KR20190084976A - 유체압 기기의 포트에 직접 부착하는 복합 밸브 - Google Patents

유체압 기기의 포트에 직접 부착하는 복합 밸브 Download PDF

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KR20190084976A
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Abstract

복합 밸브(1A)가 밸브 보디(10A)와, 제 1 밸브 모듈(40A), 및 제 2 밸브 모듈(70A)로 형성되고, 밸브 보디(10A)는 제 1 밸브 모듈(40A)을 부착하는 제 1 보디부(10a)와, 제 2 밸브 모듈(70A)을 부착하는 제 2 보디부(10b)와, 입력 포트(13)를 갖는 제 3 보디부(10c)와, 출력 포트(14) 및 부착부(15)를 갖는 제 4 보디부(10c)를 갖고, 제 1 보디부(10a) 및 제 2 보디부(10b)는 평행한 제 1 축선(L1) 및 제 2 축선(L2)을 따라 각각 연장되고, 제 3 보디부(10c)는 제 1 축선(L1) 및 제 2 축선(L2)과 방향이 90° 다른 제 3 축선(L3)을 따라 연장되고, 제 4 보디부(10d)는 제 1 축선(L1)~제 3 축선(L3) 중 어느 것과도 방향이 90° 다른 제 4 축선(L4)을 따라 연장되어 있다.

Description

유체압 기기의 포트에 직접 부착하는 복합 밸브
본 발명은 유체압 기기의 포트에 직접 부착해서 사용하는 복합 밸브에 관한 것이다.
예를 들면, 유체압 기기의 일종인 유체압 실린더의 포트에 직접 부착해서 사용하는 복합 밸브로서 스피드 컨트롤러가 잘 알려져있다. 이 스피드 컨트롤러는 특허문헌 1~3에 개시되어 있는 바와 같이 밸브 보디의 내부에 압력 유체의 흐름의 방향을 순방향 또는 역방향 중 한 방향만으로 제어하는 체크 밸브와, 압력 유체의 유량을 제어하는 니들 밸브를 장착한 것이며, 유체압 실린더의 동작 속도의 제어에 사용된다.
그런데 최근 유체압 실린더의 동작 제어의 다양화와 함께 이 종류의 복합 밸브에도 제어 기능의 다양화가 요구되게 되어 유체압 실린더의 동작 속도를 제어하는 기능에 추가하거나, 또는 그 기능 대신에 유체압 실린더의 긴급 정지 시에 유체압 실린더 내에 압력 유체를 봉입하는 기능이나 유체압 실린더 내에 봉입되어 있는 잔압을 배출하는 기능 등을 구비하고 있는 것이 요구되는 케이스가 많다.
이러한 복합 밸브는 상이한 제어 기능을 갖는 복수의 밸브 기구를 밸브 보디의 내부에 장착함으로써 얻을 수 있지만, 그 경우 제어 기능의 조합이 상이한 복수 종류의 복합 밸브를 제조하고, 용도에 따라 그 용도에 맞는 제어 기능을 갖는 복합 밸브를 선택해서 사용하지 않으면 안 된다. 그런데 이러한 방법으로는 많은 종류의 복합 밸브를 제조하지 않으면 안 되기 때문에 생산성의 저하나 제품 관리의 번잡화 등을 초래하기 쉽다. 이 때문에 제조하는 복합 밸브의 종류는 가능한 한 적게 하는 것이 바람직하다.
또한, 상이한 제어 기능을 갖는 복수의 밸브 기구를 하나의 밸브 보디의 내부에 장착했을 경우 복합 밸브 전체가 대형화되기 때문에 이 복합 밸브를 유체압 실린더의 포트에 부착했을 때 복합 밸브가 포트의 축선 방향으로 크게 돌출되게 되고, 이 유체압 실린더를 산업용 로봇 등에 설치할 경우에 그 주변에 넓은 설치 스페이스를 필요로 한다. 이 때문에 복합 밸브는 가능한 한 높이가 낮으며, 또한 콤팩트하게 형성하는 것이 바람직하다.
일본 특허공개 평 5-60253호 공보 일본 특허공개 평 7-42854호 공보 일본 특허 제5756984호 공보
본 발명의 기술적 과제는 제어 기능마다 모듈화한 복수의 밸브 기구(밸브 모듈)와, 이 밸브 모듈을 부착 가능한 밸브 보디에 의해 용도에 따라 제어 기능의 조합을 갖는 복합 밸브를 형성 가능하게 함으로써 제어 기능의 조합이 상이한 다종류의 복합 밸브를 제조할 필요를 없앰과 아울러, 이 복합 밸브를 유체압 기기의 포트에 가능한 한 낮은 자세로 콤팩트하게 부착할 수 있도록 하는 것에 있다.
상기 과제를 해결하기 위해서 본 발명의 복합 밸브는 밸브 보디와, 밸브 보디에 부착된 제 1 밸브 모듈 및 제 2 밸브 모듈을 갖고, 밸브 보디는 제 1 밸브 모듈을 부착하기 위한 부착 구멍을 갖는 제 1 보디부와, 제 2 밸브 모듈을 부착하기 위한 부착 구멍을 갖는 제 2 보디부와, 압력 유체를 도입하기 위한 입력 포트를 갖는 제 3 보디부와, 압력 유체를 출력하기 위한 출력 포트를 갖는 제 4 보디부가 일체로 결합된 상태로 형성되고, 제 4 보디부에 유체압 기기의 나사 구멍상을 한 포트에 직접 나사 삽입하여 부착하기 위한 부착부가 형성되어 있으며, 제 1 보디부 및 제 2 보디부는 서로 평행을 이루는 제 1 축선 및 제 2 축선을 따라 각각 연장되고, 제 3 보디부는 제 1 축선 및 제 2 축선의 한쪽 또는 양쪽을 포함하는 평면 내에 있거나 또는 그 평면과 평행하는 다른 평면 내에 있어서 제 1 축선 및 제 2 축선 중 어느 하나에 대해서도 방향이 90° 다른 제 3 축선을 따라 연장되고, 제 4 보디부는 제 1 축선, 제 2 축선, 및 제 3 축선 중 어느 하나에 대해서도 방향이 90° 다른 제 4 축선을 따라 연장되고, 제 1 밸브 모듈 및 제 2 밸브 모듈은 제 1 보디부 및 제 2 보디부의 부착 구멍에 삽입함으로써 제 1 보디부 및 제 2 보디부에 각각 부착 가능한 모듈 보디와, 모듈 보디에 조립된 밸브 기구를 갖고 있고, 서로 상이한 유체 제어 기능을 갖고, 입력 포트와 출력 포트를 연결하는 유체 유로가 제 3 보디부로부터 제 1 보디부 및 제 1 밸브 모듈과, 제 2 보디부 및 제 2 밸브 모듈을 일방측으로부터 타방측으로 순차 경유하여 제 4 보디부에 도달하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 구성 형태에 의하면 제 1 보디부, 제 2 보디부, 제 3 보디부, 및 제 4 보디부는 각각 중공의 기둥상을 이루고, 제 1 보디부와 제 2 보디부는 서로 인접하는 위치에 일부가 겹치도록 배치되고, 제 1 보디부의 제 1 부착 구멍과 제 2 보디부의 제 2 부착 구멍은 제 1 축선 및 제 2 축선을 따라 서로 역방향으로 개구하고 있다.
이 경우, 제 3 보디부와 제 4 보디부는 제 1 보디부 또는 제 2 보디부를 사이에 두고 서로 반대측의 위치에 배치되어 있는 것이 바람직하며, 특히 바람직하게는 제 1 보디부와, 제 2 보디부와, 제 3 보디부는 제 4 보디부의 높이의 범위 내에 모두 수용되도록 배치되어 있는 것이다.
