KR0182827B1 - 3위치형 솔레노이드 제어밸브 - Google Patents

3위치형 솔레노이드 제어밸브 Download PDF

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Abstract

3 위치형 솔레노이드 제어밸브 (20) 는 제1, 제2 및 제3포트 (22, 23, 24) 를 지닌 하우징 (20) 과; 제1 및 제2 포트 (22, 23) 을 개폐하고 제2 및 제3 포트 (23, 24) 를 개폐하는 제1 및 제2 밸브본체 (26, 29) 와; 밸브 개폐 방향으로 제1 및 제2 밸브본체 (26, 29) 를 밀치는 제1 및 제2 추력부재 (28, 30) 와; 전자추력장치 (25) 와; 전자추력장치 (25) 에 의해 이동하여 제1 및 제2 밸브본체 (26, 29) 를 개폐하여 제1 밸브본체 (26) 가 제1 및 제2 포트 (22, 23) 를 하우징 (21) 과 제1 밸브본체 (26) 간의 상대적인 이동을 통하여 서로 차단한다.

Description

3 위치형 솔레노이드 제어밸브
제1도는 선행기술의 3 위치형 솔레노이드 제어밸브의 개략도.
제2도는 제1도의 선행기술의 3 위치형 솔레노이드 제어밸브의 전류와 자기력 사이의 관계의 그래프.
제3도는 스폴을 포함하는 선행기술의 1 방향제어밸브의 단면도.
제4도는 본 발명의 제1 실시예의 3 위치형 솔레노이드 제어밸브의 단면도.
제5도 및 제6도는 제4도의 3 위치형 솔레노이드 제어밸브의 중간통전 및 완전통전상태의 단면도.
제7도는 제4도의 3 위치형 솔레노이드 제어밸브가 앤티스키드 제어장치에 사용한 일예의 개략도.
제8도는 제4도의 3 위치형 솔레노이드 제어장치가 견인제어장치에 사용한 한예를 도시한 개략도.
제9도는 본 발명의 제2 실시예의 3 위치형 솔레노이드 제어밸브의 개략도.
제10도 및 제11도는 제9도의 중간통전상태와 완전통전상태를 도시한 단면도.
제12도는 본 발명의 3 위치형 솔레노이드 제어밸브의 단면도.
제13도 및 제14도는 제12도의 3 위치형 솔레노이드 제어밸브의 중간통전상태와 완전통전상태의 단면도.
제15도는 본 발명의 제4 실시예의 3 위치형 솔레노이드 제어밸브의 단면도.
제16도 및 제17도는 제15도의 3 위치형 솔레노이드 제어밸브의 중간통전상태와 완전통전상태의 단면도.
본 발명은 3 위치형형 솔레노이드 제어밸브에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 앤티스티드 브레이크 제어장치 (antiskid break control device) 로서의 유체압력 제어장치에 적절히 이용되는 3 위치형형 솔레노이드 제어밸브에 관한 것이다.
앤티스키드 제어에서는 차량의 바퀴용 바퀴실린더의 유체압력이 가압되고, 유지되고 감압되는 가압모우드, 유지모우드 및 감압모우드를 바퀴의 스키드 상황에 따라 절환시켜 휠실린더의 유체압력을 제어한다.
위에서 언급한 가압모우드, 유지모우드 및 감압모우드를 발생하기 위해, 차량의 마스터실린더와 각각의 훨실린더 사이에 두 개의 포트와 2 위치 솔레노이드 제어선택밸브에 의해 형성된 도입밸브를 설치함과 동시에 각 휠실린더로부터 리저버를 개재하여 마스터 실린더로 환류하는 환류로에 2 개의 포트와 2 위치 솔레노이드 제어밸브에 의해 형성된 도출밸브를 설치한 구조가 제안되었다.
한편, 이 3 개의 모우드를 실현할 수 있는 3 위치형 솔레노이드 제어밸브가 공지되어 있다. 예를 들면 일본 특허 공개공보 제 49-83028 (1974) 호에는 이 3 위치형 솔레노이드 제어밸브가 개재되어 있다. 이 공지된 3 위치형 솔레노이드 제어밸브에서는 제1, 제2 및 제3 포트(1a), (1b), (1c) 를 설치한 하우징 (1)의 액체실(1d) 내에 슬라이더(2)가 미끄러질 수 있게 배치되어 있다. 한편, 하우징(1)에 전자석(3)이 배치되어 있다. 액체실(1d)에는 슬라이더(2)에 대해 이동가능한 밸브본체(4A) 및 (4B) 가 배치되어 있다.
슬라이더(2) 가 제1스프링(5) 에 의해 도 1의 오른쪽으로 밀치는 반면 밸브본체(4A) 와 (4B) 사이에 제2스프링(6) 이 압축되어 있다. 스토퍼(7)가 슬라이더(2) 에 대하여 미끄러질 수 있게 구비되어 잇고 스토퍼(7)와 슬라이더(2) 사이에 제3 스프링 (8) 이 압축된다.
이 3 위치형 솔레노이드 제어밸브를 앤티스키드 제어에 사용하는 경우에, 제1 포트(1a)를 마스터실린더에 접속하고, 제2포트(1b)를 각 훨실린더에 접속하고 제3 포트(1c) 를 환류로에 접속한다. 한편, 전자석(3)에 의해 슬라이더(2)에 가해진 추력(전자력) 을 제어하기 위해 전자석(3)에 공급된 통진량을 변경시키므로서 가압모우드, 유지모우드 및 감압모우드로 실현된다.
도 1에 도시되어 있듯이, 전자석(3)이 비통전 (deenergization) 할 경우에는 제1스프링(5) 의 추력(urging force)이 제2스프링(6)의 추력을 초과하기대문에, 밸브본체(4B)는 제1포트(1a)를 개방시키는 반면, 밸브본체(4A)는 제3포트(1c)를 폐쇄시킨다. 이때, 제1포트(1a) 및 제2포트(1b)가 서로 연통되어 앤티스키드의 가압 모우드로 된다.
한편, 전자석(3)이 통전되어 제1스프링(5)의 추력과 제2스프링(6)의 추력간의 차이보다 크지만 제1, 제2 및 제3스프링(5), (6) 및 (8)의 추력 합보다 작은 전자력이 슬라이더에 가해질 때, 슬라이더(2)는 도 1의 왼쪽방향으로 이동하는 반면, 밸브본체 (4B) 가 전자석(3)의 전자력과, 제2스프링(6)의 왼쪽방향추력과 제1스프링(5)의 오른쪽 방향추력의 합의 차와 같은 힘으로 제1포트(1a)를 폐쇄시킨다. 한편, 제3포트 (1c)는 제2스프링(6)의 추력 같은 힘으로 밸브본체(4A)에 의해 폐쇄된다. 이 상태에서, 제2포트(1b)는 제1포트(1a) 및 제3포트(1c)와 연통하지 않으므로, 앤티스키드제어의 유지모우드로 된다.
전자석(3)의 전자력이 전자석(3)에 공급된 통전량을 증가함으로써 증가할 경우에, 슬라이더(2) 는 제1, 제2 및 제3스프링(5), (6) 및 (8)의 추력을 극복하여 도 1의 좌측으로 또 다시 이동한다. 따라서, 밸브본체(4A) 는 제3포트(1c)를 개방시키는 반면, 밸브본체(4B)는 제1포트(1a)를 폐쇄시킨다. 이상태에서, 제2포트(1b)가 제3포트(1c)와 연통하게 되어 앤티스키드제어의 감압모우드로 된다.
상기와 같이, 슬라이더(2) 이동시켜서 밸브본체(4A) 및 (4B)에 의해 제1 및 제3포트(1a) 및 (1c)를 개폐하는데 필요한 전자력은 제1, 제2 및 제 스프링(5), (6), (8)과 관계하지만, 실질적으로 제1 및 제3포트 (1a) 및 (1c) 에 가해진 액체압력을 고려해야 한다.
먼저, 유지모우드인 경우에는 마스터 실린더로부터의 액체압력이 제3포트 (1c) 를 폐쇄하고 있는 밸브본체(4A)에 가해지기 때문에, 제1스프링(5)의 추력과 제2스프링(6)의 추력간의 차의 합과 마스터실린더의 최대 압력과 밸브 본체(4A)의 시일링면적의 적(product)과 같은 전자력이 슬라이더(2)에 가해져야한다.
따라서, 유지모터를 유지하기 위해서는 전자력이 상당히 크게 된다.
한편, 유지 모우모우드에서는, 마스터실린더의 액체압력에 의해 밸브본체(4B) 가 그릇되게 제1포트(1a)를 개방하는 일이 없도록 제3스프링(8)의 추력이 대단히 커야만 한다. 감압 모우드에서는, 제1, 제2 및 제3스프링 (5), (6) 및 (8)의 추력의 합을 초과하는 전자력은 위에서 설명한 것처럼 필요하다. 제3스프링(8)의 추력이 크게 설정되면, 감압모우드를 실현하는데 필요한 전자력이 상당히 크게 된다.
따라서, 도 1에 도시된 공지의 제3위치형 솔레노이드 제어밸브에서는 유지 모우드와 감압모우드를 실현하는데 필요한 전자석이 커야하기 때문에 커다란 전자력을 얻기 위해 크기가 커야하므로, 솔레노이드 제어밸브의 전체의 대형화 및 코스트의 상승이 이어진다.
한편, 유지모우드에서는 전자석의 전자력이 소정의 범위내에 있어야 한다. 그러나, 도 2에 도시되어 있듯이, 일반적인 전자석의 전자력(P)은 실질적으로 전류 (I) 의 제곱에 비례한다. 따라서, 전자력(P)이 매우 클 때, 전자력(P)의 소정의 범위(△P)에 해당하는 전류(I)의 범위(△I2)는 전자력(P)이 작을 때 전자력(P)의 소정의 범위(△P)에 해당하는 전류(I)의 범위(△I1)에 비해 상당히 작게 된다. 따라서, 도 1의 공지된 3 위치형 솔레노이드 제어밸브에서 유지모우드를 실현하기 위해, 전류가 매우 정확히 제어되어야 한다. 한편, 공지된 3 위치형 솔레노이드 제어밸브에서는 전자력의 크기가 전류크기 외의 가동부재의 위치와 같은 여러 요인에 영향을 받기 때문에, 전류제어장치 및 솔레노이드 제어밸브의 부품이 높은 치수 정밀도가 요구된다.
공지된 3 위치형 솔레노이드 제어밸브의 이들 문제를 해결하기 위해, 액체압력의 차에 의해 발생하는 힘, 즉 액체압력을 기반으로 한 힘이 스폴 (spool) 을 사용하여서 작용하지 않는 1 방향제어밸브가 도 2와 같이 제안되었다. 선행기술의 1 방향제어밸브에서는 제1, 제2 및 제3 포크 (11a), (11b), (11c)를 지닌 하우징(11)의 유체실(11d)에는 스폴(12)이 미끄러질 수 있게 배치되어 있다. 유체통로(12a)가 스폴(12)을 통해 축방향으로 연장되어 있고, 이 스폴(12)에는 유체통로(12a)를 스폴(12)의 표면과 연통시키는 통로(12b) 및 (12c)가 형성되어 있다. 스폴(12)과 액체실(11d) 사이에 스프링 (13) 이 압축되어 스폴 (12) 을 도 3의 왼쪽으로 밀치고 전자석(14)이 하우징(11)에 배치되어 있다. 이 경우에 선행기술의 1 방향제어밸브가 앤티스키드를 제어하는데 이용되고 제1, 제2 및 제3 포트 (11a), (11b) 및 (11c)가 각각 마스터실린더, 귀환통로 및 휠실린더에 접속되어 있다.
도 3에 도시되어 있듯이, 전자석(14)의 비통전시에는, 제1 및 제3포트 (11a) 및 (11c)가 유체통로(12a) 및 표면통로(12b), (12c)를 개재하여 서로 연통하여서 앤티스키드의 가압모우드로 된다. 이때, 마스터실린더의 액체압력이 스폴 (12) 의 대항단 (12d) 및 (12e)에 가해지기 때문에, 액체압력에 의거한 힘이 발생하지 않는다.
