KR940003010Y1 - 전자 솔레노이드 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

전자 솔레노이드

제1도는 본 고안의 한 실시예에 의한 전자 솔레노이드를 사용한 유압 제어 밸브의 구성을 도시하는 단면도.

제2도는 내지 제5도는 상기 실시예의 동작을 설명하기 위한 단면도.

제6도는 상기 실시예에 있어서의 플랜지의 흡인력 특성을 도시하는 특성도.

제7도는 종래의 전자 솔레노이들 사용한 유압 제어 밸브의 구성을 도시하는 단면도.

제8도는 및 제9도는 각각 종래의 전자 솔래노이드를 사용한 유압 제어 밸브의 동작을 설명하기 위한 단면도.

제10도는 종래의 전자 솔래노이드 밸브의 플랜지의 흡인력 특성을 도시하는 특성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

101 : 솔레노이드 102 : 요크

103 : 제1의 코어 104 :제2의 코어

105 : 영구자석 106,107 : 코일

110 : 제3의 코어 112 : 플런저

113, 114 : 원통부

[산업상 이용분야]

본 고안은, 차량용 조타 장치나 기타 산업용 기기등의 유압 제어 밸브에 사용되며, 특히 밸브 스풀을 쌍방향으로 구동 가능한 전자 솔레노이드에 관한 것이다.

[종래의 기술]

제7도는 종래의 전자 솔레노이들 사용한 유압 제어 밸브의 구성을 도시하는 단면도이다.

이 제7도에 있어서, (1)은 밸크 본체로서, 그 밸브 본체에는, 밸크 구멍(2)이 뚫려있다. 이 밸크 구멍(2)에는, 제1의 출력 포트(3a)와 제2의 출력 포트(3b)가 형성되고, 이들 2개의 제1의 출력 포트(3a)와 제2의 출력포트(3b)의 중간에는, 유압 펌프(10)에 접속된 공급 포트(3c)가 형성되어 있다.

또한, 제1의 출력 포트(3a), 제2의 출력 포트(3b)의 외측 위치에는, 필터(11)를 경유해서 오일 탱크(12)에 접속된 드레인 포트(3d)가 형성되어 있다.

상기 밸브 구멍(2)에는, 밸브 스풀(4)이 미끄럼 이동 가능하게 내장되어 있다. 이 밸브 스풀(4)은 양단이 센터링 스프링(5a,5b ; centering spring)에 탄성적 지지됨으로써 도면에 도시하는 중립 위치에 위치되도록 힘이 가해지고 있다.

센터링 스프링(5a,5b)과 밸크 스풀(4)사이에는, 리테이너(6a,6b ; retainer)가 끼워져있다. 이 레테이너(6a,6b)는 밸브스풀(4)이 중립 위치에서 이격되는 방향으로 이동한 상태에서는 다른편의 스프링의 부가력이 밸브스풀(4)에 전달되지 않게 되어 있다.

밸브 본체(1)의 한쪽에는, 솔레노이드(101)가 설치되어 있으며, 이 솔레노이드(101)에 의한 부가력에 의해서 밸브 스풀(4)을 양방향으로 구동하게 되어 있다.

다음에 솔레노이드(101)의 구성에 대해서 설명을 한다. (102)는 중공 원통형상의 요크(yoke)이며, 그 양단부에 제1의 코어(103)와 제2의 코어(104)가 고정되어 있다.

또한, 상기 요크(102)의 내측 중앙부에 지름 방향으로 착자(着磁)된 영구자석(105)이 설치되고, 이 영구자석(105)과 상기 제1의 코어(103)와 제2의 코어(104)사이에 코일(106,107)이 감긴 보빈(108,109 ; bovbbin)이 장치되어 있다.

(110)은 상기 영구자석(105)의 내면에 장치된 제3의 코어로서, 내면에 슬리브 베어링(111)이 압입되어 있다. 이 슬리브 베어링(111)의 내면에는 약 0.3㎜의 테프론 층이 형성되어, 내면에서 미끄럼 이동하는 플렌저(112)의 마찰계수를 감소시키고, 자기 갭(미끄럼 이동 갭)을 유지하고 있다.

또한, 제1의 코어(103)와 제2의 코어(104)의 플런저(112) 단면과 마주하는 부분에는, 플런저(112)의 직경보다 큰 원통부(113,114)가 형성되어 플런저(112)의 이동에 의해 원통형상의 흡인 갭의 축방향 갈이가 변화하도록 되어 있다.

다음에 동작에 대해서 설명을 한다. 제7도는 솔레노이드(101)의 코일(106, 107)에 통전하지 않는 상태를 도시한다. 이때, 영구자석(105)의 N극에서 나온 자속은 요크(102)→제1의 코어(103)→원통부(113)→플런저(112)→슬리이브 베어링(111)→제3의 코어(110)를 통과해서 영구자석(105)의 S극으로 들어가는 자속 Φm₁의 폐자로(閉磁路)와, 요크(102)→제2의 코어(104)→원통부(114)→플런저(112)→슬리브 베어링(111)→제3의 코어(110)를 통과해서 영구자석(105)의 S극으로 들어가는 자속 Φm₂의 폐차로를 형성한다.

