KR100984972B1

KR100984972B1 - 유압식 동력조향장치의 유체흐름방향 제어용 체크 밸브

Info

Publication number: KR100984972B1
Application number: KR1020040084237A
Authority: KR
Inventors: 전은석
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2004-10-21
Filing date: 2004-10-21
Publication date: 2010-10-04
Also published as: KR20060035876A

Abstract

본 발명은, 유압의 작동 완료후 스프링의 복원시 포펫이 플레이트에 정상적으로 안착되는 구조를 개시함으로써 유체의 역류가 방지될 뿐만 아니라, 포펫과 플레이트 사이에서의 유로 형성이 원활하게 이루어져 배압의 상승과 히스 노이즈를 방지 또는 저감할 수 있는 유압식 동력조향장치의 유체흐름방향 제어용 체크 밸브를 개시한다.

본 발명의 구성은, 유체 유입구와 유체 유출구를 구비한 케이스; 상기 케이스의 유체 유입구측에 고정되며 유체 유입용 호울을 구비한 플레이트; 상기 케이스 내에 장착되는 스프링; 상기 플레이트와 상기 스프링 사이에 안착되어 유체의 압력에 따라 상기 스프링을 신축시켜 유체의 흐름을 제어하는 포펫으로 이루어진 유압식 동력조향장치의 유체흐름방향 제어용 체크 밸브에 있어서, 상기 플레이트와 상기 포펫의 서로 맞닿는 면에 각각 요철식으로 맞물리는 굴곡부가 복수개 형성되고, 상기 케이스의 상기 스프링이 안착되는 유체 유출구측 말단부는 하향 경사진 구조로 이루어진 것을 특징으로 한다.

유압식, 동력조향, 체크 밸브, 플레이트, 포펫, 굴곡부, 스프링, 케이스, 하향 경사부

Description

유압식 동력조향장치의 유체흐름방향 제어용 체크 밸브 {Check Valve for Control of Fluid Flowing Direction in Normal Power Steering System}

도 1 : 일반적인 유압식 동력조향장치를 나타낸 도면

도 2 : 종래의 체크 밸브를 나타낸 단면도

도 3 : 종래 체크 밸브가 하우징에 설치된 상태를 나타낸 도면

도 4 : 본 발명에 따른 체크 밸브를 나타낸 단면도

도 5 : 본 발명의 체크 밸브를 구성하는 플레이트와 포펫을 나타낸 분리 사시도

도 6 : 본 발명에 따른 체크 밸브가 하우징에 설치된 상태를 나타낸 도면

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 케이스 1a : 유체 유입구

1b : 유체 유출구 1c : 하향 경사부

2 : 스프링 3 : 플레이트

3a : 호울 3b : 굴곡부

4 : 포펫 4a : 굴곡부

본 발명은 자동차의 동력조향장치에 관련된 기술로서, 보다 상세하게는, 유압식 동력조향장치에서 유압제어밸브측에 설치되어 유체의 흐름방향을 일방향으로 제어하는 체크 밸브에 관한 것이다.

자동차의 진행방향을 운전자가 원하는 방향으로 조종할 수 있도록 하되, 운전자의 조향 휠 조작력을 보조하여 자동차의 운행 조건에 따라 적절한 조향이 이루어지도록 배력수단을 구비한 동력조향장치는, 작동 방식에 따라 유압식 동력조향장치(NPS: Normal Power Steering), 전자제어식 동력조향장치(ECPS:Electronic Control Power Steering), 전동식 동력조향장치(EPS:Electric Power Steering) 등으로 구분되고 있다.

이 가운데, 유압식 동력조향장치는 유압 실린더에 의해 조향력을 보조하는 방식으로서, 첨부도면 도 1에 그 예가 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 속이 비어있는 랙 하우징 즉 실린더 튜브(100)의 내부에 랙 바(110)가 설치됨과 아울러, 나머지 공간은 피스톤(120)에 의해 두 개의 체임버로 구분되어 있고, 각각의 체임버는 실린더 튜브(100)의 일측에 설치된 유압제어밸브(130)에 피드 튜브(140)로 연결되어 있다. 또, 유압제어밸브(140)의 하우징에는 유체 공급원에 대해 유체를 도입하거나 송출하는 유체이송튜브(150)가 체크 밸 브(160)와 함께 설치되어 있다.

