KR101545223B1 - 차량용 밸브장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 밸브장치에 관한 것이다. 본 발명은, 외면에 적어도 2개의 포트를 가지고, 상기 포트와 소통하는 내부공간을 가진 밸브바디; 상기 밸브바디의 내부공간에 회전가능하게 설치되어 상기 포트를 개폐하는 밸브부재; 및 상기 적어도 하나의 포트를 실링하고, 자체적인 탄성력에 의하여 상기 밸브부재에 긴밀하게 밀착되며, 오직 하나의 단일체로 이루어지는 실링수단;을 포함한다. 본 발명은 실링수단을 통해 포트에 대한 밀봉성을 대폭적으로 향상시킬 수 있다.

Description

차량용 밸브장치 {AUTOMOTIVE VALVE APPARATUS FOR VEHICLES}

본 발명은 차량 내의 유체 순환, 유체 흐름 단속 등의 용도로 사용되는 차량용 밸브장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 밸브바디의 포트에 대한 밀봉성을 대폭 향상시킬 수 있는 차량용 밸브장치에 관한 것이다.

내연기관 엔진에 의해 구동하는 차량은 그 내부에 다양한 종류의 밸브장치를 가지고, 이러한 밸브장치는 엔진의 냉각, 실내공간의 냉방 및 난방, 배기가스 재순환(EGR시스템) 등과 같은 용도에 따라 다양한 종류의 유체에 대한 흐름을 분배, 제어 내지 단속할 수 있도록 구성된다.

한편, 이러한 다양한 종류의 밸브장치 중에서, 회전밸브(rotary valve)는 2이상의 포트를 가진 밸브바디와, 밸브바디의 내부에서 회전축을 중심으로 회전하여 2이상의 포트를 선택적으로 개폐하는 밸브부재를 포함한다. 이러한 회전밸브는 내연기관 엔진의 냉각수 순환회로에 주로 이용된다.

이러한 회전밸브의 일 예로는 US 6315267이 개시되어 있다. 이러한 종래기술에 따른 회전밸브는 밸브챔버(valving chamber)와 소통하는 유입포트(inlet port) 및 유출포트(outlet port)를 가진 밸브바디(valve body); 상기 밸브챔버 내에서 개방위치 및 폐쇄위치 사이로 회전되게 설치된 원통형의 밸브부재(valve member); 유입포트 또는 유출포트 중에서 어느 하나와 밸브부재 사이에 개재된 곡면진 탄성 밀봉부재(resilient seal member); 상기 밸브 바디에 부착되어 상기 밸브부재를 회전시키는 토크 모터(torque motor); 및 상기 토크 모터의 로터와 상기 밸브부재를 개방시키도록 탄성적으로 편향시키는 스프링수단 등을 포함하도록 구성되어 있다.

이러한 종래기술의 회전밸브는 밸브바디의 유입포트 또는 유출포트가 밸브부재의 회전에 의해 개방될 때, 탄성 밀봉부재가 밸브바디의 포트와 밸브부재 사이에 탄성적으로 개재되어 유입포트 또는 유출포트에서 유체의 누설을 방지하도록 밀봉되게 구성되어 있다.

하지만, 종래의 회전밸브는 탄성 밀봉부재의 탄성력이 취약하여 밸브바디의 유입포트 또는 유출포트에 대한 밀봉성이 낮아 유체의 누설이 심하게 발생하는 단점이 있었다.

