KR100219194B1 - 브레이크 시스템용 펌프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 브레이크 시스템용 펌프에 관한 것으로, 그 목적은 흡입구와 토출구의 씰링을 위한 구조와 피스톤의 원활한 왕복운동을 위하여 개재되는 구조가 상호 지지되게 함으로써 구조를 간단히 하고 제품의 부피를 줄이는 것이다.

본 발명에 따른 펌프는, 흡입구(111)와 토출구(112)를 갖는 펌프실(110)과 펌프실(110)의 내부에 왕복운동가능하게 마련된 피스톤(210), 피스톤(210)에 마련되어 펌프실(110)을 흡입구(111)측과 토출구(112)측으로 구획하는 씰링(252), 피스톤(210)에 마련되어 씰링(252)에 의하여 구획된 펌프실(110)을 연통하는 흡입유로(211), 흡입유로(211)와 토출구(112)에 각각 마련되어 피스톤(210)의 위치에 따라 상반되게 개폐되어 피스톤(210)의 왕복운동에 의하여 유체가 펌핑되도록 하는 흡입밸브(220)와 토출밸브(230), 피스톤(210)과 토출밸브(230)사이에 마련된 복원스프링(240)(233)을 구비한다. 이때 복원스프링(240)과 씰링(252)이 상호 지지하도록 복원스프링(240)의 일단이 씰링(252)에 근접설치됨다.

Description

브레이크 시스템용 펌프

본 발명은 브레이크 시스템용 펌프에 관한 것으로, 더 상세하게는 펌프의 피스톤의 구조를 개선하여 부품수를 줄이고 조립을 간편하게 할 수 있도록 구성한 펌프에 관한 것이다.

일반적으로 차량에는 제동을 위한 브레이크 시스템이 필수적으로 장착되는데, 근래에는 차륜의 미끄럼을 제어하여 보다 강력하고 안정된 제동력과 높은 조향성을 구현할 수 있는 시스템이 다수 제안되었는데, 차량의 미끄럼을 제어하여 강력하고 안정된 제동력을 실현하는 안티록 브레이크 시스템과 코너에서의 주행성능을 향상하기 위한 브레이크 트랙션 콘트롤 시스템 등이 대표적이다. 도1은 차륜의 미끄럼을 제어하는 시스템이 채용된 안티록 브레이크 시스템을 도시한 도면으로 브레이크 시스템이 대칭적으로 구성되기 때문에 전체 구성의 반만 도시하였다. 이를 참조하면, 차량의 차륜에는 브레이크(12)가 설치되고, 운전석에는 이를 조정하기 위한 페달(11)이 설치된다. 브레이크(12)는 유압에 의하여 작동되는 것이 설치되며, 페달(11)에는 페달(11)의 작동에 의하여 유압을 발생시켜 발생된 유압을 브레이크(12)로 전달하여 제동력이 발생되도록 하는 마스터실린더(13)가 설치된다. 마스터실린더(13)와 브레이크(12)는 유압파이프(14)에 의하여 연결되는데, 유압파이프(14)는 마스터실린더(13)로부터 브레이크(12)로 유압을 전달하기 위한 유로와 브레이크(12)에서 마스터실린더(13)로 유압을 안내하기 위한 유로가 별도로 구성되도록 한다. 각 브레이크(12)의 유입측과 토출측 유압파이프(14)에는 브레이크(12)의 유압을 제어하기 위한 솔렌노이드밸브가 배치되는데, 유입측에는 노말 오픈 솔렌노이드밸브(22)가 배치되고 토출측에는 노말 클로우즈 솔렌노이드밸브(25)가 배치된다. 노말 오픈 솔렌노이드밸브(22)는 전기가 인가되디 않았을때 개방되어 있다가 전기가 입력되면 닫히는 것이며, 노말 클로우즈 솔렌노이드밸브(25)는 이와 반대로 작동하는 것이다. 이들과 전기적으로 접속되어 이들의 작동을 제어하는 제어부(21)에는 차륜의 회전속도를 감지하는 휠센서(15)가 접속되어 제어부(21)가 휠센서(15)를 통해 입력되는 값을 통하여 솔렌노이드밸브의 개폐시기를 결정할 수 있도록 한다. 그리고 노말 클로우즈 솔렌노이드밸브(25)의 후방에는 브레이크(12)에서 토출된 유압이 일시 저장되는 저압어큐뮬레이터(23)가 배치되고, 저압어큐뮬레이터(23)의 후방에는 저압어큐뮬레이터(23)에 저장된 유압을 그 후방에 배치된 고압어큐뮬레이터(24)로 펌핑하는 펌프(200)가 배치된다. 즉, 저압어큐뮬레이터(23)로 유입된 유압을 펌프(200)가 펌핑하여 고압어큐뮬레이터(24)로 펌핑함으로써 노말 오픈 솔렌노이드밸브(22)에 인가되었던 전원이 차단되어 노말 오픈 솔렌노이드밸브(22)가 열리면 다시 브레이크(12)로 이동하도록 한다.

