KR100362802B1 - 듀티 구동 전자 밸브 - Google Patents

Abstract

이 발명은 구동 시의 충돌음 발생을 억제, 저온 시의 점착을 발생시키지 않는 소형 듀티 구동 전자 밸브를 얻는다.

이 듀티 구동 전자 밸브는 코일이 감겨 장치된 보빈의 중심 구멍에 플런저가 배치되고, 자성 재료로 이루어지는 가이드가 보빈의 한쪽 끝 측에 플런저와 대향하여 배치되며, 스프링이 플런저를 가이드 방향으로 힘을 가하도록 배치되고, 더욱이 제어 유체의 유로를 전환하는 밸브 장치가 가이드를 끼워 플런저와 상대하여 배치되어 있다. 또, 플런저의 이동력을 밸브 장치에 전달하는 로드가 가이드를 삽입 통과하며 밸브 장치에 이르도록 배치되어 있다. 그리고, 로드와 밸브 장치와의 위치 관계가 코일로의 통전 시, 플런저와 가이드와의 사이에 소정 간격이 확보되도록 구성되어 있다.

Description

듀티 구동 전자 밸브{Duty-Driving Solenoid Valve}

도 6은 예를 들면 실개평 7-34271호 공보에 기재된 종래의 3방 항시 폐쇄형 듀티 구동 전자 밸브를 도시하는 단면도이다.

이 종래의 전자 밸브(100)는 코일(102)이 외주로 감겨 가이드 구멍(103)이 내부에 설치된 본체(101)와, 이 본체(101)의 가이드 구멍(103)에 감합 장치된 슬리브(104)에 슬라이딩이 자유롭게 삽입되는 자성 재료로 이루어지는 플런저(105)와, 이 플런저(105)와 대향하여 동축으로 설치된 자성 재료로 이루어지는 고정 철심(106)과, 플런저(105)에 접촉하여 설치되어 고정 철심(106)으로부터 플런저(105)를 이간하는 방향으로 힘을 가하는 스프링(107)과, 플런저(105)에 고정 철심(106)의 반대 측에 일체적으로 작동 연결된 로드(108)를 구비하고 있다.

본체(101)에는 밸브 본체(101A)가 일체적으로 설치되어 있다. 이 밸브본체(101A)는 밸브체로서의 볼(109)과, 볼(109)이 접촉 분리하는 입력 측 및 배출 측 밸브 시트(110a), (110b)와, 입력 측 밸브 시트(110a)에 유체압을 입력하는 입력 포트(111)와, 유체압을 외부에 출력하는 출력 포트(112)를 구비하고 있다. 또, 고정 철심(106)의 축심 위치에는 관통 구멍이 뚫려 설치되며, 배출 포트(113)를 구성하고 있다. 또, 비자성 재료로 이루어지는 쐐기(114)가 플런저(105)와 고정 철심(106)과의 사이에 장치되어 있다.

이 전자 밸브(100)에 있어서는, 코일(102)에 통전되어 있지 않은 상태에서는, 스프링(107)에 의해 가해지는 힘이 플런저(105)를 배출 측 밸브 시트(110b) 방향으로 억압하도록 작용한다. 그리고, 플런저(105)가 슬리브(104)에 안내되어 배출 측 밸브 시트(110b) 방향으로 슬라이딩 이동한다. 이 플런저(105)의 이동에 동반하여, 로드(108)가 입력 측 밸브 시트(110a) 방향으로 이동하여, 볼(109)이 입력 측 밸브 시트(110a)에 접촉된다. 그래서, 입력 포트(111)가 폐쇄되어, 출력 포트(112)와 배출 포트(113)가 연이어 통한다.

또, 코일(102)에 통전되면, 자기 흡인력이 플런저(105)를 스프링(107)에 의해 가해지는 힘에 저항하여 고정 철심(106) 측에 흡인하도록 작용한다. 그리고, 플런저(105)가 슬리브(104)에 안내되어 고정 철심(106) 방향으로 슬라이딩 이동한다. 이 플런저(105)의 이동에 동반하여, 로드(108)가 입력 측 밸브 시트(110a)로부터 이반하는 방향으로 이동한다. 그리고, 유체의 압력이 입력 포트(111)로부터 볼(109)에 작용하고, 볼(109)이 입력 측 밸브 시트(110a)로부터 이반하여, 배출 측 밸브 시트(110b)에 접촉한다. 그래서, 배출 포트(113)가 폐쇄되어, 입력포트(111)와 출력 포트(112)가 연이어 통한다.

이렇게 하여, 코일(102)로의 통전을 제어함으로서, 유로의 개폐 동작이 행해진다. 그리고, 출력 포트(112)의 압력은 코일(102)로의 통전 비율, 즉 구동 비율(듀티(%))을 바꿈으로서, 도 9에 도시되는 바와 같이 변화한다. 그래서, 구동 비율을 제어함으로서, 출력 포트(112)의 압력을 소정 압력으로 제어할 수 있다.

또, 코일(102)로의 통전에 의해 플런저(105)가 고정 철심(106) 측에 자기 흡인되었을 때, 플런저(105)는 쐐기(114)를 개재시켜 고정 철심(106)에 접촉하고 있다. 이 때, 플런저(105)와 고정 철심(106)과의 사이는 쐐기(114)의 두께만큼 이간하고 있다. 그래서, 코일(102)로의 통전을 차단했을 때, 플런저(105)를 고정 철심(106) 측에 멈추어 두고자 하는 잔류 자속의 영향이 저감되어, 플런저(105)가 스프링(107)에 의해 가해지는 힘에 의해 고정 철심(106)으로부터 이반하는 방향으로 빠르게 이동된다.

또한, 쐐기(114)가 없을 경우에는, 코일(102)으로의 통전에 의해, 플런저(105)가 직접 고정 철심(106)에 접촉한다. 그리고, 코일(102)로의 통전을 차단했을 때, 잔류 자속이 플런저(105)를 고정 철심(106) 측에 멈추어 두고자 하도록 작용한다. 그래서, 스프링(107)에 의해 가해지는 힘은 잔류 자속의 영향을 받지 않도록 크게 설정해야만 해서, 이 가해지는 힘의 조정이 곤란했다.

이 전자 밸브(100)에 있어서는, 볼(109)에 작용하는 제어 유체의 압력은 플런저(105)를 고정 철심(106) 측으로 밀어 올리도록 작용한다. 그래서, 이 힘에 대항한 가해지는 힘을 스프링(107)에 부여해 놓지 않으면, 볼(109)을 밸브시트(110a)에 가압하는 힘이 제어 유체의 압력에 저항하지 않고, 볼(109)이 밸브 시트(110a)로부터 떨어저, 제어 유체가 입력 포트(111)로부터 유입해버리게 된다.

여기서, 제어 유체가 플런저(105)를 밀어 올리려는 힘을 P, 스프링(107)에 의해 가해지는 힘 F라 하면,

코일(102)로의 비통전 시(OFF 시): F>P

코일(102)로의 통전 시(ON 시): 전자력+P>F

이기 때문에, 전자 밸브의 전자력(자기 흡인력)>F+P>0으로 할 필요가 있다.

즉, 전자력은 스프링(107)에 의해 가해지는 힘(F)보다도 크게 할 필요가 있다. 또, 제어 유체의 압력(P)을 크게 하면, 스프링(107)에 의해 가해지는 힘(F)도 크게 할 필요가 있다. 그 결과, 전자 밸브가 대형화해 버리게 된다.