전자석(14)이 통전되어 스폴(12)을 스프링(13)의 추력에 대해 도 3의 오른쪽으로 이동하면, 제1 포트 (11a) 와 표면통로(12b)의 연통이 차단되고, 제3 포트(11c)는 제1 및 지 2 포트 (11a) 및 (11b) 와 연통하지 않아 앤티스키드 제어의 유지모우드로 된다.
또한, 전자석(14)에 공급되는 통전량이 증가하여 스폴(12)을 도 3의 오른쪽으로 이동시키면, 표면통로(12b)가 제2 포트(11b)와 연통되고, 제2 포트(11b)가 유체통로(12a) 및 표면통로(12b) 및 (12c)를 개재하여 제3 포트(11c)와 연통하여 앤티스키드 제어의 감압모드로 된다. 유지모우드와 감압모우드 어느 경우에 있어서도, 스폴 (12)의 대항단(12d) 및 (12e)에 가해진 유체압력이 서로 동일하여 유체압력에 의거한 힘이 스폴(12)에 가해지지 않는다. 따라서, 선행기술의 1 방향제어밸브에서는 유지모우드와 감압 모우드를 실현하는 전자력이 도 1의 공지된 3 위치형 솔레노이드 제어밸브 전자력보다 작게 된다.
그러나, 작동유체가 스폴(12)의 미끄럼면(S)을 개재하여 누출되기 때문에, 선행기술의 1 방향제어밸브는 비작동중 작동유체의 약간의 누출도 허용되지 않는 앤티스키드 제어장치에 적합하지 않다.
한편, 선행기술의 1 방향제어밸브의 문제점을 해결하기 위해, 일본 특허 공개 공보 제 57-104446 (1982) 호는 액체압력에 의거한 축방향 힘이 미끄럼 시일 (sliding seal) 을 사용하므로서 균형이 잡혀지는 솔레노이드 제어밸브를 포함하는 앤티스키드 제어장치를 개재하고 있다. 그러나, 미끄럼 시일을 이용하는 종래의 구성에서, 압력균형의 정밀도가 높지 않고, 미끄럼 저항이 나타나기 때문에, 공시와 앤티스키드 제어장치를 실용적으로 이용하기 곤란하다.
따라서, 본 발명의 목적은 종래의 밸브의 결점을 제거하는 것으로, 전자력의 크기와 관리 정밀도를 크게 감소시키고, 비작동중 작동유체의 누출을 제거할 수 있는 소형이고 저렴한 3 위치형 솔레노이드 제어밸브를 제공하는 것이다. 청구항 1은 제1, 제2 및 제3 포트를 설치한 하우징과: 하우징에서 슬리이딩하여 제1 포트와 제2포트를 서로 연통 및 차단하는 제1밸브본체와: 제1 및 제2 포트를 서로 연통하게 하는 방향으로 제1 밸브체를 밀치는 제2 추력수단과; 제2 및 제3 포트를 서로 연통 및 차단하는 제2 밸브본체와 ; 제2 및 제3 포트를 서로 차단하는 방향으로 제2 벨브본체를 밀치는 제2 추력수단과; 전자추력수단과; 제1 및 제2 밸브본체가 제1 추력수단의 추력에 저항하여서 제1 및 제2 포트를 서로 차단시키고 제2 추력수단에 저항해서 제2 및 제3 포트를 연통시키도록 제1 및 제2 밸브본체와 맞물려서 전자추력수단이 전자력에 의해 제1 밸브 본체의 슬라이딩 방향으로 하우징에서 이동하는 가동부재를 구비하여, 전자추력수단의 전자력이 제로(0)에 설정되는 경우, 제1 추력수단의 추력에 의해 제1 밸브본체가 제1 및 제2 포트를 서로 연통시키고, 제2 추력 수단의 추력에 의해 제2 밸브본체가 제2 및 제3 포트를 차단시키며; 전자추력수단의 전자력이 제1 소정의 값에 설정되는 경우, 가동부재에 의해 제1 밸브본체가 제1 추력수단의 추력에 저항하여 제1 및 제2 포트를 서로 차단하고 제2 추력수단의 추력에 의해 제2 밸브본체가 제2 및 제3 포트를 서로 차단하게 하며; 전자추력수단의 전자력이 제1 소정의 값보다 큰 제2 소정의 값에 설정되는 경우, 가동부재에 의해 제1, 제2 밸브본체가 제1 추력수단의 추력에 저항하여서 제1 및 제2 포트를 서로 차단시키고 제2 추력수단의 추력에 저항하여 제2 및 제3 포트를 서로 차단시키며 ;
상기 제1밸브본체 또는 가동부재에는 제1 및 제2 포트로부터 제1 밸브본체의 슬라이딩 방향으로 제1밸브본체의 대향단중 하나에 가해진 액체압력을 기반으로 한 힘과 제1 및 제2 포트로부터 제1 밸브본체의 슬라이딩 방향으로 제1밸브본체의 나머지 대향단에 가해진 액체압력을 기반으로 한 힘이 서로 상쇄하도록 하우징(21)에서의 가동부재의 위치에 무관하게 제1밸브본체의 슬라이딩 방향으로 제1밸브본체의 대향단 사이의 작동유체를 연통하는 작동유체 우회부가 설치되어 있으며;상기 제1 밸브본체는 액체기밀상태로 하우징에서 슬라이딩 하는 스폴에 의해 형성되어 있고 하우징과 제1 밸브본체의 랜드부간의 상대 이동을 통해 제1 및 제2 포트를 차단하게 하는 것을 특징으로 하는 3 위치형 솔레노이드 제어밸브를 제공하는 것이다.
청구항 2는 제1, 제2 및 제3 포트를 지닌 하우징과: 하우징에서 슬라이딩하여 제1 및 제2 포트를 서로 연통 및 차단하게 하는 제1 밸브 본체와: 제1 및 제3 포트를 서로 연통시키는 방향으로 제1 밸브본체를 추력하는 제1 추력수단과: 제2 및 제3 포트를 서로 차단시키는 제2 밸브본체와; 제2 및 제3 포트를 서로 차단하는 방향으로 제2 밸브본체를 추력하는 제2 추력수단과: 전자추력수단과; 제1 및 제2 밸브본체에 의해 제1 추력수단의 추력에 저항하여 제1 및 제2 포트를 서로 차단하게 하고, 제2 추력수단의 추력에 저항하여 제2 및 제3 포트가 서로 연통하도록 제1 및 밸브본체와 맞물려서 전자추력수단의 전자력에 의해 제1 밸브본체의 슬라이딩 방향으로 하우징에서 이동하는 가동부재와: 탄성재로 되어 제1 밸브본체 또는 하우징에 설치된 환상 시일링 부재를 구비하고: 전자추력수단의 전자력이 제로(0)에 설정되는 경우, 제1 추력수단의 추력에 의해 제1 밸브본체가 제1 및 제2 포트를 서로 연통하게 하고 제2 추력수단의 추력에 의해 제2 밸브본체 (29) 가 제2 및 제3 포트를 서로 차단하게 하며: 전자추력수단의 전자력이 제1 소정의 값으로 설정되는 경우, 가동부재에 의해 제1 추력수단의 추력에 저항하여 제1 밸브본체가 제1 및 제2 포트를 서로 차단시키고, 제2 추력수단의 추력에 의해 제2 밸브본체가 제2 및 제3 포트를 서로 연통하게 하며; 전자추력수단의 전자력이 제1 소정의 값보다 큰 제2 소정의 값으로 설정되는 경우, 가동부재에 의해 제1 추력수단의 추력에 저항하여서 제1 및 제2 밸브본체가 제1 및 제2 포트를 서로 차단시키고 제2 추력수단의 추력에 저항하여서 제2 및 제3 포트를 서로 연통시키며; 상기 제1 밸브본체 또는 가동부재는 제1 및 제2 포트로부터 제1 밸브본체의 슬라이 방향으로 제1 밸브본체의 대향단중 하나에 가해진 액체압력을 기반으로 한 힘과 제1 및 제3 포트로부터 제1 밸브본체의 슬라이딩 방향으로 제1 밸브본체의 나머지 대향단에 가해진 액체 압력을 기반으로 한 힘이 서로 상쇄되도록 하우징에서의 가동부재의 위치와 무관하게 제1 밸브본체의 대향단사이의 작동유체를 연통하게 하는 작동유체 우회로가 설치되어 있으며; 상기 밸브본체는 스폴에 의해 형성되어 있고; 상기 제1 밸브본체가 하우징과 제1 밸브본체의 랜드부 사이의 상대이동을 최대로 하는 방향으로 이동하는 경우, 상기 시일링부재는 제1 밸브본체 또는 하우징에 설치된 시이트부와 접촉하여 제1 및 제2 포트를 서로 차단하는 것을 특징으로 하는 3 위치형 솔레노이드 제어밸브를 제공하는 것이다.
청구항 3은 제2 항에 있어서, 제1 및 제2 추력수단은 제1 및 제2 포트를 서로 연통하게 하는 방향으로 가동부재를 밀치고, 제1 및 제2 포트를 서로 차단하는 방향으로 제1 밸브본체를 밀치도록, 제2 추력수단은 제1 및 제2 밸브본체 사이에 설치되어 있고, 제1 추력수단의 추력이 제1 밸브본체가 제1 및 제2 포트를 서로 연통하는 방향으로 밀치도록 제2 추력수단의 추력보다 크게 설정된 것을 특징으로 하는 3 위치형 솔레노이드 제어밸브를 제공하는 것이다.
청구항 4 는 제1, 제2, 및 제3 포트를 지닌 하우징과; 제1 및 제2 포트를 서로 연통 및 차단하는 제1 밸브본체와; 제1 및 제2 포트를 서로 연통하는 방향으로 제1 밸브본체를 밀치는 제1 추력수단과; 제2 및 제3 포트를 서로 연통 및 차단하게 하는 제2 밸브본체와; 제2 및 제3 포트를 서로 차단하는 방향으로 제2 밸브본체를 밀치는 제2 추력수단과; 가동부재와; 전자력을 가동부재에 전달하는 전자추력수단을 구비하며, 전자추력수단의 전자력이 제로 (0) 인 경우, 제1 추력수단의 추력에 의해 제1 밸브본체가 제1 및 제2 포트를 서로 연통시키고, 제2 추력수단의 추력에 의해 제2 밸브본체의 제2 및 제3 포트를 서로 차단시키며; 전자추력수단의 전자력이 제1 소정의 값에 설정된 경우에, 가동부재 (74, 85) 에 의해 제1 추력수단의 추력에 저항하여 제1 밸브본체가 제1 및 제2 포트를 서로 차단시키고 제2 추력수단의 추력에 의해 제2 밸브본체가 제2 및 제3 포트를 서로 차단시키며; 전자추력수단의 전자력이 제1 소정의 값보다 큰 제2 소정의 값에 설정된 경우, 가동부재에 의해 제1 추력수단의 추력에 저항하여 제1 및 제2 밸브본체의 제1 및 제2 포트를 서로 차단시키고 제2 추력수단의 추력에 저항하여 제2 및 제3 포트를 서로 연통시키며; 제1 밸브본체 또는 가동부재는 제1 및 제2 포트로부터 제1 밸브본체의 슬라이딩 방향으로 제1 밸브본체의 대향단중 하나에 가해진 액체압력을 기반으로 한 힘과 제1 및 제2 포트로부터 제1 밸브본체의 슬라이딩 방향으로 제1 밸브본체의 나머지 대항단에 가해진 액체압력을 기반으로 한 힘이 서로 상쇄되도록 가동부재의 위치에 관계없이 제1 밸브본체의 슬라이딩 방향으로 제1 밸브본체의 대향단사이의 작동유체를 연통하는 작동유체 우회로가 설치되어 있으며; 상기 제1 밸브본체와 가동부재가 서로 일체가 되어 설치된 것을 특징으로 하는 3 위치형 솔레노이드 제어밸브를 제공하는 것이다.
청구항 5는 제 4 항에 있어서, 제1 밸브본체는 액체기밀상태로 하우징에 슬라이딩 하는 스폴에 의해 형성되어 있고, 하우징과 제1 밸브본체의 랜드부 사이의 상대적 이동을 통해 제1 및 제2포트를 서로 차단하는 것을 특징으로 하는 3 위치형 솔레노이드 제어밸브를 제공하는 것이다.
