KR101391962B1 - 부하감지밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부하감지밸브에 관한 것이다. 본 발명에 따른 부하감지밸브는 다이어프램에 상,하부팔로어를 설치하고, 배기밸브의 하부를 상기 상,하부팔로어에 체결토록 함으로써, 댐핑 또는 배기기능의 저하시 보수 및 교체가 용이하게 이루어지도록 하고, 한편으로 상기 몸체의 하부에 설치되는 감지 봉의 마모를 방지하기 위한 수단으로, 몸체, 하우징, 메인 볼 및 서브 볼로 구성된 볼 캐스터를 제공함으로써, 고착화현상 및 편 마모를 용이하게 방지할 수 있을 뿐만 아니라 수명이 연장되어 이를 장기간 교체 없이 사용 가능하다.

Description

부하감지밸브{WEIGHING VALVE}

본 발명은 부하감지밸브에 관한 것이다.

부하감지밸브는 (특허문헌 1) 내지 (특허문헌 4)에서 개시하고 있다. 이들에 따르면, 철도차량과 같이 큰 하중이 가해지는 경우 이에 비례하여 그에 상응하는 제동력이 요구되고 있으며, 화물의 종류 및 적재량에 따라 그 하중이 크게 변동하는 경우에 이러한 변동 하중을 감지하여 감지된 결과를 제동수단 등으로 전달하는 것이 중요하고, 이를 위하여 0.9 내지 4.3 ㎏/㎠ 정도의 적절한 압력을 제동수단으로 전달하고자 부하감지밸브를 사용하고 있음을 개시하고 있다. 즉 상기 부하감지밸브의 작용에 의해 하중에 맞는 적절한 제동이 이루어질 수 있게 된다.

통상 철도차량용 부하감지밸브는 철도차량의 상판에 설치되고 있으며, 하부에 구비된 감지 봉이 상기 상판을 탄성 지지하는 차륜의 차대에 접촉함으로써, 상판에 가해지는 부하를 측정하고 있다.

즉 상기 부하감지밸브는 감지 봉을 통해 철도차량의 상판에 실리는 하중을 측정하여 화물 등이 전혀 탑재되지 않은 상태, 즉 공차와 화물 등이 탑재된 상태인 영차를 구분하여 감지하고 있다.

그러나 상기 (특허문헌 1) 내지 (특허문헌 4)에서 개시하고 있는 부하감지밸브는 감지 봉의 하단이 차대와의 빈번한 마찰로 인해 마모되는 문제점이 발생하고 있으며, 이로 인해 하중을 정밀한 측정에 어려움이 발생하고 있다.

이를 해결하기 위하여 (특허문헌 5)에서는 감지 봉의 하단에 볼 또는 토우부재를 구비하여 감지 봉의 마모를 방지토록 하고 있음을 개시하고 있다. 즉 상기 (특허문헌 5)에 따르면, 감지 봉의 하단에 볼을 직접 설치하거나 반구형의 결합돌기를 통해 토우부재를 설치하고, 이들을 차륜의 차대와 접촉함으로써, 상기 감지 봉의 하단이 마모되는 것을 방지토록 하고 있다.

그러나 상기 (특허문헌 5)에 따르면, 부하감지밸브는 감지 봉의 하단에 볼을 설치할 경우 상기 볼에 의한 찍힘이 발생하여 손상되고 있음을 문제점으로 개시하고, 이를 해결하기 위하여 상기 감지 봉의 하단에 반구형의 결합돌기를 통해 토우부재를 설치하는 것을 개시하고 있으나, 상기 토우부재의 경우 철도차량의 상판에 면 접촉하고 있어 상기 철도차량의 운행시 차륜의 차대와의 반복적인 접촉으로 인한 수명이 짧아질 뿐만 아니라 편 마모가 발생하는 문제점이 있어 궁극적인 해결책으로는 미흡함이 있다.

한편 상기 (특허문헌 5)에 따르면, 부하감지밸브는 외부의 충격이나 진동에 대한 댐핑(Damping) 기능을 필요로 하고 있으며, 이를 위해 쇼바체(Damper)를 내부에 구비토록 하고 있으나, 종래 댐핑구조의 경우 바디 내부에 충전된 작동오일이 캡의 조입에 따라 외부로 흘러넘치기가 매우 어려우며, 이러한 작동오일의 압력저항에 의해 상기 캡을 바디에 결합하기가 매우 힘든 조립 상의 문제점이 있음을 개시하고 있다.

