KR101951173B1 - 압력 공급 유닛용 선형 구동기, 유체 어셈블리용 압력 공급 유닛 및 유체 어셈블리 - Google Patents

압력 공급 유닛용 선형 구동기, 유체 어셈블리용 압력 공급 유닛 및 유체 어셈블리 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 가동 아마추어(12.1), 적어도 하나의 고정자(12.2) 및 복귀 스프링(12.3)을 가진 압력 공급 유닛(10)용 선형 구동기(12), 압력 공급 유닛(10) 및 상기 선형 구동기를 가진 유체 어셈블리(1)에 관한 것으로, 상기 고정자는 적어도 하나의 코일 와인딩(12.5)을 지지하고, 상기 복귀 스프링은 상기 고정자(12.2)와 스프링 시트(12.4)에 지지되고, 상기 아마추어(12.1)는 적어도 하나의 고정자(12.2)의 적어도 하나의 코일 와인딩(12.5)을 통해 흐르는 제어 전류에 의존하여 상기 복귀 스프링(12.3)의 힘에 대항해서 상기 고정자(12.2)의 방향으로 이동될 수 있다. 본 발명에 따라 적어도 하나의 고정자(12.2)는 적어도 하나의 스프링 부재(12.6)를 통해 상기 아마추어(12.1)의 이동 방향으로 탄성에 의해 지지된다.

Description

압력 공급 유닛용 선형 구동기, 유체 어셈블리용 압력 공급 유닛 및 유체 어셈블리{Linear drive for a pressure supply unit, pressure supply unit for a fluid-aggregate and fluid-aggregate}
본 발명은 독립 청구항 제 1 항의 전제부에 따른 압력 공급 유닛용 선형 구동기에 관한 것이다. 또한 본 발명은 상기 선형 구동기를 구비한 압력 공급 유닛 및 유체 어셈블리에 관한 것이다.
공개 공보 DE 10 2007 038 397 A1호에는 예컨대 차량용 브레이크 장치가 공지되어 있다. 상기 브레이크 장치는 메인 브레이크 실린더, 유체 제어 유닛 및 적어도 하나의 휠 브레이크를 포함하고, 상기 유체 제어 유닛은 적어도 하나의 브레이크 회로 내의 브레이크 압력 변동을 위해 각각의 브레이크 회로마다 스위칭 밸브, 흡입 밸브 및 압력 공급 유닛으로서 리턴 펌프를 포함한다. 또한, 유체 제어 유닛은 각각의 브레이크 회로마다 슬라이드 밸브를 포함하고, 상기 슬라이드 밸브는 리턴 펌프와 메인 브레이크 실린더 사이의 흡입 라인 내로 삽입되고, 이 경우 슬라이드 밸브는 리턴 펌프의 흡입측에 작용하는 압력을 사전 설정 가능한 최대 압력값으로 제한한다.
본 발명의 과제는 피스톤 펌프에서 압력에 의존하여 행정을 조절하는 기계적 방법을 가능하게 하는 선형 구동기를 제공하는 것이다.
상기 과제는 청구항 제 1 항의 특징을 포함하는 선형 구동기에 의해 해결된다.
독립 청구항 제 1 항의 특징을 포함하는 압력 공급 유닛을 위한 본 발명에 따른 선형 구동기는 피스톤 펌프에서 압력에 의존하여 행정을 조절하기 위한 기계적인 방법이 가능해지는 장점을 제공한다.
본 발명의 핵심은 선형 구동기의 적어도 하나의 고정자의 탄성 지지부에 있다. 선형 구동기의 아마추어가 가속되면, 상기 아마추어는 충돌 시 그 운동 에너지 일부를 적어도 하나의 고정자를 통해 탄성 지지부에 전달한다. 적어도 하나의 고정자는 아마추어의 이동 방향으로 이동되고 탄성 지지부를 가압한다.
