KR101572514B1 - 이종 재질의 플랜지를 가지는 솔레노이드 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예는 자동차 변속기의 유압제어용 솔레노이드 밸브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 플랜지의 소재를 이원화하여 동등한 성능을 갖추면서 원가절감 및 중량 절감의 효과를 통해, 저렴한 가격으로 차량 연비를 증대시킬 수 있는 자동차 변속기의 솔레노이드 밸브에 관한 것이다.

Description

이종 재질의 플랜지를 가지는 솔레노이드 밸브{Solenoid Valve having Different Materials Flange}

본 발명은 자동차 변속기 유압 제어용 솔레노이드 밸브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 플랜지의 소재를 이원화하여 동등한 성능을 갖추면서 원가절감 및 중량 절감의 효과를 통해, 저렴한 가격으로 차량 연비를 증대시킬 수 있는 자동차 변속기의 솔레노이드 밸브에 관한 것이다.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명의 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.

솔레노이드 밸브는 전원이 인가되면, 솔레노이드 자기장에 의하여 아마추어를 이동시켜 아마추어를 통하여 유로를 개폐하는 장치다.

최근 자동변속기용 솔레노이드 밸브에 있어, 무게 저감 및 원가 절감을 위한 요구가 활발히 진행되고 있다.

그 중 가장 비싸고도 제작하기 어려운 부품이 플랜지이다. 플랜지의 구조는 다양한 역할을 수행하기 위하여 매우 복잡한 형상으로 제작이 되어야 하므로, 매우 정밀하고 복잡한 가공이 요구되기 때문이다.

예를들어 플랜지 내경과 스풀사이의 간극, 플랜지의 외경과 밸브바디의 간극은 솔레노이드 밸브의 성능과 누설에 큰 영향을 미친다.

그런데 기존의 플랜지의 소재는 금속재로서 그 가공과 제작비용관리에 어려움이 많았다.

이에 본 발명에 따른 일 실시예는, 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 플랜지의 소재를 이원화 하여 동등한 성능을 갖추면서 원가절감 및 중량 절감의 효과를 통해, 저렴한 가격으로 차량 연비를 증대시킬 수 있는 자동차 변속기의 솔레노이드 밸브를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 솔레노이드 밸브의 일 실시예는 길이 방향으로 길게 형성되는 스풀을 포함할 수 있다.

금속재료로 형성되며 상기 스풀이 상기 길이 방향으로 이동 가능하게 설치되는 내부프레임과, 비금속재료로 형성되며 상기 내부프레임과 결합하는 외부프레임을 가지는 플랜지를 포함할 수 있다.

상기 플랜지 일측에 위치하는 보빈을 포함할 수 있다.

상기 보빈에 설치되고, 전원 인가에 의하여 솔레노이드 자기장을 발생하는 코일을 포함할 수 있다.

상기 플랜지와 상기 길이 방향으로 배치되는 코어를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 솔레노이드 자기장에 의하여 상기 스풀을 이동시키는 아마추어를 포함할 수 있다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 솔레노이드 밸브의 다른 실시예는 제1포트를 포함하는 외부플랜지를 포함할 수 있다.

상기 외부플랜지의 내부에 배치되고, 상기 제1포트에 대응하는 제2포트를 가지며, 상기 외부플랜지보다 강도가 높은 재질로 형성되고, 상기 외부플랜지와 대향하는 외면과 상기 외면보다 정밀도 높게 가공되는 내면을 포함하는 내부플랜지를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 내면에 의하여 직선이동이 가이드되며, 상기 제2포트를 개폐하는 스풀을 포함할 수 있다.

그리고 상기 스풀을 직선이동시키는 구동부를 포함할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 의한 자동차 변속기의 유압제어용 솔레노이드 밸브에 따르면, 플랜지의 소재를 이원화함으로써 솔레노이드 밸브가 동등한 성능을 갖추면서 제작 원가절감 및 중량 절감의 효과가 있다. 이러한 솔레노이드 밸브를 차량 엔진 등에 적용함으로써 저렴한 가격으로 차량 연비를 증대시킬 수 있다.

이외에도, 본 발명의 효과는 실시예에 따라서 다양한 효과를 가지며, 그러한 효과에 대해서는 후술하는 실시예의 설명 부분에서 명확하게 확인될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 솔레노이드 밸브의 플랜지 모습을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플랜지에서 내부프레임과 외부프레임에 각각 형성되는 제1체결부와 제2체결부의 모습을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플랜지에 오링이 설치된 모습을 나타낸다.

이하, 본 발명의 일 실시예를 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 그러나 이는 본 발명의 범위를 한정하려고 의도된 것은 아니다.

