KR20110028299A - 유압식 차량 브레이크 시스템의 피스톤 펌프 - Google Patents

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볼프강 슐러
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로베르트 보쉬 게엠베하
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Abstract

본 발명은 특히 유압식 차량 브레이크 시스템 내의 브레이크 압력 조절을 위한 피스톤 펌프(1)에 관한 것이다. 공지된 방식의 피스톤 펌프는 압력 매체 유동을 조절하기 위해 밸브 커버(52)에 장착된 배출 밸브를 포함한다. 피스톤 펌프(10)의 배출 채널은 펌프 하우징(12)의 압력 매체 채널(20) 내로 통한다. 상기 압력 매체 채널(20)은 피스톤(10)의 종축선의 방향으로 볼 때, 펌프 하우징(12)의 내부에 놓인 밸브 커버(52)의 단부 위에 배치된다. 따라서, 압력 매체 채널(20)은 펌프 하우징(12)의 외측면(16)에 대해 비교적 큰 간격(A)을 갖는다. 본 발명은 펌프 피스톤(10)의 배출 채널의 특수한 형상에 관한 것으로, 상기 형상은 펌프 하우징(12)의 외측면(16)과 압력 매체 채널(20) 사이의 간격(A)을 감소시킨다. 이로 인해 펌프 하우징(12)은 조립 공간과 관련해서 최적화될 수 있다.

Description

유압식 차량 브레이크 시스템의 피스톤 펌프{Piston pump of a hydraulic vehicle brake system}
본 발명은 청구범위 제 1 항의 전제부에 따른, 특히 유압식 차량 브레이크 시스템 내의 브레이크 압력 조절을 위한 피스톤 펌프에 관한 것이다.
예컨대 DE 101 12 618 A1호에는 상기 피스톤 펌프의 다양한 구성이 공지되어 있다. 상기 공지된 피스톤 펌프들은 수용 보어가 형성된 펌프 하우징을 포함한다. 상기 수용 보어에 피스톤 펌프의 부시가 삽입된다. 부시는 피스톤을 안내하고, 상기 피스톤은 편심기에 의해 왕복 행정 운동으로 구동될 수 있고, 체적이 가변적인 압력 챔버를 제한한다. 피스톤 펌프를 통한 압력 매체 유동은 밸브에 의해 제어된다. 송출된 압력 매체는 펌프의 배출 채널을 통해 펌프 하우징 내의 압력 매체 채널로 흐른다.
도 5, 도 8 및 도 9에 따른 실시예는 피스톤 펌프들을 도시하고, 상기 피스톤 펌프에서 펌프 피스톤을 통한 압력 매체 유동을 제어하는 밸브들 중 하나의 밸브는 밸브 커버의 조립 공간에 배치된 피스톤에 의해 릴리스된다. 밸브 커버는 펌프 하우징의 수용 보어를 주변에 대해 압력 매체 밀봉 방식으로 폐쇄한다. 이러한 해결책은 도시된 다른 변형예와 달리 밸브가 피스톤 운동을 따르지 않고, 이로 인해 피스톤에서 나타나는 가속 또는 지연이 밸브의 개방 특성 또는 폐쇄 특성에 영향을 미치지 않는 장점을 제공한다.
펌프 하우징의 압력 매체 채널은 도 5, 도 8 및 도 9에 따른 해결책에서 밸브 커버의 내측 단부를 지나서 수용 보어 내로 통한다. 그러나, 이로 인해 펌프 하우징의 외측면과 상기 압력 매체 채널 사이의 비교적 큰 축방향 간격이 주어진다. 이러한 큰 간격은 펌프 하우징의 조립 체적에 부정적으로 작용한다.
본 발명의 과제는, 펌프 하우징의 외측면과 펌프 하우징측 압력 매체 채널 사이의 간격을 줄임으로써 콤팩트한 펌프 하우징을 형성하는 것이다.
상기 과제는 청구범위 제 1 항의 특징을 포함하는 피스톤 펌프에 의해 달성된다.
청구범위 제 1 항의 특징에 따른 피스톤 펌프는, 펌프 하우징의 외측면과 상기 펌프 하우징측 압력 매체 채널 사이의 간격이 감소되는 장점을 갖는다. 즉, 압력 매체 채널은 펌프 하우징의 하나의 외측면에 가깝고, 이로 인해 예컨대 도시되지 않은 다른 압력 매체 채널들 또는 이와 같은 것들의 배치를 위해 펌프 하우징의 조립 공간의 양호한 이용이 가능해진다. 따라서 콤팩트하게 형성된 펌프 하우징이 구현될 수 있다. 체적, 재료 필요량 및 중량은 특히 차량 구성에서 제한된 설치 조건으로 인해 중요한 경쟁 기준이 된다.
