KR102671510B1

KR102671510B1 - 액압 공급장치

Info

Publication number: KR102671510B1
Application number: KR1020190051750A
Authority: KR
Inventors: 홍광석; 김진영
Original assignee: 에이치엘만도 주식회사
Priority date: 2019-05-02
Filing date: 2019-05-02
Publication date: 2024-06-03
Anticipated expiration: 2039-05-02
Also published as: WO2020222582A1; KR20200127505A; US12030470B2; US20220203950A1

Abstract

본 발명의 액압 공급장치가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 내부에 제동유압을 조절하기 위한 유로 및 밸브가 마련되는 모듈레이터블록에 결합되고, 고정자 및 회전자를 구비하는 모터; 회전자에 결합되어 함께 회전하고 내측에 수용공간을 구비하며 내주면에 제1나사산이 마련되는 슬리브; 수용공간에 마련되되, 외주면에 제1나사산과 치합하는 제2나사산이 마련되어 슬리브의 회전운동을 직선운동으로 변환하는 스크류샤프트; 및 스크류샤프트의 단부에 연결되는 피스톤;을 포함하고, 피스톤의 중심축은 스크류샤프트의 중심축에 대해 편심 배치되는 액압 공급장치가 제공될 수 있다.

Description

액압 공급장치{HYDRAULIC SUPPLY DEVICE}

본 발명은 액압 공급장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전자식 브레이크 시스템에 마련되어 액압을 발생시키는 액압 공급장치에 관한 것이다.

최근 연비 향상 및 배기가스 저감을 위하여 하이브리드 자동차, 연료 전지 자동차, 전기 자동차 등의 개발이 활발히 진행되고 있다. 이러한 차량에는 필수적으로 제동장치 즉, 주행 중인 차량의 속도를 줄이거나 정지시키는 기능을 하는 차량용 브레이크 장치가 설치된다.

통상적인 차량용 브레이크 장치에는 엔진의 흡입압을 사용해서 제동력을 발생하는 진공 브레이크와, 유압을 사용해서 제동력을 발생하는 유압 브레이크가 있다.

진공 브레이크는 진공 부스터에서 차량 엔진의 흡입압과 대기압의 압력차를 이용하여 작은 힘으로 큰 제동력을 발휘할 수 있도록 하는 장치로써, 운전자가 브레이크 페달을 밟을 때 페달에 가해진 힘보다 훨씬 큰 출력을 발생시킨다.

유압 브레이크의 한 종류인 전자식 브레이크 시스템은 운전자가 페달을 밟으면 전자제어유닛(ECU)이 이를 감지하고 유압발생 장치를 작동하여 유압을 발생 시킴으로써 제동 작용을 수행한다. 즉, 운전자가 브레이크 페달을 밟으면 페달변위센서가 브레이크 페달의 변위를 감지하고, 전자제어유닛의 신호에 의해 액압공급 장치가 작동함에 따라 휠 실린더의 제동이 일어난다.

이러한 전자식 브레이크 시스템은 페달변위센서를 통해 브레이크 페달의 동작을 전기적 신호로 출력하여 모터가 작동하고 상기 모터의 회전력을 직선운동으로 변환하여 제동유압을 발생시키는 액압 공급장치와, 상기 액압 공급장치에 의해 발생된 힘으로 액압을 공급받아 제동동작을 제어하도록 복수의 밸브가 설치된 유압블록과, 페달에 반력을 제공하는 페달시뮬레이터 및 모터와 밸브들을 제어하는 전자제어유닛을 포함한다.

한편, 종래의 액압 공급장치는 모터에 의해 회전하는 피니언기어와, 상기 피니언기어와 맞물린 상태에서 직선운동을 하는 랙기어를 포함한다. 즉, 상기 액압 공급장치는 랙기어의 대향면에 피니언기어가 맞물리도록 설치되어, 랙기어의 직선운동이 이루어지도록 구성되어 있다.

그러나, 상기한 구성으로 이루어진 액압 공급장치는, 제동압력을 생성할 수 있도록 랙- 피니언 방식으로 구동되기 때문에 랙기어 구동장치 부분의 사이즈(size)가 커지게 되고 중량도 과도하게 증가되는 문제가 있었다. 이는 결국 차량 내의 장착성을 저하시키고 레이아웃(lay-out) 설계를 저하시키게 되는 문제가 있었다.

한국 공개특허공보 제10-2018-0007795호(2018.01.24)

본 실시 예는 조립성 및 생산성을 향상시킬 수 있는 액압 공급장치를 제공하고자 한다.

본 실시 예는 구조를 단순하도록 하며 무게를 경량화시킬 수 있는 액압 공급장치를 제공하고자 한다.

본 실시 예는 볼-스크류 방식에 이용되는 피스톤이 작동 중 회전하는 것을 방지하는 액압 공급장치를 제공하고자 한다.

본 실시 예는 허용치 이상의 하중이 가해졌을 때에도 부품의 파손을 방지할 수 있는 액압 공급장치를 제공하고자 한다.

본 실시 예는 부품 수를 줄여 원가 절감을 도모하고, 공간 활용도를 향상시켜 패키징에 유리한 액압 공급장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 내부에 제동유압을 조절하기 위한 유로 및 밸브가 마련되는 모듈레이터블록에 결합되고, 고정자 및 회전자를 구비하는 모터; 상기 회전자에 결합되어 함께 회전하고 내측에 수용공간을 구비하며 내주면에 제1나사산이 마련되는 슬리브; 상기 수용공간에 마련되되, 외주면에 상기 제1나사산과 치합하는 제2나사산이 마련되어 상기 슬리브의 회전운동을 직선운동으로 변환하는 스크류샤프트; 및 상기 스크류샤프트의 단부에 연결되는 피스톤;을 포함하고, 상기 피스톤의 중심축은 상기 스크류샤프트의 중심축에 대해 편심 배치되는 액압 공급장치가 제공될 수 있다.

상기 스크류샤프트는 일측에 상기 제2나사산이 마련되고, 타측이 상기 피스톤과 결합하되 상기 피스톤의 중심축에 대해 편심되게 결합하는 편심삽입부가 마련되는 액압 공급장치가 제공될 수 있다.

상기 편심삽입부는 상기 피스톤의 일측을 관통하여 돌출 형성되는 헤드와, 상기 헤드와 상기 피스톤 사이에 개재되는 고정부재를 포함하는 액압 공급장치가 제공될 수 있다.

상기 편심삽입부는 원주방향을 따라서 함몰 형성되는 슬롯과, 상기 슬롯에 삽입되는 공차링을 포함하고, 상기 공차링은 상기 스크류샤프트에 허용치 이상의 토크가 가해지면 상기 스크류샤프트에 대한 상대 회전운동을 허용하는 액압 공급장치가 제공될 수 있다.

상기 피스톤은 상기 모듈레이터블록과 상기 피스톤 사이 공간을 기밀하기 위해 상기 피스톤의 외주면에 끼워지는 적어도 하나 이상의 피스톤 실링부재와, 상기 피스톤의 안정적인 직선운동을 위해 상기 모듈레이터블록과 상기 피스톤 사이에 개재되는 부쉬부재를 더 포함하는 액압 공급장치가 제공될 수 있다.

내부에 제동유압을 조절하기 위한 유로 및 밸브가 마련되는 모듈레이터블록에 결합되고, 고정자 및 회전자를 구비하는 모터; 상기 회전자에 결합되어 함께 회전하고 내측에 수용공간을 구비하는 슬리브; 상기 수용공간에 마련되되, 일측이 상기 슬리브와 결속되어 상기 슬리브와 함께 회전하고 외주면에 제1나사산이 마련되는 스크류샤프트; 내측에 상기 제1나사산과 치합하는 제2나사산이 마련되어 상기 스크류샤프트의 회전운동을 직선운동으로 변환하는 제1피스톤; 상기 제1피스톤의 단부에 결합되어 상기 제1피스톤과 함께 직선 운동하는 제2피스톤;을 포함하고, 상기 제2피스톤의 중심축은 상기 스크류샤프트의 중심축에 대해 편심 배치되는 액압 공급장치가 제공될 수 있다.

상기 제1피스톤은 단부에 길이방향으로 함몰 형성되는 결합홈이 마련되고, 상기 제2피스톤은 상기 결합홈과 대응되게 돌출 형성되는 결합돌기가 마련되어, 상기 제1피스톤에 압입 결합되는 액압 공급장치가 제공될 수 있다.

상기 제1피스톤과 상기 제2피스톤을 결속시키기 위해 상기 제2피스톤을 관통하여 상기 제1피스톤에 체결되는 결속부재를 더 포함하는 액압 공급장치가 제공될 수 있다.

