KR20130111924A - 매니폴드용 가압 ｏ-링 폴 피스 시일 - Google Patents

매니폴드용 가압 ｏ-링 폴 피스 시일 Download PDF

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KR20130111924A
KR20130111924A KR1020127030609A KR20127030609A KR20130111924A KR 20130111924 A KR20130111924 A KR 20130111924A KR 1020127030609 A KR1020127030609 A KR 1020127030609A KR 20127030609 A KR20127030609 A KR 20127030609A KR 20130111924 A KR20130111924 A KR 20130111924A
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로버트 존 보이척
로버트 앤드류 데이톤
브라이언 제임스 오닐
마크 윌리엄 힐드브랜트
다니엘 떠블유 뱀버
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이턴 코포레이션
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Abstract

조립체(10)는 매니폴드(24) 및 밸브(12)를 포함한다. 매니폴드(24)는 제 1 단부 및 제 2 단부를 갖는 보어(bore)(50)를 형성하는 부분을 갖는다. 밸브(12)는 적어도 부분적으로 매니폴드(24) 내에 배치되고, 밸브(12)는 자기장을 발생시키도록 구성된 코일(20)과, 코일(20)을 수납하도록 구성된 보빈(18)과, 보빈(18) 근처에 위치한 폴 피스(38)와, 하우징(22)을 포함한다. 폴 피스(38)는, 매니폴드(24)의 보어(50) 내로 삽입하도록 구성된 제 1 단부와, 폴 피스(38)의 제 1 단부 근처에 위치된 둘레방향 연장 홈(51)과, 둘레방향 연장 홈(51) 내에 배치되는 O-링(52)과, 둘레방향 연장 홈(51) 근처에 위치되며, 보어(50)의 제 1 단부를 형성하는 매니폴드(24)의 일부분과 보빈(18) 모두에 맞물리도록 구성되는 반경방향 외측으로 연장되는 플랜지(54)를 포함한다. 하우징(22)은 밸브(12)를 매니폴드(24)에 고정하도록 구성된 탭(56)을 포함할 수 있다.

Description

매니폴드용 가압 Ｏ-링 폴 피스 시일{PRESSURIZED O-RING POLE PIECE SEAL FOR A MANIFOLD}
본 발명은 O-링을 갖는 폴 피스를 갖춘 솔레노이드 밸브를 포함한, 솔레노이드 밸브를 갖는 조립체에 관한 것이다.
솔레노이드 밸브는 가변 밸브 리프트 기술을 이용하는 엔진 조립체의 구성요소들에 의해 사용되는 래칭 메커니즘(latching mechanism)에 오일 압력을 제공하기 위해 오일 제어 밸브로 사용될 수 있다. 따라서, 솔레노이드 밸브는 실린더 시스템에 대한 모터 오일의 유동을 제어할 수 있고, 따라서, 실린더가 엔진 조립체의 밸브 트레인에 연결되는 방법을 또한 제어할 수 있다. 오일 제어 밸브로 사용되는 솔레노이드 밸브는 공급 압력 내로 열릴 수 있다. 소정의 압력 하에서, 모터 오일은 오일 제어 밸브의 공급 포트 내로 유동할 수 있다. 탈-여기 상태에서, 오일 압력은 포핏(poppet)을 밀어내서, 오일 제어 밸브 내로의 오일 유동을 방지하도록 전기자를 이동시킬 수 있다. 여기 상태에서, 지정 전압이 코일에 인가될 수 있고, 따라서, 자기력이 발생될 수 있다. 자기력은 전기자를 이동시켜서 배출 포트를 향한 오일 유동을 밀봉시키고 오일 제어 밸브의 제어 포트 내로 오일을 유동시킬 수 있다. 오일 제어 밸브의 제어 포트로부터 유동 경로는 래시 조정기(lash adjuster)로 이어질 수 있고, 이는 특정 실린더에 대한 엔진 밸브의 래칭(latching) 및 언-래칭(unlatching)을 촉진시킬 수 있다. 오일 제어 밸브의 탈-여기 상태 중, 래칭 메커니즘에 대한 최소 압력이 유지될 수 있다. 오일 제어 밸브는 배출 포트로 열림으로써 래칭 메커니즘에 대한 오일 갤러리(gallery)의 고압 상황을 방지할 수 있다.
