KR100197822B1 - 슬립 제어 유압 브레이크 시스템에서 압력 유체를 제어하기 위한 압력 제어 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밸브하우징(3)내에서 안내되고 압축 스프링(4)를 수용한느 밸브 태핏(1)로 구성되는 압력제어밸브에 관한 것이며, 밸브 태핏(1)에 형성되고 밸브착지부(9)에 대응되는 밸브폐쇄부재(10)이, 일단 압력이 특정의 예정된 요구값에 도달된 후에, 압력 유체원으로부터 방출되는 압력공급도관 및 압력복귀라인(12) 사이의 연결을 제공하게 된다.

밸브 태핏(1)의 작동소음을 감소시키기 위해, 밸브 태핏(1)과 계합하게 되는 하나 이상의 마찰요소(2)가 이동자재하게 되어 밸브하우징(3) 및/또는 밸브 태핏(1)의 반경방향 마찰면들 상에 접지되게 된다.

Description

슬립 제어 유압 브레이크 시스템 내에서 압력 유체를 제어하기 위한 압력 제어 밸브

본 발명은 밸브 하우징내에서 안내되고 또 압축 스프링을 수납하는 밸브 태핏을 구비하며, 압력이 예비 설정된 특정 수치에 다다르면, 밸브 태핏에 형성된 밸브 폐쇄 부재가 이에 대응하는 밸브 시이트와 함께 압력 유체원으로 부터 인출되는 압력 공급 도관과 압력 귀환 라인 사이를 연동시키는, 슬립제어 유압 브레이크 시스템에서 압력 유체를 제어하기 위한 압력 제어 밸브에 관한 것이다.

슬립 제어 유압 브레이크 시스템에서 유체의 유동을 제어하기 위하여 압력 제어 밸브가 폭넓게 사용되고 있다.

그 예로서 독일 특허 출원 제P 39 30 757.3호에 개시된 바와 같은 압력 제어 밸브가 공지되어 있는바, 상기 압력 제어 밸브는 유체제어를 목적으로 압축스프링에 의하여 작동되는 밸브 하우징 내부에서 안내되는 밸브 태핏(valve tappet)을 구비하고 있다. 압축 스프링과 떨어져 있는 밸브 태핏의 단부는 밸브가 폐쇄 위치에 있을 때 유체 공급부와 유체 귀환부 사이의 압력 유체 접속부를 누설 방지 방식으로 차단하기 위하여 구면 형상의 시이트 밸브(spherical seat valve)로 구성 되어 있다.

밸브 태핏이 왕복 이동하는 동안 소음, 즉 고체 마찰음의 발생을 감소시키기 위하여, 밸브 태핏의 둘레에 축방향으로 연장하는 리세스가 비대칭으로 제공된다. 상기 리세스는 유량에 따른 반경 방향 압력의 합력을 발생시켜 진동을 감쇠시킨다. 그러나, 밸브 태핏을 이러한 형상으로 제조하기 위하여, 복잡한 공정이 부가적으로 필요하며, 이러한 이유로 인하여 종래 문제를 해결하기 위한 전술한 해결책은 불충분한 개량으로 간주되어야 한다.

그러므로, 본 발명의 목적은 단순하고 또 저렴한 수단으로 밸브 제어 단계 중에 발생되는 소음을 대부분 제거함과 동시에 작동의 신뢰성을 보장하는 서두에 기술된 유형의 압력 제어 밸브를 개선하는 것이다.

본 발연에 따르면, 상기 목적은 청구 범위에 기재된 특정적인 사항에 의하여 달성된다.

본 발명의 기본적인 사상은, 밸브 태핏의 이동 중에, 한편으로는 밸브 태핏의 가장 작동 소음이 방지되고, 다른 한편으로는 압축 진동의 잠재적 발생이 감소될 수 있는 방식으로 밸브 태핏의 기계적 진동을 감소시키는데 효과적인 반경 방향 마찰면을 갖는 마찰 부재에 관한 것이다.

