KR102353415B1

KR102353415B1 - 수용 부재를 포함하는 배출 밸브

Info

Publication number: KR102353415B1
Application number: KR1020167036175A
Authority: KR
Inventors: 베른트 호이써; 롤프 슈토츠
Original assignee: 로베르트 보쉬 게엠베하
Priority date: 2014-06-26
Filing date: 2015-05-29
Publication date: 2022-01-21
Also published as: JP6408700B2; WO2015197307A1; EP3161312B1; US20170138490A1; CN106414192B; JP2017526862A; EP3161312A1; KR20170023008A; DE102014212292A1; CN106414192A; BR112016030309A2; US10550948B2; BR112016030309B1

Abstract

본 발명은 유압 유닛의 유압 펌프(10)를 위한 배출 밸브(76)에 관한 것이며, 상기 배출 밸브는 밸브 몸체(52)에 의해 밀폐될 수 있는 밸브 개구부(50)와, 이 밸브 개구부(50)에 인접하며 내부에 형성된 공동부(78) 내에 밸브 몸체(52)의 수용을 위한 수용 부재(74)를 포함하고, 공동부는 종축(88)과 내벽(80)을 포함하고, 내벽(80)은 반경 방향에서 바깥쪽으로 향해 있는 포켓부(82)를 포함하며, 이 포켓부 내로 밸브 몸체(52)가 삽입될 수 있다.

Description

수용 부재를 포함하는 배출 밸브{DISCHARGE VALVE COMPRISING A RECEIVING ELEMENT}

본 발명은 유압 유닛의 유압 펌프용 배출 밸브에 관한 것이며, 상기 배출 밸브는 밸브 몸체에 의해 밀폐될 수 있는 밸브 개구부(valve opening)와, 이 밸브 개구부에 인접하며 내부에 형성된 공동부(cavity) 내에 밸브 몸체의 수용을 위한 수용 부재를 포함한다.

일반적인 유압 유닛들은, 자동차의 휠 브레이크들에서 제어된 제동압들을 생성하기 위해, 특히 ABS 및 ESP 브레이크 시스템들용 차량 브레이크 시스템들에 사용된다. 유압 유닛은, 피스톤 펌프의 원리에 따라서 작동하는 유압 펌프를 포함한다. 이 경우, 일반적으로 복수의 펌프 부재가 하나의 블록 형태의 펌프 하우징 내에 제공된다. 각각의 펌프 부재는, 송출할 유체를 컵 형태의 펌프 실린더의 단부면 상의 밸브 개구부를 통해 배출하기 위한 배출 밸브를 포함한다. 펌프 실린더 내에는 피스톤이 축 방향으로 변위 가능하게 지지되며, 이 피스톤의 일측 단부는 펌프 실린더 안쪽으로 돌출되고 피스톤의 타측 단부는 펌프 모터에 의해 구동되는 편심 샤프트에 의해 지지되며 구동된다. 편심 샤프트는 회전 운동에 의해 피스톤의 사인파형 병진 행정 이동을 생성하고, 상기 운동에 의해 유체가 송출되며 가압될 수 있다.

펌프 실린더 내로 피스톤의 이동 동안, 유체는 펌프 실린더의 단부면 쪽으로 압박된다. 이런 방식으로 압박되면서, 유체는 밸브 개구부를 에워싸는 밸브 시트로부터 밸브 몸체를 분리시키며, 펌프 실린더 상에 배치되는 밸브 커버의 원기둥형 공동부 내에 배치되는 리턴 스프링에 대해 밸브 몸체를 가압한다. 이 경우, 밸브 커버는 밸브 몸체를 위해 사용될 뿐만 아니라, 밸브 몸체가 부분적으로 이미 휴지 상태에서 그 내에 수용되어 있는 수용 부재로서도 사용된다.

밸브 시트로부터 밸브 몸체를 분리할 때, 밸브 몸체는 상기 유형의 수용 부재의 공동부 내로 이동되고, 밸브 개구부는 개방되며, 유체는 밸브 몸체를 스쳐 통과하면서 펌프 실린더로부터 유출된다. 이런 방식으로 유출되는 유체는, 예컨대 EP 0 446 454 B1에 기재된 것처럼, 유출 채널에 의해 펌프 하우징 내로 안내된다. 유출 동안 밸브 몸체의 진동이 발생하며, 이런 진동은 특히 유압 유닛 내에서 유체의 송출 동안 의도하지 않은 소음에 대해서도 책임이 있다.

본 발명의 과제는, 유압 유닛 내에서 유체의 송출 동안 의도하지 않은 소음이 발생하지 않는, 유압 유닛의 유압 펌프용 배출 밸브를 제공하는 것이다.

