KR100398297B1 - 자동차용유압식브레이크장치내에설치된전자밸브 - Google Patents

자동차용유압식브레이크장치내에설치된전자밸브 Download PDF

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Abstract

압력이 크게 저하되었을 때에도 전자밸브의 확실한 개방이 보증되도록 하지 않으면 안된다.
전자밸브(1)는 자석 가동자(5)를 구비하며, 이 자석 가동자(5)는 자석 가동자(5)내에서 긴쪽 방향으로 미끄럼운동 가능하게 수용된 푸시로드(27)를 구비한다. 푸시로드(27)의 고리(collar)에는 한쪽에서는 자석 가동자(5)를 푸시로드(27)와 함께 전자밸브의 폐쇄위치내로 이동시키기 위한 귀환 스프링(36)이 작용하고, 또 이것과 반대측에 작용하는 자석 가동자(5)로 지지된 압축 코일 스프링(34)이 작용한다. 압축 코일 스프링(34)은 귀환 스프링(36)의 프리로드보다 큰 프리로드를 가지고 있다.
압력 저하시에는 푸시로드(27)에 자석력의 작용과는 역방향을 향하는 유압식 폐쇄력을 생성시킬 수 있다. 따라서 진자밸브(1)가 개방위치로 바꿔지면 자석 가동자(5)가 가동자 스트로크(H)가 증대함에 따라 상승하는 자석력에 근거하여 푸시로드(27)를 고리(30)에 작용함으로써 운행하기 전에 자석 가동자(5)는 압축 코일 스프링(34)의 스프링력에 저항하여 부분 스트로크(h)를 행한다.
이 전자밸브는 자동차를 위한 유압식 브레이크 장치의 자동 흡입식 고압 펌프(23)와 마스터 브레이크 실린더(22) 사이의 흡입 도관(21)내에 사용할 수 있다.

