KR101332377B1 - 차량 브레이크용 솔레노이드 작동체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유압이 집중되는 것을 분할 유동시켜 유압이 유동하는 메인유로의 개폐 작동이 원활히 이루어지도록 하는 차량 브레이크용 솔레노이드 작동체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 메인유로에서 공급유로로 공급된 유압이 메인유로로 재 유동하는 것을 방지하기 위해 전원을 항상 공급받아 유압으로 구동하는 장치가 잠김이나 멈춤 상태를 유지하도록 메인유로를 차단하는 차량 브레이크용 솔레노이드 작동체에 있어서, 상기 메인유로와 공급유로가 유동공간을 경유해 연통되도록 밸브를 구성하며, 전방에는 비자성체, 후방으로 자성체가 형성되는 원통형 체결부재의 내부로 밀폐패킹이 전면에 부착된 영구자석이 탄성체에 지지되게 순차적으로 삽입되되, 상기 비자성체의 외주면으로 전자석을 결합 구성하여; 공급측에서 작동측으로 유압이 공급될 때 유동공간의 내부에 유압이 집중되어 압력이 올라가는 것을 방지하여 메인유로의 개폐작동이 원활히 이루어지도록 하는 효과가 있다.

Description

차량 브레이크용 솔레노이드 작동체{Actuator solenoi for Vehicle brake}

본 발명은 차량 브레이크용 솔레노이드 작동체에 관한 것으로, 특히 유압이 집중되는 것을 분할 유동시켜 유압이 유동하는 메인유로의 개폐 작동이 원활히 이루어지도록 하는 차량 브레이크용 솔레노이드 작동체에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 브레이크 시스템은 용도에 따라 크게 일명 풋 브레이크에 해당하는 주 제동 브레이크와 주차 브레이크로 분류되어 사용되고 있다.

주 제동 브레이크는 자동차의 주행 속도를 낮추거나 경우에 따라서는 급 정차시키는데 사용하고, 주차 브레이크는 주차 또는 정차 상태를 유지하거나 언덕길에서 주/정차한 자동차가 저절로 구러가지 않도록하는 역활을 하기 위해 사용 또는 주제동 브레이크가 제 기능을 발휘하지 못할 때 사용된다.

한편, 주차브레이크의 경우에는 주차핸들을 통상 손으로 당기는 것에 의하여 와이어를 작동시키고, 이 와이어는 브레이크슈를 확장시켜 브레이크 드럼에 맞닿게하는 방법에 의하여 작동한다.

그러나 이러한 주차브레이크는 상기한 바와 같이 와이어를 작동시켜 브레이크 슈를 확장시키는 기계적 방법에 의하는 것이여서, 언덕길이나 또는 짐을 실은 트럭의 경우에는 그 자중에 비해 제동력이 낮은 관계로 제동력이 해제되어 자동차가스스로 주행하는 문제점이 종종 발생하고 있다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 본 출원인에 의해 선출원되어 등록된바 특허등록 제10-0502974호에 의하면, 자동차의 브레이크장치는 브레이크 페달 조작시 텐뎀마스터 실린더에서 발생된 유압이 앞차축주유압로와 뒤차축 주유압로를 통해 앞뒤바퀴의 브레이크 슈에 전달되어 제동되도록 구성된 것에 있어, 입구와 출구가 서로 대향되는 위치에 형성되어 있고, 상기 앞차축 주유압로 또는 뒤차축 주유압로의 도중에 연결되는 케이스와; 상기 케이스의 외주연에 감겨지고, 전류입력시 전기장을 발생시키는 코일과; 상기 케이스의 출구측에 내장되고, 코일로부터 발생된 전기장에 의해 자화되는 전자석과; 전 자석의 자력에 의해 후퇴할 수 있도록 상기 케이스의 중앙부에 전후진이 가능하게 설치되고, 입구로 유입된 유압이 출구로 유동되도록 하는 유동통로가 형성되어 있는 작동체와; 상기 작동체와 전자석의 사이에 개재되는 메인스프링과 일측으로 돌출된 밸브축의 두부가 작동체상에 구비된 삽입홈의 걸림턱에 걸려 지지되게 삽입되고, 작동체의 전후진 동작시 연동되어 케이스의 입구를 개폐하여 유압이 브레이크 슈에 선택적으로 공급되도록 하는 개폐밸브와; 운전자의 조작에 따라 온/오프 구동하여 밧데리 전원을 코일로 공급하는 메인스위치로 구성되어 이루어진다.