솔레노이드 밸브는 폴 피스(pole piece)를 포함할 수 있다. 폴 피스는 오일 공급원으로부터의 유압 통로를 밀봉시키기 위해 매니폴드 내로 삽입될 수 있다. 폴 피스는 솔레노이드 밸브의 성능을 최적화시키기 위해 (선행 측정치에 기초하여) 매니폴드의 특정 축방향 위치로 가압될 수 있다. 금속-금속 시일이 폴 피스와 매니폴드 사이에 사용될 수 있다. 어떤 환경에서는 폴 피스와 매니폴드 사이에 더욱 견고한 시일을 이용하는 것이 유리할 수도 있다. 또한, 조립체에 추가적인 변형을 가하여 제조역량(manufacturability)을 개선하는 것이 유리할 수도 있다.
매니폴드 및 밸브를 포함할 수 있는 조립체가 제공된다. 매니폴드는 제 1 단부 및 제 2 단부를 갖는 보어(bore)를 형성하는 부분을 가질 수 있다. 밸브는 적어도 부분적으로 매니폴드 내에 배치된다. 밸브는 자기장을 발생시키도록 구성된 코일과, 코일을 수납하도록 구성된 보빈과, 보빈 근처에 위치된 폴 피스와, 코일, 보빈 및 폴 피스를 수납하도록 구성된 하우징을 포함한다. 폴 피스는, 매니폴드의 보어 내로 삽입하도록 구성된 제 1 단부와, 폴 피스의 제 1 단부 근처에 위치된 둘레방향 연장 홈(circumferentially extending groove)과, 둘레방향 연장 홈 내에 배치되는 O-링과, 둘레방향 연장 홈 근처에 위치되며, 보어의 제 1 단부를 형성하는 매니폴드의 일부분과 보빈 모두에 맞물리도록 구성되는 반경방향 외측으로 연장되는 플랜지를 포함한다. O-링은 발명의 일 실시예에 따라 플루오로카본 탄성중합체를 포함할 수 있다. 하우징은 밸브를 매니폴드에 고정하도록 구성된 탭을 포함할 수 있다.
밸브는 상부 플럭스 컬렉터(top flux collector) 및 하부 플럭스 컬렉터(bottom flux collector)를 더 포함할 수 있고, 보빈 및 코일은 상부 플럭스 컬렉터와 하부 플럭스 컬렉터 사이에 배치된다. 하부 플럭스 컬렉터는 매니폴드와 함께 주조된다. 탭은 하부 플럭스 컬렉터와 맞물리도록 구성될 수 있다. 예컨대, 그리고 제한 없이, 탭은 하부 플럭스 컬렉터 위에 크림핑(crimping)될 수 있다.
보빈과 하부 플럭스 컬렉터 사이에 간극이 존재할 수 있다. 밸브는 전기자를 더 포함할 수 있고, 전기자는 적어도 부분적으로 매니폴드의 보어 내에 배치되며, 코일에 의해 자기장이 발생될 때 움직이도록 구성된다. 전기자와 폴 피스 사이에 작동 공극(working air gap)이 존재할 수 있다. 작동 공극은 약 0.90㎜ 내지 약 1.05㎜의 범위 내일 수 있다.
매니폴드는 엔진과 유체 연통되도록 구성된 공급 포트를 형성할 수 있고, 유체가 공급 포트로부터 공급 갤러리(supply gallery)로 유동하도록 구성된다. 매니폴드는 엔진과 유체 연통되도록 구성된 제어 포트를 추가로 형성할 수 있고, 유체가 공급 갤러리로부터 제어 포트로 유동하도록 구성된다. 매니폴드는 엔진과 유체 연통되도록 구성된 배출 포트를 추가로 형성할 수 있다. 매니폴드는 공급 포트 또는 공급 갤러리로부터 배출 포트로 직접 유체를 유동시키도록 구성된 바이패스 통로를 추가로 형성할 수 있다. 본 조립체는 배출 포트 내의 오일 압력을 제어하도록 구성되는 배출 레귤레이터를 더 포함할 수 있다.
