KR20080047283A - 견인 수단용 인장 시스템을 위한 플레이트 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인장 시스템 (18) 에 관한 것으로서, 상기 인장 시스템은 인장 레일을 통해 견인 수단 드라이브의 견인 수단과 상호 작용한다. 인장 시스템 (18) 의 구조는 냄비 모양으로 형성된 하우징 (19) 을 포함하며, 상기 하우징은 압력공간 (20) 을 형성하고, 상기 압력공간 안에는 피스톤 (21) 이 세로방향으로 움직일 수 있게 안내된다. 압력공간 (20) 의 방향으로 피스톤 (21) 의 조정운동시, 압력공간 (20) 안에 포함된 유압 유체는 누출 틈 (24) 을 통해 딴 데로 돌려진다. 피스톤 (21) 의 반대의 조정운동은 피스톤 (21) 안에 통합된 원웨이 밸브 (1a) 를 통해 압력공간 (20) 안으로의 유압 유체의 계속적인 흐름을 야기한다. 원웨이 밸브 (1a) 의 구조는 케이지 (2) 를 포함하며, 상기 케이지 안에는 디스크로서 형성된 밸브몸체 (3a) 가 잃어버려지지 않도록 안전하게 삽입되고, 상기 밸브몸체는 밸브 시트 (5) 와 림 (8) 사이에서 축방향으로 움직일 수 있게 안내된다.

Description

견인 수단용 인장 시스템을 위한 플레이트 밸브 {PLATE VALVE FOR TENSIOINING SYSTEMS FOR TRACTION MEANS}

본 발명은 유압식 인장 시스템을 위한 플레이트 밸브 (plate valve) 에 관한 것으로서, 상기 인장 시스템은 인장 레일 (tensioning rail) 을 통해 견인 수단 드라이브 (traction means drive) 의 견인 수단과 상호 작용한다. 상기 인장 시스템은 하우징을 포함하며, 상기 하우징 안에는 스프링 힘의 작용을 받으며, 유압 유체로 채워진 압력공간을 한정하는 피스톤이 안내된다. 하우징 안에 할당된 원웨이 밸브 (one-way valve) 를 통해 유압 유체는 압력공간 안으로 흐른다.

EP 0 919 744 A1 으로부터 인장 시스템이 공지되어 있으며, 상기 인장 시스템은 역류방지밸브로서 디스크 모양의 밸브몸체를 포함한다. 이 경우 밸브몸체는 태핏과 연결되어 있고, 상기 태핏은 인장 피스톤의 내부에서 충전 몸체의 슬리브 안으로 배치된다. 슬리브 안에서 태핏은 방사상 힘을 가하는 금속링의 중간 결합하에 안내되며, 따라서 태핏의 위치 이동은 마찰하에서 행해진다. 플레이트 모양의 밸브몸체와 인장 피스톤 사이의 이 마찰결합으로 인해, 밸브몸체의 열림과 닫힘 사이에는 곧바로 인장 피스톤의 운동과의 관련이 존재한다.

DE 34 43 183 A1 에 따르면, 차량을 위한 충돌 댐퍼 안에는 플레이트 밸브가 통합되며, 상기 플레이트 밸브는 충돌 댐퍼의 2 개의 작업챔버들 사이에서 연결부로 명칭된 제어 개구부를 제어한다. 이를 위해, 플레이트 밸브로는 탄력 있게 배치된 밸브 플레이트가 쓰이며, 상기 밸브 플레이트는 한 단부에 위치고정되고, 제어 보어에 걸쳐 연장된다. 특히 플레이트 밸브를 수용하는 충돌 댐퍼의 압력공간에서의 저압을 발생시키는 피스톤의 조정운동시, 플레이트 밸브의 자발적인 열림이 행해진다. 피스톤의 이러한 조정운동의 끝 또는 방향 전환 후, 탄력 있는 밸브 플레이트로서 실시된 플레이트 밸브는 자발적으로 제어 개구부를 폐쇄한다. 플레이트 밸브의 한쪽 고정으로 인해, 상기 플레이트 밸브는 열림시 상대적으로 큰 제조공간을 필요로 하는데, 왜냐하면 탄력 있는 밸브 플레이트는 고정의 영역에, 밸브 플레이트가 상대적으로 큰 반경에서 움직이는 회전점을 형성하기 때문이다.

