KR20170059424A - Air bypass valve - Google Patents

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KR20170059424A
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도쿠시 야소다
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가부시키가이샤 후지코시
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Abstract

The present invention provides an air bypass valve, capable of preventing degradation of a sliding performance of a piston when the piston strokes and preventing the center of the piston from being dislocated when the piston strokes. The air bypass valve (10) comprises: a coil casing (12) accommodating a coil (25); a pilot valve unit (13) having a movable iron core (27) inserted into the coil (25) and covered by the coil casing (12); and a piston unit (14) having the piston (16) including a hole (35) and inserted into the coil casing (12). A protrusion is installed at an edge of a hole unit of the piston casing (15) forming the piston unit (14).

Description

에어 바이패스 밸브{AIR BYPASS VALVE}Air bypass valve {AIR BYPASS VALVE}

본 발명은 에어 바이패스 밸브, 상세하게는 자동차의 내연기관용 터보 차저(과급(過給) 장치)에 설치되어 배기 가스를 릴리스하는 밸브체(밸브)에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air bypass valve, specifically, a valve body that is installed in a turbocharger (supercharging device) for an internal combustion engine of an automobile to release exhaust gas.

종래에, 자동차의 내연기관용의 과급 장치에 설치되어 있는 에어 바이패스 밸브로서는 특허문헌 1 및 2에 개시되어 있는 바와 같이 과급 장치의 흡기측의 통로(14)(특허문헌 1에 기재되어 있는 부호를 나타냄. 이하 동일)와 배기측의 통로(12) 사이의 바이패스 통로(8) 내에 배치되어 있다. 또, 이 종류의 에어 바이패스 밸브(1)는, 전자 밸브(4)와, 뉴매틱식으로 조작 가능한 밸브 폐쇄체(10)를 갖는 바이패스 밸브(2)와, 제어압실(24)을 갖고 있다. 그리고, 에어 바이패스 밸브(1)는, 전자 밸브(4)에의 통전에 의해서 바이패스 밸브(2)의 개방 과정 중에 과급 장치의 배기측의 통로(12)와 흡기측의 통로(14) 사이에 제어압실(24)을 개재하여 유체의 접속을 형성할 수 있는 것이 특허문헌 1 및 2에 설명되어 있다.Conventionally, as an air bypass valve installed in a supercharging device for an internal combustion engine of an automobile, as disclosed in Patent Documents 1 and 2, the passage 14 on the intake side of the supercharging device (Hereinafter the same) and the passage 12 on the exhaust side. The air bypass valve 1 of this type includes a solenoid valve 4, a bypass valve 2 having a valve closing body 10 operable in a pneumatic manner, and a control pressure chamber 24 have. The air bypass valve 1 is disposed between the passage 12 on the exhaust side of the supercharger and the passage 14 on the intake side during the opening process of the bypass valve 2 by energizing the solenoid valve 4 It is described in Patent Documents 1 and 2 that fluid connection can be formed through the control pressure chamber 24.

국제공개 제WO2011/157457호 팸플릿International Publication WO2011 / 157457 brochure 국제공개 제WO2011/157521호 팸플릿International Publication WO2011 / 157521 pamphlet

그러나, 특허문헌 1에 있어서는, 그 밸브 폐쇄체(10)(이하, 피스톤이라 함)의 길이가 소정 길이 이상인 경우에는, 피스톤이 반복하여 슬라이딩함으로써 피스톤의 축 방향에 있어서의 축 어긋남(중심 어긋남)이 발생하는 경우가 있다. 그 결과, 피스톤이 특허문헌 1 및 2에 나타낸 과급 장치의 배기측의 통로(12)를 완전히 폐색할 수 없고, 패킹 등의 시일 부재에 의한 시일 불량이 발생한다는 문제가 있었다.However, in Patent Document 1, when the length of the valve closing body 10 (hereinafter, referred to as piston) is longer than a predetermined length, the piston slides repeatedly so that the axial deviation (center shift) May occur. As a result, there has been a problem that the piston can not completely block the exhaust-side passage 12 of the supercharging device shown in Patent Documents 1 and 2, and a seal failure occurs due to a seal member such as a packing.

그와 같은 피스톤의 축 방향에 있어서의 중심 어긋남을 방지하기 위해서는, 그 피스톤의 길이에 따라서 피스톤의 주위를 가이드하는 부품을 설치할 수 있다. 구체적으로는, 그 피스톤을 가이드하는 부품(이하, 피스톤 케이싱이라 함)을, 그 피스톤의 주위 전체에 걸쳐서, 또한 그 피스톤의 길이에 따른 길이만큼 설치한다.In order to prevent such a center shift in the axial direction of the piston, it is possible to provide a component for guiding the periphery of the piston in accordance with the length of the piston. Specifically, a part for guiding the piston (hereinafter, referred to as a piston casing) is provided over the entire circumference of the piston and by a length corresponding to the length of the piston.

그러나, 피스톤이 스트로크할 때에 그 피스톤과 피스톤 케이싱 사이의 마찰에 의해서, (피스톤이 스트로크할 때의) 슬라이딩 저항이 발생하여, 피스톤의 슬라이딩 성능이 저하된다는 문제가 발생하고 있었다.However, when the piston is stroked, a friction between the piston and the piston casing causes a sliding resistance (when the piston is stroke), resulting in a problem that the sliding performance of the piston is lowered.

그래서, 본 발명은 상기의 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것이다. 즉, 본 발명은 피스톤이 스트로크할 때의 피스톤의 슬라이딩 성능의 저하를 방지하고, 동시에 피스톤이 스트로크할 때에 피스톤의 중심이 어긋나는 것을 방지하는 에어 바이패스 밸브를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems. In other words, it is an object of the present invention to provide an air bypass valve which prevents the sliding performance of the piston when the piston stroke, and prevents the center of the piston from being displaced when the piston stroke.

