KR100931263B1

KR100931263B1 - 공압 브레이크용 체크밸브

Info

Publication number: KR100931263B1
Application number: KR1020080077215A
Authority: KR
Inventors: 박원기
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2008-08-07
Filing date: 2008-08-07
Publication date: 2009-12-11

Abstract

본 발명은 공압 브레이크용 체크밸브에 관한 것으로, 하부몸체의 내부에 형성된 단턱부의 내측 둘레에 하부몸체의 중심 방향으로 하향 경사지게 경사면을 형성하고, 배출포트의 외주면 전 구간이 수직면을 이루도록 형성함으로써, 내부 공간에서 고압의 공기 흐름을 더욱 원활하게 유도하여 공기 흐름에 의한 소음이 방지되고, 난류 발생이 억제되고 층류 형태의 공기 흐름이 유도되어 브레이크 성능이 향상되는 공압 브레이크용 체크밸브를 제공한다.

공압 브레이크, 체크밸브, 에어, 주차 브레이크

Description

공압 브레이크용 체크밸브{Check Valve for Air-Brake}

본 발명은 공압 브레이크용 체크밸브에 관한 것이다. 보다 상세하게는 하부몸체의 내부에 형성된 단턱부의 내측 둘레에 하부몸체의 중심 방향으로 하향 경사지게 경사면을 형성하고, 배출포트의 외주면 전 구간이 수직면을 이루도록 형성함으로써, 내부 공간에서 고압의 공기 흐름을 더욱 원활하게 유도하여 공기 흐름에 의한 소음이 방지되고, 난류 발생이 억제되고 층류 형태의 공기 흐름이 유도되어 브레이크 성능이 향상되는 공압 브레이크용 체크밸브에 관한 것이다.

일반적으로 차량에는 다양한 작동 시스템 및 제어 시스템 등이 탑재되어 차량이 효과적으로 구동되도록 구성되는데, 이러한 시스템들 중의 하나로서 주차 브레이크 장치는 차량을 주차상태 또는 정지상태로 장기간 유지할 수 있도록 하는 장치이다.

이러한 주차 브레이크 장치는 유압식, 공압식 등 다양한 방식의 장치가 사용되고 있는데, 이 중 공압식 브레이크 장치는 리저버 탱크 내에 저장된 고압의 압축 공기를 이용하여 브레이크 드럼에 브레이크 슈를 압착시킴으로써 제동하는 브레이 크 장치로, 작은 조작력으로도 큰 제동력을 얻을 수 있어 트럭, 버스 및 트레일러 등과 같은 대형 상용차에 많이 사용된다.

일반적인 공압식 브레이크 장치는 엔진의 구동에 의해 동작하는 에어 컴프레셔에 의해 공기가 생성되어 에어탱크에 저장되고 주차 브레이크의 잠금 해제를 위해 파킹 밸브가 개방되면 공기가 브레이크 챔버로 유동하며 공기압에 의해 파킹 브레이크가 잠금 해제되는 방식으로 동작되며, 반대로 주차 브레이크의 잠금 동작을 위해서는 브레이크 챔버로 공기의 공급이 차단되어 스프링의 탄성력에 의해 파킹 브레이크가 잠금 동작되도록 구성된다.

이때, 브레이크 챔버로 공기의 공급 및 차단을 위해 일반적으로 체크 밸브가 사용되는데, 이러한 체크 밸브는 고효율의 성능이 발휘되도록 고압력 상태로 동작하는 체크 밸브가 주로 사용되고 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 일반적인 공압 브레이크용 체크밸브의 구조를 간략하게 도시한 분해사시도이고, 도 2는 도 1의 "A-A"선을 따라 취한 단면도이고, 도 3은 도 1의 "B-B"선을 따라 취한 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 일반적인 체크밸브는 상부몸체(10)와 하부몸체(20)로 분리 결합된 형태로 구성되며, 상부몸체(10)에는 공기가 유입되는 입력포트(11)가 형성되고, 하부몸체(20)에는 유입된 공기를 브레이크 챔버(미도시)로 토출하는 출력포트(21)와 유입된 공기를 대기로 배출하는 배출포트(22)가 형성된다.

