WO2013066062A1 - 오일펌프 컨트롤 밸브 - Google Patents

오일펌프 컨트롤 밸브 Download PDF

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WO2013066062A1
WO2013066062A1 PCT/KR2012/009102 KR2012009102W WO2013066062A1 WO 2013066062 A1 WO2013066062 A1 WO 2013066062A1 KR 2012009102 W KR2012009102 W KR 2012009102W WO 2013066062 A1 WO2013066062 A1 WO 2013066062A1
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WO
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valve
holder
oil pump
port
valve seat
Prior art date
Application number
PCT/KR2012/009102
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English (en)
French (fr)
Inventor
이창훈
노의동
박지훈
문지근
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주식회사 유니크
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Publication date
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Priority to US14/355,387 priority patent/US9470122B2/en
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M1/00—Pressure lubrication
    • F01M1/16—Controlling lubricant pressure or quantity
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M1/00—Pressure lubrication
    • F01M1/02—Pressure lubrication using lubricating pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M1/00—Pressure lubrication
    • F01M1/18—Indicating or safety devices
    • F01M1/20—Indicating or safety devices concerning lubricant pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/06—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
    • F16K31/0644—One-way valve
    • F16K31/0655—Lift valves
    • F16K31/0665—Lift valves with valve member being at least partially ball-shaped

Definitions

  • the present invention relates to an oil pump control valve, and more particularly, to an oil pump control valve capable of maintaining a constant pressure of oil pumped from an oil pump and discharged to an engine.
  • the engine of an automobile is designed to circulate oil for lubrication and cooling of various parts mounted on the engine.
  • Such an engine is provided with an oil pump for circulating oil and a relief valve for preventing an excessive rise in the pressure of the oil pumped by the oil pump.
  • the oil pump 1 includes a housing 10 having a transfer path 12 formed therein and a relief valve 20 provided on the transfer path 12.
  • the oil introduced into the lower portion of the housing 10 is conveyed along the conveying path 12, is compressed to a predetermined pressure in the conveying process and then discharged through the side surface of the housing 10.
  • the relief valve 20 installed on the conveying path 12 discharges a part of the conveyed oil to the outside when the pressure of the discharged oil is excessively increased. That is, when the pressure of the discharged oil is more than the set pressure, the relief valve 20 is operated to open a drain port 22 to discharge a part of the oil.
  • the oil pump 1 having the above-described structure is operated by the camshaft, when the revolutions per minute (rpm) of the engine increases, the pressure of oil discharged from the oil pump 1 also increases. . Therefore, since the pressure of the oil circulated in the engine cannot be kept constant, lubrication and cooling of various parts such as the cylinder head or the cylinder block are not performed smoothly, and in particular, excessive pressure is applied to the various parts to cause a significant decrease in durability. Will work.
  • An object of the present invention is to provide an oil pump control valve capable of maintaining a constant pressure of oil pumped from an oil pump and discharged to an engine.
  • An oil pump control valve for achieving the above object includes a valve for controlling the inflow and out of fluid (hereinafter also referred to as oil), and a solenoid for operating the valve.
  • the valve includes a tubular holder in which an inlet port formed at one end and a control port formed at the middle end are connected to each other through a hollow interior, and an inlet port installed inside the middle of the holder and connected to the inlet port.
  • a first valve seat having a tubular shape and having a discharge port connected to the control port at one end thereof, a ball valve installed inside the first valve seat to open and close the inlet port, and an opening of the first valve seat.
  • a second valve seat coupled to the other end and a rod installed inside the second valve seat and having one end penetrating the second valve seat to contact the ball valve.
  • the solenoid coupled to the other end of the holder, the bobbin coiled on the outer peripheral surface, the yoke is installed on one end of the bobbin, the core is installed on the other end of the bobbin and a part of which is inserted into the bobbin, And a plunger installed inside the bobbin and coupled to the other end of the rod, and a spring installed between the plunger and the core to elastically support the plunger.
  • the oil introduced through the inlet port is controlled to a constant pressure by the solenoid operating according to whether the power is applied or not, the oil is discharged to the control port after being discharged to the control port. Even if the oil is supplied, the pressure of the oil discharged to the engine can be kept constant. Therefore, it is possible to smooth the lubrication and cooling of the various parts installed in the cylinder head or cylinder block of the engine, it is possible to prevent the deterioration of durability of the various parts due to excessive pressure.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of an oil pump control valve according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged view of a portion of FIG. 1;
  • 3 and 4 is an operating state of the oil pump control valve according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 5 is a cross-sectional view of the oil pump for a vehicle according to the prior art.
