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KR101907036B1 - 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브 - Google Patents

브레이크 시스템용 솔레노이드밸브 Download PDF

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KR101907036B1
KR101907036B1 KR1020140043467A KR20140043467A KR101907036B1 KR 101907036 B1 KR101907036 B1 KR 101907036B1 KR 1020140043467 A KR1020140043467 A KR 1020140043467A KR 20140043467 A KR20140043467 A KR 20140043467A KR 101907036 B1 KR101907036 B1 KR 101907036B1
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이충재
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주식회사 만도
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Abstract

브레이크 시스템용 솔레노이드밸브가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브는 모듈레이터블록의 보어에 설치되며 길이방향으로 관통하는 관통공 및 이 관통공과 연통하는 반경방향 유로를 갖춘 원통형 마그네트 코어와, 마그네트 코어의 일단에 진퇴운동 가능하게 설치된 아마추어와, 마그네트 코어의 타단에 마련되며 오리피스가 형성된 밸브시트와, 관통공에 삽입되어 아마추어에 의해 슬라이딩 동작하며 오리피스를 개폐하는 플런저와, 아마추어와 마그네트 코어를 수용하며 보어에 고정되는 슬리브 및 오리피스가 개방되도록 플런저에 탄성복원력을 부여하는 복귀스프링을 구비하는 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브에 있어서, 마그네트 코어와 플런저 사이 및 마그네트 코어와 아마추어 사이의 에어를 배출하기 위해 마그네트 코어의 내주면에 관통공을 따라 나선형으로 마련되는 유로홀을 포함한다.