상기 언급된 공지의 플레이트 밸브들에서 공통적인 것은 상대적으로 큰 필요 제조공간이며, 상기 제조공간은 곧바로 인장 장치의 유압밸브의 필요 장착공간에 영향을 끼친다.

본 발명의 목적은, 적절한 비용으로 제시 가능하며 제조 공간이 최적화되어 형성되는 플레이트 밸브를 실현하는 것이다.

상기 목적은 본 발명에 따르면 플레이트 밸브로서 형성된 원웨이 밸브에 의해 달성되며, 상기 원웨이 밸브는 칩 없이 (chipless) 제조된 2 개의 부품, 즉 밸브 시트 (valve seat) 를 포함하는 홀딩 요소 (holding element) 를 포함하고, 상기 홀딩 요소 안에는 디스크로서 형성된 밸브몸체 (valve body) 가 잃어버려지지 않도록 안전하게 배치된다.

그러므로, 본 발명에 따른 원웨이 밸브는 상기 홀딩 요소에 의해 확정된 장착 공간 안에 유지되며, 그리고 상기 원웨이 밸브는 공급 라인과 인장 시스템의 압력공간 사이의 압력 차이로 인해 가동된다. 이 배치는 개선된 기능성을 제공하는데, 왜냐하면 디스크로서 형성된 밸브몸체는 그 밖의 부품에 의해 영향을 받지 않으며 열린 위치와 닫힌 위치 사이에서 움직일 수 있기 때문이다. 바람직하게는, 본 발명을 통해 원웨이 밸브는 열림 압력에 영향을 주는 관성력 (상기 관성력은 인장 시스템의 피스톤의 내부에서의 배치시 예컨대 원웨이 밸브를 가압한다) 에 노출되지 않는다. 이 이외에, 디스크로서의 밸브몸체의 형성은 볼 (ball) 로서 형성된 밸브몸체와 비교하여 볼 때 바람직한, 감소된 질량을 야기한다. 추가로, 디스크로서 형성된 밸브몸체를 수단으로 원하는 보다 큰 압력작용면 (pressure working surface) 이 실현될 수 있으며, 이는 바람직하게는 원웨이 밸브의, 그리고 이로써 유압식 인장 시스템의 기능성에 영향을 준다.

본 발명의 바람직한 형태는 종속항 2 항 내지 1 의 대상이다.

본 발명의 바람직한 형태에 따르면 상기 홀딩 요소는 원통형으로 형성된 케이지 (cage) 로서 형성되며, 상기 케이지는 중앙 개구부를 갖는, 원뿔꼴로 형성된 바닥을 포함한다. 이 개구부의 에지 구역 (edge zone) 은 케이지의 내부에서 밸브 시트를 형성하며, 상기 밸브 시트에는 디스크로서 형성되며 유압 유체 흐름에 의해 가압되는 밸브몸체가 원웨이 밸브의 밀폐 기능에서 지지된다.

케이지로서 형성된 홀딩 요소뿐만 아니라 디스크로서 형성된 밸브몸체도 적절한 비용으로 칩 없이 스탬핑 (stamping) 및/또는 딥 드로잉 (deep-drawing) 방법에 의해 많은 개수가 제조될 수 있다.

