KR20060100103A - 체크 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 체크밸브에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는, 유체가 흐르는 토출면적을 증가시켜 토출속도와 응답성을 현저히 향상시킬 수 있도록 하는 체크밸브에 관한 것이다.

Description

체크 밸브{ Check valve }

도 1은 종래의 전자 제어식 브레이크 시스템의 체크 밸브를 도시한 단면도.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 체크 밸브를 도시한 단면도이다.

도 3은 도 2의 평면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 펌프하우징 3a : 유입구

3b : 유출구 5 : 볼

9 : 스프링 20 : 스프링시트

22 : 유출공 24 : 십자 홈

26 : 위치결정편 30 : 밸브바디

32 : 토출공 40 : 조립부

40a : 수나사 40b : 암나사

50 : 공간부

본 발명은 체크밸브에 관한 것으로서, 특히, 유체가 흐르는 토출면적을 증가 시켜 토출속도와 응답성을 현저히 향상시킬 수 있도록 하는 체크밸브에 관한 것이다.

일반적으로, 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 개시되어 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 1은 종래의 전자 제어식 브레이크 시스템의 체크 밸브를 도시한 단면도이다. 종래의 체크 밸브는 도 1에 도시한 바와 같이, 유입구(3a), 유출구(3b) 및 밸 브시트(3c)가 형성된 밸브 바디(3)와, 밸브시트(3c)에 안착되어 유로를 개폐하는 볼(5)과, 밸브 바디(3)에 압입 고정되는 스프링시트(2)와, 볼(5)과 스프링시트(2)의 사이에 개재되는 스프링(9)으로 구성되어 있다. 이와 같이 구성된 체크 밸브는 펌프 하우징(1)에 압입 고정되게 된다.

이와 같은 구성을 갖는 체크밸브는 유체의 압력이 일정 이상 되면 볼(5)이 스프링(9)의 탄성을 이기고 상부로 들어 올려지기 때문에, 유로가 개방되어 유체가 밸브바디(3)와 볼(5) 사이의 좁은 간격을 지나 스프링시트(2)에 형성된 유출공을 통해 상부로 토출된다. 반면, 전술한 반대의 경우에는 스프링(9)에 의해 볼(5)이 밸브바디(3)의 유로를 막아주기 때문에 유체가 반대방향으로 흐르게 되는 것을 차단하게 되는 것이다.

그러나, 전술한 종래의 체크밸브는 다음과 같은 문제가 있다.

첫째, 밸브바디에 압입되는 스프링시트의 압입깊이에 따라 체크밸브의 성능이 결정되며, 조립 후 성능불만족시 수정이 불가능하여 폐기해야 하므로 관리비용이 높다.

둘째, 체크밸브 특성성능값의 종류에 따라 이에 대응하는 제품사양들이 필요하므로 제품사양이 많고, 이에 따른 개발 및 관리가 어렵다.

셋째, 밸브바디와 볼 사이의 간격으로 유체가 흐르므로 토출면적이 작고, 이로 인해, 토출속도가 느리고 응답성이 떨어진다.

넷째, 유체가 토출될 때 이동할 수 있는 공간이 밸브바디와 볼 사이의 간격뿐이므로 간격이 크고, 이로 인해, 스프링의 안착이 불안정하고, 볼이 밸브바디의 접촉면으로부터 떨어질 때 좌우로 흔들리므로 움직임이 불안정하며, 이로 인해, 출구쪽의 토출압력값이 불안정하다.

다섯째, 밸브바디의 내경부에 대하여 토출면적을 넓이기 위해 내경을 크게 가공하거나, 혹은 별도의 형상가공을 해야 하므로 가공성이 좋지 않고, 관리가 어렵다.

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 체크밸브를 구성하는 밸브바디와 펌프하우징 사이에는 유체가 흐를 수 있는 공간부를 형성하고, 밸브바디에 상기 밸브바디의 내부에 있는 유체를 공간부로 토출시키기 위한 토출공을 형성하여, 유체의 토출면적 증가에 따른 토출속도와 응답성을 향상시킬 수 있는 체크 밸브를 제공하는데 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 체크밸브는 하우징 내에 설치되며, 유로가 형성된 밸브바디; 상기 유로를 개폐하는 볼; 유출공이 형성되며, 상기 밸브바디의 유출구측 내에 배치되는 스프링시트; 상기 스프링시트와 상기 볼 사이에 개재된 스프링을 포함하되, 상기 스프링시트는 상기 밸브바디에 나사 체결되고, 상기 밸브바디와 상기 하우징 사이에는 공간부가 형성되고, 상기 밸브바디에는 상기 공간부와 상기 밸브바디의 내부를 연결하여 상기 내부의 유체를 상기 공간부로 토출하며, 상기 볼에 의해 개폐되는 토출공이 형성된 구조로 구성된다.

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

이하의 상세한 설명에서는 종래기술과 동일한 구성은 별도의 상세한 설명을 하지 않으며, 본 발명의 특징적인 구조에 대해서만 상세히 언급하기로 한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 체크밸브를 도시한 단면도이고, 도 3은 도 2의 평면도이다.

