KR20130099000A - 유압 피스톤 펌프의 밸브 - Google Patents

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올리버 게르트너
볼프강 슐러
미하엘 슈슬러
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로베르트 보쉬 게엠베하
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Abstract

밸브 개구(14)가 형성되며 전방 면(24) 및 후방 면(26)을 포함하는 밸브 시트(12), 상기 밸브 개구(14)를 선택적으로 개방 및 폐쇄하기 위해 상기 밸브 시트(12)의 전방 면(24) 상에 배치된 밸브 폐쇄 바디(18), 및 상기 밸브 시트(12)에 대해 상기 밸브 폐쇄 바디(18)를 지지하는 위치 설정 수단(20)을 포함하는 특히 유압 피스톤 펌프의 밸브(10)에 있어서, 상기 위치 설정 수단(20)은 상기 밸브 시트(12)의 후방 면(26) 상에 배치되고 상기 밸브 개구(14)를 통해 상기 밸브 폐쇄 바디(18)와 연결된다.

Description

유압 피스톤 펌프의 밸브{VALVE, IN PARTICULAR OF A HYDRAULIC PISTON PUMP}
본 발명은 밸브 개구가 형성되며 전방 면 및 후방 면을 포함하는 밸브 시트, 상기 밸브 개구를 선택적으로 개방 및 폐쇄하기 위해 상기 밸브 시트의 전방 면 상에 배치된 밸브 폐쇄 바디, 및 상기 밸브 시트에 대해 상기 밸브 폐쇄 바디를 지지하는 위치 설정 수단을 포함하는 특히 유압 피스톤 펌프의 밸브에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 밸브의 제조 방법 및 유압 피스톤 펌프 및 차량 브레이크 시스템에 관한 것이다.
예컨대 차량 브레이크 시스템의 유압 피스톤 펌프는 일반적으로 유입 및 배출 밸브로서 볼 밸브를 포함하는데, 그 이유는 볼 밸브가 비교적 경제적으로 제조되기 때문이다.
볼 밸브 형태의 이러한 밸브는 통상 밸브 하우징 내에 배치되고, 상기 밸브 하우징은 실린더 내에 들어가고 나올 수 있는 피스톤의 홀더 상에 고정된다. 유입 밸브는 유체가 유입 장치에 의해 피스톤의 스트로크 운동을 이용해서 실린더 내부의 압력 영역 내로 흡입될 수 있도록 하기 위해 제공된다. 배출 밸브에 의해, 압력 하의 유체가 압력 영역으로부터 작동을 실시하기 위한 유압 시스템 내로 송출된다.
밸브 하우징은 일반적으로 컵 형태로 케이지로서 형성되고, 그 내부에 나선형 리턴 스프링이 배치되며, 상기 리턴 스프링은 구형 폐쇄 바디를 민다. 이로 인해, 구형 폐쇄 바디는 피스톤의 단부 면에 형성된 밸브 시트에 접촉한다.
피스톤이 리턴 스프링에 의해 실린더로부터 가압되면, 유입 밸브의 폐쇄 바디는 리턴 스프링의 힘에 대항해서 밸브 시트로부터 분리되는데, 그 이유는 실린더 내에 저압이 형성되기 때문이다. 피스톤의 이러한 운동시, 유입 밸브는 개방되고, 유체는 유입 장치를 통해 압력 영역 내로 흡입된다.
피스톤이 편심체에 의해 실린더 내로 가압되면, 유입 밸브는 폐쇄되고, 배출 밸브는 거기서 폐쇄 바디가 스프링력에 대항해서 분리됨으로써 개방된다. 유체는 압력 영역으로부터 작동을 실시하기 위한 유압 시스템 내로 송출된다.
DE 10 2008 043 841 A1은 밸브 볼 및 밸브 시트 면을 가진 볼 밸브, 특히 연료 분사 시스템의 고압 펌프용 고압 밸브를 개시하며, 상기 밸브 볼은 공급부와 배출부 사이의 연결을 차단하기 위해 밀봉 시트를 형성하는 밸브 시트 면과 상호 작용한다. 밸브 볼은 나선형 리턴 스프링에 의해 밸브 시트 면에 대해 밀려진다.
또한 DE 10 2004 028 889 A1은 실린더 부재, 상기 실린더 부재 내에서 이리 저리 이동 가능한 피스톤 및 피스톤 챔버를 포함하는 유압 유체를 송출하기 위한 피스톤 펌프를 개시하고, 상기 피스톤 챔버 내에서 유압 유체는 피스톤에 의해 압력 공급받을 수 있다. 또한, 피스톤 펌프는 배출 밸브 및 슬릿 제어된 유입 밸브를 포함한다. 배출 밸브에서 밸브 볼은 폐쇄 바디로서 디스크형 리턴 스프링에 의해 관련 밸브 시트에 대해 밀려진다.
