KR101042874B1 - 피스톤식 어큐뮬레이터 - Google Patents

피스톤식 어큐뮬레이터 Download PDF

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알브레히트 오토
디터 딘켈
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콘티넨탈 테베스 아게 운트 코. 오하게
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Abstract

본 발명은, 하우징 보어 (5) 내에서 축방향으로 이동가능한 피스톤 (8) 과, 피스톤 (8) 과 하우징 보어 (5) 사이에 개재되고 또한 하우징 보어 (5) 안에 고정되는 시일 (4) 과, 하우징 보어 (5) 를 밀폐하기 위한 커버 (6) 를 구비한 피스톤식 어큐뮬레이터에 관한 것이다. 하우징 보어 (5) 는, 시일 (4) 를 간단히 수용하기 위해 커버 (6) 의 방향으로 직경이 확장되는 단차식 보어로서 구성된다.
어큐뮬레이터

Description

피스톤식 어큐뮬레이터 {PISTON-TYPE ACCUMULATOR}
본 발명은 피스톤식 어큐뮬레이터에 관한 것으로, 보다 자세하게는 청구항 1 의 전제부에 따른 모터 차량용 슬립 제어 (slip-controlled) 유압식 브레이크 시스템을 위한 저압 어큐뮬레이터에 관한 것이다.
독일특허공개 제 10236966 A1 호에서는 슬립 제어 모터 차량의 브레이크 시스템용 유압 장치내에 있는 한쌍의 피스톤식 어큐뮬레이터에 대해 개시하고 있다. 각 피스톤은 유압 장치의 하우징 보어내에 고정된 시일 (seal) 내에 축방향 이동가능하도록 배열되어 있다. 이 하우징 보어는 커버에 의해 밀폐되어 있다. 시일을 고정시키기 위해 하우징 보어내에 환상의 홈이 제공되는데, 이러한 홈을 만드는데 많은 제조 노력이 필요하게 된다. 하우징 보어안에 피스톤을 설치하기 전에, 환상의 홈내에 시일이 정확하게 끼워맞춤되도록 해야만 한다. 그렇지 않으면, 피스톤이 시일을 손상시킬 수 있고 또는 어떤 상황에서는 시일이 하우징 보어 밖으로 빠질 수 있으며, 이는 피스톤식 어큐뮬레이터의 누설 검사로만 검출될 수 있다.
상기 관점에서, 본 발명의 목적은 전술한 단점을 없애는 간단하고 작동상 안전한 피스톤식 어큐뮬레이터를 제공하는 것이다.
본 발명에 의하여, 상기 목적은 청구항 1 의 특징부를 갖는 전술한 유형의 피스톤식 어큐뮬레이터에 의해 달성된다.
본 발명은 신규한 피스톤식 어큐뮬레이터에 관한 것으로, 하우징 보어는 일단부가 막힌 보어로 구성되고, 보어 바닥의 반대편에 있는 하우징 보어의 개방 단부는, 가능한 가장 간단하게 그럼에도 불구하고 하우징 보어내에 시일을 안전하게 수용할 수 있도록 하기 위해, 외측 방향으로 확장된 단차식 보어로 되어 있다. 단차식 보어내에 시일을 배열함에 있어 2 가지 조립 경우가 있는데, 즉 하나는 하우징 보어 안에 피스톤을 설치하기 전에 하는 것이고 다른 하나는 하우징 보어 안에 피스톤을 설치한 후에 하는 것으로 (이 경우가 더 바람직함), 이를 위해 피스톤 본체의 단부는 모따기된다.
단차식 보어는 시일의 손상을 방지하고 또한 이미 손상된 시일의 즉각적인 확인을 가능케 한다. 다른 이점은 시일이 단차식 보어내에서 최외측에 배치되는 구성과 관련이 있는데, 이러한 구성의 결과로 피스톤 작동 행정시 피스톤은 하우징 보어내의 어큐뮬레이터 유체로 젖어서 피스톤 본체의 거의 전체 길이에 걸쳐 윤활될 수 있게 된다. 따라서, 허용불가능한 피스톤의 건식 마찰이 놀랍도록 간단하게 성공적으로 방지된다. 하우징 보어가 시일까지 넓은 표면에 걸쳐 젖기 때문에, 대기중의 산소가 하우징 보어 및 피스톤의 슬라이딩면으로부터 더욱 배제되어, 하우징 벽 및 피스톤의 외주면 (슬라이딩면) 의 산화 또는 부식이 방지될 수 있다.
본원의 다른 특징, 장점 및 가능한 적용은 종속항으로부터 명백할 것이고 2 개의 실시형태의 설명으로 상세히 설명된다.
도 1 은 ABS 유압 장치내에 배열된 피스톤식 어큐뮬레이터를 위한 본 발명의 제 1 실시형태의 종방향 단면도,
