KR20180126363A

KR20180126363A - 밸브 조립체 및 이를 포함하는 안티 록 브레이크 시스템

Info

Publication number: KR20180126363A
Application number: KR1020180021014A
Authority: KR
Inventors: 쿠엔켈 악셀; 레이터 랄프
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2017-05-17
Filing date: 2018-02-22
Publication date: 2018-11-27
Also published as: US20180334153A1; DE102017208310B4; US11066054B2; KR102125319B1; DE102017208310A1

Abstract

밸브 조립체 및 이를 포함하는 안티 록 브레이크 시스템을 개시한다. 밸브 조립체는, 차량용 전기 및/또는 유압식 안티 록 브레이크 시스템에 사용하기 위한 밸브 조립체에 있어서, 밸브 챔버와, 상기 밸브 챔버와 유체 연통하는 제1 유체 포트, 제2 유체 포트 및 제3 유체 포트를 포함하는 밸브 몸체; 상기 밸브 챔버 내에 이동 가능하게 배치되고 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이동되도록 구성된 제1 플런저; 및 상기 밸브 챔버 내에 이동 가능하게 배치되고 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이동되도록 구성된 제2 플런저;를 포함하고, 상기 제1 플런저가 개방 위치에 있을 때 상기 제1 유체 포트는 상기 제2 유체 포트와 유체 연통되고, 상기 제1 플런저가 폐쇄 위치에 있을 때 상기 제1 유체 포트는 상기 제2 유체 포트와 유체적으로 격리되며, 상기 제2 플런저가 개방 위치에 있을 때 상기 제2 유체 포트는 상기 제3 유체 포트와 유체 연통되고, 상기 제2 플런저가 폐쇄 위치에 있을 때 상기 제2 유체 포트는 상기 제3 유체 포트와 유체적으로 격리되는 것을 특징으로 한다.

Description

밸브 조립체 및 이를 포함하는 안티 록 브레이크 시스템{VALVE ASSEMBLY AND ANTI-LOCK BRAKING SYSTEM INCLUDING THE SAME}

본 발명은 특히 차량 용 전기 및/또는 유압식 안티 록 브레이크 시스템에 사용하기 위한 밸브 조립체 및 이를 포함하는 안티 록 브레이크 시스템에 관한 것이다.

차량용 휠을 제동하기 위한 브레이크 조립체는 일반적으로 회전 가능한 휠에 고정적으로 결합된 브레이크 디스크 및 차량의 정지부에 고정적으로 결합된 적어도 하나의 유압식으로 작동 가능한 브레이크 캘리퍼를 구비한다. 브레이크 캘리퍼는 브레이크 디스크에 제동력을 가하기 위해 작동 될 수 있으며, 이에 의해 고정 브레이크 캘리퍼와 회전 브레이크 디스크 사이의 마찰을 증가시켜 휠을 제동한다.

공지된 차량용 안티 록 브레이크 시스템(anti-lock braking system; ABS) 및 전자 안정성 제어(electronic stability control; ESC) 시스템은 대개 차량 휠과 관련된 브레이크 캘리퍼를 작동시키기 위한 다수의 밸브를 구비한 유압 제어 유닛 (hydraulic control unit; HCU)을 포함한다. 예를 들어, 각각의 차량 휠에는 그 휠의 휠 속도 데이터를 검출하기 위한 휠 속도 센서가 장착 될 수 있고, 유압 제어 유닛은 검출된 휠 속도 데이터에 기초하여 브레이크 캘리퍼를 작동 시키도록 구성 될 수 있다. 일반적으로 ABS/ESC 시스템의 유압 제어 유닛은 선택적으로: 휠에 가해지는 제동력을 증가시키기 위해 주어진 캘리퍼에 가해지는 유압을 증가시키고; 캘리퍼에 가해지는 유압을 일정한 값으로 유지하여 휠에 가해지는 제동력을 일정하게 유지하며; 캘리퍼에 가해지는 유압을 감소시켜 휠에 가해지는 제동력을 감소시킨다.

이를 위해, 공지 된 ABS/ESC 시스템의 유압 제어 유닛은 일반적으로 각각의 브레이크 캘리퍼의 ABS 기능을 제어하기 위해 적어도 하나의 정상 개방(normally open; NO) 솔레노이드 밸브 및 적어도 하나의 정상 폐쇄(normally closed; NC) 솔레노이드 밸브를 포함한다. 또한, 유압 제어 유닛은 일반적으로 비상 차단 솔레노이드 밸브들(emergency shut down solenoid valve; ESV) 및 트랙션 제어(traction control; TC) 솔레노이드 밸브들을 포함한다. 이러한 다수의 밸브는 유압 제어 유닛의 크기와 복잡성을 크게 증가시킨다.

따라서, 차량용 안티 록 브레이크 시스템에 사용하기 위해 바람직하게 작은 크기 및 바람직하게 낮은 정도의 복잡성을 갖도록 구성된 밸브에 대한 요구가 있다. 또한, 바람직하게 작은 크기 및 바람직하게 낮은 복잡성을 가진 유압 제어 유닛을 구비한 차량용 안티 록 브레이크 시스템이 요구된다.

본 발명은 작은 크기 및 낮은 정도의 복잡성을 갖도록 구성된 밸브 조립체 및 이를 포함하는 안티 록 브레이크 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 차량용 전기 및/또는 유압식 안티 록 브레이크 시스템에 사용하기 위한 밸브 조립체에 있어서, 밸브 챔버와, 상기 밸브 챔버와 유체 연통하는 제1 유체 포트, 제2 유체 포트 및 제3 유체 포트를 포함하는 밸브 몸체; 상기 밸브 챔버 내에 이동 가능하게 배치되고 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이동되도록 구성된 제1 플런저; 및 상기 밸브 챔버 내에 이동 가능하게 배치되고 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이동되도록 구성된 제2 플런저;를 포함하고, 상기 제1 플런저가 개방 위치에 있을 때 상기 제1 유체 포트는 상기 제2 유체 포트와 유체 연통되고, 상기 제1 플런저가 폐쇄 위치에 있을 때 상기 제1 유체 포트는 상기 제2 유체 포트와 유체적으로 격리되며, 상기 제2 플런저가 개방 위치에 있을 때 상기 제2 유체 포트는 상기 제3 유체 포트와 유체 연통되고, 상기 제2 플런저가 폐쇄 위치에 있을 때 상기 제2 유체 포트는 상기 제3 유체 포트와 유체적으로 격리되는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 제1 플런저와 상기 제2 플런저는 서로 독립적으로 작동되도록 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 제1 플런저가 개방 위치에 있을 때 상기 제1 유체 포트는 제1 유체 연결부를 통해 상기 제2 유체 포트와 유체 연통되고, 상기 제1 플런저는 연속적으로 이동될 수 있으며, 상기 제1 플런저와 상기 제1 유체 연결부는 상기 제1 플런저를 이동시킴으로써 상기 제1 유체 연결부의 최소 단면이 연속적으로 변할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 제2 플런저가 개방 위치에 있을 때 상기 제2 유체 포트는 제2 유체 연결부를 통해 상기 제3 유체 포트와 유체 연통되고, 상기 제2 플런저는 연속적으로 이동될 수 있으며, 상기 제2 플런저와 상기 제2 유체 연결부는 상기 제2 플런저를 이동시킴으로써 상기 제2 유체 연결부의 최소 단면이 연속적으로 변할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 제1 플런저의 이동 방향과 상기 제2 플런저의 이동 방향은 평행하게 정렬되는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 제1 플런저와 상기 제2 플런저는 상기 제1 플런저의 이동 방향과 상기 제2 플런저의 이동 방향을 정의하는 밸브 축에 대해 동심으로 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 제1 유체 포트, 상기 제2 유체 포트, 그리고 상기 제3 유체 포트는 상기 밸브 축을 따라 서로에 대해 이격되는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 제1 플런저는 리세스와 제1 개구부를 구비하고, 상기 리세스는 상기 제1 플런저를 통해 적어도 부분적으로 연장하고 상기 제1 개구부에서 상기 밸브 챔버 내로 개방되며, 상기 제2 플런저는 상기 리세스 내에 이동 가능하게 수용되고, 상기 제1 개구부로부터 돌출되거나 상기 제1 개구부로부터 돌출되도록 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 제1 플런저는 제2 개구부를 구비하고, 상기 리세스는 상기 제1 플런저를 통해 상기 제1 개구부로부터 상기 제2 개구부로 연장하며, 상기 제2 플런저는 상기 리세스를 통해 상기 제1 개구부로부터 상기 제2 개구부로 연장하여서 상기 제1 플런저는 상기 제2 플런저 상에서 이동 가능하게 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 밸브 몸체에 대해 고정적으로 배치되거나 또는 상기 밸브 몸체에 고정적으로 결합되는 제1 솔레노이드를 구비하고, 상기 제1 플런저에 고정적으로 결합되는 제1 자석을 더 구비하며, 상기 제1 플런저는 상기 제1 솔레노이드 내의 전류를 통해 작동되도록 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 밸브 몸체에 대해 고정적으로 배치되거나 또는 상기 밸브 몸체에 고정적으로 결합되는 제2 솔레노이드를 더 구비하고, 상기 제2 플런저에 고정적으로 결합되는 제2 자석을 더 구비하며, 상기 제2 플런저는 상기 제2 솔레노이드 내의 전류를 통해 작동되도록 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

