KR100507938B1 - 미끄럼 조절되는 유압식 차량 브레이크 시스템용 자기 밸브 - Google Patents

미끄럼 조절되는 유압식 차량 브레이크 시스템용 자기 밸브 Download PDF

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Abstract

본 발명은 안티 록킹이 제어되는 유압식 차량 브레이크 시스템의 유압 블록(20)의 수용 보어(18) 내에 삽입되는 바아형 자기 밸브에 관한 것으로, 유체 유입은 밸브 지지체(14) 내에 삽입된 밸브 시트 부품(36, 96)의 축방향 보어(38)를 통해 이루어진다.
간단한 밀봉을 위해 본 발명은 합성 수지 단부 부재(46)를 제안하고 있는데, 상기 단부 부재는 수용 보어(18) 내로 돌출한 밸브 지지체(14)의 정면 단부 위에 놓여져 상기 지지체를 수용 보어(18) 및 밸브 시트 부품(36, 96)에 대해서 밀봉한다.

Description

미끄럼 조절되는 유압식 차량 브레이크 시스템용 자기 밸브 {Electromagnetic valve for an automotive hydraulic braking system with traction control}
본 발명은 청구항 1의 전제부에 따라, 미끄럼 조절되는 유압식 차량 브레이크 시스템의 유압 블록 내의 수용 보어 내로 삽입되는 자기 밸브에 관한 것이다. 상기 밸브는 특히 휠 브레이크 실린더 앞에 접속된 유입 밸브로서 또는 메인 브레이크 실린더와 나머지 차량 브레이크 시스템 사이에 접속된 전환 밸브로서 제공된다.
상기와 같은 밸브는 독일 특허 제 44 12 648 호로부터 공지되어 있다. 상기 밸브는 바아형으로 형성되며 축방향 관통 보어를 갖는 회전 대칭형 밸브 지지체를 포함한다. 유압식 연결을 위해 밸브 지지체는 유압 블록의 수용 보어 내에 삽입되므로, 밸브 지지체의 정면에 있는 유입부 및 밸브 지지체의 원주에 있는 배출부는 유압 블록의 유체 채널들과 연통하며, 상기 유체 채널들은 베이스면 또는 원주에서 수용 보어로 통한다.
유압 블록의 수용 보어 내로 삽입하려는 정면 상에서, 축방향 보어를 갖는 원통형 밸브 시트 부품이 밸브 지지체의 관통 보어 내로 삽입되며, 축방향 보어는 자기 밸브의 유입구와 배출구 사이에 유압식으로 배치된 밸브 시트 내로 통한다.
밸브 지지체의 길이의 일부는 유압 블록으로부터 돌출한다. 돌출된 정면 단부에는 밸브 돔이 부착되며, 상기 돔 내에는 아마추어가 축방향으로 이동 가능하게 수용된다. 축방향으로 움직이는 밸브 폐쇄 바디의 작동을 위해, 밸브 태핏이 아마추어에 부착되며 상기 밸브 태핏은 밸브 지지체의 관통 보어 내로 돌출한다. 전자기적 작동을 위해, 유압 블록으로부터 돌출된 밸브 돔 상에 코일이 설치된다.