이와 같이, 구성된 브레이크장치는 운전자가 주행을 위해 메인스위치를 온작동시키면 밧데리의 전원이 코일로 공급되어 코일에서 소정의 전기장이 발생되고 상기 전기장에 의해 케이스 내부에 설치된 전자석이 자화되어 작동체를 끌어당겨 입구와 출구를 개방/차단 하도록 이루어진다.

이렇듯, 주행이나 주차시 항상 코일에 전원이 계속적으로 인가되면 코일에 열이 심하게 발생되어 밸브의 수명 및 코일의 수명이 단축되는 문제가 발생되며, 또한 내부로 흐르는 유압이 가열되어 변질되는 문제 및 기포가 발생되어 브레이크 오작동되는 문제가 있는 것이다.

또한, 코일이 타거나 코일이 불능상태가 되어 전원이 차단되면 작동체가 입구측으로 밀려나 입구를 차단하여 유압이 차단되므로 주행중 급정차시 브레이크페달을 밟아도 자동차의 제동이 걸리지 않게되어 대형사고를 유발하는 문제가 발생되는 것이다.

또한, 전원의 계속적인 인가됨에 따라 밧데리의 수명 및 제네레타의 수명 또한 단축시키는 문제가 있는 것이다.

더불어, 작동체가 유로를 차단하도록 코일에 전류가 인가된 상태에서 전원이 공급되지 않을 경우 유로의 차단 기능이 해제되는 문제점이 있었다.

그리고, 자동차의 주차브레이크에 적용된 작동체를 작동시키기 위하여 코일에 전류를 지속적으로 공급하는 경우 자동차의 베터리가 쉽게 방전되는 문제점이 있었다.

이로써, 유압을 발생시켜 공급하는 메인유로측에서 브레이크 슈 쪽으로 유동되는 유압의 유동과 차단을 원활하게 제어하며, 유압의 집중되지 않도록 하여 메인유로의 개폐 작동이 안정적으로 이루어지도록 하는 개선된 차량 브레이크용 솔레노이드 작동체가 절실히 요구되는 실정이다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출한 것으로 공급측에서 작동측으로 유압이 공급될 때 유동공간의 내부에 유압이 집중되어 압력이 올라가는 것을 방지하여 메인유로의 개폐작동이 원활히 이루어지도록 하는 차량 브레이크용 솔레노이드 작동체를 제공하는데 목적이 있다.

그리고, 본 발명의 다른 목적은 메인유로가 폐쇄된 상태에서도 공급유로 측으로 유압이 유동될 수 있으며 공급된 유압은 체크밸브에 의해 배출되지 않아 작동 상태가 유지되도록 하는 데 있다.

더불어, 본 발명의 또 다른 목적은 메인유로를 차단하기 위해 전자석의 작동으로 메인유로를 차단한 영구자석에 부착된 패킹의 밀폐작동은 탄성체의 탄성력으로 유지되고, 메인유로를 개방하기 위해 전자석의 작동으로 메인유로를 개방한 영구자석에 부착된 패킹의 개방작동은 영구자석과 자성체의 접점으로 작동상태를 유지하도록 하는 데 있다.