특히, 상기 체크 밸브는 유체의 흐름방향을 일방향으로 제어하는 통상적인 체크 밸브의 기능을 수행하는데, 종래의 체크 밸브에 대한 구성이 도 2에 도시되어 있다. 즉, 종래의 체크 밸브는 유체 유입구(10a) 및 유출구(10b)를 구비한 케이스(10)와, 이 케이스(10)에 장착되는 원추형의 코일 스프링(20), 이 스프링(20)의 위에 안착되어 유압의 유무에 따라 스프링(20)의 신축력에 의해 운동하는 포펫(30), 그리고 이 포펫(30)과 케이스(10) 사이에서 케이스(10)에 고정되며 유체를 받아 들이는 호울(40a)을 구비한 플레이트(40)로 이루어져 있다.

이러한 구성을 갖는 체크 밸브가 체크 밸브 하우징에 장착된 상태가 도 3에 나타나 있는데, 케이스(10)의 유체 유입구(10a)와 플레이트(40)의 호울(40a)을 통해 케이스(10) 내로 유입된 유체는 포펫(30)을 밀게 되고, 포펫(30)은 유체의 압력에 의해 스프링(20)을 압축하게 됨으로써 유체가 플레이트(40)와 포펫(30) 사이로 흘러서 케이스(10)의 유체 유출구(10b)로 빠져나가게 된다. 그리고, 유체의 압력이 작용하지 않게 되면 스프링(20)이 다시 복원되어 포펫(30)이 플레이트(40)와 밀착됨으로써, 유체의 역류를 방지하게 된다.

그런데, 이와 같은 종래의 체크 밸브에서는, 포펫(30)과 플레이트(40)의 접촉면 부위가 대체로 편평한 형태로 되어 있기 때문에, 스프링(20)이 복원될 때 정위치에 자리잡지 못하게 되면 유체의 역입력시 포펫(30)이 플레이트(40)의 면에 제대로 안착되지 못함으로써 유체의 역류가 발생하게 되는 문제점이 있다.

또, 케이스(10)의 전체 길이가 짧고, 케이스(10)의 유체 유출구(10b)측 말단 부가 안쪽으로 말려 있기 때문에, 유체가 정방향으로 흘러 포펫(30)이 이동할 때 포펫(30)의 말단부와 스프링(20) 및 케이스(10)의 말단부가 서로 중첩됨으로써 유로 형성에 불리하게 되고, 이에 따라 유체의 역류 및 배압의 상승과 히스 노이즈(hiss noise)를 유발하게 되는 문제점도 있다.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은, 유압의 작동 완료후 스프링의 복원시 포펫이 플레이트에 정상적으로 안착되는 구조를 개시함으로써 유체의 역류가 방지될 뿐만 아니라, 포펫과 플레이트 사이에서의 유로 형성이 원활하게 이루어져 배압의 상승과 히스 노이즈를 방지 또는 저감할 수 있는 유압식 동력조향장치의 유체흐름방향 제어용 체크 밸브를 제공하는 데에 있다.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유압식 동력조향장치의 유체흐름방향 제어용 체크 밸브는, 유체 유입구와 유체 유출구를 구비한 케이스; 상기 케이스의 유체 유입구측에 고정되며 유체 유입용 호울을 구비한 플레이트; 상기 케이스 내에 장착되는 스프링; 상기 플레이트와 상기 스프링 사이에 안착되어 유체의 압력에 따라 상기 스프링을 신축시켜 유체의 흐름을 제어하는 포펫으로 이루어진 유압식 동력조향장치의 유체흐름방향 제어용 체크 밸브에 있어서, 상기 플레이 트와 상기 포펫의 서로 맞닿는 면에 각각 요철식으로 맞물리는 굴곡부가 복수개 형성되고, 상기 케이스의 상기 스프링이 안착되는 유체 유출구측 말단부는 하향 경사진 구조로 이루어진 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 굴곡부는 120°간격으로 3개소에 형성될 수도 있다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

