KR100264016B1 - 세방향 전자밸브 - Google Patents

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KR100264016B1
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히로마사 오자와
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다니구찌 이찌로오
미쓰비시덴키 가부시키가이샤
기타오카 다카시
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Abstract

본 발명은, 유체 유량을 충분히 확보하며, 또한, 플런저(plunger)의 동작을 안정시키는 것을 목적으로 하는 것으로서, 그 해결 수단으로서는, 플런저(53)에 플런저 시트(54b)의 지름보다도 작은 지름의 소경부(54a)를 설치하여, 출력포트(43)와 배출포트(44) 사이 유체통로(41A)의 단면적을 확대함과 동시에, 볼(ball)수용부(41f)의 내벽면에 볼(51)을 안내하는 볼 가이드(41h)를 돌출 시켰다.

Description

세방향 전자밸브
본 발명은, 전자장치의 구동에 의해 볼(ball)이 변위되어 유로가 변환되는 세방향 전자밸브에 관한 것이다.
[종래의 기술]
제14도는 예를 들면 일본 특허공개 평8-105563호 공보에 나타낸 종래의 일반적인 폐쇄형의 세방향 전자밸브의 단면도 이다. 도면에서, 수지 성형품인 보빈(1)에는, 입력포트(2), 출력포트(3), 배출포트(4)및 이들 포트(2-4)를 소통시키고 축방향으로 연장되는 유체통로(1A)가 설치되어 있다. 또한, 보빈(1)은, 자기통로를 구성하는 플레이트(5)및 터미널(6, 7)이 인서트 성형되어 있다. 보빈(1)의 외주에는 코일 감김부(1a)및 O링홈(1b, 1c)가 설치되어 있다.
코일 감김부(1a)에는 코일(8)이 고정되며, O링홈(1b, 1c)에는 유체 누설방지용의 O링(9, 10)이 각각 장착되어 있다. 코일(8)의 감김 개시측은 터미널(6)에 감겨져 납땜되어 있다. 코일(8)의 감김 끝남측은 터미널(7)에 감겨져서 납땜되어 있다.
유체통로(1A)에는, 테이퍼 형상의 배출측 밸브 시트(1d)및 입력측 밸브 시트(1e)가 각각 설치되어 있다. 유체통로(1A)의 입력포트(2)측 단부에는, 입력측 밸브시트(1e)에 접촉 분리되는 밀폐용의 볼(11)이 삽입되어 있다. 또한, 입력포트(2)에는 볼(11)의 이탈을 방지하기 위한 리테이너(12)가 삽입되며, 열 코킹부(1f)에 의해 고정된다.
보빈(1)내에는, 자성체로 제조됨 플런저(13)가 축방향을 따라서 활주운동 가능하게 삽입되어 있다. 제15도는 제14도의 플런저(13)의 단면도 이다. 플런저(13)에는 볼(11)을 누르기 위한 누름봉(13a)과, 배출측 밸브시트(1d)에 접촉 분리되는 플런저 시트부(13b)가 설치되어 있다.
보빈(1)의 코일(8)이 장착되어 있는 부분은, 원통형상의 케이스(14)에 의해 둘러싸여 있다. 케이스(14)에는, 케이스(14)를 접지하기 위한 플랜지(15)가 용접되어 있다. 터미널(7)의 단부는, 케이스(14)에 용접되어 있다. 보빈(1)의 후단부에는 자성체로 제조된 부시(16)가 플런저(13)와 접촉되지 않도록 삽입되어 있다. 부시(16)는, 자성체로 제조된 홀더(17)를 통해 케이스(14)에 자기적으로 접속되어 있다. 부시(16)및 홀더(17)는 비자성로 제조된 플레이트(18)에 의해 보빈(1)에 대해 고정되어 있다. 또한, 터미널(6)은 커버(19)에 의해 외력에 대하여 보호되어 있다.
다음은, 동작에 관하여 설명한다. 코일(8)이 여자되어 있지 않을때(비통전시)에는, 입력포트(2)에 작용하는 유체의 압력에 의해 볼(11)이 입력측 밸브시트(1e)에 눌려 장착되며, 입력포트(2)에서의 유체 흐름이 차단된다. 이때, 플런저(13)는 볼(11)에 의해 밀려 올라가며, 플런저 시트(13b)가 배출측 밸브시트(1d)에서 이탈되어 출력포트(3)와 배출포트(4)가 소통된다.
또한, 코일(8)이 여자되면, 케이스(14), 플레이트(5), 플런저(13), 부시(16)및 홀더(17)에 의해 구성되는 자기회로에 자기가 흐르며, 플런저(13)가 플레이트(5)에 흡인된다. 이 흡인력에 의해 플런저(13)는, 볼(11)에 작용하는 유체의 압력에 저항하여 플레이트(5)측으로 이동된다. 이에 의해 플런저 시트(13b)가 배출측 밸브시트(1d)에 밀려 장착되며, 배출포트(4)로의 유체의 흐름이 차단됨과 동시에 누름봉(13a)에 의해 밀어눌러서 볼(11)이 입력측 밸브시트(1e)에서 떨어지며, 입력포트(2)와 출력포트(3)가 소통된다.
