KR20210019425A - 트랙션 컨트롤 시스템의 유압 유닛 - Google Patents

트랙션 컨트롤 시스템의 유압 유닛 Download PDF

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KR20210019425A
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알렉산더 가이슬러-바르텐슐라거
올리버 게르트너
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로베르트 보쉬 게엠베하
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Abstract

본 발명은 트랙션 컨트롤 시스템의 유압 펌프(4)를 구동하기 위한 전기 모터(5)가 배치된 유압 블록(2)을 포함하는 유압 차량 브레이크 시스템의 트랙션 컨트롤 시스템의 유압 유닛(1)에 관한 것이다. 전기 모터(5)로부터 누출된 액체가, 전기 모터(5) 반대편에 놓이며 솔레노이드 밸브, 전자 제어 장치 및 다중 전기 커넥터(15) 내의 전기 플러그 접점(14)이 배치된 유압 블록(2)의 밸브 측(12)에 도달하는 것을 방지하기 위해, 전기 모터(5)의 연결 라인들(9)이 통과하는 중공 샤프트(8)는 전기 모터(5)로부터 반대편의 밸브 측(12)으로 이어지는 관통 구멍(11)에서, 브레이크액과 접촉시 팽창하는 아크릴로니트릴 부타디엔 고무로 이루어진 밀봉 링(10)에 의해 밀봉된다.

Description

트랙션 컨트롤 시스템의 유압 유닛
본 발명은 청구항 제 1 항의 전제부에 따른 유압 차량 브레이크 시스템의 브레이크 제어의 유압 유닛에 관한 것이다. 트랙션 컨트롤 시스템은 예를 들어 잠김 방지 브레이크 시스템, 구동 슬립 제어 시스템 및 주행 역학 제어 시스템 또는 전자 안정성 프로그램(약어 ABS, ASR, FDR 및 ESP)이다.
공개 공보 DE 10 2006 059 924 A1은 유압 차량 브레이크 시스템의 트랙션 컨트롤 시스템의 유압 유닛의 유압 블록을 개시한다. 알려진 유압 블록은 솔레노이드 밸브, 유압 펌프, 압력 센서, 및 마스터 브레이크 실린더에서 나오거나 유압 휠 브레이크로 이어지는 브레이크 라인들을 연결하기 위한 연결부용 리셉터클들이 제공된 금속 직육면체 블록이다. 알려진 유압 블록의 2개의 큰 측면 중 하나는 유압 펌프를 구동하기 위한 전기 모터의 부착을 위해 제공된다. 전기 모터의 전기 연결 라인들은 관통 구멍을 통해 전기 모터를 부착하기 위해 제공된 유압 블록의 측으로부터 유압 블록의 반대편 측으로 안내되어 거기에 접촉된다.