본 발명에 따른 케이지의 형태에 따르면, 상기 케이지는 바닥으로부터 멀리 향하는 쪽에 축방향으로 돌출된 적어도 3 개의 접합판 또는 닫힌 림 (rim) 을 포함한다. 디스크로서 형성된 밸브몸체의 조립 후 상기 접합판 또는 상기 림은 90˚만큼 안쪽으로 구부러지며, 그리고 이로써 밸브몸체의 분실에 대한 효과적인 안전 요소 및 조정운동 제한부를 형성한다.

케이지를 통한 유압 유체의 방해받지 않은 흐름은, 밸브몸체의 외부 둘레에서의 적어도 하나의 리세스 (recess) 에 의해 달성된다. 바람직하게는, 밸브몸체는 대칭으로 둘레에 분배되어 배치된 여러 개의 리세스를 포함하며, 상기 리세스는 한편으론 방사상으로 접합판의 내부 윤곽에 걸쳐 연장된다. 다른 한편으론, 상기 리세스는 케이지의 또는 그 에지 구역의 중앙 개구부의 윤곽 안으로까지 다다르지 않는다.

케이지의 내부에서 밸브몸체의 안내되는 또는 중심에 배치되는 장착 위치를 제공하기 위해 밸브몸체는 바깥쪽에 대칭으로 분배되어 배치된 노즈들 (noses) 또는 돌출부들을 형성하며, 상기 노즈들 또는 돌출부들을 통해 밸브몸체는 케이지의 내벽에서 안내될 수 있다.

본 발명에 따른 플레이트 밸브의 형성은, 상기 플레이트 밸브가 바람직하게는 인장 시스템-하우징의 중앙 보어 (bore) 안으로 압착되는 것을 가능하게 한다. 밸브를 열기 위해 유압 유체는 케이지의 바닥 안에 있는 중앙 보어를 통해 밸브몸체를 가압하고, 이는 열림 특성, 그리고 이로써 인장 시스템의 기능에 바람직하게 작용한다.

플레이트 밸브로서 실시된 본 발명에 따른 원웨이 밸브의 콤팩트한 제조형태를 강조하면서, 상기 원웨이 밸브는 ≤ 5 mm, 바람직하게는 3 mm 의 구조높이를 구비한다. 여기에는, ≤ 0. 7 mm 의 두께를 가지며 디스크로서 배치된 밸브몸체가 포함된다. 상기 언급된 치수 표시와는 관계없이, 다른 구조높이를 가지며 본 발명에 따라 형성된 원웨이 밸브가 필요할 때, 보다 큰 부품 두께의 밸브몸체와 연결하여 이용될 수 있다.

이 이외에, 본 발명에 따르면, 금속으로 제조된 케이지 안에서, 디스크 모양으로 형성되며 플라스틱으로 만들어진 밸브몸체를 이용한다. 이 조치는 원웨이 밸브의 소음 현상에 특히 긍정적으로 영향을 준다. 이 이외에, 밸브몸체의 밀 폐 기능을 개선하면서, 본 발명은 적어도 한쪽에 밸브 시트쪽에 고무링이 제공되거나 또는 국부적으로 밸브 시트의 표면과 부합하여 코팅 (coating) 되는 밸브몸체를 포함한다. 대안적으로 또는 보충적으로, 본 발명에 따르면, 케이지의 바닥 안의 중앙 개구부의 밸브 시트를 형성하는 에지 구역이 코팅될 수 있으며, 이때 이 조치들은 밀폐의 개선 이외에 동시에 밸브의 단점적인 소음 현상을 저지한다.

본 발명을 6 개의 도면을 참조로 실시예를 들어 상세히 설명한다.

본 발명에 따라서, 적절한 비용으로 제시 가능하며 제조 공간이 최적화되어 형성되는 플레이트 밸브가 실현될 수 있다.

