KR101723398B1 - 브레이크 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 브레이크 시스템은 차량의 바퀴 측에서 복귀하는 브레이크 오일을 재 가압하도록 마련되는 펌프와, 상기 펌프로부터 토출되는 유체의 압력맥동을 감쇠시키도록 상기 펌프와 연결되는 고압 어큐뮬레이터를 포함하는 브레이크 시스템에 있어서, 고압 어큐뮬레이터는 유체의 압력맥동을 감쇠시키도록 중공으로 마련되고, 일측에는 유체의 유입 및 배출을 위한 입구와 출구가 형성되고 타측이 개방된 압력실과, 상기 펌프 측의 유체가 상기 압력실 내부로 유입되도록 상기 압력실의 일측에 형성되는 입구포트와, 상기 압력실 내부의 유체를 외부로 배출하도록 상기 압력실의 타측에 마련되는 출구포트를 포함하고, 압력실의 개방부를 밀폐하는 플러그에 내부 용적이 가변될 수 있도록 부착된 탄성부재를 포함하는 브레이크 시스템을 제공하고자 한다.

Description

브레이크 시스템{Brake system}

본 발명은 차량의 안티록 브레이크 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모듈레이터블록에 장착된 펌프의 동작으로 발생되는 압력맥동을 효과적으로 감쇠시킬 수 있도록 캡 부분에 압축성 탄성부재를 추가 장착하여 토출단에서 나오는 비압축성 브레이크 오일에 압축성을 부과한 고압. 어큐뮬레이터에 관한 것이다.

일반적으로, 차량에 설치되는 안티록 브레이크 시스템은 휠실린더 측으로 가해지는 제동유압을 단속적으로 제어함으로써, 바퀴가 노면에서 미끄러지는 것을 방지하여 안전한 제동작용이 수행되도록 하는 장치이다.

이러한 안티록 브레이크 시스템에는 마스터실린더에서 바퀴 측의 휠실린더로 연결된 유압라인의 중도에 제동유압을 단속하는 모듈레이터블록이 설치되며, 상기 모듈레이터블록의 내부에는 다수의 유로를 개폐하도록 마련되는 다수의 솔레노이드밸브와, 복귀하는 유체를 다시 가압하도록 마련되는 유압펌프와, 유압펌프의 상류 측과 하류 측에 각각 마련되는 저압 어큐뮬레이터와 고압 어큐뮬레이터 등이 내장되며, 이와 같은 장치들은 모듈레이터블록 내부에 형성된 다수의 유로를 통해 서로 연결된다. 또한, 제동유압을 단속하는 이러한 장치들의 동작은 전자제어장치에 의해 제어된다.

그리고 이러한 장치들 가운데 상기 저압 어큐뮬레이터는 바퀴 측의 휠실린더로부터 복귀하는 브레이크 오일이 일시 저장되었다가 펌프 측으로 공급되도록 하는 기능을 하고, 상기 고압 어큐뮬레이터는 펌프에서 가압된 오일이 일시 저장되면서 펌프의 동작에 따른 압력맥동이 감쇠되도록 하는 기능을 수행한다.

상기 고압 어큐뮬레이터는 모듈레이터블록의 일 측 내부에 형성된 중공의 압력실과, 압력실의 일단에 형성된 개구부를 막도록 형성되는 플러그와, 압력실 내부로 유체가 유입 또는 유출되도록 압력실의 타단에 각각 형성되는 입구포트 및 출구포트를 구비하며, 상기 출구포트의 외측 단부에는 압력실로부터 배출되는 유체의 유량을 조절하기 위한 오리피스가 마련된다. 이때, 상기 입구포트는 펌프의 출구 측 유로와 연통되고, 출구포트는 바퀴 측으로 연결되는 유압라인과 연통되기 때문에, 펌프로부터 가압되어 토출된 유체는 상기 입구포트를 통해 압력실 내부로 유입되고, 압력실로 유입된 유체는 압력실 내부에 잠시 머물면서 펌프의 압력맥동을 저감시킨 후 상기 출구포트를 통해 배출된다.

