KR102200067B1

KR102200067B1 - 차량용 솔레노이드 장치

Info

Publication number: KR102200067B1
Application number: KR1020190087367A
Authority: KR
Inventors: 이경민
Original assignee: 주식회사 인팩
Priority date: 2019-07-19
Filing date: 2019-07-19
Publication date: 2021-01-08

Abstract

본 발명은 차량용 솔레노이드 장치에 관한 것으로, 플런저의 내주면과 외주면이 로드와 코어에 의해 모두 가이드되어 밸브부재의 작동이 정확해지고, 로드와 플런저의 사이에 통로가 형성되어 플런저의 양단에 압력 평형이 이루어짐으로써 밸브부재를 보다 작은 힘으로 작동시킬 수 있게 된다.

Description

차량용 솔레노이드 장치{SOLENOID DEVICE FOR VEHICLE}

본 발명은 솔레노이드 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 엔진에 사용되는 솔레노이드 장치에 관한 것이다.

차량의 엔진에 적용되는 솔레노이드 장치는 주로 유로 개폐 및 개도량 조절을 위한 밸브로 사용된다. 예를 들어 연료증발가스를 엔진으로 공급하여 연소시키기 위한 PCSV(Purge control solenoid valve)와, 배기가스를 엔진으로 재순환시켜주는 EGR 밸브, 터보차저 시스템에서 과급 압력을 조절하기 위한 웨이스트게이트 밸브(wastegate valve) 등에 사용될 수 있다.

솔레노이드 장치는 크게 코일과 가동체를 포함하는데, 코일에 전류가 공급되어 자기장이 형성되면 코일 주변의 자성체 부품을 매개로 전자기력이 형성되고, 그 전자기력에 의해 가동체가 작동되며, 이에 가동체의 일측 단부에 장착된 밸브부재가 유로를 개폐하게 된다.

또한 솔레노이드 장치의 컴팩트한 구성과 상기 가동체의 직진 운동성을 확보하기 유리하도록 솔레노이드 장치를 구성하는 부품들은 대부분 원통 형상으로 형성되고, 부품들이 서로 겹쳐진 동심체 구조를 이룬다.

한편, 상기 가동체는 코일이 감겨지는 보빈의 내측에 설치된 원통형 부품의 내경부에 삽입되어 그 직선 이동이 안내되는데 직진성이 좋지 못할 경우 밸브부재의 유로 개폐가 정확하게 이루어지지 않게 되어, 유로 개폐 성능이 저하되는 문제점이 있었다.

또한, 상기 가동체의 작동 공간은 가동체에 의해 분리되어 가동체의 양단부에 서로 상이한 압력이 작용하게 되는데, 이러한 양단부의 압력차가 가동체의 작동에 저항으로 작용하여 솔레노이드 장치의 소비 전력을 증가시키는 문제점이 있었다. 이러한 문제점은 유로의 에어 입구 측에 고압이 형성되어 가동체를 입구 차단 방향으로 밀어주는 리턴스프링의 강도가 강하게 설정될수록 그 정도가 심해진다.

대한민국 공개특허공보 제2004-0005205호(2004.01.16.)

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 가동체의 직진성이 향상되어 밸브부재가 보다 정확하게 유로를 개폐할 수 있도록 된 차량용 솔레노이드 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 가동체 양단의 압력차가 해소되어 보다 작은 힘으로 가동체를 작동시킬 수 있게 됨에 따라 소비 전력이 감소될 수 있도록 된 차량용 솔레노이드 장치를 제공함에 또 다른 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 보빈에 코일이 감겨진 코일어셈블리와, 일체로 형성된 원판부와 원통부로 이루어지고 상기 원판부는 상기 코일어셈블리의 일측 단부에 접촉되며 상기 원통부는 상기 코일어셈블리의 내경부에 삽입 설치된 코어와, 상기 코일어셈블리와 코어를 수용하는 케이스와, 상기 코어의 내경부에 삽입되어 작동 경로가 가이드되는 플런저와, 상기 플런저의 일측 단부에 장착되어 유로를 개폐하는 밸브부재와, 상기 코어에 일단이 고정되고 타단은 상기 플런저의 내경부에 삽입되어 플런저의 작동 경로를 가이드하는 로드를 포함한다.

상기 로드의 외주면에 D컷팅부가 형성되어 로드와 플런저의 사이에 플런저의 축방향 양측 공간을 서로 연결하는 통로가 형성된다.