  • an oil pump control valve includes a valve 100 for controlling oil in and out, and a solenoid 200 for operating the valve 100.
  • the valve 100 is installed in the housing (10 of FIG. 5) of the oil pump (1 of FIG. 5) having a plurality of flow paths, and the valve 100 is provided to the oil supplied from the oil pump 1.
  • the control pressure is applied so that the oil discharged to the cylinder head (not shown) or the cylinder block (not shown) has a constant pressure.
  • the holder 110 the first valve seat 120 installed inside the holder 110, the ball valve 130 installed inside the first valve seat 120, It includes a second valve seat 140 installed in the lower portion of the first valve seat 120, and a rod 150 installed in the second valve seat 140.
  • Holder 110 is a tubular shape of a predetermined length with a space 112 formed therein.
  • the inlet port 114 is formed on the upper surface of the holder 110
  • the control port 116 is formed on the outer peripheral surface of the stop
  • the drain port 118 is formed on the lower outer surface.
  • an annular mounting groove 119 is formed on the upper outer circumferential surface and the middle outer circumferential surface of the holder 110.
  • the inner space 112 in which the first and second valve seats 120 and 130 are installed is elongated along the longitudinal direction of the holder 110.
  • the upper end of the inner space 112 is connected to the inlet port 114, the fixing protrusion 112a for fixing the first valve seat 120 is formed on the inner wall of the middle, the second valve seat 140 on the lower inner wall
  • the fixing groove 112b to be fixed is formed.
  • the inflow port 114 is a portion into which the oil supplied from the oil tank (not shown) is introduced, and is formed on the upper surface of the holder 110 as described above and connected to the internal space 112.
  • the control port 116 is a portion in which the oil controlled at a predetermined pressure is discharged from the holder 110, and is formed of a plurality of radially formed along the outer circumferential surface of the holder 110 and connected to the internal space 112.
  • the drain port 118 allows the oil to flow into the second valve seat 140 and the solenoid 200 when the rod 150 moves, or the oil therein may be discharged to the outside to remove residual pressure inside the valve. will be.
  • an entrance hole 149 through which oil flows in and out is formed around the bottom of the second valve seat 140.
  • the first filter 162 and the second filter 164 are respectively installed on the top surface of the holder 110 having the inlet port 114 and the stop outer peripheral surface of the holder 110 having the control port 116.
  • the filters 162 and 164 are used to remove foreign substances contained in oil entering and exiting through the inlet port 114 and the control port 116.
  • the first filter 162 is made of a flat plate that can be attached to the top surface of the holder 110
  • the second filter 164 is manufactured in an annular shape so as to surround the outer peripheral surface of the holder (110).
  • the mounting groove 119 is an annular cross section formed along the outer circumferential surface of the holder 110, and is formed at the top and the middle of the holder 110, respectively, as described above.
  • the mounting groove 119 is provided with an annular o-ring 170, which is to prevent oil from leaking between the oil pump control valve and the oil pump housing (10 of FIG. 5). That is, the O-ring 170 is in close contact with the installation hole (not shown) of the oil pump housing (10 of FIG. 5) in the state where the oil pump control valve is installed, and enters and exits through the inflow port 114 and the control port 116. Prevents oil from leaking between the oil pump control valve and the oil pump housing (10 in FIG. 5). Particularly, a part of oil flowing into the inlet port 114 is introduced into the control port 116 or a part of the oil discharged from the control port 116 is additionally prevented from abnormal flow of oil, such as being introduced into the inlet port 114. can do.
  • the first valve seat 120 is a multistage tubular shape consisting of a small diameter portion and a large diameter portion.
  • An operating space 122 in which the ball valve 130 is installed is formed in the first valve seat 120.
  • an inlet 124 connected to the inlet port 114 is formed in the small diameter portion of the first valve seat 120 to penetrate the small diameter portion, and an outlet 126 connected to the control port 116 is formed on the outer circumferential surface of the large diameter portion.
  • a first seating groove 128 in which the ball valve 130 is seated is formed around the bottom of the inlet 124 connected to the working space 112.
  • an O-ring 129 between the lower end of the fixing protrusion 112a of the holder 110 and the upper end of the first valve seat 120 to prevent oil discharged through the discharge port 126 from being discharged to the inlet port 114 side. ) Is installed.
  • the ball valve 130 is for connecting or blocking the inlet port 114 and the control port 116 by opening or closing the inlet 124 formed in the first valve seat 120.
