KR100840775B1 - 솔레노이드밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 솔레노이드밸브에 관한 것이다. 본 발명은, 메인하우징(52)에 내장된 솔레노이드(54)가 여자되면서 로드(62)가 장착된 플런저(60)를 이동시킨다. 이에 따라, 로드(62)는 탄성부재(74)에 의해 중공하우징(70)의 내부에 탄력지지된 스풀(72)을 가압하여 이동시킨다. 따라서, 스풀(72)은 중공하우징(70)에 형성된 오일공(70a)을 개폐하면서 중공하우징(70)을 통해 소통되는 오일의 유량을 제어한다. 이때, 비자성체로 구성되어 중공하우징(70)에 결합된 부쉬형태의 가이드 스페이서(80)는 플런저(60)의 로드(62)를 슬라이딩 가능하게 지지할 뿐만 아니라, 플런저(60) 및 중공하우징(70) 사이에 개재되는 일부분을 통해 플런저(60)가 중공하우징(70)에 부착되는 것을 방지한다. 한편, 솔레노이드(54)는 몰드커버(56)에 의해 일측이 개방된 상태로 외측이 감싸진다. 따라서, 솔레노이드(54)는 기밀이 유지된다. 또 한편, 플런저(60)는 솔레노이드(54)에 내장되어 메인하우징(52)에 수용되는 플런저하우징(64)에 감싸져서 지지된다.

솔레노이드, 밸브, 오일, 자력, 가이드

Description

솔레노이드밸브 { SOLENOID VALVE }

도 1은 일반적인 솔레노이드밸브의 분해사시도,

도 2는 도 1에 도시된 솔레노이드밸브의 단면도,

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 솔레노이드밸브를 도시한 단면도,

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

도 5는 도 4에 도시된 솔레노이드밸브의 단면도,

도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 의한 솔레노이드밸브의 단면도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

52 : 메인하우징 54 : 솔레노이드

56 : 몰드커버 60 : 플런저

60a, 62a, 72a : 중공 60b : 편심중공

62 : 로드 64 : 플런저하우징

70 : 중공하우징 70a : 오일공

70b : 단턱 72 : 스풀

72b : 측방절개공 74 : 탄성부재

80 : 가이드 스페이서 82 : 끼움부

84 : 돌기부 86 : 바이패스공

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 중공하우징(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 중공하우징(10)이 결합된다. 또한, 중공하우징(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 플런저하우징(4) 및 중공하우징(10)은 외주면에 실링작용하는 도시된 바와 같은 오링(R)이 끼워진다. 특히, 전술한 플런저(5)의 로드(6)는 외주면에 플라스틱과 같은 비자성체로 구성된 도시된 바와 같은 환상의 댐핑링(7)이 끼워진다.

여기서, 전술한 중공하우징(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 중공하우징(10)의 내부에서 스풀(12)을 탄력적으로 지지한다.

이러한 일반적인 솔레노이드밸브는 도 2에 도시된 바와 같이, 탄성부재(14)가 설치된 중공하우징(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 중공하우징(10) 및 솔레노이드(2)의 내부로 안내한 다.

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(4)에 의해 중공하우징(10)에 탄력적으로 내장된 스풀(12)을 가압한다. 따라서, 스풀(12)은 가압력에 의해 이동하면서 내부의 중공(12a)과 연통된 측방공(12b)을 중공하우징(10)의 측방에 형성된 오일공(10a)에 오버랩시키거나 언오버랩시킨다. 즉, 스풀(12)의 측방공(12b)은 스풀(12)이 이동함에 따라 중공하우징(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 중공하우징(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.