본 발명의 실시예에 의해 고정된 고정자에 대한 아마추어의 변위가 커질 수 있다. 행정 과정 후에 탄성 지지부는 고정자를 아마추어와 함께 출발 위치로 탄성을 가한다. 잔류 공기 갭에 의해 제한된 아마추어의 행정은 커질 수 있다. 아마추어에 결합된 하나 또는 다수의 피스톤의 행정은 피스톤의 힘에 의존하여 상이한 정도로 변위될 수 있다. 압력이 낮을 때에는 큰 체적을 필요로 하고 압력이 높을 때에는 작은 체적을 필요로 하는 경우에 이 원리는 최적이다. 즉 선형 구동기에 의해 작동되는 압력 공급 유닛의, 역압에 의존하는 행정 제어가 구현된다.
압력 공급 유닛을 위한 본 발명에 따른 선형 구동기는 가동 아마추어, 적어도 하나의 코일 와인딩을 지지하는 적어도 하나의 고정자, 및 고정자와 스프링 시트에 지지되는 복귀 스프링을 포함하고, 이 경우 아마추어는 적어도 하나의 고정자의 적어도 하나의 코일 와인딩을 통해 흐르는 제어 전류 및 그로 인한 자기장에 의존하여 복귀 스프링의 힘에 대항해서 고정자의 방향으로 이동될 수 있다. 본 발명에 따라 적어도 하나의 고정자는 적어도 하나의 스프링 부재에 의해 아마추어의 이동 방향으로 탄성에 의해 지지된다.
본 발명에 따른 선형 구동기는 예컨대 유체 어셈블리용 압력 공급 유닛에서사용될 수 있고, 상기 압력 공급 유닛은 적어도 하나의 가동 피스톤과 압력 챔버를 가진 피스톤 펌프로서 구현된 펌프 유닛을 포함하고, 이 경우 적어도 하나의 가동 피스톤은 아마추어 및 선형 구동기의 스프링 시트에 기계적으로 결합된다.
본 발명에 따른 선형 구동기를 가진 압력 공급 유닛은 예컨대 차량 브레이크 시스템의 유체 어셈블리에서 사용될 수 있다. 유체 어셈블리는 평가 및 제어 유닛을 포함하고, 상기 유닛은 압력 및/또는 유체 이송 지정량의 변환을 위한 제어 신호에 의해 구동기를 적절하게 제어한다.
종속 청구항에 구현된 조치에 의해 독립 청구항 제 1 항에 제시된 압력 공급 유닛을 위한 선형 구동기 및 독립 청구항 제 5 항에 제시된 압력 공급 유닛의 바람직한 개선이 가능하다.
적어도 하나의 고정자에 충돌 시 가속된 아마추어는 그 운동 에너지의 일부를 적어도 하나의 고정자를 통해 적어도 하나의 스프링 부재로 전달하고 상기 스프링 부재를 압축하는 것이 특히 바람직하다. 가속된 아마추어의 행정 과정 후에 적어도 하나의 스프링 부재는 다시 팽창되고 적어도 하나의 고정자를 다시 그 출발 위치로 이동시키며, 이 경우 복귀 스프링은 아마추어를 다시 그 출발 위치로 이동시킨다.
본 발명에 따른 선형 구동기의 바람직한 실시예에서 적어도 하나의 스프링 부재는 판 스프링 및/또는 디스크 스프링 및/또는 나선형 스프링으로서 구현된다.