본 발명에 따라서, 유압 유닛의 유압 펌프용 배출 밸브가 제공되며, 이 배출 밸브는 밸브 몸체에 의해 밀폐될 수 있는 밸브 개구부와, 상기 밸브 개구부에 인접하며 내부에 형성된 공동부 내에 밸브 몸체의 수용을 위한 수용 부재를 포함하며, 공동부는 종축과 내벽을 포함한다. 이 경우, 내벽은 반경 방향에서 바깥쪽으로 향해 있는 포켓부(pocket)를 포함하며, 이 포켓부 내로는 밸브 몸체가 삽입될 수 있다. 포켓부는 특히 공동부의 돌출부를 형성하거나, 또는 내벽의 함몰부를 형성하며, 그에 따라 공동부의 종축에 대해 편심으로 배치된다. 상기 유형의 포켓부에 의해, 밸브 몸체는 실제 공동부로부터 포켓부 안쪽으로 이동될 수 있으며, 그에 따라 거기에 나타나는 유체의 유동을 방해하지 않을 수 있다. 밸브 몸체의 둘레에서 발생하는 유체의 유동은 밸브 몸체를 포켓부 내에 및/또는 상에 국한시켜 유지한다.

본 발명은, 수용 부재의 공동부가 밸브 몸체를 밸브 개구부의 전방에서 중심에, 밸브 개구부를 에워싸는 밸브 시트 상에 파지해야만 한다는 사실을 기초로 한다. 그렇지 않으면, 밸브 몸체는 밸브 개구부를 완전히 밀폐하지 못할 수도 있다. 이를 위해, 공동부는 공지된 바와 같이 내벽과 종축을 포함하고, 이 종축은 밸브 개구부의 종축과 적어도 거의 일치한다. 이제, 본 발명에 따라서, 내벽 상에는 반경 방향에서 바깥쪽으로 향해 있는 포켓부가 제공된다. 상기 포켓부는, 밸브 몸체가 밸브 시트로부터 분리된 상태에서 공동부의 종축에 대해, 그리고 그에 따라 밸브 개구부의 종축에 대해 편심으로 포지셔닝되게 할 수 있다. 이를 위해, 밸브 개구부의 개방 동안, 밸브 몸체는 먼저 그 중심 위치로부터 분리된다. 그 다음, 분리된 밸브 몸체 상에 본 발명에 따른 포켓부가 유체의 유동과 함께 작용하며, 이 유체의 유동에 의해 밸브 몸체가 공동부의 종축과 관련하여 편심 위치로 이동된다. 그에 따라, 밸브 몸체는 공동부의 중심으로부터 외부로 안내되고 특히 포켓부로부터 떨어져 있는 그 측면에서 유체가 환류하며, 그럼으로써 규정된 방식으로 강화된 유동 가이드는 밸브 몸체의 한 측면에서만 수행된다. 상기 유동 가이드는 밸브 몸체를 포켓부 상으로 또는 내로 압박한다. 그에 따라, 밸브 몸체는 그 위치와 관련하여 센터링되고 위치 규정된 방식으로 파지된다. 이런 방식으로 파지되면서, 밸브 몸체는, 유체가 밸브 개구부를 관류하거나 그로부터 유출될 때 더 이상 진동 여기될 수 없으며, 이는 의도하지 않은 소음을 방지하고 특히 저소음형 배출 밸브를 형성한다.

바람직하게 밸브 몸체는 볼(ball)로서 형성되며, 상기 볼은 바람직하게는 원통형으로, 특히 원기둥형으로 형성된 공동부 내에 수용된다. 밸브 몸체는, 볼 형상에 의해, 포켓부 내로 활주할 수 있도록 하기 위해 모서리들 및 가장자리들 없이 항상 정확한 위치를 갖는 볼 표면을 갖는다. 이를 위해, 포켓부는, 특히 바람직하게는, 볼이 공간을 절약하면서 유체 공학적으로 특히 유리하게 포켓부 내에서 파지될수 있도록 하기 위해, 실질적으로 볼 표면의 일부분에 대해 상보적으로 형성된다.

또한, 수용 부재는 부품을 절약하면서 바람직하게는 동시에 배출 밸브의 밸브 커버이기도 하다.

또한, 본 발명에 따라서 바람직하게, 포켓부는 밸브 개구부 쪽으로 향해 개방되어 있다. 상기 방식으로 개방된 포켓부에 의해, 밸브 몸체는 밸브 개구부로부터 분리될 때 즉시 포켓부 안쪽으로 이동될 수 있으며, 그럼으로써 밸브 몸체는 즉시 정렬되어 포켓부 내에서 파지될 수 있게 된다. 다시 말해, 각각의 시간 지연 없이, 다른 경우에 발생하는 밸브 몸체의 진동이 방지될 수 있다.

또한, 본 발명에 따라서, 포켓부는 바람직하게는 원통형으로, 특히 원기둥형으로, 그리고 공동부의 종축에 대해 축방향으로 평행하게 형성된다. 이런 방식으로 형성되면서, 밸브 몸체는, 포켓부의 그렇지 않은 경우 간섭하는 포켓부 함몰부들 또는 돌출부들 없이, 포켓부 안쪽으로 이동될 수 있다. 밸브 몸체는 포켓부 내에서 특히 공간을 절약하면서 포켓부 벽 상에 안착될 수 있다. 추가로, 상기 방식으로 형성되는 포켓부에 의해, 유체 흐름 내에서 유동 난류들은 거의 방지되며, 이는 유체가 유출될 경우 포켓부 내에 및/또는 상에 밸브 몸체를 특히 안정적으로 파지한다.