다른 한편, 플런저(5)는 전술한 바와 같이 이동할 경우 솔레노이드(2)의 전자기력에 의해 자화된다. 따라서, 플런저(5)는 발생되는 자기력의 인력작용에 의해 로드가이드(8)가 끼워진 중공하우징(10)의 타단부에 부착되려고 한다. 하지만, 플 런저(5)는 전술한 비자성체 댐핑링(7)이 도시된 바와 같이 로드(6)에 끼워져서 플런저(5) 및 중공하우징(10) 사이에 개재됨에 따라, 중공하우징(10)의 타단부와 접촉하지 못한다. 특히, 플런저(5)는 비자성체로 이루어진 댐핑링(7)의 재질특성에 의해 중공하우징(10)에 부착되지 못한다. 즉, 플런저(5)는 댐핑링(7)에 의해 중공하우징(10)에 부착되지 않는다. 따라서, 플런저(5)는 중공하우징(10)에 부착되지 않음에 따라 전자기력에 의해 이동이 가능하다. 물론, 플런저(5)는 이러한 댐핑링(7)이 없다면 중공하우징(10)의 타단부에 부착되어 이동할 수 없다. 즉, 플런저(5)는 댐핑링(7)이 없으면 작동이 사실상 불가능하다.

그러나, 전술한 바와 같은 일반적인 솔레노이드밸브는 도시된 바와 같은 로드(6) 및 로드가이드(8)가 금속재로 구성되어 로드(6)의 이동시 과도한 마찰저항을 발생시키는 문제가 있다.

또한, 로드가이드(8) 및 링스페이서(7)가 별개로 구성되어 로드가이드(8) 및 링스페이서(7)를 제각기 제조하여야 할 뿐만 아니라, 제각기 조립하여야 하는 문제도 있다.

아울러, 솔레노이드(2) 내부에 유로가 확보되도록 작은 직경의 로드(6)에 오일이 소통되는 중공(6a)을 형성하여야 하는 어려움도 있다.

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, 구조적 특성 및 재질상 특성에 의해 플런저의 로드를 이동가능하게 지지하면서 플런저 및 중공하우징을 서로 이격시킬 뿐만 아니라, 로드에 발생되는 마찰저항을 감쇠시키면서 플런저 및 중공하우징에 작용하는 자기력을 감쇠시킬 수 있는 다양한 기능의 부재를 갖는 솔레노이드밸브를 제공하기 위함이 그 목적이다.

이에 더하여, 중공하우징 및 솔레노이드의 내부로 유입되는 오일을 바이패스시켜서 플런저의 로드를 통해 오일이 소통되는 것을 방지할 수 있는 솔레노이드밸브를 제공하기 위함이 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 지지하는 플런저하우징; 전술한 플런저의 로드에 의해 이동하는 스풀이 내장되고, 이 스풀에 의해 개폐되는 오일공을 가지며, 전술한 플런저와 대향상태로 전술한 메인하우징에 결합되는 중공체형 중공하우징; 전술한 중공하우징으로 오일이 소통되는 것을 허용하면서 중공하우징에 내장된 전술한 스풀을 탄력지지하는 탄성부재 및; 전술한 플런저의 로드를 이동가능하게 지지하고, 전술한 플런저 및 중공하우징이 전자기력의 작용에 의해 자화되면서 부착되는 것을 방지하는 비자성체 가이드 스페이서;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 참고하여 설명하면 다음과 같으며, 첨부된 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 솔레노이드밸브를 도시한 단면도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 의한 솔레노이드밸브는 도시된 바와 같이 절연성 몰드커버(56)에 기밀상태로 감싸진 솔레노이드(54)가 오목하게 형성된 메인하우징(52)에 내장된다. 그리고, 솔레노이드(54)의 내부에는 도시된 바와 같이 로드(62)가 장착된 플런저(60)가 내장된다. 이때, 플런저(60)는 도시된 바와 같이 솔레노이드(54)의 내주면에 억지끼움으로 압입고정된 원통형의 플런저하우징(64)에 수용되며, 플런저하우징(64)의 내주면에 압입고정된 원통형의 플런저가이드(64a)에 의해 외주면이 지지된다.

여기서, 전술한 플런저가이드(64a)는 전술한 플런저하우징(64)이 플런저(60)를 슬라이딩 가능하게 지지할 수 있도록 구성된 경우 생략이 가능하다. 즉, 플런저가이드(64a)는 선택적으로 채용될 수 있다.

그리고, 전술한 플런저하우징(64)은 도시된 바와 같이 일부분이 메인하우징(52)의 외측으로 관통되도록 구성할 수 있으며, 도시된 바와 달리 메인하우징(52)의 외측으로 관통되지 않도록 구성할 수도 있다. 이러한 플런저하우징(64)은 자성체로 구성하는 것이 바람직하다. 이렇게, 플런저하우징(64)을 자성체로 구성할 경우, 플런저하우징(64)은 솔레노이드(54)의 전자기력에 의해 메인하우징(52)과 함께 자기회로를 형성한다.

