KR20030006155A - 안티록 브레이크 시스템의 고압 어큐뮬레이터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 펌프 구동에 의해 발생되는 오일의 압력맥동을 보다 효율적으로 저감시킬 수 있는 브레이크 시스템의 고압 어큐뮬레이터에 관한 것이다.

본 발명에 따른 안티록 브레이크 시스템의 고압 어큐뮬레이터는, 댐핑쳄버의 개방단을 폐쇄하는 플러그를 탄성지지부재에 의해 이동가능하게 설치함으로써, 플러그가 이동하며 유압맥동을 해소시킬 수 있게 되어 보다 효율적으로 유압맥동을 해소시킬 수 있게 되는 작용효과가 있다.

Description

안티록 브레이크 시스템의 고압 어큐뮬레이터{A high pressure accumulator of anti-lock brake system}

본 발명은 안티록 브레이크 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 펌프 구동에 의한 오일의 압력맥동을 저감시키기 위해 사용되는 안티록 브레이크 시스템의 고압 어큐뮬레이터에 관한 것이다.

일반적으로 차량에서는 운전자가 브레이크패달을 밟으면 마스터 실린더에서 유압이 형성되며, 이것이 유압브레이크로 전달되어 제동력이 발생된다.

그러나 브레이크패달을 밟아 제동력 증가 또는 유지 상태로 제어하는 중에 제동압력이 노면상태보다 크거나, 제동압력으로 발생하는 유압브레이크에서의 마찰력이 타이어나 노면에서 발생하는 제동력보다 크면, 타이어가 노면에서 미끄러지는 슬립현상이 발생된다.

이러한 슬립현상을 방지하여 안정된 제동력을 얻기 위한 것이 안티록 브레이크 시스템(Anti-lock Brake System)이다.

종래 안티록 브레이크 시스템은 알루미늄으로 이루어진 모듈레이터 블록과, 모듈레이터 블록에 장착되어 유압 브레이크 측으로 전달되는 제동유압을 제어하는 다수개의 솔레노이드밸브와, 오일을 일시 저장하는 한 쌍의 저압 어큐뮬레이터 및 고압 어큐뮬레이터와, 저압 어큐뮬레이터에 일시 저장된 오일을 강제로 펌핑하기 위해 저압 어큐뮬레이터와 고압 어큐뮬레이터 사이에 배치된 펌프와, 전기적으로 작동하는 구성요소를 제어하는 ECU를 포함한다.

이렇게 구성된 안티록 브레이크 시스템에서 고압 어큐뮬레이터는 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 모듈레이터 블록(1)에 일측이 개방된 원통형 댐핑쳄버(2)를 마련하고, 댐핑쳄버(2)에 플러그(3)를 삽입하여 댐핑쳄버(2)의 개방부(2a)를 폐쇄한 후, 플러그(3)가 댐핑쳄버(2)로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있도록 플러그(3)를 플러그 고정부재(4)로 고정함으로써 이루어진다.

또한, 댐핑쳄버(2)에는 유압라인으로부터 오일이 전달되는 인포트(5)와, 전달된 오일이 다시 유압라인으로 배출되는 아웃포트(6)가 구비되어 있으며, 아웃포트(6)에는 오리피스(7)가 형성되어 있다.

따라서 펌프(미도시) 구동으로 인해 오일에 압력맥동이 발생하면, 이러한 압력맥동은 유압라인을 따라 고압 어큐뮬레이터에 전해져 고압 어큐뮬레이터의 아웃포트(6)에 마련된 오리피스(7)를 통과하면서 해소되도록 되어 있다.

그러나 이러한 종래의 안티록 브레이크 시스템의 고압 어큐뮬레이터에서, 오리피스(7)를 통해 압력맥동을 저감시키는 것은 한계가 있어 압력맥동이 잔류할 소지가 있으며, 잔류한 압력맥동이 소음의 원인으로 작동하거나 브레이크 패달(미도시)에 전달되어 운전자에게 불안감을 초래할 소지가 있다는 문제점이 있다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 압력맥동을 보다 효율적으로 저감시킬 수 있는 안티록 브레이크 시스템의 고압 어큐뮬레이터를 제공하는 것이다.

도 1은 종래 안티록 브레이크 시스템의 고압 어큐뮬레이터가 도시된 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 안티록 브레이크 시스템의 유압 계통도이다.

