KR20080025736A

KR20080025736A - 차량 제동 시스템용 자기 밸브 장치

Info

Publication number: KR20080025736A
Application number: KR1020087001164A
Authority: KR
Inventors: 귄터 슈날츠거; 마틴 키르쉬너
Original assignee: 로베르트 보쉬 게엠베하
Priority date: 2005-07-15
Filing date: 2006-05-31
Publication date: 2008-03-21
Also published as: CN101223064A; BRPI0613473A2; ATE495071T1; DE102005033134A1; EP1907252B1; US20080224534A1; WO2007009832A1; JP2009501106A; EP1907252A1; DE502006008721D1

Abstract

본 발명은 자동 제동 장치를 위한 솔레노이드 밸브 장치(10)에 관한 것으로, 상기 장치는 3-위치-3-방향 밸브로 형성된다. 상기 장치는 본 발명에 따라, 2개의 아마추어(18, 15, 20) 및 하나의 아마추어 와인딩(68)을 포함하고, 2개의 아마추어(18, 20)은 아마추어 와인딩(68)에 의해 이동될 수 있는 것을 특징으로 한다.

솔레노이드 밸브 장치, 아마추어, 아마추어 와인딩

Description

차량 제동 시스템용 자기 밸브 장치{Solenoid valve arrangement for an automotive braking system}

본 발명은 예컨대 차량의 잠김 방지 제동 시스템(ABS), 트랙션 제어 시스템TCS) 또는 차량 자세 조절 시스템(VDC)에서 사용되는 것과 같은 차량 제동 시스템용 자기 밸브 장치에 관한 것이다.

상기 차량 제동 시스템에서 3-위치-3-방향 밸브(소위 3/3-밸브)를 사용하는 것이 공지되어 있는데, 그 이유는 상기 밸브가 2-위치-2-방향 밸브와 달리 특히 적은 조립 공간을 필요로 하고, 차량 제동 장치 내에서 필요한 자기 밸브 장치의 전체 개수가 감소될 수 있기 때문이다.

그러나, 차량 제동 시스템에서 특별하게 주어지는 경계 조건을 충족시키는 공지된 3/3-밸브는 비교적 큰 전체 체적을 갖고, 또한 제조시 추구하는 목표 비용이 달성될 수 없을 정도로 복잡하게 형성된다. 또한, 차량 제동 시스템의 자기 밸브 장치의 개선을 위해 추가 중량 감소가 요구된다.

본 발명의 목적은, 추구하는 목표 비용이 달성되고, 차량 제동 시스템의 공지된 3/3-밸브와 달리 추가 조립 공간 -및 중량 감소가 달성되도록, 전술한 방식의 차량 제동 시스템용 자기 밸브 장치를 개선하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라 3/3-밸브로 형성되고 2개의 아마추어 및 하나의 아마추어 와인딩이 제공되고, 2개의 아마추어는 하나의 아마추어 와인딩에 의해 이동될 수 있는 차량 제동 시스템용 자기 밸브 장치에 의해 달성된다.

차량 제동 시스템의 공지된 3/3-밸브와 달리, 본 발명에 따라 2개의 "부동" 아마추어를 구비한 자기 밸브 장치가 제공된다. 2개의 아마추어들은 하나의 아마추어 와인딩에 의해 작동되므로, 자기 밸브 장치의 구성이 특히 간단하게 유지될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 상기 구조는 본 발명에 따른 차량 제동 시스템용 자기 밸브 장치의 조립 공간, 중량, 및 유압 라인의 연결 상태와 관련하여 특히 바람직하다.

