KR102424668B1 - 솔레노이드 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유로가 형성된 부품 간 조립구조 개선을 통해 제품의 제조 및 성능의 산포를 줄이는 솔레노이드 밸브에 관한 것으로, 본 발명에서는 내부의 작동공간 내에서 아마추어가 직선 이동되고, 하우징의 바닥면에 지지되는 단부에 코어 유로가 형성되는 코어; 상기 코어의 단부에 상대 회전이 구속되는 상태로 결합되고, 상기 코어 유로와 연통되도록 폴 유로가 형성된 폴;을 포함하여 구성되는 솔레노이드 밸브가 소개된다.

Description

솔레노이드 밸브{Solenoid valve}

본 발명은 유로가 형성된 부품 간 조립구조 개선을 통해 제품의 제조 및 성능의 산포를 줄이는 솔레노이드 밸브에 관한 것이다.

솔레노이드 밸브는 전기를 통전시키면, 자장의 힘에 의해 아마추어가 작동하여 유로가 열리고 닫히는 전자밸브이다.

솔레노이드 밸브는 크게 전원을 공급받아 자력을 발생시키는 자로부와, 상기 자로부로부터 발생된 자력에 의해 스풀 등의 구성부품을 작동시켜 작동유의 공급통로를 개방 또는 차단하는 유로제어부로 나누어진다.

한편, 자로부 내부에서 아마추어가 직선 이동하는 과정에서 마찰을 저감할 수 있도록 코어 내부의 작동공간에 유체가 충전된다.

이러한 유체는 아마추어의 이동시 솔레노이드 밸브의 외부로 배출되거나 솔레노이드 밸브의 내부로 유입된다.

하지만, 작동공간 내부에 채워지는 유체로 인해 아마추어의 이동시 부압이 형성되어 아마추어의 원활한 이동을 방해하는 문제가 있다.

이 같은 문제를 해소하기 위해 작동공간과 솔레노이드 밸브의 외부를 연통하는 통기구조가 적용되고 있다.

즉, 자로부를 구성하는 부품에 유로를 형성함으로써, 유로를 통해 오일이 유동되도록 구성하게 된다.

하지만, 솔레노이드 밸브의 조립과정에서 부품의 조립방향에 따라 유로의 위치가 달라지게 됨으로써, 솔레노이드 밸브 제품 별로 유체의 경로가 달라지게 되고, 이는 솔레노이드 밸브의 통기성능 산포를 유발하는 문제가 있다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

KR 10-2006841 B1 KR 10-1093449 B1

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 유로가 형성된 부품 간 조립구조 개선을 통해 제품의 제조 및 성능의 산포를 줄이는 솔레노이드 밸브를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 내부의 작동공간 내에서 아마추어가 직선 이동되고, 하우징의 바닥면에 지지되는 단부에 코어 유로가 형성되는 코어; 상기 코어의 단부에 상대 회전이 구속되는 상태로 결합되고, 상기 코어 유로와 연통되도록 폴 유로가 형성된 폴;을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 코어의 단부에 끼움부가 형성되고; 상기 폴의 중앙에 끼움부에 대응하는 형상의 끼움홈부가 형성되어 끼움부가 삽입되며; 상기 끼움부가 끼움홈부 내에 특정 각도에서만 삽입되도록 끼움구조가 형성될 수 있다.

상기 끼움구조는, 상기 끼움부 외주면에 수평하게 절개된 형상으로 외주단차면이 형성되고; 상기 끼움홈부의 내주면에 상기 외주단차면에 대응하는 형상의 내주단차면이 형성될 수 있다.

상기 아마추어의 축방향으로 아마추어 유로가 관통 형성되고; 상기 아마추어 유로가 코어 유로와 인접한 위치에서 연통되게 형성될 수 있다.

상기 코어 유로가 코어의 단부 테두리에 반경방향으로 형성되고; 상기 폴 유로가 상기 코어 유로와 이어지는 부분에 형성될 수 있다.

상기 코어 유로는 상기 폴 유로와 이어지는 부분에만 형성될 수 있다.

