KR920007026B1 - 자동차용 로킹방지식 브레이크 장치의 제동 유압제어용 솔레노이드 밸브 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

자동차용 로킹방지식 브레이크 장치의 제동 유압제어용 솔레노이드 밸브

제1도는 본 발명이 적용되는 록크방지식 브레이크 장치의 일반적인 구성도로서, 제1a도는 2개의 2포오트/2위치 밸브가 사용된 브레이크 장치의 구성도.

제1b도는 하나의 3포오트/3위치 밸브가 사용된 브레이크 장치의 구성도.

제2도는 본 발명에 따른 3포오트/3위치 밸브의 구성 및 작용을 보인 종단면도 및 기호도로서, 제2a도는 솔레노이드 코일에 전류가 인가되지 않은 상태의 작용도 및 기호도.

제2b도는 솔레노이드 코일에 낮은 전류가 인가된 상태의 작용도 및 기호도.

제2c도는 솔레노이드 코일에 높은 전류가 인가된 상태의 작용도 및 기호도.

제3도는 종래 3포오트/3위치 밸브의 구성을 보인 종단면도 및 기호도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 솔레노이드 코일 12 : 요크

12a : 유통공 13 : 실린더

14 : 제1플런저 15 : 제2플런저

14a, 15a : 푸시로드 15b : 스프링

16 : 제1체크밸브 17 : 제2체크밸브

16a, 17a : 체크볼 16c, 17b : 스프링

P, T, A : 접속포오트 G1, G2 : 공격

본 발명은 자동차의 유압식 브레이크에 작용하는 제동 유압을 전자식으로 제어하는 로킹 방지 시스템(Antilocking-Brake-System)의 제동 유압제어용 솔레노이드 밸브에 관한 것이다.

자동차의 운전중 미끄러운 노면위에서 급브레이크를 밟게되는 경우, 각 차륜에 장착된 브레이크 장치에 의해 타이어의 구름회전은 곧바로 정지하게 되나, 타이어에 작용하는 노면과의 마찰력이 지나치게 작으면 자체가 갖는 관성력에 의해 노면위를 그대로 미끄러져 나가게 된다. 이러한 현상을 타이어가 로킹되었다고 표현하며 이와 같은 로킹현상이 발생되면 타이어와 노면간의 마찰력이 더욱 감속하여 제동거리가 길어지게 될 뿐 아니라 이상태에서는 핸들을 조작하더라도 전륜의 조향이 불가능해지는 치명적인 위험이 뒤따르게 된다. 더욱이 좌. 우타이어에 작용하는 노면마찰력이 서로다른 상황에서 급제동을 걸어 타이어에 로킹현상이 발생되면 제동과 동시에 차체가 급선회하게 되는 등의 불의의 상황이 발생할 수 있다.

따라서, 어떠한 주행조건 및 노면조건하에서도 운전자의 과도한 브레이크 조작에 의해 타이어에 로킹현상이 발생하지 않도록 유압식 브레이크의 제동압력을 자동으로 제어해주는 장치가 로킹방지식 브레이크 장치로서, 본 발명은 그 로킹 방지식 브레이크 장치의 제동 유압을 제어하는 솔레노이드 밸브에 관한 것이다.

현재까지 개발된 전자제어식 로킹방지 브레이크 장치의 대표적인 기본구성은 제1a도에 도시된 바와 같이, 각 차륜(1)의 브레이크 실린더(2)에 작용하는 제동 유압이 전자제어기(3)의 신호에 따라 증가, 감소 혹은 유지되도록 제어하기 위하여 각 차륜(1)의 브레이크마다 2개의 2포오트/2위치 솔레노이드 밸브(S1), (S2)를 사용한 것과, 제1b도에 도시된 바와 같이 각 브레이크마다 하나의 3포오트/3위치 솔레노이드 밸브(S3)를 사용한 것이 알려져 있다. 도면중 미설명 부호 5는 브레이크 페달, 6은 진공부스터, 7은 마스터 실린더이고, 8은 오일탱크, 9는 속도제어기를 각각 보인 것이다.