이에 (특허문헌 6)에서는 개선된 쇼바체를 개시하고 상기 쇼바체의 상부에 상측 스프링에 의해 탄발 밀착된 다이아프램을 설치하고 있으나, 이러한 구조 하에서는 밸브체의 작동봉이 상기 쇼바체의 상부에 체결되어야 하므로, 댐핑 또는 밸브기능의 저하 등의 이유로 보수 및 교체시 조립성이 저하되는 문제점이 있다.

KR 10-0796242 B1 KR 20-0292084 Y1 KR 20-0384944 Y1 KR 20-0389415 Y1 KR 20-0280776 Y1 KR 20-0295244 Y1

따라서 본 발명은 상기 (특허문헌 6)에서 개시하고 있는 댐핑구조를 개선하여 조립성이 저하되는 문제점을 해결하고, 나아가 (특허문헌 5)에서 개시하고 있는 볼 또는 토우부재의 사용으로 인한 문제점을 해결하기 위한 것이다.

본 발명의 관점은, 외부로부터의 충격 및 진동을 흡수하기 위한 댐핑구조 및 감지 봉의 마모를 방지하기 위한 마모방지구조를 용이하게 개선할 수 있도록 한 부하감지밸브를 제공하는 데 있다.

상기 관점을 달성하기 위해,

본 발명의 실시 예에 따른 부하감지밸브는 구동공간이 내부에 형성된 몸체;

상기 몸체의 상부에 설치되며, 내부에 구동공간과 연통하는 중앙홀 및 상기 중앙홀의 상부에 형성되는 수직홀이 형성되고, 상기 수직홀과 연통하는 유입구, 배출구 및 배기구가 형성되며, 상기 수직홀에 배기밸브가 설치된 커버;

상기 몸체와 커버 사이에 구비되며, 중앙홀을 공유하는 간격조절 피스;

상기 간격조절 피스와 커버 사이에 개재되어 중앙홀을 상하로 양분하고 상기 중앙홀의 상하 압력에 따라 승강하는 다이어프램; 및

상기 몸체의 하부에 승강 가능하게 구비되어 외부로 돌출된 감지 봉;

상기 감지 봉의 상단에 구비된 스프링 시트;

상기 스프링 시트와 탄성체를 통해 연결되어 구동공간에 구비된 댐퍼;

상기 댐퍼의 상부에 구비된 댐퍼 팔로어;

를 포함하며,

상기 다이어프램의 중심부에 설치되어 댐퍼 팔로어의 상부에 배치되며, 배기밸브의 하부가 체결되는 상,하부팔로어;

상기 감지 봉의 하단에 스템을 통해 구비된 볼 캐스터 몸체 및 상기 볼 캐스터 몸체의 외부에 구비되며, 하부에 개구부가 형성된 볼 캐스터 하우징;

상기 볼 캐스터 몸체에 구비되어 개구부를 통해 외부로 노출되는 메인 볼; 및

상기 메인 볼을 회전 가능하게 지지하는 서브 볼;

을 더 포함한다.

또한 본 발명의 실시 예에 따른 부하감지밸브에 있어서, 상기 댐퍼는 댐퍼 실린더;

상기 댐퍼 실린더의 내부에 구비되어 상부오일공간 및 하부오일공간을 형성하고, 외부에서 작동오일을 주입할 수 있는 주입구멍이 형성된 댐퍼 피스톤;

상기 댐퍼 실린더에 체결되어 상,하부오일공간을 마감하는 댐퍼 덮개;

를 포함한다.

또한 본 발명의 실시 예에 따른 부하감지밸브에 있어서, 상기 배출구에는 필터가 설치되고, 중앙홀에 가스켓이 구비된다.

본 발명의 실시 예에 따른 부하감지밸브에 있어서, 상기 댐퍼 실린더와 스프링 시트 사이에는 탄성체를 내부에 구비하는 하우징 시트가 설치된다.

한편 이들은 첨부된 도면에 의거한 다음의 발명의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명에 따르면, 다이어프램의 중심부에 상,하부팔로어가 설치되어 배기밸브의 하부를 체결토록 함으로써, 종래의 스프링을 통해 다이어프램을 탄성 지지하고, 이에 따라 배기밸브가 댐퍼의 상부에 체결되는 댐핑구조를 개선하여 보수 및 교체 등을 위한 조립성을 향상시킬 수 있다.

