KR100840770B1

KR100840770B1 - 솔레노이드밸브

Info

Publication number: KR100840770B1
Application number: KR1020070023600A
Authority: KR
Inventors: 이진우; 김택승
Original assignee: 인지컨트롤스 주식회사
Priority date: 2007-03-09
Filing date: 2007-03-09
Publication date: 2008-06-23

Abstract

본 발명은 솔레노이드밸브에 관한 것이다. 본 발명은, 솔레노이드(54)가 내장되는 메인하우징(52); 전술한 솔레노이드(54)에 기밀을 제공하는 절연성 몰드커버(56); 전술한 솔레노이드(54)의 전자기력에 의해 이동하고, 로드(62)가 장착된 플런저(60); 이 플런저(60)를 감싸면서 자기회로를 형성하는 자성체 재질의 플런저하우징(70); 전술한 솔레노이드(54)의 일단부에 폐쇄적으로 결합되어 전술한 플런저(60)의 로드(62)가 삽입되는 것을 허용하는 중공체형 중공하우징(80) 및; 전술한 중공하우징(80)에 대향하는 상태로 전술한 솔레노이드(54)에 내장되고, 전술한 중공하우징(80)과 마주하는 전술한 솔레노이드(54)의 내부를 수밀상태로 외부와 격리시키는 격리부재;를 포함한다. 이러한 본 발명은, 격리부재가 솔레노이드(54)의 내부에 오일이 유입될 경우 이 오일이 누유되는 것을 단속할 뿐만 아니라, 솔레노이드(54)의 내부를 차폐하여 보호한다.

솔레노이드, 밸브, 수밀, 오일, 누유

Description

솔레노이드밸브 { SOLENOID VALVE }

도 1은 일반적인 솔레노이드밸브의 분해사시도,

도 2는 도 1에 도시된 솔레노이드밸브의 결합된 모습을 도시한 종단면도,

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 솔레노이드밸브의 종단면도,

도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 솔레노이드밸브의 분해사시도,

도 5는 도 4에 도시된 솔레노이드밸브의 결합된 모습을 도시한 종단면도,

도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 의한 솔레노이드밸브의 종단면도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

52 : 메인하우징 54 : 솔레노이드

56 : 몰드커버 60 : 플런저

62 : 로드 70 : 플런저하우징

80 : 중공하우징 96 : 외측부재

100 : 인너포트 104 : 걸림날개

본 발명은 전자기력에 의해 작동하는 솔레노이드밸브에 관한 것으로서, 특히 차량에 적용되는 솔레노이드밸브에 관한 것이다.

일반적으로, 차량의 파워스티어링시스템에는 파워스티어링오일의 유량을 조절하는 솔레노이드밸브가 설치된다. 이러한 솔레노이드밸브는 파워스티어링시스템에 소통되는 오일의 유량을 차량의 속도에 따라 제어하여 파워스티어링시스템의 유압을 안정적으로 보상한다. 즉, 솔레노이드밸브는 차량이 고속주행할 경우 파워스티어링시스템에 많은 양의 오일을 공급하여 파워스티어링시스템의 유압을 고압으로 유지시키고, 차량이 저속주행할 경우 파워스티어링시스템에 소통되는 오일의 유량을 제한하여 파워스티어일시스템의 유압을 저압으로 유지시킨다. 이에 따라, 차량의 조향핸들은 고속주행시에는 쉽게 회전되지 않고 저속주행시에는 쉽게 회전된다. 따라서, 차량은 솔레노이드밸브에 의해 안정적으로 주행할 수 있다.

이렇게, 차량에 적용되는 일반적인 솔레노이드밸브는 도 1에 도시된 바와 같이 복수개의 오링(R), 코일스프링(14a) 및 스토퍼(14b)로 구성된 탄성부재(14), 스풀(12), 오일공(10a)이 형성된 스풀하우징(10), 로드가이드(8), 댐핑링(7), 중공(6a)형 로드(6)를 갖는 플런저(5), 솔레노이드가 내장된 몰드커버(3), 플런저가이드(4a), 플런저하우징(4) 및 메인하우징(1)이 순차적으로 결합되어 구성된다.

이와 같이 결합되는 일반적인 솔레노이드밸브는 도 2에 도시된 바와 같이, 메인하우징(1)에 솔레노이드(2)를 감싸는 몰드커버(3)가 내장된다. 그리고, 로드(6)를 갖는 플런저(5)는 도시된 바와 같이 솔레노이드(2)에 삽입된 플런저하우징(4)에 내장된다. 또, 메인하우징(1)의 일측에는 도시된 바와 같이 스풀(12)이 내장된 스풀하우징(10)이 결합된다. 또한, 스풀하우징(10)의 일단부에는 코일스프링(4a) 및 스토퍼링(4b)으로 구성된 탄성부재(14)가 내장된다.

그리고, 플런저(5)는 외주면에 도시된 바와 같은 원통형의 플런저가이드(4a)가 끼워진다. 또, 전술한 플런저(5)의 로드(6)는 외주면에 도시된 바와 같은 원통형의 로드가이드(8)가 끼워진다. 또한, 전술한 플런저(5)의 로드(6)는 외주면에 플라스틱과 같은 비자성체로 구성된 도시된 바와 같은 환상의 댐핑링(7)이 끼워진다. 특히, 전술한 플런저하우징(4) 및 스풀하우징(10)은 외주면에 도시된 바와 같은 오링(R)이 끼워진다.