US 6315267 B1

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 단점을 극복하기 위하여 연구개발된 것으로, 밸브바디의 어느 하나의 포트 내면에서 밸브부재의 외면을 탄성적으로 가압하도록 구성됨으로써 포트에 대한 밀봉성을 항상 일정하게 유지함과 더불어 누설가능성을 확실하게 차단할 수 있는 차량용 밸브장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 차량용 밸브장치는, 외면에 적어도 2개의 포트를 가지고, 상기 포트와 소통하는 내부공간을 가진 밸브바디; 상기 밸브바디의 내부공간에 회전가능하게 설치되어 상기 포트를 개폐하는 밸브부재; 및 상기 포트들 중 적어도 어느 하나를 실링하며, 오직 하나의 단일체로 이루어지는 실링수단;을 포함하고, 상기 실링수단은, 상기 포트에 설치되어 일측이 상기 밸브부재에 밀착되고, 상기 일측과 동일체를 이루면서 탄성변형이 가능한 타측에 의하여 상기 타측의 탄성력을 통해 상기 일측을 탄력적으로 지지하는 것을 특징으로 한다.

상기 실링수단은 예컨대, 상기 포트의 내면에 긴밀하게 설치되고, 상기 일측을 이루는 실링부재; 및 상기 실링부재의 일단에 동일체로 마련되어 상기 타측을 이루고, 일부분에 신축을 허용하는 신축공간이 마련되며, 상기 신축공간을 통해 신축이 가능함에 따라 탄성변형되면서 상기 실링부재의 축선방향으로 탄성력을 인가하여 상기 실링부재의 타단을 상기 밸브부재의 외면에 긴밀하게 접촉시키는 탄성요소;를 포함하여 구성할 수 있다.

상기 실링부재는, 상기 밸브부재의 외면과 밀착되게 접촉되는 타단의 실링면;을 더 포함할 수 있다.

상기 실링면은 예컨대, 상기 밸브부재의 곡면진 외면에 대응하여 곡면지게 형성된 제1밀착면; 및 상기 제1밀착면의 내측에 단턱지게 형성된 제2밀착면;을 포함하여 구성하는 것이 바람직하다.

상기 탄성요소는 예컨대, 상기 실링부재의 일단에 연장형성되어 상기 실링부재와 동일체를 이루고, 신축공간을 제공하는 적어도 하나의 노치가 형성된 중공관으로 구성될 수 있다.
여기서, 상기 노치는, 상기 중공관의 일부가 절개되어 구멍으로 형성됨에 따라 상기 중공관에 구멍으로 이루어진 신축공간을 제공한다.

상기 탄성요소는, 상기 노치가 상기 중공관의 표면에서 중앙의 센터선을 향해 절개될 수 있다.

상기 탄성요소는, 상기 노치가 복수로 구성되어 상기 중공관의 길이방향을 따라 이격상태로 형성된 것이 보다 바람직하다.

상기 실링부재는 외면에 환형 홈이 형성되고, 상기 환형 홈에는 환형의 립 씰(lip seal)이 설치될 수 있다.

상기 립 씰은 예컨대, 상기 환형 홈의 내면에 밀착되게 끼움결합되는 끼움몸체; 및 상기 끼움몸체의 양측에 탄성적으로 변경가능하게 연장된 제1 및 제2 립부;를 포함하여 구성할 수 있다.

상기 제1립부는 상기 환형 홈의 바닥면에 밀착되게 접촉하며, 상기 제2립부는 상기 포트의 내면에 밀착되게 접촉한다.

본 발명에 의하면, 실링수단이 단일체로 구성되므로 포트에 용이하게 설치할 수 있고, 실링수단의 탄성변형이 가능한 타측에 의해 일측이 탄력적으로 지지됨에 따라 실링수단이 밸브부재에 견고하게 밀착되므로 원활한 실링이 가능하다.

특히, 밸브바디의 어느 하나의 포트 내면에서 탄성요소의 탄성력에 의해 실링부재를 밸브부재의 외면을 향해 편향(bias)시킴으로써 실링부재의 실링면이 밸브부재의 외면에 밀착되므로 접촉상태를 안정적으로 유지할 수 있고, 이를 통해 포트에 대한 밀봉성을 항상 일정하게 유지함과 더불어 누설가능성을 확실하게 차단할 수 있는 장점이 있다.

