KR0148885B1 - 차량용 브레이크의 배력장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 갖춘 차량용 브레이크의 배력 장치에 관한 것으로, 그 목적은 밸브 본체에 차음판을 설치함으로써, 공기 유입시 발생되는 소음이 외부로 전달되는 것을 방지하는 것이다.

본 발명에서는 입력축(30)의 외주면에 차음판(70)을 설치하여 공기 흡입시 발생하는 소음이 외부로 전달되는 것을 방지하고 밸브 본체(20) 내부에서 상쇄시킴으로써, 운전자가 제동시 소음을 느끼지 않고 쾌적한 상태로 운전을 할 수 있게 되는 이점이 있다.

Description

차량용 브레이크의 배력 장치

제1도는 일반적인 배력 장치의 전체적인 내부 구성을 보인 개략도.

제2도는 제1도의 A부 확대도로서, 이 작동 상태를 보인 개략도.

제3도는 본 발명이 적용된 제1도의 A부 확대도로서, 이 작동상태를 보인 개략도.

제4도는 본 고안에 따른 차음판을 보인 사시도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10:케이싱 13:다이어프램

16:변압실 20:밸브 본체

25:제1밸브 시트 26:제2밸브 시트

30:입력축 40:출력축

50:포펫 밸브 70:차음판

71:결합구 72:구멍

본 발명은 차량용 브레이크의 배력 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 배력장치의 밸브 본체 내부의 입력축에 차음판을 설치하여 공기 흡입시 포펫 밸브와 제2밸브 시트 사이에서 발생되는 흡입소음이 외부로 방출되는 것을 줄이는 차량용 브레이크의 배력 장치에 관한 것이다.

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

이러한 기능을 하는 차량용 브레이크의 배력 장치는 제1도에 도시한 바와 같이, 전방셀(11)과 후방셀(12)로 구성되는 케이싱(10)으로 이루어지고, 이 케이싱(10)의 내부는 다이어프램(13)과 동력 피스톤(14)에 의해서 서로 각각 전방실, 후방실을 형성하는 정압실(15)과 변압실(16)로 구획되어 있는데, 이 각각의 정압실(15)과 변압실(16)은 후술하는 밸브 본체(20)에 형성된 정압통로(19)를 통해 연통되어 있다. 정압실(15)의 일측 외벽에는 이 내부와 부압원(미도시)을 연통시키는 흡기 매니폴드(MANIFOLD)같은 부압 입구관(17)이 마련되어 있고, 정압실(15)내에는 복귀스프링(18)이 설치되어 배력 장치가 비작동 상태에 있을 때에, 이 복귀스프링(18)의 편의력에 의해 다이어프램(13)과 동력 피스톤(14)이 후향 위치에서 유지되도록 이루어진다. 그리고 공기의 흡입을 제어하는 밸브 본체(20)는 케이싱(10)내에 마련되어 있다. 이 밸브 본체(20)는 그 일단부가 다이어프램(13) 및 동력 피스톤(14)에 고정되어 있고, 타단부는 케이싱(10)의 후단부로부터 외측으로 돌출되고 공기흡입부(21)가 마련되어 대기와 연통되어 있는데, 후술하는 입력축(30)의 진퇴운동에 따라 같이 진퇴운동한다. 한편, 공기흡입부(21)에는 이물질의 유입을 방지하는 필터(22)가 설치된다. 이러한 밸브 본체(20)는 원통형 구조로 되어 있으며, 밸브 본체(20)의 선단부에 축방향으로 실린더부(23)가 형성되고 이 실린더부(23)를 미끄럼 운동하는 플런저(24)가 설치된다. 이 플런저(24)의 후단은 브레이크 페달(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 출력축에 전달하는 리액션 디스크(41)가 마련되어 있다.

