KR100219195B1 - 브레이크 시스템용 펌프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 브레이크 시스템의 펌프에 관한 것으로, 그 목적은 펌프실(110)의 밀폐를 위한 구조를 단순하게 구성함으로써 제조 및 조립성을 향상함과 아울러 부품전체의 크기를 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)의 위치에 따라 흡입구(111)를 펌프실(110)을 연통시키는 흡입밸브(210), 펌프실(110)의 유체가 피스톤(210)의 왕복운동에 의하여 펌핑되도록 흡입밸브(210)에 대향되게 토출구(112)를 개폐하는 토출밸브(230)를 구비한다. 이렇게 구성된 펌프(200)는 유압에 의하여 작동하는 브레이크(12)와 브레이크(12)에 유압을 가하여 제동력이 발휘되도록 하는 마스터실린더(13)사이에 마련된다. 그리고 토출밸브(230)는 펌프실(110)의 일측에 마련되며, 그 내부에 펌프실(110)과 토출구(112)를 연통시키는 토출유로(237)가 마련된 밸브하우징(231), 토출유로(237)를 개폐하기 위한 구체(234), 구체(234)를 탄지하는 스프링(233)이 설치된다.

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 인가되지 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(24)에 저장된 유압을 그 후방에 배치된 고압어큐뮬레이터(24)로 펌핑하는 펌프(200)가 배치된다. 즉, 저압어큐뮬레이터(24)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(12) 트랙션 콘트롤 시스템은 펌프(200)와 트랙션 콘트롤밸브를 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(도1의 14)와 연통되는 흡입구(2a)과 토출구(2b)가 설치되며, 펌프실(2)에는 피스톤(3)이 좌우 이동가능하게 수용되는데, 피스톤(3)에는 씰링(4)이 설치되어 흡입구(2a)와 토출구(2b)를 구획한다. 그리고 피스톤(3)에는 씰링(4)의 양측을 개구된 흡입유로(3a)가 설치되며, 피스톤(3)과 토출구(2b)에 대향하는 펌프실(2)에는 피스톤(3)의 왕복운동에 의하여 오일이 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 우측에 위치하는 펌프실(2)을 토출구(2b)의 양측으로 구획하되 그 중심부에 구획된 양측을 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. 이때 밸브씨트(6a)는 하우징(1)의 단차부에 압입되어 결합되며, 밸브하우징(6e)은 씰링을 위한 오일링(6f) 개재하여 펌프실(2)의 개구부측에서 나사결합된다.

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(5a)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(24)측으로 토출된다.

그리고 편심부위(6b)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(23)의 유체가 펌프실(2)의 내부로 유입되는 것이다.

그러나 종래의 펌프는 밸브하우징이 하우징에 나사결합될때 밀폐를 위하여 개재되는 오링이 이상 마모 및 변형됨으로써 밀폐력이 저하되어 누유가 발생될 소지가 있었으며, 펌프실과 토출구를 구획하기 위하여 밸브씨트가 몸체에 압입결합됨으로써 압입과정에서 부스러기 발생할 소지가 있었다. 또한 결합을 위하여 밸브하우징의 외측면에 나사산이 형성되고 씰링을 위하여 개재되는 오링을 고정하기 위한 구조 등에 의하여 제조가 어렵고 고가의 제조비가 소용될 뿐만 아니라 그 부피가 커지는 문제가 있었다.

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 펌프실의 밀폐를 위한 구조를 단순하게 구성함으로써 제조 및 조립성을 향상함과 아울러 부품전체의 크기를 줄일 수 있는 브레이크 시스템용 펌프를 제공하는 것이다.

도1은 일반적인 안티록 브레이크 시스템의 구성을 보인 도면이다.

도2는 종래 브레이크 시스템의 펌프의 단면도이다.

도3은 본 발명에 따른 펌프의 상세하게 도시한 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

200 : 펌프 210 : 피스톤

220 : 흡입밸브 230 : 토출밸브

231 : 밸브하우징 232 : 밸브씨트

237 : 토출유로 240 : 복원스프링

251 : 코킹부 260 : 모터

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 흡입구와 토출구를 갖는 펌프실과 상기 펌프실의 내부에 왕복운동가능하게 마련된 피스톤, 상기 피스톤의 위치에 따라 상기 흡입구를 상기 펌프실을 연통시키는 흡입밸브, 상기 펌프실의 유체가 상기 피스톤의 왕복운동에 의하여 펌핑되도록 상기 흡입밸브에 대향되게 상기 토출구를 개폐하는 토출밸브를 구비하여 유압에 의하여 작동하는 브레이크와 상기 브레이크에 유압을 가하여 제동력이 발휘되도록 하는 마스터실린더사이에 마련된 펌프를 포함하는 브레이이크 시스템에 있어서, 상기 토출밸브는 상기 펌프실의 일측에 마련되며, 그 내부에 상기 펌프실과 상기 토출구를 연통시키는 토출유로가 마련된 밸브하우징, 상기 토출유로를 개폐하기 위한 구체, 상기 구체를 탄지하는 스프링를 포함하는 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 솔렌노이드밸브들과 저압 및 고압어큐뮬레이터(24) 그리고 펌프(200) 및 트랙션 콘트롤밸브는 하나의 하우징(100)에 결합설치되며, 이들사이의 유로는 하우징(100)에 형성된 홀로 이루어진다.

