KR100341292B1 - 브레이크 시스템 - Google Patents

Abstract

브레이크 배력장치의 작동 시 반력을 발생시키는 유압식 반력기구(37)는 밸브본체(3) 내에 미끄럼 자유롭게 배치된 입력측부재(38)와, 상기 입력측부재(38)의 리어측에 제2 정압쳄버(39)가 형성되어 정압쳄버(A)로부터 압력이 도입되는 제2 정압쳄버(39)와, 상기 입력측부재의 프론트측에 형성되어 변압쳄버(B)로부터 압력이 도입되는 제2 정압쳄버(40)로 이루어진다. 유압식 반력기구(37)로부터의 반력은 브레이크의 급속 작동시 반력감쇠수단으로서의 오리피스(43)에 의해 감소되도록 이루어져 있다.

Description

브레이크 시스템{BRAKE SYSTEM}

본 발명은, 배력장치(brake booster)를 구비한 브레이크 시스템에 관한 것으로서, 특히, 배력장치의 반력기구에 관한 것이다.

종래, 일반적으로, 자동차에 사용하는 브레이크 시스템은, 브레이크와 연동하는 입력축를 가지는 배력장치와, 이 배력장치의 출력축과 연동하는 마스터 실린더와, 이 마스터 실린더의 출력 유압에 의해 작동하는 휠 실린더를 구비하고 있다.

상기 배력장치로서는 유압식 배력장치와 유압식 배력장치의 2 종류가 사용된다. 유압식 배력장치는, 쉘(shell) 내에 미끄럼 이동 자유롭게 구성한 밸브본체와, 이 밸브본체에 설치된 파워 피스톤과, 이 파워피스톤의 양측에 배치된 고정압력쳄버(정압쳄버) 및 가변압력쳄버(변압쳄버)와, 밸브본체 내에 위치되어 유로를 선택적으로 연결하기 위한 밸브기구와, 밸브 기구 내에 미끄럼 이동 자유롭게 배치되어 밸브기구의 일부를 구성하는 밸브 플런저와, 이 밸브 플런저를 진퇴 이동시켜 밸브기구의 통로를 절환하도록 작동시키는 입력축과, 파워 피스톤이 전진 이동될 때, 전진이동되는 출력축을 구비하고 있다.

그리고 유압식 배력장치는 반력기구를 포함한다. 이 반력기구는 출력축과 밸브 플런저의 사이에 배치한 고무제의 반동 디스크를 가진다. 이 배력장치의 작동 시, 밸브본체와 밸브 플런저는 반동 디스크와 동시에 접촉하게 된다. 출력축에 가해진 브레이크 반력의 일부는 밸브본체로 전달되고, 그 나머지는 밸브 플런저로 전달된다. 밸브 플런저에 작용하는 브레이크 반력은 입력축과 브레이크 페달을 경유하여 운전자에 전달된다.

배력장치의 서보비(servo ratio)는 밸브 플런저에 의해 받는 반력과 밸브 본체에 의해 받는 반력과의 비율 즉, 밸브 본체와 밸브 플런저의 압력을 받는 면적비를 바꾸는 것에 의해 변경될 수 있다.

유압식 배력장치는 하우징 내에 미끄럼 이동 가능하게 배치된 파워 피스톤과, 하우징 내에서 파워 피스톤의 일단부에 형성된 동력쳄버와, 파워 피스톤 내에 설치되어 입력축과 연동하여 액통로를 선택적으로 연결하기 위한 밸브기구와, 이 밸브기구의 작용으로 유압 공급원과 동력쳄버를 연통시키기 위한 액공급통로와, 밸브기구의 작용으로 리저버와 동력쳄버를 연통시키기 위한 배출통로와, 파워 피스톤이 전진이동될 때 전진이동되는 출력축을 구비하고 있다.

이 유압식 배력장치에 있어서, 동력실의 유압은 동력쳄버로부터 입력축으로 전달되고, 이어서 이것을 브레이크 반력으로서 운전자에게 전달된다.

종래의 배력장치에 있어서, 그 서보비는, 작은 답력으로 브레이크 페달에 큰 브레이크 유압이 제공되도록 큰 값으로 설정된다. 급제동 작동에 있어서, 이 배력장치는 급속한 제동 작동이 일어나지 않아, 예상한 바와 같은 큰 출력을 제공할 수 없다. 이는, 연약한 운전자, 예를 들어 노인과 여성의 경우 급제동 작동을 하는 것이 어렵다는 것을 의미한다.

예컨대 유압식 배력장치의 경우, 브레이크 페달을 눌렀을 때, 밸브기구는 입력축의 작동을 통해 절환되고; 가압된 액은 변압쳄버 내로 도입되며; 파워 피스톤 및 밸브 본체는 전진 이동된다. 밸브 본체가 전진하면, 출력축이 반동 디스크의 작동으로 전진되고; 출력축의 전진은 유압을 발생시키며; 유압에의 반동 또는 반력은 출력축에 가해지고; 출력축에 가해진 브레이크 반력은 밸브 본체와 밸브 플런저에 분배된다.