다음, 제16도는 종래의 일반적인 개방형의 세방향 전자밸브의 일예를 나타내는 단면도 이다. 도면에 있어서, 수지 성형품인 보빈(21)에는, 입력포트(22), 출력포트(23), 배출포트(24)및 이들 포트(22-24)를 서로 소통시키며 축방향으로 연장되는 유체통로(21A)가 설치되어 있다. 또한, 보빈(21)에는, 자기통로를 구성하는 요크(25)및 터미널(26, 27)이 인서트 성형되어 있다. 요크(25)는 원판형상의 철판을 드로잉 가공하여, 플랜지 부착된 원통형상으로 가공되어 있다. 보빈(21)의 외주에는 코일 감기부(21a)및 O링홈(21b, 21c)이 설치되어 있다.
코일 감감부(21a)에는 코일(28)이 고정되며, O링홈(21b, 21c)에는 유체 누설 방지용의 O링(29, 30)이 각각 장착되어 있다. 코일(28)의 감김 시작측은 터미널(26)에 감겨져 납땜되어 있다. 코일(28)의 감김 끝측은 터미널(27)에 감겨져 납땜되어 있다.
유체통로(21A)에는, 테이퍼 형상의 배출측 밸브시트(21d) 및 입력측 밸브시트(21e)가 각각 설치되어 있다. 유체통로(21A)의 입력포트(22)측 단부에는, 입력측 밸브시트(21e)에 접촉 분리되는 밀폐용의 볼(31)이 삽입되어 있다. 또한, 입력포트(22)에는, 볼(31)의 이탈을 방지하기 위한 리테이너(32)가 삽입되며, 열 코킹부(21f)에 의해 고정되어 있다.
보빈(21)내에는 자성체로 제조된 플런저(33)가 축방향에 따라 활주가능하게 삽입되어 있다. 제17도는 제16도의 플런저(33)의 단면도 이다. 플런저(33)에는 보빈(31)을 누르기 위한 누름봉(33a)과, 배출측 밸브시트(21d)에 접촉 분리하는 플런저 시트(33b) 및, 유체의 흐름을 도면의 아래방향으로 전환시키기 위한 리브(33c)가 설치되어 있다.
보빈(21)의 코일(28)이 장착되어 있는 부분은, 원통형상의 케이스(34)에 의해 둘러싸여져 있다. 케이스(34)에는 케이스(34)를 접지하기 위한 플랜지(35)가 용접되어 있다. 터미널(27)은 케이스(34)에 용접되어 있다. 보빈(21)의 후단부에는, 관통구(36a)를 가지는 자성체로 제조된 코어(36)가 압입되어 있다. 보빈(21)내의 코어(36)와 플런저(33) 사이에는 플런저(33)를 볼(31)측으로 밀어붙이는 스프링(37)이 설치되어 있다. 케이스(34)의 후단부에는 플레이트(38)가 코킹되어 있다. 또한, 터미널(26)은 커버(39)에 의해 외력에 대하여 보호되어 있다.
이어서, 동작에 관하여 설명한다. 코일(28)이 여자되어 있지 않을때(비통전시)에는, 스프링(37)의 부가력에 의해 플런저(33)가 볼(31)측으로 이동되며, 플런저 시트(33b)가 배출측 밸브시트(21d)에 눌려 장착됨과 동시에, 누름봉(33a)에 의해 밀려눌려서 볼(31)이 입력측 밸브시트(21e)에서 떨어지며, 입력포트(22)와 출력포트(23)가 소통된다.
또한, 코일(28)이 여자되면, 요크(25), 플런저(33), 코어(36), 플레이트(38)및 케이스(34)에 의해 구성되는 자기회로에 자기가 흐르며, 플런저(33)가 코어(36)에 흡인된다. 이 흡인력에 의해 플런저(33)는, 스프링(37)에 저항하여 코어(36)측으로 이동된다. 이것에 의해 플런저 시트(33b)가 배출측 밸브시트(21d)에서 떨어짐과 동시에 볼(31)이 입력측 밸브 플레이트(21e)에 눌려 장착되며, 출력포트(23)와 배출포트(24)가 소통된다.
상기와 같이 구성된 일반적인 폐쇄형 및 일반적인 개방형의 세방향 전자밸브에 있어서는, 유체통로(1A, 21A)내에 누름봉(13a, 33a)및 볼(11, 31)이 배치되어 있기 때문에 유체통로(1A, 21A)의 단면적이 작게되어 버린다. 이때문에 유체로서, 예를들면 오일이 사용되는 경우, 저온시에는 오일의 점성이 높게되기 때문에 유체통로(1A, 21A)의 단면적이 작으면 오일이 흐르기 어렵게 된다.
