KR100344468B1 - 안티록 브레이크 시스템용 모듈레이터블록의고압어큐뮬레이터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 안티록브레이크시스템용 모듈레이터블록의 고압어큐뮬레이터에 관한 것으로, 특히 펌프의 동작으로 발생되는 압력맥동을 효과적으로 감쇠시킬 수 있도록 마개의 장착구조를 개선한 고압어큐뮬레이터에 관한 것이다.

본 발명에 따른 모듈레이터블록의 고압어큐뮬레이터는 압축실의 일단을 막아주는 마개가 소정거리 진퇴운동을 하도록 하고, 마개의 후단부에 마개를 탄성적으로 지지하는 탄성부재가 구비되어, 압축실의 내압이 변할 때 그 내부 용적이 가변될 수 있게 함으로써, 펌프의 압력맥동이 효과적으로 감쇠되어 압축실의 출구로 배출되는 오일압력이 안정된 상태를 유지할 수 있게 한 것이다.

Description

안티록 브레이크 시스템용 모듈레이터블록의 고압어큐뮬레이터{HIGH PRESSURE ACCUMULATOR OF MODULATOR BLOCK FOR ANTI-LOCK BRAKE SYSTEM}

본 발명은 차량의 안티록 브레이크 시스템용 모듈레이터블록의 고압어큐뮬레이터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모듈레이터블록에 장착된 펌프의 동작으로 발생되는 압력맥동을 효과적으로 흡수할 수 있도록 마개의 구조가 개선된 고압어큐뮬레이터에 관한 것이다.

차량에 장착되는 안티록 브레이크 시스템(ANTI-LOCK BRAKE SYSTEM, 이하에서는 ABS라 칭함)은 차량의 바퀴측으로 전해지는 제동유압을 단속(斷續)하여 바퀴의 노면슬립을 방지함으로써 안전한 제동이 이루어지게 하는 장치이다.

이러한 차량용 ABS에는 마스터실린더에서 바퀴측으로 연결된 유압라인의 중도에 제동유압을 단속하는 모듈레이터블록이 설치된다. 이때 모듈레이터블록에는 내부에 형성된 다수의 유로를 개폐하는 다수의 솔레노이드밸브, 복귀하는 유체를 제 가압하는 유압펌프, 유압펌프의 상류측과 하류측에 각각 마련되는 저압 및 고압어큐뮬레이터 등이 내장되어 있다. 그리고 이러한 장치들은 모듈레이터블록 내부에 형성된 다수의 유로를 통해 상호 연결되어 있으며, ECU(ELECTRIC CONTROL UNIT}에 의해 동작이 제어되면서 제동유압을 단속한다. 즉, ECU는 다수의 솔레노이드밸브를 제어하여 유로의 개폐가 반복되도록 하고, 또한 펌프의 구동을 제어하면서 유압라인을 따라 복귀된 유체 재 가압하도록 하여 바퀴의 단속적인 제동이 이루어지게 한다.

한편, 모듈레이터블록의 펌프 상류측에 설치된 저압큐뮬레이터는 바퀴측에서 복귀하는 브레이크 오일이 일시 저장되었다가 펌프측으로 공급되게 하는 기능을 하고, 펌프의 하류측에 설치되는 고압어큐뮬레이터는 펌프에서 가압된 오일이 일시 저장되면서 펌프의 동작에 따른 압력맥동이 감쇠되도록 하는 기능을 한다.

이중 펌프의 하류측 유로에 설치되는 고압어큐뮬레이터는 도 1에 도시된 바와 같이, 모듈레이터블록(1)의 내부에 형성된 중공의 압축실(2)과, 이 압축실(2)의 일단 개구부를 막아주는 마개(3)를 구비하는 구성이다. 이때 마개(3)의 외주면에는 밀폐구조를 이루는 실링부재(4)가 설치되고, 마개(3)의 후단에는 마개(3)를 지지하는 고정링(5)이 압축실(2)의 개구측 내면에 끼워져 결합된다.