한편, 메인하우징(52)은 일단부에 도시된 바와 같은 중공체형의 중공하우 징(70)이 폐쇄적으로 결합된다. 즉, 중공하우징(70)은 메인하우징(52)의 일단부에 결합되면서 메인하우징(52)의 일단부를 폐쇄적으로 개방시킨다. 이때, 중공하우징(70)은 도시된 바와 같이 플런저(60)와 대향하는 상태로 메인하우징(52)에 결합된다.

이러한 중공하우징(70)은 도시된 바와 같이 측방에 오일을 소통시키는 오일공(70a)이 형성되며, 내부에 도시된 바와 같은 탄성부재(74) 및 스풀(72)이 내장된다. 이때, 스풀(72)은 도시된 바와 같이 탄성부재(74)에 의해 일단부가 탄력적으로 지지되며, 전술한 플런저(60)의 로드(62)에 타단부가 지지된다. 즉, 스풀(72)은 도시된 바와 같이 탄성부재(74), 로드(62) 및 플런저(60)와 함께 순차적으로 정렬된다.

여기서, 전술한 탄성부재(74)는 예컨대, 도시된 바와 같이 스풀(72)을 탄력지지하는 코일스프링(74a) 및 이 코일스프링(74a)을 지지하는 와셔형태의 스토퍼(74b)를 포함하여 구성할 수 있다.

또 한편, 중공하우징(70)은 타단부에 도시된 바와 같은 부쉬형태의 가이드 스페이서(80)가 압입고정된다. 이러한 가이드 스페이서(80)는 도시된 바와 같이 일부분이 플런저(60)의 로드(62)를 지지하고, 다른 일부분이 플런저(60)와 대향상태를 취한다.

여기서, 전술한 가이드 스페이서(80)는 예컨대, 도면의 우측에 확대 도시된 바와 같이 관상의 끼움부(82) 및 이 끼움부(82)의 외주면에 동일체로 외향형성되는 돌기부(84)를 포함하여 구성할 수 있다. 이때, 끼움부(82)는 내주면에 도시된 바와 같이 플런저(60)의 로드(62)가 삽입된다. 그리고, 돌기부(84)는 도시된 바와 같이 중공하우징(60)의 타단부 단부면에서 돌출되어 플런저(60)의 일단부와 마주한다.

이렇게, 끼움부(82) 및 돌기부(84)를 갖는 가이드 스페이서(80)는, 내열성 및 내마모성을 갖는 비자성체 재질로 구성하는 것이 바람직하며, 윤활성을 갖는 플라스틱과 같은 비금속성 계열의 재질로 구성하는 것이 보다 바람직하다. 물론, 설명한 바와 달리 미세한 다공에 의해 윤활성을 갖도록 금속분말로 소결성형하여 구성할 수도 있다. 즉, 금속으로 구성할 수도 있다.

그리고, 전술한 가이드 스페이서(80)의 돌기부(84)는 확대 도시된 바와 같이 플랜지형태로 형성하는 것이 바람직하다. 물론, 돌기부(84)는 가이드 스페이서(80)의 성형시 동일체로 형성된다.

이러한 돌기부(84)는 두께감소수단에 의해 돌출두께가 감소될 수 있다. 즉, 두께감소수단은 중공하우징(60)의 타단부 단부면에서 돌출되는 돌기부(84)의 돌출두께를 감소시킨다.

이와 같은 두께감소수단은 예컨대, 도면의 좌측에 확대 도시된 바와 같이 돌기부(84)가 접촉되는 중공하우징(70)의 단부면에 단턱(70b)을 형성하여, 중공하우징(70)이 돌기부(84)의 일부분을 수용하도록 구성할 수 있다. 즉, 두께감소수단은 중공하우징(70)의 타단부 단부면에 형성되는 단턱(70b)이다. 이때, 단턱(70b)은 확대 도시된 바와 같이 돌기부(84)의 일부분만을 수용할 수 있는 깊이로 형성되어야 함은 자명하다. 따라서, 돌기부(84)는 확대 도시된 바와 같이 나머지 일부분만이 중공하우징(60)의 타단부 단부면으로 돌출된다.

