KR20200006494A - 차량의 브레이크 시스템용 압력 생성 장치 - Google Patents

차량의 브레이크 시스템용 압력 생성 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량의 브레이크 시스템용 압력 생성 장치에 관한 것으로, 상기 압력 생성 장치는, 모터 샤프트(12) 상에 웜(12a)이 고정되어 있거나 형성되어 있는 전기 모터(10); 모터 샤프트(12a)의 회전에 의해, 모터 샤프트(12a)에 대해 경사지게 정렬된 제1 회전축(18a)을 중심으로 하는 회전 운동으로 전환될 수 있는 제1 웜휠 부품(14a); 및 적어도 제1 웜휠 부품(14a)의 회전 운동에 의해 변위될 수 있는 하나 이상의 피스톤(24a, 80);을 포함하며, 제1 웜휠 부품(14a) 상에 제1 스핀들 너트(20a)가 고정되거나 형성되고, 피스톤(24a, 80) 상에 하나 이상의 제1 스핀들(22a)이 고정되거나 형성되며, 이 제1 스핀들은, 피스톤(24a, 80)이 제1 회전축(18a)을 따라서, 또는 제1 회전축(18a)에 대해 평행하게 함께 변위될 수 있도록, 제1 회전축(18a)을 중심으로 하는 제1 웜휠 부품(14a)의 회전 운동에 의해 제1 회전축(18a)을 따라 변위될 수 있다.

Description

차량의 브레이크 시스템용 압력 생성 장치{PRESSURE GENERATING DEVICE FOR A BRAKE SYSTEM OF A VEHICLE}
본 발명은 차량의 브레이크 시스템용 압력 생성 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 차량의 브레이크 시스템용 압력 생성 장치를 위한 제조 방법에 관한 것이다.
종래 기술로부터는, 차량 자체의 브레이크 시스템에서 압력 생성 장치로서 전동식 피스톤/실린더 장치의 사용이 공지되어 있다. 예컨대 DE 10 2016 216 973 A1호는 전기 모터와 하나 이상의 가변 피스톤을 포함하는 상기 유형의 전동식 피스톤/실린더 장치를 기술하고 있다.
본 발명은, 청구항 제1항의 특징들을 갖는, 차량의 브레이크 시스템용 압력 생성 장치와; 청구항 제10항의 특징들을 갖는, 차량의 브레이크 시스템용 압력 생성 장치를 위한 제조 방법;을 제공한다.
발명의 장점.
본 발명은, 각각의 압력 생성 장치의 하나 이상의 피스톤이 각각의 압력 생성 장치의 모터 샤프트에 대해 경사지게/수직으로 정렬된 변위축을 따라서 변위될 수 있음으로써, 상응하는 압력 생성 장치의 구조가 더 조밀해지고 공간이 더 절약되는압력 생성 장치들을 제공한다. 본 발명에 의해 구현될 수 있는 압력 생성 장치들의 종방향 치수는 종래 기술에 비해 비교적 짧다. 그에 따라, 차량/자동차에 본 발명에 따른 압력 생성 장치를 조립할 때 높은 자유도가 제공된다. 그러므로 본 발명에 의해 제공되는 압력 생성 장치들은 상대적으로 더 용이하게, 그리고 더 편리하게 차량/자동차에 장착될 수 있다. 하기에 훨씬 더 구체적으로 설명되는 것처럼, 차량/자동차에 본 발명에 따른 압력 생성 장치를 조립할 때, 특히 제동압 생성을 위해 이용되는 장치를 차량의 주행 방향에 대해 직각으로 배치해야 하는 종래의 필요성이 생략되며, 이러한 필요성은 종래 기술에서 일반적으로 엔진룸 내 장착 공간의 문제를 일으킨다.
한 바람직한 실시예에서, 압력 생성 장치는 제2 웜휠(worm wheel) 부품을 추가로 포함하고, 상기 제2 웜휠 부품은, 이 제2 웜휠 부품이 모터 샤프트의 회전에 의해 제1 회전축에 대해 평행하게 정렬된 제2 회전축을 중심으로 하는 회전 운동으로 전환될 수 있는 방식으로, 웜(worm) 상에 배치되며; 제2 웜휠 부품 상에는 제2 스핀들 너트가 고정되거나 형성되고, 이 제2 스핀들 너트 상에는, 제2 스핀들이 제2 회전축을 중심으로 하는 제2 웜휠 부품의 회전 운동에 의해 제2 회전축을 따라서 변위될 수 있는 방식으로 제2 스핀들이 배치된다. 따라서, 웜 상에서는 제1 웜휠 부품과 제2 웜휠 부품의 대향하는 대칭 치합들(tooth meshing)이 존재한다. 이처럼 두 웜휠 부품의 대향하는 대칭 치합은 반경 방향 힘을 상쇄시킨다. 또 다른 장점은, 압력 생성 장치의 본 실시예에서 웜이 휘어지지 않고 휨 하중도 받지 않는다는 점이다. 따라서, 전기 모터의 로터의 지지는 "유동(flowing) 방식으로" 웜 베어링이 담당할 수 있다. 이는 장착 공간 및 비용의 장점들을 유도한다.