도 2 는 ABS 유압 장치의 피스톤식 어큐뮬레이터내에 시일을 고정하기 위한 다른 방법으로서 피스톤식 어큐뮬레이터를 위한 본 발명의 제 2 실시형태의 종방향 단면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 도면부호의 설명 *
1 : 제 1 보어 단차부 2 : 제 2 보어 단차부
3 : 제 3 보어 단차부 4 : 시일
5 : 하우징 보어 6 : 커버
7 : 유지부 8 : 피스톤
9 : 가장자리 10 : 챔버
11 : 압축 스프링 12 : 지지 돌기부
13 : 커버의 일부분 14 : 비복귀식 밸브
도 1 과 도 2 에서는, 슬립 제어 모터 차량 브레이크 시스템을 위한 저압 어큐뮬레이터의 기능을 하는 피스톤식 어큐뮬레이터의 일예를 각각 도시하였고, 이 피스톤식 어큐뮬레이터는, 하우징 보어 (5) 내에서 축방향으로 이동가능한 각각 하나의 피스톤 (8) 과, 이 피스톤 (8) 과 하우징 보어 (5) 사이에 배열되고 하우 징 보어 (5) 내면에 고정된 시일 (4) 을 갖는다. 하우징 보어 (5) 는 커버 (6) 에 의해 기밀하게 밀폐된다.
본 발명에서, 하우징 보어 (5) 는, 그 단부가 커버 (6) 에 의해 밀폐되고, 시일 (4) 이 특히 간단하고 작동상 안전하게 고정되는 직경이 확장된 단차식 보어로 되어 있다.
본 발명의 2 개의 피스톤식 어큐뮬레이터의 구성으로 얻어지는 이점에 대해서는 상세한 설명부의 전술한 페이지를 참조하기 바란다.
도 1 의 실시형태와 도 2 의 실시형태 둘 다에 있어서, 단차식 보어는 1 이상의 제 1 보어 단차부 (1) 및 제 2 보어 단차부 (2) 로 나누어진다. 피스톤을 적절하게 안내하고 또한 추가로 제 1 보어 단차부 (1) 상에 있는 시일 (4) 을 지지하기 위해서, 제 1 보어 단차부 (1) 의 영역에 있는 단차식 보어의 직경은 하우징 보어 (5) 의 내경에 대응한다.
제 2 보어 단차부 (2) 의 벽은 단착식 보어내에 시일 (4) 을 축방향으로 유입하여 반경방향으로 지지하는데 사용되고, 이를 위해 단차식 보어는 제 1 보어 단차부 (1) 및 제 2 보어 단차부 (2) 사이에 시일 (4) 의 외경에 맞는 확장된 내경을 가지게 된다. 제 1 보어 단차부 (1) 와 제 2 보어 단차부 (2) 간의 수직방향 간격은 시일 (4) 에 필요한 설치 높이에 대응한다.
또한, 도 1 및 도 2 에 도시된 단차식 보어는 하우징 보어 (5) 의 '대기' 외측 가장자리 전에 제 3 보어 단차부 (3) 를 갖고, 이 보어 단차부 (3) 는 하우징 보어 (5) 의 하우징재의 소성 변형에 의해 형성되며 단차식 보어내에 커버 (6) 를 고정시킨다.
게다가, 도 1 및 도 2 에 도시된 바와 같이, 제 1 보어 단차부 (1) 에 있는 시일 (4) 의 축방향 위치를 가능한 간단하고 작동상 안전하도록 고정하기 위해서, 제 2 보어 단차부 (2) 및 제 3 보어 단차부 (3) 사이에는 유지부 (7) 가 제공된다. 이를 위해, 유지부 (7) 는 제 2 보어 단차부 (2) 상에 직접 지지되고 피스톤 표면 (피스톤 본체) 의 둘레 방향으로 적어도 부분적으로 시일 (4) 을 덮는다. 유지부 (7) 의 외경은 항상 단차식 보어의 직경에 맞게 되어 있고, 유지부 (7) 의 내경은 항상 하우징 보어 (5) 내에서 안내되는 피스톤 (8) 의 외경에 맞게 되어 있다.
도 1 의 제 1 실시형태에 있어서, 유지부 (7) 는, 하우징 보어 (5) 를 밀폐하는 커버 (6) 의 가장자리 (9) 에 의해, 제 2 보어 단차부 (2) 와 시일 (4) 둘 다에 대하여 반경방향으로 가압되는 환상의 와셔 (washer) 로 구성되어 있다.
유지부 (7) 를 단차식 보어 안으로 별도로 배치되는 환상의 와셔로 구성하는 대신에, 도 2 에서는 유지부 (7) 가 하우징 보어 (5) 를 밀폐하는 커버 (6) 의 가장자리 (9) 에 의해 직접 형성되어 있다. 이러한 목적을 위해, 환상의 와셔의 윤곽을 제공하기 위해 실질적으로 사발형 커버 (bowl-shaped cover; 6) 의 얇은 벽 가장자리 (9) 가 소정의 각으로, 즉 수평방향 외측으로 굽혀져 있다. 커버를 부착하고 제 2 보어 단차부 (2) 상에 유지부 (7) 를 고정하기 위해서, 굽혀진 가장자리 (9) 의 외측면은 유압 장치의 소성 변형된 하우징재에 의해 덮힌다.