이때, 상부몸체(10)에는 입력포트(11)의 내측에 이동 가능한 제 1 다이아프램(12)이 장착되고, 제 1 다이아프램(12)의 이동에 의해 개폐되도록 입력포트(11) 의 내부 유로와 연통되는 상부유동챔버(13)가 형성된다. 또한, 하부몸체(20)에는 내부에 하부유동챔버(27)가 형성되며, 이러한 상부유동챔버(13)와 하부유동챔버(27)가 분리 구획되며 상호 연통되게 개폐될 수 있도록 변형 가능한 제 2 다이아프램(23)이 상부몸체(10)와 하부몸체(20) 사이에 장착된다.

한편, 하부몸체(20)의 바닥면에는 외부와 연통되도록 내측으로 돌출되게 배출포트(22)가 형성되는데, 이때 배출포트(22)의 상단면이 제 2 다이아프램(23)과 접촉되며 폐쇄되도록 형성된다. 또한, 하부몸체(20)의 양측면에는 브레이크 챔버 측으로 연결되게 출력포트(21)가 형성되며, 상부유동챔버(13)로부터 제 2 다이아프램(23)의 개방에 의해 하부유동챔버(27)로 유입된 공기가 중심부를 통해 출력포트(21)로 유도되도록 다수개의 가이드핀(25)이 장착된다.

이러한 체크밸브의 동작 상태를 살펴보면, 브레이크 해제시에는 입력포트(11)를 통해 공기가 유입되며 제 1 다이아프램(12)을 밀어내고 상부유동챔버(13)로 유동한 후, 다시 제 2 다이아프램(23)의 가장자리 부분을 밀어내며 하부유동챔버(27)로 유동하고, 하부유동챔버(27)에서 가이드핀(25)을 통해 중앙부로 흘러가며 배출포트(22)의 외주면을 따라 출력포트(21)로 유도되어 브레이크 챔버로 공기가 공급된다. 또한, 브레이크 작동시에는 별도의 파킹밸브(미도시)가 에어탱크(미도시)를 차단하여 입력포트(11)에 공기 공급이 차단된다. 따라서, 브레이크 챔버 내의 공기가 출력포트(21)를 통해 다시 하부유동챔버(27)로 유입되며 출력포트(21)의 외주면을 따라 상승하며 제 2 다이아프램(23)의 중앙 부분을 밀어내며 배출포트(22)로 유입되어 대기로 방출된다.

이러한 공기 흐름 과정에 따라 하부몸체(20)에는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 가이드핀(25)이 장착되도록 단턱부(24)가 형성되고, 단턱부(24)의 내주면은 배출포트(22)의 외주면과 일정 간격 이격되게 수직으로 형성된다. 또한, 하부몸체(20)의 내부로 돌출된 배출포트(22)의 외주면은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 상부측은 수직하게 형성되고 하부측은 출력포트(21)로부터 유입된 공기가 배출포트(22)의 외주면을 따라 상승하도록 경사진 면을 이루는 가이드부(26)가 형성된다.

이와 같이 종래 기술에 의한 일반적인 체크밸브는 원활한 공기 흐름을 위한 내부 구조가 형성되지만, 내부에서 고압의 공기 흐름이 발생하기 때문에 이러한 공기 흐름이 원활하지 못하여 난류가 형성되는 등의 문제가 있으며, 이에 따라 체크 밸브 작동시에 각종 소음이 발생하고 체크 밸브의 성능이 저하되는 문제가 있었다.

따라서 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 하부몸체의 내부에 형성된 단턱부의 내측 둘레에 하부몸체의 중심 방향으로 하향 경사지게 경사면을 형성하고, 배출포트의 외주면 전 구간이 수직면을 이루도록 형성함으로써, 내부 공간에서 고압의 공기 흐름을 더욱 원활하게 유도하여 공기 흐름에 의한 소음이 방지되고, 난류 발생이 억제되고 층류 형태의 공기 흐름이 유도되어 브레이크 성능이 향상되는 공압 브레이크용 체크밸브를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은, 입력포트(11)가 형성된 상부몸체(10)와, 출력포트(21) 및 배출포트(22)가 형성된 하부몸체(20)로 분리 결합되게 형성되어 브레이크 챔버로 공기가 유출입되도록 조절하는 공압 브레이크용 체크밸브에 있어서, 상기 하부몸체(20)의 내부에는 공기 흐름을 유도하는 가이드핀(25)이 장착되도록 단턱부(24)가 형성되고, 상기 단턱부(24)에는 공기 흐름이 유도되도록 상기 단턱부(24)의 내측 둘레를 따라 상기 하부몸체(20)의 중심 방향으로 하향 경사지는 경사면(28)이 형성되는 것을 특징으로 하는 공압 브레이크용 체크밸브를 제공한다.

