KR20170072933A

KR20170072933A - 특히 휠-슬립 컨트롤을 가진 차량 브레이크 시스템들용 솔레노이드 밸브

Info

Publication number: KR20170072933A
Application number: KR1020177013767A
Authority: KR
Inventors: 홀거 콜만; 지기스문트 요네스; 크리슈티안 슐츠; 크리슈티안 쿠르트; 안드레 슈뢰더
Original assignee: 콘티넨탈 테베스 아게 운트 코. 오하게
Priority date: 2014-12-09
Filing date: 2015-11-27
Publication date: 2017-06-27
Also published as: US20180056954A1; CN107002898B; US10421443B2; WO2016091618A1; CN107002898A; DE102014225251A1; KR101970418B1

Abstract

본원은 솔레노이드 밸브에 관한 것으로서, 밸브 폐쇄 요소 (4) 로서, 상기 밸브 폐쇄 요소는 밸브 하우징 (1) 에 배열되고, 밸브 하우징안으로 가압되고 그리고 부싱으로서 구성된 밸브 시트 요소에 형성되는 밸브 통로를 개방 및 폐쇄할 수 있는, 상기 밸브 폐쇄 요소와, 상기 밸브 하우징 (1) 의 관통 보어에 배열되는 리턴 스프링 (3) 에 의해 작동되는 전기자 (13) 를 포함한다. 본원에 의해 대처되는 문제는 밸브 시트 요소 (2) 를 견고하게 체결하는 것이다. 상기 밸브 시트 요소 (2) 는 그 외부 케이싱을 따라서 압입부 (8) 이외에도 간극 끼움부 (9) 를 포함하고, 이들의 목적을 위해 상기 간극 끼움부 (9) 는 상기 압입부 (8) 보다 더 작은 외경을 가지며, 상기 밸브 하우징 (1) 은, 상기 압입부 (8) 의 외경보다 더 작은 일정한 내경이 제공되는 반경방향 내부로 편향하는 관형부 (10) 를 포함하여, 상기 관형부 (10) 는, 그 탄성에 의해, 상기 밸브 시트 요소 (2) 의 상기 간극 끼움부 (9) 안으로 편향한다.

Description

특히 휠-슬립 컨트롤을 가진 차량 브레이크 시스템들용 솔레노이드 밸브 {SOLENOID VALVE, IN PARTICULAR FOR SLIP-REGULATED MOTOR-VEHICLE BRAKE SYSTEMS}

본원은 청구항 1 의 전제부에 따른 특히 휠-슬립 컨트롤 (wheel-slip control) 을 가진 차량 브레이크 시스템들용 솔레노이드 밸브에 관한 것이다.

DE 10 2004 030 428 A1 에는 솔레노이드 밸브가 이미 개시되어 있고, 이 솔레노이드 밸브는, 관형 밸브 시트 요소에서 유체 통로를 포함하는 관형 밸브 하우징내에서 리턴 스프링의 작용에 반대로 작동되는 밸브 폐쇄 요소를 작동시키기 위한 전기자를 포함하고, 이 유체 통로는 전기자의 통전시 탭핏 (tappet) 형상의 밸브 폐쇄 요소에 의해 폐쇄되며, 밸브 폐쇄 요소는 밸브 하우징내의 관통 보어 내부에서 나선형 리턴 스프링을 통하여 연장되고, 이 나선형 리턴 스프링은 관통 보어의 영역에 형성된 밸브 시트 요소의 일면에서 지지된다. 밸브 시트 요소는 압입에 의해 밸브 하우징에 고정되고 그리고 리턴 스프링으로부터 먼 단부면상에서 필터 요소를 지지한다.

하지만, 상기 설계는 밸브 폐쇄 요소가 리턴 스프링의 영구적인 작동 뿐만 아니라 바람직하지 않은 조건하에서 밸브 하우징에서 밸브 시트 요소의 허용불가능한 축방향 변위를 유발할 수 있는 밸브 하우징에 우세한 유압의 작용을 받게 되는 단점을 가진다.

따라서, 본 발명의 목적은 전술한 유형의 솔레노이드 밸브를 전술한 단점을 방지하는 방식으로 개선하는 것이다.

