KR101118044B1

KR101118044B1 - 브레이크시스템용 솔레노이드밸브

Info

Publication number: KR101118044B1
Application number: KR1020080022425A
Authority: KR
Inventors: 이충재
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2008-03-11
Filing date: 2008-03-11
Publication date: 2012-02-24
Also published as: KR20090097348A

Abstract

종래보다 구성을 단순화하여 제조가 용이하도록 하고 제조비용도 줄일 수 있도록 하는 브레이크시스템용 솔레노이드밸브를 개시한다. 본 발명의 필터부재는 필터가 결합되는 외경부와, 외경부의 내측에 위치하며 유입유로와 연결되는 제1유로를 형성하도록 반경이 감소된 내경부를 포함하도록 일체로 수지사출성형되며, 내경부 상면에는 밸브시트부재의 내측유로연장부가 압입되는 압입홈이 마련된다.

솔레노이드, 내경부, 외경부, 필터, 사출

Description

브레이크시스템용 솔레노이드밸브{SOLENOID VALVE FOR BRAKE SYSTEM}

본 발명은 브레이크시스템용 솔레노이드밸브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 종래보다 용이하게 제조할 수 있고 제조비용도 줄일 수 있는 브레이크시스템용 솔레노이드밸브에 관한 것이다.

일반적인 차량용 안티록 브레이크시스템은 바퀴의 슬립을 감지하여 바퀴 측으로 가해지는 제동압력을 제어함으로써 제동 중 바퀴가 잠기는 현상을 방지한다.

이를 통해 제동 중 바퀴가 미끄러지지 않고 방향성을 유지하도록 함으로써 안전한 제동이 이루어지도록 한다.

이러한 브레이크시스템은 제동압력 제어를 위해 브레이크 유압라인의 유로를개폐하는 다수의 솔레노이드밸브들을 구비한다. 솔레노이드밸브들은 평소 개방상태를 유지하는 노말 오픈(Normal Open)형 솔레노이드밸브와, 평소 폐쇄상태를 유지하는 노말 클로즈(Normal Close)형 솔레노이드밸브를 포함한다.

도 1은 종래의 노말 클로즈형 솔레노이드밸브에 대한 단면도이다. 이 밸브는 브레이크시스템의 유로들이 형성된 모듈레이터블록(13)의 보어(14)에 압입되어 설치되며, 유체의 흐름을 위한 입구(3)와 출구(4)를 갖는 중공의 밸브하우징(1)을 구 비한다.

밸브하우징(1)의 일단에는 그 내부에 설치되는 아마츄어(5)가 진퇴할 수 있도록 원통형 슬리브(6)가 결합되고, 슬리브(6)의 개방된 단부에는 슬리브(6)의 개방된 부분을 폐쇄하며 아마츄어(5)를 진퇴시키기 위한 밸브코어(7)가 결합된다. 아마츄어(5)는 진퇴운동을 통해 밸브시트(8)의 제1오리피스(8a)를 개폐한다. 이를 위해 아마츄어(5)는 밸브하우징(1)의 중공부(2)를 통하여 밸브시트(8) 쪽으로 연장된 개폐부(5a)를 구비한다.

아마츄어(5)와 밸브코어(7) 사이에는 아마츄어(5)가 평소 제1오리피스(8a)를 폐쇄할 수 있도록 아마츄어(5)를 가압하는 복원스프링(9)이 설치되고, 슬리브(6)와 밸브코어(7)의 외측에는 아마츄어(5)를 진퇴시키는 여자코일조립체(10)가 설치된다. 또 밸브하우징(1) 내측에는 제2오리피스(14a)가 마련된 제2오리피스부재(11)가 설치되고, 밸브하우징(1) 외측에는 밸브하우징(1)과 보어(14) 내면 사이를 밀폐하는 오링(12, O-RING)이 설치된다. 또 밸브하우징(1) 외측에는 필터가 설치되는 필터부재(15)가 마련된다.