본 발명의 다른 장점들 또는 바람직한 개선예들은 종속 청구항 또는 하기 설명에 제시된다.
청구범위 제 2 항의 특징에 의해, 제공될 횡단면의 최대화를 고려하여 배출 채널의 제 1 및 제 2 채널 섹션이 바람직하게 배치될 수 있다. 배출 채널로부터 스로틀 작용이 일어나지 않도록 하기 위해 가능한 큰 횡단면이 추구된다. 다른 장점들은 청구범위 제 5 항에 제안된 링 홈들에 의해 제공된다.
본 발명의 실시예는 도면에 도시되고 하기에 상세히 설명된다.
도 1은 본 발명에 따라 형성된 피스톤 펌프의 종단면도.
도 2는 피스톤 펌프의 밸브 커버의 평면도.
도 3은 명료함을 위한 상기 밸브 커버의 사시도.
도 1에 도시된 피스톤 펌프(10)는 전자 슬립 조절 가능한 차량 브레이크 시스템의 유압 장치 내에 배치되고, 상기 유압 장치에 브레이크 라인을 통해 접속된 적어도 하나의 휠 브레이크 내의 브레이크 압력을 조절하는데 이용된다. 유압 장치는 펌프 하우징(12) 및 거기에 고정된 도시되지 않은 전자 제어장치를 포함한다. 펌프 하우징(12)에는 특히 수용 보어(14)가 제공되고, 상기 수용 보어 내에 피스톤 펌프가 장착된다. 상기 수용 보어(14)의 내경에는 외부에서 내부를 향해 여러 개의 단이 형성되어 있고, 상기 수용 보어(14)는 펌프 하우징(12)의 외측면(16)으로 이어진다. 가로 방향으로 연장된 압력 매체 채널들(18, 20)은 수용 보어(14) 내로 통한다. 외측면(16)으로부터 먼 제 1 압력 매체 채널(18)은 유입부를 형성하고, 피스톤 펌프(10)에 압력 매체를 공급하는 한편, 유압 장치의 외측면(16)을 향한 제 2 압력 매체 채널(20)은 배출부로서 작용하고, 압력이 증가한 압력 매체를 피스톤 펌프(10)로부터 배출한다.
수용 보어(14)에 피스톤 펌프(10)의 부시(22)가 삽입된다. 상기 부시(22)는 비이커 형태로 형성되고, 관통 보어가 배치된 평평한 부시 베이스(24)와 상기 부시 베이스에 일체형으로 연결된 중공 실린더형 부시 섕크(26)를 포함한다. 부시 베이스(24)는 펌프 하우징(12)의 외측면(16)을 향한다. 부시 베이스(24)에 대향 배치된, 슬리브 형태의 필터 부재(28)의 단부는 부시 섕크(26)에 장착된다. 상기 필터 부재는 부시(22)의 단부를 지나 연장되고, 이 경우 부시(22)를 돌출하는 필터 부재(28) 섹션의 내경 및 외경은 좁아지고, 이로 인해 부시 섕크(26)의 개구 횡단면을 부분적으로 커버한다. 따라서 필터 부재(28)는 부시 내에 가동적으로 수용된 피스톤(30)을 위해 동시에 축방향 스토퍼로서 작용한다.
피스톤(30)은 2개의 피스톤 부분들(32, 34)로 구성된다. 제 1 피스톤 부분(32)은 필터 부재(28)의 반대편으로 돌출하고, 피스톤(30)의 구동측을 형성한다. 상기 제 1 피스톤 부분은 실린더형으로 구현되고, 부시를 향한 단부에 중심에 배치된, 블라인드 홀 형태의 리세스가 배치된다. 상기 리세스 내로 슬리브 형태로 구현된 제 2 피스톤 부분이 부분적으로 돌출한다. 제 2 피스톤 부분(34)의 외주에 환형 밀봉-/가이드 영역(36)이 형성되고, 상기 영역은 부시(22)의 내측면에 접촉한다. 상기 밀봉-/가이드 영역(36)은 피스톤(30)을 안내하는 동시에 피스톤(30)과 부시(24) 사이에 있는 피스톤 펌프(10)의 압력 챔버(38)를 밀봉한다. 압력 챔버(38) 내의 압력에 의해 밀봉-/가이드 영역(36)은 부시(22)의 내측면에 대해 강하게 가압된다.
