KR20230144390A - 차량용 솔레노이드 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 솔레노이드 밸브에 관한 것으로, 파일럿의 외주에 플런저의 내주면에서 슬라이딩되는 상부가이드와 하부가이드가 형성되고, 플런저의 측면에는 상부가이드와 하부가이드 사이의 공간으로 연통되는 유로홀이 형성된다.
따라서 파일럿 가이드 길이(상부가이드의 상면과 하부가이드 하면 사이의 길이)를 길게 형성하여 파일럿의 틸팅 록 현상을 방지할 수 있다.

Description

차량용 솔레노이드 밸브{SOLENOID VALVE FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 솔레노이드 밸브에 관한 것으로, 파일럿 구조가 적용되어 보다 작은 힘으로 밸브를 개폐할 수 있도록 된 차량용 솔레노이드 밸브에 관한 것이다.

솔레노이드 밸브는 솔레노이드 코일에 전류를 공급할 때 발생하는 전자기력에 의해 밸브를 작동시켜 유로를 개폐할 수 있도록 된 것이다. 기본적인 솔레노이드 밸브에 파일럿 밸브를 부가 적용하면 메인 밸브를 작동시키기 전에 파일럿 밸브를 작동시켜 메인 밸브에 걸리는 차압을 감소시켜 줄 수 있기 때문에 보다 작은 힘으로 메인 밸브를 작동시킬 수 있게 된다. 즉, 메인 밸브를 작동시키는데 필요한 전자기력이 감소되므로 솔레노이드 밸브의 소비 전력량을 감소시킬 수 있고, 또한 솔레노이드 밸브를 보다 작은 사이즈로 제작하는 것이 가능하다.

도 1에 파일럿 구조가 적용된 솔레노이드 밸브의 일 예가 도시되어 있다.

밸브 off시(단, 유체 입구 쪽에 압력이 인가된 상태임)에는 플런저(230)의 면압 차에 의해 유로가 모두 차단되어 있다. 반면 밸브 on시에는 자기력에 의해 플런저(230)가 코어(220)쪽으로 소량 이동하여 제1씰(234)과 파일럿(120)이 분리되고 이때 플런저(230) 측면의 유로홀(231)을 통해 유체가 플런저(230) 내부로 유입된 뒤 파일럿(120)의 관통홀을 통해 배출유로(112a)쪽으로 배출된다. 따라서 플런저(230)의 면압 차가 감소되어 플런저(230)가 코어(220)쪽으로 완전히 이동하고, 이때 파일럿(120)이 플런저(230)와 함께 이동함으로써 제2씰(122)이 배출유로(112a) 입구에서 분리되며, 이에 배출유로(112a) 입구가 완전히 개방되면서 유입유로(112b)에서 배출유로(112a)로 유체가 배출된다.

상기와 같이 파일럿(120)을 통해 유입유로(112b)측 유체를 일부 배출시킴으로써 플런저(230)에 작용하는 면압 차를 감소킬 수 있게 되어 플런저(230)를 보다 작은 힘으로 완전 개방 위치로 이동시킬 수 있게 된다. 즉, 보다 작은 전력으로 밸브를 개방할 수 있게 된다.

한편, 상기와 같은 구조의 종래 차량용 솔레노이드 밸브는 다음과 같은 문제점이 있었다.

작동 초기에 플런저(230)가 상승하여도 원활한 유체 유입을 위해 유로홀(231)이 보빈(212)의 중앙홀 내측으로 이동하지 않고 홀더(110)의 챔버(115) 내에 위치하여야 하므로 플런저에서 유로홀(231)을 낮은 위치(플런저의 하단 기준)에 형성할 수밖에 없었다. 또한 동일한 이유로 유로홀(231)이 파일럿(120)에 의해 차단되면 안되기 때문에 파일럿(120)의 외주면과 플런저(230)의 내주면이 서로 접촉하는 길이 즉, '파일럿 가이드 길이'가 짧을 수밖에 없었다. 따라서 파일럿 작동시 틸팅이 발생하면서 간헐적으로 작동이 불가해지는 문제점이 있었다.