한편, 밸브 본체(20) 내측에는 유동성이 있는 탄성재질의 포펫 밸브(50)가 설치되어 있는데, 포펫 밸브(50)의 후단부가 밸브 본체(20)의 내주면에 견고하게 결합되어 있고, 이 포펫 밸브(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 밸브 본체(20) 내측사이에 연통을 제공하는 정압통로(19)와, 변압실(16)과 밸브 본체(20)사이의 연통을 제공하는 변압통로(19a)가 마련된다. 또한, 밸브 본체(20)는 이 내주면에 포펫 밸브(50)의 선단부가 입력축(30)의 작동에 의해 선택적으로 안착되어 정압실(15)과 변압실(16)을 연통하는 정압통로(19)를 폐쇄, 즉 밸브 기능을 하는 제1밸브 시트(25)가 마련되는데, 포펫 밸브(50)와 제1밸브 시트(25)가 조합하여 진공밸브를 형성한다. 즉, 포펫 밸브(50) 부재의 선단부가 제1밸브 시트(25)상에 안착되면 정압통로(19)는 폐쇄되고 이로써, 정압실(15)과 변압실(16)은 차단된다. 그리고 입력축(30)의 단부와 결합되는 플런저(24)의 후단부는 역시 포펫 밸브(50)의 선단부가 입력축(30)의 작동에 의해 선택적으로 안착되어 외기의 공기가 변압실(16)로 유입되는 것을 차단하는, 즉 밸브 기능을 하는 제2밸브 시트(26)가 형성되는데, 포펫 밸브와 제2밸브 시트(26)가 조합하여 에어밸브를 형성한다. 즉, 다시말하면 포펫 밸브(50)의 선단부가 제2밸브 시트(26)상에 안착되면 외기의 공기는 이 에어밸브에 의해 유입되지 못하도록 이루어진다.

이와 같이 구성된 일반적인 차량용 브레이크 배력장치의 작동은 다음과 같다. 먼저, 초기 상태의 정압실(15)과 변압실(16)은 부압원에 의해 진공으로 되어 있다. 이러한 자동차에서 운전자가 브레이크 페달을 밟게 되면 입력축(30)이 전진하고 동시에 이 단부와 결합되어 있는 플런저(24)가 좌측으로 작동한다. 아울러 에어밸브를 역활을 하는 포펫 밸브(50)와 플런저(24) 후단부의 제2밸브 시트(26)는 분리되고, 포펫 밸브(50)는 탄성재질로 되어 있기 때문에 이 단부가 밀려서 제1밸브 시트(25)에 안착된다. 따라서 제1밸브 시트(25)와 포펫 밸브(50)가 진공 밸브 역활을 하여 정압실(15)과 변압실(16)의 연통을 차단하도록 정압통로(19)를 폐쇄한다.

한편, 포펫 밸브(50)와 제2밸브 시트가 분리됨에 따라 발생되는 틈새를 통하여 외기 공기는 밸브 본체(20)의 공기흡입부(21)로 유입되어 변압통로(19a)를 거쳐 변압실(16)로 들어가는데, 즉 진공상태의 변압실(16)로 대기압의 공기가 유입된다. 따라서 이 차압에 의해 외기 공기는 순간적으로 유입되고 작동 가능한 다이어프램(13)과 동력 피스톤(14)이 정압실(15)쪽으로 상당한 힘으로 밀리게 된다. 이때 동력 피스톤(14)의 중심부에 설치된 리액션 디스크(41)를 통해 입력보다 증폭된 출력이 출력축(40)을 통하여 마스터 실린더 어셈블리(60)로 전달되어 압력을 발생시키고, 이 압력이 휠실린더(미도시)에 전달되어 제동작용을 하게 된다. 이러한 작동은 거의 순간적으로 일어난다.

그리고 브레이크 페달에서 발을 떼면 각각의 복귀스프링(18)과 동력 피스톤(14)의 탄성력에 의해 플런저(24)와 입력축(30)이 다시 복원되는 동시에 플런저(24)의 후단부에 형성된 제2밸브 시트(26)가 포펫 밸브(50)를 밀어 밸브 본체(20) 내부에 마련된 제1밸브 시트(25)에서 분리시키고, 공기의 유입을 방지하는 에어밸브 역할을 한다. 또한 포펫 밸브(50)가 제1밸브 시트(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, 또다시 정압실(15)은 부압원에 의해 진공상태로 되어 브레이크 배력 장치의 초기상태로 된다.

이러한 배력장치의 작동에 있어서, 대기압의 공기가 진공 상태의 변압실(16)로 유입될 때 그 압력차에 의해 빠른 속도로 유입되어 되어 흡입소음을 발생하여 외부로 전달되는데, 이를 차폐하기 위해 밸브 본체(20) 내측의 대기와 연통되는 공기 흡입부(21)의 필터(22) 양측에는 사이렌서(27)를 설치하였다.

