KR102531585B1 - 정방향 및 역방향 회로제어가 가능한 esc용 영구자석 솔레노이드밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 솔레노이드밸브의 코일 설치부위에 영구자석을 더 구비하여 코일의 계속적인 구동 없이도 유압의 제어가 가능할 뿐만 아니라 자체 발열을 감소하는 한편, 회로제어를 통해 코일에 정방향 또는 역방향 선택적으로 전류를 인가하여 코일의 자화를 조절하며 코일의 발열을 최소화하는 ESC용 영구자석 솔레노이드밸브에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 제동압을 생성하는 마스터 실린더로부터 각 차륜에 마련되어 제동압에 의해 제동되는 휠 실린더 방향으로 오일이 공급되도록 하는 브레이크 라인 및 휠 실린더로부터 마스터실린더 방향으로 오일이 환류하도록 하는 환류 라인의 유압을 제어하는 솔레노이드밸브(100); 솔레노이드밸브(100)와 결합되어 정방향 또는 역방향의 선택적 전류의 인가로 자화 내지 자화의 상태에서 원상회복되도록 함에 따라 솔레노이드밸브(100)의 동작을 제어하면서 발열을 최소화하는 영구자석및코일부(200); 로 구성하여 회로제어로 영구자석및코일부(200)에 인가되는 전류를 제어함에 따라 솔레노이드밸브(100) 동작의 유도와 영구자석및코일부(200)의 발열을 최소화하는 정방향 및 역방향 회로제어가 가능한 ESC용 영구자석 솔레노이드밸브에 관한 것이다.

Description

정방향 및 역방향 회로제어가 가능한 ESC용 영구자석 솔레노이드밸브 {SOLENOID VALVE FOR ELECTRONIC STABILITY CONTROL}

본 발명은 차량의 ESC시스템에 장착되어 마스터 실린더에서 발생하는 유압을 휠 실린더에 의해 제어하는 솔레노이드밸브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 솔레노이드밸브의 코일 설치부위에 영구자석을 더 구비하여 코일의 계속적인 구동 없이도 유압의 제어가 가능할 뿐 아니라 자체 발열을 감소하는 한편, 회로제어를 통해 코일에 정방향 또는 역방향 선택적으로 전류를 인가하여 코일의 자화를 조절함으로써 코일의 발열을 최소화하는 ESC용 영구자석 솔레노이드밸브에 관한 것이다.

차량의 주행중에 안정성을 향상시키기 위한 장치로서 제동시 슬립 방지를 위한 ABS 기술이 개시되고, 차량에 장착된 ABS는 제동시의 안정성을 확보한다.

그리고, ESC(Electronic stability control)는 ABS 기능은 물론 엔진 토크까지 제어해 위급한 상황에서 차량 자세를 안정적으로 유지해준다. 센서가 1개 필요한 ABS와 달리 ESC는 3개 이상의 센서가 동원되며 밸브도 추가로 들어간다. 외관상 거의 비슷한 두 제품은 차량 조립 시 운전석 브레이크 페달 위치와 가까운 엔진룸 안쪽에 장착된다. 미국 고속도로 안전보험협회(IIHS)에 따르면 ESC는 사망사고 위험을 32~56% 감소시키는 것으로 나타날 만큼 많이 차량에 필수적인 장치로 사용되고 있다.

일반적인 차량의 브레이크 유압 회로는 크게 제동 페달의 작동에 의해 유압을 발생시키는 마스터 실린더와 각각의 차륜에 설치되어 마스터 실린더에서 발생되는 유압에 의해 각 차륜을 제동하는 휠 실린더로 구분되며, 마스터 실린더와 휠 실린더 사이에는 차량의 제동시 슬립 방지를 위해 휠 실린더에 전달되는 유압을 제어하는 솔레노이드밸브 조립체가 설치된다.

이러한 솔레노이드밸브는 코일에 전원 인가되면, 코일 주변에 자기장이 형성되고 금속재질인 아마추어, 마그네트코어 및 코일 하우징이 자화되어 자기력을 발생한다.

이때 마그네트코어는 솔레노이드밸브 내부에 고정되어 있어 아마추어가 마그네트코어 쪽으로 움직인다.

플런저 하부에 결합된 스프링에 의해 플런저와 아마추어는 항상 붙어서 움직이므로 아마추어의 이동에 따라 플런저도 이동을 하게 되며, 아마추어와 플런저의 상, 하이동에 따라 플런저에 형성된 볼이 솔시트를 밀폐하거나 개방되어 마스터 실린더의 유압이 휠 실린더에 전달 또는 전달되지 않게 되는 것이다.

