KR20190085028A - 페달 경로 시뮬레이터, 페달 경로 시뮬레이터를 갖는 유압 블록, 및 페달 경로 시뮬레이터의 특성 곡선을 조정하기 위한 방법 - Google Patents

페달 경로 시뮬레이터, 페달 경로 시뮬레이터를 갖는 유압 블록, 및 페달 경로 시뮬레이터의 특성 곡선을 조정하기 위한 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 실린더(3) 내에서 이동 가능한 피스톤(6) 및 이동 방향과 반대로 피스톤(6)을 작동시키는 피스톤 스프링(12)을 갖는, 유압식 외력 차량 브레이크 시스템용 페달 경로 시뮬레이터(2)를 형성하는 것을 제안하며, 이 경우 페달 경로 시뮬레이터(2)는 피스톤(6)을 위한 양정 제한부(13, 14)를 구비한다. 본 발명은, 또한 이와 같은 페달 경로 시뮬레이터(2)를 갖는 유압 블록, 및 이와 같은 페달 경로 시뮬레이터(2)의 특성 곡선을 조정하기 위한 방법을 제안한다.

Description

페달 경로 시뮬레이터, 페달 경로 시뮬레이터를 갖는 유압 블록, 및 페달 경로 시뮬레이터의 특성 곡선을 조정하기 위한 방법
본 발명은, 청구항 제1항의 전제부의 특징부들을 갖는 페달 경로 시뮬레이터에 관한 것이다.
페달 경로 시뮬레이터는, 외력 작동식 유압 차량 브레이크 시스템에서 마스터 브레이크 실린더를 작동할 때에 페달 경로(핸드 브레이크에서는 레버 경로)를 가능하게 한다. 마스터 브레이크 실린더는, 외력에 의한 작동의 경우에, 마스터 브레이크 실린더에 의해서는 발생하지 않고 오히려 예를 들어 유압 펌프와 같은 외부 에너지에 의해서 발생하는 유압 제동 압력을 위한 설정값 발생기로서 이용된다. 마스터 브레이크 실린더는, 외력에 의한 제동의 경우에, 예를 들어 밸브의 폐쇄에 의해서 차량 브레이크 시스템으로부터 유압식으로 분리되었거나 분리되고, 자신의 작동 중에 브레이크 오일을 페달 경로 시뮬레이터 내부로 변위시킨다.
페달 경로 시뮬레이터는, 통상적으로 실린더 및 실린더 내에서 이동 가능한 피스톤 그리고 이동 방향과 반대로 피스톤을 작동시키는 피스톤 스프링을 구비한다. 페달 경로 시뮬레이터는, 차량 브레이크 시스템이 외력에 의해 작동될 때에 마스터 브레이크 실린더와 유압식으로 연결되어 있거나 연결되고, 이 마스터 브레이크 실린더는 자신의 작동 중에 브레이크 오일을 페달 경로 시뮬레이터의 실린더 내부로 변위시키며, 이로 인해 피스톤은 피스톤 스프링의 스프링력에 대항하여 실린더 내에서 이동된다.
청구항 제1항의 특징부들을 갖는 본 발명에 따른 페달 이동거리 시뮬레이터는, 자신의 피스톤용 양정 제한부를 구비하며, 이 양정 제한부는 피스톤의 양정을, 다시 말해 실린더 내에서의 피스톤의 이동을 제한한다. 양정 제한부에 의해서는, 예를 들어 피스톤 스프링이 "블록 위로" 이동하는(청구항 제6항) 상황이 방지될 수 있다. "블록 위로 이동한다"는 표현은, 예를 들어 나선형 압축 스프링의 권선들의 상호 밀착 또는 판 스프링들의 평평한 상호 밀착에 의해 구조적으로 야기되는 피스톤 스프링의 최대 편향을 의미한다.
종속 청구항들은, 청구항 제1항에 명시된 발명의 바람직한 실시예들 및 개선예들을 대상으로 한다.
바람직하게, 양정 제한부는 홀 디스크에 의해서 형성되는데, 이 홀 디스크는 피스톤 스프링으로서의 판 스프링을 페달 경로 시뮬레이터의 실린더 커버 내에 고정시키고; 그리고/또는 힘에 의해 판 스프링을 향해 가압되는 피스톤의 부하를 실린더 커버의 스레드를 통해 페달 경로 시뮬레이터의 실린더 내로 제거;한다(청구항 제2항 내지 제5항).
