KR102663651B1 - 차량의 브레이크 시스템용 압력 공급 유닛 - Google Patents

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데이비드 프레드릭 로이터
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프랭크 제라드 피렐로
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Abstract

축 방향으로 연장되는 실린더를 정의하는 부스터 바디를 포함하는 브레이크 시스템용 압력 공급 유닛. 피스톤은 실린더 내에서 슬라이딩 할 수 있다. 피스톤은 스핀들을 수용하는 보어를 정의한다. 스핀들은 피스톤의 축 방향 이동을 제공하기 위해 회전 방향으로는 고정되고 축 방향으로는 움직일 수 있다. 모터는 스핀들 주위에 위치하며, 스핀들과 피스톤을 축 방향으로 병진시키도록 구성된다. 볼 및 소켓 조인트는 피스톤과 스핀들을 연결하는 동시에 스핀들의 회전 운동을 수용한다. 볼 및 소켓 조인트는 스핀들의 전방 단부에 있는 볼과, 볼을 수용하는 피스톤의 보어 내에 있는 소켓을 포함한다.

Description

차량의 브레이크 시스템용 압력 공급 유닛{PRESSURE SUPPLY UNIT FOR A BRAKE SYSTEM OF A VEHICLE}
본 발명은 자동차와 같은 차량의 브레이크 시스템용 압력 공급 유닛에 관한 것이다.
압력 공급 유닛은 전통적인 부스터, 마스터 실린더 및 브레이크 페달 장치를 대신하여 브레이크 압력을 제공하기 위해 자동차와 같은 차량용 전기-유압식 브레이크-바이-와이어 시스템과 함께 사용된다. 압력 공급 유닛은 페달 필 에뮬레이터(pedal feel emulator)의 센서를 통해 운전자로부터 및/또는 운전자 개입 없이 스스로 브레이크를 적용할 수 있는 자동 파일럿으로부터 신호를 유도하는 전자 제어 장치(ECU)의 명령을 받는다. 압력 공급 유닛은 일반적으로 고정자와 고정자 내부의 회전 가능한 회전자 컨테이너로 구성된 모터를 포함하며, 회전자는 부스터 바디의 실린더에 포함된 피스톤에 추가로 부착되는 고효율 나사 어셈블리를 포함한다. 회전자의 회전은 스핀들과 피스톤의 병진 이동을 유발하고, 이에 의해 브레이크를 작동시키기 위한 브레이크 압력 변화를 유발한다.
그러한 압력 공급 유닛의 개선이 계속적으로 필요하다.
본 발명은 개선된 압력 공급 유닛을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 브레이크 시스템을 위한 압력 공급 유닛이 제공된다. 압력 공급 유닛은 축을 따라 연장되는 실린더를 정의하는 부스터 바디를 포함한다. 피스톤은 실린더 내에서 축 방향으로 슬라이딩 될 수 있다. 피스톤은 축을 따라 보어를 정의한다. 스핀들은 축을 따라 연장되고, 피스톤의 보어에 의해 수용된다. 스핀들은 피스톤의 축 방향 이동을 제공하기 위해, 회전 방향으로는 고정되고 축 방향으로는 이동할 수 있다. 모터는 스핀들 주위에 위치되며, 피스톤의 축 방향 이동을 제공하기 위해 스핀들을 축 방향으로 병진시키도록 구성된다. 볼 및 소켓 조인트는 피스톤에 대한 스핀들의 피벗 운동을 수용하면서, 피스톤과 스핀들을 연결한다. 볼 및 소켓 조인트는 스핀들의 전방 단부에 있는 볼과, 볼을 수용하는 피스톤의 보어에 있는 소켓을 포함한다.
볼 및 소켓 조인트는 피스톤에 대한 스핀들의 피벗 운동을 수용하는 간단한 방식을 제공하여, 스핀들 및 피스톤의 마모를 감소시킨다.
본 개시의 다른 측면에 따르면, 브레이크 시스템을 위한 압력 공급 유닛이 제공된다. 압력 공급 유닛은 축을 따라 연장되는 실린더를 정의하는 부스터 바디를 포함한다. 피스톤은 실린더 내에서 축 방향으로 슬라이딩 될 수 있다. 피스톤은 축을 따라 보어를 정의한다. 스핀들은 축을 따라 연장되고, 피스톤의 보어에 의해 수용된다. 스핀들은 피스톤의 축 방향 이동을 제공하기 위해, 회전 방향으로는 고정되고 축 방향으로는 이동할 수 있다. 모터는 스핀들 주위에 배치되고, 피스톤의 축 방향 이동을 제공하기 위해 스핀들을 축 방향으로 병진시키도록 구성된다. 모터는 환형 고정자와, 고정자 내부로 흐르는 전류에 응답하여 고정자 내에서 회전할 수 있는 환형 회전자를 포함한다. 회전자의 회전에 응답하여 적어도 하나의 기어가 회전 가능하고, 적어도 하나의 기어는 자석을 회전시키도록 구성된다. 회전자의 회전자 각도를 결정하기 위해 자석의 회전을 감지하기 위한 센서가 제공된다.
