KR102043966B1

KR102043966B1 - 현가장치의 모드 전환용 솔레노이드 밸브 조립체

Info

Publication number: KR102043966B1
Application number: KR1020180036422A
Authority: KR
Inventors: 김장보; 박건영; 강상용
Original assignee: 주식회사 인팩
Priority date: 2018-03-29
Filing date: 2018-03-29
Publication date: 2019-11-12
Also published as: KR20190114163A; EP3774413A4; WO2019190013A1; EP3774413A1

Abstract

본 발명은 유체의 모드 전환을 위한 외부경로와 별도로 독립되는 내부경로를 설정하여 멤브레인의 내측면과 외측면에 작용하는 압력을 평형상태로 조성함으로써 솔레노이드의 코일에 인가되는 작은 크기의 동작전원에 대한 제어만으로도 포트의 개방과 폐쇄를 원활하게 제어하고, 솔레노이드 밸브의 작동시 마그네틱 코어에 대한 가동로드의 고착을 방지하여 모드의 전환을 정상적으로 수행하며, 유체 이동용 내부경로 중에 공기의 유동 단면적을 최소화하여 에어쿠션 기능을 구현하는 협소 구간부를 마련함으로써 밸브의 개폐 작동시 발생되는 충격 노이즈를 감소하는 현가장치의 모드 전환용 솔레노이드 밸브 조립체를 개시한다.
전술한 솔레노이드 밸브 조립체는 복수의 독립된 체임버와 개별적으로 교통 가능한 복수의 포트를 갖춘 세퍼레이터(400), 상기 세퍼레이터(400)의 포트 사이의 단차진 구획부(430)에 접촉 가능하게 설치되어 상기 포트를 통해 이루어지는 체임버 사이의 유체 이동을 조절하는 밸브 구조체(500), 및 상기 밸브 구조체(500)에 작동력을 제공하고, 상기 세퍼레이터(400)의 포트를 통한 유체 이동용 외부경로와 분리되어 압력 평형을 구현하는 유체 이동용 내부경로로서 유동 단면적을 최소화하는 협소 구간부를 갖춘 솔레노이드 밸브(300)를 포함한다.

Description

현가장치의 모드 전환용 솔레노이드 밸브 조립체{SOLENOID VALVE ASSEMBLY FOR SWITCHING DRIVE MODE IN SUSPENSION SYSTEM}

본 발명은 현가장치의 모드 전환용 솔레노이드 밸브 조립체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수의 체임버 사이의 유동경로에 대한 개폐를 조절하는 솔레노이드 밸브에 대해 유체의 이동을 위한 외부경로와 별도로 분리되는 유체의 이동용 내부경로를 설정하여 멤브레인의 내측면과 외측면에 작용하는 압력을 평형상태로 조성함으로써 솔레노이드의 코일에 인가되는 작은 크기의 동작전원에 대한 제어만으로도 포트의 개방과 폐쇄를 원활하게 제어하고 솔레노이드 밸브의 작동시 마그네틱 코어에 대한 가동로드의 고착을 방지함으로써 모드의 전환을 정상적으로 수행함과 더불어, 유체 이동용 내부경로 중에 공기의 유동 단면적을 최소화하여 에어쿠션 기능을 구현하는 협소 구간부를 마련함으로써 밸브의 개폐 작동시 발생되는 충격 노이즈를 감소할 수 있는 현가장치의 모드 전환용 솔레노이드 밸브 조립체에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 샤시 기술분야 중 현가장치에 적용되고 있는 전자 제어식 현가장치(ECS, Electronic Control Suspension system)는 주행 중 센서로부터 검출되는 운행 정보나 노면의 상태 또는 운전자에 의한 모드 선택 등을 기반으로 하여 차체의 높이와 댐핑력을 자동적으로 조절하게 된다. 특히, 고압의 공기에 대한 유동을 단속하는 공기식 스프링(Air Spring)의 경우에는 솔레노이드 밸브(Solenoid Valve)를 온/오프 제어함으로써 댐핑력을 가변적으로 조절할 수 있도록 구성된다.

일례로, 공개특허 제10-2010-0022652호는 공기식 스프링의 유동 제어를 위한 솔레노이드 밸브를 개시하고 있다. 이 경우, 솔레노이드 밸브는 일측이 개방된 하우징, 하우징의 내부에 구비되고 전원의 인가시 전자기력을 생성하는 코일, 하우징의 일측을 커버하며 중공부를 갖춘 브라켓, 일측이 브라켓의 중공부에 삽입되어 코일의 내부에 구비되고 타측은 고압의 공기가 유입되는 유입구를 형성하여 하우징의 개방측으로부터 외부로 돌출되는 플런져, 플런져의 내부에 구비되며 코일의 전자기력에 의해 상하방향으로 승강되어 플런져의 유입구를 개폐하는 승강부, 및 플런져의 일단과 결합되며 승강부의 승강에 의해 개방되는 유입구를 통해 유입되는 고압의 공기를 제공받아 이를 유출구로 배출하는 밸브부를 포함하는 구성으로 이루어진다.

그러나 이와 같이 유체의 유동을 단속하는 종래 솔레노이드 밸브에서는 사용 유체의 압력이 높을 경우, 밸브를 온/오프 제어하는 데 큰 전자기력이 필요하게 되고, 이로 인해 필요 이상으로 정격 용량이 큰 대용량 솔레노이드 밸브가 적용되거나 밸브의 개폐 제어를 위한 소비 전력이 불필요하게 증가하는 문제가 수반된다.

특히, 종래 전자 제어식 현가장치의 경우, 사용하는 공기의 압력이 고압일 뿐만 아니라 고압 유체의 유동경로에 대한 개폐 조절과 기밀 유지는 안정적인 기능 및 내구 성능과도 직접적인 관련이 있기 때문에 유체의 유동을 단속하는 기밀 부품에서 누설이 발생하지 않게 해야 하는 데, 사용 압력의 크기와 누설 발생의 가능성 사이에는 상호 비례하는 특성이 있는 관계로 이에 대한 대책이 요구되고 있는 실정이다.

또한, 종래 온/오프 제어식 솔레노이드 밸브의 경우에는 유체의 유동을 단속하는 과정에서 부품 사이의 접촉에 의한 이상 소음(충격 노이즈)이 발생할 뿐만 아니라, 장기간 사용할 경우 플런져와 같은 가동부품이 고착되어 정상적인 동작을 구현할 수 없는 문제가 있다.

