KR20140137040A - 솔레노이드 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명의 솔레노이드 밸브는, 하우징; 상기 하우징에 설치되며 코일이 권취된 보빈; 상기 보빈의 중심에 설치된 코어; 상기 코어의 자화에 따라 슬라이딩 운동을 하는 플런저; 및 상기 코어와 플런저 사이에 설치되는 스프링;을 포함하되, 상기 코어와 플런저 사이에는 충격흡수부재가 개재되는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 플런저와 코어 사이에 상대적으로 연질의 충격흡수부재를 설치하여 플런저의 스크로크에 따른 코어와의 접촉 소음을 충격흡수부재가 흡수하여 소음을 저감하는 효과가 있다.

Description

솔레노이드 밸브{solenoid valve}

본 발명은 솔레노이드 밸브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소음을 저감시키는 솔레노이드 밸브에 관한 것이다.

일반적으로, 솔레노이드 밸브는 유체가 유동하는 유로를 개폐하거나 전환해주는 기능을 수행하는 장치로서, 전원공급에 따라 코어의 자화가 발생하여 그 흡인력으로 플런저가 이동되면서 유로를 개폐시키게 된다.

이러한 솔레노이드 밸브는 구조 특성상 작동시에 플런저의 스트로크에 따른 코어와의 접촉에 의한 소음이 발생하였다.

이와 같은 솔레노이드 밸브에 관한 대표적인 예가 본 출원인이 선출원한 하기 특허문헌 1(이하, 종래기술)의 '솔레노이드 밸브'에 개시되어 있다.

그러나, 종래기술의 솔레노이드 밸브는 플런저의 스트로크에 따른 코어와의 접촉 소음을 방지하는 구성이 개시된 바 없다.

즉, 종래기술의 솔레노이드 밸브는 플런저의 스트로크에 의해 플런저와 코어가 직접 접촉하여 접촉 소음이 발생하였다.

이와 같은 접촉 소음을 저감하기 위해 플런저와 코어 사이에 탄성력이 강한 스프링을 적용하는 경우가 많지만, 스프링의 탄성력이 강할수록 응답성이 떨어지는 솔레노이드 밸브의 특성 때문에 이러한 방식은 적합하지 않았다.

더욱이, 플런저와 코어 사이에 고무 등을 적용할 수 있으나, 솔레노이드 밸브의 지속적인 작동시 고무가 파손되는 문제점이 있었다.

따라서, 플런저의 스트로크에 따른 코어와의 접촉 소음을 억제하는 개선된 솔레노이드 밸브의 개발이 요구되고 있는 실정이다.

한국공개특허 제2011-0012263호(2011.02.09)

본 발명은 전술한 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 플런저의 스크로크에 따른 코어와의 접촉 소음을 저감함과 동시에 흡인력을 극대화 할 수 있는 솔레노이드 밸브를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 솔레노이드 밸브는, 하우징; 상기 하우징에 설치되며 코일이 권취된 보빈; 상기 보빈의 중심에 설치된 코어; 상기 코어의 자화에 따라 슬라이딩 운동을 하는 플런저; 및 상기 코어와 플런저 사이에 설치되는 스프링;을 포함하되, 상기 코어와 플런저 사이에는 충격흡수부재가 개재되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 코어에는 충격흡수부재 및 스프링이 설치되는 돌출부가 형성되며, 상기 플런저에는 상기 돌출부와 스프링이 삽입되는 스프링안착홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 돌출부에는 끼움홈이 형성되며, 상기 충격흡수부재는 e-링으로 형성되어 상기 끼움홈에 삽입되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 돌출부의 외경은 스프링이 삽입된 상태에서 상기 스프링 안착홈에 삽입되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 충격흡수부재는 코어 및 플런저의 재질보다 무른 재질로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하우징을 감싸는 연자성체인 브라켓이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 코어에는 보빈 및 브라켓을 가로질러 관통하는 숫나사가 형성되며, 상기 숫나사에는 너트가 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 숫나사에는 체결홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하우징에는 코어 및 플런저가 삽입되는 슬리브가 개재되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 솔레노이드 밸브에 따르면, 플런저와 코어 사이에 상대적으로 연질의 충격흡수부재를 설치하여 플런저의 스크로크에 따른 코어와의 접촉 소음을 충격흡수부재가 흡수하여 소음을 저감하는 효과가 있다.

또한, 코어에는 돌출부가 형성되어 있어 자성체인 코어의 단면적이 넓어지는 효과가 있어 흡인력이 상승된다.