청구항 제 1 항의 특징들을 갖는 본 발명에 따른 유압 유닛은 유압 차량 브레이크 시스템의 트랙션 컨트롤 시스템에 제공된다. 유압 유닛은 특히 직육면체 유압 블록, 및 이하에서 유압 블록의 모터 측이라고도 하는 유압 블록의 일 측면에 배치된 전기 모터를 포함한다. 전기 모터는 브레이크 압력 생성 및/또는 브레이크액의 송출을 위해 유압 블록에 배치된 하나 이상의 유압 펌프를 구동하기 위해 사용된다. 유압 블록은 모터 측으로부터 반대편 측으로의 관통 구멍을 포함하며, 상기 관통 구멍 내에 전기 모터용 전기 연결 라인이 배치된다. 연결 라인은 전기 모터를 구동하기 위해 전원을 공급하는 역할, 전기 모터를 제어하는, 예를 들어 전자 정류하는 역할, 및 전기 모터의 예를 들어 속도 센서 또는 회전 각도 센서의 신호를 트랙션 컨트롤 시스템의 전자 제어 유닛으로 전송하는 역할을 한다. 바람직하게는, 전기 모터의 다수의 또는 모든 연결 라인이 유압 블록 내의 관통 구멍을 통과한다. 유압 블록은 또한 전기 모터의 연결 라인을 위한 다수의 관통 구멍을 가질 수 있으므로, 예를 들어 전기 모터의 전원 공급을 위한 연결 라인들은 모터 측으로부터 반대편 측으로의 데이터 라인들, 신호 라인들 및/또는 제어 라인들과는 분리되어 유압 블록을 통과할 수 있다. 본 발명에 따르면, 전기 모터용 연결 라인은 유압 블록 내의 관통 구멍에서 밀봉되므로, 의도치않게 전기 모터 내로 또는 유압 블록의 모터 측으로 침투한 브레이크액은 연결 라인이 배치된 관통 구멍을 통해 유압 블록의 반대편 측으로 유입되는 것이 방지된다. 상기 밀봉은 또한 예를 들어 전기 모터의 기계적 정류의 마모 입자 또는 전기 모터의 회전자에 전원 공급을 위한 슬립 링의 마모 입자가, 전기 모터용 연결 라인이 배치된 유압 블록 내의 관통 구멍을 통해 유압 블록의 반대편 측에 도달하는 것을 방지한다.
본 발명에 따른 유압 유닛은 또한 브레이크 압력이 차량 운전자의 근력에 의해 생성되지 않고 유압 유닛에 의해 생성되는 파워 제동을 위한 브레이크 압력 및/또는 휠 브레이크 압력을 생성 및/또는 조절하기 위한 파워 브레이크 압력 유닛으로서 사용될 수 있다. 파워 브레이크 압력 유닛은 트랙션 컨트롤 시스템을 포함할 수 있거나 포함하지 않을 수 있다.
유압 블록은 트랙션 컨트롤 시스템의 구성 요소들을 기계적으로 고정하고 유압적으로 연결하기 위해 사용된다. 이러한 구성 요소들은 예를 들어 전기 모터, 유압 펌프, 솔레노이드 밸브, 체크 밸브, 유압 어큐뮬레이터, 댐퍼 및 압력 센서이다. 유압 블록은 상기 구성 요소들을 고정하기 위한 리셉터클을 포함하고, 유압 블록의 보어라고 할 수 있으며 트랙션 컨트롤 시스템의 구성 요소들을 트랙션 컨트롤 시스템의 유압 회로도에 따라 연결하는 보어들을 포함한다. 트랙션 컨트롤 시스템의 구성 요소들이 장착된 유압 블록은 유압 유닛을 형성한다.
종속 청구항들은 독립 청구항에 제시된 본 발명의 개선예 및 바람직한 실시예를 제시한다.
청구항 제 2 항은 전기 모터용 연결 라인들이 이 연결 라인들을 전기적으로 절연하고 및/또는 손상으로부터 보호하는 중공 샤프트 내에 배치되는 것을 제공한다. 중공 샤프트는 전기 모터에 배치될 수 있으며, 전기 모터가 유압 블록에 부착되면 유압 블록 내의 관통 구멍 내로 삽입될 수 있다. 연결 라인은 중공 샤프트 내에서 그리고 중공 샤프트는 유압 블록의 관통 구멍 내에서 밀봉된다.
청구항 제 3 항은 중공 샤프트 및/또는 유압 블록의 관통 구멍에서 연결 라인을 밀봉하기 위한 및/또는 유압 블록의 관통 구멍에서 중공 샤프트를 밀봉하기 위한 밀봉 링을 제공한다.
