KR930000192B1 - 브레이크 제어밸브 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

브레이크 제어밸브
제1도는 본 발명에 의한 브레이크 제어밸브의 길이방향 단면도.
제2도는 제1도의 원호부분의 확대도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
12 : 하우징 14 : 보어
16 : 배기포오트 18 : 배출포오트
20 : 공급포오트 26 : 밸브시트면
28 : 플런저 36 : 소경부
38 : 대경부 40 : 쇼울더
58 : 외주연장홈(groove) 62 : 캐비티(cavity)
64 : 외주연장시일(seal) 66 : 본체부
70 : 외주연장비드(bead)
본 발명은 차량의 유압브레이크장치를 위한 제어밸브에 관한 것이다. 대형차량에는 보통 공기브레이크가 장착된다. 이들 공기브레이크장치는 차량의 대시보드에 장착된 제어밸브에 의해 제어되는 스프링이 부착된 감압 주차 비상브레이크(이하 스프링브레이크라 한다)를 포함한다. 이런 형식의 전형적인 밸브는 미국특허 RE 25,969호에 공개되었고, 청구범위 제1항에 설명되어 있다. 이런 형식의 밸브는 브레이크장치의 압력이 설정된 수준 이하로 떨어지면 스프링 브레이크에 연통된 유지압력을 배출하는 위치로 자동으로 이동시키거나 차량이 주차할때 스프링 브레이크를 설정하도록 수동으로 작동시킬 수 있다. 밸브가 작동되면 밸브의 압력은 초고압 수준에서 초저압 수준까지 신속하게 변하므로 이런 형식의 공지의 밸브내의 시일(seal)기구는 다소 복잡하고 값비싸게 된다.
본 발명은 밸브작동플런저의 비교적 간단한 홈(groove)내에 간단한 탄성시일부재가 배치된 저렴한 밸브를 제공한다. 이 밸브는 플라스틱과 같이 비교적 저렴한 비금속재료로 제작될 수 있도록 설계되었다.
홈에 수용된 탄성시일을 사용하는 밸브에서 시일이 고압을 받으면 홈내로 고압이 이동하려고 한다. 고압이 급격히 감소되면 시일뒤쪽의 홈내의 고압은 쉽게 배출될 수가 없게 된다. 이에 따라 시일의 한쪽에 작용하는 저압과 홈내의 고압과의 높은 압력차이는 시일을 홈에서 밀어낸다.
따라서 본 발명의 시일장치는 플런저에 설치된 홈과 이 홈내에 수용된 본체부를 가진 탄성재료로 만들어진 시일을 포함하며, 이 시일은 탄성력을 지니고 홈내에 설치되어 있으며 상기 하우징의 밸브시트면과 결합하기 위하여 상기 홈에서 돌출하는 부분을 포함하는 것을 특징으로 한다.
더욱이 이 시일은 홈내에 형성된 밀봉면과 결합하고 시일의 본체부에서 돌출하는 외주연장비드(bead)를 포함하며, 시일이 밀봉면에 작용하면 시일의 본체 양쪽에 있는 비드들은 밸브의 하우징의 벽에 있는 밀봉면과 홈의 밀봉면에 각각 결합하고, 밸브가 해제되면 시일을 수용하는 홈내의 고압유체는 플런저의 밀봉면과 결합된 비드를 편향시킬 수 있어 홈내의 고압을 배출할 수 있는 것이 특징이다. 홈내의 고압을 저압 영역으로 배출할 수 있기 때문에 압력차가 없어서 시일을 홈에서 밀어낼 수 없는 것이다.
따라서 본 발명은 공지기술에 적용된 시일기구보다 훨씬 간단하고 효과적인 시일기구를 제공하여 여기에 개시된 형식의 브레이크 제어밸브의 신뢰도를 향상시키고 비용을 절감할 수 있다는 장점을 갖고 있다.
