KR100808011B1 - 안티록 브레이크 시스템용 펌프 - Google Patents

안티록 브레이크 시스템용 펌프 Download PDF

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Abstract

본 발명은 안티록 브레이크 시스템용 펌프를 개시한 것으로, 개시된 펌프는 모듈레이터블럭에 형성된 보어내에 설치되어 모터의 회전축에 의해 직선왕복 운동을 하며 내부에 흡입유로가 형성된 피스톤 상기 피스톤에 마련되어 상기 흡입유로를 개폐하는 인렛밸브 상기 보어의 개방 단에 설치되며 상기피스톤 선단과의 사이에 가압실을 형성하는 아웃렛밸브를 구비하는 플러그를 포함하는 안티록 브레이크 시스템용 펌프에 있어서, 상기 피스톤을 안내하기 위해 상기 피스톤을 감싸도록 상기 보어 내면에 설치되며, 한쪽 끝에는 상기 플러그와의 사이에 상기 아웃렛밸브를 형성하는 밸브시트부가 일체로 형성된 가이드부재를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이러한 안티록 브레이크 시스템용 펌프는 밸브시트부가 가이드부재에 일체로 형성되며 가이드부재와 플러그의 사이에 토출유로가 형성되므로 부품수와 조립공정이 감소되는 효과를 발휘한다.

Description

안티록 브레이크 시스템용 펌프{PUMP FOR ANTI-LOCK BRAKE SYSTEM}
도 1은 종래의 안티록 브레이크 시스템용 펌프를 보인 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 안티록 브레이크 시스템의 유압계통도이다.
도 3은 본 발명에 따른 안티록 브레이크 시스템용 펌프를 보인 단면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
31: 모듈레이터블럭, 31a: 보어,
34: 저압어큐뮤레이터, 35: 모터,
36: 고압어큐뮤레이터, 40L, 40R: 펌프,
41: 피스톤, 42: 인렛밸브,
43: 가압실, 44: 플러그,
45: 아웃렛밸브, 45b: 오리피스,
47: 가이드부재, 47a: 밸브시트부.
본 발명은 안티록 브레이크 시스템용 펌프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가이드부재와 밸브시트를 일체화하고, 가이드부재와 플러그 사이에 토출유로를 형 성토록 한 안티록 브레이크 시스템용 펌프에 관한 것이다.
일반적으로 안티록 브레이크 시스템은 제동 시 휠의 미끄러짐을 효율적으로 방지하여 강력하고 안정된 제동력을 얻기 위한 것으로, 차량의 휠에 장착된 유압브레이크 측으로 전달되는 제동유압을 제어하기 위한 다수개의 솔레노이드밸브와, 오일을 일시 저장하는 한 쌍의 저압어큐뮬레이터 및 고압어큐뮬레이터와, 저압어큐뮬레이터에 일시 저장된 오일을 강제 펌핑하기 위한 모터 및 펌프와, 솔레노이드밸브와 모터의 구동을 제어하기 위한 ECU를 포함하고 있으며, 이러한 구성요소들은 알루미늄으로 제작된 모듈레이터블럭에 콤팩트하게 내장되어 있다.
따라서 펌프의 구동으로 저압어큐뮬레이터의 저압 오일이 가압되어 고압어큐뮬레이터로 펌핑되며, 이것은 유압브레이크 또는 마스터실린더어셈블리측으로 전달된다. 이러한 펌프는 모터에 의해 구동되는데, 도 1은 안티록 브레이크 시스템에 적용되는 종래의 펌프를 보인 것이다.
도 1을 참조하면, 종래의 펌프(10)는 모터(2)의 편심축(2a)에 의해 왕복운동하도록 모듈레이터블럭(1)에 형성된 보어(5)내에 설치된다. 펌프(10)는 흡입유로(6a)가 형성된 피스톤(6)과, 피스톤(6)의 위치에 따라 흡입유로(6a)의 출구측을 개폐하는 인렛밸브(7)와, 인렛밸브(7)와 상반되게 작동하는 아웃렛밸브(8)를 갖추고 있다.
모듈레이터블럭(1)에는 피스톤(6) 흡입유로(6a)의 입구측과 저압어큐뮬레이터(미도시)를 연계시키기 위한 흡입포트(3a)와, 고압어큐뮬레이터(미도시)의 입구측과 아웃렛밸브(8)의 출구측을 연계시키기 위한 토출포트(3b)가 가공되어 있다. 모듈레이터블럭(1)의 보어(5) 개방단에는 플러그(4c)가 설치되어 개방단을 밀폐한다. 플러그(4c)의 측면에는 토출유로(4d)가 형성되며 토출유로(4d)는 토출포트(3b)와 아웃렛밸브(8) 사이를 연통한다.