본 발명의 바람직한 구성 형태에 의하면 제 4 보디부는 중공의 외부 보디와, 외부 보디의 내부에 제 4 축선을 중심으로 해서 회전 가능하게 되도록 수용된 기둥상의 내부 보디를 갖고, 내부 보디의 상단은 외부 보디의 상단으로부터 외부로 노출되고, 내부 보디의 하단은 외부 보디의 하단으로부터 외부로 돌출되고, 내부 보디의 내부에 유체 유로가 형성되고, 내부 보디의 하단부에 부착부와 출력 포트가 형성되고, 내부 보디의 상단부에 렌치로 회전 조작하기 위한 조작부가 형성되어 있다.
본 발명에 있어서 제 1 밸브 모듈 및 제 2 밸브 모듈은 제 1 보디부 및 제 2 보디부 중 어느 쪽에 대해서도 부착 가능하다.
또한, 본 발명에 있어서 제 1 밸브 모듈과 제 2 밸브 모듈의 조합은 스피드 컨트롤러와 파일럿 체크 밸브, 파일럿 체크 밸브와 잔압 배기 밸브, 스피드 컨트롤러와 스피드 컨트롤러 중 어느 하나이다. 이 중 스피드 컨트롤러의 밸브 기구는 유체 유로를 흐르는 압력 유체의 흐름의 방향을 제어하는 체크 밸브체와, 압력 유체의 유량을 제어하는 니들 밸브체를 갖고, 파일럿 체크 밸브의 밸브 기구는 유체 유로를 흐르는 압력 유체의 흐름의 방향을 제어하는 체크 밸브체와, 파일럿 유체의 작용에 의해 체크 밸브체를 압력 유체의 순방향 흐름과 역방향 흐름의 양쪽을 허용하는 위치로 변위시키는 파일럿 밸브체와, 파일럿 밸브체에 파일럿 유체를 공급하기 위한 파일럿 포트를 갖고, 잔압 배기 밸브의 밸브 기구는 유체 유로로부터 분기되어 외부로 연통하는 배출 유로와 배출 유로를 개폐하는 배출 밸브체를 갖는다.
(발명의 효과)
본 발명에 의하면 밸브 보디의 제 1 보디부 및 제 2 보디부에 필요한 제어 기능을 갖는 밸브 모듈을 부착함으로써 용도에 따른 제어 기능의 조합을 갖는 복합 밸브를 간단하게 얻을 수 있다. 또한, 밸브 보디를 형성하는 복수의 보디부를 합리적인 배치로 콤팩트하게 결합한 것에 의해 복합 밸브를 유체압 기기의 포트에 낮은 자세로 콤팩트하게 부착할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 복합 밸브의 제 1 실시형태를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 분해도이다.
도 3은 도 1의 평면도이다.
도 4는 도 3의 정면도이다.
도 5는 도 4의 V-V선을 따른 확대 단면도이다.
도 6은 도 3의 VI-VI선을 따른 부분 단면도이다.
도 7은 도 5에 있어서의 제 1 밸브 모듈의 확대도이다.
도 8은 도 5에 있어서의 파일럿 체크 밸브의 확대도이다.
도 9는 파일럿 체크 밸브의 상이한 동작 상태를 나타내는 요부 단면도이다.
도 10은 본 발명에 의한 복합 밸브의 제 2 실시형태를 나타내는 사시도이다.
도 11은 도 10의 분해도이다.
도 12는 도 10을 도 5와 동일 위치에서 절단한 횡단면도이다.
도 13은 본 발명에 의한 복합 밸브의 제 3 실시형태를 나타내는 사시도이다.
도 14는 도 13의 분해도이다.
도 15는 도 13을 도 5와 마찬가지 위치에서 절단한 횡단면도이다.
도 1~도 8에는 본 발명에 의한 복합 밸브의 제 1 실시형태가 나타내어져 있다. 이 제 1 실시형태에 의한 제 1 복합 밸브(1A)는 유체압 기기(110)의 포트(111)(도 4 참조)에 직접 부착해서 사용하는 것이며, 1개의 밸브 보디(10A)와, 밸브 보디(10A)에 부착된 제 1 밸브 모듈(40A) 및 제 2 밸브 모듈(70A)을 갖고 있다.
제 1 밸브 모듈(40A) 및 제 2 밸브 모듈(70A)은 서로 상이한 유체 제어 기능을 갖는 것으로 제 1 밸브 모듈(40A)은 스피드 컨트롤러의 기능을 갖고, 제 2 밸브 모듈(70A)은 파일럿 체크 밸브의 기능을 갖고 있다. 이러한 제어 기능의 조합에 의해 제 1 복합 밸브(1A)는 유체압 회로의 정상 동작 시에는 제 1 밸브 모듈(40A)에 의해 유체압 기기(110)의 동작 속도를 제어하고, 유체압 회로의 이상에 의해 압력 유체의 공급이 정지되었을 경우에는 제 2 밸브 모듈(70A)에 의해 압력 유체를 유체압 기기(110) 중에 봉입하여 유체압 기기(110)를 그때의 동작 위치에 정지시킬 수 있다.
또한, 본 실시형태에 있어서 유체압 기기(110)는 에어 실린더이며, 압력 유체는 에어이다. 따라서, 이하의 설명에 있어서 에어 실린더에도 부호 110을 붙이는 경우가 있다.
밸브 보디(10A)는 알루미늄 합금 등의 금속이나 합성 수지 등에 의해 형성된 것으로 제 1 밸브 모듈(40A)을 부착하기 위한 제 1 부착 구멍(11)을 갖는 제 1 보디부(10a)와, 제 2 밸브 모듈(70A)을 부착하기 위한 제 2 부착 구멍(12)을 갖는 제 2 보디부(10b)와, 압력 유체를 도입하기 위한 입력 포트(13)를 갖는 제 3 보디부(10c)와, 압력 유체를 출력하기 위한 출력 포트(14)를 갖는 제 4 보디부(10d)가 일체로 결합됨으로써 형성되고, 제 4 보디부(10d)의 출력 포트(14)가 형성되어 있는 부분에 유체압 기기(110)의 나사 구멍상을 한 포트(111)에 직접 나사 삽입하여 부착하기 위한 부착부(15)가 형성되어 있다.
밸브 보디(10A)는 복수의 부분으로 나누어 형성한 후 그들의 부분을 하나로 결합해도 좋지만, 제 4 보디부(10d)의 내부 보디(25) 이외의 부분에 대해서는 전체를 동일체로서 일체 성형하는 것이 바람직하다.
제 1 보디부(10a), 제 2 보디부(10b), 제 3 보디부(10c), 및 제 4 보디부(10d)는 각각 중공의 원기둥상을 이루고 있다. 제 1 보디부(10a)는 제 1 축선(L1)을 따라 연장되고, 제 2 보디부(10b)는 제 1 축선(L1)에 평행한 제 2 축선(L2)을 따라 연장되고, 제 3 보디부(10c)는 제 1 축선(L1) 및 제 2 축선(L2) 중 어느 하나에 대해서도 방향이 90° 다른 제 3 축선(L3)을 따라 연장되고, 제 4 보디부(10d)는 제 1 축선(L1), 제 2 축선(L2), 및 제 3 축선(L3) 중 어느 하나에 대해서도 방향이 90° 다른 제 4 축선(L4)을 따라 연장되어 있다.
제 1 보디부(10a)와 제 2 보디부(10b)는 서로 인접하는 위치에 측면의 일부가 겹치도록 배치되어 있고, 제 1 보디부(10a)의 제 1 부착 구멍(11)과 제 2 보디부(10b)의 제 2 부착 구멍(12)은 제 1 축선(L1) 및 제 2 축선(L2)을 따라 서로 역방향으로 개구하고 있다.
