KR100435864B1

KR100435864B1 - 마그네틱 밸브

Info

Publication number: KR100435864B1
Application number: KR10-2002-0001652A
Authority: KR
Inventors: 허성주
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2002-01-11
Filing date: 2002-01-11
Publication date: 2004-06-12
Also published as: KR20030060708A

Abstract

본 발명은 마그네틱 밸브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 순간 통전방식으로 출력포트를 전환시킬 수 있으며 급격한 에어압을 방지할 수 있는 마그네틱 밸브에 관한 것이다.

본 발명은, 내부 일측에는 좌우로 슬라이드 이동되게 실린더가 설치되고 그 실린더의 양측에는 피스톤이 결합된 두 개의 쳄버가 형성되며, 내부 타측에는 상기 실린더의 쳄버와 연결되는 에어통로가 형성된 된 마그네틱 밸브 하우징; 상기 하우징의 하부에 형성되며 상기 에어통로에 공기를 공급하는 공급 포트; 상기 하우징의 외측에 형성되며 상기 쳄버에 각각 연결되는 제 1,제 2 포트; 상기 마그네틱 밸브 하우징의 상부에 설치되며, 전원에 의하여 상기 에어통로를 선택적으로 개방하여 상기 제 1,제 2 포트를 전환시키는 작동부를 포함하여 구성된다.

Description

마그네틱 밸브{Magnetic valve}

본 발명은 마그네틱 밸브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 순간 통전방식으로 출력포트를 전환시킬 수 있으며 급격한 에어압을 방지하여 오동작을 막을 수 있는 마그네틱 밸브에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 도어 엔진(Door Engine) 및 에어 시스템(Air System)상에는 전원공급 온/오프(On/Off)에 따라 압축공기의 공급방향을 제어하는 마그네틱 밸브(Magnetic Valve)가 사용된다.

도 1은 종래 마그네틱 밸브를 보인 평면도이고, 도 2a,2b는 종래 마그네틱 밸브의 작동도이다.

종래 마그네틱 밸브(10)는, 좌/우 2개의 마그네틱 밸브 본체(11,12)를 조합한 구조로서 각각의 플런저, 마그네틱 코일 및 실린더를 구비하고 있으며, 좌/우 마그네틱 밸브(11,12)를 좌측 혹은 우측으로 이동시키면 입출력 포트를 전환시키도록 구성된다.

즉, 도 2a에 보인 바와 같이, 통전 시 공급포트(13)를 통해서 에어가 공급되면, 에어는 우측 실린더(14)의 포트(14a)를 통해서 유압 실린더 후반부(C1)에 공급되고, 이때 유압 실린더의 전반부(C2)에 있던 에어는 좌측 실린더(15)의 포트(15a)(15b)를 통해서 배기됨으로써 유압 실린더의 로드(R)가 푸시된다.

반대로, 2b에 도시된 바와 같이, 전환 시, 좌 우측 실린더(15)(14)가 우측으로 이동하며 이때 포트(13)를 통해서 에어가 공급되면, 에어는 좌측 실린더(15)의 포트(15a)를 통해서 유압 실린더 전반부(C2) 공급되고, 이때 유압 실린더의 후반부(C1)에 있던 에어는 우측 실린더(14)의 포트(14a)(14b)를 통해서 배기됨으로써 유압 실린더의 로드(R)가 당겨진다.

그러나, 종래 마그네틱 밸브는, 좌우 2개의 마그네틱 밸브 본체로 이루어져 있기 때문에 전체 구성이 매우 복잡하며, 포트를 전환하기 위해서는 통전 상태를 일정시간 유지하여야 하기 때문에 많은 전력을 소모한다.

또한, 종래 마그네틱 밸브는, 에어압이 급격히 상승하여 오동작을 일으키기 쉽다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 에어통로를 순간적으로 개방하는 순간 통전방식으로 출력 포트를 전환하기 때문에 작동이 원활하고 포트의 과열을 방지하며, 급작스런 에어압의 상승을 막아 오동작을 방지할 수 있는 마그네틱 밸브를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 마그네틱 밸브의 정면도,

도 2a,2b는 종래 마그네틱 밸브의 작동도,

도 3은 본 발명에 따른 마그네틱 밸브의 정면도,

도 4a,도 4b는 본 발명에 따른 마그네틱 밸브의 작동을 설명하기 위한 도면,

도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 포트 전환을 설명하기 위한 내부 단면도.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

111 : 실린더 111a,111b : 쳄버

112,113 : 피스톤 P1,P2,P3 : 에어통로

P1,P2,P3 : 에어통로 120 : 공급 포트

130,130',140,140' : 포트 150 : 작동부

151 : 마그네틱 코일 152 : 플런저

153 : 개방 핀 154 : 리턴 스프링

153a : 홀

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 내부 일측에는 좌우로 슬라이드 이동되게 실린더가 설치되고 그 실린더의 양측에는 피스톤이 결합된 두 개의 쳄버가 형성되며, 내부 타측에는 상기 실린더의 쳄버와 연결되는 에어통로가 형성된 된 마그네틱 밸브 하우징; 상기 하우징의 하부에 형성되며 상기 에어통로에 공기를 공급하는 공급포트; 상기 하우징의 외측에 형성되며 상기 쳄버에 각각 연결되는 제 1,제 2 포트; 상기 마그네틱 밸브 하우징의 상부에 설치되며, 전원에 의하여 상기 에어통로를 선택적으로 개방하여 상기 제 1,제 2 포트를 전환시키는 작동부를 포함하여 구성된다.

