KR20030075649A - A bearing stopper of electronic control brake system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 차량용 전자제어식 브레이크 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 펌프의 피스톤과 피스톤 사이에 배치되는 니들베어링의 이탈을 방지하기 위한 전자제어식 브레이크 시스템의 베어링 스톱퍼에 관한 것이다.The present invention relates to an electronically controlled brake system for a vehicle, and more particularly to a bearing stopper of the electronically controlled brake system for preventing the departure of the needle bearing disposed between the piston and the piston of the pump.
일반적으로 전자제어식 브레이크 시스템은 차량의 슬립현상을 효율적으로 방지하여 강력하고 안정된 제동력을 얻기 위한 것으로, 제동 시 휠의 미끄러짐을 방지하는 안티록 브레이크 시스템(ABS:Anti-Lock Brake System)과, 차량의 급발진 또는 급가속시 구동륜의 슬립을 방지하는 브레이크 트랙션 제어 시스템(BTCS:Brake Traction Control System)과, 안티록 브레이크 시스템과 트랙션 제어를 조합하여 브레이크 액압을 제어함으로써 차량의 주행상태를 안정적으로 유지시키는 차량자세제어 시스템(VDC:Vehicle Dynamic Control System) 등이 개시되어 있다.In general, the electronically controlled brake system effectively prevents the slip of the vehicle and obtains a strong and stable braking force.Anti-lock brake system (ABS) to prevent the wheel from slipping during braking and Brake Traction Control System (BTCS) which prevents slippage of driving wheel during sudden start or acceleration, and anti-lock brake system and traction control are combined to control brake hydraulic pressure to keep the vehicle stable. A posture control system (VDC) and the like are disclosed.
이러한 전자제어식 브레이크 시스템은 차량의 휠에 장착된 유압브레이크 측으로 전달되는 제동유압을 제어하기 위한 다수개의 솔레노이드밸브와, 오일을 일시 저장하는 한 쌍의 저압어큐뮬레이터 및 고압어큐뮬레이터와, 저압어큐뮬레이터에 일시 저장된 오일을 강제 펌핑하기 위한 모터 및 한 쌍의 펌프와, 솔레노이드밸브와 모터의 구동을 제어하기 위한 ECU를 포함하고 있으며, 이러한 구성요소들은 알루미늄으로 제작된 모듈레이터블럭에 콤팩트하게 내장되어 있다.The electronically controlled brake system includes a plurality of solenoid valves for controlling braking hydraulic pressure delivered to a hydraulic brake side mounted on a wheel of a vehicle, a pair of low pressure accumulators and high pressure accumulators for temporarily storing oil, and oil temporarily stored in the low pressure accumulator. It includes a motor and a pair of pumps for forced pumping, an ECU for controlling the solenoid valve and the driving of the motor, and these components are compactly embedded in a modulator block made of aluminum.
따라서 한 쌍의 펌프 구동으로 저압어큐뮬레이터의 저압 오일이 가압되어 한쌍의 고압어큐뮬레이터로 균일하게 토출되며, 이것은 유압브레이크 또는 마스터실린더 어셈블리측으로 전달된다. 이러한 한 쌍의 펌프는 모터에 의해 구동되는데, 도 1은 종래 전자제어식 브레이크 시스템에 적용되는 펌프 및 모터를 보인 것이다.Therefore, the low pressure oil of the low pressure accumulator is pressurized by a pair of pumps to be uniformly discharged to the pair of high pressure accumulators, which are transferred to the hydraulic brake or master cylinder assembly side. The pair of pumps are driven by a motor, and FIG. 1 shows a pump and a motor applied to a conventional electronically controlled brake system.
도 1을 참조하면, 종래 한 쌍의 펌프(10L)(10R)는 하나의 모터(2)에 의해 동시에 작동하도록 모듈레이터블럭(1)에 가로방향으로 형성된 보어(5) 양측에 대응하게 설치되어 있다.Referring to FIG. 1, a pair of conventional pumps 10L and 10R are provided on both sides of a bore 5 formed in a transverse direction in a modulator block 1 so as to operate simultaneously by a single motor 2. .
즉, 모듈레이터블럭(1)에는 실린더 형상으로 형성된 보어(5)와, 후술하는 피스톤(6)의 흡입유로(6a) 입구측과 저압어큐뮬레이터(미도시)를 연계시키기 위한 흡입포트(3)와, 고압어큐뮬레이터(미도시)의 입구측과 후술하는 아웃렛밸브(8)의 출구측을 연계시키기 위한 토출포트(4)와, 보어(5)의 중앙부에 형성되어 후술하는 니들베어링(2d)이 안착되는 베어링보어(5a) 등이 가공되어 있다.That is, the modulator block 1 has a bore 5 formed in a cylindrical shape, a suction port 3 for connecting an inlet side 6a of the suction passage 6a of the piston 6 to be described later with a low pressure accumulator (not shown), A discharge port 4 for connecting the inlet side of the high pressure accumulator (not shown) and the outlet side of the outlet valve 8 to be described later, and the needle bearing 2d to be described later, are formed at the center of the bore 5. Bearing bores 5a and the like are machined.