또한 감지 봉의 마모를 방지하기 위한 마모방지수단으로서, 볼 캐스터 몸체에 볼 캐스터 하우징이 구비되고, 상기 볼 캐스터 몸체에 메인 볼이 서브 볼을 통해 구비되어 상기 볼 캐스터 하우징에 형성된 개구부를 통해 노출되는 구조의 볼 캐스터가 제공됨으로써, 종래의 볼(Ball)을 사용하는 마모방지구조에서의 문제점인 고착화와 토우부재를 사용하는 마모방지구조에서의 문제점인 면 접촉으로 인한 수명단축을 용이하게 해결 가능하다.

한편 상기 댐퍼는 부하감지밸브의 충격과 진동을 흡수할 수 있도록 댐퍼 실린더, 주입구멍이 형성된 댐퍼 피스톤 및 댐퍼 덮개로 구성되어 상기 댐퍼 실린더에 댐퍼 덮개를 체결 후 외부에서 작동오일을 주입하여 충만토록 함으로써, 작동오일의 압력저항으로부터 자유로워 조립성이 향상되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 부하감지밸브를 나타내 보인 단면도.
도 2 내지 4는 본 발명의 실시 예에 따른 부하감지밸브를 일부 확대하여 나타내 보인 단면도.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 부하감지밸브의 설치상태를 나타내 보인 개략도.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 부하감지밸브의 작동상태를 나타내 보인 단면도.

본 발명의 특이한 관점, 특정한 기술적 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어 지는 이하의 구체적인 내용과 실시 예로부터 더욱 명백해 질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한 "제1", "제2", "일면", "타면" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1에서 보듯이, 본 발명에 따른 부하감지밸브(1)는 몸체(Body), 상기 몸체(100)의 상부를 덮는 커버(Cover), 상기 몸체(100)와 커버(120) 사이에 개재된 다이어프램(Diaphragm), 상기 몸체(100)의 하부에 설치된 감지 봉(Push sleeve), 상기 감지 봉(110)의 상부에 구비된 스프링 시트(Spring seat), 상기 스프링 시트(158)와 탄성체(102)를 통해 연결되어 구동공간(101)에 구비된 댐퍼(Damper)를 주요 구성요소로 포함하고, 상기 다이어프램()의 중심부에 설치된 상,하부팔로어(Upper/Bottom follower) 및 상기 감지 봉(110)의 하부에 구비된 볼 캐스터(Ball caster)를 더 포함한다.

상기 몸체(100)는 내부에 구동공간(101)이 형성된 원통형으로써, 상기 구동공간(101)을 외부와 연통시키기 위하여 위,아래가 전체적으로 개방된 형태로 형성된다. 이러한 몸체(100)는 통상 구상흑연주철(GCD450)을 통해 형성하게 된다.

도 2에서 보듯이, 상기 커버(120)는 알루미늄합금(AC4C-T6)을 통해 제조되어 몸체(100)의 상부에 간격조절 피스(130)를 통해 설치되며, 내부에 상기 몸체(100)의 구동공간(101)과 연통하는 중앙홀(121)이 형성되는데, 이때의 상기 중앙홀(121)은 커버(120)와 간격조절 피스(130)가 상호 공유하게 된다. 상기 중앙홀(121)은 상,하부팔로어(141)(142) 및 댐퍼 팔로어(154)가 승강할 수 있도록 형성된 원통형 공간으로 형성된다.

또한 상기 커버(120)는 외부로부터 압축공기가 유입되는 유입구(122), 배출되는 배출구(123) 및 배기구(124)가 중앙홀(121)과 연통하게 형성되고, 상기 중앙홀(121)의 상부로 수직홀(125)이 내측에 형성된다. 그리고 상기 수직홀(125)에 유입구(122), 배출구(123) 및 배기구(124)를 개폐하는 배기밸브(126)가 설치되며, 상기 배기밸브(126)와 수직홀(125) 사이에 밸브스프링(126a)이 개재되어 배기밸브(126)를 아래로 밀어 내리는 작용을 하게 된다.

여기서 상기 배출구(123)에는 다공성 플라스틱으로 형성된 필터(123a)가 설치되고, 중앙홀(121)에 합성고무(NBR)로 제조된 가스켓(123b)이 구비됨으로써, 평상시 이물질의 침투를 방지하거나, 배기밸브(126)를 통한 압축공기의 배출시 이를 정화토록 하게 된다.