유압 블록의 관통 구멍에서 및/또는 중공 샤프트에서 전기 모터용 연결 라인 및/또는 유압 블록의 관통 구멍에서 중공 샤프트를 밀봉하는 밀봉재는 바람직하게는 브레이크액과의 접촉시 팽창한다(청구항 제 4 항). 이는 밀봉재가 브레이크액과의 접촉에 의해 부피를 증가시켜 밀봉면에 대해 더 강하게 가압되며 더 양호하게 밀봉되는 것을 의미한다. 원래 밀봉재와 밀봉면 사이에 갭이 있을 수 있고, 상기 갭은 브레이크액과 접촉할 때 나타나는 밀봉재의 팽창에 의해 폐쇄되고 밀봉된다. 밀봉을 위한 밀봉 링이 있는 경우, 본 발명의 이 실시예에서 밀봉 링은 브레이크액과 접촉할 때 팽창하는 밀봉재로 구성된다. 브레이크액이 유압 블록의 관통 구멍 내로 또는 중공 샤프트 내로 들어가서 거기서 밀봉재와 접촉하지 않는다. 상기 밀봉은 브레이크 액이 의도치않게 밀봉재와 접촉하는 경우에 제공된다.
유압 블록의 관통 구멍에서 및/또는 중공 샤프트에서 전기 모터용 연결 라인을 밀봉하기 위한 및/또는 유압 블록의 관통 구멍에서 중공 샤프트를 밀봉하기 위한 밀봉재로는 예를 들어, 아크릴로니트릴 부타디엔 고무가 적합하고, 니트릴 부타디엔 고무(Nitrile Butadiene Rubber)의 약어 NBR이 알려져 있다.
상세한 설명 및 도면에 개시된 모든 특징들은 본 발명의 실시예에서 개별적으로 또는 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 원칙적으로는 청구항의 모든 특징이 아니라 하나 이상의 특징을 포함하는 본 발명의 실시예들이 가능하다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참조하여 아래에서 더 상세히 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 유압 유닛의 개략적인 측면도를 도시한다.
도 2는 도 1의 원 II에 따른 세부 사항의 확대도를 도시한다.
도 1에 도시된 본 발명에 따른 유압 유닛(1)은 도시되지 않은 차량 브레이크 시스템의 트랙션 컨트롤 시스템에 제공된다. 알려진 트랙션 컨트롤 시스템은 잠김 방지 브레이크 시스템, 구동 슬립 제어 시스템 및 주행 역학 제어 시스템이며, 후자는 전자 안정성 프로그램이라고도 하며 구어적 표현으로 미끄럼 방지 컨트롤이라고도 한다. 이러한 트랙션 컨트롤 시스템에는 약어 ABS, ASR 및 FDR/ESP가 일반적으로 사용된다. 이들은 알려져 있으며 여기에서 설명되지 않는다. 본 발명에 따른 유압 유닛(1)에 의해, 파워 제동 및 파워 제동의 경우 브레이크 압력 제어가 가능하다. 열거는 예시이며 완전하지 않다.
유압 유닛(1)은 본 발명의 도시되고 설명된 실시예에서, 예를 들어 알루미늄 합금으로 이루어진 평평한 직육면체 금속 블록인 유압 블록(2)을 포함한다. 유압 블록(2)은 솔레노이드 밸브, 체크 밸브, 유압 어큐뮬레이터, 댐퍼 챔버, 유압 펌프(4), 및 상기 유압 펌프(4)를 구동하기 위한 전기 모터(5)와 같은 트랙션 컨트롤 시스템의 구성 요소들을 기계적으로 부착하고 유압적으로 상호 연결하기 위해 사용된다. 유압 블록(2)은 솔레노이드 밸브, 유압 펌프(4), 체크 밸브, 유압 어큐뮬레이터 및 댐퍼 챔버용 리셉터클로서 도면에 나타나지 않는, 부분적으로 직경 단차형 블라인드 홀들, 및 마스터 브레이크 실린더로부터의 그리고 유압 휠 브레이크로의 도시되지 않은 브레이크 라인을 나사 니플 또는 압입 니플("self-clinch")에 연결하기 위한 연결부들을 포함하고, 이들은 트랙션 컨트롤 시스템의 유압 회로도에 따라 유압 블록(2) 내의 보어들에 의해 서로 연결된다.