상기 플런저의 축방향 양측 공간은 코어와 플런저의 일측 단부 사이에 형성되는 제1공간과, 플런저의 타측 단부와 밸브부재 및 어댑터의 에어 입구 사이에 형성되는 제2공간이다.

상기 코어와 케이스를 둘러싸는 하우징이 형성되고, 그 하우징의 일측면에 가이드장착홈이 형성되며, 그 가이드장착홈에 가이드가 삽입 고정되고, 상기 밸브부재가 상기 가이드에 삽입되어 이동 경로가 직선으로 가이드된다.

상기 가이드의 내주면에 축방향으로 길게 가이드돌기가 형성되고, 상기 밸브부재의 외주면에 축방향으로 길게 가이드홈이 형성되며, 상기 가이드홈에 가이드돌기가 삽입되어 상기 밸브부재는 가이드의 내부에서 회전이 불가하고 축방향으로만 직선 이동된다.

상기 밸브부재는 상기 가이드의 내주면에 접촉하여 슬라이드되는 외벽체와, 상기 플런저의 일측 단부에 고정되는 고정단부와, 상기 외벽체와 고정단부를 연결하는 연결부를 포함한다.

상기 연결부에는 다수의 관통홀이 형성되어 밸브부재의 축방향 양측 공간이 서로 연통된다.

상기 밸브부재의 축방향 양측 공간은 밸브부재와 가이드와 하우징 및 플런저에 의해 형성되는 제3공간과, 플런저의 타측 단부와 밸브부재 및 어댑터의 에어 입구 사이에 형성된 제2공간이다.

상기 고정단부에 결합홀이 형성되고, 상기 플런저의 일측 단부에 돌출부가 형성되며, 상기 돌출부의 외측으로 고정단부가 결합되고, 상기 돌출부에 고정링이 결합되어 상기 고정단부가 플런저에 고정된다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따르면, 가동체(= 플런저)의 내주면과 외주면이 각각 로드와 코어에 의해 이동 경로가 안내되어 그 작동의 직진성이 향상됨으로써 밸브부재의 유로 개폐 정확성이 향상된다.

또한, 상기 밸브부재의 직진 이동을 안내하는 별도의 가이드가 구비됨으로써 밸브부재의 작동 정확성이 더욱 향상된다.

또한, 상기 가이드에 가이드돌기가 형성되고 밸브부재에 가이드홈이 형성되어, 가이드홈에 가이드돌기가 삽입됨으로써 밸브부재의 회전은 방지되고 축방향 직선 이동만 가능하게 된다. 따라서 밸브부재의 직선 이동이 더욱 정확하게 이루어질 뿐만 아니라 회전이 방지됨으로써 밸브부재의 밀폐 성능이 향상된다.

또한, 상기 로드의 외주면 일부가 평면으로 컷팅되어 가동체(= 플런저)의 내주면과 로드의 사이에 통로가 형성됨으로써 그 통로를 통해 가동체 양단의 압력 평형이 이루어지고, 이에 가동체 양단 압력차에 의한 작동 저항이 해소되고 리턴스프링의 강도를 감소시킬 수 있게 됨으로써 솔레노이드 장치의 소비 전력이 감소되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 솔레노이드 장치의 종단면로서 유로 차단 상태의 도면.
도 2는 도 1의 작동 상태도로서 유로 개방 상태의 도면.
도 3은 본 발명의 요부 구성인 플런저와 로드의 접촉 관계를 설명하기 위한 부분 절개 사시도.
도 4는 도 3에서 플런저와 로드의 정면도.
도 5는 본 발명에 따른 솔레노이드 장치의 밸브부재와 가이드의 저면도.
도 6은 본 발명에 따른 솔레노이드 장치의 저면 사시도.
도 7은 본 발명에 따른 솔레노이드 장치의 조립 설명도.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 첨부된 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의를 위해 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 솔레노이드 장치는, 보빈(11)에 코일(12)이 감겨진 코일어셈블리(10)와, 코일어셈블리(10)의 일측 단부에 접촉하면서 내경부에 삽입 설치된 코어(20)와, 상기 코일어셈블리(10)와 코어(20)를 수용하는 케이스(30)와, 상기 코어(20)의 내경부에 삽입되어 작동 경로가 가이드되는 플런저(40), 상기 플런저(40)의 일측 단부에 장착되어 유로를 개폐하는 밸브부재(50), 상기 코어(20)에 일단이 고정되고 타단은 상기 플런저(40)의 내경부에 삽입되어 플런저(40)의 작동 경로를 가이드하는 로드(60)를 포함한다.

