KR970002460B1 - 급작용 댐핑을 갖춘 셔틀밸브 - Google Patents

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Abstract

내용없음.

Description

급작용 댐핑을 갖춘 셔틀밸브
제1도는 보통의 제동중의 본 발명의 셔틀밸브를 예시하며;
제2도는 밸브가 변위를 일으킨 후를 예시한다.
본 발명은 일반적으로 급작용(spike-apply) 댐핑을 갖춘 셔틀밸브에 관한 것이며, 특히 록방지 제동시스템(anti-lock braking system)에 사용되는 셔틀밸브에 관한 것이다.
솔레노이드를 활용하는 셔틀밸브가 브라운(Brown)의 미합중국 특허 제4,620,565호에 예시되어 있다. 많은 차량용 록방지 제동시스템에서는 브레이크의 급작용중에 셔틀밸브가 조기에 완전히 변위되는 것을 방지하기 위한 기구가 필요하다.
차량 운전자가 브레이크를 급히 조작함으로써 주실린더 및 브레이크 유압이 급히 작용되면 높은 유압이 처음에는 브레이크에 전달되고 그 다음에는 셔틀밸브가 변위되도록 하여 록방지 제동시스템이 작동되어 미끄럼을 방지하도록 할 필요가 있다. 브레이크의 급작용중에 셔틀밸브가 완전히 변위될 수 있도록 하게 되면 고압의 브레이크 유체가 처음부터 브레이크게 도달하지 않게 되어 차량 운전자가 의도한 바의 제동효과가 나타나지 않을 것이다.
그러므로 제동시스템의 급격한 작용중에 셔틀밸브가 조기에 완전히 변위되는 것을 방지하기 위한 기구를 포함하는 록방지 제동시스템 셔틀밸브를 제공하는 것이 매우 바람직하다.
본 발명은 그 내부에 단이 형성된 보어를 가지 밸브본체, 상기 보어내에 배치된 밸브부재, 상기 보어내에서 상기 밸브부재를 정지위치쪽으로 가압하는 스프링부재 그리고 가동오리피스부재를 포함하는, 급작용 댐핑을 갖춘 셔틀밸브를 개시함으로써 상기 문제에 대한 해답을 제공하며, 상기 보어는 소직경보어섹션, 감소된 직경보어섹션 및 확대된 직경보섹션을 포함하고, 소직경직경보어섹션은 브레이크라인 접속부와 통하고, 감소된 직경보어섹션은 출구와 통하고, 그리고 확대된 직경보어섹션은 입구와 통하며, 상기 밸브부재는 상기한 소직경보어섹션내에 수용된 제1직경섹션과 확대된 직경보어섹션내에 미끄럼가능하게 수용된 제2직경섹션을 포함하고, 제1 및 제2직경섹션의 주위에는 시일부재가 마련되어 있기 때문에 소직경보어섹션 및 확대된 직경보어섹션과 밀폐식으로 맞물려 있고, 그리고 제2직경섹션은 그 자체에 배치된 챔버와 통하는 종방향 오리피스개구부와 통하는 횡단 개구부를 포함하며, 그리고 상기 가동오리피스부재는 확장된 직경보어섹션내에서 상기 제1직경섹션에 배치되어 있고, 가동오리피스부재내에는 입구와 출구사이의 유체흐름을 위한 오리피스가 마련되어 있기 때문에 입구를 통해 확대된 직경보어섹션으로 고압의 유체가 급속히 들어오면 밸브부재 및 가동오리피스부재가 약간 지연된 변위를 일으키게 되고, 이때 밸브부재 및 가동오리피스부재의 변위에 의하여 상기 유체가 오리피스를 통해 상기 출구쪽으로 전달된다.
실시예를 예시하고 있는 도면을 참조하여 본 발명을 실시하는 방식을 아래에서 자세히 설명하는 바, 이제 도면을 참조하여 특히 제1도를 보면 본 발명에 따른 셔틀밸브가 나타나 있으며 전체로서 참조번호 10으로 표시되어 있고 이 셔틀밸브는 원통형으로 단이 형성된 보어(14)가 마련된 하나의 밸브본체(12)를 포함한다.
보어(14)의 한쪽끝은 나사진 캡부재(16) 및 시일(18)에 의해 막혀있고 다른쪽 끝은 브레이크 피이드백라인 접속부(20)와 통해 있다.