본 발명의 다른 장점은 여기에 개시된 간단한 시일구조의 밸브의 몸체를 비금속 또는 플라스틱재료로 만들 수 있으므로 밸브의 비용을 절감할 수 있다는 것이다.
본 발명의 이들 및 기타 장점은 첨부도면을 참조하여 다음의 상세한 설명으로부터 명백할 것이다.
도면을 참조하면 브레이크 제어밸브(10)는 내부에 보어(14)가 형성된 하우징 (12)을 포함한다. 보어(14)는 대기에 연통된 배기포오트(16)와 연통되어 있다. 또한 보어(14)는 출구 또는 배출포오트(18) 및 입구 또는 공급포오트(20)와 연통되어 있다. 보어(14)는 대경부(22)와 소경부(24)로 단층을 이루고 그 사이에는 원주방향 연장 쇼울더(26)가 형성되어 있고 이 쇼울더(26)는 앞으로 기술될 밸브시트면을 나타낸다.
플런저(28)가 보어(14)내에 미끄럼 가능하게 수용되어 있고 하우징(12)의 선단(32)으로부터 돌출하는 스텝(30)을 포함한다. 종래방향으로 차량 조작자에 의해서 작동시키기 위해 스템(30)의 선단에 노브(34)가 장착된다. 플런저가 소경부(36)와 대경부(38)로 단층을 이루고 이들 사이에 쇼울더(40)가 형성되어 있다. 구멍(44)이 마련된 핏팅(42)이 하우징(12)의 개방된 선단(32)이 끼워지고 구멍(44)을 통해 스템 (30)이 연장되어 있다. 제1도의 점선으로 표시된 선(48)을 통해 보어(12)의 대경부 (22)와 연통하는 실(chamber)(46)을 한정하도록 핏팅(42)의 한쪽부분이 절단되어 있다. 스프링(50)은 쇼울더(40)를 지지하여 제1도에 도시된 위치로 플런저(28)를 밀어올린다. 통로(52)는 플런저(28)를 관통하여 뻗어 있고 종래의 O링시일(54,56)사이의 격리된 영역에서 플런저(28)의 외주부와 연통한다.
제2도의 상세한 도면을 참조하면, 플런저(28)의 쇼울더(40)가 외주연장홈 (58)을 형성하도록 절단되어 있다. 쇼울더(40)의 외주방향 연장구멍(60)과 캐비티( 62)에는 홈(58)이 마련되어 있다. 탄성시일(64)은 캐비티(62)에 적합한 본체부(66)가 있고 홈(58)의 수용부에 돌출되어 놓여 있다. 한쌍의 비드(68,70)가 본체부(66)의 양쪽으로 돌출되어 있다. 비드(68)는 홈(58)의 벽에 형성된 밀봉면(72)과 밀봉결합하기에 적합하고, 비드(70)는 외주방향연장구멍(60)으로 돌출되어 있다.
작동에 대하여 설명하면, 밸브(10)의 여러부품이 도면에 도시되어 있는데 이 예에서는 유지압력이 스프링 브레이크에서 배출된 상태로 차량이 주차하고 있을때의 상태를 나타낸다. 이 상태에서 O링시일(54,56)을 이동시키는 플런저(28)부분이 피팅(42)의 구멍(44)내에 수용되어 있기 때문에 입구 또는 공급포오트(20)에서의 유압이 차단되어 통로(52)를 밀봉시킨다. 시일(64)이 쇼울더(26)의 밀봉면에서 떨어져 배치되어 있기 때문에 거의 제한받지 않고 배기포오트(16)와 출구 또는 배출포오트(18)사이의 유체의 연동이 허용된다. 그 결과 전술한 스프링 브레이크의 유지압력은 출구 또는 배출포오트(18)를 통하여 배기포오트(16)로 전달된다.
