KR20040009556A

KR20040009556A - 유압 회로용 압력 제어 밸브 장치

Info

Publication number: KR20040009556A
Application number: KR1020020043552A
Authority: KR
Inventors: 김현석
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2002-07-24
Filing date: 2002-07-24
Publication date: 2004-01-31
Also published as: KR100471850B1

Abstract

본 발명은 유압 회로용 압력 제어 밸브 장치에 관한 것으로, 소정의 라인압을 조압하는 압력 제어 밸브에서 피드백 포트를 삭제함과 더불어 스풀에서 랜드부의 수량을 축소하여 밸브의 전장을 짧게 함으로써, 부품의 경량화와 컴팩트한 설계를 도모할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 유량을 토출하는 부품으로부터 유량을 공급받아 이를 일정한 수준의 라인압으로 조압하여 출력하는 조압 포트(34)를 갖춘 보어(30)와; 상기 조압 포트(34)에 위치하는 제1랜드부(36)와, 이 제1랜드부(36)의 측부에 위치한 제2랜드부(38) 및, 상기 제1랜드부(36)와 제2랜드부(38) 사이에 상기 조압 포트(34)와 연통하는 피드백 체임버(40)를 갖춘 스풀(32)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

유압 회로용 압력 제어 밸브 장치{pressure control valve device for hydraulic circuit}

본 발명은 유압 회로용 압력 제어 밸브 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 압력 제어 밸브에 있어 일정한 압력의 제어를 위한 피드백 포트를 삭제하여 밸브의 전장을 짧게 함과 더불어 부품의 경량화를 도모할 수 있도록 하는 유압 회로용 압력 제어 밸브 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동 변속기와 같이 유압을 이용하여 클러치와 같은 마찰 요소의 작동을 제어하는 장치에는 오일 펌프로부터 토출되는 유량을 일정한 압력(통상 라인압으로 지칭함)으로 조압하는 레귤레이터 밸브와 같은 압력 제어 밸브를 갖추고 있는 바, 이러한 압력 제어 밸브는 도 1에 도시된 바와 같이, 원통 형상으로 천공된 보어(10)의 내부에 다단의 랜드부를 형성하는 스풀(20)이 삽입된 형태를 이루고 있다.

그리고, 상기 보어(10)에는 예컨대 오일 펌프와 같이 정격 유량을 토출하는 부품으로부터 유량을 공급받아 이를 소정의 라인압으로 조압하여 출력하는 조압 포트(12)와, 이 조압 포트(12)를 통해 조압된 라인압을 받아 소정의 정도로 감압한 다음 이를 상기 스풀(20)에 피드백함으로써 상기 조압 포트(12)를 통해 조압되는 라인압을 일정하게 하기 위한 피드백 포트(14)를 갖추고 있다.

여기서, 상기 피드백 포트(14)는 상기 조압 포트(12)를 통해 조압되는 라인압을 댐핑시켜 피드백함으로써, 상기 조압 포트(12)를 통해 조압되는 불균일한 수준의 압을 균일하게 출력될 수 있도록 하는 것이다.

또한, 상기 스풀(20)은 조압 포트(12)의 양측으로 동일한 직경을 가지는 제1랜드부(22)와 제2랜드부(24)를 갖춤과 더불어, 이 제2랜드부(24)의 측부에 이 보다 작은 직경을 가지고서 상기 피드백 포트(14)에 연통하는 제3랜드부(26)를 갖추고 있다.

그리고, 상기 스풀(20)의 일측에는 상기 제1랜드부(22)를 탄발지지하는 리턴 스프링(28)이 설치되어 있다.

또한, 상기 피드백 포트(14)에는 라인압을 소정의 정도로 감압시키기 위한 오리피스(16)가 구비되어 있는 바, 이 오리피스(16)는 원판 형상의 플레이트 중앙 부위에 구멍을 천공하여 제작하고 있다.

