WO2018021758A1 - 차량의 브레이크 시스템용 피스톤 펌프 - Google Patents

차량의 브레이크 시스템용 피스톤 펌프 Download PDF

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WO2018021758A1
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sleeve housing
ball
discharge
cover
discharge valve
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PCT/KR2017/007809
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Inventor
정성재
김진희
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이래에이엠에스 주식회사
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    • F16K27/00—Construction of housing; Use of materials therefor
    • F16K27/02—Construction of housing; Use of materials therefor of lift valves

Definitions

  • the present invention relates to a piston pump for supplying hydraulic pressure used in a brake system for controlling the attitude of a vehicle.
  • the piston pump used for the operation of the brake system of the vehicle in particular the brake system for the vehicle posture, such as the anti-lock brake system (ABS), functions to control the pressure in the wheel brake cylinder.
  • ABS anti-lock brake system
  • Conventional piston pumps used in vehicle brake systems include a sleeve housing and a piston inserted therein for linear reciprocating movement, and an inlet valve for inflow and discharge of hydraulic pressure by reciprocating movement of the piston. valve and outlet valve, respectively.
  • the piston is configured to make a linear reciprocating motion by the rotational motion of the rotating shaft rotated by the drive motor, for example, the piston is configured to make a linear reciprocating motion by the eccentric rotational motion of the eccentric member rotating together with the rotating shaft.
  • a discharge valve cover is coupled to the end of the sleeve housing, and the discharge valve is configured between the discharge valve cover and the sleeve housing.
  • Such a piston pump requires a discharge passage of hydraulic pressure discharged through a discharge valve
  • Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2009-0014306 discloses a structure in which hydraulic pressure is discharged through a radial channel 48 formed in a discharge valve cover.
  • a structure requires a groove-shaped channel to be formed in the discharge valve cover, which requires additional processing to manufacture the discharge valve cover, which causes a complicated manufacturing process and a high manufacturing cost.
  • Korean Patent Application Publication No. 10-2014-0104104 introduced a structure in which a grooved discharge flow path is formed in the valve seat of the sleeve housing to solve such a problem, but an additional processing process is required because an additional flow path should be formed in the valve seat. There is a problem that occurs.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a discharge valve of the piston pump for oil pressure control of the brake system of the vehicle having a simple structure and easy manufacturing.
  • a discharge valve formed between the sleeve housing and the discharge valve cover of the piston pump of the vehicle according to the embodiment of the present invention is disposed between the sleeve housing and the discharge valve cover so as to be movable and discharge formed in the sleeve housing by movement.
  • the ball biasing member is configured such that an oil discharge passage for discharging oil discharged through the discharge hole to the outside is formed between the sleeve housing and the discharge valve cover.
  • the ball biasing member may include a body elastically supporting the ball, and a plurality of legs connected to the body.
  • the plurality of legs may be arranged at equal intervals along the circumferential direction of the body.
  • the sleeve housing and the outlet valve cover may be arranged such that there is a gap therebetween.
  • the leg is a radial extension located in the longitudinal direction of the sleeve housing of the gap between the sleeve housing and the discharge valve cover, and the radius of the sleeve housing of the gap between the sleeve housing and the discharge valve cover It may include a longitudinal extension located in the gap in the direction.
  • the body may include an annular edge portion and an elastic force providing portion connecting two different points of the inner circumferential surface of the edge portion.
  • a piston pump includes a sleeve housing having a discharge hole and forming a bore, an inlet flow path for introducing oil into the bore, and inserted into the bore so as to be reciprocally moved.
  • a piston a suction valve installed to open and close the inflow passage, a cover fastened to the sleeve housing to surround a portion where the discharge hole is formed, and a discharge valve installed to open and close the discharge hole.
  • the discharge valve is movably disposed between the sleeve housing and the cover to provide a ball for selectively opening and closing the discharge hole, and a ball providing a force to move the ball to a position for closing the discharge hole.
  • a ball biasing member is configured such that an oil discharge passage for discharging oil discharged through the discharge hole to the outside is formed between the sleeve housing and the cover.
  • the ball biasing member of the discharge valve of the piston pump since the ball biasing member of the discharge valve of the piston pump has a function of elastically supporting the ball and at the same time has a function of forming an oil discharge flow path, it is easy to reduce the number of parts and manufacture.
  • FIG. 1 is a side view of a piston pump according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a cross-sectional perspective view taken along the line II-II of FIG. 1.
  • FIG. 4 is a perspective view of a ball biasing member of the discharge valve according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a view illustrating a state in which a ball biasing member of a discharge valve according to an embodiment of the present invention is mounted on a cover.
  • FIG. 6 is a view showing an open state of the discharge valve according to an embodiment of the present invention.
  • the piston pump according to an embodiment of the present invention may be used as part of an apparatus for adjusting oil pressure for operating a brake system of a vehicle, and may be supplied with oil discharged from a master cylinder of a vehicle to receive a wheel cylinder. to the cylinder).
  • the apparatus for regulating oil pressure may include a plurality of solenoid valves, an accumulator, a motor, and the like, in addition to the piston pump according to the embodiment of the present invention, such a piston pump, a solenoid valve, Accumulators, motors, etc. may be disposed within a modulator block.