유압 블록 내의 밸브 지지체는 탄성중합체로 이루어진 2 개의 O-링에 의해 밀봉되므로 공지된 자기 밸브의 제조와 조립은 비교적 비용이 많이 드는데, 이는 O-링 홈이 밸브 지지체에 형성되어야 하고, O-링은 자기 밸브가 유압 블록 내에 삽입되기 전에 O-링 홈 내에 삽입되어야 하기 때문이다.국제 공개특허 제 93/07032 호에는 밸브 지지체의 아마추어 반대쪽 단부 섹션이 유압 블록의 수용 보어 내에 삽입된 자기 밸브가 공지되어 있다. 밸브 지지체-단부 섹션 내부에는 시트 밸브의 밸브 시트로 안내되는 종방향 보어를 갖는 밸브 시트 부품이 수용된다.수용 보어의 입구측에는 유압 블록에 대해 밸브 지지체를 밀봉하는, 탄성중합체로 이루어진 O-링이 합성 수지로 이루어진 지지 디스크와 함께 배치된다. 정면측 및 내주측이 박판 부품으로 보강된, 이중 립 패킹은 탄성중합체로 이루어지며 밸브 지지체의 아마추어 반대쪽 정면 단부에 설치된다. 패킹의 반경 방향 내부 립은 밸브 시트 부품의 종방향 보어 내에 맞물린다. 패킹의 반경 방향 외부 립은 수용 보어의 외주에 접하며, 수용 보어로 통하는 2 개의 유체 채널을 유체의 하나의 유동 방향에서 분리한다. 다른 유동 방향에서 패킹의 외부 립은 체크 밸브로서 작용한다. O-링과 패킹 사이에는 합성 수지로 이루어진 슬리브 필터 바디가 밸브 지지체의 외부에 설치된다. 공지된 자기 밸브는 밸브 지지체를 유압 블록의 수용 보어에 대해, 또한 밸브 시트 부품에 대해 밀봉하기 위해, 상이한 재료로 된 다수의 별도 부품을 필요로 한다. 따라서 자기 밸브는 고가가 되며 밸브의 조립은 매우 어려워진다.
도 1은 본 발명에 따른 자기 밸브의 제 1 실시예의 축단면도.
도 2는 본 발명에 따른 자기 밸브의 제 2 실시예의 축단면도.
청구항 1항의 특징을 갖는 본 발명에 따른 자기 밸브의 경우, 유압 블록의 수용 보어 내로 삽입될 밸브 지지체의 정면 단부에 합성 수지로 된 단부 부재가 설치되며, 상기 단부 부재는 수용 보어의 베이스 및 입구에서 유압 블록 및 밸브 시트 부품에 대해 밸브 지지체를 밀봉하고, 베이스면과 원주에서 수용 보어로 통하는(feed into) 유압 블록의 유체 채널들을 유압식으로 서로 분리한다. 본 발명에 따른 자기 밸브는 합성 수지로 된 단부 부재에 의해 예컨대 O-링을 이용한 밀봉에 비해 간단하게 제조되는데, 이는 O-링 홈이 밸브 지지체에 제조되어야 할 필요가 없기 때문이다. 따라서 밸브 지지체에는 언더커트를 갖지 않을 수 있다. 마찬가지로 밸브 지지체를 유압 블록에 고정하는 것도 예컨대 코킹 또는 자체 클린치 기술을 사용함으로써, O-링을 이용해서 통상적으로 밀봉되는 밸브에 비해 간단해질 수 있다. 따라서 추가의 밀봉 소자 또는 유압 블록 내에 밸브 지지체의 유체 밀봉식 코킹은 필요하지 않다.
종속항들은 청구항 1에 기재된 발명의 바람직한 실시예 및 개선예를 제시한다.
바람직하게 청구항 2 및 3에 따른 밀봉부는 브레이크액으로 가압될시에 상기 밀봉부가 강하게 압착되도록 단부 부재에 배치되므로 따라서 밀봉부는 고압시에도 또한 유입부 및 배출부 사이의 차압이 높을시에도 밀봉된다. 따라서 재료 노후화나 온도 영향으로 인해 밀봉부의 초기 인장이 느슨해진 경우에도 밀봉이 보장된다.청구항 4에 따라, 단부 부재에 체크 밸브가 통합되므로 간단한 방식으로 역류 기능이 실현된다. 그렇지 않을 경우 역류 기능을 위해서는 단부 부재 대신에, 별도의 체크 밸브 또는 한 방향으로의 관류를 허용하는 고가이면서 마모되기 쉬운 밀봉 칼라가 필요하다. 청구항 8에 따라 압출, 특히 냉간 압출에 의해 제조된 밸브 지지체는 신속하고 저렴하게 제조될 수 있다는 장점을 갖는다. 이것은 또한, 양호한 용접성을 제공하는 저렴한 변형 강이 밸브 지지체에 사용될 수 있는 장점을 갖는다.
