KR20030067843A - 브레이크시스템용 솔레노이드밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 브레이크시스템용 솔레노이드밸브에 관한 것으로, 특히 밸브시트의 위치가 가변되면서 개폐에 따른 충격을 완화시킴으로써 노이즈를 줄일 수 있도록 한 것이다.

이를 위한 본 발명은 중앙에 길이방향의 관통공이 형성된 밸브코어와, 상기 밸브코어의 일단을 밀폐시키는 밸브돔의 내부에 진퇴 가능하게 설치된 아마츄어와, 상기 아마츄어를 진퇴시키는 여자코일과, 상기 아마츄어의 동작에 따라 승강하도록 상기 밸브코어의 내에 진퇴 가능하게 설치된 플런저와, 상기 플런저가 진퇴할 때 상기 플런저의 단부와 접하여 개폐되도록 중앙에 오리피스가 형성되며 상기 밸브코어 내에 소정구간 진퇴 가능하게 설치된 밸브시트와, 상기 밸브시트를 상기 플런저 쪽으로 가압하도록 지지하는 시트복원스프링과, 상기 여자코일에 전원이 인가되지 않을 때 상기 오리피스가 열리도록 상기 플런저를 지지하는 플런저복원스프링을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

브레이크시스템용 솔레노이드밸브{SOLENOID VALVE FOR BRAKE SYSTEM}

본 발명은 브레이크시스템용 솔레노이드밸브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 밸브시트의 위치가 가변되면서 개폐에 따른 노이즈를 줄일 수 있도록 한 브레이크시스템용 솔레노이드밸브에 관한 것이다.

차량의 안티록 브레이크시스템(ANTI-LOCK BRAKE SYSTEM)은 바퀴 측으로 전해지는 제동유압을 주기적으로 단속(斷續)하여 바퀴의 슬립을 방지할 수 있도록 한 것으로, 바퀴 쪽 휠실린더와 연계된 브레이크 유압라인의 솔레노이드밸브가 주기적으로 개폐되면서 단속적인 제동압력이 형성되도록 한 것이다.

이러한 브레이크시스템에 있어서 솔레노이드밸브는 도 1에 도시된 바와 같이, 중앙에 길이방향의 관통공(2)이 형성되고 반경방향으로 연통유로(3)가 형성된 밸브코어(1)를 구비한다. 또 밸브코어(1)의 일단을 폐쇄시키는 밸브돔(5)의 내부에는 진퇴 가능한 아마츄어(6)가 설치되고, 밸브돔(5)의 외측에는 아마츄어(6)를 진퇴시키는 여자코일(7)이 설치된다.

밸브코어(1)의 관통공(2) 내부에는 아마츄어(6)의 동작과 연동하는 플런저(8)가 설치되고, 플런저(8) 하측의 밸브코어(1) 내부에는 플런저(8)가 진퇴할 때 밸브의 개폐가 이루어질 수 있도록 중앙에 소정의 직경을 갖는 오리피스(9a)가 형성되고, 그 외면이 밸브코어(1)의 관통공(2) 내면에 압입 고정되는 밸브시트(9)가 설치된다. 또 플런저(8)의 일단에는 여자코일(7)에 전원이 인가되지않을 때 플런저(8)와 아마츄어(6)를 복귀시켜 유로를 개방시키는 복귀스프링(8a)이 마련된다.

이러한 솔레노이드밸브는 여자코일(7)에 전원이 인가될 때 아마츄어(6)와 이에 인접하는 밸브코어(1) 사이의 자기력에 의해 아마츄어(6)가 밸브코어(1) 쪽으로 전진하고, 플런저(8)가 밸브시트(9)쪽으로 전진하면서 오리피스(9a)를 폐쇄시킨다. 그리고 여자코일(7)에 전원이 인가되지 않을 때에는 자기력이 해제되며 복귀스프링(8a)의 탄성에 의해 플런저(8)와 아마츄어(6)가 후퇴하면서 오리피스(9a)가 열린다. 이처럼 솔레노이드밸브는 플런저(8)의 진퇴동작에 따라 오리피스(9a)가 반복적으로 닫히거나 열리면서 브레이크 유압라인을 흐르는 오일의 공급을 단속(斷續)한다.

