KR100656188B1

KR100656188B1 - 파워스티어링 시스템용 솔레노이드밸브

Info

Publication number: KR100656188B1
Application number: KR1020050114083A
Authority: KR
Inventors: 임종대; 김택승
Original assignee: 인지컨트롤스 주식회사
Priority date: 2005-11-28
Filing date: 2005-11-28
Publication date: 2006-12-13
Also published as: WO2007061154A1

Abstract

본 발명은 파워스티어링 시스템의 기어박스 내부에 형성된 리엑션챔버의 오일유량을 제어하는 솔레노이드밸브에 관한 것이다. 본 발명은, 일측이 개방된 케이스 내부의 코어가 여자함에 따라, 로드가 마련된 중공파일럿을 갖는 플런저가 상기 케이스 내부의 플런저챔버에서 이동하는 솔레이노이드본체; 상기 케이스의 일측에 개방된 일단부가 연결됨에 따라 차폐된 타단부를 통해 케이스의 일측을 밀폐하고, 타단부 및 측방을 제각기 종·횡방향으로 관통하면서 서로 연통되어, 상기 리엑션챔버의 오일을 바이패스시키는 제1 및 제2오리피스가 마련된 중공체형 밸브하우징; 상기 밸브하우징의 제1 및 제2오리피스에 유입되는 오일을 상기 솔레노이드본체의 플런저챔버에 공급하는 오일공을 가지며, 상기 솔레노이드본체의 로드에 의해 상기 제1 및 제2오리피스의 연통상태를 단속하는 스풀; 상기 스풀을 탄력지지하는 탄성수단 및; 상기 밸브하우징의 제1오리피스를 통해 상기 스풀의 오일공으로 공급되는 오일의 유압을 감압시키는 압력감압수단;을 포함한다. 본 발명은 압력감압수단이 플런저챔버의 오일반력을 감쇠시키므로, 코어를 적은 전류로 작동시킬 수 있을 뿐만 아니라, 차량의 회전방향에 따라 동일한 압력특성을 제공할 수 있다.

파워스티어링, 오일, 솔레노이드, 밸브, 유압

Description

파워스티어링 시스템용 솔레노이드밸브 { SOLENOID VALVE FOR POWER STEERING SYSTEM }

도 1은 파워스티어링 시스템의 기어박스를 도시한 횡단면도,

도 2는 도 1에 도시된 일반적인 솔레노이드밸브의 종단면도,

도 3은 도 2에 도시된 솔레노이드밸브의 압력특성을 도시한 그래프,

도 4는 본 발명의 실시예에 의한 솔레노이드밸브의 종단면도,

도 5는 도 4에 도시된 솔레노이드밸브의 압력특성을 도시한 그래프.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 솔레토이드밸브의 종단면도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

50 : 솔레노이드본체 52 : 케이스

54 : 코어 56 : 로드

58 : 플런저 58a : 중공파일럿

60 : 밸브하우징 60a : 제1오리피스

60b : 제2오리피스 62 : 제1하우징

64 : 제2하우징 70 : 스풀

70a : 오일공 82 : 스프링

84 : 스토퍼 86 : 단턱

90 : 스풀시트 PC : 플런저챔버

본 발명은 파워스티어링 시스템용 솔레노이드밸브에 관한 것으로서, 파워스티어링 시스템을 구성하는 기어박스 내부버의 오일유량을 제어하는 솔레노이드밸브에 관한 것이다.

차량의 파워스티어링 시스템은 차량의 주행속도에 감응하여 작동하므로 차량의 안정적인 주행을 가능케 한다. 이러한, 파워스티어링 시스템은 도 1에 도시된 바와 같은 기어박스(10)가 마련된다. 기어박스(10)에는 도시된 바와 같은 인풋샤프트(12)와 토션바(14) 및 컨트롤밸브(16), 그리고 피니언샤프트(18)가 순차적으로 삽입된다.

기어박스(10)의 일측에는 기어박스(10) 내부에 형성된 리엑션챔버(C)의 오일을 제어하는 솔레노이드밸브(20)가 설치되며, 그 내부에는 솔레노이드밸브(20)에서 공급되는 오일을 컷오프 제어하는 컷오프밸브(30)가 내장된다.

