KR0132004Y1 - 리액션 디스크를 갖춘 차량용 브레이크의 배력장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 리액션 디스크를 갖춘 차량용 브레이크의 배력장치에 관한 것으로, 그 목적은 리액션 디스크를 개선하여 출력축의 요입홈에 용이하게 결합하는 것이다.

종래에는 출력축(40) 요입홈(41a)의 직경(D)보다 리액션 디스크(41)의 직경(d)을 크게 형성 억지끼움함으로써, 에어포켓 현상이 발생되고 이를 제거하기 위한 별도의 도구가 사용되어 왔다.

그러나 본 고안에서는 출력축(40)의 요입홈(41a)에 결합되는 리액션 디스크(41') 직경(d')을 요입홈(41a) 직경(D)보다 작게 만들고, 외주면에 반구형상의 돌기(41'b)를 다수개 형성함으로써, 리액션 디스크(41')의 결합이 용이하게 이루어지며 또한 돌기(41'b)가 요입홈(41a) 내주면에 억지끼움되어 이의 이탈이 방지된다. 따라서 리액션 디스크(41')의 조립공정이 단순화되어 작업성이 향상되는 이점이 있다.

Description

리액션 디스크를 갖춘 차량용 브레이크의 배력장치

제1도는 일반적인 배력장치의 전체적인 내부구성을 본인 단면도이다.

제2도는 종래 출력축과 이에 결합되는 리액션 디스크를 분해하여 보인 개략도이다.

제3도의 (a)는 본 고안에 따른 리액션 디스크와 이것이 결합되는 출력축을 분해하여 보인 개략적인 단면도이고, (b)는 본 고안에 따른 리액션 디스크의 결합상태를 보인 단면도이다.

제4도는 본 고안에 따른 리액션 디스크의 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 케이싱 13 : 다이아프램

16 : 변압실 20 : 밸브본체

25 : 제1밸브시트 26 : 제2밸브시트

40 : 출력축 41a : 요입홈

41' : 리액션 디스크 41'b : 돌기

본 고안은 차량용 배력장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 출력축의 단부에 결합되는 리액션 디스크의 외주면을 개선하여 이의 결합을 용이하게 하는 배력장치의 리액션 디스크에 관한 것이다.

차량용 브레이크의 배력장치(BOOSTER)는 진공과 대기와의 압력차이를 이용하여 작은 힘으로 큰 제동력을 발생시키는 장치를 말한다.

이러한 기능을 하는 차량용 브레이크의 배력장치는 제1도에 도시한 바와 같이, 전방셀(11)과 후방셀(12)로 구성되는 케이싱(10), 다이어프램(13)과 동력피스톤(14)에 의해서 정압실(15)과 변압실(16)로 케이싱(10) 내부가 구획되어 있다. 정압실(15)과 변압실(16)은 후술하는 밸브본체(20)에 형성된 정압통로(19)를 통해 연통된다.

정압실(15)의 일측 외벽에는 내부와 부압원(미도시)을 연통시키는 흡기매니폴드(MANIFOLD)같은 부압입구관(17)이 마련되어 있고, 정압실(15)내에는 복귀스프링(18)이 설치되어 배력장치가 비작동 상태에 있을 때에, 이 복귀스프링(18)의 편의력에 의해 다이어프램(13)과 동력피스톤(14)이 후향위치에서 유지되도록 이루어 진다.

그리고 공기의 흡입을 제어하는 밸브본체(20)는 케이싱(10)내에 마련되어 있는데, 이것은 그 일단부가 다이어프램(13) 및 동력피스톤(14)에 고정되어 있고, 타단부는 케이싱(10)의 후단부로부터 외측으로 돌출되고 공기흡입부(21)가 마련되어 대기와 연통되어 있다. 밸브본체(20)는 후술하는 입력축(30)의 진퇴운동에 따라 같이 진퇴운동하며, 공기흡입부(21)에는 이물질의 유입을 방지하는 필터(22)가 설치된다.