이러한 솔레노이드밸브는 여자코일(10)에 전원이 인가될 때 생기는 자기력에 의해 아마츄어(5)가 밸브코어(7) 쪽으로 이동하면서 밸브시트(8)의 오리피스(8a)를 열어준다. 여자코일(10)에 전원이 인가되지 않을 때는 자기력이 작용하지 않으므로 복원스프링(9)의 탄성에 의해 아마츄어(5)가 오리피스(8a)을 폐쇄하도록 동작한다.

종래의 브레이크시스템용 솔레노이드밸브는 밸브하우징과 밸브시트가 별도로 마련되고, 밸브하우징 내에 밸브시트가 압입 고정되는 형태이었다. 또한, 필터가 설치되는 필터부재와 제2오리피스부재도 별도로 마련되는 구성이었으며, 밸브하우징은 주로 단조가공에 의하여 제조되었다. 이에 따라 부품수가 많아지며 제조의 어려움이 있어서 원가상승의 원인이었다.

본 발명은 이와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 종래보다 구성을 단순화하여 제조가 용이하도록 하고 제조비용도 줄일 수 있도록 하는 브레이크시스템용 솔레노이드밸브를 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 밸브코어와; 상기 밸브코어가 일측에 삽입되는 슬리브와; 상기 슬리브 내에서 진퇴가능한 아마츄어와; 일측에는 상기 아마츄어에 의하여 개폐되는 제1오리피스가 마련되고, 내측에는 상기 제1오리피스와 연결된 내측유로가 마련되며, 타측에는 상기 내측유로가 연장된 내측유로연장부를 구비하는 밸브시트부재와; 상기 아마츄어를 상기 제1오리피스 쪽으로 가압하는 복원스프링과; 상기 밸브시트부재와 결합되는 필터부재를 포함하고; 상기 필터부재는 유입유로 및 유출유로가 형성된 모듈레이터블럭에 압입되고 필터가 결합되는 외경부와, 상기 외경부의 내측에 위치하며 상기 유입유로와 연결되는 제1유로를 형성하도록 반경이 감소된 내경부를 포함하고, 상기 내경부 상면에는 외측스커트부와 내측스커트부가 마련되어 상기 외측스커트부와 내측스커트부 사이에 상기 내측유로연장부가 압입되며, 상기 필터부재는 일체로 수지사출성형되는 브레이크시스템용 솔 레노이드밸브에 대한 것이다.

또한, 상기 필터부재는 상기 내측유로에 연결되는 제2유로와 상기 유출유로에 연결되는 제3유로를 구획하는 구획판을 포함하고, 상기 구획판에는 제2오리피스가 마련되도록 일체로 수지사출성형될 수 있다.

또한, 상기 슬리브가 상기 모듈레이터블럭에 결합되도록 상기 슬리브의 단부에는 플랜지가 마련될 수 있다.

또한, 상기 밸브시트부재는 상기 제1유로와 연결되도록 외면에 길이방향으로 외측유로를 구비할 수 있다.

또한, 상기 밸브시트부재는 일체로 수지사출성형될 수 있다.

또한, 상기 밸브시트부재는 일체로 단조가공될 수 있다.

본 발명에 따른 솔레노이드밸브는 내측유로연장부가 압입홈에 압입되면 탄성에 의하여 기밀하게 결합되므로 오일유출이 방지된다. 뿐만 아니라 억지끼움이 보다 용이하여서 조립성도 향상되는 유리한 효과가 있다.

또한, 외경부, 내경부, 구획판, 배출유로연장부, 제1오리피스, 제2오리피스는 모두 일체로 수지사출성형으로 제조될 수 있다. 이에 따라 별도의 부품없이 하나의 부품으로 간단한 공정에 의하여 제조되므로 작업공수가 감소되어 원가절감에 유리한 효과가 있다.

또한, 제1오리피스가 형성된 시트부가 밸브시트 부재에 일체로 마련되고, 슬리브가 밸브시트부재와 결합되는 형태이기 때문에 부품수가 줄어 종래보다 구성을 단순화할 수 있는 효과가 있다.

