KR20040018553A - 자동차용 체크 밸브를 구비한 브레이크 제어 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은:

- 브레이크액 저장조(4),

- 마스터 실린더(2), 및

- 제1 최소 유동 단면(31)을 제공함으로써 저장조내의 실린더의 브레이크액이 상승하는 것을 가능하게 해주는 밸브(14)를 포함하고 있는 브레이크 제어 장치에 관한 것이다.

밸브는 실린더내의 압력이 주어진 역치를 초과할 때, 제1 최소 유동 단면보다 큰 제2 최소 유동 단면(33)을 제공함으로써 브레이크액 상승을 가능하게 해줄 수 있다.

Description

자동차용 체크 밸브를 구비한 브레이크 제어 장치{BRAKE CONTROL DEVICE WITH A CHECK VALVE FOR A MOTOR VEHICLE}

종래의 차량 제동 회로에 있어서, 브레이크는 마스터 실린더로부터 브레이크액의 저장조에서 공급된 브레이크액의 압력의 형태로 브레이크 명령을 받는다는 것이 알려져 있다. 기계적인 형태로 운전자에 의해 발해진 이 브레이크 명령은 마스터 실린더의 몸체 내에서 이동할 수 있는 2 개의 피스톤을 이용하여 마스터 실린더에 의해 유압 형태로 전환된다. 상기 브레이크 명령을 받기 전에는, 각각의 피스톤에 의해 압축되도록 되어 있는 챔버가 피스톤의 오리피스를 통하여 브레이크액 저장조와 연통되어 있다. 피스톤이 움직이기 시작할 때, 상기 오리피스는 실링 립을 통과하는 데, 이것은 상기 챔버가 브레이크액 저장조로부터 격리되어 있고 챔버 내의 압력은 상승하기 시작할 수 있다는 것을 의미한다. 압력의 상승이 시작되는 동안 피스톤의 이동은 제동작용에 전혀 기여하지 못하기 때문에 "데드 트래블(dead travel)"로 알려져 있다. 따라서, 이러한 이동을 가능한 한 감소시키려는 시도가 있었다.

이러한 목적을 위해서, 중심부에 통로를 가진 구멍뚫린 디스트의 형태의 밸브가 브레이크액 저장조와 마스터 실린더 사이에 배치되어 있는 것이 제안되었다. 이러한 밸브는 브레이크액과 밀도가 같지 않은 데, 이것은 정지시에 브레이크액 저장조측에서, 상기 밸브 상부에 놓여있는 시트에 대하여 가압하는 경향이 있다는 것을 의미한다. 브레이크액 저장조로부터 마스터 실린더를 향하여 브레이크액이 떨어지면 상기 디스크는 자동적으로 떨어진다. 정지시에, 상기 중심 통로는 마스터 실린더의 브레이크액을 낮은 유속으로 브레이크액 저장조로 되돌아 가도록 상승시켜서, 제한을 형성한다. 브레이크 명령 동안에, 피스톤의 운동은 유속에 있어서 갑작스럽고 급격한 상승을 초래한다. 상기 제한은 브레이크액을 충분히 빨리 되돌아가도록 상승시킬 수 없고, 따라서 이러한 밸브는 실질적으로 브레이크액 저장조와 마스터 실린더 사이의 연통이 차단되는 것처럼 행동한다. 따라서 상기 압력은, 실링 립을 통과하기 전에도, 피스톤 챔버 내에서 신속하게 상승할 수 있다.

그러나, 상기와 같은 배치는 근본적으로 ABS와 ESP(dynamic course control)가 설치되어 있는 것과 같은 특별한 또는 개량된 제동 회로에 있어서의 단점을 가지고 있는 것으로 알려져 있다. 요즘 많은 차량에 설치된 상기와 같은 장치는 브레이크로부터 마스터 실린더로 브레이크액을 원래의 위치로 되돌리도록 하는 경향이 있다. 그 결과 발생된 압력은 매우 높아서 밸브 디스크가 파손될 수 있다.

본 발명의 한 가지 목적은 ABS 타입의 장치에 있어서 밸브 파손의 위험을 초래하지 않고서 데드 트래블을 감소시키는 것이다.

본 발명은 브레이크액의 저장조 및 마스터 실린더를 가진 자동차용 제동 회로에 관한 것이다.

도 1은 브레이크액 저장조, 밸브 및 마스터 실린더의 일부를 개략적으로 도시하고 있는 본 발명에 따른 장치의 한 실시예의 축선 방향의 단면도;

도 2, 도 3 및 도 4는 작동의 3 가지 각 단계를 도시하고 있는, 도 1의 장치의 밸브의 축선 방향의 단면도;

도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ라인을 따라 도시한 밸브 시트의 단면도;

도 6은 다른 실시예를 나타내는, 도 2와 유사한 도면;

도 7, 도 8 및 도 9는 3 가지 다른 실시예를 나타내는, 도 2와 유사한 축선 방향의 3 개의 단면도;

도 10, 도 11 및 도 12는 본 발명의 다른 실시예를 도시하고 있는 도 2 내지 도 4에 각각 유사한 축선 방향의 3 개의 단면도;

도 13 내지 도 15는 도 10의 밸브 내의 셔터의 실시예의 다양한 변형 형태를 나타내는 3 개의 사시도로서, 특히 도 13의 경우는 단면 사시도;

도 16은 다른 변형 형태의 실시예를 나타내는 도 10과 유사한 축선 방향의 단면도;

도 17은 정지시의 셔터 시트만의 실시예의 변형 형태를 나타내는 도 10과 유사한 도면;

도 18은 압력이 주어진 역치를 초과하는 경우에 있어서 셔터를 가지고 있는 도 17의 시트의 도면;

도 19 및 도 20은 시트의 다른 실시예를 나타내는 도 17 및 도 18에 유사한 도면;

도 21은 본 발명의 다른 실시예의 밸브의 몇 개의 부품의 분해 사시도;

도 22 및 도 23은 2 가지 다른 상태에 있어서 도 21의 밸브의 축선 방향의 2 개의 단면도; 그리고

도 24는 본 발명에 따른 밸브의 다른 실시예의 축선 방향의 단면도이다.

