KR20040096681A - 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 체크밸브를 포함하는 밸브시트조립체를 별도의 보조 생산라인에서 일체화 시켜 조립하고 이를 주 생산라인에 적용할 수 있게 한 밸브에 관한 것으로 주로 자동차 브레이크 시스템의 유압회로에 사용되는 밸브에 관한 것이다. 따라서 본 발명에 따른 밸브는, 내부에 길이방향으로 형성된 중공 및 상기 중공을 외측과 연통시키는 적어도 하나 이상의 연통공이 형성된 하우징; 상기 중공의 일 측에서 진퇴되는 이동자; 상기 이동자를 진퇴시키는 구동장치; 상기 중공의 타 측에 고착 설치되는 밸브조립체; 를 포함하고, 상기 밸브조립체는, 상기 이동자 측으로 상기 이동자의 진퇴에 따라 상기 이동자의 단부에 의해 개폐되며 상기 중공의 길이방향으로 형성된 유로공 및 상기 유로공과 병렬로 형성되는 보조공을 가지는 밸브시트와, 상기 이동자의 반대 측으로 상기 밸브시트에 안착 설치되어 오일의 불순물을 걸러주는 필터와, 상기 유로공 및 보조공과 상기 필터 사이에 설치되어 오일의 흐름이 상기 유로공으로부터 상기 연통공 측 방향일 경우에는 상기 보조공을 차단하고 그 역방향일 경우에는 상기 보조공을 개방하는 실링판을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이상의 구성을 가지는 본 발명에 따르면, 밸브의 조립성 및 내구성을 향상시키고, 밸브의 크기를 소형화할 수 있는 이점이 있다.

Description

밸브{VALVE}

본 발명은 밸브에 관한 것으로, 특히 전자적 제어가 가능한 자동차 브레이크 시스템의 유압회로에 적용되는 NO(Normal Open)형 솔레노이드밸브에 관한 것이다.

일반적인 NO형 솔레노이드밸브에 대해서는 본 출원인의 선출원인 대한민국 특허 출원번호 10-2002-0007318호의 명세서 및 이에 첨부된 도1에 상세히 설명 및 도시되어 있다. 이러한 종래의 NO형 솔레노이드밸브(10)에 대한 작동을 본 출원 명세서에 첨부된 도1을 참조하여 상기한 선출원에 정의된 명칭과는 다른 구성명칭과 다른 부호를 부쳐 설명한다.

일반적으로 NO형 솔레노이드밸브(10)는 평상시에는 항상 유로공이 개방되어 있기 때문에 운전자가 브레이크 패달(11a)을 밟으면, 오일이 마스터실린더(11)에서 필터(1), 밸브시트(2)에 형성된 유로공(2a) 및 중공(3a)을 가진 하우징(3)에 형성된 연통공(3b)을 거쳐 휠(12) 측으로 이동하여 차륜의 회전을 저지한다.

한편, 차륜의 미끄러짐 등에 의해 전자제어시스템이 가동되면 솔레노이드코일(4)로 전류가 짧은 시간에 다수 번 단속적으로 인가된다. 이 때, 솔레노이드코일(4)에 전류가 인가되면, 솔레노이드코일(4)은 자장을 형성하고, 이러한 자장에 의해 아마츄어(5)와 이에 인접하는 하우징(3)의 자화가 이루어져 이들 사이에 자기력이 발생함으로써 아마츄어(5)가 하우징(3) 측으로 전진하며,플런저(6)가 상기 아마츄어(5)에 연동하여 밸브시트(2) 측으로 전진함으로서 유로공(2a)을 폐쇄시킨다. 차후, 솔레노이드코일(4)에 전류가 인가되지 않을 때에는 복원스프링(7)의 탄성력에 의해 플런저(6) 및 아마츄어(5)가 후퇴하면서 유로공(2a)이 개방된다. 이러한 동작이 브레이크 작동 중 전자제어시스템이 가동되는 동안 반복적으로 이루어진다.

상기와 같은 작동 후 운전자가 브레이크 페달(11a)에서 발을 떼어 브레이크 작동을 해제하면, 휠(12) 측의 유압이 마스터실린더(11) 측의 유압보다 높기 때문에, 오일이 휠(12) 측에서 연통공(3b), 유로공(2a) 및 필터(1)를 거쳐 마스터실린더(11)로 복귀하여 휠(12) 측의 유압을 해제함으로서 차륜의 회전을 원활하게 한다.

그런데, 이러한 오일의 복귀는 브레이크 작동 해제 후 빠른 시간 안에 이루어져 차륜의 원활한 회전을 가능하게 하여야 하는데, 유로공(2a)의 직경이 작아 이를 통한 오일의 복귀는 느리기 때문에 휠(12) 측 유압을 빠른 시간 내에 해제시키지 못하는 문제점이 있었다. 특히, 전자제어시스템이 작동하여 유로공(2a)의 단속적인 개폐가 이루어진 경우에는, 브레이크 작동 해제 후에도 유로공(2a)이 폐쇄된 상태를 유지하는 경우가 발생함으로서, 유로공(2a)을 통한 오일의 복귀 외에도 별도의 복귀유로가 필요하게 되었다.