여기서, 전술한 스풀하우징(10)은 오일공(10a)이 형성된 부위가 미도시된 파워스티어링시스템의 오일챔버 내부로 삽입된다. 이때, 메인하우징(1)은 미도시된 볼트와 같은 체결부재에 의해 미도시된 오일챔버의 표면에 고정된다. 따라서, 메인하우징(1)은 오일챔버에 연결된다. 그리고, 전술한 탄성부재(14)는 스풀하우징(10)의 내부에서 스풀(12)을 탄력적으로 지지한다.

이러한 일반적인 솔레노이드밸브는 도 2에 도시된 바와 같이, 탄성부재(14)가 설치된 스풀하우징(10)의 개방된 일단부를 통해 미도시된 오일챔버의 오일이 소통된다. 그리고, 스풀(12)과 로드(6) 및 플런저(5)는 소통되는 오일을 내부에 형성된 중공(12a, 6a, 5a)을 통해 스풀하우징(10) 및 솔레노이드(2)의 내부로 안내한다. 이때, 스풀하우징(10) 및 플런저하우징(4)의 외주면에 도시된 바와 같이 끼워진 오링(R)들은 스풀하우징(10) 및 솔레노이드(2)의 내부로 안내되는 오일을 단속한다. 따라서, 스풀하우징(10) 및 솔레노이드(2)의 내부에 공급되는 오일은 누유가 방지된다.

한편, 로드(6)를 갖는 플런저(5)는 여자되면서 발생되는 솔레노이드(2)의 전자기력에 의해 이동(승강)한다. 이때, 로드(6) 및 플런저(5)는 도시된 바와 같이 로드가이드(8) 및 플런저가이드(4a)의 안내를 받으면서 슬라이딩한다. 이에 따라, 로드(6)는 탄성부재(14)에 의해 스풀하우징(10)에 탄력적으로 내장된 스풀(12)을 가압한다. 따라서, 스풀(12)은 가압력에 의해 이동하면서 내부의 중공(12a)과 연통된 측방공(12b)을 스풀하우징(10)의 측방에 형성된 오일공(10a)에 오버랩시키거나 언오버랩시킨다. 즉, 스풀(12)의 측방공(12b)은 스풀(12)이 이동함에 따라 스풀하우징(10)의 오일공(10a)과 연통되거나 오일공(10a)과 어긋난다. 물론, 오일공(10a)은 측방공(12b)과 연통될 경우 개방되고 어긋날 경우 폐쇄된다.

이렇게, 오일공(10a)이 스풀(12)에 의해 개폐됨에 따라 스풀하우징(10)을 통해 소통되는 오일의 유량은 제어된다. 즉, 오일은 오일공(10a)이 개폐됨에 따라 오일공(10a)으로 소통되거나 소통이 중단되면서 유량이 제어된다. 이에 따라, 미도시된 오일챔버는 오일공(10a)의 개폐작동에 따라 저장되는 오일의 저장량, 즉 오일의 밀도가 변하면서 유압이 조절된다. 따라서, 파워스티어링시스템은 오일챔버에 저장된 오일의 유압이 조절됨에 따라 차량의 속도에 비례하여 조향핸들의 회전토크를 조절할 수 있다.

그러나, 전술한 바와 같은 일반적인 솔레노이드밸브는, 오링(R)이 고무재로 형성되어 장기간 사용할 경우 오링(R)의 노후로 인하여 누유가 발생되는 문제가 있다. 이에 따라, 솔레노이드밸브는 오일 누유로 인해 오일의 유량을 제어할 수 없다. 따라서, 파워스티어링시스템은 조향핸들의 회전토크를 조절할 수 없다.

한편, 도면상 미설명부호 3a는 전술한 솔레노이드(2)에 연결되어 전술한 몰드커버(3)의 측방으로 돌출되는 전원단자이고, 4b는 전술한 플런저하우징(4)에 외향형성되어 전술한 메인하우징(1)에 걸리는 플랜지이다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 문제를 해결하기 위해 창출된 것으로서, 솔레노이드의 일측 내부를 포켓형태로 외부와 격리시켜서 솔레노이드의 일측 내부에 수밀가능한 챔버를 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 솔레노이드의 전자기력에 의해 자기회로를 형성할 수 있는 솔레노이드밸브를 제공하기 위함이 그 목적이다.

이에 더하여, 전술한 바와 같은 챔버의 외측에 솔레노이드의 전자기력에 의한 자기회로가 형성되도록 구성되어, 전술한 바와 같은 챔버가 제공되어도 자기회로가 약화되는 것을 방지할 수 있는 솔레노이드밸브를 제공하기 위함이 다른 목적이다.