이렇게, 돌기부(84)의 돌출두께를 감소시키는 이유는, 돌기부(84)가 자체 두께에 의해 중공하우징(60)의 단부면으로 너무 많이 돌출될 경우, 플런저(60)의 유효 스트로크를 확보할 수 없기 때문이다. 즉, 돌기부(84)의 돌출두께에 의해 플런저(60)의 이동공간이 감소되기 때문이다.

한편, 전술한 중공하우징(70) 및 솔레노이드(54)의 내부에서 정렬되는 전술한 스풀(72)과 로드(62) 및 플런저(60)의 중앙에는 도시된 바와 같이 서로 연통되는 중공(72a, 62a, 60a)이 형성된다. 이러한 중공(72a, 62a, 60a)은 중공하우징(70) 및 솔레노이드(54)의 내부에 유로를 제공하는 유로제공수단이다. 즉, 오일은 중공(72a, 62a, 60a)을 통해 중공하우징(70) 및 솔레노이드(54)의 내부로 유도된다. 이와 같은 유로제공수단은 필요에 따라 선택적으로 적용할 수 있다. 즉, 중공하우징(70) 및 솔레노이드(54)의 내부에 오일을 유도할 필요가 없을 경우, 전술한 유로제공수단을 생략이 가능하다.

다른 한편, 도면상 미설명부호 54a는 전술한 솔레노이드(54)에 연결되고, 도시된 바와 같이 몰드커버(56)에 의해 보호되는 전원단자이다. 그리고, 미설명부호 64b는 도시된 바와 같이 플런저하우징(64)에 형성되어 메인하우징(52)에 걸리는 플랜지이다. 또, 미설명부호 72c는 도시된 바와 같이 스풀(72)의 측방에 형성되어 중공하우징(70)의 측방에 형성된 오일공(70a)을 개폐하는 측방공이다. 또한, 미설명부호 R은 도시된 바와 같이 중공하우징(70) 및 플런저하우징(64)의 외주면에 끼워져서 실링작용하는 오링이다.

또 다른 한편, 전술한 바와 같이 솔레노이드(54)감싸면서 기밀을 제공하는 전술한 몰드커버(56)는 기밀제공이 가능하면서 내열성을 갖는 비금속으로 제조하는 것이 바람직하다. 이러한 몰드커버(56)는 예컨대, 나일론 플라스틱이나 PA, PPA 또는 PPS와 같은 폴리계열의 플라스틱으로 구성할 수 있으며, 이와 유사한 HTN(High Temperature Nylon)과 같은 고내열성 나일론계열의 수지로 구성할 수도 있다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 제 1 실시예에 의한 솔레노이드밸브는, 중공하우징(70)이 미도시된 파워스티어링시스템의 오일챔버에 끼워진다. 따라서, 솔레노이드(54)가 내장된 메인하우징(52)은 오일챔버에 연결된다. 이렇게, 메인하우징(52)이 미도시된 오일챔버에 연결됨에 따라, 오일챔버에 저장된 오일은 탄성부재(74)가 내장된 중공하우징(70)의 일단부 및 이 중공하우징(70)에 형성된 오일공(70a)을 통해 소통된다. 즉, 오일은 중공하우징(70)을 통해 소통된다. 이때, 스풀(72)과 로드(62) 및 플런저(60)에 형성된 중공(72a, 62a, 60a)은 중공하우징(70)을 통해 소통되는 오일을 중공하우징(70) 및 솔레노이드(54)의 내부로 유도한다. 따라서, 오일은 중공하우징(70) 및 솔레노이드(54)의 내부로 유입된다.

한편, 플런저(60)는 솔레노이드(54)에서 발생되는 전자기력에 의해 이동한다. 이에 따라, 플런저(60)의 로드(62)는 탄성부재(74)의 코일스프링(74a)에 의해 탄력지지된 스풀(72)을 가압하여 이동시킨다. 즉, 스풀(72)은 로드(62)에 의해 이동된다. 물론, 스풀(72)은 로드(62)가 원위치로 복귀할 경우 코일스프링(74a)의 탄성력에 의해 원위치로 복귀한다.