이것에 대하여 종래의 전자밸브 에서는, 예를들어 제18도 및 제19도에 나타내듯이 볼(11, 31)의 외경에 대하여 보빈(1, 21)의 내경을 크게 하는것에 의해 유체통로(1A, 21A)의 단면적이 크게되어 있기 때문에 누름봉(13a, 33a)이 볼(11, 31)을 밀어누를 경우에 누름봉(13a, 33a)이 보빈(1, 21)의 지름 방향으로 흔들리며, 동작이 불안정하게 되어 버린다.
예를들면, 제20도는 일반적인 폐쇄형의 세방향 전자밸브의 비통전시의 플런저(13)와 볼(11)과의 관계를 개략적으로 나타내는 설명도 이며, 제21도는 제20도의 볼(11)의 위치를 나타내는 정면도 이다. 또한, 제22도는 제20도의 통전개시시 상태의 한예를 설명하는 도면이며, 제23도는 제20도의 통전개시시 상태의 다른예를 나타내는 설명도이고, 제24도는 제22도 및 제23도의 볼(11)의 위치를 나타내는 정면도 이며, 제25도는 제20도의 플런저(13)의 동작 완료시의 상태를 나타내는 설명도 이다. 이와같이 제20도의 상태에서 제22도의 상태를 거쳐 제25도의 상태에 이르는 경우와, 제23도의 상태를 거쳐 제25도의 상태에 이르는 경우가 있다.
제23도의 상태에서는, 누름봉(13a)의 선단부가 볼(11)에 얹혀져 있기 때문에, 플런저(13)는 커다랗게 기울어 보빈(1)의 내벽면에 눌려 장착되면서 이동한다. 따라서, 제22도의 상태보다도 제23도의 상태의 쪽이 플런저(13)가 이동되기 어려우며, 동작전류가 크게되어 버린다. 이와같이 플런저(13)의 동작이 불안정하기 때문에 동작전류, 동작전압에 불균형이 발생하게 된다.
본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하는 것을 과제로 하는 것으로서, 유체유량을 확보할 수 있으며, 또한, 플런저의 동작을 안정시킬 수 있는 동작전류 및 동작전압을 안정시킬 수 있는 세방향 전자밸브를 얻는 것을 목적으로 한다.
[과제를 해결하기 위한 수단]
본 발명에 따른 세방향 전자밸브는, 제1내지 제3의 포트와, 이들 각 포트사이를 소통시키는 유체통로와, 이 유체통로의 제1 및 제2포트사이에 설치되어 있는 제1밸브시트와, 유체통로내의 제2 및 제3포트사이에 설치되어 있는 제2밸브시트와, 유체통로의 제1포트측 단부에 설치되어 있는 볼수용부를 갖고 있는 보빈, 볼 수용부내에 왕복운동 가능하게 수용되며, 제1밸브시트에 접촉 분리되는 볼, 보빈에 장착되어 있는 코일 및 유체통로내에 삽입되어 있음과 동시에 볼에 맞닿아 있는 누름봉과, 제2의 밸브시트에 접촉 분리되는 플런저 시트부를 갖고 있으며, 코일의 여자상태에 따라서 왕복운동하는 플런저를 구비하며, 플런저의 제2 및 제3의 포트사이의 유체 통로내에 위치하는 부분에는 플런저 시트부의 부분보다도 작은 지름의 소경부가 설치되어 있는 것이다.
본 발명에 따른 세방향 전자밸브는, 제2포트와 제3포트 사이의 유체통로 벽면 및 플런저의 외주면중 어느 한쪽에 플런저의 동작방향에 평행으로 연장되는 지름방향으로 돌출된 복수의 플런저 가이드를 둘레방향으로 상호 간격을 두고 설치한 것이다.
본 발명에 따른 세방향 전자밸브는, 플런저 시트부 및 소경부가 형성되어 있는 수지로 제조된 플런저 본체와 이 플런저 본체내에 인서트 성형되어 있는 누름봉을 갖는 플런저를 사용한 것이다.
본 발명에 따른 세방향 전자밸브는, 누름봉의 외주부에 플런저 본체로부터 드로잉 가공을 시행한 것이다.
본 발명에 따른 세방향 전자밸브는, 제1내지 제3포트와, 이것들의 각 포트사이를 소통시키는 유체통로와, 이 유체통로내의 제1및 제2의 포트사이에 설치되어 있는 제1밸브시트와, 유체통로내의 제2및 제3포트사이에 설치되어 있는 제2밸브시트와, 유체통로의 제1포트측 단부에 설치되어 있는 볼 수용부를 갖고 있는 보빈, 볼 수용부내에 왕복운동 가능하게 수용되며, 제1밸브시트에 접촉 분리되는 볼, 보빈에 장착되어 있는 코일 및 유체 통로내에 삽입되어 있음과 동시에 볼에 맞닿아 있는 누름봉과, 제2밸브시트에 접촉 분리되는 플런저 시트를 가지고 있으며, 코일의 여자상태에 따라서 왕복운동되는 플런저를 구비하며, 볼 수용부의 내벽면에는 플런저의 동작방향에 평행으로 연장되며, 내경측으로 돌출된 복수의 볼 가이드가 둘레방향으로 서로 간격을 두고 설치되어 있는 것이다.