각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐이고, 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 솔레노이드 밸브의 플랜지 모습을 나타낸다.

본 발명의 일실시예에 따른 유압제어용 솔레노이드 밸브(1)는, 스풀(10), 플랜지, 보빈, 코어, 아마추어, 코일 및 하우징을 포함하여 구성될 수 있다.

도 1을 참조하면, 플랜지는 원통 형상을 포함하여 구성될 수 있다. 플랜지의 외측면에는 유체포트가 형성되고, 내부에 상기 유체포트와 연통하는 중공홈(23)이 형성될 수 있다.

스풀(10)은 길이방향으로 길게 형성되며, 유체포트(11)를 개폐하기 위해 상기 중공홈(23)에 길이 방향으로 이동 가능하게 설치될 수 있다.

플랜지와 축방향으로 솔레노이드 작동부(50)가 배치될 수 있다. 솔레노이드 작동부(50)는 아마추어, 코어, 보빈, 코일 및 하우징을 포함할 수 있다.

실시예에 따라서 솔레노이드 작동부(50)는 아마추어, 코어, 보빈, 코일 및 하우징이 반경방향으로 순차적으로 배치되는 구조를 포함할 수 있다. 코일은 보빈에 권선되어 설치될 수 있다. 보빈의 내부에는 코어가 설치될 수 있으며, 코어의 내부에는 아마추어가 길이방향으로 직선 이동가능하게 설치될 수 있다. 코일의 외측을 하우징이 둘러싸며 폐쇄할 수 있다.

솔레노이드 작동부(50)는 전원 인가되면 코일에 솔레노이드 자기장을 발생하며, 발생된 솔레노이드 자기장은 코어에 의해서 일정한 자기경로를 형성한다. 코어의 자기력이 집중되는 부분에서 흡입력이 발생하여 아마추어를 흡입하면 아마추어가 이동하면서 스풀(10)에 구동력을 전달한다.

도 1을 계속 참조하면, 본 발명의 여러 특징 중 하나는 플랜지가 가지는 이중 재질의 구조이다. 본 실시예에 의하면 플랜지는 내부프레임(20)과, 외부프레임(30)을 포함하여 구성될 수 있다.

외부프레임(30)은 원통 형상을 포함할 수 있다. 외부프레임(30)의 외면은 밸브바디와 직접 결합하는 부분일 수 있다. 외부프레임(30)의 내면은 내부프레임(20)의 외면과 맞닿는 부분일 수 있다. 외부프레임(30)은 외부프레임(30)의 외면과 내면을 연통하는 제2유체포트(32)가 적어도 하나 이상 형성될 수 있다.

내부프레임(20)은 원통 형상을 포함할 수 있다. 내부프레임(20)의 외면은 외부프레임(30)과 결합하는 부분일 수 있다. 내부프레임(20)의 외면은 외부프레임(30)의 내면과 서로 대응하는 형상일 수 있다. 내부프레임(20)의 내부에는 중공홈(23)이 형성될 수 있다. 이 중공홈(23)에는 스풀(10)이 길이 방향으로 이동가능하게 설치될 수 있다.

내부프레임(20)은 외부프레임(30)의 내부에 위치한다. 외부프레임(30)은 내부프레임(20)의 외면을 둘러싸며 배치될 수 있다. 내부프레임(20)과 외부프레임(30)은 반경 방향을 따라서 배치한다. 내부프레임(20)의 외면은 외부프레임(30)의 내면과 대향할 수 있다.

내부프레임(20)은 내부프레임(20)의 중공홈(23)과 외면을 연통하는 제1유체포트(22)가 적어도 하나 이상 형성될 수 있다. 이 제1유체포트(22)는 중공홈(23)과 연통된다. 스풀(10)은 중공홈(23)에서 길이 방향으로 이동하면서 제1유체포트(22)를 개방 또는 폐쇄할 수 있다. 내부프레임(20)에 형성되는 제1유체포트(22)와 외부프레임(30)에 형성되는 제2유체포트(32)는 함께 유로를 형성하기 위해서 제공될 수 있다. 실시예에 따라서 내부프레임(20)의 제1유체포트(22)와 외부프레임(30)의 제2유체포트(32)는 서로 대응하는 위치에 형성될 수 있다. 실시예에 따라서 내부프레임(20)과 외부프레임(30)은 내부프레임(20)의 제1유체포트(22)와 외부프레임(30)의 제2유체포트(32)가 서로 대응하는 위치에 배치되도록 결합할 수 있다.

내부프레임(20)은 외부프레임(30)보다 강도가 높은 재질로 형성될 수 있다. 실시예에 따라서 내부프레임(20)은 금속재료로 형성될 수 있으며, 외부프레임(30)은 비금속 재료로 형성될 수 있다. 예컨대, 내부프레임(20)은 알루미늄 재질을 포함할 수 있다. 외부프레임(30)은 합성수지재를 포함할 수 있다.

