KR100275913B1

KR100275913B1 - 파일럿식 5포트 밸브

Info

Publication number: KR100275913B1
Application number: KR1019970055385A
Authority: KR
Inventors: 신이찌 요시무라
Original assignee: 다까다 요시유끼; 에스에무시 가부시키가이샤
Priority date: 1996-10-28
Filing date: 1997-10-27
Publication date: 2001-01-15
Also published as: US6109291A; EP0840018A2; TW383824U; CN1181474A; JPH10132105A; KR19980033211A; EP0840018A3

Abstract

압력유체의 공급용 또는 배출용의 제1포트(17), 출력용의 제2 및 제3포트(18,19), 배출용 또는 공급용의 제4 및 제5포트(20,21)를 구비한 전환밸브에, 파일럿밸브(13)에 파일럿유체를 공급하기 위한 파일럿 공급유로(24)를 설치하고, 이 파일럿 공급유로(24)와 상기한 제1, 제4, 제5포트(17,20,21)를 각각 역지밸브(38a,38b,380)를 개재하여 접속하였다.

Description

파일럿식 5포트 밸브

본 발명은, 파일럿밸브로 5포트식 주밸브를 전환하는 파일럿식 5포트 전환밸브에 관한 것이다.

제9도는 공지의 파일럿식 5포트 전환밸브를 기호로 표시하는 것으로, 이 전환밸브(1)은, 5포트식의 주밸브(2)와 솔레노이드구동식의 파일럿밸브(3)로 구성되어 있다. 상기한 주밸브(2)는, 압축공기 등의 압력유체의 공급원에 접속되는 공급포트(P)와, 액튜에이터에 접속되는 출력포트(A,B)와, 외부로 개방된 배출포트(EA,EB)와, 파일럿유체압에 의해 동작하여 상기한 출력포트(A,B)를 공급포트(P) 또는 배출포트(EA,EB)에 접속시키는 주밸브부재(도면에서의 표시는 생략)를 보유하고 있다. 또, 파일럿밸브(3)는, 파일럿 공급포트(P)와 파일럿 출력포트(a) 및 파일럿 배출포트(r)를 보유함과 아울러, 솔레노이드(4)에 의해 구동되어 상기한 파일럿 출력포트(a)를 파일럿 공급포트(p) 또는 파일럿 배출포트(r)에 접속시키는 파일럿밸브부재(도면에서의 표시는 생략)를 보유하고 있다.

이 전환밸브(1)는, 파일럿밸브(3)의 솔레노이드(4)를 여자하면, 그 파일럿밸브(3)가 도면에 표시한 경우와는 반대의 위치로 전환되고, 파일럿 출력포트(a)로부터 주밸브(2)에 파일럿유체를 출력하기 때문에, 주밸브(2)의 밸브부재가 전환되고, 공급포트(P)와 출력포트(a)가 연통함과 아울러, 출력포트(B)와 배출포트(EB)가 연통하여, 상기한 출력포트(a)로부터 압력유체가 출력된다.

상기한 솔레노이드(4)의 여자를 해제하면, 상기한 파일럿밸브(3)가 도면에 표시한 전환위치로 복귀하며, 주밸브(2)에 공급된 파일럿유체가 파일럿 배출포트(r)로부터 외부로 배출되므로, 복귀스프링(5)의 밀어주는 힘에 의해 주밸브(2)의 밸브부재가 복귀하고, 공급포트(P)과 출력포트(B)와가 연통함과 함께, 출력포트(a)와 배출포트(EA)가 연통하여, 상기한 출력포트(B)로부터 압력유체가 출력된다.

상기한 파일럿식 5포트 전환밸브(1)는 파일럿밸브(3)로의 파일럿유체의 공급방법에 의해서 내부 파일럿식과 외부 파일럿식으로 구분된다. 내부 파일럿식 전환밸브는 파일럿유체를 주밸브(2)의 공급포트(P)로부터 밸브보디의 내부에 설치한 유로를 통하여 파일럿밸브(3)의 파일럿 공급포트(p)에 공급하는 형식의 것이며, 한편, 외부 파일럿식 전환밸브는 파일럿밸브에 접속한 외부 배관 등을 통하여 파일럿유체를 파일럿 공급포트(p)에 공급하는 형식의 것이다.

또한, 상기한 파일럿식 5포트 전환밸브(1)에는 중앙의 포트(P)로부터 압력유체를 공급하는 중앙공급형 전환밸브와, 양측의 포트(EA,EB)를 공급포트로 하여 압력유체를 공급함과 함께 중앙의 포트(P)를 배출포트로 하는 양단 공급형의 전환밸브가 있다.