또한, 각각의 펌프(10L)(10R)는 내부에 흡입유로(6a)가 형성된 피스톤(6)과, 이 피스톤(6)의 위치에 따라 흡입유로(6a)의 출구측을 개폐하는 인렛밸브(7)와, 보어(5)의 개방단부에 마련되어 인렛밸브(7)와 상반되게 작동하는 아웃렛밸브(8)를 갖추고 있다. 인렛밸브(7)는 피스톤(6)의 선단에 설치되며, 피스톤(6)의 외주에는 보어(5) 내벽과의 클리어런스를 통해 오일이 누설되는 것을 방지하기 위한 시일(6b)이 마련된다.In addition, each of the pumps 10L and 10R has a piston 6 having a suction passage 6a formed therein, and an inlet valve for opening and closing the outlet side of the suction passage 6a according to the position of the piston 6. 7) and an outlet valve 8 provided at the open end of the bore 5 and operating in opposition to the inlet valve 7. The inlet valve 7 is installed at the tip of the piston 6, and a seal 6b is provided on the outer periphery of the piston 6 to prevent oil from leaking through a clearance with the inner wall of the bore 5.
그리고 모터(2)는 모듈레이터블럭(1)의 측면에 장착되는데, 이것은 고정자(미도시) 및 회전자(미도시)가 내장된 하우징(2c)과, 회전자에 압입되며 선단이 하우징(2c)을 관통하여 외부로 돌출된 회전축(2a)과, 이 회전축(2a)의 끝단에 일체로형성된 편심축(2b)을 구비하고 있다. 이 편심축(2b)은 니들베어링(2d)을 매개로 하여 각 펌프(10L)(10R)의 피스톤(6)과 피스톤(6) 사이에 위치되며, 여기에서 회전하게 된다. 미설명부호 "9"은 니들베어링(2d)이 일정 구간 이상으로 빠져 나오는 것을 방지하는 베어링 스톱퍼로, 금속제 링으로 이루어져 있다.The motor 2 is mounted on the side of the modulator block 1, which is a housing 2c in which a stator (not shown) and a rotor (not shown) are built in, and a tip of the motor 2 is pressed into the housing 2c. And a eccentric shaft 2b integrally formed at the end of the rotary shaft 2a. This eccentric shaft 2b is located between the piston 6 and the piston 6 of each pump 10L and 10R via the needle bearing 2d, and is rotated here. Reference numeral "9" denotes a bearing stopper for preventing the needle bearing 2d from escaping beyond a predetermined section, and is made of a metal ring.
이와 같이 구성된 종래 펌프(10L)(10R)는 모터(2)의 편심축(2b)이 회전함에 따라 니들베어링(2d)에 의해 각 피스톤(6)이 180도의 위상차를 가지면서 교호적으로 직선 왕복운동하며, 보어(5) 내부의 압력변화에 의해 서로 상반되게 인렛밸브(7)와 아웃렛밸브(8)가 개폐 작동함으로써, 오일이 가압되면서 고압어큐뮬레이터측으로 토출된다.The conventional pumps 10L and 10R configured as described above alternately linearly reciprocate while each piston 6 has a 180 degree phase difference by the needle bearing 2d as the eccentric shaft 2b of the motor 2 rotates. By moving, the inlet valve 7 and the outlet valve 8 open and close to operate in opposition to each other by the pressure change in the bore 5, and the oil is pressurized and discharged to the high pressure accumulator side.
즉, 피스톤(6)이 하사점으로 이동하면, 피스톤(6) 선단과 아웃렛밸브(8) 사이에 저압이 형성되며 이것에 의해 인렛밸브(7)가 개방되고 아웃렛밸브(8)는 폐쇄됨으로써, 저압어큐뮬레이터측의 오일이 흡입포트(3)와 흡입유로(6a) 및 인렛밸브(7)를 통해 피스톤(6)과 아웃렛밸브(8) 사이 공간으로 흡입된다. 그리고 피스톤(6)이 상사점으로 이동하면 피스톤(6)과 아웃렛밸브(8) 사이의 오일압이 상승되며 이것에 의해 인렛밸브(7)는 폐쇄되고 아웃렛밸브(8)는 개방됨으로써, 오일은 토출포트(4)를 통해 고압어큐뮬레이터측으로 토출된다. 계속하여 토출 오일은 고압어큐뮬레이터를 지나 유압브레이크 또는 마스터실린더 어셈블리측으로 전달된다.That is, when the piston 6 moves to the bottom dead center, a low pressure is formed between the tip of the piston 6 and the outlet valve 8, whereby the inlet valve 7 is opened and the outlet valve 8 is closed, The oil on the low pressure accumulator side is sucked into the space between the piston 6 and the outlet valve 8 through the suction port 3, the suction flow path 6a, and the inlet valve 7. When the piston 6 moves to the top dead center, the oil pressure between the piston 6 and the outlet valve 8 is increased, thereby closing the inlet valve 7 and opening the outlet valve 8, whereby oil It discharges to the high pressure accumulator side through the discharge port 4. The discharge oil is then passed through the high pressure accumulator and to the hydraulic brake or master cylinder assembly side.
그러나 종래 전자제어식 브레이크 시스템에서는 모터(2)가 구동하여 오일을 토출하는 중에 니들베어링(2d)측으로 미세한 양의 오일이 누설되며, 이 오일은 회전축(2a)을 통해 전기구동부가 내장된 모터(2)의 하우징(2c)내로 유입되는 문제점이 있다.However, in the conventional electronically controlled brake system, a small amount of oil leaks to the needle bearing 2d while the motor 2 is driven to discharge the oil, and the oil 2 includes an electric drive unit built therein through the rotating shaft 2a. There is a problem flowing into the housing (2c) of.
즉, 피스톤(6) 외주에 오일 누설을 방지하기 위한 시일(6b)이 설치되어 있지만, 보어(5)와 시일(6b)과의 미세한 틈을 통해 소량의 오일이 니들베어링(2d)측으로 유출되며, 계속하여 이것은 회전축(2a)을 타고 모터(2)의 하우징(2c)내로 흘러 들어갈 우려가 있다.That is, although the seal 6b is installed in the outer periphery of the piston 6, a small amount of oil flows out to the needle bearing 2d through a minute gap between the bore 5 and the seal 6b. Then, this may flow into the housing 2c of the motor 2 via the rotation shaft 2a.
