KR20140129132A

KR20140129132A - 직선으로 이동 가능한 피스톤의 위치 및 이동에 대한 무접촉 모니터링을 위한 장치를 구비한 메인 브레이크 실린더

Info

Publication number: KR20140129132A
Application number: KR1020147025136A
Authority: KR
Inventors: 토마스 포이그트만; 디르크 지몬; 잉고 크네비츠
Original assignee: 콘티넨탈 테베스 아게 운트 코. 오하게
Priority date: 2012-02-14
Filing date: 2012-07-18
Publication date: 2014-11-06
Also published as: CN104245448B; WO2013120544A1; EP2814708B1; CN104245448A; US20150033839A1; EP2814708A1; DE102012212525A1; US9566972B2

Abstract

본 발명은 특히 자동차용 전자 브레이크 시스템 내에서 사용하기 위한 브레이크 마스터 실린더 (1) 에 관한 것으로서, 상기 브레이크 마스터 실린더 (1) 는 피스톤 축 (29) 을 따라 직선으로 이동될 수 있는 피스톤 (17) 의 위치를 무접촉 모니터링하기 위한 장치 (2) 를 구비한다. 상기 장치 (2) 는 가동 요소 및 센서 유닛 (5) 을 포함하고, 상기 센서 유닛 (5) 은 상기 브레이크 마스터 실린더 (1) 의 하우징에 고정 방식으로 배치되고 상기 장치 (2) 의 신호를 처리하기 위하여 전자 평가 유닛 (7) 에 연결되어 있다. 이 분야에서 공지된 일반적인 장치들은 종종 이동가능한 자석 배열 및 따라서 비교적 정교한 구성을 갖는다. 본 발명에 따라, 기능 정확성을 한층 더 증가시키고, 제조 경비, 구성요소들의 수, 및 비용을 낮추고, 전체 길이를 감소시키고, 그리고 교정 작업을 개선하기 위하여, 자기장 (16) 은 센서 유닛 (5) 으로부터 방출가능하도록 구현되고, 요크 (4) 는 위치-의존 방식으로 상기 자기장 (16) 을 변화시키기 위하여 피스톤 (17) 에 전용이 되어 상기 변화가 상기 센서 유닛 (5) 에 의해 검출될 수 있다.

Description

직선으로 이동 가능한 피스톤의 위치 및 이동에 대한 무접촉 모니터링을 위한 장치를 구비한 메인 브레이크 실린더{MAIN BRAKE CYLINDER HAVING A DEVICE FOR THE CONTACTLESS MONITORING OF THE POSITION AND MOVEMENT OF A LINEARLY MOVABLE PISTON}

본 발명은 제 1 항의 전제부의 특징들을 갖는 브레이크 마스터 실린더에 관한 것이다. 무접촉 검출 수단을 갖는 브레이크 마스터 실린더들은 원칙적으로 알려져 있다.

예를 들어, DE 10 2004 014 808 A1 은 브레이크 마스터 실린더를 개시하고 있고, 자석이 하우징의 보어 내에서 두 개의 피스톤들 사이에 배열되고 그리고 스프링 수단에 의해 피스톤들 중의 적어도 하나에 대해 변위될 수 있도록 트랜스미터 요소로서 자석이 제공된다. 자석을 안내하기 위해, 피스톤은 저널과 유사한 피스톤 섹션을 갖는데, 그 위에 상기 자석의 운반체가 탄성적으로 프리스트레스트된 방식으로 배열된다. 그러나, 이 유형의 자석 배열은 추가적인 구성요소들을 구비한 비교적 복잡한 구조를 필요로 하고 치수들을 축소하려는 통상적인 요구와 상충된다.

따라서, 본 발명의 목적은 기능 정확성을 더욱 증대시키고, 전반적인 길이 축소를 통해 제조 경비, 부품들의 수 및 제조원가를 낮추고, 보정 옵션들을 개선하는 데 있다.

브레이크 시스템에서의 종래의 마스터 실린더들의 구조 및 작동 방법 그리고 그 역할은 참고 문헌에 충분히 개시되어 있고 (예를 들면, Bremsen-Handbuch [Brake Manual], ISBN -3-528-03952 참조); 따라서 단지 이하 본문에서는 본 발명과 연관된 특징들과 기능들만 기술될 것이라는 점을 여기서 언급하고 있다.

본 발명에 따라, 독립 청구항 제 1 항의 특징적인 특성들과 함께 목적이 달성된다. 종속 청구항들은 더욱 가능성 있는 유리한 형태를 명시한다.

장점

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 브레이크 마스터 실린더의 피스톤을 무접촉 모니터링 하기 위한 기구가 제안되는데, 여기서 브레이크 마스터 실린더의 하우징 상에 고정 방식으로 배열된 센서 유닛이 피스톤 방향으로 자기장을 방출하고, 상기 피스톤에는 자기 회로에 근접해 있고 센서 유닛에 의해 이 변화가 검출될 수 있는 방식으로 센서 장치 내에 생성된 자기장을 변화시키거나 왜곡시키는 요크가 할당된다. 순간적인 위치, 그리고 그 결과로서의 요크의 이동도 결국 센서 유닛에 의해 특별히 간단하고 정확하게 검출될 수 있다.

필요한 자기장은 센서 유닛 내부의 영구 자석을 통해 특별히 간단하게 생성될 수 있다. 여기서, 바람직하게는 영구 자석이 인젝션 몰딩 프로세스를 이용하여 저렴한 플라스틱 본디드 경질 페라이트로부터 희토류들 없이 제조할 수 있다. 결과적으로, 비교적 간단하고 저렴하게, 그리고 실제로 모든 원하는 여러 가지 형상들로 유리하게 영구 자석을 생산할 수 있다.

센서 유닛은 단순한 액세스, 매우 다양한 디자인, 연결 옵션들 및 손상이 있는 경우 간단한 교체 가능성을 보장하는 예를 들면 적당한 블라인드 보어 혹은 다양한 유형의 리세스 혹은 고정 장치에 있어서 브레이크 마스터 실린더의 하우징 외부 상에 배열되는 방식으로 특별히 간단히 제공될 수 있다.

본 발명에 따른 기구는 브레이크 마스터 실린더가 특별히 간단하고 컴팩트한 디자인으로 만들어질 수 있으므로, 그 결과 가변 자석에 의존하지 않는 이점이 있다. 브레이크 마스터 실린더 내부에 자성 입자들이 축적되는 위험도 상당히 감소되고, 그 결과, 예를 들면 밀봉 요소들의 사용 수명에 긍정적인 효과를 볼 수 있다. 또, 신뢰할 수 있는 감지를 위해 필요한 자기장 강도 역시 대단히 낮아서, 그 결과, 요크와 센서 유닛 간에 에어 갭이나 간격을 크게 할 수 있고, 낮은 측정 편차도 기대할 수 있다. 보다 강력한 자기장을 사용하기 때문에, 선행 기술에 비해 저렴한 재료를 사용하여 특히 큰 에어 갭들이나 측정 범위들이 실현될 수 있다.

필요한 자기장이 센서 유닛에서 배열된 자석 요소를 통해 생성된다면 특별히 유리하다. 자석 요소는 일체형 디자인이고 본체와 적어도 3개의 돌출부들을 가지는 방식으로 특별히 효율적으로 구성될 수 있고, 본체로부터 연장된 돌출부들은 대개 피스톤 축 방향이고, 피스톤 축을 향하는 이들의 단부들에서 장기장이 서로 반발하는 등가의 자극들을 형성한다.

