KR101024946B1 - 브레이크 시스템의 저압어큐뮬레이터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 브레이크 시스템의 저압어큐뮬레이터를 제공하기 위한 것으로, 모듈레이터블록 내부에 형성되며 오일의 입출을 위한 유로를 구비한 실린더와, 실린더 내에서 진퇴 가능하며, 실린더 상부의 제1수용부와 실린더 하부의 제2수용부를 구획하도록 반경방향 내측으로 연장되며 개구홀이 형성된 구획부가 마련된 피스톤과, 유로를 통해 유입된 오일의 누설을 방지하도록 제1수용부를 밀폐하며 유입된 오일의 압력에 따라 신축하는 벨로우즈와, 벨로우즈의 신축에 따라 제1수용부 내에서 승강하도록 벨로우즈에 결합된 지지부재와, 피스톤의 진퇴거리를 제한하며 실린더의 개방된 부분을 밀폐하는 플러그와, 피스톤에 복원력을 제공하도록 구획부와 플러그에 각각 지지된 제1탄성부재와, 벨로우즈에 복원력을 제공하도록 개구홀을 관통하며 지지부재와 플러그에 각각 지지된 제2탄성부재를 포함하여 구성함으로서, 적은 브레이크 오일로 발생하는 휠실린더의 낮은 압력을 신속하게 낮출 수 있어 ABS의 제동효율을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

Description

브레이크 시스템의 저압어큐뮬레이터{LOW PRESSURE ACCUMULATOR FOR BRAKE SYSTEM}

본 발명은 브레이크 시스템의 저압어큐뮬레이터에 관한 것으로, 특히 2단 가변 작동압력을 가진 피스톤을 구비한 브레이크 시스템의 저압어큐뮬레이터에 관한 것이다.

일반적으로 차량에 장착되는 안티록 브레이크 시스템(anti-lock brake system)은 차량의 안전한 제동을 위해 바퀴측으로 전해지는 제동력을 단속하여 바퀴의 슬립을 방지하는 장치이다.

이러한 브레이크 시스템은 브레이크 폐달의 작동에 의해 얻어진 제동력이 배력장치에 의해 증폭되고 이 증폭된 제동력을 전달받아 제동유압을 형성하는 마스터실린더와, 전륜과 후륜에 각각 구비된 휠실린더측으로 제동유압전달을 제어하는 솔레노이드밸브와, 오일의 압력맥동을 감쇠시키기 위한 어큐뮬레이터와, 모터에 의해 작동되는 펌프 등이 유압라인을 따라 구성된다.

한편, 각 유압브레이크의 유압라인에 설치된 솔레노이드밸브는 마스터실린더에서 발생된 제동유압전달을 제어하며, 솔레노이드밸브 하측에는 저압어큐뮬레이터가 설치되어 감압모드시 휠실린더에서 빠져나온 오일을 일시 저장하게 된다.

또한, 저압어큐뮬레이터의 토출구측에는 펌프가 설치되어 저압상태의 오일이 가압되어 고압어뮤큘레이터로 펌핑되고, 고압어큐뮬레이터에서 토출된 오일은 마스터실린더 또는 솔레노이드밸브로 다시 순환하게 된다.

이와 같은 안티록 브레이크 시스템의 구성요소 중 저압어큐뮬레이터는 제동유압의 감압 과정시 각 휠실린더로부터 빠져 나온 오일을 일시 저장하여 압력맥동을 저감시키는 기능을 하는데, 도 1은 종래의 안티록 브레이크 시스템의 저압어큐뮬레이터를 나타낸 단면도이다.

도시된 바와 같이, 저압어큐뮬레이터는 오일의 수용공간을 이루도록 모듈레이터 블록(1)의 일면에 형성된 실린더(2)와, 실린더(2) 내부의 기밀을 유지하기 위한 피스톤링이 외부에 삽입된 피스톤(3)과, 이 피스톤을 탄성 지지하는 스프링(4)과, 실린더(6)의 개구부를 폐쇄하는 동시에 내부의 스프링(4)을 지지하는 플러그(5)로 구성된다.