또한, 파일럿(120)이 스프링가이드(140)에 의해 플런저(230)로부터 빠지지 않도록 설치되어 있는데, 스프링가이드(140)의 내측 단부에 파일럿(120) 외주면의 단차부가 걸려지는 구조로 되어 있고, 스프링가이드(140)의 외측 둘레에는 스프링 안착부가 돌출 형성되어 있다. 또한 스프링가이드(140)는 플런저(230)의 하측 외주면에 나사 체결되는 구조로 설치된다.

이와 같이 스프링가이드(140)의 형상과 조립 구조가 복잡하여 공수가 증가되고, 조립 시 외력에 의해 스프링가이드(140)가 변형될 경우 내부의 파일럿(120)이 정상적으로 작동되지 않는 문제점이 있었다.

또한, 플런저(230)의 이동 방향 양측 공간(코어(220)쪽 공간과 상기 챔버(115))을 연결하는 통로가 보빈(212)의 중앙홀 내주면과 플런저(230) 외주면 사이의 미세한 틈 밖에 없기 때문에 자기력에 의해 플런저(230)가 코어(220)쪽으로 이동할 때 부하가 크게 발생하여 플런저(230)의 작동이 저해되는 문제점이 있었다.

또한, 플런저(230)와 코어(220)의 충돌시 충격 및 소음을 감소시키기 위해서 플런저(230)에 댐퍼(232)가 설치되는데, 댐퍼(232)는 플런저(230)에 형성된 댐퍼홀에 삽입 설치된다. 이와 같이 댐퍼(232)가 작동 부품인 플런저(230)에 설치되기 때문에 지속적인 반복 작동시 댐퍼(232)가 플런저(230)로부터 이탈되어 플런저(230)의 정상적인 작동을 방해하는 문제점이 있었다.

또한, 상기와 같이 댐퍼홀에 댐퍼(232)를 삽입 설치할 때 댐퍼홀의 내부압 배출을 위하여 플런저(230)에 배기홀(233)을 가공해야만 하는데, 이 역시 제조 비용 증가의 한 요인이 된다.

또한, 댐퍼(232)가 플런저(230)에 설치되어 플런저(230)의 중량을 증가시키므로 플런저(230)의 작동 지연 현상이 심화되는 문제점이 있었다.

대한민국 공개특허공보 제2018-0037649호(2018.04.13. 공개)

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 파일럿 틸팅에 의한 파일럿 록 현상이 방지되고, 복잡한 형상의 스프링가이드가 필요 없으며, 댐퍼 이탈로 인한 플런저의 작동 불가 현상이 방지되고, 플런저의 작동이 보다 신속하고 원활하게 이루어질 수 있도록 된 차량용 솔레노이드 밸브를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 코일이 감겨진 보빈의 중앙홀에 삽입된 코어와; 상기 보빈의 중앙홀에 일단이 삽입되고 타단은 밸브부와 유로부 사이에 형성된 챔버로 돌출된 플런저와; 상기 플런저의 챔버측 단부에 플런저에 대한 상대 거동이 가능하도록 삽입 설치되고, 플런저의 내주면보다 작은 직경으로 형성된 상부바디와, 상부바디의 상부와 하부에 각각 설치되고 플런저의 내주면에 접촉하여 슬라이딩 이동되는 상부가이드와 하부가이드가 형성된 파일럿과; 상기 플런저의 측면에 관통 형성되어 상기 상부가이드와 하부가이드 사이의 공간으로 연통되고, 플런저의 작동 위치에 상관없이 항상 상기 챔버의 내측에 위치하는 유로홀;을 포함한다.

상기 파일럿은 하부가이드의 하측에 하부가이드보다 작은 직경으로 형성된 하부바디와, 상부가이드의 상측에 상부가이드보다 작은 직경으로 형성된 헤드부와, 상기 헤드부를 포함하여 파일럿의 축방향 중심 전체를 관통하는 관통홀을 더 포함한다.

상기 파일럿의 상부바디 길이의 최소값은 '유로홀의 직경 + 2×파일럿의 최대 작동 거리'이다.

