KR20120003302A - 유압제어용 솔레노이드 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 전자 제어 식 브레이크 시스템에 적용되어 브레이크 휠 실린더의 유압을 조절할 수 있는 유압제어용 솔레노이드 밸브에 관한 것으로, 유입구와 토출구가 각각 형성되는 하우징과, 상기 하우징에 왕복 운동가능하게 마련되며, 상기 유입구에서 토출구로 이동되는 유체를 선택적으로 차단하는 플런저와, 상기 유입구와 토출구가 연통되도록 상기 하우징에 마련되는 밸브바디와, 상기 밸브바디로 유입되는 유체가 경유되도록 상기 밸브바디의 내부에 결합되며, 유체의 흐름이 선택적으로 차단되도록 상기 플런저에 의해 개폐되는 밸브시트와, 상기 밸브바디에 유체가 흐르는 유로가 형성되도록 상기 밸브시트의 내부에 결합되며, 유체가 내부로 유입된 후 외부로 배출되는 밸브 캡을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

유압제어용 솔레노이드 밸브{SOLENOID VALVE FOR OIL PRESSURE CONTROL}

본 발명은 유압제어용 솔레노이드 밸브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 전자 제어 식 브레이크 시스템에 적용되어 브레이크 휠 실린더의 유압을 조절할 수 있는 유압제어용 솔레노이드 밸브에 관한 것이다.

일반적으로, 차량의 브레이크는 브레이크 페달의 작동에 따라 유압이 휠 브레이크로 전달되면서 차량을 감속시키거나 정지시키게 된다. 그리고 브레이크를 잡을 때에는 주행 중인 차량을 유압을 이용하여 강제로 정지시키게 되는 특성상 제동압력 또는 노면 상태에 따라 타이어가 미끄러지는 현상인 슬립(Slip)이 발생되는 경우가 빈번하게 발생된다.

최근에는 이와 같은 슬립 현상을 방지하기 위해 휠 브레이크의 제동압을 전자적으로 제어하는 브레이크가 많이 사용된다.

예를 들어 차량에는 타이어의 슬립현상을 방지하기 위하여 ABS(Anti Lock Brake System), TCS(Traction Control System), ESP(Electronic Stability Program) 시스템 등이 적용된다. 이때, TCS시스템은 차량의 급발진 또는 급가속 시 구동륜의 과대한 슬립을 방지하고, ESP시스템은 운전자가 요구하는 차량주행방향과 실제 차량의 주행방향과의 차이를 최소화시켜 어떠한 운전조건에서도 안전하게 운전자가 의도한 차량의 주행방향을 유지시켜 준다.

이러한 전자 제어 식 브레이크 시스템에는 브레이크 휠 실린더의 유압을 조절하기 위해 솔레노이드 밸브가 사용된다. 솔레노이드 밸브는 종래에 온-오프 제어 방식으로 제어하였으나, 최근에는 각 상황에 적절히 대응할 수 있도록 하기 위해 PWM(Pulse Width Modulation; 이하 PWM) 제어 방식이 많이 사용된다.

예를 들면, ABS/ESP에 있어서 노멀오픈(Normal Open)형 솔레노이드밸브의 구동 시, 제어부(이는 통상, ABS/ESP HU(Hydraulic Unit)라 함)는 미리 설정된 PWM 신호의 듀티(Duty)비를 조정하여 노멀 오픈형 솔레노이드 밸브를 구동하여 브레이크 휠 실린더에서의 압력을 제어하는 방식이다.

이와 같은 고압 솔레노이드 밸브는 통상적으로, 마스터 실린더에서 휠 실린더로 흐름을 형성할 때 그 경로를 차단하고, 휠 실린더에서 마스터 실린더쪽으로 흐름을 형성할 때 그 경로를 열어주는 일 방향 복귀 체크 밸브(Return Check valve)를 구비하게 된다.

상기한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 널리 알려진 종래기술을 의미하는 것은 아니다.

상기와 같은 종래의 솔레노이드 밸브는 밸브바디에 유로를 가공하기가 매우 어려워 불량률이 높고, 그 생산성이 저하되는 문제점이 있다.