이렇게, 스풀(72)이 로드(62)에 의해 이동할 경우, 스풀(72)의 측방에 형성 된 측방공(72c)은 중공하우징(70)의 오일공(70a)과 마주하거나 어긋나면서 오일공(70a)으로 소통되는 오일의 유량을 제어한다. 즉, 오일공(70a)으로 소통되는 오일은 오일공(70a)이 스풀(72)의 측방공(72c)에 의해 개폐됨에 따라 소통이 단속된다. 따라서, 중공하우징(70)을 통해 소통되는 오일의 유량은 제어된다. 물론, 중공하우징(70)으로 소통되는 오일의 유량이 제어됨에 따라, 미도시된 오일챔버에 저장된 오일의 유량도 제어된다.

또 한편, 비자성체로 이루어져서 중공하우징(70)에 끼워진 가이드 스페이서(80)는, 플런저(60)가 솔레노이드(54)의 전자기력에 의해 이동할 경우 끼움부(82)를 통해 플런저(60)의 로드(62)를 슬라이딩 가능하게 지지한다. 즉, 끼움부(82)는 슬러스트베어링 역할을 한다.

또한, 가이드 스페이서(80)는 중공하우징(70)의 단부면에서 돌출된 돌기부(84)를 통해 전자기력에 의해 자화되는 플런저(60)가 중공하우징(70)에 부착되는 것을 방지한다. 물론, 돌기부(84)는 재질특성과 플런저(60) 및 중공하우징(70) 사이에 개재된 위치적인 특성에 의해 자화된 플런저(60)의 자기력이 중공하우징(70)에 작용하는 것을 차단한다. 이에 따라, 자화된 플런저(60)는 자기력에 의해 형성되는 인력에 의해 돌기부(84)에만 접촉하고, 중공하우징(70)의 타단부에는 부착되지 않는다. 따라서, 플런저(60)는 솔레노이드(54)에서 전자기력이 상실될 경우 원활하게 원위치로 복귀한다.

한편, 첨부된 도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 솔레노이드밸브의 분해 사시도이고, 도 5는 도 4에 도시된 솔레노이드밸브의 단면도이다. 이러한 제 2 실시예에 의한 솔레노이드밸브를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같으며, 설명에 있어서 전술한 제 1 실시예와 동일한 기능 및 기술적사상을 갖는 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하여 설명한다.

도 4를 참조하면, 제 2 실시예에 의한 솔레노이드밸브는 도시된 바와 같이 순차적으로 결합되는 캡(C), 오링(R), 탄성부재(74), 스풀(72), 중공체형 중공하우징(70), 부쉬형태의 가이드 스페이서(80), 로드(62)가 장착된 플런저(60), 플런저스프링(92), 플런저가이드(64a), 플런저하우징(64), 인너포트(94), 솔레노이드(54), 리테이너링(96) 및 메인하우징(52), 그리고 이 메인하우징(52)을 감싸는 몰드커버(56)를 포함한다.

여기서, 도면상 미설명부호 70a는 도시된 바와 같이 중공하우징(70)의 측방에 형성된 오일공이고, 72a는 스풀(72)에 형성된 중공이며, 72b는 스풀(72)의 측방에 형성된 측방절개공이다. 또한, 미설명부호 74a는 코일스프링이고, 74b는 와셔형 스토퍼이며, 86은 가이드 스페이서(80)의 일부분이 축방향으로 절개되면서 형성된 바이패스공이다.

도 5를 참조하면, 전술한 솔레노이드(54)는 도시된 바와 같이 몰드커버(56)에 감싸진 메인하우징(52)에 내장되며, 몰드커버(56)에 의해 기밀상태를 유지한다. 전술한 리테이너링(96)은 도시된 바와 같이 메인하우징에 내장되어 솔레노이드(54)의 타단부를 지지한다. 전술한 인너포트(94)는 도시된 바와 같이 솔레노이드(54)에 내장되어 솔레노이드(54)의 내주면을 지지할 뿐만 아니라 솔레노이드(54)의 내부를 격리시킨다.

