KR20140032727A - 부착형 솔레노이드밸브 - Google Patents

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KR20140032727A
KR20140032727A KR1020120099381A KR20120099381A KR20140032727A KR 20140032727 A KR20140032727 A KR 20140032727A KR 1020120099381 A KR1020120099381 A KR 1020120099381A KR 20120099381 A KR20120099381 A KR 20120099381A KR 20140032727 A KR20140032727 A KR 20140032727A
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Abstract

본 발명은 엔진과 같은 외부기기에 부착되어 전자기력에 의해 작동하는 부착형 솔레노이드밸브에 관한 것으로, 중공체의 플라스틱 하우징; 상기 하우징에 내장되어 전자기력을 제공하는 솔레노이드; 상기 솔레노이드의 전자기력에 의해 상기 하우징의 내부에서 작동하는 밸브부재; 및 상기 하우징의 일부분에 일체적으로 마련되어 상기 하우징을 상기 외부기기에 탈착가능하게 부착하는 커플러;를 포함하며, 상기 커플러는, 상기 하우징의 일측에 돌출형성되는 블록; 상기 블록에 인서트상태로 고정되어 상기 하우징의 일측으로 돌출되는 고정볼트; 상기 고정볼트에 일측이 관통상태로 걸리고, 상기 외부기기에 타측이 고정되는 고정브래킷; 및 상기 고정볼트에 체결되면서 상기 고정브래킷을 상기 고정볼트에 밀착상태로 고정하는 고정너트;를 포함한다. 본 발명은, 하우징이 커플러에 의해 외부기기에 착탈가능하게 고정될 수 있으며, 특히 커플러를 구성하는 고정볼트의 일부분이 하우징과 동일체를 이루는 블록에 인서트상태로 고정됨에 따라 고정볼트의 유동이 방지되므로 하우징이 견고하게 고정될 수 있다.

Description

부착형 솔레노이드밸브{PNEUMATIC SOLENOID VALVE}
본 발명은 솔레노이드 밸브에 관한 것으로 더욱 상세하게는, 차량과 같은 외부기기에 설치되어 전자기력에 의해 작동하면서 공압을 개폐하는 부착형 솔레노이드 밸브에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 엔진은 동력성능향상을 위한 각종 가변장치들이 마련되며, 이러한 가변장치들은 진공부압을 통해 작동하는 액츄에이터에 의해 구동되며, 액츄에이터는 엔진에서 발생하는 진공부압을 공급하는 솔레노이드밸브에 의해 작동한다. 즉, 솔레노이드 밸브는 엔진에서 발생하는 진공부압을 액츄에이터에 인가 또는 차단하는 부재이다.
선행기술의 솔레노이드 밸브로는 본 출원인에 의해 특허등록된 대한민국 등록특허 제10-1142972호에 개시된 공압용 솔레노이드 밸브가 있다.
선행기술의 솔레노이드 밸브는 도 1에 도시된 바와 같이 솔레노이드(10), 몰드(10), 진공포트(30), 대기압포트(40), 배출포트(50), 밸브부재(60), 대기압가이더(70) 및 볼트패스너(80)로 구성된다.
선행기술의 솔레노이드 밸브는 몰드(20)에 내장된 밸브부재(60)가 솔레노이드(10)의 전자기력에 의해 승강하면서 진공포트(30)나 대기압포트(40)를 개폐하며, 액츄에이터에 연결되는 배출포트(50)를 통해 진공압이나 대기압을 배출함으로써 액츄에이터를 작동시키는 구성이다.
이러한 선행기술의 솔레노이드 밸브는 볼트패스너(80)에 의해 엔진에 고정된다. 볼트패스너(80)는 도 2에 도시된 바와 같이 볼트(BT)와 체결되는 너트(81), 몰드(20)에 동일체로 마련된 너트홀더(83) 및 너트(81)와 함께 너트홀더(83)에 삽입되는 보강클립(85)으로 구성된다. 즉, 몰드(20)는 도 1에 도시된 바와 같이 너트(81)에 볼트(BT)가 체결됨에 따라 엔진에 고정되는 브래킷(95)에 고정된다.