또한, 종래의 솔레노이드 밸브는 유로의 형태에 따라 구분되는 일반밸브 및 선형감압밸브에 사용되는 부품을 서로 혼용하여 사용할 수 없어 그에 따른 생산설비를 각각 설치하여야 하므로, 생산원가가 상승하게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로서, 유압이 공급되는 유로를 용이하게 가공하여 밸브바디의 불량률을 저하시키고, 생산성을 높일 수 있는 유압제어용 솔레노이드 밸브를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 유로의 형태에 따라 구분되는 일반밸브 및 선형감압밸브에 사용되는 부품을 서로 공유할 수 있도록 하여 생산원가가 감소시킬 수 있는 유압제어용 솔레노이드 밸브를 제공하는데 다른 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유압제어용 솔레노이드 밸브는, 유입구와 토출구가 각각 형성되는 하우징과, 상기 하우징에 왕복 운동가능하게 마련되며, 상기 유입구에서 토출구로 이동되는 유체를 선택적으로 차단하는 플런저와, 상기 유입구와 토출구가 연통되도록 상기 하우징에 마련되는 밸브바디와, 상기 밸브바디로 유입되는 유체가 경유되도록 상기 밸브바디의 내부에 결합되며, 유체의 흐름이 선택적으로 차단되도록 상기 플런저에 의해 개폐되는 밸브시트와, 상기 밸브바디에 유체가 흐르는 유로가 형성되도록 상기 밸브시트의 내부에 결합되며, 유체가 내부로 유입된 후 외부로 배출되는 밸브 캡을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 밸브바디는, 상기 유체가 유입되는 유입구멍 및 상기 유체가 배출되는 배출구멍이 각각 형성되며, 상기 밸브시트가 삽입되어 고정되는 시트 결합부와, 상기 시트 결합부의 상단에서 확장 형성되는 확장부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 밸브시트는, 상기 밸브바디를 통해 유입되는 유체가 내부를 경유하도록 측면에 형성되는 유입구멍과, 상기 플런저에 의해 선택적으로 개폐되는 개폐구멍과, 상기 개폐구멍을 통과한 유체가 상기 토출구측으로 유도되도록 측면에서 길이방향으로 형성되는 유로를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 밸브 캡은, 상기 밸브시트로 공급되는 유체가 상기 밸브시트의 외부로 유도되도록 유체가 유입되는 유체유입구멍이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 항에 있어서, 상기 밸브시트는, 상기 밸브바디를 통해 유입되는 유체가 상기 플런저측으로 유도되도록 측면에 형성되는 장공과, 상기 장공을 통해 유입되는 유체가 통과되며, 상기 플런저에 의해 선택적으로 개폐되는 개폐구멍을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 밸브 캡은, 상기 밸브시트로 유입되는 유체가 외부로 배출되도록 유체배출구멍이 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 유압제어용 솔레노이드 밸브에 의하면, 유압이 공급되는 유로를 용이하게 가공할 수 있으므로, 밸브바디의 불량률이 저하되고, 그 생산성이 증가하게 되는 이점이 있다.

또한, 본 발명은 유로의 형태에 따라 구분되는 일반밸브 및 선형감압밸브에 사용되는 부품이 간단한 가공만으로 서로 공유되므로, 생산원가가 감소되는 이점도 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 유압제어용 솔레노이드 밸브의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 밸브시트, 밸브바디 및 밸브 캡의 구성을 나타낸 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 유압제어용 솔레노이드 밸브의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 밸브시트, 밸브바디 및 밸브 캡의 구성을 나타낸 분해 사시도이다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하, 본 발명에 따른 유압제어용 솔레노이드 밸브를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

먼저, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 제1 실시 예에 따른 유압제어용 솔레노이드 밸브를 설명한다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 실시 예에 따른 유압제어용 솔레노이드 밸브(100)는 차량의 브레이크 페달의 작동에 따라 휠 브레이크로 유압이 전달될 수 있도록 차체에 설치되는 하우징(101)과, 이 하우징(101)에 설치되는 플런저(103), 밸브바디(110), 밸브시트(120) 및 밸브 캡(130)을 포함한다.

