KR20070004183A - 침전식 비례제어 솔레노이드밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 자동변속기에 오일을 공급하는 침전식 비례제어 솔레노이드밸브에 관한 것으로서, 특히, 오일에 침전된 상태에서 전기적 신호 및 오일 압력에 따라 능동적으로 유로를 절환시키는 침전식 비례제어 솔레노이드밸브를 개선하여 별도의 오일 리저버 없이 자체적으로 오일에 침전된 상태를 유지하도록 하여 그 자체를 단품으로 적용하기 위한 장치에 관한 것으로서, 공급유로(110), 제어유로(120), 배출유로(130)가 순차적으로 형성된 몸체부(100)와; 상기 몸체부(100) 내부에 수용되어 솔레노이드(210) 및 탄성체(220)와 상기 제어유로(120)의 오일(400) 압력에 의하여 위치 제어되어 상기 공급유로(110)로부터 제어유로(120) 또는 상기 제어유로(120)로부터 배출유로(130)로 유로를 절환시키는 스풀(200)과; 상기 배출유로(130)에 연통 형성되며, 상기 몸체부(100)의 외표면을 감싸 일체로 형성되어 상기 배출유로(130)를 통하여 배출되는 오일(400)이 충진되고, 이러한 오일(400)이 완전히 충진되었을 때 외부로 배출되는 배출구(310)가 형성된 오일챔버(300)로 구성되어, 하나의 단품으로 실차에 적용하여 전반적인 시스템의 소형화 및 설계 자유도를 향상시킬 수 있도록 하는 것이다.

솔레노이드, 밸브, 오일, 침전, 스풀

Description

침전식 비례제어 솔레노이드밸브{Precipitation type VFS}

도 1은 종래의 침전식 비례제어 솔레노이드밸브를 도시하는 단면도,

도 2는 종래의 침전식 비례제어 솔레노이드밸브의 설치예를 도시하는 도,

도 3은 본 발명의 침전식 비례제어 솔레노이드밸브를 도시하는 단면도,

도 4는 본 발명의 침전식 비례제어 솔레노이드밸브에 대한 가이드 설치예를

도시하는 개략도,

도 5는 본 발명의 침전식 비례제어 솔레노이드밸브에 대한 다른 실시예를

도시하는 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 몸체부 110 : 공급유로

120 : 제어유로 130 : 배출유로

200 : 스풀 210 : 솔레노이드

220 : 탄성체 300 : 오일챔버

310, 310a, 310b : 배출구 320 : 가이드

400 : 오일

본 발명은 차량의 자동변속기에 오일을 공급하는 침전식 비례제어 솔레노이드밸브에 관한 것으로서 특히, 오일에 침전된 상태에서 전기적 신호 및 오일 압력에 따라 능동적으로 유로를 절환시키는 침전식 비례제어 솔레노이드밸브를 개선하여 별도의 오일 리저버 없이 자체적으로 오일에 침전된 상태를 유지하도록 하여 그 자체를 단품으로 적용하기 위한 장치로써, 별도의 오일 리저버 없이도 침전식 비례제어 솔레노이드밸브가 자체적으로 오일에 침전된 상태를 유지할 수 있음으로써, 하나의 단품으로 실차에 적용하여 전반적인 시스템의 소형화 및 설계 자유도를 향상시킬 수 있는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 VFS란 비례제어 솔레노이드밸브를 지칭하며, 이러한 일반적인 비례제어 솔레노이드밸브는 통상 차량의 자동변속기에 오일을 공급하는 데 사용되고 있으며, 특히 침전식 비례제어 솔레노이드밸브의 경우 그 몸체가 항시 오일에 잠겨있는 상태를 유지하여만 한다.

도 1은 종래의 침전식 비례제어 솔레노이드밸브를 도시하는 단면도이며, 도 2는 종래의 침전식 비례제어 솔레노이드밸브의 설치예를 도시하는 도이다,

종래의 침전식 비례제어 솔레노이드밸브는 도 1에 도시된 바와 같이, 공급유로(11), 제어유로(12), 배출유로(13)가 순차적으로 형성된 몸체부(10)와; 상기 몸 체부(10) 내부에 수용되어 솔레노이드(21) 및 탄성체(22)와 상기 제어유로(12)의 오일(30) 압력에 의하여 위치 제어되어 상기 공급유로(11)로부터 제어유로(12) 또는 상기 제어유로(12)로부터 배출유로(13)로 유로를 절환시키는 스풀(20)로 구성된다.