또한, 솔레노이드의 일측 내부에 전술한 바와 같은 챔버를 제공하면서 솔레노이드의 내주면을 지지하여 솔레노이드의 내주면을 보강할 수 있으며, 더 나아가 솔레노이드의 전자기력과 상호작용하는 구성요소의 표면에 밀착되면서, 이러한 구성요소를 지지할 수 있는 솔레노이드밸브를 제공하기 위함이 또 다른 목적이다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 솔레노이드가 내장되는 메인하우징; 전술한 솔레노이드에 기밀을 제공하는 절연성 몰드커버; 전술한 솔레노이드의 전자기력에 의해 이동하고, 로드가 장착된 플런저; 이 플런저를 감싸면서 자기회로 를 형성하는 자성체 재질의 플런저하우징; 전술한 솔레노이드의 일단부에 폐쇄적으로 결합되어 전술한 플런저의 로드가 삽입되는 것을 허용하는 중공체형 중공하우징 및; 이 중공하우징에 대향하는 상태로 전술한 솔레노이드에 내장되고, 전술한 중공하우징과 마주하는 전술한 솔레노이드의 내부를 수밀상태로 외부와 격리시키는 격리부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 참고하여 설명하면 다음과 같으며, 첨부된 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 솔레노이드밸브의 종단면도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 의한 솔레노이드밸브는 도시된 바와 같이 코일이 와인딩된 원통형의 보빈(54a)으로 이루어져서 보빈(54a)에 의해 내주면을 갖는 솔레노이드(54)가 절연성 몰드커버(56)에 의해 기밀상태로 감싸진다. 이러한 솔레노이드(54)는 도시된 바와 같이 몰드커버(56)에 차폐된 상태로 오목한 형태의 메인하우징(52)에 내장된다. 이와 같은 솔레노이드(54)는 내부에, 즉 코일이 와인딩된 보빈(54a)의 내주면에 도시된 바와 같이 로드(62)가 장착된 플런저(60)가 내장된다. 즉, 플런저(60)는 솔레노이드(54)의 중앙에 내장된다.

이렇게, 플런저(60)가 내장되는 솔레노이드(54)는 도시된 바와 같은 중공체형 중공하우징(80)에 의해 일단부가 폐쇄적으로 차폐된다. 이때, 중공하우징(80)은 도시된 바와 같이 일단부가 솔레노이드(54)의 일단부측 내주면에 억지끼움으로 결합되면서 솔레노이드(54)의 일단부를 폐쇄적으로 차폐할 뿐만 아니라 메인하우징(52)의 일단부를 차폐한다.

이러한 중공하우징(80)은 도시된 바와 같이 플런저(60)의 로드(62)가 내부에 삽입된다. 즉, 중공하우징(80)은 플런저(60)의 로드(62)가 삽입되는 것을 허용한다. 그리고, 중공하우징(80)은 내주면에 도시된 바와 같이 로드(62)를 지지하는 원통형의 가이드 스페이서(64')가 압입고정된다. 즉, 로드(62)는 가이드 스페이서(64')에 의해 슬라이딩가능하게 지지된다. 물론, 가이드 스페이서(64')는 슬러스트 베어링이다.

또, 중공하우징(80)은 도시된 바와 같이 측방공(82b)이 형성된 스풀(82)이 내장된다. 이때, 스풀(82)은 일측이 도시된 바와 같이 플런저(60)의 로드(62)에 지지된다.

또한, 중공하우징(80)은 스풀(82)의 측방공(82b)이 마주하거나 어긋나면서 개폐되는 도시된 바와 같은 오일공(80a)이 측방에 형성된다. 아울러, 중공하우징(80)은 도시된 바와 같이 스풀(82)을 탄력적으로 지지하는 탄성부재(84)가 내장된다.

여기서, 전술한 탄성부재(84)는 예컨대, 도시된 바와 같이 스풀(82)을 탄력지지하는 코일스프링(84a) 및; 이 코일스프링(84a)을 지지하는 와셔형태의 스토퍼(84b);를 포함하여 구성할 수 있다. 즉, 코일스프링(84a)은 스토퍼(84b)에 의해 이탈이 방지되면서 스풀(82)의 일단부를 탄력적으로 지지한다. 따라서, 스풀(82)은 도시된 바와 같이 일단부가 코일스프링(84a)에 의해 지지되고, 타단부가 플런저(60)의 로드(62)에 의해 지지된다. 물론, 스풀(82)은 도시된 바와 같이 탄성부재(84), 로드(62) 및 플런저(60)와 함께 순차적으로 정렬된다.

한편, 솔레노이드(54)는 중공하우징(80)에 대향하는 내부가 격리부재에 의해 수밀상태로 외부와 격리된다. 즉, 격리부재는 솔레노이드(54)에 내장되어 중공하우징(80)과 마주하는 솔레노이드(54)의 내부를 격리시킨다.

여기서, 전술한 격리부재는 예컨대, 도시된 바와 같이 솔레노이드(54)의 내주면으로 삽입되고, 드로잉가공되어 일측이 개방된 인너포트(100)로 구성할 수 있다. 물론, 인너포트(100)는 실질적으로 솔레노이드(54)의 내주면을 구성하는 보빈(54a)의 내주면으로 삽입됨에 따라 솔레노이드(54)의 내측, 즉 솔레노이드(54)의 내주면에 삽입된다. 이러한 인너포트(100)는 도시된 바와 같이 개방된 일측이 중공하우징(80)을 향하고, 폐쇄된 타측이 플런저(60)를 향한다. 따라서, 솔레노이드(54)는 인너포트(100)에 의해 포켓형태의 챔버가 내부에 형성된다. 즉, 인너포트(100)는 솔레노이드(54)의 내부에 챔버를 제공한다. 이때, 플런저(60)는 도시된 바와 같이 인너포트(100)에 내장된다.

