KR20190033547A - 윤활제를 포함하는 차량 브레이크 시스템 피스톤 펌프 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 편심 장치에 의해 피스톤이 왕복 이동 가능한 차량 브레이크 시스템 피스톤 펌프에 관한 것이다. 마찰 면은 피스톤과 편심 장치 사이에 형성되고, 윤활제가 상기 마찰 면 상에 제공되며, 본 발명에 따라 윤활제는 유동성 건조 물질에 의해 형성된다.

Description

윤활제를 포함하는 차량 브레이크 시스템 피스톤 펌프
본 발명은 편심 장치에 의해 피스톤이 왕복 이동 가능하고, 피스톤과 편심 장치 사이에 마찰 면이 형성되며 상기 마찰 면에 윤활제가 제공된, 차량 브레이크 시스템 피스톤 펌프에 관한 것이다.
차량, 특히 승용차에는 보통 차량의 휠을 제동하기 위한 적어도 하나의 휠 브레이크를 구비한 차량 브레이크 시스템이 장착되어 있다. 휠 브레이크는 종종 유압식으로 설계되며, 유체 라인 내에 있는 유체 또는 브레이크액이 상기 휠 브레이크에 유입된다. 유체 라인에 연결된 유압 유닛은 관련 차량 브레이크 시스템 피스톤 펌프에 의해 유체를 가압한다. 이 경우, 이동 가능한 피스톤이 사용되며, 상기 피스톤은 편심 장치에 의해 구동된다. 편심 장치는 편심 장치 챔버 내에서 순환된다. 따라서 편심 장치는 회전 운동을 피스톤의 직선 운동으로 변환한다. 편심 장치는 그 운동 중에 마찰 면으로서 작용하는 피스톤의 단부 면에 마찰한다. 마찰 면에는 마찰을 줄이기 위해 윤활제가 제공된다. 윤활제로서, 통상 피스톤과 편심 장치 사이에 오일 또는 그리스로 이루어진 윤활 막이 형성된다. 특히, DE 697 23 040에 공지된 바와 같은 윤활제로서, 자기 윤활성 재료로 이루어진 층이 제공된다.
본 발명의 과제는 윤활제를 포함하는 차량 브레이크 시스템 피스톤 펌프를 개선하는 것이다.
본 발명에 따르면, 피스톤이 편심 장치에 의해 왕복 이동될 수 있고, 마찰 면이 피스톤과 편심 장치 사이에 형성되며, 윤활제가 상기 마찰 면에 제공되는, 차량 브레이크 시스템 피스톤 펌프가 제공된다. 이 경우, 윤활제는 유동성 건조 물질로서 형성된다.
차량 브레이크 시스템 피스톤 펌프에서, 피스톤과 편심 장치 사이의 윤활제는 마찰 면에서 마찰을 감소시키는 역할을 한다. 윤활제가 소모되거나 윤활 층이 마모되기 때문에, 윤활제의 양 또는 윤활 층의 두께에 따라 피스톤과 편심 장치 사이가 윤활되는 지속 시간, 얼마나 양호하게 윤활되는지, 특히 얼마나 오래 윤활 되는지가 결정된다. 윤활 작용의 품질은 차량 브레이크 시스템 피스톤 펌프의 수명에 영향을 미친다.
본 발명에 따른 차량 브레이크 시스템 피스톤 펌프는 유동성 건조 물질로서 형성되는 윤활제를 포함한다. 유동성은 공간 또는 컨테이너에서 움직이는 미립자 또는 입상 혼합물을 나타낸다. 유동성은 입자 크기, 입자 분포, 부피 밀도, 안식각(angle of repose), 습도 및 온도에 의해 결정된다. 본 발명에 따른 윤활제는 낮은 습도를 갖거나 건조 물질로서 형성된다. 이러한 건조 물질은 피스톤과 편심 장치 사이의 마찰 면에 또는 그 부근에 위치한다. 건조 물질은 편심 장치와 피스톤 사이에 도달한다. 마찰 면에서 윤활제의 개별 입자 또는 입자들은 피스톤과 편심 장치 사이에 놓이므로 마찰 감소 윤활 효과가 형성된다. 입자들은 일반적으로 마찰 면에 나란히 배치된다.
