KR100536295B1 - 브레이크시스템용 솔레노이드밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 브레이크시스템용 솔레노이드밸브에 관한 것으로, 특히 밸브의 개폐에 따른 급격한 유압의 변동을 방지하여 동작소음 및 진동을 최소화할 수 있도록 한 것이다.

이를 위한 본 발명은 밸브하우징과, 밸브하우징에 결합되는 밸브돔의 내부에 설치된 아마츄어와, 밸브하우징 내부의 플런저와, 플런저가 진퇴할 때 밸브의 개폐가 이루어지도록 밸브하우징 내에 설치되며 오리피스를 갖춘 밸브시트를 포함하는 브레이크시스템용 솔레노이드밸브에 있어서, 플런저의 단부에는 오리피스의 개폐를 위해 외경이 축소된 개폐부가 마련되고, 밸브시트의 단부에는 플런저의 개폐부에 의해 오리피스가 개폐될 때 급격한 유압의 변동이 방지되도록 개폐부 외면을 감싸도록 소정길이 연장된 원통형의 안내부가 마련되며, 개폐부의 외면과 안내부의 내면 사이에 소정간격 이격된 유로가 형성되도록 한 것이다.

Description

브레이크시스템용 솔레노이드밸브{SOLENOID VALVE FOR BRAKE SYSTEM}

본 발명은 브레이크시스템용 솔레노이드밸브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 밸브의 개폐시 유압라인의 급격한 유압의 변동이 방지되도록 하여 밸브의 동작소음과 진동이 최소화될 수 있도록 한 브레이크시스템용 솔레노이드밸브에 관한 것이다.

차량용 안티록 브레이크시스템은 바퀴 측으로 전해지는 제동유압이 주기적으로 단속(斷續)되도록 함으로써 바퀴의 노면슬립이 방지되도록 하는 장치이다. 그리고 이러한 브레이크시스템에 있어서 솔레노이드밸브는 브레이크 유압라인의 중도에 설치되며, 유로를 개폐함으로써 단속적인 제동압이 형성되도록 한다.

이러한 브레이크시스템용 솔레노이드밸브는 도 1에 도시된 바와 같이, 중앙에 길이방향의 관통공(3a)이 형성되고, 외면이 모듈레이터블록(1)의 밸브결합공(2)에 압입 고정되는 밸브하우징(3)을 구비한다. 이때 밸브하우징(3) 일측에는 내부의 관통공(3a)이 모듈레이터블록(1) 내에 형성된 유로(1a)와 연계되도록 반경반향으로 관통된 출구유로(3b)가 형성된다.

모듈레이터블록(1)의 밸브결합공(2) 외측의 밸브하우징(3) 외면에는 밸브하우징(3)의 일단을 밀폐시키는 원통형의 밸브돔(4)이 결합되고, 이 밸브돔(4) 내부에는 진퇴 가능한 아마츄어(5)가 설치된다. 또 밸브돔(4)의 외측에는 아마츄어(5)를 진퇴시키는 여자코일(6)이 마련되며, 밸브하우징(3)의 관통공(3a) 내부에는 아마츄어(5)의 동작에 따라 그 길이방향으로 진퇴하는 봉상의 플런저(7)가 설치된다.

또한 밸브하우징(3)의 관통공(3a) 내에는 플런저(7)의 진퇴에 따라 밸브가 개폐될 수 있도록 중앙에 관통된 오리피스(8a)가 형성되고 외면이 밸브하우징(3)의 관통공(3a) 내면에 압입 고정되는 밸브시트(8)가 설치된다. 그리고 플런저(7)의 단부와 밸브시트(8) 사이에는 여자코일(6)에 전원이 인가되지 않을 때 플런저(7)와 아마츄어(5)를 복원시켜 오리피스(8a)가 개방된 상태를 유지하도록 하는 복원스프링(9)이 설치된다.