제1도는 본 발명의 실시예 1에 의한 일반적인 폐쇄형의 세방향 전자밸브의 단면도.
제2도는 제1도의 보빈(bobbin)의 선단부를 확대하여 나타내는 단면도.
제3도는 제2도의 III-III선 단면도.
제4도는 제1도의 비통전시의 플런저와 볼과의 관계를 도시하는 개략도.
제5도는 제4도의 통전 개시시의 상태를 도시하는 개략도.
제6도는 제4도의 플런저의 동작 완료시의 상태를 도시하는 개략도.
제7도는 제1도의 세방향 전자밸브의 변형된예를 도시하는 주요부 단면도.
제8도는 제7도의 VIII-VIII선 단면도.
제9도는 제1도의 세방향 전자밸브의 다른 변형예를 도시하는 주요부 단면도.
제10도는 제9도의 X-X선 단면도.
제11도는 본 발명의 실시예 2에 의한 일반적인 개방형의 세방향 전자밸브의 단면도.
제12도는 제11도의 보빈의 선단부를 확대하여 도시하는 단면도.
제13도는 제12도의 XIII-XIII선 단면도.
제14도는 종래의 일반적 폐쇄형의 세방향 전자밸브의 일예를 도시하는 단면도.
제15도는 제14도의 플런저의 단면도.
제16도는 종래의 일반적 개방형의 세방향 전자밸브의 일예를 도시하는 단면도.
제17도는 제16도의 플런저의 단면도.
제18도는 제14도 및 제16도의 보빈의 선단부를 확대하여 도시하는 단면도.
제19도는 제18도의 XIX-XIX선 단면도.
제20도는 일반적인 폐쇄형의 세방향 전자밸브의 비통전시의 플런저와 볼과의 관계를 모식적으로 도시하는 개략도.
제21도는 제20도의 볼의 위치를 도시하는 정면도.
제22도는 제20도의 통전 개시시 상태의 일예를 도시하는 설명도.
제23도는 제20도의 통전 개시시 상태의 다른예를 도시하는 설명도.
제24도는 제22도 및 제23도의 볼의 위치를 나타내는 정면도.
제25도는 제20도의 플런저의 동작 완료시 상태를 도시하는 설명도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
41, 61 : 보빈 41A, 61A : 유체통로
41B, 54c : 플런저 가이드 41d, 61d : 배출측 밸브 시트(제2밸브시트)
41e, 61e : 입력측 밸브시트(제1밸브시트)
41f, 61f : 볼 수용부 41h, 61h : 볼 가이드
42, 62 : 입력포트(제1포트) 43, 63 : 출력포트(제2포트)
44, 64 : 배출포트(제3포트) 48, 68 : 코일
51, 71 : 볼 53, 73 : 플런저
54, 74 : 플런저 본체 54a, 74a : 소경부
54b, 74b : 플런저 시트 56, 75 : 누름봉(push rod)
이하, 본 발명의 실시예를 도면에 근거하여 설명한다.
[실시예 1]
제1도는 본 발명의 실시예 1에 의한 일반적인 폐쇄형의 세방향 전자밸브의 단면도 이다. 도면에 있어서, 수지 성형품인 보빈(41)에는, 제1포트로서의 입력포트(42), 제2포트로서의 출력포트(43), 제3포트로서의 배출포트(44)및 이들 포트(42-44)를 소통시키고 축방향으로 연장되는 유체통로(41A)가 설치되어 있다. 또한, 보빈(41)에는, 자기통로를 구성하는 플레이트(45)및 터미널(46, 47)이 인서트 성형되어 있다.
보빈(41)의 외주에는 코일 감기부(41a)및 O링홈(41b, 41c)이 설치되어 있다. 코일 감기부(41a)에는 코일(48)이 고정되며, O링홈(41b, 41c)에는 유체누설 방지용의 O링(49, 50)이 각각 장착되어 있다. 코일(48)의 감김시작측은, 터미널(46)에 감겨져서 납땜되어 있다. 코일(48)의 감김 끝남측은 터미널(47)에 감겨져 납땜되어 있다.
유체통로(41A)에는, 제2밸브 시트로서의 배출측 밸브시트(41d)및 제1밸브시트로서의 입력측 밸브시트(41e)가 각각 설치되어 있다. 유체통로(41A)의 입력포트(42)측의 단부에는, 볼 수용부(41f)가 설치되어 있다. 이 볼 수용부(41f)내에는 입력측 밸브시트(41e)에 접촉 분리되는 밀폐용의 볼(51)이 삽입되어 있다. 또한 입력 포트(42)에는, 볼(51)의 탈락을 방지하기 위한 리테이너(52)가 삽입되며, 열 코킹부(41g)에 의해 고정되어 있다.