커버 (6) 뿐만 아니라 피스톤 (8) 은 도 1 및 도 2 둘 다에서 바람직하게는 딥드로잉된 사발형상으로 구성되고, 도 2 의 실시형태에서 시일 (4) 의 안전한 고정을 위해, 가장자리 (9) 영역에서 사발형 커버의 내경은 피스톤 (8) 의 외경에 대하여 최소 간극을 갖는다.
도 2 에 의하면, 사발형 커버의 바닥 방향으로 최소 간극을 지난 곳에서 사발형 커버 (6) 는 일부분 (13) 을 갖고, 이 부분의 내경은 피스톤 (8) 이 사발형 커버안으로 원활하게 들어갈 수 있도록 깔대기처럼 확장되어 있다. 이러한 구성은, 피스톤식 어큐뮬레이터의 충전단계 동안에, 즉 유체가 사발형 커버의 바닥 아래에 배치된 하우징 보어 (5) 의 챔버 (10) 안으로 유입할 때, 피스톤 (8) 과 커버 (6) 사이에서 압축되는 압축 스프링 (11) 에 대항하여 피스톤 (8) 이 방해받지 않고 (클램핑이 없이) 상방향 행정을 하도록 하기 위해 커버 (6) 내에서 이용될 수 있는 충분한 반경방향 공간을 확보할 수 있기 때문에 유리하다.
따라서, 도 2 에서 커버 (6) 의 벽 두께는 직각으로 굽혀져 유지부 (7) 를 형성하는 가장자리 (9) 쪽으로 가면서 증가하고 있으며, 이 결과 큰 기계적 부하가 가해지는 커버의 가장자리 영역에서 특히 견고한 지지 구조체가 얻어진다. 이리하여, 하우징재의 소성변형시 발생되어 커버의 부착에 이용되는 코킹력 (calking force) 을 가장자리 (9) 가 뒤틀림없이 수용할 수 있게 된다. 추가로, 도 2 에서 유지부 (7) 의 기능을 동시에 수행하는 가장자리 (9) 의 견고한 지지 구조는 커버 (6) 로부터의 특히 큰 파열 압력을 받아들일 수 있다.
도 2 에서, 얇은 벽의 딥드로잉된 피스톤 바닥은 하우징 보어 (5) 의 바닥 방향으로 작은 표면의 지지 돌기부 (12) 를 포함하고, 이 돌기부는 피스톤식 어큐 뮬레이터의 도시된 방출 위치에서 피스톤 (5) 이 하우징 보어 (5) 의 바닥에 바람직하지 않게 부착 또는 달라붙는 것을 방지한다.
피스톤식 어큐뮬레이터의 충전 및 방출 둘다에서 거의 변형되지 않은 유효한 피스톤 표면이 지지 돌기부 (12) 의 덕분으로 이용가능함으로, 모든 작동조건에서 개선된 응답 거동이 얻어진다.
도 1 과 도 2 에 도시된 피스톤식 어큐뮬레이터는 하우징 보어 (5) 의 바닥에 삽입된 비복귀식 밸브 (14) 에 의해 방출 작동시 ABS 펌프의 흡입측에 연결되고, 상기 ABS 펌프는 비복귀식 밸브 (14) 의 하류측에 있는 펌프 수용 보어 (15) 내에 삽입된다. 피스톤식 어큐뮬레이터를 충전하기 위해, 추가의 유압 채널 (도면에 도시하지 않음) 이, 하우징 보어 (5) 의 바닥안으로 개방되어 있고, ABS 유압 장치의 브레이크 압력 감소 밸브에 연결되어 있다.
전술한 바와 같은 구성으로 인해, 피스톤 (8) 과 커버 (6) 사이에 공기가 존재해도, 피스톤식 어큐뮬레이터의 작동 성능에 영향을 주지 않기 때문에, 커버 (6) 의 통기 및 배기가 바람직하게도 없어도 된다.
경우에 따라 피스톤식 어큐뮬레이터의 작동 특성, 특히 챔버 (10) 내의 저장용량은, 압축 스프링 (11) 의 변경 및/또는 피스톤 (8) 의 모따기된 개방 단부가 어큐뮬레이터의 충전 작동시 커버 (6) 안으로 들어가는 깊이를 변경시켜 바람직한 방식으로 조절될 수 있다.
시일 (4) 은 도 1 과 도 2 에서 엘라스토머 링, 특히 O 링으로 구성되는 것이 바람직하다. 필요하다면, 다른 실시형태도 실현가능하다. 또한, 본 발명의 개념을 벗어나지 않는 한, 압축 스프링 (11), 커버 (6), 및 피스톤 (8) 을 도시된 유형의 구조와는 다르게 실현할 수 있다.
도 1 과 도 2 에 있어서, 피스톤의 바닥 및 커버의 바닥은, 압축 스프링 (11) 을 2 개의 와이어 코일 단부 방향으로 중심맞추기 위해 안쪽으로 볼록하게 되어 있다. 본 발명의 개념에 영향을 주지 않는 한, 이러한 구성에 대한 변형도 필요하다면 가능할 수 있다.

