KR20130140021A - 유압식 유닛 - Google Patents

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로날트 클레이
게오르크 조넨샤인
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콘티넨탈 테베스 아게 운트 코. 오하게
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Abstract

본 발명은 피드백 원리에 따라 작동하는 자동차 브레이크 시스템용 유압식 유닛에 관한 것으로, 이를 위해 저압 어큐뮬레이터 (26) 는 휠 브레이크 (21) 의 유출 밸브 (23) 와 펌프 (27) 사이에 위치되고, 저압 어큐뮬레이터의 피스톤 (3) 은 기본 위치에서 압력 매체 챔버 (4) 와 펌프 (27) 로 이어지는 연결부 (2) 사이의 유압식 연결부를 분리하여, 저압 어큐뮬레이터 (26) 의 빈 상태에서 휠 브레이크 (21) 가 펌프의 흡입측으로부터 신뢰성있게 분리된다.

Description

유압식 유닛{HYDRAULIC UNIT}
본 발명은 청구항 1 의 전제부에 따른 자동차 브레이크 시스템용 유압식 유닛에 관한 것이다.
언급한 유형의 자동차 브레이크 시스템용 유압식 유닛은 EP 0 950 004 B1 로부터 공지된다. 유압식 유닛은, 유출 밸브들의 하류에, 저압 어큐뮬레이터가 연결되는 펌프 흡입 경로를 구비하고, 펌프 흡입 경로가 펌프에 연결되는 스프링 하중식 (spring-loaded) 논리턴 밸브 (non-return valve) 가 저압 어큐뮬레이터의 하류에 배치된다. 추가로, 펌프 흡입 경로는 브레이크 압력 센서로 이어지는 압력 매체 연결부로부터, 정지 위치에서 폐쇄되는 리버싱 밸브에 의해, 일반적으로 차단되고, 리버싱 밸브가 개방되자마자 논리턴 밸브의 스프링 폐쇄력은 브레이크 압력 센서의 압력 매체가 저압 어큐뮬레이터로 유동하는 것을 신뢰성있게 방지하기에 충분히 크게 설계될 필요가 있다.
병진운동으로 이동된 피스톤은 압력 매체를 저장하는 저압 어큐뮬레이터에 제공된 저장 챔버 내에 유밀 방식으로 수용되고, 이는 저압 어큐뮬레이터의 자체 비움 (self-emptying) 을 보장하기 위하여, 피스톤 스프링의 작동력이, 피스톤 마찰에 더하여, 저압 어큐뮬레이터의 하류에 배치된 논리턴 밸브 스프링의 비교적 큰 폐쇄력을 극복할 수 있도록 충분히 크게 설계될 필요가 있다. 잠금 방지 제동 제어 중에, 논리턴 밸브의 상응하게 강한 스프링 하중은, 낮게 요구된 브레이크 압력만으로 휠 브레이크의 언더프레셔 (underpressure) 의 형성을 방지하면서, 펌프가 작동한다.
스티프한 (stiff) 피스톤 스프링의 비교적 큰 선행 하중력 (preloading force) 은, 잠금 방지 제동 제어 중에, 용적이 저압 어큐뮬레이터에 의해 차지될 수 있도록 높은 유압식 작동력이 필수적으로 필요하다는 단점을 가지고, 높은 유압식 작동력은 결국 휠 브레이크 내의 급속한 압력 감소를 손상시킨다. 이미 언급한 대로, 논리턴 밸브의 상응하게 강한 스프링 하중은 추가의 장애를 나타낸다.
따라서, 본 발명의 목적은, 가능한 한 소규모의 구조적 그리고 기능적 경비를 발생시키면서, 저압 어큐뮬레이터 및 논리턴 밸브의 더 좋은 반응 거동이 달성되도록, 언급한 유형의 유압식 유닛을 개선하는 것이다.
