WO2020080824A1 - 솔레노이드밸브 - Google Patents

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WO2020080824A1
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solenoid valve
hydraulic port
plunger
flow
filter
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김연성
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주식회사 만도
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    • 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 a solenoid valve, and more particularly, to a solenoid valve that reduces vibration and noise when the valve is driven by slowing the fluid flow.
  • the vehicle is equipped with a hydraulic brake system for braking, and recently, various types of systems for obtaining a stronger and more stable braking force have been proposed.
  • a hydraulic brake system As an example of a hydraulic brake system, recently, a vehicle attitude control system (ESC) that stably maintains the driving state of a vehicle, and an anti-lock brake system (ABS) that prevents wheel slippage during braking.
  • ESC vehicle attitude control system
  • ABS anti-lock brake system
  • HSA Hill Start Assist
  • BTCS brake Traction Control System
  • This embodiment is intended to provide a solenoid valve capable of improving design freedom of the brake system and miniaturizing the product.
  • the flow resistance member 180 is interposed between the valve seat 160 and the magnet core 150 to form a ring body 181 to block the flow path, and to penetrate through the ring body 181 It is provided with a slot 182 to form a flow path.
  • the shape of the flow resistance member 180 may be provided in a C shape in cross section viewed from above.
  • the number, size, and shape of the slots 182 are not limited thereto, and various modifications are possible.
  • the plurality of flow resistance members 180 may be press-fit coupled to the valve seat 160, and the plurality of flow resistance members 180 may have respective slots 182 in different positions. Can be deployed. That is, the adjacent flow resistance member 180 may be disposed so that each slot 182 does not communicate. Preferably, the plurality of flow resistance members 180, each slot 182 may be disposed in opposite directions to each other, at this time, the flow path resistance is formed the largest.
  • the outlet filter 170 is provided in a cylindrical shape having an opening, and the magnet core 150 is inserted into the opening, and the inner diameter of the circumferential portion 171 corresponds to the outer circumferential surface 156 of the magnet core and the peripheral portion 171.
  • the magnet core outer circumferential surface 156 may be combined.
  • a first filter portion 172 for filtering foreign substances contained in the braking fluid or preventing foreign substances from being introduced is provided to surround the magnet core 150, and the braking fluid is provided with the first filter portion 172. Through may pass between the first hydraulic port 20 and the internal flow path (155).
  • the outlet filter 170 may include a bypass passage 174 communicating the internal passage 155 and the link passage 173, and a ball valve 175 may be inserted into the bypass passage 174. More specifically, the bypass passage 174 may be provided next to the boss portion 176 provided in the center of the outlet filter 170.
  • the bypass passage 174 is directly connected to the second hydraulic port 10 through the connecting passage 173 from the first hydraulic port 20 separately from the internal passage 155 and the connecting passage 173 when the braking hydraulic pressure is relieved. It may be a one-way check valve that allows the fluid to pass through to relieve the hydraulic pressure.
  • the inlet filter 190 may be coupled to the outlet filter 170 to communicate the second hydraulic port 10 and the linkage passage 173.
  • the inlet filter 190 may include a second filter unit 191 that filters foreign substances contained in the braking fluid or prevents foreign substances from entering.
  • this embodiment is illustrated as having one support jaw formed on the magnet core 150, the present invention is not limited thereto, and can be formed in various positions and numbers if the flow resistance member 180 can be supported. If the flow resistance member 180 supported by the flow resistance can also generate flow resistance, it should be understood in the same way when it is formed in various shapes and numbers.
  • this embodiment is illustrated as having one support jaw formed on the valve seat 160, it is not limited thereto, and can be formed in various positions and numbers if it can support the flow resistance member 180. If the flow resistance member 180 supported by the chin can also generate flow resistance, it should be understood in the same way when it is formed in various shapes and numbers.
  • the flow resistance member 180 is provided on the valve seat 160 to slow the fluid flow.
  • the orifice 161 is opened so that the fluid passes through the second hydraulic port 10, the linkage passage 173, and the orifice 161, and the inner space inside the magnet core 150 ( 152), and flows through the internal flow passage 155 to the first hydraulic port 20.
  • the flow resistance member 180 by providing the flow resistance member 180, the space through which the fluid flows is narrowed, and at the same time, the friction generated when the fluid flows through the slot 182 of the flow resistance member 180 increases, so that the fluid flow may be slowed down. have.
  • the fluid that has passed through the first hydraulic port 20 may be supplied to the brake system to form braking pressure.
  • FIG. 8 is an operation diagram showing a flow flow when the braking hydraulic pressure is relieved to the solenoid valve according to an embodiment of the present invention.
  • the brake system when the braking hydraulic pressure is relieved, a first path through which the fluid flows from the first hydraulic port 20 to the second hydraulic port 10 through the inner flow passage 155 and the orifice 161, The first hydraulic port 20 may be discharged through a second path that passes through the bypass channel 174 and flows to the second hydraulic port 10.
  • the brake system quickly returns and dragging may occur relatively less.
  • the fluid when the brake hydraulic pressure is relieved, the fluid can pass through the second passage through the bypass passage 174 as well as the first route through the internal passage 155, so that it is resolved faster than when the hydraulic pressure is formed. Can be.