또한, 포켓부는 본 발명에 따라 바람직하게는 공동부의 횡단면에서 볼 때, 공동부의 내벽 상에서 30° 내지 180°, 바람직하게는 40° 내지 120°, 특히 바람직하게는 50° 내지 90°의 각도에 걸쳐 연장된다. 상기 각도에 의해, 포켓부 내에는, 밸브 몸체를 정렬하여 파지할 수 있도록 하기에 충분한 공간이 형성된다. 이와 동시에, 상기 방식으로 공간이 제한되며, 이로써 밸브 몸체의 위치는, 유체 흐름 내에서 밸브 몸체의 진동을 방지할 수 있도록 하기 위해 충분히 한정된다.

또한, 축 방향에서 포켓부와 밸브 개구부 사이에는, 본 발명에 따라 바람직하게는, 적어도 하나의 반경 방향 유출 채널 및 포켓부의 평면 상으로 직각 투영 시 적어도 하나의 반경 방향 유출 채널이 포켓부 상에 배치되도록, 적어도 하나의 반경 방향 유출 채널이 제공된다. 상기 반경 방향 유출 채널에 의해, 유체는 특히 펌프 하우징의 배출 영역에서 작업을 추가 실행하도록 배출될 수 있다. 배출 동안, 유동 방향으로 밸브 몸체 상류에서의 높은 유체 압력과 유동 방향으로 밸브 몸체 하류에서 그에 비해 낮은 유체 압력 간에 압력 강하가 나타난다. 이런 유형의 압력 강하는, 특히 유출되는 유체가 유출 채널의 방향으로 밸브 몸체에 흡인력(suction)을 가하게 한다. 상기 흡인력은, 포켓부가 바람직하게는 평면 상으로 직각 투영 시 적어도 하나의 반경 방향 유출 채널 상에, 그리고 그에 따라 특히 상기 유출 채널의 근처에 배치될 때, 본 발명에 따른 포켓부 내 및 그 둘레의 영역에 특히 강하게 작용하는 것으로 나타났다. 이런 방식으로 배치되면서, 밸브 몸체는, 유체가 유출될 때 포켓부의 내에 및/또는 상에 특히 신뢰성 있게 파지될 수 있다.

바람직하게 적어도 하나의 반경 방향 유출 채널은 수용 부재 내에서 부품을 절약하면서 반경 방향에서 공동부 상에 배치된다.

또한, 적어도 하나의 유출 채널은 본 발명에 따라서 바람직하게는 제 1 반경 방향 유출 채널과 제 2 반경 방향 유출 채널이며, 제 2 반경 방향 유출 채널은 제 1 반경 방향 유출 채널에 대해 비대칭으로 연장된다. 이 경우, '비대칭으로'란, 특히 제 2 반경 방향 유출 채널이 제 1 반경 방향 유출 채널에 대해 점 대칭 및 축 대칭으로 연장되지 않는 것을 의미한다. 상기 비대칭으로 배치된 유출 채널들에 의해, 송출 모드 동안 밸브 몸체로부터 가해지는 진동은 추가로 감소되며, 특히 유체 흐름 내에서 펌프 피스톤의 행정 이동에 의해 생성되는 맥동도 감쇠된다. 그에 따라, 본 발명에 따른 포켓부는 밸브 몸체를 특히 신뢰성 있게 그리고 저진동 방식으로 파지할 수 있다.

이를 위해, 포켓부는 바람직하게는 공동부의 내벽 상에서, 평면 상으로 직각 투영 시 제 1 반경 방향 유출 채널과 제 2 반경 방향 유출 채널 사이에 배치된다. 이런 방식으로 배치되면서, 유체는 두 반경 방향 유출 채널로부터 유출될 수 있고 매우 강력한 흡인력을 포켓부로, 그리고 이 포켓부 상에 파지된 밸브 몸체로 가할 수 있다. 이를 위해, 제 1 반경 방향 유출 채널과 제 2 반경 방향 유출 채널 간의 각도는 30° 내지 180°, 바람직하게는 40° 내지 130°, 특히 바람직하게는 50° 내지 100°인 것이 바람직한 것으로서 증명되었다. 특히 두 반경 방향 유출 채널은, 포켓부 상의 횡단면에서 축 방향 투영 시 포켓부의 단부 영역들에 배치되도록 포지셔닝된다. 그에 따라, 포켓부는 두 반경 방향 유출 채널의 중심에 배치되며, 이는 유체 내의 진동을 추가로 감소시키고 포켓부의 진동 감소 작용을 증폭시킨다.