이와 같은 경로를 통해 모터(2)의 하우징(2c)내로 오일이 유입되면 전기구동부에 이물질로 작용하고, 이것은 회전축(2a)에 마련된 브러시(미도시) 등에 고착되다. 즉, 브러시 가루와 오일이 반죽되어 정류자의 이웃하는 슬롯 부위가 서로 통전된다. 이러한 쇼트(short) 현상에 의해 저항이 줄어들어 과도한 전류가 흐르고, 이것이 모터(2) 고장의 원인으로 작용한다.When oil flows into the housing 2c of the motor 2 through such a path, it acts as a foreign material to the electric drive unit, which is fixed to a brush (not shown) provided on the rotating shaft 2a. That is, the brush powder and the oil are kneaded so that neighboring slot portions of the commutator are energized with each other. Due to this short phenomenon, the resistance decreases and excessive current flows, which causes the failure of the motor 2.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로;The present invention is to solve this problem;
본 발명의 베어링 스톱퍼를 개선하여 펌프측에서 새어나오는 오일이 모터내로 유입되는 것을 확실하게 방지함으로써, 모터 고장을 방지함과 동시에 전자제어식 브레이크 시스템의 전반적인 제품 신뢰성을 보다 향상시킬 수 있는 전자제어식 브레이크 시스템의 베어링 스톱퍼를 제공하는 것이다.By improving the bearing stopper of the present invention to reliably prevent the oil leaking from the pump into the motor, an electronically controlled brake system that can prevent the motor failure and at the same time improve the overall product reliability of the electronically controlled brake system. Is to provide a bearing stopper.
도 1은 종래 전자제어식 브레이크 시스템의 모터 및 펌프 구조를 보인 것이다.1 illustrates a motor and a pump structure of a conventional electronically controlled brake system.
도 2는 본 발명이 적용되는 전자제어식 브레이크 시스템을 보인 유압계통도이다.Figure 2 is a hydraulic system showing an electronically controlled brake system to which the present invention is applied.
도 3은 본 발명에 따른 모듈레이터블럭과 모터의 장착구조를 보인 개략도이다.3 is a schematic view showing a mounting structure of a modulator block and a motor according to the present invention.
도 4는 도 3의 Ⅳ - Ⅳ 선에 따른 단면도이다.4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV of FIG. 3.
도 5는 본 발명에 따른 베어링 스톱퍼를 발췌하여 보인 것이다.Figure 5 shows an extract of the bearing stopper according to the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
31..모듈레이터블럭 31d..베어링보어31..Modulator block 31d..Bearing bore
35..모터 35d..회전축35. Motor 35d. Rotating shaft
35e..편심축 40L,40R..펌프35e..Eccentric shaft 40L, 40R..Pump
41..피스톤 50..니들베어링41.piston 50.needle bearing
60..베어링 스톱퍼 61..금속 링60..Bearing stopper 61..Metal ring
62..제1시일링부재 63..제2시일링부재62. First sealing member 63. Second sealing member
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은;The present invention for achieving this object is;
가로방향으로 펌프 설치용 보어가 가공된 모듈레이터블럭과, 모듈레이터블럭의 측면에서 펌프 설치용 보어의 중심부와 직교되도록 가공된 베어링보어에 설치된 니들베어링과, 니들베어링을 중심으로 펌프 설치용 보어내에 대칭되게 배치되는 피스톤을 구비하여 증압제동 또는 압력유지 제동작용 시 오일을 가압하여 토출하는 제1펌프 및 제2펌프와, 모듈레이터블럭의 측면에 장착되며 니들베어링에 삽입되어 회전하도록 회전축의 단부에 편심축이 일체로 마련된 모터와, 베어링보어의 입구측에 배치되어 니들베어링의 이탈을 방지하는 베어링 스톱퍼를 갖춘 전자제어식 브레이크 시스템에 있어서,A modulator block in which the pump mounting bore is machined in the horizontal direction, a needle bearing installed in the bearing bore machined to be orthogonal to the center of the pump mounting bore at the side of the modulator block, and a piston disposed symmetrically in the pump mounting bore around the needle bearing Equipped with a first pump and a second pump for pressurizing and discharging oil during pressure braking or pressure holding braking action, and the eccentric shaft is integrally attached to the end of the rotating shaft to be inserted into the needle bearing and rotated In the electronically controlled brake system having a provided motor and a bearing stopper disposed at the inlet side of the bearing bore to prevent the needle bearing from falling off,
베어링 스톱퍼는 베어링보어의 입구측에 배치되며 회전축이 중심부를 관통하는 금속 링과, 금속 링의 측면을 따라 마련되며 베어링보어의 입구측에 압착되어 모터측으로 오일이 흘러 나가는 것을 방지하는 제1시일링부재를 구비하는 것을 특징으로 한다.The bearing stopper is disposed at the inlet side of the bearing bore and has a metal ring with a rotating shaft passing through the center portion, and a first seal ring provided along the side of the metal ring and pressed against the inlet side of the bearing bore to prevent oil from flowing out to the motor side. It is characterized by including a member.
또한, 금속 링의 양측면에는 원주방향으로 단차부가 형성되며, 제1시일링부재는 단차부를 따라 소정의 두께를 갖도록 마련되는 것을 특징으로 한다.In addition, a stepped portion is formed on both sides of the metal ring in the circumferential direction, and the first sealing member is provided to have a predetermined thickness along the stepped portion.
