具有磁性过滤器的电磁阀的制作方法

具有磁性过滤器的电磁阀的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种在电磁阀的旁通流路的一侧设置磁性过滤器来防止金属性异物流入驱动部的具有磁性过滤器的电磁阀，根据本发明的一实施例，提供一种具有磁性过滤器的电磁阀，上述电磁阀包括：凸缘，内部具有引导中空部，在凸缘的外周面沿着长度方向相互隔开地形成与上述引导中空部相连通的一个以上的端口，阀芯，以能够移动的方式设置在上述引导中空部，以及驱动部，设在上述阀芯的下端，且借助电流供给使上述阀芯移动；上述具有磁性过滤器的电磁阀的特征在于，在上述驱动部的内部形成旁通流路，以使工作油或空气能够旁通，在上述旁通流路的一侧设置磁性过滤器，以阻隔金属性异物流入上述驱动部。
【专利说明】具有磁性过滤器的电磁阀

【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种电磁阀（solenoid valve),更详细地涉及一种在电磁阀的旁通 (bypass)流路的一侧设置磁性过滤器（magnet filter)来防止金属性异物流入的具有磁性 过滤器的电磁阀。

【背景技术】
[0002] 通常，汽车用内燃机在汽车开始行驶时需要更强的转矩和更低的转速，而若想加 快行驶速度，则需要比转矩高的转速。
[0003] 因此，为了使发动机维持规定的旋转，变速器使用齿轮，起到出发时降低转速的同 时增加转矩而当使行驶速度变快时提高转速的作用。
[0004] 这种变速器包括需要人为地直接操作离合器（clutch)的手动变速器及根据液压 自动进行适合于速度的变速的自动变速器。
[0005] 以往的自动变速器主要利用的是借助降低至较低的控制压力(例如5bar?7bar) 来控制离合器的电磁阀。
[0006] 图1是在韩国授权专利第10-0903834号(专利文献1)中公开的电磁阀的剖视图。
[0007] 如图1所示，以往的电磁阀10包括：凸缘20,内部具有引导中空部21，上述引导中 空部21形成有反馈腔22、供给腔23、控制腔24、排出腔25 ;阀芯30,以能够移动的方式设 置在凸缘20的引导中空部21内，且具有一个以上的环形槽31a、31b ;以及驱动部40,用于 使上述阀芯30移动。
[0008] 在上述凸缘20的外周面，沿着长度方向相互隔开地形成反馈端口 22a、供给端口 23a、控制端口 24a、排出端口 25a。这些端口分别与反馈腔22、供给腔23、控制腔24、排出腔 25相连通。
[0009] 在上述阀芯30的外周面，宽度扩张的多个台肩部32a?32c借助环形槽31a、31b 相互隔开地沿着长度方向形成。当驱动部40使阀芯30移动时，这些台肩部32a?32c分 别起到对上述端口 22a?25a进行开闭的作用。
[0010] 上述供给端口 23a与外部的液压供给源(例如液压泵，未图示)相连接，由此向凸缘 20的内部供给液压。控制端口 24a以向变速器的离合器(未图示）一侧提供控制压力的方 式连接，由此对离合器的压力进行调节。电磁阀10内的残压通过排出端口 25a排出。
[0011] 另一方面，驱动部40包括：线圈骨架42,卷绕有线圈41 ;壳体43,用于包围线圈骨 架42的外周面；电枢44,以能够上下移动的方式设置在线圈骨架42的内径部；主轴45,固 定于电枢44的中心部，并与阀芯30的下端相接触；磁芯46,配置在电枢44的一端；顶杆 47,配置在电枢44的另一端；端子部48,与线圈骨架42相连接。
[0012] 如上所述的以往的电磁阀10不在驱动部40内形成旁通流路，因而导致液压性能 的精密度下降，且由于磁滞特性不规则，因而在变速器变速时很难进行精密的液压控制。
[0013] 因此，需要形成用于使驱动部40的内部与电磁阀10的外部相连通的旁通流路，但 在这种情况下，存在杂质通过旁通流路流入驱动部40的内部的问题。