전술한 플런저하우징(64)은 도시된 바와 같이 내주면에 플런저가이드(64a)가 압입고정된 상태로 인너포트(94)에 내장된다. 전술한 로드(62)가 장착된 플런저(60)는 플런저하우징(64)에 내장된다. 전술한 플런저스프링(92)은 도시된 바와 같이 플런저(60) 및 플런저하우징(64) 사이에 개재되어 플런저(60)를 탄력적으로 지지한다.

전술한 중공하우징(70)은 도시된 바와 같이 플런저(60)와 대향상태로 메인하우징(52)의 일단부에 결합된다. 전술한 가이드 스페이서(80)는 도시된 바와 같이 중공하우징(70)의 일단부에 압입고정된다. 전술한 스풀(72)은 도시된 바와 같이 탄성부재(74)와 함께 중공하우징(70)에 내장되어 탄성부재(74)의 코일스프링(74a)에 의해 탄력지지된다. 전술한 캡(C)은 도시된 바와 같이 와셔형태로 형성되어 중공하우징(60)의 일단부에 폐쇄적으로 결합된다.

한편, 전술한 가이드 스페이서(80)의 끼움부(82)는 도시된 바와 같이 플런저(60)의 로드(62)를 지지한다. 그리고, 가이드 스페이서(80)의 돌기부(84)는 일부분이 도시된 바와 같이 중공하우징(70)의 타단부 단부면으로 돌출된다.

또한, 스풀(72)의 측방에 형성된 측방절개공(72b)은 도시된 바와 같이 스풀(72)의 중공(72a)과 연통되면서 가이드 스페이서(80)의 테두리에 형성된 바이패스공(86)과 연결된다.

여기서, 전술한 바이패스공(86)은 도시된 바와 같이 가이드 스페이서(80)의 테두리측 일부분을 축방향으로 절개하여 구성할 수 있으나, 도시된 바와 달리 가이 드 스페이서(80)의 끼움부(82)에 축방향의 관통공(미도시)을 형성하여 구성할 수도 있다. 이때, 관통공은 필요한 유량이 확보되도록 끼움부(82)의 원주방향을 따라 복수개로 형성하는 것이 바람직하다. 하지만, 끼움부(82)의 두께가 얇을 경우 도시된 바와 같이 절개하여 구성하는 것이 좋다.

다른 한편, 플런저(60)는 도시된 바와 같이 축중심의 측방으로 오일이 소통되는 편심중공(60b)을 갖는다. 이러한 편심중공(60b)은 도시된 바와 같이 전술한 바이패스공(86)과 연결된다. 즉, 전술한 편심중공(60b), 바이패스공(86), 측방절개공(72b) 및 스풀(72)의 중공(72a)는 연통된다.

이렇게, 서로 연통되는 편심중공(60b), 바이패스공(86), 측방절개공(72b) 및 중공(72a)은 도시된 바와 같이 중공하우징(70) 및 솔레노이드(54)의 내부에 유로를 제공하는 유로제공수단이며, 제 2 실시예에 의한 솔레노이드밸브의 가장 큰 특징이다.

또한, 제 2 실시예에 의한 솔레노이드밸브는 도시된 바와 같이 스풀(72)에 측방절개공(72b)만 형성되고, 전술한 도 3에 도시된 바와 같은 측방공(72c)이 형성되지 않은 것이 다른 특징이다. 이에 더하여, 플런저(60)의 로드(62)에 전술한 도 3에 도시된 바와 같은 중공(62a)이 형성되지 않은 것이 다른 특징이다.

이와 같은 제 2 실시예에 의한 솔레노이드밸브의 작동을 첨부된 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 5에 도시된 바와 같이, 제 2 실시예에 의한 솔레노이드밸브는, 솔레노이 드(54)의 전자기력에 의해 플런저(60)가 이동함에 따라 로드(62)가 스풀(72)을 가압한다. 이에 따라, 스풀(72)은 가압력에 의해 이동하면서 외주면으로 중공하우징(70)의 오일공(70a)을 폐쇄한다. 그리고, 스풀(72)은 플런저(60)가 원위치로 복귀할 경우 탄성부재(74)의 탄성력에 의해 원위치로 복귀하면서 오일공(70a)을 개방한다. 따라서, 중공하우징(70)의 통해 소통되는 오일의 유량은 제어된다.