  • the ball valve 130 is formed in a complete spherical shape, is inserted into the first seating groove 128 when ascended to close the inlet 124, and is inserted into the second seating groove 144 to be described later when the inlet 124 is lowered. Open).
  • the second valve seat 140 has a predetermined length and has a tubular shape in which an upper portion thereof is closed.
  • the upper surface of the second valve seat 140 is formed with a protrusion 142 is inserted into the open lower end of the first valve seat 120, the second seating groove 144, the ball valve 130 is seated on the upper surface Is formed.
  • a through hole 146 through which the rod 150 penetrates is formed in the closed upper center, and a fixing tool 148 inserted into the fixing groove 112b of the holder 110 protrudes from the lower outer circumferential surface of the second valve.
  • the lower periphery of the seat 140 that is, the lower part of the fastener 148, has an access hole 149 through which oil enters and exits.
  • the rod 150 is formed in multiple stages whose upper diameter is smaller than the lower diameter.
  • the upper portion of the rod 150 having a small diameter penetrates through the second valve seat 140 and the first valve seat 120 to contact the ball valve 130.
  • the rod 150 moves the ball valve 130 when the solenoid 200 operates to open or close the inlet 124.
  • the solenoid 200 includes a case 210, a bobbin 220 installed inside the case 210, a coil 230 wound around an outer circumferential surface of the bobbin 220, and a yoke coupled to an upper portion of the bobbin 220.
  • the core 240 coupled to the lower portion of the bobbin 220, the plunger 260 installed to be movable up and down inside the yoke 240 and the core 250, the core 250 and the plunger
  • a spring 270 is installed between the 260.
  • the case 210 is formed of a cylinder having an upper portion and an lower portion, and the bobbin 220, the coil 230, the yoke 240, the core 250, the plunger 260, and the spring 270 described above. This is installed. At this time, the top and bottom of the case 210 is caulking to surround the bottom of the holder 250 and the bottom of the core 250, as shown in Figure 1, which is the valve 100 and the solenoid 200 In order to prevent the flow of the above-described components parts 220 ⁇ 270 installed inside the case 210 and integrally formed at the same time.
  • the bobbin 220 has a hollow spool shape so that a part of the yoke 240 and the core 250 can be inserted through the upper part and the lower part, and the coil 230 that generates the magnetic field when the power is applied can be wound. Is formed.
  • the bobbin 220 prevents electrical communication between the coil 230 and the yoke 240 as an insulator and between the coil 230 and the core 250.
  • the yoke 240 and the core 250 are fixed iron cores for moving the plunger 260 which is a movable iron core when power is applied.
  • the yoke 240 is formed in a flat plate shape
  • the core 250 is formed in a multi-stage shape is inserted into the guide 280, which is a magnetic field generated in the coil 230 when the power is applied to the yoke 240
  • This is to be able to concentrate on the core 250 side. That is, in order to allow the plunger 260 which is a movable iron core to be easily moved to the core 250 side when the power is applied.
  • the yoke 240 may be easily manufactured and the manufacturing cost may be reduced.
  • the plunger 260 is a metal rod that moves up and down inside the bobbin 220 by the magnetic field generated by the coil 230. At this time, the lower portion of the rod 150 is coupled to the plunger 260 is inserted. That is, when the plunger 260 moves, the rod 150 also moves together.
  • the spring 270 elastically supports the plunger 260 upward with a conventional coil spring. That is, the plunger 260 and the rod 250 which are not normally powered by the solenoid 200 are supported upward by the elasticity of the spring 270 to close the inlet 124 by raising the ball valve 130. .
  • a guide 280 is further provided between the bobbin 220, the core 250, and the plunger 260.
  • the guide 280 guides the movement of the plunger 260 and prevents deformation of the solenoid 200 when an external force is applied.
  • FIG 3 is a state in which power is not applied to the solenoid 200.
  • the plunger 260 and the rod 150 are supported upward by the elasticity of the spring 270 installed inside the solenoid 200. That is, the ball valve 130 is in close contact with the first seating groove 128 by the rod 150 to close the inlet 124.