또한, 금속 링의 내주에는 회전축의 외주와 밀착되어 오일 리크를 방지하는 제2시일링부재가 원주방향으로 성형된 것을 특징으로 한다.In addition, the inner circumference of the metal ring is characterized in that the second sealing member which is in close contact with the outer circumference of the rotating shaft to prevent oil leakage is molded in the circumferential direction.
또한, 금속 링의 내주는 제2시일링부재의 성형을 위해 요철부가 교호적으로 마련된 것을 특징으로 한다.In addition, the inner circumference of the metal ring is characterized in that the uneven portion is alternately provided for the molding of the second sealing member.
이러한 구성에 의하면, 펌프측으로부터 새어나온 오일이 베어링 스톱퍼에 의해 모터내로 유입되는 것이 방지됨으로써, 모터 고장이 발생되지 않고 아울러 전자제어식 브레이크 시스템의 전반적인 제품 신뢰성을 보다 향상시킬 수 있다.According to this structure, oil leaked from the pump side is prevented from flowing into the motor by the bearing stopper, so that no motor failure occurs and the overall product reliability of the electronically controlled brake system can be further improved.
이하, 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 첨부도면을 간략히 설명하면, 도 2는 본 발명이 적용되는 차량용 전자제어식 브레이크 시스템의 유압계통도이고, 도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 전자제어식 브레이크 시스템의 모터와 펌프의 장착구조 및 베어링 스톱퍼를 발췌하여 보인 것이다.Hereinafter, one preferred embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 2 is a hydraulic system diagram of an electronically controlled brake system for a vehicle to which the present invention is applied, and FIGS. 3 to 5 illustrate a mounting structure and a bearing stopper of a motor and a pump of the electronically controlled brake system according to the present invention. Here is an excerpt.
도 2를 참조하면, 본 발명이 적용되는 차량용 전자제어식 브레이크 시스템(30)은 전륜과 후륜에 설치된 유압브레이크(23)측으로 제동유압 전달을 제어하기 위한 다수개의 솔레노이드밸브(33A)(33B)와, 감압 제동작용 시 유압브레이크(23) 측으로부터 빠져나온 오일이 일시 저장되는 한 쌍의 저압어큐뮬레이터(34)와, 증압/유지 제동 작동 시 저장어큐뮬레이터(34)에 저장된 오일을 펌핑하기 위한 한 쌍의 펌프(40L)(40R)와, 이 펌프(40L)(40R) 구동에 의해 가압 토출되는 오일의 압력맥동을 저감시키기 위해 출구측에 오리피스(36a)를 갖춘 한 쌍의 고압어큐뮬레이터(36)를 포함하고 있으며, 이러한 구성요소들은 알루미늄으로 제작된 직육면체상의 모듈레이터블럭(31)에 콤팩트하게 내장된다.Referring to FIG. 2, the electronically controlled brake system 30 to which the present invention is applied includes a plurality of solenoid valves 33A and 33B for controlling braking hydraulic pressure transmission to the hydraulic brake 23 installed on the front wheel and the rear wheel, A pair of low pressure accumulators 34 in which oil escaping from the hydraulic brake 23 side is temporarily stored during the decompression braking operation, and a pair of pumps for pumping oil stored in the storage accumulator 34 during the boost / hold braking operation. 40L and 40R and a pair of high-pressure accumulators 36 having an orifice 36a at the outlet side to reduce pressure pulsation of oil pressurized and discharged by driving the pumps 40L and 40R. These components are compactly embedded in a rectangular parallelepiped modulator block 31 made of aluminum.
다수개의 솔레노이드밸브(33A)(33B)는 유압브레이크(23)의 상류 측과 연계되며 평상 시 개방된 상태로 유지되는 NO형 솔레노이드밸브(33A)와, 유압브레이크(23)의 하류 측과 연계되며 평상 시 폐쇄된 상태로 유지되는 NC형 솔레노이드밸브(33B)로 구별된다. 이러한 솔레노이드밸브(33A)(33B)의 개폐작동은 전륜과 후륜에 배치된 각 휠 센서(24)를 통해 차량속도를 감지하는 ECU(32)에 의해 각각 제어되게 된다. 또한, 감압 제동작용에 따라 NC형 솔레노이드밸브(33B)가 개방되어 유압브레이크(23) 측에서 빠져나온 오일은 각 저압어큐뮬레이터(34)에 일시적으로 저장되게 된다.The plurality of solenoid valves 33A and 33B are connected to the upstream side of the hydraulic brake 23 and are normally connected to the NO type solenoid valve 33A that is kept open and the downstream side of the hydraulic brake 23. It is distinguished by the NC type solenoid valve 33B which is normally kept closed. The opening and closing operations of the solenoid valves 33A and 33B are respectively controlled by the ECU 32 which detects the vehicle speed through each wheel sensor 24 disposed on the front wheel and the rear wheel. In addition, the NC type solenoid valve 33B is opened in response to the depressurizing braking action so that the oil exiting from the hydraulic brake 23 side is temporarily stored in each low pressure accumulator 34.
한 쌍의 펌프(40L)(40R)는 하나의 모터(35)에 의해 일정 위상차를 가지면서 구동되어 저압오일을 가압되어 고압어큐뮬레이터(36)측으로 토출하게 되는데, 모듈레이터블럭(31)에 장착된 펌프(40L)(40R) 및 모터(35)의 상세한 구조를 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.(한 쌍의 펌프(40L)(40R)는 모터(35)의 회전축을 기점으로 대칭되는 구성이기 때문에, 동일구성요소에 대해서는 동일부호를 사용하여 설명한다. )The pair of pumps 40L and 40R are driven while having a certain phase difference by one motor 35 to pressurize the low pressure oil and discharge the low pressure oil to the high pressure accumulator 36. The pump is mounted on the modulator block 31. The detailed structures of the 40L and 40R and the motor 35 will be described with reference to FIG. 3 as follows. (The pair of pumps 40L and 40R are symmetrical with respect to the rotation axis of the motor 35. Therefore, the same components will be described with the same reference numerals.)
