KR20050105321A - 브레이크 컨트롤 시스템용 솔레노이드밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밸브가 2단계로 순차 개폐되도록 하여 밸브의 유입구에 큰 제동압이 걸린 상태에서도 작은 힘으로 용이하게 개폐되도록 할 뿐만 아니라, 유로가 확장되는 효과를 얻어서 유압라인의 신속한 압력상승이 가능하도록 하는 브레이크 컨트롤 시스템용 솔레노이드밸브에 관한 것으로, 이는 다수 개의 솔레노이드밸브가 결합 구성되는 모듈레이터블록과, 상기 모듈레이터블록의 밸브결합 홀에 삽입되어 입구측으로 유입된 브레이크 오일을 필요에 따라 출구측으로 보내는 밸브하우징과, 상기 밸브하우징의 상측에 구비되고 복원스프링의 탄성력을 받으면서 여자코일에 의한 밸브코어의 자화에 따라 직선 왕복운동하는 아마추어와, 상기 아마추어에 의해 오리피스가 개폐된 후 하측의 주밸브가 개폐되는 밸브시트를 포함하는 솔레노이드밸브에 있어서, 상기 아마추어 내부에 설치되어 복원스프링의 탄성력을 받는 플런저와, 상기 아마추어와 상기 플런저를 감싸듯 구비되면서 오리피스가 구성되는 시트슬리브와, 상기 시트슬리브의 플랜지와 밸브하우징 사이에 구비되어 상기 시트슬리브의 플랜지를 아마추어에 밀착시키는 인렛스프링과, 상기 밸브하우징의 하측에 구비되면서 외주면에 이물질 유입방지를 위한 필터가 구성되는 밸브시트와로 브레이크 컨트롤 시스템용 솔레노이드밸브를 구성함으로써 이룰 수 있는 발명이다.

Description

브레이크 컨트롤 시스템용 솔레노이드밸브{SOLENOID VALVE FOR BRAKE CONTROL SYSTEM}

본 발명은 브레이크 컨트롤 시스템용 솔레노이드밸브에 관한 것으로,

특히 큰 제동압이 걸린 상태에서도 밸브의 개폐가 용이하고, 유로의 개도를 크게 할 수 있도록 유로가 2단계로 순차 개폐되는 브레이크시스템용 솔레노이드밸브에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 안티록 브레이크시스템은 바퀴 측으로 가해지는 제동압의 단속(斷續) 및 조절이 가능하도록 브레이크유압라인의 중도에 설치되는 것으로, 제어신호에 따라 유로를 개폐하는 다수의 솔레노이드밸브를 구비한다.

이러한 브레이크시스템용 솔레노이드밸브는 도 1에 도시된 바와 같이, 모듈레이터블록(13)의 밸브결합공(14)에 압입되어 설치되며, 유체의 흐름을 위한 입구(3)와 출구(4)를 갖는 중공의 밸브하우징(1)을 구비한다.

밸브하우징(1)의 일단에는 그 내부에 설치되는 아마추어(5)가 진퇴할 수 있도록 원통형 슬리브(6)가 결합되며, 슬리브(6)의 개방된 단부에는 슬리브(6)의 개방된 부분을 폐쇄함과 동시에 아마추어(5)의 진퇴시키기 위한 밸브코어(7)가 결합된다.

또 아마추어(5)는 진퇴운동을 통해 밸브시트(8)의 오리피스(8a)를 개폐하도록 그 일단에 일체로 마련된 플런저(5a)가 밸브하우징(1)의 중공부(2) 내에 설치된 밸브시트(8) 쪽으로 연장된다.

아마추어(5)와 밸브코어(7) 사이에는 아마추어(5)가 평소 오리피스(8a)를 폐쇄한 상태를 유지하도록 아마추어(5)에 탄성 복원력을 부여하는 복원스프링(9)이 설치되고, 슬리브(6)와 밸브코어(7)의 외측에는 아마추어(5)를 진퇴시키는 여자코일(10)이 설치된다.