그런데, 너트(81)는 몰드(20)에 일체적으로 고정됨이 없이 보강클립(85)에 의해 너트홀더(83)에 삽입된 상태로 결합됨에 따라 엔진의 진동에 의해 너트홀더(83)에서 유동할 우려가 있으며, 나아가 볼트(BT)와 분리될 우려가 있다.
또한, 몰드(20)는 도 1에 도시된 바와 같이 금속재의 보강클립(85)을 통해 브래킷(95)에 밀착되므로 엔진의 열기가 브래킷(95)을 통해 직접 전달되어 열수축이 발생할 우려가 있으며, 이와 같은 열수축에 의해 너트(81)가 유동하면서 볼트(BT)에서 풀릴 우려가 있다.
KR 10-1142972 B1
본 발명은 상기와 같은 선행기술의 단점을 개선하기 위하여 창출된 것으로, 솔레노이드 및 밸브부재가 내장된 하우징이 엔진과 같은 외부기기에 착탈가능하게 고정될 수 있으며, 특히 고정부재의 일부분이 하우징에 일체적으로 인서트된 부착형 솔레노이드 밸브를 제공하기 위함이 그 목적이다.
또한, 브래킷에 의해 외부기기에 고정되는 하우징이 브래킷과 이격된 상태로 고정함으로써 외부기기의 열기가 하우징에 직접 전달되지 않는 부착형 솔레노이드 밸브를 제공하기 위함이 다른 목적이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 부착형 솔레노이드 밸브는, 외부기기에 부착되어 전자기력에 의해 작동하는 부착형 솔레노이드밸브에 있어서, 중공체의 플라스틱 하우징; 상기 하우징에 내장되어 전자기력을 제공하는 솔레노이드; 상기 솔레노이드의 전자기력에 의해 상기 하우징의 내부에서 작동하는 밸브부재; 및 상기 하우징의 일부분에 일체적으로 마련되어 상기 하우징을 상기 외부기기에 탈착가능하게 부착하는 커플러;를 포함하며, 상기 커플러는, 상기 하우징의 일측에 돌출형성되는 블록; 상기 블록에 인서트상태로 고정되어 상기 하우징의 일측으로 돌출되는 고정볼트; 상기 고정볼트에 일측이 관통상태로 걸리고, 상기 외부기기에 타측이 고정되는 고정브래킷; 및 상기 고정볼트에 체결되면서 상기 고정브래킷을 상기 고정볼트에 밀착상태로 고정하는 고정너트;를 포함한다.
상기 고정볼트는 예컨대, 상기 블록에 일체적으로 인서트되는 헤드; 및 상기 헤드에 동일체로 연장되어 상기 고정브래킷을 관통하여 상기 고정너트와 체결되는 나사부;를 포함하며, 상기 헤드는 상기 블록의 표면으로 일부분이 돌출된 상태로 고정되어 상기 고정브래킷에 밀착되는 것을 특징으로 한다.
상기 헤드는 예컨대, 상기 나사부보다 큰 직경으로 형성되어 상기 블록에 인서트되며, 외주면의 적어도 일부분에 톱니형태의 세레이션이 형성되어 상기 나사부의 회전을 방지하는 헤드축; 및 상기 헤드축에 동일체로 마련되고, 상기 헤드축보다 큰 직경으로 형성되어 상기 블록에 걸린상태로 인서트되는 플랜지;를 포함하여 구성할 수 있다.
전술한 바와 같은 본 발명에 따른 부착형 솔레노이드 밸브는, 하우징이 커플러에 의해 외부기기에 착탈가능하게 고정될 수 있으며, 특히 커플러를 구성하는 고정볼트의 일부분이 하우징과 동일체를 이루는 블록에 인서트상태로 고정됨에 따라 제조가 용이하고, 구성이 단순하여 종래의 너트나 클립의 조립과 같은 공정이 생략될 수 있다.