상기 다이어프램(140)은 합성고무로 제조되어 커버(120)와 간격조절 피스(130) 사이에 개재됨으로써, 중앙홀(121)을 상,하부로 양분하게 되며, 중심부에 압연강재(SS400)로 제조되는 상,하부팔로어(141)(142)가 설치되고, 이들 상,하부팔로어(141)(142)에 배기밸브(126)의 하부가 체결된다.

따라서 상기 몸체(100)의 내부에 형성된 구동공간(101)에 설치되는 댐퍼(150)의 댐퍼 팔로어(154)가 중앙홀(121)에 배치되어 상기 댐퍼(150)의 상승 작용에 따라 하부팔로어(142)를 통해 다이어프램(140)을 위로 밀어올리는 역할을 하게 되며, 이러한 다이어프램(140)을 따라 배기밸브(126)가 상승하여 개폐작용을 하게 된다.

즉 상기 배기밸브(126)는 다이어프램(140)에 의해 상승 또는 하강하게 되는데, 배기밸브(126)가 하강하는 경우 압축공기의 유입을 폐쇄할 수 있고, 반대로 배기밸브(126)가 상부팔로어(141)에 의해 위로 밀려 상승하는 경우 압축공기의 유입을 유도할 수 있다.

이처럼, 배기밸브(162)는 유입구(122), 배출구(123) 및 배기구(124)를 각각 개폐시킬 수 있으며, 따라서 수직홀(125)과 중앙홀(121)과의 사이에 다수의 O-링을 개재하여 밀봉함으로써, 기밀하는 것이 바람직하다.

한편 상기 댐퍼(150)는 몸체(100)의 내부에 형성된 구동공간(101)에 설치되어 감지 봉(110)에 전달되는 외부의 충격 및 진동을 댐핑 작용을 통해 감소토록 하게 된다.

도 3에서 보듯이, 상기 댐퍼(150)는 통상 탄소강(SM45C)으로 제조되어 상부에 댐퍼 팔로어(Damper follower)가 구비된 댐퍼 실린더(Damper cylinder), 상기 댐퍼 실린더(151)의 내부에 구비되어 작동오일이 주입되는 공간을 형성하는 댐퍼 피스톤(Damper piston) 및 상기 댐퍼 실린더(151)의 하부에 체결된 댐퍼 덮개(Damper cap)로 구성된다. 상기 댐퍼 피스톤(152) 및 댐퍼 덮개(153)는 통상 동합금(C3602BE)으로 제조되고 있다.

즉 상기 몸체(100)의 상단에 피스톤 디스크(Piston disk)를 설치 후 하부팔로어(142)에 인접하도록 상기 피스톤 디스크(155)를 관통하여 댐퍼 팔로어(154)를 배치하고, 댐퍼 실린더(151)에 댐퍼 피스톤(152)을 내장하여 상부오일공간(156) 및 하부오일공간(157)을 형성한 후 상기 댐퍼 피스톤(152)의 상부를 피스톤 디스크(155)에 볼트 체결하게 된다. 그리고 상기 댐퍼 실린더(151)에 댐퍼 덮개(153)를 체결 후 상기 댐퍼 피스톤(152)에 형성된 주입구멍(152a)을 통해 상,하부오일공간(156)(157)에 작동오일을 주입하고, 볼트를 체결하여 마감하게 된다.

따라서 이러한 구조의 댐퍼(150)는 댐퍼 실린더(151)에 댐퍼 피스톤(152) 및 댐퍼 덮개(153)를 조립 후 주입구멍(152a)을 통한 작동오일의 주입이 가능하여 종래의 문제점으로 지적되던 상기 작동오일의 압력저항에 의해 상기 댐퍼 덮개(153)를 댐퍼 실린더(151)에 체결하는데 어려움을 용이하게 해결 가능하다.

이러한 댐퍼(150)의 하부에 탄성체(102)를 통해 연결된 스프링 시트(158)는 몸체(100)의 하부에 구비되는 감지 봉(110)의 상부에 나사방식으로 체결되어 상기 탄성체(102)의 장력을 조절하게 된다.