이렇게, 인너포트(100)에 내장되는 플런저(60)는 도시된 바와 같은 원통형의 플런저하우징(70)에 의해 외주면이 감싸진다. 이때, 플런저하우징(70)은 도시된 바와 같이 인너포트(100)의 외측에서 플런저(60)를 감싼다. 따라서, 플런저(60)는 플런저하우징(70)에 의해 지지된다. 즉, 플런저하우징(70)은 플런저(60)를 지지한다.

이러한 플런저하우징(70)은 도시된 바와 같은 원통형의 플런저가이드(72)와 함께 플런저(60)를 지지한다. 이때, 플런저가이드(72)는 도시된 바와 같이 플런저하우징(70)에 내장된 형태로 인너포트(100)의 내측에서 플런저(60)를 지지한다. 따라서, 플런저(60)는 플런저가이드(72)에 의해 슬라이딩 가능하게 지지된다. 물론, 플런저가이드(72)는 슬러스트 베어링이다.

한편, 플런저하우징(70)은 일부분이 도시된 바와 같이 일부분이 메인하우징(52)의 외측으로 관통되도록 구성할 수 있으며, 도시된 바와 달리 메인하우징(52)의 외측으로 관통되지 않도록 구성할 수도 있다. 이때, 플런저하우징(70)의 일부분이 도시된 바와 같이 메인하우징(52)의 외측으로 관통되도록 구성할 경우, 플런저하우징(70)의 외측에는 메인하우징(52)에 걸리는 플랜지(70a)를 형성하는 것이 바람직하다. 따라서, 플런저하우징(70)은 플랜지(70a)에 의해 메인하우징(52)의 외측으로 이탈되지 않는다.

이러한 플런저하우징(70)은 자성체로 구성하는 것이 바람직하다. 이렇게, 플런저하우징(70)을 자성체로 구성할 경우, 플런저하우징(70)은 솔레노이드(54)의 전자기력에 의해 자기회로를 형성한다.

또 한편, 인너포트(100)는 도시된 바와 같이 단차형태로 드로잉가공되어 도면상의 상단부에 해당하는 일부분(102)이 솔레노이드(54)의 내경과 상응하는 관경을 갖는다. 즉, 인너포트(100)는 솔레노이드(54)를 구성하는 보빈(54a)의 내주면에 상응하는 관경을 갖는다. 따라서, 인너포트(100)는 일부분(102)을 통해 솔레노이드(54)의 내주면을 지지한다. 즉, 인너포트(100)는 단차형태로 형성되어 솔레노이드(54)의 내주면(보빈의 내주면)에 밀착되는 일부분(102)을 갖는다.
물론, 인너포트(100)는 도시된 바와 같이, 일부분(102)이 아닌 다른 부분, 즉 도면상의 하단부에 해당하는 부분이 솔레노이드(54)의 내경 보다 작게 형성된다. 즉, 인너포트(100)는 하단부에 해당하는 다른 부분이 솔레노이드(54)를 구성하는 보빈(54a)의 내경 보다 작게 형성된다. 따라서, 인너포트(100)는 하단부에 해당하는 다른 부분이 도시된 바와 같이 솔레노이드(54)의 내주면에 밀착되지 못한다.

이러한 인너포트(100)는 도시된 바와 같이 하단부에 해당하는 다른 일부분이 보빈(54a)의 내경 보다 작게 형성됨에 따라, 다른 일부분에 내향형성된 단차(S)가 형성된다. 따라서, 인너포트(100)는 플런저가이드(72)를 수용하면서 다른 일부분이 도시된 바와 같이 플런저하우징(70)과 밀착된다. 이때, 인너포트(100)는 내향형성된 단차(S)에 의해 다른 일부분의 관경이 협소해 짐에 따라, 도시된 바와 같이 다른 일부분이 플런저하우징(70)의 내주면(표면)과 밀착된다. 이렇게, 다른 일부분이 플런저하우징(70)의 내주면에 밀착되므로 인너포트(100)는 플런저하우징(70)을 지지한다.

이러한 인너포트(100)는 개방된 일단부에 확대 도시된 바와 같은 걸림날개(104)를 외향형성하는 것이 바람직하다. 이렇게, 인너포트(100)에 형성되는 걸림날개(104)는 도시된 바와 같이 솔레노이드(54)의 일단부에 걸린다. 그리고, 솔레노이드(54)의 일단부에 밀착되는 중공하우징(80)의 플랜지(80b)에 의해 가압된다. 따라서, 인너포트(100)는 솔레노이드(54)에 견고히 고정된다.

여기서, 전술한 인너포트(100)는 도시된 바와 같이 솔레노이드(54)의 내부에 충분한 공간이 확보되도록 박막의 두께로 형성하는 것이 바람직하다. 그리고, 플런저하우징(70)과 함께 자기회로를 구성하도록 자성체로 형성하는 것이 더욱 바람직하다.

한편, 도면상 미설명 부호 54b는 솔레노이드(54)에 연결되어 몰드커버(56)에 의해 보호되는 전원단자이다. 그리고, 미설명 부호 66은 도시된 바와 같이 플런저(60)의 로드(62)에 끼워져서, 플런저(60)가 중공하우징(80)의 단부와 접촉되는 것을 방지하는 플라스틱과 같은 비자성체 재질의 스페이서링이다.

