KR102007686B1 - 차량 브레이크 시스템용 유압 유닛의 펌프 부재 - Google Patents

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Abstract

실린더(12) 내에서 왕복 운동하도록 설치된 피스톤(20)에 의해 브레이크 유체를 송출하기 위한 차량 브레이크 시스템용 유압 유닛의 펌프 부재(10)에서, 피스톤(20)은 제 1 및 제 2 작용면(26, 28)을 포함하고, 상기 작용면들 중 제 1 작용면(26)은 피스톤(20)의 전진 운동시 브레이크 유체를 실린더(12)로부터 송출하도록 작용하고, 제 2 작용면은 피스톤(20)의 후퇴 운동시 브레이크 유체를 실린더(12)로부터 송출하도록 작용한다.

Description

차량 브레이크 시스템용 유압 유닛의 펌프 부재{PUMP ELEMENT OF A HYDRAULIC UNIT FOR A VEHICLE BRAKE SYSTEM}
본 발명은 실린더 내에 왕복 운동 가능하게 설치된 피스톤에 의해 브레이크 유체를 송출하는 차량 브레이크 시스템용 유압 유닛의 펌프 부재에 관한 것이다.
관련 방식의 펌프 부재는 차량 브레이크 시스템 피스톤 펌프라고도 하며, 왕복 운동 가능한 피스톤을 포함하고, 상기 피스톤은 일반적으로 편심체에 의해 구동된다. 예를 들면 전자 안정성 프로그램(ESP)을 구비한 시스템에 사용되는 상기 펌프 부재들은 단위 시간당 시간에 따라 심하게 변하는 유체, 특히 브레이크 유체의 송출량을 갖는다. 송출량의 시간에 따라 심하게 불균일한 프로파일은 흡입 측에, 특히 펌프 부재의 압력 측에 생기고, 여기서 경우에 따라 압력 맥동을 야기한다. 상기 압력 맥동은 한편으로는 NVH(Noise Vibration Harshness)라고 하는 소음을 야기한다. 다른 한편으로는 압력 맥동과 관련된 압력 피크가 부품 손상의 원인이 된다.
본 발명의 과제는 공지된 펌프 부재보다 더 균일한 유체의 체적 흐름이 형성되는 펌프 부재를 제공하는 것이다.
상기 과제는 청구항 제 1 항에 따른 펌프 부재에 의해 달성된다.
본 발명에 따라, 실린더 내에 왕복 운동 가능하게 설치된 피스톤에 의해 브레이크 유체를 송출하는 차량 브레이크 시스템용 유압 유닛의 펌프 부재로서, 피스톤은 제 1 및 제 2 작용면을 포함하고, 상기 작용면들 중 제 1 작용면은 피스톤의 전진 운동시 브레이크 유체를 실린더로부터 송출하도록 작용하고, 제 2 작용면은 피스톤의 후퇴 운동시 브레이크 유체를 실린더로부터 송출하도록 작용하는, 펌프 부재가 형성된다.
본 발명에 따라 제공된 작용면에 의해, 피스톤이 실린더 내로 움직이는지 또는 실린더로부터 밖으로 움직이는지와는 관계없이, 브레이크 유체를 실린더로부터 송출하는 작용이 이루어진다. 따라서, 브레이크 유체는 2개의 피스톤 운동 동안 실린더로부터 흐르므로, 공지된 펌프 부재에 비해 더 균일한 유체의 체적 흐름이 형성된다.
이와 달리, 공지된 펌프 부재에서는, 피스톤의 전진 및 후퇴 운동 동안 실린더로부터 유체가 단지 흡입되기 때문에, 유체의 불균일한 체적 프로파일이 주어진다. 해당 편심체의 180°의 회전각을 포함하는 펌프 부재의 상기 흡입 단계 동안, 펌프 부재의 피스톤에 의해 체적이 송출되지 않는다. 실린더 내로 피스톤의 삽입 또는 전진 운동을 야기하는, 후속하는 추가 1/2 편심체 회전에 의해서야, 유체가 송출된다. 이 송출 단계 동안, 유체의 체적 흐름은 사인형 프로파일을 양호한 근사치로 따른다. 따라서, 도 3에 도시된 바와 같은, 회전각(Phi)에 대한 압력 측 체적 흐름(Q)의 프로파일이 나타나고, 도 3에서 X-축(70)에 회전각(π)이 그리고 Y-축(72)에 단위 시간(Q)당 체적 흐름이 도시된다. 프로파일은, 피스톤의 후퇴, 그에 따라 유체의 흡입을 야기하는 편심체의 도시된 제 1의 1/2 회전 동안 유체가 배출되지 않고, 피스톤의 전진을 야기하는 편심체의 제 2의 1/2 회전 동안 유체가 배출되는 것을 나타낸다. 이에 따라, 편심체의 전체 회전 운동 동안 단위 시간당 체적 흐름이 매우 심하게 변하고, 그로 인해 불균일해지며 맥동한다.