적어도 하나의 기어 및 센서의 장치는 회전자의 회전자 각도를 검출하기 위한 간단하고 콤팩트하며 신뢰할 수 있는 방법을 제공한다.
본 개시의 다른 측면에 따르면, 브레이크 시스템용 압력 공급 유닛이 제공된다. 압력 공급 유닛은 축을 따라 연장되는 실린더를 정의하는 부스터 바디를 포함한다. 모터 커버가 부스터 바디에 결합되어 격실을 정의한다. 피스톤은 실린더 내에서 축 방향으로 슬라이딩 될 수 있다. 피스톤은 축을 따라 보어를 정의한다. 스핀들은 축을 따라 연장되고, 피스톤의 보어에 의해 수용된다. 스핀들은 피스톤의 축 방향 이동을 제공하기 위해 회전 방향으로는 고정되고 축 방향으로는 이동할 수 있다. 모터는 모터 커버의 격실에서 스핀들 주위에 위치되며, 피스톤의 축 방향 이동을 제공하기 위해 스핀들을 축 방향으로 병진시키도록 구성된다. 모터는 환형 고정자 및 고정자 내부로 흐르는 전류에 응답하여 고정자 내에서 회전할 수 있는 환형 회전자를 포함한다. 회전-방지 슬리브가 스핀들 주위에 배치되고, 모터 커버에 고정된다. 회전-방지 슬리브는 스핀들의 축 방향 이동을 허용하면서 스핀들의 회전을 억제하도록 구성된다. 모터 커버는 모터 커버 내부의 격실 내부에 포켓을 정의하는 축 방향으로 연장되는 환형 돌출부를 제공한다. 회전-방지 슬리브는 포켓 내부에서 모터 커버에 고정된다.
회전-방지 슬리브 장치는 모터 커버의 포켓에 고정되어, 스핀들의 회전을 방지하기 위한 콤팩트하고 간단한 장치를 제공한다. 이러한 장치를 통해 모터 하우징에 별도의 엔드 캡을 사용하지 않고서, 모터 커버를 구성할 수 있다.
첨부 도면과 연계하여 아래의 상세한 설명을 참고하면 본 발명이 더 잘 이해되기 때문에, 본 발명의 다른 이점들이 쉽게 이해될 것이다.
도 1은 압력 공급 유닛의 예시적인 실시형태의 측단면도이다.
도 2는 압력 공급 유닛의 분해 사시도이다.
도 3은 압력 공급 유닛의 회전자 및 너트의 절개 사시도이다.
도 4는 회전-방지 슬리브의 스핀들에 대한 연결을 도시하는, 압력 공급 유닛의 회전-방지 슬리브의 분해 절단 사시도이다.
도 5는 회전-방지 슬리브를 모터 커버에 고정하기 위한 평면을 나타내는, 회전-방지 슬리브의 사시도이다.
도 6은 모터 커버의 돌출부의 사시도로서, 돌출부가 수용되어 회전-방지 슬리브에 고정되는 것을 도시한 도면이다.
도 6a는 회전-방지 슬리브의 평면과 맞물리는 모터 커버의 한 쌍의 지주 부분의 정면 단면도이다.
도 7은 볼 위의 복수의 스코어링 된 세그먼트를 예시하는, 스핀들의 단부에 위치된 볼 및 소켓 조인트의 볼의 사시도이다.
도 8은 소켓에 대한 스코어링 된 세그먼트를 도시하는, 볼 및 소켓 조인트의 확대 단면도이다.
도 9는 스핀들을 볼 및 소켓 조인트에 연결되기 전에 부스터 바디에 피스톤이 설치되어 있는 구조를 나타내는 압력 공급 유닛의 사시도이다.
도 10은 피스톤과 스핀들이 부스터 바디에 연결되기 전에 볼 및 소켓 조인트와 사전 조립된 구성을 나타내는 압력 공급 유닛의 사시도이다.
도 11은 도 9 내지 도 10의 장치의 분해 사시도이다.
도 12는 회전자 각도 센서 어셈블리의 대안적인 구성을 예시하는, 압력 공급 유닛의 절개 사시도이다.
도 13은 회전자 각도 센서 어셈블리의 대안적인 구성을 예시하는, 압력 공급 유닛의 측단면도이다.
도 14는 회전자 각도 센서 어셈블리의 대안적인 구성의 기어를 예시하는, 압력 공급 유닛의 분해 사시도이다.
