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KR20140056049A - 유압 차량 브레이크 시스템의 피스톤 펌프용 실린더, 피스톤 펌프를 구비한 유압 차량 브레이크 시스템 및 피스톤 펌프의 조립 방법 - Google Patents

유압 차량 브레이크 시스템의 피스톤 펌프용 실린더, 피스톤 펌프를 구비한 유압 차량 브레이크 시스템 및 피스톤 펌프의 조립 방법 Download PDF

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KR20140056049A
KR20140056049A KR1020130129004A KR20130129004A KR20140056049A KR 20140056049 A KR20140056049 A KR 20140056049A KR 1020130129004 A KR1020130129004 A KR 1020130129004A KR 20130129004 A KR20130129004 A KR 20130129004A KR 20140056049 A KR20140056049 A KR 20140056049A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cylinder
valve
piston pump
control valve
control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
KR1020130129004A
Other languages
English (en)
Inventor
안드레아스 베
올리버 게르트너
마르쿠스 빌러
Original Assignee
로베르트 보쉬 게엠베하
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 로베르트 보쉬 게엠베하 filed Critical 로베르트 보쉬 게엠베하
Publication of KR20140056049A publication Critical patent/KR20140056049A/ko
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Abstract

본 발명은 유압 차량 브레이크 시스템의 피스톤 펌프용 실린더(1)에 관한 것이다. 조립을 간소화하기 위해, 본 발명은 피스톤 펌프의 배출 밸브(9)를 개별 부품과 같이 취급될 수 있는 어셈블리로서 형성하고, 상기 제어 밸브(9)를 그 조립 후에 상기 피스톤 펌프의 실린더(1)에 고정할 것을 제안한다.

Description

유압 차량 브레이크 시스템의 피스톤 펌프용 실린더, 피스톤 펌프를 구비한 유압 차량 브레이크 시스템 및 피스톤 펌프의 조립 방법{CYLINDER FOR A PISTON PUMP OF A HYDRAULIC VEHICLE BRAKE SYSTEM, HYDRAULIC VEHICLE BRAKE SYSTEM WITH THE PISTON PUMP AND METHOD FOR ASSEMBLING THE PISTON PUMP}
본 발명은 청구항 제 1 항, 제 8 항 및 제 9 항의 전제부에 따른 유압 차량 브레이크 시스템의 피스톤 펌프용 실린더, 피스톤 펌프를 구비한 유압 차량 브레이크 시스템 및 피스톤 펌프의 조립 방법에 관한 것이다. 피스톤 펌프는 슬립 제어식 유압 차량 브레이크 시스템에서 슬립 제어 동안 휠 브레이크 압력을 낮추고 브레이크 압력을 높이기 위해 휠 브레이크 실린더로부터 나온 브레이크액을 다시 메인 브레이크 실린더 내로 재송출하기 위해 그리고 외력식 차량 브레이크 시스템에서는 브레이크 압력을 높이기 위해 사용된다. 슬립 제어식 차량 브레이크 시스템에서 이러한 피스톤 펌프를 리턴 펌프라고도 한다.
공개 공보 DE 10 2010 040 819 A1은 피스톤이 축 방향으로 이동 가능하게 수용되는 관형 실린더(부싱라고도 이해될 수 있음)를 구비한 유압 차량 브레이크 시스템용 피스톤 펌프를 공개한다. 유입은 피스톤에 의해 이루어지고, 실린더 내에 있는 상기 피스톤의 단부에 유입 밸브가 장착된다. 공지된 피스톤 펌프의 배출 밸브는 외부에서 실린더의 바닥에 장착된다. 공지된 피스톤 펌프들의 두 밸브들은 스프링 하중을 받는 볼 밸브 형태의 체크 밸브이다. 밸브들은 일반적으로 피스톤 펌프의 유량 및 유동 방향을 제어하는 제어밸브라고 할 수 있다. 공지된 피스톤 펌프의 배출 밸브는 밸브 하우징을 포함하고, 상기 밸브 하우징 내에 밸브 폐쇄 스프링 및 볼이 제어 바디로서 수용된다. 밸브 폐쇄 스프링은 제어 바디를 중공 원추대형 밸브 시트에 대해 가압하고, 상기 밸브 시트는 축 방향 관통 홀의 개구에서 실린더의 바닥에 의해 형성된다. 제어 바디 및 밸브 폐쇄 스프링은 밸브 하우징이 피스톤 펌프의 실린더에 고정될 때만 밸브 하우징 내에 지지되고, 이는 피스톤 펌프의 조립을 어렵게 한다.