상기와 같이 구성된 종래의 침전식 비례제어 솔레노이드밸브는 도 1에 도시된 바와 같이, 솔레노이드(21)와 탄성체(22)에 의하여 스풀(20)이 제어됨에 따라, 미도시된 오일펌프로부터 상기 공급유로(11)로 공급되는 오일(30)을 제어유로(12)로 송출하여 자동변속기에 보내고, 상기 자동변속기에 보내지는 오일(30)의 압력이 소정치 이상일 경우 자동변속기에서 되돌아오는 오일(30)을 상기 제어유로(12)로부터 배출유로(13)로 배출시키게 된다.

상기와 같이 작동하는 종래의 침전식 비례제어 솔레노이드 밸브는 실차 적용시 항시 오일(30)에 침전된 상태를 유지할 수 있도록 도 2에 도시된 바와 같이 오일(30)이 저유되어 있는 리저버(40) 및 이 리저버(40)에 오일(30)을 공급하는 별도의 오일공급튜브(50)와 함께 설치되어야만 한다.

그러나, 종래의 침전식 비례제어 솔레노이드밸브는 도 2에 도시된 바와 같이 오일에 침전된 상태를 지속적으로 유지하기 위하여 리저버 및 오일공급튜브와 같은 부가 장치가 항상 요구되기 때문에 단품으로 실차 적용이 불가능하여 시스템의 소형화가 어려울 뿐 아니라, 실차 적용시 설계 자유도가 낮아진다는 기술상의 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 별도의 오일 리저버 없이도 침전식 비례제어 솔레노이드밸브가 자체적으로 오일에 침전된 상태를 유지할 수 있음으로써, 하나의 단품으로 실차에 적용하여 전반적인 시스템의 소형화 및 설계 자유도를 향상시킬 수 있도록 하는 침전식 비례제어 솔레노이드밸브를 제공하고자 한다.

이러한 본 발명은 공급유로, 제어유로, 배출유로가 순차적으로 형성된 몸체부와; 상기 몸체부 내부에 수용되어 솔레노이드 및 탄성체와 상기 제어유로의 오일 압력에 의하여 위치 제어되어 상기 공급유로로부터 제어유로 또는 상기 제어유로로부터 배출유로로 유로를 절환시키는 스풀과; 상기 배출유로에 연통 형성되며, 상기 몸체부의 외표면을 감싸 일체로 형성되어 상기 배출유로를 통하여 배출되는 오일이 충진되고, 이러한 오일이 완전히 충진되었을 때 외부로 배출되는 배출구가 형성된 오일챔버로 구성함으로써 달성된다.

본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 침전식 비례제어 솔레노이드밸브를 도시하는 단면도이며, 도 4는 본 발명의 침전식 비례제어 솔레노이드밸브에 대한 가이드 설치예를 도시하는 개략도이다.

본 발명의 침전식 비례제어 솔레노이드밸브는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 공급유로(110), 제어유로(120), 배출유로(130)가 순차적으로 형성된 몸체부(100)와; 상기 몸체부(100) 내부에 수용되어 솔레노이드(210) 및 탄성체(220)와 상기 제어유로(120)의 오일(400) 압력에 의하여 위치 제어되어 상기 공급유로(110)로부터 제어유로(120) 또는 상기 제어유로(120)로부터 배출유로(130)로 유로를 절환시키는 스풀(spool, 200)과; 상기 배출유로(130)에 연통 형성되며, 상기 몸체부(100)의 외표면을 감싸 일체로 형성되어 상기 배출유로(130)를 통하여 배출되는 오일(400)이 충진되고, 이러한 오일(400)이 완전히 충진되었을 때 외부로 배출되는 배출구(310)가 형성된 오일챔버(300)로 구성되는 것을 그 기술상의 기본 특징으로 한다.

이하, 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 침전식 비례제어 솔레노이드밸브는 도 3에 도시된 바와 같이, 항상 오일(400)에 침전된 상태를 유지해야만 하는 침전식 비례제어 솔레노이드밸브를 기존과 같이 리저버(40, 도 2 참조)에 침전시킬 필요 없이, 상기 몸체부(100) 외부를 감싸도록 추가된 오일챔버(300) 내부에 오일(400)을 채워줌으로써, 침전식 비례제어 솔레노이드밸브 자체적으로 항시 오일(400)에 침전된 상태를 유지할 수 있도록 하는 것이다.

여기에서, 상기 오일챔버(300) 내부에 존재하는 몸체부(100) 및 스풀(200)은 기존의 침전식 비례제어 솔레노이드밸브와 동일한 것이며, 본 발명에 있어서 신설된 상기 오일챔버(300)는 상기 몸체부(100) 외부를 감싸 일체를 이루되 원통형으로 성형되어, 상기 몸체부(100)와 오일챔버(300) 사이에 형성되는 공간에 오일(400)을 채울 수 있음으로써, 상기 몸체부(100)를 항상 오일(400)에 침전시킨 상태로 유지할 수 있는 것이다.

