KR101645707B1 - 브레이크 시스템용 펌프 - Google Patents

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Abstract

브레이크 시스템용 펌프에 대한 발명이 개시된다. 개시된 브레이크 시스템용 펌프는: 캠부재의 동작으로 슬리브의 내측을 왕복 이동하는 피스톤몸체와, 피스톤몸체의 내측으로 유체가 이동되는 통로를 형성하는 내부유로 및 내부유로의 중심축을 향하여 편심되게 연통되는 편심홀부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

브레이크 시스템용 펌프{PUMP FOR BRAKE SYSTEM}
본 발명은 브레이크 시스템용 펌프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 피스톤몸체의 편마모를 방지하여 내구성을 향상시킬 수 있는 브레이크 시스템용 펌프에 관한 것이다.
일반적으로, 차량의 브레이크 시스템에는 전자 제동시스템인 ESP가 사용되며, 이러한 ESP(Electronic Stability Program)는 제동과 구동 및 조향을 고려하여 동작된다.
전자 제동시스템은, 운전자가 요구하는 차량의 주행방향과 실제 차량의 주행방향의 차이를 최소화시켜 어떠한 운전조건에서도 운전자가 의도한 차량의 주행방향을 유지시켜 준다.
ESP 시스템은, 마스터실린더와 휠 사이에 형성되는 제동유압을 제어하기 위해 브레이크 시스템용 펌프를 사용한다.
브레이크 시스템용 펌프는 노말 클로즈(Normal Close) 상태를 유지하다가, 오일이 입력되어 일정량 이상의 압력이 작용할 때 오픈되어 고압의 오일을 토출한다.
이러한 브레이크 시스템용 펌프는, 압력챔버를 구비하는 슬리브와, 슬리브에서 왕복 이동되는 피스톤 및 피스톤에 편심 회전력을 전달하는 캠부재를 포함한다.
피스톤의 일단은 캠부재와 연동되는 편심베어링에 접하여 설치되며, 타단은 유량의 이동을 제어하는 흡입밸브가 설치된다.
상기한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래기술을 의미하는 것은 아니다.
편심베어링과 접촉되는 피스톤에 편마모가 발생하여 홈이 형상되면, 홈의 깊이만큼 피스톤의 왕복 길이가 감소하여 브레이크 시스템용 펌프의 성능이 저하된다. 이를 해결하기 위해 피스톤의 단부에 별도의 코팅을 추가하는 경우 제조비용이 상승하며, 치수 관리에도 어려움이 발생한다. 따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 창출된 것으로서, 피스톤의 편마모를 방지하여 내구성 및 동작신뢰성을 향상시킬 수 있는 브레이크 시스템용 펌프를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 브레이크 시스템용 펌프는: 캠부재의 동작으로 슬리브의 내측을 왕복 이동하는 피스톤몸체와, 피스톤몸체의 내측으로 유체가 이동되는 통로를 형성하는 내부유로 및 내부유로의 중심축을 향하여 편심되게 연통되는 편심홀부를 포함한다.
또한 편심홀부는, 피스톤몸체의 둘레를 따라 복수의 편심홀이 구비되는 것이 바람직하다.
또한 편심홀은 120도 간격으로 이격 설치되는 것이 바람직하다.
또한 편심홀의 중심선은 내부유로의 중심축을 향하여 일측 방향으로 편심되게 설치되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 브레이크 시스템용 펌프는, 피스톤의 내부유로를 향하여 편심된 상태로 편심홀부가 설치되며, 편심홀부에서 내부유로로 이동되는 유체의 이동에 따라 피스톤이 회전되므로, 피스톤의 편마모를 방지하여 내구성 및 동작신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 시스템용 펌프를 개략적으로 도시한 측단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 피스톤몸체에 편심홀부가 형성된 상태를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2에서 "A-A"방향으로 절개한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 편심홀부로 유체가 유입되어 피스톤몸체가 회전하는 상태를 도시한 단면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 브레이크 시스템용 펌프의 일 실시예를 설명한다. 