KR101384177B1 - 전자 비례 감압 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 튜브 어셈블리(tube assembly)와, 전자력 발생에 따라 상기 튜브 어셈블리의 내부 공간에서 수평으로 이동 가능하게 설치된 플런저(plunge)를 포함하는 전자 비례 감압 밸브에 있어서, 상기 튜브 어셈블리는, 플랜지와 몸체가 비 자성체를 사이에 두고 영구적 체결을 통해 일체화되고, 플런저의 수평 이동이 가능하도록 내부에 공간부가 마련되며, 상기 플런저의 외주는, 상기 튜브 어셈블리의 내주 지름보다 작은 크기인 것이며, 방사상으로 일정 간격을 두고 적어도 하나 이상의 박판이 설치되고, 상기 박판 사이에는 유체 유도를 위한 음각의 유도홈이 형성된 것을 특징으로 하는 전자 비례 감압 밸브를 개시한다.
이러한 본 발명은 플런저와 마주하는 튜브 어셈블리에 비 자성체가 설치되어, 자기 플럭스의 흐름을 유도하고, 플런저로 하여금 자기 저항을 줄여 플런저의 원활한 수평운동이 가능할 뿐만 아니라, 내주와 플런저 사이가 박판을 통해 소정 이격되어, 플런저의 비자성화가 가능하여, 플런저는 자성에 의한 저항과 마찰을 방지할 수 있는 효과가 있다. 그리고 박판이 플런저의 외주에 방사상으로 설치되어, 내주와의 마찰로 인한 마모를 줄일 수 있으며, 밸브의 성능 유지는 물론, 플런저의 원활한 이동을 통해 밸브의 성능과 내구성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

전자 비례 감압 밸브{Electronic Proportional Pressure Reducing Valve}

본 발명은 작동유 압력을 제어하는 전자 비례 감압 밸브에 관한 것으로, 더욱 상세하게 설명하면, 플런저(plunger)로 가해지는 자기 저항을 차단하고, 그 흐름을 유도함으로써, 플런저의 원활한 수평이동이 가능하게 하는 전자 비례 감압 밸브에 관한 것이다.

일반적으로 굴삭기, 크레인, 지게차, 등과 같은 산업용차량은 장치를 구동시키기 위한 유압시스템을 구비하며, 이러한 유압 시스템은 시스템내의 작동유 압력을 제어하기 위한 전자 비례 감압 밸브(이하, 밸브)를 갖추고 있다.

밸브는 통상의 전자 비례 감압 밸브를 나타낸 도 1과 같이 전자력을 발생시키는 솔레노이드부(20), 유체의 압력을 제어하는 스풀(11)과 슬리브(13) 및 유로형성 및 밸브(10)를 지지하는 블록(미도시)로 크게 구성되며, 이에 대한 작동상태 및 각부 세부 구성은 통상의 것으로 생략한다.

솔레노이드부(20)는 하우징(21), 전자력을 발생시키는 코일(23), 코일(23)의 전자력에 따라 수평방향으로 이동하여 스풀(11)의 이동을 제어하는 플런저(27) 및 플런저(27)가 수용된 튜브 어셈블리(29)를 포함하여 구성된다.

밸브(10)는 스풀(11)의 수평 이동을 통해 슬리브(13)에 구비된 각 포트(P,A,T)를 선택적으로 개폐하여 유압 시스템의 작동유 압력을 효과적으로 제어한다.

이때, 스풀(11)의 이동은 전자력 발생에 따른 플런저(27)의 수평이동과 연동하여 작동하므로, 밸브(10)에 있어, 플런저(27)의 이동이 무엇보다 중요하다 할 수 있다.

그러나 종래의 밸브(10)에서 플런저(27)는 전자력 발생에 따른 자기 저항 및 마찰에 영향을 받아, 이동이 원활하지 못할 뿐더러, 그 움직임이 자기 저항에 의해 지연되는 문제가 발생할 수 있으며, 이는 스풀(11)의 이동이 원활지 못할 뿐만 아니라, 지연 등에 의해 작동유의 압력 제어가 용이하지 못한 문제가 있다.