돌출부들의 적어도 하나가 적어도 2개의 다른 돌출부들 보다 짧아지도록 구성된 경우 특별히 유리하다. 적어도 3개의 상기 기술한 이 유형의 자극들을 통해, 하나의 공간 섹션의 범위가 정해지는데 이 섹션에는 국지 최소 자속 밀도가 존재하고 이때 B = 0mT 혹은 B ≒ 0mT 이다.

유리하게는 상기 설명한 국지 최소 자속 밀도가 자기 감응 요소 내부에 나타나는 방식으로 자극들 간의 공간 섹션에 적어도 하나의 자기 감응 요소가 배열될 수 있다. 예를 들어, 그 결과, 자기 감응 요소는 자속 밀도의 변화에 특별히 감응 방식으로 반응할 수 있다.

또, 센서 유닛의 특별히 간단하고 강력하며 저렴한 구성과 기구의 조립이 가능해진다. 이때, 신뢰성 있는 측정에 충분한 자기장 강도와 자속 밀도를 얻기 위해서 특히 플라스틱 본디드 경질 페라이트와 같은 비교적 값싼 재료들과 예를 들면 인젝션 몰딩 프로세스들 등의 효율적인 제조 프로세스들을 자석 요소 제조에 이용할 수 있다. 비교적 값비싼 희토류들 없이도 자석 요소의 제조가 가능하다.

위치와 이동이 모니터링 되는 피스톤은 유리하게는 비-자화성 (non-magnetizable) 재료, 특히 플라스틱 재료로부터 구성될 수 있다. 예를 들어, 그 결과, 원가, 중량 및 디자인 옵션의 관점에서 상당한 이점을 취할 수 있다. 그러나, 피스톤은 비-자화성이거나 실질적으로 비-자화성인 혹은 혼합 디자인을 이용해서 제조할 수 있는 재료로부터 금속 피스톤으로서 제조하는 것 역시 가능하다.

또, 상기 기술한 기구는 비-자화성 재료, 예를 들면 알루미늄 재료 혹은 플라스틱 재료로부터 브레이크 마스터 실린더의 유리한 중량-절감 및 원가-절감 디자인을 가능케 한다.

본 발명의 하나의 유리한 개발에서, 요크는 요크가 피스톤 상에 직접 배열되도록 제공되고, 추가 중간 요소들을 구비한 간접 배열도 역시 가능하다. 여기서, 요크는 피스톤에 직접 그리고 피스톤의 별도의 성형된 형태, 예를 들면 피니언에 대해 지지되거나 고정되도록 제공될 수 있다.

그러나, 만약에 피스톤이 요크를 수용하는 리세스를 구비한다면 특별히 유리하고, 이 리세스는 이 리세스 내로 요크가 삽입될 수 있는, 예를 들어 홈이거나, 피스톤의 제조 도중에, 예를 들면 피스톤 재료에 의한 요크의 캡슐화의 경우 요크 바로 주위에서 직접 제조되는 것이다.

본 발명의 특별히 유리한 실시형태에서, 요크는 환상이 되도록 구성할 수 있고 따라서 피스톤의 방사상 회전에 영향을 받지 않는다.

하나 이상의 상기 설명한 특징들의 조합에 의해, 한 가지 유형의 모듈 시스템이 유리하게 실현될 수 있고, 그 결과, 비교적 넓은 범위의 가능한 실시형태가 비교적 적은 수의 표준 요소들에 의해 커버될 수 있다.

또한, 이는 요크와 피스톤의 특별히 저렴한 제조 능력과 간단한 연결 능력을 가능케 한다. 따라서, 예를 들어 요크는 피스톤의 내부 혹은 외부에 배열되는 외주 홈 내에 도입될 수 있고, 피스톤에 나사 결합하고, 부착 접합되고, 플러깅 되고, 서클립에 의해 체결되거나 다른 어떤 방식으로 피스톤에 고정될 수 있다. 또, 피스톤과 결합되고 피스톤과 동시에 움직일 수 있는 별도의 요소에 요크를 고정시키는 것도 생각할 수 있을 것이다.

본 발명의 하나의 특별히 유리한 개발에서, 피스톤 외벽의 파열 없는 매끈한 표면이 파열 요소들 없이 유리하게 실현될 수 있는 방식으로, 피스톤 재료에 의해 완전히 혹은 부분적으로 씌워지도록 요크가 그 외주면 상에 설계될 수 있는데, 예를 들어, 이는 요크의 영역에서 오염 입자들이 축적될 위험을 상당히 감소시키고, 밀봉 립의 손상 가능성의 단점 없이 밀봉 요소가 그 위에서 움직일 수 있게 해준다.

그렇지만, 요크의 추가 형태들과 추가 재료들 및 부착 유형들도 본 발명에서 벗어나지 않고 실현될 수 있고; 예를 들어, 세그먼트 요소, 원통형 혹은 다각형 인서트 요소 등도 생각할 수 있다.

하나의 유리한 실시형태에서, 특히 절삭강 (machining steel) 인 단순하고 비교적 값싼 강 재료로부터 요크를 제조할 수 있고, 따라서 요크는 예를 들면 자성 재료로부터 만든 트랜스미터 요소 보다 훨씬 저렴하게 제조할 수 있다. 그러나, 원래 자기장을 전도할 수 있는 모든 원하는 재료들은 요크 제조에 유리하게 적합하다.

자기장 에서의 요크의 변위에 의해, 그리고 피스톤의 변위 축에 따라, 특히 피스톤의 변위 축에 대해 실질적으로 수직인 방사상의 방향으로, 자기장은 변하고 왜곡된다. 유리하게는 이것은 특히 자속 밀도의 국지적 변화로서 고정식 센서 유닛에 의해 특별히 정확하고 신뢰성 있게 검출될 수 있다.

자기장의 변화를 검출하기 위해서, 센서 유닛은 하나 이상의 자기 감응 요소들을 구비한다.

