KR20010096371A - 차량의 자동변속기용 유압 솔레노이드 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 자동변속기용 유압 솔레노이드 밸브에 관한 것으로, 그 구성은 자동차 자동변속기의 밸브바디에 장착되어 이 밸브바디의 라인압을 제어하는 유입구(10a)와 배출구(10b)가 형성된 상부본체(10)와, 이 상부본체(10) 내부에 배치되어 배출구(10b)로 유체가 배출 및 차단되도록 상부본체(10)의 유입구(10a)를 개폐시키는 스풀(12)과, 이 스풀(12)의 하단부에 밀착 배치되어 이 스풀(12)을 상부본체(10)의 유입구(10a) 측으로 왕복 운동시키는 플런저(14)와, 이 플런저(14)의 외부를 감싸고 자기력을 발생시킬 수 있게 외주면 전체에 코일(16)이 권선되는 보빈(18)과, 이 보빈(18) 상부와 플런저(14) 사이에 배치되어 코일(16)에서 발생한 자장이 누설되는 것을 방지하는 요크(20)와 , 상기 보빈(18)의 하단부에 외측부가 밀착되고 코일(16)에 전류 인가시 플런저(14)를 끌어당길 수 있게 코일(16)에서 발생된 자기력이 집중되는 중앙부가 플런저(14)의 저면에 배치되며 이 중앙부에 중공(22a)이 형성되는 코어(22)와, 이 코어(22)의 중공(22a)과 플런저(14)의 저면 사이에 배치되어 코일(16)에 전류 차단시 플런저(14)를 상방으로 밀어올리는 스프링(24)과, 이 스프링(24)의 저면을 지지하는 동시에 스풀(12)이 개방되는 초기압력을 조정할 수 있게 코어(22)의 중공(22a)에 나사 체결되는 조정스크류(26) 및 상기 코어(22)의 저면, 코일(16)의 외주부 및 상부본체(10)의 하단부를 감싸는 케이스(28)를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다. 따라서, 밸브바디의 라인압이 선형적으로 제어되도록 하는 동시에 플런저(14)가 동심도를 유지하면서 작동될 수 있도록 하며 또한 스프링(24)의 초기 하중을 조절할 수 있도록 하여 초기 성능편차를 줄일 수 있는 효과를 얻는다.

Description

차량의 자동변속기용 유압 솔레노이드 밸브 {Hydraulic solenoid valve for auto mission of car}

본 발명은 차량의 자동변속기용 유압 솔레노이드 밸브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동변속기 내에 부속되어 있는 밸브바디의 라인 압력을 선형적으로 제어하여 자동변속기 내에 구성되어 있는 각 클러치로 유체를 공급하는 압력제어밸브를 제어하여 클러치가 부드럽게 작동되도록 하는 차량의 자동변속기용 유압 솔레노이드 밸브에 관한 것이다.

일반적으로 유압 솔레노이드 밸브는 내부에 플런저(plunger)와 스프링 등의 기본적인 구성요소를 설치하여 이들이 전류인가에 따라 작동되도록 함으로써 유체의 흐름을 제어하기 위한 수단으로 크게 온/오프(on/off) 방식과 듀티(duty) 방식으로 대별시킬 수 있다.

이중 온/오프 방식은 일정전류를 솔레노이드 밸브의 코일에 인가하여 플런저가 작동되면서 밸브가 열리거나 또는 전류 차단시 스프링의 반발력에 의해 밸브가 닫히는 작동만 반복되도록 하는 것이며, 또한 듀티 방식은 전류의 세기를 몇 단계의 값으로 조절하여 유체 압력이 제어되도록 하는 것이다.

그러나, 이들 온/오프 방식과 계단식 듀티 방식은 밸브바디의 라인압을 선형적(정해진 범위내의 모든 전류값에 따른 밸브의 개폐량 조절)으로 제어하기가 불가능하여 한정된 사용 영역을 가지고 있었다.