[0014] 特别是，在驱动部40内电枢44和主轴45在磁力作用下移动，当变速器部件类碎 屑或带式磨损材料等铁（Fe)类金属性异物流入驱动部40时，电枢44工作异常，导致无法 进行精密的液压控制，并且存在变速时发生变速冲击或无法进行变速的现象。
[0015] 现有技术文献
[0016] 专利文献
[0017] 专利文献1 :韩国授权专利第10-0903834号


【发明内容】

[0018] 本发明是为了解决上述问题而提出的，本发明的一实施例的目的在于提供一种电 磁阀，在驱动部内形成旁通流路，在旁通流路的一侧设置磁性过滤器，来防止金属性异物流 入驱动部的电磁阀。
[0019] 根据本发明的优选的一实施例，提供一种具有磁性过滤器的电磁阀，上述电磁阀 包括：凸缘，内部具有引导中空部，在凸缘的外周面沿着长度方向相互隔开地形成与上述引 导中空部相连通的一个以上的端口，阀芯，以能够移动的方式设置在上述引导中空部，以及 驱动部，设在上述阀芯的下端，且借助电流供给使上述阀芯移动；上述具有磁性过滤器的电 磁阀的特征在于，在上述驱动部的内部形成旁通流路，以使工作油或空气能够旁通，在上述 旁通流路的一侧设置磁性过滤器，以阻隔金属性异物流入上述驱动部。
[0020] 在这里，在上述凸缘的下端的结合部的一侧形成与上述旁通流路相连通的贯通 口，在上述结合部的下端形成安装槽，该安装槽与上述贯通口相连通，用于安装上述磁性过 滤器。
[0021] 上述驱动部包括：壳体，内部具有空间部，且与上述凸缘的下端相结合，磁芯，收容 在上述壳体的内部，且配置在上述凸缘的上述结合部的下端；上述磁性过滤器介于上述结 合部与上述磁芯之间。
[0022] 上述磁性过滤器包括：环形状的外壳（case)和环形磁铁（ring magnet)，其中，上 述外壳的上端和下端形成有一个以上的突起部，上述环形磁铁收容在上述外壳的内部。
[0023] 并且，沿着上述外壳的内径周围以具有高度差的方式形成收容槽，上述环形磁铁 收容在上述收容槽。
[0024] 此时，优选地，在上述收容槽沿着圆周方向相互隔开地形成一个以上的结合突起， 在上述环形磁铁形成一个以上的与上述结合突起相对应的结合槽。
[0025] 另一方面，上述外壳或者与上述环形磁铁一起被注塑成一体或者通过橡胶成型而 制成。
[0026] 根据本发明的优选的一实施例的具有磁性过滤器的电磁阀，通过防止金属性异物 流入电磁阀的驱动部，能够防止阀工作异常。
[0027] 并且，在旁通流路安装磁性过滤器时，由于在磁性过滤器的下端形成的突起部，而 在上述磁性过滤器与安装面之间形成有间隙，使得工作油或空气可以容易地通过旁通流路 流动。

【专利附图】

【附图说明】
[0028] 图1是以往的电磁阀的剖视图。
[0029] 图2是本发明的一实施例的具有磁性过滤器的电磁阀的剖视图。
[0030] 图3和图4是本发明的一实施例的磁性过滤器的立体图。
[0031] 图5是图2的局部放大图。
[0032] 图6是本发明的一实施例的具有磁性过滤器的电磁阀的立体图。
[0033] 图7是表示未适用磁性过滤器的电磁阀工作时的磁滞曲线的曲线图。
[0034] 图8是表示本发明的一实施例的电磁阀工作时的磁滞曲线的曲线图。
[0035] 附图标记的说明
[0036] 100:电磁阀
[0037] 200:凸缘
[0038] 210:引导中空部
[0039] 270 :结合部
[0040] 271:贯通口
[0041] 272:安装槽
[0042] 300:阀芯
[0043] 310 :台肩部
[0044] 320 :环形的槽
[0045] 400 :驱动部
[0046] 410 :壳体
[0047] 420 :主轴
[0048] 430 :电枢
[0049] 440 :线圈骨架
[0050] 450 :磁芯
[0051] 454:中央突出部
[0052] 460 :顶杆