공개특허 제10-2010-0022652호의 전자제어 현가장치용 솔레노이드 밸브

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 현가장치의 작동을 노말 모드 또는 스포츠 모드의 상태로 선택적인 전환을 구현할 수 있는 솔레노이드 밸브 조립체를 구성함에 있어, 봉입된 유체의 모드 전환을 위한 이동용 외부경로와 별도로 독립되어 솔레노이드 밸브의 내부를 따라 조성되는 유체 이동용 내부경로를 마련하여 봉입유체로부터 멤브레인의 양측면에 각각 가해지는 압력을 평형 상태로 설정함으로써 솔레노이드의 코일에 인가되는 작은 크기의 동작전원에 대한 제어만으로도 포트의 개방과 폐쇄 전환을 원활하게 제어하고 솔레노이드 밸브의 작동시 마그네틱 코어에 대한 가동로드의 고착을 방지함으로써 모드의 전환을 정상적으로 수행함과 더불어, 유체 이동용 내부경로 중에 공기의 유동 단면적을 최소화하여 에어쿠션 기능을 구현하는 협소 구간부를 마련함으로써 밸브의 개폐 작동시 발생되는 충격 노이즈를 감소할 수 있는 현가장치의 모드 전환용 솔레노이드 밸브 조립체를 제공하는 것이다.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명은 복수의 독립된 체임버와 개별적으로 교통 가능한 복수의 포트를 갖춘 세퍼레이터, 상기 세퍼레이터의 포트 사이의 단차진 구획부에 접촉 가능하게 설치되어 상기 포트를 통해 이루어지는 체임버 사이의 유체 이동을 조절하는 밸브 구조체, 상기 밸브 구조체에 작동력을 제공하고, 상기 세퍼레이터의 포트를 통한 유체 이동용 외부경로와 분리되어 압력 평형을 구현하는 유체 이동용 내부경로를 갖춘 솔레노이드 밸브, 및 상기 유체 이동용 외부경로와 내부경로 사이의 교통을 단절하도록 상기 솔레노이드 밸브에 구비되는 멤브레인을 포함하고, 상기 솔레노이드 밸브와 상기 밸브 구조체 및 상기 멤브레인은 상기 세퍼레이터의 포트의 개방 및 폐쇄시 외부경로를 통한 수압부의 면적과 내부경로를 통한 수압부의 면적이 동일하게 설정되도록 구성되며, 상기 솔레노이드 밸브는 유체 이동용 내부경로에 대해 유동 단면적을 최소화하는 협소 구간부를 구비하는 것이 바람직할 것이다.

본 발명에 있어, 상기 솔레노이드 밸브는 상기 밸브 구조체와 동축상으로 결합되어 이동 가능하게 설치되는 가동로드, 상기 가동로드를 내부에 이동 가능하게 수용하고 상기 세퍼레이터와 동축상으로 결합되는 마그네틱 코어, 상기 가동로드와 동축상으로 결합되고 상기 마그네틱 코어를 향해 축방향으로 이동 가능하게 설치되는 플런져, 상기 마그네틱 코어와 상기 플런져 사이에 설치되는 가변피치 스프링, 및 상기 마그네틱 코어와 동축상으로 결합되고 내부에 상기 가동로드와 상기 플런져를 이동 가능하게 수용하는 보빈을 구비하는 것이 바람직할 것이다.

본 발명에 있어, 상기 가동로드와 상기 플런져는 내부경로의 형성을 위한 축방향 관통부를 각각 구비하고, 상기 보빈은 내주면에 상기 플런져의 외주면과의 사이에 내부경로의 형성을 위한 축방향 돌기부를 구비하며, 상기 마그네틱 코어는 내주면에 상기 가동로드의 외주면과의 사이에서 상기 가변피치 스프링을 수용하는 대경부, 및 상기 대경부의 하부에서 유동 단면적을 최소화하는 소경부를 연속적으로 구비하는 것이 바람직할 것이다.

본 발명에 있어, 상기 대경부와 상기 소경부 사이에는 상기 가변피치 스프링의 하단부를 지지하는 단차부가 형성되고, 상기 소경부의 하부에서 상기 가동로드의 외주면과의 사이에 상기 대경부 보다 유동 단면적을 더 크게 설정하는 내경 확장부가 형성되는 것이 바람직할 것이다.

본 발명에 있어, 상기 내부경로는 상기 가동로드의 축방향 관통부, 상기 플런져의 축방향 관통부, 상기 보빈의 축방향 돌기부, 및 상기 대경부와 상기 소경부 및 상기 내경 확장부를 순차적으로 경유하여 상기 멤브레인의 내측면에 이르도록 설정되는 것이 바람직할 것이다.

본 발명에 있어, 상기 세퍼레이터와 상기 마그네틱 코어에는 상기 멤브레인의 외경부를 상호 대향하는 위치에서 고정하기 위한 안착단부가 각각 구비되고, 상기 마그네틱 코어의 안착단부에는 축방향으로 오목하게 형성되는 삽입홈부가 구비되며, 상기 세퍼레이터의 안착단부에는 상기 삽입홈부로 삽입되도록 축방향으로 연장되는 돌출단부가 구비되는 것이 바람직할 것이다.

본 발명에 있어, 상기 세퍼레이터는 상기 안착단부로부터 내측에 단차부를 구비하고, 상기 단차부에는 상기 멤브레인의 저면부를 지지하여 상기 멤브레인의 내측면과 외측면 사이의 수압부에 대한 면적을 동일하게 설정하기 위한 환상체가 장착되는 것이 바람직할 것이다.

본 발명에 있어, 상기 밸브 구조체는 상기 가동로드에 결합되는 장착로드, 및 상기 장착로드에 결합되어 상기 포트의 구획부에 접촉하는 실링부재를 구비하는 것이 바람직할 것이다.

본 발명에 있어, 상기 가동로드에는 상기 장착로드와 대향하는 위치에서 상기 멤브레인의 내경부를 고정하기 위해 반경방향으로 돌출되어 상기 멤브레인의 내측면과 외측면 사이의 수압부에 대한 면적을 동일하게 설정하기 위한 플랜지부가 구비되는 것이 바람직할 것이다.

본 발명에 있어, 상기 멤브레인의 외경부에는 상기 마그네틱 코어의 안착단부를 향해 돌출되는 외측 돌기부가 구비되고, 상기 마그네틱 코어의 안착단부에는 상기 외측 돌기부의 이탈 방지를 위해 돌출되는 내측 걸림단부가 구비되며, 상기 멤브레인의 내측면과 외측면 사이의 수압부에 대한 면적을 동일하게 설정하기 위해 상기 내측 걸림단부의 위치는 상기 환상체의 내경부와 동일한 위치로 설정되는 것이 바람직할 것이다.

본 발명에 있어, 상기 멤브레인의 내경부에는 상기 가동로드의 플랜지부를 향해 돌출되는 내측 돌기부가 구비되고, 상기 가동로드의 플랜지부에는 상기 내측 돌기부의 이탈 방지를 위해 돌출되는 외측 걸림단부가 구비되며, 상기 멤브레인의 내측면과 외측면 사이의 수압부에 대한 면적을 동일하게 설정하기 위해 상기 외측 걸림단부의 위치는 상기 장착로드의 외주면과 동일한 위치로 설정되는 것이 바람직할 것이다.

본 발명에 있어, 상기 실링부재는 상기 세퍼레이터의 구획부를 향한 부위에 기밀 유지를 위한 복수의 탄성 돌기부를 구비하고, 상기 탄성 돌기부는 상기 실링부재의 저면부에서 동심원상으로 내측과 외측에 각각 이격되게 배치되는 제1립부와 제2립부로 구성되며, 상기 제2립부의 돌출길이는 상기 제1립부의 돌출길이 보다 더 길게 설정되는 것이 바람직할 것이다.

본 발명에 있어, 상기 제1립부는 원형 구조물로 이루어져 상기 세퍼레이터의 구획부의 내주면에 밀착되고, 상기 제2립부는 상기 제1립부의 중심에 대해 방사상으로 배치되는 분할형 구조물로 이루어져 상기 세퍼레이터의 구획부의 외주면에 형성되는 경사면과 밀착되도록 구성되는 것이 바람직할 것이다.