이러한 별도의 복귀유로에 대한 필요성에 의하여, 체크밸브 구성되는데, 이러한 체크밸브는 오일이 마스터실린더(11) 측에서 휠(12) 측으로 이동하는 경우에는 상기 유로공(2a) 이외에 마련되는 별도의 유로를 폐쇄하고, 오일이 휠(12) 측에서 마스터실린더(11) 측으로 이동하는 경우에는 별도의 복귀유로를 개방하여 오일의 원활한 복귀를 꾀하는 기능을 한다.

종래 체크밸브(8)의 일예로 상기 선출원에 제시된 바와 같은 립실(8a, Lip seal)형의 체크밸브(8)가 있다. 그런데 이러한 립실형의 체크밸브(8)는 조립 시 변형을 방지하기 위하여 조립액을 도포하기 때문에 조립성이 용이하지 않고, 급격한 압력 해제 시에 립실(8a)의 변형이 발생하여 휠(12) 측 유압강하 불량이 발생할 가능성이 큰 문제점이 있었다.

또한, 종래 기술로서 립실형의 체크밸브와는 다른 기술로서, 하우징에 별도의 경사유로를 형성하고 내부에 체크볼을 구비한 예를 살펴보면, 별도의 경사유로를 구성해야 되기 때문에 하우징을 크게 구성시켜 밸브의 소형화에 난점을 가져오게 되고, 또 경사유로의 가공 등에서 발생되는 버어, 즉, 경사유로의 가공 시에 경사유로의 입구부 및 출구부에 금속조각 등이 달라붙어 있게 되어 유압회로의 불량성을 초래하는 문제점이 발생하였으며, 또한, 밸브 조립 시 체크볼을 내부에 위치시키고 이후 체크볼 고정부재를 별도로 조립해야하는 과정이 주 생산라인에서 이루어지기 때문에 조립성도 좋지 않다는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 체크밸브를 포함하는 밸브시트조립체를 별도의 보조 생산라인에서 일체로 조립하여 주 생산라인에서는 단순히 밸브시트조립체를 고정하는 공정에 의해 생산이 이루어질 수 있는 밸브를 제공하기 위한 것이다.

도1은 종래의 밸브에 대한 단면도이다.

도2는 본 발명의 실시 예에 따른 밸브의 단면도이다.

도3a 내지 도4b는 도2의 밸브에 대한 작동 상태도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

200: 밸브 21: 하우징

21a: 중공 21b: 연통공

22: 밸브돔 23: 아마츄어

24: 플런저 25: 솔레노이드코일

26: 복원스프링 30: 밸브시트조립체

31: 밸브시트 31a: 유로공

31b: 보조공 31c: 필터안착부

32: 필터 33: 실링판

33a: 오일통과공

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 밸브는, 내부에 길이방향으로 형성된 중공 및 상기 중공을 외측과 연통시키는 적어도 하나 이상의 연통공이 형성된 하우징; 상기 중공의 일 측에서 진퇴되는 이동자; 상기 이동자를 진퇴시키는 구동장치; 상기 중공의 타 측에 고착 설치되는 밸브조립체; 를 포함하고, 상기 밸브조립체는, 상기 이동자 측으로 상기 이동자의 진퇴에 따라 상기 이동자의 단부에 의해 개폐되며 상기 중공의 길이방향으로 형성된 유로공 및 상기 유로공과 병렬로 형성되는 보조공을 가지는 밸브시트와, 상기 이동자의 반대 측으로 상기 밸브시트에 안착 설치되어 오일의 불순물을 걸러주는 필터와, 상기 유로공 및 보조공과 상기 필터 사이에 설치되어 오일의 흐름이 상기 유로공으로부터 상기 연통공 측 방향일 경우에는 상기 보조공을 차단하고 그 역방향일 경우에는 상기 보조공을 개방하는 실링판을 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 실링판은, 상기 유로공과 대응하는 부분에 오일을 통과시키기 위한 오일통과공이 형성된 것을 또 하나의 특징으로 한다.

한편, 상기 필터는, 상기 이동자의 반대 측으로 상기 유로공 및 보조공과 연통되며 상기 유로공 및 보조공보다 더 큰 직경을 가지도록 상기 밸브시트에 형성된 필터안착부에 안착 설치되는 것을 또 하나의 특징으로 한다.

또, 상기 실링판은 상기 필터안착부에 배치되어 상기 필터에 의해 이탈이 방지되는 것을 또 하나의 특징으로 한다.

