KR20150104728A - 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브 - Google Patents

Abstract

정확하고 안정된 작동을 하는 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브는 유입유로 및 배출유로를 갖는 모듈레이터블록의 보어에 설치되어 유입유로 및 배출유로 사이의 오일 흐름을 제어하는 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브에 있어서, 보어에 진입하도록 설치되고 내부에 길이방향으로 관통된 관통공이 형성되며 둘레에 유입유로와 연통하는 유입구가 마련되는 밸브하우징과, 밸브하우징의 상측 외면에 압입 결합되며 밸브코어에 의해 상부가 폐쇄된 원통형의 슬리브와, 밸브하우징 내에 그 중앙부에 길이방향으로 관통하는 개폐부가 형성되어 유로의 개폐를 위해 마련되는 밸브시트와, 슬리브 내에서 진퇴 가능하도록 마련되는 아마츄어를 포함하고, 아마츄어의와 밸브코어 사이에는 복원스프링이 더 마련되고, 아마츄어의 내부 중앙에는 공기 또는 오일이 상하로 이동될 수 있도록 중공부가 형성되어 유입구와 연통되도록 내부유로가 마련된다.

Description

브레이크 시스템용 솔레노이드밸브{Solenoid valve for brake system}

본 발명은 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 정확하고 안정된 작동을 하는 솔레노이드밸브에 관한 것이다.

일반적으로 전자제어식 브레이크시스템은 차량의 제동, 급발진 또는 급가속시 발생할 수 있는 휠의 슬립현상을 효율적으로 방지하기 위한 것으로, 마스터 실린더에서 휠 실린더 쪽으로 전달되는 제동 유압을 제어하는 다수의 솔레노이드밸브와, 휠 실린더로부터 빠져나온 오일을 일시 저장하기 위한 어큐뮬레이터와, 휠 실린더에서 빠져나온 오일을 마스터 실린더로 회수하기 위한 펌프와, 솔레노이드밸브와 펌프의 구동을 제어하기 위한 ECU를 포함하여 구성된다.

이러한 다수의 솔레노이드밸브와, 어큐뮬레이터와, 펌프는 유압 회로를 형성하기 위한 유로를 갖는 알루미늄 모듈레이터블록에 설치되어 제동 유압을 제어하게 된다.

상기와 같은 브레이크시스템에 사용되는 솔레노이드밸브는 모듈레이터블록의 보어에 삽입되어 설치되며 모듈레이터블록의 유입유로 및 배출유로와 각각 연통하는 유입구와 배출구를 갖는 중공의 밸브하우징과, 밸브하우징의 상부로부터 삽입되어 용접에 의해 결합되는 중공된 원통 형상의 슬리브와, 밸브하우징의 내부에 압입 고정되며 제1 오리피스가 형성된 밸브시트와, 밸브하우징의 외측에 설치되어 밸브하우징으로 유입되는 오일의 이물질을 걸러주는 필터부재와, 밸브하우징 반대편의 슬리브에 용접에 의해 결합된 밸브코어와, 슬리브 내에 진퇴 가능하게 설치된 아마츄어와, 슬리브 및 밸브하우징 내에 진퇴하도록 설치되며 상부에 제1 오리피스보다 작은 제2 오리피스가 형성되고 하부에 제1 오리피스를 개폐하는 개폐부를 갖춘 밸브시트 및, 슬리브의 외부에 설치되어 자기력을 발생시켜 아마츄어를 진퇴시키는 여자코일 조립체를 구비한다. 또 밸브코어와 아마츄어 사이에는 아마츄어를 하부 방향으로 가압하는 복원스프링이 설치된다. 이때, 슬리브의 하단에는 개방스프링을 지지하기 위한 스프링지지부가 마련되고, 아마츄어의 상측에는 단차를 가지도록 형성된 스프링수용홈이 마련됨으로써 복원스프링을 안정적으로 설치하게 된다.