또, 미설명 부호 60a, 62a, 82a는 도시된 바와 같이 플런저(60), 로드(62), 스풀(82)에 축방향으로 형성되어 오일을 솔레노이드(54)의 내부로 유도하는 중공이다. 또한, 미설명 부호 R은 도시된 바와 같이 중공하우징(70)의 외주면에 끼워져서 실링작용하는 오링이다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 제 1 실시예에 의한 솔레노이드밸브는, 중공하우징(80)이 미도시된 파워스티어링시스템의 오일챔버에 끼워진다. 따라서, 메인하우징(52)은 오일챔버에 연결된다. 이렇게, 중공하우징(80)이 미도시된 오일챔버에 끼워짐에 따라, 오일챔버에 저장된 오일은 도시된 바와 같이 탄성부재(84)가 내장된 중공하우징(80)의 일단부 및, 이 중공하우징(80)의 측방에 형성된 오일공(80a)을 통해 소통된다.

이때, 스풀(82)과 로드(62) 및 플런저(60)에 형성된 중공(82a, 62a, 60a)은 중공하우징(80)을 통해 소통되는 오일을 솔레노이드(54)의 내부로 유도한다. 따라서, 오일은 중공하우징(80)의 내부를 통해 솔레노이드(54)의 내부로 유입된다.

한편, 로드(62)가 장착된 플런저(60)는 솔레노이드(54)에서 발생되는 전자기력에 의해 이동한다. 이때, 플런저(60) 및 로드(62)는 플런저가이드(72) 및 가이드 스페이서(64')의 안내를 받으면서 이동한다. 이에 따라, 플런저(60)의 로드(62)는 탄성부재(84)의 코일스프링(84a)에 의해 탄력지지된 스풀(82)을 가압하여 이동시킨다. 즉, 스풀(82)은 로드(62)에 의해 이동된다. 물론, 스풀(82)은 로드(62)가 원위치로 복귀할 경우 코일스프링(84a)의 탄성력에 의해 원위치로 복귀한다.

이렇게, 스풀(82)이 플런저(60)의 로드(62)에 의해 이동할 경우, 스풀(82)의 측방에 형성된 측방공(82b)은 중공하우징(80)의 오일공(80a)과 마주하거나 어긋나면서 오일공(80a)으로 소통되는 오일의 유량을 제어한다. 즉, 오일공(80a)으로 소통되는 오일은 오일공(80a)이 스풀(82)의 측방공(82b)에 의해 개폐됨에 따라 소통이 단속된다. 따라서, 중공하우징(80)을 통해 소통되는 미도시된 오일챔버의 오일 유량은 제어된다.

또한, 스풀(82)이 플런저(60)의 로드(62)에 의해 이동할 경우, 로드(62)에 끼워진 스페이서링(66)은 플런저(60)의 단부 및 중공하우징(80)의 단부 사이에 개재되면서, 플런저(60) 및 중공하우징(80)의 단부가 접촉되는 것을 방지한다. 즉, 스페이서링(66)은 솔레노이드(54)의 전자기력에 의해 자화되는 플런저(60)가 중공하우징(80)에 부착되는 것을 방지한다. 물론, 플런저(60)는 자회되면서 발생되는 자기력의 인력에 의해 중공하우징(80)에 부착되려 한다.

이렇게, 스페이서링(66)이 플런저(60) 및 중공하우징(80)의 부착을 방지함에 따라, 플런저(60)는 솔레노이드(54)의 전자기력이 상실될 경우 신속하게 원위치로 복귀한다. 만약, 스페이서링(66)이 마련되지 않을 경우 자화되는 플런저(60)는 중공하우징(80)에 부착되어 왕복운동을 할 수 없다. 또한, 솔레노이드(54)의 전자기력이 상실될 경우 자화된 플런저(60)는 잔류자기에 의해 신속하게 원위치로 복귀하지 못하고 중공하우징(80)에 부착된 상태를 유지한다.

한편, 솔레노이드(54)에 내장된 인너포트(100)는 스풀(82)과 로드(62) 및 플런저(60)의 중공(82a, 62a, 60a)을 통해 솔레노이드(54)의 내부로 유입되는 오일을 단속한다. 즉, 중공(82a, 62a, 60a)을 통해 솔레노이드(54)의 내부로 유입되는 오일은 인너포트(100)에 저장된다. 따라서, 솔레노이드(54)의 내부로 유입된 오일은 인너포트(100)에 의해 유출이 방지된다.

이러한 인너포트(100)는 내부에 오일이 저장될 경우 솔레노이드(54)의 내주면을 지지하여 저장되는 오일의 압력으로부터 솔레노이드(54)를 보호한다. 또한, 인너포트(100)는 도시된 바와 같이 플런저하우징(70)의 내주면을 지지하면서 오일의 압력으로부터 플런저하우징(70)을 보호한다. 따라서, 솔레노이드(54) 및 플런저하우징(70)은 오일의 압력에 의해 휨변형되지 않는다.

또한, 인너포트(100)는 플런저하우징(70)과 함게 솔레노이드(54)의 전자기력에 의해 자화되면서 자기회로를 형성한다. 따라서, 솔레노이드(54)의 전자기력에 의해 이동되는 플런저(60)는 원활하게 이동한다.

