KR20080008539A - 복수 개의 오리피스가 형성된 밸브 시트를 구비한 릴리프밸브 - Google Patents

복수 개의 오리피스가 형성된 밸브 시트를 구비한 릴리프밸브 Download PDF

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Abstract

본 발명은 두 개의 오리피스가 형성된 밸브 시트를 구비한 릴리프 밸브에 관한 것이다.
본 발명은 유압식 동력 보조 조향장치의 파워 스티어링 펌프에 구비된 릴리프 밸브에 있어서, 상기 파워 스티어링 펌프에서 형성된 압력에 의해 작동하는 유량 제어 밸브의 내주면에 밸브 시트, 볼, 볼 시트 및 릴리프 스프링을 구비하되 상기 밸브 시트에 복수 개의 오리피스를 형성하며, 상기 오리피스와 상기 볼 시트 사이에 상기 복수 개의 볼을 구비하고 상기 볼 시트의 일면에 상기 복수 개의 볼과 접하는 시트면을 형성한 것을 특징으로 하는 복수 개의 오리피스가 형성된 밸브 시트를 구비한 릴리프 밸브를 제공한다.
두 개의 오리피스가 형성된 밸브 시트를 구비한 릴리프 밸브를 제공한다.
본 발명에 의하면, 파워 스티어링 펌프의 릴리프 밸브 내부에 구비된 밸브 시트의 오리피스를 2 개 형성하고 오리피스에 접하는 볼을 각각 구비하여 오리피스에서 발생하는 압력손실을 감소하여 히스 노이즈 및 캐터링 노이즈를 저감시키는 효과가 있다.
릴리프 밸브, 파워 스티어링 펌프, 밸브 시트, 오리피스, 유량 제어