이와 같이, 파일럿식 5포트 전환밸브에는 여러가지 형식의 것이 있으며, 그들은 용도에 따라 구별되어 사용되고 있는데, 일부 형식의 것을 제외하고는 상호간에 호환성이 없기 때문에, 종래에는 각각의 형식의 것을 개별적으로 준비하고, 구별해서 사용해야 하며, 제조하여야 할 전환밸브의 종류가 많게 되어, 그 제조나 제품관리 등이 대단히 번거로왔다.

특히, 전환밸브가 외부 파일럿식 전환밸브인 경우에는 파일럿유체가 외부 배관에 의해서 파일럿밸브(3)에 공급되도록 되어 있으므로, 주밸브(2)의 포트(P)와 양측의 포트(EA,EB) 중의 어느 쪽을 압력유체의 공급원에 접속하는가에 의해 중앙공급형과 양단 공급형으로 변경할 수 있는데, 내부 파일럿식 전환밸브의 경우에는 양측의 포트(EA,EB)를 압력유체의 공급원에 접속하여도, 이들의 포트로부터는 파일럿유체가 파일럿밸브에 공급되지 않기 때문에, 중앙공급형과 양단 공급형으로 변경할 수는 없으며, 그들을 별도로 준비하여야만 한다.

본 발명의 주된 목적은, 내부 파일럿식이라 하더라도 중앙공급형과 양단 공급형으로 용이하게 변경할 수 있는 파일럿식 5포트 전환밸브를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 상기한 파일럿식 5포트 전환밸브를 내부 파일럿식과 외부 파일럿식으로 구별되어 사용하도록 하는 것에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 압력유체의 공급용 또는 배출용의 제1포트, 출력용의 제2 및 제3포트, 배출용 또는 공급용의 제4 및 제5포트를 보유하는 파일럿식 5포트 전환밸브에, 파일럿밸브에 파일럿유체를 공급하기 위한 파일럿 공급유로를 설치하고, 이 파일럿 공급유로와 제1, 제4, 제5포트와의 사이에 각각, 이들 각 포트로부터 파일럿 공급유로로 유입하는 방향의 압력유체의 흐름은 허용하지만, 그것과는 역방향의 압력유체의 흐름은 저지하는 역지밸브를 설치하고, 또한 상기한 전환밸브가 외부로부터 파일럿유체를 도입하기 위한 외부 파일럿 포트를 보유하며, 그 외부 파일럿 포트와 상기한 파일럿 공급유로와의 사이에, 그 파일럿 포트로부터 파일럿 공급유로로 유입하는 방향의 압력유체의 흐름은 허용하지만, 그것과는 역방향의 압력유체의 흐름은 저지하는 역지밸브가 설치한 것을 특징으로 하는 것이다.

상기한 구성을 보유하는 전환밸브는, 제1, 제4, 제5포트 중의 어느 포트로부터도 역지밸브를 통하여 파일럿유체를 파일럿밸브에 공급할 수 있도록 되어 있으므로, 제1포트를 압력유체 공급원에 접속한 경우에는 중앙공급형 전환밸브로서 사용할 수 있으며, 제4 및 제5포트를 압력유체 공급원에 접속한 경우에는 양단 공급형의 전환밸브로 사용할 수 있다. 또한 이에 의해서, 상기한 전환밸브를 외부 파일럿식으로도 사용할 수 있다. 즉, 상기한 외부 파일럿 포트에 외부 배관을 접속하여 메인유체보다 높은 압력의 파일럿유체를 공급한 경우에는, 이 파일럿유체가 역지밸브를 밀어 열어서 파일럿밸브에 공급되기 때문에, 외부 파일럿식 전환밸브로 된다. 이 때, 고압의 파일럿유체는, 제1, 제4, 제5포트에 대응하는 상기한 역지밸브의 작동에 의해서 이들의 포트로 역류하는 일은 없다.

본 발명의 구체적인 실시예에 있어서는, 상기한 각 역지밸브가, 시일에 방향성이 있는 립시일을 밸브 본체에 설치하는 것에 의해 구성되는데, 혹은, 포펫식 밸브 본체와, 이 밸브 본체를 밸브시이트에 접촉하는 방향으로 밀어주는 밸브스프링에 의해 구성된다.

제1도는 본 발명에 관한 5포트식 전환밸브의 제1실시예를 표시하는 단면도이다.

제2도는 제1도에 있어서의 주요부의 확대도이다.

제3도는 본 발명의 제2실시예를 표시하는 단면도이다.

제4도는 본 발명의 제3실시예를 표시하는 단면도이다.

제5도는 역지밸브의 다른 구조예를 표시하는 주요부의 확대 단면도이다.