또한, 고정볼트를 구성하는 헤드의 일부분이 블록의 표면으로 돌출되어 고정브래킷과 밀착됨에 따라 블록이 고정브래킷과 이격상태로 고정되므로, 외부기기의 열기가 블록으로 직접 전달되는 것이 방지되어 블록 및 하우징의 열수축이 방지될 수 있다.
더욱이, 금속재의 고정브래킷이 금속재의 고정볼트의 헤드부분에만 밀착되므로 고정너트의 조임에 의한 블록의 파손이 방지될 수 있으며, 나아가 고정너트를 더욱 강하게 조일 수 있다.
그리고, 고정볼트의 헤드에 세레이션이 마련됨에 따라 나사부의 회전이 방지될 수 있으며, 헤드에 플랜지가 마련됨에 따라 나사부의 축방향 유동이 방지되므로 고정볼트가 블록에 견고하게 인서트될 수 있다.
도 1은 선행기술에 따른 부착형 솔레노이드 밸브를 나타내는 종단면도.
도 2는 도 1에 도시된 솔레노이드 밸브를 나타내는 분해사시도.
도 3은 본 발명에 따른 부착형 솔레노이드 밸브를 나타내는 분해사시도.
도 4는 도 3에 도시된 부착형 솔레노이드 밸브를 나타내는 종단면도.
도 5는 도 3에 도시된 블록을 절개하여 나타내는 단면사시도.
이하에서 첨부 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대해서 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지의 범용적인 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
본 발명에 따른 부착형 솔레노이드 밸브는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 하우징(10), 솔레노이드(20), 밸브부재(30) 및 커플러(40)를 포함하여 구성된다.
하우징(10)은 엔진과 같은 내연기관에 일측이 연결되고, 미도시된 액츄에이터에 타측이 연결되어 엔진에서 발생하는 진공압을 액츄에이터에 연통시키는 부재로써, 도 4에 도시된 바와 같이 중공체로 형성된다.
이러한 하우징(10)은 예컨대, 진공압이 유입되는 진공포트(11)가 일측에 마련되고, 대기압이 유입되는 대기압포트(13)가 타측에 마련되며, 진공포트(11) 및 대기압포트(13)와 연통되어 진공압이나 대기압(13)을 배출하는 배출포트(15)가 마련될 수 있다. 즉, 진공포트(11)와 대기압포트(13) 및 배출포트(15)는 서로 연통된다.
이렇게 구성될 경우, 하우징(10)은 진공포트(11)를 통해 엔진의 흡기매니폴드에 연결되어 진공압이 유입되며, 배출포트(15)를 통해 액츄에이터에 연결되어 진공압이나 대기압을 공급한다.
한편, 하우징(10)은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 터미널(10a)이 마련되어 후술되는 솔레노이드(20)로 전원이 인가된다.
솔레노이드(20)는 도 4에 도시된 바와 같이 하우징(10)에 내장되어 전자기력을 제공하는 구성요소로써, 보빈(21)과 코일(23) 및 중공관(25)을 포함한다.
보빈(21)은 내부가 중공된 금속재로 형성되며, 코일(23)은 보빈(21)에 와인딩되어 전술한 터미널(10a)에서 인가되는 전원에 의해 보빈(21)의 내부에 전자기력을 생성한다. 그리고, 중공관(25)은 보빈(21)의 내측에 삽입되어 전술한 대기압포트(13)와 연통하며, 코일(13)에 의해 자화되어 자기회로를 형성한다.
밸브부재(30)는 도 4에 도시된 바와 같이 솔레노이드(20)의 전자기력에 의해 이동하면서 전술한 진공포트(11)나 대기압포트(13)를 교번적으로 개폐하는 부재로써, 예컨대 플런저(31) 및 탄성체(33)를 포함하여 구성될 수 있다.
플런저(31)는 도 4에 도시된 바와 같이 금속재의 캡형태로 형성되고 중앙에 피스톤(31a)이 마련되며, 솔레노이드(20)의 전자기력에 의해 보빈(21)의 내측을 이동하면서 피스톤(31a)의 양단부를 통해 진공포트(11) 및 중공관(25)을 교번적으로 개폐한다.
탄성체(63)는 도 4에 도시된 바와 같이 플런저(61)를 탄력적으로 지지한다.