상기 목적을 위해, 본 발명은:

- 브레이크액 저장조,

- 마스터 실린더, 및

- 제1 최소 유동 단면을 제공함으로써 저장조내의 실린더의 브레이크액이 상승하는 것을 가능하게 해주는 밸브를 포함하고 있는 브레이크 제어 장치로서,

밸브는 실린더내의 압력이 주어진 역치를 초과할 때, 제1 최소 유동 단면보다 큰 제2 최소 유동 단면을 제공함으로써 브레이크액 상승을 가능하게 해주는 브레이크 제어 장치를 제공한다.

따라서, 피스톤이 그것의 이동을 시작하여 압력이 상대적으로 낮고 역치 미만일 때는, 밸브는 기본적으로 셔터와 같이 동작을 계속한다. 대조적으로, 예컨대 ABS나 ESP의 작동결과와 같이 브레이크액이 저장조를 향해 갑작스럽게 역류하여 역치를 넘는 급격한 압력증가를 발생시키는 경우에는, 제2 단면이 브레이크액이 밸브를 손상시킴이 없이 저장조를 향해 상승하여 복귀하는 것을 가능하게 해준다. 그러므로 밸브의 완전성과 짧은 데드 트레블 모두가 유지된다.

본 발명에 의한 장치는 또한 다음의 특징들 중 적어도 하나를 나타낸다.

- 밸브는 시트와 이 시트에 지지될 수 있는 셔터를 포함하고 있다.

- 시트에 대해 셔터를 중심맞춤시키는 수단을 포함하고 있다.

- 셔터는 브레이크액의 밀도보다 낮은 밀도를 가지고 있다.

- 시트는 강성이다.

- 시트는 압력이 역치를 초과할 때 브레이크액 저장조에 대해 이동될 수 있다.

- 시트는 적어도 하나의 통로를 가지고 있고, 시트가 이동할 때에만 상기 통로를 통해 브레이크액이 상승하는 것을 허용하도록 설계되어 있다.

- 브레이크액의 상승에 대항하여 시트를 복귀시키는 수단를 포함하고 있다.

- 시트는 압력이 역치를 초과할 때 탄성변형될 수 있다.

- 시트는 브레이크액이 상승시에 시트 둘레로 또는 시트를 관통하여 유동하도록 변형가능하다.

- 시트는 변형시에만 개방되도록 설계된 적어도 하나의 오리피스를 가지고 있다.

- 오리피스는 시트의 한쪽 에지를 향해 개방된다.

- 오리피스는 시트의 에지로부터 일정 거리만큼 떨어져 뻗어있다.

- 압력이 역치를 초과할 때 셔터가 시트에 대해 기울어지게 되도록 설계된 적어도 하나의 릴리프를 가지고 있다.

- 셔터는 적어도 하나의 통로를 가지고 있고, 셔트가 시트와 접촉상태에 있을 때 브레이크액이 파이프를 통해 상승하는 것을 허용하도록 설계되어 있다.

- 통로는 셔터를 수직 관통하고 있다.

- 통로 시트와 접촉하게 될 수 있는 셔터의 한쪽면에 걸쳐 뻗어있다.

- 셔터는 시트와 접촉하게 될 수 있는 하나의 대략 구형면을 가지고 있다.

- 셔터는 볼이다.

- 셔터는 편평한 케이크의 전체형상을 가지고 있다.

- 밸브는 브레이크액이 그것을 통해 마스터 실린더를 향해 이동할 수 있는 오리피스를 가지고 있고, 상기 오리피스는 셔터가 그것의 최하 위치에 있을 때 상기 오리피스를 개방된 채로 유지시키는 방식으로 배열되어 있다.

- 오리피스는 수직벽내에 뻗어있다.

- 저장조가 마스터 실린더와 조립되기 전에 저장조에 대해 셔터를 유지시키는 수단을 포함하고 있다.

- 밸브는 제1 최소 유동 단면보다 큰 제3 최소 유동 단면을 제공함으로써 브레이크액이 저장조로부터 마스터 실린더내로 낙하하는 것을 허용할 수 있다.

본 발명은 또한 제1 최소 유동 단면을 제공함으로써 브레이크액이 상승하는 것을 허용할 수 있게 되어 있는, 브레이크액 저장조와 마스터 실린더를 구비한 브레이크 제어 장치용 밸브로서, 밸브는 브레이크액 압력이 상승시의 유동의 방향에 있어 밸브의 상류에서 소정의 역치에 도달했을 때 제1 최소 유동 단면보다 큰 제2 최소 유동 단면을 제공함으로써 브레이크액의 상승을 가능하게 해줄 수 있는 브레이크 제어 장치용 밸브를 제공한다.

본 발명의 다른 특징 및 잇점은 비제한적인 예로서 아래에 기술된 몇 가지 실시예에 의해 보다 명확하게 될 것이다.

본 발명에 따른 브레이크 제어 장치의 제1 실시예를 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한다. 이 장치는 차량의 4개 바퀴에 각각 결합되어 있는 디스크 또는 드럼 브레이크에 가압 브레이크액을 공급하는 유압 브레이크 회로를 포함하는 모터 차량에 사용된다.

