KR101239704B1 - 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브 - Google Patents

브레이크 시스템용 솔레노이드밸브 Download PDF

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Abstract

본 발명은 구조가 단순해져 용이하게 제조할 수 있으며 제조비용을 줄일 수 있도록 개선된 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브에 관한 것이다.
본 발명에 따른 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브는, 유입유로 및 배출유로를 갖는 모듈레이터 블록의 보어에 설치되어 상기 유입유로 및 상기 배출유로 사이의 오일 흐름을 제어하는 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브로서, 상기 모듈레이터 블록의 보어에 진입하도록 설치되며 둘레에 내부와 외부가 연통하는 오일유로가 형성되고 내부에 길이방향을 따라 형성된 내측유로를 갖추고, 상기 내측유로와 배출유로를 연통시키는 오리피스가 형성된 시트부가 마련된 밸브시트하우징; 상기 밸브시트하우징의 상측 외면에 결합되며 상기 모듈레이터 블록에 고정되는 플랜지부를 갖춘 원통형의 슬리브; 상기 슬리브의 상부를 폐쇄하도록 결합된 마그네틱 코어; 상기 슬리브 내에 진퇴 가능하게 설치되며 상기 오리피스를 개폐하는 아마츄어; 및 상기 아마츄어를 상기 오리피스 쪽으로 가압하는 복원스프링;을 포함한다.