청구항 6은 제 4 항에 있어서, 탄성재로 되어 있고 제1 밸브본체 또는 하우징 (81) 에 설치된 환상 시일링부재를 포함하며; 상기 제1 밸브본체는 하우징에 슬라이딩 하는 스폴에 의해 형성되어 있으며; 상기 제1 밸브본체가 하우징과 제1 밸브본체의 랜드부 사이의 상대적인 이동을 최대로 하는 방향으로 이동할 때, 시일링부재는 제1 밸브본체 또는 하우징에 설치된 시이트부와 접촉하여 제1 및 제2 포트를 서로 차단하는 것을 특징으로 하는 3 위치형 솔레노이드 제어밸브를 제공하는 것이다. 제1항의 제3 위치형 솔레노이드 제어밸브에서 제1 밸브본체의 슬라이딩 방향으로 제1 밸브본체의 대항단 사이에 작동유체를 연통시키는 작동유체 우회부가 제1 밸브본체 또는 가동부재에 설치되어 있기 때문에, 제1 및 제2 포트로부터 제1 밸브본체의 슬라이딩 방향으로 제1 밸브본체의 대항단중 하나에 가해진 유체 압력을 기반으로 한 힘과 제1 및 제2 포트로부터 제1 밸브본체의 슬라이딩 방향으로 제1 밸브본체의 나머지 대항단에 가해진 유체압력을 기반으로 한 힘이 하우징에서의 가동부재의 위치와 무관하게 상쇄된다. 따라서, 전자추력 수단의 중간통전 및 완전통전은 매우 작은 전자력에 의해 수행될 수 있어서, 전자추력수단에 공급된 전류량이 감소될 수 잇다. 한편, 청구항 1에 있어서, 전자추력 수단의 중간통전은 위에서 설명했듯이 매우 작은 전자력에 의해 수행될 수 있기 때문에 전자추력수단의 이 중간통전을 유지하는 전류값의 범위가 넓다. 또한, 청구항 1에 있어서, 제1 및 제2 포트가 하우징과 스폴에 의해 형성된 제1 밸브 본체의 랜드부 사이의 상대운동을 통해 차단되기 때문에, 작동유체의 누출은 3 위치형 솔레노이드 제어밸브가 앤티스키드 제어장치등에 가해질 경우, 실용상 아무런 문제를 일으키지 않는다.
청구항 2의 3 위치형 솔레노이드 제어밸브에 있어서, 제1 밸브본체의 슬라이딩 방향으로 제1 밸브본체의 대향단 사이에 작동유체를 연통시키는 작동유체 우회부가 제1 밸브본체 또는 가동부재에 설치되어 잇기 때문에, 제1 및 제2 포트로부터 제1 밸브본체의 슬라이딩 방향으로 제1 밸브본체의 대항단중 하나에 가해진 유체압력을 기반으로 한 힘과 제1 및 제2 포트로 부터 제2 밸브본체의 슬라이딩 방향으로 제1 밸브본체의 나머지 대항단에 가해진 유체압력을 기반으로 한 힘이 하우징에서의 가동부재의 위치에 관계없이 상쇄된다. 따라서, 전자추력수단의 중간통전 및 완전통전은 매우 작은 전자력에 의해 수행되어, 전자추력수단에 공급된 전류량이 감소될 수 있다. 한편, 청구항 2에 있어서, 전자추력수단의 중간통전이 위에서 설명한 것처럼 매우 작은 전자력에 의해 수행되기 때문에, 전자추력수단의 중간통전을 유지시키는 전류값의 범위가 넓어진다. 또한, 청구항 2에 있어서, 환상 시일링 부재가 제1 밸브본체 또는 하우징에 설치된 시이트부와 접촉하므로서 제1 밸브 본체가 이동하는 경우, 제1 및 제2 포트를 차단시키기 때문에, 제1 포트 와 제2 포트 사이의 가동유체의 누출이 크게 감소된다.
청구항 3의 3 위치형 솔레노이드 제어밸브에서, 제2 추력수단이 제1 밸브본체와 제2 밸브본체 사이에 설치되어 있기 때문에, 3 위치형 솔레노이드 제어밸브는 제2 밸브본체, 제1 밸브본체, 가동부재 순서로 하우징에 고정시킴으로써 조립될 수 있기 때문에, 3 위치형 솔레노이드 제어밸브가 용이하게 조립될 수 있다.
청구항 4의 3 위치형 솔레노이드 제어밸브에서, 제1 밸브본체의 슬라이딩 방향으로 제1 밸브본체의 대항단 사이의 작동유체를 연통시키는 작동유체우회로가 제1 밸브본체 또는 가동부재에 설치되어 있기 때문에, 제1 및 제2 포트로부터 제1 밸브본체의 슬라이딩 방향으로 제1 밸브본체의 대항단중 하나에 가해진 액체 압력을 기반으로 한 힘과 제1 및 제2 포트로부터 제1 밸브본체의 슬라이딩 방향으로 제1 밸브본체의 나머지 대항단에 가해진 액체압력을 기반으로 한 힘이 하우징에서의 가동부재의 위치와 관계없이 상쇄된다. 따라서, 전자추력수단의 중간통전과 완전통전은 매우 작은 전자력에 의해 수행되므로, 전자수단에 공급된 전류량이 감소할 수 있다. 한편, 청구항 4에 있어서, 전자추력수단의 중간통전이 위해서 설명했듯이 매우 작은 전자력에 의해 수행될 수 있기 때문에, 전자추력수단의 중간통전을 유지시키는 전류 값의 범위가 넓어진다. 또한, 청구항 4에서 제1 밸브본체 및 가동부재가 일체가 되어 제공되어 있기 때문에 3 위치형 솔레노이드 제어밸브가 구조적으로 하게 된다.
청구항 5의 3 위치형 솔레노이드 제어밸브에서, 제1 및 제2 포트가 하우징과 스폴에 의해 설치된 제1 밸브본체의 랜드부 사이의 상대운동을 통해 차단되기 때문에, 전자석이 통전되지 않을 때 작동유체의 누출이 실질적으로 제거된다.
청구항 6의 3 위치형 솔레노이드 제어밸브에서, 환상시이링 부재가 제1 밸브 본체 또는 하우징에 제공된 시이트부와 접촉하여 제1 밸브본체가 이동할 경우 제1 및 제2 포트를 차단시키기 때문에 제1 포트와 제2 포트 사이의 작동 유체의 누출이 대폭적으로 감소한다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예의 3 위치형 솔레노이드 제어밸브(20)를 도시한다. 3 위치형 솔레노이드 제어밸브(20)의 하우징(21)에는 제1 유체실(21a)이 설치되어 있다. 제1 유체실(21a)의 양단에는 제2 액체실 (21b) 과 제3 액체실 (21c) 이 직렬로 축방향으로 설치되어 있다.
제1 액체실 (21a) 과 제2 액체실 (21b) 사이에는 방사상 안쪽으로 돌출한 작은 직경부 (21d) 가 설치되어 있는 반면, 제1 액체실 (21a) 와 제3 액체실 (21c) 사이에는 계단부 (step portion) (21e) 가 설치되어 있다.
하우징 (21) 에는 제1 액체실 (21a) 와 연통하는 방사상으로 연장한 제1 포트 (22), 제2 액체실 (21b) 과 연통하는 방사상으로 연장한 제2 포트 (23) 와, 제2 액체실 (21b) 과, 연통하는 축방향으로 연장한 제3 포트 (24) 를 설치하고 있다. 전자석을 구비한 전자추력수단 (25) 은 제2 액체실 (21c) 를 포위하기 위해 설치되어 있다.
제1 밸브본체로 역할을 하는 스폴 (26) 이 제1 액체실 (21a) 에 축방향으로 슬라이딩할 수 있게 설치되어 있다. 액체통로 (26a) 가 스폴 (26) 을 개재하여 축방향으로 연장되어 있고, 이 액체통로 (26a) 를 스폴 (26) 의 외주부에 연통시키는 방사상으로 연장한 통로 (26b) 가 스폴 (26) 에 설치되어 있다. 한편, 스폴 (26) 의 우단면 (26d) 이 부분적으로 축방향으로 리셋스되어 작동유체우회부 (26c) 를 형성한다. 제1 스프링 (28) 이 스폴 (26) 과 계단부 (21e) 사이에 압축되어 스폴 (26) 을 작은 직경부 (21d) 의 좌단면에 의해 형성된 맞물림부 (21f) 에 대하여 압축한다.
제3 포트(24)를 개폐하는 제2 밸브본체(29)가 제2 액체실(21b)에 배치되어 있다. 제2 밸브본체(29)는 중공프레임 (29a) 와 제3 포트(24)를 폐쇄시키는 원추상부(29b)를 포함한다. 원추상부(29b)는 프레임(29a)의 선단에 배치되어 있다. 프레임(29a)은 내부중공(29c)와 이 내부중공(29c)과 연통하고 개구부(29d)를 지닌다. 개구부(29d)의 외주는 후술하는 가동부재(31)의 제2 맞물림부(31d)와 맞물리는 맞물림부 (29e)를 형성한다. 제2 스프링(30)이 제2 밸브본체(29)와 작은 직경부(21d)의 우단면에 의해 형성된 스프링지지대(29g)사이에 압축설치되어 제2 밸브본체(29)를 제3 포트 (24) 를 폐쇄시키는 방향으로 밀친다.
가동부재 (31) 는 전자추력수단 (25) 에 의해 밀쳐지고 제3 액체실 (21c) 에 배치된 주본체 (31a) 와 이 주본체 (31a) 로부터 돌출한 로드부 (rod portion) (31b) 를 포함한다. 로드부 (31b) 는 스폴 (26) 의 유체통로 (26a) 에 느슨하게 끼워져 있고 제2 밸브본체 (29) 의 중공 프레임 (29a) 의 내부중공 (29c) 에 연장되어 있다. 디스크 형상의 제1 맞물림부 (31c) 가 작은 직경부 (21d) 에 상응하는 로드부 (31b) 의 선단에 설치되어 있어 스폴 (26) 의 우단면 (26d) 과 맞닿고 있다. 디스크 형상의 제2 맞물림부 (31d) 가 로드부 (31b) 의 선단에 설치되어 있다.
3 위치형 솔레노이드 제어밸브에서, 문자 a는 제1 포트(22)와 통로(26b)를 서로 차단하는 이동거리, 즉, 제1 포트(22)를 폐쇄하는 스폴(26)의 이동거리를 나타내고, 문자 b는 제2 맞물림부(31d)와 제2 밸브본체(29)의 맞물림부(29e)사이의 거리, 즉 제2 밸브본체(29)를 비작동상태에 설정하는 거리를 나타내고, 문자 c는 가동부재(31)의 주본체(31a)와 제3 유체실(21c)의 단면(21h)사이의 거리, 즉, 가동부재의 최대 이동거리라고 하면, 치수 (a,b,c) 는 abc를 만족하도록 설정된다.
다음, 3 위치형 솔레노이드 제어밸브 (20) 의 작동적인 특성을 설명한다.
먼저, 전류가 전자추력수단 (25) 에 공급되지 않아 전자추력이 가동부재 (31) 에 인가되지 않을 때, 즉 전자추력수단 (25) 의 비통시에, 가동부재 (31), 스폴 (26) 및 제2 밸브본체 (29) 가 도 4에 도시된 것처럼 배치된다. 즉, 자기추력 수단 (25) 의 비통전시에, 스폴 (26) 은 제1 스프링 (28) 의 추력에 의해 맞물림부 (21f) 와 맞물리고 제1 포트 (22) 가 스폴 (26) 의 통로 (26b) 와 연통된다.
한편, 제2 밸브본체 (29) 가 제2 스프링 (30) 에 의해 도 4의 오른쪽으로 밀쳐져 원추상부 (29b) 는 제3 포트 (24) 를 폐쇄시킨다. 따라서, 전자추력수단 (25) 의 비통전시에, 토로 (26b), 유체통로 (26a), 작동유체우회부 (26c) 및 제2 유체실 (21b) 를 개재한 제1 포트 (22) 로부터 제2 포트 (23) 로 연통하는 유로가 도 4의 점선에 의해 도시되어 있는 것처럼 형성되어 있다.
