WO2012150845A2 - 전자식 개폐장치 - Google Patents

전자식 개폐장치 Download PDF

Info

Publication number
WO2012150845A2
WO2012150845A2 PCT/KR2012/003533 KR2012003533W WO2012150845A2 WO 2012150845 A2 WO2012150845 A2 WO 2012150845A2 KR 2012003533 W KR2012003533 W KR 2012003533W WO 2012150845 A2 WO2012150845 A2 WO 2012150845A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
yoke
opening
coil
electronic
closing
Prior art date
Application number
PCT/KR2012/003533
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2012150845A3 (ko
Inventor
황평
투안 부득
Original Assignee
영남대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 영남대학교 산학협력단 filed Critical 영남대학교 산학협력단
Priority to CN201280029620.7A priority Critical patent/CN104302877B/zh
Publication of WO2012150845A2 publication Critical patent/WO2012150845A2/ko
Publication of WO2012150845A3 publication Critical patent/WO2012150845A3/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/16—Rectilinearly-movable armatures
    • H01F7/1638—Armatures not entering the winding
    • H01F7/1646—Armatures or stationary parts of magnetic circuit having permanent magnet
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L9/00—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
    • F01L9/20—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by electric means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/13—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures characterised by pulling-force characteristics
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L9/00—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
    • F01L9/20—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by electric means
    • F01L9/21—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by electric means actuated by solenoids
    • F01L2009/2103—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by electric means actuated by solenoids comprising one coil