Description

복수 개의 오리피스가 형성된 밸브 시트를 구비한 릴리프 밸브{Relief Valve Equipped with Valve Seat Having Orifices are Formed}
도 1a는 종래 기술에 따른 파워 스티어링 펌프 릴리프 밸브의 단면도를 포함하는 저압시 유로 구성도,
도 1b는 종래 기술에 따른 파워 스티어링 펌프 릴리프 밸브의 단면도를 포함하는 고압시 유로 구성도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 릴리프 밸브의 단면도 및 부분 확대도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
110: 유입 포트 135: 릴리프 스프링
160: 스풀 밸브 165: 바이패스 포트
170: 토출구 175: 리턴홀
180: 밸브 바디 200: 릴리프 밸브
210: 오리피스 220: 볼
230: 볼 시트 240: 밸브 시트
250: 압력실
본 발명은 두 개의 오리피스가 형성된 밸브 시트를 구비한 릴리프 밸브에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 파워 스티어링 펌프의 릴리프 밸브 내부에 구비된 밸브 시트의 오리피스를 복수 개 형성하고 오리피스에 접하는 볼을 각각 구비하여 오리피스에서 발생하는 압력 손실을 감소시켜 각종 노이즈 발생을 저감하는 릴리프 밸브에 관한 것이다.
일반적으로 차량용 조향장치는 핸들 조향에 따른 조향축의 회전력을 조향장치에 전달하여 운전자가 원하는 방향으로 차량을 선회할 수 있도록 하는 장치로서, 크게는 전동식 동력 보조 조향장치와 유압식 동력 보조 조향장치로 구분된다.
전동식 동력 보조 조향장치는 차량의 주행 속도에 따라 핸들의 조타력을 모터의 회전력을 이용해 정차시나 저속시에는 조타력을 가볍게 해주고, 고속시에는 조타력을 무겁게 하여 고속 주행 안정성을 운전자에게 제공하는 조향장치의 일종이다.
한편, 유압식 동력 보조 조향장치는 엔진의 구동력을 이용해 파워 스티어링 펌프를 구동하고, 파워 스티어링 펌프에서 출력되는 파워 스티어링 오일을 컨트롤 밸브 하우징을 통해 실린더로 선택적으로 주입하여 정차시나 저속시에는 조타력을 가볍게 해주고, 고속시에는 조타력을 무겁게 하여 고속 주행 안정성을 운전자에게 제공하는 조향장치의 일종이다.
파워 스티어링 펌프는 엔진의 회전력을 벨트 등의 수단을 이용하여 전달받아 구동된다. 따라서 엔진의 회전수가 높아지면 파워 스티어링 펌프의 회전수가 높아지고, 높아진 펌프의 회전수에 따라 파워 스티어링 오일의 토출 압력도 함께 상승한다. 하지만 자동차의 조향장치에 요구되는 특성은 자동차의 속도가 저속일 때는 타이어와 지면 사이의 높은 접지 저항력을 극복하기 위해 강한 보조 조향 동력이 요구되는 반면, 고속시에는 직진성 및 급작스런 조향에 의한 사고를 미연에 방지하기 위하여 비교적 약한 보조 조향 동력만을 필요로 한다.
파워 스티어링 펌프는 전술한 바와 같이 회전수가 높을수록 토출 압력이 높아지는 데 비해 자동차의 조향장치에 요구되는 특성은 고속시 낮은 토출 압력을 요구하기 때문에 자동차의 유압식 동력 보조 조향장치에 포함된 파워 스티어링 펌프에는 속도 및 토출 압력에 따른 유량을 제어하기 위한 릴리프 밸브를 구비한다.
도 1a는 종래 기술에 따른 릴리프 밸브의 단면도를 포함하는 저압시 유로 구성도이고 도 1b는 종래 기술에 따른 릴리프 밸브의 단면도를 포함하는 고압시 유로 구성도이며, 파워 스티어링 오일이 파워 스티어링 펌프(미도시)에서 생성된 압력으로 유입 포트(110)를 통해 릴리프 밸브(100)에 입력된다.
엔진의 RPM이 낮을 때 파워 스티어링 펌프의 회전수도 낮기 때문에 도 1a에 도시한 바와 같이 유로를 형성한다. 유입 포트(110)로 입력된 파워 스티어링 오일의 압력이 낮기 때문에 유출공(120)을 통해 밸브 시트(130) 후면으로 입력되는 파워 스티어링 오일의 압력이 릴리프 스프링(135)의 장력보다 낮아 볼(140)과 볼 시트(145)를 밀어내지 못하고 밀폐된 상태를 유지한다. 또한, 파워 스티어링 오일의 압력이 스풀 밸브 스프링(150)의 장력에 미치지 못하기 때문에 스풀 밸브(160)가 후퇴하는 양이 적어서 미량의 파워 스티어링 오일이 바이패스 포트(165)를 통해 리턴되고 거의 전량의 파워 스티어링 오일이 토출구(170)를 통해 컨트롤 밸브 하우징(195)으로 주입된다.
반면에, 엔진의 RPM이 높을 때 파워 스티어링 펌프의 회전수도 높기 때문에 도 1b에 도시한 바와 같이 유로를 형성한다. 유입 포트(110)로 입력된 파워 스티어링 오일의 압력이 높기 때문에 유출공(120)을 통해 밸브 시트(130) 후면으로 입력되는 파워 스티어링 오일의 압력이 릴리프 스프링(135)의 장력보다 높아 볼(140)과 볼 시트(145)를 밀어내고 유로가 개방되어 오리피스(190)를 통해 입력된 파워 스티어링 오일이 스풀 밸브(160)에 형성된 리턴홀(175)과 바이패스 포트(165)를 통해 리턴된다. 또한, 파워 스티어링 오일의 압력이 스풀 밸브 스프링(150)의 장력보다 높기 때문에 스풀 밸브(160)가 후퇴하여 파워 스티어링 오일이 밸브 바디(180)의 바이패스 포트(165)를 통해 리턴되는 양이 많아져서 토출구(170)를 통해 컨트롤 밸브 하우징으로 주입되는 파워 스티어링 오일의 압력은 낮아진다.