이러한 구성의 솔레노이드밸브는 여자코일(10)에 전원이 인가될 때 밸브코어(7)와 아마추어(5) 사이에 자기력이 생기고, 이 자기력에 의해 아마추어(5)가 밸브코어(7) 쪽으로 이동하면서 밸브시트(8)의 오리피스(8a)를 열어준다.

그리고 여자코일(10)에 전원이 인가되지 않을 때에는 자기력이 해제되며, 복원스프링(9)의 탄성에 의해 아마추어(5)가 원상태로 복귀되면서 오리피스(8a)가 닫힌다.

그런데 이러한 구성의 종래 솔레노이드밸브는 아마추어(5)의 플런저(5a)가 오리피스(8a)를 폐쇄한 상태에서 입구(3)측의 압력이 클 경우, 이 압력에 의해 아마추어(5)의 초기동작이 원활하지 못하기 때문에 아마추어(5)를 동작시켜 오리피스(8a)를 열기 위해 큰 자기력이 요구되는 결점이 있었다.

또한 통상의 브레이크시스템에서 솔레노이드밸브의 개폐동작을 통해 신속한 압력상승을 얻기 위해서는 오리피스(8a)의 단면적(유로의 개도)을 크게 하여 통과유량이 많도록 해야 하는데, 종래 솔레노이드밸브는 오리피스(8a)의 단면적을 크게 할 수록 입구(3)측의 압력 때문에 밸브를 여는데 큰 힘이 요구되기 때문에 밸브의 개폐동작이 불안정해지는 결점이 있었다.

따라서 종래에는 아마추어(5)에 큰 힘(자기력)이 가해지도록 하여 밸브의 개폐가 원활하도록 하기도 했으나, 이럴 경우 밸브의 동작소음이 클 뿐 아니라 큰 자기력을 발생시키기 위해 여자코일(10)의 부피가 커져야 하는 문제가 따랐다.

따라서, 본 발명의 목적은 밸브가 2단계로 순차 개폐되도록 하여 밸브의 유입구에 큰 제동압이 걸린 상태에서도 작은 힘으로 용이하게 개폐되도록 할 뿐만 아니라, 유로가 확장되는 효과를 얻어서 유압라인의 신속한 압력상승이 가능하도록 하는 브레이크 컨트롤 시스템용 솔레노이드밸브를 제공함에 있다.

이러한 본 발명의 목적은 다수 개의 솔레노이드밸브가 결합 구성되는 모듈레이터블록과, 상기 모듈레이터블록의 밸브결합 홀에 삽입되어 입구측으로 유입된 브레이크 오일을 필요에 따라 출구측으로 보내는 밸브하우징과, 상기 밸브하우징의 상측에 구비되고 복원스프링의 탄성력을 받으면서 여자코일에 의한 밸브코어의 자화에 따라 직선 왕복운동하는 아마추어와, 상기 아마추어에 의해 오리피스가 개폐된 후 하측의 주밸브가 개폐되는 밸브시트를 포함하는 솔레노이드밸브에 있어서, 상기 아마추어 내부에 설치되어 복원스프링의 탄성력을 받는 플런저와, 상기 아마추어와 상기 플런저를 감싸듯 구비되면서 오리피스가 구성되는 시트슬리브와, 상기 시트슬리브의 플랜지와 밸브하우징 사이에 구비되어 상기 시트슬리브의 플랜지를 아마추어에 밀착시키는 인렛스프링과, 상기 밸브하우징의 하측에 구비되면서 외주면에 이물질 유입방지를 위한 필터가 구성되는 밸브시트를 구비함으로써 달성될 수 있다.

이때 상기 밸브시트는 메시형태를 가질 수 있도록 사출성형하는 것이 바람직하며, 상기 밸브시트는 모듈레이터블록에 삽입되면서 밸브시트의 상단부와 하단부의 원주면이 모듈레이터블록에 실링 고정되도록 한 것을 특징으로 한다.

