KR101415940B1

KR101415940B1 - 전자제어식 브레이크 시스템용 유압펌프

Info

Publication number: KR101415940B1
Application number: KR1020100044740A
Authority: KR
Inventors: 이충재; 류동요
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2010-05-13
Filing date: 2010-05-13
Publication date: 2014-07-04
Also published as: KR20110125300A

Abstract

구성 부품의 수를 줄일 수 있는 전자제어식 브레이크 시스템용 유압펌프를 개시한다. 이러한 유압펌프는 유입구 및 토출구를 갖는 모듈레이터블럭에 형성된 보어의 내부 일측에 왕복이동 가능하게 설치되는 피스톤과, 보어의 내부 타측에 설치되어 압축실과 토출실이 형성된 펌프 캡을 포함하며, 피스톤은 보어의 내부 일측에 설치되는 제1피스톤과, 제1피스톤의 후단부에서 제1피스톤의 내부로 일정 부분 압입되는 제2피스톤을 포함하고, 제2피스톤의 외경에는 실링부재가 배치되고, 제1피스톤의 후단부에는 실링부재의 손상을 방지하기 위한 플랜지부가 형성된다.

Description

전자제어식 브레이크 시스템용 유압펌프{Hydraulic pump for electronic control brake system}

본 발명은 전자제어식 브레이크 시스템용 유압펌프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 구성 부품의 수를 줄일 수 있는 전자제어식 브레이크 시스템용 유압펌프에 관한 것이다.

일반적으로 차량에 장착되는 전자제어식 브레이크 시스템은 차량의 바퀴측으로 전해지는 제동유압을 단속하여 바퀴의 노면 슬립을 방지함으로써 안전한 제동이 이루어지게 하는 장치이다.

이러한 전자제어식 브레이크 시스템은 다수개의 솔레노이드밸브와, 오일을 일시 저장하는 저압 어큐뮬레이터 및 고압 어큐뮬레이터와, 저압 어큐뮬레이터의 오일을 펌핑하기 위한 모터 및 펌프와, 솔레노이드밸브와 모터의 구동을 제어하기 위한 전자제어유닛을 포함하고 있으며, 이러한 구성요소들은 모듈레이트블럭에 컴팩트하게 내장되어 있다.

도 1은 일반적인 전자제어식 브레이크 시스템의 유압회로도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 전자제어식 브레이크 시스템의 모듈레이터블럭(10)에는 내부에 형성된 유로를 개폐하는 다수의 솔레노이드밸브(11a,11b)와, 복귀하는 오일을 가압하기 위한 모터(13) 및 유압펌프(20), 유압펌프(20)의 상류측 및 하류측 유로 상에 각각 배치되는 저압 어큐뮬레이터(12) 및 고압 어큐뮬레이터(15)가 설치된다. 이러한 구성부품들은 모듈레이터블럭(10) 내부에 형성된 다수의 유로를 통해 상호 연결되어 있으며, 전자제어유닛(미도시)에 의해 각각 동작이 제어되면서 마스터 실린더(16)로부터 바퀴측 휠실린더(17)로 전달되는 제동유압을 단속하는 기능을 수행한다.

여기서 유압펌프(20)는 유압라인을 따라 저압 어큐뮬레이터(12) 쪽으로 복귀한 브레이크 오일을 가압하여 바퀴측 휠실린더(17)로 압송시킴으로써 바퀴의 제동이 이루어지게 한다.

도 2는 종래의 유압펌프를 개략적으로 나타낸 단면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 유압펌프(20)는 유입구(10a) 및 토출구(10b)를 갖는 모듈레이터블럭(10)에 설치되어 유입구(10a)를 통해 유입되는 오일을 압축시킨 후 압축된 오일을 토출구(10b)를 통해 토출시킨다.

이러한 유압펌프(20)는 모듈레이터블럭(10)에 피스톤(30)과, 모듈레이터블럭(10)의 내부를 압축실(23)과 토출실(25)로 구획하는 밸브시트(40)와, 압축실(23)과 토출실(25)을 연통시키도록 밸브시트(40)에 구비되는 오리피스(41)를 개폐시키는 아웃렛밸브(50)와, 압축실(23)과 구분되도록 압축실(23)의 상류에 구비되는 유입실(21)과 압축실(23)을 연결하는 유로를 개폐시키는 인렛밸브(60)와, 유입구(10a)를 통해 유입되는 오일을 필터링하기 위한 필터(70)와, 토출실(25)을 밀폐시키기 위하여 모듈레이터블럭(10)에 결합되는 펌프 캡(80)을 포함한다.

