KR20190044172A

KR20190044172A - 체크밸브

Info

Publication number: KR20190044172A
Application number: KR1020170136226A
Authority: KR
Inventors: 이충재
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2017-10-20
Filing date: 2017-10-20
Publication date: 2019-04-30
Also published as: KR102037084B1

Abstract

체크밸브가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 유입유로 및 배출유로를 갖는 모듈레이터블록의 보어에 설치되어 오일의 일방향 흐름을 제어하는 체크밸브에 있어서, 상기 유입유로 및 배출유로와 연통하도록 상하 양단이 개방되게 중심이 관통되어 형성된 오리피스와, 상기 보어에 고정되도록 외측면 둘레에 돌출 형성된 플랜지부를 구비하는 밸브 하우징; 상기 배출유로와 근접하는 밸브 하우징의 개방된 양단 중 일단측에 결합되며 상기 배출유로와 연통하는 배출구가 형성된 스프링 리테이너; 상기 스프링 리테이너에 지지된 스프링에 탄력 지지된 상태로 상기 오리피스에 승강 이동가능하게 설치되며 승강 이동에 따라 상기 오리피스를 개폐하는 연통홈이 형성된 플런저; 및 상기 플런저의 외주면에 형성된 장착홈에 결합되어 상기 오리피스와 접촉되며 상기 유입유로로부터 배출유로 방향으로 오일의 흐름을 허용하는 립부가 형성된 립씰;을 포함하는 체크밸브가 제공될 수 있다.

Description

체크밸브{CHECK VALVE}

본 발명은 체크밸브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전자제어식 브레이크 시스템의 유압유로에 구비되는 체크밸브에 관한 것이다.

일반적으로 브레이크 시스템은 차량의 제동, 급발진, 또는 급가속시 발생할 수 있는 휠의 슬립현상을 효율적으로 방지하기 위한 것으로서, 마스터 실린더에서 휠 실린더 측으로 전달되는 제동 유압을 제어하는 다수의 솔레노이드밸브들과, 오일의 역방향 흐름을 방지하기 위한 복수의 체크밸브들이 유압회로를 형성하는 유로를 갖는 모듈레이터블록에 설치되어 제동 유압을 제어하게 된다. 최근에는 운전자가 브레이크 페달을 밟으며 브레이크 페달의 변위를 감지하는 페달변위센서로부터 운전자의 제동의지를 전기적 신호로 전달받아 휠 실린더로 압력을 공급하는 액압 공급장치가 마련된 전자식 브레이크 시스템이 사용되고 있다. 이러한 전자식 브레이크 시스템의 구조가 국내공개특허 제10-2013-0092045호에 개시되어 있다. 개시된 문헌에 따르면, 액압 공급장치가 마련된 전자식 브레이크 시스템은 브레이크 페달의 답력에 따라 모터가 작동하여 제동압을 발생시키도록 이루어진다. 이때, 제동압은 모터의 회전력을 직선운동으로 변환하여 피스톤을 가압함으로써 발생하게 된다.

이러한 모듈레이터블록에 형성된 유로에는 오일의 흐름을 일방향으로 제어하기 위하여 적시적소에 체크밸브가 설치된다. 예컨대, 체크밸브는 압력 공급장치와 리저버를 연결하는 유로 및 각 유압회로의 유입밸브와 연결된 유로 등에 설치된다. 그러나 이러한 체크밸브는 저압 및 고압에 대한 실링 성능이 상대적으로 떨어질 뿐만 아니라 하나의 서브 조립체로 조립되는 구조로 제공됨으로써 유압회로 설계 시 체크밸브의 위치에 따라 유로를 가공하여야 하기 때문에 설계 자유도가 낮아 브레이크 시스템의 패키지화가 어려워진다는 문제점이 있다.

한국공개특허 제2013-0092045호(2013.08.20 공개)