상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 에어 바이패스 밸브는, 내부에 코일이 수용된 코일 케이싱과, 코일 내에 삽입되어 있는 가동 철심을 갖고 코일 케이싱에 덮여 있는 파일럿 밸브부와, 구멍을 구비하는 피스톤을 갖고 코일 케이싱 내에 끼워 넣어져 있는 피스톤부로 주로 구성하는 밸브로 하였다. 게다가, 피스톤부는, 피스톤과, 피스톤 내에 수용되어 있는 제 1 스프링과, 피스톤의 외주를 덮고, 구멍부를 갖는 피스톤 케이싱을 갖고 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided an air bypass valve comprising: a coil casing having a coil housed therein; a pilot valve portion having a movable iron core inserted in the coil and covered by the coil casing; And a piston portion which is fitted in the coil casing. In addition, the piston portion has a piston, a first spring accommodated in the piston, and a piston casing covering the outer periphery of the piston and having a hole portion.

또, 파일럿 밸브부는, 중공 원통 형상의 보빈에 구리선이 감긴 코일과, 코일의 내경부의 일단(一端)측에 삽입된 고정 철심과, 코일의 내경부의 타단(他端)측에 삽입되어 양단(兩端)부에 오목부를 갖는 가동 철심과, 코일의 내경부와 가동 철심의 간극에 삽입되어 있는 요크와, 가동 철심의 일단측의 오목부에 수용된 제 2 스프링과, 가동 철심의 타단측의 오목부에 수용된 강구(鋼球)와, 가동 철심의 타단측을 서로 향하도록 배치되어 있는 밸브 시트와, 관통 구멍을 갖고, 밸브 시트 및 강구를 내부에 수용하는 시트 홀더를 갖고 있다. 그리고, 전술의 피스톤 케이싱의 구멍부의 가장자리에는 돌기를 설치하는 것을 본 발명의 에어 바이패스 밸브의 특징으로 하였다.The pilot valve portion includes a coil having a hollow cylindrical bobbin wound with a copper wire, a fixed iron core inserted into one end side of the inner diameter portion of the coil, and a second coil inserted into the other end side of the inner diameter portion of the coil, A yoke inserted in a gap between the inner diameter portion and the movable iron core of the coil, a second spring accommodated in the concave portion at one end side of the movable iron core, and a second spring accommodated in the other end side of the movable iron core, A steel ball housed in the concave portion, a valve seat disposed so that the other end side of the movable iron core faces each other, and a seat holder having a through hole and accommodating the valve seat and the steel ball therein. The air bypass valve of the present invention is characterized in that a protrusion is provided at the edge of the above-mentioned hole of the piston casing.

전술의 시트 홀더와 피스톤 케이싱의 간극은, 시일 부재를 이용하여 실링되어 있다. 이 시일 부재가 수지제인 경우, 그 선팽창 계수는 통상 피스톤 케이싱보다 크다. 그 때문에, 에어 바이패스 밸브의 주변 온도가 예를 들면 220℃와 같은 비교적 고온의 분위기가 되면, 피스톤 케이싱은 팽창하고, 시일 부재는 그 이상으로 불룩해지려고 한다. 이 때, 시일 부재는 피스톤 케이싱의 형상에 따름으로써(을 추종함으로써) 시일 성능을 유지한다. 그러나, 고온의 분위기하에서 시일 부재의 외경은 피스톤 케이싱의 형상에 맞추어 크리프 변형이 진행된다.The gap between the above-described seat holder and the piston casing is sealed using a seal member. When the seal member is made of resin, its coefficient of linear expansion is usually larger than that of the piston casing. Therefore, when the ambient temperature of the air bypass valve becomes a relatively high temperature atmosphere such as 220 deg. C, for example, the piston casing expands, and the seal member tends to be bulged further. At this time, the sealing member maintains the sealing performance by following (following) the shape of the piston casing. However, under an atmosphere of high temperature, the outer diameter of the seal member progresses in accordance with the shape of the piston casing.

그 때문에, 에어 바이패스 밸브의 주변 온도가 고온으로부터 상온으로 되돌아갔을 때, 피스톤 케이싱과 시일 부재의 서로의 선팽창 계수의 차이에 의해, 시일 부재의 수축량과 피스톤 케이싱의 수축량 사이에 차가 발생한다. 그 결과, 피스톤 케이싱과 시일 부재가 끼워진 부분에는, 당초 존재하지 않았던 간극이 발생한다. 그 간극에 의해 피스톤 케이싱과 시일 부재 사이로부터 가스의 누설이 발생하고, 나아가서는 밸브 보디에 대한 에어 바이패스 밸브의 시일 성능이 저하되는 경우가 있다.Therefore, when the ambient temperature of the air bypass valve returns from the high temperature to the ambient temperature, a difference occurs between the shrinkage amount of the seal member and the shrinkage amount of the piston casing due to the difference in coefficient of linear expansion between the piston casing and the seal member. As a result, in the portion where the piston casing and the seal member are fitted, a clearance that was not originally generated occurs. Gas leakage occurs between the piston casing and the seal member due to the gap, and in some cases, sealing performance of the air bypass valve with respect to the valve body may be deteriorated.

그래서, 본 발명의 에어 바이패스 밸브는, 피스톤과 피스톤 케이싱 사이에 시일 부재를 설치하여, 시트 홀더에 의해 그 시일 부재를 고정할 수도 있다.Therefore, in the air bypass valve of the present invention, the seal member may be provided between the piston and the piston casing, and the seal member may be fixed by the seat holder.

또한, 에어 바이패스 밸브를 구성하는 피스톤의 선단(先端)부(저부(底部)와는 반대측)가 에지 형상인 경우, 피스톤이 상사점(上死點)까지 스트로크하였을 때에 피스톤에 의해서 피스톤부의 내부 공간이 분단되어, 피스톤이 스트로크하는 응답 성능이 저하되는 경우가 있다. 그래서, 본 발명의 에어 바이패스 밸브는, 그 피스톤의 선단부의 가장자리에 노치를 형성할 수도 있다.In the case where the tip end portion of the piston constituting the air bypass valve (opposite to the bottom portion) has an edge shape, when the piston strokes to the top dead point, the inner space of the piston portion And the response performance of the stroke of the piston may be deteriorated. Therefore, the air bypass valve of the present invention may form a notch at the edge of the distal end of the piston.