그렇지만, 급제동시에는 변압쳄버에 도입되는 가압된 액에 의해서 파워 피스톤 및 밸브 본체가 전진이동되기 전에, 입력축을 통해 브레이크 페달과 연동하는 밸브 플런저가 전진이동된다. 출력축에 가해지는 브레이크 반력은 그 대부분이 밸브 플런저에 전달된다. 그 결과, 운전자에게 전달되는 브레이크 반력은 커진다.

운전자는 이러한 큰 브레이크 반력을 이겨내고 브레이크 페달을 눌러야만 한다. 급제동에 필요한 페달 답력은 브레이크 페달이 큰 제동력을 제공하도록 점진적으로 눌려지는 통상의 제동 작동의 경우보다 더 크다.

이것은 유압식 배력장치에 있어서도 동일하다.

따라서, 본 발명의 목적은 배력장치가 급속하게 작동될 때, 작은 답력으로 큰 브레이크출력을 제공할 수 있는 브레이크 시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명에 따라 구성된 브레이크 시스템은, 1) 배력장치의 작동 시, 출력축에 반력을 전달하기 위한 유압반력기구와, 2) 배력장치가 급속 작동될 때, 입력축에 전달되는 반력을 감소시키기 위한 반력감쇠수단을 포함한다.

이러한 구성의 브레이크 시스템에 있어서, 통상의 브레이크 작동 시, 반력은 유압식 반력기구로부터 입력축으로 전달된다. 따라서, 이 브레이크 시스템은 통상의 방식으로 작동될 수 있다.

급제동에 있어서, 반력감쇠수단은 입력축에 전달되는 반력을 감소시킨다. 따라서, 배력장치는 통상의 작동에서의 경우보다 급제동의 경우에서 보다 더 작은 페달조작력으로 작동될 수 있게 된다.

본 발명에 의한 브레이크 배력장치는 브레이크 배력장치가 작동될 때 입력축에 가해진 반력은 밸브 플런저로 전달되지 않도록 구성되며, 밸브 본체 상에 미끄럼 가능하게 배치된 반력 피스톤과, 이 반력 피스톤과 밸브 플런저 사이에 배치된 완충부재와, 변압쳄버와 정압쳄버간의 압력차에 의해 제공된 압박력을 전달하기 위한 의사반력부여수단(pseudo counter force applying means)을 포함하여, 반력 피스톤 상에 가해진 반력이 의사반력으로서 완충부재를 통해 밸브 플런저에 가해지도록 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 이러한 구성에 따라, 배력장치의 작동 시 출력축으로 가해지는 반력이 밸브 플런저에 전달되지 않게 된다. 급작동시에, 변압쳄버에 도입되는 가압된 액에 의해서 파워 피스톤 및 밸브본체가 전진이동되기 이전에, 입력축을 통해 연동되는 밸브 플런저가 크게 전진이동되더라도, 이 출력축에 가해지는 반력은 밸브 플런저와 입력축을 경유하여 운전자에게 전달되지는 않는다.

의사반력부여수단은, 정압쳄버로부터 압력이 도입되는 제2 정압쳄버와 변압쳄버의 압력이 도입되는 제2 변압쳄버 사이의 압력차를 수용하기 위한 반력 피스톤을 포함한다. 통상의 브레이크 작동에 있어서, 변압 쳄버와 정압쳄버 사이의 압력차에 따라 달라지는 의사반력은 밸브 플런저에 가해진다. 급제동 작동 시의 순간에는, 브레이크 배력장치의 낮은 응답성으로 인해 변압쳄버 내의 압력이 증가하지는 않는다. 따라서, 제2 변압쳄버 내의 압력도 증가하지 않는다. 결과적으로, 큰 압력차가 반력 피스톤에 가해지지 않는다. 이것은 큰 브레이크 출력이 작은 브레이크조작력으로 제공됨을 의미한다.

반력 피스톤은, 완충부재가 사이에 삽입된 상태에서 밸브 플런저와의 접촉을 이끌어 낸다. 여기에서, 반력 피스톤이 밸브 플런저를 가격하는 순간에서 원치않는 상황에 부닥칠 우려가 없고, 운전자는, 입력축이 순간적으로 강제로 되돌려지는 것 같은 느낌을 받지 않는다. 따라서, 양호한 조작감을 확보하게 된다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예의 브레이크 배력장치를 도시한 단면도,