Abstract

본 발명의 솔레노이드밸브가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 제1 유압포트 및 제2 유압포트를 구비하는 모듈레이터 블록의 보어에 설치되어 제동유체의 흐름을 제어하는 솔레노이드밸브에 있어서, 슬리브의 내부에 마련되는 아마츄어; 아마츄어의 동작에 의해 승강하는 플런져; 플런져를 아마츄어 쪽으로 가압하는 탄성부재; 관통공에 플런져 및 탄성부재를 마련하고, 길이 방향으로 내부공간을 형성하는 마그넷코어; 내부공간에 마련되고, 축 방향으로 관통 형성되어 플런져에 의해 개폐되는 오리피스가 형성된 밸브시트; 밸브시트와 마그넷코어 사이에 개재되어 제동유체의 유동 저항을 발생시키는 링바디와, 링바디의 일측에 제동유체가 통과 가능하도록 관통형성되는 슬롯을 각각 구비하는 복수 개의 유동저항부재;를 포함하는 솔레노이드밸브가 제공될 수 있다.

Description

솔레노이드밸브
본 발명은 솔레노이드밸브에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유체 흐름을 느리게 하여 밸브 구동 시 진동 및 소음을 저감시키는 솔레노이드밸브에 관한 것이다.
차량에는 제동을 위한 유압 브레이크 시스템이 필수적으로 장착되는데, 최근에 보다 강력하고 안정된 제동력을 얻기 위한 여러 종류의 시스템이 제안되고 있다.
유압 브레이크 시스템의 일례로 최근에는 차량의 주행상태를 안정적으로 유지시키는 차량자세제어 시스템(ESC: Electronic Stability System), 제동 시 휠의 미끄러짐을 방지하는 안티록 브레이크 시스템(ABS: Anti-Lock Brake System), 경사로에서 운전자가 브레이크 페달에서 가속 페달로 발을 옮기는 동안 자동으로 브레이크를 잡아주는 경사로 밀림방지장치(HSA: Hill Start Assist), 차량의 급발진 또는 급가속시 구동륜의 슬립을 방지하는 브레이크 트랙션 제어 시스템(BTCS: Brake Traction Control System) 등이 있다.
한편, 이러한 차량자세제어 시스템의 경우 브레이크의 작동 및 해제에 있어 일정 수준의 유량 전달이 필요하고, 이러한 시스템을 구현하기 위하여 전자적으로 제어되는 복수의 솔레노이드밸브가 모듈레이터블럭에 설치된다.
솔레노이드밸브가 작동하는 경우 여자코일에 전류가 인가되어 아마츄어와 플런져 사이에 자기력이 발생한다. 이 때, 오리피스가 개폐되며 순간적으로 내부 유로를 개방하게 되는데, 유체가 급격하게 인가되어 와류를 형성하고 진동 및 소음을 유발할 수 있으며, 이는 차량 운전 시 불쾌감을 일으키는 원인이 되기도 한다.
본 실시 예는 유체흐름을 느리게 하여 밸브 구동 시 진동 및 소음을 저감시키는 솔레노이드밸브를 제공하고자 한다.
본 실시 예는 단순한 구조로 이루어지고, 기존 제품에 추가로 적용 가능하여 제품의 조립성 및 생산성이 향상될 수 있는 솔레노이브밸브를 제공하고자 한다.
본 실시 예는 브레이크 시스템의 설계 자유도를 향상시킴과 동시에 제품 소형화를 도모할 수 있는 솔레노이드밸브를 제공하고자 한다.
본 실시 예는 유압 해소 시 드래그(Drag)를 감소시켜 차량 성능을 향상시키는 솔레노이드밸브를 제공하고자 한다.
본 실시 예는 복수 개의 유동저항부재가 밀착하더라도 간격유지돌기에 의해 유로 형성이 가능한 솔레노이드밸브를 제공하고자 한다.
본 실시 예는 마그넷코어 또는 밸브시트에 단차를 마련하여 유동저항부재 간 일정 간격을 유지하고 유동 흐름이 가능하게 하는 솔레노이드밸브를 제공하고자 한다.
본 실시 예는 아웃렛필터 및 인렛필터에 각각 필터부를 구비하여 제1 유압포트 및 제2 유압포트를 통과하는 유체의 이물질을 제거할 수 있도록 하는 솔레노이드밸브를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 제1 유압포트 및 제2 유압포트를 구비하는 모듈레이터 블록의 보어에 설치되어 제동유체의 흐름을 제어하는 솔레노이드밸브에 있어서, 슬리브의 내부에 마련되는 아마츄어; 상기 아마츄어의 동작에 의해 승강하는 플런져; 상기 플런져를 상기 아마츄어 쪽으로 가압하는 탄성부재; 관통공에 상기 플런져 및 상기 탄성부재를 마련하고, 길이 방향으로 내부공간을 형성하는 마그넷코어; 상기 내부공간에 마련되고, 축 방향으로 관통 형성되어 상기 플런져에 의해 개폐되는 오리피스가 형성된 밸브시트; 상기 밸브시트와 상기 마그넷코어 사이에 개재되어제동유체의 유동 저항을 발생시키는 링바디와, 상기 링바디의 일측에 제동유체가 통과 가능하도록 관통형성되는 슬롯을 각각 구비하는 복수 개의 유동저항부재;를 포함하는 솔레노이드밸브가 제공될 수 있다.
상기 복수 개의 유동저항부재는 각각의 상기 슬롯이 중심축을 기준으로 서로 다른 방향에 배치되는 솔레노이드밸브가 제공될 수 있다.
상기 각각의 슬롯은 중심축을 기준으로 반대 방향에 배치되는 솔레노이드밸브가 제공될 수 있다.
