KR20170111602A

KR20170111602A - 솔레노이드 밸브

Info

Publication number: KR20170111602A
Application number: KR1020160037412A
Authority: KR
Inventors: 이준호; 김영철
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2016-03-29
Filing date: 2016-03-29
Publication date: 2017-10-12
Also published as: CN107237901A; US10035152B2; US20170282191A1; KR101846880B1; CN107237901B

Abstract

본 발명은 이물질에 의해 내부 압력이 과도하게 상승되는 것이 방지되는 솔레노이드 밸브에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 솔레노이드 밸브는, 전력을 인가받아 전자기력을 생성하는 자기력 생성 코일; 상기 자기력 생성 코일에서 생성된 전자기력에 따라 왕복운동 하는 밸브 스풀; 상기 밸브 스풀이 그 중공에 삽입되고, 상기 밸브 스풀의 왕복운동에 따라 개폐되는 복수개의 포트를 형성하는 홀더; 상기 자기력 생성 코일에 전력이 인가될 때에 전력을 인가받아 이물질을 수집하도록 전자석으로서 기능하는 이물 수집 코일; 및 상기 홀더에 형성되며, 상기 이물 수집 코일에 전력이 해제될 때에 상기 이물 수집 코일에 수집된 이물질을 외부로 배출하는 이물 배출 포트;를 포함할 수 있다.

Description

솔레노이드 밸브{SOLENOID VALVE}

본 발명은 솔레노이드 밸브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내부 압력 상승이 방지되는 솔레노이드 밸브에 관한 것이다.

일반적으로, 솔레노이드 밸브는 주로 유압 회로에 사용되는 유압 솔레노이드 밸브, 공압 회로에 사용되는 에어 솔레노이드 밸브, 및 단순히 전자력을 이용한 솔레노이드 밸브 등으로 구분된다.

이 중 유압 솔레노이드 밸브는 유압 펌프로부터 발생된 유압의 흐름을 제어하여 작동 기기의 시동, 정지, 및 운동 방향 변환 등을 구현하기 위해 사용된다.

예를 들어, 상기 유압 솔레노이드 밸브는 자동차의 자동변속기와 같은 작동 기기에 사용될 수 있다. 상기 자동변속기는 다양한 변속단을 구현하도록 유압에 의해 작동되는 클러치 및 브레이크와 같은 복수개의 마찰요소를 포함한다. 즉, 상기 유압 솔레노이드 밸브는 상기 마찰요소의 작동을 제어하도록 제공된다. 특히, 상기 유압 솔레노이드 밸브가 하이브리드 자동차의 엔진클러치에 제공되는 경우에는 상기 유압 솔레노이드 밸브의 작동이 엔진과 모터를 선택적으로 연결하는 하이브리드 자동차의 기본적인 성능을 결정한다.

하지만, 상기 솔레노이드 밸브 내에 유입된 이물질이 상기 솔레노이드 밸브의 내부 압력에 영향을 주면, 엔진 구동 자동차 또는 하이브리드 자동차의 자동변속기 성능을 저하시킬 수 있다. 이러한 자동변속기의 성능 저하는 운전자의 만족도에 악영향을 줄 뿐만 아니라 심각한 사고로 연결될 수 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 이물질에 의해 내부 압력이 과도하게 상승되는 것이 방지되는 솔레노이드 밸브를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 솔레노이드 밸브는, 전력을 인가받아 전자기력을 생성하는 자기력 생성 코일; 상기 자기력 생성 코일에서 생성된 전자기력에 따라 왕복운동 하는 밸브 스풀; 상기 밸브 스풀이 그 중공에 삽입되고, 상기 밸브 스풀의 왕복운동에 따라 개폐되는 복수개의 포트를 형성하는 홀더; 상기 자기력 생성 코일에 전력이 인가될 때에 전력을 인가받아 이물질을 수집하도록 전자석으로서 기능하는 이물 수집 코일; 및 상기 홀더에 형성되며, 상기 이물 수집 코일에 전력이 해제될 때에 상기 이물 수집 코일에 수집된 이물질을 외부로 배출하는 이물 배출 포트;를 포함할 수 있다.

상기 솔레노이드 밸브는, 상기 홀더 및 상기 밸브 스풀을 포함하는 홀더부; 상기 자기력 생성 코일, 상기 자기력 생성 코일에서 생성된 전자기력에 의해 왕복운동 하는 플런저를 포함하는 마그네틱부; 및 상기 홀더부와 상기 마그네틱부의 경계를 형성하는 코어부;를 포함할 수 있다.

