KR20130044985A

KR20130044985A - 자동변속기용 솔레노이드 밸브

Info

Publication number: KR20130044985A
Application number: KR1020110109387A
Authority: KR
Inventors: 이동헌
Original assignee: 주식회사 현대케피코
Priority date: 2011-10-25
Filing date: 2011-10-25
Publication date: 2013-05-03
Also published as: KR101329444B1

Abstract

본 발명은 자동변속기용 솔레노이드 밸브에 관한 것으로, 본 발명의 일실시예는 내부에 안내중공부를 가지고, 외주면에 길이방향으로 서로 이격하여 상기 안내중공부와 연통되도록 공급포트, 제어포트, 및 배출포트가 형성되는 플랜지; 상기 안내중공부에 슬라이드 이동 가능하게 설치되는 스풀; 및 상기 플랜지의 하단에 설치되고 전류공급에 의해 상기 스풀을 슬라이드 이동시키는 구동부를 포함하며, 상기 배출포트에 필터부재가 조립되는 것을 특징으로 하는 자동변속기용 솔레노이드 밸브를 제공한다.

Description

자동변속기용 솔레노이드 밸브{SOLENOID VALVE FOR AUTOMATIC TRANSMISSION}

본 발명은 솔레노이드 밸브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배출포트를 통한 이물질 유입을 방지하기 위해, 배출포트에 필터부재가 조립되는 것을 특징으로 하는 자동변속기용 솔레노이드 밸브에 관한 것이다.

일반적인 자동차용 내연기관은 달리기 시작할 때에는 더 강한 토크와 낮은 회전속도를 필요로 하고, 주행속도를 빨리 하기 위해서는 토크보다는 높은 회전속도를 필요로 한다.

이에, 엔진의 회전을 일정하게 유지하기 위해 기어를 사용하여 출발할 때에는 회전속도를 줄임과 동시에 토크를 늘려주고, 주행속도를 빠르게 할 때에는 회전속도를 높여주는 역할을 하는 것이 변속기이다.

이러한 변속기는 사람이 직접 클러치(clutch)를 조작하는 수동변속기, 및 유압에 의해 속도에 맞는 변속이 자동으로 이루어지는 자동변속기가 있다.

이때, 자동변속기는 솔레노이드 밸브에 의해 클러치가 제어되는 방식이 주로 이용되며, 솔레노이드 밸브의 내부 구조가 유압의 선형적 제어에 큰 영향을 주게 되므로 가공품질을 확보해야 할 필요가 있다.

도 1은 한국등록특허 제10-0903834호(특허문헌 1)에서 개시된 솔레노이드 밸브 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 솔레노이드 밸브(10)는, 내부에 안내중공부(21)를 가지고 상기 안내중공부(21)에는 피드백챔버(22), 공급챔버(23), 제어챔버(24), 배출챔버(25)가 형성된 플랜지(20)와, 플랜지(20)의 안내중공부(21) 내에 이동가능하게 설치되고 하나 이상의 환형 홈(31a,31b)을 가진 스풀(30), 및 상기 스풀(30)을 이동시키는 구동부(40)를 포함하여 구성된다.

이때, 플랜지(20)의 외주면에는 길이방향으로 서로 이격하여 피드백포트(22a), 공급포트(23a), 제어포트(24a), 배출포트(25a)가 형성되고, 이들은 각각 피드백챔버(22), 공급챔버(23), 제어챔버(24), 배출챔버(25)와 연통한다.

그리고, 스풀(30)의 외주면에는 폭이 확장되는 다수의 랜드부(32a~32c)가 환형 홈(31a,31b)에 의해 길이방향으로 서로 이격하여 형성되며, 이들 랜드부(32a~32c)는 구동부(40)에 의해 스풀(30)이 이동할 때, 전술한 각각의 포트(22a~25a)를 개폐하는 역할을 한다.

이때, 공급포트(23a)에는 외부의 유압공급원(예를 들어, 유압펌프)(미도시)이 접속되어, 플랜지(20) 내부로 유압이 공급되고, 제어포트(24a)는 변속기의 클러치(미도시) 측으로 제어압을 제공하도록 접속되어 클러치 압력을 조절하게 되며, 배출포트(25a)를 통해서는 솔레노이드 밸브(10) 내의 잔압이 배출된다.

