KR20060100100A - 체크 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 제동장치에 적용되는 체크밸브에 관한 것으로서, 특히 펌프하우징 내에 장착되는 밸브바디를 프레스가공을 통한 단순 구조물로 형성하고 이를 펌프하우징의 내면에 맞대어 밸브시트로 강제 압입하여 실링되도록 구성함으로써 조립이 용이해지고 관리가 쉬워지며 제작비용이 절감되고 아울러 제품의 전체 싸이즈도 크게 줄일 수 있도록 한 체크 밸브에 관한 것이다.

Description

체크 밸브{CHECK VALVE}

도 1은 종래의 차량 제동장치에 적용되는 체크 밸브 구조를 도시한 단면도.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 체크 밸브 구조를 도시한 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 체크밸브 110 : 펌프하우징

114,124 : 요철부 120 : 밸브바디

122 : 공간부 126 : 스프링 지지부

128 : 토출공 130 : 밸브시트

132 : 유로 134 : 테이퍼

140 : 볼 150 : 스프링

본 발명은 차량의 제동장치에 적용되는 체크밸브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 펌프하우징 내에 장착되는 밸브바디를 프레스가공을 통한 단순 구조물로 형성하고 이를 펌프하우징의 내면에 맞대어 밸브시트로 강제 압입하여 실링되도록 구성함으로써 조립이 용이해지고 관리가 쉬워지며 제작비용이 절감되고 아울러 제 품의 전체 싸이즈도 크게 줄일 수 있도록 된 체크 밸브에 관한 것이다.

일반적으로, 차량의 전자 제어식 브레이크 시스템은 차량의 슬립현상을 효율적으로 방지하여 강력하고 안정된 제동력을 얻기 위한 것으로, 제동 시 휠의 미끄러짐을 방지하는 안티록 브레이크 시스템(Anti-lock Brake System : ABS)과, 차량의 급발진 또는 급가속 시 구동륜의 슬립을 방지하는 브레이크 트랙션 제어 시스템(Brake Traction Control System : BTCS)과, 안티록 브레이크 시스템과 트랙션 제어 시스템을 조합하여 브레이크 액압을 제어함으로써 차량의 주행상태를 안정적으로 유지시키는 차량자세제어 시스템(Vehicle Dynamic Control System : VDCS) 등이 있다.

이러한 전자 제어식 브레이크 시스템은 차량의 휠에 장착된 유압브레이크 측으로 전달되는 제동유압을 제어하기 위한 다수개의 솔레노이드밸브와, 유압브레이크로부터 빠져나온 오일을 일시 저장하기 위한 한 쌍의 저압어큐뮬레이터 및 고압어큐뮬레이터와, 저압어큐뮬레이터의 오일을 강제 펌핑하기 위한 모터 및 펌프와, 솔레노이드밸브와 모터의 구동을 제어하기 위한 ECU를 포함하고 있으며, 이러한 구성요소들은 알루미늄으로 제작된 펌프하우징에 콤팩트하게 내장되어 있다.

이러한 전자 제어식 브레이크 시스템용 펌프의 유체 관류를 제어하기 위한 종래의 체크 밸브 구조가 도 1에 제시되어 있다.

도 1에 도시한 바와 같이, 종래의 체크 밸브(10)는 펌프하우징(1)의 내부공간에 압입 고정되는 밸브바디(2)와, 밸브바디(2) 내부에 안착되며 내부에 형성된 유로(3)를 개폐하는 볼(4)과, 유체의 토출을 위한 토출공(6)이 형성되며 볼(4)의 상부에 위치한 밸브바디(2) 내부에 장착되는 밸브시트(5)와, 밸브시트(5)와 볼(4) 사이에 개재되어 상기 볼(4)을 지지하는 스프링(7)을 포함하여 구성된다.

이와 같은 구성을 갖는 종래의 체크 밸브(10)는 유체의 압력이 일정 이상되면 볼(4)이 스프링(7)의 탄성을 이기고 상부로 들어 올려지기 때문에 유로(3)가 개방되어 유체가 밸브시트(5)에 형성된 토출공(6)을 통해 상부로 토출하게 되고, 유체의 압력이 스프링(7)의 탄성력 이하인 경우에는 스프링(7)에 의해 볼(4)이 밸브바디(2)의 유로(3)을 막아주기 때문에 유체가 반대방향으로 흐르게 되는 것을 차단하게 되는 것이다.

그러나, 상기한 구성을 갖는 종래의 체크 밸브(10) 구조는 펌프하우징(1) 내에 장착되는 밸브바디(2)의 가공성형이 복잡하고, 관리가 어려울뿐 아니라 제작비용도 고가인 문제점이 있었다.

