KR100537794B1 - 솔레노이드 밸브 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 솔레노이드 밸브 구조에 관한 것으로, 특히, 펌프 하우징과 코일을 제외한 전 구성부품이 개별적인 서브 앗세이로 구성될 수 있도록 함으로써, 몸체의 구조가 복잡하지 않고 조립이 간편하도록 구현된 솔레노이드 밸브 구조에 관한 것이다.

Description

솔레노이드 밸브 구조{solenoid valve structure}

본 발명은 솔레노이드 밸브 구조에 관한 것으로, 특히, 펌프 하우징과 코일을 제외한 전 구성부품이 개별적인 서브 앗세이로 구성될 수 있도록 함으로써, 몸체의 구조가 복잡하지 않고 조립이 간편하도록 구현된몸체의 구조가 간단하게 구현된 솔레노이드 밸브 구조에 관한 것이다.

일반적으로, 유압 브레이크 시스템은 자동차 구동륜의 과도한 슬립을 억제하여 자동차의 방향 안정성 및 구동력을 확보하기 위한 장치로, 마스터 실린더에서 바퀴측의 휠 실린더로 연결되는 유압 라인과 바퀴 측에서 복귀하는 유압 라인의 중도에 설치되어 유로를 개폐함으로써 단속적인 제동압이 형성되도록 하는 다수의 솔레노이드 밸브를 구비한다.

이와 같은 솔레노이드 밸브의 구조에 대한 전형적인 일예는 대한민국 특허공개 제2003-0019632호에서도 상세하게 기재되어 있다.

한편, 도 1은 종래의 일반적인 솔레노이드 밸브 구조를 도시한 단면도이다.

도 1을 참조하면, 종래의 솔레노이드 밸브는 마스터 실린더측으로부터 오일이 유입되는 입구(11)와, 펌프측으로 오일이 배출되는 출구(12)가 형성된 펌프 하우징(10)이 구비된다.

펌프 하우징(10)에는 양측이 개방되고, 내부에 소정의 공간부가 형성되며, 측면부는 상기 입구(11)와 출구(12)측과 각각 연통된 필터(21)가 압입되어 결합된다.

또한, 필터(21)의 내측에는 펌프측 개방 부위에 일단부가 관통하도록 배치되는 밸브 슬리브(13)가 구비된다.

그리고, 필터(21)와 밸브 슬리브(13)의 각 단부에는 내부에 진퇴 가능한 아마추어(16)가 구비되며 일단부가 상기 각 단부 사이에 밀착 고정되는 원통형상의 슬리브(18)가 구비된다.

이때, 슬리브(18)의 타단에는 슬리브(18)의 개방된 부분을 폐쇄함과 동시에 자력을 통해 상기 아마추어(16)를 진퇴시키는 폴 바디(17)가 결합된다.

또한, 아마추어(16)의 일단에는 밸브 슬리브(13) 내측면에 고정된 밸브 바디(14)의 (A1)접점부상에 지지되는 씰 부싱(15)의 오리피스(24)를 상기 아마추어(16)의 진퇴운동을 통해 개폐하는 볼(22)이 장착된다.

한편, 씰 부싱(15)과 아마추어(16)의 외주부상에는 캡슐(25)이 배치되며, 상기 캡슐(25)의 일단부와 상기 씰 부싱(15) 사이에는 이들 사이를 지지하는 스프링(20)이 설치되고, 상기 캡슐(25)의 타단부에는 상기 아마추어(16)의 일단이 밀폐 고정된다.

그리고, 아마추어(16)와 폴 바디(17) 사이에는 평상시 아마추어(16)가 오리피스(24)를 폐쇄한 상태로 유지하도록 상기 아마추어(16)에 탄성력을 부여하는 스프링(19)이 설치된다.

또한, 슬리브(18)와 폴 바디(17)의 외주부에는 외부로부터 인가되는 전원에 의해 아마추어(16)와 폴 바디(17)에 자력을 발생시키는 코일(23)이 설치된다.

상기와 같은 구성의 솔레노이드 밸브의 작동원리를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 저압상태에서 코일(23)에 전류가 인가되지 않은 경우에는 마스터 실린더의 압력이 낮아 (A2)접점부에 작용하는 스프링(20)의 장착하중을 이기고 씰 부싱(15)의 오리피스(24)에 안착되어 있는 볼(22)을 밀어 낼 수 없다면, (A1)접점부와 (A2)접점부가 닫혀 있게 되어 마스터 실린더와 펌프 사이에 유로가 형성되지 않아 브레이크 오일의 유동변화가 발생되지 않는다.

이 상태에서 코일(23)에 전류를 가할 경우, 전기자장이 발생되어 아마추어(16)와 폴 바디(17)가 자기력을 띄게 되고, 이로 인해 스프링(19)의 하중을 이기고 서로 붙게 되는데, 이때, (A1)접점부가 열려 이 지점의 큰 유로를 통해 낮은 압력의 마스터 실린더의 오일을 펌프로 원활히 유동할 수 있게 해준다.

