KR100203958B1 - 전자 기계식 밸브장치 - Google Patents

Abstract

비례 솔레노이드 밸브는 전기 권선과 다수의 인접 자기 세그먼트를 가지는 플럭스 통로를 한정하는 자기플럭스 회로를 구비한다. 세그먼트는 유체 통로를 가지는 원통형 중심 세그먼트, 단부 세그먼트, 외측 세그먼트 및 자기 전기자 부재를 구비한다. 세그먼트중 적어도 하나가 병진 운동 가능한 세그먼트에 인접한 공기 간극의 크기와 플럭스 통로에 있는 자기 세그먼트중의 하나의 일부를 조종하도록 플럭스 통로를 따라서 밸브 장치 내에서 병진 운동 가능하다.

밸브는 전기 권선을 거쳐 종추글 따라서 고 플럭스 밀도의 지점 또는 가까이에 배치된 비자기 시트 부재를 구비한다. 전기자는 적합하게 비자기 시트부재 가까이의 전기 권선내에 배치된 그 폐쇄된 단부를 가지는 신장 부재이다. 시트부재와 전기자는 보빈 같은 본체를 한정하는 챔버내에 둘러싸인다. 대안적인 실시예에서, 평면 디스크 부재는 전기자의 기부내에 유지된다. 전류가 권선으로 흐르지 않을 때 평면 디스크 부재는 본체를 한정하는 챔버내에 형성된 전기자 시트에 놓여있으며 유체 챔버로부터 공기 누출을 방지한다. 다른 실시예에서는 플럭스 통로내의 하나의 자기 세그먼트를 병진 운동하도록 채용된 보정 고정구를 거쳐 밸브 장치의 보정 중비를 허용한다.

Description

전자 기계실 밸브 장치

제1도는 본 발명의 비례 솔레노이드 밸브의 측면도.

제2도는 본 발명의 비례 솔레노이드 밸브의 평면도.

제3도는 자기 플럭스 회로를 도시하는 제2도의 3-3 선에 따른 측단면도.

제4도는 자기 플럭스 회로의 여러 가지 소자의 분해 사시도.

제5도는 제4도의 5-5 선에 따른 단면도.

제6도는 본 발명의 밸브의 내부의 측면도.

제7도는 제6도의 밸브 부분의 평면도.

제8도는 전기자의 베이스에 평면 디스크 부재를 갖는 본 발명의 다른 실시예의 측면도.

제9도는 제8도의 실시예의 자기 플럭스 회로의 여러가지 소자의 분해 사시도.

제10도는 부분적으로 절단된 제9도의 10-10 선에 따른 단면도.

제11도는 전기자 시트와 접촉되도록 구성된 전기자의 단부를 갖는 본 발명의 다른 실시예의 측면도.

제12도는 전류의 함수로서의 압력차이의 경험적 데이터의 그래프.

제13도는 조립후 장치의 정확한 보정을 위하여 이동가능 조정 판이 제공된 본 발명의 비례 솔레노이드 밸브의 실시예의 측면도.

제14도는 본 발명의 정확한 보정을 위한 이동 가능 조정판을 상세히 도시하는 제13도의 장치의 14-14 선에 따른 단면도.

제15도는 본 발명의 내부 부품을 도시하는 제14도의 장치의 15-15 선에 따른 단면도.

제16도는 본 발명의 정확한 보정을 위한 이동 가능 조정판을 상세히 도시하는 제14도의 장치의 16-16 선에 따른 단면도.

제17도는 본 발명의 이동 가능 조정판과, 자기 플럭스 회로의 세그먼트를 형성하는 외부 부재 또는 장착 브래킷과, 정확한 보정을 위한 보정 고정구의 일부의 사시도.

제18도는 본 발명의 보정을 위한 보정 고정구의 단순 블록도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

12 : 상부 포트 14 : 포트

16 : 출구 포트 24 : 중앙 부재

54 : 권선 56 : 보빈

58 : 챔버

본 발명은 비례 솔레노이드 밸브에 관한 것으로서, 특히, 최고 자기 플럭스 밀도 영역 부근에 위치된 연장된 컵 전기자 및 비자기 시트를 사용하며, 솔레노이드의 전기 권선내에 전류가 없을 때 실질적으로 차동 압력이 0인 제로 바이어스를 제공하는 비례 솔레노이드 밸브에 관한 것이다.

유압 또는 공기 흐름을 제어하기 위해 전자기가 사용되는 여러가지 솔레노이드 밸브가 개발되었다. 대표적으로, 그러한 밸브는 유체 흐름을 온-오프 방식으로 조절하고자 한다. 조절이 필요한 경우에는, 시간과 2개의 입력의 함수인 출력을 제공하기 위해 2 개의 밸브가 시간 조절 교대 작동에 자주 사용된다.

이러한 형태의 조절은 대기압에서 또한 그 보다 높거나 낮은 압력에서 유체의 혼합을 허용하도록 2개의 대향 배치된 시트사이에서 밸브의 전기자가 작동하는 단일 장치에 의해 달성 되었다. 그러한 밸브에 있어서, 큰 질량의 철 전기자는 제1시트에 대향하여 스프링 편의 되고 시트를 통한 유체 흐름을 방지하기 위해 사용된다. 이 위치에 있을때에 대기압의 유체는 제2시트를 통해 밸브에 들어 가도록 허용된다. 적절한 시간에 전류는 전자기 권선에 공급되며, 전기자에 대한 스프링력은 자기 플럭스에 의해 극복되고, 전기자는 밸브의 대향 측에 위치된 제2시트와 접촉할 때까지 공기 내에서 이동한다. 전기자가 제2시트와 접촉될 때에 대기압의 유체는 제2시트를 통해서 밸브 내로 유입되지 못한다. 고압(대기압보다 높음) 또는 진공 (대기압 보다 아래)의 유체는 제1시트를 통해 밸브내로 유입된다.

사이클의 후반기에서 전류는 권선내에서 감소되고 솔레노이드는 비여가화 되며, 스프링력으로 하여금 전기자상의 히스테레시스 효과를 극복하게 하며 전기자로 하여금 공기 간극을 가로질러 제1시트로 되돌아 간다. 이것은 고압 유체원 또는 진공 유체원으로 부터 제1시트를 통하는 흐름을 방지하고 대기압의 유체가 제2시트를 통해 밸브내에 유입되도록 허용 한다. 이러한 온-오프 방식으로, 전기자는 유체가 제1시트 및 제2시트를 통해 밸브내에 교대적으로 또한 주기적으로 허용한다. 제1 및 제2시2시 통해 유입구를 교대적으로 개방 및 폐쇄시키기 위해 제어된 듀티 사이클을 적용하므로써, 밸브는 원하는 출구 압력의 근사치를 제공하려고 한다. 그러나, 그러한 밸브는 적절한 속도 또는 이러한 온-오프 전자식 조정을 통한 출력 압력의 제어를 제공할 수 없으며, 권선에 입력되는 전류와 밸브로부터 출력되는 차동 압력 사이의 직선적 관계를 제공하지 못한다. 그러한 시스템은 종종 피드-백 또는 폐루우프 작동을 필요로 한다.