이때, 기존의 솔레노이드 밸브는 코일의 자기력에 의해 작동되고, 아마추어와 플런저를 통해 플런저에 형성된 볼이 솔시트를 밀폐하는 구간에서는 계속적으로 코일을 구동시켜야함으로 배터리가 과도하게 소모되고, 또한, 코일의 계속적인 구동에 의하여 발생되는 고열로 인해 솔레노이드 밸브 내부의 구성요소들이 손상되는 단점이 있어왔다.

대한민국 등록특허 제10-0919859호(2009. 09. 30)

상기한 문제점을 해소하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 솔레노이드밸브의 코일 설치부위에 영구자석을 더 구비하여 코일의 계속적인 구동 없이도 유압의 제어가 가능할 뿐만 아니라 자체 발열을 감소하는 한편, 회로제어를 통해 코일에 정방향 또는 역방향 선택적으로 전류를 인가하여 코일의 자화를 조절하며 코일 자체의 발열을 최소화하는 ESC용 영구자석 솔레노이드밸브를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적은, 본 발명에서 제공되는 하기 구성에 의해 달성된다.

본 발명은 제동압을 생성하는 마스터 실린더로부터 각 차륜에 마련되어 제동압에 의해 제동되는 휠 실린더 방향으로 오일이 공급되도록 하는 브레이크 라인 및 휠 실린더로부터 마스터실린더 방향으로 오일이 환류하도록 하는 환류 라인의 유압을 제어하는 솔레노이드밸브(100); 솔레노이드밸브(100)와 결합되어 정방향·역방향의 선택적 전류의 인가로 자화 내지 자화의 상태에서 원상회복되도록 함에 따라 솔레노이드밸브(100)의 동작을 제어하면서 발열을 최소화하는 영구자석및코일부(200); 로 구성하여 회로제어로 영구자석및코일부(200)에 인가되는 전류를 제어함에 따라 솔레노이드밸브(100) 동작의 유도와 영구자석및코일부(200)의 발열을 최소화하는 특징이 있다.

상기 솔레노이드밸브(100)는 제동압을 생성하는 마스터 실린더에서 발생되는 배출 유로를 마련하기 위해 중공 공간을 제공하는 유로하우징(110); 유로하우징(110)의 중공 공간에 배치되어 위치 고수되고 유로하우징(110)에서 유동되는 유압의 배출경로를 결정하는 솔시트(120); 솔시트(120)가 제공하는 유압의 배출경로를 밀폐 또는 개방하는 볼(131)이 형성되어 중단이 탄성스프링(132)에 수용되어 탄성스프링(132)의 탄성력을 인가받는 플런저(130); 유로하우징(110)의 내부면과 밀착 접촉하면서 솔시트(120)의 외주면과 밀착접촉되어 솔시트(120)의 위치 고수와 자기력을 생성하는 마그네트코어(140); 플런저(30)와 연결된 상태에서 마그네트코어(40)의 상측 단부와는 이격되고 마그네트코어(40)의 자기력에 의해 플런저(30)를 이동시키는 아마추어(150); 상기 유로하우징(110)과 연계되어 마그네트코어(140)와 아마추어(150)의 외주면을 포위하여 위치 고수시키는 슬리브(160);를 포함한다.

상기 영구자석및코일부(200)는 솔레노이드밸브(100)의 슬리브(160)와 접촉 결합되며 중공의 내부공간을 갖고 일측이 개방된 코일하우징(210); 코일하우징(210)에 인입 수용되고 정, 역방향으로 선택적 전류가 인가되면 마그네트코어(140)를 여자 또는 소자시켜 아마추어(150)의 위치 이동을 유도하여 플린저(130)의 볼(131)과 솔시트(120)의 접촉 또는 해제되도록 함에 따라 유압의 배출여부를 결정하는 코일(220); 코일(220)을 수용하고 코일(220)을 보호 및 절연하는 보빈(230); 코일하우징(210)의 개방된 일측에 인입 끼움 결합되어 내부를 밀폐시켜 보빈(230)이 위치 고수되도록 하며 코일(220)의 동작에 대응한 인력과 척력이 발휘되도록 함에 따라 아마추어(150)의 이동을 조절하는 영구자석(240);을 포함한다.

