KR100193420B1

KR100193420B1 - 브레이크 시스템용 솔렌노이드밸브

Info

Publication number: KR100193420B1
Application number: KR1019960070665A
Authority: KR
Inventors: 안동호
Original assignee: 오상수; 만도기계주식회사
Priority date: 1996-12-23
Filing date: 1996-12-23
Publication date: 1999-06-15
Also published as: KR19980051750A

Abstract

본 발명은 브레이크 시스템용 솔렌노이드밸브에 관한 것으로, 그 목적은 브레이크의 해제시 유체를 신속하게 복귀시키며, 밸브의 급격한 폐쇄시 발생하는 워터 해머에 의한 충격과 진동을 감쇄하는 것이다.

본 발명에 따른 솔렌노이드밸브는, 유입구(211)와 토출구(212)가 마련된 몸체(210)와 몸체(210)에 왕복운동 가능하게 마련되어 유입구(211)와 토출구(212)사이를 개폐하는 플런저(223)와 전기의 인가여부에 따라 플런저(223)를 왕복운동시키는 구동부(220)를 구비한다. 그리고 상기 몸체(210)의 외곽에 유입구(211)와 토출구(212)를 연통하는 별도의 유로(104)가 형성되고, 유로(104)에 유로(104)를 일방향으로만 개구하는 ㄹ씰(260)이 마련된다.

Description

브레이크 시스템용 솔렌노이드밸브

본 발명은 브레이크 시스템용 솔렌노이드밸브에 관한 것으로, 더 상세하게는 솔렌노이드밸브에 일방향으로만 폐쇄되는 ㄹ씰을 설치하여 유압이 신속하게 복귀하도록 함과 동시에 급격한 유로의 폐쇄시 발생하는 충격과 진동을 흡수할 수 있도록 구성한 브레이크 시스템용 솔렌노이드밸브와 관한 것이다.

일반적으로 차량에는 제동을 위한 브레이크 시스템이 필수적으로 장착되는데, 근래에는 차륜의 미끄럼을 제어하여 보다 강력하고 안정된 제동력과 높은 조향성을 구현할 수 있는 시스템이 다수 제안되었는데, 차량의 미끄럼을 제어하여 강력하고 안정된 제동력을 실현하는 안티록 브레이크 시스템과 코너에서의 주행성능을 향상하기 위한 브레이크 트랙션 콘트롤 시스템 등이 대표적이다. 도1은 차륜의 미끄럼을 제어하는 시스템이 채용된 안티록 브레이크 시스템을 도시한 도면으로 브레이크 시스템이 대칭적으로 구성되기 때문에 전체 구성의 반만 도시하였다. 이를 참조하면, 차량의 차륜에는 브레이크(12)가 설치되고, 운전석에는 이를 조정하기 위한 페달(11)이 설치된다. 브레이크(12)는 유압에 의하여 작동되는 것이 설치되며, 페달(11)에는 페달(11)의 작동에 의하여 유압을 발생시켜 발생된 유압을 브레이크(12)로 전달하여 제동력이 발생되도록 하는 마스터실린더(13)가 설치된다. 마스터실린더(13)와 브레이크(12)는 유압파이프(14)에 의하여 연결되는데, 유압파이프(14)는 마스터실린더(13)로부터 브레이크(12)로 유압을 전달하기 위한 유로와 브레이크(12)에서 마스터실린더(13)로 유압을 안내하기 위한 유로가 별도로 구성되도록 한다. 각 브레이크(12)의 유입측과 토출측 유압파이프(14)에는 브레이크(12)의 유압을 제어하기 위한 솔렌노이드밸브(22)(200)가 배치되는데, 유입측에는 노말 오픈 솔렌노이드밸브(200)가 배치되고 토출측에는 노말 클로우즈 솔렌노이드밸브(22)가 배치된다. 노말 오픈 솔렌노이드밸브(200)는 전기가 인가되디 않았을때 개방되어 있다가 전기가 입력되면 닫히는 것이며, 노말 클로우즈 솔렌노이드밸브(22)는 이와 반대로 작동하는 것이다. 이들과 전기적으로 접속되어 이들의 작동을 제어하는 제어부(21)에는 차륜의 회전속도를 감지하는 휠센서(15)가 접속되어 제어부(21)가 휠센서(15)를 통해 입력되는 값을 통하여 솔렌노이드밸브(22)(200)의 개폐시기를 결정할 수 있도록 한다. 그리고 노말 클로우즈 솔렌노이드밸브(22)의 후방에는 브레이크(12)에서 토출된 유압이 일시 저장되는 저압어큐뮬레이터(23)가 배치되고, 저압어큐뮬레이터(23)의 후방에는 저압어큐뮬레이터(23)에 저장된 유압을 그 후방에 배치된 고압어큐뮬레이터(24)로 펌핑하는 펌프(25)가 배치된다. 즉, 저압어큐뮬레이터(23)로 유입된 유압을 펌핑하여 고압어큐뮬레이터(24)로 펌핑함으로써 노말 오픈 솔렌노이드밸브(200)에 인가되었던 전원이 차단되어 노말 오픈 솔렌노이드밸브(200)가 열리면 다시 브레이크(12)로 이동하도록 한다.