도 1 및 도 2 는 플레이트 밸브로서 실시되고 회전 대칭적으로 형성된 원웨이 밸브 (one-way valve, 1a) 를 보이고 있다. 구조는 케이지 (cage, 2) 로서 형성된 하우징을 포함하며, 상기 하우징 안에는 디스크 (disk) 로서 형성된 밸브몸체 (3a) 가 유극 (play) 을 갖고 삽입된다. 칩 없이 제조된 케이지 (2) 는 종축 (4) 에 대해 원뿔꼴로 뻗어 있는 바닥 (5) 을 포함한다. 바닥 (5) 의 중심부에는 개구부 (6) 가 제공되며, 상기 개구부에서 안쪽에, 밸브 시트 (valve seat, 7) 를 형성하는 에지 구역에는 밸브몸체 (3a) 가 밀폐하면서 지지된다. 바닥 (5) 에 대해 간격을 두고, 케이지 (2) 는 직각으로 모서리가 깎인 둘러싸는 림 (rim, 8) 을 구비하며, 상기 림은 밸브몸체 (3a) 를 위해 분실에 대한 안전 요소 및 동시에 리프트 제한부 (lift limit) 를 형성한다. 도 2 는 닫힌 위치에서 의 원웨이 밸브 (1a) 를 보이고 있으며, 상기 위치에서 밸브몸체 (3a) 는 밀폐하면서 밸브 시트 (7) 에 인접한다. 화살표 방향으로 원웨이 밸브 (1a) 를 유압 유체로 가압할 때 밸브몸체 (3a) 는 림 (8) 의 안쪽으로 옮겨진다. 이때, 원웨이 밸브 (1) 를 통한 유압 유체의 방해받지 않은 흐름은, 바깥쪽에서 유극을 갖고 케이지 (2) 의 내벽에서 안내되는 밸브몸체 (3a) 에서의 국부적인 방사상 리세스 (recess, 9a) 들을 가능하게 한다. 도 1 로부터 도출되는 바와 같이, 림 (8) 의 내면에 마주하여 리세스 (9a) 의 영역에는 창문과 비슷하게 형성된 흐름 횡단면이 생긴다. 원웨이 밸브 (1a) 를 위해, ≤ 4 의 직경/높이 비율 (d/s) 을 제공하는 제조형태가 제공된다.

도 3 은 원웨이 밸브 (1b) 의 투시도를 보이고 있으며, 상기 원웨이 밸브는 원웨이 밸브 (1a) 와는 달리 둘레에 분배되어 배치된 4 개의 접합판 (12) 을 포함하고, 상기 접합판은 원웨이 밸브 (1a) 에 따른 닫힌 림 (8) 대신에 밸브몸체 (3b) 를 위한 리프트 제한부 또는 분실에 대한 안전 요소를 형성한다. 리세스 (9b) 는 반원형으로 밸브몸체 (3b) 의 외부 윤곽 안으로 제공된다.

도 4 및 도 5 는 개별 부품으로서의 밸브몸체 (3a, 3c) 를 보이고 있다. 밸브몸체 (3a) 는 거의 십자가 모양의 윤곽을 구비하며, 상기 윤곽은 마주하여 놓인 리세스 (9a) 들에 의해 형성된다. 장착 위치에서, 밸브몸체 (3a) 는 안내 아암 (guide arm, 13) 에 의해 형성된 외부 윤곽을 통해 케이지 (2) 안에서 안내된다. 밸브몸체 (3a) 의 환상 윤곽 (14) 은 접촉면을 형성하며, 상기 접촉면을 통해 밸브몸체 (1a) 는 원웨이 밸브 (1a) 안의 밸브 시트 (7) 에 지지된다. 밀 폐 질을 최적화하기 위해, 예컨대 고무링 (rubber ring) 을 수단으로 밸브몸체 (1a) 를 환상 윤곽 (14) 의 영역에서 국부적으로 코팅함이 제공된다.