상기 코일어셈블리(10), 코어(20), 케이스(30), 로드(60)는 조립된 상태에서 인서트 사출되어 외부가 플라스틱 재질의 하우징(70)에 의해 감싸진다.

상기 보빈(11)은 양단에 플랜지가 형성된 원통형 부품으로서 외주면에 상기 코일(12)이 감겨진다.

상기 코어(20)는 원판부와, 그 원판부와 일체로 형성된 원통부를 포함하며, 상기 원판부는 코일어셈블리(10)의 일측면에 접하고, 상기 원통부는 코일어셈블리(10)의 내경부에 삽입된다. 코어(20)의 원통부는 코일어셈블리(10)의 축방향 길이 전체를 관통하는 길이로 형성된다.

상기 하우징(70)에는 코일(12)에 전류를 공급하기 위해 전원선을 연결하는 커넥터(71)와, 조립 완료된 솔레노이드 장치를 유로가 형성된 어댑터(100)에 볼트 조립하기 위한 마운팅플랜지(72)가 형성된다. 마운팅플랜지(72)에는 볼트홀(72a)이 형성된다.

상기 커넥터(71)의 내부에는 코일(12)에 연결된 단자(71a)가 구비되어 전원선의 커넥터를 상기 커넥터(71)에 연결함으로써 코일(12)에 전류를 공급할 수 있도록 되어 있다. 전류의 공급 제어는 차량 엔진의 전자제어유니트(ECU)에 의해 이루어진다.

상기 플런저(40)는 축방향으로 중심부가 관통된 원통형으로 형성되며, 외주면이 코어(20)의 내주면에 접촉되어 작동 경로가 직선으로 가이드된다.

플런저(40)의 내경부는 중간의 단차를 기준으로 대경부(41)와 소경부(42)로 구분된다. 대경부(41)에는 부시(43)가 삽입되며, 로드(60)가 부시(43)를 관통하여 소경부(42)로 삽입된다.

부시(43)와 소경부(42)의 내경은 동일한 크기로 형성되며, 그 크기는 로드(60)의 외경과 동일하여(또는 미세하게 큼) 로드(60)의 외주면에서 부시(43) 및 소경부(42)의 내주면이 슬라이드되면서 플런저(40)의 직선 이동이 가이드된다.

플런저(40)의 일측 단부(코어(20) 내측으로 삽입된 단부)에는 플런저(40)가 코어(20)의 내측으로 이동하여 코어(20)의 내측 벽면에 충돌할 때 충격을 흡수하고 소음을 방지하기 위한 완충재(44)가 설치된다.

플런저(40)의 타측 단부(코어(20)의 외측으로 돌출되어 있는 단부)에는 외주면에 대해 작은 직경을 갖는 원통형의 돌출부(45)가 형성되며, 이 돌출부(45)에 상기 밸브부재(50)가 장착된다. 플런저(40)의 내측 홀 직경은 돌출부(45)에서도 동일하다.

밸브부재(50)는 원통형의 외벽체(51)와, 상기 플런저(40)의 돌출부(45)에 고정되는 고정단부(52), 상기 외벽체(51)와 고정단부(52)를 연결하는 연결부(53)를 포함한다.

외벽체(51)에는 제1시일링(54)이 구비되어 가이드(90)의 내주면과의 사이를 밀폐한다.

고정단부(52)에는 원형의 결합홀이 형성되어 있으며, 그 결합홀로 플런저(40)의 돌출부(45)가 삽입된 후 돌출부(45)의 외주에 고정링(55)이 끼워져서 고정단부(52)를 눌러줌으로써 플런저(40)의 단부에 밸브부재(50)가 고정된다.

상기 연결부(53)는 외벽체(51)와 고정단부(52)를 연결하는 경사면으로서 대략 원추 형상을 가진다.

상기 외벽체(51)의 일측 단부(고정단부(52)에서 먼쪽의 단부)에는 원주 방향 전체에 링 형상의 제2시일링(56)이 설치된다.

상기 로드(60)는 코어(20)의 중심에 삽입 고정되어 있으며, 그 외주를 감싸는 형태로 리턴스프링(80)이 구비된다.