그리고 브레이크 트랙션 콘트롤 시스템은 펌프(200)와 트랙션 콘트롤밸브(26)를 제어하여 차량의 선회방향에 상응하는 하나의 브레이크(12)에 유압을 자동적으로 가하여 선회성을 향상하는 것이다.

도2는 종래 펌프의 구성을 보인 단면도이다. 이에 도시한 바와 같이, 펌프는 좌우 연통된 펌프실(2)을 갖는 하우징(1)을 포함한다. 펌프실(2)의 좌우 양측에는 유압파이프(도1의14)와 연통되는 유입구(2a)과 토출구(2b)가 설치되며, 펌프실(2)에는 피스톤(3)이 좌우 이동가능하게 수용되는데, 피스톤(3)에는 씰링(4)이 설치되어 유입구(2a)와 토출구(2b)를 구획한다. 그리고 피스톤(3)에는 씰링(4)의 양측 펌프실(2)를 연통하도록 흡입유로(3a)가 설치되며, 피스톤(3)과 토출구(2b)에 대향하는 펌프실(2)에는 피스톤(3)의 왕복운동에 의하여 유체가 펌핑되도록 흡입유로(3a)와 토출구(2b)를 상반되게 개폐되는 흡입밸브(5)와 토출밸브(6)가 설치된다. 흡입밸브(5)는 피스톤(3)의 단부에 설치되는 구체(5a)와 구체(5a)를 탄지하는 스프링(5b)로 구성된다. 그리고 토출밸브(6)는 피스톤(3)의 우측 펌프실(2)을 토출구(2b)의 양측으로 구획하되 그 중심부에 구획된 펌프실을 연통하는 홀(6b)이 형성된 밸브씨트(6a)와 홀(6b)의 우측에 밀착되는 구체(6c)와 구체(6c)가 홀(6b)에 밀착되도록 탄지하는 스프링(6d)과 스프링(6d)을 지지하는 밸브하우징(6e)을 포함한다.

그리고 피스톤(3)은 그 회전축(7a)에 편심부위(7b)를 갖는 모터(7)와 피스톤(3)의 우측단과 밸브씨트(6a)사이에 마련된 복원스프링(8)에 의하여 왕복운동한다.

이와 같이 구성된 펌프는 피스톤(3)이 편심부위(7b)에 의하여 우측으로 밀리면 피스톤(3)의 우측에 있던 유체가 압착됨으로써 유압이 상승하여 흡입밸브(5)의 구체(6a)는 흡입유로(3a)에 밀착되어 흡입유로(3a)를 폐쇄하고 토출밸브(6)의 구체(6c)는 스프링(6d)의 탄성력을 이기고 우측으로 이동함으로써 홀(6b)과 이격되어 유체가 홀(6b)을 통과한 유체가 밸브씨트(6a)와 밸브하우징(6e)사이의 틈새를 통하여 이동하여 토출구(2b)를 통하여 고압어큐뮬레이터(도1의24)측으로 토출된다.