도 15는 단일 마스터 실린더 유압 제어 유닛 블록이 실린더를 정의하는 압출된 횡 방향 보스를 갖는 압력 공급 유닛 장치의 사시도이다.
도 16은 도 15의 단면도이다.
도 17은 실린더를 정의하는 단순화된 슬리브를 포함하는 압력 공급 유닛 장치의 사시도이다.
도 18은 도 17의 단면도이다.
도 19는 마스터 실린더 블록이 병렬 모터 레이아웃과 통합된 압력 공급 유닛 장치의 사시도이다.
도 20은 도 19의 단면도이다.
여러 도면에 걸쳐 유사한 도면부호가 대응하는 부분을 나타내는 도면들을 참조하면, 압력 공급 유닛(10)은 일반적으로 자동차의 브레이크 시스템용으로 도시되어 있다. 보다 구체적으로, 도 1 및 도 2에 가장 잘 도시된 바와 같이, 본 압력 공급 유닛(10)은 모터(12), 스핀들(14) 및 피스톤(16)이 전통적인 부스터, 마스터 실린더 및 브레이크를 대신하여 브레이크 압력을 제공하는 전기-유압식 브레이크-바이-와이어 시스템과 함께 사용된다. 압력 공급 유닛(10)은 트래블러 및/또는 페달 필 에뮬레이터 내 강제 센서 및/또는 운전자와 독립되어 제동을 시작할 수 있는 오토 파일럿으로부터 유래된 신호로 ECU에 의해 명령을 받는다. 페달 필 에뮬레이터는 매뉴얼 백업 시스템이 휠 브레이크 회로에서 분리되어 있으면서, 운전자에게 브레이크 페달 필과 피드백을 제공한다.
보다 상세하게는, 압력 공급 유닛(10)은 축을 따라 연장되는 실린더(22)를 획정하는 부스터 바디(20)를 포함한다. 모터 커버(24)가 부스터 바디(20)와 축 방향으로 체결되고, 격실(26)을 형성한다. 피스톤(16)은 실린더(22)에 의해 축 방향으로 수용되고, 피스톤(16)의 슬라이딩 이동에 따라 실린더(22) 내에 브레이크 압력을 생성시키기 위해, 모터 커버(24)의 격실(26)과 실린더(22) 내에서 축 방향으로 슬라이딩될 수 있다. 피스톤(16)은 축(A)을 따라 보어(28)를 형성하되, 보어(28)는 단부(30)에서 축 방향으로 종료된다. 부스터 바디(20)는 실린더(22)로부터 부스터 바디(20) 안으로 반경 방향 외측으로 연장되며, 축(A) 주위를 고리 모양으로 연장하는 한 쌍의 리세스(32)를 추가로 포함한다. 각각의 리세스(32)는 실린더(22) 내에서 피스톤(16)과 부스터 바디(20) 사이에 유체가 통과하는 것을 방지하도록 구성된 한 쌍의 밀봉부(34) 중 하나의 밀봉부를 수용한다.
스핀들(14)은 피스톤(16)의 보어(28)에 수용된 전방 단부(36)와 모터 커버(24)의 격실(26)에서 보어(28)의 축 방향 외부에 위치된 후방 단부(38) 사이에서 축 방향으로 연장된다. 스핀들(14)은 나사산이 있는 외부 표면(40)을 제공한다. 볼 및 소켓 조인트(42)(아래에서 더 자세히 설명됨)는 스핀들(14)을 보어(28)의 피스톤(16)에 연결한다.
모터(12)는 모터 커버(24)의 격실(26)에서 스핀들(14) 주위에 위치된다. 모터(12)는 피스톤(16)의 축 방향 이동을 제공하기 위해 스핀들(14)을 축 방향으로 병진 운동시키도록 구성된다. 보다 구체적으로, 모터(12)는 각각이 축(A) 주위에 위치하는 환형 고정자(44) 및 환형 회전자(46)를 포함한다. 환형 회전자(46)는 자기 외부 표면을 갖고, 고정자(44)에 인가되는 전류에 응답하여 축(A)을 중심으로 고정자(44) 내에서 회전 가능하다. 부스터 바디(20)에 대한 회전자(46)의 회전을 수용하기 위해 회전자(46)와 모터 커버(24) 사이에 하나 이상의 베어링(48)이 방사상으로 위치된다. 개략적으로 도시된 바와 같이, 모터(12)의 원하는 작동을 제공하기 위해 모터(12)가 ECU(18)에 연결된다.
회전자(46)는 축(A)을 따라 채널(52)을 형성하는 내벽(50)을 제공한다. 채널(52)은 피스톤(16)을 부분적으로 수용하고, 스핀들(14)을 수용한다. 도 3에 가장 잘 도시된 바와 같이, 회전자(46)의 내벽(50)은 축 방향으로 연장되고, 서로 원주 방향으로 이격된 관계로 배열되는 복수의 홈(groove)(54)을 추가로 형성한다.