내부프레임(20)은 내부에 스풀(10)이 이동 가능하게 설치되어 밸브를 개폐하는 역할을 하므로 마찰이 크게 발생하므로 강도가 강한 재질을 사용함으로써 이러한 내구성을 향상시킬 수 있다.

반면에, 외부프레임(30)은 외면은 밸브바디와 접촉하고, 내면은 내부프레임(20)과 접촉하는 구조일 수 있으며, 이러한 구조는 밸브바디와 내부프레임(20) 사이를 밀폐하는 역할과 제2유체포트(32)를 통하여 밸브바디에 형성된 유로와 내부프레임(20)에 형성된 제1유체포트(22)를 연결하는 역할을 할 수 있다. 이러한 역할은 마찰이 크게 발생하지 않으므로 외부프레임(30)은 내부프레임(20)보다 강도가 낮은 재질로 형성함으로써 제작비용을 절감할 수 있다.

또한, 본 실시예의 이러한 구조는 강도가 높은 재질로만 구성된 종래의 플랜지보다 무게가 가벼우므로 차량 연비 상승의 효과도 있다.

내부프레임(20)의 중공홈(23)은 내부프레임(20)의 외면보다 정밀하게 가공될 수 있다.

중공홈(23)은 스풀(10)의 직선이동을 가이드하며, 밸브 내부에 공급된 유체를 제어된 압력으로 토출시키는 역할을 할 수 있다. 스풀(10)의 이동을 가이드하거나 유체를 제어된 압력으로 토출시키는 역할은 정밀하게 가공된 구조하에서 이루어져야 유체의 제어에 신뢰성이 생길 수 있다. 반면에, 내부프레임(20)의 외면은 외부프레임(30)과 결합하는 역할만 수행하면 되므로 정밀도 있는 가공을 수행할 필요가 없다.

본 실시예에서, 제작자는 내부프레임(20)의 중공홈(23)은 정밀도 있게 가공하고, 내부프레임(20)의 외면은 중공홈(23)보다 정밀도가 낮게 가공함으로써 밸브 제작비용을 절감할 수 있다.

실시예에 따르면 외부프레임(30)은 내부프레임(20)에 인서트 사출을 통해 결합될 수 있다. 예컨대, 제작자는 가공된 내부프레임(20)을 금형에 인서트하고, 내부프레임(20)의 외면에 외부프레임(30)이 형성되도록 하여 내부프레임(20)고 외부프레임(30)을 결합시킬 수 있다.

외부프레임(30)을 생산비용이 저렴한 사출성형의 방식으로 마련하므로 솔레노이드 밸브의 제작비용을 줄일 수 있다.

내부프레임(20)과 외부프레임(30)이 결합한 상태에서, 내부프레임(20)과 외부프레임(30) 사이에서 슬립이 발생할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플랜지에서 내부프레임(20)과 외부프레임(30)에 각각 형성되는 제1체결부(21)와 제2체결부(31)의 모습을 나타낸다.

도 2를 참조하면, 본 실시예에서는 이러한 슬립을 방지하기 위하여 내부프레임(20)의 외면에는 제1체결부(21)가 형성될 수 있고, 외부프레임(30)의 내면에는 외부프레임(30)의 슬립을 규제하도록 제1체결부(21)와 형상적으로 대응하는 제2체결부(31)가 형성될 수 있다.

실시예에 따라서 제1체결부(21)는 홈 또는 돌출부 중 하나를 포함할 수 있고, 제2체결부(31)는 상기 홈 또는 돌출부 중 다른 하나를 포함할 수 있다. 본 실시예에서 제1체결부(21)는 홈의 형상이고, 제2체결부(31)는 돌출부의 형상이다.

본 실시예에서 외부프레임(30)의 외면에 형성되는 제2유체포트(32)의 외측으로 필터(60)가 배치할 수 있다. 이 필터(60)는 제2유체포트(32)로 유입되거나 토출되는 유체에 포함되어 있는 이물질을 여과하는 역할을 할 수 있는데, 작업자는 내부프레임(20)과 필터(60)를 인서트하고 외부프레임(30)을 사출성형하여 필터(60), 내부프레임(20) 및 외부프레임(30)을 일체로서 마련할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플랜지에 오링이 설치된 모습을 나타낸다.

