KR102476400B1 - 체크밸브 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 체크밸브가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 유입유로 및 배출유로를 갖는 모듈레이터블록의 보어에 설치되어 오일의 일방향 흐름을 제어하는 체크밸브에 있어서, 상기 보어에 설치되고 상기 유입유로 및 배출유로와 각각 연통하는 유입구와 배출구를 가지며 상부가 개방된 밸브하우징; 상기 밸브하우징의 개방된 상부를 밀폐시키며 모듈레이터블록에 고정되는 마개부재; 상기 밸브하우징 내에서 진퇴하도록 마련되어 상기 유입구와 배출구 사이의 내부유로를 개폐하는 플런저; 및 상기 마개부재와 플런저 사이에 마련되어 상기 내부유로가 폐쇄되도록 상기 플런저를 가압하는 스프링;을 포함하는 체크밸브가 제공될 수 있다.

Description

체크밸브{Check valve}
본 발명은 체크밸브에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전자제어식 브레이크 시스템의 유압유로에 마련되어 오일의 흐름을 일방향으로만 제어하는 체크밸브에 관한 것이다.
일반적으로 전자제어식 브레이크 시스템은 차량의 제동, 급발진, 또는 급가속시 발생할 수 있는 휠의 슬립현상을 효율적으로 방지하기 위한 것으로서, 마스터 실린더에서 휠 실린더 측으로 전달되는 제동 유압을 제어하는 다수의 솔레노이드밸브와, 휠 실린더로부터 빠져나온 오일을 임시 저장하기 위한 어큐뮬레이터와, 휠 실린더에서 빠져나온 오일을 마스터 실린더 측으로 회수시키기 위한 펌프와, 솔레노이드밸브와 펌프의 구동을 제어하기 위한 전자제어유닛(ECU)을 포함한다. 솔레노이드밸브와, 어큐뮬레이터 및 펌프는 유압 회로를 형성하는 유로를 갖는 모듈레이터블록에 설치되어 제동 유압을 제어하게 된다.
상기와 같이 모듈레이터블록에 형성된 유로에는 오일의 흐름을 일방향으로 제어하기 위하여 적시적소에 체크밸브가 설치된다.
체크밸브는 이미 널리 알려진 바와 같이, 밸브하우징 내에 마련되어 오일통로가 형성된 밸브시트와, 이 오일통로를 개폐하는 볼과, 볼을 탄성지지하는 탄성부재, 탄성부재의 이탈을 방지하는 리테이너 등을 갖추어 오일이 일방향으로만 흐르도록 구성되어 있다.
그러나, 종래의 체크밸브는 볼을 이용하여 오일통로를 개폐하도록 이루어짐에 따라, 볼과 접촉되는 오일통로의 접촉면을 정밀하게 가공하여야 함으로 구조가 복잡해짐은 물론, 비용이 증가하게 된다.
또한, 종래의 체크밸브는 각 부품을 가공 성형이나, 단조 공법을 통하여 제작하여야 하기 때문에 제작이 어려우며, 가공비용이 증가함은 물론, 모듈레이터블록에 체크밸브를 설치 시 각 부품별로 순차적으로 설치하여야 함으로 정밀한 장착 및 관리가 어렵다는 문제점이 있다.
공개특허공보 10-2005-0092892호 (현대모비스 주식회사) 2005. 09. 23.
본 발명의 일 실시예에 따른 체크밸브는 구조를 단순하도록 하며 저가의 공법으로 제작하여 제조비용을 감소시킬 수 있음은 물론, 체크밸브를 하나의 조립 완성품으로 제작되도록 하여 작업의 용이성을 확보할 수 있도록 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 유입유로 및 배출유로를 갖는 모듈레이터블록의 보어에 설치되어 오일의 일방향 흐름을 제어하는 체크밸브에 있어서, 상기 보어에 설치되고 상기 유입유로 및 배출유로와 각각 연통하는 유입구와 배출구를 가지며 상부가 개방된 밸브하우징; 상기 밸브하우징의 개방된 상부를 밀폐시키며 모듈레이터블록에 고정되는 마개부재; 상기 밸브하우징 내에서 진퇴하도록 마련되어 상기 유입구와 배출구 사이의 내부유로를 개폐하는 플런저; 및 상기 마개부재와 플런저 사이에 마련되어 상기 내부유로가 폐쇄되도록 상기 플런저를 가압하는 스프링;을 포함하는 체크밸브가 제공될 수 있다.
또한, 상기 밸브하우징은 상기 플런저의 하단부를 지지하기 위한 단차부가 형성되고, 상기 단차부는 유입구와 배출구 사이에 형성될 수 있다.
