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KR102601408B1 - 스풀 밸브 - Google Patents

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KR102601408B1
KR102601408B1 KR1020187007900A KR20187007900A KR102601408B1 KR 102601408 B1 KR102601408 B1 KR 102601408B1 KR 1020187007900 A KR1020187007900 A KR 1020187007900A KR 20187007900 A KR20187007900 A KR 20187007900A KR 102601408 B1 KR102601408 B1 KR 102601408B1
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KR
South Korea
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valve
hole
land
spool
end wall
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KR1020187007900A
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신지 미야조에
카즈히로 노구치
Original Assignee
에스엠시 가부시키가이샤
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Publication date
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Abstract

(과제) 공지의 스풀 밸브보다 판폭을 확대하지 않고 밸브 구멍 및 스풀의 단면적을 확대함으로써 스풀의 축부 둘레의 단면적을 확대한다.
(해결 수단) 밸브 구멍(8)의 단면 형상이 하우징(7)의 높이방향을 향하는 장축(X)과 폭방향을 향하는 단축(Y)을 갖는 가늘고 긴 형상을 이루고, 상기 장축(X) 방향으로 직선적으로 연장되고 또한 서로 평행을 이루는 좌우의 구멍 측벽(8a,8a)과, 상기 좌우의 구멍 측벽(8a,8a)의 일단끼리를 연결하는 제 1 구멍 끝벽(8b)과, 상기 좌우의 구멍 측벽(8a,8a)의 타단끼리를 연결하는 제 2 구멍 끝벽(8c)을 갖고, 스풀(10)의 랜드부 (11-13)의 단면 형상이 상기 하우징(7)의 높이방향을 향하는 장축(X)과 폭방향을 향하는 단축(Y)을 갖는 가늘고 긴 형상을 이루고, 상기 장축(X) 방향으로 직선적으로 연장되고 또한 서로 평행을 이루는 좌우의 랜드 측벽(25a,25a)과, 상기 좌우의 랜드 측벽(25a,25a)의 일단끼리를 연결하는 제 1 랜드 끝벽(25b)과, 상기 좌우의 랜드 측벽의 타단끼리를 연결하는 제 2 랜드 끝벽(25c)을 갖는다.

Description

스풀 밸브
본 발명은 밸브 구멍 내를 슬라이딩하는 스풀에 의해 복수의 포트 사이의 유로를 개폐하는 스풀 밸브에 관한 것이다.
밸브 구멍 내를 슬라이딩하는 스풀에 의해 복수의 포트 사이의 유로를 개폐하는 스풀 밸브는, 예를 들면 특허문헌 1에 개시되어 있는 바와 같이 주지이다.
도 10 및 도 11에 나타나 있는 바와 같이, 종래의 일반적인 스풀 밸브(60)는 복수의 포트(P, A1, A2, E1, E2)를 갖는 하우징(61)의 내부에 상기 포트(P, A1, A2, E1, E2)에 연통하는 원형 단면의 밸브 구멍(62)을 갖고, 상기 밸브 구멍(62) 내에 스풀(63)이 축선(L) 방향으로 슬라이딩 가능하게 수용되고, 상기 하우징(61)의 단부에는 파일럿 밸브(67)가 설치되고, 이 파일럿 밸브(67)에 파일럿 피스톤(69)과, 이 파일럿 피스톤(69)에 파일럿 유체를 작용시키는 파일럿 밸브(68)가 설치되고, 이 파일럿 밸브(68)에 의해 상기 파일럿 피스톤(69)을 통해서 상기 스풀(63)을 스위칭하도록 구성되어 있다.
상기 스풀(63)은 밀봉 부재(65)가 외주에 부착되어 있는 원형 단면의 랜드부(64)와, 인접하는 랜드부(64)끼리를 연결하는 원형 단면이고 상기 랜드부(64)보다 소경의 축부(66)를 갖는 것이고, 상기 밸브 구멍(62) 내를 슬라이딩하고, 상기 랜드부(64)가 상기 밸브 구멍(62)의 일부에 형성된 밸브 시트부(62a)에 얹히거나 상기 밸브 시트부(62a)로부터 떨어지거나 함으로써, 인접하는 상기 포트(P, A1, A2, E1, E2)를 연결하는 유로를 개폐한다.
이러한 스풀 밸브에 있어서, 제어 가능한 압력 유체의 유량을 증대시키기 위해서는 유로의 유효 단면적을 확대시킬 필요가 있다. 그 방법으로서, 예를 들면 상기 밸브 구멍(62) 및 스풀(63)(랜드부(64))의 직경을 크게 하거나, 상기 스풀(63)의 스트로크나 상기 포트(P, A1, A2, E1, E2)의 개구폭을 크게 하는 등의 방법이 있다.
이 중, 전자의 밸브 구멍(62) 및 스풀(63)의 직경을 크게 하는 방법은 간단하고 또한 확실하게 유로의 유효 단면적을 확대할 수 있지만, 그것에 따라 하우징(61)의 횡폭, 즉 밸브폭이 커지기 때문에, 스풀 밸브의 대형화로 이어져서 가능한 한 소형이고 큰 유량의 스풀 밸브를 필요로 하는 상황 하에 있어서는 바람직하지 않은 방법이다.
한편, 상기 스풀(63)의 스트로크나 포트(P, A1, A2, E1, E2)의 개구폭을 크게 하는 방법은 상기 하우징(61)의 횡폭을 크게 할 필요가 없으므로, 스풀 밸브의 대형화로 이어지기 어렵다고 하는 이점은 있지만, 상기 밸브 구멍(62) 및 스풀(63)의 직경은 변하지 않기 때문에, 상기 스풀(63)의 축부(66) 둘레의 유로 단면적, 즉 상기 밸브 구멍(62)의 내주와 상기 축부(66)의 외주 사이의 유로의 단면적(S0)은 확대되지 않고, 이 때문에 이 축부 둘레의 유로 단면적에 의한 제약을 크게 받는 것을 피할 수 없어서, 유로 전체의 유효 단면적을 대폭 확대시키는 것은 곤란했다.
일본 실용신안 등록 제2606483호 공보
본 발명의 기술적 과제는 밸브 구멍 및 스풀의 단면 형상이 원형인 공지의 스풀 밸브와 비교하여, 밸브폭을 확대하지 않고 상기 밸브 구멍의 단면적을 확대함으로써, 상기 밸브 구멍과 상기 스풀의 축부 사이의 유로의 단면적을 확대하고, 그것에 의해서 유로 전체의 유효 단면적을 효율 좋게 확대하는 것을 가능하게 한 소형이고 합리적인 설계 구조를 갖는 스풀 밸브를 제공하는 것에 있다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 스풀 밸브는 길이방향, 폭방향 및 높이방향을 갖는 하우징과, 상기 하우징의 내부를 상기 하우징의 길이방향으로 연장하는 밸브 구멍과, 상기 밸브 구멍에 각각 연통하도록 상기 하우징에 형성된 입력용, 출력용 및 배기용의 포트와, 상기 밸브 구멍 내에 상기 밸브 구멍의 축선방향으로 슬라이딩 가능하게 삽입된 스풀을 갖는 주 밸브부; 상기 스풀에 파일럿 유체에 의한 일방향의 추진력과 반대방향의 복귀력을 작용시키는 파일럿 밸브부;를 갖고 있다.