상기 플런저의 내측에 상부로부터 스프링홀과 제1시일부재 설치홀과 파일럿 설치홀이 연달아 설치되고, 플런저는 상기 스프링홀과 제1시일부재 설치홀과 파일럿 설치홀에 의해 길이 방향으로 전체가 관통되며, 상기 제1시일부재 설치홀에 파일럿의 헤드부와 접촉하여 파일럿의 관통홀 입구를 차단하는 제1시일부재가 설치된다.

상기 제1시일부재의 외주면에 상기 스프링홀과 파일럿 설치홀을 연통시키는 유로홈이 형성되고, 상기 파일럿의 상부가이드 외주면에 상부가이드의 상부 공간과 하부공간을 연통시키는 유로홈이 형성된다.

상기 플런저의 하단에 플런저가 유로부의 유로 개방 위치로 이동할 때 파일럿의 하부가이드에 걸려서 파일럿을 플런저와 함께 이동시키는 링스토퍼가 설치된다.

상기 코어의 플런저 대향면 둘레 부분에 링 형상의 댐퍼가 설치된다.

상기 플런저의 코어 대향면 중심에 스프링홀이 형성되고, 스프링홀에 전체적으로 직경이 동일한 스프링이 삽입 설치되고, 스프링의 타단은 상기 코어에 형성된 안착홈에 삽입되어 지지된다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따르면, 플런저에 서로 이격된 상부가이드와 하부가이드를 형성하고, 상부가이드와 하부가이드 사이의 상부바디를 상부가이드와 하부가이드보다 작은 직경으로 형성하며, 상부바디 대응 부분에 유로홀을 형성함으로써 유로홀을 플런저 하단으로부터 멀리 형성하지 않고도 파일럿 가이드 길이를 길게 형성할 수 있게 된다.

따라서 밸브 작동시 파일럿 틸팅이 방지되고, 이에 틸팅에 의한 파일럿의 작동 불가 현상이 방지되는 효과가 있다.

또한 단순 원형 코일 형상의 스프링이 코어와 플런저 사이의 중심에 설치됨으로써 장착 하중 편차가 감소되어 기존의 테이퍼 코일 형상의 스프링에 비해 플런저의 작동 안정성이 향상된다.

또한 복잡한 형상의 별도 스프링가이드가 필요 없게 됨으로써 제조 비용이 감소되고, 스프링가이드를 나사 구조로 조립하는 대신 단순 원형 링 형상의 링스토퍼를 플런저 하단에 압입하므로 공수가 감소되며, 또한 스프링가이드 조립시 변형에 의한 파일럿 작동 불가 현상도 해소된다.

또한 스프링홀, 제1시일부재의 유로홈, 플런저의 유로홀을 통해 플런저의 상하 공간이 서로 연통됨으로써 플런저 양측의 유체 이동이 원활하여 플런저의 작동 부하가 감소되고, 이에 플런저의 작동이 보다 원활하게 이루어진다.

또한 댐퍼가 고정 부품인 코어에 설치됨으로써 댐퍼의 이탈이 방지되고, 이탈 댐퍼와의 간섭으로 인한 플런저 작동 불가 현상이 방지되며, 플런저의 중량이 감소되어 플런저의 작동 속도가 향상된다.

또한 같은 이유에 의해 플런저에 댐퍼 설치시 필요했던 배기홀을 형성할 필요가 없게 됨으로써 제조 비용 및 공수가 절감된다.

도 1은 종래 기술에 따른 차량용 솔레노이드 밸브의 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 차량용 솔레노이드 밸브의 단면도.
도 3은 본 발명의 일 구성인 플런저의 사시도 및 평면도.
도 4는 본 발명의 일 구성인 파일럿의 사시도.
도 5는 상기 플런저와 파일럿의 조립 상태도.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 첨부된 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의를 위해 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 차량용 솔레노이드 밸브의 단면도이다. 본 발명에 따른 차량용 솔레노이드 밸브는 전력을 공급받아 유로 개폐 작동을 수행하는 밸브부(10)와, 상기 밸브부(10)와 결합되고 밸브부(10)에 의해 개폐되는 유로가 형성된 유로부(30)를 포함한다.

