KR20100001479A

KR20100001479A - 브레이크 시스템용 솔레노이드 밸브

Info

Publication number: KR20100001479A
Application number: KR1020080061384A
Authority: KR
Inventors: 이충재
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2008-06-27
Filing date: 2008-06-27
Publication date: 2010-01-06

Abstract

본 발명은 구조를 개선하여 체크 밸브의 기능을 포함하는 브레이크 시스템용 솔레노이드 밸브를 개시한다.

본 발명에 따른 브레이크 시스템용 솔레노이드 밸브는 모듈레이트 블록에 고정되는 원통형 슬리브와, 슬리브 내측에서 진퇴 이동하는 아마추어와, 슬리브의 일측에서 아마추어가 진퇴 이동하도록 전자기력을 발생하는 밸브 코어와, 슬리브의 타측에 결합되어 모듈레이터 블록 내에 설치되는 시트 지지부재와, 시트 지지부재 내측에 설치되며 제1 오리피스가 형성된 밸브 시트와, 제1 오리피스를 개폐하기 위한 제1 개폐부재와, 제1 개폐부재의 상측에 형성된 제2 오리피스와, 제2 오리피스를 개폐하기 위한 제2 개폐부재와, 아마추어를 제2 오리피스 측으로 가압하는 복원 스프링과, 제1 오리피스의 개방을 위해 개폐부재를 아마추어 측으로 가압하는 개방 스프링을 포함하고, 밸브 시트의 하단부에는 오일의 역류를 방지하는 체크 밸브부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

브레이크 시스템용 솔레노이드 밸브{Solenoid Valve For Brake System}

본 발명은 브레이크 시스템용 솔레노이드 밸브에 관한 것으로, 특히 솔레노리드 밸브의 구조를 개선하여 체크 밸브의 기능을 포함하며, 원가 절감을 할 수 있는 솔레노이드 밸브에 관한 것이다.

일반적으로 차량에는 제동을 위한 브레이크 시스템이 필수적으로 장착된다. 최근에는 보다 강력하고 안정된 제동력을 얻기 위한 여러 종류의 시스템이 제안되고 있는데, 이중에서 안티록 브레이크 시스템(Anti-Lock Brake System)이진보적인 효과를 발휘하고 있다.

안티록 브레이크 시스템은 전륜과 후륜에 각각 유압에 의해 제동력을 발생하는 드럼 또는 캘리퍼식의 유압 브레이크가 설치되며, 제동 유압을 형성하여 브레이크로 전달하는 배력장치와 오일저장탱크가 마련된 마스터 실린더, 제동 유압을 제어하는 모듈레이터와 ECU등으로 크게 이루어져 있다.

배력장치는 진공과 대기와의 압력차이를 이용하여 작은 힘으로 큰 제동력을 발생시키는 장치로서, 운전석에 마련된 브레이크 페달과 연계되어 이에 의해 작동된다.

마스터 실린더는 배력장치로부터 증폭된 힘을 전달받아 제동 유압을 형성하는 것으로, 각 브레이크와는 유압 라인을 통해 연결되어 있다.

그리고, 각 브레이크의 입구측과 출구측에는 솔레노이드 밸브가 설치되어 있어서 각 브레이크로 전달되는 유압을 제어한다. 이것은 입구측에 배치되는 노말 오픈형 솔레노이드 밸브와 출구측에 배치되는 노말 클로즈형 솔레노이드 밸브로 구별되며, ECU에 의해 제어됨으로써 강력하고 안정된 제동력을 발휘하게 된다.

ECU는 전륜과 후륜에 마련된 각각 휠 센서를 통해 차속을 감지하고, 이를 통해 솔레노이드 밸브 개폐 동작을 제어한다.

또한, 전륜과 후륜측의 노말 클로즈형 솔레노이드 밸브의 하류측에는 제1, 제2 저압 어큐뮬레이터가 독립적으로 설치되어 감압 모드시 각 브레이크에서 토출된 오일을 일시 저장한다.

그리고, 제1,제2 저압 어큐뮬레이터의 후방에 제1,제2 고압 어큐뮬레이터가 설치되며, 이들 사이에 하나의 모터에 구동하는 제1,제2 펌프가 구성되어 제1,제2 저압 어큐뮬레이터에 저장되어 있는 저압상태의 오일을 가압하여 제1,제2 고압 어큐뮬레이터로 펌핑한다.

이때, 마스터 실린더의 압력이 제1, 제2 저압 어큐뮬레이터 측으로 발생하여 감압이 불가능한 상태가 되는 것을 방지하기 위해 제1, 제2 저압 어큐뮬레이터에서 펌프로 가는 유로 상에 인렛 밸브를 설치한다.