그런데 이러한 종래 브레이크시스템용 솔레노이드밸브는 플런저(8)가 고정된 밸브시트(9) 쪽으로 전진하면서 오리피스(9a)를 폐쇄시킬 때 플런저(8)의 단부가 밸브시트(9)에 부딪치면서 발생하는 충격에 의해 순간적으로 플런저(8)가 튀어 오르는 현상(Bounding)이 발생한다. 이러한 현상이 일어날 때 플런저(8)는 밸브시트(9)와 순간적으로 이격되거나 다시 접촉하여 오리피스(9a)를 차단하는 동작을 반복한다. 이처럼 종래 솔레노이드밸브는 밸브시트(9)가 고정된 구조이기 때문에 밸브가 닫히면서 플런저(8)가 튀어 오르는 현상으로 인해 진동과 닫힘 지연현상이 발생하기 때문에 노이즈가 생기는 문제가 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 밸브시트의 위치가 가변되도록 하여 밸브가 닫힐 때의 충격이 완화되도록 함으로써 플런저와 밸브시트의 이격이 생기지 않도록 하고 개폐에 따른 노이즈발생을 줄일 수 있도록 하는 브레이크시스템용 솔레노이드밸브를 제공하는 것이다.

도 1은 종래 브레이크시스템용 솔레노이드밸브의 구성을 보인 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 브레이크시스템용 솔레노이드밸브의 전체적인 구성을 보인 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 브레이크시스템용 솔레노이드밸브의 개방상태를 나타낸 요부 단면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 브레이크시스템용 솔레노이드밸브의 폐쇄상태를 나타낸 요부 단면도이다.

도 5는 본 발명에 따른 브레이크시스템용 솔레노이드밸브의 제동 해제시 동작을 나타낸 요부 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

11: 밸브코어, 12: 관통공,

14: 밸브돔,15: 아마츄어,

16: 여자코일,17: 플런저,

18: 밸브시트,18a: 오리피스,

19: 플런저복원스프링,20: 시트안내부재,

22: 지지턱,23: 시트복원스프링.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 브레이크시스템용 솔레노이드밸브는, 중앙에 길이방향의 관통공이 형성된 밸브코어와, 상기 밸브코어의 일단을 밀폐시키는 밸브돔의 내부에 진퇴 가능하게 설치된 아마츄어와, 상기 아마츄어를 진퇴시키는 여자코일과, 상기 아마츄어의 동작에 따라 승강하도록 상기 밸브코어의 내에 진퇴 가능하게 설치된 플런저와, 상기 플런저가 진퇴할 때 상기 플런저의 단부와 접하여 개폐되도록 중앙에 오리피스가 형성되며 상기 밸브코어 내에 소정구간 진퇴 가능하게 설치된 밸브시트와, 상기 밸브시트를 상기 플런저 쪽으로 가압하도록 지지하는 시트복원스프링과, 상기 여자코일에 전원이 인가되지 않을 때 상기 오리피스가 열리도록 상기 플런저를 지지하는 플런저복원스프링을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 상기 밸브시트를 진퇴 가능하게 지지하도록 그 내부에 상기 밸브시트와 상기 시트복원스프링을 수용하는 중공부가 마련되며 상기 밸브코어의 단부에 결합되는 시트안내부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 밸브시트의 외면에는 상기 시트안내부재의 중공부 내면과의 사이에 기밀유지를 위한 실링부재가 설치된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 시트안내부재에는 상기 밸브시트가 상기 플런저 쪽으로 이동하는것을 제한하도록 상기 중공부의 내면에서 돌출하는 지지턱이 구비된 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 브레이크시스템용 솔레노이드밸브는 도 2에 도시된 바와 같이, 중앙에 길이방향의 관통공(12)이 형성되며 통상적인 모듈레이터블록(100)의 밸브결합공(110)에 장착되는 마그네틱 밸브코어(11)를 구비한다. 또 밸브코어(11)는 모듈레이터블록(100)의 출구유로(130)와 그 내부의 관통공(12)이 연통하도록 반경방향으로 형성된 연통유로(13)를 구비한다.

밸브코어(11)의 상부에는 얇은 원통상으로 마련된 밸브돔(14)이 결합되고, 밸브돔(14)의 내측에는 길이방향으로 소정구간 진퇴가 가능하도록 마련된 아마츄어(15)가 설치된다. 그리고 밸브돔(14)의 외면에는 전원을 인가받아 자기력을 발생시킴으로써 아마츄어(15)를 진퇴시키는 원통형의 여자코일(16)이 결합된다.

밸브코어(11) 내측 관통공(12)에는 길이방향으로 진퇴 가능한 봉상의 플런저(17)가 설치되고, 밸브코어(11)의 하부에는 플런저(17)의 진퇴에 따라 밸브가 개폐될 수 있도록 중앙에 오리피스(18a)가 형성된 밸브시트(18)가 소정구간 상하로 진퇴 가능하게 설치된다.