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본 발명은 도면에 도시된 두 실시예를 참고로 하기에서 더 상세히 설명된다.
도 1에 도시된, 본 발명에 따른 바아형 자기 밸브(10)는 축방향 관통 보어(12)를 가진 회전 대칭의 밸브 지지체(14)를 포함하며, 상기 지지체는 대략 그 길이 중심에 배치되며 상기 지지체와 일체형인 고정 플랜지(16)를 갖는다. 밸브 지지체(14)는 유압 블록(20) 내의 수용 보어(18)에 삽입되며 코킹에 의해 그 고정 플랜지(16)에 지지된다. 자기 밸브(10)의 유압식 부분(34)은 유압 블록(20) 내에 있고 자기 부분(22)은 유압 블록(20)으로부터 돌출해 있다. 밸브 지지체(14)는 언더커트 없이 하나의 작업 공정으로 제조되는 압출 부품이다.
자기 부분(22)은 유압 블록(20) 반대쪽 밸브 지지체(14)의 정면에, 축방향으로 이동 가능한 아마추어(24)를 가지며, 아마추어는 밸브 돔(26) 내에 수용되고 상기 밸브 돔은 밸브 지지체(14)와 유체 밀봉식으로 용접된다. 아마추어(24)로부터 밸브 태핏(28)이 밸브 지지체(14)의 관통 보어(12) 내로 연장되고, 아마추어(24) 반대쪽 밸브 태핏의 단부는 반구형인 밸브 폐쇄 바디(30)로서 형성된다. 밸브 돔(26) 상으로 코일(32)이 슬라이딩된다.
본 발명에 따른 자기 밸브(10)의 유압식 부분(34)은 원통형 밸브 시트 부품(36)을 포함하는데 상기 시트 부품은 수용 보어(18)의 하나의 정면으로부터 밸브 지지체(14)의 관통 보어(12) 내로 압입된다. 밸브 시트 부품(36)은 관통하는 축방향 보어(38)를 가지며, 상기 보어는 밸브 태핏(28)을 향한 밸브 시트 부품(36)의 정면에 있는 원추형 밸브 시트(40) 내로 통한다. 밸브 시트 부품(36)과 밸브 태핏(28) 사이에는 나선형 압축 스프링(42)이 배치되며, 상기 스프링은 밸브 태핏(28)을 밸브 시트 부품(36)으로부터 멀리 누르므로, 밸브 폐쇄 바디(30)를 밸브 시트(40)로부터 상승시키며(lift up) 자기 밸브(10)는 전류를 공급받지 않은 그 기본 위치에서 개방된다. 코일(32)에 전류를 공급함으로써 아마추어(24)는 밸브 지지체(14)의, 아마추어쪽 정면으로 끌리게 되며 밸브 태핏(28)과 함께 밸브 시트 바디(36)의 방향으로 움직이므로, 밸브 폐쇄 바디(30)는 밸브 시트(40)에 대해 가압되고 자기 밸브(10)가 폐쇄된다. 밸브 행정은 밸브 시트 부품(36)이 밸브 지지체(14)의 관통 보어(12) 내로 진입된 압입 깊이에 의해 조정된다.
밸브 시트 부품(36)의 외주를 따라, 축방향으로 평행한 유출 채널(44)이 수용 보어(18) 내에 있는 밸브 지지체(14)의 정면까지 안내된다. 도시된 실시예에서 본 발명에 따른 자기 밸브(10)는 원주에 걸쳐 균일하게 분포 배치되며 둥근 횡단면을 갖는 세 개의 유출 채널(44)을 갖고 있다. 유출 채널(44)은 관통 보어(12)의 벽에, 즉 밸브 지지체(14)에 형성된다.