상기 밸브부(10)는 보빈(11), 보빈(11)에 감겨진 코일(12), 보빈(11)과 코일(12) 조립체가 수용되는 솔레노이드팟(13), 솔레노이드팟(13)의 외부를 감싸는 절연재질의 하우징(14), 보빈(11)의 중앙홀 일측에 삽입되어 자속을 집중시키는 코어(15), 보빈(11)의 중앙홀 타측에 삽입되어 전자기력에 의해 작동되는 플런저(16), 플런저(16)의 내측에 삽입 설치된 파일럿(17)을 포함한다.

하우징(14)의 일측에는 커넥터(14a)가 형성되고, 커넥터(14a)의 내측에는 코일(12)과 연결된 단자(14b)가 구비된다.

상기 유로부(30)는 일측에 유체가 유입되는 유입유로(31)가 형성되고, 타측에 유체가 배출되는 배출유로(32)가 형성되며, 중간 부분에 유입유로(31)와 배출유로(32)를 연결하는 챔버(33)가 형성된다. 챔버(33)의 중앙 하측에는 배출유로입구(32a)가 상방으로 돌출 형성되어 있다.

챔버(33)는 유로부(30)의 외측으로 개방 상태로 형성되는데, 그 개방부의 입구에 밸브부(10)의 하측 중앙부가 결합되어 챔버(33)를 외부에 대해 밀폐한다. 챔버(33)에 결합되는 밸브부(10)의 하측 부분에 가이드파이프(21)가 설치되며, 가이드파이프(21)의 내측 공간까지 모두 챔버(33)로 지칭하기로 한다.

상기 챔버(33)는 보빈(11)의 중앙홀과 연통되며, 보빈(11)의 중앙홀에 삽입된 플런저(16)의 하부가 챔버(33)로 돌출되어 있다.

가이드파이프(21)의 하단에는 시일링(22)이 설치되어 밸브부(10)와 유로부(30) 사이를 실링한다. 또한 가이드파이프(21)의 상면에는 보빈(11)의 중앙홀로 삽입되는 얇은 원통형의 안내부(21a)가 형성된다. 안내부(21a)는 보빈(11)의 중앙홀 내주면에 밀착 설치되며, 안내부(21a)의 내주면은 매끄러운 슬라이딩면으로서 플런저(16)의 원활한 작동을 돕는다.

플런저(16)의 코어(15)측 부분에는 중앙 부분 내측으로 스프링홀(16a)이 형성된다. 스프링홀(16a)의 하측 단부에는 반경 방향 내측으로 단차가 형성되어 스프링(18)의 하단을 지지할 수 있도록 되어 있다. 스프링(18)의 상단은 플런저(16)의 외측으로 돌출되어 코어(15)에 지지된다. 코어(15)에도 스프링(18)의 상단이 삽입되는 안착홈이 형성되어 스프링(18)을 안정적으로 지지할 수 있도록 되어 있다.

코어(15)의 플런저(16) 대향면에는 댐퍼(19)가 설치된다. 댐퍼(19)는 대략 원형 링 형상으로 형성되어 코어(15)의 하단부 둘레에 설치된다. 코어(15)와 댐퍼(19)의 결합면에는 각각 돌기와 이를 수용하는 홈이 형성되어 이들의 결합에 의해 코어(15)로부터 댐퍼(19)가 이탈되는 것이 방지된다.

상기 플런저(16)는 길이 방향 전체가 관통 형성된다. 플런저(16)의 상부 쪽에 상기 스프링홀(16a)이 형성되고, 스프링홀(16a)의 하부에 제1시일부재 설치홀(도면부호 없음)과 파일럿 설치홀(도면부호 없음)이 연속하여 형성된다.

플런저(16)의 하단 개구부를 통해 상방으로 제1시일부재(20)와 파일럿(17)이 순차적으로 삽입 설치된다.

상기 제1시일부재(20)는 고무와 같은 탄성 재질의 원판형 부재로서 중앙 하면에 파일럿(17)의 상단 즉, 헤드부(17c)(도 4 참조)의 상단이 밀착됨으로써 파일럿(17)의 관통홀(17g)을 차단한다.