상기 영구자석(240)은 적어도 두 쌍으로 구분되고 강한 자화상태를 보존하는 영구자석조각(241); 영구자석조각(241)이 각각 인입 고정되도록 적어도 4분할로 구분된 공간을 제공하며 코일하우징(210)의 열기가 순환되도록 하는 자석하우징(242);을 포함한다.

상기 자석하우징(242)은 영구자석조각(241)의 결합을 위해 부채꼴의 제1·2·3·4 결합공(242a)을 마련하고, 제1·2·3·4 결합공(242a)은 영구자석조각(241)보다 확장된 면적을 갖으면서 순환홀(243)의 경계 영역에 수개의 돌출부(242b)를 형성하는 것을 포함하고, 영구자석조각(241)이 제1·2·3·4 결합공(242a)에 결합하면서 돌출부(242b)에 의해 끼움 결합 됨에 따라 열기배출로(242c)가 마련되어 코일하우징(210)의 열기를 배출하는 것을 더 포함한다.

또한, 상기 마그네트코어(140)는 상단에 0.03 ~ 0.04㎜ 두께인 연질의 완충체(141)가 구비됨을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명의 동작 단계를 설명하면 아래와 같다.

설정 공급원으로부터 전력이 공급되면 회로에 전력을 공급하는 전류공급단계(S100); 공급되는 전력을 정방향 또는 역방향으로 분류하여 코일(220)에 인가되는 전력을 제어하는 회로제어단계(S200); 회로제어단계(S200)에 의해 분류된 정방향 전류가 인가되어 유압 배출경로를 밀폐하고 밀폐 상태를 자기력으로 유지되도록 하는 밀폐단계(S300); 회로제어단계(S200)에 의해 분류된 역방향 전류가 인가되어 유압 배출경로를 개방하는 개방단계(S400);로 구성한다.

상기 회로제어단계(S200)는, 유압 배출경로를 밀폐하기 위해 전류를 정방향으로 인가하는 정방향인가단계(S210); 유압 배출경로를 개방하기 위해 전류를 역방향으로 인가하는 역방향인가단계(S220);로 구분하는 것을 포함한다.

상기 정방향인가단계(S210)는, 공급되는 전류를 제1하이회로(S211)와 제2로우회로(S212)에 순차적 인가하는 것에 특징이 있다. 상기 역방향인가단계(S220)는, 공급되는 전류를 제2하이회로(S221)와 제1로우회로(S222)에 순차적 인가하는 것에 특징이 있다.

상기 밀폐단계(S300)는, 정방향인가단계(S210)의 전류가 코일(220)로 인가되어 코일(220)이 자화되고, 자화된 코일에 의해 마그네트코어(140)의 자화가 유도되는 마그네트코어자화단계(S310); 마그네트코어자화단계(S310)에 의해 자화된 마그네트코어로 아마추어(150)가 이동하여 접지되고 플린저(130)의 볼(131)로 하여금 유압 배출경로를 밀폐하도록 하는 아마추어이동단계(S320); 아마추어이동단계(S320)에 의해 밀폐된 배출경로를 영구자석(240)의 자기력으로 밀폐 상태를 유지하는 자기력단계(S330);를 포함한다.

상기 개방단계(S400)는, 역방향인가단계(S220)의 전류가 코일(220)로 인가되어 코일(220)과 영구자석(240)의 자화를 상쇄시키는 자기력상쇄단계(S410); 상쇄된 자기력에 의해 아마추어(150)와 마그네트코어(140)의 접지가 해제되고 플린저(130)의 탄성스프링(132)의 탄성력으로 볼(131)에 의해 밀폐된 유압 배출경로를 개방하는 탄성력발휘단계(S420);를 포함한다.

이와 같이 이루어지는 본 발명은, 영구자석의 자기력에 의해 아마추어가 마그네트코어에 접지된 상태를 유지시켜주기 때문에, 코일의 구동을 최소화하여 차량에 설치된 배터리의 소모량을 줄이면서도 코일의 계속적인 구동에 의한 고열발생을 차단하여 솔레노이드밸브 내부에 구성요소의 손상을 방지하는 획기적인 효과가 있다.

또한, 영구자석은 4분할로 구분되어 구성되기 때문에, 영구자석에 원하는 방향으로 편리하게 착자가 편리하게 이루어지는 것은 물론 또한 영구자석의 원소재를 4분할하여 조립된 형태로 제작하는 것이 저단가로 구매 가능하여 생산비용이 현저하게 저렴해지는 효과가 있다.