Definitions

  • the present invention relates to an electronic switchgear, and more particularly to an electronic switchgear used to open and close the hole formed in a particular member.
  • VVT variable valve timing
  • variable valve timing is the key to allow the valve installed in the gas inlet and the valve installed in the gas discharge operation independently. Accordingly, it is possible to reduce the fuel consumption of the engine by approximately 15% to improve fuel efficiency, as well as to increase the torque output to increase the maximum range of the engine speed, and to reduce the carbon dioxide emission by 15%.
  • the conventional electronic actuator has a problem that it is difficult to accurately control the valve because the initial response time until the current is applied to the coil to drive the valve is not fast.
  • An object of the present invention is to provide an electronic switchgear that can reduce power consumption.
  • Another object of the present invention is to provide an electronic switchgear device capable of improving an initial response speed.
  • Electronic switching device for achieving the above object is made of a first yoke, a coil disposed to surround the upper and lower sides of the first yoke, and a conductive material, made of a specific thickness of the coil and the A conductive member interposed between the first yoke, a second yoke disposed below the first yoke and having an inner space, a permanent magnet interposed between the first yoke and the second yoke, and the second yoke
  • a moving member disposed in an inner space and moved by a magnetic force around the upper end, and an upper end penetrates through the lower side of the second yoke and is coupled to the moving member, and a lower end is located in a hole formed in the specific member, and together with the moving member It includes an opening and closing member which is moved while interlocking, and an elastic member for restoring to an initial position after the opening and closing member is moved by a magnetic force.
  • the electronic switchgear according to the present invention in contrast to the conventional electronic actuator, when a current is applied to the coil, the conductive member can quickly induce a current to quickly reduce the inductance of the coil, thereby reducing power consumption.
  • the electronic switchgear according to the present invention can improve the initial response speed, thereby increasing the reliability of the operation of opening and closing the hole.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of an electronic switchgear according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 3A and 3B are views illustrating magnetic flux lines in a state in which moving members are positioned above and below in an electronic switchgear according to a comparative example
  • FIGS. 3A and 3B illustrate moving members in an electronic switchgear according to a comparative example. Figure showing the flux lines in the upper and lower positions.
  • Figure 4 is a graph showing the voltage command of the coil in the electronic switchgear of the comparative example
  • Figure 5 is a graph showing the voltage command of the coil in the electronic switchgear of the present invention.
  • 6 and 7 are graphs of the position of the opening and closing member in the electronic switching device of the comparative example and the present invention over time.
  • the electronic switching device comprises a first yoke, a coil disposed to surround the upper side and the lower side of the first yoke, a conductive material, and a conductive material interposed between the coil and the first yoke, having a specific thickness.
  • a member a second yoke disposed below the first yoke and having an inner space, a permanent magnet interposed between the first yoke and the second yoke, and disposed in an inner space of the second yoke,
  • a moving member moved by a magnetic force an upper end of which is coupled to the moving member through a lower side of the second yoke, and a lower end is located in a hole formed in the specific member and is opened and closed to move together with the moving member; It includes an elastic member for restoring to the initial position after the opening and closing member is moved by the magnetic force.
  • the electronic switch 100 includes a first yoke 110, a coil 120, a conductive member 160, a second yoke 140, and the like. , Permanent magnet 150, a moving member 160, an opening and closing member 170, and an elastic member 180.
  • the first yoke 110 becomes a body of a general electromagnet.
  • the coil 120 is disposed to surround the upper side and the lower side of the first yoke 110.
  • the coil 120 and the first yoke 110 form an electromagnet, and when a current is applied to the coil 120, a magnetic force is generated around the coil 120.
  • the conductive member 160 is interposed between the coil 120 and the first yoke 110.
  • the material of the conductive member 160 may be made of a copper plate.
  • the second yoke 140 is disposed below the first yoke 110 and an internal space is formed.
  • the permanent magnet 150 is interposed between the first yoke 110 and the second yoke 140.
  • the moving member 160 is disposed in the inner space of the second yoke 140 and is moved by the magnetic force around.
  • the opening and closing member 170 has an upper end coupled to the movable member 160 by penetrating the lower side of the second yoke 140, and a lower end thereof is located in a hole formed in the specific member 10 to move the movable member 160. It moves in conjunction with. That is, when the current is applied to the coil 120, the opening and closing member 170 is moved in conjunction with the moving member 160 in the downward direction.
