KR20110059298A - 솔레노이드밸브용 스트로크 세팅 및 측정장치와 그 제어방법 - Google Patents

솔레노이드밸브용 스트로크 세팅 및 측정장치와 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 밸브코어와 아마츄어 사이의 스트로크를 쉽게 세팅 및 측정할 수 있고, 스트로크 세팅 및 측정과정에서 여자코일에 의한 측정핀의 자화(磁化)를 방지할 수 있도록 하는 솔레노이드밸브용 스트로크 세팅 및 측정장치와 그 제어방법에 관한 것이다. 제시한 솔레노이드밸브용 스트로크 세팅 및 측정장치는 솔레노이드밸브의 밸브코어를 직립 상태로 지지하는 베이스부재와, 베이스부재에 재치된 밸브코어의 유로로 진입하도록 설치되며 베이스부재에 승강 가능하게 지지된 스트로크 측정핀과, 측정핀의 이동거리 감지를 위해 베이스부재 쪽에 설치된 감지장치와, 솔레노이드밸브의 슬리브 외측에 결합되거나 분리될 수 있도록 베이스부재 상측에 승강하도록 설치된 여자코일과, 여자코일로 전원을 인가하되 측정핀의 자화 방지를 위해 스트로크 측정할 때마다 여자코일로 인가되는 전원의 +극과 -극이 바뀌도록 제어하는 전원공급장치를 포함한다.

Description

솔레노이드밸브용 스트로크 세팅 및 측정장치와 그 제어방법{STROKE SETTING AND INSPECTION DEVICE FOR SOLENOID VALVE AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 솔레노이드밸브용 스트로크 세팅 및 측정장치와 그 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 솔레노이드밸브의 조립과정에서 아마츄어와 밸브시트 사이의 스트로크를 측정할 수 있는 스트로크 세팅 및 측정장치와 그 제어방법에 관한 것이다.
솔레노이드밸브는 코일에 전류를 인가할 때 생기는 자기장에 의해 밸브의 개폐수단을 동작시켜 유로를 개폐하는 장치로 다양한 산업분야에서 널리 이용되고 있다. 특히 안티록 브레이크시스템(ANTI-LOCK BRAKE SYSTEM)과 같은 차량용 제동장치에서는 브레이크 유압라인을 개폐하는 수단으로 다수의 솔레노이드밸브가 쓰인다.
솔레노이드밸브는 전류를 인가하지 않을 때 유로를 개방 상태로 유지하는 노말 오픈(Normal Open)형 솔레노이드 밸브와, 전류를 인가하지 않을 때 유로를 폐쇄상태로 유지하는 노말 클로즈(Normal Close)형이 있다.
도 1은 차량 제동장치에서 쓰이는 노말 오픈형 솔레노이드밸브의 예를 나타낸 것이다. 도시한 바와 같이, 이 솔레노이드밸브(1)는 내부에 길이방향으로 유 로(2a)가 형성된 밸브코어(2)와, 밸브코어(2)의 상측 내부에 설치된 밸브시트(3)와, 밸브코어(2) 상부를 폐쇄하도록 밸브코어(2)의 상측 외면에 설치된 돔형 슬리브(4)와, 슬리브(4) 내에 진퇴 가능하게 설치된 아마츄어(5)와, 아마츄어(5)와 밸브코어(2) 사이에 설치되어 아마츄어(5)를 밸브코어(2)로부터 이격시키는 리턴스프링(6)과, 아마츄어(5)를 진퇴시키기 위해 슬리브(4) 외측에 설치된 여자코일(7)을 구비한다.
이러한 솔레노이드밸브(1)는 여자코일(7)에 전원이 인가될 때 아마츄어(5)와 밸브코어(2) 사이에 작용하는 자력에 의해 아마츄어(5)가 밸브코어(2) 쪽으로 전진하여 아마츄어(5)의 개폐볼(5a)이 밸브시트(3)의 오리피스(3a)를 폐쇄한다. 여자코일(7)에 전원이 인가되지 않을 때는 자력이 해제되므로 리턴스프링(6)의 탄성에 의해 아마츄어(5)가 밸브시트(3)와 이격되면서 오리피스(3a)가 열린다.