캡부재(16)와 피이드백라인 접속부(20)의 사이에는 소직경보어섹션(22), 감소된 직경보어섹션(24) 및 확대된 직경보어섹션(26)이 위치해 있다.
감소된 직경보어섹션(24)은 출구(40)와 통하고 확대된 직경보어섹션(26)은 입구(50)와 통한다. 단이 형성된 보어(14)내에는 제1직경섹션(32) 및 전체로서 참조번호 36으로 표시된 제2직경섹션을 포함하는 밸브부간극재(42)을 통해 입구(50)와 출구(40)사이를 흐를 수 있도록 하기 위해 제1직경섹션(32)의 반경이 감소된 직경보어섹션(24)의 반경보다고 작게 되어 있다. 제1직경섹션(32)은 그 둘레의 시일(60)를 포함하고 있으며 제2직경섹션(36)은 그 둘레의 시일(70)을 포함하고 있다.
직경보어섹션(22)에 위치한 스프링(80)은 밸브부재(30)가 캡부재(16)와 맞닿는 쪽으로 이 밸브부재(30)를 가압하고 있으며, 제1도에서의 밸브부재(30)의 위치는 정지 또는 개방 위치를 예시하고 있다.
제2직경섹션(36)은 캡부재(16)에 인접하게 배치된 챔버(48)로 이끄는 종방향 오리피스 개구부(46)와 통하는 횡방향 개구부(44)를 포함하고 있다.
제1직경섹션(32)의 둘레에는 이 제1직경섹션(32)을 수납하는 중앙개구부(92)가 마련된 환형부재를 포함하는 가동오리피스부재(90)가 배치되어 있다.
가동오리피스부재(90)에는 반경방향으로 뻗어진 슬롯 또는 오리피스(94)가 포함된다. 제1직경섹션(32)과 제2직경섹션(36)에 의해 형성된 쇼율더(37)상에는 가동오리피스부재(90)가 놓여있다.
감소된 직경보어섹션(24)과 확대된 직경보어섹션(26)에 의해 형성된 보어쇼율더(27)는 가동오리피스부재(90)와 얼마간 떨어진 거리에 위치해 있다.
가동오리피스부재(90)가 제1직경섹션(32)주위로 자유롭게 움직일 수 있고 또 소율더들(27,37)사이에서 병진운동이 가능하도록 중앙개구부(92)의 직경이 제1직경섹션(32)의 직경보다 더 크게 되어 있다.
본 발명의 셔틀밸브를 활용하는 록방지 제동시스템에서는, 주실린더로부터의 제동유압이 입구(50)를 통해 들어와서 확대된 직경보어섹션(26) 및 감소된 직경보어섹션(24)를 통과하고, 다시 출구(40)를 통해 증가/감소 솔레노이드밸브쪽으로 전달되며 이때 이 솔레노이드밸브에 의하여 유압이 브레이크로 전달된다. 밸브부재(30)의 왕복작동에 필요한 압력차가 이 밸브부재(30)에 작용할 수 있도록 하기 위하여 브레이크에는 보어(14)의 한쪽끝과 통하는 피이드백라인 접속부(20)가 포함되어 있다.
보통의 제동중에서는 브레이크 압력이 입구(50)를 통해 보어(14)를 지나 출구(40)로 전달된다. 가압된 유체는 가동오리피스부재(90)주위로 전달되어 쇼울더(27)와 부재(90)사이를 지나 간극(42)으로 가서 출구(40)로 나간다.
차량 운전자가 발로 브레이크 페달을 꽉밟게 되는 제동시스템의 급작용이 경우에는 매우 고압의 브레이크 압력이 입구(50)를 통해 출구(40)쪽으로 급속하게 통과한다. 미끄럼이 방지되도록 하기 위해 록방지 제동시스템이 제동을 도울때에 차량 운전자가 일정시간 동안 초긱제동응답을 가지고 나서야 급작용된 높은 제동압력의 전달이 셔틀밸브에 의해 바람직하게 제한될 수 있도록 하기 위해서는 그 만큼의 시간동안 고압이 차량브레이크에 전달되도록 할 필요가 있다. 그러한 브레이크의 급작용중에 밸브부재(30)가 조기에 완전히 변위됨을 방지하기 위하여 밸브부재(30)에는 횡단개구부(44)를 통해 높은 제동압력이 급히 작용하여 이때의 밸브부재(30)에 의해 종방향 오리피스 개구부(46)를 통한 챔버(48)로의 유체 흐름이 제한된다.
