KR20120114480A - 릴리프 밸브 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자동차 엔진 등에 공급되는 엔진오일의 유압을 조절하기 위해 오일펌프에 사용되는 릴리프 밸브에 관한 것으로, 인렛 포트와, 제 1,2 아웃렛 포트를 구비한 밸브 바디와; 상기 밸브 바디의 보어에 삽입되고 인렛 포트의 압력에 따라 슬라이딩 되어 제 1,2 아웃렛 포트를 순차적으로 인렛 포트와 연통되게 하는 플런저와; 상기 플런저를 지지하기 위한 제 1,2 스프링과; 상기 제 1,2 스프링을 각각 지지하기 위한 제 1,2 스프링 지지부를 포함하여 이루어진 릴리프 밸브로서, 상기 플런저는 인렛 포트로 유입된 압력을 받기 위한 수압부 및 수압부에 작용한 압력에 따라 제 1,2 아웃렛 포트를 순차적으로 인렛 포트와 연통시키기 위한 실링부를 구비하며; 상기 수압부와 실링부가 이루는 중공부 내에 제 1 스프링이 삽입되며, 상기 제 1 스프링은 수압부 뒷면과 제 1 스프링 지지부 사이를 항시 탄성지지하고 있으며; 상기 제 2 스프링은 상기 플런저의 실링부의 하면에 형성된 바닥부와 제 2 스프링 지지부 사이를 탄성지지하되, 인렛 포트의 압력이 0인 경우에는 플런저를 탄성지지하지 않는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 릴리프 밸브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동차 엔진 등에 공급되는 엔진오일의 유압을 조절하기 위해 오일펌프에 사용되는 릴리프 밸브에 관한 것이다.
통상 자동자 엔진에 공급되는 엔진오일(이하, '오일'이라 함.)은 크랭크 샤프트의 베어링의 윤활을 위하여 오일펌프에 의해 공급된다.
오일펌프는 도 1과 같이 오일을 유입받는 유입부(10)와 오일을 배출하는 배출부(20)가 형성된 펌프 하우징(50) 내에 크랭크 샤프트에 의해 구동되는 로터(30)를 구비하고 있다. 배출부(20)를 통해 엔진에 공급되는 오일의 압력을 조절하기 위해 배출부에 연결되는 배출통로로부터 오일을 유입받는 릴리프 밸브(40)의 작동에 의해 오일을 로터(30)로 다시 유입되도록 하여 압력을 조절하게 된다.
공급되는 오일의 필요 압력은 도 2의 점선과 같은 형태로 결정된다.
그러나, 기존의 릴리프 밸브를 사용하는 기계식 오일펌프의 경우 도 2의 실선과 같은 형태로 엔진오일의 압력이 변동되므로, 도 2의 실선과 점선 사이의 영역과 같은 낭비영역이 발생하게 된다.
이러한 낭비영역을 줄이고, 실제 공급되는 엔진오일의 압력을 도 2의 점선에 가깝도록 조절하기 위해서는 가변형 오일펌프를 사용하거나 솔레노이드 밸브를 사용하여 밸브의 개도를 조절하는 오일펌프를 사용하고 있지만, 이러한 경우 오일펌프의 구조가 복잡하고 생산비용이 상승하는 문제가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 생산비용을 줄일 수 있고, 기존의 엔진에도 쉽게 장착이 가능하며, 작동신뢰성이 높고 내구성이 확보될 수 있는 릴리프 밸브를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 릴리프 밸브는,
인렛 포트와, 제 1,2 아웃렛 포트를 구비한 밸브 바디와;
상기 밸브 바디의 보어에 삽입되어 인렛 포트의 압력에 따라 슬라이딩 되어 제 1,2 아웃렛 포트를 순차적으로 인렛 포트와 연통되게 하는 플런저와;
상기 플런저를 지지하기 위한 제 1,2 스프링과;
상기 제 1,2 스프링을 각각 지지하기 위한 제 1,2 스프링 지지부를 포함하여 이루어진 릴리프 밸브로서,
상기 플런저는 인렛 포트로 유입된 압력을 받기 위한 수압부 및 수압부에 작용한 압력에 따라 제 1,2 아웃렛 포트를 순차적으로 인렛 포트와 연통시키기 위한 실링부를 구비하며;
상기 수압부와 실링부가 이루는 중공부 내에 제 1 스프링이 삽입되며, 상기 제 1 스프링은 수압부 뒷면과 제 1 스프링 지지부 사이를 항시 탄성지지하고 있으며;
상기 제 2 스프링은 상기 플런저의 실링부의 하면에 형성된 바닥부와 제 2 스프링 지지부 사이를 탄성지지하되, 인렛 포트의 압력이 0인 경우에는 플런저를 탄성지지하지 않는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 스프링 지지부는 제 1 스프링에 삽입되어 제 1 스프링을 고정할 수 있는 제 1 스프링 고정부를 더 구비한 것도 바람직하다.