이때, 상기 오일챔버(300) 내부에 충진되는 오일(400)은 상기 몸체부(100)의 배출유로(130)를 통하여 나오는 오일(400)로써, 상기 배출유로(130)의 입구가 직접 상기 오일챔버(300)와 연통 형성되어 있다.

그리고, 상기 오일챔버(300) 내부에 오일(400)이 완전히 충진된 상태에서는 오일(400)이 외부로 배출 될 수 있도록 배출구(310)를 형성하되, 상기 오일챔버(300)의 배출구(310)를 배출유로(130) 입구로부터 이격되어 있는 위치에 형성하는 것이 바람직하다.

따라서, 상기 배출유로(130)를 통하여 배출되는 오일(400)이 상기 오일챔버(300) 내부에 완전히 채워진 후에는, 상기 오일챔버(300) 내부로 추가 유입되는 오일(400)의 양만큼 상기 오일챔버(300) 내부에 있던 오일(400)이 상기 배출구(310)를 통하여 배출되며, 이러한 오일(400)의 순환은 지속적으로 이루어지게 되는 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 침전식 비례제어 솔레노이드밸브에 대한 작동예를 도면을 참조하여 명확히 설명하면 다음과 같다.

도 3에 도시된 바와 같이 상기 몸체부(100) 내부에는 솔레노이드(210)와 탄성체(220)에 의하여 도면상 좌우로 움직이는 스풀(200)이 마련되며, 이 스풀(200)의 위치에 따라 상기 몸체부(100)에 형성된 공급유로(110), 제어유로(120), 배출유로(130) 사이의 유로가 절환되는 것이다.

이때, 상기 공급유로(110)에는 미도시한 오일펌프가 연결되어 있어 소정 압력의 오일(400)이 지속적으로 공급되며, 제어유로(120)는 자동변속기에 연결되어 있는 동시에, 그 관로 중단이 상기 스풀(200)의 도면상 우측에 연결되어 있다.

따라서, 솔레노이드(210)가 작동하지 않는 상태에서는 탄성체(220)에 의하여 상기 스풀(200)이 좌측으로 이동한 상태를 유지하게 됨으로써, 상기 공급유로(110)는 스풀(200)에 의하여 폐쇄된 상태를 유지하게 된다.

반면에, 상기 솔레노이드(210)가 작동할 때에는 도 3에 도시된 바와 같이 상기 스풀(200)이 우측으로 이동하게 됨으로써, 상기 공급유로(110)로부터 제어유로(120)로 오일(400)이 공급되며, 이에 따라 오일(400)이 상기 제어유로(120)로부터 미도시된 관로를 통하여 차량의 자동변속기에 공급된다.

이와 같이, 상기 제어유로(120)를 통하여 자동변속기에 오일(400)이 공급되던 중 상기 자동변속기에 소정 압력 이상이 작용하면, 이같이 높은 오일(400)의 압력은 상기 스풀(200)의 우측 단부에 작용하게 됨으로써, 상기 스풀(200)이 좌측으로 이동하게 되며, 이에 따라 상기 공급유로(110)는 스풀(200)에 의하여 닫히게 된다.

이와 동시에, 상기 제어유로(120)는 배출유로(130)와 연결됨으로써, 자동변속기로부터 되돌아오는 오일(400)은 상기 배출유로(130)를 통하여 상기 오일챔버(300) 내부에 채워지게 되는 것이다.

상기한 오일(400)이 오일챔버(300) 내부에 완전히 채워진 상태에서는, 상기 오일챔버(300)에 들어오는 양만큼 배출구(310)를 통하여 오일(400)이 배출되는 것 이다.

상기와 같이 배출유로(130)를 통하여 오일챔버(300)로 들어오는 오일(400)에 의하여 상기 몸체부(100)는 항상 오일(400)에 침전된 상태를 지속적으로 유지할 수 있는 것이다.

이와 함께, 본 발명에 있어서 상기 오일챔버(300)에는 상기 배출유로(130) 입구와 배출구(310)가 동일한 높이에 형성되고, 이러한 배출유로(130)로 입구와 배출구(310)가 상기 몸체부(100) 상부에 위치하도록 설치되는 것이 바람직하며, 이와 같이 함으로써, 상기 오일챔버(300) 내에서 오일(400)이 자중에 영향을 받아 전체적으로 골고루 충진되도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 오일챔버(300) 내부에는 상기 배출유로(130)로부터 유입되는 오일(400)이 전체적으로 골고루 충진될 수 있도록 다수의 판형 가이드(320)를 추가 구성하는 것이 바람직하다.

