KR20010101955A - 비례 제어 압력 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 릴레이 밸브 또는 방향 조절 밸브로 사용되는 비례 제어 압력 밸브에 관한 것이다. 상기 비례 제어 압력 밸브는 감압기능과 압력유지기능이 부여되어 있으며 주로 유입구와 유출구(4, 5, 6)를 갖는 밸브 하우징(2), 제어 요소(7), 앵커바(8)와 자석 코어(10)로 되어 있는 비례 자석(3), 자석 앵커(11) 및 자석 코일(12)로 구성되어 있다. 비례 자석(3)은 이의 동작영역에서 거의 일정한 자력을 가지고 있다. 본 발명에 있어서, 상기 두 부품(10, 11)사이의 자력이 비례 자석(3)의 작동영역의 자력보다 유지위치에서 크고 자석앵커(11)가 자력으로 지지위치에서 고정될 수 있도록 자석 앵커(11)의 유지위치에서 자석 앵커(11)와 자석 코어(10) 사이의 최저 축 거리(13)가 측정된다.

Description

비례 제어 압력 밸브{PROPORTIONAL CONTROL PRESSURE VALVE}

상기 유형의 밸브는 선행기술로 다수 공지되어 있다. 예컨대, 자동차-변속기의 클러치 제어를 위한 파이럿 제어 밸브로서 상기 밸브를 사용한다. 이러한 변속기에서 주요 유압력 또는 시스템 압력이라고도 하는데 예컨대 승용차-변속기의 경우에는 약 10bar 또는 그 이상이다. 이러한 주요 유압력은 일반적으로 제어 압력 밸브에 의하여 약 5bar의 파이럿 압력으로 감압되어서 비례 제어 압력 밸브도 이러한 압력을 받는다. 예컨대, 클러치의 결합 후에 이것 또한 닫혀져서 유지되도록 보통 대략 시스템 압력과 일치하는 안전과압이 클러치 실린더에 작용하여 보조 유지 밸브에 의하여 바르게 유지된다. 이에 따라, 3개의 밸브 즉 비례 제어 압력 밸브,제어 압력 밸브 및 압력 유지 밸브는 예컨대 자동변속기의 클러치의 구동을 위하여 필요하다.

본 발명은 감압기능과 압력유지기능을 갖는 비례 제어 압력 밸브에 관한 것이다. 밸브는 주로 유입구와 유출구를 갖는 밸브 하우징, 밸브 시트 및/또는 초크 갭(choke gap)의 개폐를 위한 제어 요소, 자석 코어, 자석 앵커(magnet anchor)와 자석 코일로 구성되어 있는 비례 자석과 제어 요소의 결합을 위한 앵커축을 갖는 앵커바로 구성되어 있다. 자석 앵커는 2개의 단부 사이를 앵커축의 방향에 따라 이동할 수 있으며 자석 앵커 지지위치의 제 1 단부는 즉 자석 앵커가 제어 요소에 의하여 적어도 밸브 시트가 닫혀있도록 하는 것에 해당된다.

도면의 내용은 다음과 같다.

도 1은 폐-단-(Closed-End-)(CE-)유형의 자석 앵커 자기유지기능을 갖는 파이럿 밸브로서의 3/2-절환-비례 제어 압력 밸브의 종단면도를 도시하며;

도 2는 도 1과 유사한 비례 제어 압력 밸브, 단 앵커바와 자석 앵커간의 결합방식의 대안을 도시하며;

도 3은 본 발명에 따른 유지기능을 갖는 밸브의 코일전류 I에 대한 압력 p의 특성곡선도를 도시하며;

도 4는 코일전류 I에 대한 압력 p 및 관류량 Q 변화 특성곡선의 측정도를 도시하며;

도 5는 비례 자석의 자력-행정 특성 곡선를 도시하며;

도 6은 비례 제어 압력 밸브, 2단 댐퍼 및 체적 보강 밸브 개략도를 도시하며;

도 7은 2단 댐퍼의 단면도를 도시하며;

도 8은 도 7에 따른 2단 댐퍼의 댐퍼거리에 대한 댐퍼하중특성곡선을 도시하고;

도 9는 시간 t에 대한 압력 p 및 코일전류 I의 특성곡선을 도시한다.

