KR20120029627A - 브레이크 시스템용 솔레노이드 밸브 - Google Patents

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Abstract

밸브의 조립 및 생산이 용이하도록 구조가 개선되고, 밸브의 정밀한 제어가 가능하고, 오리피스부재의 이탈을 방지할 수 있는 브레이크 시스템용 솔레노이드 밸브를 제공한다.
브레이크 시스템용 솔레노이드 밸브는 밸브 블럭에 고정되는 밸브 하우징, 밸브 코어, 일측은 상기 밸브 코어에 결합되고, 상기 밸브의 축 방향을 따라 상기 밸브 하우징을 향해 연장되는 슬리브, 상기 밸브의 축 방향을 따라 이동 가능하도록 상기 슬리브의 내부에 배치되고, 단부에 개폐부재를 가지는 아마츄어, 상기 아마츄어를 구동하도록 상기 밸브 코어의 주위에 배치되는 여자코일과 상기 밸브 하우징 쪽으로 상기 아마츄어를 탄성 바이어스시키도록 배치되는 스프링을 포함하고, 상기 밸브 하우징은, 상기 밸브 하우징의 내부로 오일이 유입되도록 상기 밸브 하우징의 반경 방향 내측을 향해 연장되는 제1유입유로와, 상기 제1유입유로에 연통되고 상기 개폐부재를 향해 상기 밸브의 축 방향을 따라 연장되는 제2유입유로와, 상기 밸브가 개방되었을 때 상기 개폐부재를 통과한 오일을 상기 밸브 하우징의 외부로 안내하도록 상기 밸브 하우징의 내부에 상기 밸브의 축 방향을 따라 형성된 유출유로를 포함하며, 상기 밸브 하우징에는 상기 개폐부재가 안착되는 밸브 시트부가 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

브레이크 시스템용 솔레노이드 밸브{SOLENOID VALVE FOR BRAKE SYSTEM}
본 발명은 솔레노이드 밸브에 관한 것으로, 특히 브레이크 시스템용 솔레노이드 밸브에 관한 것이다.
일반적인 차량의 유압브레이크는 브레이크 페달의 작동에 의해 마스터 실린더에 유압이 인가되어 제동이 이루어지는데, 이때 타이어에 노면과 타이어사이의 정지마찰력보다 큰 제동력이 가해질 경우 타이어가 노면에서 미끄러지는 슬립현상이 발생된다.
그러나 운동마찰계수는 정지마찰계수보다 작으므로 최상의 제동이 이루어지기 위해서는 이러한 슬립 현상이 방지되어야 되고, 또한 브레이크 작동 시 핸들제어가 불가능하게 되는 핸들 잠김 현상은 방지되어야 한다.
따라서, 마스터 실린더에 가해지는 유압을 제어하여 이러한 현상을 방지하는 것이 ABS(Anti-lock Brake System)로, 기본적으로 다수개의 솔레노이드 밸브와 이를 제어하기위한 ECU, 어큐뮬레이터, 유압펌프로 구성된다.
솔레노이드 밸브는 유압브레이크의 상류측에 배치되며 평상시 개방상태로 유지되는 노말오픈형 솔레노이드 밸브와, 하류측에 배치되며 평상시 폐쇄된 상태로 유지되는 노말클로즈형 솔레노이드 밸브로 구별된다.
도 1은 종래의 노말클로즈형 솔레노이드 밸브의 구성을 보인 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 노말클로즈형 솔레노이드 밸브(100)는 직접도를 높이기 위해 모듈레이터블럭(110)에 설치되는데, 모듈레이터블럭(110)에는 솔레노이드 밸브(100)가 설치될 수 있도록 밸브 보어(111)가 절삭 가공된다.
솔레노이드 밸브(100)는 여자코일부(160), 밸브코어(150), 슬리브(130), 복원스프링(145), 아마츄어(140), 밸브시트(120), 시트하우징(180), 필터부재(170)를 포함한다.
여자코일부(160)는 원통형으로 마련되며, 밸브코어(150)와 슬리브(130)의 상측 외면에 결합된다. 이러한 여자코일부(160)는 원통형의 코일케이스(161), 코일케이스(161) 내에 수용된 보빈(162), 보빈(162)의 외면에 권선된 여자코일(163)을 포함한다.