한편, 상기 보어(10)에는 제1랜드부(22)를 통해 누설되는 작동유를 오일팬으로 리턴시키기 위한 배출 포트(EX)와, 상기 제3랜드부(26)를 통해 누설되는 작동유를 오일팬으로 리턴시키기 위한 배출 포트(EX)가 각각 구비되어 있다.

따라서, 상기와 같이 구성되는 압력 제어 밸브는 상기 리턴 스프링(28)의 스프링 힘과, 상기 제2랜드부(24)와 제3랜드부(26) 사이의 단면적 차이에 따른 상기 피드백 포트(14)를 통해 전달되는 라인압으로부터 산출되는 힘 사이의 평형에 의해 상기 조압 포트(12)를 통해 조압되는 라인압의 정도가 결정되어진다.

즉, 상기 조압 포트(12)를 통해 조압되는 라인압이 커지게 되면, 상기 피드백 포트(14)를 통해 제2랜드부(24)와 제3랜드부(26) 사이에 가해지는 피드백 압도 커지게 되므로, 상기 스풀(20)은 왼쪽으로 이동하게 되고, 이 결과 상기 제1랜드부(22)에 의해 닫혀 있던 상기 배출 포트(EX)가 개방되면서 이를 통해 작동유가 배출되며, 이로써 상기 조압 포트(12)를 통해 조압되는 라인압은 항상 일정한 수준을 유지할 수 있게 되는 것이다.

그런데, 상기와 같이 구성되는 종래의 압력 제어 밸브에서는 상기 조압 포트(12)를 통해 항상 일정한 수준의 라인압을 조압하기 위해 상기 피드백 포트(14)가 필수적인 바, 이로 인해 상기 보어(10)의 가공시 피드백 포트(14)의 가공도 수반되어야 하고, 상기 스풀(20)의 가공시에도 직경이 상이한 제2랜드부(24)와 제3랜드부(26)의 가공도 수반되어야 하므로, 제작이 용이하지 않는 단점이 있다.

그리고, 상기 보어(10)와 스풀(20)의 전장이 상기 피드백 포트(14)와 제2랜드부(24)와 제3랜드부(26)로 인해 최소한으로 줄이는 데 한계가 있으므로, 유압 회로에 있어 상기 압력 제어 밸브가 차지하는 부피로 인해 부품을 컴팩트하게 제작하는 데 어려움이 있다.

또한, 상기 피드백 포트(14)에 장착되는 오리피스(16)는 이에 천공된 구멍의 크기가 상기 피드백 포트(14)를 통해 상기 제2랜드부(24)와 제3랜드부(26) 사이에 작용하는 작동압의 정도를 결정하게 되는 데, 이때, 상기 조압 포트(12)를 통해 조압되는 라인압을 균일하게 조절하기 위해서는 상기 오리피스(16)에 천공되는 구멍의 크기를 매번 조절해야 하므로, 새로운 원판 형상의 플레이트에 크기가 다른 구멍을 새롭게 천공하여 설치하여야 하는 번거러움이 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 소정의 라인압을 조압하는 압력 제어 밸브에서 피드백 포트를 삭제함과 더불어 스풀에서 랜드부의 수량을 축소하여 밸브의 전장을 짧게 함으로써, 부품의 경량화와 컴팩트한 설계를 도모할 수 있도록 하는 유압 회로용 압력 제어 밸브 장치를 제공하는 데 그 목적이있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 유량을 토출하는 부품으로부터 유량을 공급받아 이를 일정한 수준의 라인압으로 조압하여 출력하는 조압 포트를 갖춘 보어와; 상기 조압 포트에 위치하는 제1랜드부와, 이 제1랜드부의 측부에 위치한 제2랜드부 및, 상기 제1랜드부와 제2랜드부 사이에 상기 조압 포트와 연통하는 피드백 체임버를 갖춘 스풀을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래 유압 회로용 압력 제어 밸브 장치를 도시한 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 유압 회로용 압력 제어 밸브 장치를 도시한 단면도.

도 3은 도 2에 도시된 압력 제어 밸브에 있어 스풀을 도시한 사시도.