본 발명에 따른 압력 공급 유닛의 바람직한 실시예에서, 아마추어에 결합된 적어도 하나의 피스톤의 행정은 압력 챔버를 통해 적어도 하나의 피스톤에 작용하는 힘에 의존하여 상이한 크기로 조절될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예가 도면에 도시되며 하기에 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 유체 어셈블리의 개략적인 블록 회로도.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 유체 어셈블리(1)는 구동기(12)와 펌프 유닛(14)을 가진 압력 공급 유닛(10)과 유체 블록(30)을 포함한다. 평가 및 제어 유닛(20)은 압력 및/또는 유체 공급 설정량을 변환하기 위한 제어 신호를 통해 구동기(12)를 적절하게 제어한다. 제어에 필요한 물리적 변수들은 센서 유닛(22)에 의해 검출되고 평가를 위해 평가 및 제어 유닛(20)에 전달된다. 선형 구동기(12)를 위한 조절 신호를 형성하기 위해, 평가 및 제어 유닛(20)은 도시된 실시예에서 검출된 물리적 변수들을 평가하고 제어 신호를 형성하는 컴퓨터 유닛(24)과 파워 전자장치(26)를 포함한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 구동기(12)는 선형 구동기로서 구현된다. 선형 구동기(12)는 가동 아마추어(12.1), 적어도 하나의 고정자(12.2) 및 복귀 스프링(12.3)을 포함하고, 상기 고정자는 자기장을 형성하기 위한 적어도 하나의 코일 와인딩(12.5)을 지지하고, 상기 복귀 스프링은 고정자(12.2) 및 스프링 시트(12.4)에 지지된다. 이 경우 아마추어(12.1)는 적어도 하나의 고정자(12.2)의 적어도 하나의 코일 와인딩(12.5)을 통해 흐르고 적절한 자기장을 일으키는 제어 전류에 의존하여, 복귀 스프링(12.3)의 힘에 대항해서 고정자(12.2)의 방향으로 이동된다.
본 발명에 따라, 적어도 하나의 고정자(12.2)는 적어도 하나의 스프링 부재(12.6)를 통해 아마추어(12.1)의 이동 방향으로 탄성에 의해 지지된다. 이로 인해 적어도 하나의 고정자(12.2)에 충돌 시 가속된 아마추어(12.1)는 그 운동 에너지의 일부를 적어도 하나의 고정자(12.2)를 통해 적어도 하나의 스프링 부재(12.6)로 전달하므로, 적어도 하나의 스프링 부재(12.6)는 압축된다. 가속된 아마추어(12.1)의 행정 과정 후에 적어도 하나의 스프링 부재(12.6)는 다시 팽창되고 적어도 하나의 고정자(12.2)를 다시 그 출발 위치로 이동시킨다. 아마추어(12)는 복귀 스프링(12.3)에 의해 다시 그 출발 위치로 이동된다. 적어도 하나의 스프링 부재(12.6)는 예컨대 판 스프링 및/또는 디스크 스프링 및/또는 나선형 스프링으로서 구현될 수 있다.
도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 압력 공급 유닛(10)의 펌프 유닛(14)은 적어도 하나의 가동 피스톤(14.1)과 압력 챔버(14.2)를 가진 적어도 하나의 피스톤 펌프(14.1)로서 구현되고, 상기 압력 챔버는 유체 블록(30) 내에 배치된다. 적어도 하나의 가동 피스톤(14.1)은 선형 구동기(12)의 아마추어(12.1) 및 스프링 시트(12.4)에 기계적으로 결합된다. 아마추어(12.1)에 결합된 적어도 하나의 피스톤(14.1)의 행정은 압력 챔버(14.2)를 통해 적어도 하나의 피스톤(14.1)에 작용하는 힘에 의존하여 상이한 크기로 조절될 수 있다.
차량 브레이크 시스템의 유체 어셈블리의 제어를 위해, 유체 블록에 유체 제어 부재들(32, 34, 36)이 배치되고, 상기 유체 제어 부재들은 바람직하게 자기 밸브로서 구현된다. 제 1 자기 밸브(32)는 예컨대 압력 챔버(14.2)용 배출 밸브로서 구현되고, 제 2 자기 밸브(34)는 예컨대 압력 챔버(14.2)용 유입 밸브로서 구현된다.
본 발명의 실시예는 바람직하게 본 발명에 따른 선형 구동기에 의해 작동되는 피스톤 펌프의 압력에 따른 행정 제어를 가능하게 한다. 적어도 하나의 고정자가 탄성에 의해 지지됨으로써, 고정된 고정자에 대한 아마추어의 변위는 바람직하게 커질 수 있다. 아마추어에 결합된 피스톤은 피스톤에 대한 힘에 의존하여 상이한 정도로 변위될 수 있다. 압력이 낮을 때에는 큰 체적을 필요로 하고 압력이 높을 때에는 작은 체적을 필요로 하는 경우에 이러한 원리가 최적이다. 바람직하게 역압에 의존하는, 압력 공급 유닛의 행정 제어가 구현된다.