상기 밸브 구멍의 상기 축선과 직교하는 방향의 단면 형상은 상기 하우징의 높이방향을 향하는 장축과 폭방향을 향하는 단축을 갖는 가늘고 긴 형상이고, 상기 장축방향으로 직선적으로 연장되고 또한 서로 평행을 이루는 좌우의 구멍 측벽과, 상기 좌우의 구멍 측벽의 일단끼리를 연결하는 제 1 구멍 끝벽과, 상기 좌우의 구멍 측벽의 타단끼리를 연결하는 제 2 구멍 끝벽을 갖고, 또한 상기 스풀은 상기 포트끼리를 연결하는 유로를 개폐하는 랜드부와, 인접하는 랜드부끼리를 연결하는 상기 랜드부보다 소경의 축부를 갖고, 상기 랜드부의 상기 축선과 직교하는 방향의 단면 형상은 상기 하우징의 높이방향을 향하는 장축과 폭방향을 향하는 단축을 갖는 가늘고 긴 형상임과 아울러, 상기 밸브 구멍의 단면 형상과 동일 형상 또한 동일한 크기이고, 상기 장축방향으로 직선적으로 연장되고 또한 서로 평행을 이루는 좌우의 랜드 측벽과, 상기 좌우의 랜드 측벽의 일단끼리를 연결하는 제 1 랜드 끝벽과, 상기 좌우의 랜드 측벽의 타단끼리를 연결하는 제 2 랜드 끝벽을 갖고 있다.
본 발명에 있어서, 상기 파일럿 밸브부는 상기 스풀에 추진력을 작용시키는 파일럿 피스톤과, 상기 파일럿 피스톤에 파일럿 유체를 작용시키는 전자 파일럿 밸브를 갖고, 상기 파일럿 피스톤의 상기 축선과 직교하는 방향의 단면 형상은 상기 하우징의 높이방향을 향하는 장축과 폭방향을 향하는 단축을 갖는 가늘고 긴 형상을 이루고 있고, 상기 장축방향으로 직선적으로 연장되고 또한 서로 평행을 이루는 좌우의 피스톤 측벽과, 상기 좌우의 피스톤 측벽의 일단끼리를 연결하는 제 1 피스톤 끝벽과, 상기 좌우의 피스톤 측벽의 타단끼리를 연결하는 제 2 피스톤 끝벽을 갖는다.
이 경우, 상기 파일럿 피스톤의 장축방향의 지름은 상기 스풀의 랜드부의 장축방향의 지름보다 크고, 상기 파일럿 피스톤의 단축방향의 지름은 상기 랜드부의 단축방향의 지름과 동등한 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 축부의 상기 축선과 직교하는 방향의 단면 형상은 원형이거나 또는 상기 하우징의 높이방향을 향하는 장축과 폭방향을 향하는 단축을 갖는 가늘고 긴 형상이다.
본 발명의 하나의 구성 형태에 의하면, 상기 밸브 구멍의 제 1 구멍 끝벽과 제 2 구멍 끝벽, 및 상기 랜드부의 제 1 랜드 끝벽과 제 2 랜드 끝벽은 각각 반원 형상을 이루고 있고, 각각의 곡률 반경은 서로 동일하다.
또한, 본 발명의 다른 구성 형태에 의하면, 상기 밸브 구멍의 제 1 구멍 끝벽과 제 2 구멍 끝벽, 및 상기 랜드부의 제 1 랜드 끝벽과 제 2 랜드 끝벽은 상기 밸브 구멍의 구멍 측벽 및 상기 랜드부의 랜드 측벽에 대해서 직교하는 직선부와, 상기 직선부를 상기 구멍 측벽 및 랜드 측벽의 단부에 매끄럽게 접속하는 원호 형상의 코너부로 이루어져 있다.
본 발명에 의하면, 1개의 매니폴드 상에 동일한 밸브폭을 갖는 복수의 스풀 밸브를 탑재한 매니폴드 밸브가 형성되고, 상기 복수의 스풀 밸브 중 적어도 1개는 본 발명에 따른 스풀 밸브이다.
본 발명의 스풀 밸브는 밸브 구멍 및 스풀의 랜드부의 단면 형상을 하우징의 높이방향으로 장축을 갖는 가늘고 긴 형상으로 함으로써, 상기 밸브 구멍 및 스풀의 단면 형상이 원형인 공지의 스풀 밸브와 비교하여, 밸브폭을 확대하지 않고 상기 밸브 구멍의 단면적을 확대해서 상기 밸브 구멍과 스풀의 축부 사이의 유로의 단면적을 확대할 수 있고, 그것에 의해서 유로 전체의 유효 단면적을 대폭으로 또한 효율적으로 확대하는 것이 가능하다.
도 1은 제 1 실시형태의 스풀 밸브를 분해해서 나타내는 사시도이다.
도 2는 조립된 제 1 실시형태의 스풀 밸브를 밸브 구멍의 축선을 따라 단면으로 한 종단면도이다.
도 3은 도 2의 주 밸브부의 하면도이다.
도 4는 도 2의 IV-IV선에 따른 확대 단면도이다.
도 5는 제 2 실시형태의 스풀 밸브의 밸브 구멍 및 스풀의 단면 형상을 나타내는 요부 단면도이다.
도 6은 본 발명의 스풀 밸브를 매니폴드 상에 탑재함으로써 형성한 매니폴드 밸브의 측면도이다.
도 7은 도 6의 평면도이다.
도 8은 도 6의 좌측면도이다.
도 9는 도 7의 IX-IX선에 따른 확대 단면도이다.
도 10은 공지의 스풀 밸브를 분해해서 나타내는 사시도이다.
도 11은 조립된 공지의 스풀 밸브의 단면도이다.
도 1-도 4는 본 발명에 따른 스풀 밸브의 제 1 실시형태를 나타내는 것이다. 이 스풀 밸브(1A)는 1개의 파일럿 밸브(4)를 갖는 싱글 파일럿식의 스풀 밸브로서, 5포트 밸브로서의 밸브 구조를 갖는 주 밸브부(2)와, 상기 주 밸브부(2)의 길이방향의 일단측에 설치된 파일럿 밸브부(3)를 갖고 있다. 이 스풀 밸브(1A)로 제어하는 압력 유체는 압축 공기이다.
상기 주 밸브부(2)의 하우징(7)은 길이방향, 폭방향, 높이방향을 갖는 직사각형의 블록형을 하고 있고, 그 하면에 입력용, 출력용, 배기용의 5개의 포트(P, A1, A2, E1, E2)가 상기 하우징(7)의 길이방향으로 나란히 형성되어 있다. 이 5개의 포트의 배치는 중앙의 입력용 포트(P)의 양측에 제 1 및 제 2 출력용 포트(A1, A2)가 위치하고, 상기 제 1 및 제 2 출력용 포트(A1, A2)의 양 외측에 제 1 및 제 2 배기용 포트(E1, E2)가 위치하는 배치이다.
도 3에 나타나 있는 바와 같이, 상기 입력용 포트(P) 및 출력용 포트(A1, A2)의 정면에서 볼 때의 형상은 상기 하우징(7)의 폭방향으로 가늘고 긴 장방 형상을 하고 있고, 상기 포트(P, A1, A2)의 상기 하우징(7)의 폭방향의 개구폭(m)은 길이방향의 개구폭(n)보다 크다. 한편, 상기 배기용 포트(E1, E2)의 정면에서 볼 때의 형상은 대략 凸자형을 하고 있고, 상기 포트(E1, E2)의 상기 출력용 포트(A1, A2)측의 절반부와 그 반대측의 타반부에서는 상기 하우징(7)의 폭방향의 개구폭이 다르고, 상기 절반부측의 개구폭(m1)이 타반부측의 개구폭(m2)보다 크다.
