion of the main frame 100 and the lower surface of the middle frame 110 is recessed to form the upper groove 230. The upper groove 230 forms an upper space A together with the second opening / closing frame 140 located below the upper groove 230. That is, the lower surface of the middle frame 200 is coupled to the upper surface of the main frame 100 such that the upper groove 230 of the middle frame 200 corresponds to the lower groove 150 of the main frame 100. Accordingly, the upper groove 230 and the lower groove 150 form one internal space S.

제어유닛(500)은 구동모터(312)에 전기적으로 연결되며 PCB보드가 사용될 수 있다. 제어유닛(500)은 구동모터(312)를 구동시켜 구동핀(319)에 승강 구동력을 제공할 수 있다.The control unit 500 is electrically connected to the drive motor 312 and a PCB board can be used. The control unit 500 may drive the drive motor 312 to provide the lift force to the drive pin 319. [

제어유닛(500)은 압력센서(7)에 전기적으로 연결되며, 압력센서(7)로부터 전송된 측정된 압력신호의 값에 따라서 구동모터(312)를 제어하게 된다. 이렇게 함으로써 외부탱크의 출력압력을 일정하게 조절할 수 있게 된다.The control unit 500 is electrically connected to the pressure sensor 7 and controls the driving motor 312 in accordance with the value of the measured pressure signal transmitted from the pressure sensor 7. [ This makes it possible to adjust the output pressure of the external tank to a constant level.

구동유닛(300)은 제어유닛(500)에 전기적으로 연결되며, 제어유닛(500)의 제어신호에 의해서 승강프레임(400)을 승강시킬 수 있다. 구동유닛(300)은 구동모터(312) 및 구동핀(319)을 포함할 수 있다. The driving unit 300 is electrically connected to the control unit 500 and the elevating frame 400 can be raised and lowered by a control signal of the control unit 500. [ The drive unit 300 may include a drive motor 312 and a drive pin 319.

구동모터(300)은 구동핀(319)에 연결되어 구동핀(319)에 승강구동력을 제공할 수 있다. 구동모터(300)는 서보모터(Servo motor), 일정한 각도를 회전하는 스태핑모터 또는 영구자석의 자기장과 코일에 의해 발생되는 힘을 이용한 보이스코일 모터(VCMS)가 사용될 수 있다. The driving motor 300 may be connected to the driving pin 319 to provide a driving force to the driving pin 319. As the drive motor 300, a servomotor, a stepping motor rotating at a constant angle, or a voice coil motor (VCMS) using a force generated by a coil and a permanent magnet may be used.

구동핀(319)은 승강판(410)의 상부에 위치하며 승강판(410)의 중앙부에 배치된다. 구동핀(319)은 구동모터(300)의 승강구동력에 의해서 승강판(410)을 아래로 하강시킬 수 있다.The driving pin 319 is disposed on the upper portion of the lifting plate 410 and disposed at the center of the lifting plate 410. The drive pin 319 can lower the lift plate 410 by the lift motive power of the drive motor 300. [

구동유닛(300)은 구동모터(312)의 하단에 연결되어 구동모터(312)를 지지하는 구동모터지지판(314)와, 구동핀(319)의 상단에 설치되며 구동핀(319)이 삽입되어 승강 가능한 내부홀이 수직 방향으로 형성된 구동핀지지판(318)과, 구동모터지지판(314) 및 구동핀지지판(318)의 사이에 설치되어 구동모터지지판(314), 구동핀지지판(318) 및 제7보조유로(9)를 지지하는 연결판(316)을 더 포함할 수 있다.The drive unit 300 includes a drive motor support plate 314 connected to the lower end of the drive motor 312 to support the drive motor 312 and a drive pin 319 installed at the upper end of the drive pin 319 A drive pin support plate 318 provided between the drive motor support plate 314 and the drive pin support plate 318 and provided with a drive motor support plate 314 and a drive pin support plate 318, And a connecting plate 316 for supporting the auxiliary flow path 9.