유압 블록(2)의 평평한 면의 외측에는 전기 모터(5)가 부착되며, 상기 전기 모터(5)의 도면에 나타나지 않는 모터 샤프트는 유압 블록(2)에서 도면에 마찬가지로 나타나지 않는 편심체 공간 내로 돌출되고, 거기에 유압 펌프(4)를 구동하기 위한 편심체를 포함한다. 평평한 면들은 유압 블록(2)의 서로 반대편 큰 면이다. 전기 모터(5)가 부착된 평평한 면은 여기서 모터 측(6)이라고 한다.
2개의 유압 펌프들(4)은 유압 블록(2)의 2개의 길이 방향 면에 장착되며 편심체 공간으로 방사상으로 개방되는 펌프 리셉터클에서 서로 동축으로 대향하여 배치된다. 펌프 리셉터클을 갖는 유압 블록(2)의 길이 방향 면은 여기서 펌프 측(7)이라 한다. 도시되고 설명된 실시예에서, 유압 펌프(4)는 펌프 요소라고도 볼 수 있는 피스톤 펌프이다.
전기 모터(5)는 전기 모터(5)가 유압 블록(2)에 부착되는 전기 모터(5)의 단부면으로부터 편심으로 그리고 축에 평행하게 돌출된 실린더 튜브형 중공 샤프트(8)를 포함한다. 전기 모터(5)의 연결 라인들(9)은 중공 샤프트(8)를 통해 안내된다. 연결 라인들(9)은 전기 모터(5)에 전력을 공급하기 위해 사용된다. 또한, 상기 전기 모터가 전자 정류 전기 모터(5)라면, 전기 모터(5)의 전자 정류를 위한 연결 라인들(9), 및 예를 들어 전기 모터(5)의 각도 센서를 위한 신호 라인, 센서 라인 및/또는 데이터 라인으로서의 연결 라인들(9)이 중공 샤프트(8)를 통해 안내될 수 있다. 도 2의 확대 세부도에서, 중공 샤프트(8)는 축 방향 단면도로 도시되므로, 연결 라인들(9)이 나타난다.
연결 라인들(9)을 갖는 중공 샤프트(8)는 모터 측(6)에 수직으로 유압 블록(2)을 통해, 여기서 밸브 측(12)이라 하는 유압 블록(2)의 반대편 평평한 면까지 연장되는 관통 구멍(11)을 통과한다. 관통 구멍(11)에서, 중공 샤프트(8)는 중공 샤프트(8)의 원주 홈에 배치된 밀봉 링(10)으로 밀봉된다. 밀봉 링(10)은 아크릴로니트릴 부타디엔 고무(Nitrile Butadiene Rubber, NBR)로, 즉 브레이크액과 접촉할 때 팽창하는, 즉 부피가 증가하는 밀봉재로 이루어진다. 일반적으로, 밀봉 링(10)은 브레이크액과 접촉할 때 팽창하는 밀봉재로 이루어진다. 즉, 전기 모터(5)의 연결 라인들(9)을 갖는 중공 샤프트(8)는 유압 블록(2)의 관통 구멍(11)에서 브레이크액과 접촉할 때 팽창하는 밀봉재로 밀봉된다. 직사각형 링 단면을 갖는 밀봉 링(10)이 도시되지만, O-링 또는 쿼드 링과 같은 다른 밀봉 링도 사용될 수 있다.
중공 샤프트(8)의 내부는 연결 라인(9)을 둘러싸는 밀봉재로 채워져 있으므로, 중공 샤프트(8) 내부 및 연결 라인(9)이 밀봉된다. 중공 샤프트(8) 내의 밀봉재는 브레이크액과 접촉할 때 팽창하는 밀봉재, 예를 들어 아크릴로니트릴 부타디엔 고무일 수 있다.