Description

브레이크 시스템용 솔레노이드밸브{Solenoid valve for brake system}
본 발명은 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 구조가 단순해져 용이하게 제조할 수 있으며 제조비용을 줄일 수 있도록 개선된 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브에 관한 것이다.
일반적으로 전자제어식 브레이크 시스템은 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 브레이크 시스템은 제동압력 제어를 위해 브레이크 유압라인의 유로를 개폐하는 다수의 솔레노이드밸브를 구비한다. 솔레노이드밸브는 평소 개방상태를 유지하는 노말 오픈(Normal Open)형 솔레노이드밸브와, 평소 폐쇄상태를 유지하는 노말 클로즈(Normal Close)형 솔레노이드밸브로 구별된다.
도 1은 종래의 노말 클로즈형 솔레노이드밸브를 나타낸 것이다. 이 밸브는 브레이크 시스템의 유로들이 형성된 모듈레이터 블록(11)의 보어(15)에 삽입되어 설치되며, 유체의 흐름을 위하여 모듈레이터 블록(11)의 유입유로(13) 및 배출유로(14)와 연통하는 입구(3)와 출구(4)를 갖는 중공의 시트하우징(1)을 구비한다.
시트하우징(1)의 내부에는 입구(3) 및 출구(4)와 연통하도록 내부가 중공되며, 그 상부에 오리피스(8a)가 형성된 밸브시트(8)가 압입되어 설치된다.
또한, 시트하우징(1)의 상측에는 그 내부에 설치되는 아마츄어(5)가 진퇴할 수 있도록 원통형 슬리브(6)가 결합된다.
슬리브(6)의 개방된 단부에는 슬리브(6)의 개방된 부분을 폐쇄하며 아마츄어(5)를 진퇴시키기 위한 마그네틱 코어(7)가 결합된다. 이러한 슬리브(6)에는 모듈레이터 블록(11)에 고정되는 플랜지(6a)가 일체로 마련된다.
아마츄어(5)는 자성체로 이루어지며 진퇴운동을 통해 시트하우징(1) 내에 설치된 밸브시트(8)의 오리피스(8a)를 개폐한다. 이를 위해 아마츄어(5)는 시트하우징(1)의 중공된 관통공(2)을 통하여 밸브시트(8) 쪽으로 연장된 개폐부(5a)를 구비한다.
아마츄어(5)와 마그네틱 코어(7) 사이에는 아마츄어(5)가 평소 오리피스(8a)를 폐쇄할 수 있도록 아마츄어(5)를 가압하는 복원스프링(9)이 설치되고, 슬리브(6)와 마그네틱 코어(7)의 외측에는 아마츄어(5)를 진퇴시키는 여자코일조립체(미도시)가 설치된다.
한편, 시트하우징(1)의 외측에는 필터부재(10)가 설치된다. 이러한 필터부재(10)는 시트하우징(1)과 함께 모듈레이터 블록(11)의 보어(15)에 삽입되어 시트하우징(1)으로 유입되는 오일의 이물질을 걸러준다.
이러한 솔레노이드밸브는 여자코일조립체에 전원이 인가될 때 마그네틱 코어(7)와 아마츄어(5) 사이에 자기력이 생기고, 이 자기력에 의해 아마츄어(5)가 마그네틱 코어(7) 쪽으로 이동하면서 밸브시트(8)의 오리피스(8a)를 개방시킨다. 반면, 여자코일조립체에 전원이 인가되지 않는 경우에는 자기력이 작용하지 않아 복원스프링(9)의 탄성에 의해 아마츄어(5)가 원상태로 복귀되면서 오리피스(8a)가 닫힌다.
상기와 같은 종래의 솔레노이드밸브는 시트하우징(1)과 밸브시트(8)가 각각 마련되어 시트하우징(1)에 밸브시트(8)가 압입되어 설치되는 구조이기 때문에 부품수가 많고 구조가 복잡하여 제조가 어려운 문제점이 있으며, 시트하우징과 밸브시트와의 조립에 따라 유체가 솔레노이드밸브 내부에서 누설될 수 있는 문제점이 있다. 이에 따라 조립 공정의 사이클 타임(cycle time)이 증가함은 물론, 제조비용이 높아지는 문제점이 있다. 또한, 조립생산성이 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 구조를 단순하도록 하여 작업공수를 줄여 제조가 용이하도록 함으로써 조립생산성을 향상시키고, 제조비용을 감소시킬 수 있는 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브는, 유입유로 및 배출유로를 갖는 모듈레이터 블록의 보어에 설치되어 상기 유입유로 및 상기 배출유로 사이의 오일 흐름을 제어하는 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브로서, 상기 모듈레이터 블록의 보어에 진입하도록 설치되며 둘레에 내부와 외부가 연통하는 오일유로가 형성되고 내부에 길이방향을 따라 형성된 내측유로를 갖추고, 상기 내측유로와 배출유로를 연통시키는 오리피스가 형성된 시트부가 마련된 밸브시트하우징; 상기 밸브시트하우징의 상측 외면에 결합되며 상기 모듈레이터 블록에 고정되는 플랜지부를 갖춘 원통형의 슬리브; 상기 슬리브의 상부를 폐쇄하도록 결합된 마그네틱 코어; 상기 슬리브 내에 진퇴 가능하게 설치되며 상기 오리피스를 개폐하는 아마츄어; 및 상기 아마츄어를 상기 오리피스 쪽으로 가압하는 복원스프링;을 포함한다.
바람직하게, 상기 밸브시트하우징은 상기 시트부와 일체로 형성된다.
바람직하게, 상기 아마츄어는 내측유로를 통하여 상기 오리피스를 개폐하도록 하면에 개폐부가 마련되어 상기 오리피스 쪽으로 연장된 플런저를 구비한다.
바람직하게, 상기 밸브시트하우징의 외면에는 상기 밸브시트하우징과 함께 모듈레이터 블록의 보어에 삽입되어 밸브시트하우징으로 유입되는 오일의 이물질을 걸러주는 필터부재가 설치된다.
바람직하게, 상기 밸브시트하우징은 상기 슬리브의 플랜지부가 걸리도록 외면에 형성된 계단형 단차부를 포함한다.
바람직하게, 상기 단차부는 상기 플랜지부와 함께 상기 모듈레이터 블록에 고정된다.
본 발명에 따른 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브는 종래의 시트하우징과 밸브시트가 밸브시트하우징으로 일체로 마련되는 형태이기 때문에 부품수가 줄어 종래보다 구성을 단순화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 이러한 밸브시트하우징을 이용함으로써 원가절감의 효과와 더불어, 솔레노이드밸브의 제조에 따른 종래의 밸브시트를 시트하우징에 압입하는 조립의 작업공수를 줄여 조립성을 향상시키며 조립 사이클 타임을 줄일 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 아래 도면들에 의해 구체적으로 설명될 것이지만, 이러한 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 것이므로 본 발명의 기술사상이 그 도면에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 종래의 솔레노이드밸브를 나타내는 단면도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브를 나타내는 단면도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브의 작동 상태를 나타내는 도면.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브를 나타내는 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브(100)는 밸브시트하우징(120), 필터부재(130), 슬리브(140), 마그네틱 코어(150) 및, 아마츄어(160)를 구비한다.