[0053] 470:连接器引导件
[0054] 500 :挡止部
[0055] 600 :复位弹簧
[0056] 700 :磁性过滤器
[0057] 710 :外壳
[0058] 711 :收容槽
[0059] 712 :结合突起
[0060] 713 :突起部
[0061] 720:环形磁铁
[0062] 721 :结合槽

【具体实施方式】
[0063] 以下，将参照附图对本发明的一实施例的具有磁性过滤器的电磁阀的优选实施例 进行说明。在这种过程中，为了明确和便于说明，会对附图中所示出的线的厚度或组成部件 的大小等说明有所放大。
[0064] 并且，后面要说明的术语是考虑本发明中的功能而定义的，根据用户、操作者的意 图或习惯会有所不同。因此，需要以本说明书的所有内容为基础对这些术语下定义。
[0065] 并且，以下的实施例并不对本发明的权利要求进行限定，仅仅是本发明的权利要 求书中所提出的组成部件的例示性内容，落在贯通本发明的说明书记载的技术思想，包括 权利要求书中的组成部件中能被等同替代所替代的组成部件在内的实施例可落在本发明 的权利要求的范围。
[0066] 实施例
[0067] 图2是本发明的一实施例的具有磁性过滤器的电磁阀的剖视图。
[0068] 如图2所示，本发明的一实施例的具有磁性过滤器的电磁阀(下称"电磁阀"）100 包括：凸缘200,内部具有引导中空部210 ;阀芯300,以能够移动的方式设置在引导中空部 210 ;以及驱动部400，设在凸缘200的下端，且借助电流供给使阀芯300沿着引导中空部 210移动。
[0069] 在上述凸缘200的外周面，沿着长度方向相互隔开地分别形成供给端口 220、控制 端口 230、排出端口 240及反馈端口 250。每个端口 220?250分别与引导中空部210相连 通。
[0070] 供给端口 220与外部的液压供给源(例如，液压泵）（未图示）相连接。控制端口 230以向变速器的离合器(未图示)一侧提供控制压力的方式连接，由此调节离合器压力，电 磁阀100内的残压通过排出端口 240排出。
[0071] 在凸缘200的一侧形成用于使控制端口 230与反馈端口 250相连接的反馈流路 (未图示)。此时，通过控制端口 230排出的控制压力的一部分通过反馈端口 250流入，并借 助反馈压力作用于阀芯300。
[0072] 在阀芯300的外周面，宽度扩张的多个台肩部310借助环形的槽320相互隔开地 形成。当阀芯300移动时，这些台肩部310分别起到对每个端口 220?250进行开闭的作 用。
[0073] 在引导中空部210每个端口 220?250与阀芯300的外周面的台肩部310之间的 空间分别形成有供给腔221、控制腔231、排出腔241及反馈腔251。通过供给端口 220供给 的液压流入供给腔221，图中，当阀芯300向上移动时，上述液压向控制腔231移动，并通过 控制端口 230以控制压力作用于离合器一侧。此时，控制压力的一部分通过反馈流路流入 反馈腔251，根据台肩部310的面积差，反馈压力沿着图中的向下方向作用于阀芯300。
[0074] 引导中空部210的上端与挡止部500相结合。并且，复位弹簧600介于挡止部500 的下端与阀芯300的上端之间。当阀芯300向上移动时，上述复位弹簧600起到缓冲作用， 并且向下方向对阀芯300提供弹力。
[0075] 即，阀芯300受到借助复位弹簧600的弹性恢复力和反馈腔251的反馈压力恢复 为初始状态的力，利用这些力与通过驱动部400施加于阀芯300的力之间的平衡，来进行线 性的压力控制。
[0076] 优选地，在供给端口 220和控制端口 230分别设置钢板过滤器260,以防止杂质流 入。