이러한 구성의 솔레노이드밸브는 여자코일(6)에 전원이 인가되면 아마츄어(5)와 이에 인접하는 밸브하우징(3) 사이의 자기력에 의해 아마츄어(5)가 밸브하우징(3) 쪽으로 전진하고, 플런저(7)가 밸브시트(8) 쪽으로 전진하면서 밸브시트(8)의 오리피스(8a)를 폐쇄한다. 그리고 여자코일(6)에 전원이 인가되지 않을 때에는 자기력이 해제되며 복원스프링(9)의 탄성에 의해 플런저(7)와 아마츄어(5)가 후퇴하면서 오리피스(8a)가 열린다.

그런데 이러한 종래 솔레노이드밸브는 플런저(7)의 진퇴동작에 따라 오리피스(8a)가 열리거나 닫힐 때 오리피스(8a)의 개도가 급격히 변하기 때문에 유압라인에서 유압의 변동이 심하게 발생되고, 이러한 유압의 급격한 변동에 의해 밸브의 동작소음과 진동이 발생하는 문제가 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 플런저의 동작으로 오리피스가 열리거나 닫힐 때 급격한 압력변동이 생기지 않도록 함으로써 밸브의 동작소음과 진동을 줄일 수 있도록 하는 브레이크시스템용 솔레노이드밸브를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 브레이크시스템용 솔레노이드밸브는, 중앙에 길이방향의 관통공이 형성되고 상기 관통공과 연통하는 반경방향의 출구유로가 형성된 밸브하우징과, 상기 밸브하우징에 결합되는 밸브돔의 내부에 진퇴 가능하게 설치된 아마츄어와, 상기 아마츄어를 진퇴시키는 여자코일과, 상기 아마츄어의 동작에 따라 진퇴하도록 상기 관통공 내에 설치된 플런저와, 상기 플런저가 진퇴할 때 밸브의 개폐가 이루어지도록 상기 관통공 내에 설치되며 그 중앙에 상기 플런저의 단부와 접하여 개폐되는 오리피스가 형성된 밸브시트와, 상기 여자코일에 전원이 인가되지 않을 때 상기 오리피스가 열린 상태를 유지하도록 상기 플런저를 복원시키는 복원스프링을 포함하는 브레이크시스템용 솔레노이드밸브에 있어서, 상기 플런저의 단부에는 상기 오리피스의 개폐를 위해 외경이 축소된 소정길이의 개폐부가 마련되고, 상기 밸브시트의 단부에는 상기 플런저의 개폐부에 의해 상기 오리피스가 개폐될 때 급격한 유압의 변동이 방지되도록 상기 개폐부 외면을 감싸도록 소정길이 연장된 원통형의 안내부가 마련되며, 상기 개폐부의 외면과 상기 안내부의 내면 사이에 소정간격 이격된 유로가 형성되도록 한 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 상기 플런저와 외면과 상기 안내부의 내면사이에 형성되는 유로의 단면적이 상기 오리피스의 단면적과 같도록 된 것을 특징으로 한다.

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이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 브레이크시스템용 솔레노이드밸브는 도 2에 도시된 바와 같이, 중앙에 길이방향의 관통공(11)이 형성되고, 이 관통공(11)과 연통하도록 반경방향으로 출구유로(12)가 형성된 밸브하우징(10)을 구비한다. 이때 밸브하우징(10)은 외면이 모듈레이터블록(30)의 밸브결합공(31)에 압입 고정되며, 밸브결합공(31)의 내로 진입되는 밸브하우징(10)의 관통공(11) 하단 및 상술한 출구유로(12)가 모듈레이터블록(30) 내에 형성된 유압라인(32,33)과 연계되도록 설치된다. 즉 밸브하우징(10)의 관통공(11) 개방된 하단이 마스터실린더(미도시) 및 유압펌프(미도시) 측 유로(32)와 연계되도록 구성되고, 출구유로(12)가 차량 바퀴 쪽의 휠실린더(미도시) 측 유로(33)와 연계되도록 구성된다.