본 발명의 과제는 한편으로는 양호한 유체 밀봉 방식 폐쇄부를 보장하며 낮은 압력에서도 신속하고 정확하게 응답하고, 다른 한편으로는 위치 설정 수단 또는 위치 설정 수단과 연결된 밸브 폐쇄 바디가 경제적으로 제조되며 적은 고유 중량을 갖는, 밸브를 제공하는 것이다.
상기 과제는 청구항 제 1항의 특징들을 포함하는 밸브에 의해 달성된다.
본 발명에 따라, 밸브 개구가 형성되며 전방 면 및 후방 면을 포함하는 밸브 시트; 상기 밸브 개구를 선택적으로 개방 및 폐쇄하기 위해 상기 밸브 시트의 전방 면 상에 배치된 밸브 폐쇄 바디; 및 상기 밸브 시트에 대해 상기 밸브 폐쇄 바디를 지지하는 위치 설정 수단을 포함하고, 상기 위치 설정 수단은 상기 밸브 시트의 후방 면 상에 배치되고 상기 밸브 개구를 통해 상기 밸브 폐쇄 바디와 연결되는 특히 유압 피스톤 펌프의 밸브가 형성된다.
유압 피스톤 펌프는 바람직하게는 실린더 피스톤을 포함하고, 상기 피스톤은 실린더의 내부 챔버 내에 들어가고 나올 수 있도록 지지된다. 실린더의 내부 챔버에는 유체로 채워진 압력 영역이 제공되고 밀봉된다. 실린더로부터 피스톤을 밀어낼 때, 압력 영역 내에 저압이 형성되고, 피스톤은 유입 밸브를 통해 유체를 압력 영역 내로 흡입한다. 밀어 넣을 때 피스톤은 유체를 배출 밸브를 통해 압력 영역으로부터 작동을 실시하기 위한 유압 시스템으로 밀어낸다.
여기서 유체는 가스 및/또는 액체, 예컨대 미네랄 오일 또는 글리콜 베이스의 유압액을 의미한다.
유입 밸브 및/또는 배출 밸브는 바람직하게 본 발명에 따른 밸브로서 형성된다. 본 발명에 따른 밸브는 밸브 개구를 가진 밸브 시트, 밸브 폐쇄 바디 및 위치 설정 수단을 포함하고, 상기 위치 설정 수단은 폐쇄 바디를 밸브 시트에 대해 지지한다. 밸브 시트는 전방 면 및 후방 면을 포함하고, 밸브 폐쇄 바디는 밸브 시트의 전방 면 상에 배치되며 위치 설정 수단은 밸브 시트의 후방 면 상에 배치된다. 밸브 폐쇄 바디 및 위치 설정 수단은 밸브 개구를 통해 힘 전달 방식으로 서로 연결된다. 밸브 시트의 후방 면은 유체가 밸브 개구 내로 흘러들어오는 면을 의미하며 전방 면은 유체가 밸브 개구로부터 흘러나가는 면을 의미한다.
실린더로부터 피스톤을 밀어내는 동안, 유체가 유입 밸브에 의해 발생된 저압으로 인해 압력 영역 내로 흡입된다. 밸브 폐쇄 바디가 밸브 시트로부터 특정 거리에 걸쳐 상승되고 유체는 밸브 개구를 통해 압력 영역 내로 흐른다. 배출 밸브는 실린더로부터 피스톤을 밀어내는 동안 실질적으로 유체 밀봉 방식으로 폐쇄되어 있다.
실린더 내로 피스톤을 밀어넣을 때, 유입 밸브는 폐쇄되어 있다. 압력 영역 내에 발생된 압력으로 인해, 배출 밸브의 밸브 폐쇄 바디가 분리되고 밸브 개구가 개방된다. 유체는 압력 영역으로부터 배출 밸브를 따라 작동을 실시하기 위한 유압 시스템 내로 흐른다.
본 발명에 따라 밸브는 위치 설정 수단을 포함하고, 상기 위치 설정 수단은 밸브 시트의 후방 면에 배치되며 밸브 개구를 통해 밸브 폐쇄 바디와 연결된다. 상기 위치 설정 수단은 밸브 폐쇄 바디를 밸브 시트 상에 위치 설정한다. 즉, 위치 설정 수단은 밸브의 개방 및 폐쇄 동안 밸브 폐쇄 바디를 규정된 거리에서 안내한다. 밸브의 폐쇄 동안 위치 설정 수단은 밸브 폐쇄 바디를 밸브 시트 상의 특히 미리 규정된 위치로 안내한다. 상기 위치에서 밸브 폐쇄 바디는 밸브 시트와 함께 실질적으로 유체 밀봉 방식 폐쇄부를 형성한다. 밸브 폐쇄 바디는 자유롭게 - 즉 스프링 없이 - 지지될 수 있고 밸브 개구를 통해 돌출한 위치 설정 수단에 의해 폐쇄 과정 동안 정확히 밀봉 시트에 안내된다. 따라서, 본 발명에 따른 밸브는 스프링 없이 형성될 수 있다.