  • the piston pump according to an embodiment of the present invention may be arranged in a bore formed in the modulator block.
  • an inlet port and an outlet port which are passages through which oil is supplied or discharged through the bore, may be provided, and the oil introduced through the inlet port is discharged through the discharge port after passing through the piston pump according to the embodiment of the present invention.
  • a sleeve housing 10 and a piston 20 are provided.
  • the sleeve housing 10 has a bore 11. At this time, one side of the sleeve housing 10 is open and the other side is provided with a discharge hole 12 through which oil passes.
  • the piston 20 is inserted into the bore 11 of the sleeve housing 10 so as to reciprocate. Specifically, the piston 20 is arranged to be reciprocated in a state where the tip is inserted into the bore 11. As shown in FIGS. 2 and 3, the sleeve housing 10 has an opposite side where the discharge hole 12 is formed, and the front end of the piston 20 is opened through the open space of the sleeve housing 10 ( 11) is inserted. At this time, although not shown in the figure, the piston 20 contacts the eccentric spindle driven by a motor (not shown) opposite the end inserted into the bore 11 of the sleeve housing 10. It can be arranged so that the movement of the piston 20 is caused by the rotation of the eccentric spindle.
  • a coil spring 70 for elastically supporting the piston 20 with respect to the sleeve housing 10 is provided.
  • the piston 20 is pushed towards the discharge hole 12 in the position of FIGS. 2 and 3 by the eccentric spindle and returned to the position shown in FIGS. 2 and 3 by the coil spring 70. That is, the reciprocating motion of the piston 20 is made by the rotation of the eccentric spindle and the elastic restoring force of the coil spring 20.
  • a sealing member 22 for sealing between the piston 20 and the sleeve member 10 may be provided, and the piston 20 and the eccentric spindle may be disposed.
  • a sealing member 23 may be provided for sealing between the parts.
  • the sealing member indicated by reference numeral 22 can be supported on the piston 20 by the coil spring 70 together with the retainer 53 of the inlet valve 50 which will be described later. have.
  • the sealing member indicated by 23 may be supported by a separate support member 25.
  • the sealing members 22, 23 and the supporting member 25 may have a ring shape.
  • An inflow passage 21 for sucking oil is provided in the piston 20.
  • the inflow passage 21 is a radial passage 21b extending radially inward from the outer circumferential surface of the piston 20 and a longitudinal passage 21a extending in the longitudinal direction of the piston 20. It may be configured, a plurality of radial flow path (21b) may be provided. The inner end of the radial flow path 21b communicates with the longitudinal flow path 21a.
  • an oil filter 30 may be provided at a portion where the radial flow path 21b is formed.
  • the oil filter 30 may include a plurality of through holes 31, and after the oil of the inlet port (not shown) formed in the modulator block (not shown) passes through the oil filter 30, the radial flow path ( 21b).
  • the space between the sleeve housing 10 and the piston 20 as described above acts as the compression chamber 40. That is, the space between the sleeve housing 10 and the piston 20 is a compression chamber 40 for compressing the oil, the oil is introduced into the compression chamber 40 through the inflow passage 21 of the piston 20 It is discharged from the compression chamber 40 through the discharge hole 12.
  • An inlet valve 50 for regulating oil inflow into the compression chamber 40 and a discharge valve 60 for regulating oil discharge from the compression chamber 40 are provided.
  • the inflow valve 50 regulates oil inflow by selectively opening and closing the inflow passage 21 of the piston 20, and the discharge valve 60 selectively opens and closes the discharge hole 12 of the sleeve housing 10. Regulate emissions.
  • Inlet valve 50 may be implemented as a ball-poppet valve.
  • the inlet valve 50 is a ball (51) for opening or closing the inlet flow path (21), the coil for elastically supporting the ball 51 It may include a spring (52), and a retainer (53) for supporting the coil spring (52).
  • the retainer 53 may include a body portion 53a supporting the coil spring 52, and a plurality of leg portions 53b extending from an outer end of the body portion 53a. At this time, the support portion 53c extending radially outward from the end of the leg portion 53b may be provided, the support portion 53c is placed in close contact with the piston 20 again and the coil spring 70 described above. By supporting this support part 53c, the retainer 53 is elastically supported by the coil spring 70 with the piston 20. As shown in FIG.
  • the discharge valve 60 to control the oil discharge through the discharge hole 12 by selectively opening and closing the discharge hole (12).
  • a cover 80 for securing a space in which the discharge valve 60 is installed is fastened to the sleeve housing 10.
  • the cover 80 is fastened to the sleeve housing 10 so as to surround the portion where the discharge hole 12 is formed, as shown in FIGS. 2 and 3.
  • a space is formed between the sleeve housing 10 and the cover 80, and the discharge valve 60 is disposed in the space between the sleeve housing 10 and the cover 80.
  • the discharge chamber 90 in which the oil discharged is stored between the sleeve housing 10 and the cover 80 is formed.
  • the oil discharged through the discharge hole 12 is discharged through the discharge port formed in the modulator block (not shown) via the discharge chamber 90.
  • Discharge valve 60 may be implemented as a ball-poppet valve.
  • the discharge valve 60 includes a ball 61 and a ball biasing member 62.
  • the ball 61 is movably disposed between the sleeve housing 10 and the cover 80 to selectively open and close the discharge hole 12.