또한 상기 밸브하우징은 실링 및 밸브고정을 할 수 있도록 경사면이 형성된 돌출부를 구성하고, 상기 밸브하우징이 삽입 고정되는 모듈레이터블록은 중앙에 밸브하우징이 삽입되도록 홀을 마련하면서 밸브하우징에 대향하도록 단차진 내향요입부가 마련한 후, 상기 밸브하우징이 모듈레이터블록에 삽입될 때 상기 모듈레이터블록의 일부를 강제 변형시켜 상기 밸브하우징의 돌출부와 경사면을 실링 고정시키도록 한 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 시트슬리브 끝단에는 오일유로를 제공할 수 있도록 유입홀과 유출홀로 이루어지는 두 개의 오리피스가 마련되고, 상기 시트슬리브는 밸브시트와 아마추어 사이에 위치하도록 구성한 것을 특징으로 한다.

상기 인렛스프링은 밸브하우징과 시트슬리브 사이에 위치하여 시트슬리브가 아마추어를 따라 이동하도록 구성한 것이며, 상기 플런저는 아마추어 내부에 위치하고 밸브코어 끝단에 연계하여 복원스프링에 의해 시트슬리브의 오일유로측에 고정 위치하도록 구성한 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면에 의하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

전류가 인가되면 전자기장을 형성하는 여자코일(55)과, 여자코일(55)의 중심부를 관통하여 설치되는 원통형 슬리브(54)와, 원통형 슬리브(54)와 밸브하우징(30) 내에 삽입 설치되며 여자코일(55)의 전자기장에 의해 상하 이동하는 아마추어(50)와, 아마추어(50) 내부에 설치되어 시트슬리브(56)가 구비한 오일유로를 개폐하는 플런저(51)와, 아마추어(50) 상하 이동시 인렛스프링(60)의 탄성력에 의하여 밸브시트(40)가 구비한 오일유로를 개폐하는 시트슬리브(56)와, 원통형 슬리브(54)에 고정설치되며 아마추어(50)와 소정간격이 이격되어 구비되는 밸브코어(53)와, 여자코일(55)에 전류가 인가되지 않을 때 아마추어(50)를 오일유로측으로 복귀시키는 복원스프링(52)을 구비하여 브레이크 컨트롤 시스템용 솔레노이드밸브를 구성한다.

이때 상기 밸브하우징(30)의 하측에는 밸브시트(40)의 상단부를 압입 고정하고, 그 밸브시트(40)의 외주에는 이물질 유입방지를 위한 메시형태의 필터(41)를 사출 성형한다.

또한 상기 밸브하우징(30)과 밸브시트(40)는 모듈레이터블록(20)에 삽입되면서 밸브하우징(30)의 상단부 원주면과 밸브시트(40)의 하단부 원주면이 모듈레이터블록(20)에 실링 고정되도록 한다.

이때 상기 밸브하우징(30)은 실링 및 밸브고정을 할 수 있도록 경사면(32)이 형성된 돌출부(31)를 구성하고, 상기 밸브하우징(30)이 삽입 고정되는 모듈레이터블록(20)은 중앙에 밸브하우징(30)이 삽입되도록 홀을 마련하면서 밸브하우징(30)에 대향하도록 단차진 내향요입부(21)를 마련한 후, 상기 밸브하우징(30)이 모듈레이터블록(20)에 삽입될 때 상기 모듈레이터블록(20)의 일부를 강제 변형시켜 상기 밸브하우징(30)의 돌출부(31)와 경사면(32)을 실링 고정시키도록 한 것이다.

상기 아마추어(50)와 플런저(51)를 씌우듯이 구비된 시트슬리브(56)는 그 끝단에는 오일유로를 제공할 수 있도록 유입홀(57)과 유출홀(58)로 이루어지는 두 개의 오리피스가 마련되어 밸브시트(40)의 입구(42)와 유입홀(57)로 오일이 유입된 후 유출홀(58)과 출구(43)로 먼저 빠져나가도록 한 후, 시트슬리브(56)가 아마추어(50)와 함께 이동하면 시트슬리브(56) 하단과 밸브시트(40) 사이의 출구(43)로 오일이 빠져나가도록 하며, 상기 시트슬리브(56)는 밸브시트(40)와 아마추어(50) 사이에 위치하도록 구성한다.