본 발명의 과제는 제어 밸브의 조립이 간단해지는, 유압 차량 브레이크 시스템의 피스톤 펌프용 실린더, 피스톤 펌프를 구비한 유압 차량 브레이크 시스템, 및 피스톤 펌프의 조립 방법을 제공하는 것이다.
상기 과제는 청구항 제 1 항, 제 8 항 및 제 9 항에 따른 유압 차량 브레이크 시스템의 피스톤 펌프용 실린더, 피스톤 펌프를 구비한 유압 차량 브레이크 시스템, 및 피스톤 펌프의 조립 방법에 의해 달성된다.
청구항 제 1 항의 특징들을 포함하는 본 발명에 따른 실린더는 피스톤 펌프의 유량을 제어하는 제어 밸브를 포함하고, 상기 제어 밸브는 피스톤 펌프에 고정된다. 제어 밸브는 제어 밸브의 모든 부품, 특히 제어 바디 및 존재하는 경우 밸브 폐쇄 스프링을 포함하며 이 부품들을 결속하는 어셈블리로서 형성된다. 어셈블리로서 제어 밸브를 형성함으로써, 제어 밸브는 그 조립 후에 개별 부품과 같이 취급될 수 있고, 이는 그 취급, 실린더에 고정 및 피스톤 펌프의 조립을 간단하게 한다. 제어 밸브의 밸브 시트는 제어 밸브의 외부에서 예컨대 실린더에 형성될 수 있다. 바람직하게는 어셈블리로서 형성된 제어 밸브는 밸브 시트도 포함한다. 제어 밸브의 조립은 어셈블리로서 그 형성에 의해 피스톤 펌프의 실린더에 제어 밸브의 장착시 제어 밸브의 개별 부품들의 조립에 비해 간단해진다.
종속 청구항들은 청구항 제 1 항에 제시된 본 발명의 바람직한 실시예 및 개선예를 제시한다.
청구항 제 3 항에 따라 실린더 및 제어 밸브가 밀봉 결합을 갖는다. 상기 결합은 예컨대 압력 끼워맞춤 또는 나사 결합을 포함할 수 있다. 밀봉 결합은 별도의 밀봉 수단, 예컨대 밀봉 링 또는 밀봉 재료가 필요하지 않으면서, 실린더에 제어 밸브의 고정에 의해 동시에 제어 밸브가 실린더에서 밀봉되는 것을 의미한다. 이러한 밀봉 결합은 예컨대 압력 끼워맞춤에 의해 또는 나사 결합시 원추형 접촉면 및 적절한 대응 면 또는 나사 결합시 대응 면에 밀봉 방식으로 놓이는 방사방향 플랜지에 의해 가능하다.
제어 밸브가 체크 밸브인(청구항 제 4 항) 것이 바람직하지만 필수적이지 않다. 예컨대, 기계식, 전기 기계식, 공압식 또는 유압식으로 제어되는 밸브도 가능하며, 이 경우 체크 밸브는 유압식으로 제어되는 것으로 이해될 수 있다.
청구항 제 5 항에 따라 실린더에 고정된 제어 밸브는 피스톤 펌프의 배출 밸브이다. 피스톤 펌프가 반대로 관류되는 경우 제어 밸브는 피스톤 펌프의 유입 밸브일 수도 있다.
청구항 제 6 항에 따라 제어 밸브는 디스크 밸브 또는 피스톤 밸브이다. 즉, 제어 밸브가 디스크형인 또는 피스톤인 제어 바디를 포함한다. 이 경우, 디스크는 낮은 피스톤으로서 이해될 수 있다. 밸브는 예컨대 제어 바디의 원주에 유입부 또는 배출부를 포함하고, 상기 유입부 또는 배출부는 밸브의 개방시 개방된다. 밸브의 개방시 제어 바디에 의해 개방되는 유입부 또는 배출부의 횡단면은 행정, 즉 밸브 시트와 제어 바디 사이의 거리에 의존한다. 본 발명의 이 실시예에서, 제어 밸브의 유동 저항은 제어 바디의 행정에 따라 변하고, 제어 밸브는 개방시 제어 가능한 유동 저항을 가진 스로틀로서 작용한다. 이로 인해, 제어 밸브의 개방 및 폐쇄시 압력 맥동이 줄어든다.
청구항 제 8 항에 따라, 고정된 제어 밸브를 가진 상기 실린더가 유압의, 슬립 제어식 및/또는 외력식 차량 브레이크 시스템 내의 피스톤 펌프에 사용된다.