도 2는 도 1의 급제동 시의 배력장치의 주요부를 도시한 확대단면도,

도 3은 도 1의 전부하 상태에 있는 배력장치의 주요부를 도시한 확대단면도,

도 4는 본 발명의 제2 실시예의 브레이크 배력장치를 도시한 단면도,

도 5는 도 4의 급제동 시의 배력장치의 주요부를 도시한 확대단면도,

도 6은 본 발명의 제3 실시예의 브레이크 배력장치를 도시한 단면도,

도 7은 본 발명의 제4 실시예의 브레이크 배력장치를 도시한 단면도,

도 8은 도 7의 배력장치의 주요부를 도시한 확대단면도,

도 9는 도 7의 작동상태를 설명하기 위한 배력장치의 주요부의 확대단면도,

도 10은 본 발명의 제5 실시예의 브레이크 배력장치를 도시한 단면도,

도 11은 도 10의 작동상태를 설명하기 위한 배력장치의 주요부의 확대단면도,

도 12는 본 발명의 제6 실시예의 브레이크 배력장치를 도시한 단면도,

도 13은 도 12의 급제동 시의 배력장치의 주요부를 도시한 확대단면도,

도 14는 도 13의 전부하 상태에 있는 배력장치의 주요부를 도시한 확대단면도,

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

A: 정압쳄버 B: 변압쳄버

5: 출력측부재 4: 입력측부재

14: 파워피스톤 17: 밸브기구

19: 밸브 플런저 22: 밸브체

30: 입력축 35: 출력축

38: 반력 피스톤 43: 오리피스

46: 완충부재 51: 시일부재

60: 스트로크단축수단 64: 제어유닛

137: 의사반력인가수단 324: 리저버

330: 동력쳄버 364: 배출통로

371: 스텝부 372: 반력쳄버

375: 통로절환밸브 380: 반력감쇠수단

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명한다. 명세서의 설명에 있어서, 본 발명은 제1 내지 제3 실시예의 유압식 배력장치와 제4 내지 제6 실시예의 유압식 배력장치로 구체화된다.

[제1 실시예]

이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여, 제1 실시예의 유압식 배력장치를 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 유압식 배력장치(브레이크 배력장치를 통칭)는 프론트쉘(1), 리어쉘(2) 및 밸브본체(3)로 이루어진다. 밸브본체(3)는 프론트쉘(1)과 리어쉘(2) 내에 미끄럼 이동 가능하게 설치된다. 밸브본체(3)는 입력측부재(4)와 출력측부재(5)를 포함한다. 입력측부재(4)는 미끄럼 이동 가능한 방식으로 리어쉘(2)의 원통형부(2A) 내에 밀폐고정된다. 출력측부재(5)는 입력측부재가 출력측부재에 대해 상대이동 가능한 상태로 입력측부재(4)의 전방측단부 내에 고정된다.

입력측부재(4)는 원통부재(6), 외측부재(7) 및 내측부재(8)를 포함한다. 원통부재(6)는 리어쉘(2)의 원통형부(2A) 내에 미끄럼 이동 가능하게 삽입된다. 단면이 'U'자 형상인 외측부재(7)는 원통부재(6)의 전방측 단부의 외주면에 고정 체결되며, 그의 전방측 단부를 향해 개구된다. 내측부재(8)는 원통부재(6)의 전방측 단부의 내주면에 고정 체결된다.

출력측부재(5)는 그의 리어측에 위치된 리어측부재(10)와, 그 전방측에 위치된 프론트측부재(11)를 포함한다. 단면이 'U'자형인 리어측부재(10)는 그의 리어측 단부를 향해 개구된다. 리어측부재(10)의 전방측과 연결된 프론트측부재(11)는 바닥을 가지는 원통부재를 형성하도록 그의 전방측을 향해 개구된다.

출력측부재(5)의 리어측부재(10)는, 그의 전방측 개구에서 입력측부재(4)의 외측부재(7)에 미끄럼 이동 자유롭게 결합되고, 이에 의해서 출력측부재(5)는, 외측부재(7)와 리어측부재(10)에 부착된 리테이너(12) 사이에서 이동 가능하게 된다. 스프링(13A, 13B)은 탄성부재로서 리어측부재(10)와 밸브기구(17) 사이에 탄발 삽입된다. 이들 스프링은, 이들 부재가 서로 분리되는 그러한 방향으로 출력측부재(5)와 입력측부재(4)를 축방향으로 압박한다.

출력측부재(5)의 외주부에는, 파워 피스톤(14)이 설치되고, 다이어프램(15)이 파워 피스톤(14)의 리어측에 배치되면서 추가 설치된다. 이 다이어프램(15)은 밀봉용기의 내부 공간을 전방측의 정압쳄버(A)와 후방측의 변압쳄버(B)로 구획하고 있다.

다음에, 정압쳄버(A)와 변압쳄버(B) 사이의 유체회로를 절환하기 위한 밸브기구(17)에 관해서 설명한다. 이 밸브기구(17)는, 링형상의 제1 밸브시트(18), 링형상의 제2 밸브시트(20) 및 밸브체(22)를 포함한다. 제1 밸브시트(18)는 원통부재(6) 내에 미끄럼 이동 가능하게 고정되어 있는 밸브 플런저(19)의 우측에 설치된다. 밸브체(22)는 포핏 리턴 스프링(21)에 의해 제1 밸브시트(18)과 제2 밸브시트(20) 상에 안착된다.

제1 밸브시트(18)의 외주부 위의 공간은 원통부재(6)의 본체 내부와, 외측부재(7)와 내측부재(8) 사이에 위치된 정압통로(23)를 통해 정압쳄버(A)와 연통하고 있다. 이 정압쳄버(A)는 프론트쉘(1)에 결합된 부압 도입관(24)을 통해 엔진(도시하지 않음)의 흡기 매니폴드와 연통하고 있다. 제1 밸브시트(18)와 제2 밸브시트(20) 사이의 중앙부위는 원통부재(6)의 반경방향으로 연장하는 변압통로(25)를 통해 변압쳄버(B)와 연통하고 있다. 제2 밸브시트(20)의 내주부 상의 공간은 입력측부재(4) 내에 형성된 압력 통로(26)를 통해 대기와 연통하고 있다.

