具有磁性過濾器的電磁閥的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種在電磁閥的旁通流路的一側設置磁性過濾器來防止金屬性異物流入驅動部的具有磁性過濾器的電磁閥，根據本發明的一實施例，提供一種具有磁性過濾器的電磁閥，上述電磁閥包括：凸緣，內部具有引導中空部，在凸緣的外周面沿著長度方向相互隔開地形成與上述引導中空部相連通的一個以上的端口，閥芯，以能夠移動的方式設置在上述引導中空部，以及驅動部，設在上述閥芯的下端，且借助電流供給使上述閥芯移動；上述具有磁性過濾器的電磁閥的特征在于，在上述驅動部的內部形成旁通流路，以使工作油或空氣能夠旁通，在上述旁通流路的一側設置磁性過濾器，以阻隔金屬性異物流入上述驅動部。
【專利說明】具有磁性過濾器的電磁閥
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種電磁閥（solenoid valve),更詳細地涉及一種在電磁閥的旁通 (bypass)流路的一側設置磁性過濾器（magnet filter)來防止金屬性異物流入的具有磁性 過濾器的電磁閥。
【背景技術】
[0002] 通常，汽車用內燃機在汽車開始行駛時需要更強的轉矩和更低的轉速，而若想加 快行駛速度，則需要比轉矩高的轉速。
[0003] 因此，為了使發動機維持規定的旋轉，變速器使用齒輪，起到出發時降低轉速的同 時增加轉矩而當使行駛速度變快時提高轉速的作用。
[0004] 這種變速器包括需要人為地直接操作離合器（clutch)的手動變速器及根據液壓 自動進行適合于速度的變速的自動變速器。
[0005] 以往的自動變速器主要利用的是借助降低至較低的控制壓力(例如5bar?7bar) 來控制離合器的電磁閥。
[0006] 圖1是在韓國授權專利第10-0903834號(專利文獻1)中公開的電磁閥的剖視圖。
[0007] 如圖1所示，以往的電磁閥10包括：凸緣20,內部具有引導中空部21，上述引導中 空部21形成有反饋腔22、供給腔23、控制腔24、排出腔25 ;閥芯30,以能夠移動的方式設 置在凸緣20的引導中空部21內，且具有一個以上的環形槽31a、31b ;以及驅動部40,用于 使上述閥芯30移動。
[0008] 在上述凸緣20的外周面，沿著長度方向相互隔開地形成反饋端口 22a、供給端口 23a、控制端口 24a、排出端口 25a。這些端口分別與反饋腔22、供給腔23、控制腔24、排出腔 25相連通。
[0009] 在上述閥芯30的外周面，寬度擴張的多個臺肩部32a?32c借助環形槽31a、31b 相互隔開地沿著長度方向形成。當驅動部40使閥芯30移動時，這些臺肩部32a?32c分 別起到對上述端口 22a?25a進行開閉的作用。
[0010] 上述供給端口 23a與外部的液壓供給源(例如液壓泵，未圖示)相連接，由此向凸緣 20的內部供給液壓。控制端口 24a以向變速器的離合器(未圖示）一側提供控制壓力的方 式連接，由此對離合器的壓力進行調節。電磁閥10內的殘壓通過排出端口 25a排出。
[0011] 另一方面，驅動部40包括：線圈骨架42,卷繞有線圈41 ;殼體43,用于包圍線圈骨 架42的外周面；電樞44,以能夠上下移動的方式設置在線圈骨架42的內徑部；主軸45,固 定于電樞44的中心部，并與閥芯30的下端相接觸；磁芯46,配置在電樞44的一端；頂桿 47,配置在電樞44的另一端；端子部48,與線圈骨架42相連接。
[0012] 如上所述的以往的電磁閥10不在驅動部40內形成旁通流路，因而導致液壓性能 的精密度下降，且由于磁滯特性不規則，因而在變速器變速時很難進行精密的液壓控制。
[0013] 因此，需要形成用于使驅動部40的內部與電磁閥10的外部相連通的旁通流路，但 在這種情況下，存在雜質通過旁通流路流入驅動部40的內部的問題。