도 3을 참조하면, 실시예에 따라서 외부프레임(30)의 외측에는 밸브바디와의 사이에서 유체 누설을 방지하기 위한 오링 홈이 형성될 수 있다. 이 오링 홈에 오링(40)이 설치될 수 있다. 외부플랜지는 사출성형으로 제작되기 때문에 생산비용은 낮지만 가공 정밀도가 높지 않다. 따라서 밸브바디의 밸브장착부에 유체가 누설될 수 있는 틈이 생길 수 있다. 외부플랜지 사출성형의 허용 공차보다 직경이 큰 오링을 설치함으로써 이러한 틈을 없애고 유체의 누설을 방지할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 솔레노이드 밸브는 제1포트를 포함하는 외부플랜지를 포함할 수 있다.

상기 외부플랜지의 내부에 배치되고, 상기 제1포트에 대응하는 제2포트를 가지며, 상기 외부플랜지보다 강도가 높은 재질로 형성되고, 상기 외부플랜지와 대향하는 외면과 상기 외면보다 정밀도가 높게 가공되는 내면을 포함하는 내부플랜지를 포함할 수 있다.

상기 내면에 의하여 직선이동이 가이드되며, 상기 제2포트를 개폐하는 스풀을 포함할 수 있다.

상기 스풀을 직선이동시키는 구동부를 포함할 수 있다.

여기서 내부플랜지는 전술한 실시예에서 내부프레임(20)에 대응하고, 외부플랜지는 외부프레임(30)에 대응할 수 있다. 또한, 제1포트와 제2포트는 전술한 실시예에서 제2유체포트(32)와 제1유체포트(22)와 대응할 수 있다. 또한, 구동부는 전술한 실시예에서 솔레노이드 작동부(50)와 대응할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1: 본 발명의 일 실시예에 따른 솔레노이드 밸브
10: 스풀 20: 내부프레임
21: 제1체결부 22: 제1유체포트
23: 중공홈 30: 외부프레임
31: 제2체결부 32: 제2유체포트
40: 오링 50: 솔레노이드 작동부
60: 필터

Claims (11)

1. 길이 방향으로 길게 형성되는 스풀;
   금속재료로 형성되며 상기 스풀이 상기 길이 방향으로 이동 가능하게 설치되는 내부프레임과, 비금속재료로 형성되며 상기 내부프레임과 결합하는 외부프레임을 가지며, 상기 내부프레임 및 외부프래임을 관통하며 형성된 복수의 포트들을 포함하는 플랜지;
   상기 플랜지 일측에 위치하는 보빈;
   상기 보빈에 설치되고, 전원 인가에 의하여 솔레노이드 자기장을 발생하는 코일;
   상기 플랜지와 상기 길이 방향으로 배치되는 코어; 및
   상기 솔레노이드 자기장에 의하여 상기 스풀을 이동시키는 아마추어;
   를 포함하는 솔레노이드 밸브.
2. 제1항에 있어서,
   상기 외부프레임은 상기 내부프레임에 인서트 사출을 통해 결합되는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.
3. 제1항에 있어서,
   상기 외부프레임은 상기 내부프레임의 외면을 둘러싸며 배치되는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.
4. 제1항에 있어서,
   상기 내부프레임의 외면에는 제1체결부가 형성되고, 상기 외부프레임의 내면에는 상기 외부프레임의 슬립을 규제하도록 상기 제1체결부와 형상적으로 대응하는 제2체결부가 형성되는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.
5. 제4항에 있어서,
   상기 제1체결부는 홈 또는 돌출부 중 하나를 포함하고, 상기 제2체결부는 상기 홈 또는 돌출부 중 다른 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.
6. 제1항에 있어서,
   상기 내부프레임은 알루미늄 재질을 포함하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.
7. 제1항에 있어서,
   상기 외부프레임은 합성수지재를 포함하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.
8. 제1항에 있어서,
   상기 내부프레임의 외면은 내면 보다 가공의 정도가 낮은 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.
9. 제1항에 있어서
   상기 플랜지는 외측에 이물질을 걸르는 필터를 포함하되, 상기 외부프레임은 상기 내부프레임과 상기 필터 사이에 인서트 사출을 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.
10. 제1항에 있어서
    상기 외부프레임의 외측에는 밸브바디와의 사이에서 유체 누설을 방지하기 위한 오링 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.
11. 제1포트를 포함하는 외부플랜지;
    상기 외부플랜지의 내부에 배치되고, 상기 제1포트에 대응하는 제2포트를 가지며, 상기 외부플랜지보다 강도가 높은 재질로 형성되고, 상기 외부플랜지와 대향하는 외면과 상기 외면보다 정밀도 높게 가공되는 내면을 포함하는 내부플랜지;
    상기 내면에 의하여 직선이동이 가이드되며, 상기 제2포트를 개폐하는 스풀; 및
    상기 스풀을 직선이동시키는 구동부;
    를 포함하는 솔레노이드 밸브.

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