먼저, 모듈레이터블럭(31)에는 펌프(40L)(40R)를 설치하기 위해, 가로방향으로 가로질러 양단이 개방된 펌프설치용 보어(31a)와, 저압어큐뮬레이터(34)측과 펌프설치용 보어(31a)를 연통시키기 위한 흡입포트(31b)와, 고압어큐뮬레이터(36)측과 펌프설치용 보어(31a)를 연통시키기 위한 토출포트(31c)와, 보어(31a)의 중심부위와 직교하는 방향으로 마련되어 후술하는 모터(35)의 편심축(35e)과 함께 니들베어링(50)이 회전 가능하게 설치되는 베어링보어(31d) 등이 가공되어 있다. 이 펌프설치용 보어(31a)는 실린더 형상으로 이루어져 있으며, 흡입포트(31b) 및 토출포트(31c)를 매개로 저압어큐뮬레이터(34) 및 고압어큐뮬레이터(36)와 연계된다.First, in order to install the pump 40L (40R) in the modulator block 31, the pump installation bore 31a which opened both ends in the horizontal direction, the low-pressure accumulator 34 side, and the pump installation bore 31a. In the direction perpendicular to the suction port 31b for communicating with the discharge port 31c for communicating the high-pressure accumulator 36 side and the pump installation bore 31a, and the center of the bore 31a, which will be described later. Together with the eccentric shaft 35e of the motor 35, a bearing bore 31d or the like in which the needle bearing 50 is rotatably installed is machined. The pump mounting bore 31a has a cylindrical shape and is connected to the low pressure accumulator 34 and the high pressure accumulator 36 via the suction port 31b and the discharge port 31c.
그리고 펌프(40L)(40R)는 펌프설치용 보어(31a)의 일측에 설치되는 제1펌프(40L)와 이의 타측에 배치되는 제2펌프(40R)로 구별되며 이들은 대칭되게 구성된다. 즉, 제1,제2펌프(40L)(40R)는 보어(31a)내에 좌우로 슬라이딩 가능하게 설치되며 축방향으로 흡입유로(41a)가 형성된 피스톤(41)과, 이 피스톤(41) 선단부에 설치되어 흡입유로(41a)를 개폐하는 인렛밸브(42)와, 보어(31a)의 개방단부를 밀폐하도록 결합되어 피스톤(41)과의 사이에 가압실(43)을 형성하며 토출포트(31c)와 가압실(43)과의 연통을 개폐하는 아웃렛밸브(45)가 내장된 밸브하우징(44)와, 가압실(43)내에 설치되어 피스톤(41)을 하사점 방향으로 지지하는 리턴스프링(46)을 갖추고 있다. 이 때, 피스톤(41)은 후술하는 편심축(35e)의 편심 회전에 의해 펌프설치용 보어(31a)내를 왕복 운동하는데, 이의 외주에는 작동 중 오일누설을 방지하기 위해 시일(41b)이 설치되어 있다. 그리고 각 펌프(40L)(40R)의 인렛밸브(42)와 아웃렛밸브(45)는 오일의 역류가 방지되도록 체크밸브로 이루어져 있다.The pumps 40L and 40R are divided into a first pump 40L installed on one side of the pump installation bore 31a and a second pump 40R disposed on the other side thereof, and they are configured symmetrically. That is, the first and second pumps 40L and 40R are slidably installed in the bore 31a, and have a piston 41 formed with a suction flow passage 41a in the axial direction, and the piston 41 at the tip end thereof. And an inlet valve 42 for opening and closing the inlet flow passage 41a and an open end of the bore 31a to form a pressurizing chamber 43 between the piston 41 and the discharge port 31c. And a valve housing 44 with a built-in outlet valve 45 for opening and closing communication with the pressure chamber 43, and a return spring 46 installed in the pressure chamber 43 for supporting the piston 41 in the bottom dead center direction. Equipped) At this time, the piston 41 reciprocates in the pump installation bore 31a by the eccentric rotation of the eccentric shaft 35e, which will be described later. A seal 41b is provided at its outer circumference to prevent oil leakage during operation. have. And the inlet valve 42 and the outlet valve 45 of each pump 40L, 40R consist of a check valve so that the back flow of oil may be prevented.