따라서 밸브(10)에서 유압 시스템의 효과적 제어가 이루어질 수 있도록, 자기 플럭스의 원활한 흐름 제어하여 플런저(27) 이동에 따른 자기 저항 및 마찰을 줄일 수 있는 기술 개발이 시급하며, 나아가 자기에 의한 저항 및 마찰의 완전한 차단시킬 수 있는 개발이 절실하다.

따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 플런저와 마주하는 튜브 어셈블리에 비 자성체가 설치되어, 자기 플럭스의 흐름을 유도하고, 플런저로 하여금 자기 저항을 줄여 플런저의 원활한 수평운동이 가능한 전자 비례 감압 밸브를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 내주와 플런저 사이가 박판을 통해 소정 이격되어, 플런저의 비자성화가 가능하고, 따라서 플런저는 자성에 의한 저항과 마찰을 방지할 수 있는 전자 비례 감압 밸브를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 박판이 플런저의 외주에 방사상 일정 간격을 두고 설치되어, 내주와의 마찰로 인한 마모를 줄일 수 있으며, 밸브의 성능 유지는 물론, 플런저의 원활한 이동을 통해 밸브의 성능과 내구성을 향상시킬 수 있는 전자 비례 감압 밸브를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 튜브 어셈블리(tube assembly)와, 전자력 발생에 따라 상기 튜브 어셈블리의 내부 공간에서 수평으로 이동 가능하게 설치된 플런저(plunge)를 포함하는 전자 비례 감압 밸브에 있어서, 상기 튜브 어셈블리는, 플랜지와 몸체가 비 자성체를 사이에 두고 영구적 체결을 통해 일체화되고, 플런저의 수평 이동이 가능하도록 내부에 공간부가 마련되며, 상기 플런저의 외주는, 상기 튜브 어셈블리의 내주 지름보다 작은 크기인 것이며, 방사상 일정 간격을 두고 적어도 하나 이상의 박판이 설치되고, 상기 박판 사이에는 유체 유도를 위한 음각의 유도홈이 형성된 것을 특징으로 하는 전자 비례 감압 밸브를 개시한다.

상기 박판은, 장방형의 바(bar) 형태로서, 상기 내주와 상기 플런저의 이격상태를 유지시켜, 자성에 의한 저항과 마찰을 방지하는 것이 바람직하다.

상기 박판은, 상기 플런저 외주 방사상으로 마련된 체결홈과 압입에 의한 억지끼움을 통해 탈착 가능하게 설치되는 것이 바람직하다.

상기 튜브 어셈블리는, 금속제로서, 압입 형태의 자웅 체결과 용접을 통해 일체화되는 것이 바람직하다.

상기 자웅은, 서로 연결되는 각 단부의 내/외부가 서로 중첩되는 압입의 형태이거나, 내/외주 사이 어느 일면이 돌출된 계단 형태인 것이 바람직하다.

상기 몸체와 비자성체는, 서로 마주하는 각 일면이 서로 대칭된 계단 형태인 것이며, 상기 계단 형태는, 상기 비자성체 단부에 마련된 제1체결돌기와, 상기 몸체 단부에 마련된 제2체결돌기를 포함하여 구성된 것이 바람직하다.

상기 플랜지와 비성체는, 서로 마주하는 각 일면의 내/외주가 서로 중첩된 압입에 의해 결합되며, 상기 중첩은, 상기 플랜지 단부가 마련된 돌출부와, 상기 비자성체 내주로 압입된 형태인 것이 바람직하다.

상기 튜브 어셈블리는, 상기 플랜지와 몸체가 저탄소강으로 이루어져, 전자력의 저항 및 마찰을 차단하고, 자기 플럭스의 방향을 유도하여 상기 플런저의 자기 저항을 차단할 수 있는 것이 바람직하다.

상기 박판은, 비 자성체로서, 스테인리스, 구리, 황동 중 어느 하나의 금속제인 것이며, 상기 설치부와 탈착 가능한 억지끼움을 통해 상기 플런저 외주에 방사상으로 설치되는 것이 바람직하다.

상기 박판은, 상기 플런저의 외주 방사상 일정 간격을 두고 적어도 세 개 이상 설치되는 것이 바람직하다.

