KR200270850Y1 - 안티록 브레이크 시스템 - Google Patents

Abstract

본 고안은 안티록 브레이크 시스템의 유압밸브에 관한 것으로, 본 고안의 유압밸브중의 노멀 오픈형 밸브는 전자기를 발생시키는 솔레노이드, 솔레노이드가 내부에 설치된 원통형상의 요크, 요크 내측에 설치되며 내부에 솔레노이드에 의하여 작동하는 플런저를 구비한 슬리브, 코아에 결합되며 내부에 플런저에 의하여 개폐되는 오리피스유로를 구비한 밸브하우징을 구비하고, 요크의 밸브하우징과 접하는 단부는 솔레노이드에서 발생한 전자기장의 자로를 제공할 수 있도록 솔레노이드의 일측단을 감싸며 내향절곡되어 있는 구성이다.

이상과 같은 본 고안의 안티록 브레이크 시스템에 있어서의 노멀 오픈형 밸브는 솔레노이드의 요크 형상을 개선하여 자속이 요크를 따라서 지속적으로 연결되어 흐르도록 되어 있으므로 자속의 흐름 안정성을 확보할 수 있다. 이에 따라 자속이 에어갭에서의 부분적으로 손실되는 것을 최대한으로 방지할 수 있으므로 밸브의 작동안정성을 보다 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

안티록 브레이크 시스템

본 고안은 안티록 브레이크 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 브레이크 장치로 오일의 공급을 제어하는 안티록 브레이크 시스템의 유압밸브에 관한 것이다.

일반적으로 안티록 브레이크 시스템(Antilock Brake System)은 자동차의 구동륜의 과도한 슬립을 억제하여 자동차의 방향 안정성과 구동력을 확보하는 장치로써, 자동차의 제동시 각 차륜의 휠 실린더로 가해지는 제동유압을 감압, 또는 증압하여 압력을 조절하므로 적당한 코너링 포스를 확보하여 조향성을 유지하면서 동시에 제동 정지 거리를 가장 짧게 되도록 마찰계수의 가장 큰 값을 얻을 수 있는 슬립률이 되도록 제어하는 것이다.

이러한 안티록 브레이크 시스템은 휠속도 센서, 액츄에이터, 제어부 등의 장치로 구성되어 있으며, 액츄에이터에는 각각의 브레이크 휠실린더로 유압을 감압, 또는 증압을 실시하여 제동력을 제어하도록 한다. 이러한 액츄에이터에는 오일의 공급을 제어하기 위한 노멀 오픈형 밸브(Nomal open valve)와 노멀 크로즈형 밸브(Nomal close valve)가 설치된다.

이중에서 노멀 오픈형 밸브는 도 3에 도시된 바와 같이 외곽에 솔레노이드(11)와 솔레노이드(11)의 외체를 형성하는 요크(12)를 구비하고, 솔레노이드(11) 내측에는 내부에 전기자(13)와 이 전기자(13)에 결합된 플런저(14)가 마련된 슬리브(15)와 슬리브(15)의 일측으로 결합된 코어(16)가 내측에 설치된 밸브하우징(17)을 구비한다.

그리고 밸브하우징(17)의 내부에는 오일이 유입되는 오리피스(18)와 유입된 오일이 배출되는 배출구(19)가 형성되어 있으며, 유출입되는 오일의 정화를 위한 필터(20)가 설치된다. 또한 플런저(14)의 복귀동작을 위한 복귀스프링(21)이 슬리브(15) 내부에 전기자(13)와 코아(16) 사이에 지지되어 플런저(14)가 솔레노이드(11)의 작동전 항시 오리피스 유로(18)를 개방하고 있도록 설치된다.

한편 요크(12)는 하우징(17)과 접하는 부분이 개구되고, 타측이 폐쇄된 원통형상으로 마련된다. 이에 따라 솔레노이드(11)에 전류가 인가되어 전자기력이 발생하면 이때의 자속은 요크(12)를 거쳐 하우징(17)을 따라 흐르게 되어 플런저(14)를 작동시키게 된다.

그리고 하우징(17)의 외주면에는 다수의 단차부(22)가 형성되어 있다. 이 단차부(22)는 밸브(10)가 결합되는 블록(미도시)에의 견고한 밀봉 결합을 위한 것으로 블록에 결합된 밸브(10)의 결합부분으로 부터 오일이 누설되는 것을 차단하게 된다.

이와 같은 종래의 노멀 오픈형 밸브(10)에서 요크(12)는 솔레노이드(11)의 전체를 감싸지 못하고 하우징(17)과 접하는 부분이 개방되어 있는 구조로 되어 있다. 이에 따라 요크(12)를 따라 흐르는 자속은 하우징(17)을 거쳐서 흐르도록 되어 있는데, 이 요크(12)를 따라 하우징(17)으로 전자기장이 생기게 하려면 반드시 요크(12)를 밀어주어야 한다. 비록 밀어주더라도 만약 공극이 발생하면 요크(12)를 통하여 흐르는 전자기가 하우징(15)과의 사이에 있는 공극에서 발생한 에어갭(air-gap)에서 부분적으로 손실되어 솔레노이드(11)의 오작동을 일으킬 수 있는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 고안의 목적은 솔레노이드에서 발생한 자속이 하우징과의 공극의 유무와 정도에 무관하게 지속적으로 흐를 수 있도록 하는 요크를 제공하여 유압밸브의 작동효율을 보다 향상시킨 안티록 브레이크 시스템의 유압밸브를 제공하는 것이다.