제1시일부재(20)는 도 2,3,5에 도시된 바와 같이, 외주면에 등간격으로 복수의 유로홈(20a)이 상하 방향으로 관통 형성된다. 상기 유로홈(20a)의 반경방향 내측 단부는 플런저(16)의 스프링홀(16a)의 단차부(스프링(18) 하단을 지지하는 부분) 보다 반경방향 내측에 위치해 있어서(도 3 참조) 스프링홀(16a)과 파일럿 설치홀은 상기 유로홈(20a)을 통해 서로 연통된다.

플런저(16)의 하측 외주면에는 복수의 유로홀(16b)이 원주 방향 내측으로 동일한 간격마다 형성된다. 밸브 조립 상태에서 유로홀(16b)은 유로부(30)의 챔버(33) 내에 위치하며, 밸브 작동시 플런저(16)가 최대로 상승한 경우에도 보빈(11)의 중앙홀 내측으로 이동하지 않는다. 즉, 플런저(16)의 유로홀(16b)은 플런저(16)의 작동 위치에 상관없이 항상 챔버(33)의 내부에 위치하여 플런저(16) 내부로 유체가 원활하게 유입될 수 있도록 되어 있다.

또한 상기 유로홀(16b)은 이후 설명할 파일럿(17)의 상부가이드(17d)와 하부가이드(17e)의 사이에 위치되며, 파일럿(17)의 작동 위치에 상관없이 항상 완전히 개방된 상태를 유지한다. 즉, 파일럿(17)의 상부가이드(17d)와 하부가이드(17e)는 유로홀(16b)의 일부라도 막지 않는다.

도 4와 같이, 상기 파일럿(17)은 원기둥 형상의 상부바디(17a)와, 상부바디(17a)의 하측에 상부바디(17a)보다 큰 직경으로 형성된 하부바디(17b)와, 상부바디(17a)의 상측에 상부바디(17a)와 동일한 직경으로 형성된 헤드부(17c)와, 상부바디(17a)와 헤드부(17c) 사이에 원판형으로 돌출 형성된 상부가이드(17d) 및 상부바디(17a)와 하부바디(17b) 사이에 원판형으로 돌출 형성된 하부가이드(17e)를 포함한다.

상부가이드(17d)와 하부가이드(17e)는 모두 플런저(16)의 파일럿 설치홀 내경과 동일한 직경을 가지며, 각각의 외주면이 플런저(16)의 내주면에 면 접촉된 상태에서 상하 방향으로 슬라이딩 이동 가능하다. 본 발명에 따른 파일럿(17)에 있어서 파일럿 가이드 길이(L)는 상부가이드(17d)의 상면부터 하부가이드(17e)의 하면까지의 길이이다.

하부바디(17b)는 상부바디(17a) 보다 크고 하부가이드(17e) 보다는 작은 직경으로 형성된다. 하부바디(17b)의 저면에는 대략 원판형의 제2시일부재(24)가 삽입 설치된다. 제2시일부재(24)는 유로부(30)의 배출유로입구(32a) 보다 큰 직경으로 형성되어 배출유로입구(32a)를 막아줄 수 있도록 되어 있다.

상부가이드(17d)의 외주면에는 복수의 유로홈(17f)이 원주 방향을 따라 동일 간격으로 형성된다. 따라서 상부가이드(17d) 위쪽 공간과 아래쪽 공간이 상기 유로홈(17f)에 의해 서로 연통된다.

또한 파일럿(17)에는 중심축을 따라 관통홀(17g)이 형성된다(도 2 참조). 관통홀(17g)은 파일럿(17)의 상단부터 하단까지 전체를 관통하여 형성되며, 헤드부(17c)의 내측에서는 제1시일부재(20)에 의한 실링 면적을 감소시키기 위해 다른 부분보다 작은 직경으로 형성된다.

위에서 설명한 바와 같이 상기 유로홀(16b)은 파일럿(17)의 작동 위치에 상관없이 항상 완전 개방된 상태를 유지해야만 한다. 이를 위해 밸브가 닫힌 상태(도 2의 상태)에서 유로홀(16b)은 상부가이드(17d)와 하부가이드(17e) 사이의 중간에 위치되고 유로홀(16b)을 기준으로 그 상부와 하부에 각각 파일럿(17)의 최대 작동 거리만큼의 여유 거리가 확보되어야 한다. 즉, 유로홀(16b)의 상시 개방 조건을 만족하기 위한 상부바디(17a) 길이(=상부가이드(17d)와 하부가이드(17e) 사이의 거리)의 최소값은 '유로홀(16b)의 직경 + 2×파일럿(17)의 최대 작동 거리'가 된다.