도3은 펌프의 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(210)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(210)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 결합되어 개구부위를 밀폐시키는 밸브하우징(231)과 밸브하우징(231)에 마련되어 펌프실(110)과 토출구(112)를 연통하는 토출유로(237)와 토출유로(237)를 개폐하기 위한 구체(234)를 탄지하는 스프링(233)을 포함한다. 먼저 밸브하우징(231)을 설명하면, 밸브하우징(231)은 펌프실(110)의 우측에 압입결합되어 펌프실(110)의 우측면을 밀폐하는데, 그 내측단은 토출구(112)를 완전히 덮도록 연장된다. 이때 밸브하우징(231)의 내측면 중심부에는 홈형상의 수용공간(235)이 마련되고, 토출유로(237)는 이 수용공간(235)과 토출구(112)를 연통하도록 설치된다. 그리고 수용공간(235)에는 밸브씨트(232)가 결합되는데, 밸브씨트(232)에는 토출유로(237)와 펌프실(110)을 연통하는 연통로(236)가 설치되고, 구체(234)는 이 연통로(236)의 후방에 배치되며, 스프링(233)은 수용공간(235)의 후방에 마련되어 구체(234)를 연통로(236)측으로 탄지한다. 이때 토출유로(237)의 좌우 양측 밸브하우징(231)과 하우징(100)는 단턱과 단턱이 삽입결합되는 홈으로 구성된 코킹부(251)가 마련되어 유체가 누유되는 것을 방지하는데, 이로써 밸브하우징(231)의 직경을 14mm 이하로 할 수 있다.

한편 피스톤(210)을 왕복운동시키 위한 모터(260)는 피스톤(210)에 직각으로 배치된 회전축(261)에 편심부위(262)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(262)에 밀착되도록 탄지한다. 이때 편심부위(262)의 외곽에는 베어링(263)이 개재되어 회전운동과 직선운동에 접촉에 의한 마찰과 마모를 저감한다.

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

피스톤(210)이 편심부위(262)에 의하여 우측으로 밀리면 피스톤(210)의 우측에 있던 유체가 압착됨으로써 유압이 상승하여 흡입밸브(210)의 구체(221)는 흡입유로(211)에 밀착되어 흡입유로(211)를 폐쇄하고 토출밸브(230)의 구체(234)는 스프링(233)의 탄성력을 이기고 우측으로 이동함으로써 연통로(236)에서 이격되어 연통로(236)는 개구된다. 펌프실(110)에서 가압된 유체는 개구된 연통로(236)와 토출유로(237)를 통과하여 토출구(112)를 통하여 고압어큐뮬레이터(24)로 토출된다.

그리고 편심부위(262)가 좌측으로 이동하면 피스톤(210)의 펌프실(110)의 압력이 떨어짐으로써 흡입밸브(210)의 구체(221)가 압력차에 의하여 흡입유로(211)에서 이격되어 흡입유로(211)는 개방되고, 토출밸브(230)의 구체(234)는 스프링(233)의 탄성력에 의하여 연통로(236)에 밀착되어 연통로(236)를 폐쇄된다. 이로써 저압어큐뮬레이커의 유체는 흡입구(111)와 흡입유로(211)를 통과하여 펌프실(110)의 내부로 유입된다.

상기와 같이 피스톤(210)이 왕복운동이 계속 수행함으로써 저압어큐뮬레이터(23)에 있는 유체를 고압어큐뮬레이터(24)로 펌핑된다.

이상에서 상세하게 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 브레이크 시스템용 펌프는 토출유로를 밸브하우징과 몸체에 코킹부를 형성하여 밀폐하기 때문에 그 구조와 조립이 간단하며, 펌프전체의 직경을 줄일 수 있다. 또한 밸브씨트의 설치시 무리한 결합에 의하여 부스러기 등이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

Claims (3)

1. 흡입구(111)와 토출구(112)를 갖는 펌프실(110)과 상기 펌프실(110)의 내부에 왕복운동가능하게 마련된 피스톤(210), 상기 피스톤(210)의 위치에 따라 상기 흡입구(111)를 상기 펌프실(110)을 연통시키는 흡입밸브(210), 상기 펌프실(110)의 유체가 상기 피스톤(210)의 왕복운동에 의하여 펌핑되도록 상기 흡입밸브(210)에 대향되게 상기 토출구(112)를 개폐하는 토출밸브(230)를 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 토출밸브(230)는 상기 펌프실(110)의 일측에 마련되며, 그 내부에 상기 펌프실(110)과 상기 토출구(112)를 연통시키는 토출유로(237)가 마련된 밸브하우징(231), 상기 토출유로(237)를 개폐하기 위한 구체(234), 상기 구체(234)를 탄지하는 스프링(233)를 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템의 펌프.
2. 제1항에 있어서,

   상기 밸브하우징(231)에는 상기 토출유로(237)와 상기 펌프실(110)을 연통시키는 연통로(236)를 갖는 밸브씨트(232)가 개재되고, 상기 연통로(236)에 대향하는 상기 밸브하우징(231)에는 상기 구체(234)가 수용되는 수용공간(235)이 마련되며, 상기 스프링(233)은 상기 수용공간(235)에 마련된 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템의 펌프.
3. 제1항에 있어서,

   상기 토출유로(237)의 양측 상기 밸브하우징(231)과 이에 대향하는 상기 몸체에는 코킹부(251)가 마련되어 상기 토출유로(237)를 밀폐하는 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템의 펌프.