더욱이, 본 발명은 탄성요소가 실링부재의 일면에 동일체로 형성됨에 따라 실링부재에 대해 보다 높은 탄성력을 인가할 수 있으므로, 실링부재에 의한 포트의 밀봉성을 더욱 높일 수 있는 장점이 있으며, 더 나아가 탄성요소에 신축공간이 마련됨에 따라 탄성요소가 신축공간을 통해 원활하게 탄성변형될 수 있다.

또, 본 발명은 실링면이 단턱지게 형성된 제1접촉면과 제2접촉면으로 이루어짐에 따라 실링면의 전체적인 접촉면적을 상대적으로 줄여줄 수 있으므로 동적 마찰 시에 실링부재의 마모를 대폭 줄일 수 있으며, 이에 더하여 실링면이 보다 유연하게 변형됨에 따라 실링면의 제1접촉면과 제2접촉면 모두가 밸브부재의 외면에 보다 밀착되게 접촉될 수 있으므로 그 밀봉성이 대폭 높아질 수 있는 장점이 있다.

그리고, 본 발명은 실링부재의 외면에 환형의 립 씰이 설치됨에 따라 실링부재의 외면과 포트의 내면 사이에서 원주방향 및/또는 반경방향의 밀봉성을 확실하게 보장할 수 있다.

특히, 립 씰의 끼움몸체의 양측에 제1 및 제2 립부가 변형가능하게 형성됨에 따라 립 씰의 끼움몸체가 환형 홈 내에 끼워질 때 제1립부가 탄성적으로 변형되어 끼움몸체를 환형 홈의 외경방향으로 탄성적으로 밀어낼 수 있으므로, 제2립부의 단부는 포트의 내면과 보다 기밀하게 접촉할 수 있는 장점이 있다.

게다가, 본 발명은 탄성요소가 노치를 갖는 중공관으로 구성될 경우 노치에 의해 제공되는 신축공간을 통해 용이하게 신축하면서 탄성력을 확보할 수 있다.
특히, 중공관의 일부분이 절개되어 구멍으로 노치가 형성되므로 구멍으로 이루어진 신축공간을 중공관에 제공할 수 있다.

또, 노치가 중공관의 표면에서 중앙의 센터선을 향해 절개됨에 따라 밸브부재의 축선방향으로 원활하게 탄성력을 인가할 수 있고, 노치의 폭이 센터선으로 갈수록 협소해짐에 따라 중공관의 중앙부측 강성이 탄성변형에 충분할 정도로 확보되므로 원활하게 탄성변형될 수 있으며, 복수의 노치가 중공관의 길이방향을 따라 형성되므로 노치가 단수일 경우보다 원활한 신축이 가능하여 탄성력이 배가될 수도 있다.

또한, 중공관의 노치가 센터선을 중심으로 양측에 대향하는 형태로 형성됨에 따라 탄성력이 균등하게 발생되므로 중공관의 원주방향을 따라 고르게 탄성력을 인가할 수 있고, 이에 더하여 노치가 센터선을 중심으로 교호상태로 형성되므로 센터선이 위치한 중공관의 중앙부측 두께가 협소해지는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 노치가 복수로 구성되어도 중앙부측의 요구되는 강성을 확실하게 확보할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 밸브장치를 도시한 사시도;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 밸브장치를 도시한 측면도;
도 3은 도 2의 A-A선을 따라 도시한 단면도;
도 4는 도 3의 화살표 B부분을 확대하여 도시한 확대도;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 밸브장치를 도시한 분해사시도;
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 밸브장치의 실링수단을 도시한 측면도;
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 밸브장치의 실링수단을 도시한 분해 사시도;
도 8은 본 발명에 의한 차량용 밸브장치가 엔진 냉각시스템의 일 예에 적용된 상태를 도시한 유압회로도; 및
도 9는 본 발명에 의한 차량용 밸브장치에서 밸브부재의 회전각에 따른 유출포트들의 선택적인 개방도를 예시한 그래프이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 참고로, 본 발명을 설명하는 데 참조하는 도면에 도시된 구성요소의 크기, 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다. 또, 본 발명의 설명에 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자, 운용자 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 이 용어에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내리는 것이 마땅하겠다.