전기의 2포오트/2위치 솔레노이드 밸브(S1), (S2)를 사용한 경우, 각 솔레노이드 밸브(S1), (S2)에 인가되는 전류를 동시에 차단하면 유압펌프(4)의 흡입구로 통하는 솔레노이드 밸브(S2)가 닫힘과 아울러 유압펌프(4)의 토출구와 연결된 솔레노이드 밸브(S1)가 개방됨으로써 브레이크 오일이 브레이크실린더(2)에 강제로 공급되어 브레이크의 제동유압이 상승하게 된다.

상기와 같은 조건에서 솔레노이드 밸브(S1)에만 전류를 가하면 브레이크 실린더(2)내 브레이크 오일의 공급 및 배출이 차단되므로 제동유압은 솔레노이드 밸브(S1)의 작동직전의 압력으로 일정하게 유지된다. 그러나, 각 솔레노이드 밸브(S1), (S2)에 동시에 전류를 가하게 되면 솔레노이드 밸브(S1)가 닫히고 유압펌프(P)의 흡입구로 통하는 솔레노이드 밸브(S2)가 열리게 되므로, 브레이크 실린더(2) 내부의 브레이크 오일이 유압펌프(4)에 의해 흡입되어 제동압력이 빠르게 감소된다.

이와 같은 2포오트/2위치 방식에 있어서는 각 솔레노이드(S1), (S2)가 개폐 기능만을 갖게되므로 그 구조가 비교적 간단하다는 장점이 있는 반면, 각 차륜의 브레이크마다 2개의 솔레노이드 밸브를 필요로 하게 되므로 솔레노이드 밸브의 사용수량이 증가되는 단점이 있었다.

한편, 후기의 3포오트/3위치 솔레노이드 밸브(S3)를 사용할 경우에는, 그 솔레노이드 밸브(S3)에 인가되는 전류의 크기를 2단계로 설정하여 솔레노이드 밸브(S3)에 전류를 인가하지 않으면 브레이크 실린더(2)측 A포오트와 펌프(4)토출구측 P포오트가 연결되어 제동압력이 증가되고, 상기 솔레노이드 밸브(S3)에 1단계의 낮은 전류를 인가하게 되면 유압펌프(4)와 브레이크 실린더(2)간의 모든 유로가 차단되어 제동 압력이 일정하게 유지되며, 2단계의 높은 전류가 인가되면 브레이크 실린더(2)측의 A포오트와 펌프(4) 흡입구측의 T포오트가 연결되어 제동 압력이 감소하도록 된 것으로, 이와 같은 작동방식에 있어서는 하나의 솔레노이드 밸브를 이용하여 3방향의 변환이 가능하게된 것이므로 각 차륜에 사용되는 솔레노이드 밸브의 수량이 적어진다는 이점이 있다.

그러나, 이와 같은 종래 브레이크 장치에 사용되는 3포오트/3위치 솔레노이드 밸브(20)는 제3도에 도시된 바와 같이, 실린더(21) 내부에 설치되는 플런저(22)의 일단이 스프링(23)으로 탄력 설치되어 있고 그 플런저(22)에는 상기 스프링(23)보다 약한 탄성을 가진 스프링(24)에 의해 탄력 설치된 2개의 포펫 밸브(25a), (25b)가 내장되어 있어, 솔레노이드 코일(26)에 전류가 인가되지 않으면 상기 스프링(23)의 탄성으로 플런저(22)가 우측으로 일정거리 만큼 이동되어 요크(27)와 플런저(22) 사이에 일정간격의 공격(G)을 유지시키게 됨과 아울러 플런저(22) 내부의 포펫밸브(25b)로서 T포오트측 유로(28b)를 폐쇄하고 그 반대측의 P포오트측 유로(28a)를 개방하여 상기와 같이 브레이크 실린더(2)에 브레이크 오일이 공급되고, 이와 같은 상태에서 솔레노이드 코일(26)에 1단계의 일정전류가 흐르게 되면 P포오트 유로(28a)측에 상기 공격(G)에 발생되는 자력에 의해 상기 스프링(23)을 압축시키면서 플런저(22)를 소정거리 만큼 좌측으로 이동시키어 그 일측 포펫 밸브(25a)로서 P포오트측 유로(28a)를 폐쇄하게 되므로, P포오트와 T포오트 및 A포오트측 유로(28a), (28b), (28c)가 모두 차단되어 브레이크 실린더(2)의 제동 유압을 유지시키게 된다.

