KR101899299B1 - 유체 제어를 위한 자기 밸브 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유체 제어를 위한 자기 밸브에 관한 것으로, 베이스 영역(20), 측면 영역(21) 및 헤드 영역(22)을 포함하는 아마추어(2), 상기 아마추어에 연결된 밸브 부재(3) 및 아마추어 하우징부(23)를 포함하고, 아마추어(2)와 아마추어 하우징부(23) 사이에 유동 패스(26)가 형성되고, 상기 유동 패스는 하부 아마추어 챔버(24)로부터 상부 아마추어 챔버(25)로 그리고 다시 하부 아마추어 챔버(24)로 연장되고, 아마추어(2)의 헤드 영역(22)과 측면 영역(21) 사이에 이행 영역(27)이 배치되고, 측면 영역(21)으로부터 헤드 영역(22)으로 과류를 개선하기 위해 상기 이행 영역에 적어도 하나의 홈(28)이 형성된다.

Description

유체 제어를 위한 자기 밸브{Magnetic valve for control of fluid}
본 발명은 유체 제어를 위한 자기 밸브에 관한 것이다.
선행기술에는 유체 제어를 위한 상기 자기 밸브들이 다양한 실시예로, 특히 차량 내 ABS-TCS-/ESP-장치용 배출 밸브로서 공지되어 있다. 상기 자기 밸브들은 밸브 하우징 내에 축방향으로 이동 가능하게 배치된 아마추어를 포함한다. 아마추어와 밸브 하우징 사이에 비교적 큰 갭이 제공되고, 상기 갭은 자기 밸브의 작동 시 하부 아마추어 챔버 및 상부 아마추어 챔버 사이의 유체 흐름을 가능하게 한다. 그러나, 큰 갭은 자기 밸브의 전자기 작동을 현저히 저하시킨다.
본 발명의 과제는 아마추어 챔버의 관류가 개선된 자기 밸브를 제공하는 것이다.
상기 과제는 청구범위 제 1 항의 특징을 포함하는 자기 밸브에 의해 해결된다.
청구범위 제 1 항의 특징을 포함하는 유체 제어를 위한 본 발명에 따른 자기 밸브는, 아마추어의 형상에 의해 아마추어 챔버의 관류가 현저히 개선되는 장점을 제공한다. 이는 본 발명에 따라, 유체 제어를 위한 자기 밸브가 베이스 영역, 측면 영역 및 헤드 영역을 가진 아마추어, 아마추어에 연결된 밸브 부재, 및 아마추어 하우징부를 포함함으로써 달성된다. 아마추어와 아마추어 하우징부 사이에 유동 패스(path)가 형성되고, 상기 유동 패스는 하부 아마추어 챔버로부터 상부 아마추어 챔버로 그리고 다시 하부 아마추어 챔버로 연장되고, 아마추어의 헤드 영역과 측면 영역 사이에 이행 영역이 배치되고, 측면 영역과 헤드 영역 사이의 과류를 개선하기 위해 상기 이행 영역에 홈이 형성된다. 이로써, 헤드 영역에 측면 영역으로의 더 큰 유입 횡단면이 제공되고, 상기 유입 횡단면은 상부 아마추어 챔버로부터 아마추어의 측면 영역 내로 개선된 배출을 가능하게 한다. 또한, 아마추어와 밸브 하우징 사이에 좁은 갭이 배치될 수 있고, 이것은 자기 밸브의 자기 특성 곡선 및 유압 댐핑 거동을 현저히 개선시키고, 자기 밸브의 확실한 작동을 보장한다.
종속 청구항들은 본 발명의 바람직한 개선예들이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 이행 영역에 제 2 홈이 배치되고, 상기 홈은 아마추어의 원주에서 제 1 홈에의 반대편에 배치된다. 이로 인해 유효 유동 횡단면은 더 확연히 확장되고, 아마추어 챔버의 개선된 관류가 가능해진다.
또한 바람직하게 홈은 측면 영역에 대해 20 °내지 30 °의 각도로 배치된다. 이러한 경사 각도로 인해, 국부적인 유동 속도, 상부 아마추어 챔버 내에서 교대- 및 난류 영역이 제공되고, 이 영역들은 아마추어의 순환 특성 및 그로 인한 자기 밸브의 환기를 효과적으로 개선시킨다.