본원에 따라서, 상기 목적은 전술한 유형의 솔레노이드 밸브에 대하여 청구항 1 의 특징부들에 의해 달성된다.

본원의 다른 특징들 및 이점들은 이하 2 개의 도면들을 참조하여 예시적인 실시형태의 설명에서 설명된다.

도 1 은 본원에 필수적인 특징들과 관련하여 솔레노이드 밸브를 통한 종단면을 도시한다.
도 2 는 밸브 하우징에서의 체결 지점의 영역에서 본원에 따른 밸브 시트 요소의 확대도를 도시한다.

도 1 은, 상당히 확대된 도면으로, 솔레노이드 밸브를 통한 종단면을 도시하며, 이 솔레노이드 밸브는 바람직하게는 휠-슬립 컨트롤을 갖는 차량 브레이크 시스템들에 사용된다. 관형 밸브 하우징 (1) 상에 장착된 캡 (5) 내의 탭핏 형상의 밸브 폐쇄 요소 (4) 를 작동시키기 위해, 솔레노이드 밸브는 전기자 (13) 를 포함하고, 이 전기자는 리턴 스프링 (3) 의 작용에 반대로 작용하고 그리고 밸브 폐쇄 요소 (4) 에 의해 통전되면 밸브 시트 요소 (2) 내의 유체 통로를 폐쇄한다.

밸브 폐쇄 요소 (2) 는 밸브 하우징 (1) 의 관통 보어 (14) 내부에서 나선형 리턴 스프링 (3) 을 통하여 밸브 하우징 (1) 에 논-포지티브하게 (non-positively) 고정된 밸브 시트 요소 (2) 의 방향으로 연장된다. 리턴 스프링 (3) 은 그 제 1 스프링 단부에 의해 관통 보어 (14) 의 영역에 제공된 단부면상에 지지되는 반면, 단부면으로부터 먼 리턴 스프링 (3) 의 단부는 전기자 (13) 상에 지지된다.

리턴 스프링 (3) 이 전기자 (13) 로부터 먼 단부에 의해 지지되는 보어 단차부 (15) 형태의 오프셋은 관통 보어 (14) 에 제공된다. 이는 바람직하게는 리턴 스프링 (3) 의 영구적으로 작용하는 예비부하력의 밸브 시트 요소 (2) 를 이완시킨다.

이러한 예시적인 실시형태에서, 전기자 (13) 는 두꺼운 벽으로 된 관형 밸브 하우징 (1) 에 용접된 슬리브 형상의 설계의 오스테나이트 캡 (5) 내부에 수용되어, 이는 밸브 장착 요소 (비도시됨) 의 밸브 위치결정 보어에 확실한 체결을 보장해준다.

캡 (5) 은 바람직하게는 박판 금속을 딥 드로잉 (deep-drawing) 함으로써 제조되는 반면, 관형 밸브 하우징 (1) 의 프로파일은 자기 회로를 구성하도록 페라이트 재료 입자 조직을 가지는 강 블랭크를 냉간 가압 또는 냉간 압출함으로써 형성된다.

밸브 시트 요소 (2) 의 각 측면상의 밸브 하우징 (1) 으로의 개구는, 밸브 시트 요소 (2) 위의 측방향 포트 및 밸브 시트 요소 (2) 아래의 수직 포트로서 형성된 압력 연결부 (12) 이며, 관형부 (10) 는 측방향 포트의 영역에서 링 필터 (6) 를 수용하고 그리고 수직 포트의 영역에서 플레이트 필터 (7) 를 수용한다.

도시된 통상적인 전자기적으로 통전되지 않은 밸브 위치에서, 밸브 폐쇄 요소 (4) 는 밸브 시트 요소 (2) 로부터 거리를 두고 유지하여, 유체 통로를 노출 시켜, 밸브 시트 요소 (2) 위에 그리고 아래에 각각 밸브 하우징안으로 개방하는 압력 연결부들 (12) 사이에 방해받지 않는 유압 연결을 보장한다. 한편, 전자기적으로 통전되는 위치에서, 밸브 폐쇄 요소 (4) 는 밸브 시트 요소 (2) 내의 유체 통로를 폐쇄하고, 밸브 시트 요소 (2) 가 여전히 밸브 하우징 (1) 의 압입 위치에 유지되도록 보장할 필요가 있다.