본 발명의 구성에 의하면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

본 발명은 플런저와 마주하는 튜브 어셈블리에 비 자성체가 설치되어, 자기 플럭스의 흐름을 유도하고, 플런저로 하여금 자기 저항을 줄여 플런저의 원활한 수평운동이 가능하도록 하는 효과가 있다.

본 발명은 내주와 플런저 사이가 박판을 통해 소정 이격되어, 플런저의 비자성화가 가능하고, 따라서 플런저는 자성에 의한 저항과 마찰을 방지하여, 플런저의 원활한 이동이 가능할 뿐만 아니라, 작동유의 압력제어가 용이한 효과가 있다.

본 발명은 박판이 플런저의 외주에 방사상 일정 간격을 두고 설치되어, 내주와의 마찰로 인한 마모를 줄일 수 있으며, 밸브의 성능 유지는 물론, 플런저의 원활한 이동을 통해 밸브의 성능과 내구성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 밸브를 설명하기 위해 나타낸 전체도,
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 밸브를 설명하기 위해 나타낸 전체도,
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 튜브 어셈블리를 설명하기 위해 나타낸 사시도,
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 튜브 어셈블리의 결합상태를 설명하기 위해 나타낸 단면도,
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 플런저를 설명하기 위해 나타낸 사시도,
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 박판의 설치상태를 설명하기 위해 나타낸 분리도, 그리고,
도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 다른 유도홈을 설명하기 위해 나타낸 플런저의 종단면도이다.

이하 본 발명에 따른 전자 비례 감압 밸브의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명하도록 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명을 설명함에 있어서, 정의되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 것으로, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 밸브를 설명하기 위해 나타낸 전체도이다.

도시된 바와 같이 전자 비례 감압 밸브(이하, 밸브(100))는 스풀(spool(101))과 스풀(101)이 수용되고 복수의 포트(P,A,T)가 마련된 슬리브(sleeve(103)) 및 솔레노이브부(solenoid part(190))를 포함하여 구성되며, 솔레노이드부(190)는 하우징(housing(180)), 코일(coil(170)) 및 로드(157)가 구비된 플런저(plunger(150))와 조절장치가 설치된 튜브 어셈블리(tube assembly(110))를 포함하여 구성된다.

여기서, 종래와 대응하는 통상적 구성에 대한 설명은 생략하고, 플런저(150)의 원활한 이동을 위한 튜브 어셈블리(110)와 플런저(150)에 대해 상세하게 설명하도록 한다.

또한, 로드(rod(157))는 플런저(150)와 일체형이거나, 또는 분리 가능한 형태로서, 플런저(150)와 스풀(101)을 서로 연결하기 위한 것이며, 이는 종래의 구성과 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

튜브 어셈블리(110)는 조절장치(160)가 설치되는 몸체(140)와 로드홀(121)이 구비된 플랜지(120)와 몸체(140) 및 몸체(140)와 플랜지(120) 사이에 설치되는 비자성체(130)를 포함하며, 내부에는 플런저(150)의 수평이동이 가능하도록 소정의 공간부(111)가 마련된다.

이러한 튜브 어셈블리(110)는 서로 영구적 체결에 의해 서로 일체화되며, 이는 도 3과 도 4를 참조하여 설명하도록 한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 튜브 어셈블리를 설명하기 위해 나타낸 사시도이고, 도 4는 튜브 어셈블리의 단면도이다.

도시된 바와 같이 튜브 어셈블리(110)는 조절장치(160)가 설치되는 몸체(140), 관체로 이루어진 비자성체(130) 및 로드홀(121)이 마련된 플랜지(120)를 포함하며, 그 내부에는 플런저(150)의 수평이동을 위한 공간부(111)가 마련된다.

이러한 튜브 어셈블리(110)는 금속제로서, 비자성체(130)를 사이에 두고 서로 자웅에 의해 서로 체결되고, 이후, 용접을 통해 영구적 일체화가 이루어진다.

여기서, 자웅의 체결은 서로 연결되는 각 단부의 내/외부가 서로 중첩되는 압입의 형태이거나, 서로 마주하는 내/외주 사이 어느 일면이 돌출된 계단 형태인 것인 것이 바람직하다.

