KR102544752B1

KR102544752B1 - 체크밸브

Info

Publication number: KR102544752B1
Application number: KR1020180098983A
Authority: KR
Inventors: 김진석
Original assignee: 에이치엘만도 주식회사
Priority date: 2018-08-24
Filing date: 2018-08-24
Publication date: 2023-06-16
Also published as: KR20200022848A

Abstract

본 발명에 따른 체크밸브는 유입유로 및 배출유로를 갖는 모듈레이터블록의 보어에 설치되어 오일의 일방향 흐름을 제어하는 체크밸브에 있어서, 상기 유입유로 및 배출유로와 각각 연통하는 유입구와 배출구를 가지는 밸브하우징; 상기 밸브하우징 내에 설치되며 시트유로가 형성된 고정시트; 상기 밸브하우징 내에서 진퇴하도록 마련되고, 상기 고정시트에 안착되어 상기 시트유로를 개폐하는 이동시트; 상기 이동시트에 안착되고 상기 이동시트에 마련된 오리피스를 개폐하는 개폐부재; 상기 밸브하우징에 지지되고 상기 개폐부재를 상기 오리피스 쪽으로 가압하는 탄성부재;를 포함한다.

Description

체크밸브{CHECK VALVE}

본 발명은 전자 제어식 브레이크 시스템에 적용 가능한 체크밸브에 관한 것이다.

일반적으로 브레이크 시스템은 차량의 제동, 급발진, 또는 급가속시 발생할 수 있는 휠의 슬립현상을 효율적으로 방지하기 위한 것으로써, 마스터 실린더에서 휠 실린더 측으로 전달되는 제동 유압을 제어하는 다수의 솔레노이드 밸브들과, 오일의 역방향 흐름을 방지하기 위한 복수의 체크밸브들이 유압회로를 형성하는 유로를 갖는 모듈레이터 블록에 설치되어 제동 유압을 제어하게 된다.

최근에는 운전자가 브레이크 페달을 밟으며 브레이크 페달의 변위를 감지하는 페달변위센서로부터 운전자의 제동의지를 전기적 신호로 전달받아 휠 실린더로 압력을 공급하는 액압 공급장치가 마련된 전자식 브레이크 시스템이 사용되고 있다.

전자식 브레이크 시스템은 일반적인 액압 공급장치가 브레이크 페달의 답력에 대응하는 전기적 신호를 전달받아 모터가 작동하여 제동압을 발생시키도록 이루어진다. 이때, 제동압은 모터의 회전력을 직선운동으로 변환하여 피스톤을 가압함으로써 발생하게 된다.

이러한 모듈레이터 블록에 형성된 유로에는 브레이크 오일 등 제동유체의 흐름을 일방향으로 제어하기 위하여 체크밸브가 설치된다. 일례로, 체크밸브는 압력 공급장치와 리저버를 연결하는 유로 및 각 유압회로의 유입밸브와 연결된 유로 등에 설치된다.

그러나 종래의 일반적인 구조를 갖는 체크밸브는 큰 유량을 필요로 하는 곳에 설치되려면 그 개폐볼의 크기가 커야한다. 그러나 개폐볼의 크기를 키우는 경우, 그 체크밸브는 기밀 성능이 떨어지게 되고, 개폐볼의 지름에 대응하여 탄성부재의 하중을 크게 하여야 하기 때문에 유입구로 큰 압력이 가해져야 체크밸브가 개방된다는 문제가 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2013-0092045호(2013. 08. 20 공개)

본 발명은 개방 압력은 작게 하면서도 큰 유량을 확보할 수 있는 체크밸브를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 유입유로 및 배출유로를 갖는 모듈레이터블록의 보어에 설치되어 오일의 일방향 흐름을 제어하는 체크밸브에 있어서, 상기 유입유로 및 배출유로와 각각 연통하는 유입구와 배출구를 가지는 밸브하우징; 상기 밸브하우징 내에 설치되며 시트유로가 형성된 고정시트; 상기 밸브하우징 내에서 진퇴하도록 마련되고, 상기 고정시트에 안착되어 상기 시트유로를 개폐하는 이동시트; 상기 이동시트에 안착되고 상기 이동시트에 마련된 오리피스를 개폐하는 개폐부재; 상기 밸브하우징에 지지되고 상기 개폐부재를 상기 오리피스 쪽으로 가압하는 탄성부재;를 포함하는 체크밸브가 제공될 수 있다.

