KR20140134076A

KR20140134076A - 차량용 풋 브레이크 밸브

Info

Publication number: KR20140134076A
Application number: KR1020130053764A
Authority: KR
Inventors: 권오광; 박한경
Original assignee: 주식회사 득인기공
Priority date: 2013-05-13
Filing date: 2013-05-13
Publication date: 2014-11-21

Abstract

본 발명은 하우징(1)과 바디(2)로 일체 구성되어 하우징(1)은 내측 스풀작동공간(11)으로 상, 하부 리테이너(14)(14')가 장착된 메인스프링(12)을 내설함과 동시에 메인스프링(12) 외주 연에 피스톤(13)을 씌워 구성하고, 바디(2)는 그 내측 스풀유로(21) 내에 상기 피스톤(13)과 연결된 스풀(22)이 내설되면서 상기 스풀유로(21) 양측방향으로 각각 입력포트(23), 배출포트(24), 출력포트(25)(25')가 연결형성되도록 구성하는 통상의 차량용 풋 브레이크 밸브에 있어서, 상기 하우징(1) 상부에 커버(3)를 장착한 다음 그 커버(3) 내측으로 패킹(31)과 더스트씰(32)을 순차적으로 구성하는 한편 스풀작동공간(11) 내주 연에 부시(33)를 설치하여 피스톤(13)의 상, 하작용시 외부로부터 스풀작동공간(11) 내부로 이물질이 유입되는 것을 방지토록 함과 동시에 스풀작동공간(11) 내부가 기밀상태를 유지할 수 있도록 구성하되, 상기 하우징(1)의 스풀작동공간(11)과 바디(2)의 배출포트(24)를 연결공(4)으로 상호 연결시켜 스풀유로(21)에서 배출포트(24)로 경유하는 오일이 상기 하우징(1)의 스풀작동공간(11)내에 출입 될 수 있도록 함을 특징으로 하는 차량용 풋 브레이크 밸브에 관한 것으로서, 차량용 풋 브레이크 밸브에 있어서, 밸브의 하우징 내부 스풀작동공간으로 브레이크 오일을 공급하여 스풀을 승, 하강하는 피스톤의 작동신뢰성과 안전성을 최대한 확보할 수 있도록 하였다.

Description

차량용 풋 브레이크 밸브{Car foot brake valve}

본 발명은 차량용 풋 브레이크 밸브에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 풋 브레이크 밸브의 작동신뢰성과 견고성을 향상시켜 차량용 브레이크의 응답특성과 안전성을 최대한 발휘할 수 있도록 한 건설중장비 차량용 풋 브레이크 밸브에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 풋 브레이크장치는 운전자에 의해 사용되는 페달플레이트와, 페달플레이트에 의해 작동하여 브레이크 디스크로 유압 공급을 조절하는 밸브로 이루어져 차량 브레이크의 제동력을 부여하게 되는데, 여기서, 본 발명의 배경기술은 상기 차량용 풋 브레이크 장치의 밸브에 있다.

즉, 차량용 풋 브레이크 밸브는 첨부된 도면 도 3에서와 같이 상부 하우징(1)과 하부 바디(2)가 일체 구성되어 하우징(1)은 그 내측 스풀작동공간(11)으로 메인스프링(12)이 내설된 피스톤(13)이 안치되고, 바디(2)는 그 내측 스풀유로(21) 내에 상기 피스톤(13)과 연결된 스풀(22)이 설치되면서 스풀유로(21) 양측방향으로 각각 입력포트(23), 배출포트(24),출력포트(25)(25')가 연결형성되도록 구성된다.

상기 입력포트(23)는 펌프(도면 미도시)와 연결되고, 출력포트(25)(25')는 브레이크 디스크(도면 미도시)와 연결되고, 배출포트(24)는 탱크(도면 미도시)와 연결되는 것이다.

따라서, 상기의 밸브는 페달플레이트(101) 하부에 설치되어 운전자로부터 페달플레이트(101)에 압력이 전달되면 상기 밸브의 피스톤(13)이 페달플레이트(101)에 의해 눌림, 하강하면서 내측 메인스프링(12)을 압축하게 되고 또 그 압축된 메인스프링(12)은 하단에 연결된 하부 리테이너(14')로 스풀(22)을 하부 방향으로 이동시켜, 스풀유로(21)를 통해 양측 입력포트(23)와 출력포트(25)(25') 그리고 배출포트(24)를 선택적으로 연결/차단하게 된다.