수용 보어(18) 내에 삽입된 밸브 지지체(14)의 정면 단부 상에는 컵형상 단부 부재(46)가 슬라이딩된다. 단부 부재(46)는 약 20%의 탄소 섬유가 충전재로서 첨가된 열가소성 합성 수지로 구성된다. 상기 부재는 사출 성형 부재이다. 단부 부재(46)의 베이스의 내부면으로부터는, 단부 부재(46)와 일체적인 핀형상 부가부(48)가 돌출하며, 상기 부가부는 밸브 시트 부품(36)의 축방향 보어(38) 내에 맞물린다. 단부 부재(46)는 상기 부재와 일체형인 3 개의 밀봉부를 갖고 있는데, 제 1 밀봉부(50)와 제 3 밀봉부(52)는 둘러싸는 식으로 외주에 형성되며, 수용 보어(18)의 베이스 가까이에서 상기 보어의 원주벽을, 또한 밸브 지지체(14)의 고정 플랜지(16) 하부를 밀봉한다. 제 2 밀봉부(54)는 밸브 시트 부품(36)의 축방향 보어(38) 내에 밀봉되게 접한 부가부(48)를 형성한다. 세 밀봉부(50, 52, 54)는 적은 압력으로 지지된다. 적어도 제 1, 제 2 밀봉부(50, 54)는 내부로부터의 유체의 작용을 받으므로, 압력이 상승하는 경우 더 견고하게 압착되며 따라서 고압 및 높은 차압의 경우에도 확실하게 밀봉 작용을 한다.
부가부(48)를 포함하는 단부 부재(46)는, 관통구(56)를 형성하는 축방향 보어에 의해 관통되며 상기 보어는 스로틀 지점(58)을 포함한다.
단부 부재(46)의 베이스에는 외부로부터 필터 소자(60)가 설치되며 상기 소자는 합성 수지-사출 성형 부재로 구성되고, 상기 부재는 플레이트형 필터 스크린(62) 둘레에 사출 성형된다. 필터 소자(60)는 3 개의 지지 풋(64)을 포함하며, 이들 풋은 유압 블록(20)의 수용 보어(18)의 베이스에 놓임으로써 단부 부재(46)를 밸브 지지체(14)에 지지한다.
유출 채널(44)은 수용 보어(18) 내로 돌출한 밸브 지지체(14)의 정면에서, 환형 디스크형 중공실(66)로 통하는데, 중공실은 밸브 지지체(14)와 밸브 시트 부품(36)의 정면 및 단부 부재(46)의 베이스에 의해 제한된다. 상기 정면은 단부 부재(46)에 의해 둘러싸이며 유압 블록(20)의 수용 보어(18) 내에 있다. 3 개의 반경방향 채널(68)은 중공실(66)로부터 별모양으로 외부를 향해 연장되며, 이들 채널은 단부 부재(46)의 원주벽(71)에 있는 3 개의 개구(70)와 연통되며, 상기 개구는 밸브 지지체(14)를 둘러싼다. 단부 부재(46)의 원주벽(71)에는 중공 원통형 필터격자(72)가 사출 성형되며, 상기 격자는 개구(70)를 커버한다.
단부 부재(46)의 베이스에는 체크 밸브가 위치하며, 상기 체크 밸브는 축방향으로 평행한 보어(74)와, 상기 보어 내로 삽입되는 밸브 바디(76), 예컨대 구로 구성되고, 상기 보어의 원추형 계단은 수용 보어(18)의 베이스 쪽으로 확대된다. 밸브 바디(76)는 필터 소자(60)에 의해 보어(74) 내에 지지된다.