즉, 플런저(31)는 솔레노이드(20)의 전자기력에 의해 상승하여 진공포트(11)와 배출포트(13)를 연통시키며, 솔레노이드(20)의 전자기력이 해제됨에 따라 탄성체(63)에 의해 하강하여 중공관(25)을 통해 대기압포트(13)와 배출포트(15)를 연통시킨다.
따라서, 배출포트(15)는 솔레노이드(20)에 의한 플런저(31)의 이동에 의해 진공포트(11)의 진공압을 배출하거나 대기압포트(13)의 대기압을 액츄에이터로 배출한다.
한편, 하우징(10)은 도 4에 도시된 바와 같이 대기압포트(15)와 중공관(25)의 사이에 필터(FT)가 내장되어 대기압포트(15)로 유입된 외기를 필터링한다.
커플러(40)는 하우징(10)을 엔진의 프레임과 같은 외부기기에 탈착가능하게 고정하는 구성요소로써, 예컨대 도 3에 도시된 바와 같이 블록(410), 고정볼트(420), 고정브래킷(430) 및 고정너트(440)를 포함하여 구성할 수 있다.
블록(410)은 도 3에 도시된 바와 같이 하우징(10)의 일측에 동일체를 이루면서 돌출형성된다.
고정볼트(420)는 도 4에 도시된 바와 같이 블록(410)에 인서트상태로 고정되어 하우징(10)의 일측으로 돌출된다.
고정브래킷(430)은 도 3에 도시된 바와 같이 금속판으로 형성되어 고정볼트(420)에 일측이 관통상태로 걸리고, 외부기기에 타측이 고정되어 하우징(10)을 외부기기에 연결한다.
고정너트(440)는 도 4에 도시된 바와 같이 고정볼트(420)에 체결되면서 고정볼트(420)를 고정브래킷(430)에 밀착상태로 고정한다.
한편, 전술한 고정볼트(420)는 도 4에 도시된 바와 같이 블록(410)에 인서트되는 헤드(421) 및 헤드(421)에 동일체로 연장되어 고정너트(440)에 체결되는 나사부(423)로 구성되며, 확대 도시된 바와 같이 헤드(421)의 일부분이 블록(410)의 표면으로 돌출된 상태로 인서트되어 고정브래킷(430)에 밀착된다.
즉, 헤드(421)는 일부분이 돌출된 상태로 고정브래킷(430)에 밀착됨에 따라 블록(410)의 표면을 고정브래킷(430)과 이격시킨다.
따라서, 블록(410)은 고정브래킷(430)을 통한 엔진열의 직접 전달이 방지되므로 열수축이 발생하지 않으며, 이에 따라 블록(410)의 열수축에 의한 고정볼트(420)의 유동이 방지되므로 고정너트(440)가 고정볼트(420)에서 풀리지 않는다.
또한, 하우징(10)은 금속재의 고정브래킷(430)이 금속재의 헤드(421)와 밀착됨에 따라 고정너트(440)에 의해 강하게 조여져도 체결력에 의해 파손되지 않는다.
다른 한편, 고정볼트(420)의 헤드(421)는 도 5에 도시된 바와 같이 헤드축(421a) 및 플랜지(421b)로 구성할 수 있다.
헤드축(421a)은 도 5에 도시된 바와 같이 나사부(423)보다 큰 직경으로 형성되어 블록(410)에 인서트되며, 외주면의 일부분에 톱니형태의 세레이션(421c)이 형성됨에 따라 나사부(423)의 회전을 방지한다.
이러한 헤드축(421a)은 후술되는 플랜지(421b)와 직교상태로 정밀하게 가공되기 위하여 도 5에 도시된 바와 같이 헤드축(421a)의 상부측 일부에만 세레이션(421c)이 형성되는 것이 바람직하며, 이와 달리 외주면 전체에 세레이션(421c)이 형성될 수도 있다.