위치 설정 수단은 바람직하게 밸브 개구를 향한 밸브 폐쇄 바디의 단부면 상에 길게 형성된 숄더 또는 섹션이 배치되도록 형성된다. 상기 긴 숄더는 밸브 개구 내부에 수용된다. 위치 설정 수단은 밸브 개구의 내벽으로부터 이격되고, 밸브 폐쇄 바디의 분리시 유체가 밸브 개구의 내벽과 위치 설정 수단의 외벽 사이에서 밸브 개구를 통해 흐를 수 있게 한다. 위치 설정 수단은 바람직하게 밸브 폐쇄 바디와 일체형으로 형성된다.
본 발명의 장점은 본 발명에 따른 밸브가 한편으로는 양호한 유체 밀봉 방식 폐쇄부, 즉 쉽고 양호한 폐쇄 특성을 보장하고, 낮은 압력에서도 신속하고 정확하게 응답한다는 것이다. 다른 한편으로는 위치 설정 수단 또는 위치 설정 수단과 연결된 밸브 폐쇄 바디가 경제적으로 제조되며 적은 고유 중량을 갖는다. 밸브 케이지 내에 지지되어야 하는 복잡하게 장착되는 나선형 리턴 스프링을 필요로 하지 않는 새로운 방식의 밸브가 형성된다. 본 발명에 따른 밸브의 매우 간단한 구성에 의해 제조 비용이 줄어들 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 밸브는 비교적 작은 설치 공간을 필요로 하는데, 그 이유는 통상 밸브 시트의 전방 면 상에 배치된 나선형 리턴 스프링이 생략되기 때문이다. 설치 공간은 최적으로 이용된다. 이로 인해, 특히 맥동 댐핑 부재용 설치 공간이 확대될 수 있기 때문에, 피스톤 펌프의 맥동 레벨이 줄어들 수 있다.
위치 설정 수단은 바람직하게 밸브의 길이 방향으로 또는 축 방향으로 밸브 폐쇄 바디의 위치를 설정한다.
위치 설정 수단의 과제는 밸브 폐쇄 바디를 밸브 시트 또는 밸브 개구에 대해 축 방향으로 안내하거나 위치 설정하는 것이다. 여기서, 위치 설정 수단은 특히 제한 부재를 가진 실린더형 숄더를 포함하고, 상기 제한 부재는 밸브 폐쇄 바디의 스트로크의 높이를 축 방향으로 제한한다. 밸브 개구의 개방시, 밸브 폐쇄 바디가 밸브 시트로부터 분리되면, 위치 설정 수단은 밸브 폐쇄 바디를 길이 방향으로 안내한다. 밸브 폐쇄 바디가 밸브 시트로부터 특정 거리 만큼 분리되면, 제한 부재는 밸브 시트의 후방 면에 부딪히고 거기에 놓인다. 밸브 폐쇄 바디의 스트로크는 상기 방식으로 제한된다. 즉, 밸브 폐쇄 바디는 거리 제한된다. 따라서, 규정된 스트로크 제한을 보장하는 위치 설정 수단이 제공된다. 즉, 개방 위치에서 밸브 폐쇄 바디의 위치는 정확히 규정된다.
위치 설정 수단은 바람직하게는 밸브의 길이 방향에 대해 횡으로 밸브 폐쇄 바디의 위치를 설정한다.
이 경우, 위치 설정 수단은 밸브 폐쇄 바디를 밸브 시트에 대해 또는 밸브 개구에 대해 방사 방향으로 안내하거나 또는 위치 설정해야 한다. 밸브 폐쇄 바디를 밸브 시트 또는 밸브 개구에 대해 방사 방향으로 위치 설정하거나 또는 스트로크 동안 소정 방사방향 위치 설정으로 유지하기 위해, 위치 설정 수단이 특히 원통형 숄더를 가지며, 상기 숄더는 밸브 개구의 내벽에 비교적 밀접한다. 밸브 폐쇄 바디가 밸브의 개방 동안 밸브 시트로부터 분리되면, 위치 설정 수단은 밸브 폐쇄 바디를 안내하므로, 밸브 폐쇄 바디가 방사 방향으로 실질적으로 미끄러지지 않고 밸브의 폐쇄 과정 동안 다시 그 원래 위치를 갖는다.
위치 설정 수단은 또한 바람직하게는 밸브 시트의 후방 면에 록킹된 록킹 부재를 포함한다.