즉 상기 감지 봉(110)과 댐퍼(150) 사이에는 탄성체(102)로써, 코일스프링(Coil spring)이 개재되어 상기 감지 봉(110)을 탄성 지지하게 되는데, 장기간 사용이 이루어지면, 상기 코일스프링의 장력이 약해지게 되므로, 스프링 시트(158)를 통해 이를 조절토록 하게 된다.

여기서 상기 댐퍼 실린더(151)와 스프링 시트(158) 사이에는 하우징 시트(Housing seat)가 설치되어 탄성체(102)를 내부에 구비하게 되는데, 상기 하우징 시트(159)는 탄성체(102)의 상부에 일단을 걸어 고정하고, 다른 일단을 스프링 시트(158)의 하부에 걸어 고정함으로써, 탄성체(102)를 내부에 구비토록 하게 된다. 따라서 상기 탄성체(102)의 장력에 의해 댐퍼 실린더(151)와 스프링 시트(158)를 조립하는데 따른 불편함을 용이하게 해결 가능하다.

한편 몸체(100)의 하부에 구비되는 감지 봉(110)은 상부에 스프링 시트(158)가 체결되고, 하부에 볼 캐스터(160)가 체결되어 상기 볼 캐스터(160)를 통해 철도차량의 차대(2)와 간접 접촉된다.

도 4에서 보듯이, 상기 볼 캐스터(160)는 상기 감지 봉(110)의 하단에 스템(Stem)을 통해 구비된 볼 캐스터 몸체(Ball caster body), 상기 볼 캐스터 몸체(161)의 외부에 구비되며, 하부에 개구부(162a)가 형성된 볼 캐스터 하우징(Ball caster housing), 상기 볼 캐스터 몸체(161)에 구비되어 개구부(162a)를 통해 외부로 노출되는 메인 볼(Main ball) 및 상기 메인 볼을 회전 가능하게 지지하는 서브 볼(Sub ball)을 포함한다.

즉 상기 감지 봉(110)의 내부에 압연강재(SS400)으로 제조되는 스템(111)을 내장하여 볼트 체결하고, 상기 스템(111)의 하부에 볼 캐스터 몸체(161)를 볼트 체결한 후 상기 볼 캐스터 몸체(161)에 볼 캐스터 하우징(162)을 결합하게 된다. 그리고 상기 볼 캐스터 몸체(161)에 서브 볼(164)과 메인 볼(163)을 수납하여 상기 메인 볼(163)의 하부가 볼 캐스터 하우징(162)에 형성된 개구부(162a)를 통해 외부 노출토록 하게 된다.

따라서 상기 감지 봉(110)을 대신하여 철도차량의 차대(2)와 접촉하는 메인 볼(163)이 볼 캐스터 몸체(161)에 볼 캐스터 하우징(162) 및 서브 볼(164)을 통해 구비됨으로써, 종래의 볼(Ball)을 사용하는 구조 또는 토우부재를 사용하는 구조에서의 문제점인 고착화와 면 접촉으로 인한 수명단축을 용이하게 해결 가능하다.

이하에서는 본 발명에 따른 부하감지밸브의 작용에 대해 상세히 설명하기로 한다.

도 5에서 보듯이, 본 발명의 실시 예에 따른 부하감지밸브(1)는 감지 봉(110)이 철도차량의 차륜에 형성된 차대(2)에 대하여 소정의 거리를 두고 대응하도록 몸체(100)가 철도차량의 상판에 브래킷(bracket) 등의 구조물을 통하여 설치된다.

따라서 철도차량에 화물 등이 적재되어 하중이 증가하는 경우에 감지 봉(110)의 하단에 구비된 볼 캐스터(160)의 메인 볼(163)이 차대(2)에 접촉하게 된다.

이때 상기 차대(2)는 철도차량의 주행시 지속적으로 움직임을 갖게 되고, 이에 따라 상기 메인 볼(163) 역시 지속적으로 차대(2)에 접촉하게 되는데, 상기 메인 볼(164)의 경우 서브 볼(164)과 함께 볼 캐스터 몸체(161)에 구비되고 있어 구름작용에 의해 고착화 현상은 발생하지 않게 됨으로써, 편 마모가 방지되어 수명이 연장된다.