상기 밸브하우징은 상기 이동시트의 외면과 접하며 그의 상하 이동을 안내하는 가이드부와, 상기 탄성부재를 지지하는 마개부가 마련되는 상부하우징; 및 상기 유입구와 배출구가 마련되는 하부하우징;을 포함할 수 있다.

상기 이동시트는 상기 탄성부재에 의해 가압되고 상기 개폐부재가 안착되는 볼안착면; 상기 가이드부를 따라 이동하는 가이드면; 및 상기 고정시트의 경사면에 대응되는 형상을 갖고 그에 안착되는 지지면;를 더 포함할 수 있다.

상기 시트유로는 상기 오리피스보다 큰 직경으로 마련될 수 있다.

상기 유입구에 작용하는 유압이 상기 탄성부재의 탄성력보다 큰 경우, 상기 개폐부재와 함께 이동시트도 함께 이동하여 상기 시트유로를 개방하도록 동작할 수 있다.

상기 하부하우징에는 상기 유입구와 배출구 쪽에 각각 유입필터와 배출필터가 마련될 수 있다.

상기 이동시트는 탄성이 있는 고분자 물질로 이루어져 향상된 기밀성능을 가질 수 있다.

본 실시 예에 의한 체크밸브는 개방 압력은 작게 하면서도 큰 유량을 확보할 수 있다.

본 실시 예에 의한 체크밸브는 적은 수의 부품요소와 단순한 구조로 이루어져 제품의 조립성 및 생산성을 향상시키고, 동시에 제품의 소형화와 제조원가를 절감할 수 있다.

도 1은 종래 일반적인 체크밸브를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 체크밸브를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 체크밸브를 나타내는 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 체크밸브의 동작 전 작용력을 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 체크밸브가 그에 가해지는 작용력에 의해 개방되는 상태를 나타내는 단면도이다.

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.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 명세서에 기재된 "??부", "??유닛", "??모듈", "??기" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

도 1은 종래 일반적인 체크밸브를 나타내는 단면도이다. 도면을 참조하면, 유입유로 및 배출유로를 갖는 모듈레이터블록의 보어에 설치되어 오일의 일방향 흐름을 제어하는 종래의 체크밸브(20)는, 보어에 설치되고 유입유로 및 배출유로와 각각 연통하는 유입구(25)와 배출구(26)가 각각 마련되는 밸브하우징(21) 및 시트부재(24), 밸브하우징(21) 내에서 진퇴하며 시트부재(24)에 마련되는 오리피스(24a)를 개폐하는 개폐부재(23), 개폐부재(23)를 오리피스(24a) 쪽으로 가압하는 탄성부재(22)를 포함한다.

이러한 종래 체크밸브(20)는 탄성부재(22)에 의해 가압되는 개폐부재(23)가 상측으로 이동하는 경우 오리피스(24a)를 개방하여 유입유로를 통해 들어온 유체가 배출유로를 통해 토출되도록 작동한다. 하지만 이러한 구조의 체크밸브(20)는 큰 유량을 필요로 할 경우 개폐부재(23)의 크기, 즉 직경(D1)을 크게 하여야 하는데, 그를 위해 탄성부재(22)의 크기가 커져야 오리피스(24a)가 개방되고, 개폐부재(23)의 크기가 크므로 기밀 성능이 저하된다는 문제가 있었다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 체크밸브(100)를 나타내는 단면도이고, 도 3은 분해사시도이고, 도 4는 체크밸브(100)의 동작 전 작용력을 나타내고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 체크밸브(100)가 그에 가해지는 작용력에 의해 개방되는 상태를 나타내는 단면도를 나타낸다.