너트(56)가 회전자(46)의 내벽(50)에 고정되고, 회전자(46)의 회전 운동을 스핀들(14)의 축 방향 병진으로 변환하도록 구성된다. 보다 구체적으로, 너트(56)는 회전자(46) 및 너트(56)의 회전에 따라 스핀들(14)의 축 방향을 이동을 제공하기 위해 스핀들(14)의 나선형 외부 표면(40)에 나선 방식으로 연결된 나선형 내부 표면(58)을 제공한다. 너트(56)와 스핀들(14) 사이의 나사산 연결은 부품들 간의 회전을 용이하게 하기 위해 복수의 볼 베어링(59)을 포함할 수 있다. 내부 나사산과 외부 나사산으로만 구성된 기존의 나사산 연결도 사용될 수 있다. 너트(56)는 제1 너트 단부(60)와 제2 너트 단부(62) 사이에서 축 방향으로 연장된다. 리테이너 플레이트(64)가 제1 너트 단부(60)에 대해 축 방향으로 고정된다. 볼트 등과 같은 복수의 파스너(66)가 리테이너 플레이트(64)를 제1 너트 단부(60)에 축 방향과 회전 방향으로 고정시킨다. 리테이너 플레이트(64)는 리테이너 플레이트(64)의 외주로부터 반경 방향 외측으로 연장되는 복수의 가이드(68)를 제공한다. 가이드(68) 각각은 회전자의 홈(54)들 중 하나에 의해 수용되어, 회전자(46)에 대한 리테이너 플레이트(64) 및 너트(56)의 회전 운동을 억제하면서, 조립하는 동안 회전자(46)에 대한 리테이너 플레이트(64) 및 너트(56)의 축 방향 이동을 허용한다.
도 4에 잘 도시된 바와 같이, 회전-방지 슬리브(70)가 스핀들(14) 주위에 배치되고 부스터 바디(20)에 고정된다. 회전-방지 슬리브(70)는 스핀들(14)의 축 방향 이동을 허용하면서 스핀들(14)의 회전을 억제하도록 구성된다. 회전-방지 슬리브(70)는 모터 커버(24)와 축 방향으로 체결되는 근위 단부(72)와 너트(56)의 제2 너트 단부(62)와 축 방향으로 체결되는 원위 단부(74) 사이에서 축 방향으로 연장된다. 회전-방지 슬리브(70)는 반경 방향으로 내측 벽(76)을 형성한다. 회전-방지 슬리브(70)의 내측 벽(76)은 축 방향으로 연장되고 서로 원주 방향으로 이격되는 복수의 홈(78)을 형성한다. 리테이너(80)는 회전-방지 슬리브(70) 내부의 축(A) 주위에 위치되며, 스핀들(14)의 후방 단부(38)에 키 방식으로 고정된다. 일반적으로 직사각형 형상의 돌출부(82)는 스핀들(14)의 후방 단부(38)에서 축 방향으로 연장된다. 리테이너(80)는 돌출부(82)와 실질적으로 동일한 형상을 갖는 개구(84)를 정의하고, 리테이너(80)를 스핀들(14)에 키 고정하기 위해 돌출부(82)를 수용한다. 리테이터(80)는 리테이너(80)의 외주로부터 반경 방향으로 바깥쪽으로 연장하는 복수의 핑거(86)를 포함하며, 각각의 핑거(86)는 회전-방지 슬리브(70)의 내부 벽(76)의 홈(78)들 중 하나에 각각이 수용되어, 회전-방지 슬리브(70)에 대한 리테이너(80)와 스핀들(14)의 축 방향 이동은 허용하면서 리테이너(80)와 스핀들(14)의 회전 이동은 억제시킨다. 볼트(88) 등이 축(A)을 따라 돌출부(82)에 의해 나사식으로 수용되어, 리테이너(80)를 스핀들(14)에 축 방향으로 고정한다. 도 1 및 도 2에 잘 도시된 바와 같이, 모터 커버(24)를 향한 스핀들(14)의 축 방향 이동을 수용하기 위해, 리테이너(80)와 모터 커버(24) 사이에 하나 이상의 웨이브 와셔(89) 또는 다른 스프링 요소가 축 방향으로 위치된다.