상기 링바디는 상단 또는 하단에 돌출 형성되는 간격유지돌기를 마련하는 솔레노이드밸브가 제공될 수 있다.
상기 간격유지돌기는 폭이 적어도 상기 링바디의 폭보다 작게 마련되되, 원주 방향을 따라서 형성되는 솔레노이드밸브가 제공될 수 있다.
내주면이 상기 마그넷코어의 외주면에 결합하는 둘레부와, 상기 둘레부 하단에 마련되어 상기 제1 유압포트와 상기 오리피스 사이의 내부유로를 유동하는 제동유체에 함유된 이물질을 걸러내는 제1필터부와, 상기 밸브시트의 내측에 삽입되어 상기 오리피스와 상기 제2 유압포트 사이의 연계유로가 형성되는 보스부를 포함하는 아웃렛필터;를 더 포함하는 솔레노이드밸브가 제공될 수 있다.
상기 아웃렛필터는 상기 내부유로와 상기 연계유로를 연통시키는 바이패스유로를 더 포함하고,
상기 바이패스유로는 상기 내부유로로부터 상기 연계유로로 향하는 제동유체의 흐름만을 허용하는 볼밸브를 구비하는 솔레노이드밸브가 제공될 수 있다.
상기 아웃렛필터와 결합하여 상기 제2 유압포트와 상기 연계유로 사이를 유동하는 제동유체에 함유된 이물질을 걸러내는 제2필터부를 마련하는 인렛필터;를 더 포함하는 솔레노이드밸브가 제공될 수 있다.
제1 유압포트 및 제2 유압포트를 구비하는 모듈레이터 블록의 보어에 설치되어 제동유체의 흐름을 제어하는 솔레노이드밸브에 있어서, 슬리브의 내부에 마련되는 아마츄어; 상기 아마츄어의 동작에 의해 승강하는 플런져; 상기 플런져를 상기 아마츄어 쪽으로 가압하는 탄성부재; 관통공에 상기 플런져 및 상기 탄성부재를 마련하고, 길이 방향으로 내부공간을 형성하는 마그넷코어; 상기 내부공간에 마련되고, 축 방향으로 관통 형성되어 상기 플런져에 의해 개폐되는 오리피스가 형성된 밸브시트; 상기 밸브시트와 상기 마그넷코어 사이에 개재되어제동유체의 유동 저항을 발생시키는 링바디와, 상기 링바디의 일측에 제동유체가 통과 가능하도록 관통형성되는 슬롯을 각각 구비하는 제1링 및 제2링;을 포함하고, 상기 마그넷코어는 내주면에 돌출형성되어 상기 제1링의 상단이 지지되는 제1지지턱을 마련하는 솔레노이드밸브가 제공될 수 있다.
상기 밸브시트는 외주면에 돌출형성되어 상기 제2링의 상단이 지지되는 제2지지턱을 마련하는 솔레노이드밸브가 제공될 수 있다.
상기 제1링의 하단과 상기 제2링의 상단은 일정 간격이 유지되는 솔레노이드밸브가 제공될 수 있다.
상기 제1링 및 제2링은 각각의 상기 슬롯이 중심축을 기준으로 서로 다른 방향에 배치되는 솔레노이드밸브가 제공될 수 있다.
상기 각각의 슬롯은 중심축을 기준으로 반대 방향에 배치되는 솔레노이드밸브가 제공될 수 있다.
내주면이 상기 마그넷코어의 외주면에 결합하는 둘레부와, 상기 둘레부 하단에 마련되어 상기 제1 유압포트와 상기 오리피스 사이의 내부유로를 유동하는 제동유체에 함유된 이물질을 걸러내는 제1필터부와, 상기 밸브시트의 내측에 삽입되어 상기 오리피스와 상기 제2 유압포트 사이의 연계유로가 형성되는 보스부를 포함하는 아웃렛필터;를 더 포함하는 솔레노이드밸브가 제공될 수 있다.
상기 아웃렛필터는 상기 내부유로와 상기 제2 유압포트를 연통시키는 바이패스유로를 더 포함하고, 상기 바이패스유로는 상기 내부유로로부터 상기 연계유로로 향하는 제동유체의 흐름만을 허용하는 볼밸브를 구비하는 솔레노이드밸브가 제공될 수 있다.
상기 아웃렛필터와 결합하여 상기 제2 유압포트와 상기 연계유로 사이를 유동하는 제동유체에 함유된 이물질을 걸러내는 제2필터부를 마련하는 인렛필터;를 더 포함하는 솔레노이드밸브가 제공될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의한 솔레노이드밸브는 유체흐름을 느리게 하여 밸브 구동 시 진동 및 소음을 저감시킬 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의한 솔레노이드밸브는 단순한 구조로 이루어지고, 기존 제품에 추가로 적용 가능하여 제품의 조립성 및 생산성이 향상될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의한 솔레노이드밸브는 브레이크 시스템의 설계 자유도를 향상시킴과 동시에 제품 소형화를 도모할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의한 솔레노이드밸브는 유압 해소 시 드래그(Drag)를 감소시켜 차량 성능을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의한 솔레노이드밸브는 복수 개의 유동저항부재가 밀착하더라도 간격유지돌기에 의해 유로가 형성될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의한 솔레노이드밸브는 마그넷코어 또는 밸브시트에 단차를 마련하여 유동저항부재 간 일정 간격을 유지하고 유로가 형성될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의한 솔레노이드밸브는 아웃렛필터 및 인렛필터에 각각 필터부를 구비하여 제1 유압포트 및 제2 유압포트를 통과하는 유체의 이물질을 제거할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 솔레노이드밸브를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 의한 솔레노이드밸브에 구비된 마그넷코어, 유동저항부재 및 밸브시트의 결합 상태를 나타내는 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 A-A' 방향의 단면도이다.