입력축(30)의 일단부는 밸브본체(3)의 입력측부재(4) 내에 미끄럼 이동 자유롭게 설치된 밸브 플런저(19)의 우측단에 선회 가능하게 결합된다. 스프링(31)은 입력축(30)과 밸브본체(3)의 입력측부재(4) 사이에 설치된다. 이 스프링(31)의 탄성력은 포핏리턴스프링(21)의 탄발력보다도 더 큰 탄발력을 갖는다. 브레이크 배력장치의 유압은 브레이크 페달(도시하지 않음)이 눌려지지 않은 브레이크 배력장치 또는 유압의 도시된 상태에서, 스프링(31)은, 밸브체(22)를 입력측부재(4)의 제1 밸브시트(18)로부터 분리시킴과 더불어, 밸브 플런저(19)의 제2 밸브시트(20) 상에 밸브체(22)를 배치시킨다.

키이부재(32)는 밸브 플런저(19)가 출력측부재(5)의 원통부재(6)에서 빠지는 것을 방지하도록 설치된다. 이 키이부재(32)는 키이부재의 중앙부로부터 상부로 뻗어있는 분기부(도시하지 않음)를 가진다. 키이부재(32)는 원통부재(6) 내에 반경방향으로 형성된 삽입구멍(33) 내에 삽입된다. 키이부재(32)의 분기부의 기저부는 밸브 플런저(19)의 소직경부(19a)와 맞물림된다.

삽입구멍(33) 및 변압통로(25)는 입력측부재(4)의 축방향으로 나란히 배치된다. 이 삽입구멍(33)의 폭(입력측부재(4)의 축방향과, 삽입구멍(33)이삽입구멍(33) 내에 삽입되는 방향에 직교하는 그의 폭방향)은 동일한 방향에서 볼 때 변압통로(25)의 폭보다 더 넓다. 이러한 폭의 선택에 의해, 키이부재(32)는 삽입구멍(33) 내에서만 입력측부재(4)의 축방향으로 배치될 수 있다.

키이부재(32) 및 밸브 플런저(19)는, 밸브 플런저(19)가 소직경부(19a)의 축방향 길이의 범위 내에서 키이부재(32)에 축방향으로 배치 가능하다. 따라서, 브레이크 배력장치의 비작동시에는, 입력측부재(4) 및 밸브 플런저(19)는 리어쉘(2)의 내면과 접촉해 있는 키이 부재와 접촉하게 된다. 이 상태에서, 밸브 플런저(19)는 밸브본체(3)에 비해 전진해 있는 위치에 유지된다. 이에 따라, 브레이크 배력장치의 개시 시, 입력축(30)의 스트로크 손실이 감소된다.

브레이크 배력장치의 비작동 상태에서는, 프론트쉘(1)의 내벽과 출력측부재(5)의 프론트측부재 사이에 탄발 배치된 스프링(34)은 스프링(13A, 13B)의 탄성력에 저항함과 더불어, 출력측부재(5)의 리어측부재(10)이 입력측부재(5)의 외측부재(7)와 접촉하도록 하여, 브레이크 배력장치는 도시된 비작동 위치에 유지된다.

본 실시예에 있어서, 출력축(35)의 전방 단부는 축부에 설치된 시일부재(36)를 통해 프론트쉘(1)의 축부로부터 외측으로 돌출되어, 마스터 실린더(도시하지 않음)의 피스톤에 결합된다. 출력축(35)의 기저부(35A)는 출력측부재(5)의 프론트측부재(11)에 형성된 홈(11A) 내에 고정되고, 이에 의해서 출력측부재(5)와 일체로 결합된다.

본 실시예의 브레이크 배력장치에 있어서, 브레이크 배력장치의 작동 시 마스터 실린더를 통해 출력축(35) 상에 작용하는 브레이크 반력은 밸브본체(3)의 출력측부재(5)에 의해 완전 수용되고, 이에 의해서 밸브 플런저(19)로 전달되지는 않게 된다.

한편, 브레이크 반력이 밸브 플런저(19)로 전달되지 않도록 그러한 구성으로 인해, 운전자는 브레이크 조작감을 얻을 수 없다.

이러한 단점을 회피하기 위해, 본 실시예는 운전자에 의해 수행되는 브레이크 페달의 누름 또는 스트로크의 양에 따라 의사 반력을 생성시키는 유압식 반력기구(37)를 사용한다.

보다 구체적으로는, 유압식 반력기구(37)는 반력 피스톤(38), 제2 정압쳄버(39) 및 제2 변압쳄버(40)로 이루어진다. 반력 피스톤(38)는 출력측부재(5)의 프론트측부재(11)로부터 리어측으로 돌출된 지지부(11B)에 미끄럼 이동 가능하게 고정된다. 제2 정압쳄버(39)는 반력 피스톤(38)보다 리어측에 더 가깝게 위치됨과 더불어, 프론트측부재(11) 내에 형성된다. 제2 변압쳄버(40)는 반력 피스톤(38)보다 프론트측에 더 가깝게 위치됨과 더불어 프론트측부재(11) 내에 형성된다.

제2 정압쳄버(39)는 리어측에 위치된 프론트측부재(11)의 단부에 형성된 연통구멍(41)을 통해 정압쳄버(A)와 연통하고, 게다가 정압통로(23)와 연통한다.