바람직하게 제1 스핀들과 제2 스핀들은 브리지를 통해 상호 연결된다. 이런 방식으로, 두 스핀들을 위한 비틀림 방지부가 비용 효과적으로 형성될 수 있다.
예컨대 피스톤은 제1 회전축을 따라서 변위된 제1 스핀들에 의해 제1 회전축을 따라서 함께 변위될 수 있으며, 압력 생성 장치는 추가 피스톤을 추가로 포함하고, 추가 피스톤 상에는, 이 추가 피스톤이 제2 회전축을 따라서 변위된 제2 스핀들에 의해 제2 회전축을 따라서 함께 변위될 수 있도록, 제2 스핀들이 고정되거나 형성된다. 이런 방식으로 압력 생성 장치에서 구현된 (제1 스핀들 및 제1 피스톤을 경유하여 연장되는 제1 "출력 경로"와, 제2 스핀들 및 제2 피스톤을 경유하여 연장되는 제2 "출력 경로"로의) 출력 분기가 압력 생성 장치의 작동 동안 상기 압력 생성 장치의 컴포넌트들의 균형잡힌 하중을 제공한다. 그 밖에도, 상기 출력 분기에 의해 구현된 힘 평형은 공차의 보상을 위해 이용될 수 있다.
압력 생성 장치의 또 다른 바람직한 실시예에서, 피스톤 상에는, 피스톤이 제1 회전축을 따라서 변위된 제1 스핀들 및 제2 회전축을 따라서 변위된 제2 스핀들에 의해 제1 회전축에 대해 평행하게 함께 변위될 수 있도록, 제2 스핀들도 고정되거나 형성된다. 이런 방식으로, 비교적 높은 힘이 두 스핀들을 경유하여 단일 피스톤으로 전달될 수 있다.
바람직한 개선예로서, 압력 생성 장치는, 브레이크 마스터 실린더가 내부에 통합된 하우징을 포함할 수 있다. 그에 따라, 압력 생성 장치의 전술한 실시예들은 브레이크 마스터 실린더와 일체형으로 형성될 수 있으며, 다시 말해 상기 실시예들의 컴포넌트들은 브레이크 마스터 실린더의 컴포넌트들과 함께 공통 하우징 내에 통합될 수 있다. 하기에서 더 구체적으로 설명되는 것처럼, 압력 생성 장치는 이 경우도 비교적 공간 절약 방식으로 형성될 수 있고, 그로 인해 차량/자동차에 용이하게 장착될 수 있다. 또한, 공통 하우징 내에 브레이크 마스터 실린더가 통합됨으로써, 상기 압력 생성 장치를 구비한 유압 브레이크 시스템을 장착하기 위해 수행될 작업량이 상당히 감소할 수 있다.
바람직하게 브레이크 마스터 실린더의 중심 종축이 모터 샤프트에 대해 수직으로, 그리고 제1 회전축에 대해 수직으로 정렬된다. 이 경우, 압력 생성 장치의 최대 치수는 일반적으로 브레이크 마스터 실린더의 자체 중심 종축을 따르는 최대 치수와 동일하다. 그러므로 여기에 기술된 압력 생성 장치의 실시예는, 브레이크 마스터 실린더의 중심 종축이 주행 방향을 따라서 또는 주행 방향에 평행하게 정렬되도록, 문제 없이 차량/자동차 내에 장착될 수 있다.
압력 생성 장치의 또 다른 바람직한 실시예에서, 압력 생성 장치가 하우징을 구비하고, 브레이크액 저장 탱크가 상기 하우징의 하우징 커버로서 형성된다. 이는 환언하면, 하우징 커버와 브레이크액 저장 탱크가 통합되어 하나의 공통 부품을 형성한다고 할 수 있다. 따라서, 압력 생성 장치의 하나 이상의 웜휠 부품을 위한 덮개부 및 일반적으로 추가로 필요한 브레이크액 저장 탱크는, 감소된 작업량으로 압력 생성 장치에 형성되고 장착될 수 있다. 이런 방식으로, 역시 브레이크액 저장 탱크가 구비된 압력 생성 장치의 장착 공간 수요도 감소될 수 있다.
또한, 압력 생성 장치가 하우징을 구비할 수 있고, 상기 하우징에서 돌출된 모터 샤프트의 단부 상에 자석이 고정되거나 형성될 수 있으며, 이때 하우징에서 돌출된 모터 샤프트의 단부는 하우징 상에 고정된 회로기판에 의해 덮이고, 이 회로기판은 자석에 인접한 위치에 로터 위치 센서를 구비한다. 이 경우, 로터 위치 센서는 복잡한 연결 기술 없이도 전기 모터의 로터/모터 샤프트의 로터 위치를 직접 검출할 수 있다.