또한, 상기 솔레노이드 코일(26)에 2단계의 높은 전류가 인가되면, 상기 요크(27)와 플런저(22)간의 공격(G)에 발생되는 자력에 의해 플런저(22)가 요크(27)에 완전히 접촉되면서 상기 T포오트측 유로(28b)가 개방되고 이에따라 A포오트측 유로(28c)를 통해 유입되는 제동유가 T포오트(28b)로 이동되어 브레이크 실린더(2)에 작용되는 제동 유압을 감소시키게 되는 구조로 되어 있다.

그러나, 이와 같은 종래의 3포오트/3위치 밸브에 있어서는, 플런저(22)의 내부에 양측 포펫밸브(25a), (25b)의 이동폭을 제한하는 작동홈(22a), (22b)을 설치하기 위한 정밀한 칫수의 가공을 요하게 되고, 상기와 같은 플런저(22)의 2단계 작동이 미소한 거리를 유지하는 플런저(22)와 요크(27)간의 공격(G)범위내에서 순차적으로 이루어지게 되는 것이므로, 각 작동단계에서 솔레노이트 코일(26)에 인가되는 전류량이 요구되는 기준 전류량과 정확히 일치되지 않을 경우에는 오동작이 발생될 우려가 있으며 차단된 포펫밸브(25a), (25b)를 통해 고압측에서 저압측으로 오일누설이 발생되는 등의 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 주목적은 상기와 같은 제반 문제점들을 갖지않는 로킹방지식 브레이크 장치의 제동유압제어용 솔레노이드 밸브를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 실린더 챔버의 중간부에 형성된 요크의 양측에 푸시로드를 가진 2개의 플런저를 배치하고 그 일측 플런저 및 펌프측 연결부에 상기 각 푸시로드로 개폐되는 볼타입 첵크밸브를 각각 구비하여 하나의 솔레노이드에 인가되는 전류량의 크기에 따라 2개의 플런저가 독립적으로 작동되게 함으로써, 각 포오트간의 유로차단시 오일의 누설우려가 완벽하게 배제되며 밸브의 개폐를 위한 플런저의 방향전환이 신속 정확하게 이루어질 수 있는 로킹방지식 브레이크 장치의 제동유압제어용 솔레노이드 밸브를 제공함에 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 솔레노이드 밸브를 첨부된 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

제2a도, 제2b도, 제2c도는 본 발명에 의한 3포오트/3위치 솔레노이드 밸브(10)의 구성 및 작용을 보인 단면도 및 기호도로서 이에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 솔레노이드 밸브는 솔레노이드 코일(11)에 인가되는 전류에 따라 흡인자력을 발생시키는 요크(12)가 유압펌프(4)의 토출구 및 흡입구측 접속포오트(P), (T)를 양단에 가진 중공관체의 내측중간부에 구비되고 상기 펌프토출구측 접속포오트(P)에 인접된 관체의 주벽에는 브레이크 실린더(2)에 연결되는 접속포오트(A)가 형성된 실린더(13)와, 소정길이를 가지는 푸시로드(14a), (15a)를 양단이 개방된 원통형 몸체의 중앙부에 구비하고 상기 요크(12)에서 발생되는 흡인자력의 세기에 따라 각기 독립적으로 작동될 수 있도록 그 요크(12)의 양측에 소정거리를 두고 각각 배치되는 제1 및 제2플런저(14), (15)와, 상기 유압펌프 토출구측 접속포오트(P)와 요크(12)의 중앙에 형성된 유통공(12a)을 개폐할 수 있도록 상기 접속포오트(P)와 제1플런저(14)의 내부에 각각 설치되는 제1 및 제2체크밸브(16), (17)로 구성된다.

상기 실린더(13)는 그 요크(12)의 중앙에 형성된 유통공(12a)의 일측에 상기 제1플런저(14)에 내장된 제2체크밸브(17)의 체크볼(17a)이 접촉되는 밸브시이트(12b)가 형성되어 있다.

