KR920007655B1 - 스푸울 밸브 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

스푸울 밸브

제1도는 본 발명의 한 실시예를 보여주는 단면도.

제2도는 본 발명의 요부를 분해하여 보여주는 절단끝면사시도.

제3a도에서 d도까지는 본 발명의 요부의 작동상태를 보여주는 단면도.

제4도는 본 발명의 작동특성을 보여주는 특성도로서 출입구의 개구량과 스푸울의 행정과의 관계를 보여주고 있다.

제5도에서 제7도까지는 본 발명의 제2에서 제4까지의 실시예를 보여주는 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 밸브하우징 2 : 밸브보어

3, 4, 5 : 랜드부(둑부) 6 : 스푸울(실패)

7, 8, 9 : 고리형태홈 10, 11, 12 : 출입구(포오트)

본 발명은 간단한 구성으로 가공의 용이화를 도모코자한 스푸울밸브에 관한 것이다. 스푸울 밸브는, 축주면에 작동유를 밀봉하는 랜드(Land)부와 밸브보어의 사이에 작동유의 통로를 형성하는 통로부를 구비하며, 상기한 보어에 형성한 출입구(포오트)의 개구끝을 랜드부에서 개폐시키는 것으로서 작동유의 흐름을 전환하도록 하였으나 상기한 전환시에 있어서의 작동유의 과도적 흐름을 원활하게 시행하기 위하여 스푸울밸브에는 특별한 주의가 베풀어지고 있다. 예를 들어서 일본국 실개소 62-191903호 공보에는 스푸울의 랜드부의 끝부원주면에 삼각형상태의 절결부를 복수형성하고 그 절결부를 통하여 랜드부와 밸브보어사이의 압력유의 통로면적을 가변하는 것으로서 출입구개폐시의 압력유의 유량을 점증 혹은 점감시켜 작동유의 흐름을 원활하게 시행되도록 한 유압 조정 밸브가 제시되어 있다. 그러나, 이러한 종전의 방법에서는 절결부의 가공이, 복잡 및 곤란할뿐아니라 상기한 통로면적을 실질적으로 결정하는 절결부의 형상 치수의 관리가 어려워서 비용이 고가라는 문제가 있었다.

본 발명은 이와 같은 종전의 문제점을 해결하고 상기한 절결부 대신에, 밸브보어에 간단한 가공을 시행하는 것으로, 전환 조작시에 있어서의 작동유의 과도적 흐름의 원활화를 도모하고, 또한 이것을 쉽게 제작할수 있도록 스푸울밸브를 제공하는 것을 목적으로 한다. 이 때문에 본 발명의 스푸울밸브는 밸브하우징에 랜드부를 구비한 스푸울을 접동가능하게 수용하는 밸브보어를 형성하고, 그 보어에 출입구에 연통하는 고리형홈을 형성함과 동시에 상기한 출입구를 랜드부에서 개폐가능하게 한 스푸울 밸브에 있어서 , 상기한 출입구의 일부를 상기한 고리형 홈의 축방향에 돌출하게 하고, 그 출입구의상기한 돌출측 개구부의 개구량을 상기한 랜드부의 끝부분에 의하여 가변조정 가능하게 하는 것으로서, 전환조작시에서의 과도적인 작동유 흐름의 원활화를 도모하여 더욱이 이것을 간단한 구성으로 용이하게 제작할 수 있도록 한 것을 특징으로 하고 있다. 이하, 본 발명을 3개의 출입구 2위치 전환밸브에 적용한 도시실시예에 대하여 설명하면 제1도에서 제4도까지에 있어서 (1)은 밸브하우징이며, 내부에는 파이럿통로(도시생략)에 연통하는 밸브보어(2)가 시설되어 있고 그 보어(2)내에 3개의 랜드부(3),(4),(5)를 형성한 스푸울(6)이 상기한 파이럿 압력을 따라, 이동가능하게 수용되어 있다.

상기한 밸브보어(2)내에는 그의 내경보다도 큰 직경의 고리형태홈(7),(8),(9)이 소정의 간격을 두고 형성되어 있으며 이들에게 원형구멍형태의 탱크출입구(10)와 작동기 출입구(11) 그리고 펌프출입구(12)가 개구되어 있다. 이들중 실시예에서 작동유흐름의 조정대상이 되는 작동기출입구(11)의 내경(D₂은, 그 출입구(11)와 동축우치에 형성된 상기한 고리형태홈(S)의 홈폭(D₂)보다도 큰 직경으로 형성되어 있어 도시의 경우에는 랜드부(4)의 바로 대하는 때에 폐쇄 가능하도록 되어 있고 상기한 출입구(1 1)의 개구량을 조정가능하게 하고 있다.