  • the ball 61 is in close contact with the sleeve housing 10 as shown in FIGS. 2 and 3, when the discharge hole 12 is closed, the ball 61 is removed from the sleeve housing 10 as shown in FIG. 6.
  • the discharge hole 12 is opened.
  • the ball biasing member 62 provides a force to move the ball 61 to a position to close the discharge hole 12. Meanwhile, the ball biasing member 62 is configured such that an oil discharge passage 64 for discharging oil discharged through the discharge hole 12 to the outside is formed between the sleeve housing 10 and the cover 80. That is, the ball biasing member 62 has a function of forming an oil discharge flow path 64 in addition to providing a resilient force for moving the ball 61 to a position to block the discharge hole 12. .
  • the discharge valve of the conventional piston pump is provided with a coil spring for biasing the ball, and a separate member for forming an oil discharge passage is provided separately, or a groove for forming an oil discharge passage is formed in the sleeve housing. In the embodiment of the above two functions are implemented by a single ball biasing member 62. Accordingly, the discharge valve 60 according to the embodiment of the present invention has a simple structure and easy processing by reducing the number of parts.
  • the ball biasing member 62 includes a body 621 that elastically supports the ball 61, and a plurality of legs 623 connected to the body 621. do.
  • the body 621 may be formed to have a disc shape as a whole, and the plurality of legs 623 may be connected to the edge of the body 621 and arranged at equal intervals along the circumferential direction.
  • Leg 623 includes a first longitudinal extension 623a, a radial extension 623b and a second longitudinal extension 623c as shown in FIG.
  • the longitudinal direction means a direction parallel to the longitudinal direction of the piston 20 and the sleeve housing 10.
  • four legs 623 are provided as an example, but the number of legs 623 is not limited thereto.
  • the sleeve housing 10 and the cover 80 are disposed such that there is a gap therebetween, and a leg 623 is disposed between the sleeve housing 10 and the cover 80. It is arranged to fit in the gap of. That is, as shown in FIGS. 2, 3, and 5, a gap exists between the inner surfaces 81 and 82 of the cover 80 and the outer surface of the sleeve housing 10 opposite thereto, and the legs 623 A radial extension 623b and a second longitudinal extension 623c are fitted in the gap between the sleeve housing 10 and the cover 80.
  • the radial extension 623b is located in the longitudinal direction of the sleeve housing 10 of the gap between the sleeve housing 10 and the cover 80
  • the second longitudinal extension 623c is the sleeve. It is located in the radial gap of the sleeve housing 10 among the gaps between the housing 10 and the cover 80.
  • the first longitudinal extension 623a extends in the longitudinal direction from the outer end of the body 621 and connects the body 621 and the radial extension 623b. Due to the structure of the leg 623 of the ball biasing member 62, the oil discharge passage 64 is formed between the sleeve housing 10 and the cover 80.
  • the oil exiting the discharge chamber 90 through the discharge hole 12 is discharged through the oil discharge passage 64 to the discharge port (not shown). If the eccentric spindle further rotates in the state of FIG. 6, the ball 61 returns to the position shown in FIG. 2, and the compression and discharge of this oil is repeated by the rotation of the eccentric spindle.
  • the body 621 is formed to effectively support the ball 61 by elastic deformation.
  • the body 621 may include an edge portion 621a and an elastic force providing portion 621b.
  • the edge portion 621a may have a ring shape, and the elastic force providing portion 621b may connect two different points on the inner circumferential surface of the edge portion 621a.
  • the elastic force providing unit 621b may be formed to have a curved shape to have a good elasticity.
  • the body 621 may be formed of any material that is elastically deformable and recoverable.
  • the body 621 may be formed of a metal material having elastic restoring force.
  • the present invention can be applied to a piston pump of a vehicle, so there is industrial applicability.

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Abstract

차량의 피스톤 펌프의 슬리브 하우징과 배출 밸브 커버 사이에 형성되는 배출 밸브는 상기 슬리브 하우징과 상기 배출 밸브 커버 사이에 이동 가능하게 배치되며 이동에 의해 상기 슬리브 하우징에 형성되는 배출 홀을 선택적으로 개폐하는 볼(ball), 그리고 상기 볼이 상기 배출 홀을 폐쇄하는 위치로 이동하도록 하는 힘을 제공하는 볼 바이어싱 부재(ball biasing member)를 포함한다. 상기 볼 바이어싱 부재는 상기 배출 홀을 통해서 배출된 오일을 외부로 배출하기 위한 오일 배출 유로가 상기 슬리브 하우징과 상기 배출 밸브 커버 사이에 형성되도록 구성된다.

Description

차량의 브레이크 시스템용 피스톤 펌프
본 발명은 차량의 자세 제어를 위한 브레이크 시스템에 사용되는 유압을 공급하는 피스톤 펌프에 관한 것이다.
차량의 브레이크 시스템, 특히 안티-록 브레이크 시스템(ABS)과 같은 차량 자세를 위한 브레이크 시스템의 작동에 사용되는 피스톤 펌프는 휠 브레이크 실린더 내의 압력을 제어하는 기능을 한다.