바람직하게, 페달 경로 시뮬레이터는 유압식 차량 브레이크 시스템의, 특히 외력 차량 브레이크 시스템의 슬립 제어부의 유압 블록 내부에 통합되어 있다(청구항 제8항 내지 제10항). 이와 같은 유압 블록들은 그 자체로 공지되어 있고, 이들 유압 블록들은 통상적으로 차량 브레이크 시스템의 유압 회로도 또는 차량 브레이크 시스템의 슬립 제어에 상응하게 보어가 형성된 정방형의 금속 블록이다. 이들 유압 블록들에는 마그네틱 밸브, 유압 펌프 및 슬립 제어부의 또 다른 유압식 부품이 장착되어 있다. 이와 같은 유압 블록은 그 자체로 공지되어 있으므로 여기에서는 더 이상 설명되지 않는다.
청구항 제10항의 방법에 따르면, 피스톤은 소성으로 압축되는데, 다시 말하자면 실린더의 길이, 상황에 따라 존재하는 실린더 커버의 높이 및/또는 실린더 내에서의 또는 실린더 커버 내에서의 홀 디스크의 위치에 의해 좌우되는 길이까지 이동 방향으로 소성으로 단축된다. 이로 인해, 페달 경로 시뮬레이터의 특성 곡선이 설정된다. 특성 곡선은, 수용된 브레이크 오일 용적에 의해서 좌우되는 유압이다. 특성 곡선은 개별적으로 설정되는데, 다시 말하자면 개별 실린더, 실린더 커버, 홀 디스크, 피스톤 스프링 및 피스톤에 의존해서 설정된다. 이로써, 공차가 최소로 된다.
본 발명은, 도면에 도시된 실시예를 참조하여 하기에 더욱 상세하게 설명된다. 도면부에서,
도 1은 본 발명에 따른 페달 경로 시뮬레이터를 갖는 유압식 외력 차량 브레이크 시스템의 슬립 제어부의 유압 블록의 일 종단면을 도시하며, 그리고
도 2 및 도 3은 차량 브레이크 시스템이 작동될 때에 페달 경로 시뮬레이터의 영역에서 도 1에 도시된 유압 블록의 일 부분 단면을 도시한다.
도 1에 도시된 본 발명에 따른 유압 블록(1)은, 그 외에 도시되지 않은 유압식 외력 차량 브레이크 시스템의 슬립 제어 및 외력 작동을 위해 제공되어 있다. 유압 블록(1)은, 이하에서 설명될 페달 경로 시뮬레이터(2) 외에는 장착되지 않은 상태로 도시된 정방형의 금속 블록이다. 유압 블록(1)은, 차량 브레이크 시스템의 유압 회로도에 상응하고 도면부에서 보이지 않는 보어를 구비한다. 유압 블록에는, 도면에 도시되지 않은 외력 작동을 위한 유압식 부품과, 마그네틱 밸브, 하나 또는 복수의 피스톤을 갖는 마스터 브레이크 실린더, 피스톤 및 페달 경로 시뮬레이터(2)를 갖는 외력 실린더와 같은 슬립 제어부가 장착되며, 이들 부재들은 보어에 의해서 차량 브레이크 시스템의 유압 회로도에 상응하게 유압식으로 상호 접속되어 있다. 마스터 브레이크 실린더가 유압 블록(1) 내에 통합되어 있기 때문에, 브레이크 라인을 통해서는 다만 유압식 휠 브레이크만 유압 블록(1)에 연결될 수밖에 없다. 이와 같은 유압 블록(1)은 공지되어 있으므로 여기에서는 더 이상 설명되지 않는다.
유압 블록(1)은, 원통형 블라인드 홀을 페달 경로 시뮬레이터(2)의 실린더(3)로서 구비하며, 상기 실린더의 바닥으로는, 페달 경로 시뮬레이터(2)를 마스터 브레이크 실린더 보어(5)와 유압식으로 연결하는 보어(4)가 개방된다. 실린더(3) 내에는, 환상 계단(7)에 의해서 직경이 더 작은 연장부(8)로 넘어가는 피스톤(6)이 축 방향으로 이동 가능하게 수용되어 있다.
페달 경로 시뮬레이터(2)의 실린더(3)의 입구 내로는, 실린더 튜브 형상이고 일 단부에서 폐쇄된 실린더 커버(9)가 나사 결합되어 있고, 밀봉 링(10)에 의해서 밀봉되어 있다. 실린더 커버(9) 내에는, 피스톤 스프링(12)으로서의 판 스프링들(11)이 수용되어 있다. 판 스프링들(11)은, 실린더 커버(9) 내에 스택으로서 배열되어 있고, 교대로 반대 방향으로 방향 설정되어 있다. 판 스프링들(11)은, 실린더 커버(9) 내에서 지지되고, 페달 경로 시뮬레이터(2)의 피스톤(6)을 자신의 연장부(8)에서 실린더(3)의 바닥을 향해 가압한다.