상기 모듈레이터블록에 체결되고, 상기 모터를 둘러싸는 모터하우징; 및 상기 모터 하우징 반대편에서 상기 모듈레이터블록에 체결되고, 상기 제2피스톤이 직선 왕복 운동하는 유압챔버를 형성하는 펌프하우징;을 더 포함하고, 상기 제2피스톤은 상기 유압챔버 내부에서 유체를 가압 및 가압 해제하는 헤드부와, 상기 헤드부에서 연장되어 상기 제1피스톤의 외주면의 적어도 일부를 둘러싸는 수용부를 포함하는 액압 공급장치가 제공될 수 있다.

상기 제2피스톤은 상기 모듈레이터블록과 상기 제2피스톤 사이 공간을 기밀하기 위해 상기 제2피스톤의 외주면에 끼워지는 적어도 하나 이상의 피스톤 실링부재와, 상기 제2피스톤의 안정적인 직선운동을 위해 상기 모듈레이터블록과 상기 제2피스톤 사이에 개재되는 부쉬부재를 더 포함하는 액압 공급장치가 제공될 수 있다.

내부에 제동유압을 조절하기 위한 유로 및 밸브가 마련되는 모듈레이터블록에 결합되고, 고정자 및 회전자를 구비하는 모터; 상기 회전자에 결합되어 함께 회전하고 내측에 수용공간을 구비하며 내주면에 제1나사산이 마련되는 슬리브; 상기 수용공간에 마련되되, 외주면에 상기 제1나사산과 치합하는 제2나사산이 마련되어 상기 슬리브의 회전운동을 직선운동으로 변환하는 스크류샤프트; 중공부를 마련하고, 상기 스크류샤프트의 단부에 연결되는 피스톤; 및 내측에 상기 피스톤이 진퇴 가능한 유압챔버를 구비하는 펌프하우징; 상기 유압챔버 내부에 마련되어 상기 피스톤의 중심축에 대해 편심되게 상기 펌프하우징에 고정 설치되는 편심샤프트;를 포함하고, 상기 피스톤은 상기 중공부의 내주면 일측에 상기 피스톤의 진퇴방향을 따라 함몰 형성되어 상기 편심샤프트의 적어도 일부를 수용하는 편심홈을 포함하는 액압 공급장치가 제공될 수 있다.

상기 편심샤프트는 일단부가 상기 펌프하우징에 결합되는 가이드샤프트와, 상기 가이드샤프트의 타단부에 결합되어 상기 편심홈에 수용되는 부쉬를 포함하는 액압 공급장치가 제공될 수 있다.

상기 스크류샤프트는 일측에 나사산이 마련되고, 타측에 상기 피스톤과 동축으로 결합되는 동심삽입부가 마련되는 액압 공급장치가 제공될 수 있다.

상기 동심삽입부는 상기 피스톤의 일측을 관통하여 돌출 형성되는 헤드와, 상기 헤드와 상기 피스톤 사이에 개재되는 고정부재를 포함하는 액압 공급장치가 제공될 수 있다.

상기 동심삽입부는 원주방향을 따라서 함몰 형성되는 슬롯과, 상기 슬롯에 삽입되는 공차링을 포함하고, 상기 공차링은 상기 스크류샤프트에 허용치 이상의 토크가 가해지면 상기 스크류샤프트에 대한 상대 회전운동을 허용하는 액압 공급장치가 제공될 수 있다.

상기 가이드샤프트는 일단부가 세레이션 가공되어 상기 펌프하우징에 압입 결합되는 액압 공급장치가 제공될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 의한 액압 공급장치는 조립성 및 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 실시 예에 의한 액압 공급장치는 구조를 단순하도록 하며 무게를 경량화시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 실시 예에 의한 액압 공급장치는 볼-스크류 방식에 이용되는 피스톤이 작동 중 회전하는 것을 방지하는 효과가 있다.

본 발명의 실시 예에 의한 액압 공급장치는 허용치 이상의 하중이 가해졌을 때에도 부품의 파손을 방지할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 실시 예에 의한 액압 공급장치는 부품 수를 줄여 원가 절감을 도모하고, 공간 활용도를 향상시켜 패키징에 유리한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 전자식 브레이크 시스템의 유압회로도의 비 제동시의 상태를 나타내는 유압회로도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 의한 액압 공급장치를 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 2의 A-A' 부분을 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 의한 액압 공급장치를 나타내는 단면도이다.
도 5은 본 발명의 제2 실시 예에 의한 액압 공급장치의 단면을 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시 예에 의한 액압 공급장치를 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시 예에 의한 액압 공급장치의 단면을 나타내는 사시도이다.
도 8은 도 5의 B-B' 부분을 나타내는 단면도이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.

도 1은 전자식 브레이크 시스템의 유압회로도의 비 제동시의 상태를 나타내는 유압회로도이다.

도 1을 참조하면, 전자식 브레이크 시스템(1)은 통상적으로, 액압을 발생시키는 마스터 실린더(20)와, 마스터 실린더(20)의 상부에 결합되어 오일을 저장하는 리저버(30)와, 브레이크 페달(10)의 답력에 따라 마스터 실린더(20)를 가압하는 인풋로드(12)와, 액압이 전달되어 각 차륜(RR, RL, FR, FL)의 제동을 수행하는 휠 실린더(40)와, 브레이크 페달(10)의 변위를 감지하는 페달 변위센서(11) 및 브레이크 페달(10)의 답력에 따른 반력을 제공하는 시뮬레이션 장치(50)를 구비한다.

마스터 실린더(20)는 실린더본체(21) 내에 적어도 하나의 챔버를 구비하도록 구성되어 액압을 발생시킨다. 일례로, 마스터 실린더(20)는 실린더본체(21) 내에 형성된 보어(21a)에 제1 실린더챔버(27)와 제2 실린더챔버(28)를 구비한다.

제1 실린더챔버(27)에는 인풋로드(12)와 연결되는 제1 피스톤(22)이 마련되고, 제2 실린더챔버(28)에는 제2 피스톤(23)이 마련된다. 그리고 제1 실린더챔버(27)는 제1 백업유로(81)에 연결되어 오일이 유출입되고, 제2 실린더챔버(28)는 제2 백업유로(82)와 연통되어 오일이 유출입된다.

제1 피스톤(22)과 제2 피스톤(23) 사이에는 제1 스프링(24)이 마련되고, 제2 피스톤(23)과 캡(26) 사이에는 제2 스프링(25)이 마련된다. 즉, 제1 피스톤(22)은 제1 실린더챔버(27)에 수용되고, 제2 피스톤(23)은 제2 실린더챔버(28)에 수용된다.

제1 스프링(24)과 제2 스프링(25)은 브레이크 페달(10)의 변위가 달라짐에 따라 움직이는 제1 피스톤(22)과 제2 피스톤(23)에 의해 압축되면서 탄성력이 저장된다. 그리고 제1 피스톤(22)을 미는 힘이 탄성력 보다 작아지면 제1 스프링(24)과 제2 스프링(25)에 저장된 복원 탄성력을 이용하여 제1 및 제2 피스톤(22, 23)을 밀어서 원상복귀 시킨다.

마스터 실린더(20)의 제1 피스톤(22)을 가압하는 인풋로드(12)는 제1 피스톤(22)과 밀착되게 접촉된다. 즉, 마스터 실린더(20)와 인풋로드(12) 사이의 갭(gap)이 존재하지 않게 된다. 따라서 브레이크 페달(10)을 밞으면 페달 무효 스트로크 구간 없이 직접적으로 마스터 실린더(20)를 가압한다. 또한, 제1 실린더챔버(27)는 제1 리저버 유로(31)를 통해 리저버(30)와 연결되고, 제2 실린더챔버(28)는 제2 리저버 유로(32)를 통해 리저버(30)와 연결된다.

시뮬레이션 장치(50)는 후술할 제1 백업유로(81)와 연결되어 브레이크 페달(10)의 답력에 따른 반력을 제공한다. 운전자가 제공하는 답력을 보상하는 만큼 반력이 제공됨으로써 운전자는 의도하는 대로 세밀하게 제동력을 조절할 수 있게 된다. 즉, 브레이크 페달(10)의 답력에 따라 제1 피스톤(22)이 가압 시 제1 실린더챔버(27)로부터 토출되는 액압은 시뮬레이션 장치로 전달되어 운전자에게 페달감을 제공하게 된다. 이때, 제1 실린더챔버(27)의 압력이 시뮬레이션 장치로 우회됨에 따라 제2 피스톤(23)은 작동되지 않게 된다.