[0014] 特別是，在驅動部40內電樞44和主軸45在磁力作用下移動，當變速器部件類碎 屑或帶式磨損材料等鐵（Fe)類金屬性異物流入驅動部40時，電樞44工作異常，導致無法 進行精密的液壓控制，并且存在變速時發生變速沖擊或無法進行變速的現象。
[0015] 現有技術文獻
[0016] 專利文獻
[0017] 專利文獻1 :韓國授權專利第10-0903834號
【發明內容】
[0018] 本發明是為了解決上述問題而提出的，本發明的一實施例的目的在于提供一種電 磁閥，在驅動部內形成旁通流路，在旁通流路的一側設置磁性過濾器，來防止金屬性異物流 入驅動部的電磁閥。
[0019] 根據本發明的優選的一實施例，提供一種具有磁性過濾器的電磁閥，上述電磁閥 包括：凸緣，內部具有引導中空部，在凸緣的外周面沿著長度方向相互隔開地形成與上述引 導中空部相連通的一個以上的端口，閥芯，以能夠移動的方式設置在上述引導中空部，以及 驅動部，設在上述閥芯的下端，且借助電流供給使上述閥芯移動；上述具有磁性過濾器的電 磁閥的特征在于，在上述驅動部的內部形成旁通流路，以使工作油或空氣能夠旁通，在上述 旁通流路的一側設置磁性過濾器，以阻隔金屬性異物流入上述驅動部。
[0020] 在這里，在上述凸緣的下端的結合部的一側形成與上述旁通流路相連通的貫通 口，在上述結合部的下端形成安裝槽，該安裝槽與上述貫通口相連通，用于安裝上述磁性過 濾器。
[0021] 上述驅動部包括：殼體，內部具有空間部，且與上述凸緣的下端相結合，磁芯，收容 在上述殼體的內部，且配置在上述凸緣的上述結合部的下端；上述磁性過濾器介于上述結 合部與上述磁芯之間。
[0022] 上述磁性過濾器包括：環形狀的外殼（case)和環形磁鐵（ring magnet)，其中，上 述外殼的上端和下端形成有一個以上的突起部，上述環形磁鐵收容在上述外殼的內部。
[0023] 并且，沿著上述外殼的內徑周圍以具有高度差的方式形成收容槽，上述環形磁鐵 收容在上述收容槽。
[0024] 此時，優選地，在上述收容槽沿著圓周方向相互隔開地形成一個以上的結合突起， 在上述環形磁鐵形成一個以上的與上述結合突起相對應的結合槽。
[0025] 另一方面，上述外殼或者與上述環形磁鐵一起被注塑成一體或者通過橡膠成型而 制成。
[0026] 根據本發明的優選的一實施例的具有磁性過濾器的電磁閥，通過防止金屬性異物 流入電磁閥的驅動部，能夠防止閥工作異常。
[0027] 并且，在旁通流路安裝磁性過濾器時，由于在磁性過濾器的下端形成的突起部，而 在上述磁性過濾器與安裝面之間形成有間隙，使得工作油或空氣可以容易地通過旁通流路 流動。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0028] 圖1是以往的電磁閥的剖視圖。
[0029] 圖2是本發明的一實施例的具有磁性過濾器的電磁閥的剖視圖。
[0030] 圖3和圖4是本發明的一實施例的磁性過濾器的立體圖。
[0031] 圖5是圖2的局部放大圖。
[0032] 圖6是本發明的一實施例的具有磁性過濾器的電磁閥的立體圖。
[0033] 圖7是表示未適用磁性過濾器的電磁閥工作時的磁滯曲線的曲線圖。
[0034] 圖8是表示本發明的一實施例的電磁閥工作時的磁滯曲線的曲線圖。
[0035] 附圖標記的說明
[0036] 100:電磁閥
[0037] 200:凸緣
[0038] 210:引導中空部
[0039] 270 :結合部
[0040] 271:貫通口
[0041] 272:安裝槽
[0042] 300:閥芯
[0043] 310 :臺肩部
[0044] 320 :環形的槽
[0045] 400 :驅動部
[0046] 410 :殼體
[0047] 420 :主軸
[0048] 430 :電樞
[0049] 440 :線圈骨架
[0050] 450 :磁芯
[0051] 454:中央突出部
[0052] 460 :頂桿