또한, 상기 단차부는 테이퍼 형태의 단차면을 갖출 수 있다.
또한, 상기 플런저의 하단부는 상기 단차면과 면접촉되도록 상기 단차면과 대응하는 접촉면이 형성될 수 있다.
또한, 상기 플런저의 하단부에는 수용홈이 형성되고, 상기 수용홈에는 상기 접촉면과 함께 단차면에 밀착되는 실링부재가 설치될 수 있다.
또한, 상기 마개부재의 하부에는 삽입홈이 형성되고, 상기 플런저의 상부에는 상기 삽입홈에 삽입되어 상기 플런저의 이동을 가이드하는 로드가 형성될 수 있다.
또한, 상기 로드의 외측면에는 상기 삽입홈과 밸브하우징의 내부유로를 연통시키는 슬롯이 형성될 수 있다.
또한, 상기 마개부재의 하부에는 상기 스프링에 끼워져 상기 스프링을 지지하는 지지돌기가 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 체크밸브는 하나의 조립체로 완성품으로 제작되어 양산성이 우수함은 물론, 외부에서 일체형 체크밸브를 조립함으로 조립 작업의 용이성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
또한, 오일의 역류를 차단하는 플런저와 밸브하우징의 접촉 구조에 있어서, 플런저와 밸브하우징이 면접촉됨과 더불어, 실링부재를 통해 2차적으로 유압을 차단하도록 이루어져 실링 성능이 향상된다.
아울러, 플런저의 이동을 가이드하며 오일의 흐름을 제어함으로써 종래 볼을 이용한 체크밸브에 비하여 거동에 의한 체크밸브의 구현 반응성이 우수하며, 용이하게 제조할 수 있다.
한편, 종래 단조 공법 및 가공 성형을 통하여 제조하는 고가형 공법에 비하여, 플런저 및 밸브하우징을 저가형 공법인 사출공법 및 프레스공법을 통해 제조함으로써 제작비용을 절감할 수 있다.
본 발명은 아래 도면들에 의해 구체적으로 설명될 것이지만, 이러한 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 것이므로 본 발명의 기술사상이 그 도면에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 체크밸브가 모듈레이터블록에 조립되는 상태를 나타내는 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 조립 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 체크밸브를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 체크밸브의 동작상태를 나타내는 도면이다.
이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 체크밸브가 모듈레이터블록에 조립되는 상태를 나타내는 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 조립 사시도이며, 도 3은 상기 체크밸브를 나타내는 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 체크밸브(100)는 유입구(115)와 배출구(117)를 갖는 밸브하우징(110)과, 밸브하우징(110)의 상부에 결합되는 마개부재(130)와, 밸브하우징(110) 내에서 진퇴하도록 마련된 플런저(120) 및 플런저(120)를 탄성 가압하는 스프링(140)을 포함한다. 이러한 체크밸브(100)는 하나의 조립 완성품으로 조립되어 모듈레이터블록(10)에 형성된 보어(11)에 설치되어 오일의 역류를 방지하며 오일이 일방향으로 흐르도록 제어하게 된다.
밸브하우징(110)은 상부가 개방된 원통형상을 갖추고, 모듈레이터블록(10)에 형성된 유입유로(15) 및 배출유로(16)와 각각 연통하는 유입구(115)와 배출구(116)가 형성된다. 이때, 밸브하우징(110)은 보어(11)에 설치되고, 유입구(115)와 배출구(116)는 유입유로(15) 및 배출유로(16)가 형성된 위치와 대응하도록 형성된다. 보다 구체적으로, 밸브하우징(110)은 후술할 플런저(120)의 하단부를 지지하기 위하여 단차지도록 형성된다. 이에, 밸브하우징(110)은 단차진 단차부(113)에 의해 대직경부를 갖는 제1 몸체(111)와, 상기 제1 몸체(111)에 비해 상대적으로 소직경부를 갖는 제2 몸체(112)로 구분된다. 이때, 단차부(113)는 테이퍼 형태의 경사진 단차면(113a)을 갖는다. 또한, 단차부(113)는 유입구(115)와 배출구(116) 사이에 형성된다.
상기와 같이, 밸브하우징(110)이 단차부(113)에 의해 제1 및 제2 몸체(111, 112)로 구분됨에 따라 유입구(115)는 제2 몸체(112)의 하부에 형성되고, 배출구(116)는 제1 몸체(111)의 둘레에 형성된다. 또한, 밸브하우징(110)은 유입구(115)를 통해 유입된 오일이 배출구(116)를 통해 배출되도록 내부가 내부유로(117)의 역할을 수행하도록 한다. 이러한 밸브하우징(110)은 프레스 공법에 의해 제조될 수 있다.