비록 다른 유형도 물론 사용할 수 있지만, 유리하게는 비교적 저가의 홀 요소를 사용할 수도 있다. 원래 홀 요소는 솔리드 본체를 가지고 있는데, 이 솔리드 본체를 통해 전류가 흐르고, 얇은 반도체 웨이퍼 혹은 스트립으로 보통 구성될 수 있다. 상기 솔리드 본체가 전류 흐름에 대해 수직을 이루도록 배열된 자기장으로 이동되는 경우, 솔리드 본체 내의 전자들은 자기장에 대해 수직으로 로렌츠 힘에 의해 편향된다. 이 변화의 변위의 결과, 홀 전압 (Hall voltage) 으로 알려진, 자기장 강도와 전류의 곱에 비례하는 전압이 발생한다. 전압의 레벨은 자기장의 강도 혹은 그 변화에 관한 정보를 제공한다. 이 효과는 자기장에 영향을 미칠 수 있는 물체들의 위치와 이동들을 검출하는 데 궁극적으로 이용된다. 로렌츠 힘의 방향과 전류의 방향은 홀 센서의 감응 평면 (sensitive plane) 이라고 할 수 있는 평면을 형성한다. 보통 홀 센서는 측정할 자기장의 배향에 대해 감응 평면이 될 수 있으면 수직을 이루도록 배향되는 방식으로 배열된다. 대체로 다른 자기 감응 요소들 또는 센서들은 최적의 측정 효과를 달성하기 위해, 자기장에 대해 수직의 배향을 갖는 감응 평면을 가지는 경향이 있다. 본 발명의 하나의 유리한 개발에서, 자기 감응 요소의 직근 거리에서 이상적으로는 0mT를 갖는 자기장의 국지 최소 자속 밀도가 존재하는 방식으로 센서 유닛에서 자기장에 대해 자기 감응 요소가 배열될 수 있다. 그 결과, 특별히 강력하고 정확하게 측정된 결과를 얻을 수 있는데, 왜냐하면 예를 들어, 요크에 의한 작은 자기장의 왜곡이라도 자기 감응 요소 내부의 자속 밀도에는 상당한 변화를 일으키기 때문이다. 또한, 이 유형의 배열의 특별히 높은 효율의 결과로서, 유리하게는 더 큰 에어 갭들이 실현될 수 있고, 및/또는 선행의 기술을 사용할 때 필요한 비슷한 장에 비해 더 낮은 감도를 갖는 덜 비싼 자기 감응 요소들을 사용할 수 있다. 따라서, 유리하게는 1 mm 거리 미만의 요크의 이동을 의심 없이 확실하게 기록할 수 있고 따라서 스위칭 포인트로서 정의할 수 있다. 가장 잘 알려진 마스터 실린더들과 관련된 이 유형의 거리는 피스톤의 닫힘 행정 (closing travel) 보다 작고, 바꿔 말하면 압력 챔버와 압력 매체 컨테이너 간에 압력 평형 연결이 차단되고 압력의 증강이 처음으로 브레이크 회로에 나타날 때까지 피스톤이 진행하는 행정이다. 예를 들면, 그 결과, 특별히 중요한 시간 이점이 예를 들면, 필요한 제어 작업이나 추가 작용을 개시하기 위해 임계 브레이크 조치 (critical brake maneuver) 의 경우 얻어질 수 있다.

홀 요소들에 따르거나 기타 요소들에 따라, 예를 들면 행정들 또는 거리들의 연속 검출을 위해, 유리하게는 디지털 홀 센서들 혹은 기타 요소들을 역시 서로 조합해서 본 발명 내에서 존재 표시기들 (presence indicators) 이라는 의미에서 사용할 수 있다. 따라서 센서 유닛들이 매우 다양한 이용 분야들와 요구조건들을 위해 제공될 수 있고 신뢰성 증대 혹은 보다 정확한 측정 결과를 위해 단일 혹은 복수의 이중 센서 유닛들이 사용될 수 있다.

예를 들어, 센서 유닛의 정의된 공간 조건들이나 형태의 요구조건들이나 다른 이유들을 고려하기 위해, 그리고 신뢰성 있는 측정 결과를 계속 보장하는 과정에서, 피스톤이나 요크의 이동 축에 대해 평행하게 그리고 횡방향으로 배향될 수 있도록 자기 감응 요소들의 감도 평면들을 제공하는 것도 마찬가지로 가능하다.

본 발명의 하나의 개발에서, 자기 감응 요소가 전기 신호처리 기구에 할당될 수 있다. 예를 들어, 이 유형의 신호처리 기구에 의해, 이차 전기 신호들을 평가 장치에 후속적으로 전달하기 위해 자기 감응 요소에 대해 검출할 수 있는 일차 전기값들을 이차 전기 신호들로 변환할 수 있다. 특히, 전자 신호 처리 기구는 센서 유닛으로 통합되는 방식으로 제공될 수 있는데, 이런 식으로, 간단히 교체할 수 있고 특별히 낮은 전기 손실을 갖는 콤팩트한 센서 유닛을 실현할 수 있다. 또, 예를 들면 전자기 호환성과 관련된 환경 파괴 소스들, 예를 들어, 전파 방출의 결과로 인한 위험도 줄일 수 있다.

외측의 센서 유닛과 내측의 요크 사이에 있는 얇은 벽의 결과로서 브레이크 마스터 실린더의 하우징의 가능한 손상을 촉진하지 않고서 요크에 특별히 가깝게 부착되는 방식으로 센서 유닛이 제공될 수 있다는 결론을 통해, 트랜스미터 요소는 압력들에 의해 영역이 최대한 작게 로드되는 브레이크 마스터 실린더의 영역에서 특별히 유리하게 배열될 수 있다.

피스톤 이동의 경우와 영구 자석에 의해 발생하고 자기 감응 요소를 관통하는 자기장에 영향을 미치거나 왜곡시키는 과정에서 자기 감응 요소 위의 공간 영역에서 축 방향으로 요크가 변위된다는 사실 덕분에, 본 발명에 따른 브레이크 마스터 실린더의 직선으로 이동할 수 있는 피스톤의 위치와 이동을 무접촉 모니터링 하기 위한 기구는 위치 및 이동을 유리하게 기록할 수 있다. 이 유형의 자기장의 영향은 자기 감응 요소 내부의 자속 밀도의 국지 변화를 유발한다. 자기 감응 요소 내부의 자속 밀도의 변화는 검출 가능한 전기값, 예를 들면 전압의 변화를 유발한다. 이 변화는 평가 유닛에 의해서 후속적으로 평가될 수 있고, 예를 들어 자기 감응 요소로부터 요크의 거리는 이로부터 계산할 수 있거나 센서 유닛에 의해 감지할 수 있는 공간 섹션에서의 트랜스미터 요소의 존재는 단순히 검출될 수 있다. 여기서, 유리하게는 어떠한 이동 자석 요소들도 필요하지 않고; 자기장을 왜곡하는 실제로 모든 요소들이 검출 가능해진다. 예를 들어, 요크는 개별 요소로서 완전히 생략될 수 있고 그 대신에, 적당한 검출가능 구조 요소는 적당한 재료, 예를 들면 외주 플랜지 혹은 추가 성형 요소들로 만든 피스톤 상에 직접 제공될 수 있다. 이 유형의 배열은, 피스톤의 시작 위치에 큰 자속 밀도 값이 기록되고, 작동 방향으로의 피스톤 이동 후에 즉, 실제로 직선으로 진행하는 두 점들 간의 자속 밀도 강하 후에 더 작은 값이 기록되는 방식으로 유리하게 설계될 수 있다. 그 결과, 피스톤의 각 위치를 특별히 간단하고 정밀하게 그리고 신뢰성 있게 계산할 수 있고, 허용오차의 영향을 비교적 간단하게 검출하고 교정할 수 있다.

모든 기술 제품에는 허용오차가 따라다닌다. 이 유형의 허용오차들, 예를 들면 제조 허용오차들이나 위치 허용오차들은 물론 자기 감응 요소 혹은 다른 시스템 구성요소들의 온도는 설계 중에 계획된 측정 결과에 영향을 주고 이를 변조할 수 있다. 브레이크 마스터 실린더에서 피스톤의 시작 위치 역시 항상 정확하게 동일한 위치를 가져야 하는 것은 아닌데, 왜냐하면 예를 들어, 밀봉 요소들에 대한 마찰력들과 복귀 스프링들의 강성 변화들은 상기 위치에 영향을 줄 수 있기 때문이다.