본 발명에 따른 차량 제동 시스템용 자기 밸브 장치의 바람직한 개선예에서, 2개의 아마추어에 각각 밀봉 시트가 할당되고, 상기 2개의 밀봉 시트는 아마추어의 축방향으로 볼 때 자기 밸브 장치의 측면에 배치된다. 차량 제동 시스템용 자기 밸브 장치의 밀봉 시트를 본 발명에 따라 상기 방식으로 형성하여 배치함으로써, 자기 밸브 장치의 한 측면에 유입-및 배출 밸브가 배치될 수 있고, 상기 밀봉 시트의 한 측면이 펌프 하우징 블록 내에 조립될 수 있다. 공지된 ABS 시스템에서 부분적으로 필요한 것과 같은 밀봉 시트의 2측면 조립, 또는 선행 기술에 공지된 바와 같은, 펌프 하우징 블록 내에서 라인의 특별한 귀환은 볼 발명에 따라 생략될 수 있다.

본 발명에 따른 해결책에서, 예컨대 드로잉-, 낙하단조(drop-forge)-, 스템핑-, 및 다른 대량 생산 기술과 같은 공지된 기술에 의해 차량 제동 시스템용 자기 밸브 장치의 필요한 부품들이 저렴하게 제조되고 장착될 수 있다.

본 발명에 따른 차량 제동 시스템용 자기 밸브 장치의 전술한 2개의 밀봉 시트들은 특히 바람직하게 공동의 밀봉 디스크 내에 또는 밀봉 디스크 상에 형성된다. 공동의 밀봉 디스크 내에 또는 밀봉 디스크 상에 형성한다는 것은, 개별 밀봉 시트가 밀봉 디스크 자체 내에 형성되거나 또는 밀봉 디스크 내로 삽입되는 개별 부품으로 형성되는 것을 의미한다. 2개의 밀봉 시트들은, 적절하게 예비 조립된 다음 미리 정해진 위치에 본 발명에 따른 차량 제동 시스템용 자기 밸브 장치의 최종 조립시 삽입될 수 있도록, 개별 밀봉 디스크 내에 배치되는 것이 중요하다. 밀봉 디스크는 조립 전에 거기에 형성된 밀봉 시트와 관련해서 특별히 테스트될 수 있다.

또한, 상기 밀봉 디스크는 거기에 추가 밀봉 시트를 형성하는데 특히 적합하다. 상기 추가 밀봉 시트는 특히 바람직하게 체크 밸브에 할당되므로, 이로 인해 자기 밸브 장치의 기능이 개선될 수 있다.

특히 콤팩트한 구성을 달성하기 위해, 바람직하게 3개의 밀봉 시트는 횡단면에서 볼 때 전체적으로 하나의 삼각형으로 밀봉 디스크에 배치된다. 대안으로서, 밀봉 시트들은 직선을 따라 분포될 수 있고, 이 경우 일반적으로 더 큰 공간을 필요로 하게 된다.

또한, 바람직하게 전술한 3개의 밀봉 시트가 형성된 상기 밀봉 디스크에, 바람직하게 그 단부면에 메인 제동 실린더로부터 제동 압력이 인가된다. 제동 압력은 바람직하게 해당 밸브의 전환 위치에 따라 2개의 밀봉 시트들 중 하나 및/또는 체크 밸브를 통해 안내될 수 있다.

하나의 아마추어 와인딩만으로 차량 제동 시스템에서 필요한, 2개의 아마추어의 전환 위치가 특히 간단한 방식으로 달성될 수 있도록 하기 위해, 2개의 아마추어가 각각 하나의 아마추어 코어를 포함하고, 상기 2개의 아마추어 코어가 축방향으로 차례로 배치되면 바람직하다.

