KR20110129707A - 차량의 자동변속기용 유압 솔레노이드 밸브 - Google Patents

차량의 자동변속기용 유압 솔레노이드 밸브 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량의 자동변속기용 유압 솔레노이드 밸브에 관한 것으로 특히 아마튜어가 내설된 폴의 상부와 하부에 형성된 단턱부에 설치되는 부싱이 하나의 동축선상에 설치되어 기계적 가공오차와 조립 오차를 작게 형성하도록 하고 부싱에 의해 에어갭을 형성하도록 하여 유압성능과 변속성능이 향상되도록 한 차량의 자동변속기용 유압 솔레노이드 밸브에 관한 것인바 본 발명은 보빈에 코일이 권선되어 둘러싸여 배치된 자성부재로 이루어지는 하우징과, 상기 보빈의 직경 방향 내측에 형성된 중공부를 갖는 폴바디와, 폴바디의 상단에 설치되는 코어 및 폴 내측에 설치되어 상하 이동 가능하게 배치된 아마튜어를 포함하여 이루어진 솔레노이드 밸브에 있어서, 상기 아마튜어가 내설된 폴바다의 상부와 하부에 형성된 단턱부에 설치되는 부쉬가 하나의 동축선상에 설치되어 기계적 가공오차와 조립 오차를 작게 하고 단턱부로 부터 돌출된 부싱에 의해 에어갭을 형성하도록 구성된 것에 그 특징이 있다.

Description

차량의 자동변속기용 유압 솔레노이드 밸브{Hydraulic solenoid valve for auto transmission of car}
본 발명은 차량의 자동변속기용 유압 솔레노이드 밸브에 관한 것으로 특히 아마튜어가 내설된 폴의 상부와 하부에 형성된 단턱부에 설치되는 부싱이 하나의 동축선상에 설치되어 기계적 가공오차와 조립 오차를 작게 형성하도록 하고 부싱에 의해 에어갭을 형성하도록 하여 유압성능과 변속성능이 향상되도록 한 차량의 자동변속기용 유압 솔레노이드 밸브에 관한 것이다.
일반적으로 유압 솔레노이드 밸브는 내부에 플런저(plunger)와 스프링 등의 기본적인 구성요소를 설치하여 이들이 전류인가에 따라 작동되도록 함으로써 유체의 흐름을 제어하기 위한 수단으로 크게 온/오프(on/off) 방식과 듀티(duty) 방식으로 대별시킬 수 있다.
이중 온/오프 방식은 일정전류를 솔레노이드 밸브의 코일에 인가하여 플런저가 작동되면서 밸브가 열리거나 또는 전류 차단시 스프링의 반발력에 의해 밸브가 닫히는 작동만 반복되도록 하는 것이며, 또한 듀티 방식은 전류의 세기를 몇 단계의 값으로 조절하여 유체 압력이 제어되도록 하는 것이다.
상기한 종래 자동변속기용 유압 솔레노이드 밸브의 구조는 첨부도면 도 1에 도시된 바와 같이 자동변속기의 밸브바디에 장착되어 이 밸브바디에서 변속시 해당 클러치 또는 브레이크로 가는 유압을 조절하는 솔레노이드 밸브에 있어서 유입구와 유출구 및 배출구가 형성된 플랜지(10)의 유입구 개폐 및 배출구로의 유체가 배출 또는 차단되도록 개폐시키는 스풀(12)과, 이 스풀(12)의 하단부에 밀착 배치된 스핀들(14a)을 축방향으로 왕복운동을 시키는 아마튜어(14)가 설치되며, 스핀들(14a) 거동에 가이드역할을 해주는 부쉬(15)가 자성 부품들 내에 삽설되어 양단을 지지하며, 상기 아마튜어(14)를 감싸고 자기력을 발생시킬 수 있게 외주면 전체에 코일(16)이 권선되는 보빈(18)이 설치된다.
한편 상기 보빈(18) 상부에는 코일에서 발생한 자장을 연결하는 코어(20)가 설치되고 보빈(18)의 하단부에는 외측부가 밀착되고 코일(16)에 전류 인가시 아마튜어(14)를 끌어당기는 역할을 하는 폴바디(22)가 설치되는데 중앙부에 중공(22a)이 형성되어 있으며, 상기 코어(20)와 폴바디(22) 중간에 스핀들(14a)이 장착된 아마츄어(14)가 위치한다.
