KR20010091050A - 전자밸브 매니폴드 - Google Patents

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KR20010091050A
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valve manifold
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엔도가쓰히사
겜마고이치로
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다까다 요시유끼
에스엠씨 가부시키 가이샤
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Abstract

통신용 IC(32a∼32e)를 포함하는 전자부품(30) 전부 또는 일부를 베어칩화하여 탑재한 기판(24a∼24e)을, 전자밸브 매니폴드(10)를 구성하는 매니폴드블록(12a∼12e)에 장착된 전자밸브(16a∼16e)에 실장함에 따라 전자밸브 매니폴드(10)를 소형화할 수 있다.

Description

전자밸브 매니폴드{Solenoid-operated Valve Manifold}
본 발명은 전자밸브 매니폴드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 통신용 집적회로(통신용 IC)를 포함하는 전자부품을 베어칩(bare chips) 상태로 탑재한 기판을, 전자밸브 또는 매니폴드에 실장함으로써 소형화할 수 있는 전자밸브 매니폴드에 관한 것이다.
종래의 전자밸브 매니폴드는 직렬전송을 실시하는 경우, 매니폴드상에 장착된 다수의 전자밸브에 포토커플러를 갖는 드라이버회로를 탑재하고, 상기 매니폴드에 직렬신호를 병렬신호로 변환하는 직렬/병렬 변환기를 내장함과 동시에 신호선 및 전원선용 전기커넥터 등을 설치하고 있다.
그러나, 이러한 종류의 전자밸브 매니폴드에는 전자밸브를 구동하는 드라이버회로의 기판이 다수의 전자밸브에 배설되고, 통신용 집적회로를 포함하는 전자부품이 실장된 직렬/병렬 변환기의 기판이 매니폴드에 배설되어 있기 때문에 전자밸브 매니폴드를 소형화하기 위해서는 이들 기판을 작게 해야한다.
본 발명의 목적은 통신용 집적회로를 포함하는 전자부품 전부 또는 일부를 베어칩 상태로 기판에 탑재하고, 상기 기판을 전자밸브 또는 매니폴더에 실장하여 전자밸브 매니폴드의 부피를 축소시켜 소형화할 수 있는 전자밸브 매니폴더를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 전자밸브 매니폴드를 도시한 사시도,
도 2는 도 1의 전자밸브 매니폴드에 설치된 기판을 도시한 확대사시도,
도 3은 다른 기판을 도시한 확대사시도,
도 4는 다른 기판을 도시한 확대사시도,
도 5는 또다른 기판을 도시한 확대사시도,
도 6은 도 1에 도시한 전자밸브 매니폴드의 전기배선도,
도 7은 기판을 각각의 매니폴드블록의 내부에 실장한 상태를 나타낸 것으로, 도 1에 도시한 전자밸브 매니폴드의 다른 실시예를 도시한 사시도,
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 의한 전자밸브 매니폴드를 도시한 사시도,
도 9는 기판을 각각의 전자밸브의 내부에 실장한 상태를 나타낸 것으로, 도 8에 도시한 전자밸브 매니폴드의 다른 실시예를 도시한 사시도,
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 의한 전자밸브 매니폴드를 도시한 사시도.
도 11은 기판을 중계유니트의 내부에 실장한 상태를 나타낸 것으로, 도 10에 도시한 전자밸브 매니폴드의 다른 실시예를 도시한 사시도.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 매니폴드에 장착된 다수의 전자밸브와 매니폴더에 연설되는 중계유니트로 구성되는 전자밸브 매니폴드에 있어서, 상기 매니폴드에 통신용 집적회로를 포함하는 전자부품 전부 또는 일부를 탑재한 기판을 실장하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 매니폴드, 전자밸브 및 중계유니트에 통신용 IC를 포함하는 전자부품 전부 또는 일부를 베어칩 상태, 또는 집적회로로 하여 탑재한 기판을 실장함에 따라 전자밸브 매니폴드를 소형화할 수 있다.
(실시예)
이하에, 본 발명에 의한 전자밸브 매니폴드에 대하여 적당한 실시예를 들어 첨부도면을 참조하면서 상세히 설명한다.
본 발명의 실시예에 의한 전자밸브 매니폴드(10)를 도 1에 도시한다. 도 1에 도시한 바와 같이, 전자밸브 매니폴드(10)에는 다수의 매니폴드블록(12a∼12e)이 병렬로 연설되어 구성된 매니폴드(34)가 레일(14)에 탑재되고, 상기 매니폴드블록(12a∼12e)의 각각에 전자밸브(16a∼16e)가 장착된다. 매니폴드블록(12a)의 단면에는 레일(14)에 탑재되는 앤드플레이트(18)에 의해 일체화된 중계유니트(20: mediating unit)가 장착되고, 매니폴드블록(12e)의 단면에는 레일(14)에 탑재된 앤드플레이트(22)가 장착된다.