Claims (11)

  1. 하우징 보어내에서 축방향으로 이동가능한 피스톤과,
    피스톤과 하우징 보어 사이에 개재되고 또한 하우징 보어 안에 고정되는 시일과,
    하우징 보어를 밀폐하기 위한 커버를 구비하고,
    하우징 보어 (5) 는, 그 단부가 커버 (6) 에 의해 밀폐되고, 시일 (4) 이 고정되는 확장된 직경의 단차식 보어로 구성되어 있는 피스톤식 어큐뮬레이터에 있어서,
    피스톤 (8) 의 작동 행정 영역에서, 상기 커버는 피스톤 (8) 의 원활한 통과를 위해 커버 바닥 방향으로 내경이 깔대기처럼 확장되어 있는 부분 (13) 을 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 피스톤식 어큐뮬레이터.
  2. 제 1 항에 있어서, 단차식 보어 내측에 제 1 보어 단차부 (1) 및 제 2 보어 단차부 (2) 가 배열되고, 제 1 보어 단차부 (1) 영역에서 단차식 보어의 직경은 하우징 보어 (5) 의 내경에 대응하고, 제 2 보어 단차부 (2) 영역에서 단차식 보어의 내경은 시일 (4) 의 외경에 맞게 되어 있는 것을 특징으로 하는 피스톤식 어큐뮬레이터.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 하우징 보어 (5) 의 외측 가장자리에서 단차식 보어에는 제 3 보어 단차부 (3) 가 있고, 이 제 3 보어 단차부는 단차식 보어에 커버 (6) 를 고정하며 또한 하우징재의 소성 변형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 피스톤식 어큐뮬레이터.
  4. 제 2 항에 있어서, 제 1 보어 단차부 (1) 에서 시일 (4) 을 고정하기 위해, 제 2 보어 단차부 (2) 및 제 3 보어 단차부 (3) 사이에 유지부 (7) 가 제공되는 것을 특징으로 하는 피스톤식 어큐뮬레이터.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 유지부 (7) 는 제 2 보어 단차부 (2) 에 직접 지지되고, 시일 (4) 은 피스톤 표면의 둘레 방향으로 적어도 부분적으로 유지부 (7) 에 의해 덮여지는 것을 특징으로 하는 피스톤식 어큐뮬레이터.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 유지부 (7) 는 하우징 보어 (5) 를 밀폐하는 커버 (6) 에 의해 제 2 보어 단차부 (2) 및 시일 (4) 에 가압되는 환상의 와셔로 구성되는 것을 특징으로 하는 피스톤식 어큐뮬레이터.
  7. 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유지부 (7) 의 외경은 단차식 보어의 직경에 맞게 되어 있고, 유지부 (7) 의 내경은 하우징 보어 (5) 내에서 안내되는 피스톤 (8) 의 외경에 맞게 되어 있는 것을 특징으로 하는 피스톤식 어큐뮬레이터.
  8. 제 4 항에 있어서, 상기 유지부 (7) 는 하우징 보어 (5) 를 밀폐하는 커버 (6) 의 가장자리 (9) 와 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 피스톤식 어큐뮬레이터.
  9. 제 8 항에 있어서, 실질적으로 사발형 커버 (6) 의 가장자리 (9) 는 환상의 와셔의 윤곽을 갖도록 반경 방향 외측으로 직각으로 굽어져 있고 또한 소성 변형된 하우징재에 의해 반경 방향 외측이 덮여지는 것을 특징으로 하는 피스톤식 어큐뮬레이터.
  10. 제 8 항에 있어서, 커버 (6) 는 딥드로잉되어 사발형으로 구성되고, 가장자리 (9) 영역에서 사발형 커버의 내경은 시일 (4) 을 고정하기 위해 피스톤 (8) 의 외경에 대하여 최소 간극을 갖는 것을 특징으로 하는 피스톤식 어큐뮬레이터.
  11. 삭제
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