  • the connection between the inlet port 114 and the control port 116 is blocked, even if the oil (P) is supplied through the inlet port 114 is not discharged to the control port 116.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Magnetically Actuated Valves (AREA)
  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

본 발명은 오일펌프에서 압송되어 엔진으로 토출되는 오일의 압력을 일정하게 유지할 수 있는 오일펌프 컨트롤 밸브에 관한 것으로, 오일의 출입을 단속하는 밸브와, 상기 밸브를 작동시키는 솔레노이드를 포함한다. 상술한 구성요소 중 상기 밸브는, 일단에 형성된 유입포트와 중단에 형성된 제어포트가 중공의 내부를 통해 서로 연결되는 관 형상의 홀더와, 상기 홀더의 중단 내부에 설치되고 상기 유입포트와 연결된 유입구가 일단에 형성되며 상기 제어포트와 연결된 토출구가 중단에 형성된 관 형상의 제1밸브시트와, 상기 제1밸브시트의 내부에 설치되어 상기 유입구를 개폐하는 볼밸브와, 상기 제1밸브시트의 개방된 타단에 결합되는 제2밸브시트와, 상기 제2밸브시트의 내부에 설치되고 일단이 상기 제2밸브시트를 관통하여 상기 볼밸브에 접촉되는 로드를 포함한다.

Description

오일펌프 컨트롤 밸브
본 발명은 오일펌프 컨트롤 밸브에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 오일펌프에서 압송되어 엔진으로 토출되는 오일의 압력을 일정하게 유지할 수 있는 오일펌프 컨트롤 밸브에 관한 것이다.
자동차의 엔진은 엔진에 장착된 각종 부품들의 윤활 및 냉각을 위하여 오일이 순환하도록 설계된다. 이러한 엔진에는 오일을 순환시키기 위한 오일펌프와, 오일펌프에 의해 압송되는 오일의 압력이 과도하게 상승하는 것을 방지하기 위한 릴리프밸브가 설치된다.
선행기술(대한민국특허공개공보 제10-2011-0056811호)을 참조하여 오일펌프에 대해 살펴보면 다음과 같다. 도 5에 도시된 바와 같이, 오일펌프(1)는, 이송로(12)가 내부에 형성된 하우징(10)과, 이송로(12) 상에 설치된 릴리프밸브(20)를 포함하여 구성된다. 상술한 구성에 따르면, 하우징(10)의 하부로 유입된 오일이 이송로(12)를 따라 이송되고, 그 이송과정에서 소정의 압력으로 압축된 후 하우징(10)의 측면을 통해 토출된다. 이때, 이송로(12) 상에 설치된 릴리프밸브(20)는 토출되는 오일의 압력이 과도하게 상승할 경우 이송되는 오일의 일부를 외부로 배출시킨다. 즉, 토출되는 오일의 압력이 설정된 압력 이상이 되면 릴리프밸브(20)가 작동하여 드레인 포트(22)를 개방함으로써 오일의 일부를 배출시킨다.
그런데, 상기한 바와 같은 구조의 오일펌프(1)는 캠축에 의해 작동되므로, 엔진의 회전수(revolutions per minute; rpm)가 상승할 경우 오일펌프(1)에서 토출되는 오일의 압력 또한 상승하게 된다. 따라서 엔진에서 순환되는 오일의 압력이 일정하게 유지되지 못하므로 실린더헤드나 실린더블록 등의 각종 부품들의 윤활 및 냉각이 원활히 이루어지지 않으며, 특히 각종 부품에 과도한 압력을 인가하여 내구성을 크게 저하시키는 원인으로 작용하게 된다.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서 오일펌프에서 압송되어 엔진으로 토출되는 오일의 압력을 일정하게 유지할 수 있는 오일펌프 컨트롤 밸브를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 오일펌프 컨트롤 밸브는, 유체(이하, 오일이라고도 함)의 출입을 단속하는 밸브와, 상기 밸브를 작동시키는 솔레노이드를 포함한다.
상술한 구성요소 중 상기 밸브는, 일단에 형성된 유입포트와 중단에 형성된 제어포트가 중공의 내부를 통해 서로 연결되는 관 형상의 홀더와, 상기 홀더의 중단 내부에 설치되고 상기 유입포트와 연결된 유입구가 일단에 형성되며 상기 제어포트와 연결된 토출구가 중단에 형성된 관 형상의 제1밸브시트와, 상기 제1밸브시트의 내부에 설치되어 상기 유입구를 개폐하는 볼밸브와, 상기 제1밸브시트의 개방된 타단에 결합되는 제2밸브시트와, 상기 제2밸브시트의 내부에 설치되고 일단이 상기 제2밸브시트를 관통하여 상기 볼밸브에 접촉되는 로드를 포함한다.
또한, 상기 홀더의 타단에 결합되는 상기 솔레노이드는, 외주면에 코일이 감긴 보빈과, 상기 보빈의 일단에 설치되는 요크와, 상기 보빈의 타단에 설치되고 일부가 상기 보빈의 내부로 삽입된 코어와, 상기 보빈의 내부에 설치되고 상기 로드의 타단이 결합되는 플런저와, 상기 플런저와 상기 코어 사이에 설치되어 상기 플런저를 탄성 지지하는 스프링을 포함한다.