폴 피스의 제 1 단부 상의 반경방향 외측으로 연장되는 플랜지의 이용은, 앞선 측정치에 기초하여 매니폴드의 축방향 위치까지 조립되어야 함에 반해, 매니폴드 상의 양의 "스톱"을 가능하게 함으로써 조립체의 제조역량을 개선할 수 있다. 폴 피스 및 정합 구성요소들은, 결과적인 작동 공극이 밸브 조립체의 기능적 임계치 내에 있도록 하는 허용 공차를 가질 수 있다. 폴 피스의 제 1 단부 상에서 O-링의 이용은, 폴 피스와 매니폴드 사이의 더욱 견고한 유압 시일을 가능하게 할 수 있다. 매니폴드의 제 1 단부 상의 O-링의 이용이, 그렇지 않을 경우, 작동 중 폴 피스가 이동하는 것(예컨대, 이탈)을 방지하기 위해 양의 수단으로 기능하는 마찰(예컨대, 폴 피스의 금속-금속 접촉부와 매니폴드 사이의 억지 끼워맞춤으로부터)을 제거할 수 있기 때문에, 폴 피스의 보유를 개선시키도록 하는 방식으로 조립체를 변형하는 것이 바람직할 수 있다. 예컨대, 코일, 보빈 및 폴 피스용 하우징이, 코일, 보빈 및 폴 피스를 제자리에 보지하도록 매니폴드와 맞물리는 위치에 놓이도록 구성될 수 있는 적어도 하나의 하우징 탭을 포함할 수 있다.
발명의 실시예는 예컨대, 첨부 도면을 참조하여, 이제부터 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 솔레노이드 밸브를 포함하는 조립체의 전면 단면도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 솔레노이드 밸브를 포함하는 조립체의 개략적 사시 단면도,
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 솔레노이드 밸브를 포함하는 조립체의 부분 전면 단면도,
도 3b는 금속-금속 시일에 따른 매니폴드 내 폴 피스의 부분 단면도,
도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 매니폴드 내 폴 피스의 부분 단면도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 솔레노이드 밸브를 포함하는 조립체의 부분 전면 단면도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 솔레노이드 밸브를 포함하는 조립체의 부분 전면 단면도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 솔레노이드 밸브를 포함하는 조립체의 단면도.
본 발명의 실시예를 이제부터 세부적으로 참조할 것이고, 그 예가 여기서 설명되고 첨부 도면에 도시된다. 발명이 실시예와 연계하여 설명될 것이지만, 발명을 이러한 실시예로 제한하고자 하는 것이 아니다. 반대로, 발명은 첨부된 청구범위에 의해 구현되는 발명의 사상 및 범위 내에 포함될 수 있는 대안, 변형예, 및 동등물을 포함하는 것으로 간주된다. 예컨대, 발명은 공동 소유의 미국 특허 출원 공개 공보 제 2010/0089347 호에 제시된 솔레노이드 밸브 모듈과 연계하여 설명되는 요소들을 포함할 수 있고, 그 내용은 본 발명에 참고자료로 포함된다.
이제 도 1을 참조하면, 솔레노이드 밸브(12)를 포함하는 조립체(10)가 일반적으로 도시된다. 조립체(10)는 발명의 일 실시예에 따라 엔진 상에 또는 엔진 내에 설치될 수 있다. 조립체(10)는 엔진 밸브 시스템의 요소들을 작동 및/또는 중지시키는 데 사용될 수 있는 압력 하에서 오일을 제어하는 데 사용되는 유압 제어 시스템과 함께 사용될 수 있으나, 조립체(10)가 다른 실시예에서 다양한 다른 시스템과 연계하여 사용될 수도 있다. 조립체가 하나의 솔레노이드 밸브(12)를 포함하는 것으로 설명되지만, 조립체(10)가 발명의 다른 실시예에 따라 2개 이상의 솔레노이드 밸브를 포함할 수도 있다. 예컨대, 일반적으로 도시되는 바와 같이, 조립체(10)는 2개 이상의 솔레노이드 밸브를 포함할 수 있다. 복수의 솔레노이드 밸브를 포함하는 발명의 실시예에서, 복수의 솔레노이드 밸브의 각각의 구조 및 기능은 일반적으로 동일할 수 있다.
