KR20060050285A - 전자기 작동식 밸브용의 신속 응답형 솔레노이드 - Google Patents

Abstract

전자기 작동식 밸브용 솔레노이드는 횡단면이 거의 장방형이거나 타원형인 보빈과, 상기 보빈에 대해 고정되는 극판과, 상기 극판을 통해 코일에 의해 발생된 자계에 응답하여 보빈 내에서 슬라이드 가능한 전기자를 포함한다. 보빈 둘레에 권취된 코일은 단축 측면 상에서 소정의 폭(W)을 포함하는 장방형 횡단면을 갖는다. 상기 폭(W) 및 전기자 횡단면적과 동일한 횡단면적을 갖는 직경(D)의 가상 원통형 철심 사이의 관계는 D = (0.4 내지 0.8)W로 표현된다. 전기자의 단축 측면의 길이(B)에 대한 전기자의 장축 측면의 길이(A)의 비율은 3.1≤(A/B)≤4.5의 범위를 갖는다.

Description

전자기 작동식 밸브용의 신속 응답형 솔레노이드{RAPID RESPONSE SOLENOID FOR ELECTROMAGNETIC OPERATED VALVE}

도 1은 본 발명의 전자기 작동식 밸브의 신속 응답형 솔레노이드의 사시도.

도 2는 도 1의 섹션 2-2에서 취한 횡단면 입면도.

도 3은 도 2의 섹션 3-3에서 취한 횡단면 평면도.

도 4는 밸브 통전/개방 위치를 보여주는, 도 2와 유사한 횡단면 입면도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10: 밸브 조립체

12: 솔레노이드

14: 밸브 본체

20: 입구 포트

22: 출구 포트

24: 배출 포트

28: 극판

31: 와이어

32: 코일

34: 전기자

36: 부싱

42: 커버

44: 어댑터

46: 파스너

48: 전류 분배판

50: 리드핀

60: 밸브 부재

62: 단부 리테이너

64: 편향 요소

본 발명은 전체적으로 솔레노이드, 보다 구체적으로는 밸브의 작동을 제어하기 위해 밸브와 함께 사용되는 솔레노이드에 관한 것이다.

와이어의 코일로서 형성되는 와인딩을 지지하는 보빈을 포함하는 전자기 작동식 밸브는 공지되어 있다. 상기 보빈의 중앙 구멍 근처에는 통상적으로 철 등의 도전성 재료로 제조되는 고정 코어 또는 극판이 장착되어 있다. 보빈의 구멍 내에는 가동 전기자가 슬라이드 가능하게 배치되어, 전류가 코일의 와인딩을 통해 흐를 때, 상기 가동 전기자가 고정 극판을 향해 병진 운동하도록 유도된다. 이 전기자의 병진 운동은 기계적으로 사용되어, 전기자와 접촉하고 또한 밸브 본체 내에서 밸브 조립체와 접촉하는 푸시핀(pushpin)의 사용을 통해 밸브 조립체를 구동시킬 수 있다. 통상적으로 밸브 조립체를 그 원래의 위치로 복귀시키고, 또한 전기자를 통전되지 않는 지점으로 다시 이동시키는 편향 장치가 마련되어 있다. 따라서, 이들 전자기 작동식 밸브 중 하나의 작동 사이클은 코일의 초기 통전으로부터 전기자가 그 원래의 위치로 복귀된 시기까지의 시간이다.

특정 작동을 위한 밸브들의 수량을 최대화하기 위해서 밸브의 본체 크기를 감소시키는 것이 요망될 때, 코일의 와인딩의 크기를 반드시 감소시킴으로써, 전기자와 극판 사이의 인력을 감소시키고/감소시키거나 밸브의 작동 속도를 감소시킨다. 이 문제를 해결하기 위해서, 솔레노이드의 기하학적 형태는 코일의 기하학적 형태가 거의 장방형으로 형성되어 솔레노이드의 소정 폭에서 동일한 개수의 코일 와인딩이 필요한 용도에 적당할 수 있도록 변경된다. 장방형 형태의 코일 및 그 구조의 일례는 2004년 3월 2일자로 사토(Sato) 등에게 허여된 미국 특허 제6,698,713호에 개시되어 있다. 사토 등의 특허는 또한 전기자와 극판 사이에서 발생된 인력 및 전력 소비량을 계산하는 기지의 방법을 보여주고 있다.