  • the elastic member 180 allows the opening and closing member 170 to be restored to an initial position after being moved by magnetic force.
  • the opening and closing member 170 may include a shaft portion 171, the support portion 173, the elastic member 180 is the first The elastic part 181 and the second elastic part 182 may be included.
  • the detailed structure of the opening and closing member 170, the upper end of the shaft portion 171 is coupled to the moving member 160, the lower end is made of a size corresponding to the hole formed in the specific member 10
  • the portion 172 is formed.
  • the support part 173 is formed in a plate shape and is formed at a specific position around the shaft part 171.
  • one end of the first elastic portion 181 is in contact with the lower side of the second yoke 140, the other end is in contact with the upper surface of the support 173. Is placed.
  • One end of the second elastic portion 182 is in contact with the upper surface of the specific member 10, and the other end is disposed to contact the lower surface of the support 173.
  • the electronic switching device 100 having the structure as described above, when a current is applied to the coil 120 is formed in the magnetic field, the moving member 160 is interlocked with the opening and closing member 170 to descend.
  • the opening and closing member 170 is moved to the initial position by the elastic force of the first elastic portion 181 and the second elastic portion 182. That is, in the state where the current is not applied to the coil 120, the blocking unit 172 closes the hole to restrict the entrance of the fluid, and when the current is applied to the coil 120, the fluid flows in and out smoothly through the hole. To be possible.
  • the electronic switch 100 having the structure as described above, unlike the conventional electronic actuator, when a current is applied to the coil 120, the conductive member 160 quickly increases the current. Induction can quickly reduce the inductance of the coil 120, thereby reducing power consumption.
  • the electronic switching device 100 of the present invention can further increase the reliability of the operation of opening and closing the hall by improving the initial response speed.
  • the inductance of the coil 120 is reduced, the initial response speed is improved can be more clearly confirmed through the following experimental results. have.
  • the electronic switching device according to the comparative example excludes only the conductive member 160 from the electronic switching device 100 of the present invention having the above-described structure.
  • FIGS. 3A and 3B are views illustrating magnetic flux lines in a state in which moving members 160 are positioned above and below in an electronic switching device according to a comparative example
  • FIGS. 3A and 3B illustrate electronic switching devices according to a comparative example. In the state where the moving member 160 is located on the upper side and the lower side in FIG.
  • the electronic switchgear 100 according to the comparative example has a moving member 160.
  • the magnetic flux lines are unevenly formed in the state of being moved upwards to the maximum.
  • the magnetic flux lines are formed very uniformly in the state in which the movable member 160 is moved upward.
  • FIG. 4 is a graph showing the voltage command of the coil 120 in the electronic switch 100 of the comparative example
  • Figure 5 is a graph showing the voltage command of the coil 120 in the electronic switch 100 of the present invention.
  • the electronic switchgear 100 of the present invention can operate at a lower voltage than the electronic switchgear 100 of the comparative example.
  • 6 and 7 are graphs of the position of the opening and closing member 170 in the electronic switching device 100 of the comparative example and the present invention over time.
  • the electronic switch 100 of the comparative example took 0.004 seconds until the opening and closing member 170 reaches the maximum position.
  • the electronic switching device 100 of the present invention took 0.0035 seconds until the opening and closing member 170 reaches the maximum position. That is, the opening and closing member 170 of the electronic switchgear 100 of the present invention moved faster, the electronic switchgear 100 of the present invention that the initial response speed is faster than the electronic switchgear 100 of the comparative example Able to know.
  • the electronic switch 100 of the comparative example can be seen that the magnetic force is unstablely increased. As shown in FIG. 8, the electronic switch 100 of the present invention has a uniform magnetic force. It can be seen that the increase. That is, the electronic switch 100 of the present invention can be seen that the operation is made more stable than the electronic switch 100 of the comparative example.
  • the electronic switchgear 100 of the present invention having the structure as described above is used as a hybrid magnet engine valve actuator (HMEVA) of the engine of the vehicle, lower power consumption than conventional engines To control the valve.
  • HMEVA hybrid magnet engine valve actuator
  • the valve timing can be changed quickly according to the driving environment of the engine according to the vehicle driving, thereby improving the engine efficiency.
  • Electronic switching device can be utilized to set the valve opening and closing timing of the engine of the vehicle.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electromagnets (AREA)
  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
  • Casings For Electric Apparatus (AREA)
  • Studio Devices (AREA)
  • Telephone Set Structure (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)