이러한 밸브본체(20)는 원통형 구조로 되어 있으며, 밸브본체(20)의 선단부에 축방향으로 실린더부(23)가 형성되고 이 실린더부(23)를 미끄럼 운동하는 플런저(24)가 설치된다. 플런저(24)의 후단은 브레이크페달(미도시)과 결합된 입력축(30)의 단부와 결합되고 그 선단에는 출력축(40)이 설치되는데, 출력축(40)과 플런저(24)의 선단 사이에는 단면적의 차이로 인해 작용받은 힘을 배가시켜 출력축(40)에 전달하는 리액션 디스크(41)가 마련되어 있다.

한편, 밸브본체(20) 내측에는 유동성이 있는 탄성재질의 포펫밸브(50)가 설치되어 있는데, 포펫밸브(50)의 후단부가 밸브본체(20)의 내주면에 견고하게 결합되어 있고, 포펫밸브(50)와 입력축(30)의 외주면에 마련된 고정돌기(31) 사이에는 스프링(32)이 설치되어 입력축(30)을 후향 편의시킨다. 그리고 밸브 본체(20)에는 정압실(15)과 밸브본체(20) 내측사이에 연통을 제공하는 정압통로(19)와 변압실(16)과 밸브본체(20)사이의 연통을 제공하는 변압통로(19a)가 마련된다.

또한, 밸브본체(20)의 내주면에 포펫밸브(50)의 선단부가 입력축(30)의 작동에 의해 선택적으로 안착되어 정압통로(19)를 폐쇄, 즉, 밸브 기능을 하는 제1밸브시트(25)가 마련되는 데, 포펫밸브(50)와 제1밸브시트(25)가 조합하여 진공밸브를 형성한다. 즉, 포펫밸브(50)의 선단부가 제1밸브시트(25) 상에 안착되면 정압통로(19)는 폐쇄되고 이로써, 정압실(15)과 변압실(16)의 연통은 차단된다.

그리고 입력축(30)의 단부와 결합되는 플런저(24)의 후단부는 역시 포펫밸브(50)의 선단부가 입력축(30)의 작동에 의해 선택적으로 안착되어 외기의 공기가 변압실(16)로 유입되는 것을 차단하는, 즉 밸브 기능을 하는 제2밸브시트(26)가 형성되는데, 포펫밸브(50)와 제2밸브시트(26)가 조합하여 에어밸브를 형성한다. 따라서 포펫밸브(50)의 선단부가 제2밸브시트(26)상에 안착되면 외기의 공기는 이 에어밸브에 의해 유입되지 못하게 된다.

이와 같이 구성된 일반적이 차량용 브레이크 배력장치의 작동은 다음과 같다. 먼저, 초기 상태의 정압실(15)과 변압실(16)은 부압원에 의해 진공으로 되어 있다. 이러한 자동차에서 운전자가 브레이크페달(미도시)을 밟게 되면 입력축(30)이 전진하고 동시에 이 단부와 결합되어 있는 플런저(24)가 좌측으로 작동한다. 아울러 에어밸브의 역할을 하는 포펫밸브(50)와 플런저(24) 후단부의 제2밸브시트(26)는 분리되고, 포펫밸브(50)는 탄성재질로 되어 있기 때문에 밀려서 이 단부가 제1밸브시트(25)에 안착된다. 따라서 제1밸브시트(25)와 포펫밸브(50)가 진공 밸브 역할을 하여 정압실(15)과 변압실(16)의 연통이 차단되도록 정압통로(19)를 폐쇄한다.

한편, 포펫밸브(50)와 제2밸브시트(26)가 분리됨에 따라 발생되는 틈새를 통하여 외기 공기는 밸브본체(20)의 공기흡입부(21)로 유입되어 변압통로(19a)를 거쳐 변압실(16)로 들어간다.

이에 따라 진공상태의 변압실(16)로 대기압의 공기가 유입되는데, 차압에 의해 외기 공기는 순간적으로 유입되고 동작 가능한 다이어프램(13)과 동력피스톤(14)이 정압실(15)쪽으로 상당한 힘으로 밀리게 된다. 이때, 동력피스톤(14)의 중심부에 설치된 리액션 디스크(41)를 통해 입력보다 증폭된 출력이 출력축(40)을 통해 마스터 실린더 어셈블리(60)로 전달되어 제동유압을 발생시키고, 이 압력이 브레이크장치의 휠 실린더(미도시)로 전달되어 제동작용을 하게 된다. 이러한 작동은 거의 순간적으로 일어난다.