플랜지(421b)는 도 5에 도시된 바와 같이 헤드축(421a)보다 큰 직경을 이루면서 헤드축(421a)의 후단에 동일체로 마련되어 도 4에 도시된 바와 같이 블록(410)에 걸린상태로 인서트된다. 즉, 고정볼트(420)는 플랜지(421b)에 의해 나사부(423)의 길이방향으로 유동하지 않는다.
따라서, 고정볼트(420)는 헤드축(421a)의 세레이션(421c)에 의해 회전이 방지되는 동시에 플랜지(421b)에 의해 축방향 유동이 방지되므로 견고한 상태로 블록(410)에 인서트될 수 있으며, 이에 따라 고정너트(440)와 강하게 체결될 수 있다.
한편, 커플러(40)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 하우징(10)의 회전을 방지하는 스토퍼(450)를 더 포함하여 구성할 수 있다.
스토퍼(450)는 도 3에 도시된 바와 같이 블록(410)의 일측에 돌기형태로 돌출되어 고정브래킷(430)에 마련된 걸림홈(431)에 관통상태로 걸린다. 이에 따라, 하우징(10)은 고정볼트(420)를 중심으로 회전이 방지되어 유동하지 않는다.
그리고, 커플러(40)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 블록(410)의 강성을 보강하는 보강리브(460)를 더 포함하여 구성할 수 있다.
보강리브(460)는 도 5에 도시된 바와 같이 블록(410)과 동일체를 이루면서 하우징(10)에 마련되어 블록(410)에 탄성력을 제공한다. 즉, 블록(410)은 보강리브(460)에 의해 일부분의 모재가 제거됨에 따라 탄성력이 제공되며, 이에 따라 성형시의 열기나 엔진의 열기에 의한 수축이 방지된다.
상기와 같은 구성요소를 포함하는 본 발명의 부착형 솔레노이드 밸브의 작동 및 작용을 설명한다.
하우징(10)은 엔진에 고정되는 고정브래킷(430)에 고정볼트(420) 및 고정너트(440)의 체결을 통해 고정된다.
이때, 하우징(10)은 고정볼트(420)의 헤드(421)가 블록(410)의 표면에 돌출됨에 따라 고정브래킷(430)과 이격된 상태로 고정되며, 고정볼트(420)는 헤드축(421a)의 세레이션(421c)에 의해 회전이 방지되는 동시에 플랜지(421b)에 의해 축방향 유동이 방지됨에 따라 고정너트(440)와 강하게 체결된다.
그리고, 하우징(10)은 진공포트(11)를 통해 엔진의 흡기장치에 연결되고, 배출포트(15)를 통해 액츄에이터에 연결된다.
플런저(31)는 솔레노이드(20)의 전자기력에 의해 상승하면서 진공포트(11)를 개방하여 배출포트(15)와 연통시키거나, 탄성체(33)의 탄성력에 의해 하강하면서 중공관(25)을 개방하여 대기압포트(13)와 배출포트(15)를 연통시킨다.
이에 따라, 배출포트(15)는 솔레노이드(20) 및 밸브부재(30)의 작동에 따라 진공압이나 대기압을 액츄에이터에 공급한다.
이때, 블록(410)은 고정볼트(420)의 헤드(421)에 의해 고정브래킷(430)과 이격됨에 따라 엔진의 열기가 직접 전달되지 않으며, 스토퍼(450)에 의해 고정브래킷(430)의 걸림홈(431)에 걸린상태로 고정되므로 엔진이 진동하는 경우에도 회전하지 않는다.
이상과 같이 본 발명의 부착형 솔레노이드밸브에 의하면, 하우징(10)이 커플러(40)에 의해 외부기기에 착탈가능하게 고정될 수 있으며, 특히 커플러(40)를 구성하는 고정볼트(420)의 일부분이 하우징(10)과 동일체를 이루는 블록(410)에 인서트상태로 고정됨에 따라 고정볼트(420)의 유동이 방지되므로 하우징(10)이 견고하게 고정될 수 있다.
또한, 고정볼트(420)를 구성하는 헤드(421)의 일부분이 블록(410)의 표면으로 돌출되어 고정브래킷(430)과 밀착됨에 따라 블록(410)이 고정브래킷(430)과 이격상태로 고정되므로, 외부기기의 열기가 블록(410)으로 직접 전달되는 것이 방지되어 블록(410) 및 하우징(10)의 열수축이 방지될 수 있다.