설명의 편의를 위해 자동차에 사용되는 브레이크 시스템용 펌프를 예로 들어 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 시스템용 펌프를 개략적으로 도시한 측단면도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 피스톤몸체에 편심홀부가 형성된 상태를 도시한 사시도이며, 도 3은 도 2에서 "A-A"방향으로 절개한 단면도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 편심홀부로 유체가 유입되어 피스톤몸체가 회전하는 상태를 도시한 단면도이다.
도 1과 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 시스템용 펌프(1)는, 몸체를 형성하는 슬리브(10)와, 슬리브(10)의 내측에서 왕복 이동하는 피스톤(40)을 포함한다.
슬리브(10)는, 유체(18)가 유입되는 흡입통로(14)와 유체(18)가 배출되는 배출통로(16)를 구비하며, 슬리브(10)의 내측에는 유체(18)가 압축되는 압력챔버(12)가 구비된다.
피스톤(40)의 일측(도 1 기준 좌측)에는 압력챔버(12)로 흐르는 유체(18)의 흐름을 제어하는 흡입밸브(20)가 설치된다.
흡입밸브(20)를 통하여 압력챔버(12)로 유입된 유체(18)는 피스톤(40)의 가압에 의해 설정된 압력에 도달하면, 배출밸브(22)를 통해 배출통로(16)로 이동된다.
피스톤(40)의 타측(도 1기준 우측)에 구비된 접촉면(43)은 캠부재(30)의 구동으로 이동되는 편심베어링(도시생략)과 접촉된다.
압력챔버(12)의 내측에는 피스톤(40)을 지지하는 탄성지지부재(24)가 설치되므로, 피스톤(40)에 가해지는 압력이 제거된 이후, 피스톤(40)을 초기 위치로 이동시킨다.
피스톤(40)은 캠부재(30)의 동작으로 슬리브(10)의 내측을 왕복 이동하는 피스톤몸체(42)를 포함한다.
도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 피스톤(40)은, 피스톤몸체(42)의 내측으로 유체(18)가 이동되는 통로를 형성하는 내부유로(44) 및 내부유로(44)의 중심축(46)을 향하여 편심되게 연통되는 편심홀부(47)를 포함한다.
내부유로(44)는 피스톤(40)의 길이 방향을 따라 피스톤몸체(42)의 내측에 형성되며, 흡입밸브(20)와 연통되어 유체(18)를 편심된 방향으로 공급하는 편심홀부(47)를 포함한다.
편심홀부(47)는, 피스톤몸체(42)의 둘레를 따라 형성되는 복수의 편심홀(48)을 구비한다.
일 실시예에 따른 편심홀(48)은 120도 간격으로 이격되어 3개의 편심홀(48)이 설치된다. 이러한 편심홀(48)의 개수 및 설치각도는 브레이크 시스템용 펌프(1)의 크기 및 사용환경에 따라 변경될 수 있다.
편심홀(48)의 중심선(49)은 내부유로(44)의 중심축(46)을 향하여 일측 방향으로 편심되게 설치된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 피스톤(40)에는 편심홀(48)의 중심선(49)이 내부유로(44)의 중심축(46)과 이격된 상태로 편심되어 편심홀(48)이 설치된다.
따라서, 편심홀(48)을 통하여 내부유로(44)로 유입되는 유체(18)는 내부유로(44)에서 회전되며 와류를 형성한다.
편심홀(48)의 중심선(49)이 내부유로(44)의 중심축(46)을 기준으로 하여 왼쪽(이하 도 4기준)으로 이격 설치되는 경우, 유체(18)는 시계방향으로 와류를 형성하며, 피스톤(40)도 시계방향으로 회전된다.
또는, 편심홀(48)의 중심선(49)이 내부유로(44)의 중심축(46)에서 오른쪽으로 이격 설치되는 경우, 유체(18)는 반시계방향으로 와류를 형성하며, 피스톤(40)도 반시계방향으로 회전된다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 시스템용 펌프(1)의 작동상태를 상세히 설명한다.