상기 폴 유로는, 상기 코어 유로와 이어지는 부분에 반경방향으로 형성된 제1폴 유로; 상기 제1폴 유로와 이어지고, 폴의 축방향으로 관통하여 형성된 제2폴 유로;를 포함할 수 있다.

상기한 과제 해결수단을 통해 본 발명은, 상술한 바와 같이, 본 발명은 솔레노이드 밸브의 조립시, 코어와 폴이 서로에 대해 위치 고정되어 조립됨으로써, 조립되는 제품 모두 코어 유로와 폴 유로의 위치를 동일한 경로로 유지시킬 수 있게 된다. 따라서, 솔레노이드 밸브의 작동시 유로를 따라 유동되는 오일의 제품 간 유동 편차가 크지 않아, 통기성능을 균일하게 유지키는 것은 물론, 제조/성능의 산포를 줄이는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 솔레노이드 밸브의 단면 구조를 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 자로부 내의 유로 구조를 설명하기 위한 도면.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 코어와 폴의 결합구조를 설명하기 위한 도면.
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 코일어셈블리와 폴의 결합관계를 설명하기 위한 도면.

본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 적용 가능한 솔레노이드 밸브의 단면 구조를 도시한 도면으로, 하우징(10) 내부에 코어(20)가 장착되고, 상기 코어(20)와 하우징(10) 사이에 코어(20)를 감싸는 형상으로 코일어셈블리(40)가 설치되며, 상기 코어(20) 내부에 아마추어(30)가 장착된다.

그리고, 상기 코어(20)의 단부에 스풀(61)의 작동을 통해 유압의 제어가 가능한 플랜지(60)가 조립된다.

도면을 참조하여, 상기 솔레노이드 밸브에 대해 조금 더 구체적으로 살펴보면, 먼저 하우징(10)은 상단이 개구되고 하단이 막혀진 원통형의 형상으로 형성된 것으로, 상기 하우징(10) 내부에 코어(20)가 구비된다.

예컨대, 상기 하우징(10)의 상단 개구부 내주면에 코어(20)의 상단 테두리가 지지되면서 삽입되고, 상기 코어(20)의 하단이 하우징(10)의 바닥면에 지지되는 구조가 된다.

그리고, 상기 코어(20)의 중단 외주면과 하우징(10)의 내주면 사이에 코일어셈블리(40)가 삽입된다.

상기 코일어셈블리(40)는 상하단 중앙이 개구된 형상으로 보빈(41)이 형성되고, 상기 보빈(41)의 둘레를 감싸는 형상으로 코일(43)이 구비되어 구성된다. 이때에, 상기 보빈(41)의 하단 둘레에 하우징(10)의 내면을 향하여 컨택트플래그가 구비될 수 있고, 상기 컨택트플래그에 대응하는 하우징(10)의 하단 외부에는 컨택트가이드가 결합될 수 있다.

아울러, 상기 코어(20)의 중앙 하단에 하우징(10)의 바닥면과 이어지는 작동공간(s)이 형성되고, 상기 작동공간(s) 구간 내에서 상하 길이방향을 따라 이동 가능한 아마추어(30)가 구비될 수 있다.

상기 아마추어(30)는 상기 작동공간(s)의 상하구간 길이보다 짧은 원기둥 형상으로 형성되어 상기 작동공간(s) 내에 삽입되고, 상기 아마추어(30)의 상단 중앙에는 상하 길이방향으로 길게 형성된 로드(31)가 결합되어, 상기 로드(31)가 작동공간(s) 상부의 코어(20)부분에 관통 구비된다.

그리고, 상기 코어(20)의 상단에 오일 유로를 형성하는 플랜지(60)의 하단이 결합된다. 상기 플랜지(60)는 상하 길이방향으로 길게 형성되어 내부에 스풀(61)이 상하 직선 이동 가능하게 삽입된 것으로, 상기 스풀(61)의 하단이 로드(31)의 상단에 지지되어 아마추어(30)의 상부 이동시 로드(31)와 함께 스풀(61)이 상부로 직선 이동된다.

또한, 상기 플랜지(60)의 상단이 캡에 의해 차단되고, 상기 스풀(61)과 캡 사이에 스프링(62)이 설치되어 상부로 이동된 스풀(61)을 하부로 복원 이동시킬 수 있게 된다.