여기서, 록킹 부재는 특히 방사방향으로 탄성적으로 형성되고, 위치 설정 수단과 바람직하게 일체형으로 형성된다. 밸브 폐쇄 바디는 밸브 시트의 전방 면 상에 배치되고, 밸브 개구를 통해 돌출한 위치 설정 수단을 통해 록킹 부재와 연결된다. 록킹 부재는 밸브 시트의 후방 면에, 바람직하게는 느슨하게 배치된다. 따라서, 밸브 폐쇄 바디는 밸브 개구 내로 느슨하게만 삽입되는 것이 아니라 소실되지 않게 거기에 장착된다. 따라서, 밸브 폐쇄 바디는 밸브 시트와 예비 장착된 어셈블리를 형성할 수 있고, 상기 어셈블리는 유압 피스톤 펌프의 조립 공정 동안 간단히 취급될 수 있다. 록킹 부재는 특히 바람직하게는 충분히 길게 형성된 위치 설정 수단에 의해, 밸브 폐쇄 바디가 미리 정해진 스트로크에 걸쳐 밸브 시트로부터 분리 가능하며 상기 록킹 부재가 상기 스트로크를 방해하거나 제한하지 않는 것을 보장한다. 록킹 부재는 특히 밸브 폐쇄 바디에 인장력을 가하는 리턴 스프링으로서 작용하지 않는다.
록킹 부재는 특히 밸브 시트의 후방 면에 클립핑 또는 록킹되도록 형성된다. 이를 위해, 록킹 부재는 바람직하게 2개의 탄성적으로 서로 펴지는 레그를 포함한다. 록킹 부재가 밸브 시트에 장착되면, 록킹 부재는 밸브 시트의 전방 면으로부터 밸브 개구를 통해 이동된다. 이 경우, 탄성적으로 형성된 레그들이 함께 압축된다. 록킹 부재가 밸브 시트의 후방 면에 배치되면, 레그들은 탄성적으로 밀려져서 밸브 시트의 후방 면에 록킹된다. 밸브 폐쇄 바디는 밸브 시트에 소실되지 않게 지지된다.
밸브 시트의 후방 면에는 바람직하게 리턴 수단, 특히 스프링이 배치되고, 상기 리턴 수단은 밸브 폐쇄 바디를 밸브 시트에 대해 민다.
바람직하게는 리턴 스프링 형태의 리턴 수단이 길게 형성된 스프링 와이어로서 또는 편평하게 감긴 플렉시블 스프링, 예컨대 스프링 링 또는 스프링 컵, 판 스프링 또는 나선형 스프링으로서 형성될 수 있다. 판 스프링은 바람직하게는 활형으로 예비 응력을 받는 편평한 금속 밴드 또는 금속 와이어로 이루어진다. 나선형 스프링은 바람직하게 하나의 평면에서 나선형으로 감긴 금속 밴드 또는 금속 와이어로 제조된다. 나선형 스프링 또는 스프링 링은 특히 간단히 밸브 내에 장착된다. 리턴 스프링은 바람직하게는 스프링 강, 예컨대 구리-베릴륨 합금으로 이루어진다. 리턴 수단은 밸브 폐쇄 바디를 규정된 압축력으로 밸브 시트의 후방 면으로부터 밸브 시트의 전방 면을 향해 밀기 때문에, 밸브의 폐쇄된 상태에서 밸브 개구는 실질적으로 유체 밀봉 방식으로 폐쇄된다. 상기 개선예에 의해, 소위 스프링 질량이 최적화된 밸브가 형성되고, 상기 밸브는 단지 적은 설치 공간만을 필요로 하며 밸브 폐쇄 바디에 복원력을 제공함으로써 밸브 폐쇄 바디가 신속히 닫힌다.
리턴 수단은 바람직하게는 위치 설정 수단과 밸브 시트의 후방 면 사이에 고정된다.
바람직하게는 리턴 스프링 형태의 리턴 수단은 특히 고정 베어링 및 고정에 의해 위치 설정 수단에 고정 지지된다. 리턴 수단의 외부영역이 밸브 시트의 후방 면에 예비 응력을 받는 상태로 접촉한다. 따라서, 리턴 수단은 위치 설정 수단을 통해 밸브 폐쇄 바디로 인장력을 가한다; 밸브 폐쇄 바디는 밸브 시트의 전방 면에 대해 밀려진다.
리턴 수단의 복원력보다 큰 흡인력 또는 압력이 밸브 폐쇄 바디에 가해지면, 리턴 수단은 밸브 시트로부터 밸브 폐쇄 바디의 분리시 밸브 폐쇄 바디의 커버된 거리에 따라 변형된다.
밸브 폐쇄 바디는 바람직하게 플레이트형으로 또는 칼로트(calotte)형으로 형성된다.
이러한 밸브는 구형 밸브 폐쇄 바디에 비해 비교적 적은 높이 또는 치수를 가진 플레이트형 밸브 폐쇄 바디를 제공한다. 이러한 밸브 폐쇄 바디의 더 낮은 높이로 인해, 매우 적은 불용 체적을 가진 유입 및/또는 배출 밸브가 형성될 수 있어서, 유압 피스톤 펌프의 효율이 높아진다.