실린더(2)의 일면은 펌프 및 밸브와 연결되는 유로(6)가 연통되어 있고 이 유로(6)를 통해 유입되는 오일은 유압이 스프링(4)의 탄성력보다 크면 피스톤(3)을 하측으로 누르면서 실린더(2) 내부의 오일 수용공간에 저장되고, 마스터실린더로 브레이크 오일을 공급하는 경우에는 오일 수용공간에 저장된 오일이 펌프측 유로(6)로 안내되어 빠져나가고 피스톤(3)은 스프링(4)의 탄성력에 의해 원상태로 복귀하게 된다.

그러나, 이와 같은 저압어큐뮬레이터의 피스톤(3)은 하나의 스프링(4)에 의해 지지되어 휠실린더의 압력이 낮은 조건에서 작동 하는데는 한계가 있게 되고 이 에 의해 휠실린더의 압력을 신속하게 충분히 낮추지 못하는 문제가 있게 된다.

본 발명의 일측면은 휠실린더의 압력이 낮은 조건에서도 신속하게 작동하여 휠실린더의 압력을 저감시킬 수 있는 브레이크 시스템의 저압어큐뮬레이터를 제공한다.

이를 위해 본 발명의 일 실시예에 의한 브레이크 시스템의 저압어큐뮬레이터는 모듈레이터블록 내부에 형성되며 오일의 입출을 위한 유로를 구비한 실린더와, 상기 실린더 내에서 진퇴 가능하며, 상기 실린더 상부의 제1수용부와 상기 실린더 하부의 제2수용부를 구획하도록 반경방향 내측으로 연장되며 개구홀이 형성된 구획부가 마련된 피스톤과, 상기 유로를 통해 유입된 오일의 누설을 방지하도록 상기 제1수용부를 밀폐하며 유입된 오일의 압력에 따라 신축하는 벨로우즈와, 상기 벨로우즈의 신축에 따라 상기 제1수용부 내에서 승강하도록 상기 벨로우즈에 결합된 지지부재와, 상기 피스톤의 진퇴거리를 제한하며 상기 실린더의 개방된 부분을 밀폐하는 플러그와, 상기 피스톤에 복원력을 제공하도록 상기 구획부와 상기 플러그에 각각 지지된 제1탄성부재와, 상기 벨로우즈에 복원력을 제공하도록 상기 개구홀을 관통하며 상기 지지부재와 상기 플러그에 각각 지지된 제2탄성부재를 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.

또한, 상기 제1,2탄성부재는 코일스프링일 수 있다.

또한, 상기 제1탄성부재의 탄성계수는 상기 제2탄성부재의 탄성계수 보다 상대적으로 크게 형성될 수 있다.

또한, 상기 플러그에는 상기 제2수용부와 외부를 연통하는 배기홀이 마련될 수 있다.

또한, 상기 지지부재는 상기 개구홀의 직경에 비하여 상대적으로 크게 마련될 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 시스템의 저압어큐뮬레이터는 적은 브레이크 액으로 발생하는 휠실린더의 낮은 압력을 신속하게 충분히 낮춤에 따라 휠의 잠김에서 회전으로의 회복을 신속히 하게 되므로 미끄러운 노면에서의 안티록 브레이크 시스템의 제동효율을 향상시킬 수 있게 된다.

이하에서는 상기와 같은 본 발명의 브레이크 시스템의 저압어큐뮬레이터의 기술적 사상에 따른 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 시스템의 저압어큐뮬레이터의 대략적인 구조를 보인 단면도이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 저압어큐뮬레이터(10)는 모듈레이터블록(11)의 내부에 형성되며 오일의 수용을 위한 중공의 실린더(20)와, 실린더(20) 내에서 진퇴 가능한 피스톤(30)을 포함한다.

실린더(20)의 일측은 밸브(미도시) 및 펌프(미도시)의 입구측과 연결된 유로(21)가 마련되고, 타측은 개방된다. 또한, 실린더(20)의 개방된 부분에는 피스톤(30)의 진퇴 거리를 제한하며 개방된 부분을 밀폐하는 플러그(40)가 마련된다.

피스톤(30)은 원통형상으로 이루어지며, 외주면(31) 일측에는 실린더(20)의 내면과 기밀을 유지하기 위한 실링부재(37)가 마련되고, 내주면(33) 일측에는 반경방향 내측으로 연장되며 중앙부분에 개구홀(35)이 마련된 구획부(34)가 마련된다.