그리고, 종래 기술의 유압 솔레노이드 밸브는 플런저 작동시 스프링의 기울어짐을 방지하는 수단이 마련되어 있지 않어서 플런저가 동심도를 유지하지 못하게 되는 문제점이 있었으며, 또한 스프링의 초기 하중을 조절하지 못하여 유압 제어 솔레노이드 밸브의 초기 성능편차가 커지는 등의 문제점을 갖고 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 밸브바디의 라인압이 정해진 범위내의 모든 전류값에 따라 조절되는 이른바, 선형적인 제어가 가능하도록 하는 동시에 플런저가 동심도를 유지하면서 작동될 수 있도록 하며, 또한 스프링의 초기 하중을 조절할 수 있도록 하여 유압 제어 솔레노이드 밸브의 초기 성능편차가 커지는 것을 방지하는 차량의 자동변속기용 유압 솔레노이드 밸브를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 차량의 자동변속기용 유압 솔레노이드 밸브를 나타낸 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 차량의 자동변속기용 유압 솔레노이드 밸브를 나타낸 분해사시도이다.

도 3은 본 발명에 따른 유압 솔레노이드 밸브가 닫혀있는 상태를 나타낸 내부 단면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 유압 솔레노이드 밸브가 열려있는 상태를 나타낸 내부 단면도이다.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

10 : 상부본체 10a : 유입구

10b : 배출구 11 : O-링

12 : 스풀 14 : 플런저

14a : 삽입공 15 : 로드

16 : 코일 17 : 전류선

18 : 보빈 18a : 오목홈

19 : 주형부 20 : 요크

22 : 코어 22a, 26a, : 중공

24 : 스프링 26 : 조정스크류

28 : 케이스 30 : 부싱

32 : 터미널 34 : 브라켓

이와 같은 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량의 자동변속기용 유압 솔레노이드 밸브는 자동차 자동변속기의 밸브바디에 장착되어 이 밸브바디의 라인압을 제어하는 유입구와 배출구가 형성된 상부본체와, 이 상부본체 내부에 배치되어 배출구로 유체가 배출 및 차단되도록 상부본체의 유입구를 개폐시키는 스풀과, 이 스풀의 하단부에 밀착 배치되어 이 스풀을 상부본체의 유입구 측으로 왕복 운동시키는 플런저와, 이 플런저의 외부를 감싸고 자기력을 발생시킬 수 있게 외주면 전체에 코일이 권선되는 보빈과, 이 보빈 상부와 플런저 사이에 배치되어 코일에서 발생한 자장이 누설되는 것을 방지하는 요크와, 상기 보빈의 하단부에 외측부가 밀착되고 코일에 전류 인가시 플런저를 끌어당길 수 있게 코일에서 발생된 자기력이 집중되는 중앙부가 플런저의 저면에 배치되며 이 중앙부에 중공이 형성되는 코어와, 이 코어의 중공과 플런저의 저면 사이에 배치되어 코일에 전류 차단시 플런저를 상방으로 밀어올리는 스프링과, 이 스프링의 저면을 지지하는 동시에 스풀이 개방되는 초기압력을 조정할 수 있게 코어의 중공에 나사 체결되는 조정스크류 및 상기 코어의 저면, 코일의 외주부 및 상부본체의 하단부를 감싸는 케이스를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 차량의 자동변속기용 유압 솔레노이드 밸브에 있어서, 상기 플런저가 전류값에 따라 강한 자기력을 가지며 선형적으로 작동될 수 있도록 코어의 중심부가 오목하게 패이고 그 테두리가 원추대 형상으로 형성되며, 상기 플런저의 하단부가 이 코어의 오목하게 패인 중심부에 수용되는 형상으로 상기 플런저와 코어가 형성됨이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 차량의 자동변속기용 유압 솔레노이드 밸브에 있어서, 상기 스프링의 기울어짐을 방지하여 플런저가 동심도를 유지하면서 작동되도록 플런저의 저면 중심에 상부가 삽입되고 그 하부가 스프링의 내주부를 관통하여 하방의 조정스크류로 연장되는 로드가 마련됨이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 차량의 자동변속기용 유압 솔레노이드 밸브에 있어서, 상기 코어는 케이스와 별도로 분리 조립됨이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 차량의 자동변속기용 유압 솔레노이드 밸브에 있어서, 상기 코일에서 발생한 자장이 누설되는 것을 방지하는 요크 와 플런저 사이에 부싱이 설치됨이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 차량의 자동변속기용 유압 솔레노이드 밸브에 있어서, 상기 코일과 전류선을 연결하는 와이어하네스를 고정시키기 위해 케이스의 외주면에 주형부가 형성됨이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 차량의 자동변속기용 유압 솔레노이드 밸브에 있어서, 상기 코일과 전류선을 연결하는 와이어하네스를 고정시키기 위한 주형부 제작시 이 와이어하네스가 단선되는 것을 방지하기 위해 상기 와이어하네스가 주형에 간섭됨이 없이 안전하게 삽입되도록 상기 보빈의 상부에 오목홈을 형성시킴이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 차량의 자동변속기용 유압 솔레노이드 밸브에 있어서, 상기 전류선과 연결된 코일의 타단부가 케이스에 용이하게 접지될 수 있게 터미널을 구비시킴이 바람직하다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 4에서 나타낸 것과 같이 본 발명에 따른 차량의 자동변속기용 유압 솔레노이드 밸브는 자동차 자동변속기의 밸브바디(valve body)(도시되지 않음)에 장착되며 유입구(10a)와 배출구(10b)가 형성된 상부본체(10)와, 이 상부본체(10) 내부에 배치되는 스풀(spool)(12)과, 이 스풀(12)의 하단부에 밀착 배치되는 플런저(14)와, 이 플런저(14)의 외부를 감싸고 그 외주면 전체에 코일(16)이 권선되는 보빈(18)(bobbin)과, 이 보빈(18) 상부와 플런저(14) 사이에 배치되는 요크(20)(yoke)와, 상기 보빈(18)의 하단부에 외측부가 밀착되고 중앙부가 플런저(14)의 저면에 배치되는 코어(22)와, 이 코어(22)의 중공(22a)과 플런저(14)의 저면 사이에 배치되는 스프링(24)과, 상기 코어(22)의 중공(22a)에 나사 체결되는 조정스크류(26) 및 상기 코어(22)의 저면, 코일(16)의 외주부 및 상부본체(10)의 하단부를 감싸는 케이스(28)로 구성되어 있다.