안티 록킹 제어되는 차량 브레이크 시스템과 본 발명에 따른 자기 밸브(10)의 유압식 연결은 도 1에 상징적으로 도시되어 있다: 본 발명에 따른 자기 밸브(10)는 메인 브레이크 실린더(80)로부터 휠 브레이크 실린더(82)로 연장된 메인 브레이크 라인(78) 내에 연결되며, 상기 자기 밸브는 휠 브레이크 실린더(82)의 유입 밸브 역할을 한다. 메인 브레이크 실린더(80)는 수용 보어(18)의 베이스에 축방향으로 통하는 유체 채널(84)에 의해, 밸브 시트 부품(36)에 있는 축방향 보어(38)와 연통된다. 휠 브레이크 실린더(82)는 수용 보어(18)의 원주로 통하는 반경 방향 유체 채널(86)에 연결되며 즉, 단부 부재(46)의 개구(70)와 반경 방향 채널(68)에 의해 유출 채널(44)와 연통되며 상기 채널은 밸브 시트 부품(36)의 외주를 따라 안내된다. 체크 밸브는 휠 브레이크 실린더(82)로부터 메인 브레이크 실린더(80)로 관류가 가능한 바이패스 밸브로서 연결되어 있다.
배출 밸브(88)와 리턴 피드 펌프(90)는 자기 밸브(10)와 평행하게 리턴 라인(92)에 연결되며, 상기 리턴 라인(92)은 휠 브레이크 실린더(82)로부터 메인 브레이크 실린더(80)로 연장된다. 배출 밸브(88)와 리턴 피드 펌프(90) 사이에서는 저장기(94)가 리턴 라인(92)에 연결된다. 브레이크 미끄럼 조절은 유입 밸브 역할을 하는 자기 밸브(10), 배출 밸브(88) 및 리턴 피드 펌프(90)를 이용한 브레이크압 변조에 의해 공지된 방식으로 이뤄진다.
도 2에 도시된, 본 발명에 따른 자기 밸브(10)의 변형 실시예에 있어서 밸브 시트 부품(96)은 박판으로 이루어진 단계식 컵형의 딥 드로잉(deep drawing) 부재로 형성된다. 상기 부품은 축방향으로 평행한 3 개의 보어(98)를 포함하며, 상기 보어는 원주에 걸쳐 균일하게 분포되어 밸브 시트 부품(96)의 링 계단(100)에 형성된다. 이들 보어(98)들은 본 발명의 도 1에 도시된 실시예의 밸브 지지체(14)의 관통 보어(12)에 있는 유출 채널(44)을 대신하고 있다. 그 외에 도 2에 도시된 자기 밸브(10)는 도 1에 도시된 자기 밸브(10)와 동일하게 구성되고 동일한 방식으로 작동한다. 따라서 반복을 피하기 위해 도 1의 실시예가 참고된다.
본 발명에 따른 자기 밸브는 미끄럼 조절되는 유압식 차량 브레이크 시스템에 있는 수용 보어 내로 삽입하기 위해 제공될 수 있다. 상기 밸브는 특히 휠 브레이크 실린더 앞에 접속된 유입 밸브로서 또는 메인 브레이크 실린더와 나머지 차량 브레이크 시스템 사이에 접속된 전환 밸브로서 제공된다.