또한, 적어도 하나의 반경 방향 유출 채널은 본 발명에 따라서 바람직하게는 유체를 안내하는 방식으로 원주 채널 상에 배치되며, 이 원주 채널은 밸브 시트 원주부를 구비하여 밸브 개구부를 에워싸는 밸브 시트를 완전하게 에워싼다. 이를 위해, 바람직하게 원주 채널은 공동부의 내벽 상의 수용 부재 내에서 축 방향으로 밸브 개구부와 포켓부 사이에 배치된다. 이런 방식으로 배치되면서, 밸브 개구부를 관류하는 유체는 전체 밸브 시트 원주부를 넘어서 즉시 배출될 수 있으며, 이는 진동을 감소시키는 방식으로 밸브 몸체의 둘레에서 유체 정체(fluid jam)를 방지한다. 또한, 원주 채널은 유출되는 유체를 동시에 복수의 반경 방향 유출 채널로, 특히 제 1 및 제 2 반경 방향 유출 채널로 분배한다. 또한, 원주 채널은, 유체가 유출될 때, 밸브 몸체가 적어도 하나의 유출 채널 상에 안착되는 것을 방지한다. 상기 안착은 다른 경우에 유체의 체적 유량과 관련하여 유체를 스로틀링 시킬 수도 있다.

상기 원주 채널은 본 발명에 따른 포켓부와 조합하여 배출 밸브를 형성하고, 상기 배출 밸브는 유압 유닛의 특히 저진동 및 저소음 작동을 가능하게 한다. 이와 달리, 전체 밸브 시트 원주부를 따라 연장되는 원주 채널을 포함하는 종래의 배출 밸브들에서는 자주 바람직하지 않은 소음들이 발생한다. 이런 바람직하지 않은 소음들은, 특히 원주 채널 상에 복수의 반경 방향 유출 채널이 배치되는 경우, 밸브 몸체의 분리 시 밸브 몸체 상의 유체 압력에서 지속적으로 변하는 압력 차이에 의해 발생한다. 이 경우, 밸브 몸체는 체적 유량과 함께, 특히 체적 유량을 뒤따르면서 이동되며, 다시 말하면 밸브 몸체의 위치가 변하며, 그리고 그에 따라 밸브 몸체 상에서 유체 압력의 압력 레벨이 지속적으로 변한다. 압력 레벨의 지속적인 변화에 의해, 밸브 몸체의 발생하는 진동은 강화될 수 있으며, 이는 결과적으로 밸브 몸체의 흔들림 및 의도하지 않은 소음들을 야기한다. 상기 흔들림은 본 발명에 따른 포켓부에 의해 방지된다.

또한, 적어도 하나의 반경 방향 유출 채널은 유체를 안내하는 방식으로 본 발명에 따라서 바람직하게는 세그먼트 채널 상에 배치되며, 이 세그먼트 채널은 밸브 시트의 밸브 시트 원주부로 밸브 개구부를 에워싸는 밸브 시트를 단지 밸브 시트 원주부의 한정된 세그먼트를 따라서만 에워싼다. 세그먼트 채널 내에는 밸브 몸체의 분리 시에 발생하는 압력 차이, 또는 거기서 유체 내의 압력 강하가 거의 일정하게 유지되며, 다시 말해 변하지 않는 것으로 나타났다. 그에 따라, 유동 방향으로 밸브 몸체 상류에서의 높은 유체 압력과 유동 방향으로 밸브 몸체 하류에서 그에 비해 낮은 유체 압력 간의 소정의 압력 강하가 형성되며, 다시 말해서 세그먼트 채널의 방향으로 형성된다. 밸브 몸체는, 상기 방식으로 규정된 압력 강하에 의해 목표 지향 방식으로 세그먼트 채널의 방향으로, 그리고 적어도 하나의 유출 채널의 방향으로 흡인되어 포켓부 내로 가압된다.

바람직하게 세그먼트 채널은 공동부의 내벽 상의 수용 부재 내에서 축 방향으로 원주 채널과 포켓부 사이에 배치된다. 이 경우, 또한, 특히 바람직하게 세그먼트 채널은 원주 채널 폭을 갖는 원주 채널보다 더 작은 세그먼트 채널 폭과, 포켓부 폭을 갖는 포켓부보다 더 큰 세그먼트 채널 폭을 갖는다. 그에 따라, 공동부의 내벽 상에는, 종단면도로 볼 때, 밸브 몸체가 방해 없이 규칙적으로 포켓부 내로 "미끄러지거나" 또는 활주할 수 있는 단차형 배치구조가 형성된다.

또한, 본 발명에 따라 바람직하게, 한정된 세그먼트는 90° 내지 180°, 바람직하게는 110° 내지 160°의 각도에 걸쳐 연장된다. 상기 각도에 의해, 세그먼트 채널을 한정하는 채널 벽은 밸브 몸체를 배치하거나 안착시키기 위한 공간을 충분히 형성하는 충분히 큰 영역에 걸쳐 연장된다. 또한, 세그먼트는, 밸브 몸체가 밸브 시트로부터 분리된 상태에서, 밸브 몸체가 그 다음 스쳐 흐르는 유체에 의해서도 그 위치를 특히 신뢰성 있게 유지하는 방식으로 밸브 몸체의 위치가 결정되게 하는 정도로 제한된다. 그에 따라, 밸브 몸체는 의도한 바대로 포켓부 내로 압박될 수 있다.