한편, 상기 구동장치는, 상기 이동자를 진퇴시키기 위하여 자기력을 발생시키는 솔레노이드코일과 상기 이동자를 상기 유로공의 반대 측으로 이동시키기 위해 상기 이동자와 상기 밸브조립체 사이에 설치되는 복원스프링을 포함하는 것을 또 하나의 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도2는 본 발명의 바람직한 솔레노이드밸브(200)의 실시 예를 도시한 것으로, 이를 참조하면, 본 실시 예에 따른 솔레노이드밸브(200)는, 내부에 길이방향으로 형성된 중공(21a) 및 상기 중공(21a)을 외측과 연통시키는 연통공(21b)이 형성된 하우징(21)과, 상기 중공(21a)의 일 측에서 진퇴되는 이동자와, 상기 이동자를 진퇴시키는 구동장치와, 상기 중공(21a)의 타 측에 고착 설치되는 밸브시트조립체(30)를 포함하여 구성된다.

한편, 상기 이동자는 상기 중공의 일단을 밀폐하는 밸브돔(22)의 내부에서 진퇴하는 아마츄어(23)와 상기 중공(21a)의 일 측에서 상기 아마츄어(23)의 동작과 연동하는 플런저(24)를 포함하여 구성되고, 상기 구동장치는, 상기 밸브돔(22)의 외측으로 마련되며 전류의 인가에 의해 자기력을 발생시키는 솔레노이드코일(25)과 상기 이동자(23, 24)를 복귀시키기 위해 플런저(24)와 상기 밸브시트조립체(30) 사이에 설치되는 복원스프링(26)을 포함하여 구성된다.

또, 상기 밸브시트조립체(30)는, 상기 이동자(23, 24)의 진퇴, 보다 상세하게는, 상기 플런저(24)의 진퇴에 따라 상기 플런저(24)의 단부에 의해 개폐되며 상기 중공(21a)의 길이방향으로 형성된 유로공(31a) 및 상기 유로공(31a)과 병렬로 형성되며 오일의 흐름이 상기 유로공(31a)으로부터 상기 연통공(21b) 측 방향일 경우에는 차단되고 그 역방향일 경우에는 개방되는 보조공(31b) 및 상기 플런저(24)의 반대 측으로 상기 유로공(31a) 및 보조공(31b)과 연통되며 상기 유로공(31a) 및 보조공(31b)보다 더 큰 직경을 가지는 필터안착부(31c)를 가지는 밸브시트(31)와, 상기 밸브시트(31)에 상기 플런저(24)의 반대 측으로 안착 설치되어 오일의 불순물을 걸러주는 필터(32)와, 상기 보조공(31b)의 선택적 개폐를 위해 상기 필터안착부(31c) 중 상기 유로공(31a) 및 보조공(31b)과 상기 필터(32) 사이에 마련되어 상기 필터(32)에 의해 이탈이 방지되는 실링판(33)을 포함하고 있다. 한편, 상기 실링판(33)은 디스크형상으로서 상기 필터안착부(31c)의 직경보다는 조금 작게 구성되며, 상기 유로공(31a)과 대응하는 부위에는 상기 유로공(31a)으로의 오일 흐름을 방해하지 않게 하기 위해 오일통과공(33a)이 형성되어 있다.

다음은 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 실시 예에 따른 솔레노이드밸브(200)의 작용에 대해서 도3a 이하를 참조하여 설명한다.

먼저, 운전자가 브레이크 패달(미도시)을 밟으면, 마스터실린더(미도시) 측의 오일이 유압에 의해 휠(미도시) 측으로 이동하게 된다. 이 때 오일은 마스터실린더로부터 필터(32), 오일통과공(33a), 유로공(31a) 및 연통공(21b)을 거쳐 휠 측으로 이동하는 경로를 가진다. 이 때, 상기 실링판(33)은 도3a에 도시된 화살표 방향으로 이동하는 오일의 유압을 받게 되고, 이러한 유압에 의해서 상기 실링판(33)은 도3b에 도시된 바와 같이 상기 보조공(31b)을 폐쇄하여 상기 보조공(31b)이 형성하는 별도의 유로를 차단시킨다.