첨부도면 도 4는 본 발명에 따른 체크 밸브를 나타낸 단면도이다. 도시된 바와 같이, 유체 유입구(1a)와 유출구(1b)가 각각 형성되어 있는 중공의 케이스(1)가 구비되고, 이 케이스(1)의 내부에는 원추형의 코일 스프링(2)이 장착되어 있으며, 케이스(1)의 유체 유입구(1a)측에는 유체 유입용 호울(3a)을 구비한 플레이트(3)가 고정됨과 아울러, 스프링(2)과 플레이트(3)의 사이에는 유체의 압력에 따라 스프링(2)을 신축시켜서 유체의 흐름을 제어하는 포펫(4)이 안착되어 있다. 특히, 도 5에 나타난 바와 같이, 플레이트(3)와 포펫(4)의 서로 맞닿는 면에는 각각 요철식으로 맞물리는 굴곡부(3b,4a)가 형성되어 있는데, 이 굴곡부(3b,4a)는 예컨대 120°간격으로 3개소에 형성될 수 있다. 한편, 케이스(1)의 유체 유출구(1b)측 말단부는 하향 경사진 구조로 이루어져 있는데, 이 하향 경사부(1c) 상에 스프링(2)이 안착된다.

이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 체크 밸브가 밸브 하우징에 설치된 상태가 도 6에 도시되어 있다.

도면에서와 같이, 화살표로 표시된 방향을 따라 유체가 체크 밸브로 유입되면, 유체의 압력에 의해 포펫(4)이 스프링(2)을 압축시킴에 따라 플레이트(3)와 포펫(4) 사이의 공간을 통해 유체가 체크 밸브를 통과하게 된다. 그리고, 유체의 통과후, 유체의 압력이 더 이상 작용하지 않게 되면, 압축되었던 스프링(2)이 복원되어 포펫(4)이 플레이트(3)에 다시 밀착되는데, 이 때 플레이트(3)와 포펫(4)에 각각 형성되어 있는 굴곡부(3b,4a)가 서로 맞물리게 됨으로써 포펫(4)이 플레이트(3)에 정확하게 안착된다. 이러한 작용은 유체의 역입력시에도 마찬가지로 이루어지게 됨으로써 유체의 역류를 방지하게 된다.

한편, 케이스(1)의 유체 유출구(1b)측 말단부에 형성된 하향 경사부(1c)로 말미암아, 안쪽으로 말려있는 구조로 이루어진 종래의 경우에 비해 케이스(1)의 길이가 길어지게 됨으로써, 유체가 체크 밸브 내로 유입되어 통과할 때 충분한 유로가 확보된다. 더욱이, 케이스(1)의 말단부가 말려있지 않고 일직선 형태의 하향 경사부(1)로 형성되어 있기 때문에, 체크 밸브를 통과하는 유체가 케이스(1)와 포펫(4) 사이에서 역류를 일으키지 않고 원활하게 통과하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 유압식 동력조향장치의 유체흐름방향 제어용 체크 밸브에 의하면, 포펫이 플레이트에 정상적으로 안착되는 구조를 가지게 됨으로써 유체의 역류 현상이 방지되는 효과가 있고, 포펫과 플레이트 사이에서의 유로 형성이 원활하게 이루어져 배압의 상승과 히스 노이즈를 방지 또는 저감할 수 있는 효과가 있다.

Claims

유체 유입구와 유체 유출구를 구비한 케이스; 상기 케이스의 유체 유입구측에 고정되며 유체 유입용 호울을 구비한 플레이트; 상기 케이스 내에 장착되는 스프링; 상기 플레이트와 상기 스프링 사이에 안착되어 유체의 압력에 따라 상기 스프링을 신축시켜 유체의 흐름을 제어하는 포펫으로 이루어진 유압식 동력조향장치의 유체흐름방향 제어용 체크 밸브에 있어서,

상기 플레이트와 상기 포펫의 서로 맞닿는 면에 각각 요철식으로 맞물리는 굴곡부가 복수개 형성되고, 상기 케이스의 상기 스프링이 안착되는 유체 유출구측 말단부는 하향 경사진 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 유압식 동력조향장치의 유체흐름방향 제어용 체크 밸브.
제1항에 있어서,

상기 굴곡부는 120°간격으로 3개소에 형성된 것을 특징으로 하는 유압식 동력조향장치의 유체흐름방향 제어용 체크 밸브.