리턴스프링(80)의 일단은 플런저(40)의 대경부(41)로 삽입되어 부시(43)에 지지되고, 타단은 코어(20)에 형성된 스프링지지홈(21)에 삽입되어 지지된다. 또는 스프링지지홈(21)이 깊게 성형되고 그 내부에 또 다른 부시(22)가 삽입되며 그 부시(22)의 일단부에 리턴스프링(80)의 단부가 지지될 수 있다. 리턴스프링(80)은 항상 플런저(40)를 코어(20)의 외측으로 밀어주는 방향으로 탄성력을 가한다.

상기 하우징(70)에서 마운팅플랜지(72)가 형성된 쪽의 단면에는 원형의 가이드장착홈(73)이 형성된다. 가이드장착홈(73)은 상기 코일어셈블리(10), 코어(20), 케이스(30), 플런저(40), 로드(60) 등과 동심의 위치에 형성된다.

상기 가이드장착홈(73)에는 대략 원통형의 가이드(90)가 삽입 장착된다. 가이드장착홈(73)에 장착된 가이드(90)는 견고하게 고정되어 축방향 및 원주방향으로 거동이 불가하다.

가이드(90)의 내경부에는 상기 밸브부재(50)가 삽입된다. 가이드(90)의 내경은 밸브부재(50)의 외경과 동일하여(또는 미세하게 큼) 가이드(90)의 내주면에 밸브부재(50)의 외주면이 슬라이드되면서 밸브부재(50)의 작동 경로가 직선으로 안내된다. 상기 가이드(90)와 그에 삽입된 밸브부재(50)도 원통 형상의 부품으로서 상기 코일어셈블리(10), 코어(20), 케이스(30), 플런저(40), 로드(60) 등과 모두 동심 관계에 있다.

상기와 같이 구성된 솔레노이드 장치는 유로가 형성된 어댑터(100)에 장착되어 사용된다. 어댑터(100)에는 상기 가이드(90)와 밸브부재(50)를 수용하는 내부공간(110)이 형성되어 그 내부공간(110)의 일측으로 상기 가이드(90)가 삽입 결합되고, 타측에는 에어가 유입되는 입구(120)가 내측을 향해 원형 관 형태로 돌출 형성된다. 입구(120)의 단부 직경은 상기 밸브부재(50)의 외벽체(51) 직경과 유사하여 외벽체(51)의 단부가 입구(120)의 단부에 맞닿도록 되어 있다. 실제로는 외벽체(51)에 설치된 상기 제2시일링(56)이 입구의 단부에 맞닿는다.

또한 어댑터(100)에는 상기 내부공간(110)의 측부에 원형 관 형태로 연결되는 출구(130)가 형성된다.

도 1은 코일(12)에 전류가 공급되지 않은 전원 off 상태로서, 이 상태에서는 리턴스프링(80)에 의해 플런저(40)가 코어(20)의 외측 방향으로 밀려져서 밸브부재(50)가 입구(120)쪽으로 밀려져 맞닿는다. 이때 밸브부재(50)의 외벽체(51) 단부와 입구(120)의 단부가 원주 방향 전체에서 서로 맞닿아 입구(120)가 완전히 차단됨으로써 입구(120)에서 출구(130)쪽으로 에어가 흐를 수 없게 된다. 이때 외벽체(51)의 단부에 설치된 제2시일링(56)에 의해 그 밀폐 및 차단 성능이 더욱 향상된다.

상기 코일(12)에 전류가 공급되는 전원 on시에는 도 2와 같이, 코일(12)의 주변에 자기장이 형성되고, 코어(20)로 자속이 집중되어 플런저(40)를 끌어당기는 전자기력이 형성된다. 따라서 플런저(40)가 리턴스프링(80)을 압축시키는 방향으로 이동하여 밸브부재(50)가 입구(120)로부터 분리되며, 이에 유로가 연결되어 입구(120)로 유입된 에어가 출구(130)로 배출될 수 있게 된다.

한편, 상기와 같이 코일(12)에 의해 형성되는 전자기력과 리턴스프링(80)의 탄성 반력에 의해 플런저(40)가 이동할 때, 플런저(40)는 외주면이 코어(20)의 내주면에 의해 가이드될 뿐만 아니라 내주면(정확하게는 부시(43)와 소경부(42)의 내주면)이 로드(60)의 외주면에 의해 가이드됨으로써 반경 방향의 유동 없이 매우 정확한 직선 경로를 따라 이동하게 된다.