또, 이 전자 밸브(100)에 있어서는, 전자력에 의해 플런저(105)를 고정 철심(106) 측에 흡인하면, 볼(109)이 밸브 시트(110a)로부터 떨어져, 제어 유체가 입력 포트(111)로부터 유입한다. 이 때, 볼(109)을 개재시켜 플런저(105)에 작용하는 힘(P)이 저하하여, F-P 값이 커진다.

그래서, 큰 압력의 제어 유체를 제어할 경우에는, 볼(109)이 밸브 시트(110a)로부터 떨어지면, F-P 값이 너무 커져, 전자력으로서는 플런저(105)를 흡인할 수 없게 되며, 플런저(105)가 되밀려, 볼(109)이 밸브 시트(110a)에 접촉하는 방향으로 이동된다. 그리고, 볼(109)과 밸브 시트(110a)와의 간격이 작아지면, 볼(109)을 개재시켜 플런저(105)에 작용하는 힘(P)이 증대하고, F-P 값이 작아져, 플런저(105)는 전자력에 의해 고정 철심(106) 측으로 당겨진다. 이렇게, 큰 압력의 제어 유체를 제어할 경우에는, 플런저(105)는 상하로 반복적으로 이동하는 발진 현상이 생겨, 큰 소리를 발생해 버리게 된다.

그래서, 큰 압력의 제어 유체를 제어할 경우에는, 플런저의 발진 현상을 방지하기 위해, 자기 흡인력을 크게 할 필요가 있으며, 전자 밸브의 대형화를 초래하게 된다.

또, 전자력에 의해 플런저(105)가 이동하기 시작하는 통전 전류는 F-P에 의해 결정된다. 그리고, 스프링에 의해 가해지는 힘(F)이 커지면, 플런저(105)가 움직이기 힘들어져, 도 9에 있어서의 출력 포트 압력이 0이 되는 듀티 범위가 길어진다. 한편, 스프링에 의해 가해는 힘이 작아지면, 플런저(105)가 움직이기 쉬워져, 도 9에 있어서의 출력 포트 압력이 0이 되는 듀티 범위가 짧아짐과 동시에, 비여자 상태에 있어서, 전자 밸브의 진동에 동반되지 않는 플런저(105)가 움직여, 입력 포트(111)와 출력 포트(112)가 연이어 통해버린다. 이렇게, 이 전자 밸브(100)에 있어서는, 스프링에 의해 가해지는 힘(F)의 밸브화에 의해 그 특성에 영향이 나오기 때문에, 통전 전류를 조정할 필요가 있었다.

또, 이 전자 밸브(100)에 있어서는, 코일(102)에 통전했을 때에, 플런저(105)가 코일(102)의 자기 흡인력에 의해 쐐기(114)를 개재시켜 고정 철심(106)에 충돌하여, 코일(102)로의 통전을 차단했을 때에, 플런저(105)가 스프링(107)에 의해 가해지는 힘에 의해 되밀려, 볼(109)이 밸브 시트(110a)에 충돌한다. 그래서, 코일(102)로의 통전에 있어서의 1회 주기로 두 번의 충돌이 일어나, 큰 소리가 발생해버린다는 과제가 있었다.

또, 쐐기(114)가 플런저(105)와 고정 철심(106)과의 사이에 자유로운 상태로 개제 장치되어 있기 때문에, 코일(102)로의 통전의 전환 동작에 의해 쐐기(114)에 플레이(a play of the shim)가 생김과 동시에, 플런저(105)와 고정 철심(106)과의 사이에 끼워진 쐐기(114)는 타격력을 반복하여 받게 된다. 그래서, 장기적인 사용에 의해, 쐐기(114)가 마모하여 깨져버린다는 과제가 있었다.

또, 플런저(105)와 쐐기(114)와의 사이로의 제어 유체의 유입과 플런저(105)와 쐐기(114)와의 사이로부터의 제어 유체의 유출이 반복하여 행해진다. 그래서, 저온 시, 제어 유체의 점도가 커지면, 제어 유체의 유입 및 유출 저항이 커지며, 동작 시간이 고온 시의 동작 시간과 달라져버려, 저온 시의 특성을 변화시켜버린다는 과제가 있었다. 게다가는, 쐐기(114)의 크기에 따라서는, 저온 시에 쐐기(114)가 플런저(105)와 접촉한 채로 떨어지지 않는 현상(점착)이 발생한다는 과제가 있었다.

상술한 점착의 발생을 억제하기 위해, 예를 들면 일본국 공개 실용신안 공보 제(평) 7-38779호에 기재되어 있는 바와 같이, 플런저의 단면 형상을 고안하여 플런저와 쐐기와의 접촉을 선 접촉으로 하는 개선책이 제안되고 있다.

도 7은 일본국 공개 실용신안 공보 제(평) 7-38779호에 기재된 종래의 전자 밸브에 있어서의 플런저를 도시하는 사시도이다.

이 플런저(105)는 방사 형상의 홈(105a)이 그 단면에 형성되어 있다. 이 방사 형상의 홈(105a)은 중앙의 스프링(107)을 수납하는 구멍(105b)을 중심으로 하여 반경 방향 바깥 쪽을 향하여 형성되며, 원주 방향으로 서로 인접하여 모든 둘레에설치되어 있다.

이 전자 밸브에 있어서는, 플런저(105)와 쐐기(114)와의 접촉 상태는 선 접촉이 되어, 접촉 면적이 대단히 작아져 있다. 그래서, 제어 유체의 점도가 커져도, 양자 접촉부의 제어 유체가 개재하는 일이 없어져, 플런저(105)가 제어 유체의 영향을 받지 않게 된다.

그렇지만, 장기적인 사용에 의해, 플런저(105)의 단면이 마모하고, 플런저(105)와 쐐기(114)와의 접촉 상태가 선 접촉 상태에서 면 접촉 상태로 변화해버려, 플런저(105)가 제어 유체의 영향을 받게 되어버린다.

또, 상술한 쐐기의 균열 발생을 억제하기 위해, 예를 들면 일본국 공개 실용신안 공보 제(평) 4-74780호에 기재되어 있듯이, 쐐기를 플런저에 고착하여, 쐐기의 플레이를 없애는 개선책이 제안되고 있다.

그렇지만, 쐐기를 플런저에 고착해도, 쐐기는 고정 철심으로부터 반복적인 타격력을 받게 되어, 쐐기의 상처나 두께에 따라서는, 장기적인 사용에 의해, 쐐기의 파손이 유인되어버려 완전한 대책이 되어 있지 않았다.

이 발명은 전자 밸브에 관한 것이며, 특히 전기 신호에 따라서 전자 장치의 구동에 의해 플런저가 변위하여, 유량을 가변으로 제어하는 듀티(DUTY) 구동 전자 밸브에 관한 것이다.

도 1은 이 발명의 실시예 1에 관련되는 3방 항시 개방형 듀티 구동 전자 밸브에 있어서의 비통전 상태를 도시하는 단면도.

도 2는 이 발명의 실시예 1에 관련되는 3방 항시 개방형 듀티 구동 전자 밸브에 적용되는 보빈을 도시하는 단면도.

도 3은 이 발명의 실시예 1에 관련되는 3방 항시 개방형 듀티 구동 전자 밸브에 적용되는 케이스를 도시하는 사시도.

도 4는 이 발명의 실시예 1에 관련되는 3방 항시 개방형 듀티 구동 전자 밸브에 적용되는 케이스의 다른 예를 도시하는 사시도.

도 5는 이 발명의 실시예 2에 관련되는 3방 항시 폐쇄형 듀티 구동 전자 밸브에 있어서의 비통전 상태를 도시하는 단면도.

도 6은 종래의 3방 항시 폐쇄형 듀티 구동 전자 밸브을 도시하는 단면도.