종래 알려져 있는 방식에 있어서, 이 장치는, 운전자로부터의 브레이크 명령을 브레이크에 전달하기 위해 회로 내의 압력 증가를 야기할 수 있는 2개의 피스톤(4)을 포함하는 마스터 실린더(2)를 포함하고, 도면에서는 2개의 피스톤 중 1개만 도시되어 있고, 여기에서 마스터 실린더는 탠덤 타입이다. 또한 이 장치는 각각의 피스톤(4)과 결합되어 있는 2개의 챔버(8)의 각각에 브레이크액을 공급하기 위해 설계된 브레이크액(6)의 저장조(4)를 포함한다. 도 1에는 하나의 공급 회로가 도시되어 있지만, 이 장치는, 종래의 장치와 마찬가지로, 저장조(4)로부터 챔버(8)의 각각에 브레이크액이 공급되는 것을 허용하는 2개의 회로를 포함한다는 것을 이해해야 한다.

저장조(4)는 저장조로부터 마스터 실린더까지 브레이크액이 중력을 받아 유동할 수 있도록 마스터 실린더 위에 배열되어 있다. 이러한 특정한 예에 있어서, 저장조는 마스터 실린더 내에 포개 넣음으로써 장착된다. 이 때문에, 저장조(4)는 원통형 넥(10)을 가지고 있는데, 이 원통형 넥(10)은 원통형 넥(10)에 상응하는 크기의 마스터 실린더의 원통형 하우징(12)내에 암수 맞물림 방식으로 수납될 수 있다.

본 발명에 따른 장치는 저장조의 넥(10) 바로 아래에 뻗어 있는 마스터 실린더의 캐비티내에 배열되는 밸브(14)를 포함한다. 따라서 밸브는 저장조로부터 브레이크액을 직접 수용할 수 있다. 밸브 아래에서, 통로(16)는 피스톤의 위치에 따라 피스톤의 챔버 또는 피스톤 그 자체와 밸브를 직접 연통 상태로 되게 한다. 이 장치는, 넥(10)과 하우징(12)이 만나는 지점에서 브레이크액에 대하여 밀봉하고 그래서 밸브를 대기로부터 격리시키기 위해, 넥(10)과 하우징(12)사이에 삽입되는 시일(20)을 포함한다. 당연히, 개시되어 있는 실시예에서, 저장조가 2개의 지점에서 마스터 실린더에 공급되면, 본 발명에 따른 장치는 상술한 바와 같이 2개의 밸브를 포함하는 것이 바람직하다. 물론, 개시되어 있는 마스터 실린더가 단지 1개의 밸브만 갖는 것도 이해할 수 있고, 이 밸브는 도면에 도시된 바와 같이 제 2 회로에 배열되는 것이 유리하다.

넥(10)은 넥의 수직 중심 축(11)에 관하여 넥의 내부를 향해서 반경방향으로 뻗어 있는 립(22)을 가지고 있다. 이 립(22)은 축 둘레에 연속적으로 직각이다. 밸브는 도 5에 상세하게 도시되어 있는 시트(24)를 가지고 있다. 이 시트는 원형체(26)를 포함하고, 이 원형체는 그 중앙에 오리피스(28)를 가지고 있고 그 외주로부터 반경방향 외측으로 탭(30)이 뻗어 있고, 이 탭은 본 실시예에서는 4개이고 원형체 둘레에 균등하게 분포되어 있다. 오리피스는 브레이크액의 통행을 위해 노치와 같은 누출 채널에 의해 중단되는 원형을 가지고 있다. 시트(24)는 립(22) 상에 위치한다. 이 위치에서, 탭(30)의 끝은 넥(10)의 내부 표면과 미끄럼 접촉하고,원형체를 넥과 대체로 동심적으로 중심을 맞춘다. 원형체(26)의 외경은 립(22)의 내경보다 큰데, 이는 원형체의 외부 가장자리가 립(22)에 대하여 연속적으로 지지된다는 것을 의미한다. 셔터(140)는 전체 형상이 원뿔형인 나선형 스프링(32)을 포함하고, 이 스프링은 원형체(26)의 상부 표면에서 가장 좁은 단면 위치에서 아래로 지지되고, 반면에 그 정상부에서는 넥(10)에서 이러한 목적을 위해 형성된 쇼울더(34)에 대하여 지지된다. 이 스프링(32)은 립(22)에 대하여 시트(24)를 하방으로 복귀시킨다.

밸브는 셔터(40)를 포함하고, 이 셔터는 본 실시예에서는 볼로 이루어진다. 이 볼은 브레이크액의 밀도보다 낮은 밀도를 갖도록 종래 알려진 재료로 만들어진다. 이 방식에 있어서, 볼은 브레이크액에 침지될 때, 중력의 작용에 반하여 위로 떠오르는 경향이 있다. 볼은 립(22)과 대면하여 시트(24) 아래에서 뻗어 있다. 정지 상태에서, 볼은 원형체(26)에 대하여 원형체의 중앙의 오리피스(28)를 대략 폐쇄하도록 위치한다.

이 장치는 다음과 같이 작동한다. 도 2를 참조하면, 마스터 실린더내에 존재하는 브레이크액은, 화살표(25)로 나타낸 바와 같이, 통로(16)를 통과한 다음 넥(10)을 통과하고 셔터(40)와 시트(24)의 오리피스(8)의 노치를 통해서 누출됨으로써, 저장조를 향해서 자유롭게 상승할 수 있다.

더욱이, 필요하다면, 저장조내에 존재하는 브레이크액은 마스터 실린더쪽으로 통로(16)를 통해서 유동할 수 있다. 이 유동은 브레이크액을 위한 보다 큰 통로 단면을 제공하기 위해 시트(24)로부터 어느 정도의 거리까지 볼을 일시적으로낮춘다.