본 발명의 목적은 상기 기능을 충족시킬 뿐만 아니라 동시에 예컨대 구조를 간단히 하기 위하여 부품의 수를 줄여서 절감형으로 제조 가능한 밸브를 제공하는 데 있다.

본 발명에 있어서, 상기 목적은 상기 유형의 비례 제어 압력 밸브가 자석 앵커의 유지위치에 있을 때 2개가 서로 마주보고 배치되어 있는 자석 앵커와 자석 코어의 서로 마주보고 배치되어 있는 양 전면사이의 축간 최소간격은 이러한 유지위치에서 자석 앵커와 자석 코어 사이의 자력이 비례 자석의 작동영역의 자력보다 크며 자석 앵커는 이러한 유지위치에서 증가된 자력에 의하여 정해질 수 있도록 함으로써 해결된다. 본 발명은 비례 자석이 이의 작동영역에서 거의 수평 하중-행정-특성 곡선을 가지며 자력은 일정한 행정 이하의 영역 즉 자석 앵커와 자석 코어사이 간격 이하의 영역에서 작동영역의 자력에 비하여 급격히 증가하는 사실을 유리하게 사용한다. 선행기술에 대해서는 만네스만-렉스로스, 유압기술 A 내지 Z, 유압교재, 제 5 권, 04. 95, 266 페이지를 참조하기 바란다. 간격이 근소한 경우에, 자력이 커지는 이러한 자성에 의하여 이에 상응하는 자석설계로 코일전류 또는 "스냅전류"의 조정이 가능하며 이 때 자석의 작동영역으로 통과되고 자석 앵커는 큰 자력영역에서 유지된다. 앵커바에 의하여 제어 요소와 자석 앵커와의 결합으로 인한 유지력은 각각 닫혀진 제어 요소의 밸브 시트에서 약 10bar보다 큰 발생 시스템 압력으로상기 밸브 시트가 확실히 밀폐되도록 증가된다. 이에 따라, 상기 기능은 본 발명에 따른 밸브에 의하여 동시에 충족되므로 본 발명에 따른 비례 제어 압력 밸브를 사용하면 제어 압력 밸브 뿐만 아니라 압력 유지 밸브도 유리하게 생략할 수 있다. 또한, 이러한 레규레이터는 0과 약 5bar의 정밀조절범위에서 큰 압력-/전류-(P/I-)양변을 가지는 것이 유리하다. 또한, 본 발명에 따른 유지기능은 유리하게도 압력 레규레이터의 진동질량의 폐쇄를 가능하게 한다. 따라서, 이것은 방진이 되며 기계적 마모가 작아진다.

우선 본 발명의 지속적인 개발에 있어서, 제어 요소는 플랫 시트(flat seat)와 밸브 모서리로 구성되어 있는 2가지 제어 모서리를 가지고 있다. 이에 따라서 간단한 방법으로 경제적인 구조 그 중에서도 특히 자석 앵커의 자기유지기능을 갖는 3/2-절환-압력조정기를 제공할 수 있으며 압력관계기능을 충족하기 위하여 플랫 시트를 감안하고 압력조정기는 유리하게도 파이럿 요소로 사용 가능하다.

본 발명의 한가지 개발에서는 자석 앵커와 앵커바 사이에 스프링 요소 예컨대 코일형 압력 스프링의 설치를 제안하고 있다. 이로 인하여 우선 앵커바는 자석 앵커를 직접 접하지 않으며 제어 요소의 플랫 시트와 자석 앵커의 앵커바 리밋 스톱(anchorbar limit stop)간의 정적여분을 또한 보상한다.

유리한 방법으로 앵커바와 자석 앵커에 위치한 압력 스프링은 "분명한" 스프링 특성 곡선을 가지고 있으므로 자석의 비례-영역의 오버런(overrun)에 이르며 작동영역으로부터 유지위치로 자석 앵커의 신속한 변환 및 스냅효과의 보강이 이루어진다. 압력 스프링의 스프링 하중은 이와 동시에 플랫 시트의 최대 유압제어하중보다 크거나 동일하도록 선택된다. 이러한 최대, 유압제어하중은 최대, 유압제어압력 곱하기 플랫 시트의 호칭면적의 곱과 일치한다. 이에 따라 스프링은 유압계통에서 "스냅완료보호" 역할을 하는 것이 유리하다.