도면을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 체크밸브(100)는 유입유로(11) 및 배출유로(12)를 갖는 모듈레이터블록(10)의 보어에 설치되어 오일의 일방향 흐름을 제어하도록 마련된다. 이러한 체크밸브(100)는 유입유로(11) 및 배출유로(12)와 각각 연통하는 유입구(115)와 배출구(116)를 가지는 밸브하우징(110), 밸브하우징(110) 내에 설치되며 시트유로(160a)가 형성된 고정시트(160), 밸브하우징(110) 내에서 진퇴하도록 마련되고 고정시트(160)에 안착되어 시트유로(160a)를 개폐하는 이동시트(140), 이동시트(140)에 안착되고 이동시트(140)에 마련된 오리피스(140d)를 개폐하는 개폐부재(130), 밸브하우징(110)에 지지되고 개폐부재(130)를 오리피스(140d) 쪽으로 가압하는 탄성부재(120)를 포함한다.

밸브하우징(110)은 상호 용접방식으로 고정 체결되는 상부하우징(111)과 하부하우징(114)을 포함한다. 상부하우징(111)에는 이동시트(140)의 외면과 접하며 그 상하 이동을 안내하는 가이드부(113)와 탄성부재(120)의 일단을 지지하는 마개부(112)가 마련되고, 하부하우징(114)에는 유입구(115)와 배출구(116)가 마련된다. 그리고 하부하우징(114)에는 유입구(115)와 배출구(116) 쪽에 각각 유입필터(170)와 배출필터(180)가 마련된다. 여기서, 유입필터(170)와 배출필터(180)는 유출입되는 유체의 부유물질이나 불순물을 걸러내기 위하여 마련된다.

탄성부재(120)는 그 일측 또는 상단이 마개부(112)에 지지되고, 타측 또는 하단이 개폐부재(130)에 지지될 수 있다. 탄성부재(120)는 탄성 변형에 의해 팽창 시 개폐부재(130)를 이동시트(140) 쪽으로 가압시키고, 압축 시 개폐부재(130)를 마개부(112) 쪽으로 이동시켜 오리피스(140d)를 개방시킨다. 이러한 탄성부재(120)는 코일 스프링일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 개폐부재(130)를 탄성 지지할 수 있다면 다양한 재질 및 구조로 구성 가능하다.

개폐부재(130)는 공 모양의 구체로써, 이동시트(140)의 볼안착면(140a) 쪽으로 가압되어, 평상시 오리피스(140d)를 폐쇄한다. 이때 개폐부재(130)의 직경은 탄성부재(120)의 크기에 대응하여 마련된다.

이동시트(140)는 탄성부재(120)에 의해 가압되고 개폐부재(130)가 안착되는 뒤집어진 원뿔형의 볼안착면(140a), 상부하우징(111)의 가이드부(113)의 내면을 따라 이동하는 가이드면(140b), 고정시트(160)의 경사면(160b)에 안착되는 지지면(140c)를 포함한다. 이때 이동시트(140)는 향상된 기밀성능을 갖도록 탄성이 있는 고분자 물질로 이루어질 수 있다. 여기서, 도면 상에는 자세히 표현되지 않았으나, 상부하우징(111)과 이동시트(140) 사이에 형성되는 공간은 밀폐구조가 아닌 배출유로(12)와 연통되는 구조로써 개폐부재(130)와 이동시트(140)가 상측으로 이동하는데 저항하는 액압을 발생시키지 않을 수 있다.

고정시트(160)는 하부하우징(114)에 수용되어 이동시트(140)와 함께 시트유로(160a)를 형성한다. 이때 고정시트(160)는 하부하우징(114)과 일체로 이루어질 수 있으며, 이에 한정하지 않는다.

시트유로(160a)는 이동시트(140)의 지지면(140c) 하단부와 고정시트(160)의 경사면(160b)이 만나는 지점에 마련된다. 이때 시트유로(160a)는 오리피스(140d)보다 큰 직경으로 마련되어 오리피스(140d) 개방에 의해 개폐부재(130)가 들리면 그와 동시에 이동시트(140)도 유압에 의해 가이드면(140b)을 따라 이동하여 시트유로(160a)를 개방시킨다. 즉, 유입구(115)에 작용하는 유압이 탄성부재(120)의 탄성력보다 큰 경우, 개폐부재(130)와 함께 이동시트(140)도 함께 이동하여 시트유로(160a)를 개방하도록 동작한다.