이처럼 솔레노이드밸브(1)는 아마츄어(5)의 진퇴동작에 의해 밸브시트의 오리피스(3a)를 개폐하는 것이므로 이를 제조할 때는 밸브시트(3)와 아마츄어(5) 사이의 스트로크(t)를 설계범위 대로 정확하게 유지하는 것이 중요하다.
그런데 도 1에 도시한 바와 같은 솔레노이드밸브(1)는 밸브코어(2)의 상단과 아마츄어(5)가 모두 슬리브(4) 내에 수용되는 형태이기 때문에 제품의 조립과정에서 밸브코어(2) 외측에 슬리브(4)를 설치한 후에는 밸브시트(3)와 아마츄어(5) 사이의 스트로크(t)를 측정하기가 어려웠다.
본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 밸브의 조립과정에서 밸브시트와 아마츄어 사이의 스트로크를 쉽게 측정할 수 있고, 이를 통해 스트로크를 정확하게 조정할 수 있도록 하는 솔레노이드밸브용 스트로크 세팅 및 측정장치와 그 제어방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 스트로크 측정과정에서 여자코일의 자기력에 의한 스트로크 측정핀의 자화(磁化)를 방지할 수 있도록 하는 솔레노이드밸브용 스트로크 세팅 및 측정장치와 그 제어방법을 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 솔레노이드밸브용 스트로크 세팅 및 측정장치는 내부에 길이방향으로 유로가 형성된 밸브코어와, 이 밸브코어의 상측 내부에 설치된 밸브시트와, 상기 밸브코어의 상측 외면에 설치된 슬리브와, 상기 밸브코어 상측의 상기 슬리브 내에 진퇴 가능하게 설치된 아마츄어와, 상기 아마츄어를 상기 밸브코어로부터 이격시키는 리턴스프링을 갖춘 솔레노이드밸브의 상기 아마츄어와 상기 밸브시트 사이의 스트로크를 측정하기 위한 측정장치에 있어서, 상기 솔레노이드밸브의 밸브코어를 직립 상태로 지지하는 베이스부재와, 상기 베이스부재에 재치된 상기 밸브코어의 유로로 진입하도록 설치되며 상기 베이스부재에 승강 가능하게 지지된 스트로크 측정핀과, 상기 측정핀의 이동거리 감지를 위해 상기 베이스부재 쪽에 설치된 감지장치와, 상기 솔레노이드밸브의 슬리브 외측에 결합되거나 분리될 수 있도록 상기 베이스부재 상측에 승강하도록 설치된 여자코일과, 상기 여자코일로 전원을 인가하되 상기 측정핀의 자화 방지를 위해 스트로 크를 측정할 때마다 상기 여자코일로 인가되는 전원의 +극과 -극이 바뀌도록 제어하는 전원공급장치를 포함한다.
상기 측정장치는 상기 슬리브의 상부를 가압하여 상기 아마츄어와 상기 밸브코어 사이의 스트로크를 조정하기 위해 상기 베이스부재 상측에 승강하도록 설치된 가압로드를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명은 내부에 길이방향으로 유로가 형성된 밸브코어와, 이 밸브코어의 상측 내부에 설치된 밸브시트와, 상기 밸브코어의 상측 외면에 설치된 슬리브와, 상기 밸브코어 상측의 상기 슬리브 내에 진퇴 가능하게 설치된 아마츄어와, 상기 아마츄어를 상기 밸브코어로부터 이격시키는 리턴스프링을 갖춘 솔레노이드밸브의 상기 아마츄어와 상기 밸브시트 사이의 스트로크를 측정하기 위한 측정장치의 제어방법에 있어서, 상기 아마츄어의 동작을 위해 상기 슬리브 외측에 배치되는 여자코일로 전원을 인가하되 상기 밸브코어 내측으로 진입하는 측정핀의 자화방지를 위해 스트로크를 측정할 때마다 전원의 +극과 -극이 바뀌도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 솔레노이드밸브용 스트로크 세팅 및 측정장치는 측정핀의 이동거리를 감지하여 아마츄어와 밸브코어 사이의 스트로크를 감지할 수 있기 때문에 아마츄어와 밸브시트가 슬리브 내에 존재하는 솔레노이드밸브의 경우에도 스트로크를 쉽게 측정할 수 있다.