그리고 편심부위(7b)가 좌측으로 이동하면 피스톤(3)의 우측 펌프실(2)의 압력이 떨어짐으로써 흡입밸브(5)의 구체(5a)는 압력차에 의하여 흡입유로(3a)에서 이격되어 흡입유로(3a)를 개방하고 토출밸브(6)의 구체(6c)는 스프링(6d)의 탄성력에 의하여 홀(6b)에 밀착됨으로써 홀(6b)을 폐쇄됨으로써 저압어큐뮬레이터(도1의23)의 유체가 펌프실(2)의 내부로 유입되는 것이다.

이와 같이 작동하여 유체를 펌핑하는 펌프는 유입구와 토출구를 구획하기 위한 씰링과 피스톤의 복원을 위한 스프링이 별도로 고정지지되기 때문에 그 구조가 복잡하여 피스톤의 제조가 어려울 뿐만 아니라 펌프의 조립이 복잡하고 피스톤의 길이가 길어져 펌프 전체의 부피가 커지는 문제가 있었다.

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 유입구와 토출구의 씰링을 위한 구조와 피스톤의 원활한 왕복운동을 위하여 개재되는 구조가 상호 지지되게 함으로써 구조가 간단하고 부피가 작은 브레이크 시스템용 펌프를 제공하는 것이다.

도1은 일반적인 안티록 브레이크 시스템의 구성을 보인 도면이다.

도2는 종래 브레이크 시스템의 펌프의 단면도이다.

도3은 본 발명에 따른 펌프의 단면도이다.

도4는 도3의 절반을 확대 도시한 본 발명의 요부 상세도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

200 : 펌프 210 : 피스톤

220 : 흡입밸브 230 : 토출밸브

231 : 밸브하우징 232 : 밸브씨트

233 : 스프링 234 : 구체

237 : 토출유로 240 : 복원스프링

251 : 코킹부 260 : 모터

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 유입구와 토출구를 갖는 펌프실과 상기 펌프실의 내부에 왕복운동가능하게 마련된 피스톤, 상기 피스톤에 마련되어 상기 펌프실을 유입구측과 토출구측으로 구획하는 씰링, 상기 피스톤에 마련되어 상기 씰링에 의하여 구획된 펌프실을 연통하는 흡입유로, 상기 흡입유로와 상기 토출구에 각각 마련되어 상기 피스톤의 위치에 따라 상반되게 개폐되어 상기 피스톤의 왕복운동에 의하여 유체가 펌핑되도록 하는 흡입밸브와 토출밸브, 상기 피스톤과 상기 토출밸브사이에 마련된 복원스프링을 구비하여 유압에 의하여 작동하는 브레이크와 상기 브레이크에 유압을 가하여 제동력이 발휘되도록 하는 마스터실린더사이에 마련된 펌프를 포함하는 브레이이크 시스템에 있어서, 상기 복원스프링과 상기 씰링은 상호 지지하도록 상기 복원스프링의 일단이 상기 씰링에 근접설치된 것을 특징으로 하는 구성이다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하겠다.

도1은 본 발명에 따른 솔렌노이브가 채용되는 브레이크 시스템중 안티록브레이크 시스템 등 차륜의 미끄럼을 방지하여 강력하고 안정된 제동력과 높은 조향성을 발휘하는 브레이크 시스템의 구성을 보인 도면이다. 이에 대한 상세한 설명은 앞에서 하였기 때문에 생략하고, 동일 구성요소에 대해서는 동일 부호를 부여하여 설명하겠다. 다만 상기 솔렌노이드밸브(22)(25)들과 저압 및 고압어큐뮬레이터(23)(24) 그리고 펌프(200) 및 트랙션 콘트롤밸브(26)는 하나의 하우징(100)에 결합설치되며, 이들사이의 유로는 하우징(100)에 형성된 홀(236)로 이루어진다.

