KR20090040668A

KR20090040668A - 압력 흡수 타입 피스톤 펌프 앗세이

Info

Publication number: KR20090040668A
Application number: KR1020070106135A
Authority: KR
Inventors: 김영규
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2007-10-22
Filing date: 2007-10-22
Publication date: 2009-04-27

Abstract

본 발명의 피스톤 펌프 앗세이는 전자 제어 식 브레이크 작동 시 회전되는 캠(2)을 통한 피스톤의왕복 운동으로 작동유를 토출할 때, 펌프 슬리브(3)에서 마스터 실린더 쪽으로 토출되는 작동유 중 일부를 바이 패스(Bypass)시켜 충진하는 완충 실린더(12)를 구비해, 펌프 구동 시 완충 실린더(12)로 작동유를 저장하고 저장된 작동유를 토출구 쪽으로 재 배출함에 따라, 피스톤의 왕복 운동 주기에 관계없이 토출구 부위의 압력을 지속적으로 유지해 진동과 소음을 발생하는 맥동 현상을 저감함은 물론, 작동 방해요소로 작용하는 작동유의 급격한 배압이 발생되지 않도록 해 피스톤 펌프의 성능과 내구성능을 향상할 수 있는 특징이 있게 된다.

피스톤펌프, 출구, 밸브

Description

압력 흡수 타입 피스톤 펌프 앗세이{Pressure absorbing typed piston pump assembly}

본 발명은 피스톤 펌프에 관한 것으로, 특히 압력 흡수 타입 피스톤 펌프 앗세이에 관한 것이다.

일반적으로 주행 중 차량의 제동은 차량 제어에 있어 극히 중요한 작용이므로, 보다 안정적이면서 효율적인 제동 구현을 위한 여러 장치들이 적용되고 있다.

이러한 제동 제어 중 ESP(Electronic Stability Program)는 제동과 구동 및 조향 시스템의 3가지를 모두 고려 즉, 휠 속도 센서와 요 레이트 센서(Yaw rate sensor), 횡 가속도 센서 및 조향 각도센서로 부터 입력되는 측정신호에 따라 오버스티어(Oversteer)나 언더스티어(Understeer)를 판단해 종합적으로 제어함으로써, 운전자가 요구하는 차량주행방향과 실제 차량의 주행방향과의 차이를 최소화시켜 어떠한 운전조건에서도 안전하게 운전자가 의도한 차량의 주행방향을 유지시켜 주게 된다.

이를 위해 ESP 시스템의 경우에는 마스터실린더와 휠 사이에 형성되는 제동유압을 제어하도록 피스톤 펌프를 사용하게 되며, 이러한 피스톤 펌프는 ESP 작동 시 피스톤 펌프의 하류에 위치한 펌프 아웃렛 밸브(Pump Outlet Valve)가 입력 부에서 토출 되는 압력을 증압 받아 썩션(Suction)하는 역할을 하게 된다.

또한, 이러한 펌프 아웃렛 밸브(Pump Outlet Valve)는 노말 클로즈(Normal Close) 상태를 유지하다가, 오일이 입력되어 일정량 이상의 압력이 작용될 때 열려져 토출하게 된다.

하지만 이러한 피스톤 펌프는 캠(Cam)을 통해 피스톤이 왕복 운동하는 특성으로 인해, 펌프 피스톤 리턴(Return)시에 압력이 발생되지 않는 즉, 펌프 작동 주기의 절반에 해당하는 시간을 주기로 해 맥동을 발생함에 따라, 진동은 물론 소음이 발생하는 근본적인 현상이 나타나게 된다.

특히, 이러한 피스톤 펌프의 맥동 발생은 ESP PLUS 동작에서 가장 중요한 역할을 하는 저압 제어 시 진동과 소음의 발생을 가져오게 되고, 펌프 출구(Outlet)에서 급격한 압력 발생을 가져와 민감한 제어 시 작동 방해요소로 작용하게 된다.