Claims (9)

  1. 안티 록킹 제어되는, 유압식 차량 브레이크 시스템의 유압 블록(20)의 수용 보어(18) 내에 삽입하기 위한 자기 밸브(10)로서, 상기 자기 밸브는, 상기 유압 블록(20)의 상기 수용 보어(18) 내에 삽입될 수 있고 관통 보어(12)를 포함하는 밸브 지지체(14), 상기 관통 보어(12)와 동축으로 상기 밸브 지지체(14)에 형성된 밸브 돔(26), 축방향으로 움직이는 밸브 폐쇄 바디(30)를 작동하기 위한 밸브 태핏(28) 및, 아마추어(24) 반대쪽 정면이 상기 밸브 지지체(14)의 상기 관통 보어(12) 내에 삽입되며 보어(38)를 포함하는 밸브 시트 부품(36, 96)을 구비하며,
    상기 밸브 돔은 축방향으로 이동 가능하게 상기 아마추어(24)를 수용하고 코일(32)에 의해 둘러싸이며, 상기 밸브 태핏은 상기 아마추어(24)에 배치되며 상기 밸브 지지체(14)의 상기 관통 보어(12) 내로 돌출하고, 상기 보어(38)는 상기 아마추어(24) 반대쪽 정면으로부터 상기 밸브 시트 부품(36,96)의 밸브 시트(40)까지 안내되는 자기 밸브(10)에 있어서,
    상기 밸브 지지체(14)는 언더커트를 갖지 않으며,
    상기 아마추어(24) 반대쪽 상기 밸브 지지체(14) 정면 단부에는 강성 합성 수지로 이루어지고 필터가 장착된 컵형 단부 부재(46)가 설치되고, 상기 단부 부재는 상기 밸브 지지체(14)를 정면측과 원주측에서 둘러싸며, 상기 아마추어 반대쪽 상기 단부 부재(46)의 정면으로부터 상기 밸브 시트 부품(36)의 상기 보어(38)까지 이르는 관통구(56) 및, 상기 단부 부재(46)와 일체로 형성된 3 개의 밀봉부(50, 52, 54)를 포함하며, 상기 밀봉부 중 제 1 밀봉부(50)는 상기 밸브 지지체(14)를 밀봉하기 위해 상기 유압 블록(20) 내의 상기 수용 보어(18)의 베이스에 지지되며,
    상기 제 2 밀봉부(54)는 상기 밸브 시트 부품(36)에 밀봉되게 지지되고,
    상기 제 3 밀봉부(52)는 상기 밸브 지지체(14)를 밀봉하기 위해 상기 유압 블록(20)에서 상기 수용 보어(18)의 입구 영역에 지지되는 것을 특징으로 하는 미끄럼 조절되는 유압식 차량 브레이크 시스템용 자기 밸브.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 밀봉부(50)와 상기 제 3 밀봉부(52)는 상기 단부 부재(46)의 외주에 환형으로, 상기 단부 부재로부터 축방향으로 간격을 두고 형성되는 것을 특징으로 하는 미끄럼 조절되는 유압식 차량 브레이크 시스템용 자기 밸브.
  3. 제 1 항 또는 2 항에 있어서, 상기 단부 부재(46)는 상기 부재와 일체형인 핀형상 부가부(48)를 포함하며, 상기 부가부는 상기 밸브 시트 부품(36)의 상기 보어(38) 내에 맞물리고 상기 단부 부재(46)의 관통구(56)에 의해 관통되며, 상기 부가부의 외주에는, 상기 밸브 시트 부품(36)의 상기 보어(38) 내에 밀봉되게 접하는 상기 제 2 밀봉부(54)가 형성되는 것을 특징으로 하는 미끄럼 조절되는 유압식 차량 브레이크 시스템용 자기 밸브.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 단부 부재(46)는 체크 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 미끄럼 조절되는 유압식 차량 브레이크 시스템용 자기 밸브.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 밸브 시트 부품(96)은 박판-딥 드로잉 부재인 것을 특징으로 하는 미끄럼 조절되는 유압식 차량 브레이크 시스템용 자기 밸브.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 밸브 시트 부품(36)은 합성 수지로 구성되는 것을 특징으로 하는 미끄럼 조절되는 유압식 차량 브레이크 시스템용 자기 밸브.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 단부 부재(46)의 상기 관통구(56)는 스로틀(58)을 포함하는 것을 특징으로 하는 미끄럼 조절되는 유압식 차량 브레이크 시스템용 자기 밸브.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 밸브 지지체(14)는 압출 부재인 것을 특징으로 하는 미끄럼 조절되는 유압식 차량 브레이크 시스템용 자기 밸브.
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