하우징(101)은 유체가 유입되는 유입구(101a)와, 이 유입구(101a)로 유입된 유체가 배출되는 토출구(101b)를 포함한다. 이러한, 하우징(101)은 유입구(101a)로 유입되는 유체가 플런저(103), 밸브바디(110), 밸브시트(120) 및 밸브 캡(130)을 경유하여 토출구(101b)로 배출된다.

또한, 하우징(101)은 전자기력을 통해 플런저(103)를 작동시킬 수 있도록 아마추어(105)와, 코일(107)이 더 구비된다.

플런저(103)는 아마추어(105)의 하측에 마련되며, 아마추어(105) 및 코일(107)에 의해 발생되는 전자기력을 통해 하우징(101)에서 왕복 운동된다. 이러한, 플런저(103)는 하우징(101)에서 왕복 운동되면서 밸브시트(120)를 개폐시켜 밸브시트(120)를 통과하는 유체를 선택적으로 차단시킨다.

즉, 플런저(103)는 하우징(101)의 유입구(101a)에서 토출구(101b)로 이동되는 유체를 선택적으로 차단시킨다.

밸브바디(110)는 상단이 개방된 원통 형상을 가지며, 하우징()의 유입구(101a)와 토출구(101b) 사이에 위치되도록 하우징(101)에 설치된다. 이러한, 밸브바디(110)는 그 내부에 밸브시트(120) 및 밸브 캡(130)이 설치되고 유체가 내부를 경유할 수 있도록 시트 결합부(111)와, 확장부(113)를 포함한다.

시트 결합부(111)는 하우징(101)의 유입구(101a)와 연통되며 유체가 유입되는 유입구멍(111a)이 측면에 형성되고, 내부로 유입된 유체가 하우징(101)의 토출구(101b)로 배출되도록 토출구(101b)와 연통되는 배출구멍(111b)이 바닥에 형성된다.

이러한, 시트 결합부(111)는 밸브시트(120)가 삽입되어 고정되며, 밸브시트(120)의 하단부가 접촉되어 지지되도록 하단부에 걸림턱(111c)이 형성된다.

확장부(113)는 시트 결합부(111)의 상단에서 외측으로 확장되어 시트 결합부(111)의 내경 및 밸브시트(120)의 외경보다 큰 내경을 가지도록 형성된다. 이는, 확장부(113)가 밸브시트(120)와 접촉되는 것을 방지하여 밸브시트(120)와의 사이에 유체가 경유되는 공간부를 확보하기 위함이다.

상기와 같은 밸브바디(110)는 프레스가공을 통해 제작된 후, 유입구멍(111a) 및 배출구멍(111b)이 형성되므로, 그 제작 및 가공을 용이하게 할 수 있을 뿐만 아니라, 그 생산성이 증가된다.

밸브시트(120)는 밸브바디(110)의 유입구멍(111a)을 통해 유입되는 유체가 경유되도록 밸브바디(110)의 시트 결합부(111)에 결합되며, 내부를 경유하는 유체의 흐름이 플런저(103)에 의해 선택적으로 차단된다.

이를 위하여, 밸브시트(120)는 하단이 개방된 원통 형상을 가지며, 상단부가 밸브바디(110)의 확장부(113)로 노출되도록 시트 결합부(111)에 고정된다.

또한, 밸브시트(120)는 밸브바디(110)의 유입구멍(111a)과 동일선상에 형성되는 유입구멍(121)과, 플런저(103)에 의해 선택적으로 개폐되는 개폐구멍(123)과, 이 개폐구멍(123)을 통과한 유체를 밸브바디(110)의 배출구멍(111b)으로 유도하는 유로(125)를 포함한다.

밸브시트(120)의 유입구멍(121)은 밸브바디(110)의 유입구멍(111a)과 연통되도록 측면에 형성된다.

개폐구멍(123)은 유입구멍(121)을 통해 내부로 유입되는 유체가 외부로 배출되도록 상단에 형성되며, 플런저(103)에 의해 개폐된다. 이때, 밸브시트(120)는 개폐구멍(123)이 플런저(103)에 의해 보다 효과적으로 개폐될 수 있도록 개폐구멍(123)이 형성된 중앙부에 하측으로 경사진 경사부(127)가 형성된다.