또한, 슬리브의 플랜지가 모듈레이터블록에 직접 고정되기 때문에 조립을 용이하게 수행할 수 있고, 밸브시트부재와 슬리브의 결합을 위해 별도의 용접 등을 할 필요가 없으므로 이들의 결합을 용이하게 수행할 수 있다. 따라서 종래보다 제조가 용이하고 제조비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 밸브시트부재의 시트부가 슬리브 내에 수용되기 때문에 아마츄어의 길이를 종래보다 짧게 할 수 있다. 따라서 그 전체길이도 종래보다 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 시트부가 밸브시트부재에 일체로 마련되고, 슬리브가 밸브시트부재와 결합되는 형태이기 때문에 부품수가 줄어 종래보다 구성을 단순화할 수 있다. 즉 밸브하우징과 밸브시트가 별도인 종래의 예에 비하여 구성을 단순화할 수 있는 효과가 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 브레이크시스템용 솔레노이드밸브의 단면도로서, 제1오리피스가 폐쇄된 상태를 나타낸 것이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 밸브시트부재(20), 슬리브(30), 아마츄어(40), 밸브코어(50), 여자코일조립체(60), 그리고 필터부재(70)를 구비한다. 각 부재를 이하에서 차례로 설명한다.

밸브시트부재(20)는 슬리브(30)에 삽입되며, 아마츄어(40)의 구체(42)가 안 착가능한 시트부(23)와, 내측유로(21)가 하방으로 연장되는 내측유로연장부(25)를 포함한다. 또한, 내부에 상하 길이방향으로 관통된 내측유로(21)를 구비하고, 외부에는 상하 길이방향으로 형성된 외측유로(22)를 구비한다.

시트부(23)의 가운데에는 오일이 유출입되는 제1오리피스(24)가 형성되어 있고, 내측유로(21)와 연결되며, 시트부(23)는 밸브시트부재(20)와 일체로 형성된다.

내측유로연장부(25)는 내측유로(21)의 내경은 유지되면서 외경은 감소된 상태로 하방으로 소정길이 연장되어 마련된다. 내측유로연장부(25)는 필터부재(70)의 내경부(72) 상면에 마련된 압입홈(72a)에 압입된다. 내경부(72)는 압입홈(72a)의 내측에 위치하는 내측스커트부(72c)와 외측에 위치하는 외측스커트부(72b)를 포함한다.

내측유로(21)는 밸브시트부재(20)의 가운데를 관통하는 유로이며, 아마츄어(40)의 구체(42)에 의하여 개폐되는 제1오리피스(24)를 포함한다. 외측유로(22)는 밸브시트부재(20)의 측면에 길이방향으로 위치하며 슬리브(30)의 플랜지(31) 높이부터 시트부(23) 상단 높이까지 형성된 홈 형태로 마련된다.

필터부재(70)는 원통형으로 마련되며 밸브시트부재(20)의 하측에 결합된다. 필터부재(70)의 구성을 나누어 보면, 외측에 마련되어 필터(76)가 설치되는 외경부(71), 유입유로(102)와 연결되는 제1유로(75a)를 형성하도록 반경이 축소되어 외경부(71) 내측에 마련되는 내경부(72), 내측유로(21)에 연결되는 제2유로(75b)와 배출유로(103)에 연결되는 제3유로(75c)를 구획하고 제2오리피스가 마련된 구획판(73), 배출유로(103)가 하방으로 연장되는 배출유로연장부(74)를 포함한다.

외경부(71)는 모듈레이터블럭(100)에 압입되며, 필터부재(70)의 외면을 구성하고, 상면은 슬리브(30)의 플랜지(31)에 접하게 된다.

구획판(73)은 제2유로(75b)와 제3유로(75c)를 구획하며 가운데에는 유체흐름을 안정화하기 위한 제2오리피스(73a)가 마련된다.

제2유로(75b)의 상측은 밸브시트부재(20)의 내측유로(21)와 연결되며 하측은 제2오리피스(73a)와 연결된다.