솔레노이드밸브(20)는 차량의 주행속도 및 회전방향에 따라 기어박스(10)의 메인오일파일럿(10a) 및 리턴오일파일럿(10b)을 소통하는 오일을 단속하여 기어박스(10)의 내부 유압, 즉 리액션챔버(C)의 유압을 안정적으로 보상한다.

따라서, 차량은 솔레노이드밸브(20)가 주행속도 및 회전방향에 비례하여 운전대를 안정적으로 작동시키므로 안전하게 주행할 수 있다.

이러한 솔레노이드밸브(20)는, 도 2에 도시된 바와 같이 솔레노이드본체(20)에 장착된 밸브하우징(28)의 중공(28a) 및 측방공(28b)을 통해 리엑션챔버(C)의 오일을 양방향으로 소통시킨다. 그리고, 밸브하우징(28)의 중공(28a) 및 측방공(28b)과 제각각으로 연통하는 축공(29a) 및 오일공(29b)이 형성된 스풀(29)을 통해 오일을 단속한다. 이와 같이 작동하는 솔레노이드밸브(20)에 대해 좀더 자세히 설명하면 다음과 같다.

솔레노이드밸브(20)는 단자(T)를 통해 전류가 인가되면, 하우징(22b) 및 캡(22b)으로 이루어진 케이스(22)에 내장된 코어(24)가 여자한다. 이에 따라, 로드(26a)가 장착된 중공파일럿(26')을 갖는 플런저(26)는 케이스(22) 내부의 플런저챔버(PC)에서 이동한다.

이때, 스프링(SP)에 탄력지지되어 밸브하우징(28)에 내장된 스풀(29)은, 플런저(26)에 의해 이동하면서 오일공(29b)을 밸브하우징(28)의 측방공(28b)에 랩핑(Laping)시키거나 언랩핑(Unlaping)시켜서, 기어박스(10)에 형성된 리엑션챔버(C)의 유량을 제어한다.

한편, 밸브하우징(28)의 중공(28a) 및 측방공(28b)으로 공급되는 오일은, 차량의 회전방향에 따라 기어박스(10)의 메인오일파일럿(10a) 및 리턴오일파일럿(10b)을 통해 중공(28a)이나 측방공(28b)으로 유입된다. 예를 들면, 차량이 우회전할 경우 오일은 메인오일파일럿(10a)을 통해 중공(28a)으로 유입된 후 측방공(28b)으로 배출된다. 그리고, 차량이 좌회전할 경우 오일은 리턴오일파일럿(10b)을 통해 측방공(28b)으로 유입된 후 중공(28a)을 통해 배출된다.

이때, 중공(28a)이나 측방공(28b)을 통해 유입되는 오일의 일부는, 스풀(29)의 축공(29a) 및 플런저(26)의 중공파일럿(26')을 통해 플런저챔버(PC)로 유입된 후 배출된다. 오일은 일부가 플런저챔버(PC)로 분산됨에 따라 유압이 완만하게 조절된다. 즉, 플런저챔버(PC)는 오일의 일부를 유입하여 오일의 압력을 감압시키는 작용을 한다. 따라서, 오일은 플런저챔버(PC)에 의해 감압됨에 따라 리엑션챔버(C)에 급작스럽게 공급되지 않고, 안정적으로 공급된다.

그러나, 이러한 일반적인 솔레노이드밸브(20)는 차량의 회전방향에 따라 리엑션챔버(C)에 동일한 압력을 제공하지 못하고 상이한 압력을 제공하는 문제가 있다. 따라서, 리엑션챔버(C)는 이러한 솔레노이드밸브(30)로 인하여 도 3에 도시된 바와 같이 차량의 운전방향, 즉 우회전이나 좌회전시 차압(△P)이 발생된다.

이때, 첨부된 도 3은 중공(28a) 및 측방공(28b)를 통해 공급되는 오일에 의해 형성된 리엑션챔버(C)의 압력을 도시한 도면으로서, 도면에 표기된 "[R]"은 차량의 우회전을 표시한 것이고, "[L]"은 차량의 좌회전을 표시한 것이다. 이때, 오일은 차량이 우회전할 경우 측방공(28b)을 통해 리엑션챔버(C)에 공급되고, 좌회전할 경우 중공(28a)을 통해 리엑션챔버(C)에 공급된다.