상술한 구성에 따르면, 솔레노이드에 전원이 인가되지 않을 경우 솔레노이드의 내부에 설치된 스프링에 의해 플런저와 로드가 상승하며 볼밸브를 유입구에 밀착시킨다. 따라서 유입포트와 제어포트의 연결이 차단되어 유입포트를 통해 유입된 오일이 제어포트로 배출되지 않는다.
반면, 솔레노이드에 전원이 인가되면 코일에서 발생한 자기장에 의해 플런저와 로드가 하강하며 볼밸브를 유입구에서 이격시킨다. 따라서 유입포트와 제어포트가 연결되어 유입포트를 통해 유입된 오일이 일정 압력으로 제어된 후 제어포트로 배출된다.
상술한 본 발명은 전원의 인가 여부에 따라 솔레노이드가 작동하여 로드를 승강시킴으로써 유입포트를 통해 유입된 오일이 일정 압력으로 제어된 후 제어포트로 배출되므로, 엔진의 회전수가 상승하여 오일펌프로부터 과도한 압력의 오일 공급되더라도 엔진으로 토출되는 오일의 압력을 일정하게 유지할 수 있다. 따라서 엔진의 실린더헤드나 실린더블록 등에 설치된 각종 부품들의 윤활 및 냉각을 원활하게 할 수 있으며, 과도한 압력으로 인한 각종 부품의 내구성 저하를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 오일펌프 컨트롤 밸브의 단면도.
도 2는 도 1의 일부를 확대한 도면.
도 3과 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 오일펌프 컨트롤 밸브의 작동상태도.
도 5는 종래기술에 의한 자동차용 오일펌프의 단면도.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이하, 본 발명에 따른 실시예를 설명함에 있어, 그리고 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 부가하였다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 오일펌프 컨트롤 밸브는, 오일의 출입을 단속하는 밸브(100)와, 밸브(100)를 작동시키는 솔레노이드(200)를 포함한다.
상술한 구성요소(100,200) 중 밸브(100)는 복수의 유로를 가진 오일펌프(도 5의 1)의 하우징(도 5의 10)에 설치되어, 오일펌프(1)에서 공급되는 오일에 소정의 제어압력을 인가하여 실린더헤드(미도시)나 실린더블록(미도시) 등으로 배출되는 오일이 일정한 압력을 갖도록 한다.
밸브(100)의 구조를 살펴보면, 홀더(110)와, 홀더(110)의 내부에 설치된 제1밸브시트(120)와, 제1밸브시트(120)의 내부에 설치된 볼밸브(130)와, 제1밸브시트(120)의 하부에 설치된 제2밸브시트(140)와, 제2밸브시트(140)의 내부에 설치된 로드(150)를 포함한다.
홀더(110)는 내부에 공간(112)이 형성된 소정 길이의 관 형상이다. 홀더(110)의 상단면에는 유입포트(114)가 형성되고, 중단 외주면에는 제어포트(116)가 형성되며, 하단 외주면에는 드레인포트(118)가 형성된다. 또한, 홀더(110)의 상단 외주면과 중단 외주면에는 환형의 장착홈(119)이 형성된다.
제1 및 제2밸브시트(120,130)가 설치되는 내부 공간(112)은 홀더(110)의 길이방향을 따라 길게 형성된다. 내부 공간(112)의 상단은 유입포트(114)와 연결되고, 중단 내벽에는 제1밸브시트(120)가 고정되는 고정돌기(112a)가 형성되며, 하단 내벽에는 제2밸브시트(140)가 고정되는 고정홈(112b)이 형성된다.
유입포트(114)는 오일탱크(미도시)에서 공급된 오일이 유입되는 부분으로, 상술한 바와 같이 홀더(110)의 상단면에 형성되어 내부 공간(112)과 연결된다. 제어포트(116)는 홀더(110)에서 소정의 압력으로 제어된 오일이 배출되는 부분으로, 홀더(110)의 중단 외주면을 따라 방사상으로 형성된 다수개로 이루어지며 내부 공간(112)과 연결된다. 또한, 드레인포트(118)는 로드(150) 이동시 제2밸브시트(140)와 솔레노이드(200) 내부로 오일이 유입되거나 내부의 오일이 외부로 배출될 수 있도록 하여 밸브 내부의 잔압을 제거하기 위한 것이다. 이를 위해 제2밸브시트(140)의 하단 둘레에는 오일이 출입하는 출입공(149)이 형성된다.