본 발명에 있어, 상기 플런져는 상부면에 상기 보빈의 상부 내측면을 향해 돌출되도록 설치되는 댐퍼를 구비하고, 상기 댐퍼는 상기 플런져의 상부면에 형성된 수용홈부에 안착되고, 상기 댐퍼는 전 둘레를 따라 적어도 하나 이상의 부위에 상기 플런져의 축방향 관통부와 상기 보빈의 축방향 돌기부 사이의 유동경로를 상호 교통 가능하게 하는 내부경로의 설정을 위해 절개부를 구비하는 것이 바람직할 것이다.

본 발명은 현가장치의 구동 모드를 노말 모드 또는 스포츠 모드의 상태로 각각 전환함에 있어, 독립된 복수의 체임버로부터 각 포트를 통한 유체의 유동경로를 외부경로와 내부경로로 분할함과 더불어, 멤브레인의 내측면과 외측면에 각각 가해지는 유체의 압력에 의한 하중을 평형의 상태로 설정함으로써, 작은 크기의 동작전원만으로도 솔레노이드 밸브에 대한 온/오프 제어를 수행하고 이를 통해 세퍼레이터의 포트에 대한 개폐 전환을 원활하게 수행할 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 유체의 이동용 내부경로 중에 유동 단면적을 최소화하여 에어쿠션 기능을 구현하는 협소 구간부를 마련함으로써 밸브의 개폐 작동시 발생되는 충격 노이즈를 감소할 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 솔레노이드 밸브의 마그네틱 코어에 대해 플런져를 탄력적으로 지지하는 스프링을 가변피치 스프링으로 대체함으로써 솔레노이드 밸브가 오프 상태에서 온 상태로 전환될 때 초기 동작의 이후 시점에서 초기 대비 높은 탄성력의 구현을 통해 포트 개폐부의 접촉부위에서 발생되는 충격 노이즈를 효과적으로 감소할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 현가장치의 모드 전환용 솔레노이드 밸브 조립체의 외관을 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 현가장치의 모드 전환용 솔레노이드 밸브 조립체의 내부 구성을 도시한 종단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 현가장치의 모드 전환용 솔레노이드 밸브 조립체로부터 케이스와 사출 몸체부를 각각 분리하여 도시한 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 현가장치의 모드 전환용 솔레노이드 밸브 조립체에서 케이스와 사출 몸체부 및 터미널 등의 주변 구성요소를 제외한 주요 구성부품에 해당하는 솔레노이드 밸브와 세퍼레이터의 결합상태를 도시한 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 솔레노이드 밸브와 세퍼레이터의 결합관계를 분리하여 상부에서 도시한 분해 사시도이다.
도 6은 도 4에 도시된 솔레노이드 밸브와 세퍼레이터의 결합관계를 분리하여 하부에서 도시한 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 현가장치의 모드 전환용 솔레노이드 밸브 조립체에서 에어쿠션 기능부를 설명하기 위해 도 2의 요부 구성을 부분적으로 확대하여 도시한 단면도이다.

이하, 본 발명에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 하여 상세하게 설명한다.

도면을 참조로 하면, 본 발명은 현가장치에서 모드의 전환을 위해 온/오프 제어되는 솔레노이드 밸브 조립체로서, 현가장치에 설치되는 최외곽 부위에 위치한 케이스(100), 상기 케이스(100)에 내장되도록 성형되는 사출 몸체부(200), 상기 사출 몸체부(200)의 내부에 수용되어 통전시 자화되어 전자기력을 발생하는 솔레노이드 밸브(300), 상기 솔레노이드 밸브(300)에 결합되고 현가장치에 구비된 복수의 체임버 사이와 개별적으로 교통 가능한 포트를 갖춘 세퍼레이터(400), 및 상기 솔레노이드 밸브(300)의 작동과 연동되어 상기 세퍼레이터(400)의 포트에 대한 개폐를 조절하여 유동경로를 통한 유체의 이동을 허용 또는 차단함으로써 현가장치의 기능 모드를 노말 모드 또는 스포츠 모드와 같이 서로 다르게 전환하는 밸브 구조체(500)를 포함하여 구성된다.

상기 케이스(100)는 상/하부가 각각 개구되는 중공의 원통형상으로 이루어진 부재로서, 내부에 상기 솔레노이드 밸브(300)를 수용하도록 구성된다. 특히, 도 2의 종단면도를 참조로 하면, 상기 케이스(100)는 하단부 내측에 상기 솔레노이드 밸브(300)의 마그네틱 코어(320)를 고정된 상태로 장착한다. 이때, 상기 케이스(100)의 하단부 내주면과 상기 솔레노이드 밸브(300)의 마그네틱 코어(320) 외주면 사이에는 오링이 설치되어 있어 외부와 격리될 수 있는 기밀한 구조를 이루게 된다.

상기 사출 몸체부(200)는 상기 케이스(100)의 내부에서 사출 성형에 의해 형성되는 것으로, 상기 솔레노이드 밸브(300)를 내부에 내장한 상태에서 상기 케이스(100)의 내부로 삽입될 수 있는 구조로 이루어진다. 이 경우, 상기 케이스(100)의 상측 내주면과 상기 사출 몸체부(200)의 상측 외주면 사이에는 링형상의 완충용 부재(210)가 별도로 설치되어 있어, 이들 사이에서 발생되는 충격을 완화시킬 수 있게 된다.

상기 솔레노이드 밸브(300)는 동작전원의 공급에 따른 온(ON) 상태로 전환시 상기 밸브 구조체(500)에 대해 상기 세퍼레이터(400)를 향한 하방향의 작동력을 제공하고, 상기 세퍼레이터(400)의 포트를 통해 이루어지는 현가장치의 체임버와의 봉입된 유체의 이동을 위한 외부경로와 함께, 외부경로로부터 분리되어 압력 평형을 구현하기 위해 솔레노이드의 내부 공간으로 형성되는 유체 이동용 내부경로를 별도로 갖추도록 구성된다. 즉, 상기 솔레노이드 밸브(300)에 있어, 외부경로는 현가장치의 모드 전환을 위해 복수의 체임버 사이의 교통을 위해 마련된 것이고, 내부경로는 현가장치의 모드 전환을 위해 솔레노이드 밸브 조립체가 온/오프될 때 작은 크기의 동작전원에 대한 제어만으로도 포트의 개방과 폐쇄가 원활하게 이루어질 수 있도록 마련되는 것이다.

또한, 상기 솔레노이드 밸브(300)는 유체 이동용 외부경로와 유체 이동용 내부경로 사이의 교통을 단절하기 위해 유연 소재의 격막 구조물 형태로 이루어진 멤브레인(600)을 구비한다. 이 경우, 본 발명에 따른 현가장치의 모드 전환용 솔레노이드 밸브 조립체는 상기 밸브 구조체(500)의 동작에 따른 상기 세퍼레이터(400)에 형성된 포트의 개방 및 폐쇄시, 외부경로를 통해 압력을 받는 멤브레인(600)의 외측면을 포함한 밸브 구조체(500)의 수압부 면적과, 내부경로를 통해 압력을 받는 멤브레인(600)의 내측면을 포함한 밸브 구조체(500)의 수압부 면적이 상호 동일하게 설정되도록 구성된다.