또한, 마개(3)의 맞은편에 위치하는 압축실(2)의 타단에는 압축실(2) 내부로 유체가 유입·유출되는 입구(6)와 출구(7)가 구비된다. 이때 입구(6)는 펌프의 출구측 유로와 연통되고, 출구(7)는 바퀴측으로 연결되는 유압라인과 연통된다.

이와 같이 구성된 종래 고압어큐뮬레이터에는 펌프에서 가압되어 토출되는 유체가 입구(6)를 통해 압축실(2)의 내부로 유입되고, 압축실(2)에 유입된 유체는 압축실(2) 내부에 잠시 머물면서 펌프의 맥동을 감쇠시킨 후 출구(7)로 배출된다.

그러나, 이러한 구성의 종래 고압어큐뮬레이터는 압축실(2)의 일측을 밀폐시키는 마개(3)가 고정링(5)에 의해 고정된 상태를 유지하기 때문에, 압축실(2) 내부의 체적이 항상 일정한 상태를 유지하게 되어, 펌프의 압력맥동을 효과적으로 감쇠시키기에 한계가 있었다. 즉, 펌프의 압력맥동이 압축실(2) 내부로 전해지면 압축실(2) 내부의 공간이 이를 수용하여 일부 감쇠시키기는 하지만, 내부의 체적이 항상 일정한 상태를 유지하기 때문에 출구(7)를 통해 배출되는 유체에 압력맥동의 일부가 전해지고, 이 맥동은 제동장치의 동작소음을 유발할 뿐만 아니라, 마스터실린더를 통해 브레이크페달로 전해져 페달의 떨림을 야기하는 문제가 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 압축실의 일단을 막아주는 마개가 소정거리 진퇴 가능하도록 하여 압축실의 내부 용적이 가변될 수 있게 함으로써, 펌프의 압력맥동을 효과적으로 감쇠시킬 수 있는 안티록 브레이크 시스템용 모듈레이터블록의 고압어큐뮬레이터를 제공하는 것이다.

도 1은 종래 모듈레이터블록의 고압어큐뮬레이터 구성을 보인 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 안티록 브레이크 시스템의 전체적인 구성을 보인 유압회로도이다.

도 3은 본 발명에 따른 모듈레이터블록의 고압어큐뮬레이터 구성을 단면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 고압어큐뮬레이터의 탄성부재 구성을 보인 사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10: 마스터실린더, 20: 휠실린더,

30: NO형 솔레노이드밸브, 31: NC형 솔레노이드밸브,

40: 저압어큐뮬레이터, 50: 펌프,

60: 고압어큐뮬레이터, 61: 압축실,

62: 입구, 63: 출구,

64: 마개, 65: 실링부재,

66: 탄성부재, 67: 수용홈,

70: 오리피스, 100: 모듈레이터블록.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 안티록 브레이크 시스템용 모듈레이터블록의 고압어큐뮬레이터는, 차량의 바퀴측에서 복귀하는 브레이크 오일을 재 가압하는 펌프와, 상기 펌프의 토출측에 마련되어 상기 펌프의 압력맥동을 감쇠시키며 그 일측에 유체의 유입 및 배출을 위한 입구와 출구가 형성되고 타측이 개방된 압축실, 상기 압축실의 개방부를 밀폐하는 마개를 구비한 고압어큐뮬레이터를 포함하는 안티록 브레이크 시스템용 모듈레이터블록에 있어서, 상기 고압어큐뮬레이터는 상기 압축실의 내부 용적이 가변될 수 있도록 상기 마개의 이탈을 방지하면서 상기 마개를 진퇴 가능하게 탄력 지지하는 탄성부재와, 상기 탄성부재를 수용하도록 상기 압축실의 개방부측 내면에 형성된 수용홈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 탄성부재는 상기 마개의 후방 외면을 감싸 지지하는 나선형 스프링으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 안티록 브레이크 시스템(ABS)은 도 2에 도시된 바와 같이, 마스터실린더(10)에서 형성된 제동유압이 차량의 전륜과 후륜에 각각 설치된 휠실린더(20) 쪽으로 전달되는 것을 단속(斷續) 제어하는 다수개의 솔레노이드밸브(30,31)를 구비하고, 휠실린더(20)쪽에서 복귀하는 오일을 일시 저장하는 저압어큐뮬레이터(40) 구비한다. 또한 ABS는 저압어큐뮬레이터(40)에 저장된 오일를 가압하여 재 순환시키는 펌프(50)를 구비하고, 펌프(50)에서 토출되는 오일의 압력맥동을 감쇠시키기 위한 고압어큐뮬레이터(60)를 구비한다. 이때 이러한 모든 장치들은 알루미늄(AL)재로 이루어진 직육면체 형상의 모듈레이터블록(100)에 콤팩트하게 내장되며, 모듈레이터블록(100) 내부에는 이들을 상호 연계시키는 다수의 유로가 형성된다.