피스톤(30)의 구획부(34)는 실린더(20) 내부의 오일수용공간을 구획하는 역할을 하며, 이에 의해 실린더(20)의 상부에 형성된 제1수용부(23)와, 실린더(20)의 하부에 형성되는 제2수용부(25)로 구획된다.

피스톤(30)의 구획부(34)와 플러그(40) 사이에는 피스톤(30)의 복귀를 위한 제1탄성부재(50)가 마련된다.

피스톤(30)을 탄력 지지하는 제1탄성부재(50)는 일측이 구획부(34)에 지지되고, 타측은 플러그(40)에 지지된 코일스프링으로 이루어질 수 있으나, 피스톤(30)에 복원력을 제공하는 것이라면 어떠한 것이라도 사용될 수 있다.

제1수용부(23)에는 유로(21)를 통해 유입된 오일의 압력에 따라 신축하는 벨로우즈(bellows)(60)가 마련된다.

벨로우즈(60)는 유로(21)를 통해 유입된 오일이 누설되지 않도록 피스톤(30)의 내측에 밀폐 결합되고, 벨로우즈(60)의 중앙에는 벨로우즈(60)의 신축에 따라 제1수용부(23) 내에서 승강하도록 마련된 지지부재(70)가 마련된다.

지지부재(70)는 피스톤(30)의 개구홀(35)의 직경에 비하여 상대적으로 크게 마련되며 이에 의해 지지부재(70)의 하강시 구획부(34)에 의하여 제1수용부(23) 하측으로의 이동이 제한된다.

지지부재(70)는 제2탄성부재(80)에 의해 탄력 지지된다. 이러한 제2탄성부재(80)는 피스톤(30)의 개구홀(35)을 관통하여 설치되며, 일측이 지지부재(70)에 지지되고, 타측은 플러그(40)에 지지된다.

이러한 제2탄성부재(80)는 코일스프링으로 이루어질 수 있으며, 제1탄성부재(50)의 탄성계수에 비하여 상대적으로 작은 탄성계수를 가지도록 마련될 수 있다.

즉, 제2탄성부재(80)는 휠실린더(미도시)의 압력이 낮은 조건에서도 탄성 변형 가능하게 마련된다.

본 발명의 일 실시예에서는 제1탄성부재(50)의 탄성계수가 제2탄성부재(80)의 탄성계수에 비하여 상대적으로 크게 형성되도록 마련하였으나 이에 한정되지 않으며 제1탄성부재(50)의 탄성계수가 제2탄성부재(80)의 탄성계수에 비하여 상대적으로 작게 형성될 수 있음은 당연하다.

한편, 제1탄성부재(50) 및 제2탄성부재(80)를 지지하는 플러그(40)는 상부가 개방된 원통형상으로 이루어지며, 중앙에는 피스톤(30)의 진퇴에 따라 제2수용부(25) 내부의 공기 압축을 방지하도록 제2수용부(25)와 외부를 연통하는 배기홀(41)이 마련될 수 있다.

이러한 플러그(40)는 외주면에 끼워지는 고정링(90)에 의해 실린더(20)의 개구된 공간에 고정되며, 플러그(40)의 둘레에는 피스톤(30)의 하단부가 걸리도록 하여 피스톤(30)의 진퇴 구간을 제한하는 걸림턱(43)이 마련된다.

이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 브레이크 시스템의 저압어큐뮬레이터의 작동에 대하여 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다.

주행 중에 운전자가 브레이크 폐달을 밟으면 제동유압은 전륜과 후륜에 각각 마련된 휠실린더(미도시)로 공급되어 제동작용을 하게 된다.

이때, 노면조건보다 과도한 제동력이 전달되면 차량의 바퀴가 미끌어지는 슬립현상이 발생되고, 이를 방지하도록 전기제어장치(ECU)는 밸브(미도시)를 작동시켜 휠실린더내의 오일이 빠져나오도록 함으로써 제동압력을 낮추어 일시적으로 제동을 해제하여 슬립현상을 방지한다.

