KR20150106048A - 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브 - Google Patents

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Abstract

브레이크 시스템용 솔레노이드밸브가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 모듈레이터블록의 보어에 설치되며 길이방향으로 관통하는 관통공 및 이 관통공과 연통하는 반경방향 유로를 갖춘 원통형 마그네트 코어, 상기 마그네트 코어의 일단에 진퇴운동 가능하게 설치된 아마추어, 상기 마그네트 코어의 타단에 마련되며 오리피스가 형성된 밸브시트, 상기 관통공에 삽입되어 아마추어에 의해 슬라이딩 동작하며 오리피스를 개폐하는 플런저, 상기 아마추어와 마그네트 코어를 수용하며 상기 보어에 고정되는 슬리브 및 상기 오리피스가 개방되도록 상기 플런저에 탄성복원력을 부여하는 복귀스프링을 구비하는 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브에 있어서, 상기 마그네트 코어의 내주면에는 복귀스프링의 하단을 지지하도록 돌출된 스프링지지턱이 마련되고, 상기 플런저는 외주면에 복귀스프링의 상단을 지지하도록 내측으로 단차지게 형성된 제1 단차부와, 상기 제1 단차부로부터 내측으로 단차지게 형성된 제2 단차부를 구비하며, 상기 제2 단차부를 통해 상기 마그네트 코어와 플런저 사이에 잔존하는 공기를 배출하도록 이루어진 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브가 제공될 수 있다.

Description

브레이크 시스템용 솔레노이드밸브{Solenoid valve for brake system}
본 발명은 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 솔레노이드밸브의 제어 성능이 향상되도록 솔레노이드밸브 내의 공기를 용이하게 배출할 수 있도록 개선한 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브에 관한 것이다.
차량에는 제동을 위한 유압 브레이크 시스템이 필수적으로 장착되는데, 최근에 보다 강력하고 안정된 제동력을 얻기 위한 여러 종류의 시스템이 제안되고 있다. 유압 브레이크 시스템의 일례로는 제동 시 휠의 미끄러짐을 방지하는 안티록 브레이크 시스템(ABS : Anti-Lock Brake System)과, 차량의 급발진 또는 급가속시 구동륜의 슬립을 방지하는 브레이크 트랙션 제어 시스템(BTCS : Brake Traction Control System)과, 안티록브레이크 시스템과 트랙션 제어를 조합하여 브레이크 액압을 제어함으로써 차량의 주행상태를 안정적으로 유지시키는 차량자세제어 시스템(ESC : Electronic Stability System) 등이 있다.
상기한 시스템을 구현하기 위하여 전자적으로 제어되는 복수의 솔레노이드밸브가 모듈레이터블럭에 설치되어 모듈레이터블럭 내에 형성된 유로(유압회로)를 개폐하게 된다. 이러한 솔레노이드밸브는 평소 개방상태를 유지하는 노말 오픈(Normal Open)형 솔레노이드밸브와, 평소 폐쇄상태를 유지하는 노말 클로즈(Normal Close)형 솔레노이드밸브로 나누어진다.
도 1은 종래 노말 오픈형 솔레노이드밸브를 나타낸 것이다. 이 솔레노이드밸브는 중앙에 길이방향의 관통공(2)이 형성되고 둘레에 출구(3)가 형성된 마그네트 코어(1), 마그네트 코어(1) 상부에 설치되어 마그네트 코어(1) 상부를 폐쇄하는 돔형 슬리브(4), 슬리브(4)의 내부에 진퇴 가능하게 설치된 아마추어(5) 및 아마추어(5)를 진퇴시키기 위해 슬리브(4)의 외측에 설치된 여자코일(6)을 구비한다.
마그네트 코어(1)의 관통공(2) 내에는 아마추어(5)의 동작에 의해 진퇴하는 플런저(7), 플런저(7)에 의해 개폐되는 오리피스(8a)를 갖춘 밸브시트(8), 여자코일(6)에 전원이 인가되지 않을 때 오리피스(8a)를 개방하도록 플런저(7)를 아마추어(5) 쪽으로 가압하는 복귀스프링(9)이 각각 설치된다.