제1개폐프레임(120)은 메인유로(110)상에 설치되며, 승강에 의해서 메인유로(110)를 개폐하여 메인유로(110)의 개폐량을 조절함으로써 메인유로(110)의 공기(air), 기체(gas) 등 유체의 유동량 및 유동압력을 조절할 수 있다. 제1개폐프레임(120)은 제1수평판(121) 및 제1수직통(123)을 포함할 수 있다.The first opening and closing frame 120 is installed on the main flow path 110. The first opening and closing frame 120 opens and closes the main flow path 110 by moving up and down to adjust the opening and closing amount of the main flow path 110, , Gas (gas), and so on. The first opening and closing frame 120 may include a first horizontal plate 121 and a first vertical bar 123.

제1수평판(121)은 제3메인유로(113)에 위치하며 좌측홀(105) 및 우측홈(107)의 상면 및 하면 사이를 승강할 수 있다. 삽입홈(109)과 제1수평판(121)의 사이에는 제1탄성체(125)가 설치되어 제1수평판(121)에 탄성력을 제공함으로써 제1수평판(121)의 상승을 돕는다. 제1수평판(121)의 하면에는 하부가 개방된 원통형의 제1수직통(123)이 연결되며, 이러한 제1수직통(123)은 제1수평판(121)의 상승시 좌측공간(L)과 제3메인유로(113)의 차단을 돕는다. 이때, 제1탄성체(125)의 상단부는 제1수직통(123)의 내부에 위치하게 된다.The first horizontal plate 121 is located in the third main flow path 113 and can move up and down between the upper surface and the lower surface of the left hole 105 and the right groove 107. A first elastic body 125 is provided between the insertion groove 109 and the first horizontal plate 121 to provide an elastic force to the first horizontal plate 121 to assist the rise of the first horizontal plate 121. The first horizontal straight plate 123 is connected to the lower surface of the first horizontal plate 121 by a cylindrical first vertical straight line 123. The first horizontal straight plate 123 is connected to a left space L And the third main flow path 113, as shown in Fig. At this time, the upper end of the first elastic body 125 is located inside the first vertical can 123.

승강프레임(400)은 하강에 의해서 제1개폐프레임(120)을 가압하거나 상승에 의해서 제1개폐프레임(120)을 가압해제 함으로써 제1개폐프레임(120)에 승강구동력을 제공할 수 있다. 승강프레임(400)은 승강판(410) 및 수직바(430)를 포함할 수 있다.The lifting frame 400 can provide the lifting driving force to the first opening and closing frame 120 by pressing or releasing the first opening and closing frame 120 by pressing or raising the first opening and closing frame 120 by descending. The lifting frame 400 may include a lifting plate 410 and a vertical bar 430.

승강판(410)은 원판형으로 내부공간(S)에 횡으로 설치되며 내부공간(S)을 상부공간(A) 및 하부공간(B)으로 각각 구획한다. 승강판(410)은 상부공간(A)의 내부압력이 하부공간(B)의 내부압력보다 크면 하강하고, 하부공간(B)의 내부압력이 상부공간(A)의 내부압력보다 크면 상승하게 된다. 승강판(410)은 수평판(412) 및 탄성판(414)을 포함할 수 있다.The steel plate 410 is disposed in the inner space S in the form of a circular plate and is partitioned into an upper space A and a lower space B, respectively. The lifting plate 410 is lowered when the inner pressure of the upper space A is larger than the inner pressure of the lower space B and is increased when the inner pressure of the lower space B is larger than the inner pressure of the upper space A . The lift steel plate 410 may include a horizontal plate 412 and an elastic plate 414. [

