KR20080101915A - 차량 브레이크 시스템의 편심기를 가진 유압 피스톤 펌프용구동 유닛 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량 브레이크 시스템의, 피스톤(12)을 가진 적어도 하나의 유압 피스톤 펌프를 구동하기 위한 구동 유닛(10)에 관한 것으로, 상기 구동 유닛은 회전 구동될 수 있는 모터 샤프트(26), 구동되는 모터 샤프트(26)의 회전 운동을 피스톤(12)의 병진 운동으로 변환하는, 상기 모터 샤프트(26)에 장착된 편심기(24), 및 상기 편심기(24)에 장착된 베어링(28)을 갖는다. 편심률로 인해 구동될 펌프 피스톤(12)에 작용하는 횡력을 저지하기 위해, 구동 유닛(10)은 횡력을 흡수하는 소자(18)를 갖고, 상기 소자에 의해 편심기(24)에 의해 전달된, 피스톤(12)의 종축선에 대해 수직으로 작용하는 횡력이 흡수된다. 횡력을 흡수하는 소자(18)는 피스톤(12)의 종축선의 방향으로 종방향 이동 가능하게 안내되고, 적어도 부분적으로 베어링(28)과 피스톤(12) 사이에 배치된다.

피스톤, 구동 유닛, 모터 샤프트, 베어링, 편심기

Description

차량 브레이크 시스템의 편심기를 가진 유압 피스톤 펌프용 구동 유닛{Drive unit for hydraulic piston pumps, with eccentrics, of a vehicle brake system}

본 발명은 피스톤을 가진, 차량 브레이크 시스템의 적어도 하나의 유압 피스톤 펌프를 구동하기 위한 구동 유닛에 관한 것으로, 상기 구동 유닛은 회전 구동될 수 있는 모터 샤프트, 구동된 모터 샤프트의 회전 운동을 피스톤의 병진 운동으로 변환하기 위한, 상기 모터 샤프트에 장착된 편심기, 및 상기 편심기에 장착된 베어링을 포함한다. 또한, 본 발명은 차량 브레이크 시스템용 유압 펌프 장치와, 상기 구동 유닛을 포함하는 차량 브레이크 시스템에 관한 것이다.

예컨대 ABS와 같이 공지된 차량 브레이크 시스템에 사용되는 유압 피스톤 펌프는 휠 브레이크 실린더 내의 압력 제어에 이용된다. ABS에서 상기 유압 피스톤 펌프는 예컨대 하나 또는 다수의 휠 브레이크 실린더로부터 메인 브레이크 실린더로 제동액을 역이송하기 위해 제공된다. ABS는 흔히 유압 피스톤 펌프에 의존하는 ASR과 결합하여 작동한다. 다른 공지된 시스템, 소위 ESP 시스템은 ABS 및 ASR에 비해 주행 안전성을 한 단계 더 개선시킨다. ABS와 ASR은 주행 종방향으로 작용하는 한편, ESP는 횡 다이내믹에 영향을 미치고 따라서 기본적으로 횡 슬립 제어이다. 모든 상기 시스템과 주행 안전성을 높이기 위한 다른 시스템에 유압 피스톤 펌프가 사용된다.

유압 피스톤 펌프의 구동을 위해 공지된 구동 유닛은, 구동 모터에 의해 구동된 샤프트의 회전 운동을 피스톤의 병진 운동으로 변환하기 위한 편심기를 갖고, 이를 위해 상기 피스톤의 단부측은 편심기에 장착된 니들 베어링의 외주에 지지된다. 이 경우, 니들 베어링은 피스톤과 편심기 사이의 마찰을 감소시키는데 이용된다. 그러나, 편심기로부터 니들 베어링에 지지된 피스톤으로, 피스톤의 종축선에 대해 횡으로 배향된 힘이 전달되는데, 이는 편심기의 편심률에 기인한다. 피스톤에 작용하는 상기 횡력은 유압 피스톤 펌프의 마모를 증가시키므로, 상기 피스톤의 수명에 부정적으로 작용한다.

본 발명의 목적은, 편심률로 인해 구동될 펌프 피스톤에 작용하는 횡력을 피할 수 있는, 차량 브레이크 시스템의 유압 피스톤 펌프용 구동 유닛을 제공하는 것이다.

상기 목적은 본 발명에 따라 피스톤을 가진, 차량 브레이크 시스템의 적어도 하나의 유압 피스톤 펌프를 구동하기 위한 상기 구동 유닛에 있어서, 구동 유닛이 편심기로부터 전달된, 피스톤의 종축선에 대해 수직으로 작용하는 횡력을 흡수하기 위한 소자를 갖고, 횡력을 흡수하는 소자는 피스톤의 종축선의 방향으로 종방향 이동 가능하게 안내되고, 적어도 부분적으로 베어링과 피스톤 사이에 배치됨으로써 달성된다.