압력 챔버(38)에 복귀 스프링(40)이 배치되고, 상기 복귀 스프링의 한 단부는 부시 베이스(24)에 지지되고, 다른 단부는 피스톤(30)을 피스톤 운동을 일으키는 구동 부재(도시되지 않음)의 방향으로 이동시킨다. 복귀 스프링(40)의 피스톤측 단부는 유입 밸브(44)의 포트 형상의 유입 밸브 하우징(42)을 통해 간접적으로 피스톤(30)에 지지된다. 유입 밸브 하우징(42)은 원주측에 개구들을 갖고, 상기 유입 밸브 하우징의 내부에 유입 밸브 스프링(46)을 수용한다. 상기 스프링은 유입 밸브 부재(48)를 유입 밸브 시트(50)에 대해 가압하고, 상기 유입 밸브 부재는 실시예에서 밸브 플레이트의 형태로 형성된다. 상기 유입 밸브 시트는 제 2 피스톤 부분(34)의 개방 단부에 형성된다.
밸브 커버(52)는 수용 보어(14)를 주변에 대해 밀봉한다. 상기 밸브 커버(52)는 이를 위해 수용 보어(14) 내로 압입되고, 거기에서 펌프 하우징 재료의 코킹에 의해 형상-끼워맞춤 결합 방식으로 지지된다. 밸브 커버(52)의 내부 단부는 링 숄더(54)와 상기 링 숄더(54)에 대해 축방향으로 돌출한, 좁은 횡단면을 갖는 칼라(56)를 포함한다. 부시(22)와 링 숄더(54)의 직경들을 서로 매칭되므로, 밸브 커버(52)의 칼라(56)는 부시(22)의 외주를 둘러싼다. 부시(22)는 그 부시 베이스(24)에 의해 밸브 커버(52)의 링 숄더(54)에 지지된다. 밸브 커버(52)의 중앙에 형성된 함몰부(58)는 링 숄더(54)의 내경을 제한하고, 부시(22)와 밸브 커버(52) 사이의 중공 챔버를 형성한다. 상기 함몰부(58)는 밸브 커버(52)의 블라인드 홀 형태의 중앙 리세스(60) 내로 이어진다. 상기 중앙 리세스(60)에 배출 밸브 스프링(62)이 장착되고, 상기 스프링은 배출 밸브 바디(64)에 작용한다. 부시 베이스(24)에 형성된 배출 밸브 시트(66)와 함께 작용하는 볼은 배출 밸브 바디(64)로서 이용된다.
도 2는 수용 보어의 내부에 있는 밸브 커버(52)의 단부를 평면도로 도시한다. 상기 밸브 커버의 중앙에 중앙 리세스(60)가 배치되고, 상기 중앙 리세스는 전술한 바와 같이 추후에 배출 밸브 스프링(62)을 수용한다. 중앙 리세스(60)는 함몰부(58)로 이어진다. 외부에서 상기 함몰부에 연결된 링 숄더(54)는 방사방향으로 연장된 홈(70)을 갖고, 상기 홈은 칼라(56)의 내측면에 형성된 제 1 홈(72)과 유압 접촉한다. 상기 제 1 홈(72)은 밸브 커버(52)의 종축선에 대해 평행하게, 칼라(56)의 전체 길이에 걸쳐 연장되고, 피스톤 펌프(10)의 배출 채널의 제 1 채널 섹션(74)을 형성한다. 칼라(56)의 내주를 따라 다수의 상기 제 1 홈들(72)이 형성된다.
링 숄더(54)에 배치된 링 홈(76)은 방사방향으로 연장된 홈(70)과 칼라(56)의 내측면에 있는 제 1 홈(72) 사이의 유압식 연결을 형성한다. 바람직하게 상기 다른 홈(72)은 제 1 홈(72)에 대향 배치된다.
