KR20010094857A - 안티록 브레이크 시스템용 모듈레이터블록의저압어큐뮬레이터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 안티록 브레이크 시스템용 모듈레이터블록에 마련되는 저압어큐뮬레이터에 관한 것으로, 특히 저압어큐뮬레이터의 오일이 수용되는 저장실의 일부가 모듈레이터블록의 외부에 위치하도록 함으로써 모듈레이터블록의 크기가 작아질 수 있도록 한 것이다.

이를 위한 본 발명에 따른 저압어큐뮬레이터는 모듈레이터블록에 소정의 깊이로 함몰 형성되며 내부에 오일의 입출을 위한 유로를 갖는 수용홈과, 개방된 일단이 상기 수용홈에 끼워져 결합되고 폐쇄된 타단이 상기 수용홈의 외부로 소정 길이 연장되는 중공의 캡과, 상기 캡의 내부에 진퇴 가능하게 설치된 피스톤과, 상기 피스톤에 복원력을 부여하도록 일단이 상기 캡 내부의 피스톤에 지지되고 타단이 상기 수용홈의 외측으로 연장된 상기 캡의 내면에 지지되는 복원스프링을 포함하는 구성으로 이루어진다.

Description

안티록 브레이크 시스템용 모듈레이터블록의 저압어큐뮬레이터{LOW PRESSURE ACCUMULATOR OF MODULATOR BLOCK FOR ANTI-LOCK BRAKE SYSTEM}

본 발명은 차량의 안티록 브레이크 시스템용 모듈레이터블록의 저압어큐뮬레이터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 오일이 수용되는 저장실의 일부가 모듈레이터블록의 외부에 위치하도록 함으로써 모듈레이터블록의 크기가 작아질 수 있도록 한 저압어큐뮬레이터에 관한 것이다.

차량에 장착되는 안티록 브레이크 시스템(ANTI-LOCK BRAKE SYSTEM, 이하에서는 ABS라 칭함)은 차량의 안전한 제동을 위해 바퀴측으로 전해지는 제동유압을 단속(斷續)하여 바퀴의 노면슬립을 방지하는 장치이다.

이러한 차량용 ABS에는 마스터실린더에서 바퀴측으로 연결된 유압라인의 중도에 제동유압을 단속하기 위한 모듈레이터블록이 구비되는데, 이 모듈레이터블록은 도 1에 도시한 바와 같다. 이를 참조하면, 모듈레이터블록(1)에는 유로(1a)를 개폐하는 다수의 솔레노이드밸브(2a,2b)와, 복귀하는 유체를 재 가압하는 유압펌프(3)와, 유압펌프(3)의 상류측과 하류측에 각각 마련된 저압어큐뮬레이터(4)와 고압어큐뮬레이터(미도시)가 마련되어 있다. 또한 이러한장치들은 모듈레이터블록(1) 내부에 형성된 다수의 유로(1a)를 통해 상호 연결되어 있으며, ECU(ELECTRIC CONTROL UNIT)에 의해 동작이 제어된다. 즉, ECU는 다수의 솔레노이드밸브(2a,2b)를 제어하여 유로(1a)가 개폐되도록 하고, 펌프(3)의 구동을 제어하여 유압라인을 따라 복귀된 유체가 바퀴측으로 재 가압되도록 함으로써 바퀴의 단속적인 제동이 이루어지게 한다. 미설명 부호 1b는 마스터실린더측 유로와 연결되는 연결포트이고, 1c는 바퀴의 휠실린더측 유로와 연결되는 연결포트이며, 3a는 모듈레이터블록(1) 내부의 펌프(3)를 구동하는 모터이다. 또 솔레노이드밸브(2a,2b)는 평소 열린 상태를 유지하는 NO형 솔레노이드밸브(2a)와 평소 닫힌 상태를 유지하는 NC형 솔레노이드밸브(2b)로 구성된다.