압력 스프링의 질량은 자석 앵커의 작은 코일전류에서도 이미 큰 자력영역에 이르도록 가능한 한 작게 함으로써 자석 앵커의 유지기능에 도달할 수 있다. 자석 앵커는 이러한 위치에서 "스냅이 완료" 되어 있다.

압력 스프링은 또한 이의 스프링 특성 곡선 및 예컨대 스프링 길이, 스프링 와이어 직경과 같은 스프링 형상과 관련되어 구성되어 있으며 앵커와 앵커바 사이의 고정은 자석 앵커의 유지위치에서 자석 코어와 자석 앵커간의 최소축 거리가 0 내지 약 0.3mm 특히 약 ≤0.1mm 범위 내에 있도록 선택한다. 이러한 거리에서 자력은 작동영역의 자력에 비하여 충분히 크므로 자석 앵커는 접하고 있는 주요 유압력을 받을 때에도 이의 단부위치에서 지지되는 것이 유리하다.

자석 코어와 자석 앵커간의 최소거리의 달성에 대한 대안으로 자석 코어와 자석 앵커간에 비자성소재로 된 디스턴스 와셔를 둘 수 있다. 자석 코어에 자석 앵커의 "자화 접착"을 방지하는 이러한 와셔로 와셔 두께를 다양하게 달리하면 유리하게도 자력을 간단히 조정할 수 있다. 디스턴스 와셔 대신에 자석 코어 및/또는 자석 앵커에 비자성체 코팅도 가능하며 이것은 자석 코어와 앵커간의 축방향 거리를 안전하게 유지할 수 있다.

특히 유리한 구조로, 자석 코어의 전면과 자석 앵커의 전면간의 거리는 약 0.01 내지 0.3mm 특히 또한 약 ≤0.1mm이다. 왜냐하면 이러한 거리에서 이미 충분한 자기유지력이 도달하기 때문이다. 이러한 최대 자기 유지력은 제어 압력 밸브의 전 작동범위에 걸쳐서 최대 유체 작동압력으로 인한 유압하중보다 커야 한다.

본 발명의 다른 구조에서는 자석 코일이 전기제어장치와 연결되어 있어서 설정가능한 시간 간격에서 자석 앵커의 유지위치를 적절히 유지하기 위하여 자석 코일에 전류맥동을 전달한다. 이에 따라서 자석 앵커는 자석 코어에 대하여 이의 유지위치를 유지하여 고의 아니게 유지위치로부터 "떨어지지"않도록 함으로써 유리하게도 제어 요소의 밀봉 시트가 확실하게 닫혀있도록 되어 있다.

전류맥동은 자석 코일의 유지전류보다 큰 예컨대 약 950mA인 전류를 가지며 전류맥동은 예컨대 약 20ms의 시간 간격으로 이루어지는 것이 유리한 것으로 판명되었다. 왜냐하면 이러한 시간 간격은 자석 앵커가 이의 유지위치에서 떨어질 수 있는 시간 간격보다 짧게 되어 있기 때문이다.

유지위치로부터 자석 앵커를 고의적으로 풀기 위하여, 자석 코일은 전기제어신호를 받으며 이것은 예컨대 자석 코일내에서 제어전류의 감소 및 증가에 의하여 이루어진다. 이에 따라 간단한 방법으로 특히 신속한 방법으로 앵커를 풀게 된다.

대안으로는 압력신호에 의하여 자석 앵커를 이의 유지위치에서 의도적으로 푸는 것인데 이것은 예컨대 유지압력보다 큰 값으로 주요 유압력을 증가시켜서 이루어지며 증가압력은 예컨대 제어 요소의 플랫 시트에 작용한다. 이로 인하여 유리한 방법으로 앵커바의 운동으로 자석 코어로부터 자석 앵커가 풀리게 된다.