[0053] 470:連接器引導件
[0054] 500 :擋止部
[0055] 600 :復位彈簧
[0056] 700 :磁性過濾器
[0057] 710 :外殼
[0058] 711 :收容槽
[0059] 712 :結合突起
[0060] 713 :突起部
[0061] 720:環形磁鐵
[0062] 721 :結合槽
【具體實施方式】
[0063] 以下，將參照附圖對本發明的一實施例的具有磁性過濾器的電磁閥的優選實施例 進行說明。在這種過程中，為了明確和便于說明，會對附圖中所示出的線的厚度或組成部件 的大小等說明有所放大。
[0064] 并且，后面要說明的術語是考慮本發明中的功能而定義的，根據用戶、操作者的意 圖或習慣會有所不同。因此，需要以本說明書的所有內容為基礎對這些術語下定義。
[0065] 并且，以下的實施例并不對本發明的權利要求進行限定，僅僅是本發明的權利要 求書中所提出的組成部件的例示性內容，落在貫通本發明的說明書記載的技術思想，包括 權利要求書中的組成部件中能被等同替代所替代的組成部件在內的實施例可落在本發明 的權利要求的范圍。
[0066] 實施例
[0067] 圖2是本發明的一實施例的具有磁性過濾器的電磁閥的剖視圖。
[0068] 如圖2所示，本發明的一實施例的具有磁性過濾器的電磁閥(下稱"電磁閥"）100 包括：凸緣200,內部具有引導中空部210 ;閥芯300,以能夠移動的方式設置在引導中空部 210 ;以及驅動部400，設在凸緣200的下端，且借助電流供給使閥芯300沿著引導中空部 210移動。
[0069] 在上述凸緣200的外周面，沿著長度方向相互隔開地分別形成供給端口 220、控制 端口 230、排出端口 240及反饋端口 250。每個端口 220?250分別與引導中空部210相連 通。
[0070] 供給端口 220與外部的液壓供給源(例如，液壓泵）（未圖示）相連接。控制端口 230以向變速器的離合器(未圖示)一側提供控制壓力的方式連接，由此調節離合器壓力，電 磁閥100內的殘壓通過排出端口 240排出。
[0071] 在凸緣200的一側形成用于使控制端口 230與反饋端口 250相連接的反饋流路 (未圖示)。此時，通過控制端口 230排出的控制壓力的一部分通過反饋端口 250流入，并借 助反饋壓力作用于閥芯300。
[0072] 在閥芯300的外周面，寬度擴張的多個臺肩部310借助環形的槽320相互隔開地 形成。當閥芯300移動時，這些臺肩部310分別起到對每個端口 220?250進行開閉的作 用。
[0073] 在引導中空部210每個端口 220?250與閥芯300的外周面的臺肩部310之間的 空間分別形成有供給腔221、控制腔231、排出腔241及反饋腔251。通過供給端口 220供給 的液壓流入供給腔221，圖中，當閥芯300向上移動時，上述液壓向控制腔231移動，并通過 控制端口 230以控制壓力作用于離合器一側。此時，控制壓力的一部分通過反饋流路流入 反饋腔251，根據臺肩部310的面積差，反饋壓力沿著圖中的向下方向作用于閥芯300。
[0074] 引導中空部210的上端與擋止部500相結合。并且，復位彈簧600介于擋止部500 的下端與閥芯300的上端之間。當閥芯300向上移動時，上述復位彈簧600起到緩沖作用， 并且向下方向對閥芯300提供彈力。
[0075] 即，閥芯300受到借助復位彈簧600的彈性恢復力和反饋腔251的反饋壓力恢復 為初始狀態的力，利用這些力與通過驅動部400施加于閥芯300的力之間的平衡，來進行線 性的壓力控制。
[0076] 優選地，在供給端口 220和控制端口 230分別設置鋼板過濾器260,以防止雜質流 入。