여기서, 모듈레이터블록(1) 일측에 마련된 저압큐뮬레이터(4)는 차량의 바퀴측에서 복귀하는 브레이크 오일이 일시 저장되었다가 펌프(3)측으로 공급되게 하는 기능을 한다. 이를 위해 모듈레이터블록(1)의 내부에는 오일의 수용을 위한 중공의 저장실(5)이 형성되고, 이 저장실(5) 내부에는 내부공간이 커지거나 작아질 수 있도록 저장실(5) 내에서 진퇴하는 피스톤(6)이 구비된다. 또 저장실(5) 내에는 피스톤(6)의 이면을 탄력 지지하여 피스톤(6)에 복원력을 부여하는 복원스프링(7)이 구비되고, 저장실(5)의 개구부에는 복원스프링(7)을 지지하는 동시에 저장실(5)의 개구를 막아주는 마개(8)가 설치된다. 이때 마개(8)는 외면에 끼워지는 고정링(8a)을 통해 저장실(5)의 개구측 내면에 고정된다.

이와 같이 구성된 종래 저압어큐뮬레이터(4)는 ECU의 제어를 통해 NC형 솔레노이드밸브(2b)가 개방되어 차량의 바퀴측에서 복귀하는 오일이 저장실(5) 내부로유입되면 피스톤(6)이 오일의 압력에 의해 "A"방향으로 밀리면서 내부에 오일을 수용하게 된다. 그리고 펌프(3)의 동작시에는 저장실(5) 내부의 오일이 다시 통해 펌프(3)의 입구측으로 공급된다. 이때 저장실(5) 내부의 피스톤(6)은 복원스프링(7)의 탄성에 의해 "B"방향으로 이동하여 최초의 상태로 복원된다. 즉 저압어큐뮬레이터(4)는 이와 같은 동작을 통해 바퀴측 오일의 복귀가 용이하도록 하고, 펌프(3)로의 오일 공급이 원활하도록 한다.

그런데, 이러한 구성의 종래 모듈레이터블록(1)은 저압어큐뮬레이터(4)의 저장실(5)이 모듈레이터블록(1) 내부에 형성되기 때문에 모듈레이터블록(1)의 전체부피가 그 만큼 커지는 문제가 있었다. 즉, 저압어큐뮬레이터(4)는 적정량의 오일 수용공간을 확보하기 위해 내부의 저장실(5)이 길게 형성되고 피스톤(6)이 긴 스트로크를 갖도록 구성되는데, 종래의 저압어큐뮬레이터(4)는 이러한 구성들이 모두 모듈레이터블록(1) 내부에 배치될 뿐만 아니라 저장실(5)이 솔레노이드밸브(2a,2b)의 설치방향과 교차하는 방향으로 길게 배치되기 때문에 모듈레이터블록(1)의 전체적인 부피가 커지게 하는 문제가 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 저압어큐뮬레이터의 구성 및 결합구조를 개선하여 오일을 수용하는 저장실 및 피스톤의 진퇴공간의 일부가 모듈레이터블록의 외부에 위치하도록 함으로써 모듈레이터블록의 전체 부피가 작아질 수 있도록 하는 안티록 브레이크 시스템용 모듈레이터블록의 저압어큐뮬레이터를 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 저압어큐뮬레이터가 적용된 모듈레이터블록의 구성을 보인 도면이다.

도 2는 본 발명에 따른 안티록 브레이크 시스템의 전체적인 구성을 보인 유압회로도이다.

도 3은 본 발명에 따른 저압어큐뮬레이터가 적용된 모듈레이터블록의 구성을 보인 도면이다.

도 4는 본 발명에 따른 저압어큐뮬레이터 구성을 보인 단면도로, 피스톤이 전진된 상태를 도시한 것이다.

도 5는 본 발명에 따른 저압어큐뮬레이터 구성을 보인 단면도로, 내부에 오일이 채워져서 피스톤이 후퇴한 상태를 도시한 것이다.

