KR100550956B1 - 체크밸브 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 안티 로크 브레이크 시스템에 사용되는 체크 밸브에 관한 것으로, 특히, 체크 밸브의 밸브 시트의 상부에 설치되는 케이지에 스프링 기능을 부여하여 별도의 스프링을 장착할 필요가 없이 밸브의 구조를 간단하게 구현할 수 있고 제작에 따른 비용상승을 억제할 수 있는 체크밸브 구조에 관한 것이다.

체크 밸브, 밸브 시트, 케이지, ABS, TCS, ESP.

Description

체크밸브 구조{Check valve structure}

도 1은 종래의 체크밸브 구조를 도시한 단면도.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 체크밸브 구조를 도시한 분해 사시도.

도 3은 도 2의 결합도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 밸브 시트 110 : 관통공

120 : 볼 130 : 시트

200 : 스프링 케이지 210 : 바닥부

220 : 다리부 222,224 : 제1,2절곡부

본 발명은 밸브 시트의 상부에 설치되는 케이지에 스프링 기능을 부여하여 별도의 스프링을 장착할 필요가 없이 밸브의 구조를 간단하게 구현할 수 있고 제작에 따른 비용상승을 억제할 수 있는 체크밸브 구조에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 체크밸브(check valve)는 유체를 한쪽 방향으로만 흐르게 하여 유체가 역류되는 것을 방지할 수 있도록 한다.

대한민국 특허공개 제2002-0081430호에서는 제어식 차량 브레이크 장치의 ABS(Anti Lock Brake System), TCS(Traction Control System) 또는 EPS(Electronic Power Steerring) 등에 적용되는 유압 펌프 또는 피스톤 펌프의 체크밸브 설치구조가 잘 나타나 있다.

도 1에 도시한 바와 같이, 피스톤 펌프에는 피스톤 시일(2)로 밀봉되어 있는 펌프 피스톤(3)이 안내되는 펌프 하우징(1)이 구비된다. 피스톤(3)은 편심륜(도시안됨)에 의해 도면 좌측으로 이동되고, 그 후 리세팅 스프링(4)에 의해 하사점(下死點), 즉, 도면의 우측으로 복귀한다.

피스톤(3)의 하나의 다리부는 도시되지 않은 편심륜의 외표면을 따라간다. 바람직하게는 피스톤 커버(5)가 피스톤(3)에 장착되고, 도면의 좌측에 있는 피스톤 단부에 클램핑되어, 이 피스톤 커버(5)는 피스톤의 수평 위치에서도 피스톤(3)에 부착될 수 있다.

도면의 좌측에 있는 리세팅 스프링(4)의 단부는 스프링 리테이너 컵(6)에 로킹되거나 잼(jam)되어, 마찬가지로 리세팅 스프링(4)은 수평 위치에서 스프링 리테이너 컵(6)에 고착 상태로 남아있게 된다.

도면의 우측에 있는 리세팅 스프링(4)의 단부도 피스톤 커버(5)로 로킹되거나 잼될 수 있다. 특히, 원통형 돌출부(7)가 있는 스프링 리테이너 컵(6)은 밸브 시트 부재(9)의 대응하는 리세스(8)에 클램핑되거나, 다른 방식으로 고정될 수 있어서, 위치에 관계없이 밸브 시트 캐리어(9)에 의해 유지될 수 있다.

이에 따라, 리세팅 스프링(4)도 독립적으로 작동 가능한 구조 유닛에 의해 밸브 시트 캐리어(9)에 고정되어, 이들 구성 부품들은 피스톤 펌프의 조립 중에 함께 장착 가능하다.

밸브 시트 캐리어(9)에는 단층식 관통 보어(10)가 있고, 상기 보어 원주의 라운딩 처리된 엣지(edge)는 구형인 밸브 부재(12)에 대해 시트(11)를 형성한다. 이 밸브 부재(12)는 예비 부하용 스프링(13)에 의해 시트(11)에 대해 가압되고, 이 예비 부하용 스프링의 타단부는 스프링 케이지(14)에 지지된다.

스프링 케이지(14)는 주변 표면과 함께 선택적으로, 비드, 융기부, 또는 돌출부(17)에 의해 밸브 시트 캐리어(9)의 원통형 돌출부(16)에 클램핑된다. 따라서, 스프링 케이지(14)의 외면은 선택적 추가의 비드 또는 돌출부(18)에 의해 밸브 커버(19)의 내면에 억지 끼워 맞춤되거나 클램핑될 수 있다.

따라서, 스프링 리테이너 컵(6) 및 리세팅 스프링(4)을 포함하는 밸브는 구조 유닛을 제공한다. 선택적으로, 피스톤(3)과 피스톤 커버(5)는 이 유닛에 합체될 수도 있다.