그리고 운전자가 브레이크 페달에서 발을 떼면 복구스프링(18)과 동력피스톤(14)의 탄성력에 의해 플런저(24)와 입력축(30)이 다시 복원되는 동시에 플런저(24)의 후단부에 형성된 제2밸브시트(26)가 포펫 밸브(50)를 밀어 밸브본체(20) 내부에 마련된 제1밸브시트(25)에서 분리시키고, 공기유입을 중지시키는 에어밸브 역할을 한다. 또한 포펫밸브(50)가 제1밸브시트(25)에서 분리되어 정압실(15)과 변압실(16)이 순간적으로 연통됨으로, 변압실(16)의 공기는 정압통로(19)를 통해 진공상태의 정압실(15)로 빠져 나가게 되고, 또 다시 정압실(15)은 부압원에 의해 진공상태로 되어 브레이크 배력장치의 초기상태로 된다.

이러한 작동을 하는 배력장치에서 다이어프램(13)과 동력피스톤(14)의 변위의 힘을 전달받아 마스터 실린더 어셈블리(60)로 다시 전달하는 출력축(40) 단부에는 단면적의 차이를 이용하여 힘을 배가시키는 리액션 디스크(41)가 마련되어 있는데, 제2도를 참조하여 좀 더 자세히 설명하면 다음과 같다.

출력축(40)은 이에 도시한 바와 같이, 그 단부가 확장되게 마련되어 있으며, 여기에 원형상으로 형성된 요입홈(41a)이 형성되어 고무재질로 된 원판형 리액션 디스크(41)가 결합된다. 리액션 디스크(41)은 소정의 두께를 갖도록 이루어져 있는데, 이의 직경(d)은 요입홈(41a)의 직경(d)보다 약간 크게 형성되어 있다. 따라서 요입홈(41a)에 리액션 디스트(41)를 억지끼움하면 이탈되지 않고 결합된 상태를 유지한다.

그러나 이러한 종래 리액션 디스크(41)는 고무재질로 되어 있기 때문에, 억지끼움시 요입홈(41a)의 내부공기가 빠져나가지 못하고 잔류하는 일종의 에어포켓(air pocket) 현상이 발생하는데, 종래 조립라인에서는 에어포켓을 제거하기 위해 별도의 도구(예를 들면 치구)를 사용하여 왔다.

즉, 봉상으로 이루어진 치구를 이용 리액션 디스크(41) 외주면과 요입홈(41a) 내주면 사이에 틈새를 형성하여 잔류공기를 제거하였다. 이에 따라 출력축(40) 단부에 리액션 디스크(41)를 조립하기 위해 많은 공정이 소요됨으로써, 조립 작업성과 생산성이 저하되는 문제점이 있다.

본 고안은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 고안의 목적은 리액션 디스크를 요입홈의 직경보다 약간 작게 형성하고 이 외주면에 반구형상으로 돌출된 돌기를 일정간격 이격되게 형성함으로써, 리액션 디스크는 돌기가 압착되면서 끼워지기 때문에 이탈되지 않으며 조립이 용이하게 이루어져 작업성과 생산성을 향상시키는 리액션 디스크를 갖춘 차량용 브레이크의 배력장치를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 케이싱, 케이싱에 내장되어 이 내부를 정압실과 변압실로 구획하는 다이어프램, 다이어프램의 내주부에 그 일단이 고정되고 그 타단에는 공기흡입부가 마련된 밸브본체, 밸브본체에 내설되어 변압실과 외기를 서로 선택적으로 연통, 차단하는 포펫밸브, 밸브본체에 그 일단이 내설 되어 포펫밸브(50)를 작동하는 입력축(30), 다이어프램의 변위의 힘을 받는 출력축, 출력축 단부의 요입홈에 마련되어 입력축의 변위의 힘을 전달하는 원반형상의 리액션 디스크를 갖춘 차량용 브레이크의 배력장치에 있어서, 리액션 디스크의 직경은 요입홈의 내경보다 작게 이루어져 있으며, 리액션 디스크의 외주면에는 요입홈에 억지끼움되어 요입홈으로부터 이탈되는 것이 방지되도록 반구형상의 돌기가 일정간격 이격되게 마련된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안에 따른 하나의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 제3도의 (a)와 (b)는 출력축과 본 고안이 적용된 리액션 디스크를 개략적으로 보인 분해단면도와 결합단면도이고, 제4도는 본 고안에 따른 리액션 디스크의 사시도이다. (본 고안에 따른 차량용 브레이크의 배력장치는 출력축의 요입홈에 끼워져 결합되는 리액션 디스크의 구조를 제외하고는 종래 구성요소와 동일하기 때문에 동일구성요소에 대한 설명은 전술한 내용을 참조하고 이하에서는 생략한다.)