상기 밸브 스풀은 상기 자기력 생성 코일에 전력이 인가될 때에 상기 플런저에 의해 밀리고, 상기 자기력 생성 코일에 전력이 해제될 때에 탄성부재에 의해 원위치 될 수 있다.

상기 이물 수집 코일은 상기 코어부와 상기 홀더 사이에 개재되고, 상기 이물 배출 포트는 상기 상기 이물 수집 코일과 상기 코어부의 사이에 형성될 수 있다.

상기 솔레노이드 밸브는, 상기 마그네틱부로 침투된 오일을 외부로 배출하는 배출 유로를 더 포함하고, 상기 이물 배출 포트는 상기 이물 수집 코일과 상기 배출 유로의 사이에 배치될 수 있다.

상기 복수개의 포트는, 상기 홀더의 내부에 오일을 공급하도록 형성되고, 상기 밸브 스풀의 왕복운동에 따라 선택적으로 개폐되는 오일 유입 포트; 상기 홀더 내부의 오일을 배출하도록 형성되고, 상기 밸브 스풀의 왕복운동에 따라 선택적으로 개폐되는 오일 배출 포트; 및 상기 오일 유입 포트를 통하여 공급된 오일을 유출시키도록 항시 개방되는 제어 포트;를 포함할 수 있다.

상기 오일 배출 포트는 상기 오일 유입 포트가 개방될 때에 폐쇄되고, 상기 오일 유입 포트가 폐쇄될 때에 개방될 수 있다.

상기 이물 수집 코일은 상기 이물 배출 포트와 상기 오일 배출 포트의 사이에 배치될 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 이물 수집 코일이 구비되고, 이물 배출 포트가 형성됨으로써, 솔레노이드 밸브 내부의 이물질이 효과적으로 배출될 수 있다. 따라서, 내부 압력의 과도한 상승이 방지되고, 솔레노이드 밸브의 성능이 보장될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 솔레노이드 밸브의 구성도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 솔레노이드 밸브(100)는 홀더부(H), 마그네틱부(M), 및 상기 홀더부(H)와 상기 마그네틱부(M)의 경계를 형성하는 코어부(140)를 포함한다.

상기 홀더부(H)는 홀더(110) 및 밸브 스풀(117)을 포함한다.

상기 홀더(110)는 상기 홀더부(H)의 밸브 바디로서, 중공의 원통형상으로 형성된다. 또한, 상기 홀더(110)에는 복수개의 포트(P1, P2, P3, P4)가 형성된다. 나아가, 상기 복수개의 포트(P1, P2, P3, P4)는 상기 홀더(110)의 내측과 외측이 연통되도록 상기 홀더(110)를 관통하여 형성된다.

상기 밸브 스풀(117)은 상기 홀더(110)의 길이방향을 따라 왕복운동 가능하도록 상기 홀더(110)의 중공에 삽입된다. 상기 밸브 스풀(117)은 상기 홀더(110)의 내주면에 거의 이격없이 삽입되는 제1 랜드(L1) 및 제2 랜드(L2) 그리고 상기 제1, 2 랜드(L1, L2)보다 상대적으로 가늘게 형성되어 제1 랜드(L1) 및 제2 랜드(L2)를 연결하는 스풀축(S)를 포함한다. 또한, 상기 밸브 스풀(117)의 일단과 상기 홀더(110)의 내면 사이에는 탄성부재(115)가 구비됨으로써, 상기 밸브 스풀(117)을 상기 홀더(110)의 길이방향 일측으로 가압한다. 나아가, 상기 밸브 스풀(117)의 타단은 상기 코어부(140) 부근까지 연장된다.

상기 복수개의 포트(P1, P2, P3, P4)는 오일 유입 포트(P1), 오일 배출 포트(P2) 및 제어 포트(P3)를 포함한다.

상기 오일 유입 포트(P1)는 상기 밸브 스풀(117)의 왕복운동에 따라 선택적으로 개폐된다. 따라서, 상기 오일 유입 포트(P1)는 상기 제1 랜드(L1) 및 제2 랜드(L2)의 사이의 공간과 선택적으로 연통된다. 여기서, 상기 오일 유입 포트(P1)는 상기 제1 랜드(L1)에 의해 폐쇄된다. 한편, 상기 제1 랜드(L1)는 상기 제2 랜드(L2)보다 상대적으로 상기 밸브 스풀(117)의 일단에 가깝게 형성된다. 또한, 상기 제1 랜드(L1) 및 제2 랜드(L2)의 사이의 공간과 상기 오일 유입 포트(P1)가 연통되면, 상기 제1 랜드(L1) 및 제2 랜드(L2)의 사이의 공간에는 상기 오일 유입 포트(P1)를 통하여 오일이 유입된다.