이때, 아웃렛밸브(50)는 오리피스(41)를 막는 차폐부재(51)와, 차폐부재(51)를 탄성 지지하는 밸브스프링(53)과, 밸브스프링(53)을 지지하도록 밸브시트(40)의 단부에 결합되는 아웃렛 플레이트(55)를 포함한다.

그러나, 종래의 유압펌프(20)는 밸브시트(40) 및 아웃렛 플레이트(55)가 모듈레이터블럭(10)에 조립된 후 펌프 캡(80)이 모듈레이터블럭(10)에 조립되었다. 즉, 종래의 유압펌프(20)의 조립과정은 3종류의 부품을 2번에 걸쳐 나누어 조립하는 방식을 가지므로 조립공정의 사이클 타임이 증가되는 문제점이 있다.

또, 종래의 유압펌프(20)는 아웃렛 플레이트(55)가 조립됨에 따라 구성 부품의 수가 증가되어 조립을 위한 원가가 증가되는 문제점이 있다.

또, 종래의 유압펌프(20)는 피스톤(30)의 하류측 외면에 이 피스톤(30)을 실링하기 위한 실링부재(31)와, 피스톤(30)의 왕복운동 시 실링부재(31)의 손상을 방지하기 위한 백업링(32)이 구비되는데, 이러한 백업링(32)의 구비로 인해 조립을 위한 원가가 증가되는 문제점이 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 구성부품의 수를 줄일 수 있는 전자제어식 브레이크 시스템용 유압펌프를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유입구 및 토출구를 갖는 모듈레이터블럭에 형성된 보어의 내부 일측에 왕복이동 가능하게 설치되는 피스톤과, 상기 보어의 내부 타측에 설치되어 압축실과 토출실이 형성된 펌프 캡을 포함하며,

상기 피스톤은 상기 보어의 내부 일측에 설치되는 제1피스톤과, 상기 제1피스톤의 후단부에서 상기 제1피스톤의 내부로 일정 부분 압입되는 제2피스톤을 포함하고,

상기 제2피스톤의 외경에는 실링부재가 배치되고,

상기 제1피스톤의 후단부에는 상기 실링부재의 손상을 방지하기 위한 플랜지부가 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 실링부재는 상기 제1피스톤의 후단부에서 후방으로 연장되게 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 펌프 캡은 상기 제1피스톤의 일부 및 상기 제2피스톤을 덮도록 배치되며,

상기 제1피스톤의 플랜지부는 상기 펌프 캡의 내경과 대응되는 크기를 갖는 것을 특징으로 한다.

상기 펌프 캡의 내부에 압입되어 상기 압축실과 상기 토출실을 구획하는 시트하우징을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 전자제어식 브레이크 시스템의 유압펌프는 제1피스톤의 후단부에 플랜지부가 형성되어 제2피스톤의 외경에 장착되는 실링부재의 손상을 방지하는 백업링 역할을 하므로 원가를 절감할 수 있다.

도 1은 일반적인 전자제어식 브레이크 시스템의 유압회로도이다.
도 2는 종래의 전자제어식 브레이크 시스템용 유압펌프를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 전자제어식 브레이크 시스템용 유압펌프를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 유압펌프의 피스톤과 인렛밸브를 도시한 분해 사시도이다.

도 3 및 도 4를 참고하면, 본 발명에 따른 전자제어식 브레이크 시스템용 유압펌프(100)는 유입구(112) 및 토출구(113)를 갖는 모듈레이터블럭(110)에 설치된다. 모듈레이터블럭(110)의 일측면 중앙부에는 좌우측에 배치되는 한 쌍의 유압펌프(100)를 구동시키기 위해 스핀들(14,도 1 참조)이 돌출되는 모터(13,도 1 참조)가 설치된다. 모터(13)의 스핀들(14)은 편심축(105)과 일체로 형성되어 각 유압펌프(100)의 피스톤(120) 사이에 배치됨으로써, 한 쌍의 유압펌프(100)가 하나의 모터(100)에 의해 서로 180도 위상차를 가지면서 구동하게 된다.