다음에, 중간전자력이 전류를 전자추력수단 (25) 에 공급함으로써 전자추력수단 (25) 에 의해 가동부재 (31) 에 가해지는 경우, 즉 전자추력수단 (25) 의 중간 통전인 경우, 가동부재 (31), 스폴 (26) 및 제2 밸브본체 (29) 가 도 5에 도시된 것처럼 배치된다. 즉, 전자추력수단 (25) 의 중간통전시에, 왼쪽방향 전자력이 전자추력수단 (25) 에 의해 가동부재 (31) 에 가해지기 때문에, 가동부재 (31) 는 제1 맞물림부 (31c) 가 스폴 (26) 과 맞물림으로써 스폴 (26) 과 함께 왼쪽으로 이동한다. 이 스폴 (26) 의 이러한 이동에 의해 제1 포트 (22) 와 통로 (26b) 가 서로 차단되어 제1 포트 (22) 가 스폴 (26) 의 랜드부 (land portion) (26f) 에 의해 폐쇄된다. 한편, 제2 밸브본체 (29) 를 비작동상태로 설정하는 거리 (b) 는 위에서 설명했듯이, 제1 포트 (22) 를 폐쇄시키는 스폴 (26) 의 이동거리 (a) 보다 크게 설정된다. 따라서, 제1 포트 (22) 가 폐쇄될지라도, 가동 부재 (31) 의 제2 맞물림부 (31d) 가 제2 밸브본체 (29) 의 맞물림부 (29e)와 접촉하지 않아 제3 포트 (24) 가 제2 밸브본체 (29) 에 의해 폐쇄된 채로 있게 된다. 전자추력수단 (25) 의 중간통전시에, 제2 포트 (23) 가 제1 포트 (22) 및 제3 포트 (24) 와 연통하지 않는다.
다음에, 위의 중간전자력 보다 큰 전자력이 전자추력수단 (25) 에 많은 량의 전류를 공급함으로써 전자추력수단 (25) 에 의해 가동부재(31) 에 가해지는 경우, 즉, 전자추력수단 (25) 의 완전 통전시에, 스폴 (26) 과 제2 밸브부재 본체 (29) 가 도 6에 도시된 것처럼 배치된다. 즉, 전자추력수단 (25) 의 완전 통전의 경우에, 가동부재 (31) 는 전자추력수단 (25) 의 중간통전 경우보다 더 왼쪽으로 이동하여 가동부재 (31) 의 제1 맞물림부 (31c) 와 맞물려 있는 스폴 (26) 이 더 왼쪽으로 이동한다. 한편, 가동부재 (31) 의 이동거리가 제2 밸브본체 (29) 를 비작동상태로 설정하는 거리 (b) 를 초과하는 경우, 가동부재 (31) 의 제2 맞물림부 (31d) 가 프레임 (29a) 의 맞물림부 (29e) 와 맞물려 제2 밸브본체 (29) 가 또한 가동부재 (31) 와 함께 왼쪽으로 이동하여 원추상부 (29b) 가 제3 포트 (24) 에서 해제된다. 결과적으로, 제3 포트 (24) 가 개방된다. 따라서, 전자추력수단 (25) 의 완전통전시에, 제2 포트 (23) 가 제2 유체실 (21b) 을 개재하여 제3 포트 (24) 와 연통된다.
3 위치형 솔레노이드 제어밸브 (20) 는 작동유체우회부 (26c) 를 지닌다.
따라서, 도 4에 도시되어 있듯이, 전자추력수단 (25) 의 비통전 경우에는, 제1 및 제2 포트 (22) 및 (23) 으로부터 스폴 (26) 의 좌단면 (26e) 에 가해진 액체압력과 제1 및 제2 포트 (22) 및 (23) 으로부터 스폴 (26) 의 우단면 (26d) 에 가해진 액체압력이 상쇄되어 액체압력을 기반으로 한 힘이 발생하지 않는다. 따라서, 제1 스프링 (28) 의 추력이 스폴 (26) 이 슬라이딩하는 동안 발생한 작은 슬라이딩 저항을 극복하는 값으로 설정되면, 스폴 (26) 은 전자추력수단 (25) 의 비통전시 소정의 위치에 설정된다. 따라서, 3 위치형 솔레노이드 제어밸브 (20) 에서 제1 스프링 (28) 의 추력이 작은 값으로 설정된다.
한편, 도 5에 도시된 것처럼, 3 위치형 솔레노이드 제어밸브 (20) 에서의 전자 추력수단 (25) 의 중간통전시에, 제2 포트 (23) 로부터 스폴 (26) 의 좌우단면 (26e) 및 (26d) 에 가해진 액체압력이 상쇄되어 액체압력을 기반으로 한 힘이 발생하지 않는다. 따라서, 전자추력수단 (25) 의 중간 통전시에 제1 및 제3 포트 (22) 및 (24) 를 폐쇄 상태로 유지하기 위해, 최소전자력이 제1 스프링 (28) 의 추력을 극복해야 한다. 제1 스프링 (28) 의 추력이 위에서 설명했듯이 작기 때문에, 최소전자력이 매우 작다. 전자추력수단 (25) 의 중간통전시에, 제1 및 제2 포트 (22) 및 (24) 를 폐쇄상태로 유지하는 최대전자력이 제1 및 제2 스프링 (28) 및 (30) 의 추력의 합과 같다. 그러나, 제1 스프링 (28) 의 추력이 상당히 작기 때문에, 최대전자력과 최소전자력 차가 제2 스프링 (30) 의 추력을 매우 큰 값으로 설정하므로서 증가될 수 있다. 따라서, 3 위치형 솔레노이드 제어밸브 (20) 에 있어서의 전자추력수단 (25) 의 중간통전시에, 제1 및 제3 포트 (22) 및 (24) 를 폐쇄상태로 유지하는 전자력이 작지만 폭을 크게 할 수 있다.
또한, 전자추력수단 (25) 의 완전통전시에, 제1 및 제2 스프링 (28), (30) 의 밀침력의 합을 초과하는 전자력과 제3 포트 (24) 로부터 제2 밸브 본체 (29) 에 가해진 최대 액체압력이 가동부재 (31) 에 가해져야 한다.
그러나, 제1 스프링 (28) 의 추력이 위에서 설명했듯이 작기 때문에, 전자추력수단 (25) 의 완전통전시에 필요한 전자력이 또한 매우 작다.
도 7은 3 위치형 솔레노이드 제어밸브 (20) 가 앤티스키드 제어장치에 사용한 일예를 나타낸다. 이 앤티스키드 제어장치에서, 마스터실린더 (33) 가 제1 포트 (22) 와 접속되어 있고, 휠실린더 (36) 가 제2 포트 (23) 와 접속되어 있다. 한편, 제3 포트 (24) 는 리저버 (39) 및 펌프 (38) 를 개재하여 마스터 실린더 (35) 에 환류하는 환류통로 (39) 와 접속되어 있다. 또한, 전자추력수단 (25) 은 휠속도센서 (도시하지 않음) 로 부터의 신호에 의거하여 앤티스키드제어의 가압모우드, 유지모우드 및 감압모우드를 판단하는 콘트롤러 (40) 로부터 전류를 받아들인다.
우선, 전자추력수단 (25) 의 비통전시에, 제1 및 제2 포트 (22) 및 (23) 가 서로 연통하고, 제3 포트 (24) 가 위에서 설명했듯이 폐쇄된다. 따라서, 마스터 실린더 (35) 와 휠실린더 (36) 가 서로 연통되는 반면, 환류통로 (39) 가 차단되어 가압모우드로 된다.
한편, 전자추력수단 (25) 의 중간통전시에, 제2 포트 (23) 가 위에서 설명했듯이 제1 및 제3 포트 (22), (24) 와 연통하지 않으므로서, 휠실린더 (36) 의 액체압력이 유지되는 유지모우드로 된다. 3 위치형 솔레노이드 제어밸브 (20) 에서, 제2 포트 (23) 가 제1 및 제3 포트 (22) 및 (24) 와 연통하지 않는 상태를 유지하는 전자력은 작지만 범위가 넓게 할수 있다. 따라서, 콘트롤러 (40) 로부터 공급된 전류값이 작아지고 고정밀도로 제어될 필요가 없다.
또한, 전자추력수단 (25) 의 완전통전시에, 제1 포트 (22) 가 폐쇄되고 제3 포트 (24) 가 개방되어 제2 포트 (23) 와 연통되어 휠실린더 (36) 가 환류통로 (39) 와 접속되는 감압모우드로 된다. 제1 포트 (22) 를 폐쇄시키고 제3 포트 (24) 를 개방하는 전자력이 위에서 설명했듯이 작기 때문에, 콘트롤러 (40) 으로부터 공급된 전류값이 감소될 수 있다.
3 위치형 솔레노이드 제어밸브 (20) 에서, 제3 포트 (24) 가 제2 스프링 (30) 에 의해 밀쳐지는 제2 밸브본체 (29) 에 의해 폐쇄되기 때문에, 작동유체가 제3 포트 (24) 로부터 누출되지 않는다. 따라서, 도 7의 앤티스키드 제어장치에서, 작동유체는 제3 포트 (24) 가 폐쇄되는 가압모우드에서 제3 포트 (24) 로부터 누출되지 않는다. 한편, 전자추력수단 (25) 의 중간통전 (유지모우드) 및 완전 통전 (감압모우드) 시에, 작동유체가 스폴 (26) 에 의해 폐쇄된 제1 포트 (22) 로부터 약간 누출될 수 있다. 그러나, 감압모우드와 유지모우드가 앤티스키드 제어중이고, 휠실린더 (36) 와 접속된 제2 포트 (23) 의 액체압력이 크게 변하는 상태에서 발생하기 때문에, 작동유체의 누출은 앤티스키드 제어에 아무런 문제가 되지 않는다.
도 8은 3 위치형 솔레노이드 제어밸브 (20) 가 견인제어장치 (traction control device) 에 사용하는 일예를 나타낸다. 이 견인제어장치는 휠실린더의 유체압력을 간접적으로 조정하는 형태이고 부스터 (booster) (44) 를 포함한다.
3 위치형 솔레노이드 제어밸브 (20) 의 제3 포트 (24) 는 고압작동유체를 축적하는 축적기 (45) 에 접속되어 있는 반면, 제2 포트 (23) 는 부스터 (44) 의 제1 부분 (47A) 과 접속되어 있다.
또한, 제1 포트 (22) 는 리저버 (37) 과 펌프 (38) 를 개재하여 축적기 (45) 에 유도되는 환류통로 (46) 와 접속되어 있다.
부스터 (44) 의 액체실 (47) 은 액체실 (47) 에 슬라이딩 할 수 있게 끼워맞추어진 피스톤 (48) 에 의해 액체 기밀상태로 제1 부분 (47A) 과 제2 부분 (47B) 으로 분리되어 있다. 위에서 설명했듯이, 제1 부분 (47A) 은 3 위치형 솔레노이드 제어밸브 (20) 의 제2 포트 (23) 와 접속되어 있다. 제2 부분 (47B) 은 마스터 실린더 (35) 와 접속된 제1 포트 (49) 와 휠실린더 (36) 와 접속된 제2 포트 (50) 를 지니고 있다. 또한, 제1 스프링 (51) 은 제2 부분 (47B) 에서 압축된다.
중공 케이지 (hollow cage)(52)가 피스톤 (48) 의 좌단면 (48a) 에 일체로 설치되어 있고, 개구부 (52b) 가 중공 케이지 (52) 의 단부 (52a) 의 중심에 설치되어 있다. 밸브본체 (53) 의 로드부 (53a) 의 일단에 설치된 큰 직경의 스프링지지대 (53b) 가 케이지 (52) 에 설치되어 있고, 제2 스프링 (54) 이 스프링지지대 (53b) 와 피스톤 (48) 의 좌단면 (48a) 사이에 압축된다. 로드부 (53a) 는 개구부 (52b)로부터 케이지 (52) 외부로 돌출하고, 시일링부재 (55) 가 로드부 (53a) 의 타단에 부착되어 있다.
전자추력수단 (25) 의 비통전시에, 제3 포트가 폐쇄되기 때문에, 축적기 (45) 의 고압작동유체가 부스터 (44) 에 공급되지 않기 때문에, 견인제어를 받지 않는 상태로 된다.