사토 등의 미국 특허는 솔레노이드 내측 코일의 단축 또는 측면의 길이"B" 에 대한 솔레노이드의 내측 코일의 장축 또는 측면의 길이 "A"의 비율이 1.3≤A/B≤3.0으로 나타내는 관계를 갖는다는 것을 개시하고 있다. 사토 등의 제한된 비율 범위는 솔레노이드의 기하학적 형태를 제한하여, 좁거나 타이트하게 배치된 솔레노이드/밸브 용례의 경우에 원하는 솔레노이드 와트량 및/또는 밸브 작동 속도를 불 가능하게 할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자기 작동식 밸브의 신속 응답형 솔레이노이드는 횡단면이 거의 장방형인 보빈을 포함한다. 상기 보빈의 둘레에는 코일이 권취된다. 보빈에 대하여 고정 극판이 고정된다. 보빈 내에서는 전기자가 슬라이드 가능하게 배치되어 극판을 통해 코일에 의해 발생된 자계에 응답하여 극판을 향해 슬라이드한다. 전기자는 단축 측면과 장축 측면이 있는 거의 장방형 형태를 갖는다. 전기자의 단축 측면의 길이(B)에 대한 전기자의 장축 측면의 길이(A)의 비율은 3.1≤(A/B)≤4.5의 작동 범위를 갖는다.

본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따르면, 보빈의 제1 단부에 고정 극판이 배치되는데, 이 극판의 일부는 보빈에 형성된 관통 구멍 내에서 연장된다. 관통 구멍 내에는 부싱이 배치되어 실질적으로 보빈에 대하여 고정된다. 부싱은 전기자와 보빈의 내벽 사이에 위치되어 전기자와 보빈 내벽 사이에 슬라이딩 체결을 제공한다. 부싱에 사용된 황동 또는 다른 비자성 재료는 부싱에 대한 전기자의 마찰 또는 자기 인력을 감소시켜, 솔레노이드에 접속된 밸브의 통전되지 않은 상태로의 복귀 속도를 증가시킨다.

본 발명의 이점으로는, 더 높은 작동 와트량을 수용하는 능력, 부착된 밸브의 보다 신속한 사이클 시간 및 이동 부품들의 마찰로부터 덜 마모되는 솔레노이드 조립체가 있다. 솔레노이드 작동력 및 발생된 전력에 추가 이익을 제공하는 보다 작은 크기의 와이어가 또한 사용된다. 본 발명의 솔레노이드의 기하학적 형태를 이용함으로써, 소정의 솔레이노이드 크기로 개선된 사이클 시간이 또한 제공된다.

본 발명의 추가 적용 분야는 이하에 제공되는 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 상세한 설명 및 특정례는 본 발명의 바람직한 실시예를 나타내지만 단지 예시만을 위한 것으로서, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니라는 점을 이해해야 한다.

본 발명은 상세한 설명 및 첨부 도면으로부터 보다 분명하게 이해될 것이다.

다음의 바람직한 실시예의 설명은 사실상 단지 모범적일 뿐, 본 발명, 그 용례 또는 용도를 제한할 의도는 전혀 없다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 그리고 도 1을 전체적으로 참조하면, 밸브 조립체(10)는 밸브 본체(14)에 대해 그 장착면(16)에서 접속 가능하게 부착된 솔레노이드(12)를 포함한다. 밸브 본체(14)의 내부 구성 요소들은 대체로 밸브 로딩면(18)을 매개로 하여 로딩된다. 밸브 본체의 입구 포트(20), 출구 포트(22) 및 배출 포트(24)는 밸브 본체(14)의 유체 시스템 서비스면(26)을 매개로 배치되는 유체 포트들의 모범적인 예이다. 본 발명은 특정한 포트의 배향 또는 수량으로 제한되지 않는다.