등록특허공보 제10-1276072호 (2013. 06. 18)

본 발명의 실시예는 아마츄어 작동 시 아마츄어 상부에 존재하는 공기 또는 오일이 용이하게 이동될 수 있는 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브를 제공하고자 한다.

또한, 본 발명의 실시예는 여자코일의 전원 인가 시 전자기력 발생에 영향을 미치는 아마츄어의 외측면의 단면적 크기를 증가시킬 수 있는 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 유입유로 및 배출유로를 갖는 모듈레이터블록의 보어에 설치되어 상기 유입유로 및 상기 배출유로 사이의 오일 흐름을 제어하는 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브에 있어서, 상기 보어에 진입하도록 설치되고 내부에 길이방향으로 관통된 관통공이 형성되며 둘레에 상기 유입유로와 연통하는 유입구가 마련되는 밸브하우징과, 상기 밸브하우징의 상측 외면에 압입 결합되며 밸브코어에 의해 상부가 폐쇄된 원통형의 슬리브와, 상기 밸브하우징 내에 그 중앙부에 길이방향으로 관통하는 개폐부가 형성되어 유로의 개폐를 위해 마련되는 밸브시트와, 상기 슬리브 내에서 진퇴 가능하도록 마련되는 아마츄어를 포함하고, 상기 아마츄어의와 상기 밸브코어 사이에는 복원스프링이 더 마련되고, 상기 아마츄어의 내부 중앙에는 공기 또는 오일이 상하로 이동될 수 있도록 중공부가 형성되어 상기 유입구와 연통되도록 내부유로가 마련되는 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브가 제공될 수 있다.

또한, 상기 아마츄어의 상부에는 홈이 마련되어 상기 복원스프링을 수용하도록 스프링수용홈이 마련되는 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브가 제공될 수 있다.

또한, 상기 내부유로의 내경은 상기 스프링수용홈의 내경보다 작게 마련되어 상기 스프링수용홈이 상기 복원스프링을 지지할 수 있도록 단차가 형성되는 브레이크 시스템용 솔레노이드 밸브가 제공될 수 있다.

또한, 상기 내부유로는 상기 아마츄어의 하부에서 복수로 나뉘어 상기 아마츄어의 하부 측면을 관통하도록 마련되는 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브가 제공될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브는 아마츄어 내부에내부유로를 마련함으로써, 아마츄어 작동 시 공기 또는 오일이 내부유로를 통해 용이하게 이동될 수 있다.

또한 아마츄어 작동 시 공기 또는 오일이 내부유로를 통해 용이하게 이동됨으로써, 솔레노이드밸브 내의 유속 노이즈 및 솔레노이드밸브의 작동 성능을 개선할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브는 아마츄어 내부에 내부유로를 마련함으로써, 여자코일의 전원 인가 시 전자기력 발생에 영향을 미치는 아마츄어의 외측면의 단면적 크기를 증가시킬 수 있다.

또한, 여자코일의 전원 인가 시 전자기력 발생에 영향을 미치는 아마츄어의 외측면의 단면적 크기가 증감됨으로써, 솔레노이드밸브 작동 시 여자코일과 아마츄어 사이에 발생하는 전자기력을 증가시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1의 A-A 단면도를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1의 B 영역을 확대하여 나타내는 도면이다.
도 4는 도 1의 C-C 단면도를 나타내는 도면이다.

이하에서는 본 발명의 실시예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

이하에 소개되는 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브(1)를 개략적으로 나타내는 단면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브(1)는 밸브하우징(20), 밸브시트(30), 슬리브(10), 밸브코어(50), 아마츄어(40), 복원스프링(41), 및 절연부재(60)를 구비한다.