본 발명의 요지에 따른 적합한 구조적 디자인의 한 실시예로는, 마찰 링으로 디자인된 마찰 부재가 밸브 하우징의 내단 벽과 밸브 태핏의 측면상의 압축링 사이에 단단히 고정되어 밸브 태핏을 마찰식으로 수납한다. 이 구성에 의하면, 밸브의 왕복 이동의 초기에 밸브 태핏을 에워싸는 마찰 링의 내부 견부가 진동하는 것이 감소되는 것을 보장한다. 또, 내부 견부의 변형예로서, 마찰 링의 외부 견부는 밸브 하우징의 내벽측에 대하여 마찰 접촉할 수 있으며, 마찰 접촉 관계에 있는 유효 원주면이 상당히 커지게 되어, 밸브 태핏 측면에 대한 상하 이동의 초기에 양호한 정적 마찰 특성이 얻어질 수 있다. 전술한 두 가지의 변형예에 있어서, 탄성 중합체 마찰 부재로 구성된 마찰링이 압축 스프링의 작용 하에서 밸브 태핏 상의 축방향 정지부들 사이에 배치되기 때문에, 마찰링을 비교적 간단히 부착할 수 있다.

유효 공간의 이용을 최대화하기 위하여, 특히 마찰력을 축방향으로 발생시키는 압축 스프링을 사용하는 것이 편리하다. 상기 목적을 위하여, 다른 실시에 따르면, 밸브 하우징의 내단면과 축방향 정지부 사이에 고정된 압축 스프링은 밸브하우징의 반경 방향 내벽과 마찰 접촉하는 스프링 코일을 갖는다. 따라서, 적정 압축 스프링을 선택하여 마찰비에 영향을 끼치는 것이 가능하다.

또 다른 실시예에 따르면, 압력 제어 밸브는 스프링의 종축과 평행한 경사체(slope)에 의하여 압축 스프링과 밸브 하우징간의 마찰 접촉을 확립하도록 구성될 수 있다. 압축 스프링의 한 단부가 상기 경사체와 접촉한다. 압축 스프링의 좌굴(buckling : 座屈)은 스프링의 예하중에 의하여 개시되며, 밸브 하우징 상의 마찰 접촉에 의하여 밸브의 왕복 이동에 기인한 진동을 감쇠시킨다.

또한, 또 다른 실시예에 따르면, 압축 스프링의 마찰링을 적절히 유지하면서 제조비를 대폭적으로 감소시키는 것은 일체로 된 복수 개의 스프링 코일을 갖는 압축 스프링을 사용함으로써 간단한 방식으로 실현될 수 있다. 그 이유는 마주보고 배치된 균일한 길이의 단부가 스프링의 힘이 작용하는 선에서 오프셋 되어 있는 스프링 접촉점을 형성하기 때문이다. 이것은 압축 스프링을 측방향으로 좌굴시키며, 따라서 압축 스프링을 밸브 하우징에 대하여 마찰 결합 관계로 접촉하게 한다.

또 다른 실시예에 따르면, 압축 스프링이 연속적으로 제조되는 경우에, 압축 스프링의 좌굴은 압축 스프링의 단부 부분에 경사체를 배치함으로써 수행될 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.

제1도는 마찰 부재가 밸브 태핏에 마찰 접촉하고 있는 상태의 압력 제어 밸브의 종단면도이다.

제2도는 마찰 부재가 밸브 하우징에 마찰 접촉하는 상태의 제1도의 다른 변형예를 도시하는 도면이다.

제3도는 압축 스프링이 좌굴 상태로 밸브 하우징에 마찰 접촉하는 상태의 제1도의 부분 종단면도이다.

제4도는 압축 스프링이 좌굴 상태로 밸브하우징에 마찰 접촉하는 상태의 제1도에 따른 압력 제어 밸브의 부분 종단면도이다.