또한, 모터(35)는 DC 모터로, 모듈레이터블럭(31)의 측면에 장착되며 앞면이 개방된 하우징(35a)과, 이 하우징(35a) 내주에 견실하게 배치되는 고정자(35b)와, 이 고정자(35b)와 상호 작용하여 회전 운동하는 회전자(35c)와, 이 회전자(35c)의 중심부에 축방향으로 압입되어 같이 회전하며 선단에 편심축(35e)이 일체로 마련된 회전축(35d)과, 하우징(41)의 전면을 폐쇄하며 편심축(35e)이 관통하여 외부로 노출되도록 중심부에 관통홀(35g)이 천공된 커버(35f)를 구비하고 있다. 커버(35f)에는 모듈레이터블럭(31)의 측면에 압착되도록 도넛 형상으로 마련된 시일(35h)과, 회전축(35d)이 원활하게 회전할 수 있도록 이를 지지하는 볼베어링(35i)이 배치되어 있다. 일정 편심량을 가진 편심축(35e)은 모터(35)의 장착 시 니들베어링(50)을 매개로 각 펌프(40L)(40R)의 피스톤(41)과 피스톤(41) 사이에 위치되어, 이들을 동시에 구동시키게 된다.In addition, the motor 35 is a DC motor, which is mounted on the side of the modulator block 31 and has a housing 35a having an open front face, a stator 35b which is reliably disposed in the inner circumference of the housing 35a, and the stator. Rotor 35c which interacts with 35b for rotational movement, and rotary shaft 35d, which is axially press-fitted in the center of the rotor 35c, rotates together, and has an eccentric shaft 35e integrally provided at its tip. The cover 35f has a perforated hole 35g in the center thereof so as to close the front surface of the housing 41 and expose the outside of the eccentric shaft 35e. The cover 35f is provided with a seal 35h provided in a donut shape so as to be pressed against the side of the modulator block 31, and a ball bearing 35i for supporting the rotation shaft 35d so as to smoothly rotate. The eccentric shaft 35e having a certain amount of eccentricity is located between the piston 41 and the piston 41 of each pump 40L and 40R via the needle bearing 50 when the motor 35 is mounted, and these are simultaneously Will be driven.
이러한 니들베어링(50)의 설치를 위해, 모듈레이터블럭(31)의 측면에는 베어링보어(31d)가 마련된다. 이 베어링보어(31d)는 앞에서 기술한 바와 같이, 펌프설치용 보어(31a)의 중심부와 직교하는 방향으로 연통되게 가공되어 니들베어링(50)이 회전 가능하게 설치되며, 베어링보어(50)의 입구에는 이의 이탈을 방지함과 동시에 오일이 모터(35)측으로 흘러 들어가는 것을 방지하기 위한 베어링 스톱퍼(60)가 배치되어 있다.In order to install the needle bearing 50, a bearing bore 31d is provided on a side surface of the modulator block 31. As described above, the bearing bore 31d is machined to communicate in a direction orthogonal to the center of the pump installation bore 31a, so that the needle bearing 50 is rotatably installed, and at the inlet of the bearing bore 50. A bearing stopper 60 is disposed to prevent the separation thereof and to prevent oil from flowing into the motor 35 side.
도 4와 도 5를 참조하면, 베어링 스톱퍼(60)는 니들베어링(50)의 이탈을 방지하도록 베어링보어(31d)의 입구부위를 일부 소성 변형시켜 고정되는데, 이것은 회전축(35d)이 중심부를 관통하는 와셔 타입의 금속 링(61)과, 이 금속 링(61)의 측면을 따라 마련되는 제1시일링부재(62)와, 금속 링(61)의 내주를 따라 원주방향으로 성형된 제2시일링부재(63)를 갖추고 있다.4 and 5, the bearing stopper 60 is fixed by plastic deformation of the inlet portion of the bearing bore 31d to prevent the needle bearing 50 from being separated, which is rotated through the center of the rotating shaft 35d. A washer-type metal ring 61, a first sealing member 62 provided along the side surface of the metal ring 61, and a second seal circumferentially formed along the inner circumference of the metal ring 61. The ring member 63 is provided.
금속 링(61)은 베어링보어(31d)의 입구부위에 안착시킨 후 모듈레이터블럭(31)의 일부를 소성 변형(코킹;caulking)시켜 고정부(31e)를 형성함으로써, 견실하게 고정된다.The metal ring 61 is securely fixed by seating at the inlet portion of the bearing bore 31d and plastically deforming (caulking) a part of the modulator block 31 to form the fixing portion 31e.
그리고 제1시일링부재(62)는 자체 탄성력을 갖는 러버로 이루어져 있으며, 베어링보어(31d)의 입구측에 압착되도록 금속 링(61)의 양 측면을 따라 소정의 두께를 갖도록 원주방향으로 성형되어 있다. 이러한 제1시일링부재(62)의 성형을 위해, 금속 링(61)의 양 측면에는 원주방향으로 형성된 단차부(61a)와, 이 단차부(61)를 따라 일정한 간격으로 천공된 홀(61b)이 마련되어 있다. 따라서 금속 링(61)의 양 측면 단차부(61a)에 러버를 몰딩하면, 이것은 홀(61b)을 매우면서금속 링(61) 측면에 견실하게 부착되어 제1시일링부재(62)가 이루어진다. 이러한 제1시일링부재(61)는 베어링 스톱퍼(60)의 배치 시 베어링보어(31d)의 입구부위에 압착되며, 이것에 의해 베어링 스톱퍼(60)와 베어링보어(31d)와의 사이틈으로 오일이 흘러 나가는 것이 방지되게 된다.And the first sealing member 62 is composed of a rubber having its own elastic force, it is molded in the circumferential direction to have a predetermined thickness along both sides of the metal ring 61 so as to be pressed to the inlet side of the bearing bore (31d) have. In order to form the first sealing member 62, stepped portions 61a formed in circumferential directions on both sides of the metal ring 61 and holes 61b bored at regular intervals along the stepped portions 61. ) Is provided. Therefore, when the rubber is molded in both side step portions 61a of the metal ring 61, the rubber seal is firmly attached to the side of the metal ring 61 while covering the hole 61b, thereby forming the first sealing member 62. The first sealing member 61 is pressed at the inlet of the bearing bore 31d when the bearing stopper 60 is disposed, whereby oil is introduced into the gap between the bearing stopper 60 and the bearing bore 31d. It will be prevented from flowing out.