차량의 브레이크 시스템에 사용되는 기존의 피스톤 펌프는 슬리브 하우징(sleeve housing)과 이에 직선 왕복 운동이 가능하도록 삽입되는 피스톤을 포함하며, 피스톤의 왕복 운동에 의해 유압의 유입 및 배출을 위한 유입 밸브(inlet valve)와 배출 밸브(outlet valve)를 각각 포함한다. 이때, 피스톤은 구동 모터에 의해 회전되는 회전 샤프트의 회전 운동에 의해 직선 왕복 운동을 하도록 구성되며, 예를 들어 피스톤은 회전 샤프트와 함께 회전하는 편심 부재의 편심 회전 운동에 의해 직선 왕복 운동을 하도록 구성될 수 있다. 배출 밸브 커버가 슬리브 하우징의 단부에 결합되고, 배출 밸브는 배출 밸브 커버와 슬리브 하우징 사이에 구성된다.
이러한 피스톤 펌프는 배출 밸브를 통해 배출되는 유압의 배출 통로가 필요하며, 한국 공개특허 10-2009-0014306에는 배출 밸브 커버에 형성된 방사 방향의 채널(48)을 통해 유압이 배출되는 구조가 개시되어 있다. 그러나 이러한 구조는 배출 밸브 커버에 그루브 형태의 채널이 형성되어야 하기 때문에, 배출 밸브 커버의 제조에 추가 가공이 필요하여 제조 공정이 복잡하고 제조 원가가 비싸지는 문제가 있다.
또한 한국 공개특허 10-2014-0104104에서는 이러한 문제를 해결하기 위한 슬리브 하우징의 밸브 시트에 그루브 형태의 배출 유로를 형성한 구조가 소개되었으나, 밸브 시트에 추가로 유로가 형성되어야 하기 때문에 추가 가공 공정이 발생하는 문제가 있다.
또한 슬리브 하우징과 배출 밸브 커버 사이에 오일 유로를 가지는 오리피스 플레이트(orifice plate)를 배치하는 기술이 소개된 바 있으나, 배출 밸브에 추가로 오리피스 플레이트가 구비되어야 하기 때문에 부품 개수의 증가 및 구조가 복잡해지는 문제가 있었다.
- 선행기술 문헌 -
1. 미국 등록특허 US6,334,762 (등록일: 2002년 01월 01일)
2. 한국 공개특허공보 제10-2009-0014306호 (공개일: 2009년 02월 09일)
3. 한국 공개특허공보 제10-2014-0104104호 (공개일: 2014년 08월 28일)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 구조가 간단하고 제조가 용이한 차량의 브레이크 시스템의 오일 압력 조절을 위한 피스톤 펌프의 배출 밸브를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 차량의 피스톤 펌프의 슬리브 하우징과 배출 밸브 커버 사이에 형성되는 배출 밸브는 상기 슬리브 하우징과 상기 배출 밸브 커버 사이에 이동 가능하게 배치되며 이동에 의해 상기 슬리브 하우징에 형성되는 배출 홀을 선택적으로 개폐하는 볼(ball), 그리고 상기 볼이 상기 배출 홀을 폐쇄하는 위치로 이동하도록 하는 힘을 제공하는 볼 바이어싱 부재(ball biasing member)를 포함한다. 상기 볼 바이어싱 부재는 상기 배출 홀을 통해서 배출된 오일을 외부로 배출하기 위한 오일 배출 유로가 상기 슬리브 하우징과 상기 배출 밸브 커버 사이에 형성되도록 구성된다.
상기 볼 바이어싱 부재는 상기 볼을 탄성적으로 지지하는 몸체, 그리고 상기 몸체에 연결되는 복수의 다리를 포함할 수 있다.
상기 복수의 다리는 상기 몸체의 원주 방향을 따라 등간격으로 배열될 수 있다.
상기 슬리브 하우징과 상기 배출 밸브 커버는 사이에 간극이 존재하도록 배열될 수 있다.
상기 다리는 상기 슬리브 하우징과 상기 배출 밸브 커버 사이의 간극 중 상기 슬리브 하우징의 길이방향으로의 간극에 위치하는 반경방향 연장부, 그리고 상기 슬리브 하우징과 상기 배출 밸브 커버 사이의 간극 중 상기 슬리브 하우징의 반경방향으로의 간극에 위치하는 길이방향 연장부를 포함할 수 있다.
상기 몸체는 고리 형상의 테두리부, 그리고 상기 테두리부의 내주면의 서로 다른 두 지점을 연결하는 탄성력 제공부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 피스톤 펌프는 배출 홀을 구비하며 보어(bore)를 형성하는 슬리브 하우징(sleeve housing), 오일을 상기 보어로 유입시키기 위한 유입 유로를 구비하며 상기 보어에 왕복 이동 가능하도록 삽입되는 피스톤, 상기 유입 유로를 개폐할 수 있도록 설치되는 흡입 밸브, 상기 배출 홀이 형성된 부분을 둘러싸도록 상기 슬리브 하우징에 체결되는 커버, 그리고 상기 배출 홀을 개폐할 수 있도록 설치되는 배출 밸브를 포함한다. 상기 배출 밸브는 상기 슬리브 하우징과 상기 커버 사이에 이동 가능하게 배치되어 상기 배출 홀을 선택적으로 개폐하는 볼(ball), 그리고 상기 볼이 상기 배출 홀을 폐쇄하는 위치로 이동하도록 하는 힘을 제공하는 볼 바이어싱 부재(ball biasing member)를 포함한다. 상기 볼 바이어싱 부재는 상기 배출 홀을 통해서 배출된 오일을 외부로 배출하기 위한 오일 배출 유로가 상기 슬리브 하우징과 상기 커버 사이에 형성되도록 구성된다.