또한, 제 3 보디부(10c)와 제 4 보디부(10d)는 제 1 보디부(10a)를 사이에 두고 서로 반대측의 위치에 배치되어 있다. 제 4 보디부(10d)의 제 4 축선(L4)과 제 2 보디부(10b)의 제 2 축선(L2)은 동일 연직면 원 내에 위치하고 있지만, 제 3 축선(L3) 방향으로 약간 어긋난 위치 관계에 있어도 좋다. 또는 제 3 보디부(10c)와 제 4 보디부(10d)를 제 2 보디부(10b)를 사이에 두고 서로 반대측의 위치에 배치할 수도, 제 1 보디부(10a) 및 제 2 보디부(10b)의 양쪽을 사이에 두고 서로 반대측의 위치에 배치할 수도 있다.
또한, 도시한 예에서는 제 1 축선(L1)과, 제 2 축선(L2)과, 제 3 축선(L3)이 모두 동일 평면 내에 위치하고 있지만, 반드시 모든 축선이 동일 평면 내에 위치하고 있을 필요는 없다. 예를 들면, 제 1 축선(L1)은 제 1 평면 내에 위치하고, 제 2 축선(L2)은 제 1 평면에 평행한 제 2 평면 내에 위치하고, 제 3 축선(L3)은 제 1 평면 및 제 2 평면에 각각 평행한 제 3 평면 내에 위치하고 있어도 좋고, 또는 제 1 축선(L1)과 제 2 축선(L2)이 제 1 평면 내에 위치하고, 제 3 축선(L3)은 제 1 평면에 평행한 제 3 평면 내에 위치하고 있어도 좋다. 중요한 것은 제 1 보디부(10a)와, 제 2 보디부(10b)와, 제 3 보디부(10c)가 제 4 보디부(10d)의 부착부(15)를 제외한 높이(H)의 범위 내에 모두 수용되도록 배치되어 있는 것이다.
4개의 보디부(10a~10d)를 이러한 배치로 함으로써 복합 밸브(1A)를 도 4에 나타내는 바와 같이 유체압 기기(110)의 포트(111)에 낮은 자세로 콤팩트하게 부착하는 것이 가능해진다.
도 5로부터 명백한 바와 같이 밸브 보디(10A)의 내부에는 입력 포트(13)와 출력 포트(14)를 연결하는 유체 유로를 형성하는 유로 구멍이 형성되어 있다. 이 유로 구멍은 제 3 보디부(10c)의 내부의 입력 구멍(16)과, 제 1 보디부(10a)의 제 1 부착 구멍(11)과, 입력 구멍(16)을 제 1 부착 구멍(11)에 연통시키는 입력 연통 구멍(17)과, 제 2 보디부(10b)의 제 2 부착 구멍(12)과, 제 1 부착 구멍(11)의 선단부와 제 2 부착 구멍(12)의 측면부를 연결하는 접속 구멍(18)과, 제 4 보디부(10d)의 내부를 연장하는 출력 구멍(19)에 의해 형성되어 있고, 제 1 부착 구멍(11)에 제 1 밸브 모듈(40A)을 부착하고, 제 2 부착 구멍(12)에 제 2 밸브 모듈(70A)을 부착하면 입력 포트(13)와 출력 포트(14)를 연결하는 유체 유로가 제 3 보디부(10c)의 입력 구멍(16)으로부터 입력 연통 구멍(17), 제 1 보디부(10a) 및 제 1 밸브 모듈(40A), 접속 구멍(18), 제 2 보디부(10b) 및 제 2 밸브 모듈(70A)을 순차 경유하여 제 4 보디부(10d)의 출력 구멍(19)에 도달하도록 형성된다.
제 3 보디부(10c)의 입력 포트(13)에는 간이 접속식의 관 조인트(20)가 부착되어 있다. 이 관 조인트(20)는 합성 수지제의 배관(튜브)(102)을 내부에 삽입하면 록킹 부재(21)의 에지(21a)가 배관(102)의 외주에 록킹되어 상기 배관(102)을 빠짐 방지 상태로 유지하고, 통형상의 릴리스 부시(22)를 배관(102)을 따라 밀어 넣으면 릴리스 부시(22)의 선단이 상기 에지(21a)의 록킹을 해제하여 상기 배관(102)을 뽑을 수 있는 것이다.
또한, 제 4 보디부(10d)는 도 6에 나타내는 바와 같이 중공의 외부 보디(24)와, 외부 보디(24)의 내부에 제 4 축선(L4)을 중심으로 회전 가능하게 되도록 수용된 원기둥상의 내부 보디(25)를 갖고, 내부 보디(25)의 외주와 외부 보디(24)의 내주 사이에 2개의 실링 부재(26a, 26b)가 상호 간에 간격을 유지해서 개재하여 설치되어 있다.
내부 보디(25)의 상단 및 하단은 외부 보디(24)의 상단 및 하단으로부터 각각 외부로 돌출되고, 내부 보디(25)의 하단부에 출력 포트(14)와, 외주에 수나사가 커팅된 부착부(15)가 형성되고, 내부 보디(25)의 상단부에 부착부(15)를 유체압 기기(110)의 포트(111)에 나사 삽입할 때에 렌치를 삽입해서 회전 조작하기 위한 육각 구멍으로 이루어지는 조작부(27)가 형성되어 있다. 내부 보디(25)의 상단부는 외부 보디(24)의 상단으로부터 외부에 돌출되어 있지 않아도 좋고, 외부에 노출되어 있으면 좋다.
또한, 내부 보디(25)의 중심을 연장하는 출력 구멍(19)은 그 하단부가 출력 포트(14)에 연통되고, 상단부는 2개의 실링 부재(26a, 26b) 사이의 위치에서 내부 보디(25)의 측면에 형성된 복수의 연통 구멍(28)과, 외부 보디(24)의 내측 구멍(29)과, 외부 보디(24)의 측면에 형성된 개구(30)를 통해 제 2 부착 구멍(12)에 연통되어 있다.
이어서, 도 5 및 도 7을 참조해서 제 1 밸브 모듈(40A)에 대해서 설명한다. 이 제 1 밸브 모듈(40A)은 스피드 컨트롤러로서의 기능을 갖는 것으로, 제 1 부착 구멍(11)에 삽입함으로써 제 1 보디부(10a)에 부착 가능한 통형상의 모듈 보디(41)와, 모듈 보디(41)에 조립된 밸브 기구(42)를 갖고, 밸브 기구(42)는 체크 밸브체(43)와 니들 밸브체(44)를 갖고 있다.
모듈 보디(41)는 중심 축선(제 1 축선(L1))을 따라 선단측으로부터 기단측을 향해 순서대로 접속 구멍(18)의 일단에 기밀하게 감합하는 소경의 선단 감합부(41a)와, 선단 감합부(41a)보다 대경의 분기 유로 형성부(41b)와, 니들 밸브체(44)를 유지하는 밸브체 유지부(41c)와, 니들 밸브체(44)를 진퇴 조작하는 핸들(45)을 부착하기 위한 핸들 부착부(41d)가 하나로 연결된 형태로 형성되고, 핸들 부착부(41d)는 제 1 보디부(10a)의 외부에 돌출되어 있다.
분기 유로 형성부(41b)는 유체 유로의 일부를 서로 병렬을 이루는 제 1 유로(46)와 제 2 유로(47)로 분기시키는 부분이며, 분기 유로 형성부(41b)의 외주와 제 1 부착 구멍(11)의 내주 사이에 O링(48)이 부착되어 있다.
제 1 유로(46)는 분기 유로 형성부(41b)를 제 1 축선(L1) 방향으로 관통하는 복수의 유로 구멍에 의해 형성되고, 제 2 유로(47)는 선단 감합부(41a) 및 분기 유로 형성부(41b)의 중심을 통과하는 중심 구멍에 의해 형성되어 있다. 따라서, 이하의 설명에 있어서 유로 구멍에 부호 46을 붙이고, 중심 구멍에 부호 47을 붙이는 경우도 있다.
