KR100328225B1 - 안티록 브레이크 시스템의 노멀 오픈형 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 안티록 브레이크 시스템의 노멀 오픈형 밸브에 관한 것으로, 본 발명의 노멀 오픈형 밸브는 전자기를 발생시키는 솔레노이드 코일, 솔레노이드 코일의 내부에 설치된 원통형상의 요크, 요크 내측에 요크의 양단부와 접하도록 설치되며 내부에 솔레노이드 코일에서 발생한 전자기에 의해 작동하는 플런저를 구비한 슬리브, 솔레노이드 코일에서 발생한 전자기력이 요크를 거쳐 흐르도록 슬리브를 사이에 두고 요크의 일측과 접하도록 된 코어를 구비하고, 이 코어는 일측과 타측에 유로의 입구부와 출구부가 형성되며 내부에 플런저에 의하여 개폐되는 오리피스가 설치된 오일유로를 구비한 것이다.

이러한 본 발명의 안티록 브레이크 시스템에 있어서의 노멀 오픈 밸브는 종래의 오리피스를 박기 위해서, 그리고 자로 형성을 위해서 설치된 하우징을 없에고, 본 발명에서와 같이 코어에 오리피스를 박고, 자속이 코어를 통하여 흐르도록 하여 밸브의 크기를 줄임으로써 시스템 전체의 크기 및 무게의 축소를 가능하게 하였고, 또한 코어의 형상을 단순화 하여 밸브를 담아주는 액츄에이터 블록은 보어의 가공이 한 단차 밖에 없으므로 가공비와 시간이 적게 드는 효과가 있다.

Description

안티록 브레이크 시스템의 노멀 오픈형 밸브

본 발명은 안티록 브레이크 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 브레이크 장치로 오일의 공급을 제어하는 안티록 브레이크 시스템의 유압밸브에 관한 것이다.

일반적으로 안티록 브레이크 시스템(Antilock Brake System)은 자동차의 구동륜의 과도한 슬립을 억제하여 자동차의 방향 안정성과 구동력을 확보하는 장치로써, 자동차의 제동시 각 차륜의 휠 실린더로 가해지는 제동유압을 감압, 또는 증압하여 압력을 조절하므로 적당한 코너링 포스를 확보하여 조향성을 유지하면서 동시에 제동 정지 거리를 가장 짧게 되도록 마찰계수의 가장 큰 값을 얻을 수 있는 슬립률이 되도록 제어하는 것이다.

이러한 안티록 브레이크 시스템은 휠속도 센서, 액츄에이터, 제어부 등의 장치로 구성되어 있으며, 액츄에이터에는 각각의 브레이크 휠실린더로 유압을 감압, 또는 증압을 실시하여 제동력을 제어하도록 한다. 이러한 액츄에이터에는 오일의 공급을 제어하기 위한 노멀 오픈밸브(Nomal open valve)와 노멀 크로즈밸브(Nomal close valve)가 설치된다.

이중에서 노멀 오픈밸브는 도 3에 도시된 바와 같이 외곽에 솔레노이드(11)와 솔레노이드(11)의 외체를 형성하는 요크(12)를 구비하고, 솔레노이드(11) 내측에는 내부에 전기자(13)와 이 전기자(13)에 결합된 플런저(21)가 마련된 슬리브(14)와 슬리브(14)의 일측으로 결합된 코어(22)가 내측에 설치된 밸브하우징(15)을 구비한다. 그리고 밸브하우징(15)의 내부에는 오일이 유입되는 오리피스(16)와 유입된 오일이 배출되는 배출구(17)가 형성되어 있으며, 유출입되는 오일의 정화를 위한 필터(18)가 설치된다. 또한 플런저(21)의 복귀동작을 위한 복귀스프링(19)이 슬리브(14) 내부에 전기자(13)와 코아(22) 사이에 지지되어 플런저(21)가 솔레노이드(11)의 작동전 항시 오리피스 유로(16)를 개방하고 있도록 설치된다.