이어서, 도 2를 참조하면, 솔레노이드(12)의 구성 요소들은 밸브 본체 장착면(16)을 매개로 솔레노이드(12)와 밸브 본체(14) 사이에 계면을 형성하는 극판(28)을 포함한다. 극판(28)의 거의 주변부에 형성된 플럭스 프레임(30)은 코일(32)을 형성하는 개별 와이어에 외부 제한을 제공한다. 코일(32)은 약 33.5 내지 35.5 게이지의 와이어 크기로 제공되는 하나 이상의 와인딩에 적어도 하나의 또는 복수 개의 개별 와이어(31)를 포함한다. 극판(28)의 제1 부분(33)은 코일(32)의 내부 공동 내에 배치된다. 코일(32)의 내부 공동 내에는 전기자(34)가 또한 위치된다. 극판(28)과 전기자(34)는 모두 통상적으로 철 등의 전기 도전성 및 자성 재료로 제공된다. 전기자(34)는 부싱 내벽(38)이 전기자 외벽(40)과 슬라이드 가능하게 접촉하도록 부싱(36) 내에 슬라이드 가능하게 배치된다.

솔레노이드(12)에는 또한 솔레노이드(12)를 외부 환경으로부터 밀봉하는 커버(42)가 마련되어 있다. 커버(42)는 어댑터(44) 및 하나 이상의 파스너(46)에 의해 플럭스 프레임(30)에 결합된다. 커버(42) 내에는 리드핀(50)과 직접 접촉하는 전류 분배판(48)이 배치된다. 리드핀(50)은 절연 부싱(52) 내에 배치되어 리드핀(50)을 커버(42)로부터 전기적으로 절연시킨다. 코일(32)의 와인딩에 제공되는 전류는 리드핀(50)을 매개로 전류 분배판(48)과 코일 커넥터(54)를 통해 제공된다.

전기자(34)는 도 2에 도시된 바와 같이 솔레노이드(12)의 비통전 상태로 위치되어 있다. 이 상태에서, 조정 장치(56)가 전기자(34)와 접촉하여, 비통전 상태에서 전기자(34)를 위한 정지부를 형성한다. 조정 장치(56)는 커버(42) 내에 조정 장치(56)의 맞물림 깊이를 변경시킴으로써 전기자(34)의 위치 결정이 조정될 수 있도록 나사 체결될 수 있다. 전류가 코일(32)에 공급되어 코일(32), 극판(28) 및 전기자(34) 사이에 자속이 형성되면, 전기자(34)는 비통전 위치로부터 화살표 "X" 방향으로 이동한다. 이에 따라, 전기자(34)는 극판(28)을 향해 인입된다. 전기자(34)의 화살표 "X" 방향의 이 병진 운동은 또한 전기자(34)와 직접 접촉하는 푸시핀(58)을 이동시킨다. 극판(28) 내에는 화살표 "X"의 통전 방향 또는 화살표 "Y" 의 복귀(비통전) 방향으로 푸시핀(58)의 슬라이드 가능한 이동을 가능하게 하는 클리어런스 구멍(59)이 마련되어 있다.

