KR100501756B1 - 차량용 제동장치 - Google Patents

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KR100501756B1
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Abstract

본 발명은 차량, 특히 자동차용 제동장치에 관한 것으로써, 상기 제동장치는 하나의 유압블록(28) 내에 통합된 전기제어식 유압조절소자 및 개별 조절소자에 의해 제어되는 유압을 측정하기 위한 다수의 압력측정소자(16)를 구비한 압력센서(30) 및 조절소자를 제어하기 위한 제어 회로를 갖는다.
유압블록(28), 압력센서(30) 및 제어회로를 단순하고 안전하게 조립할 수 있도록, 제어회로와 압력센서(30)를 보조제어장치(20)의 공통의 하우징(31)에 함께 설치하며, 하우징의 하부면에는 압력측정소자(16)의 작은 직경의 플러그인 관(44)이 돌출한다. 보조제어장치(20)와 유압블록(28)을 조립할 때 하우징(31)은 플러그인 관(44)이 유압블록(28)의 유체통로(29)에 액체 밀봉식으로 삽입된 상태에서 유압블록(28) 상에 안착되며, 상호 견고하게 연결된다.

Description

차량용 제동장치{Brake system for vehicles}
본 발명은 청구항 1의 전제부에 정의된, 차량 특히 자동차용 제동장치에 관한 것이다.
이러한 종류의 공지된 제동장치(DE 195 21 832 A1)의 경우, 압력측정소자들이 하나의 센서기판에 집중되어 있으며, 상기 센서기판은 센서기판의 나사구멍을 관통하는 나사에 의해 유압블록과 나사 고정된다. 게이지와 연결되어 압력측정소자를 구성하는 개별 압력측정소자 측정격막은 각각 하나의 유체통로를 통해 유체를 공급받는다. 밀폐를 위해 센서기판과 유압블록 사이에 밀봉 플레이트가 삽입된다.
측정격막 표면에 평가회로와 전기 전도성으로 연결된 스트레인 게이지가 설치된다. 평가회로는 편평한 이중 T자형의 홀더 위에 설치되며 상기홀더는 센서기판의 상부로 약간의 거리를 두고 유압블록에 나사로 고정된다. 평가회로는 예컨대 다중작동방식에서 모든 압력측정소자의 스트레인 게이지 저항값을 각각 분리해서 평가한다.
평가회로는 차량 전기 시스템의 케이블 하니스를 통해 제어장치와 연결된다.
도 1은 유압블록 및 보조제어장치가 있는 제동장치 블록회로도.
도 2는 도 1에 도시된 보조제어장치의 사시도.
도 3은 커버를 제거했을 때 도 2의 화살표 Ⅲ 방향에서 관측한 보조제어장치를 설명한 도면.
도 4는 도 2의 화살표 Ⅵ 방향에서 관측한 보조제어장치 저면도.
도 5는 도 2 내지 4에 따른 보조제어장치 압력센서의 사시도.
도 6은 도 5의 화살표 Ⅵ 방향에서 관측한 압력센서의 하부도.
도 7은 도 6의 Ⅶ-Ⅶ 선상에서 절취한 종단면의 180°회전단면도.
도 8은 도 4 또는 도 6의 Ⅷ-Ⅷ 선상에서 절취한 유압블록 및 보조제어장치 종단면의 섹션을 반시계 방향으로 90°회전시킨 도면.
청구항 1의 특징을 갖는 본 발명의 제동장치는 압력센서와 제어장치가 통합됨으로써 단 하나의 하우징만 필요하며, 압력센서와 제어장치가 최단 거리로 하우징 내에 안전하게 전기적으로 연결된다는 장점을 갖는다. 또한 압력측정소자, 신호 처리부 및 제어연산장치 사이의 전기적 연결을 접착연결과 혼합기술을 사용하여 한 면상에서 수행할 수 있으므로, 단락율이 낮으며 소요 부품을 줄일 수 있다. 하우징을 유압블록에 설치시켜 고정시키는 단순한 접합과정만 필요하므로 조립이 단순하다. 압력센서에 있는 개별 압력 단자를 유압 블록에 연결하는 일반적이고 복잡한 조립과정은, 접합과정동안 이미 매우 간단하게 이루어지므로, 생략할 수 있다. 직경이 작은 압력측정소자의 플러그인 관에 의해 직선통로 내에서 압력이 측정되며, 직경이 작은 관을 통과할 때 유체 통로에서의 와류 발생이 작으므로, 제어된 제동압력의 감지정확도가 현저히 증가한다. 그 외에도 플러그인 관의 길이가 길므로 하우징과 유압블록을 결합할 때 플러그인 관의 길이방향에 대해 횡방향으로 공차를 보상할 수 있다.