상기 상부본체(10)는 케이스(28)의 상단부에 위치되고 내부에 스풀(12)이 배치되도록 하는 하방이 넓게 형성된 원통 형상으로, 그 상부에는 자동차 자동변속기의 밸브바디에 장착되어 이 밸브바디로부터의 유체흐름을 안내하는 유입구(10a)와 배출구(10b)가 상방에서 측방을 향해 니은자 형상으로 형성되고 상기 밸브바디에 장착되는 상단부 외주면에는 본 발명의 밸브를 밸브 바디에 장착할 때 유체의 누출을 방지하기 위한 O-링(11)이 마련되어 있다.

상기 스풀(12)은 상부본체(10)의 내부에서 유입구(10a)의 개폐를 단속하며 밸브바디의 라인압을 제어하는 2단 원기둥 형상으로, 그 저면에 배치된 플런저(14)의 작동에 의해 상하로 왕복 운동하게 되어 있다.

상기 플런저(14)는 스풀(12)의 하단부에 밀착 배치되어 이 스풀(12)을 상부본체(10)의 유입구(10a) 측으로 왕복 운동시키는 원기둥 형상으로, 그 저면 중앙에는 로드(15)가 삽입되도록 하는 삽입공(14a)이 형성되어 있다.

여기서, 상기 로드(15)는 스프링(24)의 기울어짐을 방지하여 플런저(14)가 동심도를 유지하면서 작동되도록 플런저(14)의 저면 중심에 상부가 삽입 고정되고 그 하부가 스프링(24)의 내주부를 관통하여 하방의 조정스크류(26)로 연장되는 원기둥 형상으로 되어 있다.