제2 변압쳄버(40)는 후술하는 반력단축수단(42)을 구성하는 오리피스(43)를 통해 변압통로(25)와 연통하며, 더욱이 변압통로(25)를 통해 변압쳄버(B)와 연통한다. 또, 제2 변압쳄버(40)는 정압통로(23)을 통해 정압쳄버(A)와 연통한다.

반력 피스톤(38)의 샤프트부로부터 돌출된 돌출부(38A)는 입력측부재(4)의 내측부재(8) 내에 미끄럼 이동 가능하며 밀폐되게 고정되며, 내측부재(8)(도 2 참조) 내에 밸브 플런저(19)의 대경부(19b)와 직면하고 있다.

스프링(44)은 반력 피스톤(38)과 입력측부재(4)의 내측부재(8) 사이에 탄발 배치된다. 브레이크 배력장치의 비작동 시, 스프링(44)은 출력측부재(5)의 프론트측부재(11)와 접촉을 이루도록 반력 피스톤(38)을 압박시키고, 이에 의해서 반력 피스톤(38)은 전진 단부 위치에 배치되게 된다. 이 상태에서, 갭은 반력 피스톤(38)의 돌출부(38A)와 밸브 플런저(19) 사이에 형성되어 있다.

링형상의 시일부재(45)는 반력 피스톤(38)과 프론트측부재(11) 사이의 갭을 밀봉하도록 반력 피스톤(38)의 외주부에 배치된다.

다음에, 브레이크 페달이 비교적 고속으로 눌려질 때, 유압식반력기구(37)로부터 전송되는 반력을 감소시키는 오리피스(43)에 대해서 설명한다.

오리피스(43)는 제1 통로(46), 제2 통로(47) 및 제3 통로(48)을 포함한다. 제1 통로(46)는 입력측부재(4)의 내측부재(8)의 내주면과 밸브 플런저(19)의 대경부(19b)의 외주면 사이에 형성되어, 변압통로(25)와 연통한다. 제2 통로(47)는 반력 피스톤(38)의 돌출부(38A)에 형성되어, 제1 통로(46)와 연통한다. 제3 통로(48)는 출력측부재(5)의 프론트측부재(11)의 지지부(11B)의 외주면 주변에 형성되어, 제2 통로(47) 및 제2 변압쳄버(40)와 연통한다. 오리피스(43)의 유로면적 다시 말해서, 반력 피스톤(38)의 돌출부(38A)에 형성된 제2 통로(47)의 통로면적은, 변압통로(25)의 경우보다 더 작게 되도록 선택된다.

제2 통로(47)는 반력 피스톤(38)의 돌출부(38A)의 단부면에 반경방향으로 형성된 그루브(49) 내로 개구되어 있다. 따라서, 비록 이 돌출부(38A)가 밸브 플런저(19)의 대경부(19b)와 접촉이 이루어지더라도, 제1 통로(46)는 그루브(49)를 통해 제2 통로(47)와 연통하게 될 수 있다.

더욱이, 본 실시예로서는, 브레이크 페달이 눌려지는 때에, 유압식반력기구(37)로부터 밸브 플런저(19)로 반력이 전달되지 않도록 하기 위해서, 본 실시예에서는 오리피스(43) 내에 삽입된 밸브 플런저(19)의 대경부(19b)로부터 반경방향 외측으로 돌출하는 링형상의 시일부재(51)를 사용한다.

브레이크 배력장치의 비작동 시 또는 통상의 조작 시, 시일부재(51)는 오리피스(43)의 일부를 형성하는 내측부재(8)의 내주면에 형성된 단이진 면(52)(도 2 참조)에 의해 구획형성되는 영역 내에 위치된다. 이 상태에서, 변압통로(25)는 시일부재(51)와 단이진 면(52)의 홈 사이의 공간을 통해 제2 변압쳄버(40)와 연통한다.

밸브 플런저(19)가 입력측부재(4)에 대하여 전진 단부 위치에 위치되면, 시일부재(51)는 내측부재(8)의 평활면(53)과 밀착되어, 제2 변압쳄버(40)와의 변압 통로(25)의 연통 상태를 차단시킨다.

또, 브레이크 배력장치가 전부하상태에 있으면, 밸브 플런저(19)는 입력측부재(4)에 대하여 전진단부위치에 위치되고, 시일부재(51)가 평활면(53)에 밀착하여 오리피스(43)(도 3 참조)를 차단시킨다.

또 본 실시예로서는, 내측부재(8)가 단이진 면(52)과 평활면(53)을 가지도록 형성된다. 필요하다면, 다음의 대안이 채택될 수 있다. 예컨데, 단이진 면(52)에 대응하여 위치하는 내측부재(8)는 시일부재(51)보다 더 큰 직경으로 되도록 형성된다. 평활면(53)에 해당하는 부분은 시일부재(51) 보다 더 작은 직경으로 되도록 형성된다.

또한, 본 실시예의 브레이크 배력장치는, 통상의 페달 누름에 비해서, 급격하게 브레이크 페달이 눌려지는 때, 브레이크 폐달의 누름 또는 스트로크(조작량)를 감소시키기 위한 스트로크단축수단(60)을 채용한다.