도 4는 어떤 이유 때문에, 예를 들면 브레이크 브레이크액이 ABS 타입의 장치에 의해 마스터 실린더 내로 이송되었기 때문에, 예를 들면 마스터 실린더가 정지 상태에 있는 동안, 마스터 실린더내에 있어서의 압력이 급격히 증가하는 경우를 도시하고 있다. 따라서 이 압력은 밸브(14)에 전달된다. 이 높은 압력은 스프링(32)의 작용에 반하여 볼(40) 및 시트(24)를 가압하고, 이는 스프링이 압축되고 시트 및 셔터는 하나처럼 싱승한다는 것을 의미한다. 이러한 조건하에서, 한편으로는 셔터(40)와 립(22) 사이에서, 다른 한편으로는 탭(30) 사이에서, 브레이크액은 보다 큰 통과 단면을 이용할 수 있다.

도 2의 상황에 있어서, 오리피스(28)의 노치에 의해 셔터(40)와 시트(24) 사이에는 보다 작은 유동 단면이 형성되는데 여기에서는 이것을 제1 최소 단면이라 칭한다. 도 4의 상황에 있어서, 셔터(40)와 립(22) 사이 및 탭(30) 사이에는 가장 작은 유동 단면이 형성되는데 여기에서는 이것을 제1 최소 단면이라 칭한다. 이 제2 최소 단면(33)은 제1 최소 단면(31)보다 크다. 압력이 역치 아래에 있을 때에는 브레이크액의 상승은 도 2의 구성에서 발생하고, 반면에 이 압력이 역치를 초과할 때에는 이러한 상승이 도 4의 구성에 따라 발생하도록 장치의 구성은 역치를 결정한다. 이 역치는 스프링(32)의 부하에 상당히 좌우된다. 소정의 압력 역치를 바람직한 값으로 설정하도록 장치를 구성하고 특히 스프링을 조정하는 것은 용이하다. 도 3의 구성에 있어서, 브레이크액의 유동은 시트의 오리피스(28)에 의해 형성되는 최소 단면(35)을 통해서 발생하는데 이 단면을 제3 최소 단면이라 칭한다.이 단면(35)은 도 2와 관련된 제1 단면(31)보다 크다.

대안으로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 통로(16)로부터 어느 정도의 거리를 두고 립(22)으로부터 아래쪽으로 뻗어 있고 셔터(40)를 에워싸는 그레이팅 또는 필터(42)를 밸브가 포함하는 것도 생각해 볼 수 있다. 이와 같은 요소는 어떠한 조건하에서도 셔터가 마스터 실린더까지 이르는 통로(16)을 차단하지 않는 것을 보장할 수 있고 조립을 용이하게 하는 것을 가능하게 한다.

대안의 실시예의 장치가 도 6에 도시되어 있는데, 어떤 참조 번호는 100이 더해져 있다. 이 실시예와 이전 실시예의 유일한 차이점은 본 실시예에서 셔터(140)는 상부 표면에 대략 90°내지 180°에 걸쳐서 이 표면을 자르는 쇼울더 또는 채널을 가지고 있는 디스크 형태로 구성되어 있다는 것이다. 셔터(140)의 직경은 시트(24)에 있어서의 중앙의 오리피스(28)의 직경보다 크다.

본 실시예는 이전의 실시예와 상당히 유사하게 작용한다. 정지 상태에서, 셔터(140)는 시트(24)에 대하여 아래에서 지지된다. 시트의 오리피스(28)가 계단식 상부 표면에 의해 완전하게 차단되지 않으면, 브레이크액은 낮은 압력 상태에서 항상 상승이 가능하고, 브레이크액은 쇼울더에서 셔터와 시트 사이를 통과한다. 압력이 소정의 역치를 초과할 때, 시트 및 셔터는 위쪽으로 이동하고, 이는 스프링을 압축하고, 보다 큰 유동 단면을 제공한다. 브레이크액이 저장조로부터 마스터 실린더로 낙하하면, 셔터(140)는 저압 상승의 경우에서보다 큰 단면으로 브레이크액이 오리피스(28)를 통해서 유동하는 것을 허용하도록 낮아질 수 있다.

다른 실시예가 도 7에 도시되어 있다. 이전 것과 마찬가지로 이 실시예에서, 저장조의 넥(10)은 시일(20)의 삽입으로 마스터 실린더의 하우징에 놓여 있는 반면에 그 횡단방향 프로파일은 도 2에 도시된 것과 다르다. 특히, 시일의 프로파일은 하나가 다른 것 위에 있는 두개의 측면 벌지를 가지고 있다. 이 실시예에서 시트(224)는 축선(11)에 대해 전체적인 원통 형상을 갖고 있다. 이것은 축선(11)에 대하여 외부로 반경방향으로 뻗은 립(225)을 포함한다. 넥(10) 자체는 넥의 상부에서 축선(11)에 대하여 내부로 반경방향으로 뻗은 립(13)을 포함한다. 스프링(232)은 축선(11)에 대해 전체적인 원통 형상을 갖고 있고, 립(13)의 아래면에 대하여 위쪽으로 그리고 립(225)의 상부면에 대하여 아래쪽으로 지지한다. 그러므로 시트(224)를 아래쪽으로 가압하는 역할을 한다. O 링 시일(44)은 넥(100과 시트(224) 사이에 축선(11)에 대하여 반경방향으로 삽입되고, 이 시일은 립(225) 아래에 뻗어 있다. 시트(224)는 밸브(240)가 휴지 상태에 있을 때 넥(10)의 하부 가장자리보다 더 아래로 뻗는 본질적으로 평평한 하부 축선방향의 단부 가장자리(246)를 갖고 있다. 이 실시예에서 셔터(240)는 전체적으로 평평한 케이크 또는 디스크의 형상을 갖고 있다. 이것은 예를 들면, 그 중심에 셔터를 통하여 두께를 관통하여 지나가는 원통 형상의 통로(228)를 갖고 있다. 셔터는 또한 셔터의 외부 가장자리에 가공된 적어도 하나의 노치(248)를 갖고 있다.