이와 같이 종래의 안티록 브레이크 시스템용 고압 어큐뮬레이터에 있어서, 상기 압력실은 오일의 축적 공간을 확보하여 유압을 완충시킴으로써, 펌프에 의해 발생된 압력맥동이 저감되도록 하고 있는데, 상기 압력실의 공간은 소정크기로 제한되어 있기 때문에, 급격한 압력맥동이 압력실에 작용하게 될 경우, 상기 압력실은 오일의 완충공간을 충분히 확보하지 못하게 되어, 압력맥동을 효과적으로 저감시키지 못하게 된다. 그리고 압력실을 통과하며 충분히 저감되지 못한 압력맥동은 브레이크 시스템의 작동소음의 원인이 된다. 또한, 이때, 상기 압력실의 용적을 증가시켜 압력맥동의 감쇠 효과가 향상되도록 할 수도 있으나, 이럴 경우에는 고압 어큐뮬레이터가 장착되는 모듈레이터블록(1)의 크기도 증가하게 되어, 전체 브레이크 시스템의 크기가 증가하게 되는 문제점이 발생한다.

또한, 상기 문제점을 해결하기 위하여, 스프링 또는 링 형상의 탄성부재를 사용하여 용적 변화를 꾀한 기술이 다수 개시되어 있으나, 이러한 기술의 경우 별도의 장치를 설치하기 위해서 모듈레이터블록의 크기도 같이 증가하게 되며, 오랜시간 사용하는 경우 탄성부재의 탄성계수가 변하여 효과가 떨어지게 된다. 그리고 이런 부품을 교체하는데도 복잡한 공정이 요구되며 부품 원가가 높아지는 원인이 된다는 문제점이 있다.

공개특허문헌 10-2001-0046429 (2001. 06. 15 공개)

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 고압 어큐뮬레이터의 내부 구성을 변경하여 내부 용적변화를 통해 펌프 구동시 고압으로 펌핑되는 오일의 압력맥동을 보다 효율적으로 저감시켜 브레이크 시스템의 작동소음이 줄어들도록 함과 동시에, 고압 어큐뮬레이터의 부피 증가를 방지하고 부품의 수명을 길게하고 교체를 용이하게 하여 제품의 원가를 절감시키는 고압 어큐뮬레이터를 제공하고자 하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 차량의 바퀴 측에서 복귀하는 브레이크 오일을 재 가압하도록 마련되는 펌프와, 상기 펌프로부터 토출되는 유체의 압력맥동을 감쇠시키도록 상기 펌프와 연결되는 고압 어큐뮬레이터를 포함하는 브레이크 시스템에 있어서, 상기 고압 어큐뮬레이터는 유체의 압력맥동을 감쇠시키도록 중공으로 마련되고, 일측에는 유체의 유입 및 배출을 위한 입구와 출구가 형성되고 타측이 개방된 압력실과, 상기 펌프 측의 유체가 상기 압력실 내부로 유입되도록 상기 압력실의 일측에 형성되는 입구포트와, 상기 압력실 내부의 유체를 외부로 배출하도록 상기 압력실의 타측에 마련되는 출구포트를 포함하고, 상기 압력실의 개방부를 밀폐하는 플러그에 내부 용적이 가변될 수 있도록 부착된 탄성부재를 포함하는 브레이크 시스템이 제공될 수 있다.

또, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 탄성부재는 고무 또는 스프링을 재료로 하는 브레이크 시스템이 제공될 수 있다.

또, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 플러그는 내부에 빈공간을 가지는 브레이크 시스템이 제공될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 브레이크 시스템은 압력실 내부의 용적변화를 용이하게 하여 펌프 구동시 고압으로 펌핑되는 오일의 압력맥동을 보다 효율적으로 저감시켜 브레이크 시스템의 작동소음이 줄어들도록 함과 동시에, 고압 어큐뮬레이터의 부피가 증가하지 않고 부품의 수명을 길게하면서 또한 교체를 용이하게 하여 제품의 원가를 절감시키고 공정의 단순화를 꾀할 수 있다.

도 1은 종래의 안티록 브레이크 시스템의 전체적인 구성을 나타낸 유압 회로도이다.
도 2는 본 발명에 따른 고압 어큐뮬레이터 플러그를 장착한 고압 어큐뮬레이터의 구조를 나타낸 단면도이다.
도 3은 종래의 고압 어큐뮬레이터 플러그와 본 발명에 따른 고압 어큐뮬레이터 플러그의 차이점을 비교한 플러그 사시도로서, (a)는 종래의 플러그이며, (b)는 본 발명에 따른 탄성부재가 장착된 플러그이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조해서 상세히 설명한다.

이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

본 발명에 따른 안티록 브레이크 시스템은 도 1에 도시한 바와 같이, 마스터실린더(10)에서 형성된 제동유압이 차량의 전륜과 후륜에 각각 설치된 휠실린더(20) 측으로 전달되는 것을 단속적으로 제어하도록 하는 다수개의 솔레노이드밸브(30,40)와, 휠실린더(20)로부터 복귀하는 오일을 일시 저장하는 저압 어큐뮬레이터(50) 및 저압 어큐뮬레이터(50)에 저장된 오일을 가압하여 재순환시키는 펌프(60)와, 펌프(60)에서 토출되는 오일의 압력맥동을 저감시키기 위한 고압 어큐뮬레이터(70)를 구비한다. 그리고 상기 장치들은 알루미늄으로 마련되는 직육면체상의 모듈레이터블록(80)에 콤팩트하게 내장되고, 모듈레이터블록(80) 내부에는 이들을 상로 연결시키는 다수의 유로가 형성된다. 또한, 제동유압을 단속하는 이러한 장치들의 동작은 전자제어장치(미도시)에 의해 제어되며, 상기 마스터실린더(10)는 브레이크 페달(11) 및 배력을 발생시키는 배력장치(12)와 연결된다.

솔레노이드밸브(30,40)는 휠실린더(20)의 상류 측에 배치되며 평소 열린상태를 유지하는 노말오픈형 솔레노이드밸브(30)와, 휠실린더(20)의 하류 측에 설치되며 평소 닫힌 상태를 유지하도록 마련되는 노말클로즈형 솔레노이드밸브(40)로 구별된다. 또한, 상기 저압 어큐뮬레이터(50)는 노말클로즈형 솔레노이드밸브(40)의 하류 측과 펌프(60) 사이를 연결시키는 유로 상에 설치되어, 휠실린더(20)의 감압제동작용이 이루어질 때, 노말클로즈형 솔레노이드밸브(40)의 개방으로 휠실린더(20) 로부터 복귀하는 오일을 일시 저장한다. 그리고 상기 고압 어큐뮬레이터(70)는 펌프(60)의 토출 측과 노말오픈형 솔레노이드밸브(30)의 상류 측을 연결하는 유로 상에 배치되어 펌프(60)로부터 토출되는 오일의 압력맥동을 감쇠시키는 댐핑 챔버로서의 역할을 수행한다. 또한 펌프(60)를 구동시키도록 펌프(60)의 일측에는 모터(90)가 설치된다.