수평판(412)은 원판형으로 하단부에 수직바(430)의 상단부가 연결된다. 탄성판(414)은 외주면이 하부홈(150)의 둘레에 연결되며, 내주면이 수평판(410)의 외주면에 연결된다. 이러한 탄성판(414)의 탄성력으로 인해서 승강판(410)은 상부공간(A)과 하부공간(B)의 내부압력 차이에 따라 승강하게 된다. 탄성판(414)은 탄성력이 있는 플렉서블(Flexible)한 재질인 것이 바람직하다.The horizontal plate 412 is disk-shaped and the upper end of the vertical bar 430 is connected to the lower end. The elastic plate 414 has an outer circumferential surface connected to the periphery of the lower groove 150 and an inner circumferential surface connected to the outer circumferential surface of the horizontal plate 410. Due to the elastic force of the elastic plate 414, the lifting plate 410 is moved up and down according to a difference in internal pressure between the upper space A and the lower space B. The elastic plate 414 is preferably made of a flexible material having an elastic force.

수직바(430)는 상단이 수평판(412)에 연결되고 하단은 제1개폐프레임(120)의 상부에 위치한다. 수직바(430)의 하단은 승강판(410)이 승강함에 따라 함께 승강할 수 있다. 수직바(430)는 제1개폐프레임(120)을 가압하여 메인유로(110)를 개방하거나 제1개폐프레임(120)을 가압 해제하여 메인유로(110)를 폐쇄할 수 있다. 즉, 수직바(430)는 제1개폐프레임(120)을 가압하는 정도에 따라서 메인유로(110)의 개폐량을 조절할 수 있다.The upper end of the vertical bar 430 is connected to the horizontal plate 412 and the lower end of the vertical bar 430 is located at the upper portion of the first open / close frame 120. The lower end of the vertical bar 430 can move up and down together with the lifting plate 410. The vertical bar 430 can press the first opening and closing frame 120 to open the main flow passage 110 or press the first opening and closing frame 120 to close the main flow passage 110. [ That is, the vertical bar 430 can adjust the opening / closing amount of the main flow path 110 according to the degree of pressing the first opening / closing frame 120.

제2개폐프레임의 하부에 수직바(430)의 기설정된 위치에는 스톱바(3)가 설치된다. 스톱바(3)는 수직바(430)의 외부면으로부터 돌출 형성되며, 제2개폐프레임(140)의 하강을 제한할 수 있다.A stop bar (3) is provided at a predetermined position of the vertical bar (430) below the second opening and closing frame. The stop bar 3 is protruded from the outer surface of the vertical bar 430 and can restrict the descent of the second opening and closing frame 140.

탄성체(450)는 하부홈(150)과 승강판(410) 사이에 설치되어 승강판(410)에 탄성력을 제공한다. 탄성체(450)는 승강판(410)의 상승을 돕는다. The elastic body 450 is provided between the lower groove 150 and the lifting plate 410 to provide an elastic force to the lifting plate 410. The elastic body 450 assists the lifting of the lifting plate 410.

제2개폐프레임(140)은 승강에 의해 관통홀(151)을 개폐하여 배기공간(E)과 제3메인유로(113)를 연통 또는 차단할 수 있다. 제2개폐프레임(140)이 관통홀(151)을 개방하면 외부탱크(도신 안함)의 내부 유체는 출력구(103), 제4메인유로(114), 제3메인유로(113) 및 배기공간(E)을 경유하여 배출구(220)로 배출된다. 이렇게 함으로써 상기 외부탱크의 내부압력을 낮출 수 있게 된다. 제2개폐프레임(140)은 제2수평판(141) 및 제2수직통(143)을 포함할 수 있다.The second opening and closing frame 140 can open or close the through hole 151 by moving up and down to communicate or block the exhaust space E and the third main flow path 113. [ When the second opening / closing frame 140 opens the through hole 151, the internal fluid of the external tank (not stowed) flows through the outlet 103, the fourth main passage 114, the third main passage 113, (E). ≪ / RTI > By doing so, the internal pressure of the external tank can be lowered. The second opening and closing frame 140 may include a second horizontal plate 141 and a second vertical can 143.