밸브코어(150)는 슬리브(130)의 상측 단부에 압입되며 용접으로 고정될 수 있다. 복원스프링(145)은 밸브코어(150)와 아마츄어(140) 사이에 위치하여 평소 아마츄어(140)를 밸브시트(120)쪽으로 가압한다. 복원스프링(145)이 아마츄어(140)를 밸브시트(120)쪽으로 가압함으로써 구체(142)가 오리피스(121)를 폐쇄할 수 있도록 한 것이다.
아마츄어(140)는 슬리브(130)내에서 상하로 진퇴 가능하게 설치된다. 아마츄어(140)는 외경이 슬리브(130)의 내경에 대응하는 원통형으로 마련되며, 외면에는 상하방향으로 오일이 유통하는 아마츄어유로(141)가 형성된다.
아마츄어(140) 하단에는 밸브시트(120)의 오리피스(121)를 폐쇄할 수 있는 구체(142)가 결합된다. 아마츄어(140)의 진퇴에 따라 오리피스(121)가 개폐될 수 있도록 한 것이다.
슬리브(130)는 원통형태 이며 일측 단부에 플랜지(131)가 형성되어 있다. 플랜지(131)가 형성된 단부에 시트하우징(180)이 압입된다. 플랜지(131)는 모듈레이터블럭(110)의 변형부(113)에 의하여 모듈레이터 블럭(110)에 고정된다.
밸브시트(120)의 상면에는 아마츄어(140)의 구체(142)에 의하여 개폐되는 오리피스(121)가 마련되며, 밸브시트(120)의 내측에는 내경이 오리피스(121)보다 큰 내측유로가 마련된다. 밸브시트(120)는 시트하우징(180) 내측에 압입 고정된다.
시트하우징(180)은 슬리브(130) 내측에 압입되는 대경부(181)를 포함한다. 대경부(181)의 하부에는 제1단차부(182)가 마련되고 이어서 대경부(181)보다 반경이 감소된 소경부(183)가 마련된다. 그리고 소경부(183)의 하부에는 제2단차부(184)가 마련되고 소경부(183)보다 반경이 감소된 배출유로부(185)가 마련된다.
소경부(183)와 배출유로부(185) 사이에 형성된 제2단차부(184)까지 밸브시트(120)가 압입된다. 제2단차부(184)에 의하여 밸브시트(120)의 위치가 결정되고 더이상 하방으로 내려가지 않게 된다.
소경부(183)의 측면에는 모듈레이터블럭(110)의 유입유로(115)로부터의 오일이 유입되는 유입구(186)가 마련된다. 배출유로부(185)의 하면에는 모듈레이터블럭(110)의 유출유로(117)와 연결되는 유출구(187)가 마련된다.
필터부재(170)는 모듈레이터블럭(110)에 압입되며 모듈레이터블럭(110)의 유입유로(115)측에는 유입되는 이물질의 제거를 위하여 필터(171)가 설치된다.
이러한 솔레노이드 밸브(100)는 밸브코어(150)의 주위에 배치된 여자코일부(160)에 전원이 인가되면, 아마츄어(140)와 밸브코어(150) 사이에 발생하는 자기력에 의해 아마츄어(140)가 복원스프링(145)의 탄성을 이기고 밸브코어(150) 쪽으로 이동한다. 따라서 오리피스(121)는 개방된다.
그러나 이러한 종래의 솔레노이드 밸브는 밸브시트와 시트하우징이 별도의 부품으로 마련됨에 따라 부품 비용이 상승하는 문제점이 있다. 또 밸브시트를 시트하우징에 압입하는 공정으로 인해 제품의 조립성과 생산성이 저하되는 문제점이 있다.