제1 편향부재, 특히 제1 스프링과 같은 제1 탄성 편향부재를 구비하고, 상기 제1 편향부재는 상기 제1 플런저를 개방 위치를 향해 편향시키는 것을 특징으로 할 수 있다.

제2 편향부재, 특히 제2 스프링과 같은 제2 탄성 편향부재를 구비하고, 상기 제2 편향부재는 상기 제2 플런저를 폐쇄 위치를 향해 편향시키는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 제1 플런저는 상기 제1 플런저를 제1 방향으로 이동시킴으로써 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 이동되도록 구성되고, 상기 제2 플런저는 상기 제2 플런저를 상기 제1 방향과 반대되는 제2 방향으로 이동시킴으로써 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 이동되도록 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기한 밸브 조립체; 상기 밸브 조립체의 제1 유체 포트와 유체 연통되는 마스터 실린더; 상기 밸브 조립체의 제2 유체 포트와 유체 연통되는 브레이크 캘리퍼; 및 바람직하게 유체 펌프를 통해 상기 밸브 조립체의 제3 유체 포트와, 그리고 상기 마스터 실린더와 유체 연통되는 저압 축압기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 안티 록 브레이크 시스템이 제공될 수 있다.

특히 차량용 전기 및/또는 유압식 안티 록 브레이크 시스템에 사용하기에 적합한 제안된 밸브 조립체는 적어도:

밸브 챔버와, 상기 밸브 챔버와 유체 연통하는 제1 유체 포트, 제2 유체 포트 및 제3 유체 포트를 포함하는 밸브 몸체;

상기 밸브 챔버 내에 이동 가능하게 배치되고 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이동되도록 구성된 제1 플런저; 및

상기 밸브 챔버 내에 이동 가능하게 배치되고 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이동되도록 구성된 제2 플런저;를 포함하고,

상기 제1 플런저가 개방 위치에 있을 때 상기 제1 유체 포트는 상기 제2 유체 포트와 유체 연통되고, 상기 제1 플런저가 폐쇄 위치에 있을 때 상기 제1 유체 포트는 상기 제2 유체 포트와 유체적으로 격리되며,

상기 제2 플런저가 개방 위치에 있을 때 상기 제2 유체 포트는 상기 제3 유체 포트와 유체 연통되고, 상기 제2 플런저가 폐쇄 위치에 있을 때 상기 제2 유체 포트는 상기 제3 유체 포트와 유체적으로 격리된다.

일반적으로, 상기 제1 유체 포트 및 상기 제3 유체 포트는 상기 제1 및 제2 플런저 중 적어도 하나가 폐쇄 위치에 있으면 서로 유체적으로 격리된다.

상기 밸브 조립체는 제1, 제2 및 제3 유체 포트와 유체 연통되는 밸브 챔버와, 상기 밸브 챔버 내에 이동 가능하게 배치되고 상기 제1 유체 포트와 상기 제2 유체 포트 사이의 유체 유동을 제어하도록 구성된 제 1 플런저와, 상기 밸브 챔버 내에 이동 가능하게 배치되고 상기 제2 유체 포트와 상기 제3 유체 포트 사이의 유체 유동을 제어하도록 구성된 제 2 플런저를 포함하기 때문에, 상기 밸브 조립체는 높은 수준의 소형화를 특징으로 하면서 전술된 ABS 기능을 제공 할 수 있다.

제안된 차량용 전기 및/또는 유압식 안티 록 브레이크 시스템은 적어도:

전술된 상기 밸브 조립체;

상기 밸브 조립체의 제1 유체 포트와 유체 연통되는 마스터 실린더;

상기 밸브 조립체의 제2 유체 포트와 유체 연통되는 적어도 하나의 브레이크 캘리퍼; 및

상기 밸브 조립체의 제3 유체 포트와 유체 연통되고 상기 마스터 실린더와 유체 연통되는 저압 축압기(low pressure accumulator)를 포함하고, 바람직하게 상기 저압 축압기는 유체 펌프를 통해 상기 마스터 실린더와 유체 연통된다.

일반적으로, 상기 안티 록 브레이크 시스템은 휠, 예를 들어 자동차의 휠에 고정적으로 결합된 브레이크 디스크를 더 포함한다. 상기 마스터 실린더는 상기 브레이크 캘리퍼를 작동시키기 위해 상기 브레이크 캘리퍼에 고압의 유압을 제공할 수 있다. 작동 시, 상기 브레이크 캘리퍼는 상기 브레이크 디스크에 제동력을 가하여 상기 휠을 제동할 수 있다.

상기 브레이크 캘리퍼에 가해지는 유압을 증가시키기 위해, 상기 제1 플런저는 개방 위치로 이동되거나 유지될 수 있고, 상기 제2 플런저는 폐쇄 위치로 이동되거나 유지될 수 있다. 이러한 구성에서, 상기 마스터 실린더는 상기 브레이크 캘리퍼와 유체 연통되어서, 상기 마스터 실린더로부터의 고압 브레이크 유체가 상기 제1 유체 포트, 상기 밸브 챔버, 그리고 상기 제2 유체 포트를 경유하여 상기 브레이크 캘리퍼에 공급된다. 이와 동시에, 상기 마스터 실린더와 상기 브레이크 캘리퍼는 상기 저압 축압기로부터 유체적으로 격리되어서, 유체가 상기 마스터 실린더 또는 상기 브레이크 캘리퍼로부터 상기 저압 축압기로 배출될 수 없다. 상기 마스터 실린더는 상기 브레이크 캘리퍼에 가해지는 유압이 소정의 값에 도달할 때까지 상기 브레이크 캘리퍼에 가해지는 유압을 증가시킬 수 있다.