한편, 플런저(60)가 원위치로 복귀할 경우, 플런저스프링(92)은 탄성부재(74)의 코일스프링(74a)과 동일한 탄성력으로 플런저(60)를 탄력적으로 지지한다. 물론, 플런저스프링(92)은 코일스프링(74a)과 동일한 탄성력을 갖도록 설계된다. 따라서, 플런저(60)는 플런저스프링(92) 및 코일스프링(74a)에 의해 양단부가 탄력적으로 지지된다.

또 한편, 전술한 바와 같이 플런저(60)가 이동할 경우, 가이드 스페이서(80)는 끼움부(82)를 통해 로드(62)를 슬라이딩 가능하게 지지한다. 또한, 가이드 스페이서(80)는 돌기부(84)를 통해 자화되는 플런저(60)가 자기력에 의해 중공하우징(70)에 부착되는 것을 방지한다. 아울러, 가이드 스페이서(80)는 테두리측에 형성된 바이패스공(86)을 통해 후술되는 바와 같이 오일을 바이패스시킨다.

다른 한편, 중공하우징(70)으로 유입되는 오일은 편심중공(60b), 바이패스공(86), 측방절개공(72b) 및 스풀(72)의 중공(72a)을 통해 중공하우징(70) 및 솔레노이드(54)의 내부로 바이패스되면서 소통된다. 이때, 솔레노이드(54)에 내장된 인너포트(94)는 솔레노이드(54)의 내주면을 지지하면서 솔레노이드(54)의 내부에 소통되는 오일을 단속한다. 즉, 솔레노이드(54)의 내부에 소통되는 오일은 인너포 트(94)에 의해 유출이 방지된다. 또한, 인너포트(94)는 메인하우징(52)의 내부에서 리테이너링(96) 및 메인하우징(52)과 함께 자기회로를 형성한다. 이때, 인너포트(94) 및 리테이너링(96)은 금속성의 자성체로 구성된다. 물론, 인너포트(94) 및/또는 리테이너링(96)은 비자성체로 구성할 수도 있다. 이렇게, 비자성체로 구성할 경우 인너포트(94) 및/또는 리테이너링(96)은 자기회로를 형성할 수 없다.

한편, 도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 의한 솔레노이드밸브의 단면도로서, 제 3 실시예에 의한 솔레노이드밸브는 전술한 도 3에 도시된 솔레노이드밸브와 동일하게 구성되고, 다만 로드(62)가 장착된 플런저(60)와 가이드 스페이서(80) 및 스풀(70)이 전술한 도 5의 것이 적용되었다. 즉, 도 6에 도시된 로드(62)가 장착된 플런저(60)와 가이드 스페이서(80) 및 스풀(70)은 도 5에 도시된 것과 동일하고, 그 이외의 부품은 도 3에 도시된 것과 동일하다. 따라서, 로드(62)가 장착된 플런저(60)와 가이드 스페이서(80) 및 스풀(70)은 도 5와 동일하게 작동되고, 그 이외의 부품은 도 3과 동일하게 작동되므로, 제 3 실시예에 의한 솔레노이드밸브의 자세한 설명은 생략한다.

상술한 바와 같은 본 발명에 의한 솔레노이드밸브는, 가이드 스페이서가 구조적 특성에 의해 플런저의 로드를 지지하면서 중공하우징의 단부로 돌출되므로, 플런저의 로드를 슬라이딩 가능하게 지지할 뿐만 아니라 이동하는 플런저가 중공하우징에 직접적으로 접촉되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 가이드 스페이서가 비자성체로 구성되어 자화되지 않을 뿐만 아니라 자화된 플런저로부터 발산되는 자기력의 진행방향을 방해하여 감쇠시키므로, 플런저가 중공하우징에 부착되는 것을 방지할 수 있는 효과도 있다.

특히, 가이드 스페이서의 로드를 지지하는 부위 및 중공하우징의 단부로 돌출되는 부위가 단일체로 구성되어, 제조가 용이할 뿐만 아니라 조립이 간편한 효과도 있다.