시간에 따라 불균일한, 맥동하는 체적 흐름을 평가하기 위한 척도는 불균일도 σ= (Qmax-Qmin)/Qmittel 이고, 여기서 Qmax는 단위 시간당 최대 체적 흐름이고, Qmin는 단위 시간당 최소 체적 흐름이며, Qmittel은 체적 흐름의 시간에 대해 평균화된 값이다. 도 3에 도시된 송출 다이어그램을 나타내는 단일 펌프 부재를 구비한 공지된 피스톤 펌프에서, 불균일도 σ=π이다. 이 관계는 이상적인 비율에 적용된다. 즉, 유체의 압축률 또는 체적 효율이 고려되지 않는다.
펌프 흡입 측에서 흡입시 불균일도를 줄이기 위해, 공지된 유압 유닛 내에, 예를 들면 ESP 시스템에 소위 차동 피스톤 펌프가 사용된다. 또한, 별도의 부품으로서 편심체에 의해 구동되며 통상 피스톤 펌프의 운동 방향에 대해 180°만큼 오프셋되어 배치된 추가의 보상 피스톤이 공지되어 있다. 상기 추가의 보상 피스톤을 사용함으로써, 펌프 압력 측에서 유압 불균일도가 현저히 줄어든다. 물론, 추가의 조립 공간 및 추가의 재료가 소비된다.
이와는 달리, 펌프 부재의 본 발명에 따른 디자인은 추가의 조립 공간 및 재료의 소비 없이 더 균일한 체적 흐름을 형성한다.
특히 바람직하게는, 제 1 및 제 2 작용면이 상이한 크기로 형성되는 펌프 부재가 형성된다. 제 1 작용면의 운동을 위해 제 2 작용면의 운동을 위한 것과는 다른 힘이 필요하도록 형성된다. 바람직하게는 제 2 작용면이 제 1 작용면보다 작게 형성됨으로써, 제 2 작용면의 운동을 위해 제 1 작용면의 운동을 위한 것보다 작은 힘이 필요하다. 또한, 제 1 작용면은 바람직하게 편심체와 압력 끼워맞춤 방식으로 결합되는 한편, 제 2 작용면은 피스톤의 리턴 스프링과 압력 끼워맞춤 방식으로 결합된다. 제 1 작용면은 피스톤의 전진 운동을 야기하는 편심체의 1/2 회전시 한편으로는 압축 방식으로 특정 유체 체적에 작용하고 다른 한편으로는 변형 방식으로 피스톤의 리턴 스프링에 작용하도록 결합된다. 후속 유체 체적(V1)이 압축된다: V1 = A1 × h1. 상기에서 A1은 제 1 작용면의 면적이고, h1은 제 1 작용면에 의해 커버되는 구간의 길이이다. 피스톤의 리턴 스프링의 변형에 의해 생기는 복원력은 피스톤의 후퇴 운동시 제 2 작용면을 제 1 작용면의 운동 방향과 반대로 가압한다. 따라서, 제 2 작용면은 유사하게 커버되는 구간에서 더 작은 유체 체적(V2)을 압축하며, 여기서는 V2 = A2 × h2가 성립하고, 상기 A2 는 제 2 작용면의 면적이고, h2 는 제 2 작용면에 의해 커버되는 구간의 길이이다.
바람직하게는, 제 1 작용면이 제 1 실린더 챔버 내에 작용하도록 배치되며 제 2 작용면이 제 2 실린더 챔버 내에 작용하도록 배치되고, 제 1 라인이 제공되며, 상기 라인을 통해 피스톤의 전진 운동시 브레이크 유체가 제 1 실린더 챔버로부터 제 2 실린더 챔버 내로 배출될 수 있는, 펌프 부재가 형성된다. 따라서, 제 1 실린더 챔버로부터 제 2 실린더 챔버 내로 유체, 특히 브레이크 유체의 송출이 가능해진다.
이 경우, 제 2 실린더 챔버가 제 1 실린더 챔버보다 작은 것이 바람직하다. 또한, 제 1 실린더 챔버 대 제 2 실린더 챔버의 크기 비율은 바람직하게 제 1 작용면 대 제 2 작용면의 크기 비율과 거의 정확히 동일한 크기이다. 상기 크기 비율이 2:1인 것이 특히 바람직하다.
