KR20180124186A - 펌프 장치 - Google Patents

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KR20180124186A
KR20180124186A KR1020170057957A KR20170057957A KR20180124186A KR 20180124186 A KR20180124186 A KR 20180124186A KR 1020170057957 A KR1020170057957 A KR 1020170057957A KR 20170057957 A KR20170057957 A KR 20170057957A KR 20180124186 A KR20180124186 A KR 20180124186A
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Abstract

펌프 장치에 관한 발명이 개시된다. 개시된 펌프 장치는, 하우징부와, 하우징부에 이동 가능하게 삽입되며 하우징부에 구비되는 제1압력실과 연통되는 유로가 형성되는 피스톤부와, 하우징부에 결합되며 피스톤부가 삽입되는 제2압력실을 구비하는 슬리브부와, 피스톤부와 하우징부 사이에 개재되어 피스톤부의 이동을 안내하며 제1압력실 측으로 볼록하게 형성되는 볼록부를 포함하는 피스톤가이드부와, 피스톤부와 하우징부 사이에 개재되어, 제1압력실에 작용하는 압력에 따라 이동되어 볼록부에 접하는 실링부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

펌프 장치{PUMP DEVICE}
본 발명은 펌프 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 제동장치에 적용되어, 마스터실린더의 작동 유체를 휠실린더 등으로 이동시키는 펌프 장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량에는 제동을 구현하기 위하여 제동장치가 적용된다. 유압을 이용한 제동장치의 경우, 마스터실린더의 작동 유체를 휠실린더 측으로 전달하여, 제동력을 발생시키며, 작동 유체의 전달을 위하여 펌프 장치가 장착된다.
차량의 제동장치에 적용되는 종래의 펌프 장치는, 피스톤부와 하우징부 사이를 밀폐하기 위한 장치의 부품 수가 많고, 조립성이 불량하며, 피스톤부의 이동에 따라 쉽게 마모되는 문제점이 있다. 따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명의 배경기술은 한국 공개특허공보 제10-2002-0081430호(2012. 10. 26 공개, 발명의 명칭: 피스톤 펌프)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 제동장치에 적용되는 펌프 장치에서 피스톤부와 하우징부 사이를 밀폐하기 위한 장치의 부품 수 및 조립 공정 수를 줄이고, 실링부 또는 피스톤가이드부의 마모를 줄일 수 있는 펌프 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 펌프 장치는: 하우징부; 상기 하우징부에 이동 가능하게 삽입되며, 상기 하우징부에 구비되는 제1압력실과 연통되는 유로가 형성되는 피스톤부; 상기 하우징부에 결합되며, 상기 피스톤부가 삽입되는 제2압력실을 구비하는 슬리브부; 상기 피스톤부와 상기 하우징부 사이에 개재되어 상기 피스톤부의 이동을 안내하며, 상기 제1압력실 측으로 볼록하게 형성되는 볼록부를 포함하는 피스톤가이드부; 및 상기 피스톤부와 상기 하우징부 사이에 개재되어, 상기 제1압력실에 작용하는 압력에 따라 이동되어 상기 볼록부에 접하는 실링부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 피스톤가이드부는, 상기 피스톤부와 상기 하우징부 사이에 위치하며, 상기 실링부 측 단부에 상기 볼록부가 형성되는 제1가이드부; 및 상기 제1가이드부와 연결되고, 내측으로 상기 피스톤부가 끼워지는 제2가이드부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 제1가이드부는, 외주면이 상기 하우징부에 접하고, 내주면이 상기 피스톤부에 접하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 볼록부는, 상기 피스톤부를 둘러싸는 링 형상으로 형성되고, 상기 하우징부와 상기 피스톤부로부터 이격되게 위치하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 제2가이드부는, 외주면이 상기 하우징부에 이격되게 위치하고, 내주면이 상기 피스톤부에 접하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 제2가이드부는, 상기 제1가이드부로부터 상기 피스톤부의 길이 방향으로 진행하면서, 상기 피스톤부의 중심축을 향하도록 경사지게 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 제1가이드부, 상기 볼록부 및 상기 제2가이드부는 일체로서 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 펌프 장치는, 백업 링(back up ring) 등의 적용 없이, 실링부와 피스톤가이드부로 피스톤부와 하우징부 사이를 밀폐할 수 있고 피스톤부의 이동을 안내할 수 있는 바, 구성이 간단하고 조립이 용이하다.