상기 하우징(7)의 내부에는 상기 5개의 포트(P, A1, A2, E1, E2)에 연통하는 밸브 구멍(8)이 상기 하우징(7)을 길이방향으로 관통하도록 형성되어 있다. 상기 밸브 구멍(8)의 상기 축선(L)과 직교하는 방향의 단면 형상은, 도 4로부터 명백해지듯이, 상기 하우징(7)의 높이방향으로 가늘고 긴 트랙형을 하고 있다. 즉, 상기 밸브 구멍(8)은 상기 하우징(7)의 높이방향을 향하는 장축(X)과, 상기 하우징(7)의 폭방향을 향하는 단축(Y)을 갖도록 가늘고 긴 형상을 이루고 있고, 상기 장축(X) 방향으로 직선적으로 연장되고 또한 서로 평행을 이루는 좌우의 구멍 측벽(8a, 8a)과, 상기 좌우의 구멍 측벽(8a, 8a)의 일단끼리를 연결하는 상방의 제 1 구멍 끝벽(8b)과, 상기 좌우의 구멍 측벽(8a, 8a)의 타단끼리를 연결하는 하방의 제 2 구멍 끝벽(8c)에 의해 둘러싸여 있다. 상기 제 1 구멍 끝벽(8b)과 제 2 구멍 끝벽(8c)은 각각 반원 형상을 이루고, 각각의 곡률 반경(r)은 서로 동일하다.
상기 밸브 구멍(8)의 내경은 상기 포트(P, A1, A2, E1, E2)가 연통하는 위치에서 확대되어 있고, 후술하는 스풀(10)의 밀봉 부재(18-21)가 상기 밸브 구멍(8)으로부터 떨어져 유로를 개방했을 때, 상기 밀봉 부재(18-21)가 상기 밸브 구멍(8)의 확대된 부분, 즉 확대부(8A) 내에 위치하도록 구성되어 있다.
도시한 예에 있어서, 직선을 이루는 상기 좌우의 구멍 측벽(8a, 8a)의 상기 장축(X) 방향의 길이(t)는 서로 동일하고, 또한 상기 밸브 구멍(8)의 단축(Y) 방향의 지름(y)보다 작다. 그러나, 상기 길이(t)는 상기 단축(Y) 방향의 지름(y)과 같거나,또는 그것보다 크게 형성할 수도 있다.
상기 밸브 구멍(8)의 내부에는 인접하는 상기 포트끼리를 연결하는 유로를 개폐하는 스풀(10)이 상기 밸브 구멍(8)의 축선(L) 방향으로 슬라이딩 가능하게 삽입되어 있다. 상기 스풀(10)은 상기 축선(L) 방향의 중앙에 위치하는 제 1 랜드부(11)와, 상기 제 1 랜드부(11)의 양측에 위치하는 제 2 랜드부(12) 및 제 3 랜드부(13)와, 상기 제 2 랜드부(12) 및 제 3 랜드부(13)의 각각 외측에 위치하는 제 4 랜드부(14) 및 제 5 랜드부(15)과, 인접하는 상기 랜드부끼리를 연결하는 축부(16)를 갖고 있다. 상기 축부(16)는 상기 랜드부(11-15)보다 소경이다. 또한, 상기 랜드부(11-15)와 축부(16)는 서로 일체로 형성되어 있어도, 또는 별개로 형성되어 서로 연결되어 있어도 좋다.
상기 제 1 랜드부(11)의 외주의 오목홈 내에는 상기 입력용 포트(P)와 제 1 출력용 포트(A1)를 연결하는 유로를 상기 밸브 구멍(8)의 일부에 형성된 밸브 시트부(9)에 얹거나 상기 밸브 시트부(9)로부터 떨어지게 함으로써 개폐하는 제 1 밀봉 부재(18)와, 상기 입력용 포트(P)와 제 2 출력용 포트(A2)를 연결하는 유로를 같은 방법으로 개폐하는 제 2 밀봉 부재(19)가 부착되고, 상기 제 2 랜드부(12)의 외주의 오목홈 내에는 상기 제 1 출력용 포트(A1)와 제 1 배기용 포트(E1)를 연결하는 유로를 같은 방법으로 개폐하는 제 3 밀봉 부재(20)가 부착되고, 상기 제 3 랜드부(13)의 외주의 오목홈 내에는 상기 제 2 출력용 포트(A2)와 제 2 배기용 포트(E2)를 연결하는 유로를 같은 방법으로 개폐하는 제 4 밀봉 부재(21)가 부착되어 있다. 또한, 상기 제 4 랜드부(14)의 외주의 오목홈 내에는 상기 밸브 구멍(8)의 제 1 단측의 구멍끝을 상기 폐쇄하는 제 5 밀봉 부재(22)가 부착되고, 상기 제 5 랜드부(15)의 외주의 오목홈 내에는 상기 밸브 구멍(8)의 제 2 단측의 구멍끝을 상시 폐쇄하는 제 6 밀봉 부재(23)가 부착되어 있다.
상기 제 1-제 4 밀봉 부재(18-21)는 상기 밀봉 부재의 반경방향으로 가늘고 긴 단면 형상을 갖는 패킹에 의해 형성되고, 상기 제 5 밀봉 부재(22) 및 제 6 밀봉 부재(23)는 O링으로 형성되어 있다.
상기 제 1 -제 5 랜드부(11-15)의 상기 축선(L)과 직교하는 방향의 단면 형상은 서로 동일 형상 또한 동일 크기임과 아울러, 상기 밸브 구멍(8)의 단면 형상과도 실질적으로 동일 형상 또한 동일 크기이므로, 그 구체적 형상을 도 4에 나타내는 제 1 랜드부(11)에 대해서 대표적으로 설명한다.
즉, 상기 랜드부(11)의 단면 형상은 상기 하우징(7)의 높이방향으로 가늘고 긴 트랙형을 하고 있고, 상기 하우징(7)의 높이방향을 향하는 장축(X)과 상기 하우징(7)의 폭방향을 향하는 단축(Y)을 갖고 있다. 그리고, 상기 랜드부(11)는 상기 장축(X) 방향으로 직선적으로 연장되고 또한 서로 평행을 이루는 좌우의 랜드 측벽(25a, 25a)과, 상기 좌우의 랜드 측벽(25a, 25a)의 일단끼리를 연결하는 상방의 제 1 랜드 끝벽(25b)과, 상기 좌우의 랜드 측벽(25a, 25a)의 타단끼리를 연결하는 하방의 제 2 랜드 끝벽(25c)을 갖고 있다. 상기 제 1 랜드 끝벽(25b)과 제 2 랜드 끝벽(25c)은 각각 반원 형상을 하고 있어서, 각각의 곡률 반경은 서로 동일하다.
상기 랜드부(11)의 장축(X) 방향의 지름은 상기 밸브 구멍(8)의 장축(X) 방향의 지름(x)과 동일하고, 상기 랜드부(11)의 단축(Y) 방향의 지름은 상기 밸브 구멍(8)의 단축(Y) 방향의 지름(y)과 같다. 또한, 상기 랜드부(11)의 상기 좌우의 랜드 측벽(25a, 25a)의 길이는 서로 동일하고, 또한 상기 밸브 구멍(8)의 상기 좌우의 구멍 측벽(8a, 8a)의 길이(t)와 동일하다. 또한, 상기 랜드부(11)의 제 1 랜드 끝벽(25b) 및 제 2 랜드 끝벽(25c)의 곡률 반경은 서로 동일하고, 또한 상기 밸브 구멍(8)의 제 1 구멍 끝벽(8b) 및 제 2 구멍 끝벽(8c)의 곡률 반경(r)과 동일하다.
