KR20010042092A - 전자기밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자기밸브에 관한것으로, 밸브 하우징내에서 축방향으로 움직일 수 있게 배치되고 자기 아마츄어에 고정된 밸브 태핏과, 밸브하우징내에서 축방향으로 움직일 수 있는 밸브피스톤과, 밸브 태핏에 의해 개폐되는 밸브피스톤내의 다이아프램 타입 압력유체통로와, 밸브 피스톤에 의해 개폐되고 밸브하우징과 밸브피스톤사이에 배치되는 교축되지 않은 다른 압력유체통로와, 그리고 밸브피스톤의 양 측면상에서 밸브하우징안으로 개방되고, 전자기밸브가 초기위치일때 폐쇄되는 압력유체채널(1,2)을 포함하고 있다.

밸브피스톤(7)은 다음의 경우에만 교축되지 않은 다른 압력유체통로(4)를 개방한다. 다음의 경우란 한편으로는, 밸브가 폐쇄되는 방향으로 밸브피스톤(7)에 작용하는 유압이, 밸브피스톤(7)에 장착되어 밸브가 열리는 방향으로 작용하는 압력 스프링(10)의 압력보다 적거나, 또 다른 한편으로는 밸브 태핏(8)에 의해 전자기적으로 활성화됨으로서 밸브피스톤(7)의 압력유체통로(3)가 개방되는 경우이다.

Description

전자기밸브 {ELECTROMAGNETIC VALVE}

DE 195 29 724 A1은 바퀴 미끄럼 제어를 가지는 유압식 자동차 브레이크 시스템에 특히 사용되는 타입의 전자기밸브에 대해 공개하고 있다. 이 밸브는 밸브하우징을 포함하며 이 밸브 하우징은 하우징을 폐쇄하는 슬리브가 삽입되어 있으며 또한 밸브 태핏을 가지는 자기 아마츄어를 안내한다. 전자기밸브는 전자기적으로 비활성화된 초기위치에서 폐쇄위치에 있는데, 그 이유는 밸브피스톤 내부 및 밸브피스톤과 밸브하우징 사이의 압력유체통로가, 스프링의 영향을 받은 밸브 태핏에 의해 닫히기 때문이다.

밸브하우징, 특히 밸브 피스톤에 있어, 각각의 구성요소의 조립과 관련하여 또한 연결된 브레이크 시스템의 단순한 충진 및 유출능력 관점에서의 전자기밸브의 적합성과 관련하여 공지된 구조는 결점을 가질 수 있다.

본 발명은 청구범위 제 1 항의 전제부에 따른 전자기밸브에 관한 것이다.

도 1 은 구동 동적 제어를 가지는 브레이크 시스템의 기능적으로 중요한 특성과 관련된 전자기밸브의 기본적인 회로도이다.

도 2 는 본 발명인 전자기밸브의 실시예를 나타낸다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 압력유체 채널 2 : 압력유체 채널

3 : 압력유체 통로 4 : 압력유체 통로

5 : 고압 펌프 6 : 브레이크 압력 생성기

7 : 밸브 피스톤 7': 비드

8 : 밸브 태핏 9 : 밸브 하우징

10 : 압력 스프링 11 : 자기 아마츄어

12 : 자기 아마츄어 리셋팅 스프링 13 : 자기 코어

14 : 슬리브 15 : 전자기밸브

16 : 분리 밸브 17 : 프리차징 장치

18 : 저장조 19 : 입구 밸브

20 : 출구 밸브 21 : 저압 어큐뮬레이터

22 : 분지 라인 23 : 수용부재

24 : 역류 방지 밸브 24': 바이패스 채널

25 : 오프셋 부분

본 발명의 목적은, 전술한 결점을 제거하기 위하여 가능한 한 간단하고, 저렴하고, 작동신뢰성이 있는 수단을 이용하여 전술한 타입의 전자기밸브를 유체유동측면에서 개선하는데 있다.

본 발명에 의하면, 이러한 목적은 청구범위 제 1 항에 의해 특징지워지는 특유한 타입의 전자기밸브에서 달성될 수 있다.

이하, 본 발명의 특징, 장점, 그리고 실시예를 첨부되는 도면을 참조하여 설명한다.