상기 오일 배출 포트(P2)는 상기 밸브 스풀(117)의 왕복운동에 따라 선택적으로 개폐된다. 따라서, 상기 오일 배출 포트(P2)는 상기 제1 랜드(L1) 및 제2 랜드(L2)의 사이의 공간과 선택적으로 연통된다. 또한, 상기 오일 배출 포트(P2)는 상기 제2 랜드(L2)에 의해 폐쇄된다. 나아가, 상기 제1 랜드(L1) 및 제2 랜드(L2)의 사이의 공간과 상기 오일 배출 포트(P2)가 연통되면, 상기 제1 랜드(L1) 및 제2 랜드(L2)의 사이의 공간의 오일이 상기 오일 배출 포트(P2)를 통하여 배출된다. 한편, 상기 제1 랜드(L1) 및 제2 랜드(L2)의 사이의 공간과 상기 오일 배출 포트(P2)가 연통되는 때에는 상기 오일 유입 포트(P1)가 상기 제1 랜드(L1)에 의해 폐쇄된다. 여기서, 상기 제2 랜드(L2)는 상기 밸브 스풀(117)의 타단에 배치되고, 상기 오일 배출 포트(P2)는 상기 코어부(140)에 인접하여 배치된다.

상기 제어 포트(P3)는 상기 제1 랜드(L1) 및 제2 랜드(L2)의 사이의 공간과 항상 연통된다. 따라서, 상기 오일 유입 포트(P1)에 유입된 오일은 상기 밸브 스풀(117)의 상기 제1 랜드(L1) 및 제2 랜드(L2)의 사이의 공간을 경유하여 상기 제어 포트(P3)로 유출된다. 또한, 상기 제어 포트(P3)로 유출된 오일은 상기 제어 포트(P3)와 연통된 유압 기기(도시하지 않음)를 제어하도록 공급된다. 한편, 상기 오일 배출 포트(P2)를 통해 배출되는 오일은 상기 제어 포트(P3)를 통해 유출되지 않은 잔여 오일이다.

상기 마그네틱부(M)는 전자기력을 발생시키는 부분으로서, 케이스(130), 자기력 생성 코일(135), 플런저(120), 배출 유로(145)를 포함한다.

상기 케이스(130)는 상기 마그네틱부(M)의 밸브 바디로서, 중공의 원통형상으로 형성된다.

상기 자기력 생성 코일(135)은 상기 케이스(130)의 내주면에 배치된다. 또한, 상기 자기력 생성 코일(135)은 전력을 인가받아 전자기력을 생성한다.

상기 플런저(120)는 상기 케이스(130)의 길이방향을 따라 왕복운동 가능하도록 구비된다. 또한, 상기 플런저(120)는 상기 자기력 생성 코일(135)의 중공에서 요크(yoke, 125)로 둘러싸인 철심(127)과 일체로 배치된다. 즉, 상기 자기력 생성 코일(135)이 전력을 인가받아 전자기력을 생성하면, 상기 플런저(120)는 상기 철심(127)과 함께 길이방향으로 움직인다. 이 때, 상기 플런저(120)의 일단은 상기 코어부(140)를 관통하여 상기 밸브 스풀(117)의 타단과 접촉되며, 상기 자기력 생성 코일(135)이 생성한 전자기력에 의해 상기 플런저(120)는 상기 밸브 스풀(117)의 타단을 일단측으로 밀게 된다. 따라서, 상기 자기력 생성 코일(135)이 생성한 전자기력에 의해 상기 오일 유입 포트(P1)가 개방되고, 전자기력이 해제될 때에 상기 밸브 스풀(117)은 상기 탄성부재(115)에 의해 상기 오일 유입 포트(P1)를 폐쇄하도록 원위치된다.

상기 배출 유로(145)는 상기 홀더(110)의 중공으로부터 상기 코어부(140)를 거쳐 상기 자기력 생성 코일(135)의 중공에 침투된 오일을 외부로 배출시키도록 형성된 유로이다.

하지만, 상기 홀더(110)의 중공에 침투된 철성분의 이물질이 증가하면, 비중이 큰 철성분의 이물질은 상기 오일 배출 포트(P2)를 통해 배출되지 못하고 상기 홀더(110) 중공의 내부 압력을 증가시킨다. 또한, 상기 홀더(110) 중공의 증가된 내부 압력에 의해 비중이 큰 철성분의 이물질이 상기 자기력 생성 코일(135)의 중공으로 범람하더라도 상기 배출 유로(145)를 통해 흘러나가지 못하고 축적될 수 있다.