제2수평판(141)은 원판형으로 배기공간(E)의 내부에 배치되며 관통홀(151)의 상부에 위치한다. 제2수평판(141)의 반지름은 관통홀(151)의 반지름 이상인 것이 바람직하다. 제2수평판(141)은 수직바(430)의 외주면에 고정 설치되며 수직바(430)와 함께 승강한다. 제2수직통(143)은 상부가 개방된 원통형으로 하단부가 제2수평판(141)의 상단부에 연결되며, 상단부는 관통홈(153)에 위치한다. 제2탄성체(145)가 관통홈(153)과 제2수평판(141) 사이에 설치되어 제2수평판(141)에 탄성력을 제공한다. 제2탄성체(145)는 제2수평판(141)의 하강을 돕는다. 즉, 제2 수평판(141)이 하강하여 관통홀(151)에 맞닿으면 관통홀(151)을 차단하게 된다. 반면에 수평판(141)이 상승하여 관통홀(151)로부터 이격되면 관통홀(151)을 개방하게 된다.The second horizontal board 141 is disposed in the interior of the exhaust space E in the form of a disk and is located at the top of the through hole 151. It is preferable that the radius of the second horizontal board 141 is equal to or greater than the radius of the through hole 151. [ The second horizontal plate 141 is fixed to the outer circumferential surface of the vertical bar 430 and moves up and down together with the vertical bar 430. The lower end of the second horizontal straight pipe 143 is connected to the upper end of the second horizontal plate 141 and the upper end of the second straight cylindrical pipe 143 is located in the through hole 153. A second elastic body 145 is provided between the through groove 153 and the second horizontal plate 141 to provide an elastic force to the second horizontal plate 141. The second elastic body 145 helps lower the second horizontal plate 141. That is, when the second horizontal plate 141 descends and comes into contact with the through hole 151, the through hole 151 is blocked. On the other hand, when the horizontal plate 141 rises and is separated from the through hole 151, the through hole 151 is opened.

본 실시예에서 사용되는 각각의 오링(5)은 링 형상을 가지며, 고무 등 탄성체가 사용될 수 있다. 이러한 오링(5)은 각 통로의 기밀성을 유지하기 위해서 사용된다.Each of the O-rings 5 used in the present embodiment has a ring shape, and an elastic body such as rubber can be used. The O-rings 5 are used to maintain airtightness of each passage.

도 2 내지 도 3은 도 1의 스태핑모터를 이용한 공압 서보밸브의 작동 과정을 나타내는 도면이다. 이하, 도 2 내지 도 3을 참조하여 본 실시 예에 따른 스태핑모터를 이용한 공압 서보밸브의 작동 과정을 단계별로 설명한다.2 to 3 are views showing the operation of the pneumatic servo valve using the stepping motor of FIG. Hereinafter, the operation of the pneumatic servo valve using the stepping motor according to the present embodiment will be described step by step with reference to FIG. 2 to FIG.

도 2에서와 같이, 구동모터(312)의 승강구동력에 의해서 구동핀(319)이 하강하여 승강프레임(400)을 가압하게 되면 승강프레임(400)은 하강하게 된다. 승강프레임(400)이 하강함에 따라 수직바(430)의 하단은 제2개폐프레임(120)을 가압한다. 이때, 제2개폐프레임(120)도 하강하게 되어 좌측홀(105)은 개방 상태가 된다. 따라서, 좌측공간(L)의 유체는 좌측홀(105), 제3메인유로(113) 및 제4메인유로(114)를 통해서 출력구(103)로 이동하게 된다. 즉, 입력구(101)를 통해 공급된 유체가 출력구(101)로 배출되는 것이다. 따라서, 출력구(101)와 연통되는 외부탱크의 내부압력은 상승하게 된다.As shown in FIG. 2, when the driving pin 319 is lowered by the lift motive power of the driving motor 312 to press the lifting frame 400, the lifting frame 400 is lowered. As the lifting frame 400 is lowered, the lower end of the vertical bar 430 presses the second opening / closing frame 120. At this time, the second opening and closing frame 120 is also lowered, and the left hole 105 is opened. Accordingly, the fluid in the left space L moves to the output port 103 through the left hole 105, the third main passage 113, and the fourth main passage 114. That is, the fluid supplied through the input port 101 is discharged to the output port 101. Accordingly, the internal pressure of the outer tank communicating with the outlet 101 is increased.