또한, 적어도 하나의 반경 방향 유출 채널은 본 발명에 따라서 바람직하게는 유체를 안내하는 방식으로 외부 채널에 연결되고, 상기 외부 채널은 원주 채널의 외부에서 원주부를 따라서 전체 밸브 시트 원주부에 걸쳐 연장되며 이를 위해 바람직하게는 수용 부재 내에 배치된다. 이런 방식으로 연결되면서, 송출 모드 동안 모든 유체가 적어도 하나의 유출 채널을 통해 상기 완전한 외부 채널 내로 안내된다. 그에 따라, 유체는 완전히 분배되며, 이로써 유체 흐름 내의 맥동은 감쇠되고 밸브 몸체는 포켓부 내에서 신뢰성 있게 파지될 수 있다.

또한, 본 발명은 차량 브레이크 시스템의 유압 유닛 내에 상기 유형의 배출 밸브의 용도에도 관한 것이다. 그에 따라, 유압 유닛에 속하는 유압 펌프는 특히 저소음 방식으로, 그리고 균일하게 유체를 송출하며, 그럼으로써 차량 브레이크 시스템은 그에 상응하게 저소음으로 작동된다.

하기에서는 본 발명에 따른 해결책의 한 실시예가 첨부한 개략적 도면들에 의해 더 상세하게 설명된다.

도 1은 배출 밸브를 포함하는, 종래 기술에 따른 차량 브레이크 시스템용 유압 펌프를 도시한 종단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 배출 밸브의 한 실시예의 밸브 커버를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2에 따른 부분 III의 단면도이다.

도 1에는, 유압식 차량 브레이크 시스템용 유압 펌프(10)가 도시되어 있다. 유압 펌프(10)는 유체의 송출, 본원에서는 브레이크액의 송출을 위해 제공되며, 피스톤 펌프의 원리에 따라서 작동한다. 이를 위해, 유압 펌프(10)는 컵 형태의 실린더(12)를 포함하고, 이 실린더의 실린더 벽(14)은 실린더 축(16)을 따라서 연장된다. 실린더 벽(14)의 개방된 단부면 상에는 필터 슬리브(18)가 배치되고, 이 필터 슬리브에 이어서 저압 실링 링(20) 및 지지 링(22)이 배치된다.

저압 실링 링(20) 내에서 피스톤의 피스톤 로드(24)가 안내되고, 상기 피스톤 로드(24)에 축 방향으로 이어지는 밸브 시트 부재(26)가 상기 피스톤 로드(24)에 포함된다. 밸브 시트 부재(26) 내에는, 저압 영역으로부터 반경 방향에서 안쪽을 향해 유입 밸브(32)의 밸브 시트(30) 쪽으로 브레이크액을 공급하는 3개의 유입 개구부(28)가 형성된다. 또한, 밸브 케이지(34)뿐만 아니라, 이 밸브 케이지 내에 파지되는 나선형 리턴 스프링(36) 및 밸브 몸체로서의 볼형 폐쇄 몸체(38)도 추가로 유입 밸브(32)에 포함된다. 밸브 케이지(34)는 고압 실링 링(40)과 일체형으로 형성되며, 이 고압 실링 링은 실린더 벽(14)의 내면에서 밀봉되고 그에 따라 실린더(12) 내에서 송출할 유체용 압력 챔버(42)를 한정한다.

실린더(12)의 원형 실린더 바닥부(44) 내에서 중심에는 배출 밸브(48)의 원뿔대 형태의 밸브 시트(46)가 배치된다. 밸브 시트(46)는 원형 밸브 시트 원주부(49)를 포함하고 원형 밸브 개구부(50)를 에워싸며, 이 밸브 개구부는 볼형 폐쇄 몸체 또는 밸브 몸체(52)로 밀폐될 수 있다. 밸브 몸체(52)는 나선형 리턴 스프링(54)에 의해 밸브 시트(46) 쪽으로 압박되며, 이를 위해 리턴 스프링은 밸브 커버(56)의 공동부(55) 내에 설치되어 밸브 커버(56) 상에서 지지된다. 공동부(55)는 종축으로서 실린더 축(16)을 갖고, 실린더 외부면으로서 형성되는 내벽(57)을 구비한 중공 실린더로서 형성된다. 또한, 공동부(55)는 밸브 몸체(52)를 수용하기 위한 수용 부재로서 사용된다. 밸브 몸체(52)가 밸브 개구부(50)를 관류하는 유체에 의해 밸브 시트(46)로부터 리턴 스프링(54)의 스프링 힘에 대항하여 분리된다면, 밸브 몸체(52)는 계속하여 공동부(55) 안쪽으로 변위된다.

이런 방식으로 변위되면서, 밸브 몸체(52)는, 밸브 커버(56) 내의 배출구로서 형성되어 압력하에 실린더 챔버(42)로부터 유체를 배출하기 위해 사용되는 복수의 유출 채널(58)을 개방한다. 이를 위해 필요한 압력 상승은 실린더(12) 내로 피스톤을 삽입 이동할 때 수행된다. 피스톤은 피스톤 로드(24)와, 밸브 시트 부재(26)와, 고압 실링 링(40)을 포함하며, 그 피스톤 로드(24)로 편심 부재(59) 상에서 지지된다. 편심 부재(59)는 별도로 도시하지 않은 모터의 회전 구동 샤프트에 의해 구동되며 피스톤을 실린더(12) 내에서 축 방향으로 왕복 이동시킨다. 이 경우, 압력 챔버(42) 내에 배치된 리턴 스프링(60)은 피스톤을 복귀시키기 위한 피스톤의 삽입 이동을 저지한다.