도 1은 일반적인 안티록 브레이크 시스템의 유압회로도이다.

도 2는 본 고안에 따른 안티록 브레이크 시스템의 노멀 오픈형 밸브를 보인 단면도이다.

도 3은 종래의 안티록 브레이크 시스템에 적용된 노멀 오픈형 밸브를 보인 단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

50...브레이크 페달 51...마스터 실린더

52...휠 60...노멀 오픈형 밸브

61...슬리브 62...전기자

63...플런저 64...코아

66...밸브하우징 67...복원스프링

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 전자기를 발생시키는 솔레노이드 코일, 상기 솔레노이드 코일이 내부에 설치된 원통형상의 요크, 상기 요크 내측에 설치되며 내부에 상기 솔레노이드 코일에 의하여 발생한 전자기력에 의하여 작동하는 플런저가 설치된 슬리브를 갖춘 안티록 브레이크 시스템의 유압밸브에 있어서, 상기 요크는 상기 솔레노이드에서 발생한 전자기장의 자로를 제공할 수 있도록 상기 솔레노이드의 일측단과 타측단을 감싸며 내향절곡되어 있는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 고안에 따른 하나의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 고안의 유압밸브가 적용된 안티록 브레이크 시스템의 유압회로를 보인 도면으로써 이에 도시된 바와 같이 본 고안에 따른 안티록 브레이크 시스템(Antilock Brake System)의 유압회로는 브레이크 페달(50)과 브레이크 페달(50)의 작동으로 브레이크장치로 오일을 공급하는 마스터 실린더(51)를 구비하고, 차량의 휠(52)에 설치된 브레이크 장치로 공급되는 오일을 제어하는 유압밸브를 구비한다.

이 유압밸브는 작동전 항상 열려있는 밸브인 노멀 오픈형 밸브(60)(Nomal open valve)와 작동전 항시 닫혀있는 밸브인 노멀 크로즈형 밸브(54)(Nomal close valve)로 마련된다. 그리고 오일이 저장되는 저장탱크(55)와 저장탱크(55)의 오일을 마스터 실린더(51)로 펌핑하는 펌프(56)가 설치되며, 자동차 휠(52)에는 휠(52)의 동작상태를 감지하는 휠감지센서(57)가 설치된다. 그리고 이러한 구성요소들의 작동을 제어하는 제어부(58)(Electronic Control Unit : ECU)가 마련된다.

이하에서는 본 고안의 유압밸브중의 노멀 오픈형 밸브를 일실시예로 하여 설명하기로 한다.

도 2에 도시된 바와 같이 본 고안의 노멀 오픈형 밸브(60)는 솔레노이드 내측에 밸브장치가 설치되는 구성인데, 솔레노이드는 외체를 이루는 원통 형상의 요크(65)를 구비하고, 이 요크(65) 내부에는 솔레노이드 코일(70)이 권선되어 있으며, 요크(65)의 상단과 하단은 내측으로 절곡되어 상하단부가 폐쇄되어 있다.

그리고 밸브장치는 외형을 이루는 슬리브(61)와 이 슬리브(61) 내부에 전기자(62)와 봉상의 플런저(63)가 각각 설치되며 전기자(62)의 외측으로는 슬리브(61)에 고정결합된 코아(64)를 구비한다. 그리고 코아(64)의 상단 일측에는 내부에 오일유로가 형성된 밸브하우징(66)이 설치된다. 이러한 밸브하우징(66)에는 입구부(66a)와 출구부(66b)가 형성되어 있고, 내부에 플런저(63)에 의하여 개폐되는 오리피스 유로(66c)를 구비한다. 또한 전기자(62)는 슬리브(61)에 용접결합되어 마련된다.

그리고 슬리브의 내부에는 플런저(63)를 지지하며 전자기력이 사라지면 플런저(63)를 복원시키는 복원스프링(67)이 마련된다. 이 복원스프링(67)은 전기자(62)와 코아(64) 사이에 설치되어 플런저(63)가 솔레노이드 코일(70)의 전자기력의 발생전에는 항상 오리피스 유로(66c)를 개방하고 있도록 되어있다.

한편 하우징(66)는 도시되지 않았지만 유압회로가 구성되는 액츄에이터 블럭에 결합되도록 상부 노출부위에 단차부(68)가 형성되어 있으며, 밸브하우징(66)의 오일 유출입부(66a)(66b)에는 유출입되는 오일의 정화를 위한 오일필터(69)가 설치되어 있다.