본 발명의 실시 예에 따른 체크밸브는 실링성능이 우수하며 위치 제약없이 가공된 유압회로에 따라 그 기능을 수행하도록 설치되어 설계의 자유도를 향상시킬 수 있도록 한다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 체크밸브는 환경 및 주행조건에 따라 요구되는 많은 유량을 흐름을 제공할 수 있도록 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 유입유로 및 배출유로를 갖는 모듈레이터블록의 보어에 설치되어 오일의 일방향 흐름을 제어하는 체크밸브에 있어서, 상기 유입유로 및 배출유로와 연통하도록 상하 양단이 개방되게 중심이 관통되어 형성된 오리피스와, 상기 보어에 고정되도록 외측면 둘레에 돌출 형성된 플랜지부를 구비하는 밸브 하우징; 상기 배출유로와 근접하는 밸브 하우징의 개방된 양단 중 일단측에 결합되며 상기 배출유로와 연통하는 배출구가 형성된 스프링 리테이너; 상기 스프링 리테이너에 지지된 스프링에 탄력 지지된 상태로 상기 오리피스에 승강 이동가능하게 설치되며 승강 이동에 따라 상기 오리피스를 개폐하는 연통홈이 형성된 플런저; 및 상기 플런저의 외주면에 형성된 장착홈에 결합되어 상기 오리피스와 접촉되며 상기 유입유로로부터 배출유로 방향으로 오일의 흐름을 허용하는 립부가 형성된 립씰;을 포함하는 체크밸브가 제공될 수 있다.

또한, 상기 오리피스는 길이방향으로 상기 플런저를 지지하도록 중심측으로 돌출 형성된 제1 단차부와, 상기 립부와 면접촉되도록 형성된 제2 단차부를 구비하고, 상기 제2 단차부는 테이퍼 형태의 단차면을 가질 수 있다.

또한, 상기 플런저는 일단이 제1 단차부에 지지되도록 오리피스에 배치되어 상기 플런저의 이동을 가이드하고 타단이 상기 스프링에 탄력 지지되되, 상기 플런저의 일단에는 중심을 기준으로 반경방향으로 유입유로와 연통하는 적어도 하나의 연통홈이 형성될 수 있다.

또한, 상기 플런저가 상기 스프링을 가압하며 이동 시 상기 립씰은 상기 제2 단차부와 이격되며 상기 연통홈이 상기 제2 단차부측으로 배치되어 상기 오리피스를 통해 상기 유입유로와 배출유로가 연통하도록 마련될 수 있다.

또한, 상기 플런저의 타단에는 상기 스프링이 안정적으로 지지되도록 스프링 지지홈이 형성될 수 있다.

또한, 상기 스프링 리테이너에는 상기 스프링이 안정적으로 지지되도록 스프링 지지돌기가 형성될 수 있다.

또한, 상기 밸브 하우징의 일단측 외주면에는 결합홈이 형성되어 상기 스프링 리테이너가 상기 결합홈에 코킹 결합될 수 있다.

또한, 상기 유입유로로 유입되는 오일의 이물질을 거르기 위해 상기 밸브 하우징의 개방된 양단 중 타단측에 결합되는 필터부재를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 보어를 폐쇄시키며 모듈레이터블록에 고정되는 캡을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 체크밸브는 미리 가공된 유압회로에 맞추어 역류방지 기능을 수행하도록 위치 제약없이 설치시킬 수 있어 설계의 자유도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 환경 및 주행조건에 따라 요구되는 많은 유량을 제공할 수 있다.

또한, 플런저의 이동을 가이드하며 오일의 흐름을 제어함으로써 거동 안정성 및 반응성을 향상시킬 수 있다.

본 발명은 아래 도면들에 의해 구체적으로 설명될 것이지만, 이러한 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 것이므로 본 발명의 기술사상이 그 도면에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 체크밸브가 모듈레이터블록에 조립되는 상태를 나타내는 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 조립 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 체크밸브에 구비된 플런저를 나타내는 저면 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 체크밸브를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 체크밸브의 동작상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 체크밸브를 나타내는 단면도이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 체크밸브가 모듈레이터블록에 조립되는 상태를 나타내는 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 조립 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 체크밸브에 구비된 플런저를 나타내는 저면 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 체크밸브를 나타내는 단면도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 측면에 따른 체크밸브(100)는 모듈레이터블록(10)에 형성된 유입유로(11)와 배출유로(12)를 갖는 보어(13)에 장착될 수 있다. 이때, 체크밸브(100)는 외부에서 조립된 조립체으로 이루어져 보어(13)에 장착되되, 보어(13)를 폐쇄시키는 캡(170)은 조립체와 분리되어 별도로 보어를 폐쇄시키도록 장착된다. 이는 본 발명의 일 측면에 따른 체크밸브(100)가 미리 형성된 유입유로(11) 및 배출유로(12)의 위치에 따라 구조 변경없이 설치되어 설계의 자유도를 향상시키기 위함으로서, 그 설치구조에 대해서는 아래에서 다시 설명하기로 한다.