제1유로(75a)는 외경부(71)와 내경부(72) 사이에 마련되며, 일측은 유입유로(102)와 연결되고, 타측은 밸브시트부재(20)의 외측유로(22)와 연결된다.

필터(76)는 외경부(71)에 위치하며 모듈레이터블럭(100)의 유입유로(102)를 통하여 유입되는 오일의 이물질을 여과한다.

배출유로연장부(74)는 제3유로(75c)의 내경은 유지되면서 외경이 감소된 상태로 하방으로 연장되어 마련된다. 배출유로연장부(74)의 외경에는 오링(80)이 결합되어 있으나 오링(80)의 설치없이 모듈레이터블럭(100)에 억지끼움결합도 가능하다.

도 4는 본 발명에 따른 브레이크시스템용 솔레노이드밸브의 내경부에 대한 상세단면도이다.

도 4에서 보듯이, 내경부(72)의 상면에는 내측유로연장부(25)가 압입될 수 있는 압입홈(72a)이 마련된다. 압입홈(72a)의 외측에는 외측스커트부(72b)가 마련되고 압입홈(72a)의 내측에는 내측스커트부(72c)가 마련된다. 본 실시예에서는 외측스커트부(72b)가 내측스커트부(72c)보다 길게 마련되어 밸브시트부재(20)는 외측 스커트부(72b)의 상단에 접할 때까지 압입된다.

필터부재(70)는 수지사출성형에 의하여 제작되기 때문에 어느 정도 탄성변형이 가능하다. 따라서 내측유로연장부(25)가 압입홈(72a)에 압입되면 이러한 탄성에 의하여 기밀하게 결합되므로 오일유출이 방지되는 것이다. 뿐만 아니라 억지끼움이 보다 용이하여서 조립성도 향상된다.

외경부(71), 내경부(72), 구획판(73), 배출유로연장부(74)는 모두 일체로 수지사출성형으로 제조될 수 있다. 이에 따라 하나의 부품으로 간단한 공정에 의하여 제조되므로 작업공수가 감소되어 원가절감에 유리한 효과가 있다.

이러한 필터부재(70)는 밸브시트부재(20)의 외면에 장착된 상태에서 밸브시트부재(20)와 함께 모듈레이터블럭(100)의 보어(101) 내측으로 진입하도록 결합된다.

슬리브(30)는 내경이 밸브시트부재(20)의 상측 외경과 대응하는 원통형태이며, 일측단부에 플랜지(31)가 형성되어 있다. 플랜지(31)가 형성된 단부에 밸브시트부재(20)가 압입된다.

플랜지(31)는 모듈레이터블럭(100)의 변형부(110)에 의하여 모듈레이터블럭(100)에 고정된다. 변형부(110)는 솔레노이드밸브를 모듈레이터블럭(100)에 압입한 후에 플랜지(31) 주위의 모듈레이터블럭에 압력을 가하여 형성된 것이다.

슬리브(30)와 밸브시트부재(20)가 결합되면, 밸브시트부재(20)의 시트부(23)는 슬리브(30)의 하측 내부에 수용된 상태가 된다. 밸브시트부재(20)의 외측유로(22)는 슬리브(30)와 결합되는 부분에 홈형태로 형성됨으로써 필터부재(70)의 제 1유로(75a)을 거친 오일이 밸브시트부재(20)의 외측유로(22)를 통하여 슬리브(30) 내부로 유입된다.

밸브코어(50)는 슬리브(30)의 상측단부에 압입되거나 용접에 의하여 결합된다. 이에 따라 슬리브(30)의 상단 개구를 폐쇄하게 된다.

아마츄어(40)는 슬리브(30) 내에서 상하로 진퇴 가능하게 설치된다. 아마츄어(40)는 외경이 슬리브(30)의 내경에 대응하는 원통형으로 마련되며, 외면에는 상하방향으로 오일이 유통하는 아마츄어유로(41)가 형성된다. 아마츄어(40) 하단에는 시트부(23)의 제1오리피스(24)를 폐쇄할 수 있는 구체(42)가 결합된다. 아마츄어(40)의 진퇴에 따라 제1오리피스(24)가 개폐될 수 있도록 한 것이다. 물론 구체(42)의 형성없이 아마츄어(40) 자체에 제1오리피스(24)를 개폐할 수 있도록 돌출된 개폐부를 형성할 수도 있다.