도 7은 종래의 다른 듀티 구동 전자 밸브에 적용되는 플런저를 도시하는 사시도.

도 8은 항시 개방형 듀티 구동 전자 밸브에 있어서의 듀티와 출력 포트의 압력과의 관계를 도시하는 도면.

도 9은 항시 폐쇄형 듀티 구동 전자 밸브에 있어서의 듀티와 출력 포트의 압력과의 관계를 도시하는 도면.

이 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 플런저의 흡인 방향을 밸브 시트의 방향으로 하고, 충돌음 발생을 억제하여, 저온 시의 점착을 발생시키지 않는 소형 듀티 구동 전자 밸브를 얻는 것을 목적으로 한다.

이 발명에 의한 듀티 구동 전자 밸브는 코일에 어느 일정 주파수로 전류를 흘려, 이 주파수 사이의 통전 시간을 바꿈으로서 출력 포트의 압력을 소정의 압력으로 제어하는 듀티 구동 전자 밸브에 있어서, 자기 회로의 일단을 지지하는 케이스와, 중심 구멍이 형성되고, 상기 코일이 외주로 감겨 장치된 통 형상의 보빈과, 상기 보빈의 중심 구멍에 한단 측에서 감장된 자성 재료로 이루어지는 통 형상의 부시와, 구멍이 있는 원통 형상을 하여 개구를 하쪽 끝 측을 향하여 상기 보빈의 중심 구멍에 해당 중심 구멍의 축 방향으로 왕복 이동 가능하게 삽입된 자성 재료로 이루어지는 플런저와, 로드 삽입 통과용 관통 구멍을 가지고 해당 로드 삽입 통과용 관통 구멍을 상기 보빈의 중심 구멍과 동축으로 상기 보빈의 다른 쪽 끝 측에 배치되어 상기 코일로의 통전 시에 상기 플런저를 자기 흡인하는 자성 재료로 이루어지는 가이드와, 입력 포트, 출력 포트 및 배출 포트를 가지고 상기 가이드를 끼워 상기 플런저와 대향하여 배치된 하우징과, 상기 가이드의 로드 삽입 통과용 관통 구멍에 해당 로드 삽입 통과용 관통 구멍의 축 방향으로 왕복 이동 가능하게 삽입 통과되어 상기 코일로의 통전 시에 상기 가이드에 자기 흡인되는 상기 플런저에 의해 억압되어 상기 하우징 방향으로 이동하는 비자성 재료로 이루어지는 로드와, 상기 보빈의 중심 구멍 내의 상기 보빈의 한단측의 상기 케이스 단면과 상기 플런저와의 사이에 배치되어 상기 플런저를 상기 가이드 방향으로 힘이 가해져 상기 플런저를 상기 로드에 접촉시키는 스프링과, 상기 하우징 내에 배치되어 상기 로드를 개재시켜 작용되는 상기 스프링에 의해 가해지는 힘 및 자기 흡인력과 상기 입력 포트를 개재시켜 작용되는 제어 유체의 압력과의 차에 의해, 상기 출력 포트와 상기 입력 포트 및 상기 배출 포트와의 유로 전환을 행하는 밸브 장치를 구비하며, 상기 스프링이 가하는 힘은 상기 제어 유체의 압력보다 작게 설정되며, 상기 플런저는 상기 코일로의 비통전시 상기 케이스 단면에 접속하지 않도록 하며, 또한 상기 코일로의 통전시 상기 가이드와의 사이에 소정 간격을 확보하도록 구성되어 있는 것이다.

(발명을 실시하기 위한 최선의 형태)

이하, 이 발명의 적합한 실시형태에 대해서 도면을 참조하여 설명한다.

(실시예 1)

도 1은 이 발명의 실시예 1에 관련되는 3방 항시 개방형 듀티 구동 전자 밸브에 있어서의 비통전 상태를 도시하는 단면도, 도 2는 이 발명의 실시예 1에 관련되는 3방 항시 개방형 듀티 구동 전자 밸브에 적용되는 보빈을 도시하는 단면도, 도 3은 이 발명의 실시예 1에 관련되는 3방 항시 개방형 듀티 구동 전자 밸브에 적용되는 케이스를 도시하는 사시도이다.

도 1에 있어서, 하우징(51)은 입력 포트(52), 출력 포트(53) 및 배출 포트(54)을 가지며, 외주부에 O링(9), (10)이 장착되는 O링 홈(51a), (51b)이 설치되고, 더욱이 플레이트(55)를 위치 결정하는 피계합부로서의 계합 구멍(51c)이 설치되어 있다. 여기서는, 하우징(51)은 수지로 성형되는 것으로 하고 있지만, 금속으로 성형해도 된다.

제 1 밸브 시트 바디(3)는 제 1 관통 구멍(3a)이 뚫려 설치되며, 이 제 1 관통 구멍(3a)의 한쪽 가장자리부를 테이퍼 가공하여 제 1 밸브 시트(3b)가 형성되어 있다. 제 2 밸브 시트 바디(4)는 제 2 관통 구멍(4a)이 뚫려 설치되며, 이 제 2 관통 구멍(4a)의 한쪽 가장자리부를 테이퍼 가공하여 제 2 밸브 시트(4a)가 형성되어 있다. 또, 제 2 관통 구멍(4a)의 다른 쪽은 큰 직경인 대경부(4c)에 형성되어 있다. 제 1 및 제 2 밸브 시트 바디(3), (4)는 예를 들면 스테인리스가 사용되며, 장기적인 사용에 의한 마모를 억제하기 위해, 담금질 등의 열처리나 질화 처리의 표면 경화 처리가 실시되고 있다.

가이드(59)는 자성 재료, 예를 들면 철로 제작되며, 로드(60)가 삽입 통과되는 로드 삽입 통과용 관통 구멍(59a)이 뚫려 설치되어 있다. 그리고, 비자성재, 예를 들면 동으로 이루어지는 원통 형상의 슬리브(59b)가 로드 삽입 통과용 관통 구멍(59a) 내에 감합 장치되어 있다.

그리고, 제 1 및 제 2 밸브 시트 바디(3), (4)가 제 1 및 제 2 밸브 시트(3b), (4b)를 상대하여 소정의 간격을 갖고 하우징(51) 내에 배치되어 있다. 더욱이, 가이드(59)가 제 2 밸브 시트 바디(4)의 상부에 제 2 밸브 시트 바디(4)에 접촉하도록 하우징(51) 내에 배치되어 있다. 또한, 제 1 및 제 2 밸브 시트 바디(3), (4) 및 가이드(59)는 제 1 및 제 2 관통 구멍(3a), (4a) 및 로드 삽입 통과용 관통 구멍(59a)의 구멍 중심이 일치하도록 배열되어 있다. 또, 볼(13)이 제 1 및 제 2 밸브 시트 바디(3), (4) 사이에 배치되어 있다. 그리고, 볼(13)이 제 1 밸브 시트(3b)에 밀접하고, 입력 포트(52)를 폐쇄하여, 출력 포트(53)와 배출 포트(54)가 연이어 통한다. 한편, 볼(13)이 제 2 밸브 시트(4b)에 밀접하고, 출력 포트(53)와 배출 포트(54)가 차단되어, 입력 포트(52)와 출력 포트(54)가 연이어 통한다. 여기서, 제 1 및 제 2 밸브 시트 바디(3), (4) 및 볼(14)로 밸브 장치가 구성되어 있다.