Description

자동차용 유압식 브레이크 장치내에 설치된 전자밸브
이러한 형식의 전자밸브는 "자동차를 위한 브레이크 장치/보쉬 (Bremsansalage fuer Kraftfahrzeug/Bosch)"제1판, 듀셀도르프: VDI 출판, 1994년, 69, 70페이지에 의해 공지되어 있다(도 8, c). 이 전자밸브는 자동차를 위해 슬립제어된 유압식 브레이크 장치(도 10)에 있어서 자동 흡입식 고압 펌프의 흡입관내에서 흡입 밸브로서 사용되고 있다. 이 고압 펌프에 의해서, 트랙션(정지 마찰) 슬립 제어시에 브레이크압이 생성된다. 이 공지의 전자밸브는 유체가 통과하는 횡단면이 비교적 큰 것을 특징으로 하며, 이것에 의해서 고압 펌프는 낮은 온도에서도 마스터 브레이크 실린더로부터 충분히 신속하게 압력매체를 흡입할 수 있다.
최근의 자동차는, 앞으로는 자동 제동을 행하기 위한 브레이크 장치(예를 들면 독일 연방공화국 특허 공개 제444179호 명세서 도 4 참조)를 구비하며, 이 브레이크 장치에 있어서는 예를 들면 자동차 특성, 교통 상황 또는 도로상의 방해물 등에 관련하여 브레이크 장치가 운전자와는 무관하게 작동되며, 상기한 바와 같은 형식으로 브레이크압이 형성되어 조정된다. 이 경우, 자동차가 운전자에 의해서 브레이크가 해제된 상태에 있다면 흡입 도관내의 전자밸브는 마스터 브레이크 실린더에 의해서 생성된 압력에 저항하여 개방되지 않으면 안된다. 필요한 개방력을 생성시키기 위해서 밸브의 자기 회로는 상응하는 크기로 설계되지만 이것은 전자밸브가 크고 무거워지며, 고가가 되므로 부적합하다.
본 발명은 특허청구범위 제1항의 상위 개념에 기재된 전자밸브에 관한 것이다.
본 발명의 일실시예가 자석 밸브의 종단면도로써 도면에 개략적으로 도시되고, 이하에 상세하게 설명되어 있다.
이것에 대하여, 특허청구의범위 제1항의 특징을 가진 본 발명에 의한 브레이크 밸브는 마스터 브레이크 실린더에 의해서 생성된 압력에 있어서도 압력을 보상하는 자석 가동자를 압축 코일 스프링의 스프링력에 저항해서만 이동시키기 때문에, 가동자 개방 스트로크의 개시 시점에서 낮은 자석력이 사용되는 이점을 가진다. 이 경우, 액압에 의한 폐쇄력에 의해서 부하되는 압력 보상을 행하는 푸시로드를 가동자의 1회의 부분 스트로크후 및 혹은 높은 자석력에 있어서 푸시로드가 가동자에 의해서 연행되어 밸브가 개방되기까지 밸브를 폐쇄하는 위치로 유지하지 않으면 안된다. 푸시로드는 동일하게 압력 보상되고 있으므로 귀환력에 저항하여 더욱 강한 압축 코일 스프링의 푸시로드를 자석 가동자내로 귀환 안내할 수 있다. 이것에 의해서, 밸브의 자석 부분을 확대하지 않고서 마스터 브레이크 실린더측의 압력이 존재하는 데에도 불구하고, 흡입 도관내에서 비교적 높고 큰 유동 통과 횡단면을 제공할 수 있다. 이것에 대하여, 마스터 브레이크 실린더가 조작되지 않는 경우에는 푸시로드는 동시에 자석 가동자와 함께 밸브의 개방 위치내로 이동된다.
종속 청구항에 기재된 수단에 의해서, 특허청구범위 제1항에 기재된 자석 밸브는 경제적으로 양호하며, 또한 구조적인 부피를 작게 유지하는 실시예 및 개량이가능하다.
도면에서 종단면도로 도시된 자석 밸브(1)는 자동차의 유압식 브레이크 장치에 사용하기 위한 것이다. 자석 밸브(1)는 자석부분(2)을 가진다. 이 자석부분(2)은 자석코일(3), 극편(4), 자석 가동자(5) 및 자석코일(3)을 둘러싸는 케이싱 주벽(6)으로 이루어져 있으며, 이 케이싱 주벽(6)은 이음쇠 부분(7)에 결합되어 있다. 이음쇠 부분(7)을 관통하는 자석 가동자(5)를 위한 안내 슬리브(8)는 극편측에서 이 자석 가동자에 압력매체를 밀봉하도록 용접되어 있다. 압입된 밸브 본체(10)는 자석 밸브(1)의 유압부분(9)에 속하고, 극편과는 반대측에서 가동자의 안내슬리브(8)내에 있다. 이 밸브 본체(10)는 관류구멍(11)을 가지고 있고, 이 관류구멍(11)은 한쪽에서는 가동자의 안내 슬리브(8)의 배출 개구(12)에 접속되고, 다른쪽에서 이 관류구멍은 밸브개구(13)의 뒤에서 밸브시트(14)에 개구되어 있다. 이 밸브시트(14)와, 시트가 부착된 밸브(16)의 반원구상의 폐쇄부재(15)가 협동한다. 폐쇄부재측에서 가동자의 안내 슬리브(8)내에는 밸브실(17)이 형성되어 있고, 이 밸브실(17)은 압력매체를 위한 유입 개구(18)를 갖추고 있다.
전자밸브(1)는 흡입 도관(21)내의 중간에 배치되고, 이 흡입 도관(21)은 페달 조작되는 마스터 브레이크 실린더(22)로부터 자동 흡입식 고압펌프(23)의 흡입측까지 연장되어 있다. 이 경우, 흡입 도관(21)의 마스터 브레이크 실린더측의 부분(21. 1)은 유입 개구(18)에 접속되고, 한편, 펌프측의 도관체 부분(21. 2)은 가동자의 안내 슬리브(8)의 배출 개구(12)에 접속되어 있다.