또한, 상기 랜드부(11)의 장축(X) 방향의 지름(x) 및 단축(Y) 방향의 지름(y)은 상기 밸브 구멍(8)의 내면에 접촉하고 있는 밀봉 부재(18 또는 19)의 위치에서의 지름(밀봉 지름)이다.
또한, 도시한 예에서, 상기 좌우의 랜드 측벽(25a, 25a)의 상기 장축(X) 방향의 길이(t)는 상기 단축(Y) 방향의 지름(y)보다 작게 형성되어 있지만, 상기 길이(t)는 상기 밸브 구멍(8)과 마찬가지로 상기 단축(Y) 방향의 지름(y)과 같거나 또는 그것보다 크게 형성할 수도 있다.
상기 스풀(10)의 상기 제 1 랜드부(11)는 상기 제 1 밀봉 부재(18)가 부착되어 있는 부분과, 상기 제 2 밀봉 부재(19)가 부착되어 있는 부분으로 분할되어 있어도 좋다.
또한, 상기 복수의 랜드부(11-15) 중, 제 4 및 제 5 랜드부(14, 15)는 상기 밸브 구멍(8)의 구멍끝을 상시 폐쇄함으로써 유로를 개폐하는 것이 아니기 때문에, 이하의 설명에 있어서 상기 제 4 및 제 5 랜드부(14, 15)에 대해서 설명할 필요가 없는 경우에는 상기 제 1-제 3 랜드부(11-13)에 대해서만 표기하고, 상기 랜드부(14, 15)의 표기는 생략하는 경우도 있다.
한편, 인접하는 상기 랜드부(11-13)끼리를 연결하는 상기 축부(16)의 상기 축선(L)과 직교하는 방향의 단면 형상은 원형을 이루고 있다. 이 축부(16)의 직경(d)은 상기 랜드부(11-13)의 단축(Y) 방향의 지름(y)보다 작으면 좋지만, 상기 지름(y)의 2/3 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1/2로 하는 것이며, 도시한 예에서는 상기 지름(y)의 약 1/3 정도로 형성되어 있다.
상기 하우징(7)의 내부에는 상기 입력용 포트(P)에 연통하는 파일럿 공급 구멍(28)이 상기 밸브 구멍(8)과 평행하게 형성되고, 상기 파일럿 공급 구멍(28)의 제 1 단(28a)은 상기 하우징(7)의 길이방향의 일단인 제 1 단(7a)에 개구하고, 상기 파일럿 공급 구멍(28)의 제 2 단(28b)은 상기 하우징(7)의 길이방향의 반대단인 제 2 단(7b)에 개구하고 있다.
상기 하우징(7)의 상기 제 1 단(7a)에는 상기 스풀(10)에 파일럿 에어에 의한 일방향의 추진력과 반대방향의 복귀력을 작용시키는 상기 파일럿 밸브부(3)가 설치되고, 상기 하우징(7)의 상기 제 2 단(7b)에는 엔드블록(29)이 부착되어 있다.
상기 엔드블록(29)에는 상기 스풀(10)의 일단의 수압면(10a)이 향하는 복귀용 압력실(30)이 형성됨과 아울러, 상기 복귀용 압력실(30)과 상기 파일럿 공급 구멍(28)의 제 2 단(28b)을 연결하는 연통 구멍(31)이 형성되어 있고, 상기 연통 구멍(31)과 상기 파일럿 공급 구멍(28)을 통해서 상기 복귀용 압력실(30)에 상기 입력용 포트(P)로부터 파일럿 에어가 상시 공급되도록 되어 있다. 상기 압력실(30) 내에는 복귀용 스프링을 설치함으로써, 상기 스프링으로 파일럿 에어에 의한 복귀력을 보조시킬 수도 있다.
한편, 상기 파일럿 밸브부(3)는 상기 하우징(7)에 접속된 피스톤 상자(34)와 상기 피스톤 상자(34)에 연결된 전자식의 상기 파일럿 밸브(4)를 갖고 있다.
상기 피스톤 상자(34)의 내부에는 상기 밸브 구멍(8)의 단부로 통하는 피스톤실(35)이 형성되어 있고, 상기 피스톤실(35)의 내부에는 상기 스풀(10)에 추진력을 작용시키는 파일럿 피스톤(36)이 축선(L) 방향으로 슬라이딩 가능하게 수용되어 있다. 상기 파일럿 피스톤(36)의 상기 스풀(10)에 대향하는 측의 면에는 상기 밸브 구멍(8) 내에 감합하는 피스톤축(36a)이 형성되고, 상기 피스톤축(36a)의 선단이 상기 스풀(10)의 끝면에 접촉하고 있다.
상기 파일럿 피스톤(36)의 외주에는 상기 파일럿 피스톤(36)의 외주와 상기 피스톤실(35)의 내주 사이를 밀봉하는 피스톤 패킹(37)이 부착되고, 이들 파일럿 피스톤(36)과 피스톤 패킹(37)에 의해서 상기 파일럿 피스톤(36)의 일측에 추진용 압력실(38)이 구획되어 있다. 이 추진용 압력실(38)은 파일럿 급배 구멍(38a)으로부터, 수동 조작부(39)와 상기 파일럿 밸브(4)를 통해서 연통 구멍(32)에 의해 상기 파일럿 공급 구멍(28)의 제 1 단(28a)에 연통하고, 상기 수동 조작부(39) 또는 파일럿 밸브(4)를 조작함으로써 상기 추진용 압력실(38)로 상기 입력용 포트(P)로부터 파일럿 에어가 공급되거나 배출되거나 하도록 되어 있다.
상기 피스톤 패킹(37)은 밀봉에 방향성을 갖는 립 타입의 피스톤 패킹이며, 상기 피스톤 패킹(37)의 립은 상기 압력실(38)측을 향하여 있다.
또한, 상기 파일럿 피스톤(36)의 배면과 상기 스풀(10) 사이에 형성된 개방 실(40)은 대기로 개방되어 있다.
상기 피스톤실(35)과 상기 파일럿 피스톤(36)의 상기 축선(L)과 직교하는 방향의 단면 형상은 서로 동일하고, 도 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 상기 하우징(7)의 높이방향으로 가늘고 긴 트랙형을 하고 있다. 이것을 상기 파일럿 피스톤(36)에 대해서 설명하면, 상기 파일럿 피스톤(36)은 상기 하우징(7)의 높이방향을 향하는 장축(X)과 상기 하우징(7)의 폭방향을 향하는 단축(Y)을 갖는 가늘고 긴의 단면 형상을 갖고 있고, 상기 장축(X) 방향으로 직선을 이루고 또한 서로 평행을 이루는 좌우의 피스톤 측벽(41a, 41a)과, 상기 좌우의 피스톤 측벽(41a, 41a)의 일단끼리를 연결하는 상방의 제 1 피스톤 끝벽(41b)과, 상기 좌우의 피스톤 측벽(41a, 41a)의 타단끼리를 연결하는 하방의 제 2 피스톤 끝벽(41c)을 갖고 있다. 상기 제 1 피스톤 끝벽(41b)과 제 2 피스톤 끝벽(41c)은 각각 반원 형상을 이루고 있고, 각각의 곡률 반경은 서로 동일하다.