도 1 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 밸브장치를 도시한다.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 차량용 밸브장치(100)는 2 이상의 포트(15, 10a)를 가진 밸브바디(10), 밸브바디(10) 내에 회전가능하게 설치된 밸브부재(20) 및 밸브바디(10)의 적어도 하나의 포트(15, 10a)에 설치된 하나 이상의 실링수단(30)을 포함한다.

밸브바디(10)는 도 5에 도시된 바와 같이, 그 외면에 형성된 2 이상의 포트(15, 10a)를 갖는다. 이러한 포트(15, 10a)는 유체가 유입되는 유입포트(15) 및 유체가 유출되는 하나 이상의 유출포트(10a)로 이루어진다. 도 1 내지 도 5에서는 밸브바디(10)의 하단에 유입포트(15)가 형성되고, 밸브바디(10)의 측면에 3개의 유출포트(10a)가 형성됨이 예시되어 있지만, 본 발명은 이에 한정하지 않고 포트의 갯수 및 위치 등을 보다 다양하게 구성할 수 있다.

그리고, 밸브바디(10)는 그 내부에 포트(15, 10a)와 소통하는 내부공간을 가진다.

밸브바디(10)은 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 그 외면에서 돌출된 복수의 플랜지(12, 13, 14)를 갖는다. 각 포트(10a)는 도 3 내지 도 5와 같이 각 플랜지(12, 13, 14)의 내부에 개별적으로 형성된다. 밸브바디(10)는 플랜지(12, 13, 14)에 포트 피팅(16, 17, 18; port fitting)의 플랜지부(16a, 17a, 18a)가 개별적으로 결합된다. 포트피팅(16, 17, 18)은 파이프 또는 튜브 형태로 이루어져 라디에이터나 오일 쿨러 또는 실내 히터 등에 선택적으로 연결될 수 있다.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 밸브바디(10)는 하부에 마련된 유입포트(15)에 지지체(26)가 설치된다. 지지체(26)는 밸브부재(20)의 하단을 회전가능하게 지지한다.

밸브부재(20)는 밸브바디(10)의 내부공간에 밸브축(25)에 의해 회전가능하게 설치된다. 밸브축(25)은 상단이 밸브바디(10)의 상면을 관통하여 돌출되며, 이렇게 돌출된 상단에 엑츄에이터(11)가 연결됨에 된다. 따라서, 밸브부재(20)는 엑츄에이터(11)의 구동력에 의해 회전할 수 있다. 이러한 엑츄에이터(11)는 모터나 공압 엑츄에이터 또는 솔레노이드 밸브 중에서 어느 하나로 이루어져 밸브부재(20)를 구동시킬 수 있다.

밸브부재(20)는 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 그 외면에 형성된 하나 이상의 개구(21, 22, 23)를 갖는다. 밸브부재(20)는 밸브바디(10)의 내면에 대응하는 원통형 구조로 이루어지며, 외면이 곡면형으로 형성된다.

밸브부재(20)는 전술한 바와 같이 밸브축(25)을 통해 회전됨에 따라 전술한 개구(21, 22, 23)가 밸브바디(10)의 유출포트(10a)들과 선택적으로 소통한다. 따라서, 밸브바디(10)는 각 유출포트(10a)가 선택적으로 개폐될 수 있다.

실링수단(30)은 밸브바디(10)의 유출포트(10a) 또는 유입포트(15) 내에 설치될 수 있다. 이러한 실링수단(30)은 유출포트(10a) 또는 유입포트(15)에 대한 밀봉성을 확보한다.