솔레노이드밸브(30,31)는 휠실린더(20)의 상류측 유로에 배치되며 평소 열린상태를 유지하는 노말오픈형 솔레노이드밸브(30,이하에서는 "NO형 솔레노이드밸브"라 칭함)와, 휠실린더(20)의 하류측에 배치되어 평소 닫힌상태를 유지하는 노말클로즈형 솔레노이드밸브(31,이하에서는 "NC형 솔레노이드밸브"라 칭함)로 구별된다.

저압어큐뮬레이터(40)는 NC형 솔레노이드밸브(31)의 하류측과 펌프(50) 사이를 연결하는 유로에 배치되어, 휠실린더(20)의 감압제동이 이루어질 때, NC형 솔레노이드밸브(31)의 개방으로 휠실린더(20)로부터 복귀하는 오일을 일시 저장한다. 그리고 고압어큐뮬레이터(60)는 펌프(50)의 토출측과 NO형 솔레노이드밸브(30)의 상류측을 연결하는 유로에 배치되어 펌프(50)로부터 토출되는 오일의 압력맥동을 감쇠시키는 댐핑챔버(DAMPING CHAMBER)의 역할을 한다. 미설명부호 70은 유체의 흐름을 안정되게 하는 오리피스이고, 51은 펌프를 구동하는 모터이다.

한편, 본 발명에 따른 ABS용 모듈레이터블록(100)의 특징은 고압어큐뮬레이터(60)의 내부용적이 가변될 수 있게 하여 펌프(50)의 압력맥동을 더욱 효과적으로 감쇠시킬 수 있도록 한 것이다.

도 3을 참조하여 설명하면, 고압어큐뮬레이터(60)는 모듈레이터블록(100)의 내부에 원통형상으로 마련된 중공의 압축실(61)로 이루어진다. 이 압축실(61)은 통상 모듈레이터블록(100)의 일측면에서 내측방향으로 절삭되는 절삭가공을 통해 형성되는데, 압축실(61)의 일단에는 압축실(61) 내부로 유체가 유입되는 입구(62)와 내부의 유체가 다시 배출되는 출구(63)가 형성된다. 이때 입구(62)는 펌프(50)의 출구측 유로와 연통되고, 출구(63)는 NO형 솔레노이드밸브(30)의 상류측과 연결되는 유압라인과 연통된다. 그리고 입구(62) 및 출구(63)의 반대편에 위치하는 압축실(61)의 개구부에는 압축실(61)이 밀폐될 수 있도록 개구부를 막아주는 마개(64)가 설치된다.