또한, 2개의 아마추어에 의해 밸브 태핏을 이용하여 해당 밀봉 시트에서 선택적으로 밀봉이 이루어져야 한다. 밸브 태핏의 이러한 운동시 장치가 끼는 것을 방지하기 위해, 하나의 아마추어는 하나의 태핏을 포함하고, 상기 태핏은 다른 아마추어의 아마추어 코어를 관통하는 것이 특히 바람직하다. 이 경우 필요한, 개별 태핏의 스프링 서스펜션은 각각 개별 태핏에 대해 동축으로 또는 동심으로 형성되어야 한다. 이로써, 아마추어 및 태핏의 틸팅은 탄성력에 의해 방지된다. 또한, 아마추어의 극 면은 각각 가능한 대칭의 또는 균형을 이루는 면을 가져야 하고, 이는 2개의 아마추어가 태핏을 포함하고, 2개의 태핏은 횡단면에서 볼 때 나란히 배치됨으로써 바람직하게 달성될 수 있다. 또한, 이러한 개선에 의해 자기 횡력에 의한 아마추어 및 태핏의 틸팅도 방지된다.

또한, 콤팩트한 구성과 보상된 탄성력 및 자기력을 위해 2개의 태핏이 횡단면에서 볼 때 하나의 원 내에서 실질적으로 서로 직경 방향으로 마주 놓이게 배치되면 특히 바람직하다.

또한, 소정의 전환 위치에 도달하기 위해, 상기 아마추어가 다양한 세기의 복귀 스프링에 의해 지지되면 바람직하다.

이하에서, 본 발명에 따른 차량 제동 시스템용 자기 밸브 장치의 실시예들이 첨부된 개략적인 도면을 참고로 설명된다.

도 1은 본 발명에 따른 차량 제동 시스템용 자기 밸브 장치의 제 1 실시예의 종단면도.

도 2는 도 1에 따른 II-II의 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 차량 제동 시스템용 자기 밸브 장치의 제 2 실시예의, 도 2에 따른 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 차량 제동 시스템용 자기 밸브 장치의 제 3 실시예의, 도 2에 따른 단면도.

도 1에 차량 제동 시스템용 자기 밸브 장치(10)의 종단면이 도시되고, 상기 장치는 본 발명에 따라 3/3-밸브로 형성된다.

자기 밸브 장치(10)는 부분적으로 도시된 입방체 형태의, 알루미늄 유압 블록(12)에 배치되고, 중심 부품으로서 유압 블록(12) 내에 삽입된 관형 가이드 슬리브(14)를 포함하고, 상기 슬리브 위에 모자 형태의 가이드 캡(16)이 배치된다. 그렇게 배치된 가이드 슬리브(14)와 가이드 캡(16)에 제 1 아마추어(18) 및 제 2 아마추어(20)가 배치되고, 각각 부동식으로 안내된다.

2개의 아마추어들(18, 20)은 축방향으로 연속하고 도 1과 관련하여 상하로 배치된다. 상기 아마추어들은 각각 실질적으로 실린더형 아마추어 코어(22 또는 24) 및 상기 아마추어 코어들로부터 아래로 돌출한 태핏(26 또는 28)을 포함한다. 상부 아마추어(18)의 태핏(26)은 하부 아마추어(20)의 아마추어 코어(24)를 통해 축방향으로 연장된다. 하부 아마추어(20)의 태핏(28)은 상기 아마추어의 아마추어 코어(24) 내로 깊게 연장된다.

태핏(26, 28)의 하단부 영역에 각각 밀봉 볼(30 또는 32)이 고정 삽입된다.

하부 아마추어(20)는 복귀 스프링(34)에 의해 모자 형태의 가이드 캡(16)에 대해 지지되고, 상기 복귀 스프링은 상부 아마추어(18)의 아마추어 코어(22)를 통해 연장되고, 아마추어(20)의 아마추어 코어(24)에 횡단면에서 볼 때 그 중심에 태핏(28)에 대해 탄성력의 부하를 준다. 아마추어(18)는 복귀 스프링(36)에 의해 도 1과 관련하여 위로 탄성적으로 예비 응력을 받고, 상기 복귀 스프링은 태핏(26)의 하단부 영역에 배치되고, 밀봉 디스크(38)에 대해 지지된다. 상기 복귀 스프링(36)에 의해 (태핏(28)과 유사하게) 태핏(28)은 중심에서 탄성적으로 예비 응력을 받는다.