밸브 커버(52)의 종축선의 방향으로 연장된 다른 제 2 홈들(78)은 외측면에 형성되고, 피스톤 펌프(10)의 배출 채널의 제 2 채널 섹션(80)을 형성한다. 외측 제 2 홈들(78)은 내측 제 1 홈들(72)보다 큰 축방향 길이를 갖는다. 또한, 외측 및 내측 홈들(72, 78)은 칼라(56)의 원주방향으로 서로 엇갈리게 배치되므로, 칼라(56)는 위에서 볼 때 파형 윤곽을 갖는다. 상기 윤곽은 예컨대 밸브 커버(52)의 절삭 가공에 의해 또는 저렴하게 변형 기술에 의해 형성될 수 있다. 외측 및 내측 홈들(72, 78)은 밸브 커버(52)의 단부에서 펌프 하우징(12)의 수용 보어(14)로 이어지고, 이로 인해 피스톤 펌프의 배출 채널에 대해 유압식으로 서로 연결된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 펌프 하우징(12) 내에 압력 매체 채널(20)이 제공되고, 상기 압력 매체 채널은 피스톤 펌프(10)에 의해 송출된 압력 매체를 배출한다. 상기 압력 매체 채널(20)은 수용 보어(14)에 대해 가로방향으로 연장되고, 상기 수용 보어 내로 통한다. 압력 매체 채널(20)의 개구 위치는 외측 홈(78)으로 인해 밸브 커버(52) 높이에서 칼라(56)에 배치된다. 이로써 공지된 해결책과 달리, 펌프 하우징(12)의 외측면(16)과 상기 배출 채널(20) 사이의 간격 A는 축소될 수 있다. 상기 간격 축소에 의해 펌프 하우징(12)의 내부에 다른 필요한 리세스를 배치하기 위한 자리가 얻어지므로, 펌프 하우징(12)은 전체적으로 콤팩트하게 형성될 수 있다.
도 3은 전술한 밸브 커버(52)를 한번 더 사시도로 도시하기 때문에 추가 설명은 생략된다. 도 3의 도면부호는 도 1 및 도 2에서와 동일하다.
피스톤 펌프(10)의 기능은 당업자에게 공지되어 있으므로 하기에서 완벽을 기하기 위해 간단히 설명된다:
피스톤 펌프(10)의 피스톤(30)은 도시되지 않은 구동 부재, 예컨대 편심기 또는 캠에 의해 왕복 행정 운동으로 구동된다. 이러한 행정 운동으로 인해, 부시(22)와 피스톤(30)에 의해 제한된 압력 챔버(38)의 체적이 변동된다. 피스톤(30)이 구동 부재에 의해 도 1의 복귀 스프링(40)의 힘에 대항해서 좌측으로 이동되면, 압력 챔버(38)의 체적이 축소되고, 상기 압력 챔버 내의 압력 매체에서 압력 상승이 이루어진다. 이러한 압력 상승은 유입 밸브 스프링(46)의 힘과 함께, 유입 밸브 부재(48)가 유입 밸브 시트(50)에 대해 가압되고 상기 유입 밸브 시트를 밀봉하게 한다.
압력 챔버(38) 내의 압력이 배출 밸브 스프링(62)의 설계에 의해 정해진 값을 초과하면, 배출 밸브 부재(64)는 배출 밸브 시트(66)로부터 분리되고, 배출 밸브를 개방한다. 압력 챔버(38)의 압력 매체는 밸브 커버(52) 내의 함몰부(58)로 형성된, 부시(22)와 밸브 커버(52) 사이의 중간 챔버 내로 유입되고, 거기에서부터 링 숄더(54)의 방사방향으로 연장된 홈(70)을 지나 밸브 커버(52)의 칼라(56)의 내측면에 있는 제 1 채널 섹션(72)에 도달한다. 상기 제 1 채널 섹션(72)을 통해 압력 매체가 피스톤 펌프(10)의 수용 보어(14) 내로 흐르고, 거기에서 180°편향되고, 밸브 커버(52)의 외측면에 형성된 배출 채널의 제 2 채널 섹션(78)을 통해 펌프 하우징(12) 내의 압력 매체 채널(20)로 유동한다. 수용 보어(14) 내의 압력 매체 흐름의 180°편향은 피스톤 펌프의 주기적 구동에 의해 생길 수 있는 압력 맥동에 대한 댐핑 작용을 한다.