한편, 유입구(115)와 배출구(116)는 오일의 흐름이 원활하도록 형성된 것으로서, 상기 밸브하우징(110)에 형성되는 위치는 유입유로(15) 및 배출유로(16)의 형성 위치에 따라 변경될 수 있다.
플런저(120)는 밸브하우징(110) 내에서 진퇴하도록 마련되어 유입구(115)와 배출구(116) 사이의 내부유로(117)를 개폐하는 역할을 수행한다. 상기 내부유로(117)를 개폐하기 위하여 플런저(120)의 하단부는 단차면(113a)과 면접촉되도록 단차부(113)와 대응되게 형성된다. 즉, 플런저(120)의 하단부에는 단차면(113a)과 대응하도록 테이퍼진 형상의 접촉면(123)이 형성된다. 이에, 플런저(120)의 접촉면(123)이 단차면(113a)과 접촉된 상태에는 내부유로(117)가 폐쇄되어 오일의 역류를 방지하게 된다.
또한, 플런저(120)를 통해 오일의 역류를 방지하는 실링 성능을 향상시키기 위해 플런저(120)의 하단부에는 실링부재(125)가 설치될 수 있다. 실링부재(125)는 플런저(120)의 하단부에 형성된 수용홈(124)에 설치되어 접촉면(123)과 함께 단차면(113a)에 밀착된다. 즉, 접촉면(123)과 함께 실링부재(125)가 단차부(113)에 밀착됨에 따라 2차적으로 유압을 차단하기 때문에 실링 성능이 향상되게 된다.
이러한 플런저(120)는 후술할 스프링(140)에 의해 단차부(113)측으로 탄성 가압된다. 이에, 플런저(120)가 스프링(140)에 의해 가압되어 단차부(113)와 밀착된 상태에서는 내부유로(117)를 폐쇄하고, 오일의 역류를 방지하게 된다. 다만, 유입구(115)를 통해 유입되는 오일의 압력에 의해 플런저(120)가 단차부(113)로부터 이격되면, 오일이 내부유로(117) 및 배출구(116)를 통해 배출유로(16)로 토출되게 된다. 이때, 유입구(115)를 통해 유입되는 오일의 압력이 스프링(140)의 탄성력보다 작아지는 경우 플런저(120)는 단차부(113)측으로 가압되어 내부유로(117)가 폐쇄되게 된다.
한편, 플런저(120)의 상부에는 상측으로 연장 형성된 로드(122)가 마련된다. 이 로드(122)는 후술할 마개부재(130)의 삽입홈(132)에 끼워져 플런저(120)가 진퇴 시 플런저(120)가 안정적으로 움직이도록 가이드하는 역할을 수행하는 것으로서, 아래에서 다시 설명하기로 한다. 이러한 플런저(120)는 사출 공법에 의해 제조될 수 있다.
마개부재(130)는 밸브하우징(110)의 개방된 상부를 밀폐시키며 모듈레이터블록(10)에 고정된다. 보다 구체적으로, 마개부재(130)의 하부에는 로드(122)가 삽입되는 삽입홈(132)이 형성된다. 이 삽입홈(132)은 전술한 바와 같이, 플런저(120)의 이동 시 플런저(120)를 가이드하여 플런저(120)가 안정적으로 진퇴 가능하도록 한다.
또한, 마개부재(130)의 하단부에는 스프링(140)에 끼워져 상기 스프링(140)을 지지하는 지지돌기(134)가 형성된다. 이 지지돌기(134)는 삽입홈(132)이 형성되는 주변에 형성된다. 이에, 스프링(140)은 마개부재(130)와 플런저(120) 사이에 배치되어 상단이 지지돌기(134)에 지지되고, 하단이 플런저(1120)와 접촉하여 플러저(120)를 가압하게 된다.
한편, 밸브하우징(110)의 내부에는 오일이 채워진 상태로 마련되고, 로드(122)가 삽입홈(132)에 삽입됨에 따라 플런저(120)의 이동이 원활하지 않을 수 있다. 이에, 플런저(120)의 원활한 동작과 성능 향상 및 작동시의 소음 감소를 위해 로드(122)의 외주면에는 길이방향으로 슬롯(121)이 형성된다. 이 슬롯(121)은 마개부재(130)의 삽입홈(132)과 밸브하우징(110)의 내부유로(117)를 연통시켜 삽입홈(132)에 오일이 채워지도록 함으로써 상기한 기능을 수행하도록 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기와 같은 체크밸브(100)는 일체형 조립체로 마련된다. 즉, 밸브하우징(110) 내의 단차부(113)에 플런저(120)를 위치시키고, 스프링(140)과 함께 마개부재(130)를 결합시키면 하나의 완성품으로 제작된다. 이에, 기존 체크밸브를 설치하기 위하여 각 부품을 개별적으로 설치하는 공정에 비하여 조립된 완성품을 모듈레이터블록(10)의 외부에서 설치할 수 있으므로 제조 및 조립의 용이성을 확보할 수 있음은 물론, 양산성이 향상되게 된다.