이를 구체적으로 살펴보면, 실링수단(30)은 유출포트(10a)의 내면에 기밀하게 설치되는 실링부재(31) 및 실링부재(31)의 일단에 동일체로 마련된 하나 이상의 탄성요소(32)를 포함한다. 즉, 실링수단(30)은 오직 하나의 단일체로 구성된다. 따라서, 실링수단(30)은 부품이 간소하므로 제조 및 설치가 용이하다.

실링부재(31)는 그 내부에 유체가 관류하도록 형성된 중공부(31a) 및 포트(10a)의 내면에 대응하는 외면을 가진 원통형 구조로 이루어진다. 이에 실링부재(31)의 외면은 유입포트(15) 또는 유출포트(10a)의 내면에 기밀하게 밀착될 수 있다.

실링부재(31)는 그 일단에 동일체로 형성된 하나 이상의 탄성요소(32) 및 밸브부재(20)의 외면과 기밀하게 접촉하는 실링면(34)을 가진다.

탄성요소(32)는 실링부재(31)의 일단이나 중간에 일체로 성형되어 실링부재(31)와 동일체로 구성될 수 있다. 탄성요소(32)는 후술되는 바와 같이 탄성변형이 가능하게 구성되므로 실링부재(31)에 탄성력을 축선방향으로 인가한다. 따라서, 실링부재(31)는 실링면(34)이 밸브부재(20)의 외면에 밀착됨에 따라 접촉상태가 안정적으로 유지될 수 있다.

결론적으로, 실링수단(30)은 포트(15, 10a)에 설치될 경우 일측에 구비된 실링부재(31)의 실링면(34)이 밸브부재(20)에 밀착된다. 그리고, 실링수단(30)은 실링부재(31)와 동일체를 이루는 타측의 탄성요소(32)가 설치시 압축되면서 탄성변형되므로 타측의 탄성요소(32)에서 발생되는 탄성력으로 일측의 실링부재(31)를 탄력적으로 지지한다.

한편, 전술한 탄성요소(32)는 신축되면서 탄성력의 확보가 가능하도록 실질적으로 신축을 허용하는 신축공간이 마련된다. 따라서, 탄성요소(32)는 신축공간을 통해 신축이 가능함에 따라 탄성변형되면서 탄성력을 확보할 수 있다.

탄성요소(32)는 예컨대, 도 4와 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 실링부재(31)의 일단에 연장형성되어 실링부재(31)와 동일체를 이루고, 신축공간을 제공하는 적어도 하나의 노치(32e)가 형성된 중공관(32f)으로 구성될 수 있다. 중공관(32f)은 원활한 탄성변형을 위해 도시된 바와 같이 실링부재(31) 보다 얇은 두께로 형성될 수 있으나, 이와 달리 실링부재(31)와 동일한 두께로 형성될 수도 있다. 그리고, 노치(32e)는 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이 중공관(32f)의 일부가 절개되어 구멍으로 형성된다. 따라서, 노치(32e)는 구멍으로 이루어진 신축공간을 중공관(32f)에 제공한다.

이러한 탄성요소(32)는 전술한 제1 및 제2 실시예와 동일한 재질 및 구성에 의해 실링부재(31)에 동일체로 성형되거나, 실링부재(31)와 별개로 제조된 후 실링부재(31)에 동일체로 연결될 수 있다. 따라서, 실링수단(30)은 도시된 바와 같이 일측에 실링부재(31)가 마련되고, 타측에 탄성요소(32)가 마련된 단일체로 구성된다.

탄성요소(32)는 실링부재(31)의 축선방향으로 탄성력이 인가되도록, 도 6에 도시된 바와 같이 노치(32e)가 중공관(32f)의 표면(EX)에서 중앙의 센터선(CL)을 향해 절개되는 것이 바람직하다. 이러한 탄성요소(32)는 중공관(32f)의 중앙부에 소망하는 강성이 확보되어 원활하게 탄성변형되도록, 노치(32e)의 폭(W)이 중공관(32f)의 표면(EX)에서부터 센터선(CL)으로 갈수록 협소해지는 형태로 구성되는 것이 바람직하다.