본 발명에 따른 비례 제어 압력 밸브는 파이럿 밸브로 사용하는 것이 유리하다. 이 때 밸브는 특히 자석 앵커의 자기유지기능을 갖는 3/2-절환-비례 제어 압력밸브로 구성되어 있어서 본 발명에 따른 밸브를 사용할 때 제어 압력 밸브 뿐만 아니라 압력 유지 밸브도 생략하게 된다.

대안으로, 본 발명에 따른 비례 제어 압력 밸브는 방향 제어 밸브로도 사용가능하며 비례 제어 압력 밸브가 차량변속기의 클러치제어를 위하여 유압 시스템 압력을 변조한 다음 전혀 압력증가역할을 직접 하지 않는 체적 보강 밸브에 작용한다.

본 발명에 따른 비례 제어 압력 밸브는 이에 따라 2단 특성곡선의 댐퍼를 갖는 유압장치에서 파이럿 밸브 뿐만 아니라 방향 제어 밸브로도 사용 가능하다. 이러한 댐퍼에 유지영역으로부터 작동영역으로 전환할 때 압력유입의 최소화를 위하여 압력 증압 밸브 또는 체적 보강 밸브의 형태로 후속밸브가 부착되어 있다.

본 발명의 기타 목표, 특징, 장점 및 적용가능성은 도면상에서 보다 상세히 설명이 되어 있는 다음 실시예의 설명에 나타나 있다. 이와 동시에 모든 설명 및/또는 도면상에 설명되는 특징은 자체 또는 임의의 적당한 결합을 위하여 특허청구범위와 배후관계의 요약에 관계없이 본 발명의 주제를 구성하고 있다.

제어 압력 밸브(1)(도 1)는 주로 밸브 케이싱(2)과 비례 자석(3)으로 구성되어 있으며, 유입구 및 배출구(4, 5, 6)는 밸브 케이싱(2)의 하부에 위치한다. 밸브 시트(16)와 밸브 모서리(17)의 개폐를 위한 제어 요소(7)는 앵커축(9)을 갖는 앵커바(8)와 연결되어 있으며, 앵커바(8)는 부시(24)내에 들어 있으며, 앵커바(8)의 일단부는 자석 앵커(11) 내부로 연장되어 있다. 자석 앵커(11)는 자석 코어(10)와 자석 코일(12)과 함께 비례 자석(3)을 형성하고 있다.

제어 요소(7)와 비례 자석(3)과의 결합을 위하여, 와셔(21)는 앵커바(8)의 단부에 고정되어 있다. 앵커바(8)의 이러한 단부는 와셔(21)와 함께 자석 앵커내의주로 원통형 홈에 돌출되어 있다. 와셔(21)와 앵커(11)의 홈베이스간에는 나선형 스프링(20)이 설치되어 있다. 이로 인하여 앵커바(8)와 자석 앵커(11)간의 고정결합을 방지한다. 도 1에 도시되어 있는 도면에서, 자석 앵커(11)는 자석 앵커(11)의 전면(14)과 자석 코어(10)의 전면(15)간의 거리(13)가 최대가 되도록 이의 제 2 위치 즉 "상" 리밋 스톱 위치에 있다. 본 발명에 따른 자석 앵커(11) 유지위치에 상응하는 제 1 단부 위치의 간격(13)은 약 0 내지 0.3mm 특히 약 ≤0.1mm이다.

제어 요소(7)는 이에 따라 자석 앵커(11)가 압력 스프링(20)과 와셔(21)를 경유하여 제어 요소(7)를 한쪽에서 이의 제 1 "하" 단위치로 이동시킨다. 도시되어 있지 않은 이러한 유지위치에서, 플랫 시트(16)는 유입구(4)에서 발생하는 유압이 3개의 구멍(18)을 거쳐서 배출구(6)에 도달하지 못하도록 닫혀 있다. 플랫 시트(16)가 개방되면, 자석 코일전류가 감소하게 되며 자석 앵커(11)의 자기유지하중도 자석 코어(10)가 자석 앵커(11)를 풀도록 복귀된다. 그 다음, 제어전류는 즉시 앵커가 떨어질 때, "압력 유입"이 정밀조절범위(31)(도 3)내에서 감지할 수 없도록 다시 증가한다(루프제어). 또한, 주유압이 유입구(4)와 환형 채널(18)내에서 플랫 시트(16)의 "하" 환면상에 작용하는 유체하중은 앵커(11)가 자석 코어(10)상에 잡고 있는 자기유지하중보다 크도록 증가하는 동안 플랫 시트(16)도 이로 인하여 개방된다.