그리고 브레이크 트랙션 콘트롤 시스템은 펌프(25)와 트랙션 콘트롤밸브(26)를 제어하여 차량의 선회방향에 상응하는 하나의 브레이크(12)에 유압을 자동적으로 가하여 선회성을 향상하는 것이다.

도2는 종래 노말 오픈 솔렌노이드밸브를 도시한 도면으로서, 이를 참조하면, 노말 오픈 솔렌노이밸브는 일측이 개구된 설치홈(2)을 갖는 몸체(1)를 갖는다. 설치홈(2)에는 서로 직각을 이루는 유입구(3)와 토출구(4)가 설치되고, 설치홈(2)에는 개구부측으로부터 결합되어 유입구(3)를 개폐하는 플런저(5)가 설치되는데, 플런저(5)의 우측단은 몸체(1)의 외측까지 일정길이 연장된다. 그리고 몸체(1)의 외측에 위치하는 플런저(5)의 외측에는 보빈(7)에 권선된 코일(6)이 설치되어 전원의 인가시 마그네트(9)를 밀어냄으로써 플런저(5)가 전진하여 유입구(3)를 폐쇄하도록 한다. 이때 마그네트(9)의 내측에는 플런져(5)를 탄성바이어스하는 스프링(8)이 설치되어 플런지(5)를 우측으로 탄지함으로써 전원이 인가되지 않았을때 유입구(3)가 개방되도록 한다.

그러나 이와 같은 종래의 브레이크 시스템용 솔렌노이드밸브는 유압이 미세공인 유입구를 통하여 복귀하기 때문에 마스터실린더로 복귀하는 시간이 지체되는 문제가 있었다. 또한 마스터실린더로부터 공급되는 고압의 유체를 순간적으로 차단시킬때 발생하는 워터 해머(Wate Hammer)에 의한 충격과 진동이 발생하는 문제가 있었다.

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 브레이크의 해제시 유체가 신속하게 복귀시킬 수 있는 브레이크 시스템용 솔렌노이드밸브를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 밸브를 급격하게 폐쇄시킬때 발생하는 워터 해머에 의한 충격과 진동을 방지할 수 있는 브레이크 시스템용 솔렌노이드밸브를 제공하는 것이다.

도1은 일반적인 안티록 브레이크 시스템의 구성을 보인 도면이다.

도2는 종래 노말 오픈 솔렌노이드밸브의 단면도로서, 밸브의 구성을 보인 도면이다.

도3은 본 발명에 따른 노말 오픈 솔렌노이드밸브의 단면도로서,밸브의 구성을 보인 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

210 : 몸체 220 : 구동부 221 : 코일 222 : 마그네트 223 : 플런저 231 : 오리피스 250 : 필터 260 : ㄹ씰

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 유압에 의하여 작동하는 브레이크, 상기 브레이크와 연결설치되어 외부 작동력을 유압으로 변경하여 상기 브레이크에 전달하는 마스터실린더, 유입구와 토출구가 마련된 몸체와 상기 몸체에 왕복운동 가능하게 마련되어 상기 유입구와 토출구사이를 개폐하는 플런저와 전기의 인가여부에 따라 상기 플런저를 왕복운동시키는 구동부를 구비하여 상기 브레이크의 입구측에 마련되는 솔렌노이드밸브를 구비하는 브레이크 시스템에 있어서, 상기 몸체의 외곽에는 상기 유입구와 토출구를 연통하는 별도의 유로가 형성되고, 상기 유로에는 상기 유로를 일방향으로만 개구하는 ㄹ씰이 마련된 것을 특징으로 하는 구성이다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하겠다.