즉, 몸체(140)와 비자성체(130)는 계단 형태의 각 제1 체결돌기(131)와 제2체결돌기(141)를 통해 서로 자웅 체결되고, 플랜지(120)는 비자성체(130)와 소정 중첩된 압입에 의해 서로 체결되는 구조로서, 플랜지(120) 단부에 돌출부(123) 외주와 비자성체(130)의 내주가 소정 중첩되는 압입에 의해 체결되며, 각 체결부위는 용접을 통해 영구적 일체화를 이룬다.

이러한, 튜브 어셈블리(110)는 금속제로서, 비자성체(130)는 스테인리스강(stainless steel)인이 바람직하며, 비자성체(130)를 중심으로 체결되는 각 플랜지(120)와 몸체(140)는 자성을 포함하면서 인성이 양호하고, 가공이 용이한 쾌삭강인 것이 매우 바람직하며, 그 중 납성분이 제거된 sum22인 것이 매우 바람직하다.

이는, 도 2에 도시된 바와 같이 전자력 발생 시, 자기 플럭스의 흐름을 유도하여, 플런저(150)로 하여금 자성에 대한 영향을 최소화시키기 위한 것이다.

즉, 플런저(150)와 접하는 영역에 마주하는 영역에 비자성체(130)를 설치하여, 자기 플럭스의 흐름을 쾌석강(플랜지(120)와 몸체(140))으로 유도하고, 따라서 플런저(150)로 하여금 자기에 대한 저항 및 마찰을 줄여 원활한 이동상태를 유지시킬 수 있는 것이다.

또한, 튜브 어셈블리(110)에 있어서, 조절장치(160)는 탄성체(161)의 압력 즉, 플런저(150)로 가해지는 압력을 조절하기 위한 것이며, 이는 통상의 것이므로, 상세한 설명은 생략한다.

한편, 튜브 어셈블리(110)를 통해 플런저(150)로 가해지는 자성을 줄여 수평이동을 원활히 하였으나, 더욱 원활한 이동을 위해 줄어든 자성과 더불어 자성을 완전히 차단하여 플런저(150)의 비자성화를 이룰 수 있는데, 이는 도 5를 참조하여 설명하도록 한다.

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 플런저를 설명하기 위해 나타낸 사시도이다.

도시된 바와 같이 플런저(150)는 전자력 발생에 의한 자성에 의한 저항 및 마찰이 차단되도록 외주 방사상으로 적어도 하나의 박판(151)이 설치되어, 공간부(111) 내주와 플런저(150)의 이격 상태를 유지시키고, 공간부(111) 내주와의 마찰저항에 의한 마모를 최소화시킬 수 있다.

박판(151)은 도 6에 도시된 바와 같이 장방형의 바(bar) 형태로서, 플런저(150)의 외주 방사상으로 마련된 체결홈(153)과 압입에 의한 억지끼움을 통해 탈착 가능하게 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 박판(151)은 비 자성체로서, 스테인리스, 구리, 황동 중 어느 적어도 하나의 금속제인 것이 바람직하다.

이러한, 박판(151)은 플런저(150)의 외주 방사상으로 적어도 두 개 이상인 것이 바람직하며, 매우 바람직하게는 도 7에 도시된 바와 같이 방사상으로 세 개 이상 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 각 박판(151)의 사이에는 유체의 흐름을 유도하는 유도홈(155)이 더 마련된 것이 바람직하다.

유도홈(155)은 플런저(150)가 공간부(111) 내에서 작동유의 흐름을 유도하고, 플런저(150)의 회전을 적어도 최소화하여, 보다 안정적인 플런저(150)의 수평이동이 가능하여, 밸브(100)의 응답성과 반복성을 향상시킬 수 있다.

따라서 본 발명은 튜브 어셈블리(110)를 통해 자기 저항 및 마찰을 줄이고, 박판(151)을 통해 줄어든 자성을 완전히 차단시킴으로써, 플런저(150)의 원활한 이동은 물론, 마모율을 줄여 밸브(100)의 성능 유지는 물론, 밸브(100)의 성능과 내구성을 향상시킬 수 있다.