한편, 유입포트(114)가 형성된 홀더(110)의 상단면과 제어포트(116)가 형성된 홀더(110)의 중단 외주면에는 제1필터(162)와 제2필터(164)가 각각 설치된다. 이 필터(162,164)는 유입포트(114)와 제어포트(116)를 통해 출입하는 오일에 포함된 이물질을 제거하기 위한 것이다. 이 중에서 제1필터(162)는 홀더(110)의 상단면에 부착될 수 있는 평판으로 제작되고, 제2필터(164)는 홀더(110)의 외주면을 감쌀 수 있도록 환형으로 제작된다.
장착홈(119)은 홀더(110)의 외주면을 따라 형성된 사각 단면의 환형이며, 상술한 바와 같이 홀더(110)의 상단과 중단에 각각 형성된다. 장착홈(119)에는 고리형상의 오링(170)이 설치되는데, 이 오링(170)은 오일펌프 컨트롤 밸브와 오일펌프 하우징(도 5의 10) 사이로 오일이 누출되는 것을 방지하기 위한 것이다. 즉, 오링(170)은 오일펌프 컨트롤 밸브가 설치된 상태에서 오일펌프 하우징(도 5의 10)의 설치공(미도시)에 밀착되어, 유입포트(114) 및 제어포트(116)를 통해 출입하는 오일이 오일펌프 컨트롤 밸브와 오일펌프 하우징(도 5의 10) 사이로 누출되는 것을 방지한다. 특히, 유입포트(114)로 유입되는 오일의 일부가 제어포트(116)로 유입되거나 제어포트(116)에서 배출된 오일의 일부가 유입포트(114)로 유입되는 등 오일의 비정상적인 유동을 추가적으로 방지할 수 있다.
제1밸브시트(120)는 소경부와 대경부로 이루어진 다단의 관 형상이다. 제1밸브시트(120)의 내부에는 볼밸브(130)가 설치되는 작동공간(122)이 형성된다. 또한, 제1밸브시트(120)의 소경부에는 유입포트(114)와 연결된 유입구(124)가 소경부를 관통하도록 형성되며, 대경부의 외주면에는 제어포트(116)와 연결된 토출구(126)가 형성된다. 이때, 작동공간(112)과 연결된 유입구(124)의 하단 둘레에는 볼밸브(130)가 안착되는 제1안착홈(128)이 형성된다. 또한, 홀더(110)의 고정돌기(112a) 하단과 제1밸브시트(120)의 상단 사이에는 토출구(126)를 통해 배출되는 오일이 유입포트(114) 측으로 배출되는 것을 방지하기 위한 오링(129)이 설치된다.
볼밸브(130)는 제1밸브시트(120)에 형성된 유입구(124)를 개방 또는 폐쇄함으로써 유입포트(114)와 제어포트(116)를 연결하거나 연결을 차단하기 위한 것이다. 이러한 볼밸브(130)는 완전한 구형으로 형성되며, 상승시 제1안착홈(128)에 삽입되어 유입구(124)를 폐쇄하고, 하강시 후술할 제2안착홈(144)에 삽입되어 유입구(124)를 개방한다.
제2밸브시트(140)는 소정 길이를 가지며 상부가 밀폐된 관 형상이다. 제2밸브시트(140)의 상면에는 제1밸브시트(120)의 개방된 하단으로 삽입되는 돌출부(142)가 형성되고, 상단면에는 볼밸브(130)가 안착되는 제2안착홈(144)이 형성된다. 또한, 밀폐된 상부 중앙에는 로드(150)가 관통되는 관통공(146)이 형성되고, 하단 외주면에는 홀더(110)의 고정홈(112b)에 삽입되는 고정구(148)가 돌출되며, 제2밸브시트(140)의 하단 둘레, 즉 고정구(148)의 하부에는 오일이 출입하는 출입공(149)이 형성된다.
로드(150)는 상부 직경이 하부 직경보다 작은 다단으로 형성된다. 직경이 작은 로드(150)의 상부는 제2밸브시트(140) 및 제1밸브시트(120)를 관통하여 볼밸브(130)에 접촉된다. 이러한 로드(150)는 솔레노이드(200) 작동시 볼밸브(130)를 이동시켜 유입구(124)를 개방하거나 폐쇄한다.