도1은 본 발명에 따른 솔렌노이브가 채용되는 브레이크 시스템중 안티록브레이크 시스템 등 차륜의 미끄럼을 방지하여 강력하고 안정된 제동력과 높은 조향성을 발휘하는 브레이크 시스템의 구성을 보인 도면이다. 이에 대한 상세한 설명은 앞에서 하였기 때문에 생략하고, 동일 구성요소에 대해서는 동일 부호를 부여하여 설명하겠다. 다만 상기 솔렌노이드밸브(22)(200)들과 저압 및 고압어큐뮬레이터(24) 그리고 펌프(25) 및 트랙션 콘트롤밸브(26)는 하나의 하우징(100)에 결합설치되며, 이들사이의 유로는 하우징(100)에 형성된 홀로 이루어진다.

도3를 참조하면, 먼저 본 발명에 따른 솔렌노이드밸브가 결합되는 하우징(100)에는 홈(101)이 형성되는데, 이 홈(101)에는 유로(102)(103)가 형성되어 있으며, 홈(101)의 일면이 개구되어 있어 본 발명에 따른 노말 오픈 솔렌노이드밸브(200)가 강제압입결합된다. 노말 오픈 솔렌노이드밸브(200)는 상기 홈(101)에 압입결합되어 상기 홈(101)을 구획하데 그 일측에 형성된 유입구(211)와 토출구(212)에 의하여 연통되는 몸체(210)와 상기 유입구(211)에 밀착된 플런저(223)와 플런저(223)를 왕복운동시켜 상기 유입구(211)를 개폐하는 구동부(220)를 포함한다. 이를 상세하게 설명하면, 몸체(210)에는 상기 하우징(100)의 외측으로 개구된 설치홈(213)이 형성되는데, 유입구(211)와 토출구(212)는 이 설치홈(213)에서 몸체(210)의 외측까지 연장된다. 이때 유입구(211)는 설치홈(213)의 내측벽에 형성되고 토출구(212)는 측벽에 형성되는데, 유입구(211)의 내측에는 오리피스(231)를 갖는 설치부재(230)가 개재되어 유입구(211)의 직경을 대신하여 미세하게 형성시킨다. 플런저(223)는 설치홈의 길이방향으로 이동가능하게 설치되는데, 그 내측단부는 오리피스(231)에 근접되게 연장되며, 외측단은 몸체(210)의 외부까지 일정길이 연장된다. 구동부(220)는 플런저(223)의 외측단이 압입결합된 마그네트(222)와 마그네트(222)의 외측에 마련되어 전원의 인가시 전자기력에 의하여 마그네트(222)를 전진시키는 코일(221)과 플런저(223)를 외측으로 탄성바이어스하는 스프링(224)을 포함한다. 이를 상세하게 설명하면, 마그네트(222)는 설치홈(213)의 단부에 결합된 케이스(242)의 내부에 수용되며, 코일(221)은 별도의 보빈(225)에 권선된 채로 마련되어 보빈(225)이 케이스(242)의 외측에 결합됨으로써 마련된다. 이때 마그네트(222)의 내측에는 플런저(223)의 왕복운동을 지지하기 위한 부시(241)가 설치되며, 스프링(224)은 부시(241)와 마그네트(222)에 의하여 양단이 지지된다.

한편 몸체(210)의 외측면과 하우징(100)사이에는 유입구(211)의 외측 유로(102)와 토출구(212)의 외측 유로(103)를 연통하는 별도의 유로(104)가 형성되고, 이 유로(104)에는 일방향으로만 유로를 개방시키는 ㄹ씰(260)이 설치된다. 유입구(211)측 ㄹ씰(260)에는 내향요입된 절개부(261)가 형성되어 토출부측 유로(103)에서 압력이 가해지면 내측으로 오므라져 유로(104)를 개방시키고 유입구측 유로(102)에서 압력이 가해지면 벌어져 유로(104)를 폐쇄함으로써 유로(104)를 일방향으로만 개구시킨다. 이로써 브레이크(12)의 유체가 신속하게 원상복귀하도록 하며 급작스럽게 유로가 차단될 때 발생하는 워터 해머를 흡수하여 충격과 진동이 감쇄시킨다. 이때 ㄹ씰(260)의 재질은 신축성이 좋은 고무를 기조로 이루어진다.