이러한 종래 기술의 밸브 중의 어떤 것은 볼 밸브와 연관되어 작동하는 복합적 조립체를 사용한다. 이러한 종래 기술의 밸브 중의 다른 것은 유체 블라스트 또는 유체 흐름에 대향하여 전자기를 균형시키는 플래퍼형 밸브를 사용한다.

이러한 종래 기술의 솔레노이드 밸브의 단점과 복잡성 중의 많은 것은 미합중국 특허 제4,534,375호 및 4,715,396호의 비례 솔레노이드 밸브의 개발로 제거되었다. 상기 비례 솔레노이드 밸브의 개발은 진공원과 주위 사이에서 전자기 조립체 내의 전기 권선의 여기화 레벨을 변화시키므로써 챔버내의 차동 압력을 조절하는 기구를 제공하였다. 이 밸브는 진공원과 차동 압력 챔버 사이의 유체 도관내에 제한을 포함하였다. 그러한 제한은 작동에 요구되는 유체 흐름을 현저히 감소시켰다. 종래 기술의 밸브의 대형 질량의 전기자는 신속한 응답을 제공하고 비례 제어를 발생시키며 전기 권선에 입력되는 전류와 출력되는 차동 압력 사이에 대략 직선적 관계를 발생시키는 소형 질량 전기자에 의해 대치되었다.

비례 솔레노이드 밸브의 개발은 또한 자기 플럭스 회로내의 일련의 세그먼트 중에서 하나를 조정할 수 있게 하는 밸브를 제공하였다. 세그먼트의 조정은 전류에 대한 차동 압력 곡선의 설정점의 변화를 허용하였다. 그 결과 전류에 대한 차동 압력 관계의 제어가 현저히 개선되었다. 그것은 또한 보정을 위한 피드-백 또는 페루우프 작동의 모든 요구사항을 대체로 제거하였다.

본 발명의 제로 바이어스 비례 솔레노이드 밸브는 비례 솔레노이드 밸브에 대한 새로운 접근 방법을 제공한다. 본 발명의 밸브를 가지며, 비자기 시트를 최고 자기 플럭스 밀도점에 가까이 그러나 최고 자기 플럭스 밀도점과 전기자 사이에 위치시키므로써 신속한 응답 및 반복성을 갖는 밸브를 제공한다.

또한, 베이스에 평면 디스크 부재를 갖거나 구멍을 진공원에 접촉시키는 평면부를 가진 연장된 전기자를 사용하면, 제로 바이어스, 즉, 밸브가 솔레노이드의 전기 권선내에 전기를 갖지 않을 때에 진공원으로부터 유체의 유출이 거의 제거된 보다 효율적인 밸브를 제공한다.

따라서, 본 발명의 목적은 자기 플럭스 회로의 최고 자기 플럭스 밀도 영역과 연관된 효율을 잘 이용하는 비례 솔레노이드 밸브를 제공하는 것이다.

본 발명의 구체적 목적은 비자기 밸브 시트와, 자기 플럭스 회로의 최고 자기 플럭스 밀도 영역내에 권선의 중심에 위치된 시트를 갖는 전기자의 부분을 가진 비례 솔레노이드 밸브를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 구체적인 목적은 전류가 0 일 때 차동 압력이 0 이 되도록 구성된 전기자를 포함하는 비례 솔레노이드 밸브를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 목적을 충족시키고 제조 경비를 최소화 하는 비례 솔레노이드 밸브 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 특정 압력 입력 및 제어 전류가 주어졌을 때 특정 압력 출력을 제공하도록 제조후에 쉽게 보정될 수 있는 비례 솔레노이드 밸브를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 목적을 충족시키고 비례 솔레노이드 밸브의 낮은-흐름 특성을 유지하면서 응답 속도와 출력되는 힘을 최적화 하는 비례 솔레노이드 밸브를 제공하는 것이다.

본 발명의 한 실시예에 따라서, 전자 기계식 밸브 장치는 다수의 인접 자기 세그먼트를 포함하는 자기 플럭스 통로를 한정하는 전기 권선 및 자기 플러스 회로를 갖는다. 세그먼트는 대체로 원통형의 중앙 세그먼트와 외부 세그먼트와, 단부 세그먼트를 포함 한다. 단부 세그먼트는 적어도 부분적으로 중앙 세그먼트에 의해 한정되는 유체 통로의 한 단부에 인접된다. 적어도 한 세그먼트는 자기 플럭스 통로내에 있는 자기 세그먼트 중의 하나의 부분과 병진 운동가능 세그먼트에 인접한 공기 간극의 양을 조정하기 위해서 밸브 장치내에서 자기 플럭스 통로에 대해 물리적으로 이동 가능하다. 물리적으로 이동 가능하다는 것은 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 모든 조정, 회전, 병진운동, 운동, 운동의 변경을 뜻한다. 공기 간극 이라는 용어는 공기, 비자기 고체 또는 그들의 조합을 포함하여 자기 플럭스 통로내의 모든 비자기 간극을 포함한다.

장치는 유체 통로의 출력단부 부근에서 출력단부와 정렬되는 중앙 구멍을 갖는 비자기 시트 부재를 포함한다. 시트 부재는 전기 권선을 위한 보빈(bobbin) 또는 다른 지지부의 중심을 통한 수직 또는 종방향 축의 중앙 근처에 양호하게 위치된다. 장치는 또한 비자기 시트 부근에 위치되고 최대 자기 플럭스의 위치로부터 또한 중앙 세그먼트로부터 효과적으로 이격된 자기 폐쇄 부재를 포함한다. 폐쇄 부재는 자기 세그먼트 중의 하나를 포함하며 자기 플럭스 통로를 완성시킨다. 시트 및 폐쇄 부재에 의해 제공되는 구멍은 차동 압력 챔버와 연통되며, 따라서, 챔버내의 예정 압력차는 전기 권선의 여기 레벨을 변화 시키므로써 조절될 수 있다. 자기 플럭스 통로에 연한 조정 가능 세그먼트의 이동은 주어진 압력차를 제공하기 위하여 전기 권선의 주어진 여기 레벨을 위한 밸브 장치의 응답을 조정하기 위해 자기 플럭스 통로의 저항과 공기 간극 거리를 변화시킨다. 이러한 조정은 통상적으로 제조시에 이루어지며, 따라서, 후속 보정 또는 폐루우프 작동의 필요성을 제거한다.

본 발명의 장치는 비자기 시트 부재와, 적어도 자기 폐쇄 부재의 일부 또는 전기자를 둘러싸거나 또는 그것들에 의해 부분적으로 한정되는 챔버를 포함한다. 챔버는 원통형이고 자기 플럭스원의 종방향 축에 대체로 평행한 전기자의 운동을 구속하는 벽에 의해 적어도 부분적으로 양호하게 한정되며, 전기 권선을 지지하는 보빈을 양호하게 포함한다. 전기자는 양호하게 낮은 질량의 연장된 부재이다. 전기자는 평면 단부와, 베이스부에서 종료되는 연장된 벽부를 포함한다. 노치는 전기자의 베이스를 통한 유체 흐름을 허용하기 위하여 벽 부재내에 베이스 근처에 형성된다.