즉, 상기한 출입구(11)는 랜드부(4)의 한끝이 출입구(11)의 개구연부로부터 그 반경내 방향으로 이동하는 것으로서 개구되게 되며 그 개구량은 랜드부(4)의 한끝이 출입구(11)의 개구연부와 고리형태홈(8)의 한쪽측연부와의 사이에 위치할때는 비교적 소량으로 억제되고 또한 그 위치에 따라 대략 점증 혹은 점감하는 한편 랜드부(4)의 한끝이 상기한 고리형태홈(8)내에 위치할때는 해당위치에 관계없이 획일적으로 급증하며 또한 그의 정량을 유지하도록 되어 있다.

따라서 출입구(11)내의 고리형태홈(8)을 제외한 영역, 즉 출입구(11)내의 내경(D₂)과 고리형태홈(8)의 홈폭(D₁)과의 차인 영역은 상기한대로 랜드부(4)의 위치에 따라 출입구(11)의 개구량을 대략 점증 혹은 점감할 수 있는 것으로서, 작동유통로 면적의 가변조정영역에 해당하고, 종전의 절결부에 해당한다.

이 경우, 실시예에서는 고리형태홈(8)을 출입구(11)와 동축위치에 형성하고, D_2＞D₁로 한것으로서 고리형태홈(8)의 양측에 등폭인 상기한 가변조정영역(A₁),(A₂)을 마련하고 있으나 그 영역수나 위치 및 크기등은 필요에 따라 적의 변경이 가능하다.

예를 들어서 고리형태홈(8)의 위치를 출입구(11)의 축심으로부터 편심시키면, 상기한 조정영역(A₁),(A₂)의 위치와 크기를 변경할 수가 있으며, 또한 제5도에 보여주는 제2실시예와 같이 상기한 편심량을 더욱더 증대시켜 출입구(11)를 고리형태홈(8)의 한쪽 측연부에 임박하게 형성하면, 그 측연부로부터 돌출하는 출입구(11)의 개구끝부가 상기한 가변조정영역에 상당하며, 이 경우에는 랜드부(4)의 한쪽만에, 가변조정영영(A₁)이 형성되는 것이 된다.

그리하여 이런 제2실시예인 경우에는 출입구(11)의 내경(D₂)을 고리형태홈( 8)의 홈폭(D₁)보다도 작은 직경으로 할 수 있는 것으로 소형의 스푸울 밸브에 적합한 것이 된다.

또한, 제6도에 보여주는 제3실시예와 같이 고리형태홈(8)의 양측연부에 임하여서 복수의 출입구(11),(11)를 개구하면 상기한 홈(8)으로부터 돌출하는 그들의 개구부가 조정영역(A₁),(A₂)가 되고 이 경우에는 좌우의 출입구(11)수와 그 위치, 및 그들의 내경(D₂)을 조정함으로서 출입구(11)의 개구량을 고정밀도로 조정할 수 있게 되는 것이다.

또한 제7도에 보여주는 제4실시예와 같이 출입구(11)를 원형단면대신에 각종 다각형 예를들어 도시한대로 마름모꼴형태로 형성하면, 원형구멍과는 다른 모양의 개구상황이 얻어진다.

즉, 원형단면의 경우에는 출입구(11)의 개구면적이 후술하는 바와 같이 랜드부(4)의 변위에 대하여 대략 비례관계를 형성하나 마름모꼴 단면으로 하면 확실한 비례관계가 성립하기 때문에 작동유의 조정이 용이하게 되는 유리한 점이 있다.

도면중(13)은 밸브보어(2)의 폐쇄끝과 스푸울(6)의 한끝과의 사이에 끼워 게재된 세트스프링이다.

이와 같이 구성한 스푸울 밸브를 제작하는 경우, 예를 들어 밸브하우징(1)을 구멍뚫기 가공을 하여 밸브보어(2)를 제작하고 그의 내부원주면을 연마가공하여 평활면으로 다듬질하여 한편 상기한 보어(2)의 소정위치를 보오링가공하여 고리형태홈(7),( 8),(9)를 제작하고 이들 각 홈(7),(8),(9)에 임하게 하여 출입구(10),(11),(12)를 구멍뚫기 가공한다.