탄성요소(32)는 탄성력의 확보가 배가되도록 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 노치(32e)가 복수로 구성되어 중공관(32f)의 길이방향(L)을 따라 이격상태로 형성되는 것이 더욱 바람직하다. 이에 더하여, 노치(32e)는 탄성력이 균등하게 발생되도록 도시된 바와 같이 센터선(CL)을 중심으로 중공관(32f)의 양측에 제각기 형성되어 서로 대향하는 형태로 구성되는 것이 가장 바람직하며, 더 나아가 중공관(32f)의 중앙부측 강성이 확실하게 확보되도록 센터선(CL)을 중심으로 서로 엇갈리게 교호상태로 형성되는 것이 특히 바람직하다.

이상과 같은 탄성요소(32)는 전술한 바와 같이 포트 피팅(16, 17, 18)이 밸브바디(10)에 결합될 경우 포트 피팅(16, 17, 18)의 단부에 의해 중공관(32f)의 단부가 가압된다. 이때, 중공관(32f)은 신축공간을 제공하는 노치(32e)에 의해 신축되면서 탄성변형된다. 따라서, 중공관(32f)은 실링부재(31)에 탄성력을 제공하여 실링부재(31)의 전술한 실링면(34)을 밸브부재(20)의 외면에 밀착시킨다.

특히, 중공관(32f)은 노치(32e)가 표면(EX)에서 중앙의 센터선(CL)을 향해 절개됨에 따라 밸브부재(20)의 축선방향으로 원활하게 탄성력을 인가한다. 이때, 중공관(32f)은 노치(32e)의 폭(W)이 센터선(CL)으로 갈수록 협소해짐에 따라 중앙부의 강성이 탄성변형에 충분할 정도로 확보되므로 원활하게 탄성변형된다.

그리고, 중공관(32f)은 복수의 노치(32e)가 길이방향(L)을 따라 형성되므로 노치(32e)가 단수일 경우보다 원활한 신축이 가능하여 탄성력이 배가된다. 또한, 중공관(32f)은 노치(32e)가 센터선(CL)을 중심으로 양측에 대향하는 형태로 형성됨에 따라 탄성력이 균등하게 발생되므로 원주방향을 따라 고르게 탄성력을 인가할 수 있다. 이에 더하여, 중공관(32f)은 노치(32e)가 센터선(CL)을 중심으로 교호상태로 형성되므로 센터선(CL)이 위치한 중앙부의 두께가 협소해지는 것이 방지되며, 이에 따라 노치(32e)가 복수로 구성되어도 중앙부의 요구되는 강성을 확실하게 확보할 수 있다.

한편, 전술한 실링부재(31)는 도 4에 도시된 바와 같이 전술한 실링면(34)에 의해 밸브바디(10)의 내부공간 및 밸브부재(20)의 내부공간에 대한 유체의 실링을 확보할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 실링면(34)은 밸브부재(20)의 곡면진 외면에 대응하여 곡면지게 형성된 제1밀착면(34a) 및 제1밀착면(34a)의 내측에 단턱지게 형성된 제2밀착면(34b)으로 이루어진다.

이에 의해, 실링부재(31)는 조립 초기에는 실링면(34)의 제1밀착면(34a)만이 밸브부재(20)의 외면과 접촉함에 따라 실링면(34)의 전체적인 접촉면적을 상대적으로 줄여줄 수 있으므로 동적 마찰 시에 실링부재(31)의 마모를 대폭 줄일 수 있다. 또한, 실링부재(31)는 조립된 이후에 일정 기간이 경과하면 실링면(34)의 제1밀착면(34a) 및 제2밀착면(34b)이 단턱지게 형성된 구조에 의해 실링면(34)이 보다 유연하게 변형되어 실링면(34)의 제1밀착면(34a)과 제2밀착면(34b) 모두가 밸브부재(20)의 외면에 보다 밀착되게 접촉될 수 있으므로 그 밀봉성을 대폭적으로 높일 수 있다.