바람직하게 각각의 홈은 측면 영역 내에 형성된 외부 홈 내로 통한다. 이로써 상부 아마추어 챔버와 하부 아마추어 챔버 사이의 홈을 통과하는 유동 패스가 달성된다.
본 발명의 다른 바람직한 실시예에서, 측면 영역은 편평부를 포함한다. 또한 바람직하게 각각의 홈은 편평부 내로 통한다. 이로 인해 상부 아마추어 챔버와 하부 아마추어 챔버 사이의 유동 패스가 현저히 확장되고, 이것은 유동 패스 내의 압력과 유동 속도를 감소시켜 저항 없는 유동 진행이 나타난다. 또한, 편평부는 저렴한 제조 비용으로 간단하게 제조될 수 있다.
본 발명의 다른 바람직한 실시예에서, 아마추어는 헤드 영역, 제 1 이행 영역, 제 1 측면 영역, 제 2 이행 영역, 제 2 측면 영역 및 베이스 영역을 포함하는 벨 형태를 갖고, 상기 형태는 하부 아마추어 챔버로부터 상부 아마추어 챔버로 그리고 다시 하부 아마추어 챔버로의 저항 없는 유동 진행에 바람직하게 작용한다. 또한, 이로 인해 아마추어는 높은 저온 충격 내성을 갖는 높은 강도를 갖는다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 홈은 베이스 영역을 포함하는 V-홈을 갖는다. 이로써, 홈의 정확한 각도 정렬을 포함하는 간단하고 저렴한 제조가 달성된다.
또한 바람직하게, 아마추어 하우징부는 포트형 형상을 갖는다. 이로써 작은 조립 용적을 갖는 콤팩트한 형태가 구현되고, 이것은 자기 밸브 내의 장착을 용이하게 한다.
바람직하게 아마추어는 대칭으로 구성된다. 따라서 아마추어는 간단하고 저렴하게 제조 가능하며, 측면 배향이 이루어지지 않아도 문제없이 장착 가능하다.
하기에서 본 발명의 실시예들이 첨부된 도면을 참고로 상세히 설명된다.
도 1은 본 발명에 제 1 실시예에 따른 유체 제어를 위한 자기 밸브의 아마추어의 개략적인 단면도.
도 2는 도 1의 자기 밸브의 아마추어의 사시도.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 자기 밸브의 아마추어의 사시도.
도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 자기 밸브의 아마추어의 사시도.
하기에서 도 1 및 도 2를 참고로 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 유체 제어를 위한 자기 밸브가 상세히 설명된다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유체 제어를 위한 자기 밸브(1)의 아마추어(2)의 개략적인 단면도를 도시한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 아마추어는 베이스 영역(20), 측면 영역(21) 및 헤드 영역(22)을 포함하고, 베이스 영역(20)에서 자기 밸브(1)의 밸브 부재(3)에 연결된다. 아마추어(2)는 포트형 아마추어 하우징부(23) 내에 장착된다. 아마추어(2)와 아마추어 하우징부(23) 사이에 유동 패스(26)가 형성된다. 유동 패스(26) 내의 유동 진행는 화살표 P1, P2 및 P3으로 표시되고, 하부 아마추어 챔버(24)로부터 상부 아마추어 챔버(25)로 그리고 다시 하부 아마추어 챔버(24)로 연장된다. 아마추어(2)의 헤드 영역(22)과 측면 영역(21) 사이에 이행 영역(27)이 배치되고, 상기 이행 영역에 제 1 홈(28) 및 제 1 홈의 반대편에 제 2 홈(29)이 형성된다(도 2). 홈들(28, 29)은 헤드 영역(22)과 측면 영역(21) 사이에 연장되고, 홈들(28, 29)은 이행 영역(27), 헤드 영역(22)의 외측부 및 상기 측면 영역(21)의 상측부 내에서만 형성하게 한다.. 도 2에 도시된 바와 같이, 홈 배열은 제 1 홈(28)을 포함한다. 홈 배열은 제 2 홈(29)을 더 포함한다. 또한, 각 홈(28, 29)은 베이스 영역(30)을 포함하는 V-형태를 갖고, 상기 베이스 영역은 측면 영역(21)에 대해 약 20˚내지 30˚, 특히 22˚ 내지 28˚, 또는 바람직하게는 정확히 25˚기울어져 배치된다. 이러한 경사 각도로 인해 측면 영역(21)으로부터 헤드 영역(22)으로 그리고 다시 측면 영역(21) 내에서의 국부적 유동 속도가 개선되고, 상부 아마추어 챔버(25) 내에 교대- 및 난류 영역이 형성되고, 상기 영역은 아마추어(2)의 순환 특성 및 그로 인한 전체 아마추어 챔버의 환기를 효과적으로 개선시킨다.