상기 실린더(13)의 요크(12)양측에 설치되는 제1 및 제2플런저(14), (15)는 그 제1플런저(14)의 내부에 설치된 제2체크밸브(17)의 스프링(17b)과 제2플런저(15) 내부의 스프링(15b)에 의해 그 중간부의 요크(12)를 중심으로 하여 각기 외측 방향으로 탄력설치된 상태에서 그 실린더(13)의 내부 양측에 소정거리를 두고 설치된 각 스톱링(18a), (18b)에 의해 외측방향으로의 이동이 규제되어 있어, 상기 중간 요크(12)와 그 양측의 제1플런저(14), 제2플런저(15) 사이에는 각기 다른 크기 즉, 좁고 넓은 폭을 갖는 공격(G1), (G2)이 유지되어 있다.

또한 상기와 같이된 제1 및 제2플런저(14), (15)에 구비된 푸시로드(14A), (5a)는 그 각 플런저(14), (15)의 외측단 중앙부에 설치된 지지부(14c), (15c)에 일단이 각각 고정되어 있고, 그 각 푸시로드(14a), (15a)의 선단부는 상기 제1체크밸브(16) 및 요크(12)에 형성된 유통공(16b), (12a)의 내부에 각각 위치하여 각 플런저(14), (15)의 이동에 따라 상기 제1 및 제2체크밸브(16), (17)를 폐쇄하거나 개방할 수 있게되어 있다.

한편, 상기 제1체크밸브(16)는 그 체크볼(16a)이 안착되는 벨브시이트(16d) 및 그 유통공(16b)이 상기 브레이크, 실린더(2)측 접속포오트(A) 내측에 위치하고 있고 상기 체크볼(16a)을 탄력 지지하는 스프링(16c)은 상기 제1플런저(14)에 내장된 제2체크밸브(17)의 스프링(17b)보다 작은 탄성을 가지고 있다.

이상과 같이 구성된 본 발명 솔레노이드 밸브의 작용효과는 다음과 같다.

상기 제2a도는 솔레노이드 코일(11)에 전류가 전혀 흐르지 않는 상태를 보인 것으로, 이와 같은 상태에서는 상기 제1플런저(14)와 제2플런저(15)가 그 내부에 설치된 스프링(17b), (15b)의 탄성으로 상기 요크(12)를 중심으로하여 각기 외측방향으로 이동되어 있어, 그 요크(12)와 양측 플런저(14), (15)의 내측단부 사이에 좁고 넓은 폭을 갖는 공격(G1), (G2)이 각각 형성됨과 아울러 그 제1플런저(14)의 푸시로드(14a)로서 제1체크밸브(16)의 체크볼(16a)을 눌러 그 밸브시이트(16d) 및 유통공(16b)을 개방시킨 상태에 있으며, 제1플런저(14) 내부에 설치된 제2체크밸브(17)의 체크볼(17e)은 요크(12)의 밸브 시이트(12b)에 접촉되어 그 유통공(12a)을 차단한 상태에 있다.

따라서, 이와 같은 상태에서는 브레이크 실린더(2)에 연결되는 접속포오트(A)가 유압펌프(4) 토출구에 연결되는 접속포오트(P)와 통하게 되고, 유압펌프(4) 흡입구로 통하는 접속포오트(T)는 차단되어 있으므로 유압펌프(4)로부터 배출되는 브레이크 오일이 브레이크 실린더(2)에 공급되어 브레이크의 제동유압이 상승하게 된다.

상기와 같은 상태에서 솔레노이드 코일(11)에 1단계의 낮은 전류가 흐르게 되면, 그 실린더(13)의 요크(12)에 발생되는 자력으로 그 요크(12)로부터 가까운 공격(G1)을 유지하는 제1플런저(14)가 제2b도에 도시된 바와 같이 우측으로 이동되어 그 우측단부가 요크(12)에 접촉되면서 플런저 지지부(14c)에 고정된 푸시로드(14a)를 같은 방향으로 이동시키게 되므로, 그 푸시로드(14a)에 의해 눌려있던 제1체크밸브(16)의 체크볼(16a)로써 유통공(16b)을 밀폐하게 된다.

따라서, 이와 같은 상태에서는 유압펌프(4) 토출구측 접속포오트(P)와 상기 흡입구측 접속포오트(T)가 동시에 차단되므로, 브레이크 실린더(2)에 작용되는 제동유압은 일정하게 유지된다.