이러한 체크밸브(100)는 밸브 하우징(110), 플런저(120), 립씰(130) 및 스프링 리테이너(150)를 포함하고, 모듈레이터블록(10)에 형성된 보어(13)에 설치되어 오일의 역류를 방지하며 오일이 일방향으로 흐르도록 제어하게 된다.

밸브 하우징(110)은 상하 양단이 개방된 원통형상을 갖추고, 길이방향으로 중심이 관통되어 오리피스(111)가 형성된다. 이 오리피스(111)는 모듈레이터블록(10)에 형성된 유입유로(11) 및 배출유로(12)와 연통한다. 또한, 밸브 하우징(110)의 외측면에는 보어(13)에 고정되도록 외주면을 따라 돌출 형성된 플랜지부(114)가 마련되어 보어(13)에 스태킹(staking) 조립된다. 즉, 밸브 하우징(110)을 보어(13)로 진입시킨 후 플랜지부(114)가 마련된 모듈레이터블록(10)의 일부가 플랜지부(114)를 덮도록 변형시킴으로써 밸브 하우징(110)의 고정이 이루어진다.

또한, 도시된 바를 기준으로, 플랜지부(114) 상측의 밸브 하우징(114) 외주면에는 후술할 스프링 리테이너(150)와의 결합을 위한 결합홈(115)이 형성된다.

오리피스(111)는 후술할 플런저(120)에 의해 개폐될 수 있으며, 길이방향으로 단차지게 형성된다. 도시된 바에 따르면, 오리피스(111)는 플런저(120)를 지지하도록 중심측으로 돌출 형성된 제1 단차부(112)와, 플런저(120)에 설치된 립씰(130)과 접촉하도록 형성된 제2 단차부(113)를 구비한다. 이때, 제2 단차부(113)는 오리피스(111)의 직경이 확장되도록 테이퍼 형태의 경사진 단차면을 갖도록 형성된다.

플런저(120)는 밸브 하우징(110) 내에서 상하방향으로 슬라이딩 이동할 수 있게 설치되며, 승강 이동에 따라 유입유로(11)와 배출유로(12)를 선택적으로 연통시키는 연통홈(121)이 형성된다.

보다 구체적으로, 플런저(120)의 일단은 제1 단차부(112)에 지지되어 오리피스(111)를 폐쇄하며 플런저(120)의 이동 시 플런저(120)를 가이드하는 역할을 수행한다. 이러한 플런저(120)의 일단에는 중심을 기준으로 반경방향으로 오리피스(111)를 통해 유입유로(11)와 연통하는 적어도 하나의 연통홈(121)이 형성될 수 있다. 즉, 플런저(120)의 일단측 하부면은 연통홈(121)을 제외한 나머지 부분이 제1 단차부(112)에 접촉되어 지지된다.

또한, 플런저(120)의 타단은 스프링(140)에 탄력 지지된다. 이때, 플런저(120)의 상단에는 스프링(140)의 하부를 지지하도록 스프링 지지홈(124)이 마련된다. 이에, 플런저(120)는 제1 단차부(112) 방향으로 탄력 지지된 상태로 마련될 수 있다.

또한, 플런저(120)의 외주면에는 립씰(130)이 설치된다. 도시된 바에 따르면, 립씰(130)은 플런저(120)의 외주면으로부터 내측으로 요입된 장착홈(123)에 설치된다. 립씰(130)은 장착홈(123)에 설치되는 링 형상의 몸체부(131)와, 상기 몸체부(131)로부터 외측 방향으로 소정각도를 갖도록 경사지게 형성된 립부(133)를 구비한다. 이 립부(133)는 제2 단차부(113)와 접촉하도록 마련된다. 즉, 립부(133)는 제2 단차부(113)의 테이퍼진 형상과 대응되도록 경사각을 가져 제2 단차부(113)의 단차면과 면접촉된다. 이에, 배출유로(12)로부터 유입유로(11) 방향으로 오일이 역류하는 것을 방지하는 역할을 수행한다.

상기와 같은 플런저(120)가 스프링(130)을 가압하며 상측으로 이동 시 립씰(130)이 함께 이동함에 따라 립부(133)가 제2 단차부(113)로부터 이격되고, 플런저(120)의 일단이 제2 단차부(113)측으로 이동함에 따라 연통홈(121)을 통하여 오리피스(111)가 개방되게 된다. 이에, 유입유로(11)로부터 배출유로(12)로 오일의 흐름을 허용하게 된다.