따라서 서로에 대한 관련 요소들의 실제 공간 위치, 특히 축 간격을 자속 밀도의 실제 측정값에 대하여, 예들 들면 비-작동 상태에서의 브레이크 마스터 실린더의 피스톤의 실제 시작 위치를 자기 감응 요소의 자속 밀도의 순간값에 대하여 할당하기 위하여, 시험가동 중에 단 한 차례 혹은 정기적으로 직선으로 이동할 수 있는 피스톤의 위치 및 이동을 무접촉 모니터링 하는 기구의 전자 보정을 수행하는것은 적절하고 유리한 것 같다. 그리고 자동차에서 점화 작동 후에 따라서 기구의 각각의 갱신된 활성화의 경우 혹은 각각의 갱신된 작동의 경우 이 값이 예를 들면 매 시간마다 정의될 수 있고, 시작 위치에 할당될 수 있다. 그러나, 특정한 요구조건들 하에서는 마찬가지로 이 유형의 조치 없이 실행하거나 또 다른 방법으로 혹은 다른 인터벌로 보정할 수 있다.

마찬가지로 하나 이상의 시스템 구성요소들 또는 전기 신호들에 대한 온도의 영향을 고려하거나 온도로 인해 유발된 효과들을 전기적으로 보정하는 것도 유리하게 제공될 수 있다.

본 발명의 추가 세부사항들, 특징들, 이점들 및 가능한 용도들은 도면들을 이용한 설명 및 종속 청구항으로부터 명백하다. 동일한 요소들와 동일한 기능을 가진 요소들은 가능한 경우 동일한 도면부호들이 제공될 수 있다.

도 1 은 직선으로 이동할 수 있는 피스톤의 위치와 이동을 비접촉 모니터링하는 장치를 구비한 브레이크 마스터 실린더의 도면을 도시한다.
도 2 는 본 발명에 따른 브레이크 마스터 실린더의 일 실시형태의 종단면을 도시한다.
도 3 은 홀 요소의 개략도를 도시한다.
도 4 는 두 개의 서로 다른 배열들과 각각의 상대 위치들 (a,b, c, d) 을 갖는 자기 감응 요소 및 자석 요소와 요크의 상호작용에 대한 개략도를 도시한다.
도 5 는 센서 유닛에 의해 기록될 수 있는 3개의 서로 다른 피스톤 위치들에 대한 거리-의존 자속 밀도 변화에 관한 도면을 도시한다.
도 6 는 관련 위치의 허용오차들을 보여주는 도면을 도시한다.
도 7 은 3차원으로 배열된 자기 감응 요소를 구비한 자석 요소를 도시한다.

도 1

도 1 은 직선으로 이동될 수 있는 피스톤 (도시 생략) 의 위치와 이동을 비접촉 모니터링 할 수 있는 장치 (2) 를 구비한 본 발명에 따른 브레이크 마스터 실린더 (1) 의 일 실시형태를 도시한다. 연결되어 있지만 도시되지 않은, 하우징 (3) 내에 배열된 피스톤/스프링 배열을 갖는 유압식 브레이크 시스템에서 압력을 생성하기 위한 브레이크 마스터 실린더 (1) 는 유압식 커넥터들 (8, 9) 을 통해 압력 매체 저장 용기 (도시 생략) 에 연결되어 있고 작동력 (11) 을 흡수하고 전달하기 위한 푸시 로드 (10) 를 구비한다. 여기서, 작동력 (11) 은 힘을 발생시킬 수 있고, 힘을 배가하거나 힘을 전환하는 다양한 종류의 장치들에 의해, 예를 들면, 공압식 혹은 유압식 브레이크 부스터, 액츄에이터 또는 다른 비교 가능한 어셈블리, 또는 직접 브레이크 작동 장치에 의해서 푸시 로드 (10) 에 도입될 수 있고, 힘의 도입은 사람에 의해서 개시되거나 자동화 장치에 의해서 외부에서 제어될 수 있다.

또, 여기서 도시된 브레이크 마스터 실린더 (1) 는 하나 이상의 연결 요소들 (15) 에 의해 작동력 (11) 을 도입하기 위한 어셈블리 혹은 유지 장치에 고정하기 위하여 하우징 (3) 상에 구성된 플랜지 (12) 를 구비한다. 가역적으로 해제가능한 나사 또는 나사산이 있는 볼트/너트 조합체가 연결 요소 (15) 로서 일반적으로 사용된다.

또, 장치 (2) 는 분리 가능한 전기 연결부 (18), 예를 들면 플러그 및 전기 라인 (19) 을 통하여 전자 평가 유닛 (7) 에 연결되고, 상기 전기 라인은 장치 (2) 에 에너지를 공급하고, 또한 변환된 적이 없는 검출된 전기값들을 전달하기에 적합하다. 예를 들어, 적절한 제어 유닛이 자동차에 평가 유닛 (7) 으로서 제공될 수 있지만, 마찬가지로 센서 유닛 (5) 에 통합되며 검출된 전기값들을 변환된 형태로 추가 전자 어셈블리에 전달하는 별도의 전자 부품을 제공할 수 있다. 게다가 장치 (2) 에 의해 검출되는 전기값들은 예를 들면, 브레이크 시스템에서 전자 제어 동작들을 제어하기 위해, 시각 및 음향 경고 장치를 제어하기 위해, 사용자에 의해 시작되는 브레이크의 요청을 해석하기 위해, 그리고 다른 목적을 위해 사용될 수 있다.

도 2

도 2 는 직선으로 이동될 수 있는 피스톤 (17) 의 위치 및 이동을 무접촉 모니터링 하기 위한 장치 (2) 를 갖는, 본 발명에 따른 브레이크 마스터 실린더 (1) 의 일 실시형태의 단면도를 도시한다. 또한, "반경방향" 에 대하여는 "R" 로, "축방향" 에 대하여는 "A" 로 표시되어 있는, 축을 갖는 좌표 시스템 (53) 이 여기서 사용되는 방향 용어를 설명하는 역할을 한다.

여기에 도시되어 있는 브레이크 마스터 실린더 (1) 는 플런저 형태로 알려진 탠덤 마스터 실린더이다. 상기 실린더는 푸시 로드 (10) 의 일 단부에 형성되어 있는 제 1 피스톤 (27) 및 브레이크 압력을 증강 (building up) 시키기 위한 별도의 제 2 피스톤 (17) 을 포함하며, 브레이크 압력은 작동력 (11) 의 방향으로 피스톤 축 (29) 을 따라 피스톤의 이동 중에 증강된다. 두 개의 피스톤들은 이들이 하우징 (3) 내의 캐비티 (28) 내에서 직선으로 변위 될 수 있도록 하나가 다른 하나의 뒤에 배치되고, 캐비티 (28) 는 대체로 원통형의 구성이며, 여러 번 단차가 형성되어 있다. 4개의 탄성 방향-의존 밀봉 요소들 (30 내지 33) 이 캐비티 (28) 의 벽에 고정된 방식으로 놓여지며, 밀봉 요소들 (30 내지 33) 의 밀봉 립들은 피스톤 (17, 27) 의 원통형 외측 벽들 상에서 슬라이딩한다. 여기서, 밀봉 요소들 (30, 32, 33) 은 작동력 (11) 의 방향에 대하여 반대방향으로 밀봉하고, 밀봉 요소 (31) 는 작동력 (11) 의 방향으로 밀봉하며, 이들은 각각의 경우에 반대 방향으로 영향을 미치지 못하게 될 수 있다. 그 결과, 제 1 압력 공간 (34) 및 제 2 압력 공간 (35) 이 형성되고 이들 공간들은 각각의 경우에 브레이크 라인들 (도시 생략) 을 통해 한 쌍의 휠 브레이크 (마찬가지로, 도시 생략) 에 연결되어 있고, 따라서 두 개의 별도의 브레이크 회로들을 구성한다. 작업 압력은 작동력 (11) 의 방향으로 피스톤들 (17, 27) 의 피스톤 이동 중에 두 개의 압력 공간들 (34, 35) 내에서 증강된다. 대기압 하에 있는 압력 매체 저장 용기 (도시 생략) 에 대한 유압 커넥터들 (8, 9) 은 그들의 부분이 리턴 보어들 (36, 37) 을 통해 캐비티 (28) 에 연결되어 있고, 그 결과, 압력 매체의 이동을 허용하며, 리턴 보어들 (36, 37) 은 각각의 경우에 각각, 밀봉 요소들 (30, 31, 32, 33) 사이의 영역에서 캐비티 (28) 안으로 개방된다. 결과적으로, 압력 공간들 (34, 35) 내의 압력에 비해 상당히 낮은 압력이, 심지어 작동된 브레이크의 경우에도, 각각 밀봉 요소들 (30, 31, 32, 33) 사이의 영역에 만연하고, 저압 영역들 (38 및 39) 이 형성된다. 이상적인 경우에는, 거기에 대기압이 만연한다.