상기 제 1, 2 스프링 지지부는 밸브 바디에 구비된 플러그 삽입공에 결합되는 플러그로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 제 1,2 스프링 지지부는 밸브 바디에 마련되고, 밸브바디는 분리가능하도록 이루어지는 것도 바람직하다.
본 발명에 의하면 종래의 가변 오일펌프 또는 솔레노이드 밸브 장착 오일펌프에 비하여 제조비용이 저렴하게 소요되며, 종래의 가변 오일펌프나 솔레노이드 밸브 장착 오일펌프는 기존 엔진에 부착하기 위해 부품의 변경이나 추가가 필요하지만 본 발명의 릴리프 밸브는 펌프에 바로 적용이 가능하며, 스프링간의 좌굴에 의해 엉키는 현상을 방지할 수 있고, 단순한 기계적 구조를 사용하므로 솔레노이드 밸브와 같은 전기적 장치가 필요없어 오작동의 염려가 없으며, 오염에도 강한 내구성을 확보할 수 있으며, 기존의 릴리프 밸브에 대한 신뢰성이 확보된 상황에 그대로 적용할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 오일펌프와 릴리프밸브의 연결관계를 나타낸 도.
도 2는 엔진 회전수 및 오일압력의 상관도.
도 3은 본 발명 일 실시예 릴리프 밸브의 구조를 나타낸 단면도.
도 4는 본 발명 일 실시예 릴리프 밸브의 구조를 나타낸 분해도.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예 릴리프 밸브의 구조를 나타낸 단면도.
도 6은 본 발명 일 실시예 릴리프 밸브의 작동관계를 나타낸 도.
도 2는 엔진 회전수 및 오일압력의 상관도.
도 3은 본 발명 일 실시예 릴리프 밸브의 구조를 나타낸 단면도.
도 4는 본 발명 일 실시예 릴리프 밸브의 구조를 나타낸 분해도.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예 릴리프 밸브의 구조를 나타낸 단면도.
도 6은 본 발명 일 실시예 릴리프 밸브의 작동관계를 나타낸 도.
이하, 본 발명을 그 실시예에 따라 도면을 참고하여 보다 상세하게 설명한다.
도 3 및 도 4는 본 발명 일 실시예 릴리프 밸브의 구조를 나타낸 단면도 및 분해도이다.
본 실시예의 릴리프 밸브는
인렛 포트(110)와, 제 1,2 아웃렛 포트(121,122)를 구비한 밸브 바디(100)와; 상기 밸브 바디(100)의 보어(101)에 삽입되고 인렛 포트(110)의 압력에 따라 슬라이딩 되어 제 1,2 아웃렛 포트(121,122)를 순차적으로 인렛 포트(110)와 연통되게 하는 플런저(200)와; 상기 플런저(200)를 지지하기 위한 제 1,2 스프링(310,320)과; 상기 제 1,2 스프링(310,320)을 각각 지지하기 위한 제 1,2 스프링 지지부(410, 420)를 포함하여 이루어져 있다.