이 스트로크단축수단(60)은, 도관(62), 이 도관(62)을 개폐시키기 위한 밸브(63) 및 제어유닛(64)으로 이루어져 있다. 도관(62)은 리어쉘(2)에 형성한 개구(61)에 결합되어 변압쳄버(B)와 대기와의 연통을 설정한다. 제어유닛(64)은 브레이크 배력장치가 비작동 상태 또는 정상 조작시 밸브(63)을 폐쇄시키고, 이에 따라 변압쳄버(B)에 대기가 도입되는 것을 저지하게 된다. 브레이크 페달이 급속히 조작될 때, 제어유닛(64)은 변압쳄버(B) 내로 대기가 흐르도록 밸브(63)를 릴리스(release) 또는 개방시킨다.

제어유닛(64)은 브레이크 페달 상에 작용하는 답력이나 또는 스트로크 속도를 검지하기 위한 센서(도시하지 않음)로부터의 신호를 수신하는 데, 센서 신호의 값과 설정치를 비교하고, 센서신호값이 설정치를 초과할 때, 제어유닛(64)은 브레이크 페달이 급속히 눌려졌다고 판정하여, 밸브(63)를 해제시킨다.

본 실시예의 브레이크 배력장치에 있어서, 제어유닛(64)에서 사용된 설정치는, 브레이크 페달이 급격히 눌려진 때, 밸브(63)를 개방하도록 선택되며, 밸브 플런저(19)는 밸브본체(3)에 대하여 전진단부위치로 급행한다.

다음에, 상술한 구성을 갖는 브레이크 배력장치의 작동에 관해서 설명한다.

1) 유압식 배력장치 또는 브레이크 배력장치가 상술한 비작동 상태에 있으며, 이 상태에서, 브레이크 페달은 비교적 느슨하게 눌려진다. 이때, 도 3에 도시된 바와 같이, 밸브체(22)는 입력측부재(4)의 제1 밸브시트(18) 상에 안착하여, 정압통로(23)와 변압통로(25)의 연통을 차단시킨다. 이와 동시에, 밸브 플런저(19)에 형성한 제2밸브시트(20)로부터 밸브 본체(22)가 분리되어 변압통로(25)와 압력통로(26)의 연통을 설정시킨다. 이 상태에서, 변압통로(25)를 통해 변압쳄버(B)에 대기가 도입되기 때문에, 정압쳄버(A)와 변압쳄버(B) 사이에 압력차가 발생하여, 이 압력차에 따라, 밸브본체(3)의 출력측부재(5) 와 파워 피스톤(14)이 일체로 전진 이동되게 된다.

입력측부재(4)의 전진량은, 출력측부재(5) 및 파워 피스톤(14)의 전진량 보다 더 작아진다.

변압쳄버(B) 내에 위치되는 입력측부재(4)의 부분에는 부압이 작용하는 반면에, 변압쳄버(B)로부터 돌출한 입력측부재(4)의 부분에는 대기가 작용한다. 그 결과, 스프링(13A, 13B)의 설정하중보다 더 큰 압력차가, 밸브기구(17)가 유체회로를 절환한 직후, 입력측부재(4) 상에 가해지기 때문에, 입력측부재(4)가 출력측부재(5)에 기대게 되어, 이들이 일체로 전진 이동되게 된다. 이때, 그 압력차는 변압쳄버(B) 내에서의 감소된 부압에 따라 감소되게 되며, 상술한 압력차가 스프링(13A, 13B)의 설정하중보다 더 작아지게 되면, 입력측부재(4)는 출력측부재(5)로부터 점차로 이격되게 된다.

상술한 바와 같이, 본 실시예로서는 출력측부재(5)의 전진량보다도 밸브기구(17)를 내장한한 입력측부재(4)의 전진량을 작게 설정되어 있기 때문에, 입력축(30)의 전진은 입력측부재(4)의 전진에 따라 수행되고, 입력축(30)과 연동되는 브레이크 페달의 스트로크가 상대적으로 작아지게 된다. 따라서, 출력측부재(5) 및 입력측부재(4)가 고정된 경우와 출력측부재(5)의 전진량이 입력측부재(4)의 전진량과 동일한 경우와 비교할 때 제동감(brake feeling)이 증대된다.

또한, 반력 피스톤(38)의 전방측에 위치된 제2 변압쳄버(40)에, 오리피스(43)를 통해 대기가 도입되기 때문에, 제2 변압쳄버(40)와 제2 정압쳄버(39) 사이에 압력차가 발생하여, 이 압력차에 따라 반력 피스톤(38)이 가압되어 리어측으로 이동되게 된다.

이에 따라, 반력 피스톤(38)이 스프링(44)을 압축시켜 후퇴하여, 돌출부(38A)가 밸브 플런저(19)의 대경부(19b)의 단부면과 접촉되고, 이에 따라, 반력 피스톤(38) 상에 작용하는 압력차가 밸브 플런저(19) 및 입력축(30)을 통해 브레이크 페달로 전달되기 때문에, 운전자는 그의 브레이크 조작감을 감지하게 된다.