본 발명의 목적은, 종래의 잠금 방지 제동 제어 중에 모든 상태에서 휠이 잠기는 것을 방지하기 위해 그리고 재생 제동 회로의 유출 밸브가 개방되는 재생 제동 중에 대부분 운전자에 의해 생성된 제동 압력이 연결된 휠 브레이크가 아닌 재생 제동 회로의 저압 어큐뮬레이터에 도달할 수 있도록, 휠 브레이크 내의 압력이 가능한 한 급속하게 감속될 수 있도록 하는 것이다. 본 발명의 추가의 목적은, 유출 밸브들이 개방되고 펌프가 작동되는 때에, 스티프한 논리턴 밸브 스프링의 사용에 의존할 필요 없이, 휠 브레이크 내의 언더프레셔의 발생을 방지하는 것이다.
이 목적들은 언급한 유형의 유압식 유닛에 대해 본 발명에 따라 청구항 1 의 특징적인 특징들에 의해 달성된다.
본 발명의 추가의 특징들은 두 개의 도면을 참조하여 별개의 청구항들과 예시적인 실시형태의 상세한 설명으로부터 현저해진다.
도 1 은 저압 어큐뮬레이터 내에 이동가능하게 배치된 피스톤의 개략적으로 나타낸 폐쇄 기능을 갖는 브레이크 시스템용 유압식 회로 다이어그램이다.
도 2 는 도 1 에 개략적으로 나타낸 저압 어큐뮬레이터의 적합한 구조적인 실행을 통한 종단면을 도시한다.
도 1 은 리턴 원리에 따라 작동하는 자동차 브레이크 시스템용 유압식 유닛 (17) 내의 회로 구조체의 개략적인 도면이다. 이중 회로 브레이크 시스템으로서 실시된 회로 구조체의 브레이크 회로가 도시된다. 이중 회로 브레이크 시스템의 마스터 실린더 연결부 (18) 는 유압식 유닛 (17) 을 브레이크 압력 센서 (19) 에 연결하고, 마스터 실린더 연결부 (18) 는 유압식 유닛 (17) 내에서 한 쌍의 휠 브레이크 (21) 가 연결되는 브레이크 회로 내에 배치된 복수의 압력 조절 밸브를 통해 휠 브레이크 연결부 (20) 에 연결된다. 유압식 유닛 (17) 내의 압력을 조절하기 위하여, 유입 및 유출 밸브들 (22, 23) 은 각각의 휠 브레이크 (21) 와 연관되고, 제 1 연결부 (1) 를 통해 저압 어큐뮬레이터 (26) 의 압력 매체 챔버 (4) 로 개방하는 리턴 라인은 각각의 유출 밸브 (23) 의 하류에 연결된다. 리턴 라인은, 한편으로는, 압력 매체 챔버 (4) 의 하류에 있는 제 2 연결부 (2) 및 제 2 연결부 (2) 에 배치된 논리턴 밸브 (7) 를 통해 펌프 (27) 에 연결되지만, 다른 한편으로는, 자율 제동 간섭 외에, 정지 위치에서 폐쇄되는 리버싱 밸브 (24) 를 통해 브레이크 압력 센서 (19) 로부터 분리된다.
도시된 전자기적으로 작동가능한 압력 조절 밸브의 밸브 정지 위치에 따라, 두 개의 유입 밸브 (22) 와, 마스터 실린더 연결부 (18) 와 유입 밸브 (22) 의 상류 사이의 브레이크 라인에 배치된 차단 밸브 (25) 는 정지 위치에서 동력을 공급받지 못할 때에 개방된다. 따라서, 유입 및 유출 밸브들 (22, 23) 에 관련하여, 펌프 압력 연결부의 상류의 브레이크 라인에 삽입된 차단 밸브 (25) 는, 예컨대 안정 제어를 위해, 실제 잠금 방지 제동 제어 기능에 더하여 그리고 전기적으로 작동가능한 리버싱 밸브 (24) 와 협력하여, 각각의 브레이크 회로에 대해 트랙션 (traction) 제어 및 자율 제동 작동 모두가 가능하게 한다.