청구항 제 9 항의 대상은 상기 방식의 제어 밸브가 고정되는 본 발명에 따른 실린더를 구비한 유압 차량 브레이크 시스템용 피스톤 펌프의 조립이다. 본 발명에 따라 제어 밸브는 조립되어 어셈블리를 형성한 다음 실린더에 고정된다.
본 발명에 의해, 제어 밸브의 조립이 간단해지는, 유압 차량 브레이크 시스템의 피스톤 펌프용 실린더, 피스톤 펌프를 구비한 유압 차량 브레이크 시스템, 및 피스톤 펌프의 조립 방법이 제공된다.
이하, 본 발명이 도면에 도시된 실시예를 참고로 상세히 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 실린더를 구비한 유압 차량 브레이크 시스템용 피스톤 펌프의 축 단면도.
도 2는 도 1의 선 Ⅱ-Ⅱ을 따른 피스톤 펌프의 제어 밸브의 횡단면도.
도 3은 본 발명에 따른 도 1의 피스톤 펌프용 제어 밸브의 제 2 실시예의 축 단면도.
도 1은 유압 차량 브레이크 시스템의 피스톤 펌프의 본 발명에 따른 실린더(1)를 도시한다. 실린더(1)는 관형이고, 부싱이라고도 이해될 수 있다. 실린더(1) 내에 피스톤 펌프의 피스톤(2)이 축 방향으로 이동 가능하게 수용된다. 피스톤(2)은 실린더(1)로부터 돌출하고, 실린더(1)로부터 돌출한 피스톤의 단부는 도시되지 않은 편심체에 의한 축 방향으로 왕복하는 행정 구동을 위해 제공된다. 실린더(1) 내에 있는 피스톤(2)의 단부에서 유입 밸브(3)가 볼 밸브의 형태로 피스톤(2) 내의 축 방향 블라인드 홀(4)의 개구에 배치된다. 유입 밸브(3)는 밸브 케이지(5) 내에 수용되어 스프링 하중을 받는 체크 밸브이다. 밸브 케이지(5)는 피스톤 리턴 스프링(6)에 의해 실린더(1) 내에 있는 피스톤(2)의 단부 면에 지지된다. 피스톤 리턴 스프링(6)은 실린더(1) 내에서 피스톤(2)과 실린더(1)의 바닥 사이에 배치되고, 실린더(1)의 바닥(7)에 지지되며, 실린더(1)로부터 돌출한 피스톤(2)의 단부를 그 행정 구동을 위해 도시되지 않은 편심체에 대해 가압한다. 브레이크액 또는 일반적으로 유체의 유입은 서로 교차하는 횡방향 보어들(8)과 피스톤(2) 내의 축 방향 블라인드 보어(4)에 의해 이루어지고, 상기 블라인드 보어(4)는 횡 방향 보어들(8)과도 교차한다.
실린더(1)는 피스톤(2)이 돌출하는 개방 단부와, 실린더(1)와 일체형인 바닥(7)으로 폐쇄된 단부를 포함한다. 바닥(7)은 축 방향 관통 홀을 포함하고, 상기 홀 내에 피스톤 펌프의 배출 밸브(9)가 고정된다. 도시된 실시예에서, 배출 밸브(9)는 마찬가지로 볼 밸브 형태로 스프링 하중을 받는 체크 밸브이다. 즉, 제어 바디(10)는 볼이다. 배출 밸브(9)는 관형 하우징(11)을 포함하고, 상기 하우징 내에 제어 바디(10)를 형성하는 볼 및 나선형 압축 스프링이 밸브 폐쇄 스프링(12)으로서 수용된다. 밸브 폐쇄 스프링(12)은 천공된 디스크(13)에 지지되고, 제어 바디(10)를 원추형 밸브 시트(14)에 대해 가압한다. 상기 원추형 밸브 시트(14)에 의해 밸브 하우징(11)이 내부에서 실린더(1)의 방향으로 테이퍼된다. 천공된 디스크(13)는 지지 링(15)에 의해 밸브 하우징(11) 내에 지지되고, 상기 지지 링은 밸브 하우징(11)의, 실린더로부터 떨어진 개구 상의 홈 내로 삽입된다.