앞에서 기술한 장점들은 차량의 브레이크 시스템용 압력 생성 장치를 위한 대응하는 제조 방법의 실시예에서도 보장된다. 주지할 점은, 제조 방법이 압력 생성 장치들의 전술한 실시예들에 따라 개량될 수 있다는 점이다.
본 발명의 또 다른 특징들 및 장점들은 하기에서 도면들에 따라서 설명된다.
도 1a 내지 1c는 각각 압력 생성 장치의 제1 실시예의 개략도이다.
도 2는 압력 생성 장치의 제2 실시예의 개략도이다.
도 3은 차량의 브레이크 시스템용 압력 생성 장치를 위한 제조 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 1a 내지 1c에는 각각 압력 생성 장치의 제1 실시예의 개략도가 도시되어 있다.
도 1a 내지 1c에 개략적으로 재현되어 있는 압력 생성 장치는 차량/자동차의 브레이크 시스템에서 이용될 수 있으며, 압력 생성 장치의 이용 가능성은 각각의 브레이크 시스템의 특정 브레이크 시스템 유형 및 브레이크 시스템이 구비된 차량/자동차의 특정 차량 유형/자동차 유형으로만 제한되지 않는다.
압력 생성 장치는 스테이터(10a)와 로터(10b)를 구비한 전기 모터(10)를 포함한다. 전기 모터(10)의 모터 샤프트(12) 상에는 웜(12a)이 고정되거나 형성된다. 웜(12a)은 모터 샤프트(12)의 부분으로서, 또는 모터 샤프트와 함께, 모터 샤프트(12)의 최대 치수를 따라서 연장되는 모터 샤프트 축(12b)을 중심으로 하는 전기 모터(10)의 작동에 의해 회전될 수 있다/회전된다. 도 1a의 횡단면은 모터 샤프트 축(12b)에 대해 수직으로 정렬된 반면, 도 1b의 횡단면은 모터 샤프트 축(12b)과 도 1a의 축(AA')에 의해 전개되는 평면 내에 놓인다. 도 1b에서는, 모터 샤프트(12)의 하나 이상의 베어링(13)도 확인할 수 있다.
압력 생성 장치는 하나 이상의 제1 웜휠 부품(14a)을 포함하며, 이 웜휠 부품 상에 제1 웜휠(16a)이 형성된다. 제1 웜휠 부품(14a)의 제1 웜휠(16a)은, 제1 웜휠 부품(14a)이 자신의 모터 샤프트 축(12b)을 중심으로 하는 모터 샤프트(12)의 회전에 의해, 모터 샤프트(12)/모터 샤프트 축(12b)에 대해 경사지게 정렬된 제1 회전축(18a)을 중심으로 하는 회전 운동으로 전환될 수 있도록/전환되도록, 웜(12a) 상에 배치된다. 이런 방식으로, 바람직하게는, 제1 웜휠 부품(14a)이 모터 샤프트(12)/모터 샤프트 축(12b)에 대해 수직으로 정렬된 제1 회전축(18a)을 중심으로 하는 회전 운동으로 전환될 수 있다/전환된다. 또한, 제1 웜휠 부품(14a) 상에는, 자신의 모터 샤프트 축(12b)을 중심으로 하는 모터 샤프트(12)의 회전에 의해 마찬가지로 제1 회전축(18a)을 중심으로 하는 회전 운동으로 전환될 수 있는/전환되는 제1 스핀들 너트(20a)가 고정되거나 형성된다. [따라서, 제1 웜휠 부품(14a)의 제1 웜휠(16a) 및 제1 스핀들 너트(20a)는 하나의 조밀한 구조 유닛을 형성한다.] 또한, 제1 스핀들(22a)은, 이 제1 스핀들(22a)이 제1 회전축(18a)을 중심으로 하는 제1 웜휠 부품(14a)의 회전 운동에 의해 제1 회전축(18a)을 따라서 변위될 수 있는/변위되는 방식으로 제1 스핀들 너트(20a) 상에 배치된다.
또한, 압력 생성 장치는 하나 이상의 제1 피스톤(24a)도 포함하며, 이 제1 피스톤 상에 제1 스핀들(22a)이 고정되거나 형성된다. 그로 인해, 제1 피스톤(24a)은 제1 회전축(18a)을 따라서 변위된 제1 스핀들(22a)에 의해 제1 회전축(18a)을 따라서 또는 제1 회전축(18a)에 대해 평행하게 함께 변위될 수 있다/함께 변위된다. 이런 방식으로, 제1 웜휠 부품(14a)의 회전 운동에 의해, 제1 피스톤(24a)에 의해 한정된 체적부 내에서 압력 형성이 야기될 수 있도록/야기되도록 제1 피스톤(24a)이 변위될 수 있는/변위되는 점이 보장된다. 제1 피스톤(24a)은 예컨대 전기 모터(10)의 작동에 의해 제1 리턴 스프링(26a)의 스프링 힘에 대항하여 변위될 수 있으며/변위되며, 제1 피스톤(24a)과 접촉하는 하나 이상의 씰(28)이, 변위된 제1 피스톤(24a)에 의해 압축된 브레이크액이 제1 피스톤(24a)을 따라 스며나오는 것을 방지할 수 있다.