본 발명에 따른 윤활제의 유동성은 다른 입자가 항상 다시 마찰 면에 도달할 수 있게 한다. 동시에, 윤활제는 그 입자들이 비교적 두껍거나, 피스톤과 편심 장치 사이의 비교적 큰, 끊임없이 변하는 층 두께를 형성한다.
본 발명에 따른 차량 브레이크 시스템 피스톤 펌프에서, 편심 장치는 윤활제가 있는 편심 장치 챔버 내에 배치되는 것이 바람직하다. 차량 브레이크 시스템 피스톤 펌프는 윤활제가 편심 장치 챔버 내에서 편심 장치에 의해 이동되도록 설계되는 것이 특히 바람직하다. 이미 언급했듯이, 편심 장치에 의해 회전 운동이 피스톤의 병진 운동으로 변환된다. 편심 장치는 샤프트와 함께 순환하며, 편심 장치의 중심은 상기 샤프트의 회전축 외부에 놓인다. 편심 장치 주위에 편심 장치를 둘러싼 편심 장치 챔버가 형성된다. 편심 장치의 회전에 따라, 본 발명에 따른 건조하며 동시에 유동성인 윤활제가 상기 방식으로 바람직하게 순환된다. 따라서, 편심 장치 챔버는 윤활제에 대한 저장 챔버로서 그리고 동시에 순환 챔버로서 사용된다.
바람직하게는, 차량 브레이크 시스템 피스톤 펌프에서, 윤활제는 피스톤과 편심 장치 사이에서 변형될 수 있는 강도를 갖는다. 강도는 물질, 이 경우 윤활제가 힘에 의해 변형되는 특성을 말한다. 강도는 편심 장치와 피스톤이 움직이는 동안 피스톤과 편심 장치 사이에서 윤활제가 파쇄되거나 압착되는 정도가 바람직하다. 따라서, 본 발명에 따른 윤활제의 개별 입자는 평평하게 가압되어 그 면적이 커진다. 윤활제의 개별 입자의 이렇게 확대된 면적은 피스톤과 편심 장치 사이의 윤활 층의 표면을 증가시킨다. 다수의 입자의 경우, 각각의 개별 입자는 "납작한 빵 모양" 패드로서 작용한다. 상기 패드들은 특히 나란히 놓여, 피스톤을 편심 장치로부터 이격시키는 윤활 층을 형성한다.
본 발명에 따라, 차량 브레이크 시스템 피스톤 펌프에서, 윤활제는 각각 구형인 다수의 입자들로 형성되는 것이 바람직하다. 개별 입자의 구형은 편심 장치에 의한 편심 장치 챔버 내의 윤활제의 특히 쉬운 유동, 바람직한 이동을 허용한다. 개별 구형 입자들은 입자가 움직일 때 함께 구른다.
대안으로서, 차량 브레이크 시스템 피스톤 펌프에서, 윤활제는 각각 렌즈 형상을 갖는 다수의 입자로 형성되는 것이 바람직하다. 렌즈 형상은 구의 2개의 대향 면이 평평해진, 변형된 구이다. 광학에서, 이 렌즈 형상은 양면 볼록 렌즈라고도 한다. 렌즈 형상은 관련 입자가 평평해진 형상으로 인해 편심 장치와 피스톤 사이에서 더 쉽게 미끄러지는 이점을 갖는다. 또 다른 이점은 렌즈 형상 입자의 평평해진 면이 피스톤과 편심 장치 사이에 배치된다는 것이다. 바람직하게는, 이렇게 배치된 렌즈가 피스톤 및 실린더에 의해 더 변형되어 디스크 또는 납작한 빵을 형성한다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 차량 브레이크 시스템 피스톤 펌프에서, 윤활제는 폴리 테트라 플루오로 에틸렌으로 제조된다. PTFE로도 알려진 폴리 테트라 플루오로 에틸렌은 0.07(zero comma zero seven)의 매우 낮은 동적 마찰 계수를 갖기 때문에 건식 윤활제로서 적합하다. 마찰 계수는 V = 0.65 m/s(zero comma sixty-five meter per second) 및 p = 1 MPa(a megapascal)을 가진 Siebel/Kehl Spurzapfen 원리에 따라 결정된다. 비교해서 말하면, PTFE는 젖은 얼음과 유사하게 미끄러진다. PTFE의 또 다른 장점은 정지 마찰이 슬라이딩 마찰과 똑같은 크기라는 것이다. 정지로부터 이동으로의 전이는 거의 시동 저크(jerk) 없이 이루어진다. 또한, PTFE로 형성된 윤활제에는 첨가제, 특히 흑연이 제공되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 윤활제가 50 내지 80(between fifty and eighty)의, 특히 55 내지 70(between fifty-five and seventy )의 쇼어 경도 D를 갖는 것이 바람직하다. 쇼어 경도 D를 측정하기 위해, 스프링 장착 강 핀을 사용하여 재료 내로의 침투 깊이 및 그에 따라 재료의 경도가 결정된다. 여기에 제시된 값들은 DIN 53 505에 따른 측정에 관련된다. 본 발명에 따른 윤활제의 장점은 윤활제가 보관 중에 치수 안정성을 갖는다는 것이다. 동시에, 이러한 윤활제는 피스톤과 편심 장치 사이에서 바람직하게 변형되거나 압착될 수 있다.