아마츄어(40)와 밸브코어(50) 사이에는 평소 아마츄어(40)를 시트부(23) 쪽으로 가압하는 복원스프링(45)이 설치된다. 복원스프링(45)은 아마츄어(40) 상부에 형성된 스프링수용홈(46)에 수용된다. 이는 복원스프링(45)이 아마츄어(40)를 시트부(23) 쪽으로 가압함으로써 평소 구체(42)가 제1오리피스(24)를 폐쇄할 수 있도록 한 것이다.

여자코일조립체(60)는 원통형으로 마련되며, 밸브코어(50)와 슬리브(30)의 상측 외면에 결합된다. 이러한 여자코일조립체(60)는 원통형의 코일케이스(61), 코일케이스(61) 내에 수용된 보빈(62), 보빈(62)의 외면에 권선된 여자코일(63)을 포함한다.

여자코일(63)에 전원을 인가할 때 자기장이 형성되도록 함으로써 아마츄어(40)를 밸브코어(50) 쪽으로 동작시켜 제1오리피스(24)를 개방할 수 있도록 한 것이다.

이러한 솔레노이드밸브의 조립순서를 설명한다. 먼저 밸브시트부재(20), 슬리브(30), 아마츄어(40), 복원스프링(45), 밸브코어(50), 필터부재(70)를 모듈레이터블럭(100) 외부에서 조립한 상태에서 필터부재(70)를 모듈레이터블럭(100)의 보어(101)로 진입시킨다. 이 상태에서 모듈레이터블럭(100)의 보어(101) 입구 측을 변형시켜 변형부(110)를 형성시킨다. 이렇게 하면, 모듈레이터블럭(100)의 변형부(110)가 슬리브(30)의 플랜지(31)를 덮게 되어 슬리브(30)를 고정함으로써 밸브의 장착이 완료된다.

이러한 브레이크시스템용 솔레노이드밸브는 시트부(23)가 밸브시트부재(20)에 일체로 마련되고, 슬리브(30)가 밸브시트부재(20)와 결합되는 형태이기 때문에 부품수가 줄어 종래보다 구성을 단순화할 수 있다. 즉 밸브하우징과 밸브시트가 별도인 종래의 예에 비하여 구성을 단순화할 수 있다.

또 본 실시예는 슬리브(30)가 밸브시트부재(20) 외면에 결합된 상태에서 슬리브(30)의 플랜지(31)가 모듈레이터블럭(100)에 직접 고정되기 때문에 조립을 용이하게 수행할 수 있다. 밸브시트부재(20)와 슬리브(30)의 결합을 위해 별도의 용접 등을 할 필요가 없으므로 제조공정을 간소화할 수 있다.

또한 제2오리피스(73a)가 필터부재(70)에 형성되기 때문에 제2오리피스(73a) 를 형성을 위해 종래처럼 별도의 오리피스부재를 설치할 필요가 없다. 이처럼 본 실시예의 솔레노이드밸브는 종래보다 구성이 단순하고 제조가 용이하다. 따라서 제조비용도 줄일 수 있다.

또 본 실시예의 솔레노이드밸브는 시트부(23)가 밸브시트부재(20)의 상단에 마련되어 슬리브(30) 내에 수용되기 때문에 아마츄어(40)의 길이를 종래보다 짧게 할 수 있다. 따라서 그 전체길이도 종래보다 줄일 수 있다.

다음은 이러한 솔레노이브밸브의 개폐동작에 관하여 설명한다.

도 2에 도시한 바와 같이, 여자코일조립체(60)에 전원이 인가되지 않을 때는 복원스프링(45)이 아마츄어(40)를 제1오리피스(24) 쪽으로 밀어주게 되므로 아마츄어(40)의 구체(42)가 제1오리피스(24)를 폐쇄한다. 따라서 이때는 모듈레이터블럭(100)의 유입유로(102)로부터 배출유로(103) 쪽으로 오일이 흐르지 않는다.