도 3은 본 발명에 따른 안티록 브레이크 시스템의 고압 어큐뮬레이터가 도시된 사시도이다.

도 4는 본 발명에 따른 안티록 브레이크 시스템의 고압 어큐뮬레이터가 도시된 단면도이다.

도 5는 본 발명에 따른 탄성지지부재의 다른 실시예가 도시된 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

20: 유압 브레이크 30: 솔레노이드밸브

40: 저압 어큐뮬레이터50: 모터

60: 펌프70: 휠센서

80: ECU90: 마스터 실린더

100: 고압 어큐뮬레이터110: 댐핑쳄버

120: 플러그130: 탄성지지부재

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 안티록 브레이크 시스템의 고압 어큐뮬레이터는,

모듈레이터 블록에 일단이 개방되도록 원통형상으로 마련된 댐핑쳄버와, 상기 댐퍼챔버로 오일이 유입되는 인포트와, 상기 댐핑챔버로부터 오일이 배출되며 오리피스가 마련되어 있는 아웃포트와, 상기 댐핑쳄버의 개방단을 폐쇄하는 플러그를 구비한 안티록 브레이크 시스템에 있어서,

일측은 상기 댐핑쳄버에 지지되고 타측은 상기 플러그에 지지되어, 상기 플러그를 상기 댐핑쳄버에 진퇴가능하게 설치하는 탄성지지부재를 구비한다.

또한, 상기 탄성지지부재는 상기 댐핑쳄버에 지지되는 일측이 상기 플러그에 지지되는 타측에 비하여 넓은 직경을 갖도록 원추형상으로 형성되어 있다.

또한, 상기 댐핑쳄버의 개방단측에는 오목형성된 안착부가 마련되며,

상기 탄성지지부재는 링형상으로 형성되되 일측에 수축홈이 마련되어 상기 댐핑쳄버에 삽입될 때에는 상기 수축홈을 통해 수축되어 반경이 작아졌다가 삽입된 후에는 복원되며 일측이 상기 댐핑쳄버의 상기 안착부에 지지된다.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 하나의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 안티록 브레이크 시스템은 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 전륜(FR)(FL)과 후륜(RR)(RL)에 설치된 유압브레이크(20) 측으로의 제동유압 전달을 제어하기 위한 다수개의 솔레노이드밸브(30)와, 감압 제동작동 시 유압브레이크(20) 측으로부터 빠져나온 오일이 일시적으로 저장되는 한 쌍의 저압어큐뮬레이터(40)와, 증압/유지 제동작동 시 저압 어큐뮬레이터(40)에 저장된 오일을 펌핑하는 모터(50) 및 한 쌍의 펌프(60)와, 펌프(60) 구동에 의해 가압 토출되는 오일의 압력맥동을 저감시키기 위한 한 쌍의 고압 어큐뮬레이터(100)를 구비하며, 이들은 모두 모듈레이터 블록(10)에 설치된다.

다수개의 솔레노이드밸브(30)는 유압브레이크(20)의 상류측 및 하류측과 연결되어 있는데, 상류측에 배치되어 평상시 개방된 상태로 유지되는 NO형 솔레노이드밸브(30a)와, 하류측에 배치되어 평상시 폐쇄된 상태로 유지되는 NC형 솔레노이드밸브(30b)로 구별된다.

이러한 솔레노이드밸브(30)의 개폐동작은 전륜(FR)(FL)과 후륜(RR)(RL)에 배치된 휠센서(70)를 통해 차량속도를 감지하는 ECU(80)에 의해 각각 제어되며, 감압 제동작용에 따라 NC형 솔레노이드밸브(30b)가 개방되어 유압브레이크(20) 측에서 빠져나온 오일은 저압 어큐뮬레이터(40)에 일시적으로 저장된다.

두 펌프(60)는 하나의 모터(50)에 의해 180도의 위상차를 가지면서 동시에 구동되어 저압 어큐뮬레이터(40)에 저장된 오일을 가압하여 고압 어큐뮬레이터(100) 측으로 토출하게 된다.

고압 어큐뮬레이터(100)는 도 3, 4에 도시되어 있는 바와 같이, 모듈레이터블록(10)의 측면에 일단이 개방된 원통 형상으로 보어 가공을 통해 마련된 댐핑쳄버(110)와, 댐핑쳄버(110)의 개방부(111)를 패쇄하는 플러그(120)와, 플러그(120)가 댐핑쳄버(110)로부터 이탈하는 것을 방지하는 탄성지지부재(130)를 구비한다.