본 발명에 따른 윤활제는 바람직하게는 유동성 건조 물질로서 형성된다. 윤활제는 각각 구형 또는 렌즈 형상을 갖는 다수의 입자로 이루어지는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 윤활제는 폴리 테트라 플루오로 에틸렌(PTFE)으로 제조된다. 대안으로서, 윤활제는 몰리브덴(IV)-설파이드 또는 퍼플루오로 알콕시 폴리머(PFA)로 제조된다. 다른 바람직한 재료는 폴리 에테르 에테르 케톤(PEEK) 또는 특수 형태의 폴리에틸렌, 초고분자량 고밀도 폴리에틸렌(PE-UHMW)이다. 본 발명에 따른 윤활제는 바람직하게는 상이한 윤활제의 혼합물로서 형성된다.
본 발명은 또한 차량 브레이크 시스템 피스톤 펌프에 본 발명에 따른 윤활제의 사용에 관한 것이다.
본 발명에 따른 해결책의 실시 예들이 첨부한 개략적인 도면을 참조하여 이하에서 상세히 설명될 것이다.
도 1은 선행 기술로서 차량 브레이크 시스템 피스톤 펌프의 부분적인 길이 방향 단면도이며,
도 2는 본 발명에 따른 차량 브레이크 시스템 피스톤 펌프의 부분적인 길이 방향 단면도이고,
도 3은 도 2에 따른 제 1 변형 예의 상세도이며,
도 4는 도 2에 따른 제 2 변형 예의 상세도이다.
도 1은 차량의 휠 브레이크에 유압을 발생시키는 역할을 하는 차량 브레이크 시스템 피스톤 펌프(10)의 일부를 도시한다. 피스톤(12)이 압력 챔버(14) 내로 이동되어 액체(16)를 주변에 대해 과압 상태로 만드는 방식으로, 압력이 차량 브레이크 시스템 피스톤 펌프(10)에 의해 생성된다.
피스톤(12)의 운동은 편심 장치 챔버(20)에서 순환하는 편심 장치(18)에 의해 발생한다. 편심 장치(18)는 회전 가능한 편심 샤프트(22)에 고정 결합된다. 따라서, 편심 장치(18)는 편심 샤프트(22)의 회전 운동을 피스톤(12)의 병진 운동으로 변환시킨다.
편심 장치(18)는 편심 샤프트(22) 상에 편심으로 장착되며, 이는 그 중심(24)이 편심 샤프트(22)의 축(26) 외부에 있음을 의미한다. 이러한 구성에서, 편심 장치 챔버(20)의 내부에서 편심 장치(18)와 편심 장치 챔버(20)의 내벽(28) 사이에 공동부(30)가 형성된다. 상기 공동부(30)는 편심 샤프트(22)에서 편심 장치(18)의 이동 동안 그 형상을 변화시킨다.