차량 조작자에 의해 차량이 움직이게 되면, 도면에 도시된 플런저(28)가 하향 이동하여 시일(64)의 비드(70)와 쇼울더(26)에 형성된 밀봉면을 밀봉결합시킨다. 쇼울더(26)의 시트면과 비드(70)의 결합은 시일(64)의 탄성력을 통해 전달된 축방향 힘을 발생시켜 비드(68)와 밀봉면(72)을 밀봉결합시킨다. 그래서 배기포오트(16)와 출구 또는 배출포오트(18) 사이의 연통이 차단된다. 또 플런저(28)의 하향이동은 보 어 (14)의 대경부와 연통하는 상술한 바의 실(46)과 통로(52)를 연통시킨다. 출구 또는 배출포오트(18)가 보어(14)의 대경부(22)와연통되기 때문에 입구 또는 공급포오트 (20)와 출구 또는 배출포오트(18)가 연통되어 유지압력이 차량의 브레이크에 전달된다. 비록 스프링(50)이 플런저(28)를 위로 밀어올릴지라도 플런저(28)의 평형되지 않는 면에 작용하는 보어(14)의 높은 유압수준은 스프링(50)의 탄성력보다 크기 때문에 시일(64)과 시트면(26)의 밀봉결합이 유지된다.
물론 시일(64)의 완전한 상태에도 불구하고 시일(64)이 시트면(26)과 밀봉결합상태에 있을때 보어(14)의 높은 유압이 불가피하게 캐비티(62)내로 이동할 것이다. 비드(68,70)와 그 대응면(72,26)이 밀봉결합하기 때문에 유체가 캐비티(62)내에 잔류하게 될 것이고 이중 시일을 했으므로 매우 적은 유압이 배기포오트(16)로 누설한 것이다. 그러나 차량의 주차시에 스프링 브레이크가 인가되면, 도면에서와 같이 플런저 (28)가 위로 당겨져서 보어(14)의 대경부(22)의 유압수준을 급격히 감소시키고 그결과 내부의 압력수준이 즉시 배기포오트(16)에 전달된다. 고압이 초저압으로 급격히 감소되는 동일한 환경에서 사용된 공지기술의 시일에서, 캐비티(62)내에 불가피하게 잔류된 유압은 시일을 지나 배출될 수 없고 캐비티로부터 시일을 밀어내려는 경향이 있어 밸브가 작동될 수 없게 된다. 그러나 플런저(28)의 상향이동에 의해서 비드(68)와 시일면(72)의 밀봉결합을 유지시키는 비드(68,70)에 작용하는 축방향력을 제거하기 때문에, 도면에 도시된 캐비티(62)의 상부에 잔류된 압력은 비드(68)를 편향시켜 누출될 수 있고, 동시에 홈의 저부에 잔류된 압력은 구멍(60)을 통해 누출될 수 있다. 따라서 홈으로부터 시일을 밀어내려는 힘이 없게 된다.
상기한 바와 같이 이런 형식의 공지의 밸브는 플런저가 볼트에 의해 지지되었다는 문제점 때문에 비교적 복잡한 시일구조가 필요하게 된다. 따라서 플런저를 비금속 재료로 만들 수 없으며, 이런 형식의 밸브는 비금속 주조재로 만들 수 있는 상응하는 밸브보다 더 비싸게 된다. 그너나 본 발명의 간단한 구조의 시일은 복잡한 지지구조가 필요치 않으며, 플런저를 비금속재료로 만들 수 있는 것이다.