제2도를 참조하여 좀더 자세히 설명하면 다음과 같다. 이에 도시한 바와 같이, 브레이크 페달을 밟게 되면 입력축(30)이 전진하여 이로 인해 플런저(24) 후단부의 제2밸브 시트(26)에 안착되어 에어밸브 기능을 하는 포펫 밸브(50)가 분리되어 밸브 본체(20) 내주면의 적소에 마련된 제1밸브 시트(25)에 안착된다. 따라서 플런저(24)의 후단부와 포펫 밸브(50) 사이에 형성되는 틈새를 통해 진공 상태의 변압실(16)로 대기압의 공기가 유입되고 이 차압으로 인해 동력 피스톤(14)이 상당한 힘으로 전진하게 되어 배력을 얻게 된다. 이때 외기의 공기는 밸브 본체(20) 일단에 마련된 공기흡입부(21)의 필터(22)를 통해 흡입되어 차압에 의해 상당한 속도로 틈새를 통해 변압실(16)로 유입되는데, 그 유로가 틈새 부근에서 직각으로 급변하게 형성되어 와류가 발생하고 유입저항을 받게 되어 그 흡입소음 또한 배가된다.

따라서 이러한 소음으로 인해 운전자는 불쾌감을 받게되고, 안전운전에 지장을 초래하게 되는데, 종래에는 소음을 줄이기 위해서 밸브 본체(20)의 필터(22)가 설치된 공기흡입부(21)에 사이렌서(27)를 설치하였으나, 공기유입시 발생하는 소음을 줄이는 데에는 그 한계가 있었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 밸브 본체에 내설되어 일단부가 플런저의 후단과 결합되어 있는 입력축의 외주면에 소음을 반사시키는 차음판을 설치함으로써, 공기의 유입시 발생되는 소음이 외부로 전달되는 것을 방지하는 입력축을 갖춘 차량용 브레이크의 배력 장치를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 케이싱, 케이싱에 내장되어 이 내부를 정압실과 변압실로 구획하는 다이어프램, 다이어프램의 내주부에 그 일단이 고정되고 그 타단에는 공기흡입부가 마련된 밸브 본체, 밸브 본체에 내설되어 변압실과 외기를 서로 선택적으로 연통, 차단하는 포펫 밸브, 밸브 본체에 그 일단이 내설되어 포펫 밸브를 작동하는 입력축, 다이어프램의 변위의 힘을 받는 출력축을 갖춘 차량용 브레이크의 배력 장치에 있어서, 밸브 본체의 내부에는 공기 흡입시 발생되는 소음을 반사시키는 차음판이 마련되어 된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명한다. 본 발명에 따른 차량용 브레이크의 배력 장치는 밸브 본체 내부의 구조를 제외하고는 종래의 구성요소와 동일하기 때문에, 동일구성요소에 대해서는 전술한 내용을 참조하고 부연설명시 동일명칭과 동일부호를 사용하여 간략하게 설명한다.

제1도는 본 발명이 적용되는 일반적인 차량용 브레이크의 배력 장치의 내부 구성을 개략적으로 도시한 것이고, 제3도는 제1도의 A부 확대도로서 본 발명에 따른 밸브 본체를 도시한 것이다.

이에 도시한 바와 같이, 차량용 브레이크의 배력 장치는 이 본체를 이루는 케이싱(10)의 내부가 동력 피스톤(14)과 다이어프램(13)에 의해 정압실(15)과 변압실(16)로 구획되어 있고, 공기의 유로를 제어하는 밸브 본체(20)가 케이싱(10)내에 마련되어 있다. 이 밸브 본체(20)는 일단부가 다이어프램(13) 및 동력 피스톤(14)에 고정되어 있고, 타단부는 외기와 연통되어 공기가 최초로 유입되는 공기흡입부(21)가 형성되어 있는데, 입력축(30)의 진퇴운동에 따라 같이 진퇴운동한다. 그리고 밸브 본체(20)에 형성된 실린더부(23)를 미끄럼 운동하는 플런저(24)는 일단부가 브레이크 페달과 연결된 입력축(30)의 단부와 결합되어 있고 타단부는 출력축(40)과 리액션 디스크(41)를 통해 결합되어 있다. 그리고 밸브 본체(20)의 내부에는 입력축(30)의 진퇴운동에 따라 외기와 변압실(16)을 연통하는 동시에 변압실(16)과 정압실(15)을 차단하거나, 또는 외기와 변압실(16)을 차단하고 변압실(16)과 정압실(15)을 연통하는, 즉 입력축(30)의 작동에 따라 선택적으로 작동하는 포펫 밸브(50)가 마련된다.

