KR20150118812A

KR20150118812A - 유압 피스톤 펌프의 맥동 저감장치

Info

Publication number: KR20150118812A
Application number: KR1020140044923A
Authority: KR
Inventors: 추정환
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2014-04-15
Filing date: 2014-04-15
Publication date: 2015-10-23
Also published as: DE102015004822A1; US9878698B2; CN105128842A; US20150292528A1; KR102179491B1; CN105128842B

Abstract

본 발명은 일단부는 제1 유압 회로와 연결되고, 타단부는 제2 유압 회로와 연결되는 블록 하우징; 상기 블록 하우징에 내장되고, 상기 제1 유압 회로로 유입되는 작동 유체에 의한 압력을 완충하면서 상기 제2 유압 회로의 압력 상승을 보조하며, 형상 변형을 허용하는 댐퍼; 및 상기 블록 하우징에 내장되고, 상기 제1 유압 회로와 상기 댐퍼 및 상기 제2 유압 회로와 상기 댐퍼 사이에 각각 배치되며, 상기 제1, 2 유압 회로로부터 유입되는 상기 작동 유체의 점성을 감소시키는 점성감쇠 유닛;을 포함하여, 비교적 간단한 구성으로 압력 맥동을 저감하고 충격 완화 및 압력 상승이 안정적이면서도 동시에 이루어지도록 하는 유압 피스톤 펌프의 맥동 저감장치에 관한 것이다.

Description

유압 피스톤 펌프의 맥동 저감장치{PULSE REDUCING APPARATUS OF HYDRAULIC PISTON PUMP}

본 발명은 유압 피스톤 펌프의 맥동 저감장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 비교적 간단한 구성으로 압력 맥동을 저감하고 충격 완화 및 압력 상승이 안정적이면서도 동시에 이루어지도록 하는 유압 피스톤 펌프의 맥동 저감장치에 관한 것이다.

차량자세 제어장치(Electronic Stability Control, 이하 ESC)는 일반적으로 운전자가 별도로 제동을 하지 않더라도, 차량이 스스로 미끄럼을 감지하여 차량의 전륜 및 후륜 브레이크에 걸리는 압력과 엔진 출력을 제어하는 장치이다.

통상, 이러한 ESC에서 2개의 유압 회로, 즉 차량의 전륜측 회로와 차량의 후륜측 회로에 작동 유체를 유입시켜 동시에 압력을 상승시키는 경우, 펌프의 작동으로 인하여 작동 유체의 맥동이 필연적으로 발생하게 된다.

이러한 맥동은 압력센서에서 수집하는 신호의 변동을 야기하여 승압 성능에 악영향을 미치게 되는 것이다.

이러한 압력 맥동을 저감하기 위하여 기존에 많은 기술들이 공지되고 개발되고 있으나, 대부분 부품수가 많고 복잡하여 제작에 따른 원가의 상승이 불가피한 문제가 있었다.

그리고, 기존의 압력 맥동 저감 장치들은 각 부품간의 간섭으로 인한 소음이 발생되는 문제가 있었다.

그리고, 기존의 압력 맥동 저감 장치에 구비된 고무 댐퍼는 2개의 유압 회로의 압력차로 인하여 비틀림에 따른 변형과, 균열 또는 파손의 우려가 있었다.

