KR101607330B1 - 외장 오리피스 타입 피스톤 펌프 - Google Patents

Abstract

본 발명의 피스톤 펌프는 피스톤의 왕복운동으로 유입된 작동유를 다시 배출하는 실린더(1)에 대해 엔드캡(4)을 일정한 토출유로 간극a으로 유지하도록, 상기 실린더(1)와 엔드캡(4)의 외주면에 오리피스(5)를 결합시킴으로써, 작동유 토출시 댐핑 작용으로 맥동력을 20bar에서 5bar로 감쇠하면서, 상기 실린더(1)와 엔드캡(4)을 이용한 별도의 토출유로 가공에 따른 유로 가공비를 절감하는 특징을 갖는다.

오리피스, 압력, 피스톤 펌프

Description

외장 오리피스 타입 피스톤 펌프{Outside orifice typed piston pump}

본 발명은 피스톤 펌프에 관한 것으로, 특히 오리피스로 토출구를 만들어 압력 감소와 별도의 토출구 유로 가공을 하지 않는 피스톤 펌프에 관한 것이다.

일반적으로 ESP(Electronic Stability Program)는 제동과 구동 및 조향 시스템의 3가지를 모두 고려하는 것으로, 마스터실린더와 휠 사이에 형성되는 제동유압을 제어하는 피스톤 펌프를 사용한다.

상기와 같은 피스톤 펌프는 ESP 작동시 피스톤 펌프의 하류에 위치한 펌프 아웃렛 밸브(Pump Outlet Valve)가 입력 부에서 토출 되는 압력을 증압 받아 썩션(Suction)하는 역할을 하게 된다.

또한, 이러한 펌프 아웃렛 밸브(Pump Outlet Valve)는 노말 클로즈(Normal Close) 상태를 유지하다가, 오일이 입력되어 일정량 이상의 압력이 작용될 때 열려져 토출하게 된다.

즉, 작동시 전진되는 피스톤의 가압으로 압력을 발생해 오일을 토출시켜주고, 가압이 끝나면 피스톤을 후퇴시켜 오일 토출을 차단하며, 상기 피스톤의 후퇴 이동을 위해 리턴스프링을 구비한다.

상기와 같은 피스톤 펌프는 캠(Cam)의 회전으로 전진된 후 후퇴하는 피스톤 행정에선 압력을 발생시키지 않음으로써, 펌프 작동 주기의 절반에 해당하는 시간을 주기로 해 맥동을 발생시킬 수밖에 없어 진동은 물론 소음을 발생시키는 근본적인 원인으로 작용한다.

운전자가 느끼는 맥동력은 펌프출구쪽이 브레이크 페달과 연결됨에 직접으로 기인한다.

특히, 맥동을 저감시키지 못하는 피스톤 펌프는 ESP PLUS 동작에서 가장 중요한 저압 제어시 진동과 소음을 증가하고, 펌프 출구(Outlet)쪽 급격한 압력발생으로 민감한 제어를 방해하는 원인을 제공한다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 펌프출구쪽으로 작동유를 토출하는 오리피스(Orifice)가 실린더와 엔드캡사이에 토출유로를 형성하는 간격을 유지함으로써, 맥동력을 감쇠하는 오리피스 작용을 구현하면서, 별도의 토출유로 가공으로 인한 유로 가공비를 절감할 수 있는 피스톤 펌프를 제공함에 목적이 있다.

또한, 본 발명은 실린더와 엔드캡사이 간격유지로 토출유로를 형성시키는 오리피스(Orifice)를 원형으로 함으로써, 오리피스 제품별 유동 특성 편차를 최소화한 피스톤 펌프를 제공함에 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 피스톤 펌프가 캠(Cam)을 통해 왕복운동하는 피스톤을 통해 작동유를 유입해 출구로 배출하는 실린더와, 상기 실린더의 출구쪽에 위치되는 아웃렛 체크밸브로 내장한 엔드캡사이로 위치되고, 상기 실린더에서 나온 작동유를 펌프출구로 토출시키는 토출유로간극a을 갖고 동축상으로 배열된 오리피스를 포함해 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 오리피스는 상기 실린더와 엔드캡의 외주면에 형성된 단차를 이용해 조립된다.

상기 오리피스는 한쪽을 상기 실린더의 외주면에 형성된 단차를 이용해 끼우고, 다른쪽을 상기 엔드캡의 내주면에 끼워 조립된다.