특히 이제 도 1 및 도 2를 참조하면, 솔레노이드 밸브(12)는 솔레노이드부(14) 및 밸브 본체(16)를 포함할 수 있다. 솔레노이드부(14) 및 밸브 본체(16)는 해당 분야에서 공지된 바와 같이 유체 제어를 제공하도록 전형적인 방식으로 작동할 수 있다. 솔레노이드 밸브(12)의 솔레노이드부(14)는 도 2에 가장 잘 나타나듯이 보빈(bobbin)(18)을 포함할 수 있다. 보빈(18)은 코일(20)을 수납하도록 구성될 수 있다. 코일(20)은 솔레노이드 밸브(12)에 동력을 공급하도록 구성될 수 있다. 특히, 코일(20)은 자기장을 발생시키도록 구성될 수 있다. 솔레노이드 밸브(12)는 하우징(22)을 또한 포함할 수 있다. 하우징(22)은 솔레노이드 밸브(12)의 솔레노이드부(14)의 보빈(18), 코일(20) 및 다른 요소들을 수납하도록 구성될 수 있다.
이제 도 1 내지 도 4를 참조하면, 조립체(10)는 매니폴드(24)를 더 포함할 수 있다. 매니폴드(24)는 솔레노이드부(12)의 밸브 본체(16)를 수납하도록 구성될 수 있다. 하우징(22) 및 매니폴드(24)는 서로 연결될 수 있다. 매니폴드(24)는 복수의 부착 개구를 형성할 수 있고, 복수의 패스너(fasteners)(26)는 조립체(10)를 엔진(도시되지 않음)에 고정하기 위해 복수의 부착 개구를 통해 연장될 수 있다. 엔진 및 조립체의 구조에 따라 임의의 개수의 부착 개구 및 패스너가 존재할 수 있다.
이제 특히 도 2를 참조하면, 매니폴드(24)는 공급 포트(28), 제어 포트(30) 및 배출 포트(32)를 또한 형성할 수 있다. 대응하는 포트들이 엔진 내에 형성되어 유체를 조립체(10)로부터 엔진 내 요구되는 위치(예컨대, 밸브 리프터, 래시 조정기 등과 같은 다양한 요소)로 지향시킬 수 있다. 공급 포트(28)는 공급 갤러리(34)로 연장될 수 있고, 공급 갤러리(34)는 솔레노이드 밸브(12)에 대한 공급 갤러리(34)이다. 공급 갤러리(34)는 복수의 솔레노이드 밸브를 포함하는 실시예에서 공통적인 공급 갤러리일 수 있다. 공급 갤러리(34) 내의 압력은 복수의 솔레노이드 밸브를 포함하는 실시예에서 복수의 솔레노이드 밸브의 독립적 작동을 유지하기에 충분할 수 있다.
솔레노이드 밸브(12)는 상부 플럭스 컬렉터(36), 폴 피스(38), 하부 플럭스 컬렉터(40) 및 전기자(42)에 의해 형성되는 플럭스 회로를 가질 수 있다. 전기자(42)는 전기자 공동(43) 내에 배치될 수 있다. 전기자(42)는 코일(20)에 의해 자기장이 발생될 때 이동하도록 구성될 수 있다. 상부 플럭스 컬렉터(36), 폴 피스(38), 하부 플럭스 컬렉터(40) 및 전기자(42)는 하우징(22) 내에서 조립될 수 있다. 폴 피스(38)의 기하학적 구조는 자속을 전달하기에 최적화될 수 있다. 보빈(18)과 하부 플럭스 컬렉터(40) 사이의 간극(G)은 예컨대, 발명의 일 실시예에서, 약 0.20㎜일 수 있다. 간극(G)은 발명의 일 실시예에서 적어도 0.20㎜일 수 있다. 따라서, 간극(G)은 발명의 다른 실시예에 따라 변할 수 있다. 여기에서 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이, 간극(G)은, 보빈(18)의 조립체(10) 내로의 삽입 시에 보빈(18)이 플럭스 컬렉터(40)보다는 폴 피스(38)의 플랜지(54)와 맞물리는 것을 보장하도록 구성될 수 있다. 코일(20)을 여기 또는 탈-여기시킴으로써, 플럭스가 전기자(42)에 작용하여 밸브 본체(16) 내에서 밸브 스템(44)을 시프트시킬 수도 있다. 발명의 일 실시예에 따르면, 전기자(42)와 폴 피스(38) 사이의 작동 공극(WAG)은 예컨대, 약 0.80㎜ 내지 약 1.10㎜의 범위 내에 있을 수 있다. 이러한 특정 범위의 작동 공극(WAG)이 상세하게 설명되지만, 작동 공극(WAG)은 발명의 다른 실시예에 따라 더 클 수도, 또는 더 작을 수도 있다.