또한, 상기 파일럿 피스톤(36)의 단축(Y) 방향의 지름(yp)은 상기 스풀(10)의 랜드부(11-15)의 단축(Y) 방향의 지름(y)과 동일하고, 상기 파일럿 피스톤(36)의 장축(X) 방향의 지름(xp)은 상기 랜드부(11-15)의 장축(X) 방향의 지름(x)보다 크다. 따라서, 상기 파일럿 피스톤(36)의 단면적은 상기 스풀(10)의 랜드부(11-15)의 단면적보다 크고, 이 때문에 상기 파일럿 피스톤(36)의 수압면(36b)의 수압 면적은 상기 스풀(10)의 랜드부(15)의 끝면의 수압면(10a)의 수압 면적보다 크게 된다.
또한, 상기 파일럿 피스톤(36)의 상기 장축(X) 방향의 지름(xp) 및 단축(Y) 방향의 지름(yp)은 상기 피스톤실(35)의 내면에 접촉하고 있는 피스톤 패킹(37)의 위치에서의 지름(밀봉 지름)이며, 상기 피스톤실(35)의 장축(X) 방향의 지름 및 단축(Y) 방향의 지름과 동일하다.
상기 피스톤축(36a)도 상기 파일럿 피스톤(36)과 마찬가지로 상기 하우징(7)의 높이방향으로 가늘고 긴 단면 형상을 이루고 있지만, 그 형상 및 크기는 임의이고, 상기 밸브 구멍(8) 내로 자유롭게 출입할 수 있는 형상 및 크기이면 좋다.
상기 파일럿 밸브(4)는 3포트식의 전자 밸브이며, 상기 파일럿 밸브(4)에 통전하면, 상기 파일럿 밸브(4)를 통해서 상기 추진용 압력실(38)에 상기 입력용 포트(P)로부터 상기 파일럿 급배 구멍(38a)을 통해서 파일럿 에어가 공급되고, 상기 파일럿 밸브(4)를 비통전으로 하면, 상기 파일럿 밸브(4)를 통해서 상기 추진용 압력실(38)로부터 파일럿 에어가 대기로 배출되도록 구성되어 있다.
상기 수동 조작부(39)는 정전시나 메인터넌스시 등에 상기 파일럿 밸브(4)에 전류가 통전했을 때와 동일한 동작 상태를 조작자(39a)의 수동 조작으로 실현시키는 것이지만 그 구성 및 작용은 주지이므로, 여기에서의 설명은 생략하는 것으로 한다.
상기 구성을 갖는 스풀 밸브(1A)에 있어서, 도 2는 상기 파일럿 밸브(4)가 오프일 때의 스위칭 상태이다. 이때, 상기 파일럿 밸브(4)에 의해 상기 추진용 압력실(38) 내의 파일럿 에어가 배출되고, 상기 복귀용 압력실(30) 내에는 파일럿 에어가 공급되고 있기 때문에, 상기 스풀(10)과 파일럿 피스톤(36)은 상기 스풀(10)의 수압면(10a)에 작용하는 파일럿 에어에 의해 복귀 위치로 이동하고 있다. 이 때문에, 상기 제 1 랜드부(11)의 제 1 밀봉 부재(18)가 입력용 포트(P)와 제 1 출력용 포트(A1)를 연결하는 유로를 폐쇄함과 아울러, 상기 제 3 랜드부(13)의 제 4 밀봉 부재(21)가 제 2 출력용 포트(A2)와 제 2 배기용 포트(E2)를 연결하는 유로를 폐쇄하고, 상기 입력용 포트(P)와 제 2 출력용 포트(A2)가 연통함과 아울러, 제 1 출력용 포트(A1)와 제 1 배기용 포트(E1)가 연통하고 있다.
이 상태로부터 상기 파일럿 밸브(4)가 온이 되면, 상기 파일럿 밸브(4)에 의해 상기 추진용 압력실(38)로 파일럿 에어가 공급되고, 이 파일럿 에어가 상기 파일럿 피스톤(36)의 수압면(36b)에 작용해서 상기 파일럿 피스톤(36)을 도면의 우측 방향을 향해서 압박하기 때문에, 상기 파일럿 피스톤(36)은 상기 수압면(36b)과 상기 스풀(10)의 수압면(10a)의 면적차에 의거하는 작용력에 의해 전진하여 상기 스풀(10)을 전진 위치까지 변위시킨다. 이 때문에, 상기 제 1 랜드부(11)의 제 2 밀봉 부재(19)가 입력용 포트(P)와 제 2 출력용 포트(A2)를 연결하는 유로를 폐쇄함과 아울러, 상기 제 2 랜드부(12)의 제 3 밀봉 부재(20)가 제 1 출력용 포트(A1)와 제 1 배기용 포트(E1)를 연결하는 유로를 폐쇄하고, 상기 입력용 포트(P)와 제 1 출력용 포트(A1)가 연통함과 아울러, 제 2 출력용 포트(A2)와 제 2 배기용 포트(E2)가 연통한다.
상기 구성을 갖는 스풀 밸브(1A)는 상기 밸브 구멍(8) 및 스풀(10)의 각 랜드부(11-15)의 단면 형상을 가늘고 긴 형상으로 함으로써, 도 10 및 도 11에 나타나 있는 바와 같은 밸브 구멍(62) 및 스풀(63)의 단면 형상이 원형인 공지의 스풀 밸브(60)와 비교하여, 스풀 밸브의 횡폭, 즉 밸브폭을 확대하지 않고 상기 밸브 구멍(8)의 단면적을 확대할 수 있고, 그것에 의해 상기 밸브 구멍(8)의 내주와 상기 스풀(10)의 축부(16)의 외주 사이에 형성되는 유로의 단면적(축부 둘레의 유로의 단면적)(S)이 확대되어서, 유로 전체의 유효 단면적이 대폭으로 더욱 효율적으로 확대되게 된다.
즉, 상기 공지의 스풀 밸브(60)에 있어서, 밸브 구멍(62)의 직경을 y(=2r), 스풀(63)의 축부(66)의 직경을 d라고 하면, 상기 축부(66) 둘레의 유로의 단면적(S0)은 π×(y2-d2)/4로 나타내진다.
이것에 대해서, 도 1-도 4에 나타내는 본 발명의 스풀 밸브(1A)에 있어서, 상기 스풀(10)의 축부(16) 둘레의 유로의 단면적(S)은 (π×(y2-d2)/4)+(t×y)가 되어, t×y의 분만큼 상기 공지의 스풀 밸브(60)의 단면적(S0)보다 커진다.
본 발명에 있어서, 상기 축부(16)의 단면 형상은, 도 4에 쇄선으로 나타내듯이, 상기 랜드부(11)와 동일한 가늘고 긴 형상이어도 좋고, 이 경우 상기 축부(16)의 직선을 이루는 좌우의 축측벽(16a)의 장축(X) 방향의 길이는 t, 상기 축부(16)의 단축(Y) 방향의 지름은 d, 제 1 축끝벽(16b) 및 제 2 축끝벽(16c)의 곡률 반경은 d/2이기 때문에, 상기 스풀(10)의 축부 둘레의 유로의 단면적(S)은 (π×(y2-d2)/4)+(t×(y-d))이 되고, 공지의 스풀 밸브(60)의 단면적(S0)보다 t×(y-d)분만큼 크다.