나머지 청구항에 제시한 조치를 통해 청구항 1항에 기재된 제동장치의 바람직한 또다른 실시예 및 개선이 가능하다.본 발명의 바람직한 실시예에 따라 압력측정소자들은 하나의 홀더 상에 서로 나란히 배열되며 파이프관을 동축으로 둘러싸는 각각 하나의 칼라와 함께, 홀더 내에 형성된 스텝보어 내에 삽입된다. 칼라 하부면에 반경 방향으로 돌출한 코킹 세그먼트에 의해, 압력측정소자의 하부면이 상기 홀더 내에 끼워진다. 상기의 구조적 조치에 의해 압력측정소자는 코킹을 통해서 단순하게 고정될 수 있다. 칼라는 필요한 각 정확도를 얻을 수 있도록 각각 압력측정소자를 고정할 수 있다. 칼라 하부 단부에 있는 언더컷을 통해, 코킹에 의해 발생된 힘이 압력 측정셀의 영역 내에 이르러 측정 신호를 변조하는 것이 방지된다.본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 유압블록의 유체통로 내로 돌출한 파이프관은 상기 파이프관으로 밀어진 2개의 0링에 의해 밀봉되며, 상기 링은 파이프관을 동축으로 둘러싸는 지지 디스크의 양측에 배열된다. 상기의 이중 0링은 유체 통로를 밀봉하는 데 사용될 뿐만 아니라, 하우징과 유압블록의 접합시 상기 두 부품 사이의 축방향으로 공차를 보상할 수 있다.본 발명의 바람직한 실시예에 따라 유압블록 내에는 유체통로에 접하는 방사상 보어가 형성되며, 상기 보어는 파이프관의 단부를 관통한다. 유압블록 표면에 있는 방사상 보어의 개구에는 각각 하나의 트랩 파이프가 삽입된다. 상기 트랩 파이프는 각각의 파이프관이 유체통로 내에 위치가 적절하게 삽입될 수 있게 하며 동시에 이중 0링을 유지하기 위해 사용된다.
본 발명을 실시예와 도면을 통해 상세히 설명한다.
도 1은 예컨대 DE 195 21 832 A1호에 공지된 유압차량 제동장치를 블록회로도로 도시한다. 차량 제동장치는 상호 보완하는 제동 시스템 즉 유압펌프(10)를 통해 제동 유체압력을 생성하여 모든 차량 휠의 휠 제동실린더(11, 12)상에 가하는 작동 제동장치와, 페달작동되고 한 축상의 두 개의 차량 휠의 휠 제동실린더(11)를 작동시키는 마스터실린더(13)로부터 제동 유체압력을 이끌어내는 보조제동장치로 구성된다.
각각의 휠 제동실린더(11, 12)는 기본 위치에서 개방상태에 있는 제 1차단밸브(17)와 기본위치에서 폐쇄상태에 있는 제 2차단밸브(18)를 가진다. 마스터실린더(13)의 제동페달(14)을 작동시키면 페달위치센서(15)와 압력측정소자(16)는 도 3에 나타낸 보조제어장치(20)의 제어회로(22)에 전기적인 신호를 발산하며, 상기 회로는 차단밸브(17, 18), 기타의 차단 밸브(25-27) 및 전기펌프모터(19)를 제어한다. 정상상태인 작동제동장치의 경우 차단 밸브(27)는 개방되며, 차단밸브(17 및 25)는 폐쇄되고, 차단밸브(26)는 개방된다. 제 2차단밸브(18)는 개방되며 이러한 방식으로 휠제동실린더(11, 12)는 유압실(21)의 압력을 받으며, 상기 유압실은 유압펌프(10)에 의해 압력하에 놓인다. 유압실(21)의 압력은 또 다른 압력측정소자(16)에 의해 제어된다. 압력제한밸브(23)는 과부하로부터 유압실(21)을 보호한다. 제동유압이 마스터실린더(13)에 생성된 압력에 좌우되는 휠제동실린더(11, 12)에 도달하면 제 2 차단밸브(18)가 폐쇄된다. 이미 언급했듯이 제 1차단밸브(17)가 폐쇄됨으로써 제동과정동안 제동액이 휠제동실린더(11, 12)로부터 빠져나가지 못하게 한다. 휠제동실린더(11, 12)의 제동압력은 또 다른 압력측정소자(16)에 의해 감지된다. 유압펌프(10), 유압실(21), 압력제한밸브(23) 및 차단밸브(17, 18)는 보조제동장치의 또 다른 마그네트밸브(25-27)와 함께, 보조제어장치(20)가 설치된 유압블록(28)에 설치된다. 유압블록(28)과 보조제어장치(20)는 도 1에 일점쇄선으로 나타냈다. 압력측정소자(16)는 유체통로(29)를 통해 유압블록(28)의 유압배관과 연결되며 하나의 압력센서(30)(도 5)에 집약되고, 상기 압력센서는 2/2-방향 마그네트밸브로 구성된 차단밸브(17, 18) 및 또 다른 마그네트밸브(25, 27)와 같은 유압블록(28)의 다양한 조절소자를 위한 제어회로와 함께 보조제어장치(20)의 공통의 하우징(31)에 설치된다.