이중에서 제1실시예의 경우에는 작동유의 조정대상인 작동기출입구(11)와 대응하는 고리형태홈(8)을 동측위치에 형성하여 그리고 그들의 내경(D₂)와 홈폭(D₁)의 관계를 D_2＞D₁이 되게 한다.

따라서 상기한 가공은 상기한 치수규제를 제한다면 밸브보어(2)나, 출입구(10 ),(11),(12)의 가공은, 종전과 실질적으로 같으며 또한 상기한 치수규제도 특히 어려운 정도의 것이 아니기 때문에 종전의 가공기술과 가공공정으로 충분하게 대응할 수 있고, 또한 기존의 것에 약간의 가공을 시행하는 것으로서 소기의 것을 얻을 수 있다.

다음에 스푸울(6)에 대하여는 종전의 이런 종류의 구성과 실질적으로 같으며 그 가공도 스푸울 용재를 절삭가공하여 랜드부(3),(4),(5)를 제작하여 이중에서 랜드부( 4)의 폭은 적어도 출입구(11)의 개구끝부를 밀봉 가능한 폭길이로 형성하고, 이들 랜드부(3),(4),(5)의 원주면을 연마가공하여 평활면으로 다듬질하면 되며, 이들은 종전의 가공기술과 가공공정으로 충분하게 대응할 수 있으며 또한 기존의 것을 그대로 사용하는 것으로서 대응할 수 있다.

더욱이, 종전 스푸울에 형성되어 있는 절결부에 대신하는 상기한 가변조정영영( A₁),(A₂)은 실질상 작동기 출입구(11)와 고리형태홈(8)에 의하여 형성되고 이들은 단지 구멍뚫기 가공에 의하여 얻어질 수 있음으로 그의 제작 또는 가공은 대단히 용이하며 상기한 절결부와 같은 복잡한 가공을 필요로 하는 것없이 따라서 엄격한 치수관리도 요구되는 일이 없다.

이 경우에 실시예에서는 고리형태홈(8)을 상기한 출입구(11)와 동축위치에 형성하고 있는 것으로 출입구(11)의 개구 끝부에 임박하는 고리형태홈(8)의 양축위치에는 등폭의 가변조정영역(A₁),(A₂)이 형성된다.

이렇게 하여 가공한 밸브하우징(1)과 스푸울(6)을 조합하여 구성한 스푸울밸브는, 보통때는 제1도와 같이 탱크출입구(10)와 작동기 출입구911)가 연통하고 펌프출입구(12)가 봉쇄되어 있다.

이와 같은 상황하에서 파이럿압력을 거쳐 스푸울밸브를 오프세트위치로 전환하고 작동기출입구(11)와 펌프출입구(12)를 연통시켜 또한 탱크출입구(10)을 봉쇄시킨뒤에 상기한 파이럿 압력을 해제하고, 스푸울 밸브가 상기한 정상위치를 회복하는 경우에 착안하여 보면, 이경우에는 스푸울(6)은 세트 스프링(13)에 의하여 밸브보어(2)의 개구측에 이동하고, 그 이동과정에서 제3도(a)와 같이 랜드부(4)가 작동기 출입구(11)와 바로 대하고 있고, 상기한 출입구(11)를 폐쇄한다.

따라서 이런 경우는 출입구(11)의 개구량은 영(0)이다. 그리하여 상기의 상태로부터 랜두부(4)가 동도면상 우방향으로 이동하고 그의 축 끝부가 작동기 출입구( 11)의 개구연부로부터 떨어지면 그 이등분인 상기한 출입구(11)가 제3도(b)의 분산점부 같이 개구되며 해당개구부를 따라 작동유가 출입구(11)로부터 탱크출입구(10)방향으로 흐른다.

이리하여 상기한 출입구(11)가 개구하고 또 다시 랜드부(4)가 동방향으로 이동하면 그 이동분인 출입구(11)의 개구량, 즉 개구면적이 증가하여 작동유의 유량이 증량한다. 이 경우에 출입구(11)의 개구형상은 제3도(b) 및 (c)와 같이 출입구(11)의 내부원주면의 일부와 랜드부(4)의 끝면으로 구획되는 대략활모양을 하게 되고 그 개구면적은 상기한 개구형상에 기본하여 랜드부(4)의 이동량 즉 스푸울(6)의 행정에 대략 비례한다.