또 본 발명에 따른 스트로크 세팅 및 측정장치는 감지된 스트로크가 설정범 위보다 크면 가압로드가 슬리브 상단을 가압하여 스트로크를 조정하여 세팅할 수 있는 효과가 있다.
또 본 발명에 따른 스트로크 세팅 및 측정장치는 스트로크를 측정할 때마다 여자코일로 인가되는 전원의 +극과 -극이 바뀌도록 제어하기 때문에 여자코일의 자기장에 의한 측정핀의 자화(磁化)를 방지할 수 있는 효과가 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 솔레노이드밸브용 스트로크 세팅 및 측정장치를 나타낸 것이다. 도시한 바와 같이, 솔레노이드밸브(1)는 내부에 길이방향으로 유로(2a)가 형성된 밸브코어(2), 밸브코어(2)의 상측 내부에 설치된 밸브시트(3), 밸브코어(2)의 상측 외면에 설치된 슬리브(4), 밸브코어(2) 상측의 슬리브 내에 진퇴 가능하게 설치된 아마츄어(5), 아마츄어(5)를 밸브코어(2)로부터 이격시키는 리턴스프링(6)을 구비한다. 도 4는 도 2의 A부 상세도이다. 이러한 솔레노이드밸브(1)는 밸브코어(2), 밸브시트(3), 아마츄어(5), 슬리브(4)를 조립한 상태에서 밸브시트(3) 상단과 아마츄어(5) 사이의 스트로크(t)를 측정한다.
스트로크 세팅 및 측정장치는 도 2에 도시한 바와 같이, 측정대상의 솔레노이드밸브(1)를 지지하는 베이스부재(10), 베이스부재(10)에 설치된 측정핀(20), 측정핀(20)을 승강시키며 측정핀(20)의 이동거리를 감지하는 감지장치(30), 베이스부재(10) 상부에 설치되며 측정용 여자코일(40)을 승강시키는 승강장치(50), 솔레노 이드밸브(1)의 슬리브(4)를 가압할 수 있도록 베이스부재(10) 상부에 설치된 가압로드(60), 그리고 여자코일(40)에 전원을 인가하는 전원공급장치(70)를 포함한다.
베이스부재(10)는 솔레노이드밸브(1)의 조립공정을 수행하기 위한 조립라인의 테이블 등에 고정된 제1부재(11)와, 제1부재(11)의 상부에 고정된 제2부재(12)로 이루어지며, 제2부재(12)에는 솔레노이드밸브(1)를 직립 상태로 지지할 수 있도록 솔레노이드밸브의 밸브코어(2) 하부를 수용하는 원통형의 지지공(13)을 구비한다. 이는 측정을 위한 솔레노이드밸브(1)의 밸브코어(2) 하부를 지지공(13)으로 진입시켜 세팅함으로써 솔레노이드밸브(1)가 직립 상태로 지지되도록 한 것이다.
측정핀(20)은 베이스부재(10)에 세팅된 밸브코어(2)의 유로(2a)로 진입하며 그 상단이 거의 아마츄어(5)의 위치에 이르도록 상하방향으로 길게 형성된다. 이러한 측정핀(20)은 베이스부재(10)에 수직으로 승강하도록 지지된다. 측정핀(20)의 이동거리를 감지하는 감지장치(30)는 베이스부재(10)의 하측에서 승강하면서 측정핀(20)을 상방으로 밀어주도록 가압하고, 측정핀(20)의 이동거리를 감지함으로써 아마츄어(5)와 밸브시트(3) 사이의 스트로크(t)를 측정한다. 이러한 감지장치(30)는 통상의 리니어스케일 측정장치 등으로 구성될 수 있다.