더욱이, 금속재의 고정브래킷(430)이 금속재의 고정볼트(420)의 헤드(421)부분에만 밀착되므로 고정너트(440)의 조임에 의한 블록(410)의 파손이 방지될 수 있으며, 나아가 고정너트(440)를 더욱 강하게 조일 수 있다.
그리고, 고정볼트(420)의 헤드(421)에 세레이션(421c)이 마련됨에 따라 나사부(423)의 회전이 방지될 수 있으며, 헤드(421)에 플랜지(421b)가 마련됨에 따라 나사부(423)의 축방향 유동이 방지되므로 고정볼트(420)가 블록(410)에 견고하게 인서트될 수 있다.
또, 블록(410)에 마련된 스토퍼(450)가 고정브래킷(430)에 관통상태로 걸림에 따라 하우징(10)의 회전이 방지되므로 고정볼트(420)의 유동이 방지되어 고정너트(440)가 고정볼트(420)에서 풀리지 않는다.
이에 더하여, 보강리브(460)에 의해 블록(410)의 강성이 보강되므로 고정볼트(420)의 헤드(421)가 블록(410)에 견고하게 인서트상태로 고정될 수 있다.
이상에서 본 발명의 구체적인 실시예를 예로 들어 설명하였으나, 이들은 단지 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명의 보호 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
10 : 하우징 11 : 진공포트
13 : 대기압포트 15 : 배출포트
20 : 솔레노이드 21 : 보빈
23 : 코일 25 : 중공관
30 : 밸브부재 31 : 플런져
33 : 탄성체 40 : 커플러
410 : 블록 420 : 고정볼트
421 : 헤드 421a : 헤드축
421b : 플랜지 421c : 세레이션
423 : 나사부 430 : 고정브래킷
431 : 걸림홈 440 : 고정너트
450 : 스토퍼 460 : 보강리브

Claims (3)

  1. 외부기기에 부착되어 전자기력에 의해 작동하는 부착형 솔레노이드밸브에 있어서,
    플라스틱 하우징;
    상기 하우징에 내장되어 전자기력을 제공하는 솔레노이드;
    상기 솔레노이드의 전자기력에 의해 상기 하우징의 내부에서 작동하는 밸브부재; 및
    상기 하우징의 일부분에 일체적으로 마련되어 상기 하우징을 상기 외부기기에 탈착가능하게 부착하는 커플러;를 포함하며,
    상기 커플러는,
    상기 하우징의 일측에 돌출형성되는 블록;
    상기 블록에 인서트상태로 고정되어 상기 하우징의 일측으로 돌출되는 고정볼트;
    상기 고정볼트에 일측이 관통상태로 걸리고, 상기 외부기기에 타측이 고정되는 고정브래킷; 및
    상기 고정볼트에 체결되면서 상기 고정브래킷을 상기 고정볼트에 밀착상태로 고정하는 고정너트;를 포함하는 부착형 솔레노이드 밸브.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 고정볼트는,
    상기 블록에 일체적으로 인서트되는 헤드; 및
    상기 헤드에 동일체로 연장되어 상기 고정브래킷을 관통하여 상기 고정너트와 체결되는 나사부;를 포함하며,
    상기 헤드는 상기 블록의 표면으로 일부분이 돌출된 상태로 고정되어 상기 고정브래킷에 밀착되는 것을 특징으로 하는 부착형 솔레노이드 밸브.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 헤드는,
    상기 나사부보다 큰 직경으로 형성되어 상기 블록에 인서트되며, 외주면의 적어도 일부분에 톱니형태의 세레이션이 형성되어 상기 나사부의 회전을 방지하는 헤드축; 및
    상기 헤드축에 동일체로 마련되고, 상기 헤드축보다 큰 직경으로 형성되어 상기 블록에 걸린상태로 인서트되는 플랜지;를 포함하는 부착형 솔레노이드 밸브.
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