아울러, 상기 플랜지(60) 중단에는 반경방향으로 오일공급홀 및 오일배출홀 등이 형성되어 스풀(61)의 위치에 따라 유압을 형성하거나, 유압을 해제하도록 제어할 수 있다.

한편, 도 2는 본 발명에 따른 유로 구조를 설명하기 위한 도면이고, 도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 코어(20)와 폴(50)의 결합구조를 설명하기 위한 도면이다.

도면을 참조하면, 본 발명은 내부의 작동공간(s) 내에서 아마추어(30)가 직선 이동되고, 하우징(10)의 바닥면에 지지되는 단부에 코어 유로(22)가 형성되는 코어(20); 상기 코어(20)의 단부에 상대 회전이 구속되는 상태로 결합되고, 상기 코어 유로(22)와 연통되도록 폴 유로(52)가 형성된 폴(50);을 포함하여 구성이 된다.

구체적으로, 상기 코어(20)의 하단이 하우징(10)의 바닥면에 지지되고, 상기 코어(20)의 하단 일부에 홈 형상으로 파여진 코어 유로(22)가 형성된다. 즉, 상기 코어(20)의 하단 테두리 중 홈 형상 부분만 하우징(10)의 바닥면과 접촉되지 않아, 상기 홈 부분이 코어 유로(22)가 되는 구조가 된다.

아울러, 상기 코어(20)의 하단에 폴(50)이 삽입되어 코어(20)와 폴(50)이 서로에 대해 위치 고정되고, 상기 폴(50)이 하우징(10)의 바닥면 테두리에 지지된다. 그리고, 상기 폴(50)의 일부에 폴 유로(52)가 형성되고, 상기 폴 유로(52)가 상기 코어 유로(22)와 연통되는 구조가 된다.

즉, 솔레노이드 밸브의 조립시, 코어(20)와 폴(50)이 서로에 대해 구속상태로 조립됨으로써, 솔레노이드 밸브 제품 모두 코어 유로(22)와 폴 유로(52)의 위치를 동일한 경로로 유지시키게 된다.

따라서, 솔레노이드 밸브의 작동시 유로를 따라 유동되는 오일의 제품 간 유동 편차가 크지 않아, 통기성능을 균일하게 유지키는 것은 물론, 제조/성능의 산포를 줄일 수 있게 된다.

아울러, 도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에서 상기 코어(20)와 폴(50)의 상대 회전을 구속하기 위해, 상기 코어(20)의 단부에 끼움부(24)가 형성되고; 상기 폴(50)의 중앙에 끼움부(24)에 대응하는 형상의 끼움홈부(54)가 형성되어 끼움부(24)가 삽입될 수 있다.

특히, 상기 끼움부(24)가 끼움홈부(54) 내에 특정 각도에서만 삽입되도록 끼움구조가 형성될 수 있다.

즉, 상기 끼움부(24)와 끼움홈부(54)에 형성된 끼움구조에 의해 특정 회전위치에서만 끼움부(24)가 끼움홈부(54)에 끼워질 수 있게 된다.

구체적으로, 상기 끼움구조는, 상기 끼움부(24) 외주면에 수평하게 절개된 형상으로 외주단차면(24a)이 형성되고; 상기 끼움홈부(54)의 내주면에 상기 외주단차면(24a)에 대응하는 형상의 내주단차면(54a)이 형성된 구조일 수 있다.

예컨대, 상기 외주단차면(24a)은 상기 끼움부(24)의 외주면 중 한 부분이 축방향으로 수평하게 절개된 형상으로 형성된다. 그리고, 상기 내주단차면(54a)은 끼움홈부(54)의 내주면 중 한 부분이 축방향으로 수평하게 덧붙여진 형상으로 형성됨으로써, 끼움부(24)가 끼움홈부(54) 내에 끼워지는 경우 외주단차면(24a)이 내주단차면(54a)이 접촉되면서 끼워지게 된다.

따라서, 코어(20)와 폴(50)의 회전방향에 대한 조립위치가 특정 위치로 규제됨으로써, 솔레노이드 밸브의 조립시 코어 유로(22)와 폴 유로(52)의 위치를 동일한 경로로 유지시킬 수 있게 된다.