제 1 유로(46)의 기단부와 제 2 유로(47)의 기단부는 O링(48)보다 밸브체 유지부(41c) 부근의 위치에서 모듈 보디(41)의 측면에 형성된 복수의 연통 구멍(50)을 통해 각각 제 1 부착 구멍(11)에 연통되고, 제 1 유로(46)의 선단부는 O링(48)보다 선단 감합부(41a) 부근의 위치에서 제 1 부착 구멍(11)과, 모듈 보디(41)에 형성된 유로 구멍(51)을 통해 접속 구멍(18)에 연통되고, 제 2 유로(47)의 선단부는 접속 구멍(18)에 직접 연통되어 있다.
선단 감합부(41a)의 기단부 외주에는 합성 고무 등의 탄성체로 이루어지는 환상 및 판상을 한 체크 밸브체(43)가 끼워 넣어지고, 이 체크 밸브체(43)가 압력 유체의 작용으로 분기 유로 형성부(41b)의 선단면(41e)에 대해서 이간 및 접촉함으로써 제 1 유로(46)가 개폐되도록 되어 있다.
체크 밸브체(43)는 그 내경측의 단부를 접속 구멍(18)의 구멍 가장자리와 분기 유로 형성부(41b)의 내경단 사이에 협지됨으로써 제 1 부착 구멍(11)의 내단면(11a)과 분기 유로 형성부(41b)의 선단면(41e) 사이에 부착되어 있으며, 제 1 부착 구멍(11)의 내단면(11a)과 분기 유로 형성부(41b)의 선단면(41e)은 제 1 부착 구멍(11)의 외경 방향을 향해서 상호 간의 간격이 넓혀지는 방향으로 경사지는 원뿔면을 이루고 있다.
도시된 실시형태에 있어서 체크 밸브체(43)는 입력 포트(13)로부터 출력 포트(14)를 향하는 압력 유체의 순방향 흐름에 대해서는 이 순방향 흐름의 작용으로 분기 유로 형성부(41b)의 선단면(41e)으로부터 떨어져서 제 1 유로(46)를 개방함으로써 그 흐름을 허용하고, 출력 포트(14)로부터 입력 포트(13)를 향하는 압력 유체의 역방향 흐름에 대해서는 이 역방향 흐름의 작용으로 분기 유로 형성부(41b)의 선단면(41e)에 접촉하여 제 1 유로(46)를 폐쇄함으로써 그 흐름을 저지한다.
니들 밸브체(44)는 밸브체 유지부(41c)의 중심의 밸브 유지 구멍(53)의 내부에 밸브 실링(54)을 개재하여 기밀하게 또한 제 1 축선(L1)을 따라 진퇴 이동 가능하게 배치되고, 니들 밸브체(44)의 선단의 스로틀부(44a)가 제 2 유로(47) 내에 끼워 넣어 스로틀부(44a)의 측면에 스로틀 구멍(44b)이 형성되어 있다. 스로틀 구멍(44b)은 스로틀부(44a)의 선단측으로 향함에 따라 차츰 단면적이 확대되는 방향으로 경사지고 있고, 니들 밸브체(44)가 전진해서 제 2 유로(47)에 대한 스로틀부(44a)의 진입도가 커지면 스로틀 구멍(44b)(따라서, 제 2 유로(47))의 개구 면적이 작아지고, 그 반대로 니들 밸브체(44)가 후퇴해서 제 2 유로(47)에 대한 스로틀부(44a)의 진입도가 작아지면 스로틀 구멍(44b)(따라서, 제 2 유로(47))의 개구 면적이 커지고, 그것에 의해 제 2 유로(47)를 흐르는 압력 유체의 유량이 제어된다.
니들 밸브체(44)를 진퇴 조작하기 위해서 니들 밸브체(44)의 외주에는 수나사(44c)가 커팅되고, 이 수나사(44c)가 밸브체 유지부(41c)의 내부에 고정된 니들 가이드(55)의 나사 구멍에 맞물리고, 모듈 보디(41)의 기단부의 핸들 부착부(41d)에 캡형을 한 회전 조작용의 핸들(45)이 회전 가능하게 부착되어 핸들(45)의 중심에 형성된 조작 구멍(45a)의 내부에 니들 밸브체(44)의 단부가 제 1 축선(L1) 방향으로는 상대적으로 변위 가능하지만, 제 1 축선(L1)을 중심으로 하는 회전 방향으로는 서로 고정된 상태로 삽입되어 있다. 따라서, 핸들(45)을 정역 방향으로 회전시키면 니들 밸브체(44)가 정역 방향으로 회전하고, 니들 가이드(55)에 가이드되어 제 1 축선(L1) 방향으로 진퇴 이동한다.
핸들(45)의 외면에는 핸들(45)의 회전 방향과 니들 밸브의 개도의 관계를 나타내는 표시(45b)가 형성되고, 핸들(45)의 측면에는 조작 방향이나 조작 정도 등을 나타내는 지침으로서의 역할을 하는 돌기(45c)가 형성되어 있다.
또한, 핸들(45)은 제 1 축선(L1)을 따라 로크 위치와 비로크 위치로 이동 가능하며, 니들 밸브체(44)의 진퇴 조작을 행할 때에는 비로크 위치로 이동시키고, 니들 밸브체(44)의 진퇴 조작을 행하지 않을 때에는 로크 위치로 이동시킨다. 그러나 그것을 위한 구성은 공지이므로 이 이상의 상세한 설명은 생략한다.
이렇게 구성된 제 1 밸브 모듈(40A)은 모듈 보디(41)의 외부에 기밀하게 고정된 통형상의 어태치먼트(57)를 통해 제 1 보디부(10a)의 제 1 부착 구멍(11) 내에 삽입되고, 제 1 부착 구멍(11)의 단부(11b)와 모듈 보디(41)의 플랜지부(41f) 사이에 어태치먼트(57)를 협지시킴으로써 위치 결정한 상태로 어태치먼트(57)의 외주를 제 1 부착 구멍(11)의 내주에 기밀하게 고정함으로써 제 1 보디부(10a)에 부착되어 있다. 어태치먼트(57)는 제 1 밸브 모듈(40A)의 일부라고 할 수 있다.
제 1 밸브 모듈(40A)에 있어서 입력 포트(13)로부터 출력 포트(14)를 향하는 압력 유체의 순방향 흐름은 체크 밸브체(43)가 제 1 유로(46)를 개방함으로써 자유 흐름이 되고, 출력 포트(14)로부터 입력 포트(13)를 향하는 압력 유체의 역방향 흐름은 체크 밸브체(43)가 제 1 유로(46)를 폐쇄하기 때문에 제 2 유로(47)를 흐르고, 니들 밸브체(44)에 의해 그 유량이 제어된다.
이어서, 도 5 및 도 8을 참조해서 제 2 밸브 모듈(70A)에 대해서 설명한다. 이 제 2 밸브 모듈(70A)은 파일럿 체크 밸브로서의 기능을 갖는 것으로, 제 2 보디부(10b)의 제 2 부착 구멍(12)에 삽입함으로써 제 2 보디부(10b)에 부착 가능한 통형상의 모듈 보디(71)와, 모듈 보디(71)에 장착된 밸브 기구(72)를 갖고 있다. 밸브 기구(72)는 체크 밸브체(73)와, 이 체크 밸브체(73)를 역지(逆止) 위치와 전개(全開) 위치로 변위시키는 파일럿 밸브체(74)와, 이 파일럿 밸브체(74)에 파일럿 유체를 공급하는 파일럿 포트(75)를 갖는 것이다.
또한, 「역지 위치」란 체크 밸브체(73)가 본래의 역지 기능을 발휘할 수 있는 위치이며, 「전개 위치」란 체크 밸브체(73)가 유로를 전개로 하여 역지 기능을 발휘할 수 없는 위치이다.