제 1 작용면은 피스톤의 전진 운동시 편심체의 힘에 의해 제 1 실린더 챔버 내에 있는 유체에 압축 방식으로 작용하도록 형성된다. 압축된 유체는 유체 자체의 팽창 및 편심체의 힘에 의해 구동되어, 제 1 라인을 통해 제 2 실린더 챔버 내로 흐른다. 제 2 실린더 챔버가 제 1 실린더 챔버보다 작으므로, 특히 1/2 크기이므로, 거기서 제 1 실린더 챔버로부터 유입하는 유체의 일부만이 수용될 수 있다. 제 1 실린더 챔버로부터 배출되는 유체의 나머지는 펌프 부재로부터 송출된다. 이로 인해, 제 2 실린더 챔버 내의 유체의 압력 상승과 동시에 제 1 실린더 챔버로부터 제 2 실린더 챔버로의 유체, 특히 브레이크 유체의 송출이 바람직하게 가능해진다.
또한, 제 1 라인 내에 바람직하게 제 1 체크 밸브가 배치되고, 상기 체크 밸브에 의해 제 2 실린더 챔버로부터 제 1 실린더 챔버로의 브레이크 유체의 역류가 방지된다. 브레이크 유체는 바람직하게 한 방향으로만 흐르므로, 역류 손실 없이 제 1 실린더 챔버로부터 제 2 실린더 챔버로 송출이 보장된다.
이는 브레이크 유체를 펌프 부재 내로 유입시키는 하나의 입구로 충분하다는 장점을 갖는다.
바람직하게는 본 발명에 따른 펌프 부재에서 제 1 라인이 피스톤을 통해 연장된다. 펌프 부재는 짧은 유동로를 가진 매우 콤팩트한 구성으로 형성된다. 짧은 유동로에 의해, 제 1 라인의 내벽에서 유체의 마찰이 줄어들기 때문에, 마찰에 의한 유체 및 이것에 인접한 부품들의 가열 및 이에 수반되는 운동 에너지의 손실이 줄어든다. 다른 장점은, 제 1 라인이 실린더의 외부에서 실린더를 따라 연장되는 펌프 부재에 비해, 더 적은 재료 소비에 의해 본 발명에 따른 펌프 부재가 매우 저렴하게 제조될 수 있다는 것이다.
바람직하게는 브레이크 유체를 피스톤에 공급하기 위한 단일 흡입 라인이 제공된 펌프 부재가 형성된다. 단일 흡입 라인에 의해, 바람직하게는 펌프 부재의 매우 콤팩트한, 재료 및 장소 절감 방식 구성이 이루어진다. 바람직하게는 흡입 라인이 제 1 실린더 챔버에 연결되므로, 피스톤의 후퇴 운동 동안 실린더로부터 흡입 라인을 통해 브레이크 유체가 제 1 실린더 챔버 내로, 상기 실린더 챔버가 채워질 때까지, 흐른다.
특히 바람직하게는 본 발명에 따른 펌프 부재에 피스톤에 의해 브레이크 유체를 배출하기 위한 단일 압력 라인이 제공되고, 상기 압력 라인은 제 2 실린더 챔버에 연결된다. 단 하나의 압력 라인에 의해, 펌프 부재용 재료 및 조립 공간의 소비가 더 줄어들고 더 콤팩트한 구성이 가능해진다. 또한, 압력 라인에 의해 펌프 부재로부터의 출구가 형성되고, 상기 출구를 통해 브레이크 유체가 제 2 실린더 챔버로부터 유압 시스템 내로 변위되어, 작동을 실시한다.
제 2 실린더 챔버로부터 브레이크 유체의 변위 과정은 본 발명에 따라 피스톤의 전진 및 후퇴 운동시 이루어진다. 실린더로부터 피스톤의 후퇴 운동시, 한편으로는 흡입 라인을 통해 브레이크 유체가 제 1 실린더 챔버 내로, 상기 제 1 실린더 챔버가 채워질 때까지 흡입된다. 다른 한편으로는 제 2 실린더 챔버 내에 있는 브레이크 유체가 제 2 작용면에 의해 제 2 실린더 챔버로부터 압력 라인 내로 가압된다. 즉, 브레이크 유체는 공지된 펌프 부재와는 달리 피스톤의 후퇴 운동시 실린더 내로 흡입될 뿐만 아니라, 실린더로부터도 가압된다.