도 1 은 바퀴 미끄럼제어를 가지는 유압 브레이크 시스템 그리고 구동 동적 제어 또는 자동차의 주행안정성 제어에 대한 유압회로도이다.

본 발명의 전자기밸브 (15) 는 2 방향/2 위치 방향 제어 밸브로서 구성되며 두 브레이크 회로의 분기 라인 (22) 에 배치되어 있다. 분기 라인 (22) 은, 브레이크 압력 생성기 (6) 부터 고압펌프 (5) 까지의 흡입 배관을 형성하며, 상기 고압펌프 (5) 는 바퀴 미끄럼 제어 또는 구동 동적 제어 작용시 휠 브레이크로 가는 브레이크 라인에 압력유체를 공급한다. 입구 밸브 (19) 는, 고압펌프 (5) 와 각 휠브레이크 사이의 각각의 부분에 배치되어 있고, 초기위치에서 열려 있으며, 출구 밸브 (20) 는, 입구 밸브 (19) 의 하류에 연결되며 초기위치에서 닫혀 있다. 입구 밸브 (19) 과 출구 밸브 (20) 에 의하여, 바람직하지 않은 차량의 요잉 토크(Yawing torque)를 보상하기 위하여 커브 안쪽 및 바깥쪽 휠 브레이크에서의 비대칭적인 브레이크 압력분포를 통한 구동 동적 제어와 앤티 록 또는 트랙션 슬립 제어 작용에 있어 바퀴 미끄럼 제어가 영향을 받는다. 구동 동적 제어를 위해 요구되는 자동적인 브레이크 작동의 목적을 달성하기 위해, 도시된 브레이크 시스템은 프리차징 장치 (17) 를 포함하고 있으며, 본 실시예에 있어 상기 프리차징 장치는, 공급 저장조 (18) 와 브레이크 압력 생성기 (6) 사이에 위치하는 프리차징 펌프이다. 이 실시예는 프리차징을 실현하기 위한 여러 실시예중 하나이며, 따라서 그 중 브레이크 압력생성기 (6) 에 선행하고 독자적으로 작동하는 브레이크 부스터가 사용될 수 있으며, 치수는 그에 적절하게 결정된다.

이하, 본 발명의 전자기밸브 (15) 의 작동모드를 도 1 의 브레이크 시스템을 참조하여 상세하게 설명하고, 도 2 에 따라 전자기밸브 (15) 에 대해 설명하기로 한다.

도 2 는 본 발명의 전자기밸브 (15) 의 적절한 실시예의 단면도이다.

전자기밸브 (15) 는, 카트리지로서의 형상을 가지며 블럭 모양의 수용부재 (23) 에 나사로 조여지거나 압입되어 장착되는 밸브하우징 (9) 을 가지며, 이 밸브하우징에서는 자기 아마츄어 (11) 에 고정되어 축방향으로 움직일 수 있는 밸브 태핏 (8) 이 안내된다. 밸브피스톤 (7) 은, 밸브 태핏 (8) 의 아래에 위치하며, 밸브하우징 (9) 내에서 축방향으로 움직일 수 있으며, 밸브 태핏 (8) 에 대해 동축선상에 위치한 압력유체통로 (3) 가 관통하며, 다이아프램 타입 단면을 가진다. 압력유체통로 (3) 는, 밸브가 전자기적으로 비활성화된 위치일때, 압력스프링 (12) 의 영향으로 밸브 태핏 (8) 에 의해 닫혀 있다. 또한, 다른 환형 압력유체통로 (4) 는, 밸브피스톤 (7) 과 밸브하우징 (9) 의 단차 사이에 배치되며 비교적 큰 단면을 가지며, 전자기밸브 (15) 가 초기위치일때 밸브태핏 (8) 에 인접한 압력스프링 (12) 의 영향에 의하여 닫혀있다. 압력유체채널 (1,2) 은, 밸브피스톤 (7) 의 양측면에서 밸브 하우징 (9) 내부로 개방되어 있으며, 도면에서 보는 바와 같이 전자기밸브 (15) 가 초기위치일때는 보통 서로 단절되어 있으나, 밸브피스톤 (7) 의 바이패스 채널 (24') 에 끼워진 역류방지밸브 (24) 를 통하여 고압펌프 (5) 에서 브레이크 압력 생성기 (6) 방향으로의 유압적인 연결이 가능한 경우는 예외이다.