이 실시예는 아래와 같이 작동한다. 밸브가 휴지 상태에 있을 때, 낮은 밀도 때문에 셔터(240)는 시트(224)의 하부 가장자리(246) 대하여 눌려진다. 이 상황에서, 압력이 주어진 역치를 초과하지 않을 때 브레이크액은 오리피스(228)를 통하여 상승하도록 허용된다.

압력이 역치를 초과할 때, 이 압력은 셔터(240)를 위쪽으로 가압하고, 넥의 하부 가장자리(246)에 대하여 눌려질 때까지 셔터(240)를 시트(224)와 함께 하나로 상승하도록 한다. 그러므로 위쪽으로 가압되는 시트(224)의 아래면에 노치(248)를 통하여 여전히 높은 압력이 부여된다. 시트(224)에 대하여 시일(244)이 위쪽으로 이동하고, 스프링(232)을 압축한다. 따라서, 시트의 하부 가장자리(246)와 보다 아래에 남겨진 셔터(240) 사이에 생성된 공간은 고압 브레이크액의 통과를 위해 넓은 단면을 제공한다. 이전 실시예에서와 같이, 브레이크액은 마스터 실린더로부터 저장조로 유동할 수 있고, 넥의 하부 가장자리(246)로부터 멀어지게 셔터(240)의 일시적인 하강 운동을 야기한다.

다른 실시예가 도 8에 도시되어 있다. 셔터(340)는 그 중심을 통과하는 통로(228)를 갖는 원반으로 형성된다. 이전 실시예의 노치는 생략되어 있다. 이 셔텨는 또한 도 13에 도시되어 있다. 시트(324)는 넥(10)과 하우징(12)의 사이에 축선(11)에 대항 반경방향으로 삽입된 시일로 형성된다. 셔터(340)와 마주하여 놓인 넥(10)의 하부 가장자리(346)는 한쪽에 적어도 하나의 노치(348)를 갖고 있다. 시일(324)은 이전 실시예에서와 같이 두개의 포개진 벌지를 구비한 프로파일을 갖고 있다. 그 하부 단부는 본질적으로 장방형 형상의 프로파일을 갖고 있다. 이것은 상부에서 넥(10)의 쇼울더에 대하여 그리고 바닥에서 셔터(340)의 상부면에 대하여 지지된다. 시일은 또한 적어도 넥(10) 및 하우징(12)과 함께 하부 벌지에 반경 방향으로 밀봉 접촉되어 있다. 시트(324)는 셔터(340)를 넥(10)의 하부 가장자리(346)로부터 거리를 두고 유지한다. 시일(324)은 밸브 시트이다.

저압에서 브레이크액이 상승할 때, 브레이크액은 오리피스(228)를 통하여 위쪽으로 유동한다.

마스터 실린더의 브레이크액의 압력이 주어진 역치를 초과할 때, 셔터는 시일을 가장자리(346)에 보다 가깝게 이동하도록 위쪽으로 가압한다. 압력 증가할 때, 시일을 계속해서 축선(11)을 따라 변형되고 셔터(340)를 넥(10)에 지지된 상태로 남겨둔다. 다음에 브레이크액은 노치(348)를 통하여 저장조 쪽으로 빠져나올 수 있다. 그러므로 이 노치는 오리피스(228)보다 큰 통로 단면을 제공한다.

저장조로부터 마스터 실린더로 브레이크액의 낙하는 이전과 마찬가지로 셔터(340)의 일시적인 하강에 의해서 발생한다.

다른 실시예가 도 9에 도시되어 있다. 이것은 이전 것과 아주 유사하고, 시일(424)의 상부는 바닥쪽으로 시일(424)에 대해서 그리고 상부쪽으로 넥의 쇼울더에 대하여 지지되는 복귀 스프링(432)으로 대체된다. 작동은 사실상 불변이다.

다른 실시예가 도 10 내지 13에 도시되어 있다. 셔터(340)는 디스크로 형성되고, 그 중앙에 관통된 오리피스(228)를 갖고 있다. 도 8의 실시예에서와 마찬가지로, 시트(524)는 넥(10)과 하우징(12) 사이에 밀봉을 제공한다. 이 실시예에서, 시일은 밸브의 축선에 대하여 이들 두 부품 사이에 반경방향으로 밀봉을 제공하는 원환체 상부(550)를 갖고 있다. 시일은 또한 원환체 상부(550)로부터 아래쪽으로 뻗은 원통 형상의 하부 스커트(553)를 갖고 있다. 이것은 셔터(340)가 지지하는 스커트의 하부 가장자리에 대하여 놓여 있다. 원환체 상부(550)는 스커트(553)와 마주하는 영역까지 이 부분을 내부적으로 커버하는 넥(10)의 쇼울더에 수용된다.스커트는 축선 주위에 균일하게 분포된 슬롯(552)을 가지고 있고 각각 그 가장자리로부터 거리를 남겨두고 스커트의 높이의 대부분에 걸쳐서 수직으로 뻗어 있다. 슬롯은 반경방향으로 스커트의 두께를 통과한다. 게다가, 밸브를 마스터 실린더와 연통하도록 하는 오리피스(16)는 셔터(340)에 대하여 수직이라기 보다는 마스터 실린더의 측벽에 형성된다. 더욱이, 이 오리피스의 하부 가장자리는 셔터(340)가 이동하는 공동(cavity)의 바닥 위로 약간 뻗어 있다. 이 오리피스(16)는 셔터(340)의 높이보다 큰 직경을 갖고 있다. 이 경우에 오리피스(16)을 차단하도록 허용하는 셔터(340)의 위치가 존재하지 않는다. 이와 같은 배열은 만약 적합한다면 또한 다른 실시예에 대해서 유리하다.