또 밸브하우징(10)의 상부에는 얇은 원통상으로 마련된 밸브돔(13)이 씌워져 결합되고, 밸브돔(13)의 내측에는 길이방향으로 소정구간 진퇴가 가능하도록 원통형상의 아마츄어(14)가 설치된다. 그리고 밸브돔(13)의 외면에는 전원을 인가받아 자기력을 발생시킴으로써 아마츄어(14)를 진퇴시키는 원통형상의 여자코일(15)이 결합된다.

또한 밸브하우징(10)의 관통공(11)에는 길이방향으로 진퇴 가능한 봉상의 플런저(16)가 설치되고, 플런저(16)와 동일한 축선 상에 위치하는 관통공(11)의 하측 내부에는 플런저(16)의 진퇴에 따라 밸브가 개폐될 수 있도록 중앙에 관통된 오리피스(17a)가 형성되고 그 외면이 관통공(11)의 내면에 압입 고정된 밸브시트(17)가 설치된다.

또 밸브시트(17)의 오리피스(17a)와 접하는 플런저(16)의 단부에는 플런저(16)의 외경보다 작은 직경으로 형성된 소정길이의 개폐부(16a)가 마련되고, 밸브시트(17)의 상단에는 개폐부(16a)의 외면을 감싸도록 밸브시트(17)의 상단으로부터 소정길이 상부로 연장된 원통형의 안내부(18)가 마련된다. 그리고 안내부(18) 외측의 밸브시트(17) 상면과 플런저(16) 사이에는 여자코일(15)에 전원이 인가되지 않을 때 플런저(16)와 아마츄어(14)를 원상태로 복원시켜(후퇴시켜) 오리피스(17a)가 열린 상태를 유지하도록 하는 복원스프링(19)이 설치된다.

이때 도 4에 도시된 바와 같이, 안내부(18)의 내면과 개폐부(16a)의 외면 사이에는 소정간격 이격된 유로(20)가 형성되어 오리피스(17a)를 통과한 유체가 출구유로(12) 쪽으로 흐를 수 있도록 구성된다. 이러한 구성은 플런저(16)의 진퇴동작에 의해 오리피스(17a)가 개폐될 때 오리피스(17a)의 출구 쪽 유로단면적의 급격한 확장을 방지하여 유압변동이 최소화되도록 함으로써 밸브의 개폐에 따른 압력맥동이 줄어들고, 이를 통해 밸브의 동작소음과 진동이 최소화되도록 한 것이다.

이러한 동작이 원활하고 또한 밸브의 개폐가 원활하도록 하기 위해서는 안내부(18)의 내면과 개폐부(16a)의 외면 사이에 형성되는 유로(20)의 단면적이 밸브시트(17)의 중앙에 형성된 오리피스(17a)의 단면적과 동일한 크기를 갖도록 하는 것이 좋다. 도 2에서 부호 22는 밸브하우징(10) 외면과 모듈레이터블록(30)의 밸브결합공(31) 내면 사이의 기밀유지를 위한 립실이고, 부호 23은 유로상의 찌꺼기를 걸러주는 필터이다.

다음은 이러한 구성의 본 발명에 따른 브레이크시스템용 솔레노이드밸브의 동작을 설명한다.

여자코일(15)에 전원이 인가되어 아마츄어(14)와 밸브하우징(10) 사이에 자기력이 형성되면, 아마츄어(14)가 밸브하우징(10) 쪽으로 이동하면서 플런저(16)의 상단을 밀어준다. 그리고 도 3에 도시된 바와 같이, 플런저(16) 하단의 개폐부(16a)는 밸브시트(17) 쪽으로 이동하여 밸브시트(17)의 오리피스(17a)를 폐쇄시킨다. 이때 복원스프링(19)은 플런저(16)에 밀려 압축된 상태를 유지한다.

반대로, 여자코일(15)에 전원이 인가되지 않을 때에는 아마츄어(14)와 밸브하우징(10) 사이의 자기력이 해제되고, 플런저(16) 하단의 복원스프링(19) 탄성에 의해 플런저(16)와 아마츄어(14)가 후퇴하면서 오리피스(17a)가 열린다. 이때 오리피스(17)를 통과한 유체는 플런저(16)의 개폐부(16a) 외면과 안내부(18) 내면 사이의 유로(20)를 통하여 출구유로(12) 쪽으로 흐르기 때문에 출구유로(12) 쪽으로 흐르는 유체의 급격한 압력상승이 방지되어 유압변동에 따른 밸브의 동작소음과 진동이 방지될 뿐 아니라, 차량의 바퀴 측 유압라인에 전해지는 압력맥동을 최소화할 수 있게 된다.