전자추력수단 (25) 의 완전통전시에, 제2 및 제3 포트 (23), (24) 가 서로 연통하기 때문에 축적기 (45) 의 고압작동유체가 3 위치형 솔레노이드 제어밸브 (20) 의 제2 액체실 (21b) 을 통해 부스터 (44) 의 제1 부분 (47A) 에 공급된다. 따라서, 피스톤 (48) 은 왼쪽으로 이동하여 시일링부재 (55) 가 제1 포트 (49) 를 폐쇄시킨다. 제1 부분 (47A) 에서의 압력이 더 상승하는 경우 제2 부분 (47B) 의 체적이 피스톤 (48) 의 이동에 따라 축소되어 작동유체가 휠실린더 (36) 에 공급된다. 결과적으로, 마스터실린더 (35) 의 작동과 관계없이 휠실린더 (36) 의 액체압력이 상승하여 견인제어가 수행된다.
전자추력수단 (25) 의 중간통전이 전자추력수단 (25) 의 완전통전후 수행될 때, 제3 포트 (24) 가 폐쇄되어 축적기 (45) 로 부터의 작동유체의 유입이 정지된다. 한편, 제1 포트 (22) 가 폐쇄되기 때문에, 부스터 (44) 의 제1 부분 (47A) 의 작동유체가 배출되지 않아 휠실린더 (36) 의 유체압력이 유지된다.
도 8의 견인제어장치에서, 3 위치형 솔레노이드 제어밸브 (20) 의 제3포트 (24) 가 제2 스프링 (30) 에 의해 밀처진 제2 밸브본체 (29) 에 의해 폐쇄되기 때문에, 축적기 (45) 의 고압작동유체가 견인제어를 받지 않는 상태로 제3 포트 (24) 로부터 누출을 방지할 수 있다.
도 9∼도 11은 본 발명의 제2 실시예의 3 위치형 솔레노이드 제어밸브 (60) 를 도시한다. 3 위치형 솔레노이드 제어밸브 (60) 의 하우징 (61) 에는 제1 액체실 (61a) 이 형성되어 있다. 제2 유체실 (61b) 와 제3 유체실 (61c) 이 제1 액체실 (61a) 의 대항단에 형성되어 축방향에 직렬로 설치되어 있다.
방사상 안쪽으로 연장한 시이트부 (61d) 가 제1 액체실 (61a) 과 제3 액체실 (61c) 사이에 설치되어 있다. 시이트부 (61d) 의 내측직경은 제2 액체실 (61b) 의 직경과 같게 설정되어 있다. 또한, 하우징 (61) 에는 제1 액체실 (61a) 과 연통할 방사상 연장한 제1 포트 (22), 제2 액체실 (61b) 과 연통하는 방사상 연장한 제2 포트 (23) 및 제2 액체실 (61b) 과 연통하는 축방향으로 연장한 제3 포트 (24) 를 설치하고 있다.
스폴 (63) 은 큰 직경부 (63a), 작은 직경부 (63b) 및 플랜지부 (63c) 를 포함함과 동시에 액체통로 (63d) 가 스폴 (63) 을 통해 축방향으로 설치되어 있다. 큰 직경부 (63a) 는 제2 유체실 (61b) 의 주변면과 슬라이딩 접촉하는 반면, 작은 직경부 (63b) 및 플랜지부 (63c) 가 제1 유체실 (61a) 에 느슨하게 끼워져 있다. 고무와 같은 탄성체로 만들어진 환상시일링부재 (64) 가 작은직경부 (63b) 주위에 고정되어 플랜지부 (63c) 와 큰직경부 (63a) 사이에 축방향으로 유지되어 있다.
가동부재 (65) 는 주본체 (65a) 와 이 주본체 (65a) 로부터 돌출한 로드부 (65b) 를 포함한다. 로드부 (65b) 는 스폴 (63) 의 액체통로 (63d) 를 개재하여 느슨하게 끼워져 제2 밸브본체 (29) 의 내부중공 (29c) 으로 돌출되어 있다.
디스크 형상의 맞물림부 (65c) 가 로드부 (65b) 의 선단에 설치되어 있다. 가동부재 (65) 의 우단면은 축방향으로 부분적으로 리셋스되어 작동유체우회부 (65d) 를 설치한다. 또한, 제1 스프링 (28) 이 가동부재 (65) 의 주본체 (65a) 와 제3 액체실 (61c) 의 단면 (61e) 사이에 압축되어 가동부재 (65) 를 도 9의 오른쪽으로 밀친다.
3 위치형 솔레노이드 제어밸브 (60) 에서, 제2 스프링 (30) 은 제2 밸브본체 (29) 와 큰 직경부 (63a) 와 스폴 (63) 의 작은 직경부 (63b) 사이의 조인트 부분에 형성된 스프링 지지대 (63e) 사이에 압착되어 설치되어 있다. 따라서, 3 위치형 솔레노이드 제어밸브 (60) 에서, 제2 스프링 (30) 은 제3 포트 (24) 를 폐쇄시키는 방향으로 제2 밸브본체 (29) 를 밀칠뿐 아니라, 시일링부재 (64) 를 시이트부 (61d) 와 접촉시키는 방향으로 스폴 (63) 을 밀친다. 그러나, 제1 스프링 (28) 의 추력이 제2 스프링 (30) 의 추력 보다 크게 설정되었기 때문에, 스폴 (63) 이 전자추력수단 (25) 의 비통전시에 도 9에 도시된 위치에 유지된다.
다음, 3 위치형 솔레노이드 제어밸브 (60) 의 작동을 설명할 것이다. 우선, 전자추력수단 (25) 의 비통전시에, 가동부재 (65), 스폴 (63) 및 제2 밸브본체 (29) 가 도 9에 도시되어 있듯이 배치되어 있다. 스폴 (63) 이 도 9에 도시된 위치에 위치할 때, 시일링부재 (64) 가 시이트부 (61d) 와 접촉하지 않고, 제1 포트 (23) 가 도 9에서 점선으로 도시된 것처럼, 제1 액체실 (61a), 작동유체우회부 (65d), 액체통로 (63d) 및 제2 액체실 (61b) 을 개재하여 제2 포트 (23) 와 연통된다. 이때, 제3 포트 (24) 가 제2 밸브본체 (29) 에 의해 폐쇄되지만 제2 밸브본체 (29) 가 제2 스프링 (30) 의 추력에 의해 제3 포트 (24) 에 대해 압축되기 때문에 작동유체가 제3 포트 (24) 로부터 누출되지 않는다.
전자추력수단 (25) 의 중간통전시에, 가동부재 (65), 스폴 (63) 과 제2 밸브본체 (29) 가 도 10에 도시된 것처럼 위치한다. 즉, 가동부재 (65) 는 전자추력수단 (25) 의 중간통전시에 전자력에 의해 왼쪽으로 위치할 때, 스폴 (63) 이 제2 스프링 (30) 의 추력에 의해 왼쪽으로 위치하여 시일링부재 (64) 가 시이트부 (61d) 에 대해 압축되어, 제1 및 제3 액체실 (61a) 과 (61c) 사이의 연통이 차단된다. 한편, 스폴 (63) 의 큰 직경부 (63a) 가 제2 액체실 (61b) 의 주변면과 슬라이딩 접촉하기 때문에, 제1 및 제2 유체실 (61a), (61b) 사이의 연통이 차단된다. 따라서, 전자추력수단 (25) 의 중간통전시에, 제1 액체실 (61a) 이 제2 및 제3 유체실 (61b), (61c) 에서 차단되고, 제1 포트가 제2 및 제3 포트 (23), (24) 에서 차단된다. 또한, 전자추력수단 (25) 의 중간통전시에 제3 포트 (24) 가 제2 스프링 (30) 에 의해 밀쳐지는 제2 밸브본체 (24) 에 의해 폐쇄된다.
다음, 전자추력수단 (25) 의 완전통전시에, 가동부재 (65), 스폴 (63) 및 제2 밸브본체 (29) 가 도 11에 도시된 것처럼 위치한다. 즉, 전자추력수단 (25) 의 완전통전시에, 가동부재 (65) 는 전자추력수단 (25) 의 중간통전시보다 더 왼쪽으로 이동한다. 따라서, 가동부재 (65) 의 맞물림부 (65c) 가 제2 솔레노이드 밸브본체 (29) 의 맞물림부 (29e) 와 맞물리기 때문에, 제2 밸브본체 (29) 가 가동부재 (65) 와 함께 왼쪽으로 이동하여 제3 포트 (24) 가 제2 밸브본체 (29) 에 의해 개방된다. 한편, 시일링부재 (64) 가 시이트부 (61d) 와 접촉상태로 유지하기 때문에, 제1 포트 (22) 가 폐쇄된다. 따라서, 전자추력수단 (25) 의 완전통전시에, 제2 및 제3 포트 (23) 및 (24) 가 도 11에 접선으로 도시된 것처럼 제2 액체실 (61b) 을 통해 연통된다.
3 위치형 솔레노이드 제어밸브 (60) 에서, 작동유체우회부 (65d) 가 가동부재 (65) 의 주본체 (65a) 에 설치되어 있기 때문에, 같은 유체압력이 전자추력수단 (25) 의 완전 통전시에 스폴 (63) 의 대항단면에 가해진다. 한편, 시일링부재 (64) 가 시이트부 (61d) 와 접촉하고 있는 전자추력수단 (22) 의 중간통전 및 완전통전시에 시이트부 (61d) 의 내부직경이 위에서 설명했듯이 제2 액체실 (61b) 의 직경과 같게 설정되기 때문에, 스폴 (63) 의 대항단면에 기재된 유체압력이 같아 상쇄된다. 따라서, 제1 실시예와 같은 방식으로, 전자추력수단 (25) 의 중간 통전 및 완전 통전에 필요한 전류량은 감소될 수 있고, 제1 및 제3 포트 (22) 및 (24) 가 전자추력수단 (25) 의 중간통전상태로 폐쇄된 전류범위가 넓게 설정될 수 있다.
한편, 제2 실시예에서, 제1 및 제2 포트 (22), (23) 사이의 연통이 시일링부재 (64) 를 시이트부 (61d) 와 접촉하게 하므로서 차단되기 때문에, 전자추력수단 (25) 의 중간통전 및 완전통전시에 제1 포트 (22) 로부터 작동유체의 누출이 크게 방지될 수 있다.
제1 실시예의 3 위치형 솔레노이드 제어밸브 (20) 의 도 7 및 도 8과 동일한 방식으로, 제2 실시예의 3 위치형 솔레노이드 제어밸브 (60) 가 앤티스키드 제어장치와 견인제어장치에 사용될 수 있다.
한편, 제2 실시예에서는 제2 스프링 (30) 이 제1 실시예와는 달리 제2 밸브본체 (29) 와 스폴 (63) 사이에 압축되어 설치되어 있기 때문에, 3 위치형 솔레노이드 제어밸브 (60) 가 제2 밸브본체 (29), 제2 스프링 (30) 및 스폴 (63) 을 하우징 (61) 에 순서대로 배치되어 조립될 수 있어서, 3 위치형 솔레노이드 제어밸브 (60) 의 조립이 용이해진다.
도 12 - 도 14는 본 발명의 제3 실시예의 3 위치형 솔레노이드 제어밸브 (70) 를 도시한다. 제1 액체실 (71b) 과 이 제1 액체실 (71a) 보다 직경이 큰 제2 액체실 (71b) 및 3 위치형 솔레노이드 제어밸브 (70) 의 하우징 (71) 에 설치되어 축방향에 직렬로 설치되어 있다. 하우징 (71) 은 제1 액체실 (71a) 과 연통하는 방사상으로 연장한 제1 및 제2 포트 (22) 및 (23) 과 제1 유체실 (71a) 와 연통하는 축방향으로 연장한 제3 포트 (24) 를 지닌다.