유로(125)는 밸브바디(110)의 확장부(113)를 통해 유입되는 유체가 밸브바디(110)의 배출구멍(111b)을 통해 배출될 수 있도록 밸브시트(120)의 길이방향으로 형성된다. 이때, 밸브시트(120)는 유로(125)의 상단부가 확장부(113)로 노출되도록 밸브바디(110)에 결합된다.

이와 같은 밸브시트(120) 또한 밸브바디(110)와 마찬가지로 프레스 가공을 통해 형성된 후 유입구멍(121), 개폐구멍(123) 및 유로(125)가 형성되므로, 그 제작 및 가공을 용이하게 할 수 있을 뿐만 아니라, 그 생산성이 증가된다.

밸브시트(120)에 결합되는 밸브 캡(130)은 상단이 개방된 "U"형태의 원통 형상을 가지며, 밸브시트(120)의 내부에 결합된다. 이러한, 밸브 캡(130)은 밸브시트(120)와 쌍을 이루어 유체가 경유하는 공간부를 형성하며, 측면에 밸브시트(120)의 유입구멍(111a)과 연통되는 유체유입구멍(131)이 형성된다.

즉, 밸브 캡(130)은 밸브시트(120)에 결합되어 그 내부로 유입되는 유체를 밸브시트(120)의 개폐구멍(123)으로 유도한다.

이와 같은 밸브시트(120) 또한 밸브바디(110)와 마찬가지로 프레스 가공을 통해 형성된 후 유체유입구멍(131)이 형성되므로, 그 제작 및 가공을 용이하게 할 수 있을 뿐만 아니라, 그 생산성이 증가된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 유압제어용 솔레노이드 밸브의 동작을 설명한다.

하우징(101)의 코일(107)에 전류가 인가되면 코일(107)에서 발생되는 전자기력에 의해 플런저(103)가 상측으로 이동되면서 밸브시트(120)의 개폐구멍(123)이 개방된다.

그러면, 하우징(101)의 유입구(101a)로 유입되는 유체가 밸브바디(110) 및 밸브시트(120)의 유입구멍(111a, 121), 밸브 캡(130)의 유체유입구멍(131)을 통해 밸브 캡(130)의 내부로 유입된 후 개폐구멍(123)을 거쳐 밸브시트(120)의 유로(125)를 경유하게 된다.

그리고, 밸브시트(120)의 유로(125)를 경유한 유체는 밸브바디(110)의 배출구멍(111b)을 통해 하우징(101)의 토출구(101b)로 배출되면서 상기 휠 브레이크로 공급된다.

이러한, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 유압제어용 솔레노이드 밸브(100)는 밸브바디(110), 밸브시트(120) 및 밸브 캡(130)이 원통 형상으로 형성되므로, 프레스 방식으로 제작할 수 있어 그 제작 및 가공을 용이하게 할 수 있다. 따라서, 생산성이 더욱 향상된다.

더하여, 제1 실시 예에 따른 밸브바디(110), 밸브시트(120) 및 밸브 캡(130)은 선형감압밸브에 사용된다.

다음으로, 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 제2 실시 예에 따른 유압제어용 솔레노이드 밸브를 설명한다.

제2 실시 예에 따른 유압제어용 솔레노이드 밸브를 설명함에 있어 제1 실시 예와 동일 유사한 부분에 대해서는 동일한 부로를 사용하며 그 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제2 실시 예에 따른 유압제어용 솔레노이드 밸브(100)는 하우징(101)과, 이 하우징(101)에 설치되는 플런저(103), 밸브바디(110), 밸브시트(120) 및 밸브 캡(130)이 포함된다.

밸브시트(120)는 하단이 개방된 원통 형상을 가지며, 상단 중앙부에 플런저(103)에 의해 개폐되는 개폐구멍(123)이 형성되며, 밸브바디(110)의 유입구멍(111a)을 통해 유입되는 유체가 확장부(113)를 거쳐 플런저(103)측으로 유도되도록 측면에 장공(129)이 형성된다.