주지할 사항은, 압력 생성 장치의 하나 이상의 제1 피스톤(24a)이 전기 모터(10)의 작동에 의해 모터 샤프트(12)/모터 샤프트 축(12b)에 대해 경사지게/수직으로 정렬된 방향으로 변위될 수 있다는 점이다. 따라서, 전기 모터의 모터 샤프트(12)/모터 샤프트 축(12b)이 종래 기술에서 통상적인 것처럼 압력 생성 장치의 적어도 제1 피스톤(24a)의 원하는 변위 방향을 따라서/그에 평행하게 정렬되도록, 압력 생성 장치 상에 전기 모터(10)를 배치할 필요가 없다. 이런 방식으로 압력 생성 장치 상에 전기 모터(10)를 배치할 때 실현되는 상대적으로 큰 설계 자유도는 압력 생성 장치의 조밀성의 증대를 위해, 그리고/또는 압력 생성 장치의 소형화를 위해 이용될 수 있다. 이는, 압력 생성 장치를 구비할 차량/자동차 상에서 압력 생성 장치의 조립을 용이하게 한다. 예컨대 압력 생성 장치의 조립 시, 모터 샤프트(12)/모터 샤프트 축(12b)을 종래와 같이 차량/자동차의 주행 방향에 대해 직각으로 정렬해야 할 필요가 없어진다.
도 1a 내지 1c의 압력 생성 장치는, 바람직한 개선예로서 추가로 제2 웜휠 부품(14b)을 더 포함하며, 상기 제2 웜휠 부품은, 이 제2 웜휠 부품(14b)도 자신의 모터 샤프트 축(12b)을 중심으로 하는 모터 샤프트(12)의 회전에 의해, 제1 회전축(18a)에 대해 평행하게 정렬된 제2 회전축(18b)을 중심으로 하는 회전 운동으로 전환될 수 있도록/전환되도록, 웜(12a) 상에 배치된다. 그에 따라, 2개의 대향하는 웜휠 부품(14a 및 14b)은 공통의 웜(12a)/모터 샤프트(12)를 통해 구동될 수 있다. 따라서, 웜(12a)에서 출력 분기가 발생하고, 그럼으로써 웜(12a)을 통한 비교적 큰 출력의 전달 시조차도 제1 웜휠(16a), 및 제2 웜휠 부품(14b) 상에 형성된 제2 웜휠(16b)의 강한 하중이 거의 우려되지 않는다. 그럼으로써, 예컨대 비용 효과적인 플라스틱 기어휠들이 웜휠(14a 및 14b)로서 사용될 수 있다. 또한, 두 웜휠 부품(14a 및 14b) 사이에서 웜(12a)의 바람직한 배치는, 웜(12a)의 지름이 비교적 작을 때조차도 웜(12a)의 휨을 방지한다. 따라서, 웜(12a)은 문제없이 상대적으로 얇게 형성될 수 있으며, 그럼으로써 압력 생성 장치의 상대적으로 더 높은 효율이 달성될 수 있다.
또한, 제2 웜휠 부품(14b) 상에는, 제2 웜휠(16b)와 함께 하나의 조밀한 구조 유닛을 형성하는 제2 스핀들 너트(20b)도 고정되거나 형성된다. 제2 스핀들 너트(20b) 상에는, 제2 스핀들(22b)이 제2 회전축(18b)을 중심으로 하는 제2 웜휠 부품(14b)의 회전 운동에 의해 제2 회전축(18b)을 따라서 변위될 수 있는/변위되는 방식으로, 제2 스핀들(22b)이 배치된다. 도 1c의 기능 원리에 기초하여 확인할 수 있듯이, 웜휠 부품들(14a 및 14b)은 웜(12a)에 의해 상호 반대쪽을 향하는 회전 방향들(30a 및 30b)로 운동하고, 그럼으로써 이들의 스핀들 너트(20a 및 20b)가 스핀들(22a 및 22b)을 함께 동일한 방향으로 작동시킨다. 바람직하게 스핀들 너트들(20a 및 20b)은 나사 피치가 동일할 경우 상이한 피치 방향(오른나사 및 왼나사)을 갖는다.
바람직하게 제1 스핀들(22a)과 제2 스핀들(22b)은 브리지(32)를 통해 상호 연결된다. 따라서 브리지(32)가 비틀림 방지부로서 작용하며, 그로 인해 도 1c에 도시된 정지 부재들(34)은 선택 사항이다. 그에 따라, 스핀들 너트들(20a 및 20b)의 상호 반대 방향의 회전 운동들이 문제없이 자신들의 스핀들(22a 및 22b)의 병진 운동으로 전환될 수 있으며, 비회전 스핀들(22a 및 22b)은 각각 인접한 웜휠 부품(14a 또는 14b)의 회전 방향(30a 및 30b)에 반하는 반대 방향 지지 모멘트들(36a 및 36b)에 의해 지지된다. 주지할 사항은, 스핀들(22a 및 22b)의 "안내"를 위한 가이드 부재가 불필요함에 따라, 가이드 부재 상에서 발생하는 마찰로 인해 스핀들(22a 및 22b)로 전달되는 에너지의 손실을 감수하지 않아도 된다는 점에 있다.