밸브 장치의 다른 실시예는 전기자의 베이스에 평면 디스크 부재를 포함한다. 평면 디스크 부재는 일련의 요철부에 의해 전기자내에 유지된다. 권선내에 전류가 흐르지 않을 때에, 평면 디스크 부재는 전기자 시트에 기대어 놓이며 차동 압력 챔버내로 또는 그로부터 밖으로의 공기의 유출을 방지한다. 다른 실시예에서, 오리피스 제한부는 전기자 시트내에 위치된다. 다른 실시예에서, 전기자는 그 단부가 전기자 시트와 접촉되고 진공원과 차동 압력 챔버 사이의 흐름을 방지하도록 구성될 수 있다.

또 다른 실시예에서, 밸브 장치에는 가동부와 보조 공기 간극을 포함하는 외부 세그먼트가 제공된다. 외부 세그먼트가 자기 플럭스 회로의 일부를 한정하기 때문에, 보조 공기 간극을 변화시키기 위한 외부 세그먼트의 가동부의 이동은 보조 공기 간극의 투자율을 변화시키며, 따라서, 자기 플럭스 회로를 변화시킨다. 따라서, 외부 세그먼트의 가동부의 이동은 밸브 장치의 전자기 특성을 변화시키는데에 사용될 수 있고, 주어진 압력차를 제공하기 위해 전기 권선의 주어진 여기 레벨을 위한 밸브 장치의 응답의 용이한 조정을 허용한다. 이 실시예는 외부 세그먼트의 가동부의 기계적 이동을 통해서 밸브 장치 설정점의 정확하고 자동화된 조정을 허용하도록 페루우프 보정 장치에 용이하게 커플링된다.

이하, 본 발명은 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제1도 및 2도는 전자 기계식 밸브 장치(10)를 도시한다. 양호한 실시예에서, 밸브 장치는 대기압의 유체가 밸브로 유입되기 위한 유입구용 상부 포트(12)와, 진공원 (대기압보다 낮음)으로부터 또는 진공원으로의 유체의 적용을 위한 포트(14)를 갖는다. 출구 포트(16)는 밸브 장치내에 차동 압력을 얻기 위한 수단을 제공한다. 압력을 얻기 위한 수단은 진공 모터 또는 다이어프램 작동 조립체 또는 모든 형태의 압력 응답 장치를 작동시키는 데에 사용될 수 있다.

제3도에 상세히 도시된 전자 기계식 밸브 장치는 자기 플럭스 통로를 가진 자기 플럭스 회로를 한정하는 다수의 인접 자기 세그먼트를 포함한다. 세그먼트는 상부 섹션(20)과 하부 섹션(22)의 2개의 단부 섹션을 갖는 철 외부 부재 또는 장착 브래킷(18)을 포함한다. 또한, 자기 플럭스 회로내에는 일반적으로 원통형의 중앙 부재(24)가 있다. 중앙 부재는 입구 포트(28)와 출구 포트(30)를 갖는 유체 통로(26)을 한정하기 위하여 중공 통로를 갖는다. 중앙 부재는 철 또는 다른 강자성 재료로 된다.

중앙 부재는 제4도에 더욱 상세히 도시된다. 중앙 부재는 다수의 원통형 섹션(31, 32, 33, 34, 35, 36)으로 형성된다. 내부 섹션(32, 33, 34, 35)은 계단식 또는 테이퍼 관계로 연결된다. 중앙부재의 제1단부 또는 상부 섹션(31) 또한 원통형이며, 그 중앙 단면을 가로지르는 슬롯(38)을 포함한다. 슬롯(38)은 상부 섹션(31)의 상부 표면(40)으로부터 내부 섹션(32)의 상부 표면(42)으로 연장된다. 이 슬롯(38)은 밸브의 중앙 부재내로 유체가 더욱 많이 흐르게 한다.

중앙부재의 제2단부 또는 하부 섹션(36)은 또한 원통형 구조이며, 둥근 비자기 시트 부재(44)내의 수직축을 따른 미끄럼 운동을 허용하기에 충분한 직경을 갖는다. 중앙부재는 리브(47,48)를 포함하며, 비자기 시트 부재는 밸브 조립체내의 끼워맞춤을 허용하도록 리브(49)를 포함한다. 비자성 시트(44)는 하면(50)과 상면(51)을 포함한다. 시트(44)는 또한 그 중심을 통하는 통로(52)를 포함한다. 중앙부재의 하부 섹션(36)은 비자성 시트(44)의 통로(52)내에서 수직축을 따라 미끄럼 운동을 한다.

제6도에 더욱 명확히 도시된 전기 권선(54)은 중앙부재와 비자기 시트 주위에 장착된다. 시트는 권선의 수직축의 중심 근처에 위치된다. 권선(54)은 대체로 플라스틱 또는 비자기 재료로 된 보빈(56)내에 상부, 하부, 내부 직경 표면상에 수용된다. 보빈은 중앙부재와 비자기 시트를 수용하기 위해 사용되는 원통형 챔버(58)를 형성한다. 중앙부재(24)는 비자기 시트의 상면(51)과 접하거나 비자성 시트 위의 위치로 이동하기 위해 권선의 수직축을 따라 조정 가능하거나 이동 가능하다.

전기 권선은 제7도의 한쌍의 단자(60,62)에 연결된다. 단자는 권선(54)에 전류를 공급할 수 있는 적절한 파워 서플라이에 연결된다. 파워 서플라이는 직류원, 구형파 발생기, 가변 저항기, 펄스폭 변조 회로 또는 신호원으로서 작용하는 차량장착 컴퓨터일 수 있다.

단자(60,62)와 보빈(56)은 하우징(64)에 의해 작동 관계로 유지된다. 하우징(64)은 양호하게 플라스틱으로 형성되며, 보빈과 보빈 위의 중앙부재를 위한 구조 서포트를 제공한다. 하우징은 외부 부재(18) 주위에 연장되며 외부 부재를 위해 서포트와 커버링을 형성하는 측방향부(66)를 갖는다. 하우징은 또한 2개의 도관이 형성된 베이스부(68)를 갖는다. 제1유체 도관(70)은 포트(16)에서 종료된다. 제2유체 도관(72)은 포트(14)에서 종료된다. 2개의 도관(70,72)은 유체 챔버(74)내에서 교차된다.

제한부 또는 오리피스(75)는 제2도관(72)내에 제공된다. 제한부(75)는 포트(14)에 가까이 위치되고, 밸브 조립체내의 유체 흐름을 제한한다. 제한부는 중앙부재를 통하는 유체 통로(26)의 단면적보다 훨씬 적은 단면적을 갖는다.

중앙부재(24)위에는 중앙부재의 상부(31) 주위에 맞는 필터(76)가 있다. 필터는 재료가 밸브 장치로 잘못 들어가는 것을 방지한다. 필터 위에는 밸브 내부 피스의 조정을 허용하기 위해 하우징(64)으로부터 제거 가능한 캡(78)이 있다. 클립(80)은 밸브 장치의 장착 또는 유지를 위해 하우징(64)내에 형성된다.