시뮬레이션 장치(50)는 제1 실린더챔버(27)에서 유출되는 오일을 저장할 수 있도록 마련된 시뮬레이션 챔버(51)와 시뮬레이션 챔버(51) 내에 마련된 반력 피스톤(52)과 이를 탄성 지지하는 반력 스프링(53)을 구비하는 시뮬레이션 장치 및 시뮬레이션 챔버(51)의 전단부에 연결된 시뮬레이터 밸브(54)를 포함한다. 반력 피스톤(52)과 반력 스프링(53)은 시뮬레이션 챔버(51)로 유입되는 오일에 의해 시뮬레이션 챔버(51) 내에서 일정 범위의 변위를 갖도록 설치된다.

한편 도면에 도시된 반력 스프링(53)은 반력 피스톤(52)에 탄성력을 제공할 수 있는 하나의 실시예에 불과한 것으로, 형상 변형에 의해 탄성력을 저장할 수 있는 다양한 실시예를 포함한다. 일례로, 고무 등의 재질로 마련되거나, 코일 또는 판 형상을 구비함으로써 탄성력을 저장할 수 있는 다양한 부재를 포함한다.

시뮬레이터 밸브(54)는 제1 백업유로(81)와 시뮬레이션 챔버(51)를 연결하는 유로에 마련된다. 그리고 시뮬레이션 챔버(51)의 전단은 시뮬레이터 밸브(54)와 제1 백업유로(81)를 통해 마스터 실린더(20)와 연결되고, 시뮬레이션 챔버(51)의 후단은 리저버(30)와 연결된다.

한편 시뮬레이터 밸브(54)는 평소 닫힌 상태를 유지하는 평상시 폐쇄형 솔레노이드밸브로 구성된다. 시뮬레이터 밸브(54)는 운전자가 브레이크 페달(10)에 답력을 가하는 경우 개방되어 시뮬레이션 챔버(51) 내의 오일을 리저버(30)로 전달한다. 또한, 시뮬레이터 밸브(54)가 열린 상태에서 반력 피스톤(52)이 복귀하는 경우 리저버(30)의 오일이 유입되어 시뮬레이션 챔버(51)의 내부 전체가 오일로 채워진다.

체크밸브(55)는 시뮬레이터 밸브(54)와 병렬 연결된다. 시뮬레이터 체크밸브(55)는 시뮬레이션 챔버(51)의 오일이 제1 실린더챔버(27)로 흐르는 것을 허용하되, 제1 실린더챔버(27)의 오일이 체크밸브(55)가 설치되는 유로를 통해 시뮬레이션 챔버(51)로 흐르는 것을 차단한다. 따라서 브레이크 페달(10)의 답력 해제시 시뮬레이터 체크밸브(55)를 통해 시뮬레이션 챔버(51) 내의 오일이 빠져나올 수 있기 때문에 시뮬레이션 장치 압력의 빠른 리턴이 보장된다.

페달 시뮬레이션 장치(50)의 동작 모습에 대하여 설명하면, 운전자가 브레이크 페달(10)에 답력을 제공하면, 개방된 시뮬레이터 밸브(54)를 통해 유입되는 오일이 시뮬레이션 장치의 반력 피스톤(52)을 가압하고, 반력 피스톤(52)이 반력 스프링(53)을 압축하면서 밀어내는 시뮬레이션 챔버(51) 내의 오일이 리저버(30)로 전달된다. 그리고 이 과정에서 운전자는 페달감을 제공받게 된다.

반대로, 운전자가 브레이크 페달(10)에 답력을 해제하면, 압력이 해제된 반력 피스톤(52)이 반력 스프링(53)의 탄성력에 의해 원래의 위치로 복귀하고, 리저버(30)의 오일이 시뮬레이션 챔버(51) 내에 유입되면서 시뮬레이션 챔버(51) 내부에 오일이 가득 찰 수 있다. 한편 시뮬레이션 챔버(51) 내에서 반력 피스톤(52)의 전단에 채워져 있던 오일은 시뮬레이터 밸브(54)가 설치되는 유로와 체크밸브(55)가 설치되는 유로를 통해 마스터 실린더(20)로 복귀한다.

이와 같이, 제동 상황과 해제 상황에서 시뮬레이션 챔버(51)의 내부는 항상 오일이 채워진 상태이기 때문에 시뮬레이션 장치(50)의 작동 시 반력 피스톤(52)의 마찰이 최소화되어 시뮬레이션 장치(50)의 내구성이 향상됨은 물론, 외부로부터 이물질의 유입이 차단된다.

한편 도면에는 여러 개의 리저버(30)가 도시되어 있고 각각의 리저버(30)는 동일한 도면 부호를 사용하고 있다. 다만, 이들 리저버는 동일 부품으로 마련되거나 서로 다른 부품으로 마련된다. 일례로, 시뮬레이션 장치(50)와 연결되는 리저버(30)는 마스터 실린더(20)와 연결되는 리저버(30)와 동일하거나, 마스터 실린더(20)와 연결되는 리저버(30)와 별도로 오일을 저장할 수 있는 저장소일 수 있다.

또한 전자식 브레이크 시스템(1)은 브레이크 페달(10)의 변위를 감지하는 페달 변위센서(11)로부터 운전자의 제동의지를 전기적 신호로 전달받아 기계적으로 작동하는 액압 공급장치(100)와, 각각 두 개의 차륜(RR, RL, FR, FL)에 마련되는 휠 실린더(40)로 전달되는 액압의 흐름을 제어하는 제1 및 제2 유압서킷(71, 72)으로 구성된 유압 제어유닛(70)과, 상기 제1 실린더챔버(27)와 제1 유압서킷(71)을 연결하는 제1 백업유로(81)에 마련되어 액압의 흐름을 제어하는 제1 컷밸브(83)와, 제2 실린더챔버(28)와 제2 유압서킷(72)을 연결하는 제2 백업유로(82)에 마련되어 액압의 흐름을 제어하는 제2 컷밸브(84)와, 액압 정보와 페달 변위 정보를 기반으로 액압 공급장치(100)와 밸브들을 제어하는 전자제어유닛(ECU, 미도시)을 포함한다.

액압 공급장치(100)는 휠 실린더(40)로 전달되는 오일 압력을 제공한다. 액압 공급장치(100)는 다양하게 마련된다. 일례로, 모터(미도시)의 구동력으로 움직이는 피스톤(미도시)이 챔버 내의 오일을 밀어내어 휠 실린더(40)로 액압을 전달한다. 또는 액압 공급장치(100)는 모터로 구동되는 펌프나 고압 어큐뮬레이터에로 마련될 수도 있다.

보다 상세하게는, 운전자가 브레이크 페달(10)을 가압하면 브레이크 페달(10)의 변위가 달라짐에 따라 페달 변위센서(11)에서 전기적 신호가 송출되고, 이 신호에 의해 모터가 동작한다. 그리고 모터와 피스톤 사이에는 모터의 회전운동을 직선운동으로 변환하는 동력변환부가 마련된다. 동력 변환부는 웜과 웜기어 및/또는 랙 앤 피니언 기어 등을 포함한다.

유압 제어유닛(70)은 액압을 공급받아 각각 두 개의 차륜을 제어하는 제1 유압서킷(71)과, 제2 유압서킷(72)으로 이루어진다. 일례로, 제1 유압서킷(71)은 우측 전륜(FR)과 좌측 후륜(RL)을 제어하고, 제2 유압서킷(72)은 좌측 전륜(FL)과 우측 후륜(RR)을 제어한다. 그리고 각각의 차륜(FR, FL, RR, RL)에는 휠 실린더(40)가 설치되어 액압을 공급받아 제동이 이루어진다.

유압 제어유닛(70)은 각각의 휠 실린더(40)의 전단에 마련되어 액압을 제어하는 인렛 밸브(미도시)와, 인렛 밸브와 휠 실린더(40) 사이에서 분기되어 리저버(30)와 연결되는 아웃렛 밸브(미도시)를 포함한다. 한편 미설명된 “PS1”와 “PS2”는 마스터 실린더(20)의 오일압력을 측정하는 백업유로 압력센서다.

상기와 같은 전자식 브레이크 시스템(1)을 통하여 제동작동 시 정상적인 제동상태인 경우 브레이크 페달(10)의 답력에 따른 페달의 변위를 감지하여 전기적 신호에 의해 액압 공급장치(100)가 작동하게 된다. 브레이크 페달(10)의 답력에 의해 액압 공급장치(100)에서 발생된 액압이 유압 제어유닛(70)을 통해 각 휠 실린더(40)로 전달된다. 이때, 마스터 실린더(20)와 휠 실린더(40)를 연결하는 백업유로(81, 82)에 마련되는 컷 밸브(83, 84)가 닫힌 상태로 전환되어 액압이 휠 실린더(40)로 전달되는 것을 차단하게 된다.