보빈(41)내에는, 플런저(53)가 축방향에 따라서 미끄럼 운동 자유로이 삽입되어 있다. 플런저(53)의 선단부는, 유체통로(41A)내에 삽입되어 있다. 플런저(53)는 수지로 제조된 플런저 본체(54)와, 이 플런저 본체(54)의 외주부에 고정되어 자기통로를 구성하는 자성체인 원통부재(55)와, 플런저 본체(54)의 축선에 따라서 인서트성형되어 있는 금속제의 누름봉(56)을 가지고 있다.
플런저 본체(54)에는, 출력포트(43)와 배출포트(44) 사이 유체통로(41A)의 단면적을 크게하기 위한 소경부(54a)와, 배출측 밸브시트(41d)에 접촉분리되는 플런저 시트부(54b)가 형성되어 있다. 누름봉(56)에는, 이탈을 방지하기 위한 롤렛가공이 시행되어 있다. 누름봉(56)의 이탈 방지수단으로서는, 예를들면 누름봉(56)에 단차를 설치하여도 좋다.
보빈(41)의 코일(48)이 장착되어 있는 부분은, 원통형상의 케이스(57)에 의해 둘러싸여져 있다. 터미널(47)의 단부는 케이스(57)에 용접되어 있다. 보빈(41)의 후단부에는, 자성체로 제조된 슬리브(58)가 플런저953)와 접촉분리되지 않도록 삽입되어 있다. 슬리브(58)는, 자성체로 제조된 플레이트(59)를 통해 케이스(57)에 자기적으로 접속되어 있다. 터미널(46)은 보빈(41)및 플레이트(59)에 장착된 커버(60)에 의해 보호되어 있다.
이어서, 제2도는 제1도의 보빈(41)의 선단부를 확대하여 나타내는 단면도 이며, 제3도는 제2도의 III-III선 단면도 이다. 볼 수용부(41f)의 내벽면에는 플런저(53)의 동작방향(제2도의 좌우방향)에 평행하게 연장되며, 내경측으로 돌출된 복수의 볼가이드(41h)가 둘레방향에 상호같은 간격을 두고 설치되어 있다. 볼 가이드(41h)와 볼(51) 사이에는, 볼(51)의 이동을 허용하는 적당한 틈이 존재하고 있다.
이어서, 동작에 관하여 설명한다. 코일(48)이 여자되어 있지 않을 때(비통전시)에는, 입력포트(42)에 작용하는 유체의 압력에 의해 볼(51)이 입력측 밸브시트(41e)에 밀려 장착되며, 입력포트(42)에서의 유체의 흐름이 차단된다. 이때, 플런저(53)는 볼(51)에 의해 밀려올라가며, 플런저 시트부(54b)가 배출측 밸브시트(51d)에서 개방 분리되며, 출력포트(43)와 배출포트(44)가 소통된다.
또한, 코일(48)이 여자되면, 케이스(57), 플레이트(45), 플런저(53)의 원통부재(55), 슬리브(58)및 플레이트(59)에 의해 구성되는 자기회로에 자기가 흐르며, 플런저(53)가 플레이트(45)에 흡입된다. 이 흡인력에 의해 플런저(53)는 볼(51)에 작용하는 유체의 압력에 저항하여 플레이트(59)측으로 이동한다. 이에 의해 플런저 시트부(54b)가 배출측 밸브시트(41d)에 밀려 장착되며, 배출포트(44)로의 유체의 흐름이 차단됨과 동시에 누름봉(56)에 의해 밀려눌려져서 볼(51)이 입력측 밸브시트(41e)에서 개방 분리되어 입력포트(42)와 출력포트(43)가 소통된다.
이와같이, 플런저(54)의 동작에 따라서 볼(51)은, 볼 수용부(41f)내를 플런저(54)의 축방향으로 왕복한다. 이때, 유체통로(41A)의 일부인 볼 수용부(41f)의 지름은, 유량을 확보하기 위한 볼(51)의 지름에 대하여 충분하게 크게되어 있다. 그러나, 볼(51)은, 복수의 볼 가이드(41h)에 의해 안내되어 동일의 궤도에 따라서 왕복한다.
제4도는 제1도의 비통전시의 플런저(53)와 볼(51)과의 관계를 개략적으로 도시하는 도면이며, 제5도는 제4도의 통전 개시시의 상태를 나타내는 설명도 이고, 제6도는 제4도의 플런저(53)의 동작완료시의 상태를 나타내는 설명도 이다. 또한, 제4도 내지 제6도에서의 볼(51)의 위치는, 제21도과 동일하다. 이와같이 볼(51)이 볼 가이드(41h)에 안내되어 이동하기 때문에 플런저(53)의 동작이 안정되며, 동작전압 및 동작전류도 안정된다.