이미 언급된 바와 같이, 유출 밸브들 (23) 의 하류에 연결된 리턴 라인은 제 1 유압식 연결부 (1) 를 통해 저압 어큐뮬레이터 (26) 의 피스톤 (3) 에 의해 범위가 정해진 압력 매체 챔버 (4) 로 개방하고, 압력 매체 챔버 (4) 는 제 2 유압식 연결부 (2) 를 통해 펌프 (27) 의 흡입측에 그리고 정지 위치에서 폐쇄되는 리버싱 밸브 (24) 를 통해 브레이크 압력 센서 (19) 로 이어지는 마스터 실린더 연결부 (18) 에 연결가능하며, 또한 압력 매체 챔버 (4) 의 방향으로 차단하는 논리턴 밸브 (7) 가 제 2 연결부의 영역에서 리턴 라인 내에 삽입된다.
잠금 방지 제동 제어의 관점에서 펌프 (27) 가 작동되고 유출 밸브들 (23) 이 개방되는 때에 휠 브레이크 (21) 내의 언더프레셔의 발생을 방지하기 위하여, 본 발명에서는, 피스톤 (3) 의 정지 위치에서, 압력 매체 챔버 (4) 와 제 2 연결부 (2) 사이의 유압식 연결부가 분리되는 반면에, 그럼에도 압력 매체 챔버 (4) 는 제 1 연결부 (1) 에 유압식으로 여전히 연결되고, 따라서 압력 매체가 휠 브레이크 (21) 로부터 압력 매체 챔버 (4) 로 항상 배출될 수 있다. 따라서, 도시된 피스톤 (3) 의 정지 위치에서, 저압 어큐뮬레이터가 처음에 비어있거나, 압력 매체 챔버의 용적 용량 (volume content) 이 최소로 제한된다. 압력 매체 챔버 (4) 의 빈 상태에서, 피스톤 (3) 은 피스톤 스프링 (5) 의 효과의 결과로서 제 2 연결부 (2) 를 폐쇄하는 피스톤의 정지 위치에 위치되고, 따라서 피스톤 (3) 이 간단한 방식으로 제 2 연결부 (2) 로부터 압력 매체 챔버 (4) 를 차단하는 기능을 나타낸다. 따라서, 유출 밸브들 (23) 이 개방되어 있으면, 펌프 (27) 는 휠 브레이크 (21) 로부터 압력 매체를 인출할 수 없다. 충분한 압력 매체가 휠 브레이크 (21) 로부터 배출되는 때에만 제 1 연결부 (1) 를 통해 시작된 압력 매체 챔버 (4) 의 충전 프로세스가 개시되고, 따라서 피스톤 스프링 (5) 과 피스톤 마찰에 의해 생성된 힘이 유압식으로 극복되는 때에만, 제 2 연결부 (2) 는 피스톤 (3) 에 의해 개방된다. 따라서, 압력 매체 챔버 (4) 를 충전하는 충분도 (sufficient degree) 가 도달되는 때에만 피스톤 (3) 은 제 2 연결부 (2) 로부터 이격되어 이동된다. 피스톤 (3) 의 차단 효과의 결과로서, 논리턴 밸브 스프링의 제공이 이론상으로는 더 이상 필요하지 않으므로, 실제로 저항 없이 핌프 (27) 의 방향으로 제 2 연결부 (2) 에 삽입된 논리턴 밸브 (7) 를 통해 유체가 유동할 수 있다.