또한 종래의 솔레노이드 밸브는 그 유로 구조 상 시트하우징 내부의 오일의 압력이 밸브가 닫히는 방향으로 작용함에 따라 밸브를 열기 위해 유압력과 스프링력의 합력보다 큰 전자기력을 발생시켜야 하고 이에 따라 밸브의 정밀한 제어가 어렵게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 밸브의 조립 및 생산이 용이하도록 구조를 개선한 브레이크 시스템용 솔레노이드 밸브를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 밸브의 정밀한 제어가 가능하도록 한 브레이크 시스템용 솔레노이드 밸브를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 오리피스부재의 이탈을 방지할 수 있는 브레이크 시스템용 솔레노이드 밸브를 제공하는데 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 브레이크 시스템용 솔레노이드 밸브는 밸브 블럭에 고정되는 밸브 하우징; 밸브 코어; 일측은 상기 밸브 코어에 결합되고, 상기 밸브의 축 방향을 따라 상기 밸브 하우징을 향해 연장되는 슬리브; 상기 밸브의 축 방향을 따라 이동 가능하도록 상기 슬리브의 내부에 배치되고, 단부에 개폐부재를 가지는 아마츄어; 상기 아마츄어를 구동하도록 상기 밸브 코어의 주위에 배치되는 여자코일;과 상기 밸브 하우징 쪽으로 상기 아마츄어를 탄성 바이어스시키도록 배치되는 스프링;을 포함하고, 상기 밸브 하우징은, 상기 밸브 하우징의 내부로 오일이 유입되도록 상기 밸브 하우징의 반경 방향 내측을 향해 연장되는 제1유입유로와, 상기 제1유입유로에 연통되고 상기 개폐부재를 향해 상기 밸브의 축 방향을 따라 연장되는 제2유입유로와, 상기 밸브가 개방되었을 때 상기 개폐부재를 통과한 오일을 상기 밸브 하우징의 외부로 안내하도록 상기 밸브 하우징의 내부에 상기 밸브의 축 방향을 따라 형성된 유출유로를 포함하며, 상기 밸브 하우징에는 상기 개폐부재가 안착되는 밸브 시트부가 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 밸브 하우징은 상기 밸브 하우징의 내부로 유입되는 오일의 유량을 조절하기 위한 오리피스를 가지는 오리피스부재를 더 포함하고, 상기 오리피스부재는 상기 제1유입유로에 배치될 수 있다.
상기 제1유입유로는 대경부와, 상기 밸브 하우징의 반경 방향에 대해 상기 대경부의 내측에 배치되고, 상기 대경부보다 작은 직경을 가지는 소경부를 포함하고, 상기 오리피스 부재는 상기 소경부에 압입될 수 있다.
상기 제1유입유로는 상기 제1유입유로의 직경이 변화되도록 상기 대경부와 상기 소경부 사이에 형성되는 단차부를 포함하고, 상기 오리피스 부재는 상기 단차부에 지지되는 플랜지부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 밸브 하우징 내부에 유로가 구비되어 밸브의 정밀한 제어를 용이하게 할 수 있다.
또한, 밸브 하우징에 밸브 시트부를 일체로 형성하여 재료비 및 가공비를 절감할 수 있고, 조립성 향상에도 기여할 수 있다.
또한, 오리피스부재를 밸브 하우징의 측면에 압입하여 오리피스부재가 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 종래의 노말클로즈형 솔레노이드 밸브의 구성을 보인 단면도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 솔레노이드 밸브가 폐쇄된 상태를 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 솔레노이드 밸브가 개방된 상태를 도시한 단면도.
이하에서는 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 브레이크 시스템용 솔레노이드 밸브가 폐쇄된 상태를 도시한 단면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 솔레노이드 밸브(1)는 상부에 구비되는 밸브 코어(20), 밸브 블록(70)에 고정되는 밸브 하우징(10), 일측은 밸브 코어(20)에 결합되고, 타측은 솔레노이드 밸브(1)의 축 방향을 따라 밸브 하우징(10)을 향해 연장되는 슬리브(30), 솔레노이드 밸브(1)의 축 방향을 따라 이동 가능하도록 슬리브(30)의 내부에 배치되는 아마츄어(40), 아마츄어(40)를 구동하도록 밸브 코어(20)의 주위에 배치되는 여자코일부(50), 밸브 코어(20)와 아마츄어(40) 사이에 배치되는 스프링(60)으로 구성된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 솔레노이드 밸브(1)는 밸브 블록(70)에 설치된다.
밸브 블록(70)에는 솔레노이드 밸브(1)를 구성하는 부품들이 설치될 수 있도록 밸브 보어(71)가 절삭 가공된다.
밸브 하우징(10)은 밸브 블록(70)에 절삭 가공된 밸브 보어(71)에 고정된다.
밸브 하우징(10)에는 하기할 개폐부재(41)가 안착되는 밸브 시트부(11)가 형성된다.