도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 의한 액압 공급장치를 나타내는 단면도이고, 도 3은 도 2의 A-A' 부분을 나타내는 단면도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 의한 액압 공급장치(100)는 내부에 제동유압을 조절하기 위한 유로 및 밸브가 마련되는 모듈레이터블록(1100)에 결합되고, 고정자(1210) 및 회전자(1220)를 구비하는 모터(1200)와, 회전자(1220)에 결합되어 함께 회전하고 내측에 수용공간(1301)을 구비하며 내주면(1302)에 제1나사산(1302a)이 마련되는 슬리브(1300)와, 수용공간(1301)에 마련되되 외주면에 제1나사산(1302a)과 치합하는 제2나사산(1410a)이 마련되어 슬리브(1300)의 회전운동을 직선운동으로 변환하는 스크류샤프트(1400) 및 스크류샤프트(1400)의 단부에 연결되는 피스톤(1500)을 포함하고, 피스톤(1500)의 중심축은 스크류샤프트(1400)의 중심축에 대해 편심 배치된다.

모듈레이터블록(1100)은 제동유압을 조절하여 브레이크 시스템을 구현하기 위한 하우징으로써, 이러한 모듈레이터블록(1100)에는 다수 개의 솔레노이드밸브(미도시)와, 휠 실린더로부터 빠져나온 오일을 일시 저장하는 어큐뮬레이터와, 솔레노이드밸브와 모터의 구동을 제어하는 전자제어유닛(ECU)이 마련될 수 있다.

모듈레이터블록(1100)에는 양면에 각각 모터하우징(1110)과 펌프하우징(1120)이 체결될 수 있다. 모터하우징(1110)은 도면을 기준으로 모듈레이터블록(1100) 좌측에 체결되되, 후술할 모터(1200)를 둘러싸게 마련된다. 또한, 펌프하우징(1120)은 도면을 기준으로 모듈레이터블록(1100) 우측에 체결되고, 피스톤(1500)이 진퇴 운동하는 중공형의 유압챔버(1122)가 형성된다. 이때, 유압챔버(1122)에는 작동유체가 유입되고, 펌프하우징(1120)의 외면 일측에는 작동유체의 유출을 막기 위한 펌프 실링부재(1121)가 마련된다.

모터(1200)는 전원이 공급되면 회전력을 발생시킨다. 모터(1200)는 전원이 공급되어 자기장을 형성하는 고정자(1210) 및 자기장 변화에 의해 회전하는 회전자(1220)를 포함하며, 회전자(1220)는 고정자(1210) 내부에 이격 배치된다. 회전자(1220)에서 자성체(1221)는 회전력을 발생시키기 위한 요소로써, 복수 개가 회전자(1220)의 외곽면에 설치되되 간섭없이 회전하기 위하여 자성체(1221)와 고정자(1210) 사이에는 일정 갭이 형성된다.

슬리브(1300)는 회전자(1220)와 함께 회전하고 내측에 수용공간(1301)을 구비하며 내주면(1302)에 제1나사산(1302a)이 마련될 수 있다. 슬리브(1300)는 회전자(1220)의 내측에 결합되어 함께 회전하며, 양단에 각각 제1베어링(1311)과 제2베어링(1312)이 마련되어 모터하우징(1110)의 내부에서 안정적으로 회전 가능하게 지지된다. 이 때, 제2베어링(1312)은 베어링의 내면이 슬리브(1300)의 일측 면으로 마련되는 너트베어링으로 마련될 수 있다.

슬리브(1300)는 내측에 수용공간(1301)을 구비하여 스크류샤프트(1400)와 피스톤(1500)을 수용할 수 있게 마련되는데, 그에 따라 슬리브(1300)의 피스톤(1500)측 단부는 직경이 더 크게 형성될 수 있다. 이 때, 도 2에 도시된 바와 같이 피스톤(1500)의 중심축이 스크류샤프트(1400)의 중심축에 대해 편심되게 배치되도록, 슬리브(1300)의 피스톤(1500)측 수용공간도 편심되어 형성된다.

슬리브(1300)의 내주면(1302)의 적어도 일부는 제1나사산(1302a)이 마련되어 스크류샤프트(1400)의 제2나사산(1410a)과 치합 가능하게 마련된다. 또한, 슬리브(1300)와 스크류샤프트(1400)는 볼-스크류 방식으로 결합될 수 있고, 제1나사산(1302a)과 제2나사산(1410a) 사이에는 복수 개의 볼이 채워져 마찰에 의한 에너지 저감을 도모할 수 있다.

스크류샤프트(1400)는 수용공간(1301)에 마련되되, 외주면에 제1나사산(1302a)과 치합하는 제2나사산(1410a)이 마련되어 슬리브(1300)의 회전운동을 직선운동으로 변환할 수 있다. 보다 자세하게는, 스크류샤프트(1400)는 일측에 제2나사산(1410a)이 마련되는 스크류부(1410)와, 타측에 피스톤(1500)과 결합하되 피스톤(1500)의 중심축에 대해 편심되게 결합되는 편심삽입부(1420)를 포함할 수 있다.

편심삽입부(1420)는 피스톤(1500)에 편심되게 삽입되어 스크류샤프트(1400)가 회전하는 것을 방지한다. 보다 자세하게는, 편십삽입부(1420)는 피스톤(1500)의 일측을 관통하여 돌출 형성되는 헤드(1421)와, 헤드(1421)의 아래에 원주방향을 따라서 함몰 형성되는 홈을 둘러싸도록 마련되어 헤드(1421)와 피스톤(1500) 사이에 개재되는 고정부재(1422)를 포함할 수 있다.

이 때, 고정부재(1422)는 편심샤프트(1420)가 피스톤(1500)에 삽입되어 스크류샤프트(1400)와 피스톤(1500)을 결합시키는 역할을 하되, 스크류샤프트(1400)에 허용치 이상의 토크가 가해지면 스크류샤프트(1400)에 대한 상대 회전운동을 허용하도록 마련된다. 즉, 스크류샤프트에 부하로드가 강하게 작용하면 스크류샤프트(1400) 및 피스톤(1500)의 파손, 고장의 원인이 되는 바, 고정부재(1422)는 허용치 이상의 토크가 가해지면 스크류샤프트(1400)가 회전하는 것을 허용하는 역할을 한다.

편심삽입부(1420)는 원주 방향을 따라서 함몰 형성되는 슬롯(1423)과, 슬롯(1423)에 삽입되는 공차링(1424)을 포함할 수 있다. 보다 자세하게는, 편심삽입부(1420)는 피스톤(1500)에 삽입되는 부분에 원주 방향을 따라서 함몰 형성되는 적어도 하나 이상의 슬롯(1423)을 구비할 수 있고, 편심삽입부(1420)를 피스톤(1500)과 압입 결합시킬 때 발생하는 공차를 방지하기 위해 슬롯(1423)에 삽입되는 공차링(1424)을 포함할 수 있다. 공차링(1424)은 판 형태의 부재를 슬롯(1423)에 감아서 링 형태로 마련될 수 있고, 탄성력에 의해 공차를 흡수하고 충돌을 방지할 수 있다.

이 때, 공차링(1424)은 편심삽입부(1420)가 피스톤(1500)에 삽입되어 스크류샤프트(1400)와 피스톤(1500)을 결합시키는 역할을 하되, 스크류샤프트(1400)에 허용치 이상의 토크가 가해지면 스크류샤프트(1400)에 대한 상대 회전운동을 허용하도록 마련된다. 즉, 스크류샤프트(1400)에 부하로드가 강하게 작용하면 스크류샤프트(1400) 및 피스톤(1500)의 파손, 고장의 원인이 되는 바, 공차링(1424)은 허용치 이상의 토크가 가해지면 스크류샤프트(1400)가 회전하는 것을 허용하는 역할을 한다

편심삽입부(1420)는 작동유체의 유출을 막고 기밀을 유지하기 위해 피스톤(1500)과 결합하는 외면에 적어도 하나 이상의 실링부재(1425)를 포함할 수 있다.

피스톤(1500)은 모듈레이터블록(1100)에 형성된 홀에 삽입되되, 후퇴 시 머리부가 모듈레이터블록(1100)에 걸려 이동이 제한되는 구조로 마련된다.

피스톤(1500)은 스크류샤프트(1400)의 단부에 연결될 수 있다. 상술한 바와 같이, 스크류샤프트(1400)의 단부에 위치한 편심삽입부(1420)가 피스톤(1500)에 삽입되어 결합하되, 피스톤(1500)의 중심축은 스크류샤프트(1400)의 중심축에 대해 편심 배치되어 피스톤(1500) 및 스크류샤프트(1400)의 회전이 방지된다.

