KR102417555B1

KR102417555B1 - 워셔액 공급 밸브

Info

Publication number: KR102417555B1
Application number: KR1020200147664A
Authority: KR
Inventors: 이창훈; 황호훈; 노의동; 이기룡; 김영수; 황무하; 박종민; 공락경; 이진희; 이기홍; 한규원; 신영준; 이종욱; 강신원; 김성준; 진종현
Original assignee: 현대자동차주식회사; 주식회사 유니크; 기아 주식회사; 디와이오토 주식회사
Priority date: 2020-11-06
Filing date: 2020-11-06
Publication date: 2022-07-06
Anticipated expiration: 2040-11-06
Also published as: DE102021212476A1; US20220144216A1; KR20220062171A

Abstract

본 발명은 밸브의 구조를 개선하여 작동성, 응답성 및 효율성을 향상시킬 수 있는 워셔액 공급 밸브에 관한 것으로, 워셔액의 출입을 위한 유입공과 배출공이 형성되고 상기 유입공과 상기 배출공을 연결하는 유로가 마련된 밸브 바디와, 상기 밸브 바디의 상부에 탈착 가능하게 결합되는 하우징과, 상기 하우징의 내부에 설치되고 전원 인가 시 자기력을 발생시키는 코일 어셈블리와, 상기 코일 어셈블리를 관통하여 결합되며 상기 코일 어셈블리에서 발생한 자기력에 의해 자화되는 코어와, 상기 코어의 내부에 이동 가능하게 설치되고 전원 인가 시 상승하는 플런저와, 상기 코어와 상기 플런저 사이에 개재되며 상기 플런저를 상기 밸브 바디 측으로 탄성 지지하는 스프링과, 상기 플런저의 하단에 설치되고 상기 플런저의 이동 시 상기 유로를 개방 또는 폐쇄하는 밸브체를 포함한다.

Description

워셔액 공급 밸브{WASHER LIQUID SUPPLY VAVLE}

본 발명은 워셔액 공급 밸브에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 자동차의 유리창으로 분사되는 워셔액을 원활하게 공급할 수 있는 밸브에 관한 것이다.

일반적으로, 와이퍼는 자동차의 유리창에 묻은 빗물 등의 이물질을 제거하여 운전자가 시야를 확보할 수 있도록 도와주는 안전장치의 일종이다. 이러한 자동차의 종류에 따라 전방 유리창 또는/및 후방 유리창에 설치되는데, 예를 들어 세단형 차량에는 전방 유리창에 설치되고, 구페형이나 해치백 차량에는 전방 유리창과 후방 유리창에 설치된다.

유리창에 묻은 빗물 등의 이물질을 좀 더 효과적으로 제거하기 위하여 워셔액이 사용된다. 워셔액은 이물질이 쉽게 제거할 수 있을 뿐만 아니라 와이퍼 블레이드와의 마찰을 저감시켜 스크래치의 발생을 방지한다.

워셔액 분사 장치는, 워셔액이 저장되는 저장탱크와, 저장탱크의 워셔액을 펌핑하는 펌프와, 펌핑된 워셔액이 압송되는 호스와, 호스를 통해 압송된 워셔액을 유리창으로 분사하는 노즐로 구성된다.

저장탱크의 워셔액은 펌프의 작동 시 호스를 통해 노즐로 공급되는 반면, 펌프의 작동이 중지되면 호스를 통해 저장탱크로 되돌아오게 된다.

그런데 워셔액이 저장탱크로 되돌아오면 호스에 공기가 채워져 펌프를 재작동시키더라도 호스에 채워진 공기로 인하여 워셔액이 원활하게 공급되지 못하는 문제점이 있었다.

전술한 문제점을 해결하기 위하여 워셔액 분사 장치에는 체크밸브가 설치될 수 있다. 체크밸브는 펌프의 작동이 중단될 경우 워셔액이 되돌아오는 것을 차단하는 역할을 한다.