그런데, 브레이크 페달이 연속적으로 느슨하게 페달조작되어 브레이크 배력장치가 전부하상태로 되게 하면, 입력측부재(4)는 입력측부재(4) 및 스프링(13A, 13B)이 서로 균형잡는 위치에서 정지하게 되어, 리테이너(12)의 전방에서 정지하게 된다.

출력측부재(5)로부터 멀어지는 입력측부재(4)의 이동 시간 및 속도는 스프링(13A, 13B)의 스프링 상수와 설정하중에 의해 조정될 수 있다.

2) 다음에, 브레이크 페달의 누름 속도가 브레이크 페달이 느슨하게 누르는 상술한 경우에서 보다 더 빠를 때의 브레이크 배력장치의 조작을 설명한다. 이 경우, 입력축(30)을 통해 브레이크 페달과 연동하여 조작되는 밸브 플런저(19)는 브레이크 페달이 통상적으로 눌려질 때 보다 더 크게 입력측부재(4)로 전진하게 된다.

이에 따라, 밸브 플런저(19)의 제2 밸브시트(20)로부터 밸브체(22)가 느슨하게 조작되었을 때 보다도 더 크게 이동하게 된다. 그 결과, 변압통로(25)를 통해 변압쳄버(B)에 대량의 대기가 도입되어, 이에 의하여 밸브본체(3)의 출력측부재(5) 및 파워 피스톤(14)이 상대적으로 빠른 속도로 전진되게 된다.

브레이크가 느슨하게 조작될 때의 대기와 동일한 량만이 오리피스(43)를 통해 반력 피스톤(38)의 전방측에 위치된 제2 변압쳄버(40) 내로 도입되므로, 출력의 증대 후, 반력이 증대되게 된다.

그 결과, 유압식반력기구(37)에 의해 브레이크 페달에 부여되는 반력에 있어서, 브레이크 페달의 조작속도가 빠른 경우가, 페달조작속도가 낮은 경우에서 보다 더 낮게 되기 때문에, 브레이크 배력장치가 더 작은 힘으로 조작시킬 수 있게 된다.

3) 다음에, 급격하게 브레이크 페달이 조작되었을 때의 작동에 관해서 설명한다. 급속 조작에 있어서는, 도 2에 도시된 바와 같이, 입력축(30)을 통해 브레이크 페달과 연동하여 작동되는 밸브 플런저(19)가 밸브본체(3)에 대하여 전진단부위치로 급행하게 된다.

그 결과, 밸브체(22)는 밸브 플런저(19)의 제2 밸브시트(20)로부터 크게 멀리 이동하여, 대량의 공기가 변압통로(25)를 통해 변압쳄버(B) 내로 도입된다. 이와 동시에, 스트로크단축수단(60)의 제어유닛(64)이 급제동이라고 판정하여, 밸브(63)를 개방시키므로, 대기가 도관(62)을 통해 변압쳄버(B) 내로 흩어져서 흐르도록 보다 접근하게 된다.

이것은 출력측부재(5) 및 파워 피스톤(14) 상에 가해지는 압력차의 급격한 상승을 초래하고, 그 결과, 출력측부재(5) 및 파워 피스톤(14)이 급제동을 수행하도록 급속으로 전진되게 된다.

입력측부재(4)에 가해지는 압력차는 밸브기구(17)로부터 도입된 대기에 더하여 도관(62)으로부터 도입되는 대기에 의해 급속하게 감소되기 때문에, 입력측부재(4)는 통상의 조작 때 보다 더 이른 시간으로 출력측부재(5)로부터 이격되게 된다.

그 결과, 운전자에 의한 브레이크 페달의 답입량은 입력측부재(4)가 통상의 브레이크 조작에서의 경우 보다 더 짧게 되는 출력측부재(5)로부터 이격되는 위치 만큼 감소된다. 따라서, 급제동 시의 답입량이 통상의 브레이크 조작 때 보다 더 감소되게 된다. 그 결과, 유압식 배력장치의 응답성이 급제동 시의 제동 거리에서의 감소를 부여하도록 증대되게 된다.

오리피스(43)를 통해 그의 전방측에서 반력 피스톤(38)의 제2 변압쳄버(40) 내로, 보다 상세하게는, 시일부재(51)와 단이진 면(52) 사이의 공간으로 통상 도입된다. 그러나, 본 실시예에서는, 이러한 급제동에 있어서, 시일부재(51)는 단이진 면(52)을 통과하여, 평활면(53)과 밀착되어 즉각적으로 오리피스(43)가 폐쇄되게 되고, 이에 따라, 제2 변압쳄버(40) 내로 조금의 대기가 도입되도록 한다. 그 결과, 반력 피스톤(38)은 작은 압력차에 기인하여 리어측에 대항하여 압박되어, 밸브 플런저(19)에 기대게 된다.

그 결과, 유압식반력기구(37)에 의해 브레이크 페달에 부여된 반력은 밸브 플런저(19)가 밸브본체(3)에 대하여 전진단부위치로 급행하는 급제동에서 매우 작게 된다. 따라서, 이러한 급제동에서, 브레이크 배력장치는 통상의 제동 조작에서 보다 더 작은 페달조작력으로 급속작동될 수 있게 된다.