실린더 커버(9)의 개방 측에는, 실시예에서 실린더 커버(9)의 개방 측으로 가압되어 실린더 커버(9)에 고정되어 있는 홀 디스크(13)가 배열되어 있다. 홀 디스크(13)는, 실린더 커버(9)가 실린더(3)의 입구 내로 나사 결합 될 때까지 판 스프링(11)을 실린더 커버(9) 내에 고정시킨다. 실린더 커버(9)는, 홀 디스크(13) 및 판 스프링들(11)과 함께 하나의 예비 조립 가능한 어셈블리를 형성한다. 홀 디스크(13)는 다른 방식으로도, 예를 들어 비딩(beading)에 의해서 실린더 커버(9)에 고정될 수 있다.
피스톤(6)의 연장부(8)는, 홀 디스크(13)를 관통하고, 최대 피스톤 양정에서 자신의 환상 계단(7)에 의해 실린더 커버(9)의 개방 측에서 또는 실린더(3)의 입구에서 홀 디스크(13)에 충돌한다[도 3 참조; 도 2는, 페달 경로 시뮬레이터(1)의 무압력 상태에서의 도 1에 도시된 출발 위치와 최대 피스톤 양정 사이에 해당하는 피스톤(6)의 중간 위치를 보여준다]. 홀 디스크(13)는 피스톤(6)을 위한 양정 제한부(14)를 형성하고, 피스톤(6)의 환상 계단(7)은, 양정 제한부(14)와 상호 작용하여 피스톤(6)의 양정을 제한하는 정지부(15)를 형성한다. 피스톤(6)의 가압에 대항하여, 양정 제한부(14)를 형성하는 홀 디스크(13)는 환상 계단(16)에 의해 실린더 커버(9)의 개방 측에서 축 방향으로 지지된다. 피스톤(6)에 압력이 가해질 때, 피스톤(6)으로부터 이 피스톤의 환상 계단(7)을 거쳐 양정 제한부(14)를 형성하는 홀 디스크(13)에 가해지는 축 방향 힘은, 형상 결합에 의해서 홀 디스크(13)로부터 실린더 커버(9)로 그리고 실린더 커버(9)를 실린더(3)의 입구에 있는 카운터 스레드 내에 나사 결합하는 스레드(17)를 거쳐 실린더(3) 내로 도입된다.
양정 제한부(14)를 형성하는 홀 디스크(13)는, 피스톤 스프링(12)을 형성하는 판 스프링(11)이 "블록 위로 이동하는" 상황을 방지해준다. "블록 위로 이동한다"는 표현은, 판 스프링(12)들이 평평하게 압축되어 실질적으로 전체 면에 걸쳐 서로 접하는 상황을 의미한다. 이와 같은 상황은, 실린더 커버(9)의 개방 측에 양정 제한부(14)로서 배열되는 홀 디스크(13)를 방지한다. 따라서, 실린더 커버(9)의 축 방향 길이는, 판 스프링(11)이 "블록 위로 이동"하지 않도록 판 스프링에 매칭되어 있다. 다소 많은 판 스프링들(11)을 위해, 상이한 길이의 실린더 블록들(9)이 사용될 수 있다. 이렇게 함으로써, 상이한 마스터 브레이크 실린더에 대한 페달 경로 시뮬레이터(2)의 매칭이 가능해진다.
실린더 커버(9)는, 피스톤 스프링들(12)을 형성하는 판 스프링들(11)을 외부에서 이들의 외부 에지들에서 반경 방향으로 안내하고, 이로써 이들 판 스프링들은 스프링에 대해 축 방향으로 변형될 수 있다. 실린더 커버(9)는 마모에 강한 재료로, 특히 강철로 제조되어 있는 한편, 유압 블록(1)은 마모에 덜 강한 재료로, 예를 들어 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 제조될 수 있다.
판 스프링(11)과 피스톤(6) 사이에는, 마모 방지 요소(18)로서의 디스크가 배열되어 있다. 이 디스크는 마모에 강한 재료로, 특히 강철로 이루어진다. 이 디스크는, 마모에 덜 강한 재료로, 예를 들어 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 제조될 수 있는 피스톤(6)과 판 스프링들(11)의 직접적인 접촉을 방지한다. 마모 방지 요소(18)는, 피스톤(6)에서 판 스프링들(11)의 스크래치 또는 긁힘을 방지한다.