보조제어장치(20)는 도 2에 사시도로, 도 3에 커버를 제거한 상태의 평면도로, 도 4에 저면도로 나타냈으며, 도 4에서는 유압블록(28)에 배열된 다양한 밸브(17, 18, 25-27)의 마그네트코일(32)을 관측할 수 있으며, 상기 코일들은 역시 보조제어장치(20)에 통합되어 있다. 하우징(31)의 상부는 분해 가능한 커버(33)로 폐쇄되며 보조제어장치(20)를 유압블록(28)에 나사 고정시키는 고정플랜지(34)를 가진다. 하우징(31)과 커버(33)의 외부에 냉각핀(35)이 설치된다. 제어회로(22)와 압력센서(30)외에 보조제어장치(20)를 차량전기회로에 연결하기 위한 연결단자(36)가 하우징(31)에 있다.
도 5 내지 7에 나타낸 압력센서(30)는 도 1에 나타낸 6개의 제동장치 압력측정소자(16)를 가지며, 이들은 홀더(37)에 나란히 배치된다. 홀더(37)는 하부로 돌출하는 두 개의 주물핀(38)에 의해 하우징(31)에 삽입되며 그 안에서 예컨대 나사로 고정된다. 상기 실시예에서 벗어나, 상기 홀더(37)는 상기 하우징(31)과 일체로 형성될 수 있다.
도 8은 압력측정소자(16)의 종단면도이다. 여기에는 덮개형상의 측정셀(40)이 포함되며, 상기 셀은 홀더바디(41)의 중공핀(411)에 유체 밀봉식으로 설치되며 그의 중심은 측정격막(401)을 구성한다. 측정셀(40) 상부 및 격막(401) 상부에 스트레인 게이지(42)가 박막기술, 후막기술 또는 박층기술로 도포되며, 이것은 홀더(37) 표면에 배치된 평가회로(39)와 연결된다. 연결선은 도 8에 도면 부호 43으로 나타냈다. 전체적으로 압력측정소자(16) 및 평가회로(39) 그리고 제어회로(22) 또한 상황에 따라서는 제어회로(22) 부품들 사이의 전기적 연결이 하나의 공간 평면 위에서 접착연결과 혼합기술로 이루어진다. 측정셀(40)의 측정격막(401)과 상기 격막을 향해 있는 중공핀(411)의 전면 사이에 압력측정실(402)이 있으며, 그의 내부로 홀더바디(41)와 동축으로 고정된 직경이 작고, 매우 긴 플러그인 관(44)이 안내된다. 최적화시킨 약 60mm 길이의 플러그인 관(44)의 외경은 1.6mm이며 내경은 0.63mm이며, 홀더바디(41) 출구섹션의 홀더바디(41) 하부면에서 홀더(37)의 환형칼라(412)로 둘러싸인다. 홀더바디(41)는 중공핀(411)과 환형칼라(412) 사이의 중간 영역에 방사상으로 돌출하는 칼라(413)를 가지며, 이 칼라를 통해 홀더바디(41)가 홀더(37)의 스탭보어(45)에 삽입되고, 이 때 칼라(413)는 보어 섹션 사이에 형성되는 환형 숄더로 지지된다. 칼라(413)의 하부면에 순환식 언더컷(46)이 제공된다. 도 6과 도 8에 도시된 바와 같이 칼라(413) 하부면에는 방사방향으로 돌출하며 120°원주각 만큼 오프셋된 3개의 코킹 세그먼트(47)가 배치되어 홀더(37)의 하부면에서 홀더로 삽입된다(도 8). 코킹시 홀더바디(41)는 환형칼라(412)에 정확히 방사방향으로 유지되며 칼라(413)에 의해 그 위치가 고정된다. 언더컷(46)은 코킹시 나타나는 힘이 압력 측정셀(40)에 도달하는 것을 방지하며 측정신호의 변조를 막아준다.