이상과 같이 구성된 본 고안의 안티록 브레이크 시스템의 작동은 차량의 주행중 증압모드, 유지모드, 그리고 감압모드의 수행단계를 거치면서 제동기능을 수행하게 된다.

먼저, 증압모드는 운전자가 브레이크 페달(50)을 밟으므로써 마스터 실린더(51)의 오일이 노멀 오픈형 밸브(60)를 통해서 휠 실린더로 전달된다. 이로 인해 브레이크 압력은 증가하게 되고, 브레이크장치의 실린더 피스톤이 밀리면서 자동차의 휠(52)이 제동되어 각 바퀴의 속도는 감소하게 된다.

그리고 휠 속도센서(57)로부터 받은 휠(52)의 속도와 차랑의 속도와의 차이, 즉 슬립율이 일정 범위를 넘으면 제어부(Electronic Control Unit : ECU)는 휠(52)의 압력을 줄이기 위해서 노멀 오픈형 밸브(60)를 온시켜서 휠(52)과 마스터 실린더(51) 사이의 유로를 차단시킨다. 이로인해 더 이상의 오일의 압력은 휠(52)로 전달되지 않게 되고, 동시에 노멀 크로즈형 밸브(54)를 작동시켜서 휠(52)에 있는 액압을 브레이크 액의 저장탱크(55)에 받아두게 되며, 이와 동시에 펌프(56)는 오일을 다시 마스터 실린더(51)로 복귀시킨다. 이러한 상태를 감압모드라 한다.

한편, 감압모드로 인해 휠(52)의 속도는 다시 증속되게 된다. 이때 제어부(58)는 휠(52)의 구동을 시간을 두고 지켜 보게되는데, 이를 유지모드라고 한다. 이 유지모드에서는 노멀 오픈형 밸브(60)는 온되고, 노멀 크로즈형 밸브(54)는 오프의 상태로 휠 실린더로 마스터 실린더(51)로부터 전달된 오일이 들어오지도 못하고, 노멀 크로즈형 밸브(54)를 통해서 나가지도 못하게 한다.

그리고 휠(52)의 속도가 다시 살아나면 다시 휠(52)의 속도를 줄이게 된다. 이를 위하여 휠 실린더로 압력이 전달되도록 전류를 차단하여 노멀 크로즈형 밸브(54)가 차단되도록 하고, 이에따라 휠(52)의 압력이 저장탱크(55)로 빠지지 못하게 됨으로써 재차 재동이 이루어지도록 한다.

이하에서는 전술한 바와 같은 안티록 브레이크 장치에서의 노멀 오픈형 밸브(60)의 작동에 대하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

노멀 오픈형 밸브(60)는 증압모드시 마스터 실린더(51)로 부터 유입된 유체에 의하여 밸브하우징(66)의 오일 입구부(66a)를 통하여 유입된 오일이 오리피스 유로(66c)를 지나 오일 출구부(66b)로 유출되도록 한다.

그리고 안티록 브레이크 시스템의 유지모드와 감압모드시에는 노멀 오픈형 밸브(60)는 작동하여 밸브하우징(66)의 오리피스 유로(66c)를 닫게 된다. 이때의 플런저(63)의 작동은 솔레노이드 코일(70)에 전류가 인가됨으로써 요크(65)를 따라 전기장이 흐르게 되고, 이 전기장은 코아(64)를 통하여 흐르게 된다. 이로 인하여 전기자(62)는 전자기력에 의하여 전진 구동하여 플런저(63)를 전진 구동시키게 되고, 이에 따라 오리피스 유로(66c)는 플런저(63)에 의하여 닫히게 된다. 그리고 인가된 전류가 끊기면 플런저(63)는 복원스프링(67)의 복원력에 의하여 다시 오리피스 유로(66c)를 개방시키게 된다.

이상과 같은 본 고안의 안티록 브레이크 시스템에 있어서의 노멀 오픈형 밸브는 솔레노이드의 요크 형상을 개선하여 자속이 요크를 따라서 지속적으로 연결되어 흐르도록 되어 있으므로 자속의 흐름 안정성을 확보할 수 있다. 이에 따라 자속이 에어갭에서의 부분적으로 손실되는 것을 최대한으로 방지할 수 있으므로 밸브의 작동안정성을 보다 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 전자기를 발생시키는 솔레노이드 코일, 상기 솔레노이드 코일이 내부에 설치된 원통형상의 요크, 상기 요크 내측에 설치되며 내부에 상기 솔레노이드 코일에 의하여 발생한 전자기력에 의하여 작동하는 플런저가 설치된 슬리브를 갖춘 안티록 브레이크 시스템의 유압밸브에 있어서,

   상기 요크는 상기 솔레노이드에서 발생한 전자기장의 자로를 제공할 수 있도록 상기 솔레노이드의 일측단과 타측단을 감싸며 내향절곡되어 있는 것을 특징으로 하는 안티록 브레이크 시스템의 유압밸브.