도 1에 도시된 바와 같이 종래의 브레이크 시스템용 솔레노이드 밸브는 모듈레이터 블록(100)에 고정되는 밸브 하우징(106)과, 밸브 하우징(106)에 결합되는 원통형 슬리브(103)와, 밸브 하우징(106) 반대편의 슬리브(103)에 결합된 밸브 코어(102)와, 슬리브(103) 내에 진퇴 가능하게 설치된 아마추어(104)를 구비한다.

또, 밸브 하우징(106) 내에 압입 고정되며 제1 오리피스(107)가 마련된 밸브 시트(108)와, 밸브 하우징(106) 내에 진퇴하도록 설치되며 상부에 제1 오리피스(107) 보다 작은 제2 오리피스(105a)가 형성되고, 제2 오리피스(105a)를 개폐하는 제2 개폐부재(105)를 포함한다.

이러한 솔레노이드 밸브는 자기력에 의해 아마추어(104)가 밸브 코어(102) 쪽으로 이동하면 상대적으로 작은 제2 오리피스(105a)가 먼저 개방되고, 제2 오리피스(105a)가 개방되면 유입유로(112)를 통해 유입되는 오일은 슬리브(103) 내로 유입된다

그리고, 제2 오리피스(105a)의 개방으로 제2 오리피스(105a)의 상류와 하류의 압력차가 작아지면 개방 스프링(109)을 밀어올려, 상대적으로 직경이 큰 제1 오리피스(107)가 개방된다.

따라서, 오일은 제2 오리피스(105a)를 통과하지 않고 직경이 큰 제1 오리피스(107)를 통해 배출유로(113)쪽으로 흐른다.

배출 유로(113)로 이동된 오일은 제1, 제2 저압 어큐뮬레이터(150)와 제1,제2 고압 어큐뮬레이터 사이에 인렛 밸브(140)를 설치하여, 마스터 실린더의 압력이 제1, 제2 저압 어큐뮬레이터 측으로 발생하여 감압이 불가능한 상태가 되는 것을 방지한다.

이러한 종래의 브레이크 시스템용 솔레노이드 밸브는 마스터 실린더의 압력이 저압 어큐뮬레이터 쪽으로 발생하여 감압이 불가능한 상태가 되는 것을 방지하기 위하여 저압 어큐뮬레이터와 펌프 사이에 인렛 밸브를 추가로 더 설치하여야 하는 문제점이 있다.

또한, 이러한 추가 밸브의 사용으로 인렛 밸브가 고압에서도 고정이 안정적으로 되도록 설계되어야 하고, 그에 따른 작업 공정수가 증가하고 제조 비용이 높아지는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 솔레노리드 밸브의 구조를 개선하여 체크 밸브의 기능을 포함하며 원가 절감을 할 수 있는 솔레노이드 밸브에 관한 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 모듈레이트 블록에 고정되는 원통형 슬리브와, 상기 슬리브 내측에서 진퇴 이동하는 아마추어와, 상기 슬리브의 일측에서 상기 아마추어가 진퇴 이동하도록 전자기력을 발생하는 밸브 코어와, 상기 슬리브의 타측에 결합되어 상기 모듈레이터 블록 내에 설치되는 시트 지지부재와, 상기 시트 지지부재 내측에 설치되며 제1 오리피스가 형성된 밸브 시트와, 상기 제1 오리피스를 개폐하기 위한 제1 개폐부재와, 상기 제1 개폐부재의 상측에 형성된 제2 오리피스와, 상기 제2 오리피스를 개폐하기 위한 제2 개폐부재와, 상기 아마추어를 상기 제2 오리피스 측으로 가압하는 복원 스프링과, 상기 제1 오리피스의 개방을 위해 상기 개폐부재를 상기 아마추어 측으로 가압하는 개방 스프링을 포함하고, 상기 밸브 시트의 하단부에는 오일의 역류를 방지하는 체크 밸브부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 체크 밸브부는 상기 밸브 시트 하측에 마련되는 스프링과, 상기 스프링에 의해 탄성 지지되는 개폐볼을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 시트 지지부재에는 오일의 유입과 배출을 위한 관통홀이 형성되고, 상기 관통홀은 오일이 유입되는 제1 인렛 홀과, 상기 체크 밸브부에 연결되는 제2 인렛 홀과, 상기 밸브 시트와 상기 체크 밸브부 사이에 형성되어 오일이 배출되는 아울렛 홀을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 시트 지지부재는 상부로부터 하측으로 갈수록 외경이 축소되는 단차부를 포함하고, 상기 단차부는 상기 슬리브가 압착될 수 있도록 형성된 제1 단차부와, 상기 밸브 시트가 지지되도록 형성된 제2 단차부와, 상기 개폐볼이 지지되는 제3 단차부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2 개폐부는 상기 개폐부재와 접촉되어 실링하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 솔레노이드 밸브는 오일의 역류를 방지하는 체크 밸브의 기능을 추가하여 마스터 실린더의 압력이 저압 어큐뮬레이터 쪽으로 발생하는 것을 방지하여 감압할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 구조를 단순화하여 조립 공정과 제조 비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.