이러한 솔레노이드밸브는 모듈레이터블럭(10)에 설치되어 아마추어(5)와 플런저(7)의 동작을 통해 오리피스(8a)를 개폐함으로써 모듈레이터블럭(10)에 형성된 유로(12)의 오일 흐름을 제어하게 된다. 이때, 플런저(7)에 탄성복원력을 제공하는 복귀스프링(9)은 밸브시트(8)와 플런저(7)에 지지되는 구조로서, 오일이 흐르는 유로 사이에 배치됨에 따라 오일의 흐름에 악영향을 주는 문제가 있었다. 이에, 오일의 흐름저항을 감소시키기 위하여 복귀스프링(9)을 오일 흐름의 간섭이 없도록 솔레노이드밸브 내의 유로 상측에 설치하였다. 이러한 구조는 일본공개특허 특개2002-510021호에 개시되어 있다. 개시된 문헌에 따르면, 복귀스프링은 플런저와 아마추어에 의해 지지되도록 하여 오일의 흐름에 간섭받지 않도록 설치된다. 또한, 플런저와 마그네트 코어 사이에 복귀스프링을 설치하여 사용하고 있다.
그러나, 상기 복귀스프링을 지지하기 위하여 플런저에 스프링지지턱을 형성함에 따라 솔레노이드밸브 내의 유로 상측으로 오일의 흐름이 단절되어 솔레노이드밸브 내에 잔존하는 공기의 배출이 어렵다는 문제점이 있다. 즉, 플런저와 마그네트 코어 사이의 간극 및 마그네트 코어와 아마추어 사이의 간극에 잔존하는 공기를 배출하기 어렵다는 문제점이 있다. 이에, 솔레노이드밸브 내에 공기가 잔존할 경우 솔레노이드밸브의 구동시 진동 및 소음이 발생되는 문제가 있다.
JP 특개2002-510021 A (콘티넨탈 테베스) 2002. 4. 2.
본 발명의 실시예에 따른 솔레노이드밸브는 밸브 내의 공기를 원활히 배출시켜 작동시 진동 및 소음을 방지할 수 있는 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브를 제공하는데 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 모듈레이터블록의 보어에 설치되며 길이방향으로 관통하는 관통공 및 이 관통공과 연통하는 반경방향 유로를 갖춘 원통형 마그네트 코어, 상기 마그네트 코어의 일단에 진퇴운동 가능하게 설치된 아마추어, 상기 마그네트 코어의 타단에 마련되며 오리피스가 형성된 밸브시트, 상기 관통공에 삽입되어 아마추어에 의해 슬라이딩 동작하며 오리피스를 개폐하는 플런저, 상기 아마추어와 마그네트 코어를 수용하며 상기 보어에 고정되는 슬리브 및 상기 오리피스가 개방되도록 상기 플런저에 탄성복원력을 부여하는 복귀스프링을 구비하는 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브에 있어서, 상기 마그네트 코어의 내주면에는 복귀스프링의 하단을 지지하도록 돌출된 스프링지지턱이 마련되고, 상기 플런저는 외주면에 복귀스프링의 상단을 지지하도록 내측으로 단차지게 형성된 제1 단차부와, 상기 제1 단차부로부터 내측으로 단차지게 형성된 제2 단차부를 구비하며, 상기 플런저에는 상기 제2 단차부에 의해 내측으로 요입된 오목부가 형성되어 상기 오목부를 통해 상기 마그네트 코어와 플런저 사이에 잔존하는 공기를 배출하도록 이루어진 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브가 제공될 수 있다.
또한, 상기 플런저의 외주면에는 상기 마그네트 코어와 아마추어 사이의 간극에 잔존하는 공기를 배출하도록 슬롯이 형성될 수 있다.
또한, 상기 슬롯은 상기 아마추어와 마그네트 코어 사이의 간극과 연결되도록 상기 플런저의 상측으로부터 소정길이를 갖도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 슬롯은 상기 복귀스프링이 지지되는 플런저의 제1 단차부까지 형성될 수 있다.
또한, 상기 슬롯은 상기 플런저의 외주면을 따라 일정간격 이격되어 복수개 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브는 기존 밸브 내에 잔존하는 마그네트 코어와 아마추어 사이 및 마그네트 코어와 플런저 사이에 슬롯을 형성하여 오일의 유동을 통한 공기를 용이하게 배출시켜 솔레노이드밸브 내에 공기가 잔존하지 않도록 함으로써 솔레노이드밸브의 작동시 발생 가능한 소음과 진동을 방지할 수 있다. 이에 안정적인 솔레노이드밸브의 작동을 수행할 수 있게 된다.