비-작동 브레이크에 대응하는 피스톤 위치에서, 직접 유압 연결이 각 경우에 리턴 보어들 (36, 37) 과 압력 공간들 (34, 35) 사이에 존재하며, 이 직접 유압 연결은 각각의 피스톤 (17, 27) 의 압력 공간측 단부에서 동심으로 배치된 보어들 (40) 또는 노치들 (40') 에 의해 실현된다. 대기압이 두 개의 압력 공간들 (34, 35) 내에 만연한다. 작동력 (11) 의 방향으로 피스톤들 (17, 27) 의 한정된 변위 주행 후에, 상기 연결들은 각각, 밀봉 요소 (30, 32) 에 의해 분리되고, 따라서 폐쇄되고, 압력 공간들 (34, 35) 내에서 압력이 증강되기 시작한다. 상술한 변위 주행은 또한 폐쇄 주행이라 불린다.

마지막으로, 복원 스프링들 (41 및 41') 은 각각 브레이크 작동 후에 피스톤들 (17, 27) 을 복원하는 역할을 한다. 게다가, 밀봉 요소들 (30 내지 33) 의 방향 의존은 두 개의 압력 공간들 (34, 35) 사이에 일반적으로 압력 평형을 형성하고, 따라서 압력 공간들 (34, 35) 에 연결되는 각각의 브레이크 회로들에서도 비 작동 동작 상태에서 압력 평형을 형성한다.

예시적인 실시형태는 플라스틱 재료로 만들어진 제 2 피스톤 (17), 상기 제 2 피스톤 (17) 에 제공된 리세스 (52), 및 상기 리세스 (52) 에 배치되며 절삭강으로 제조된 링 형태의 요크 (4) 를 도시한다. 도시된 예시적인 실시형태에서는, 요크 (4) 가 제공되며, 이 요크는 피스톤의 재료에 의해 캡슐화되고, 리세스 (52) 의 플랭크들에 의해 모든 측변들이 둘러싸여 있다.

그러나, 본 발명으로부터 벗어나지 않고, 다른 장착 형태가 또한 가능하며; 예를 들어, 요크 (4) 는 예를 들어, 부분적으로만 캡슐화될 수 있거나, 또는 리세 스 (52) 는 피스톤 (17) 의 내부 또는 외부에 배치되는 환형 홈으로서 제공될 수 있고, 환형 홈 안으로는 요크 (4) 가 도입된다. 또한, 요크 (4) 는 피스톤에 나사 결합 될 수 있고, 접착식으로 접착되거나, 플러그 결합되거나, 클립 방식으로 고정되거나, 또는 다른 방식 (17) 으로 장착될 수 있다. 또한, 피스톤 (17 또는 27) 에 연결되고 피스톤과 동시에 움직일 수 있는 추가적인 요소 상에서의 요크 (4) 의 장착을 생각할 수 있다. 요크의 또 다른 설계들은, 예를 들어, 세그먼트로서, 원통형 또는 다각형 삽입 요소 등을, 마찬가지로 생각할 수 있다. 또한, 자기장을 유도할 수 있는 추가 재료들이 요크 (4) 를 제조하는데 적합하다. 예를 들어 알루미늄인, 다른 실질적인 비-자화성 재료들이 마찬가지로 본 발명 내에서 피스톤 (17) 에 대하여 실현될 수 있다.

요크 (4) 는 하우징 (3) 의 외측에 고정식으로 배치되는 센서 유닛 (5) 과 대체로 마주하여 하우징 (3) 의 내부에 배치된다. 센서 유닛 (5) 은 센서 유닛의 부분이 적어도 하나의 자기 감응 요소 (6), 예를 들면 홀 요소 및, 요크 (4) 에 의해 왜곡될 수 있는 자기장을 생성하기 위한 영구 자석 (도시 생략) 을 포함하며, 이 자기장의 왜곡은 자기 감응 요소에서 전기값에 변화를 초래하고, 따라서 센서 유닛 (5) 에 의해 검출될 수 있어, 전기 신호로서 전자 평가 유닛 (7) (도시 생략) 에 전송될 수 있고, 요크 (4) 의 위치 표시로서 평가 유닛 (7) 에 의해 해석될 수 있다. 따라서, 요크 (4) 는 장치에 존재하는 자기 회로를 폐쇄한다. 또한, 전기 신호 처리 장치 (64) 가 센서 유닛 (5) 에 제공될 수 있다. 이러한 형태의 전기 신호 처리 장치 (64) 는 예를 들어 자기 감응 요소 (6) 에서 검출될 수 있는 1차 전기값을 2차 전기 신호들로 처리하기 위하여 사용될 수 있고, 상기 2차 전기 신호들은 평가 유닛 (7) 에 전달된다.

본 발명의 추가 실시형태들 및 개발들에 있어서, 복수의 자기 감응 요소들 (6) 이 제공될 수 있고, 이들 복수의 자기 감응 요소들은 센서 유닛 (5) 에서 서로 나란히 배치되고 및/또는 공간적으로 상이한 방식들로 배향될 수 있다.

또한, 센서 유닛 (5) 은 자기 감응 요소 (6) 를 공급하기 위한 전기 공급 장치 (도시 생략) 와, 자기 감응 요소 (6) 에 의해 발생하는 전기 신호를 평가하기 위한 상술한 전자 평가 유닛 (7) 에 부착하기 위한 복수의 접점 요소들 (42) 을 갖는다.

공급 장치들은 일반적으로, 어셈블리에서 전자 평가 유닛, 예를 들어, 제어 유닛과 결합하는 방식으로 제공되지만, 이것은 또한 특정 사용 조건과 자기 감응 요소 (4) 의 종류에 따라 다른 방식으로 달성될 수 있고, 또는 공급 장치는 본 발명을 벗어나지 않고, 생략될 수도 있다.

요크 (4) 는 압력의 힘들에 의해 작은 정도로 부하가 걸리는 저압 영역 (38) 내에 배치되어 있는 것을 주목할 필요가 있으며, 이것은 위험성 없이 캐비티 (28) 와 센서 유닛 (5) 사이에서 하우징 (3) 의 특히 얇은 벽을 실현할 수 있고, 이에 따라, 요크 (4) 와 자기 감응 요소 (6) 사이에 특히 작은 간격을 형성할 수 있게 한다. 이것은 요크 (4) 의 얻어진 신호 강도와 신뢰성 있는 위치 및 이동 검출의 범위에 대한 큰 관련성을 가진다.