또한, 돌출부에 의해 스프링이 압축과 압축 해제시에 스프링이 축방향으로 휘지않고 일직선으로 승강이 가능하게 된다.

또한, 코어와 너트의 결합구조에 의해 스프링의 탄성력 및 플런저의 스트로크를 조절하여 솔레노이드 밸브의 흡인력의 조정이 가능한 효과가 있다.

즉, 스프링 탄성력 및 플런저의 스트로크를 최적화할 수 있어 솔레노이드 밸브는 과도한 흡인력 또는 약한 흡인력을 지닐 수 있도록 조정이 가능하기 때문에 하나의 솔레노이드 밸브로 다양한 종류 및 스펙을 가진 시스템(System)에 적용 가능하여 범용성이 향상된다.

도 1은 본 발명에 따른 솔레노이드 밸브를 분해 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 결합상태를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 단면도이다.
도 4 내지 도 5는 솔레노이드 밸브의 작동 상태를 도시한 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 솔레노이드 밸브를 분해 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 결합상태를 도시한 사시도이며, 도 3은 도 2의 단면도이고, 도 4 내지 도 5는 솔레노이드 밸브의 작동 상태를 도시한 단면도이다.

도 1 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 솔레노이드 밸브(A)는, 하우징(100)과, 상기 하우징(100)에 설치되며 코일(210)이 권취된 보빈(200)과, 상기 보빈(200)의 중심에 설치되며 연자성체인 코어(300)와, 상기 코어(300)의 자화에 따라 슬라이딩 운동을 하는 플런저(400) 및 상기 코어(300)와 플런저(400) 사이에 설치되는 스프링(500)으로 구성된다.

또한, 상기 하우징(100)은 외부 전원을 공급받기 위한 커넥터(101)가 일체로 사출 형성된다.

그리고, 상기 하우징(100)의 내부로 코일(210)이 감긴 보빈(200)이 고정되어 누설자속을 방지하여 원활한 작동이 이루어지게 된다.

한편, 상기 하우징(100)에는 코어(300) 및 플런저(400)가 삽입되는 슬리브(110)가 개재되며, 상기 슬리브(110)에는 너트 머리(111)가 형성된다.

이에 따라, 상기 슬리브(110)에 의해 코어(300)와 플런저(400)의 움직임 발생시 횡력에 의한 습동마찰을 최소화 및 작동 부품을 고정하게 된다.

또한, 상기 보빈(200)은 권취릴 형태로 형성되어 있어 코일(210)이 감기기에 적합한 형태로 형성된다.

그리고, 상기 코어(300)와 플런저(400) 사이에는 충격흡수부재(600)가 개재된다.

한편, 상기 충격흡수부재(600)는 코어(300) 및 플런저(400)의 재질보다 무른 재질로 형성된다.

이 경우, 상기 코어(300)와 플런저(400)는 철로 형성되며, 상기 충격흡수부재(600)는 황동 또는 청동 또는 구리 중 1종으로 형성된다.

이에 따라, 상기 플런저(400)와 코어(300) 사이에 상대적으로 연질의 충격흡수부재(600)를 설치하여 플런저(400)의 스크로크에 따른 코어(300)와의 접촉 소음을 충격흡수부재(600)가 흡수하여 소음을 저감하게 된다.

더욱이, 상기 충격흡수부재(600)에 의해 플런저(400)와 코어의 상하 공극(airgap) 축소로 인해 더 높은 자속밀도를 가질 수 있어 높은 흡인력으로 인해 응답성이 높아지게 된다.

또한, 상기 코어(300)에는 충격흡수부재(600) 및 스프링(500)이 설치되는 돌출부(310)가 형성되며, 상기 플런저(400)에는 상기 돌출부(310)와 스프링(500)이 삽입되는 스프링안착홈(410)이 형성된다.

이때, 상기 돌출부(310)의 외경은 스프링(500)이 삽입된 상태에서 상기 스프링안착홈(410)에 삽입되도록 형성된다. 즉 상기 스프링(500)이 끼워진 돌출부(310)가 상기 스프링안착홈(410)으로 삽입되어 동작하기 위함이다.

이에 따라, 상기 코어(300)에는 돌출부(310)가 형성되어 있어 자성체인 코어(300)의 단면적이 넓어지는 효과가 있어 흡인력이 상승하게 된다.

이에 더해, 상기 돌출부(310)에 의해 스프링(500)이 압축과 압축 해제시에 스프링(500)이 축방향으로 휘지않고 일직선으로 승강이 가능하게 된다.

그리고, 상기 돌출부(310)에는 끼움홈(311)이 형성되며, 상기 충격흡수부재(600)는 e-링으로 형성되어 상기 끼움홈(311)에 삽입된다.