보빈(5)은 수지로 통 형상으로 제작되고, 코일 권취부(5b)가 외주부에 설치되며, 위치 결정용 피계합부로서의 돌기(5c)가 하단에 설치되고, 더욱이 제어 유체를 유출시키기 위한 배출 홈(5d)이 하단에 중심 구멍(5a)으로부터 외부에 이르도록 설치되어 있다. 그리고, 터미널(6), (7)이 보빈(5)의 상부 측에 일체 설치되어 있다. 더욱이, 수지제의 커버(63)가 터미널(6)의 돌출부를 덮도록 보빈(5)에 장착되어 있다. 또, 코일 권취부(5b)에 코일(12)이 감겨 장치되고, 코일(12)의 한쪽 끝이 터미널(6)에 전기적으로 접속되며, 코일(12)의 다른 끝이 터미널(7)에 전기적으로 접속되어 있다. 자성 재료, 예를 들면 철로 이루어지는 원통 형상의 부시(64)는 상부 측으로부터 보빈(5)의 중심 구멍(5a)으로 감합 장치되어 있다. 플런저(2)는 자성 재료 예를 들면 철로 구멍이 있는 원통 형상으로 성형되며, 개구를 상부 측으로 하도록 보빈(5)의 중심 구멍(5a)에 삽입되어 있다. 이 플런저(2)의 저부에는 배출 구멍(2a)이 뚫려 설치되어 있다. 여기서, 보빈(5)의 중심 구멍(5a)의 내벽면에는, 도 2에 도시되는 바와 같이, 가이드부(5e)가 둘레 방향으로 4개 설치되어 있으며, 플런저(2)가 가이드부(5e)에 안내되어 슬라이딩 이동할 수 있도록 되어 있다. 또, 스프링(67)이 플런저(2)를 하부 측에 힘을 가하도록 보빈(5)의 중심 구멍(5a) 내에 축소 설치되어 있다.

플레이트(55)는 자성 재료, 예를 들면 철로 이루어지며, 가이드(59)가 삽입되는 관통 구멍(55a), 보빈(5)의 돌기(5c)가 삽입되는 보빈 위치 결정용 계합부로서의 구멍(55b), 나아가서는 하우징(51)의 계합 구멍(51c)에 감합되는 하우징 위치 결정용 계합부로서의 돌기(55c)가 형성되어 있다. 로드(60)는 비자성 재료, 예를들면 스테인리스로 이루어지며, 가이드(59)의 로드 삽입 통과용 관통 구멍(59a)에 삽입되는 대경부(60a)와 제 2 밸브 시트 바디(4)의 제 2 관통 구멍(4a)에 삽입되는 소경부(60b)를 갖는 원주 형상으로 형성되어 있다. 이 로드(60)는 장기적인 사용에 의한 마모를 억제하기 위해, 담금질 등의 열처리나 질화 처리의 표면 경화 처리가 실시되고 있다.

케이스(61)는 도 3에 도시되는 바와 같이, 자성 재료 예를 들면 철로 구멍이 있는 원통 형상으로 성형되고, 고정용 클로오(61a)가 그 개구 측에 다수 연이어 설치되며, 스프링(67)을 위치 결정하기 위한 돌기(61b)가 저부의 중앙 내면에 돌출 설치되어 있다.

이렇게 구성된 전자 밸브(10)를 조립하는 데에는, 우선 제 1 및 제 2 밸브 시트 바디(3), (4), 가이드(59) 및 볼(13)이 넣어진 하우징(51)에 상부 측으로부터 플레이트(55)를 점착한다. 이 때, 플레이트(55)는 관통 구멍(55a)에 가이드(59)를 통과하고, 돌기(55c)를 하우징(51)의 계합 구멍(51c)에 감합시켜, 위치 결정된다.

이어서, 로드(60)가 윗쪽으로부터 가이드(59)의 로드 삽입 통과용 관통 구멍(59a)에 삽입된다. 이어서, 터미널(6), (7), 코일(12), 부시(64) 및 플런저(2)가 넣어진 보빈(5)을 상부 측으로부터 하우징(51)에 점착된다. 이 때, 보빈(5)은 돌기(5c)를 플레이트(55) 구멍(55b)에 감합시키고, 플레이트(55)를 개재시켜 하우징(51)에 대해 위치 결정된다.

그리고, 스프링(67)이 윗쪽으로부터 보빈(5)의 중심 구멍(5a)에 삽입된다. 그 후, 웨이브 워셔(62)가 보빈(5)의 상부에 배치되며, 케이스(61)가 윗쪽으로부터보빈(5)을 덮도록 씌워진다. 그리고, 케이스(61)를 아래쪽으로 가압하면서, 클로오(61a)를 코오킹하여, 하우징(51), 플레이트(55) 및 보빈(5)을 일체화한다. 이어서, 터미널(7)의 단부가 케이스(61)에 용접되고, 전자 밸브(10)가 조립된다.

이렇게 조립된 전자 밸브(10)에서는, 부시(64), 케이스(61), 플레이트(55), 가이드(59) 및 플런저(2)로부터 자기 회로가 구성되고, 스프링(67)은 그 한쪽 끝이 케이스(61)의 돌기(61b)에 감합 장치되어 위치 결정되며, 플런저(2) 단면이 케이스(61)에 접촉하도록 가이드(59) 방향으로 힘을 가하고 있다. 그리고, 코일(12)에 통전했을 때에, 플런저(2)는 가이드(59) 측에 자기 흡인되고, 보빈(5)의 가이드부(5e)에 안내되어 가이드(59) 방향으로 이동하며, 볼(13)이 제 1 밸브 시트(3b)에 접촉하는 위치에서 정지한다. 이 때, 로드(60)는 플런저(2)와 가이드(59)와의 사이가 소정의 간격(S)이 되는 길이로 형성되어 있다.

또, 제 1 및 제 2 밸브 시트 바디(3), (4), 가이드(59) 및 볼(13)이 하우징(51)에 넣어졌을 때에, 가이드(59)의 플레이트(55)와의 접촉면(59c)은 하우징(51)의 상단면(51d)에 대해 약간 돌출하도록 형성되어 있다. 또, 웨이브 워셔(62)가 케이스(61)의 클로오(61a)의 코오킹에 의해 탄성 변형되어, 소정의 가압 하중이 확보되어 있다. 그래서, 웨이브 워셔(62)의 가압 하중이 가이드(59) 및 제 2 밸브 시트 바디(4)를 하우징(51)에 억압하도록 작용하여, 가이드(59) 및 제 2 밸브 시트 바디(4)의 뒤틀림이 방지된다.

또한, 가이드(59)의 플레이트(55)와의 접촉면(59c)이 하우징(51)의 상단면(51d)에 대해 약간 돌출하도록 형성되어 있지만, 플레이트(55)의 가이드(59)와의 접촉면에 단차를 돌출 설치하고, 해당 단차에 의해 가이드(59)를 억압하도록 해도 된다. 또, 케이스(61)와 보빈(5)과의 사이에 웨이브 워셔(62)를 개재 장치하고 있지만, 도 4에 도시되는 바와 같이, 케이스(61) 저부에 가압 조각(61c)을 설치, 가압 조각(61c)에 의해 가압 하중을 확보하도록 해도 된다.

이어서, 이 전자 밸브(10)의 동작에 대해서 설명한다.

코일(12)에 통전되어 있지 않은 상태에서는, 스프링(67)에 의해 가해지는 힘이 플런저(2)를 가이드(59) 방향으로 억압하도록 작용하고 있다. 또, 제어 유체의 압력이 볼(13)에 작용하고, 볼(13)은 플런저(2) 및 로드(60)를 개재시켜 작용하는 스프링(67)에 가해지는 힘에 저항하여 제 2 밸브 시트(4b)에 접촉하고 있다. 그래서, 입력 포트(52)와 출력 포트(53)가 연이어 통해, 배출 포트(54)가 폐쇄된다.