또한, 플런저 본체(54)에는, 출력포트(43)와 배출포트(44) 사이 유체통로(41A)의 단면적을 크게하기 위한 소경부(54a)가 설치되어 있기 때문에 저온시에 점성이 높게되는 오일등의 유체를 사용하는 경우에도, 저온시의 유량이 확보되며, 유압회로의 응답성이 확보된다.
또한, 상기의 예에서는, 플런저 본체(54)에 소경부(54a)를 설치하는 것에 의해 유체통로(41A)의 단면적을 크게하였지만, 출력포트(43)와 배출포트(44)와의 사이의 유체통로(41A)의 구조를 볼 수용부(41f)와 동일하게 하여도 좋다. 즉, 제7도 및 제8도에 나타내듯이 출력포트(43)와 배출포트(44)와의 사이의 플런저 본체(54)의 외주면에 외경측으로 돌출된 복수의 플런저 가이드(54c)를 설치하여도 좋다.
또한, 제9도 및 제10도에 나타내듯이 출력포트(43)와 배출포트(44) 사이의 유체통로(41A)의 벽면에 플런저(53)의 동작방향에 평행으로 연장되는 내경측으로 돌출된 복수의 플런저 가이드(41B)를, 둘레방향으로 상호 간격을 두고 설치하여도 좋다.
[실시예 2]
이어서, 제11도는 본 발명의 실시예 2에 의한 일반적인 개방형 세방향 전자밸브의 단면도 이다. 도면에서, 수지 성형품인 보빈(61)에는, 제1포트로서의 입력포트(62), 제2포트로서의 출력포트(63), 제3포트로서의 배출포트(64)및 이들 포트(62-64)를 소통시키며 축방향으로 연장되는 유체통로(61A)가 설치되어 있다. 또한, 보빈(61)에는, 자기통로를 구성하는 요크(65)및 터미널(66, 67)이 인서트 성형되어 있다. 요크(65)는, 원판형상의 철판을 드로잉 가공하며 플랜지가 장착된 원통형상으로 가공되어 있다. 보빈(61)의 외주에는 코일 감김부(61a)및 O링홈(61b, 61c)이 설치되어 있다.
코일 감기부(61a)에는 코일(68)이 고정되며, O링홈(61b, 61c)에는 유체 누설방지용의 O링(69, 70)이 각각 장착되어 있다. 코일(68)의 감기 시작측은, 터미널(66)에 감겨 장착되어 납땝되어 있다. 코일(68)이 끝남측은, 터이널(67)에 감겨져서 납땜되어 있다.
유체통로(61A)에는, 제2밸브시트로서의 배출측 밸브시트(61d)및 제1밸브시트로서의 입력측 밸브시트(61e)가 각각 설치되어 있다. 유체통로(61A)의 입력포트(62)측의 단부에는, 볼수용부(61f)가 설치되어 있다. 이 볼 수용부(61f)내에는, 입력측 밸브시트(61e)에 접촉 분리되는 밀폐용의 볼(71)이 삽입되어 있다. 또한, 입력포트(62)에는, 볼(71)의 탈락을 방지하기 위한 리테이너(72)가 삽입되며, 열코킹부(61g)에 의해 고정되어 있다.
보빈(61)내에는, 플런저(73)가 축방향으로 따라서 미끄럼 운동 자유로이 삽입된다. 이 플런저(73)는, 수지제의 플런저 본체(74)와, 이 플런저 본체(74)에 인서트 성형되어 있다. 자성체로 제조된 누름봉(75)을 가지고 있다. 플런저 본체(74)에는 출력포트(63)와 배출포트(64) 사이 유체통로(61A)의 단면적을 크게하기 위한 소경부(74a)와, 배출측 밸브시트(61d)에 접촉 분리되는 플런저 시트(74b)등이 형성되어 있다. 누름봉은, 상기 실시예 1과 동일한 핀을 사용할 수도 있다.
보빈(61)의 코일(68)이 장착되어 있는 부분은, 원통형상의 케이스(74)에 의해 둘러싸여져 있다. 터미널(67)은 케이스(74)에 용접되어 있다. 보빈(61)의 후단부에는, 관통구(76a)를 가지는 자성체로 제조된 코어(76)가 압입되어 있다. 보빈(61)내의 코어(76)와 플런저(73)와의 사이에는 플런저(73)을 볼(71)측으로 부가하는 스프링(77)이 설치되어 있다. 케이스(74)의 후단부에는 플레이트(78)가 눌려져 있다. 또한, 터미널(66)은, 커버(79)에 의해 외력에 대하여 보호되어 있다.