[0077] 驱动部400包括：壳体410,内部具有空间部，且与凸缘200的下端结合部270相 结合；主轴420,以与阀芯300的下端部紧贴的方式配置在壳体410的空间部内；电枢430， 主轴420与该电枢430的其中空相结合；线圈骨架440,包围电枢430,并在外周面卷绕线圈 441 ;磁芯450,配置在线圈骨架440的上端面与凸缘200的结合部270的下端面之间，用于 将电枢430的上端部收容在内径部451 ;顶杆（pole，定子)460,以与磁芯450相向的方式配 置在电枢430的下端，用于将电枢430的下端部收容在收容槽461。
[0078] 此时，如图2所示，若向线圈441施加电源，随着电枢430与主轴420 -起向上移 动，主轴420推动阀芯300的下端部，使该阀芯300向上移动。在壳体410的下端部设有用 于连接电源的连接器引导件470。
[0079] 在以往的电磁阀中，存在如下问题，S卩，当电枢430和主轴420的往复移动等阀工 作时在壳体410的空间部内形成的正压/负压导致控制阀芯300工作的精密度下降。
[0080] 因此，在本发明的一实施例的电磁阀100中，在驱动部400形成旁通流路，来使电 磁阀100的外部的工作油或空气通过驱动部400旁通，防止阀工作时在壳体410的空间部 形成正压/负压。
[0081] 为此，在凸缘200的结合部270形成贯通口 271，在驱动部400内形成与上述贯通 口 271相连通的旁通流路。此时，可沿着凸缘200的结合部270周围以沿着圆周方向贯通的 方式形成贯通口 271，优先地，沿着圆周方向相互隔开地形成一个以上的上述贯通口 271。
[0082] 通过贯通口 271流入壳体410的内部的工作油或空气通过滑动孔452向磁芯450 的内径部451流动，上述滑动孔452以使主轴420能够进出的方式设在磁芯450的中央上 端。随后，上述工作油或空气通过在磁芯450的内径部451的一侧垂直形成的第一导槽453。
[0083] 在主轴420的外周面与磁芯450的内径部451之间，圆筒形状的第一套管481介 于主轴420的外周面，以防止主轴420的移动及倾斜。第一导槽453沿着长度方向形成于 第一套管481的外周面的一侧，但优选地，沿着第一套管481的周围沿着圆周方向相互隔开 地形成一个以上的第一导槽453。
[0084] 具有磁性的电枢430以隔开的方式配置在第一套管481的下端部。上述电枢430 插入并固定在主轴420的外周面，借助向线圈441供给电源时产生的磁力与主轴420 -起 沿着磁芯450的内径部移动。此时，主轴420推动阀芯300来使阀芯300移动。
[0085] 在电枢430的主轴安装孔431周围，形成垂直贯通电枢430的导向流路432,以使 通过第一导槽453的工作油或空气通过电枢430向下部流动。此时，导向流路432也可以 沿着圆周方向形成于主轴安装孔431的一侧，优选地，沿着圆周方向相互隔开地形成一个 以上导向流路432。
[0086] 在电枢430的下端，顶杆460以与磁芯450相向的方式配置在壳体410的空间部 的底面。通过导向流路432的工作油或空气流入顶杆460的收容槽461，并通过在收容槽 461的一侧垂直形成的第二导槽462。
[0087] 在主轴420的外周面与顶杆460的收容槽461的侧壁之间，第二套管482介于主轴 420的外周面。此时，第二导槽462沿着长度方向形成于第二套管482的外周面的一侧，但 优选地，沿着第二套管482的周围沿着圆周方向相互隔开地形成一个以上的第二导槽462。
[0088] 在收容槽461的侧壁的下端部，沿着半径方向形成导孔463,该导孔463与顶杆 460的外部相连通。
[0089] 通过导向流路432和第二导槽462流入顶杆460的收容槽461的下部的工作油或 空气通过导孔463向顶杆460的外部流动，并流入壳体410的空间部的下端。
[0090] 另一方面，壳体410的下端部的外侧面与用于连接电源的连接器引导件470相结 合。此时，从连接器引导件470的周围突出形成的楔子形态的卡定部471插入于设在壳体 410的下端部的插入槽411并与之相结合。