따라서 스푸울(6)의 행정을 조정하는 것으로서 상기한 개구량을 조정할 수 있으며 그때의 개구특성은 제4도와 같이 완만하게 상승하는 곡선모양을 이룬다. 이 경우 상기한 개구특성은 출입구(11)의 개구면적과 그 형상에 의존하고 있기 때문에 그 내경(D₁)을 가감하는 것으로 상기한 특성선의 곡률 혹은 경사도를 변화시킬 수가 있으며 또한 그 개구형상을 변경하는 것으로도 같은 효과를 얻게 된다.

이렇게 하여 랜드부(4)의 끝부가 차례로 이동하며, 그 끝부가 제3도(c)와 같이 고리형태홈(8)의 한쪽끝부와 중복된 곳에서 출입구(11)가 그 가변조정영역(A₁)내에서 최대개구량을 형성한다.

즉, 이런상황은 랜드부(4)의 끝연부가 고리형태홈(8)의 끝연부가 중복하는 것으로 그들의 밀봉이 유지되는 소의 제로랩(영중복)상태가 되어 랜드부(4)가 상기한 홈(8)쪽으로 조금이라도 이동하는 것으로 상기한 밀봉작용이 손실되고 상기한 작동유의 억제가 풀리게 된다.

따라서, 랜드부(4)의 상기한 위치에서의 출입구(11)의 개구량(A_MAX)이 가변조정영역(A₁)내에서의 최대치가 되고 그때의 스푸울(6)의 행정량 즉 작동유의 억제시작에서 억제끝까지에 소요되는 스푸울(6)의 변위 다시말해서 출입구(11)의 내경(D₂)과 고리형태홈(8)의 폭(D₁)과의 차의 1/2 즉 상기한 조정영역(A₁)의 구간이 이것에 상당하고, 종전의 절결부에 해당한다.

따라서, 상기한 조정영역(A₁)의 구간을 가감하는 것으로 출입구(11)의 개구시작시기 또는 폐쇄종료시기에서의 작동유의 과도적인 조정유량과 조정시간을 규정할 수 있는 것이 된다. 이리하여 제3c도의 상태로부터 랜드부(4)가 우방향에 이동하면 랜드부(4)와 고리형태홈(8)과의 제로랩(영중복)상태가 풀리고, 상기한 홈(8)이 제3도(d)와 같이 출입구(11)와 연통한다.

이 때문에 상기한 출입구(11)의 개구량은 자신의 개구증가분에 더하기 고리형태홈(8)의 전공간이 서로 가해짐으로서 제4도에 보여주는 대로 급격하게 증가하며 작동기 출입구(11)로부터 탱크출입구(10)로의 작동유의 정상유량이 회복된다.

본 발명의 스푸울 밸브는 이상과 같이 밸브하우징에 랜드부를 구비한 스푸울을 접동가능하게 수용하는 밸브보어를 형성하고 그 보어에 출입구에 연통하는 고리형태홈을 형성함과 동시에 상기한 출입구를 랜드부에서 개폐가능하게 한 스푸울 밸브에서 상기한 출입구의 일부를 상기한 고리형태홈의 축방향으로 돌출시키고 그 출입구의 상기한 돌출측 개구부의 개구량을 상기한 랜드부의 끝부위치에 따라 가변조정가능하도록 하였기 때문에 전환조작시에 있어서의 과도적인 작동흐름의 원활화를 도모함과 동시에 이것을 출입구와 고리형태홈에 약간의 개변을 가하는 것만으로 간단한 구성으로서 그의 가공 및 제작의 용이화를 도모할 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 밸브하우징에 랜드부를 구비한 스푸울을 접동가능하게 수용하는 밸브보어를 형성하고 그 보어에 출입구에 연통하는 고리형태홈을 형성함과 동시에 상기한 출입구를 랜드부로 개폐가능하게 한 스푸울 밸브에 있어서 상기한 출입구의 일부를 상기한 고리형태홈의 축방향으로 돌출하게 하고, 그 출입구의 상기한 돌출측 개구부의 개구량을 상기한 랜드부의 끝부위치에 따라, 가변조정가능하게 한 것을 특징으로 하는 스푸울 밸브.

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