스프링 리테이너(150)는 배출유로(12)와 근접하는 밸브 하우징(110)의 개방된 양단 중 일단측에 결합된다. 도시된 바에 따르면, 스프링 리테이너(150)는 밸브 하우징(110)의 상부측에 결합된다. 이 스프링 리테이너(150)는 배출유로(12)와 연통하는 배출구(152)가 형성된다. 또한, 스프링 리테이너(150)는 플러저(120)를 탄성 가압하는 스프링(140)의 상단을 지지하도록 내측 상부에 스프링 지지돌기(154)가 마련된다.

한편, 스프링 리테이너(150)는 밸브 하우징(110)의 상단측 외주면을 감싸도록 마련되어 밸브 하우징(110)에 형성된 결합홈(115)에 코킹 결합된다.

한편, 밸브 하우징(110)의 개방된 양단 중 타단측 즉, 하부측에는 유입유로(11)를 통해 유입되는 오일에 포함된 이물질을 거르기 위한 필터부재(160)가 결합될 수 있다.

상기와 같이, 밸브 하우징(110), 플런저(120), 립씰(130), 스프링 리테이너(150) 및 필터부재(160)가 외부에서 조립되어 형성된 조립체로써 보어(13)에 설치될 수 있다. 이러한 조립체가 보어(13)에 조립된 후 캡(170)을 통해 보어(13)을 폐쇄시키도록 결합된다. 즉, 캡(170)은 조립체와 분리되어 보어(13)의 입구를 폐쇄시키도록 결합된다.

상기 캡(170)과 조립체를 분리하여 조립하는 것은 모듈레이터블록(10)에 형성된 유입유로(11)와 배출유로(12)의 설치 위치에 따라 선택적으로 조립체를 설치하기 위함이다. 예컨대, 유입유로(11)와 배출유로(12) 사이에 설치되는 조립체는 밸브 하우징(110)의 플랜지부(114)를 기준으로 배출유로(12)와 근접하는 밸브 하우징(110)의 일단측에는 플런저(120)를 탄력 지지하도록 스프링 리테이너(150)가 배치되도록 하고, 유입유로(11)와 근접하는 밸브 하우징(110)의 타단측에는 필터부재(160)가 배치되도록 하여 보어(13)에 설치될 수 있다. 즉, 도 1 내지 도 5에 도시된 실시예는 유입유로(11)가 하측에 형성되고 배출유로(12)가 상측에 형성된 것으로 도시되고 설명되었으나, 유입유로(11')가 상측에 배치되고 배출유로(12')가 하측에 형성된 모듈레이터블록(10)의 보어(13)에 설치되는 체크밸브(100')의 구조가 도 6에 도시되어 있다. 도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 체크밸브를 나타내는 단면도이다. 여기서, 앞서 도시된 도면에서와 동일한 참조번호는 동일한 기능을 하는 부재를 가리킨다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 측면에 따른 체크밸브(100')는 모듈레이터블록(10)에 형성된 유입유로(11')가 보어(13)의 상측에 위치되고, 배출유로(12')가 보어(13)의 하측에 위치된다. 이에, 밸브 하우징(110)의 하단측에 플런저(120)를 탄력 지지하도록 스프링 리테이너(150)가 배치되도록 하고, 필터부재(160)가 밸브 하우징(110)의 상단측에 배치되도록 하여 체크밸브(100')를 보어(13)에 설치하게 된다. 따라서, 도 3 및 도 5에서와 같이, 유입유로(11, 11') 및 배출유로(12, 12')가 형성된 위치가 변경되더라도 유로의 형성구조에 따라 밸브 하우징(110)의 플랜지부(114)를 기준으로 180°위상차를 갖도록 조립함으로써 별도로 체크밸브(100, 100')의 구조 변경없이 쉽게 적용이 가능하게 된다. 이에, 기존 모듈레이터블록의 유압회로 설계 시 체크밸브의 위치에 따라 유로를 가공하여야 하는 문제를 해결하여 설계 자유도를 향상시킬 수 있게 된다.

그러면, 도 4 및 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 측면에 따른 체크밸브(100)의 동작상태에 대해 설명하기로 한다.