한편, 실링부재(31)는 예컨대, 폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene, PTFE) 등과 같이 마찰계수가 낮고, 내화학성이 양호한 재질로 제조될 수 있다. 이와 같이 실링부재(31)는 마찰계수가 낮은 재질로 이루어짐에 따라 밸브부재(20)의 외면과 밀착상태로 회전접촉(동적 부하) 시에 그 동적 마찰부하가 감소되어 마모가 대폭적으로 감소된다.

실링부재(31)는 도 7에 도시된 바와 같이 외면의 일측에 환형의 립 씰(36, lip seal)이 설치되는 환형 홈(35)이 형성된다. 이러한 립 씰(36)은 기타 상황에 따라 실링부재(31)의 실링면(34)이 기밀을 유지하지 못할 경우에 보완적인 밀봉기능을 수행할 수 있다.

이러한 립 씰(36)은 환형 홈(35)의 내면에 밀착되게 끼움결합되는 환형의 끼움몸체(36a), 이 끼움몸체(36a)의 양측에 변형가능하게 외측으로 연장된 제1 및 제2 립부(36b, 36c; lip portion)를 가진다.

립 씰(36)은 보다 기밀한 밀봉성을 확보하도록 EPDM(ethylene propylene diene monomer) 등과 같이 탄성적 변형이 용이한 재질로 이루어진다.

이러한 립 씰(36)의 구성에 의해, 환형 홈(38) 내에 끼움몸체(36a)가 끼워질 경우에는 제1립부(36b)는 탄성적으로 변형되면서 그 단부가 유출포트(10a)의 내면과 기밀하게 접촉할 수 있다.

그리고, 제2립부(36c)는 끼움몸체(36a)가 환형 홈(35)에 끼워질 경우에 환형 홈(35)의 바닥면에 탄성적으로 변형되어 끼움몸체(36a)를 환형 홈(38)의 외경방향으로 탄성적으로 밀어낼 수 있다. 따라서, 제1립부(36b)는 단부가 보다 기밀하게 유출포트(10a)의 내면과 접촉할 수 있다.

한편, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 포트 피팅(16, 17, 18)은 플랜지부(15a, 17a, 18a)에 환형의 밀봉링(19)이 설치되는 수용홈(19a)이 형성된다. 그리고, 환형의 밀봉링(19)은 실링수단(30)의 외경방향에 배치됨으로써 실링수단(30)에 의한 밀봉성을 대폭 보강할 수 있다.

한편, 본 발명에 의한 차량용 밸브장치(100)는 도 8과 같이 엔진 냉각시스템에 적용될 수 있다.

도 1 내지 도 5에 예시된 바에 따르면, 밸브바디(10)는 외면에 3개의 유출포트(10a)가 형성됨이 예시되어 있다. 이러한 밸브바디(10)는 유출포트(10a)들이 도 8의 엔진 냉각시스템에서 제1 내지 제3 유출포트(A, B, C)의 기능을 수행한다. 여기서, 제1유출포트(A)는 라디에이터(6)와 소통하는 제1출력라인(1)에 접속된다. 제2유출포트(B)는 오일 쿨러(7)와 소통하는 제2출력라인(2)에 접속된다. 제3유출포트(C)는 실내히터(8)와 소통하는 제3출력라인(3)에 접속된다.

이러한 제1 내지 제3 유출포트(A, B, C)에 대한 개도량(%)은 도 9에 예시된 바와 같이, 밸브부재(20)의 회전각(°)에 따라 밸브바디(10)의 유출포트(A, B, C)에 대한 개도량이 서로 다르게 설정됨을 알 수 있다. 즉, 각 유출포트(A, B, C)는 밸브부재(20)의 회전각에 따라 개도량(%)이 매우 다양하게 설계될 수 있다.