페달 경로 시뮬레이터(2)의 특성 곡선을 조정하기 위해, 피스톤(6)이 소성으로 압축되는데, 다시 말하자면 소성 변형에 의해 목표 길이로 단축된다. 특성 곡선은, 다른 무엇보다 피스톤 스프링(12)의 스프링 특성 곡선 또는 스프링 경도에 의해 좌우되는, 페달 경로 시뮬레이터(2)의 실린더(3) 내의 유압에 의존하는 실린더(3) 내에서의 브레이크 오일의 수용량이다. 실린더(3) 내의 유압은, 피스톤 스프링(12)에 의해 피스톤(6)에 가해지는 스프링력에 비례하고, 실린더(3)에 의해 수용된 브레이크 오일 용적은 실린더(3) 내에서의 피스톤(6)의 이동량에 비례한다. 페달 경로 시뮬레이터(2)의 특성 곡선은, 마스터 브레이크 실린더의 작동 중에 힘/거리 의존성을 결정하고, 이로써 외력 작동 중에 페달 경로 시뮬레이터(1)를 구비하는 외력 차량 브레이크 시스템의 페달 특성을 결정한다.
소성 압축을 위해, 피스톤(6)이 일 단부에 낮은 융기부(19)를 구비하고, 피스톤(6)의 소성 단축은 실질적으로 이 낮은 융기부로 제한된다. 피스톤(6)의 길이는, 피스톤 스프링(12)을 형성하는 판 스프링(11)의 압축 응력을 결정하거나, 또한 피스톤(6)의 이동 시작에서는, 피스톤(6)이 판 스프링(11)을 탄성으로 변형할 때까지 상기 피스톤(6)의 공주행 거리("점프-인")도 결정한다. 실린더 커버(9)를 실린더(3)의 입구 내로 나사 결합하기 전에, 실린더(3)의 깊이, 실린더 커버(9)의 길이 및 판 스프링 패키지의 길이가 측정되고, 피스톤(6)이 상응하는 치수로 압축된다. 그 대신에, 페달 경로 시뮬레이터(2)의 다른 특징적인 치수들도 측정될 수 있다. 측정은 개별적으로 이루어지는데, 다시 말하자면 추후에 페달 경로 시뮬레이터(2)로 조립되는 부품들이 측정된다. 이로 인해, 페달 경로 시뮬레이터(2)의 특성 곡선은 각각의 페달 경로 시뮬레이터(2)를 위해 개별적으로 조정되고, 제조 비용 공차는 최소로 된다.
앞에서 이미 기술된 바와 같이, 유압 블록(1)은, 본 실시예에서 직경이 계단식으로 형성되어 있고 환상의 그루브를 갖는 마스터 브레이크 실린더 보어(5)를 구비한다. 마스터 브레이크 실린더 보어(5) 내로는, 도면에 도시되지 않은 마스터 브레이크 실린더가 가압되고, 마스터 브레이크 실린더 내로는 도면에 도시되지 않은 하나 또는 복수의 피스톤이 삽입되며, 이들 피스톤들 중 하나는 마스터 브레이크 실린더 또는 차량 브레이크 시스템의 작동을 위해, 도면에 도시되지 않은 브레이크 페달에 의해서 이동 가능하고, 다른 피스톤(들)은 가압에 의해서 이동 가능하다.
외력 작동을 위해, 유압 블록(1)은 외력 실린더 보어(20)를 구비하며, 이 외력 실린더 보어는 페달 경로 시뮬레이터(2)와 같이 다른 절단 평면에 있고, 이와 같은 이유 때문에 도면에서는 외력 실린더 보어 중 다만 절반 단면만 보인다. 이 단면은, 축 단면에 있는 페달 경로 시뮬레이터(2) 및 절반 단면으로서의 외력 실린더 보어(20)가 보일 수 있도록 도면들 상에서 변위되어 있다. 외력 실린더 보어(20) 내로는, 피스톤이 그 내부에 이동 가능하게 수용되어 있고 도면에 도시되지 않은 외력 실린더가 가압된다. 차량 브레이크 시스템의 외력 작동을 위해, 피스톤은 도면에 도시되지 않은 전기 모터에 의해서 감속 트랜스미션 및 스크루 드라이브를 통해 외력 실린더 내에서 이동된다. 전기 모터는 유압 블록(1)에 일체로 나사 결합된다. 외력 작동의 경우에는, 마스터 브레이크 실린더가 전술된 바와 같이 설정값 발생기로서 이용되며, 제동 압력은 외력 실린더 내에서의 피스톤의 이동 거리의 조절에 의해서 그리고/또는 마그네틱 밸브에 의해 조절된다.