또, 코일(12)에 통전되면, 부시(64), 케이스(61), 플레이트(55), 가이드(59) 및 플런저(2)로 구성되는 자기 회로에 자기가 발생하고, 플런저(2)가 가이드(59) 방향으로 자기 흡인된다. 그리고, 플런저(2)가 가이드부(5e)에 안내되어 가이드(59)의 방향으로 슬라이딩 이동한다. 이 플런저(2)의 이동에 동반하여, 로드(60)가 억압되어 제 1 밸브 시트(3b)의 방향으로 이동하여, 볼(13)이 제 1 밸브 시트(3b)에 접촉된다. 그래서, 입력 포트(52)가 폐쇄되어, 출력 포트(53)와 배출 포트(54)가 연이어 통한다. 이 때, 플런저(2)와 가이드(59)와의 사이에는 간격(S)이 존재하고 있다.

이렇게 하여, 코일(12)로의 통전을 제어함으로서, 유로의 개폐 동작이 행해진다. 그리고, 출력 포트(53)의 압력은 코일(12)로의 통전 비율, 즉 구동 비율(듀티(%))을 바꿈으로서, 도 8에 도시되는 바와 같이 변화한다. 그래서, 어느 일정 주파수로 전류를 흘려, 이 주파수 사이의 통전 시간을 변화시킴으로서, 출력 포트(53)의 압력을 소정 압력으로 제어할 수 있다. 즉, 출력 포트(53)의 압력을 용이하게 조정할 수 있다.

또, 코일(12)로의 통전에 의해 플런저(2)가 가이드(59) 측에 자기 흡인될 때, 플런저(2)와 가이드(59)와의 사이는 간격(S)만큼 이간하고 있다. 그래서, 코일(12)로의 통전을 차단했을 때, 플런저(2)를 가이드(59) 측에 멈추어 두려는 잔류 자속의 영향이 저감되어, 플런저(2)가 제어 유체의 압력에 의해 가이드(5)로부터 이반하는 방향으로 빠르게 이동된다.

또, 제어 유체가 전자 밸브(10)의 구동에 의해 로드(60)와 가이드(59)의 로드 삽입 통과용 관통 구멍(59a)과의 간격으로부터 보빈(5) 내에 유입하지만, 보빈(5) 내에 유입한 제어 유체는 플런저(2)의 배출 구멍(2a) 및 보빈(5)의 배출 홈(5d)으로부터 외부로 배출되어, 보빈(5) 및 플런저(2) 내에 축적되는 일은 없다.

또, 가이드(59)의 로드 삽입 통과용 관통 구멍(59a) 내에 비자성재로 이루어지는 슬리브(59b)가 감합 장치되어 있기 때문에, 통전 시에 가이드(59)가 자화되고, 미소한 철분은 가이드(59)의 외주부로 유인되어, 관통 구멍(59a) 내에 들어갈 일은 없다. 그래서, 미소한 철분이 가이드(59)의 관통 구멍(59a) 내로 들어가, 로드(60)와 가이드(59)와의 사이에 침투해, 로드(60)의 동작을 정지시키는 사고가 미연에 방지된다.

여기서, 이 전자 밸브(10)에 있어서는, 제어 유체가 플런저(2)를 밀어 올리는 힘(P), 스프링(67)에 의해 가해지는 힘(F) 및 전자력이 하기와 같이 설정되어 있다.

코일(12)로의 비통전 시(OFF 시): P>F

코일(12)로의 통전 시(ON 시): 전자력+F>P

전자력(자기 흡인력)>P-F>0

따라서, 전자력은 제어 유체가 플런저(2)를 밀어 올리는 힘(P)보다 크면 된다. 그래서, 전자력에 의해 플런저(2)가 가이드(59) 측에 흡인되고, 볼(13)이 제 1 밸브 시트(3b)에 근접하면, 볼(13) 및 로드(60)를 개재시켜 플런저(2)에 작용하는 힘(P)이 커진다. 그렇지만, 전자력은 제어 유체가 플런저(2)를 밀어 올리는 힘(P)보다 크게 설정되어 있기 때문에, 볼(13)은 제 1 밸브 시트(3b)에 접촉하여, 입력 포트(52)가 폐쇄된다.

따라서, 종래의 전자 밸브(100)에서 발생했던 플런저의 발진 현상이 없어져, 해당 발진 현상에 따르는 큰 소리는 발생하지 않는다.

또, 제어 유체의 압력이 클 경우에 있어서도, 전자력을 (P-F)보다 크게 설정하면 되며, 스프링(67)에 의해 가해지는 힘(F)을 크게 할 필요는 없기 때문에, 종래의 전자 밸브에 비하여 소형화를 도모할 수 있다.

또, 스프링(67)에 가해지는 힘(F)을 작게 설정하여, 제어 유체의 압력에 대해 충분히 큰 전자력을 발생할 수 있도록 해두면, 동작하기 시작하는 전류는 스프링(67)에 가해지는 힘(F) 크기에 좌우되지 않게 되어, 그 출력 특성의 조정이 불필요해진다. 여기서, 스프링(67)에 가해지는 힘(F)이 커지면, 플런저(2)가 움직임이어려워져, 도 8에 있어서의 출력 포트 압력이 0이 되는 듀티 범위가 길어진다. 그래서, 스프링(67)에 가해지는 힘(F)은 제어 유체 압력의 40% 이하로 하는 것이 바람직하다.

또, 스프링(67)에 의해 가해지는 힘(F)이 작아지면, 플런저(2)가 움직이기 쉬워져, 비 여자 상태에 있어서, 전자 밸브(10)의 진동에 동반하여, 플런저(2)가 플래이하고, 볼(13)이 제 2 밸브 시트(4b)로부터 떨어저, 출력 포트(53)와 배출 포트(54)가 연이어 통해버리는 경우가 있다. 그리고, 이 전자 밸브(10)를 차량에 탑재한 경우, 전자 밸브의 탑재장소에 있어서의 진동 가속도는 기껏해야 1.3G 정도여서, 스프링(67)에 가해지는 힘(F)은 플런저(67) 중량의 2배 이상의 하중으로 설정하는 것이 바람직하다.

이렇게, 이 실시예 1에 의하면, 코일(12)에 통전하여, 볼(13)을 제 1 밸브 시트(3b)에 접촉시켰을 때에, 플런저(2)가 가이드(59)에 대해 간격(S)을 확보하는 위치까지 자기 흡인되도록 구성되어 있다. 그래서, 코일(12)에 통전했을 때에, 볼(13)이 제 1 밸브 시트(3b)에 충돌하지만, 코일(12)로의 통전을 차단했을 때에는, 플런저(2)는 제어 유체의 압력에 의해 가이드(59)로부터 이반하는 방향으로 충돌하지 않게 이동한다. 이 때, 종래의 전자 밸브(100)과 마찬가지로, 볼(13)이 제어 유체의 압력에 의해 제 2 밸브 시트(4b)에 충돌하지만, 이 타격음은 극히 작아, 문제가 되지 않는다. 따라서, 종래의 전자 밸브(100)에서 발생했던 플런저(105)와 고정 철심(106)과의 충돌이 없어져, 타격음이 저감된 전자 밸브가 얻어진다.

또, 플런저(2)와 가이드(59)와의 사이에 간격(S)이 확보되어 있기 때문에,저온 시의 점착이 발생하지 않고, 저온 시와 고온 시의 동작 시간이 일정해져, 안정된 개폐 동작이 얻어진다.