승강장치(50)는 도 2와 도 3에 도시한 바와 같이, 베이스부재(10)의 상부에 승강하도록 설치되며 솔레노이드밸브(1)의 외측에 결합되는 원통형의 여자코일(40)을 지지하는 코일결합부(51)를 구비한다. 승강장치(50)는 도면에 나타내지는 않았지만 통상적인 유압실린더방식 또는 랙과 피니언방식, 나사식 등의 구동장치에 의해 승강한다. 여자코일(40)을 지지하는 코일결합부(51)는 그 중심이 베이스부 재(10)에 놓이는 솔레노이드밸브(1)의 중심과 일치하도록 배치되며, 여자코일(40)의 결합과 분리가 가능하도록 하부에 착탈 가능한 지지캡(52)을 포함한다. 이러한 승강장치(50)는 도 2에 도시한 바와 같이, 솔레노이드밸브(1)를 베이스부재(10)에 세팅할 때 간섭이 없도록 여자코일(40)을 상승시키거나, 도 3에 도시한 바와 같이 여자코일(40)을 하강시켜 여자코일(40)이 솔레노이드밸브(1)의 슬리브(4) 외측에 위치하도록 한다. 이는 여자코일(40)을 하강시킨 상태에서 여자코일(40)에 전원을 인가하여 솔레노이드밸브(1)의 아마츄어(5)를 동작시킬 수 있도록 한 것이다.
가압로드(60)는 승강장치(50)와 마찬가지로 베이스부재(10)의 상부에 승강하도록 설치되며, 도 3에 도시한 바와 같이, 세팅된 솔레노이드밸브(1)의 슬리브(4) 상단을 가압함으로써 측정과정에서 솔레노이드밸브(1)가 흔들리지 않도록 한다. 또 가압로드(60)는 아마츄어(5)와 밸브시트(3) 사이의 스트로크(t) 조정을 위해 슬리브(4)를 가압하는 기능도 한다.
이러한 장치로 솔레노이드밸브의 스트로크(t)를 측정할 때는 먼저 도 2에 도시한 바와 같이, 베이스부재(10)에 일부 조립된 상태의 솔레노이드밸브(1)를 위치시킨 후, 도 3에 도시한 바와 같이, 승강장치(50) 및 가압로드(60)를 하강시켜 측정을 위한 준비를 완료한다. 이때 여자코일(40)은 솔레노이드밸브(1)의 슬리브(4) 외측에 위치하고, 가압로드(60)는 슬리브(4)의 상단을 가압하여 솔레노이드밸브(1)의 움직임이 생기지 않도록 한다.
이 상태에서 전원공급장치(70)가 여자코일(40)에 전원을 인가하면 아마츄어(5)가 밸브코어(2) 쪽으로 이동하여 밸브시트(3)의 오리피스(3a)를 폐쇄한다. 그 리고 이 상태에서 측정핀(20)은 감지장치(30)의 동작에 의해 상승하여 그 상단이 아마츄어(5)에 접하게 되고, 측정핀(20)을 밀어 올리는 감지장치(30)는 이를 통해 폐쇄상태에서 아마츄어(5)의 위치를 감지한다. 이후 여자코일(40)에 전원인가를 해제하면 아마츄어(5)가 리턴스프링(6)에 의해 초기위치로 상승하고, 측정핀(20)도 감지장치(30)가 밀어 올리는 힘에 의해 상승한다. 따라서 감지장치(30)는 측정핀(20)의 이동거리를 감지하여 아마츄어(5)와 밸브시트(3) 사이의 스트로크(t)를 감지한다.
감지된 스트로크(t)가 설정범위을 벗어나면 불량으로 판단할 수 있는데, 스트로크(t)가 설정범위보다 클 경우에는 가압로드(60)가 슬리브(4) 상단을 가압하여 스트로크(t)를 설정범위로 조정할 수 있다. 이처럼 본 발명에 따른 솔레노이드밸브의 스트로크 세팅 및 측정장치는 스트로크를 쉽게 측정할 수 있고, 스트로크가 설정치보다 큰 경우 쉽게 보정할 수 있다.
또 본 발명에 따른 스트로크 세팅 및 측정장치의 전원공급장치(70)는 스트로크(t)를 측정할 때마다 여자코일(40)로 인가되는 전원의 +극과 -극이 바뀌도록 제어한다. 즉 측정을 할 때마다 교번적으로 전원을 극을 바꾸어 준다. 이는 측정을 할 때마다 전극의 극을 바꾸어 줌으로써 여자코일(40)의 자기장에 의한 측정핀의 자화(磁化)를 방지할 수 있도록 한 것이다.