또한, 밸브바디(2) 내에 밸브시트(5)를 조립하게 될 경우 밸브시트(5)의 강제압입 공정이 별도로 필요하고, 스프링(7)의 장착길이의 관리가 매우 어려운 문제점이 있었다.

또한, 조립시 도면에 표시된 (A)부 처럼 펌프하우징(1)의 내면형상을 변형시키는 실링을 하는 별도의 스테이킹(staking) 공정이 필요하므로 조립 및 관리가 어렵고 싸이클 타임이 많이 걸리게될 뿐 아니라 제품의 사이즈도 커지게 되고, 제작비용도 많이 들게 되는 문제점이 있었다.

또한, 볼(4)의 개방에 의해 유체가 상부로 토출될 경우, 밸브바디(2)의 내경과 볼(4)의 외경 사이에 형성된 좁은 공간을 통해 유체의 토출이 이루어지기 때문 에 유체의 토출면적이 작아 토출속도가 느려지고 응답성이 떨어지게 되는 문제가 있었다.

또한, 유체의 토출시 유체가 흐르게 되는 영역이 밸브바디(2)와 볼(4) 사이에 형성된 공간에 국한되어져 있기 때문에, 밸브바디(2)와 볼(4) 사이의 이격 간극을 더 이상 줄이기에 한계가 있었고, 이로 인하여 밸브바디(2) 내부 공간에서 스프링(7)의 안착이 불안정하게 되고, 볼(4)이 상하부로 유동하게될 때 좌우로 흔들리게되어 움직임이 불안정하기 때문에 토출압력값이 불안정해지는 단점이 있었다.

또한, 밸브바디(2)의 내경부에 대하여 토출면적을 넓이기 위해 내경을 크게 가공하거나 혹은 별도의 형상가공을 해야하기 때문에 가공성이 저하되고 제작공정이 복잡해질 뿐 아니라 관리하기도 어려웠었던 문제가 있었다.

이에, 본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 펌프하우징 내에 장착되는 밸브바디를 프레스가공을 통한 단순 구조물로 형성하고 이를 펌프하우징의 내면에 맞대어 밸브시트로 강제 압입하여 실링되도록 구성함으로써 조립이 용이해지고 관리가 쉬워지며 제작비용이 절감되고 아울러 제품의 전체 싸이즈도 크게 줄일 수 있도록 하는 체크 밸브를 제공함에 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 체크 밸브는 펌프하우징 내에 설치되는 밸브바디; 상기 밸브바디 내에 장착되는 밸브시트; 상기 밸브시트에 안착되는 볼; 상기 밸브바디 내에서 상기 볼을 지지하는 스프링을 포함하여 이루어지되, 상 기 펌프하우징의 내면과 접촉되는 상기 밸브바디의 접촉면은 웨이브 형태의 굴곡을 이루는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 밸브시트의 외면에는 테이퍼가 형성된다.

또한, 상기 밸브바디는 프레스 가공에 의해 성형된 얇은 소재로 이루어지고, 상기 밸브바디의 내측 상단에는 상기 스프링이 지지될 수 있도록 하방으로 절곡된 스프링 지지부가 형성된다.

그리고, 상기 밸브시트 상측에 있는 상기 밸브바디와 상기 펌프하우징 사이에는 공간부가 형성되고, 상기 밸브바디에는 내부의 유체가 상기 공간부로 토출될 수 있도록 토출공이 형성된다.

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

참고적으로, 이하에서 설명될 본 발명의 구성들 중 종래기술과 동일한 구성에 대해서는 전술한 종래기술을 참조하기로 하고 본 발명의 특징적인 부분만을 한정하여 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 체크 밸브 구조를 도시한 단면도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 체크 밸브(100)는 펌프하우징(110) 내부에 설치되는 밸브바디(120)와, 상기 밸브바디(120) 내부에 삽입되는 밸브시트(130)와, 상기 밸브시트(130)에 안착되는 볼(140)과, 상기 밸브바디(120) 내에서 상기 볼(140)을 지지하는 스프링(150)을 포함하여 구성된다.

펌프하우징(110)은 내부에 밸브바디(120)가 장착될 수 있는 일정크기의 장착 공간이 형성되며 그 하부측 내경은 상부측 내경 보다 큰 내부형상을 갖도록 형성된다.

밸브바디(120)는 일반적인 프레스(press) 가공을 통해 두께가 얇은 프레스 구조물로서 성형되는데, 도면에서 보는 것과 같이 펌프하우징(110)의 내부형상과 대응하여 하부측 직경이 상부측 직경 보다 큰 외형을 이루도록 형성되며 상기 펌프하우징(110)의 하부로부터 압입 고정된다.