제1도는 슬립 제어 유압 브레이크 시스템에서 압력 유체 제어용 압력 제어 밸브를 도시하며, 밸브 태핏(1)은 압축 스프링(4)을 수납하는 밸브 하우징(3) 내부에서 안내된다. 압력이 예비 설정된 특정 수치에 다다르면, 밸브 태핏(1)에 형성된 밸브 폐쇄 부재(10)와 이에 대응하는 밸브 시이트(9)는 압력 유체원(11)으로부터 인출되는 압력 공급 도관(11)과 압력 귀환 라인(12) 사이에 연결부를 형성한다. 밸브 태핏(1)은 중공 실린더로 구성된 밸브 하우징(3) 내부에 중심 대칭으로 배열된다. 밸브 태핏(1)을 안내하기 위하여, 밸브 태핏의 스템은 밸브 하우징(3)의 개구에 삽입된 케이지(13)에 의하여 밸브 시이트(9)의 영역에서 에워싸이며, 밸브 시이트(9)로부터 떨어진 측면에서 밸브 시이트(1)는 밸브 하우징(3)의 내담 벽을 관통하는 중앙 보어 내부에서 안내된다. 밸브 하우징(3)의 개구에 접선 방향으로 종단 하면, 압력 귀환 라인(12)의 채널은 직경 방향으로 배열되어 있으며, 밸브 폐쇄 부재(10)가 개방될 때, 압력 공급 도관(11)과 연결된다. 밸브 하우징(3)의 원주면에 형성된 환형 홈에는 링 밀봉부(14)가 배치되며, 상기 링 밀봉투는 밸브 블록(비도시)에 대하여 하우징 측면상의 접촉면과 압력 및 유체 기밀식으로 밀봉한다.

소음 발생을 억제하기 위하여, 마찰링으로 구성된 마찰 부재는 밸브 하우징(3)의 내단 벽과 스프링(4)사이에서 고정되어 밸브 태핏(1)의 축방향 정지부(5,6)에 접촉하며, 상호 작동 위치에서 유지되는 마찰링(2)은 내부 견부에 의하여 밸브 태핏(1)에 대하여 마찰 결합식으로 접촉한다.

변형예로서, 제2도는 밸브 태핏(1)의 길이의 거의 중간에 장착된 두 개의 축방향 정지부(5,6) 사이에 배치된 마찰 링(2)을 도시한다. 여기에서 상기 정지부가 압축 스프링(4)의 작용 하에서 마찰 링(2)을 고정하기 때문에, 밸브 태핏(1)에 끼워진 마찰링(2)의 외부 견부가 밸브 하우징의 벽에 대하여 마찰 결합 관계로 미끄럼 이동할 수 있다.

제3도는 밸브 태핏(1)의 축방향 정지부(5) 상에 배치된 경사체(8)를 도시한다. 상기 경사체에 의하여 압축 스프링(4)이 좌굴되기 때문에, 압축 스프링(4)(본원에서는 헬리컬 스프링이 사용됨)은 그 측방향 좌굴에 기인하여 단일 스프링 코일(7)과 함께 밸브 하우징(3)의 내벽에 대하여 마찰 접촉 관계로 이동할 수 있다.

제4도에 따른 실시예는 압축 스프링(4)의 측방향 탄성 휨 변형을 도시한다. 압축 스프링(4)은 밸브 태핏(1)의 축방향 정지부(5)와 밸브 하우징(3)의 내단벽 사이에서 압축되며, 일체로된 복수 개의 코일을 구비하도록 구성된다. 이러한 구조에 의하면, 일체로된 복수 개의 코일을 구비하도록 구성된다. 이러한 구조에 의하면, 마주보는 스프링 단부의 접점이 동일 면상에 위치하기 때문에, 압축 스프링(4)이 불균일하게 축방향으로 압축되어 자동적으로 좌굴이 발생한다. 축방향으로 좌굴이 발생하면, 하나 이상의 코일(7)의 외측과 하우징(3) 내벽이 마찰 결합한다. 스프링의 크기에 따라서, 극단적인 경우에, 이것은 밸브 태핏(1)의 스템에 대한 개별 내부 코일 표면의 부분 마찰 접촉을 부가적으로 가능하게 한다.