또한, 본 발명은 피스톤가이드부에 볼록부가 형성되어 실링부가 볼록부의 상하 방향 공간을 채우면서 변형되므로, 차폐 성능이 향상되고, 피스톤부의 원활한 습동이 가능하다.
또한, 본 발명은 피스톤가이드부와 피스톤부의 접촉 면적을 증대시켜, 피스톤부의 이동에 따라 피스톤가이드부 등이 마모되는 것을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명은 제2가이드부를 내측으로 굽어지는 형상으로 제작한 후 피스톤부에 끼움 결합함으로써, 제2가이드부와 피스톤부의 접촉을 유지하고, 피스톤가이드부와 피스톤부 사이에 작용하는 면압을 낮출 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 펌프 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 피스톤가이드부를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 피스톤가이드부가 피스톤부와 하우징부 사이에 장착된 상태를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 1의 'A'를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 실링부가 가이드부 측으로 가압된 상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 5의 'B'를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 펌프 장치의 일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 펌프 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다. 도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 펌프 장치(1)는 하우징부(100), 피스톤부(200), 슬리브부(300), 피스톤지지부(400), 개폐부(500), 피스톤가이드부(600) 및 실링부(700)를 포함한다.
하우징부(100)는 펌프 장치(1)의 외관을 형성하며, 내측에 공간부(110)가 형성되어 피스톤부(200), 슬리브부(300), 피스톤가이드부(600) 및 실링부(700)가 수용된다.
피스톤부(200)는 하우징부(100)에 이동 가능하게 삽입된다. 또한 피스톤부(200)에는 유로(210)가 형성되며, 해당 유로(210)는 하우징부(100)와의 사이에 형성되는 제1압력실(111)을 매개로 마스터실린더(미도시)와 연통된다.
본 실시예에서 피스톤부(200)는 피스톤부(200)의 일단부(도 1 기준 우측 단부)에 접하는 캠부재(10) 등에 의하여 가압되어, 피스톤부(200)의 길이 방향(도 1 기준 좌우 방향)으로 왕복 이동된다.
유로(210)는 제1유로(211) 및 제2유로(213)를 포함한다. 제1유로(211)는 마스터실린더로부터 전달받은 유체를 피스톤부(200)의 내측으로 안내한다.
제2유로(213)는 제1유로(211)를 통하여 전달 받은 유체의 이동을 슬리브부(300)의 내측에 형성된 제2압력실(310)로 안내한다. 본 실시예에서 제2유로(213)는 피스톤부(200)의 길이 방향을 따라 연장되고, 제2압력실(310)과 유로(210)의 압력 차에 따라 개폐부(500)가 변형 또는 이동될 때 개폐된다.
슬리브부(300)는 하우징부(100)에 결합되며, 피스톤부(200)가 삽입되는 제2압력실(310)이 내측에 형성된다. 제2압력실(310)의 내부 압력은 피스톤부(200)의 이동에 따라 변경된다.
즉, 피스톤부(200)가 제2압력실(310)에 삽입되는 정도가 증가하면, 제2압력실(310) 내부에 수용된 작동 유체의 유압이 증가한다. 또한, 피스톤부(200)가 제2압력실(310)에 진입되는 정도가 감소하면, 제2압력실(310) 내부에 수용된 작동 유체의 유압이 감소한다.
제2압력실(310)의 내부 압력이 설정 압력 이상으로 증가하면, 슬리브부(300)의 배출구(330)를 차단하는 배출체크밸브(350)가 이동되면서 배출구(330)를 개방하게 된다.
피스톤지지부(400)는 제2압력실(310)에 구비되며, 피스톤부(200)를 탄성 지지한다. 본 실시예에서 피스톤지지부(400)는 코일 스프링 등으로 예시될 수 있다.