한편, 상기와 같은 상태에서 솔레노이드 코일(11)에 제2단계의 높은 전류가 인가되면 제2c도에 도시된 바와 같이, 상기 제2플런저(15)가 스프링(15b)을 압축시키면서 좌측방향으로 이동되어 그 좌측단부가 요크(12)에 접촉됨과 동시에 그 푸시로드(15a)로서 요크(12)의 유통공(12a)을 밀폐한 제2체크밸브(17)의 체크볼(17)을 눌러 그 유통공(12a)을 개방시키게 되므로, 상기 브레이크 실린더(2)측 접속포오트(A)와 유압펌프(4) 흡입구측 접속포오트(T)가 연통되어 브레이크 실린더(2)에 가해진 제동압력을 감소시키게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 자동차의 로킹방지식 브레이크 장치의 제동유압을 전자식으로 제어하는 3포오트/3위치 솔레노이드 밸브를 구성함에 있어서, 솔레노이드 코일에 인가되는 전류에 의해 자력을 발생시키는 요크를 실린더의 내부 중간에 설치하여 그 요크의 양측에 2개의 플런저를 배치하고, 그 일측 플런저 및 유압펌프측 토출구와 연결되는 접속부에 양 플런저의 작동에 따라 각각 개폐되는 2개의 체크밸브를 각각 설치하여 하나의 솔레노이드 코일에 인가되는 전류량의 세기에 따라 2개의 플런저가 독립적으로 작동될 수 있게 구성한 것이므로, 밸브전체의 구조가 간단하고 부품의 가공조립이 용이하여 생산성의 향상과 제조원가의 절감을 기할 수 있게되고, 각 포오트간의 유로를 차단시 고압측에서 저압측으로의 오일누설 현상이 전혀 발생되지 않으며, 밸브의 개폐작동을 위한 플런저의 방향 전환이 신속하고 정확하게 이루어짐으로써 밸브의 신뢰도를 높일 수 있게 되는 등의 효과가 있다.

Claims (3)

1. 솔레노이드 코일(11)에 인가되는 전류에 따라 흡인자력을 발생시키는 요크(12)가 유압펌프의 토출구 및 흡입구측 접속포오트(P), (T)를 양단부에 가진 중공관체의 내측중간부에 구비되고 상기 펌프토출구측 접속포오트(P)에 인접된 관체의 주벽에 브레이크 실린더측 접속포오트(A)가 형성된 실린더(13)와, 소정길이를 가진 푸시로드(14a), (15a)를 스프링(17b), (15b)으로 탄력 지지된 각 원통형 몸체의 중앙에 구비하고 상기 요크(12)에서 발생되는 흡인자력의 세기에 따라 각기 독립적으로 작동될 수 있도록 요크(12)의 양측에 각각 배치되는 제1 및 제2플런저(14), (15)와, 상기 펌프 토출구측 접속포오트(P)와 요크(12) 중앙의 유통공(12a)을 개폐할 수 있도록 상기 접속포오트(P)와 제1플런저(14)의 내부에 각각 설치되는 제1 및 제2체크밸브(16), (17)로 구성되고, 상기 하나의 솔레노이드 코일(11)로써 2개의 플런저(14), (15)를 독립적으로 작동시키어 3-포오트/3위치의 방향변환이 가능하게 함을 특징으로 하는 자동차용 로킹방지식 브레이크 장치의 제동유압제어용 솔레노이드 밸브.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1플런저(14) 및 제2체크밸브(17)의 체크볼(17a)을 탄력 지지하는 스프링(17b)은 상기 제1체크밸브(16)이 체크볼(16a)을 지지하는 스프링(16c) 보다 강한 탄성을 가짐을 특징으로 하는 자동차용 로킹방지식 브레이크 장치의 제동유압제어용 솔레노이드 밸브.
3. 제1항에 있어서, 상기 실린더(13)의 요크(12) 일측에 배치되는 제1플런저(14)는 그 요크(12)와의 사이에 소정폭의 공격(G1)이 유지되고, 상기 제2플런저(15)와 요크(12)의 사이에는 상기 공격(G1)보다 큰폭의 공격(G2)을 유지시킴을 특징으로 하는 자동차용 로킹방지식 브레이크 장치의 제동유압제어용 솔레노이드 밸브.

Images