도 1 및 도 5 내지 도 6a에 가장 잘 도시된 바와 같이, 모터 커버(24)는 모터 커버(24)의 격실(26) 내부에 포켓(92)을 형성하는 축 방향 연장 환형 돌출부(90)를 제공한다. 회전-방지 슬리브(70)는 포켓(92) 내부에서 모터 커버(24)에 회전 방향으로 고정된다. 보다 구체적으로, 회전-방지 슬리브(70)는 근위 단부(72)에서 반경 방향 외측으로 연장되는 플랜지(96)를 제공한다. 플랜지(86)는 플랜지(86)의 반경 방향으로 외부 표면을 따라 적어도 하나의 제1 평면(98)을 제공한다. 예시적인 실시형태에 따르면, 한 쌍의 제1 평면(98)은 회전-방지 슬리브(70)의 원주 방향으로 반대 측면에 위치되지만, 임의의 수의 제1 평면(98)이 사용될 수 있다. 도 6a에 잘 도시된 바와 같이, 돌출부(90)의 외부 표면은 회전-방지 슬리브(70)의 제1 평면(98) 각각과 원주 방향으로 정렬되어 반경 방향 내측으로 압축/펀칭되어, 회전-방지 슬리브(70)를 모터 커버(24)에 축 방향 및 회전 방향으로 고정하기 위한 하나 이상의 지주 부분(staked portion)(99)을 정의한다. 지주 부분(99)은 모터 커버(24)에 대한 회전-방지 슬리브(70)의 회전을 방지하는 것을 추가로 돕기 위해 평면(98) 위에 놓이는 하나 이상의 제2 평면(101)을 포함할 수 있다.
도 1 및 도 7 내지 도 8에 가장 잘 도시된 바와 같이, 볼 및 소켓 조인트(42)는 스핀들(14)의 전방 단부(36)에 있는 볼(102), 및 피스톤(16)의 보어(28)의 단부(30)에 인접한 소켓(104)을 포함한다. 소켓(104)은 볼(102)을 수용하여, 피스톤(16)에 대한 스핀들(14)의 피벗 이동을 수용한다. 볼 및 소켓 조인트(42)는 피스톤(16)의 보어(28)에 수용되고, 보어(28)의 단부(30)에 인접한 피스톤(16)에 고정된 인서트(106)를 포함한다. 인서트(106)는 소켓(104)을 형성한다.
도 7 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 볼(102)은 소켓(104)에 대해 볼(102)의 측 방향 이동을 제공하기 위한 적어도 하나의 스코어링 된 세그먼트(108)를 정의하는 반면, 볼(102)은 여전히소켓(104)으로부터 축 방향으로 자유로운 스핀들(14)을 당기는 것을 억제한다. 예시적인 실시형태에 따르면, 볼(102)은 서로 이격된 관계로 복수의 스코어링 된 세그먼트(108)를 정의한다. 4개의 스코어링 된 세그먼트(108)가 수직 및 수평 방향으로 측 방향 이동을 제공하기 위해 볼(102) 주위에 동일하게 원주 방향으로 이격될 수 있다. 스코어링 된 세그먼트(108)로 인해 볼 및 소켓 조인트(42)는 피스톤(16)과 스핀들(14) 사이의 임의의 각도 오정렬을 보상하여, 측면 하중을 최소화함으로써 볼 나사의 조기 마모를 최소화한다. 볼 및 소켓 조인트(42) 그리고 피스톤(16)의 배열은 또한 회전-방지 특징을 갖는 별도의 슬리브에 대한 필요성을 제거하여, 비용 및 조립 복잡성을 상당히 감소시킨다. 더욱이, 볼(102)의 사이징 및/또는 성형을 신중하게 함으로써, 삽입한 후에도 작은 간극이 유지될 수 있다. 이것은 추가적인 측면 자유도를 허용하여 볼(102)에서 스핀들(14)의 바인딩을 제거한다. 볼(102)은 주로 시스템 브레이크 압력에 의해 일방적으로 하중을 받기 때문에, 볼(102)의 시작 위치에서 적은 양의 이동이 쉽게 보상될 수 있다.
회전-방지 슬리브(70)와 볼 및 소켓 조인트(42)의 위치 및 배열로 인해, 피스톤(16)과 스핀들(14) 사이의 측면 하중이 사실상 존재하지 않는다는 것을 이해해야 한다.
도 9 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 전술한 피스톤(16) 및 볼 및 소켓 조인트(42)의 배치로 인해, 피스톤(16)과 볼 및 소켓 조인트(42)를 설치하기 위해 2개의 상이한 조립 작업이 채용될 수 있다. 좀 더 구체적으로, 도 9에 도시된 제1 작업에 따르면, 부스터 바디(20)에 피스톤(16)을 먼저 설치하고, 피스톤(16)을 설치한 후 볼 및 소켓 조인트(42)를 스냅 결합할 수 있다. 이와는 다르게, 도 10에 도시된 바와 같이, 볼 및 소켓 조인트(42)와 피스톤(16)이 미리 조립될 수 있고, 피스톤(16)은 후속하여 부스터 바디(20)의 실린더(22)에 삽입될 수 있다. 도 11은 이들 장치 모두의 분해된 어셈블리를 도시한다.