Claims (2)

1. 슬립 제어 유압 브레이크 시스템에서 압력 유체를 제어하기 위한 압력 제어 밸브에 있어서, 밸브하우징(3); 상기 밸브 하우징(3)내부에서 이동 안내되는 긴 밸브 태핏(1); 상기 밸브 태핏(1)에 작용하도록 밸브 태핏(1) 위에 끼워지는 압축 스프링(4); 상기 밸브 태핏(1)의 한 단부에 배치된 밸브 폐쇄 부재(10); 상기 밸브 폐쇄 부재(10)와 정합하도록 형성된 밸브 하우징(3)의 대응하는 밸브 시이트(9); 아력 유체원에 연결된 상기 밸브 하우징(3)의 압력 공급 도관(11); 상기 밸브 하우징(3)의 압력 귀환 라인(12); 상기 밸브 태핏에 배치된 축방향 정지부(5); 그리고 상기 압축 스프링(4)과 축방향 정지부(5) 사이에 배치되고, 또 두께가 일정하지 않은 디스크로 형성되어 상기 밸브 하우징(3)과 축방향 정지부(5) 사이에서 압축 스프링(4)을 축방향으로 불균일해 지도록 압축하여, 상기 압축 스프링을 측 방향으로 좌굴시키는 수단을 포함하며, 상기 밸브 시이트(9)는 압력 공급 도관(11)과 압력 귀환 라인(12)사이에 유체 연결부를 형성하며, 상기 압력 공급 도관과 압력 귀환 라인 사이에 유체 연통을 허용하기 위하여 압력이 미리 설정된 특정 수치에 도달하면, 상기 밸브 태핏의 종축 방향 이동에 의하여 밸브 폐쇄 부재(10)가 이동하여 밸브 시이트(9)로부터 떨어지는 것을 특징으로 하는 압력 제어 밸브.
2. 슬립 제어 유압 브레이크 시스템에서 압력유체를 제어하기 위한 압력 제어 밸브에 있어서, 밸브하우징(3); 상기 밸브 하우징(3) 내부에서 이동 안내되는 긴 밸브 태핏(1); 상기 밸브 태핏(1)에 작용하도록 밸브 태핏(1) 위에 끼워지는 압축 스프링(4); 상기 밸브 태핏(1)의 한 단부에 배치된 밸브 폐쇄 부재(10); 상기 밸브 폐쇄 부재(10)와 정합하도록 형성된 밸브 하우징(3)의 대응하는 밸브 시이트(9); 압력 유체원에 연결된 상기 밸브 하우징(3)의 압력 공급 도관(11); 상기 밸브 하우징(3)의 압력 귀환 라인(12); 상기 밸브 태핏에 배치된 축방향 정지부(5); 그리고 상기 압축 스프링(4)과 밸브 하우징(3) 사이에서 압축 스프링(4)이 측방향으로 좌굴되도록 압축 스프링을 축방향으로 불균일하게 압축하는 수단을 포함하며, 상기 압축 스프링(4)을 좌굴되도록 축방향으로 불균일하게 압축하는 수단은 하우징의 내벽과 그 압축 스프링의 하나 이상의 코일을 마찰 접촉시키며, 상기 압축 스프링은 불균일한 축방향 압축을 발생시키기 위하여 압축 스프링의 동일 측면 상에서 단부 접촉점들을 갖는 일체로 된 복수 개의 스프링 코일을 가지며, 상기 밸브 시이트(9)는 압력 공급 도관(11)과 압력 귀환 라인(12) 사이에 유체 연결부를 형성하며, 상기 압력 공급 도관과 압력 귀환 라인 사이에 유체 연통을 허용하기 위하여 압력이 미리 설정된 특정 수치에 도달하면, 상기 밸브 태핏의 종축 방향 이동에 의하여 밸브 폐쇄 부재(10)가 이동하여 밸브 시이트(9)로부터 떨어지는 것을 특징으로 하는 압력 제어 밸브.