하지만, 종래의 체크밸브는 스프링의 탄성을 이용하여 역류를 방지하는 구조로, 펌프를 작동시킨 후 노즐을 통해 분사되는 데 소요되는 반응 시간이 매우 길고, 스프링에 의한 소음이 발생하는 등 상품성이 낮은 문제가 있었다.

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 밸브의 구조를 개선하여 작동성, 응답성 및 효율성을 향상시킬 수 있는 워셔액 공급 밸브를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 밸브 바디와 하우징이 원터치 방식으로 결합되어 조립이 용이하고 조립 시간을 단축할 수 있으며 생산성을 향상시킬 수 있는 워셔액 공급 밸브의 제공을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 워셔액 공급 밸브는, 워셔액의 출입을 위한 유입공과 배출공이 형성되고 상기 유입공과 상기 배출공을 연결하는 유로가 마련된 밸브 바디와, 상기 밸브 바디의 상부에 탈착 가능하게 결합되는 하우징과, 상기 하우징의 내부에 설치되고 전원 인가 시 자기력을 발생시키는 코일 어셈블리와, 상기 코일 어셈블리를 관통하여 결합되며 상기 코일 어셈블리에서 발생한 자기력에 의해 자화되는 코어와, 상기 코어의 내부에 이동 가능하게 설치되고 전원 인가 시 상승하는 플런저와, 상기 코어와 상기 플런저 사이에 개재되며 상기 플런저를 상기 밸브 바디 측으로 탄성 지지하는 스프링과, 상기 플런저의 하단에 설치되고 상기 플런저의 이동 시 상기 유로를 개방 또는 폐쇄하는 밸브체를 포함한다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명은, 자기력을 이용하여 워셔액의 공급을 제어함으로써 밸브의 작동성, 응답성 및 효율성을 향상시킬 수 있다.

또한 본 발명은 밸브 바디와 하우징이 원터치 방식으로 결합되어 조립이 용이하고 조립 시간을 단축할 수 있으며 생산성을 향상시킬 수 있다.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 워셔액 공급 밸브의 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 워셔액 공급 밸브의 단면도.
도 3과 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 워셔액 공급 밸브의 분해사시도.
도 5와 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 워셔액 공급 밸브의 사용상태도.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 여기서, 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 또한, 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 워셔액 공급 밸브(1)는, 밸브 바디(100)와, 밸브 바디(100)에 결합되는 하우징(200)과, 밸브 바디(100)와 하우징(200)의 내부에 구비되는 코일 어셈블리(300), 코어(400), 플런저(500), 스프링(600) 및 밸브체(700)를 포함하여 구성된다.

밸브 바디(100)는 중공의 원통 형상이다. 밸브 바디(100)의 일측(도면상 좌측)에는 워셔액이 공급되는 유입부(110)가 형성되고, 하부에는 워셔액이 배출되는 배출부(120)가 형성된다.

유입부(110)에는 소정 깊이의 접속홈(112)이 형성되고, 접속홈(112)에는 워셔액 공급 호스(미도시)와의 연결을 위한 어댑터(160)가 결합된다. 이때, 어댑터(160)를 통해 이송된 워셔액은 접속홈(112)의 내부에 형성된 유입공(114)을 통해 밸브 바디(100)로 유입된다.

어댑터(160)는 일 방향으로 연장된 다단의 파이프 형상이다. 어댑터(160)의 일단에는 호스(미도시)가 끼워지는 니플(162)이 형성되고, 타단에는 접속홈(112)에 삽입되는 접속돌기(164)가 형성된다.

상술한 어댑터(160)는 필요에 따라 설치 및 제거가 가능하도록 밸브 바디(100)에 탈착 가능하게 결합된다.

이를 위하여, 접속홈(112)의 둘레(상부를 제외한)에는 후크걸이공(118)을 포함하는 탄성편(116)이 형성되고, 어댑터(160)의 중단에는 후크걸이공(118)에 삽입되는 테이퍼 형상의 체결 후크(166)가 돌출된다.

한편, 유입부(110)에는 어댑터(160)의 결합위치를 한정하기 위한 위치결정돌기(119)가 형성되고, 어댑터(160)에는 위치결정돌기(119)에 대응되는 위치결정홈(168)이 형성된다.