비자기 시트 아래에는 자기 폐쇄 부재 또는 전기자 부재(82)가 있다. 제4도 및 제5도와 같이, 전기자는 평면 상부 또는 단부(84)와 벽부재(86)를 갖는 연장 컵 부재이다. 벽부재는 단부(84)로부터 베이스부(88)로 현수된다. 노치(90)는 다수의 레그(92)를 형성하도록 베이스(88)부근의 벽부재내에 제공된다. 양호한 실시예에서, 전기자는 4개의 레그를 갖는다. 벽부재는 전기자의 중공 내부를 한정한다. 중공 내부는 제8도에 도시된 유체 챔버 또는 차동압력 챔버(74)를 제공한다. 차동 압력 챔버는 유체 흐름을 허용하도록 제1 및 제2유체 도관(70,72)에 작동 연결된다. 전기자는 전기자 시트부재(96)에 대향 위치된다. 전기자 시트 부재(96)는 하우징의 베이스부(68)에 일체식으로 형성된다. 연장된 전기자 부재를 사용하면 전기자를 작동위치에 유지하기 위해 종래 기술의 솔레노이드 밸브에서 필요하였던 스프링 부재가 필요 없다.

일반적으로, 연질 재료와 경질 재료의 조합이 우수한 밀봉을 발생시키도록, 시트(44)는 놋쇠와 같은 연질 재료이고 전기자는 철과 같은 경질 재료이다. 시트는 또한 비자기 스테인레스 스틸 또는 플라스틱과 같은 경질 재료일 수도 있다.

전기자의 다른 실시예가 제8도, 9도 및 10도에 도시된다. 이 실시예에서, 전기자 부재(82a)는 평면 디스크 부재(98)를 포함한다. 평면 디스크 부재는 전기자(82a)의 베이스 부재에 연하여 있는 다수의 곡부(100,102)에 의해 전기자(82a)의 베이스부(88a)내에 유지된다. 평면 디스크 부재는 환형이며, 곡부내에 고정적으로 그러나 끼워맞춤이 아닌 방식으로 유지된다.

제9도의 다른 실시예에서, 제2도관의 제한부 또는 오리피스(75a)는 전기자(82a)의 베이스부 바로 아래에 위치된다. 이 위치에서, 오리피스(75a)는 전기자 시트 부재(96a)로서 작용한다. 평면 디스크 부재(98)와 오리피스(75a)사이의 밀봉은 전기자가 전기자 시트(96a)에 대향하여 정지 위치에 있을 때에 유체가 제2도관 부재로부터 유체 챔버(94)내로 유출되는 것을 방지하기에 충분하다.

밸브의 또 다른 실시예가 제11도에 도시된다. 이 실시예에서, 전기자 부재(82b)의 길이가 짧아졌다. 전기자는 자기 플럭스 회로를 완성시키도록 외부 부재의 단부 너머로 연장된다. 전기자 부재의 베이스내의 노치는 이 실시예에서 필요하지 않다.

이 실시예에서 평면 디스크 부재는 제거된다. 정위치에서 제한부 또는 오리피스(75b)는 전기자(82b)내에서 연장된다. 이것은 전기자 시트 부재(96b)를 전기자 부재(82b)의 내부에 위치시킨다. 전기자(82b)의 단부(84)와 오리피스(75b) 사이의 밀봉은 전기자가 전기자 시트(96b)에 대해 정지 위치에 있을때에 유체가 제2도관 부재로 부터 유체 챔버내로 유출되는 것을 방지하기에 충분하다. 유출 방지는 본 발명의 제로 바이어스 특성을 제공한다. 전기자의 시트가 전기자내로 연장되는 연장부는 오리피스를 포함할 필요는 없다. 즉, 전기자 시트는 오리피스가 포트(14) 근처의 위치에 유지되는 동안에 연장될 수 있다.

상기 3개의 실시예 모두에서, 전기자(82)의 평면 상부(84)는 비자기 시트 부재(44)의 하면(50)내의 구멍에 대향하여 작용한다. 전기자는 전기자가 비자기 시트(44)에 대향하여 위치되는 완전 폐쇄 위치와 전기자가 원통형 챔버(58)내의 최저 위치에서 전기자 시트(96)에 대향하여 위치되는 완전 개방 위치의 사이에서 여러가지 위치에서 작용한다. 전기자가 수직 하향 이동하므로써 전기자가 개방되면 유체는 유체 통로(26)와 비자기 시트(44)를 통하여 또한 원통형 챔버(58)를 통해 전기자의 벽 부재(86)의 외부 주위로 흘러 유체 챔버(74)내로 흐른다. 따라서, 전기자의 하향 운동은 비자기 시트의 하면(50)과 전기자의 평면 상부(84)사이에 유체 구멍을 발생시킨다. 유체 챔버(74)내의 유체는 제1 및 제2도관(70,72)에 의해 접근된다.

유체 통로(26)의 단면 직경은 양호하게 2.54mm(0.100 inch)의 크기이다. 비자기 시트 부재의 단면 내부 직경은 양호하게 5.08mm(0.200 inch)의 크기이다. 이 직경은 0.508mm(0.020 inch)의 오리피스(75)의 단면 직경보다 훨씬 크다.

상기한 바와 같이, 비자기 시트 부재(44)는 권선의 최고 자기 플럭스 밀도점 부근의 전기 권선(54)의 수직축의 중심 부근에 위치된다. 전기자는 따라서 높은 자기 플럭스 밀도의 바로 이 점 부근에 위치된다. 전기자의 벽부는 자기 플럭스 회로를 완성하기 위해 이 중심점으로부터 하향 연장된다. 그 길이는 적어도 외부 부재(18)의 바닥(22)의 점까지이다.

중심 부재(24)는 원통형 챔버(58)내에서 미끄럼 운동 가능하다. 중심 부재의 수직 방향으로의 병진 운동은 중심 부재의 하부(36)의 밑면과 전기자의 상부 평면부(84)의 사이의 공기 간극의 거리를 변경시키기에 효과적이다. 공기 간극 거리의 변경은 중심부재와 전기자와 외부 부재의 자기 플럭스회로의 저항을 변화시키며 장치의 보정에 유용하다. 중심부재는 보빈(56)의 내부와 간섭되며 끼워맞는 리브(47,48)에 의해 최종 이동 위치에 유지될 수 있다. 중심 부재로의 접근은 제거가능 캡을 통해 가능하다. 일단 중심 부재의 적절한 위치가 얻어지면, 중심 부재는 용접 또는 인캡슐레이트의 사용과 같은 본 기술 분야에서 공지된 수단에 의해 정위치에 고정될 수 있다.