전술한 도 1 의 설명을 참조하면, 전자기밸브 (15) 가 초기위치일때 압력 유체는, 브레이크 압력 생성기 (6) 에서 고압 펌프 (5) 로는 결코 전달되지 않는 사실은 명백해 진다.

전자기밸브 (15) 는 바퀴 미끄럼방지 브레이크 작용시와 브레이크 해제 작용시에 압력유체통로 (3,4) 를 폐쇄시키는 작동 위치를 유지한다. 그러나, 트랙션 슬립 제어 또는 차량의 주행안정성 제어의 목적에 필요한 자동적인 브레이크 개입의 경우에는, 상기 밸브는 개방 작동 위치에 있게 된다. 도 1 의 도시에 의하면, 압력유체채널 (1) 이 밸브 피스톤 (7) 을 경유하여 프리차징된 브레이크 압력생성기 (6) 로 연결되는데, 왜냐하면 밸브피스톤 (7) 에서의 다이아프램 타입의 압력유체통로 (3) 가 밸브태핏 (8) 에 의하여 개방되기 때문이다. 따라서 프리차징된 브레이크 압력생성기 (6) 의 사용으로, 다이아프램 타입 압력유체통로 (3) 의 비교적 작은 개방 단면에도 불구하고, 고압펌프 (5) 의 충분한 압력유체의 공급이 확보된다.

도 1 의 브레이크 시스템의 앤티-록 제어 작용에 있어서, 비활성화된 전자기밸브 (15) 는 브레이크 압력 생성기 (6) 로부터 펌프 흡입부측을 완전히 단절시키는데, 왜냐하면 자기 아마츄어 (11) 에 접하는 압력 스프링 (12) 으로 인해 밸브 태핏 (8) 이 밸브 피스톤 (7) 에 의해 지지되고, 밸브 피스톤 (7) 은 밸브 시트를 형성하는 하우징 단차에 의해 지지되기 때문이다. 따라서 두 개의 압력유체통로 (3,4) 는 닫혀 있다. 브레이크 압력 생성기 (6) 에서 페달 힘에 의해 조절되는 압력은, 밸브 태핏 (8) 에 접하는 밸브 피스톤 (7) 의 끝면에 작용하므로, 밸브 태핏 (8)은 밸브 피스톤 (7) 과 함께 유압적으로 압력유체통로 (3,4) 를 폐쇄하는 상태를 유지한다. 바이패스 채널 (24') 에 배치된 역류방지밸브 (24) 는, 브레이크 압력 생성기 (6) 의 유압에 의하여 그 자체의 밸브 시트에 있게 된다.