도 3에서와 같이, 구동모터(312)의 승강구동력에 의해서 구동핀(319)이 상승하여 승강프레임(400)을 가압 해제하게 되면 승강프레임(400)은 상승하게 된다. 승강프레임(400)이 상승함에 따라서 수직바(430)도 상승하게 되며, 이에 따라 제1개폐프레임(120)도 상승하게 된다. 따라서 좌측홀(105)은 제1게폐프레임(120)에 의해서 차단된다.As shown in FIG. 3, when the driving pin 319 rises and presses the lift frame 400 by the lift motive power of the drive motor 312, the lift frame 400 is raised. As the lifting frame 400 rises, the vertical bar 430 also rises, and the first opening and closing frame 120 also rises. Therefore, the left hole 105 is blocked by the first housing frame 120.

한편, 승강프레임(400)이 상승함에 따라서 스톱바(3)도 상승한다. 스톱바(3)의 상승에 의한 제2개폐프레임(140)의 상승으로 관통홀(151)은 개방상태가 된다. 즉, 배기공간(E)은 관통홀(151)을 통해서 제3메인유로(113)와 연통된다. 외부탱크의 유체는 출력구(103), 제4메인유로(114), 제3메인유로(113), 배기공간(E)을 통해서 외부로 배출된다. 따라서, 외부탱크의 내부압력은 낮아지게 된다.On the other hand, as the lifting frame 400 rises, the stop bar 3 also rises. The through-hole 151 is opened by the rise of the second open / close frame 140 due to the rise of the stop bar 3. That is, the exhaust space E communicates with the third main flow passage 113 through the through hole 151. The fluid in the outer tank is discharged to the outside through the outlet 103, the fourth main passage 114, the third main passage 113, and the exhaust space E. Therefore, the internal pressure of the external tank is lowered.

결과적으로, 본 실시 예에 따른 스태핑모터를 이용한 공압 서보밸브는 공기(air), 기체(gas) 등 유체가 공급되는 외부탱크의 압력을 조절할 수 있을 뿐만 아니라 외부탱크로 공급되는 공기(air), 기체(gas) 등 유체의 유동량과 유동압력을 정밀하게 제어할 수 있는 효과가 있다.As a result, the pneumatic servo valve using the stepping motor according to the present embodiment not only controls the pressure of the external tank to which the fluid is supplied, such as air, gas, It is possible to precisely control the flow amount of the fluid such as gas and the flow pressure.

또한, 본 실시 예에 따른 스태핑모터를 이용한 공압 서보밸브는 구동모터를 이용하여 유체가 흐르는 통로의 개폐량을 조절하기 때문에 제어량이 목표값을 초과하는 오버슈트가 발생하지 않을 뿐만 아니라 외부탱크의 출력압력을 정밀하게 제어할 수 있다.In addition, the pneumatic servo valve using the stepping motor according to the present embodiment adjusts the opening / closing amount of the passage through which the fluid flows by using the driving motor, so that an overshoot in which the control amount exceeds the target value does not occur, The pressure can be precisely controlled.

본 발명을 바람직한 실시예들을 통하여 상세하게 설명하였으나, 이와 다른 형태의 실시예들도 가능하다. 그러므로, 이하에 기재된 청구항들의 기술적 사상과 범위는 바람직한 실시예들에 한정되지 않는다.Although the present invention has been described in detail by way of preferred embodiments thereof, other forms of embodiment are possible. Therefore, the technical idea and scope of the claims set forth below are not limited to the preferred embodiments.