밸브 하우징 (1) 에서의 밸브 시트 요소 (2) 의 가장 단순하지만 여전히 견고한 체결의 견지에서, 본원은, 도 2 에 따른 상세한 도면에 도시된 바와 같이, 밸브 시트 요소 (2) 가 그 외부 케이싱을 따라서 압입부 (8) 뿐만 아니라 간극 (clearance) 끼움부 (9) 를 포함해야 하고, 이를 위해 간극 끼움부 (9) 는 압입부 (8) 보다 더 작은 외경을 가지며, 밸브 시트 요소 (2) 의 확실한 고정을 위해 밸브 하우징 (1) 은, 일정한 내경이 제공되고 그리고 압입부 (8) 의 외경보다 더 작은 반경방향 내부로 압축하는 관형부 (10) 를 포함해야 하고, 그리하여 관형부 (10) 는, 그 탄성에 의해, 밸브 시트 요소 (2) 의 간극 끼움부 (9) 안으로 압축한다.

도 2 에 더 도시된 바와 같이, 밸브 시트 요소 (2) 의 외부 케이싱상의 오프셋 (11) 은 압입부 (8) 와 간극 끼움부 (9) 사이에 단차식 천이부를 형성하며, 이 단차식 천이부는, 관형부 (10) 를 밸브 시트 요소 (2) 의 간극 끼움부 (9) 안으로의 반경방향 압축으로 인해, 밸브 폐쇄 위치에서 밸브 폐쇄 요소 (4) 의 영역에 작용하는 높은 유압하에서 밸브 시트 요소 (2) 의 하향 운동이 신뢰가능하게 방지되도록, 관형부 (10) 에 의해 포위된다.

따라서, 밸브 시트 요소 (2) 와 밸브 하우징 (1) 의 대응하는 내부면 사이의 점착성은, 얇은 벽으로 된 밸브 시트 요소 (2) 의 소성 변형 위험을 허용하지 않으면서, 오프셋 (11) 의 가까운 영역에서 상당히 증가된다.

본원의 유리한 실시형태에서, 오프셋 (11) 에는 절삭 에지가 제공되고, 이 절삭 에지는, 밸브 하우징 (1) 안으로 반경방향으로 가압하고 그리고 또한 밸브 시트 요소 (2) 의 간극 끼움부 (9) 에서 탄성의 관형부 (10) 의 탄성 결합에도 효과적이다.

밸브 시트 요소 (2) 의 벽 두께는 간극 끼움부 (9) 와 비교하여 압입부 (8) 의 영역에서 더 크게 되도록 구성되어, 관형부 (10) 안으로 가압하는 프로세스 동안 그리고 그 후에 밸브 시트 요소 (2) 를 변형시킬 가능성을 영구적으로 배제한다.

조립 프로세스 동안 밸브 시트 요소 (2) 의 가능한 가장 쉬운, 특히 로봇식 공급을 가능하게 하기 위해, 밸브 폐쇄 요소 (4) 에 대면하는 밸브 시트 요소 (2) 의 단부는 관통 보어 (14) 보다 더 작은 외경을 가지며, 이 관통 보어에 인접하여 압입부 (8) 의 방향으로 원추형으로 넓어지는 중심부 (16) 가 있어서, 밸브 시트 요소 (2) 는 밸브 시트 고정에 필요한 관통 보어 (14) 의 고정부에 비교적 적은 노력으로 용이하게 삽입될 수 있다.

도 2 에 따른 바람직한 실시형태에서 알 수 있는 바와 같이, 중심부 (16) 는 2 개의 테이퍼부들로 분할되고, 그 중 제 1 테이퍼부 (17) 와 압입부 (8) 사이에 배열된 제 2 테이퍼부 (18) 는 제 1 테이퍼부 (17) 보다 더 작은 경사각을 가지므로, 2 개의 경사각 중 선택된 구배로 인해, 관통 보어 (14) 안으로의 밸브 시트 요소 (2) 의 공급 및 도입은 실제 압입 작동 이전에 특히 용이한 것으로 증명된다.