밸브 하우징(11)은 외부에 플랜지(16)를 포함하고, 상기 플랜지(16)는 외부에서 실린더(1)의 바닥(7)에 접촉한다. 밸브 하우징(11)은 바닥(7) 내의 중앙 홀을 통해 실린더(1) 내로 약간 돌출한다. 밸브 하우징(11)의 대부분은 실린더(1)의 바닥(7)으로부터 외부로 돌출한다. 밸브 하우징(11)은 실린더(1)의 바닥(7) 내의 중앙 홀 내로 압입되고, 가압 끼워맞춤 및 실린더(1)의 바닥(7)에 대한 밸브 하우징(11)의 플랜지(16)의 접촉은 밀봉 결합을 형성하며, 상기 밀봉 결합은 배출 밸브(9)를 실린더(1)에 고정하고 동시에 밸브 하우징(11)을 실린더(1)에서 밀봉한다. 배출 밸브(9)와 피스톤 펌프의 실린더(1)와의 대안적 밀봉 결합으로는, 예컨대 밸브 하우징(11)에 수나사 및 실린더(1)의 바닥(7) 내의 중앙 홀 내의 암나사를 가진 나사 결합이 가능하고, 상기 중앙 홀 내로 밸브 하우징(11)이 나사 결합된다(도시되지 않음). 이 경우, 밀봉은 실린더(1)의 바닥(7)의 외부면에 밸브 하우징(11)의 플랜지(16)의 접촉에 의해 이루어진다.
배출 밸브(9)는 본 발명에 따라 어셈블리로서 형성되고, 그 모든 개별 부품, 특히 밸브 시트(14)를 가진 밸브 하우징(11), 제어 바디(10) 및 밸브 폐쇄 스프링(12)은 밸브 하우징(11) 내에 통합되어 함께 지지되므로, 배출 밸브(9)는 개별 부품과 같이 취급될 수 있다. 배출 밸브(9)의 개별 부품이 조립되어 배출 밸브(9)를 형성하는 어셈블리를 형성한 후에, 배출 밸브(9)가 피스톤 펌프의 실린더(1)에 고정된다. 이로 인해, 조립이 간단해진다.
배출 밸브(9)로서 볼 밸브의 형태가 본 발명에 필수적이지 않으며, 배출 밸브(9)는 볼과는 다른 제어 바디를 포함할 수 있고 스프링을 갖지 않을 수 있다. 체크 밸브도 본 발명에 바람직하기는 하지만, 필수적이지 않다. 예컨대 기계식으로, 전자기식으로, 공압식으로 또는 유압식으로 제어되는 밸브도 가능하고, 이 경우 체크 밸브는 유압식으로 제어되는 밸브로서 이해될 수 있다. 실린더(1)에 고정된 밸브가 피스톤 펌프의 배출 밸브인 것도 바람직하기는 하지만 필수적이지 않다. 피스톤 펌프의 송출 방향이 반전되면, 실린더(1)에 고정된 밸브가 유입 밸브로서 제공될 수 있다(도시되지 않음). 그 때문에, 유입 밸브(3) 및 배출 밸브(9)가 피스톤 펌프의 유동 방향을 제어하는 피스톤 펌프의 제어 밸브로서 보편적으로 이해될 수 있다.
도 2의 횡단면에서 나타나는 바와 같이, 밸브 하우징(11)은 내부에 축에 평행한 홈들(17) 및 스트립들(18)을 포함한다. 스트립들(18)은 제어 바디(10)를 축 방향으로 안내하고, 홈들(7)은 배출 밸브(9)의 개방시 제어 바디(10)가 밸브 시트(14)로부터 상승하면, 제어 바디(10) 주위로 흐름을 위한 바이패스를 형성한다.
도 3은 도 1의 배출 밸브(9)와 같이 피스톤 펌프의 실린더(1)에 고정되는 대안적 배출 밸브(9)를 도시한다. 볼 대신에, 도 3에 도시된 배출 밸브(9)가 피스톤(19)을 제어 바디로서 포함하고, 상기 피스톤은 밸브 폐쇄 스프링(12)에 의해 밸브 시트(14)에 대해 가압된다. 배출 밸브(9)는 피스톤 밸브이다. 상기 배출 밸브(9)는 어셈블리로서 형성되고, 밸브 하우징(11) 내에 수용되며 통합되므로, 조립 후 개별 부품과 같이 취급될 수 있다. 배출 밸브(9)는 원주 벽 내에 개구(20)를 포함하고, 상기 개구는 배출 밸브(9)의 폐쇄시 피스톤(19)에 의해 폐쇄되고, 개방시 행정의 증가에 따라, 즉 밸브 시트(14)와 피스톤(19) 사이의 거리 증가에 따라 개방된다. 개방시 피스톤(19)에 의해 개방되는 개구(20)의 통과 면의 크기는 피스톤(19)의 행정에, 즉 밸브 시트(14)와 피스톤(19) 사이의 거리에 의존한다. 배출 밸브(9)의, 행정에 의존하는 통과면은 배출 밸브(9)의 부분적 개방시 스로틀로서 작용하고, 배출 밸브(9)의 개방 및 폐쇄시 압력 충격을 줄인다. 개구(20)는 피스톤 펌프의 배출부를 형성하고, 유입 밸브로서 밸브의 형성시(도시되지 않음) 개구(20)는 피스톤 펌프의 유입부를 형성한다. 도 3에서 밸브 하우징(11)의 내부 면 상의 홈들 및 스트립들은 생략된다.