이 실시예는 아래와 같이 작동한다. 만약 저압 브레이크액이 마스터 실린더로부터 상승하면, 브레이크액의 흐름은 도 10에 예시된 바와 같이 중앙 오리피스(228)를 통하여 유동하고, 셔터(540)는 시트(524)에 대하여 눌려진 상태로 남아 있다. 다음에 슬롯(552)은 폐쇄된다. 다른 한편, 주어진 역치보다 높은 압력에서 브레이크액이 상승할 때, 압력은 셔트를 위쪽으로 가압하고, 스커트(553)를 변형시키고 이에 의해 브레이크액이 유동하는 슬롯(522)을 개방하는데, 따라서 브레이크액은 도 10에 예시된 통로(228)에 상응하는 단면보다 이용할 수 있는 더 큰 유동 단면을 갖는다. 이 높은 압력이 중지될 때, 밸브는 시트(524)의 탄성 효과로 자동적으로 도 10의 형태로 복귀한다. 여기에서 다시, 저장조로부터 마스터 실린더로 브레이크액의 유동은 셔터(340)의 일시적인 하강에 의해서 허용되고, 유동은 도 12에 예시된 바와 같은 오리피스(16)의 주어진 위치에서 아래로 통과하는 일 없이 셔터 위에서 이루어진다.

도 14는 셔터의 실시예의 변경 형태를 도시한다. 셔터(640)는 도 10의 밸브와 함께 사용될 수 있다. 여기에서 통로는 셔터의 상부면을 초과하여 뻗어 있고 적어도 하나의 둘레방향의 에지로부터 셔터내로 가공된 그루브(628)로 대체된다. 이 실시예에서, 그루브(628)는 이 면의 한쪽 가장자리로부터 다른 쪽으로 이 면의 직경을 가로질러 연속하여 뻗어 있다. 이 그루브(628)는 저압의 탱크에서 상승시키기 위하여 브레이크액이 유동하도록 허용하고, 그루브는 시트(524)의 하부 가장자리에 대하여 지지되는 셔터의 상부면에 의해서 차단되지 않는다.

셔터(740)의 또다른 실시예가 도 15에 도시되었다. 이러한 실시예에 있어서, 이 그루브(728)는 2부분으로 만들어진다. 각각의 그루브의 부분은 충분한 길이로 셔터의 하나의 에지로부터 셔터의 중심으로 뻗어있어 그루브 부분이 시트의 중심으로 개방된다. 게다가, 이러한 실시예에서, 이 셔터(740)는 예를 들면 구 또는 매우 유사한 형상의 일부분의 형상을 갖추고 있고 상면으로부터 뻗어있는 중심이 잡힌 릴리프(760)를 갖추고 있다. 이러한 릴리프(760)는 이 시트의 중심에 수용되고 이에 따라 이 시트에 대하여 셔트를 중심잡고, 그리고 다르게 표현하면 이동을 제한한다. 이러한 특정 실시예에 있어서, 이 셔터는 이들 2개의 주요면 각각에 릴리프(760)와 2 부분의 그루브(728)를 갖추고 있고 이것은 수평 중심 평면에 대하여 대칭이어서, 셔터가 설치방향에 대한 고려없이도 밸브에 장착되게 할 수 있다. 이 릴리프(760)는 시트에 대한 셔터의 중심잡음 및 셔터의 하향 이동의 제한에 기여하고, 하부 릴리프는 마스터 실린더의 하우징의 바닥부에 대하여 맞닿음으로써 이러한 이동을 짧게한다. 결국에는, 이 부분의 체적을 증가시킴으로써, 이들은 더 큰 밀어올림을 일으켜 이에 따라 셔터를 액체에서 자연스럽게 상승시킨다.

도 16은 도 10의 시트가 2개의 멀리 떨어져 있는 부분의 또다른 실시예를 도시하고, 원통형 스커트는 이때 0링 시일(850)이 넥(10)과 하우징(12) 사이의 실링을 제공하는 동안에 이러한 시트(824)를 단독으로 형성한다.

도 17 및 18은 도 11의 슬롯이 시트(524)의 하부 축방향 단부 에지로 개방되는 슬롯에 의하여 대체되는 또다른 실시예를 도시한다. 이들 슬롯 파티션은 액압이 주어진 역치를 초과하면 서로 독립적으로 만곡하는 수개의 전혀다른 탭으로 스커트를 분배한다. 이러한 액체는 이때 이들 탭 사이에서 유동한다.

도 19 및 도 20은 셔터(1024)가 슬롯 또는 오리피스를 갖추고 있는 실시예를 도시한다. 이때 액체를 상기 주어진 역치를 넘는 압력으로 올리는 경우에 있어서, 이 액체는 시트를 내부 만곡에 의하여 변형시키고, 그리고 시트 부분주위에서 유동하여 변형되고, 시트와 셔터 사이에서 개방된다.

또다른 실시예가 도 21 내지 23에 도시되었다. 이 시트 및 셔터는 도 19 및 도 20의 실시예와 비교하여 특별한 변경은 없다. 이때 넥(10)은 넥의 하부 축방향 단부의 에지(1046)로부터 하향으로 돌출하는 핑거(1064)의 형태의 2개의 릴리프를 갖추고 있다.