또, 에어 바이패스 밸브가 과급 장치에 설치되는 환경하에서는, 에어 바이패스 밸브 내외를 출입하는 가스 중에 유분(油分)이 포함되는 경우가 많다. 그 때문에, 가스 중에 포함되는 유분이 피스톤에 부착되면, 그 유분이 피스톤의 저부를 따라서 간다. 그 결과, 피스톤의 저부에 형성된 구멍이 유분에 의해서 막혀, 피스톤의 동작 불량을 일으키는 경우가 있다. 그래서, 본 발명의 에어 바이패스 밸브는, 피스톤 저부에 설치하는 구멍의 주변을 돌기 형상으로 형성할(불룩해진 부분을 형성할) 수도 있다.In an environment in which the air bypass valve is installed in the supercharging device, the gas entering and exiting the air bypass valve often contains oil. Therefore, when the oil contained in the gas adheres to the piston, the oil flows along the bottom of the piston. As a result, the hole formed at the bottom of the piston is clogged with the oil, which may cause a malfunction of the piston. Thus, the air bypass valve of the present invention may be formed in a protruding shape around the hole provided in the bottom of the piston (to form a bulged portion).

본 발명의 에어 바이패스 밸브는, 전술한 바와 같이 피스톤 케이싱의 저부의 구멍의 가장자리에 복수의 돌기를 설치하는 구조로 하였다. 이 구조에 의해, 피스톤이 스트로크할 때에 그들 돌기는 그 길이만큼 피스톤을 가이드하는 역할을 한다. 그 때문에, 피스톤이 스트로크할 때에 피스톤의 슬라이딩 성능의 저하를 방지한다. 동시에, 그들 돌기가 피스톤의 주위를 가이드하는 역할을 하므로, 피스톤이 스트로크할 때에 피스톤의 중심이 어긋나는 것을 방지한다. 그 결과, 피스톤이 하사점(下死點)까지 하강할 때의 피스톤과 과급 장치의 일 부품인 밸브 보디와의 시일(밀폐) 기능도 유지할 수 있다.As described above, the air bypass valve of the present invention has a structure in which a plurality of projections are provided at the edge of the hole at the bottom of the piston casing. With this structure, when the piston stroke, these projections serve to guide the piston by that length. Therefore, the sliding performance of the piston is prevented from lowering when the piston stroke. At the same time, since the projections serve to guide the periphery of the piston, the center of the piston is prevented from being displaced when the piston stroke. As a result, it is possible to maintain the sealing function between the piston when the piston is lowered to the bottom dead center and the valve body which is a part of the supercharger.

또, 본 발명의 에어 바이패스 밸브는, 피스톤과 피스톤 케이싱 사이에 시일 부재를 설치하여, 시트 홀더에 의해 시일 부재를 고정하는 구조로 하였다. 이 구조에 의해, 에어 바이패스 밸브 주변의 온도가 비교적 고온이 되더라도 시트 홀더와 시일 부재가 끼워진 부분의 시일 기능을 유지할 수 있다. 그 때문에, 시일 부재나 피스톤 케이싱이 서로 열 팽창이나 열 수축을 일으키더라도 시일 부재의 외측으로부터 가스가 출입하는 것을 막을 수 있다.In the air bypass valve of the present invention, a seal member is provided between the piston and the piston casing, and the seal member is fixed by the seat holder. With this structure, even if the temperature around the air bypass valve becomes relatively high, the seal function of the portion where the seat holder and the seal member are fitted can be maintained. Therefore, even if the seal member and the piston casing cause thermal expansion or heat shrinking with each other, the gas can be prevented from entering and exiting from the outside of the seal member.

또한, 본 발명의 에어 바이패스 밸브는, 피스톤 선단부의 가장자리에 노치를 형성하는 구조로 하였다. 이 구조에 의해 피스톤이 스트로크하였을 때에, 피스톤 실내외로의 가스의 출입이 그 노치를 통과하여 확보된다. 그 결과, 피스톤이 상사점까지 스트로크하였을 때이더라도 피스톤이 스트로크하는 응답 성능을 유지할 수 있다.Further, the air bypass valve of the present invention has a structure in which a notch is formed at the edge of the piston distal end portion. With this structure, when the piston is stroked, gas is allowed to pass through the notch and secured to the inside and outside of the piston. As a result, even when the piston has stroked to the top dead center, the response performance of the piston stroke can be maintained.

또, 본 발명의 에어 바이패스 밸브는, 피스톤의 저부에 형성한 구멍의 주변을, 외측을 향하여 돌기 형상으로 형성하는 구조로 하였다. 이 구조에 의해, 그 구멍으로부터 피스톤 실내로 향하여 오일이나 이물질(오염물)이 침입하는 것을 막는다. 그 결과, 오일이나 이물질에 의해서 피스톤의 구멍이 막히는 일은 없어, 그 구멍을 출입하는 가스의 유통을 확보할 수 있으므로 피스톤이 스트로크하는 응답 성능을 유지할 수 있다.The air bypass valve of the present invention has a structure in which the periphery of the hole formed in the bottom of the piston is formed in a protruding shape toward the outside. This structure prevents oil and foreign matter (contaminants) from intruding into the piston chamber from the hole. As a result, the hole of the piston is not clogged by oil or foreign matter, and the flow of the gas entering and exiting the hole can be ensured, so that the response performance of the stroke of the piston can be maintained.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 관련된 에어 바이패스 밸브(10)의 개략 구조를 나타낸 종단면도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 A 부분의 확대 상세도이다.
도 3은 도 1에 나타낸 에어 바이패스 밸브(10)의 피스톤(16)측에서 본 경우의 사시도이다.
도 4는 도 1 및 도 3에 나타낸 피스톤(16)을 상방(上方)에서 본 전체 사시도이다.
도 5는 도 4에 나타낸 피스톤(16)과는 다른 형태의 피스톤(16A)의 하방(下方)에서 본 전체 사시도이다.1 is a longitudinal sectional view showing a schematic structure of an air bypass valve 10 according to an embodiment of the present invention.
2 is an enlarged detail view of a portion A shown in Fig.
Fig. 3 is a perspective view of the air bypass valve 10 shown in Fig. 1 when viewed from the piston 16 side.
Fig. 4 is an overall perspective view of the piston 16 shown in Figs. 1 and 3 as seen from above.
5 is an overall perspective view of the piston 16A, which is different from the piston 16 shown in Fig. 4, viewed from the lower side.