밸브 폐쇄 바디는 선택적으로 칼로트, 특히 구 칼로트로서, 즉 특정 구 세그먼트 또는 특정 구 섹션으로서, 반구로서 또는 원추로서 형성될 수도 있다.
밸브 폐쇄 바디 및 위치 설정 수단은 바람직하게 일체형으로 사출 성형 부품으로서 형성된다.
이러한 개선예는 플라스틱 사출 성형 부품으로서 형성된 소위 밸브 폐쇄 바디-위치 설정 수단-유닛을 제공한다. 이러한 사출 성형된 플라스틱 유닛은 그 형상으로 인해 특히 양호하게 앞으로 밸브 시트 상에 그리고 유압 피스톤 펌프 내로 장착될 수 있다. 즉, 상기 유닛은 제조 공정에서 다른 부품들과 간단히 조립된다. 또한, 이러한 밸브는 강하며 경제적으로 제조될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 밸브의 제조 방법은
- 밸브 개구가 형성되어 있으며 전방 면 및 후방 면을 가진 밸브 시트를 제공하는 단계,
- 밸브 폐쇄 바디와 위치 설정 수단을 포함하는 밸브 폐쇄 바디-위치 설정 수단-유닛을 제공하는 단계,
- 위치 설정 수단이 밸브 시트의 후방 면 상에 그리고 밸브 폐쇄 바디가 밸브 시트의 전방 면 상에 배치될 때까지 밸브 시트의 전방 면으로부터 밸브 개구 내로 밸브 폐쇄 바디-위치 설정 수단-유닛의 위치 설정 수단을 삽입하는 단계를 포함한다.
먼저 밸브 시트가 제공된다. 밸브 시트는 밸브 개구에 의해 관통되고 전방 면 및 후방 면을 포함한다. 또한, 밸브 폐쇄 바디-위치 설정 수단-유닛이 제공된다. 상기 유닛은 밸브 개구를 선택적으로 개방 및 폐쇄하기 위한 밸브 폐쇄 바디, 및 전술한 특징들에 따라 바람직하게는 길게 형성된 숄더를 구비한 위치 설정 수단을 포함한다. 밸브 폐쇄 바디 및 위치 설정 수단은 바람직하게 일체형으로 형성된다.
밸브 시트 및 밸브 폐쇄 바디-위치 설정 수단-유닛은 소위 "전방 장착"에 의해 조립되어 밸브를 형성할 수 있다. 상기 소위 "전방 장착" 동안, 밸브 폐쇄 바디-위치 설정 수단-유닛의 위치 설정 수단은 상기 위치 설정 수단이 밸브 개구에 의해 수용되며 밸브 시트의 후방 면 상에 돌출할 때까지, 먼저 특히 밸브 시트의 전방 면으로부터 밸브 개구 내로 삽입된다.
위치 설정 수단이 록킹 부재를 포함하면, 록킹 부재는 밸브 개구 내로 삽입시 함께 압축된다. 밸브 폐쇄 바디-위치 설정 수단-유닛이 밸브 개구 내로 충분히 삽입되면, 록킹 부재는 그 탄성으로 인해 개방 선회되고 밸브 시트의 후방 면 상에 록킹되거나 또는 밸브 폐쇄 바디-위치 설정 수단-유닛이 밸브 시트의 후방 면에 후크된다. 밸브 폐쇄 부재는 소실 없이 밸브 시트에 지지된다.
또한, 상기 과제는 본 발명에 따라 본 발명에 따른 밸브를 구비한 유압 피스톤 펌프에 의해 달성된다.
본 발명에 따른 유압 피스톤 펌프는 실린더 및 상기 실린더 내에 들어가고 나올 수 있게 지지된 피스톤을 포함한다. 실린더의 내부 챔버 내에는 유체로 채워진 압력 영역이 형성된다. 실린더로부터 피스톤을 밀어낼 때 압력 영역 내에 저압이 생기고 피스톤은 유입 밸브를 통해 유체를 압력 영역 내로 흡입한다. 이에 반해 밀어넣을 때 피스톤은 유체를 배출 밸브를 통해 압력 영역으로부터 작동의 실시를 위한 유압 시스템 내로 민다.
유입 및/또는 배출 밸브는 바람직하게 전술한 특징 및 장점들을 가진 본 발명에 따른 밸브로서 형성된다. 이러한 밸브는 한편으로는 높은 강성 및 양호한 밀봉 특성을 보장한다. 다른 한편으로는 이러한 밸브는 경제적으로 제조될 수 있고, 유압 피스톤 펌프 내로 간단히 통합된다.