솔레노이드(200)는, 케이스(210)와, 케이스(210)의 내부에 설치된 보빈(220)과, 보빈(220)의 외주면에 감긴 코일(230)과, 보빈(220)의 상부에 결합된 요크(240)와, 보빈(220)의 하부에 결합된 코어(250)와, 요크(240) 및 코어(250)의 내부에서 상하로 이동 가능하게 설치된 플런저(260)와, 코어(250)와 플런저(260) 사이에 설치되는 스프링(270)을 포함한다.
케이스(210)는 상부 및 하부가 개방된 원통으로 형성되고, 그 내부에는 상술한 보빈(220), 코일(230), 요크(240), 코어(250), 플런저(260) 및 스프링(270)이 설치된다. 이때, 케이스(210)의 상단과 하단은 도 1에 도시된 바와 같이 홀더(110)의 하단과 코어(250)의 하단을 감싸도록 코킹(caulking)되는데, 이는 밸브(100)와 솔레노이드(200)를 일체로 형성함과 동시에 케이스(210) 내부에 설치된 상술한 구소부품(220~270)의 유동을 방지하기 위함이다.
보빈(220)은 상부와 하부를 통해 요크(240)와 코어(250)의 일부가 삽입될 수 있도록, 그리고 전원 인가시 자기장을 발생하는 코일(230)이 감길 수 있도록 중공의 스풀(spool)형상으로 형성된다. 이러한 보빈(220)은 절연체로 코일(230)과 요크(240) 사이, 그리고 코일(230)과 코어(250) 사이의 전기적인 소통을 방지한다.
요크(240)와 코어(250)는 전원이 인가될 경우 가동철심인 플런저(260)를 이동시키는 고정철심이다. 이때, 요크(240)는 평판 형상으로 형성되고, 코어(250)는 가이드(280)의 내부로 삽입되는 다단 형상으로 형성되는데, 이는 전원 인가시 코일(230)에서 발생하는 자기장이 요크(240)보다 코어(250) 측에 집중될 수 있도록 하기 위함이다. 즉, 전원 인가시 가동철심인 플런저(260)가 코어(250) 측으로 쉽게 이동할 수 있도록 하기 위함이다. 또한, 요크(240)를 평판 형상으로 형성할 경우 제작이 용이하고 제작비를 절감할 수 있다.
플런저(260)는 코일(230)에서 발생한 자기장에 의해 보빈(220)의 내부에서 상하로 이동하는 금속 막대이다. 이때, 플런저(260)에는 로드(150)의 하단 일부가 삽입되도록 결합된다. 즉, 플런저(260) 이동시 로드(150)도 함께 이동한다.
스프링(270)은 통상의 코일스프링으로 플런저(260)를 상향으로 탄성 지지한다. 즉, 솔레노이드(200)에 전원이 인가되지 않은 평상시 플런저(260)와 로드(250)는 스프링(270)의 탄성에 의해 상향으로 지지되어 볼밸브(130)를 상승시킴으로써 유입구(124)를 폐쇄한다.
한편, 보빈(220)과 코어(250), 플런저(260) 사이에는 가이드(280)를 추가로 마련된다. 이 가이드(280)는 플런저(260)의 이동을 안내함과 동시에 외력의 작용시 솔레노이드(200)의 변형을 방지하기 위한 것이다.
도 3과 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 오일펌프 컨트롤 밸브의 작동과정을 살펴보면 다음과 같다.
도 3은 솔레노이드(200)에 전원이 인가되지 않은 상태이다. 이와 같이 전원이 인가되지 않은 상태에서는 솔레노이드(200)의 내부에 설치된 스프링(270)의 탄성에 의해 플런저(260)와 로드(150)가 상향으로 지지된다. 즉, 로드(150)에 의해 볼밸브(130)가 제1안착홈(128)에 밀착되어 유입구(124)를 폐쇄한다. 이 상태에서는 유입포트(114)와 제어포트(116)의 연결이 차단되므로 유입포트(114)를 통해 오일(P)이 공급되더라도 제어포트(116)로 배출되지 않는다.
한편, 상술한 상태에서 솔레노이드(200)에 전원이 인가되면, 코일(230)에서 자기장이 발생하고, 발생된 자기장에 의해 플런저(260)가 이동하며 로드(150)를 하강시킨다. 이에, 제1안착홈(128)에 밀착되었던 볼밸브(130)가 이격되면서 제2안착홈(144)에 안착되어 유입구(124)가 개방되고, 유입포트(114)와 제어포트(116)가 서로 연결된다. 따라서 유입포트(114)를 통해 유입된 오일(P)이 제1밸브시트(120)를 거치는 과정에서 소정의 압력으로 제어된 후 제어포트(116)를 통해 오일(C)이 배출된다(도 4 참조).