도 5 에 따른 밸브몸체 (3c) 는 외부 환상 요소 (15) 를 구비하며, 상기 환상 요소는 2 개의 연결 웨브 (16) 를 통해 중앙 실링 디스크 (sealing disk, 17) 와 연결된다. 밸브몸체 (3c) 는 케이지 안에서의 장착을 위해 적합하며, 상기 케이지에서는 외부 환상 요소 (15) 가 바닥과 림 사이에 위치고정되고, 이때 중앙의, 탄성적으로 체결된 실링 디스크 (17) 는 상기 바닥의 개구부와 상호 작용한다. 이때, 장착 위치는 오직 위치고정된 환상 요소 (15) 를 제공한다. 연결 웨브 (16) 는 중앙 실링 디스크 (17) 의 높은 탄성을 가능하게 하며, 이로 인해 케이지의 중앙의 바닥 개구부를 통한 원웨이 밸브의 쇄도시 밸브 디스크 (17) 는 탄성적으로 피할 수 있고, 그리고 이로써 원웨이 밸브를 통한 유압 유체의 방해받지 않은 흐름을 가능하게 한다.

도 6 에는 유압식 인장 시스템 (18) 의 세로방향 단면이 도시되어 있다. 구조는 냄비 모양으로 형성된 하우징 (19) 을 포함하며, 상기 하우징은 압력공간 (20) 을 형성하고, 상기 압력공간은 세로방향으로 움직일 수 있게 안내되는 피스톤 (21) 에 의해 한정된다. 하우징 (19) 의 압력공간 (20) 에 통합된 헬리컬 압축 스프링 (helical compression spring, 22) 은 하우징 (19) 의 바닥 (23) 과 피스톤 (21) 사이에 지지된다. 화살표 방향으로의 피스톤 (21) 의 위치 이동과 동시에, 압력공간 (20) 안에 포함된 유압 유체의 상응하는 부분량은 피스톤 (21) 의 외부 윤곽과 하우징 (19) 의 내벽 (25) 사이에 생기는 누출 틈 (leakage gap, 24) 을 통해 배출된다. 피스톤 (21) 의 정반대의 조정운동은, 피스톤 (21) 의 바닥 안에 통합된 원웨이 밸브 (1a) 를 통해 압력공간 (20) 안으로의 유압 유체의 유입을 야기한다.

도 1 은 플레이트 밸브로서 형성된 본 발명에 따른 원웨이 밸브;

도 2 는 도 1 의 2 - 2 단면에 따른 원웨이 밸브의 단면도;

도 3 은 도 1 에 따른 원웨이 밸브의 투시도;

도 4 는 디스크로서 형성된 개별 부품으로서의 밸브몸체;

도 5 는 도 4 와는 달리 실시된 밸브몸체;

도 6 은 본 발명에 따른 원웨이 밸브가 통합되어 있는 유압식 인장 시스템의 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1a : 원웨이 밸브 1b : 원웨이 밸브

2 : 케이지 3a : 밸브몸체

3b : 밸브몸체 3c : 밸브몸체

4 : 종축 5 : 바닥

6 : 개구부 7 : 밸브 시트

8 : 림 9a : 리세스

9b : 리세스 10 : 내벽

11 : 원웨이 밸브 12 : 접합판

13 : 안내 아암 14 : 환상 윤곽

15 : 환상 요소 16 : 연결 웨브

17 : 실링 디스크 18 : 인장 시스템

19 : 하우징 20 : 압력공간

21 : 피스톤 22 : 헬리컬 압축 스프링

23 : 바닥 24 : 누출 틈

25 : 내벽

Claims (11)