제6도는 역지밸브의 또다른 구조예를 표시하는 주요부의 확대 단면도이다.

제7도는 역지밸브의 또다른 구조예를 표시하는 주요부의 확대 단면도이다.

제8도는 본 발명의 전환밸브를 매니폴드 위에 집중적으로 탑재한 상태를 표시하는 사시도이다.

제9도는 공지의 5포트식 전환밸브를 기호로 표시하는 구성도이다.

제1도 및 제2도는 싱글 파일럿식 5포트 전환밸브(11A)를 표시하는 것으로, 이 전환밸브(11A)는, 주밸브(12)와, 솔레노이드구동식 파일럿밸브(13)를 구비하고, 제8도에 표시하는 바와 같이, 매니폴드 베이스(80) 상에 설치하여 사용하도록 구성되어 있다.

상기한 주밸브(12)의 밸브보디(16)는 직육면체형상을 하고 있고, 그 밸브보디(16)의 하면에는, 그 길이방향을 따라 일정한 간격으로 차례대로, 중앙의 제1포트(17), 그 제1포트의 양측에 위치하는 제2포트(18) 및 제3포트(19), 이들의 제2 및 제3포트(18,19)의 양측에 위치하는 제4포트(20) 및 제5포트(21)가 설치됨과 아울러, 외부 파일럿 포트(X)가 설치되어 있다. 또한, 상기한 밸브보디(16)의 내부에는, 상기한 제1 ∼ 제5포트(17∼21)가 각각 연통하는 밸브공(22)이 설치되고, 이 밸브공(22) 내에, 제2포트(18) 및 제3포트(19)를 제1포트(17)와 제4포트(20) 또는 제5포트(21)과 교대로 연통시키는 밸브부재(33)가, 미끄럼이동이 가능하도록 설치되어 있다.

상기한 밸브부재(33)의 외주면에 형성한 홈에는, 인접하는 포트 사이의 연통을 차단하는 시일링(33a,33a)과, 제4포트(20)와 피스톤실(26)과의 사이 및 제5포트(21)와 복귀실(27)과의 사이를 밀봉하는 0링(33b,33b)이 삽입되어 있다.

상기한 밸브공(22)의 일단측에는 중계상자(28)와의 사이에 상기한 피스톤실(26)이 형성되고, 이 피스톤실(26) 내에 밸브부재(33)보다 큰 직경의 피스톤(34)이 미끄럼이동이 가능하도록 삽입되어 있고, 상기한 중계상자(26)의 내부에는 상기한 피스톤(34)이 좌측 끝으로 이동했을 때의 충격을 흡수하는 탄성재(35)가 설치되어있다.

상기한 밸브공(22)의 타단측에는 누름덮개(30)와의 사이에 상기한 복귀실(27)이 형성되고, 그 복귀실(27) 내에는 상기한 누름덮개(30)와 밸브부재(33)와의 사이에 눌러주는 힘이 작은 복귀스프링(32)이 설치되어 있다.

상기한 주밸브(12)에는 또 파일럿밸브(13)에 파일럿유체를 공급하기 위한 파일럿공급유로(24)가 형성되고, 이 파일럿 공급유로(24)는, 역지밸브(38a,38b,38c,38d)를 개재하여 각각 제1포트(17), 제4포트(20), 제5포트(21), 외부파일럿 포트(X)에 연통하는 외에, 상기한 복귀실(27)과, 파일럿밸브(13)의 파일럿공급구(p)에 각각 연통하고 있다.

도면에서의 참조부호 (29)는 중계상자(28)의 단면을 덮어서 그 중계상자(28)와의 사이에 상기한 파일럿 공급유로(24)의 일부를 구획하는 커버, (16b)는 밸브보디(16)의 상부덮개부분이며, 이 상부덮개부분(16b)과 본체부분(16a)과의 사이에 상기한 파일럿 공급유로(24)의 일부가 구획 형성되어 있다.

또한, 상기한 피스톤실(26)은, 상기한 중계상자(28) 및 커버(29)에 형성된 파일럿 출력유로(37)를 통하여 파일럿밸브(13)의 파일럿 출력구(a)에 연통하고 있다. 도면에서의 참조부호 (44)는 피스톤(34)의 배면과 밸브부재(33)와의 사이의 실(室)을 외부로 개방하는 호흡공이다.

상기한 역지밸브(38a,38b,38c,38d)는 각각 압력유체가 제1포트(17), 제4포트(20), 제5포트(21), 외부 파일럿 포트(X)측으로부터 파일럿 공급유로(24) 공급유로(24)측으로 흐르는 것은 허용하지만, 그것과는 반대의 방향으로 흐르는 것은 저지하는 것으로, 서로 동일 구성을 보유하고 있고, 그들의 구체적인 구성은 제2도에 표시하는 바와 같다.