상기 브레이크 캘리퍼에 인가된 유압을 그 현재 값(its currentvalue)으로 유지하기 위해, 상기 제1 플런저 및 상기 제2 플런저는 모두 폐쇄 위치로 이동되거나 또는 폐쇄 위치로 유지될 수 있다. 이러한 구성에서, 상기 브레이크 캘리퍼는 상기 마스터 실린더 및 상기 저압 축압기로부터 유체적으로 격리되어서, 유체가 상기 브레이크 캘리퍼로부터 배출될 수 없고, 상기 브레이크 캘리퍼에 인가된 유압이 그 현재 값으로 유지된다.

상기 브레이크 캘리퍼에 인가된 유압을 감소시키기 위해, 상기 제1 플런저는 폐쇄 위치로 이동되거나 유지 될 수 있고, 상기 제2 플런저는 개방 위치로 이동되거나 유지 될 수 있다. 이러한 구성에서, 상기 브레이크 캘리퍼는 상기 저압 축압기와 유체 연통된다. 이와 동시에, 상기 마스터 실린더는 상기 브레이크 캘리퍼 및 상기 저압 축압기와 유체적으로 격리된다. 상기 브레이크 캘리퍼로부터의 브레이크 유체는 상기 제2 유체 포트, 상기 밸브 챔버 및 상기 제3 유체 포트를 경유하여 상기 저압 축압기로 배출될 수 있다.

그러나, 제안된 상기 밸브 조립체는 상기 제안된 안티 록 브레이크 시스템 이외의 유압 시스템에 사용될 수 있다. 비 제한적인 예로서, 상기 밸브 조립체는 유압식으로 작동되는 로봇 또는 유압식으로 작동되는 리프팅 메커니즘(lifting mechanism)에 사용될 수 있다.

상기 밸브 조립체의 기능성 및 융통성을 향상시키기 위해, 상기 제1 플런저와 상기 제2 플런저는 서로 독립적으로 작동하도록 구성될 수 있다.

예를 들어, 상기 밸브 조립체는 상기 밸브 몸체에 대해 고정적으로 배치되거나 상기 밸브 몸체에 고정적으로 결합되는 제1 솔레노이드와, 상기 제1 플런저에 고정적으로 결합되는 제1 자석을 구비할 수 있다. 상기 제1 플런저는 상기 제1 솔레노이드 내의 전류에 의해 작동될 수 있다. 부가 또는 대안적으로, 상기 밸브 조립체는 상기 밸브 몸체에 대해 고정적으로 배치되거나 상기 밸브 몸체에 고정적으로 결합되는 제2 솔레노이드와, 상기 제2 플런저에 고정적으로 결합되는 제2 자석을 구비할 수 있다. 상기 제2 플런저는 상기 제2 솔레노이드 내의 전류에 의해 작동될 수 있다. 상기 밸브 조립체가 상기 제1 및 제2 솔레노이드를 포함하는 경우, 상기 솔레노이드들은 상기 솔레노이드들 내의 전류가 독립적으로 제어 될 수 있도록 구성 될 수 있다.

상기 제1 및 제2 플런저 중 적어도 하나가 유압식으로 작동되도록 구성되는 것도 마찬가지로 가능하다. 예를 들어, 상기 밸브 조립체는 제1 유압 제어 챔버를 포함 할 수 있으며, 상기 제1 유압 제어 챔버와 상기 제1 플런저는 상기 제1 플런저가 상기 제1 유압 제어 챔버 내의 유압을 통해 작동 될 수 있도록 구성된다. 바람직하게, 상기 제1 유압 제어 챔버는 상기 밸브 챔버와 유체적으로 격리된다. 부가 또는 대안적으로, 상기 밸브 조립체는 제2 유압 제어 챔버를 포함할 수 있으며, 상기 제2 유압 제어 챔버와 상기 제2 플런저는 상기 제2 플런저가 상기 제2 유압 제어 챔버 내의 유압을 통해 작동될 수 있도록 구성된다. 바람직하게, 상기 제2 유압 제어 챔버는 상기 밸브 챔버 및/또는 상기 제1 유압 제어 챔버와 유체적으로 격리된다.

상기 밸브 조립체는 상기 제1 유체 포트와 상기 제2 유체 포트 사이에서 선택적인 유체 연통을 제공하는 제1 유체 연결부(fluid connection)를 포함할 수 있으며, 상기 제1 플런저는 상기 제1 유체 포트와 상기 제2 유체 포트 사이에서 상기 제1 유체 연결부를 선택적으로 개폐하도록 구성된다. 즉, 상기 제1 플런저가 개방 위치에 있을 경우, 상기 제1 유체 포트는 상기 제1 유체 연결부를 통해 상기 제2 유체 포트와 유체 연통된다. 예를 들어, 상기 밸브 챔버는 상기 제1 유체 포트와 유체 연통되는 제1 구획실(compartment) 및 상기 제2 유체 포트와 유체 연통되는 제2 구획실을 포함할 수 있다. 상기 제1 유체 연결부는 상기 제1 구획실과 상기 제2 구획실 사이에 채널 또는 개구부(opening)로서 구성될 수 있다. 이러한 채널 또는 개구부는 예를 들어, 상기 제1 플런저와 상기 밸브 몸체 사이에 형성될 수 있다.

상기 제1 플런저는 연속적으로 이동 가능하게 될 수 있다. 상기 제1 플런저와 상기 제1 유체 연결부는 상기 제1 플런저를 이동시킴으로써 상기 제1 플런저의 이동 방향에 수직한 상기 제1 유체 연결부의 최소 단면이 연속적으로 변할 수 있도록 구성될 수 있다. 이는 예를 들어, 상기 제1 유체 포트와 상기 제2 유체 포트 사이의 상기 제1 유체 연결부를 원활하게 개방 또는 폐쇄시키기 위해 상기 제1 유체 포트와 상기 제2 유체 포트 사이의 유체 유동을 제어하는 것을 허용할 수 있다. 이를 위해, 상기 제1 플런저의 이동 방향에 수직한 상기 제1 플런저의 단면 및/또는 상기 제1 플런저의 이동 방향에 수직한 상기 제1 유체 연결부의 단면은 상기 제1 플런저의 이동 방향을 따라 변할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 유체 연결부 및/또는 상기 제1 플런저의 일부는 원추형으로 될 수 있다.

유사하게, 상기 밸브 조립체는 상기 제2 유체 포트와 상기 제3 유체 포트 사이에서 선택적인 유체 연통을 제공하는 제2 유체 연결부를 포함할 수 있으며, 상기 제2 플런저는 상기 제2 유체 포트와 상기 제3 유체 포트 사이의 상기 제2 유체 연결부를 선택적으로 개폐하도록 구성된다. 즉, 상기 제2 플런저가 개방 위치에 있을 경우, 상기 제2 유체 포트는 상기 제2 유체 연결부를 통해 상기 제3 유체 포트와 유체 연통된다. 예를 들어, 상기 밸브 챔버는 상기 제2 유체 포트와 유체 연통되는 제2 구획실 및 상기 제3 유체 포트와 유체 연통되는 제3 구획실을 포함할 수 있다. 상기 제2 유체 연결부는 상기 제2 구획실과 상기 제3 구획실 사이에서 채널 또는 개구부로서 구성될 수 있다. 이러한 채널 또는 개구부는 예를 들어, 상기 제2 플런저와 상기 밸브 몸체 사이에 형성될 수 있다.