상기 오리피스는 실린더의 선단부에 끼워지는 유로바디와, 상기 엔드캡쪽으로 끼워져 유로토출을 위한 틈을 형성하도록 상기 유로바디에 단차를 갖고 돌출된 간격돌출단 및 상기 유로바디쪽에 뚫어 오일을 배출시키는 홀로 구성한다.

상기 유로바디는 상기 실린더의 선단부에 압입되는 직경을 갖고, 그 내면으로는 상기 실린더의 선단부에 대한 틈인 내부유로간극b를 형성한다.

상기 간격돌출단의 안쪽으로는 엔드캡에 탄발지지된 볼과 스프링을 위치시키며, 상기 엔드캡의 내주면에 끼워진 상태에서 토출유로간극a을 형성한다.

상기 오리피스는 적어도 1개 이상의 작동유 토출을 위한 홀을 뚫어준다.

이러한 본 발명에 의하면, 펌프출구쪽으로 작동유를 토출하는 오리피스(Orifice)가 원형을 이루면서 실린더와 엔드캡사이에 토출유로를 형성하는 간격을 유지하므로, 오리피스 작용으로 맥동력을 20bar에서 5bar로 감쇠함은 물론, 실린더나 엔드캡쪽으로 별도의 토출유로 가공으로 인한 유로 가공비를 절감하는 효과를 갖는다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 외장 오리피스 타입 피스톤 펌프의 단면 구성도를 도시한 것인바, 본 발명의 피스톤 펌프는 캠(Cam)을 통한 전진시 배압을 형성하는 피스톤을 통해 작동유(오일)를 유입하는 실린더(2)와, 펌프출구로 이어진 토출유로를 위한 간극a을 갖고 상기 실린더(2)에 결합되는 엔드캡(4)과, 상기 엔드 캡(4)이 토출유로 부위를 점유하고 상기 실린더(2)의 출구쪽에 위치되어, 작동유의 토출경로를 개폐하는 아웃렛 체크밸브로 구성한다.

상기 아웃렛 체크밸브는 상기 실린더(2)의 출구쪽을 막은 볼(2)과, 상기 엔드캡(4)쪽 공간으로 수용되어 상기 볼(2)을 탄발지지하는 스프링(3)으로 구성한다.

본 실시예에 따른 상기 피스톤 펌프에는 오리피스 작용으로 맥동력을 20bar에서 5bar로 감쇠하면서 동시에, 실린더(1)와 엔드캡(4)사이에 형성된 토출유로 간극a을 유지하는 오리피스(5)를 더 구비한다.

상기 오리피스(5)는 동축상으로 배열되어 토출유로 간극a을 유지하는 실린더(1)와 엔드캡(4)의 외주면으로 끼워져 고정되며, 이를 위해 상기 실린더(1)와 엔드캡(4)의 외주면에는 오리피스(5)를 안착시키는 단차를 가공한다.

본 제1실시예에 따른 상기 오리피스(5)는 중공의 원형 파이프 형상을 이루면서 일정한 오리피스 길이A를 갖고, 작동유 토출을 위한 홀(5a)을 뚫어 형성한다.

상기 오리피스 길이A는 실린더(1)와 엔드캡(4)사이에 형성된 토출유로 간극a에 맞추어 결정되며, 오리피스 길이A와 토출유로 간극a은 피스톤 펌프 사양에 따라 결정된다.

상기 홀(5a)은 적어도 2개 이상으로 형성되며, 토출 성능 최적화시 중앙으로 1개만 형성할 수 있다.

본 제1실시예에 따른 상기 오리피스(5)는 실린더(1)와 엔드캡(4)의 외주면에 결합되는 외장형 구조를 갖지만, 상기 오리피스(5)의 형상을 동일하게 유지한 상태 에서 상기 실린더(1)와 엔드캡(4)의 내주면에 단차를 형성하고, 이를 이용해 조립하는 내장형으로도 구현될 수 있다.

이와 같이 본 제1실시예에 따른 피스톤 펌프는 왕복운동하는 유입된 작동유를 배출하는 실린더(1)에 대해 엔드캡(4)을 일정한 토출유로 간극a으로 유지하도록, 상기 실린더(1)와 엔드캡(4)의 외주면에 오리피스(5)를 결합한 즉, 외장형 오리피스(5)로 구성한다.

도 2는 본 제1실시예에 따른 외장형 오리피스를 갖는 피스톤 펌프의 작동을 나타낸다.

도시된 바와 같이, 작동유를 유입해 배출하는 출구가 뚫린 실린더(1)에 토출유로 간극a으로 유지한 상태에서 아웃렛 체크밸브을 내장한 엔드캡(4)을 위치시킨 다음, 상기 실린더(1)와 엔드캡(4)의 외주면에 형성된 단차부위로 오리피스(5)를 결합해 조립한다.