오일은 공급 포트(28)를 통해 조립체(10)로 유입되어 공급 갤러리(34)를 통해 유동할 수 있다. 솔레노이드 밸브(12)가 소정 위치로 이동할 때(예컨대, 코일(20)이 여기되고 전기자(42)가 폴 피스(38)를 향해 이동할 때), 오일은 공급 갤러리(34)로부터 제어 포트(30)로 유동할 수 있고 배출 포트(32)가 닫힐 수 있다. 솔레노이드 밸브(12)의 작동은 제어 포트(30) 내의 압력을 변화시킬 수 있다. 오일은 또한 다양한 엔진 구성요소로 유동할 수 있다. 솔레노이드 밸브(12)는 바이패스 통로(46)를 또한 포함할 수 있다. 바이패스 통로(46)는 오일 유동의 일부분을 공급 포트(28) 또는 공급 갤러리(34)로부터 배출 포트(32)로 직접 유동시키도록 구성될 수 있다. 바이패스 통로(46)는 솔레노이드 하우징(24)에 의해 형성될 수 있고, 솔레노이드 밸브(12)의 효율적 작동을 돕도록 구성될 수 있다. 솔레노이드 밸브(12)가 여기될 때, 조립체(10)는 로우 리프트 모드(low lift mode)에 놓일 수 있다. 공급 갤러리(34)에 대한 공급 압력이 닫힐 수 있다. 바이패스 통로(46)를 통해 공급 갤러리(34)에서 작은 크기의 압력이 유지될 수 있다. 솔레노이드 밸브(12)가 탈-여기될 때, 조립체(10)는 하이 리프트 모드(high lift mode)에 놓일 수 있다. 통제되는 공급 압력이 공급 갤러리(34)에 공급된다. 코일(20)이 탈-여기될 때, 전기자(42)는 작동 공극에 의해 폴 피스(38)로부터 분리된다.
도 1을 다시 참조하면, 배출 레귤레이터(48)는 배출 포트(32) 내의 오일의 압력을 제어하도록 구성될 수 있다. 공급 포트(28)로부터의 오일은 바이패스 통로(46)를 통해 배출 포트(32) 내로 배출될 수 있다. 배출 레귤레이터(48)는 배출 포트(32) 내 오일의 압력을 제어하도록 압력 릴리프 밸브로 작동하도록 구성될 수 있다. 추가적으로, 코일(20)이 탈-여기될 때, 배출 포트(32)로부터의 오일이 다시 제어 포트(30)를 통해 유동하여 다양한 엔진 구성요소에 공급될 수 있다.
발명의 일 실시예에 따르면, 폴 피스(38)의 적어도 일부분(예컨대, 제 1 단부)은 매니폴드(24) 내의 보어(bore)(50) 내로 삽입되도록 구성될 수 있다. 따라서, 매니폴드(24)의 적어도 일부분은 보어(50)를 형성할 수 있다. 보어(50)는 제 1 단부 및 제 2 대향 단부를 가질 수 있다. 폴 피스(38)와 매니폴드(24) 사이의 억지/틈새 끼워맞춤은, 발명의 일 실시예에 따라, 예컨대, 약 0.04㎜ 내지 약 0.16㎜의 범위 내에 놓일 수 있다. 폴 피스(38)와 매니폴드(24) 사이의 이러한 특정 범위의 억지/틈새 끼워맞춤이 세부적으로 언급되지만, 폴 피스(38)와 매니폴드(24) 사이의 억지/틈새 끼워맞춤은 발명의 다른 실시예에 따라 더 클 수도, 또는 더 작을 수도 있다.