Description

브레이크 시스템용 솔레노이드밸브{Solenoid valve for brake system}
본 발명은 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 솔레노이드밸브의 제어 성능이 향상되도록 솔레노이드밸브 내의 에어를 용이하게 배출할 수 있도록 개선한 브레이크 시스템용 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 일례로는 제동 시 휠의 미끄러짐을 방지하는 안티록 브레이크 시스템(ABS : Anti-Lock Brake System)과, 차량의 급발진 또는 급가속시 구동륜의 슬립을 방지하는 브레이크 트랙션 제어 시스템(BTCS : Brake Traction Control System)과, 안티록브레이크 시스템과 트랙션 제어를 조합하여 브레이크 액압을 제어함으로써 차량의 주행상태를 안정적으로 유지시키는 차량자세제어 시스템(ESC : Electronic Stability System) 등이 있다.
브레이크 시스템을 구현하기 위하여 전자적으로 제어되는 복수의 솔레노이드밸브가 모듈레이터블럭에 설치되며, 이 솔레노이드밸브에 의해 모듈레이터블럭 내에 형성된 유로(유압회로)는 선택적으로 개폐된다. 솔레노이드밸브는 평소 개방상태를 유지하는 노말 오픈(Normal Open)형 솔레노이드밸브와, 평소 폐쇄상태를 유지하는 노말 클로즈(Normal Close)형 솔레노이드밸브로 나누어진다.
종래 노말 오픈형 솔레노이드밸브는 일반적으로 중앙에 길이방향의 관통공이 형성되고 둘레에 출구가 형성된 마그네트 코어와, 마그네트 코어 상부에 설치되는 돔형 슬리브와, 슬리브의 내부에 진퇴 가능하게 설치된 아마추어와, 아마추어를 진퇴시키기 위해 슬리브의 외측에 설치된 여자코일을 포함한다.
마그네트 코어의 관통공 내에는 아마추어의 동작에 의해 진퇴하는 플런저와, 플런저에 의해 개폐되는 오리피스를 갖춘 밸브시트와, 여자코일에 전원이 인가되지 않을 때 오리피스를 개방하도록 플런저를 아마추어 쪽으로 가압하는 복귀스프링이 설치된다.
이 솔레노이드밸브는 모듈레이터블럭에 설치되어 아마추어와 플런저의 동작을 통해 오리피스를 선택적으로 개폐함으로써 모듈레이터블럭에 형성된 유로의 오일 흐름을 제어한다.
한국 공개특허 제2003-0067843호(2003.08.19.) 그런데, 종래 솔레노이드밸브는 마그네트 코어와 아마추어 사이 및 마그네트 코어와 플런저 사이에 잔존하는 에어의 배출이 어렵기 때문에 오리피스의 개폐 동작 시 진동 및 소음이 발생하고 또한 이로 인해 밸브의 성능이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명의 실시 예에 따른 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브는 밸브 내의 에어를 원활히 배출시켜 구동 시 진동 및 소음을 방지할 수 있도록 하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 모듈레이터블록의 보어에 설치되며 길이방향으로 관통하는 관통공 및 이 관통공과 연통하는 반경방향 유로를 갖춘 원통형 마그네트 코어와, 마그네트 코어의 일단에 진퇴운동 가능하게 설치된 아마추어와, 마그네트 코어의 타단에 마련되며 오리피스가 형성된 밸브시트와, 관통공에 삽입되어 아마추어에 의해 슬라이딩 동작하며 오리피스를 개폐하는 플런저와, 아마추어와 마그네트 코어를 수용하며 보어에 고정되는 슬리브 및 오리피스가 개방되도록 플런저에 탄성복원력을 부여하는 복귀스프링을 구비하는 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브에 있어서, 마그네트 코어와 플런저 사이 및 마그네트 코어와 아마추어 사이의 에어를 배출하기 위해 마그네트 코어의 내주면에 관통공을 따라 나선형으로 마련되는 유로홀을 포함하는 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브가 제공될 수 있다.
또한, 상기 유로홀은 전조 방식으로 성형 마련될 수 있다.
또한, 상기 마그네트 코어의 내주면에는 복귀스프링의 하단을 지지하도록 돌출된 스프링지지턱이 마련되고, 상기 플런저는 외주면에 복귀스프링의 상단을 지지하도록 내측으로 단차지게 형성된 단차부를 구비하며, 상기 유로홀의 일단은 마그네트 코어와 아마추어의 사이로 연장되고 타단은 상기 스프링지지턱과 단차부 사이로 연장되어, 상기 마그네트 코어와 아마추어 사이 및 상기 마그네트 코어와 플런저 사이의 간극을 확장할 수 있다.
또한, 상기 유로홀은 스프링지지턱에 길이방향으로 형성된 패스유로홀을 통해 오리피스 측으로 연통될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브는 밸브 내의 마그네트 코어와 아마추어 사이 및 마그네트 코어와 플런저 사이에 잔존하는 에어를 마그네트 코어의 내주면에 마련되는 나선형의 유로홀을 이용하여 플런저의 거동 시 자연스럽게 배출되도록 함으로써 솔레노이드밸브 내 에어의 잔존으로 인한 소음 및 진동을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브의 마그네트 코어에 마련되는 나선형의 유로홀은 전조로 마련되어 동심도가 우수하기 때문에 장시간 반복 운동으로 인해 발생하는 플런저의 편심 현상을 효과적으로 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브를 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'선에 따른 단면도이다.
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ'선에 따른 단면도이다.
이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 여기서, 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있으며, 나아가 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브를 나타내는 단면도이다.
도면을 참조하면, 본 실시 예의 브레이크시스템용 솔레노이드밸브(100)는 모듈레이터블록(110)의 보어(111)에 수용되는 필터부재(120), 필터부재(120)와 결합되는 마그네트 코어(140), 마그네트 코어(140) 내에 설치되는 밸브시트(150) 및 플런저(160), 마그네트 코어(140) 외측에 결합되는 슬리브(170), 슬리브(170) 내에 마련되는 아마추어(180), 상기 플런저(160)를 아마추어(180) 측으로 탄성력을 부여하는 복귀스프링(190) 및 슬리브(170) 외측에 설치되는 여자코일조립체(미도시)를 포함한다.
마그네트 코어(140)는 길이방향으로 관통하는 관통공(141)을 구비하고, 이 관통공(141)과 연통하도록 하측에 반경방향으로 반경유로(142)가 형성된 원통형태이다. 이러한 마그네트 코어(140)의 관통공(141) 내부에는 오리피스(151)가 형성된 밸브시트(150)가 압입 고정된다. 또한, 마그네트 코어(140)의 내주면에는 복귀스프링(190)의 하단을 지지하도록 돌출된 스프링지지턱(145)이 마련된다.