이에 더하여, 중공하우징에 단턱을 형성할 경우, 중공하우징의 단부면으로 돌출되는 가이드 스페이서의 일부분을 수용할 수 있으므로, 플런저의 유효 스트로크를 보다 많이 확보할 수 있는 효과도 있다.

아울러, 스풀과 가이드 스페이서 및 플런저에 측방절개공과 바이패스공 및 편심중공을 형성할 경우, 측방절개공과 바이패스공 및 편심중공이 중공하우징 및 솔레노이드의 내부로 유입되는 오일을 바이패스시켜서 소통시키므로, 직경이 작은 로드에 중공을 형성하지 않아도 되는 효과도 있다.

더 나아가, 가이드 스페이서의 일부분을 축방향으로 절개하여 측방절개공을 형성할 경우, 측방절개공을 대단히 손쉽게 형성할 수 있는 효과도 있다.

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.

Claims (6)

1. 전자기력에 의해 작동하는 솔레노이드밸브에 있어서,

   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 지지하는 플런저하우징(64);

   상기 플런저(60)의 로드(62)에 의해 이동하는 스풀(72)이 내장되고, 이 스풀(72)에 의해 개폐되는 오일공(70a)을 가지며, 상기 플런저(60)와 대향상태로 상기 메인하우징(52)에 결합되는 중공체형 중공하우징(70);

   상기 중공하우징(70)으로 오일이 소통되는 것을 허용하면서 중공하우징(70)에 내장된 상기 스풀(72)을 탄력지지하는 탄성부재(74); 및

   상기 플런저(60)의 로드(62)를 이동가능하게 지지하고, 상기 플런저(60) 및 중공하우징(70)이 전자기력의 작용에 의해 자화되면서 부착되는 것을 방지하는 비자성체 가이드 스페이서(80);를 포함하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드밸브.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 가이드 스페이서(80)는,

   상기 중공하우징(70)의 내주면에 고정되어 상기 플런저(60)의 로드(62)가 끼워지는 관상의 끼움부(82); 및

   상기 끼움부(82)에 외향형성되고, 상기 중공하우징(70)의 단부로 돌출되어 상기 플런저(60)와 마주하는 돌기부(84);를 포함하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드밸브.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 돌기부(84)의 돌출두께를 감소시키는 두께감소수단;을 더 포함하며,

   상기 두께감소수단은, 상기 돌기부(84)가 접촉되는 상기 중공하우징(70)의 단부면에 단턱(70b)을 형성하여, 상기 중공하우징(70)이 상기 돌기부(84)의 일부분을 수용하도록 구성한 것을 특징으로 하는 솔레노이드밸브.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 중공하우징(70) 및 솔레노이드(54)의 내부에 유로를 제공하는 유로제공수단;을 더 포함하며,

   상기 유로제공수단은, 상기 중공하우징(70)에 내장된 스풀(70)의 중앙 및 단부에 중공(72a) 및 측방절개공(72b)을 형성한 동시에, 상기 끼움부(82) 및 돌기부(84)를 갖는 상기 가이드 스페이서(80)의 테두리에 축방향으로 바이패스공(86)을 형성하고, 상기 플런저(60)에 편심중공(60b)을 형성하여, 상기 중공하우징(70) 및 솔레노이드(54)의 내부에서 중공하우징(70) 및 솔레노이드(54)의 축방향을 따라 오일을 유도하도록 구성한 것을 특징으로 하는 솔레노이드밸브.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 바이패스공(86)은,

   상기 가이드 스페이서(80)의 테두리 일부분을 축방향으로 절개하여, 상기 가이드 스페이서(80)의 절개된 일부분을 통해 오일이 소통되는 유로를 제공하도록 구성한 것을 특징으로 하는 솔레노이드밸브.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 중공하우징(70) 및 솔레노이드(54)의 내부에 유로를 제공하는 유로제공수단;을 더 포함하며,

   상기 유로제공수단은, 상기 중공하우징(70)에 내장된 상기 스풀(72)과 상기 로드(62) 및 플런저(60)에 서로 연통되는 중공(72a, 62a, 60a)을 형성하여, 상기 스풀(72)과 로드(62) 및 플런저(60)가 축방향을 따라서 오일을 유도하도록 구성한 것을 특징으로 하는 솔레노이드밸브.

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