도시된 바와 같이 차량의 우회전시나 좌회전시 리엑션챔버(C)에 차압(△P)이 발생되는 이유는, 도 2에 도시된 바와 같이 밸브하우징(28)의 중공(28a)과 스풀(29)의 축공(29a) 및 플런저(26)의 중공파일럿(26')이 일직선으로 연통되고, 밸브하우징(28)의 측방공(28b) 및 스풀(29)의 축공(29a)이 직각으로 연통되었기 때문이다.

이러한 차압(△P)의 원인에 대하여 도면을 참조하여 좀더 자세히 설명하면, 차량의 좌회전시 리엑션챔버(C)의 오일은 도 2에 도시된 바와 같이 밸브하우징(28)의 측방공(28b)으로 유입되면서, 스풀(29)의 축공(29a)을 통해 플런저챔버(C)로 공급될 뿐만 아니라 밸브하우징(28)의 중공(28a)을 통해 배출된다. 이때, 축공(29a)으로 유입되는 오일은 측방공(28b)에서 축공(29a)으로 절곡되면서 공급되므로 감압된다. 이에 따라, 플런저챔버(PC)에는 감압된 오일이 충만된다. 따라서, 플런저(26)는 플런저챔버(PC)에 감압된 오일이 충만됨에 따라, 플런저챔버(PC)의 오일에 의해 도면상 상부로 이동하지 않는다.

이렇게, 플런저(26)가 이동하지 않으므로 스풀(29)의 오일공(29b) 및 밸브하우징(28)의 측방공(28b)은 연통된 상태를 유지한다. 이에 따라, 차량의 좌회전시 측방공(28b)으로 유입된 오일은 오일공(29b) 및 축공(29a)을 통해 밸브하우징(28)의 중공(28a)으로 배출된다. 따라서, 리엑션챔버(C)는 중공(28a)을 통해 공급되는 오일에 의해 도 3에 도시된 바와 같이 설정된 압력을 유지할 수 있다. 즉, 리엑션챔버(C)는 차량의 좌회전시 안정적인 압력특성을 갖는다.

반면, 차량의 우회전시 리엑션챔버(C)의 오일은 도 2에 도시된 바와 같이 밸브하우징(28)의 중공(28a)로 유입됨과 동시에 일직선을 이루는 스풀(29)의 축공(29a) 및 플런저(26)의 중공파일럿(26')을 통해 플런저챔버(PC)에 공급된다. 이때, 오일은 축공(29a)과 중공파일럿(26')이 일직선으로 연통됨에 따라 플런저챔버(PC)에 일직선으로 공급된다. 따라서, 오일은 감압되지 않고 강한 압력으로 플런저챔버(PC)에 충만된다.

이렇게, 강한 압력의 오일이 플런저챔버(PC)에 충만됨에 따라, 플런저챔버(PC)의 내부에는 오일의 강한 압력에 의해 반력이 형성된다. 이에 따라, 플런저챔버(PC)에 내장된 플런저(26)는 반력에 의해 도면상 상부로 이동한다. 즉, 플런저챔버(PC)에 충만된 오일은 강한 압력에 의해 플런저(26)를 상부로 가압한다. 따라서, 플런저(26)는 스프링(SP)에 탄력지지된 스풀(29)을 상부로 이동시킨다. 즉, 스풀(29)은 플런저(26)에 의해 스프링(SP)의 탄성력을 극복하면서 상부로 이동한다.

이때, 코어(24)는 스풀(29)의 오일공(29b) 및 밸브하우징(28)의 측방공(28b)이 연통된 상태를 유지하도록, 단자(T)에서 인가되는 강한 전류에 의해 여자되면서 상부로 이동하는 플런저(26)를 도면상 하방으로 당긴다. 하지만, 플런저(26)는 오일의 반력에 의해 완전히 당겨지지 않는다. 이에 따라, 오일공(29b)과 측방공(28b)은 일부분이 언랩핑되면서 약간 폐쇄된다. 따라서, 측방공(28b)을 통해 리엑션챔버(C)에 공급되는 오일의 유량은 감소한다.

이렇게, 오일의 유량이 감소함에 따라 리엑션챔버(C)의 압력은 설정된 압력을 유지하지 못하고, 도 에 도시된 바와 같이 좌회전(L)시 보다 낮은 압력을 유지한다. 따라서, 리엑션챔버(C)는 도 3에 도시된 바와 같이 차량의 우회전(R)시 압력이 좌회전(L)시의 압력과 비대칭을 이루는 차압(△P)을 갖는다.