또한, 마그네트코어 상단에 연질의 완충체가 구비됨으로써, 아마추어와 마그네트코어가 자기력에 의해 접지될 때 소음을 방지하고, 코일의 역방향 전류작용시 완충체의 두께로 인해 아마추어와 마그네트코어가 이격되어 아마추어의 작동이 보다 수월하게 이루어지는 효과가 있다.

또한, 회로제어로 코일에 정방향 또는 역방향 선택적 전류를 인가시켜 동작의 원활함을 가져다줄 뿐 아니라 전류가 인가됨에 따른 발열을 외부공기의 순환으로 최소화시키는 효과가 있다.

도 1은 본 발명이 적용되는 전체 시스템의 사시도.
도 2, 3은 본 발명의 바람직한 형태를 나타내는 예시도,
도 4, 5, 6은 본 발명의 영구자석(240)을 나타내는 사시도.
도 7은 본 발명의 완충제(141)를 나타내는 단면도.
도 8은 본 발명인 정방향 및 역방향 회로제어가 가능한 ESC용 영구자석 솔레노이드밸브의 동작 블럭도.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 그리고 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

본 발명은, 전자식 주행 안정화 컨트롤(electronic stability control)에 활용되는 솔레노이드밸브에 관한 것으로서, 본 발명의 이해를 돕기 위해 개괄적인 시스템을 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명은, 전자제어장치(ECU) 및 솔레노이드밸브(11, 12, 13), 유압펌프(20), 모터(30)를 포함하는 유압제어장치를 통해 전자식 주행 안정화를 꾀한다.

유압의 작동 라인은 브레이크 라인(미도시)과 환류 라인(미도시), 우회 라인(미도시)로 구분될 수 있다. 브레이크 라인은 마스터실린더의 출구에서 휠 실린더의 입구까지 형성되는 유압라인이며, 운전자가 페달(미도시)을 밝는 경우에 마스터시린더와 배력장치에 의해 형성된 제동압이 휠 실린더까지 전달되는 통로를 형성한다. 환류 라인은 휠 실린더 쪽 브레이크 라인에서 분기되어 다시 마스터실린더 쪽 브레이크 라인에서 합류되는 경로다.

브레이크 라인에 설치된 솔레노이드밸브(11)는 평상시에는 개방되어 있으며, 환류 라인에 설치된 솔레노이드밸브(12)는 평상시에는 폐쇄되어 있다.

유압펌프(30)는 환류되는 유압을 일정분 상승시키고, 유압펌프(20)의 토출량은 모터(30)의 회전속도에 따른 소정의 관계로 결정된다.

전자제어장치(ECU)는 마스터 실린더의 스트로크센서(미도시)와 휠의 속도센서(미도시)에 의한 신호를 입력받아, 각 휠의 가감속도를 연산한 후에 ABS 작동여부를 판단하여 유압제어장치의 작동신호를 출력한다.

각 솔레노이드밸브(11, 12)의 동작은 코일에 전류를 공급함으로써 유압을 제어한다.

코일의 구동은, ECU 입력 기준 10.5~16V, PWM 주파수 10KHz, 밸브 아마추어 up duty 50%, 밸브 아마추어 down duty 70%, PWM 동작 최소 시간 20ms으로 제어하는 제어기판에 의해 제어된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 더욱 상세하게 설명하기로 하며, 나아가 당해 기술분야에서 자명한 구성과 결합관계 등은 생략되어 있을 수 있다.

도 2 내지 3에 도시된 바와 같이, 본 발명은 제동압을 생성하는 마스터 실린더로부터 각 차륜에 마련되어 제동압에 의해 제동되는 휠 실린더 방향으로 오일이 공급되도록 하는 브레이크 라인 및 휠 실린더로부터 마스터실린더 방향으로 오일이 환류하도록 하는 환류 라인의 유압을 제어하는 솔레노이드밸브(100); 솔레노이드밸브(100)와 결합되어 정방향·역방향의 선택적 전류의 인가로 자화 내지 자화의 상태에서 원상회복되도록 함에 따라 솔레노이드밸브(100)의 동작을 제어하면서 발열을 최소화하는 영구자석및코일부(200); 로 구성하여 회로제어로 영구자석및코일부(200)에 인가되는 전류를 제어함에 따라 솔레노이드밸브(100) 동작의 유도와 영구자석및코일부(200)의 발열을 최소화하는 특징이 있다.