도 2 로부터 명백한 바와 같이, 탄성 밀봉 요소 (6) 는 피스톤 (3) 과 제 2 연결부 (2) 사이에 제공되고, 피스톤 (3) 의 정지 위치에서, 제 2 연결부 (2) 와 압력 매체 챔버 (4) 사이에 구조적으로 제공된 유압식 연결부의 전적으로 유밀식 분리를 보장한다. 밀봉 요소 (6) 는, 독립적으로 핸들링될 수 있는 밸브 조립체를 형성하기 위해 특히 콤팩트한 구조로 논리턴 밸브 (7; 저압 어큐뮬레이터 (26) 의 방향으로 차단함) 와 결합되며, 상기 밸브 조립체는 압력 매체 챔버 (4) 를 한정하는 저압 어큐뮬레이터 (26) 의 하우징 단부벽 (9) 의 단차식 보어 (8) 에 논-포지티브식으로 (non-positively) 체결되고, 단부벽 안으로 제 2 연결부 (2) 가 개방된다. 논리턴 밸브 (7) 의 적합한 구성을 달성하기 위해, 밸브 조립체는 실질적으로 관형의 밸브 하우징 (10) 을 구비하고, 제 2 연결부 (2) 를 향해 배향된 상기 밸브 하우징의 나팔 모양의 단부 부분에는 원추형 밸브 시트 (11) 에 수용된 밸브 볼 (12) 이 제공되는 반면, 바람직하게는 관형 하우징 (10) 에 고무 시일의 가황에 의해 논-포지티브식으로 그리고/또는 포지티브식으로 유지되는 탄성 밀봉 요소 (6) 는 제 2 연결부 (2) 로부터 이격되어 배향된 관형 밸브 하우징 (10) 의 단부 부분에 고정된다. 예시적인 실시형태에서, 밸브 볼 (12) 은 추가적으로 특히 연성의 스프링 (13) 에 의해 밸브 시트 (11) 에 정확하게 위치되고, 따라서 압력 매체 챔버 (4) 내의 적은 유압력은 극히 적은 저항으로 그의 밸브 시트 (11) 로부터 밸브 볼 (12) 을 이동시키기에 충분하다. 밸브 볼 (12) 로부터 이격되어 배향된 스프링 (13) 의 단부는 크림핑 플랜지 (15) 에 의해 관형 하우징 (10) 의 칼라 (28) 에 고정된 케이지 (14) 내에서 지지된다. 동시에, 밸브 하우징 (10) 은 저압 어큐뮬레이터 (26) 의 단차식 보어 (8) 내에서 칼라 (28) 를 따라 고정된다. 이를 위해, 코킹 다이 (calking die) 는, 외측으로부터 압력 매체 챔버 (4) 로 도입되고, 스텝의 영역에서 나팔 모양의 칼라 (28) 의 경사 숄더부에서 크림핑 플랜지 (15) 를 넘어 연장하는 돌출부를 형성하기 위하여, 단차식 보어 (8) 를 소성 변형시킨다. 따라서, 피스톤 (3) 은, 단지 밸브 조립체가 삽입되고 단차식 보어 (8) 로 코킹된 후에, 압력 매체 챔버 (4) 에 끼워진다. 이어서 압력 매체 챔버 (4) 내의 피스톤 (3) 을 시일하는 O-링 (30) 및 피스톤 스프링 (5) 이 삽입되며, O-링 (30) 은 압력 매체 챔버 (4) 의 스텝 (29) 에 위치되고, 마찬가지로 유압식 유닛의 단부면에서 저압 어큐물레이터 (26) 로 코킹함으로써 고정된 폐쇄 리드 (31) 의 칼라에 의해 커버된다.
도 2 로부터 볼 수 있는 바와 같이, 관형 밸브 하우징 (10) 의 밀봉 요소 (6) 는 피스톤 (3) 의 크라운에 제공된 컵 형상의 함몰부 (16) 까지 연장하고, 이 함몰부에 대항하여 밀봉 요소 (6) 는 압력 매체 챔버 (4) 로부터 제 2 연결부 (2) 를 차단하기 위해, 도시된 피스톤 (3) 의 정지 위치에서 유밀 방식으로 정지한다. 컵 형상의 함몰부 (16) 와 함께, 피스톤 (3) 의 윤곽과 폐쇄 리드 (31) 의 윤곽은 얇은 판금으로부터 딥-드로잉에 의해 생산되고, 따라서 특히 피스톤 스프링 (5), 피스톤 (3) 및 밸브 조립체에 관해서는 고밀도로 통합된 콤팩트한 전체 구조체가 저압 어큐뮬레이터 (26) 에서 생성된다.