도 2에 도시된 바와 같이, 아마추어(2)는 헤드 영역(22), 제 1 이행 영역(27a), 제 1 측면 영역(21a), 제 2 이행 영역(27b), 제 2 측면 영역(21b) 및 베이스 영역(20)을 포함하는 벨 형태를 갖는다. 이러한 형상은 아마추어(2)와 아마추어 하우징부(23) 사이의 유동 경로(26) 내에서 저항 없는 유동 진행에 바람직하게 작용한다. 또한, 이로 인해 아마추어(2)는 최소화된 용적을 갖는 특히 콤팩트한 구조를 갖는다.
도 3은 제 2 실시예에 따른 자기 밸브(1)의 아마추어(2)의 사시도를 도시하고, 이 경우 제 1 실시예에서와 동일한 또는 동일한 기능을 하는 부품들은 제 1 실시예에서와 동일한 도면 부호로 표시된다. 제 1 실시예와 달리, 이 제 2 실시예에서 홈들(28, 29)은 측면 영역(21)에 형성된 외부 홈(31) 내로 통하고, 도 3에는 외부 홈들 중, 홈(28) 내로 통하는 홈만 도시된다. 이로써, 여기에 도시되지 않은 아마추어 하우징부(23)와 아마추어(2) 사이의 유동 패스(26)는 하부 아마추어 챔버(24)와 상부 아마추어 챔버(25) 사이에서 현저히 확장되고, 아마추어(2)의 눈에 띄게 개선된 관류가 달성되는데, 그 이유는 유동의 대부분이 외부 홈(31)을 통해 이루어지기 때문이다.
도 4는 제 3 실시예에 따른 자기 밸브(1)의 아마추어(2)의 사시도를 도시하고, 이 경우 제 1 및 제 2 실시예와 동일한 또는 동일한 기능을 하는 부품들은 제 1 및 제 2 실시예와 동일한 도면부호로 표시된다. 이 제 3 실시예에서, 측면 영역(21)은 제 1 홈(28)이 개방되는 제 1 편평부(32)와 제 2 홈(29)이 개방되는 제 2 편평부를 갖는다. 이 도면에는 제 1 홈(28)이 통해 있는 제 1 편평부(32)만 도시된다. 이 경우 제 1 편평부(32) 및 제 2 편평부는 각각 아마추어(2)의 측면 영역(21)의 전체 높이에 걸쳐 연장된다. 이로써, 유동 패스를 관류하는 유체량은 더 증가한다.
전술한 실시예들의 본 발명에 따른 자기 밸브(1)는, 아마추어(2)의 적절한 형상 또는 외부 디자인에 의해 자기적으로 작용하는 유동 횡단면이 개선되고 이로써 아마추어 챔버의 관류 및 그에 따른 자기 밸브(1)의 환기가 현저히 개선되는 장점을 제공한다. 따라서 자기 밸브(1)의 전자기 특성곡선 및 유압 댐핑의 개선이 이루어지므로, 모든 작동점에서 자기 밸브(1)의 정밀한 작동 정확성이 보장된다.
