KR100328232B1 - 안티록 브레이크 시스템의 노멀 크로즈 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 안티록 브레이크 시스템의 노멀 크로즈밸브에 관한 것으로, 본 발명의 노멀 크로즈 밸브는 전자기를 발생시키는 솔레노이드, 솔레노이드 내측에 설치되며 양단부가 개구된 슬리브, 슬리브의 일단부에 일부 끼워져 슬리브와 용접결합된 마그네트 코어, 슬리브의 내측에 일단이 마그네트코아의 삽입단부와의 사이에 설치된 스프링에 의하여 지지되어 설치된 전기자, 전기자의 타단에 설치된 볼, 일단이 슬리브와 용접결합되며 내부에 전기자가 위치하는 박판하우징, 박판하우징의 오일 유출구측에 오리피스관이 설치되되, 전기자의 타단에 설치된 볼은 전자기력이 발생하기 전 스프링에 의하여 오리피스관을 막고 있도록 된 것이다. 이러한 본 발명의 안티록 브레이크 시스템에 있어서의 노멀 크로즈 밸브는 밸브의 크기를 줄임으로써 시스템 전체의 크기 및 무게의 축소를 가능하게 하여 노멀 크로즈 밸브의 제조시 제조시간과 공정을 줄임과 동시에 제조방법 또한 보다 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.

Description

안티록 브레이크 시스템의 노멀 크로즈 밸브

본 발명은 안티록 브레이크 시스템의 유압밸브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 브레이크 장치로 오일의 공급을 제어하는 안티록 브레이크 시스템의 노멀 크로즈 밸브에 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, 유지 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 제동력이 제어하도록 한다. 이러한 액츄에이터에는 오일의 공급을 제어하기 위한 노멀 오픈형 밸브(Nomal open valve)와 노멀 크로즈 밸브(Nomal close valve)가 설치된다.

이중에서 노멀 크로즈 밸브는 도 4에 도시된 바와 같이 외곽에 솔레노이드(11)와 솔레노이드(11)의 외체를 형성하는 요크(12)를 구비하고, 솔레노이드(11)의 내측으로는 원통형상의 슬리브(15)가 설치된다. 이 슬리브(15)의 내부에는 내측으로 슬리브(15)에 고정설치된 코아(16)와 코아(16)의 외측으로 구동가능하게 설치된 전기자(13)가 마련되며, 전기자(13)에는 유로를 개폐하는 플런저(14)가 결합설치된다. 그리고 슬리브(15)의 일측으로 결합된 밸브하우징(17)이 마련된다.

이 밸브하우징(17)의 내부에는 오일이 유입되는 오리피스관(18)과 유입된 오일이 배출되는 유출구(19)가 형성되어 있다. 또한 플런저(14)의 복귀동작을 위한 복귀스프링(20)이 슬리브(15) 내부에 설치되는데, 이 복귀스프링(20)은 코아(16)와 전기자(13) 사이에 설치되어 플런저(14)가 외부의 전원의 인가로 발생한 솔레노이드의 전자기력에 의하여 오리피스(18)를 열때 외에는 항상 오리피스(18)를 닫고 있도록 한다.

그리고 하우징(17)의 외주면에는 다수의 단차부(21)가 형성되어 있다. 이 단차부(21)는 밸브(10)가 결합되는 액츄에이터 블록(미도시)에의 견고한 밀봉 결합을 위한 것으로 블록에 결합된 밸브(10)의 결합부분으로 부터 오일이 누설되는 것을 차단하게 된다.

이와 같은 종래의 노멀 크로즈 밸브(10)는 슬리브(15)가 코어(16) 전체를 감싸면서 마련되고, 밸브하우징(17) 또한 상당한 무게와 두께를 가진 금속재로 마련되기 때문에 밸브(10)의 부피와 무게가 커지게 되고, 또한 제조시 제조공정이 복잡해지고, 작업효율이 떨어지게 된다. 그리고 다수의 코킹부위가 마련되어 있기 때문에 조립 코킹상태가 불량할 경우 오일의 일부가 누설되거나 전자기력이 손실될 수 있는 문제점이 발생하게 된다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 밸브 하우징과 슬리브 등의 구성요소를 최소한으로 간략화하여 밸브의 무개와 크기를 대폭줄이고, 부품수 및 제조공정을 줄여 제조효율을 보다 향상시킨 안티록 브레이크 시스템의 노멀 크로즈 밸브를 제공하는 것이다.

도 1은 일반적인 안티록 브레이크 시스템의 유압회로도이다.

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

도 3은 본 발명에 따른 안티록 브레이크 시스템의 다른 실시예에 노멀 크로즈 밸브를 보인 단면도이다.