본 발명에 의하면, 피스톤 펌프의 배출 밸브의 볼 바이어싱 부재가 볼을 탄성적으로 지지하는 기능을 가짐과 동시에 오일 배출 유로가 형성되도록 하는 기능을 갖기 때문에, 부품 개수의 감소 및 제조가 용이하다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 피스톤 펌프의 측면도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 절개한 단면도이다.
도 3은 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 절개한 단면 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 배출 밸브의 볼 바이어싱 부재의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 배출 밸브의 볼 바이어싱 부재가 커버에 장착된 상태를 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 배출 밸브가 개방된 상태를 보여주는 도면이다.
이하에서 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 피스톤 펌프는 차량의 브레이크 시스템의 작동을 위한 오일 압력을 조절하기 위한 장치의 일부로 사용될 수 있으며, 차량의 마스터 실린더(master cylinder)에서 토출된 오일을 공급받아 휠 실린더(wheel cylinder)로 전달하는 역할을 한다. 오일 압력을 조절하기 위한 장치는 본 발명의 실시예에 따른 피스톤 펌프 외에 복수의 솔레노이드 밸브(solenoid valve), 어큐뮬레이터(accumulator), 모터(motor) 등을 포함할 수 있으며, 이러한 피스톤 펌프, 솔레노이드 밸브, 어큐뮬레이터, 모터 등은 모듈레이터 블록(modulator block) 내에 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 피스톤 펌프는 모듈레이터 블록 내에 형성되는 보어(bore)에 배치될 수 있다. 이때, 오일이 보어로 공급되거나 배출되는 통로인 유입 포트 및 배출 포트가 구비될 수 있으며, 유입 포트를 통해 유입된 오일이 본 발명의 실시예에 따른 피스톤 펌프를 통과한 후 배출 포트를 통해 배출되도록 구성될 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 슬리브 하우징(sleeve housing)(10)과 피스톤(piston)(20)이 구비된다.
슬리브 하우징(10)은 보어(bore)(11)를 구비한다. 이때, 슬리브 하우징(10)의 일 측은 개방되고 다른 일 측에는 오일이 통과하는 배출 홀(12)이 구비된다.
피스톤(20)은 슬리브 하우징(10)의 보어(11)에 왕복 이동 가능하도록 삽입된다. 구체적으로, 피스톤(20)은 선단부가 보어(11)에 삽입되는 상태로 왕복 이동 가능하게 배치된다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 슬리브 하우징(10)은 배출 홀(12)이 형성된 반대 측이 개방되며, 피스톤(20)의 선단부가 슬리브 하우징(10)의 개방된 공간을 통해서 보어(11)에 삽입된다. 이때, 도면에는 도시되지 않았으나, 피스톤(20)은 슬리브 하우징(10)의 보어(11)에 삽입된 단의 반대 측 단이 모터(도시되지 않음)에 의해 구동되는 편심 스핀들(eccentric spindle)에 접촉되도록 배치될 수 있으며, 이에 의해 편심 스핀들의 회전에 의해 피스톤(20)의 이동이 유발된다. 그리고 슬리브 하우징(10)에 대해 피스톤(20)을 탄성적으로 지지하는 코일 스프링(70)이 구비된다. 피스톤(20)이 편심 스핀들에 의해 도 2 및 도 3의 위치에서 배출 홀(12) 쪽으로 밀리게 되며, 코일 스프링(70)에 의해 도 2 및 도 3에 도시된 위치로 복귀된다. 즉, 편심 스핀들의 회전 및 코일 스프링(20)의 탄성 복원력에 의해 피스톤(20)의 왕복 운동이 이루어진다.
이때, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 피스톤(20)과 슬리브 부재(10) 사이를 밀봉하기 위한 밀봉 부재(22)가 구비될 수 있으며, 또한 피스톤(20)과 편심 스핀들이 배치되는 부분 사이를 밀봉하기 위한 밀봉 부재(23)가 구비될 수 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 도면 부호 22에 의해 지시된 밀봉 부재는 뒤에서 설명할 유입 밸브(50)의 리테이너(retainer)(53)와 함께 코일 스프링(70)에 의해 피스톤(20)에 지지될 수 있다. 한편, 도면 부호 23에 의해 지시된 밀봉 부재는 별도의 지지 부재(25)에 의해 지지될 수 있다. 밀봉 부재(22, 23) 및 지지 부재(25)는 링 형태를 가질 수 있다.