밸브시트(120)의 장공(129)은 길이방향으로 형성되며, 그 상단이 밸브바디(110)의 확장부(113)로 노출된다. 그리고 장공(129)이 형성된 밸브시트(120)의 내면은 밸브 캡(130)에 의해 밀폐된다.

밸브 캡(130)은 밸브시트(120)의 개폐구멍(123)을 통해 유입되는 유체가 밸브바디(110)의 배출구멍(111b)으로 유도될 수 있도록 그 하면에 유체배출구멍(133)이 형성된다.

상기와 같이 구성되는 제2 실시 예에 따른 밸브시트(120) 및 밸브 캡(130)은 일반밸브에 사용된다.

한편, 제1 실시 예 및 제2 실시 예에 따른 밸브시트(120) 및 밸브 캡(130)은 프레스 가공을 통해 그 형태를 형성한 후, 어떠한 밸브에 예를 들어 일반밸브 또는 선형감압밸브 중 어느 밸브에 사용되느냐에 따라 유체유입구멍(131), 유체배출구멍(131), 장공(129), 유로(125), 유입구멍(111a) 등을 간편하게 가공하여 사용할 수 있다.

즉, 밸브시트(120) 및 밸브 캡(130)은 일반밸브 및 선형감압밸브 중 어느 밸브에 사용되느냐에 따라 그 형태가 바뀌지 않고 그대로 유지되면서 적용되므로, 간단한 일반밸브나 선형감압밸브에서 서로 공유될 수 있다. 따라서, 생산원가가 절감된다.

이상에서 설명한 것은 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시 예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

100 : 솔레노이드 밸브 101 : 하우징
103 : 플런저 110 : 밸브바디
120 : 밸브시트 130 : 밸브 캡

Claims (6)

1. 유입구와 토출구가 각각 형성되는 하우징;
   상기 하우징에 왕복 운동가능하게 마련되며, 상기 유입구에서 상기 토출구로 이동되는 유체를 선택적으로 차단하는 플런저;
   상기 유입구와 상기 토출구가 연통되도록 상기 하우징에 마련되는 밸브바디;
   상기 밸브바디로 유입되는 유체가 경유되도록 상기 밸브바디의 내부에 결합되며, 유체의 흐름이 선택적으로 차단되도록 상기 플런저에 의해 개폐되는 밸브시트; 및
   상기 밸브바디에 유체가 흐르는 유로가 형성되도록 상기 밸브시트의 내부에 결합되며, 유체가 내부로 유입된 후 외부로 배출되는 밸브 캡;
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 유압제어용 솔레노이드 밸브.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 밸브바디는,
   유체가 유입되는 유입구멍과 유체가 배출되는 배출구멍이 각각 형성되며, 상기 밸브시트가 삽입되어 고정되는 시트 결합부; 및
   상기 시트 결합부의 상단에서 확장 형성되는 확장부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압제어용 솔레노이드 밸브.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 밸브시트는,
   상기 밸브바디를 통해 유입되는 유체가 내부를 경유하도록 측면에 형성되는 유입구멍;
   상기 플런저에 의해 선택적으로 개폐되는 개폐구멍; 및
   상기 개폐구멍을 통과한 유체가 상기 토출구측으로 유도되도록 측면에서 길이방향으로 형성되는 유로;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압제어용 솔레노이드 밸브.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 밸브 캡은, 상기 밸브시트로 공급되는 유체가 상기 밸브시트의 외부로 유도되도록 유체가 유입되는 유체유입구멍이 형성되는 것을 특징으로 하는 유압제어용 솔레노이드 밸브.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 밸브시트는,
   상기 밸브바디를 통해 유입되는 유체가 상기 플런저측으로 유도되도록 측면에 형성되는 장공; 및
   상기 장공을 통해 유입되는 유체가 통과되며, 상기 플런저에 의해 선택적으로 개폐되는 개폐구멍;
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 유압제어용 솔레노이드 밸브.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 밸브 캡은, 상기 밸브시트로 유입되는 유체가 외부로 배출되도록 유체배출구멍이 형성되는 것을 특징으로 하는 유압제어용 솔레노이드 밸브.

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