모듈 보디(71)는 엘보형을 하고 있고, 제 2 부착 구멍(12)에 링상의 어태치먼트(79)를 통해 삽입, 고정되는 통형상의 밸브 수용부(76)와, 밸브 수용부(76)로부터 직각으로 연장되는 통형상의 포트 형성부(77)를 갖고, 포트 형성부(77)의 축선은 제 3 축선(L3)과 평행하게 향해져 있다.
포트 형성부(77)에는 파일럿 포트(75)가 형성되고, 파일럿 포트(75)에는 간이 접속식의 관 조인트(78)가 부착되어 있다. 이 관 조인트(78)는 제 3 보디부(10c)의 입력 포트(13)에 부착된 관 조인트(20)와 동일한 구성을 갖는 것이다.
밸브 수용부(76)는 제 2 축선(L2)을 따라 연장되는 밸브 수용 구멍(80)을 갖고, 밸브 수용 구멍(80)의 내부에 밸브 로드(81)가 제 2 축선(L2)을 따라 변위 가능하게 되도록 수용되어 있다.
밸브 수용 구멍(80)의 선단부는 제 2 부착 구멍(12) 내에 개구하고, 밸브 수용 구멍(80)의 기단부는 피스톤실(82) 및 연통 구멍(83)을 통해 파일럿 포트(75)에 연통되고, 밸브 수용 구멍(80)의 중간부는 밸브 수용부(76)의 측면에 형성된 복수의 연통 구멍(84)을 통해 제 2 부착 구멍(12)(따라서, 접속 구멍(18))에 연통되어 있다.
밸브 로드(81)의 외주와 밸브 수용 구멍(80)의 내주 사이에는 O링(48)과, 립형의 실링 부재로 이루어지는 체크 밸브체(73)가 부착되어 있다. O링(48)이 설치되어 있는 위치는 연통 구멍(84)보다 밸브 로드(81)의 기단 부근의 위치이며, 체크 밸브체(73)가 설치되어 있는 위치는 연통 구멍(84)보다 밸브 로드(81)의 선단 부근의 위치이다.
체크 밸브체(73)는 립(73a)을 밸브 로드(81)의 선단측을 향하게 하여 배치되어 있다. 이 때문에 체크 밸브체(73)는 입력 포트(13)로부터 출력 포트(14)를 향하는 압력 유체의 순방향 흐름에 대해서는 립(73a)이 밸브 수용 구멍(80)의 내주로부터 떨어짐으로써 유로를 개방하여 그 흐름을 허용하고, 출력 포트(14)로부터 입력 포트(13)를 향하는 압력 유체의 역방향 흐름에 대해서는 립(73a)이 밸브 수용 구멍(80)의 내주에 접촉함으로써 유로를 폐쇄하여 그 흐름을 저지한다.
밸브 로드(81)의 기단부에는 파일럿 밸브체로서 기능하는 피스톤(86)이 일체로 형성되고, 이 피스톤(86)이 피스톤실(82) 내에 실링 부재(86a)를 통해 슬라이딩 가능하게 수용되어 있다. 이 피스톤(86)은 밸브 로드(81)보다 대경이다. 피스톤(86)의 배면과 피스톤실(82)의 단부를 막는 덮개(87) 사이에는 파일럿 압력실(88)이 형성되고, 이 파일럿 압력실(88)이 연통 구멍(83)을 통해 파일럿 포트(75)에 연통되어 있다. 한편, 피스톤(86)의 앞면과 O링(48) 사이에 형성된 개방실(89)은 개방 구멍(89a)을 통해 외부에 개방되고, 피스톤(86)의 앞면과 밸브 수용부(76)의 단차부(76a) 사이에 복귀 스프링(90)이 배치되어 있다.
제 2 밸브 모듈(70A)에 있어서 도 5 및 도 8의 상태로 파일럿 포트(75)로부터 파일럿 압력실(88)에 파일럿 유체가 공급되면 도 9에 나타내는 바와 같이 피스톤(86)에 의해 밸브 로드(81)가 제 2 축선(L2)을 따라 전진하기 때문에 체크 밸브체(73)가 밸브 수용 구멍(80)으로부터 전방으로 돌출된 전개 위치를 차지한다. 이 상태에서는 입력 포트(13)로부터 출력 포트(14)를 향하는 압력 유체의 순방향 흐름도, 출력 포트(14)로부터 입력 포트(13)를 향하는 압력 유체의 역방향 흐름도 자유 흐름의 상태가 된다.
파일럿 유체의 공급이 끊기면 도 5 및 도 8에 나타내는 바와 같이 복귀 스프링(90)에 의해 피스톤(86) 및 밸브 로드(81)가 후퇴하고, 체크 밸브체(73)가 밸브 수용 구멍(80) 내에 감합되어 역지 위치를 차지한다. 이 상태에서는 입력 포트(13)로부터 출력 포트(14)를 향하는 압력 유체의 순방향 흐름은 허용되지만, 출력 포트(14)로부터 입력 포트(13)를 향하는 압력 유체의 역방향 흐름은 저지된다.
이렇게 형성된 제 1 복합 밸브(1A)는, 예를 들면 에어 실린더(110)의 포트(111)(도 4, 도 6 참조)에 직접 부착해서 사용되어 에어 실린더(110)에 대한 압력 유체의 공급 및 배출을 제어한다. 그 제어 동작의 일례는 다음과 같다.
파일럿 유체용 스위칭 밸브(도시하지 않음)에 의해 제 2 밸브 모듈(70A)의 파일럿 포트(75)에 파일럿 유체가 공급됨으로써 체크 밸브체(73)가 도 9의 전개 위치에 유지되고, 그 상태로 입력 포트(13)가 메인 유체용 스위칭 밸브(도시하지 않음)에 의해 압력 유체원과 대기에 교대로 접속된다.
입력 포트(13)가 압력 유체원에 접속되면 도 5 및 도 7에 있어서 제 3 보디부(10c)로부터 제 1 보디부(10a)에 유입한 압력 유체는 순방향 흐름으로서 제 1 밸브 모듈(40A)의 체크 밸브체(43)를 밀어 열고, 제 1 유로(46)를 자유 흐름의 상태로 유통해서 접속 구멍(18)으로부터 제 2 보디부(10b) 및 제 2 밸브 모듈(70A)에 도달하고, 도 9에 있어서 그대로 제 2 밸브 모듈(70A)의 밸브 수용 구멍(80)을 통과해서 제 4 보디부(10d)에 도달하고, 출력 구멍(19)을 통해 출력 포트(14)로부터 에어 실린더의 압력실에 유입되기 때문에 에어 실린더는 작업 행정을 행한다.
에어 실린더가 복귀 행정을 행할 때에는 메인 유체용 스위칭 밸브에 의해 입력 포트(13)가 대기에 접속됨으로써 에어 실린더의 압력실로부터 배출되는 압력 유체는 역방향 흐름으로서 작업 행정 시와는 반대의 경로를 찾아 입력 포트(13)에 도달하고, 메인 유체용 스위칭 밸브를 통해 대기에 배출된다. 이때 제 1 밸브 모듈(40A)에 있어서는 체크 밸브체(43)가 제 1 유로(46)를 폐쇄하여 압력 유체의 역방향 흐름을 차단하기 때문에 압력 유체는 제 2 유로(47)를 니들 밸브체(44)에서 유량 제한된 상태로 유통한다. 이 때문에 에어 실린더는 압력 유체의 유량에 따른 속도로 복귀 행정을 행한다. 따라서, 제 1 밸브 모듈(40A)은 미터 아웃 방식의 스피드 컨트롤러이다.