또한, 밸브 커버(56)에 의해서는 실린더(12)가, 그리고 실린더에 의해서는 필터 슬리브(18)뿐만 아니라 저압 실링 링(20) 및 지지 링(22)이 블록 형태의 펌프 하우징(64)의 단차형 보어로서 형성되는 하우징 개구부(62) 내에서 파지된다. 펌프 하우징(64)은 밸브 커버(56)에 의해 유체 밀봉 방식으로 폐쇄되며, 그에 따라 밸브 커버는 동시에 펌프 커버로서 사용되면서 배출구의 유출 채널들(58)을 둘러싸는 배출 영역(66)을 바깥쪽을 향해 밀봉한다. 상기 배출 영역(66)은 유입 개구부(28) 상에 배치되는 유입 영역(70)에 대해 실린더(12)와 하우징 개구부(62) 사이에서 실린더(12) 상의 실링 견부(68)에 의해 밀봉된다.

도 1에는 단지 하나의 유출 채널(58)만이 도시된 유출 채널들(58)은 밸브 커버(56) 내에서 단부면 측에 실린더 바닥부(44)에 대향하여 제공되며, 반경 방향에서는 밸브 시트(46)를 에워싸는 원주 채널(72) 상에 배치된다. 원주 채널(72)은 단부면에서 밸브 커버(56) 내의 실린더 바닥부(44)에 대향하여 전체 밸브 시트 원주부(49)를 따라서 연장되고 유출 채널들(58)로 유체의 체적 유량을 분배한다.

도 2 내지 도 3에는, 배출 밸브(76)의 중요한 세부사항으로서 밸브 커버 또는 수용 부재(74)가 도시되어 있다. 배출 밸브(76)는, 단지 수용 부재(74)의 형상에서만, 배출 밸브(48)와 구분된다. 그 때문에, 배출 밸브(76)의 추가 구성부품들은 도 2 및 도 3에는 추가로 도시되어 있지 않고 도 1에 따른 구성부품들에 상응한다. 배출 밸브(76)는 원뿔대 형태의 밸브 시트(46)를 포함하고, 이 밸브 시트는 원형 밸브 시트 원주부(49)를 포함하며 밸브 개구부(50)를 에워싼다. 밸브 개구부(50)는 볼로서 형성된 밸브 몸체(52)에 의해 밀폐되며, 이를 위해 밸브 몸체(52)는 수용 부재(74) 내에 고정된 리턴 스프링(54)에 의해 밸브 시트(46) 쪽으로 압박된다.

본 실시예에서, 수용 부재(74)는 동시에 배출 밸브(76)의 밸브 커버이다. 그 대안으로서, 수용 부재(74) 및 밸브 커버는 2개의 부품일 수도 있다.

도 1에 도시된 수용 부재 또는 밸브 커버(56)와 달리, 수용 부재(74)는 내벽(80)을 구비한 공동부(78)를 포함하며, 내벽은 반경 방향에서 바깥쪽으로 향해 있는 포켓부(82)를 포함한다. 포켓부(82)는, 돌출부 또는 함몰부로서, 내벽(80)의, 도 2 및 도 3과 관련하여 상부인 영역(84) 내에 제공된다. 또한, 공동부(78)는 상기 영역(84)에 이어지는 영역(86)을 포함하고, 이 영역 내에서 공동부(78)는 장착된 상태에서 실린더(12)의 실린더 축(16)과 일치하는 종축(88)을 갖는 원기둥으로서 형성된다.

수용 부재(74)는, 상부 영역(84)이 밸브 개구부(50) 쪽으로 향해 있으면서 밸브 개구부(50)에 인접하는 방식으로, 배출 밸브(76) 내에 장착된다. 이 경우, 포켓부(82)는 밸브 개구부(50) 쪽으로 향해 개방되고 공동부(78)의 종축(88)에 대해 평행하게 연장되는 종축(90)을 갖는 원기둥형으로 형성된다. 다시 말해, 원기둥형 포켓부(82)는 공동부(78)의 종축(88)에 대해 축방향으로 평행하게 형성되고 그에 따라 공동부(78)에 대해, 그리고 그에 따라 실린더(12) 및 밸브 개구부(50)에 대해서도 편심으로 배치된다.

포켓부(82)는, 공동부(78)의 횡단면에서 공동부의 내벽(80) 상에서 약 72°의 각도에 걸쳐 연장되는 포켓부 벽(92)을 포함한다. 또한, 포켓부(82)는, 포켓부 폭(98)을 가지면서 (도 3과 관련하여) 약간 하향 경사진 포켓부 바닥부(96)도 포함한다.