도 6은 본 발명에 따른 저압어큐뮬레이터의 피스톤 구조를 보인 사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10: 마스터실린더, 20: 휠실린더,

30: NO형 솔레노이드밸브, 31: NC형 솔레노이드밸브,

40: 저압어큐뮬레이터, 41: 저장실,

42: 캡, 43: 피스톤,

44: 복원스프링, 50: 펌프,

60: 고압어큐뮬레이터, 100: 모듈레이터블록,

101: 수용홈.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 안티록 브레이크 시스템용 모듈레이터블록의 저압어큐뮬레이터는, 차량의 바퀴측에서 복귀하는 브레이크 오일을 일시 저장하였다가 펌프의 입구측으로 공급하는 저압어큐뮬레이터를 구비하는 안티록 브레이크 시스템용 모듈레이터블록에 있어서, 상기 모듈레이터블록에 소정의 깊이로 함몰 형성되며 내부에 오일의 입출을 위한 유로를 갖는 수용홈과, 개방된 일단이 상기 수용홈에 끼워져 결합되고 타단이 상기 수용홈의 외부로 소정 길이 연장되는 중공의 캡과, 상기 캡의 내부에 진퇴 가능하게 설치된 피스톤과, 상기 피스톤에 복원력을 부여하도록 일단이 상기 캡 내부의 피스톤에 지지되고 타단이 상기 수용홈의 외측으로 연장된 상기 캡의 내면에 지지되는 복원스프링을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 캡은 상기 수용홈에 압입 결합되고 상기 수용홈의 입구측 둘레가 가압 성형되어서 고정되며, 상기 수용홈 내부로 진입된 상기 캡의 외면에는 오일의 누설을 방지하기 위한 실링부재가 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 피스톤의 선단에는 상기 수용홈의 내면과 상기 피스톤의 선단이 이격된 상태를 유지하여 오일의 점성에 의한 상기 피스톤의 응답성 저하를 방지하도록 하나이상의 돌기가 마련된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수용홈의 외측으로 연장된 상기 캡의 단부에는 상기 캡의 내부와 외부가 연통되어 공기가 흐르는 관통부가 마련된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 캡은 상기 솔레노이드밸브의 길이방향과 평행하게 배치되는 것을특징으로 한다.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명이 적용되는 차량용 안티록 브레이크 시스템(ABS)은 도 2에 도시된 바와 같이, 마스터실린더(10)에서 형성된 제동유압이 차량의 전륜과 후륜에 각각 설치된 휠실린더(20) 쪽으로 전달되는 것을 단속(斷續) 제어하는 다수개의 솔레노이드밸브(30,31)를 구비하고, 휠실린더(20)쪽에서 복귀하는 오일을 일시 저장하는 저압어큐뮬레이터(40) 구비한다. 또한 ABS는 저압어큐뮬레이터(40)에 저장된 오일를 가압하여 재 순환시키는 펌프(50)를 구비하고, 펌프(50)에서 토출되는 오일의 압력맥동을 감쇠시키기 위한 고압어큐뮬레이터(60)를 구비한다. 이때 이러한 모든 장치들은 도 3에 도시된 바와 같이, 알루미늄(AL)재로 이루어진 직육면체 형상의 모듈레이터블록(100)에 콤팩트하게 내장되며, 모듈레이터블록(100) 내부에는 이들을 상호 연계시키는 다수의 유로가 형성된다. 여기서 부호 103은 마스터실린더측 유로와 연결되는 연결포트이고, 104는 바퀴의 휠실린더측 유로와 연결되는 연결포트이다.

솔레노이드밸브(30,31)는 휠실린더(20)의 상류측 유로에 배치되며 평소 열린상태를 유지하는 노말오픈(Normal Open)형 솔레노이드밸브(30,이하에서는 "NO형 솔레노이드밸브"라 칭함)와, 휠실린더(20)의 하류측에 배치되어 평소 닫힌상태를 유지하는 노말클로즈(Normal Close)형 솔레노이드밸브(31,이하에서는 "NC형 솔레노이드밸브"라 칭함)로 구별된다.

저압어큐뮬레이터(40)는 NC형 솔레노이드밸브(31)의 하류측과 펌프(50) 사이를 연결하는 유로와 연통하도록 구성되어 휠실린더(20)의 감압이 이루어질 때, NC형 솔레노이드밸브(31)의 개방으로 휠실린더(20)로부터 복귀하는 오일을 일시 저장한다. 그리고 고압어큐뮬레이터(60)는 펌프(50)의 토출측과 NO형 솔레노이드밸브(30)의 상류측을 연결하는 유로에 배치되어 펌프(50)로부터 토출되는 오일의 압력맥동을 감쇠시키는 댐핑챔버(DAMPING CHAMBER)의 역할을 한다.