즉, 상기 솔레노이드 밸브(300)와 상기 밸브 구조체(500) 및 상기 멤브레인(600)은 상기 세퍼레이터(400)의 포트의 개방 및 폐쇄시 외부경로를 통해 압력을 받는 수압부의 면적과 내부경로를 통해 압력을 받는 수압부의 면적이 서로 같게 설정된다. 이에 따라, 본 발명에 따른 솔레노이드 밸브 조립체는 상기 솔레노이드 밸브(300)의 코일(360)에 인가되는 작은 크기의 동작전원만으로 상기 세퍼레이터(400)에 형성된 포트를 개방 또는 폐쇄시킬 수 있게 된다.

또한, 상기 솔레노이드 밸브(300)는 유체 이동용 내부경로 중에서 공기의 유동 단면적을 돌연 축소시켜 최소화하여 공기의 이동에 유동저항을 제공함으로써 에어쿠션 기능을 구현할 수 있는 협소 구간부를 마련하고, 이를 통해 밸브의 개폐 작동시 발생되는 충격 노이즈를 효과적으로 감소할 수 있도록 구성된다.

또한, 상기 솔레노이드 밸브(300)는 플런져(330)에 복원력을 제공하는 스프링을 가변피치 스프링{부등피치 스프링 또는 비선형 스프링(Non-linear Spring)}으로 대체함으로서 온/오프 절환시 초기 동작의 이후 시점에서 초기 대비 높은 탄성력을 제공하여 포트 개폐부의 접촉부위에서 발생되는 충격 노이즈를 저감할 수 있도록 구성된다.

도 2 내지 도 7을 참조로 하여 상기 솔레노이드 밸브(300)의 세부 구성을 살펴보면 다음과 같다.

상기 솔레노이드 밸브(300)는 상기 케이스(100)의 내부에서 상기 밸브 구조체(500)와 동축상으로 결합되어 상하의 축방향으로 이동 가능하게 설치되는 중공형상의 가동로드(310), 상기 가동로드(310)를 내부에 이동 가능하게 수용하고 상기 세퍼레이터(400)의 상부에서 동축상으로 결합되면서 상기 케이스(100)의 하측 내주면에 고정되는 중공형상의 마그네틱 코어(320), 상기 가동로드(310)의 상단부에서 동축상으로 결합되고 상기 마그네틱 코어(320)를 향해 축방향으로 이동 가능하게 설치되는 중공형상의 플런져(330), 상기 마그네틱 코어(320)의 상단부와 상기 플런져(330)의 하단부 사이에 설치되어 상기 플런져(330)에 대해 복원력을 제공하되 초기 동작의 이후 시점에서 초기 대비 높은 탄성력을 구현하도록 피치가 일정하지 않는 가변피치 스프링(340), 상기 마그네틱 코어(320)의 외부에서 동축상으로 결합되고 내부에 상기 가동로드(310)와 상기 플런져(330)를 각각 이동 가능하게 수용하는 중공형상의 보빈(350), 상기 보빈(350)에 권취되어 전원의 인가에 따라 자기력을 생성하여 상기 마그네틱 코어(320)를 향한 상기 플런져(330)의 이동력을 발생시키는 코일(360), 상기 플런져(330)의 상측 외주면과 상기 보빈(350)의 상측 내주면 사이에 설치되어 플런져(330)의 복원 이동시 보빈(350)과의 접촉을 방지하여 소음의 발생을 원천적으로 배제하도록 완충 기능을 구현하는 테이퍼 스프링(370), 및 상기 코일(360)에 동작전원을 공급하기 위해 외부의 전원과 전기적으로 연결되도록 돌출되는 터미널(380)을 포함하여 구성된다.

상기 가동로드(310)는 내부경로의 형성을 위해 부재의 축방향을 따라 길게 관통 형성되는 유체 이동용 축방향 관통부(312)를 구비한다. 이 경우, 상기 축방향 관통부(312)는 상기 가동로드(310)의 축중심에 형성되는 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 상기 가동로드(310)는 외주면의 전 둘레부위에 걸쳐 반경방향을 따라 수평하게 외측으로 돌출되어 상기 멤브레인(600)의 내경부를 상부에서 고정하는 플랜지부(314)를 구비한다. 이 경우, 상기 플랜지부(314)는 상기 멤브레인(600)의 내경부에 대한 지지 기능과 함께 멤브레인(600)의 내측면과 외측면 사이의 수압부에 대한 면적을 동일하게 설정하는 역할을 수행한다. 이를 위해, 상기 플랜지부(314)의 돌출부위 면적은 후술되는 장착로드(510)의 상부면의 면적과도 동일하게 설정된다.

상기 마그네틱 코어(320)는 중앙에 형성된 관통구멍의 내주면을 따라 상기 가동로드(310)의 외주면과의 사이에 걸쳐 내부경로를 설정하는 것으로, 특히 유체 이동용 내부경로 중에서 공기의 유동 단면적을 돌연 축소시켜 최소화하여 에어쿠션 기능을 구현하기 위한 협소 구간부를 갖추도록 구성된다.

이를 위해 상기 마그네틱 코어(320)는 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 플런져(330)와 대향하는 부위에서 상기 가동로드(310)의 외주면과의 사이에 공기의 유동 단면적을 상대적으로 크게 설정하여 정상유로를 마련하면서 상기 가변피치 스프링(340)을 수용하는 대경부(322)를 형성하고, 상기 대경부(322)의 하부에서 상기 멤브레인(600)을 향한 부위에서 상기 가동로드(310)의 외주면과의 사이에 공기의 유동 단면적을 상대적으로 최소화되게 설정하여 협소 구간부에 해당하는 미세유로를 마련하는 소경부(324)를 형성한다.

이 경우, 상기 대경부(322)와 상기 소경부(324) 사이에는 상기 가변피치 스프링(340)의 하단부를 지지하기 위한 단차부(323)가 형성되고, 상기 소경부(324)의 하부에서 상기 멤브레인(600)을 향한 부위에는 상기 가동로드(310)의 외주면과의 사이에서 상기 대경부(322) 보다 유동 단면적을 더 크게 설정하여 에어쿠션 기능을 극대화하는 내경 확장부(325)가 형성된다.

이에 따라, 상기 마그네틱 코어(320)는 중앙에 형성된 관통구멍의 내주면을 따라 상기 가동로드(310)의 외주면과의 사이에 걸쳐 상기 대경부(322)에 의한 정상유로 설정부, 상기 소경부(324)에 의한 미세유로 설정부, 및 상기 내경 확장부(325)에 의한 에어쿠션 기능부를 각각 구성하게 된다.

또한, 상기 마그네틱 코어(320)는 저면부의 전 둘레부위에 걸쳐 상기 멤브레인(600)의 외경부 상부면과 접촉하는 안착단부(326)를 구비한다. 이 경우, 상기 안착단부(326)는 상기 멤브레인(600)의 외경부와의 접촉을 통해 외경부의 전 둘레부위를 견고하게 고정하는 역할을 수행한다. 또한, 상기 마그네틱 코어(320)의 안착단부(326)의 외측에는 전 둘레를 따라 축방향으로 오목하게 형성되어 상기 세퍼레이터(400)의 외경부에 형성되는 돌출단부(442)를 수용하여 결합하기 위한 삽입홈부(326a)가 함께 구비된다.

상기 플런져(330)는 내부경로의 형성을 위해 상기 가동로드(310)의 축방향 관통부(312)와 상호 교통 가능한 형태로서 부재의 축방향을 따라 길게 관통 형성되는 유체 이동용 축방향 관통부(332)를 구비한다. 이 경우, 상기 축방향 관통부(332)는 상기 플런져(330)의 축중심에 형성되는 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 플런져(330)는 상기 축방향 관통부(332)의 하단부에 상기 가변피치 스프링(340)의 상단부를 안착시켜 지지하기 위한 단차부(333)를 구비한다.

