KR100639782B1 - 전자 제어식 브레이크 시스템용 어큐뮬레이터 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전자 제어식 브레이크 시스템용 어큐뮬레이터에 관한 것으로, 특히 메인-피스톤과 서브-피스톤의 작동을 통해 어큐뮬레이터의 용량(체적)을 증대시킬 수 있는 전자 제어식 브레이크 시스템용 어큐뮬레이터에 관한 것이다.

Description

전자 제어식 브레이크 시스템용 어큐뮬레이터 {accumulator for electronic control type brake system}
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 바람직한 제1실시예의 제1변형예 및 제2변형예에 따른 전자 제어식 브레이크 시스템용 어큐뮬레이터를 도시한 단면도.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 바람직한 제2실시예의 제3변형예 및 제4변형예에 따른 전자 제어식 브레이크 시스템용 어큐뮬레이터를 도시한 단면도.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 바람직한 제3실시예의 제5변형예 및 제6변형예에 따른 전자 제어식 브레이크 시스템용 어큐뮬레이터를 도시한 단면도.
도 4는 종래의 전자 제어식 브레이크 시스템용 어큐뮬레이터를 도시한 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
40 : 펌프하우징 50 : 유로
56 : 메인-보어 58,158,158a,158b : 스프링
60 : 서브-보어 70,170 : 클로징 캡
100 : 피스톤 110 : 서브-피스톤
152 : 메인-피스톤 152a : 메인-헤드부
152b : 메인-측벽 152c : 가이드부
160,260 : 관통공 170a : 스커트부
MC : 메인-챔버 SC : 서브-챔버
한국공개특허공보 공개번호 제2003-77235호
본 발명은 전자 제어식 브레이크 시스템용 어큐뮬레이터에 관한 것으로, 특히 메인-피스톤과 서브-피스톤의 작동을 통해 어큐뮬레이터의 용량(체적)을 증대시킬 수 있는 전자 제어식 브레이크 시스템용 어큐뮬레이터에 관한 것이다.
유압 모듈레이터(HU)에서 어큐뮬레이터의 용량은 차량 사양과 브레이크 소요 액양에 따라 결정되고, ABS/TCS/ESP의 유압모듈레이터(HU)의 크기는 어큐뮬레이터의 용량에 따라 변하게 되며, 이 변화는 펌프 하우징(40)의 크기를 결정하게 한다.
그런데, 종래의 어큐뮬레이터는 동일 체적의 펌프하우징(40) 내에서 브레이크액을 임시 저장할 수 있는 어큐뮬레이터 챔버(MC)가 피스톤(52)의 작동거리에 의한 체적에 의해서만 결정된다. 즉, 피스톤(52)의 작동거리는 도 4의 (b)에 도시한 바와 같이, 피스톤(52)의 측벽 하단이 클로징 캡(70)에 접촉하는 거리에 의해 결정된다. 따라서, 어큐뮬레이터의 용량이 제한적일 수밖에 없다(한국특허공개 제2003-77235호 공보 참조).
어큐뮬레이터의 용량을 크게 할 경우, 피스톤(52)의 작동거리를 늘리기 위해 펌프하우징(40)의 길이, 보다 상세하게는 보어(56)의 길이를 길게 해야 하므로, 유압 모듈레이터(HU)의 제품 크기(Size)가 커지고, 이에 따라 제품 무게가 무거워지는 문제가 있다.
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 동일 체적 대비 어큐뮬레이터 챔버의 소요 액량을 증대시킬 수 있는 구조를 갖는 전자 제어식 브레이크 시스템용 어큐뮬레이터를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 동일 체적 대비 어큐뮬레이터 챔버의 소요 액량을 증대시킬 뿐 아니라 유입/인출응답속도를 향상시킬 수 있는 구조를 갖는 전자 제어식 브레이크 시스템용 어큐뮬레이터를 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전자 제어식 브레이크 시스템용 어큐뮬레이터는 상측에 유로가 형성되고, 하측에 개구가 형성된 메인-보어를 갖는 펌프하우징; 상기 메인-보어에 배치되는 피스톤; 상기 메인-보어의 개구를 덮는 클로징 캡; 상기 피스톤을 복원시키는 스프링을 포함하되,
상기 피스톤은 상기 메인-보어에 슬라이딩 가능하게 배치되며, 관통공이 형성된 메인-헤드부와, 이 메인-헤드부의 양측에서 하방으로 연장된 메인-측벽으로 구성된 메인-피스톤; 상기 메인-피스톤의 하면에 형성된 서브-보어에 슬라이딩 가능하게 배치되는 서브-피스톤으로 이루어진다.