도 1 내지 도 2에 가장 잘 도시된 바와 같이, 용량성 회전자 각도 센서 어셈블리(110)가 회전자(46) 주위에 위치될 수 있고, 고정자(44)와 부스터 바디(20) 사이에 축 방향으로 위치될 수 있다. 용량성 회전자 각도 센서 어셈블리(116)는 모터 커버(24)의 격실(26) 내에서 부스터 바디(20)에 대해 축 방향으로 위치되고, 피스톤(16) 주위에 위치하는 모터 지지 판(110)을 포함한다. 적어도 하나의 센서 베어링(114)이 모터 지지 판(110)과 회전자(46) 사이에 위치하여, 모터 지지 판(110)과 회전자(46) 사이의 상대 회전을 허용한다. 용량성 회전자 각도 센서 어셈블리(116)는 회전자 각도 데이터(110)를 전송하기 위해 용량성 회전자 각도 센서 어셈블리(116)를 ECU(18)에 전기적으로 연결하는 복수의 전기 커넥터(118)를 포함한다.
도 12에 가장 잘 도시되어 있는 회전자 각도 센서 어셈블리(120)의 다른 실시형태에 따르면, 제1 기어(122)는 회전자(46)와 함께 회전 가능하다. 제2 기어(124)는 제1 기어(122)와 맞물린다. 축 방향으로 연장되는 로드(126)가 제2 기어(124)와 회전 가능하고, 자석(128)에 연결된다. 자석 센서(130)는 회전자 각도 데이터를 결정하고, 회전자 각도 데이터를 ECU(18)에 전송하기 위해 자석(128)을 검출하도록 구성된다. 도 13은 이러한 배치에 따라 제1 기어(122)가 센서 베어링(114)보다 작은 직경을 가질 수 있음을 예시한다. 이에 따라, 센서 베어링(114)은 모터 커버(24)와 함께 "하프-인"/"하프-아웃" 디자인으로 설계될 수 있고, 모터(12)를 부스터 바디(20)로 안내하는 데 사용된다. 도 14는 본 실시형태에 따라 회전자(46)에 대한 제1 기어(122)의 연결을 도시한다.
도 15 내지 도 20에 도시된 바와 같이, 본 압력 공급 유닛(10)의 설계 이점은, 모터(12) 및 피스톤(16)이 피스톤(16)의 회전을 제한하기 위해 실린더(22) 내에 외부 피처를 필요로 하지 않는다는 것이다. 따라서 비록 모터(12)의 전체 길이가 상대적으로 길어질 수 있지만, 실린더(22)의 길이를 절약할 수 있어 이를 보상할 수 있다. 이를 위해, 시스템 패키징을 위한 3개의 상이한 실시형태가 도 15 내지 도 20에 도시되어 있다. 보다 구체적으로, 도 15 및 도 16은 단일 마스터 실린더 HCU 블록(ABS 컨트롤러)(132)이 실린더(22)를 정의하는 압출된 횡 방향 보스(136)를 갖는 제1 설계를 도시한다. 보스는 부스터 바디(20)와 일체로 형성된다. 또한, 도 17 내지 도 18은 압출된 직사각형 마스터 실린더/HCU 블록(132)이 횡 방향 모터(12)와 함께 설계된 부스터 바디(20)와 결합되는 실린더(22)(회전 제약이 필요하지 않음)를 정의하는 단순화된 슬리브(138)를 도시한다. 또한, 도 19 내지 도 20은 기계가공 또는 주조 및 기계 가공된 마스터 실린더 블록(134)이 병렬 모터(12) 레이아웃과 통합된 디자인을 도시한다.
본 압력 공급 유닛(10)의 전체 디자인의 단순한 어셈블리는 비용 절감 이점, 임계 제작 허용오차의 제거, 및 대량 생산에 맞춰진 조립 프로세스를 제공한다는 것을 이해해야 한다.
본 발명의 많은 수정 및 변형이 상기 교시에 비추어 가능하고 첨부된 청구범위의 범위 내에서 구체적으로 설명된 것과 다르게 실시될 수 있다는 점은 자명하다. 특히, 본 명세서에 설명된 실시형태의 특징들은 다양한 조합으로 서로 결합하여 사용될 수 있다.