또한, 상기 코어(20), 플런저(40), 로드(60)에 대해 가이드(90)와 밸브부재(50)의 중심축이 동일하고, 밸브부재(50)의 외주면이 가이드(90)의 내주면에 의해 가이드되고 있기 때문에 밸브부재(50) 자체도 정확한 직선 이동 경로를 가진다.

상기와 같이, 플런저(40)와 밸브부재(50)가 정확한 직선 경로를 따라 작동됨으로써 밸브부재(50)에 의한 입구(120)의 개폐 작동이 매우 정확하게 이루어질 수 있다.

한편, 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 로드(60)에서 코어(20)에 삽입되어 있지 않은 부분에는 외주면 양측에 D컷팅부(61)가 형성된다. 상기 D컷팅부(61)는 로드(60)의 외주면 일부가 단면상으로 볼 때 D자 형상으로 제거되어 형성된 공간이다.

상기 D컷팅부(61)에 해당되는 로드(60)의 외측면은 평면으로서 그 평면은 부시(43)의 내주면 및 플런저(40) 소경부(42)의 내주면에 접촉하지 않으므로 로드(60)와 부시(43)의 사이 및 로드(60)와 플런저(40)의 소경부(42) 사이에는 에어가 소통할 수 있는 통로가 형성된다. 즉 상기 D컷팅부(61)에 의해서 플런저(40)의 축방향 양측 공간을 연결하는 통로가 형성된다.

상기 D컷팅부(61)에 의한 통로가 존재하지 않을 때는 플런저(40)의 양측 공간 즉, 플런저(40)의 일측 단부와 코어(20) 사이의 공간(제1공간(200))과, 플런저(40)의 타측 단부와 밸브부재(50)와 어댑터(90)의 에어 입구(120)에 의해 형성된 공간(제2공간(210)) 간의 에어 소통이 매우 어려웠다(코어(20) 내주면과 플런저(40) 외주면 사이의 미세 간극을 통해 미량의 에어 소통이 가능하기는 하다). 따라서 플런저(40)가 코어(20) 내측 방향으로 이동할 때 상기 제1공간(200)의 에어 압력이 저항으로 작용하여 플런저(40)의 이동에 힘이 많이 필요하였다.

또한 상기 리턴스프링(80)은 제2공간(210)에 고압이 작용하는 경우에도 그에 대항하여 플런저(40)를 밀어 밸브부재(50)의 닫힘 상태를 유지할 수 있어야만 하기 때문에 제2공간(210)에 형성될 수 있는 최대 압력을 이기고 플런저(40)를 밀어줄 수 있는 탄성강도를 가져야만 한다. 이와 같은 리턴스프링(80)의 강한 반력 역시 플런저(40)의 이동에 저항으로 작용하므로 유로 개방을 위해 플런저(40)를 작동시키기 위해서는 강력한 전자기력이 필요하며, 이에 소비 전력량이 크게 증가된다.

그러나, 본 발명은 상기 D컷팅부(61)에 의해 형성된 로드(60)와 플런저(40) 사이의 통로를 통해 제1공간(200)과 제2공간(210)간의 에어 소통이 가능하고, 이에 항상 제1공간(200)과 제2공간(210)의 압력이 항상 동일한 압력 평형 상태가 된다.

따라서 기본적으로 플런저(40)가 코어(20)의 내측으로 이동할 때 제1공간(200)의 에어 압축에 따른 저항이 발생하지 않는다. 또한 제2공간(210)의 고압 작용에 대비하여 리턴스프링(80)의 탄성강도를 높게 설정할 필요가 없으므로 플런저(40)와 밸브부재(50)의 중량을 이동시킬 수 있을 정도의 탄성 반력을 갖는 리턴스프링(80)을 사용하면 된다.

따라서 유로 개방을 위해 플런저(40)를 이동시킬 때 필요한 전자기력의 크기가 크게 감소되며, 이에 소비 전력량이 대폭 감소된다.

한편, 플런저(40)의 이동시 밸브부재(50)는 항상 일체로 함께 이동되는데, 밸브부재(50)와 가이드(90)와 하우징(70) 및 플런저(40)에 의해 형성되는 가이드(90) 내부의 공간(제3공간(220))도 밸브부재(50)가 가이드(90) 내측으로 이동할 때 에어가 압축되면서 저항이 발생된다.