밸브 하우징(10)에 밸브 시트부(11)가 일체로 형성되도록 하여 재료비 및 가공비를 절감할 수 있다.
또한, 밸브 하우징(10)과 밸브 시트부(11)를 각각 제작할 경우 포함되는 밸브 하우징(10)과 밸브 시트부(11)의 압입 공정을 생략할 수 있어서 조립성도 향상될 수 있다.
밸브 하우징(10)의 내부에는 유입구(73)를 통해 유입된 오일이 유출구(75)를 통해 유출될 수 있도록 안내하는 유로(13, 15, 17)가 형성된다.
밸브 하우징(10)의 내부에 형성되는 유로(13, 15, 17)는 밸브 하우징(10)의 반경 방향 내측을 향해 연장되는 제1유입유로(13), 제1유입유로(13)에 연통되고 개폐부재(41)를 향해 솔레노이드 밸브(1)의 축 방향을 따라 연장되는 제2유입유로(15), 솔레노이드 밸브(1)가 개방되었을 때 개폐부재(41)를 통과한 오일을 유출구(75)를 통해 밸브 하우징(10)의 외부로 안내하도록 솔레노이드 밸브(1)의 축 방향을 따라 형성된 유출유로(17)를 포함하여 구성된다.
제1유입유로(13)는 대경부(13A)와, 밸브 하우징(10)의 반경 방향에 대해 대경부(13A)의 내측에 배치되고, 대경부(13A)보다 작은 직경을 가지는 소경부(13B)를 포함한다.
또한, 제1유입유로(13)는 제1유입유로(13)의 직경이 변화되도록 대경부(13A)와 소경부(13B) 사이에 형성되는 단차부(13C)를 더 포함한다.
밸브 하우징(10)과 아마츄어(40) 사이에는 제2유입유로(15) 및 유출유로(17)와 연통되고 아마츄어(40)의 단부를 수용하는 수용홈(h)이 구비된다.
밸브 하우징(10)에는 밸브 하우징(10)과 아마츄어(40) 사이에 수용홈(h)이 형성될 수 있도록 아마츄어(40)를 향해 돌출되는 측벽(19)이 구비되고, 측벽(19)은 슬리브(30)에 결합된다.
밸브 하우징(10)에 개폐부재(41)가 안착되도록 형성된 밸브 시트부(11)는 수용홈(h)의 바닥에 형성될 수 있다.
밸브 하우징(10)의 측면에는 밸브 하우징(10)의 내부로 유입되는 오일의 유량을 조절하기 위한 오리피스(81)를 가지는 오리피스부재(80)가 압입되어 밸브 하우징(10)의 내부에 형성된 제1유입유로(13)상에 배치된다.
오리피스부재(80)는 밸브 하우징(10)의 내부에 형성된 제1유입유로(13)의 소경부(13B)에 압입되고, 대경부(13A)와 소경부(13B) 사이에 형성된 단차부(13C)에 지지되는 플랜지부(13D)를 포함하여 구성된다.
상기와 같이, 오리피스(81)를 가지는 오리피스부재(80)가 밸브 하우징(10)의 측면에 압입되도록 구성됨으로써, 밸브 하우징(10)의 내부로 유입되는 오일의 유입방향과 오리피스부재(80)가 밸브 하우징(10)에 압입되는 방향이 일치하게 되어 밸브 하우징(10)의 내부로 유입되는 오일에 의해 오리피스부재(80)가 이탈되던 문제가 해결될 수 있다.
밸브 하우징(10)의 일단에는 원통형의 슬리브(30)가 결합되는데, 슬리브(30)의 내부에는 아마츄어(40)가 배치되고, 슬리브(30)의 개방된 단부에는 아마츄어(40)를 구동하기 위한 밸브 코어(20)가 결합된다.
아마츄어(40)의 일단에는 볼 형의 개폐부재(41)가 설치된다.
개폐부재(41)는 아마츄어(40)의 진퇴 운동에 의해 밸브 하우징(10)에 형성된 밸브 시트부(11)에 안착되어 제2유입유로(15)가 폐쇄되도록 하거나, 밸브 시트부(11)에서 이탈되어 제2유입유로(15)를 개방한다.
여자코일부(50)는 슬리브(30)와 밸브 코어(20)의 외측에 설치되어 아마츄어(40)를 구동시키게 된다.