Claims (8)

  1. 하우징(12), 밸브작동플런저(28) 및 외주연장시일(64)을 포함하며, 상기 하우징(12)에는 배출포오트(18), 배기포오트(16) 및 유압원과 연통하는 공급포오트(20)가 있고 상기 배출(18) 배기(16) 및 공급포오트(20)들과 연통하는 보어(14)가 형성되어 있으며, 상기 밸브작동플런저(28)는 쇼울더(40)를 한정하는 대경부(38)와 소경부 (36)로 이루어져 상기 보어(14)에 미끄럼 가능하게 장착되어 있으며, 상기 하우징 (12)에는 밸브시트면(26)이 형성되어 있고 상기 쇼울더(40)에는 외주연장홈(58)이 형성되어 상기 플런저(28)의 외주연장캐비티(62)가 상기 홈(58)과 연통하며, 상기 외주연장시일(64)은 밸브시트면(26)과 밀봉결합하기 위해 상기 홈(58)을 통해 시일( 64)의 본체부(66)에서 돌출된 외주연장비드(70)와 상기 캐비티(62)에 수용된 본체부(66)를 포함하며, 플런저(28)와 쇼울더(40)가 밸브시트면(26)을 누르면 배기포오트(16)는 공급포오트(20)와 배출포오트(18)로부터 밀봉되고, 상기 플런저(28)의 쇼울더(40)가 밸브시트면(26)에서 떨어지면 밸브시트면(26)과 상기 비드(70) 사이의 밀봉결합이 해제되어 배출포오트(18)와 배기포오트(16)가 연통되는 것을 특징으로 하는 제어밸브.
  2. 제1항에 있어서, 상기 플런저(28)는 상기 캐비티(62) 근방의 밀봉면(72)을 한정하고 상기 시일(64)은 상기 밀봉면(72)과 결합하기 위한 상기 본체부(66)에서 돌출하는 제2비드(68)를 포함하며, 상기 제2비드(68)는 상기 밀봉면(72)에서 편향되어 있고 플런저(28)의 쇼울더(40)가 밸브시트면(26)에서 떨어질때 상기 캐비티(62)에서 압력을 배출하여 상기 시일을 상기 캐비티에서 밀어 내려는 유압을 방지하는 것을 특징으로 하는 제어밸브.
  3. 제2항에 있어서, 상기 밀봉면(72)은 상기 밸브시트면(26)을 형성하는 평면과 거의 평행한 평면으로 형성되어 있고, 상기 비드(70)는 상기 밸브시트면(26)과 밀봉결합되고, 상기 양 비드(68,70)는 그들 대응면에 대하여 압축되는 것을 특징으로 하는 제어밸브.
  4. 제1항 내지 제3항중 어느하나에 있어서, 상기 시일(64)은 탄성재료로 만들어지고, 시일(64)의 본체부(66)가 시일의 탄성력에 의해 상기 캐비티내에 수용된 것을 특징으로 하는 제어밸브.
  5. 제1항에 있어서, 상기 플런저(28)의 압력수준이 시일(64)을 캐비티(62)에서 밀어내는 상기 캐비티(62)의 압력을 방지하도록 감소될때 상기 시일(64)과 상기 플런저(28)는 상기 캐비티(62)로부터의 압력을 배출하기 위한 협동수단(68,72)을 포함하는 것을 특징으로 하는 제어밸브.
  6. 제5항에 있어서, 상기 협동수단은 상기 플런저(28)와 밀봉면(72)과 결합하는 시일의 상기 본체부(66)의 제2비드(68)인 것을 특징으로 하는 제어밸브.
  7. 제1항,제2항,제5항, 또는 제6항에 있어서, 상기 보어(14)는 단층을 이루어 대경부(22)와 소경부(24)로 형성되어 있고, 상기 대경부(22)와 소경부(24)사이에는 상기 밸브시트면(26)이 형성되어 있고, 상기 밸브시트면(26)은 플런저(28)와 상기 쇼울더 (40)와 대면하고 있는 것을 특징으로 하는 제어밸브.
  8. 제7항에 있어서, 상기 공급포오트(20)는 상기 보어(14)와 상기 소경부(24)와 연통하고, 통로(52)가 형성된 상기 플런저(28)는 보어(14)의 소경부 및 상기 공급포오트(20)와 연통하고, 상기 쇼울더(40)가 밸브시트면(26)과 결합하는 위치에 플런저 (28)가 놓일때 상기 통로(52)는 보어(14)의 상기 대경부(22)와 연통하고, 플런저( 28)가 상기 위치에서 떨어질때 상기 통로(52)는 보어로부터 밀봉되는 것을 특징으로 하는 제어밸브.
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