본 발명에 따라, 편심기의 병진 구동 운동은 구동될 피스톤의 종축선의 방향으로 가동적으로 안내된 횡력을 흡수하는 소자를 통해 구동될 피스톤에 전달된다. 본 발명에 따른 소자는 바람직하게 구동될 피스톤과 편심기에 장착된 베어링 사이에 배치되므로, 편심기의 회전시 소자는 구동될 피스톤의 종축선의 방향으로 전진 및 후진 운동한다. 이러한 운동은 구동될 피스톤에 전달되므로 펌프 운동을 일으킨다. 소자는 피스톤 종축선의 방향으로 종방향 이동 가능하게 안내되므로, 구동될 피스톤에는 피스톤의 종축선에 대해 수직으로 작용하는 힘이 전달될 수 없는데, 그 이유는 본 발명에 따른 횡력을 흡수하는 소자는 구동될 피스톤의 종축선의 방향으로만 이동될 수 있기 때문이다. 횡력은 본 발명에 따른 소자에 의해 흡수되고, 구동될 피스톤에 작용하지 않는다.

전체적으로 볼 때, 본 발명에 따른 구동 유닛은 횡력으로 인한 유압 피스톤 펌프의 마모를 방지할 수 있으므로, 상기 피스톤의 수명이 현저히 길어질 수 있다. 또한, 본 발명에 따라 병진 운동하는 구동 유닛에 의해 매우 높은 압력이 달성된다.

횡력을 흡수하는 소자는 본 발명에 따라, 편심기에 장착된 베어링과 구동될 피스톤 사이에 배치되는 것에 제한되지 않는다. 예컨대 상기 소자는 베어링을 둘러싸는 소자일 수 있고, 상기 소자는 편심기의 회전시 피스톤 종축선의 방향으로 병진 운동을 하고, 상기 운동은 구동될 피스톤에 전달된다.

본 발명의 바람직한 개선예에서, 횡력을 흡수하는 소자는 2개의 선형 베어링 사이에 구동될 피스톤의 종축선의 방향으로 종방향 이동 가능하게 안내되고, 상기 베어링들은 바람직하게 실린더 롤러 베어링 또는 슬라이딩 베어링 형태로 구현된다. 특히 실린더 롤러 베어링 형태의 선형 베어링은 마찰이 매우 적은 그리고 유격 없는 가이드를 가능하게 하고, 윤활유 공급 및 유지 보수와 관련하여 매우 까다롭지 않다.

본 발명의 실질적인 개선예에서, 횡력을 흡수하는 소자는 긴 홀을 가진 케이지이고, 상기 홀 안에 편심기와 상기 편심기에 장착된 베어링이 배치된다. 본 발명의 상기 실질적인 개선예에서, 편심기의 병진 구동 운동은 구동될 피스톤의 종축선의 방향으로 가동적으로 안내된 케이지를 통해 피스톤에 전달되므로, 편심기의 회전시 안내된 케이지는 구동될 피스톤의 종축선 방향으로 전진 및 후진 운동한다. 이러한 운동은 구동될 피스톤에 전달되므로 펌프 운동을 야기한다. 본 발명의 이러한 실질적인 개선예에서 케이지가 피스톤 종축선의 방향으로 종방향 이동 가능하게 안내됨으로써 구동될 피스톤에 횡력이 전달될 수 없다. 피스톤의 종축선에 대해 수직으로 작용하는 힘은 케이지에 의해 흡수되므로 구동될 피스톤에 작용하지 않는다.

바람직하게 긴 홀의 종축선이 피스톤의 종축선에 대해 수직으로 연장되고, 긴 홀의 길이는 긴 홀의 폭에 비해 편심기의 편심률의 적어도 2배 만큼 확장되고, 긴 홀의 폭은 베어링의 외주에 상응한다. 긴 홀의 이러한 바람직한 디자인에 의해 편심기의 편심률은 긴 홀의 종방향으로 더 이상 작용하지 않는다. 또한, 베어링의 외경에 상응하는 긴 홀의 폭은, 유압 피스톤 펌프의 유격 없는 구동을 보장하기 위해 편심률이 피스톤 종축선 방향으로 완전히 작용하는 것을 보장한다. 본 발명에 따른 이러한 긴 홀의 디자인에도 불구하고 편심기로부터 케이지에 전달된, 비교적 작은 횡력이 케이지에 의해 흡수된다.