여기서 본 발명에 따른 ABS용 모듈레이터블록(100)의 특징은 저압어큐뮬레이터(40) 내부의 오일을 수용하는 저장실 일부가 모듈레이터블록(100)의 외부에 위치하도록 함으로써 모듈레이터블록(100)의 전체부피가 작아질 수 있도록 한 것이다.

도 4와 도 5를 참조하여 설명하면, 저압어큐뮬레이터(40)는 오일수용공간, 즉 저장실(41)을 형성하도록 모듈레이터블록(100)의 일측에 내측 방향으로 소정깊이 함몰 형성된 수용홈(101)과 이 수용홈(101)에 끼워지는 캡(42), 그리고 캡(42)의 내부에서 진퇴하는 피스톤(43)을 구비한다. 이때 수용홈(101)은 통상 모듈레이터블록(100)의 일측면에서 내측방향으로 절삭되는 절삭가공을 통해 형성되는데, 수용홈(101) 내측에는 저장실(41) 내부로 오일이 유입되거나 유출되는 유로(102)가 형성되며, 이 유로(102)는 NC형 솔레노이드밸브(31)와 펌프(50)의 입구측을 연결하는 유로와 연통된다.

그리고 수용홈(101)에 결합되는 캡(42)은 일단이 개방되고 타단이 폐쇄된 중공의 원통형상으로 마련되며, 개방된 일단이 수용홈(101)의 내부로 진입된 상태로 결합되고 폐쇄된 타단이 수용홈(101)의 외부로 소정길이 연장된다. 이는 오일을 수용하는 저장실(41)이 모듈레이터블록(100)의 외부로 확장될 수 있도록 한 것으로, 캡(42)의 내부공간이 오일이 수용되는 저장실(41)을 이루도록 한 것이다. 이때 본 발명은 모듈레이터블록(100)의 크기가 최소화 될 수 있도록 수용홈(101)과 캡(42)의 길이방향이 솔레노이드밸브(30,31)의 길이방향과 평행하게 배치된다.(도 3참조) 그리고 모듈레이터블록(100)의 외부로 노출되는 캡(42)의 외측단은 추후 전자제어유니트(미도시)가 결합될 때 다수의 솔레노이드밸브(30,31)와 함께 커버(미도시)에 의해 가려지게 된다.

또한, 캡(42)의 외면에는 캡(42)이 수용홈(101)에 진입된 상태에서 결속될 수 있도록 외면에 돌출하는 걸림턱(42a)이 형성되고, 이 걸림턱(42a)은 수용홈(101)의 입구측 내면이 가압 성형되어 형성된 지지턱(101a)에 의해 지지된다. 즉 캡(42)의 걸림턱(42a)이 수용홈(101) 내부로 진입된 상태에서 수용홈(101)의 입구가 외력에 의해 가압 성형되어 걸림턱(42)을 지지하는 지지턱(101a)을 이룸으로써 캡(42)의 고정이 가능해진다. 또 캡(42)의 외면에는 수용홈(101)의 내면과 캡(42) 외면 사이의 틈새로 오일이 누설되지 않도록 링형상의 고무재로 마련된 실링부재(42b)가 끼워진다.

캡(42)의 내부에 설치되는 피스톤(43)은 유로(102)를 통해 유입되는 오일의 양에 따라 내부의 저장실(41)이 커지거나 작아질 수 있도록 캡(42)의 내면을 따라 진퇴하도록 설치되며, 피스톤(43)의 외주면에도 캡(42) 내면과의 사이에 기밀구조를 이루는 실링부재(43a)가 설치된다. 그리고 캡(42) 내에는 피스톤(43)의 이면을 탄력 지지하여 피스톤(43)에 복원력을 부여하는 복원스프링(44)이 설치되는데, 이복원스프링(44)은 일단이 피스톤(43)의 이면에 지지되고 타단이 수용홈(101)의 외측으로 연장된 캡(42)의 내면에 지지된다. 이는 저장실(41) 내부로 오일이 유입될 때 피스톤(43)이 오일의 압력에 의해 밀리면서 내부용적이 커지고, 오일이 빠져나갈 때에는 복원스프링(44)의 탄성에 의해 원래 위치로 복원될 수 있도록 하기 위함이다.