먼저, 도 5에 도시된 바와 같이, 유입유로(11)를 통해 오일이 보어(13)로 유입될때 오일의 압력이 스프링(140)의 탄성력보다 클 경우 플런저(120)가 스프링(140)을 압축시키며 상측으로 이동하게 된다. 이에 따라 플런저(120)의 외주면에 설치된 립씰(130)은 제2 단차부(113)로부터 이격됨은 물론, 플런저(120)의 일단부가 오리피스(111)에 의해 가이드되며 제1 단차부(112)로부터 이격된다. 이때, 플런저(120)의 일단부에 형성된 연통홈(121)이 제2 단차부(113)측으로 배치되도록 이동함에 따라 연통홈(121)에 의해 오리피스(111)가 개방되게 된다. 따라서, 유입유로(11)를 통해 유입된 오일은 오리피스(111) 및 연통홈(121)을 통해 배출유로(12)로 흐르게 된다.

다음으로, 오일의 압력이 스프링(150)의 탄성력보다 작아지게 되면, 도 4에 도시된 바와 같이, 플런저(120)는 스프링(140)의 탄성 복원력에 의해 원위치로 복귀하면서 제1 단차부(112)와 접촉되고, 립부(133)가 제2 단차부(113)와 면접촉되도록 밀착됨으로써 실링 기능을 수행하여 오일의 역류를 방지하게 된다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

10 : 모듈레이터블록 11, 11' : 유입유로
12, 12' : 배출유로 13 : 보어
100, 100' : 체크밸브 110 : 밸브 하우징
111 : 오리피스 114 : 플랜지부
120 : 플런저 121 : 연통홈
130 : 립씰 140 : 스프링
150 : 스프링 리테이너 152 : 배출구
160 : 필터부재 170 : 캡

Claims

유입유로 및 배출유로를 갖는 모듈레이터블록의 보어에 설치되어 오일의 일방향 흐름을 제어하는 체크밸브에 있어서,
상기 유입유로 및 배출유로와 연통하도록 상하 양단이 개방되게 중심이 관통되어 형성된 오리피스와, 상기 보어에 고정되도록 외측면 둘레에 돌출 형성된 플랜지부를 구비하는 밸브 하우징;
상기 배출유로와 근접하는 밸브 하우징의 개방된 양단 중 일단측에 결합되며 상기 배출유로와 연통하는 배출구가 형성된 스프링 리테이너;
상기 스프링 리테이너에 지지된 스프링에 탄력 지지된 상태로 상기 오리피스에 승강 이동가능하게 설치되며 승강 이동에 따라 상기 오리피스를 개폐하는 연통홈이 형성된 플런저; 및
상기 플런저의 외주면에 형성된 장착홈에 결합되어 상기 오리피스와 접촉되며 상기 유입유로로부터 배출유로 방향으로 오일의 흐름을 허용하는 립부가 형성된 립씰;을 포함하는 체크밸브.
제1항에 있어서,
상기 오리피스는 길이방향으로 상기 플런저를 지지하도록 중심측으로 돌출 형성된 제1 단차부와, 상기 립부와 면접촉되도록 형성된 제2 단차부를 구비하고,
상기 제2 단차부는 테이퍼 형태의 단차면을 갖는 체크밸브.
제2항에 있어서,
상기 플런저는 일단이 제1 단차부에 지지되도록 오리피스에 배치되어 상기 플런저의 이동을 가이드하고 타단이 상기 스프링에 탄력 지지되되,
상기 플런저의 일단에는 중심을 기준으로 반경방향으로 유입유로와 연통하는 적어도 하나의 연통홈이 형성되는 체크밸브.
제2항에 있어서,
상기 플런저가 상기 스프링을 가압하며 이동 시 상기 립씰은 상기 제2 단차부와 이격되며 상기 연통홈이 상기 제2 단차부측으로 배치되어 상기 오리피스를 통해 상기 유입유로와 배출유로가 연통하도록 마련되는 체크밸브.
제3항에 있어서,
상기 플런저의 타단에는 상기 스프링이 안정적으로 지지되도록 스프링 지지홈이 형성되는 체크밸브.
제1항에 있어서,
상기 스프링 리테이너에는 상기 스프링이 안정적으로 지지되도록 스프링 지지돌기가 형성되는 체크밸브.
제1항에 있어서,
상기 밸브 하우징의 일단측 외주면에는 결합홈이 형성되어 상기 스프링 리테이너가 상기 결합홈에 코킹 결합되는 체크밸브.
제1항에 있어서,
상기 유입유로로 유입되는 오일의 이물질을 거르기 위해 상기 밸브 하우징의 개방된 양단 중 타단측에 결합되는 필터부재를 더 포함하는 체크밸브.
제1항에 있어서,
상기 보어를 폐쇄시키며 모듈레이터블록에 고정되는 캡을 더 포함하는 체크밸브.