또한, 제2시일링부재(63) 역시 러버로 이루어져 있으며, 회전축(35d)의 외주와 밀착되도록 금속 링(61)의 내주를 따라 고리형상으로 성형되어 있다. 이 제2시일링부재(63)의 성형을 위해, 금속 링(61)의 내주에는 요철부(61c)(61d)가 교호적으로 마련되어 있다. 이에 따라 편심축(35e)이 베어링 스톱퍼(60)를 관통하여 니들베어링(50)에 조립될 때, 회전축(35d)의 외주는 제2시일링부재(63)의 내주와 밀착되어 이들 사이를 통해 오일이 새어 나가는 것이 방지되게 된다.In addition, the second sealing member 63 is also made of a rubber, and is formed in an annular shape along the inner circumference of the metal ring 61 to be in close contact with the outer circumference of the rotating shaft 35d. In order to form the second sealing member 63, uneven portions 61c and 61d are alternately provided on the inner circumference of the metal ring 61. Accordingly, when the eccentric shaft 35e is assembled to the needle bearing 50 through the bearing stopper 60, the outer circumference of the rotating shaft 35d is in close contact with the inner circumference of the second sealing member 63 and therebetween. The oil will be prevented from leaking out.
다음에는 이와 같이 구성된 차량용 전자제어식 브레이크 시스템의 작동 및 효과를 설명한다.Next, the operation and effects of the electronic brake system for a vehicle configured as described above will be described.
전자제어식 브레이크 시스템이 장착된 차량에서 슬립현상이 발생되면, 전륜과 후륜 측의 각 휠 센서(24)로부터 입력되는 신호를 근거로 제동유압은 감압, 증압, 유지 등 3가지 모드로 제어된다. 이 때, 각각의 제어상태는 전륜과 후륜에 모두 같은 상태로 조절되는 것이 아니고 마찰조건에 따라 별개로 제어, 즉 3가지 모드가 섞여서 제어되는데, 우선 제동력 감압작동을 설명한다.When a slip phenomenon occurs in a vehicle equipped with an electronically controlled brake system, the braking hydraulic pressure is controlled in three modes, such as decompression, boosting, and holding, based on signals input from each wheel sensor 24 on the front and rear wheels. At this time, each control state is not controlled to the same state in both the front wheel and the rear wheel, but controlled separately, that is, three modes are mixed according to the friction conditions, first, the braking force decompression operation will be described.
먼저, 브레이크패달(20,도 2참조)을 밟아 배력장치(21,도 2참조)와 마스터실린더 어셈블리(22, 도2참조)를 통해 형성된 제동유압에 의해 제동력이 발휘되는 상태에서 유압브레이크(23)내의 제동압력이 노면조건보다 크면 적정압력으로 낮추어야 한다. 따라서 ECU(32)에서는 NC형 솔레노이드밸브(33B)를 개방 작동시키며, 이로 인해 유압브레이크(23)로부터 오일이 일부 빠져나오며 이것은 저압어큐뮬레이터(34)에 일시 저장된다. 이러한 과정을 통해 전륜과 후륜측에 장착된 유압브레이크(23)내의 제동압력이 낮아져 노면에서 미끄러지는 현상이 방지된다.First, the hydraulic brake 23 is applied in a state where the braking force is exerted by the braking hydraulic pressure formed by the brake pedal 20 (see FIG. 2) and the hydraulic power unit 21 (see FIG. 2) and the master cylinder assembly 22 (see FIG. 2). If the braking pressure in) is greater than the road surface condition, it should be lowered to the proper pressure. Accordingly, the ECU 32 opens and operates the NC type solenoid valve 33B, which causes some of the oil to escape from the hydraulic brake 23, which is temporarily stored in the low pressure accumulator 34. Through this process, the braking pressure in the hydraulic brakes 23 mounted on the front wheels and the rear wheels is lowered to prevent the phenomenon of sliding on the road surface.
다음에는 전자제어식 브레이크 시스템의 제동력 증압 작동을 설명한다. 전자제어식 브레이크 시스템의 제어 중에 감압 상태가 오래 지속되면 차량 제동효율이 떨어지게 되는데, 이러한 경우 ECU(32)에서는 유압브레이크(23)내의 제동압력을 증가시키기 위해 모터(35)를 통해 제1펌프(40L)와 제2펌프(40R)를 작동시킨다.The following describes the braking force boosting operation of the electronically controlled brake system. If the decompression state lasts for a long time during the control of the electronically controlled brake system, the vehicle braking efficiency is lowered. In this case, the ECU 32 provides the first pump 40L through the motor 35 to increase the braking pressure in the hydraulic brake 23. ) And the second pump 40R.
따라서 저압어큐뮬레이터(34)에 저장된 오일은 각 펌프(40L)(40R)를 통해 가압되어 고압어큐뮬레이터(36)측으로 토출된다. 즉, 피스톤(41)이 하사점으로 이동하면 흡입유로(41a)와 인렛밸브(42)를 통해 가압실(43)로 오일이 유입되며, 피스톤(41)이 상사점으로 이동하면 오일은 가압실(43)에서 가압되면서 아웃렛밸브(45)를 개방시키고 계속하여 토출포트(31c)를 통해 고압어큐뮬레이터(36)로 전달되며, 고압어큐뮬레이터(36)에서 오일 압력맥동이 줄어든다. 계속하여 압력맥동이 줄어든 가압 오일은 개방 작동된 NO형 솔레노이드밸브(33A)를 통해 유압브레이크(23)측으로 전달됨으로써 제동유압이 증가된다.Therefore, the oil stored in the low pressure accumulator 34 is pressurized through the respective pumps 40L and 40R and discharged to the high pressure accumulator 36 side. That is, when the piston 41 moves to the bottom dead center, the oil flows into the pressure chamber 43 through the suction flow path 41a and the inlet valve 42, and when the piston 41 moves to the top dead center, the oil is pressurized. The outlet valve 45 is opened while being pressurized at 43, and is continuously transmitted to the high pressure accumulator 36 through the discharge port 31c, and the oil pressure pulsation in the high pressure accumulator 36 is reduced. The pressurized oil which is continuously reduced in pressure pulsation is delivered to the hydraulic brake 23 side through the open-type NO solenoid valve 33A, whereby the braking hydraulic pressure is increased.