도 1a 내지 도 1c의 실시예에서 압력 생성 장치는, [제1 회전축(18a)을 따라서 변위된 제1 스핀들(22a)에 의해] 제1 회전축(18a)을 따라서 함께 변위될 수 있는 제1 피스톤(24a)에 추가로 또 다른/제2 피스톤(24b)을 더 포함하며, 이 피스톤 상에는, 제2 피스톤(24b)이 제2 회전축(18b)을 따라서 변위된 제2 스핀들(22b)에 의해 제2 회전축(18b)을 따라서 함께 변위될 수 있도록, 제2 스핀들(22b)이 고정되거나 형성된다. 제2 피스톤(24b)에도 제2 리턴 스프링(26b)이 할당될 수 있다. 그에 상응하게, 제2 피스톤(24b)도 하나 이상의 씰(28)에 의해 액체 밀봉 방식으로 밀봉될 수 있다. 제2 피스톤(24b)에 대해서도, 앞서 이미 기술한, 전기 모터(10) 상으로의 제1 피스톤(24a)의 결합의 장점들이 적용된다.
따라서, 도 1a 내지 1c에 도시된 압력 생성 장치의 경우, 각각의 스핀들(22a 및 22b)이 각각 하나의 피스톤(24a 또는 24b)을 작동시킨다. 바람직하게 두 피스톤(24a 및 24b)은 동일한 피스톤 표면을 갖는다. 마찬가지로, 두 피스톤(24a 및 24b) 또는 이들 피스톤에 의해 한정된 체적부들이 상호 유압 연결될 수 있으며, 그럼으로써 두 피스톤(24a 및 24b)에 동일한 압력이 작용하게 된다. 그러므로 압력 생성 장치의 이러한 실시예는 유압 힘 평형부(hydraulic force balance)라고도 지칭될 수 있으며, 이 경우 두 스핀들(22a 및 22b)에 동일한 축력이 작용하고, 각각의 하중 경로는 전체 하중의 반만 지지한다. 유압 힘 평형부로서의 압력 생성 장치의 형성은 부품 공차들의 보상 및 과잉 결정성의 방지를 보장한다.
그러나 분명히 주지할 사항은, 2개의 웜휠 부품(14a 및 14b), 2개의 스핀들(22a 및 22b) 및 2개의 피스톤(24a 및 24b)을 포함하는, 전술한 압력 생성 장치의 형성은 단지 예시로서 해석되어야 한다는 점이다. 압력 생성 장치의 일 실시예는 단일 웜휠 부품, 단일 스핀들 및 단일 피스톤만을 포함할 수도 있다.
압력 생성 장치의 하나 이상의 웜휠 부품(14a 및 14b)은 예컨대 볼 베어링 또는 롤러 베어링과 같은 각각 하나의 구름 베어링(38)을 통해 각각 하나의 베어링 커버(40) 상에서 지지될 수 있다. 각각의 구름 베어링(38)은 각각의 웜휠 부품(14a 또는 14b)의 베어링 섕크(bearing shank)(42a 또는 42b) 상에 안착된다. 각각의 베어링 섕크(42a 또는 42b)는 예컨대, 각각의 웜휠(16a 또는 16b) 및 각각의 스핀들 너트(20a 또는 20b)의 형성을 위해 적어도 하나의 플라스틱으로 중첩 성형되는 강재 슬리브(steel sleeve)일 수 있다. 마찬가지로, 각각의 베어링 섕크(42a 또는 42b)는 [각각의 웜휠(16a 또는 16b) 및 각각의 스핀들 너트(20a 또는 20b)와 함께] 플라스틱으로 형성될 수도 있다. 웜휠(16a 또는 16b) 및 스핀들 너트(22a 또는 22b)[및 경우에 따라 베어링 섕크(42a 또는 42b)]를 형성하기 위해, 선택적으로 단일 플라스틱 또는 복수의 (기능 최적화된) 플라스틱이 사용될 수 있다.
도 1a 내지 도 1c의 압력 생성 장치의 전술한 컴포넌트들은 하나의 하우징(44) 내에 통합된다. 하우징(44)은 예컨대 알루미늄으로 형성될 수 있다. 특히 하우징(44)은 압출 프로파일로 제조될 수 있다. 이 경우, 하우징(44)은 전기 모터(10)의 스테이터(10a)를 문제없이 (모터 하우징으로서) 직접 에워쌀 수 있다. 대개 이를 하우징(44) 내로의 모터 하우징의 통합이라고도 한다. 압출 프로파일로 하우징(44)의 형성에 의해, 하우징(44)은 모터 하우징 자체로서도 높은 절삭 비용을 문제없이 극복하는 점이 보장될 수 있다. 그 대안으로, 전기 모터(10)는 (미도시한) 별도의 어셈블리로서 하우징(44) 내에 장착될 수 있는 고유 모터 하우징도 포함할 수 있다.