작동시에는, 자기 폐쇄부재 또는 전기자(82)는 전기 권선을 통과한 전류로부터 유도된 자기 플럭스에 신속히 응답한다. 자기 플럭스는 중심 부재, 전기자, 외부부재, 전기자의 중심부재 사이의 공기 간극의 자기 플럭스회로내에 권선에 의해 발생된다. 전류가 권선을 통과하면, 전기자는 시트(44)로 향해 당겨진다. 전류가 차단되면, 전기자는 중력과 중심부재를 통하는 유체의 힘에 의해 전기자 시트(96)로 향해 떨어진다. 대기압보다 낮은 압력(즉, 진공)이 포트(14)에 부과되면, 진공 상태는 오리피스 제한부(75)와 유체 도관(72)을 통해 유체 챔버(74)로 연통된다. 차동 압력은 유체가 중심부재 유입 포트(28)를 통해 유입되고 유체 통로(26)를 통과하여 중심부재 유출 포트(30)를 통해 유출되는 흐름에 의해 유체 챔버(74)내에 발생된다. 유체는 비자기 시트(44)내의 통로(52), 시트(44)와 전기자(82)사이에 발생된 유체 구멍을 통과하여, 전기자의 노치(90)를 통한 원통형 챔버(58) 내의 전기자의 벽 부재의 외측을 따라 유체, 챔버(74)내로 계속하여 흐른다. 유체 챔버내의 다른 압력은 유체 도관(70)과 포트(16)를 통해 접근된다.

유체 챔버(74)내의 압력차는 전기 권선내의 전류의 여기 레벨의 변화에 응답하여 전기자의 이동에 의해 변경된다. 이 전기자 운동은 대기압에서 유체와 유체 챔버와의 연통의 양을 변환시킨다. 전기 권선의 여기는 전기자를 중심부재로 향해 당기며, 중력의 힘을 극복하고, 시트내의 유체 구멍을 통한 유체 흐름을 극복한다. 전기자의 상향 이동은 비자성 시트에 의해 제한된다.

본 발명에 대한 전류(밀리암페어)의 함수로서의 압력차(수은주 높이(inch))의 변화의 경험적 관계를 제12도에 도시한다. 이 데이터는 본 발명의 솔레노이드 밸브의 한 실시예에 대한 예시적인 것에 불과하며, 본 발명의 밸브의 일반적으로 예상되는 거동과는 다른 특정한 결과를 나타내고자 하는 것은 아니다.

밸브 장치의 중심 부재가 자기 플럭스 통로를 따라 병진 운동하면 자기 플럭스 통로내에 있는 중심 세그럼트의 부분을 변경시킨다. 그러한 병진 운동은 또한 전기자와 중심부재 사이의 공기 간극 거리를 변화시키며, 따라서 자기 플럭스 회로의 저항을 변경시킨다. 중심부재는 밸브의 작동을 위한 적절한 설정점을 찾기 위해 수직축을 따라 상기와 같이 병진 운동한다. 이러한 설정점이 일단 찾아지면, 중심 부재는 그 위치에 고정되고, 밸브는 그 설정점에 대한 전류대 압력차 곡선을 따라 작동된다.

작동시에는, 전기자는 보빈에 의해 형성된 챔버내에서 수직으로 이동된다. 전기자의 벽 부재의 외측 주위의 유체 흐름은 전기자 이동에 대해 슬리브 작용을 한다. 흐름 전기자 이동에 대해 슬리브 작용을 한다. 흐름 제한부 또는 오리피스(75)의 사용은 유체 챔버내의 차동 압력에 변화를 제공하기 위해 밸브의 낮은 흐름 특성과 전기자의 운동의 한계를 제공한다.

전기자 시트(96)에 대향하여 전기자의 베이스에서 평면 디스크 부재(98)의 사용은 전기자가 전기자 시트에 대향하여 정지 위치에 있고 전류가 제거될 때 유체가 진공원으로부터 챔버내로 유출되는 것을 방지한다. 이것은 본 밸브의 제로 바이어스 특성 즉, 0의 전류 상태에서 0의 출력의 압력차를 제공한다. 이 관계는 제11도의 그래프에 도시된다. 더구나, 평면 디스크 부재(98) 아래의 전기자 시트(96)의 점에서의 오리피스(75a)의 위치는 히스테레시스 효과를 감소시킨다. 이것은 그 점에서의 유체 도관이 더욱 적은 것은 결과이다.

전기 권선내의 최고 자기 플럭스 밀도의 점에서 또는 그 부근의 시트 부재(44)의 위치는 본 밸브의 압력차대 전류 특성을 더욱 잘 제어할 수 있게 하고 보다 양호한 반복성을 제공한다. 최고 자기 플럭스 밀도의 이 점에서 또는 부근에서 전기자와 중앙부재 사이의 공기 간극을 제공하면 더욱 효과적이고 보다 양호하게 응답하는 밸브를 제공한다. 이것은 또한 더욱 낮은 질량의 전기자의 사용을 허용한다. 그러나, 전기자의 벽부는 전기자가 전기자의 모든 작동 위치를 위한 자기 플럭스 통로내에 유지되고, 즉, 전기자 벽부가 적어도 전기자의 모든 작동 위치에 대해 외부 부재의 바닥에까지 연장되도록 적절한 길이이어야 한다.

밸브는 자기 플럭스 회로를 형성하기 위하여 자기 세그먼트를 조립하므로써 제작된다. 전기자는 우선 상부로부터 밸브내로 삽입되고, 하우징의 베이스 상의 전기자 시트에 대향하여 있게 된다. 비자성 시트(44)는 다음에는 보빈에 의해 한정된 챔버의 중심내로 구동된다. 비자기시트는 전기권선의 중심, 즉, 최고 자기 플럭스 밀도점을 통과하는 종방향 축의 중심에 가능한 가까이 위치된다. 시트에 연한 리브는 시트를 정위치에 유지하기 위해 필요한 간섭 끼워 맞춤을 제공한다.

중앙부재는 다음에는 밸브 중심내로 또한 시트 위로 구동된다. 전류는 권선에 적용되고 진공원은 진공원 포트(14)에 연결된다. 유체 챔버내의 차동 압력은 포트(16)를 통해 접근되고 측정된다. 중앙부재는 밸브 중심으로 더욱 구동되고, 측정은 주어진 진공 압력을 위한 출력 차동 압력의 적절한 설정점에 도달할 때까지 계속된다. 그 점에서, 중심부재의 위치는 용접 또는 다른 적절한 수단에 의해 더욱 고정되고, 밸브의 나머지는 중앙부재의 상부에 위치된 필터 및 캡과 함께 조립된다.

제13도에는 전자 기계식 밸브 장치(110)의 다른 실시예를 도시한다. 양호한 실시예에 도시된 밸브 장치(110)는 대기압에서 밸브로의 유체 입구를 위한 제14도에서 잘 도시된 상부 포트(112)와 진공(대기압 아래)원으로부터 또는 진공원으로 유체를 적용하기 위한 포트(114)를 갖는다. 출구 포트(116)는 밸브 장치(110)내의 차동 압력에 접근하기 위한 수단을 제공한다. 상기한 바와 같이, 압력에 접근하기 위한 수단은 진공 모터 또는 다이어그램 구동 조립체 또는 다른 형태의 압력 응답 장치를 작동시키는 데에 사용될 수 있다.