오일의 흡입을 위한 유입 유로(21)가 피스톤(20)에 구비된다. 도면에 도시된 바와 같이, 유입 유로(21)는 피스톤(20)의 외주면에서 반경 방향 내측으로 연장되는 반경방향 유로(21b)와 피스톤(20)의 길이 방향으로 연장되는 길이방향 유로(21a)로 구성될 수 있으며, 반경방향 유로(21b)는 복수로 구비될 수 있다. 반경방향 유로(21b)의 내측 단이 길이방향 유로(21a)와 연통된다. 이때, 반경방향 유로(21b)가 형성되는 부분에 오일 필터(oil filter)(30)가 구비될 수 있다. 오일 필터(30)는 다수의 통공(31)을 구비할 수 있으며, 모듈레이터 블록(도시되지 않음)에 형성된 유입 포트(도시되지 않음)의 오일이 오일 필터(30)를 통과한 후 반경방향 유로(21b)로 유입될 수 있다.
상기한 바와 같은 슬리브 하우징(10)과 피스톤(20) 사이의 공간이 압축실(40)로 작용한다. 즉, 슬리브 하우징(10)과 피스톤(20) 사이의 공간이 오일을 압축하는 압축실(40)이 되며, 오일이 피스톤(20)의 유입 유로(21)를 통해서 압축실(40)로 유입되고 배출 홀(12)을 통해서 압축실(40)에서 배출된다.
압축실(40)로의 오일 유입을 조절하기 위한 유입 밸브(50)와 압축실(40)로부터의 오일 배출을 조절하기 위한 배출 밸브(60)가 각각 구비된다. 유입 밸브(50)는 피스톤(20)의 유입 유로(21)을 선택적으로 개폐함으로써 오일 유입을 조절하고, 배출 밸브(60)는 슬리브 하우징(10)의 배출 홀(12)을 선택적으로 개폐함으로써 오일 배출을 조절한다.
유입 밸브(50)는 볼 포핏 밸브(ball-poppet valve)로 구현될 수 있다. 예를 들어, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 유입 밸브(50)는 유입 유로(21)를 개방하거나 폐쇄하는 볼(ball)(51), 볼(51)을 탄성적으로 지지하는 코일 스프링(coil spring)(52), 그리고 코일 스프링(52)을 지지하는 리테이너(retainer)(53)를 포함할 수 있다. 리테이너(53)는 코일 스프링(52)을 지지하는 몸체부(53a), 그리고 몸체부(53a)의 외측 단에서 연장되는 복수의 다리부(53b)를 포함할 수 있다. 이때, 다리부(53b)의 끝단에서 반경 방향 외측으로 연장되는 지지부(53c)가 구비될 수 있으며, 지지부(53c)가 다시 피스톤(20)에 밀착된 상태로 배치되고 위에서 설명한 코일 스프링(70)이 지지부(53c)를 지지함으로써, 리테이너(53)가 피스톤(20)과 함께 코일 스프링(70)에 의해 탄성적으로 지지된다.
유입 밸브(50)의 볼(51)이 도 2 및 도 3에 도시된 위치에 있는 경우에는 유입 유로(21)가 폐쇄된다. 한편, 피스톤(20)이 도 2 및 도 3의 상태에서 배출 홀(12)을 향해 이동하면 코일 스프링(70)이 압축되면서 유입 밸브(50)도 배출 홀(12)을 향해 이동하게 되며, 이 상태에서 편심 스핀들이 더 회전하여 피스톤(20)을 미는 힘이 제거되면 코일 스프링(70)의 복원력에 의해 피스톤(20)이 도 2 및 도 3의 위치로 복귀하고, 이 과정에서 볼(51)의 복귀가 피스톤(20)의 복귀보다 늦어지면서 볼(51)과 피스톤(20)이 순간적으로 이격되어 유입 유로(21)가 개방된다. 그리고 피스톤(20)이 배출 홀(12)을 향해 이동하는 과정에서 압축실(40) 내의 오일이 가압되면서 배출 홀(12)을 통해 배출되고, 볼(51)이 피스톤(20)에서 떨어져 있는 동안 오일이 유입 유로(21)를 통해 압축실(40)로 유입된다.
한편, 배출 밸브(60)가 배출 홀(12)을 선택적으로 개폐함으로써 배출 홀(12)을 통한 오일 배출을 조절한다.
배출 밸브(60)가 설치되는 공간을 확보하기 위한 커버(80)가 슬리브 하우징(10)에 체결된다. 커버(80)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 배출 홀(12)이 형성된 부분을 둘러싸도록 슬리브 하우징(10)에 체결된다. 이에 의해 슬리브 하우징(10)과 커버(80) 사이에 공간이 형성되며, 배출 밸브(60)가 슬리브 하우징(10)과 커버(80) 사이에 공간에 배치된다.
이때, 슬리브 하우징(10)과 커버(80) 사이에 배출되는 오일이 저장되는 배출실(90)이 형성된다. 배출 홀(12)을 통해서 배출된 오일이 배출실(90)을 경유하여 모듈레이터 블록(도시되지 않음)에 형성된 배출 포트를 통해 배출된다.
배출 밸브(60)는 볼 포핏 밸브(ball-poppet valve)로 구현될 수 있다. 예를 들어, 배출 밸브(60)는 볼(61)과 볼 바이어싱 부재(ball biasing member)(62)를 포함한다.
볼(61)은 슬리브 하우징(10)과 커버(80) 사이에 이동 가능하게 배치되어 배출 홀(12)을 선택적으로 개폐한다. 볼(61)이 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 슬리브 하우징(10)에 밀착되면 배출 홀(12)이 폐쇄되면, 볼(61)이 도 6에 도시된 바와 같이 슬리브 하우징(10)에서 이격되면 배출 홀(12)이 개방된다.