상기 제2 플런저는 연속적으로 이동 가능하게 될 수 있다. 상기 제2 플런저와 상기 제2 유체 연결부는 상기 제2 플런저의 이동 방향에 수직한 상기 제2 유체 연결부의 최소 단면이 상기 제2 플런저를 이동시킴으로써 연속적으로 변할 수 있도록 구성될 수 있다. 이는 예를 들어, 상기 제2 유체 포트와 상기 제3 유체 포트 사이의 상기 제2 유체 연결부를 원활하게 개방 또는 폐쇄시키기 위해 상기 제2 유체 포트와 상기 제3 유체 포트 사이의 유체 유동을 제어하는 것을 허용할 수 있다. 이를 위해, 상기 제2 플런저의 이동 방향에 수직한 상기 제2 플런저의 단면 및/또는 상기 제2 플런저의 이동 방향에 수직한 상기 제2 유체 연결부의 단면은 상기 제2 플런저의 이동 방향을 따라 변할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 유체 연결부 및/또는 상기 제2 플런저의 일부는 원추형으로 될 수 있다.

상기 제1 플런저의 이동 방향 및 상기 제2 플런저의 이동 방향은 평행하게 정렬 될 수 있다. 이러한 배열은 상기 밸브 조립체의 유리한 소형화를 추가할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 플런저 및 상기 제2 플런저는 상기 제1 및 제2 플런저의 이동 방향을 정의하는 밸브 축(axis)에 대해 동심원으로 배치될 수 있다. 상기 제1 유체 포트, 상기 제2 유체 포트 및 상기 제3 유체 포트는 상기 밸브 축을 따라 서로 이격될 수 있다.

상기 제1 플런저는 리세스와 제1 개구부를 구비할 수 있고, 상기 리세스는 상기 제1 플런저를 통해 적어도 부분적으로 연장하며 상기 제1 개구부에서 상기 밸브 챔버 내로 개방된다. 상기 제1 플런저의 리세스는 긴 형상을 가질 수 있고, 상기 제1 플런저의 이동 방향에 평행하게 또는 상기 밸브 축에 평행하게 상기 제1 플런저를 통해 연장될 수 있다. 특히, 상기 제1 플런저의 리세스는 상기 밸브 축과 동심으로 정렬될 수 있다. 상기 제2 플런저는 상기 제1 플런저의 리세스 내에 이동 가능하게 수용될 수 있다. 또한, 상기 제2 플런저는 상기 제1 개구부로부터 돌출될 수 있거나 상기 제1 플런저의 제1 개구부로부터 돌출되도록 구성될 수 있다. 이는 상기 제1 및 제2 플런저의 특히 콤팩트한 배치를 허용한다.

상기 제1 플런저는 제2 개구부를 더 구비할 수 있고, 상기 리세스는 상기 제1 플런저를 통해 상기 제1 개구부로부터 상기 제2 개구부로 연장한다. 상기 제2 플런저는 상기 리세스를 통해 상기 제1 개구부로부터 상기 제2 개구부로 연장할 수 있다. 즉, 상기 제1 플런저는 상기 제2 플런저 상에서 이동 가능하게 배치될 수 있다. 이러한 배치는 상기 밸브 조립체의 콤팩트화에 더 기여할 수 있다. 특히, 상기 제1 플런저는 제1 길이를 가질 수 있고, 상기 제2 플런저는 제2 길이를 가질 수 있으며, 상기 제1 길이와 상기 제2 길이는 상기 제1 플런저와 상기 제2 플런저의 이동 방향과 평행하게 결정되며, 상기 제2 길이는 상기 제1 길이보다 더 크다.

상기 밸브 조립체는 제1 편향부재(biasing member), 특히 제1 스프링과 같은 제1 탄성 편향부재를 구비할 수 있다. 상기 제1 편향부재는 상기 제1 플런저를 개방 위치를 향해 편향시키도록 배치되고 구성될 수 있다. 상기 제1 편향부재는 상기 밸브 몸체 상에서 지지될 수 있다. 특히, 상기 제1 플런저와 상기 제1 편향부재는 예를 들어 전술된 상기 제1 솔레노이드 내의 전류를 통해, 또는 전술된 상기 제1 유압 제어 챔버 내의 유압을 통해 작동되지 않는다면 상기 제1 플런저가 개방 위치에 있도록 구성될 수 있다.

부가 또는 대안적으로, 상기 밸브 조립체는 제2 편향부재, 특히 제2 스프링과 같은 제2 탄성 편향부재를 구비할 수 있다. 상기 제2 편향부재는 상기 제2 플런저를 개방 위치를 향해 편향시키도록 배치되고 구성될 수 있다. 상기 제2 편향부재는 상기 밸브 몸체 상에서 지지될 수 있다. 특히, 상기 제2 플런저와 상기 제2 편향부재는 예를 들어 전술된 상기 제2 솔레노이드 내의 전류를 통해, 또는 전술된 상기 제2 유압 제어 챔버 내의 유압을 통해 작동되지 않는다면 상기 제2 플런저가 개방 위치에 있도록 구성될 수 있다.

상기 제1 플런저는 상기 제1 플런저를 제1 방향으로 이동시킴으로써 상기 제1 플런저의 폐쇄 위치로부터 상기 제1 플런저의 개방 위치로 이동되도록 구성될 수 있고, 상기 제2 플런저는 상기 제2 플런저를 상기 제1 방향과 반대되는 제2 방향으로 이동시킴으로써 상기 제2 플런저의 폐쇄 위치로부터 상기 제2 플런저의 개방 위치로 이동되도록 구성될 수 있다. 그러나, 상기 제1 및 제2 플런저를 동일한 방향으로 이동시킴으로써 상기 제1 및 제2 플런저가 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 이동되도록 구성되는 것도 마찬가지로 가능하다.

도 1은 본 발명에 따른, 밸브 조립체를 통해 서로 선택적으로 연통되는 마스터 실린더와 브레이크 캘리퍼와 저압 축압기를 포함하는 안티 록 브레이크 시스템의 개략도이다.
도 2a는 밸브 조립체의 제1 플런저가 개방 위치에 있고 밸브 조립체의 제2 플런저가 폐쇄 위치에 있는 제1 구성에서의 도 1의 밸브 조립체의 상세도이다.
도 2b는 제1 플런저와 제2 플런저가 모두 폐쇄 위치에 있는 제2 구성에서의 도 2a의 밸브 조립체의 상세도이다.
도 2c는 제1 플런저가 폐쇄 위치에 있고 제2 플런저가 개방 위치에 있는 제3 구성에서의 도 2a 및 도 2b의 밸브 조립체의 상세도이다.