이하에, 본 발명의 실시 형태에 관련된 에어 바이패스 밸브에 대하여, 첨부 도면을 참조히여 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시 형태에 관련된 에어 바이패스 밸브(10)의 개략 구조를 나타낸 종단면도이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 에어 바이패스 밸브(10)는, 내부에 코일(25)을 수용한 코일 케이싱(12)과, 그 원통 형상의 코일(25) 내에 삽입되어 있는 가동 철심(플런저)(27)을 구비한 파일럿 밸브부(13)와, 구멍(35)을 갖는, 바닥이 있는 형상의 피스톤(16)을 구비하여 전술의 코일 케이싱(12) 내에 끼워 넣어져 있는 피스톤부(14)를 주된 부품으로 하여 구성된다.Hereinafter, an air bypass valve according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 is a longitudinal sectional view showing a schematic structure of an air bypass valve 10 according to an embodiment of the present invention. 1, the air bypass valve 10 includes a coil casing 12 accommodating a coil 25 therein, a movable iron core (plunger) (not shown) inserted in the cylindrical coil 25 A piston portion 14 fitted in the coil casing 12 and having a bottomed piston 16 having a hole 35 is provided on the piston portion 14, It is composed of main parts.

먼저, 파일럿 밸브부(13)의 구성에 대하여 설명한다. 파일럿 밸브부(13)는, 코일 케이싱(12)에 덮여 있고, 코일(25)을 중심으로 하여 형성되어 있다. 코일(25)은, 양단에 플랜지를 갖는 중공 원통 형상의 보빈(24)에 구리선이 감긴 부품이다. 이 코일(25)의 내경(內徑)부, 즉, 보빈(24)의 내경부의 일단측에는 고정 철심(23)의 일부가 삽입되어 있다. 그리고, 보빈(24)의 내경부의 타단측에는 가동 철심(27)의 일부가 삽입되어 있다. 고정 철심(23)은, 플랜지를 갖고, 단면(斷面)이 대략 U자 형상이다. 또, 가동 철심(27)은 양단에 오목부를 구비한 형상이다. 그리고, 보빈(24)의 내경부와 가동 철심(27)의 간극에는 요크(26)가 삽입되어 있다.First, the configuration of the pilot valve unit 13 will be described. The pilot valve portion 13 is covered with the coil casing 12 and is formed around the coil 25 as a center. The coil 25 is a part in which a copper wire is wound around a hollow cylindrical bobbin 24 having flanges at both ends. A part of the fixed iron core 23 is inserted into the inner diameter portion of the coil 25, that is, one end side of the inner diameter portion of the bobbin 24. A part of the movable iron core 27 is inserted into the other end side of the inner diameter portion of the bobbin 24. The fixed core 23 has a flange and a substantially U-shaped cross section. The movable iron core 27 has a concave portion at both ends. A yoke (26) is inserted into the gap between the inner diameter portion of the bobbin (24) and the movable iron core (27).

가동 철심(27)의 일단측에 있는 오목부에는 제 2 스프링(28)이 수용되어 있고, 제 2 스프링(28)은 고정 철심(23)의 단부(端部)에 의해 눌러져 있다. 또, 가동 철심(27)의 타단측(제 2 스프링(28)이 수용되어 있는 오목부와는 반대측)에도, 전술한 바와 같이 별도의 오목부(36)가 설치되어 있다. 그 별도의 오목부(36)와 대향하는 위치에는 관통 구멍(38)을 갖는 밸브 시트(30)가 배치되어 있다. 그리고, 가동 철심(27)의 타단측에 설치된 오목부(36)와 밸브 시트(30)의 관통 구멍(38)에 의해 강구(31)를 그 양측으로부터 끼워 넣고 있다.The second spring 28 is accommodated in the concave portion on one end side of the movable iron core 27 and the second spring 28 is pushed by the end of the fixed iron core 23. Another recessed portion 36 is provided on the other end side of the movable iron core 27 (the side opposite to the recessed portion in which the second spring 28 is housed) as described above. And a valve seat 30 having a through hole 38 is disposed at a position facing the other recessed portion 36. The steel balls 31 are sandwiched from both sides by the recesses 36 provided on the other end side of the movable iron core 27 and the through holes 38 of the valve seat 30.

밸브 시트(30)에는, 후술하는 시트 홀더(29)에 형성된 관통 구멍(37)에 접속하는 관통 구멍(38)이 전술한 바와 같이 형성되어 있다. 강구(31)는, 파일럿 밸브부(13)의 시일 부재로서 기능한다. 이 때문에, 강구(31)는 가동 철심(27)의 일단측에 형성된 오목부(36)에 삽입 후, 가동 철심(27)에 압입 또는 코킹에 의해 일체화되어, 강구(31)가 빠지지 않는 구조로 되어 있다. 밸브 시트(30)의 시일 형상은 단면이 원뿔형 또는 반구 형상으로 형성되어 있어, 강구(31)의 구면과 밸브 시트(30)의 내주면과의 접촉 부분이 선 형상이 된다. 그 때문에, 강구(31)와 밸브 시트(30)의 접촉 부분은 시일 성능이 좋고, 이물질의 침입에 대해서도 효과가 있다.The valve seat 30 is formed with a through hole 38 to be connected to the through hole 37 formed in the seat holder 29 to be described later as described above. The steel ball (31) functions as a seal member of the pilot valve portion (13). The steel ball 31 is inserted into the recess 36 formed at one end of the movable iron core 27 and integrated with the movable iron core 27 by press fitting or caulking so that the steel ball 31 does not come off . The valve seat 30 is formed in a conical or hemispherical shape in cross section so that the contact portion between the spherical surface of the steel ball 31 and the inner circumferential surface of the valve seat 30 is linear. Therefore, the contact portion between the steel ball 31 and the valve seat 30 has a good sealing performance and is also effective against intrusion of foreign matter.