이 경우 휠실린더로부터 빠져 나온 오일이 유로(21)를 통해 제1수용부(23)에 유입되면 도 3에 도시한 바와 같이 제1탄성부재(50)의 탄성계수에 비하여 상대적으로 작은 탄성계수를 가진 제2탄성부재(80)에 지지된 벨로우즈(60)는 하측으로 밀리게 되나, 제1탄성부재(50)에 지지된 피스톤(30)은 밀리지 않게 된다.

즉, 제2탄성부재(80)는 휠실린더로부터 빠져 나온 오일의 압력이 낮은 경우에도 탄성 변형 가능하게 마련되므로 유로(21)를 통해 유입되는 오일의 압력에 의해 벨로우즈(60)는 하측으로 밀리게 된다.

따라서, ABS 제어시 적은 브레이크 오일로 발생하는 휠실린더의 낮은 압력을 신속하게 낮출 수 있게 되므로 휠의 잠김에서 회전으로의 회복을 신속히 하여 ABS 제동효율을 향상시킬 수 있게 된다.

도 4에 도시한 바와 같이 유입되는 오일에 의해 벨로우즈(60)에 결합된 지지부재(70)가 피스톤(30)의 구획부(34)까지 밀린 후 제1수용부(23)의 오일의 압력이 더 높아지면 피스톤(30)이 플러그(40)의 걸림턱(43)에 접할 때까지 실린더(20)의 내면을 따라 이동하게 된다.

한편, 오일이 유로(21)를 통해 펌프(미도시)로 유입되는 경우에는 피스톤(30) 및 벨로우즈(60)는 제1,2탄성부재(50,80)의 복원력에 의해 원상태로 복귀하게 된다.

또한, 본 실시예에서의 저압어큐뮬레이터(10)는 제1수용부(23) 및 제2수용부(25)의 가변용량을 구비할 수 있게 되므로 다양한 용량의 저압어큐뮬레이터를 구성할 수 있게 된다.

도 1은 종래의 브레이크 시스템의 저압어큐뮬레이터를 나타낸 단면도이다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 브레이크 시스템의 저압어큐뮬레이터를 나타낸 단면도이다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 브레이크 시스템의 저압어큐뮬레이터의 작동상태를 나타낸 것이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10: 저압어큐뮬레이터 11: 모듈레이터블록

20: 실린더 21: 유로

23: 제1수용부 25: 제2수용부

30: 피스톤 34: 구획부

35: 개구홀 40: 플러그

41: 배기홀 50: 제1탄성부재

60: 벨로우즈 70: 지지부재

80: 제2탄성부재 90: 고정링

Claims (5)

1. 모듈레이터블록 내부에 형성되며 오일의 입출을 위한 유로를 구비한 실린더;와, 상기 실린더 내에서 진퇴 가능하며, 상기 실린더 상부의 제1수용부와 상기 실린더 하부의 제2수용부를 구획하도록 반경방향 내측으로 연장되며 개구홀이 형성된 구획부가 마련된 피스톤;과, 상기 유로를 통해 유입된 오일의 누설을 방지하도록 상기 제1수용부를 밀폐하며 유입된 오일의 압력에 따라 신축하는 벨로우즈;와, 상기 벨로우즈의 신축에 따라 상기 제1수용부 내에서 승강하도록 상기 벨로우즈에 결합된 지지부재;와, 상기 피스톤의 진퇴거리를 제한하며 상기 실린더의 개방된 부분을 밀폐하는 플러그;와, 상기 피스톤에 복원력을 제공하도록 상기 구획부와 상기 플러그에 각각 지지된 제1탄성부재;와, 상기 벨로우즈에 복원력을 제공하도록 상기 개구홀을 관통하며 상기 지지부재와 상기 플러그에 각각 지지된 제2탄성부재;를 포함하고,

   상기 제1탄성부재의 탄성계수는 상기 제2탄성부재의 탄성계수 보다 상대적으로 크게 형성되어, 제2탄성부재가 휠실린더의 압력이 낮은 조건에서도 탄성 변형가능하며,

   상기 플러그에는 상기 제2수용부와 외부를 연통하는 배기홀이 마련된 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템의 저압어큐뮬레이터.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제1,2탄성부재는 코일스프링인 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템의 저압어큐뮬레이터.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,

   상기 지지부재는 상기 개구홀의 직경에 비하여 상대적으로 크게 마련된 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템의 저압어큐뮬레이터.

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