본 실시예에서 피스톤지지부(400)는 일단부가 슬리브부(300)의 내면에 접하고, 타단부는 피스톤부(200)에 직접 접하여 피스톤부(200)를 가압하거나, 개폐부(500)를 매개로 피스톤부(200)를 가압하는 방식으로, 피스톤부(200)를 캠부재(10) 측으로 탄성 지지한다.
개폐부(500)는 차단부(510) 및 차단지지부(530)를 포함하여, 피스톤부(200)의 이동에 따라 유로(210)를 개폐함으로써, 유로(210)를 통한 작동 유체의 이동이 일 방향으로만 가능하도록 유체의 이동 방향을 제한한다.
차단부(510)는 이동에 따라 유로(210)를 개폐하도록 구비된다. 본 실시예에서 차단부(510)는 대략 구 형상으로 형성되며, 유로(210)와 제2압력실(310)의 압력 차, 차단지지부(530)가 차단부(510)를 가압하는 힘의 크기 등에 따라 이동되어 유로(210)를 개폐한다.
차단지지부(530)는 피스톤부(200)에 고정되는 차단지지고정부(531)와, 양 단부가 차단지지고정부(531) 및 차단부(510)에 접하여, 차단부(510)를 피스톤부(200) 측으로 가압하는 차단지지탄성부(533)를 포함하여, 차단부(510)를 피스톤부(200) 측으로 가압한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 피스톤가이드부를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 피스톤가이드부가 피스톤부와 하우징부 사이에 장착된 상태를 나타내는 도면이며, 도 4는 도 1의 'A'를 나타내는 도면이다.
도 2 내지 4를 참조하면, 피스톤가이드부(600)는 피스톤부(200)와 하우징부(100) 사이에 개재되어 피스톤부(200)의 이동을 안내한다. 본 실시예에서 피스톤가이드부(600)는 제1가이드부(610), 볼록부(630) 및 제2가이드부(650)를 포함한다.
제1가이드부(610)는 피스톤부(200)와 하우징부(100) 사이에 위치하며, 실링부(700) 측 단부에 볼록부(630)가 형성된다. 본 실시예에서 제1가이드부(610)는 링 형상으로 형성되어 외주면이 하우징부(100)에 접하고 내주면이 피스톤부(200)에 접한다.
이로써, 제1가이드부(610)는 하우징부(100)와 피스톤부(200) 사이를 밀폐하고, 하우징부(100)의 내측에서 피스톤부(200)가 이동될 때, 피스톤부(200)의 이동 방향을 안내한다.
즉, 제1가이드부(610)가 하우징부(100)에 압입 결합 방식 또는 하우징부(100)에 형성되는 걸림턱 등에 의하여 고정된 상태에서, 피스톤부(200)가 제1가이드부(610)의 내주면에 접하여 이동하므로, 제1가이드부(610)는 피스톤부(200)의 이동 방향을 안내하고, 피스톤부(200)의 과도한 상하 운동을 방지하게 된다.
볼록부(630)는 제1가이드부(610)의 실링부 측 단부에 형성되며, 실링부 측으로 돌출된다. 본 실시예에서 볼록부(630)는 피스톤부(200)를 감싸는 링 형상으로 형성되고, 하우징부(100) 및 피스톤부(200)에서 이격되게 위치하여. 실링부(700)가 제1가이드부(610) 측으로 이동될 때, 실링부(700)가 볼록부(630)에 대응되는 형상으로 변형되도록 한다.
실링부(700)가 볼록부(630)에 대응되는 형상으로 변형되면, 실링부(700)가 볼록부(630)의 상하 방향, 즉 볼록부(630)와 하우징부(100)의 사이와, 볼록부(630)와 피스톤부(200)의 사이 공간으로 진입하여, 해당 공간을 충진하게 된다.
이러한 실링부(700)의 변형에 따라, 하나의 실링부(700)를 적용하여 피스톤가이드부(600)의 외주면과 하우징부(100) 사이와, 피스톤가이드부(600)의 내주면과 피스톤부(200)의 외주면 사이로 유체가 유출되는 것을 방지하게 된다.