반면, 고압 상태에서 코일(23)에 전류가 인가되지 않은 경우에는 마스터 실린더의 압력이 매우 높아 (A2)접점부에 작용하는 스프링(19)의 장착하중과 씰 부싱(15)에 작용하는 스프링(20)의 장착하중을 이기고 씰 부싱(15)의 오리피스(24) 구멍에 안착되어 있는 볼(22)을 밀어낼 수 있기 때문에 (A2)접점부가 열려 마스터 실린더와 펌프 사이에 유로가 형성되어 유동변화를 일으키게 된다.

이때, 고압의 마스터 실린더 압력이 펌프로 전달되면서 마스터 실린더 압력이 점차 떨어지게 되며, 마스터 실린더의 압력이 각 스프링(19)(20)의 장착하중보다 낮게되면, (A2)접점부는 다시 닫히게 되고 마스터 실린더와 펌프 사이에 유로가 닫혀 유동변화가 없어지게 된다.

한편, 코일(23)에 전류를 가하지 않은 상태에서 마스터 실린더의 압력이 (A2)접점부에 작용하는 스프링(19)의 장착하중만을 이겨 낼 경우, 씰 부싱(15)의 오리피스(24)에 안착되어 있는 볼(22)을 밀어낼 수 없으므로, (A1)접점부와 (A2)접점부는 닫혀 있게 되며, 마스터 실린더와 펌프 사이에 유로가 형성되지 않아 브레이크 오일의 유동변화는 발생되지 않는다.

이 상태에서 코일(23)에 전류를 가할 경우에는, 전기자장이 발생되어 아마추어(16)와 폴 바디(17)가 자기력을 띄게 되어 서로 붙으려 하고, 마스터 실린더의 압력으로 인해 (A2)접점부가 먼저 열리게 되어 씰 부싱(15)의 작은 오리피스(24)를 통해서만 작은 유동변화를 발생시켜 마스터 실린더의 압력을 미세하게 낮출수 있다.

한편, 마스터 실린더의 압력이 씰 부싱(15)에 작용하는 스프링(20)의 장착하중보다 더 커서 스프링(20)을 압축하여 씰 부싱(15)이 캡슐(25)에 닿게 되면, 그 순간부터 (A1)접점부가 열리게 되면서 (A2)접점부가 닫혀 (A1)접점부측의 큰 유로를 통해 마스터 실린더의 높은 압력을 빠르게 낮출 수 있게 되는 것이다.

그러나, 상기와 같은 종래의 솔레노이드 밸브 구조는 펌프 하우징(10)과 코일(23)을 제외한 전 구성부품이 모여 하나의 솔레노이드 밸브를 구성하고 있기 때문에 밸브의 구조가 복잡한 단점이 있었다.

이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 펌프 하우징과 코일을 제외한 전 구성부품이 개별적인 서브 앗세이로 구성될 수 있도록 함으로써, 몸체의 구조가 복잡하지 않고 조립이 간편하도록 구현된 솔레노이드 밸브를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 솔레노이드 밸브 구조는 펌프 하우징 내에 설치되는 밸브 바디; 상기 밸브 바디 내부에 배치되는 캡슐; 상기 캡슐 내주면상에 고정되는 씰 부싱; 상기 씰 부싱측을 개폐하는 볼이 구비되고 상기 캡슐 내부에 슬라이딩 가능하게 설치된 아마추어; 상기 캡슐의 외주면에 고정되는 부시 피스톤; 상기 아마추어 및 상기 부시 피스톤에 대향하여 배치되는 폴 바디; 상기 아마추어와 상기 폴 바디 사이에 지지되는 제1스프링; 상기 부시 피스톤과 상기 폴 바디 사이에 지지되는 제2스프링을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기한 구성에 의하면, 펌프 하우징과 코일을 제외한 전 구성부품이 모여 하나의 솔레노이드 밸브를 구성하고 있지 않고, 씰 부싱과 그 나머지 부품의 구성품으로 된 하나의 서브 앗세이로 구성되어 있기 때문에 솔레노이드 밸브의 전체적인 구조가 간단하게 구현될 수 있는 장점이 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

참고적으로, 이하에서 설명될 본 발명의 구성들 중 종래와 동일한 구성에 대해서는 전술된 종래기술을 참조하기로 하고 별도의 상세한 설명은 생략한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 솔레노이드 밸브 구조를 도시한 단면도이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 솔레노이드 밸브는 마스터 실린더측으로부터 오일이 유입되는 입구(101)와, 펌프측과 연통되며 유입된 오일이 배출되는 출구(102)가 형성된 펌프 하우징(100)을 구비한다.