결론적으로, 일반적인 솔레노이드밸브(20)는 차량의 회전방향에 따라 기어박스(10)의 리엑션챔버(C)에 동일한 유압을 제공할 수 없으므로, 운전의 안정성을 완전하게 확보할 수 없다.

또한, 일반적인 솔레노이드밸브(20)는 차량의 우회전시 전술한 바와 같이 스 풀(29)이 이동하는 것이 방지되도록 코어(24)에 강한 전류를 인가하여야 하는 문제도 있다. 즉, 일반적인 솔레노이드밸브(20)는 전류를 과도하게 소모하는 문제도 있다.

한편, 도면상 미설명 부호 G는 로드(26a)를 지지하는 가이드이다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위해 창출된 것으로서, 양방향에서 내부로 유입되는 오일이 일직선으로 유입되는 것을 방지하여 유입되는 오일의 압력을 감압시킬 수 있으며, 오일의 감압에 의해 내부에 발생되는 오일의 반력을 감쇠시킬 수 있는 파워스티어링시스템용 솔레노이드밸브를 제공하기 위함이 그 목적이다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 파워스티어링용 솔레노이드밸브는, 파워스티어링 시스템의 기어박스 내부에 형성된 리엑션챔버의 오일유량을 제어하는 솔레노이드밸브에 있어서, 일측이 개방된 케이스 내부의 코어가 여자함에 따라, 로드가 마련된 중공파일럿을 갖는 플런저가 상기 케이스 내부의 플런저챔버에서 이동하는 솔레이노이드본체; 상기 케이스의 일측에 개방된 일단부가 연결됨에 따라 차폐된 타단부를 통해 케이스의 일측을 밀폐하고, 타단부 및 측방을 제각기 종·횡방향으로 관통하면서 서로 연통되어, 상기 리엑션챔버의 오일을 바이패스시키는 제1 및 제2오리피스가 마련된 중공체형 밸브하우징; 상기 밸브하우징의 제1 및 제2오리피스에 유입되는 오일을 상기 솔레노이드본체의 플런저챔버에 공급하는 오일공을 가지며, 상기 솔레노이드본체의 로드에 의해 이동하면서 상기 제1 및 제2오리피스의 연통상태를 단속하는 스풀; 상기 스풀을 탄력지지하는 탄성수단 및; 상기 밸브하우징의 제1오리피스를 통해 상기 스풀의 오일공으로 공급되는 오일의 진행방향을 제어하여 오일의 유압을 감압시키는 압력감압수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 압력감압수단은 예컨대, 상기 제1 및 제2오리피스를 상기 스풀에 형성된 오일공의 축방향에 대해 상이한 각도로 형성하여, 상기 제1 및 제2오리피스에서 배출되는 오일이 굴절되면서 감압되어 상기 스풀의 오일공으로 공급되도록 구성할 수 있다. 이렇게 상기 압력감압수단을 구성하려면, 예컨대 상기 밸브하우징의 제1오리피스를 상기 스풀의 오일공에 대해 편심형성하고, 상기 밸브하우징의 제2오리피스를 연장하여 상기 제1오리피스와 연통시킴으로써, 상기 오일공이 상기 제2오리피스를 통해 제1오리피스와 연통되어, 제1오리피스에서 오일공으로 공급되는 오일이 제2오리피스를 통해 굴절되면서 감압되도록 구성할 수 있다.

이러한 본 발명은, 압력감압수단이 오일의 압력을 감압하면서 플런저챔버의 반력을 감쇠시키므로, 코어를 적은 전류로 작동시킬 수 있을 뿐만 아니라, 차량의 회전방향에 따라 동일한 압력특성을 제공할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 참고하여 설명하면 다음과 같으며, 첨부된 도 4는 본 발명의 실시예에 의한 솔레노이드밸브의 종단면도이고, 도 5는 도 4에 도시된 솔레노이드밸브의 압력특성을 도시한 그래프이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 솔레노이드밸브는 솔레노이드본체(50); 중공체형 밸브하우징(60); 스풀(70); 탄성수단(82, 84, 86) 및; 압력감압수단(60a, 60b);를 포함한다. 이러한 구성요소를 좀더 자세히 설명하면 다음과 같다.