한편, 도 2를 참조하면, 본 발명에서는 상기 아마추어(30)의 축방향으로 아마추어 유로(32)가 관통 형성되고; 상기 아마추어 유로(32)가 코어 유로(22)와 인접한 위치에서 연통되게 형성될 수 있다.

구체적으로, 상기 아마추어(30) 내부에 아마추어(30)가 이동하는 직선이동방향을 따라 아마추어 유로(32)가 형성된다.

아울러, 상기 하우징(10)의 바닥면 중앙에 유로형성돌기(12)가 형성되어, 상기 유로형성돌기(12)에 아마추어(30)의 하단 중앙부분이 지지된다.

이에, 상기 유로형성돌기(12)에 의해 아마추어(30)의 밑면과 하우징(10)의 바닥면 사이에 소정의 갭(g)이 형성되고, 상기 갭(g) 내부의 공간 역시 유로의 역할을 하게 된다.

그리고, 상기 아마추어 유로(32)와 가까운 코어(20)의 하단 테두리에 코어 유로(22)가 형성된다.

즉, 상기 아마추어 유로(32)는 코어 유로(22)와 가까이 위치한 갭(g) 내부 공간과 이어지고, 상기 갭(g) 내부 공간이 코어 유로(22)와 이어지게 됨으로써, 아마추어(30)에서 코어(20)로 이어지는 오일 유로를 형성하게 된다.

더불어, 도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명은 상기 코어 유로(22)가 코어(20)의 단부 테두리에 반경방향으로 형성되고; 상기 폴 유로(52)가 상기 코어 유로(22)와 이어지는 부분에 형성될 수 있다.

예컨대, 상기 코어 유로(22)가 끼움부(24)의 테두리 일부에 형성되고, 상기 폴 유로(52)가 끼움홈부(54)의 내주면 테두리 중 상기 코어 유로(22)에 대응하는 위치에 형성됨으로써, 코어 유로(22)와 폴 유로(52)가 직접적으로 이어지는 구조가 된다.

따라서, 코어 유로(22)에서 폴 유로(52)로 이어지는 오일 유로를 형성하게 된다.

아울러, 상기 코어 유로(22)는 상기 폴 유로(52)와 이어지는 부분에만 형성될 수 있다.

즉, 상기 코어 유로(22)가 끼움부(24)의 테두리 중 한 부분에만 형성되고, 상기 폴 유로(52)가 끼움홈부(54)의 테두리 중 한 부분에만 형성될 수 있다.

더불어, 도 2를 참조하면, 상기 폴 유로(52)는, 상기 코어 유로(22)와 이어지는 부분에 반경방향으로 형성된 제1폴 유로(52a); 상기 제1폴 유로(52a)와 이어지고, 폴(50)의 축방향으로 관통하여 형성된 제2폴 유로(52b);을 포함하여 구성이 된다.

예컨대, 상기 끼움홈부(54)의 내주면에서 외측반경으로 제1폴 유로(52a)가 형성되고, 상기 제1폴 유로(52a)의 외측 단부에서 폴(50)의 축방향으로 제2폴 유로(52b)가 형성된다.

이때에, 도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 코일어셈블리(40)를 구성하는 보빈(41)의 외주면에 축방향으로 보빈 유로(42)가 형성되고, 상기 제2유로가 상기 보빈 유로(42)와 이어지게 된다. 그리고, 도면으로 도시하지는 않았으나, 상기 보빈 유로(42)의 상단에 유로가 형성되고, 상기 유로가 솔레노이드 밸브 외부로 이어져 솔레노이드 밸브 내부의 오일을 외부로 배출할 수 있게 된다.

따라서, 상기 폴 유로(52)에서 보빈 유로(42)를 통해 솔레노이드 밸브 외부로 이어지는 유로를 형성할 수 있게 된다.