시트가 부착된 밸브(16)의 폐쇄부재(15)는 자석 가동자(5)의 긴쪽 방향 구멍(26)내에서 긴쪽 방향 가동에 수용된 푸시로드(27)에 형성되어 있다. 푸시로드(27)는 시트가 부착된 밸브측에서 직경이 큰 헤드(28)를 가지고 있으며, 이 헤드(28)에는 폐쇄부재(15)의 반원구상 부분이 위치한다. 또한 푸시로드는 시트가 부착된 밸브측에서 완전히 긴쪽 방향 구멍(26)내로 연장되는 샤프트(29)를 구비하고 있다. 이 샤프트(29)에 슬리브(30)가 가압되고 있다. 이 슬리브(30)는 샤프트(29)의 중도에서 폐쇄부재를 향한 측의 단면측(31)과 폐쇄부재와는 반대측의 단면측(32)을 구비한 고리(collar)를 형성하고 있다. 폐쇄부재측을 향한 단면측(31)에는 가동자의 부분 스트로크로서의 간격(h)내에서 긴쪽 방향 구멍(26)의 직경을 좁히는 단부(33)가 대응 배치되어 있다. 폐쇄부재를 향한 측의 단면측(31)에는 푸시로드(27)의 샤프트(29)를 따라서 긴쪽 방향측으로 안내된 압축 코일 스프링(34)이 작용한다. 이 압축 코일 스프링(34)은 슬리브와는 반대측에서 긴쪽 방향 구멍(26)의 직경을 더욱 작게 하는 제 2 단부로써 지지되고 있다. 극편측에서 긴쪽 방향구멍(26)내에는 동일하게 압축 코일 스프링으로써 구성된 전자밸브(1)의 귀환 스프링(36)이 수용되어 있다. 이 귀환 스프링(36)은 한쪽에서는 슬리브(30)의 폐쇄부재와는 반대측의 단면측(32)에 작용하고, 다른쪽에서는 극편(4)으로써 지지되고 있다. 압축 코일 스프링(34)은 귀환 스프링(36)보다도 큰 프리로드(혹은 예압)를 가진다. 따라서, 전자밸브(1)가 도시된 비작업 위치에서는 푸시로드(27)의 헤드(28)는 자석 가동자(5)로 지지되어 있고, 슬리브(30)의 폐쇄부재를 향한 측의 단면측(31)은 긴쪽 방향 구멍(26)의 단부(33)에 대하여 간격(h)을 가지고 있다. 귀환 스프링(36)의 작용하에서 시트가 부착된 밸브(16)의 폐쇄부재(15)는 밸브 본체(10)의 밸브시트(14)에 작용하여, 고압펌프(23)의 흡입측과 마스터 브레이크 실린더(22) 사이의 압력매체를 안내하는 접속을 차단한다. 이 위치에서 자석 가동자(5)는 극편(4)에 대하여 가동자 스트로크로서의 간격(H)을 유지한다.
이 전자밸브(1)는 다음과 같은 작용 형식을 가지고 있다. 전자코일(3)에 전류가 흐르는 것에 의해 자장이 발생되고, 나아가서는 극편(4)을 향하는 방향의 자식 가동자에 대한 역작용이 생성된다. 마스터 브레이크 실린더(22)가 조작되지 않는 경우에는 흡입 도관(21)의 2개의 부분(21.1 과 21.2) 사이의 압력차는 거의 생기지 않기 때문에 압력매체가 주위를 흐르는 자석 가동자(5)는 그 폐쇄부재(15)와 함께 압력보상된다. 따라서, 자석 가동자(5)와 푸시로드(27)는 가동자 스트로크(H)를 극복하면서 극편(4)을 향하여 당겨진다. 이 때, 푸시로드(27)는 자석 가동자(5)에 대한 상대 운동을 행하지 않는다. 왜냐하면, 압축 코일 스프링(34)의 강성 및 프리로드는 귀환 스프링(36)의 강성 및 프리로드보다도 크기 때문이다.
이것에 대하여 마스터 브레이크 실린더(22)가 조작되면 흡입 도관(21)의 마스터 브레이크 실린더측의 부분(21. 1)과 펌프측의 부분(21. 2) 사이에는 현저하게 큰 압력 저하가 발생한다. 이 때, 자석 가동자(5)는 마스터 브레이크 실린더측의압력에 약하고, 이것에 대하여 푸시로드(27)에 있어서의 폐쇄부재(15)의 밸브개구(13)측의 면은 충분히 무압이다. 이 상태에 있어서도 자석 가동자(5)는 압력보상되고 있지만 이것은 푸시로드(27)를 위해서는 적합하지 않다. 따라서 푸시로드(27)는 밸브시트(14)를 향한 유압의 폐쇄력에 약하다. 귀환 스프링(36)의 프리로드력과 유압식 폐쇄력이 자석코일(3)이 여자되었을 때 자석 가동자에 작용하는 자석력 및 압축 코일 스프링(34)의 프리로드력을 극복하면 자석 가동자(5)가 극편(4)을 향하여 이동하는 동안에 폐쇄부재(15)는 먼저 밸브 시트(14)상에 멈추고, 이것에 의해서 푸시로드(27)에 대한 자석 가동자(5)의 상대 운동이 발생한다. 그러나, 가동자 스트로크(h)를 극복한 후에 자석 가동자(5)의 긴쪽 방향 구멍(26)의 단부(33)는 푸시로드의 샤프트(29)에 있어서의 슬리브(30)의 폐쇄부재측을 향한 단면측(31)에 접촉한다. 자석 가동자(5)가 극편(4)에 가까워짐으로써 자석력은 현저하게 증대하기 때문에, 이 자석력은 압축 코일 스프링(34)에 의해서 푸시로드(27)에 작용하는 힘과 협동하여 귀환 스프링(36)에 대하여 동일하게 작용하는 푸시로드(27)에 있어서의 유압식 폐쇄력을 극복하고, 폐쇄부재(15)를 밸브 시트(14)로부터 들어 올릴 수 있다. 자석 가동자(5)가 가동자 스트로크(H)의 나머지 부분을 진행하면, 밸브 본체(10)의 관통구멍(11)과 밸브실(17) 사이의 압력저하의 보상이 개시된다. 이것에 의해서, 푸시로드(27)에 있어서의 유압식 폐쇄력은 없어지므로, 압축 코일 스프링(34)내에 축적된 에너지는 푸시로드(27)를 다음과 같은 위치 즉 도시하는 바와 같이 슬리브(30)의 폐쇄부재를 향한 측의 단면측(31)이 긴쪽 방향 구멍(26)의 단부(33)에 대한 간격(h)을 유지하며, 푸시로드(27)의헤드(28)가 자석 가동자(5)에서 지지되는 위치로 이행한다. 이것에 의해서 자석 밸브(1)의 개방위치에서 폐쇄부재(15)는 가동자 스트로크(H)에 상당하는 밸브시트(14)에 대한 간격을 유지한다. 이렇게 해서 자석 밸브(14)는 완전한 유체가 통과되는 횡단면을 개방한다.
자석코일(3)에 대한 전류 공급이 종료되면 자석력은 없어지고, 자석 가동자(5)는 귀환 스프링(36)의 스프링 작용을 받아서 그 도시한 위치로 되돌아간다. 이 위치에서 푸시로드(27)의 폐쇄부재(15)는 밸브시트(14)상에 설치되고, 시트가 부착된 밸브(16)는 차단된다.