개구부를 밀폐하는 마개(64)는 압축실(61)의 내측으로 위치하는 선단부(64a)의 외경이 압축실(61)의 내경과 일치하는 중공의 원통상으로 마련되고, 그 외면에는 밀폐구조를 형성하도록 링형상으로 마련된 연질의 실링부재(65)가 끼워져 결합된다. 그리고 마개(64)의 후단부(64b)는 압축실(61)의 내면과 약간 이격되도록 압축실(61) 내경보다 약간 작은 크기의 외경으로 형성되며, 이 후단부(64) 외면에는 이탈이 방지되도록 마개(64)를 지지하는 동시에 마개(64)의 진퇴운동을 가능하게 하는 탄성부재(66)가 끼워져 결합된다. 이때 탄성부재(66)가 위치하는 압축실(61)의 개구부측 내면에는 탄성부재(66)가 수용되어 걸릴 수 있도록 소정의 폭(D)을 가진 수용홈(67)이 형성된다. 즉 탄성부재(66)는 마개(64)의 후단부(64b) 외면과 수용홈(67)의 내면 사이에 형성되는 틈(t)에 끼워져서 마개(64)를 진퇴 가능하게 지지한다.

이때 마개(64)를 지지하는 탄성부재(66)는 도 4에 도시된 바와 같이, 소정의 직경을 가진 철선이 나선형상으로 벤딩되어, 마개(64)의 후단부(64b) 외면을 감싸는 동시에 마개(64)에 탄성 복원력을 부여하도록 구성된다. 즉, 탄성부재(66)는 통상의 나선형 스프링(66)으로 이루어진다. 이때, 탄성부재(66)를 이루는 철선의 직경(d1)은 마개(64)의 후단부(64b) 외면과 수용홈(67)사이에 형성되는 틈(t)과 가능한 일치하도록 하여 마개(64)를 장착했을 때 마개(64)가 걸리도록 해야한다. 또한, 단절되어 비틀어진 상태를 유지하는 탄성부재(66)의 단절부(66a) 사이의 거리(ℓ)는 수용홈(67)의 폭(D)보다 크거나 같도록 하여 마개(64)의 후퇴시 마개(64)를 밀어서 복원시킬 수 있도록 하는 것이 좋다. 또 탄성부재(66)는 압축실(61) 내부에 걸리는 소정의 유체압력을 이겨낼 수 있을 정도의 축방향(A방향) 탄성을 가지도록 하는 동시에 탄성부재(66)의 결합성을 고려하여 원주방향(B방향)으로 팽창하는 탄성을 가지도록 하는 것이 바람직하다. 또한 양측 단절부(66a)와 인접하는 부분에는탄성부재(66)의 결합을 위한 관통공(66b)이 형성된다.

이와 같은 구성의 마개(64)를 결합할 때에는 먼저 마개(64)를 압축실(61) 내부 안쪽으로 밀어 넣은 후, 별도의 지그를 관통공(66b)에 끼워 탄성부재(66)를 가압한 상태에서 탄성부재(66)를 수용홈(67)에 끼워 넣으면 된다. 여기서 마개(64)는 추후 압축실(61)에 유체가 공급되면 개구부 쪽으로 후퇴를 하면서 후단부(64b)가 탄성부재(66)에 걸려 지지된다.

다음은 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 ABS용 모듈레이터블록의 동작을 설명한다.

운전자가 브레이크 페달을 밟으면, 배력장치(11)에서 기압차에 의해 배력이 발생되고, 마스터실린더(10)에서는 증폭된 힘을 전달받아 제동유압을 형성하며, 이 유압은 NO형 솔레노이드밸브(30)를 통해 각 바퀴측의 휠실린더(20)로 공급되어 제동력을 발휘한다.

이때 과도한 제동압력이 전달되면 차량의 타이어에는 회전을 멈추고 노면에서 미끄러지는 슬립현상이 발생되는데, 이러한 현상은 차량의 바퀴측에 장착된 휠센서(미도시)를 통해 전자제어유니트(미도시,ECU)에 전달된다. 그리고 전자제어유니트는 NC형 솔레노이드밸브(31)를 개방하여 휠실린더(20) 내의 오일이 빠져 나오도록 함으로써 일시 제동을 해지하여 슬립현상을 방지한다. 이러한 동작은 전자제어유니트에 의해 계속 반복 제어되면서 휠실린더(20)에 단속(斷續)적인 제동압을 가하게 한다.