한편 요크(12)는 하우징(15)과 접하는 부분이 개구되고, 타측이 폐쇄된 원통형상으로 마련된다. 이에 따라 솔레노이드(11)에 전류가 인가되어 전자기력이 발생하면 이때의 자속은 요크(12)와 하우징(15)을 따라 흐르게 되어 플런저(21)를 작동시키게 된다.

그리고 하우징(15)의 외주면에는 다수의 단차부(20)가 형성되어 있다. 이 단차부(20)는 밸브(10)가 결합되는 블록(미도시)에의 견고한 밀봉 결합을 위한 것으로 블록에 결합된 밸브(10)의 결합부분으로 부터 오일이 누설되는 것을 차단하게 된다.

이와 같은 종래의 노멀 오픈밸브(10)에서 요크(12)는 일측이 개구되어 있으므로 자속이 연결되어 흐르게 하기 위하여 하우징(15)이 꼭 필요하다. 이 때문에 밸브(10)를 제조할 시 요크(12)와 접하도록 함과 동시에 다수의 단차부(20)를 형성하여야 하므로 하우징(15)의 제조를 위한 공정을 복잡하게 하고, 또한 제조원가를 상승시키게 된다. 그리고 하우징(15)의 설치로 인한 밸브(10)의 전체적인 부피와 무게가 커지게 된다.

더욱이 종래의 요크(12)의 단부와 하우징(15)의 접촉부위는 공극이 생기지 않도록 스프링 등의 부재에 의하여 밀착되는데, 만약 공극이 발생하게 되면 요크(12)를 통하여 흐르는 전자기가 하우징(15)과의 사이에 있는 공극에 의하여 손실되어 솔레노이드(11)의 오작동을 유발하게 되는 문제점을 가지고 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 밸브 하우징 없이도 솔레노이드에서 발생한 전자기가 원활히 흐를 수 있도록 하는 요크를 제공하고, 하우징에 박힌 오리피스를 코어에 대신 박음으로써 하우징을 없애고, 밸브의 제조원가를 낮추며, 제조공정을 줄인 안티록 브레이크 시스템의 노멀 오픈형 밸브를 제공하는 것이다.

도 1은 일반적인 안티록 브레이크 시스템의 유압회로도이다.

도 2는 본 발명에 따른 안티록 브레이크 시스템의 노멀 오픈형 밸브를 보인 단면도이다.

도 3은 종래의 안티록 브레이크 시스템에 적용된 노멀 오픈형 밸브를 보인 단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

50...브레이크 페달 51...마스터 실린더

52...휠 54...노멀 크로즈형 밸브

55...저장탱크 58...제어부

60...노멀 오픈형 밸브 61...요크

62...코일 63...슬리브

64...전기자 65...플런저

67...업-실 68...복원스프링

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 전자기를 발생시키는 솔레노이드 코일, 상기 솔레노이드 코일의 내부에 설치된 원통형상의 요크, 상기 요크 내측에 상기 요크의 양단부와 접하도록 설치되며 내부에 상기 솔레노이드 코일에서 발생한 전자기에 의하여 작동하는 플런저를 구비한 슬리브, 상기 솔레노이드 코일에서 발생한 전자기가 상기 요크를 거쳐 흐르도록 상기 슬리브를 사이에 두고 상기 요크의 일측과 접하도록 된 코어를 구비한 안티록 브레이크 시스템의 노멀 오픈형 밸브에 있어서, 상기 코어는 일측과 타측에 유로의 입구부와 출구부가 형성되며 내부에 상기 플런저에 의하여 개폐되는 오리피스가 설치된 오일유로를 구비한 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 안티록 브레이크 시스템(Antilock Brake System)의 유압회로는 브레이크 페달(50)과 브레이크 페달(50)의 작동으로 브레이크장치로 오일을 공급하는 마스터 실린더(51)를 구비하고, 차량의 휠(52)에 설치된 브레이크 장치로 공급되는 오일을 제어하는 유압밸브를 구비한다.

이 유압밸브는 작동전 항상 열려있는 밸브인 노멀 오픈형 밸브(60)(Nomal open valve)와 작동전 항시 닫혀있는 밸브인 노멀 크로즈형 밸브(54)(Nomal close valve)로 마련된다. 그리고 오일이 저장되는 저장탱크(55)와 저장탱크(55)의 오일을 마스터 실린더(51)로 펌핑하는 펌프(56)가 설치되며, 자동차 휠(52)에는 휠(52)의 동작상태를 감지하는 휠감지센서(57)가 설치된다. 그리고 이러한 구성요소들을 제어하는 제어부(58)(Electronic Control Unit : ECU)가 마련된다.