조립하기 위해서, 그에 따라 부싱 형상의 밸브 시트 요소 (2) 는 먼저 쉬운 작동으로 그 중심부 (16) 에 의해, 밸브 폐쇄 요소 (4) 의 방향으로 아래로부터, 탄성 관형부 (10) 로 연장되는 관통 보어 (14) 안으로 도입되고 그리고 압입부 (8) 에 의해 관통 보어 (14) 의 적절한 체결부안으로 정적으로 가압되며, 압입 작동 동안 관형부 (10) 는 각각의 경우에 오프셋 (11) 아래로부터 간극 끼움부 (9) 안으로 스프링백되어, 극단적인 응력하에서도 밸브 시트 요소 (2) 의 반대 방향으로의 이동 및 바람직하지 않은 슬라이딩 백이 매우 신뢰가능하게 배제될 수 있다.

어떠한 주어진 시간에서 밸브 하우징 (1) 에서 우세한 유압에 노출되는, 유압 가압된 환형 갭은 그에 따라 밸브 시트 요소 (2) 의 간극 끼움부 (9) 와 반경방향 내부로 압축하는 관형부 (10) 사이에 유지된다.

조절을 용이하게 하기 위해, 밸브 시트 요소 (2) 가 밸브 하우징 (1) 안으로 가압될 수 있는 깊이는 가변적으로 조절가능하여, 밸브 시트 요소 (2) 의 간극 끼움부 (9) 는 통상적으로 반경방향 내부로 압축하는 관형부 (10) 에서 더 크거나 더 작은 정도로 돌출한다. 결과적으로, 간극 끼움부 (9) 의 영역에서 밸브 시트 요소 (2) 는, 바람직하다면 또는 필요가 발생하면, 적합한 압입 공구에 의해 슬렌더 관형부 (10) 의 전체 싱킹을 반드시 배제하지 않고서, 압축하는 관형부 (10) 에 의해 부분적으로만 커버된다.

1 : 밸브 하우징
2 : 밸브 시트 요소
3 : 리턴 스프링
4 : 밸브 폐쇄 요소
5 : 캡
6 : 링 필터
7 : 플레이트 필터
8 : 압입부
9 : 간극 끼움부
10 : 관형부
11 : 오프셋
12 : 압력 연결부
13 : 전기자
14 : 관통 보어
15 : 보어 단차부
16 : 중심부
17 : 테이퍼부
18 : 테이퍼부