여기서, 스풀유로(21)는 양측으로 입력포트(23), 배출포트(24), 출력포트(25)(25')가 연결구성되어, 브레이크 작동시 유압을 제공하는 펌프와 연결된 입력포트(23)가 스풀유로(21)를 통해 브레이크 디스크와 연결된 하나 이상의 출력포트(25)(25')로 유압을 제공하여 제동력이 발생할 수 있도록 하고, 반대로 브레이크의 중립 때에는, 상기 과정이 역순 되어 입력포트(23)를 출력포트(25)(25')로부터 차단함과 동시에 상기 출력포트(25)(25')를 탱크와 연결된 배출포트(24)와 연결하여 브레이크디스크에 제공된 유압을 상기 배출포트(24)를 통해 배출하여, 피스톤(13)을 상승시킨다.

이때 상기 출력포트(25)(25')는 상호 연결통로(25")에 의해 연결되어 있음을 알 수 있다.

한편, 상기 입력포트(23)와 출력포트(25)(25') 및 배출포트(24)는 스풀유로(21) 내에 설치된 스풀(22)의 승, 하강작용에 의해 위와 같은 연결, 차단 작용이 이루어지고 또 상기 스풀(22)은 그 하단에 설치된 탄력스프링(22')에 의해 전기한 페달압력의 해제시 원위치로 상승, 복귀하게 된다.

여기서, 상기 스풀은 통상 그 외주 연에 다단의 걸림부와 함입부(도면 부호 미표시)가 형성되어 위와 같은 작용을 하는데, 이는 통상적인 작용으로 상세설명은 생략한다.

이상 설명에서와 같이 차량용 풋 브레이크 밸브는 유압을 공급하는 펌프와 그 유압을 공급받아 브레이크 디스크로 전달하는 출력포트와 상기 출력포트로부터 유압을 배출하는 배출포트가 스풀에 의해 연결, 차단 작동하는 것으로 상기 스풀의 작동 신뢰성과 안전성이 필연적으로 확보되어야만 했다.

그러나 종래의 풋 브레이크 밸브는, 상기 스풀의 승, 하강을 담당하는 밸브의 피스톤이 그 작동 신뢰성과 안전성이 매우 부족하여 많은 오작동과 불편함을 제공하였고 특히 장기간 사용시 파손의 우려가 커 안전사고의 우려까지 지적되었다.

이를 보다 구체적으로 설명하자면, 종래의 풋 브레이크 밸브는 하우징 내부의 스풀작동공간으로 상, 하단에 상, 하부 리테이너가 설치된 메인스프링을 설치함과 동시에 메인스프링 외주에 피스톤을 덮어 구성하였던 바, 페달플레이트가 홀더와 접촉하여 피스톤을 누를 때 내부 메인스프링이 피스톤에 의해 압축되면서 그 압축력으로 하단의 하부 리테이너로 스풀을 하강시켜 위와 같은 작용을 수행되게 하였다.

하여, 종래의 스풀은 피스톤에 의해 압축되는 메인스프링의 압축력에 의해 작용하는 것으로, 메인스프링의 압축력(탄성)이 약해질 경우 페달압력의 변화를 가져와 스풀의 하강 작용 에러 및 그로 인한 브레이크 제동의 정확성을 떨어뜨렸고, 심할 경우 스풀의 하강 누름이 불가능해지는 등의 문제를 야기할 수 있었으며, 더욱이 하강시켰던 스풀의 원상태 복귀의 문제를 야기할 수도 있어 안전상의 크나큰 문제를 가졌던 사실이 있었다.

또한, 종래의 풋 브레이크 밸브는 하우징의 스풀작동공간으로 피스톤을 설치한 다음 그 상부를 밀폐하기 위하여 주름 된 고무재질의 커버(3-1)를 설치하였는데, 이러한 커버는 재질 특성상 장기간 사용 및 잦은 외부 마찰시 쉽게 찢어지거나 구멍, 벌어짐 등의 훼손 우려가 커 하우징의 스풀작동공간으로 이물질이 유입될 수 있었다.