한편, 아웃렛밸브(8)는 중앙부가 개구된 밸브시트(4b)와 플러그(4c)에 설치되는 탄성부재(8c)와 밸브시트(4b)와 플러그(4c) 사이에 개재되는 구체(8a)를 포함한다.
통형상으로 내면은 피스톤(6)과 접하고 외면은 보어(5)에 설치되는 가이드부재(4a)는 피스톤(6)이 원활하게 운동할 수 있도록 안내하는 역할을 한다. 가이드부재(4a)의 단부는 플러그(4c)와 결합된다.
이와 같이 구성된 종래의 펌프(10)는 가이드부재(4a)와 밸브시트(4b)가 별도로 제조된 후 조립되며, 플러그(4c)에 토출유로(4d)를 형성시켜야 하므로 부품수가 늘어나고 조립과정이 복잡해지며 그에 따라 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 가이드부재와 밸브시트의 구조를 개선함으로써 부품수를 감소시키고 조립과정을 단순화시킨 안티록 브레이크 시스템용 펌프를 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 안티록 브레이크 시스템용 펌프는, 모듈레이터블럭에 형성된 보어내에 설치되어 모터의 회전축에 의해 직선왕복 운동을 하며 내부에 흡입유로가 형성된 피스톤, 상기 피스톤에 마련되어 상기 흡입유로를 개폐하는 인렛밸브, 상기 보어의 개방 단에 설치되며 상기 피스톤 선단과의 사이에 가압실을 형성하는 아웃렛밸브를 구비하는 플러그를 포함하는 안티록 브레이크 시스템용 펌프에 있어서,상기 피스톤을 안내하기 위해 상기 피스톤을 감싸도록 상기 보어 내면에 설치되며, 한쪽 끝에는 상기 플러그와의 사이에 상기 아웃렛밸브를 형성하는 밸브시트부가 일체로 형성된 가이드부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가이드부재의 상기 밸브시트부와 상기 플러그의사이에는 상기 아웃렛밸브와 외부를 연통하는 토출유로가 형성된 것을 특징으로한다.
또한 상기 토출유로에는 오리피스가 형성된 것을 특징으로 한다.
이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 안티록 브레이크 시스템의 유압계통도이고 도 3은 본 발명에 따른 안티록 브레이크 시스템용 펌프를 보인 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명이 적용되는 안티록 브레이크 시스템(30)은 전륜과 후륜에 설치된 유압브레이크(23) 측으로의 제동유압 전달을 제어하기 위한 다수개의 솔레노이드밸브(33A)(33B)와, 감압 제동작용 시 유압브레이크(23) 측으로부터 빠져나온 오일이 일시적으로 저장되는 저압어큐뮬레이터(34)와, 증압/유지 제동 작동 시 저압어큐뮬레이터(34)에 저장된 오일을 펌핑하기 위한 한 쌍의 펌프(40L)(40R)와, 이 한 쌍의 펌프(40L)(40R)를 동시에 구동시키기 위한 모터(35)와, 펌프(40L)(40R) 구동에 의해 가압 토출되는 오일의 압력맥동을저감시키기 위해 출구측에 오리피스(36a)가 배치된 고압어큐뮬레이터(36)를 갖추고 있으며, 이러한 구성요소들은 알루미늄으로 제작된 직육면체모양의모듈레이터블럭(31)에 콤팩트하게 내장된다.
다수개의 솔레노이드밸브는 유압브레이크(23)의 상류 측과 연계되며 평상 시 개방된 상태로 유지되는 NO형 솔레노이드밸브(33A)와, 유압브레이크(23)의 하류 측과 연계되며 평상 시 폐쇄된 상태로 유지되는 NC형 솔레노이드밸브(33B)로 구별된다. 이러한 솔레노이드밸브(33A)(33B)의 개폐작동은 전륜과 후륜에 배치된 휠 센서(24)를 통해 차량속도를 감지하는 ECU(32)에 의해각각 제어되게 된다. 또한, 감압 제동작용에 따라 NC형 솔레노이드밸브(33B)가 개방되어 유압브레이크(23) 측에서 빠져나온 오일은 저압어큐뮬레이터(34)에 일시적으로 저장되게 된다.
그리고 한 쌍의 펌프(40L)(40R)는 하나의 모터(35)에 의해 일정 위상차를 가지면서 구동되어 저압어큐뮬레이터(34)에 저장된 오일을 가압하여 고압어큐뮬레이터(36)측으로 펌핑하게 되는데, 이의 상세한 구조를 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다. (한 쌍의 펌프(40L,40R)는 모터(35)의 회전축(35a)을 기점으로 좌우 대칭되게 이루어져 있기 때문에, 도 3에서는 하나의 펌프 구조만을 확대 도시하였다.)