도 4는 도 1의 B-B'방향의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 의한 간격유지돌기가 형성된 유동저항부재를 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 의한 솔레노이드밸브에 구비된 마그넷코어, 밸브시트 및 유동저항부재의 결합 상태를 나타내는 확대도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 의한 솔레노이드밸브에 제동유압이 형성될 때 유동 흐름을 나타내는 동작도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 의한 솔레노이드밸브에 제동유압이 해소될 때 유동 흐름을 나타내는 동작도이다.
이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 솔레노이드밸브(100)를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 솔레노이드밸브(100)는 브레이크 오일 등의 제동유체가 유동하는 제1 유압포트(20) 및 제2 유압포트(10)를 구비하는 모듈레이터 블록(1)에 형성된 보어(30)에 설치되어 마련될 수 있다. 솔레노이드밸브(100)는 아마츄어(120) 외측에 결합되는 슬리브(110), 슬리브(110) 내에 설치되어 진퇴 가능하게 마련되는 아마츄어(120), 아마츄어(120)의 진퇴 동작에 의해 상승, 하강하여 오리피스(161)를 개폐하는 플런져(130), 플런져(130)를 아마츄어(120) 쪽으로 가압하는 탄성부재(140), 관통공(151)에 플런져(130) 및 탄성부재(140)를 마련하고 길이방향으로 내부공간(152)을 형성하는 마그넷코어(150), 내부공간(152)에 마련되어 오리피스(161)가 형성되는 밸브시트(160), 슬리브(110) 외측에 설치되는 여자코일조립체(미도시)를 포함한다.
슬리브(110)는 중공부를 갖는 원통형태이고, 아마츄어(120)의 외측에 결합된다. 보다 자세하게는, 슬리브(110)는 돔형폐쇄부(111)를 구비하여, 상단 내부에 아마츄어(120)와 압입결합한다.
또한, 슬리브(110)는 아마츄어(120) 하단에 위치한 마그넷코어(150) 상단을 폐쇄하도록 아래로 연장형성된다.
아마츄어(120)는 슬리브(110)의 중공부 상단 즉, 돔형폐쇄부(111) 내에 위치하며 외주면은 슬리브(110)의 내주면에 대응되는 형상으로 마련되어 압입결합할 수 있다.
아마츄어(120)는 여자코일조립체(미도시)에 전원이 인가되면 전자기력에 의해 플런져(130)를 가압하여 아마츄어(120)에서 이격되게 이동시킴으로써 플런져(130)의 개폐부재(131)가 오리피스(161)를 폐쇄하도록 한다. 또한, 여자코일 조립체(미도시)에 전원이 인가되지 않을 때는 탄성부재(140)가 플런져(130)를 아마츄어(120) 쪽으로 가압하여 오리피스(161)가 개방되도록 한다.
플런져(130)는 마그넷코어(150)의 관통공(151)에 설치되어 축 방향 또는 상하 방향으로 상승, 하강하도록 마련될 수 있다. 플런져(130)는 하단에 오리피스(161)를 개폐하는 개폐부재(131)가 마련될 수 있다. 개폐부재(131)는 볼 형상으로 형성되고 플런져(130)의 하단에 형성된 홈에 압입하여 결합될 수 있다. 개폐부재(131)의 형상은 이에 한정되지 않고, 오리피스(161)를 개폐할 수 있다면 다양한 변형이 가능하다.
플런져(130)는 탄성부재(140)에 의해 탄성 지지되고, 탄성부재(140)의 탄성력에 의해 아마츄어(120) 쪽으로 가압되어 평상 시 또는 밸브에 전류가 인가되지 않을 시에 오리피스(161)를 개방한다. 이때, 탄성부재(140)가 안정적으로 설치되어 플런져(130)에 탄성력을 제공하도록 플런져(130)의 상단 외주면에는 탄성부재(140)의 일단을 지지하도록 내측으로 단차진 단차부(132)가 마련될 수 있다. 또한, 마그넷코어(150)의 관통공(151)에는 탄성부재(140)의 타단을 지지하기 위한 단차 형태의 탄성부재지지턱(154)이 마련될 수 있다. 즉, 탄성부재(140)는 일단이 플런져(130) 상측 외면의 단차부(132)에 지지되고, 타단이 마그넷코어(150)의 탄성부재지지턱(154)에 지지될 수 있다.
마그넷코어(150)는 플런져(130) 및 탄성부재(140)가 마련되는 관통공(151)과, 관통공(151)과 연통되는 내부공간(152)을 길이방향으로 형성한다. 내부공간(152)은 원통형태의 중공부로 이루어지고, 도면상 내부공간(152)의 하단에는 유체가 내부유로(155)를 통과하여 제1 유압포트(20)로 원활하게 이동할 수 있도록 지름이 넓어지는 확장부(153)가 마련될 수 있다.
또한, 마그넷코어(150)의 내부공간(152)에는 후술할 밸브시트(160)가 마련되어 마그넷코어(150)와 밸브시트(160) 사이에 유체가 흐르는 내부유로(155)가 형성된다. 나아가, 밸브시트(160)와 마그넷코어(150) 사이에는 후술할 유동저항부재(180)가 개재되어 유동저항부재(180)에 구비된 슬롯(182)을 통해 유체가 흐르게 하여 유로저항을 크게 하며 유체 흐름을 느리게 할 수 있다.