이상에서 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것이 아니고 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 안정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 : 밸브 101 : 스풀
103 : 슬리브 110 : 튜브 어셈블리
111 : 공간부 120 : 플랜지
121 : 로드홀 123 : 돌출부
130 : 비 자성체 131 : 제1 체결돌기
140 : 몸체 141 : 제2 체결돌기
150 : 플런저 151 : 박판
153 : 체결홈 155 : 유도홈
157 : 로드 160 : 조절장치
161 : 탄성체 170 : 코일
180 : 하우징 190 : 솔레노이드부

Claims (10)

1. 튜브 어셈블리(tube assembly)와, 전자력 발생에 따라 상기 튜브 어셈블리의 내부 공간에서 수평으로 이동 가능하게 설치된 플런저(plunge)를 포함하는 전자 비례 감압 밸브에 있어서,
   상기 튜브 어셈블리는, 플랜지와 몸체가 비 자성체를 사이에 두고 영구적 체결을 통해 일체화되고, 플런저의 수평 이동이 가능하도록 내부에 공간부가 마련되며,
   상기 플런저의 외주는, 상기 튜브 어셈블리의 내주 지름보다 작은 크기인 것이며, 방사상 일정 간격을 두고 적어도 하나 이상의 박판이 설치되고, 상기 박판 사이에는 유체 유도를 위한 음각의 유도홈이 형성된 것을 특징으로 하는 전자 비례 감압 밸브.
2. 제1항에 있어서,
   상기 박판은,
   장방형의 바(bar) 형태로서, 상기 내주와 상기 플런저의 이격상태를 유지시켜, 자성에 의한 저항과 마찰을 방지하는 것을 특징으로 하는 전자 비례 감압 밸브.
3. 제1항에 있어서,
   상기 박판은,
   상기 플런저 외주 방사상으로 마련된 체결홈과 압입에 의한 억지끼움을 통해 탈착 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 전자 비례 감압 밸브.
4. 제1항에 있어서,
   상기 튜브 어셈블리는,
   금속제로서, 압입 형태의 자웅 체결과 용접을 통해 일체화되는 것을 특징으로 하는 전자 비례 감압 밸브.
5. 제4항에 있어서,
   상기 자웅은,
   서로 연결되는 각 단부의 내/외부가 서로 중첩되는 압입의 형태이거나, 내/외주 사이 어느 일면이 돌출된 계단 형태인 것을 특징으로 하는 전자 비례 감압 밸브.
6. 제4항에 있어서,
   상기 몸체와 비자성체는, 서로 마주하는 각 일면이 서로 대칭된 계단 형태인 것이며,
   상기 계단 형태는, 상기 비자성체 단부에 마련된 제1체결돌기와, 상기 몸체 단부에 마련된 제2체결돌기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 전자 비례 감압 밸브.
7. 제4항에 있어서,
   상기 플랜지와 비성체는, 서로 마주하는 각 일면의 내/외주가 서로 중첩된 압입에 의해 결합되며,
   상기 중첩은, 상기 플랜지 단부가 마련된 돌출부와, 상기 비자성체 내주로 압입된 형태인 것을 특징으로 하는 전자 비례 감압 밸브.
8. 제1항에 있어서,
   상기 튜브 어셈블리는,
   상기 플랜지와 몸체가 저탄소강으로 이루어져, 전자력의 저항 및 마찰을 차단하고, 자기 플럭스의 방향을 유도하여 상기 플런저의 자기 저항을 차단할 수 있는 것을 특징으로 하는 전자 비례 감압 밸브.
9. 제1항에 있어서,
   상기 박판은,
   비 자성체로서, 스테인리스, 구리, 황동 중 어느 하나의 금속제인 것이며, 상기 플런저의 외주 방사상으로 마련된 체결홈과 압입에 의한 억지끼움을 통해 탈착 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 전자 비례 감압 밸브.
10. 제7항에 있어서,
    상기 박판은,
    상기 플런저의 외주 방사상 일정 간격을 두고 적어도 세 개 이상 설치되는 것을 특징으로 하는 전자 비례 감압 밸브.
    

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