또, 밸브 시트(30), 강구(31) 및 가동 철심(27)의 일부는, 오목부를 구비한 시트 홀더(29)에 수용되어 있다. 이 시트 홀더(29)에는, 그 오목부로부터 분기되는 형태로 제 1 드레인 포트(18)가 설치되어 있고, 그 제 1 드레인 포트(18)는 다시 제 2 드레인 포트(22)에 접속하고, 최종적으로는 에어 바이패스 밸브(10) 밖으로 연결되어 있다. 또한, 강구(31)의 직경에 대한 밸브 시트(30)에 형성된 관통 구멍(38)의 구멍지름의 비는, 0.5∼0.75의 범위로 설정하는 것이 바람직하다.A part of the valve seat 30, the steel ball 31 and the movable iron core 27 is accommodated in a seat holder 29 having a recess. The sheet holder 29 is provided with a first drain port 18 branched from the concave portion. The first drain port 18 is again connected to the second drain port 22, Is connected to the outside of the air bypass valve (10). The ratio of the hole diameter of the through hole 38 formed in the valve seat 30 to the diameter of the steel ball 31 is preferably set in the range of 0.5 to 0.75.

다음으로, 피스톤부(14)의 구성에 대하여 설명한다. 피스톤부(14)는, 구멍(35)을 갖는, 바닥이 있는 형상의 피스톤(16)을 중심으로 형성되어 있다. 그 피스톤(16)의 외주를 덮는 피스톤 케이싱(15)과 전술의 시트 홀더(29)가 결합하고, 일체화된 상태에서 코일 케이싱(12)의 내주면에 끼워 넣어져 있다. 또, 피스톤(16)의 내부인 피스톤실(39) 내에는, 제 1 스프링(19)이 수용되어 있다. 이에 의해, 시트 홀더(29)의 관통 구멍(37)과, 피스톤실(39)과, 피스톤(16)의 구멍(35)이 서로 공간적으로 연결되어 있다.Next, the configuration of the piston portion 14 will be described. The piston portion 14 is formed around a piston 16 having a bottomed shape with a hole 35. The piston casing 15 covering the outer periphery of the piston 16 and the aforementioned seat holder 29 are engaged and fitted into the inner peripheral surface of the coil casing 12 in an integrated state. A first spring 19 is accommodated in the piston chamber 39, which is an inner portion of the piston 16. Thereby, the through hole 37 of the seat holder 29, the piston chamber 39, and the hole 35 of the piston 16 are spatially connected to each other.

도 2는 도 1에 나타낸 A 부분의 확대 상세도이다. 피스톤 케이싱(15)과 피스톤(16)과 시트 홀더(29)가 끼워진 부분은, 도 2에 나타낸 바와 같이 단면 형상이 L자 형상인 시일 부재(52)가 설치되어 있다. 시일 부재(52)의 축 방향의 내측은 피스톤(16)의 외주면에 접촉해 있고, 시일 부재(52)의 상하면의 일부를 시트 홀더(29) 및 피스톤 케이싱(15)에 의해 끼워 넣고 있다. 이 구성에 의해, 에어 바이패스 밸브(10)의 주위 온도가 변화하더라도 시일 부재(52)와 피스톤 케이싱(15)의 열수축성의 차이에 의해서 시일 부재(52)의 외부로부터 가스의 출입을 막을 수 있다.2 is an enlarged detail view of a portion A shown in Fig. As shown in Fig. 2, a sealing member 52 having an L-shaped cross section is provided at a portion where the piston casing 15, the piston 16, and the seat holder 29 are fitted. The inner side in the axial direction of the seal member 52 is in contact with the outer peripheral surface of the piston 16 and a part of the upper and lower surfaces of the seal member 52 is sandwiched by the seat holder 29 and the piston casing 15. With this configuration, even if the ambient temperature of the air bypass valve 10 changes, the gas can be prevented from flowing out of the seal member 52 due to the difference between the heat shrinkability of the seal member 52 and the piston casing 15 .

도 3은 도 1에 나타낸 에어 바이패스 밸브(10)의 피스톤(16)측에서 본 경우의 사시도이다. 피스톤(16)은, 도 3에 나타낸 바와 같이 피스톤 케이싱(15)의 내측에 끼워 넣어져 있고, 도 3에 나타낸 양단 화살표의 방향으로 피스톤 케이싱(15)을 따라서 자유롭게 슬라이딩할 수 있다. 피스톤(16)은, 이 피스톤 케이싱(15)의 구멍부의 가장자리에 형성된 돌기(21)에 의해 가이드되고 있다.Fig. 3 is a perspective view of the air bypass valve 10 shown in Fig. 1 when viewed from the piston 16 side. The piston 16 is fitted in the inside of the piston casing 15 as shown in Fig. 3, and can freely slide along the piston casing 15 in the direction of both arrows shown in Fig. The piston (16) is guided by a projection (21) formed at the edge of the hole of the piston casing (15).

이 돌기(21)는, 도 3에 나타낸 바와 같이 피스톤 케이싱(15)의 구멍부의 가장자리의 원주 방향으로 복수 개, 적어도 3개 이상 설치한다. 이 구조에 의해, 피스톤(16)의 슬라이딩 불량이나 중심 어긋남을 방지하여, 밸브로서의 응답 성능을 유지할 수 있다. 또한, 돌기(21)의 내측은 피스톤(16)측과 접촉하는 내경측의 슬라이딩 저항을 저감하기 위하여 R 형상으로 형성할 수도 있다.As shown in Fig. 3, the projections 21 are provided in plural in the circumferential direction of the edge of the hole of the piston casing 15, and at least three protrusions 21 are provided. With this structure, it is possible to prevent the sliding failure and center shift of the piston 16 and to maintain the response performance as a valve. The inner side of the projection 21 may be formed in an R shape in order to reduce the sliding resistance on the inner diameter side in contact with the piston 16 side.