또한, 상기 플런져(330)는 상부면에 상기 보빈(350)의 상부 내측면을 향해 돌출되도록 설치되어 상기 보빈(350)의 상측 내주면과의 충돌을 완충시키기 위한 링형상의 댐퍼(336)를 구비한다. 이에 따라, 상기 솔레노이드 밸브(300)의 온 상태에서 오프 상태로 전환할 때, 상기 댐퍼(336)는 상기 플런져(330)의 상단부와 상기 보빈(350)의 상측 내주면과의 접촉시 발생하는 충격을 효과적으로 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 접촉에 따른 이상 소음의 발생도 최소화할 수 있게 된다.

이 경우, 상기 댐퍼(336)는 상기 플런져(330)의 상부면에 오목하게 형성되는 수용홈부(334)에 삽입되어 안착되고, 상기 댐퍼(336)는 전 둘레를 따라 적어도 하나 이상의 부위에 상기 플런져(330)의 축방향 관통부(332)와 상기 보빈(350)의 축방향 돌기부(352) 사이의 유동경로를 상호 교통 가능하게 하여 유체의 이동을 위한 내부경로를 확보하는 절개부(338)를 구비한다.

상기 가변피치 스프링(340)은 상기 마그네틱 코어(320)의 관통구멍의 상단부와 상기 플런져(330)의 관통구멍의 하단부 사이에 각각 양단부가 지지되도록 설치되어 상기 코일(360)의 비자화시 상기 플런져(330)에 대해 상방향 이동을 위한 복원력을 제공하게 된다. 이 경우, 상기 가변피치 스프링(340)의 상단부는 상기 플런져(330)의 축방향 관통부(332)의 내주면에 형성되는 상기 단차부(333)에 지지되고, 하단부는 상기 마그네틱 코어(320)의 관통구멍 내주면에 형성되는 상기 단차부(323)에 지지된다.

특히, 상기 가변피치 스프링(340)은 상기 솔레노이드 밸브(300)가 오프(OFF) 상태에서 온(ON) 상태로 전환될 때, 초기 동작시점에서는 상기 마그네틱 코어(320)로부터 발생되는 전자기력에 의해 수반되는 상기 플런져(330)의 하향변위 이동속도를 상대적으로 크게 설정하게 되고, 초기 동작시점 이후에는 초기 대비 상대적으로 높은 탄성력을 구현함에 따라 상기 플런져(330)의 하향변위 이동속도를 상대적으로 작게 설정할 수 있으므로, 상기 세퍼레이터(400)의 포트 개폐부의 접촉부위에서 발생되는 충격 노이즈를 효과적으로 감소시킬 수 있는 효과를 제공하게 된다. 아울러, 상기 가변피치 스프링(340)은 상기 솔레노이드 밸브(300)가 온(ON) 상태에서 오프(OFF) 상태로 전환되는 경우에도 초기 동작시점 이후에서 상향변위 이동속도를 상대적으로 작게 설정하여 충격 노이즈를 효과적으로 감소시킬 수 있음은 물론이다.

상기 보빈(350)은 내주면에 상기 플런져(330)의 외주면과의 사이에 내부경로의 형성을 위해 외부로 돌출된 형태로서 축방향을 따라 길게 형성되는 유체 이동용 축방향 돌기부(352)를 구비한다. 이 경우, 상기 축방향 돌기부(352)는 상기 보빈(350)의 내주면 전체 부위에 걸쳐 적정의 간격을 두고 다수의 수량으로 형성됨으로써, 내부경로의 형성 기능 외에도 부재의 구조적 강성을 강화시킴과 동시에 상기 코일(360)의 자화에 따른 상기 플런져(330)의 축방향 이동시 정확한 위치를 안내하는 역할까지도 수행할 수 있게 된다. 아울러, 상기 보빈(350)의 내주면과 상기 플런져(330)의 외주면 사이에서 내부경로의 형성을 위해 마련되는 상기 축방향 돌기부(352)는 상기 플런져(330)의 외주면에 형성되어도 무방하고, 돌기부의 형태가 아니라 소재의 두께방향으로 오목하게 형성되는 요홈부의 형태로 이루어져도 무방할 것이다.

상기 코일(360)은 상기 보빈(350)의 외주면에 권취되어 상기 터미널(380)을 통해 제공되는 동작전원에 의해 자화되어 자기력을 생성하고, 이를 통해 상기 마그네틱 코어(320)를 향한 상기 플런져(330)의 이동력을 발생시키게 된다.

상기 테이퍼 스프링(370)은 상기 플런져(330)의 상측 외주면과 상기 보빈(350)의 상측 내주면 사이에 설치되어 상기 플런져(330)의 복원 이동시 상기 보빈(350)과의 접촉을 방지하여 소음의 발생을 원천적으로 배제하게 된다. 이 경우, 상기 테이퍼 스프링(370)의 하단부는 상기 댐퍼(336)의 내주면에 끼워져 지지되도록 설치된다. 즉, 상기 테이퍼 스프링(370)의 하단부는 상기 댐퍼(336)의 내주면에 끼워지도록 설치됨으로써 조립시 정확한 위치 설정을 안내받을 수 있게 된다.

상기 터미널(380)은 상기 보빈(350)의 상측에서 상기 코일(360)과 전기적으로 연결되도록 설치된다. 특히, 상기 터미널(380)은 상기 사출 몸체부(200)의 상측 구조물의 내부에 수용된 상태에서 상기 케이스(100)의 상측 개구부를 통해 외부로 노출되도록 배치된다.

즉, 본 발명에 따른 현가장치의 모드 전환용 솔레노이드 밸브 조립체에 있어, 유체 이동용 내부경로는 상기 가동로드(310)의 축방향 관통부(312)와 상기 플런져(330)의 축방향 관통부(332), 상기 보빈(350)의 축방향 돌기부(352), 및 상기 마그네틱 코어(320)의 대경부(322)와 소경부(324) 및 내경 확장부(325)를 순차적으로 경유하여 상기 멤브레인(600)의 내측면에 이르도록 설정된다.

특히, 상기 가동로드(310)의 외주면과 상기 마그네틱 코어(320)의 내주면 사이에 형성되는 유체 이동용 내부경로는 상기 대경부(322)에 의한 정상유로 설정부, 상기 소경부(324)에 의한 미세유로 설정부, 및 상기 내경 확장부(325)에 의한 에어쿠션 기능부로 각각 분리됨에 따라, 유체 이동용 내부경로의 출구에서 공기의 유동 단면적을 상기 대경부(322)에 의한 정상유로 설정부를 지나 상기 소경부(324)에 의한 미세유로 설정부에서 최소화하여 공기의 유동속도를 최대한 낮춘 상태에서 상기 내경 확장부(325)에 의한 에어쿠션 기능부에서 최종적으로 공기의 압축성에 의한 완충 효과를 도출할 수 있으므로, 밸브의 개폐 작동시 발생되는 충격 노이즈를 최대한 감소시킬 수 있게 된다.

상기 세퍼레이터(400)는 현가장치에 구비된 복수의 체임버(미도시)와 개별적으로 교통 가능한 공기 유동용 포트(Air flow port)를 갖추고서 상기 솔레노이드 밸브(300)의 마그네틱 코어(320)의 저면부에 결합되도록 구성되는 중공형상의 구조물로 이루어진다.