특허출원 제10-2010-0072658호 특허출원 제10-2010-0072848호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 발명된 것으로, 비교적 간단한 구성으로 압력 맥동을 저감하고 충격 완화 및 압력 상승이 안정적이면서도 동시에 이루어지도록 하는 유압 피스톤 펌프의 맥동 저감장치를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 브레이크 페달의 작동에 따라 제동 유압을 형성하는 마스터실린더와 한 쌍의 차륜에 각각 구비된 휠 브레이크를 상호 연결하여 액압 전달을 제어하는 제1 유압 회로; 브레이크 페달의 작동에 따라 제동 유압을 형성하는 마스터실린더와 한 쌍의 차륜에 각각 구비된 휠 브레이크를 상호 연결하여 액압 전달을 제어하는 제2 유압 회로; 일단부는 상기 제1 유압 회로와 연결되고, 타단부는 상기 제2 유압 회로와 연결되는 블록 하우징; 상기 블록 하우징에 내장되고, 상기 제1 유압 회로로 유입되는 작동 유체에 의한 압력을 완충하면서 상기 제2 유압 회로의 압력 상승을 보조하며, 형상 변형을 허용하는 댐퍼; 및 상기 블록 하우징에 내장되고, 상기 제1 유압 회로와 상기 댐퍼 및 상기 제2 유압 회로와 상기 댐퍼 사이에 각각 배치되며, 상기 제1, 2 유압 회로로부터 유입되는 상기 작동 유체의 점성을 감소시키는 점성감쇠 유닛;을 포함하는 유압 피스톤 펌프의 맥동 저감장치를 제공할 수 있다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.

우선, 본 발명은 제1 유압 회로와 제2 유압 회로 사이에 배치된 블록 하우징 내부에 댐퍼와 점성감쇠 유닛을 구비한 비교적 간단한 구성으로부터, 예를 들어 제1 유압 회로를 통하여 유입되는 작동 유체의 압력에 따른 충격을 완화하면서 동시에 제2 유압 회로측의 압력 상승을 동시에 안정적으로 이루어지게 할 수 있으므로, 맥동을 저감하여 승차감의 향상을 구현할 수 있다.

특히, 본 발명은 블록 하우징의 제1, 2 오리피스와 점성감쇠 유닛 및 댐퍼의 순서로 작동 유체의 유입 압력에 따른 충격을 순차적으로 완화하게 되므로, 디그레시브한 완충 효과를 통한 승차감 향상을 도모할 수 있게 되는 것이다.

또한, 본 발명은 점성감쇠 유닛에 의하여 댐퍼에 직접적으로 가해지는 작동 유체의 압력을 어느 정도 분산시켜 받아들일 수 있도록 함으로써 댐퍼의 내구성을 향상시켜 비틀림 등의 변형과 균열 또는 파손을 방지하면서 수명 연한을 늘릴 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 피스톤 펌프의 맥동 저감장치가 장착된 유압 회로 시스템의 전체적인 구조를 나타낸 개념도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 피스톤 펌프의 맥동 저감장치의 전체적인 구조를 나타낸 단면 개념도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 피스톤 펌프의 맥동 저감장치의 내부 구조를 알 수 있도록 절단하여 나타낸 사시도

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.

그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.

본 명세서에서 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.

또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭하고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함하며, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.

또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 피스톤 펌프의 맥동 저감장치가 장착된 유압 회로 시스템의 전체적인 구조를 나타낸 개념도이다.

그리고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 피스톤 펌프의 맥동 저감장치의 전체적인 구조를 나타낸 단면 개념도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 피스톤 펌프의 맥동 저감장치의 내부 구조를 알 수 있도록 절단하여 나타낸 사시도이다.

본 발명은 도시된 바와 같이 제1 유압 회로(1)와 제2 유압 회로(2)와 블록 하우징(10)과 댐퍼(20) 및 점성감쇠 유닛(30)을 포함하는 구조임을 파악할 수 있다.

제1 유압 회로(1)는 브레이크 페달(3)의 작동에 따라 제동 유압을 형성하는 마스터실린더(4)와 한 쌍의 차륜(5a, 5b)에 각각 구비된 휠 브레이크(6a, 6b)를 상호 연결하여 액압 전달을 제어하기 위한 것이다.

제2 유압 회로(2)는 브레이크 페달(3)의 작동에 따라 제동 유압을 형성하는 마스터실린더(4)와 한 쌍의 차륜(5c, 5d)에 각각 구비된 휠 브레이크(6c, 6d)를 상호 연결하여 액압 전달을 제어하기 위한 것이다.

블록 하우징(10)은 일단부가 제1 유압 회로(1)와 연결되고, 타단부가 제2 유압 회로(2)와 연결되는 것이다.