폴 피스(38)의 제 1 단부는 홈(51)을 포함할 수 있다. 홈(51)은 폴 피스(38)의 제 1 단부의 주위로 둘레방향으로 연장될 수 있다. 둘레방향으로 연장되는 홈(51) 내에 O-링(52)이 배치될 수 있다. O-링(52)은 매니폴드(24) 내 보어(50)의 일 측부와 맞물리도록 구성될 수 있다. 예컨대, 그리고 제한 없이, O-링(52)은 VITON®의 브랜드명으로 DuPont사에서 판매하고 있는 것과 같은 플루오로카본 탄성중합체 O-링을 포함할 수 있다. 플루오로카본 탄성중합체가 발명의 일 실시예에서 상세하게 언급되지만, O-링은 발명의 다양한 다른 실시예에 따라, 임의의 개수의 다른 다양한 물질 또는 다른 기형성된 패키징을 포함할 수 있다. 발명의 일 실시예에 따르면, O-링은 약 23-40%의 스퀴즈(squeeze)를 가질 수 있다. O-링 스퀴즈에 대한 이러한 특정한 범위가 언급되지만, O-링 스퀴즈의 퍼센티지는 발명의 다른 실시예에 따라 더 클 수도, 또는 더 작을 수도 있다. O-링(52)은 폴 피스(38)와 매니폴드(24) 사이에 견고한 유압 시일을 제공하도록 구성될 수 있다. O-링(52)은 도 3b에 일반적으로 도시되는 금속-금속 시일을 갖는 설계에 비해 폴 피스(38)와 매니폴드(24) 사이에 개선된 시일을 제공할 수 있다.
폴 피스(38)는 보빈(18) 근처에 위치할 수 있다. 폴 피스(38)는 반경방향 외측으로 연장되는 플랜지(54)를 더 포함할 수 있다. 플랜지(54)는 발명의 일 실시예에 따라 홈(51) 근처에 위치할 수 있다. 플랜지(54)는 보어(50)의 제 1 단부를 형성하는 매니폴드(24)의 일부분과 보빈(18)에 모두 맞물리도록 구성될 수 있다. 특히, 보빈(18)이 조립체(10) 내로 삽입됨에 따라, 보빈(18)의 적어도 일부분이 하부 플럭스 컬렉터(40)와 맞물리기보다는 플랜지(54)와 맞물릴 수 있다. 플랜지(54)는 매니폴드(24) 상에서 양의 "스톱"(stop)까지 폴 피스(38)의 조립(10)을 가능하게 함으로써 제조역량을 개선하도록 구성될 수 있다(즉, 앞서 획득한 측정치에 기초하여 지정된 축방향 위치까지의 조립을 요하지 않음).
이제 도 1, 2, 5를 참조하면, 특히, 하우징(22)은 탭(56)을 포함할 수 있다. 탭(56)은 매니폴드(24)와 함께 주조된 하부 플럭스 컬렉터(40)와 맞물리도록 구성될 수 있다. 특히, 탭(56)은 밸브 조립체(10)를 매니폴드(24)에 연결시키도록 매니폴드(24)와 함께 주조된 하부 플럭스 컬렉터(40)와 맞물리는 위치에 놓이도록(예컨대, 구부러져 크림핑되도록) 구성될 수 있다. 따라서, 탭(56)은, 코일(20), 보빈(18), 및 폴 피스(38)를 제 자리에 보지시키고 폴 피스(38)의 움직임을 일반적으로 방지하도록 구성될 수 있다. 폴 피스(38), 매니폴드(24), 및 전기자(42)의 구조 및 치수는 지정된 자기 공극(가령, 작동 공극(WAG))을 유지시키도록, 그리고, 솔레노이드 밸브(12)의 응답 시간 및 성능을 최적화시키도록 구성된다. 폴 피스(38)와 전기자(42) 사이의 자기 공극(예컨대, 작동 공극(WAG))은 자기적 강도를 부여하는 데 이용될 수 있다. 발명의 조립체(10)의 구조는 다양한 구성요소 및 조립체(10)를 제작하기 위한 저렴한 해법을 제공할 수 있다. 발명의 조립체(10)는 최소한의 보정 위치 변화만으로, 예컨대, 적어도 3백만 사이클의 견고성을 또한 제공할 수 있다.