12.1 아마추어
12.2 고정자
12.3 복귀 스프링
12.4 스프링 시트
12.5 코일 와인딩
12.6 스프링 부재

Claims (7)

  1. 가동 아마추어(12.1), 적어도 하나의 고정자(12.2) 및 복귀 스프링(12.3)을 가진 압력 공급 유닛용 선형 구동기로서, 상기 고정자는 적어도 하나의 코일 와인딩(12.5)을 지지하고, 상기 복귀 스프링은 상기 고정자(12.2)와 스프링 시트(12.4)에 지지되고, 상기 아마추어(12.1)는 상기 적어도 하나의 고정자(12.2)에서의 상기 적어도 하나의 코일 와인딩(12.5)을 통해 흐르는 제어 전류에 따라 상기 복귀 스프링(12.3)의 힘에 대항해서 상기 고정자(12.2)의 방향으로 이동될 수 있는 선형 구동기에 있어서,
    적어도 하나의 고정자(12.2)는 적어도 하나의 스프링 부재(12.6)를 통해 상기 아마추어(12.1)의 이동 방향으로 유체 블록(30)에 대하여 탄성적으로 지지되고 상기 아마추어(12.1)의 이동 방향으로 이동될 수 있는 것을 특징으로 하는 선형 구동기.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 고정자(12.2)에 충돌 시 가속된 아마추어(12.1)는 그 운동 에너지의 일부를 상기 적어도 하나의 고정자(12.2)를 통해 상기 적어도 하나의 스프링 부재(12.6)로 전달하고 상기 적어도 하나의 스프링 부재를 압축하는 것을 특징으로 하는 선형 구동기.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 스프링 부재(12.6)는 상기 가속된 아마추어(12.1)의 행정 과정 후에 다시 팽창되고, 상기 적어도 하나의 고정자(12.2)를 다시 그 출발 위치로 이동시키고, 상기 복귀 스프링(12.3)은 상기 아마추어(12.1)를 다시 그 출발 위치로 이동시키는 것을 특징으로 하는 선형 구동기.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 스프링 부재(12.6)는 판 스프링, 디스크 스프링, 및 나선형 스프링 중의 하나로서 구현되는 것을 특징으로 하는 선형 구동기.
  5. 구동기(12) 및 펌프 유닛(14)을 가진 유체 어셈블리용 압력 공급 유닛으로서, 상기 펌프 유닛은 적어도 하나의 가동 피스톤(14.1)과 압력 챔버(14.2)를 가진 피스톤 펌프로서 구현되는 압력 공급 유닛에 있어서,
    상기 구동기(12)는 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 따른 선형 구동기로서 구현되고, 상기 적어도 하나의 가동 피스톤(14.1)은 상기 선형 구동기(12)의 상기 아마추어(12.1) 및 상기 스프링 시트(12.4)에 기계적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 압력 공급 유닛.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 아마추어(12.1)에 결합된 상기 적어도 하나의 가동 피스톤(14.1)의 행정은 상기 압력 챔버(14.2)를 통해 적어도 하나의 가동 피스톤(14.1)에 작용하는 힘에 따라 상이한 크기로 조절될 수 있는 것을 특징으로 하는 압력 공급 유닛.
  7. 압력 공급 유닛(10)과 평가 및 제어 유닛(20)을 포함하는 유체 어셈블리로서, 상기 압력 공급 유닛(10)은 구동기(12)와 펌프 유닛(14)을 포함하고, 상기 평가 및 제어 유닛(20)은 압력 및/또는 유체 공급 설정량을 변환하기 위해 제어 신호들에 의해 상기 구동기(12)를 적절하게 제어하는 유체 어셈블리에 있어서,
    상기 압력 공급 유닛(10)은 제 5 항에 따라 구현되는 것을 특징으로 하는 유체 어셈블리.
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