상기 보빈(18)은 플런저(14)의 외부를 감싸고 자기력을 발생시킬 수 있게 외주면 전체에 코일(16)이 권선되는 원통 형상으로, 그 상, 하단부는 권선된 코일(16)이 외부로 벗어나는 것을 방지하기 위해 외측으로 연장 절곡되어 있다.

그리고, 상기 보빈(18)의 외주면 상단부에는 코일(16)과 전류선(17)을 연결시키는 와이어하네스(도시되지 않음)를 삽입시켜 상기 전류선(17)을 고정시키기 위한 주형부(19) 제작시 이 와이어하네스가 단선 또는 단락되는 것을 방지하기 위한 오목홈(18a)이 형성되어 있다.

여기서, 상기 보빈(18)의 오목홈(18a)은 이 보빈(18) 상단부의 외부로 절곡된 절곡부와 같은 형상으로 상기 보빈(18)의 상단부 전체에 걸쳐 형상을 보강하여 단면이 디귿자 형상을 갖도록 형성시킴이 바람직하다.

상기 요크(20)는 보빈(18) 상부와 플런저(14) 사이에 배치되어 코일(16)에서 발생한 자장이 누설되는 것을 방지하는 기능을 하며, 상단부가 넓게 형성된 원통 형상으로, 이 넓게 형성된 상단부는 보빈(18)의 절곡된 절곡부 상면에 얹혀지도록 배치되어 있다.

그리고, 상기 요크(20)와 플런저(14) 사이에는 이들의 면 가공정도에 따른서로간의 간섭을 배제하여 상기 플런저(14)가 원활하게 상하로 왕복운동을 할 수 있도록 하는 동시에 보빈(18)의 코일(16)에서 발생한 자장이 누설되는 것을 방지하며, 플런저(14)가 좌우유동 및 기울어짐 없이 작동되도록 하는 원통형상의 부싱(bushing)(30)이 설치되어 있다.

상기 코어(22)는 보빈(18)의 하단부에 그 하단의 외측부가 밀착되고 코일(16)에 전류 인가시 플런저(14)를 끌어당길 수 있게 코일(16)에서 발생된 자기력이 집중되는 중앙부가 플런저(14)의 저면에 배치되는 중공(22a)이 형성된 원통 형상으로, 그 중앙부의 상면은 플런저(14)의 하단부가 수용됨으로써 플런저(14)가 전류값에 따라 선형적으로 작동될 수 있도록 오목하게 패이고, 이 코어(22)의 오목하게 패인 중심부 테두리는 코일(16)의 자기력이 집중될 수 있게 그 외측부가 절삭된 원추대 형상으로 형성되어 있다.

즉, 상기 코어(16)의 중심부 테두리는 그 상면이 편평하게 되어 있는 것보다 뾰족하게 각진 형상이 될 수록 자기력이 집중도가 커져서 강한 자기력을 얻을 수 있는 것이다.

상기 스프링(24)은 코어(22)의 중공(22a)과 플런저(14)의 저면 사이에 배치되어 코일(16)에 전류 차단시 플런저(14)를 상방으로 밀어올리도록 되어 있으며, 이 스프링(24)의 중앙으로는 로드(15)가 관통하여 조정스크류(26)로 연장되어 있다.

상기 조정스크류(26)는 로드(15)가 중앙을 관통할 수 있게 중공(26a)이 형성된 스크류 형상으로, 상기 스프링(24)의 하단부를 지지하는 동시에 상하로 조이고풀면서 스프링(24)을 압축 또는 이완시켜 이 스프링(24)의 세기를 조절함으로써 스풀(12)이 개방되는 초기압력을 조정할 수 있도록 코어(22)의 중공(22a) 저면으로부터 나사 체결되어 있다.

상기 케이스(28)는 코어(22)의 저면, 코일(16)의 외주부 및 상부본체(10)의 하단부를 덮어 씌우는 원통 형상으로, 상기 코어(22)와 별도로 분리 조립되도록 형성되어 있다.