제2가이드부(650)는 제1가이드부(610)와 연결되고, 내측으로 피스톤부(200)가 끼워진다. 제2가이드부(650)는 제1가이드부(610)로부터 연장되어 피스톤부(200)에 접하여, 피스톤부(200)의 이동을 안내하므로 제1가이드부(610) 단독인 구성에 비해 피스톤부(200)와의 접촉 면적을 증대시킬 수 있는바, 피스톤부(200)에 의한 면압을 낮추어 피스톤가이드부(600) 등이 마모되는 것을 줄일 수 있다.
본 실시예에서 제2가이드부(650)는 피스톤부(200)를 둘러싸는 링 형상으로 형성되고, 외주면이 하우징부(100)에 대하여 이격되게 위치하고, 내주면이 피스톤부(200)에 접하게 된다.
본 실시예에서 제2가이드부(650)는 외주면이 하우징부(100)에 대하여 이격되게 위치하므로, 제1가이드부(610)와 제2가이드부(650)의 동심도가 높을 경우에도 하우징부(100)에 의하여 과도하게 압입되어 파손되는 것을 방지할 수 있다.
본 실시예에서 제2가이드부(650)는 제1가이드부(610)에서 피스톤부(200)의 길이 방향으로 진행하면서, 피스톤부(200)의 중심축(C)을 향하도록 경사지게 형성된다.
상술한 바와 같이 제2가이드부(650)는 외주면이 하우징부(100)와 이격되게 구비되므로, 피스톤부(200)와의 사이에 발생되는 압력, 제2가이드부(650)의 성형에 따른 잔류 응력 등에 의하여 하우징부(100) 측으로 휘어질 수 있다.
본 실시예에서 제2가이드부(650)는, 제2가이드부(650)를 상술한 바와 같이 내측으로 경사지게 형성함으로써, 피스톤부(200)와의 사이에 발생하는 압력 등에 의하여, 피스톤부(200)의 외측으로 힘이 작용하여도, 피스톤부(200)와 제2가이드부(650)의 접촉 상태를 유지할 수 있도록 한다.
본 실시예에서 제1가이드부(610), 볼록부(630) 및 제2가이드부(650)는 금속 재질을 포함하여 이루어지며, 일체로서 형성된다.
도 4는 도 1의 'A'를 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 실링부가 가이드부 측으로 가압된 상태를 나타내는 도면이며, 도 6은 도 5의 'B'를 나타내는 도면이다.
도 3 내지 6을 참조하면, 실링부(700)는 피스톤부(200)와 하우징부(100) 사이에 개재되어, 제1압력실(111)에 작용하는 압력에 따라 이동되어 볼록부(630)에 접한다.
본 실시예에서 실링부(700)는 탄성 재질을 포함하여 이루어지며, 대략 링 형상으로 형성되어 피스톤부(200)의 외주면에 결합된다. 본 실시예에서 실링부(700)는 실링바디(710) 및 실링돌기(730)를 포함한다.
실링바디(710)는 대략 링 형상으로 형성되며, 피스톤부(200)와 하우징부(100) 사이에 구비된다. 실링돌기(730)는 실링바디(710)에서 돌출 형성되며, 복수 개가 구비된다.
본 실시예에서 실링부(700)는 실링바디(710)가 피스톤가이드부(600) 측으로 이동되면, 볼록부(630)의 외측과 하우징부(100) 사이, 볼록부(630)의 내측과 피스톤부(200) 사이의 공간을 충진한다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 펌프 장치(1)의 작동원리 및 효과를 설명하면 다음과 같다.
마스터실린더 등으로부터 작동 유체가 공급되는 경우, 제1압력실(111) 내부 압력이 증가하면, 제1압력실(111)에 위치한 실링부(700)가 피스톤가이드부(600) 측으로 이동하게 된다.