그러면, 상기와 같은 구조를 갖는 체크밸브의 동작상태에 대해 도 3 및 도 4를 참조하여 간략히 설명하기로 한다.
먼저, 도 4에 도시된 바와 같이, 유입유로(15)를 통해 오일이 밸브하우징(110)의 유입구(115)로 유입된다. 이때, 유입되는 오일의 압력이 스프링(140)의 탄성력보다 클 경우 플런저(120)가 단차부(113)와 이격되도록 상측으로 이동하며 밸브하우징(110)의 내부유로(117)를 개방시키게 된다. 즉, 유입구(115)과 배출구(116)가 서로 연통됨에 따라 오일이 배출유로(16)로 내보내어 진다.
다음으로, 오일의 압력이 스프링(140)의 탄성력보다 작아지게 되면, 도 3에 도시된 바와 같이, 플런저(120)는 스프링(140)에 의해 가압되어 단차부(113)와 접촉된다. 이때, 플런저(120)의 하단부에 형성된 접촉면(123)과 단차부(113)의 단차면(113a)이 면접촉되고, 이와 함께 실링부재(125)가 단차면(113a)에 밀착됨에 따라 2차적으로 실링 기능을 수행하게 된다. 이에, 고압에 의해 플런저(120)와 단차부(113) 사이에 리크(leak)가 발생하더라도 실링부재(1125)에 의하여 리크가 차단됨으로써 기존 체크밸브에 비하여 실링 성능이 향상되게 된다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
100 : 체크밸브 110 : 밸브하우징
113 : 단차부 120 : 플런저
122 : 로드 123 : 접촉면
125 : 실링부재 130 : 마개부재
132 : 삽입홈 140 : 스프링

Claims (8)

  1. 유입유로 및 배출유로를 갖는 모듈레이터블록의 보어에 설치되어 오일의 일방향 흐름을 제어하는 체크밸브에 있어서,
    상기 보어에 설치되고 상기 유입유로 및 배출유로와 각각 연통하는 유입구와 배출구를 가지며 상부가 개방된 밸브하우징;
    상기 밸브하우징의 개방된 상부를 밀폐시키며 모듈레이터블록에 고정되는 마개부재;
    상기 밸브하우징 내에서 진퇴하도록 마련되어 상기 유입구와 배출구 사이의 내부유로를 개폐하는 플런저; 및
    상기 마개부재와 플런저 사이에 마련되어 상기 내부유로가 폐쇄되도록 상기 플런저를 가압하는 스프링;을 포함하고,
    상기 밸브하우징은 제1 몸체와, 단차부 및 제2 몸체를 포함하고,
    상기 단차부는 상기 제1 몸체와 상기 제2 몸체 사이에 연결되어 상기 유입구 및 유출구 사이에서 하향 테이퍼지게 형성되고,
    상기 제2 몸체는 상기 제1 몸체보다 외경이 작고, 상기 단차부로부터 하방으로 연장되는 컵 형상을 가지며,
    상기 플런저는 상기 유입구를 향하는 중앙 단부에 단부홈을 포함하는 체크밸브.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단차부는 상기 플런저의 하단부를 지지하는 체크밸브.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 단차부의 단차면은 테이퍼 형태를 갖는 체크밸브.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 플런저의 하단부는 상기 단차면과 면접촉되도록 상기 단차면과 대응하는 접촉면이 형성되는 체크밸브.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 플런저의 하단부에는 수용홈이 형성되고,
    상기 수용홈에는 상기 접촉면과 함께 단차면에 밀착되는 실링부재가 설치되는 체크밸브.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 마개부재의 하부에는 삽입홈이 형성되고,
    상기 플런저의 상부에는 상기 삽입홈에 삽입되어 상기 플런저의 이동을 가이드하는 로드가 형성된 체크밸브.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 로드의 외측면에는 상기 삽입홈과 밸브하우징의 내부유로를 연통시키는 슬롯이 형성되는 체크밸브.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 마개부재의 하부에는 상기 스프링에 끼워져 상기 스프링을 지지하는 지지돌기가 형성된 체크밸브.
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