솔레노이드밸브(1)는 내부가 중공된 중공부가 형성되는 슬리브(10)와, 슬리브(10) 내에 진퇴가능하게 설치되는 아마츄어(40)와, 아마츄어(40)와 함께 개폐부(31)를 형성하고 개폐부(31) 주위로 환형의 저면부를 가지는 밸브시트(30)와, 슬리브(10) 하부에 결합되고 밸브시트(30)를 수용하며 유체가 흐르는 유입구(21) 및 배출구(22)가 형성된 밸브하우징(20)을 포함할 수 있다.

밸브하우징(20)은 브레이크 시스템의 유로들이 형성된 모듈레이터블록(2)의 보어(5)에 진입하도록 설치되되, 바람직하게는 압입 결합된다. 이러한 밸브하우징(20)은 내부에 상하 길이방향으로 관통하는 관통공 및 그 둘레에 내부와 외부를 연통하도록 오일유로가 형성된다. 이 오일유로는 모듈레이터블록(2)의 유입유로(3) 및 배출유로(4)와 각각 연통하는 유입구(21) 및 배출구(22)를 가질 수 있다. 상기 유입유로(3)를 통하여 유입되는 오일의 이물질을 걸러주도록 오일유로에 필터부재(23)가 마련된다. 이러한 밸브하우징(20)은 사출 공법에 의하여 몸체부 및 필터부재(23)가 일체로 마련될 수 있다.

밸브하우징(20)의 내부에는 유입구(21) 및 배출구(22)와 연통하도록 내부가 중공될 수 있다. 또한, 밸브하우징(20)의 상측에는 그 내부에 설치되는 아마츄어(40)가 진퇴할 수 있도록 원통형 슬리브(10)가 결합되고, 슬리브(10)의 개방된 단부에는 슬리브(10)의 개방된 부분을 폐쇄하며 아마츄어(40)를 진퇴시키기 위한 밸브코어(50)가 결합될 수 있다.

슬리브(10)는 상하 개방형 원통형 형태로 이루어지며, 하측 내경이 밸브하우징(20)의 상측 외경 즉, 삽입부의 외경과 대응하는 직경을 갖도록 이루어진다. 이에, 삽입부는 슬리브(10)의 하단부를 통해 슬리브(10)의 내부로 압입 결합된다. 이와 같이 삽입부와 슬리브(10)간의 압입하는 부위를 용접방식으로 고정 결합시킨다.

본 발명의 일 실시예에 따른 도면은, 위와 같이 용접방식으로 결합한 솔레노이드밸브(1)를 일례로 나타내었으나 이는 용접방식에 의한 결합이 아닌 압입 결합방식에 의해 결합될 수 있다.

밸브시트(30)는 도1에 도시된 바와 같이 밸브하우징(20)의 관통공 내에 위치하고, 내부에 오일이 흐를 수 있도록 중앙부에 길이방향으로 관통하는 내측유로가 형성되고, 상측에 오리피스를 개폐할 수 있는 개폐부(31)를 구비한다.

밸브코어(50)는 슬리브(10)의 상측에 압입되는 형태로 결합됨으로써 슬리브(10)의 개방된 상부를 폐쇄한다. 밸브코어(50)와 슬리브(10)는 용접방식으로 고정 결합될 수 있다. 이러한 용접방식에 의한 결합은 결합 방법 중 하나의 일례로서, 밸브코어(50)와 슬리브(10)의 보다 긴밀한 결합을 위하여 밸브코어(50)에 결합홈을 형성하고, 그 결합홈에 슬리브(10)가 걸리도록 가압하여 진입시킴으로써 고정될 수 있다.

아마츄어(40)의 하단에는 밸브시트(30)의 오리피스 즉, 개폐부(31)를 폐쇄할 수 있는 개폐구(42)가 마련된다. 즉, 아마츄어(40)의 진퇴동작에 의해 개폐구(42)가 개폐부(31)를 개폐하게 된다

아마츄어(40)와 밸브코어(50) 사이에는 평소 아마츄어(40)를 밸브시트(30) 쪽으로 가압하는 복원스프링(41)이 설치된다. 복원스프링(41)은 아마츄어(40)의 상부에 형성된 스프링수용홈(43)에 수용된다. 즉, 스프링수용홈(43)에 수용된 복원스프링(41)은 아마츄어(40)를 밸브시트(30) 쪽으로 가압함으로써 평소 개폐구(42)가 개폐부(31)를 폐쇄하는 상태로 있도록 한다.