본 발명에 의하면, 하부몸체의 내부에 형성된 단턱부의 내측 둘레에 하부몸 체의 중심 방향으로 하향 경사지게 경사면을 형성하고, 배출포트의 외주면 전 구간이 수직면을 이루도록 형성함으로써, 내부 공간에서 고압의 공기 흐름을 더욱 원활하게 유도하여 공기 흐름에 의한 소음이 방지되고, 난류 발생이 억제되고 층류 형태의 공기 흐름이 유도되어 브레이크 성능이 향상되는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공압 브레이크용 체크밸브의 구조를 간 략하게 도시한 분해사시도이고, 도 5는 도 4의 "C-C"선을 따라 취한 단면도이고, 도 6은 도 4의 "D-D"선을 따라 취한 단면도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 공압 브레이크용 체크밸브는 종래 기술에서 설명한 바와 같이 상부몸체(10)와 하부몸체(20)로 분리 결합된 형태로 구성되며, 상부몸체(10)에는 공기가 유입되는 입력포트(11)가 형성되고, 하부몸체(20)에는 유입된 공기를 브레이크 챔버(미도시)로 토출하는 출력포트(21)와 유입된 공기를 대기로 배출하는 배출포트(22)가 형성된다.

이때, 상부몸체(10)에는 입력포트(11)의 내측에 이동 가능한 제 1 다이아프램(12)이 장착되고, 제 1 다이아프램(12)의 이동에 의해 개폐되도록 입력포트(11)의 내부 유로와 연통되는 상부유동챔버(13)가 형성된다. 또한, 하부몸체(20)에는 내부에 하부유동챔버(27)가 형성되며, 이러한 상부유동챔버(13)와 하부유동챔버(27)가 분리 구획되며 상호 연통되게 개폐될 수 있도록 변형 가능한 제 2 다이아프램(23)이 상부몸체(10)와 하부몸체(20) 사이에 장착된다.

이러한 체크밸브의 동작 상태를 살펴보면, 브레이크 해제시에는 입력포 트(11)를 통해 공기가 유입되며 제 1 다이아프램(12)을 밀어내고 상부유동챔버(13)로 유동한 후, 다시 제 2 다이아프램(23)의 가장자리 부분을 밀어내며 하부유동챔버(27)로 유동하고, 하부유동챔버(27)에서 가이드핀(25)을 통해 중앙부로 흘러가며 배출포트(22)의 외주면을 따라 출력포트(21)로 유도되어 브레이크 챔버로 공기가 공급된다. 또한, 브레이크 작동시에는 별도의 파킹밸브(미도시)가 에어탱크(미도시)를 차단하여 입력포트(11)에 공기 공급이 차단된다. 따라서, 브레이크 챔버 내의 공기가 출력포트(21)를 통해 다시 하부유동챔버(27)로 유입되며 출력포트(21)의 외주면을 따라 상승하며 제 2 다이아프램(23)의 중앙 부분을 밀어내며 배출포트(22)로 유입되어 대기로 방출된다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 공압 브레이크용 체크밸브는 하부몸체(20)의 내부에 단턱부(24)가 형성되는데, 이러한 단턱부(24)에는 공기 흐름을 유도하기 위한 가이드핀(25)이 장착된다. 이때, 단턱부(24)는 단턱부(24)의 내측 둘레를 따라 하부몸체(20)의 중심 방향으로 하향 경사지는 경사면(28)이 형성되며, 이러한 경사면(28)을 따라 하부유동챔버(27)로 유입된 공기가 원활하게 중심 방향으로 흐를 수 있도록 유도된다.

즉, 제 2 다이아프램(23)의 가장자리 부분을 밀어내며 하부유동챔버(27)로 유입되는 공기는 고압으로 하향 진행하기 때문에, 단턱부(24)의 경사면(28)을 따라 급격한 진행 방향의 변화없이 완만한 경사를 이루며 흘러갈 수 있을 것이다. 따라서, 하부몸체(20)의 내부에서 공기의 흐름은 난류가 발생되지 않고 층류 형태로 유지되며, 출력포트(21)를 통해 토출되기 때문에 체크밸브의 성능이 향상되고 이에 따라 브레이크의 성능 또한 향상될 수 있을 것이다. 또한, 이와 같은 원만한 공기의 흐름에 의해 하부몸체(20) 내부에서 공기에 의한 소음이 저감되기 때문에, 차량의 브레이크 작동 및 해제시 더욱 조용하고 쾌적한 승차감이 유지될 수 있을 것이다.