피스톤(1500)의 전방에는 유압챔버(1122)가 마련되어 피스톤(1500)의 전진 시 유압챔버(1122)에 수용된 작동유체에 액압을 형성한다. 유압챔버(1122)에 수용되는 작동유체는 유로를 통해 모듈레이터블록(1100) 쪽으로 유출입된다. 한편, 피스톤(1500)의 전진 시 그 후방에는 피스톤(1500)과 모듈레이터블록(1100)과 펌프하우징(1120)에 의해 닫힌 공간을 형성하는 다른 하나의 유압챔버가 마련될 수 있다. 즉, 도면을 기준으로 피스톤(1500) 전후방에 각각 전방 유압챔버와 후방 유압챔버가 형성되되, 피스톤(1500) 전진 시에는 전방 유압챔버를 통해 액압을 형성하고, 후퇴 시에는 후방 유압챔버를 통해 액압을 형성할 수 있다. 이 때, 모듈레이터블록(1100)과 피스톤(1500) 사이 공간을 기밀하기 위해 피스톤(1500)의 외주면에 적어도 하나 이상의 피스톤실링부재(1511,1512)가 마련될 수 있다.

부쉬부재(1520)는 피스톤(1500)의 안정적인 진퇴운동을 위해 모듈레이터블록(1100)과 피스톤(1500) 사이에 개재될 수 있다. 또한, 부쉬부재(1520)는 플라스틱 소재로 이루어져 피스톤실링부재(1511)가 외측으로 돌출되지 않도록 보호하고, 피스톤(1500)의 진퇴운동 시 피스톤(1500)의 떨림을 방지하며 피스톤실링부재(1511)의 마모를 줄여 피스톤실링부재(1511)의 실링 성능 저하를 방지할 수 있다.

도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 의한 액압 공급장치를 나타내는 단면도이고, 도 5은 본 발명의 제2 실시 예에 의한 액압 공급장치의 단면을 나타내는 사시도이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 의한 액압 공급장치(100)는 내부에 제동유압을 조절하기 위한 유로 및 밸브가 마련되는 모듈레이터블록(2100)에 결합되고, 고정자(2210) 및 회전자(2220)를 구비하는 모터(2200)와, 회전자(2220)에 결합되어 함께 회전 운동하고 내측에 수용공간(2301)을 구비하는 슬리브(2300)와, 수용공간(2301)에 마련되되, 일측이 슬리브(2300)와 결속되어 슬리브(2300)와 함께 회전하고 외주면에 제1나사산(2410a)이 마련되는 스크류샤프트(2400)와, 내측에 제1나사산(2410a)과 치합하는 제2나사산(2502a)이 마련되어 스크류샤프트(2400)의 회전운동을 직선운동으로 변환하는 제1피스톤(2500)과, 제1피스톤(2500)의 단부에 결합되어 제1피스톤(2500)과 함께 직선 운동하는 제2피스톤(2600)을 포함하고, 제2피스톤(2600)의 중심축은 스크류샤프트(2400)의 중심축에 대해 편심 배치된다.

모듈레이터블록(2100)은 제동유압을 조절하여 브레이크 시스템을 구현하기 위한 하우징으로써, 이러한 모듈레이터블록(2100)에는 다수 개의 솔레노이드밸브(미도시)와, 휠 실린더로부터 빠져나온 오일을 일시 저장하는 어큐뮬레이터와, 솔레노이드밸브와 모터의 구동을 제어하는 전자제어유닛(ECU)이 마련될 수 있다.

모듈레이터블록(2100)에는 양면에 각각 모터하우징(2110)과 펌프하우징(2120)이 체결될 수 있다. 모터하우징(2110)은 도면을 기준으로 모듈레이터블록(2100) 좌측에 체결되되, 후술할 모터(2200)를 둘러싸게 마련된다. 또한, 펌프하우징(2120)은 도면을 기준으로 모듈레이터블록(2100) 우측에 체결되고, 제2피스톤(2600)이 진퇴 운동하는 중공형의 유압챔버(2122)가 형성된다. 이때, 유압챔버(2122)에는 작동유체가 유입되고, 펌프하우징(2120)의 외면 일측에는 작동유체의 유출을 막기 위한 펌프 실링부재(2121)가 마련된다.

모터(2200)는 전원이 공급되면 회전력을 발생시킨다. 모터(2200)는 전원이 공급되어 자기장을 형성하는 고정자(2210) 및 자기장 변화에 의해 회전하는 회전자(2220)를 포함하며, 회전자(2220)는 고정자(2210) 내부에 이격 배치된다. 회전자(2220)에서 자성체(2221)는 회전력을 발생시키기 위한 요소로써, 복수 개가 회전자(2220)의 외곽면에 설치되되 간섭없이 회전하기 위하여 자성체(2221)와 고정자(2210) 사이에는 일정 갭이 형성된다.

슬리브(2300)는 회전자(2220)와 함께 회전하고 내측에 수용공간(2301)을 구비할 수 있다. 슬리브(2300)는 회전자(2220)의 내측에 결합되어 함께 회전하며, 양단에 각각 제1베어링(2311)과 제2베어링(2312)이 마련되어 모터하우징(2110)의 내부에서 안정적으로 회전 가능하게 지지된다.

스크류샤프트(2400)는 수용공간(2301)에 마련되되 일측이 슬리브(2300)와 결속되어 슬리브(2300)와 함께 회전하고 외주면에 제1나사산(2410a)이 마련된다. 보다 자세하게는, 스크류샤프트(2400)의 일단이 슬리브(2300)에 압입 결합되어 슬리브(2300)와 함께 회전하고, 타단은 수용공간(2301)에 위치하되 외주면에 제1나사산(2410a)이 마련되어 후술할 제1피스톤(2500)의 제2나사산(2502a)과 치합하여 피스톤(2500,2600)을 진퇴시킬 수 있다.

스크류샤프트(2400)는 슬리브(2300)의 일측을 관통하여 돌출 형성되는 헤드(2421)와, 헤드(2421)의 아래에 원주방향을 따라서 함몰 형성되는 홈을 둘러싸도록 마련되어 헤드(2421)와 슬리브(2300) 사이에 개재되는 고정부재(2422)를 포함할 수 있다.

이 때, 고정부재(2422)는 스크류샤프트(2400)가 슬리브(2300)에 삽입되어 스크류샤프트(2400)와 슬리브(2300)를 결합시키는 역할을 하되, 스크류샤프트(2400)에 허용치 이상의 토크가 가해지면 스크류샤프트(2400)에 대한 상대 회전운동을 허용하도록 마련된다. 즉, 스크류샤프트(2400)에 부하로드가 강하게 작용하면 스크류샤프트(2400)의 파손 및 고장의 원인이 되는 바, 고정부재(2422)는 허용치 이상의 토크가 가해지면 스크류샤프트(2400)가 회전하는 것을 허용하는 역할을 한다.

스크류샤프트(2400)는 원주방향을 따라서 함몰 형성되는 슬롯(2423)과, 슬롯(2423)에 삽입되는 공차링(2424)을 포함할 수 있다. 보다 자세하게는, 스크류샤프트(2400)는 슬리브(2300)에 삽입되는 부분에 원주 방향을 따라서 함몰 형성되는 적어도 하나 이상의 슬롯(2423)을 구비할 수 있고, 스크류샤프트(2400)를 슬리브(2300)에 압입 결합시킬 때 발생하는 공차를 방지하기 위해 슬롯(2423)에 삽입되는 공차링(2424)을 포함할 수 있다. 공차링(2424)은 판 형태의 부재를 슬롯(2423)에 감아서 링 형태로 마련될 수 있고, 탄성력에 의해 공차를 흡수하고 충돌을 방지할 수 있다.

이 때, 공차링(2424)은 스크류샤프트(2400)가 슬리브(2300)에 삽입되어 스크류샤프트(2400)와 슬리브(2300)를 압입 결합시키는 역할을 하되, 스크류샤프트(2400)에 허용치 이상의 토크가 가해지면 스크류샤프트(2400)에 대한 상대 회전운동을 허용하도록 마련된다. 즉, 스크류샤프트(2400)에 부하로드가 강하게 작용하면 스크류샤프트(2400)의 파손 및 고장의 원인이 되는 바, 공차링(2424)은 허용치 이상의 토크가 가해지면 스크류샤프트(2400)가 회전하는 것을 허용하는 역할을 한다.