상기 플런저(200)는 인렛 포트(110)로 유입된 압력을 받기 위한 수압부(210) 및 수압부(210)에 작용한 압력에 따라 제 1,2 아웃렛 포트(121,122)를 순차적으로 인렛 포트(110)와 연통시키기 위한 실링부(220)를 구비하고 있다.
보어(101)와 플런저(200)는 대략 단면이 원형으로 이루어져 있다.
상기 수압부(210)와 실링부(220)가 이루는 중공부(230) 내에 제 1 스프링(310)이 삽입되며, 상기 제 1 스프링(310)은 수압부(210) 반대면과 제 1 스프링 지지부(410) 사이를 항시 탄성지지하고 있다. 제 1 스프링(310)은 상기 제 1 스프링 지지부(410)의 돌출된 제 1 스프링 고정부(430)에 삽입되어 그 위치가 고정되는 것도 바람직하다.
제 2 스프링(320)은 상기 플런저(200)의 실링부(220) 하면에 형성된 바닥부(240)와 제 2 스프링 지지부 사이를 탄성지지하고 있는데, 인렛 포트(110)의 압력이 0인 경우에는 플런저(200)를 탄성지지하지 않도록 길이가 설정되어 있다.
본 실시예에서는 제 2 스프링(320)을 지지하기 위한 바닥부(240)는 실링부(220)의 바닥면을 사용하고 있지만, 실링부(220)의 하면에 별도의 부재로 바닥부를 형성하는 것도 가능함은 물론이다.
본 실시예에서 제 1,2 스프링은 코일 스프링이다.
본 실시예에서는 밸브 바디(100)에 마련된 플러그 삽입공(102)에 제 1 스프링 지지부(410)와 제 2 스프링 지지부(420)가 형성된 플러그(400)를 체결함에 따라 제 1,2 스프링 지지부(410,420)를 구비하도록 하고 있으나, 도 5와 같이 밸브 바디에 제 1,2 스프링 지지부를 마련하고 밸브 바디(100)가 분리될 수 있도록 하여 플런저 및 제 1,2 스프링을 삽입하여 조립할 수 있도록 하는 것도 가능하다.
도 6은 본 발명 일 실시예 릴리프 밸브의 작동관계를 나타낸 것이다.
도 6(a)는 인렛 포트(110)의 압력이 0인 초기 상태의 릴리프 밸브의 상태를 나타낸 것이다.
플런저(200)가 인렛 포트(110) 및 제 1,2 아웃렛 포트(121, 122) 모두를 폐쇄하도록 제 1 스프링(310)이 탄성지지하고 있으며, 제 2 스프링(320)은 플런저를 탄성지지하지 않은 상태이다.
엔진의 회전수가 증가하면서 인렛 포트(110)의 압력이 상승하게 된다. (도 2의 일점쇄선 구간 I) 이때 플런저(200)는 제 1 스프링(310)을 압축시키는 방향(도면에서 하강방향)으로 슬라이딩하게 된다.
플런저(200)가 하강함에 따라 먼저 제 1 아웃렛 포트(121)과 인렛 포트(110)가 서로 연통되며(도 6(b)참조), 이에 따라 오일은 제 1 아웃렛 포트(121)를 통하여 배출되게 되며 압력의 상승률은 감소하게 된다.(도 2의 일점쇄선 구간 II)
플런저(200)가 더욱 하강하면 플런저(200)의 바닥부(240)가 제 2 스프링(320)과 접촉하게 되며, 제 2 스프링(320)이 제 1 스프링(310)과 함께 플런저(200)를 지지하게 되며(도 6(c)참조), 최종적으로는 제 1,2 아웃렛 포트(121,122) 모두가 인렛 포트(110)와 연통되게 되며(도 6(d)참조), 오일은 제 1,2 아웃렛 포트(121,122)를 통하여 배출되어 압력의 상승률이 또한 감소되게 된다. (도 2의 일점쇄선 구간 III)
이에 따라 본 실시예 릴리프 밸브는 공급되는 오일의 필요 압력(도 2의 점선)과 비교하여, 종래의 릴리프 밸브를 사용하는 경우(도 2의 실선)보다 낭비영역이 적게 된다.