유압펌프(100)는 모듈레이터블럭(110)에 형성되는 보어(111)의 내부 일측에 왕복이동 가능하게 설치되는 피스톤(120)과, 보어(111)의 내부 타측에 설치되어 압축실(117)과 토출실(118)이 형성된 펌프 캡(150)과, 펌프 캡(150)의 내부에 설치된 인렛밸브(140)와 아웃렛밸브(150)를 포함한다.

모듈레이터블럭(110)에 형성되는 보어(111)는 유입구(112)와 연통되는 유입실(116)과, 피스톤(120)의 후단과 펌프 캡(150) 사이에 형성되어 오일이 피스톤 작용에 의해 압축되는 압축실(117)과, 압축실(117)의 하류에 구비되고 토출구(113)와 연통되는 토출실(118)로 구분된다. 이때, 유입실(116)과 압축실(117)은 피스톤(20) 및 실하우징(134)에 의해 구획되고, 압축실(117)과 토출실(118)은 펌프 캡(150)의 내부에 압입되는 시트하우징(170)에 의해 구획된다.

피스톤(120)은 모터(13)에 구비되는 편심축(105)이 위치하는 작동실(106)에서 유입실(116) 및 압축실(117)에 이르는 길이를 갖는다. 이러한 피스톤(120)은 도시된 바와 같이 보어(111)의 내부 일측에 설치되는 제1피스톤(121)과, 제1피스톤(121)의 후단부에서 제1피스톤(121) 내부로 일정 부분 압입되도록 설치되는 제2피스톤(125)을 포함한다.

제1,2피스톤(121,125)의 내경에는 유입실(116)과 압축실(117)을 상호 연통시키는 유로(122)가 구비되며, 이러한 유로(122)는 제2피스톤(125)의 단부에 설치되는 인렛밸브(140)에 의해 개폐된다.

제1피스톤(121)의 외경에는 작동실(106)과 유입실(116)의 사이를 실링하기 위한 제1실링부재(131)와, 제1피스톤(121)의 왕복운동 시 제1실링부재(131)의 손상을 방지하는 제1백업링(132)이 배치된다. 이때, 제1실링부재(131)의 제1피스톤(121)의 외경에 형성되는 실링부재 장착홈(123)에 의해 장착되어 제1피스톤(121)의 왕복이동 시 제1피스톤(121)의 움직임에 연동된다.

또, 제1피스톤(121)의 외경에는 유입실(116)에 설치되어 유입구(112)를 통해 유입실(116)로 유입되는 오일을 필터링하는 필터조립체(135)가 설치된다. 이러한 필터조립체(135)는 보어(111)에 압입되어 제1피스톤(121)을 가이드하는 필터하우징(136)과, 필터하우징(136)의 둘레에 구비되는 복수의 개구에 설치되어 필터하우징(136)의 외부에서 필터하우징(136)의 내부로 유입되는 오일을 필터링하는 필터부재(137)를 포함한다.

또, 제1피스톤(121)의 외경 즉, 필터하우징(136)의 후단부 측에는 실하우징(134)이 마련된다. 이러한 실하우징(134)의 내경에는 펌프 캡(150)의 일부가 압입된다.

제2피스톤(125)은 상술한 바와 같이 제1피스톤(121)의 내부로 일정 부분 압입되도록 설치된다. 이때, 제1,2피스톤(121,125)의 내경에는 상술한 바와 같이 유로(122)가 형성되는데, 유로(122)는 동일한 직경을 가진다. 이를 위해 제1피스톤(121)의 내경에는 제2피스톤(125)의 일부가 압입될 수 있도록 단차(124)가 형성된다.

제2피스톤(125)의 외경에는 제2피스톤(125)의 외면을 통해 압축실(117)의 오일이 누설되는 것을 방지하는 제2실링부재(133)가 배치된다. 이러한 제2실링부재(133)는 도시된 바와 같이 제1피스톤(121)의 후단부로부터 후방으로 연장된다. 이때, 제2실링부재(133)는 제1,2피스톤(121,125)의 왕복이동 시 제1피스톤(121) 측으로 밀려 손상될 수 있다.

이를 방지하기 위해 제1피스톤(121)의 후단부에는 제2실링부재(133)의 손상을 방지하기 위한 플랜지부(121a)가 형성된다. 이때의 제1피스톤(121)의 후단부에 형성되는 플랜지부(121a)부는 펌프 캡(150)의 내경과 대응되는 크기를 갖는다. 또, 플랜지부(121a)는 종래의 제2실링부재의 손상을 방지하는 제2백업링의 역할을 한다. 이에 따라 본 발명에서는 제2백업링을 조립하지 않아도 되므로 원가절감이 가능하다.