실린더 내로 피스톤의 후속 전진 운동시, 브레이크 유체는 제 1 라인을 통해 제 1 실린더 챔버로부터 제 2 실린더 챔버 내로, 상기 제 2 실린더 챔버가 채워질 때까지, 변위된다. 본 발명에 따라 제 2 실린더 챔버는 제 1 실린더 챔버보다 작기 때문에, 초과량의 유체 체적은 압력 라인을 통해 배출된다. 특히, 제 2 실린더 챔버는 제 1 실린더 챔버의 1/2 크기이므로, 특히 유체 체적의 절반이 압력 라인을 통해 배출된다. 피스톤 운동의 반복시, 즉 피스톤의 후속 후퇴 운동시, 흡입 라인을 통해 다시 제 1 실린더 챔버가 브레이크 유체로 채워진다. 동시에, 상기 후퇴 운동시 제 2 실린더 챔버 내의 제 2 작용면과 피스톤의 결합에 의해 거기에 여전히 존재하는 브레이크 유체가 제 2 작용면에 의해 압력 라인을 통해 변위된다. 상기 유체는 특히 유체 체적의 제 2 절반이며, 이 절반은 선행 후퇴 운동 동안 흡입되었고 이에 후속하는 선행 전진 운동 동안 제 2 실린더 챔버 내에 임시 저장되었었다.
본 발명에 따라 펌프 부재로부터 브레이크액의 송출 또는 체적 송출이 이루어지고, 상기 송출은 피스톤의 2개의 운동 방향을 통해 연장된다. 특히 바람직하게는 제 1 작용면에 비한 제 2 작용면의 반분에 의해 유체의 특히 균일한 체적 흐름이 달성되는데, 그 이유는 피스톤의 후퇴 운동 및 전진 운동 동안 각각 유체 체적의 절반 및 그에 따라 동일한 크기의 유체 체적이 펌프 부재로부터 송출되기 때문이다.
또한, 피스톤의 전진 운동시 브레이크 유체가 흡입되는 흡입 챔버가 제공된다. 브레이크 유체의 공급을 위해 바람직하게는 흡입 라인이 흡입 챔버 내로 연장된다. 흡입 챔버는 바람직하게 제 1 실린더 챔버보다 작고, 특히 바람직하게는 제 1 실린더 챔버의 절반 크기이다. 피스톤의 전진 운동시 흡입 라인을 통해 브레이크 유체가 상기 흡입 챔버 내로 흐르므로, 피스톤의 후속 후퇴 운동을 위한 브레이크 유체의 예비 흡입이 이루어진다.
또한, 피스톤의 후퇴 운동시 브레이크 유체가 흡입 챔버로부터 제 1 작용면으로 흐르게 하는 제 2 라인이 제공된다. 이로 인해, 브레이크 유체가 흡입 챔버로부터 제 1 실린더 챔버 내로 흐르고, 상기 실린더 챔버는 바람직하게 흡입 챔버보다 더 크며, 특히 바람직하게는 2배의 크기이다. 즉, 제 1 실린더 챔버를 채우고 이로 인해 형성된 흡입력을 보상하기 위해, 여전히 추가의 브레이크액이 필요하다. 이를 위해 필요한 유체 체적은 제 1 실린더 챔버 내에 생긴 흡입력에 의해 흡입 라인을 통해 흡입 챔버 내로 그리고 거기서부터 제 2 라인을 통해 제 1 실린더 챔버 내로 송출된다. 이는 피스톤의 후퇴 운동 동안 이루어진다.
특히 바람직하게는 제 2 라인이 피스톤을 통해 연장되고, 이는 장소 및 재료를 절감하며, 특히 제 2 라인 내에 제 2 체크 밸브가 배치된다. 제 2 체크 밸브에 의해 바람직하게는 제 1 실린더 챔버로부터 흡입 챔버 내로 브레이크 유체의 역류가, 특히 피스톤의 후퇴 운동 동안, 방지된다. 피스톤의 전진 운동시 체크 밸브가 폐쇄되면 흡입력이 흡입 챔버 내에 생기고, 상기 흡입력은 다시 브레이크 유체를 흡입 라인을 통해 흡입 챔버 내로 흡입한다. 즉, 흡입 챔버를 구비한 펌프 부재의 본 발명에 따른 디자인에 의해, 피스톤의 2개의 운동 방향을 통해 연장되는 브레이크 유체의 흡입 또는 체적 흡입이 이루어진다. 특히 바람직하게는 제 1 실린더 챔버의 체적에 비한 흡입 챔버의 체적의 반분에 의해 유체의 특히 균일한 체적 흐름이 달성되는데, 그 이유는 피스톤의 후퇴 및 전진 운동 동안 각각 유체 체적의 절반, 그에 따라 각각 동일한 크기의 유체 체적이 펌프 부재 내로 흡입되기 때문이다.
전체적으로 콤팩트하고 저렴하게 제조 가능한 펌프 부재가 형성되고, 상기 펌프 부재는 피스톤의 2개의 운동 방향 동안 브레이크 유체의 균일한 체적 송출 및 균일한 체적 흡입을 가능하게 한다. 따라서, 펌프 압력 측 및 펌프 흡입 측에서 유압 불균일도 σ가 현저히 낮아지며, 특히 절반 정도 낮아지므로, σ= π/2이다. 바람직하게는 이로 인해 바람직하지 않은 소음, 예컨대 소위 NVH(Noise Vibration Harshness)가 줄어든다. 또한, 극단의 압력 피크가 방지됨으로써, 매우 바람직하게 부품의 수명이 연장된다.