특히, 본 발명에 따른 위치 설정 수단은 작은 설치 공간만을 필요로 한다; 밸브 시트의 전방 면에 배치된 선행 기술에 따른 비교적 큰 나선형 리턴 스프링은 생략될 수 있다. 이로 인해, 예컨대 피스톤 펌프 내에 제공된 맥동 댐핑 부재에 더 큰 설치 공간이 제공될 수 있고, 이는 유압 피스톤 펌프의 개선된 댐핑 특성을 야기한다.
끝으로, 본 발명에 따른 유압 피스톤 펌프를 구비한 차량 브레이크 시스템이 제공된다.
본 발명에 따른 차량 브레이크 시스템은 전술한 특징들 및 장점들을 가진 본 발명에 따른 밸브를 구비한 유압 피스톤 펌프를 포함한다.
이러한 차량 브레이크 시스템은 예컨대 ABS, TCS(traction control system), 전자 안정성 프로그램(ESP) 또는 전기 유압식 브레이크 시스템(EHB)일 수 있다. 이러한 시스템에서는 유압 피스톤 펌프가 강하며 동시에 경제적으로 제조되는 밸브를 포함하고, 상기 밸브는 높은 내밀성을 보장하며 긴 수명과 더불어 브레이크 시스템의 최적 기능을 제공하는 것이 특히 바람직하다. 특히, 낮은 맥동 레벨이 바람직한 것으로 나타났다.
본 발명에 의해, 한편으로는 양호한 유체 밀봉 방식 폐쇄부를 보장하며 낮은 압력에서도 신속하고 정확하게 응답하고, 다른 한편으로는 위치 설정 수단 또는 위치 설정 수단과 연결된 밸브 폐쇄 바디가 경제적으로 제조되며 적은 고유 중량을 갖는, 밸브가 제공된다.
이하, 본 발명에 따른 해결책의 실시예들이 첨부한 도면을 참고로 상세히 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 밸브의 제 1 실시예의 종단면도.
도 2는 리턴 스프링을 구비한 본 발명에 따른 밸브의 제 2 실시예의 종단면도.
도 3은 리턴 스프링의 도 2의 Ⅲ을 따라 바라본 도면.
도 4는 본 발명에 따른 밸브의 제 3 실시예의 종단면도.
도 1, 도 3 및 도 4는 차량 브레이크 시스템의 도시되지 않은 유압 피스톤 펌프의 밸브(10)를 도시한다. 밸브(10)는 밸브 시트(12)를 포함하고, 상기 밸브 시트 내에는 원형 밸브 개구(14)가 형성되어 있다. 또한, 밸브(10)는 밸브 폐쇄 바디-위치 설정 수단-유닛(16)을 포함하고, 상기 유닛은 플레이트형 밸브 폐쇄 바디(18)와 위치 설정 수단(20)으로 일체형으로 플라스틱 사출 부품으로서 형성된다. 위치 설정 수단(20)에는 여기서 록킹 부재(22)가 일체형으로 형성된다.
밸브 시트(12)는 전방 면(24) 및 후방 면(26)을 포함하고, 상기 전방 면(24)은 유체, 여기서는 브레이크액이 밸브 개구(14) 내로 흘러들어가는 면으로서 규정되고, 후방 면(26)은 유체가 밸브 개구(14)로부터 흘러나오는 면으로서 규정된다.
도 1에 따라 본 발명에 따른 밸브(10)는 유압 피스톤 펌프의 배출 밸브로서 형성되지만, 유입 밸브로서도 주어질 수 있다. 유압 피스톤 펌프는 또한 실린더 내에서 들어가고 나올 수 있는 피스톤을 포함하고, 상기 피스톤은 편심체에 의해 구동된다. 피스톤이 실린더로부터 나오면, 실린더 내부의 압력 영역 내에 저압이생긴다. 이 저압이 밸브 폐쇄 바디(18)의 관성보다 크면, 밸브 폐쇄 바디(18)는 밸브 시트(12)로부터 분리되고 유체가 유체 입구로부터 밸브 개구(14)를 통해 압력 영역 내로 흐른다. 피스톤이 실린더 내로 들어가면, 압력 영역 내의 유체가 압축되고 배출 밸브(10)의 밸브 폐쇄 바디(18)에 대해 밀려진다. 밸브 폐쇄 바디(18)에 가해진 압력이 밸브 폐쇄 바디(18)의 관성보다 크면, 밸브 폐쇄 바디(16)가 밸브 시트(12)로부터 분리되며 유체가 작동을 실시하기 위한 유압 시스템 내로 안내된다.
밸브 폐쇄 바디(18)는 밸브 개구(14)의 선택적 개방 및 폐쇄를 위해 밸브 시트(12)의 전방 면(24) 상에 배치된다. 밸브 폐쇄 바디(18)가 밸브(10)의 폐쇄된 상태에서 밸브 시트(12) 상에 놓이는 영역은 실질적으로 유체 밀봉 방식 폐쇄를 보장하는 밀봉 면(29)을 형성한다.