밸브시트하우징(120)은 모듈레이터 블록(101)의 보어(102)에 진입하도록 설치된다. 밸브시트하우징(120)은 내부에 상하 길이방향을 따라 관통하는 내측유로(122) 및 그 둘레에 내부와 외부를 연통하도록 형성된 오일유로(123)를 구비한다. 여기서 오일유로(123)는 모듈레이터 블록(101)의 유입유로(103)와 연통되고, 내측유로(122)는 후술할 오리피스(124)를 통해 모듈레이터 블록(101)의 배출유로(104)와 연통된다.
밸브시트하우징(120)의 하부에는 오리피스(124)가 형성된 시트부(125)가 마련된다. 이 시트부(125)는 밸브시트하우징(120)과 일체로 형성된다. 즉, 도시된 바와 같이 내측유로(122)는 수직 방향으로 일직선상에 형성되어 시트부(125)의 오리피스(124)에 의해 배출유로(104)와 서로 연통된다.
이와 같은 밸브시트하우징(120)은 종래의 시트하우징(도 1의 '1' 참고)과 밸브시트(도 1의 '8' 참고)를 통합한 일체형으로 형성된 것으로서, 본 발명에 따른 밸브시트하우징(120)에 의하여 시트하우징(1)에 밸브시트(8)를 압입하는 공정을 삭제함으로써 솔레노이드밸브(100)의 조립성이 향상됨은 물론, 원가절감의 효과를 확보할 수 있게 된다.
한편, 밸브시트하우징(120)의 외면에는 모듈레이터 블록(101)의 유입유로(103)를 통하여 유입되는 오일의 이물질을 걸러주는 필터부재(130)가 설치된다. 이 필터부재(130)는 밸브시트하우징(120)과 함께 모듈레이터 블록(101)의 보어(102)에 삽입되어 설치된다.
한편, 밸브시트하우징(120)의 외면에는 슬리브(140)와의 결합을 위해 외면으로 돌출하는 계단형 단차부(121)가 형성된다. 상기 단차부(121)에 대해서는 아래에서 다시 설명하기로 한다.
슬리브(140)는 길이방향으로 관통된 상하 개방형 원통형 형태로 이루어진다. 슬리브(140)는 하측이 밸브시트하우징(120)의 상측 외면을 감싸는 형태로 결합된다. 또 슬리브(140)의 하측 단부에는 솔레노이드밸브(100)를 모듈레이터 블록(101)에 장착할 때 모듈레이터 블록(101)의 변형에 의해 고정되는 플랜지부(141)가 일체로 마련된다. 이때, 밸브시트하우징(120)의 단차부(121)는 플랜지부(141)가 결합될 때 플랜지부(141)의 결합위치를 결정함과 동시에 플랜지부(141)를 지지함으로써 상호 견고한 결합이 이루어지도록 한다. 또 단차부(121)는 플랜지부(141)와 함께 모듈레이터 블록(101)에 고정된다. 즉, 도시된 바와 같이, 플랜지부(141)와 단차부(121)는 모듈레이터 블록(101)의 변형부(110)에 의하여 모듈레이터 블럭(101)에 고정된다. 변형부(110)는 솔레노이드밸브(100)를 모듈레이터 블록(101)에 압입한 후에 플랜지부(141) 주위의 모듈레이터 블록(101) 부분에 압력을 가하여 변형시킨 것이다. 이에 따라 별도의 부재 없이 간단히 모듈레이터 블록(101)에 솔레노이드밸브(100)가 고정될 수 있다. 이처럼 슬리브(140)와 밸브시트하우징(120)이 결합되면 필터부재(130)를 거친 오일이 오일유로(123) 및 내측유로(122)를 통하여 슬리브(130) 내로 유입될 수 있도록 한다.
마그네틱 코어(150)는 슬리브(140)의 상측에 압입되는 형태로 결합됨으로써 슬리브(140)의 개방된 상부를 폐쇄한다. 비록 도시되지는 않았지만, 마그네틱 코어(150)와 슬리브(140)의 보다 긴밀한 결합을 위하여 마그네틱 코어(150)에 결합홈을 형성하고, 그 결합홈에 슬리브(140)가 걸리도록 가압하여 진입시킴으로써 고정되도록 할 수 있다. 즉, 이러한 결합구조는 종래의 용접방식에 비하여 슬리브(140)와 마그네틱 코어(150)의 결합이 용이하도록 하고 결합공정도 단순화할 수 있도록 한다.
아마츄어(160)는 슬리브(140) 내에 상하로 진퇴 가능하게 설치된다. 아마츄어(160)는 외경이 슬리브(140)의 내경에 대응하는 원통형으로 마련되며, 외면에는 상하방향으로 오일이 유통하는 유로(161)가 형성된다. 또 아마츄어(160)의 하단에는 시트부(125)의 오리피스(124)를 폐쇄할 수 있는 개폐부(164)가 마련된 플런저(165)가 형성된다. 상기 플런저(165)는 하면에 개폐부(164)를 마련하고 내측유로(122)를 통하여 오리피스(124) 쪽으로 연장되어 형성된다. 이에, 아마츄어(160)의 진퇴동작에 의해 개폐부(164)가 오리피스(124)를 개폐하게 된다.
아마츄어(160)와 마그네틱 코어(150) 사이에는 평소 아마츄어(160)를 시트부(125) 쪽으로 가압하는 복원스프링(170)이 설치된다. 복원스프링(170)은 아마츄어(160)의 상부에 형성된 스프링수용홈(167)에 수용된다. 즉, 스프링수용홈(167)에 수용된 복원스프링(170)은 아마츄어(160)를 시트부(125) 쪽으로 가압함으로써 평소 개폐부(164)가 오리피스(124)를 폐쇄하는 상태로 있도록 한다.
이와 같은 아마츄어(160)를 진퇴시키도록 마그네틱 코어(140)와 슬리브(130)의 외측에는 전원의 인가에 의해 자기장을 발생시키는 여자코일조립체(미도시)가 설치된다. 이에, 여자코일조립체에 전원이 인가되면 아마츄어(160)가 마그네틱 코어(150) 쪽으로 이동하게 된다.
또한, 여자코일조립체에 전원을 차단시 아마츄어(160)가 원래의 위치로 복귀되어 개폐부(164)가 오리피스(124)를 폐쇄하게 된다.
이러한 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브(100)는 시트부(125)가 밸브시트하우징(120)에 일체로 마련되고, 밸브시트하우징(120)이 슬리브(140)와 결합되어 모듈레이터 블록(101)에 고정되는 형태이기 때문에 부품수가 줄어 종래보다 구성을 단순화할 수 있고 용이하게 제조할 수 있게 된다. 이에, 본 발명에 따른 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브(100)는 종래보다 구성이 단순하고 제조가 용이하기 때문에 제조비용도 줄일 수 있다.
그러면, 상기와 같은 구조를 갖는 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브의 개폐동작에 대해 도 2 및 도 3을 참조하여 설명하기로 한다.
먼저, 도 2에 도시한 바와 같이 여자코일조립체(미도시)에 전원이 인가되지 않을 때는 복원스프링(170)이 아마츄어(160)를 오리피스(124) 쪽으로 밀어주게 되므로 개폐부(164)가 오리피스(124)를 폐쇄한다. 따라서 이때는 모듈레이터 블록(101)의 유입유로(103)로부터 배출유로(104) 쪽으로 오일이 흐르지 않는다.
여자코일조립체에 전원이 인가되면, 도 3에 도시된 바와 같이, 아마츄어(160)와 마그네틱 코어(150) 사이에 작용하는 자기력에 의해 아마츄어(160)가 복원스프링(170)의 탄성력을 이기고 마그네틱 코어(150) 쪽으로 이동한다. 따라서 개폐부(164)가 오리피스(124)로부터 이격되어 오리피스(124)가 개방된다. 이처럼 오리피스(124)가 개방되면, 유입유로(103)로부터 오일이 필터부재(130)를 통과한 후 밸브시트하우징(120)의 오일유로(123)를 통해 내측유로(122)로 유입된다. 그리고 이 오일은 오리피스(124)를 통하여 배출유로(104) 쪽으로 흐른다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
100 : 솔레노이드밸브 101 : 모듈레이터 블록
110 : 변형부 120 : 밸브시트하우징
124 : 오리피스 125 : 시트부
130 : 필터부재 140 : 슬리브
150 : 마그네틱 코어 160 : 아마츄어
164 : 개폐부 170 : 복원스프링