이에 더해 이러한 피스톤 펌프의 불연속적인 토출에 따른 맥동 발생이 브레이크 페달과 연결되어진 펌프 아웃렛 밸브(Pump Outlet Valve)를 통해 운전자에게 전달되고, 이러한 맥동력의 운전자 쪽 전달은 민감한 운전자에게 불쾌감을 줄 수 있는 경향이 있게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 피스톤 펌프의 작동에 따른 피스톤의 왕복 운동 시, 피스톤이 전진될 때 유입되는 오일을 저장한 후 피스톤이 리턴(Return)될 때 저장된 오일을 배출해줌에 따라, 펌프 작동 주기에 관계없이 펌프 아웃렛 밸브(Pump Outlet Valve)부위에 항상 압력이 형성된 상태를 유지시켜 줄 수 있어, 왕복 피스톤 운동에 기인한 맥동 발생을 방지하여 진동과 소음 발생을 줄임은 물론, 맥동 발생으로 인해 야기되는 작동 방해요소를 차단해 피스톤 펌프의 성능과 내구성능을 향상함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 피스톤 펌프 앗세이가 출구 쪽에 구성된 펌프 아웃렛 밸브가 펌프 하우징의 내부에서 작동되는 캠을 통해 왕복 운동되는 피스톤을 구비하고, 작동유를 유입해 출구 쪽으로 배출하도록 구성된 펌프 슬리브와;

상기 펌프 슬리브의 끝단에서 마스터 실린더 쪽으로 유입되는 토출구를 형성하도록 결합되어진 엔드 캡의 내부에 수용되어져, 펌프 슬리브의 출구에서 배출되는 작동유 압력을 받아 개·폐되는 아웃렛 밸브 및;

상기 아웃렛 밸브를 거쳐 마스터 실린더 쪽으로 토출되는 작동유의 토출 경로상에 바이 패스(Bypass) 경로를 형성해, 토출되는 작동유 중 일부를 유입하여 일시 저장함에 따라, 아웃렛 밸브쪽 압력을 저감시킴과 더불어 피스톤 복귀(리턴)시 저장된 작동유를 배출해 아웃렛 밸브쪽 압력 저하를 방지하는 댐퍼 유니트;

로 구성되어진 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 아웃렛 밸브는 펌프 슬리브의 출구부위에 위치되어져, 펌프 슬리브에서 배출되는 작용유 압력으로 밀려나 출구를 형성하는 볼과, 상기 볼을 탄발 지지하도록 엔드 캡으로 수용되는 스프링으로 구성되어진다.

또한, 상기 댐퍼 유니트는 펌프 슬리브의 끝단 부위에서 배출된 작동유가 마스터 실린더 쪽으로 이동하는 토출 경로 상에 위치되어져, 토출되는 작동유 중 일부를 바이 패스(Bypass)시켜주도록 연결된 댐퍼 보어와, 상기 댐퍼 보어로 유입된 작동유가 충진되는 내부 공간을 형성함과 더불어, 댐퍼 보어에 삽입된 상태에서 댐퍼 보어의 내면에 밀착되지 않는 다수의 빈 공간을 형성하는 완충 실린더 및 상기 완충 실린더에 결합되어 완충 실린더에 충진된 작동유의 배출을 차단하는 체결 플러그로 구성되어진다.

그리고, 상기 완충 실린더는 바이 패스(Bypass)된 작동유를 충진하도록 길이 방향으로 유입 홀이 가공되고, 완충 실린더를 삽입한 댐퍼 보어의 내면과 빈 공간을 형성하도록 공간 형성단이 외주면으로 파여져 형성되어진다.

이러한 본 발명에 의하면, 피스톤 펌프의 펌프 아웃렛 밸브(Pump Outlet Valve)부위에 유입된 오일을 수용하는 공간을 형성해 줌에 따라, 피스톤의 전진 시 저장된 오일을 피스톤 리턴(Return)시 배출해 주어, 왕복 피스톤 운동에 기인한 맥동 발생을 방지하여 진동과 소음 발생을 줄임은 물론, 맥동 발생으로 인해 야기되는 작동 방해요소를 차단해 피스톤 펌프의 성능과 내구성능을 향상할 수 있는 효과 가 있게 된다.

또한, 본 발명은 피스톤 펌프의 펌프 아웃렛 밸브(Pump Outlet Valve)부위에서 오일을 유입시켜 저장하는 댐퍼가 사출과 프레스 구조물을 이용함에 따라, 제조에 따른 비용 상승을 초래하지 않는 효과도 있게 된다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명에 따른 압력 흡수 타입 피스톤 펌프 앗세이의 구성도를 도시한 것인바, 본 발명의 전자 제어 식 브레이크 시스템에 사용되는 피스톤 펌프 앗세이는 작동유인 오일이 펌핑(Pumping)되어 출구(Outlet)쪽으로 토출시킬 때, 캠(2)을 통해 왕복 운동되는 피스톤의 왕복 운동 주기에 관계없이 펌프 아웃렛 밸브(Pump Outlet Valve)내 압력이 잔존하는 상태를 유지시켜주도록, 상기 펌프 아웃렛 밸브에 작동유를 바이 패스(Bypass)시켜 저장한 후 토출 시 출구 쪽으로 다시 배출해주는 댐퍼 유니트(10)를 구비하게 된다.