위치 설정 수단(20)은 밸브 개구(14)를 향한 밸브 폐쇄 바디(18)의 면에 장착되며 밸브 개구(14)의 내부에 수용된 실린더형 숄더(20)로서 형성된다. 위치 설정 수단(20)의 단부(28)는 밸브 시트(12)의 후방 면(26)에서 밸브 개구(14)를 통해 돌출한다. 상기 단부(28)에는 록킹 부재(22)가 형성된다. 위치 설정 수단(20)은 밸브 시트(12)의 후방 면(26) 상에 배치되고, 밸브 개구(14)를 통해 밸브 폐쇄 바디(18)와 연결된다.
위치 설정 수단(20)은 그 외벽(30)이 밸브 개구(14)의 내벽(32)으로부터 이격되도록 밸브 개구(14) 내에 수용된다. 밸브 폐쇄 바디(18)가 밸브 시트(12)로부터 분리되면, 유체는 밸브(10)를 통해 위치 설정 수단(20)의 외벽(30)과 밸브 개구(14)의 내벽(32) 사이로 흐른다.
밸브(10)의 개방 및 폐쇄 동안, 위치 설정 수단(20)은 밸브 폐쇄 바디(18)를 밸브 시트(12)에 대해 , 특히 밸브 시트(12)에 대해 또는 밸브 개구(14)에 대해 축 방향 및 방사 방향으로 지지한다. 밸브 폐쇄 바디(18)는 규정된 거리에서 안내된다. 위치 설정 수단(20)은 밸브(10)가 폐쇄되면, 특히 밀봉 면(29) 상에 밸브 폐쇄 바디(18)를 위치 설정한다. 밸브 폐쇄 바디(18)는 자유롭게 지지될 수 있다. 즉, 스프링 없이 형성될 수 있다. 도 1에 따라, 밸브 시트(12)로부터 밸브 폐쇄 바디(18)의 분리 동안 스트로크 제한은 숄더(36)에 의해 이루어지고, 상기 숄더는 배출 밸브(10)의 밸브 커버(38) 내부에 형성되며, 그 전방 면의 일부가 밸브 폐쇄 바디(18)에 부딪힌다.
밸브 폐쇄 바디-위치 설정 수단-유닛(16)과 록킹 부재(22)는 간단한 방식으로 밸브 시트(12)와 조립될 수 있는 어셈블리를 형성한다. 유닛(16)은 밸브 시트(12)의 전방 면(24)으로부터 밸브 개구(14) 내로 삽입된다. 특히, 록킹 부재(22)의 단부 전방으로 삽입된다. 록킹 부재(22)의 2개의 서로 탄성적으로 형성된 레그들(34)이 함께 압축된다. 록킹 부재(22)가 밸브 시트(12)의 후방 면(36)에 배치되면 레그들(34)이 다시 서로 멀어지게 밀려져서 밸브 시트(12)의 후방 면(26)에 록킹된다. 밸브 폐쇄 바디-위치 설정 수단-유닛(16)은 소실되지 않게 밸브 시트(12)에 장착된다.
도 2 및 도 4에는 각각 도 1에 따른 밸브(10)가 도시되고, 상기 밸브에는 리턴 스프링(40) 형태의 리턴 수단이 할당된다. 도 2 및 도 3에 따라 리턴 스프링(40)은 판 스프링으로서 그리고 도 4에 따라 나선형 스프링으로서 형성된다. 이러한 방식의 리턴 스프링(40)은 본 발명에 따른 밸브(10) 내에 특히 간단히 통합될 수 있다.
리턴 스프링(40)은 도 2 내지 도 4에 따라 밸브 시트(12)의 후방 면(26) 상에 배치되고, 밸브 폐쇄 바디(18)에 복원력, 즉 인장력을 가함으로써, 밸브 폐쇄 바디(18)를 밸브 시트(12)의 전방 면(24)에 대해 민다. 리턴 스프링(40)은 이 경우 위치 설정 수단(20)과 밸브 시트(12)의 후방 면(26) 사이에 고정된다.
유체에 의해 가해진 압력 또는 흡인력이 리턴 스프링(40)의 복원력보다 크고 밸브 폐쇄 바디(18)가 밸브 시트(12)로부터 분리되면, 리턴 스프링(40)이 변형된다. 리턴 스프링(40)의 외부 영역(46)이 밸브 시트(12)의 후방 면(26)을 가압하고, 위치 설정 수단(20)과 고정 연결된 중앙 영역(48)이 리턴 스프링(40)의 압축력에 의해 규정된 스트로크 만큼 이동된다. 밸브 시트(12)로부터 밸브 폐쇄 바디(18)의 분리 동안 리턴 스프링(40)은 밸브 폐쇄 바디(18)의 커버된 거리에 따라 변형된다. 이러한 리턴 수단은 공간 절감 방식으로 밸브(10) 내에 통합된다. 스트로크 제한은 여기서 록킹 부재(22)가 밸브 시트(12)의 후방 면(26)에 부딪히면, 록킹 부재(22)에 의해 이루어질 수 있다.