상기한 제2도에는, 제1포트(17)에 대응하는 역지밸브(38a)가 대표적으로 표시되어 있다. 이 역지밸브(38a)는, 원주형상의 밸브 본체(40)와 그 외주에 부착한 환형상의 립시일(41)로 구성되어 있다. 상기한 밸브 본체(40)는, 제1포트(17)에 통하는 통공(17a)과 파일럿 공급유로(24)와의 사이에 형성된 원형의 밸브실(39) 내에 주위에 유로용의 간극을 유지한 상태로 삽입되어 있고, 립시일(41)은 밸브실(39)의 내벽에 접촉하는 가요성 립(41a)을 보유하며, 이 립(41a)에 의해서, 제1포트(17)측으로부터 파일럿 공급유로(24)측으로의 파일럿유체의 흐름은 허용하지만, 파일럿공급유로(24)측으로부터 제1포트(17)측으로의 파일럿유체의 흐름은 저지하는 것이다. 도면에서의 참조부호 (40a)는 상기한 밸브 본체(40)의 양단면에 방사상 방향으로 형성된 유로홈이다.

또한, 상기한 역지밸브(38a)의 밸브 본체(40)는, 상부덮개부분(16b)에 일체로 형성한 돌기(16c)로서, 상단을 누르는 것에 의해 공기압의 작용력으로 밸브실(39)로부터 빠지는 것이 방지되고 있다. 또 다른 제4, 제5포트(20,21)에 대응하는 역지밸브(38b,38c)의 경우도 마찬가지로 밸브 본체(40)가 상부덮개부분(16b)의 돌기(16c)로 누르고 있는데, 외부 파일럿 포트(X)에 대응하는 역지밸브(38d)의 경우는 밸브 본체(40)가 중계상자(28)에 접촉함으로써 밸브실(39)로부터의 빠짐이 방지되고 있다. 상기한 돌기(16c)는 파일럿유체가 파일럿 공급유로(24)를 흐를 때 장애가 되지 않는 크기로 하는 것은 물론이다.

한편, 상기한 파일럿밸브(13)는 주지의 상폐형 3포트 전자밸브로서의 구성을 보유하는 것으로, 상기한 파일럿 공급구(p), 파일럿 출력구(a) 및 파일럿 배출구(r)와, 상기한 파일럿 출력구(a)를 파일럿 공급구(p) 또는 파일럿 배출구(r)에 연통시키는 파일럿 밸브부재(42)와, 그 파일럿 밸브부재(42)를 파일럿 공급구(p)를 폐쇄하는 방향으로 밀어주는 복귀스프링(43)을 구비하고 있다. 그리고, 솔레노이드(14)를 여자하면 파일럿 밸브부재(42)가 파일럿 공급구(p)를 파일럿 출력구(a)에 연통시키고, 솔레노이드(14)의 여자를 해제하면 복귀스프링(43)의 미는 힘으로 파일럿 밸브부재(42)가 도면에 표시한 상태로 복귀하여, 파일럿 출력구(a)를 파일럿배출구(r)에 연통시킨다.

상기한 구성을 보유하는 전환밸브(11A)는 파일럿밸브(13)에 외부 파일럿 포트(X)로부터 파일럿유체를 공급하지 않는 경우에는 내부 파일럿식 전환밸브로 되고, 외부 파일럿 포트(X)로부터 파일럿유체를 공급하는 경우에는 외부 파일럿식 전환밸브로 된다.

또한, 주밸브(12)의 제1포트(17)를 압력유체 공급원에 접속한 경우에는 중앙공급형 전환밸브로 되며, 제4포트(20) 및 제5포트(21)를 압력유체 공급원에 접속한 경우에는 양단 공급형 전환밸브로 된다.

즉, 우선 제1사용예로서, 상기한 외부 파일럿 포트(X)에 파일럿유체 공급용 외부 배관 등을 접속하지 않음으로써 내부 파일럿식으로 한 상태로, 제1포트(17)를 압력유체 공급원에 접속한 경우 이 전환밸브(11A)는 내부 파일럿식 중앙공급형 전환밸브로 사용할 수 있다. 이 경우, 파일럿유체는 제1포트(17)로부터 역지밸브(38a) 및 파일럿 공급유로(24)를 통하여 복귀실(27)과 파일럿밸브(13)의 파일럿 공급구(p)에 공급된다. 그러나, 이 파일럿유체는 다른 역지밸브(38b,38c,38d)의 작동에 의해서 제4포트(20), 제5포트(21) 및 외부 파일럿 포트(X)로는 역류하지 않는다.