자속 Φm₁에 의해 원통부(113)와 플런저(112)의 좌단부의 사이에 좌단부의 사이에 좌로향한 흡인력이 작용하고, 반대로 자속 Φm₂에 의해 원통부(114)와 플런저(112)의 우단부의 사이에 우로 향한 흡인력이 작용하나, 이들 좌우의 흡인력은 거의 동등하기 때문에, 플런저(112)는 중립 위치에서 유지된다.

또한, 이때 밸브 스풀(4)은 센터링 스프링(5a,5b)의 부가력에 의해 중립 위치에 유지되어 있어서, 공급 포트(3a)에서 유도된 고압의 작동유는 공급측의 교축부(7a,7b)를 통과하고 각각 드레인측의 교축부(8a,8b)에서 드레인 포트(3d)를 통과하여 오일 탱크(12)로 환류된다.

이에 의해, 양 출력 포트(3a,3b)의 압력은 같게 유지되고, 파워 실린더(13)의 피스톤(14)의 위치는 유지된다.

다음에 솔레노이드(101)의 코일(106,107)에 제8도의 파선으로 도시하는 쪽으로 자속이 발생하도록 통전 여자 하면, 요크(102)→제1코어(103)→원통부(113)→플런저(112)→원통부(114)→제2의 코어(104)를 자로(磁路)로하는 자속øc이 형성된다.

이때, 제1의 코어(103), 원통부(113) 및 플런저(112)의 좌단부를 통과하는 자속은 영구자석(105)에 의한 자속Φm₁과 코일(106,107)에 의한 자속 øc의 합으로되어, 플런저(112)에 작용하는 좌편으로 향한 흡인력이 증대된다.

반대로 제2의 코어(104)의 원통부(114)와 플런저(112)의 우단부를 통과하는 자속은 영구자석(105)에 의한 자속 Φm₂과 코일(106,107)에 의한 자속 øc의 차로되어, 플런저(112)에 작용하는 우측을 향한 흡인력이 감소한다.

플런저(112)는 좌단에서 발생하는 흡인력과 우단에서 발생하는 흡인력의 차에 의해 좌측을 항햐여 구동력을 발생하여, 밸브 스풀(4)을 매개로 센터링 스프링(5a)의 반력과 평형되는 위치까지 좌방향으로 이동한다.

이때, 제10도에서 도시하는 평탕한 흡인력 특성과, 구배를 갖는 센터링 스프링(5a0의 부가력과 평형되는 c점까지 이동한다.

솔레노이드의 발생력에 의해 밸브 스풀(4)이 좌측 방향으로 이동하면, 공급측의 교축부(7a)는 넓어지고 공급측의 교축부(7b)는 좁아진다. 또한, 드레인측의 교축부(8a)는 넓고, 드레인측의 교축부(8b)가 좁아진다.

이에 의해, 제1의 출력포트(3a)의 유압이 상승하고, 제2의 출력포트(3b)의 유압이 저하하므로, 파워 실린더(13)의 피스톤(14)은 우측 방향으로 이동한다.

또한, 솔레노이드(101)의 코일(106,107)에 제9도의 파선으로 도시하는 방향으로 자속이 발생하도록 역방향으로 통전한 경우는, 상기 제8도의 설명과 역의 동작으로 되므로 그 설명은 생략한다.

그런데, 제8도에 도시하는 플런저(112)위치에서 통전방향으로 역 방향으로 절환하면, 플런저(112)의 우단과 원통부(114)가 이격되어 있기 때문에, 플런저(112)를 중립 위치로 되돌릴때 까지의 흡인력은 제10도의 d점에 도시하는 바와 같이 작게되어 있다.

[고안이 해결하고자 하는 과제]

종래의 전자 솔레노이드를 사용한 유압 제어 밸브는 이상과 같이 구성되어 있으므로, 중립 위치에 대한 플런저 위치에서 역방향으로 흡인력이 발생하도록 통전 방향을 절환하였을 때, 그 위치에서 중립 위치까지의 사이는 플런저와 흡인측의 원통부가 원통상 자기 갭을 형성하지 아니하므로, 흡인력이 평탄하지 않고 또한 낮아져, 밸브 스풀(4)의 반전 동작이 늦은 문제가 있었다.

본 고안은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 전자 술레노이드이 플런저의 전체 스토로크에 있어서 거의 평탄한 흡인력을 얻을수가 있음과 동시에, 밸브 스폴의 반전 동작을 신속히하여 확실한 제어를 수행할 수 있는 전자 솔레노이드를 얻는 것을 목적으로 한다. 본 고안에 의한 전자 솔레노이드는 축방향으로 이동이 가능한 플런저와, 플런저 양단에 설치된 2개의 코어의 원통부가 플런저 전체 스토로크에 걸쳐 원통상 자기 갭을 플런저 양단에 형성하도록 한 것이다.