즉, 상기 세퍼레이터(400)는 부재에 대해 횡방향으로 배치되는 제1포트(410), 상기 제1포트(410)와 교차하여 종방향으로 배치되는 제2포트(420), 및 상기 제1포트(410)와 상기 제2포트(420) 사이에서 전 둘레를 따라 단차진 형태로 형성되어 상기 밸브 구조체(500)의 실링부재(520)와 접촉 가능한 구획부(430)를 구비한다. 이 경우, 상기 제1포트(410)와 상기 제2포트(420)는 각각 상기 세퍼레이터(400)의 외부에 설치되는 별도의 차폐 구조물(미도시)에 의해 독립된 구조로 이루어져, 상기 세퍼레이터(400)는 상기 밸브 구조체(500)를 경유한 내부경로에 한정하여 체임버 내에 봉입된 유체의 자유로운 유동을 허용할 수 있게 된다.

또한, 상기 제1포트(410)는 현가장치의 복수의 체임버 중에서 어느 하나의 체임버와 교통하는 것으로, 부재의 중심에 대해 방사상으로 이격되어 다수로 형성된다. 또한, 상기 제2포트(420)는 현가장치의 복수의 체임버 중에서 다른 하나의 체임버와 교통하는 것으로, 상기 밸브 구조체(500)를 구성하는 장착로드(510)의 관통구멍을 경유하여 상기 가동로드(310)의 축방향 관통부(312)와 상기 플런져(330)의 축방향 관통부(332)를 순차적으로 지나는 내부경로와 교통 가능한 단일의 형태로 형성된다.

또한, 상기 세퍼레이터(400)는 상측 외주면의 전 둘레부위에 걸쳐 상기 마그네틱 코어(320)의 안착단부(326)와 대향하는 위치에서 상기 멤브레인(600)의 외경부 하부면과 접촉되어 이를 지지하는 안착단부(440)를 구비한다. 이 경우, 상기 세퍼레이터(400)의 안착단부(440)는 외측에 상기 마그네틱 코어(320)의 삽입홈부(326a)의 내부로 삽입되도록 전 둘레를 따라 축방향으로 연장되는 돌출단부(442)를 구비한다.

즉, 상기 세퍼레이터(400)와 상기 마그네틱 코어(320) 사이의 결합은 상기 삽입홈부(326a)의 내부로 상기 돌출단부(442)가 삽입됨으로써 이루어진다. 이에 따라, 상기 멤브레인(600)의 외경부는 상기 마그네틱 코어(320)의 안착단부(326)와 상기 세퍼레이터(400)의 안착단부(440) 사이에서 상측 외주면과 하측 외주면이 각각 견고하게 밀착되어 지지될 수 있게 된다.

또한, 상기 세퍼레이터(400)는 상기 안착단부(440)로부터 내측에 전 둘레를 따라 오목한 형태의 단차부(450)를 구비한다. 또한, 상기 단차부(450)에는 상기 멤브레인(600)의 외경부에 대한 지지 기능과 함께 멤브레인(600)의 내측면과 외측면 사이의 수압부에 대한 면적을 동일하게 설정하기 위한 링형상의 환상체(460)가 별도로 장착된다.

상기 밸브 구조체(500)는 상기 가동로드(310)의 하단부 외주면에 결합되는 장착로드(510), 및 상기 장착로드(510)에 결합되어 상기 세퍼레이터(400)의 구획부(430)에 대해 긴밀하게 접촉하는 유연 소재로 이루어지는 실링부재(520)를 구비한다. 이 경우, 상기 장착로드(510)는 중앙에 상기 가동로드(310)의 하단부를 긴밀하기 수용하기 위해 관통구멍의 형태인 개구부(512)를 형성하는 중공형상의 구조물로 이루어진다. 또한, 상기 실링부재(520)는 상기 장착로드(510)의 하부에 결합되는 중공형상의 구조물로서, 상기 세퍼레이터(400)의 구획부(430)를 향한 저면부위에 포트 사이의 교통을 완벽하게 차단하기 위해 기밀 유지용 복수의 탄성 돌기부(530)를 구비한다.

여기서, 상기 탄성 돌기부(530)는 상기 실링부재(520)의 저면부에서 동심원상으로 내/외측에 이격되게 배치되는 제1립부(532)와 제2립부(534)로 구성되고, 상기 제2립부(534)의 돌출길이는 상기 제1립부(532)의 돌출길이 보다 더 길게 설정된다. 또한, 상기 제1립부(532)는 상기 세퍼레이터(400)의 구획부(430)의 내주면에 밀착되도록 전 둘레를 따라 일체로 형성되는 원형 구조물의 형태로 이루어지고, 상기 제2립부(534)는 상기 제1립부(532)의 중심에 대해 방사상으로 배치되는 분할형 구조물로 이루어져 상기 세퍼레이터(400)의 구획부(430)의 외주면에 형성되는 경사면(432)과 밀착된다.

이에 따라, 상기 솔레노이드 밸브(300)의 작동에 따라 상기 실링부재(520)가 상기 세퍼레이터(400)의 구획부(430)에 접촉할 때, 상기 탄성 돌기부(530)의 제2립부(534)는 상기 구획부(430)의 경사면(432)과 먼저 접촉하여 변형하게 된다. 이 결과, 상기 밸브 구조체(500)의 실링부재(520)와 상기 세퍼레이터(400)의 구획부(430) 사이의 접촉시 발생되는 충격은 상기 탄성 돌기부(530)의 제2립부(534)의 변형을 통해 효과적으로 저감될 수 있게 된다.

또한, 상기 탄성 돌기부(530)의 제1립부(532)는 상기 구획부(430)의 내주면 전 둘레에 걸쳐 긴밀하게 접촉할 수 있게 되므로, 포트 사이의 교통을 완벽하게 차단할 수 있게 된다. 즉, 상기 탄성 돌기부(530)의 제1립부(532)는 돌출되는 길이만큼 상기 구획부(430)의 내주면에 대해 오버랩될 수 있으므로 보다 완벽한 기밀 성능을 구현하는데 기여할 수 있게 된다.

한편, 상기 장착로드(510)와 상기 실링부재(520) 사이의 결합부위에는 각각 요철형 돌기부(540)가 각각 구비된다. 이 경우, 상기 요철형 돌기부(540)는 상기 장착로드(510)의 저면부와 상기 실링부재(520)의 상면부 사이에서 각각 대응하는 부위에 독립적으로 형성되는 것으로, 상기 장착로드(510)와 상기 실링부재(520)사이의 결합을 보다 견고하게 하는 역할을 수행한다. 이를 위해, 상기 요철형 돌기부(540)는 더브테일(Dovetail) 구조와 같은 강제 압입방식의 결합구조로 이루어질 수 있을 것이다.

상기 멤브레인(600)은 외경부에 전 둘레부위를 따라 상기 마그네틱 코어(320)의 안착단부(326)를 향해 상방향으로 돌출되는 외측 돌기부(610)를 구비한다. 또한, 상기 마그네틱 코어(320)의 안착단부(326)에는 전 둘레부위를 따라 상기 외측 돌기부(610)의 이탈 방지를 위해 하방향으로 돌출되는 내측 걸림단부(328)가 구비된다. 이 경우, 상기 내측 걸림단부(328)의 위치는 상기 환상체(460)의 내경부와 동일한 위치로 설정되어 상기 멤브레인(600)의 내측면과 외측면 사이의 수압부에 대한 면적을 동일하게 설정할 수 있게 된다.