동축 커넥터(23)를 사용함으로써 비례 압력 밸브(1)를 도시되지 않은 전기제어장치와 연결 가능하다.

도 2에 의한 대안의 구조에서, 여기에 도시되어 있는 밸브는 도 1과 도 2에서 동일한 부품을 동일한 참조기호로 표시되도록 도 1에 의한 구조의 주요 구조특성과 일치한다. 다만, 다른 점은 자석 앵커(11)에 대한 앵커바(8)의 결합이 다르게 구성되어 있다. 또한, 자석 앵커(11)는 이의 상면에 컵형 부품이 감아져 있으며, 개방되어 있는 상측은 실링 와셔(30)에 의하여 둘러싸여 있으며, 이것은 자석 앵커(11)에 고정되고 예컨대 이와 콜킹되어 있다. 이로 인하여 형성되어 있는 주로 원통형 중공에는 압력 스프링(20)의 홀더로 사용하는 와셔(21)가 부착되어 있다. 이러한 와셔(21)와 실링 와셔(30)사이에는 압력 스프링(20)이 들어 있다.

전기도선(28)은 도시되지 않은 전기제어장치와 자석 코일(12)을 연결한다.

코일전류 I(도 3)의 증가에 의하여, 정밀조절범위(31) 내에서 약 5bar의 파이럿 제어 압력에 도달할 때까지 조절 압력(p)의 선형적인 증가가 이루어지며 이러한 값에서 예컨대 밸브에 의하여 제어된 클러치가 닫혀 있다. 파이럿 압력의 도달 및 약 820mA의 코일전류에 이른 후에 일정한 전류에서 압력변화의 단계적 차이가 약 10bar의 주요 유압력으로 이루어진다. 주요 유압력에 도달 후에는 계속적인 압력변화없이 코일전류 I의 선형적 증가가 이루어진다. 이러한 안전과압은 5 및 10bar간의 차이로 표시되는데 클러치가 확실히 폐쇄되도록 되어 있다. 이러한 과압은 현재까지 선행기술에 의하여 압력 유지 밸브로 제어하던 것을 이제는 압력유지기능이 비례 제어 압력 밸브 자체에 의하여 이루어짐으로써 생략할 수 있다. 이와 동일하게 압력이 파이럿 압력에 도달할 때까지 제한하는 제어 압력 밸브도 생략할 수 있다. 자기 밸브가 약 820mA의 "스냅전류"에 도달할 때, 도 3과 같이 갑작스런 압력변화가 일어나므로 본 발명에 따른 밸브의 작동을 "스냅기능"이라고도 표현한다.

자기 밸브의 개방 또는 "리턴스냅"(return snap)은 예컨대 약 13bar의 시스템 압력으로 압력을 높임으로써 이루어지는 데 이것은 제어 요소의 플랫 시트에 작용함으로써 앵커바에 의하여 자석 코어로부터 자석 앵커를 들어올린다.

다음의 측정(도 4)에 대해서는 12v 작동전압 및 0 내지 12bar의 압력범위를 갖는 제어 압력 밸브에 의한 것이다. 측정은 약 12초 기간 동안 2회 행해진다. 잔여유격 즉 자석 앵커와 자석 코어사이의 최소거리는 약 0.1mm이다. I에 대한 측정치는 측정치 p와 Q의 변화 시에 압력변화에 대하여 도 3의 도시된 것과 아주 유사한 것을 확인할 수 있다. 코일전류가 증가할 때, 약 200mA를 초과하면 약 6bar에 도달할 때까지 압력이 선형적으로 증가한다. 이어서, 약 950mA의 "스냅전류"일 때, 약 6bar 에서 약 10bar까지 압력변화가 일어난다. 도시되어 있는 루프-제어인 경우에 우선적으로 코일전류의 증가와 연이어 전 상태로 복귀한다. 약 900mA의 I 값에 도달하면, 밸브 압력은 2단계에 걸쳐서 약 5bar로 감소한다. 이어서, 압력증가에 평행한 선을 따라서 압력 p의 선형적인 감소가 이루어진다.