댐퍼(20)는 블록 하우징(10)에 내장되고, 제1 유압 회로(1)로 유입되는 작동 유체에 의한 압력을 완충하면서 제2 유압 회로(2)의 압력 상승을 보조하며, 형상 변형을 허용하는 것이다.

점성감쇠 유닛(30)은 블록 하우징(10)에 내장되고, 제1 유압 회로(1)와 댐퍼(20) 및 제2 유압 회로(2)와 댐퍼(20) 사이에 각각 배치되며, 제1, 2 유압 회로(1, 2)로부터 유입되는 작동 유체의 점성을 감소시키는 것이다.

따라서, 본 발명은 작동 유체의 유입 압력에 따른 충격을 블록 하우징(10)을 통하여 댐퍼(20)와 점성감쇠 유닛(30)의 순으로 순차적으로 완화함으로써 맥동을 저감하고 승차감의 향상을 도모할 수 있게 된다.

본 발명은 상기와 같은 실시예의 적용이 가능하며, 다음과 같은 다양한 실시예의 적용 또한 가능함은 물론이다.

블록 하우징(10)은 전술한 바와 같이 댐퍼(20) 및 점성감쇠 유닛(30)을 수용하기 위한 것으로, 도시된 바와 같이 하우징 본체(13)와 제1, 2 오리피스(11, 12)를 포함하는 구조임을 파악할 수 있다.

하우징 본체(13)는 댐퍼(20) 및 점성감쇠 유닛(30)이 내장되는 대략 원기둥 형상의 내부 공간(14)을 형성하는 것이다.

제1 오리피스(11)는 하우징 본체(13)의 일단부에 관통되어 내부 공간(14)과 연통되고, 제1 유압 회로(1)와 연결되는 것이다.

제2 오리피스(12)는 하우징 본체(13)의 타단부에 관통되어 내부 공간(14)과 연통되고, 제2 유압 회로(2)와 연결되는 것이다.

따라서, 제1 유압 회로(1) 또는 제2 유압 회로(2)를 통하여 내부 공간(14)을 향하여 유입되는 작동 유체의 압력은 1차적으로 그 압력 작용에 따른 충격이 완화되는 것이다.

한편, 댐퍼(20)는 전술한 바와 같이 제1 유압 회로(1) 또는 제2 유압 회로(2)로부터 유입되는 작동 유체의 압력으로 인한 충격을 완화하기 위한 것으로, 도 2 및 도 3을 참고하면 댐퍼 본체(23)와 제1, 2 감쇠홈(21, 22)을 포함하는 구조임을 파악할 수 있다.

댐퍼 본체(23)는 블록 하우징(10)에 내장되는 원통 형상의 부재로, 작동 유체의 유입에 따른 충격을 완화하기 위하여 탄성 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

제1 감쇠홈(21)은 제1 유압 회로(1)와 대면하는 댐퍼 본체(23)의 일면에 함몰 형성되는 것으로, 단면은 원호 형상으로 이루어지며, 제1 유압 회로(1)를 통하여 유입되는 작동 유체를 받아들여 제2 유압 회로(2)측, 즉 제2 오리피스(12)측으로 밀려나 더욱 함몰되는 형상 변형을 허용하게 된다

제2 감쇠홈(22)은 제2 유압 회로(2)와 대면하는 댐퍼 본체(23)의 타면에 함몰 형성되는 것으로, 단면은 원호 형상으로 이루어지며, 제2 유압 회로(2)를 통하여 유입되는 작동 유체를 받아들여 제1 유압 회로(1)측, 즉 제1 오리피스(11)측으로 밀려나 더욱 함몰되는 형상 변형을 허용하게 된다.

또한, 제1 감쇠홈(21)과 제2 감쇠홈(22)은 후술할 점성감쇠 유닛(30)과 상호 대면하는 구조임도 알 수 있다.

한편, 원통 형상인 댐퍼 본체(23)의 모서리부는 도시된 바와 같이 라운드지게 형성되어 제1 오리피스(11) 또는 제2 오리피스(12)로부터 유입된 작동 유체의 충격을 부드럽게 반대측으로 분산시키도록 할 수 있음은 물론이다.