이제 도 6을 참조하면, 조립체(10)와 함께 사용하기 위한 솔레노이드 밸브(112)의 다른 실시예가 일반적으로 도시된다. 솔레노이드 밸브(112)는 다음의 변형예를 제외하곤 앞서 설명한 솔레노이드 밸브(12)와 실질적으로 동일할 수 있다. 특히, 자기 폴 피스(38)의 일 단부(60)는 감소한 직경을 가질 수 있다. 자기 폴 피스(38)의 단부(60)의 감소 직경부는 상부 플럭스 컬렉터(36)를 수용하도록 구성되는 숄더(62)를 형성할 수 있다. 따라서, 상부 플럭스 컬렉터(36)는, 폴 피스(38)의 위치 유지를 돕고 일반적으로 폴 피스(38)의 움직임을 방지하는 데 사용될 수 있다. 하우징은 탭(56)을 포함할 수 있다. 발명의 본 실시예에 따르면, 탭(56)은 상부 플럭스 컬렉터(36)와 맞물리도록 구성될 수 있다. 특히, 탭(56)은 밸브 조립체를 매니폴드에 연결하도록 상부 플럭스 컬렉터(36)와 맞물리는 위치에 놓이도록(예컨대, 구부러지고 크림핑되도록) 구성될 수 있다. 추가적으로, 보빈(18)의 적어도 일부분은, 보빈(18)과 하부 플럭스 컬렉터(40) 사이에 간극이 존재하지 못하도록, 하부 플럭스 컬렉터(40)와 맞물릴 수도 있다. 보빈(18)은 폴 피스(38)의 플랜지(54)와 맞물리지 않음으로써, 보빈(18)이 조립체의 나머지로부터 이격될 수 있게 하는 반면에, 조립체의 나머지 및 전기자(42)에 대해 폴 피스(18)의 위치를 유지하도록 할 수도 있다. 폴 피스(38)의 구조 및 치수는, 지정된 공극(예컨대, 작동 공극(WAG))을 유지시키고 솔레노이드 밸브(112)의 응답 시간 및 성능을 최적화시키도록 구성된다.
본 발명의 구체적 실시예들에 대한 앞서의 설명은 도해 및 설명을 위해서 제시되었다. 발명을 개시되는 정밀한 형태로 제한하고자 하는 것이 아니며, 위 가르침에 비추어 다양한 변형예 및 변화가 가능하다. 발명의 원리 및 그 실제적 응용예를 설명하기 위해 실시예들이 선택되고 설명되었으며, 따라서, 고려되는 특정 용도에 적합한 다양한 변형예들을 갖는 발명 및 다양한 실시예들을 당 업자가 이용할 수 있게 한다. 발명은 전술한 명세서에서 세부적으로 설명되었으며, 명세서를 읽고 이해하면서 발명의 다양한 대안 및 변형예가 명백해질 것이다. 첨부된 청구범위의 범위 내에 있는 한, 모든 이러한 대안 및 변형예들이 발명에 포함된다고 간주된다. 발명의 범위는 여기 첨부된 청구범위 및 그 동등물에 의해 형성될 수 있다.

Claims (16)

  1. 조립체(10)에 있어서,
    제 1 단부 및 제 2 단부를 갖는 보어(50)를 형성하는 부분을 구비한 매니폴드(24), 및
    상기 매니폴드(24) 내에 적어도 부분적으로 배치되는 밸브(12)를 포함하고,
    상기 밸브(12)는,
    자기장을 발생시키도록 구성된 코일(20),
    상기 코일(20)을 수납하도록 구성된 보빈(18),
    상기 보빈(18) 근처에 위치된 폴 피스(38)로서, ① 상기 매니폴드(24)의 상기 보어(50) 내로 삽입하도록 구성된 제 1 단부와, ② 상기 폴 피스(38)의 상기 제 1 단부 근처에 위치된 둘레방향 연장 홈(51)과, ③ 상기 둘레방향 연장 홈(51) 내에 배치되는 O-링(52)과, ④ 상기 둘레방향 연장 홈(51) 근처에 위치되며, 상기 보어(50)의 상기 제 1 단부를 형성하는 상기 매니폴드(24)의 일부분과 상기 보빈(18)에 모두 맞물리도록 구성된 반경방향 외측으로 연장되는 플랜지(54)를 포함하는, 상기 폴 피스(38), 및
    상기 코일(20), 상기 보빈(18) 및 상기 폴 피스(38)를 수납하도록 구성된 하우징(22)을 포함하며,
    상기 하우징(22)은 상기 밸브(12)를 상기 매니폴드(24)에 고정하도록 구성된 탭(56)을 포함하는
    조립체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 밸브(12)는 상부 플럭스 컬렉터(36) 및 하부 플럭스 컬렉터(40)를 더 포함하고,
    상기 보빈(18) 및 상기 코일(20)은 상기 상부 플럭스 컬렉터(36)와 상기 하부 플럭스 컬렉터(40) 사이에 배치되는
    조립체.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 보빈(18)과 상기 하부 플럭스 컬렉터(40) 사이에 간극이 존재하는
    조립체.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 밸브(12)는 전기자(42)를 더 포함하고,