도 2는 도 1의 A-A의 단면도를 나타내는 도면이다.

도 2를 참조하면, 아마츄어(40)는 슬리브(10) 내에 상하로 진퇴 가능하게 설치된다. 아마츄어(40)는 외경이 슬리브(10)의 내경에 대응하는 원통형으로 마련되며, 내부에는 상하방향으로 오일 또는 공기가 유통하는 중공부가 형성되는 내부유로(44)가 마련된다. 이 내부유로(44)는 유입유로(3)와 연통되도록 아마츄어(40) 내부에 관통되도록 마련된다.

도 3은 도 1의 B 영역을 확대하여 나타내는 도면이다.

도 3을 참조하면, 내부유로(44)의 내경은 스프링수용홈(43)의 내경보다 작게 마련되어 스프링수용홈(43)이 복원스프링(41)을 지지할 수 있도록 단차가 형성된다. 이러한 복원스프링(41)을 지지하는 구성은 상기와 같이 하정되지 않고, 내부유로(44)의 내경이 스프링수용홈(43)의 내경보다 큰 경우라도 돌출부를 형성하여 복원스프링(41)을 지지하여도 무방하다.

도 4는 도 1의 C-C의 단면도를 나타내는 도면이다.

도 4를 참조하면, 내부유로(44)는 아마츄어(40)어의 상부에 중공된 내부유로(44a)와 아마츄어(40)의 하부에 마련되는 내부유로(44b)를 포함한다. 도 4의 아마츄어(40) 하부에 마련되는 내부유로(44b)와 같이, 복수의 유로로 분리되어 아마츄어(40) 하부 측면에 연통되도록 마련될 수 있다. 도 4에서는 영문자 T자 모양으로 마련되어 내부 유로가 두 개로 나누어진 일례로 나타내었으나, 아마츄어(40) 하부에 마련되는 내부유로(44b)는 당해 기술 분야에 속하는 통상의 기술자가 상황에 따라 복수 개의 유로로 형성될 수 있다. 또한, 아마츄어(40) 상부에서 하부로 경사를 가지며 아마츄어(40) 측면에 연통되도록 마련되어도 무방할 것이다.

한편, 아마츄어(40)와 밸브코어(50)사이에는 절연부재(60)가 마련될 수 있다. 아마츄어(40)와 밸브코어(50)가 접촉함에 따라 전원이 인가된 후 인가되지 않은 상태가 되어도 내부에 잔류 자속이 남아 솔레노이드밸브(1)의 정상적인 작동을 방해하게 된다. 절연부재(60)는 이러한 잔류 자속을 방지하도록 전류가 전도되지 않는 재질로 마련된다.

절연부재(60)는 아마츄어(40)의 상면과 밸브코어(50)의 하면 사이에 원판 또는 링 형상으로 구비될 수 있다. 절연부재(60)가 링 형상으로 구비될 때는, 아마츄어(40)의 상면 및 밸브코어(50)의 하면 중 하나 이상에서 절연부재(60)와 접촉되는 면 이외에 면은 접촉되지 않도록 형성되어야 한다.

위와 설명한 바와 같은 아마츄어(40)를 진퇴시키도록 밸브코어(50)와 슬리브(10)의 상측 외면에 원통형으로 마련된 여자코일조립체(미도시)가 설치된다. 여자코일조립체는 원통형의 코일케이스와, 코일케이스 내에 수용된 보빈 및, 보빈의 외면에 권선된 여자코일을 포함한다. 이러한 여자코일조립체는 여자코일에 전원을 인가시 자기장이 형성되도록 함으로써 아마츄어(40)를 밸브코어(50)쪽으로 이동시켜 개폐부(31)를 개방할 수 있도록 한 것으로서, 이미 널리 알려진 공지의 기술이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

그러면, 상기와 같은 구조를 갖는 브레이크시스템용 솔레노이드밸브(1)의 개폐동작에 대해 도 1을 참조하여 설명하기로 한다.