상기한 내부 파일럿식 중앙공급형 전환밸브에 있어서, 솔레노이드(14)가 여자되어 있지 않은 도면에 표시한 상태에서는, 복귀실(27)에 공급되는 파일럿유체의 작용력과 복귀스프링(32)의 밀어주는 힘에 의해 밸브부재(33)가 제1전환위치에 있다. 이 때, 제1포트(17)(공급포트)와 제3포트(19)(출력포트)가 서로 연통함과 아울러, 제2포트(18)(출력포트)와 제4포트(20)(배출포트)가 연통하고, 또한, 제5포트(21)(배출포트)는 다른 포트로부터 차단되고, 상기한 제3포트(19)로부터 압력유체가 출력되고 있다.

상기한 솔레노이드(14)를 여자하면, 파일럿유체가 파일럿 공급구(p)로부터 파일럿 출력구(a) 및 파일럿 출력유로(37)를 통하여 주밸브(12)의 피스톤실(26)에 공급되기 때문에, 피스톤(34)에 의해 밸브부재(33)가 도면의 오른쪽방향으로 이동되고, 제1포트(17)와 제2포트(18)를 연통시킴과 아울러, 제3포트(19)와 제5포트(21)를 연통시키고, 또, 제4포트(20)를 다른 포트로부터 차단하는 제2전환위치를 차지하고, 제2포트(18)로부터 압력유체가 출력된다.

상술한 상태로부터 솔레노이드(14)의 여자를 해제하면, 피스톤실(26) 내의 파일럿유체가 파일럿 출력유로(37)를 통하여 파일럿 배출구(r)로부터 배출되기 때문에, 복귀실(27)에 공급되고 있는 파일럿유체와 복귀스프링(32)과의 작용에 의해 밸브부재(33)가 눌려져서 피스톤(34)과 함께 도면에 표시한 제1전환위치로 복귀한다.

다음에, 제2사용예로서, 상기한 전환밸브(11A)를 내부 파일럿식으로 한 상태에서, 제4포트(20)와 제5포트(21)의 양쪽을 함께 압력유체 공급원에 접속하여 공급포트로 한 경우에는 이 전환밸브(11A)를 내부 파일럿식 양단 공급형 전환밸브로 사용할 수 있다. 이 경우, 제1포트(17)가 배출포트로 된다. 또한, 파일럿유체는 제4포트(20) 및 제5포트(21)에 대응하는 역지밸브(38b) 및 (38c)를 밀어 열어서 파일럿 공급유로(24)에 유입한다.

그리고, 솔레노이드(14)가 여자되어 있지 않은 상태에서는 밸브부재(33)가 도면에 표시한 제1전환위치에 있어서 제1포트(17)(배출포트)와 제3포트(19)(출력포트)가 서로 연통함과 함께, 제2포트(18)(출력포트)와 제4포트(20)(공급포트)가 연통하고, 또 제5포트(21)(공급포트)가 차단된 상태에 있고, 상기한 제2포트(18)로부터 압력유체가 출력되고 있다.

상기한 솔레노이드(14)가 여자되면 밸브부재(33)가 제2전환위치로 이동하고, 제1포트(17)와 제2포트(18)가 서로 연통함과 함께 제3포트(19)와 제5포트(21)가 연통하고, 또 제4포트(20)가 차단되어 상기한 제3포트(19)로부터 압력유체가 출력된다.

또, 제3사용예로서 외부 파일럿 포트(X)에 파일럿유체 공급용 외부 배관을 접속함과 함께 제1포트(17)를 압력유체 공급원에 접속하여 상기한 외부 배관으로부터 외부 파일럿 포트(X)에 제1포트(17)에 공급되는 메인유체보다 높은 압력의 파일럿유체를 공급하는 경우에는 이 전환밸브(11A)를 외부 파일럿식 중앙공급형 전환밸브로 사용할 수 있다. 이 경우 외부 파일럿 포트(X)로부터의 파일럿유체는 역지밸브(38d) 및 파일럿 공급유로(24)를 통하여 복귀실(27)과 파일럿 공급구(p)에 공급되는데, 제1, 제4, 제5포트(17,20,21)에는 역지밸브(38a,38b,38c)의 작동에 의해서 역류하는 일은 없다.

또, 이 제3사용예의 외부 파일럿식 중앙공급형 전환밸브는 상술한 제1사용예의 내부 파일럿식 중앙공급형 전환밸브와는 파일럿유체의 공급경로가 다른 것 뿐이며, 그 동작은 실질적으로 동일하기 때문에 그 작용의 설명은 생략한다.