또한, 상기 멤브레인(600)은 내경부에 전 둘레부위를 따라 상기 가동로드(310)의 플랜지부(314)를 향해 상방향으로 돌출되는 내측 돌기부(620)를 구비한다. 또한, 상기 가동로드(310)의 플랜지부(314)에는 전 둘레를 따라 상기 내측 돌기부(620)의 이탈 방지를 위해 하방향으로 돌출되는 외측 걸림단부(316)가 구비된다. 이 경우, 상기 외측 걸림단부(316)의 위치는 상기 장착로드(510)의 외주면과 동일한 위치로 설정되어 상기 멤브레인(600)의 내측면과 외측면 사이의 수압부에 대한 면적을 동일하게 설정할 수 있게 된다. 즉, 상기 가동로드(310)에서 외측 걸림단부(316)를 포함한 상기 플랜지부(314)의 면적은 상기 장착로드(510)의 상부면 면적과 동일하게 설정되어 상기 멤브레인(600)의 내측면과 외측면에 대한 압력 평형의 상태를 조성하게 된다.

따라서 상기와 같이 구성된 본 발명은 현가장치의 구동 모드를 노말 모드 또는 스포츠 모드의 상태로 각각 전환함에 있어, 독립된 복수의 체임버로부터 각 포트를 통한 유체의 유동경로를 외부경로와 내부경로로 분할하고 유체로부터 멤브레인(600)의 내측면과 외측면에 각각 가해지는 압력에 의한 하중을 평형의 상태로 설정할 수 있으므로, 솔레노이드 밸브(300)의 코일(360)에 인가되는 작은 크기의 동작전원에 대한 온/오프 제어만으로도 포트의 개방과 폐쇄의 전환을 원활하게 수행할 수 있게 된다.

특히, 본 발명은 유체 이동용 내부경로를 설정함에 있어 마그네틱 코어(320)의 내주면에 위치하는 대경부(322)와 소경부(324)를 매개로 가동로드(310)의 외주면과의 사이에 공기의 유동 단면적을 최소화하여 에어쿠션 기능을 구현할 수 있는 협소 구간부를 마련함에 따라, 솔레노이드 밸브(300)의 개폐 작동시 발생되는 충격 노이즈를 크게 감소할 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 마그네틱 코어(320)와 플런져(330) 사이를 탄력적으로 지지하는 위치에 가변피치 스프링(340)을 적용함으로써 솔레노이드 밸브(300)가 오프(OFF) 상태에서 온(ON) 상태로 전환될 때, 초기 동작시점에서는 마그네틱 코어(320)로부터 발생되는 전자기력에 의해 수반되는 플런져(330)의 이동변위 속도를 상대적으로 크게 설정하는 반면에, 초기 동작시점 이후에는 초기 대비 상대적으로 높은 탄성력을 구현함에 따라 플런져(330)의 이동변위 속도를 상대적으로 작게 설정할 수 있으므로, 세퍼레이터(400)의 포트 개폐부의 접촉부위에서 발생되는 충격 노이즈를 효과적으로 감소시킬 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 플런져(330)와 보빈(350) 사이에 설치되는 링형상의 댐퍼(336)를 매개로 플런져(330)의 상단부와 보빈(350)의 상측 내주면과의 접촉시 발생되는 충격을 효과적으로 흡수하고, 이를 통해 이상 소음의 발생을 최소화할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 있어, 보빈(350)의 내주면에 형성되는 축방향 돌기부(352)는 유체의 이동을 위한 내부경로의 설정기능 외에도 부재의 구조적 강성을 보강시킴과 동시에 플런져(330)의 축방향 이동을 정확하게 안내할 수 있음에 따라, 밸브 구조체(500)의 실링부재(520)에 형성된 탄성 돌기부(530)와 세퍼레이터(400)의 구획부(430) 사이에서 정확한 밀착을 유도하고, 이를 통해 유동경로의 안정적인 폐쇄상태를 보장할 수 있게 한다.

또한, 본 발명은 솔레노이드 밸브(300)의 작동시 밸브 구조체(500)에 의한 세퍼레이터(400)의 포트를 폐쇄상태로 전환함에 있어 실링부재(520)에 구비된 한 쌍의 제1립부(532)와 제2립부(534)로 이루어진 탄성 돌기부(530)를 매개로 구획부(430)의 경사면(432)과 내주면에 대해 보다 긴밀한 상태를 유지할 수 있으므로, 현가장치를 스포츠 모드의 상태로 정확하게 동작시킬 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 세퍼레이터(400)의 구획부(430)에 대한 밸브 구조체(500)의 실링부재(520)가 접촉할 때, 탄성 돌기부(530)의 제2립부(534)가 제1립부(532) 보다 먼저 구획부(430)의 경사면(432)에 맞닿으면서 발생되는 충격을 완충시킬 수 있으므로, 솔레노이드 밸브(300)의 온/오프시 발생되는 이상 소음을 현저하게 줄일 수 있게 된다. 특히, 탄성 돌기부(530)의 제1립부(532)는 돌출되는 길이만큼 상기 구획부(430)의 내주면에 대해 오버랩될 수 있으므로, 보다 완벽한 기밀 성능을 구현할 수 있게 된다.

이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술적 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100-케이스
200-사출 몸체부 210-완충용 부재
300-솔레노이드 밸브
310-가동로드 312-축방향 관통부
314-플랜지부 316-외측 걸림단부
320-마그네틱 코어 322-대경부
323-단차부 324-소경부
325-내경 확장부 326-안착단부
326a-삽입홈부 328-내측 걸림단부
330-플런져 332-축방향 관통부
334-수용홈부 336-댐퍼
338-절개부
340-가변피치 스프링 350-보빈
352-축방향 돌기부 360-코일
370-테이퍼 스프링 380-터미널
400-세퍼레이터
410-제1포트 420-제2포트
430-구획부 432-경사면
440-안착단부 442-돌출단부
450-단차부 460-환상체
500-밸브 구조체
510-장착로드 512-개구부
520-실링부재 530-탄성 돌기부
532-제1립부 534-제2립부
540-요철형 돌기부
600-멤브레인 610-외측 돌기부
620-내측 돌기부

