KR20060071791A

KR20060071791A - 3위치 조절형 액츄에이터 시스템

Info

Publication number: KR20060071791A
Application number: KR1020040110771A
Authority: KR
Inventors: 하동현
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2004-12-22
Filing date: 2004-12-22
Publication date: 2006-06-27

Abstract

본 발명은 유압 장치에서 작동유의 유동 경로를 가변적으로 조절하는 액츄에이터를 방향전환용 스풀 밸브와 이를 작동시키는 솔레노이드의 일체형으로 구현함과 더불어, 스풀 밸브의 위치를 양측 선단 및 중간의 3군데 위치로 가변화시킬 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 내부에 작동유의 공급용 통로와 회수용 통로를 각각 갖추고서, 양측 선단 및 중간의 3군데 위치로 이동되는 솔레노이드와; 상기 솔레노이드의 고정 위치의 변화를 통해 유도되는 작동유의 전달 경로에 대한 변화를 매개로 양측 선단 및 중간의 3군데 위치로 이동되는 스풀 밸브; 상기 솔레노이드의 공급용 통로에 작동유의 공급을 수행하는 펌핑 수단 및; 상기 솔레노이드의 고정 위치의 변화를 유도하는 정/역 구동부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

3위치 조절형 액츄에이터 시스템{3-positional control actuator system}

도 1은 본 발명에 따른 3위치 조절형 액츄에이터 시스템의 구성을 도시한 도면으로, 액츄에이터가 중립의 위치로 이동한 상태를 도시한 도면.

도 2와 도 3은 각각 본 발명에 따른 3위치 조절형 액츄에이터가 각각 양측 선단으로 위치를 옮긴 상태를 도시한 도면.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10-솔레노이드 12-스풀 밸브

14-펌핑 수단 16-정/역 구동부

18-공급용 통로 20-회수용 통로

22-밸브 스풀 24-밸브 바디

26-플러그 28-리턴 스프링

본 발명은 3위치 조절형 액츄에이터 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 방향전환용 스풀 밸브와 이를 작동시키는 솔레노이드를 일체형으로 구현함과 더불 어, 스풀 밸브의 위치를 3군데로 가변화시킬 수 있도록 하는 3위치 조절형 액츄에이터 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 유압 장치에 있어 제어에 의해 작동유의 유동 경로를 가변적으로 조절하는 액츄에이터는 유로의 절환을 도모하는 방향전환용 스풀 밸브와, 상기 스풀 밸브의 작동을 전기적으로 제어하는 솔레노이드 및, 상기 방향전환용 스풀 밸브에 작동유를 제공하는 펌핑 수단 등을 포함하여 이루어진다.

이 경우, 방향전환용 스풀 밸브와 솔레노이드는 각각 개별적인 형태로 구성되는 것이 통상적이다.

또한, 종래 액츄에이터에서는 상기 솔레노이드가 대개 온/오프 타입으로 이루어져 있기 때문에, 작동유의 유동 경로를 조절함에 있어 상기 솔레노이드는 스풀 밸브의 밸브 스풀을 좌/우 방향으로 이원화시켜 이동시키는 구조인 바, 즉 좌/우의 스트로크 사이의 중간 위치에서 밸브 스풀의 이동을 정지시켜 작동유의 유동 경로를 중립의 위치로 조절하는 기능은 없었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 유압 장치에서 작동유의 유동 경로를 가변적으로 조절하는 액츄에이터를 방향전환용 스풀 밸브와 이를 작동시키는 솔레노이드의 일체형으로 구현함과 더불어, 스풀 밸브의 위치를 양측 선단 및 중간의 3군데 위치로 가변화시킬 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 내부에 작동유의 공급용 통로 와 회수용 통로를 각각 갖추고서, 양측 선단 및 중간의 3군데 위치로 이동되는 솔레노이드와; 상기 솔레노이드의 고정 위치의 변화를 통해 유도되는 작동유의 전달 경로에 대한 변화를 매개로 양측 선단 및 중간의 3군데 위치로 이동되는 스풀 밸브; 상기 솔레노이드의 공급용 통로에 작동유의 공급을 수행하는 펌핑 수단 및; 상기 솔레노이드의 고정 위치의 변화를 유도하는 정/역 구동부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 발명은 도면에 도시된 바와 같이, 작동유의 유동 경로를 조절하는 솔레노이드(10)와, 상기 솔레노이드(10)를 통해 변화되는 작동유의 유동 경로를 통해 3군데의 위치로 이동되는 스풀 밸브(12), 상기 스풀 밸브(12)에 작동유의 공급을 수행하는 펌핑 수단(14) 및, 상기 솔레노이드(10)의 고정 위치를 변화시키는 정/역 구동부(16)로 이루어진다.

여기서, 상기 솔레노이드(10)는 내부에 작동유의 공급용 통로(18)와 회수용 통로(20)를 각각 다수로 갖추고서, 상하측의 양측 선단 및 중간의 3군데 위치로 이동된다.