또, 제4사용예로서 상기한 전환밸브(11A)를 외부 파일럿식으로 한 상태에서, 제4포트(20)와 제5포트(21)의 양쪽을 함께 압력유체 공급원에 접속하여 공급포트로 한 경우에는 이 전환밸브(11A)를 외부 파일럿식 양단 공급형 전환밸브로 사용할 수 있다. 이 전환밸브는 상술한 제2사용예인 내부 파일럿식 양단 공급형 전환밸브와는 파일럿유체의 공급경로가 다른 것 뿐이며, 그 동작은 실질적으로 동일하기 때문에, 그 작용의 설명은 생략한다.

또한 상기한 제3사용예 및 제4사용예와 같이 전환밸브(11A)를 외부 파일럿식으로 사용하고 있는 상태에서 가령 외부 파일럿 포트(X)로의 파일럿유체의 공급이 정지한다거나 그 파일럿유체의 압력이 메인유체의 압력보다 낮다고 하는 사태가 발생한 경우에도 전환밸브(11A)는 각 역지밸브의 작동에 의해서 자동적으로 내부 파일럿식 전환밸브로 전환되고, 파일럿유체의 공급이 재개되거나 또는 압력이 상승하면 외부 파일럿형 전환밸브로 전환된다.

이렇게 하여, 상기한 파일럿식 5포트 전환밸브는, 파일럿유체를 외부 파일럿포트를 통하여 공급하는지의 여부를 선택하는 것 만으로 외부 파일럿식과 내부 파일럿식으로 사용을 구별할 수 있다. 또, 외부 파일럿식 또는 내부 파일럿식 중의 어느 쪽의 형식을 선택한 경우에도, 중앙의 제1포트(17)를 압력유체 공급원에 접속하는지 또는 양단의 제4, 제5포트(20,21)를 압력유체 공급원에 접속하는지에 의해, 중앙공급형과 양단 공급형으로 사용을 구별할 수 있다.

이 결과, 1개의 전환밸브를 복수의 형식으로 사용을 구별할 수 있기 때문에, 예를 들면, 제8도에 표시하는 바와 같이 복수의 전환밸브를 공통의 매니폴드(80) 상에 집중적으로 탑재하여 다른 사용하는 쪽으로 하는 것도 가능하게 된다.

이 제8도에 있어서, 상기한 매니폴드(80)는 복수(도면에 표시한 예는 5개)의 전환밸브를 탑재할 수 있는 길이를 보유하고, 그 내부에는 길이방향을 따라 각 전환밸브에 대하여 압력유체를 집중적으로 공급 및 배출하기 위한 공급유로(81) 및 배출유로(82A,82B)와, 외부 파일럿유체를 공급하기 위한 파일럿유로(83)가 설치되어 있다. 이들 유로는 각 전환밸브(11A₁∼11A₅)의 탑재위치에 있어서의 매니폴드 상면에 개구하고, 전환밸브를 직접 탑재하면 그 전환밸브의 제1포트(17), 제4포트(20), 제5포트(21) 및 파일럿 포트(X)에 개별로 연통하도록 되어 있다. 또한, 매니폴드(80)의 전면에는 각 전환밸브의 제2포트(18)와 제3포트(19)에 개별로 연통하는 출력개구(84A,84B)가 설치되어 있다. 상기한 5개의 전환밸브 중 제1∼제3전환밸브(11A₁∼11A₃)는 상기한 매니폴드(80) 상에 직접 탑재하는 것에 의해 제1포트(17)가 공급유로(81)에 연통함과 함께 제4포트(20) 및 제5포트(21)가 각각 배출유로 (82A) 및 (82B)에 연통한 중앙공급형 전환밸브로 사용되고 있다.

또한, 제4전환밸브(11A₄)는 유로 변경용 플레이트(86)를 개재하여 매니폴드(80) 위에 설치되는 것에 의해 제1포트(17)가 매니폴드(80)의 공급유로(81)로부터 차단되고, 그 플레이트(86)에 설치한 제2공급유로(87)에 연통하고, 이 제2공급유로(87)를 통하여 다른 압력의 유체가 공급되도록 되어 있다. 그밖의 유로의 접속관계는 변경되지 않는다.

또 제5전환밸브(11A₅)는 유로변경용 2장의 플레이트(89,90)를 개재하여 매니폴드(80) 상에 부착하는 것에 의해 양측 공급형 전환밸브로 변경되고 있다. 즉, 윗쪽의 플레이트(89)는 전환밸브(11A₅)의 제1포트(17)를 매니폴드(80)의 공급유로(81)로부터 차단하여 그 플레이트(89) 상의 배출개구(92)에 연통시키고, 아래쪽의 플레이트(90)는 제4포트(20)와 제5포트(21)를 매니폴드(80)의 배출유로(82A,82B)로 부터 차단하여 그 플레이트(90) 상의 공급개구(93)에 연통시키고 있다. 그밖의 유로의 접속관계는 변경되지 않는다.