이때, 상기 밸브바디(120)가 펌프하우징(110) 내에 장착된 상태에서 하부측 외주면은 상기 펌프하우징(110)의 내주면에 직접 접촉을 이루지만, 상부측 외주면은 상기 펌프하우징(110)의 내주면으로부터 일정간격 이격되도록 하여 유체가 흐를 수 있는 공간부(122)를 형성하는 것이 바람직하다.

밸브시트(130)는 중앙부에 유체가 통과할 수 있는 일정크기의 유로(132)가 형성되는 바, 상기 밸브시트(130)의 상면에는 유체의 압력에 따라 유로(132)를 개폐할 수 있도록 볼(140)이 안착된다.

이때, 상기 밸브시트(130)의 외면에는 상측으로 갈수록 지름이 점차 작아지도록 테이퍼(taper;134)가 형성되며, 조립 시에는 도면에서 보는 것과 같이 먼저 밸브바디(120)를 펌프하우징(110) 내측 하부에 삽입하여 서로 접촉되도록 한 상태에서 상기 테이퍼진 밸브시트(130)를 밸브바디(120) 내측 하부로부터 삽입하여 상부측으로 강제 압입하여 쐐기(wedge) 형태로 고정시키게 된다.

또한, 상기 펌프하우징(110)의 내면과 접촉되는 상기 밸브바디(120)의 하부측 외주면, 즉, 접촉면상에는 웨이브(wave) 형태의 굴곡을 이루는 요철부(124)가 형성되어 있다.

상기와 같이 밸브바디(120)에 요철부(124)를 형성함에 따라 밸브시트(130)가 압입되어 조립된 상태에서는 도면에서 보는 것 처럼 상기 요철부(124)가 펌프하우징(110)의 내면을 횡방향으로 눌러주게 되어 서로 맞물려진 상태로 유지되도록 할 수 있기 때문에 접촉면에서의 슬립(slip)방지는 물론 우수한 실링효과도 함께 얻을 수 있다.

이때, 상기 밸브바디(120)와 접촉되는 상기 펌프하우징(110)의 접촉면에도 상기 밸브바디(120)의 요철부(124) 형상과 대응하는 별도의 요철부 형상을 형성하여 서로 맞물리도록 하는 것도 가능하다.

한편, 스프링(150)은 밸브바디(120) 내에서 볼(140)을 밸브시트(130)측으로 밀어주도록 장치되는 바, 유체가 토출되는 상기 밸브바디(120)의 내측 상단 중앙부에는 상기 스프링(150)의 상단이 끼워져 지지될 수 있도록 하방으로 절곡된 스프링 지지부(126)가 형성되어 스프링(150)의 횡방향으로 유동되지 않고 고정될 수 있도록 하고 있다.

그리고, 밸브시트(130)의 상측에 위치한 상기 밸브바디(120)의 상부측은 펌프하우징(110)의 상부측 내주면으로부터 일정거리 이격되어 유체의 이동이 가능한 공간부(122)가 마련되는 바, 이때, 상기 밸브바디(120)와 볼(140)의 접촉 실링부 바로 위에 위치한 밸브바디(120)의 측면부상에는 내부의 유체가 상기 공간부(122)로 토출될 수 있도록 일정크기의 토출공(128)이 형성되어 있다.

상술한 구성으로 이루어진 본 발명의 체크 밸브(100)는 펌프하우징(110) 내 에 장착되는 밸브바디(120)를 두께가 얇은 프레스 부품으로 형성함에 따라, 밸브바디(120)의 제작이 용이해지고, 제작에 따른 비용이 적게 들며, 관리가 쉬어지게 되는 효과를 얻을 수 있다.

더 나아가, 체크밸브의 전체적인 제품 싸이즈 및 중량을 줄일 수 있고, 조립공정 및 관리작업이 단순화됨으로써 싸이클 타임이 적게 걸리고 원가절감을 도모할 수 있다.

또한, 밸브바디(120)의 하부측 외주면상에 요철부(124)를 형성함에 따라, 밸브시트(130)가 압입 조립된 상태에서 상기 요철부(124)가 펌프하우징(110)의 내주면을 횡방향으로 강하게 눌러주게 되어 접촉면에서의 슬립방지와 함께 우수한 실링효과를 얻을 수 있다.

그리고, 밸브바디(120)와 펌프하우징(110) 사이를 이격하여 공간부(122)를 형성하고 밸브바디(120) 측면에 상기 공간부(122)로 관통하는 토출공(128)을 형성함으로써, 유로(132)가 개방되어 유체가 상방으로 토출될 경우 유체의 토출경로가 밸브바디(120)와 볼(140) 사이의 공간과 상기 밸브바디(120)와 펌프하우징(110) 사이의 공간부(122)를 통한 2방향 토출작용이 가능해지기 때문에 유체의 토출면적이 넓어지게 되어 단위시간당 토출속도 및 응답성이 매우 빨라지게 되는 효과를 얻을 수 있다.