먼저, 모듈레이터블럭(31)의 일측면 중앙부에는 펌프(40L)(40R)를 구동시키기 위해 회전축(35a)이 마련된 모터(35)가 설치된다. 모터(35)의 회전축(35a) 선단은 편심부(35b)로 이루어지며 이것이 각 펌프(40L)(40R)의 피스톤(41) 사이에 배치됨으로써, 한 쌍의 펌프(40L)(40R)가 180도의 위상차를 가지면서 구동된다.
이러한 모듈레이터블럭(31)에는 펌프(40L)(40R)를 설치하기 위해, 가로방향으로 가로질러 양단이 개방된 보어(31a)와, 이 보어(31a)의 중심부위와 저압어큐뮬레이터(34) 측을 연통시키기 위한 흡입포트(31b)와, 보어(31a)의 개방단 측과 고압어큐뮬레이터(36) 측을 연통시키기 위한 토출포트(31c) 등이 가공된다.
그리고 펌프(40L)(40R)는 보어(31a)내에 좌우로 슬라이딩 가능하게 설치되며 내부에 축방향으로 흡입유로(41a)가 형성된 피스톤(41)과, 보어(31a) 표면에 설치되어 내부에 설치된 피스톤(41)을 안내하는 가이드부재(47)와, 피스톤(41) 선단부에 설치되어 흡입유로(41a)의 출구측을 개폐하는 인렛밸브(42)와, 보어(31a)의 개방단부를 밀폐하도록 결합되어 피스톤(41)과의 사이에 가압실(43)을 형성하며 오일의 역류를 방지하기 위해 아웃렛밸브(45)가 형성되는 플러그(44)를 구비하고 있다.
피스톤(41)은 모터(35)의 편심부(35b)와 접하도록 배치되어 보어(31a)내를 직선왕복 운동함으로써 인렛밸브(42)와 아웃렛밸브(45)를 상반되게 작동시키는데, 이의 작동이 원활하게 이루어지도록 보어(31a) 벽면에는 통 형상의 가이드부재(47)가 끼워져 있고, 피스톤(41)의 외주면에는 리크 발생을 방지하기 위한 실링부재(49)가 배치되어 있다. 가이드부재(47)의 보어(31a) 개방부 측 끝부분에는 밸브시트부(47a)가 일체로 형성된다. 또한, 피스톤(41)의 흡입유로(41a)는 흡입포트(31b)를 통해 저압어큐뮬레이터(34)와 연계되며, 가압실(43)의 토출측은 플러그(44)에 형성된 토출유로(44a)와 토출포트(31c)를 통해 고압어큐뮬레이터(36)와 연계된다.
인렛밸브(42)는 피스톤(41)의 흡입유로(41a) 출구단에 배치되는 구체(42a) 와, 이 구체(42a)를 탄성 지지하는 탄성부재(42c) 및 리테이너(42b)를 갖추고 있다. 이 때, 리테이너(42b)는 구체(42a) 및 탄성부재(42c)를 수용한 상태에서 흡입유로(41a)의 출구단 측에 압입되어 이들의 이탈을 방지한다.
그리고 아웃렛밸브(45)는 피스톤(41) 위치에 따라 인렛밸브(42)와는 상반되게 작동되어 후술하는 토출유로(44a)를 개폐하는 것으로, 중심부에 제1오리피스(47b)가 형성되는 밸브시트부(47a)와, 이 밸브시트부(47a)의 제1오리피스(47b)에 접하도록 탄성부재(45c)를 통해 지지되는 구체(45a)를 구비하고 있다. 이 아웃렛밸브(45)의 탄성부재(45c)와 구체(45a)는 밸브시트부(47a)가 형성된 가이드부재(47)와 플러그(44) 사이에 설치된다. 밸브시트부(47a)의 바깥쪽은 플러그(44)와 접하며 밸브시트부(47a)와 플러그(44)와의 사이에 토출유로(44a)가 형성된다. 토출유로(44a)는 플러그(44)를 제작한 후 측면에 별도로 형성시키는 것이 아니라 애초에 홈이 형성되도록 밸브시트부(47a)와 플러그(44)를 제작하고 후에 밸브시트부(47a)와 플러그(44)를 조립하기만하면 밸브시트부(47a)와 플러그(44) 사이에 토출유로(44a)가 형성되는 것이다. 토출유로(44a)의 일부는 유로의 폭이 급격히 감소하는 제2오리피스(45b)로 형성된다. 미설명부호 '46'는 피스톤(41) 선단과 밸브시트부(47a) 사이, 즉 가압실(43)내에 설치되어 피스톤(41)을 하사점 방향(화살표 B 방향)으로 지지하는 리턴스프링이다.
다음에는 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 안티록 브레이크 시스템의 작동 및 효과를 설명한다.