플런저(16)의 하단부 즉, 파일럿 설치홀의 입구 둘레 부분에는 단면은 직사각형이고 전체적으로는 링 형상을 가지는 링스토퍼(23)가 설치된다. 링스토퍼(23)는 레이저용접, 코킹, 압입 등 다양한 방법으로 고정될 수 있으며 내주면이 파일럿(17)의 하부가이드(17e)의 외주면보다 플런저(16)의 반경방향 내측으로 돌출되어 있다. 따라서 플런저(16)가 파일럿(17)으로부터 이격되어 상방으로 이동할 때 상기 하부가이드(17e)의 하면에 링스토퍼(23)의 상면이 걸려서 파일럿(17)이 플런저(16)와 함께 상방으로 이동할 수 있도록 되어 있다.

이제 본 발명의 작용 효과를 설명한다.

도 2는 솔레노이드 밸브에 전원이 공급되지 않는 밸브 off 상태로서 유로부(30)의 유입유로(31)에는 유체 압력이 인가되어 있다. 코일(12)에 의한 전자기력이 발생하지 않으므로 플런저(16)에는 스프링(18)의 탄성 반발력과 유체에 의한 면압이 작용한다.

유입유로(31)의 유체는 챔버(33)에 충진되고, 플런저(16)의 유로홀(16b), 파일럿(17) 상부가이드(17d)의 유로홈(17f), 제1시일부재(20)의 유로홈(20a), 플런저(16)의 스프링홀(16a)을 통해 플런저(16) 상부로 이동하여 코어(15)와 플런저(16) 사이의 공간에도 충진된다. 반면 배출유로(32)에는 유입유로(31)보다 작은 유체 압력이 작용한다.

따라서 플런저(16)에 작용하는 면압 차와 상기 스프링(18)의 반발력에 의해 플런저(16)는 하방, 즉 배출유로입구(32a)쪽으로 가압된다. 플런저(16)의 하방 이동력은 제1시일부재(20)를 통해 파일럿(17)을 하방으로 가압한다.

이때 제1시일부재(20)에 파일럿(17)의 헤드부(17c)가 밀착되고 제2시일부재(24)는 배출유로입구(32a)의 둘레 부분에 밀착됨으로써 유입유로(31)와 배출유로(32)를 연결하는 유로가 모두 차단되어 유체의 흐름이 불가하다.

한편, 밸브 on 상태 즉, 코일(12)에 전원이 공급되어 전자기력이 발생하면 플런저(16)가 코어(15)쪽으로 이동한다.

플런저(16) 상승 초기에 제1시일부재(20)가 파일럿(17)의 헤드부(17c)로부터 이격되면 유로홀(16b)과 유로홈(17f)을 통해 제1시일부재(20)와 파일럿(17)의 상부가이드(17d) 사이의 공간에 유입되어 있던 유체가 파일럿(17)의 관통홀(17g)을 통해 배출유로(32)로 배출된다.

따라서 플런저(16) 양단에 작용하는 면압 차가 감소함으로써 플런저(16)가 보다 용이하게 코어(15)쪽으로 상승하게 된다. 이때 플런저(16)가 상승하면서 링스토퍼(23)가 파일럿(17)의 하부가이드(17e) 하면에 걸림으로써 파일럿(17)이 플런저(16)와 함께 상승하게 된다.

따라서 제2시일부재(24)가 배출유로입구(32a) 둘레 부분에서 이격됨으로써 배출유로입구(32a)가 개방되고, 이에 유입유로(31)의 유체가 배출유로(32)를 통해 배출된다.

이후 코일(12)로 공급되는 전원이 다시 off되면 스프링(18) 반발력에 의해 플런저(16)와 파일럿(17)이 하강하여 배출유로입구(32a)가 차단됨으로써 유로부(30)의 유로가 차단된다(도 2의 상태).