또한, NC형 솔레노이드밸브(31)를 통해 빠져 나온 오일은저압어큐뮬레이터(40)로 이동해 잠시 저장된다. 그리고 저압어큐뮬레이터(40)의 오일은 펌프(50)의 구동에 의해 재 가압이 되면서 고압어큐뮬레이터(60) 내부로 토출되고, 고압어큐뮬레이터(60)의 오일은 오리피스(70)를 통과한 후, 다시 NO형 솔레노이드밸브(30)의 상류측으로 공급되어 제동압을 형성한다.

한편, 펌프(50)에서 토출되는 오일은 펌프(50)의 구동에 따라 발생되는 불규칙한 압력맥동을 가진 채 고압어큐뮬레이터(60)의 압축실(61) 내부로 유입되는데, 본 고안에 따른 고압어큐뮬레이터(60)는 개방부에 설치된 마개(64)가 전후로 진퇴 가능하게 마련되고, 나선형 탄성부재(66)에 지지되어 있기 때문에, 이러한 펌프(50)의 압력맥동을 효과적으로 감쇠시킨다. 즉, 압축실(61) 내부의 순간압력이 상승되면 마개(64)가 소정거리 후퇴하여 압축실(61)의 내용적이 커지면서 유체의 압력을 수용한다. 그리고 출구(63)로 오일이 배출되면서 압축실(61)의 순간압력이 낮아지면 탄성부재(66)의 복원력에 의해 마개(64)가 다시 원상태로 복원된다. 이러한 마개(64)의 진퇴운동에 의해 펌프(50)의 압력맥동이 감쇠되기 때문에 압축실(61)의 출구(63)로 배출되는 오일은 안정된 상태를 유지한다. 그리고 이 오일은 오리피스(70)를 통과하면서 더욱 안정된 상태로 변한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 안티록 브레이크 시스템용 모듈레이터블록의 고압어큐뮬레이터는 압축실의 일단을 막아주는 마개가 소정거리 진퇴운동을 하여 압축실의 내부 용적이 가변될 수 있게 됨으로써, 펌프의 압력맥동이 효과적으로 감쇠되어 압축실의 출구로 배출되는 오일압력이 안정된 상태로유지되고, 이로써 안티록 브레이크 시스템의 동작소음이 감소될 뿐만 아니라, 압력맥동으로 인해 발생되는 브레이크 페달의 떨림을 방지하는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 차량의 바퀴측에서 복귀하는 브레이크 오일을 재 가압하는 펌프와,

   상기 펌프의 토출측에 마련되어 상기 펌프의 압력맥동을 감쇠시키며 그 일측에 유체의 유입 및 배출을 위한 입구와 출구가 형성되고 타측이 개방된 압축실, 상기 압축실의 개방부를 밀폐하는 마개를 구비하는 고압어큐뮬레이터를 포함하는 안티록 브레이크 시스템용 모듈레이터블록에 있어서,

   상기 고압어큐뮬레이터는 상기 압축실의 내부 용적이 가변될 수 있도록 상기 마개의 이탈을 방지하면서 상기 마개를 진퇴 가능하게 탄력 지지하는 탄성부재와, 상기 탄성부재를 수용하도록 상기 압축실의 개방부측 내면에 형성된 수용홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 안티록 브레이크 시스템용 모듈레이터블록의 고압어큐뮬레이터.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 탄성부재는 상기 마개의 후방 외면을 감싸 지지하는 나선형 스프링으로 이루어진 것을 특징으로 하는 안티록 브레이크 시스템용 모듈레이터블록의 고압어큐뮬레이터.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 탄성부재의 단절부 양단에는 탄성부재의 결합을 위한 관통공이 형성된것을 특징으로 하는 안티록 브레이크 시스템용 모듈레이터블록의 고압어큐뮬레이터.