[0091] 在线圈骨架440的中空的下端部形成与插入槽411相连通的连接孔442。优选地， 以与顶杆460的导孔463相向的方式配置上述连接孔442。通过顶杆460的导孔463向顶 杆460的外部流出的工作油或空气通过线圈骨架440的连接孔442向插入槽411方向流动。
[0092] 在连接器引导件470的卡定部471与壳体410的插入槽411之间形成预定的间隙。 由此，通过线圈骨架440的连接孔442引向插入槽411方向的工作油或空气通过上述间隙 向壳体410的外部流出。
[0093] S卩，根据本发明的一实施例，在驱动部400的内部形成的旁通流路包括第一导槽 453、导向流路432、第二导槽462、导孔463及连接孔442。并且，通过上述旁通流路使得壳 体410的内部的空间部与壳体410的外部相连通，来防止壳体410的空间部内产生正压/ 负压。
[0094] 根据本发明的一实施例的电磁阀100,磁性过滤器700介于凸缘200的结合部270 的下端与磁芯450的上端部之间，以防止金属性异物流入变速器部件类碎屑或带式磨损材 料等驱动部400。
[0095] 为此，在凸缘200的结合部270的下端，以预定的宽度和深度形成用于安装磁性过 滤器700的安装槽272。若磁性过滤器700安装在安装槽272,磁芯450的上端的中央突出 部454则插入于磁性过滤器700的中空。此时，在中央突出部454的外周面与磁性过滤器 700的中空内周面之间形成预定的间隙，工作油或空气通过该间隙流动。
[0096] 图3和图4是本发明的一实施例的磁性过滤器的立体图，图3是示出磁性过滤器 的上部的立体图，图4是示出磁性过滤器的下部的立体图。
[0097] 如图3和图4所示，本发明的一实施例的磁性过滤器700整体上呈环形状，且包括 合成树脂材料或橡胶类材料的外壳710和收容在该外壳710内的环形磁铁720。
[0098] 可单独制作并组装外壳710和环形磁铁720,当然，也可以通过嵌件注塑以一体化 方式制作上述外壳710和环形磁铁720。
[0099] 沿着外壳710的内径周围以具有高度差的方式形成收容槽711，在该收容槽711沿 着圆周方向相互隔开地形成一个以上的结合突起712。并且，在外壳710的下端沿着圆周方 向相互隔开地向下形成一个以上的突起部713。此时，结合突起712的上端中央也形成突起 部713。在外壳710的上端和下端分别形成的突起部713起到当与磁性过滤器700相结合 时防止外壳710的移动的同时使工作油或空气通过由突起部713形成的间隙流动的作用。
[0100] 环形磁铁720由环形状的磁性材料形成，并且与外壳710的结合突起712相对应 地，在环形磁铁720沿着圆周方向相互隔开地贯通并形成一个以上的结合槽721。因此，当 环形磁铁720安置在外壳710的收容槽711时，通过将外壳的结合突起712插入于环形磁 铁720的结合槽721，来使环形磁铁720与外壳710相结合，并防止环形磁铁720移动。
[0101] 在将磁性过滤器700安装在结合部270的安装槽272时，外壳710的上端的突起 部713被凸缘200的结合部270的下端支撑。并且，外壳710的下端的突起部713被磁芯 450的上端支撑。因此，借助突起部713在磁性过滤器700的上端与凸缘200的下端之间、 磁性过滤器700的下端与磁芯450的上端之间分别形成间隙，工作油或空气通过上述间隙 流动。
[0102] 图5是示出安装有磁性过滤器的驱动部的旁通流程的图2的局部放大图，图6是 本发明的一实施例的具有磁性过滤器的电磁阀的立体图。
[0103] 下面，参照图5和图6,对工作油或空气从电磁阀旁通的例子进行说明。
[0104] 通过在凸缘200的结合部270形成的贯通口 271流入的工作油或空气借助磁性过 滤器700的突起部713通过在磁性过滤器700的上端与凸缘200的下端之间或磁性过滤器 700的下端与磁芯450的上端之间形成的间隙流动，并且通过环形磁铁720的内径。