바람직한 개선예로서, 도 1a 내지 1c의 실시예에서 추가로 브레이크 마스터 실린더(46)도 하우징(44) 내에 통합된다. 이 경우, 일반적으로 브레이크 마스터 실린더(46)의 입력 로드(50)를 따라서 연장되는 브레이크 마스터 실린더(46)의 중심 종축(48)이 모터 샤프트(12)/모터 샤프트 축(12b)에 대해 수직으로, 그리고 제1 회전축(18a)에 대해 수직으로 정렬된다. 브레이크 마스터 실린더(46)의 상기 유형의 정렬은, 브레이크 마스터 실린더(46)가 내부에 추가로 통합됨에도 압력 생성 장치의 조밀하면서도 공간 절약형 구조를 가능하게 한다.
또한, 브레이크액 저장 탱크(52)가 도 1a 및 1b에 개략적으로 도시된 하우징(44)의 하우징 커버(52)로서 형성된다. 그에 따라, 압력 생성 장치를 위해[그리고 제공된 경우에 한해 브레이크 마스터 실린더(46)를 위해서도] 요구되는 브레이크액 저장 탱크(52)는 웜휠 부품(14a 및 14b) 및 이로부터 돌출된 스핀들(22a 및 22b)의 덮개부/밀봉부로서 이용될 수 있다. 이처럼 단일 부품 내로 하우징 커버(52) 및 브레이크액 저장 탱크(52)를 통합함으로써, 압력 생성 장치를 위한 제조 비용이 절감되는 동시에 압력 생성 장치의 소형화가 용이해진다. 특히 브레이크액 저장 탱크/하우징 커버(52)의 내면에 형성된 공동(cavity)(54)에 의해, 하우징(44)으로부터 하나 이상의 스핀들(22a 및 22b)의 돌출이 공간 절약 방식으로 은폐될 수 있다.
압력 생성 장치는 선택적 개선예로서 도 1b에 도시된 제어 장치(56)도 포함할 수 있으며, 제어 장치(56) 또는 이 제어 장치의 회로기판(58)은 추가 커버 부재로서 하우징(44) 상에 고정될 수 있다. 특히 하우징(44)으로부터 돌출되는 모터 샤프트(12)의 단부는 하우징(44)에 고정된 회로기판(58)에 의해 덮일 수 있다. 이 경우, 압력 생성 장치는 바람직하게 하우징(44)으로부터 돌출되는 모터 샤프트(12)의 단부 상에 예컨대 막대자석(60)과 같은 자석(60)을 더 포함한다. 그에 따라, 자석(60)에 인접하여 회로기판(58) 상에 배치된 로터 위치 센서(62)가, 복잡한 연결 기술 없이도 모터 샤프트(12)의 로터 위치의 직접적인 검출을 위해 사용될 수 있다. 따라서, 모터 샤프트(12)의 로터 위치의 직접적인 검출을 위해 사용된 로터 위치 센서(62)를 제어 장치(56) 상에 비교적 견고하면서도 상대적으로 비용 효과적으로 간단하게 결합할 수 있다.
제어 장치(56) 또는 그의 회로기판(58)은 간단한 플러그인 커넥터(64)를 통해 전류를 공급받을 수 있다. 전기 모터(10)의 스테이터(10a)는 마찬가지로 회로기판(58)으로의 플러그인 연결(66)을 통해 전류를 공급받을 수 있다. 바람직한 보충안으로서, 추가로 하나 이상의 솔레노이드(68)가, 회로기판(58) 상에서 하우징(44) 내로 부분 삽입된 각각 하나의 솔레노이드 밸브(70)를 스위칭하도록 형성될 수도 있다.
도 2에는, 압력 생성 장치의 제2 실시예의 개략도가 도시되어 있다.
도 2에 개략적으로 도시된 압력 생성 장치는, 오직 리턴 스프링(82)에 의해 지지되고 하나 이상의 씰(28)에 의해 밀봉된 단일 피스톤(80)만을 포함한다는 점에서만 전술한 실시예와 다르다. 단일 피스톤(80)은, 바람직하게는 베어링(84)을 통해, 제1 스핀들(22a) 및 제2 스핀들(22b)이 상기 단일 피스톤(80) 상에 고정되도록, 브리지(32)와 연결된다. 따라서, 단일 피스톤(80)은, 제1 회전축(18a)을 따라서 변위된 제1 스핀들(22a) 및 제2 회전축(18b)을 따라서 변위된 제2 스핀들(22b)에 의해, 제1 회전축(18a)에 대해 평행하게 함께 변위될 수 있다. 따라서, 스핀들(22a 및 22b)에 의해 전달된 전체 힘은, 피스톤(80)에 작용하는 상대적으로 큰 반력도 문제없이 극복될 수 있도록, 피스톤(80)에 작용한다.