상술한 구조적 요소들은 마찬가지로 본 발명을 벗어나지 않고, 변형된 실시형태들에 존재할 수 있고; 예를 들면, 중앙 밸브 브레이크 마스터 실린더들 또는 피스톤들 및/또는 푸시 로드들이 장착되어 있는 추가 브레이크 마스터 실린더들이 예를 들어, 장치 (2) 의 일 실시형태에 제공될 수 있다.

도 3

도 3 은 그 작동 방법을 명확하게 하기 위해 매우 간략화된 방식으로 홀 요소 (43) 를 도시한다. 이런 형태의 홀 요소 (43) 에 장착되는 홀 센서는 또한 이런 형태의 복수의 홀 요소들 (43) 을 포함할 수 있다.

홀 요소 (43) 는 원칙적으로 솔리드 몸체 (45) 를 가지며, 이 몸체를 통해 전류가 흐르며, 이것은 일반적으로 얇은 반도체 웨이퍼 또는 스트립으로서 구성된다. 솔리드 몸체 (45) 가 기호에 의해 표시되는 자기장 (46) 안으로 이동되고, 전류의 흐름 (44) 에 대하여 수직으로 배치되면, 솔리드 몸체 (45) 내의 전자들은 로렌츠 힘 (47) 에 의해 자기장 (46) 에 대해 수직하게 편향되고, 전하 이동이 발생하여 솔리드 몸체 (45) 의 대향 측면들 (48, 48') 에서 전기 전위차를 일으키게 된다. 상기 전위차는 홀 전압으로 알려진, 전압 (49) "U" 로서 검출될 수 있고, 상기 전압은 자기장 강도와 전류의 곱에 비례한다. 전압 (49) 의 레벨은 자기장 (46) 의 강도나, 또는 그 변화에 대한 정보를 제공한다. 이 효과는 자기장 (46) 에 영향을 주는, 예를 들어, 그 방향을 왜곡시키거나 그 강도를 변화시킬 수 있는 몸체들의 위치와 이동들을 검출하는데 사용될 수 있다. 로렌츠 힘 (47) 의 방향과 전류 흐름 (44) 의 방향은 감응 평면 (50) 으로 불릴 수 있는 평면을 형성한다. 최적의 측정 효과를 성취하기 위해, 홀 요소 (43) 는 일반적으로, 감응 평면 (50) 이 측정될 자기장 (46) 의 배향에 대하여 가능한 수직이게 멀리 배향되거나, 또는 감응 평면 (50) 의 법선 (14) 이 자기장 (46) 에 대하여 평행하게 배향되는 방식으로 배열된다. 다른 자기 감응 요소들 또는 센서들은 일반적으로 감응 평면을 가지며, 이 감응 평면은 최적의 신호 강도를 달성하기 위해, 자기장에 대해 수직이게 배향되어야 한다.

도 4

도 4 의 (a) 는 간격 (54) 에 의해 축 방향으로 변위되는 요크 위치 (4a, 4b) 및 중앙 요크 위치 (4c, 4d) 를 갖는, 자기 감응 요소 (4) 의 두 개의 다른 공간 배향들에서 장치 (2) 내의 자기 감응 요소 (6) 와 요크 (4) 의 상호 작용의 윤곽 스케치를 도시하며, 모든 요소들은 매우 간략화된 방식과 단면적으로 도시되어 설명된다.

양호한 측정 결과를 달성하기 위해서, 자속 밀도 최소값은 자기 감응 요소 (6) 의 바로 근처에 있는 것이 바람직하다. 이것을 달성하기 위해, 자기 감응 요소 (6) 는 자석 요소 (55) 에 배치되도록 제공된다. 자석 요소 (55) 는 단일 편으로 구성되고, 본체 (56) 와 이 본체 (56) 로부터 피스톤 축 (29) 의 방향으로 연장되는 돌출부들 (57, 58, 59) 을 갖는다. 여기서, 중간 돌출부 (58) 는 중간 돌출부 측면에 배치된 긴 돌출부들 (57, 59) 보다 더 짧은 구성으로 형성된다. 피스톤 축 (29) 과 접하는 그들의 단부에서, 돌출부들 (57, 58, 59) 은 동일한 극성을 갖는 자극들 (60, 61, 62) 을 갖는다. 그 결과, 상징적으로 도시된 자기장들 (16 및 63) 은 자기 감응 요소 (6) 주위에 형성된다. 여기서, 자기장 (16) 은 자기장 (63) 에 의해 반발되며, 그 결과로서 피스톤 축 (29) 의 방향으로 가압된다. 도 4 의 (a) 에서 볼 수 있는 바와 같이, 자기장 (16) 은, 자기 감응 요소 (6) 를 적어도 부분적으로 둘러싸는 공간 섹션이 국부화될 수 있는 방식으로 정확하게, 자기 감응 요소 (6) 위로 주로 연장하고, 여기서 자속 밀도의 값은 0mT와 동일하거나 사실상 동일하다. 이러한 형태의 공간 섹션은 이후에는 작업 영역 (26) 이라 칭할 것이며, 이 공간 섹션은 특히 심지어 자속 밀도의 매우 작은 변화도 자기 감응 요소 (6) 에 의해 효율적이고 안정적으로 기록될 수 있게 한다.

피스톤 축 (29) 에 평행한 이동 축 (51) 을 따르는 피스톤 이동의 경우, 요크 (4) 는 자기 감응 요소 (6) 에 대하여 축 방향 간격 (54) 에 의해 가로 방향으로 변위된다. 도 4 의 (b) 에서 볼 수 있는 바와 같이, 자기장 (16) 은 여기서 요크 (4) 에 의해 왜곡되고, 작업 영역 (26) 으로 변위된다. 자기장 (16) 의 이러한 영향은 자기 감응 요소 (6) 내의 자속 밀도의 국부적인 변화를 초래한다. 홀 요소로서 구성되는 자기 감응 요소 (6) 에서, 상기 자속 밀도의 변화는 테이프 오프 (tapped off) 될 수 있고 도 3 에 도시된 전기 전압 (49) "U" 의 변화를 발생한다. 전기 전압 (49) 의 값을 평가함에 의해, 요크 (4) 의 제 1 위치에서 검출된 값으로부터 시작하여, 그것의 제 1 위치에 대한 요크 (4) 의 변위의 정도, 및 따라서 예를 들어, 요크 (4) 에 연결되어 있는 피스톤의 새로운 순간 위치가 계산될 수 있다.

도 4 의 (a) 및 (b) 에서, 자기 감응 요소 (6) 는, 그 감응 평면 (50) 의 법선 (20) 이 이동 축 (51) 에 평행하게 놓여 있는 방식으로 배치된다. 도 4 의 (c) 및 (d) 는 더욱 적합한 실시형태를 도시하며, 여기서 자기 감응 요소 (6) 의 감응 평면 (50) 의 법선 (20) 은 이동 축 (51) 에 대하여 수직으로 배향된다. 또한, 도 4 에서는 원칙적으로 동일한 기능을 보여주는 두 개의 배열체들을 볼 수 있다. 여기서, 특정 사용을 위한 이동 축 (51) 에 대한 자기 감응 요소 (6) 의 적합한 실시형태 또는 배향의 선택은, 설치 공간, 원하는 모니터링 영역 및 측정 정확도, 자기 감응 요소 (4) 와 요크 (4) 의 각각의 특정 성질들, 및 추가적인 요인들과 같은, 각각의 사양에 의해 영향받을 수 있다.