본 고안에 따른 실시예를 예시 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.

도 2와 도 3은 본 발명에 따른 브레이크 시스템용 솔레노이드 밸브를 개략적으로 나타내는 단면도와 확대 단면도이다.

도면에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 브레이크 시스템용 솔레노이드 밸브는 원통형의 슬리브(11), 슬리브(11)의 일측에 마련되는 시트 지지부재(30), 시트 지지부재(30) 내부의 밸브 시트(17)와,밸브 시트(17) 하부에 마련되는 체크 밸브부(40), 슬리브(11) 내에 설치되는 밸크 코어(14)와 아마츄어(12), 그리고 슬리브(11) 외측에 설치되는 여자코일조립체(미도시)를 포함한다.

슬리브(11)는 양단이 개방된 원통형으로, 그 일측이 모듈레이터 블록(10)의 내부로 진입하도록 설치된다.

슬리브(11)의 타측에 마련되는 시트 지지부재(30)는 모듈레이터 블록(10)의 내부에 설치되며, 원통형으로 상측에서 하측으로 갈수록 외경이 축소되는 계단 형상이다.

슬리브(11)와 시트 지지부재(30)는 시트 하우징(20)에 의해 지지되며, 시트 하우징(20)은 원통 형상으로 시트 지지부재(30)의 외측면에서 결합된다.

시트 지지부재(30)는 슬리브(11)가 압착될 수 있도록 형성된 제1 단차부(31)와, 밸브 시트(17)가 지지되도록 형성된 제2 단차부(32)와, 체크 밸브부(40) 가 지지되는 제3단차부(33)를 포함한다.

밸브 시트(17)는 시트 지지부재(30)의 내측에 설치된다. 밸브 시트(17)는 중앙에 제1 오리피스(17a)가 형성된 원통 형상이다.

밸브 시트(17)는 시트 지지부재(30)의 제1 단차부(31)에 의해 압입되어 고정된다.

슬리브(11)의 하단 내측에는 원통형의 스프링 가이드(22)가 압입 설치되고, 스프링 가이드(22)는 후술할 개방 스프링(21)의 지지를 위해 설치된다.

슬리브(11) 및 스프링 가이드(22)의 내측에 진퇴 가능하게 설치되는 개폐 부재(15)는 내부에 오일이 흐를 수 있도록 내부 유로(15a)를 형성하고, 그 하측 외면이 제1 오리피스(17a)를 개폐할 수 있도록 원통 형상으로 형성된다.

즉, 개폐 부재(15)의 진퇴 이동에 의해 제1 오리피스(17a)는 개폐된다.

또한, 개폐 부재(15)의 상측 중심에는 제1 오리피스(17a) 보다 직경이 작은 제2 오리피스(18a)가 형성된다.

개폐 부재(15)의 외측에는 제1 오리피스(17a)를 개방하는 방향으로 개폐 부재(15)를 이동시키는 개방 스프링(21)이 설치된다. 개방 스프링(21)은 하단이 스프링 가이드(22)의 하단에 지지되고, 상단은 개폐 부재(15) 상측에 단차지게 형성된 스프링 지지부(15b)에 지지된다.

따라서, 개폐 부재(15)는 개방 스프링(21)의 탄성에 의해 제1 오리피스(17a)를 개방하는 방향으로 이동하여 제1 오리피스(17a)를 개방할 수 있다.

밸크 코어(14)는 슬리브(11)의 상측 단부에 압입되는 형태로 결합됨으로써 슬리브(11)의 상단 개구를 폐쇄한다.

아마츄어(12)는 슬리브(11) 내에 상하로 진퇴이동 가능하게 설치된다. 아마츄어(12)는 외경이 슬리브(11)의 내경에 대응하는 원통형상이다. 그리고 아마츄어(12)의 하부에는 봉 형상의 플런저(12a)의 상단이 결합된다.

따라서, 아마츄어(12)와 플런저(12a)는 일체로 함께 동작한다.