이를 위해 상기 피스톤 펌프 앗세이를 이루면서 출구쪽에 구성된 펌프 아웃렛 밸브가 펌프 하우징(1)의 내부에서 작동되는 캠(2)을 통해 왕복 운동되는 피스톤을 구비하고, 작동유를 유입해 출구 쪽으로 배출하도록 구성된 펌프 슬리브(3) 와, 상기 펌프 슬리브(3)에서 배출되는 작동유 압력을 받는 아웃렛 밸브(5), 상기 아웃렛 밸브(5)를 수용하도록 펌프 슬리브(3)의 끝단에서 토출구를 형성하면서 결합되는 엔드 캡(8) 및 상기 펌프 슬리브(3)에서 배출되어 마스터 실린더쪽으로 토출되는 작동유 일부를 바이 패스(Bypass)해 일시적으로 저장한 후, 다시 배출하는 댐퍼 유니트(10)로 구성되어진다.

이때, 상기 댐퍼 유니트(10)는 아웃렛 밸브(5)를 통과한 작동유를 바이 패스(Bypass)시켜 줌에 따라, 펌프 슬리브(3)에서 배출되는 작동유의 배출 압력을 저감시킴과 더불어, 피스톤 복귀 시 유입되었던 작동유를 다시 배출해 출구쪽 압력을 유지하는 작용을 하게 된다.

그리고, 상기 펌프 슬리브(3)는 피스톤 펌프를 이루면서 캠(2)에 의해 왕복 운동하여 작동유를 유입하도록 구성된 것으로, 이는 피스톤 펌프의 일반적인 구성을 갖는데 일례로, 펌프 하우징으로 결합되어져 원주 방향으로 형성된 유입 유로를 형성한 실린더를 갖추고, 상기 실린더 내에서 스프링으로 탄발 지지되어 펌프 구동 시, 캠(2)을 통해 왕복 운동하여 실린더 내부로 작동유를 유입시키는 피스톤이 구비되며, 유입된 작동유 압력을 통해 개·폐되는 체크 밸브등으로 구성되어진다.

또한, 상기 아웃렛 밸브(5)는 도 2(가)에 도시된 바와 같이, 펌프 슬리브(3)의 출구부위에 위치되어져, 펌프 슬리브(3)에서 배출되는 작용유 압력으로 밀려나 출구를 형성하는 볼(6)과, 상기 볼(6)을 탄발 지지하도록 엔드 캡(8)으로 수용되는 스프링(7)으로 구성되어진다.

그리고, 상기 댐퍼 유니트(10)는 도 2(나)에 도시된 바와 같이, 펌프 슬리 브(3)의 끝단 부위에서 배출된 작동유가 마스터 실린더 쪽으로 이동하는 토출 경로 상에 위치되어져, 토출되는 작동유 중 일부를 바이 패스(Bypass)시켜주도록 연결된 댐퍼 보어(11)와, 상기 댐퍼 보어(11)로 유입된 작동유가 충진되는 내부 공간을 형성함과 더불어, 댐퍼 보어(11)에 삽입된 상태에서 댐퍼 보어(11)의 내면에 밀착되지 않는 다수의 빈 공간을 형성하는 완충 실린더(12) 및 상기 완충 실린더(12)에 결합되어 완충 실린더(12)에 충진된 작동유의 배출을 차단하는 체결 플러그(13)로 구성되어진다.

이때, 상기 완충 실린더(12)는 바이 패스(Bypass)된 작동유를 충진하도록 길이 방향으로 유입 홀(12a)이 가공되고, 완충 실린더(12)를 삽입한 댐퍼 보어(11)의 내면과 빈 공간을 형성하도록 공간 형성단(12b)이 외주면으로는 파여져 가공되는데, 상기 공간 형성단(12b)은 길이 방향으로 가공되면서 서로 간격을 둔 다수 부위에 형성되어진다.

이와 더불어 상기 댐퍼 보어(11)와 이에 결합된 완충 실린더(12)사이에는 탄성재가 구비되며, 상기 탄정재는 완충 실린더(12)의 상단부위로 위치되어진다.