마그넷코어(150)의 상단은 슬리브(110)와, 하단은 아웃렛필터(170)와 결합한다. 보다 자세하게는, 마그넷코어(150)의 하단의 외주면(156)은 아웃렛필터(170)의 둘레부(171) 및 제1필터부(172)와 결합하여 아웃렛필터(170) 내부로 일부 삽입되는 구조이다. 이에 따라, 유체는 마그넷코어(150)의 내부유로(155)를 지나고 아웃렛필터(170)의 제1필터부(172)를 통과하여 제1 유압포트(20)로 유입된다. 이와 반대로, 유체는 반대방향으로 흐를 수 있으며, 제1 유압포트(20)를 지나 제1필터부(172)를 통과하여 내부유로(155) 또는 후술할 바이패스유로(174)를 통해 제2 유압포트(10)로 배출될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 의한 솔레노이드밸브에 구비된 마그넷코어, 유동저항부재 및 밸브시트의 결합 상태를 나타내는 분해 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 밸브시트(160)는 하단이 개방되며 내부가 비어있는 중공형의 원통형태로 이루어져 하단 개구를 통해 아웃렛필터(170)의 보스부(176)와 압입결합된다. 밸브시트(160)의 하단 개구의 내주면은 아웃렛필터(170)의 보스부(176) 외주면과 대응된 형상을 가질 수 있다.
밸브시트의 상단 중앙에 관통 형성된 오리피스(161)는 내부공간(152)에 형성된 내부유로(155)와 아웃렛필터(170)에 형성된 연계유로(173)를 연통시키고, 밸브시트의 상단에 위치한 플런져(130) 및 개폐부재(131)의 승강에 따라 선택적으로 개폐된다.
밸브시트(160)는 마그넷코어(150)의 내주면과 밸브시트(160)의 외주면 사이에 내부유로(155)를 형성하고, 후술할 유동저항부재(180)에 의해 내부유로(155)가 밸브시트(160)의 외주면을 따라서 형성될 수 있다. 또한, 유체가 밸브시트(160)의 외주면을 따라 흐르면서, 마찰에 의한 저항을 추가적으로 발생시켜 유체 흐름이 느려질 수 있다.
밸브시트(160)의 외주면에는 후술할 복수 개의 유동저항부재(180)가 압입결합될 수 있다. 따라서, 밸브시트(160)의 외경은 유동저항부재(180)의 내경과 같게 마련될 수 있다.
도 3, 도 4 는 각각 도 1의 A-A'와 B-B' 방향의 단면도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 유동저항부재(180)는 밸브시트(160)와 마그넷코어(150) 사이에 개재되어 유로를 차단하는 링바디(181)와, 링바디(181)에 관통 형성되어 유로를 형성하는 슬롯(182)을 구비한다. 예를 들어, 유동저항부재(180)의 형상은 위에서 본 단면이 C 형상으로 마련될 수 있다. 다만, 슬롯(182)의 개수, 크기 및 형상은 이에 한정되지 않고, 다양한 변형이 가능하다.
유동저항부재(180)는 마그넷코어(150)와 밸브시트(160) 사이에 형성되는 내부유로(155)를 슬롯(182)을 통해서만 유체가 통과하도록 유동 흐름을 유도한다. 즉, 유동저항부재(180)는 내부유로(155)의 유로 단면적을 좁힘으로써 오리피스(161)와 제2 유압포트(10) 사이를 유동하는 제동유체에 유동 저항을 발생시킨다.
또한, 복수 개의 유동저항부재(180)의 각각의 슬롯(182)이 중심축을 기준으로 서로 다른 방향에 형성된다면, 어느 하나의 슬롯(182)을 통과한 유체가 다른 슬롯(182)을 향해 흐르면서 링바디(181) 및 밸브시트(160)에 의해 마찰이 발생하여 유로저항이 커지므로 유동 흐름이 느려진다. 즉, 복수 개의 유동저항부재(180)가 없을 경우에는 유동 흐름이 주로 상하로만 형성되었으나, 복수 개의 유동저항부재(180)가 개재됨에 따라 각각의 유동저항부재(180) 사이의 유동흐름은 밸브시트(160) 외주면을 따라서 좌우방향으로 형성될 수 있다. 따라서, 유동저항부재(180)에 의해 오리피스(161)에서 제1 유압포트(20)로 유체가 흐르는 경로가 길어지고 마찰이 생기는 구간이 길어지므로, 유체가 순간적으로 빠른 속도로 흐르면서 생기는 와류를 감소시켜 와류에 의한 진동 및 소음을 개선할 수 있다.
복수 개의 유동저항부재(180)는 오리피스(161)가 폐쇄되었을 때 밸브시트(160)에 가해지는 유압에 의해 유동저항부재(180)끼리 밀착될 수 있는 바, 유동저항부재(180)에 간격유지돌기(183)가 형성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 의한 간격유지돌기가 형성된 유동저항부재의 사시도이다.