이하에서는 본 발명의 실시예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1은 차량(미도시)을 위한 안티 록 브레이크 시스템(1)을 개략적으로 도시한 것이다. 안티 록 브레이크 시스템(1)은 유압 마스터 실린더(2)와, 유압으로 작동 가능한 브레이크 캘리퍼(3)와, 저압 유체 축압기(4) 및 유체 펌프(5)를 포함하는 유압 회로를 구비한다. 마스터 실린더(2)와 브레이크 캘리퍼(3)와 저압 유체 축압기(4)는 밸브 조립체(7)를 포함하는 유압 제어 유닛(HCU)(6)을 통해 선택적으로 서로 유체 연통된다. 밸브 조립체(7)를 포함하는 유압 제어 유닛(6)은 전자 제어 유닛(미도시)을 통해 전기적으로 제어될 수 있다. 마스터 실린더(2)와 브레이크 캘리퍼(3)와 저압 유체 축압기(4)는 각각 밸브 조립체(7)의 제1 유체 포트(8a)와 제2 유체 포트(8b)와 제3 유체 포트(8c)와 유체적으로 연결된다. 유체 펌프(5)는 유체를 저압 유체 축압기(4)로부터 마스터 실린더(2)로 펌핑하도록 구성된다. 도 1은 단지 안티 록 브레이크 시스템(1)의 예시적인 도면으로서, 여기에 명시적으로 기재되지 않은 안티 록 브레이크 시스템(1)의 다른 실시예는 2개 이상의 브레이크 캘리퍼(3)를 포함할 수도 있고, 안티 록 브레이크 시스템(1)의 유압 제어 유닛(6)은 2개 이상의 밸브 조립체(7)를 구비할 수도 있다.

브레이크 캘리퍼(3)는 예컨대 하나 이상의 유압 피스톤과 같이 하나 이상의 유압 액추에이터를 구비할 수 있다. 마스터 실린더(2)는 밸브 조립체(7)를 통해 브레이크 캘리퍼(3)를 작동시키기 위해 브레이크 캘리퍼(3)에 유압을 제공하도록 구성된다. 마스터 실린더(2)가 브레이크 캘리퍼(3)에 유압을 인가하면, 브레이크 캘리퍼(3)는 차량 휠(미도시)을 제동하기 위해 휠에 고정적으로 결합된 브레이크 디스크에 제동력을 인가할 수 있다.

밸브 조립체(7)는 적어도 3개의 구성(도 2a 내지 도 2c 참조)을 가진다. 제1 구성(도 2a 참조)에서, 밸브 조립체(7)는 제1 유체 포트(8a)와 제2 유체 포트(8b) 사이에 유체 연통을 제공하며, 제1 유체 포트(8a)와 제2 유체 포트(8b)를 제3 유체 포트(8c)와 유체적으로 격리시킨다. 즉, 밸브 조립체(7)가 제1 구성으로 전환되면, 마스터 실린더(2)는 브레이크 캘리퍼(3)에 인가되는 유압을 증가시켜서 휠에 인가되는 제동력을 증가시킬 수 있다.

제2 구성(도 2b 참조)에서, 밸브 조립체(7)는 유체 포트들(8a, 8b, 8c)을 유체적으로 격리시키며, 따라서 마스터 실린더(2)와 브레이크 캘리퍼(3)와 저압 유체 축압기(4)를 서로 격리시킨다. 즉, 밸브 조립체(7)가 제2 구성으로 전환되면, 브레이크 캘리퍼(3)에 인가되는 유압은 일정하게 유지된다.

그리고 제3 구성(도 2c 참조)에서, 밸브 조립체(7)는 제2 유체 포트(2b)와 제3 유체 포트(2c) 사이에 유체 연결을 제공하며, 제1 유체 포트(8a)를 제2 유체 포트(2b) 및 제3 유체 포트(2c)와 유체적으로 격리시킨다. 즉, 밸브 조립체(7)가 제3 구성으로 전환되면, 브레이크 캘리퍼(3)로부터의 유체는 저압 유체 축압기(4)로 배출되며, 이에 의해 브레이크 캘리퍼(3)에 인가된 유압이 감소된다.

도 2a 내지 도 2c는 밸브 조립체(7)를 구비한 유압 제어 유닛(6)의 상세도를 나타낸 것이다. 여기 및 아래에서 반복되는 특징들은 동일한 참조 부호로 지정된다. 구체적으로, 도 2a는 전술된 제1 구성에서의 밸브 조립체(7)를 나타낸 것이고, 도 2b는 전술된 제2 구성에서의 밸브 조립체(7)를 나타낸 것이며, 도 2c는 전술된 제3 구성에서의 밸브 조립체(7)를 나타낸 것이다.

도 2a는 밸브 블록(9a) 및 밸브 블록(9a) 내에 부분적으로 수용되는 밸브 실린더(9b)를 구비한 밸브 몸체(9)를 가진 밸브 조립체(7)를 나타낸 것이다. 밸브 블록(9a)과 밸브 실린더(9b)를 구비한 밸브 몸체(9)는 예를 들어 금속으로 이루어질 수 있다. 그러나, 밸브 몸체(9)는 다른 재료로 이루어지거나 포함할 수 있다. 밸브 몸체(9)는 밸브 챔버(10)를 둘러싼다. 유체 포트들(8a, 8b, 8c)(또한 도 1 참조)은 밸브 챔버(10)와 유체 연통된다.

밸브 조립체(7)는 제1 플런저(11a)와 제2 플런저(11b)를 더 포함한다. 플런저들(11a, 11b)은 밸브 챔버(10) 내에 이동 가능하게 배치된다. 더 구체적으로, 플런저들(11a, 11b)은 z 방향(12)을 따라, 즉 도 2a 내지 도 2c에서 수직 방향을 따라 밸브 챔버(10) 내에 연속적으로 이동될 수 있다. X-y 평면(13)은 z 방향(12)에 수직하게 정렬된다. 플런저들(11a, 11b)은 예를 들어, 금속으로 이루어질 수 있다. 그러나, 플런저들(11a, 11b)은 다른 재료로 이루어지거나 포함할 수 있다. 밸브 챔버(10)와 플런저들(11a, 11b)은 각각 길이가 긴 실린더형 또는 본질적으로 실린더 형상을 가져서 밸브 몸체(9) 내에서 z 방향(12)을 따라 연장한다. 또한, 본질적으로 실린더형 밸브 챔버(10)와 본질적으로 실린더형 플런저들(11a, 11b)은 밸브 축(19)에 대해 동심으로 배치된다. 밸브 축(19)은 z 방향(12)과 평행하게 정렬되며, 본질적으로 실린더형 밸브 챔버(10)와 본질적으로 실린더형 플런저들(11a, 11b)의 대칭 축(symmetry axis)이다.

제1 플런저(11a)는 제1 플런저(11a) 내에서 중심 보링(center boring)으로서 형성된 리세스(18)를 포함한다. 리세스(18)는 z 방향(12)을 따라, 즉 제1 플런저(11a)의 이동 방향을 따라 제1 플런저(11a)를 통해 연장한다. 리세스(18)는 밸브 축(19)에 대해 동심으로 배치된다. 리세스(18)는 제1 플런저(11a)의 제1 단부에서 제1 개구부(18a)로부터 제1 플런저(11a)의 제2 단부에서 제2 개구부(18b)로 연장한다. 제1 개구부(18a)에서, 리세스(18)는 밸브 챔버(10) 내로, 특히 밸브 챔버(10)의 제2 구획부(10b)로 개방된다.