한편 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 노멀 오픈형 밸브(60)는 솔레노이드 내측에 밸브장치가 설치되는 구성인데, 솔레노이드는 외체를 이루는 원통 형상의 요크(61) 내부에 솔레노이드 코일(62)이 권선되어 있다. 이 요크(61)는 상단과 하단이 내측으로 두 번 절곡되어 있다.

그리고 밸브장치는 외형을 이루는 슬리브(63)와 이 슬리브(63) 내부에 전기자(64)와 봉상의 플런저(65)가 각각 설치되며 전기자(64)의 외측으로는 슬리브(63)에 용접된 코아(70)를 구비한다. 그리고 코아(70)의 상단에는 내부에 오일유로가 형성된다. 이 오일유로는 입구부(70a)와 출구부(70b)가 형성되어 있고, 내부에 플런저(65)에 의하여 개폐되는 오리피스관(66)가 설치된다. 또한 전기자(64)는 슬리브(63) 내부에 설치되되, 슬리브(63)과 코어(70) 사이에서 자속에 의해 자유로이 움직이도록 마련된다.

그리고 코아(70)의 외주면에는 오일이 유입되는 방향으로 누출되고, 유출되는 방향으로 누출되는 것을 방지하도록 입구부(66a)측으로 경사지게 외측부로 외향돌출되어 형성되어 오리피스관(66)을 통과하지 않고, 코어(70)의 출구부(70b)에서 입구부(70a)로의 유로를 연결하는 업-실(up-seal)(67)이 설치된다.

또한 플런저(65)를 지지하며 전자기력이 사라지면 플런저(65)를 복원시키는 복원스프링(68)이 마련된다. 이 복원스프링(68)은 전기자(64)와 코아(70) 사이에 설치되어 플런저(65)가 솔레노이드의 전자기력의 발생전에는 항상 오리피스관(66)를 개방하고 있도록 한다.

한편 코아(70)는, 도시되지 않았지만 유압회로가 구성되는 액츄에이터 블럭에 결합되도록 상부 노출부위에 한단정도의 단차부(69)가 형성되어 있다. 이 단차부(69)는 액츄에이터 블럭의 결합부분에 결합되어 내부 오일이 밖으로 유출되는 것을 방지한다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 안티록 브레이크 시스템의 작동은 차량의 주행중 증압모드, 유지모드, 그리고 감압모드의 수행단계를 거치면서 제동기능을 수행하게 된다.

먼저, 증압모드는 운전자가 브레이크 페달(50)을 밟으므로써 마스터 실린더(51)의 오일이 노멀 오픈형 밸브(60)를 통해서 휠 실린더로 전달된다. 이로 인해 브레이크 압력은 증가하게 되고, 브레이크장치의 실린더 피스톤이 밀리면서 자동차의 휠(52)이 제동되어 각 바퀴의 속도는 감소하게 된다.

그리고 휠 속도센서(57)로부터 받은 휠(52)의 속도와 차랑의 속도와의 차이, 즉 슬립율이 일정 범위를 넘으면 제어부(58)는 휠(52)의 압력을 줄이기 위해서 노멀 오픈형 밸브(60)를 온시켜서 휠(52)과 마스터 실린더(51) 사이의 유로를 차단시킨다. 이로인해 더 이상의 오일의 압력은 휠(52)로 전달되지 않게 되고, 동시에 노멀 크로즈형 밸브(54)를 작동시켜서 휠(52)에 있는 액압을 브레이크 액의 저장탱크(55)에 받아두게 되며, 이와 동시에 펌프(56)는 오일을 다시 마스터 실린더(51)로 복귀시킨다. 이러한 상태를 감압모드라 한다.