이의 해결을 위해 상기 밸브부재(50)의 연결부(53)에는 원주 방향으로 일정 간격마다 관통홀(53a)이 형성된다.

상기 관통홀(53a)에 의해 상기 제2공간(210)과 제3공간(220) 사이의 에어 소통이 가능하므로 밸브부재(50)가 가이드(90)의 내측으로 이동할 때 즉, 유로 개방을 위해 플런저(40)가 작동할 때 이를 방해하는 저항력이 발생하지 않게 된다.

따라서 플런저(40)를 유로 개방 방향으로 이동시키는데 필요한 전자기력의 크기가 더욱 감소되며, 이 또한 소비 전력량 감소에 도움이 된다.

도 5와 도 6은 본 발명에 따른 솔레노이드 장치의 저면도(도 5의 경우 하우징(70) 제외)와 저면 사시도이다. 도시된 바와 같이, 밸브부재(50)의 외주면 즉, 외벽체(51)의 외주면에는 축방향으로 직선형의 가이드홈(51a)이 형성되고, 이에 대응하여 가이드(90)의 내주면에는 역시 축방향 직선형의 가이드돌기(91)가 형성된다.

조립 상태에서 가이드돌기(91)는 가이드홈(51a)에 삽입된다. 가이드돌기(91)와 가이드홈(51a)은 가이드(90)와 밸브부재(50)의 원주 방향을 따라 등 간격으로 복수 개 형성될 수 있다. 도 5와 도 6에는 90°간격으로 총 4개소에 형성된 예가 도시되어 있다.

상기 가이드(90)는 설치 위치가 고정(축 방향 및 회전 방향 거동 불가)되어 있으므로 가이드돌기(91) 역시 일정 위치를 유지한다. 반면 밸브부재(50)는 플런저(40)와 함께 이동하며, 이때 밸브부재(50)는 가이드홈(51a)의 형성 방향인 축 방향으로만 이동 가능하다.

즉, 가이드홈(51a)과 가이드돌기(91)의 걸림 및 가이드 작용에 의해 밸브부재(50)는 회전은 불가하고 축 방향으로만 직선 이동된다.

따라서 밸브부재(50)의 직선 이동이 더욱 정확하게 이루어짐으로써 밸브부재(50)에 의한 유로 개폐 즉, 입구(120)의 개폐 작동이 보다 더 정확하게 이루어진다.

특히 밸브부재(50)의 회전이 불가함으로써 밸브부재(50)(더 정확히는 제2시일링(56))와 입구(120) 단부와의 밀착 상태가 견고하고 안정적으로 유지되어 밸브부재(50)의 입구(120) 밀폐 성능(유로 차단 성능)이 향상된다.

도 7은 본 발명에 따른 솔레노이드 장치의 최종 조립 과정을 도시한 것이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 솔레노이드 장치의 최종 조립시에는 보빈 어셈블리(A)와 플런저 어셈블리(B)를 서로 조립한다.

보빈 어셈블리(A)는 코일어셈블리(10), 코어(20), 케이스(30), 로드(60)의 조립 및 하우징(70)의 사출 성형이 완료된 상태의 것이고, 플런저 어셈블리(B)는 플런저(40)와 밸브부재(50) 및 가이드(90)의 조립이 완료된 상태의 것이다.

상기와 같이 각각의 조립이 완료된 보빈 어셈블리(A)와 플런저 어셈블리(B)가 준비된 상태에서 상기 로드(60)의 외주에 리턴스프링(80)을 끼우고, 로드(60)가 플런저(40)의 내경부로 삽입되도록 플런저(40)를 코어(20)의 내경부로 삽입한 후, 가이드(90)를 하우징(70)의 가이드장착홈(73)에 압입(또는 삽입 후 본딩)하여 고정하면 솔레노이드 장치의 조립이 완료된다.