이하 본 발명의 작동을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 발명의 피스톤 펌프 앗세이는 전자 제어 식 브레이크 작동 시 회전되는 캠(2)을 통한 피스톤의왕복 운동으로 작동유를 토출할 때, 펌프 슬리브(3)에서 마스터 실린더 쪽으로 토출되는 작동유 중 일부를 바이 패스(Bypass)시켜 충진하는 완충 실린더(12)를 구비해, 펌프 구동 시 완충 실린더(12)로 작동유를 저장하고 저 장된 작동유를 토출구 쪽으로 재 배출함에 따라, 피스톤의 왕복 운동 주기에 관계없이 토출구 부위의 압력을 지속적으로 유지해 진동과 소음을 발생하는 맥동 현상을 저감함은 물론, 작동 방해요소로 작용하는 작동유의 급격한 배압이 발생되지 않도록 해 피스톤 펌프의 성능과 내구성능을 향상할 수 있는 특징이 있게 된다.

이러한 본 발명의 피스톤 펌프가 갖는 특징은 피스톤 펌프 앗세이의 출구(Outlet)쪽으로 위치된 펌프 아웃렛 밸브(Pump Outlet Valve)가 도 1에 도시된 바와 같이, 펌프 하우징(1)의 출구 쪽에서 캠(2)을 통해 왕복 운동되는 피스톤을 구비한 펌프 슬리브(3)의 출구와, 아웃렛 밸브(5)를 수용한 엔드 캡(8)사이로 형성되어진 토출구 부위로 바이 패스(Bypass)경로가 형성되고, 상기 바이 패스(Bypass)경로를 통해 유입된 작동유를 일시 저장한 후 재 배출하면서 급격한 압력 형성을 차단하는 댐퍼 유니트(10)가 구비됨에 기인하게 된다.

즉, 상기 댐퍼 유니트(10)는 도 2(나)에 도시된 바와 같이, 펌프 슬리브(3)에서 마스터 실린더 쪽으로 토출되는 경로에서 댐퍼 보어(11)가 바이 패스(Bypass)경로를 갖도록 연결되고, 내부에 길이 방향으로 유입 홀(12a)이 가공되어진 완충 실린더(12)가 상기 댐퍼 보어(11)에 결합되어짐에 따라, 펌프 슬리브(3)에서 마스터 실린더 쪽으로 토출되는 작동유 중 일부가 바이 패스(Bypass)되어진다.

이로 인해 펌프 작동 시 펌프 슬리브(3)의 출구로 배출된 작동유 압력이 완충 실린더(12)쪽으로 분산되어져, 아웃렛 밸브(5)쪽의 급격한 작동유 압력 상승이 방지됨과 더불어, 상기 완충 실린더(12)쪽에 일시 저장된 작동유가 피스톤 리턴 시 아웃렛 밸브(5)쪽으로 다시 배출되면서 토출구쪽으로 흘러가게 된다.

즉 도 3에 도시된 바와 같이, 펌프 구동에 따른 캠(2)의 작용으로 피스톤이 왕복 운동되면서 펌프 슬리브(3)가 작동유를 유입한 후 다시 배출하면, 상기 펌프 슬리브(3)의 출구에 결합된 엔드 캡(8)내부로 위치된 아웃렛 밸브(5)의 볼(6)이 작동유 압력으로 배출 통로를 형성하고, 이로 인해 상기 펌프 슬리브(3)에서 배출된 작동유는 마스터 실린더 쪽으로 토출됨과 더불어, 일부가 댐퍼 보어(11)를 통해 바이 패스되면서 완충 실린더(12)의 유입 홀(12a)로 충진되어진다.

이와 같이 작동유가 토출됨과 더불어 바이 패스 경로상에 위치된 완충 실린더(12)쪽으로 일시 저장됨에 따라, 작동유가 펌프 슬리브(3)를 급격히 빠져 나오더라도 토출구 부위인 아웃렛 밸브(5)부위의 급격한 배압 상승이 차단되고, 또한 캠(2)의 작용으로 피스톤이 복귀(리턴)되는 경우에도, 완충 실린더(12)에 저장되었던 작동유가 아웃렛 밸브(5)쪽으로 배출되어 토출 구쪽으로 빠져나가므로, 펌프 슬리브(3_)의 출구에서 작동유가 배출되지 않을 때 형성되는 급격한 압력 저하를 방지하게 된다.