스폴 (73) 이 제1 액체실 (71a) 에 설치되어 액체기밀상태로 실질적으로 슬라이딩 할 수 있다. 작동유체 우회부로 작용하는 유체통로 (73a) 가 스폴 (73) 을 개재하여 축방향으로 관총되어 있고 액체통로 (73a) 를 스폴 (73) 의 외주변과 연통시키는 통로 (73b) 가 스폴 (73) 에 형성되어 있다. 제1 스프링 (28) 이 스폴 (73) 의 좌단면 (73c) 과 제2 액체실 (71b) 의 단면 (71c) 사이에 압축되어 설치되어 있다. 스폴 (73) 의 좌단부는 제2 액체실 (71b) 에 돌출해 있고, 가동부재 (74) 가 스폴 (73) 의 좌단부에 고정되어 있다. 가동부재 (74) 는 짧은 원통형 모양으로 되어 있고, 액체통로 (74a) 가 가동부재 (74) 를 통해 축방향으로 관통한다. 스폴 (73) 을 유체통로 (74a) 에 압착고정시키므로서, 가동부재 (74) 와 스폴 (73) 이 일체가 되어 서로 고정되어 있다. 한편, 전자석을 포함하는 전자추력수단 (25) 이 설치되어 제2 유체실 (71b) 을 포위한다.
제2 밸브본체 (75) 는 스폴 (73) 의 액체통로 (73a) 와 가동부재 (74) 의 액체통로 (74a) 에 느슨하게 끼워진 긴 로드부 (75a) 를 지닌다. 제3 부재를 폐쇄시키는 원추상부 (75b) 가 제1 액체실 (71a) 에 인접한 로드부 (75a) 의 일단에 설치되어 있다. 한편, 스프링지지대 (75c) 가 제2 액체실 (71b) 에 인접한 로드부 (75a) 의 타단에 설치되어 제2 스프링 (30) 이 스프링지지대 (75c) 와 제2 액체실 (71b) 의 단면 (71c) 사이에 압축되어 설치된다.
제1 실시예와 동일한 방식으로, 3 위치형 솔레노이드 제어밸브 (70) 의 부품의 크기는 제1 포트 (22) 를 폐쇄시키는 스폴 (73) 의 이동거리 a, 제2 밸브본체 (75) 를 비작동상태로 설정하는 거리 b, 및 가동부재 (74) 의 최대이동거리 c 는 abc의 관계를 만족하도록 설정되어 있다.
다음, 위에서 설명한 장치의 3 위치형 솔레노이드 제어밸브 (70) 의 작동을 설명한다. 먼저, 전자력은 전류가 전자추력수단 (25) 에 공급되지 않고 즉, 전자추력수단 (25) 의 비통전시에, 가동부재 (74) 에 가해지지 않는 경우, 가동부재 (74) 와 일체가 된 스폴 (73) 및 제2 밸브본체 (75) 가 도 12에 도시된 것처럼 배치된다. 전자추력수단 (25) 의 비통전시에, 스폴 (73) 이 제1 스프링 (28) 에 의해 오른쪽으로 밀쳐지기 때문에, 가동부재 (74) 가 제1 및 제2 액체실 (71a) 및 (71b) 사이의 조인트에 형성된 계단부 (71e) 와 접촉하여 스폴 (73) 이 통로 (73b) 가 제1 포트 (22) 와 연통하는 위치에 유지한다. 한편, 제2 밸브본체 (75) 는 제2 스프링 (30) 에 의해 오른쪽으로 밀쳐져 원추상부 (75b) 가 제3 포트 (24) 를 폐쇄시킨다. 따라서, 전자추력수단 (25) 의 비통전시에, 통로 (73b), 액체통로 (73a) 및 제1 액체실 (71a) 를 개재하여 제1 포트 (22) 에서 제2 포트 (23) 까지 진행한 유로가 도 12의 점선에 의해 도시되어 있듯이 형성되어 있다.
다음, 중간전자력이 전류를 전자추력수단 (25) 에 공급함으로서 가동부재 (74) 에 가해질 때, 즉, 전자추력수단 (25) 의 중간통전시에, 가동부재 (74), 스폴 (73) 및 제2 밸브부재 (75) 가 도 13에 도시된 것처럼 위치된다. 즉, 전자추력수단 (25) 의 중간통전시에, 왼쪽 전자력이 전자추력수단 (25) 에 의해 가동부재 (74) 에 가해지기 때문에, 가동부재 (74) 와 이 가동부재 (74) 와 일체된 스폴 (73) 이 도 12 위치로부터 왼쪽으로 위치된다. 스폴 (73) 의 이동으로, 제1 포트 (22) 및 통로 (73b) 가 서로 차단되어 제1 포트 (22) 가 스폴 (73) 의 랜드부 (73e) 에 의해 폐쇄된다.
위에서 설명했듯이 제2 밸브본체 (75) 를 비작동상태에 설정하는 거리 (b) 가 제1 포트 (22) 를 폐쇄하기 위한 스폴 (73) 의 이동거리 (a) 보다 크게 설정된다. 따라서, 제1 포트 (22) 가 폐쇄될지라도, 스폴 (73) 의 단면 (73c) 이 제2 밸브본체 (75) 의 스프링 지지대 (75c) 와 접촉하지 않아, 제3 포트 (24) 가 제2 밸브본체 (75) 에 의해 폐쇄상태로 유지된다. 다음, 큰 전자력이 많은 량의 전류를 전자추력수단 (25) 에 공급함으로써 전자추력수단 (25) 에 의해 가동부재 (74) 에 가해질 때, 즉, 전자추력수단 (25) 의 완전통전시에, 가동부재 (74), 스폴 (73) 및 제2 밸브본체 (75) 가 도 14에 도시된 것처럼 배치된다.
즉, 전자추력수단 (25) 의 완전통전시에, 가동부재 (74) 와 스폴 (73) 이 전자추력수단 (25) 의 중간통전시보다 더 왼쪽으로 이동하는 반면, 제1 포트 (22) 는 스폴 (73) 에 의해 폐쇄상태로 유지된다. 한편, 가동부재 (74) 와 스폴 (73) 의 이동에 의해, 스폴 (73) 의 단면 (73c) 과 제2 밸브본체 (75) 의 스프링지지대 (75c) 가 서로 접촉하여 제2 밸브본체 (75) 가 제2 스프링 (30) 의 추력에 대해 왼쪽으로 이동된다. 따라서, 제2 밸브본체 (75) 의 원추상부 (75b) 가 제3 포트 (24) 로부터 방출되어 제3 포트 (24) 를 개방한다. 따라서, 전자추력수단 (25) 의 완전통전시에 제1 유체실 (71a) 을 개재하여 제2 포트 (23) 로부터 제3 포트 (24) 로 진행하는 유로가 도 14의 점선에 의해 도시된 것처럼 형성되어 있다.
3 위치형 솔레노이드 제어밸브 (70) 에서, 스폴 (73) 을 개재하여 축방향에 설치된 유체통로 (73a) 가 스폴 (73) 에 형성되어 있다. 따라서, 도 12에 도시되어 있듯이, 전자추력수단 (25) 의 비통전시에, 제1 및 제2 포트 (22) 및 (23) 으로부터 스폴 (73) 의 대항단 (73c) 및 (73d) 에 가해진 액체압력이 상쇄되어 액체 압력을 기반으로 한 축방향 힘이 스폴 (73) 에 가해지지 않는다. 따라서, 전자추력수단 (25) 의 비통전시에, 스폴 (73) 을 소정의 위치에 유지시키기 위해, 제1 스프링의 추력이 스폴 (73) 의 슬라이딩하는 동안 발생한 작은 슬라이딩 저항을 극복하도록 작은 값으로 설정될 수 있다.
한편, 스폴 (73) 을 통해 축방향에 설치된 액체통로 (73a) 가 스폴 (73) 에 형성되기 때문에, 스폴 (73) 의 대항단면 (73c) 및 (73d) 에 가해진 유체압력이 전자추력수단 (25) 의 중간통전시 서로 상쇄된다. 따라서, 제1 및 제3 포트 (22) 및 (24) 를 폐쇄 상태로 유지하는데 필요한 최소전자력이 제1 스프링 (28) 의 추력과 스폴 (73) 의 슬라이딩 저항의 합과 같다. 한편, 제1 및 제3 포트 (22) 및 (24) 를 폐쇄상태로 유지하는데 필요한 최대전자력은 제1 및 제2 스프링 (28), (30) 의 추력의 합과 같다. 그러나, 제1 스프링 (28) 의 추력이 위에서 설명했듯이, 작기 때문에, 위에서 언급한 최대, 최소 전자력 간의 차가 제2 스프링 (30) 의 추력을 매우 큰 값에 설정하므로서 넓어진다. 따라서, 제3 실시예에서 전자추력수단 (25) 의 중간통전시에, 제1 및 제3 포트 (22), (24) 를 폐쇄상태로 유지하는 전자력이 작고 이 전자력의 범위가 넓게 설정될 수 있다.
한편, 제3 실시예에서 전자추력수단 (25) 의 완전통전시에, 전자력은 제1 및 제2 스프링 (28) 및 (30) 의 추력과 제2 밸브본체 (75) 에 가해진 유체압력을 기반으로 한 최대힘의 합과 같다. 그러나, 제1 스프링 (28) 의 추력이 위에서 설명했듯이 작기 때문에, 전자추력수단 (25) 의 완전통전시에 필요한 전자력이 매우 작다.
제1 실시예의 도 7과 같은 방식에 있어서, 3 위치형 솔레노이드 제어밸브 (70) 가 제1, 제2 및 제3 포트 (22), (23) 및 (24) 를 마스터실린더, 휠실린더 및 환로에 접속함으로써 앤티스키드 제어장치에 사용될 수 있다. 이때, 제3 포트 (24) 가 제2 밸브본체 (75) 를 하우징 (71) 에 압축하므로서 폐쇄되기 때문에, 차량이 앤티스키드 제어가 받지 않고 있을 때, 작동유체가 제3 포트 (24) 로 부터 유출되지 않는다. 한편, 작동유체는 스폴 (73) 과 하우징 (71) 사이의 슬라이딩 캡 (sliding gap) 을 개재해서 약간 누출될 수 있지만, 이 누출은 휠실린더와 접속된 제2 포트 (23) 의 유체압력이 앤티스키드 제어중에 크게 변하는 상태에서 발생한다. 따라서, 작동유체의 누출이 스폴 (73) 과 하우징 (71) 사이의 슬라이딩 캡을 최소화함으로써 감소될 때, 작동유체의 누출이 실질적인 이용시 문제가 되지 않는다.
또한, 제3 실시예에서, 가동부재 (74) 와 스폴 (73) 이 일체가 되어 서로 고정되기 때문에, 가동부재 (74) 및 스폴 (73) 이 3 위치형 솔레노이드 제어밸브 (70) 의 작동중에 축방향으로 일체가 되어 이동하고, 3 위치형 솔레노이드 제어밸브 (70) 는 제1 및 제2 실시예의 3 위치형 솔레노이드 제어밸브보다 구조적으로 간단하게 된다.
도 15 - 도 17은 본 발명의 제 4 실시예의 3 위치형 솔레노이드 제어밸브 (80) 를 도시한다. 3 위치형 솔레노이드 제어밸브 (80) 의 하우징 (81) 에는 제1 유체실 (81a) 이 설치되어 있다. 제2 액체실 (81b) 및 제3 액체실 (81c) 은 제3 유체실 (81a) 의 대항단에 설치되어서, 축방향에 직렬로 설치되어 있다. 방사상 안쪽으로 연장한 시이트부 (81d) 가 제1 및 제3 액체실 (81a) 및 (81c) 사이에 설처되어 있다. 한편, 하우징 (81) 에는 제1 액체실 (81a) 과 연통하는 방사상으로 연장한 제1 포트 (22), 제2 액체실 (81b) 과 연통하는 방사상으로 연장한 제2 포트 (23) 및 제2 액체실 (81b) 과 연통하는 축방향으로 연장한 제3 포트 (24) 가 설치되어 있다.
스폴 (83) 은 큰직경부 (83a), 작은직경부 (83b) 및 플렌지부 (83c) 를 포함하고 액체통로 (83d) 는 스폴 (83) 을 통해 축방향으로 연장되어 있다.
큰 직경부 (83a) 는 제2 액체실 (81b) 의 주변면과 슬라이딩 접촉되어 있는 반면, 작은 직경부 (83b) 및 플랜지부 (83c) 가 제1 및 제3 유체실 (81a) 및 (81c) 에 느슨하게 끼워져 있다. 환상시일링부재 (84) 가 작은 직경부 (83b) 주위에 고정되어 플랜지부 (83c) 와 큰직경부 (83a) 사이에 축방향으로 유지되어 있다. 제1 스프링 (28) 이 스폴 (83) 의 좌단면 (83e) 와 제3 액체실 (81c) 의 좌단면 (81e) 사이에 압축되어 설치되어 있다.