전술한, 솔레노이드본체(50)는 일측이 개방된 케이스(52) 내부의 코어(54)가 단자(T)의 전류에 의해 여자한다. 이에 따라, 로드(56)가 일체로 마련된 중공파일럿(58a)을 갖는 플런저(58)는 케이스(52) 내부의 플런저챔버(PC)에서 이동한다. 이때, 케이스(52)는 예컨대, 도시된 바와 같은 원통형 하우징(52a) 및 이 하우징(52a)의 타측을 밀폐하면서 플런저(58)를 보호하는 캡(52b)을 포함하여 구성할 수 있다. 따라서, 하우징(52a)은 캡(52b)에 의해 타측이 밀폐되므로 개방된 일측을 갖는다. 즉, 케이스(52)는 개방된 일측을 갖는다.

전술한, 밸브하우징(60)은 도시된 바와 같이 케이스(52)의 일측에 일체로 장착되어, 케이스(52)의 일측을 밀폐한다. 밸브하우징(60)은 도시된 바와 같이 플런저(58)의 로드(56)가 삽입되는 개방된 일단부 및, 이 일단부의 반대편(도면상 최상단)에 위치하는 차폐된 타단부를 갖는다. 그리고, 밸브하우징(60)은 도시된 바와 같이 타단부에 축방향으로 형성된 제1오리피스(60a) 및 측방을 일직선으로 관통하여 이 제1오리피스(60a)와 직교상태로 연통되는 제2오리피스(60b)를 갖는다. 즉, 제1오리피스(60a) 및 제2오리피스(60b)는 밸브하우징(60)을 도면상 종방향 및 횡방향으로 관통한다.

또한, 밸브하우징(60)은 도시된 바와 같이 이 제2오리피스(60b)와 직교상태 로 연통되고, 스풀(70)이 삽입되는 중공(H)을 갖는다. 이러한, 밸브하우징(60)은 도시된 바와 같이 케이스(52)의 일측에 직결되는 제1하우징(62) 및 이 제1하우징(62)에 직결되는 제2하우징(64)으로 분할하여 구성할 수 있다. 하지만, 도시된 바와 달리 이 제1 및 제2하우징(62, 64)을 단일체로 구성할 수도 있다. 이렇게, 제1 및 제2하우징(62, 64)을 단일체로 구성하기 위해서는, 드릴링 및 보링가공을 통해 전술한 스풀(70)이 내장되는 중공과 제1 및 제2오리피스를 형성하여야 한다.

전술한, 스풀(70)은 도시된 바와 같이 전술한 제2오리피스(60b) 및 솔노이드본체(50)의 플런저챔버(PC)와 연통하는 오일공(70a)을 갖는다. 물론, 오일공(70a)은 제2오리피스(60b)를 통해 제1오리피스(60a)와 연통한다. 이러한 오일공(70a)은 도시된 바와 같이 스풀(70)의 축심을 따라 형성하는 것이 바람직하다. 이때, 오일공(70a)은 도시된 바와 같이 스풀(70)의 축심에서 스풀(70)의 측방으로 절곡될 수 있다. 이렇게 오일공(70a)이 절곡될 경우, 전술한 제1하우징(62)에는 도시된 바와 같이 플런저(58)의 중공파일럿(58a)과 연통하는 유로(62a)를 형성하여야 한다. 따라서, 오일공(70a)은 유로(62a) 및 중공파일럿(58a)을 통해 플런저챔버(PC)와 연통한다.

전술한, 탄성수단(82, 84, 86)은 예컨대, 도시된 바와 같이 밸브하우징(60)의 내부에서 스풀(70)을 감싸는 스프링(82); 스풀(70)에 일체로 마련되어 이 스프링(82)의 일단부를 지지하는 스토퍼(84) 및; 전술한 밸브하우징(60)의 내부에 일체로 마련되어 이 스프링(82)의 타단부를 지지하는 단턱(86);을 포함하여 구성할 수 있다.

이때, 스토퍼(84)는 도시된 바와 같이 스풀(70)에 끼워지는 스냅링 일 수 있으며, 이와 달리 스풀(70)에 동일체로 형성되는 칼라 일 수 있다. 그리고, 단턱(86)은 밸브하우징(60)이 도시된 바와 같이 분할 구성될 경우, 제1하우징(62)에 삽입되는 제2하우징(64)의 단부 일 수 있다.