상기와 같이 오리피스(5)를 외장타입으로 조립된 피스톤 펌프는 실린더(1)로 유입된 작동유 압력을 받는 볼(2)의 밀림으로 압축된 스프링(3)의 작용으로 아웃렛 체크밸브를 열고, 상기 볼(2)의 밀림으로 열린 실린더(1)의 출구쪽으로 작동유를 배출한다.

상기 실린더(1)로부터 배출된 작동유는 엔드캡(4)이 유지하는 토출유로 간극a 공간으로 충진된 후, 오리피스(5)에 뚫린 홀(5a)을 통해 펌프출구쪽으로 토출되며, 이러한 홀(5a)을 통한 작동유 토출시 맥동력을 20bar에서 5bar로 감쇠하는 댐 핑 작용을 구현한다.

이와 같이 본 제1실시예에 따른 피스톤 펌프는 실린더(1)와 엔드캡(4)을 일정한 토출유로 간극a으로 유지시키는 오리피스(5)를 결합함으로써, 펌프출구쪽 토출유로를 별도의 가공하지 않아도 되면서도 오리피스(5)의 작용을 통한 맥동력 감쇠 댐핑 작용을 구현할 수 있다.

본 발명은 오리피스를 다양하게 변형함으로써 다양한 실시예를 구현한다.

도 3은 오리피스의 변형을 통한 제2실시예에 따른 외장 오리피스 타입 피스톤 펌프의 구성도를 나타낸다.

도시한 바와 같이, 제2실시예에 따른 외장 오리피스 타입 피스톤 펌프도 실린더(1)와 엔드캡(4)사이로 오리피스(50)를 위치시킨다.

본 제2실시예는 제1실시예와 달리, 상기 오리피스(50)의 한쪽은 상기 실린더(1)의 선단 외주면에 형성된 단차를 이용해 끼우고, 다른쪽은 상기 엔드캡(4)의 내주면에 형성한 홈에 끼워 조립한다.

상기 오리피스(50)는 실린더(1)의 선단부에 끼워지는 유로바디(51)와, 엔드캡(4)쪽으로 끼워져 유로토출을 위한 틈을 형성하도록 상기 유로바디(51)에 단차를 갖고 돌출된 간격돌출단(52)을 형성한다.

상기 유로바디(51)는 실린더(1)의 선단부에 압입되는 직경을 갖고, 상기 간격돌출단(52)의 안쪽으로는 엔드캡(4)에 탄발지지된 볼(2)과 스프링(3)을 위치시킨다.

상기 간격돌출단(52)은 엔드캡(4)에 끼워진 상태에서 오리피스(50)에서 배출 된 오일을 외부로 토출하는 토출유로간극a을 형성하도록 조립된다.

상기 오리피스(50)에는 유로바디(51)쪽에 홀(50a)을 뚫어 오일을 배출시키며, 상기 홀(50a)은 간격돌출단(52)을 돌출한 유로바디(51)의 면에서 간격돌출단(52)을 벗어난 위치에 형성한다.

상기 홀(50a)은 통상 1곳에 뚫어주지만, 필요에 따라 다수 위치에 형성할 수 있다.

도 4는 본 제2실시예에 따른 오리피스(50)가 실린더(1)와 엔드캡(4)에 조립된 상태에서 갖는 상관관계를 나타낸다.

상기와 같은 상관관계는 오일 토출 성능을 결정하는 중요한 인자이므로, 오리피스(50)의 사양은 다음과 같이 설계된다.

즉, 상기 오리피스(50)의 유로바디(51)가 갖는 축방향 길이B는 실린더(1)의 선단부 길이C에 비해 더 길게 이루어짐으로써, 상기 유로바디(51)가 실린더(1)의 선단부에 압입된 상태에서 유로바디(51)의 내면에 내부유로간극b를 형성한다.

또한, 상기 오리피스(50)의 간격돌출단(52)이 갖는 축방향 길이는 엔드캡(4)의 내주면으로 완전히 삽입되지 않도록 함으로써, 상기 간격돌출단(52)이 엔드캡(4)에 끼워진 상태에서 엔드캡(4)과 유로바디(51)의 사이에 토출유로간극a을 형성한다.

이에 따라, 본 제2실시예에서는 상기 오리피스(50)의 축방향 길이는 실린더(1)와 엔드캡(4)사이로 조립된 상태에서 갖는 오리피스 길이A보다 더 긴 길이를 갖는다.