도 5를 참조하면, 유동저항부재(180)는 상단 또는 하단에 돌출 형성되는 간격유지돌기(183)를 마련할 수 있다. 예를 들어, 상측에 마련된 유동저항부재(180)는 하단에 간격유지돌기(183)를 마련하고, 하측에 마련된 유동저항부재(180)는 상단에 간격유지돌기(183)를 마련하여 각각의 유동저항부재(180)가 하중 또는 압력에 의해 가까이 붙게 되더라도 간격유지돌기(183)에 의해 공간이 생기므로 유로가 막히는 현상을 방지할 수 있다. 즉, 복수의 유동저항부재(180)가 하중 또는 압력에 의해 밀착하게 되면 유체가 원활하게 흐르지 못할 수 있으므로 유동저항부재(180)의 상단 또는 하단에 간격유지돌기(183)를 마련하여 유로를 확보할 수 있다.
간격유지돌기(183)는 복수 개의 유동저항부재(180) 중에 이웃한 유동저항부재(180)간의 간격을 유지하는 역할을 한다. 이 때, 간격유지돌기(183)의 폭은 적어도 링바디(181)의 반경방향 폭보다 작게 마련되며, 이에 따라 원주방향으로 우회하는 유로가 형성될 수 있다.
본 실시 예는 간격유지돌기(183)가 유동저항부재(180)의 상단 또는 하단에 원주를 따라서 마련되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 유동저항부재(180) 간 간격을 유지할 수 있다면 다양한 형태 및 간격으로 형성될 수 있고, 배치관계가 상이하더라도 동일하게 이해되어야 할 것이다. 바람직하게는, 이웃한 유동저항부재(180) 간의 간격유지돌기(183)는 서로 대향하는 방향으로 형성될 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 복수 개의 유동저항부재(180)는 밸브시트(160)에 압입결합될 수 있고, 복수 개의 유동저항부재(180)는 각각의 슬롯(182)이 서로 다른 위치에 배치될 수 있다. 즉, 인접한 유동저항부재(180)는 각각의 슬롯(182)이 연통되지 않도록 배치될 수 있다. 바람직하게는, 복수의 유동저항부재(180)는 각각의 슬롯(182)이 서로 반대방향에 배치될 수 있고, 이 때 유로 저항이 가장 크게 형성된다.
예를 들어, 두 개의 유동저항부재(180)가 밸브시트(160)에 마련되는 경우, 유동저항부재(180)의 각각의 슬롯(182)은 서로 반대 방향에 마련될 수 있고(도 3 참조), 세 개의 유동 저항부재(180)가 밸브시트(160)에 마련되는 경우, 각각의 슬롯(182)이 반대방향에 위치하도록 교차형성될 수 있다.
아웃렛필터(170)의 외주면은 보어(30)의 내주면에 결합되도록 삽입될 수 있다.
아웃렛필터(170)는 마그넷코어 외주면(156)에 결합하는 둘레부(171)와, 둘레부(171) 하단에 마련되어 제1 유압포트(20)와 내부유로(155)를 연통시키는 제1필터부(172)를 마련하고, 밸브시트(160)의 내측에 삽입되어 오리피스(161)와 제2 유압포트(10)를 연통시키는 보스부(176)를 중앙에 마련한다.
보다 자세하게는, 아웃렛필터(170)는 개구를 갖는 원통형태로 마련되어 개구로 마그넷코어(150)가 삽입되며, 둘레부(171) 내경은 마그넷코어 외주면(156)과 대응되어 둘레부(171)와 마그넷코어 외주면(156)이 결합될 수 있다. 둘레부(171) 하단에는 제동유체에 함유된 이물질을 걸러내거나 이물질 유입을 방지하는 제1필터부(172)가 마그넷코어(150) 주변을 감싸도록 마련되어, 제동유체는 제1필터부(172)를 통해 제1 유압포트(20)와 내부유로(155) 사이를 통과할 수 있다. 아웃렛필터(170)의 개구에 밸브시트(160) 내주면과 대응되는 형태로 돌출형성되어 밸브시트(160) 내측에 삽입되는 보스부(176)는 축 방향 또는 상하방향으로 연계유로(173)를 형성하여 오리피스(161)와 제2 유압포트(10)를 연통시킬 수 있다.
아웃렛필터(170)는 내부유로(155)와 연계유로(173)를 연통시키는 바이패스유로(174)를 포함할 수 있고, 바이패스유로(174)에는 볼밸브(175)가 삽입될 수 있다. 보다 자세하게는, 바이패스유로(174)는 아웃렛필터(170)의 중앙에 마련된 보스부(176) 옆에 마련될 수 있다. 바이패스유로(174)는 제동유압의 해소 시 내부유로(155) 및 연계유로(173)와 별개로 제1 유압포트(20)에서 연계유로(173)를 통해 제2 유압포트(10)로 직접 유체가 통과하여 유압이 해소될 수 있게 하는 일방향 체크밸브일 수 있다. 즉, 볼밸브(175)가 바이패스유로(174) 하단에 마련되어 제동유압이 형성될 때는 유체가 바이패스유로(174)로 통과하지 못하고, 제동유압이 해소될 때는 바이패스유로(174)를 통해 유체가 통과하도록 마련된다. 다시 말해, 볼밸브(175)는 내부유로(155)로부터 연계유로(173)로 향하는 제동유체의 흐름만을 허용한다. 자세한 내용은 후술한다.
인렛필터(190)는 아웃렛필터(170)와 결합하여 제2 유압포트(10)와 연계유로(173)를 연통시킬 수 있다. 인렛필터(190)는 제동유체에 함유된 이물질을 걸러내거나 이물질 유입을 방지하는 제2필터부(191)를 포함할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 의한 솔레노이드밸브에 구비된 마그넷코어, 밸브시트 및 유동저항부재의 결합 상태를 나타내는 확대도이다.