이 구성에 의하면, 동일 체적 대비 서브-피스톤의 작동거리만큼 어큐뮬레이 터 챔버의 소요 액량을 증대시킬 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따른 전자 제어식 브레이크 시스템용 어큐뮬레이터는 상측에 유로가 형성되고, 하측에 개구가 형성된 메인-보어를 갖는 펌프하우징; 상기 메인-보어에 배치되는 피스톤; 상기 메인-보어의 개구를 덮는 클로징 캡; 상기 피스톤을 복원시키는 스프링을 포함하되,
상기 피스톤은 상기 메인-보어에 슬라이딩 가능하게 배치되며, 관통공이 형성된 메인-헤드부와, 이 메인-헤드부의 양측에서 하방으로 연장된 메인-측벽으로 구성된 메인-피스톤; 상기 메인-피스톤의 하면에 형성된 서브-보어에 슬라이딩 가능하게 배치되는 서브-피스톤으로 이루어지고,
상기 스프링은 상기 메인-측벽과 상기 클로징 캡 사이에 개재되는 메인-스프링; 상기 서브-피스톤과 상기 클로징 캡 사이에 개재되는 서브-스프링으로 이루어진다.
이 구성에 의하면, 메인-피스톤과 서브-피스톤이 서로 독립적으로 작동 가능하여, 브레이크액의 유입응답속도와 인출응답속도를 향상시킬 수 있다.
전술한 구성에서, 상기 메인-스프링과 상기 서브-스프링은 스프링상수가 다른 것으로 구현되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 클로징 캡에는 상기 서브-피스톤의 하사점을 연장시키는 스커트부가 형성되면, 어큐뮬레이터 챔버의 소요 액량을 더욱 증대시킬 수 있다.
또한, 상기 메인-측벽에는 상기 서브-피스톤을 상기 스커트부로 가이드하는 가이드벽이 더 형성되면, 서브-피스톤의 작동이 안정적으로 행해질 수 있다.
또한, 상기 메인-헤드부는 중심에 상기 관통공을 갖는 시트로 구성되면, 관통공의 자리만큼 소요 액량을 늘릴 수 있다.
또한, 상기 스프링은 상기 메인-측벽과 상기 클로징 캡 사이에 개재되는 메인-스프링과, 상기 서브-피스톤과 상기 클로징 캡 사이에 개재되는 서브-스프링으로 이루어지면, 브레이크액의 인출응답속도를 향상시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하는데, 종래의 것과 동일한 부분에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하고 상세한 설명은 생략한다.
실시예1
변형예1
도 1a는 본 발명의 제1실시예의 제1변형예에 따른 전자 제어식 브레이크 시스템용 어큐뮬레이터의 작동 상태를 도시한 단면도이다. 도 1a의 (a) 내지 (c)에 도시한 바와 같이, 본 변형예1의 어큐뮬레이터는, 상측에 유로(50)가 형성되고, 하측에 개구가 형성된 메인-보어(56)를 갖는 펌프하우징(40)과, 메인-보어(56)에 배치되는 피스톤(100)과, 메인-보어(56)의 개구를 덮는 클로징 캡(70)과, 피스톤(100)을 복원시키는 스프링(158)으로 구성되어 있다.
전술한 구성에서, 피스톤(100)은 메인-챔버(MC)를 압축하는 메인-피스톤(152)과, 이 메인-피스톤의 하단에 서브-챔버(SC1)를 압축하는 서브-피스톤(110)으로 구성되어 있다.