Abstract

소비전력을 감소시킬 수 있게 한 전자식 개폐장치가 개시된다. 이를 위한 전자식 개폐장치는 제1요크와, 제1요크의 상측과 하측을 감싸도록 배치된 코일과, 전도성 재질로 이루어지고, 특정 두께로 이루어져서 코일과 제1요크 사이에 개재된 도전부재와, 제1요크의 하측에 배치되고, 내부공간이 형성된 제2요크와, 제1요크와 제2요크 사이에 개재된 영구자석과, 제2요크의 내부공간에 배치되어 주변의 자력에 의해 이동되는 이동부재와, 상단은 제2요크의 하측을 관통하여 이동부재에 결합되고, 하단은 특정 부재에 형성된 홀에 위치되어 이동부재와 함께 연동되면서 이동되는 개폐부재와, 개폐부재가 자력에 의해 이동된 이후에 초기 위치로 복원하게 하는 탄성부재를 포함한다.

Description

전자식 개폐장치
본 발명은 전자식 개폐장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 특정 부재에 형성된 홀을 개폐하는데 사용되는 전자식 개폐장치에 관한 것이다.
엔진은 연료를 연소시켜서 동력을 발생시키고, 이러한 동력을 차량이 구동될 수 있게 한다. 과거의 엔진은 연소실로 유입되는 연료의 흡입 및 배기의 제어를 위하여 캠구조로 이루어진 밸브 시스템을 적용하였다. 그러나, 최근에는 엔진의 효율성을 향상시키고자 밸브의 개폐 타이밍이 가변적으로 이루어지게 하는 가변 밸브 타이밍(VVT) 기술이 엔진에 적용되고 있다.
이러한 가변 밸브 타이밍은 연소실에서 가스가 유입되는 곳에 설치된 밸브와, 가스가 배출되는 곳에 설치된 밸브가 각각 독립적으로 동작되도록 하는 것이 핵심이다. 이에 따라, 엔진의 연료소비를 대략 15%까지 감소시켜서 연료효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 토크 출력은 엔진 속도의 최대범위을 향상시키고, 이산화탄소 방출은 15%까지 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
한편, 이러한 가변 밸브 타이밍 구조를 달성하기 위한 종래의 밸브 개폐장치의 구조로 유압, 모터 구동, 전자식 액추에이터 등이 제시될 수 있다. 이 중, 솔레노이드를 사용한 전자식 액추에이터는 밸브 타이밍의 유연성 측면에서 가장 유리한 구조이지만, 전자식 액추에이터가 동작되는 과정에서 코일의 인덕턴스에 의해 소비 전력이 높은 문제점이 있다.
또한, 종래의 전자식 액추에이터는 코일에 전류가 인가되어 밸브가 구동되기까지의 초기 응답시간이 빠르지 않아 밸브를 정확하게 제어하기 어려운 문제점이 있다.
본 발명은 소비전력을 감소시킬 수 있게 한 전자식 개폐장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 초기 응답 속도가 향상될 수 있게 한 전자식 개폐장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 전자식 개폐장치는 제1요크와, 상기 제1요크의 상측과 하측을 감싸도록 배치된 코일과, 전도성 재질로 이루어지고, 특정 두께로 이루어져서 상기 코일과 제1요크 사이에 개재된 도전부재와, 상기 제1요크의 하측에 배치되고, 내부공간이 형성된 제2요크와, 상기 제1요크와 제2요크 사이에 개재된 영구자석과, 상기 제2요크의 내부공간에 배치되어 주변의 자력에 의해 이동되는 이동부재와, 상단은 상기 제2요크의 하측을 관통하여 상기 이동부재에 결합되고, 하단은 상기 특정 부재에 형성된 홀에 위치되어 상기 이동부재와 함께 연동되면서 이동되는 개폐부재와, 상기 개폐부재가 자력에 의해 이동된 이후에 초기 위치로 복원하게 하는 탄성부재를 포함한다.
본 발명에 따른 전자식 개폐장치는, 종래의 전자식 엑추에이터와 반대로, 코일에 전류가 인가되면, 도전부재가 전류를 빠르게 유도하여 코일의 인덕턴스를 빠르게 감소시킬 수 있으므로, 전력소비를 감소시킬 수 있다. 뿐만 아니라, 본 발명의 전자식 개폐장치는 초기 응답 속도를 향상시켜서 홀을 개폐하는 동작의 신뢰성이 더욱 높아질 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 전자식 개폐장치의 분해사시도.
도 2a 및 도 2b는 비교예에 따른 전자식 개폐장치에서 이동부재가 상측 및 하측에 위치된 상태에서의 자속선을 도시한 그림이고, 도 3a 및 도 3b는 비교예에 따른 전자식 개폐장치에서 이동부재가 상측 및 하측에 위치된 상태에서의 자속선을 도시한 그림.
도 4는 비교예의 전자식 개폐장치에서 코일의 전압 명령을 도시한 그래프이고, 도 5는 본 발명의 전자식 개폐장치에서 코일의 전압 명령을 도시한 그래프.