슬리브(10)의 흡입통로(14)로 유입된 유체(18)는 피스톤(40)의 편심홀부(47)로 이동된다. 편심홀부(47)를 통해 내부유로(44)로 유입되는 유체(18)는 편심홀부(47)의 형상에 의해 와류를 형성한다.
편심홀부(47) 및 내부유로(44)의 내측면과 접하는 유체(18)의 와류에 의해 피스톤(40)의 회전이 이루어진다.
내부유로(44)에 형성된 유체(18)의 와류는 내부유로(44)와 유동 마찰을 최소로 하면서 흡입밸브(20)를 거쳐 압력챔버(12)로 이동된다.
피스톤(40)은 와류를 형성하는 유체(18)의 이동에 따라 피스톤몸체(42)가 회전되어 편심베어링과 접하는 접촉면(43)이 회전된다.
즉, 내부유로(44)의 중심축(46)을 기준으로 편심홀(48)을 편심지게 가공하므로, 유체(18)의 유입시 발생하는 와류로 인하여 피스톤(40)이 회전되며, 접촉면(43)의 회전에 의하여 접촉면(43)의 마모가 균일하게 이루어져서 피스톤(40)의 내구성이 향상된다.
그리고, 내부유로(44)를 따라 이동되는 유체(18)가 와류를 형성하므로, 유체(18)의 유동성도 향상된다.
내부유로(44)를 따라 이동되는 유체(18)가 압력챔버(12)에 채워진 이후에, 캠부재(30)의 동작으로 피스톤(40)이 전진(도 1 기준 좌측)하면, 압력챔버(12) 내에 있는 유체(18)의 압력이 증가하여 배출밸브(22)를 개방시킨 후, 배출통로(16)를 통해 외측으로 배출된다.
상술한 바와 같은 구성에 의하면, 일 실시예에 따른 브레이크 시스템용 펌프(1)는, 피스톤(40)의 내부유로(44)를 향하여 편심된 상태로 편심홀부(47)가 설치되며, 편심홀부(47)에서 내부유로(44)로 이동되는 유체(18)의 이동에 따라 피스톤(40)이 회전되므로, 피스톤(40)의 편마모를 방지하여 기기의 내구성 및 동작신뢰성을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
또한, 자동차에 사용되는 브레이크 시스템용 펌프를 예로 들어 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 브레이크가 사용되는 다른 종류의 기계장치에도 본 발명에 의한 브레이크 시스템용 펌프가 사용될 수 있다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
1: 브레이크 시스템용 펌프
10: 슬리브 12: 압력챔버
14: 흡입통로 16: 배출통로
18: 유체 20: 흡입밸브
22: 배출밸브 24: 탄성지지부재
30: 캠부재 40: 피스톤
42: 피스톤몸체 43: 접촉면
44: 내부유로 46: 중심축
47: 편심홀부 48: 편심홀
49: 중심선

Claims (4)

  1. 캠부재의 동작으로 슬리브의 내측을 왕복 이동하며, 상기 슬리브에 회전 가능하게 결합되는 피스톤몸체;
    상기 피스톤몸체의 내측으로 유체가 이동되는 통로를 형성하며, 중심축이 상기 피스톤몸체의 길이 방향을 따라 형성되는 내부유로; 및
    상기 피스톤몸체에 형성되고, 상기 내부유로의 중심축을 향하여 편심되게 연통되어 내측으로 유체가 이동하여, 상기 내부유로의 유체가 와류를 형성하게 하는 편심홀부를 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템용 펌프.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 편심홀부는,
    상기 피스톤몸체의 둘레를 따라 복수의 편심홀이 구비되는 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템용 펌프.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 편심홀은 120도 간격으로 이격 설치되는 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템용 펌프.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 편심홀의 중심선은 상기 내부유로의 중심축을 향하여 일측 방향으로 편심되게 설치되는 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템용 펌프.
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