아마츄어(40)와 밸브코어(20) 사이에는 여자코일부(50)에 전원이 인가되지 않을 때 아마츄어(40)를 밸브 하우징(10) 쪽으로 밀어주어 아마츄어(40)의 일단에 형성된 개폐부재(41)가 제2유입유로(15)를 폐쇄한 상태를 유지할 수 있도록 아마츄어(40)를 탄성 바이어스시키도록 하는 스프링(60)이 구비된다.
상기와 같이, 여자코일부(50)에 전원이 인가되지 않아서 개폐부재(41)가 제2유입유로(15)를 폐쇄하게 되면 오일이 흐르지 않게 된다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 브레이크 시스템용 솔레노이드 밸브가 개방된 상태를 도시한 단면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 여자코일부(50)에 전원이 인가되면 아마츄어(40)가 후퇴하여 개폐부재(41)가 제2유입유로(15)를 개방하게 된다.
제2유입유로(15)가 개방되면 유입구(73)를 통해 밸브 하우징(10) 내부로 유입된 오일이 제1유입유로(13)를 거쳐서 제2유입유로(15)로 이동된다.
제2유입유로(15)를 거친 오일은 밸브 하우징(10)과 아마츄어(40) 사이에 형성된 수용홈(h)으로 이동되고, 수용홈(h)을 거친 오일은 유출유로(17)를 거치면서 유출구(75)를 통해 밸브 하우징(10)의 외부로 유출된다.
1 : 솔레노이드 밸브
10 : 밸브 하우징 11 : 밸브 시트부
13 : 제1유입유로 13A : 대경부
13B : 소경부 13C : 단차부
13D : 플랜지부 15 : 제2유입유로
17 : 유출유로 19 : 측벽
20 : 밸브 코어
30 : 슬리브
40 : 아마츄어 41 : 개폐부재
50 : 여자코일부
60 : 스프링
70 : 밸브 블록 71 : 밸브 보어
73 : 유입구 75 : 유출구
80 : 오리피스부재 81 : 오리피스
h : 수용홈

Claims (4)

  1. 브레이크 시스템용 솔레노이드 밸브에 있어서,
    밸브 블럭에 고정되는 밸브 하우징;
    밸브 코어;
    일측은 상기 밸브 코어에 결합되고, 상기 밸브의 축 방향을 따라 상기 밸브 하우징을 향해 연장되는 슬리브;
    상기 밸브의 축 방향을 따라 이동 가능하도록 상기 슬리브의 내부에 배치되고, 단부에 개폐부재를 가지는 아마츄어;
    상기 아마츄어를 구동하도록 상기 밸브 코어의 주위에 배치되는 여자코일;과
    상기 밸브 하우징 쪽으로 상기 아마츄어를 탄성 바이어스시키도록 배치되는 스프링;을 포함하고,
    상기 밸브 하우징은, 상기 밸브 하우징의 내부로 오일이 유입되도록 상기 밸브 하우징의 반경 방향 내측을 향해 연장되는 제1유입유로와, 상기 제1유입유로에 연통되고 상기 개폐부재를 향해 상기 밸브의 축 방향을 따라 연장되는 제2유입유로와, 상기 밸브가 개방되었을 때 상기 개폐부재를 통과한 오일을 상기 밸브 하우징의 외부로 안내하도록 상기 밸브 하우징의 내부에 상기 밸브의 축 방향을 따라 형성된 유출유로를 포함하며,
    상기 밸브 하우징에는 상기 개폐부재가 안착되는 밸브 시트부가 형성된 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 밸브 하우징은 상기 밸브 하우징의 내부로 유입되는 오일의 유량을 조절하기 위한 오리피스를 가지는 오리피스부재를 더 포함하고,
    상기 오리피스부재는 상기 제1유입유로에 배치되는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1유입유로는 대경부와, 상기 밸브 하우징의 반경 방향에 대해 상기 대경부의 내측에 배치되고, 상기 대경부보다 작은 직경을 가지는 소경부를 포함하고,
    상기 오리피스 부재는 상기 소경부에 압입되는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1유입유로는 상기 제1유입유로의 직경이 변화되도록 상기 대경부와 상기 소경부 사이에 형성되는 단차부를 포함하고,
    상기 오리피스 부재는 상기 단차부에 지지되는 플랜지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.
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