1. 유압식 인장 시스템으로서, 상기 인장 시스템은 인장 레일을 통해 견인 수단 드라이브의 견인 수단과 상호 작용하며, 상기 인장 시스템은 하우징 (19) 을 포함하고, 상기 하우징 안에는 스프링 힘의 작용을 받는 피스톤 (21) 이 안내되며, 상기 피스톤은 유압 유체로 채워진 압력공간 (20) 을 한정하고, 이때 유압 유체는 원웨이 밸브 (1a, 1b) 를 통해 압력공간 (20) 으로 유입되며, 하우징 (19) 과 피스톤 (21) 사이에 생기는 누출 틈 (24) 을 통해 배출될 수 있는 유압식 인장 시스템에 있어서, 상기 원웨이 밸브 (1a, 1b) 로서 플레이트 밸브가 제공되며, 상기 플레이트 밸브는 칩 없이 제조된 2 개의 부품, 즉 밸브 시트 (7) 를 포함하는 홀딩 요소를 포함하고, 상기 홀딩 요소 안에는 디스크로서 형성된 밸브몸체 (3a, 3b, 3c) 가 분실로부터 안전하게 되어 안내되는 것을 특징으로 하는 유압식 인장 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 홀딩 요소는 원통형으로 형성된 케이지 (2) 로서 형성되며, 상기 케이지는 중앙 개구부 (6) 를 갖는, 원뿔꼴로 형성된 바닥 (5) 을 포함하고, 상기 개구부의 에지 구역은 케이지의 내부에서 밸브 시트 (7) 를 형성하는 것을 특징으로 하는 유압식 인장 시스템.
3. 제 1 항에 있어서, 케이지 (2) 는 바닥 (5) 으로부터 멀리 향하는 쪽에 축방향으로 돌출하는 적어도 3 개의 접합판 (12) 또는 닫힌 림 (8) 을 포함하고, 상기 접합판 또는 상기 림은 밸브몸체 (3a, 3b, 3c) 의 조립 후 90˚만큼 안쪽으로 구부러지며, 밸브몸체 (3a, 3b, 3c) 의 분실에 대한 안전 요소 및 리프트 제한부를 야기하는 것을 특징으로 하는 유압식 인장 시스템.
4. 제 1 항에 있어서, 밸브몸체 (3a, 3b) 는 외부 둘레에 적어도 하나의 리세스 (9a, 9b) 를 포함하며, 상기 리세스는 열린 원웨이 밸브 (1a, 1b) 에서 케이지 (2) 를 통한 유압 유체의 흐름을 안전하게 하는 것을 특징으로 하는 유압식 인장 시스템.
5. 제 1 항에 있어서, 밸브몸체 (3a, 3b) 는 바깥쪽에 대칭으로 분배된 안내 아암 (13), 노즈들 (noses) 또는 돌출부들을 형성하며, 상기 안내 아암, 노즈들 또는 돌출부들을 통해 밸브몸체 (3a, 3b) 가 케이지 (2) 의 내벽에서 안내되는 것을 특징으로 하는 유압식 인장 시스템.
6. 제 1 항에 있어서, 원웨이 밸브 (1a, 1b) 는 피스톤 (21) 의 중앙 보어 안으로 압착되는 것을 특징으로 하는 유압식 인장 시스템.
7. 제 1 항에 있어서, 판금 재료 (sheet metal material) 로 구성된 부품들, 즉 케이지 (2) 와 밸브몸체 (3a, 3b, 3c) 는 딥 드로잉 방법 또는 스탬핑 공정에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 유압식 인장 시스템.
8. 제 1 항에 있어서, 원웨이 밸브 (1a, 1b) 는 ≤ 5 mm 의 구조높이 (s) 를 구비하는 것을 특징으로 하는 유압식 인장 시스템.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 원웨이 밸브는 ≤ 0.7 mm 의 두께에서의 밸브몸체 (3a, 3b, 3c) 를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압식 인장 시스템.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 원웨이 밸브는 플라스틱으로 제조된 밸브몸체 (3a, 3b, 3c) 를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압식 인장 시스템.
11. 제 1 항에 있어서, 적어도 밸브몸체 (3a) 는 케이지 (2) 안의 밸브 시트 (7) 의 위치와 일치하는 환상 윤곽 (14) 의 영역에 코팅 또는 고무링을 구비하는 것을 특징으로 하는 유압식 인장 시스템.

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