따라서, 플랜지(20) 내부로 유압이 공급되는 공급포트(23a)와, 클러치 측으로 제어압을 제공하는 제어포트(24a)에는 통상적으로 필터가 설치되어, 이물질이 솔레노이드 밸브(10) 혹은 클러치의 내부로 유입되는 것을 방지하고 있다.

그러나, 배출포트(25a)에서는 솔레노이드 밸브(10)의 내부에서 외부 방향으로 잔압이 배출되기 때문에 종래의 경우 이러한 필터의 적용이 없었으며, 따라서 고속회전 등에 따른 불규칙적인 작동유체의 접촉이나, 클러치 작동과정에서 배출포트에 예기치 못한 역압이 걸리는 경우, 또는 솔레노이드 밸브(10) 비작동시에 노출된 배출포트(25a)를 통해 외부의 이물질이 내부로 유입됨으로써, 솔레노이드 밸브(10)의 유압제어 성능이 저하되는 문제가 발생하게 된다.

특허문헌 1 : 한국등록특허 제10-0903834호

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 일실시예는 솔레노이드 밸브를 구성하는 플랜지의 하단부 일측에 배출포트와 연통되는 삽입홈을 형성하고, 이 삽입홈을 통해 별도의 필터부재를 배출포트에 조립할 수 있는 자동변속기용 솔레노이드 밸브의 제공을 목적으로 한다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 의하면, 내부에 안내중공부를 가지고, 외주면에 길이방향으로 서로 이격하여 상기 안내중공부와 연통되도록 공급포트, 제어포트, 및 배출포트가 형성되는 플랜지; 상기 안내중공부에 슬라이드 이동 가능하게 설치되는 스풀; 및 상기 플랜지의 하단에 설치되고 전류공급에 의해 상기 스풀을 슬라이드 이동시키는 구동부를 포함하며, 상기 배출포트에 필터부재가 조립되는 것을 특징으로 하는 자동변속기용 솔레노이드 밸브가 제공된다.

여기서, 상기 플랜지의 하단 일측에 상기 배출포트와 연통되는 삽입홈이 형성되고, 상기 필터부재는 상기 삽입홈을 통해 상기 배출포트에 결합된다.

이때, 상기 필터부재는, 원호 형태의 곡면을 가지고 일측에 필터홈이 절개 형성되는 프레임과, 상기 필터홈에 구비되는 메시(mesh) 타입의 필터를 포함하여 이루어진다.

이때, 상기 프레임의 일면에 이탈방지용 돌출부가 형성되는 것이 바람직하고, 상기 플랜지의 삽입홈 일측에는 상기 필터부재의 돌출부에 대응하여 걸림홈이 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 의하면, 배출포트에 필터부재가 구비됨으로써, 배출포트를 통해 외부의 이물질이 솔레노이드 밸브 내부로 유입됨에 따른 성능 저하를 방지할 수 있다.

또한, 다이캐스팅 금형 구조상 플랜지 제작과정에서 배출포트에 필터 구조를 적용하기 어려운 문제를 해결함으로써, 제작이 용이하고, 종래의 솔레노이드 밸브에도 용이하게 적용할 수 있다.

도 1은 종래의 솔레노이드 밸브의 단면도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 자동변속기용 솔레노이드 밸브의 사시도.
도 3은 도 2의 단면도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 필터부재 조립도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 필터부재의 사시도.

이하, 본 발명의 일실시예에 따른 자동변속기용 솔레노이드 밸브에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.

아울러, 아래의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.

실시예

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 자동변속기용 솔레노이드 밸브의 사시도이고, 도 3은 도 2의 단면도이다.

도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 자동변속기용 솔레노이드 밸브(이하, '솔레노이드 밸브')(100)는, 내부에 안내중공부(210)를 가지는 플랜지(200)와, 안내중공부(210)에 슬라이드 이동 가능하게 설치되는 스풀(300), 및 플랜지(200)의 하단에 설치되어 전류공급에 의해 안내중공부(210)를 따라 스풀(300)을 슬라이드 이동시키는 구동부(400)를 포함한다.

여기서, 플랜지(200)의 하단에는 폭이 확장된 결합부(290)가 형성되고, 이 결합부(290)는 후술하는 구동부(400)의 하우징(410)에 결합된다.

또한, 플랜지(200)의 외주면에는 길이방향으로 서로 이격하여 공급포트(220), 제어포트(230), 배출포트(240), 및 피드백포트(250)가 각각 형성되며, 각각의 포트(220~250)는 안내중공부(210)와 연통된다.