또한, 댐퍼 본체(23)는 제1 감쇠홈(21)과 제2 감쇠홈(22)이 작동 유체를 직접 받아들여 완충 작용을 수행하면서 형상 변형을 할 때 비틀림이나 치우침 등의 결함을 방지하고 형상 복원을 도울 수 있도록, 일면과 타면의 가장자리를 연결하는 댐퍼 본체(23)의 측면을 따라 링 형상으로 함몰된 완충링 홈(24)을 더 구비하는 것이 바람직하다.

한편, 점성감쇠 유닛(30)은 전술한 바와 같이 제1, 2 유압 회로(1, 2)로부터 유입되는 작동 유체의 점성을 감소시키기 위한 것으로, 특히 도 4를 기준으로 하여 도 2 및 도 3과 같이 제1 감쇠 플레이트(30a)와 제2 감쇠 플레이트(30b)를 포함하는 구조임을 파악할 수 있다.

우선, 제1 감쇠 플레이트(30a)는 블록 하우징(10)에 내장되어 댐퍼(20)의 일면과 접촉하는 것으로, 제1 유압 회로(1)와 대면하고, 중심부에 제1 오리피스(11)와 연통되는 제1 관통홀(33)이 형성되며, 댐퍼(20)의 일면 중심부로 작동 유체의 흐름을 허용하며, 전체면에 걸쳐 작동 유체가 관통하여 흐르도록 허용하는 것이다.

제2 감쇠 플레이트(30b)는 블록 하우징(10)에 내장되어 댐퍼(20)의 타면과 접촉하는 것으로, 제2 유압 회로(2)와 대면하고, 중심부에 제2 오리피스(12)와 연통되는 제2 관통홀(34)이 형성되며, 댐퍼(20)의 타면 중심부로 작동 유체의 흐름을 허용하며, 전체면에 걸쳐 작동 유체가 관통하여 흐르도록 허용하는 것이다.

여기서, 제1 관통홀(33) 및 제2 관통홀(34)의 직경은 제1 오리피스(11) 및 제2 오리피스(12)의 직경보다 크거나 같도록 하여 작동 유체의 완충 성능을 구현하는데 지장이 없도록 한다.

제1 감쇠 플레이트(30a)는 더욱 구체적으로 살펴보면, 제1 플레이트 본체(31)에 제1 관통홀(33)과 제1 감쇠 격자망(35)을 구비한 구조임을 알 수 있다.

제1 플레이트 본체(31)는 블록 하우징(10)의 원통 형상인 내부 공간(14)의 내주면에 가장자리가 접촉하여 고정되는 원판 형상의 부재이다.

제1 관통홀(33)은 제1 플레이트 본체(31)의 중심부에 관통되어 댐퍼(20)의 일면 중심부로 작동 유체가 흐르는 것을 허용하는 부재이다.

제1 감쇠 격자망(35)은 제1 플레이트 본체(31)의 전체면에 걸쳐 관통되어 작동 유체의 점성을 저감시키는 다수의 부재로 이루어진 것이다.

즉, 제1 감쇠 격자망(35)은 제1 관통홀(33)의 가장자리로부터 제1 플레이트 본체(31)의 가장자리까지 복수로 형성된 가상의 동심원(C)을 따라 복수로 배치된 사각 형상의 관통 슬롯(39)을 포함하는 것이다.

이상과 같이 본 발명은 비교적 간단한 구성으로 압력 맥동을 저감하고 충격 완화 및 압력 상승이 안정적이면서도 동시에 이루어지도록 하는 유압 피스톤 펌프의 맥동 저감장치를 제공하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.

그리고, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당해 업계 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형 및 응용 또한 가능함은 물론이다.