Claims (6)

  1. 유입유로 및 배출유로를 갖는 모듈레이터 블록의 보어에 설치되어 상기 유입유로 및 상기 배출유로 사이의 오일 흐름을 제어하는 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브에 있어서,
    상기 모듈레이터 블록의 보어에 진입하도록 설치되며 둘레에 내부와 외부가 연통하는 오일유로가 형성되고 내부에 길이방향을 따라 형성된 내측유로를 갖추고, 상기 내측유로와 배출유로를 연통시키는 오리피스가 형성된 시트부가 마련된 밸브시트하우징;
    상기 밸브시트하우징의 상측 외면에 결합되며 상기 모듈레이터 블록에 고정되는 플랜지부를 갖춘 원통형의 슬리브;
    상기 슬리브의 상부를 폐쇄하도록 결합된 마그네틱 코어;
    상기 슬리브 내에 진퇴 가능하게 설치되며 상기 오리피스를 개폐하는 아마츄어; 및
    상기 아마츄어를 상기 오리피스 쪽으로 가압하는 복원스프링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 밸브시트하우징은 상기 시트부와 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 아마츄어는 내측유로를 통하여 상기 오리피스를 개폐하도록 하면에 개폐부가 마련되어 상기 오리피스 쪽으로 연장된 플런저를 구비하는 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 밸브시트하우징의 외면에는 상기 밸브시트하우징과 함께 모듈레이터 블록의 보어에 삽입되어 밸브시트하우징으로 유입되는 오일의 이물질을 걸러주는 필터부재가 설치된 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 밸브시트하우징은 상기 슬리브의 플랜지부가 걸리도록 외면에 형성된 계단형 단차부를 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 단차부는 상기 플랜지부와 함께 상기 모듈레이터 블록에 고정되는 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브.
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