통과유량 Q의 변화는 동시에 제어에 따라 이루어지며, 단 유량 Q의 변화는 압력변화 p와는 다르다. 코일전류 I가 증가함에 따라서 우선 최대 약 1.6 l/분까지 유량의 현저한 증가가 이루어진다. 코일전류가 계속 증가할 때에는 약 0.2 l/분까지 통과유량 Q의 단계적인 감소가 이루어지는데, 이것은 플랫 시트의 잔여누설에 해당된다. 이러한 값은 본 발명에 따른 큰 자기유지하중 또는 플랫 시트의 접촉하중에 의하여 플랫 시트를 갖는 표준 밸브의 경우보다 아주 작다. 한편, 코일전류 I의 복귀시 유량 Q의 변화는 전류 I의 증가시 통과유량 Q의 변화에 의해서 일반적으로 평행하게 이루어진다.

상술한 바와 같이, 비례 자석은 작동영역 Y_MA에서 거의 수평하중-행정-특성곡선을 갖는다는 것을 선행기술에서 인용할 수 있다(도 5). 작동영역 Y_MA에서 자력 F_MA는 이에 따라 일반적으로 일정하다. 행정 Y_M이 더 증가하면, 자력 F_M은 감소한다. 행정이 감소 또는 약간 감소하면, 자력 F_M은 현저히 증가한다. 행정 Y_M이 약 0.1mm일 때, 자력 F_MH는 유지영역에서 작동영역의 자력 F_MA보다 현저히 큰 값을 갖는다. 본 발명은 비례 자석의 자석 앵커가 자석 코일의 전류증가로 인하여 자석 코어에서 당겨지는 동안 이러한 효과를 활용함으로써 밸브 시트의 폐하중의 현저한 증가를 초래한다.

유압장치(도 6)에서는 펌프(32)에 의하여 유압유체내에서 유압 시스템 압력이 발생한다. 상기 유체는 필터(33)와 오리피스(34)를 통하여 압력 밸브(1)의 유입구(4)로 송출된다. 밸브(1)는 이의 기능으로 보아 일반적으로 도 1의 도시된 것과 일치한다. 제어 압력 밸브(1)의 작동연결부(5)를 거쳐서 후속 밸브 예컨대 유량 보강 밸브(38)와 연결되어 있다. 제어 압력 밸브(1)와 후속 밸브(38) 사이에는 2단 댐퍼(35)가 설치되어 있다. 후속 밸브(38)는 클러치(37)와 연결되어 있다.

2단 댐퍼(35)는 도 7의 확대 단면도로 다시 도시되어 있다. 댐퍼(35)로의 유입은 제어 압력 밸브(1)에 의하여 이루어지며, 유출은 후속 밸브 또는 유량 보강 밸브(38)에 의하여 이루어진다. 댐퍼(35)는 일반적으로 오리피스 구멍(36)을 갖는 컵형 댐퍼 케이싱으로 구성되어 있다. 댐퍼 내부에는 스프링 상수 C1을 갖는 하나의 압력 스프링(39)과 스프링 상수 C2를 갖는 제 2 압력 스프링(40)이 있다. 양 스프링(39 및 40)은 이와 동시에 제어범위내에서 우선 스프링(39)이 스프링 상수 C1을 갖는 스프링(39)이 압착되도록 서로 조정되어 있다. 제어영역으로부터 유지영역을 경과한 후에 완충은 양 스프링(39 및 40)의 결합에 의하여 이루어진다.

댐퍼 거리 S_D(도 8)위의 댐퍼 하중 F_D의 변화 시에 우선적으로 제어영역에서는 스프링 거리 S_P 제어_최대에 이르기까지 스프링 상수 C1에 따른 선형적인 증가가 이루어지고 이 경우에 최대 제어 압력에 도달한다. 그 다음에, 연이은 유지영역에서는 개별 스프링 상수 C1 및 C2로 된 댐퍼의 총 스프링 상수가 가산되어서 양 스프링 상수의 임의의 결합에 의하여 특성곡선의 증가는 가변적인 형태가 될 수 있다.