필터부재(120)는 마그네트 코어(140)에 결합된 상태로 모듈레이터블록(110)의 보어(111)에 진입하도록 설치된다. 이러한 필터부재(120)는 마그네트 코어(140)의 하측 외면을 포위하는 둘레부(121)와, 마그네트 코어(140)의 하단 쪽에 위치하며 관통공(141)에 압입되도록 둘레부(121)와 일체로 형성된 삽입부(125)를 포함한다. 둘레부(121)는 마그네트 코어(140)의 하부를 내부에 수용하며, 외면이 모듈레이터블록(100)의 보어(111) 내면에 지지된다. 삽입부(125)는 중앙에 마그네트 코어(140)의 관통공(141)과 연계되는 연계유로(126)가 형성되어 마그네트 코어(140)의 관통공(141)에 끼워져 결합된다. 연계유로(126)와 관통공(141)은 마그네트 코어(140)의 길이방향으로 연통된다.
또한, 필터부재(120)의 둘레부(121)에는 연계유로(126)의 외측에 별도의 바이패스 유로(123)가 형성된다. 이러한 둘레부(121)에는 모듈레이터블록(110)의 제1유로(112)를 통하는 오일의 이물질을 걸러 주는 제1여과부(121a)와, 제2유로(113) 쪽으로 통하는 오일의 이물질을 걸러 주는 제2여과부(121b)가 마련된다. 제1 및 제2여과부(121a, 121b)는 각각 제1유로(112) 및 제2유로(113)와 대향되는 위치의 둘레부(121)에 마련된다.
한편, 필터부재(120)에 형성된 바이패스 유로(123)는 제1유로(112)와 제2유로(113) 사이에서 제1유로(112)를 통해 전달되는 유압이 제2유로(113)로 흐르도록 형성된다. 즉, 바이패스 유로(123)는 제동동작 시 마그네트 코어(140)의 반경방향 유로(142)와 관통공(141)을 통하여 흐르도록 하는 유로와 별도로 오일이 흐를 수 있도록 형성된 것으로서, 여기에는 체크밸브(130)가 설치된다. 체크밸브(130)는 바이패스 유로(123) 내에 진퇴 가능하게 설치된 개폐볼(131)을 포함한다. 제동동작 시 개폐볼(131)이 바이패스 유로(123)를 개방하고 제동 종료 시 개폐볼(131)이 바이패스 유로(123)를 폐쇄할 수 있도록 한 것이다.
플런저(160)는 밸브시트(150) 상측의 관통공(141) 내에 상하로 진퇴하도록 설치된다. 플런저(160)는 하단에 오리피스(151)를 개폐하는 개폐부(161)를 구비한다. 또 플런저(160)는 여자코일조립체(미도시)에 전원이 인가되지 않을 때 오리피스(151)를 개방할 수 있도록 복원스프링(190)에 의해 아마추어(180) 쪽으로 가압된다. 이때, 복원스프링(190)이 안정적으로 설치되어 플런저(160)에 탄성력을 제공하도록 플런저(160)의 상측 외면에는 복원스프링(190)의 일단을 지지하도록 외측으로 단차진 단차부(165)가 마련된다. 이때, 전술한 바와 같이, 마그네트 코어(140)의 관통공(141)에는 복원스프링(190)의 타단을 지지하기 위한 단차형의 스프링지지턱(145)이 마련됨에 따라, 복원스프링(190)은 하단이 스프링지지턱(145)에 지지되고 상단이 플런저(160) 외면의 단차부(165)에 지지된다.
슬리브(170)는 원통형태이며 마그네트 코어(140)의 외면에 결합된다. 슬리브(170)는 마그네트 코어(140) 상부를 폐쇄하도록 그 상부에 마련된 돔형폐쇄부(171)와, 모듈레이터블록(110)의 보어(111) 입구 측에 고정될 수 있도록 그 하단이 절곡되어 마련된 플랜지부(172)를 구비한다. 마그네트 코어(140) 외면에 결합된 슬리브(170)의 플랜지부(172)는 모듈레이터블록(110)에 직접 고정되기 때문에 조립을 용이하게 수행할 수 있음은 물론, 제조공정을 간소화할 수 있다.
아마추어(180)는 슬리브(170)의 상측 내부 즉, 돔형폐쇄부(171) 내에 위치하며 상하로 진퇴 가능하게 설치된다. 아마추어(180)는 여자코일조립체(미도시)에 전원이 인가될 때 플런저(160)를 가압하도록 이동함으로써 오리피스(151)가 폐쇄될 수 있도록 한다.
본 실시 예에 따른 솔레노이드밸브(100)는 아마추어(180)와 마그네트 코어(140) 사이 및 마그네트 코어(140)와 플런저(160) 사이에 잔존하는 에어의 배출이 원활하지 않아 발생하는 노이즈 및 제동 성능의 저하를 방지하기 위해 마그네트 코어(140)의 플런저(160)와 마주보는 내주면에 관통공(141)의 길이 방향을 따라 유로홀(142)을 마련하였다.
보다 구체적으로, 도 2를 참조하면 유로홀(142)은 마그네트 코어(140)의 내주면에 나선 형태로 마련된다. 나선은 단조로 마련되는 마그네트 코어(140)에 너트 형태의 거푸집을 가압하여 성형하는 전조 방식으로 제조할 수 있기 때문에 비용을 낮출 수 있다. 또한, 전조 방식으로 인해 나선형의 유로홀은 동심도가 우수하기 때문에 장시간 반복 운동으로 인해 발생하는 플런저의 편심 현상을 효과적으로 방지할 수 있다.
나선의 일단은 아마추어(180)와 마그네트 코어(140) 사이의 간극과 연통되며, 타단은 마그네트 코어(140)와 플런저(160) 사이의 간극 예컨대, 복원스프링(190)의 일단을 지지하도록 외측으로 단차진 플런저(160)의 단차부(165)까지 연통된다.
따라서, 아마추어(180)와 마그네트 코어(140) 사이의 좁은 간극 및 플런저(160)와 마그네트 코어(140) 사이의 좁은 간극에 갇혀 있던 에어는 나선 형태의 유로홀(142)을 통해 간극이 확장되면서 밸브의 동작, 예컨대 플런저(160)의 거동 시 발생하는 오일 유동으로 인해 자연스럽게 배출된다. 마그네트 코어(140)의 길이방향에 대해 경사진 유로홀(142)은 플런저(160)의 거동 시 길이방향으로 마련될 때보다 오일의 유동성이 우수하다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이 마그네트 코어(140)의 스프링지지턱(145)에는 패스유로홀(146)이 관통공의 길이 방향으로 마련되어 있으며, 이 패스유로홀(146)에 의해 유로홀(142)을 통해 배출된 에어는 오리피스 측으로 배출되고 최종적으로 밸부 외부로 배출된다.
즉, 본 실시 예에 따르면 서로 연결된 유로홀(142)과 패스유로홀(146)로 인해 밸브(100) 내에 갇형 있던 에어는 밸브의 작동 중에 외부로 용이하게 배출된다.
이하에서는, 상기와 같은 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브의 개폐동작에 관하여 설명한다.
여자코일조립체(미도시)에 전원이 인가되지 않을 때는 복원스프링(190)이 플런저(160)를 아마추어(180) 쪽으로 밀어 주므로 플런저(160)의 개폐부(161)가 오리피스(151)와 이격되어 오리피스(151)가 개방된 상태를 유지한다.
따라서 제1유로(112)를 통하여 유입되는 오일은 마그네트 코어(140)의 반경방향 유로(142), 관통공(141), 오리피스(151), 연계유로(126)를 통과하여 제2유로(113)로 흐른다. 또한 이와 동시에, 제1유로(112)를 통하여 유입되는 오일은 필터부재(120)의 둘레부(121)에 형성된 바이패스 유로(123)를 통과하여 제2유로(113)로 흐른다.
또한, 이때 마그네트 코어(140)와 아마추어(180) 사이의 간극 및 마그네트 코어(140)와 플런저(160) 사이의 간극에 잔존하는 에어는 마그네트 코어(140)의 내주면에 형성된 유로홀(142) 및 패스유로홀(146)에 의하여 형성되는 확장 유로를 통해 플런저(160)의 거동 시 발생하는 오일 유동을 따라 용이하게 배출된다.
100 : 솔레노이드밸브 110 : 모듈레이터블럭
120 : 필터부재 130 : 체크밸브
140 : 마그네트 코어 142 : 유로홀
146 : 패스유로홀 150 : 밸브시트
160 : 플런저 170 : 슬리브
180 : 아마추어 190 : 복귀스프링