또한, 제3 실시예와 같은 방법으로, 짧은 원통형 형상을 하고, 이를 통해 축방향에 설치된 유체통로 (85a) 가 형성된 가동부재 (85) 가 제3 유체실 (81c) 에 연장한 스폴 (83) 의 좌단부에 고정되어 있다. 작동유체우회부 (85b) 가 가동부재 (85) 의 주변을 부분적으로 방사상으로 리셋스함으로써 가동부재 (85) 에 형성된다. 전자석을 포함하는 전자추력수단 (25) 은 제3 유체실 (81c)를 포위 하도록 설치되어 있다.
제3 실시예와 같은 방식으로, 제2 밸브본체 (86) 는 스폴 (83) 의 액체통로 (83d) 와 가동부재 (85) 의 액체통로 (85a) 에 느슨하게 끼워진 긴 로드부 (86a) 를포함한다. 제3 포트 (24)를 폐쇄시키는 원추형상부 (86b) 는 제2 액체실 (81b)에 인접한 로드부 (86a) 의 일단에 설치되어 있다. 한편, 스프링 지지대 (86c) 는 제3 액체실 (81c) 에 인접한 로드부 (86a) 의 타단에 설치되어서, 제2 스프링 (30) 이 스프링 지지대 (86c) 와 제3 유체실 (81c) 의 단면 (81e) 사이에 압축되어 설치되어 있다.
위에서 설명한 배열의 3 위치형 솔레노이드 제어밸브 (80) 의 작동을 설명할 것이다. 먼저, 전자추력수단 (25) 의 비통전시에, 스폴 (83) 은 도 15에 도시된 것처럼 위치한다. 따라서, 시일링부재 (84) 는 시이트부 (81d) 와 접촉이 벗어나게 되고, 제1 유체실 (81a), 작동유체 우회부 (85b), 제3 유체실 (81c), 유체통로 (85a), (83d) 및 제2 액체실 (81b)을 개재하여 제1 포트 (22) 로부터 제2 포트 (23) 까지 진행한 유로가 도 15의 점선으로 도시되어 있듯이 형성되어 있다.
전자추력수단 (25) 의 중간통전시에, 전자추력부재 (25) 로부터 전자력이 가해진 가동부재 (85) 와 이 가동부재 (85) 와 일체가 된 스폴 (23) 이 도 16에 도시되어 있듯이 왼쪽으로 이동된다. 따라서, 시일링부재 (84) 는 시이트부 (81d) 에 대해 압축되어 제1 및 제3 액체실 (81a) 및 (81c) 사이의 연통을 차단한다. 따라서, 전자추력수단 (25) 의 중간통전시에, 제1 포트 (22) 는 제2 및 제3 포트 (23), (24) 와 차단되는 반면, 제3 포트 (24) 는 제2 밸브본체 (86) 에 의해 폐쇄된다.
전자추력수단 (25) 의 완전통전시에, 가동부재 (85) 및 스폴 (83) 이 도 17에 도시된 것처럼 왼쪽으로 더 이동하는 반면, 시이트부 (81d) 에 대해 압축된 시일링부재가 편향된다. 한편, 스폴 (83) 의 단면 (83e) 가 제2 밸브본체 (86) 의 스프링지지대 (86c) 와 접촉하기 때문에, 제2 밸브본체 (86) 가 가동부재 (85) 및 스폴 (83) 과 함께 왼쪽으로 또한 이동하여 제3 포트 (24)를 개방시킨다. 따라서, 전자추력수단 (25) 의 완전통전시에, 제2 및 제3 포트 (23) 및 (24) 가 도 17에서 점선으로 도시되었듯이 제2 유체실 (81b)를 통해 서로 연통된다.
제1∼ 제3 실시예와 같은 방식으로, 스폴 (83) 의 대항단면 (83e) 및 (83f) 에 가해진 유압이 3 위치형 솔레노이드 제어밸브 (80) 에 있어서 모든 시간에 상쇄되기 때문에 제1 스프링 (28) 의 추력이 작은값으로 설정된다. 따라서 전자추력수단 (25) 의 중간통전 및 완전통전상태가 매우 작은 전자력에 의해 유지 될 수 있다. 전자추력수단 (25) 의 중간통전상태를 얻는 전류범위는 또한 매우 넓다.
한편, 3 위치형 솔레노이드 밸브에서, 제1 및 제2 포트 (22) 및 (23) 는 시일링부재 (84)를 시이트부 (81d) 와 접촉하므로서 차단되기 때문에, 전자추력수단 (25) 의 중간통전 또는 완전통전시에 작동유체의 누출이 스폴 (83) 과 하우징 (81) 사이의 매우 긴 슬라이딩 캡을 통해서만 발생하므로 3 위치형 솔레노이드 제어밸브 (80) 의 부품이 낮은 정밀도로 기계가공될지라도 작아질 수 있다.
또한, 제 4 실시예에서, 가동부재 (85) 와 스폴 (83) 이 위에서 설명했듯이, 서로 일체가 되어 고정되어 있기 때문에, 가동부재 (85) 와 스폴 (83) 이 축방향으로 일체가 되어 이동하여 3 위치형 솔레노이드 제어밸브 (80) 가 제1 및 제2 실시예의 3 위치형 솔레노이드 제어밸브 (20) 및 (60) 보다 구조가 간단하다.
한편, 제1 실시예 - 제 4 실시예의 3 위치형 솔레노이드 제어밸브 (20∼80) 가 앤티스키드 제어장치에 사용하는 경우, 제1 포트 (22) 가 마스터실린더와 접속되고 제3 포트 (24) 가 환류로와 접속된다. 그러나, 제1 및 제3 포트 (22), (24) 가 환류로와 마스터실린더와 역으로 접속될 수 있다. 이 경우에, 제2 스프링의 추력이 마스터실린더로 부터의 압력으로 인해 제2 밸브본체가 제3 포트 (24)를 개방시키는 것을 방지하도록 설정되는 경우, 앤티스키드 제어는 전자추력 수단 (25) 의 비통전상태, 중간 통전상태 및 완전통전상태를 각각 감압모우드, 유지모우드 및 가압모우드로 설정하므로서 성취될 수 있다.
청구항 제1 항 및 제2 항의 3 위치형 솔레노이드 제어밸브에서 제1 밸브본체의 슬라이딩 방향으로 제1 밸브본체의 대항단 사이의 작동유체를 연통시키는 작동유체 우회로가 제1 밸브본체 또는 가동부재에 설치되어 있기 때문에, 제1 및 제2 포트로부터 제1 밸브본체의 슬라이딩 방향으로 제1 밸브본체의 대항단중 하나에 가해진 유압을 기반으로 한 힘과, 제1 및 제2 포트로부터 제1 밸브본체의 슬라이딩 방향으로 제1 밸브본체의 슬라이딩 방향으로 제1 밸브본체의 나머지 대항단에 가해진 유압을 기반으로 한 힘이 하우징에서의 가동부재의 위치와 관계없이 서로 상쇄된다. 따라서, 전자추력수단의 중간통전 및 완전통전이 매우 작은 전자력에 의해 수행되어 전자추력수단에 가해진 전류량이 감소될 수 있다. 결과적으로, 전자추력수단이 크기가 작아도 되어 3 위치형 솔레노이드 제어밸브 전체는 소형화하여 코스트의 저감을 도모할 수 있다.
한편, 청구항 제1 항 및 제2 항에서, 위에서 설명했듯이 매우 작은 전자력에 의해 전자추력수단의 완전통전으로, 전자추력수단의 중간통전을 유지하는 전류 값의 범위가 매우 넓어져 전자추력수단에 공급된 전류의 관리정밀도가 대폭적으로 작게 될 수 있다.
또한, 청구항 제1 항에서, 제1 및 제2 포트는 하우징과 스폴에 의해 설치된 제1 밸브본체의 랜드부 사이의 상대운동을 통해 차단되기 때문에 전자추력수단의 비통전시의 작동유체의 누출이 3 위치형 솔레노이드 제어밸브가 앤티스키드 제어장치에 이용될 경우 실질적으로 아무런 문제가 없다.
제2 항에 있어서, 환상시일링부재가 제1 밸브본체 또는 하우징에 설치된 시이트부와 접촉하여 제1 밸브본체가 이동하는 경우, 제1 포트 및 제2 포트를 차단하기 때문에, 제1 및 제2 포트 사이의 작동유체의 누출이 대폭 감소될 수 있다.
청구항 제3 항의 3 위치형 솔레노이드 제어밸브에서, 제2 추력수단이 제1 및 제2 밸브본체 사이에 설치되었기 때문에, 3 위치형 솔레노이드 제어밸브는 제2 밸브본체, 제1 밸브본체 및 가동부재를 이 순서대로 하우징에 고정함으로써 조립될 수 있기 때문에 3 위치형 솔레노이드 제어밸브가 용이하게 조립될 수 있다.
청구항 제 4 항의 3 위치형 솔레노이드 제어밸브에서, 제1 포트 및 제2 포트로부터 제1 밸브본체의 슬라이딩 방향으로 제1 밸브본체의 대항단중 하나에 가해진 액체압력을 기반으로 한 힘과 제1 및 제2 포트로부터 제1 밸브본체의 슬라이딩 방향으로 제1 밸브본체의 나머지 대항단에 가해진 유압을 기반으로 한 힘이 하우징에서의 가동부재의 위치와 관계없이 상쇄된다. 따라서, 전자추력수단의 중간통전과 완전통전이 매우 작은 전자력에 의해 수행되어 전자추력수단에 공급된 전류량이 감소할 수 있다. 한편, 청구항 제 4 항에서 전자추력수단의 중간통전이 위에서 설명했듯이, 매우 작은 전자력에 의해 수행되기 때문에, 전자추력 수단의 중간통전을 유지시키는 전류값의 범위가 넓어진다. 또한, 청구항 제 4 항에서 제1 밸브본체와 가동부재가 서로 일체가 되게 제공되어 있기 때문에 3 위치형 솔레노이드 제어밸브가 구조가 간단해진다.
청구항 제 5 항의 3 위치형 솔레노이드 제어밸브에서, 제1 및 제2 포트가 하우징과 스폴에 의해 형성된 제1 밸브본체의 랜드부 사이의 상대이동으로 인해 차단되기 때문에, 3 위치형 솔레노이드 제어밸브가 앤티스키드 제어장치에 이용될 경우, 전자추력수단의 비통전시의 작동유체의 누출이 문제가 되지 않는다.
청구항 제 6 항의 제3 위치형 솔레노이드 제어밸브에서, 환상시일링부재가 밸브본체 또는 하우징에 설치된 시이트부와 접촉하여 제1 밸브본체가 이동하는 경우 제1 및 제2 포트를 차단하기 때문에, 제1 포트와 제2 포트 사이의 작동유체의 누출이 대폭 감소한다.