    상기 전기자(42)는 적어도 부분적으로 상기 매니폴드(24)의 상기 보어(50) 내에 배치되며, 상기 전기자(42)는 상기 코일(20)에 의해 자기장이 발생될 때 움직이도록 구성되는
    조립체.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 전기자(42)와 상기 폴 피스(38) 사이에 작동 공극(working air gap)이 존재하는
    조립체.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 작동 공극은 약 0.80㎜ 내지 약 1.10㎜의 범위 내인
    조립체.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 매니폴드(24)는 엔진과 유체 연통되도록 구성된 공급 포트(28)를 형성하고, 유체가 상기 공급 포트(28)로부터 공급 갤러리(34)로 유동하도록 구성되는
    조립체.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 매니폴드(24)는 엔진과 유체 연통되도록 구성된 제어 포트(30)를 더 형성하고, 유체가 상기 공급 갤러리(34)로부터 상기 제어 포트(30)로 유동하도록 구성되는
    조립체.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 매니폴드(24)는 엔진과 유체 연통되도록 구성된 배출 포트(32)를 추가로 형성하는
    조립체.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 매니폴드(24)는 상기 공급 포트(28) 또는 상기 공급 갤러리(34)로부터 상기 배출 포트(32)로 직접 유체를 유동시키도록 구성된 바이패스 통로(46)를 추가로 형성하는
    조립체.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 배출 포트(32) 내의 오일 압력을 제어하도록 구성된 배출 레귤레이터(48)를 더 포함하는
    조립체.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 O-링(52)은 플루오로카본 탄성중합체를 포함하는
    조립체.
  13. 제 2 항에 있어서,
    상기 탭(56)은 상기 하부 플럭스 컬렉터(40)와 맞물리도록 구성되는
    조립체.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 하부 플럭스 컬렉터(40)는 상기 매니폴드(24)와 함께 주조되는
    조립체.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 탭(56)은 상기 하부 플럭스 컬렉터(40) 위에 크림핑(crimping)되는
    조립체.
  16. 조립체(10)에 있어서,
    제 1 단부 및 제 2 단부를 갖는 보어(50)를 형성하는 부분을 구비한 매니폴드(24), 및
    상기 매니폴드(24) 내에 적어도 부분적으로 배치되는 밸브(12)를 포함하고,
    상기 밸브(12)는,
    자기장을 발생시키도록 구성된 코일(20),
    상기 코일(20)을 수납하도록 구성된 보빈(18),
    상기 보빈(18) 근처에 위치된 폴 피스(38)로서, ① 상기 매니폴드(24)의 상기 보어(50) 내로 삽입하도록 구성된 제 1 단부와, ② 상기 폴 피스의 상기 제 1 단부 근처에 위치된 둘레방향 연장 홈(51)과, ③ 상기 둘레방향 연장 홈(51) 내에 배치되는 O-링(52)과, ④ 상기 둘레방향 연장 홈(51) 근처에 위치되며, 상기 보어(50)의 상기 제 1 단부를 형성하는 상기 매니폴드(24)의 일부분과 상기 보빈(18)에 모두 맞물리도록 구성된 반경방향 외측으로 연장되는 플랜지(54)와, ⑤ 상부 플럭스 컬렉터(36)와, ⑥ 상기 상부 플럭스 컬렉터(36)와의 사이에는 상기 코일(20) 및 상기 보빈(18)이 배치되고, 상기 보빈(18)과의 사이에는 간극이 존재하는 하부 플럭스 컬렉터(40)와, ⑦ 상기 매니폴드(24)의 상기 보어(50) 내에 적어도 부분적으로 배치되고, 상기 코일(20)에 의해 자기장이 발생될 때 움직이도록 구성되는 전기자(42)를 포함하는, 상기 폴 피스(38), 및
    상기 코일(20), 상기 보빈(18) 및 상기 폴 피스(38)를 수납하도록 구성된 하우징(22)을 포함하며,
    상기 하우징(22)은 상기 밸브(12)를 상기 매니폴드(24)에 고정하도록 상기 하부 플럭스 컬렉터(40) 위에 크림핑된 탭(56)을 포함하는
    조립체.
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