기판(24)은 도 2에 도시한 바와 같이, 다수의 전자부품(30) 및 베어칩 상태로 한 통신용 집적회로(32: 이하, "통신용 IC"라 한다)를 탑재하고,매니폴드블록(12a∼12e)의 각각의 측면에 구획되어 있는 요부(26a∼26e)에 설치된 핀(미도시)에 의해 장착된다. 도 7에 도시한 바와 같이, 기판(24a∼24e)은 매니폴드블록(12a∼12e)의 내부에 핀(미도시)에 의해 장착될 수 있다.
이 경우, 기판(24a∼24e) 각각은 도 6의 배선도에 도시된 바와 같이, 커넥터(60a∼60e; 도 6에서 커넥터(60c, 60d)은 생략됨)에 의해 서로 전기적으로 접속된다. 기판(28)은 후술하는 DC/DC변환기(56)를 탑재하고, 중계유니트(20)의 측면에 장착되며, 도 6에 도시한 바와 같이 커넥터(44, 46, 60a)에 접속된다. 또한 도 11에 도시한 바와 같이, 상기 기판(28)은 중계유니트(20)의 내부에 설치할 수도 있다.
도 3은 다수의 전자부품(30)과, 파손방지, 먼지 등으로부터 보호하기 위해 베어칩 상태로 몰드성형한 통신용 IC(32)를 탑재하는 기판(38)을 나타낸다. 도 4는 일부 또는 전부를 베어칩 상태로 한 전자부품(30) 및 통신용 IC(32)를 탑재하기 위해 기판 전체를 몰드성형한 기판(40)을 나타낸다. 도 5는 일부 또는 전부를 베어칩 상태로 한 다수의 전자부품(30) 및 통신용 IC(32)를 탑재하기 위해 기판 전체를 집적회로로 형성한 소자(42)를 나타낸다.
도 6은 도 1에 도시한 전자밸브 매니폴드(10)의 배선도를 나타낸다. 도 6의 중계유니트(20)에는 커넥터(44, 46)가 설치된다. 커넥터(44)에는 DC 24V 및 OV의 전원을 갖는 전원선(48); 제어기기(미도시), 예를 들어 순차제어기로부터 송출되는 전송신호 S1을 전자밸브(16a∼16e)의 각각의 통신용 IC(32a∼32e)에 공급하고, 다음 기기, 예를 들어 미도시된 전자밸브에 신호를 송출하는 제1 신호선(50); 및 또다른 제어기기, 예를 들어 전자밸브로부터 송신된 전송신호 S2를 통신용 IC(32a∼32e)를 경유하여 다음 기기, 예를 들어 전자밸브에 송출하는 제2 신호선(52)을 포함한다.
커넥터(46)는 전원선(48)으로부터 분기하여 다음의 기기, 예를 들어 전자밸브에 DC 24V 및 OV의 전원을 공급하는 전원선(54), 제1 신호선(50) 및 제2 신호선(52)을 포함한다. 또한 커넥터(44, 46)는 기판(28)에 접속된다. DC/DC변환기(56)는 중계유니트(20)에 장착된 기판(28)에 탑재되고, 전원선(48)에 흐르는 DC 24V 및 OV의 전원을 DC 5V 및 OV의 전원으로 변환하여 전원선(58)을 통해 상기 DC 5V 및 OV의 전원을 통신용 IC(32a∼32e)에 공급한다.
매니폴드블록(12a∼12e; 도 6에서는 매니폴드(12b, 12c, 12d)의 도시를 생략함)으로 구성된 매니폴드(34)에 설치된 커넥터(60a∼60e; 도 6에서는 커넥터(60c, 60)의 도시를 생략함) 및 앤드플레이트(22)에 설치된 커넥터(62)에는 전원선(48), 제1 신호선(50), 제2 신호선(52) 및 전원선(58)을 포함한다.
상기 앤드플레이트(22)에 설치된 커넥터(62)에는, 일단을 기판(24e)에 접속하고 타단을 각각의 통신용 IC(32a∼32e)에 입출력하는 제1 신호선(50) 및 제2 신호선(52)을 중계유니트(20)의 커넥터(44, 46)에 접속되는 회로(64, 66)가 설치된다.