유체압 회로에 이상이 발생하고, 에어 실린더의 가동 중에 압력 유체의 공급이 돌연 끊겼을 경우에는 입력 포트(13)로의 압력 유체의 공급이 끊김과 아울러, 제 2 밸브 모듈(70A)에 대한 파일럿 유체의 공급도 끊기기 때문에 제 2 밸브 모듈(70A)에 있어서는 도 5 및 도 8에 나타내는 바와 같이 복귀 스프링(90)에 의해 피스톤(86) 및 밸브 로드(81)가 후퇴하고, 체크 밸브체(73)가 밸브 수용 구멍(80) 내에 감합되어 역지 위치를 차지한다. 이 때문에 출력 포트(14)로부터 입력 포트(13)를 향하는 압력 유체의 역방향 흐름은 제 2 밸브 모듈(70A)에 의해 저지되고, 압력 유체는 에어 실린더의 압력실 내에 봉입되고, 에어 실린더는 그 동작 위치에 정지한다. 이 결과, 에어 실린더가 갑자기 복귀 동작을 행할 위험성을 회피할 수 있다.
제 1 복합 밸브(1A)는 상술한 사용 방법 외에 유체압 회로의 구성에 의해 에어 실린더를 구동할 때, 즉 압력 유체가 입력 포트(13)로부터 출력 포트(14)를 향해서 순방향으로 흐를 때에는 파일럿 포트(75)에 파일럿 유체가 공급되지 않고(따라서, 체크 밸브체(73)는 역지 위치를 차지한다), 에어 실린더가 복귀할 때, 즉 압력 유체가 출력 포트(14)로부터 입력 포트(13)를 향해서 역방향으로 흐를 때에 파일럿 포트(75)에 파일럿 유체가 공급된다(따라서, 체크 밸브체(73)는 전개 위치를 차지한다)는 바와 같은 사용 방법을 할 수도 있다.
도 10~도 12에는 복합 밸브의 제 2 실시형태인 제 2 복합 밸브(1B)가 나타내어져 있다. 이 제 2 복합 밸브(1B)에 있어서 밸브 보디(10B)의 제 1 보디부(10a)에 부착된 제 1 밸브 모듈(40B)은 파일럿 체크 밸브로서의 기능을 갖고, 제 2 보디부(10b)에 부착된 제 2 밸브 모듈(70B)은 잔압 배출 밸브로서의 기능을 갖는 것이다. 이러한 밸브 모듈의 조합에 의해 제 2 복합 밸브(1B)는 에어 실린더의 가동 중에 압력 유체의 공급이 돌연 정지했을 경우에 제 1 밸브 모듈(40B) 및 제 2 밸브 모듈(70B)에 의해 압력 유체를 에어 실린더 중에 봉입하여 에어 실린더를 그 동작 위치에 정지시킬 수 있는 것 외, 봉입한 압력 유체(잔압)를 제 2 밸브 모듈(70B)에서 외부로 배출할 수 있다.
제 2 복합 밸브(1B)에 있어서의 밸브 보디(10B)의 구성은 제 1 복합 밸브(1A)에 있어서의 밸브 보디(10A)의 구성과 동일하다. 이 때문에 밸브 보디(10B)의 주요한 구성 부분에 밸브 보디(10A)에 붙인 부호와 동일한 부호를 붙이고, 그 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
또한, 제 1 밸브 모듈(40B)은 파일럿 체크 밸브로서, 제 1 복합 밸브(1A)에 장착된 제 2 밸브 모듈(70A)과 동일하다. 이 때문에 이 제 1 밸브 모듈(40B)에 있어서도 그 주요한 구성 부분에 제 2 밸브 모듈(70A)에 붙인 부호와 동일한 부호를 붙이고, 그 구성 및 작용에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이것으로부터 알 수 있는 것은 제 1 밸브 모듈(40B)은 제 1 보디부(10a)의 제 1 부착 구멍(11)에도, 제 2 보디부(10b)의 제 2 부착 구멍(12)에도 부착할 수 있다는 것이다.
한편, 제 2 밸브 모듈(70B)은 제 2 부착 구멍(12)에 삽입함으로써 제 2 보디부(10b)에 부착 가능한 통형상의 모듈 보디(91)와, 모듈 보디(91)에 장착된 밸브 기구(92)를 갖고, 밸브 기구(92)는 제 2 부착 구멍(12)을 외부에 연통하는 배출 유로(93)와, 이 배출 유로(93)를 개폐하는 배출 밸브체(94)를 갖고 있다.
모듈 보디(91)는 제 2 부착 구멍(12)에 O링(95)을 통해 기밀하게 삽입되는 삽입부(91a)와, 삽입부(91a)보다 대경이며 외부로 개방하는 버튼 수용부(91b)를 갖고, 버튼 수용부(91b)는 제 2 보디부(10b)의 외부로 돌출되어 있다.
배출 유로(93)는 삽입부(91a)의 중심에 제 2 부착 구멍(12)과 버튼 수용부(91b)를 연결하도록 형성되고, 삽입부(91a)의 선단(내단)에는 배출 유로(93)보다 대경의 밸브실(96)이 제 2 부착 구멍(12)에 면하도록 형성되고, 밸브실(96) 내에 배출 유로(93)를 둘러싸는 배출 밸브 시트(97)가 형성되어 있다.
또한, 배출 유로(93)의 내부에는 배출 밸브 로드(98)가 그 외주와 배출 유로(93)의 내주 사이에 유체가 유통하는 약간의 간극을 유지한 상태로 제 2 축선(L2) 방향으로 슬라이딩 가능하게 되도록 삽입 통과되고, 배출 밸브 로드(98)의 선단부는 밸브실(96)을 빠져나가서 제 2 부착 구멍(12)까지 도달하고, 배출 밸브 로드(98)의 후단부는 버튼 수용부(91b) 내에 돌출되어 있다.
배출 밸브 로드(98)의 선단부에는 소경의 밸브체 부착부(98a)가 형성되고, 이 밸브체 부착부(98a)에 배출 밸브체(94)가 제 2 축선(L2) 방향으로 변위 가능하게 되도록 부착되고, 배출 밸브체(94)는 밸브 스프링(99)으로 배출 밸브 시트(97)측을 향해 상시 바이어싱되어 있다.
배출 밸브 로드(98)의 후단부의 버튼 수용부(91b) 내에 돌출하는 부분에는 조작 버튼(100)이 부착되고, 조작 버튼(100)은 조작 버튼(100)과 모듈 보디(91) 사이에 개재하여 설치된 복귀 스프링(101)에 의해 배출 밸브 로드(98)를 후퇴시키는 방향, 즉 배출 밸브체(94)를 배출 밸브 시트(97)에 접촉시키는 방향을 향해 상시 바이어싱되어 있다.
제 2 밸브 모듈(70B)은 이렇게 구성되어 있기 때문에 통상은 배출 밸브체(94)가 밸브 스프링(99) 및 복귀 스프링(101)의 스프링력에 의해 배출 밸브 시트(97)에 접촉하는 폐쇄 위치를 차지하여 배출 유로(93)는 폐쇄되어 있다. 따라서, 제 2 부착 구멍(12) 내의 압력 유체는 외부로 배출되지 않는다.
이 상태로부터 조작 버튼(100)을 손으로 밀어 넣으면 배출 밸브 로드(98)가 전진하여 배출 밸브체(94)가 배출 밸브 시트(97)로부터 떨어지기 때문에 배출 유로(93)는 개방되고, 제 2 부착 구멍(12) 내의 압력 유체는 배출 밸브 로드(98)의 외주와 배출 유로(93)의 내주 사이의 간극을 통과해 버튼 수용부(91b)의 내부를 통해 유량 제한된 상태로 외부에 배출된다. 따라서, 배출 밸브 로드(98)의 외주와 배출 유로(93)의 내주 사이의 간극은 스로틀을 형성하는 것이다.
상기 구성을 갖는 제 2 복합 밸브(1B)에 있어서 유체압 회로의 정상 동작 시에는 제 1 밸브 모듈(40B)의 파일럿 포트(75)에 파일럿 유체가 공급됨으로써 피스톤(86) 및 밸브 로드(81)가 전진하여 체크 밸브체(73)가 전개 위치를 차지하고, 그 상태로 입력 포트(13)가 메인 유체용 스위칭 밸브에 의해 압력 유체원과 대기에 교대로 접속된다. 이때 제 2 밸브 모듈(70B)의 배출 밸브체(94)는 배출 밸브 시트(97)에 접촉함으로써 배출 유로(93)를 폐쇄하고 있다.