1 연결부 2 연결부
3 피스톤 4 압력 매체 챔버
5 피스톤 스프링 6 밀봉 요소
7 논리턴 밸브 8 단차식 보어
9 하우징 단부벽 10 밸브 하우징
11 밸브 시트 12 밸브 볼
13 스프링 14 케이지
15 크림핑 플랜지 16 함몰부
17 유압식 유닛 18 마스터 실린더 연결부
19 브레이크 압력 센서 20 휠 브레이크 연결부
21 휠 브레이크 22 유입 밸브
23 유출 밸브들 24 리버싱 밸브
25 차단 밸브 26 저압 어큐뮬레이터
27 펌프 28 칼라
29 스텝 30 O-링
31 폐쇄 리드

Claims (14)

  1. 리턴 원리에 따라 작동하는 자동차 브레이크 시스템용 유압식 유닛에 있어서,
    상기 유압식 유닛은,
    상기 유압식 유닛에서의 브레이크 압력 센서용 마스터 실린더 연결부,
    상기 유압식 유닛내에 적어도 부분적으로 존재하고 상기 유압식 유닛의 휠 브레이크 연결부를 통해 적어도 한 쌍의 휠 브레이크에 연결가능한 브레이크 회로내에 유입 및 유출 밸브들 형태의 압력 조절 밸브들,
    상기 유압식 유닛에서 상기 유출 밸브들의 하류에 연결되고, 제 1 유압식 연결부를 통해 피스톤에 의해 한정되는 저압 어큐뮬레이터의 압력 매체 챔버로 개방하며, 제 2 유압식 연결부를 통해 상기 압력 매체 챔버 및 펌프의 흡입측에 연결가능하고 그리고 정지 위치에서 폐쇄되는 리버싱 밸브를 통해 상기 브레이크 압력 센서로 이어지는 상기 마스터 실린더 연결부에 연결가능한 리턴 라인, 및
    상기 압력 매체 챔버의 방향으로 차단하고 제 2 연결부의 영역에서 상기 리턴 라인에 삽입되는 논리턴 밸브 (non-return valve)
    를 포함하고,
    상기 압력 매체 챔버 (4) 와 상기 제 2 연결부 (2) 사이의 유압식 연결부는 상기 피스톤 (3) 의 정지 위치에서 분리되는 것을 특징으로 하는, 유압식 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 피스톤 (3) 의 정지 위치에서, 상기 압력 매체 챔버 (4) 는 제 1 연결부 (1) 에 유압식으로 연결되는 것을 특징으로 하는, 유압식 유닛.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 압력 매체 챔버 (4) 가 상기 제 1 연결부 (1) 에 유압식으로 연결되는 한편, 상기 압력 매체 챔버 (4) 가 상기 피스톤 (3) 에 의해 상기 제 2 연결부 (2) 로부터 유압식으로 차단되는 상기 피스톤 (3) 의 정지 위치에서, 상기 압력 매체 챔버 (4) 의 용적 용량 (volume content) 이 최소인 것을 특징으로 하는, 유압식 유닛.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 피스톤 (3) 의 정지 위치에서, 상기 압력 매체 챔버 (4) 가 비어지는 것을 특징으로 하는, 유압식 유닛.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 압력 매체 챔버 (4) 의 비어진 상태에서, 피스톤 스프링 (5) 의 효과의 결과로서, 상기 피스톤 (3) 은 상기 제 2 연결부 (2) 를 폐쇄하는 상기 피스톤 (3) 의 정지 위치에 위치되는 것을 특징으로 하는, 유압식 유닛.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 연결부 (1) 를 통해 시작된 상기 압력 매체 챔버 (4) 의 충전 프로세스의 초기에는, 상기 제 2 연결부 (2) 가 상기 피스톤 (3) 에 의해 개방되고, 이를 위해 상기 피스톤 (3) 이 피스톤 스트로크의 결과로서 상기 피스톤 스프링 (5) 의 효과에 대항하여 상기 제 2 연결부 (2) 로부터 멀어지게 이동되는 것을 특징으로 하는, 유압식 유닛.