피스톤(80) 상에서, 브리지(32)를 통한 두 스핀들(22a 및 22b)의 결합은 바람직하게 대칭형이다. 이 경우, 압력 생성 장치에서, 축방향으로의 공차 보상에 적합한 종래의 기계적 힘 평형이 형성된다.
전술한 압력 생성 장치들은 예시로서 각각 하나의 통합 브레이크 유닛(Integrated Power Brake, IPB)으로서 브레이크 시스템의 유압 장치 내에 통합될 수 있다. 전술한 압력 생성 장치들 각각은, 이 압력 생성 장치가 구비된 브레이크 시스템의 하나 이상의 휠 브레이크 실린더 내에서 제동압을 자율적으로/운전자로부터 독립적으로 또는 운전자를 지원하는 방식으로 상승시키는 데 사용될 수 있다. 그러나 주지할 사항은, 압력 생성 장치들의 (경우에 따라 약간 변형된) 실시예들이 브레이크 마스터 실린더 내에 존재하는 압력을 자율적으로/운전자로부터 독립적으로 또는 운전자를 지원하는 방식으로 상승시키는 데에도 사용될 수 있다는 점이다.
도 3에는, 차량의 브레이크 시스템용 압력 생성 장치를 위한 제조 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 흐름도가 도시되어 있다.
여기에 기술되는 제조 방법에 의해, 예컨대 전술한 압력 생성 장치들 중 하나가 형성될 수 있다. 그러나 제조 방법의 실행 가능성이 상기 압력 생성 장치들의 제조로만 제한되지는 않는다.
방법 단계(S1)에서, 제1 웜휠 부품은, 이 제1 웜휠 부품이 모터 샤프트의 회전에 의해 모터 샤프트에 대해 경사지게/수직으로 정렬된 제1 회전축을 중심으로 하는 회전 운동으로 전환되는 방식으로, 전기 모터의 모터 샤프트 상에 고정되거나 형성된 웜 상에 배치된다.
추가 방법 단계(S2)에서, 하나 이상의 피스톤은, 이 피스톤이 적어도 제1 웜휠 부품의 회전 운동에 의해 변위되는 방식으로 배치된다. 이는, 제1 스핀들이 제1 회전축을 중심으로 하는 제1 웜휠 부품의 회전 운동에 의해 제1 회전축을 따라서 변위되고, 이 경우 피스톤은 제1 회전축을 따라서 변위된 제1 스핀들에 의해 제1 회전축을 따라서 또는 제1 회전축에 대해 평행하게 함께 변위되는 방식으로 제1 웜휠 부품 상에 고정되거나 형성된 제1 스핀들 너트 상에, 피스톤에 고정되거나 형성된 제1 스핀들을 배치하는 점을 통해 수행된다.
방법 단계들(S1 및 S2)은 임의의 순서로, 동시에, 또는 시간상 중첩되어 실행될 수 있다. 또한, 주지할 사항은, 제조 방법이 전술한 압력 생성 장치들에 따라서 개선될 수 있다는 점이다.

Claims (10)

  1. 차량의 브레이크 시스템용 압력 생성 장치로서,
    모터 샤프트(12) 상에 웜(12a)이 고정되어 있거나 형성되어 있는 전기 모터(10);
    제1 웜휠 부품(14a)이 모터 샤프트(12a)의 회전에 의해, 모터 샤프트(12a)에 대해 경사지게 정렬된 제1 회전축(18a)을 중심으로 하는 회전 운동으로 전환될 수 있는 방식으로 웜(12a) 상에 배치된 제1 웜휠 부품(14a); 및
    적어도 제1 웜휠 부품(14a)의 회전 운동에 의해 변위될 수 있는 하나 이상의 피스톤(24a, 80);을 포함하는, 차량 브레이크 시스템용 압력 생성 장치에 있어서,
    제1 웜휠 부품(14a) 상에 제1 스핀들 너트(20a)가 고정되거나 형성되고;
    피스톤(24a, 80) 상에 하나 이상의 제1 스핀들(22a)이 고정되거나 형성되며, 상기 제1 스핀들(22a)은, 제1 회전축(18a)을 따라 변위된 제1 스핀들(22a)에 의해 피스톤(24a, 80)이 제1 회전축(18a)을 따라서 또는 제1 회전축(18a)에 대해 평행하게 함께 변위될 수 있도록, 상기 제 스핀들(22a)이 제1 회전축(18a)을 중심으로 하는 제1 웜휠 부품(14a)의 회전 운동에 의해 제1 회전축(18a)을 따라서 변위될 수 있는 방식으로, 제1 스핀들 너트(20a) 상에 배치되는 것을 특징으로 하는, 차량의 브레이크 시스템용 압력 생성 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 압력 생성 장치는 제2 웜휠 부품(14b)을 추가로 포함하며, 상기 제2 웜휠 부품은, 이 제2 웜휠 부품(14b)이 모터 샤프트(12)의 회전에 의해 제1 회전축(18a)에 대해 평행하게 정렬된 제2 회전축(18b)을 중심으로 하는 회전 운동으로 전환될 수 있는 방식으로 웜(12a) 상에 배치되며; 상기 제2 웜휠 부품(14b) 상에는 제2 스핀들 너트(20b)가 고정되거나 형성되고, 상기 제2 스핀들 너트 상에는, 제2 스핀들(22a)이 제2 회전축(18b)을 중심으로 하는 제2 웜휠 부품(14b)의 회전 운동에 의해 제2 회전축(18b)을 따라서 변위될 수 있는 방식으로, 상기 제2 스핀들(22a)이 배치되는; 차량의 브레이크 시스템용 압력 생성 장치.