전술한, 압력감압수단(60a, 60b)은 제1 및 제2오리피스(60a, 60b)가 스풀(70)에 형성된 오일공(70a)의 축방향에 대해 상이한 각도를 갖도록, 예컨대 도시된 바와 같이 밸브하우징(60)의 제1오리피스(60a)를 스풀(70)의 오일공(70a)에 대해 편심형성하고, 밸브하우징(60)의 제2오리피스(60b)를 연장하여 제1오리피스(60a)와 연통시킴으로써, 오일공(70a)이 제2오리피스(60b)를 통해 제1오리피스(60a)와 연통되어, 제1오리피스(60a)에서 오일공(70a)으로 공급되는 오일이 제2오리피스(60b)를 통해 굴절되면서 감압되도록 구성할 수 있다.

즉, 제1오리피스(60a)는 도시된 바와 같이 도면상 종방향으로 형성되면서 스풀(70)의 오일공(70a)에 대해 편심을 이룬다. 그리고, 제2오리피스(60b)는 도면상 횡방향으로 형성된 동시에 제1오리피스(60a)측으로 연장형성되어, 제1오리피스(60a)와 연통된다.

이러한, 제1 및 제2오리피스(60a, 60b)는 하나로 구성할 수 있으나 여러방향에서 오일을 유입하도록, 확대 도시된 바와 같이 복수개로 구성하는 것이 바람직하다. 특히, 제1오리피스(60a)는 스풀(70)의 오일공(70a)과 편심을 이루면서 필요유량을 충족시키도록 복수개로 구성하는 것이 바람직하되, 도시된 바와 같이 2개로 구성하는 것이 가장 바람직하다.

이렇게, 제1오리피스(60a)를 복수개로 구성하는 이유는, 오일공(70a)과 편심을 이루는 제1오리피스(60a)를 복수개로 구성하면, 제1오리피스(60a)의 관경을 작게 형성하여도 여러개를 형성할 수 있으므로, 여러방향에서 필요유량을 확보할 수 있을 뿐만 아니라 작은 크기의 밸브하우징(60)에 제1오리피스(60a)를 편심형성할 수 있기 때문이다. 물론, 밸브하우징(60)이 큰 경우에는 제1오리피스(60a)를 하나만 형성할 수도 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 의한 솔레노이드밸브의 작동을 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시예에 의한 솔레노이드밸브는, 오일을 미도시된 리엑션챔버에 공급할 경우 제1 및 제2오리피스(60a, 60b)가 연통된 상태를 유지하도록 코어(54)가 여자되지 않는다. 따라서, 스풀(70)은 스프링(82)에 탄력지지되어 도시된 바와 같이 제2오리피스(60b)의 유로를 개방한다.

이때, 오일은 차량의 운전방향에 따라 제1오리피스(60a)에서 제2오리피스(60b)로 소통되거나, 제2오리피스(60a)에서 제1오리피스(60a)로 소통된다. 즉, 제1 및 제2오리피스(60a, 60b)는 경우에 따라 오일을 양방향으로 소통시킨다.

이렇게 소통되는 오일은, 제1 및 제2오리피스(60a, 60b)가 스풀(70)의 오일공(70a)과 일직선으로 연통되지 않음에 따라, 굴절되면서 오일공(70a)에 공급된다. 특히, 제1오리피스(60a)로 유입되는 오일은 제1오리피스(60a)가 오일공(70a)과 편심을 이룸에 따라 굴절되면서 감압된다. 즉, 오일은 압력감압수단(60a, 60b)에 의 해 진행방향이 제어된다. 따라서, 제1오리피스(60a)로 유입되는 오일은 제2오리피스(60b)와 동일한 유압으로 오일공(70a)에 공급된다.

이렇게, 오일공(70a)으로 유입된 오일은 밸브하우징(60)의 제1하우징(62)이 제공하는 유로(62a)를 통해 플런저챔버(PC)이 상단에 유입된 후, 플런저(58)의 중공파일럿(58a)을 통해 플런저챔버(PC)의 하단까지 공급된다.