Claims (10)

  1. 실린더(3) 내에서 이동 가능한 피스톤(6) 및 이동 방향과 반대로 피스톤(6)을 작동시키는 피스톤 스프링(12)을 갖는, 유압식 외력 차량 브레이크 시스템용 페달 경로 시뮬레이터에 있어서,
    페달 경로 시뮬레이터(2)는 피스톤(6)을 위한 양정 제한부(13)를 구비하는 것을 특징으로 하는, 페달 경로 시뮬레이터.
  2. 제1항에 있어서, 페달 경로 시뮬레이터(2)는 피스톤(6)을 위한 양정 제한부(14)로서 홀 디스크(13)를 구비하며, 피스톤(6)은, 홀 디스크(13)에 접함으로써 피스톤(6)의 양정을 제한하는 주변을 둘러싸는 환상 계단(7)을 정지부(15)로서 구비하며, 그리고 피스톤(6)은, 홀 디스크(13)를 관통하고 피스톤 스프링(12)이 맞물리는 연장부(8)를 자신의 환상 계단(7)의 일 측에 구비하는 것을 특징으로 하는, 페달 경로 시뮬레이터.
  3. 제2항에 있어서, 페달 경로 시뮬레이터(2)의 실린더(3)는, 피스톤 스프링(12)이 그 내부에 수용되어 있는 중공 실린더 커버(9)를 구비하며, 상기 중공 실린더 커버 상에는/내에는 피스톤(6)을 위한 정지부(15)를 형성하는 홀 디스크(13)가 배열되어 있고, 상기 중공 실린더 커버는 스레드(17)를 가지며, 상기 스레드에 의해서 중공 실린더 커버가 실린더(3)의 카운터 스레드와 나사 결합되어 있는 것을 특징으로 하는, 페달 경로 시뮬레이터.
  4. 제3항에 있어서, 홀 디스크(13)는 피스톤 스프링(12)을 실린더 커버(9) 내에 고정시키고; 그리고/또는 피스톤(6)이 홀 디스크(13)에 접하는 경우에, 홀 디스크(13)는 실린더 커버(9)에서 축 방향으로 피스톤(6)에 대해 지지되는; 것을 특징으로 하는, 페달 경로 시뮬레이터.
  5. 제3항에 있어서, 페달 경로 시뮬레이터(2)는, 실린더 커버(9) 내에서 반경 방향으로 안내되는 판 스프링(11) 세트를 피스톤 스프링(12)으로서 구비하는 것을 특징으로 하는, 페달 경로 시뮬레이터.
  6. 제1항에 있어서, 피스톤 스프링(12)이 블록 위로 올라가지 않도록, 양정 제한부(14)는 피스톤(6)의 양정을 제한하는 것을 특징으로 하는, 페달 경로 시뮬레이터.
  7. 제1항에 있어서, 피스톤(6)과 피스톤 스프링(12) 사이에는 마모 방지 요소(18)가 배열되어 있는 것을 특징으로 하는, 페달 경로 시뮬레이터.
  8. 제1항에 따른 페달 경로 시뮬레이터(2)를 갖는 유압식 외력 차량 브레이크 시스템용 유압 블록에 있어서,
    페달 경로 시뮬레이터(2)의 실린더(3)는 유압 블록(1) 내에 홀로서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 유압 블록.
  9. 제8항에 있어서, 유압 블록(1)은 마스터 브레이크 실린더 보어(5) 및/또는 외력 실린더 보어(20)를 구비하는 것을 특징으로 하는, 유압 블록.
  10. 제1항에 따른 페달 경로 시뮬레이터(2)의 특성 곡선을 조정하기 위한 방법에 있어서,
    피스톤(6)은 소성 압축에 의해서 개별적으로 실린더(3)에 그리고/또는 실린더 커버(9)에 매칭되는 것을 특징으로 하는, 페달 경로 시뮬레이터(2)의 특성 곡선을 조정하기 위한 방법.
KR1020197016806A 2016-11-16 2017-10-05 페달 경로 시뮬레이터, 페달 경로 시뮬레이터를 갖는 유압 블록, 및 페달 경로 시뮬레이터의 특성 곡선을 조정하기 위한 방법 KR102380427B1 (ko)

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