도 6 및 도 7는 비교예와 본 발명의 전자식 개폐장치에서 개폐부재의 시간에 따른 위치 그래프.
도 8 및 도 9는 비교예와 본 발명의 전자식 개폐장치에서 시간에 따른 탄성부재의 탄성력과 코일에서 발생되는 자기력의 크기를 비교한 그래프.
본 발명에 따른 전자식 개폐장치는 제1요크와, 상기 제1요크의 상측과 하측을 감싸도록 배치된 코일과, 전도성 재질로 이루어지고, 특정 두께로 이루어져서 상기 코일과 제1요크 사이에 개재된 도전부재와, 상기 제1요크의 하측에 배치되고, 내부공간이 형성된 제2요크와, 상기 제1요크와 제2요크 사이에 개재된 영구자석과, 상기 제2요크의 내부공간에 배치되어 주변의 자력에 의해 이동되는 이동부재와, 상단은 상기 제2요크의 하측을 관통하여 상기 이동부재에 결합되고, 하단은 상기 특정 부재에 형성된 홀에 위치되어 상기 이동부재와 함께 연동되면서 이동되는 개폐부재와, 상기 개폐부재가 자력에 의해 이동된 이후에 초기 위치로 복원하게 하는 탄성부재를 포함한다.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서 동일한 구성에 대해서는 동일부호를 사용하며, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 전자식 개폐장치(100)는 제1요크(110)와, 코일(120)과, 도전부재(160)와, 제2요크(140)와, 영구자석(150)과, 이동부재(160)와, 개폐부재(170)와, 탄성부재(180)를 포함한다.
제1요크(110)는 일반적인 전자석의 몸체가 된다.
코일(120)은 제1요크(110)의 상측과 하측을 감싸도록 배치된다. 이러한 코일(120)과 제1요크(110)가 전자석을 이루며, 코일(120)에 전류가 인가되면, 코일(120) 주변에 자기력이 발생된다.
도전부재(160)는 상기 코일(120)과 제1요크(110) 사이에 개재된다. 한편, 상기 도전부재(160)의 소재의 일예로 동판으로 이루어질 수 있다. 코일(120)에 전류가 인가되면 도전부재(160)에 전류가 유도되어 자속의 증가를 억제한다. 이러한 도전부재(160)에 의해 전류가 코일(120)에 빠르게 인가되므로, 코일(120)의 인덕턴스가 감소될 수 있다.
제2요크(140)는 상기 제1요크(110)의 하측에 배치되고, 내부공간이 형성된다.
영구자석(150)은 상기 제1요크(110)와 제2요크(140) 사이에 개재된다.
이동부재(160)는 상기 제2요크(140)의 내부공간에 배치되어 주변의 자력에 의해 이동된다.
개폐부재(170)는 상단은 상기 제2요크(140)의 하측을 관통하여 상기 이동부재(160)에 결합되고, 하단은 상기 특정 부재(10)에 형성된 홀에 위치되어 상기 이동부재(160)와 함께 연동되면서 이동된다. 즉, 코일(120)에 전류가 인가되는 경우에 개폐부재(170)는 이동부재(160)와 연동되어 하측방향으로 이동하게 된다.
탄성부재(180)는 상기 개폐부재(170)가 자력에 의해 이동된 이후에 초기 위치로 복원하게 한다.
한편, 전술한 전자식 개폐장치(100)의 구조를 더욱 상세하게 설명하면, 개폐부재(170)는 샤프트부(171)와, 지지부(173)를 포함할 수 있고, 탄성부재(180)는 제1탄성부(181)와, 제2탄성부(182)를 포함할 수 있다.
우선, 개폐부재(170)의 상세한 구조를 설명하면, 샤프트부(171)의 상단은 상기 이동부재(160)에 결합되고, 하단에는 상기 특정 부재(10)에 형성된 홀과 대응되는 크기로 이루어진 차단부(172)가 형성된다.
지지부(173)는 판형으로 이루어져서 상기 샤프트부(171)의 둘레의 특정 위치에 형성된다.
다음으로, 탄성부재(180)의 상세한 구조를 설명하면, 제1탄성부(181)의 일단은 상기 제2요크(140)의 하측면에 접촉되고, 타단은 지지부(173)의 상면에 접촉되도록 배치된다.
제2탄성부(182)의 일단은 상기 특정 부재(10)의 상면에 접촉되고, 타단은 지지부(173)의 하면에 접촉되도록 배치된다.
상기와 같은 구조로 이루어진 전자식 개폐장치(100)는 코일(120)에 전류가 인가되어 자기장에 형성되면, 이동부재(160)가 개폐부재(170)와 함께 연동되어 하강한다. 그리고, 코일(120)에 인가된 전류가 차단되면, 제1탄성부(181)와 제2탄성부(182)의 탄성력에 의해 개폐부재(170)는 초기 위치로 이동된다. 즉, 코일(120)에 전류가 인가되지 않은 상태에서는 차단부(172)가 홀을 폐쇄하여 유체의 출입을 제한하고, 코일(120)에 전류가 인가된 상태에서는 홀을 통하여 유체가 원활하게 출입될 수 있게 한다.