제12도는 제11도의 보빈의 선단부를 확대하여 나타내는 단면도 이며, 제13도는 제12도의 XIII-XIII선 단면도 이다. 볼 수용부(61f)의 내벽면에는, 플런저(73)의 동작방향(제12도의 좌우방향)으로 평행하게 연장되며, 내경측으로 돌출된 복수의 볼 가이드(61h)가 둘레방향으로 상호 같은 간격을 두고 설치되어 있다. 볼가이드(61h)와 볼(71) 사이에는 볼(71)의 이동을 허용하는 적당한 틈이 존재하고 있다.
이어서, 동작에 관하여 설명한다. 코일(68)이 여자되어 있지 않을 때(비통전시)에는 스프링(77)의 부가력에 의해 플런저(73)가 볼(71)측으로 이동되며, 플런저 시트(74b)가 배출측 밸브시트(61d)에 눌려 장착됨과 동시에 누름봉(75)에 의해 밀려 눌려져 볼(71)이 입력측 밸브시트(61e)로 부터 개방 이탈되며, 입력포트(62)와 출력포트(63)가 소통된다.
또한, 코일(68)이 여자되면, 요크(65), 플런저(73), 코어(76), 플레이트(78)및 케이스(74)에 의해 구성되는 자기회로에 자기가 흐르며, 플런저(73)가 코어(76)에 흡인된다. 이 흡인력에 의해, 플런저(73)는, 스프링(77)에 저항하여 코어(76)측으로 이동된다. 이것에 의해 플런저 시트(74b)가 배출측 밸브시트(61d)에서 개방 분리됨과 동시에 볼(71)이 입력측 밸브시트(61e)에 눌려장착되며, 출력포트(73)와 배출포트(74)가 연통된다.
이와같이, 플런저(73) 동작에 따라서 볼(71)은, 볼 수용부(61f)내를 플런저(73)의 축방향으로 왕복한다. 이때, 유체통로(61A)의 일부인 볼 수용부(61f)의 지름은, 유량을 확보하기 위해 볼(71)의 지름에 대하여 충분히 크게되어 있다. 그러나, 볼(71)은 복수의 볼 가이드(61h)에 의해 안내되어 동일의 궤도에 따라서 왕복한다. 따라서, 플런저(73)의 동작이 안정되며, 동작 전압 및 동작전류도 안정된다.
또한, 플런저 본체(74)에는 출력포트(63)와 배출포트(64) 사이 유체통로(61A)의 단면적을 크게하기 위한 소경부(74a)가 설치되어 있기 때문에 저온시에 점성이 높게되는 오일등의 유체를 사용할 경우에도 저온시의 유량이 확보되며, 유압회로의 응답성이 확보된다.
또한, 상기의 예에서는, 플런저 본체(74)에 소경부(74a)를 설치하는 것에 의해 유체통로(61A)의 단면적을 크게하였지만, 출력포트(63)와 배출포트(64) 사이 유체통로(61A)의 구조를 볼 수용부(61f)와 동일하게 하여도 좋다. 즉, 출력포트(63)와 배출포트(64) 사이 유체통로(61A)의 벽면에 제9도 및 제10도 동일하게 플런저(73)의 동작방향에 평행하게 연장되는 내경측으로 돌출된 복수의 플런저 가이드(도시생략)를, 둘레방향으로 상호 같은 간격을 두고 설치하여도 좋다. 또한, 플런저 가이드는 제7도 및 제8도과 동일하게 출력포트(63)와 배출포트(64) 사이 플런저 본체(74)의 외주면에 외경측으로 돌출되어 설치하여도 좋다.
또한, 입력포트, 출력포트 및 배출포트의 위치는 상기 실시예 1, 2에 한정되는 것은 아니다.
이상 설명하였듯이, 본 발명의 세방향 전자밸브는, 플런저의 제2및 제3포트사이의 유체통로내에 위치하는 부분에 플런저 시트의 지름보다도 작은 지름의 소경부를 설치하였기 때문에 저온시에 점성이 높은 유체를 사용한 경우에도 유체유량을 충분히 확보할 수 있으며, 플런저의 동작을 안정시킬 수 있어서, 동작전압, 동작전류를 안정시킬 수 있다.
본 발명의 세방향 전자밸브는, 제2포트와 제3포트와의 사이 유체통로 벽면 및 플런저의 외주면중 어느 한쪽에 플런저의 동작방향에 평행으로 연장되는 지름방향으로 돌출된 복수의 플런저 가이드를 둘레방향으로 상호 간격을 두고 설치하였기 때문에, 저온시에 점성이 높은 유체를 사용한 경우에도, 유체유량을 충분하게 확보할 수 있으며, 플런저의 동작을 안정시킬 수 있어서 동작전압, 동작전류를 안정시킬 수 있다.
본 발명의 세방향 전자밸브는, 수지로 제조된 플런저 본체에 플런저시트 및 소경부를 형성하며, 누름봉은 플런저 본체내에 인서트 성형되었기 때문에, 소경부를 용이하게 설치할 수 있어서 가격을 저감할 수 있다.