이때 수용홈(101) 외측의 캡(42) 단부에는 복원스프링(44)의 타단을 수용하여 지지함과 동시에 피스톤(43)의 후퇴시 피스톤(43)의 후단이 걸리는 단턱(42c)을 이루도록 피스톤(43)의 외경(d1)보다 작은 내경(d2)을 갖도록 구성된다. 또 복원스프링(44)이 지지되는 캡(42)의 단부에는 캡(42)의 내부공간과 외부공간이 연통되는 관통부(42d)가 마련되는데, 이 관통부(42d)는 캡(42)의 내부로 또는 외부로 공기가 유통하여 캡(42) 내부의 피스톤(43) 진퇴운동이 원활하도록 한 것이다.

또한, 캡(42)의 내부에서 진퇴하는 피스톤(43)의 선단에는 도 6에 도시된 바와 같이, 피스톤(43) 선단과 수용홈(101)의 내면이 소정간격 이격된 상태를 유지하도록 수용홈(101)의 내면쪽으로 돌출되며 피스톤(43) 선단 둘레에 등 간격을 이루도록 배치된 다수의 돌기(43b)가 형성된다. 이는 브레이크 오일의 점성에 의한 피스톤(43) 선단의 점착을 방지하여, 오일의 압력에 의해 진퇴하는 피스톤(43)의 응답성이 향상될 수 있도록 한 것이다.

다음은 본 발명에 따른 저압어큐뮬레이터(40)가 적용된 ABS용 모듈레이터블록(100)의 전체적인 동작을 설명한다.

운전자가 브레이크 페달을 밟으면, 배력장치(11)에서 기압차에 의해 배력이발생되고, 마스터실린더(10)에서는 이 힘을 전달받아 제동유압이 형성되며, 이 유압은 NO형 솔레노이드밸브(30)를 통해 각 바퀴측의 휠실린더(20)로 공급되어 제동력을 발휘한다.

이때 과도한 제동압력이 전달되면 차량의 바퀴에는 회전을 멈추고 노면에서 미끄러지는 슬립현상이 발생되는데, 이러한 현상은 차량의 바퀴측에 장착된 휠센서(미도시)를 통해 전자제어유니트(미도시,ECU)에 전달된다. 그리고 전자제어유니트는 NC형 솔레노이드밸브(31)를 개방하여 휠실린더(20) 내의 오일이 빠져 나오도록 함으로써 일시 제동을 해지하여 슬립현상을 방지한다. 이러한 동작은 전자제어유니트에 의해 계속 반복 제어되면서, 휠실린더(20)에는 단속(斷續)적인 제동압이 가하여 차량의 안정적인 제동을 가능하게 한다.

또한, NC형 솔레노이드밸브(31)를 통해 빠져 나온 오일은 저압어큐뮬레이터(40)로 이동해 잠시 저장되고, 저압어큐뮬레이터(40)의 오일은 펌프(50)의 구동에 의해 재 가압이 되면서 고압어큐뮬레이터(60) 내부로 토출된다. 그리고 고압어큐뮬레이터(60)의 오일은 다시 NO형 솔레노이드밸브(30)의 상류측으로 공급되어 제동압을 형성한다.