도 6을 참조하면, 마그넷코어(150)는 내부공간(152)이 형성되는 내주면에 제1지지턱(200)을 구비할 수 있다. 예를 들어, 상측에 위치한 유동저항부재(180)를 제1링(201), 하측에 위치한 유동저항부재(180)를 제2링(202)이라고 하면, 제1지지턱(200)에 지지되는 제1링(201)은 제1지지턱(200) 하측에 마련되는 제2링(202)보다 내경이 크게 형성될 수 있다. 이에 따라, 제1링(201)은 상측으로 하중 또는 압력을 받더라도 제1지지턱(200)에 의해 지지되므로 일정 구간 내에서만 이동 가능하게 마련된다.
본 실시 예는 마그넷코어(150)에 지지턱이 1개 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 유동저항부재(180)를 지지할 수 있다면 다양한 위치 및 개수로 형성될 수 있으며, 지지턱에 의해 지지되는 유동저항부재(180) 또한 유동저항을 발생시킬 수 있다면 다양한 모양 및 개수로 형성되는 경우에도 동일하게 이해되어야 할 것이다.
도 6을 참조하면, 밸브시트(160)의 외주면에는 유동저항부재(180)가 도면상 상측으로 이동하지 않도록 내측으로 제2지지턱(203)이 마련될 수 있다. 예를 들어, 상측에 위치한 유동저항부재(180)를 제1링(201), 하측에 위치한 유동저항부재(180)를 제2링(202)이라고 하면, 제2지지턱(203)에 지지되는 제2링(202)은 제2지지턱(203) 상측에 마련되는 제1링(201)보다 내경이 작게 형성될 수 있다. 이에 따라, 제2링(202)은 상측으로 하중 또는 압력을 받더라도 제2지지턱(203)에 의해 지지되므로 일정구간 내에서만 이동 가능하게 마련된다.
본 실시 예는 밸브시트(160)에 지지턱이 1개 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 유동저항부재(180)를 지지할 수 있다면 다양한 위치 및 개수로 형성될 수 있으며, 지지턱에 의해 지지되는 유동저항부재(180) 또한 유동저항을 발생시킬 수 있다면 다양한 모양 및 개수로 형성되는 경우에도 동일하게 이해되어야 할 것이다.
또한, 본 발명의 다른 실시 예에 의한 유동저항부재(180)는 각각의 제1링(201) 및 제2링(202)은 도 5에서 설명한 바와 마찬가지로, 링바디(미도시)에 간격유지돌기(미도시)가 형성될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 의한 솔레노이드밸브에 제동유압이 형성될 때 유동 흐름을 나타내는 동작도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명은 평상 시 솔레노이드 밸브가 열려있는 노말오픈(Normal Open)형 밸브에 해당한다.
다만, ABS 시스템 등이 작동할 경우 여자코일조립체에 전원이 인가되어 아마츄어(120)와 플런져(130) 사이에 자기력이 작용하게 된다. 자기력이 탄성부재(140)의 탄성력보다 커지게 되면 플런져(130)가 탄성부재(140)를 압축시키면서 하강하여 개폐부재(131)가 오리피스(161)를 폐쇄하고 유체 흐름을 차단시킬 수 있다. 또한, ABS 시스템 등에서 순간적으로 제동이 필요하여 제동유압이 형성되는 경우, 오리피스(161)가 개방되어 유체가 빠르게 유입될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 밸브시트(160)에 유동저항부재(180)를 마련하여 유체 흐름이 느리게 한다. 보다 자세하게는, 제동유압이 형성되는 경우 오리피스(161)가 개방되어 유체가 제2 유압포트(10), 연계유로(173), 오리피스(161)를 통과하여 마그넷코어(150) 내부의 내부공간(152)으로 흐르게 되고, 내부유로(155)를 통과하여 제1 유압포트(20)로 흐르게 된다. 이 때, 유동저항부재(180)가 마련됨으로써 유체가 흐르는 공간이 좁아짐과 동시에, 유체가 유동저항부재(180)의 슬롯(182)을 통과하면서 흐를 때 발생하는 마찰이 증가하여 유체 흐름이 느려질 수 있다. 또한, 제1 유압포트(20)를 통과한 유체는 브레이크 시스템으로 공급되어 제동압을 형성할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 의한 솔레노이드밸브에 제동유압이 해소될 때 유동 흐름을 나타내는 동작도이다.
도 8을 참조하면, 제동유압이 해소되는 경우, 유체가 제1 유압포트(20)에서 내부유로(155) 및 오리피스(161)를 통과하여 제2 유압포트(10)로 흐르는 제1경로와, 제1 유압포트(20)에서 바이패스유로(174)를 통과하여 제2 유압포트(10)로 흐르는 제2경로를 통해 배출될 수 있다. 이와 같이 제동유압이 빠르게 해소될 경우 브레이크 시스템이 빠르게 복귀하여 드래그 현상이 상대적으로 덜 발생할 수 있다.