제14도, 15도 및 16도에 더욱 상세히 도시된 전자 기계식 밸브 장치(110)는 자기 플럭스 통로를 갖는 자기 플럭스 회로를 한정하는 다수의 인접 자기 세그먼트를 포함한다. 세그먼트는 밸브 장치의 축에 대체로 평행한 중간부(119)와 상부(120)와 하부(122)를 포함하는 2개의 단부를 갖는 철 외부 부재 또는 장착 브래킷(118)을 포함한다. 외부 부재는 병진 운동가능 조정판(123)으로 구성된다. 또한 자기 플럭스회로 내에는 대체로 원통형의 중앙부재(124)가 있다. 중앙부재(124)는 입구 포트(128)와 출구 포트(130)를 갖는 유체 통로(126)를 한정하는 중공 통로를 갖는다. 중앙부재(124)는 철 또는 다른 강자성 재료를 구성되고, 밀봉을 제공하기 위하여 공지의 구조의 0-링(134)을 수용하는 노치(132)가 제공된다. 중앙부재(124)의 바닥에는 비자기 밸브 시트(136)가 장착된다.

전기 권선(154)은 중앙부재(124) 주위에 장착된다. 비자성 밸브 시트(136)는 권선(154)의 수직축 중심 근처에 위치된다. 권선(154)은 그 상부, 하부 및 내부 직경 표면상에서 플라스틱 또는 다른 비자기 재료로 구성된 보빈(156)내에 수용된다. 보빈(156)은 중앙 부재(124)를 구속하기 위해 사용된 원통형 챔버(158)를 형성한다. 다른 실시예와는 대조적으로, 중앙부재(124)는 비록 주 공기 간극의 투자율을 수정하기 위해 권선(154)의 수직축을 따라 병진 운동가능하지만 자기 플럭스 회로내의 단일 조정가능 세그멘트는 아니다.

전기 권선(154)은 제13도 및 15도에 도시된 한쌍의 단자(160,162)에 연결된다. 단자(160,162)는 전류를 권선(154)에 공급할 수 있는 적절한 파워 서플라이에 연결된다. 상기한 바와 같이, 파워 서플라이는 직류 전류원, 구상파 발생기, 가변 저항기, 펄스폭 변조회로, 또는 신호원으로서 작용하는 차량 장착 컴퓨터일 수 있다.

단자(160,162) 및 보빈(156)은 하우징(164)에 의해 작동관계로 유지된다. 양호하게 플라스틱으로 형성된 하우징(164)은 보빈(156)과 보빈(156)위의 중앙부재(124)를 위한 구조 지지체를 제공한다. 하우징(164)은 외부 부재(118) 주위에 연장되고 외부 부재(118)를 위한 서포트와 커버링을 형성하는 횡방향부(166)를 갖는다. 하우징(164)은 또한 2개의 도관이 형성되는 베이스부(168)를 갖는다. 제1유체 도관(170)은 오리피스(173)에서 시작되고 포트(114)에서 종료된다. 제2유체 도관(172)은 포트(116)에서 종료된다. 2개의 도관(170,172)은 유체 챔버(174)내에서 교차된다. 오리피스는 밸브 조립체(110)내에서 유체 흐름을 제한하기 위해 0.254 mm(0.020 inch)의 내부직경을 갖는다. 오리피스(173)의 제한부는 중앙 부재(124)를 통한 유체 통로(126)의 단면보다 훨씬 적은 단면적을 갖는다.

중앙 부재(124) 위에는 중앙부재(124)의 상부 주위에 끼워맞는 필터(176)가 있다. 필터는 이물질이 밸브 장치(110)내로 잘못 들어가는 것을 방지한다. 필터(176)위에는 하우징(164)으로부터 제거가능한 캡(178)이 있다. 클립(180)은 밸브 장치(110)의 장착 또는 유지를 허용하기 위해 하우징내에 형성된다.

자기 폐쇄 부재 또는 전기자 부재(182)가 비자기 밸브 시트(136) 아래에 위치한다. 진기자(182)가 제4도 및 제5도에 도시된 전기자(82) 또는 제8, 9, 10 및 11도에 도시된 다른 전기자 실시예(82a,82b)와 같은 유사한 구조로 이루어 질 수 있다.

제14도 및 제15도에 도시된 바와 같이, 전기자(182)에 편평한 상부(184)가 비자기 밸브 시트(136)내의 개구에 역행한다. 전기자(182)는 전기자(182)가 비자기 밸브 시트(136)를 향하여 설치된 전체 폐쇄 지점과 전기자(182)가 원통형 챔버(158)내의 최하위 지점에 있으며 전기자 시트(196)를 향하여 놓이는 전체 개방 지점 사이에서 여러 지점에서 작용한다. 수직 하방 이동에 의한 전기자(182)의 개구는 유체 통로(126)와 비자기 밸브 시트(136)를 지나 원통형 챔버(158)를 통과하여 전기자(182)의 벽부재(186)의 외부를 돌아 유체 챔버(174)까지 유체를 유동시킨다. 그래서 전기자의 하향 이동은 비자기 밸브 시트(136)의 하부면과 전기자(182)의 편평한 상부(184) 사이에 형성된 유체 개구를 발생시킨다. 유체 챔버(1174) 내의 유체는 제1 및 제2도관(170,172)에 의하여 출입하게 된다.

유체 통로(126)의 단면 직경은 0.254 cm (0.1 inch) 정도가 적합하다. 비자기 밸브 시트(136)의 단면 내경은 0.5 cm (0.2 inch) 정도가 적합하다. 이러한 직경은 0.05 cm (0.02 inch) 정도가 적합한 오리피스(173)의 단면 직경보다 실질적으로 크다.

상술된 바와 같이, 비자기 밸브 시트(136)는 권선부(154)의 최고 플럭스 밀도점에 또는 그 부근에 있는 전기 권선부(154)의 수직축 중심에 인접하여 위치하는 것이 적합하다. 그러므로 전기자(182)는 높은 플럭스 밀도의 동일 지점에 인접하여 위치한다. 전기자(182)의 벽부(186)는 플럭스 회로를 완성하기 위하여 상기 중앙 지점으로부터 아래로 연장한다. 그 길이는 적어도 외부 부재(118)의 하부(122)지점까지가 적합하다.

중앙 부재(124)의 하부, 비자기 밸브 시트(136), 그리고 전기자(182)의 상부는 일차 공기 간극을 형성한다(또는 자기 투과 재료의 실질적 결여). 이러한 공기 간극의 조절은 중앙 부재(124)의 자기 플럭스 회로의 저항을 일부분 변경시킨다. 결정된 지점에 한번 위치한 중앙 부재(124)는 보빈(156)의 내부와 중앙 부재(124)의 외부와 간섭 끼움하여 적소에서 유지된다.