메인-피스톤(152)은 메인-헤드부(152a)와, 이 메인-헤드부(152a)의 양측에서 하방으로 연장된 메인-측벽(152b)으로 형성되어 있다. 따라서, 메인-피스톤(152)의 오목부(60)가 서브-피스톤(110)의 서브-보어(60)의 역할을 한다. 또한, 메인-헤드부(152a)에는 메인-챔버(MC)와 서브-챔버(SC1)를 연통시키는 복수의 관통공(160)이 형성되어 있다.
서브-피스톤(110)은 서브-보어(60)를 따라 슬라이딩 가능하게 배치되어 있다. 이 서브-피스톤(110)의 구성으로 서브-챔버(SC1)만큼 소요액량을 늘릴 수 있다.
이 서브-피스톤(110)도 메인-피스톤(152)과 같은 형상으로 구현하는 것이 바람직하다. 또한 서브-피스톤(110)의 측벽에도 메인-피스톤(152)의 실링부재(54)와 마찬가지로 실링(114)이 설치되는 것이 바람직하다.
스프링(158)은 서브-피스톤(110)과 클로징 캡(70) 사이에 개재되는 것이 바람직하다.
이와 같이, 피스톤을 2중 구조로 취함으로써, 동일 체적 대비 서브-피스톤의 작동거리만큼 즉 서브-챔버(SC1)만큼 소요 액량을 증대시킬 수 있다.
변형예2
도 1b는 본 발명의 제1실시예의 제2변형예에 따른 전자 제어식 브레이크 시스템용 어큐뮬레이터를 도시한 단면도이다. 도 1b에 도시한 변형예2의 어큐뮬레이터는 변형예1의 어큐뮬레이터와 그 구조 및 기능이 유사하지만, 클로징 캡(170)이 변형예1의 클로징 캡(70)과 달리 스커트부(170a)가 형성되어 있다는 점에서 차이가 있다.
즉, 변형예2의 클로징 캡(170)은 길이가 긴 스커트부(170a)를 둠으로써, 길이가 연장된 스커트부(170a)만큼 서브-챔버(SC2)의 체적을 증가(SC2 〉SC1)시킬 수 있다. 이와 같이, 클로징 캡(170)의 형상을 간단히 변경함으로써, 소요 액량을 추가로 더 늘릴 수 있다.
이때, 스커트부(170a)를 가이드하는 가이드부(152c)가 메인-측벽(152b)에 더 형성되는 것이, 서브-피스톤(110)의 안정적 슬라이딩을 유도할 수 있다.
실시예2
변형예3
도 2a는 본 발명의 제2실시예의 제3변형예에 따른 전자 제어식 브레이크 시스템용 어큐뮬레이터의 작동 상태를 도시한 단면도이다. 도 2a에 도시한 바와 같이, 본 변형예3의 어큐뮬레이터는, 변형예1의 어큐뮬레이터와 그 구조 및 기능이 유사하지만, 변형예1의 피스톤(100)과 다른 피스톤(200) 구조를 갖는다는 점에 차이가 있다.
즉, 변형예3의 피스톤(200)의 메인-헤드부는 중심에 하나의 관통공(260)이 형성된 시트(262a)로 구성되어 있다. 따라서, 변형예1의 챔버(SC2)에 관통공(260)의 두께만큼의 체적이 늘어난 서브-챔버(SC3)를 형성시킬 수 있다.
변형예4
도 2b는 본 발명의 제2실시예의 제4변형예에 따른 전자 제어식 브레이크 시스템용 어큐뮬레이터를 도시한 단면도이다. 변형예4의 어큐뮬레이터는 변형예2의 어큐뮬레이터와 그 구조 및 기능이 유사하지만, 전술한 변형예3과 마찬가지로, 변 형예4의 피스톤(200)의 메인-헤드부는 중심에 관통공(260)이 형성된 시트(262a)로 구성되어 있다. 따라서, 변형예2의 챔버(SC2)에 관통공(260)의 두께만큼의 체적이 늘어난 서브-챔버(SC4)를 형성시킬 수 있다.