이때, 공급포트(220)에는 외부의 유압공급원(예를 들어, 유압펌프)(미도시)이 접속되고, 제어포트(230)는 변속기의 클러치(미도시) 측으로 제어압을 제공하도록 접속되어 클러치 압력을 조절하게 되며, 배출포트(240)를 통해서는 솔레노이드 밸브(100) 내의 잔압이 배출된다.

또한, 플랜지(200)의 일측에는 제어포트(230)와 피드백포트(250)를 연결하는 피드백유로(260)가 형성되어, 제어포트(230)를 통해 배출되는 제어압의 일부가 피드백포트(250)를 통해 유입되어 피드백압으로 스풀(300)에 작용한다.

스풀(300)의 외주면에는 폭이 확장된 다수의 랜드부(310)가 환형의 홈(320)에 의해 서로 이격 형성되는데, 이들 랜드부(310)는 스풀(300)의 슬라이드 이동시 각각의 포트(220~250)를 개폐하는 역할을 한다.

또한, 안내중공부(210)에서, 각각의 포트(220~250)와 스풀(300) 외주면의 랜드부(310) 사이 공간은 각각 공급챔버(221), 제어챔버(231), 배출챔버(241), 및 피드백챔버(251)를 형성하며 따라서, 공급포트(220)를 통해 공급되는 유압은 공급챔버(221)로 유입되었다가 도면상 스풀(300)의 상향 이동시 제어챔버(231)로 이동하여 제어포트(230)를 통해 클러치 측에 제어압으로 작용하며, 이때, 제어압의 일부는 피드백유로(260)를 통해 피드백챔버(251)로 유입되어, 랜드부(310)의 면적차에 의해 스풀(300)에는 도면상 아래방향으로 피드백압이 작용하게 되는 것이다.

한편, 안내중공부(210)의 상단에는 스토퍼(500)가 결합되며, 스토퍼(500)의 하단과 스풀(300)의 상단 사이에는 리턴스프링(600)이 개재되는데, 이 리턴스프링(600)은 스풀(300)의 상향 이동시 완충 역할을 하는 한편, 스풀(300)에 대하여 하향으로 탄성력을 제공한다.

즉, 스풀(300)은 리턴스프링(600)의 탄성복원력과, 피드백챔버(251)에서의 피드백압에 의해 초기상태로 복귀하게끔 힘을 받게 되는 것이며, 이들의 힘과 구동부(400)에 의해 스풀(300)에 가해지는 힘 간의 균형을 이용하여 선형적인 압력제어가 이루어지게 되는 것이다.

이때, 공급포트(220)와 제어포트(230)에는 이물질 유입 방지를 위해 스틸필터(270)가 설치된다. 그리고, 배출포트(240)에는 별도의 필터부재(700)가 조립된다.

이처럼 배출포트(240)에 별도의 필터부재(700)를 조립하는 것은, 종래의 솔레노이드 밸브에서 배출포트(240)를 통한 이물질 유입에 의해 밸브의 성능이 저하되는 것을 방지하고, 플랜지(200) 제작시 다이캐스팅 금형의 구조와 밸브바디(미도시) 조립용 리브(280)의 형성에 의해, 배출포트(240)에 스틸필터(270)의 적용이 어려운 점을 극복하기 위해 본 발명에서 구상된 것으로, 종래의 솔레노이드 밸브에도 용이하게 적용될 수 있는 범용성을 가진다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 필터부재 조립도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 필터부재의 사시도로서, 도 4에 도시된 바와 같이, 필터부재(700)의 조립을 위해 플랜지(200)의 하단 결합부(290)에는 원호 형태의 삽입홈(291)이 형성되는데, 이 삽입홈(291)은 배출포트(240)와 연통되며, 따라서 필터부재(700)는 삽입홈(291)을 통해 삽입되어 배출포트(240)에 장착된다.

여기서, 필터부재(700)는 도 5에 도시된 바와 같이, 플랜지(200)의 형태에 대응하여 원호 형태의 만곡면을 가지고 일측에 필터홈(711)이 절개 형성되는 프레임(710)과, 필터홈(711)에 구비되는 메시(mesh) 타입의 필터(720)를 포함하여 이루어지며, 삽입홈(291)을 통해 배출포트(240)에 필터부재(700)가 장착되면, 외관상 배출포트(240)에는 필터부재(700)의 필터(720)가 위치하게 된다.