볼 바이어싱 부재(62)는 볼(61)이 배출 홀(12)을 폐쇄하는 위치로 이동하도록 하는 힘을 제공한다. 한편, 볼 바이어싱 부재(62)는 배출 홀(12)을 통해서 배출된 오일을 외부로 배출하기 위한 오일 배출 유로(64)가 슬리브 하우징(10)과 커버(80) 사이에 형성되도록 구성된다. 즉, 볼 바이어싱 부재(62)는 볼(61)이 배출 홀(12)을 막도록 하는 위치로 이동시키도록 하는 탄성력을 제공하는 기능에 더하여 오일 배출 유로(64)를 형성하는 기능을 함께 갖는다. 종래의 피스톤 펌프의 배출 밸브는 볼을 바이어싱 하기 위한 코일 스프링을 구비하고, 이와 별도로 오일 배출 통로를 형성하기 위한 별도의 부재가 구비되거나 슬리브 하우징에 오일 배출 유로가 되는 그루브가 형성되었으나, 본 발명의 실시예에서는 상기한 두 가지 기능이 단일의 볼 바이어싱 부재(62)에 의해 구현된다. 이에 의해 본 발명의 실시예에 따른 배출 밸브(60)는 부품 개수 감소에 의해 구조가 간단할 뿐만 아니라 가공이 용이한 효과를 가진다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 볼 바이어싱 부재(62)는 볼(61)을 탄성적으로 지지하는 몸체(621), 그리고 몸체(621)에 연결되는 복수의 다리(623)를 포함한다. 도 4를 참조하면, 몸체(621)는 전체적으로 원판 형태를 갖도록 형성될 수 있으며, 복수의 다리(623)는 몸체(621)의 가장 자리에 연결되며 원주 방향을 따라 등간격으로 배열될 수 있다. 다리(623)는 도 4에 도시된 바와 같이 제1 길이방향 연장부(623a), 반경방향 연장부(623b) 그리고 제2 길이방향 연장부(623c)를 포함한다. 이때, 길이방향은 피스톤(20) 및 슬리브 하우징(10)의 길이방향과 나란한 방향을 의미한다. 도면에는 네 개의 다리(623)가 구비되는 경우가 예시적으로 도시되어 있으나, 다리(623)의 개수가 이에 한정되는 것은 아니다.
이때, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 슬리브 하우징(10)과 커버(80)는 그 사이에 간극이 존재하도록 배치되며, 다리(623)가 슬리브 하우징(10)과 커버(80) 사이의 간극에 끼워지도록 배치된다. 즉, 도 2, 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 커버(80)의 내면(81, 82) 및 이와 마주하는 슬리브 하우징(10)의 외면 사이에 간극이 존재하며, 다리(623)의 반경방향 연장부(623b)와 제2 길이방향 연장부(623c)가 슬리브 하우징(10)와 커버(80) 사이의 간극에 끼워진다. 구체적으로, 반경방향 연장부(623b)는 슬리브 하우징(10)과 커버(80) 사이의 간극 중 슬리브 하우징(10)의 길이방향으로의 간극에 위치하고, 제2 길이방향 연장부(623c)는 슬리브 하우징(10)과 커버(80) 사이의 간극 중 슬리브 하우징(10)의 반경방향으로의 간극에 위치한다. 제1 길이방향 연장부(623a)는 몸체(621)의 외측 단에서 길이방향으로 연장되며 몸체(621)와 반경방향 연장부(623b)를 연결한다. 이러한 볼 바이어싱 부재(62)의 다리(623)의 구조에 의해 슬리브 하우징(10)와 커버(80) 사이에 오일 배출 유로(64)가 형성된다.
다리(623)의 반경방향 연장부(623b) 및 제2 길이방향 연장부(623c)가 슬리브 하우징(10)과 커버(80) 사이에 끼워져 고정된 상태에서 압축 과정에서의 압축실(40) 내의 오일의 압력이 볼(61)에 작용하면, 볼(61)에 작용하는 압력에 의해 몸체(621)가 밀리면서 탄성 변형이 일어난다. 이에 의해, 도 6에 도시된 바와 같이, 피스톤(20)이 편심 스핀들에 의해 배출 홀(12) 쪽으로 밀리게 되면 압축실(40) 내의 압력이 증가하게 되고, 압축실(40) 내의 증가된 압력에 의해 볼(61)이 배출 홀(12)이 개방되는 위치로 밀리게 된다. 이 과정에서 배출 홀(12)을 통해서 토출실(90)로 나온 오일이 오일 배출 유로(64)를 통해서 배출 포트(도시되지 않음)로 배출된다. 도 6의 상태에서 편심 스핀들이 더 회전하면 볼(61)이 도 2에 도시된 위치로 복귀되며, 편심 스핀들의 회전에 의해 이러한 오일의 압축 및 배출이 반복된다.