결론적으로, 인너포트(100)는 솔레노이드(54)의 내부로 유입되는 오일을 단 속할 뿐만 아니라, 솔레노이드(54) 및 플런저하우징(70)을 지지하는 동시에, 플런저하우징(70)과 함께 자기회로를 형성한다.

한편, 첨부된 도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 솔레노이드밸브의 분해사시도이고, 도 5는 도 4에 도시된 솔레노이드밸브의 결합된 모습을 도시한 종단면도이다. 이러한 제 2 실시예에 의한 솔레노이드밸브는 도시된 바와 같이 전술한 제 1 실시예와 구성이 조금 상이하다. 따라서, 상이한 점만을 설명하면 다음과 같으며, 설명에 있어서 전술한 제 1 실시예와 동일한 구성을 갖거나 동일한 기술적 사상을 갖는 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하여 설명한다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 적용되는 스풀(82)은 중앙 및 일측 단부에 중공(82a) 및 바이패스공(82c)이 형성된다. 그리고, 플런저(60)는 중앙에 측방으로 편심형성된 편심중공(60b)을 갖는다. 또, 플런저(60)에 장착된 로드(62)는 중공이 없다. 또한, 플런저하우징(70)은 외주면에 플랜지가 없다.

게다가, 몰드커버(56)는 메인하우징(52)의 외측에 결합된다. 아울러, 플런저(60)의 로드(62)에는 측방절개부(64'a)가 일측에 형성된 부쉬형태의 가이드 스페이서(64')가 끼워진다. 이에 더하여, 플런저(60) 및 솔레노드이드(54)의 단부에는 플런저스프링(92) 및 환상의 외측부재(96)가 배치된다.

도 5를 참조하면, 스풀(82)은 도시된 바와 같이 일측 단부가 절개됨에 따라 바이패스공(82c)이 형성된다. 즉, 바이패스공(82c)은 스풀(82)의 일측 단부가 절개됨에 따라 형성된다. 이러한, 바이패스공(82c)은 도시된 바와 같이 스풀(82)의 중공(82a)과 서로 연통된다. 그리고, 스풀(82)의 바이패스공(82c)은 플런저(60)의 로드(62)에 끼워진 가이드 스페이서(64')의 측방절개부(64'a)와 연통된다. 또, 가이드 스페이서(64')의 측방절개부(64'a)는 플런저(60)의 편심중공(60b)과 연통된다. 따라서, 중공하우징(80) 및 솔레노이드(54)의 내부에는 유로가 형성된다. 즉, 바이패스공(82c)과 측방절개부(64'a) 및 편심중공(60b)은 오일을 솔레노이드(54)의 내부로 유도하는 유로이다.

이때, 바이패스공(82c)과 측방절개부(64'a) 및 편심중공(60b)은 도시된 바와 같이 로드(62)의 단부를 기준으로 어긋나면서 서로 연통된다. 따라서, 바이패스공(82c)과 측방절개부(64'a) 및 편심중공(60b)은 오일을 바이패스시키면서 솔레노이드(54)의 내부로 안내한다.

한편, 전술한 가이드 스페이서(64')는 전자기력에 의해 자화되지 않는 플라스틱과 같은 비자성체로 형성된다. 이러한 가이드 스페이서(64')는 도시된 바와 같이 일부분이 플런저(60)의 로드(62)와 밀착된다. 그리고, 단부가 도시된 바와 같이 중공하우징(80)의 단부면에서 돌출된다.

또 한편, 플런저하우징(70)은 도시된 바와 같이 솔레노이드(54)에 내장된 인너포트(100)에 수용된다. 이때, 플런저하우징(70)의 내주면에는 도시된 바와 같이 플런저(60)를 지지하는 플런저가이드(72)가 내장된다.

이러한 플런저하우징(70)의 외측에는 외측부재(96)가 장착된다. 이때, 외측부재(96)는 도시된 바와 같이 플런저하우징(70)이 내장된 인너포트(100)의 외주면에 장착된다. 즉, 외측부재(96)는 인너포트(100)의 외측에 끼워진다. 따라서, 외측부재(96)는 도시된 바와 같이 플런저하우징(70)의 외측에 위치한다.
이와 같은 외측부재(96)는 도시된 바와 같이 메인하우징(52)에 내장되어 솔레노이드(54)의 일단부를 지지하도록 구성하는 것이 바람직하다. 또한, 외측부재(96)는 플런저하우징(70)과 함께 자기회로를 형성하도록 플런저하우징(70)과 동일한 재질의 자성체로 구성하는 것이 바람직하다.

다른 한편, 몰드커버(56)는 도시된 바와 같이 메인하우징(52)을 감싸면서 차폐한다. 따라서, 몰드커버(56)는 메인하우징(52)에 기밀을 제공할 뿐만 아니라, 실질적으로 솔레노이드(54)에 기밀을 제공한다.

또 다른 한편, 플런저스프링(92)은 도시된 바와 같이 플런저하우징(70)에 내장된 상태로 플런저(60)의 단부를 지지한다. 따라서, 플런저(60)는 플런저스프링(92)에 의해 탄력적으로 지지된다. 이때, 플런저스프링(92)은 중공하우징(80)에 내장된 코일스프링(84a)의 탄성력과 평형을 이룬다. 즉, 플런저스프링(92) 및 코일스프링(84a)의 탄성력은 서로 동일하다.