보조 간극이 외부 부재(118)의 형상에 의하여 제공된다. 외부 부재(118)는 장치(110)의 축에 평행하며 자기 플럭스 회로 내의 평면으로 제17도에 가장 적절히 도시된 직사각형 세그먼트(119)를 형성한다. 상기 세그먼트(119)의 중앙 부근에서 강자성 재료가 세그먼트(119)로부터 제거되어 바아(121)를 형성한다. 바아(121)는 외부 부재(118)에 대하여 구조적 지지를 제공하며 상부(120)와 하부(122)를 고정 관계로 유지한다. 외부 부재(118)에 인접하여 위치하는 병진 조절판(123)은 제16도에 가장 적절히 도시된 바와 같이 적어도 하나의 에지상에서 드라이브 톱니(129)의 래크를 설치하여 리테이너(133)에 의하여 하우징(164)내에 주조된 캐비티(131)내의 적소에서 유지된다. 병진 조절판(123)은 그것이 외부 부재(118)의 세그먼트(119)에 인접하여 위치할 때 까지 캐비티(131)로 주입된다. 원통형 조절 캐비티(137)가 캐비티(131)의 측면에 위치하며 비자기 조절 구동 기어(202)를 수용한다. 병진 조절판(123)이 가동될 수 없지만, 통로내에서 하우징(164)의 연성 재료를 절단 하므로써 병진 조절판(123)상의 드라이브 톱니(129)의 트랙에 결합하는 비자기 조절 구동 기어(202)를 통하여 토오크가 가해질 수 있는 바와 같이 외벽에 의하여 밸브 장치(110)의 축에 평행한 통로로 병진 이동될 수 있다. 세그먼트(119)의 주요부와 병진 조절판(123) 사이에서 얻어진 조절 가능한 공기 간극은 중앙 부재(124), 전기자(182) 및 외부 부재(118)의 자기 플럭스 회로의 저항을 일부분 설정하는 보조 공기 간극을 형성한다.

작동중에, 자기 폐쇄 부재 또는 전기자(182)는 전기 권선부(154)를 통과하는 전류로부터 감소 자기 플럭스에 신속히 응답한다. 자기 플럭스는 중앙 부재(124), 전기자(182), 외부부재(118) 및 전기자(182)와 중앙 부재(124) 사이의 공기 간극에 의하여 형성된 자기 플럭스 회로를 지나는 권선부(154)에 의하여 감소된다. 전류가 권선부(14)를 통과할 때, 전기자(182)는 비자기 밸브 시트(136)를 향하여 유도된다. 전류가 단절되면, 전기자(182)는 전기자 시트(96)를 향하여 중앙부재(124)를 지나는 유체의 힘과 중력에 의하여 낙하한다. 임의적으로 스프링과 같은 탄성 부재가 비자기 밸브 시트(136)로 부터 전기자(182)를 편향시키기 위하여 중앙부재(124)와 전기자(182) 사이에 위치할 수 있다.

대기압 보다 낮은 압력(즉, 진공)이 포트(114)에 부과되면, 진공 상태는 유체 도관(170)과 오리피스(173)를 지나 유체 챔버(174)까지 전달된다. 중앙 부재 입구 포트(128)와 유체 통로(126)안과 중앙 부재 출구 포트(130)밖의 대기압에서 유체의 유동에 의하여 압력차가 유체 챔버(174)내에 형성된다. 유체는 비자기 밸브 시트(136)내에 형성된 유체 개구를 지나서, 원통형 챔버(158)내의 전기자(182)의 벽부재의 외측을 따라 유체 챔버(174)로 흐른다. 유체 챔버내의 압력차는 유체 도관(172)과 포트(116)를 출입한다.

유체 챔버(174) 내의 압력차는 전기 권선부(154)내의 전류의 여기 레벨을 변화시키는 것에 응답하여 전기자(182)의 이동에 의하여 변경된다. 이러한 전기자(182)이동은 유체 챔버(174)의 대기압에서 유체의 전달양을 변화시킨다. 전기 권선부(154)의 여기는 중앙 부재(124)를 향하여 전기자(182)를 당기며, 비자기 밸브 시트(136)내의 유체 개구를 지나는 유체 유동과 중력을 극복한다. 전기자(182)의 상항 이동은 비자기 밸브 시트(136)에 의하여 제한된다.

밸브 장치의 중앙 부재(124)가 후속 설비에 고정되고 나면, 플럭스 통로를 따라 병진 조절 판(123)의 병진 이동은 플럭스 통로의 투과성을 변경하기 위하여 외부 세그먼트(118)를 변경 시킨다. 또한, 병진 조절 부재(123)의 병진 이동의 외부 부재 세그먼트(119)와 조절판(123)사이의 보조 공기 간극을 변화시키므로써, 선속 회로의 저항은 변경될 수 있다. 그래서, 조절판(123)은 밸브 장치(110)의 작동에 대하여 적당한 세트 포인트를 발견하기 위하여 수직축을 따라 적당한 세트 포인트를 발견하기 위하여 수직축을 따라 병진 이동된다. 이러한 세트 포인트를 찾으면, 조절판은 용접 또는 캡슐의 사용과 같은 종래에 공지된 수단에 의하여 그 위치에서 고정된다. 그리고 더스트 커버(141)가 눈금을 보호하기 위하여 조절판(123)과 캐비티(131,137)위에 위치하게 되며, 환형 칼러(143)안으로 가입된다. 그래서, 밸브 장치(110)는 세트 포인트에 대하여 전류대 압력차 곡선을 따라 연속적으로 작동할 수 있다.

전기 권선부(154)내의 최고 플럭스 밀도점 부근에서의 비자기 밸브 시트의 위치는 상기 밸브의 압력차대 전류 특징의 보다 큰 제어 및 반복을 제공한다. 최고 플럭스 밀도점 부근에서의 전기자(182)와 중앙 부재(124) 사이에서의 일차 공기 간극 제공은 더욱 효율적이며 민감한 밸브 장치(110)를 제공한다. 또한, 이것은 고주파 입력 전류를 갖는 밸브 장치(110)의 사용을 허용하는 낮은 질량의 전기자(182)의 사용을 가능하게 한다. 그러나, 전기자(182)의 벽부재는 전기자(182)의 모든 작동 위치에 대하여 플럭스 통로내에 남아 있다. 즉 전기자 벽부재(186)는 전기자(182)의 모든 작동 위치에 대하여 적어도 외부 부재(118)의 하부(122)까지 연장하여야 한다.

밸브 장치(110)의 다른 실시예는 자기 플럭스 회로를 형성하기 위하여 자기 세그먼트를 조립하여 제작된다. 우선, 비자기 보빈(156)은 적절한 캐비티, 도관 그리고 오리피스를 설치한다. 전극(160,162)은 이때 보빈(156)내에 형성된다. 그리고 나서 권선부(154)는 적절한 권선 횟수가 얻어질 때 까지 보빈(156) 둘레를 회전하게 되며, 권선부(154)의 헐거운 단부가 전극(160, 162)에 고착된다. 그 후 전기자는 상부로부터 보빈(156)까지 삽입되며 보빈(156)의 베이스상의 전기자 시트(198)를 향하여 놓이게 된다.