이하, 이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 구성을 설명한다.

본 발명의 실시예에 따른 솔레노이드 밸브(100)는 이물 수집 코일(150) 및 이물 배출 포트(P4)를 더 포함한다.

상기 이물 수집 코일(150)은 상기 코어부(140)와 상기 오일 배출 포트(P2)의 사이에 구비된다. 또한, 상기 이물 수집 코일(150)은 자기력 생성 코일(135)에 전력이 인가될 때에 전력을 인가받아 전자석으로서 기능한다. 상기 전자석이 된 이물 수집 코일(150)은 상기 오일 배출 포트(P2)로 배출되지 못한 철성분의 이물질을 수집한다.

상기 이물 배출 포트(P4)는 상기 홀더(110)에 형성된 복수개의 포트(P1, P2, P3, P4) 중 하나로서, 상기 이물 수집 코일(150)과 상기 코어부(140)의 사이에 형성된다. 또한, 상기 이물 수집 코일(150) 및 상기 자기력 생성 코일(135)에 전력이 해제되면, 상기 이물 수집 코일(150)의 전자석 기능이 해제된다. 따라서, 상기 이물 수집 코일(150)에 수집된 철성분의 이물질은 상기 이물 배출 포트(P4)를 통하여 외부로 배출된다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 이물 수집 코일(150)이 구비되고, 이물 배출 포트(P4)가 형성됨으로써, 솔레노이드 밸브(100) 내부의 이물질이 효과적으로 배출될 수 있다. 따라서, 내부 압력의 과도한 상승이 방지되고, 솔레노이드 밸브(100)의 성능이 보장될 수 있다.

이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

Claims

전력을 인가받아 전자기력을 생성하는 자기력 생성 코일;
상기 자기력 생성 코일에서 생성된 전자기력에 따라 왕복운동 하는 밸브 스풀;
상기 밸브 스풀이 그 중공에 삽입되고, 상기 밸브 스풀의 왕복운동에 따라 개폐되는 복수개의 포트를 형성하는 홀더;
상기 자기력 생성 코일에 전력이 인가될 때에 전력을 인가받아 이물질을 수집하도록 전자석으로서 기능하는 이물 수집 코일; 및
상기 홀더에 형성되며, 상기 이물 수집 코일에 전력이 해제될 때에 상기 이물 수집 코일에 수집된 이물질을 외부로 배출하는 이물 배출 포트;
를 포함하는 솔레노이드 밸브.
제1항에 있어서,
상기 홀더 및 상기 밸브 스풀을 포함하는 홀더부;
상기 자기력 생성 코일, 상기 자기력 생성 코일에서 생성된 전자기력에 의해 왕복운동 하는 플런저를 포함하는 마그네틱부; 및
상기 홀더부와 상기 마그네틱부의 경계를 형성하는 코어부;
를 포함하되,
상기 밸브 스풀은 상기 자기력 생성 코일에 전력이 인가될 때에 상기 플런저에 의해 밀리고, 상기 자기력 생성 코일에 전력이 해제될 때에 탄성부재에 의해 원위치 되는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.
제2항에 있어서,
상기 이물 수집 코일은 상기 코어부와 상기 홀더 사이에 개재되고, 상기 이물 배출 포트는 상기 상기 이물 수집 코일과 상기 코어부의 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.
제2항에 있어서,
상기 마그네틱부로 침투된 오일을 외부로 배출하는 배출 유로를 더 포함하고,
상기 이물 배출 포트는 상기 이물 수집 코일과 상기 배출 유로의 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.
제1항에 있어서,
상기 복수개의 포트는,
상기 홀더의 내부에 오일을 공급하도록 형성되고, 상기 밸브 스풀의 왕복운동에 따라 선택적으로 개폐되는 오일 유입 포트;
상기 홀더 내부의 오일을 배출하도록 형성되고, 상기 밸브 스풀의 왕복운동에 따라 선택적으로 개폐되는 오일 배출 포트; 및
상기 오일 유입 포트를 통하여 공급된 오일을 유출시키도록 항시 개방되는 제어 포트;
를 포함하고,
상기 오일 배출 포트는 상기 오일 유입 포트가 개방될 때에 폐쇄되고, 상기 오일 유입 포트가 폐쇄될 때에 개방되는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.
제5항에 있어서,
상기 이물 수집 코일은 상기 이물 배출 포트와 상기 오일 배출 포트의 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브.