또한, 제 1 스프링(310)은 플런저(200)의 중공부(230)에 삽입되고, 제 2 스프링(320)은 플런저(200)의 바닥부(240)에 접촉하도록 배치되어 있으므로, 제 1,2 스프링(310)이 서로 엉키는 경우가 방지되며, 또한 제 1 스프링 고정부(430)에 의해 제 1 스프링(310)의 이동을 제한하게 되면 더욱 확실하게 이를 방지할 수 있게 된다.
본 발명의 릴리프 밸브에서 유입되는 유체는 플런저(200)의 실링부(220)에 의해 1,2 스프링(310,320) 측으로 유입되지 않고, 보어(101)와 플런저의 수압부(210)이 이루는 공간내에서만 유동되므로, 이물질 등에 의한 오염에도 이상작동이 일어나지 않게 되는 것이다.
100 : 밸브 바디 101 : 보어 110 : 인렛 포트
121,122 : 제 1,2 아웃렛 포트 200 : 플런저
210 : 수압부 220 : 실링부 230 : 중공부
240 : 바닥부 310, 320 : 제 1,2 스프링
400 : 플러그 410, 420 : 제 1,2 스프링 지지부
121,122 : 제 1,2 아웃렛 포트 200 : 플런저
210 : 수압부 220 : 실링부 230 : 중공부
240 : 바닥부 310, 320 : 제 1,2 스프링
400 : 플러그 410, 420 : 제 1,2 스프링 지지부
Claims (4)
- 인렛 포트와, 제 1,2 아웃렛 포트를 구비한 밸브 바디와;
상기 밸브 바디의 보어에 삽입되어 인렛 포트의 압력에 따라 슬라이딩 되어 제 1,2 아웃렛 포트를 순차적으로 인렛 포트와 연통되게 하는 플런저와;
상기 플런저를 지지하기 위한 제 1,2 스프링과;
상기 제 1,2 스프링을 각각 지지하기 위한 제 1,2 스프링 지지부를 포함하여 이루어진 릴리프 밸브로서,
상기 플런저는 인렛 포트로 유입된 압력을 받기 위한 수압부 및 수압부에 작용한 압력에 따라 제 1,2 아웃렛 포트를 순차적으로 인렛 포트와 연통시키기 위한 실링부를 구비하며;
상기 수압부와 실링부가 이루는 중공부 내에 제 1 스프링이 삽입되며, 상기 제 1 스프링은 수압부 반대면과 제 1 스프링 지지부 사이를 항시 탄성지지하고 있으며;
상기 제 2 스프링은 상기 플런저의 실링부의 하면에 형성된 바닥부와 제 2 스프링 지지부 사이를 탄성지지하되, 인렛 포트의 압력이 0인 경우에는 플런저를 탄성지지하지 않는 것을 특징으로 하는 릴리프 밸브.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 스프링 지지부는 제 1 스프링에 삽입되어 제 1 스프링을 고정할 수 있는 제 1 스프링 고정부를 더 구비한 것을 특징으로 하는 릴리프 밸브.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1, 2 스프링 지지부는 밸브 바디에 구비된 플러그 삽입공에 결합되는 플러그로 이루어지는 것을 특징으로 하는 릴리프 밸브.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1,2 스프링 지지부는 밸브 바디에 마련되고, 밸브바디는 분리가능하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 릴리프 밸브.
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|---|---|---|---|---|
| CN113074029A (zh) * | 2021-04-14 | 2021-07-06 | 浙江尔格科技股份有限公司 | 一种机油泵减压阀及使用该减压阀的内燃机用机油泵 |
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