또한, 복수의 자기 감응 요소들 (6) 은 본 발명의 다른 개발들에서 센서 유닛 (5) 에서 서로 바로 옆에 배치될 수 있다. 이러한 형태의 두 개의 동일한 자기 감응 요소들의 배열, 예를 들어 이중 배열에 의해, 결과적으로, 측정 결과들의 증가된 회복성 및 신뢰성이 달성될 수 있다. 그러나, 하나의 디지털 및 하나의 아날로그 자기 감응 요소는 장치 (2) 의 작동 범위를 확대하기 위해, 제한된 기능 범위를 갖는 저렴한 백업 솔루션을 실현하기 위해, 또는 다른 원하는 결과를 달성하기 위해, 마찬가지로 서로 바로 옆에 배치될 수 있다.

도 5

도 5 의 (a) 에 도시된 도표 (13) 는 자속 밀도의 원리 프로필을 도시하며, 이 자속 밀도의 원리 프로필은 예시적이며 실제 규격이 아닌 방식으로, 커브 (23) 에 의하여 피스톤 (17) 또는 요크 (4) 의 이동을 통해 자기 감응 요소 (6) 에 의해 기록된다. 여기서, 자속 밀도의 강도는 도표의 수직 축 (21) 상에 도시되고, 요크 (4) 의 이동 또는 변위의 정도는 수평 축 (22) 상에 도시된다. 여기서, 지점들 (P1, P2 및 P3) 은 도 5 의 (b), (c), 및 (d) 에 나타난 바와 같이, 센서 유닛 (5) 에 대하여 피스톤 (17) 의 다른 위치들 또는 축 방향 간격들 (54) 에 원칙적으로 대응한다. 커브 (23) 의 사실상 직선 코스가 지점들 (P1 과 P3) 사이에 존재하는 것을 볼 수 있다. 결과적으로, 요크 (4) 의 위치는 특히 간단하고 신뢰성있게 해석될 수 있고, 결함 검출 또한 상당히 단순화되고, 오차들의 영향이 감소된다.

위치 (P1) 는, 예를 들어 피스톤이 배치되는, 브레이크 마스터 실린더의 비 작동 상태에서 피스톤 (17) 의 시작 위치로서 제공될 수 있다. 도 4 를 참조하면, 상기 피스톤 위치 (5b) 에서, 요크 (4) 가 사실상 자기 감응 요소 (6) 바로 위에 위치하고 사실상 가능한 최대 자속 밀도가 기록될 수 있다는 것이 분명해진다(예로서 도 4 의 (d)). 위치 (P2)(5c) 로의 피스톤 (17) 의 변위 중에, 요크 (4) 는 자기 감응 요소 (6) 에 대하여 변위되고, 자기장은 부분적으로 왜곡되며, 작업 영역 (26) 은 이제 위치 (P1) 에서 보다 더 적은 정도로 관통되고, 기록될 수 있는 자속 밀도의 값은 감소된다. 이러한 현상은 피스톤 (17) 의 위치 (P3) 에서 계속되며, 이 결과 실제로 자속 밀도의 가능한 최소값이 작업 영역 (26)(예로서 도 4 의 (c)) 에 기록될 수 있다.

도 6

모든 기술 제품은 오차를 겪는다. 도표 (13) 에 도시된 바와 같은 프로파일은 이상적인 경우를 나타낸다. 원칙적으로 도 6 은, 예를 들면, 센서 유닛 (5) 과 피스톤 (17) 사이의 상대적인 간격이 횡 방향 (24) 으로 변화되며, 감응 평면 (50) 에 대한 이동 축 (51) 의 상대적인 모남 (25) 은 구조적으로 고정된 조건과 다르며, 또한 여기에서 명시적으로 표시되지 않은 추가적인 형태와 위치적인 오차가 발생하는 것을 도시한다.

이 오차와 추가적인 오차는 자기 감응 요소 (6) 에 대한 요크 (4) 의 상대적인 간격에 영향을 미칠 수 있고, 따라서, 측정 결과가 바람직하지 않은 방식이 된다. 따라서, 자속 밀도의 실측 값들에 대하여 서로에 대해 관련 요소들의 실제의 공간 위치, 예를 들어, 자기 감응 요소 (6) 에서 자속 밀도의 과정중에 산출되는 값에 대하여 브레이크 마스터 실린더 (1) 의 비 작동 상태에서 브레이크 마스터 실린더 (3)(도 2) 내의 피스톤 (17) 의 실제 시작 위치를 할당하기 위하여, 장치 (2) 의 전자 보정을 수행하는 것이 적절하다. 그리고 이 값은 예를 들어, 자동차의 시동 조작 후에 매 시간 형성될 수 있고 새로이 위치 (P1) 로 할당될 수 있다 (도 5 참조). 그러나, 이러한 형태의 측정도 마찬가지로 한정된 요구사항들에서 생략될 수 있고 또는 오차 보정이 다른 방식 또는 다른 간격으로 수행될 수 있다.

도 7

도 7 은 입체적으로 도시되어 있는 상태에서 내부에 배치되는 두 개의 자기 감응 요소 (6, 6') 를 갖는 자석 요소 (55) 의 일 실시형태를 도시한다. 자기 감응 요소 (6, 6') 는 공간 섹션에서 서로 옆에 배치되며, 이 공간 섹션은 돌출부 (57) 의 단부에 있는 자극 (60), 동일하게 긴 돌출부 (59) 의 단부에 있는 자극 (62), 및 더 짧은 돌출부 (58) 의 단부에 있는 자극 (61) 에 의해 제한된다. 여기에 도시된 실시형태에서, 법선 (20, 20') 의 배향은 도 4 의 (c), (d) 에 도시된 배열에 대응한다. 말할 것도 없이, 추가 실시형태들에서, 예를 들어, 도 4 의 (a), (b) 에 따른 자기 감응 요소 (6, 6') 의 모두 다르게 배향되는 배열들, 그리고 또한 자석 요소 (55) 내의 자기 감응 요소들의 다른 수, 예를 들면, 하나의 요소가 본 발명 내에서 가능하다.

1 브레이크 마스터 실린더
2 장치
3 하우징
4 요크
5 센서 유닛
6, 6' 자기 감응 요소
7 전자 평가 장치
8 커넥터
9 커넥터
10 푸시 로드
11 작동력
12 플랜지
13 도표
14 법선
15 연결 요소
16 자기장
17 피스톤
18 분리가능한 전기 연결
19 전기 라인
20 법선
21 축
22 축
23 커브
24 횡 방향
25 모남
26 작업 지역
27 피스톤
28 캐비티
29 피스톤 축
30 밀봉 요소
31 밀봉 요소
32 밀봉 요소
33 밀봉 요소
34 압력 공간
35 압력 공간
36 리턴 보어
37 리턴 보어
38 저압 영역
39 저압 영역
40 보어들
40' 노치들
41, 41' 복원 스프링
42 접촉 요소
43 홀 요소
44 전류 흐름
45 솔리드 몸체
46 자기장
47 로렌츠 힘
48, 48' 측면
49 전압
50, 50' 감응 평면
51 이동 축
52 리세스
53 좌표 시스템
54 간격
55 자석 요소
56 본체
57 돌출부
58 돌출부
59 돌출부
60 자극
61 자극
62 자극
63 자기장
64 신호 처리 장치