이하에서, 본 발명에 따른 해결책의 실시예가 첨부한 도면을 참고로 상세히 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 펌프 부재의 개략적으로 도시된 실시예의 종단면도.
도 2는 실시예의 압력 측 체적 흐름의 다이어그램.
도 3은 선행 기술에 따른 펌프 부재의 압력 측 체적 흐름의 다이어그램.
도 1에는 브레이크 유체를 송출하기 위한 차량 브레이크 시스템의 상세히 도시되지 않은 유압 유닛의 펌프 부재(10)가 도시된다. 펌프 부재(10)는 제 1 실린더 챔버(14), 제 2 실린더 챔버(16) 및 흡입 챔버(18)를 구비한 실린더(12)를 포함한다.
또한, 펌프 부재(10)는 실린더(12) 내에서 왕복 운동하도록 설치된 피스톤(20)을 포함한다. 왕복 운동을 위해 피스톤(20)의 하나의 단부면은 편심체(22)에 그리고 맞은편 단부면은 리턴 스프링(24)에 각각 압력을 전달하도록 연결된다. 피스톤(20)은 또한 제 1 실린더 챔버(14) 내의 제 1 작용면(26) 및 제 2 실린더 챔버(16) 내의 제 2 작용면(28)을 포함한다.
제 2 실린더 챔버(16)는 제 1 라인(30)을 통해 제 1 실린더 챔버(14)와 연결되고, 상기 제 1 라인은 여기서 피스톤(20)을 통해 연장되며 해당 체크 밸브(32)를 포함한다. 또한, 제 2 실린더 챔버(16)에는 피스톤(20)에 의해 브레이크 유체를 실린더(12)로부터 배출하기 위한 압력 라인(34)이 제공된다. 브레이크 유체를 실린더(12) 내로 공급하기 위해, 흡입 라인(36)이 흡입 챔버(18) 상에 장착된다. 흡입 챔버(18) 내에서 피스톤(12)의 제 3 작용면(38)이 작용한다. 흡입 챔버(18)는 제 2 라인(40)을 통해 제 1 실린더 챔버(14)에 연결되고, 상기 제 2 라인은 여기서 피스톤(20)을 통해 연장되며 해당 체크 밸브(42)를 포함한다.
제 1 라인(30) 및 제 2 라인(40)이 피스톤(20)을 통해 연장되기 때문에, 펌프 부재(10)의 매우 콤팩트한 구성이 형성된다.
피스톤(20)은 여기서 피스톤 로드 또는 피스톤 실린더(44)로 형성되며, 상기 피스톤 실린더는 하나의 단부면에 특히 피스톤 실린더(44)와 일체형으로 형성된 디스크(46)를 포함한다. 피스톤 실린더(44)는 디스크(46)보다 작은 직경을 갖는다. 디스크(46)는 원형 면으로서 피스톤(20)의 제 1 작용면(26)을 형성하는 단부면을 포함한다. 피스톤 실린더(44)에서 디스크(46)의 후면은 제 1 작용면(26)에 마주 놓이고, 상기 디스크(46)는 링형 면을 형성하며 피스톤(20)의 제 3 작용면(38)을 형성한다. 또한, 피스톤(20)은 디스크형 링(48)을 포함하며, 상기 링(48)은 피스톤 실린더(44)를 바람직하게는 그 길이의 대략 중심에서 유체 밀봉 방식으로 둘러싸고 특히 바람직하게는 피스톤 실린더(44)와 일체형으로 형성된다. 상기 디스크형 링(48)은 2개의 마주 놓인, 평평한 그리고 동일한 크기의 링 면을 갖는다. 피스톤(20)에서 제 1 작용면(26)에 마주 놓인 디스크형 링(48)의 링 면은 제 2 작용면(28)으로서 사용된다. 작용면들(26, 28, 38)은 동일한 직경을 가지므로, 디스크(46)와 디스크형 링(48)도 동일한 직경을 갖는다. 동일한 직경에도 불구하고 작용면들(26, 28, 38)은 동일한 면적을 갖지 않는다. 제 1 작용면(26)은 원형 면이므로, 각각 동일한 외경을 가진 링 면으로서 형성된 제 2 작용면(28) 또는 제 3 작용면(38)보다 큰 면적을 갖는다. 여기서는 제 2 작용면(28) 및 제 3 작용면(38)이 바람직하게 동일한 크기이고 특히 바람직하게는 각각 제 1 작용면(26)의 1/2 크기를 갖는다.