배출부(120)에는 워셔액 배출 호스(미도시)와의 연결을 위한 니플(122)이 형성되고, 니플(122)의 내부에는 밸브 바디(100)로 유입된 워셔액을 배출하는 배출공(124)이 형성된다.

상술한 유입부(110)의 유입공(114)과 배출부(120)의 배출공(124)은 밸브 바디(100)의 내부에 형성된 유로(130)를 통해 연결된다. 이때, 배출공(124)이 형성된 유로(130)의 바닥에는 밸브 시트(132)가 돌출된다.

도면에 도시된 바와 같이, 밸브 바디(100)의 타측(도면상 우측)에는 연결부(140)가 형성되고, 연결부(140)에는 접속돌기(142)가 형성되며, 접속돌기(142)의 내부에는 연결공(144)이 형성된다. 이때, 연결공(144)은 유로(130)를 통해 유입공(114) 및 배출공(124)과 연결된다.

접속돌기(142)에는 연결공(144)을 개방 또는 폐쇄하는 캡(170)이 결합된다. 캡(170)은 필요에 따라 설치 및 제거가 가능하도록 밸브 바디(100)에 탈착 가능하게 결합된다.

이를 위하여, 접속돌기(142)의 둘레(상부를 제외한)에는 테이퍼 형상의 체결 후크(146)가 돌출되고, 캡(170)에는 체결 후크(146)가 삽입되는 후크걸이공(174)을 포함하는 탄성편(172)이 형성된다.

한편, 연결부(140)에는 캡(170)의 결합위치를 한정하기 위한 위치결정홈(148)가 형성되고, 캡(170)에는 위치결정홈(148)에 대응되는 위치결정돌기(176)이 형성된다.

도면에 도시된 바와 같이, 밸브 바디(100)의 상면은 개방되고, 개방된 상면에는 하우징(200)의 설치를 위한 플랜지(150)가 형성된다. 이때, 플랜지(150)는 하우징(200)과의 접촉면적을 증대시킬 수 있도록 정사각형으로 형성된다.

플랜지(150)의 상면에는 하우징(200)과의 결합을 위한 탄성편(152)이 형성되고, 탄성편(152)에는 하우징(200)의 체결 후크(212)가 삽입되는 후크걸이공(154)이 형성된다.

상술한 탄성편(152)은 플랜지(150)의 상면 각 변마다 형성되어 하우징(200)의 전면, 후면 및 양 측면에 밀착됨으로써 밸브 바디(100)에 결합된 하우징(200)이 수평방향으로 유동하는 것을 방지한다.

밸브 바디(100)의 상면에는 결합홈(156)이 형성되고, 결합홈(156)의 내부에는 칸막이(158)가 형성된다. 이때, 칸막이(158)은 결합홈(156)의 내벽면에서 원주방향 내측으로 이격되며, 결합홈(156)과 칸막이(158) 사이에는 하우징(200)의 하단이 삽입된다.

이와 같이, 하우징(200)의 하단이 결합홈(156)과 칸막이(158) 사이에 삽입되어 지지될 경우 하우징(200)이 수평방향으로 유동하는 것을 확실하게 방지할 수 있다.

하우징(200)은 중공의 원통 형상이며, 밸브 바디(100)와 접촉되는 하단 둘레에는 플랜지(210)가 형성된다. 플랜지(210)는 밸브 바디(100)의 플랜지(150)와 대응되는 정사각형이며, 플랜지(210)의 각 변에는 후크걸이공(154)에 삽입되는 체결 후크(212)가 형성된다.

코일 어셈블리(300)는 하우징(200)의 내부에 설치되며, 전원 인가 시 플런저(500)를 흡인하기 위한 자기력을 발생시킨다. 이러한 코일 어셈블리(300)는, 중공의 스풀 형상을 가진 보빈(310)과, 보빈(310)의 외주면에 감긴 코일(320)로 이루어진다.