전류를 계속 동일하게 인가할 경우에는 늘 같은 방향으로 작용하는 자기장에 의해 측정핀(20)의 자화(磁化)가 생기고 자화된 측정핀(20)이 측정과정에서 밸브코어(2) 내면에 부착되는 문제로 인해 정확한 검측이 어려울 수 있다. 그러나 본 발 명은 여자코일(40)로 인가하는 전원의 극을 매번 바꾸기 때문에 자기장에 의한 측정핀(20)의 자화를 방지할 수 있다.
도 1은 통상의 노말 오픈형 솔레노이드밸브의 구조를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 솔레노이드밸브용 스트로크 세팅 및 측정장치를 나타낸 것으로, 여자코일이 상승한 상태를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 솔레노이드밸브용 스트로크 세팅 및 측정장치를 나타낸 것으로, 스트로크 측정을 위해 여자코일이 솔레노이드밸브 외측에 위치하도록 하강한 상태를 도시한 것이다.
도 4는 도 2의 “A”부 상세도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10: 베이스부재, 20: 측정핀,
30: 감지장치, 40: 여자코일,
50: 승강장치, 60: 가압로드.

Claims (3)

  1. 내부에 길이방향으로 유로가 형성된 밸브코어와, 이 밸브코어의 상측 내부에 설치된 밸브시트와, 상기 밸브코어의 상측 외면에 설치된 슬리브와, 상기 밸브코어 상측의 상기 슬리브 내에 진퇴 가능하게 설치된 아마츄어와, 상기 아마츄어를 상기 밸브코어로부터 이격시키는 리턴스프링을 갖춘 솔레노이드밸브의 상기 아마츄어와 상기 밸브시트 사이의 스트로크를 측정 및 세팅하기 위한 장치에 있어서,
    상기 솔레노이드밸브의 밸브코어를 직립 상태로 지지하는 베이스부재와,
    상기 베이스부재에 재치된 상기 밸브코어의 유로로 진입하도록 설치되며 상기 베이스부재에 승강 가능하게 지지된 스트로크 측정핀과,
    상기 측정핀의 이동거리 감지를 위해 상기 베이스부재 쪽에 설치된 감지장치와,
    상기 솔레노이드밸브의 슬리브 외측에 결합되거나 분리될 수 있도록 상기 베이스부재 상측에 승강하도록 설치된 여자코일과,
    상기 여자코일로 전원을 인가하되 상기 측정핀의 자화 방지를 위해 스트로크를 측정할 때마다 상기 여자코일로 인가되는 전원의 +극과 -극이 바뀌도록 제어하는 전원공급장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드밸브용 스트로크 세팅 및 측정장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 측정장치는 상기 슬리브의 상부를 가압하여 상기 아마츄어와 상기 밸브코어 사이의 스트로크를 조정하기 위해 상기 베이스부재 상측에 승강하도록 설치된 가압로드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드밸브용 스트로크 세팅 및 측정장치.
  3. 내부에 길이방향으로 유로가 형성된 밸브코어와, 이 밸브코어의 상측 내부에 설치된 밸브시트와, 상기 밸브코어의 상측 외면에 설치된 슬리브와, 상기 밸브코어 상측의 상기 슬리브 내에 진퇴 가능하게 설치된 아마츄어와, 상기 아마츄어를 상기 밸브코어로부터 이격시키는 리턴스프링을 갖춘 솔레노이드밸브의 상기 아마츄어와 상기 밸브코어 사이의 스트로크를 측정 및 세팅하기 위한 장치의 제어방법에 있어서,
    상기 아마츄어의 동작을 위해 상기 슬리브 외측에 배치되는 여자코일로 전원을 인가하되 상기 밸브코어 내측으로 진입하는 측정핀의 자화 방지를 위해 스트로크를 측정할 때마다 인가되는 전원의 +극과 -극이 바뀌도록 제어하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드밸브용 스트로크 세팅 및 측정장치의 제어방법.
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