Claims (6)

  1. 제1, 제2 및 제3 포트 (22, 23, 24)를 설치한 하우징 (21) 과; 하우징에서 슬라이딩하여 제1 포트와 제2 포트 (22, 23)를 서로 연통 및 차단하는 제1 밸브본체 (26) 와; 제1 및 제2 포트 (22, 23)를 서로 연통하게 하는 방향으로 제1 밸브본체 (26)를 밀치는 제1 추력수단 (28) 과; 제2 및 제3 포트 (23, 24)를 서로 연통 및 차단하는 제2 밸브본체 (29) 와; 제2 및 제3 포트 (23, 24)를 서로 차단하는 방향으로 제2 밸브본체 (29)를 밀치는 제2 추력수단 (30) 과; 전자추력수단 (25) 과; 제1 및 제2 밸브본체 (26, 29) 가 제1 추력수단 (28)의 추력에 저항하여서 제1 및 제2 포트 (22, 23)를 차단시키고, 제2 추력수단 (30) 에 저항해서 제2 및 제3 포트 (23, 24)를 연통시키도록 제1 및 제2 밸브본체 (26, 29) 와 맞물려서 전자추력수단 (25) 의 전자력에 의해 제1 밸브본체 (26) 의 슬라이딩 방향으로 하우징 (21)에서 이동하는 가동부재 (31)를 구비하여, 전자추력수단 (25) 의 전자력이 제로 (0) 에 설정되는 경우, 제1 추력수단 (28) 의 추력에 의해 제1 밸브본체 (26) 가 제1 및 제2 포트 (22, 23)를 서로 연통시키고, 제2 추력수단 (30) 의 추력에 의해 제2 밸브본체 (29) 가 제2 및 제3 포트 (23, 24)를 차단시키며 ; 전자추력수단 (25) 의 전자력이 제1 소정의 값에 설정되는 경우, 가동부재 (31) 에 의해 제1 밸브본체 (26) 가 제1 추력수단 (28) 의 추력에 저항하여 제1 및 제2 포트 (22, 23)를 서로 차단하고 제2 추력수단 (30) 의 추력에의해 제2 밸브본체 (29) 가 제 2 및 제3 포트 (23, 24)를 서로 차단하게 하며 ;
    전자추력수단 (25) 의 전자력이 제1 소정의 값보다 큰 제2 소정의 값에 설정되는 경우, 가동부재 (31) 에 의해 제1 및 제2 밸브본체 (26), (29) 가 제1 추력수단 (28) 의 추력에 저항하여서 제1 및 제2 포트 (22, 23)를 서로 차단시키고 제2 추력수단 (30) 의 추력에 저항하여서 제2 및 제3 포트 (23, 24)를 서로 연통시키며; 상기 제1 밸브본체 (26) 또는 가동부재 (31) 에는 제1 및 제2 포트 (22, 23) 로부터 제1 밸브본체 (26) 의 슬라이딩 방향으로 제1 밸브본체 (26) 의 대향단중 하나에 가해진 액체압력을 기반으로 한 힘과 제1 및 제2 포트 (22, 23) 로부터 제1 밸브본체 (26) 의 슬라이딩 방향으로 제1 밸브본체 (26) 의나머지 대향단에 가해진 액체압력을 기반으로 한 힘이 서로 상쇄되도록 하우징 (21) 에서의 가동부재 (31) 의 위치에 무관하게 제1 밸브본체 (26) 의 슬라이딩 방향으로 제1 밸브본체 (26) 의 대항단사이의 작동유체를 연통하는 작동유체 우회부가 설치되어 있으며, 상기 제1 밸브본체는 액체기밀상태로 하우징 (21)에서 슬라이딩 하는 스폴 (26) 에 의해 형성되어 있고, 하우징 (21) 과 제1 밸브본체 (26) 의 랜드부 (26f) 간의 상대 이동을 통해 제1 및 제2 포트 (22, 23)를 차단하게 하는 것을 특징으로 하는 3 위치형 솔레노이드 제어밸브 (20).
  2. 제1, 제2 및 제3 포트 (22, 23, 24)를 지닌 하우징 (61) 과 ; 하우징 (61) 은 슬라이딩하여, 제1 및 제2 포트 (22, 23) 를 서로 연통 및 차단하게 하는 제1 밸브본체 (63) 와 ; 제1 및 제3 포트 (22, 23)를 서로 연통시키는 방향으로 제1 밸브본체 (63)를 밀치는 제1 추력수단 (28) 과; 제2 및 제3 포트 (23, 24)를 서로 차단시키는 제2 밸브본체 (29) 와; 제2 및 제3 포트 (23, 24)를 서로 차단하는 방향으로 제2 밸브본체 (29)를 밀치는 제2 추력수단 (30) 과; 전자추력수단 (25) 과 ; 제1 및 제2 밸브본체 (63, 29) 에 의해 제1 추력수단 (28) 의 추력에 저항하여 제1 및 제2 포트 (22, 23)를 서로 차단하게 하고, 제2 추력수단 (30)의 추력에 저항하여 제2 및 제3 포트 (23, 24)가 서로 연통하게 하도록 제1 및 제2 밸브본체 (63, 29) 와 맞물려서 전자추력수단 (25) 의 전자력에 의해 제1 밸브본체 (63) 의 슬라이딩 방향으로 하우징 (61)에서 이동하는 가동부재 (65) 와 ; 탄성재로 되어 제1 밸브본체 (63) 또는 하우징 (61)에 설치된 환상 시일링부재 (64)를 구비하고 ; 전자추력수단 (25) 의전자력이 제로 (0) 에 설정되는 경우, 제1 추력수단 (28) 의 추력에 의해 제1 밸브본체 (63) 가 제1 및 제2 포트 (22, 23)를 서로 연통하게 하고, 제2 추력수단 (30) 의 추력에 의해 제2 밸브본체 (29) 가 제2 및 제3 포트 (23, 24)를 서로 차단하게 하며 ;전자추력수단 (25) 의 전자력이 제1 소정의 값으로 설정되는 경우, 가동부재 (65) 에 의해 제1 추력수단 (28) 의 추력에 저항하여 제1 밸브본체 (63) 가 제1 및 제2 포트 (23, 24)를 서로 차단시키고, 제2 추력수단 (30) 의 추력에 의해 제2 밸브본체 (29) 가 제2 및 제3 포트 (23,24)를 서로 차단시키고 ; 전자추력수단 (25) 의 전자력이 제1 소정의 값보다 큰 제2 소정의 값으로 설정되는 경우, 가동부재 (65) 에 의해 제1 추력수단 (28) 에 추력에 저항하여서 제1 및 제2 밸브본체 (63, 29) 가 제1 및 제2 포트 (22, 23)를 서로 차단시키고 추력수단 (30) 의 추력에 저항하여서 제2 및 제3 포트 (23, 24)를 서로 연통시키며 ; 상기 제1 밸브본체 (63) 또는 가동부재 (65) 는 제1 및 제2 포트 (22, 23) 로부터 제1 밸브본체 (63) 의 슬라이딩 방향으로 제1 밸브본체 (63) 의 대향단중 하나에 가해진 액체압력을 기반으로 한 힘과 제1 및 제3 포트 (22, 23) 로부터 제1 밸브본체 (63) 의 슬라이딩 방향으로 제1 밸브본체 (63) 의 나머지 대향단에 가해진 액체압력을 기반으로 한 힘이 서로 상쇄도록 하우징 (61) 에서의 가동부재 (65) 의 위치와 무관하게 제1 밸브본체 (63) 의 대향단사이에 작동유체를 연통하게 하는 작동유체 우회로 (65d) 가 설치되어 있으며 ; 상기 밸브본체는 스폴 (63) 에 의해 형성되어 있고 ; 상기 제1 밸브본체 (63) 가 하우징 (61) 과 제1 밸브본체 (63) 의 랜드부 (63a) 사이의 상대이동을 최대로 하는 방향으로 이동하는 경우, 상기 시일링 부재 (64) 는 제1 밸브본체 (63) 또는 하우징 (62) 에 설치된 시이트부 (61d) 와 접촉하여 제1 및 제2 포트 (22,23)를 서로 차단하는 것을 특징으로 하는 3 위치형 솔레노이드 제어밸브 (60).
  3. 제2 항에 있어서, 제1 및 제2 추력수단 (28) 은 제1 및 제2 포트 (22, 23)를 서로 연통하게 하는 방향으로 가동부재 (65)를 밀치고, 제1 및 제2 포트 (22, 23)를 서로 차단하는 방향으로 제1 밸브본체를 밀치도록 제2 추력수단 (30) 은 제1 및 제2 밸브본체 (63, 29) 사이에 설치되어 있고, 제1 추력수단 (28) 의 추력이 제1 밸브본체 (63) 가 제1 및 제2 포트 (22, 23)를 서로 연통하는 방향으로 밀도록 제2 추력수단 (30) 의 추력보다 크게 설정된 것을 특징으로 하는 3 위치형 솔레노이드 제어밸브 (60).
  4. 제1, 제2 및 제3 포트 (22, 23, 24)를 지닌 하우징 (71, 81) 과 ; 제1 및 제2 포트 (22, 23)를 서로 연통 및 차단하는 제1 밸브본체 (73, 83) 와 ; 제1 및 제2 포트 (22, 23)를 서로 연통 및 차단하는 방향으로 제1 밸브본체 (73, 83)를 밀치는 제1 추력수단 (28) 과 ; 제2 및 제3 포트 (23, 24) 를 서로 연통 및 차단하게 하는 제2 밸브본체 (75, 96) 와 ; 제2 및 제3 포트 (23, 24)를 서로 차단하는방향으로 제2 밸브본체 (75, 86)를 밀치는 제2 추력수단 (30) 과; 가동부제 (74, 85) 와 ; 전자력을 가동부재 (74, 85) 에 전달하는 전자추력수단 (25)을 구비하며, 전자추력수단 (25) 의 전자력이 제로 (0) 인 경우, 제1 추력수단 (28) 의 추력에 의해 제1 밸브본체 (73, 83) 가 제1 및 제2 포트 (22, 23)를 서로 연통시키고, 제2 추력수단 (30) 의 추력에 의해 제2 밸브본체 (75, 86) 의 제2 및 제3 포트 (22, 23)를 서로차단시키며 ; 전자추력수단 (25) 의 전자력이 제1 소정의 값에 설정된 경우에, 가동부재 (74, 85) 에 의해 제1 추력수단 (28) 의 추력에 저항하여 제1 밸브본체 (73, 83) 가 제1 및 제2 포트 (22, 23) 를 서로 차단시키고 제2 추력수단 (30) 의 추력에 의해 제2 밸브본체 (75, 86) 가 제2 및 제3 포트 (23, 24) 를 서로 차단시키며; 전자추력수단 (25) 의 전자력이 제1 소정의 값보다 큰 제2 소정의 값에 설정된 경우, 가동부재 (74, 85) 에 의해 제1 추력수단 (28) 의 추력에 저항하여 제1 및 제2 밸브본체 (73, 75 ; 83, 86) 가 제1 및 제2 포트 (22, 23) 를 서로 차단시키고 제2 추력수단 (30) 의 추력에 저항하여 제2 및 제3 포트 (23, 24) 를 서로 연통시키며; 상기 제1 밸브본체 (73, 83) 또는 가동부재 (74, 85) 는 제1 및 제2포트 (22, 23) 로부터 제1 밸브본체 (73, 83) 의 슬라이딩 방향으로 제1 밸브본체 (73, 83) 의 대향단중 하나에 가해진 액체 압력을 기반으로 한 힘과 제1 및 제2 포트 (22, 23) 로부터 제1 밸브본체 (73, 83) 의 슬라이딩 방향으로 제1 밸브본체 (73, 83) 의 나머지 대향단에 가해진 액체압력을 기반으로 한 힘이 서로 상쇄하도록 가동부재 (74, 85) 의 위치에 관계없이 제1 밸브본체 (73, 85) 의 슬라이딩 방향으로 제1 밸브본체 (73, 83) 의 대향단 사이에 작동 유체를 연통하게 하는 작동유체 우회로 (73a, 85b) 가 설치되어 있으며; 상기 제1 밸브본체 (73, 83) 와 가동부재 (74, 85) 가 서로 일체가 되어 설치된 것을 특징으로 하는 3 위치형 솔레노이드 제어밸브 (70, 80) .
  5. 제 4 항에 있어서, 제1 밸브본체는 액체기밀상태로 하우징 (71) 에 슬라이딩 하는 스폴 (73) 에 의해 형성되어 있고, 하우징 (71) 과 제1 밸브본체 (73) 의 랜드부 사이의 상대적 이동을 통해 제1 및 제2포트 (22, 23) 를 서로 차단하는 것을 특징으로 하는 3 위치형 솔레노이드 제어밸브 (70) .
  6. 제 4 항에 있어서, 탄성재로 되어 있고 제1 밸브본체 (83) 또는 하우징 (81) 에 설치된 환상 시일링부재 (84) 를 포함하며; 상기 제1 밸브본체는 하우징 (81) 에 슬라이딩하는 스폴 (83) 에 의해 형성되어 있으며; 상기 제1 밸브본체 (83) 가 하우징 (81) 과 제1 밸브본체 (83) 의 랜드부 (83a) 사이의 상대적인 이동을 최대로 하는 방향으로 이동할 때, 시일링부재 (84) 는 제1 밸브본체 (83) 또는 하우징 (81) 에 설치된 시이트부 (81d) 와 접촉하여 제1 및 제2 포트 (22, 23) 를 서로 차단하는 것을 특징으로 하는 3 위치형 솔레노이드 제어밸브 (80) .
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