이러한 구성을 위해 본 발명에 따른 솔레노이드밸브는 그 내부에 밸브시트(18)를 진퇴 가능하게 수용하도록 중공부(21)가 형성되고 그 상단이 밸브코어(11)의 하단에 압입 결합되는 별도의 시트안내부재(20)를 구비한다. 이때 밸브코어(11)의 하부에는 시트안내부재(20)의 상측 외면이 압입 결합될 수 있도록 시트안내부재(20)의 상부 외경에 대응하는 결합공(11a)이 형성된다.

밸브시트(18)를 지지하는 시트안내부재(20)의 상면과 플런저(17)의 하부 사이에는 여자코일(16)에 전원이 인가되지 않을 때 플런저(17)와 아마츄어(15)를 원상태로 복원시켜 오리피스(18a)를 개방시키는 플런저복원스프링(19)이 설치된다.

또 시트안내부재(20)의 중공부(21) 내에는 밸브시트(18)를 플런저(17) 쪽으로 가압하도록 지지하는 시트복원스프링(23)이 설치된다. 이때 시트복원스프링(23)은 일단이 중공부(21) 내의 밸브시트(18)에 지지되고 타단이 시트안내부재(20)의 하부에 결합되는 캡 형태의 지지부재(24)에 지지된다. 또 밸브시트(18)의 외면에는 시트안내부재(20)의 중공부(21) 내면과의 사이에 기밀유지를 위한 실링부재(18b)가 설치되고, 시트안내부재(20)의 중공부(21) 상측에는 밸브시트(18)의 상부가 걸려 지지됨으로써 밸브시트(18)의 상승이 제한될 수 있도록 중공부(21)의 내면으로부터 돌출된 지지턱(22)이 마련된다. 또 시트복원스프링(23)을 지지하는 지지부재(24)에는 유체의 흐름량을 제한하기 위한 오리피스(24a)가 형성되며, 시트안내부재(20)의 하부에는 모듈레이터블록(100)의 입구유로(120)를 통해 유입되는 오일의 이물질을 걸러줄 수 있도록 망체의 필터(26)가 설치된다.

또 시트안내부재(20)의 외면과 모듈레이터블록(100)의 밸브결합공(110) 내면 사이에는 모듈레이터블록(100)의 입구유로(120)로부터 출구유로(130)쪽으로 오일이 흐를 때 기밀유지 기능을 수행하고, 출구유로(130)로부터 입구유로(120)로 역류할 때 오일이 흐를 수 있도록 하기 위해 체크밸브의 기능을 하는 통상의 립실(25,Lip-seal)이 설치된다.

다음은 이러한 구성의 본 발명에 따른 브레이크시스템용 솔레노이드밸브의 동작을 설명한다.

여자코일(16)에 전원이 인가되지 않으면, 도 3에 도시된 바와 같이 플런저(17)가 플런저복원스프링(19)의 탄성에 의해 완전히 상승된 상태이므로 밸브시트(18)의 오리피스(18a)가 완전 개방된다. 또한 이때는 플런저(17) 하단의 개폐볼(17a)과 밸브시트(18)의 상부가 이격된 상태이므로 밸브시트(18)가 시트복원스프링(23)의 탄성에 의해 상승되며, 상승된 밸브시트(18)는 그 상부가 시트안내부재(20) 상부에 마련된 지지턱(22)에 걸림으로써 더 이상의 상승이 제한된 상태를 유지한다. 그리고 이처럼 오리피스(18a)가 개방된 상태일 때는 브레이크시스템의 마스터실린더(미도시) 및 유압펌프(미도시)로부터 입구유로(120)를 통해 유입된 오일이 밸브시트(18)의 오리피스(18a) 및 연통유로(13)를 통하여 출구유로(130) 쪽으로 흘러 바퀴 측의 휠실린더(미도시)로 공급되므로 차량의 제동이 이루어진다.

이 상태에서 여자코일(16)에 전원이 인가되면, 아마츄어(15)와 밸브코어(11) 사이에 자기력이 형성되면서 아마츄어(15)가 밸브코어(11)쪽으로 이동하여 플런저(17)를 가압하고, 플런저(17)는 밸브시트(18) 쪽으로 밀리면서 밸브시트(18)의 오리피스(18a)를 폐쇄시킨다.

이때 본 발명은 도 4에 도시된 바와 같이, 플런저(17)가 밸브시트(18)를 폐쇄시키는 과정에서 밸브시트(18)가 플런저(17)의 단부와 접한 상태에서 소정구간하부로 밀리게 되므로, 유로의 폐쇄과정에서 발생하는 플런저(17)와 밸브시트(18)의 충격을 완화시킬 수 있다. 또 이러한 동작을 통해 플런저(17)가 튀어 오르는 현상을 방지할 수 있게 되므로 밸브의 폐쇄동작이 신속히 이루어지고, 밸브의 폐쇄과정에서의 노이즈를 줄일 수 있게 된다.