또한 상기 자성부품(코어, 폴바디)의 축방향 편심량을 최소화 하기 위하여 보빈(18) 하단부에 비자성체 재질로 이루어져 스페이서 역할을 하는 링(19)이 삽설되고, 내경부에 부쉬(15a)가 삽설된 폴바디(22)가 상호 조립되어 아마튜어(14)가 장착된 스핀들(14a)이 축방향으로 왕복운동(거동)시에 물리적 간섭없이 안정적으로 거동하도록 구성되어 있다.
한편 상기 폴바디(22)의 중공과 아마튜어(14)가 장착된 스핀들(14a)의 저면 사이에 배치되어 코일(16)에 전류 차단시 아마튜어(14)를 상방으로 밀어올리는 압축스프링(24)과, 이 압축스프링(24)의 저면을 지지하는 동시에 스풀(12)이 개방되는 초기압력을 조정할 수 있게 폴바디(22)의 중공(22a)에 나사 체결되는 조정스크류(26)와 상기 폴바디(22)의 저면, 코일(16)의 외주부 및 코어(20)를 감싸는 하우징(28)을 포함하여 이루어진 구조이다.
상기와 같은 구조로 이루어진 종래 차량의 자동변속기용 유압 솔레노이드 밸브는 아마튜어와 스핀들이 각각 독립적으로 구성되어 있어 기계적 가공오차와 조립 오차가 상대적으로 크게 발생 되는 문제가 있으며, 또한 부싱이 각각 코어와 폴바디에 설치됨으로 조립 오차에 의한 중심 편차가 발생되어 유압성능과 변속성능 및 제어압의 선형성을 조기 확보가 어려웠다.
상기한 문제점을 감안하여 아마튜어와 스핀들을 일체로 형성시켜 기계적 가공오차와 조립 오차의 발생을 방지하도록 한 대한민국 특허등록 제750034호 및 일본국 특허공개 제2002-222710호가 제안된바 있다.
상기한 종래 선출원된 솔레노이드 밸브는 아마튜어와 스핀들이 일체로 구성되면서 외면에 비자성재질로 이루어진 코팅층을 형성시켜 측면 에어갭을 형성시키도록 한 구조이다.
본 발명은 상기한 종래 문제점을 감안하여 안출한 것으로서 이의 목적은 아마튜어가 내설된 폴의 상부와 하부에 형성된 단턱부에 설치되는 부싱이 하나의 동축선상에 설치되어 기계적 가공오차와 조립 오차를 작게 형성하도록 하고 부싱에 의해 에어갭을 형성하도록 하여 유압성능과 변속성능이 향상되도록 한 차량의 자동변속기용 유압 솔레노이드 밸브를 제공하는데 있다.
이러한 본 발명의 목적은 보빈에 코일이 권선된 코일아세이와, 상기 코일아세이를 둘러싸여 배치된 자성부재로 이루어지는 하우징과, 상기 보빈의 직경 방향 내측에 형성된 중공부를 갖는 폴과, 폴의 상단에 설치되는 코어 및 폴 내측에 설치되어 상하 이동 가능하게 배치된 아마튜어를 포함하여 이루어진 솔레노이드 밸브에 있어서, 상기 아마튜어가 내설된 폴의 상부와 하부에 형성된 단턱부에 설치되는 부싱이 하나의 동축선상에 설치되어 기계적 가공오차와 조립 오차를 작게 하고 부싱에 의해 에어갭을 형성하도록 한 것을 특징으로 하는 차량의 자동변속기용 유압 솔레노이드 밸브에 의하여 달성된다.
상기 하우징 내측에 삽입되는 폴, 코일아세이 및 아마튜어의 조립이 용이하도록 하우징 내측 바닥면에는 에어 및 잔류오일을 드레인시키는 드레인공이 형성된 것을 특징으로 하는 차량의 자동변속기용 유압 솔레노이드 밸브에 의하여 달성된다.