밀봉 디스크(38) 내로 (도 2 내지 도 4에서도 볼 수 있는 바와 같이) 도 1과 관련하여 좌측에 제 1 중공 실린더형 관통구(40)가 삽입되고, 도 1과 관련하여 우측에 제 2 중공 실린더형 관통구(42)가 삽입된다. 상기 관통구(40, 42)에 도 1과 관련하여 상부면에 각각 밀봉 시트(44 또는 46)가 배치되고, 상기 밀봉 시트는 전술한 밀봉 볼(30 또는 32)과 마주 놓인다.

도 1과 관련하여 관통구(40, 42)의 하단부 영역으로 공급 라인(48) 또는 귀 환 라인(50)이 연장된다. 공급 라인(48)을 통해, 가압된 유압액이 차량 제동 시스템의 (도시되지 않은) 메인 제동 실린더로부터 관통구(40) 및 횡 채널(52)로 공급되고, 상기 채널은 도 1과 관련하여 밀봉 디스크(38)의 하부 단부면(54)에 배치된다. 또한, 상기 횡 채널(52)에 의해 유압액은 관통 개구(56)에 공급되고, 상기 개구는(관통구 40, 42와 유사하게) 밀봉 디스크(38)를 관통한다. 관통 개구(56)에 체크 밸브(58)가 배치되고, 상기 밸브에 의해 관통 개구(56)는 선택적으로 폐쇄될 수 있다.

도 1과 관련하여 밀봉 디스크(38)의 상부면에 관형 가이드 슬리브(14)로 형성된 내부 챔부(60)로부터, 가이드 슬리브(14)의 외장면에 분포된 다수의 개구들(62)이 밖으로 안내된다. 상기 개구들(62)은 필터 링(64)으로 둘러싸여 있고, 휠 연결 라인(66)에 연결되고, 상기 라인은 (도시되지 않은) 휠 제동 실린더에 안내된다.

도 1과 관련하여 관형 가이드 슬리브(14)의 상부 섹션 및 모자 형태의 가이드 캡(16)의 외측은 실질적으로 중공 실린더형으로 형성된 아마추어 와인딩(68)으로 둘러싸이고, 상기 와인딩에는(도시되지 않은) 제어장치와의 연결을 위한 2개의 전기 접속부(70)가 제공된다.

상기 차량 제동 시스템용 자기 밸브 장치(10)는 하기와 같이 작동한다:

도 1에 도시된 상태에서 밀봉 시트(44)는 개방되어 있고, 해당 차량의 운전자는 메인 제동 실린더로부터 휠 실린더로 압력을 형성한다. 해당 휠의 제동 압력 또는 차단이 너무 높으면 아마추어 와인딩(68)의 제 1 전류단에 의해 상부 아마추 어(18)가 하부 아마추어(20)로 이동된다. 복귀 스프링(34)은, 복귀 스프링(36)보다 더 높은 탄성력을 갖도록 형성된다. 따라서, 아마추어(20)는 상기 더 높은 탄성력에 의해 도 1과 관련하여 위로 이동을 저지한다. 결과적으로 태핏(26)에 배치된 밀봉 볼(30)에 의해 밀봉 시트(44)가 폐쇄된다. 따라서, 휠 제동 실린더에서 압력 차단 및 그에 따라 압력 유지단의 차단이 이루어진다.

계속해서 휠의 차단시, 제 2 전류단에 의해 하부 아마추어(20)는 도 1과 관련하여 상부 아마추어(18)의 방향으로 위로 이동된다. 태핏(26)에 의해 밀봉 시트(44)에서는 상부 아마추어(18)가 계속 그 우선 방향(즉 도 1과 관련하여 아래로) 이동될 수 있는 것이 저지된다.