또한, 상기 밸브 구멍(8) 및 랜드부(11-15)의 단면 형상을 타원형으로 하는 것도 고려되지만, 타원형의 밸브 구멍 및 랜드부는 정밀도를 제공하기 어렵기 때문에 가공이 어려울 뿐만 아니라, 예를 들면 본 발명의 밸브 구멍(8)과 동일한 단면적을 갖는 타원형의 밸브 구멍을 형성할 경우, 양자의 단축(Y) 방향의 지름(y)을 동일 지름으로 하면, 타원형의 밸브 구멍의 X축 방향의 지름은 본 발명의 밸브 구멍(8)의 X축 방향의 지름(x)보다 커지기 때문에, 본 발명과 비교하여 효율이 나쁘다.
또한, 본 발명에 있어서 상기 파일럿 밸브부(3)에 있어서의 파일럿 피스톤(36)의 단면 형상은 상기 스풀(10)의 랜드부(11-15)와 같은 가늘고 긴 형상을 하고 있고, 그 장축(X) 방향의 지름(xp)은 상기 스풀(10)의 랜드부(11-15)의 장축(X) 방향의 지름(x)보다 크지만, 상기 파일럿 피스톤(36)의 단축(Y) 방향의 지름(yp)은 상기 랜드부(11-15)의 단축(Y) 방향의 지름(y)과 같기 때문에, 상기 피스톤 상자(34)의 횡폭, 즉 스풀 밸브(1A)의 횡폭은 확대되지 않는다.
도 5는 제 2 실시형태의 스풀 밸브(1B)의 요부를 단면으로 해서 나타내는 것이고, 이 제 2 실시형태의 스풀 밸브(1B)가 상기 제 1 실시형태의 스풀 밸브(1A)와 상위하는 점은 밸브 구멍(8)의 제 1 구멍 끝벽(8b) 및 제 2 구멍 끝벽(8c)과, 스풀(10)의 각 랜드부(11-15)의 제 1 랜드 끝벽(25b) 및 제 2 랜드 끝벽(25c)이 반원 형상이 아니라는 점이다.
즉, 상기 밸브 구멍(8)의 제 1 구멍 끝벽(8b) 및 제 2 구멍 끝벽(8c)은 구멍 측벽(8a)에 대해서 직교하는 직선부(8d)와, 상기 직선부(8d)의 양단을 상기 좌우의 구멍 측벽(8a)의 단부에 매끄럽게 접속하는 원호 형상의 코너부(8e)를 갖고, 상기 랜드부(11-15)의 제 1 랜드 끝벽(25b) 및 제 2 랜드 끝벽(25c)은 랜드 측벽(25a)에 대해서 직교하는 직선부(25d)와, 상기 직선부(25d)의 양단을 상기 좌우의 랜드 측벽(25a)의 단부에 매끄럽게 접속하는 원호 형상의 코너부(25e)를 갖고 있다.
이 제 2 실시형태의 스풀 밸브(1B)와 같이, 상기 밸브 구멍(8)의 제 1 구멍 끝벽(8b) 및 제 2 구멍 끝벽(8c)과, 상기 랜드부(11-15)의 제 1 랜드 끝벽(25b) 및 제 2 랜드 끝벽(25c)에 상기 직선부(8d, 25d)를 형성함으로써, 상기 제 1 실시형태의 스풀 밸브(1A)와 같이, 상기 밸브 구멍(8)의 제 1 구멍 끝벽(8b) 및 제 2 구멍 끝벽(8c)과, 랜드부(11-15)의 제 1 랜드 끝벽(25b) 및 제 2 랜드 끝벽(25c)을 각각 반원 형상으로 형성한 것과 비교하여, 양자의 장축(X) 방향의 지름(x) 및 단축(Y) 방향의 지름(y)을 서로 동일하게 했을 경우에, 상기 밸브 구멍(8)의 단면적을 한층 더 크게 할 수 있다.
또한, 상기 제 2 실시형태의 스풀 밸브(1B)에서는 도시하지 않은 파일럿 피스톤도 상기 밸브 구멍(8) 및 랜드부(11-15)와 유사한 세로로 긴 형상을 갖고 있고, 그 장축방향의 지름은 상기 밸브 구멍(8) 및 랜드부(11-15)의 장축(X) 방향의 지름(x)보다 크지만, 단축방향의 지름은 상기 밸브 구멍(8) 및 랜드부(11-15)의 단축(Y) 방향의 지름(y)과 동일 직경으로 형성된다.
이 제 2 실시형태의 스풀 밸브(1B)의 상술한 구성 이외의 구성은 상기 제 1 실시형태의 스풀 밸브(1A)와 실질적으로 동일하다.
도 6-도 9에는 1개의 단체형의 매니폴드(50) 상에 복수 개(도면에서는 3개)의 스풀 밸브(V1, V2, V3)를 탑재해서 형성한 매니폴드 밸브가 나타내어져 있다.
이 매니폴드 밸브에 있어서, 상기 매니폴드(50)는 복수의 스풀 밸브(V1, V2, V3)에 압축 공기를 공급하는 공통의 급기통공(51)과, 복수의 스풀 밸브(V1, V2, V3)로부터 배출되는 압축 공기를 외부로 배출하는 공통의 배기통공(52)을 가짐과 아울러, 각 스풀 밸브(V1, V2, V3)의 2개의 출력 포트에 연통하는 2개 1조의 출력통공(53A, 53B)을 상기 스풀 밸브(V1, V2, V3)의 수와 동일 조의 수만큼 갖고 있다.
상기 급기통공(51)과 배기통공(52)은 상기 매니폴드(50)의 길이방향으로 연장되도록 형성되고, 상기 출력통공(53A, 53B)은 상기 매니폴드(50)의 측면의 각 스풀 밸브(V1, V2, V3)에 대응하는 위치에 형성되어 있다.
도 9로부터 명백해지듯이, 상기 3개의 스풀 밸브(V1, V2, V3) 중 가장 우측에 위치하는 제 1 스풀 밸브(V1)는 밸브 구멍 및 스풀의 단면 형상이 원형을 이루는 상기 공지의 스풀 밸브(60)이며, 나머지 제 2 및 제 3 스풀 밸브(V2, V3)는 밸브 구멍(8) 및 스풀(10)의 단면 형상이 가늘고 긴 형상을 이루는 본 발명에 관한 스풀 밸브이다.
본 발명에 관한 상기 제 2 및 제 3의 2개의 스풀 밸브(V2, V3) 중 도 9의 중앙에 위치하는 제 2 스풀 밸브(V2)는 상기 제 1 실시형태의 스풀 밸브(1A)로서, 도 4로부터 명백해지듯이, 스풀(10)의 랜드부(11-15)의 좌우 랜드 측벽(25d, 25d)의 길이(t)가 상기 랜드부(11-13)의 단축(Y) 방향의 지름(y)보다 작게 형성되어 있고, 이것에 대해서 도 9의 좌단에 위치하는 제 3 스풀 밸브(V3)는 상기 좌우의 랜드 측벽(25d, 25d)의 길이(t)가 단축(Y) 방향의 지름(y)보다 크게 형성되어 있다.