각각의 전자밸브(16a∼16e)는 제1 솔레노이드(68a∼68e)와 제2 솔레노이드(70a∼70e)를 포함하고, 이들 제1 솔레노이드(68a∼68e) 및 제2 솔레노이드(70a∼70e)에 DC 24V의 전원선(48)으로부터 분기하는 각각의 전원선(72a∼72e)을 접속함과 동시에 트랜지스터(74a∼74e, 76a∼76e)의 콜렉터(collector)에 각각 접속한다. 트랜지스터(74a∼74e, 76a∼76e)의 각 베이스는 통신용 IC(32a∼32e)에 연통하는 신호선(78a∼78e, 80a∼80e)에 각각 접속된다. 상기 트랜지스터(74a∼74e, 76a∼76e)의 각 이미터는 0V의 전원선(48)으로부터 분기하는 전원선(82a∼82e)에 각각 접속된다. 참조번호(85a∼84e)는 제1 솔레노이드(68a∼68e)와 제2 솔레노이드(70a∼70e)를 동시에 작동시키거나, 또는 어느 한쪽의 솔레놀이드를 작동상태로 절환하는 절환스위치이다. 상기 절환스위치(84a∼84e)를 OFF로 하면 상기 제1 솔레노이드(68a∼68e)와 제2 솔레노이드(70a∼70e)가 동시에 작동하고, ON으로 하면 상기 제1 솔레노이드(68a∼68e)와 제2 솔레노이드(70a∼70e) 중 어느 한쪽이 작동한다.
본 발명의 실시예에 의한 전자밸브 매니폴드(10)는 기본적으로 이상과 같이 구성된다. 이어서 도 6에 도시한 배선도에 기초하여 그 동작 및 작용효과에 대해서 설명한다.
외부로부터 커넥터(44) 및 제1 신호선(50)을 통해 전자밸브(16a∼16e) 중 어느 하나를 작동시키는 디지털신호 명령이 통신용 IC(32a∼32e)중 어느 한 곳으로 보내진다. 통신용 IC(32a∼32e)에 대해서, 예를 들어, 통신용 IC(32a)에 디지털신호가 입력되면 상기 통신용 IC(32a)로부터 신호선(78a, 80a)을 통해 ON신호가 각 트랜지스터(74a, 76a)의 베이스에 흐르고, 같은 트랜지스터(74a, 76a)의 콜렉터와 이미터가 도통하여 전자밸브(16a)의 제1 솔레노이드(68a)와 제2 솔레노이드(70a) 에 각각 전류가 흐르게 되어 상기 전자밸브(16a)가 작동한다. 이 경우,전자밸브(16a)의 제1 솔레노이드(68a) 및 제2 솔레노이드(70a)의 어느 한 쪽을 작동시킬때에는 사전에 절환스위치(84a)를 ON으로 할 수 있다.
전자밸브(16b∼16e)는 전자밸브(16a)와 같은 방법으로 작동되기 때문에 그 상세한 설명은 생략한다.
한편, 커넥터(46)를 통해 다른 전자밸브로부터 송신된 제2 신호선(52)의 디지털신호는 통신용 IC(32e∼32a)로 보내지고, 이들 통신용 IC(32e∼32a)를 경유하여 커넥터(44)에 의해 다음의 전자밸브(미도시)로 보내진다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예를 도시한 전자밸브 매니폴드(90)의 개략구성도로, 기판(24a∼24e)은 전자밸브(16a∼16e)의 상부에 구획된 요부(36a∼36e)에 장착되고 서로 전기적으로 결선되어 있다. 도 9에 도시한 바와 같이, 기판(24a∼24e)은 전자밸브(16a∼16e)의 내부에 설치될 수도 있다.
도 10은 본 발명의 제3 실시예를 도시한 전자밸브 매니폴드(100)의 배선도이다. 각각의 기판(24a∼24e)은 중계유니트(20)의 측면을 따라 순차적으로 장착되고, 서로 전기적으로 결선되어 있다. 도 11에 도시한 바와 같이, 기판(24a∼24e)은 중계유니트(20)의 내부에 설치될 수도 있다.
본 발명에 있어서, 도 1 및 도 7∼도 11에 도시한 전자밸브 매니폴드(10, 10a, 90, 100, 100a)에서의 기판(24a∼24e)의 장착장소는 상술한 위치에 한정하지 않으며, 예를 들어, 매니폴드블록(12a∼12e), 전자밸브(16a∼16e) 및 다른 구성부품에서의 장착가능한 위치에 장착할 수 있다.