한편, 본 발명의 특징적인 요소로 입력축(30)의 스프링(31) 탄지되는 고정돌기(32)와 사이렌서(27)사이 외주면에는 소음이 외부로 방출되는 것을 방지하는 원판형의 차음판(70)이 설치된다. 따라서 포펫 밸브(50)의 선택적인 작동에 따라 공기가 변압실(16)로 유입될 때 상당한 소음이 발생되는데, 이 소음이 차음판(70)에 의해 다시 반사되어 밸브 본체(20)의 공기흡입부(21)를 통해 외부로 전달되는 것을 방지되도록 이루어진다. 이 차음판(70)은 제4도에 도시한 바와 같이, 가장자리에 환형으로 다수개의 공기 구멍(72)이 형성되어 공기가 유입될 수 있는 최소한의 공간을 마련하고, 그 중앙에 입력축(30)과 결합되는 결합구(71)가 마련되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따라 차량용 브레이크 배력 장치의 작동은 종래의 배력 장치와 동일하기 때문에 이에 대한 것은 생략한다.

다만 본 발명의 특징적인 작용은 다음과 같다. 밸브 본체(20)에 그 단부가 결합된 입력축(30)이 전진함에 따라 플런저(24)가 밀리고 동시에 포펫 밸브(50)의 선단부는 플런저(24)에 마련된 제2밸브 시트(26)에서 분리되어 제1밸브 시트(25)에 안착된다. 따라서 정압실(15)과 변압실(16)은 차단되고, 포펫 밸브(50)와 제1밸브 시트(26)와의 틈새로 인해 외기의 공기가 포펫 밸브(50)의 공기흡입부(21)로 유입되어 변압통로(19a)를 거쳐 진공상태의 변압실(16)로 들어가는 중에 공기가 상당한 속도로 유입되어 흡입소음이 발생하게 된다. 그리고 이러한 소음은 공기흡입부(21) 측으로 전달되는데, 입력축(30)의 외주면에는 본 발명의 특징적인 요소로 차음판(70)이 마련되어 흡입소음이 이 차음판(70)과 충돌하여 다시 반사됨으로써, 외부로 전달되는 것이 감소된다.

즉, 차압에 의해 유입되는 상당한 속도로 유입되는 공기에 의해 발생되는 흡입소음이 밸브 본체(20) 내부의 입력축(30) 외주면에 마련된 차음판(70)에 의해 반사되어 다시 밸브 본체(20) 내부로 되돌아 온다. 또한, 일부는 차음판(70)의 구멍을 공기 흡입부(21)측으로 전달된다. 따라서 공기 유입시 발생하는 소음이 공기흡입부(21)를 통해 외부로 전달되는 것을 감소시킨다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 입력축의 외주면에 차음판을 설치하여 공기 흡입시 발생하는 소음이 외부로 전달되는 것을 방지하고 밸브 본체 내부에서 상쇄시킴으로써, 운전자가 제동시 소음을 느끼지 않고 쾌적한 상태로 운전을 할 수 있게 되는 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 고정되어 그 타단에는 공기흡입부(21)가 마련된 밸브 본체(20), 상기 밸브 본체(20)에 내설되어 상기 변압실(16)과 외기를 서로 선택적으로 연통, 차단하는 포펫 밸브(50), 상기 밸브 본체(20)에 그 일단이 내설되어 상기 포펫 밸브(50)를 작동하는 입력축(30), 상기 다이어프램(13)의 변위의 힘을 받는 출력축(40)을 갖춘 차량용 브레이크의 배력장치에 있어서, 상기 입력축(30)의 일단부에는 상기 입력축(30)에 끼워져 결합되는 결합구(71)가 중심부에 형성되고 공기흡입을 안내하는 다수개의 구멍(72)이 가장자리부에 형성되어 공기흡입시 발생되는 소음을 반사시키는 원판상으로 이루어진 차음판(70)이 마련되는 것을 특징으로 하는 차량용 브레이크의 배력 장치.