따라서, 경제적이고 강한 밸브(10)가 형성되고, 상기 밸브(10)는 쉽고 신속한 폐쇄 특성에서도 양호한 밀봉 효과를 보장하며 유압식 피스톤 펌프 내에 간단히 통합된다. 밸브 시트(12)의 전방 면(24) 상에 나선형 리턴 스프링이 배치되지 않기 때문에, 밸브(10)는 적은 치수를 갖는다. 설치 공간은 최소화된다. 이로 인해, 유압 피스톤 펌프 내에서 더 큰 설치 공간이 맥동 댐핑 부재에 제공될 수 있어서, 피스톤 펌프의 맥동 레벨이 낮아질 수 있다.
본 발명에 따른 밸브(10)는 여기서 플레이트 밸브(10)로서 나타나는데, 그 이유는 이러한 밸브(10)가 피스톤 펌프 내에 적은 불용 체적(dead volume)을 보장하기 때문이다. 물론, 칼로트 밸브, 반구 밸브 또는 콘 밸브와 같은 다른 밸브 구조도 가능하다.
10 밸브
12 밸브 시트
14 밸브 개구
16 밸브 폐쇄 바디- 위치 설정 수단-유닛
18 밸브 폐쇄 바디
20 위치 설정 수단
22 록킹 부재
24 전방 면
26 후방 면
40 리턴 스프링

Claims (11)

  1. 밸브 개구(14)가 형성되며 전방 면(24) 및 후방 면(26)을 포함하는 밸브 시트(12), 상기 밸브 개구(14)를 선택적으로 개방 및 폐쇄하기 위해 상기 밸브 시트(12)의 전방 면(24) 상에 배치된 밸브 폐쇄 바디(18), 및 상기 밸브 시트(12)에 대해 상기 밸브 폐쇄 바디(18)를 지지하는 위치 설정 수단(20)을 포함하는 특히 유압 피스톤 펌프의 밸브(10)에 있어서,
    상기 위치 설정 수단(20)은 상기 밸브 시트(12)의 상기 후방 면(26) 상에 배치되고 상기 밸브 개구(14)를 통해 상기 밸브 폐쇄 바디(18)와 연결되는 것을 특징으로 하는 밸브.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 위치 설정 수단(20)은 상기 밸브 폐쇄 바디(18)를 상기 밸브(10)의 길이 방향으로 위치 설정하는 것을 특징으로 하는 밸브.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 위치 설정 수단(20)은 상기 밸브 폐쇄 바디(18)를 상기 밸브(10)의 길이 방향에 대해 횡으로 위치 설정하는 것을 특징으로 하는 밸브.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 위치 설정 수단(20)은 상기 밸브 시트(12)의 상기 후방 면(26)에 록킹된 록킹 부재(22)를 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밸브 시트(12)의 상기 후방 면(26)에는 리턴 수단, 특히 리턴 스프링(40)이 배치되고, 상기 리턴 수단은 상기 밸브 폐쇄 바디(18)를 상기 밸브 시트(12)에 대해 미는 것을 특징으로 하는 밸브.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 리턴 수단은 상기 위치 설정 수단(20)과 상기 밸브 시트(12)의 상기 후방 면(26) 사이에 고정되는 것을 특징으로 하는 밸브.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밸브 폐쇄 바디(18)가 플레이트형으로 또는 칼로트(calotte)형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 밸브.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밸브 폐쇄 바디(18) 및 상기 위치 설정 수단(20)은 일체형으로 사출 성형 부품으로서 형성되는 것을 특징으로 하는 밸브.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 밸브(10)의 제조 방법에 있어서,
    - 밸브 개구(14)가 형성되어 있으며 전방 면(24) 및 후방 면(26)을 가진 밸브 시트(12)를 제공하는 단계,
    - 밸브 폐쇄 바디(18)와 위치 설정 수단(20)을 포함하는 밸브 폐쇄 바디-위치 설정 수단-유닛(16)을 제공하는 단계,
    - 상기 위치 설정 수단(20)이 상기 밸브 시트(12)의 상기 후방 면(26) 상에 그리고 상기 밸브 폐쇄 바디(18)가 상기 밸브 시트(12)의 상기 전방 면(24) 상에 배치될 때까지, 상기 밸브 시트(12)의 상기 전방 면(24)으로부터 상기 밸브 개구(14) 내로 상기 밸브 폐쇄 바디-위치 설정 수단-유닛(16)의 상기 위치 설정 수단(20)을 삽입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브의 제조 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 밸브(10)를 구비한 유압 피스톤 펌프.
  11. 제 10 항에 따른 유압 피스톤 펌프를 구비한 차량 브레이크 시스템.
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