도 4는 종래의 안티록 브레이크 시스템에 적용된 노멀 크로즈 밸브를 보인 단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

50...브레이크 페달 52...휠

100...노멀 크로즈 밸브 130...전기자

150...슬리브 160...마그네트 코어

170...박판하우징 180...오리피스관

230...볼

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 안티록 브레이크 시스템의 노멀 크로즈밸브는 전자기를 발생시키는 솔레노이드, 상기 솔레노이드 내측에 설치되며 양단부가 개구된 슬리브, 상기 슬리브의 일단부에 일부 끼워져 상기 슬리브와 용접결합된 마그네트 코어, 상기 슬리브의 내측에 일단이 상기 마그네트코아의 삽입단부와의 사이에 설치된 스프링에 의하여 지지되어 설치된 전기자와 상기 전기자의 타단에 설치된 볼, 일단이 상기 슬리브와 용접결합되며 내부에 상기 전기자가 위치하는 박판하우징, 상기 박판하우징의 오일 유출구측에 오리피스관이 설치되되, 상기 전기자의 타단에 설치된 상기 볼은 전자기력이 발생하기 전 상기 스프링에 의하여 상기 오리피스관을 막고 있도록 된 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 박판하우징의 입구단은 내향 굴곡지게 하부로 연장되어 있고, 상기 굴곡부에는 오링이 설치되어 상기 박판하우징의 외주면으로 오일이 누설되는 것을 방지할 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 슬리브와 상기 박판하우징의 결합단부는 각각이 외향절곡되어 서로 접하도록 마련되어 용접결합된 것을 특징으로 한다.

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

도 1에 도시된 바와 같이 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 오픈 밸브(53)(Nomal open valve)와 작동전 항시 닫혀있는 밸브인 노멀 크로즈 밸브(100)(Nomal close valve)로 마련된다. 그리고 노멀 크로즈 밸브(100)로부터 토출된 오일이 저장되는 저압 어큐뮤레이터(55)와 이 저장 어큐뮤레이터(55)의 오일을 펌핑하는 펌프(57), 그리고 펌프(57)에 의하여 펌핑된 오일의 맥동을 줄이는 고압 어큐뮤레이터(54)를 각각 구비한다. 또한 자동차 휠(52)에는 휠(52)의 동작상태를 감지하는 휠감지센서(56)가 설치된다. 그리고 이러한 구성요소들의 작동을 제어하는 제어부(58)(Electronic Control Unit : ECU)가 마련된다.

한편 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 노멀 크로즈 밸브(100)는 솔레노이드 내측에 밸브장치가 설치되는 구성인데, 솔레노이드(110)는 내부에 코일이 권선되며 외체를 이루는 원통 형상의 요크(120)를 구비한다.

그리고 밸브장치는 솔레노이드(110) 내측에 일부 노출되어 위치한 마그네트 코어(160)와 이 마그네트 코어(160)의 일단부에 결합된 원통형상의 슬리브(150)를 구비하고, 이 슬리브(150)의 단부에 결합되어 액츄에이터 블럭(300) 내부에 위치하는 박판 하우징(170)을 구비한다. 그리고 이 박판하우징(170)과 슬리브(150)의 결합단부는 각각의 외측으로 수직 절곡되어 서로 접하도록 마련되며, 박판하우징(170)의 끝단에는 상향 돌출한 돌출홈(170a)이 마련된다. 따라서 슬리브(150)의 단부는 이 박판하우징(170)의 돌출홈(170a) 내측으로 끼워져서 레이저 용접에 의하여 슬리브(150)와 박판하우징(170)이 결합되게 된다.

한편 슬리브(150)의 내측의 마그네트 코어(160)의 삽입단부에는 전기자(130)가 지지되는데, 이 전기자(130)는 전기자(130)와 슬리브(150) 사이에 설치된 스프링(210)에 의하여 탄성지지되어 있다.

그리고 전기자(130)의 타단부에는 볼(230)이 설치되어 있고, 이 볼(230)은 박판하우징(170)에 형성된 오일 유출구(190)에 설치된 오리피스관(180)의 입구를 막고 있으며 이 볼(230)의 주변부로는 박판하우징(170)의 오일 유입구(200)가 연통된 공간이 형성되어 있다.

이 박판하우징(170)의 오일 유입구(200)는 오리피스관(180)이 끼워지도록 하향 연장되되 굴곡지게 형성되어 내경이 줄어든 굴곡부(170b)를 형성하고 있으며, 이 굴곡부(170b)의 외주면에는 유출되는 오일이 박판하우징(170)의 외주면으로 누설되지 않도록 하기 위한 오링(220)이 설치되어 있다.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이 슬리브(150)의 하부 내경을 일부 확장하고, 이 확장된 공간으로 박판하우징(170)의 단부를 끼워서 용접 결합할 수 도 있다. 그리고 액츄에이터 블럭(300)과 결합되는 부분에 홈(310)을 형성하여 박판하우징(170)의 절곡부(170B)중의 일부가 이 홈(310)으로 강제 삽입되도록 하여 유출구(190)의 실링기능을 수행할 수 있도록 할수도 있다.