Claims (4)

  1. 모듈레이터블록의 보어에 설치되며 길이방향으로 관통하는 관통공 및 이 관통공과 연통하는 반경방향 유로를 갖춘 원통형 마그네트 코어와, 상기 마그네트 코어의 일단에 진퇴운동 가능하게 설치된 아마추어와, 상기 마그네트 코어의 타단에 마련되며 오리피스가 형성된 밸브시트와, 상기 관통공에 삽입되어 아마추어에 의해 슬라이딩 동작하며 오리피스를 개폐하는 플런저와, 상기 아마추어와 마그네트 코어를 수용하며 상기 보어에 고정되는 슬리브 및 상기 오리피스가 개방되도록 상기 플런저에 탄성복원력을 부여하는 복귀스프링을 구비하는 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브에 있어서,
    상기 마그네트 코어와 플런저 사이 및 상기 마그네트 코어와 아마추어 사이의 에어를 배출하기 위해 마그네트 코어의 내주면에 관통공을 따라 나선형으로 마련되는 유로홀을 포함하는 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 유로홀은 전조 방식으로 성형 마련되는 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 마그네트 코어의 내주면에는 복귀스프링의 하단을 지지하도록 돌출된 스프링지지턱이 마련되고,
    상기 플런저는 외주면에 복귀스프링의 상단을 지지하도록 내측으로 단차지게 형성된 단차부를 구비하며,
    상기 유로홀의 일단은 마그네트 코어와 아마추어의 사이로 연장되고 타단은 상기 스프링지지턱과 단차부 사이로 연장되어, 상기 마그네트 코어와 아마추어 사이 및 상기 마그네트 코어와 플런저 사이의 간극을 확장하는 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 유로홀은 스프링지지턱에 길이방향으로 형성된 패스유로홀을 통해 오리피스 측으로 연통되는 브레이크 시스템용 솔레노이드밸브.
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