상기 작동부는, 전원에 의해 자화되는 한 쌍의 마그네틱 코일; 상기 마그네틱 코일 사이에 위치되며, 상기 마그네틱 코일에 의해서 승하강 되는 플런저; 상기 플런저의 하부에 고정되며 하강되면서 상기 에어통로를 개방시키는 개방 핀; 및 상기 개방 핀에 끼워지며 개방 핀을 원래의 위치로 탄성 복귀시키는 리턴 스프링으로 구성된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 특징적인 구성을 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 마그네틱 밸브의 정면도이고, 도 4a, 도 4b는 본 발명에 따른 마그네틱 밸브의 작동을 설명하기 위한 도면이며, 도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 포트 전환을 설명하기 위한 내부 단면도이다.

본 발명의 마그네틱 밸브는, 마그네틱 밸브 하우징(110)의 내부 중간에 에어압에 의해서 좌우로 슬라이드 이동되는 실린더(111)가 설치되고 그 실린더(111)의 양측에는 피스톤(112)(113)이 결합된 두 개의 쳄버(111a)(111b)가 형성된다. 상기 쳄버(111a)(111b)는 크기를 달리하여 에어압에 의해서 좌측 혹은 우측으로 이동되도록 구성된다.

마그네틱 밸브 하우징(110)의 상부에는 실린더(111)의 쳄버(111a)(111b)와 연결되는 에어통로(P1)가 형성되고, 이 에어통로(P1)는 쳄버(111a)와 연결된 에어통로(P2)와 연통 형성되며, 상기 마그네틱 밸브 하우징(110)의 하부에 형성된 공급 포트(120)에는 에어통로(P3)가 형성된다.

상기 마그네틱 밸브 하우징(110)의 외측에는 일정간격을 두고 제 1,제 2 포트(130)(130')(140)(140')가 형성되며, 이 제 1,제 2 포트(130)(130')(140)(140')는 쳄버(111a)(111b)에 각각 연결된다.

상기 마그네틱 밸브 하우(110)징의 상부에는 에어통로(P1)를 선택적으로 개방하여 상기 제 1,제 2 입출력 포트(130)(140)를 전환시키는 작동부(150)가 마련된다.

비 통전 시에는, 후술하는 작동부(150)의 개방 핀(153)이 에어통로(P1)를 차단하고 있으며, 이때 쳄버(111a)(111b) 내부로 에어가 공급되지 않기 때문에 실린더(111)는 이동을 하지 않는다.

1차 통전 시, 작동부(150)의 개방 핀(153)이 에어통로를 개방하면, 에어통로(P1)를 통해서 에어가 쳄버(111b) 내부로 공급된다. 개방 핀(153)은 리턴 스프링(154)에 의해서 원래의 위치로 복귀하여 에어통로(P1)를 다시 차단한다.

이때, 실린더(111)가 우측으로 이동하고 제 1 포트(130)로 에어가 출력되며 이렇게 출력된 에어는 유압 실린더의 전반부(C2)에 공급되며, 이와 동시에 유압 실린더의 후반부(C1)에 있던 에어는 제 2 포트(140) 및 (140')를 거쳐 순차적으로 배기된다.

반대로, 포트 전환을 위해 2차 통전 시, 작동부(150)의 개방 핀(153)이 에어통로(P1)를 다시 개방하며, 이때 쳄버(111b) 내부로 에어가 공급되기 때문에 실린더(111)는 좌측으로 이동하고 제 2입력 포트(140)로 에어가 공급되며 공급된 에어는 유압 실린더의 후반부(C1)에 공급되며, 이와 동시에 유압 실린더의 전반부(C2)에 있던 에어는 제 1 포트(130) 및 제 1포트(130')를 순차적으로 거쳐 배기된다.

이하, 도 3 및 도 5a를 참조하여 작동부(150)의 구성을 살펴보면, 전원에 의해 자화되는 한 쌍의 마그네틱 코일(151)이 일정 간격을 두고 설치되며, 상기 마그네틱 코일(151) 사이에는 마그네틱 코일(151)에 의해서 승하강 되는 플런저(152)가 설치된다.

상기 플런저(152)의 하부에는 홀(153a)을 갖는 개방 핀(153)이 연결되며, 이 개방 핀(153)에는 하강된 개방 핀(153)을 원래의 위치로 탄성 복귀시키는 리턴 스프링(154)이 개재되어 있다.

비 통전 시에, 개방 핀(153)의 홀(153a)은 에어통로(P1)와 엇갈려 위치되어 있기 때문에 쳄버(111a,111b) 내부로 에어가 공급되지 않지만, 출력 포트의 전환을 위해 통전하는 경우에는 마그네틱 코일(151)이 자화되면서 플런저(152)를 하방으로 전진시키고, 이때 플런저(152)에 연결된 개방 핀(153)도 하방으로 전진하면서 에어통로(P1)와 홀(153a)을 일치시켜 쳄버(111a,111b) 내부로 에어가 공급되는 것이다.