[0077] 驅動部400包括：殼體410,內部具有空間部，且與凸緣200的下端結合部270相 結合；主軸420,以與閥芯300的下端部緊貼的方式配置在殼體410的空間部內；電樞430， 主軸420與該電樞430的其中空相結合；線圈骨架440,包圍電樞430,并在外周面卷繞線圈 441 ;磁芯450,配置在線圈骨架440的上端面與凸緣200的結合部270的下端面之間，用于 將電樞430的上端部收容在內徑部451 ;頂桿（pole，定子)460,以與磁芯450相向的方式配 置在電樞430的下端，用于將電樞430的下端部收容在收容槽461。
[0078] 此時，如圖2所示，若向線圈441施加電源，隨著電樞430與主軸420 -起向上移 動，主軸420推動閥芯300的下端部，使該閥芯300向上移動。在殼體410的下端部設有用 于連接電源的連接器引導件470。
[0079] 在以往的電磁閥中，存在如下問題，S卩，當電樞430和主軸420的往復移動等閥工 作時在殼體410的空間部內形成的正壓/負壓導致控制閥芯300工作的精密度下降。
[0080] 因此，在本發明的一實施例的電磁閥100中，在驅動部400形成旁通流路，來使電 磁閥100的外部的工作油或空氣通過驅動部400旁通，防止閥工作時在殼體410的空間部 形成正壓/負壓。
[0081] 為此，在凸緣200的結合部270形成貫通口 271，在驅動部400內形成與上述貫通 口 271相連通的旁通流路。此時，可沿著凸緣200的結合部270周圍以沿著圓周方向貫通的 方式形成貫通口 271，優先地，沿著圓周方向相互隔開地形成一個以上的上述貫通口 271。
[0082] 通過貫通口 271流入殼體410的內部的工作油或空氣通過滑動孔452向磁芯450 的內徑部451流動，上述滑動孔452以使主軸420能夠進出的方式設在磁芯450的中央上 端。隨后，上述工作油或空氣通過在磁芯450的內徑部451的一側垂直形成的第一導槽453。
[0083] 在主軸420的外周面與磁芯450的內徑部451之間，圓筒形狀的第一套管481介 于主軸420的外周面，以防止主軸420的移動及傾斜。第一導槽453沿著長度方向形成于 第一套管481的外周面的一側，但優選地，沿著第一套管481的周圍沿著圓周方向相互隔開 地形成一個以上的第一導槽453。
[0084] 具有磁性的電樞430以隔開的方式配置在第一套管481的下端部。上述電樞430 插入并固定在主軸420的外周面，借助向線圈441供給電源時產生的磁力與主軸420 -起 沿著磁芯450的內徑部移動。此時，主軸420推動閥芯300來使閥芯300移動。
[0085] 在電樞430的主軸安裝孔431周圍，形成垂直貫通電樞430的導向流路432,以使 通過第一導槽453的工作油或空氣通過電樞430向下部流動。此時，導向流路432也可以 沿著圓周方向形成于主軸安裝孔431的一側，優選地，沿著圓周方向相互隔開地形成一個 以上導向流路432。
[0086] 在電樞430的下端，頂桿460以與磁芯450相向的方式配置在殼體410的空間部 的底面。通過導向流路432的工作油或空氣流入頂桿460的收容槽461，并通過在收容槽 461的一側垂直形成的第二導槽462。
[0087] 在主軸420的外周面與頂桿460的收容槽461的側壁之間，第二套管482介于主軸 420的外周面。此時，第二導槽462沿著長度方向形成于第二套管482的外周面的一側，但 優選地，沿著第二套管482的周圍沿著圓周方向相互隔開地形成一個以上的第二導槽462。
[0088] 在收容槽461的側壁的下端部，沿著半徑方向形成導孔463,該導孔463與頂桿 460的外部相連通。
[0089] 通過導向流路432和第二導槽462流入頂桿460的收容槽461的下部的工作油或 空氣通過導孔463向頂桿460的外部流動，并流入殼體410的空間部的下端。
[0090] 另一方面，殼體410的下端部的外側面與用于連接電源的連接器引導件470相結 合。此時，從連接器引導件470的周圍突出形成的楔子形態的卡定部471插入于設在殼體 410的下端部的插入槽411并與之相結合。