더욱 상세하게, 상기 솔레노이드밸브(100)는 제동압을 생성하는 마스터 실린더에서 발생되는 배출 유로를 마련하기 위해 중공 공간을 제공하는 유로하우징(110); 유로하우징(110)의 중공 공간에 배치되어 위치 고수되고 유로하우징(110)에서 유동되는 유압의 배출경로를 결정하는 솔시트(120); 솔시트(120)가 제공하는 유압의 배출경로를 밀폐 또는 개방하는 볼(131)이 형성되어 중단이 탄성스프링(132)에 수용되어 탄성스프링(132)의 탄성력을 인가받는 플런저(130); 유로하우징(110)의 내부면과 밀착 접촉하면서 솔시트(120)의 외주면과 밀착접촉되어 솔시트(120)의 위치 고수와 자기력을 생성하는 마그네트코어(140); 플런저(30)와 연결된 상태에서 마그네트코어(40)의 상측 단부와는 이격되고 마그네트코어(40)의 자기력에 의해 플런저(30)를 이동시키는 아마추어(150); 상기 유로하우징(110)과 연계되어 마그네트코어(140)와 아마추어(150)의 외주면을 포위하여 위치 고수시키는 슬리브(160);를 포함한다.

상기 영구자석및코일부(200)는 솔레노이드밸브(100)의 슬리브(160)와 접촉 결합되며 중공의 내부공간을 갖고 일측이 개방된 코일하우징(210); 코일하우징(210)에 인입 수용되고 정, 역방향으로 선택적 전류가 인가되면 마그네트코어(140)를 여자 또는 소자시켜 아마추어(150)의 위치 이동을 유도하여 플린저(130)의 볼(131)과 솔시트(120)의 접촉 또는 해제되도록 함에 따라 유압의 배출여부를 결정하는 코일(220); 코일(220)을 수용하고 코일(220)을 보호 및 절연하는 보빈(230); 코일하우징(210)의 개방된 일측에 인입 끼움 결합되어 내부를 밀폐시켜 보빈(230)이 위치 고수되도록 하며 코일(220)의 동작에 대응한 인력과 척력이 발휘되도록 함에 따라 아마추어(150)의 이동을 조절하는 영구자석(240);을 포함한다.

상기 유로하우징(110)은 마스터 실린더에서 발생되는 유압이 유동되어 휠 실린더로 배출되는 유로가 구비되며, 더 상세하게는 하부에서 유압이 유입되며, 유압이 도입되는 초입에는 이물질을 걸러주는 필터가 구비되고, 도입된 유압은 후술되는 솔시트(120)를 통해 배출되게 한다.

솔시트(120)는 유로하우징(110)의 내부에 구비되어 유로하우징(110)에서 유동되는 유압이 휠 실린더로 배출되도록 구성되며, 후술되는 플런저(130)를 통해 솔시트(120)로 인해 마련된 유압 배출경로를 개방 또는 밀폐하여 종국적으로 유압 이동이 이루어지게 된다.

플런저(130)는 상기 솔시트(120)의 상부에 구비되며, 하부에는 솔시트(120)를 밀폐 또는 개방하는 볼(131)이 형성되어 솔시트(120)가 마련하는 유압 배출경로를 개방 또는 밀폐하고, 중단이 탄성스프링(132)에 수용되어 탄성스프링(132)의 탄성력을 인가받도록 구성된다. 탄성스프링(132)은 개방, 밀폐를 위한 이동과정에 동작의 원활함을 가져다준다. 플런저(130)의 탄성스프링(132)이 수용되는 부위의 직경은 대략 2.6 ~ 2.9㎜이다.

마그네트코어(140)는 플런저(130)의 위치고수를 위해 유로하우징(110)의 내부면과 밀착 접촉하면서 솔시트(120)의 외주면과 밀착접촉되고 자기력을 형성시키도록 구성된다.

아마추어(150)는 상기 플런저(130)의 상부에 플런저(130)와 연결되며, 마그네트코어(140)의 상측 단부와는 이격되어 마그네트코어(140)의 자기력에 의해 플런저(130)를 상,하 이동을 유도함에 따라 솔시트(120)가 마련한 유압 배출경로의 개방 또는 밀폐가 이루어지게 한다.

슬리브(160)는 유로하우징(110)과 연계되어 마그네트코어(140)와 아마추어(150)의 외주면을 포위하여 위치 고수시키고, 그 결합관계를 견고히 한다. 다시 말해, 유로하우징(110)의 상부에 구비되어 마그네트코어(140)와 아마추어(150)를 수용하도록 구성된다.