이러한 동작은 플런저(16)의 후퇴로 오리피스(17a)가 열릴 때 오리피스(17a)를 통과한 유체가 곧바로 출구유로(12) 쪽으로 흐르지 않고, 오리피스(17a)의 단면적과 동일한 크기로 마련되는 안내부(18)의 내면과 플런저의 개폐부(16a) 외면사이의 유로(20)를 통해 흐르기 때문에, 유체가 안내부(18) 내면과 개폐부(16a) 외면사이의 공간을 흐르는 동안의 통로저항(또는 벽면 마찰저항)에 의해 급격한 압력상승이 방지되면서 가능해진다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 브레이크시스템용 솔레노이드밸브는 오리피스가 개방될 때 오리피스를 통해 출구유로 쪽으로 흐르는 유체가 안내부의 내면과 플런저의 개폐부 외면 사이에 형성되는 소정길이의 유로를 따라 흐르면서 급격한 압력상승이 방지되기 때문에, 밸브의 개폐에 따른 압력맥동이 줄어들고, 이를 통해 밸브의 동작소음과 진동이 줄어드는 효과가 있다.

도 1은 종래 브레이크시스템용 솔레노이드밸브의 구성을 보인 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 브레이크시스템용 솔레노이드밸브의 구성을 보인 단면도이다.

도 3은 도 2의 "A"부 상세도로, 오리피스가 닫힌 상태를 보인 것이다.

도 4는 도 2의 "A"부 상세도로, 오리피스가 열린 상태를 보인 것이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10: 밸브하우징, 11: 관통공,

12: 출구유로, 13: 밸브돔,

14: 아마츄어, 15: 여자코일,

16: 플런저, 16a: 플런저의 개폐부,

17: 밸브시트, 17a: 오리피스,

18: 안내부, 19: 복원스프링.

Claims (3)

1. 중앙에 길이방향의 관통공이 형성되고 상기 관통공과 연통하는 반경방향의 출구유로가 형성된 밸브하우징과, 상기 밸브하우징에 결합되는 밸브돔의 내부에 진퇴 가능하게 설치된 아마츄어와, 상기 아마츄어를 진퇴시키는 여자코일과, 상기 아마츄어의 동작에 따라 진퇴하도록 상기 관통공 내에 설치된 플런저와, 상기 플런저가 진퇴할 때 밸브의 개폐가 이루어지도록 상기 관통공 내에 설치되며 그 중앙에 상기 플런저의 단부와 접하여 개폐되는 오리피스가 형성된 밸브시트와, 상기 여자코일에 전원이 인가되지 않을 때 상기 오리피스가 열린 상태를 유지하도록 상기 플런저를 복원시키는 복원스프링을 포함하는 브레이크시스템용 솔레노이드밸브에 있어서,

   상기 플런저의 단부에는 상기 오리피스의 개폐를 위해 외경이 축소된 소정길이의 개폐부가 마련되고, 상기 밸브시트의 단부에는 상기 플런저의 개폐부에 의해 상기 오리피스가 개폐될 때 급격한 유압의 변동이 방지되도록 상기 개폐부 외면을 감싸도록 소정길이 연장된 원통형의 안내부가 마련되며, 상기 개폐부의 외면과 상기 안내부의 내면 사이에 소정간격 이격된 유로가 형성되도록 한 것을 특징으로 하는 브레이크시스템용 솔레노이드밸브.
2. 제1항에 있어서,

   상기 플런저의 외면과 상기 안내부의 내면사이에 형성되는 유로의 단면적이 상기 오리피스의 단면적과 같도록 된 것을 특징으로 하는 브레이크시스템용 솔레노이드밸브.
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