제1피스톤(2500)은 내측에 제1나사산(2410a)과 치합하는 제2나사산(2502a)이 마련되어 스크류샤프트(2400)의 회전운동을 직선운동으로 변환할 수 있다. 제1피스톤(2500)은 스크류샤프트(2400) 측으로 스크류수용공간(2501)을 구비하여 스크류샤프트(2400)를 수용할 수 있게 마련되고, 내주면(2502)의 적어도 일부는 제2나사산(2502a)이 마련되어 제1나사산(2410a)과 치합 가능하게 마련된다. 또한, 제1피스톤(2500)과 스크류샤프트(2400)는 볼-스크류 방식으로 결합될 수 있고, 제1나사산(2410a)과 제2나사산(2502a) 사이에는 복수 개의 볼이 채워져 마찰에 의한 에너지 저감을 도모할 수 있다.

제1피스톤(2500)은 제2피스톤(2600)과 결합하여 함께 직선 운동한다. 보다 자세하게는, 제1피스톤(2500)은 후술할 제2피스톤(2600)과 안정적으로 결합하기 위하여 제2피스톤(2600)의 헤드부(2630)에서 제1피스톤(2500) 측으로 연장 형성된 수용부(2620)에 의해 둘러싸여서 결합될 수 있다.

제1피스톤(2500)은 단부에 길이방향으로 함몰 형성되는 결합홈(2504a)이 마련되고, 제2피스톤(2600)에는 결합홈(2504a)과 대응되게 돌출 형성되는 결합돌기(2604a)가 마련되어, 제1피스톤(2500)에 압입 결합될 수 있다. 또한, 결속부재는 제1피스톤(2500)과 제2피스톤(2600)을 결속시키기 위해 제2피스톤(2600)을 관통하여 제1피스톤(2500)에 체결될 수 있고, 특히 결합돌기(2604a)가 마련되는 부분을 결합면(2504,2604)과 수직하게 관통하여 체결홈(2504b)에 체결될 수 있다.

제2피스톤(2600)은 제1피스톤(2500)의 단부에 결합되어, 제1피스톤(2500)과 함께 직선 운동하여 유체를 가압 및 가압 해제할 수 있다. 보다 자세하게는, 제2피스톤(2600)은 실린더 내부에서 유체를 가압 및 가압 해제하는 헤드부(2630)와, 헤드부(2630)에서 연장되어 제1피스톤(2500)의 외주면의 적어도 일부를 둘러싸는 수용부(2620)를 포함하고, 상술한 바와 같이 제1피스톤(2500)의 단부에 결합되어 함께 직선 운동할 수 있다.

제2피스톤(2600)의 중심축은 스크류샤프트(2400)의 중심축에 대해 편심 배치되어 제2피스톤(2600) 및 제1피스톤(2500)이 회전하는 것을 방지한다. 또한, 제2피스톤(2600)의 중심축은 제1피스톤(2500)의 중심축에 대해 편심 배치되어 제2피스톤(2600) 및 제1피스톤(2500)이 회전하는 것을 방지한다. 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제2피스톤(2600)의 헤드부(2630) 직경이 제1피스톤(2500)의 직경에 비해 크게 형성되고 헤드부(2630)의 중심축이 스크류샤프트(2400)의 중심축에 대해 편심 배치된다. 이에 따라, 제2피스톤(2600)과 결속된 제1피스톤(2500) 또한 회전이 방지되어 스크류샤프트(2400)의 회전 운동을 직선 운동으로 변환한다.

제1,2피스톤(2500,2600)은 모듈레이터블록(1100)에 형성된 홀에 삽입되되, 후퇴 시 헤드부가 모듈레이터블록(1100)에 걸려 이동이 제한되는 구조로 마련된다.

제1,2피스톤(2500,2600)의 전방에는 유압챔버(2122)가 마련되어 제1,2피스톤(2500,2600)의 전진 시 유압챔버(2122)에 수용된 작동유체에 액압을 형성한다. 유압챔버(2122)에 수용되는 작동유체는 유로를 통해 모듈레이터블록(1100) 쪽으로 유출입된다. 한편, 제1,2피스톤(2500,2600)의 전진 시 그 후방에는 제1,2피스톤(2500,2600)과 모듈레이터블록(1100)과 펌프하우징(1120)에 의해 닫힌 공간을 형성하는 다른 하나의 유압챔버가 마련될 수 있다. 즉, 도면을 기준으로 제1,2피스톤(2500,2600) 전후방에 각각 전방 유압챔버와 후방 유압챔버가 형성되되, 제1,2피스톤(2500,2600) 전진 시에는 전방 유압챔버를 통해 액압을 형성하고, 후퇴 시에는 후방 유압챔버를 통해 액압을 형성할 수 있다. 이 때, 모듈레이터블록(1100)과 제2피스톤(2600) 사이 공간을 기밀하기 위해 제2피스톤(2600)의 외주면에 적어도 하나 이상의 피스톤실링부재(2511,2512)가 마련될 수 있다.

부쉬부재(2520)는 제1,2피스톤(2500,2600)의 안정적인 진퇴운동을 위해 모듈레이터블록(1100)과 제2피스톤(2600) 사이에 개재될 수 있다. 또한, 부쉬부재(2520)는 플라스틱 소재로 이루어져 피스톤실링부재(2511)가 외측으로 돌출되지 않도록 보호하고, 제1,2피스톤(2500,2600)의 진퇴운동 시 제1,2피스톤(2500,2600)의 떨림을 방지하며 피스톤실링부재(2511)의 마모를 줄여 피스톤실링부재(2511)의 실링 성능 저하를 방지할 수 있다.

도 6은 본 발명의 제3 실시 예에 의한 액압 공급장치를 나타내는 단면도이고, 도 7은 본 발명의 제3 실시 예에 의한 액압 공급장치의 단면을 나타내는 사시도이며, 도 8은 도 5의 B-B' 부분을 나타내는 단면도이다.

도 6 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 제3 실시 예에 의한 액압 공급장치(100)는 내부에 제동유압을 조절하기 위한 유로 및 밸브가 마련되는 모듈레이터블록(1100)에 결합되고, 고정자(3210) 및 회전자(3220)를 구비하는 모터와, 회전자(3220)에 결합되어 함께 회전하고 내측에 수용공간(3301)을 구비하며 내주면(3302)에 제1나사산(3302a)이 마련되는 슬리브(3300)와, 수용공간(3301)에 마련되되 외주면에 제1나사산(3302a)과 치합하는 제2나사산(3410a)이 마련되어 슬리브(3300)의 회전운동을 직선운동으로 변환하는 스크류샤프트(3400)와, 중공부(3511)를 마련하고 스크류샤프트(3400)의 단부에 연결되는 피스톤(3500)과, 내측에 피스톤(3500)이 진퇴 가능한 유압챔버(3122)를 구비하는 펌프하우징(1120)과, 유압챔버(3122) 내부에 마련되어 피스톤(3500)의 중심축에 대해 편심되게 펌프하우징(1120)에 고정 설치되는 편심샤프트(3600)를 포함하고, 피스톤(3500)은 내주면(3502) 일측에 피스톤(3500)의 진퇴방향을 따라 함몰 형성되어 편심샤프트(3600)의 적어도 일부를 수용하는 편심홈(3502a)을 포함한다.

모듈레이터블록(3100)은 제동유압을 조절하여 브레이크 시스템을 구현하기 위한 하우징으로써, 이러한 모듈레이터블록(3100)에는 다수 개의 솔레노이드밸브(미도시)와, 휠 실린더로부터 빠져나온 오일을 일시 저장하는 어큐뮬레이터와, 솔레노이드밸브와 모터의 구동을 제어하는 전자제어유닛(ECU)이 마련될 수 있다.

모듈레이터블록(3100)에는 양면에 각각 모터하우징(3110)과 펌프하우징(3120)이 체결될 수 있다. 모터하우징(3110)은 도면을 기준으로 모듈레이터블록(3100) 좌측에 체결되되, 후술할 모터(3200)를 둘러싸게 마련된다. 또한, 펌프하우징(3120)은 도면을 기준으로 모듈레이터블록(3100) 우측에 체결되고, 피스톤(3500)이 진퇴 운동하는 중공형의 유압챔버(3122)가 형성된다. 이때, 유압챔버(3122)에는 작동유체가 유입되고, 펌프하우징(3120)의 외면 일측에는 작동유체의 유출을 막기 위한 적어도 하나 이상의 펌프 실링부재(3121,3122)가 마련된다. 펌프하우징(3120) 및 편심샤프트(3600)에 관한 자세한 내용은 후술한다.

모터(3200)는 전원이 공급되면 회전력을 발생시킨다. 모터(3200)는 전원이 공급되어 자기장을 형성하는 고정자(3210) 및 자기장 변화에 의해 회전하는 회전자(3220)를 포함하며, 회전자(3220)는 고정자(3210) 내부에 이격 배치된다. 회전자(3220)에서 자성체(3221)는 회전력을 발생시키기 위한 요소로써, 복수 개가 회전자(3220)의 외곽면에 설치되되 간섭없이 회전하기 위하여 자성체(3221)와 고정자(3210) 사이에는 일정 갭이 형성된다.