도 4는 도 2 내지 도 3에 각각 도시된 스풀의 단면도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

30-보어32-스풀

34-조압 포트36-제1랜드부

38-제2랜드부40-피드백 체임버

42-유동 통로44-리턴 스프링

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 유압 회로용 압력 제어 밸브 장치를 도시한 단면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 압력 제어 밸브에 있어 스풀을 도시한 사시도이며. 도 4는 도 2 내지 도 3에 각각 도시된 스풀의 단면도이다.

본 발명은 자동 변속기와 같이 유압을 이용하여 클러치와 같은 마찰 요소의 작동을 제어하는 장치에 있어, 오일 펌프로부터 토출되는 유량을 일정한 압력(통상 라인압으로 지칭함)으로 조압하는 레귤레이터 밸브와 같은 압력 제어 밸브에 관한 것이다.

본 발명에 따른 압력 제어 밸브는 도 2에 도시된 바와 같이, 원통 형상으로 천공된 보어(30)의 내부에 직경이 상이한 다단의 랜드부를 형성하는 스풀(32)이 삽입되어 구성된다.

여기서, 상기 보어(30)에는 예컨대 오일 펌프와 같이 정격 유량을 토출하는부품으로부터 유량을 공급받아 이를 소정의 라인압으로 조압하여 출력하는 조압 포트(34)를 갖추고 있다.

그리고, 상기 스풀(32)은 조압 포트(34)에 위치하는 제1랜드부(36)와, 이 제1랜드부(36)의 측부에 위치한 제2랜드부(38)를 갖춤과 더불어, 상기 제1랜드부(36)와 제2랜드부(38) 사이에는 조압 포트(34)와 연통하여 라인압이 작용하는 피드백 체임버(40)가 형성되어 있다. 즉, 상기 제1랜드부(36)와 제2랜드부(38) 사이에 형성된 그루브가 상기 보어(30)와 함께 피드백 체임버(40)를 형성하는 것으로, 종래 압력 제어 밸브에 있어 피드백 포트와 같은 역할을 하는 것이다.

또한, 상기 제1랜드부(36)에는 도 3에 도시된 바와 같이, 외주면에 방사상으로 축방향을 따라 오목하게 형성된 다수개의 유동 통로(42)가 형성되어 있는 바, 이 유동 통로(42)는 상기 조압 포트(34)를 상기 제1랜드부(36)와 제2랜드부(38) 사이에 형성된 피드백 체임버(40)와 연통시키는 역할을 하는 것으로, 종래 압력 제어 밸브에 있어 피드백 포트에 설치된 오리피스와 같은 역할을 하는 것이다.

그리고, 상기 피드백 체임버(40)를 중심으로 하여 상기 제1랜드부(36)의 직경(D1)은 상기 제2랜드부(38)의 직경(D2) 보다 약간 작게 설정되어 있어, 상기 피드백 체임버(40)에 작용하는 라인압의 정도에 따라 상기 스풀(32)은 오른쪽 방향으로 이동할 수 있게 된다.

즉, 상기 제1랜드부(36)의 직경(D1)은 제1랜드부(36)에 형성된 유동 통로(42)에 의해 상기 제2랜드부(38)의 직경(D2) 보다 약간 작게 설정되는 것이다.

한편, 상기 스풀(32)의 제2랜드부(38)는 이의 일측에 설치된 리턴 스프링(44)을 매개로 하여 탄발지지되어 있다.

그리고, 상기 보어(30)에는 제1랜드부(36)를 통해 누설되는 작동유를 오일팬으로 리턴시키기 위한 배출 포트(EX)가 구비되어 있다.

이에 따라, 본 발명의 압력 제어 밸브에서 상기 피드백 체임버(40)는 종래 피드백 포트와 같은 역할을 하여 라인압의 조압시 상기 스풀(32)에 작용력을 가해 상기 조압 포트(34)를 통해 일정한 수준의 라인압이 조압될 수 있도록 해 준다.