다른 바람직한 실시예에서, 편심기에 장착된 베어링은 바람직하게 니들 베어링 형태의 롤링 베어링이다. 특히 니들 베어링은 비교적 작은 조립 공간으로 인해 그리고 볼 베어링 및 실린더 롤러 베어링 형태의 롤링 베어링에 비해 높은 부하 수용 능력으로 인해 본 발명에 따른 구동 유닛에 바람직하다.

하기에서 본 발명에 따른 구동 유닛의 실시예가 첨부된 도면을 참고로 설명된다.

도 1은 구동 유닛에 지지된 2개의 펌프 피스톤을 가진 구동 유닛의 개략적인 단면도.

도 1에는 차량 브레이크 시스템의 2개의 유압 피스톤 펌프의 펌프 피스톤(12)을 구동하기 위한 구동 유닛(10)이 도시된다.

차량 브레이크 시스템의 유압 블록(16)에 챔버(14)가 형성된다. 상기 챔버(14) 내로 유압 블록(16)에 수용된 2개의 유압 피스톤 펌프(도시되지 않음)의 2개의 펌프 피스톤들(12)이 돌출한다. 챔버(14)를 통해 (도시되지 않은)구동 모터의 모터 샤프트(26)가 연장되고, 상기 구동 모터는 마찬가지로 유압 블록(16)에 수용된다. 또한, 모터 샤프트(26)는 구동 모터에 의해 회전 구동될 수 있다. 모터 샤프트(26)에 편심기(24)가 장착되고, 상기 편심기의 원주를 따라 니들 베어링(28)이 장착된다.

챔버(14) 내에 케이지(18)가 배치된다. 케이지(18)는 실린더 롤러 베어링으로 구현된 2개의 선형 베어링(20)에 의해 펌프 피스톤(12)의 종축선의 방향으로 종방향 이동 가능하게 안내되고, 선형 베어링(20)은 챔버(14)의 상부 및 하부 경계에 배치된다. 케이지(18)는 긴 홀(22)을 갖고, 상기 홀은 모터 샤프트(26)의 종축선의 방향으로 연장되고 모터 샤프트(26)가 상기 홀을 관통한다. 긴 홀(22)의 내부에 편심기(24)에 장착된 니들 베어링(28)과 함께 편심기(24)가 배치된다. 2개의 선형 베어링(20)에 의해 펌프 피스톤(12)의 종축선의 방향으로 종방향 이동 가능하게 안내된 케이지(18)와 편심기(24)는 편심기(24)에 장착된 니들 베어링(28)과 함께, 모터 샤프트(26)와 구동 모터에 연결되어 펌프 피스톤(12)을 구동하기 위한 구동 유닛(10)을 형성한다.

구동 모터에 의해 구동된, 모터 샤프트(26)의 회전 운동은 편심기(24)에 의해 펌프 피스톤(12)의 종축선의 방향으로 케이지(18)의 병진 운동으로 변환되고, 펌프 운동의 구현을 위해 케이지(18)의 외벽에 지지된 펌프 피스톤(12)에 전달된다. 니들 베어링(28)은 편심기(24)와 케이지(18)의 내벽 사이의 마찰 감소에 이용된다. 2개의 선형 베어링(20) 사이에 케이지(18)가 안내됨으로써, 편심기(24)로부터 펌프 피스톤(12)으로 마모를 촉진하는, 펌프 피스톤(12)의 종축선에 대해 수직으로 작용하는 횡력이 전달될 수 없는데, 그 이유는 케이지(18)는 구동될 펌프 피스톤(12)의 종축선의 방향으로만 이동될 수 있기 때문이다.

유압 피스톤 펌프의 펌프 피스톤(12)의 단부측은 케이지(18)의 외벽에 지지된다. 펌프 피스톤(12)이 구동하는 동안 항상, 펌프 피스톤(12)이 케이지(18)의 외벽에 접촉하는 것이 보장되도록 하기 위해, 상기 펌프 피스톤은 예컨대 유압 피스톤 펌프 내에 장착된 응력을 받은 나선 스프링에 의해 케이지(18)의 외벽에 대해 가압된다.

케이지(18) 내의 긴 홀(22)은, 펌프의 종축선의 방향으로 유격 없는 구동이 보장될 수 있도록 그리고 편심기(24)로부터 케이지(18)로 전달된 횡력이 최소화될 수 있도록 형성된다. 이를 위해 긴 홀(22)의 종축선은 펌프 피스톤(12)의 종축선에 대해 수직으로 연장된다. 또한, 긴 홀(22)의 길이는 긴 홀(22)의 폭에 비해 편심기(24)의 편심률의 적어도 두 배만큼 확장된다. 펌프 피스톤(12)의 종축선에 대해서 그렇게 선택된 긴 홀(22)의 길이와 방향 설정으로 인해 편심기(24)의 편심률은 긴 홀(22)의 종방향으로 더 이상 작용하지 않는다. 편심기(24)의 편심률로 인해, 펌프 피스톤(12)의 종축선에 대해 수직으로 작용하고 케이지(18)로 전달되는 횡력은 최소화된다.