본 발명에 의하면, 기판(24, 24a∼24e, 38, 40) 또는 구성부품(42)을 예를 들어 매니폴드(34: 매니폴드블록(12a∼12e))에 탑재하고, 더구나 통신용 IC(32, 32a∼32e)를 포함한 전자부품 전부 또는 일부를 기판(24, 24a∼24e, 38, 40)에 탑재하여 소형화함에 따라 전자밸브 매니폴드(10, 10a, 90, 90a, 100, 100a)의 용적을 줄일 수 있고, 전자밸브 매니폴드(10, 10a, 90, 90a, 100, 100a)를 소형화할 수 있다.

Claims (16)

  1. 매니폴드(34)에 장착된 다수의 전자밸브(16a∼16e)와 상기 매니폴드(34)에 연설되는 중계유니트로(20)로 구성되는 전자밸브 매니폴드에 있어서, 통신용 집적회로(32, 32a∼32e)를 포함하는 전자부품(30)을 탑재한 기판(24a,∼24e, 38, 40, 42)은 상기 매니폴드(34)를 구성하는 매니폴드블록(12a∼12e)의 외부면에 형성된 각각의 요부(26a∼26e)에 실장되는 것을 특징으로 하는 전자밸브 매니폴드.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기판(24a∼24e)은 상기 전자밸브(16a∼16e)의 외부면에 형성된 각각의 요부(36a∼36e)에 실장되는 것을 특징으로 하는 전자밸브 매니폴드.
  3. 제1항에 있어서, 상기 기판(24a∼24e)은 상기 중계유니트(20)의 외부측면을 따라 순차적으로 실장되는 것을 특징으로 하는 전자밸브 매니폴드.
  4. 제1항에 있어서, 상기 기판(38)은 몰드성형한 통신용 집적회로(32)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자밸브 매니폴드.
  5. 제1항에 있어서, 상기 기판(40)은 전자부품(30)과 함께 몰드 성형한 통신용 집적회로(32)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자밸브 매니폴드.
  6. 제1항에 있어서, 상기 기판은 그 기판 전체를 상기 전자부품(30)과 통신용 집적회로(32)가 탑재된 집적회로로 형성한 소자(42)로 구성하는 것을 특징으로 하는 전자밸브 매니폴드.
  7. 제1항에 있어서, 상기 통신용 IC(32)는 베어칩상태로 한 것을 특징으로 하는 전자밸브 매니폴드.
  8. 제1항에 있어서, 인접하는 매니폴드블록(12a∼12e)을 서로 전기적으로 연결하기 위한 커넥터(60a∼60e)를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 전자밸브 매니폴드.
  9. 매니폴드(34)에 장착된 다수의 전자밸브(16a∼16e)와 상기 매니폴드(34)에 연설되는 중계유니트로(20)로 구성되는 전자밸브 매니폴드에 있어서, 통신용 집적회로(32, 32a∼32e)를 포함하는 전자부품(30)을 탑재한 기판(24a,∼24e, 38, 40, 42)은 상기 매니폴드(34)를 구성하는 매니폴드블록(12a∼12e)의 내부에 실장되는 것을 특징으로 하는 전자밸브 매니폴드.
  10. 제9항에 있어서, 상기 기판(24a∼24e)은 상기 각각의 전자밸브(16a∼16e)의 내부에 실장되는 것을 특징으로 하는 전자밸브 매니폴드.
  11. 제9항에 있어서, 상기 기판(24a∼24e)은 상기 중계유니트(20)의 내부에 실장되는 것을 특징으로 하는 전자밸브 매니폴드.
  12. 제9항에 있어서, 상기 기판(38)은 몰드성형한 통신용 집적회로(32)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자밸브 매니폴드.
  13. 제9항에 있어서, 상기 기판(40)은 전자부품(30)과 함께 몰드 성형한 통신용 집적회로(32)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자밸브 매니폴드.
  14. 제9항에 있어서, 상기 기판은 그 기판 전체를 상기 전자부품(30)과 통신용 집적회로(32)가 탑재된 집적회로로 형성한 소자(42)로 구성하는 것을 특징으로 하는 전자밸브 매니폴드.
  15. 제9항에 있어서, 상기 통신용 IC(32)는 베어칩상태로 한 것을 특징으로 하는 전자밸브 매니폴드.
  16. 제9항에 있어서, 인접하는 매니폴드블록(12a∼12e)은 서로 전기적으로 연결하기 위한 커넥터(60a∼60e)를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 전자밸브 매니폴드.
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