편심 장치(18)의 이동 동안, 편심 장치(18)는 그를 향한 피스톤(12)의 단부 면에 마찰한다. 피스톤(12)과 편심 장치(18) 사이에 마찰 면(32)이 있다. 이 마찰 면(32)에서 마찰을 최소화하기 위해, 점성 윤활제(34)가 마찰 면(32)에 제공된다.
도 1에 따르면, 윤활제(34)는 종래의 방식으로 그리스로서 형성된다. 이러한 그리스는 편심 장치(18)의 운동 중에 피스톤(12)과 편심 장치(18) 사이의 마찰 면(32)을 윤활하여 마찰 면(32)에서 마찰을 감소시킨다.
도 2 내지 도 4에는, 본 발명에 따라 윤활제(32)가 유동성 건조 물질(36)로서 형성된, 구조적으로 유사한 차량 브레이크 시스템 피스톤 펌프(10)가 도시되어 있다. 건조 물질(36)은 도 2 및 도 3에 따라 각각 구형인 다수의 입자(38)를 포함한다. 도 4는 입자들(38)이 각각 렌즈 형상을 갖는 실시 예에서 건조 물질(36)을 도시한다.
도 2 내지 도 4에 따르면, 건조 물질(36)은 편심 장치 챔버(20) 내부에 저장된다. 건조 물질(36)은 편심 장치(18)의 운동 중에 마찰 면(32)으로 그리고 거기서 피스톤(12)과 편심 장치(18) 사이로 운반된다. 건조 물질(36)의 개별 입자들(38)은 피스톤(12)과 편심 장치(18) 사이에서 압축된다.
개별 입자들(38)이 압축되면, 이들은 평평해지고 그 표면이 커진다. 입자들(38)은 "납작한 빵 모양"이 된다. 이러한 입자들(38)은 피스톤(12)과 편심 장치(18) 사이에 놓이고 마찰 면(32)에서 마찰을 영구적으로 감소시킨다.
10 차량 브레이크 시스템 피스톤 펌프
12 피스톤
18 편심 장치
20 편심 장치 챔버
32 마찰 면
34 윤활제
36 건조 물질
38 입자

Claims (10)

  1. 차량 브레이크 시스템 피스톤 펌프(10)로서, 편심 장치(18)에 의해 피스톤(12)이 왕복 이동 가능하고, 마찰 면(32)은 상기 피스톤(12)과 상기 편심 장치(18) 사이에 형성되고, 윤활제(34)가 상기 마찰 면(32)에 제공되는, 차량 브레이크 시스템 피스톤 펌프에 있어서,
    상기 윤활제(34)는 유동성 건조 물질(36)로서 형성되는 것을 특징으로 하는 차량 브레이크 시스템 피스톤 펌프.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 편심 장치(18)는 상기 윤활제(34)가 있는 편심 장치 챔버(20) 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 차량 브레이크 시스템 피스톤 펌프.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 윤활제(34)는 상기 편심 장치 챔버(20) 내에서 상기 편심 장치(18)에 의해 이동되는 것을 특징으로 하는 차량 브레이크 시스템 피스톤 펌프.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 윤활제(34)는 상기 피스톤(12)과 상기 편심 장치(18) 사이에서 변형 가능한 강도를 갖는 것을 특징으로 하는 차량 브레이크 시스템 피스톤 펌프.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 윤활제(34)는 각각 구형인 다수의 입자(38)로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량 브레이크 시스템 피스톤 펌프.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 윤활제(34)는 각각 렌즈 형상을 갖는 다수의 입자(38)로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량 브레이크 시스템 피스톤 펌프.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 윤활제(34)는 폴리 테트라 플루오로 에틸렌으로 제조되는 것을 특징으로 하는 차량 브레이크 시스템 피스톤 펌프.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 윤활제(34)는 50 내지 80, 특히 55 내지 70의 쇼어 경도 D를 갖는 것을 특징으로 하는 차량 브레이크 시스템 피스톤 펌프.
  9. 펌프용 윤활제(34)로서,
    상기 윤활제(34)는 유동성 건조 물질(36)로서 형성되는 것을 특징으로 하는 윤활제.
  10. 차량 브레이크 시스템 피스톤 펌프(10)의 편심 장치 챔버(20) 내에서의 제 9 항에 따른 윤활제(34)의 용도.
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