앞에서 본 발명에 따른 펌프가 채용되는 브레이크 시스템은 대칭적으로 구성됨을 밝힌 바 있다. 도3은 본 발명에 따른 펌프가 댕칭적으로 도3은 본 발명에 따른 펌프는 좌우 대칭적으로 설치된 두개가 하나의 모터(260)에 의하여 구동되는 것을 보인 도면이다. 도4는 도3에 도시된 펌프 우측의 확대상세도이다. 이에 도시한 바와 같이, 펌프(200)는 흡입구(111)와 토출구(112)를 갖고 하우징(100)에 마련된 펌프실(110)과 펌프실(110)의 내부에 이동자재로 마련된 피스톤(210)과 피스톤(210)에 마련되어 펌프실(110)을 흡입구(111)측과 토출구(112)측으로 구획하는 씰링(252)과 씰링(252)에 의하여 양분된 펌프실(110)을 연통하도록 피스톤(210)에 마련된 흡입유로(211)와 피스톤(210)의 위치에 따라 흡입유로(211)와 토출구(112)를 상반되게 개폐하는 흡입밸브(220)와 토출밸브(230)와 피스톤(210)을 왕복운동시키기 위한 모터(260)를 포함한다. 이를 상세하게 설명하면, 흡입구(111)와 토출구(112)는 펌프실(110)의 좌우 양측에 저압어큐뮬레이터(23) 및 고압어큐뮬레이터(24)에 각각 연통되도록 설치된다. 그리고 씰링(252)은 피스톤(210)에 결합설치되어 펌프실(110)의 내부를 흡입구(111)측과 토출구(112)측을 양분하며, 흡입유로(211)는 씰링(252)에 의하여 양분된 펌프실(110)을 연통하도록 피스톤(210)에 마련되는데, 토출구(112)측은 피스톤(210)의 우측단면에서 연통되고 흡입구(111)측은 측면에 연통된다.

그리고 흡입밸브(220)는 피스톤(210)의 우측단부에 설치되는데, 흡입유로(211)에 밀착되는 구체(221)와 구체(221)를 탄지하는 스프링(222)을 포함한다. 토출밸브(230)는 펌프실(110)의 우측에 설치되는데, 피스톤(210)의 우측 펌프실(110)을 토출구(112)가 있는 측과 없는 측으로 구획하되 그 중심부에 홀(236)이 형성된 밸브씨트(232)와 홀(236)의 우측에 근접설치되는 구체(234)와 구체(234)가 홀(236)에 밀착되도록 탄지하는 스프링(233)과 스프링(233)을 지지하는 밸브하우징(231)을 포함한다. 이때 밸브하우징(213)에는 스프링(233)이 수용되는 수용홈(235)과 홀(236)과 토출구(112)를 연통하는 유로(237)이 설치된다. 이렇게 구성된 흡입밸브(220)와 토출밸브(230)가 피스톤(210)의 위치에 상응하게 변화하는 펌프실(110)의 압력에 상응하여 서로 상반되게 개폐됨으로써 유체가 펌프실(110)로 유입되어 가압되면서 토출되도록 한다.

한편 피스톤(210)을 왕복운동시키 위한 모터(260)는 피스톤(210)에 직고하도록 배치된 회전축(261)에 편심부위(263)가 마련됨으로써 회전축(261)의 회전시 피스톤(210)이 왕복운동하도록 하는데, 피스톤(210)과 밸브씨트(232)사이에는 복원스프링(240)이 마련되어 피스톤(210)이 편심부위(263)에 밀착되도록 탄지한다. 이때 편심부위(263)의 외곽에는 베어링(263)이 개재되어 회전운동과 직선운동에 접촉에 의한 마찰과 마모를 저감한다.

