KR20120105489A

KR20120105489A - 자기 밸브 및 상기 자기 밸브의 제조 방법

Info

Publication number: KR20120105489A
Application number: KR1020127016790A
Authority: KR
Inventors: 엘마르 피어; 노르베르트 알라체
Original assignee: 로베르트 보쉬 게엠베하
Priority date: 2009-12-29
Filing date: 2010-11-05
Publication date: 2012-09-25
Also published as: CN102712306A; WO2011079994A1; JP5592504B2; DE102009055346A1; EP2519432A1; JP2013515933A; US20130207015A1

Abstract

본 발명은 밸브 니들(4)이 길이방향으로 이동 가능하게 배치될 수 있는 코어 슬리브(3)를 포함하는 자기 밸브에(1)에 관한 것으로, 상기 코어 슬리브(3)는 외벽에 적어도 하나의 방사방향 개구(11)를 포함한다. 본 발명에 따라 코어 슬리브(3)는 제 1 부분 슬리브(13) 및 제 1 부분 슬리브(13)에 축방향으로 연결된 제 2 부분 슬리브(14)를 포함하고, 방사방향 개구(11)는 연결 영역(17)에서 적어도 하나의 부분 슬리브(14) 내에 단부면 축방향 홈(21)으로서 형성된다. 또한 본 발명은 상기 자기 밸브(1)의 제조 방법에 관한 것이다.

Description

자기 밸브 및 상기 자기 밸브의 제조 방법{SOLENOID VALVE, AND METHOD FOR PRODUCING SUCH A SOLENOID VALVE}

본 발명은 밸브 니들이 길이방향으로 이동 가능하게 배치될 수 있고, 외벽에 적어도 하나의 방사방향 개구를 갖는 코어 슬리브를 포함하는 자기 밸브에 관한 것이다.

또한 본 발명은 밸브 니들이 길이방향으로 이동 가능하게 배치될 수 있는 코어 슬리브 및 적어도 하나의 방사방향 개구를 갖는 코어 슬리브를 포함하는 자기 밸브의 제조 방법에 관한 것이다.

자기 밸브 및 전술한 방식의 제조 방법은 선행기술에 공지되어 있다. 자기 밸브는 예컨대 차량의 브레이크 시스템의 경우, 예컨대 제어 및/또는 조절 밸브로서 유압 장치에 사용된다. 이를 위해, 자기 밸브는 적어도 하나의 코어 슬리브를 포함하고, 상기 슬리브 내에 밸브 니들이 길이방향으로 이동 가능하게 배치되거나 또는 지지된다. 일반적으로 코어 슬리브의 내부 챔버는 제어될 또는 조절될 유체를 위한 유동 채널로서 이용된다. 코어 슬리브의 외벽에 형성되고 일반적으로 가로방향 보어로서 형성된 방사방향 개구를 통해 유체는 밸브 니들의 작동에 의해 조량되어 유입될 수 있다. 일반적으로 선삭 부품으로서 형성되는 코어 슬리브의 절삭 가공으로 인해 높은 제조 비용이 발생한다.

본 발명의 과제는 저렴하게 제조될 수 있고 높은 압력에도 견디는 자기 밸브및 상기 자기 밸브의 제조 방법을 제공하는 것이다.

상기 과제는 청구범위 제 1 항의 특징을 포함하는 자기 밸브 및 청구범위 제 7 항의 특징을 포함하는 방법에 의해 해결된다.

본 발명에 따라, 코어 슬리브는 제 1 부분 슬리브 및 상기 제 1 부분 슬리브에 연결된 제 2 부분 슬리브를 포함하고, 연결 영역에서 방사방향 개구는 적어도 하나의 부분 슬리브 내에 단부면 축방향 홈으로서 형성된다. 따라서 코어 슬리브는 2개의 부분으로 형성되고, 2개의 부분 슬리브들은 축방향으로 서로에 대해 지지한다. 연결 영역에, 즉 2개의 부분 슬리브들의 서로를 향한 단부면들이 서로에 대해 지지하는 영역에 방사방향 개구가 제공된다. 방사방향 개구는 적어도 하나의 부분 슬리브의 단부면에 축방향 홈으로서 형성되므로, 방사방향 개구는 최종적으로 2개의 부분 슬리브들의 상호 작용에 의해 규정된다. 따라서 축방향 홈은 예를 들어 U형상의 종단면을 갖고, 그 자유 측면에서는 대향 배치된 부분 슬리브들의 폐쇄된 단부면에 의해 폐쇄된다. 단부면에 축방향 홈으로서 형성됨으로써, 방사방향 개구는 부분 슬리브의 변형시 형성될 수 있다. 이로 인해 그 밖에 가로방향 보어의 제조에 필요할 수 있는 복잡하고 비용이 많이 드는 절삭 가공이 필요 없다.