상기 영구자석및코일부(200)는 아래와 같이 구성된다.

코일하우징(210)은 슬리브(160)의 외측에 구비되고 일측이 개방되어 코일(220) 및 보빈(230), 영구자석(240)이 순차 수용된다.

코일(220)은 정, 역방향으로 인가되는 전류를 통해 코일하우징(210)의 내부에서 마그네트코어(140)를 여자 또는 소자시켜 아마추어(150)가 마그네트코어(140)에 상, 하 이동되도록 구성된다.

즉, 코일(220)은 정방향으로 전류를 인가할 때에 아마추어(150)는 마그네트코어(140)에 접지하고, 역방향으로 전류를 인가할 때에는 탄성스프링(132)에 의해 원래 위치로 복원 작용을 통해 플런저(130) 또한 연동되어 플런저(130)에 형성된 볼(131)을 통해 솔시트(120)를 개방 또는 밀폐하여 유압의 유동여부를 결정하게 되는 것이다. 이러한 코일은(220)은 보빈(230)에 의해 보호 및 절연된다.

영구자석(240)은 코일하우징(210) 하부에 끼움 고정되도록 구성되며, 솔시트(120)가 결정하는 유압 배출경로를 밀폐하기 위해 코일(220)의 정방향 전류가 구동된 후 코일(220)의 정방향 전류의 구동을 중지하여도 영구자석(240)에 의한 자기력으로 아마추어(150)가 마그네트코어(140)에 접지된 상태를 유지시키도록 구성된다.

즉, 기존에 사용되는 솔레노이드밸브는 아마추어(150)가 마그네트코어(140)에 접지된 상태를 유지시키기 위해서는 플런저(130)에 형성된 볼(131)이 솔시트(120)를 밀폐하는 구간에서 계속적으로 코일(220)을 구동시켜야 했는데, 본 발명에서는 영구자석(240)의 자기력에 의해 아마추어(150)가 마그네트코어(140)에 접지된 상태를 유지시켜주어 코일(220)의 구동을 최소화하여 차량에 설치된 배터리의 소모량을 줄이면서도 코일(220)의 계속적인 구동에 의한 고열발생을 차단하여 솔레노이드밸브 내부에 구성요소의 손상을 방지하는 획기적인 효과를 발휘하게 되는 것이다.

특히, 도 4 내지 5에 도시된 바와 같이, 상기 영구자석(240)은 적어도 두 쌍으로 구분되고 강한 자화상태를 보존하는 영구자석조각(241); 영구자석조각(241)이 각각 인입 고정되도록 적어도 4분할로 구분된 공간을 제공하며 코일하우징(210)의 열기가 순환되도록 하는 자석하우징(242);을 포함한다.

상기 자석하우징(242)은 영구자석조각(241)의 결합을 위해 부채꼴의 제1·2·3·4 결합공(242a)을 마련하고, 제1·2·3·4 결합공(242a)은 영구자석조각(241)보다 확장된 면적을 갖으면서 순환홀(243)의 경계 영역에 수개의 돌출부(242b)를 형성하는 것을 포함하고, 영구자석조각(241)이 제1·2·3·4 결합공(242a)에 결합하면서 돌출부(242b)에 의해 끼움 결합 됨에 따라 열기배출로(242c)가 마련되어 코일하우징(210)의 열기를 배출하는 것을 더 포함한다.

다시 말해, 영구자석(240)은 4분할로 구성된 영구자석조각(241)으로 구분되어 구성되며, 이는 내, 외 직경은 각각 8 ~ 9㎜와 15 ~ 16㎜인 비교적 소형 사이즈이기 때문에 4분할로 구분하면 영구자석조각(241)의 착자가 편리하게 이루어지고, 또한 영구자석조각(241)의 원소재는 고가로 이루어져, 영구자석조각(241)이 일체로 된 형상에 비해 4분할하여 조립된 형태로 제작하는 것이 저단가로 구매 가능하여 생산비용이 현저하게 저렴해지는 효과를 가지게 되는 것이다.

4분할된 영구자석조각(241)은 자석하우징(242)에 끼움 고정되고, 자석하우징(242)은 코일하우징(210) 하부에 끼움됨과 아울러 보빈(230)의 하부에 위치되고, 코일하우징(210)의 개방된 일측에 인입 끼움 결합되어 내부를 밀폐시켜 보빈(230)이 위치 고수되도록 한다.