더 상세히 설명하면, 플런저(17)가 하강할 때 플런저(17) 하단의 개폐볼(17a)이 밸브시트(18)와 접하면서 오리피스(18a)를 폐쇄하는데, 밸브시트(18)는 플런저(17)가 하강하는 힘에 밀리면서 소정구간 하강한다. 따라서 플런저(17)와 밸브시트(18)가 접하면서 발생하는 충격은 밸브시트(18)의 하강동작 및 시트복원스프링(23)의 탄성에 의해 완충된다.

또한 본 발명은 플런저(17)와 밸브시트(18)가 접촉하는 순간부터 밸브시트(18)가 플런저(17)와 함께 하강하면서 상호 계속 접한 상태를 유지하므로, 플런저(17)와 밸브시트(18)의 순간이격현상(플런저가 튀어 오르는 현상)이 방지되면서 밸브의 폐쇄가 신속히 이루어진다.

또한 솔레노이드밸브는 도 5에 도시된 바와 같이, 제동동작이 종료되어 휠 실린더(미도시) 쪽과 연계된 출구유로(130) 쪽 오일이 입구유로(120) 쪽으로 복귀할 때 시트안내부재(20) 외면의 립실(25)을 경유하여 오일의 복귀동작이 이루어진다. 이러한 동작이 이루어질 때 본 발명은 립실(25) 쪽을 통한 오일의 복귀동작 뿐 아니라, 밸브시트(18)의 하강동작에 의해 오리피스(18a) 쪽으로도 오일의 복귀가 이루어지기 때문에 보다 빠른 오일의 복귀동작이 가능해진다. 이는 운전자가 제동동작을 해제할 때 휠 실린더 쪽 압력(출구유로 쪽 압력)이 밸브시트(18)에 작용되어 밸브시트(18)의 하강이 이루어짐으로써 오리피스(18a)가 신속히 개방되기 때문이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 브레이크시스템용 솔레노이드밸브는 플런저의 동작에 따라 밸브시트가 소정구간 승강하는 구조이기 때문에 밸브의 폐쇄시 플런저와 밸브시트의 접촉에 따른 충격이 완화되고, 밸브의 폐쇄가 신속히 이루어져 밸브의 개폐에 따른 노이즈가 감소되는 효과가 있다.

또한 본 발명은 제동동작의 해제시 밸브시트가 휠실린더 쪽의 압력에 의해 소정구간 하강하면서 오리피스가 신속히 개방되기 때문에 오일의 복귀동작이 빠르게 이루어지도록 하는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 중앙에 길이방향의 관통공이 형성된 밸브코어와, 상기 밸브코어의 일단을 밀폐시키는 밸브돔의 내부에 진퇴 가능하게 설치된 아마츄어와, 상기 아마츄어를 진퇴시키는 여자코일과, 상기 아마츄어의 동작에 따라 승강하도록 상기 밸브코어의 내에 진퇴 가능하게 설치된 플런저와, 상기 플런저가 진퇴할 때 상기 플런저의 단부와 접하여 개폐되도록 중앙에 오리피스가 형성되며 상기 밸브코어 내에 소정구간 진퇴 가능하게 설치된 밸브시트와, 상기 밸브시트를 상기 플런저 쪽으로 가압하도록 지지하는 시트복원스프링과, 상기 여자코일에 전원이 인가되지 않을 때 상기 오리피스가 열리도록 상기 플런저를 지지하는 플런저복원스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크시스템용 솔레노이드밸브.
2. 제1항에 있어서,

   상기 밸브시트를 진퇴 가능하게 지지하도록 그 내부에 상기 밸브시트와 상기 시트복원스프링을 수용하는 중공부가 마련되며 상기 밸브코어의 단부에 결합되는 시트안내부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크시스템용 솔레노이드밸브.
3. 제2항에 있어서,

   상기 밸브시트의 외면에는 상기 시트안내부재의 중공부 내면과의 사이에 기밀유지를 위한 실링부재가 설치된 것을 특징으로 하는 브레이크시스템용 솔레노이드밸브.
4. 제2항에 있어서,

   상기 시트안내부재에는 상기 밸브시트가 상기 플런저 쪽으로 이동하는 것을 제한하도록 상기 중공부의 내면에서 돌출하는 지지턱이 구비된 것을 특징으로 하는 브레이크시스템용 솔레노이드밸브.