이와 함께, 밸브바디(120)와 펌프하우징(110) 사이에 형성된 유로가 밸브바디(120)와 볼(140) 사이에 형성된 유로 보다 상대적으로 큰 면적을 차지하기 때문에, 유체의 토출작용 시 상기 밸브바디(120)와 펌프하우징(110) 사이의 형성된 유 로만을 통해서도 유체의 토출이 충분하고 원활이 이루어질 수 있다. 이에 따라, 밸브바디(120)와 볼(140) 사이의 간격을 보다 작게 형성하는 것이 가능해지고, 이로 인해 밸브바디(120) 내에서 스프링(150)의 안착을 보다 안정적으로 유지할 수 있게 하고, 볼(140)의 상하방향 유동시 밸브바디(120) 내면을 따라 안정적으로 가이드될 수 있게 되어 볼(140)의 움직임이 안정적으로 될 수 있고, 이에 따라 출구측의 토출압력값도 매우 안정적이게 된다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 체크 밸브 구조에 따르면, 펌프하우징 내에 장착되는 밸브바디를 두께가 얇은 프레스 부품으로 형성함에 따라, 밸브바디의 제작이 용이해지고, 제작에 따른 비용이 적게 들며, 관리가 쉬어지게 되는 효과를 얻을 수 있다.

더 나아가, 체크밸브의 전체적인 제품 싸이즈 및 중량을 줄일 수 있고, 조립공정 및 관리작업이 단순화됨으로써 싸이클 타임이 적게 걸리고 원가절감을 도모할 수 있다.

또한, 밸브시트의 외면에 테이퍼를 형성함에 따라 밸브시트를 밸브바디 하부로부터 용이하게 압입시켜 쐐기형태로 고정시킬 수 있는 장점이 있다.

아울러, 밸브바디의 하부측 외주면상에 요철부를 형성함에 따라, 밸브시트가 압입 조립된 상태에서 상기 요철부가 펌프하우징의 내주면을 횡방향으로 강하게 눌러주게 되어 접촉면에서의 슬립방지와 함께 우수한 실링효과를 얻을 수 있다.

그리고, 밸브바디와 펌프하우징 사이를 이격하여 공간부를 형성하고 밸브바디 측면에 상기 공간부로 관통하는 토출공을 형성함으로써, 유체의 토출경로가 2경로(밸브바디와 볼 사이의 간격, 밸브바디와 펌프하우징 사이의 간격)로 되기 때문에 토출면적이 넓어져 토출속도와 응답성이 매우 빠르다.

이와 함께, 밸브바디와 펌프하우징 사이에 형성된 유로가 밸브바디와 볼 사이에 형성된 유로 보다 상대적으로 큰 면적을 차지하기 때문에, 유체의 토출작용 시 상기 밸브바디와 펌프하우징 사이의 형성된 유로만을 통해서도 유체의 토출이 충분하고 원활이 이루어질 수 있다.

이에 따라, 밸브바디와 볼 사이의 간격을 보다 작게 형성하는 것이 가능해지므로 밸브바디 내에서 스프링이 보다 안정적으로 안착될 수 있도록 하고, 볼의 상하방향 유동시 횡방향으로 크게 유동되지 않으며 밸브바디 내면을 따라 안정적으로 가이드될 수 있기 때문에 볼의 움직임을 보다 안정적으로 유지할 수 있도록 하고, 이로 인하여 출구측의 토출압력값을 매우 안정적으로 유지할 수 있게 되는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (4)

1. 펌프하우징 내에 설치되는 밸브바디;

   상기 밸브바디 내에 장착되는 밸브시트;

   상기 밸브시트에 안착되는 볼;

   상기 밸브바디 내에서 상기 볼을 지지하는 스프링을 포함하여 이루어지되,

   상기 펌프하우징의 내면과 접촉되는 상기 밸브바디의 접촉면은 웨이브 형태의 굴곡을 이루는 것을 특징으로 하는 체크 밸브.
2. 제1항에 있어서, 상기 밸브시트의 외면에는 테이퍼가 형성된 것을 특징으로 하는 체크 밸브.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 밸브바디는 프레스 가공에 의해 성형된 얇은 소재로 이루어지고, 상기 밸브바디의 내측 상단에는 상기 스프링이 지지될 수 있도록 하방으로 절곡된 스프링 지지부가 형성된 것을 특징으로 하는 체크 밸브.
4. 제3항에 있어서, 상기 밸브시트 상측에 있는 상기 밸브바디와 상기 펌프하우징 사이에는 공간부가 형성되고, 상기 밸브바디에는 내부의 유체가 상기 공간부로 토출될 수 있도록 토출공이 형성된 것을 특징으로 하는 체크 밸브.

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