제3도는 본 발명의 제2실시예를 표시하는 것으로, 이 제2실시예의 전환밸브(11B)는 2개의 파일럿밸브(13,13)를 구비한 더블 파일럿식의 파일럿식 5포트 전환밸브이다. 이 제2실시예가 상기한 제1실시예와 다른 점은 제1실시예에 있어서의 밸브부재(33)의 한쪽에 설치되어 있는 복귀수단에 대신하여 파일럿밸브수단이 설치되어 있는 점이다. 즉, 제1실시예에 있어서의 복귀실(27), 복귀스프링(32), 누름덮개(30)에 대신해서, 피스톤실(27), 피스톤(34), 중계상자(28), 커버(29), 탄성재(35), 파일럿밸브(13), 호흡공(44) 등이 설치되어 있다.

상기한 제2실시예의 전환밸브(11B는) 2개의 파일럿밸브(13,13)의 솔레노이드(14,14)를 교대로 온· 오프(on· off)하여 피스톤실(26,26)에 파일럿유체를 교대로 급배하는 것에 의해 피스톤(34,34)으로 밸브부재(33)를 왕복구동하는 것으로, 그 이외의 구성 및 작용은 제1실시예와 실질적으로 동일하기 때문에, 주요한 동일 구성부분에는 동일 부호를 부여하며, 그 설명은 생략한다.

제4도는 본 발명의 제3실시예를 표시하는 것으로, 이 제3실시예의 전환밸브(11C)는 상기한 각 실시예와는 역지밸브의 구조와 그 부착방법이 차이가 있다. 즉, 이 전환밸브(11C)는 상부덮개부분(16b)을 보유하지 않은 일체형 밸브보디(16)의 상면에 파일럿 공급유로(24)를 횡절(橫切)하여 밸브실(39)에 도달하는 부착공(48)을 형성하고, 이 부착공(48) 내에 밸브보디(16)의 상면으로부터 역지밸브(38a~38c)를 체결하고 있다.

이들 역지밸브(38a∼38c)는 상기한 부착공(48)으로부터 파일럿 공급유로(24)를 횡절하여 밸브실(39)에 도달하는 길이의 밸브 본체(49)를 보유하며, 그 밸브 본체(49)의 밸브실(39)에 삽입하는 선단부분에 립시일(41)이 부착되고, 기단측의 부착부에 상기한 부착공(48)에 체결하는 나사가 끝맺음됨과 아울러 시일링(50)이 부착되어 있다.

상기한 제3실시예의 다른 구성 및 작용은 제1실시예와 실질적으로 동일하기 때문에 도면의 주요한 동일 부분에는 동일 부호를 부여하며, 상세한 설명은 생략한다.

또, 상기한 제3실시예는 싱글 파일럿식 전환밸브인데, 더블 파일럿식 전환밸브로 하여도 좋은 것은 물론이다.

제5도는 역지밸브(38a∼38c)의 다른 구성예를 표시하는 것으로, 이 역지밸브(38a∼38c)는 밸브 본체(52)의 상단에 직경이 가는 부착부(53)를 보유하며, 이 부착부(53)를 밸브보디(16)의 부착공(54)에 체결되는 것에 의해 밸브실(39) 내에 설치한 것이다. 이 경우, 상기한 밸브보디(16)가 상기한 제1실시예와 같이 상부덮개부분(16b)을 보유하는 분할형인 경우에는 그 상부덮개부분(16b)에 상기한 부착공(54)을 형성하여 역지밸브를 부착하도록 하고, 제3실시예와 같이 상부덮개부분(16b)을 보유하지 않는 일체형 밸브보디인 경우에는 포트측으로부터 상기한 부착공(54)을 형성하고, 포트측으로부터 역지밸브를 삽입하여 이 부착공(54)에 부착하도록 한다.

제7도는 역지밸브(38a∼38c)의 다른 구성예를 표시하는 것으로, 이 역지밸브(38a∼38c)는 상기한 각 실시예의 역지밸브가 시일에 방향성이 있는 립시일(41)을 사용하고 있는 것에 대하여 포펫식 밸브부재(56)를 사용하고 있는 점에서 차이가 있는 것이다. 즉, 포트와 파일럿 공급유로(24)와의 사이에 설치괸 편평한 밸브시이트(58)에 밸브실(39) 내에 수용한 상기한 밸브부재(56)의 환형상의 시일부(56a)를 파일럿 공급유로(24)측으로부터 접촉시켜서, 그 밸브부재(56)와 상부덮개부분(16b)과의 사이에 설치한 상기한 밸브스프링(57)에 의해 밸브시이트(58)측으로 밀어주고 있다.