Claims (15)

  1. 브레이크 시스템용 압력 공급 유닛으로, 상기 압력 공급 유닛은,
    축을 따라 연장하는 실린더를 형성하는 부스터 바디;
    상기 실린더 내에서 축 방향으로 슬라이딩 가능한 피스톤;
    상기 피스톤은 축을 따라 보어를 획정하고;
    축을 따라 연장되고, 피스톤의 보어에 의해 수용되며, 피스톤의 축 방향 이동을 제공하기 위해 회전 방향으로는 고정되고 축 방향으로는 이동 가능한 스핀들;
    스핀들 주위에 위치되고, 피스톤의 축 방향 이동을 제공하기 위해 스핀들을 축 방향으로 병진하도록 구성된 모터; 그리고
    스핀들을 피스톤에 연결하는 볼 및 소켓 조인트로, 스핀들의 전방 단부에 있는 볼과 피스톤의 보어에 있는 소켓을 포함하며, 피스톤에 대한 스핀들의 피벗 운동을 제공하기 위해 볼을 수용하는 볼 및 소켓 조인트;를 포함하고,
    상기 압력 공급 유닛은 회전자의 내부 벽에 고정된 너트를 추가로 포함하고, 회전자 및 너트의 회전에 응답하여 스핀들의 축 방향 이동을 제공하기 위해 상기 너트는 스핀들의 나선형 외부 표면에 나선 방식으로 연결된 나선형 내부 표면을 제시하며,
    회전자는 축 방향 및 원주 방향으로 서로 이격되어 연장되는 복수의 홈을 정의하는 내벽을 제공하고, 너트의 단부에 대해 축 방향으로 리테이너 플레이트가 고정되고, 리테이너 플레이트는 리테이너 플레이트의 외부 원주로부터 반경 방향 바깥으로 연장되는 복수의 가이드를 제공하되, 회전자에 대한 리테이터 플레이트와 너트의 회전 방향 이동을 제한하면서, 조립 중에 회전자에 대한 리테이터 플레이트와 너트의 축 방향 이동은 허용하기 위해 회전자의 홈들 하나에 의해 가이드 각각이 수용되는 것을 특징으로 하는 압력 공급 유닛.
  2. 제1항에 있어서, 볼이 소켓의 외부로 볼의 축 방향 이동을 억제하면서 소켓에 대한 볼의 측 방향 이동을 제공하기 위해 상기 볼은 적어도 하나의 스코어링 된 세그먼트를 획정하고, 및/또는 볼은 서로에 대해 이격되어 있는 복수의 스코어링 된 세그먼트를 획정하는 것을 특징으로 하는 압력 공급 유닛.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 피스톤의 보어가 스핀들 및 부스터의 전방 단부에 인접하며, 모터로부터 먼 단부에서 종결되고, 소켓은 보어의 상기 단부에 인접하여 위치하는 것을 특징으로 하는 압력 공급 유닛.
  4. 제3항에 있어서, 피스톤의 보어에 인서트가 수용되어, 보어의 단부에 인접하는 피스톤에 고정되며, 상기 인서트는 소켓을 획정하는 것을 특징으로 하는 압력 공급 유닛.
  5. 제1항 있어서, 복수의 파스너가 리테이너 플레이트를 제1 너트 단부에 대해 축 방향과 회전 방향으로 고정하는 것을 특징으로 하는 압력 공급 유닛.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 스핀들 주위에 배치되고, 모터 커버에 고정되며, 스핀들의 축 방향 이동을 허용하면서 스핀들의 회전은 방지하도록 구성된 회전-방지 슬리브를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 압력 공급 유닛.
  7. 제6항에 있어서, 모터 커버가 부스터 바디에 체결되어 격실을 획정하고, 모터와 회전-방지 슬리브는 격실 내에 위치하며, 모터 커버는 모터 커버 내부에서 격실 내부에 포켓을 획정하는 축 방향으로 연장하는 환형 돌출부를 제공하며, 회전-방지 슬리브는 포켓 내부에서 모터 커버에 회전 방향으로 고정되는 것을 특징으로 하는 압력 공급 유닛.
  8. 제7항에 있어서, 회전-방지 슬리브는 상기 회전-방지 슬리브의 방사형 외부 면을 따라 적어도 하나의 평면을 제공하고, 모터 커버는 회전-방지 슬리브를 모터 커버에 대해 회전 방향으로 고정하기 위해 적어도 하나의 평면과 맞물리는 방사상으로 지주 부분을 획정하는 것을 특징으로 하는 압력 공급 유닛.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 적어도 하나의 기어가 회전자와 함께 회전 가능하여 자석을 회전시키도록 구성되고, 회전자 각도를 결정하기 위해 센서가 자석의 회전을 검출하고, 및/또는 적어도 하나의 기어는 회전자에 연결된 제1 기어, 및 제1 기어와 맞물린 제2 기어를 포함하고, 제2 기어에 로드가 연결되고, 자석은 제2 기어의 반대편에 위치하는 로드의 단부에 연결되는 것을 특징으로 하는 압력 공급 유닛.
  10. 제1항에 있어서, 모터는 환형 고정자 및 상기 고정자 내부를 통과하는 전류에 응답하여 고정자 내부에서 회전 가능한 환형 회전자를 포함하고; 그리고
    압력 공급 유닛은 회전자의 회전에 응답하여 회전 가능하며 자석을 회전시키도록 구성된 적어도 하나의 기어, 및 회전자의 회전자 각도를 결정하기 위해 자석의 회전을 검출하기 위한 센서를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 압력 공급 유닛.