또, 종래의 전자 밸브(100)에 있어서 잔류 자속의 영향을 저감하기 위한 설치되어 있는 쐐기(114)가 불필요해져, 구성의 간소화가 도모된다.

또, 스프링(67)은 비통전 시에, 제 2 밸브 시트(4b)에 접촉하고 있는 볼(13)과 로드(60)와의 사이 및 로드(60)와 플런저(2)와의 사이가 떨어지지 않도록 플런저(2)를 억압하고 있으면 된다. 그래서, 제어 유체의 압력에 따라서 스프링(67)에 가해지는 힘을 조정할 필요가 없다. 또, 스프링(67)에 가해지는 힘(F)을 작게 할 수 있기 때문에, 코일(12)로의 통전 전류가 스프링(67)에 가해지는 힘(F)에 좌우되지 않고, 통전 전류의 조정을 불필요하게 할 수 있다.

또, 제어 유체의 압력이 클 경우에 있어서도, 스프링(67)에 가해지는 힘(F)을 크게 할 필요도 없이, 소형화를 도모할 수 있음과 동시에, 발진 현상을 방지하여, 발진 현상에 동반하는 소음 발생을 없앨 수 있다.

또, 전자 밸브(10)가 보빈 측과 하우징 측으로 분할되어 구성되어 있기 때문에, 종류가 다른 전자 밸브에 있어서, 부품의 공통화를 도모할 수 있어, 저 코스트화를 도모할 수 있다.

또, 보빈(5)과 하우징(51)이 케이스(61)의 클로오(61a)의 코오킹에 의해 일체화되어 있기 때문에, 조립성이 향상된다.

또, 플레이트(55)가 보빈(5)과 하우징(51)과의 사이에 개재 장치되어, 보빈(5)과 하우징(51)이 플레이트(55)에 의해 위치 결정되도록 하고 있기 때문에,조립성이 한층 더 향상된다.

(실시예 2)

도 5는 이 발명의 실시예 2에 관련되는 3방 항시 폐쇄형 듀티 구동 전자 밸브를 도시하는 단면도이다.

도면에 있어서, 밸브 시트 바디(8)는 상하 방향으로 제 1 관통 구멍(8a)이 뚫려 설치되고, 제 2 관통 구멍(8b)이 측면으로부터 제 1 관통 구멍(8a)에 이르도록 뚫려 설치되어 있다. 더욱이, 제 1 관통 구멍(8a) 양단의 가장자리부가 각각 테이퍼 가공되어 밸브 시트(8c), (8d)가 형성되어 있다.

그리고, 밸브 시트 바디(8)가 하우징(51) 내에 배치되고, 더욱이 가이드(59)가 밸브 시트 바디(8)의 상부에 밸브 시트 바디(8)에 접촉하도록 하우징(51) 내에 배치되어 있다. 또한, 밸브 시트 바디(8) 및 가이드(59)는 제 1 관통 구멍(8a)과 로드 삽입 통과용 관통 구멍(59a)의 구멍 중심이 일치하도록 배치되어 있다. 또, 스프링(70)이 볼(13)을 밸브 시트(8c)에 접촉시키도록 하우징(51) 내에 축소 설치되어 있다. 그리고, 출력 포트(53)가 제 2 관통 구멍(8b) 및 제 1 관통 구멍(8a)을 개재시켜 배출 포트(54)에 연이어 통해 있다. 또, 로드(60)는 가이드(59)의 로드 삽입 통과용 관통 구멍(59a)에 삽입되는 대경부(60a)와 밸브 시트 바디(8)의 제 1 관통 구멍(8a)에 삽입되는 소경부(60b)를 갖는 원주 형상으로 형성되어 있다. 그리고, 로드(60)는 대경부(60a)와 소경부(60b)와의 단차부(60c)가 밸브 시트(8d)에 접촉했을 때에, 소경부(60b)의 선단이 볼(13)을 밸브 시트(8c)로부터 이반시키고, 또한, 대경부(60a)의 선단이 플런저(2)에 접촉하여 플런저(2)와 가이드(59)와의 사이에 간격(S)을 확보하는 형상으로 성형되어 있다. 여기서, 로드(60)의 단차부(60c), 밸브 시트 바디(8), 볼(13) 및 스프링(70)으로부터 밸브 장치가 구성되어 있다. 또한, 다른 구성은 상기 실시예 1과 동일하게 구성되어 있다.

다음으로, 이 전자 밸브(11)의 동작에 대해서 설명한다.

코일(12)에 통전되어 있지 않은 상태에서는, 스프링(67)에 가해지는 힘이 플런저(2) 단면이 케이스(61)에 접촉하도록 가이드(59) 방향으로 억압하도록 작용하고 있다. 또, 제어 유체의 압력 및 스프링(70)에 가해지는 힘이 볼(13)에 작용하며, 볼(13)은 플런저(2) 및 로드(60)를 개재시켜 작용하는 스프링(67)에 가해지는 힘에 저항하여 밸브 시트(8c)에 접촉하고 있다. 그래서, 입력 포트(52)가 폐쇄되어, 출력 포트(53)와 배출 포트(54)가 제 1 및 제 2 관통 구멍(8a), (8b)을 개재시켜 연이어 통한다.

또, 코일(12)에 통전되면, 부시(64), 케이스(61), 플레이트(55), 가이드(59)및 플런저(2)로 구성되는 자기 회로에 자기가 발생하여, 플런저(2)가 가이드(59) 방향으로 자기 흡인된다. 그리고, 플런저(2)가 가이드부(5e)에 안내되어 가이드(59) 방향으로 슬라이딩 이동한다. 이 플런저(2)의 이동에 동반하여, 로드(60)가 억압되어 볼(13) 방향으로 이동하고, 볼(13)이 제어 유체의 압력 및 스프링(70)에 가해지는 힘에 저항하여 밸브 시트(8c)로부터 떨어진다. 동시에, 로드(60)의 대경부(60a)와 소경부(60b)와의 단차부(6Oc)가 밸브 시트(8d)에 접촉한다. 그래서, 입력 포트(52)와 출력 포트(53)가 제 1 및 제 2 관통 구멍(8a), (8b)을 개재시켜 연이어 통하며, 출력 포트(53)와 배출 포트(54)가 차단된다. 이 때, 플런저(2)와 가이드(59)와의 사이에는 간격(S)이 존재하고 있다.

이렇게 하여, 코일(12)로의 통전을 제어함으로서, 유로의 개폐 동작이 행해진다. 그리고, 출력 포트(53)의 압력은 코일(12)로의 통전 비율, 즉 구동 비율(듀티(%))를 바꿈으로서, 도 8에 도시되는 바와 같이 변화한다. 그래서, 어느 일정 주파수로 전류를 흘려, 이 주파수 사이의 통전 시간을 바꿈으로서, 출력 포트(53)의 압력을 소정 압력으로 제어할 수 있다.

따라서, 이 실시예 2에 있어서도, 상기 실시예 1과 같은 효과가 얻어진다.

즉, 이 실시예 2에 의하면, 통전 시에 로드(60)의 대경부(60a)와 소경부(60)와의 단차부(60c)가 밸브 시트(8d)에 충돌하지만, 비통전 시에는 충돌은 없다. 이 때, 상기 실시예 1의 전자 밸브(10)와 마찬가지로, 볼(13)이 제어 유체의 압력에 의해 밸브 시트(8c)에 충돌하지만, 이 타격음은 극히 작아 문제가 되지 않는다. 그래서, 이 실시예 2에 있어서도, 코일(12)로의 통전에 있어서의 1회 주기로 한번의 충돌밖에 일어나지 않아, 타격음이 저감된다.