한편, 감압모드로 인해 휠(52)의 속도는 다시 증속되게 된다. 이때 제어부(58)는 휠(52)의 구동을 시간을 두고 지켜 보게되는데, 이를 유지모드라고 한다. 이 유지모드에서는 노멀 오픈형 밸브(60)는 온되고, 노멀 크로즈형 밸브(54)는 오프의 상태로 휠 실린더로 마스터 실린더(51)로부터 전달된 오일이 들어오지도 못하고, 노멀 크로즈형 밸브(54)를 통해서 나가지도 못하게 한다.

그리고 휠(52)의 속도가 다시 살아나면 다시 휠(52)의 속도를 줄이게 된다. 이를 위하여 휠 실린더로 압력이 전달되도록 전류를 차단하여 노멀 크로즈형 밸브(54)가 차단되도록 하고, 이에따라 휠(52)의 압력이 저장탱크(55)로 빠지지 못하게 됨으로써 재차 재동이 이루어지도록 한다.

이하에서는 전술한 바와 같은 안티록 브레이크 장치에서의 노멀 오픈형 밸브(60)의 작동에 대하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

노멀 오픈밸브(60)는 증압모드시 마스터 실린더(51)로 부터 유입된 유체에 의하여 코어(70)의 오일유로중의 오일 입구부(70a)를 통하여 유입된 오일이 오리피스관(66)을 지나 오일 출구부(70b)로 유출되도록 한다.

그리고 안티록 브레이크 시스템의 유지모드와 감압모드시에는 노멀 오픈형 밸브(60)는 작동하여 코어(70)의 오일유로 상에 설치된 오리피스관(66)을 닫게 된다. 이때의 플런저(65)의 작동은 솔레노이드 코일(62)에 전류가 인가됨으로써 요크(61)를 따라 전자기장이 발생하게 되고, 이 전자기장은 코아(70)를 통하여 흐르게 된다. 이로 인하여 전기자(64)는 전자기력에 의하여 전진 구동하여 플런저(65)를 전진 구동시키게 되고, 이에 따라 오리피스관(66)은 플런저(65)에 의하여 닫히게 된다. 그리고 인가된 전류가 끊기면 플런저(65)는 복원스프링(68)의 복원력에 의하여 다시 오리피스관(66)을 개방시키게 된다.

이상과 같은 본 발명의 안티록 브레이크 시스템에 있어서의 노멀 오픈 밸브는 종래의 오리피스를 박기 위해서, 그리고 자로 형성을 위해서 설치된 하우징을 없에고, 본 발명에서와 같이 코어에 오리피스를 박고, 자속이 코어를 통하여 흐르도록 하여 밸브의 크기를 줄임으로써 시스템 전체의 크기 및 무게의 축소를 가능하게 하였고, 또한 코어의 형상을 단순화 하여 밸브를 담아주는 액츄에이터 블록은 보어의 가공이 한 단차 밖에 없으므로 가공비와 시간이 적게 드는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 전자기를 발생시키는 솔레노이드 코일, 상기 솔레노이드 코일이 내부에 설치된 원통형상의 요크, 상기 요크 내측에 상기 요크의 양단부와 접하도록 설치되며 내부에 상기 솔레노이드 코일에서 발생한 전자기에 의하여 작동하는 플런저를 구비한 슬리브, 상기 솔레노이드 코일에서 발생한 전자기가 상기 요크를 거쳐 흐르도록 상기 슬리브를 사이에 두고 상기 요크의 일측과 접하도록 된 코어를 구비한 안티록 브레이크 시스템의 노멀 오픈형 밸브에 있어서,

   상기 코어는 일측과 타측에 유로의 입구부와 출구부가 형성되며 내부에 상기 플런저에 의하여 개폐되는 오리피스가 설치된 오일유로를 구비한 것을 특징으로 하는 안티록 브레이크 시스템의 노멀 오픈형 밸브.
2. 제 1항에 있어서, 상기 요크는 상기 코아와 접하는 단부가 내향절곡되어 상기 절곡부가 상기 코아의 외측면과 접하도록 마련되어 상기 요크를 따라 흐르는 전기장이 상기 절곡부를 거쳐 상기 코아로 흐르도록 된 것을 특징으로 하는 안티록 브레이크 시스템의 노멀 오픈형 밸브.

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