한편, 도 2를 참조하여, 본 발명에 따른 솔레노이드 밸브를 이용한 유압 형성 및 해제작용과 그에 따른 솔레노이드 밸브 내부의 오일 거동에 대해 설명하면, 코일(43)에 전류가 인가되면 코일(43)의 자기력에 의해 아마추어(30)가 상부로 이동되면서 로드(31)와 스풀(61) 역시 상부로 이동된다.

이에, 스풀(61)에 의해 플랜지(60)에 형성된 유로들이 닫히거나 열리게 되면서, 솔레노이드 밸브에 의해 유압을 형성하는 기구 내부에서 오일이 빠져나가 최소 유압이 형성된다.

반면, 코일(43)에 인가된 전류가 해제되면 스프링(62)의 탄성력에 의해 아마추어(30)가 하부로 이동되면서 로드(31)와 스풀(61) 역시 하부로 이동된다.

이에, 스풀(61)에 의해 플랜지(60)에 형성된 유로들이 닫히거나 열리게 되면서, 솔레노이드 밸브에 의해 유압을 형성하는 기구 내부에 오일이 채워지게 되어 최대 유압이 형성된다.

특히, 상기 아마추어(30)가 작동공간(s) 내에서 상부 또는 하부로 이동됨에 따라 유로 내부에 존재하는 오일이 아마추어(30)가 이동되는 방향을 따라 유동됨으로써, 아마추어(30)의 마찰을 저감하면서 아마추어(30)가 원활하게 이동된다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 솔레노이드 밸브의 조립시, 코어(20)와 폴(50)이 서로에 대해 구속상태로 조립됨으로써, 조립되는 제품 모두 코어 유로(22)와 폴 유로(52)의 위치를 동일한 경로로 유지시킬 수 있게 된다.

따라서, 솔레노이드 밸브의 작동시 유로를 따라 유동되는 오일의 제품 간 유동 편차가 크지 않아, 통기성능을 균일하게 유지키는 것은 물론, 제조/성능의 산포를 줄일 수 있게 된다.

한편, 본 발명은 상기한 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

10 : 하우징
12 : 유로형성돌기
20 : 코어
22 : 코어 유로
24 : 끼움부
24a : 외주단차면
30 : 아마추어
31 : 로드
32 : 아마추어 유로
40 : 코일어셈블리
41 : 보빈
42 : 보빈 유로
43 : 코일
50 : 폴
52 : 폴 유로
52a : 제1폴 유로
52b : 제2폴 유로
54 : 끼움홈부
54a : 내주단차면
60 : 플랜지
61 : 스풀
62 : 스프링
g : 갭

Claims (7)

1. 내부의 작동공간 내에서 아마추어가 직선 이동되고, 하우징의 바닥면에 지지되는 단부에 코어 유로가 형성되는 코어;
   상기 코어의 단부에 상대 회전이 구속되는 상태로 결합되고, 상기 코어 유로와 연통되도록 폴 유로가 형성된 폴;을 포함하고,
   상기 코어의 단부에 끼움부가 형성되고;
   상기 폴의 중앙에 끼움부에 대응하는 형상의 끼움홈부가 형성되어 끼움부가 삽입되며;
   상기 끼움부가 끼움홈부 내에 특정 각도에서만 삽입되도록 끼움구조가 형성된 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 끼움구조는,
   상기 끼움부 외주면에 수평하게 절개된 형상으로 외주단차면이 형성되고;
   상기 끼움홈부의 내주면에 상기 외주단차면에 대응하는 형상의 내주단차면이 형성된 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 아마추어의 축방향으로 아마추어 유로가 관통 형성되고;
   상기 아마추어 유로가 코어 유로와 인접한 위치에서 연통되게 형성된 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 코어 유로가 코어의 단부 테두리에 반경방향으로 형성되고;
   상기 폴 유로가 상기 코어 유로와 이어지는 부분에 형성된 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.
6. 청구항 4에 있어서,
   상기 코어 유로는 상기 폴 유로와 이어지는 부분에만 형성된 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.
7. 청구항 4에 있어서,
   상기 폴 유로는,
   상기 코어 유로와 이어지는 부분에 반경방향으로 형성된 제1폴 유로;
   상기 제1폴 유로와 이어지고, 폴의 축방향으로 관통하여 형성된 제2폴 유로;을 포함하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.

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