제2 플런저(11b)의 제1 단부(20a)와 제2 플런저(11b)의 제2 단부(20b) 사이에 배치되는 제2 플런저(11b)의 중간부(intermediate section)(11b')는 제1 플런저(11a)의 리세스(18) 내에 이동 가능하게 수용되며, 리세스(18)를 통해 연장한다. 다시 말해서, 제2 플런저(11b)의 중간부(11b')는 제1 플런저(11a)의 리세스(18) 또는 중심 보링을 통해 통과한다. 즉, 제1 플런저는 제1 플런저(11a)의 리세스(18) 또는 중심 보링을 통해 제2 플런저 상에, 특히 제2 플런저(11b)의 중간부(11b') 상에 이동 가능하게 배치된다. 구체적으로, 제1 플런저(11a)와 제2 플런저(11b)는 그것들이 서로 독립적으로 z 방향을 따라, 또는 밸브 축(19)을 따라 이동 가능하도록 구성된다. 즉, 제1 플런저(11a)는 제2 플런저(11b)가 고정된 위치에 유지된 상태에서 이동될 수 있다. 마찬가지로, 제2 플런저(11b)는 제1 플런저(11a)가 고정된 위치에 유지된 상태에서 이동될 수 있다. 이러한 배치는 유리하게 밸브 조립체(7)의 컴팩트한 레이아웃(compact layout) 및 고도의 융통성을 가져온다.

제1 플런저(11a)는 밸브 몸체(9)에 고정적으로 결합된 제1 솔레노이드(21a)와 제1 플런저(11a)에 고정적으로 결합된 제1 자석(22a)을 사용하여 이동되거나 작동될 수 있다. 구체적으로, 제1 플런저(11a)는 제1 솔레노이드(21a) 내의 전류를 통해 이동되거나 작동될 수 있다. 마찬가지로, 제2 플런저(11b)는 밸브 몸체(9)에 고정적으로 결합된 제2 솔레노이드(21b)와 제2 플런저(11b)에 고정적으로 결합된 제2 자석(22b)을 사용하여 이동되거나 작동될 수 있다. 구체적으로, 제2 플런저(11b)는 제2 솔레노이드(21b) 내의 전류를 통해 이동되거나 작동될 수 있다.

그러나, 여기에 명시적으로 기재되지 않은 밸브 조립체(7)의 다른 실시예에서 제1 플런저(11a) 및/또는 제2 플런저(11b)는 솔레노이드 및 자석 이외의 작동 수단을 사용하여 작동되거나 이동되도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 다른 실시예에서, 밸브 조립체(7)는 제1 유압 제어 챔버와 제2 유압 제어 챔버를 포함할 수도 있다. 이에 따라 제1 플런저(11a)와 제1 유압 제어 챔버는 제1 플런저(11a)가 제1 유압 제어 챔버 내의 유압에 의해 작동될 수 있도록 구성될 수 있으며, 제2 플런저(11b)와 제2 유압 제어 챔버는 제2 플런저(11b)가 제2 유압 제어 챔버 내의 유압에 의해 작동될 수 있도록 구성될 수 있다.

도 2a 내지 도 2c에 도시된 밸브 조립체(7)의 실시예에서, 밸브 챔버(10)는 제1 구획부(10a), 제2 구획부(10b), 그리고 제3 구획부(10c)로 분할된다. 제1 구획부(10a)는 제1 유체 포트(8a)와 유체적으로 연결되고, 제2 구획부(10b)는 제2 유체 포트(8b)와 유체적으로 연결되며, 제3 구획부(10c)는 제3 유체 포트(8c)와 유체적으로 연결된다. 제1 유체 포트(8a)와 제2 유체 포트(8b)와 제3 유체 포트(8c)는 z 방향(12)을 따라 서로 이격되어 있다. 구체적으로, 제2 유체 포트(8b)는 z 방향(12)을 따라 제1 유체 포트(8a)와 제3 유체 포트(8c) 사이에 배치된다. 제1 구획부(10a)와 제2 구획부(10b)는 제1 개구부(14a)를 통해 선택적으로 서로 유체 연통되며, 제2 구획부(10b)와 제3 구획부(10c)는 제2 개구부(14b)를 통해 선택적으로 서로 유체 연통된다.

제1 플런저(11a)는 밸브 챔버(10)의 제1 구획부(10a)와 제2 구획부(10b) 사이에서 제1 개구부(14a)에 부분적으로 수용되도록 구성된 원추부(conical portion)(15a)를 포함한다. 즉, 제1 개구부(14a)를 둘러싸는 밸브 몸체(9)의 일부는 제1 플런저(11a)의 원추부(15a)를 위한 제1 밸브 시트(seat)(16a)를 형성한다. 제1 플런저(11a)의 원추부(15a)는 z 방향(12)을 따라, 즉 제1 플런저(11a)의 이동 방향을 따라 폭이 작아진다. 특히, 원추부(15a)의 최소 단면은 제1 밸브 시트(16a)에서 제1 개구부(14a)의 단면보다 더 작을 수 있고, 원추부(15a)의 최대 단면은 제1 밸브 시트(16a)에서 제1 개구부(14a)의 단면보다 더 클 수 있으며, 상기 단면들은 제1 플런저(11a)의 이동 방향에 수직한 x-y 평면에서 결정된다.

제1 플런저(11a)는 도 2b와 도 2c에 도시된 폐쇄 위치와 도 2a에 도시된 개방 위치 사이에서 연속적으로 이동될 수 있다. 제1 플런저(11a)의 폐쇄 위치(도 2b 및 도 2c 참조)에서, 제1 플런저(11a)의 원추부(15a)는 제1 밸브 시트(16a)에 대해 가압되며, 이에 의해 제1 개구부(14a)를 완전히 폐쇄하고 밀폐한다. 도 2b와 도 2c에 나타낸 실시예에서, 폐쇄 위치에 있는 제1 플런저(11a)는 양의 z 방향(12a)으로, 즉 도 2b와 도 2c에서 상방으로 제1 밸브 시트(16a)에 대해 가압되는 제1 플런저(11a)의 원추부(15a)를 구비한다. 제1 플런저(11a)가 폐쇄 위치에 있을 때, 제1 유체 포트(8a)는 제2 유체 포트(8b)와 유체적으로 격리되어서 제1 유체 포트(8a)와 제2 유체 포트(8b) 사이로 유체가 흐르지 않도록 한다. 또한, 제1 플런저(11a)가 폐쇄 위치에 있을 때, 제1 유체 포트(8a)는 제3 유체 포트(8c)와 유체적으로 격리되어서 제1 유체 포트(8a)와 제3 유체 포트(8c) 사이로 유체가 흐르지 않도록 한다.

도 2b와 도 2c에 도시된 제1 플런저(11a)의 폐쇄 위치로부터 제1 플런저(11a)를 음의 z 방향(12b)으로 이동시킴으로써 제1 플런저(11a)는 도 2a에 도시된 제1 플런저(11a)의 개방 위치로 이동될 수 있다.

제1 플런저(11a)가 개방 위치(도 2a 참조)에 있을 때, 제1 플런저(11a)의 원추부(15a)와 제1 밸브 시트(16a) 사이에 간극(clearance)이 형성되어서, 제1 개구부(14a)는 적어도 부분적으로 덮여지지 않는다. 제1 플런저(11a)와 제1 개구부(14a)는 제1 플런저(11a)가 개방 위치에 있을 때 제1 밸브 시트(16a)와 제1 플런저(11a) 사이에 제1 유체 연결부(17a)가 형성되도록 구성된다(도 2a 참조). 즉, 제1 플런저(11a)가 개방 위치에 있을 때, 제1 유체 포트(8a)는 제1 유체 연결부(17a)를 통해 제2 유체 포트(8b)와 유체 연통된다.