상기와 같은 구조로 이루어진 본 발명의 바림직한 일실시예에 따른 전자식 개폐장치(100)는, 종래의 전자식 엑추에이터와 다르게, 코일(120)에 전류가 인가되면, 도전부재(160)가 전류를 빠르게 유도하여 코일(120)의 인덕턴스를 빠르게 감소시킬 수 있으므로, 전력소비를 감소시킬 수 있다. 뿐만 아니라, 본 발명의 전자식 개폐장치(100)는 초기 응답 속도를 향상시켜서 홀을 개폐하는 동작의 신뢰성이 더욱 높아질 수 있다.
한편, 상기와 같이 본 발명의 바림직한 일실시예에 따른 전자식 개폐장치(100)에서 코일(120)의 인덕턴스가 감소되고, 초기 응답 속도가 향상되었다는 것은 아래의 실험결과를 통해 더욱 명확하게 확인할 수 있다.
여기서, 비교예에 따른 전자식 개폐장치는 전술한 구조의 본 발명의 전자식 개폐장치(100)에서 도전부재(160)만 제외한 것이다.
도 2a 및 도 2b는 비교예에 따른 전자식 개폐장치에서 이동부재(160)가 상측 및 하측에 위치된 상태에서의 자속선을 도시한 그림이고, 도 3a 및 도 3b는 비교예에 따른 전자식 개폐장치에서 이동부재(160)가 상측 및 하측에 위치된 상태에서의 자속선을 도시한 그림이다
우선, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 비교예에 따른 전자식 개폐장치와 본 발명의 전자식 개폐장치(100)의 자속선을 살펴보면, 비교예에 따른 전자식 개폐장치는 이동부재(160)가 상방으로 최대로 이동된 상태에서 자속선의 균일하지 않게 형성된다. 그러나, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 전자식 개폐장치(100)는 이동부재(160)가 상방으로 최대로 이동된 상태에서 자속선이 매우 균일하게 형성된다. 이러한 그래프를 통하여 본 발명의 전자식 개폐장치(100)의 구동이 더욱 안정적으로 이루어짐을 알 수 있다.
도 4는 비교예의 전자식 개폐장치(100)에서 코일(120)의 전압 명령을 도시한 그래프이고, 도 5는 본 발명의 전자식 개폐장치(100)에서 코일(120)의 전압 명령을 도시한 그래프이다. 도 4 및 도 5에 보시된 바와 같이 본 발명의 전자식 개폐장치(100)는 비교예의 전자식 개폐장치(100)보다 저전압에서도 동작이 가능함을 알 수 있다.
도 6 및 도 7는 비교예와 본 발명의 전자식 개폐장치(100)에서 개폐부재(170)의 시간에 따른 위치 그래프이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 비교예의 전자식 개폐장치(100)는 개폐부재(170)가 최대 위치에 도달하기까지 0.004초가 소요되었다. 그러나, 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 전자식 개폐장치(100)는 개폐부재(170)가 최대 위치에 도달하기까지 0.0035초가 소요되었다. 즉, 본 발명의 전자식 개폐장치(100)의 개폐부재(170)가 더욱 빠르게 이동된 것으로, 본 발명의 전자식 개폐장치(100)가 비교예의 전자식 개폐장치(100)보다 초기 응답 속도가 빠르다는 것을 알 수 있다.
도 8 및 도 9는 비교예와 본 발명의 전자식 개폐장치(100)에서 시간에 따른 탄성부재(180)의 탄성력과 코일(120)에서 발생되는 자기력의 크기를 비교한 그래프이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 비교예의 전자식 개폐장치(100)는 자기력이 불안정하게 증가하였음을 알 수 있고, 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 전자식 개폐장치(100)는 자기력이 균일하게 증가하였음을 알 수 있다. 즉, 본 발명의 전자식 개폐장치(100)가 비교예의 전자식 개폐장치(100)보다 동작이 안정적으로 이루어지고 있음을 추가적으로 알 수 있다.
한편, 상기와 같은 구조로 이루어진 본 발명의 전자식 개폐장치(100)가 차량의 엔진의 포함된 하이브리드 자석 엔진 밸브 액추에이터(HMEVA: Hybrid magnet engine valve actuator)로 사용되는 경우, 종래의 엔진보다 낮은 소비전력으로 밸브를 제어할 수 있다. 또한, 빠른 응답 속도로 인하여 밸브를 신속하게 제어할 수 있으므로, 차량 운행에 따른 엔진의 구동 환경에 따라 밸브 타이밍을 신속히 변경할 수 있으므로, 엔진의 효율을 향상시킬 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명에 따른 전자식 개폐장치는 차량의 엔진의 밸브 개폐 타이밍을 설정하는데 활용될 수 있다.