또한, 도 3에 도시된 배출 밸브(9)는 도 1에서의 배출 밸브(9)와 동일하게 형성되고, 동일한 방식으로 작동하며 동일한 사용을 위해 제공된다. 반복을 피하기 위해, 도 3의 설명에 추가해서 도 1의 설명들이 참고된다.
피스톤 펌프는 전술한 바와 같이 도시되지 않은 유압의, 슬립 제어식 및/또는 외력식 차량 브레이크 시스템에 제공되고, 상기 시스템에서 피스톤 펌프는 안티록 브레이크 제어, 구동 슬립 제어 및/또는 전자 안정성 프로그램 제어와 같은 슬립 제어를 위해 및/또는 유압의, 외력식 차량 브레이크 시스템에서는 브레이크 압력 발생을 위해 사용된다. 슬립 제어에서 이러한 피스톤 펌프를 리턴 펌프라고 하지만 모든 경우에 해당하는 것은 아니다. 상기 슬립 제어에 대해, 약어 ABS, ASR, FDR 및 ESP가 사용된다. 전자 안정성 프로그램 제어는 관용적으로 "안티 슬립 제어"라고도 한다.
1 실린더
7 바닥
9 제어 밸브
10, 19 제어 바디
17 홈
18 스트립

Claims (9)

  1. 실린더(1)에 고정된 피스톤 펌프의 유량을 제어하기 위한 제어 밸브(9)를 구비한 유압 차량 브레이크 시스템의 피스톤 펌프용 실린더에 있어서,
    상기 제어 밸브(9)는 상기 제어 밸브(9)의 모든 부품(10, 11, 12, 19)을 포함하며 결속하는 어셈블리로서 형성됨으로써, 단일 부품과 같이 취급될 수 있는 것을 특징으로 하는 실린더.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 실린더(1)는 상기 제어 밸브(9)가 고정되는 관통 홀을 가진 바닥(7)을 포함하는 것을 특징으로 하는 실린더.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 실린더(1) 및 상기 제어 밸브(9)는 밀봉 결합을 갖는 것을 특징으로 하는 실린더.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제어 밸브(9)는 체크 밸브인 것을 특징으로 하는 실린더.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제어 밸브(9)는 상기 피스톤 펌프의 배출 밸브인 것을 특징으로 하는 실린더.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 제어 밸브(9)는 디스크 또는 피스톤 밸브이고, 측면의 유입부 또는 배출부(20)를 포함하며, 상기 제어 밸브의 제어 바디(19)는 개방시 행정에 의존하는 통과면을 개방하는 것을 특징으로 하는 실린더.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 제어 밸브(9)는 제어 바디(10) 및 상기 제어 바디(10)를 둘러싸는 스트립들(18) 및 홈들(17)을 포함하고, 상기 스트립들(18)은 밸브 행정시 상기 제어 바디(10)를 안내하며 상기 홈들(17)은 상기 제어 밸브(9)의 개방시 상기 제어 바디(10) 주위로 흐름을 위한 바이패스를 형성하는 것을 특징으로 하는 실린더.
  8. 실린더(1), 및 상기 실린더(1)에 고정된 피스톤 펌프의 유량을 제어하기 위한 제어 밸브(9)를 포함하는 피스톤 펌프를 구비한 유압 차량 브레이크 시스템에 있어서,
    상기 제어 밸브(9)는 상기 제어 밸브(9)의 모든 부품을 포함하며 결속하는 어셈블리로서 형성되므로, 상기 제어 밸브(9)는 개별 부품과 같이 취급될 수 있는 것을 특징으로 하는 유압 차량 브레이크 시스템.
  9. 실린더(1), 및 피스톤 펌프의 유량을 제어하기 위한 제어 밸브(9)를 포함하는, 유압 차량 브레이크 시스템의 피스톤 펌프의 조립 방법에 있어서,
    상기 제어 밸브(9)는 조립되어 어셈블리를 형성한 다음 상기 실린더(1)에 고정되는 것을 특징으로 하는 유압 차량 브레이크 시스템의 피스톤 펌프의 조립 방법.
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