상기 아마튜어의 표면의 강도를 상승시키기 위해 경화시켜 경화층을 형성시킨 것을 특징으로 하는 차량의 자동변속기용 유압 솔레노이드 밸브에 의하여 달성된다.
상기 아마튜어의 일측면에는 홈이 형성되고 이 홈으로 삽입되는 비자성재질의 스토퍼를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 차량의 자동변속기용 유압 솔레노이드 밸브에 의하여 달성된다.
이와 같은 본 발명은 첫째, 아마튜어의 축방향 전자기적 슬라이딩 운동 관련 조립부품수 감소 및 누적오차/편심량 감소.
둘째, 조립 누적공차 및 동심도 감소.
셋째, 측면 에어갭 감소 및 아마튜어 조립편심량 감소.
넷째, 자기력 증대, 슬라이딩 운동 간섭 및 유압 히스테리시스 감소
다섯째, 고유압 제어 가능한 유압성능 향상/안정된 유압선도 확보(변속성능 향상 및 밸브바디 구조 간소화 실현) 등의 이점이 있는 유용한 발명이다.
도 1은 종래 차량의 자동변속기용 유압 솔레노이드 밸브의 구조를 보여주는 단면도.
도 2는 본 발명의 기술이 적용된 차량의 자동변속기용 유압 솔레노이드 밸브의 구조를 보여주는 단면도.
도 3은 본 발명인 차량의 자동변속기용 유압 솔레노이드 밸브의 작동상태를 보여주는 단면도.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 기술이 적용된 차량의 자동변속기용 유압 솔레노이드 밸브의 구조를 보여주는 단면도로서 이에 따르면 본 발명은 유입구와 유출구 및 배출구가 형성된 플랜지(10)의 유입구 개폐 및 배출구로의 유체가 배출 또는 차단되도록 개폐시키는 스풀(12)과, 이 스풀(12)의 하단부에 밀착 배치되어 자로를 형성함과 스풀(12)의 유동을 안내하는 통공이 구비된 코어(20)가 설치된다.
상기 코어(20)의 하단에는 자력에 의해 왕복 운동하는 아마튜어(14)가 설치되며, 아마튜어(14)의 바깥쪽에는 거동시 가이드 역할을 해주는 폴바디(22)가 설치된다. 한편 상기 폴바디(22)를 감싸고 자기력을 발생시킬 수 있게 외주면 전체에 코일(16)이 감겨져 있으며 상기 하우징(28) 내측에 삽입되는 폴, 코일 및 아마튜어의 조립 및 아마튜어의 작동이 용이하도록 하우징(28) 내측 바닥면에는 에어 및 잔류오일을 드레인시키는 드레인공(28a)이 형성되어 있다.
상기 보빈(18) 상부에는 코일에서 발생한 자장을 연결하는 폴바디(22)가 설치되고 보빈(18)의 하단부에는 외측부가 밀착되고 코일(16)에 전류 인가시 아마튜어(14)를 끌어당기는 역할을 하는 코어(20)가 설치되는데 중앙부에 중공이 형성되어 있으며, 상기 코어(20)와 폴바디(22)에 아마츄어(14)가 위치한다. 상기 폴바디(22)의 상하 측으로는 단턱부(22a,22b)가 형성되어 있으며, 상기 단턱부(22a,22b)에는 부쉬(15,15a)를 설치한다.
상기 단턱부(22a,22b)에 설치되는 부쉬(15,15a)가 하나의 동축선상에 설치되어 기계적 가공오차와 조립 오차를 극감시키며, 단턱부(22a,22b)로 부터 돌출된 부쉬(15,15a)에 의해 에어갭을 형성하도록 구성된 구조이다.
상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 작동을 첨부도면 도 3에 도시된 바와 같이 자기력선이 형성되어 아마튜어(14)가 상부로 이동되며 상기 아마튜어(14)의 이동으로 스풀(12)도 같이 상방향으로 이동된다.
상기와 같이 아마튜어(14)가 상부로 이동되면 코어(20)와 폴바디(22)가 이격되어 있다가 아마튜어(14)가 이동되어 코어(20)의 하단으로 삽입되면서 아마튜어(14)에 의해 자기력선이 일정하게 흐르게 되어 자기특성의 품질안정화가 향상되는 것이다.