이러한 솔레노이드밸브는 리엑션챔버에 설정된 압력이 형성되면, 단자(T)에 전류를 인가하여 코어(54)를 여자시킨다. 이에 따라, 플런저(58)는 도면상 상부로 이동하면서 스풀(70)을 상부로 가압한다. 따라서, 스풀(70)은 스프링(82)을 탄성력을 극복하고 제2오리피스(60b)의 유로를 차단하여, 오일의 공급을 중단시킨다.

이상과 같은 솔레노이드밸브는, 제1오리피스(60a)와 연통된 제2오리피스(60b)가 스풀(70)의 오일공(70a)에 대해 직교상태를 이루므로, 제1 및 제2오리피스(60a, 60b)로 제각기 유입되는 오일이 스풀(70)의 오일공(70a)으로 좌우 대칭을 이루면서 공급된다. 이에 따라, 오일은 굴절되면서 감압되어 오일공(70a)에 공급된다. 따라서, 플런처챔버(PC)에는 공급되는 오일의 압력에 의한 반력이 억제된다. 이렇게, 플런저챔버(PC)에 반력이 억제됨에 따라, 리엑션챔버에는 도 5에 도시된 바와 같이 운전방향과 상관없는 대칭적인 균일한 압력이 형성된다.

이때, 도 5에 도시된 그래프는 차량의 회전방향에 따른 압력특성을 도시한 도면으로서, 도면상 R 및 L은 차량이 우회전 및 좌회전할 경우를 도시한 것이다. 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 의한 솔레노이드밸브는 차량의 좌·우회전(R L)시 동일한 크기의 대칭적인 압력특성을 갖는다. 즉, 본 발명의 실시예에 의한 솔 레노이드밸브는 차량의 회전방향에 따라 동일한 압력특성을 제공한다.

한편, 본 발명의 실시예에 의한 솔레노이드밸브는, 도 4에 도시된 바와 같이 스풀(70)이 위치한 제2오리피스(60b)상에 스풀(70)의 단부가 삽입되는 홈형 스풀시트(90)를 더 포함하여 구성할 수 있다.

이러한 스풀시트(90)는 스풀(70)의 단부를 구속하여, 스풀(70)이 제2오리피스(60b)의 유로를 보다 정확히 차단하거나 개방하도록 가이드한다. 또, 스풀시트(90)는 제1 및 제2오리피스(60a, 60b)로 유입되는 오일을 집유시키면서 유압을 조정하는 댐퍼 역할을 한다. 즉, 제1 및 제2오리피스(60a, 60b)로 유입되는 오일은 스플시트(90)에 집유되면서 유압이 조정된다.

다른 한편, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 솔레노이드밸브의 종단면도로서, 전술한 실시예의 솔레노이드밸브와 모든 구성이 동일하고, 다만 스플(70)과 플런저(58) 및 로드(56)의 유로 구성을 달리한 것이 차이점이다. 따라서, 전술한 실시예와 상이한 부분만을 설명한다.

도시된 바와 같이 다른 실시예에 의한 솔레노이드밸브는, 스풀(70)의 오일공(70a) 및 플런저(58)의 중공파일럿(58a)이 일적선으로 연통된다. 이때, 오일공(70a) 및 중공파일럿(58a)은 로드(56)의 중앙에 일직선으로 관통된 관통공(56a)을 통해 연통된다. 즉, 로드(56)의 관통공(56a)은 오일공(70a) 및 중공파일럿(58a)과 함께 일직선을 이룬다.

이와 같은 다른 실시예에 의한 솔레노이드밸브는, 제1 및 제2오리피스(60a, 60b)의 오일이 오일공(70a)과 관통공(56a) 및 중공파일럿(58a)을 통해 플런저챔버(PC)로 유입된다. 이때, 유입되는 오일은 굴절되면서 오일공(70a)에 유입되므로 유압이 감압된다. 따라서, 다른 실시예에 의한 솔레노이드밸브는, 전술한 도 4의 솔레노이드밸브와 거의 동일한 유압특성을 갖는다.

이상의 설명에 있어서, 도면상 미설명부호 P는 솔레노이드밸브에 설치되는 패킹이고, G는 로드(56)를 지지하는 가이드이다.

