KR20060014150A - 체크 밸브용 밸브체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 안티 로크 브레이크 시스템에 사용되는 체크 밸브에 관한 것으로, 종래의 체크 밸브에 별도의 부품으로 구비되던 스프링과 볼 및 케이지를 하나의 부품으로 일체화함으로써 체크 밸브의 제작성 및 조립성을 향상시키고 원가절감을 구현할 수 있는 체크 밸브용 밸브체에 관한 것이다.

체크 밸브, 밸브체, 밸브 시트, 밸브 케이지, ABS, TCS, ESP.

Description

체크 밸브용 밸브체{Valve body for a check valve}

도 1은 종래의 체크 밸브 구조를 도시한 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 체크 밸브용 밸브체 구조를 도시한 사시도.

도 3은 도 2의 밸브체가 밸브 시트에 결합된 모습을 도시한 것으로, 유로가 폐쇄된 상태를 보여주는 절개 사시도.

도 4는 본 발명의 작동 상태도로서, 개폐판의 분리에 의해 밸브 시트의 유로가 개방된 상태를 보여주는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 밸브 시트 110 : 유로

112 : 유입구 114 : 배출구

200 : 밸브체 210 : 베이스부

230 : 개폐판 250 : 스프링부

252 : 홀(hole) C-C : 중심축

본 발명은 차량의 안티 로크 브레이크 시스템에 사용되는 체크 밸브에 관한 것으로, 종래의 체크 밸브에 별도의 부품으로 구비되던 스프링과 볼 및 케이지를 하나의 부품으로 일체화함으로써 체크 밸브의 제작성 및 조립성을 향상시키고 원가절감을 구현할 수 있는 체크 밸브용 밸브체에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 체크밸브(check valve)는 유체를 한쪽 방향으로만 흐르게 하여 유체가 역류되는 것을 방지할 수 있도록 한다.

대한민국 특허공개 제2002-0081430호에서는 제어식 차량 브레이크 장치의 ABS(Anti Lock Brake System), TCS(Traction Control System) 또는 EPS(Electronic Power Steerring) 등에 적용되는 유압 펌프 또는 피스톤 펌프의 체크밸브 설치구조가 잘 나타나 있다.

도 1에 도시한 바와 같이, 피스톤 펌프에는 피스톤 시일(2)로 밀봉되어 있는 펌프 피스톤(3)이 안내되는 펌프 하우징(1)이 구비된다. 피스톤(3)은 편심륜(도시안됨)에 의해 도면 좌측으로 이동되고, 그 후 리세팅 스프링(4)에 의해 하사점(下死點), 즉, 도면의 우측으로 복귀한다.

피스톤(3)의 하나의 다리부는 도시되지 않은 편심륜의 외표면을 따라간다. 바람직하게는 피스톤 커버(5)가 피스톤(3)에 장착되고, 도면의 좌측에 있는 피스톤 단부에 클램핑되어, 이 피스톤 커버(5)는 피스톤의 수평 위치에서도 피스톤(3)에 부착될 수 있다.

도면의 좌측에 있는 리세팅 스프링(4)의 단부는 스프링 리테이너 컵(6)에 로킹되거나 잼(jam)되어, 마찬가지로 리세팅 스프링(4)은 수평 위치에서 스프링 리테이너 컵(6)에 고착 상태로 남아있게 된다.

도면의 우측에 있는 리세팅 스프링(4)의 단부도 피스톤 커버(5)로 로킹되거나 잼될 수 있다. 특히, 원통형 돌출부(7)가 있는 스프링 리테이너 컵(6)은 밸브 시트 부재(9)의 대응하는 리세스(8)에 클램핑되거나, 다른 방식으로 고정될 수 있어서, 위치에 관계없이 밸브 시트 캐리어(9)에 의해 유지될 수 있다.

이에 따라, 리세팅 스프링(4)도 독립적으로 작동 가능한 구조 유닛에 의해 밸브 시트 캐리어(9)에 고정되어, 이들 구성 부품들은 피스톤 펌프의 조립 중에 함께 장착 가능하다.

밸브 시트 캐리어(9)에는 단층식 관통 보어(10)가 있고, 상기 보어 원주의 라운딩 처리된 엣지(edge)는 구형인 밸브 부재(12)에 대해 시트(11)를 형성한다. 이 밸브 부재(12)는 예비 부하용 스프링(13)에 의해 시트(11)에 대해 가압되고, 이 예비 부하용 스프링의 타단부는 스프링 케이지(14)에 지지된다.