펌프 하우징(100) 내에는 상기 펌프 하우징(100)의 입구(101)와 연통된 입구측 유로(112)와, 출구(102)와 연통된 출구측 유로(114)가 구비된 밸브 바디(110)가 압입되어 결합된다.

또한, 밸브 바디(110) 일단부 외주면상에는 내부에 진퇴 가능한 아마추어(140)가 구비된 원통형상의 슬리브(170)가 결합된다.

그리고, 슬리브(170)의 타단에는 슬리브(170)의 개방된 부분을 폐쇄함과 동시에 자력을 통해 상기 아마추어(140)를 진퇴시키는 폴 바디(160)가 결합된다.

또한, 아마추어(140)의 일단에는 밸브 바디(110) 내부에 설치된 씰 부싱(130)의 오리피스(132)를 아마추어(140)의 진퇴운동을 통해 개폐하는 볼(142)이 장착된다.

한편, 아마추어(140)의 외주부상에는 아마추어(140)의 일부분이 슬라이딩 진퇴운동 가능하게 삽입된 원통형상의 캡슐(120)이 설치되며, 상기 캡슐(120)의 일단에는 상기 씰 부싱(130)이 부분적으로 압입 고정되어 폐쇄된 상태를 이룬다.

여기서, 상기 씰 부싱(130)의 측면상에는 밸브 바디(110)의 입구측 유로(112)와 연통되는 유로(도시안됨)가 형성되어 있다.

그리고, 아마추어(140)와 폴 바디(160) 사이에는 평상시 아마추어(140)가 오리피스(132)를 폐쇄한 상태로 유지하도록 상기 아마추어(140)에 탄성력을 부여하는 제1스프링(145)이 설치된다.

또한, 슬리브(170)와 폴 바디(160)의 외주부에는 외부로부터 인가되는 전원에 의해 아마추어(140)와 폴 바디(160)에 자력을 발생시키는 코일(180)이 설치된다.

한편, 캡슐(120)과 슬리브(170) 사이에는 캡슐(120)과 함께 진퇴 운동되는 원통형의 부시 피스톤(150)이 설치된다.

구체적으로, 부시 피스톤(150)의 일단부 내주면에는 캡슐(120)의 일단부 외주면이 밀착 고정되고, 타단부 외주면상에는 내측으로 요입된 단차부(154)가 형성되어, 상기 단차부(154)를 통해 부시 피스톤(150)과 폴 바디(160) 사이를 지지하는 제2스프링(146)이 설치된다.

여기서, 상기 제2스프링(146)은 평상시 부시 피스톤(150)과 폴 바디(160)가 일정 간극을 유지하며 씰 부싱(130)의 선단부가 밸브 바디(110)의 접점부(D₂)를 폐쇄하도록 부시 피스톤(150)에 탄성력을 부여하게 된다.

한편, 부시 피스톤(150)의 내주면상에는 내경의 감소가 이루어지는 부분인 단차부(155)가 형성된다.

또한, 아마추어(140)의 중앙부 외주면상에는 캡슐(120)의 끝단과 상기 단차부(155) 사이에 위치되도록 돌출 형성된 플랜지(144)가 구비된다.

여기서, 상기 플랜지(144)는 평상시 제1스프링(145) 및 제2스프링(146)의 탄성력에 의해 캡슐(120)의 끝단과 부시 피스톤(150) 내측 단차부(155)에 밀착된 상태로 유지된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 솔레노이드 밸브 조립 시에는 먼저, 씰 부싱(130)을 캡슐(120) 단부에 압입 고정시킨 다음에 나머지 구성부품 들을 전술된 배치구조를 갖도록 결합시켜 최종적으로 펌프 하우징(100)에 조립시켜 완성하게 된다.

이하, 상기한 구성이 채용된 본 발명의 솔레노이드 밸브의 작동원리를 설명하기로 한다.

1) 저압상태에서의 작동원리

먼저, 코일(180)에 전류가 인가되지 않은 경우에는 마스터 실린더의 압력이 낮아서 제1스프링(145)의 탄성력을 이기고 씰 부싱(130)에 안착된 볼(142)을 밀어낼 수 없으므로 상기 볼(142) 및 씰 부싱(130)에 의해 오리피스(132)의 접점부(D₁)와 출구측 유로(114)의 접점부(D₂)가 닫혀진 상태로 유지되기 때문에 마스터 실린더와 펌프 사이에 유로가 형성되지 않아 브레이크 오일의 유동변화가 발생되지 않는다.

이 상태에서 코일(180)에 전류를 가할 경우, 전기자장이 발생되어 아마추어(140)와 부시 피스톤(150)과 폴 바디(160)가 자기력을 띄게 되는데, 이때 자기력이 강한 부시 피스톤(150)이 제2스프링(146)의 탄성력을 먼저 이기고 폴 바디(160) 방향으로 움직이게 된다.