하부 아마추어(20)가 도 1과 관련하여 위로 이동됨으로써, 해당 태핏(28)은 거기에 배치된 밀봉 볼(32)과 함께 밀봉 시트(46)로부터 분리되고, (도시되지 않은) 역이송 펌프를 향한 귀환 라인(50) 내로의 경로가 개방된다.

귀환 라인(50)의 상기 개방에 의해 휠에서 압력이 감소되고, 상기 휠의 차단이 달성된다.

운전자가 제동 과정을 종료하면, 아마추어 와인딩(68)은 전류가 공급되지 않는 출발 상태가 되고, 이로써 아마추어(18, 20)는 복귀 스프링(34 또는 36)에 의해 도 1에 도시된 출발 위치로 밀린다. 추가 귀환 횡단면을 개방하고, 휠 제동 실린더로부터 밀봉 시트(44)를 통해 압력을 천천히 감소함으로써 후제동을 저지하기 위해, 탄성을 갖지 않는 체크 밸브(58)가 개방될 수 있다. 운전자에 의해 또는 제동을 일으키는 다른 제어 시스템에 의해 압력이 상승되면, 체크 밸브(58)는 스스로 (또는 압력 지지 방식으로) 폐쇄된다.

도 2 내지 도 4에 밀봉 디스크(38)의 횡단면 내에 2개의 밀봉 시트(44, 46) 및 체크 밸브(58)의 가능한 배치를 위한 여러 실시예가 도시된다. 도 2에 도시된 실시예는 상기 3개의 소자들의 선형 배치를 갖는다. 상기 배치는 제조기술적으로 특히 바람직할 수 있지만, 밀봉 디스크(38)를 위해 비교적 큰 횡단면을 필요로 한다. 상기 큰 횡단면은 특히, 이러한 경우에 밀봉 시트(44 또는 46)의 형성을 위해 중공 실린더형 슬리브로서 상기 관통구(40 또는 42)가 밀봉 디스크(38) 내에 배치됨으로써 얻어진다. 또한, 상기 슬리브는 제조 기술적으로 특히 바람직할 수 있는데, 그 이유는 상기 밀봉 시트(44, 46)를 위해 특별한 재료 또는 표면이 사용될 수 있기 때문이다. 따라서, 관통구(40, 42)를 위해 밀봉 디스크(38) 내에 2개의 보어들(72 또는 74)이 배치된다. 그러나, 도시되지 않은 대안적인 바람직한 실시예에서, 관통구(40, 42)는 생략되고, 밀봉 시트(44 또는 46)은 밀봉 디스크(38) 내에 직접 형성된다. 상기 실시예에서, 경우에 따라서 밀봉 디스크(38)의 횡단면은 더 작게 형성될 수 있다.

밀봉 디스크(38)의 횡단면 및 자기 밸브 장치(10)의 전체 크기를 감소시키기 위한 바람직한 다른 방법은 도 3 및 도 4에 도시된 실시예이고, 상기 실시예에서 3개의 소자들, 즉 보어(72, 74)와 관통 개구(56)는 삼각형으로 배치된다.

또한, 도 4에는 양호하게 제조되고 아마추어(18, 20)에서 특히 대칭적 힘 특성을 야기하는 특히 콤팩트한 구조가 도시된다. 상기 실시예에서, 보어(72, 74)는 직경 방향으로 마주 놓이고, 관통 개구(56)는 그것으로 형성된 횡단면 절반 중하나 에 중앙에 형성된다. 상기 디자인에 의해, 추가의 직경 감소가 이루어지고 자기 밸브 장치(10)의 작동시 탄성- 또는 자기 횡력에 의한 아마추어(18, 20) 및 그 태핏(26, 28)의 틸팅이 일어나지 않거나 매우 적게 일어나는 장점이 얻어진다.