Claims

특히 휠-슬립 컨트롤 (wheel-slip control) 을 가진 차량 브레이크 시스템들용 솔레노이드 밸브로서,
밸브 폐쇄 요소로서, 상기 밸브 폐쇄 요소는 밸브 하우징에서 축방향으로 이동가능하도록 배열되고, 상기 밸브 하우징안으로 가압되고 그리고 부싱으로서 구성된 밸브 시트 요소에 형성되는 밸브 통로를 개방 및 폐쇄할 수 있는, 상기 밸브 폐쇄 요소와,
상기 밸브 폐쇄 요소를 작동시키도록 제공되고, 상기 밸브 하우징의 관통 보어에 배열되는 리턴 스프링에 의해 작동되는 전기자 (armature) 를 구비하고,
상기 밸브 시트 요소 (2) 는 그 외부 케이싱을 따라서 압입부 (8) 뿐만 아니라 간극 (clearance) 끼움부 (9) 를 포함하고, 상기 간극 끼움부 (9) 는 상기 압입부 (8) 보다 더 작은 외경을 가지며,
상기 밸브 시트 요소 (2) 의 확실한 고정을 위해, 상기 밸브 하우징 (1) 은, 상기 압입부 (8) 의 외경보다 더 작은 일정한 내경이 제공되는 반경방향 내부로 압축하는 관형부 (10) 를 포함하여, 상기 관형부 (10) 는, 그 탄성에 의해, 상기 밸브 시트 요소 (2) 의 상기 간극 끼움부 (9) 안으로 압축되는 것을 특징으로 하는, 솔레노이드 밸브.
제 1 항에 있어서,
상기 밸브 시트 요소 (2) 의 외부 케이싱상의 오프셋 (11) 은 상기 압입부 (8) 와 상기 간극 끼움부 (9) 사이에 단차식 천이부를 형성하며, 상기 단차식 천이부는, 상기 관형부 (10) 를 상기 밸브 시트 요소 (2) 의 상기 간극 끼움부 (9) 안으로의 반경방향 압축으로 인해, 관형부 (10) 에 의해 포위되는 것을 특징으로 하는, 솔레노이드 밸브.
제 2 항에 있어서,
상기 오프셋 (11) 에는 상기 밸브 하우징 (1) 안으로 반경방향으로 가압하는 절삭 에지가 제공되는 것을 특징으로 하는, 솔레노이드 밸브.
제 1 항에 있어서,
상기 밸브 하우징 (1) 에서 우세한 유압에 노출되는 유압 가압된 환형 갭은 상기 밸브 시트 요소 (2) 의 상기 간극 끼움부 (9) 와 반경방향 내부로 압축하는 상기 관형부 (10) 사이에 유지되는 것을 특징으로 하는, 솔레노이드 밸브.
제 1 항에 있어서,
상기 밸브 시트 요소 (2) 가 상기 밸브 하우징 (1) 안으로 가압될 수 있는 깊이는 가변적으로 조절가능하고, 상기 간극 끼움부 (9) 는 바람직하게는 반경방향 내부로 압축하는 상기 관형부 (10) 에서 돌출하여, 상기 간극 끼움부 (9) 의 영역에서 상기 밸브 시트 요소 (2) 는 압축하는 상기 관형부 (10) 에 의해 부분적으로만 커버되는 것을 특징으로 하는, 솔레노이드 밸브.
제 1 항에 있어서,
상기 밸브 시트 요소 (2) 의 각 측면상의 상기 밸브 하우징 (1) 으로의 개구는, 상기 밸브 시트 요소 (2) 위의 측방향 포트 및 상기 밸브 시트 요소 (2) 아래의 수직 포트로서 형성된 압력 연결부 (12) 인 것을 특징으로 하는, 솔레노이드 밸브.
제 6 항에 있어서,
상기 밸브 하우징 (1) 은 상기 측방향 포트의 영역에서 링 필터 (6) 를 수용하고 상기 수직 포트의 영역에서 플레이트 필터 (7) 를 수용하는 것을 특징으로 하는, 솔레노이드 밸브.
제 1 항에 있어서,
상기 리턴 스프링 (3) 은 상기 밸브 하우징 (1) 에 대면하는 상기 전기자 (13) 의 단부면과 상기 밸브 하우징 (1) 의 단부면 사이에 고정되는 것을 특징으로 하는, 솔레노이드 밸브.
제 1 항에 있어서,
상기 리턴 스프링 (3) 이 상기 전기자 (13) 로부터 먼 단부에 의해 지지되는 보어 단차부 (15) 형태의 오프셋은 상기 관통 보어 (14) 에 제공되는 것을 특징으로 하는, 솔레노이드 밸브.
제 1 항에 있어서,
상기 밸브 폐쇄 요소 (4) 에 대면하는 상기 밸브 시트 요소 (2) 의 단부는 상기 관통 보어 (14) 보다 더 작은 외경을 가지며, 상기 관통 보어에 인접하여 상기 압입부 (8) 의 방향으로 원추형으로 넓어지는 중심부 (16) 가 있는 것을 특징으로 하는, 솔레노이드 밸브.
제 10 항에 있어서,
상기 중심부 (16) 는 2 개의 테이퍼부들로 분할되고, 그 중 제 1 테이퍼부 (17) 와 상기 압입부 (8) 사이에 배열된 제 2 테이퍼부 (18) 는 상기 제 1 테이퍼부 (17) 보다 더 작은 경사각을 가지는 것을 특징으로 하는, 솔레노이드 밸브.