실린더(12)는 여기서 단부면(52), 및 내부 링(56)을 가진 마주 놓인 링 면(54)을 구비한 직선의 원형 실린더의 제 1 실린더 섹션(50)을 포함한다. 또한, 직선의 원형 실린더의 제 2 실린더 섹션(58)이 중공 실린더로서 제공되고, 상기 중공 실린더는 각각 내부 링(64, 66)을 가진 2개의 마주 놓인 링 면(60, 62)에 의해 한정된다. 내부 링들(56, 64, 66)은 동일한 직경을 갖는다. 내부 링(66)에 인접하게 링 면(62)에 대해 수직으로 제 3 실린더 섹션(68)의 하나의 단부가 형상 끼워맞춤 방식으로 결합되고, 상기 제 3 실린더 섹션(68)의 다른 단부는 형상 끼워맞춤 방식으로 내부 링(56)에 링 면(54)에 대해 수직으로 결합된다. 제 3 실린더 섹션(68)의 직경은 내부 링들(56, 66)과 동일한 직경을 갖는다. 제 3 실린더 섹션(68)이 제 1 실린더 섹션(50)을 제 2 실린더 섹션(58)과 연결하도록 형성된다. 제 2 실린더 섹션(58)과 제 1 실린더 섹션(50)은 동일한 내경을 갖고, 상기 내경은 디스크(46) 및 디스크형 링(48)의 직경과 동일하다. 이와는 달리, 제 3 실린더 섹션(68)의 내경은 더 작고, 피스톤 실린더(44)의 직경과 거의 동일하다. 실린더 섹션들(50, 58, 68)이 일체로 형성되는 것이 특히 바람직하다.
실린더(12) 내에 피스톤(20)은 그 종축을 따라 유체 밀봉 방식으로 왕복 운동하도록 설치된다. 상기 설치는, 디스크(46)를 가진 피스톤(20)의 섹션이 제 1 실린더 섹션(50) 내에 배치되며 디스크형 링(48)을 가진 피스톤(20)의 섹션이 제 2 실린더 섹션(58) 내에 배치되도록 이루어진다. 제 3 실린더 섹션(68) 내에는, 디스크(46)와 디스크형 링(48) 사이에 놓인 피스톤 실린더(44)의 섹션이 배치된다. 링 면(60)의 내부 링(64)을 통해 안내되며 단부가 편심체(22)에 압력 끼워맞춤 방식으로 결합된, 피스톤 실린더(44)의 섹션이 디스크형 링(48)에 이어진다.
제 1 운동 단계에서, 피스톤(20)의 전진 운동시 상기 피스톤(20)은 편심체(22)의 1/2 회전에 의해 실린더(12) 내로 운동한다. 이 경우, 흡입 챔버(18)가 브레이크 유체로 채워질 때까지, 브레이크 유체를 상세히 도시되지 않은 용기로부터 흡입 라인(36)을 통해 흡입 챔버(18) 내로 흐르게 하는 흡입력이 생긴다. 흡입 챔버(18)를 제 1 실린더 챔버(14)와 연결하는 제 2 라인(40) 내의 체크 밸브(42)가 이 경우 폐쇄된다. 동시에, 피스톤(20)의 전진 운동시 제 1 작용면(26)에 의해 제 1 실린더 챔버(14) 내에 지지된 리턴 스프링(24)이 압축된다. 이로 인해 생기는 리턴 스프링(24)의 복원력이 편심체(22)의 제 2의 1/2 회전과 함께 피스톤(20)을 다시 부분적으로 실린더(12)로부터 밀어낸다. 피스톤(20)의 이러한 밀려나옴은 제 2 운동 단계를 형성하고, 이 운동 단계에서 브레이크 유체가 흡입 챔버(18)로부터 제 2 라인(40)을 통해 체크 밸브(42)의 개방시 제 1 실린더 챔버(14) 내로 흐른다. 제 1 실린더 챔버(14)는 흡입 챔버(18)보다 큰 체적을 갖고, 여기서는 특히 바람직하게 흡입 챔버(18)의 2배의 체적을 갖는다. 이로 인해, 제 1 운동 단계 동안 흡입된 브레이크 유체가 제 2 운동 단계 동안 제 1 실린더 챔버(14) 내로 완전히 흐른다. 이 경우 생기는 흡입력에 의해, 동시에 사라진 브레이크 유체의 체적이 흡입 라인(36)을 통해 다시 흡입 챔버(18) 내로 흡입된다. 이로 인해, 2개의 운동 단계에서, 즉, 피스톤(20)의 전진 및 후퇴 운동시, 브레이크 유체의 흡입이 이루어진다. 이러한 2개의 운동 단계는 반복된다. 특히 바람직하게는 여기서 개별 운동 단계 동안 각각 동일한 브레이크 유체 체적이 흡입됨으로써, 바람직하게 균일한 체적 흡입이 이루어진다.