또한, 단턱부(24)에 장착된 가이드핀(25)은 하부유동챔버(27)로 유입된 공기가 하부몸체(20)의 중심 방향을 향하도록 평판형으로 형성되며, 본 발명의 일 실시예에 따라 도 4에 도시된 바와 같이 단턱부(24)의 상단면으로부터 경사면(28)까지의 구간에 길게 연장 형성되는 것이 바람직하다. 이에 따라 공기의 흐름은 가이드핀(25) 및 경사면(28)에 의해 하부몸체(20)의 중심부로 더욱 원활하게 유도될 수 있을 것이다.

한편, 전술한 바와 같이 출력포트(21)는 하부몸체(20)의 양측면에 형성되고, 배출포트(22)는 하부몸체(20)의 중심부 바닥면에 내측 방향으로 돌출되게 형성되는데, 이때, 배출포트(22)의 외주면은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 하부몸체(20)의 내측 방향으로 돌출되는 전 구간에서 수직하게 형성되는 것이 바람직하다.

즉, 종래 기술과 달리 배출포트(22)의 외주면 하부측이 경사지게 형성되지 않고 전 구간에서 수직하게 형성되는데, 이에 따라 출력포트(21)의 입구측과 배출포트(22)의 외주면 사이 간격이 더 넓게 증가하여 출력포트(21)에 유출입되는 공기의 병목 현상이 방지되고 공기의 흐름이 더욱 원활하게 유도된다. 이에 더하여, 공기의 흐름이 더욱 원활하게 유지될 수 있도록 배출포트(22)의 외주면과 출력포 트(21)의 입구면 사이 간격 및 배출포트(22)의 외주면과 단턱부(24)의 수직면 사이 간격이 최대한 넓게 형성되는 것이 바람직할 것이다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따라 상부몸체(10)에 형성된 상부유동챔버(13)는 입력포트(11)로부터 유입된 공기의 흐름이 더욱 원활하게 형성되어 소음이 방지될 수 있도록 더욱 넓게 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 종래 기술에서는 상부유동챔버(13)에서 제 2 다이아프램(23)의 상부측 공간의 직경이 일반적으로 5mm 정도로 형성되어 있으나, 본 발명의 일 실시예에 따라 예를 들면 8mm 정도로 확장하여 형성될 수 있을 것이다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

도 1은 종래 기술에 의한 일반적인 공압 브레이크용 체크밸브의 구조를 간략하게 도시한 분해사시도,

도 2는 도 1의 "A-A"선을 따라 취한 단면도,

도 3은 도 1의 "B-B"선을 따라 취한 단면도,

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공압 브레이크용 체크밸브의 구조를 간략하게 도시한 분해사시도,

도 5는 도 4의 "C-C"선을 따라 취한 단면도,

도 6은 도 4의 "D-D"선을 따라 취한 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 상부몸체 11: 입력포트

20: 하부몸체 21: 출력포트

22: 배출포트 24: 단턱부

28: 경사면

Claims

입력포트(11)가 형성된 상부몸체(10)와, 출력포트(21) 및 배출포트(22)가 형성된 하부몸체(20)로 분리 결합되게 형성되어 브레이크 챔버로 공기가 유출입되도록 조절하는 공압 브레이크용 체크밸브에 있어서,

상기 출력포트(21)는 상기 하부몸체(20)의 양측면에 형성되고, 상기 배출포트(22)는 상기 하부몸체(20)의 중심부 바닥면에 내측 방향으로 돌출되게 형성되며, 상기 배출포트(22)의 외주면은 수직하게 형성되며,

상기 하부몸체(20)의 내부에는 공기 흐름을 유도하는 가이드핀(25)이 장착되도록 단턱부(24)가 형성되고, 상기 단턱부(24)에는 공기 흐름이 유도되도록 상기 단턱부(24)의 내측 둘레를 따라 상기 하부몸체(20)의 중심 방향으로 하향 경사지는 경사면(28)이 형성되는 것을 특징으로 하는 공압 브레이크용 체크밸브.
제 1 항에 있어서,

상기 가이드핀(25)은 공기 흐름이 상기 하부몸체(20)의 중심 방향을 향하도록 평판형으로 형성되며, 상기 단턱부(24)의 상단면으로부터 경사면(28)까지의 구간에 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 공압 브레이크용 체크밸브.
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