플런저(12a)의 하부에는 제2 오리피스(18a)를 개폐할 수 있는 제2 개폐부(18)가 마련된다. 이는 아마츄어(12)의 진퇴이동에 의해 플런저(12a)가 진퇴 함으로써 제2 개폐부(18)가 제2 오리피스(18a)를 개폐할 수 있도록 한 것이다.

아마츄어(12)와 밸크 코어(14) 사이에는 아마츄어(12)를 개폐 부재(15) 쪽으로 가압하는 복원 스프링(13)이 설치된다. 복원 스프링(13)은 아마츄어(12)를 개폐 부재(15) 쪽으로 가압함으로써 평소 플런저(12a)가 제2 오리피스(18a)를 폐쇄할 수 있도록 한 것이다.

복원 스프링(13)은 개방 스프링(21)의 탄성력을 이기고 아마츄어(12) 및 개폐 부재(15)를 가압할 수 있도록 개방 스프링(21) 보다 탄성이 큰 것으로 이루어진다.

미도시된 여자 코일 조립체는 밸크 코어(14)와 슬리브(11)의 외면에 결합되어, 전원이 인가될 때 자기장이 형성되도록 함으로써 아마츄어(12)를 밸크 코어(14) 쪽으로 이동시켜 제2 오리피스(18a)를 개방할 수 있도록 한 것이다.

시트 지지부재(30)에는 모듈레이터 블록(10)의 유입 유로(23a)와 연통 될 수 있는 제1 인렛홀(36)과, 체크 밸브부(40)에 연결되는 제2 인렛홀(34)과, 밸브 시 트(17)와 체크 밸브부 사이에 형성되어 오일이 배출되는 아웃렛 홀(35)이 형성된다.

시트 지지부재(30)의 외측에는 원통형의 필터(16)가 설치된다. 필터(16)는 유입 유로(23a)로부터 유입되는 오일의 이물질을 걸러주는 역할을 한다.

제1 인렛홀(36)은 시트 지지부재(30)의 상단 측면에 형성되어 마스터 실린더(미도시)의 유로와 연결된다.

아웃렛 홀(35)은 밸브 시트(17)와 체크 밸브부(40) 사이에 형성되며, 펌프(미도시) 쪽으로 오일이 배출하도록 한다.

또한, 제2 인렛홀(34)은 저압 어큐뮬레이터(50)의 유압이 마스터 실린더 측으로 유입되어 감압 가능하도록 한다. 제2 인렛홀(34)의 내측에는 체크 밸브부(40)가 형성된다.

체크 밸브부(40)는 스프링(41)과 개폐볼(42)을 포함한다.

스프링(41)은 밸브 시트(17)와 개폐볼(42) 사이에서 개폐볼(42)을 탄성 지지하며, 개폐볼(42)은 시트 지지부재(30)의 제2 단차부(32)에 수용되어 탄성 지지된다.

배출유로(24)를 통해 배출되는 오일이 마스터 실린더의 압력에 의해 역류하여 저압 어큐뮬레이터(50)로 유입되는 것을 방지할 수 있고, 체크 밸브부(40)에 의해 저압 어큐뮬레이터(50)의 압력이 높아지면 압력이 개폐볼(42)을 상측으로 가압하고 제2 인렛홀(34)을 통해 배출유로(24)로 오일이 배출된다.

이러한 솔레노이드 밸브의 개폐 동작을 설명하면, 여자 코일 조립체(미도시) 에 전원이 인가되지 않을 때에는 복원 스프링(13)이 아마츄어(12)를 제2 오리피스(18a) 쪽으로 밀어주게 되므로 플런저(12a)의 제2 개폐부(18)가 제2 오리피스(18a)를 폐쇄한다. 그리고 플런저(12a)는 아마츄어(12)를 통해 전해지는 복원 스프링(13)의 가압력에 의해 개폐 부재(15)를 가압하므로 제1 오리피스(17a)오 개폐 부재(15)에 의해 폐쇄 된다.

즉, 이때는 모듈레이터 블록(10)의 유입 유로(23a)로부터 배출 유로(24) 쪽으로 오일이 흐르지 않는다.

여자 코일 조립체에 전원이 인가되면, 아마츄어(12)와 밸크 코어(14) 사이에 작용하는 자기력에 의해 아마츄어(12)가 복원 스프링(13)의 탄성을 이기고, 밸크 코어(14) 쪽으로 이동한다.

따라서, 플런저(12a)가 개폐 부재(15)의 제2 오리피스(18a)를 개방하고, 제2 오리피스(18a)가 개방되면 유입 유로(23a)의 오일은 필터(16)를 통과한 후 시트 지지부재(30)의 제1 인렛홀(36)을 통해서 내부 유로(15a)를 통해 슬리브(11)의 오일 유로(19)내로 유입된다.