바람직하게 방사방향 개구는 축방향으로 정렬된 긴 홀로서 형성된다. 따라서 방사방향 개구의 길이는 그 폭보다 크고, 그 종축선은 코어 슬리브에 대해 또는 해당 부분 슬리브에 대해 축방향으로 정렬된다. 이로 인해 방사방향 개구는 전술한 U형상의 종단면 디자인을 갖는다. 물론, 방사방향 개구를 반원으로 또는 예각으로 형성하는 것도 고려될 수 있다. 긴 홀은 바람직하게 실질적으로 하나의 부분 슬리브에 의해서만 형성되므로, 다른 부분 슬리브의 폐쇄된 단부면은 긴 홀을 축방향으로 폐쇄한다. 물론, 방사방향 개구 또는 긴 홀이 대향 배치된 2개의 축방향 홈들에 의해 각각의 부분 슬리브에 형성되는 것을 고려할 수도 있다.

바람직하게 부분 슬리브들은 연결 영역에서 소성 변형에 의해 서로 코킹된다. 코킹은, 코어 슬리브의 2개의 부분 슬리브들 사이의 압력 끼워맞춤 및 형상 끼워맞춤 방식의 결합을 보장한다. 이 경우 소성 변형에 의해 간단하게 제조 가능한 특히 확실하고 안전한 결합이 보장된다.

이를 위해 바람직하게 제 1 부분 슬리브는 연결 영역에 단부면으로 축방향 수용부를 갖고, 상기 수용부에 제 2 부분 슬리브가 부분적으로 삽입된다. 따라서 제 1 부분 슬리브는 제 2 부분 슬리브에 할당된 단부면에 수용부 또는 리세스를 갖고, 상기 리세스의 내경은 적어도 실질적으로 제 1 부분 슬리브를 향한 상기 제 2 슬리브의 단부면의 외경에 상응한다. 바람직하게, 축방향 수용부는 부분 슬리브 또는 코어 슬리브에 대해 동축으로 정렬된다. 제 2 부분 슬리브가 부분적으로 축방향 수용부에 삽입되면, 축방향 수용부의 영역에서 제 1 부분 슬리브의 소성 변형에 의해 제 2 부분 슬리브가 여기에서 코킹된다. 바람직하게 이 경우 코킹은 제 1 부분 슬리브에 대한 적어도 실질적으로 방사방향 힘 작용에 의해 구현된다.

또한, 제 2 부분 슬리브는 연결 영역에 적어도 하나의 방사방향 돌출부, 특히 전체 원주에 걸쳐 연장된 방사방향 바를 포함한다. 방사방향 돌출부 또는 방사방향 바는 제 1 부분 슬리브의 소성 변형된 재료를 위한 지지수단으로서 사용된다.

또한 방사방향 돌출부의 축방향 길이는 축방향 수용부의 축방향 길이보다 작다. 다시 말해서 방사방향 돌출부의 높이는 축방향 수용부의 깊이보다 작으므로, 제 1 부분 슬리브의 축방향 수용부에 제 2 부분 슬리브가 삽입되면, 방사방향 돌출부는 제 1 부분 슬리브에 의해 완전히 커버된다. 코킹시 제 1 부분 슬리브의 재료는 소성 변형에 의해 바람직하게 방사방향 돌출부 후방으로 이동되므로, 제 1 부분 슬리브가 제 2 부분 슬리브의 방사방향 돌출부와 후방에서 맞물리고, 이로써 축방향으로 제 1 부분 슬리브와 제 2 부분 슬리브 사이의 형상 끼워맞춤 방식의 결합이 보장된다. 따라서 제 1 부분 슬리브는 제 2 부분 슬리브의 방사방향 돌출부 또는 방사방향 바를 둘러싼다.

자기 밸브를 제조하기 위한 본 발명에 따른 방법은, 코어 슬리브가 제 1 부분 슬리브와 제 1 부분 슬리브에 연결된 제 2 부분 슬리브로 형성되는 것을 특징으로 하고, 연결 영역에서 방사방향 개구는 적어도 하나의 부분 슬리브 내에 단부면 축방향 홈으로서 형성된다. 이로 인해 전술한 장점들이 얻어진다.

바람직하게 변형 공정에서 축방향 홈이 제조된다. 이는 예컨대 적절한 캐스팅 또는 사출 몰드가 제공됨으로써 간단하고 경제적으로 구현될 수 있다. 방사방향 개구의 제조를 위한 코어 슬리브의 후속 절삭 가공은 생략된다.

하기에서 본 발명은 도면을 참고로 설명된다.

도 1은 바람직한 자기 밸브의 종단면도.
도 2는 자기 밸브의 부분 슬리브의 사시도.