따라서, 상기 3개의 스풀 밸브(V1, V2, V3)에 있어서의 하우징(7, 61)의 높이를 비교하면, 제 1 스풀 밸브(V1)의 하우징(7)의 높이가 가장 낮고, 상기 제 3 스풀 밸브(V3)의 하우징(7)의 높이가 가장 높고, 상기 제 2 스풀 밸브(V2)의 하우징(7)의 높이는 그들의 중간이다. 그러나, 파일럿 밸브부(3, 67)를 포함한 스풀 밸브 전체의 높이는 서로 동일하다. 또한, 상기 3개의 스풀 밸브(V1, V2, V3)의 밸브폭(W)은 서로 동일하다.
이렇게, 본 발명에 따른 스풀 밸브(V2, V3)는 밸브 구멍(62) 및 스풀(63)의 단면 형상이 원형을 이루는 상기 공지의 스풀 밸브(V1)(60)와 비교하여, 상기 밸브 구멍(8) 및 스풀(10)의 단면 형상을 확대하고 있음에도 불구하고, 상기 공지의 스풀 밸브(60)와 동일한 밸브폭을 유지할 수 있기 때문에, 상기 공지의 스풀 밸브(60)를 탑재 가능한 종래의 매니폴드(50) 상에 상기 공지의 스풀 밸브(60)와 혼재시켜서 탑재하는 것이 가능하다.
또한, 상기 매니폴드(50) 상에는 본 발명의 스풀 밸브(V2, V3)만을 탑재하는 것도 가능하다.
상기 각 실시형태의 스풀 밸브(1A, 1B)는 1개의 파일럿 밸브(4)를 갖는 싱글 파일럿식의 스풀 밸브이지만, 본 발명의 스풀 밸브(1A, 1B)는 2개의 파일럿 밸브(4)를 갖는 더블 파일럿식의 스풀 밸브이어도 좋다. 이 더블 파일럿식의 스풀 밸브는 도 2에 나타내는 상기 제 1 실시형태의 스풀 밸브(1A)에 있어서, 상기 파일럿 밸브부(3)에 상기 파일럿 밸브(4) 및 수동 조작부(39)와는 다른 제 2 파일럿 밸브 및 제 2 수동 조작부를 설치하고, 이 제 2 파일럿 밸브의 출력구를 상기 제 2 수동 조작부를 경유하고, 상기 하우징(7) 및 엔드블록(29)의 내부를 연장하는 파일럿 통로를 통해서 상기 복귀용 압력실(30)에 연통시킴으로써 얻을 수 있다. 그리고, 2개의 상기 파일럿 밸브를 교대로 온·오프시켜서 추진용 압력실(38)과 복귀용 압력실(30)에 파일럿 에어를 교대로 급배함으로써, 상기 스풀(10)을 추진 위치와 복귀 위치로 스위칭하는 것이다.
새롭게 설치하는 상기 제 2 파일럿 밸브 및 제 2 수동 조작부는 상기 파일럿 밸브부(3)에 설치하는 대신에, 상기 엔드블록(29)측에 설치해도 좋다.
또한, 상술한 바와 같이 도 2의 스풀 밸브(1A)를 더블 파일럿식으로 했을 경우, 엔드블록(29)에 복귀용 파일럿 피스톤을 설치하고, 이 복귀용 파일럿 피스톤으로 상기 스풀(10)을 복귀시키도록 구성할 수도 있다. 이 경우, 상기 복귀용 파일럿 피스톤의 형상은 상기 추진용 파일럿 피스톤(36)과 동일한 가늘고 긴 형상으로 형성되지만, 그 수압 면적은 상기 파일럿 피스톤(36)의 수압 면적과 동일해도, 그것보다 작아도 상관없다.
또한, 상기 제 1 실시형태의 스풀 밸브(1A)에 있어서도 상기 엔드블록(29)에 복귀용 파일럿 피스톤을 설치하고, 이 복귀용 파일럿 피스톤에 의해 상기 스풀(10)을 복귀시키도록 구성할 수도 있다. 이 경우, 상기 복귀용 파일럿 피스톤은 상기 추진용 파일럿 피스톤(36)과 동일한 가늘고 긴 형상으로 형성되지만, 그 크기, 즉 수압 면적은 상기 추진용 파일럿 피스톤(36)의 수압 면적보다 작고, 상기 스풀(10)의 수압면(10a)의 수압 면적과 실질적으로 동일한 크기로 형성된다.
상기 실시형태의 스풀 밸브는 스풀(10)의 랜드부(11-15)의 외주에 고무나 합성 수지 등으로 이루어지는 탄성체의 밀봉 부재(18-23)가 부착되어 있지만, 랜드부의 외주에 이러한 밀봉 부재가 부착되어 있지 않은 메탈 밀봉 타입의 스풀 밸브에도 본 발명은 적용할 수 있다.
또한, 도시한 각 실시형태는 5포트식의 스풀 밸브이지만, 본 발명은 3포트식 또는 4포트식 등, 기타 포트수의 스풀 밸브에도 적용할 수 있다.
1A, 1B, V1, V2, V3: 스풀 밸브
2: 주 밸브부
3: 파일럿 밸브부
4: 파일럿 밸브
7: 하우징
8: 밸브 구멍
8a: 구멍 측벽
8b: 제 1 구멍 끝벽
8c: 제 2 구멍 끝벽
8d: 직선부
8e: 코너부
10: 스풀
11, 12, 13, 14, 15: 랜드부
25a: 랜드 측벽
25b: 제 1 랜드 끝벽
25c: 제 2 랜드 끝벽
25d: 직선부
25e: 코너부
36: 파일럿 피스톤
41a: 피스톤 측벽
4lb: 제 1 피스톤 끝벽
41c: 제 2 피스톤 끝벽
P, A1, A2, E1, E2: 포트
L: 축선
X: 장축
Y: 단축
x, xp: 장축방향의 지름
y, yp: 단축방향의 지름
d: 축부의 지름
t: 길이
W: 밸브폭

Claims (12)

  1. 길이방향, 폭방향 및 높이방향을 갖는 하우징과, 상기 하우징의 내부를 상기 하우징의 길이방향으로 연장하는 밸브 구멍과, 상기 밸브 구멍에 각각 연통하도록 상기 하우징에 형성된 입력용, 출력용 및 배기용의 포트와, 상기 밸브 구멍 내에 상기 밸브 구멍의 축선방향으로 슬라이딩 가능하게 삽입된 스풀을 갖는 주 밸브부; 상기 스풀에 파일럿 유체에 의한 일방향의 추진력과 반대방향의 복귀력을 작용시키는 파일럿 밸브부;를 갖고,
    상기 밸브 구멍의 상기 축선과 직교하는 방향의 단면 형상은 상기 하우징의 높이방향을 향하는 장축과 폭방향을 향하는 단축을 갖는 가늘고 긴 형상이고, 상기 장축방향으로 직선적으로 연장되고 또한 서로 평행을 이루는 좌우의 구멍 측벽과, 상기 좌우의 구멍 측벽의 일단끼리를 연결하는 제 1 구멍 끝벽과, 상기 좌우의 구멍 측벽의 타단끼리를 연결하는 제 2 구멍 끝벽을 갖고,
    상기 스풀은 상기 포트끼리를 연결하는 유로를 개폐하는 랜드부와, 인접하는 랜드부끼리를 연결하는 상기 랜드부보다 소경의 축부를 갖고, 상기 랜드부의 상기 축선과 직교하는 방향의 단면 형상은 상기 하우징의 높이방향을 향하는 장축과 폭방향을 향하는 단축을 갖는 가늘고 긴 형상임과 아울러, 상기 밸브 구멍의 단면 형상과 동일 형상 또한 동일한 크기이고, 상기 장축방향으로 직선적으로 연장되고 또한 서로 평행을 이루는 좌우의 랜드 측벽과, 상기 좌우의 랜드 측벽의 일단끼리를 연결하는 제 1 랜드 끝벽과, 상기 좌우의 랜드 측벽의 타단끼리를 연결하는 제 2 랜드 끝벽을 갖는 것을 특징으로 하는 스풀 밸브.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 파일럿 밸브부는 상기 스풀에 추진력을 작용시키는 파일럿 피스톤과, 상기 파일럿 피스톤에 파일럿 유체를 작용시키는 전자 파일럿 밸브를 갖고,