이중 상기 고압 어큐뮬레이터(70)는 도 2에 도시한 바와 같이, 모듈레이터블록(1)의 내부에 원통형상으로 마련되는 중공의 압력실(2)을 구비한다. 그리고 상기 압력실(2)의 일단에는 압력실(2) 내부로 유체가 유입되도록 하는 입구포트(4)와, 압력실(2) 내부의 유체가 외부로 배출되도록 하는 출구포트(5)가 형성된다. 이때, 상기 입구포트(4)는 펌프(60)의 출구 측 유로와 연통되고, 출구포트(5)는 노말오픈형 솔레노이드밸브(30)의 상류 측과 연결되는 유압라인과 연통된다. 그리고 상기 입구포트(4) 및 출구포트(5) 타측의 압력실(2)에는 개방부가 마련되는데, 이러한

개방부를 덮어 압력실(2)이 밀폐되도록 상기 개방부에는 플러그(3)가 설치된다.

그리고 상기 출구포트(5)에는 압력실(2)로 과다한 유압이 유입될 경우, 유압의 완충공간이 충분히 확보되도록 하여 고압 어큐뮬레이터(70)의 압력맥동 감쇠작용이 효과적으로 이루어지도록 하는 용적가변수단이 마련된다.

도 2과 도 3을 참조하여 본 발명을 살펴보면, 이와 같이 압력실(2)의 유압에 의해 압력실(2) 내부의 개방부에 마련된 플러그(3)에 있는 탄성부재(10)가 수축 또는 팽창을 하게 되며 이러한 현상은 상기 압력실(2)의 용적이 가변되도록 하는 것과 동일한 작용효과를 발휘하게 된다. 따라서 상기 플러그(3)의 내부는 탄성부재(10)가 압력실(2) 반대방향으로 팽창할 수 있도록 빈 공간을 마련하는 것이 바람직하다. 즉, 펌프(60)로부터 압력실(2) 내부로 과다한 량의 유체가 유입될 경우, 상기 탄성부재(10)는 도 3-(b)에 도시한 바와 같이, 압력실의 플러그에 부착되어 압력실(2)의 반대 방향으로 팽창하게 되며 이러한 효과로 인해 압력실(2)의 용적이 증가된다. 이에 따라 유체의 압력을 완충시키게 되는 공간이 증가하게 되어, 유체의 압력맥동은 저감되고, 압력맥동이 감쇠된 유체는 상기 오리피스(6)를 통해 상기 노말오픈형 솔레노이드밸브(30)의 상류 측과 연결된 유압압인 측으로 이동하게 된다.

상기 탄성부재는 고무 또는 스프링을 재료로 할 수 있고, 그 밖에 탄성을 갖고 압력실 내부의 부피변화를 가져올 수 있는 모든 재료를 포함할 수 있다.

다음은 이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 안티록 브레이크 시스템의 동작을 설명한다. 운전자가 브레이크 페달(11)을 밟음에 따라 배력장치(12)에는 기압차에 의한 배력이 발생되고, 마스터실린더(10)에서는 배력장치(12)의 증폭된 힘을 전달받아 제동유압을 형성하며, 이렇게 형성된 제동유압은 노말오픈형 솔레노이드밸브(30)를 통해 각 바퀴 측의 휠실린더(20)로 공급되어 제동력을 발생시킨다. 이때, 상기 휠실린더(20)에 과도한 제동압력이 전달되면 차량에는 타이어가 회전을 멈추고 노면에서 미끄러지는 슬립현상이 발생하게 되는데, 이러한 형상은 바퀴측에 장착된 휠센서(미도시)를 통해 전자제어장치(미도시)에 전달된다. 그러면 전자제어장치(미도시)는 노말클로즈형 솔레노이드밸브(40)를 개방하여 휠실린더(20) 내의 오일이 빠져 나오도록 함으로써, 일시적으로 제동력을 해지시켜 슬립현상을 방지한다. 그리고 이러한 동작은 전자제어장치(미도시)에 의해 계속 반복적으로 수행되면서 휠실린더(20)에 단속적인 제동압이 가해지도록 한다.