이상, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 이 명세서에 개시된 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 한정되지 않으며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 이내에서 당업자에 의하여 다양하게 변형될 수 있다.

10: 밸브바디 11, 12: 포트
20: 밸브부재 21, 22: 개구
30: 실링수단 31: 실링부재
32: 탄성요소 34: 실링면
34a: 제1밀착면 34b: 제2밀착면
36: 립씰 36a: 끼움몸체
36b: 제1립부 36c: 제2립부

Claims (7)

1. 외면에 적어도 2개의 포트를 가지고, 상기 포트와 소통하는 내부공간을 가진 밸브바디;
   상기 밸브바디의 내부공간에 회전가능하게 설치되어 상기 포트를 개폐하는 밸브부재; 및
   상기 포트들 중 적어도 어느 하나를 실링하며, 오직 하나의 단일체로 이루어지는 실링수단;을 포함하고,
   상기 실링수단은,
   상기 포트에 설치되어 일측이 상기 밸브부재에 밀착되고, 상기 일측과 동일체를 이루면서 탄성변형이 가능한 타측에 의하여 타측의 탄성력을 통해 상기 일측을 탄력적으로 지지하는 것을 특징으로 하며,
   상기 실링수단은,
   상기 포트의 내면에 긴밀하게 설치되고, 상기 일측을 이루는 실링부재; 및
   상기 실링부재의 일단에 동일체로 마련되어 상기 타측을 이루고, 일부분에 신축을 허용하는 신축공간이 마련되며, 상기 신축공간을 통해 신축이 가능함에 따라 탄성변형되면서 상기 실링부재의 축선방향으로 탄성력을 인가하여 상기 실링부재의 타단을 상기 밸브부재의 외면에 긴밀하게 접촉시키는 탄성요소;를 포함하고,
   상기 탄성요소는,
   상기 실링부재의 일단에 연장형성되어 상기 실링부재와 동일체를 이루고, 신축공간을 제공하는 적어도 하나의 노치가 형성된 중공관;으로 구성되며,
   상기 노치는,
   상기 중공관의 일부가 절개되어 구멍으로 형성됨에 따라 상기 중공관에 구멍으로 이루어진 신축공간을 제공하는 것을 특징으로 하는 차량용 밸브장치.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서, 상기 실링부재는,
   상기 밸브부재의 외면과 밀착되게 접촉되는 타단의 실링면;을 더 포함하고,
   상기 실링면은,
   상기 밸브부재의 곡면진 외면에 대응하여 곡면지게 형성된 제1밀착면; 및
   상기 제1밀착면의 내측에 단턱지게 형성된 제2밀착면;을 포함하는 차량용 밸브장치.
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서, 상기 탄성요소는,
   상기 노치가 상기 중공관의 표면에서 중앙의 센터선을 향해 절개된 것을 특징으로 하는 차량용 밸브장치.
6. 청구항 1에 있어서, 상기 탄성요소는,
   상기 노치가 복수로 구성되어 상기 중공관의 길이방향을 따라 이격상태로 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 밸브장치.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 실링부재는 외면에 환형 홈이 형성되고, 상기 환형 홈에는 환형의 립 씰(lip seal)이 설치되며,
   상기 립 씰은,
   상기 환형 홈의 내면에 밀착되게 끼움결합되는 끼움몸체; 및
   상기 끼움몸체의 양측에 탄성적으로 변경가능하게 연장된 제1 및 제2 립부;를 포함하고,
   상기 제1립부는 상기 환형 홈의 바닥면에 밀착되게 접촉하며, 상기 제2립부는 상기 포트의 내면에 밀착되게 접촉하는 것을 특징으로 하는 차량용 밸브장치.

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