또, 플런저(2)와 가이드(59)와의 사이에 간격(S)이 확보되어 있기 때문에, 저온 시의 고착이 발생하지 않고, 저온 시와 고온 시의 동작 시간이 일정해져, 안정된 개폐 동작이 얻어진다.

또, 종래의 전자 밸브(100)에 있어서 잔류 자속의 영향을 저감하기 위해 설치되어 있던 쐐기(114)가 불필요해져, 구성의 간소화가 도모된다.

또, 스프링(67)은 비통전 시에, 밸브 시트(8c)에 접촉하고 있는 볼(13)과 로드(60)와의 사이 및 로드(60)와 플런저(2)와의 사이가 떨어지지 않도록 플런저(2)를 억압하고 있으면 된다. 그래서, 스프링(67)에 가해지는 힘을 작게 할 수 있기때문에, 코일(12)로의 통전 전류가 스프링(67)에 가해지는 힘(F)에 좌우되지 않고, 그 출력 특성의 조정을 불필요하게 할 수 있다.

또, 제어 유체의 압력이 큰 경우에 있어서도, 스프링에 가해지는 힘(F)를 크게 할 필요도 없이, 소형화가 도모됨과 동시에, 발진 현상을 방지하여, 발진 현상에 동반되는 소음 발생을 없앨 수 있다.

이 종류의 전자 밸브에 있어서는, 저온 시에 제어 유체의 점성이 상승하면, 볼(13)의 동작이 완만해져, 출력 특성에 영향이 나가버린다. 그렇지만, 이 실시예 2에 의하면, 스프링(70)에 가해지는 힘에 의해 볼(13)을 밀어 올리는 힘이 항상 확보되어 있기 때문에, 제어 유체의 점성 상승에 기인하는 볼(13)의 완만한 동작이 없어져, 안정된 출력 특성이 얻어진다.

이렇게, 이 발명은 코일에 어느 일정 주파수로 전류를 흘려, 이 주파수 사이의 통전 시간을 바꿈으로서 출력 포트의 압력을 소정의 압력으로 제어하는 듀티 구동 전자 밸브에 있어서, 자기 회로의 일단을 지지하는 케이스와, 중심 구멍이 형성되고, 상기 코일이 외주로 감겨 장치된 통 형상의 보빈과, 상기 보빈의 중심 구멍에 한쪽 끝 측으로부터 감합 장치된 자성 재료로 이루어지는 통 형상의 부시와, 구멍이 있는 원통 형상을 하여, 개구를 한쪽 끝 측을 향하여 상기 보빈의 중심 구멍에 해당 중심 구멍의 축 방향으로 왕복 이동 가능하게 삽입된 자성 재료로 이루어지는 플런저와, 로드 삽입 통과용 관통 구멍를 가지고, 해당 로드삽입 통과용 관통 구멍을 상기 보빈의 중심 구멍과 동축으로 상기 보빈의 다른쪽 끝 측에 배치되며, 상기 코일로의 통전 시에 상기 플런저를 자기 흡인하는 자성 재료로 이루어지는 가이드와, 입력 포트, 출력 포트 및 배출 포트를 가지고, 상기 가이드를 끼워 상기 플런저와 대향하여 배치된 하우징과, 상기 가이드의 로드 삽입 통과용 관통 구멍에 해당 로드 삽입 통과용 관통 구멍의 축 방향으로 왕복 이동 가능하게 삽입 통과되며, 상기 코일로의 통전 시에 상기 가이드에 자기 흡인되는 상기 플런저에 의해 억압되어 상기 하우징 방향으로 이동하는 비자성 재료로 이루어지는 로드와, 상기 보빈의 중심 구멍 내의 상기 보빈의 한단측의 상기 케이스 단면과 상기 플런저 사이에 배치되어, 상기 플런저를 상기 가이드 방향으로 힘을 가하며, 상기 플런저를 상기 로드에 접촉시키는 스프링과, 상기 하우징 내에 배치되며, 상기 로드를 개재시켜 작용되는 상기 스프링에 가해지는 힘 및 자기 흡인력과 상기 입력 포트를 개재시켜 작용되는 제어 유체의 압력과의 차에 의해, 상기 출력 포트와 상기 입력 포트 및 상기 배출 포트와의 유로 전환을 행하는 밸브 장치를 구비하며, 상기 스프링이 가하는 힘은 상기 제어 유체의 압력보다 작게 설정되며, 상기 플런저는 상기 코일로의 비통전시 상기 케이스 단면에 접촉하지 않도록 하며, 또한 상기 코일로의 통전시 상기 가이드와의 사이에 소정 간격을 확보하도록 구성되어 있기 때문에, 코일로의 통전 및 비통전 동작에 기인하는 충격음을 억제하고, 플런저의 발진 현상 및 저온 시의 점착을 방지하여, 출력 특성을 용이하게 조정할 수 있으며, 또한 시임을 필요없게 하는 소형 듀티 구동 전자 밸브가 얻어진다.

또, 상기 스프링에 가해지는 힘은 상기 플런저 중량의 2배 이상의 하중으로, 또한, 상기 입력 포트를 개재시켜 작용되는 제어 유체 압력의 40% 이하로 설정되어 있기 때문에, 작은 전자력으로 플런저의 안정된 동작이 얻어짐과 동시에, 코일로의비통전 시에, 진동에 기인하는 플런저의 플래이가 없고, 안정된 출력 특성이 얻어진다.

또, 비자성 재료로 이루어지는 원통 형상 슬리브가 상기 가이드의 로드 삽입 통과용 관통 구멍에 감합 장치되어 있기 때문에, 철분 등의 이물이 로드 삽입 통과용 관통 구멍 내에 침입하기 어려워져, 이물에 의해 플런저의 동작이 정지되는 사고를 미연에 방지할 수 있다.

또, 상기 보빈은 기타 끝의 단면에 상기 중심 구멍으로부터 외부에 이르는 배출 홈이 설치되고, 상기 플런저는 그 저부에 배출 구멍이 뚫려 설치되며, 상기 로드 삽입 통과용 관통 구멍를 개재시켜 침입하는 제어 유체를 상기 배출 홈 및 상기 배출 구멍을 개재시켜 외부에 배출할 수 있도록 하고 있기 때문에, 제어 유체가 보빈 및 플런저 내부에 정체하지 않고, 안정된 출력 특성이 얻어진다.

또, 저판과 이 저판의 단부로부터 해당 저판의 주면과 직교하는 방향으로 연이어 나온 다수의 클로오를 갖는 금속제 케이스를 구비하고, 해당 케이스가 해당 저판의 3면을 상기 보빈의 한쪽 측 단면에 접촉되며, 해당 다수의 클로오를 상기 보빈의 외주를 통해 상기 하우징에 이르도록 상기 보빈에 장착되며, 해당 다수의 클로오이 코오킹되어, 상기 보빈이 상기 하우징에 일체화되어 있기 때문에, 전자 밸브의 조립성을 향상시킬 수 있다.

또, 상기 보빈의 하우징 측 단면에 피계합부가 형성되고, 또한, 상기 하우징의 보빈 측 단면에 피계합부가 형성되며, 보빈 위치 결정용 계합부 및 하우징 위치결정용 계합부가 형성된 플레이트가 해당 계합부를 상기 보빈 및 상기 하우징의 피계합부에 계합시켜, 상기 보빈과 상기 하우징과의 사이에 개재 장치되어 있기 때문에, 조립 시의 위치 결정이 용이하게 행해져, 조립성을 한층 더 향상시킬 수 있다.