구동 부재에 의해 작동되는 피스톤(30)이 하사점에 도달하면, 상기 피스톤의 운동 방향이 전환되고 압력 챔버(38)의 체적이 점차 다시 커진다. 따라서, 압력 챔버(38) 내에 저압이 생긴다. 상기 저압은 배출 밸브 스프링(62)과 함께 배출 밸브 부재(64)가 배출 밸브 시트(66)에 대해 가압되고 배출 밸브를 폐쇄하게 한다. 동시에 유입 밸브 부재(48)는 유입 밸브 스프링(46)의 힘에 대항해서 유입 밸브 시트(50)로부터 분리되고, 새로운 압력 매체가 슬리브 형태의 제 2 피스톤 부분(34)을 지나 피스톤 펌프(10)의 압력 챔버(38) 내로 흐른다. 2가지 과정들은 구동 부재에 의한 피스톤(30)의 작동에 따라 주기적으로 반복된다.
물론, 본 발명의 기본 사상을 벗어나지 않으면서 전술한 실시예의 변형예 또는 개선예가 고려될 수 있다.
10 피스톤 펌프
12 펌프 하우징
14 수용 보어
52 밸브 커버

Claims (9)

  1. 특히 유압식 차량 브레이크 시스템 내의 브레이크 압력 조절을 위한 피스톤 펌프(10)로서, 펌프 하우징(12), 상기 펌프 하우징(12) 내에 배치된, 상기 피스톤 펌프(10)용 수용 보어(14) 및 상기 수용 보어(14)를 외부에 대해 폐쇄하는 밸브 커버(52)를 포함하는 피스톤 펌프에 있어서,
    밸브 커버(52)에 상기 피스톤 펌프(10)의 배출 채널의 제 1 및 제 2 채널 섹션들(72, 78)이 형성되고, 상기 제 1 채널 섹션(72)은 상기 밸브 커버(52)의 내주에 배치되고, 상기 제 2 채널 섹션(78)은 상기 밸브 커버(52)의 외주에 배치되고, 상기 채널 섹션들(72, 78)은 각각 상기 수용 보어(14)의 내부에 있는 밸브 커버(52)의 단부에서 상기 수용 보어(14) 내로 통하는 것을 특징으로 하는 피스톤 펌프.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 피스톤 펌프(10)의 배출 채널의 제 2 채널 섹션(78)은 상기 펌프 하우징(12)의 압력 매체 채널(20)에 유압식으로 연결되고, 상기 압력 매체 채널(20)은 상기 밸브 커버(52)의 높이에서 상기 피스톤 펌프(10)의 상기 수용 보어(14) 내로 통하는 것을 특징으로 하는 피스톤 펌프.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 채널 섹션들(72, 78)은 상기 밸브 커버(52)의 원주 방향으로 서로 오프셋 되어 상기 수용 보어(14)의 내부에 있는 상기 밸브 커버(52)의 단부에 배치되는 것을 특징으로 하는 피스톤 펌프.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수용 보어(14)의 내부에 있는 상기 밸브 커버(52)의 단부는 링 숄더(54) 및 상기 링 숄더(54)의 외주를 둘러싸는 축방향으로 돌출한 칼라(56)를 포함하는 것을 특징으로 하는 피스톤 펌프.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 채널 섹션(72)의 길이는 상기 밸브 커버(52)의 종축선의 방향으로 적어도 칼라(56)의 길이에 상응하고, 상기 제 2 채널 섹션(78)의 길이는 적어도 상기 제 1 채널 섹션(72)의 길이에 상응하는 것을 특징으로 하는 피스톤 펌프.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 밸브 커버(52)의 상기 링 숄더(54)는 방사방향으로 연장된 홈(70)을 갖고, 상기 홈은 상기 피스톤 펌프(10)의 배출 채널의 제 1 채널 섹션(72) 내로 통하는 것을 특징으로 하는 피스톤 펌프.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 링 숄더(54)에 링 홈(76)이 형성되고, 상기 링 홈은 다수의 제 1 채널 섹션들(72)과 서로 유압식으로 접촉하는 것을 특징으로 하는 피스톤 펌프.
  8. 제 4 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 피스톤 펌프(10)의 부시(22)는 상기 링 숄더(54)에 지지되고, 상기 밸브 커버(52)의 칼라(56)로 둘러싸이는 것을 특징으로 하는 피스톤 펌프.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 밸브 커버(52)의 제 1 및 제 2 채널 섹션들(72, 78)은 비절삭식으로, 변형 가공 방법에 의해 제조 가능하게 형성되는 것을 특징으로 하는 피스톤 펌프.
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