이에 따라 피스톤 펌프에서 필연적으로 갖을 수밖에 없는 피스톤 왕복 운동 특성에 관계없는 지속적인 압력 형성은 특히, ESP 대비 1.5배 이상의 내구력 확보가 요구되는 ESP PLUS에서도 맥동 현상이 없이 충분한 내구성과 신뢰성을 갖게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 압력 흡수 타입 피스톤 펌프 앗세이의 구성도

도 2는 본 발명에 따른 출구 쪽 밸브의 상세 구성도

도 3은 본 발명에 따른 압력 흡수 타입 피스톤 펌프 앗세이의 작동도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 펌프 하우징 2 : 캠

3 : 펌프 슬리브 5 : 아웃렛 밸브

6 : 볼 7 : 스프링

8 : 엔드 캡

10 : 댐퍼 유니트 11 : 댐퍼 보어

12 : 완충 실린더

12a : 유입 홀 12b : 공간 형성단

13 : 체결 플러그

Claims

출구 쪽에 구성된 펌프 아웃렛 밸브가 펌프 하우징(1)의 내부에서 작동되는 캠(2)을 통해 왕복 운동되는 피스톤을 구비하고, 작동유를 유입해 출구 쪽으로 배출하도록 구성된 펌프 슬리브(3)와;

상기 펌프 슬리브(3)의 끝단에서 마스터 실린더 쪽으로 유입되는 토출구를 형성하도록 결합되어진 엔드 캡(8)의 내부에 수용되어져, 펌프 슬리브(3)의 출구에서 배출되는 작동유 압력을 받아 개·폐되는 아웃렛 밸브(5) 및;

상기 아웃렛 밸브(5)를 거쳐 마스터 실린더 쪽으로 토출되는 작동유의 토출 경로상에 바이 패스(Bypass) 경로를 형성해, 토출되는 작동유 중 일부를 유입하여 일시 저장함에 따라, 아웃렛 밸브(5)쪽 압력을 저감시킴과 더불어 피스톤 복귀(리턴)시 저장된 작동유를 배출해 아웃렛 밸브(5)쪽 압력 저하를 방지하는 댐퍼 유니트(10);

로 구성되어진 것을 특징으로 하는 압력 흡수 타입 피스톤 펌프 앗세이.
청구항 1에 있어서, 상기 아웃렛 밸브(5)는 펌프 슬리브(3)의 출구부위에 위치되어져, 펌프 슬리브(3)에서 배출되는 작용유 압력으로 밀려나 출구를 형성하는 볼(6)과, 상기 볼(6)을 탄발 지지하도록 엔드 캡(8)으로 수용되는 스프링(7)으로 구성되어진 것을 특징으로 하는 압력 흡수 타입 피스톤 펌프 앗세이.
청구항 1에 있어서, 상기 댐퍼 유니트(10)는 펌프 슬리브(3)의 끝단 부위에서 배출된 작동유가 마스터 실린더 쪽으로 이동하는 토출 경로 상에 위치되어져, 토출되는 작동유 중 일부를 바이 패스(Bypass)시켜주도록 연결된 댐퍼 보어(11)와, 상기 댐퍼 보어(11)로 유입된 작동유가 충진되는 내부 공간을 형성함과 더불어, 댐퍼 보어(11)에 삽입된 상태에서 댐퍼 보어(11)의 내면에 밀착되지 않는 다수의 빈 공간을 형성하는 완충 실린더(12) 및 상기 완충 실린더(12)에 결합되어 완충 실린더(12)에 충진된 작동유의 배출을 차단하는 체결 플러그(13)로 구성되어진 것을 특징으로 하는 압력 흡수 타입 피스톤 펌프 앗세이.
청구항 3에 있어서, 상기 완충 실린더(12)는 바이 패스(Bypass)된 작동유를 충진하도록 길이 방향으로 유입 홀(12a)이 가공되고, 완충 실린더(12)를 삽입한 댐퍼 보어(11)의 내면과 빈 공간을 형성하도록 공간 형성단(12b)이 외주면으로 파여져 형성되는 것을 특징으로 하는 압력 흡수 타입 피스톤 펌프 앗세이.
청구항 4에 있어서, 상기 공간 형성단(12b)은 길이 방향으로 가공되면서 서로 간격을 두고 다수 부위에 형성되어진 것을 특징으로 하는 압력 흡수 타입 피스톤 펌프 앗세이.