또, 상기 케이스 및 상기 플레이트가 자성 재료로 제작되어 있기 때문에, 플런저를 가이드에 자기 흡인하는 자기 회로를 간단하게 구성할 수 있다.

또, 상기 밸브 장치는 제 1 관통 구멍 및 해당 제 1 관통 구멍의 한쪽 가장자리부에 설치된 제 1 밸브 시트를 가지고, 해당 제 1 관통 구멍의 다른 측이 상기 입력 포트에 향하며, 해당 제 1 관통 구멍의 한쪽이 상기 출력 포트에 향하도록 배치된 제 1 밸브 시트 바디와, 제 2 관통 구멍 및 해당 제 2 관통 구멍의 한쪽 가장자리부에 설치된 제 2 밸브 시트를 가지고, 해당 제 2 관통 구멍의 구멍 중심이 상기 제 1 관통 구멍의 구멍 중심와 일치하며, 해당 제 2 밸브 시트가 상기 제 1 밸브 시트와 상대하고, 또한, 해당 제 2 관통 구멍의 한쪽이 상기 배출 포트에 향하도록 상기 제 2 밸브 시트 바디와 소정 간격을 가지고 배치된 제 2 밸브 시트 바디와, 상기 제 1 밸브 시트 바디와 상기 제 2 밸브 시트 바디와의 사이에 상기 제 1 밸브 시트와 상기 제 2 밸브 시트에 접촉 분리 가능하게 배치된 볼로 구성되며, 상기 가이드는 그 로드 삽입 통과용 관통 구멍의 구멍 중심이 제 2 관통 구멍의 구멍 중심와 일치하도록 상기 제 2 밸브 시트 바디의 제 2 밸브 시트 측에 배치되며, 상기 로드는 상기 로드 삽입 통과용 관통 구멍 및 상기 제 2 관통 구멍에 삽입 통과되며, 한쪽 끝이 상기 제 1 밸브 시트에 착좌한 상기 볼에 접했을 때에, 다른쪽 끝이 상기 로드 삽입 통과용 관통 구멍으로부터 상기 플런저 방향으로 소정 높이 돌출하는 길이로 성형되어 있기 때문에, 간단한 구성으로 코일로의 통전 시에 플런저와 가이드와의 사이에 소정의 간격을 확보할 수 있다.

또, 상기 제 1 및 제 2 밸브 시트 바디는 표면 경화 처리가 실시되고 있기 때문에, 제 1 및 제 2 밸브 시트의 내구성이 향상되어, 장기적으로 안정된 밸브 동작이 얻어진다.

또, 상기 밸브 장치는 제 1 관통 구멍, 외주부로부터 이 제 1 관통 구멍에 이르는 제 2 관통 구멍, 해당 제 1 관통 구멍의 양단 가장자리부에 설치된 제 1 및 제 2 밸브 시트를 가지고, 해당 제 1 밸브 시트가 상기 입력 포트에 향하고, 해당 제 2 밸브 시트가 상기 배출 포트에 향하며, 해당 제 1 관통 구멍이 해당 제 2 관통 구멍을 개재시켜 상기 출력 포트에 연이어 통하고, 또한, 해당 제 1 관통 구멍의 구멍중심이 상기 로드 삽입 통과용 관통 구멍의 구멍 중심으로 일치하도록 배치된 밸브 시트 바디와, 상기 제 1 밸브 시트에 접촉 분리 가능하게 배치된 볼로 구성되며, 상기 로드는 상기 로드 삽입 통과용 관통 구멍 및 상기 제 1 관통 구멍에 삽입 통과되며, 중앙부에 상기 제 2 밸브 시트에 착좌하여 상기 밸브 장치의 일부를 구성하는 밸브부가 설치되며, 해당 밸브부가 상기 제 2 밸브 시트에 착좌했을 때에, 한쪽 끝이 상기 볼을 상기 제 1 밸브 시트로부터 이반시키고, 또한, 다른쪽 끝이 상기 로드 삽입 통과용 관통 구멍으로부터 상기 플런저 방향으로 소정 높이 돌출하는 길이로 성형되어 있기때문에, 간단한 구성으로 코일로의 통전 시에 플런저와 가이드와의 사이에 소정의 간격을 확보할 수 있다.

또, 상기 밸브 장치는 상기 볼을 상기 제 1 밸브 시트에 착좌하는 방향으로힘을 가하는 스프링을 구비하고 있기 때문에, 제어 유체의 점성 상승에 기인하는 볼이 완만한 동작이 없어져, 안정된 출력 특성이 얻어진다.

또, 상기 밸브 시트 바디는 표면 경화 처리가 실시되고 있기 때문에, 제 1 및 제 2 밸브 시트의 내구성이 향상되어, 장기적으로 안정된 밸브 동작이 얻어진다.

Claims (12)

1. 코일에 어느 일정 주파수로 전류를 흘려, 이 주파수 사이의 통전 시간을 변화사킴으로써 출력 포트의 압력을 소정의 압력으로 제어하는 듀티 구동 전자 밸브에 있어서,

   자기 회로의 한단을 지지하는 케이스와,

   중심 구멍이 형성되고, 상기 코일이 외주로 감겨 장착된 통 형상의 보빈과,

   상기 보빈의 중심 구멍에 한단 측으로부터 감합 장착된 자성 재료로 이루어지는 통 형상의 부시와,

   바닥을 갖는 원통 형상을 이루고, 개구를 한단 측을 향하여 상기 보빈의 중심 구멍에 상기 중심 구멍의 축 방향으로 왕복 이동 가능하게 삽입된 자성 재료로 이루어지는 플런저와,

   로드 삽입 통과용 관통 구멍을 가지고, 상기 로드 삽입 통과용 관통 구멍을 상기 보빈의 중심 구멍과 동축적으로 상기 보빈의 타단 측에 배치되며, 상기 코일로의 통전시에 상기 플런저를 자기 흡인하는 자성 재료로 이루어지는 가이드와,

   입력 포트, 출력 포트 및 배출 포트를 가지고, 상기 가이드를 사이에 두고 상기 플런저와 대향하여 배치된 하우징과,

   상기 가이드의 로드 삽입 통과용 관통 구멍에 상기 로드 삽입 통과용 관통 구멍의 축 방향으로 왕복 이동 가능하게 삽입 통과되며, 상기 코일로의 통전시에 상기 가이드에 자기 흡인되는 상기 플런저에 의해 억압되어 상기 하우징의 방향으로 이동하는 비자성 재료로 이루어지는 로드와,

   상기 보빈의 중심 구멍 내의 상기 보빈의 한단측의 상기 케이스 단면과 상기 플런저와의 사이에 배치되어 상기 플런저를 상기 가이드 방향으로 힘을 가하여, 상기 플런저를 상기 로드에 접촉시키는 스프링과,

   상기 하우징 내에 배치되고, 상기 로드를 거쳐서 작용되는 상기 스프링에 의해 가해지는 힘 및 자기 흡인력과 상기 입력 포트를 거쳐서 작용되는 제어 유체의 압력과의 차에 의해, 상기 출력 포트와 상기 입력 포트 및 상기 배출 포트와의 유로 절환을 행하는 밸브 장치를 구비하며,

   상기 스프링이 가하는 힘은 상기 제어 유체의 압력 보다 작게 설정되며, 상기 플런저는 상기 코일로의 비통전시에 상기 케이스 단면에 접촉하지 않도록 하며, 또한 상기 코일로의 통전시 상기 가이드와의 사이에 소정 간격을 확보하도록 구성되어 있는 것을 특징으로하는 듀티 구동 전자 밸브.
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