본 발명에 따른 제어 압력 밸브의 압력유입에 대한 상기 2단 댐퍼의 작용은 도 9에 도시되어 있다. 코일전류 I의 선형적인 증가에 의하여 우선 일반적으로 동시에 제어 압력영역에서 압력 p의 선형적인 증가가 이루어진다. 연이어, 코일전류의 급격한 증가 뿐만 아니라 시스템 압력으로의 압력 p의 증가도 이루어진다. 압력유입의 확대 도시한 변화에 이르기까지 압력 p는 유지 압력 레벨로 거의 일정하게 유지되는 한편, 코일전류 I는 유지기능을 유지하기 위하여 전류맥동이 간단하므로 여기에 도시되지 않은 소위 재생 피크를 갖는다.

예컨대, 약 50 ㎳ec의 기간에 상응하는 확대 도시되어 있는 시간 슬롯(time slot)에서 우선 전류 I가 복귀함으로 인하여 압력변화 p도 이의 유지압력으로부터 압력유입점(41)에 이르기까지 강하한다. 코일전류 I의 급격한 증가로 인하여 압력p의 변화는 다시 "잡혀지며" 제어영역으로 제어 복귀된다. 이것은 종래의 댐퍼에 의한 변화와 일치한다.

본 발명에 따른 2단 댐퍼를 사용할 경우, 압력변화 p가 이미 압력유입점(42)에서 제어 압력영역상에 잡히고 연이어 제어 압력영역으로 조절 귀환이 가능하도록 압력유입이 상당히 감소된다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 비례 제어 압력 밸브는 차량의 자동변속기 클러치 작동을 위한 3가지 밸브가 필요로 하는 바 그 중의 제어 압력 밸브와 압력 유지 밸브를 간단한 구조로 하면서도 상기 작동을 원활하게 하기 위한 비례 제어 압력 밸브이므로 부품의 수를 줄임과 동시에 간단한 구조에 의한 비용절감면에서 차량 클러치 밸브 적용에 유리하다.

Claims (15)

1. - 유입구 및 배출구(4, 5, 6)을 갖는 밸브 케이싱(2)과,

   - 밸브 시트(16) 및/또는 교축간극에 의한 개폐를 위한 제어 요소(7)와,

   - 제어 요소(7)의 결합을 위한 앵커축(9)을 갖는 앵커바(8)와,

   - 자석 앵커(11)는 2개의 단부위치 사이에서 앵커축(9)방향에 따라서 왕복운동이 가능하며 제 1 단부위치는 자석 앵커(11)의 유지위치에 해당되며 비례 자석(3)은 이의 작동영역(Y_MA)에서 거의 일정한 자력(F_MA)을 가지는 곳에서 자석 코어(10), 자석 앵커(11) 및 자석 코일(12)로 구성되어 있는 비례 자석(3)을 갖는 비례 제어 압력 밸브에 있어서,

   유지위치에서 서로 마주보고 설치되어 있는 자석 앵커(11)와 자석 코어(10)의 전면(14, 15)간의 최소 축방향 거리(13)는 상기 유지위치에서 자석 앵커(11)와 자석 코어(10) 사이에서의 자력(F_MH)이 비례-자석(3)의 작동영역(Y_MA)의 자력(F_MA)보다 크며, 자석 앵커(11)는 이러한 유지위치에서 자력(F_MH)에 의하여 고정이 가능하도록 측정되는 것을 특징으로 하는 비례 제어 압력 밸브.
2. 제 1 항에 있어서,

   제어 요소(7)는 플랫 시트(16)와 밸브 모서리(17)로 구성되어 있는 2개의 제어 모서리를 갖는 것을 특징으로 하는 비례 제어 압력 밸브.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   자석 앵커(11)와 앵커바(8) 사이에는 스프링 요소 예컨대 나선형 압력 스프링(20)이 설치되어 있어서 앵커바(8)가 정밀조절영역(31)에서 자석 앵커(11)와 접하지 않도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 비례 제어 압력 밸브.
4. 제 3 항에 있어서,