에어통로(P1) 내부로 에어가 유입되어 출력 포트가 전환된 후에는 리턴 스프링(154)의 탄발력에 의해서 개방 핀(153)은 원래의 위치로 복귀되면서 에어통로(P1)를 차단하도록 구성된다.

도 4a,4b 및 도 5a 내지 도 5c를 참조하여, 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 5a는 비 통전된 초기상태로, 개방 핀(153)의 홀(153a)과 에어통로(P1)가 서로 불일치하여 에어통로(P1)가 차단되어 있고, 쳄버(111a)(11b) 내부로 에어가 공급되지 않기 때문에 실린더(111)는 이동을 하지 않는다.

도 4a,5b는 제 1포트 출력을 보인 것으로서, 통전 시 마그네틱 코일(151)이 자화되면서 플런저(152)를 하방 전진시키며, 이때 플런저(152)에 연결된 개방 핀(153)이 리턴 스프링(154)의 탄발력을 극복하고 눌려지며, 이때 개방 핀(153)의 홀(153a)과 에어통로(P1)와 서로 일치하며, 리턴 스프링(154)에 의해서 플런저(152) 및 개방 핀(153)은 원래의 위치로 탄성 복귀한다.

개방 핀(153)의 홀(153a)과 에어통로(P1)의 일치로 인하여 에어 공급포트(120)에서 공급된 에어가 에어통로(P1,P2,P3)를 통해서 쳄버(111a,111b) 내부로 공급된다.

이와 동시에 실린더(111)는 우측으로 이동하며 제 1포트(130)를 통해서 에어가 출력되어 유압 실린더의 전반부(C2)로 공급된다. 반면에, 유압 실린더의 후반부(C1)에 있는 에어는 제 2포트(140) 및 제 2포트(140')를 통해서 배기된다.

포트 전환을 위해 2차 통전 시에는, 전술한 동작과 동일하게 개방 핀(153)의 홀(153a)이 에어통로(P1)와 일치하여 에어통로(P1)를 개방한 후, 원래의 위치로 탄성 복귀한다.

이와 동시에 실린더(111)는 좌측으로 이동하며 제 2포트(140)를 통해서 에어가 출력되어 유압 실린더의 후반부(C1)로 공급된다. 반면에, 유압 실린더의 전반부(C2)에 있는 에어는 제 1포트(130) 및 제 1포트(130')를 순차적으로 거쳐 배기된다.

상술한 바와 같이 본 발명은, 전체 구성이 매우 단순하여 생산원가를 절감할 수 있으며, 에어통로를 순간적으로 개방하는 순간 통전방식을 채택하여 출력 포트를 전환하기 때문에 작동이 원활하고 소비전력을 줄일 수 있는 효과를 갖는다.

또한 본 발명은 순간 통전방식으로 포트를 열고 닫기 때문에 포트의 과열을 방지하고, 급작스런 에어압의 상승을 막아 오동작을 방지한다.

Claims

내부 일측에는 좌우로 슬라이드 이동되는 실린더(111)가 설치되고 그 실린더(111)의 양측에는 피스톤(112)(113)이 결합된 두 개의 쳄버(111a)(111b)가 형성되며, 내부 타측에는 상기 실린더(111)의 쳄버(111a)(111b)와 연결되는 에어통로(P1,P2,P3)가 형성된 된 마그네틱 밸브 하우징(110);

상기 마그네틱 밸브 하우징(110)의 하부에 형성되며 상기 에어통로(P1,P2,P3)에 공기를 공급하는 공급 포트(120);

상기 마그네틱 밸브 하우징(110)의 외측에 형성되며 상기 쳄버(111a)(111b)에 각각 연결되는 제 1,제 2 포트(130)(130')(140)(140'); 및

상기 마그네틱 밸브 하우징(110)의 상부에 설치되며, 전원에 의하여 상기 에어통로(P1)를 선택적으로 개방하여 상기 제 1,제 2 포트(130)(140)를 전환시키는 작동부(150)를 포함하는 마그네틱 밸브.
제 1항에 있어서, 상기 작동부(150)는,

전원에 의해 자화되는 한 쌍의 마그네틱 코일(151);

상기 마그네틱 코일(151) 사이에 위치되며, 상기 마그네틱 코일(151)에 의해서 승하강 되는 플런저(152);

상기 플런저(152)의 하부에 고정되며 하강되면서 상기 에어통로(P1)를 개방시키는 개방 핀(153); 및

상기 개방 핀(153)에 끼워지며 개방 핀(153)을 원래의 위치로 탄성 복귀시키는 리턴 스프링(154)으로 구성됨을 특징으로 하는 마그네틱 밸브.
제 2항에 있어서, 상기 개방 핀(153)의 중간에는 에어통로(P1)와 통하는 홀(153a)이 형성된 것을 특징으로 하는 마그네틱 밸브.