[0091] 在線圈骨架440的中空的下端部形成與插入槽411相連通的連接孔442。優選地， 以與頂桿460的導孔463相向的方式配置上述連接孔442。通過頂桿460的導孔463向頂 桿460的外部流出的工作油或空氣通過線圈骨架440的連接孔442向插入槽411方向流動。
[0092] 在連接器引導件470的卡定部471與殼體410的插入槽411之間形成預定的間隙。 由此，通過線圈骨架440的連接孔442引向插入槽411方向的工作油或空氣通過上述間隙 向殼體410的外部流出。
[0093] S卩，根據本發明的一實施例，在驅動部400的內部形成的旁通流路包括第一導槽 453、導向流路432、第二導槽462、導孔463及連接孔442。并且，通過上述旁通流路使得殼 體410的內部的空間部與殼體410的外部相連通，來防止殼體410的空間部內產生正壓/ 負壓。
[0094] 根據本發明的一實施例的電磁閥100,磁性過濾器700介于凸緣200的結合部270 的下端與磁芯450的上端部之間，以防止金屬性異物流入變速器部件類碎屑或帶式磨損材 料等驅動部400。
[0095] 為此，在凸緣200的結合部270的下端，以預定的寬度和深度形成用于安裝磁性過 濾器700的安裝槽272。若磁性過濾器700安裝在安裝槽272,磁芯450的上端的中央突出 部454則插入于磁性過濾器700的中空。此時，在中央突出部454的外周面與磁性過濾器 700的中空內周面之間形成預定的間隙，工作油或空氣通過該間隙流動。
[0096] 圖3和圖4是本發明的一實施例的磁性過濾器的立體圖，圖3是示出磁性過濾器 的上部的立體圖，圖4是示出磁性過濾器的下部的立體圖。
[0097] 如圖3和圖4所示，本發明的一實施例的磁性過濾器700整體上呈環形狀，且包括 合成樹脂材料或橡膠類材料的外殼710和收容在該外殼710內的環形磁鐵720。
[0098] 可單獨制作并組裝外殼710和環形磁鐵720,當然，也可以通過嵌件注塑以一體化 方式制作上述外殼710和環形磁鐵720。
[0099] 沿著外殼710的內徑周圍以具有高度差的方式形成收容槽711，在該收容槽711沿 著圓周方向相互隔開地形成一個以上的結合突起712。并且，在外殼710的下端沿著圓周方 向相互隔開地向下形成一個以上的突起部713。此時，結合突起712的上端中央也形成突起 部713。在外殼710的上端和下端分別形成的突起部713起到當與磁性過濾器700相結合 時防止外殼710的移動的同時使工作油或空氣通過由突起部713形成的間隙流動的作用。
[0100] 環形磁鐵720由環形狀的磁性材料形成，并且與外殼710的結合突起712相對應 地，在環形磁鐵720沿著圓周方向相互隔開地貫通并形成一個以上的結合槽721。因此，當 環形磁鐵720安置在外殼710的收容槽711時，通過將外殼的結合突起712插入于環形磁 鐵720的結合槽721，來使環形磁鐵720與外殼710相結合，并防止環形磁鐵720移動。
[0101] 在將磁性過濾器700安裝在結合部270的安裝槽272時，外殼710的上端的突起 部713被凸緣200的結合部270的下端支撐。并且，外殼710的下端的突起部713被磁芯 450的上端支撐。因此，借助突起部713在磁性過濾器700的上端與凸緣200的下端之間、 磁性過濾器700的下端與磁芯450的上端之間分別形成間隙，工作油或空氣通過上述間隙 流動。
[0102] 圖5是示出安裝有磁性過濾器的驅動部的旁通流程的圖2的局部放大圖，圖6是 本發明的一實施例的具有磁性過濾器的電磁閥的立體圖。
[0103] 下面，參照圖5和圖6,對工作油或空氣從電磁閥旁通的例子進行說明。
[0104] 通過在凸緣200的結合部270形成的貫通口 271流入的工作油或空氣借助磁性過 濾器700的突起部713通過在磁性過濾器700的上端與凸緣200的下端之間或磁性過濾器 700的下端與磁芯450的上端之間形成的間隙流動，并且通過環形磁鐵720的內徑。