종방향 오리피스 개구부(46)를 통한 챔버(48)로의 고압의 유체흐름을 제한함으로써 밸브부재(30)의 변위가 약간 지연되는바, 이는 밸브부재(30)에 챔버(48)와 브레이크 피이드백라인 접속부(20)사이의 압력차가 작용될 수 있을 정도만큼 챔버(48)내의 압력이 증가할 때에 나타난다.
일단 왕복변위에 지연이 나타나고 챔버(48)내의 압력(제1직경섹션(32)보다 큰 제2직경섹션(36)에 작용하는)이 증가하면, 밸브부재(30)는 제2도에 예시된 위치로 변위될 것이다. 챔버(48), 제2직경섹션(36), 시일(70), 보어(14) 및 캡부재(16)는 가변용적 챔버(49)를 형성한다. 제2도에서는 셔틀밸브부재(30)가 윗쪽으로 움직여서 이제 가동오리피스부재(90)가 쇼율더들(27,37)사이에 끼워져 있다. 그 결과, 이제 입구(50)와 출구(40)간의 유체전달은 가압된 유체흐름 크게 제한하는 오리피스 개구부(94)를 통과해야 한다.
따라서, 급작용으로부터의 고압유체가 차량의 브레이크에 전달되도록 허용하기 위한 셔틀밸브의 변위의 초기지연이 있고 나면, 셔틀밸브는 제2도에 예시된 위치로 움직여져서 가동오리피스부재에 의해 연결된 브레이크로의 가압유체의 전달이 제한된다. 이 시점까지는 록방지 제동시스템이 작동상태로 되어 차량의 미끄럼이 방지된다.
록방지 제동시스템의 작동중에는 셔틀밸브의 제2도에 나타난 변위위치에 있게 되고, 여기서 유압은 계속해서 입구(50), 확대된 직경보어섹션(26), 가동오리피스 개구부(94), 간극(42) 및 출구(40)를 통해 전달된다.
록방지 제동시스템의 작동이 끝났를 때, 또는 브레이크의 급작용 동작이 끝났을 때 셔틀밸브는 제1도에 나타난 정지위치 쪽으로 되돌아올 것이다.
가동오리피스부재(90)는 소율더들(27,37)사이에서 자유롭게 움직여질 수 있고 또한 제1직경섹션(32)에 대하여 세로방향으로도 움직여질 수 있으므로 부재(90)의 움직임은 유체의 역류와 더불어 어떤 불순물 또는 가동오리피스 개구부(94)에 쌓이는 물질도 씻거나 또는 씻어내리는 효과를 가진다.
브레이크 유체내의 오염물질이 축적되어 결국에는 고정식 오리피스가 막히게 되는 것이 고정식 오리피스의 경우에 흔한 문제이다.
가동오리피스부재(90)에서는 오리피스 개구부(94)를 하나의 가동부재내에 배치하여 그 주위에 유체의 움직임 및 흐름에 의하여 오리피스와 계속적으로 씻어내려지거나 또는 세척되도록 하고 따라서 오리피스가 막히게 만드는 어떠한 물질의 축적도 방지함으로써 이 문제를 제거하고 있다.
본 발명의 셔틀밸브로써 급작용에 의해 야기되는 록방지 제동시스템의 셔틀밸브가 조기에 완전히 열림에 대한 해결책을 제공한다.
셔틀밸브에 의하여 소기의 셔틀밸브의 변위지연이 이루어질 뿐만 아니라 소기의 변위후의 록방지 제동시스템 작동중의 유체흐름의 제한도 이루어진다.
부가적으로, 오리피스가 스스로 세척 또는 씻어내리도록 하기 때문에 고정식 오리피스에서 보통 나타나는 막힘문제가 제거되었다.
본 발명의 셔틀밸브는, 셔틀밸브가 차량의 브레이크로 전달되는 유압을 단절, 증가, 그리고 감소시키는 솔레노이드밸브와 조합하여 활용될 수 있는 록방지 제동시스템에 있어 특히 유용하다.
전형적으로는, 록방지 제동시스템에는 각 브레이크에 대해 하나씩의 셔틀밸브가 사용되는 것이 같이 여러개의 셔틀밸브 또는 두 개의 브레이크가 연결되어서 공통으로 동작되는 경우에는 그 보다 적은 수의 셔틀밸브가 포함될 수 있다.