Claims (5)

  1. 마스터 브레이크 실린더(22)와, 고압펌프(23)의 흡입측 사이에 연장되는 자동차용 유압식 브레이크 장치의 흡입도관(21)내에 설치된 전자밸브(1)에 있어서,
    프리로드가 걸린 귀환 스프링(36)의 작용하에 있는 폐쇄부재(15)가 벨브 개구(13)를 둘러싸는 밸브시트(14)에 작용하며,
    상기 폐쇄부재(15)가 흡입 도관(21)의 마스터 브레이크 실린더측의 부분(21.1)에 배속되어 있고, 밸브시트(14)가 펌프측의 도관 부분(21.2.)에 배속되어 있으며,
    폐쇄부재(15)가 귀환 스프링(36)의 스프링력에 저항하여 미끄럼운동 가능한 자석 가동자(5)에 작용하는 자석력에 의해서 밸브시트(14)로부터 들어 올려지게 되며, 상기 자석 가동자(5)가 흡입 도관(21)의 마스터 브레이크 실린더측의 부분(21.2)에 접속된 밸브실(17)내에 수용되며,
    폐쇄부재(15)는 푸시로드(27)에 배치되어 있으며,
    상기 푸시로드(27)가 자석 가동자(5)를 관통하는 긴쪽 방향 구멍(26)내에서 이 자석 가동자(5)에 대하여 상대적으로 긴쪽 방향으로 가동하게 수용되어 있고,
    푸시로드(27)의 상기 상대적인 긴쪽 방향 운동이 가동자 스트로크(H) 보다 작은 스트로크(h)로 제한되어 있으며,
    귀환 스프링(36)이 폐쇄부재와는 반대측에서 간접적으로 푸시로드(27)에 작용하게 되며,
    푸시로드(27)에 귀환 스프링(36)의 스프링력에 저항하는 압축 코일 스프링(34)이 간접적으로 작용하여, 상기 압축코일 스프링(34)은 자석 가동자(5)에 지지되어 있으며,
    압축 코일 스프링(34)의 프리로드가 귀한 스프링(36)의 프리로드보다 큰 것을 특징으로 하는 자동차용 유압식 브레이크 장치내에 설치된 전자밸브.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 푸시로드(27)는 자석 가동자(5)로 지지된 폐쇄부재(15)를 구비한 직경이 큰 헤드(28)와, 자석 가동자(5)의 긴쪽 방향 구멍(26)내에 연장되는 고리(슬리브;30)를 가진 직경이 작은 샤프트(29)를 구비하며,
    상기 고리의 폐쇄 부재측의 단면측(31)에 압축 코일 스프링(34)이 작용하여, 폐쇄부재와는 반대측의 단면측(32)에 귀환 스프링(36)이 작용하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차용 유압식 브레이크 장치내에 설치된 전자밸브.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 고리는 푸시로드(27)의 샤프트(29)에 가압된 슬리브(30)에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차용 유압식 브레이크 장치내에 설치된 전자밸브.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 자석 가동자(5)의 긴쪽 방향 구멍(26)이 고리(슬리브;30)의 폐쇄부재측의 단면측(31)과 협동하는 푸시로드(27)의 긴쪽 방향 운동을제한하는 단부(33)를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 자동차용 유압식 브레이크 장치내에 설치된 전자밸브.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 압축 코일 스프링(34)이 푸시로드(27)의 샤프트(29)에서 긴쪽 방향으로 안내되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차용 유압식 브레이크장치내에 설치된 전자밸브.
KR1019970706797A 1995-03-29 1996-02-22 자동차용유압식브레이크장치내에설치된전자밸브 KR100398297B1 (ko)

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