슬리브(3300)는 회전자(3320)와 함께 회전하고 내측에 수용공간(3301)을 구비하며 내주면에 제1나사산(3302a)이 마련될 수 있다. 슬리브(3300)는 회전자(3320)의 내측에 결합되어 함께 회전하며, 양단에 각각 제1베어링(3311)과 제2베어링(3312)이 마련되어 모터하우징(3110)의 내부에서 안정적으로 회전 가능하게 지지된다. 이 때, 제2베어링(3312)은 베어링의 내면이 슬리브(3300)의 일측 면으로 마련되는 너트베어링으로 마련될 수 있다.

슬리브(3300)의 내주면의 적어도 일부는 제1나사산(3302a)이 마련되어 스크류샤프트(3400)의 제2나사산(3410a)과 치합 가능하게 마련된다. 또한, 슬리브(3300)와 스크류샤프트(3400)는 볼-스크류 방식으로 결합될 수 있고, 제1나사산(3302a)과 제2나사산(3410a) 사이에는 복수 개의 볼이 채워져 마찰에 의한 에너지 저감을 도모할 수 있다.

스크류샤프트(3400)는 수용공간(3301)에 마련되되, 외주면에 제1나사산(3302a)과 치합하는 제2나사산(3410a)이 마련되어 슬리브(3300)의 회전운동을 직선운동으로 변환할 수 있다. 보다 자세하게는, 스크류샤프트(3400)는 일측에 제2나사산(3410a)이 마련되는 스크류부(3410)와, 타측에 피스톤(3500)과 결합하되 피스톤(3500)의 중심축과 동축으로 결합되는 동심삽입부(3420)를 포함할 수 있다.

동심삽입부(3420)는 피스톤(3500)의 일측을 관통하여 돌출 형성되는 헤드(3421)와, 헤드(3421)의 아래에 원주방향을 따라서 함몰 형성되는 홈을 둘러싸도록 마련되어 헤드(3421)와 피스톤(3500) 사이에 개재되는 고정부재(3422)를 포함할 수 있다.

이 때, 고정부재(3422)는 동심삽입부(3420)가 피스톤(3500)에 삽입되어 스크류샤프트(3400)와 피스톤(3500)을 결합시키는 역할을 하되, 스크류샤프트(3400)에 허용치 이상의 토크가 가해지면 스크류샤프트(3400)에 대한 상대 회전운동을 허용하도록 마련된다. 즉, 스크류샤프트(3400)에 부하로드가 강하게 작용하면 스크류샤프트(3400) 및 피스톤(3500)의 파손, 고장의 원인이 되는 바, 고정부재(3422)는 허용치 이상의 토크가 가해지면 스크류샤프트(3400)가 회전하는 것을 허용하는 역할을 한다.

동심삽입부(3420)는 원주 방향을 따라서 함몰 형성되는 슬롯(3423)과, 슬롯(3423)에 삽입되는 공차링(3424)을 포함할 수 있다. 보다 자세하게는, 동심삽입부(3420)는 피스톤(3500)에 삽입되는 부분에 원주 방향을 따라서 함몰 형성되는 적어도 하나 이상의 슬롯(3423)을 구비할 수 있고, 동심삽입부(3420)를 피스톤(3500)과 압입 결합시킬 때 발생하는 공차를 방지하기 위해 슬롯(3423)에 삽입되는 공차링(3424)을 포함할 수 있다. 공차링(3424)은 판 형태의 부재를 슬롯(3423)에 감아서 링 형태로 마련될 수 있고, 탄성력에 의해 공차를 흡수하고 충돌을 방지할 수 있다.

이 때, 공차링(3424)은 동심샤프트(3420)가 피스톤(3500)에 삽입되어 스크류샤프트(3400)와 피스톤(3500)을 결합시키는 역할을 하되, 스크류샤프트(3400)에 허용치 이상의 토크가 가해지면 스크류샤프트(3400)에 대한 상대 회전운동을 허용하도록 마련된다. 즉, 스크류샤프트(3400)에 부하로드가 강하게 작용하면 스크류샤프트(3400) 및 피스톤(3500)의 파손, 고장의 원인이 되는 바, 공차링(3424)은 허용치 이상의 토크가 가해지면 스크류샤프트(3400)가 회전하는 것을 허용하는 역할을 한다.

동심삽입부(3420)는 작동유체의 유출을 막고 기밀을 유지하기 위해 피스톤(3500)과 결합하는 외면에 적어도 하나 이상의 실링부재(3425)를 포함할 수 있다.

피스톤(3500)은 모듈레이터블록(1100)에 형성된 홀에 삽입되되, 후퇴 시 머리부가 모듈레이터블록(1100)에 걸려 이동이 제한되는 구조로 마련된다.

피스톤(3500)의 전방에는 유압챔버(3122)가 마련되어 피스톤(3500)의 전진 시 유압챔버(3122)에 수용된 작동유체에 액압을 형성한다. 유압챔버(3122)에 수용되는 작동유체는 유로를 통해 모듈레이터블록(3100) 쪽으로 유출입된다. 한편, 피스톤(3500)의 전진 시 그 후방에는 피스톤(3500)과 모듈레이터블록(3100)과 펌프하우징(3120)에 의해 닫힌 공간을 형성하는 다른 하나의 유압챔버가 마련될 수 있다. 즉, 도면을 기준으로 피스톤(3500) 전후방에 각각 전방 유압챔버와 후방 유압챔버가 형성되되, 피스톤(3500) 전진 시에는 전방 유압챔버를 통해 액압을 형성하고, 후퇴 시에는 후방 유압챔버를 통해 액압을 형성할 수 있다. 이 때, 모듈레이터블록(3100)과 피스톤(3500) 사이 공간을 기밀하기 위해 피스톤(3500)의 외주면에 적어도 하나 이상의 피스톤실링부재(3511,3512)가 마련될 수 있다.

피스톤(3500)은 내주면(3502) 일측에 피스톤(3500)의 진퇴방향을 따라 함몰 형성되어 편심샤프트(3600)의 적어도 일부를 수용하는 편심홈(3502a)을 포함한다. 편심홈(3502a)은 피스톤(3500)의 내주면(3502)에 진퇴방향으로 함몰 형성된다면 적어도 하나 이상으로 형성될 수 있으며, 다양한 개수 및 형태로 마련될 수 있다.

펌프하우징(3120)은 유압챔버(3122) 내부에 피스톤(3500)의 중심축에 대해 편심되게 고정 설치되는 편심샤프트(3600)가 마련될 수 있다. 편심샤프트(3600)는 피스톤 내주면(3502) 일측에 피스톤(3500)의 진퇴방향을 따라 함몰 형성되는 편심홈(3502a)에 적어도 일부가 수용되어 피스톤(3500)의 진퇴운동은 허용하되 피스톤(3500)의 회전운동은 방지하도록 마련될 수 있다. 또한, 편심샤프트(3600)는 복수 개로 형성될 수 있으며, 편심홈(3502a)에 대응되는 개수 및 형태로 마련될 수 있다.

편심샤프트(3600)는 일단부가 펌프하우징(3120)에 결합되는 가이드샤프트(3601)와, 가이드샤프트(3601)의 타단부에 결합되어 편심홈(3502a)에 수용되는 부쉬(3602)를 포함할 수 있다. 또한, 가이드샤프트(3601)는 일단부가 세레이션 가공되어 펌프하우징(3120)에 압입 결합될 수 있다.

가이드샤프트(3601) 및 부쉬는 도면에 도시된 바에 따르면 단면이 원형으로 마련되어 있으나 이에 한정되지 않고, 편심홈(3502a)에 대응되는 형상으로써 피스톤(3500)의 회전을 방지할 수 있다면 다양한 변형이 가능하며, 이와 동일하게 이해되어야 할 것이다.

위에서 살펴본 본 발명의 제1 실시 예 내지 제3 실시 예는 액압 공급장치(100)는 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 스크류너트 방식으로 액압을 공급하되, 별도의 회전방지부를 구비하지 않고 중심축끼리 편심 배치되는 점을 이용하여 피스톤의 직진성을 보장할 수 있다.