본 발명의 세방향 전자밸브는, 누름봉의 외주부에 플런저 본체로부터 벗어나지 않게 가공을 시행하였기 때문에, 플런저 본체에 대하여 누름봉을 확실하게 고정할 수 있으며, 플런저의 품질을 향상 시킬 수 있다.
본 발명의 세방향 전자밸브는, 볼 수용부의 내벽면에 플런저의 동작방향에 평행으로 연장되며, 내경측으로 돌출된 복수의 볼 가이드를 둘레방향으로 상호 간격을 두고 설치하였기 때문에 유체유량을 충분히 확보할 수 있으며, 플런저의 동작을 안정시킬 수 있으므로 동작전압, 동작전류를 안정 시킬 수 있다.

Claims (3)

  1. 제1내지 제3의 포트와, 이들 각 포트를 서로 소통시키는 유체통로와, 상기 유체통로의 제1 및 제2포트사이에 설치되어 있는 제1밸브시트와, 상기 유체통로내의 제2 및 제3포트사이에 설치되어 있는 제2밸브시트와, 상기 유체통로의 제1포트측 단부에 설치되어 있는 볼(ball)수용부를 가지는 보빈(bobbin)과, 상기 볼 수용부내에 왕복운동 가능하게 수용되며, 상기 제1밸브시트에 접촉 및 분리되도록 이동가능한 볼과, 상기 보빈에 장착되어 있는 코일 및, 상기 유체통로내에 삽입되어 있으며, 상기 볼에 맞닿아 있는 누름봉과, 상기 제2밸브시트에 접촉 및 분리되는 플런저 시트를 가지며, 상기 코일이 여자되었는지 소자되었는지에 따라 왕복운동되는 플런저를 포함하며, 상기 제2포트와 제3포트사이 및 상기 플런저 시트와 상기 제3포트 사이 유체 통로 내에 위치하는 상기 플런저의 부분에는 상기 플런저 시트의지름보다 작은 지름을 가지는 소경부가 설치되어 있어, 상기 소겨부를 따라 상기 유체 통로의 치수를 증가시키며, 상기 소경부를 따라서 상기 플런저의 적어도 일ㅂ는 상기 플런저 시트가 상기 제2밸브 시트에 정주되는 제1위치와 상기 플런저 시트가 상기 제2밸브 시트로부터 이탈되는 제2위치 사이에서 상기 플런저의 이동 동안에 상기 제3포트와 연속적으로 대면하는 것을 특징으로 하는 세방향 전자밸브.
  2. 제1 내지 제3포트와, 이들 각 포트를 서로 소통시키는 유체통로와, 상기 유체 통로내의 제1 및 제2포트사이에 설치되어 있는 제1밸브시트와, 상기 유체통로내의 제2 및 제3포트사이에 설치되어 있는 제2밸브시트 및, 상기 유체통로의 상기 제1포트측 단부에 설치되어 있는 볼 수용부를 구비하고 있는 보빈과, 상기 볼 수용부 내에 왕복운동 가능하게 수용되며, 상기 제1밸브 시트에 접촉 및 분리되는 볼과, 상기 보빈에 장착되어 있는 코일 및, 상기 유체통로내에 삽입되어 있으며 상기 볼에 맞닿아 있는 누름봉과, 상기 제2밸브시트에 접촉 및 분리되는 플런저 시트를 가지며, 상기 코일이 여자되었는지 소자되었는지에 따라 왕복운동 하는 플런저를 포함하며, 상기 제2포트와 상기 제3포트사이의 상기 유체 통로벽면 및 상기 플런저 외주면중 어느 한쪽에는 상기 플런저의 동작방향에 평행하게 연장되는 지름방향으로 돌출된 복수의 플런저 가이드가 원주방향으로 상호 간격을 두고 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 세방향 전자밸브.
  3. 제1 내지 제3포트와, 이들 각 포트를 서로 소통시키는 유체통로와, 상기 유체통로내의 제1 및 제2포트사이에 설치되어 있는 제1밸브시트와, 상기 유체통로내의 제2 및 제3포트사이에 설치되어 있는 제2밸브시트 및, 상기 유체통로의 상기 제1포트측 단부에 설치되어 있는 볼 수용부를 가지는 보빈과, 상기 볼 수용부내에 왕복운동 가능하게 수용되며, 상기 제1밸브시트에 접촉 및 분리되는 볼과, 상기 보빈에 장착되어 있는 코일 및, 상기 유체 통로내에 삽입되어 있으며 상기 볼에 맞닿아 있는 누름봉과, 상기 제2밸브시트에 접촉 및 분리되는 플런저 시트를 가지며, 상기 코일 여자되었는지 소자되었는지에 따라 왕복운동하는 플런저를 포함하며, 상기 볼 수용부의 내벽면에는, 상기 플런저의 동작방향으로 평행하게 연장되며, 내경측으로 돌출된 복수의 볼 가이드가 원주방향으로 상호 간격을 두고 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 세방향 전자밸브.
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