도 6에서 보듯이, 감지 봉(110)이 탄성체(102)를 압축하면서 몸체(100) 내로 밀려 들어갈 경우 이는 상기 탄성체(102)를 경유하여 댐퍼 실린더(151)의 상승으로 그리고 댐퍼 실린더(151)의 상승이 다이어프램(140)을 상승시켜 배기밸브(126)를 개방시키고, 결국 유입구(122)로부터 배출구(123)로 압축공기를 흐르도록 함으로써, 적절한 압력을 배출구(123)와 연결된 제동수단으로 전달할 수 있다.

반대로 화물 등이 하역되어 하중이 감소하는 경우에는 메인 볼(163)이 차대(2)로부터 분리되어 감지 봉(110)에 의한 압력이 해제됨으로써, 배기밸브(126)가 폐쇄되고, 유입구(122)로부터 배출구(123)로의 압축공기의 흐름이 중단되어 적절한 압력이 배출구(123)와 연결된 제동수단으로 전달될 수 있다.

또한 다이어프램(140)을 포함하는 주요 구성요소들에 의해 본 발명의 부하감지밸브(1)는 이들 최대 및 최소 하중 사이의 중간하중에 비례하는 적절한 압력을 제동수단으로 전달할 수 있다.

즉 상기 다이어프램(140)을 기준으로 중앙홀(121)의 상,하부 압력차를 이용하여 다이어프램(140)을 승강시킴으로써, 배기밸브(126)를 적절히 개폐하고, 이에 따라 부하감지밸브(1)가 부착된 철도차량의 최대 및 최소 하중 사이의 중간 하중에 비례하여 적절한 압력을 철도차량의 제동수단으로 전달할 수 있다.

이를 철도차량의 공차·영차 상태를 기준으로 설명하면, 초기에 압축공기가 공급되지 않은 상태에서는 탄성체(102)의 장력에 의해 댐퍼 실린더(151) 및 댐퍼 팔로어(154)가 상승하여 상기 댐퍼 팔로어(154)의 상부에 배치된 다이어프램(140)이 상승하고, 다이어프램(140)의 상부에 구비된 상부팔로어(141)가 상승하여 배기밸브(126)가 유입구(122)와 배출구(123) 사이를 연결하게 된다.

이처럼, 배기밸브(126)가 개방됨에 따라 유입구(122)로부터 유입되는 압축공기가 배출구(123)로 전달되며, 이 힘이 탄성체(102)의 장력을 넘어서는 때에 다이어프램(140)이 서서히 하강하고, 결국 상기 다이어프램(140) 상부의 상부팔로어(141)가 하강함으로써, 상기 배기밸브(126)가 폐쇄되며, 압축공기가 충전된 상태에서 배기밸브(126)가 닫히면, 다이어프램(140)을 기준으로 중앙홀(121)의 상,하부 압력은 균형을 이루게 되고 더 이상의 압력 변화가 없는 랩 위치가 된다.

이 경우, 화물이 적재되지 않은 상태이기 때문에, 차량의 하중은 최소가 되고 이에 따라 탄성체(102)의 장력이 최소의 상태이기 때문에 결국 배출구(123)를 통한 출력 압력은 최소를 유지하게 된다.

도 5는 철도차량의 영차 상태로써, 상기 철도차량이 하중에 비례하는 만큼 가라앉게 되고, 이에 따라 볼 캐스터(160)의 메인 볼(163)이 차대(2)에 의해 눌려지면서 감지 봉(110)이 몸체(100) 안으로 밀려 들어가게 된다.

상기 감지 봉(116)이 몸체(100) 안으로 밀려 들어가면서 탄성체(102)를 개재하여 연결된 댐퍼(150)가 상승하게 되고, 이로 인해 댐퍼 팔로어(154), 다이어프램(140) 및 상부팔로어(141)가 순차적으로 상승하여 결국 배기밸브(126)를 상승시킴으로써, 개방시킨다.

따라서 증가한 하중에 의해 배기밸브(126)가 개방되면, 유입구(122)를 통하여 유입되는 압축공기가 배출구(123)로 흐르고, 이를 통하여 하중에 비례하는 적절한 압력이 상기 배출구(123)를 통하여 제동수단으로 전달된다.

이와 동시에, 압축공기는 다이어프램(140)의 상부로 유입되어 상기 다이어프램(140)을 하부방향으로 압박한다. 즉 차량의 하중에 비례하여 다이어프램(140)의 상부에 형성된 중앙홀(121)의 상부로 압축공기가 지속적으로 유입됨에 따라 상기 다이어프램(140)이 서서히 하부로 하강하며, 감지 봉(110)의 상승에 따른 압력과 중앙홀(121) 상부의 압력이 균형을 이루는 때에 상부팔로어(141)를 개재하여 다이어프램(140)이 지지하고 있는 배기밸브(126)가 폐쇄된다.