전원이 인가될 경우 코일(320)에서 발생된 자기력에 의해 코어(400)가 자화되고, 자화된 코어(400)에서 발생한 흡인력에 의해 플런저(160)가 상승하게 된다. 이때, 자기력의 세기는 코일(320)을 따라 흐르는 전류의 세기와 보빈(310)에 감긴 코일(320)의 수에 비례한다.

코어(400)는 코일(320)에서 발생한 자기력에 의해 자화되는 고정철심이다. 코어(400)는, 보빈(310)의 원통 형상의 몸체(410)와, 몸체(410)의 하단에 형성된 제1플랜지(420)로 이루어진다.

몸체(410)의 내부에는 플런저(500)의 이동을 위한 작동공간(412)이 형성되고, 몸체(410)의 외주면에는 자기력에 의한 흡인력을 강화시키기 위한 자력강화홈(414)이 형성된다. 이때, 작동공간(412)은 몸체(410)의 중단에서 하단까지 연장되며, 자력강화홈(414)은 작동공간(412)의 바닥과 대응되는 몸체(410)의 중단 외주면에 형성된다.

플런지(500)는 코어(400)의 내부, 즉 작동공간(412)에 이동 가능하게 설치되며, 전원 인가 시 코일(320)에서 발생한 자기력에 의해 흡인되어 상승한다. 반면, 전원이 차단되면 후술할 스프링(600)에 의해 하강한다.

플런저(500)는 일 방향으로 연장된 환봉이며, 그 내부에는 작동공간(412)과 연결되는 통로(512)가 형성된다. 이때, 통로(512)는 플런저(500)의 하단을 통해 유로(130)와 연결됨으로써 작동공간(412)에 존재하는 유체에 의한 플런저(500)의 작동저항을 해소할 수 있다.

플런저(500)의 하단에는 제2플랜지(520)가 형성된다. 그리고, 코어(400)의 제1플랜지(420)와 플런저(500)의 제2플랜지(520) 사이에는 스프링(600)이 개재된다.

스프링(600)은 제1플랜지(420)와 제2플랜지(520) 사이에 개재되어 플런저(500)를 밸브 바디(100) 측으로 탄성 지지한다. 다시 말해, 플런저(500)의 하단에 설치된 밸브체(700)가 배출공(124)을 폐쇄하도록 하향으로 탄성 지지한다.

밸브체(700)는 플런저(500)의 하단에 설치되어 배출공(124)을 개방 또는 폐쇄하는 역할을 한다. 이러한 밸브체(700)는 밸브 시트(132)에 확실하게 밀착될 수 있도록, 그리고 장시간 사용에도 박리 등의 문제가 발생하지 않도록 소정의 탄성과 강성을 가진 재질로 제작되는 것이 바람직하다.

상술한 구성의 워셔액 공급 밸브(1)는, 전원이 인가될 경우 코일 어셈블리(300)에서 자기력이 발생되고, 발생한 자기력에 의해 플런저(500)가 상승하여 배출공(124)을 개방한다. 반면, 전원이 차단되면 제1플랜지(420)와 제2플랜지(520) 사이에 개재된 스프링(600)의 탄성력에 의해 플런저(500)가 하강하며 배출공(124)을 폐쇄한다.

한편, 본 실시예에 따른 워셔액 공급 밸브(1)는 사용자의 필요에 따라 2개 이상 연결하여 사용할 수 있다.

도 5와 도 6에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 워셔액 공급 밸브(1,2)를 준비한 후, 제1밸브(1)에서는 캡(미도시)을 제거하고, 제2밸브(2)에서는 어댑터(미도시)를 제거한다.

그리고, 캡이 제거된 제1밸브(1)의 접속돌기(142)를 어댑터가 제거된 제2밸브(2)의 접속홈(112)에 삽입한다. 이때, 제2밸브(2)의 탄성편(116)에 형성된 후크걸이공(118)에 제1밸브(1)의 체결 후크(146)가 삽입됨으로써 체결이 완료된다.

이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.