나아가, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 열기배출로(242c)는 제1·2·3·4 결합공(242a) 상에 영구자석조각(241)과 돌출부(242b)의 결합 영역 외 중공 공간이며, 이를 통해 코일에 전류가 인가되면서 발생하는 열기를 배출함에 따라 발열을 최소화할 수 있는 이점이 있다. 또한, 돌출부(242b) 형성으로 영구자석조각(241)의 탈착 등 유지, 관리 측면에서 우수한 간편 조작성이 확보된다.

또한, 도 7에 도시된 바와 같이 마그네트코어(140)는 상단에 0.03 ~ 0.04㎜ 두께인 연질의 완충체(141)가 구비되며, 상기 완충체(141)로 하여금 아마추어(150)와 마그네트코어(140)가 자력에 의해 접지될 때 소음을 방지할 수 있도록 한다.

또한, 완충체(141)의 두께를 0.03 ~ 0.04㎜㎜로 한정하는 것은, 아마추어(150)와 마그네트코어(140)가 접지된 상태에서 연질인 완충체(141)를 아마추어(150)가 가압하였을때 아마추어(150)와 마그네트코어(140)의 이격거리는 0.01 ~ 0.02㎜로 유지되기 때문에 코일(220)의 역방향 전류작용시 탄성스프링(132)의 탄성력으로 인해 아마추어(140)가 원래 위치로의 복원이 용이하게 수행되어 아마추어(140)의 작동을 보다 수월하게 이루어질 수 있게 하는 것이다.

상기와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명의 동작 단계를 설명하면 아래와 같다.

도 8에 도시된 바와 같이, 설정 공급원으로부터 전력이 공급되면 회로에 전력을 공급하는 전류공급단계(S100); 공급되는 전력을 정방향 또는 역방향으로 분류하여 코일(220)에 인가되는 전력을 제어하는 회로제어단계(S200); 회로제어단계(S200)에 의해 분류된 정방향 전류가 인가되어 유압 배출경로를 밀폐하고 밀폐 상태를 자기력으로 유지되도록 하는 밀폐단계(S300); 회로제어단계(S200)에 의해 분류된 역방향 전류가 인가되어 유압 배출경로를 개방하는 개방단계(S400);로 구성한다.

상기 회로제어단계(S200)는, 유압 배출경로를 밀폐하기 위해 전류를 정방향으로 인가하는 정방향인가단계(S210); 유압 배출경로를 개방하기 위해 전류를 역방향으로 인가하는 역방향인가단계(S220);로 구분하는 것을 포함한다.

상기 정방향인가단계(S210)는, 공급되는 전류를 제1하이회로(S211)와 제2로우회로(S212)에 순차적 인가하는 것에 특징이 있다. 상기 역방향인가단계(S220)는, 공급되는 전류를 제2하이회로(S221)와 제1로우회로(S222)에 순차적 인가하는 것에 특징이 있다.

상기 밀폐단계(S300)는, 정방향인가단계(S210)의 전류가 코일(220)로 인가되어 코일(220)이 자화되고, 자화된 코일에 의해 마그네트코어(140)의 자화가 유도되는 마그네트코어자화단계(S310); 마그네트코어자화단계(S310)에 의해 자화된 마그네트코어로 아마추어(150)가 이동하여 접지되고 플린저(130)의 볼(131)로 하여금 유압 배출경로를 밀폐하도록 하는 아마추어이동단계(S320); 아마추어이동단계(S320)에 의해 밀폐된 배출경로를 영구자석(240)의 자기력으로 밀폐 상태를 유지하는 자기력단계(S330);를 포함한다.

상기 개방단계(S400)는, 역방향인가단계(S220)의 전류가 코일(220)로 인가되어 코일(220)과 영구자석(240)의 자화를 상쇄시키는 자기력상쇄단계(S410); 상쇄된 자기력에 의해 아마추어(150)와 마그네트코어(140)의 접지가 해제되고 플린저(130)의 탄성스프링(132)의 탄성력으로 볼(131)에 의해 밀폐된 유압 배출경로를 개방하는 탄성력발휘단계(S420);를 포함한다.