반면, 솔레노이드(200)에 인가되던 전원이 차단되면 솔레노이드(200)의 내부에 설치된 스프링(270)에 의해 플런저(260)와 로드(250)가 상승하여 볼밸브(130)를 제1안착홈(128)에 밀착시켜 유입구(124)를 폐쇄한다. 따라서 유입포트(114)와 제어포트(116)의 연결이 차단되므로 유입포트(114)를 통해 오일(P)이 공급되더라도 제어포트(116)로 배출되지 않는다(도 3 참조).
이상 본 발명을 바람직한 실시예를 통하여 설명하였는데, 상술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화가 가능함은 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특정 실시예가 아니라 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (11)

  1. 유체의 출입을 단속하는 밸브와, 상기 밸브를 작동시키는 솔레노이드를 포함하는 오일펌프 컨트롤 밸브에 있어서,
    상기 밸브는,
    일단에 형성된 유입포트와 중단에 형성된 제어포트가 중공의 내부를 통해 서로 연결되는 관 형상의 홀더;
    상기 홀더의 중단 내부에 설치되고, 상기 유입포트와 연결된 유입구가 일단에 형성되며, 상기 제어포트와 연결된 토출구가 중단에 형성된 관 형상의 제1밸브시트;
    상기 제1밸브시트의 내부에 설치되어 상기 유입구를 개폐하는 볼밸브;
    상기 제1밸브시트의 개방된 타단에 결합되는 제2밸브시트; 및
    상기 제2밸브시트의 내부에 설치되고, 일단이 상기 제2밸브시트를 관통하여 상기 볼밸브에 접촉되는 로드를 포함하며,
    상기 솔레노이드의 작동시 상기 로드에 의해 상기 볼밸브가 이동하며 상기 유입구를 개방하는 것을 특징으로 하는 오일펌프 컨트롤 밸브.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1밸브시트는 소경부와 대경부로 이루어진 다단의 관 형상이고, 상기 유입구가 상기 소경부에 형성되며, 상기 토출구가 상기 대경부에 형성된 것을 특징으로 하는 오일펌프 컨트롤 밸브.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 유입구에는 상기 볼밸브가 안착되는 제1안착홈이 형성된 것을 특징으로 하는 오일펌프 컨트롤 밸브.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2밸브시트의 일단에는 상기 제1밸브시트의 개방된 타단에 삽입되는 돌출부가 형성되고, 상기 돌출부에는 상기 볼밸브가 안착되는 제2안착홈이 형성된 것을 특징으로 하는 오일펌프 컨트롤 밸브.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 유입포트는 상기 홀더의 일단면에 형성되고, 상기 제어포트는 상기 홀더의 중단 외주면에 형성되며, 상기 유입포트와 상기 제어포트에 필터가 설치되는 것을 특징으로 하는 오일펌프 컨트롤 밸브.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어포트가 복수로 구성되고, 상기 제어포트가 상기 홀더의 중단 외주면을 따라 방사상으로 배치되며, 상기 제어포트가 형성된 상기 홀더의 중단 외주면에 환형 필터가 설치된 것을 특징으로 하는 오일펌프 컨트롤 밸브.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 홀더의 외주면에 환형의 장착홈이 형성되고, 상기 장착홈에 오링이 설치된 것을 특징으로 하는 오일펌프 컨트롤 밸브.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 장착홈과 상기 오링은, 상기 홀더의 일단과 상기 제어포트 사이, 상기 제어포트와 상기 홀더의 타단 사이에 마련된 것을 특징으로 하는 오일펌프 컨트롤 밸브.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 홀더의 타단에 드레인포트가 형성된 것을 특징으로 하는 오일펌프 컨트롤 밸브.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 솔레노이드는,
    외주면에 코일이 감긴 보빈;
    상기 보빈의 일단에 설치되는 요크;
    상기 보빈의 타단에 설치되고, 일부가 상기 보빈의 내부로 삽입된 코어;
    상기 보빈의 내부에 설치되고, 상기 로드의 타단이 결합되는 플런저; 및
    상기 플런저와 상기 코어 사이에 설치되어 상기 플런저를 탄성 지지하는 스프링을 포함하고,
    상기 홀더의 타단에 결합되는 것을 특징으로 하는 오일펌프 컨트롤 밸브.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 보빈과 상기 플런저 사이에 설치되어 상기 플런저의 이동을 안내하는 가이드를 더 포함하는 오일펌프 컨트롤 밸브.
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