도 2 의 설계에 따르면, 밸브피스톤 (7) 은 다음의 경우에만 교축되지 않은 다른 압력유체통로 (4) 를 개방하는 것이 명확하다. 다음의 경우란 한편으로는, 밸브를 폐쇄하는 방향으로 밸브피스톤 (7) 에 작용하는 유압이, 밸브피스톤 (7) 을 밸브가 개방하는 방향으로 작용케 하는 압력 스프링 (10) 의 압력보다 적거나, 또 다른 한편으로는, 밸브 피스톤 (7) 에서의 압력유체통로 (3) 가, 밸브의 전자기적 활성화로 밸브 태핏 (8) 에 의해 개방되는 경우이다. 밸브 피스톤 (7) 은 압력 유체 통로 (4) 의 개방을 위해 밸브태핏 (8) 에 대해 축방향으로 움직일 수도 있다. 따라서, 압력 유체 채널 (1,2) 간에 높은 유압 차이가 있는 경우 밸브 피스톤 (7) 에서의 다이아프램 타입 압력 유체 통로 (3) 만이 개방되며, 낮은 압력차가 있는 경우 밸브 피스톤 (7) 은 비교적 크고, 교축되지 않은 압력 유체 통로 (4) 를 스프링 힘의 도움을 받아 부가적으로 연다. 유리하게도, 이 커다란 압력 유체 통로 (4) 는, 유체유동측면에서 밸브 피스톤 (7) 에 억류되도록 배치된 스프링 (10) 에 의하여 방해받지 않는다. 게다가, 스프링 (10) 을 억류하도록 되어있는 제시된 구조는, 역류 방지 밸브 (24) 와 밸브 하우징 (9) 에서의 슬리브 (14) 와 관련하여 밸브 피스톤 (7) 의 조립을 간단하게 한다. 스프링 (10) 은, 밸브 피스톤 (7) 과 함께 슬리브 (14) 내에서 축방향으로 움직일 수 있도록 또한 밸브 태핏 (8) 에 대해 동심적으로 안내되며, 슬리브 (14) 의 바닥면의 오프셋된 테두리부분과 밸브 스프링 (7) 의 비드 (7')의 사이에서 압축된다. 밸브 피스톤 (7) 은, 압력 유체 통로 (4) 의 방향으로 슬리브 (14) 의 하단부을 관통하며, 상기 언급한 구성요소들과 함께 독립적으로 다루어 질 수 있는 서브어셈블리를 형성한다. 게다가, 밸브 피스톤 (7) 은 바이패스 채널 (24')를 가지는데, 상기 바이패스 채널 (24') 은 단차진 압력유체통로 (3) 에 대하여 수직으로 개방되며 구(Spherical)형 역류 방지밸브를 (24) 를 수용하기 위한 단차진 보어를 가진다. 역류 방지밸브 (24) 가, 고압 펌프 (5) 로 가는 압력 유체 채널 (1) 의 방향으로 바이패스 채널 (24')를 폐쇄함으로써, 고압 펌프 (5) 는 전자기밸브 (15) 내에서 브레이크 압력 생성기 (6) 로 가는 압력 유체 채널 (2) 의 방향으로의 유압적으로 작동가능한 바이패스연결부를 가진다. 밸브 피스톤 (7) 내에 통합되어 있는 역류 방지 밸브 (24) 는, 초기 폐쇄 위치에서 압력유체채널 (1) 의 최적의 충진과 추출을 보장한다. 또한, 역류 방지 밸브 (24) 는, 브레이크 해제위치에서 온도에 반응하는 압력변화가 예상되는 경우에 있어, 두 개의 압력유체채널 (1,2) 사이의 압력 평형을 허용한다. 압력유체통로 (3,4) 가 폐쇄되어 있는 경우, 압력유체채널 (1) 에서의 진공압의 발생은 어떠한 경우에도 방지된다. 특히 제조와 취급에 바람직한 구조가 획득 가능한데, 왜냐하면 밸브폐쇄부재와 같은 높이에서 비드 (7')를 가지는 밸브 피스톤 (7) 이, 축방향으로 움직일 수 있고 스프링 (10) 과 슬리브 (14) 의 에지에 위치한 오프셋 부분 (25) 사이에서 압축되기 때문이다. 밸브피스톤 (7) 면상에서 미끄러지는 스프링 (10) 은, 바이패스 채널 (24') 을 넘어 연장되므로 역류방지밸브 (24) 가 빠져나가는 것을 간단하게 방지할 수 있다. 슬리브 (14) 는 적어도 부분적으로 밸브하우징 (9) 의 보어의 벽을 따라 안내되고, 동시에 작은 하우징 단차에 인접하게 위치한다. 스프링 (10) 의 접촉부를 형성하는 슬리브 (14) 의 기저부는, 압력 유체 통로 (4) 에서 멀리 떨어진 곳에서 끝단을 이루는 바, 밸브 피스톤 (7) 이 압력 유체 통로 (4) 를 개방할때, 슬리브 (14) 는 압력 유체 채널 (1,2) 사이의 유체유동에 방해가 되지 않는다.

상기에서 언급되지 않은 구조적 상세 내용들을 간단히 설명하면 다음과 같다. 바람직하게는, 밸브하우징 (9) 은 밸브 태핏 (8) 을 가지는 자기 아마츄어 (11) 가 부분적으로 안내되는 역전된(turned) 부품으로서 제작된다. 전술한 압력 스프링 (12) 은, 밸브 피스톤 (7) 으로부터 떨어져 있는 자기 아마츄어 (11) 의 끝단에 작용하며, 자기 코어 (13) 를 수용하는 밸브하우징 (9)의 돔 형상의 슬리브 부분과 자기 아마츄어 (11) 사이에 배치된다. 밸브 피스톤 (7)도 마찬가지로 슬리브형상의 역전된(turned) 부품으로서 구성되며, 슬리브 (14) 에 의해 밸브하우징 (9) 내에 중심이 맞추어진다.