아울러, 본 발명의 다른 목적은 영구자석과 탄성체의 사이에 얇은 판을 삽입하여 영구자석에 전달되는 탄성체의 탄성력이 더 크게 전달받을 수 있도록 하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 메인유로에서 공급유로로 공급된 유압이 메인유로로 재 유동하는 것을 방지하기 위해 전원을 항상 공급받아 유압으로 구동하는 장치가 잠김이나 멈춤 상태를 유지하도록 메인유로를 차단하는 차량 브레이크용 솔레노이드 작동체에 있어서, 상기 메인유로와 공급유로가 유동공간을 경유해 연통되도록 밸브를 구성하며, 전방에는 비자성체, 후방으로 자성체가 형성되는 원통형 체결부재의 내부로 밀폐패킹이 전면에 부착된 영구자석이 탄성체에 지지되게 순차적으로 삽입되되, 상기 비자성체의 외주면으로 전자석을 결합 구성하여; 상기 메인유로, 유동공간, 공급유로의 순서로 유압이 공급되는 상태에서, 상기 전자석을 작동시켜 N극 또는 S극이 생성시, 상기 영구자석의 N극 또는 S극의 반발로 밀폐패킹이 메인유로를 차단함과, 상기 전자석에 전류를 차단하더라도 탄성체에 의해 영구자석을 가압하여 밀폐패킹이 메인유로의 차단 상태를 유지하여 공급유로로 공급된 유압의 배출을 방지하고, 상기 전자석의 전류방향을 변환 작동시켜 S극 또는 N극이 생성시 영구자석의 N극 또는 S극의 당김으로 탄성체를 가압하며 자성체에 영구자석이 접점되어 개방함과, 상기 전자석에 전류를 공급하지 않더라도 영구자석과 자성체의 접점으로 메인유로의 개방 상태를 유지하여 공급유로로 공급된 유압이 메인유로로 유동되도록 개방하게 구성하는 것을 특징으로 하는 차량 브레이크용 솔레노이드 작동체를 제공한다.

이상에서와 같이 본 발명은 공급측에서 작동측으로 유압이 공급될 때 유동공간의 내부에 유압이 집중되어 압력이 올라가는 것을 방지하여 메인유로의 개폐작동이 원활히 이루어지도록 하는 효과가 있다.

그리고, 메인유로가 폐쇄된 상태에서도 공급유로 측으로 유압이 유동될 수 있으며 공급된 유압은 체크밸브에 의해 배출되지 않아 작동 상태가 유지되도록 하는 효과가 있다.

더불어, 메인유로를 차단하기 위해 전자석의 작동으로 메인유로를 차단한 영구자석에 부착된 패킹의 밀폐작동은 탄성체의 탄성력으로 유지되고, 메인유로를 개방하기 위해 전자석의 작동으로 메인유로를 개방한 영구자석에 부착된 패킹의 개방작동은 영구자석과 자성체의 접점으로 작동상태를 유지하도록 하는 효과가 있다.

아울러, 영구자석과 탄성체의 사이에 얇은 판을 삽입하여 영구자석에 전달되는 탄성체의 탄성력이 더 크게 전달받을 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 차량 브레이크용 솔레노이드 작동체의 분해사시도,
도 2는 본 발명에 따른 차량 브레이크용 솔레노이드 작동체의 결합사시도,
도 3은 도 2에서 메인유로를 개방하도록 작동된 상태의 종 단면도,
도 4는 도 3도의 상태에서 메인유로를 폐쇄하는 작동 상태 단면도,
도 5는 도 4에서 A부분의 개방 상태 확대단면도와 B부분의 폐쇄 상태 확대단면도,
도 6은 메인유로와 공급유로 사이에 체크밸브를 설치한 연결유로가 형성된 다른 실시 예에서 메인유로를 개방한 상태의 종 단면도,
도 7은 도 6의 메인유로 개방상태에서 폐쇄상태를 나타낸 작동 단면도,
도 8은 도 7에서 C부분의 개방상태 확대단면도와 D부분의 폐쇄상태 확대단면도이다.

이에 상기한 바와같은 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 차량 브레이크용 솔레노이드 작동체는 메인유로(1)에서 공급유로(2)로 공급된 유압이 메인유로(1)로 재 유동하는 것을 방지하기 위해 전원을 항상 공급받아 유압으로 구동하는 장치가 잠김이나 멈춤 상태를 유지하도록 메인유로(1)를 차단하는 차량 브레이크용 솔레노이드 작동체에 관한 것이다.