다시 말해, 제동유압이 해소될 때에는 내부유로(155)를 통과하는 제1경로 뿐만 아니라, 바이패스유로(174)를 통과하는 제2경로로 유체가 통과할 수 있으므로 유압이 형성될 때보다 빠르게 해소될 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

Claims (16)

  1. 제1 유압포트 및 제2 유압포트를 구비하는 모듈레이터 블록의 보어에 설치되어 제동유체의 흐름을 제어하는 솔레노이드밸브에 있어서,
    슬리브의 내부에 마련되는 아마츄어;
    상기 아마츄어의 동작에 의해 승강하는 플런져;
    상기 플런져를 상기 아마츄어 쪽으로 가압하는 탄성부재;
    관통공에 상기 플런져 및 상기 탄성부재를 마련하고, 길이 방향으로 내부공간을 형성하는 마그넷코어;
    상기 내부공간에 마련되고, 축 방향으로 관통 형성되어 상기 플런져에 의해 개폐되는 오리피스가 형성된 밸브시트;
    상기 밸브시트와 상기 마그넷코어 사이에 개재되어제동유체의 유동 저항을 발생시키는 링바디와, 상기 링바디의 일측에 제동유체가 통과 가능하도록 관통형성되는 슬롯을 각각 구비하는 복수 개의 유동저항부재;를 포함하는 솔레노이드밸브.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 유동저항부재는
    각각의 상기 슬롯이 중심축을 기준으로 서로 다른 방향에 배치되는 솔레노이드밸브.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 각각의 슬롯은
    중심축을 기준으로 반대 방향에 배치되는 솔레노이드밸브.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 링바디는
    상단 또는 하단에 돌출 형성되는 간격유지돌기를 마련하는 솔레노이드밸브.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 간격유지돌기는
    폭이 적어도 상기 링바디의 폭보다 작게 마련되되, 원주 방향을 따라서 형성되는 솔레노이드밸브.
  6. 제1항에 있어서,
    내주면이 상기 마그넷코어의 외주면에 결합하는 둘레부와, 상기 둘레부 하단에 마련되어 상기 제1 유압포트와 상기 오리피스 사이의 내부유로를 유동하는 제동유체에 함유된 이물질을 걸러내는 제1필터부와, 상기 밸브시트의 내측에 삽입되어 상기 오리피스와 상기 제2 유압포트 사이의 연계유로가 형성되는 보스부를 포함하는 아웃렛필터;를 더 포함하는 솔레노이드밸브.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 아웃렛필터는
    상기 내부유로와 상기 연계유로를 연통시키는 바이패스유로를 더 포함하고,
    상기 바이패스유로는 상기 내부유로로부터 상기 연계유로로 향하는 제동유체의 흐름만을 허용하는 볼밸브를 구비하는 솔레노이드밸브.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 아웃렛필터와 결합하여 상기 제2 유압포트와 상기 연계유로 사이를 유동하는 제동유체에 함유된 이물질을 걸러내는 제2필터부를 마련하는 인렛필터;를 더 포함하는 솔레노이드밸브.
  9. 제1 유압포트 및 제2 유압포트를 구비하는 모듈레이터 블록의 보어에 설치되어 제동유체의 흐름을 제어하는 솔레노이드밸브에 있어서,
    슬리브의 내부에 마련되는 아마츄어;
    상기 아마츄어의 동작에 의해 승강하는 플런져;
    상기 플런져를 상기 아마츄어 쪽으로 가압하는 탄성부재;
    관통공에 상기 플런져 및 상기 탄성부재를 마련하고, 길이 방향으로 내부공간을 형성하는 마그넷코어;
    상기 내부공간에 마련되고, 축 방향으로 관통 형성되어 상기 플런져에 의해 개폐되는 오리피스가 형성된 밸브시트;
    상기 밸브시트와 상기 마그넷코어 사이에 개재되어제동유체의 유동 저항을 발생시키는 링바디와, 상기 링바디의 일측에 제동유체가 통과 가능하도록 관통형성되는 슬롯을 각각 구비하는 제1링 및 제2링;을 포함하고,
    상기 마그넷코어는
    내주면에 돌출형성되어 상기 제1링의 상단이 지지되는 제1지지턱을 마련하는 솔레노이드밸브.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 밸브시트는
    외주면에 돌출형성되어 상기 제2링의 상단이 지지되는 제2지지턱을 마련하는 솔레노이드밸브.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1링의 하단과 상기 제2링의 상단은 일정 간격이 유지되는 솔레노이드밸브.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제1링 및 제2링은
    각각의 상기 슬롯이 중심축을 기준으로 서로 다른 방향에 배치되는 솔레노이드밸브.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 각각의 슬롯은
    중심축을 기준으로 반대 방향에 배치되는 솔레노이드밸브.
  14. 제9항에 있어서,
    내주면이 상기 마그넷코어의 외주면에 결합하는 둘레부와, 상기 둘레부 하단에 마련되어 상기 제1 유압포트와 상기 오리피스 사이의 내부유로를 유동하는 제동유체에 함유된 이물질을 걸러내는 제1필터부와, 상기 밸브시트의 내측에 삽입되어 상기 오리피스와 상기 제2 유압포트 사이의 연계유로가 형성되는 보스부를 포함하는 아웃렛필터;를 더 포함하는 솔레노이드밸브.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 아웃렛필터는
    상기 내부유로와 상기 제2 유압포트를 연통시키는 바이패스유로를 더 포함하고,
    상기 바이패스유로는 상기 내부유로로부터 상기 연계유로로 향하는 제동유체의 흐름만을 허용하는 볼밸브를 구비하는 솔레노이드밸브.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 아웃렛필터와 결합하여 상기 제2 유압포트와 상기 연계유로 사이를 유동하는 제동유체에 함유된 이물질을 걸러내는 제2필터부를 마련하는 인렛필터;를 더 포함하는 솔레노이드밸브.
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