본 발명은 아래 도면들에 의해 구체적으로 설명될 것이지만, 이러한 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 것이므로 본 발명의 기술사상이 그 도면에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 종래의 솔레노이드밸브를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브를 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ'선에 따른 단면도이다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브를 나타내는 단면도이다.
도면을 참조하면, 브레이크시스템용 솔레노이드밸브(100)는 모듈레이터블록(110)의 보어(111)에 수용되는 필터부재(120), 필터부재(120)와 결합되는 마그네트 코어(140), 마그네트 코어(140) 내에 설치되는 밸브시트(150) 및 플런저(160), 마그네트 코어(140) 외측에 결합되는 슬리브(170), 슬리브(170) 내에 마련되는 아마추어(180), 상기 플런저(160)를 아마추어(180) 측으로 탄성력을 부여하는 복귀스프링(190) 및 슬리브(170) 외측에 설치되는 여자코일조립체(미도시)를 포함한다.
마그네트 코어(140)는 길이방향으로 관통하는 관통공(141)을 구비하고, 이 관통공(141)과 연통하도록 반경방향으로 반경유로(142)가 형성된 원통형태이다. 이러한 마그네트 코어(140)의 관통공(141) 내부에는 오리피스(151)가 형성된 밸브시트(150)가 압입 고정된다. 또한, 마그네트 코어(140)의 내주면에는 복귀스프링(190)의 하단을 지지하도록 돌출된 스프링지지턱(145)이 마련된다.
필터부재(120)는 마그네트 코어(140)에 결합된 상태로 모듈레이터블록(110)의 보어(111)에 진입하도록 설치된다. 이러한 필터부재(120)는 마그네트 코어(140)의 하측 외면을 포위하는 둘레부(121)와, 마그네트 코어(140)의 하단 쪽에 위치하며 관통공(141)에 압입되도록 둘레부(121)와 일체로 형성된 삽입부(125)를 포함한다. 둘레부(121)는 그 내부로 마그네트 코어(140)의 하부를 수용하며, 외면이 모듈레이터블록(100)의 보어(111) 내면에 지지된다. 삽입부(125)는 중앙에 마그네트 코어(140)의 관통공(141)과 연계되는 연계유로(126)가 형성되어 마그네트 코어(140)의 관통공(141)에 끼워져 결합된다.
또한, 필터부재(120)의 둘레부(121)에는 연계유로(126)의 외측에 별도의 바이패스 유로(123)가 형성된다. 이러한 둘레부(121)에는 모듈레이터블록(110)의 유입유로(112)를 통하여 유입되는 오일을 걸러 주는 제1여과부(121a)와, 배출유로(113) 쪽으로 배출되는 오일의 이물질을 걸러 주는 제2여과부(121b)가 마련된다. 상기 제1 및 제2여과부(121a, 121b)는 각각 유입유로(112) 및 배출유로(113)와 대향되는 위치의 둘레부(121)에 마련된다.
한편, 필터부재(120)에 형성된 바이패스 유로(123)는 유입유로(112)와 배출유로(113) 사이에서 유입유로(112)를 통해 전달되는 유압이 배출유로(113)로 흐르도록 형성된다. 즉, 바이패스 유로(123)는 제동동작 시 마그네트 코어(140)의 반경방향 유로(142)와 관통공(141)을 통하여 흐르도록 하는 유로와 별도로 오일이 흐를 수 있도록 형성된 것으로서, 여기에는 체크밸브(130)가 설치된다. 체크밸브(130)는 바이패스 유로(123) 내에 진퇴 가능하게 설치된 개폐볼(131)을 포함한다. 제동동작 시 개폐볼(131)이 바이패스 유로(123)를 개방하고 제동 종료 시 개폐볼(131)이 바이패스 유로(123)를 폐쇄할 수 있도록 한 것이다.