푸시핀(58)은 밸브 본체(14) 내에 마련된 밸브 부재(60)의 제1 단부와 직접 접촉한다. 밸브 부재(60)는 각각의 화살표 "X" 및 "Y" 방향으로 이 밸브 부재(60)가 이동될 수 있도록 밸브 본체(14) 내에 슬라이드 가능하게 배치되어 있다. 도 2에 도시된 솔레노이드의 비통전 위치에서, 밸브 부재(60)는 폐쇄 위치에 있고, 여기서 입구 포트(20)의 유압은 출구 포트(22)와 배출 포트(24) 양자로부터 격리된다. 단부 리테이너(62)는 밸브 부재(60)의 제2 단부를 슬라이드 가능하게 수용하며 밸브 부재(60)의 슬라이드 이동에 대한 확실한 정지부로서 작용한다. 단부 리테이너(62)는 밸브 본체(14)에 대해 체결 가능하게, 일반적으로 나사식으로 연결된다. 편향 요소(64)는 밸브 부재(60)와 단부 리테이너(62) 사이에 위치되어 이들 밸브 부재와 단부 리테이너 양자와 접촉한다. 편향 요소(64)는 밸브 부재(60)를 단부 리테이너(62)로부터 멀어지게 편향시키며, 솔레노이드(12)가 통전되지 않을 때 밸브 부재(60)와 푸시핀(58)을 전기자(34)와 함께 화살표 "Y" 방향으로 복귀시키도록 화살표 "Y" 방향으로 정상적인 편향력을 제공한다. 편향 요소(64)와 밸브 부재(60)는 밸브 본체(14)의 밸브 보어(65) 내에 위치된다. 밸브 부재(60)는 밸브 부재를 위한 복수 개의 설계 중 모범적인 예이다. 본 발명은 밸브 부재(60)의 특정한 설계로 제한되지 않는다. 코일(32)은 자체가 거의 장방형 또는 타원형 형태인 보빈(66)의 둘레에 코일(32)의 개별 와이어를 와인딩하는 것을 기초로 하여 거의 장방형 또는 타원형 형태로 제공된다. 보빈(66)은 제1 단부(67)와 제2 단부 (68)를 포함한다. 보빈(66) 내에는 극판(28)의 제1 부분(33)을 슬라이드 가능하게 수용하고 또한 부싱(36)을 수용하는 관통 구멍(69)이 형성되어 있다.

이하, 도 3을 참조하면, 솔레노이드(12)의 횡단면 기하학적 형태가 제공된다. 코일 폭 "W"는 솔레노이드(12)의 전체 폭 내에서 최대화된다. 또한, 복수 개의 구멍(70)이 도시되어 있는데, 각 구멍(70)은 솔레노이드(12)를 밸브 본체(14)에 접속 가능하게 장착하는 데 사용되는 파스너(도시 생략)를 위한 접근 통로를 제공한다. 코일 폭 "W"는 코일(32)의 단축 길이를 획정한다. 보빈(66)의 관통 구멍(69) 내에 배치된 부싱(36)은 코일(32)의 내주부와 전기자(34)의 횡단면적 "S"를 획정한다. 직경 "D"을 갖는 원(72)은 횡단면적 "S"와 동일한 횡단면적을 갖는 가상 원통형 철심을 나타낸다. 따라서, 원(72)은 오직 이론상 원형 철심에 대한 비교를 위해 사용되는 가상 아이템을 나타낸다. 등식, S = (πD²/4)로 표현된다. 원(72)의 직경 "D"와 코일 폭 "W"는 등식, D = (0.4 내지 0.8)W로 관계된다. 전기자(34)에 대한 추가 관계가 존재하며, 여기서 전기자(34)의 장축 "A"는 전기자(34)의 단축 또는 길이 "B"에 관계된다. 전기자(34)에 있어서, "A" 대 "B"의 비율의 범위 또는 한계는 등식, 3.1≤(A/B)≤4.5로 제공된다.