따라서 상기에 기술한 모든 부품은 밸브축에 대하여 회전 대칭 배열을 가진다. 밸브피스톤 (7) 의 위에 위치한 압력 유체 채널 (2) 은 단차진 보어 (14) 를 수직으로 관통하여 연장되는 바, 브레이크 압력 생성기 (6) 로의 연결을 위한 환형채널이 블럭형상의 수용부재 (23) 와 밸브 하우징 (9) 사이에 제공되어 있다.

Claims (10)

1. 전자기밸브로서, 밸브 하우징내에서 축방향으로 움직일 수 있게 배치되고 자기 아마츄어에 고정된 밸브 태핏과, 밸브하우징내에서 축방향으로 움직일 수 있는 밸브피스톤과, 상기 밸브피스톤내에 있고 상기 밸브 태핏에 의해 개폐되는 다이아프램 타입 압력유체통로와, 상기 밸브 피스톤에 의해 개폐되고 상기 밸브하우징과 상기 밸브피스톤 사이에 배치되는 교축되지 않은 다른 압력유체통로와, 그리고 상기 밸브피스톤의 양 측면상에서 밸브하우징 내로 개방되는 압력유체채널들을 포함하고 있으며, 상기 압력유체통로들은 전자기밸브가 초기위치에 있을때 폐쇄되는 전자기밸브에 있어서,

   한편으로는, 밸브가 폐쇄되는 방향으로 상기 밸브피스톤(7)에 작용하는 유압이, 상기 밸브피스톤(7)에 장착되어 밸브가 열리는 방향으로 작용하는 압력 스프링(10)의 압력보다 적거나, 또 다른 한편으로는 밸브가 전자기적으로 활성화되어 상기 밸브 태핏(8)에 의해 상기 밸브피스톤(7)의 상기 압력유체통로(3)가 개방되는 경우에만, 상기 밸브피스톤(7)이 상기 교축되지 않은 다른 압력유체통로(4)를 개방하는 것을 특징으로 하는 전자기밸브.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 스프링(10)이 상기 밸브 피스톤(7)에 억류되는 것을 특징으로 하는 전자기밸브.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 스프링(10)이 상기 밸브피스톤(7)과 함께 상기 슬리브(14) 내에서 축방향으로 움직일 수 있도록 그리고 상기 밸브 태핏(8)에 대해 동심적으로 안내되는 것을 특징으로 하는 전자기밸브.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 스프링 (10) 이 상기 슬리브(14)의 디스크형상의 바닥영역과 상기 밸브피스톤(7)의 비드(7')의 사이에서 압축되는 것을 특징으로 하는 전자기밸브.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 밸브피스톤(7)이 상기 다른 압력유체통로(4)의 방향으로 상기 슬리브(14)의 바닥영역을 통과하여 돌출되는 것을 특징으로 하는 전자기밸브.
6. 제 1 항에 있어서, 역류방지밸브(24)가 상기 2개의 압력유체통로 (3,4) 에 대한 바이패스 구성으로 상기 밸브피스톤(7) 내로 삽입되는 것을 특징으로 하는 전자기밸브.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 역류방지밸브(24)가 고압 펌프(5)로 가는 상기 압력유체채널(1)의 방향으로 상기 밸브 피스톤 (7) 내의 바이패스 채널(24')을 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 전자기밸브.
8. 제 6 항에 있어서, 상기 밸브피스톤(7)내의 상기 역류방지밸브(24)가 브레이크 압력 생성기(6)로 가는 상기 압력유체채널(2)의 방향으로 바이패스 채널(24')을 여는 것을 특징으로 하는 전자기밸브.
9. 제 4 항에 있어서, 비드(7')를 가지는 상기 밸브피스톤(7)은, 상기 밸브 태핏 (8)이 그 내부로 연장되는 상기 슬리브 (14)의 개방 에지의 오프셋부분(25)과 상기 스프링 (10) 사이에서 축방향으로 이동할 수 있도록 압축되는 것을 특징으로 하는 전자기밸브.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 슬리브(14)가 상기 자기 아마추어(11)에 대해 동축으로 정렬되고, 또한 적어도 부분적으로 상기 밸브하우징(9)내의 벽을 따라 안내되는 것을 특징으로 하는 전자기밸브.