출력축(40)의 단부에는 이들에 도시한 바와 같이, 오목하게 패인 원통형 요입홈(41a)이 형성되어 있으며, 여기에 끼워져 결합되는 고무재질의 리액션 디스크(41')가 마련되어 있다.

리액션 디스크(41')는 소정의 두께와 넓이를 갖는 원반형상으로 이루어져 있는데, 이의 직경(d')은 요입홈(41a)의 내경(D)보다 약간 작게 형성되며 외주면에는 일정간격 이격된 다수개의 돌기(41'b)가 마련된다. 돌기(41'b)는 반구형상으로 돌출되어 있어서, 이로 인해 리액션 디스크(41')가 요입홈(41a)에서 이탈되지 않는다. 즉, 리액션 디스크(41')의 몸체 직경(d')은 요입홈(41a)의 내경(D)보다 작지만, 돌기(41'b)형성으로 인해 확장되는 부분(d)이 형성된다.

따라서 리액션 디스크(41')는 이의 직경(d')이 작게 형성되어 있기 때문에 출력축(40) 요입홈(41a)에 용이하게 끼워져 결합된다. 또한 삽입과정시 돌기(41'b)선단부분이 압착 변형되면서 요입홈(41a) 내주면과 밀착됨으로써 리액션 디스크(41')가 이탈되지 않고, 요입홈(41a) 내부에 있던 공기는 요입홈(41a) 내주면과 리액션 디스크(41') 외주면 사이의 틈새를 통해 외부로 빠져나가 에어포켓 현상이 발생되지 않는다.

결국, 출력축(40)의 요입홈(41a)에 리액션 디스크(41)를 간단하게 취부시킬 수 있어서 그 작업성이 향상된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 종래에는 출력축 요입홈의 직경보다 리액션 디스크의 직경을 크게 형성 억지지끼움함으로써, 에어포켓 현상이 발생되고 이를 제거하기 위한 별도의 도구가 사용되어 왔다.

그러나 본 고안에서는 출력축의 요입홈에 결합되는 리액션 디스크를 요입홈직경보다 작게 만들고, 외주면에 반구형상의 돌기를 다수개 형성함으로써, 리액션 디스크의 결합이 용이하게이루어지며 또한 돌기가 요입홈 내주면에 억지끼움되어 이의 이탈이 방지된다. 따라서 리액션 디스크의 조립공정이 단순화되어 작업성이 향상되는 이점이 있다.

Claims (1)

1. 케이싱(10), 상기 케이싱(10)에 내장되어 이 내부를 정압실(15)과 변압실(16)로 구획하는 다이어프램(13), 상기 다이어프램(13)의 내주부에 그 일단이 고정되고 그 타단에는 공기흡입부(21)가 마련된 밸브본체(20), 상기 밸브본체(20)에 내설되어 상기 변압실(16)과 외기를 서로 선택적으로 연통, 차단하는 포펫밸브(50), 상기 밸브본체(20)에 그 일단이 내설되어 상기 포펫밸브(50)를 작동하는 입력축(30), 상기 다이어프램(13)의 변위의 힘을 받는 출력축(40), 상기 출력축(40)단부의 요입홈(41a)에 마련되어 상기 입력축(30)의 변위의 힘을 전달하는 원반형상의 리액션 디스크(41')를 갖춘 차량용 브레이크의 배력 장치에 있어서, 상기 리액션 디스크(41')의 직경(d')은 상기 요입홈(41a)의 내경(D)보다 작게 이루어져 있으며, 상기 리액션 디스크(41')의 외주면에는 상기 요입홈(41a)에 억지끼움되어 상기 요입홈(41a)으로부터 이탈되는 것이 방지되도록 반구형상의 돌기(41'b)가 일정 간격 이격되게 마련된 것을 특징으로 하는 리액션 디스크를 갖춘 차량용 브레이크의 배력장치.