전기자(34)에 대해 상기 "A" 대 "B"의 비율 범위를 제공하면, 더 높은 전류와 전력량이 코일(32)에 사용될 수 있도록 코일 폭 "W"에 비해 코일(32)의 길이 "L"을 최대화시킬 수 있다. 솔레노이드 작동식 밸브 산업에서 약 4 내지 5 와트의 구동 전력량을 사용하는 것은 일반적이다. 약 16 와트의 전력을 이용하여 보다 빠 르게 작용하는 솔레노이드를 채용할 수 있다. 본 발명의 솔레노이드(12)는 최대 약 215 와트의 작동을 허용한다. 이것은 코일(32)과 전기자(34)의 기하학적 형태에 의해, 그리고 부분적으로 약 33.5 내지 35.5 게이지인 코일(32) 내의 보다 작은 게이지 와이어의 사용을 통해 달성된다. 솔레노이드(12)의 전력량을 증가시키면, 보다 높은 전력량이 코일(32)에 더 큰 자속을 생성시킴으로써 전기자(34)의 이동 속도를 증가시키기 때문에, 상당히 더 빨리 작용하는 밸브 조립체(10)가 제공된다. 사이클 시간은 약 3 ms의 사이클 시간을 갖는 기지의 4 와트 솔레노이드 밸브 설계로부터 본 발명에 따른 솔레노이드 설계를 이용하여 약 340 ms로 감소될 수 있다.

부싱(36)에 비자성 재료, 바람직하게는 황동 재료를 사용함으로써 본 발명의 밸브 조립체의 추가 개량이 제공된다. 부싱(36)에 사용되는 비자성 재료, 특히 황동 등의 재료는 전기자(34)와 부싱(36) 사이에 낮은 마찰 계수를 제공한다. 또한, 부싱(36)의 비자성 물성은 도 2에 도시된 비통전 위치로의 그 복귀 이동 동안에 전기자(34)와 부싱(36) 사이의 자기 인력 가능성을 감소시킨다. 이것은 또한 밸브 조립체(10)의 작동 시간을 감소시킨다. 밸브 조립체(10)의 작동 시간, 즉 그 작동 사이클은 전기자(34)가 도 2에 도시된 비통전 위치로 복귀할 때까지 코일(32)로 흐르는 전류의 개시와 전기자(34)의 초기 이동 사이에 필요한 시간으로서 규정된다. 본 발명의 밸브 조립체(10)에 의해 전체 사이클 시간이 감소되는데, 이것은 매우 높은 속도의 재료 전달과 분류 기계를 작동시키는 매우 낮은 사이클 시간의 밸브를 필요로 하는 분류 작업 등의 작업에서 밸브 조립체(10)를 사용할 수 있게 한다.

도 4를 참조하면, 솔레노이드(12)의 통전 상태에 위치된 밸브 부재(60)가 도 시되어 있다. 이 상태에서 입구 포트(20)와 출구 포트(22) 사이에는 유동로 "E"가 제공된다. 솔레노이드(12)가 통전되지 않으면 편향 요소(64)가 압축되어 도 2에 도시된 위치로 밸브 부재(60)를 복귀시키는 편향력을 제공한다. 도 4는 또한 밸브 부재(60)의 상단부(도 4에 도시됨)를 슬라이드 가능하게 지지하는 내벽(76)을 갖는 인서트(74)를 도시하고 있다. 밸브 부재(60)가 화살표 "X" 또는 화살표 "Y" 방향으로 병진 운동할 때 밸브 부재(60)의 어느 한 단부에서의 유체가 반대측 단부로 이동할 수 있게 하는 통로(78)가 밸브 부재(60)를 통과하여 마련되어 있다. 편향 요소(64)에 의해 제공되는 화살표 "Y" 방향으로의 편향력은 밸브 부재(60)를 도 2에 도시된 위치로 다시 향하게 한다. 편향 요소(64)를 부분적으로 둘러싸는 유체/편향 부재 챔버(80) 내의 유체는 또한 밸브 부재(60)가 화살표 "X" 또는 화살표 "Y" 방향으로 병진 운동할 수 있도록 통로(78)를 통해 이동된다.

본 발명의 이점은 솔레노이드 구동식 밸브에 보다 빠른 사이클 시간 및/또는 증가된 솔레노이드 구동력을 달성하도록 보다 높은 작동 전력량을 이용하는 능력과, 가동 부품들의 마찰로부터 덜 마모될 수 있는 솔레노이드 조립체를 제공하는 능력을 포함한다. 솔레노이드 작동력과 솔레노이드에 의해 발생된 동력을 추가로 증가시키는 보다 작은 와이어 크기가 또한 사용된다. 본 발명의 솔레노이드의 기하학적 형태를 사용함으로써, 소정의 솔레노이드 크기에서 향상된 사이클 시간이 또한 제공된다.