상기 밸브하우징(30)과 시트슬리브(56) 사이에 위치한 인렛스프링(60)은 시트슬리브(56)가 아마추어(50)를 따라 이동하도록 구성한 것이며, 상기 플런저(51)는 아마추어(50) 내부에 위치하고 밸브코어(53) 끝단에 연계하여 복원스프링(52)에 의해 시트슬리브(56)의 유출홀(58)에 고정 위치하도록 구성한다.

이와 같은 구성의 본 발명은 여자코일(55)에 전원이 공급되지 않으면 복원스프링(52)의 탄성력이 플런저(51)를 밀어내므로 그 플러저(51)가 아마추어(50)를 밀게됨과 동시에 플런저(51)의 하단이 시트슬리브(56)의 유출홀(58)을 막고 있는 상태가 되고, 그 플런저(51)가 시트슬리브(56)의 유출홀(58)을 막는 힘은 시트슬리브(56)를 밀어내는 힘으로 작용되므로 시트슬리브(56)는 밸브시트(40)의 출구(43)를 막고 잇는 상태가 된다.

이때 브레이크의 밀림현상이 발생하여 여자코일(55)에 전원이 공급되면 솔레노이드밸브의 밸브코어(53)가 자화되면서 아마추어(50)를 원통형 슬리브(54)에 고정된 밸브코어(53)쪽으로 당기게 된다.

상기와 같이 아마추어(50)가 밸브코어(53)쪽으로 이동하면 플런저(51)는 아마추어(50)에 의해 함께 이동하면서 복원스프링(52)을 압축하게 되고, 플런저(51)의 이동은 시트슬리브(56)를 누르는 힘의 해지로 이어지지만, 밸브시트(40)의 입구(42)와 출구(43) 압력차이로 인하여 인렛스프링(60)의 탄성력을 받는 시트슬리브(56)는 이동하지 못하게 되므로 플런저(51)에 의해 직접 개방되는 유출홀(58)만이 열리게 된다.

따라서 오일은 밸브시트(40)의 필터(41)와 입구(42)를 통하여 시트슬리브(56) 내부로 유입된 후, 시트슬리브(56)의 유출홀(58)을 통해 출구(43)로 빠져나가면서 밸브시트(40)의 입구(42)와 출구(43)의 압력 평형을 이루게 되는 것이다.

상기와 같이 밸브시트(40)의 입구(42)와 출구(43)의 압력이 평형을 이루면 시트슬리브(56)는 플랜지(59)를 누르는 인렛스프링(60)의 탄성력에 의해 아마추어(50)쪽으로 이동하게 되므로 시트슬리브(56) 하단의 주밸브가 열리면서 많은 양의 오일을 출구(43)로 보낼 수 있게 된다.

상기와 같은 오일의 흐름이 이루어진 후, 밸브코어(53)를 자화시켰던 여자코일(55)에 전원공급이 중단되면 밸브코어(53)는 자력을 잃게되고, 이로 인하여 아마추어(50)는 복원스프링(52)의 탄성력을 받는 플런저(51)와 함께 밸브코어(53)의 반대쪽으로 이동하게 되므로 플런저(51)는 시트슬리브(56)의 유출홀(58)을 막고, 그 막은 상태로 계속 이동하는 플런저(51)로 인해 인렛스프링(60)을 압축하면서 이동하게되는 시트슬리브(56)는 밸브시트(40)의 출구(43)를 막게되므로 오일 흐름이 차단된다.

상기에서와 같이 본 발명은 밸브가 2단계로 순차 개폐되도록 하여 밸브의 유입구에 큰 제동압이 걸린 상태에서도 작은 힘으로 용이하게 개폐되도록 할 뿐만 아니라, 유로가 확장되는 효과를 얻어서 유압라인의 신속한 압력상승이 가능하도록 하는 효과가 제공되는 것이다.