이때, 상기 메인유로(1)와 공급유로(2)가 유동공간(11)을 경유해 연통되도록 밸브(10)를 구성한다.

여기서, 상기 밸브(10)는 본 발명에서 '┬'형상으로 이루어진 것으로 일 측으로는 유압이 공급되는 메인유로(1)가 형성되고, 타 측으로는 공급유로(2)가 형성된다.

즉, 상기 메인유로(1)는 유동공간(11)으로 노출되고, 공급유로(2)는 유동공간(11)에 연통되게 형성되는 것이며, 상기 유동공간(11)이 형성되도록 나선체결단(11a)이 형성된다.

그리고, 전방에는 비자성체(21), 후방으로 자성체(22)가 형성되는 원통형 체결부재(23)를 형성한다.

이때, 상기 원통형 체결부재(23)의 비자성체(21)는 밸브(10)의 나선체결단(11a)에 나선 체결하여 유동공간(11)을 이루게 된다.

이러한, 상기 원통형 체결부재(23)의 내부로 밀폐패킹(24)이 전면에 부착된 영구자석(25)이 탄성체(26)에 지지되게 순차적으로 삽입된다.

이때, 상기 밀폐패킹(24)과 영구자석(25)은 서로 일체가 되도록 부착 결합된 것이며, 상기 탄성체(26)는 코일스프링 형태로 구성되는 것으로 가압되면 압축되어 탄성력에 의해 복원되는 것이다.

즉, 상기 원통형 체결부재(23)의 내부로 탄성체(26)를 먼저 삽입한 후 밀폐패킹(24)이 부착된 영구자석(25)이 탄성체(26)를 가압하도록 삽입한다.

더불어, 상기 비자성체(21)의 외주면으로 전자석(27)을 결합 구성하는데 전자석(27)에 전류의 방향을 전환시켜 근접하는 영구자석(25)의 자성의 극과 동일 극성 또는 다른 극성이 생성되도록 하는 것이다.

아울러, 상기 전자석(27)은 원통형 체결부재(23)에 끼움되는 원통형상으로 내부에는 중앙측으로 위치되는 금속철심(27a)의 외측으로 코일(27b)이 감겨진 외부를 플라스틱 재질의 케이스(27c)로 감싸 형성한다.

도 6에 도시된 바와 같이,다른 실시 예로써, 상기 메인유로(1)와 공급유로(2)를 연결유로(3)로 서로 연결한다.

이때, 상기 연결유로(3)의 내부에 메인유로(1)에서 공급유로(2)로는 유동, 공급유로(2)에서 메인유로(1)로는 유압의 유동을 차단하는 체크밸브(4)를 설치 구성한다.

즉, 상기 메인유로(1)가 개방된 상태에서 유압을 유동공간(11)과 연결유로(4)를 통해 분할 공급하여 유동공간(11)에 유압력이 과도하게 집중되지 않도록 구성하는 것이다.

삭제

상기와 같이 구성된 본 발명의 작동 및 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 솔레노이드 작동체(100)의 조립은 도면상 표시되지 않은 유압탱크쪽에 메인유로(1)를 위치시키고, 유압을 공급하여 작동이 이루어지도록 하는 작동부 측으로 공급라인(2)을 위치시켜 밸브(10)를 설치한다.

이후, 상기 밸브(10)의 나선체결단(11a)에 탄성체(26)를 먼저 삽입한 다음 밀폐패킹(24)이 부착된 영구자석(25)이 탄성체(26)에 접촉하도록 삽입된 원통형 체결부재(23)을 나선 체결한다.

다음으로, 상기 원통형 체결부재(23)를 구성하는 비자성체(21)의 외주면으로 전자석(27)을 끼움한다.

그리고, 상기 전자석(27)이 결합된 후방을 감싸도록 원통형 체결부재(23)에 끼움되는 원통 형태의 커버(29)가 끼움된 후방으로 전자석(27) 및 커버(29)의 이탈을 방지하도록 너트(29)가 나선 체결되어 솔레노이드 작동체(100)를 완성한다.