또, 도 1 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 피스톤(16)의 구멍(35)은 축 방향의 한쪽 주변(특히, 외측)을 돌기 형상으로 형성한다(불룩해진 부분을 갖게 함). 그에 의해서, 피스톤(16)의 외측으로부터 전달되는 유분이 구멍(35) 내에 침입하기 어려운 구조가 되어, 구멍(35)에 있어서의 막힘을 막을 수 있다.As shown in Figs. 1 and 3, the hole 35 of the piston 16 is formed in a protruding shape (having a bulged portion) on one side in the axial direction (particularly, on the outer side). As a result, the oil delivered from the outside of the piston 16 can be prevented from entering the hole 35, and clogging in the hole 35 can be prevented.

또, 도 1 및 도 3에 나타낸 피스톤(16)을 상방(선단부측)에서 본 전체 사시도를 도 4에 나타낸다. 피스톤(16)의 선단부(도 4의 지면 상에서 상부)의 가장자리에는, 도 4에 나타낸 바와 같이 피스톤(16)의 지름 방향으로 노치(16d)를 복수 개소에 설치할 수도 있다. 이 구조에 의해, 에어 바이패스 밸브(10)의 피스톤(16)이 스트로크 엔드하였을 때(도 1에 나타낸 피스톤(16)이 가장 상방 위치까지 이동한 상태)에 있어서도, 노치(16d)를 개재하여 피스톤실(39)의 내외에서 가스를 출입할 수 있으므로, 밸브로서의 응답 성능의 지연을 방지할 수 있다.Fig. 4 shows a whole perspective view of the piston 16 shown in Figs. 1 and 3 as viewed from the upper side (tip end side). 4, a notch 16d may be provided at a plurality of positions in the radial direction of the piston 16 at the edge of the piston 16 (upper portion on the paper surface of Fig. 4). With this structure, even when the piston 16 of the air bypass valve 10 has reached the stroke end (the piston 16 shown in Fig. 1 is moved to the uppermost position), via the notch 16d The gas can flow in and out of the piston chamber 39, so that a delay in response performance as a valve can be prevented.

도 4에 나타낸 바와 같이 피스톤(16)의 지름 방향으로 노치(16d)를 소정의 거리(간격)을 두고 2 개소 형성함으로써, 2개소의 노치(16d, 16d)의 사이에 클로부(16c)를 형성할 수도 있다. 이 클로부(16c)를 피스톤(16)의 선단부의 가장자리에 형성함으로써, 피스톤(16)을 원터치(1 공정)로 피스톤 케이싱(15) 내에 끼워넣을 수 있으므로, 에어 바이패스 밸브(10)의 조립 공정이 간이해진다.As shown in Fig. 4, two notches 16d are formed at a predetermined distance (interval) in the radial direction of the piston 16 so that the claw portions 16c are formed between the two notches 16d and 16d . By forming the claw portion 16c at the edge of the distal end portion of the piston 16, the piston 16 can be fitted into the piston casing 15 at one-touch (one step), so that the assembly of the air bypass valve 10 The process is simplified.

또한, 도 4에 나타낸 피스톤(16)과는 다른 형태의 피스톤(16A)을 하방측에서 본 사시도를 도 5에 나타낸다. 피스톤(16A)이 도 4에 나타낸 피스톤(16)과 다른 점은, 도 5에 나타낸 바와 같이 피스톤(16A)의 저부의 가장자리에 단차(16b)를 설치한 점이다. 이 단차(16b)를 피스톤(16A)에 설치함으로써, 에어 바이패스 밸브(10)의 외부로부터 이물질이 진입하는 것을 방지하는 역할이 있다.Fig. 5 shows a perspective view of the piston 16A, which is different from the piston 16 shown in Fig. 4, from the lower side. The piston 16A differs from the piston 16 shown in Fig. 4 in that a step 16b is provided at the edge of the bottom of the piston 16A as shown in Fig. By providing the stepped portion 16b on the piston 16A, there is a role of preventing foreign matter from entering from the outside of the air bypass valve 10.

즉, 도 4에 나타낸 피스톤(16)에서는 도 1에 나타낸 바와 같이 밸브 보디(11)와 접촉하였을 때에 피스톤(16)의 저면과 밸브 보디(11) 내의 통로가 서로 접촉한다. 접촉하는 형태가 면끼리인 경우, 그 면 사이에 이물질이 들어갈 리스크가 높아지고, 만약 이물질이 그 접촉면에 들어가면, 피스톤(16)과 밸브 보디(11) 사이의 시일 성능이 저감된다.That is, in the piston 16 shown in Fig. 4, the bottom surface of the piston 16 and the passage in the valve body 11 come into contact with each other when the valve body 11 is brought into contact with the valve body 11 as shown in Fig. In the case of contact between the surfaces, the risk of foreign matter getting in between the surfaces becomes high, and if the foreign matter enters the contact surface, the seal performance between the piston 16 and the valve body 11 is reduced.

그래서, 도 5에 나타낸 피스톤(16A)에서는 그 저부의 가장자리 형상을 단차 형상으로 함으로써, 피스톤(16A)과 밸브 케이스(11)가 접촉하는 경우에는, 그 접촉 형태가 선 접촉이 된다. 그 결과, 그들의 접촉 부분에서 이물질이 들어갈 리스크가 저감되어, 상기의 시일 성능을 유지할 수 있다.Therefore, in the piston 16A shown in Fig. 5, the edge shape of the bottom portion is formed into a stepped shape, so that when the piston 16A and the valve case 11 come into contact with each other, As a result, the risk of foreign substances entering the contact portions is reduced, and the above sealing performance can be maintained.