이는 별도의 추가 공간이 필요하지 않고, 추가 부품이 필요하지 않으므로 원가 절감 및 패키징 성능 향상이라는 효과가 존재한다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

100: 액압 공급장치 1100: 모듈레이터블록
1110: 모터하우징 1120: 펌프하우징
1121: 펌프 실링부재 1122: 유압챔버
1200: 모터 1300: 슬리브
1301: 수용공간 1302a: 제1나사산
1400: 스크류샤프트 1410: 스크류부
1410a: 제2나사산 1420: 편심삽입부
1421: 헤드 1422: 고정부재
1423: 슬롯 1424: 공차링
1500: 피스톤 1501: 중공부
1511,1512: 피스톤 실링부재 1520: 부쉬부재
2100: 모듈레이터블록 2110: 모터하우징
2120: 펌프하우징 2122: 유압챔버
2200: 모터 2300: 슬리브
2301: 수용공간 2400: 스크류샤프트
2410: 스크류부 2410a: 제1나사산
2420: 동심삽입부 2421: 헤드
2422: 고정부재 2423: 슬롯
2424: 공차링 2500: 제1피스톤
2501: 스크류수용공간 2502a: 제2나사산
2504: 결합면 2504a: 결합홈
2504b: 체결홈 2511,2512: 피스톤 실링부재
2520: 부쉬부재 2600: 제2피스톤
2604: 결합면 2604a: 결합돌기
2620: 수용부 2630: 헤드부
2700: 체결부재 3100: 모듈레이터블록
3110: 모터하우징 3120: 펌프하우징
3122: 유압챔버 3200: 모터
3300: 슬리브 3301: 수용공간
3302a: 제1나사산 3400: 스크류샤프트
3410: 스크류부 3410a: 제2나사산
3420: 동심삽입부 3421: 헤드
3422: 고정부재 3423: 슬롯
3424: 공차링 3500: 피스톤
3501: 중공부 3502: 내주면
3502a: 편심홈 3511,3512: 피스톤 실링부재
3600: 편심샤프트 3601: 가이드샤프트
3602: 부쉬

Claims

내부에 제동유압을 조절하기 위한 유로 및 밸브가 마련되는 모듈레이터블록에 결합되고, 고정자 및 회전자를 구비하는 모터;
상기 회전자에 결합되어 함께 회전하고 내측에 수용공간을 구비하며 내주면에 제1나사산이 마련되는 슬리브;
상기 수용공간에 마련되되, 외주면에 상기 제1나사산과 치합하는 제2나사산이 마련되어 상기 슬리브의 회전운동을 직선운동으로 변환하는 스크류샤프트; 및
상기 스크류샤프트의 단부에 연결되는 피스톤;을 포함하고,
상기 피스톤의 중심축은
상기 스크류샤프트의 중심축에 대해 편심 배치되고,
상기 스크류샤프트는
일측에 상기 제2나사산이 마련되고, 타측이 상기 피스톤과 결합하되 상기 피스톤의 중심축에 대해 편심되게 결합하는 편심삽입부가 마련되고,
상기 편심삽입부는
상기 피스톤의 일측을 관통하여 돌출 형성되는 헤드와, 상기 헤드와 상기 피스톤 사이에 개재되는 고정부재를 포함하는 액압 공급장치.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 편심삽입부는
원주방향을 따라서 함몰 형성되는 슬롯과, 상기 슬롯에 삽입되는 공차링을 포함하고,
상기 공차링은
상기 스크류샤프트에 허용치 이상의 토크가 가해지면 상기 스크류샤프트에 대한 상대 회전운동을 허용하는 액압 공급장치.
제1항에 있어서,
상기 피스톤은
상기 모듈레이터블록과 상기 피스톤 사이의 공간을 기밀하기 위해 상기 피스톤의 외주면에 끼워지는 적어도 하나 이상의 피스톤 실링부재와, 상기 피스톤의 안정적인 직선운동을 위해 상기 모듈레이터블록과 상기 피스톤 사이에 개재되는 부쉬부재를 더 포함하는 액압 공급장치.
내부에 제동유압을 조절하기 위한 유로 및 밸브가 마련되는 모듈레이터블록에 결합되고, 고정자 및 회전자를 구비하는 모터;
상기 회전자에 결합되어 함께 회전하고 내측에 수용공간을 구비하는 슬리브;
상기 수용공간에 마련되되, 일측이 상기 슬리브와 결속되어 상기 슬리브와 함께 회전하고 외주면에 제1나사산이 마련되는 스크류샤프트;
내측에 상기 제1나사산과 치합하는 제2나사산이 마련되어 상기 스크류샤프트의 회전운동을 직선운동으로 변환하는 제1피스톤;
상기 제1피스톤의 단부에 결합되어 상기 제1피스톤과 함께 직선 운동하는 제2피스톤;을 포함하고,
상기 제2피스톤의 중심축은
상기 스크류샤프트의 중심축에 대해 편심 배치되고,
상기 제1피스톤과 상기 제2피스톤을 결속시키기 위해 상기 제2피스톤을 관통하여 상기 제1피스톤에 체결되는 결속부재를 포함하고,
상기 제1 피스톤은
상기 스크류샤프트를 수용하는 스크류수용공간과,
상기 결속부재가 체결되는 체결홈을 포함하는 액압 공급장치.
제6항에 있어서,
상기 제1피스톤은
단부에 길이방향으로 함몰 형성되는 결합홈이 마련되고,
상기 제2피스톤은
상기 결합홈과 대응되게 돌출 형성되는 결합돌기가 마련되어, 상기 제1피스톤에 압입 결합되는 액압 공급장치.
삭제
제6항에 있어서,
상기 모듈레이터블록에 체결되고, 상기 모터를 둘러싸는 모터하우징; 및
상기 모터 하우징 반대편에서 상기 모듈레이터블록에 체결되고, 상기 제2피스톤이 직선 왕복 운동하는 유압챔버를 형성하는 펌프하우징;을 더 포함하고,
상기 제2피스톤은
상기 유압챔버 내부에서 유체를 가압 및 가압 해제하는 헤드부와, 상기 헤드부에서 연장되어 상기 제1피스톤의 외주면의 적어도 일부를 둘러싸는 수용부를 포함하는 액압 공급장치.
제9항에 있어서,
상기 제2피스톤은
상기 모듈레이터블록과 상기 제2피스톤 사이의 공간을 기밀하기 위해 상기 제2피스톤의 외주면에 끼워지는 적어도 하나 이상의 피스톤 실링부재와, 상기 제2피스톤의 안정적인 직선운동을 위해 상기 모듈레이터블록과 상기 제2피스톤 사이에 개재되는 부쉬부재를 더 포함하는 액압 공급장치.
내부에 제동유압을 조절하기 위한 유로 및 밸브가 마련되는 모듈레이터블록에 결합되고, 고정자 및 회전자를 구비하는 모터;
상기 회전자에 결합되어 함께 회전하고 내측에 수용공간을 구비하며 내주면에 제1나사산이 마련되는 슬리브;
상기 수용공간에 마련되되, 외주면에 상기 제1나사산과 치합하는 제2나사산이 마련되어 상기 슬리브의 회전운동을 직선운동으로 변환하는 스크류샤프트;
중공부를 마련하고, 상기 스크류샤프트의 단부에 연결되는 피스톤; 및
내측에 상기 피스톤이 진퇴 가능한 유압챔버를 구비하는 펌프하우징;
상기 유압챔버 내부에 마련되어 상기 피스톤의 중심축에 대해 편심되게 상기 펌프하우징에 고정 설치되는 편심샤프트;를 포함하고,
상기 피스톤은
상기 중공부의 내주면 일측에 상기 피스톤의 진퇴방향을 따라 함몰 형성되어 상기 편심샤프트의 적어도 일부를 수용하는 편심홈을 포함하는 액압 공급장치.
제11항에 있어서,
상기 편심샤프트는
일단부가 상기 펌프하우징에 결합되는 가이드샤프트와, 상기 가이드샤프트의 타단부에 결합되어 상기 편심홈에 수용되는 부쉬를 포함하는 액압 공급장치.
제11항에 있어서,
상기 스크류샤프트는
일측에 나사산이 마련되고, 타측에 상기 피스톤과 동축으로 결합되는 동심삽입부가 마련되는 액압 공급장치.
제13항에 있어서,
상기 동심삽입부는
상기 피스톤의 일측을 관통하여 돌출 형성되는 헤드와, 상기 헤드와 상기 피스톤 사이에 개재되는 고정부재를 포함하는 액압 공급장치.
제14항에 있어서,
상기 동심삽입부는
원주방향을 따라서 함몰 형성되는 슬롯과, 상기 슬롯에 삽입되는 공차링을 포함하고,
상기 공차링은
상기 스크류샤프트에 허용치 이상의 토크가 가해지면 상기 스크류샤프트에 대한 상대 회전운동을 허용하는 액압 공급장치.
제12항에 있어서,
상기 가이드샤프트는
일단부가 세레이션 가공되어 상기 펌프하우징에 압입 결합되는 액압공급장치.