피스톤 운동시, 상기 제 2 운동 단계에 다시 제 1 운동 단계가 이어진다. 즉, 피스톤(20)은 편심체(22)의 새로운 1/2 회전에 의해 다시 실린더(12) 내로 운동한다. 이러한 전진 운동시, 브레이크 유체는 전술한 바와 같이 흡입된다. 또한, 제 1 실린더 챔버(14) 내에 있는 브레이크 유체는 제 1 작용면(26)에 의해 압축되고, 제 1 라인(30)을 통해 체크 밸브(32)의 개방시 제 2 실린더 챔버(16) 내로 변위된다. 제 2 실린더 챔버(16)는 제 1 실린더 챔버(14)보다 작은 체적, 특히 바람직하게는 1/2 체적을 갖는다. 이로 인해, 제 1 실린더 챔버(14)로부터 변위된 브레이크 유체는 부분적으로만, 바람직하게는 제 2 실린더 챔버(16)의 절반까지 수용될 수 있다. 초과량의 브레이크 유체는 압력 라인(34)을 통해 펌프 부재(10)로부터 밀려나와 송출된다.
이것에 후속하는 제 2 운동 단계 동안 또는 후퇴 운동시, 피스톤(20)은 실린더(12)로부터 나오도록 운동한다. 이러한 후퇴 운동시, 브레이크 유체는 전술한 바와 같이 흡입된다. 또한, 제 2 작용면(28)은 체크 밸브(32)의 폐쇄시 제 2 실린더 챔버(16) 내에 있는 브레이크 유체를 압력 라인(34)을 통해 제 2 실린더 챔버(16)로부터 밀어낸다. 바람직하게는 이로 인해 송출된 브레이크 유체의 체적은 전진 운동 동안 제 1 실린더 챔버(14)로부터 변위된 브레이크 유체의 체적의 제 2 절반이다.
전술한 흡입과 더불어, 2개의 운동 단계 동안, 즉 피스톤(20)의 전진 및 후퇴 운동시 브레이크 유체의 송출도 이루어진다. 피스톤(20)의 2개의 운동 방향 동안 상기 송출은 바람직하게 브레이크 유체의 균일한 체적 송출을 일으킨다. 특히 바람직하게 여기서는 개별 운동 단계 동안 각각 동일한 체적의 브레이크 유체가 송출되므로, 매우 균일한 체적 송출이 이루어진다.
본 발명에 따른 펌프 부재(10)의 매우 균일한 체적 송출은 도 2의 다이어그램에 도시된다. 이에 비해, 도 3의 다이어그램은 공지된 펌프 부재에서 불균일한 체적 송출을 도시한다.
Y-축에는 단위 시간당 송출된 브레이크 유체의 체적, 소위 압력 측 체적 흐름(70)이 표시된다. 압력 측 체적 흐름(70)은 편심체(22)의 운동 및 그에 따라 피스톤(20)의 운동을 나타내는 회전각(72)에 의존한다. 따라서, 상기 회전각(72)은 X-축에 표시된다.
공지된 펌프 부재(도 3)에서는 피스톤이 밀려나오는 동안 실린더로부터 브레이크 유체가 흡입된다. 해당 편심체의 180°의 또는 π의 회전각(72)을 포함하는 피스톤의 상기 흡입 단계 또는 제 1 운동 단계 동안, 피스톤에 의해 브레이크 유체의 체적이 송출되지 않는다. 즉, 압력 측 체적 흐름(70)은 제로이다. 180°의 또는 π의 추가 회전각(72)을 포함하며 실린더 내로 피스톤의 전진 운동을 야기하는 후속하는 추가의 1/2 편심체 회전에 의해서야, 유체가 송출된다. 피스톤의 이러한 송출 단계 또는 제 2 운동 단계 동안 압력 측 체적 흐름(70)은 사인파형을 양호한 근사치로 따른다. 도 3의 다이어그램은 단위 시간당 압력 측 체적 흐름(70)이 편심체의 전체 회전 운동 동안 매우 심하게 변하기 때문에 불균일하며 맥동한다는 것을 나타낸다.
시간에 따라 불균일한, 맥동하는 체적 흐름의 평가를 위한 척도는 불균일도 σ= (Qmax-Qmin)/Qmittel 이고, 여기서 Qmax는 단위 시간(74)당 최대 체적 흐름이고, Qmin는 단위 시간(76)당 최소 체적 흐름이며, Qmittel은 체적 흐름의 시간에 대한 평균화된 값이다. 도 3에 도시된 송출 다이어그램을 나타내는 단일 펌프 부재를 구비한 공지된 피스톤 펌프에서, 불균일도 σ=π이다. 이 관계는 이상적인 비율에 적용된다. 즉, 유체의 압축률 또는 체적 효율이 고려되지 않는다.