그리고, 상기 케이스(28)의 외주면에는 전류선(17)과 연결된 코일(16)의 타단부가 이 케이스(28)에 용이하게 접지될 수 있도록 하는 터미널(32)이 부착되어 있다.

그리고, 상기 케이스(28)의 저면에는 이 솔레노이드 밸브가 자동변속기의 밸브바디에 보울트 등으로 고정될 수 있도록 하는 브라켓(34)이 설치되어 있다. 여기서, 상기 브라켓(34)은 접지극(-)의 기능도 함께 갖는다.

이러한 구성에 따른 본 발명의 자동변속기용 유압 솔레노이드 밸브는 상부본체(10)의 유입구(10a) 측이 밸브바디에 장착되고 이 유입구(10a)를 막고 있는 스풀(12)이 밸브바디 측으로부터 소정의 유체압을 받고 있는 상태로 있게 된다.

이때, 상기 상부본체(10)의 O-링(11)은 유체가 이 상부본체(10) 및 밸브바디의 장착부를 통해 누출되는 것을 방지한다.

그리고, 상기 스풀(12)은 플런저(14) 하부에 배치되어 있는 스프링(24)의 반발력에 의해 상부본체(10)의 유입구(10a)를 밀폐시키고 있는 상태이다.

이러한 상태에서 전류선(17)을 통해 보빈(18)의 코일(16)로 전원이 인가되면코일(16)에서 발생되는 자기력이 원추대 형상으로 되어 있는 코아(22)의 중심부 테두리(22b)로 집중되면서 상부의 플런저(14)를 하방으로 끌어당긴다.

그러면, 하방으로 하강하는 플런저(14)와 함께 소정의 유체압으로 가압받고 있는 플런저(14) 상부의 스풀(12)이 동시에 하강하게 되고 상부본체(10)의 유입구(10a)가 개방되며 이 유입구(10a)를 통해 밸브바디의 유체가 유입되어 배출구(10b)를 통해 자동변속기 내의 각 클러치로 공급된다.

이때, 상기 플런저(14)는 저면 중앙의 로드(15)에 의해 동심도를 유지하면서 하강하게 되고, 또한, 외주면에 밀착되어 있는 부싱에 의해 좌우유동이나 기울어짐 없이 원활하게 작동되는 것이다.

그리고, 상기 하방으로 하강한 플런저(14)는 저면의 스프링(24)을 가압한 상태에서 이 스프링(24)의 반발력을 받게 된다.

그러다가, 코일(16)로 인가되고 있던 전류가 차단되면 코어(22)에 자기력이 없어지고 상기 플런저(14)에 의해 가압되어 있는 스프링(24)이 이 플런저(14)를 상방으로 밀어내며 이와 동시에 이 플런저(14) 상방의 스풀(12)이 상방으로 상승되면서 상부본체(10)의 유입구(10a)를 밀폐시켜 유체의 흐름을 차단시킨다.

한편, 전류값에 따라 코어(22)의 자기력이 선형적으로 반응하는데, 예를 들어 600Hz의 듀티 전류를 입력하면 보빈(18)의 코일(16)에 인가된 전류비와 비례하는 전류가 흐르게 되고 이 전류값에 의해 발생되는 자기력이 코어(22)에 집중되면서 플런저(14)의 변위를 비례적으로 제어하게 되며 이에 따라 상부본체(10)의 유입구(10a)를 가변 제어할 수 있게 되는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 차량의 자동변속기용 유압 솔레노이드 밸브는 플런저의 하단부가 코어의 중앙부에 수용될 수 있게 구성하고 플런저의 저면에 로드를 삽입하며 또한 스프링의 반발력을 조절하는 조정스크류를 마련함으로써, 밸브바디의 라인압이 선형적으로 제어되도록 하는 동시에 플런저가 동심도를 유지하면서 작동될 수 있도록 하며 또한 스프링의 초기 하중을 조절할 수 있도록 하여 이 스프링의 초기 성능편차가 커지는 것을 방지할 수 있는 효과를 얻는다.