인렛밸브(140)는 제2피스톤(125)의 하류측 단부에 접하여 유로(122)를 막는 구형상의 제1차폐부재(141)와, 제1차폐부재(141)를 탄성 지지하는 제1밸브스프링(143)과, 제1밸브스프링(143)을 지지하기 위해 제2피스톤(125)에 결합되는 인렛 플레이트(145)를 포함한다.

제1차폐부재(141)는 제1밸브스프링(143)의 탄성력에 의해 유로(122)를 막고 있다가 압축실(117)에서 오일이 배출되어 압축실(117)의 압력이 떨어지면 유로(122)와 압축실(117) 사이의 압력차에 의해 제2피스톤(125)의 하류측 단부에서 떨어져 유로(122)를 개방시킨다.

펌프 캡(150)은 상술한 바와 같이 보어(111)의 내부 타측에 설치되어 압축실(117)과 토출실(118)이 형성되며, 펌프 캡(150)의 전단부 일부가 실하우징(134)에 압입된다. 이러한 펌프 캡(150)에는 이 펌프 캡(150)의 내부를 압축실(117)과 토출실(118)로 구획하며, 압축실(1170과 토출실(118)을 연통시키는 오리피스(171)가 형성되는 시트하우징(170)이 압입되도록 설치된다.

이때의 오리피스(171)는 토출실(118)에 설치되는 아웃렛밸브(160)에 의해 개폐되며, 이러한 아웃렛밸브(160)는 시트하우징(170)에 의해 형성되는 토출실(118)에 설치된다.

아웃렛밸브(160)는 오리피스(171)를 막는 구형상의 제2차폐부재(161)와, 제2차폐부재(161)를 탄성 지지하는 제2밸브스프링(163)을 포함한다. 이때의 제2차폐부재(161)는 제2밸브스프링(163)의 탄성력에 의해 오리피스(171)를 막고 있다가 압축실(117)의 오일이 피스톤(120)에 의해 압축될 때 오일의 압력에 의해 밀려 시트하우징(170)에서 떨어지면서 오리피스(171)를 개방시킨다.

또, 펌프 캡(150)에는 오리피스(170)가 아웃렛밸브(160)에 의해 개방될 때 오일을 토출구로 유동시키도록 토출실(118)과 토출구(113)를 연결하는 유동유로(151)가 형성된다.

또, 펌프 캡(150)은 인렛 플레이트(145)와 함께 제2피스톤(125)을 탄성 지지하는 피스톤스프링(139)을 지지한다. 이러한 피스톤스프링(139)은 제2피스톤(125)을 편심축(105) 쪽으로 밀어 편심축(105)과 함께 피스톤(120)을 왕복 이동시키는 역할을 한다.

또, 펌프 캡(150)에는 도시된 바와 같이 아웃렛밸브(160)의 제2차폐부재(161)의 일부 및 제2밸브스프링(163)이 배치될 수 있도록 지지홈(155)이 형성된다. 이때의 지지홈(155)은 제2밸브스프링(153)을 직접적으로 지지하는 제1지지홈(156)과, 오리피스(131)의 개방 시 밸브시트(130)로부터 떨어지는 제2차폐부재(151)의 일부를 지지하는 제2지지홈(157)을 포함한다.

상기와 같은 구조를 가진 전자제어식 브레이크 시스템용 유압펌프(100)에서 유입구(112)를 통해 유입실(116)로 유입된 오일은 필터조립체(135)의 내부로 유입된 후 피스톤(120)의 중앙에 형성된 유로(122)로 이동된다. 그리고 피스톤(120)이 편심축(105)에 의해 압축되어 압축실(117)로 이동하면 압축실(117)의 오일이 압축되면서, 오일의 압축력에 의해 아웃렛밸브(160)의 제2차폐부재(161)가 시트하우징(170)로부터 떨어져 오리피스(171)가 개방된다. 이때, 압축실(117)의 오일은 펌프 캡(150)의 유동유로(151)를 통행 토출구(113)로 토출된다.