도 1은 자기 밸브(1)를 간단한 종단면도로 도시한다. 자기 밸브(1)는 차량의 유압 시스템, 특히 예컨대 ESP-, ABS- 또는 TSC-시스템과 같은 브레이크 시스템을 위한 소위 무전류 상태에서 개방되는 밸브(2)로서 형성된다. 자기 밸브(1)는 코어 슬리브(3)를 포함하고, 상기 슬리브 내에서 밸브 니들(4)은 길이방향으로 이동 가능하게 또는 축방향으로 이동 가능하게 배치된다. 밸브 니들(4)은 그 밸브 피크에 대향 배치된 단부에 자기 아마추어(5)를 갖는다. 밸브 니들은 그 밸브 피크(6)에 의해 코어 슬리브(3) 내에 지지된 밸브 바디(7)에 형성된 밸브 시트(8)와 상호 작용한다. 하나의 단부는 밸브 바디(7)에 다른 단부는 밸브 니들(4)의 축방향 스토퍼에 접촉하는 헬리컬 스프링(9)은 밸브 니들(4)을 밸브 시트(8)로부터 멀어지게 밀어내므로, 자기 밸브(1)의 비작동 상태에서 관류 횡단면이 개방된다. 자기 밸브(1)가 개방된 경우에 유체는 자기 밸브(1)의 축방향 유입 채널(10)을 통해 유입될 수 있고, 방사방향 개구(11)를 통해 자기 밸브(1)로부터 다시 배출될 수 있다. 여기에 도시되지 않은 자기-액추에이터에 의해 밸브 니들(4)은 밸브 시트(8)에 대해 이동될 수 있다.

외부에 대한 밀봉을 위해 자기 밸브(1)는 하우징 캡(12)에 의해 둘러싸이고, 상기 하우징 캡은 자기 아마추어(5)를 완전히 둘러싸고, 코어 슬리브(3)를 부분적으로 둘러싼다.

코어 슬리브(3)는 2개의 부분으로 형성되고, 제 1 부분 슬리브(13)와 제 2 부분 슬리브(14)를 포함하고, 상기 부분 슬리브들은 축방향으로 차례로 배치되고, 이 경우 제 1 부분 슬리브(13)의 단부면(15)은 제 2 부분 슬리브(14)의 단부면(16)에 연결된다.

제 1 부분 슬리브(13)는 연결 영역(17)에 축방향 수용부(18)를 갖고, 상기 수용부에 부분 슬리브(14)가 부분적으로 삽입된다. 부분 슬리브(14)는 그 단부면(16)에 방사방향 돌출부(19)를 갖고, 상기 돌출부는 부분 슬리브(14)의 전체 원주에 걸쳐 연장되고 따라서 방사방향 바(20)를 형성한다. 방사방향 돌출부(19)의 외경은 실질적으로 축방향 수용부(18)의 내경에 상응하므로, 부분 슬리브(14)는 연결 영역에서 적어도 실질적으로 축방향 수용부(18)에서 방사방향으로 형상 끼워맞춤 방식으로 지지된다. 방사방향 돌출부(19)의 길이방향 또는 축방향 길이는 축방향 수용부(18)의 길이방향 또는 축방향 길이보다 짧게 형성되므로, 방사방향 돌출부(19)는 축방향 수용부(18)에 완전히 삽입된다.

연결 영역(17)에 배치된 방사방향 개구(11)는 부분 슬리브(14) 내에 단부면 축방향 홈(21)으로서 형성된다. 도 2에 가장 잘 도시된 바와 같이, 부분 슬리브(14)는 그 단부면(16)에 3개의 성형된 축방향 홈들을 갖고, 상기 홈들은 부분 슬리브(14)의 원주에 걸쳐 균일하게 분포 배치된다. 이 경우 축방향 홈들(21)은 U형 종단면을 갖고, 상기 종단면은 부분 슬리브(14)의 외벽의 전체 폭을 통해 연장된다. 축방향 홈(21)으로서 형성됨으로써, 이로 인해 형성된 방사방향 개구들(11)은 단부면(16)을 향해 가장자리가 개방되도록 형성된다. 제조시 축방향 홈(21)은 바람직하게 적절한 형태를 부여하는 캐스팅-및/또는 사출 몰드에 의해 성형하는 경우에 고려된다. 이로써 방사방향 보어들(11)은 특히 간단하고 저렴하게 구현될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이 장착된 상태에서 축방향 홈들(21)의 개방 단부는 폐쇄된 단부면(15) 또는 축방향 수용부(18)의 폐쇄된 베이스 면(22)에 의해 폐쇄된다. 따라서 방사방향 개구들(11)은 부분 슬리브(14, 13)에 의해 형성되거나 또는 규정된다. 바람직하게 방사방향 개구들(11)은 도시된 바와 같이 축방향으로 정렬된 긴 홀들(23)로서 형성된다.