이에 따라, e-ring으로 형성된 충격흡수부재(600)가 끼움홈(311)에 삽입되어 안정적으로 고정된다.

한편, 상기 하우징(100)을 감싸는 연자성체인 'ㄷ'자 형상의 브라켓(700)이 더 구비되어 상기 코어(300)의 누설자속을 최소화하여 흡인력이 최대한 발생하게 된다.

더불어, 상기 브라켓(700)은 하우징(310)의 조립시에 설치되어 조립성이 향상된다.

또한, 상기 코어(300)에는 보빈(200) 및 브라켓(700)을 가로질러 관통하는 숫나사(320)가 형성되며, 상기 숫나사(320)의 보빈(200) 및 브라켓(700)을 가로질러 돌출된 끝단에는 너트(800)가 설치된다.

그리고, 상기 숫나사(320)에는 체결홈(321)이 형성된다.

이에 따라, 상기 코어(300)의 숫나사(320)와 너트(800)의 결합구조에 의해 스프링(500)의 탄성력 및 플런저(400)의 스트로크를 조절하여 솔레노이드 밸브의 흡인력의 조정이 가능하게 된다.

구체적으로, 너트(800) 및 체결홈(321)에 전용공구를 이용하여 정 영방향으로 회전시켜 솔레노이드 밸브의 흡인력을 조정하게 된다.

즉, 상기 스프링(500)의 탄성력 및 플런저(400)의 스트로크를 최적화할 수 있어 솔레노이드 밸브는 과도한 흡인력 또는 약한 흡인력을 지닐 수 있도록 조정이 가능하기 때문에 하나의 솔레노이드 밸브로 다양한 종류 및 스펙을 가진 시스템(System)에 적용 가능하여 범용성이 향상된다.

이하, 본 발명에 따른 솔레노이드 밸브의 동작을 설명한다.

먼저, 코일(210)을 통해 흐르는 전류는 자계가 되어 코어(300)를 자화시킨다.

이때 발생하는 흡인력으로 인해 자성체인 플런저(400)가 코어(300)에 붙게 되며, 상기 플런저(400)의 이동에 따라 유체가 유동하는 유로를 개폐하거나 전환해주는 기능을 수행하게 된다.

그리고, 상기 플런저(400)의 상단면이 코어(300)의 하단면과 접촉되도록 승강이 발생할 때, 플런저(400)는 코어(300)와 직접 접촉하지 않으며 상대적으로 연질인 충격흡수부재(600)와 접촉되어 접촉 소음이 저감된다.

이는, 충격흡수부재(600)가 황동 또는 동과 같은 재질을 갖는 연질체이자 충격흡수부재(600)의 형상 특성상 접촉 면적이 작기 때문이다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 기술적 범위는 전술한 실시 예에 한정되지 않고 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 이때, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 고려해야 할 것이다.

A - 솔레노이드 밸브 100 - 하우징
200 - 보빈 210 - 코일
300 - 코어 400 - 플런저
500 - 스프링 600 - 충격흡수부재
700 - 브라켓 800 - 너트

Claims (9)

1. 하우징;
   상기 하우징에 설치되며 코일이 권취된 보빈;
   상기 보빈의 중심에 설치된 코어;
   상기 코어의 자화에 따라 슬라이딩 운동을 하는 플런저; 및
   상기 코어와 플런저 사이에 설치되는 스프링;을 포함하되,
   상기 코어와 플런저 사이에는 충격흡수부재가 개재되는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 코어에는 충격흡수부재 및 스프링이 설치되는 돌출부가 형성되며, 상기 플런저에는 상기 돌출부와 스프링이 삽입되는 스프링안착홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 돌출부에는 끼움홈이 형성되며, 상기 충격흡수부재는 e-링으로 형성되어 상기 끼움홈에 삽입되는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.
   
4. 제 2항에 있어서,
   상기 돌출부의 외경은 스프링이 삽입된 상태에서 상기 스프링 안착홈에 삽입되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 충격흡수부재는 코어 및 플런저의 재질보다 무른 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 하우징을 감싸는 연자성체인 브라켓이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.
   
7. 제 6항에 있어서,
   상기 코어에는 보빈 및 브라켓을 가로질러 관통하는 숫나사가 형성되며, 상기 숫나사에는 너트가 설치되는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.
   
8. 제 7항에 있어서,
   상기 숫나사에는 체결홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.
   
9. 제 1항에 있어서,
   상기 하우징에는 코어 및 플런저가 삽입되는 슬리브가 개재되는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.
   
   

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