만약 스풀작동공간으로 상기 이유에 의하여 이물질, 수분 등이 유입될 경우 피스톤은 물론 메인스프링의 작동을 방해하여 크나큰 안전사고를 유발할 수 있다.

이를 참고하기 위한 선행자료로는 실용신안 출원 제1996-0054404호 "차량용 풋 브레이크 밸브"가 있다.

KR 등록실용신안 20-0144410 KR 등록특허 10-1029231

본 발명은 상기 종래의 문제점을 일소하기 위하여 발명된 것으로서, 특히 본 발명에서 추구하는 목적은 통상의 차량용 풋 브레이크 밸브에 있어서, 밸브의 하우징 내부 스풀작동공간으로 브레이크 오일(이하 '오일'이라 약칭함)을 공급하여 스풀을 승, 하강시키는 피스톤의 작동신뢰성과 안전성을 최대한 확보함은 물론 그로 인한 브레이크 제동의 정확성이 향상될 수 있도록 한 것이다.

상기 과제의 해결수단을 제시하는 본 발명의 차량용 풋 브레이크 밸브는 상부 하우징(1)과 하부 바디(2)로 일체 구성되어 하우징(1)은 그 내측 스풀작동공간(11)으로 상, 하단에 상, 하부 리테이너(14)(14')가 장착된 메인스프링(12)을 내설함과 동시에 그 메인스프링(12) 외주 연에 상부홀더(13')가 상향 돌출된 피스톤(13)을 씌워 구성하고, 바디(2)는 그 내측 스풀유로(21) 내에 상기 피스톤(13)과 연결된 스풀(22)이 내설되면서 상기 스풀유로(21) 양측방향으로 각각 입력포트(23), 배출포트(24), 출력포트(25)(25')가 연결형성되도록 구성하는 통상의 차량용 풋 브레이크 밸브에 있어서,

상기 하우징(1) 상부에 커버(3)를 장착한 다음 그 커버(3) 내측으로 패킹(31)과 더스트씰(32)을 순차적으로 구성하는 한편 스풀작동공간(11) 내주 연에 부시(33)를 설치하여 피스톤(13)의 상하작용시 외부로부터 스풀작동공간(11) 내부로 이물질이 유입되는 것을 방지토록 함과 동시에 스풀작동공간(11) 내부가 기밀상태를 유지할 수 있도록 구성하되,

상기 하우징(1)의 스풀작동공간(11)과 바디(2)의 배출포트(24)를 연결공(4)으로 상호 연결시켜 스풀유로(21)에서 배출포트(24)로 경유하는 오일이 상기 하우징(1)의 스풀작동공간(11)내에 출입 될 수 있도록 함을 특징으로 한다.

본 발명은 상기 설명에서와 같이 풋 브레이크 밸브의 하우징 내부 스풀작동공간으로 스풀유로를 경유하는 오일을 출입시켜 피스톤이 압력에 의해 승, 하강 작동할 때 메인스프링의 작용을 보조케 하므로 그 작동신뢰성과 안전성을 보다 향상시켰음은 물론 그로 인한 스풀의 작동이 정밀하게 이루어질 수 있도록 한 효과를 제공하게 된다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시 예를 나타낸 부분 단면도로서 (가)는 브레이크를 해지하여 중립상태를 나타낸 단면 상태도 이고 (나)는 브레이크를 밟아서 가동한 상태를 나타낸 단면 상태도 이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시 예를 도시한 브레이크 페달을 설치한 상태를 도시한 설치 상태도,
도 3은 종래의 차량용 풋 브레이크 밸브의 구성상태를 도시한 단면도.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부되는 도면과 함께 상세히 설명하면 다음과 같다. 단 본 발명을 설명함에 있어 공지기술 및 통상적 기술에 대한 구체적 설명은 본 발명의 요지를 흐릴 수 있어 생략 또는 간단한 명칭 등으로 대체한다.