입력 포트(13)가 압력 유체원에 접속되면 제 3 보디부(10c)에 유입한 압력 유체는 제 1 밸브 모듈(40B)을 자유 흐름의 상태로 통과하고, 접속 구멍(18)으로부터 제 2 부착 구멍(12)을 통해 제 4 보디부(10d)에 도달하고, 출력 구멍(19)을 통해 출력 포트(14)로부터 에어 실린더의 압력실에 유입되기 때문에 에어 실린더는 작업 행정를 행한다.
에어 실린더가 복귀 행정을 행할 때에는 메인 유체용 스위칭 밸브에 의해 입력 포트(13)가 대기에 접속되고, 에어 실린더의 압력실로부터 배출되는 압력 유체는 역방향 흐름으로서 작업 행정 시와는 반대의 경로를 찾아가 입력 포트(13)에 도달하여 메인 유체용 스위칭 밸브를 통해 대기에 배출된다.
유체압 회로에 이상이 발생하여 에어 실린더의 가동 중에 압력 유체의 공급이 돌연 끊겼을 경우에는 입력 포트(13)로의 압력 유체의 공급이 끊김과 아울러, 제 1 밸브 모듈(40B)에 대한 파일럿 유체의 공급도 끊기기 때문에 제 1 밸브 모듈(40B)에 있어서는 도 12에 나타내는 바와 같이 복귀 스프링(90)에 의해 피스톤(86) 및 밸브 로드(81)가 후퇴하고, 체크 밸브체(73)가 밸브 수용 구멍(80) 내에 감합하여 역지 위치를 차지한다. 이 때문에 출력 포트(14)로부터 입력 포트(13)를 향하는 압력 유체의 역방향 흐름은 제 1 밸브 모듈(40B)에 의해 저지되고, 제 2 밸브 모듈(70B)도 폐쇄 밸브 상태로 있기 때문에 압력 유체는 에어 실린더의 압력실 내에 봉입되어 에어 실린더는 그 동작 위치에 정지한다. 이 결과, 에어 실린더가 갑자기 복귀 동작을 행할 위험성을 회피할 수 있다.
에어 실린더를 복귀시킬 때에는 제 2 밸브 모듈(70B)의 조작 버튼(100)을 손으로 밀어 넣음으로써 배출 밸브체(94)를 배출 밸브 시트(97)로부터 이간시켜 배출 유로(93)를 개방한다. 이에 따라 에어 실린더에 봉입된 압력 유체는 배출 밸브 로드(98)의 외주와 배출 유로(93)의 내주 사이의 간극을 통해 서서히 배출되기 때문에 에어 실린더는 배출 유량에 따른 속도로 복귀 동작을 행한다.
제 2 복합 밸브(1B)는 상술한 사용 방법 외에 유체압 회로의 구성에 의해 에어 실린더를 구동할 때, 즉 압력 유체가 입력 포트(13)로부터 출력 포트(14)를 향해서 순방향으로 흐를 때에는 파일럿 포트(75)에 파일럿 유체가 공급되지 않고(따라서, 체크 밸브체(73)는 역지 위치를 차지한다), 에어 실린더가 복귀할 때, 즉 압력 유체가 출력 포트(14)로부터 입력 포트(13)를 향해서 역방향으로 흐를 때에 파일럿 포트(75)에 파일럿 유체가 공급된다(따라서, 체크 밸브체(73)는 전개 위치를 차지한다)는 바와 같은 사용 방법을 할 수도 있다.
도 13~도 15에는 복합 밸브의 제 3 실시형태인 제 3 복합 밸브(1C)가 나타내어져 있다. 이 제 3 복합 밸브(1C)에 있어서 밸브 보디(10C)의 제 1 보디부(10a)에 부착된 제 1 밸브 모듈(40C)은 미터 아웃 방식의 스피드 컨트롤러이며, 제 2 보디부(10b)에 부착된 제 2 밸브 모듈(70C)은 미터 인 방식의 스피드 컨트롤러이며, 2개의 스피드 컨트롤러에 의해 에어 실린더의 작업 행정 시의 동작 속도와 복귀 행정 시의 동작 속도의 양쪽을 다양하게 제어하는 것이 가능하다.
제 3 복합 밸브(1C)에 있어서의 밸브 보디(10C)의 구성은 제 1 복합 밸브(1A)에 있어서의 밸브 보디(10A)의 구성과 동일하다. 이 때문에 밸브 보디(10C)의 주요한 구성 부분에 밸브 보디(10A)에 붙인 부호와 동일한 부호를 붙이고, 그 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
2개의 밸브 모듈 중 제 1 밸브 모듈(40C)은 제 1 복합 밸브(1A)에 있어서의 제 1 밸브 모듈(40A)과 동일한 것이다. 이 때문에 이 제 1 밸브 모듈(40C)에 있어서도 그 주요한 구성 부분에 제 1 밸브 모듈(40A)에 붙인 부호와 동일한 부호를 붙이고, 그 구성 및 작용에 대한 상세한 설명은 생략한다.
한편, 제 2 밸브 모듈(70C)은 제 1 밸브 모듈(40C)과 구성이 약간 상위하고 있으며, 그 상위점은 모듈 보디(41)에 있어서의 선단 감합부(41a)에 유로 형성 부재(103)가 부착되어 있는 점과, 분기 유로 형성부(41b)의 외주에 O링이 부착되어 있지 않는 점이다. 이것 이외의 구성은 제 1 밸브 모듈(40C)과 동일하다.
유로 형성 부재(103)는 환상을 한 부재로서, 체크 밸브체(43)에서 개폐되는 복수의 유로 구멍(104)을 갖고 있다. 유로 구멍(104)은 입력 포트(13)로부터 출력 포트(14)를 향하는 압력 유체의 순방향 흐름에 대해서는 체크 밸브체(43)에서 폐쇄됨으로써 이 순방향 흐름을 저지하고, 출력 포트(14)로부터 입력 포트(13)를 향하는 압력 유체의 역방향 흐름에 대해서는 체크 밸브체(43)에서 개방됨으로써 이 역방향 흐름을 허용한다.
상기 구성을 갖는 제 3 복합 밸브(1C)에 있어서 입력 포트(13)에 압력 유체가 공급되면 이 압력 유체는 제 1 부착 구멍(11)으로부터 제 1 밸브 모듈(40C)의 연통 구멍(50)에 유입되고, 체크 밸브체(43)를 밀어서 개방함으로써 제 1 유로(46)를 자유 흐름의 상태로 통과하고, 연통 구멍(51), 접속 구멍(18)을 통해 제 2 부착 구멍(12) 및 제 2 밸브 모듈(70C)에 유입된다. 그리고 모듈 보디(41)의 외주와, 연통 구멍(50), 및 제 1 유로(46)를 통해 유로 형성 부재(103)의 유로 구멍(104)으로 향하는 압력 유체는 체크 밸브체(43)가 유로 구멍(104)을 폐쇄하기 때문에 이 위치에서 차단된다. 한편, 연통 구멍(50)으로부터 제 2 유로(47)를 유통하는 압력 유체는 니들 밸브체(44)에 의해 유량 제한된 상태로 제 4 보디부(10d)의 출력 구멍(19)으로부터 출력 포트(14)를 거쳐 에어 실린더의 압력실에 유입된다. 이 때문에 에어 실린더는 압력 유체의 공급 유량에 따른 속도로 구동되고, 미터 인 제어가 행해진다.