이렇게, 완성된 상기 솔레노이드 작동체(100)는 본 발명에서 사용 용도에 따른 일 예로써 자동차의 주차브레이크에 적용한 것을 예로써 설명하기로 한다.

여기서, 상기 자동차의 주차브레이크장치에 관해 간단히 설명하면 주차브레이크 조작시 도면상 미도시된 텐뎀마스터 실린더에서 발생된 유압이 브레이크 슈에 전달되어 제동된다.

그리고, 상기 솔레노이드 작동체(100)의 작동을 살펴보면 자동차가 시동이 켜진 상태나 꺼진 상태에서 주차브레이크를 작동시킬 경우 텐뎀 마스터 실린더에서 발생된 유압이 브레이크 슈로 전달되어 차축이 회전되지 않도록 유압력을 작동시킨다.

즉, 상기 솔레노이드 작동체(100)의 전자석(27)에 자동차 베터리로부터 전원이 공급되면 전자기장이 생성되면서 금속철심(27a)의 양 끝단에는 N극 또는 S극이나 S극 또는 N극이 생성된다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 솔레노이드 작동체(100)를 설치한 후 자동차의 브레이크를 작동시키면 유압은 메인유로(1), 유동공간(11), 공급유로(2)의 순서로 유동하여 공급된다.

이때, 상기 메인유로(1)가 개방된 상태에서의 영구자석(25)은 자성체(22)에 자성으로 접점된 상태를 유지하게 된다.

이러한, 상태에서 상기 전자석(27)에 전류를 공급하면 금속철심(27a)의 양 끝단 중 영구자석(25)에 근접한 끝단에 N극 또는 S극이 생성시킨다.

동시에, 상기 전자석(27)에서 생성되는 동일 자기 극성과 영구자석(25)의 N극 또는 S극의 반발로 밀폐패킹(24)이 메인유로(1)를 차단하도록 전방으로 이동한다.

이로써, 상기 영구자석(25)은 탄성체(26)의 탄성력에 의해 더욱 긴밀하게 메인유로(1)를 차단하여 밀폐력을 증대시킨다.

아울러, 상기 메인유로(1)가 폐쇄되어 유압이 공급유로(2)로의 유동 차단과 공급유로(2)측으로 공급된 유압 또한 배출이 차단되는 상태가 된다.

이때, 상기 전자석(27)에 전류를 차단하더라도 탄성체(26)에 의해 영구자석(25)을 가압하여 밀폐패킹(24)이 메인유로(1)의 차단 상태를 유지하여 공급유로(2)로 공급된 유압의 배출을 방지하게 되는 것이다.

즉, 상기 공급유로(2)측에서 유압이 배출되지 못하게 되어 브레이크 슈가 잠겨 브레이크 작동이 이루어진다.

반대로, 브레이크의 잠김을 해지하기 위해서는 상기 전자석(27)의 전류방향을 변환 작동시켜 S극 또는 N극이 생성시킨다.

이때, 상기 전자석(27)에 의한 영구자석(25)의 N극 또는 S극의 당김으로 탄성체(26)를 가압하면서 후방으로 이동한다.

이로써, 상기 자성체(22)에 영구자석(25)이 접점되어 메인유로(1)를 개방하는 상태가 된다.

여기서, 상기 전자석(27)에 전류를 공급하지 않더라도 영구자석(25)과 자성체(22)의 접점으로 메인유로(1)의 개방 상태를 유지한다.

그리고, 상기 공급유로(2)로 공급된 유압이 메인유로(1)로 유동되도록 개방하게 되어 잠겨진 브레이크 슈의 잠김이 해제되는 것이다.

도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 연결유로(3)에 체크밸브(4)가 설치된 경우 메인유로(1)가 밀폐패킹(24)에 의해 폐쇄되면 유압은 유동공간(11)으로 유동되지 못하고 유압의 압력으로 체크밸브(4)를 가압하며 소량으로 공급유로(2)측으로 유동하지만 브레이크 슈에 유압이 충만하게 되면 더 이상 유압은 공급되지 못하고 체크밸브(4)에 의해 메인유로(1)측으로 연결된 연결유로(3)를 차단하게 된다.