한편, NC형 솔레노이드밸브(31)를 빠져 나와 저압어큐뮬레이터(40)로 유입되는 오일은 도 5에 도시된 바와 같이, 유로(102)를 통해 저장실(41)의 내부로 유입이 되는데, 저장실(41)의 압력이 높아지면 피스톤(43)이 오일에 의해 밀리면서 오일을 수용하는 공간이 커지게 된다. 이때 피스톤(43)은 수용홈(101)의 외측으로 길게 연장된 캡(42)의 내면을 따라 후퇴하기 때문에, 저장실(41)이모듈레이터블록(100)의 외측부분까지 확장될 수 있게 된다. 그리고 저장실(41)의 오일이 펌프(50)측으로 공급될 때에는 도 4에 도시된 바와 같이, 복원스프링(44)의 탄성에 의해 피스톤(43)이 다시 전진하면서 최초의 상태로 유지된다.

이처럼 본 발명에 따른 저압어큐뮬레이터(40)는 수용홈(101)의 외측으로 연장되는 캡(42)을 통해 저장실(41)의 일부가 모듈레이터블록(100)의 외측까지 확장됨으로써 모듈레이터블록(100)의 부피가 그 만큼 작아질 수 있게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 안티록 브레이크 시스템용 모듈레이터블록의 저압어큐뮬레이터는 오일이 수용되는 저장실 및 피스톤의 진퇴공간의 일부가 수용홈의 외측으로 연장된 캡을 통해 모듈레이터블록의 외측에 위치됨으로써, 모듈레이터블록의 전체 부피가 그 만큼 작아질 뿐만 아니라, 이를 통해 모듈레이터블록의 제조원가가 절감되고, 모듈레이터블록을 차량에 장착하기 용이한 효과가 있다.

또한, 외부로 노출되는 캡은 설치방향이 솔레노이드밸브의 설치방향과 일치하기 때문에, 다수의 솔레노이드밸브를 덮는 커버가 결합될 때 캡의 돌출부가 솔레노이드밸브와 함께 가려지게 되므로 외관이 미려한 효과가 있다.

또한, 본 발명은 캡의 내부에서 진퇴하는 피스톤의 선단에 돌기가 마련됨으로써, 오일의 점성에 의한 피스톤의 점착을 방지하여 피스톤의 진퇴가 원활하게 이루어지는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 차량의 바퀴측에서 복귀하는 브레이크 오일을 일시 저장하였다가 펌프의 입구측으로 공급하는 저압어큐뮬레이터를 구비하는 안티록 브레이크 시스템용 모듈레이터블록에 있어서,

   상기 모듈레이터블록에 소정의 깊이로 함몰 형성되며 내부에 오일의 입출을 위한 유로를 갖는 수용홈과, 개방된 일단이 상기 수용홈에 끼워져 결합되고 타단이 상기 수용홈의 외부로 소정 길이 연장되는 중공의 캡과, 상기 캡의 내부에 진퇴 가능하게 설치된 피스톤과, 상기 피스톤에 복원력을 부여하도록 일단이 상기 캡 내부의 피스톤에 지지되고 타단이 상기 수용홈의 외측으로 연장된 상기 캡의 내면에 지지되는 복원스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 안티록 브레이크 시스템용 모듈레이터블록의 저압어큐뮬레이터.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 캡은 상기 수용홈에 압입 결합되며 상기 수용홈의 입구측 둘레가 가압 성형되어서 고정되는 것을 특징으로 하는 안티록 브레이크 시스템용 모듈레이터블록의 저압어큐뮬레이터.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 수용홈 내부로 진입된 상기 캡의 외면에는 오일의 누설을 방지하기 위한 실링부재가 설치된 것을 특징으로 하는 안티록 브레이크 시스템용 모듈레이터블록의 저압어큐뮬레이터.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 피스톤의 선단에는 상기 수용홈의 내면과 상기 피스톤의 선단이 이격된 상태를 유지하도록 하나이상의 돌기가 마련된 것을 특징으로 하는 안티록 브레이크 시스템용 저압어큐뮬레이터.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 수용홈의 외측으로 연장된 상기 캡의 단부에는 상기 캡의 내부와 외부가 연통되어 공기가 흐르는 관통부가 마련된 것을 특징으로 하는 안티록 브레이크 시스템용 모듈레이터블록의 저압어큐뮬레이터.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 캡은 상기 솔레노이드밸브의 길이방향과 평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는 안티록 브레이크시스템용 모듈레이터블록의 저압어큐뮬레이터.