여기서, 폐쇄 위치로부터 개방 위치로의 제1 플런저(11a)의 이동은 제1 플런저(11a)를 개방 위치를 향해 편향시키는 제1 스프링(23a)에 의해 지지된다. 제1 스프링(23a)은 밸브 몸체(9)의 제1 지지부(24a)에 의해 지지되고 제1 플런저(11a)의 제1 지지부(25a)를 밀어서 제1 플런저(11a)를 음의 z 방향(12b)으로 압박한다. 구체적으로, 제1 플런저(11a)가 제1 솔레노이드(21a)와 제1 자석(22a)을 사용하여 작동되지 않는 경우, 제1 스프링(23a)과 제1 플런저(11a)는 제1 스프링(23a)이 제1 플런저(11a)를 개방 위치로 압박하도록 구성된다. 즉, 제1 플런저(11a)와 제1 스프링(23a)과 제1 개구부(14a)는 그것들이 제1 유체 포트(8a)와 제2 유체 포트(8b) 사이에서 상시 개방 밸브(a normally open valve)를 형성하도록 구성된다. 제1 솔레노이드(21a)와 제1 자석(22a)을 사용하여 제1 플런저(11a)를 작동시킴으로써 제1 플런저(11a)는 양의 z 방향(12a)으로 이동되어 제1 유체 연결부(17a)를 폐쇄시킬 수 있다.

제1 플런저(11a)의 원추부(15a)의 원추형상에 기인하여, 밸브 챔버(10)의 제1 구획부(10a)와 제2 구획부(10b) 사이에서 제1 유체 연결부(17a)의 최소 단면은 제1 플런저(11a)를 이동시킴으로써 연속적으로 변할 수 있으며, 이에 의해 제1 유체 연결부(17a)의 부드러운 개방과 부드러운 폐쇄 및 부드러운 제동 조작을 허용한다.

제2 플런저(11b)는 마찬가지로 밸브 챔버(10)의 제2 구획부(10b)와 제3 구획부(10c) 사이에서 제2 개구부(14b)에 부분적으로 수용되도록 구성되는 원추부(15b)를 포함한다. 즉, 제2 개구부(14b)를 둘러싸는 밸브 몸체(9)의 일부는 제2 플런저(11b)의 원추부(15b)를 위한 제2 밸브 시트(16b)를 형성한다. 제2 플런저(11b)의 원추부(15b)는 z 방향(12)을 따라, 즉 제2 플런저(11b)의 이동 방향을 따라 폭이 작아진다. 특히, 원추부(15b)의 최소 단면은 제2 밸브 시트(16b)에서 제2 개구부(14b)의 단면보다 더 작을 수 있고, 원추부(15b)의 최대 단면은 제2 밸브 시트(16b)에서 제2 개구부(14b)의 단면보다 더 클 수 있으며, 상기 단면들은 다시 제2 플런저(11b)의 이동 방향에 수직한 x-y 평면에서 결정된다.

제2 플런저(11b)는 도 2a와 도 2b에 도시된 폐쇄 위치와 도 2c에 도시된 개방 위치 사이에서 연속적으로 이동될 수 있다. 제2 플런저(11b)의 폐쇄 위치(도 2a 및 도 2b 참조)에서, 제2 플런저(11b)의 원추부(15b)는 제2 밸브 시트(16b)에 대해 가압되며, 이에 의해 제2 개구부(14b)를 완전히 폐쇄하고 밀폐한다. 도 2a와 도 2b에 나타낸 실시예에서, 폐쇄 위치에 있는 제2 플런저(11b)는 음의 z 방향(12b)으로, 즉 도 2a와 도 2b에서 하방으로 제2 밸브 시트(16b)에 대해 가압되는 제2 플런저(11b)의 원추부(15b)를 구비한다. 제2 플런저(11b)가 폐쇄 위치에 있을 때, 제2 유체 포트(8b)는 제3 유체 포트(8c)와 유체적으로 격리되어서 제2 유체 포트(8b)와 제3 유체 포트(8c) 사이로 유체가 흐르지 않도록 한다. 또한, 제2 플런저(11b)가 폐쇄 위치에 있을 때, 제1 유체 포트(8a)는 제3 유체 포트(8c)와 유체적으로 격리되어서 제1 유체 포트(8a)와 제3 유체 포트(8c) 사이로 유체가 흐르지 않도록 한다.

도 2a와 도 2b에 도시된 제2 플런저(11b)의 폐쇄 위치로부터 제2 플런저(11b)를 양의 z 방향(12a)으로 이동시킴으로써 제2 플런저(11b)는 제2 플런저(11b)의 개방 위치(도 2c 참조)로 이동될 수 있다. 제2 플런저(11b)가 개방 위치(도 2c 참조)에 있을 때, 제2 플런저(11b)의 원추부(15b)와 제2 밸브 시트(16b) 사이에 간극(clearance)이 형성되어서, 제2 개구부(14b)는 적어도 부분적으로 덮여지지 않는다. 제2 플런저(11b)와 제2 개구부(14b)는 제2 플런저(11b)가 개방 위치에 있을 때 제2 밸브 시트(16b)와 제2 플런저(11b) 사이에 제2 유체 연결부(17b)가 형성되도록 구성된다(도 2c 참조). 즉, 제2 플런저(11b)가 개방 위치에 있을 때, 제2 유체 포트(8b)는 제2 유체 연결부(17b)를 통해 제3 유체 포트(8c)와 유체 연통된다.

여기서, 개방 위치로부터 폐쇄 위치로의 제2 플런저(11b)의 이동은 제2 플런저(11b)를 폐쇄 위치를 향해 편향시키는 제2 스프링(23b)에 의해 지지된다. 제2 스프링(23b)은 밸브 몸체(9)의 제2 지지부(24b)에 의해 지지되고 제2 플런저(11b)의 제2 지지부(25b)를 밀어서 제2 플런저(11b)를 음의 z 방향(12b)으로 압박한다. 구체적으로, 제2 플런저(11b)가 제2 솔레노이드(21b)와 제2 자석(22b)을 사용하여 작동되지 않는 경우, 제2 스프링(23b)과 제2 플런저(11b)는 제2 스프링(23b)이 제2 플런저(11b)를 폐쇄 위치로 압박하도록 구성된다. 즉, 제2 플런저(11b)와 제2 스프링(23b)과 제2 개구부(14b)는 그것들이 제2 유체 포트(8b)와 제3 유체 포트(8c) 사이에서 상시 폐쇄 밸브(a normally closed valve)를 형성하도록 구성된다. 제2 솔레노이드(21b)와 제2 자석(22b)을 사용하여 제2 플런저(11b)를 작동시킴으로써 제2 플런저(11b)는 양의 z 방향(12a)으로 이동되어 제2 유체 연결부(17b)를 개방시킬 수 있다.