또한 부분 슬리브들(13, 14)은 연결 영역(17)에서 소성 변형에 의해 서로 코킹된다. 이를 위해 적어도 실질적으로 방사방향 힘 작용으로 인해 축방향 수용부(18) 영역에 있는 부분 슬리브(13)는 적절한 공구에 의해, 제 1 부분 슬리브(13)의 재료가 방사방향 돌출부(19) 주변으로 이동되거나 또는 소성 변형되도록 힘을 받으므로, 부분 슬리브(13)는 부분 슬리브(14)의 방사방향 돌출부(19)를 압력 끼워맞춤 및 형상 끼워맞춤 방식으로 둘러싼다. 축방향 홈(18)은 방사방향 돌출부(19)보다 깊게 형성되어 높거나 넓기 때문에, 방사방향 돌출부(19) 후방의 부분 슬리브(13)의 재료도 후방 시트 내로 가압되므로, 코어 슬리브(2)의 부분 슬리브들(13, 14) 사이의 축방향 형상 끼워맞춤 방식의 결합이 보장된다. 코킹에 의해, 특히 폐쇄된 자기 밸브(1)에서 자기 밸브(1) 내에 높은 압력이 존재하고 유지될 수 있다. 냉간 성형인 코킹에 의해 2개의 부분 슬리브들(13, 14)은 코어 슬리브(3)를 형성하기 위해 저렴하고 간단하게 서로 또는 서로에 대해 고정된다. 따라서 예를 들어 자기 밸브(1)에 의해 280 bar까지의 압력이 유지될 수 있다.

따라서 간단하고 저렴하게 제조될 수 있지만, 높은 압력에도 견디는 자기 밸브(1)가 제공된다.

1 자기 밸브
3 코어 슬리브
11 방사방향 개구
13 제 1 부분 슬리브
14 제 2 부분 슬리브
17 연결 영역
21 축방향 홈

Claims

밸브 니들(4)이 길이방향으로 이동 가능하게 배치될 수 있는 코어 슬리브(3)를 포함하는 자기 밸브(1)로서, 상기 코어 슬리브(3)는 그 외벽에 적어도 하나의 방사방향 개구(11)를 갖는 자기 밸브에 있어서,
상기 코어 슬리브(3)는 제 1 부분 슬리브(13) 및 상기 제 1 부분 슬리브(13)에 축방향으로 연결된 제 2 부분 슬리브(14)를 포함하고, 상기 방사방향 개구(11)는 연결 영역(17)에서 상기 부분 슬리브들 중 적어도 하나의 부분 슬리브(14) 내에 단부면 축방향 홈(21)으로서 형성되는 것을 특징으로 하는 자기 밸브.
제 1 항에 있어서, 상기 방사방향 개구(1)는 축방향으로 정렬된 긴 홀(23)로서 형성되는 것을 특징으로 하는 자기 밸브.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 부분 슬리브들(13, 14)은 상기 연결 영역(17)에서 소성 변형에 의해 서로 코킹되는 것을 특징으로 하는 자기 밸브.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 부분 슬리브(13)는 상기 연결 영역(17)에 단부면으로 축방향 수용부(18)를 갖고, 상기 수용부에 상기 제 2 부분 슬리브(14)가 부분적으로 삽입되는 것을 특징으로 하는 자기 밸브.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 2 부분 슬리브(14)는 상기 연결 영역(17)에서 적어도 하나의 방사방향 돌출부, 특히 상기 제 2 부분 슬리브(14)의 원주에 걸쳐 연장된 방사방향 바(20)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 밸브.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방사방향 돌출부(19)의 축방향 길이는 상기 축방향 수용부(18)의 축방향 길이보다 작은 것을 특징으로 하는 자기 밸브.
밸브 니들(4)이 길이방향으로 이동 가능하게 배치될 수 있고, 적어도 하나의 방사방향 개구(11)가 배치된 코어 슬리브(3)를 포함하는 자기 밸브(1)의 제조 방법에 있어서,
상기 코어 슬리브(3)는 제 1 부분 슬리브(13)와 상기 제 1 부분 슬리브(13)에 연결된 제 2 부분 슬리브(14)로 형성되고, 상기 연결 영역(17)에서 상기 방사방향 개구(11)는 상기 부분 슬리브들 중 적어도 하나의 부분 슬리브(14) 내에 단부면 축방향 홈(21)으로서 형성되는 것을 특징으로 하는 자기 밸브의 제조 방법.
제 7 항에 있어서, 상기 축방향 홈(21)은 변형 공정에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 자기 밸브의 제조 방법.