스프링 케이지(14)는 주변 표면과 함께 선택적으로, 비드, 융기부, 또는 돌출부(17)에 의해 밸브 시트 캐리어(9)의 원통형 돌출부(16)에 클램핑된다. 따라서, 스프링 케이지(14)의 외면은 선택적 추가의 비드 또는 돌출부(18)에 의해 밸브 커버(19)의 내면에 억지 끼워 맞춤되거나 클램핑될 수 있다.

따라서, 스프링 리테이너 컵(6) 및 리세팅 스프링(4)을 포함하는 밸브는 구조 유닛을 제공한다. 선택적으로, 피스톤(3)과 피스톤 커버(5)는 이 유닛에 합체될 수도 있다.

한편, 상기 밸브는 압력 밸브로 작용하고, 압력 유체는 파단선으로 지시되어 있는 흡입 채널(20)과, 바람직하게는 스프링 리테이너 컵(6)에 가공되어 있는 필터 (21)를 경유하여 스프링 케이지(14)의 내부에 전파될 수 있다.

이로부터, 특히 브레이크 유체인 압력 유체는 개구(22)를 통해 밸브 커버(19)의 내부로 전파될 수 있고, 그 후 추가적인 비드(18)들 사이에서 환형 채널(23)로 전파될 수 있다.

또한, 스프링 케이지(14)는 압력 유체를 환형 채널(23)로부터 환형 챔버(25)로 배출하게 하는 반경 방향 리세스(24)를 포함하는데, 이 환형 챔버의 다음에 있는 것은 파단선으로 도시되어 있는 압력 채널(26)이고, 이 압력 채널은 특히, 제어 가능한 브레이크 시스템의 휠 브레이크(도시되지 않음)에 도달할 수 있다.

바람직하게는 알루미늄으로 제조되는 밸브 커버(19)는 스탬핑된 부분(27)에서 보는 바와 같이 펌프 하우징(1)과 코킹될 수 있다. 코킹 결합부는 원주부가 바람직하고, 따라서 압력 기밀식으로 환형 챔버(25)를 밀봉할 수 있다.

그러나, 상기와 같은 구조를 갖는 종래의 체크밸브 설치구조는 밸브 시트 부재(9) 상부에 밸브 부재(12)를 시트(11)측 방향으로 탄성 가압하는 예비 부하용 스프링(13) 및 상기 스프링(13)을 수용 및 지지하기 위한 스프링 케이지(14)가 각각 별도로 설치된 구조를 이루기 때문에 체크밸브 내부의 부품 수가 증가되어 구조가 복잡해지고, 조립성이 저하되며, 제작단가가 높아지게 되는 문제점이 있었다.

이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 체크 밸브에 구비되던 종래의 스프링, 볼, 케이지를 일체화시켜 하나의 부품으로 구성함으로써, 체크밸브의 제작성 및 조립성을 향상시키고 생산단가를 낮출 수 있는 체크 밸브용 밸브체를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 체크 밸브용 밸브체는 중앙에 유로가 형성된 밸브 시트의 외주상에 고정되는 베이스부; 상기 유로를 개폐하는 개폐판; 및 상기 베이스부와 상기 개폐판을 일체로 연결하며 상기 개폐판을 탄성 지지하는 스프링부로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기한 구성에 의하면, 체크 밸브에 내장되던 종래의 스프링, 볼 케이지를 일체화시켜 하나의 단품으로 구성함으로써, 체크 밸브의 내부구조가 간단해지고 조립성이 향상되며, 제품의 제작단가를 낮출 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

참고로, 이하에서 설명될 본 발명의 구성들 중 종래와 동일한 구성에 대해서는 전술된 종래기술을 참조하기로 하고 별도의 상세한 설명은 생략한다.

도 2는 본 발명에 따른 체크 밸브용 밸브체 구조를 도시한 사시도이다. 또한, 도 3은 도 2의 밸브체가 밸브 시트에 결합된 모습을 도시한 것으로, 개폐판에 의해 밸브 시트의 유로가 폐쇄된 상태를 보여주는 절개 사시도이고, 도 4는 본 발명의 작동 상태도로서, 개폐판의 분리에 의해 밸브 시트의 유로가 개방된 모습을 보여주는 것이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 체크 밸브용 밸브체(200)는 밸브 시트(100)에 고정되는 베이스부(210)와, 밸브 시트(100)의 유로(110)를 개폐하 는 개폐판(230) 및 상기 개폐판(230)을 탄성 지지하는 스프링부(250)로 구성되어 있다.