이와 같이 구성된 본 발명의 제 2 실시예에 의한 솔레노이드밸브의 작동을 첨부된 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 의한 솔레노이드밸브는, 솔레노이드(54)의 전자기력에 의해 로드(62)가 장착된 플런저(60)가 이동한다. 그리고, 플런저(60)의 로드(62)는 가이드 스페이서(64')에 지지된 상태로 스풀(82)을 가압하여 이동시킨다. 이에 따라, 스풀(82)은 이동하면서 외주면으로 중공하우징(80)의 오일공(80a)을 개폐한다. 따라서, 중공하우징(80)의 오일공(80a)은 개폐되면서 중공하우징(80)을 통해 소통되는 오일의 유량을 제어한다. 즉, 오일공(80a)이 개폐됨에 따라 미도시된 파워스티어링시스템의 오일챔버에 저장된 오일의 유량은 제어된다.

한편, 중공하우징(80)을 통해 소통되는 오일은 정렬된 스풀(82)과 가이드 스페이서(64') 및 플런저(60)에 형성된 바이패스공(82c)과 측방절개부(64'a) 및 편심중공(60b)을 통해 바이패스되면서 솔레노이드(54)의 내부로 유입된다. 이때, 인너포트(100)는 솔레노이드(54)의 내부에 유입되는 오일을 저장하여 오일이 유출되는 것을 단속한다. 또한, 인너포트(100)는 플런저(60)와 플런저하우징(70) 및 외측부재(96)와 함께 자기회로를 형성한다. 이때, 외측부재(96)는 플런저하우징(70)의 외측에서 자기회로를 형성한다. 따라서, 플런저(60)는 솔레노이드(54)의 전자기력에 의해 원활하게 이동한다.

또 한편, 비자성체로 형성된 가이드 스페이서(64')는 도시된 바와 같이 일부분을 통해 로드(62)를 지지할 뿐만 아니라, 돌출된 단부를 통해 플런저(60) 및 중공하우징(80)이 직접적으로 접촉되는 것을 방지한다. 물론, 플런저(60)는 중공하우징(80)의 단부면으로 돌출된 가이드 스페이서(64')의 단부와 접촉함에 따라 중공하우징(80)과 접촉되지 않는다. 이때, 플런저(60)는 가이드 스페이서(64')가 비자성체이기 때문에 가이드 스페이서(64')의 돌출된 단부에 부착되지 않는다.

다른 한편, 플런저스프링(92)은 플런저(60)를 탄력적으로 지지하여 플런저(60)의 이동에 필요한 예비 응력을 제공한다. 따라서, 플런저(60)는 솔레노이드(54)의 작동시, 플런저스프링(92)이 제공하는 예비 응력에 의해 신속하게 이동한다.

이때, 플런저(60)는 전자기력에 의해 스풀(82)을 통해 전달되는 코일스프링(96)의 탄성력을 극복하면서 신속하게 이동한다. 그리고, 플런저(60)는 솔레노이 드(54)의 전자기력이 상실할 경우 스풀(82)을 통해 전달되는 코일스프링(84a)의 탄성력에 의해 원위치로 복귀한다.

한편, 첨부된 도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 의한 솔레노이드밸브의 종단면도로서, 제 3 실시예에 의한 솔레노이드밸브는 도시된 바와 같이 전술한 제 1 실시예와 구성이 조금 상이하다. 따라서, 상이한 점만을 설명하면 다음과 같으며, 설명에 있어서 전술한 제 1 실시예와 동일한 구성을 갖거나 동일한 기술적 사상을 갖는 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하여 설명한다.

도 6을 참조하면, 중공하우징(80)은 도시된 바와 같이 로드하우징(80-1) 및 스풀하우징(80-2)으로 분할 구성된다. 그리고, 플런저하우징(70)은 양측이 개방된 원통형으로 형성된 동시에 외주면에 플랜지가 없다. 또, 몰드커버(56)는 메인하우징(52)을 감싸면서 차폐한다. 또한, 솔레노이드(54)의 내부에는 오일을 유도하는 유로가 없다. 즉, 스풀(82)과 로드(62) 및 플런저(60)는 오일이 소통되는 중공이 나 절개부가 없다.

이러한, 제 3 실시예에 의한 솔레노이드밸브는, 도시된 바와 같이 솔레노이드(54)의 일단부에 중공체형 로드하우징(80-1)이 폐쇄적으로 결합된다. 그리고, 이 로드하우징(80-1)의 단부에 도시된 바와 같은 중공체형 스풀하우징(80-2)이 결합된다. 이때, 로드하우징(80-1)은 도시된 바와 같이 플런저(60)의 로드(62)가 삽입된다. 그리고, 스풀하우징(80-2)은 도시된 바와 같이 측방에 복수개의 오일공(80a)이 형성되며, 스풀(82) 및 탄성부재(84)가 내장된다. 따라서, 스풀(82)은 탄성부 재(84)에 의해 탄력지지된다.