그 후, 부시 피스톤(150)에 압입되어 일체화된 캡슐(120)이 아마추어(140)의 플랜지(144)에 닿으면서 아마추어(140)가 움직이게 되며, 상기 아마추어(140)는 제1스프링(145)의 하중을 이기면서 폴 바디(160)에 붙게 된다. 이때 (D₂)접점부가 열려 출구측 유로(114)를 통해 낮은 압력의 마스터 실린더의 오일을 펌프로 원활히 유동할 수 있게 해준다.

2) 고압상태에서의 작동원리

먼저, 코일(180)에 전류가 인가되지 않은 경우에는 마스터 실린더의 압력이 매우 높아서 제1스프링(145)의 탄성력과 제2스프링(146)의 탄성력을 이기고 씰 부싱(130)의 오리피스(132)에 안착된 볼(142)을 밀어낼 수 있으므로 (D₁)접점부가 열려 마스터 실린더와 펌프 사이에 유로가 형성되어 유동변화를 일으키게 된다.

이때, 고압의 마스터 실린더 압력이 펌프로 전달되면서 마스터 실린더 압력이 점차 떨어지게 되며, 이 후 마스터 실린더의 압력이 제1스프링(145)의 탄성력과 제2스프링(146)의 탄성력 보다 낮게 되면, (D₁)접점부는 다시 닫히게 되고 마스터 실린더와 펌프 사이에 유로가 닫혀 유동변화가 없어지게 된다.

반면, 마스터 실린더의 압력이 단면적 제1스프링(145)의 탄성력만을 이겨 낼 경우, 씰 부싱(130)의 오리피스(132)에 안착되어 있는 볼(142)을 밀어낼 수 없으므로 (D₁)접점부와 (D₂)접점부는 닫혀 있게 되며, 마스터 실린더와 펌프 사이에 유로가 형성되지 않아 브레이크 오일의 유동변화는 발생되지 않는다.

이 상태에서 코일(180)에 전류를 가할 경우에는, 전기자장이 발생되어 아마추어(140)와 부시 피스톤(150)과 폴 바디(160)가 자기력을 띄게 되어 서로 붙으려 하고, 마스터 실린더의 압력으로 인해 (D₁)접점부가 먼저 열리게 되어 씰 부싱(130)의 작은 오리피스(132)를 통해서만 작은 유동변화를 발생시켜 마스터 실린더의 압력을 미세하게 낮출수 있게 된다.

한편, 마스터 실린더의 압력이 제1스프링(145)의 탄성력 보다 커서 아마추어(140)가 부시 피스톤(150)에 닿게 되면, 그 순간부터 (D₂)접점부가 열리게 되면서 (D₁)접점부가 닫혀 큰 출구측 유로(114)를 통해 마스터 실린더의 높은 압력을 빠르게 낮추게 되는 것이다.

상기한 구성의 본 발명에 의하면, 펌프 하우징과 코일을 제외한 전 구성부품이 모여 하나의 솔레노이드 밸브를 구성하고 있지 않고, 씰 부싱과 그 나머지 부품의 구성품으로 된 하나의 서브 앗세이로 구성되어 있기 때문에 솔레노이드 밸브의 전체적인 구조가 간단하게 구현될 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래의 솔레노이드 밸브 구조를 도시한 단면도.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 솔레노이드 밸브 구조를 도시한 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 펌프 하우징 101,102 : 입,출구

110 : 밸브 바디 112,114 : 입,출구측 유로

120 : 캡슐 130 : 씰 부싱

132 : 오리피스 140 : 아마추어

142 : 볼 144 : 플랜지

145,146 : 제1.2스프링 150 : 부시 피스톤

154,155 : 단차부 160 : 폴 바디

170 : 슬리브 180 : 코일

Claims (2)

1. 펌프 하우징 내에 설치되는 밸브 바디;

   상기 밸브 바디 내부에 배치되는 캡슐;

   상기 캡슐 내주면상에 고정되는 씰 부싱;

   상기 씰 부싱측을 개폐하는 볼이 구비되고 상기 캡슐 내부에 슬라이딩 가능하게 설치된 아마추어;

   상기 캡슐의 외주면에 고정되는 부시 피스톤;

   상기 아마추어 및 상기 부시 피스톤에 대향하여 배치되는 폴 바디;

   상기 아마추어와 상기 폴 바디 사이에 지지되는 제1스프링;

   상기 부시 피스톤과 상기 폴 바디 사이에 지지되는 제2스프링을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브 구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 부시 피스톤의 내주면상에는 단차부가 형성되고, 상기 아마추어의 외주면상에는 상기 캡슐과 상기 단차부 사이에 위치하도록 플랜지가 형성된 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브 구조.