본 실시 형태에 관련된 에어 바이패스 밸브(10)는 기본적으로는 이상과 같이 구성된다. 다음으로, 에어 바이패스 밸브(10)의 동작에 대하여 설명한다. 외부 전원으로부터 에어 바이패스 밸브(10)의 파일럿 밸브부(13)에 통전(通電)되면, 가동 철심(플런저)(27)은 코일(25)에 발생하는 전자력에 의해서 도 1의 지면 상에서 상방으로 이동한다. 가동 철심(27)이 상방으로 이동하면, 가동 철심(27)의 오목부(36)에 끼워 넣어져 일체가 된 강구(31)가 밸브 시트(30)로부터 멀어진다. 그 결과, 피스톤실(39)과 시트 홀더(29)의 관통 구멍(37)과 제 1 드레인 포트(18)가 서로 접속된다.The air bypass valve 10 according to the present embodiment is basically configured as described above. Next, the operation of the air bypass valve 10 will be described. When the pilot valve portion 13 of the air bypass valve 10 is energized from the external power source, the movable iron core (plunger) 27 is moved upwards on the ground surface of Fig. 1 by the electromagnetic force generated in the coil 25 Move. When the movable iron core 27 moves upward, the steel ball 31, which is formed integrally with the recessed portion 36 of the movable iron core 27, moves away from the valve seat 30. As a result, the through hole 37 of the piston chamber 39 and the seat holder 29 and the first drain port 18 are connected to each other.

피스톤실(39) 내의 압력은 밸브 보디(11)의 흡기 통로(33) 내의 압력보다 높고, 피스톤실(39) 내의 가스는 제 1 드레인 포트(18) 및 제 2 드레인 포트(22)를 경유하여 밸브 보디(11)의 흡기 통로(33)로 배출된다. 이 때, 피스톤실(39) 내에는 피스톤(16)의 구멍(35)을 통과하여 밸브 보디(11)의 배기 통로(34)의 가스가 유입된다.The pressure in the piston chamber 39 is higher than the pressure in the intake passage 33 of the valve body 11 and the gas in the piston chamber 39 passes through the first drain port 18 and the second drain port 22 And is discharged to the intake passage (33) of the valve body (11). At this time, the gas in the exhaust passage 34 of the valve body 11 flows into the piston chamber 39 through the hole 35 of the piston 16.

본 발명의 에어 바이패스 밸브(10)는 피스톤(16)의 구멍(35)의 단면적보다, 가동 철심(27)의 스트로크와 밸브 시트(30)의 관통 구멍(38)에 의해서 정해지는 파일럿 밸브부(13)가 개구되어 있는 면적 쪽이 넓어지는 설계로 되어 있다. 그 때문에, 밸브 보디(11)의 배기 통로(34)측으로부터 피스톤실(39) 내에 그 구멍(35)을 통과하여 유입되는 가스의 양보다, 피스톤실(39) 내로부터 밸브 보디(11)의 흡기 통로(33)측으로 유출되는 가스의 양 쪽이 많아진다.The air bypass valve 10 according to the present invention is configured such that the stroke of the movable iron core 27 and the through hole 38 of the valve seat 30 are set to be smaller than the cross sectional area of the hole 35 of the piston 16, (13) is opened. The amount of gas flowing from the side of the exhaust passage 34 of the valve body 11 through the hole 35 in the piston chamber 39 is smaller than the amount of gas flowing from the side of the valve chamber 11 Both the gas flowing out to the intake passage 33 side are increased.

따라서, 피스톤실(39) 내의 압력은 저하되고, 피스톤실(39) 내와 밸브 보디(11)의 배기 통로(34) 내의 압력 차에 의해서 피스톤(16)의 상방으로의 힘이 발생한다. 이 때문에, 피스톤(16)은 밸브 보디(11)로부터 멀어짐으로써, 밸브 보디(11)의 배기 통로(34)와 흡기 통로(33)가 공간적으로 접속된다.Accordingly, the pressure in the piston chamber 39 is lowered, and the upward force of the piston 16 is generated by the pressure difference in the piston chamber 39 and the exhaust passage 34 of the valve body 11. The piston 16 is moved away from the valve body 11 so that the exhaust passage 34 of the valve body 11 and the intake passage 33 are spatially connected.

이에 대하여, 파일럿 밸브부(13)가 비통전인 경우에는, 파일럿 밸브부(13)의 전자력은 없어지고(소실되고), 제 2 스프링(28)의 탄성력에 의해서 가동 철심(27)은 도 1에서 나타낸 바와 같이 하방측으로 이동하고, 가동 철심(27)과 일체화된 강구(31)가 밸브 시트(30)와 접촉한다. 이에 의해서, 피스톤실(39)과 제 1 드레인 포트(18)는 차단된다.On the other hand, when the pilot valve portion 13 is non-energized, the electromagnetic force of the pilot valve portion 13 disappears (disappears), and the movable iron core 27 is displaced by the elastic force of the second spring 28, The steel ball 31 integrated with the movable iron core 27 comes into contact with the valve seat 30 as shown in Fig. Thereby, the piston chamber 39 and the first drain port 18 are shut off.

그 결과, 밸브 보디(11)의 배기 통로(34) 내의 가스가, 피스톤(16)의 구멍(35)을 통과하여 피스톤실(39) 내로 유입되고, 배기 통로(34)의 압력과 피스톤실(39) 내의 압력은 동일해진다. 그 결과, 제 1 스프링(19)의 탄성력에 의해 피스톤(16)은 도 1에서 나타낸 바와 같이 하방으로 이동하고, 피스톤(16)의 저면은 밸브 보디(11)와 접촉한다.As a result, the gas in the exhaust passage 34 of the valve body 11 flows into the piston chamber 39 through the hole 35 of the piston 16, and the pressure of the exhaust passage 34 and the pressure in the piston chamber 39 are equalized. As a result, the elastic force of the first spring 19 moves the piston 16 downward as shown in Fig. 1, and the bottom surface of the piston 16 comes into contact with the valve body 11.