   압력 스프링(20)은 플랫 시트(16)에 작용하는 최대 유압 조절 하중(F_max_Regel)보다 크거나 또는 동일한 스프링 하중(F_Feder)을 갖는 것을 특징으로 하는 비례 제어 압력 밸브.
5. 제 4 항에 있어서,

   압력 스프링(20)은 이미 근소한 코일전류(I)에서도 자석 앵커(11)가 큰 자력(F_MH)의 영역으로 이동할 수 있으며 이로 인하여 유지기능이 실현 가능하도록 측정되는 가급적이며 작은 스프링 상수(C)를 갖는 것을 특징으로 하는 비례 제어 압력 밸브.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

   앵커바(8), 자석 앵커(11) 및 압력 스프링(20)은 유지위치에서 자석 코어(10)와 자석 앵커(11)사이의 축방향에 따른 거리(13)가 0 내지 약 0.3mm범위 특히 약 ≤0.1mm범위 내에 들어있도록 구성, 고정되어 있으며 이에 따라 유지하중은 앵커바(8)의 길이에 의하여 조절가능한 것을 특징으로 하는 비례 제어 압력 밸브.
7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

   자석 코어(10)와 자석 앵커(11) 사이에는 비자성소재로 된 디스턴스 와셔(22) 또는 자석 코어(10) 및/또는 자석 앵커(11)에 축방향 거리(13)를 유지하기 위한 비자성체 코팅이 되어 있는 것을 특징으로 하는 비례 제어 압력 밸브.
8. 제 7 항에 있어서,

   자석 코어(10)와 자석 앵커(11)의 전면사이의 거리는 약 0.01 내지 0.3mm 특히 약 ≤0.1mm인 것을 특징으로 하는 비례 제어 압력 밸브.
9. 전 항 중 어느 한 항에 있어서,

   자석 코일(12)은 전기제어장치와 연결되어 있어서 설정 시가 간격내에서 자석 앵커(11)의 유지위치의 유지를 위하여 자석 코일(12)에 전류맥동을 전달하는 것을 특징으로 하는 비례 제어 압력 밸브.
10. 제 9 항에 있어서,

    전류맥동은 자석 코일(12)의 유지전류보다 큰 예컨대 약 950mA이며, 전류맥동은 예컨대 약 20ms의 시간 간격으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비례 제어압력 밸브.
11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,

    지지위치로부터 자석 앵커(11)를 풀기 위하여, 자석 코일(12)은 전기제어신호를 유지하며, 이것은 예컨대 자석 코일(12)의 제어전류감소 및 연이은 증가에 의하여 루프제어로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비례 제어 압력 밸브.
12. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,

    유지위치로부터 자석 앵커(11)를 풀기 위하여, 압력신호가 이루어지며, 이것은 예컨대 주요 유압력의 증가로 유지압력보다 큰 값으로 이루어지며, 압력증가는 예컨대 제어 요소(7)의 플랫 시트(16)에 작용하는 것을 특징으로 하는 비례 제어 압력 밸브.
13. 전 항 중 어느 한 항에 있어서,

    비례 제어 압력 밸브는 파이럿 밸브로 사용되는 것을 특징으로 하는 비례 제어 압력 밸브.
14. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,

    방향 제어 밸브로서의 사용으로 시스템 압력(p_Sys)은 비례 제어 압력 밸브(1)에 의하여 변조되며 클러치(37)의 제어를 위하여 체적 보강 밸브(36)에 직접 작용하는 것을 특징으로 하는 비례 제어 압력 밸브.
15. 전 항 중 어느 한 항에 있어서,

    유지영역으로부터 작동영역으로 전환 시에 압력유입의 최소화를 위하여, 2단 특성곡선을 갖는 댐퍼(35)와 압력 변환 밸브 또는 체적 보강 밸브(38)를 갖는 유압장치내의 파이럿 또는 방향 제어 밸브로 사용되는 것을 특징으로 하는 비례 제어 압력 밸브.