몸체(621)는 탄성 변형에 의해 볼(61)을 효과적으로 지지할 수 있도록 형성된다. 예를 들어, 몸체(621)는 테두리부(621a) 및 탄성력 제공부(621b)를 포함할 수 있다. 테두리부(621a)는 고리 형상을 가질 수 있으며, 탄성력 제공부(621b)는 테두리부(621a)의 내주면의 서로 다른 두 지점을 연결할 수 있다. 이때, 탄성력 제공부(621b)는 양호한 탄성을 갖도록 곡선 형태를 갖도록 형성될 수 있다. 몸체(621)는 탄성 변형 및 복원이 가능한 임의의 재질로 형성될 수 있으며, 예를 들어 탄성 복원력을 갖는 금속 재질로 형성될 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.
본 발명은 차량의 피스톤 펌프에 적용될 수 있어 산업상 이용가능성이 있다.

Claims (12)

  1. 차량의 피스톤 펌프의 슬리브 하우징과 배출 밸브 커버 사이에 형성되는 배출 밸브로서,
    상기 슬리브 하우징과 상기 배출 밸브 커버 사이에 이동 가능하게 배치되며 이동에 의해 상기 슬리브 하우징에 형성되는 배출 홀을 선택적으로 개폐하는 볼(ball), 그리고
    상기 볼이 상기 배출 홀을 폐쇄하는 위치로 이동하도록 하는 힘을 제공하는 볼 바이어싱 부재(ball biasing member)를 포함하며,
    상기 볼 바이어싱 부재는 상기 배출 홀을 통해서 배출된 오일을 외부로 배출하기 위한 오일 배출 유로가 상기 슬리브 하우징과 상기 배출 밸브 커버 사이에 형성되도록 구성되는 배출 밸브.
  2. 제1항에서,
    상기 볼 바이어싱 부재는
    상기 볼을 탄성적으로 지지하는 몸체, 그리고
    상기 몸체에 연결되는 복수의 다리를 포함하는 배출 밸브.
  3. 제2항에서,
    상기 복수의 다리는 상기 몸체의 원주 방향을 따라 등간격으로 배열되는 배출 밸브.
  4. 제2항에서,
    상기 슬리브 하우징과 상기 배출 밸브 커버는 사이에 간극이 존재하도록 배열되는 배출 밸브.
  5. 제4항에서,
    상기 다리는
    상기 슬리브 하우징과 상기 배출 밸브 커버 사이의 간극 중 상기 슬리브 하우징의 길이방향으로의 간극에 위치하는 반경방향 연장부, 그리고
    상기 슬리브 하우징과 상기 배출 밸브 커버 사이의 간극 중 상기 슬리브 하우징의 반경방향으로의 간극에 위치하는 길이방향 연장부를 포함하는 배출 밸브.
  6. 제2항에서,
    상기 몸체는
    고리 형상의 테두리부, 그리고
    상기 테두리부의 내주면의 서로 다른 두 지점을 연결하는 탄성력 제공부를 포함하는 배출 밸브.
  7. 배출 홀을 구비하며 보어(bore)를 형성하는 슬리브 하우징(sleeve housing),
    오일을 상기 보어로 유입시키기 위한 유입 유로를 구비하며 상기 보어에 왕복 이동 가능하도록 삽입되는 피스톤,
    상기 유입 유로를 개폐할 수 있도록 설치되는 흡입 밸브,
    상기 배출 홀이 형성된 부분을 둘러싸도록 상기 슬리브 하우징에 체결되는 커버, 그리고
    상기 배출 홀을 개폐할 수 있도록 설치되는 배출 밸브를 포함하며,
    상기 배출 밸브는
    상기 슬리브 하우징과 상기 커버 사이에 이동 가능하게 배치되어 상기 배출 홀을 선택적으로 개폐하는 볼(ball), 그리고
    상기 볼이 상기 배출 홀을 폐쇄하는 위치로 이동하도록 하는 힘을 제공하는 볼 바이어싱 부재(ball biasing member)를 포함하고,
    상기 볼 바이어싱 부재는 상기 배출 홀을 통해서 배출된 오일을 외부로 배출하기 위한 오일 배출 유로가 상기 슬리브 하우징과 상기 커버 사이에 형성되도록 구성되는 피스톤 펌프.
  8. 제7항에서,
    상기 볼 바이어싱 부재는
    상기 볼을 탄성적으로 지지하는 몸체, 그리고
    상기 몸체에 연결되는 복수의 다리를 포함하는 피스톤 펌프.
  9. 제8항에서,
    상기 복수의 다리는 상기 몸체의 원주 방향을 따라 등간격으로 배열되는 피스톤 펌프.
  10. 제8항에서,
    상기 슬리브 하우징과 상기 커버는 사이에 간극이 존재하도록 배열되는 피스톤 펌프.
  11. 제10에서,
    상기 다리는
    상기 슬리브 하우징과 상기 커버 사이의 간극 중 상기 슬리브 하우징의 길이방향으로의 간극에 위치하는 반경방향 연장부, 그리고
    상기 슬리브 하우징과 상기 커버 사이의 간극 중 상기 슬리브 하우징의 반경방향으로의 간극에 위치하는 길이방향 연장부를 포함하는 피스톤 펌프.
  12. 제8항에서,
    상기 몸체는
    고리 형상의 테두리부, 그리고
    상기 테두리부의 내주면의 서로 다른 두 지점을 연결하는 탄성력 제공부를 포함하는 피스톤 펌프.
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