제2 플런저(11b)의 원추부(15b)의 원추형상에 기인하여, 밸브 챔버(10)의 제2 구획부(10b)와 제3 구획부(10c) 사이에서 제2 유체 연결부(17b)의 최소 단면은 제2 플런저(11b)를 이동시킴으로써 연속적으로 변할 수 있으며, 이에 의해 제2 유체 연결부(17b)의 부드러운 개방과 부드러운 폐쇄 및 부드러운 제동 조작을 허용한다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

1: 안티 록 브레이크 시스템 2: 마스터 실린더
3: 캘리퍼 4: 저압 유체 축압기
5: 유체 펌프 6: 유압 제어 유닛
7: 밸브 조립체 8a: 제1 유체 포트
8b: 제2 유체 포트 8c: 제3 유체 포트
9: 밸브 몸체 9a: 밸브 블록
9b: 밸브 실린더 10: 밸브 챔버
10a: 제1 구획부 10b: 제2 구획부
10c: 제3 구획부 11a: 제1 플런저
11b: 제2 플런저 11b': 중간부
12: z 방향 12a: 양의 z 방향
12b: 음의 z 방향 13: X-y 평면
14a: 제1 개구부 14b: 제2 개구부
15a: 원추부 15b: 원추부
16a: 제1 밸브 시트 16b: 제2 밸브 시트
17a: 제1 유체 연결부 17b: 제2 유체 연결부
18: 리세스 18a: 제1 개구부
18b: 제2 개구부 19: 밸브 축
20a: 제1 단부 20b: 제2 단부
21a: 제1 솔레노이드 21b: 제2 솔레노이드
22a: 제1 자석 22b: 제2 자석
23a: 제1 편향부재 23b: 제2 편향부재
24a: 제1 지지부 24b: 제2 지지부
25a: 제1 지지부 25b: 제2 지지부

Claims

차량용 전기 및/또는 유압식 안티 록 브레이크 시스템에 사용하기 위한 밸브 조립체에 있어서,
밸브 챔버와, 상기 밸브 챔버와 유체 연통하는 제1 유체 포트, 제2 유체 포트 및 제3 유체 포트를 포함하는 밸브 몸체;
상기 밸브 챔버 내에 이동 가능하게 배치되고 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이동되도록 구성된 제1 플런저; 및
상기 밸브 챔버 내에 이동 가능하게 배치되고 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이동되도록 구성된 제2 플런저;를 포함하고,
상기 제1 플런저가 개방 위치에 있을 때 상기 제1 유체 포트는 상기 제2 유체 포트와 유체 연통되고, 상기 제1 플런저가 폐쇄 위치에 있을 때 상기 제1 유체 포트는 상기 제2 유체 포트와 유체적으로 격리되며,
상기 제2 플런저가 개방 위치에 있을 때 상기 제2 유체 포트는 상기 제3 유체 포트와 유체 연통되고, 상기 제2 플런저가 폐쇄 위치에 있을 때 상기 제2 유체 포트는 상기 제3 유체 포트와 유체적으로 격리되는 것을 특징으로 하는 밸브 조립체.
제1항에 있어서,
상기 제1 플런저와 상기 제2 플런저는 서로 독립적으로 작동되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 밸브 조립체.
제1항에 있어서,
상기 제1 플런저가 개방 위치에 있을 때 상기 제1 유체 포트는 제1 유체 연결부를 통해 상기 제2 유체 포트와 유체 연통되고, 상기 제1 플런저는 연속적으로 이동될 수 있으며,
상기 제1 플런저와 상기 제1 유체 연결부는 상기 제1 플런저를 이동시킴으로써 상기 제1 유체 연결부의 최소 단면이 연속적으로 변할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 밸브 조립체.
제1항에 있어서,
상기 제2 플런저가 개방 위치에 있을 때 상기 제2 유체 포트는 제2 유체 연결부를 통해 상기 제3 유체 포트와 유체 연통되고, 상기 제2 플런저는 연속적으로 이동될 수 있으며,
상기 제2 플런저와 상기 제2 유체 연결부는 상기 제2 플런저를 이동시킴으로써 상기 제2 유체 연결부의 최소 단면이 연속적으로 변할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 밸브 조립체.
제1항에 있어서,
상기 제1 플런저의 이동 방향과 상기 제2 플런저의 이동 방향은 평행하게 정렬되는 것을 특징으로 하는 밸브 조립체.
제5항에 있어서,
상기 제1 플런저와 상기 제2 플런저는 상기 제1 플런저의 이동 방향과 상기 제2 플런저의 이동 방향을 정의하는 밸브 축에 대해 동심으로 배치되는 것을 특징으로 하는 밸브 조립체.
제5항에 있어서,
상기 제1 유체 포트, 상기 제2 유체 포트, 그리고 상기 제3 유체 포트는 상기 밸브 축을 따라 서로에 대해 이격되는 것을 특징으로 하는 밸브 조립체.
제1항에 있어서,
상기 제1 플런저는 리세스와 제1 개구부를 구비하고, 상기 리세스는 상기 제1 플런저를 통해 적어도 부분적으로 연장하고 상기 제1 개구부에서 상기 밸브 챔버 내로 개방되며,
상기 제2 플런저는 상기 리세스 내에 이동 가능하게 수용되고, 상기 제1 개구부로부터 돌출되거나 상기 제1 개구부로부터 돌출되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 밸브 조립체.
제8항에 있어서,
상기 제1 플런저는 제2 개구부를 구비하고, 상기 리세스는 상기 제1 플런저를 통해 상기 제1 개구부로부터 상기 제2 개구부로 연장하며,
상기 제2 플런저는 상기 리세스를 통해 상기 제1 개구부로부터 상기 제2 개구부로 연장하여서 상기 제1 플런저는 상기 제2 플런저 상에서 이동 가능하게 배치되는 것을 특징으로 하는 밸브 조립체.
제1항에 있어서,
상기 밸브 몸체에 대해 고정적으로 배치되거나 또는 상기 밸브 몸체에 고정적으로 결합되는 제1 솔레노이드를 구비하고, 상기 제1 플런저에 고정적으로 결합되는 제1 자석을 더 구비하며,
상기 제1 플런저는 상기 제1 솔레노이드 내의 전류를 통해 작동되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 밸브 조립체.
제1항에 있어서,
상기 밸브 몸체에 대해 고정적으로 배치되거나 또는 상기 밸브 몸체에 고정적으로 결합되는 제2 솔레노이드를 더 구비하고, 상기 제2 플런저에 고정적으로 결합되는 제2 자석을 더 구비하며,
상기 제2 플런저는 상기 제2 솔레노이드 내의 전류를 통해 작동되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 밸브 조립체.
제1항에 있어서,
제1 편향부재, 특히 제1 스프링과 같은 제1 탄성 편향부재를 구비하고, 상기 제1 편향부재는 상기 제1 플런저를 개방 위치를 향해 편향시키는 것을 특징으로 하는 밸브 조립체.
제1항에 있어서,
제2 편향부재, 특히 제2 스프링과 같은 제2 탄성 편향부재를 구비하고, 상기 제2 편향부재는 상기 제2 플런저를 폐쇄 위치를 향해 편향시키는 것을 특징으로 하는 밸브 조립체.
제1항에 있어서,
상기 제1 플런저는 상기 제1 플런저를 제1 방향으로 이동시킴으로써 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 이동되도록 구성되고,
상기 제2 플런저는 상기 제2 플런저를 상기 제1 방향과 반대되는 제2 방향으로 이동시킴으로써 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 이동되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 밸브 조립체.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 밸브 조립체;
상기 밸브 조립체의 제1 유체 포트와 유체 연통되는 마스터 실린더;
상기 밸브 조립체의 제2 유체 포트와 유체 연통되는 브레이크 캘리퍼; 및
유체 펌프를 통해 상기 밸브 조립체의 제3 유체 포트와, 그리고 상기 마스터 실린더와 유체 연통되는 저압 축압기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 안티 록 브레이크 시스템.