조절판(123)이 없는 외부 부재(118)는 보빈(156) 둘레에 위치하게 된다. 편평한 상부(120)는 구멍(125)을 설치하며 보빈(156)의 상부 표면 위를 활주하며 하부(122)는 보빈(150)의 베이스 내에 적절히 형성된 노치를 에워싸는 요크(127)를 설치한다. 중앙부재(124)는 전기자(182) 위에서 밸브 장치(110)의 중앙까지 구멍(125)을 지나서 보빈(156)내로 피동된다. 그후 하우징(164)은 밸브 장치(110)의 잔유 형상을 형성하도록 조립체 둘레에 형성된다.

그후 병진 운동 가능한 조절판(123)은 제18도에 도시되어 있듯이 공동(131) 내에서 가압된다. 보정 고정구(220) 및 밸브 장치(110)를 포함하는 전기기계 밸브 장치 보정 기구(222)는 병진 운동 가능한 조절판(123)을 최종 위치시키기 위해 이용된다. 고정구 스텝 모터(206)의 비자기 구동축에 부착되는 비자기 구동 기어(202)는 일반적으로 원통형인 공동(137) 내부로 수동 혹은 자동으로 삽입된다. 그러므로 비자기 구동 기어(202)는 병진 운동 가능한 조절판(123)의 한 에지상에 구동 톱니의 래크를 결합시키게 된다. 제어 전류가 마이크로프로세서(208)의 제어하에 권선부에 적용되며 고정 진공 소스는 진공 소스부(114)에 연결된다. 유체 챔버(174)내의 차등 압력은 포트(116)를 통해 센서(210)에 의해 접근 및 측정된다. 상기 조절판(123)은 고정 진공압력에 대한 차등 출력 압력의 적정 세트 포인트가 얻어질때까지 센서(210)에 의한 차등 압력의 측정에 기초하여 보조 공기 간극을 조정하기 위해 비자기 구동기어(202)의 회전을 거쳐 병진 이동된다. 그 지점에서, 상기 조절판(123)의 위치가 용접이나 기타 적절한 수단에 의해 고정되고 나머지 밸브 장치가(110)가 조립된다.

본 발명의 몇몇 실시예가 도시되었지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않음을 유의해야 한다. 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 상기 내용을 고려할 때 수정 및 본 발명이 원리를 이용하는 다른 실시예를 생각할 수 있다.

Claims (8)

1. 전자 기계실 밸브 장치에 있어서, 축방향 길이를 갖는 전기 권선부, 유체 통로를 한정하는 상기 축방향 길이의 일부에 걸쳐 연장되는 일반적으로 원통형의 중앙 세그먼트와, 상기 유체 통로의 제1단부와 인접한 단부 세그먼트 및 외부 세그먼트를 갖는 다수의 인접하는 자기 세그먼트를 구비하는 플럭스 통로를 한정하는 상기 권선부용 자기 플럭스 회로, 상기 축방향 길이 이내에서 유체 통로의 타단부 부근에 배치되고 타단부와 정렬되는 중앙 개구를 갖는 환형의 비자기 시트 수단, 상기 세그먼트중 하나를 구비하고 상기 비자기 시트 수단 부근에 위치하여 상기 축방향 길이를 따라 이동가능한 자기 폐쇄 수단 및, 상기 자기 폐쇄 수단을 둘러싸서 그 운동을 상기 축방향 길이에 거의 평행하게 구속하기 위해 상기 시트 수단에 인접한 원통부를 갖는 챔버를 한정하는 수단을 구비하며, 상기 외부 세그먼트는 밸브내에서 상대적으로 이동 가능한 부분을 가지며, 상기 외부 세그먼트는 여러 섹션을 부가로 구비하며, 그중 한 섹션은 거의 플럭스 통로를 따라 배향되고, 상기 배향된 섹션은 이격된 두 단부를 가지며, 상기 외부 부재의 가동부는 상기 이격된 단부 사이 거리에 거의 미치고 상기 외부 부재의 가동부와 일단부 사이에 공기 간극 거리를 형성하기 위해 상기 이격된 단부 사이에서 상기 배향된 섹션에 거의 평행하게 위치되고, 상기 외부 부재의 가동부는 상기 플럭스 통로내에서 상기 세그먼트의 일부를 조절하고 상기 가동부 부근의 공기 간극의 정도를 조절하기 위해 물리적으로 병진 운동 가능하며, 상기 자기 폐쇄 수단은 유체 통로와 시트수단 중앙 개구를 통해 예정된 압력 차이에 의해 발생된 유동이 전기 권선부의 여기 수준을 변화시키므로써 조절될 수 있도록 플럭스 통로를 완성하고, 상기 자기 폐쇄 수단은 적어도 부분적으로 상기 축방향 길이 이내에 존재하며 상기 시트 수단에 대향하는 위치와 그로부터 이격된 위치 사이에서 이동 가능한 전자 기계식 밸브 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 외부 세그먼트는 여러 섹션을 구비하고, 그중 한 섹션은 거의 플럭스 통로를 따라 배향되고, 상기 배향된 섹션은 중앙부 및 이격된 두 단부를 가지고, 상기 외부 부재의 가동부는 상기 이격된 단부 사이 거리에 거의 미치고 상기 외부 부재의 가동부와 일단부 사이에 공기 간극 거리를 형성하기 위해 상기 단부 사이에서 상기 중앙부에 거의 평행하게 위치되는 전자 기계식 밸브 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 가동부는 상기 중앙부에 평행한 평면내에 위치하는 판이고, 상기 판은 상기 플럭스 통로를 따르는 상기 판의 병진 운동이 주어진 압력차를 제공하기 위하여 전기 권선부의 주어진 여기화 수준에 대해 밸브 장치의 응답을 대응 조절하도록 상기 공기 간극 거리를 변경시키고 그로인해 플럭스 회로의 자기 저항을 변화시키는데 효과적이도록 병진 운동 가능한 전자 기계식 밸브 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 자기 플럭스 회로를 따라서 상기 외부 세그먼트의 상기 가동부의 병진 운동을 위한 구동 결합 수단도 포함하며, 상기 밸브 장치는 주어진 압력차를 제공하기 위하여 상기 밸브 장치내의 상기 가동부를 병진 운동시키고 상기 공기 간극거리를 변화시켜서 전기권선의 주어진 여기 레벨에 대하여 밸브 장치의 예정된 응답을 얻도록 자기 플럭스 회로의 자기 저항을 변화시키기 위하여 상기 가동부의 상기 구동 결합 수단에 힘을 적용시킴으로써 보정되는 전자 기계실 밸브 장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 구동 결합 수단은 상기 가동부의 적어도 한 모서리를 따라서 배치된 기어 톱니를 포함하는 전자 기계식 밸브 장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 가동부상에 배치된 상기 기어 톱니에 적용된 상기 힘은 비자기 기어구동 수단에 의해 발생되는 전자 기계식 밸브 장치.
7. 제6항에 있어서, 밸브 하우징을 부가로 포함하며, 상기 밸브 하우징에는 상기 비자기 기어구동 수단을 수용하는 수용 수단이 제공되는 전자 기계식 밸브 장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 수용 수단은 상기 하우징내의 원통형 캐비티이며, 상기 캐비티는 상기 가동부의 적어도 한 모서리상에 제공된 상기 구동 결합수단에 인접 배치된 전자 기계식 밸브 장치.