이때 상기 부쉬(15,15a)가 아마튜어(14)가 내설된 폴바디(22)의 상부와 하부에 형성된 단턱부(22a,22b)에 설치되는 부쉬(15,15a)가 하나의 동축선상에 설치되어 있기 때문에 기계적 가공오차와 조립 오차를 작게 형성하도록 하고 부쉬(15,15a)에 의해 에어갭을 형성하도록 하여 유압성능과 변속성능이 향상되는 것이다.
좀더 구체적으로 설명하면 조립되는 부쉬(15,15a) 내경은 폴바디(22)의 최소 내경보다 약 100㎛ 정도 돌출되어 있기 때문에 측면에서 아마튜어(14)와 폴바디(22)이 서로 자기적 들러붙음현상(측면 에어갭 확보 효과)을 방지할 수 있는 것이다.
한편 상기 하우징의 하단에는 내측에 삽입되는 폴, 코일아세이 및 아마튜어의 조립시 하우징 내측의 에어 및 잔류오일을 드레인시키는 드레인공을 형성시켜 사용하는 것이 바람직하다. 또한 상기 슬라이드 이동되는 아마튜어(14)의 표면을 질화법 침탄법 등의 방법으로 경화시켜 내구성을 형상시켜 사용하는 것이 바람직하다. 아마튜어 한쪽 단부는 하우징과의 자기적 들러붙음(sticking)방지를 위한 비자성재질의 스토퍼가 설치되어 있어 고착을 방지한다.
따라서 아마튜어(14)가 내설된 폴바디(22)의 상부와 하부에 형성된 단턱부(22a,22b)에 설치되는 부쉬(15,15a)가 하나의 동축선상에 설치되어 기계적 가공오차와 조립 오차를 작게 형성하도록 하고 부싱에 의해 에어갭을 형성하도록 하여 유압성능과 변속성능이 향상된다.
한편 상기 아마튜어(14)의 표면의 강도를 상승시키기 위해 표면을 경화시켜 경화층을 형성하도록 하여 사용할 수도 있다. 상기 표면 경화 목적은 아마튜어(14)의 내구성 향상을 목적으로 한다.
상기 아마튜어(14)의 일측면에는 홈(14-1)이 형성되고 홈(14-1)에는 비자성재질의 스토퍼(30)가 설치된다. 상기 스토퍼(30)은 아마튜어(14)가 초기 작동시 하우징(28) 내측바닥면과의 자기적 들러붙음(sticking)을 방지하여 초기 유압응답속도를 향상시켜준다.
10 : 플랜지 12 : 스풀
14 : 아마추어 14-1 : 홈
15,15a : 부쉬 16 : 코일
18 : 보빈 20 : 코어
22 : 폴바디 22a,22b : 단턱부
28 : 하우징 28a : 드레인공
30 : 스토퍼

Claims (4)

  1. 보빈에 코일이 권선된 코일아세이를 둘러싸여 배치된 자성부재로 이루어지는 하우징과, 상기 보빈의 직경 방향 내측에 형성된 중공부를 갖는 폴바디와, 폴바디의 상단에 설치되는 코어 및 폴 내측에 설치되어 상하 이동 가능하게 배치된 아마튜어를 포함하여 이루어진 솔레노이드 밸브에 있어서,
    상기 아마튜어가 내설된 폴바다의 상부와 하부에 형성된 단턱부에 설치되는 부쉬가 하나의 동축선상에 설치되어 기계적 가공오차와 조립 오차를 작게 하고 단턱부로 부터 돌출된 부싱에 의해 에어갭을 형성하도록 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 자동변속기용 유압 솔레노이드 밸브.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 하우징 내측 바닥면에는 에어 및 잔류오일을 드레인시키는 드레인공이 형성된 것을 특징으로 하는 차량의 자동변속기용 유압 솔레노이드 밸브.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 아마튜어의 표면의 강도를 상승시키기 위해 경화시켜 경화층을 형성시킨 것을 특징으로 하는 차량의 자동변속기용 유압 솔레노이드 밸브.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 아마튜어의 일측면에는 홈이 형성되고 하우징에는 홈으로 삽입되는 비자성재질의 스토퍼를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 차량의 자동변속기용 유압 솔레노이드 밸브.


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