플런저(160)는 밸브시트(150) 상측의 관통공(141) 내에 상하로 진퇴하도록 설치된다. 플런저(160)는 하단에 오리피스(151)를 개폐하는 개폐부(161)를 구비한다. 또 플런저(160)는 여자코일조립체(미도시)에 전원이 인가되지 않을 때 오리피스(151)를 개방할 수 있도록 복원스프링(190)에 의해 아마추어(180) 쪽으로 가압된다. 이때, 복원스프링(190)이 안정적으로 설치되어 플런저(160)에 탄성력을 제공하도록 플런저(160)의 상측 외면에는 복원스프링(190)의 일단을 지지하도록 내측으로 단차진 제1 단차부(165)와, 상기 제1 단차부(165)로부터 내측으로 단차진 제2 단차부(166)가 마련된다. 이때, 전술한 바와 같이, 마그네트 코어(140)의 관통공(141)에는 복원스프링(190)의 타단을 지지하기 위한 단차형의 스프링지지턱(145)이 마련됨에 따라, 복원스프링(190)은 하단이 스프링지지턱(145)에 지지되고 상단이 플런저(160) 외면의 제1 단차부(165)에 지지된다. 상기 제2 단차부(166)는 솔레노이드밸브(100) 내에 잔존하는 공기를 배출하기 위하여 형성된 것으로서 아래에서 다시 설명하기로 한다.
슬리브(170)는 원통형태이며 마그네트 코어(140)의 외면에 결합된다. 슬리브(170)는 마그네트 코어(140) 상부를 폐쇄하도록 그 상부에 마련된 돔형폐쇄부(171)와, 모듈레이터블록(110)의 보어(111) 입구 측에 고정될 수 있도록 그 하단이 절곡되어 마련된 플랜지부(172)를 구비한다. 이때, 마그네트 코어(140) 외면에 결합된 슬리브(170)의 플랜지부(172)가 모듈레이터블록(110)에 직접 고정되는 형태이기 때문에 조립을 용이하게 수행할 수 있음은 물론, 제조공정을 간소화할 수 있다.
아마추어(180)는 슬리브(170)의 상측 내부 즉, 돔형폐쇄부(171) 내에 위치하며 상하로 진퇴 가능하게 설치된다. 아마추어(180)는 여자코일조립체(미도시)에 전원이 인가될 때 플런저(160)를 가압하도록 이동함으로써 오리피스(151)가 폐쇄될 수 있도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기와 같은 솔레노이드밸브(100)는 아마추어(180)와 마그네트 코어(140) 사이의 간극 및 마그네트 코어(140)와 플런저(160) 사이의 간극에 공기가 갇혔을 경우 공기의 배출이 안되어 이를 해결하기 위하여 플런저(160)의 외주면에 길이방향으로 슬롯(164)을 형성하고, 플런저(160) 하부 형상을 오목하도록 형성하였다.
보다 구체적으로, 도 2 및 도 3를 참조하면, 플런저(160)는 외측면이 계단형으로 복수회 단차진 단차부(165, 166)가 형성된다. 단차부는 전술된 바와 같이, 복귀스프링(190)의 상단을 지지하도록 단차지게 형성된 제1 단차부(165)와, 제1 단차부(165)로부터 내측으로 단차지게 형성된 제2 단차부(166)를 구비한다. 이때, 제2 단차부(166)는 마그네트 코어(140)와 플런저(170) 사이에 잔존하는 공기를 배출하도록 이루어진 것으로서, 플런저(160)의 하부는 제2 단차부(166)에 의해 중심을 향하여 오목한 형상을 갖는 오목부(167)가 형성된다. 이에, 플런저(160)와 마그네트 코어(140) 사이의 간극에 갇힌 공기는 오목부(167)를 통해 배출된다.
슬롯(164)는 아마추어(180)와 마그네트 코어(140) 사이의 간극과 연결되도록 플런저(160)의 상측으로부터 소정길이를 갖도록 형성된다. 이러한 슬롯(164)은 복귀스프링(190)이 지지되는 플런저(160)의 제1 단차부(165)까지 형성된다. 이에, 아마추어(180)와 마그네트 코어(140) 사이의 간극에 갇힌 공기는 슬롯(164)을 통해 배출된다. 즉, 슬롯(164)과 제2 단차부(166)에 의해 형성된 오목부(167)가 서로 연결되어 밸브(100) 내에 공기가 갇히더라도 오일의 흐름에 의하여 밸브의 작동 중에 쉽게 배출되게 된다.