유압 블록(2)의 관통 구멍(11) 내의 중공 샤프트(8)의 밀봉, 및 중공 샤프트(8) 내부와 상기 중공 샤프트 내의 연결 라인들(9)의 밀봉은 브레이크액이 유압 블록(2)의 모터 측(6)으로부터 또는 전기 모터(5)로부터, 전기 모터(5)용 연결 라인들(9)을 갖는 중공 샤프트(8)가 통과하는 관통 구멍(11)을 통해, 유압 블록(2)의 밸브 측(12)에 도달하는 것을 방지할 목적을 갖는다.
이러한 브레이크액은 의도된 것이 아니며 바람직하지 않고 누출의 경우 소위 "누출 유체"로서 유압 펌프(4)로부터 펌프 리셉터클들 사이의 편심체 공간 내로 그리고 상기 편심체 공간으로부터 전기 모터(5)로 들어갈 수 있다. 외부와 내부에서 전기 모터(5)의 중공 샤프트(8)의 밀봉은 전기 모터(5)가 예를 들어 기계적으로 정류될 때 및/또는 회전자에 전력을 공급하기 위한 슬라이딩 접점을 가질 때 전기 모터(5)에서 예를 들어 전기 슬라이딩 접점의 마모("브러시 마모")로서 발생할 수 있는 입자의 통과에 대해 유압 블록(2) 내의 관통 구멍(11)을 밀봉한다.
전기 모터(5)의 연결 라인들(9)의 통과를 위한 중공 샤프트(8)의 밀봉 링(10)은 팽창되지 않으면 유압 블록(2) 내의 관통 구멍(11)에 밀봉 방식으로 놓일 수 있다. 이 경우, 밀봉 링(10)은 브레이크액과의 접촉으로 인해 팽창할 때 중공 샤프트(8)에 대해 안쪽으로 더 강하게 그리고 관통 구멍(11)에 대해 바깥쪽으로 더 강하게 가압되어 밀봉이 개선된다. 본 발명의 되시되고 설명된 실시예에서, 밀봉 링(10)이 팽창되지 않을 때 밀봉 링(10)과 관통 구멍(11) 사이에 갭(13)이 생긴다. 이는 전기 모터(5)가 유압 블록(2)에 부착될 때 중공 샤프트(8)가 유압 블록(2) 내의 관통 구멍(11)을 통해 더 쉽게 삽입될 수 있으며 밀봉 링(10)의 손상이 방지되기 때문에 유압 유닛(1)의 조립을 단순화한다. 밀봉 링(10)이 브레이크액과의 접촉으로 인해 팽창하면, 밀봉 링(10)은 확실하게 밀봉한다.
전기 모터(5)로부터 멀리 떨어진 측면에서, 연결 라인들(9)은 중공 샤프트(8)로부터 벗겨진 상태로 돌출되며 플러그 접점(14)에 전기 전도 방식으로 연결되고, 상기 플러그 접점(14)은 유압 블록(2)의 밸브 측(12)에서 다중 플러그(15), 예를 들어 커넥터 스트립 내에 배치된다. 다중 플러그(15)는 전기 모터(5)용 플러그 접점(14)뿐만 아니라 솔레노이드 밸브 및 압력 센서를 위한 추가 플러그 접점(14)를 갖는다. 도면에서 볼 수 없는 솔레노이드 밸브는 유압 블록(2)의 밸브 측(12)에 배치되어 있다. 유압 블록(2)의 다른 곳에 배치된 솔레노이드 밸브도 배제되지 않는다. 또한, 트랙션 컨트롤 시스템을 위한 도시되지 않은 전자 제어 유닛이 유압 블록(2)의 밸브 측(12)에 배치되며, 상기 전자 제어 유닛을 위해 다중 플러그(15)는 플러그 접점(14)을 갖는다. 플러그 접점(14)은 일반적으로 연결 접점으로서 이해될 수 있다.