안티록 브레이크 시스템은 제동압력감압, 증압, 유지의 3가지 모드가 섞여서 제어되어 차량의 슬립을 방지하기 때문에, 펌프(40L)(40R)의 구동과 함께 각 솔레노이드밸브(33A)(33B)가 유압브레이크(23)측으로의 액압 전달을 제어하기 위해 개폐작동이 반복적으로 이루어진다. 즉, 운전자가 브레이크패달(20,도 2참조)을 밟아 배력장치(21,도 2참조)와 마스터실린더 어셈블리(22,도 2참조)를 통해 형성된 제동유압에 의해 제동력이 발휘되는 상태에서, 유압브레이크(23)내의 제동압력이 노면조건보다 크면 적정압력으로 낮추어야 하는데, ECU(32)에서는 NO형 솔레노이드밸브(33A)를 폐쇄 작동시키고 NC형 솔레노이드밸브(33B)는 개방 작동시킨다.
그리고 제동압력 감압상태가 오래 지속되거나 차량이진행되어 노면의 마찰계수가 높은 곳으로 이동하면, 차량 타이어와 노면에서 발생시킬수 있는 마찰력이 증가되어 차량 제동효율이 떨어진다. ECU(32)에서는 각 휠센서(24)로부터 입력되는 신호를 근거로 이런 상황을 판단하며, 유압브레이크(23)내의 제동압력을 증가시키기 위해 모터(35)를 통해 펌프(40L)(40R)를 구동시킨다. 따라서 저압어큐뮤레이터(34)에 저장된 오일을 고압어큐뮤레이터(36)로 가압 공급하고, 계속하여 전원공급을 차단하여 개방 작동된 NO형 솔레노이드밸브(33A)를 통해 유압브레이크(23)로 전달함으로써 제동유압을 증가시키게 된다.
이러한 증압 제동 시 저압어큐뮬레이터(34)에 저장된 오일은 펌프(40L)(40R) 구동에 의해 가압되어 고압어큐뮬레이터(36)와 오리피스(36a)를 지나면서 NO형 솔레노이드밸브(33A)측으로 공급되는 것인데, 본 발명에 따른 펌프(40L)(40R) 구동만을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
즉, 모터(35)의 회전축(35a)이 일방향으로 회전함에 따라 가이드부재(47)를 따라 피스톤(41)이 상사적으로 미끄러져 이동하면(화살표 B 방향), 가압실(43)내의 오일압력이 올라가며 이것에 의해 인렛밸브(42)는 폐쇄되고 아웃렛밸브(45)는 개방되어, 오일은 토출유로(44a)와 토출포트(31c)를 통해 고압어큐뮬레이터(36)측으로 펌핑된다.
반면에 리턴스프링(46)의 반력에 의해 가이드부재(47)를 따라 피스톤(41)이 하사점으로 미끄러져 이동하면(화살표 A 방향), 가압실(43)이 저압상태로 되며 이것에 의해 인렛밸브(42)는 개방되고 아웃렛밸브(45)는 폐쇄된다. 이에 따라 저압어큐뮬레이터(34)측의 오일은 흡입포트(31b)와 흡입유로(41a) 및 인렛밸브(42)를 통해 가압실(43)내로 흡입된다.
이와 같이 안티록 브레이크 시스템의 제어 중에 오일 공급은 피스톤(41)의 왕복운동에 의해 이루어진다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 밸브시트부가 가이드부재에 일체로 형성되며 가이드부재와 플러그의 사이에 토출유로가 형성되어 부품수가 감소하고 조립공정이 단축됨으로서 생산시간이 단축되고 비용이 절감되는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 모듈레이터블럭에 형성된 보어내에 설치되어 모터의 회전축에 의해 직선왕복 운동을 하며 내부에 흡입유로가 형성된 피스톤, 상기 피스톤에 마련되어 상기 흡입유로를 개폐하는 인렛밸브, 상기 보어의 개방 단에 설치되며 상기 피스톤 선단과의 사이에 가압실을 형성하는 아웃렛밸브를 구비하는 플러그를 포함하는 안티록 브레이크 시스템용 펌프에 있어서,
    상기 피스톤을 안내하기 위해 상기 피스톤을 감싸도록 상기 보어 내면에 설치되며, 한쪽 끝에는 상기 플러그와의 사이에 상기 아웃렛밸브를 형성하는 밸브시트부가 일체로 형성된 가이드부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 안티록 브레이크 시스템용 펌프.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가이드부재의 상기 밸브시트부와 상기 플러그의 사이에는 상기 아웃렛밸브와 외부를 연통하는 토출유로가 형성된 것을 특징으로 하는 안티록 브레이크 시스템용 펌프.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 토출유로에는 오리피스가 형성된 것을 특징으로 하는 안티록 브레이크 시스템용 펌프.
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