본 발명의 설명은 사실상 단지 모범적인 예이므로, 본 발명의 요지로부터 벗 어나지 않는 변경은 본 발명의 범위 내에 있게 된다. 예컨대, 도 2에 도시된 포트들과 상이한 형태로 배향된 추가 포트들이 사용될 수 있다. 따라서, 밸브 부재(60)의 기하학적 형태는 상이한 밸브 포트 설계, 위치 및 수량을 수용하도록 변할 수 있다. 본 발명의 밸브 본체의 모범적인 크기는 길이가 약 0.81 in(2.06 cm), 높이가 0.66 in(1.66 cm) 그리고 깊이가 0.31 in(0.79 cm)이다. 본 발명의 솔레노이드의 모범적인 크기는 깊이가 밸브 본체의 깊이와 거의 일치하는 약 0.31 in(0.79 cm)이고, 길이 및 높이는 밸브 본체 치수의 약 3/4이다. 이들 치수는 단지 모범적일 뿐으로, 밸브 본체와 솔레노이드는 이들 치수와 다를 수 있다. 그러한 변경은 본 발명의 사상 및 범위로부터의 일탈로 간주되지 않는다.

Claims (30)

1. 횡단면이 거의 장방형 형태인 보빈과,

   상기 보빈 둘레에 권취된 코일과,

   상기 코일에 의해 발생된 자계에 응답하여 상기 보빈 내에서 슬라이드 가능하게 배치되고, 단축 측면과 장축 측면을 갖는 거의 장방형 형태인 전기자

   를 구비하고, 상기 전기자의 단축 측면의 길이(B)에 대한 전기자의 장축 측면의 길이(A)의 비율은 3.1≤(A/B)≤4.5의 작동 범위를 갖는 것인 솔레노이드.
2. 제1항에 있어서, 상기 보빈 내에 형성된 관통 구멍과, 상기 보빈의 관통 구멍 내에 배치되어 보빈과 전기자 사이에 위치된 부싱을 더 구비하는 것인 솔레노이드.
3. 제1항에 있어서, 상기 보빈에 대하여 고정된 극판을 더 구비하고, 상기 자계는 극판을 통해 코일에 의해 발생되며, 전기자는 극판을 통해 코일에 의해 발생된 자계에 응답하여 극판을 향해 슬라이드될 수 있는 것인 솔레노이드.
4. 제3항에 있어서, 상기 보빈의 제1 단부와 제2 단부를 더 구비하고, 상기 극판은 보빈의 제1 단부에 근접하게 위치되며, 전기자는 보빈의 제2 단부를 통해 슬라이드 가능하게 수용되는 것인 솔레노이드.
5. 제4항에 있어서, 상기 극판은 상기 보빈의 관통 구멍 내에 위치된 극판 부분을 더 포함하는 것인 솔레노이드.
6. 제2항에 있어서, 상기 부싱은 비자성 금속 재료로 이루어지는 것인 솔레노이드.
7. 제1항에 있어서, 코일의 단축 측면의 폭(W)과, 전기자의 제1 횡단면적을 더 포함하고, 직경(D)를 갖는 가상 원통형 철심과 상기 폭(W) 사이의 관계는 D = (0.4 내지 0.8)W로 표현되고, 가상 원통형 철심은 전기자의 제1 횡단면적과 동일한 제2 횡단면적을 갖는 것인 솔레노이드.
8. 제1항에 있어서, 상기 코일은 와이어 게이지 크기가 33.5 내지 35.5 게이지인 와이어를 더 포함하는 것인 솔레노이드.
9. 횡단면이 거의 장방형 형태인 보빈과,