포켓부(82)로부터 출발하여 밸브 개구부(50) 쪽으로 향해, 내벽(80) 내에서 이 내벽의 상부 영역(84)에는 세그먼트 채널(100)이 제공되며, 이 세그먼트 채널은 밸브 시트 원주부(49)의 한정된 세그먼트(102)를 따라서 연장된다. 한정된 세그먼트(102)는 세그먼트 채널 폭(103)을 갖는 원형 링 세그먼트로서 형성되고 약 145°의 각도(104)를 갖는다. 상기 각도(104)의 내부에서 유체를 안내하는 방식으로 세그먼트 채널(100) 상에는 제 1 반경 방향 유출 채널(106) 및 제 2 반경 방향 유출 채널(108)이 서로 비대칭으로 배치된다. 이를 위해, 두 반경 방향 유출 채널(106 및 108)은 약 90°의 각도(110)를 형성한다. 또한, 두 반경 방향 유출 채널(106 및 108)은, 포켓부(82)를 갖는 평면 상으로 두 반경 방향 유출 채널(106 및 108)의 직각 투영 시 포켓부 벽(92)의 2개의 대향하는 단부 영역 상에, 그리고 그에 따라 포켓부(82) 상에 배치되는 방식으로, 세그먼트 채널(100) 상에서 포지셔닝된다.

세그먼트 채널(100)에 추가로, 두 반경 방향 유출 채널(106 및 108)은 유체를 안내하는 방식으로 원주 채널(112) 상에 배치된다. 원주 채널(112)은 배출 밸브(76) 내에서 전체 밸브 시트 원주부(49)에 걸쳐 연장되고 축 방향에서는 밸브 개구부(50)와 세그먼트 채널(100) 사이에 배치된다. 또한, 원주 채널(112)은 수용 부재(74) 내에서 공동부(78)의 종축(88)에 대해 중심에 형성되며, 그럼으로써 세그먼트 채널(100) 상에서, 그리고 그에 따라 포켓부(82) 상에서도 원주 채널의 원주 채널 폭(114)은 원주 채널의 나머지 원주 채널 폭(116)보다 더 작다.

또한, 수용 부재(74) 내에서 원주 채널(112) 외부의 원주부를 따라서 배출 밸브(76)의 전체 밸브 시트 원주부(49)에 걸쳐 연장되는 외부 채널(118)도 제공된다. 상기 외부 채널(118) 내로는 유체를 안내하는 방식으로 두 반경 방향 유출 채널(106 및 108)이 이어지며, 이 반경 방향 유출 채널들을 통해서는 원주 채널(112 및 세그먼트 채널(100)에 의해 배출된 유체가 외부 채널(118) 내로 안내될 수 있다. 적어도 하나의 축 방향 그루브(120)를 통해, 유체는 외부 채널(118)로부터 펌프 하우징(64)의 배출 영역(66) 내로 배출될 수 있다.

종단면도에서, 내벽(80)은 그 상부 영역(84)에, 밸브 개구부(50)의 방향으로 갈수록 증가하는 횡단면을 갖는 단차형 윤곽을 갖는다. 단차형 윤곽은, 포켓부 폭(98), 세그먼트 채널 폭(103) 및 원주 채널 폭(114)뿐만 아니라 종축(88)에 대해 편심된 포켓부(82)의 위치의 동일한 방향으로 갈수록 증가하는 크기에 의해 형성된다. 상기 윤곽은 포켓부(82) 내로 밸브 몸체(52)의 활주 삽입을 수월하게 한다.

유체의 송출 또는 펌핑 과정 동안, 유체는 압력하에 밸브 개구부(50)를 통해 압축되고, 밸브 몸체(52)를 밸브 개구부(50) 내에 센터링된 밸브 몸체의 위치로부터 분리시킨다. 이 경우 발생하는 유체 내 유동에 의해, 밸브 몸체(52)는 공동부(78)의 종축(88)에 대해 편심으로 형성된 포켓부(82) 내로 압박되고 거기서 그 위치에서 고정된다. 유체는 원주 채널(112) 및 세그먼트 채널(100)을 통해 그리고 두 반경 방향 유출 채널(106 및 108)을 통해 외부 채널(118) 내로 흐른다. 유체는 외부 채널(118)로부터 수용 부재(74) 내에 배치된 적어도 하나의 축 방향 그루브(120)를 통해 펌프 하우징(64)의 배출 영역(66) 내로 안내된다.

다시 말해, 포켓부(82)는, 밸브 몸체를 위치 규정된 방식으로 정렬하여 파지하는 이른바 "볼 센터링 포켓부"로서 기능한다. 이런 방식으로 파지되면서, 유체는 그 유동으로 밸브 몸체(52)를 더 이상 진동 여기할 수 없으며, 그럼으로써 불쾌한 유동 소음은 방지되고 특히 저소음인 배출 밸브(76)가 형성된다. 그렇지 않으면, 유체의 유동 속도가 충분히 높은 경우, 유체는 유출 채널들(106 및 108)을 통해 유출될 때 밸브 몸체(52)를 진동 여기하고 경우에 따라서는 회전 여기할 수도 있다.