댐핑쳄버(110)에는 펌프(60)에서 가압된 오일이 유압라인을 통해 유입되는인포트(140)와 오일이 유압라인으로 배출되는 아웃포트(150)가 마련되는데, 아웃포트(150)는 마스터실린더(90) 및 유압브레이크(20) 측과 연결되어 있으며 오리피스(160)가 배치되어 있다.

또한, 댐핑챔버(110)에는 개방부(111)측으로부터 오목하게 형성된 안착부(111a)와 단차지게 형성된 단차부(111b)가 원주방향으로 형성되어 플러그(120)를 설치할 수 있도록 되어 있다.

플러그(120)는 댐핑쳄버(110) 내에 삽입되어 댐핑쳄버(110)와 함께 댐핑공간을 이룰 수 있도록 일측이 폐쇄되어 있는 원통형상으로 형성되어 있으며, 그 외주면에는 원주방향으로 돌출형성된 걸림턱(121)이 마련되어 걸림턱(121)과 댐핑쳄버(110)의 단차부(111b)와 맞물려 플러그(120)가 일정 이상 댐핑쳄버(110) 내로 삽입되어지는 것을 방지할 수 있도록 되어 있다.

또한, 플러그(120)의 외주면에는 원주방향으로 오목하게 형성된 오목부(122)와 오목부(122)에 삽입설치되는 o-링(123)이 마련되어, 이를 통해 댐핑쳄버(110)의 내주면과 플러그(120)의 외주면 사이가 씰링되게 하여 오일이 누설되는 것을 방지할 수 있도록 되어 있다.

플러그(120)를 댐핑쳄버(110) 내에 삽입 설치하기 위해 링형상의 탄성지지부재(130)가 구비되는데, 탄성지지부재(130)의 일측 끝단은 안착부(111a)에 안착 설치되고, 타측 끝단은 플러그(120)을 지지하게 되어 있다.

이 때, 탄성지지부재(130)의 외주면은 경사지게 형성되어 안착부(111a)에 설치되는 탄성지지부재(130)의 일측 끝단이 플러그(1)를 지지하는 타측 끝단에 비하여 상대적으로 넓은 직경을 가지도록 이루어져 대략 원추형상을 이루고 있다.

이러한 탄성지지부재(130)는 금속 또는 플라스틱 등의 탄성력을 갖는 재질로 이루어져 탄성력에 의해 플러그(120)를 댐핑쳄버(110)에 탄성지지하도록 되어 있다.

따라서 압력맥동이 댐핑챔버(110)에 전해지면 탄성지지부재(130)가 축 방향으로 약간 휘어지면서 플러그(120)가 소정 거리 이동하면서 압력맥동을 일부 해소시킬 수 있게 된다.

또한, 탄성지지부재(130)에는 축방향으로 길게 수축홈(131)이 마련되어, 탄성지지부재(130)의 외주면에 외력이 가해지면 탄성변형하면서 직경이 작아져 댐핑쳄버(110)내로 삽입할 수 있는 상태가 되었다가, 외력이 제거되면 복원되면서 댐핑쳄버(110)의 안착부(111a)에 안착되도록 되어 있다.

본 실시예에서 탄성지지부재(130)는 외주면이 경사지게 형성된 링형상으로 형성되어 있으나, 도 5에 도시되어 있는 바와 같이 코일스프링(130??)으로 형성하는 것도 가능하다.

다음은 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 안티록 브레이크 시스템의 고압 어큐뮬레이터의 동작 및 효과를 설명한다.

ABS 제어는 차량의 전륜(FL)(FR)과 후륜(RL)(RR)에 배치된 휠센서(70)로부터 입력되는 신호에 따라 ECU(80)에 의해 감압, 증압, 유지 등의 세 가지 모드로 제어되며, 각각의 제어상태는 전륜(FL)(FR)과 후륜(RL)(RR)에 모두 같은 상태로 조절되는 것이 아니고 마찰조건에 따라 별개로 제어된다.

이러한 ABS 제어를 통해, 저압 어큐뮬레이터(40)에 저장된 오일은 한 쌍의 펌프(60) 작동에 의해 가압되어 고압 어큐뮬레이터(100)로 공급되고, 계속해서 오리피스(160)를 지나면서 NO형 솔레노이드밸브(30) 또는 마스터 실린더(90) 측으로 공급된다.