    상기 파일럿 피스톤의 상기 축선과 직교하는 방향의 단면 형상은 상기 하우징의 높이방향을 향하는 장축과 폭방향을 향하는 단축을 갖는 가늘고 긴 형상을 이루고 있고, 상기 장축방향으로 직선적으로 연장되고 또한 서로 평행을 이루는 좌우의 피스톤 측벽과, 상기 좌우의 피스톤 측벽의 일단끼리를 연결하는 제 1 피스톤 끝벽과, 상기 좌우의 피스톤 측벽의 타단끼리를 연결하는 제 2 피스톤 끝벽을 갖는 것을 특징으로 하는 스풀 밸브.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 파일럿 피스톤의 장축방향의 지름은 상기 스풀의 랜드부의 장축방향의 지름보다 크고, 상기 파일럿 피스톤의 단축방향의 지름은 상기 랜드부의 단축방향의 지름과 동일한 것을 특징으로 하는 스풀 밸브.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 축부의 상기 축선과 직교하는 방향의 단면 형상은 원형이거나 또는 상기 하우징의 높이방향을 향하는 장축과 폭방향을 향하는 단축을 갖는 가늘고 긴 형상인 것을 특징으로 하는 스풀 밸브.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 밸브 구멍의 제 1 구멍 끝벽과 제 2 구멍 끝벽, 및 상기 랜드부의 제 1 랜드 끝벽과 제 2 랜드 끝벽은 각각 반원 형상을 이루고 있고, 각각의 곡률 반경은 서로 동일한 것을 특징으로 하는 스풀 밸브.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 밸브 구멍의 제 1 구멍 끝벽과 제 2 구멍 끝벽, 및 상기 랜드부의 제 1 랜드 끝벽과 제 2 랜드 끝벽은 상기 밸브 구멍의 구멍 측벽 및 상기 랜드부의 랜드 측벽에 대해서 직교하는 직선부와, 상기 직선부를 상기 구멍 측벽 및 랜드 측벽의 단부에 매끄럽게 접속하는 원호 형상의 코너부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스풀 밸브.
  7. 1개의 매니폴드 상에 동일한 밸브폭을 갖는 복수의 스풀 밸브를 탑재한 매니폴드 밸브로서, 상기 복수의 스풀 밸브 중 적어도 1개의 스풀 밸브가,
    길이방향, 폭방향 및 높이방향을 갖는 하우징과, 상기 하우징의 내부를 상기 하우징의 길이방향으로 연장하는 밸브 구멍과, 상기 밸브 구멍에 각각 연통하도록 상기 하우징에 형성된 입력용, 출력용 및 배기용의 포트와, 상기 밸브 구멍 내에 상기 밸브 구멍의 축선 방향으로 슬라이딩 가능하게 삽입된 스풀을 갖는 주 밸브부;상기 스풀에 파일럿 유체에 의한 일방향의 추진력과 반대방향의 복귀력을 작용시키는 파일럿 밸브부;를 갖고,
    상기 밸브 구멍의 상기 축선과 직교하는 방향의 단면 형상은 상기 하우징의 높이방향을 향하는 장축과 폭방향을 향하는 단축을 갖는 가늘고 긴 형상이며, 상기 장축방향으로 직선적으로 연장되고 또한 서로 평행을 이루는 좌우의 구멍 측벽과, 상기 좌우의 구멍 측벽의 일단끼리를 연결하는 제 1 구멍 끝벽과, 상기 좌우의 구멍 측벽의 타단끼리를 연결하는 제 2 구멍 끝벽을 갖고,
    상기 스풀은 상기 포트끼리를 연결하는 유로를 개폐하는 랜드부와, 인접하는 랜드부끼리를 연결하는 상기 랜드부보다 소경의 축부를 갖고, 상기 랜드부의 상기 축선과 직교하는 방향의 단면 형상은 상기 하우징의 높이방향을 향하는 장축과 폭방향을 향하는 단축을 갖는 가늘고 긴 형상임과 아울러, 상기 밸브 구멍의 단면 형상과 동일 형상 또한 동일한 크기이고, 상기 장축방향으로 직선적으로 연장되고 또한 서로 평행을 이루는 좌우의 랜드 측벽과, 상기 좌우의 랜드 측벽의 일단끼리를 연결하는 제 1 랜드 끝벽과, 상기 좌우의 랜드 측벽의 타단끼리를 연결하는 제 2 랜드 끝벽을 갖는 것을 특징으로 하는 매니폴드 밸브.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 파일럿 밸브부는 상기 스풀에 추진력을 작용시키는 파일럿 피스톤과, 상기 파일럿 피스톤에 파일럿 유체를 작용시키는 전자 파일럿 밸브를 갖고,
    상기 파일럿 피스톤의 상기 축선과 직교하는 방향의 단면 형상은 상기 하우징의 높이방향을 향하는 장축과 폭방향을 향하는 단축을 갖는 가늘고 긴 형상을 이루고 있고, 상기 장축방향으로 직선적으로 연장되고 또한 서로 평행을 이루는 좌우의 피스톤 측벽과, 상기 좌우의 피스톤 측벽의 일단끼리를 연결하는 제 1 피스톤 끝벽과, 상기 좌우의 피스톤 측벽의 타단끼리를 연결하는 제 2 피스톤 끝벽을 갖는 것을 특징으로 하는 매니폴드 밸브.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 파일럿 피스톤의 장축방향의 지름은 상기 스풀의 랜드부의 장축방향의 지름보다 크고, 상기 파일럿 피스톤의 단축방향의 지름은 상기 랜드부의 단축방향의 지름과 동일한 것을 특징으로 하는 매니폴드 밸브.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 축부의 상기 축선과 직교하는 방향의 단면 형상은 원형이거나 또는 상기 하우징의 높이방향을 향하는 장축과 폭방향을 향하는 단축을 갖는 가늘고 긴 형상인 것을 특징으로 하는 매니폴드 밸브.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 밸브 구멍의 제 1 구멍 끝벽과 제 2 구멍 끝벽, 및 상기 랜드부의 제 1 랜드 끝벽과 제 2 랜드 끝벽은 각각 반원 형상을 이루고 있고, 각각의 곡률 반경은 서로 동일한 것을 특징으로 하는 매니폴드 밸브.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 밸브 구멍의 제 1 구멍 끝벽과 제 2 구멍 끝벽, 및 상기 랜드부의 제 1 랜드 끝벽과 제 2 랜드 끝벽은 상기 밸브 구멍의 구멍 측벽 및 상기 랜드부의 랜드 측벽에 대해서 직교하는 직선부와, 상기 직선부를 상기 구멍 측벽 및 랜드 측벽의 단부에 매끄럽게 접속하는 원호 형상의 코너부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 매니폴드 밸브.
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