이때, 필터부재(700)의 프레임(710) 일면에는 이탈방지용 돌출부(712)가 형성되는데, 이로 인해 필터부재(700) 조립시 필터부재(700)의 프레임(710)은 플랜지(200)의 삽입홈(291)에 압입되어 견고하게 조립되며 따라서 예기치 못한 이탈이 방지된다.

이때, 이탈방지용 돌출부(712)는 프레임(710)과 일체로 사출 성형되는 것도 가능하고, 별도의 탄성재질(예를 들어, 고무부재)로 이루어지는 것도 가능하다.

또한, 삽입홈(291) 내측에 이탈방지용 돌출부(712)와 대응되는 걸림홈(미도시)이 형성될 수도 있는데 이 경우, 삽입홈(291)에 필터부재(700) 조립시 이탈방지용 돌출부(712)는 탄성 변형되며, 이탈방지용 돌출부(712)가 걸림홈에 위치하게 되면 원래의 형태로 복원되면서 이탈방지용 돌출부(712)의 테두리가 걸림홈에 걸려 필터부재(700)의 이탈이 방지될 것이다.

한편, 구동부(400)는, 내부에 공간부를 가지고 플랜지(200)의 결합부(290) 하단에 결합되는 하우징(410)과, 하우징(410)의 공간부 내에서 스풀(300)의 하단부에 밀착 배치되는 스핀들(420)과, 스핀들(420)의 외주면에 조립되는 아마추어(430)와, 아마추어(430)를 감싸고 외주면에 코일(441)이 권선되는 보빈(440)과, 보빈(440)의 상단면과 플랜지(200)의 결합부(290) 하단면 사이에 배치되는 코어(450)와, 아마추어(430)의 하단에 코어(450)와 대향 배치되는 고정자(pole)(460)를 포함하여 구성되며, 코일(441)에 전원이 인가되면 아마추어(430)가 스핀들(420)과 함께 상향 이동하면서 스핀들(420)이 스풀(300)의 하단부를 밀어 스풀(300)을 상향 이동시키게 된다. 이때, 스핀들(420)의 하단은 코일스프링(480)에 의해 조절스크류(490)에 탄성 지지되며, 하우징(410)의 하단부에는 외부의 전원을 연결할 수 있도록 컨택트 가이드(470)가 구비된다.

100 : 솔레노이드 밸브
200 : 플랜지 210 : 안내중공부
220 : 공급포트 230 : 제어포트
240 : 배출포트 250 : 피드백포트
260 : 피드백유로 270 : 스틸필터
280 : 조립용 리브 290 : 결합부
291 : 삽입홈
300 : 스풀
400 : 구동부
500 : 스토퍼
600 : 리턴스프링
700 : 필터부재 710 : 프레임
711 : 필터홈 712 : 이탈방지용 돌출부
720 : 필터

Claims

내부에 안내중공부를 가지고, 외주면에 길이방향으로 서로 이격하여 상기 안내중공부와 연통되도록 공급포트, 제어포트, 및 배출포트가 형성되는 플랜지;
상기 안내중공부에 슬라이드 이동 가능하게 설치되는 스풀; 및
상기 플랜지의 하단에 설치되고 전류공급에 의해 상기 스풀을 슬라이드 이동시키는 구동부를 포함하며,
상기 배출포트에 필터부재가 조립되는 것을 특징으로 하는 자동변속기용 솔레노이드 밸브.
청구항 1에 있어서,
상기 플랜지의 하단 일측에 상기 배출포트와 연통되는 삽입홈이 형성되고, 상기 필터부재는 상기 삽입홈을 통해 상기 배출포트에 결합되는 것을 특징으로 하는 자동변속기용 솔레노이드 밸브.
청구항 2에 있어서, 상기 필터부재는,
원호 형태의 곡면을 가지고 일측에 필터홈이 절개 형성되는 프레임과, 상기 필터홈에 구비되는 메시(mesh) 타입의 필터를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동변속기용 솔레노이드 밸브.
청구항 3에 있어서,
상기 프레임의 일면에 이탈방지용 돌출부가 형성되는 것을 특징으로 하는 자동변속기용 솔레노이드 밸브.
청구항 4에 있어서,
상기 플랜지의 삽입홈 일측에는 상기 필터부재의 돌출부에 대응하여 걸림홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 자동변속기용 솔레노이드 밸브.