상기와 같이 본 발명에 따른 솔레노이드 장치는 다수의 부품들을 보빈 어셈블리(A)와 플런저 어셈블리(B)로 선 조립한 후, 두 어셈블리를 간단히 삽입 결합 방식으로 조립하므로 최종 조립이 매우 용이하고 신속하게 이루어질 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

10 : 코일어셈블리 11 : 보빈
12 : 코일 20 : 코어
21 : 스프링지지홈 22 : 부시
30 : 케이스 40 : 플런저
41 : 대경부 42 : 소경부
43 : 부시 44 : 완충재
45 : 돌출부 50 : 밸브부재
51 : 외벽체 51a : 가이드홈
52 : 고정단부 53 : 연결부
53a : 관통홀 54 : 제1시일링
55 : 고정링 56 : 제2시일링
60 : 로드 61 : D컷팅부
70 : 하우징 71 : 커넥터
72 : 마운팅플랜지 73 : 가이드장착홈
80 : 리턴스프링 90 : 가이드
91 : 가이드돌기 100 : 어댑터
110 : 내부공간 120 : 입구
130 : 출구 200 : 제1공간
210 : 제2공간 220 : 제3공간
A : 보빈 어셈블리 B : 플런저 어셈블리

Claims

보빈에 코일이 감겨진 코일어셈블리와;
일체로 형성된 원판부와 원통부로 이루어지고, 상기 원판부는 상기 코일어셈블리의 일측 단부에 접촉되며, 상기 원통부는 상기 코일어셈블리의 내경부에 삽입 설치된 코어와;
상기 코일어셈블리와 코어를 수용하는 케이스와;
상기 코어의 내경부에 삽입되어 작동 경로가 가이드되는 플런저와;
상기 플런저의 일측 단부에 장착되어 유로를 개폐하는 밸브부재와;
상기 코어에 일단이 고정되고, 타단은 상기 플런저의 내경부에 삽입되어 플런저의 작동 경로를 가이드하는 로드와;
상기 로드의 외주를 감싸고, 일단이 상기 플런저에 형성된 대경부에 삽입되어 그 대경부에 먼저 삽입된 부시에 지지되며, 타단이 상기 코어에 형성된 스프링지지홈에 삽입되어 지지되는 리턴스프링;을 포함하고,
상기 코어와 케이스를 둘러싸는 하우징이 형성되고, 그 하우징의 일측면에 가이드장착홈이 형성되며, 그 가이드장착홈에 가이드가 삽입 고정되고, 상기 밸브부재가 상기 가이드에 삽입되어 가이드의 내주면에 밸브부재의 외주면이 슬라이드되면서 밸브부재의 작동 경로가 직선으로 가이드되는 것을 특징으로 하는 차량용 솔레노이드 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 로드의 외주면에 D컷팅부가 형성되어 로드와 플런저의 사이에 플런저의 축방향 양측 공간을 서로 연결하는 통로가 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 솔레노이드 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 플런저의 축방향 양측 공간은 코어와 플런저의 일측 단부 사이에 형성되는 제1공간과, 플런저의 타측 단부와 밸브부재 및 어댑터의 에어 입구 사이에 형성되는 제2공간인 것을 특징으로 하는 차량용 솔레노이드 장치.
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청구항 1에 있어서,
상기 가이드의 내주면에 축방향으로 길게 가이드돌기가 형성되고, 상기 밸브부재의 외주면에 축방향으로 길게 가이드홈이 형성되며, 상기 가이드홈에 가이드돌기가 삽입되어 상기 밸브부재는 가이드의 내부에서 회전이 불가하고 축방향으로만 직선 이동되는 것을 특징으로 하는 차량용 솔레노이드 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 밸브부재는 상기 가이드의 내주면에 접촉하여 슬라이드되는 외벽체와, 상기 플런저의 일측 단부에 고정되는 고정단부와, 상기 외벽체와 고정단부를 연결하는 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 솔레노이드 장치.
청구항 6에 있어서,
상기 연결부에는 다수의 관통홀이 형성되어 밸브부재의 축방향 양측 공간이 서로 연통된 것을 특징으로 하는 차량용 솔레노이드 장치.
청구항 7에 있어서,
상기 밸브부재의 축방향 양측 공간은 밸브부재와 가이드와 하우징 및 플런저에 의해 형성되는 제3공간과, 플런저의 타측 단부와 밸브부재 및 어댑터의 에어 입구 사이에 형성된 제2공간인 것을 특징으로 하는 차량용 솔레노이드 장치.
청구항 6에 있어서,
상기 고정단부에 결합홀이 형성되고, 상기 플런저의 일측 단부에 돌출부가 형성되며, 상기 돌출부의 외측으로 고정단부가 결합되고, 상기 돌출부에 고정링이 결합되어 상기 고정단부가 플런저에 고정되는 것을 특징으로 하는 차량용 솔레노이드 장치.