도 8은 스트레인 측정소자(16)가 관통하는 유압블록(28)의 단면과 거기에 고정된 보조제어장치(20)의 단면을 나타낸다. 압력측정소자(16)는 압력센서(30)의 홀더(37)에 삽입되고, 홀더(37)는 하우징(31)에 고정되며 압력센서(30)는 커버(33)로 덮어진다.
유압블록(28)에, 조절밸브로 유도되는 각각의 유체 통로(29)에 대해 보조제어장치(20) 방향의 면(281)으로부터 방사상 보어(50)가 형성된다. 보조제어장치(20)를 유압블록(28)의 표면에 설치할 때 압력측정소자(16)의 각각의 플러그인 관(44)은 해당하는 작은 개구(50)를 통해 유체통로(29)에 까지 이른다. 이 때 플러그인 관(44)이 관통하는 패킹(51)은 축 방향의 오차를 보상해 줌으로써, 압력센서를 설정하여 압력측정소자(16)가 제어회로(22)의 한 면에 놓이도록 한다. 이 때 플러그인 관의 자유 단부에 형성되며 그 끝이 둥근 반경을 갖는 삽입원추(161)는 패킹(51)으로의 관통을 용이하게 해준다.
패킹(51)은 플러그인 관(44)을 감싸는 두 개의 O-링(52, 53)으로 구성되며, 이 링은 플러그인 관(44)을 동축으로 에워싸는 지지디스크(54)의 대향된 면에 접한다. 지지디스크(54)는 방사방향으로 순환하는 플랜지(541)와 함께, 스탭보어로 이루어진 방사상 보어(50)의 환형 숄더에 접하며 트랩 파이프(55)에 의해 유지 되고, 상기 깔때기는 플러그인 관(44)을 감싸며, 방사상 보어(50)의 유입구(501)로 삽입되고, 코킹에 의해 유압블록(28)에 지지된다. 이때 O-링(52)은 트랩 파이프(55)의 동축상에 있는 리세스(551)에 삽입되는 반면, O-링(53)은 스텝 보어(50)의 개구벽에 대해 플러그인 관(44)을 밀폐시킨다. 지지디스크(54)과 트랩파이프(55)의 경계지점에서 트랩파이프(55)의 전면에 횡단슬릿(552)이 각인되며, O-링(53)에 누설이 발생할 경우 방사상 보어(50)로부터 나오는 제동액은 상기 슬릿을 통해, 방사상 보어(50)로 유입되는 감압통로(56)를 통해 흘러나간다.

Claims (19)

  1. 하나의 유압블록(28)안에 통합된 전기제어식 유압조절소자(17, 18, 25-27), 개별 조절소자(17, 18, 25-27)에 의해 제어되는 유압을 측정하기 위한 다수의 압력측정소자(16)가 있는 압력센서(30) 및 조절소자(17, 18, 25-27) 제어용 제어회로(22)를 가지는 차량 특히 자동차용 제동장치에 있어서,
    제어회로(22)와 압력센서(30)가 공통의 하우징(31)에 설치되고, 상기 하우징 하부면에 작은 직경의 플러그인 관(44)이 있는 압력측정소자(16)가 돌출되며, 상기 하우징(31)은 플러그인 관(44)이 유압블록(28)의 유체통로(29)에 유체 밀봉식으로 삽입된 상태에서 유압블록(28)상에 설치되어 상기 블록과 견고하게 연결되는 것을 특징으로 하는 제동장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 하우징(13)의, 유압블록(28) 반대편 상부면은 제어회로(22)와 압력센서(30)로 접근을 가능하게 하는 분리 가능한 커버(33)로 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 제동장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 압력측정소자(16)는 홀더(37) 위에 나란히 배치되며, 플러그인 관(44)을 동축으로 감싸는 칼라(413)와 함께 홀더(37)에 구성된 스탭보어(45)에 삽입되고, 칼라 하부면에서 방사상으로 돌출하는 코킹 세그먼트(47)를 통해 홀더(37)의 하부면에서 홀더 안으로 끼워지는 것을 특징으로 하는 제동장치.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 각 칼라(413)의 하부면에는 환형 언더컷(46)이 형성되는 것을 특징으로 하는 제동장치.