10: 유압 펌프
12: 실린더
14: 실린더 벽
16: 실린더 축
18: 필터 슬리브
20: 저압 실링 링
22: 지지 링
24: 피스톤 로드
26: 밸브 시트 부재
28: 유입 개구부
30: 밸브 시트
32: 유입 밸브
34: 밸브 케이지
36: 리턴 스프링
38: 폐쇄 몸체
40: 고압 실링 링
42: 압력 챔버
44: 실린더 바닥부
46: 밸브 시트
48: 배출 밸브
49: 밸브 시트 원주부
50: 밸브 개구부
52: 볼형 폐쇄 몸체 또는 밸브 몸체
54: 리턴 스프링
55: 공동부
56: 밸브 커버
57: 내벽
58: 유출 채널
59: 편심 부재
60: 리턴 스프링
62: 하우징 개구부
64: 펌프 하우징
66: 배출 영역
68: 실링 견부
70: 유입 영역
72: 원주 채널
74: 수용 부재
76: 배출 밸브
78: 공동부
80: 내벽
82: 포켓부
84: 상부 영역
86: 영역
88: 종축
90: 종축
92: 포켓부 벽
94: 각도
86: 포켓부 바닥부
98: 포켓부 폭
100: 세그먼트 채널
102: 세그먼트
103: 세그먼트 채널 폭
104: 각도
106: 제 1 반경 방향 유출 채널
108: 제 2 반경 방향 유출 채널
110: 각도
112: 원주 채널
114: 원주 채널 폭
116: 원주 채널 폭
118: 외부 채널
120: 축 방향 그루브

Claims

밸브 몸체(52)에 의해 밀폐될 수 있는 밸브 개구부(50)와, 상기 밸브 개구부(50)에 인접하며 내부에 형성된 공동부(78) 내에 상기 밸브 몸체(52)의 수용을 위한 수용 부재(74)를 포함하는, 유압 유닛의 유압 펌프(10)용 배출 밸브(76)로서, 상기 공동부(78)는 종축(88)과 내벽(80)을 포함하는, 상기 배출 밸브에 있어서,
상기 내벽(80)은 반경 방향 바깥쪽으로 향하는 포켓부(82)를 포함하며, 상기 밸브 몸체(52)가 상기 포켓부(82) 내로 삽입될 수 있는 것을 특징으로 하는 배출 밸브.
제 1 항에 있어서, 상기 포켓부(82)는 상기 밸브 개구부(50)를 향해 개방되는 것을 특징으로 하는 배출 밸브.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 포켓부(82)는 원통형으로 형성되고, 또한 상기 공동부(78)의 종축(88)에 대해 축 방향으로 평행하게 형성되는 것을 특징으로 하는 배출 밸브.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 포켓부(82)는 상기 공동부(78)의 횡단면에서 볼 때 상기 공동부의 내벽(80) 상에서 30° 내지 180°의 각도(94)에 걸쳐 연장되는 것을 특징으로 하는 배출 밸브.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 축 방향에서 상기 포켓부(82)와 상기 밸브 개구부(50) 사이에는, 적어도 하나의 반경 방향 유출 채널(106, 108) 및 상기 포켓부(82)의 평면 상으로 직각 투영 시 상기 적어도 하나의 반경 방향 유출 채널(106, 108)이 상기 포켓부(82) 상에 배치되도록, 상기 적어도 하나의 반경 방향 유출 채널(106, 108)이 제공되는 것을 특징으로 하는 배출 밸브.
제 5 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 반경 방향 유출 채널(106, 108)은 제 1 반경 방향 유출 채널(106) 및 제 2 반경 방향 유출 채널(108)이며, 상기 제 2 반경 방향 유출 채널(108)은 상기 제 1 반경 방향 유출 채널(106)에 대해 비대칭으로 연장되는 것을 특징으로 하는 배출 밸브.
제 5 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 반경 방향 유출 채널(106, 108)은 유체를 안내하는 방식으로 원주 채널(112) 상에 배치되며, 상기 원주 채널은 밸브 시트 원주부(49)를 구비하여 상기 밸브 개구부(50)를 에워싸는 밸브 시트(46)를 완전하게 에워싸는 것을 특징으로 하는 배출 밸브.
제 5 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 반경 방향 유출 채널(106, 108)은 유체를 안내하는 방식으로 세그먼트 채널(100) 상에 배치되며, 상기 세그먼트 채널은 밸브 시트 원주부(49)를 구비하여 상기 밸브 개구부(50)를 에워싸는 밸브 시트(46)를 상기 밸브 시트 원주부(49)의 한정된 세그먼트(102)를 따라서만 에워싸는 것을 특징으로 하는 배출 밸브.
제 8 항에 있어서, 상기 한정된 세그먼트(102)는 90° 및 180° 사이의 각도(104)에 걸쳐 연장되는 것을 특징으로 하는 배출 밸브.
제 7 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 반경 방향 유출 채널(106, 108)은 유체를 안내하는 방식으로 외부 채널(118)과 연결되며, 상기 외부 채널은 상기 원주 채널(112)의 외부에서 원주부를 따라서 상기 밸브 시트 원주부(49)의 전체에 걸쳐 연장되는 것을 특징으로 하는 배출 밸브.