실링부(700)가 피스톤가이드부(600) 측으로 가압되면, 실링부(700)는 볼록부(630)의 형상에 대응하여 변형되어, 볼록부(630)와 하우징부(100) 사이 공간과, 볼록부(630)와 피스톤부(200) 사이 공간에 진입함으로써, 피스톤부(200)와 하우징부(100) 사이를 밀폐하게 된다.
이로써, 본 실시예에 따른 펌프 장치(1)는 백업 링 등의 적용 없이 실링부(700)와 피스톤가이드부(600)로 피스톤부(200)와 하우징부(100) 사이를 밀폐하고 피스톤부(200)의 이동을 안내할 수 있는 바, 구성이 간단하고 조립이 용이하다.
또한, 본 실시예에 따른 펌프 장치(1)는 피스톤가이드부(600)에 볼록부(630)가 형성되므로, 실링부(700)가 볼록부(630)의 상하 방향 공간을 채우면서 변형되어 차폐 성능이 향상되고, 피스톤부(200)의 원활한 습동이 가능하다.
또한, 본 실시예에 따른 펌프 장치(1)는 피스톤가이드부(600)와 피스톤부(200)의 접촉 면적을 증대시켜, 피스톤부(200)의 이동에 따라 피스톤가이드부(600) 등이 마모되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 펌프 장치(1)는 제2가이드부(650)를 내측으로 굽어지는 형상으로 제작한 후 피스톤부(200)에 끼움 결합하여, 제2가이드부(650)와 피스톤부(200)의 접촉을 유지하고 면압을 낮출 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
1: 펌프 장치 10: 캠부재
100: 하우징부 110: 공간부
111: 제1압력실 200: 피스톤부
210: 유로 211: 제1유로
213: 제2유로 C: 중심축
300: 슬리브부 310: 제2압력실
330: 배출구 350: 배출체크밸브
400: 피스톤지지부 500: 개폐부
510: 차단부 530: 차단지지부
531: 차단지지고정부 533: 차단지지탄성부
600: 피스톤가이드부 610: 제1가이드부
630: 볼록부 650: 제2가이드부
700: 실링부 710: 실링바디
730: 실링돌기

Claims (7)

  1. 하우징부;
    상기 하우징부에 이동 가능하게 삽입되며, 상기 하우징부에 구비되는 제1압력실과 연통되는 유로가 형성되는 피스톤부;
    상기 하우징부에 결합되며, 상기 피스톤부가 삽입되는 제2압력실을 구비하는 슬리브부;
    상기 피스톤부와 상기 하우징부 사이에 개재되어 상기 피스톤부의 이동을 안내하며, 상기 제1압력실 측으로 볼록하게 형성되는 볼록부를 포함하는 피스톤가이드부; 및
    상기 피스톤부와 상기 하우징부 사이에 개재되어, 상기 제1압력실에 작용하는 압력에 따라 이동되어 상기 볼록부에 접하는 실링부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 펌프 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 피스톤가이드부는,
    상기 피스톤부와 상기 하우징부 사이에 위치하며, 상기 실링부 측 단부에 상기 볼록부가 형성되는 제1가이드부; 및
    상기 제1가이드부와 연결되고, 내측으로 상기 피스톤부가 끼워지는 제2가이드부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 펌프 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제1가이드부는, 외주면이 상기 하우징부에 접하고, 내주면이 상기 피스톤부에 접하는 것을 특징으로 하는 펌프 장치.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 볼록부는,
    상기 피스톤부를 둘러싸는 링 형상으로 형성되고, 상기 하우징부와 상기 피스톤부로부터 이격되게 위치하는 것을 특징으로 하는 펌프 장치.
  5. 제 2항에 있어서, 상기 제2가이드부는,
    외주면이 상기 하우징부에 이격되게 위치하고, 내주면이 상기 피스톤부에 접하는 것을 특징으로 하는 펌프 장치.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 제2가이드부는,
    상기 제1가이드부로부터 상기 피스톤부의 길이 방향으로 진행하면서, 상기 피스톤부의 중심축을 향하도록 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 펌프 장치.
  7. 제 2항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1가이드부, 상기 볼록부 및 상기 제2가이드부는 일체로서 형성되는 것을 특징으로 하는 펌프 장치.
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