  11. 제10항에 있어서, 적어도 하나의 기어는 회전자 주위에 위치하여 회전자와 함께 회전 가능한 제1 기어, 및 제1 기어에 맞물리며 자석을 회전시키도록 구성된 제2 기어를 포함하고,
    로드가 제2 기어에 연결되어 있고, 자석은 제2 기어의 반대편에 위치하는 로드의 단부에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 압력 공급 유닛.
  12. 제1항에 있어서, 부스터 바디에 연결되며, 격실을 획정하는 모터 커버를 추가로 포함하고,
    상기 모터는 모터 커버의 격실 내 스핀들 주위에 위치하고,
    모터는 환형 고정자 및 상기 고정자 내부를 통과하는 전류에 응답하여 고정자 내부에서 회전 가능한 환형 회전자를 포함하고,
    압력 공급 유닛은 스핀들 주위에 배치되어 모터 커버에 고정되며, 스핀들의 축 방향 이동은 허용하면서 스핀들의 회전은 방지하는 회전-방지 슬리브를 추가로 포함하고,
    모터 커버는 모터 커버 내부에서 격실 내부에 포켓을 획정하는 축 방향으로 연장하는 환형 부분을 제공하고, 회전-방지 슬리브는 포켓 내부에서 모터 커버에 회전 방향으로 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 압력 공급 유닛.
  13. 제12항에 있어서, 회전-방지 슬리브는 상기 회전-방지 슬리브의 반경 방향으로 외부 면을 따라 적어도 하나의 평면을 제공하고, 모터 커버는 회전-방지 슬리브를 모터 커버에 대해 회전 방향으로 고정시키기 위해 적어도 하나의 평면과 맞물리는 적어도 하나의 지주 부분을 획정하는 것을 특징으로 하는 압력 공급 유닛.
  14. 제13항에 있어서, 회전-방지 슬리브의 적어도 하나의 평면은 포켓의 원주 방향으로 대향하는 측면들 상에 위치하는 한 쌍의 평면이고, 적어도 하나의 지주 부분은 각각이 평면들 중 하나와 맞물리는 한 쌍의 지주 부분을 포함하고, 및/또는
    모터 커버의 적어도 하나의 지주 부분은 모터 커버에 대한 회전-방지 슬리브의 회전을 추가로 방지하기 위해 회전-방지 슬리브의 적어도 하나의 평면에 정렬된 내부 평면을 획정하는 것을 특징으로 하는 압력 공급 유닛.
  15. 브레이크 시스템용 압력 공급 유닛으로, 상기 압력 공급 유닛은,
    축을 따라 연장하는 실린더를 형성하는 부스터 바디;
    상기 실린더 내에서 축 방향으로 슬라이딩 가능한 피스톤;
    상기 피스톤은 축을 따라 보어를 획정하고;
    축을 따라 연장되고, 피스톤의 보어에 의해 수용되며, 피스톤의 축 방향 이동을 제공하기 위해 회전 방향으로는 고정되고 축 방향으로는 이동 가능한 스핀들;
    스핀들 주위에 위치되고, 피스톤의 축 방향 이동을 제공하기 위해 스핀들을 축 방향으로 병진하도록 구성된 모터; 그리고
    스핀들을 피스톤에 연결하는 볼 및 소켓 조인트로, 스핀들의 전방 단부에 있는 볼과 피스톤의 보어에 있는 소켓을 포함하며, 피스톤에 대한 스핀들의 피벗 운동을 제공하기 위해 볼을 수용하는 볼 및 소켓 조인트;를 포함하고,
    상기 압력 공급 유닛은 스핀들 주위에 배치되고, 모터 커버에 고정되며, 스핀들의 축 방향 이동을 허용하면서 스핀들의 회전은 방지하도록 구성된 회전-방지 슬리브를 추가로 포함하고,
    모터 커버가 부스터 바디에 체결되어 격실을 획정하고, 모터와 회전-방지 슬리브는 격실 내에 위치하며, 모터 커버는 모터 커버 내부에서 격실 내부에 포켓을 획정하는 축 방향으로 연장하는 환형 돌출부를 제공하며, 회전-방지 슬리브는 포켓 내부에서 모터 커버에 회전 방향으로 고정되며,
    회전-방지 슬리브는 상기 회전-방지 슬리브의 방사형 외부 면을 따라 적어도 하나의 평면을 제공하고, 모터 커버는 회전-방지 슬리브를 모터 커버에 대해 회전 방향으로 고정하기 위해 적어도 하나의 평면과 맞물리는 방사상으로 지주 부분을 획정하는 것을 특징으로 하는 압력 공급 유닛.
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