상기한 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하므로, 본 발명의 적용 범위는 이와 같은 것에 한정되지 않으며, 동일 사상의 범주내에서 적절한 변경이 가능하다. 따라서, 본 발명의 실시예에 나타난 각 구성 요소의 형상 및 구조는 변형하여 실시할 수 있으므로, 이러한 형상 및 구조의 변형은 첨부된 본 발명의 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

상술한 바와 같은 본 발명에 의한 솔레노이드밸브는, 압력감압수단이 오일의 압력을 감압하면서 플런저챔버의 반력을 감쇠시키므로, 코어를 적은 전류로 작동시킬 수 있을 뿐만 아니라, 차량의 회전방향에 따라 동일한 압력특성을 제공할 수 있는 효과가 있다.

Claims

파워스티어링 시스템의 기어박스(10) 내부에 형성된 리엑션챔버(C)의 오일유량을 제어하는 솔레노이드밸브에 있어서,

일측이 개방된 케이스(52) 내부의 코어(54)가 여자함에 따라, 로드(56)가 마련된 중공파일럿(58a)을 갖는 플런저(58)가 상기 케이스(52) 내부의 플런저챔버(PC)에서 이동하는 솔레이노이드본체(50);

상기 케이스(52)의 일측에 개방된 일단부가 연결됨에 따라 차폐된 타단부를 통해 케이스(52)의 일측을 밀폐하고, 타단부 및 측방을 제각기 종·횡방향으로 관통하면서 서로 연통되어, 상기 리엑션챔버(C)의 오일을 바이패스시키는 제1 및 제2오리피스(60a, 60b)가 마련된 중공체형 밸브하우징(60);

상기 밸브하우징(60)의 제1 및 제2오리피스(60a, 60b)에 유입되는 오일을 상기 솔레노이드본체(50)의 플런저챔버(PC)에 공급하는 오일공(70a)을 가지며, 상기 솔레노이드본체(50)의 로드(56)에 의해 이동하면서 상기 제1 및 제2오리피스(60a, 60b)의 연통상태를 단속하는 스풀(70);

상기 스풀(70)을 탄력지지하는 탄성수단; 및

상기 밸브하우징(60)의 제1오리피스(60a)를 통해 상기 스풀(70)의 오일공(70a)으로 공급되는 오일의 진행방향을 제어하여 오일의 유압을 감압시키는 압력감압수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 파워스티어링 시스템용 솔레노이드밸브.
제 1 항에 있어서, 상기 탄성수단은,

상기 스풀(70)을 감싸는 스프링(82);

상기 스풀(70)에 일체로 마련되어 상기 스프링(82)의 일단부를 지지하는 스토퍼(84); 및

상기 밸브하우징(60)에 일체로 마련되어 상기 스프링(82)의 타단부를 지지하는 단턱(86);을 포함하는 것을 특징으로 하는 파워스티어링 시스템용 솔레노이드밸브.
제 1 항에 있어서, 상기 압력감압수단은,

상기 밸브하우징(60)의 제1오리피스(60a)를 상기 스풀(70)의 오일공(70a)에 대해 편심형성하고, 상기 밸브하우징(60)의 제2오리피스(60b)를 연장하여 상기 제1오리피스(60a)와 연통시킴으로써, 상기 오일공(70a)이 상기 제2오리피스(60b)를 통해 제1오리피스(60a)와 연통되어, 제1오리피스(60a)에서 오일공(70a)으로 공급되는 오일이 제2오리피스(60b)를 통해 굴절되면서 감압되도록 구성한 것을 특징으로 하는 파워스티어링 시스템용 솔레노이드밸브.
제 3 항에 있어서, 상기 제1오리피스(60a)는,

상기 밸브하우징(60)의 타단부에 복수개로 형성하여, 상기 리엑션챔버(C)의 오일을 여러방향에서 유입하면서 유압을 감압시키도록 구성한 것을 특징으로 하는 파워스티어링 시스템용 솔레노이드밸브.
제 3 항에 있어서, 상기 제2오리피스(60b)는,

상기 밸브하우징(60)의 측방에 복수개로 형성하여, 상기 리엑션챔버(C)의 오일을 여러방향에서 유입하면서 유압을 감압시키도록 구성한 것을 특징으로 하는 파워스티어링 시스템용 솔레노이드밸브.
제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제1 및 제2오리피스(60a, 60b)와 연통되어 상기 리엑션챔버(C)의 오일이 집유되고, 상기 스풀(70)의 단부가 삽입되는 홈형 스풀시트(90);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파워스티어링 시스템용 솔레노이드밸브.