이를 상세히 설명하면, 상기한 가이드(320)는 오일챔버(300) 내부에서 오일(400)의 흐름에 저항체로 영향을 끼쳐, 상기 오일챔버(300) 내부로 유입된 오일(400)이 오일챔버(300) 내부에 전체적으로 골고루 채워지도록 안내하게 되는 것으로, 상기 가이드(320)의 설치예 중 하나를 도 4에 도시하였으나, 이는 단지 다양한 설치예 중 하나로 이에 한정되지 않으며, 상기 가이드(320)의 설치 각도, 개수, 배열 형태 등을 다양하게 변화시켜 적용할 수 있는 것이다.

이와 더불어, 도 5는 본 발명의 침전식 비례제어 솔레노이드밸브에 대한 다른 실시예를 도시하는 단면도로, 도 5와 같이 상기 오일챔버(300) 내에는 2개의 각 기 다른 직경의 배출구(310a, 320b)가 형성되되, 직경이 작은 배출구(310a)는 상기 배출유로(130) 입구로부터 가장 이격된 곳에 형성되고, 직경이 큰 배출구(310b)는 상기 배출유로(130) 인근에 형성되되 상기 가이드(320')에 의하여 오일(400)이 안내되는 외측에 위치하는 것이 바람직하다.

즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 배출유로(130)를 통하여 오일챔버(300) 내부로 유입되는 오일(400)이 오일챔버(300) 내부에 채워지도록 원호형 가이드(320')를 추가로 마련하고, 그 상측에 큰 직경의 배출구(310b)를 형성하여 상기 오일챔버(300) 내부로 오일(400)이 급격하게 많이 들어올 경우에는 상기 배출구(310b)를 통하여 오일챔버(300) 내부의 오일(400)을 원활하게 배출시킬 수 있도록 한다.

반면에, 그 반대측에는 상기 오일챔버(300) 내부로 들어오는 오일(400)의 양이 적을 때, 적은 양의 오일을 배출시킬 수 있는 것이다.

이때, 상기 원호형 가이드(320')는 평상시 상기 배출유로(130)로부터 오일챔버(300) 내부로 유입되는 오일(400)이 직접 배출구(310b)로 배출되는 것을 예방하게 되는 것이다.

따라서, 본 발명의 침전식 비례제어 솔레노이드밸브는 오일(400)에 침전시키기 위한 별도의 리저버나 오일공급튜브가 불필요하며, 몸체부(100)가 오일챔버(300) 내부에서 항상 오일(400)에 침전된 상태를 유지할 수 있음으로써, 별도의 부가적인 장치 없이 단품으로 실차에 적용되어 차량의 자동변속기에 오일을 공급할 수 있어 장치의 소형화는 물론 설계 자유도 증대에 큰 이점이 있는 발명인 것이다.

상기 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구체적으로 설명하기 위한 일례로서, 본 발명의 범위는 상기의 도면이나 실시예에 한정되지 않는다.

이상과 같은 본 발명은 별도의 오일 리저버 없이도 침전식 비례제어 솔레노이드밸브가 자체적으로 오일에 침전된 상태를 유지할 수 있음으로써, 하나의 단품으로 실차에 적용하여 전반적인 시스템의 소형화 및 설계 자유도를 향상시킬 수 있는 발명인 것이다.

Claims (4)

1. 공급유로, 제어유로, 배출유로가 순차적으로 형성된 몸체부와;

   상기 몸체부 내부에 수용되어 솔레노이드 및 탄성체와 상기 제어유로의 오일 압력에 의하여 위치 제어되어 상기 공급유로로부터 제어유로 또는 상기 제어유로로부터 배출유로로 유로를 절환시키는 스풀과;

   상기 배출유로에 연통 형성되며, 상기 몸체부의 외표면을 감싸 일체로 형성되어 상기 배출유로를 통하여 배출되는 오일이 충진되고, 이러한 오일이 완전히 충진되었을 때 외부로 배출되는 배출구가 형성된 오일챔버로 구성되는 것을 특징으로 하는 침전식 비례제어 솔레노이드밸브.
2. 제 1항에 있어서, 상기 오일챔버에는 상기 배출유로 입구와 배출구가 동일한 높이에 형성되고, 이러한 배출유로 입구와 배출구가 상기 몸체부 상부에 위치하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 침전식 비례제어 솔레노이드밸브.
3. 제 1항에 있어서, 상기 오일챔버 내부에는 상기 배출유로로부터 유입되는 오일이 전체적으로 골고루 충진될 수 있도록 다수의 판형 가이드를 추가 구성하는 것을 특징으로 하는 침전식 비례제어 솔레노이드밸브.
4. 제 3항에 있어서, 상기 오일챔버 내에는 2개의 각기 다른 직경의 배출구가 형성되되, 직경이 작은 배출구는 상기 배출유로 입구로부터 가장 이격된 곳에 형성되고, 직경이 큰 배출구는 상기 배출유로 인근에 형성되되 상기 가이드에 의하여 오일이 안내되는 외측에 위치하는 것을 특징으로 하는 침전식 비례제어 솔레노이드밸브.

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