[0105] 在这过程中，金属性异物在磁力作用下附着于磁性过滤器700而被除去。并且，通 过排出端口 240流入凸缘200的引导中空部210的工作油或空气中所包含的金属性异物同 样通过凸缘200与阀芯300之间的间隙向磁性过滤器700方向流动并被附着。
[0106] 随后，通过磁性过滤器700的工作油或空气通过磁芯450的滑动孔452流入磁芯 450的内径部451。
[0107] 流入磁芯450的内径部451的工作油或空气通过在磁芯450的内径部451的一侧 形成的第一导槽453向第一套管481的下端部流动。接着，通过形成于电枢430的导向流 路432向位于电枢430的下端部的顶杆460的收容槽461流动。
[0108] 向顶杆460的收容槽461流动的工作油或空气通过在收容槽461的一侧形成的第 二导槽462向第二套管482的下端部流动。随后，经由顶杆460的导孔463和线圈骨架440 的连接孔442通过连接器引导件470的卡定部471与壳体410的插入槽411之间的间隙向 壳体410的外部流出。
[0109] 图7是示出未适用磁性过滤器的电磁阀工作时的磁滞曲线的曲线图，图8是示出 本发明的一实施例的电磁阀工作时的磁滞曲线的曲线图。
[0110] 如图7和图8所示，在未适用磁性过滤器的电磁阀的情况下，从工作过程中画出的 液压性能的磁滞曲线显示出磁滞过多及工作异常现象。但是，在根据本发明的一实施例适 用磁性过滤器的电磁阀100的情况下，磁滞特性显示稳定的形态，从而能够在车辆变速时 进行精密的变速控制。
【权利要求】
1. 一种具有磁性过滤器的电磁阀， 上述电磁阀包括： 凸缘，内部具有引导中空部，在凸缘的外周面沿着长度方向相互隔开地形成与上述引 导中空部相连通的一个以上的端口， 阀芯，以能够移动的方式设置在上述引导中空部，以及 驱动部，设在上述阀芯的下端，且借助电流供给使上述阀芯移动； 上述具有磁性过滤器的电磁阀的特征在于， 在上述驱动部的内部形成旁通流路，以使工作油或空气能够旁通，在上述旁通流路的 一侧设置磁性过滤器，以阻隔金属性异物流入上述驱动部。
2. 根据权利要求1所述的具有磁性过滤器的电磁阀，其特征在于，在上述凸缘的下端 的结合部的一侧形成与上述旁通流路相连通的贯通口，在上述结合部的下端形成安装槽， 该安装槽与上述贯通口相连通，用于安装上述磁性过滤器。
3. 根据权利要求2所述的具有磁性过滤器的电磁阀，其特征在于， 上述驱动部包括： 壳体，内部具有空间部，且与上述凸缘的下端相结合， 磁芯，收容在上述壳体的内部，且配置在上述凸缘的上述结合部的下端； 上述磁性过滤器介于上述结合部与上述磁芯之间。
4. 根据权利要求1至3中任一项所述的具有磁性过滤器的电磁阀，其特征在于，上述磁 性过滤器包括环形状的外壳和环形磁铁，其中，上述外壳的上端和下端形成有一个以上的 突起部，上述环形磁铁收容在上述外壳的内部。
5. 根据权利要求4所述的具有磁性过滤器的电磁阀，其特征在于，沿着上述外壳的内 径周围以具有高度差的方式形成收容槽，上述环形磁铁收容在上述收容槽。
6. 根据权利要求5所述的具有磁性过滤器的电磁阀，其特征在于，在上述收容槽沿着 圆周方向相互隔开地形成一个以上的结合突起，在上述环形磁铁形成一个以上的与上述结 合突起相对应的结合槽。
7. 根据权利要求4所述的具有磁性过滤器的电磁阀，其特征在于，上述外壳或者与上 述环形磁铁一起被注塑成一体，或者通过橡胶成型而制成。
【文档编号】F16K51/00GK104121419SQ201310150268
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2013年4月26日 优先权日:2013年4月26日
【发明者】苏秉三, 姜勋澈, 朴祥勋 申请人:克菲科公司