계속해서, 편심축(105)이 피스톤(120)에서 멀어지면 피스톤(120)은 피스톤스프링(139)의 탄성 복원력에 의해 작동실(106) 쪽으로 밀려난다. 이때, 압축실(117)의 압력이 피스톤(120)의 유로의 압력보다 낮아져 인렛밸브(140)의 제1차폐부재(141)가 제2피스톤(125)에서 떨어져 유로(122)가 개방되고, 유로의 오일이 압축실(117)로 공급된다.

이때, 본 발명의 실시예에서는 제1피스톤(121)의 단부 형상의 변경을 통해 제2실링부재(133)의 손상을 방지하는 제2백업링(32,도 2 참조)을 조립하지 않아도 되므로 원가가 절감된다.

또, 본 발명의 실시예에서는 펌프 캡(150)의 형상 변경을 통해 아웃렛 플레이트(55, 도 2 참조)를 조립하지 않아도 되므로 원가가 절감된다.

110 : 모듈레이터블럭 111 : 보어
112 : 유입구 113 : 토출구
116 : 유입실 117 : 압축실
118 : 토출실 120 : 피스톤
121 : 제1피스톤 122 : 유로
123 : 실링부재 장착홈 124 : 제1피스톤의 단차
125 : 제2피스톤 131 : 제1실링부재
132 : 제1백업링 133 : 제2실링부재
135 : 필터조립체 139 : 피스톤스프링
140 : 인렛밸브 150 : 펌프 캡
151 : 유동유로 155 : 지지홈
160 : 아웃렛밸브 170 : 시트하우징
171 : 오리피스

Claims

모듈레이터블럭(110)의 전방부에 마련되는 유입구(112)와 후방부에 마련되는 토출구(113)를 연통하는 보어(111)의 내부 전방부에 왕복이동 가능하게 설치되고, 상기 유입구(112)로부터 유입되는 오일을 상기 토출구(113)로 안내하는 유로가 마련되는 피스톤(120);
상기 보어(111)의 내부 후방부에 압입결합되고 상기 피스톤(120)으로부터 유입되는 오일이 수용되는 압축실(117) 및 상기 압축실(117)과 오리피스(171)를 통해 연통되고 상기 토출구(113)와 연통되는 토출실(118)이 형성되는 펌프 캡(150); 및
일단은 상기 보어(111)와 상기 피스톤(120) 사이에 압입되고 타단은 상기 보어(111)와 상기 펌프 캡(150) 사이에 압입되어 상기 유입구(112)와 연통되는 유입실(116)과 상기 압축실(117)을 구획하도록 밀봉하는 실하우징(134);을 포함하고,
상기 피스톤(120)은 후단부가 상기 압축실(117) 내에서 왕복이동하는 제1피스톤(121)과, 상기 제1피스톤(121)의 후단부에 결합되어 실링부재(133)를 압입 고정하고 상기 제1피스톤(121)에 형성되는 유로의 내경과 동일한 내경을 가지면서 상기 유로와 상기 압축실(117)을 연통하는 유로가 마련되는 제2피스톤(125)을 포함하고,
상기 제1피스톤(121)의 후단부에는 상기 실링부재(133)를 지지하여 상기 제1피스톤(121)의 이동에의해 상기 압축실(117) 내부의 압력이 상승함에 따라 상기 실링부재(133)가 변형될 때 발생할 수 있는 손상을 방지하기 위한 플랜지부(121a)가 형성된 것을 특징으로 하는 전자제어식 브레이크 시스템용 유압펌프.
제 1항에 있어서,
상기 실링부재(133)는 전단이 상기 제1피스톤(121)의 플랜지부(121a)에 지지되고 후방으로 연장되어 상기 피스톤(120) 진퇴 시 상기 실링부재(133)의 연장부가 상기 펌프 캡(150)의 내측면으로 벌어져 상기 유입실(116)과 상기 압축실(117)을 실링하는 것을 특징으로 하는 전자제어식 브레이크 시스템용 유압펌프.
제 1항에 있어서,
상기 플랜지부(121a)의 외경은 상기 실링부재(133)의 외경보다는 크고 상기 펌프 캡(150)의 내경보다는 작은 것을 특징으로 하는 전자제어식 브레이크 시스템용 유압펌프.
제 1항에 있어서,
상기 펌프 캡(150)의 내부에 압입되어 상기 압축실(117)과 상기 토출실(118)을 구획하는 시트하우징(170)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템용 유압펌프.