1: 스태핑모터를 이용한 공압 서보밸브 100: 메인프레임
101: 입력구 103: 출력구
105: 좌측홀 107: 우측홀
109: 삽입홈 111: 제1메인유로 112: 제2메인유로 113: 제3메인유로 114: 제4메인유로 120: 제1개폐프레임
121: 제1수평판 123: 제1수직통
125: 제1탄성체 132: 제2연결유로
133: 제3연결유로 134: 제4연결유로
140: 제2개폐프레임 141: 제2수평판
143: 제2수직통 145: 제2탄성체
150: 하부홈 151: 관통홀
153: 관통홈 159: 슬라이드홀
210: 보조유로 200: 미들프레임
230: 상부홈 500: 제어유닛
312: 구동모터 ` 319: 구동핀
S: 내부공간 A: 상부공간
B: 하부공간 L: 좌측공간
E: 배기공간1: Pneumatic servo valve 100 using a stepping motor 100: Main frame
101: input port 103: output port
105: Left hole 107: Right hole
109: insertion slot 111: first main flow passage 112: second main flow passage 113: third main flow passage 114: fourth main flow passage 120: first opening and closing frame
121: first horizontal board 123: first vertical board
125: first elastic body 132: second connection channel
133: third connection channel 134: fourth connection channel
140: second open / close frame 141: second horizontal plate
143: second vertical straight line 145: second elastic body
150: lower groove 151: through hole
153: through groove 159: slide hole
210: auxiliary flow passage 200: middle frame
230: upper groove 500: control unit
312: drive motor `319: drive pin
S: inner space A: upper space
B: lower space L: left space
E: Exhaust space

Claims (8)