Claims (3)

  1. 특정 부재에 형성된 홀을 개폐하는 전자식 개폐장치에 있어서,
    제1요크;
    상기 제1요크의 상측과 하측을 감싸도록 배치된 코일;
    전도성 재질로 이루어지고, 특정 두께로 이루어져서 상기 코일과 제1요크 사이에 개재된 도전부재;
    상기 제1요크의 하측에 배치되고, 내부공간이 형성된 제2요크;
    상기 제1요크와 제2요크 사이에 개재된 영구자석;
    상기 제2요크의 내부공간에 배치되어 주변의 자력에 의해 이동되는 이동부재;
    상단은 상기 제2요크의 하측을 관통하여 상기 이동부재에 결합되고, 하단은 상기 특정 부재에 형성된 홀에 위치되어 상기 이동부재와 함께 연동되면서 이동되는 개폐부재; 및
    상기 개폐부재가 자력에 의해 이동된 이후에 초기 위치로 복원하게 하는 탄성부재;
    를 포함하는 전자식 개폐장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 개폐부재는:
    상단은 상기 이동부재에 결합되고, 하단에는 상기 특정 부재에 형성된 홀과 대응되는 크기로 이루어진 차단부가 형성된 샤프트부; 및
    판형으로 이루어져서 상기 샤프트부의 둘레의 특정 위치에 형성된 지지부;를 포함하고,
    상기 탄성부재는:
    일단은 상기 제2요크의 하측면에 접촉되고, 타단은 지지부의 상면에 접촉되도록 배치된 제1탄성부; 및
    일단은 상기 특정 부재의 상면에 접촉되고, 타단은 지지부의 하면에 접촉되도록 배치된 제2탄성부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 개폐장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 도전부재는 동판으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전자식 개폐장치.
PCT/KR2012/003533 2011-05-04 2012-05-04 전자식 개폐장치 WO2012150845A2 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201280029620.7A CN104302877B (zh) 2011-05-04 2012-05-04 电子式开闭装置

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20110042673 2011-05-04
KR10-2011-0042673 2011-05-04
KR10-2011-0053932 2011-06-03
KR1020110053932A KR101253773B1 (ko) 2011-05-04 2011-06-03 전자식 개폐장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2012150845A2 true WO2012150845A2 (ko) 2012-11-08
WO2012150845A3 WO2012150845A3 (ko) 2013-02-14

Family

ID=47108160

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2012/003533 WO2012150845A2 (ko) 2011-05-04 2012-05-04 전자식 개폐장치

Country Status (3)

Country Link
KR (1) KR101253773B1 (ko)
CN (1) CN104302877B (ko)
WO (1) WO2012150845A2 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101362262B1 (ko) * 2012-11-14 2014-02-14 영남대학교 산학협력단 하이브리드 자석 엔진 밸브 액츄에이터
WO2016071597A1 (fr) * 2014-11-07 2016-05-12 Peugeot Citroen Automobiles Sa Système d'actionnement électromagnétique de soupapes pour un moteur a combustion interne