또한, 노말클로즈형 솔레노이드밸브(40)를 통해 빠져 나온 오일은 저압 어큐뮬레이터(50)로 이동해 잠시 저장되고, 저압 어큐뮬레이터(50)에 저장된 오일은 펌프(60)의 구동에 의해 재가압되면서 고압 어큐뮬레이터(70) 내부로 토출되며, 고압 어큐뮬레이터(70)의 오일은 오리피스(6)를 통과한 후, 다시 노말오픈형 솔레노이드밸브(30)의 상류 측으로 공급되어 제동압을 형성한다.

한편, 펌프(60)에서 토출되는 오일은 펌프(60)의 구동에 따라 발생되는 불규칙한 압력맥동을 가진 채 고압 어큐뮬레이터(70)의 압력실(2) 내부로 유입되는데, 본 발명에 따른 고압 어큐뮬레이터(70)는 압력실(2)로 유입된 유체의 압력에 의해 플러그(3)에 장착된 탄성부재(10)가 압력실(2)의 반대방향으로 팽창하도록 마련되어 있기 때문에, 압력실(2) 내부 유체의 압력 중 일부를 수용하여 유체의 압력을 완충시키는 공간이 늘어나도록 함으로써, 유체의 압력맥동이 효과적으로 감쇠되게 한다. 그리고 오리피스를 통해 오일이 배출되어 압력실의 순간 압력이 낮아지게 되면, 플러그 내부의 압력이 상대적으로 더 높아져 상기 탄성부재(10)는 압력실(2) 방향으로 팽창하게 된다. 이러한 탄성부재의 수축, 팽창 운동에 의해 펌프의 압력맥동이 감쇠되기 때문에, 압력실(2)로부터 배출되는 오일은 안정된 상태를 유지하게 되고, 이에 따라 안티록 브레이크 시스템의 작동소음은 감소하게 된다.

또한, 기존의 압력실(2) 내부 용적 변화를 위해서 사용했던 방법들은 압력실 외부 또는 출구포트(5) 근방에 탄성부재를 설치하는 방법 등이 있었으나, 이는 모듈레이터블록(1) 전체의 크기를 크게하는 문제가 있었으며, 상기의 탄성부재의 탄성계수가 변하여 효과가 감소하게 되고, 이를 변경하는데 어려움이 생겨 공정이 복잡해지고 원가가 높아지는 문제도 있었다. 그러나 본 발명에 의해 압력실(2) 내부의 용적 변화를 꾀하는 경우 상기 문제점들 역시 해결할 수 있다.

1, 80: 모듈레이터블록 2: 압력실
3: 플러그 4: 입구포트
5: 출구포트 6: 오리피스
10: 탄성부재 70: 고압 어큐뮬레이터

Claims (3)

1. 차량의 바퀴 측에서 복귀하는 브레이크 오일을 재 가압하도록 마련되는 펌프와, 상기 펌프로부터 토출되는 유체의 압력맥동을 감쇠시키도록 상기 펌프와 연결되는 고압 어큐뮬레이터를 포함하는 브레이크 시스템에 있어서,
   상기 고압 어큐뮬레이터는 유체의 압력맥동을 감쇠시키도록 중공으로 마련되고, 일측에는 유체의 유입 및 배출을 위한 입구와 출구가 형성되고 타측이 개방된 압력실과, 상기 펌프 측의 유체가 상기 압력실 내부로 유입되도록 상기 압력실의 일측에 형성되는 입구포트와, 상기 압력실 내부의 유체를 외부로 배출하도록 상기 압력실의 타측에 마련되는 출구포트를 포함하고,
   상기 압력실의 개방부를 밀폐하는 플러그는 압력실에 고정 설치되고, 내부에 압력실과 분리 마련되는 빈 공간을 가지며, 상기 빈 공간에는 플러그의 내부 용적이 팽창 또는 수축 가변될 수 있도록 탄성 지지하는 탄성부재가 마련되는 브레이크 시스템.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 탄성부재는 고무 또는 스프링을 재료로 하는 브레이크 시스템.
3. 삭제

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