그리고 피스톤(210)에 결합설치되어 펌프실(110)을 구획하는 씰링(252)과 피스톤(210)을 편심부위(263)에 밀착시키는 복원스프링(240)이 상호 지지하도록 설치함으로써 피스톤(210)의 길이를 단축하고 이들을 지지하기 위한 구조를 간단하게 한다. 즉, 씰링(252)은 피스톤(210)의 우측단에서 단차진 부위에 배치되고, 이 씰링(252)에 복원스프링(240)의 좌측단이 밀착됨으로써 상호 지지하도록 한다. 이로써 피스톤(210)의 길이를 12mm 이하로 할 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 브레이크 시스템용 펌프의 작동을 설명하면 다음과 같다.

피스톤(210)이 편심부위(263)에 의하여 우측으로 밀리면 피스톤(210)의 우측에 있던 유체가 압착됨으로써 유압이 상승하여 흡입밸브(220)의 구체(234)는 흡입유로(211)에 밀착되어 흡입유로(211)를 폐쇄하고 토출밸브(230)의 구체(234)는 스프링(233)의 탄성력을 이기고 우측으로 이동함으로써 홀(236)과 이격되어 유체가 홀(236)을 통과한 유체는 토출구(112)를 통하여 고압어큐뮬레이터(24)측으로 토출된다.

그리고 편심부위(263)가 좌측으로 이동하면 피스톤(210)의 우측 펌프실(110)의 압력이 떨어짐으로써 흡입밸브(220)의 구체(234)는 압력차에 의하여 흡입유로(211)에서 이격되어 흡입유로(211)를 개방하고 토출밸브(230)의 구체(234)는 스프링(233)의 탄성력에 의하여 홀(236)에 밀착됨으로써 홀(236)을 폐쇄됨으로써 저압어큐뮬레이터(23)의 유체가 펌프실(110)의 내부로 유입되는 것이다.

상기와 같이 피스톤(210)이 왕복운동을 계속 수행함으로써 저압어큐뮬레이터(23)에 있는 유체를 고압어큐뮬레이터(24)로 펌핑하는 것이다.

이상에서 상세하게 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 브레이크 시스템용 펌프는 씰링을 복원스프링을 이용하여 직접 고정지지하기 때문에 구조가 간단하여 그 조립과 제조가 용이한 이점이 있다. 또한 씰링과 복원스프링이 함께 지지되기 때문에 피스톤의 길이를 줄일 수 있어 펌프의 부피를 줄일 수 있는 이점이 있다.

Claims (1)

1. 흡입구(111)와 토출구(112)를 갖는 펌프실(110)과 상기 펌프실(110)의 내부에 왕복운동가능하게 마련된 피스톤(210), 상기 피스톤(210)에 마련되어 상기 펌프실(110)을 흡입구(111)측과 토출구(112)측으로 구획하는 씰링(252), 상기 피스톤(210)에 마련되어 상기 씰링(252)에 의하여 구획된 펌프실(110)을 연통하는 흡입유로(211), 상기 흡입유로(211)와 상기 토출구(112)에 각각 마련되어 상기 피스톤(210)의 위치에 따라 상반되게 개폐되어 상기 피스톤(210)의 왕복운동에 의하여 유체가 펌핑되도록 하는 흡입밸브(220)와 토출밸브(230), 상기 피스톤(210)과 상기 토출밸브(230)사이에 마련된 복원스프링(240)을 구비하여 유압에 의하여 작동하는 브레이크(12)와 상기 브레이크(12)에 유압을 가하여 제동력이 발휘되도록 하는 마스터실린더(13)사이에 마련된 펌프(200)를 포함하는 브레이이크 시스템에 있어서,

   상기 복원스프링(240)과 상기 씰링(252)이 상호 지지하도록 상기 복원스프링(240)의 일단이 상기 씰링(252)에 근접설치된 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템용 펌프.