Claims

복수의 독립된 체임버와 개별적으로 교통 가능한 복수의 포트를 갖춘 세퍼레이터;
상기 세퍼레이터의 포트 사이의 단차진 구획부에 접촉 가능하게 설치되어 상기 포트를 통해 이루어지는 체임버 사이의 유체 이동을 조절하는 밸브 구조체;
상기 밸브 구조체에 작동력을 제공하고, 상기 세퍼레이터의 포트를 통한 유체 이동용 외부경로와 분리되어 압력 평형을 구현하는 유체 이동용 내부경로를 갖춘 솔레노이드 밸브; 및
상기 유체 이동용 외부경로와 내부경로 사이의 교통을 단절하도록 상기 솔레노이드 밸브에 구비되는 멤브레인을 포함하고,
상기 솔레노이드 밸브는,
상기 밸브 구조체와 동축상으로 결합되어 이동 가능하게 설치되는 가동로드;
상기 가동로드를 내부에 이동 가능하게 수용하고 상기 세퍼레이터와 동축상으로 결합되는 마그네틱 코어;
상기 가동로드와 동축상으로 결합되고 상기 마그네틱 코어를 향해 축방향으로 이동 가능하게 설치되는 플런져;
상기 마그네틱 코어와 상기 플런져 사이에 설치되는 가변피치 스프링; 및
상기 마그네틱 코어와 동축상으로 결합되고 내부에 상기 가동로드와 상기 플런져를 이동 가능하게 수용하는 보빈을 구비하고,
상기 솔레노이드 밸브와 상기 밸브 구조체 및 상기 멤브레인은 상기 세퍼레이터의 포트의 개방 및 폐쇄시 외부경로를 통한 수압부의 면적과 내부경로를 통한 수압부의 면적이 동일하게 설정되도록 구성되며,
상기 솔레노이드 밸브는 유체 이동용 내부경로에 대해 유동 단면적을 최소화하는 협소 구간부를 구비하는 현가장치의 모드 전환용 솔레노이드 밸브 조립체.
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청구항 1에 있어서,
상기 가동로드와 상기 플런져는 내부경로의 형성을 위한 축방향 관통부를 각각 구비하고, 상기 보빈은 내주면에 상기 플런져의 외주면과의 사이에 내부경로의 형성을 위한 축방향 돌기부를 구비하며, 상기 마그네틱 코어는 내주면에 상기 가동로드의 외주면과의 사이에서 상기 가변피치 스프링을 수용하는 대경부, 및 상기 대경부의 하부에서 유동 단면적을 최소화하는 소경부를 연속적으로 구비하는 것을 특징으로 하는 현가장치의 모드 전환용 솔레노이드 밸브 조립체.
청구항 3에 있어서,
상기 대경부와 상기 소경부 사이에는 상기 가변피치 스프링의 하단부를 지지하는 단차부가 형성되고, 상기 소경부의 하부에서 상기 가동로드의 외주면과의 사이에 상기 대경부 보다 유동 단면적을 더 크게 설정하는 내경 확장부가 형성되는 것을 특징으로 하는 현가장치의 모드 전환용 솔레노이드 밸브 조립체.
청구항 4에 있어서,
상기 내부경로는 상기 가동로드의 축방향 관통부, 상기 플런져의 축방향 관통부, 상기 보빈의 축방향 돌기부, 및 상기 대경부와 상기 소경부 및 상기 내경 확장부를 순차적으로 경유하여 상기 멤브레인의 내측면에 이르도록 설정되는 것을 특징으로 하는 현가장치의 모드 전환용 솔레노이드 밸브 조립체.
청구항 1에 있어서,
상기 세퍼레이터와 상기 마그네틱 코어에는 상기 멤브레인의 외경부를 상호 대향하는 위치에서 고정하기 위한 안착단부가 각각 구비되고, 상기 마그네틱 코어의 안착단부에는 축방향으로 오목하게 형성되는 삽입홈부가 구비되며, 상기 세퍼레이터의 안착단부에는 상기 삽입홈부로 삽입되도록 축방향으로 연장되는 돌출단부가 구비되는 것을 특징으로 하는 현가장치의 모드 전환용 솔레노이드 밸브 조립체.
청구항 6에 있어서,
상기 세퍼레이터는 상기 안착단부로부터 내측에 단차부를 구비하고, 상기 단차부에는 상기 멤브레인의 저면부를 지지하여 상기 멤브레인의 내측면과 외측면 사이의 수압부에 대한 면적을 동일하게 설정하기 위한 환상체가 장착되는 것을 특징으로 하는 현가장치의 모드 전환용 솔레노이드 밸브 조립체.
청구항 1에 있어서,
상기 밸브 구조체는 상기 가동로드에 결합되는 장착로드, 및 상기 장착로드에 결합되어 상기 포트의 구획부에 접촉하는 실링부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 현가장치의 모드 전환용 솔레노이드 밸브 조립체.
청구항 8에 있어서,
상기 가동로드에는 상기 장착로드와 대향하는 위치에서 상기 멤브레인의 내경부를 고정하기 위해 반경방향으로 돌출되어 상기 멤브레인의 내측면과 외측면 사이의 수압부에 대한 면적을 동일하게 설정하기 위한 플랜지부가 구비되는 것을 특징으로 하는 현가장치의 모드 전환용 솔레노이드 밸브 조립체.
청구항 7에 있어서,
상기 멤브레인의 외경부에는 상기 마그네틱 코어의 안착단부를 향해 돌출되는 외측 돌기부가 구비되고, 상기 마그네틱 코어의 안착단부에는 상기 외측 돌기부의 이탈 방지를 위해 돌출되는 내측 걸림단부가 구비되며, 상기 멤브레인의 내측면과 외측면 사이의 수압부에 대한 면적을 동일하게 설정하기 위해 상기 내측 걸림단부의 위치는 상기 환상체의 내경부와 동일한 위치로 설정되는 것을 특징으로 하는 현가장치의 모드 전환용 솔레노이드 밸브 조립체.
청구항 9에 있어서,
상기 멤브레인의 내경부에는 상기 가동로드의 플랜지부를 향해 돌출되는 내측 돌기부가 구비되고, 상기 가동로드의 플랜지부에는 상기 내측 돌기부의 이탈 방지를 위해 돌출되는 외측 걸림단부가 구비되며, 상기 멤브레인의 내측면과 외측면 사이의 수압부에 대한 면적을 동일하게 설정하기 위해 상기 외측 걸림단부의 위치는 상기 장착로드의 외주면과 동일한 위치로 설정되는 것을 특징으로 하는 현가장치의 모드 전환용 솔레노이드 밸브 조립체.
청구항 8에 있어서,
상기 실링부재는 상기 세퍼레이터의 구획부를 향한 부위에 기밀 유지를 위한 복수의 탄성 돌기부를 구비하고, 상기 탄성 돌기부는 상기 실링부재의 저면부에서 동심원상으로 내측과 외측에 각각 이격되게 배치되는 제1립부와 제2립부로 구성되며, 상기 제2립부의 돌출길이는 상기 제1립부의 돌출길이 보다 더 길게 설정되는 것을 특징으로 하는 현가장치의 모드 전환용 솔레노이드 밸브 조립체.
청구항 12에 있어서,
상기 제1립부는 원형 구조물로 이루어져 상기 세퍼레이터의 구획부의 내주면에 밀착되고, 상기 제2립부는 상기 제1립부의 중심에 대해 방사상으로 배치되는 분할형 구조물로 이루어져 상기 세퍼레이터의 구획부의 외주면에 형성되는 경사면과 밀착되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 현가장치의 모드 전환용 솔레노이드 밸브 조립체.
청구항 1에 있어서,
상기 플런져는 상부면에 상기 보빈의 상부 내측면을 향해 돌출되도록 설치되는 댐퍼를 구비하는 것을 특징으로 하는 현가장치의 모드 전환용 솔레노이드 밸브 조립체.
청구항 14에 있어서,
상기 댐퍼는 상기 플런져의 상부면에 형성된 수용홈부에 안착되고, 상기 댐퍼는 전 둘레를 따라 적어도 하나 이상의 부위에 상기 플런져의 축방향 관통부와 상기 보빈의 축방향 돌기부 사이의 유동경로를 상호 교통 가능하게 하는 내부경로의 설정을 위해 절개부를 구비하는 것을 특징으로 하는 현가장치의 모드 전환용 솔레노이드 밸브 조립체.