이처럼, 철도 차량의 하중에 비례하여 압축공기가 충전된 상태에서 배기밸브(126)가 닫히게 되면, 다이어프램(140)을 기준으로 중앙홀(121)의 상,하부 압력은 균형을 이루게 되고 더 이상의 압력변화가 없는 랩 위치가 된다.

이상 본 발명을 실시 예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 부하감지밸브는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

1 - 부하감지밸브 2 - 차대
100 - 몸체 101 - 구동공간
102 - 탄성체 110 - 감지 봉
111 - 스템 120 - 커버
121 - 중앙홀 122 - 유입구
123 - 배출구 124 - 배기구
125 - 수직홀 126 - 배기밸브
126a - 밸브스프링 130 - 간격조절 피스
140 - 다이어프램 141 - 상부팔로어
142 - 하부팔로어 150 - 댐퍼
151 - 댐퍼 실린더 152 - 댐퍼 피스톤
152a - 주입구멍 153 - 댐퍼 덮개
154 - 댐퍼 팔로어 155 - 피스톤 디스크
156 - 상부오일공간 157 - 하부오일공간
158 - 스프링 시트 159 - 하우징 시트
160 - 볼 캐스터 161 - 볼 캐스터 몸체
162 - 볼 캐스터 하우징 162 - 개구부
163 - 메인 볼 164 - 서브 볼

Claims (4)

1. 구동공간이 내부에 형성된 몸체(Body);
   상기 몸체의 상부에 설치되며, 내부에 구동공간과 연통하는 중앙홀 및 상기 중앙홀의 상부에 형성되는 수직홀이 형성되고, 상기 수직홀과 연통하는 유입구, 배출구 및 배기구가 형성되며, 상기 수직홀에 배기밸브가 설치된 커버(Cover);
   상기 몸체와 커버 사이에 구비되며, 중앙홀을 공유하는 간격조절 피스(Distance piece);
   상기 간격조절 피스와 커버 사이에 개재되어 중앙홀을 상,하부로 양분하고 상기 중앙홀의 상하 압력에 따라 승강하는 다이어프램(Diaphragm); 및
   상기 몸체의 하부에 승강 가능하게 구비되어 외부로 돌출된 감지 봉(Push sleeve);
   상기 감지 봉의 상단에 구비된 스프링 시트(Spring seat);
   상기 스프링 시트와 탄성체를 통해 연결되어 구동공간에 구비된 댐퍼(Damper);
   상기 댐퍼의 상부에 구비된 댐퍼 팔로어(Damper follower);
   를 포함하며,
   상기 다이어프램의 중심부에 설치되어 댐퍼 팔로어의 상부에 배치되며, 배기밸브의 하부가 체결되는 상,하부팔로어(Upper/Bottom follower);
   상기 감지 봉의 하단에 스템을 통해 구비된 볼 캐스터 몸체 및 상기 볼 캐스터 몸체의 외부에 구비되며, 하부에 개구부가 형성된 볼 캐스터 하우징(Ball caster housing);
   상기 볼 캐스터 몸체에 구비되어 개구부를 통해 외부로 노출되는 메인 볼(Main ball); 및
   상기 메인 볼을 회전 가능하게 지지하는 서브 볼(Sub ball);
   을 더 포함하는 부하감지밸브.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 댐퍼는 댐퍼 실린더(Damper cylinder);
   상기 댐퍼 실린더의 내부에 구비되어 상부오일공간 및 하부오일공간을 형성하고, 외부에서 작동오일을 주입할 수 있는 주입구멍이 형성된 댐퍼 피스톤(Damper piston);
   상기 댐퍼 실린더에 체결되어 상,하부오일공간을 마감하는 댐퍼 덮개(Damper cap);
   를 포함하는 부하감지밸브.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 배출구에는 필터(Filter)가 설치되고, 중앙홀에 가스켓(Gasket)이 구비된 부하감지밸브.
   
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 댐퍼 실린더와 스프링 시트 사이에는 탄성체를 내부에 구비하는 하우징 시트(Housing seat)가 설치된 부하감지밸브.

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