도 22는 밸브가 정지할때 이들 여러 요소를 도시한다. 이러한 상황에서 시트(1024)의 하부 에지는 핑거(1064)보다 더 아래로 뻗어있다. 도 23은 실린더에서의 압력이 주어진 역치를 초과하여, 시트(1024)가 이전의 실시예에서와 같이 변형하게 되는 경우를 도시한다. 게다가, 시트 높이 감소 결과로서의 이러한 변형은 핑거(1062)와 접촉하는 셔터를 갖고오고 그리고, 이들의 주어진 비대칭 위치는 셔터를 한쪽에서 시트의 변형을 증대시키는 넥에 대하여 기울어지게 한다. 반대쪽에서는, 큰 유동 교차 섹션이 액체의 상승을 위하여 시트와 셔터사이에 형성된다.

도 24는 넥의 축선에 대하여 2개의 핑거의 비대칭 위치를 보다 분명하게 도시하고 있는 도 21 내지 도 23과 유사한 실시예를 도시하고 있다. 게다가, 셔터(1040)는 여기서 셔터의 상부면의 중심에 고정되고 넥(10)에서 동축으로 작동하는 로드(1068)에 의하여 상향으로 뻗어있다. 이 로드는 상단부에서 로드에 대하여 하향으로 향해있고 경사져 있는 한쌍의 스터드(1070)를 지탱하여 넥의 상부 쇼울더(1072)에 대하여 지탱하여 셔터의 떨어짐을 어느정도 제한한다.

장치가 작동하는 방식은 이전 실시예의 작동과 비교하여 변경되지 않는다. 이러한 실시예는 저장조 및 마스터 실린더가 조립될때까지 셔터(1040)가 저장조의 넥에 의하여 고정되어 지탱된다. 이 스터드(1070)는 또한 시트에 대하여 셔터의 하향 이동을 제한하는 부분을 작동시킨다. 이러한 경우에, 셔터에 의하여 정지되는 위험없이 하우징(12)의 바닥부로 통로(16)가 개방되게 다시한번 만들 수 있다.

이들 각각의 실시예에 있어서, 시일은 탄성체로 만들어 질 수 있다. 압력이 역치를 초과할때, 특히 이러한 시트가 또한 시일로서 작용할때 각각의 시트가 변형되는 것은 동일한 사실이다. 따라서 이것은 요소(20, 24, 244, 324, 424, 524, 824, 850, 924 및 1024)의 경우에 해당한다. 셔터가 시트에 대하여 지탱하도록 자연스럽게 상승하도록 셔터는 매번 액체와 같지 않은 밀도의 재료로 만들어진다.저장조, 특히 넥의 벽은 플라스틱으로 만들어질 수 있다. 마스터 실린더 특히 하우징(12)의 벽은 금속 또는 여러 다른 재료로 만들어질 수 있다.

알 수 있는 바와 같이, 이들 각각의 실시예에 있어서, 밸브는 필요하다면 액체를 마스터 실린더에 공급하도록 저장조에서 마스터 실린더로 자유롭게 유동하게 한다. 또한 마스터 실린더에서 저장조로 저압으로 액체의 적당한 상승을 허용한다. 게다가, 마스터 실린더에서의 압력이 역치를 초과할때, 밸브는 액체를 압력의 영향하에서 밸브의 파손의 위험성이 없이 저장조 쪽으로 상승하게 한다. 본 발명에 따른 조립체는 따라서 어려움 없이 내성이 있게 되고, 급격한 증가는 ESP 시스템과 같은 장치에 의한 마스터 실린더에서 생성된 압력을 증가시킨다. 상기 각각의 실시예에 있어서, 당업자에게는 시스템을 형성하기 쉽고 그리고 특히 주어진 압력 역치를 소정의 레벨로 설정하기 위하여 적당하다면 시트 복귀 수단을 조정하는 것은 쉽다. 게다가, 본 발명에 따른 조립체는 신속한 제동 명령의 전달을 보장하기 위하여 마스터 실린더 피스톤을 위하여 매우 작은 데드 트레블을 유지가능하게 한다. ESP 타입의 장치에 의하여 마스터 실린더에서 생성된 압력이 최대 250 × 10⁵Pa로 주어지면, 이 주어진 압력은 예를 들면 5와 10 × 10⁵Pa(피스톤의 통로는 밸브와 마스터 실린더의 챔버 사이의 최초 압력 강하를 형성한다.)사이의 레벨로 설정될 수 있다.

이러한 각각의 실시예에 있어서, 통로는 셔터의 중심에 필수적으로 위치될 필요는 없다.

본 발명에 따른 도 1에 도시된 장치는 "팽창 구멍" 타입의 마스터 실린더를 포함한다. 그러나, 제공된 장치는 "밸브" 타입의 마스터 실린더를 포함하고, 즉 여기에서 챔버(8)는 셔터 및 피스톤(4)에 의하여 형성된 밸브 시트로 구비되는 밸브에 의하여 저장조로부터 분리되고, 피스톤(4)에서 통로를 폐쇄하는 밸브는 정지시 저장조와 챔버(8)를 상호연통시킨다.

밀어올리기에 의하여 제위치에 유지된 셔터는 상기 설명되었다. 그럼에도 불구하여, 선택적으로 스트링과 같은 기계적 복귀 수단, 또는 자기 또는 전자기 복귀 수단 조차도 선택적으로 제공될 수 있다.

이러한 밸브는 임의의 유압 또는 공압 장치에 적용될 수 있다. 밀어올리기 보다는 복귀 수단을 고려할 필요가 있다. 예를 들면, 밸브를 전환하여 중력을 사용하도록 고려될 수 있다.