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 밟음으로써 마스터 실린더(51)의 오일이 노멀 오픈형 밸브(53)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(56)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(53)를 온시켜서 휠(52)과 마스터 실린더(51) 사이의 유로를 차단시킨다. 이로인해 더 이상의 오일의 압력은 휠(52)로 전달되지 않게 되고, 동시에 노멀 크로즈밸브(100)를 작동시켜서 휠(52)에 있는 액압을 저압 어큐뮤레이터(55)에 받아두게 되며, 이와 동시에 펌프(56)는 오일을 펌핑하여 고압 어큐뮤레이터(54)를 거쳐서 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(53)는 온되고, 노멀 크로즈 밸브(100)는 오프의 상태로 휠 실린더로 마스터 실린더(51)로부터 전달된 오일이 들어오지도 못하고, 노멀 크로즈 밸브(100)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 크로즈 밸브(100)를 차단하게 되고, 이에따라 휠(52)의 압력이 저압 어큐뮤레이터(55)로 빠지지 못하게 한다.

이하에서는 전술한 바와 같은 안티록 브레이크 장치에서의 노멀 크로즈 밸브(100)의 작동에 대하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 노멀 크로즈 밸브(100)는 증압모드시 마스터 실린더(51)로 부터 노멀 오픈밸브(53)를 통하여 유입된 유체가 브레이크 장치로 부터 빠져나가지 못하도록 항상 닫힌 상태를 유지하게 된다.

그러다가 유지모드와 감압모드시에 노멀 오픈밸브(53)의 작동으로 더 이상의 오일이 유입되지 않게 되고, 감압에 의한 오일의 유출이 필요할 경우 노멀 크로즈밸브(100)는 온 되어 오리피스관(180)을 개방하게 된다. 이때의 오리피스관(180)의 개방은 솔레노이드(110)에 전류가 인가됨으로써 요크(120)를 따라 전자기장이 발생하게 되고, 이 전자기장은 코아(160)와 전기자(130)를 따라 흐르게 되고, 이때의 전자기력에 의하여 전기자(130)는 후진 구동함으로써 볼(230)은 오리피스관(180))의 입구부를 개방하도록 한다. 그리고 인가된 전류가 끊기면 전기자(130)는 복원스프링(210)의 복원력에 의하여 다시 전진하여 볼(230)이 오리피스(180)를 닫게 되는 것이다.

이러한 본 발명의 안티록 브레이크 시스템에 있어서의 노멀 크로즈 밸브는 밸브의 크기를 줄임으로써 시스템 전체의 크기 및 무게의 축소를 가능하게 하여 노멀 크로즈 밸브의 제조시 제조시간과 공정을 줄임과 동시에 제조방법 또한 보다 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 전자기를 발생시키는 솔레노이드,

   상기 솔레노이드 내측에 설치되며 양단부가 개구된 슬리브,

   상기 슬리브의 일단부에 일부 끼워져 상기 슬리브와 용접결합된 마그네트 코어,

   상기 슬리브의 내측에 일단이 상기 마그네트코아의 삽입단부와의 사이에 설치된 스프링에 의하여 지지되어 설치된 전기자,

   상기 전기자의 타단에 설치된 볼,

   일단이 상기 슬리브와 용접결합되며 내부에 상기 전기자가 위치하는 박판하우징,

   상기 박판하우징의 오일 유출구측에 오리피스관이 설치되되, 상기 전기자의 타단에 설치된 상기 볼은 전자기력이 발생하기 전 상기 스프링에 의하여 상기 오리피스관을 막고 있도록 된 것을 특징으로 하는 안티록 브레이크 시스템의 노멀 크로즈밸브.
2. 제 1항에 있어서, 상기 박판하우징의 입구단은 내향 굴곡지게 하부로 연장되어 있고, 상기 굴곡부에는 오링이 설치되어 상기 박판하우징의 외주면으로 오일이 누설되는 것을 방지할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 안티록 브레이크 시스템의 노멀 크로즈밸브.
3. 제 1항에 있어서, 상기 슬리브와 상기 박판하우징의 결합단부는 각각이 외향절곡되어 서로 접하도록 마련되어 용접결합된 것을 특징으로 하는 안티록 브레이크 시스템의 노멀 크로즈밸브.