통상적으로 종래 사용되고 있는 차량용 풋 브레이크 밸브는 첨부된 도면 도 3에서와 같이 상부 하우징(1)과 하부 바디(2)로 일체 구성되어 하우징(1)은 그 내측 스풀작동공간(11)으로 상, 하단에 상, 하부 리테이너(14)(14')가 장착된 메인스프링(12)을 내설함과 동시에 그 메인스프링(12) 외주 연에 상부 홀더(13')가 상향 돌출된 피스톤(13)을 씌워 구성하고, 바디(2)는 그 내측 스풀유로(21) 내에 상기 피스톤(13)과 연결된 스풀(22)이 내설되면서 상기 스풀유로(21) 양측방향으로 각각 배출포트(24),입력포트(23),출력포트(25)(25')가 연결형성되게 구성하며, 상기 스풀(22)은 하단에 탄력스프링(22')이 탄발 구성된다.

따라서, 본 발명은 상기 구성의 종래 차량용 풋 브레이크 밸브에 있어서,

상기 하우징(1) 상부에 커버(3)를 장착한 다음 그 커버(3) 내측으로 패킹(31)과 더스트씰(32)을 순차적으로 구성함을 특징으로 한다.

상기 커버(3)는 하우징(1)의 상부를 밀폐하기 위한 수단이고 그 내측의 패킹(31)과 더스트실(32)은 상향 돌출되는 피스톤(13) 외주 연을 밀착하여 외부로부터 하우징(1)의 소플작동공간(11)으로 이물질이 유입되는 것을 방지토록 하는 한편 소플작동공간(11) 내부의 기밀이 유지될 수 있도록 하기 위함이다.

그리고 스풀작동공간(11) 내주 연에 부시(33)를 설치하여 피스톤(13)의 상, 하작용시 그 작용의 원활임 향상되도록 함을 특징으로 한다.

또 본 발명은 하우징(1)의 스풀작동공간(11)과 바디(2)의 배출포트(24)를 연결공(4)으로 상호 연결시켜 스풀유로(21)에서 배출포트(24)로 경유하는 오일이 상기 하우징(1)의 스풀작동공간(11)내에 출입 될 수 있도록 함을 특징으로 한다.

이상의 구성으로 이루어지는 본 발명은 도 1에서와 같이 하우징(1)의 내부 스풀작동공간(11)으로 배출포트(24)와 스풀유로(21)를 경유하는 오일을 저장한 상태에서 페달플레이트(101) 하부에 설치한다. 그러면 운전자로부터 페달플레이트(101)에 압력이 전달되어 피스톤(13)을 누름, 하강시킬 때, 메인스프링(12)과 더불어 오일이 피스톤(13)의 작동 신뢰성과 안전을 도모하여 더욱 정밀한 스풀(22)의 작동 유도 및 그로 인한 차량용 풋 브레이크의 작용을 도모하게 된다.

이를 더욱 상세히 설명하자면 아래와 같다.

첨부된 도면 도 1의 (가)는 본 발명에 의한 차량용 풋 브레이크 밸브의 중립상태를 나타낸 단면도이고 도 1의 (나)는 본 발명에 의한 차량용 풋 브레이크 밸브의 가동상태를 나타낸 단면도이다.

통상적으로 차량용 풋 브레이크의 밸브는 풋 브레이크의 중립 시 스풀(22)이 하부 탄력스프링(22')에 의해 스풀유로(21) 상부에 상향 위치되면서 입력포트(23)와 출력포트(25)(25')를 막아 유압의 공급을 차단되게 하고 반대로 상부 위치의 배출포트(24)와 출력포트(25)(25')는 개방하여 유압의 흐름이 이루어지게 한다. 그리고 풋 브레이크로 압력을 제공하였을 경우에는 스풀(22)이 하향 위치되면서 배출포트(24)와 출력포트(25)(25')를 차단하고, 하부 입력포트(23)와 출력포트(25)(25')를 연결시켜 펌프와 연결된 입력포트(23)에서 유압이 스풀유로(21)를 통해 출력포트(25)(25')로 공급되게 하므로 브레이크디스크에서 제동력이 발휘될 수 있도록 한다.