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 피스톤 (3) 과 상기 제 2 연결부 (2) 사이에 탄성 밀봉 요소 (6) 가 제공되고, 상기 탄성 밀봉 요소 (6) 는 상기 피스톤 (3) 의 정지 위치에서 상기 압력 매체 챔버 (4) 와 상기 제 2 연결부 (2) 사이에 기능적으로 제공된 유압식 연결부를 분리하는 것을 특징으로 하는, 유압식 유닛.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 밀봉 요소 (6) 는 독립적으로 핸들링될 수 있는 밸브 조립체를 형성하기 위하여 상기 압력 매체 챔버 (4) 의 방향으로 차단하는 논리턴 밸브 (7) 와 조합되는 것을 특징으로 하는, 유압식 유닛.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 밸브 조립체는 상기 압력 매체 챔버 (4) 를 한정하는 단부 벽 (9) 의 단차식 보어 (8) 에 논-포지티브식으로 체결되고, 상기 단부 벽 (9) 안으로 상기 제 2 연결부 (2) 가 개방하는 것을 특징으로 하는, 유압식 유닛.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 밸브 조립체는 실질적으로 관형인 밸브 하우징 (10) 을 포함하고, 상기 제 2 연결부 (2) 를 향해 배향된 관형 밸브 하우징 (10) 의 단부 부분에는 상기 논리턴 밸브 (7) 를 형성하기 위해 원추형 밸브 시트 (11) 내에 수용된 밸브 볼 (12) 이 제공되며, 상기 탄성 밀봉 요소 (6) 는 상기 제 2 연결부 (2) 로부터 멀어지게 배향된 상기 관형 밸브 하우징 (10) 의 단부 부분에 고정되는 것을 특징으로 하는, 유압식 유닛.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 탄성 밀봉 요소 (6) 가, 바람직하게는 고무 시일의 가황에 의해, 논-포지티브식으로 및/또는 포지티브식으로, 상기 관형 밸브 하우징 (10) 에서 유지되는 것을 특징으로 하는, 유압식 유닛.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 밸브 볼 (12) 은 연성 스프링 (13) 에 의해 밸브 시트 (11) 의 방향으로 하중이 가해지고, 이를 위해 상기 스프링 (13) 은 상기 관형 밸브 하우징 (10) 의 칼라 (28) 를 따라 크림핑 플랜지 (15) 에 의해 고정되는 케이지 (14) 내에서 지지되는 것을 특징으로 하는, 유압식 유닛.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 관형 밸브 하우징 (10) 의 상기 밀봉 요소 (6) 는 상기 피스톤 (3) 의 크라운 (crown) 에 제공된 컵 형상의 함몰부 (16) 내로 연장하고, 상기 밀봉 요소 (6) 가 유밀 방식으로 상기 압력 매체 챔버 (4) 로부터 상기 제 2 연결부 (2) 를 차단하기 위하여 상기 함몰부에 대항하여 위치될 수 있는 것을 특징으로 하는, 유압식 유닛.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 피스톤 (3) 의 윤곽은, 컵 형상의 함몰부 (16) 와 함께, 얇은 판금으로부터의 딥-드로잉 (deep-drawing) 에 의해 생산되는 것을 특징으로 하는, 유압식 유닛.
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