1...제1 유압 회로
2...제2 유압 회로
3...브레이크 페달
4...마스터실린더
5a, 5b...차량의 일측에 구비된 한 쌍의 차륜
5c, 5d...차량의 타측에 구비된 한 쌍의 차륜
6a, 6b, 6c, 6d...휠 브레이크
10...블록 하우징
11...제1 오리피스
12...제2 오리피스
13...하우징 본체
14...내부 공간
20...댐퍼
21...제1 감쇠홈
22...제2 감쇠홈
23...댐퍼 본체
24...완충링 홈
30...점성감쇠 유닛
30a...제1 감쇠 플레이트
30b...제2 감쇠 플레이트
31...제1 플레이트 본체
32...제2 플레이트 본체
33...제1 관통홀
34...제2 관통홀
35...제1 감쇠 격자망
36...제2 감쇠 격자망
39...관통 슬롯

Claims

브레이크 페달의 작동에 따라 제동 유압을 형성하는 마스터실린더와 한 쌍의 차륜에 각각 구비된 휠 브레이크를 상호 연결하여 액압 전달을 제어하는 제1 유압 회로;
브레이크 페달의 작동에 따라 제동 유압을 형성하는 마스터실린더와 한 쌍의 차륜에 각각 구비된 휠 브레이크를 상호 연결하여 액압 전달을 제어하는 제2 유압 회로;
일단부는 상기 제1 유압 회로와 연결되고, 타단부는 상기 제2 유압 회로와 연결되는 블록 하우징;
상기 블록 하우징에 내장되고, 상기 제1 유압 회로로 유입되는 작동 유체에 의한 압력을 완충하면서 상기 제2 유압 회로의 압력 상승을 보조하며, 형상 변형을 허용하는 댐퍼; 및
상기 블록 하우징에 내장되고, 상기 제1 유압 회로와 상기 댐퍼 및 상기 제2 유압 회로와 상기 댐퍼 사이에 각각 배치되며, 상기 제1, 2 유압 회로로부터 유입되는 상기 작동 유체의 점성을 감소시키는 점성감쇠 유닛;을 포함하는 유압 피스톤 펌프의 맥동 저감장치.
청구항 1에 있어서,
상기 블록 하우징은,
상기 댐퍼 및 상기 점성감쇠 유닛이 내장되는 내부 공간을 형성하는 하우징 본체와,
상기 하우징 본체의 일단부에 관통되어 상기 내부 공간과 연통되고, 상기 제1 유압 회로와 연결되는 제1 오리피스와,
상기 하우징 본체의 타단부에 관통되어 상기 내부 공간과 연통되고, 상기 제2 유압 회로와 연결되는 제2 오리피스를 포함하며,
상기 점성감쇠 유닛은 상기 제1 오리피스 및 상기 제2 오리피스로부터 유입되는 작동 유체의 흐름을 허용하는 유압 피스톤 펌프의 맥동 저감장치.
청구항 1에 있어서,
상기 점성감쇠 유닛은,
상기 블록 하우징에 내장되어 상기 댐퍼의 일면과 접촉하는 것으로, 상기 제1 유압 회로와 대면하고, 상기 댐퍼의 일면 중심부로 작동 유체의 흐름을 허용하며, 전체면에 걸쳐 상기 작동 유체가 관통하여 흐르도록 허용하는 제1 감쇠 플레이트와,
상기 블록 하우징에 내장되어 상기 댐퍼의 타면과 접촉하는 것으로, 상기 제2 유압 회로와 대면하고, 상기 댐퍼의 타면 중심부로 작동 유체의 흐름을 허용하며, 전체면에 걸쳐 상기 작동 유체가 관통하여 흐르도록 허용하는 제2 감쇠 플레이트를 포함하는 유압 피스톤 펌프의 맥동 저감 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 제1, 2 감쇠 플레이트는,
상기 블록 하우징의 원통 형상인 내부 공간의 내주면에 가장자리가 접촉하여 고정되는 원판 형상의 제1, 2 플레이트 본체와,
상기 제1, 2 플레이트 본체의 중심부에 관통되어 상기 댐퍼의 일면 중심부로 작동 유체가 흐르는 것을 허용하는 제1, 2 관통홀과,
상기 제1, 2 플레이트 본체의 전체면에 걸쳐 관통되어 상기 작동 유체의 점성을 저감시키는 다수의 제1, 2 감쇠 격자망을 포함하는 유압 피스톤 펌프의 맥동 저감 장치.