2 아마추어
3 밸브 부재
21 측면 영역
22 헤드 영역
23 아마추어 하우징부
26 유동 패스
27 이행 영역

Claims (10)

  1. 유체 제어를 위한 자기 밸브로서,
    베이스 영역, 원통형인 측면 영역, 헤드 영역 및 상기 헤드 영역과 상기 측면 영역 사이에서 형성되는 이행 영역을 포함하는 아마추어,
    상기 아마추어에 연결되는 밸브 부재,
    상기 아마추어가 위치되는 아마추어 하우징부 및
    상기 측면 영역 및 상기 헤드 영역 사이의 유체 흐름을 가능하게 하도록 구성된, 상기 이행 영역 내의 제 1 홈을 포함하는 오직 하나의 홈 배열을 구비하고,
    상기 오직 하나의 홈 배열은 오직 상기 이행 영역, 상기 헤드 영역의 외측부 및 상기 측면 영역의 상측부 내에서만 형성되며,
    상기 아마추어와 상기 아마추어 하우징부 사이에 유동 패스가 형성되고, 상기 유동 패스는 하부 아마추어 챔버로부터 상부 아마추어 챔버로 그리고 다시 상기 하부 아마추어 챔버로 연장되고,
    상기 제 1 홈은 상기 측면 영역에 대해 20°내지 30°의 각도로 배열되는 것을 특징으로 하는 자기 밸브.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 아마추어 하우징부는 포트(pot) 형태인 것을 특징으로 하는 자기 밸브.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 오직 하나의 홈 배열은,
    (1) 오직 상기 이행 영역, 상기 헤드 영역의 외측부 및 상기 측면 영역의 상측부 내에서만 형성되고, (2) 상기 측면 영역 및 상기 헤드 영역 사이의 유체 흐름을 가능하게 하도록 구성된, 제 2 홈을 추가로 구비하고
    상기 제 2 홈은 상기 아마추어의 원주 상에 상기 제 1 홈의 반대편에 배치되는 것을 특징으로 하는 자기 밸브.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제 2 홈은 상기 측면 영역에 대해 20°내지 30°의 각도로 배열되는 것을 특징으로 하는 자기 밸브.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 아마추어는 대칭적인 디자인인 것을 특징으로 하는 자기 밸브.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 제 1 홈 및 상기 제 2 홈 각각은 선형 V-형 홈인 것을 특징으로 하는 자기 밸브.
  7. 유체 제어를 위한 자기 밸브로서,
    베이스 영역, 원통형인 측면 영역, 헤드 영역 및 상기 헤드 영역과 상기 측면 영역 사이에 형성되는 이행 영역을 포함하는 아마추어,
    상기 아마추어에 연결되는 밸브 부재,
    아마추어가 위치되는 아마추어 하우징부 및
    상기 이행 영역 내에 형성되고, 상기 측면 영역 및 상기 헤드 영역 사이의 유체 흐름을 가능하게 하도록 구성되는 제 1 홈을 구비하고,
    상기 아마추어와 상기 아마추어 하우징부 사이에 유동 패스가 형성되고, 상기 유동 패스는 하부 아마추어 챔버로부터 상부 아마추어 챔버로 그리고 다시 상기 하부 아마추어 챔버로 연장되고,
    상기 측면 영역은 제 1 편평부를 갖는 원통형인 외부 표면을 포함하고, 상기 제 1 편평부는 (1) 상기 원통형인 외부 표면의 외주 내에 형성되고, (2) 상기 아마추어의 종축에 평행한 제 1 면 내에서 연장하고, (3) 상기 제 1 홈이 상기 제 1 편평부 내로 개방되도록 상기 베이스 영역으로부터 상기 이행 영역으로 연장하는 것을 특징으로 하는 자기 밸브.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 아마추어는 상기 헤드 영역, 제 1 이행 영역, 제 1 측면 영역, 상기 제 1 측면 영역으로부터 외측으로 연장하는 제 2 이행 영역, 상기 제 1 측면 영역보다 더 큰 직경을 갖는 제 2 측면 영역 및 상기 베이스 영역에 의해 형성되는 벨 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 자기 밸브.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 이행 영역 내에서 형성되고, 상기 측면 영역 및 상기 헤드 영역 사이의 유체 흐름을 가능하게 하도록 구성된 제 2 홈을 추가로 구비하고,
    상기 측면 영역의 상기 원통형인 외부 표면은 제 2 편평부를 포함하고, 상기 제 2 편평부는 (1) 상기 원통형인 외부 표면의 외주 내에 형성되고, (2) 상기 아마추어의 종축에 평행한 제 2 면 내에서 연장하고, (3) 상기 제 2 홈이 상기 제 2 편평부 내로 개방되도록 상기 베이스 영역으로부터 상기 이행 영역으로 연장하는 것을 특징으로 하는 자기 밸브.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 제 1 면 및 상기 제 2 면은 서로에 대해 평행한 것을 특징으로 하는 자기 밸브.
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