  3. 제2항에 있어서, 제1 스핀들(22a)과 제2 스핀들(22b)은 브리지(32)를 통해 상호 연결되는, 차량의 브레이크 시스템용 압력 생성 장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 피스톤(24a)은 제1 회전축(18a)을 따라서 변위된 제1 스핀들(22a)에 의해 제1 회전축(18a)을 따라서 함께 변위될 수 있으며, 압력 생성 장치는 추가 피스톤(24b)을 추가로 포함하고, 상기 추가 피스톤 상에는, 상기 추가 피스톤(24b)이 제2 회전축(18b)을 따라서 변위된 제2 스핀들(22b)에 의해 상기 제2 회전축(18b)을 따라서 함께 변위될 수 있도록, 상기 제2 스핀들(22b)이 고정되거나 형성되는, 차량의 브레이크 시스템용 압력 생성 장치.
  5. 제2항 또는 제3항에 있어서, 피스톤(80) 상에, 제1 회전축(18a)을 따라서 변위된 제1 스핀들(22a) 및 제2 회전축(18b)을 따라서 변위된 제2 스핀들(22b)에 의해 상기 피스톤(80)이 제1 회전축(18a)에 대해 평행하게 함께 변위될 수 있도록, 제2 스핀들(22b)도 고정되거나 형성되는, 차량의 브레이크 시스템용 압력 생성 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압력 생성 장치는, 브레이크 마스터 실린더(46)가 내부에 통합되어 있는 하우징(44)을 포함하는, 차량의 브레이크 시스템용 압력 생성 장치.
  7. 제6항에 있어서, 브레이크 마스터 실린더(46)의 중심 종축(48)이 모터 샤프트(12)에 대해 수직으로, 그리고 제1 회전축(18a)에 대해 수직으로 정렬되는, 차량의 브레이크 시스템용 압력 생성 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압력 생성 장치가 하우징(44)을 구비하고, 브레이크액 저장 탱크(52)가 상기 하우징(44)의 하우징 커버(52)로서 형성되는, 차량의 브레이크 시스템용 압력 생성 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압력 생성 장치가 하우징(44)을 구비하고, 상기 하우징(44)에서 돌출된 모터 샤프트(12)의 단부 상에 자석(60)이 고정되거나 형성되며, 이때 상기 하우징(44)에서 돌출된 모터 샤프트(12)의 단부는 하우징 상에 고정된 회로기판(58)에 의해 덮이고, 상기 회로기판(58)은 자석(60)에 인접한 위치에 로터 위치 센서(62)를 갖는, 차량의 브레이크 시스템용 압력 생성 장치.
  10. 차량의 브레이크 시스템용 압력 생성 장치를 위한 제조 방법으로서,
    제1 웜휠 부품(14a)이 모터 샤프트(12)의 회전에 의해 모터 샤프트(12)에 대해 경사지게 정렬된 제1 회전축(18a)을 중심으로 하는 회전 운동으로 전환되는 방식으로, 전기 모터(10)의 모터 샤프트(12) 상에 고정되거나 형성된 웜(12a) 상에 제1 웜휠 부품(14a)을 배치하는 단계(S1); 및
    피스톤(24a, 80)이 적어도 제1 웜휠 부품(24a)의 회전 운동에 의해 변위되는 방식으로, 하나 이상의 피스톤(24a, 80)을 배치하는 단계;를 포함하는, 차량 브레이크 시스템용 압력 생성 장치의 제조 방법에 있어서,
    제1 스핀들(22a)이 제1 회전축(18a)을 중심으로 하는 제1 웜휠 부품(14a)의 회전 운동에 의해 제1 회전축(18a)을 따라 변위되는 방식으로, 그리고 피스톤(24a, 80)이 제1 회전축(18a)을 따라서 변위된 제1 스핀들(22a)에 의해 상기 제1 회전축(18a)을 따라서 또는 상기 제1 회전축(18a)에 대해 평행하게 함께 변위되는 방식으로, 제1 웜휠 부품(14a) 상에 고정되거나 형성된 제1 스핀들 너트(20a) 상에, 상기 피스톤(24a, 80) 상에 고정되거나 형성된 제1 스핀들(22a)을 배치하는 단계(S2);를 특징으로 하는, 차량의 브레이크 시스템용 압력 생성 장치의 제조 방법.
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