그리고, 상기 스풀 밸브(12)는 상기 솔레노이드(10)의 고정 위치의 변화를 통해 유도되는 작동유의 전달 경로에 대한 변화를 매개로 좌우측의 양측 선단 및 중간의 3군데 위치로 이동된다.

또한, 상기 솔레노이드(10)의 공급용 통로(18)에 작동유의 공급을 수행하는 펌핑 수단(14)은 공지의 펌프로 구성되고, 상기 솔레노이드(10)의 고정 위치를 변화시키는 정/역 구동부(16)는 상기 솔레노이드(10)에 인가되는 전류의 흐름을 정/역 방향으로 제어하여 상기 솔레노이드(10)의 자화에 따른 이동 방향을 정/역으로 조절하는 것이다.

한편, 상기 스풀 밸브(12)는 다단의 랜드를 갖춘 밸브 스풀(22)과, 상기 솔레노이드(10)의 공급용 통로(18)와 회수용 통로(20)에 각각 대응되는 연통 통로(24a)를 갖춘 밸브 바디(24)로 이루어진다.

이 경우, 상기 밸브 스풀(22)은 대향된 위치에 한 쌍의 동일한 수압 면적을 가지는 제1,2랜드(22a,22b)와, 상기 제1,2랜드(22a,22b)의 좌/우측에 이보다 작은 수압 면적을 가지는 제3,4랜드(22c,22d)를 갖추고 있다.

또한, 상기 밸브 바디(24)는 상기 밸브 스풀(22)을 축방향으로 이동가능하게 수용함과 더불어, 상기 제1,2랜드(22a,22b) 사이에 위치한 중립 포트(24b)와, 상기 제1,3랜드(22a,22c) 사이에 위치한 좌측 포트(24c) 및, 상기 제2,4랜드(22b,22d) 사이에 위치한 우측 포트(24d)를 각각 갖추고 있다.

아울러, 상기 좌/우측 포트(24c,24d)는 상기 솔레노이드(10)의 위치에 따라, 상기 공급용 통로(18) 내지 상기 회수용 통로(20)와 각각 선택적으로 교통되어진다.

그리고, 상기 밸브 바디(24)에는 상기 제3,4랜드(22c,22d)와의 기밀 유지를 위한 플러그(26)가 고정 설치되어 있으며, 상기 밸브 스풀(22)의 양단은 각각 리턴 스프링(28)을 매개로 탄발지지되어 있는 데, 상기 리턴 스프링(28)은 상기 밸브 바디(24)측에 고정된 스냅링(28a)에 의해 일단이 고정 지지되어 있다.

한편, 상기 솔레노이드(10)는 상기 펌핑 수단(14)으로부터 제공되는 작동유를 상기 스풀 밸브(12)의 밸브 바디(24)에 형성된 중립 및 좌/우측 포트(24b,24c,24d)에 각각 공급하도록 내부에 상기 작동유의 공급용 통로(18)와 회수용 통로(20)를 각각 구비한 플런져(10a)와, 상기 정/역 구동부(16)로부터 제공되는 동작 전원을 매개로 자화되어, 상기 플런져(10a)의 고정 위치를 상하 및 중립의 3군데의 위치로 이동시키는 코일(10b) 및, 상기 플런져(10a)의 양단을 탄발 지지하는 리턴 스프링(10c)으로 이루어진다.

도면중 미설명 부호 30은 소정량의 작동유를 저장하고 있는 오일 팬이다.

이하, 본 발명에 따른 3위치 조절형 액츄에이터 시스템의 작동을 상세히 설명한다.

먼저, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 정/역 구동부(16)가 상기 솔레노이드(10)의 코일(10b)에 정방향의 동작 전원을 인가하게 되면, 상기 플런져(10a)는 하강하게 되고, 상기 플런져(10a)의 하강에 따라 상기 펌핑 수단(14)으로부터 제공된 작동유는 상기 플런져(10a)내에 형성된 공급용 통로(18)를 통해 상기 스풀 밸브(12)의 밸브 바디(24)내 형성된 연통 통로(24a)를 통해 중립 포트(24b)와 좌측 포트(24c)로 각각 공급된다.

이때, 상기 좌측 포트(24c)로 공급된 작동유는 상기 제1랜드(22a)와 제3랜드 (22c) 사이의 수압 면적의 차이에 따라, 상기 밸브 스풀(22)을 우측으로 밀게 된다.

이 경우, 상기 제2랜드(22b)와 제4랜드(22d) 사이에 잔존된 작동유는 상기 밸브 바디(24)의 우측에 위치한 연통 통로(24a)와 상기 플런져(10a)내 회수용 통로(20)를 통해 오일 팬(30)으로 리턴된다.