이상의 설명에서와 같이 본 발명은 바람직한 구체예들에 대해서만 기술하였으나, 상기의 구체예들을 바탕으로 한 본 발명의 기술사상 범위 내에서의 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 또한, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (8)

1. 자동차 자동변속기의 밸브바디에 장착되어 이 밸브바디로부터의 유체흐름을 안내하는 유입구와 배출구가 형성된 상부본체;

   상기 상부본체 내부에 배치되어 배출구로 유체가 배출 및 차단되도록 상부본체의 유입구를 개폐시키는 스풀;

   상기 스풀의 하단부에 밀착 배치되어 이 스풀을 상부본체의 유입구 측으로 왕복 운동시키는 플런저;

   상기 플런저의 외부를 감싸고 자기력을 발생시킬 수 있게 외주면 전체에 코일이 권선되는 보빈;

   상기 보빈 상부와 플런저 사이에 배치되어 코일에서 발생한 자장이 누설되는 것을 방지하는 요크;

   상기 보빈의 하단부에 외측부가 밀착되고 코일에 전류 인가시 플런저를 끌어당길 수 있게 코일에서 발생된 자기력이 집중되는 중앙부가 플런저의 저면에 배치되며 이 중앙부에 중공이 형성되는 코어;

   상기 코어의 중공과 플런저의 저면 사이에 배치되어 코일에 전류 차단시 플런저를 상방으로 밀어올리는 스프링;

   상기 스프링의 저면을 지지하는 동시에 스풀이 개방되는 초기압력을 조정할 수 있게 코어의 중공에 나사 체결되는 조정스크류; 및

   상기 코어의 저면, 코일의 외주부 및 상부본체의 하단부를 감싸는 케이스;

   를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 차량의 자동변속기용 유압 솔레노이드 밸브.
2. 제1항에 있어서, 상기 플런저가 전류값에 따라 강한 자기력을 가지며 선형적으로 작동될 수 있도록 코어의 중심부가 오목하게 패이고 그 테두리가 원추대 형상으로 형성되며 상기 플런저의 하단부가 이 코어의 오목하게 패인 중심부에 수용되는 형상으로 상기 플런저와 코어가 형성됨을 특징으로 하는 상기 차량의 자동변속기용 유압 솔레노이드 밸브.
3. 제1항에 있어서, 상기 스프링의 기울어짐을 방지하여 플런저가 동심도를 유지하면서 작동되도록 플런저의 저면 중심에 상부가 삽입되고 그 하부가 스프링의 내주부를 관통하여 하방의 조정스크류로 연장되는 로드가 마련됨을 특징으로 하는 상기 차량의 자동변속기용 유압 솔레노이드 밸브.
4. 제1항에 있어서, 상기 코어는 케이스와 별도로 분리 조립됨을 특징으로 하는 상기 차량의 자동변속기용 유압 솔레노이드 밸브.
5. 제1항에 있어서, 상기 코일에서 발생한 자장이 누설되는 것을 방지하며, 동시에 플런저가 원활히 작동되도록 상기 요크와 플런저 사이에 부싱이 설치됨을 특징으로 하는 상기 차량의 자동변속기용 유압 솔레노이드 밸브.
6. 제1항에 있어서, 상기 코일과 전류선을 연결하는 와이어하네스를 고정시키기 위해 케이스의 외주면에 주형부가 형성됨을 특징으로 하는 상기 차량의 자동변속기용 유압 솔레노이드 밸브.
7. 제6항에 있어서, 상기 코일과 전류선을 연결하는 와이어하네스를 고정시키기 위한 주형부 제작시 이 와이어하네스가 단선되는 것을 방지하기 위해 상기 와이어하네스가 주형작업에 간섭됨이 없이 안전하게 삽입되도록 상기 보빈의 상부에 오목홈이 형성됨을 특징으로 하는 상기 차량의 자동변속기용 유압 솔레노이드 밸브.
8. 제1항에 있어서, 상기 전류선과 연결된 코일의 타단부가 케이스에 용이하게 접지될 수 있게 터미널이 마련됨을 특징으로 하는 상기 차량의 자동변속기용 유압 솔레노이드 밸브.