유체가 유입되는 입력구 및 상기 유체가 유출되는 출력구가 각각 일측 및 타측에 형성되고, 상기 입력구와 상기 출력구에 연결되어 상기 입력구로부터 유입된 유체가 상기 출력구로 유출되도록 안내하는 메인유로가 내부에 형성된 메인프레임;
상기 메인유로상에 설치되며, 승강에 의해서 상기 메인유로를 개폐하는 제1개폐프레임;
상기 메인프레임의 상부면이 함몰되어 형성된 하부홈에 대응되도록 하부면에 상부홈이 함몰 형성되며, 하부가 상기 메인브레임의 상부에 연결되어 내부공간을 형성하는 미들프레임;
상기 내부공간에 설치되며 상기 제1개폐프레임에 승강 구동력을 제공 가능한 승강프레임; 및
상기 내부공간 및 상기 승강프레임의 상부에 설치되며, 가압에 의해 상기 승강프레임을 하강 가능한 구동핀;을 더 포함하는, 스태핑모터를 이용한 공압 서보밸브.A main flow path connected to the input port and the output port for guiding the fluid introduced from the input port to the output port is formed on one side and the other side of the input port through which the fluid flows and the output port through which the fluid flows out, A main frame formed inside;
A first opening / closing frame installed on the main flow path and opening / closing the main flow path by lifting / lowering;
A middle frame formed with an upper groove formed in a lower surface thereof so as to correspond to a lower groove formed by recessing an upper surface of the main frame and a lower portion connected to an upper portion of the main brace to form an inner space;
A lifting frame installed in the inner space and capable of providing a lifting driving force to the first opening and closing frame; And
And a driving pin installed on the inner space and on the lifting frame to descend the lifting frame by pressurization. 청구항 1에 있어서,
상기 승강프레임은,
상기 내부공간에 횡으로 설치되어 상기 내부공간을 상부 및 하부공간으로 각각 구획하며, 상기 상부공간의 내부압력에 의해 승강 가능한 승강판;및
일단이 상기 수평판에 연결되고 타단이 상기 제1개폐프레임에 연결되어 상기 제1개폐프레임을 가압 가능한 수직바;를 구비하는, 스태핑모터를 이용한 공압 서보밸브.The method according to claim 1,
The elevating frame includes:
A lifting plate installed transversely to the inner space and partitioning the inner space into an upper space and a lower space respectively and capable of being lifted and lowered by an internal pressure of the upper space;
And a vertical bar, one end of which is connected to the horizontal plate and the other end of which is connected to the first opening / closing frame to press the first opening / closing frame. 청구항 2에 있어서,
상기 승강판은,
하단부에 상기 수직바의 상단부가 연결되는 원형의 수평판; 및
상기 수평판의 외주면에 내주면이 연결되고, 외주면이 상기 하부홈의 둘레에 연결되며, 상하방향으로 탄성력을 가지는 탄성판;을 구비하는, 스태핑모터를 이용한 공압 서보밸브.The method of claim 2,
The steel plate,
A circular horizontal plate to which an upper end of the vertical bar is connected at a lower end thereof; And
And an elastic plate having an inner circumferential surface connected to an outer circumferential surface of the horizontal plate, an outer circumferential surface connected to a periphery of the lower groove, and having an elastic force in a vertical direction. 청구항 3에 있어서,
상기 승강프레임은,
상기 승강판과 상기 하부홈의 사이에 설치되어 상기 승강판에 탄성력을 제공하는 탄성체;를 더 구비하는, 스태핑모터를 이용한 공압 서보밸브.The method of claim 3,
The elevating frame includes:
And an elastic body provided between the lifting plate and the lower groove to provide an elastic force to the lifting plate. 청구항 1 에 있어서,
상기 스태핑모터를 이용한 공압 서보밸브는,
상기 메인유로의 바닥면과 상기 제1개폐프레임의 사이에 설치되어 상기 제1개폐프레임에 탄성력을 제공하는 제1탄성체;를 더 포함하는, 스태핑모터를 이용한 공압 서보밸브.The method according to claim 1,
In the pneumatic servo valve using the stepping motor,
And a first elastic body provided between the bottom surface of the main flow path and the first opening / closing frame to provide an elastic force to the first opening / closing frame. 청구항 2에 있어서,
상기 스태핑모터를 이용한 공압 서보밸브는,
하부에 상기 메인유로와 연통되는 통로가 형성되고 상기 유체가 배출되는 배출구와 연통되는 배기공간에 설치되며, 상기 수직바의 외주면에 고정 설치되어 상기 수직바의 승강에 따라 상기 통로를 개폐하는 제2개폐프레임;및
상기 배기공간의 상면과 상기 제2개폐프레임의 사이에 설치되어 상기 제2개폐프레임에 탄성력을 제공하는 제2탄성체;를 더 포함하는, 스태핑모터를 이용한 공압 서보밸브.The method of claim 2,
In the pneumatic servo valve using the stepping motor,
A second passage communicating with the main passage at a lower portion of the vertical bar and communicating with an exhaust port through which the fluid is discharged, and a second valve installed at an outer circumferential surface of the vertical bar to open and close the passage, An open / close frame; and
And a second elastic body provided between an upper surface of the exhaust space and the second opening / closing frame to provide an elastic force to the second opening / closing frame. 청구항 1에 있어서,
상기 스태핑모터를 이용한 공압 서보밸브는,
상기 구동핀에 연결되어 상기 구동핀에 승강 구동력을 제공 가능한 구동모터;를 더 포함하는, 스태핑모터를 이용한 공압 서보밸브.The method according to claim 1,
In the pneumatic servo valve using the stepping motor,
And a driving motor connected to the driving pin to provide a driving force to the driving pin. 청구항 7에 있어서,
상기 구동모터는 스태핑 모터 또는 보이스코일 모터 중 어느 하나인, 스태핑모터를 이용한 공압 서보밸브.The method of claim 7,
Wherein the drive motor is any one of a stepping motor and a voice coil motor.
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