이와는 달리, 본 발명에 따른 펌프 부재(10)의 설명된 실시예에서는 도 2에 도시된 압력 측 체적 흐름(70)의 체적 다이어그램이 달성된다. 피스톤(20)의 전진 및 후퇴 운동 및 그에 따른 180°의 또는 π의 회전각(72)에 걸친 1/2 편심체 회전시, 브레이크 유체가 송출된다. 특히 바람직하게는 동일한 체적의 브레이크 유체가 피스톤(20)의 2개의 운동 단계 동안 송출된다. 이로 인해, 본 실시예에서 불균일도 σ는 π/2이고, 도 3에 도시된 공지된 펌프 부재에 비해 반분되며, 이상적인 비율이 전제된다.
상응하는 체적 비율이 브레이크 유체의 흡입에도 적용된다.
10 펌프 부재
12 실린더
14, 16 실린더 챔버
18 흡입 챔버
20 피스톤
26, 28 작용면
30, 40 라인
34 압력 라인
36 흡입 라인
42 체크 밸브

Claims (10)

  1. 실린더(12) 내에 왕복 운동하도록 설치된 피스톤(20)에 의해 브레이크 유체를 송출하기 위한 차량 브레이크 시스템용 유압 유닛의 펌프 부재(10)로서,
    상기 피스톤(20)은 제 1 및 제 2 작용면들(26, 28)을 가지고, 상기 작용면들 중 제 1 작용면(26)은 상기 피스톤(20)의 전진 운동 시 브레이크 유체를 상기 실린더(12)로부터 배출하도록 작용하고, 제 2 작용면은 상기 피스톤(20)의 후퇴 운동 시 브레이크 유체를 상기 실린더(12)로부터 배출하도록 작용하며,
    상기 제 1 작용면(26)은 제 1 실린더 챔버(14) 내에 작용하도록 배치되고 상기 제 2 작용면(28)은 제 2 실린더 챔버(16) 내에 작용하도록 배치되며, 제 1 라인(30)이 제공되되, 상기 제 1 라인을 통해 상기 피스톤(20)의 전진 운동 시 브레이크 유체가 상기 제 1 실린더 챔버(14)로부터 상기 제 2 실린더 챔버(16) 내로 배출될 수 있고,
    상기 피스톤(20)의 전진 운동 시 브레이크 유체가 흡입되는 흡입 챔버(18)가 제공되고,
    제 2 라인(40)이 제공되되, 상기 제 2 라인을 통해 상기 피스톤(20)의 후퇴 운동 시 브레이크 유체가 상기 흡입 챔버(18)로부터 상기 제 1 작용면(26)으로 흐르게 되는, 펌프 부재.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 작용면들(26, 28)은 상이한 크기로 형성되는, 펌프 부재.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 라인(30) 내에 제 1 체크 밸브(32)가 배치되는, 펌프 부재.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 라인(30)은 상기 피스톤(20)을 통과하는, 펌프 부재.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 피스톤(20)에 브레이크 유체를 공급하기 위한 단일 흡입 라인(36)이 제공되는, 펌프 부재.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 피스톤(20)에 의해 브레이크 유체를 배출하기 위한 단일 압력 라인(34)이 제공되고, 상기 단일 압력 라인(34)이 상기 제 2 실린더 챔버(16)에 연결되는, 펌프 부재.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 라인(40)은 상기 피스톤(20)을 통과하는, 펌프 부재.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 라인(40) 내에 제 2 체크 밸브(42)가 배치되는, 펌프 부재.
  9. 삭제
  10. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2038155A (en) * 1934-09-11 1936-04-21 Union Oil Co Pump
FR1075780A (fr) * 1952-04-26 1954-10-20 Perfectionnements aux pompes différentielles
JP3472373B2 (ja) * 1995-03-20 2003-12-02 日信工業株式会社 プランジャポンプ
US5484269A (en) * 1995-04-24 1996-01-16 Moog Inc. Fluid intensifier
AU4069497A (en) * 1996-08-13 1998-03-06 Kelsey-Hayes Company Dual action ball screw pump
JPH10281055A (ja) * 1997-04-03 1998-10-20 Nippon Abs Ltd 自動車用電子制御装置における流体圧ポンプ
DE19813302A1 (de) * 1998-03-26 1999-09-30 Bosch Gmbh Robert Kolbenpumpe bzw. Bremsanlage mit Kolbenpumpe
DE102004061813A1 (de) * 2004-12-22 2006-07-06 Robert Bosch Gmbh Kolbenpumpe mit wenigstens einem Kolbenelement
JP2007170319A (ja) * 2005-12-26 2007-07-05 Hitachi Ltd ピストンポンプ

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