한편, 상기 밸브는 압력 밸브로 작용하고, 압력 유체는 파단선으로 지시되어 있는 흡입 채널(20)과, 바람직하게는 스프링 리테이너 컵(6)에 가공되어 있는 필터(21)를 경유하여 스프링 케이지(14)의 내부에 전파될 수 있다.

이로부터, 특히 브레이크 유체인 압력 유체는 개구(22)를 통해 밸브 커버(19)의 내부로 전파될 수 있고, 그 후 추가적인 비드(18)들 사이에서 환형 채널(23)로 전파될 수 있다.

또한, 스프링 케이지(14)는 압력 유체를 환형 채널(23)로부터 환형 챔버(25) 로 배출하게 하는 반경 방향 리세스(24)를 포함하는데, 이 환형 챔버의 다음에 있는 것은 파단선으로 도시되어 있는 압력 채널(26)이고, 이 압력 채널은 특히, 제어 가능한 브레이크 시스템의 휠 브레이크(도시되지 않음)에 도달할 수 있다.

바람직하게는 알루미늄으로 제조되는 밸브 커버(19)는 스탬핑된 부분(27)에서 보는 바와 같이 펌프 하우징(1)과 코킹될 수 있다. 코킹 결합부는 원주부가 바람직하고, 따라서 압력 기밀식으로 환형 챔버(25)를 밀봉할 수 있다.

그러나, 상기와 같은 구조를 갖는 종래의 체크밸브 설치구조는 밸브 시트 부재(9) 상부에 밸브 부재(12)를 시트(11)측 방향으로 탄성 가압하는 예비 부하용 스프링(13) 및 상기 스프링(13)을 수용 및 지지하기 위한 스프링 케이지(14)가 각각 별도로 설치된 구조를 이루기 때문에 체크밸브 내부의 부품 수가 증가되어 구조가 복잡해지고 제작단가가 높아지게 되는 문제점이 있었다.

이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 밸브 시트 상부를 형성하는 스프링 케이지에 볼이 탄지될 수 있는 스프링 기능을 부여함으로써 별도의 스프링 설치 없이도 체크밸브의 내부구조를 보다 간단하게 구현할 수 있도록 된 체크밸브 구조에 관한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 체크 밸브 구조는 관통공이 형성된 밸브 시트; 상기 밸브 시트에 안착되며 상기 관통공을 개폐하는 볼; 상기 밸브 시트와 볼을 감싸며 상기 볼을 상기 밸브 시트측에 탄성 가압하는 스프링 케이지를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기한 구성에 의하면, 별도의 스프링 설치 없이도 볼을 밸브 시트에 탄성적으로 밀착 시킬 수 있기 때문에 체크밸브의 내부구조가 간단해지고 원가상승 요인을 억제할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

참고로, 이하에서 설명될 본 발명의 구성들 중 종래와 동일한 구성에 대해서는 전술된 종래기술을 참조하기로 하고 별도의 상세한 설명은 생략한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 체크 밸브 구조를 도시한 분해 사시도이고, 도 3은 도 2의 체크 밸브가 결합된 모습을 보여주는 사시도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 체크 밸브는 펌프 하우징(도시안됨) 내에 장착되는 것으로 중앙부에 유체가 흐를 수 있는 유로인 관통공(110)이 형성된 밸브 시트(100)를 구비한다.

상기 밸브 시트(100)의 상면에는 구형으로 이루어진 볼(120)이 안착될 수 있도록 라운딩 처리된 시트(130)가 형성되어 있다.

상기 볼(120)은 평상시 밸브 시트(100)의 관통공(110)을 폐쇄하여 유체의 흐름을 차단하게 되고, 체크 밸브 작동시에는 유압에 의해 볼(120)이 관통공(110)을 선택적으로 개폐할 수 있도록 함으로써 유체의 일방향 유동이 이루어질 수 있도록 되어 있다.

한편, 밸브 시트(100)의 외주부상에는 스프링 케이지(200)가 설치된다. 상기 스프링 케이지(200)는 밸브 시트(100) 및 볼(120)을 감싼 상태에서 상기 볼(120)이 상기 밸브 시트(100)측에 탄성적으로 밀착될 수 있도록 구비된다.

구체적으로, 상기 스프링 케이지(200)는 하부를 형성하는 바닥부(210)와, 상기 바닥부(210)에 대해 수직으로 절곡되어 밸브 시트(100)의 외주면을 부분적으로 감싸도록 형성된 다수의 다리부(220)로 구성되어 있다.