Claims (26)

1. - 브레이크액 저장조(4),

   - 마스터 실린더(2), 및

   - 제1 최소 유동 단면(31)을 제공함으로써 저장조내의 실린더의 브레이크액이 상승하는 것을 가능하게 해주는 밸브(14; 114; 214; 314; 414; 514; 1014)를 포함하고 있는 브레이크 제어 장치에 있어서,

   밸브는 실린더내의 압력이 주어진 역치를 초과할 때, 제1 최소 유동 단면보다 큰 제2 최소 유동 단면(33)을 제공함으로써 브레이크액 상승을 가능하게 해주는 것을 특징으로 하는 브레이크 제어 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 밸브는 시트(24; 224; 324; 424; 524; 824; 924; 1024)와 이 시트에 지지될 수 있는 셔터(40; 140; 240; 340; 640; 740; 1040)를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 브레이크 제어 장치.
3. 제 2 항에 있어서, 시트에 대해 셔터를 중심맞춤시키는 수단(40; 760)을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 브레이크 제어 장치.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 셔터는 브레이크액의 밀도보다 낮은 밀도를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 브레이크 제어 장치.
5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 시트(24; 224)는 강성인 것을 특징으로 하는 브레이크 제어 장치.
6. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 시트(24; 224; 424)는 압력이 역치를 초과할 때 브레이크액 저장조에 대해 이동될 수 있는 것을 특징으로 하는 브레이크 제어 장치.
7. 제 6 항에 있어서, 시트(24; 524; 924)는 적어도 하나의 통로(552; 952)를 가지고 있고, 시트가 이동할 때에만 상기 통로를 통해 브레이크액이 상승하는 것을 허용하도록 설계되어 있는 것을 특징으로 하는 브레이크 제어 장치.
8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 브레이크액의 상승에 대항하여 시트를 복귀시키는 수단(32; 232; 432)를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 브레이크 제어 장치.
9. 제 2 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 시트(324; 424; 524; 824; 924; 1024)는 압력이 역치를 초과할 때 탄성변형될 수 있는 것을 특징으로 하는 브레이크 제어 장치.
10. 제 2 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 시트(324; 424 824; 1024)는 브레이크액이 상승시에 시트 둘레로 유동하도록 변형가능한 것을 특징으로 하는 브레이크 제어 장치.
11. 제 2 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 시트(524; 924)는 브레이크액이 상승시에 시트를 관통하여 유동하도록 변형가능한 것을 특징으로 하는 브레이크 제어 장치.
12. 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 시트(524; 924)는 변형시에만 개방되도록 설계된 적어도 하나의 오리피스(552; 952)를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 브레이크 제어 장치.
13. 제 12 항에 있어서, 오리피스(952)는 시트의 한쪽 에지를 향해 개방되는 것을 특징으로 하는 브레이크 제어 장치.
14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서, 오리피스(552)는 시트의 에지로부터 일정 거리만큼 떨어져 뻗어있는 것을 특징으로 하는 브레이크 제어 장치.
15. 제 2 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서, 압력이 역치를 초과할 때 셔터(1040)가 시트(1024)에 대해 기울어지게 되도록 설계된 적어도 하나의릴리프(1064)를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 브레이크 제어 장치.
16. 제 2 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서, 셔터(340; 640; 740)는 적어도 하나의 통로(228; 628; 728)를 가지고 있고, 셔트가 시트와 접촉상태에 있을 때 브레이크액이 파이프를 통해 상승하는 것을 허용하도록 설계되어 있는 것을 특징으로 하는 브레이크 제어 장치.
17. 제 16 항에 있어서, 통로(228)는 셔터(340)를 수직 관통하는 것을 특징으로 하는 브레이크 제어 장치.
18. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서, 통로(328; 728)는 시트와 접촉하게 될 수 있는 셔터의 한쪽면에 걸쳐 뻗어있는 것을 특징으로 하는 브레이크 제어 장치.
19. 제 2 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서, 셔터(40)는 시트와 접촉하게 될 수 있는 하나의 대략 구형면을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 브레이크 제어 장치.
20. 제 2 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서, 셔터는 볼(40)인 것을 특징으로 하는 브레이크 제어 장치.
21. 제 2 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서, 셔터(140; 240; 340; 640)는 편평한 케이크의 전체형상을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 브레이크 제어 장치.
22. 제 2 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서, 밸브는 브레이크액이 그것을 통해 마스터 실린더(2)를 향해 이동할 수 있는 오리피스(16)를 가지고 있고, 상기 오리피스(16)는 셔터가 그것의 최하 위치에 있을 때 상기 오리피스를 개방된 채로 유지시키는 방식으로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 브레이크 제어 장치.
23. 제 22 항에 있어서, 오리피스(16)는 수직벽내에 뻗어있는 것을 특징으로 하는 브레이크 제어 장치.
24. 제 2 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서, 저장조(4)가 마스터 실린더와 조립되기 전에 저장조(4)에 대해 셔터(1040)를 유지시키는 수단(1070)을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 브레이크 제어 장치.
25. 제 1 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서, 밸브는 제1 최소 유동 단면(31)보다 큰 제3 최소 유동 단면(35)을 제공함으로써 브레이크액이 저장조로부터 마스터 실린더내로 낙하하는 것을 허용할 수 있는 것을 특징으로 하는 브레이크 제어 장치.
26. 제1 최소 유동 단면(31)을 제공함으로써 브레이크액이 상승하는 것을 허용할 수 있게 되어 있는, 브레이크액 저장조와 마스터 실린더를 구비한 브레이크 제어 장치용 밸브에 있어서, 밸브는 브레이크액 압력이 상승시의 유동의 방향에 있어 밸브의 상류에서 소정의 역치에 도달했을 때 제1 최소 유동 단면보다 큰 제2 최소 유동 단면(33)을 제공함으로써 브레이크액의 상승을 가능하게 해줄 수 있는 것을 특징으로 하는 브레이크 제어 장치용 밸브.