상기와 같은 본 발명에 따른 솔레노이드 밸브는, 유로홀(16b)이 형성된 플런저(16)의 내주면보다 파일럿(17)의 상부바디(17a)가 작은 직경으로 형성되고, 상부바디(17a)의 상측과 하측에 각각 플런저(16)의 내주면과 동일한 직경으로 형성된 상부가이드(17d)와 하부가이드(17e)가 형성되기 때문에 파일럿(17)에 의한 유로홀(16b) 차단의 우려 없이 파일럿(17)의 가이드 길이(L)를 증가시킬 수 있게 된다.

즉, 본원발명의 파일럿(17)은 파일럿(17)의 상부측과 하부측에 각각 서로 이격되어 상부가이드(17d)와 하부가이드(17e)가 형성되기 때문에 파일럿(17) 슬라이딩 작동시 2점 지지가 이루어져 작동이 안정적이며, 또한 상부가이드(17d)와 하부가이드(17e) 사이의 간격을 길게 함으로써 종래 기술 보다 파일럿 가이드 길이(L)를 길게 형성하는 것이 용이하다.

따라서 파일럿(17) 작동시 파일럿(17)의 틸팅이 방지되어 파일럿 록(lock)에 의한 작동 불량이 발생하지 않게 된다.

또한 본 발명에 따른 솔레노이드 밸브는, 복잡한 형상으로 이루어진 기존의 스프링가이드(140)(도 1 참조)를 사용하지 않는다. 대신 단순한 링 형태의 링스토퍼(23)를 플런저(16)에 레이저 용접, 코킹, 압입 등의 방법으로 고정한다. 따라서 복잡한 형상의 스프링가이드를 플런저 하단에 나사 체결하던 종래 기술에 비하여 부품의 제조 및 조립에 소요되는 공수 및 비용이 절감되는 효과가 있다.

또한 기존 스프링가이드가 조립시 변형되어 작동 불량이 발생하는 것에 비해 상기 링스토퍼(23)는 형상이 단순하고 조립 공정도 단순함으로써 조립시 변형이 발생하지 않고, 따라서 변형에 의한 작동 불량도 발생하지 않는 장점이 있다.

또한 본 발명은 스프링(18)이 스프링가이드를 매개로 플런저(16)의 하단에 설치되는 테이퍼 코일 타입이 아니라 플런저(16)의 상부 내측에 삽입되는 단순 원형 코일 타입의 것으로 장착 하중 편차가 감소되어 플런저(16)의 작동 안정성이 향상된다.

또한 본 발명은 스프링홀(16b), 제1시일부재(20)의 유로홈(20a), 파일럿(17) 상부가이드(17d)의 유로홈(17f), 플런저(16)의 유로홀(16b)에 의해 플런저(16)의 양측 공간이 서로 연결되어 있기 때문에 양측 공간 사이의 유체 이동이 용이하여 플런저(16)가 상승할 때 유체 저항이 크게 발생하지 않게 됨으로써 플런저(16)의 작동성이 향상된다.

또한 본 발명은 댐퍼(19)가 이동 부품인 플런저(16)에 설치되지 않고 고정 부품인 코어(15)에 설치됨으로써 댐퍼(19)가 밸브 작동시 이동하지 않고 항상 일정 위치를 안정적으로 유지한다. 따라서 댐퍼(19)가 설치 위치로부터 분리되는 현상이 방지되고, 따라서 분리된 댐퍼(19)에 의해 플런저(16)의 작동이 방해되어 밸브 작동 불량이 발생하는 현상이 해소된다.

또한 상기 댐퍼(19)는 링 형상으로 형성되어 코어(15)의 단부 외주 둘레에 설치되는 것이므로 댐퍼(19) 조립에 의해 코어(15) 내측으로 공기 압축이 발생하지 않으며, 이에 코어(15)에 별도의 배기홀을 형성할 필요가 없으므로 제조 원가 절감에 도움이 된다.