즉, 상기 스풀(32)의 제1랜드부(36)에 형성된 유동 통로(42)는 종래 오리피스와 같은 역할을 하여 이를 통해 피드백 체임버(40)로 유입되는 작동유가 가지는 불균일한 라인압을 댐핑시키고, 이 유동 통로(42)를 통해 상기 피드백 체임버(40)로 유입된 라인압은 상기 제1랜드부(36)와 제2랜드부(38) 사이의 직경 차이에 의해 상기 스풀(32)에 리턴 스프링(44)의 복원력에 대항하는 축방향의 이동력을 부여하며, 이에 따라 상기 조압 포트(34)를 통해 조압되는 라인압은 일정하면서도 균일한 수준의 압으로 조압될 수 있게 된다.

또한, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 압력 제어 밸브에서는 상기 조압 포트(34)를 통해 항상 일정한 수준의 라인압을 조압하기 위해 반드시 필요한 피드백 포트를 상기 제1랜드부(36)와 제2랜드부(38) 사이에 형성된 피드백 체임버(40)로서 대체함으로써, 포트의 삭제에 따른 밸브의 제작을 용이하게 한다.

그리고, 본 발명의 압력 제어 밸브는 상기 보어(30)와 스풀(32)의 전장을 피드백 포트의 삭제와, 랜드부 수량의 축소로 인해 줄임에 따라, 유압 회로에 있어상기 압력 제어 밸브가 차지하는 부피를 줄여 부품을 컴팩트하게 제작할 수 있도록 해 준다.

또한, 상기 스풀(32)의 제1랜드부(36)의 외주면에 형성되는 유동 통로(42)는 종래 압력 제어 밸브에 있어 오리피스의 기능을 하는 데, 이때 상기 조압 포트(34)를 통해 조압되는 라인압을 균일하게 조절하기 위해 오리피스의 크기를 조절함에 있어 상기 제1랜드부(36)에 형성되는 유동 통로(42)의 폭과 깊이만을 새롭게 가공하면 되므로, 종래와 같이 오리피스의 규격을 조절하거나 새롭게 설치하는 데 드는 불편함이 배제될 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 유압 회로용 압력 제어 밸브 장치에 의하면, 유압 회로에 있어 라인압을 조압하는 압력 제어 밸브의 구성을 피드백 포트의 삭제를 통해 단순화시킬 수 있으며, 스풀과 보어에 있어 전장의 단축을 통해 부품의 경량화 및 컴팩트한 설계를 가능하게 하는 효과가 있게 된다.

Claims

유량을 토출하는 부품으로부터 유량을 공급받아 이를 일정한 수준의 라인압으로 조압하여 출력하는 조압 포트(34)를 갖춘 보어(30)와;

상기 조압 포트(34)에 위치하는 제1랜드부(36)와, 이 제1랜드부(36)의 측부에 위치한 제2랜드부(38) 및, 상기 제1랜드부(36)와 제2랜드부(38) 사이에 상기 조압 포트(34)와 연통하는 피드백 체임버(40)를 갖춘 스풀(32)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 유압 회로용 압력 제어 밸브 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제1랜드부(36)에는 외주면에 축방향을 따라 오목하게 형성되어, 상기 조압 포트(34)와 피드백 체임버(40) 사이를 연통시키는 유동 통로(42)가 형성된 것을 특징으로 하는 유압 회로용 압력 제어 밸브 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제1랜드부(36)의 직경(D1)은 상기 제2랜드부(38)의 직경(D2) 보다 약간 작게 설정되고, 이 제2랜드부(38)의 배면은 리턴 스프링(44)을 매개로 탄발지지된 것을 특징으로 하는 유압 회로용 압력 제어 밸브 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 보어(30)에는 제1랜드부(36)를 통해 누설되는 작동유를 오일팬으로 리턴시키기 위한 배출 포트(EX)가 제1랜드부(36)의 배면에 형성된 것을 특징으로 하는 유압 회로용 압력 제어 밸브 장치.