먼저, 여자코일조립체(미도시)에 전원이 인가되지 않은 경우, 도 1에 도시된 바와 같이 복원스프링(41)이 아마츄어(40)를 개폐부(31) 쪽으로 밀어 개폐부(31)를 폐쇄한다. 따라서 이때는 모듈레이터블록(2)의 유입유로(3)로부터 배출유로(4) 쪽으로 오일이 흐르지 않는다.

여자코일조립체에 전원이 인가되면, 아마츄어(40)와 밸브코어(50) 사이에 작용하는 자기력에 의해 아마츄어(40)가 복원스프링(41)의 탄성력을 이기고 밸브코어(50) 쪽으로 이동한다. 따라서 개폐구(42)가 개폐부(31)와 이격되어 개폐부(31)가 개방된다. 이처럼 개폐부(31)가 개방되면, 유입유로(3)로부터 오일이 필터부재(23)를 통과한 후 밸브하우징(20)의 오일유로를 통해 관통공 및 슬리브(10) 내로 유입된다. 그리고 이 오일은 밸브시트(30)의 개폐부(31)를 통하여 내측유로를 거쳐 배출유로(4) 쪽으로 흐르게 된다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

1 : 솔레노이드밸브 2 : 모듈레이터블록
3 : 유입유로 4 : 배출유로
5 : 보어 10 : 슬리브
20 : 밸브하우징 21 : 유입구
22 : 배출구 23 : 필터부재
30 : 밸브시트 31 : 개폐부
40 : 아마츄어 41 : 복원스프링
42 : 개폐구 43 : 스프링수용홈
44 : 내부유로 50 : 밸브코어
60 : 절연부재

Claims (4)

1. 유입유로 및 배출유로를 갖는 모듈레이터블록의 보어에 설치되어 상기 유입유로 및 상기 배출유로 사이의 오일 흐름을 제어하는 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브에 있어서,
   상기 보어에 진입하도록 설치되고 내부에 길이방향으로 관통된 관통공이 형성되며 둘레에 상기 유입유로와 연통하는 유입구가 마련되는 밸브하우징과, 상기 밸브하우징의 상측 외면에 압입 결합되며 밸브코어에 의해 상부가 폐쇄된 원통형의 슬리브와, 상기 밸브하우징 내에 그 중앙부에 길이방향으로 관통하는 개폐부가 형성되어 유로의 개폐를 위해 마련되는 밸브시트와, 상기 슬리브 내에서 진퇴 가능하도록 마련되는 아마츄어를 포함하고,
   상기 아마츄어의와 상기 밸브코어 사이에는 복원스프링이 더 마련되고,
   상기 아마츄어의 내부 중앙에는 공기 또는 오일이 상하로 이동될 수 있도록 중공부가 형성되어 상기 유입구와 연통되도록 내부유로가 마련되는 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브.
2. 제1항에 있어서,
   상기 아마츄어의 상부에는 홈이 마련되어 상기 복원스프링을 수용하도록 스프링수용홈이 마련되는 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브.
3. 제2항에 있어서,
   상기 내부유로의 내경은 상기 스프링수용홈의 내경보다 작게 마련되어 상기 스프링수용홈이 상기 복원스프링을 지지할 수 있도록 단차가 형성되는 브레이크 시스템용 솔레노이드 밸브.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 내부유로는 상기 아마츄어의 하부에서 복수로 나뉘어 상기 아마츄어의 하부 측면을 관통하도록 마련되는 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브.

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