본 발명은 브레이크액이 모터 측(6) 또는 전기 모터(5)로부터, 유압 유닛(1)의 전기 모터(5)의 연결 라인들(9)에 대한 유압 블록(2) 내의 관통 구멍(11)을 통해, 전자 기계 구성 요소, 즉 솔레노이드 밸브의 솔레노이드, 및 전자 장치, 즉 트랙션 컨트롤 시스템의 전자 제어 유닛, 및 전기 연결부, 즉 플러그 접점들(14)을 갖는 다중 플러그(15)가 배치된 반대편 밸브 측(12)에 도달하는 것을 방지한다.
2: 유압 블록
4: 유압 펌프
5: 전기 모터
6: 모터 측
8: 중공 샤프트
9: 연결 라인
10: 밀봉 링
11: 관통 구멍
14: 연결 접점

Claims (8)

  1. 유압 차량 브레이크 시스템의 트랙션 컨트롤 시스템의 유압 유닛으로서, 상기 유압 유닛은 유압 블록(2) 내에 배치된 유압 펌프(4)를 구동하는 전기 모터(5)가 모터 측(6)에 배치된 상기 유압 블록(2), 및 상기 유압 블록(2) 내의 관통 구멍(11)을 통해 상기 유압 블록(2)의 상기 모터 측(6)으로부터 반대편 측(12)으로 연장되는, 상기 전기 모터(5)용 연결 라인(9)을 포함하는, 상기 유압 유닛에 있어서,
    상기 연결 라인(9)은 상기 유압 블록(2) 내의 상기 관통 구멍(2)에서 밀봉되는 것을 특징으로 하는 트랙션 컨트롤 시스템의 유압 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 전기 모터(5)용 상기 연결 라인(9)은, 상기 유압 블록(2)의 상기 관통 구멍(11) 내에 배치되어 밀봉되는 중공 샤프트(8)에서 밀봉된 상태로 배치되는 것을 특징으로 하는 트랙션 컨트롤 시스템의 유압 유닛.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 전기 모터(5)용 상기 연결 라인(9)은 상기 중공 샤프트(8)에서 및/또는 상기 유압 블록(2)의 상기 관통 구멍(11)에서 밀봉 링(10)에 의해 밀봉되고 및/또는 상기 중공 샤프트(8)는 상기 유압 블록(2)의 상기 관통 구멍(11)에서 밀봉 링(10)에 의해 밀봉되는 것을 특징으로 하는 트랙션 컨트롤 시스템의 유압 유닛.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전기 모터(5)용 상기 연결 라인(9) 및/또는 상기 중공 샤프트(8)는 브레이크액과 접촉시 팽창하는 밀봉 재로 밀봉되는 것을 특징으로 하는 트랙션 컨트롤 시스템의 유압 유닛.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전기 모터(5)용 상기 연결 라인(9) 및/또는 상기 중공 샤프트(8)는 아크릴로니트릴 부타디엔 고무로 밀봉되는 것을 특징으로 하는 트랙션 컨트롤 시스템의 유압 유닛.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전기 모터(5)용 상기 연결 라인(9)은 상기 모터 측(6) 반대편의 상기 유압 블록(2)의 측(12)에서 연결 접점(14)에 전기 전도 방식으로 연결되는 것을 특징으로 하는 트랙션 컨트롤 시스템의 유압 유닛.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 모터 측(6) 반대편의 상기 유압 블록(2)의 측(12)에 다중 플러그(15)가 배치되고, 상기 다중 플러그(15)는 상기 전기 모터(5)용 상기 연결 라인(9)이 전기 전도 방식으로 연결되는 연결 접점(14)을 포함하는 것을 특징으로 하는 트랙션 컨트롤 시스템의 유압 유닛.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 모터 측(6) 반대편의 상기 유압 블록(2)의 측(12)에, 상기 트랙션 컨트롤 시스템용 전자 제어 유닛 및/또는 상기 트랙션 컨트롤 시스템의 솔레노이드 밸브가 배치되는 것을 특징으로 하는 트랙션 컨트롤 시스템의 유압 유닛.
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