또한, 긴 홀(22)의 폭은 니들 베어링(28)의 외경에 상응한다. 그렇게 선택된 긴 홀 폭으로 인해 편심기(24)의 편심률은 펌프 피스톤(12)의 종축선의 방향으로 완전히 작용함으로써, 유압 피스톤 펌프의 유격 없는 구동이 구현될 수 있다. 편심기(24)로부터 케이지(18)에 전달된, 펌프 피스톤의 피스톤 종축선에 대해 횡으로 작용하는 힘 성분은 케이지(18)에 의해 흡수되고 2개의 선형 베어링(20)으로 전달된다.

도 1은 우측 단부 위치의 케이지(18)를 도시하고, 상기 단부 위치에서 케이지(18)의 우측 외벽에 지지된 펌프 피스톤(12)은 하사점에 배치된다. 시계방향으 로 모터가 회전할 때 편심기(24)의 상응하는 회전이 이루어지므로, 케이지(18)는 그 좌측 단부 위치로 이동되고, 동시에 우측 펌프 피스톤(12)이 상사점의 방향으로 이동된다.

전체적으로 볼 때, 도 1에 도시된 구동 유닛(10)은 펌프 피스톤(12)의 유격 없는 구동을 가능하게 하고, 상기 구동 유닛에 의해 펌프 피스톤(12)의 종축선에 대해 수직으로 작용하는, 편심기(24)로부터 전달된 횡력이 최소화될 수 있다. 구동될 펌프 피스톤(12)에, 상기 펌프 피스톤의 종방향으로 향한 힘만이 작용하므로, 구동된 유압 피스톤 펌프의 마모 경향이 현저히 감소된다.

Claims (8)

1. 피스톤(12)을 가진, 차량 브레이크 시스템의 적어도 하나의 유압 피스톤 펌프를 구동하기 위한 구동 유닛(10)으로서,

   - 회전 구동될 수 있는 모터 샤프트(26),

   - 구동된 상기 모터 샤프트(26)의 회전 운동을 상기 피스톤(12)의 병진 운동으로 변환하기 위한, 상기 모터 샤프트(26)에 장착된 편심기(24), 및

   - 상기 편심기(24)에 장착된 베어링(28)을 포함하는 구동 유닛에 있어서,

   상기 구동 유닛(10)은, 상기 편심기(24)로부터 전달된, 상기 피스톤(12)의 종축선에 대해 수직으로 작용하는 횡력을 흡수하기 위한 횡력 흡수 소자(18)를 포함하고, 상기 횡력 흡수 소자(18)는 상기 피스톤(12)의 종축선의 방향으로 종방향 이동 가능하게 안내되고, 적어도 부분적으로 상기 베어링(28)과 상기 피스톤(12) 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 구동 유닛.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 횡력 흡수 소자(18)는 2개의 선형 베어링(20) 사이에 종방향 이동 가능하게 안내되는 것을 특징으로 하는 구동 유닛.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 선형 베어링(20)은 실린더 롤러 베어링 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 구동 유닛.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 횡력 흡수 소자(18)는 케이지이고, 상기 케이지는 긴 홀(22)을 갖고, 상기 홀 내에 상기 편심기(24)와 상기 편심기에 장착된 상기 베어링(28)이 배치되는 것을 특징으로 하는 구동 유닛.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 긴 홀(22)의 종축선은 상기 피스톤(12)의 종축선에 대해 수직으로 연장되고, 상기 긴 홀(22)의 길이는 상기 긴 홀(22)의 폭에 비해 상기 편심기(24)의 편심률의 적어도 두 배만큼 확장되고, 상기 긴 홀(22)의 폭은 상기 베어링(28)의 외경에 상응하는 것을 특징으로 하는 구동 유닛.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 베어링(28)은 바람직하게 니들 베어링 형태의 롤링 베어링인 것을 특징으로 하는 구동 유닛.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 구동 유닛(10)과 적어도 하나의 유압 피스톤 펌프를 가진, 차량 브레이크 시스템용 유압 펌프 시스템.
8. 제 7 항에 따른 유압 펌프 시스템을 가진 차량 브레이크 시스템.

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