본 발명의 체크밸브는 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 펌프하우징(1) 내에 설치되며 유로가 형성된 밸브바디(30)와, 유로를 개폐하는 볼(5)과, 유출공(22)이 형성되며 밸브바디(30)의 유출구(3b)측 내부에 장착되는 스프링시트(20)와, 스프링시트(20)와 볼(5) 사이에 개재되는 스프링(9)을 포함하는 구조로 구성된다.

펌프하우징(1)은 하부측의 내경이 상부측의 내경보다 크게 형성된다.

밸브바디(30)는 펌프하우징(1)의 하부측 내부에 압입 고정되며, 도면에서 보는 바와 같이 펌프하우징(1)에 고정되는 유입구(3a)측 직경이 유출구(3b)측 직경 보다 큰 외형을 이루도록 형성된다.

즉, 밸브바디(30)가 펌프하우징(1) 내에 장착된 상태에서 유입구(3a)측 외주면은 펌프하우징(1)의 내주면에 직접 접촉을 이루지만, 유출구(3b)측 외주면은 펌프하우징(1)의 내주면으로부터 일정간격 이격되어 유체가 흐를 수 있도록 공간부(50)를 형성된다.

볼(5)은 유체의 압력에 따라 유로를 개폐할 수 있도록 상기 볼(5)의 하부측이 밸브바디(30) 내에 안착된다.

밸브바디(30)와 볼(5)의 접촉 실링(Sealing)부(밸브바디(30)와 볼(5)이 접촉 하는 부분) 바로 위에 위치한 밸브바디(30)의 측면부에는 상기 밸브바디(30)의 내부와 공간부(50)를 연결하여, 상기 내부에 있는 유체가 상기 공간부(50)로 토출될 수 있도록 토출공(32)이 횡방향으로 형성된다.

이때, 토출공(32)은 전술한 바와 같이 횡방향 구조로 형성할 수도 있지만, 유체의 토출 시 저항을 적게 받도록 하기 위하여 유체의 토출방향으로 유입구(3a)측에서 유출구(3b)측으로 경사지게 형성할 수도 있다.

스프링시트(20)의 외주면에는 수나사(40a)가 형성된다.

물론, 밸브바디(30)에는 수나사(40a)가 나사 체결되는 암나사(40b)가 형성된다.

스프링시트(20)에 형성된 유출공(22)은 상기 스프링시트(20)의 원의 중심을 기준으로 원주방향을 따라 등간격으로 형성된다.

스프링시트(20)의 상면(유출구(3b)측 면)에는 나사 체결 시 공구의 회전력을 전달하는 십(+)자 홈(24)이 형성된다.

십자 홈(24)은 상기 스프링시트(20)의 원의 중심에 형성된다.

물론, 스프링시트(20)에는 전술한 십자 홈(24)이 형성되는 것이 바람직하나, 일(-)자 홈, 다각형상의 관통구멍 또는 홈으로도 형성될 수 있다.

이렇게, 스프링시트(20)와 밸브 바디(30)의 조립부(40)가 나사로 되어 있으며, 스프링시트(20)의 상면에 십자 홈(24)이 형성되어 있어 밸브바디(30)에 스프링시트(20)를 나사 체결 시 '+'자 드라이버로 조립이 가능하다. 또한, 스프링시트(20)를 밸브 바디(30)로부터 풀거나 조임으로써, 스프링시트(20)의 조립깊이를 조 절할 수 있기 때문에, 밸브바디(30)에 스프링시트(20)를 조립 후 체크밸브 성능불만족에 따른 수정이 용이하다. 뿐만 아니라, 체크밸브의 특성성능값의 조정범위가 넓어 1가지 제품사양으로 유사 특성성능값을 갖는 제품에 대해 다양하게 적용 가능하므로 개발 및 관리가 용이할 수 있다.

한편, 스프링시트(20)의 하면에는 스프링(9)의 처음 위치를 확실히 유지시켜 스프링(9)의 위치변동에 따른 체크밸브의 성능 및 품질의 저하를 방지할 수 있도록 유출공(22) 주변에 위치하며, 상기 하면으로부터 돌출 형성되어 스프링(9)의 상단부 외면을 감싸는 위치결정편(26)이 형성되는 것이 바람직하다.

이때, 위치결정편(26)은 스프링(9)의 내측에 배치되어 스프링(9)의 상단부 내면을 감싸고 있을 수도 있다.

이하, 전술한 구성을 갖는 본 실시예의 작용을 설명한다.

유체의 압력이 일정 이상 되면 볼(5)이 스프링(9)의 탄성을 이기고 밸브바디(30)의 접촉면으로부터 떨어지게 되어 유로와 토출공(32)을 개방한다. 이때, 유체는 밸브바디(30)와 볼(5) 사이의 간격과, 밸브바디(30)와 펌프하우징(1) 사이의 공간부(50)를 통해 토출되어 펌프하우징(1)의 출구쪽으로 유동한다. 물론, 전술한 반대의 경우에는 스프링(9)에 의해 볼(5)이 밸브바디(30)의 유로와 토출공(32)을 폐쇄하기 때문에 유체가 반대방향으로 흐르게 되는 것을 차단하게 된다.