이로써, 상기 오리피스(50)의 축방향 길이는 유로바디(51)의 축방향 길이B와, 엔드캡(4)에 끼워진 상태에서 엔드캡(4)과 유로바디(51)의 사이에 토출유로간극a와, 상기 엔드캡(4)의 내주면에 끼워진 간격돌출단(52)의 축방향 길이를 모두 더한값을 갖는다.

상기 간격돌출단(52)이 엔드캡(4)의 내주면에 끼워지는 축방향 길이는 피스톤 펌프 사양에 따라 각각 다르게 결정된다.

상기와 같은 본 제2실시예도 제1실시예와 같이 동일하게 작용한다.

즉, 실린더(1)로 유입된 작동유 압력으로 스프링(3)을 압축하면서 볼(2)이 밀려나면, 실린더(1)의 출구에서 배출된 작동유가 오리피스(50)의 유로바디(51)내 틈인 내부유로간극b와 간격돌출단(52)쪽으로 충진된 후, 상기 유로바디(51)에 뚫린 홀(50a)을 통해 빠져나간다.

상기 홀(50a)을 통해 빠져나간 작동유는 엔드캡(4)에 끼워진 간격돌출단(52)이 갖는 토출유로간극a쪽으로 충진된 후 펌프출구쪽으로 토출되며, 이러한 오리피스(50)의 작용으로 작동유 토출시 맥동력을 20bar에서 5bar로 감쇠하는 댐핑 작용을 구현한다.

이와 같이 본 제2실시예에 따른 피스톤 펌프도 실린더(1)와 엔드캡(4)을 일정한 토출유로간극a으로 유지시키는 오리피스(50)를 결합함으로써, 펌프출구쪽 토출유로를 별도의 가공하지 않아도 되면서도 오리피스(50)의 작용을 통한 맥동력 감쇠 댐핑 작용을 구현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 외장 오리피스 타입 피스톤 펌프의 단면 구성도

도 2는 도 1에 따른 외장 오리피스를 통해 출구가 형성되는 작동도

도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 외장 오리피스 타입 피스톤 펌프의 구성도

도 4는 도 3에 따른 외장 오리피스를 통해 출구가 형성되는 작동도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 실린더 2 : 볼

3 : 스프링 4 : 엔드 캡

5,50 : 오리피스 5a,50a : 홀

51 : 유로바디 52 : 간격돌출단

A : 오리피스 길이 a : 토출유로간극

Claims (7)

1. 캠(Cam)을 통해 왕복운동하는 피스톤을 통해 작동유를 유입해 출구로 배출하는 실린더와, 상기 실린더의 출구쪽에 위치되는 아웃렛 체크밸브로 내장한 엔드캡사이로 위치되고, 상기 실린더에서 나온 작동유를 펌프출구로 토출시키는 토출유로간극a을 갖고 동축상으로 배열된 오리피스를 포함해 구성되고,

   상기 오리피스는 적어도 1개 이상의 작동유 토출을 위한 홀을 뚫어준 것을 특징으로 하는 외장 오리피스 타입 피스톤 펌프.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 오리피스는 상기 실린더와 엔드캡의 외주면에 형성된 단차를 이용해 조립되는 것을 특징으로 하는 외장 오리피스 타입 피스톤 펌프.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 오리피스는 한쪽을 상기 실린더의 외주면에 형성된 단차를 이용해 끼우고, 다른쪽을 상기 엔드캡의 내주면에 끼워 조립하는 것을 특징으로 하는 외장 오리피스 타입 피스톤 펌프.
4. 청구항 3에 있어서, 상기 오리피스는 실린더의 선단부에 끼워지는 유로바디와, 상기 엔드캡쪽으로 끼워져 유로토출을 위한 틈을 형성하도록 상기 유로바디에 단차를 갖고 돌출된 간격돌출단 및 상기 유로바디쪽에 뚫어 오일을 배출시키는 홀로 구성한 것을 특징으로 하는 외장 오리피스 타입 피스톤 펌프.
5. 청구항 4에 있어서, 상기 유로바디는 상기 실린더의 선단부에 압입되는 직경을 갖고, 그 내면으로는 상기 실린더의 선단부에 대한 틈인 내부유로간극을 형성하는 것을 특징으로 하는 외장 오리피스 타입 피스톤 펌프.
6. 청구항 4에 있어서, 상기 간격돌출단의 안쪽으로는 엔드캡에 탄발지지된 볼과 스프링을 위치시키며, 상기 엔드캡의 내주면에 끼워진 상태에서 토출유로간극을 형성하는 것을 특징으로 하는 외장 오리피스 타입 피스톤 펌프.
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