또한, 전자제어식 브레이크 시스템 제어 중에서 제동압력이 최적의 제동력을 발생시키는 상태에 이르거나 차량의 공진현상을 방지하기 위해, 제동압력을 일정상태로 유지하는 압력유지 작동이 필요하다. 즉, 압력유지 작동은 유압브레이크(23)내의 압력변화를 없게 하는 것으로, 제동압력을 유지하고자 하는 유압브레이크(23)측의 NO형 솔레노이드밸브(33A)를 폐쇄 작동시켜 유압이 전달되는 것을 차단한다. 이에 따라 고압어큐뮬레이터(36)에서 토출되는 가압 오일은 마스터실린더 어셈블리(22)측으로 전달됨으로써, 압력유지 작동이 수행된다.In addition, in order to reach a state in which the braking pressure generates an optimum braking force in the electronically controlled brake system control or to prevent resonance of the vehicle, a pressure holding operation for maintaining the braking pressure in a constant state is required. That is, the pressure holding operation prevents the pressure change in the hydraulic brake 23, and closes the NO type solenoid valve 33A on the hydraulic brake 23 side to maintain the braking pressure, thereby preventing the hydraulic pressure from being transmitted. . Accordingly, the pressurized oil discharged from the high pressure accumulator 36 is transferred to the master cylinder assembly 22 side, whereby the pressure holding operation is performed.
이러한 증압작동 및 압력유지 모드는 편심축(35e)과 함께 니들베어링(50)이 편심 회전함에 따라 제1펌프(40L) 및 제2펌프(40R)의 피스톤(41)이 180도의 위상차를 가지면서 직선 왕복운동함으로써, 저압어큐뮤레이터(34)측의 오일이 가압(보통 80bar 정도로 관리됨)되어 고압어큐뮬레이터(36)를 지나면서 NO형 솔레노이드밸브(33A) 또는 마스터실린더 어셈블리(22)측으로 공급됨으로써 수행된다.In this pressure-increasing operation and the pressure holding mode, the piston 41 of the first pump 40L and the second pump 40R has a 180 degree phase difference as the needle bearing 50 rotates eccentrically with the eccentric shaft 35e. By the linear reciprocating motion, the oil on the low pressure accumulator 34 side is pressurized (usually managed at about 80 bar) and supplied to the NO type solenoid valve 33A or the master cylinder assembly 22 while passing through the high pressure accumulator 36. Is performed.
이 때, 피스톤(41)의 직선 왕복운동 시 펌프설치용 보어(31a)와 시일(41b)과의 클리어런스를 통해 소량의 오일이 베어링보어(31d)측으로 유출되는 경우가 발생되는데, 이러한 오일은 베어링보어(31d)내에 고이게 된다.At this time, when a linear reciprocation of the piston 41, a small amount of oil is leaked to the bearing bore 31d through the clearance between the pump installation bore 31a and the seal 41b. It is accumulated within 31d.
즉, 베어링보어(31d)의 입구부위에 베어링 스톱퍼(60)를 배치함에 따라, 제1시일링부재(62)는 베어링보어(31d)의 입구측에 압착되고 아울러 제2시일링부재(63)는 회전축(35d)의 외주에 밀착된다. 이에 따라 펌프(40L)(40R)의 구동 시 베어링보어(31d)내로 새어 나온 오일은 더 이상 흘러가지 못하고 베어링보어(31d)내에 잔류되며, 이로 인해 오일이 모터(35) 내부로 유입되는 것이 확실하게 방지된다.That is, as the bearing stopper 60 is disposed at the inlet portion of the bearing bore 31d, the first sealing member 62 is pressed against the inlet side of the bearing bore 31d and the second sealing member 63 is pressed. Is in close contact with the outer circumference of the rotating shaft 35d. Accordingly, when the pumps 40L and 40R are driven, the oil leaked into the bearing bore 31d does not flow any more and remains in the bearing bore 31d, thereby ensuring that the oil flows into the motor 35. Is prevented.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전자제어식 브레이크 시스템의 베어링 스톱퍼에 의하면, 니들베어링의 이탈을 방지하기 위해 베어링 스톱퍼가 베어링보어의 입구부위에 설치되는데, 여기에는 베어링보어의 입구부위를 따라 압착되는 제1시일링부재와, 회전축의 외주에 밀착되는 제2시일링부재가 원주방향으로 마련되어 있다. 이에 따라 펌프측에서 베어링보어내로 누설된 오일은 더 이상 외부로 흘러나가지 못해 유출 오일에 의한 모터의 고장이 방지되며 아울러 전자제어식 브레이크 시스템의 전반적인 제품 신뢰성이 향상되는 작용효과가 있다.As described in detail above, according to the bearing stopper of the electronically controlled brake system according to the present invention, the bearing stopper is installed at the inlet of the bearing bore in order to prevent the needle bearing from being separated. The first sealing member to be crimped and the second sealing member to be in close contact with the outer circumference of the rotating shaft are provided in the circumferential direction. Accordingly, the oil leaked into the bearing bore at the pump side can no longer flow to the outside to prevent the motor failure due to the spilled oil and also improve the overall product reliability of the electronically controlled brake system.
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