차후, 운전자가 브레이크 페달에서 발을 떼어 브레이크 작동을 해제하면, 오일은 휠 측에서 연통공(21b), 유로공(31b) 오일통과공(33a) 및 필터(32)를 거쳐 마스터실린더 측으로 이동함과 동시에 이에 병행하여 상기 보조공(31b)이 형성하는 복귀유로, 즉, 휠 측에서 연통공(21b), 보조공(31b), 오일통과공(33a) 및 필터(32)를 거쳐 마스터실린더 측으로 이동하게 되는 것이다. 이러한 구체적인 기작은 다음과 같다. 즉 유로공(31a)을 통한 오일의 복귀는 상당히 느리기 때문에 미쳐 유로공(31a)을 통과하지 못한 오일이 도4a에 도시된 화살표 방향과 같이 상기 보조공(31b) 측으로 유입되어 상기 실링판(33)에 유압을 가하고, 이에 의해 상기 실링판(33)은 도4b에 도시된 바와 같이 보조공(31b)으로부터 떨어진 후 필터(32)에 의해 지지되면서 보조공(31b)을 개방시키게 된다. 따라서 유로공(31a)을 통한 복귀유로와 병행하는 보조공(31b)을 통한 오일의 복귀유로를 형성시킬 수 있게 되는 것이다. 물론, 이러한 보조공(31b)을 통한 별개의 복귀유로는 브레이크 작동으로 인한 차량의 미끄러짐이 발생한 경우 전자제어시스템이 작동된 후 유로공(31a)의 개방에 불량이 발생한 경우에도 마찬가지로 형성된다.

한편, 상기 도1 내지 도4b를 참조한 실시 예에 의해서 본 발명에 대하여 설명하였지만, 상술한 실시 예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에 본 발명이 상기의 실시 예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 된다.즉, 상기에서 설명한 것 외에도 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 사람은 본 발명의 실시 예에 대한 설명만으로도 쉽게 상기 실시 예와 동일 범주내의 다른 형태의 본 발명을 실시할 수 있거나, 균등한 영역의 발명을 실시 할 수 있을 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 별도의 보조 생산라인에서 밸브시트조립체를 조립한 후, 주 생산라인에서 밸브시트조립체를 고정함으로써 밸브를 한번에 조립하기 때문에 밸브의 조립성 및 생산성이 향상된다.

둘째, 하우징 내부에 형성된 중공에 밸브시트조립체를 한 번에 조립할 수 있고, 별도의 실링판 고정부재를 사용하지 않고 필터로 실링판을 고정시킴으로서 밸브의 크기를 소형화할 수 있다.

셋째, 오일의 온도나 압력에 의한 압력해제 특성 변화가 작아 내구성 및 신뢰성 있는 밸브를 제공할 수 있다.

넷째, 실링판을 구성시킴으로서 볼의 형상에 의한 것보다 오일의 흐름방향과 유압에 민감하게 반응할 수 있어, 정교한 작동을 가지는 밸브를 제공할 수 있다.

다섯째, 볼은 구르는 특성 때문에 밸브시트조립체의 생산 시 볼의 방향성을 고려해야 하는 부담을 가지나 본 발명의 특징으로 구성된 실링판은 그러한 방향성에 대한 고려가 필요치 않아 조립생산성이 더 상승한다.

Claims (5)

1. 내부에 길이방향으로 형성된 중공 및 상기 중공을 외측과 연통시키는 적어도 하나 이상의 연통공이 형성된 하우징;

   상기 중공의 일 측에서 진퇴되는 이동자;

   상기 이동자를 진퇴시키는 구동장치;

   상기 중공의 타 측에 고착 설치되는 밸브조립체; 를 포함하고,

   상기 밸브조립체는, 상기 이동자 측으로 상기 이동자의 진퇴에 따라 상기 이동자의 단부에 의해 개폐되며 상기 중공의 길이방향으로 형성된 유로공 및 상기 유로공과 병렬로 형성되는 보조공을 가지는 밸브시트와, 상기 이동자의 반대 측으로 상기 밸브시트에 안착 설치되어 오일의 불순물을 걸러주는 필터와, 상기 유로공 및 보조공과 상기 필터 사이에 설치되어 오일의 흐름이 상기 유로공으로부터 상기 연통공 측 방향일 경우에는 상기 보조공을 차단하고 그 역방향일 경우에는 상기 보조공을 개방하는 실링판을 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브.
2. 제1항에 있어서,

   상기 실링판은, 상기 유로공과 대응하는 부분에 오일을 통과시키기 위한 오일통과공이 형성된 것을 특징으로 하는 밸브.
3. 제1항에 있어서,

   상기 필터는, 상기 이동자의 반대 측으로 상기 유로공 및 보조공과 연통되며 상기 유로공 및 보조공보다 더 큰 직경을 가지도록 상기 밸브시트에 형성된 필터안착부에 안착 설치되는 것을 특징으로 하는 밸브.
4. 제3항에 있어서,

   상기 실링판은 상기 필터안착부에 배치되어 상기 필터에 의해 이탈이 방지되는 것을 특징으로 하는 밸브.
5. 제1항에 있어서,

   상기 구동장치는, 상기 이동자를 진퇴시키기 위하여 자기력을 발생시키는 솔레노이드코일과 상기 이동자를 상기 유로공의 반대 측으로 이동시키기 위해 상기 이동자와 상기 밸브조립체 사이에 설치되는 복원스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브.