이에 반해, 상기 정/역 구동부(16)가 상기 솔레노이드(10)의 코일(10b)에 역방향의 동작 전원을 인가하게 되면, 상기와는 반대로 작동유의 공급이 이루어져 상기 스풀 밸브(12)의 밸브 스풀(22)은 좌측으로 이동하게 되는 데, 이는 도 3에 도시된 바와 같다.

한편, 상기 정/역 구동부(16)가 상기 솔레노이드(10)의 코일(10b)에 동작 전원을 인가하지 않게 되면, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 플런져(10a)는 리턴 스프링(10c)의 탄성에 의해 중립의 위치로 이동하게 되고, 이때 상기 플런져(10a)내 공급용 통로(18)와 상기 밸브 바디(24)내 연통 통로(24a) 사이에는 교통의 단절이 발생하게 된다.

이 결과, 상기 밸브 바디(24)의 좌/우측 포트(24c,24d)에는 작동유의 공급이 이루어지지 않게 되어, 상기 밸브 스풀(22)은 양 선단에 구비된 리턴 스프링(28)의 탄성에 의해 중립의 위치를 유지하게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 3위치 조절형 액츄에이터 시스템에 의하면, 내부에 작동유의 공급용 통로(18)와 회수용 통로(20)를 각각 구비한 솔레노이드(10)의 위치 변화, 즉 양측 선단 및 중간의 3군데 위치로의 변화에 따라, 스풀 밸브(12)의 밸브 스풀(22)이 역시 양측 선단 및 중간의 3군데로 위치를 옮길 수 있게 되어, 이를 매개로 온/오프 타입의 솔레노이드(10)를 갖춘 액츄에이터에서 좌/우 방향으로 스트로크는 물론, 이들 사이의 중간 위치로의 액츄에이터를 이동시킬 수 있게 된다.

또한, 상기와 같이 양측 선단 및 중간의 3군데로 위치를 옮길 수 있는 밸브 스풀(22)에 다른 형태의 작동 구조물을 연결하게 되면, 이를 이용하여 온/오프 타입의 솔레노이드(10)를 매개로 보다 다양한 위치, 양측 선단 및 중간의 적어도 3군데 위치로 작동 구조물을 이동시킬 수 있게 된다.

Claims

내부에 작동유의 공급용 통로와 회수용 통로를 각각 갖추고서, 양측 선단 및 중간의 3군데 위치로 이동되는 솔레노이드와;

상기 솔레노이드의 고정 위치의 변화를 통해 유도되는 작동유의 전달 경로에 대한 변화를 매개로 양측 선단 및 중간의 3군데 위치로 이동되는 스풀 밸브;

상기 솔레노이드의 공급용 통로에 작동유의 공급을 수행하는 펌핑 수단 및;

상기 솔레노이드의 고정 위치의 변화를 유도하는 정/역 구동부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 3위치 조절형 액츄에이터 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 스풀 밸브는 다단의 랜드를 갖춘 밸브 스풀과,

상기 솔레노이드의 공급용 통로와 회수용 통로에 각각 대응되는 연통 통로를 갖춘 밸브 바디 및, 상기 밸브 스풀의 양단을 탄발지지하고 있는 리턴 스프링으로 이루어진 것을 특징으로 하는 3위치 조절형 액츄에이터 시스템.
제 2 항에 있어서,

상기 밸브 스풀은 대향된 위치에 한 쌍의 동일한 수압 면적을 가지는 제1,2랜드와, 상기 제1,2랜드의 좌/우측에 이보다 작은 수압 면적을 가지는 제3,4랜드를 갖추고;

상기 밸브 바디는 상기 밸브 스풀을 축방향으로 이동가능하게 수용함과 더불어, 상기 제1,2랜드 사이에 위치한 중립 포트와, 상기 제1,3랜드 사이에 위치한 좌측 포트 및, 상기 제2,4랜드 사이에 위치한 우측 포트를 각각 갖추며;

상기 좌/우측 포트는 상기 솔레노이드의 위치에 따라, 상기 공급용 통로 내지 상기 회수용 통로와 각각 선택적으로 교통되는 것을 특징으로 하는 3위치 조절형 액츄에이터 시스템.
제 3 항에 있어서,

상기 밸브 바디에는 상기 제3,4랜드와의 기밀 유지를 위한 플러그가 고정 설치된 것을 특징으로 하는 3위치 조절형 액츄에이터 시스템.
제 3 항에 있어서,

상기 솔레노이드는 상기 펌핑 수단으로부터 제공되는 작동유를 상기 스풀 밸브의 밸브 바디에 형성된 좌우 및 중립의 포트에 각각 공급하도록 내부에 상기 작동유의 공급용 통로와 회수용 통로를 각각 구비한 플런져와;

상기 정/역 구동부로부터 제공되는 동작 전원을 매개로 자화되어, 상기 플런져의 고정 위치를 상하 및 중립의 3군데의 위치로 이동시키는 코일 및;

상기 플런져의 양단을 탄발 지지하는 리턴 스프링으로 이루어진 것을 특징으로 하는 3위치 조절형 액츄에이터 시스템.