이는, 상기 피스톤(13)이 페달플레이트(101)에 의해 눌림, 하강하면 내측 메인스프링(12)을 압축하게 되고 또 그 압축된 메인스프링(12)은 하단에 연결된 하부 리테이너(14')를 압축력으로 밀어 스풀(22)을 하부 방향으로 이동시킨다 또 상기 스풀(22)은 위 작용에 의해 작동하여 양측 입력포트(23)와 배출포트(24) 그리고 출력포트(25)(25')를 각각 연결 내지는 차단하여 위와 같은 작용이 이루어지게 한다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 통상적인 풋 브레이크 밸브의 작용시, 상기 하우징의 내부 스풀작동공간(11)으로 배출포트(24)를 경유하는 오일을 연결공(4)을 통해 일정량 저장하였다가, 피스톤(13)이 페달플레이트(101)에 의해 눌림, 하강할 때 하부 연결공(4)을 통해 다시 배출시키면서 그 압력으로 피스톤(13)이 더욱 부드럽게 하강하도록 메인스프링(12)을 보조하면서 메인스프링(12)과 함께 하부 리테이너(14)(14')를 하부 방향으로 밀어 스풀(22)을 동시에 하부방향으로 이동케 한다.

여기서, 상기 스풀작동공간(11)으로 오일 유입은 풋 브레이크를 작동한 후, 해제시 앞서 설명한 바와 같이 스풀(22)의 원위치 복귀로 인해 출력포트(25)(25')와 배출포트(24)가 연결되어 출력포트(25)(25')로 공급되었던 유압이 배출포트(24)로 배출(상쇄)되면서 배출포트(24) 측의 연결공(4)을 통해 오일이 일정한 배출압력으로 스풀작동공간(11) 내에 자연출입 되게 하는 것이다.

또한, 상기 풋 브레이크의 장기간 사용으로 인해 메인스프링(12)의 탄력이 저하될 경우 위 오일이 일정한 배출압력으로 스풀작동공간(11) 내에 출입하면서 피스톤(13)을 원위치로 밀어 메인스프링(12)의 복귀를 도와 그 작동이 올바르게 이루어지도록 한다.

이때, 상기 연결공(4)은 브레이크의 필요성능에 따라 지름의 크기를 달리할 뿐만 아니라 복수 이상으로 형성하여 구성하는 것이 바람직할 것이다.

이상 설명에서와 같이 본 발명은 피스톤(13)의 승, 하강 작용이 스풀작동공간(11) 내에 저장된 오일과 메인스프링(12)에 의해 보다 정밀하고 안전하게 이루어질 수 있도록 한 것으로 그로 인한 스풀(22)의 작동신뢰성과 정확성으로 브레이크의 제동상태가 보다 우수해질 수 있도록 하였다.

본 발명에서 제공하는 차량용 풋 브레이크 밸브는 주로 대형차량이나 중장비용 차량과 같이 용량이 큰 차량에 적용하면 그 작용에 따른 효과가 높아지며, 차량용 풋 브레이크 밸브의 기술사상을 바람직한 실시 예와 관련하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 즉, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 첨부된 특허청구범위의 기술사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주 되어야 할 것이다.

1: 하우징 2: 바디
3: 커버 4: 연결공
11: 스풀작동공간 12: 메인스프링
13: 피스톤 13': 상부홀더
14 14': 리테이너 21: 스풀유로
22: 스풀 22': 탄력스프링
23: 입력포트 24: 배출포트
25 25': 출력포트 31: 패킹
32: 더스트씰 33: 부시

Claims

상부 하우징과 하부 바디로 구성되어 하우징 내측에 리테이너가 장착된 메인스프링과 상부홀더가 상향 돌출된 피스톤을 구성하고, 바디 내측에 수풀유로와 스풀 및 입력포트, 배출포트, 출력포트가 연결형성되도록 구성하는 통상의 차량용 풋 브레이크 밸브에 있어서;

상기 하우징(1) 상부에 커버(3)를 장착한 다음 그 커버(3) 내측으로 패킹(31)과 더스트씰(32)을 순차적으로 구성하는 한편 스풀작동공간(11) 내주 연에 부시(33)를 설치하여 피스톤(13)의 상, 하작용시 외부로부터 스풀작동공간(11) 내부로 이물질이 유입되는 것을 방지토록 함과 동시에 스풀작동공간(11) 내부가 기밀상태를 유지할 수 있도록 구성하되,
상기 하우징(1)의 스풀작동공간(11)과 바디(2)의 배출포트(24)를 연결공(4)으로 상호 연결시켜 스풀유로(21)에서 배출포트(24)로 경유하는 오일이 상기 하우징(1)의 스풀작동공간(11)내에 출입 될 수 있도록 함을 특징으로 하는 차량용 풋 브레이크 밸브.