실시예3
실시예3은 실시예1,2와는 달리 메인-피스톤(352)과 서브-피스톤(310)이 별개의 스프링(158a)(158b)에 지지된 채 작동하는 구조를 취하고 있다. 즉, 실시예1,2에 있어서, 메인-피스톤(152)(252)과 서브-피스톤(110)(210)은 하나의 스프링(158)에 의해 순차적으로 작동하는 구조인 반면, 실시예3의 피스톤(300)은 서로 독립적으로 작동하는 구조를 취하고 있다. 이 구조에 의해, 유입되는 압력(질량)에 따라 피스톤은 독립적으로 작동할 수 있어, 브레이크액의 유입속도나 질량에 따라 선택적으로 압축시킬 수 있다. 따라서, 브레이크액의 유입응답속도를 향상시키고 그 반대인 경우에는 인출응답속도를 향상시킬 수 있다. 이를 위한 구조가 변형예5,6에 제시되어 있다.
변형예5
도 3a는 본 발명의 제3실시예의 제5변형예에 따른 전자 제어식 브레이크 시스템용 어큐뮬레이터의 작동 상태를 도시한 단면도이다. 도 3a에 도시한 바와 같이, 본 변형예5의 어큐뮬레이터는, 변형예3의 어큐뮬레이터와 구조 및 기능이 유사하지만, 메인-스프링(158a)과 서브-스프링(158b)이 개재되어 있다는 것에 차이가 있다.
즉, 메인-스프링(158a)은 메인-피스톤(152)과 클로징 캡(70) 사이에 개재되 고, 서브-스프링(158b)은 서브-피스톤(310)과 클로징 캡(70) 사이에 개재되어 있다는 점에 차이가 있다. 이때, 서브-챔버(SC5)의 체적은 서브-챔버(SC3)의 체적과 거의 같다.
따라서, 메인-챔버(MC) 또는/및 서브-챔버(SC5)로의 선택적 유입 또는 인출이 가능하여 응답속도를 향상시킬 수 있다.
또한, 메인-스프링(158a)과 서브-스프링(158b)의 스프링상수를 다르게 함으로써, 차량 사양과 브레이크 소요 액량에 따라 메인-피스톤(158a)과 서브-피스톤(158b)의 작동을 적절히 배분하기 용이하여, 어큐뮬레이터의 안정적 작동(갑자기 유입되는 유체에 의한 충격에 따른 진동 감소)에 기여할 수 있다.
변형예6
도 3b는 본 발명의 제3실시예의 제6변형예에 따른 전자 제어식 브레이크 시스템용 어큐뮬레이터를 도시한 단면도이다. 변형예6의 어큐뮬레이터는 변형예4의 어큐뮬레이터와 그 구조 및 기능이 유사하지만, 전술한 변형예5와 마찬가지로, 메인-스프링(158a)과 서브-스프링(158b)이 개재되어 있다는 점에 차이가 있다.
이때, 클로징 캡(370)의 스커트부에는 메인-스프링(158a)의 안정적 재치를 위해 절곡된 부분이 있는 것이 바람직하다. 이때에도, 서브-챔버(SC6)의 체적은 서브-챔버(SC4)의 체적과 거의 같다.
본 발명의 전자 제어식 브레이크 시스템용 어큐뮬레이터는 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있음은 당업자라면 자명하다 할 것이다.
이상의 설명으로부터 명백하듯이, 본 발명의 전자 제어식 브레이크 시스템용 어큐뮬레이터에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 브레이크 액압 발생시 메인-피스톤의 제1팽창과 서브-피스톤의 제2팽창으로 어큐뮬레이터가 작동됨으로써, 제1팽창에서 종래의 어큐뮬레이터와 같은 소요 액량(MC)이, 제2팽창에서 서브-피스톤이 클로징 캡에 밀착된 만큼 추가 소요 액량(SC)을 증대시킬 수 있어, 동일 체적 대비 펌프 하우징의 크기 및 중량을 감소시킬 수 있다. 또한, 종래에 비해 부품수는 증가하지만, 동일 체적 대비 어큐뮬레이터의 용적을 증대시킬 수 있어, 고가의 알루미늄 합금으로 펌프 하우징의 크기를 줄일 수 있어, 제품가격을 상대적으로 낮출 수 있다.