한편, 플런저하우징(70)은 도시된 바와 같이 솔레노이드(54)에 내장된 인너포트(100)의 외주면에 끼워져서 플런저(60)를 감싼다. 그리고, 솔레노이드(54)의 작동시 인너포트(100)와 함께 자화되면서 자기회로를 형성한다.

또 한편, 몰드커버(56)는 도시된 바와 같이 메인하우징(52)을 감싸면서 차폐하여, 메인하우징(52) 및 솔레노이드(54)에 기밀을 제공한다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 제 3 실시예에 의한 솔레노이드밸브는 전술한 제 1 실시예에 의한 솔레노이드밸브와 동일하게 작동한다. 즉, 로드(62)가 장착된 플런저(60)에 의해 스풀(82)이 이동하면서 중공하우징(80)의 스풀하우징(80-2)에 형성된 오일공(80a)을 개폐한다. 따라서, 오일공(80a)이 개폐됨에 따라 스풀하우징(80-2)의 오일공(80a)을 통해 유입되는 오일은 유량이 제어된다. 즉, 오일공(80a)이 개폐됨에 따라 미도시된 파워스티어링시스템의 오일챔버에 저장된 오일의 유량은 제어된다.

한편, 중공하우징(80)의 스풀하우징(80-2)으로 유입되는 오일은 스풀(82)과 로드(62) 및 플런저(60)에 중공이 형성되지 않음에 따라 솔레노이드(54)의 내부로 유입되지 않는다.

상술한 바와 같은 본 발명에 의한 솔레노이드밸브는, 인너포트가 솔레노이드의 일측 내부를 포켓형태로 외부와 격리시키면서 솔레노이드의 내부로 유입되는 오일을 단속할 뿐만 아니라, 솔레노이드 및 플런저하우징을 지지하는 동시에, 플런저 하우징과 함께 자기회로를 형성하므로, 솔레노이드밸브의 기능을 향상시켜서 원활하게 작동시킬 뿐만 아니라 솔레노이드의 내구성을 향상시키는 효과가 있다.

특히, 인너포트가 솔레노이드의 내부로 유입되는 오일을 단속하므로, 플런저하우징에 장착되어 솔레노이드의 내부로 유입되는 오일을 단속하는 종래와 같은 고무재 오링을 생략할 수 있을 뿐만 아니라, 오링의 노후화에 의해 오일이 누유되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

이에 더하여, 인너포트의 단부에 형성된 걸림날개가 솔레노이드의 일단부에 걸려서 고정되므로, 인너포트를 솔레노이드에 안정적으로 고정시킬 수 있는 효과도 있다.

또한, 인너포트와 밀착되는 플런저하우징 및 외측부재가 인너포트와 함께 자기회로를 형성하므로, 자기력을 보다 강화시킬 수 있을 뿐만 아니라 플런저를 보다 원활하게 작동시킬 수 있는 효과도 있다.

전술한 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.

Claims

전자기력에 의해 작동하는 솔레노이드밸브에 있어서.

코일이 와인딩된 원통형의 보빈(54a)으로 이루어져서 보빈(54a)에 의해 내주면을 갖는 솔레노이드(54)가 내장되는 메인하우징(52);

상기 솔레노이드(54)에 기밀을 제공하는 절연성 몰드커버(56);

상기 솔레노이드(54)의 전자기력에 의해 이동하고, 로드(62)가 장착된 플런저(60);

상기 플런저(60)를 감싸면서 상기 솔레노이드(54)의 전자기력에 의해 자기회로를 형성하는 자성체 재질의 플런저하우징(70);

상기 솔레노이드(54)의 일단부에 폐쇄적으로 결합되어 상기 플런저(60)의 로드(62)가 삽입되는 것을 허용하는 중공체형 중공하우징(80); 및

상기 중공하우징(80)에 대향하는 상태로 상기 솔레노이드(54)에 내장되고, 상기 중공하우징(80)과 마주하는 상기 솔레노이드(54)의 내부를 수밀상태로 외부와 격리시키는 격리부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드밸브.
제 1 항에 있어서, 상기 격리부재는,

상기 솔레노이드(54)의 내주면에 삽입되고, 일측이 개방형성된 원통형 용기형태의 인너포트(100);인 것을 특징으로 하는 솔레노이드밸브.
제 2 항에 있어서, 상기 인너포트(100)는,

상기 솔레노이드(54)의 내주면에 삽입되어 솔레노이드(54)의 내주면에 밀착되면서 솔레노이드(54)의 내주면을 지지하는 단차형성된 일부분(102)을 갖는 것을 특징으로 하는 솔레노이드밸브.
제 2 항에 있어서,

상기 인너포트(100)는, 일단부에 외향형성되어 상기 솔레노이드(54)의 일단부에 걸리는 걸림날개(104)를 갖는 것을 특징으로 하는 솔레노이드밸브.
제 2 항에 있어서, 상기 인너포트(100)는,

상기 플런저하우징(70)에 일부분이 밀착되어 상기 플런저하우징(70)의 표면을 지지하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드밸브.
제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 인너포트(100)는,

상기 솔레노이드(54)의 전자기력에 의해 자화되면서 자기회로를 구성하는 자성체로 형성된 것을 특징으로 하는 솔레노이드밸브.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 플런저하우징(70)의 외측에서 상기 솔레노이드(54)의 전자기력에 의해 자기회로를 형성하는 자성체 재질의 외측부재(96);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드밸브.