이 때, 한 쌍의 펌프(60)는 일정한 위상차를 가지면서 작동하므로 이에 의해 압력맥동이 발생하게 되는데, 이러한 압력맥동은 유압라인를 통해 이러한 압력맥동을 감소시키기 위해 설치되어 있는 고압 어큐뮬레이터(100)로 전달된다.

압력맥동이 고압 어큐뮬레이터(100)의 인포트(140)를 통해 댐핑쳄버(110) 내로 전달되면 그에 따라 플러그(120)가 댐핑쳄버(110) 내에서 탄성지지부재(130)를 변형시키면서 소정거리 이동하게 되어 댐핑쳄버(110)의 체적이 순간적으로 변한다.

즉, 압력맥동에 따라 유압이 플러그(120)를 지지하고 있는 탄성지지부재(130)의 탄성력보다 높아질 경우에는 탄성지지부재(130)가 변형되면서 플러그(120)가 댐핑쳄버(110)로부터 후퇴하고, 그에 따라 댐핑쳄버(110)의 체적이 순간적으로 늘어난다.

반대로, 압력맥동에 따라 유압이 탄성지지부재(130)의 탄성력보다 낮아질 경우에는 탄성지지부재(130)가 복원되면서 플러그(120)가 댐핑쳄버(110) 내로 진행하고 그에 따라 댐핑쳄버(110)의 체적은 감소한다.

이와 같이 본 발명에 따른 고압 어큐뮬레이터(100)는 유압의 압력맥동에 따라 플러그(120)가 이동하면서 압력맥동을 해소한다.

계속해서, 오일은 아웃포트(150)를 통해 토출되면서 오리피스(160)를 통과하게 되고, 오리피스(160)에 의해 오일의 압력맥동이 다시 한번 해소된다.

따라서 압력맥동은 두 번에 걸쳐 해소되어 현저하게 감소하고, 그에 따라 압력맥동에 의한 소음발생 및 브레이크 패달(미도시)의 떨림현상은 저감된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이,

본 발명에 따른 안티록 브레이크 시스템의 고압 어큐뮬레이터는, 댐핑쳄버의 개방단을 폐쇄하는 플러그를 탄성지지부재에 의해 댐핑쳄버에 탄성지지되게 함으로써, 압력맥동이 고압 어큐뮬레이터에 전해졌을 때 플러그가 압력맥동에 따라 이동하면서 압력맥동을 해소시킬 수 있게 하여 압력맥동을 보다 효율적으로 저감시킬 수 있게 되는 작용효과가 있다.

Claims (4)

1. 모듈레이터 블록에 일단이 개방되도록 원통형상으로 마련된 댐핑쳄버와, 상기 댐퍼챔버로 오일이 유입되는 인포트와, 상기 댐핑챔버로부터 오일이 배출되며 오리피스가 마련되어 있는 아웃포트와, 상기 댐핑쳄버의 개방단을 폐쇄하는 플러그를 구비한 안티록 브레이크 시스템에 있어서,

   일측은 상기 댐핑쳄버에 지지되고 타측은 상기 플러그에 지지되어, 상기 플러그를 상기 댐핑쳄버에 진퇴가능하게 설치하는 탄성지지부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 안티록 브레이크 시스템의 고압 어큐뮬레이터.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 탄성지지부재는 상기 댐핑쳄버에 지지되는 일측이 상기 플러그에 지지되는 타측에 비하여 넓은 직경을 갖도록 원추형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 안티록 브레이크 시스템의 고압 어큐뮬레이터.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 댐핑쳄버의 개방단측에는 오목형성된 안착부가 마련되며,

   상기 탄성지지부재는 링형상으로 형성되되 일측에 수축홈이 마련되어 상기 댐핑쳄버에 삽입될 때에는 상기 수축홈을 통해 수축되어 반경이 작아졌다가 삽입된 후에는 복원되며 일측이 상기 댐핑쳄버의 상기 안착부에 지지되는 것을 특징으로하는 안티록 브레이크 시스템의 고압 어큐뮬레이터.
4. 제 2항에 있어서,

   상기 탄성지지부재는 코일스프링인 것을 특징으로 하는 안티록 브레이크 시스템의 고압 어큐뮬레이터.