   상기 보빈 둘레에 권취된 코일과,

   상기 보빈 내에 슬라이드 가능하게 배치되어 상기 코일에 의해 발생된 자계에 응답하여 슬라이드될 수 있고, 단축 측면과, 장축 측면 및 제1 횡단면적을 갖는 거의 장방형 형태인 전기자

   를 구비하고, 상기 전기자의 단축 측면의 길이(B)에 대한 전기자의 장축 측면의 길이(A)의 비율은 3.1≤(A/B)≤4.5의 작동 범위를 가지며, 직경(D)를 갖는 가상 원통형 철심과 상기 폭(W) 사이의 관계는 D = (0.4 내지 0.8)W로 표현되고, 가상 원통형 철심은 전기자의 제1 횡단면적과 동일한 제2 횡단면적을 갖는 것인 솔레노이드.
10. 제9항에 있어서, 상기 보빈에 형성된 관통 구멍 내에 수용되는 부싱을 더 구비하고, 상기 부싱은 보빈에 대해 실질적으로 고정되어 전기자와 보빈 사이에 위치되며, 상기 부싱은 전기자를 슬라이드 가능하게 수용하는 것인 솔레노이드.
11. 제10항에 있어서, 상기 부싱은 비자성 금속 재료로 이루어지는 것인 솔레노이드.
12. 제10항에 있어서, 상기 부싱은 황동 재료로 이루어지는 것인 솔레노이드.
13. 제9항에 있어서, 상기 보빈에 접속 가능한 고정 극판과, 상기 전기자에 의해 직접 접촉되어 고정 극판을 통해 형성된 구멍 내에서 슬라이드 가능하게 병진 운동할 수 있는 푸시핀(pushpin)을 더 구비하고, 상기 전기자는 고정 극판을 통해 코일에 의해 발생된 자계에 응답하여 고정 극판을 향해 슬라이드될 수 있는 것인 솔레노이드.
14. 제13항에 있어서, 상기 고정 극판은 보빈의 관통 구멍 내에 위치 결정될 수 있는 부분을 포함하는 것인 솔레노이드.
15. 제9항에 있어서, 상기 코일은 와이어 게이지 크기가 33.5 내지 35.5 게이지인 와이어를 더 포함하는 것인 솔레노이드.
16. 밸브와, 상기 밸브에 접속되어 밸브를 개방 위치 및 폐쇄 위치 사이에서 재배치시키도록 동작할 수 있는 거의 장방형의 솔레노이드를 구비하는 솔레노이드 구동식 밸브로서, 상기 솔레노이드는,

    횡단면이 거의 장방형 형태인 보빈과,

    상기 보빈 둘레에 권취된 코일과,

    상기 보빈에 대해서 고정되는 고정 극판과,

    상기 보빈 내에 슬라이드 가능하게 배치되어 상기 극판을 통해 상기 코일에 의해 발생된 자계에 응답하여 극판을 향해 슬라이드될 수 있고, 단축 측면과, 장축 측면을 갖는 거의 장방형 형태인 전기자