  5. 제 3항에 있어서, 상기 홀더(37)는 하우징(31)과 일체형인 것을 특징으로 하는 제동장치.
  6. 제 3항에 있어서, 상기 홀더(37)는 하우징(31) 내에 고정된, 별도의 부품인 것을 특징으로 하는 제동장치.
  7. 제 3항에 있어서, 플러그인 관(44)을 동축으로 에워싸며, 칼라(413)와 일체형인 환형칼라(412)가 칼라 하부면에서 돌출하며, 상기 칼라는 코킹시 압력소자(16)를 지지하는 역할을 하는 것을 특징으로 하는 제동장치.
  8. 제 1항에 있어서, 플러그인 관(44)이 관통하는 두 개의 O-링(52, 53)에 의해 유압블록(28)의 유체통로(29) 내부로 돌출되는 압력소자(16)의 플러그인 관(44)의 밀폐가 이루어지며, 상기 O-링은 플러그인 관(44)을 동축으로 에워싸는 지지디스크(54)의 양면에 배치되는 것을 특징으로 하는 제동장치.
  9. 제 8항에 있어서, 플러그인 관 자유의 단부에는 끝 부분이 둥근 반경을 갖는 삽입원추(161)가 형성되는 것을 특징으로 하는 제동장치.
  10. 제 1항에 있어서, 유압블록(28)에는 유체통로(29)로 유입되는 방사상 보어(50)가 형성되며, 여기를 통해 압력측정소자(16)의 플러그인 관(44) 단부가 관통하는 것을 특징으로 하는 제동장치.
  11. 제 10항에 있어서, 각각 지지디스크(54)와 O-링(52, 53)으로 이루어진 패킹(51)은 방사상 보어(50)로 삽입되는 것을 특징으로 하는 제동장치.
  12. 제 10항에 있어서, 플러그인 관(44)을 에워싸는 각각의 트랩 파이프(55)가 유압블록(28) 표면(281)의 방사상 보어(50)의 보어 개구(501)로 삽입되는 것을 특징으로 하는 제동장치.
  13. 제 11항 또는 제 12항에 있어서, 각각의 트랩 파이프(55)는 방사상 보어(50) 내에서 패킹(51)을 축 방향으로 이동 불가능하게 고정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 제동장치.
  14. 제 13항에 있어서, O-링(52, 53)을 통해 방사상으로 돌출하는 지지디스크(54)는 파이프 개구 반대편의 트랩 파이프(55) 전면에 의해, 스텝식 방사상 보어(50) 내에서 축방향으로 이동 불가능하게 고정되며, 하나의 O-링(53)은 방사상 보어(50)에 완전히 삽입되고, 다른 O-링(52)은 트랩 파이프(55) 전면에 있는 중앙 리세스(551)에 완전히 삽입되는 것을 특징으로 하는 제동장치.
  15. 제 14항에 있어서, 지지디스크(54)와 트랩 파이프(55)의 분리지정영역에 누설배출용 감압보어(56)가 유입되며, 트랩 파이프(55) 전면에 감압보어(56)로 진행하는 횡단슬릿(552)이 각인되는 것을 특징으로 하는 제동장치.
  16. 제 1항에 있어서, 플러그인 관(44)의 길이와 내경은 필터 기능 및 전달 특성과 관련하여 최적화 되는 것을 특징으로 하는 제동장치.
  17. 제 16항에 있어서, 각각의 플러그인 관(44)은 길이 약 60mm, 내경 0.5mm 이상, 외경 약 1.6mm를 갖는 것을 특징으로 하는 제동장치.
  18. 제 1항에 있어서, 압력측정소자(16), 제어회로(22) 및 제어회로(22) 부품들 사이의 전기적 연결은 본드 연결 및 혼합기술에 의해 한 면에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 제동장치.
  19. 제 8항 또는 제 18항에 있어서, 플러그인 관(44)의 길이는, 삽입관 단부가 유압블록(28)의 유체통로(29) 안으로 잠길 때, 압력측정소자가 제어회로(22)의 평면 위에 있도록 설정되는 것을 특징으로 하는 제동장치.
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