밸브 시트(100)는 하부에서 상부로 진행될 수록 외경이 감소되는 다단식 원통형 형상을 이루고 있으며, 중앙에는 하부에서 상부로 유체가 흐를 수 있도록 관통된 유로(110)가 형성되어 있다.

이와 같은 밸브 시트(100)의 외주부상에는 유로(110)의 배출구(114)를 선택적으로 개폐하며 유체가 일방향으로만 흐를 수 있도록 하는 기능을 담당하는 밸브체(200)가 결합된다.

밸브체(200)의 하부에 위치한 베이스부(210)는 밸브 시트(100)의 외주면 형상과 대응되는 다단식 단면형태를 이루고 있으며, 상기 밸브 시트(100)의 외주면상에 상하방향으로 유동되지 않도록 밀착 고정된다.

개폐판(230)은 원판 형태의 외형을 이루며, 밸브 시트(100)의 상면에 밀착 또는 분리되면서 유로(110)의 배출구(114)를 선택적으로 개폐할 수 있도록 되어 있다.

스프링부(250)는 도면에서 보는 것과 같이 개폐판(230)의 중심축(C-C)에 대해 일정 각도 경사지게 형성되어 상기 베이스부(210)와 개폐판(230)을 연결하고 있다.

이러한 스프링부(250)는 원통체의 외주면에 일정 형상을 갖는 홀(252)을 서로 등간격이 되도록 다수 개 형성하고, 이러한 상태에서 상기 원통체의 상부가 하부로부터 중심축(C-C)에 대해 일정 각도 비틀려진 상태로 성형 제작된다.

이에 따라, 상기 스프링부(250)의 형상은 원통체의 외주면을 따라 상부로 감아 올라가는 형태의 나선형 띠 형상을 이루게 되는 것이다.

이때, 상기 스프링부(250)의 판 두께는 스프링 효과를 높일 수 있도록 약 0.1mm 정도로 얇게 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 이와 같은 스프링부(250)와 베이스부(210) 및 개폐판(230)은 하나의 단품 형태로 일체로 성형 제작됨이 바람직하다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명은 평상시 도 3에서 보는 것 처럼 밸브체(200)의 스프링부(250)가 나선형태로 트위스트된 상태이며, 개폐판(230)는 밸브 시트(100) 상면에 밀착되어 배출구(114)가 폐쇄된 상태로 유지되기 때문에 배출구(114)의 유체의 유입이 방지된다.

반면, 체크 밸브의 작동시에는 밸브 시트(100)의 유입구(112)를 통해 유입되는 유체가 일정 압력으로 배출구(114)측의 개폐판(230)에 압력을 가함에 따라, 스프링부(250)에 기부여된 탄성력을 이기고 도 4에서와 같이 스프링부(250)의 상측부가 중심축(C-C)에 대해 회전됨과 동시에 상부방향으로 인장되면서 상기 개폐판(230)을 일정 간격 들어올려 주기 때문에 배출구(114)의 개방이 이루어져 유체의 흐름이 형성되어 지는 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

상기한 구성의 본 발명에 의하면, 체크 밸브에 내장되던 종래의 스프링, 볼, 케이지를 일체화시켜 하나의 단품 형태로 제작함으로써, 체크 밸브의 내부구조가 간단해지고 조립성이 향상되며, 이에 따른 제품의 제작단가를 현저히 낮출 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 스프링부를 원통체의 외주면을 일방향으로 감아 올라가는 나선형 탄성띠 형상으로 형성함으로써, 스프링부의 구조를 단순화 시킬 수 있음과 아울러 중량도 경감시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 기존에 통용되던 볼 타입(Ball-type)에 비하여 중량이 적기 때문에 진동 및 소음 발생이 저감되는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 중앙에 유로가 형성된 밸브 시트의 외주상에 고정되는 베이스부;

   상기 유로를 개폐하는 개폐판; 및

   상기 베이스부와 상기 개폐판을 일체로 연결하며 상기 개폐판을 탄성 지지하는 스프링부로 구성된 것을 특징으로 하는 체크 밸브용 밸브체.
2. 제1항에 있어서, 상기 스프링부는 상기 개폐판의 중심축에 대해 경사진 것을 특징으로 하는 체크 밸브용 밸브체.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 스프링부는 원통체의 외주면을 일방향으로 감아 올라가는 형태의 나선형 탄성띠인 것을 특징으로 하는 체크 밸브용 밸브체.

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