제7도는 역지밸브(38a∼38c)의 또다른 구성예를 표시하는 것으로, 이 역지밸브(38a∼38c)는 밸브시이트(58)가 환형상을 하고 있어서 밸브부재(56)의 시일부(56a)가 편평한 점이 상기한 제6도의 것과 차이가 있을 뿐이다.

또, 도면에서의 표시는 생략하고 있는데, 외부 파일럿 포트(X)에 설치한 역지밸브(38d)도 포펫형으로 할 수 있다.

본 발명의 구성을 보유하는 전환밸브는, 제1, 제4, 제5포트 중의 어느 포트로부터도 역지밸브를 통하여 파일럿유체를 파일럿밸브에 공급할 수 있도록 되어 있으므로, 제1포트를 압력유체 공급원에 접속한 경우에는 중앙공급형 전환밸브로서 사용할 수 있으며, 제4 및 제5포트를 압력유체 공급원에 접속한 경우에는 양단 공급형의 전환밸브로 사용할 수 있다.

이에 의해서, 상기한 전환밸브를 외부 파일럿식으로도 사용할 수 있다. 즉, 상기한 외부 파일럿 포트에 외부 배관을 접속하여 메인유체보다 높은 압력의 파일럿유체를 공급한 경우에는, 이 파일럿유체가 역지밸브를 밀어 열어서 파일럿밸브에 공급되기 때문에, 외부 파일럿식 전환밸브로 된다. 이 때, 고압의 파일럿유체는, 제1, 제4, 제5포트에 대응하는 상기한 역지밸브의 작동에 의해서 이들의 포트로 역류하는 일은 없다.

Claims

압력유체 공급용 또는 배출용의 제1포트, 출력용의 제2 및 제3포트, 배출용 또는 공급용의 제4 및 제5포트와, 상기한 각 포트가 연통하는 밸브공 내에 이동자재하게 설치되고, 이들 각 포트 사이의 접속을 전환하는 밸브부재와, 상기한 밸브부재를 구동하는 1개 또는 2개의 파일럿밸브와, 상기한 파일럿밸브에 파일럿유체를 공급하기 위한 파일럿 공급유로와, 상기한 파일럿 공급유로와 제1, 제4, 제5포트와의 사이에 각각 설치되고, 이들 각 포트로부터 파일럿 공급유로로 유입하는 방향의 압력유체의 흐름은 허용하지만, 그것과는 역방향의 압력유체의 흐름은 저지하는 역지밸브와, 외부로부터 파일럿유체를 도입하기 위한 외부 파일럿포트와, 상기 외부파일럿 포트와 상기 파일럿 공급유로와의 사이에 설치되어 있고, 상기 파일럿포트로부터 파일럿 공급유로로 유입하는 방향의 압력유체의 흐름은 허용하지만 그것과는 역방향의 압력유체의 흐름은 저지하는 역지밸브를 보유하는 것을 특징으로 하는 파일럿식 5포트 전환밸브.
제1항에 있어서, 상기한 각 역지밸브가 각 포트와 파일럿 공급유로와의 사이에 형성된 밸브실 내에 유체 유통용 간극을 유지한 상태로 삽입된 밸브 본체와, 그 밸브 본체의 외주에 삽입되어 밸브실 내벽과의 사이를 밀봉하는 환형상의 립시일로 이루어지는 것을 특징으로 하는 파일럿식 5포트 전환밸브.
제2항에 있어서, 상기한 파일럿 공급유로의 일부가 전환밸브의 밸브보디에 있어서의 본체부분과 상부덮개부분과의 사이에 구획 형성되고, 그 상부덮개부분으로 덮혀진 부분에 상기한 역지밸브가 설치됨과 아울러, 그 상부덮개부분에 이들 역지밸브에 접촉하여 밸브실로부터의 빠짐을 방지하는 돌기가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 파일럿식 5포트 전환밸브.
제2항에 있어서, 상기한 역지밸브가 나사로 끝맺음된 부착부를 보유하고 있고, 그 부착부에 의해서 밸브보디에 체결되어 있는 것을 특징으로 하는 파일럿식 5포트 전환밸브.
제1항에 있어서, 상기한 각 역지밸브가, 각 포트와 파일럿 공급유로와의 사이에 형성된 밸브시이트에 파일럿 공급유로측으로부터 접촉하는 포펫형 밸브부재와, 그 밸브부재를 밸브시이트에 접촉하는 방향으로 밀어주는 밸브스프링(57)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 파일럿식 5포트 전환밸브.