상기 각각의 다리부(220) 말단에는 볼(120)이 시트(130)에 안착된 상태에서 상기 볼(120)의 상부측 외면과 접촉을 이룰 수 있도록 내측방향으로 절곡된 제1절곡부(222)와, 상기 제1절곡부(222)의 끝단으로부터 다시 외측방향으로 절곡된 제2절곡부(224)가 형성된다.

이때, 상기 스프링 케이지(200)에 있어서, 특히, 상기 각 다리부(220)는 바닥부(210)에 대해 탄성유동이 가능하도록 소정의 탄성계수를 갖는 재질로 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 각 다리부(220)의 제1절곡부(222)와 제2절곡부(224)는 그 내측면이 볼(120)의 외면과 항상 면접촉 상태를 유지할 수 있도록 라운딩 처리되는 것이 바람직하다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 체크 밸브는 볼(120)을 먼저 밸브 시트(100)상에 안착시킨 후 스프링 케이지(200)를 조립할 수 있는 방법과, 혹은 밸브 시트(100)에 먼저 스프링 케이지(200)를 조립한 다음에 볼(120)을 다리부(220)에 형성된 제2절곡부(224)를 통해 압입하여 조립시킬 수 있는 방법을 선택적으로 사용할 수 있다.

상기와 같은 구조를 형성하는 본 발명의 체크 밸브는, 도 3에서 보는 것과 같이 평상시에는 스프링 케이지(200)의 각 다리부(220) 끝단에 형성된 제1절곡부(222)에 의해 볼(120)이 밸브 시트(100)의 시트(130)상에 가압 밀착된 상태로 유지되기 때문에 관통공(110)이 폐쇄되어 유체의 흐름이 이루어지지 않는다.

이 후, 밸브의 작동 시에는 상기 관통공(110)을 통해 유입되는 유압에 의해 상기 볼(120)이 스프링 케이지(200)의 각 다리부(220)를 통해 부여된 탄성력을 이기고 상부로 들어 올려지기 때문에 관통공(110)의 개방이 이루어져 유체의 흐름이 형성되는 것이다.

상술한 밸브의 작동구조와 같이 본 발명의 스프링 케이지(200) 자체에 종래의 볼을 밸브 시트측으로 탄성 지지해 주는 스프링 기능이 접목되기 때문에, 종래 처럼 별도의 스프링을 구비하지 않고서도 동일한 효과를 얻을 수 있기 때문에 체크 밸브의 내부구조를 보다 간단하게 구현할 수 있다.

또한, 체크 밸브 조립시 밸브 시트(100)상에 먼저 스프링 케이지(200)를 조립한 후 볼(120)을 다리부(220)에 형성된 제2절곡부(224)를 통해 압입하여 간단하게 조립할 수 있기 때문에 밸브의 조립성을 향상시킬 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

상기한 구성의 본 발명에 의하면, 스프링 케이지에 볼을 탄성 지지할 수 있는 스프링 기능을 접목시킴으로써 종래와 같이 스프링 케이지 내부에 볼의 지지를 위한 스프링이 별도 설치되지 않아도 되기 때문에 체크 밸브의 내부구조를 보다 간단하게 구현할수 있고 부품 감소에 따른 원가절감 효과를 얻을 수 있다.

또한, 스프링 케이지의 각 다리부의 말단에 볼의 외면을 감싸도록 내측으로 절곡된 제1절곡부를 형성함으로써, 상기 제1절곡부를 통해 볼이 밸브 시트측으로 탄성 지지될 수 있도록 할 수 있기 때문에 스프링 기능을 대체할 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 제1절곡부 말단에 제2절곡부를 형성함으로써 체크 밸브 조립시 밸브 시트상에 먼저 스프링 케이지를 조립한 후 볼을 상기 제2절곡부를 통해 압입하여 간단하게 조립할 수 있기 때문에 밸브의 조립성을 향상시킬 수 있다.

Claims (4)

1. 관통공이 형성된 밸브 시트;

   상기 밸브 시트에 안착되며 상기 관통공을 개폐하는 볼;

   상기 밸브 시트와 볼을 감싸며 상기 볼을 상기 밸브 시트측에 탄성 가압하는 스프링 케이지를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 체크밸브 구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 스프링 케이지는 바닥부와, 상기 바닥부에 대해 수직으로 절곡된 다리부로 구성된 것을 특징으로 하는 체크밸브 구조.
3. 제2항에 있어서, 상기 다리부는 복수 개로 구성되고, 상기 각 다리부의 말단에는 상기 볼의 외면을 감싸도록 내측으로 절곡된 제1절곡부가 형성된 것을 특징으로 하는 체크밸브 구조.
4. 제3항에 있어서, 상기 제1절곡부의 말단에는 외측방향으로 절곡된 제2절곡부가 형성된 것을 특징으로 하는 체크밸브 구조.

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