한편, 상기 연결유로(3)에 체크밸브(4)가 설치된 경우 유동은 유동공간(11)을 통해 공급유로(2)으로 유동되는 동시에 유압의 압력으로 체크밸브(4)를 밀어 공급유로(2)으로 유압을 공급하게 되어 유동공간(11)내에 유압이 과하게 집중되지 않게 되어 전자석(27)의 작동시 영구자석(25)과 밀폐패킹(24)의 작동이 원활하게 이루어지도록 하는 이점이 있다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

1 : 메인유로 2 : 공급유로
3 : 연결유로 4 : 체크밸브
10 : 밸브 11a : 나선체결단
21 : 비자성체 22 : 자성체
23 : 원통형 체결부재 24 : 밀폐패킹
25 : 영구자석 26 : 탄성체
27 : 전자석 27a : 금속철심
27b : 코일 27c : 케이스
28 : 탄성력조절판 100 : 솔레노이드 작동체

Claims (3)

1. 메인유로(1)에서 공급유로(2)로 공급된 유압이 메인유로(1)로 재 유동하는 것을 방지하기 위해 전원을 항상 공급받아 유압으로 구동하는 장치가 잠김이나 멈춤 상태를 유지하도록 메인유로(1)를 차단하는 차량 브레이크용 솔레노이드 작동체에 있어서,
   상기 메인유로(1)와 공급유로(2)가 유동공간(11)을 경유해 연통되도록 밸브(10)를 구성하며,
   전방에는 비자성체(21), 후방으로 자성체(22)가 형성되는 원통형 체결부재(23)의 내부로 밀폐패킹(24)이 전면에 부착된 영구자석(25)이 탄성체(26)에 지지되게 순차적으로 삽입되되, 상기 비자성체(21)의 외주면으로 전자석(27)을 결합 구성하여;
   상기 밸브(10)의 유동공간(11)에 체결 원통형 체결부재(23)를 체결하여, 메인유로(1), 유동공간(11), 공급유로(2)의 순서로 유압이 공급되는 상태에서, 상기 전자석(27)을 작동시켜 N극 또는 S극이 생성시, 상기 영구자석(25)의 N극 또는 S극의 반발로 밀폐패킹(24)이 메인유로(1)를 차단함과, 상기 전자석(27)에 전류를 차단하더라도 탄성체(26)에 의해 영구자석(25)을 가압하여 밀폐패킹(24)이 메인유로(1)의 차단 상태를 유지하여 공급유로(2)로 공급된 유압의 배출을 방지하고,
   상기 전자석(27)의 전류방향을 변환 작동시켜 S극 또는 N극이 생성시 영구자석(25)의 N극 또는 S극의 당김으로 탄성체(26)를 가압하며 자성체(22)에 영구자석(25)이 접점되어 개방함과, 상기 전자석(27)에 전류를 공급하지 않더라도 영구자석(25)과 자성체(22)의 접점으로 메인유로(1)의 개방 상태를 유지하여 공급유로(2)로 공급된 유압이 메인유로(1)로 유동되도록 개방하게 구성하는 것을 특징으로 하는 차량 브레이크용 솔레노이드 작동체.
   
2. 제 1항에 있어서, 상기 메인유로(1)와 공급유로(2)를 연결유로(3)로 서로 연결하고,
   상기 연결유로(3)의 내부에 메인유로(1)에서 공급유로(2)로는 유동, 공급유로(2)에서 메인유로(1)로는 유압의 유동을 차단하는 체크밸브(4)를 설치 구성하여,
   상기 메인유로(1)가 개방된 상태에서 유압을 유동공간(11)과 연결유로(4)를 통해 분할 공급하여 유동공간(11)에 유압력이 과도하게 집중되지 않도록 구성하는 것을 특징으로 하는 차량 브레이크용 솔레노이드 작동체.
   
3. 삭제

Images