또한 상기 댐퍼(19)가 코어(15)에 설치되므로 플런저(16)에는 댐퍼가 설치되지 않으며, 이에 더하여 본 발명의 플런저(16)는 댐퍼 설치 위치에 스프링홀(16a)이 형성되고, 스프링홀(16a)에는 플런저(16)의 중량을 증가시키는 부품이 설치되지 않는다. 따라서 플런저(16)의 중량이 감소되어 중량에 의한 작동 지연이 개선됨으로써 플런저(16)의 작동성이 향상된다.

상술한 바와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

10 : 밸브부 11 : 보빈
12 : 코일 13 : 솔레노이드팟
14 : 하우징 15 : 코어
16 : 플런저 16a : 스프링홀
16b : 유로홀 17 : 파일럿
17a : 상부바디 17b : 하부바디
17c : 헤드부 17d : 상부가이드
17e : 하부가이드 17f : 유로홈
17g : 관통홀 18 : 스프링
19 : 댐퍼 20 : 제1시일부재
20a : 유로홈 21 : 가이드파이프
22 : 시일링 23 : 링스토퍼
24 : 제2시일부재 30 : 유로부
31 : 유입유로 32 : 배출유로
32a : 배출유로입구 33 : 챔버

Claims (8)

1. 코일이 감겨진 보빈의 중앙홀에 삽입된 코어와;
   상기 보빈의 중앙홀에 일단이 삽입되고 타단은 밸브부와 유로부 사이에 형성된 챔버로 돌출된 플런저와;
   상기 플런저의 챔버측 단부에 플런저에 대한 상대 거동이 가능하도록 삽입 설치되고, 플런저의 내주면보다 작은 직경으로 형성된 상부바디와, 상부바디의 상부와 하부에 각각 설치되고 플런저의 내주면에 접촉하여 슬라이딩 이동되는 상부가이드와 하부가이드가 형성된 파일럿과;
   상기 플런저의 측면에 관통 형성되어 상기 상부가이드와 하부가이드 사이의 공간으로 연통되고, 플런저의 작동 위치에 상관없이 항상 상기 챔버의 내측에 위치하는 유로홀;
   을 포함하는 차량용 솔레노이드 밸브.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 파일럿은 하부가이드의 하측에 하부가이드보다 작은 직경으로 형성된 하부바디와, 상부가이드의 상측에 상부가이드보다 작은 직경으로 형성된 헤드부와, 상기 헤드부를 포함하여 파일럿의 축방향 중심 전체를 관통하는 관통홀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 솔레노이드 밸브.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 파일럿의 상부바디 길이의 최소값은 '유로홀의 직경 + 2×파일럿의 최대 작동 거리'인 것을 특징으로 하는 차량용 솔레노이드 밸브.
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 플런저의 내측에 상부로부터 스프링홀과 제1시일부재 설치홀과 파일럿 설치홀이 연달아 설치되고, 플런저는 상기 스프링홀과 제1시일부재 설치홀과 파일럿 설치홀에 의해 길이 방향으로 전체가 관통되며, 상기 제1시일부재 설치홀에 파일럿의 헤드부와 접촉하여 파일럿의 관통홀 입구를 차단하는 제1시일부재가 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 솔레노이드 밸브.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 제1시일부재의 외주면에 상기 스프링홀과 파일럿 설치홀을 연통시키는 유로홈이 형성되고, 상기 파일럿의 상부가이드 외주면에 상부가이드의 상부 공간과 하부공간을 연통시키는 유로홈이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 솔레노이드 밸브.
6. 청구항 2에 있어서,
   상기 플런저의 하단에 플런저가 유로부의 유로 개방 위치로 이동할 때 파일럿의 하부가이드에 걸려서 파일럿을 플런저와 함께 이동시키는 링스토퍼가 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 솔레노이드 밸브.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 코어의 플런저 대향면 둘레 부분에 링 형상의 댐퍼가 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 솔레노이드 밸브.
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 플런저의 코어 대향면 중심에 스프링홀이 형성되고, 스프링홀에 전체적으로 직경이 동일한 스프링이 삽입 설치되고, 스프링의 타단은 상기 코어에 형성된 안착홈에 삽입되어 지지되는 것을 특징으로 하는 차량용 솔레노이드 밸브.