둘째, 메인-피스톤과 서브-피스톤을 복귀시키는 메인-스프링과 서브-스프링의 구성으로 인해, 유입되는 압력(질량)에 따라 서로 독립적으로 작동할 수 있어, 브레이크액의 유입속도나 질량에 따라 선택적으로 압축시킬 수 있다. 따라서, 브레이크액의 유입응답속도를 향상시키고 그 반대인 경우에는 인출응답속도를 향상시킬 수 있다.
셋째, 메인-스프링과 서브-스프링의 스프링상수가 다르게 함으로써, 차량 사양과 브레이크 소요 액량에 따라 메인-피스톤과 서브-피스톤의 작동을 적절히 배분하기 용이하다.
넷째, 클로징 캡에 스커트부를 형성함으로써, 스커트부의 늘어난 길이만큼 소요 액량을 추가적으로 더 증대시킬 수 있으므로 어느 일정 사용 영역의 소요 액 량 구간에서는 유압 모듈레이터(HU)의 제품의 사이즈와 무게를 줄일 수 있다.
다섯째, 메인-헤드부가 중심에 하나의 관통공이 형성된 시트로 구성됨으로써, 관통공의 두께만큼 소요 액량을 늘릴 수 있다.

Claims (6)

  1. 상측에 유로가 형성되고, 하측에 개구가 형성된 메인-보어를 갖는 펌프하우징; 상기 메인-보어에 배치되는 피스톤; 상기 메인-보어의 개구를 덮는 클로징 캡; 상기 피스톤을 복원시키는 스프링을 포함하되,
    상기 피스톤은
    상기 메인-보어에 슬라이딩 가능하게 배치되며, 관통공이 형성된 메인-헤드부와, 이 메인-헤드부의 양측에서 하방으로 연장된 메인-측벽으로 구성된 메인-피스톤;
    상기 메인-피스톤의 하면에 형성된 서브-보어에 슬라이딩 가능하게 배치되는 서브-피스톤으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전자 제어식 브레이크 시스템용 어큐뮬레이터.
  2. 상측에 유로가 형성되고, 하측에 개구가 형성된 메인-보어를 갖는 펌프하우징; 상기 메인-보어에 배치되는 피스톤; 상기 메인-보어의 개구를 덮는 클로징 캡; 상기 피스톤을 복원시키는 스프링을 포함하되,
    상기 피스톤은
    상기 메인-보어에 슬라이딩 가능하게 배치되며, 관통공이 형성된 메인-헤드부와, 이 메인-헤드부의 양측에서 하방으로 연장된 메인-측벽으로 구성된 메인-피스톤;
    상기 메인-피스톤의 하면에 형성된 서브-보어에 슬라이딩 가능하게 배치되는 서브-피스톤으로 이루어지고,
    상기 스프링은
    상기 메인-측벽과 상기 클로징 캡 사이에 개재되는 메인-스프링;
    상기 서브-피스톤과 상기 클로징 캡 사이에 개재되는 서브-스프링으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전자 제어식 브레이크 시스템용 어큐뮬레이터.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 메인-스프링과 상기 서브-스프링은 스프링상수가 다른 것을 특징으로 하는 전자 제어식 브레이크 시스템용 어큐뮬레이터.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 클로징 캡에는, 상기 서브-피스톤의 하사점을 연장시키는 스커트부(170a)가 형성되는 것을 특징으로 하는 전자 제어식 브레이크 시스템용 어큐뮬레이터.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 메인-측벽에는, 상기 서브-피스톤을 상기 스커트부(170a)로 가이드하는 가이드부(152c)가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 전자 제어식 브레이크 시스템용 어큐뮬레이터.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 메인-헤드부는 중심에 상기 관통공을 갖는 시트로 구성되는 것을 특징으로 하는 전자 제어식 브레이크 시스템용 어큐뮬레이터.
KR1020050025064A 2005-03-25 2005-03-25 전자 제어식 브레이크 시스템용 어큐뮬레이터 KR100639782B1 (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002362344A (ja) 2001-06-08 2002-12-18 Bosch Automotive Systems Corp ピストン型リザーバおよび車両用ブレーキ液圧制御ユニット
KR100477240B1 (ko) 2002-03-25 2005-03-17 현대모비스 주식회사 보조피스톤을 구비한 저압어큐뮬레이터

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