다시 도 1을 참조하면, 종래에 큰 유량 확보를 위해서는 오리피스(24a) 지름이 커야했다. 그리고 오리피스(24a) 지름(D1)이 커지면 그만큼 개폐부재(23)의 무게도 커져야 하고 그를 이동시키기 위한 힘도 그만큼 커져야 했다. 나아가 개폐부재(23)를 이동시키기 위한 힘을 크게 하기 위해서는 탄성부재(22)의 스프링 포스(spring force)도 커져야 하고, 그만큼 탄성부재(22)의 크기도 커져야 하며, 그만큼 체크밸브(20) 전체 크기도 켜져야 했다.

반면 본 발명에 따르면 상대적으로 작은 크기의 지름(D2)을 갖는 개폐부재(130)와 그에 대응하는 탄성부재(120)로 큰 유로를 개방시킬 수 있다. 즉, 개폐부재(130)와 고정시트(160) 사이에 양쪽과 접촉하여 기밀을 유지하는 이동시트(140)를 마련하여 기밀부를 2단으로 구성함으로써 체크밸브(100) 개방 압력은 작게 하면서도 큰 유량을 확보할 수 있다. 이때, 이동시트(140)는 탄성이 있는 고분자 물질로 이루어져 향상된 기밀성능을 갖는다.

10: 모듈레이터 블록 11: 유입유로
12: 배출유로 20: 체크밸브
21: 밸브 하우징 22: 탄성부재
23: 개폐부재 24a: 오리피스
24: 시트부재 25: 유입구
26: 배출구 100: 체크밸브
110: 밸브하우징 111: 상부하우징
112: 마개부 113: 가이드부
114: 하부하우징 115: 유입구
116: 배출구 120: 탄성부재
130: 개폐부재 140: 이동시트
140a: 볼안착면 140b: 가이드면
140c: 지지면 140d: 오리피스
160: 고정시트 160a: 시트유로
160b: 경사면 170: 유입필터
180: 배출필터

Claims

유입유로 및 배출유로를 갖는 모듈레이터블록의 보어에 설치되어 오일의 일방향 흐름을 제어하는 체크밸브에 있어서,
상기 유입유로 및 배출유로와 각각 연통하는 유입구와 배출구를 가지는 밸브하우징;
상기 밸브하우징 내에 설치되며 시트유로가 형성된 고정시트;
상기 밸브하우징 내에서 진퇴하도록 마련되고, 상기 고정시트에 안착되어 상기 시트유로를 개폐하는 이동시트;
상기 이동시트에 안착되고 상기 이동시트에 마련된 오리피스를 개폐하는 개폐부재;
상기 밸브하우징에 지지되고 상기 개폐부재를 상기 오리피스 쪽으로 가압하는 탄성부재;를 포함하는 체크밸브.
제1항에 있어서,
상기 밸브하우징은
상기 이동시트의 외면과 접하며 그의 상하 이동을 안내하는 가이드부와, 상기 탄성부재를 지지하는 마개부가 마련되는 상부하우징; 및
상기 유입구와 배출구가 마련되는 하부하우징;을 포함하는 체크밸브.
제2항에 있어서,
상기 이동시트는
상기 탄성부재에 의해 가압되고 상기 개폐부재가 안착되는 볼안착면;
상기 가이드부를 따라 이동하는 가이드면; 및
상기 고정시트의 경사면에 대응되는 형상을 갖고 그에 안착되는 지지면;을 더 포함하는 체크밸브.
제1항에 있어서,
상기 시트유로는 상기 오리피스보다 큰 직경으로 마련되는 체크밸브.
제4항에 있어서,
상기 유입구에 작용하는 유압이 상기 탄성부재의 탄성력보다 큰 경우, 상기 이동시트도 상기 개폐부재와 함께 이동하여 상기 시트유로를 개방하도록 동작하는 체크밸브.
제2항에 있어서,
상기 하부하우징에는
상기 유입구와 배출구 쪽에 각각 유입필터와 배출필터가 마련되는 체크밸브.
제1항에 있어서,
상기 이동시트는 탄성이 있는 고분자 물질로 이루어져 향상된 기밀성능을 갖는 체크밸브.