그리고 유입구(211)와 토출구(212)사이에는 필터(250)가 설치되어 유체에 포함된 이물을 걸러내어 이물이 브레이크(12)로 유입되는 방지한다. 그리고 몸체(210)의 내부에 수용되는 구성요소를 최적화시킴으로써 몸체(210)의 직경을 16mm - 19mm사이로 구성한다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 브레이크(12) 시스템용 솔렌노이드밸브의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 노말 오픈 솔렌노이드밸브(200)에 관한 것이기 때문에 솔렌노이드밸브에 전원이 인가되지 않은 상태이면 플런저(223)가 스프링(224)의 탄성력에 의하여 오리피스(231)에 이격되어 있어 밸브가 열린상태이다. 이 상태에서 솔렌노이드밸브의 코일(221)에 전원이 인가되면 코일(221)과 마그네트(222)의 전기적 상호작용에 의하여 플런저(223)가 스프링(224)의 탄성력을 이기고 전진하여 오리피스(231)에 밀착됨으로써 유입구(211)를 폐쇄되어 밸브가 닫힌다. 이로써 브레이크(12)로 전달되던 유체는 차단되는데, 이때 발생하는 워터해머는 신축성을 갖는 고무재질로 마련된 ㄹ씰(260)에 흡수됨으로써 충격과 진동이 저감된다.

한편 밟혔던 페달(11)이 원상복귀하여 마스터실린더(13)의 유압이 낮아짐과 동시에 솔렌노이드밸브에 인가되었던 전원이 차단되면, 플런저(223)는 스프링(224)의 탄성력에 의하여 오리피스(231)에서 이격되어 밸브를 개방시킨다. 이로써 브레이크(12)에 있던 유체는 토출구(212)와 오리피스(231) 및 유입구(211)를 통하여 마스터실린더(13)로 복귀하는데, 일부의 유체는 몸체(210)의 외측에 형성된 별도의 유로(104)를 통하여 복귀한다. 즉, ㄹ씰(260)은 토출구(212)측에서 유압을 받음으로써 오므라들어 유입구(211)의 외측 유로(102)와 토출구(212)의 외측 유로(103)사이의 유로(104)를 개방시킴으로써 브레이크(12)의 유체가 신속하게 마스터실린더(13)로 복귀하도록 하는 것이다.

이상에서 상세하게 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 브레이크 시스템용 솔렌노이드밸브는 브레이크가 해제되었을때 복귀하는 유체의 유로를 확장함으로써 유체가 신속하게 복귀되는 이점이 있다. 또한 밸브의 급작스러운 폐쇄시 발생하는 워터 해머에 의한 충격과 진동을 신축성이 좋은 ㄹ씰이 흡수함으로써 충격과 진동을 감쇄하는 이점이 있다.

Claims

유압에 의하여 작동하는 브레이크(12),

상기 브레이크(12)와 연결설치되어 외부 작동력을 유압으로 변경하여 상기 브레이크(12)에 전달하는 마스터실린더(13),

유입구(211)와 토출구(212)가 마련된 몸체(210)와 상기 몸체(210)에 왕복운동 가능하게 마련되어 상기 유입구(211)와 토출구(212)사이를 개폐하는 플런저(223)와 전기의 인가여부에 따라 상기 플런저(223)를 왕복운동시키는 구동부(220)를 구비하여 상기 브레이크(12)의 입구측에 마련되는 솔렌노이드밸브를 구비하는 브레이크 시스템에 있어서,

상기 몸체(210)의 외곽에는 상기 유입구(211)와 토출구(212)를 연통하는 별도의 유로(104)가 형성되고,

상기 유로(104)에는 상기 유로(104)를 일방향으로만 개구하는 ㄹ씰(260)이 마련된 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템용 솔렌노이드밸브.
제1항에 있어서,

상기 ㄹ씰(260)은 신축성이 있는 고무를 기조로 이루어진 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템용 솔렌노이드밸브.
제1항에 있어서,

상기 솔렌노이드밸브의 직경은 17.5mm 1+ 1.5인 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템의 솔렌노이드밸브.