또한, 하부 아마추어(20)가 2개의 관통 개구를 갖고, 상기 개구들 중 하나는 태핏(28)의 통과를 위해 작은 가이드 유격을 갖는 한편, 제 2 관통 개구는 특히 바람직하게 압입 끼워맞춤에 의해 태핏(28)을 수용하면 특히 바람직하다. 상기 하부 아마추어(20)의 폴 면에 균형을 이루는 면이 주어지고, 이로써 상부 아마추어(18)에 대해 보상된 자기력이 발생한다.

Claims

3/3-밸브로 형성된 차량 제동 시스템용 자기 밸브 장치(10)에 있어서,

2개의 아마추어(18, 20) 및 하나의 아마추어 와인딩(68)이 제공되고, 상기 2개의 아마추어들(18, 20)은 상기 하나의 아마추어 와인딩(68)에 의해 이동될 수 있는 것을 특징으로 하는 차량 제동 시스템용 자기 밸브 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 2개의 아마추어들(18, 20)에 각각 하나의 밀봉 시트(44, 46)가 할당되고, 상기 2개의 밀봉 시트들(44, 46)은 상기 2개의 아마추어(18, 20)의 축방향으로 볼 때 상기 자기 밸브 장치(10)의 측면에 배치되는 것을 특징으로 하는 차량 제동 시스템용 자기 밸브 장치.
제 2 항에 있어서, 상기 2개의 밀봉 시트들(44, 46)은 공동의 밀봉 디스크(38) 내에 또는 밀봉 디스크 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 차량 제동 시스템용 자기 밸브 장치.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 2개의 밀봉 시트들(44, 46) 외에 제 3 밀봉 시트, 특히 체크 밸브(58)가 제공되는 것을 특징으로 하는 차량 제동 시스템용 자기 밸브 장치.
제 4 항에 있어서, 상기 3 개의 밀봉 시트들(44, 46, 58)은 횡단면에서 볼 때 전체적으로 하나의 삼각형을 형성하는 것을 특징으로 하는 차량 제동 시스템용 자기 밸브 장치.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 3개의 밀봉 시트들(44, 46, 58)은 공동의 밀봉 디스크(38) 내에 또는 밀봉 디스크 상에 형성되고, 상기 밀봉 디스크에, 특히 그 단부면(54)에 메인 제동 실린더로부터 제동 압력이 인가되는 것을 특징으로 하는 차량 제동 시스템용 자기 밸브 장치.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 2개의 아마추어들(18, 20)은 각각 하나의 아마추어 코어(22, 24)를 갖고, 상기 2개의 아마추어 코어들(22, 24)은 축방향으로 차례로 배치되는 것을 특징으로 하는 차량 제동 시스템용 자기 밸브 장치.
제 7 항에 있어서, 상기 2개의 아마추어들(18, 20) 중 하나는 태핏(26)을 포함하고, 상기 태핏은 다른 아마추어(20)의 아마추어 코어(24)를 관통하는 것을 특징으로 하는 차량 제동 시스템용 자기 밸브 장치.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 2개의 아마추어들(18, 20)은 각각 하나의 태핏(26, 28)을 갖고, 상기 2개의 태핏들(26, 28)은 횡단면에서 볼 때 나란히 배치되는 것을 특징으로 하는 차량 제동 시스템용 자기 밸브 장치.
제 9 항에 있어서, 상기 2개의 태핏들(26, 28)은 횡단면에서 볼 때 하나의 원 내에서 실질적으로 서로 직경 방향으로 마주 놓이게 배치되는 것을 특징으로 하는 차량 제동 시스템용 자기 밸브 장치.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 2개의 아마추어들(18, 20)은 아마추어 코어들(22, 24)을 포함하고, 상기 아마추어 코어들은 각각 복귀 스프링(34, 36)에 의해 탄성적으로 예비 응력을 받고, 상기 2개의 복귀 스프링(34, 36)은 상이한 세기로 설계되는 것을 특징으로 하는 차량 제동 시스템용 자기 밸브 장치.