Claims

특히 자동차용 전자 브레이크 시스템 내에서 사용하기 위한 브레이크 마스터 실린더 (1) 로서,
피스톤 축 (29) 을 따라 직선으로 이동될 수 있는 피스톤 (17) 의 위치를 무접촉 모니터링하기 위한 장치 (2) 를 구비하고,
상기 장치 (2) 는 가동 요소 및 센서 유닛 (5) 을 포함하고,
상기 센서 유닛 (5) 은 상기 브레이크 마스터 실린더 (1) 의 하우징 (3) 에 고정 방식으로 배치되고 상기 장치 (2) 의 신호들을 처리하기 위하여 전자 평가 유닛 (7) 에 연결되어 있으며,
자기장 (16) 이 상기 센서 유닛 (5) 에 의해 방출되고, 그리고
상기 피스톤 (17) 에는 위치-의존 방식으로 상기 자기장 (16) 을 변화시키기 위하여 요크 (4) 가 할당되어 이 변화가 상기 센서 유닛 (5) 에 의해 검출될 수 있는 것을 특징으로 하는, 브레이크 마스터 실린더 (1).
제 1 항에 있어서,
상기 자기장 (16) 은 자석 요소 (55) 에 의해 발생되고, 상기 자석 요소 (55) 는 본체 (56) 를 갖는 일체형 구성으로 형성되고, 적어도 3개의 돌출부들 (57, 58, 59) 은 주로 상기 피스톤 축 (29) 의 방향으로 상기 본체 (56) 에 의해 형성되고, 그리고 상기 돌출부들 (57, 58, 59) 은 상기 피스톤 축 (29) 을 향하는 그들의 단부들에서 자극들 (60, 61, 62) 을 갖는 것을 특징으로 하는, 브레이크 마스터 실린더 (1).
제 2 항에 있어서,
적어도 하나의 돌출부 (58) 는 적어도 두 개의 다른 돌출부들 (57, 59) 보다 더 짧게 되도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 브레이크 마스터 실린더 (1).
제 1 항에 있어서,
상기 피스톤 (17) 은 특히, 플라스틱 재료와 같은, 비-자화성 (non-magnetizable) 재료로 구성되는 것을 특징으로 하는, 브레이크 마스터 실린더 (1).
제 1 항에 있어서,
상기 하우징 (3) 은 특히, 알루미늄 재료 또는 플라스틱 재료와 같은, 비-자화성 재료로 구성되는 것을 특징으로 하는, 브레이크 마스터 실린더 (1).
제 1 항에 있어서,
상기 요크 (4) 는 상기 피스톤 (17) 에 간접적으로 또는 직접적으로 배치되도록 제공되는 것을 특징으로 하는, 브레이크 마스터 실린더 (1).
제 6 항에 있어서,
상기 요크 (4) 는 상기 피스톤 (17) 상에서 지지되거나 또는 상기 피스톤 (17) 상에 고정되는 것을 특징으로 하는, 브레이크 마스터 실린더 (1).
제 7 항에 있어서,
상기 피스톤 (17) 은 특히, 상기 요크 (4) 를 위한 홈과 같은, 리셉터클을 갖는 적어도 하나의 리세스 (52) 를 구비하는 것을 특징으로 하는, 브레이크 마스터 실린더 (1).
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
상기 요크 (4) 는 환형 형태이거나 및/또는 상기 리세스 (52) 안에 삽입되는 방식으로 제공되는 것을 특징으로 하는, 브레이크 마스터 실린더 (1).
제 1 항에 있어서,
상기 요크 (4) 는 특히, 플라스틱 재료와 같은, 비-자화성 재료로 커버되는 외주면을 갖는 것을 특징으로 하는, 브레이크 마스터 실린더 (1).
제 1 항에 있어서,
상기 요크 (4) 는 강 재료로 구성되는 것을 특징으로 하는, 브레이크 마스터 실린더 (1).
제 1 항에 있어서,
반경 방향 (R) 으로의 상기 자기장 (16) 의 변화는 상기 센서 유닛 (5) 에 의해 검출될 수 있고, 그 반경 방향 (R) 은 상기 피스톤 (17) 의 이동 축 (51) 에 대하여 실질적으로 수직하게 배치되는 것을 특징으로 하는, 브레이크 마스터 실린더 (1).
제 1 항에 있어서,
상기 센서 유닛 (5) 은 적어도 하나의 자기 감응 요소 (6) 를 구비하는 것을 특징으로 하는, 브레이크 마스터 실린더 (1).
제 2 항, 제 3 항 및 제 13 항에 있어서,
상기 자기 감응 요소 (6) 는 상기 자극들 (60, 61, 62) 사이의 공간 섹션에 배치되는 것을 특징으로 하는, 브레이크 마스터 실린더 (1).
제 13 항에 있어서,
상기 자기 감응 요소 (6) 는 홀 요소로서 구성되는 것을 특징으로 하는, 브레이크 마스터 실린더 (1).
제 13 항에 있어서,
상기 자기 감응 요소 (6) 는 적어도 하나의 전자 신호 처리 장치 (64) 가 부가적으로 할당되고, 상기 전자 신호 처리 장치 (64) 는 상기 센서 유닛 (5) 에 일체화되는 방식으로 제공되는 것을 특징으로 하는, 브레이크 마스터 실린더 (1).
제 1 항에 있어서,
상기 요크 (4) 는 상기 브레이크 마스터 실린더 (1) 의 저압 영역 (38) 에 배치되는 것을 특징으로 하는, 브레이크 마스터 실린더 (1).
제 1 항의 전제부의 특징에 따른 브레이크 마스터 실린더 (1) 에서의 피스톤 변위의 검출 방법으로서,
센서 유닛 (5) 은 피스톤 (17) 의 방향으로 자기장 (16) 을 방출하고,
상기 피스톤 (17) 에는 위치-의존 방식으로 자기장 (16) 을 변화시키기 위하여 요크 (4) 가 할당되어 그 변화가 상기 센서 유닛 (5) 에 의해 검출되고, 그리고
상기 센서 유닛 (5) 의 전기 신호들이 전자 평가 유닛 (7) 에 의해 평가되는 것을 특징으로 하는, 브레이크 마스터 실린더 (1) 에서의 피스톤 변위의 검출 방법.
제 15 항에 있어서,
적어도 상기 브레이크 마스터 실린더 (1) 가 조립된 후에, 상기 요크 (4) 와 상기 센서 유닛 (5) 사이의 축방향 간격 (54) 이 상기 피스톤 (17) 의 비-작동 시작 위치를 표시하기 위해 상기 전자 평가 유닛 (7) 또는 상기 센서 유닛 (5) 에 저장되는 방식으로, 교정 작업이 제공되는 것을 특징으로 하는, 브레이크 마스터 실린더 (1) 에서의 피스톤 변위의 검출 방법.
제 16 항에 있어서,
상기 교정 작업은 반복적으로, 특히 주기적으로, 및/또는 상기 브레이크 마스터 실린더 (1) 의 각각의 작동에 따라 수행되는 것을 특징으로 하는, 브레이크 마스터 실린더 (1) 에서의 피스톤 변위의 검출 방법.
제 16 항에 있어서,
적어도 각각의 교정 작업, 바람직하게는 각각의 측정 작업에는, 하나 이상의 시스템 구성요소들 또는 전기 신호들에 대하여 온도에 의한 영향을 전자적으로 보정할 수 있는 방식으로, 온도 데이터가 할당되는 것을 특징으로 하는, 브레이크 마스터 실린더 (1) 에서의 피스톤 변위의 검출 방법.