그런데 밸브 시트(130)에는 오리피스(190)가 한 개 형성되어 있기 때문에 오리피스(190)를 통과하는 파워 스티어링 오일의 속도가 높아서 릴리프 밸브(100) 작동시 발생하는 파워 스티어링 펌프의 히스 노이즈(Hiss Noise)와 볼(140)과 밸브 시트(130) 사이에서 채터링 노이즈(Chattering Noise)가 발생하는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 파워 스티어링 펌프의 릴리프 밸 브 내부에 구비된 밸브 시트의 오리피스를 2 개 형성하고 오리피스에 접하는 볼을 각각 구비하여 오리피스에서 발생하는 압력손실을 감소시켜 각종 노이즈 발생을 저감하는 릴리프 밸브를 제공하는 데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 유압식 동력 보조 조향장치의 파워 스티어링 펌프에 구비된 릴리프 밸브에 있어서, 파워 스티어링 펌프에서 형성된 압력에 의해 작동하는 유량 제어 밸브의 내주면에 밸브 시트, 볼, 볼 시트 및 릴리프 스프링을 구비하되 밸브 시트에 복수 개의 오리피스를 형성하며, 오리피스와 볼 시트 사이에 복수 개의 볼을 구비하고 볼 시트의 일면에 복수 개의 볼과 접하는 시트면을 형성한 것을 특징으로 하는 복수 개의 오리피스가 형성된 밸브 시트를 구비한 릴리프 밸브.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 릴리프 밸브의 단면도 및 부분 확대도이며, 본 발명에 따른 릴리프 밸브(200)는 밸브 바디(180), 스풀 밸브(160), 볼 시트(240), 볼(230) 및 밸브 시트(250)를 포함하여 구성된다.
밸브 바디(180)는 파워 스티어링 펌프에서 생성된 고압의 파워 스티어링 오일이 입력되는 유입 포트(110), 밸브 바디(180) 내부에 필요 이상의 압력을 형성할 때 파워 스티어링 오일을 리턴시키는 바이패스 포트(165) 및 컨트롤 밸브 하우징(195)으로 파워 스티어링 오일을 입력하는 토출구(170)를 포함한다.
밸브 바디(180)의 내주면에는 스풀 밸브(160)가 위치하는데 유입 포트(110)로 입력된 파워 스티어링 오일의 압력을 릴리프 스프링(135) 및 스풀 밸브 스프링(150)의 장력에 따라 스풀 밸브(160)를 구동하여 토출구(170)를 통해 컨트롤 밸브 하우징(195)으로 유입되는 파워 스티어링 오일의 압력을 조절한다.
스풀 밸브(160)의 내주면에는 릴리프 스프링(135), 볼 시트(230), 볼(220) 및 밸브 시트(240)가 순차적으로 삽입된다. 밸브 시트(240)는 스풀 밸브(160)의 내부와 압력실(250)을 관통하는 오리피스(210)가 두 개 형성되어 있으며 밸브 시트(240)와 볼 시트(230) 사이에는 볼(220)이 두 개 구비되어 릴리프 스프링(135)의 장력에 의해 각각의 오리피스(210)를 폐쇄한다. 볼(220)을 사이에 둔 밸브 시트(240)의 일면은 오리피스(210) 주변을 테이퍼 가공하고, 볼 시트(230)의 일면에는 둔각의 원뿔 또는 반구 형상으로 홈을 가공하여 볼이 이탈하는 것을 방지한다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위 가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 파워 스티어링 펌프의 릴리프 밸브 내부에 구비된 밸브 시트의 오리피스를 2 개 형성하고 오리피스에 접하는 볼을 각각 구비하여 오리피스에서 발생하는 압력 손실을 감소하여 히스 노이즈 및 캐터링 노이즈를 저감시키는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 유압식 동력 보조 조향장치의 파워 스티어링 펌프에 구비된 릴리프 밸브에 있어서,
    상기 파워 스티어링 펌프에서 형성된 압력에 의해 작동하는 유량 제어 밸브의 내주면에 밸브 시트, 볼, 볼 시트 및 릴리프 스프링을 구비하되 상기 밸브 시트에 복수 개의 오리피스를 형성하며, 상기 오리피스와 상기 볼 시트 사이에 상기 복수 개의 볼을 구비하고 상기 볼 시트의 일면에 상기 복수 개의 볼과 접하는 시트면을 형성한 것을 특징으로 하는 복수 개의 오리피스가 형성된 밸브 시트를 구비한 릴리프 밸브.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 시트면은 반구형 또는 원뿔 형태의 홈을 가공한 것을 특징으로 하는 복수 개의 오리피스가 형성된 밸브 시트를 구비한 릴리프 밸브.
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KR20180067823A (ko) * 2016-12-13 2018-06-21 현대자동차주식회사 유압식 동력 조향시스템

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