[0105] 在這過程中，金屬性異物在磁力作用下附著于磁性過濾器700而被除去。并且，通 過排出端口 240流入凸緣200的引導中空部210的工作油或空氣中所包含的金屬性異物同 樣通過凸緣200與閥芯300之間的間隙向磁性過濾器700方向流動并被附著。
[0106] 隨后，通過磁性過濾器700的工作油或空氣通過磁芯450的滑動孔452流入磁芯 450的內徑部451。
[0107] 流入磁芯450的內徑部451的工作油或空氣通過在磁芯450的內徑部451的一側 形成的第一導槽453向第一套管481的下端部流動。接著，通過形成于電樞430的導向流 路432向位于電樞430的下端部的頂桿460的收容槽461流動。
[0108] 向頂桿460的收容槽461流動的工作油或空氣通過在收容槽461的一側形成的第 二導槽462向第二套管482的下端部流動。隨后，經由頂桿460的導孔463和線圈骨架440 的連接孔442通過連接器引導件470的卡定部471與殼體410的插入槽411之間的間隙向 殼體410的外部流出。
[0109] 圖7是示出未適用磁性過濾器的電磁閥工作時的磁滯曲線的曲線圖，圖8是示出 本發明的一實施例的電磁閥工作時的磁滯曲線的曲線圖。
[0110] 如圖7和圖8所示，在未適用磁性過濾器的電磁閥的情況下，從工作過程中畫出的 液壓性能的磁滯曲線顯示出磁滯過多及工作異常現象。但是，在根據本發明的一實施例適 用磁性過濾器的電磁閥100的情況下，磁滯特性顯示穩定的形態，從而能夠在車輛變速時 進行精密的變速控制。
【權利要求】
1. 一種具有磁性過濾器的電磁閥， 上述電磁閥包括： 凸緣，內部具有引導中空部，在凸緣的外周面沿著長度方向相互隔開地形成與上述引 導中空部相連通的一個以上的端口， 閥芯，以能夠移動的方式設置在上述引導中空部，以及 驅動部，設在上述閥芯的下端，且借助電流供給使上述閥芯移動； 上述具有磁性過濾器的電磁閥的特征在于， 在上述驅動部的內部形成旁通流路，以使工作油或空氣能夠旁通，在上述旁通流路的 一側設置磁性過濾器，以阻隔金屬性異物流入上述驅動部。
2. 根據權利要求1所述的具有磁性過濾器的電磁閥，其特征在于，在上述凸緣的下端 的結合部的一側形成與上述旁通流路相連通的貫通口，在上述結合部的下端形成安裝槽， 該安裝槽與上述貫通口相連通，用于安裝上述磁性過濾器。
3. 根據權利要求2所述的具有磁性過濾器的電磁閥，其特征在于， 上述驅動部包括： 殼體，內部具有空間部，且與上述凸緣的下端相結合， 磁芯，收容在上述殼體的內部，且配置在上述凸緣的上述結合部的下端； 上述磁性過濾器介于上述結合部與上述磁芯之間。
4. 根據權利要求1至3中任一項所述的具有磁性過濾器的電磁閥，其特征在于，上述磁 性過濾器包括環形狀的外殼和環形磁鐵，其中，上述外殼的上端和下端形成有一個以上的 突起部，上述環形磁鐵收容在上述外殼的內部。
5. 根據權利要求4所述的具有磁性過濾器的電磁閥，其特征在于，沿著上述外殼的內 徑周圍以具有高度差的方式形成收容槽，上述環形磁鐵收容在上述收容槽。
6. 根據權利要求5所述的具有磁性過濾器的電磁閥，其特征在于，在上述收容槽沿著 圓周方向相互隔開地形成一個以上的結合突起，在上述環形磁鐵形成一個以上的與上述結 合突起相對應的結合槽。
7. 根據權利要求4所述的具有磁性過濾器的電磁閥，其特征在于，上述外殼或者與上 述環形磁鐵一起被注塑成一體，或者通過橡膠成型而制成。
【文檔編號】F16K51/00GK104121419SQ201310150268
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2013年4月26日 優先權日:2013年4月26日
【發明者】蘇秉三, 姜勛澈, 樸祥勛 申請人:克菲科公司