에어 실린더의 복귀 행정 시에 입력 포트(13)가 대기에 접속되면 에어 실린더의 압력실로부터 배출되는 압력 유체는 에어 실린더의 작업 행정 시와는 반대의 경로를 찾아가 입력 포트(13)에 도달하고, 스위칭 밸브를 통해 대기에 배출된다. 이때 제 2 밸브 모듈(70C)에 있어서는 체크 밸브체(43)가 유로 형성 부재(103)의 유로 구멍(104)을 개방하기 때문에 압력 유체는 이 유로 구멍(104)으로부터 모듈 보디(41)의 외주를 자유 흐름의 상태로 통과하고, 접속 구멍(18)을 통해 제 1 밸브 모듈(40C)에 도달한다. 이 제 1 밸브 모듈(40C)에 있어서는 체크 밸브체(43)에 의해 제 1 유로(46)가 폐쇄되기 때문에 압력 유체는 니들 밸브체(44)에 의한 유량 제한을 받으면서 제 2 유로(47)를 유통하고, 입력 포트(13)를 거쳐 외부에 배출된다. 이 때문에 에어 실린더는 압력 유체의 배출 유량에 따른 속도로 후퇴하고, 미터 아웃 제어가 행해진다.
이렇게 본 발명에 있어서는 하나의 밸브 보디에 제어 기능마다 모듈화한 복수의 밸브 기구(밸브 모듈)를 선택적으로 부착함으로써 용도에 따른 제어 기능의 조합을 갖는 복합 밸브를 간단하게 얻을 수 있다. 또한, 밸브 보디를 형성하는 복수의 보디부를 합리적인 배치로 콤팩트하게 결합한 것에 의해 복합 밸브를 유체압 기기의 포트에 낮은 자세로 콤팩트하게 부착할 수 있다.
1A, 1B, 1C: 복합 밸브 10A, 10B, 10C: 밸브 보디
10a: 제 1 보디부 10b: 제 2 보디부
10c: 제 3 보디부 10d: 제 4 보디부
11: 제 1 부착 구멍 12: 제 2 부착 구멍
13: 입력 포트 14: 출력 포트
15: 부착부 19: 출력 구멍
24: 외부 보디 25: 내부 보디
27: 조작부 40A, 40B, 40C: 제 1 밸브 모듈
41: 모듈 보디 42: 밸브 기구
43: 체크 밸브체 44: 니들 밸브체
70A, 70B, 70C: 제 2 밸브 모듈 71, 91: 모듈 보디
72, 92: 밸브 기구 73: 체크 밸브체
74: 파일럿 밸브체 75: 파일럿 포트
93: 배출 유로 94: 배출 밸브체
L1: 제 1 축선 L2: 제 2 축선
L3: 제 3 축선 L4: 제 4 축선
H: 높이

Claims (7)

  1. 밸브 보디와, 밸브 보디에 부착된 제 1 밸브 모듈 및 제 2 밸브 모듈을 갖고,
    밸브 보디는 제 1 밸브 모듈을 부착하기 위한 부착 구멍을 갖는 제 1 보디부와, 제 2 밸브 모듈을 부착하기 위한 부착 구멍을 갖는 제 2 보디부와, 압력 유체를 도입하기 위한 입력 포트를 갖는 제 3 보디부와, 압력 유체를 출력하기 위한 출력 포트를 갖는 제 4 보디부가 일체로 결합된 상태로 형성되고, 제 4 보디부에 유체압 기기의 나사 구멍상을 한 포트에 직접 나사 삽입하여 부착하기 위한 부착부가 형성되어 있으며,
    제 1 보디부 및 제 2 보디부는 서로 평행을 이루는 제 1 축선 및 제 2 축선을 따라 각각 연장되고, 제 3 보디부는 제 1 축선 및 제 2 축선의 한쪽 또는 양쪽을 포함하는 평면 내에 있거나 또는 그 평면과 평행하는 다른 평면 내에 있어서 제 1 축선 및 제 2 축선 중 어느 하나에 대해서도 방향이 90° 다른 제 3 축선을 따라 연장되고, 제 4 보디부는 제 1 축선, 제 2 축선, 및 제 3 축선 중 어느 하나에 대해서도 방향이 90° 다른 제 4 축선을 따라 연장되고,
    제 1 밸브 모듈 및 제 2 밸브 모듈은 제 1 보디부 및 제 2 보디부의 부착 구멍에 삽입함으로써 제 1 보디부 및 제 2 보디부에 각각 부착 가능한 모듈 보디와, 모듈 보디에 조립된 밸브 기구를 갖고 있어 서로 상이한 유체 제어 기능을 갖고,
    입력 포트와 출력 포트를 연결하는 유체 유로가 제 3 보디부로부터 제 1 보디부 및 제 1 밸브 모듈과 제 2 보디부 및 제 2 밸브 모듈을 일방측으로부터 타방측으로 순차 경유하여 제 4 보디부에 도달하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유체압 기기의 포트에 직접 부착하는 복합 밸브.
  2. 제 1 항에 있어서,
    제 1 보디부, 제 2 보디부, 제 3 보디부, 및 제 4 보디부는 각각 중공의 기둥상을 이루고, 제 1 보디부와 제 2 보디부는 서로 인접하는 위치에 일부가 겹치도록 배치되고, 제 1 보디부의 제 1 부착 구멍과 제 2 보디부의 제 2 부착 구멍은 제 1 축선 및 제 2 축선을 따라 서로 역방향으로 개구하고 있는 것을 특징으로 하는 복합 밸브.
  3. 제 1 항에 있어서,
    제 3 보디부와 제 4 보디부는 제 1 보디부 또는 제 2 보디부를 사이에 두고 서로 반대측의 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 복합 밸브.
  4. 제 1 항에 있어서,
    제 1 보디부와 제 2 보디부와 제 3 보디부는 제 4 보디부의 높이의 범위 내에 모두 수용되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 복합 밸브.
  5. 제 1 항에 있어서,
    제 4 보디부는 중공의 외부 보디와, 외부 보디의 내부에 제 4 축선을 중심으로 해서 회전 가능하게 되도록 수용된 기둥상의 내부 보디를 갖고, 내부 보디의 상단은 외부 보디의 상단으로부터 외부로 노출되고, 내부 보디의 하단은 외부 보디의 하단으로부터 외부로 돌출되고, 내부 보디의 내부에 출력 구멍이 형성되고, 내부 보디의 하단부에 부착부와 출력 포트가 형성되고, 내부 보디의 상단부에 렌치로 회전 조작하기 위한 조작부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 복합 밸브.
  6. 제 1 항에 있어서,
    제 1 밸브 모듈 및 제 2 밸브 모듈은 제 1 보디부 및 제 2 보디부 중 어느 쪽에 대해서도 부착 가능한 것을 특징으로 하는 복합 밸브.
  7. 제 1 항에 있어서,
    제 1 밸브 모듈과 제 2 밸브 모듈의 조합은 스피드 컨트롤러와 파일럿 체크 밸브, 파일럿 체크 밸브와 잔압 배기 밸브, 스피드 컨트롤러와 스피드 컨트롤러 중 어느 하나이며,
    스피드 컨트롤러의 밸브 기구는 유체 유로를 흐르는 압력 유체의 흐름의 방향을 제어하는 체크 밸브체와, 압력 유체의 유량을 제어하는 니들 밸브체를 갖고,
    파일럿 체크 밸브의 밸브 기구는 유체 유로를 흐르는 압력 유체의 흐름의 방향을 제어하는 체크 밸브체와, 파일럿 유체의 작용에 의해 체크 밸브체를 압력 유체의 순방향 흐름과 역방향 흐름의 양쪽을 허용하는 위치로 변위시키는 파일럿 밸브체와, 파일럿 밸브체에 파일럿 유체를 공급하기 위한 파일럿 포트를 갖고,
    잔압 배기 밸브의 밸브 기구는 유체 유로로부터 분기되어 외부에 연통하는 배출 유로와, 배출 유로를 개폐하는 배출 밸브체를 갖는 것을 특징으로 하는 복합 밸브.
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