    를 구비하고, 상기 전기자의 단축 측면의 길이(B)에 대한 전기자의 장축 측면의 길이(A)의 비율은 3.1≤(A/B)≤4.5의 작동 범위를 갖는 것인 솔레노이드 구동식 밸브.
17. 제16항에 있어서, 거의 장방형 형태인 밸브 본체와, 상기 밸브 본체 내에 슬라이드 가능하게 위치된 밸브 부재를 더 구비하는 것인 솔레노이드 구동식 밸브.
18. 제17항에 있어서, 상기 솔레노이드는 상기 전기자와 직접 접촉하여 밸브 부재를 재배치하도록 전기자의 이동에 의해 병진 운동되는 푸시핀을 더 구비하는 것인 솔레노이드 구동식 밸브.
19. 제18항에 있어서, 보빈의 관통 구멍 내에 위치될 수 있는 극판의 부분과, 푸시핀을 슬라이드 가능하게 수용하도록 형성된 극판의 관통 구멍을 더 구비하는 것인 솔레노이드 구동식 밸브.
20. 제17항에 있어서, 상기 밸브 부재를 개방 위치에서 폐쇄 위치로 편향시키도록 동작할 수 있는 편향 요소를 더 구비하는 것인 솔레노이드 구동식 밸브.
21. 제17항에 있어서, 상기 밸브 본체는 입구 포트, 출구 포트 및 배출 포트를 더 구비하고, 상기 입구 포트는 폐쇄 위치에서 상기 밸브 부재에 의해 출구 포트와 배출 포트 양자로부터 격리되어 있는 것인 솔레노이드 구동식 밸브.
22. 제16항에 있어서, 상기 코일은 와이어 게이지 크기가 33.5 내지 35.5 게이지인 와이어를 더 포함하는 것인 솔레노이드 구동식 밸브.
23. 전자기 작동식 밸브용 솔레노이드의 작동 속도를 증가시키는 방법에 있어서, 상기 솔레노이드는 횡단면이 거의 장방형인 보빈과, 상기 보빈 둘레에 권취된 코일과, 상기 보빈 내에 슬라이드 가능하게 배치되고, 단축 측면과, 장축 측면을 갖는 거의 장방형 형태인 전기자를 구비하는, 솔레노이드의 작동 속도 증가 방법으로서,

    상기 전기자를 이 전기자의 단축 측면의 길이(B)에 대한 전기자의 장축 측면의 길이(A)의 비율이 3.1≤(A/B)≤4.5의 범위 내에 있도록 제조하는 전기자 제조 단계와,

    상기 코일에 의해 발생되어 전기자를 통해 흐르는 자계를 이용하여 전기자를 실시 가능하게 병진 운동시키도록 상기 코일을 통전시키는 코일 통전 단계를 포함하는 솔레노이드의 작동 속도 증가 방법.
24. 제23항에 있어서, 상기 전기자를 푸시핀을 사용하여 밸브 부재에 접속시키는 단계와, 상기 밸브 부재를 상기 코일 통전 단계 중에 폐쇄 위치에서 개방 위치로 재배치하는 단계를 더 포함하는 것인 솔레노이드의 작동 속도 증가 방법.
25. 제24항에 있어서, 상기 코일을 통전되지 않게 하는 단계와, 상기 코일의 비통전시 상기 밸브 부재를 편향시켜 폐쇄 위치로 복귀시키는 단계를 더 포함하는 것인 솔레노이드의 작동 속도 증가 방법.
26. 제25항에 있어서, 비자성 재료로 된 부싱을 상기 전기자와 보빈 사이에 위치 결정하여 상기 전기자와 보빈 사이의 마찰과 자기 인력을 실시 가능하게 감소시키고 전기자의 비통전 복귀 속도를 증가시키는 단계를 더 포함하는 것인 솔레노이드의 작동 속도 증가 방법.
27. 제23항에 있어서, 상기 코일을 와이어 게이지 크기가 33.5 내지 35.5 게이지인 와이어로 권취하는 단계를 더 포함하는 것인 솔레노이드의 작동 속도 증가 방법.
28. 제27항에 있어서, 상기 코일 통전 단계 동안에 최대 약 215 와트의 전력을 코일에 인가하는 단계를 더 포함하는 것인 솔레노이드의 작동 속도 증가 방법.
29. 제28항에 있어서, 약 340 ms의 솔레노이드 및 밸브의 사이클 시간을 실시 가능하게 얻을 수 있도록 전력과 와이어 게이지 크기 중 하나 이상을 이용하는 단계를 더 포함하는 것인 솔레노이드의 작동 속도 증가 방법.
30. 제23항에 있어서, 상기 보빈에 대해 극판을 고정시키는 단계와, 상기 보빈의 관통 구멍 내에 극판의 일부를 위치 결정하는 단계를 더 포함하는 것인 솔레노이드의 작동 속도 증가 방법.

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