한편, 상기 슬롯(164)은 플런저(160)의 외주면을 따라 일정간격 이격되어 복수개 형성될 수 있다. 도 3에 도시된 바에 따르면, 슬롯(164)은 플런저(160)의 상측 외주면으로부터 제1 단차부(165)까지 120°간격으로 3개의 슬롯(164)이 형성된 것으로 도시되었으나, 이에 한정되지 않으며, 밸브(100) 내에 갇힌 공기를 원활히 배출할 수 있다면 그 개수는 증감될 수 있다.
이하에서는, 상기와 같은 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브의 개폐동작에 관하여 설명한다.
여자코일조립체(미도시)에 전원이 인가되지 않을 때는 복원스프링(190)이 플런저(160)를 아마추어(180) 쪽으로 밀어 주므로 플런저(160)의 개폐부(161)가 오리피스(151)와 이격되어 오리피스(151)가 개방된 상태를 유지한다. 따라서 유입유로(112)를 통하여 유입되는 오일은 마그네트 코어(140)의 반경방향 유로(142), 관통공(141), 오리피스(151), 연계유로(126)를 통과하여 배출유로(113)로 흐른다. 또한 이와 동시에, 유입유로(112)를 통하여 유입되는 오일은 필터부재(120)의 둘레부(121)에 형성된 바이패스 유로(123)를 통과하여 배출유로(113)로 흐른다. 이때, 마그네트 코어(140)와 아마추어(180) 사이의 간극 및 마그네트 코어(140)와 플런저(160) 사이의 간극에 공기가 잔존하더라도 플런저(160)에 형성된 슬롯(164) 및 제2 단차부(166)에 의하여 형성되는 오목부(167)에 의하여 오일이 유동함에 따라 공기가 용이하게 배출되게 된다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
100 : 솔레노이드밸브 110 : 모듈레이터블럭
120 : 필터부재 130 : 체크밸브
140 : 마그네트 코어 150 : 밸브시트
160 : 플런저 164 : 슬롯
165 : 제1 단차부 166 : 제2 단차부
167 : 오목부 170 : 슬리브
180 : 아마추어 190 : 복귀스프링

Claims (5)

  1. 모듈레이터블록의 보어에 설치되며 길이방향으로 관통하는 관통공 및 이 관통공과 연통하는 반경방향 유로를 갖춘 원통형 마그네트 코어, 상기 마그네트 코어의 일단에 진퇴운동 가능하게 설치된 아마추어, 상기 마그네트 코어의 타단에 마련되며 오리피스가 형성된 밸브시트, 상기 관통공에 삽입되어 아마추어에 의해 슬라이딩 동작하며 오리피스를 개폐하는 플런저, 상기 아마추어와 마그네트 코어를 수용하며 상기 보어에 고정되는 슬리브 및 상기 오리피스가 개방되도록 상기 플런저에 탄성복원력을 부여하는 복귀스프링을 구비하는 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브에 있어서,
    상기 마그네트 코어의 내주면에는 복귀스프링의 하단을 지지하도록 돌출된 스프링지지턱이 마련되고,
    상기 플런저는 외주면에 복귀스프링의 상단을 지지하도록 내측으로 단차지게 형성된 제1 단차부와, 상기 제1 단차부로부터 내측으로 단차지게 형성된 제2 단차부를 구비하며,
    상기 플런저에는 상기 제2 단차부에 의해 내측으로 요입된 오목부가 형성되어 상기 오목부를 통해 상기 마그네트 코어와 플런저 사이에 잔존하는 공기를 배출하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 플런저의 외주면에는 상기 마그네트 코어와 아마추어 사이의 간극에 잔존하는 공기를 배출하도록 슬롯이 형성된 것을 특징으로 하는브레이크 시스템용 솔레노이드밸브.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 슬롯은 상기 아마추어와 마그네트 코어 사이의 간극과 연결되도록 상기 플런저의 상측으로부터 소정길이를 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 슬롯은 상기 복귀스프링이 지지되는 플런저의 제1 단차부까지 형성된 것을 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 슬롯은 상기 플런저의 외주면을 따라 일정간격 이격되어 복수개 형성된 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브.
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