도 1은 종래 솔레노이드밸브의 구성을 보인 단면도

도 2는 본 발명에 따른 솔레노이드밸브의 구성을 보인 단면도

도 3은 본 발명에 따른 보조밸브인 오리피스의 개방동작을 보인 단면도

도 4는 본 발명에 따른 주밸브인 밸브시트의 개방동작을 보인 단면도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

20 : 모듈레이터블록 21 : 요입부

30 : 밸브하우징 31 : 돌출부

32 : 경사면 40 : 밸브시트

41 : 필터 42 : 입구

43 : 출구 50 : 아마추어

51 : 플런저 52 : 복원스프링

53 : 밸브코어 54 : 원통형 슬리브

55 : 여자코일 56 : 시트슬리브

57 : 유입홀 58 : 유출홀

59 : 플랜지 60 : 인렛스프링

Claims (9)

1. 다수 개의 솔레노이드밸브가 결합 구성되는 모듈레이터블록과, 상기 모듈레이터블록의 밸브결합 홀에 삽입되어 입구측으로 유입된 브레이크 오일을 필요에 따라 출구측으로 보내는 밸브하우징과, 상기 밸브하우징의 상측에 구비되고 복원스프링의 탄성력을 받으면서 여자코일에 의한 밸브코어의 자화에 따라 직선 왕복운동하는 아마추어와, 상기 아마추어에 의해 오리피스가 개폐된 후 하측의 주밸브가 개폐되는 밸브시트를 포함하는 솔레노이드밸브에 있어서,

   상기 아마추어 내부에 설치되어 복원스프링의 탄성력을 받는 플런저와,

   상기 아마추어와 상기 플런저를 감싸듯 구비되면서 오리피스가 구성되는 시트슬리브와,

   상기 시트슬리브의 플랜지와 밸브하우징 사이에 구비되어 상기 시트슬리브의 플랜지를 아마추어에 밀착시키는 인렛스프링과,

   상기 밸브하우징의 하측에 구비되면서 외주면에 이물질 유입방지를 위한 필터가 구성되는 밸브시트와로 구성됨을 특징으로 하는 브레이크 콘트롤 시스템용 솔레노이드밸브.
2. 청구항 제1항에 있어서,

   상기 밸브시트는 메시형태의 필터를 가질 수 있도록 사출성형된 것을 특징으로 하는 브레이크 컨트롤 시스템용 솔레노이드밸브.
3. 청구항 제1항 또는 제2항에 있어서,

   또한 상기 밸브하우징과 밸브시트는 모듈레이터블록에 삽입되면서 밸브하우징의 상단부 원주면과 밸브시트의 하단부 원주면이 모듈레이터블록에 실링 고정되는 것을 특징으로 하는 브레이크 컨트롤 시스템용 솔레노이드밸브.
4. 청구항 제1항에 있어서,

   상기 밸브하우징은 실링 및 밸브고정을 할 수 있도록 경사면이 형성된 돌출부가 형성된 것을 특징으로 하는 브레이크 컨트롤 시스템용 솔레노이드밸브.
5. 청구항 제1항에 있어서,

   상기 밸브하우징이 삽입 고정되는 모듈레이터블록은 중앙에 밸브하우징이 삽입되도록 홀을 마련하면서 밸브하우징에 대향하도록 단차진 내향요입부를 마련한 것을 특징으로 하는 브레이크 컨트롤 시스템용 솔레노이드밸브.
6. 청구항 제4항 또는 제5항에 있어서,

   상기 밸브하우징는 모듈레이터블록에 삽입하고 상기 모듈레이터블록의 일부를 강제 변형시켜 상기 밸브하우징의 돌출부와 경사면을 내향 요입부에 실링 고정시키는 것을 특징으로 하는 브레이크 컨트롤 시스템용 솔레노이드밸브.
7. 청구항 제1항에 있어서,

   상기 시트슬리브 끝단에는 오일유로를 제공할 수 있도록 두 개의 오리피스가 마련되는 것을 특징으로 하는 브레이크 컨트롤 시스템용 솔레노이드밸브.
8. 청구항 제7항에 있어서,

   상기 시트슬리브는 아마추어와 플런저를 씌우듯 구성하고, 밸브시트와 아마추어 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 브레이크 컨트롤 시스템용 솔레노이드밸브.
9. 청구항 제1항에 있어서,

   상기 플런저는 아마추어 내부에 위치하고 밸브코어 끝단에 연계하여 복원스프링에 의해 시트슬리브의 유출홀을 개폐하도록 구성된 것을 특징으로 하는 브레이크 컨트롤 시스템용 솔레노이드밸브.