Claims (9)

  1. 급작용 댐핑을 갖춘 셔틀밸브에 있어서, 내부에 단이 형성된 보어(14)를 가진 밸브본체(12), 상기 보어(14)내에 배치된 밸브부재(30), 상기 보어(14)내에서 상기 밸브부재(30)를 정지개방위치 쪽으로 가압하는 스프링부재(80), 그리고 가동오리피스부재(90)로 구성된 급작용 댐핑을 갖춘 셔틀밸브이며, 여기서 보어(14)는 소직경보어섹션(22), 감소된 직경보어섹션(24) 및 확대된 직경보어섹션(26)을 포함하고, 소직경보어섹션(22)은 브레이크라인 접속부(20)와 통하고, 감소된 직경보어섹션(24)은 출구(40)와 통하고, 그리고 확대된 직경보어섹션(26)은 입구(50)와 통하며, 밸브부재(30)는 상기 소직경보어섹션(22)내에 수용된 제1직경섹션(32)와 확대된 직경보어섹션(26)내에 미끄럼가능하게 수용된 제2직경섹션(36)을 포함하고, 제1 및 제2직경섹션(32,36)의 주위에는 사일부재(60,70)가 마련되어 있어 소직경보어섹션(22) 및 확대된 직경보어섹션(26)과 밀폐식으로 맞물려 있고, 그리고 제2직경섹션(36)에는 이 제2직경섹션(36)에 배치된 챔버(49)와 통하는 종방향 오리피스 개구부(46)와 통하는 횡단개구부(44)가 포함되며, 그리고 가동오리피스부재(90)는 상기 확장된 직경보어섹션내에서 제1직경섹션(32)에 배치되어 있고, 가동오리피스부재(90)내에는 입구와 출구사이의 유체흐름을 위한 오리피스(94)가 마련되어 있기 때문에 입구(50)를 통해 확대된 직경보어섹션(36)으로 고압의 유체가 급속히 들어오면 밸브부재(30) 및 가동오리피스부재(90)가 약간 지연된 변위를 일으키게 되고 이때 밸브부재(30) 및 가동오리피스부재(90)의 변위에 의하여 상기 유체가 상기 오리피스(94)를 통해 상기 출구(40)쪽으로 전달되도록 한 것을 특징으로 하는 급작용 댐핑을 갖춘 셔틀밸브.
  2. 제1항에 있어서, 유체가 상기 제1직경섹션(32)과 감소된 직경보어섹션(24)사이를 흘러서 출구(40)로 흐르도록 감소된 직경보어섹션(24)의 반경이 상기 제1직경섹션(32)의 반경보다 크게한 것을 특징으로 하는 셔틀밸브.
  3. 제1항에 있어서, 가동오리피스부재(90)는 상기 제1직경섹션(32)주위에 배치된 환형부재(90)를 포함하고, 오리피스(94)는 환형부재(90)의 표면에 배치된 반경방향 슬롯(94)을 포함하는 것을 특징으로 하는 셔틀밸브.
  4. 제3항에 있어서, 제1 및 제2직경섹션(32,36)은 이들 사이에 있는 밸브쇼울더(37)을 포함하고 또 감소된 직경보어섹션(24) 및 확대된 직경보어섹션(26)은 이들 사이에 있는 구멍쇼울더(27)를 포함하며, 가동오리피스부재(90)는 상기 쇼울더들(27,37)사이에 배치된 것을 특징으로 하는 셔틀밸브.
  5. 제4항에 있어서, 상기 가동오리피스부재(90)는 중앙개구부(92)를 포함하고, 제1직경섹션(32)의 반경은 상기 중앙개구부(92)의 반경보다 작고 제1직경섹션(32)은 상기 중앙개구부(92)를 관통하여 뻗어 있는 것을 특징으로 하는 셔틀밸브.
  6. 제5항에 있어서, 상기 유체가 상기 오리피스(94)를 통해 전달되도록 변위중에 가동오리피스부재(90)는 셔틀밸브(30)와 같이 움직이고 또 쇼울더들(27,37)사이에 끼워져 있는 것을 특징으로 하는 셔틀밸브.
  7. 제1항에 있어서, 보어(14)의 소직경보어섹션(72)반대쪽 끝이 캡부재(16)에 의해 막혀진 것을 특징으로 하는 셔틀밸브.
  8. 제7항에 있어서, 밸브부재(30)의 제2직경섹션(36)에 있는 챔버(49)의 체적은 밸브부재(30)가 라인접속부(20)쪽으로 움직임에 따라 증가함을 특징으로 하는 셔틀밸브.
  9. 제1항에 있어서, 스프링부재(80)가 소직경보어섹션(22)에 배치된 것을 특징으로 하는 셔틀밸브.
KR1019910701556A 1989-06-21 1990-05-07 급작용 댐핑을 갖춘 셔틀밸브 KR970002460B1 (ko)

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