이렇게, 본 발명은 유체가 흐르는 토출방향이 두 방향으로 토출면적이 종래기술에 기재된 체크밸브보다 넓으므로 토출속도와 응답성이 매우 빨라지게 되는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 밸브바디(30)와 펌프하우징(1) 사이에 형성된 공간부(50)가 밸브바디(30)와 볼(5) 사이의 간격 보다 상대적으로 큰 면적을 차지하기 때문에, 유체가 토출될 때 이동할 수 있는 공간이 밸브바디(30)와 펌프하우징(1) 사이에 형성된 공간부(50)만으로도 충분하므로 밸브바디(30)와 볼(5) 사이의 간격을 줄일 수 있고, 이로 인해, 스프링(9)이 볼(5)에 안정적으로 안착될 수 있게 된다. 뿐만 아니라, 볼(5)이 밸브바디(30)의 접촉면으로부터 떨어질 때(볼(5)의 상하방향 이동 시) 밸브바디(30)와 볼(5) 사이의 간격이 줄어든 만큼 볼(5)이 좌우방향으로 크게 흔들리지 않게 된다. 즉, 볼(5)이 이동 시 밸브바디(30) 내면에 따라 안정적으로 가이드될 수 있기 때문에 볼(5)의 움직임이 안정적이게 되며, 이로 인해, 출구쪽의 토출압력값도 매우 안정적이게 되는 효과를 얻을 수 있다.

한편, 전술한 구조적 특성을 갖도록 하는 밸브바디(30)의 형상구조가 복잡해지지 않고 단순하기 때문에 가공이 쉽고, 관리가 용이한 특징이 있다.

여기서, 본 발명의 체크밸브가 펌프하우징(1)에 적용되는 예로 설명하였지만, 다른 장치에 적용될 수도 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 체크밸브에 따르면, 다음과 같은 효과 가 있다.

본 발명은 밸브바디와 펌프하우징 사이에 공간부를 형성하고, 밸브바디에 상기 밸브바디 내부의 유체가 공간부로 토출되도록 토출공이 형성됨으로써, 첫째, 유체가 흐르는 토출방향이 두 방향(밸브바디와 볼 사이의 간격, 밸브바디와 펌프하우징 사이의 공간부)으로 토출면적이 넓으므로 토출속도와 응답성이 매우 빠르다.

둘째, 유체가 토출될 때 이동할 수 있는 공간이 밸브바디와 펌프 하우징 사이의 간격만으로도 충분하므로 밸브바디와 볼 사이의 간격을 줄일 수 있고, 이로 인해, 스프링의 안착이 안정적이게 된다. 더 나아가, 볼이 밸브바디의 접촉면으로부터 떨어질 때 안정적인 가이드로 인해 볼의 움직임이 안정적이며, 이로 인해, 출구쪽의 토출압력값도 매우 안정적이다.

셋째, 전술한 구조적 특성을 갖도록 하는 밸브바디의 형상구조가 복잡하지 않고 단순하기 때문에 가공이 쉽고, 관리가 용이한 특징이 있다.

넷째, 밸브바디와 스프링시트의 조립부가 나사로 되어 있으며, 스프링시트의 상면에 '+'모양의 십자 홈이 형성되어 있어 '+'자 드라이버로 조립이 가능하며, 조립 후 성능불만족시 수정이 용이하다.

다섯째, 체크밸브 특성성능값의 조정범위가 넓어 1가지 제품사양으로 유사 특성성능값을 갖는 제품에 대해 다양하게 적용 가능하므로 개발 및 관리가 용이하다.

또한, 밸브바디상에 토출공을 유체의 토출방향으로 경사지게 형성함으로써, 유체의 토출 시 저항을 보다 적게 받도록 할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (3)

1. 하우징 내에 설치되며, 유로가 형성된 밸브바디;

   상기 유로를 개폐하는 볼;

   유출공이 형성되며, 상기 밸브바디의 유출구측 내에 배치되는 스프링시트;

   상기 스프링시트와 상기 볼 사이에 개재된 스프링을 포함하되,

   상기 스프링시트는 상기 밸브바디에 나사 체결되고,

   상기 밸브바디와 상기 하우징 사이에는 공간부가 형성되고,

   상기 밸브바디에는 상기 공간부와 상기 밸브바디의 내부를 연결하여 상기 내부의 유체를 상기 공간부로 토출하며, 상기 볼에 의해 개폐되는 토출공이 형성된 것을 특징으로 하는 체크밸브.
2. 제 1항에 있어서, 상기 스프링시트에는 상기 유출구측의 상면에 십자 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 체크밸브.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 토출공은 유체의 토출방향으로 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 체크밸브.

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