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101355619B1 (ko) 2012-11-07 2014-01-27 기아자동차주식회사 차량용 사이드 스텝 장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03113183A (ja) * 1989-09-28 1991-05-14 Saginomiya Seisakusho Inc 電動式流量制御弁
JPH11173126A (ja) * 1997-12-15 1999-06-29 Nissan Motor Co Ltd 電磁駆動式バルブ駆動装置
KR100539544B1 (ko) * 2003-07-07 2005-12-29 엘지전자 주식회사 전자기식 유체 흐름 제어 밸브
JP2011004451A (ja) * 2009-06-16 2011-01-06 Daido Steel Co Ltd リニアアクチュエータ

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2614378Y (zh) * 2003-03-07 2004-05-05 吴飞 节能电磁开关

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03113183A (ja) * 1989-09-28 1991-05-14 Saginomiya Seisakusho Inc 電動式流量制御弁
JPH11173126A (ja) * 1997-12-15 1999-06-29 Nissan Motor Co Ltd 電磁駆動式バルブ駆動装置
KR100539544B1 (ko) * 2003-07-07 2005-12-29 엘지전자 주식회사 전자기식 유체 흐름 제어 밸브
JP2011004451A (ja) * 2009-06-16 2011-01-06 Daido Steel Co Ltd リニアアクチュエータ

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101362262B1 (ko) * 2012-11-14 2014-02-14 영남대학교 산학협력단 하이브리드 자석 엔진 밸브 액츄에이터
WO2016071597A1 (fr) * 2014-11-07 2016-05-12 Peugeot Citroen Automobiles Sa Système d'actionnement électromagnétique de soupapes pour un moteur a combustion interne
FR3028285A1 (fr) * 2014-11-07 2016-05-13 Peugeot Citroen Automobiles Sa Systeme d’actionnement de soupapes pour un moteur a combustion interne

Also Published As

Publication number Publication date
KR101253773B1 (ko) 2013-04-12
KR20120125127A (ko) 2012-11-14
CN104302877A (zh) 2015-01-21
WO2012150845A3 (ko) 2013-02-14
CN104302877B (zh) 2017-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ATE557411T1 (de) Elektromagnetisches schütz mit doppelkontakt und damit versehener anlasser eines verbrennungsmotor
US10580599B1 (en) Vacuum circuit interrupter with actuation having active damping
WO2012150845A2 (ko) 전자식 개폐장치
EP1939909A3 (en) Circuit breaker and opening and closing method thereof
CN107208586B (zh) 用于车辆诊断系统认证的显示故障结果和错误识别的模拟极端的或者有错误的磁阀的方法
WO2008012179A3 (de) Elektromagnetische stellvorrichtung und verfahren zu deren herstellung
EP1464796B1 (en) Electromagnetic valve actuator with permanent magnet for an internal combustion engine
CN104303251A (zh) 线路保护开关
JP2014060156A (ja) 少なくとも１つの埋設永久磁石を備えたコアを有する自動車用点火コイル
Liu et al. Electromechanical valve actuator with hybrid MMF for camless engine
JPH0344010A (ja) 電磁作動式アクチュエータ
JP4975319B2 (ja) 真空遮断器
KR100988131B1 (ko) 진공차단기용 영구자석 액튜에이터
KR20090064083A (ko) 가변 밸브 타이밍 장치
CN201274237Y (zh) 合闸、分闸没有摩擦阻碍的永磁闭锁型断路器操作机构
RU2599625C1 (ru) Электромагнитный поляризованный переключатель
US8085119B2 (en) Flexible electromagnetic valve actuator modeling and performance
CN209401572U (zh) 一种微机保护装置直接分闸的磁保持操动机构
CN1928329A (zh) 电磁驱动阀及其控制方法
CN113167143A (zh) 电控制内燃发动机中的阀致动器的方法和装置
KR101362262B1 (ko) 하이브리드 자석 엔진 밸브 액츄에이터
RU2435287C1 (ru) Электромагнитный аппарат с поступательным движением якоря
RU2554256C1 (ru) Электромагнитная система управления клапанами механизма газораспределения двигателя внутреннего сгорания (варианты)
CN114255958B (zh) 一种电磁执行器
US20050199198A1 (en) Electromechanical operator for a valve of an internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12779348

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12779348

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2