이상에서 설명한 본 발명은, 도면에 도시된 일실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 명확히 하여야 할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

110 : 유로하우징 120 : 솔시트
130 : 플런저 131 : 볼
132 : 탄성스프링 140 : 마그네트코어
150 : 아마추어 160 : 슬리브
210 : 코일하우징 220 : 코일
230 : 보빈 240 : 영구자석
241 : 영구자석조각 242 : 자석하우징

Claims (4)

1. 제동압을 생성하는 마스터 실린더로부터 각 차륜에 마련되어 제동압에 의해 제동되는 휠 실린더 방향으로 오일이 공급되도록 하는 브레이크 라인 및 휠 실린더로부터 마스터실린더 방향으로 오일이 환류하도록 하는 환류 라인의 유압을 제어하는 솔레노이드밸브(100);
   솔레노이드밸브(100)와 결합되어 정방향 또는 역방향의 선택적 전류의 인가로 자화 내지 자화의 상태에서 원상회복되도록 함에 따라 솔레노이드밸브(100)의 동작을 제어하면서 발열을 최소화하는 영구자석및코일부(200);를 포함하되, 회로제어로 영구자석및코일부(200)에 인가되는 전류를 제어함에 따라 솔레노이드밸브(100) 동작의 유도와 영구자석및코일부(200)의 발열을 최소화하도록 구성되고,
   상기 솔레노이드밸브(100)는, 제동압을 생성하는 마스터 실린더에서 발생되는 배출 유로를 마련하기 위해 중공 공간을 제공하는 유로하우징(110)과, 유로하우징(110)의 중공 공간에 배치되어 위치 고수되고 유로하우징(110)에서 유동되는 유압의 배출경로를 결정하는 솔시트(120)와, 솔시트(120)가 제공하는 유압의 배출경로를 밀폐 또는 개방하는 볼(131)이 형성되어 중단이 탄성스프링(132)에 수용되어 탄성스프링(132)의 탄성력을 인가받는 플런저(130)와, 유로하우징(110)의 내부면과 밀착 접촉하면서 솔시트(120)의 외주면과 밀착접촉되어 솔시트(120)의 위치 고수와 자기력을 생성하는 마그네트코어(140)와, 플런저(30)와 연결된 상태에서 마그네트코어(40)의 상측 단부와는 이격되고 마그네트코어(40)의 자기력에 의해 플런저(30)를 이동시키는 아마추어(150)와, 유로하우징(110)과 연계되어 마그네트코어(140)와 아마추어(150)의 외주면을 포위하여 위치 고수시키는 슬리브(160)가 포함되며,
   상기 마그네트코어(140)는 상단에 0.03 ~ 0.04㎜ 두께인 연질의 완충체(141)가 구비되며,
   상기 영구자석및코일부(200)는, 솔레노이드밸브(100)의 슬리브(160)와 접촉 결합되며 중공의 내부공간을 갖고 일측이 개방된 코일하우징(210)과, 코일하우징(210)에 인입 수용되고 정방향 또는 역방향으로 선택적 전류가 인가되면 마그네트코어(140)를 여자 또는 소자시켜 아마추어(150)의 위치 이동을 유도하여 플린저(130)의 볼(131)과 솔시트(120)의 접촉 또는 해제되도록 함에 따라 유압의 배출여부를 결정하는 코일(220)와, 코일(220)을 수용하고 코일(220)을 보호 및 절연하는 보빈(230)과, 코일하우징(210)의 개방된 일측에 인입 끼움 결합되어 내부를 밀폐시켜 보빈(230)이 위치 고수되도록 하며 코일(220)의 동작에 대응한 인력과 척력이 발휘되도록 함에 따라 아마추어(150)의 이동을 조절하는 영구자석(240)이 포함되고,
   상기 영구자석(240)은, 적어도 두 쌍으로 구분되고 강한 자화상태를 보존하는 영구자석조각(241)과, 영구자석조각(241)이 각각 인입 고정되도록 적어도 4분할로 구분된 공간을 제공하며 코일하우징(210)의 열기가 순환되도록 하는 자석하우징(242)이 포함되며,
   상기 자석하우징(242)은 부채꼴 형태의 제1·2·3·4 결합공(242a)을 마련하고, 제1·2·3·4 결합공(242a)은 영구자석조각(241)보다 확장된 면적을 가지면서 순환홀(243)의 경계 영역에 다수개의 돌출부(242b)가 형성되고, 영구자석조각(241)이 제1·2·3·4 결합공(242a)에 결합되면서 돌출부(242b)에 의해 끼움 결합됨에 따라 열기배출로(242c)가 마련되는 정방향 및 역방향 회로제어가 가능한 ESC용 영구자석 솔레노이드밸브.
   
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