1: 워셔액 공급 밸브 100: 밸브 바디
120: 배출부 130: 유로
140: 연결부 150: 플랜지
160: 어댑터 170: 캡
200: 하우징 300: 코일 어셈블리
400: 코어 500: 플런저
600: 스프링 700: 밸브체

Claims

워셔액의 출입을 위한 유입공과 배출공이 형성되고, 상기 유입공과 상기 배출공을 연결하는 유로가 마련된 밸브 바디;
상기 밸브 바디의 상부에 탈착 가능하게 결합되는 하우징;
상기 하우징의 내부에 설치되고 전원 인가 시 자기력을 발생시키는 코일 어셈블리;
상기 코일 어셈블리를 관통하여 결합되며 상기 코일 어셈블리에서 발생한 자기력에 의해 자화되는 코어;
상기 코어의 내부에 이동 가능하게 설치되고 전원 인가 시 상승하는 플런저;
상기 코어와 상기 플런저 사이에 개재되며 상기 플런저를 상기 밸브 바디 측으로 탄성 지지하는 스프링; 및
상기 플런저의 하단에 설치되고 상기 플런저의 이동 시 상기 유로를 개방 또는 폐쇄하는 밸브체를 포함하고,
상기 밸브 바디의 일측에는 접속홈이 형성되고, 상기 접속홈에는 상기 유입공이 형성되며,
상기 밸브 바디의 타측에는 상기 접속홈에 대응되는 형상의 접속돌기가 형성되고, 상기 접속돌기에는 상기 유로와 연결되는 연결공이 형성된 것을 특징으로 하는 워셔액 공급 밸브.
청구항 1에 있어서,
상기 코어의 외주면에는 자기력에 의한 흡인력을 증대시키는 자력강화홈이 형성된 것을 특징으로 하는 워셔액 공급 밸브.
청구항 2에 있어서,
상기 코어의 내부에는 상기 플런저의 이동을 위한 작동공간이 형성되고, 상기 작동공간은 상기 코어의 하단에서 중단까지 연장된 홈 형상이며,
상기 자력강화홈은 상기 코어의 외주면에 형성되되 상기 작동공간의 바닥과 대응되게 위치된 것을 특징으로 하는 워셔액 공급 밸브.
청구항 3에 있어서,
상기 플런저의 내부에는 상기 작동공간과 연결되는 통로가 형성되고, 상기 통로는 상기 플런저의 하단을 통해 상기 유로와 연결되는 것을 특징으로 하는 워셔액 공급 밸브.
청구항 4에 있어서,
상기 코어의 하단 둘레에는 제1플랜지가 형성되고, 상기 플런저의 하단 둘레에는 제2플랜지가 형성되며, 상기 제1플랜지와 상기 제2플랜지 사이에 상기 스프링이 위치되는 것을 특징으로 하는 워셔액 공급 밸브.
청구항 1에 있어서,
상기 밸브 바디의 상면에는 결합홈이 형성되고, 상기 결합홈의 내부에는 칸막이가 형성되며,
상기 하우징의 하단이 상기 결합홈의 내벽면과 상기 칸막이 사이에 삽입되어 지지되는 것을 특징으로 하는 워셔액 공급 밸브.
청구항 6에 있어서,
상기 밸브 바디의 상면 둘레에는 탄성편이 돌출되고, 상기 탄성편에는 후크걸이공이 형성되며,
상기 탄성편과 접촉되는 상기 하우징의 외벽에는 상기 후크걸이공에 삽입되는 체결 후크가 마련된 것을 특징으로 하는 워셔액 공급 밸브.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 밸브 바디의 일측면 둘레에는 탄성편이 돌출되고, 상기 탄성편에는 후크걸이공이 형성되며,
상기 밸브 바디의 일측에는 워셔액의 공급을 위한 어댑터가 결합되고,
상기 탄성편과 접촉되는 상기 어댑터의 표면에는 상기 후크걸이공에 삽입되는 체결 후크가 마련된 것을 특징으로 하는 워셔액 공급 밸브.
청구항 9에 있어서,
상기 밸브 바디의 타측에는 필요에 따라 상기 연결공을 개방 또는 폐쇄하는 캡이 결합되는 것을 특징으로 하는 워셔액 공급 밸브.