또한, 도 5에 나타낸 피스톤(16A)의 하면이나 밸브 시트(30)와 시트 홀더(29)의 오목면과의 사이에는, 이물질의 침입을 방지하기 위하여 필터를 장착할 수도 있다. 그 필터를 도 5에 나타낸 피스톤(16A)에 장착할 때에는, 초음파 용착에 의해 고정할 수 있다.A filter may be provided between the bottom surface of the piston 16A shown in Fig. 5 and the concave surface of the valve seat 30 and the seat holder 29 to prevent foreign matter from entering. When the filter is mounted on the piston 16A shown in Fig. 5, it can be fixed by ultrasonic welding.

또, 그 필터를 밸브 시트(30)와 일체화하는 경우에는, 코킹이나 인서트 성형에 의해 고정할 수 있다. 또는, 그 필터를 밸브 시트(30)와 분리하여, 초음파 용착을 이용하여 시트 홀더(29)의 저면에 그 필터를 고정할 수도 있다.When the filter is integrated with the valve seat 30, it can be fixed by caulking or insert molding. Alternatively, the filter may be separated from the valve seat 30, and the filter may be fixed to the bottom surface of the seat holder 29 using ultrasonic welding.

10: 에어 바이패스 밸브
11: 밸브 보디
12: 코일 케이싱
13: 파일럿 밸브부
14: 피스톤부
15: 피스톤 케이싱
16, 16A: 피스톤
16b: 피스톤(16A)의 단차
16d: 피스톤(16, 16A)의 노치
18: 제 1 드레인 포트
19: 제 1 스프링
21: 돌기
22: 제 2 드레인 포트
23: 고정 철심
24: 보빈
25: 코일
26: 요크
27: 가동 철심(플런저)
28: 제 2 스프링
29: 시트 홀더
30: 밸브 시트
31: 강구
33: 밸브 보디(11)의 흡기 통로
34: 밸브 보디(11)의 배기 통로
35: 피스톤(16, 16A)의 구멍
36: 가동 철심(27)의 오목부
37: 시트 홀더(29)의 관통 구멍
38: 밸브 시트(30)의 관통 구멍
39: 피스톤실
52: 시일 부재10: Air bypass valve
11: Valve body
12: Coil casing
13: Pilot valve portion
14: Piston part
15: Piston casing
16, 16A: piston
16b: a step of the piston 16A
16d: the notch of the piston (16, 16A)
18: First drain port
19: first spring
21: projection
22: Second drain port
23: Fixed iron core
24: Bobbin
25: Coil
26: York
27: movable iron core (plunger)
28: Second spring
29: Seat holder
30: Valve seat
31: Steel ball
33: an intake passage of the valve body 11
34: An exhaust passage of the valve body 11
35: A hole of the piston (16, 16A)
36: the concave portion of the movable iron core 27
37: through hole of the sheet holder 29
38: a through hole of the valve seat 30
39: piston chamber
52: Seal member

Claims (4)

내부에 코일이 수용된 코일 케이싱과,
상기 코일 내에 삽입되어 있는 가동 철심을 갖고 상기 코일 케이싱에 덮여 있는 파일럿 밸브부와,
저부에 구멍을 구비하는 피스톤을 갖고 상기 코일 케이싱 내에 끼워 넣어져 있는 피스톤부로 형성된 에어 바이패스 밸브로서,
상기 피스톤부는,
상기 피스톤과,
상기 피스톤 내에 수용되어 있는 제 1 스프링과,
상기 피스톤의 외주를 덮는 구멍부를 갖는 피스톤 케이싱을 갖고 있고,
상기 파일럿 밸브부는,
중공 원통 형상의 보빈에 구리선이 감긴 상기 코일과,
상기 코일의 내경부의 일단측에 삽입된 고정 철심과,
상기 코일의 내경부의 타단측에 삽입되어 양단부에 오목부를 갖는 상기 가동 철심과,
상기 코일의 내경부와 상기 가동 철심과의 간극에 삽입되어 있는 요크와,
상기 가동 철심의 일단측의 오목부에 수용된 제 2 스프링과,
상기 가동 철심의 타단측의 오목부에 수용된 강구와,
상기 가동 철심의 타단측을 서로 향하도록 배치되어 있는 밸브 시트와,
관통 구멍을 갖고 상기 밸브 시트 및 상기 강구를 내부에 수용하는 시트 홀더를 갖고 있으며,
상기 피스톤 케이싱의 구멍부의 가장자리에는 돌기가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 에어 바이패스 밸브.A coil casing in which a coil is housed,
A pilot valve portion having a movable iron core inserted in the coil and covered with the coil casing,
An air bypass valve having a piston having a hole at its bottom and formed of a piston portion fitted in the coil casing,
Wherein the piston portion includes:
The piston,
A first spring accommodated in the piston,
And a piston casing having a hole portion covering an outer periphery of the piston,
The pilot valve unit includes:
Said coil having a hollow cylindrical bobbin with a copper wire wound thereon,
A fixed core inserted into one end side of the inner diameter portion of the coil,
The movable iron core inserted into the other end side of the inner diameter portion of the coil and having concave portions at both ends thereof,
A yoke inserted in a gap between the inner diameter portion of the coil and the movable iron core,
A second spring accommodated in a concave portion on one end side of the movable iron core,
A steel ball accommodated in a concave portion on the other end side of the movable iron core,
A valve seat disposed so that the other end sides of the movable iron core face each other,
And a seat holder having a through hole and accommodating the valve seat and the steel ball therein,
Wherein an opening is formed at an edge of the hole of the piston casing. 제 1 항에 있어서,
상기 피스톤과 상기 피스톤 케이싱 사이에는 시일 부재가 설치되어 있고, 상기 시트 홀더에 의해 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 에어 바이패스 밸브.The method according to claim 1,
Wherein a seal member is provided between the piston and the piston casing, and is fixed by the seat holder. 제 1 항에 있어서,
상기 피스톤의 선단부의 가장자리에는 노치가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 에어 바이패스 밸브.The method according to claim 1,
Wherein a notch is formed at the edge of the front end of the piston. 제 1 항에 있어서,
상기 피스톤의 상기 구멍의 주변이 돌기 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 에어 바이패스 밸브.The method according to claim 1,
And the periphery of the hole of the piston is formed in a protruding shape.
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