그리고 오일은 개폐 부재(15)의 제2 오리피스(18a)를 통과하여 배출 유로(24) 쪽으로 이동한다.

제2 오리피스(18a)가 개방되면, 제2 오리피스(18a)의 상류와 하류의 압력차가 작아지면서 개방 스프링(21)의 탄성에 의해 개폐 부재(15)가 상승하고, 제1 오리피스(17a)가 개방된다.

따라서 오일은 제1 오리피스(17a)를 통과하여 시트 지지부재(30)의 아웃렛 홀(35)을 통해 배출 유로(24) 쪽으로 흐르게 된다.

저압 어큐뮬레이터(50)의 압력이 높아지면 시트 지지부재(30)의 제2 인렛홀(34)의 개폐볼(42)이 스프링(41)의 탄성을 이기고, 저압 어큐뮬레이터 측의 유입유로(23b)를 통해 유입되는 오일이 아울렛 홀()을 통해 배출 유로 쪽으로 흐르게 된다.

또한, 배출유로(24)측의 압력이 저압 어큐뮬레이터 쪽으로 발생하여 오일이 역류될 때, 체크 밸브부(40)의 개폐볼(42)에 의해 제2 인렛홀(34)이 폐쇄되어 오일의 역류를 방지할 수 있다.

도 1은 종래의 브레이크 시스템용 솔레노이드 밸브를 개략적으로 나타내는 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 브레이크 시스템용 솔레노이드 밸브를 개략적으로 나타내는 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 브레이크 시스쳄용 솔레노이드 밸브를 개략적으로 나타내는 확대 단면도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 모듈레이터 블록 11 : 슬리브

12 : 아마츄어 12a : 플런저

13 : 복귀 스프링 14 : 밸브 코어

15 : 계폐 부재 16 : 필터

17 : 밸브 시트 18 : 제2 개폐부

18a : 제2 오리피스 20 : 시트 하우징

21 : 개방 스프링 30 : 시트 지지부재

31 : 제1 단차부 32 : 제2 단차부

33 : 제1 인렛홀 34 : 제2 인렛홀

35 : 아웃렛 홀 40 : 체크 밸브부

41 : 스프링 42 : 개폐볼

Claims

모듈레이트 블록에 고정되는 원통형 슬리브와, 상기 슬리브 내측에서 진퇴 이동하는 아마추어와, 상기 슬리브의 일측에서 상기 아마추어가 진퇴 이동하도록 전자기력을 발생하는 밸브 코어와, 상기 슬리브의 타측에 결합되어 상기 모듈레이터 블록 내에 설치되는 시트 지지부재와, 상기 시트 지지부재 내측에 설치되며 제1 오리피스가 형성된 밸브 시트와, 상기 제1 오리피스를 개폐하기 위한 제1 개폐부재와, 상기 제1 개폐부재의 상측에 형성된 제2 오리피스와, 상기 제2 오리피스를 개폐하기 위한 제2 개폐부재와, 상기 아마추어를 상기 제2 오리피스 측으로 가압하는 복원 스프링과, 상기 제1 오리피스의 개방을 위해 상기 개폐부재를 상기 아마추어 측으로 가압하는 개방 스프링을 포함하고,

상기 밸브 시트의 하단부에는 오일의 역류를 방지하는 체크 밸브부를 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템용 솔레노이드 밸브.
제1항에 있어서,

상기 체크 밸브부는 상기 밸브 시트 하측에 마련되는 스프링과, 상기 스프링에 의해 탄성 지지되는 개폐볼을 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템용 솔레노이드 밸브.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 시트 지지부재에는 오일의 유입과 배출을 위한 관통홀이 형성되고,

상기 관통홀은 오일이 유입되는 제1 인렛 홀과, 상기 체크 밸브부에 연결되는 제2 인렛 홀과, 상기 밸브 시트와 상기 체크 밸브부 사이에 형성되어 오일이 배출되는 아울렛 홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템용 솔레노이드 밸브.
제1항에 있어서,

상기 시트 지지부재는 상부로부터 하측으로 갈수록 외경이 축소되는 단차부를 포함하고,

상기 단차부는 상기 슬리브가 압착될 수 있도록 형성된 제1 단차부와, 상기 밸브 시트가 지지되도록 형성된 제2 단차부와, 상기 개폐볼이 지지되는 제3 단차부를 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템용 솔레노이드 밸브.
제1항에 있어서,

상기 제2 개폐부는 상기 개폐부재와 접촉되어 실링하는 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템용 솔레노이드 밸브.