도 3은 본 발명에 따른 브레이크시스템용 솔레노이드밸브의 단면도로서, 제1오리피스가 개방된 상태를 나타낸 것이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 여자코일조립체(60)에 전원이 인가되면, 아마츄어(40)와 밸브코어(50) 사이에 작용하는 자기력에 의해 아마츄어(40)가 복원스프링(45)의 탄성을 이기고 밸브코어(50) 쪽으로 이동한다. 따라서 제1오리피스(24)는 개방된다.

이처럼 제1오리피스(24)가 개방되면, 유입유로(102)의 오일은 필터부재(70)의 필터(76)를 통과한 후 제1유로(75a)로 유입되며, 다시 외측유로(22)를 통해 슬 리브(30) 내로 유입된다. 그리고 계속해서 이 오일은 제1오리피스(24)를 통과하여 내측유로(21) 및 제2유로(75b)로 들어간다. 그리고 다시 제2오리피스(73a)를 통과하여 제3유로(75c) 및 배출유로(103) 쪽으로 흐르게 된다.

도 1은 종래의 노말 클로즈형 솔레노이드밸브에 대한 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 브레이크시스템용 솔레노이드밸브에 대한 단면도로서, 제1오리피스가 폐쇄된 상태를 나타낸 것이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

20: 밸브시트부재 21: 내측유로

22: 외측유로 23: 시트부

24: 제1오리피스 30: 슬리브

31: 플랜지 40: 아마츄어

50: 밸브코어 60: 여자코일조립체

70: 필터부재 72a: 압입홈

72b: 외측스커트부 72c: 내측스커트부

Claims

밸브코어와;

상기 밸브코어가 일측에 삽입되는 슬리브와;

상기 슬리브 내에서 진퇴가능한 아마츄어와;

일측에는 상기 아마츄어에 의하여 개폐되는 제1오리피스가 마련되고, 내측에는 상기 제1오리피스와 연결된 내측유로가 마련되며, 타측에는 상기 내측유로가 연장된 내측유로연장부를 구비하는 밸브시트부재와;

상기 아마츄어를 상기 제1오리피스 쪽으로 가압하는 복원스프링과;

상기 밸브시트부재와 결합되는 필터부재를 포함하고;

상기 필터부재는 유입유로 및 유출유로가 형성된 모듈레이터블럭에 압입되고 필터가 결합되는 외경부와, 상기 외경부의 내측에 위치하며 상기 유입유로와 연결되는 제1유로를 형성하도록 반경이 감소된 내경부를 포함하고, 상기 내경부 상면에는 외측스커트부와 내측스커트부가 마련되어 상기 외측스커트부와 내측스커트부 사이에 상기 내측유로연장부가 압입되며, 상기 필터부재는 일체로 수지사출성형되는 브레이크시스템용 솔레노이드밸브.
제1항에 있어서,

상기 필터부재는 상기 내측유로에 연결되는 제2유로와 상기 유출유로에 연결되는 제3유로를 구획하는 구획판을 포함하고, 상기 구획판에는 제2오리피스가 마련 되도록 일체로 수지사출성형된 브레이크시스템용 솔레노이드밸브.
제1항에 있어서,

상기 슬리브가 상기 모듈레이터블럭에 결합되도록 상기 슬리브의 단부에는 플랜지가 마련된 브레이크시스템용 솔레노이드밸브.
제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서,

상기 밸브시트부재는 상기 제1유로와 연결되도록 외면에 길이방향으로 외측유로를 구비하는 브레이크시스템용 솔레노이드밸브.
제4항에 있어서,

상기 밸브시트부재는 일체로 수지사출성형된 브레이크시스템용 솔레노이드밸브.
제4항에 있어서,

상기 밸브시트부재는 일체로 단조가공된 브레이크시스템용 솔레노이드밸브.