[과제를 해결하기 위한 수단]

본 고안에 따른 전자 솔레노이드는, 플런저의 전체 스토로크에 걸쳐 플런저 양단에 원통상 자기 갭을 형성하므로서, 플런저 전체 스토로크에 걸쳐 우쪽 방향 또는 좌쪽 방향의 거의 평탄한 흡인력을 발생한다.

[실시예]

다음에, 본 고안의 전자 솔레노이드의 실시예를 도면에 대해서 설명을 한다. 제1도는 그것의 한 실시예의 구성을 도시하는 단면도이며, 제2도 내지 제5도는 그 동작을 설명하기 위한 단면도인바, 이 제1도 내지 제5도에 있어서, 종래와 동일, 또는 해당 부분에는 동일 부호를 붙여서 중복된 설명을 피하고, 종래와 다른 부분을 위주로하여 설명하기로 한다.

제1도에 도시하는 플런저(112)의 중립점에 있어서, 플런저(112)가 좌 또는 우로 이동가능한 한쪽 스토로크에 대하여, 플런저(112)의 좌단 또는 우단의 원통부와 흡인 원통부(113,114)의 겹치는 길이가 동등 이상으로 형성되도록, 플런저(112)의 축방향 길이와 제1의 코어(103) 및 제2의 코어(104)의 원통부(113, 114)의 축방향 길이가 설정되어 있다.

여기에서, 플런저(112)의 우단의 외주 원부와 제2의 코어(104)의 원통부(114)의 겹치는 부분이 거의 영으로 확보되어 있다. 또한, 플런저(112)가 우측으로 최대 스트로크 이동한 경우도 같다.

다음으로 동작에 대해서 설명을 한다. 제1도는 솔레노이드(103)의 코일(106,107)에 통전하지 않는 상태를 도시하는바, 플런저(112), 밸브 스풀(4)은 중립위치(제7도의 종래예와 같음)로 유지되어 있다.

다음에, 솔레노이드(101)의 코일(106, 107)에 제2도의 파선으로 도시하는 방향으로 자속이 발생하도록 통전여자하면, 플런저(112)는 좌편을 향한 구동력을 발생하여, 센터링 스프링(5a)의 반력과 평형되는 제4도에 도시하는 위치까지 이동한다.

이때, 제6도의 제1상한에 도시하는 평탄한 흡인력 특성과, 구배를 갖는 센터링 스프링(5a)에 의한 부가력이 평형되는 a점까지 이동한다.

이때의 밸브의 움직임에 대해서는 종래와 동일하므로, 그 설명은 생략한다.

또한, 솔레노이드(101)의 코일(106,107)에 제3도의 파선으로 도시한 방향으로 자속이 발생하도록 역방향으로 통전여자 한 경우에는, 상기 제2도의 설명과 역의 동작으로 되므로, 그 설명은 생략한다.

그런데, 제1도에 도시하는 플런저(112)의 위치에서 통전 방향을 역방향으로 절환하면, 플런저(112)의 우단과 원통부(114)의 좌단이 일치 또는 겹치는 부분을 가지므로, 흡인력은 제6도의 b점과 같이, 제3상한의 평탄부와 겨의 일치한다.

[고안의 효과]

이상과 같이, 본 고안에 의하면, 플런저 양단과 플런저의 양쪽에 설치된 2개의 코어의 원통부가 플랜저의 전체 스토로크에 걸쳐 원통형상 자기 갭을 형성하도록 하였으므로, 플런저의 전체 스토로크에 걸쳐 거의 평탄한 흡인력을 얻을 수가 있고, 플런저 중립 위치보다 좌편의 위치에서 우편 방향으로, 또는 우편의 위치에서 좌편 방향으로의 반전 동작이 신속하고 정확한 결과가 얻어진다.

Claims (1)

1. 중공 원통형상의 요크(102)와, 이 요크의 양단부에서 자기적으로 접속된 제1 및 제2의 코어(103,104)와, 상기 요크의 내측과 자기적으로 접속되어 지름방향으로 착자된 영구자석(101)과, 이 영구 자석과 상기 제1의 코어 및 제2의 코어 사이에 설치된 코일(106,107)과, 상기 영구 자석의 내측과 자기적으로 접속된 제3의 코어(110)와, 이 제3의 코어의 내측에 일정한 길이의 원통형상 자기 갭을 유지하여 축방향으로 이동이 가능하게 설치되는 플런저(112)를 구비한 전자 솔레노이드에 있어서, 상기 플런저(112)의 축방향 이동에 의해 상기 제1의 코어 또는 제2의 코어에서 형성되는 원통형상 자기 갭의 축방향 길이가 변화하며, 이 원통 형상 자기 갭의 좌우 합계 길이를 플런저의 전 스토로크와 동등이상으로 형성하는 것을 특징으로 하는 전자 솔레노이드.