본 실시예에서는, 밸브본체(3)가 입력측부재(4)와 출력측부재(5)를 가지는 구성으로 되도록 배열되며, 출력측부재(5)의 전진량은 입력측부재(4) 보다 더 작게 되어 있다. 브레이크 배력장치가 전부하상태에 놓여지고, 이 상태에서 운전자가 브레이크 페달을 눌러 보다 더 큰 제동력을 하도록 하는 경우에는, 상대적으로 전진하고 있는 출력측부재(5)에 입력측부재(4)가 접하게 되기까지 브레이크 페달이 눌려지더라도 브레이크 출력 및 반력이 증대하지 않는 무반응 구간(dead zone)이 생기게 된다.

그러나, 본 실시예에 있어서, 브레이크 배력장치가 상술한 바와 같이 전부하상태에 있을 때, 밸브 플런저(19) 상에 설치된 시일부재(51)가 내측부재(8)의 평활면(53)에 밀착되어, 오리피스(43)가 폐쇄되기 때문에, 이에 의해서, 오리피스(43), 제2 변압쳄버(40) 및 시일부재(51)에 의해 완전 차단된 상태에서 대기에 의해 내측부재(8)와 연동하여 외측부재(7)가 전진 이동되도록 한다.

따라서 아무런 무반응 구간이 생기지 않게 된다.

[제2 실시예]

다음에, 본 발명의 제2 실시예에 따른 다른 브레이크 배력장치를 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한다.

밸브 플런저(19)가 밸브본체(3)에 대하여 전진단부위치로 급행하는 급제동에 있어서, 오리피스(43)는 시일부재(51)에 의해 완전 폐쇄된다. 이와 관련하여, 제2 실시예서는, 오리피스(43)의 유로면적이 밸브본체(103)의 내측부재(108) 내의 스로틀부(155)와, 밸브 플런저(119)의 대경부(119b)의 리어부에서의 다른 스로틀부(156)에 의해 통상에서의 경부 보다 더 감소되도록 배열설비된다. 이러한 배열은 제1 실시예에 의한 경우에 비해 유용한 효과를 제공할 수 있다.

보다 상세하게는, 밸브본체(103)의 스로틀부(155)는 오리피스(143) 내에서의 중간위치에 제공된다. 소경부(157)는 스로틀부(155)의 프론트측에 제공되며, 대경부(158)는 그의 리어측에 제공된다. 따라서, 상기 소경부(157)는 스로틀부(155)에 실제로 상응한다.

반경방향으로 연장되는 밸브 플런저(119)의 스로틀부(156)는 오리피스(143)의 제1 통로(146)을 형성하는 밸브 플런저(119)의 대경부(119b)의 리어측부 주위에 제공된다. 스로틀부(156)의 외경은 스로틀부(155)의 경우(소경부(157))보다 약간 더 작다.

비작동 상태 즉, 브레이크 페달이 눌려지지 않는 경우 또는 통상의 조작 시, 스로틀부(156)는 내측부재(108)의 대경부(158) 내에 위치된다. 이때, 제1 통로(146)의 통로면적은 반력 피스톤(138)에 형성된 제2 통로(147)의 면적보다 더 크다.

밸브 플런저(119)가 도 5에 도시된 바와 같이, 밸브본체(103)에 대하여 전진단부위치에 있는 그러한 급속한 페달조작에 있어서, 스로틀부(155)는 대경부(158)를 통과하여, 소경부(157) 내에 위치된다.

제2 실시예의 나머지 구성은 제1 실시예와 실제로 동일하다. 제2 실시예에 있어서, 제1 실시예와 동일한 부재에는 단순화를 위해 부호 '100'으로 각각 병기된 동일한 부호로 표시되어 있다.

상술한 바와 같이, 제2 실시예에 있어서, 브레이크 페달이 상대적으로 느슨하게 또 보다 더 빠르게 눌려지는 통상의 조작시에는, 오리피스(143)의 제2 통로를 일부 구성하는 제1 통로(146)의 유로면적은 오리피스(143)로서의 기능을 실제로 수행하는 제2 통로(147)의 유로면적보다 더 크다. 따라서, 브레이크 페달의 페달조작 속도가 증대함에 따라, 운전자는 보다 더 가벼운 페달조작력으로 브레이크 배력장치를 작동시킬 수 있게 된다.

밸브 플런저(119)가 밸브본체(103)에 대하여 전진단부위치로 급행하는 급제동 조작에 있어서, 밸브 플런저(119)의 스로틀부(156)가 밸브본체(103)의 스로틀부(155) 내로 이동하여, 제1 통로(146)의 유로면적은 제2 통로(147)의 유로면적 보다 더 작게된다.

급제동에서, 스로틀부(155, 156)는 제2 변압쳄버(140) 내로 도입되는 대기의 양이 통상의 제동 작동 때 보다 더 감소하게 된다. 따라서, 급제동에 있어서, 반력 피스톤(138) 상에 작용하는 압력차는 통상의 작동 때 보다 더 시간이 대폭 지체되기 때문에, 작은 페달조작력으로 브레이크 배력장치를 급속 작동시킬 수 있게 된다.

덧붙여 말하자면, 제2 실시예의 스로틀부(155, 156)는 브레이크 배력장치의 전부하상태 이후의 무반응 구간을 제거할 수 없다.

[제3 실시예]

이하, 본 발명의 제3 실시예를 도 6을 참조하여 설명한다.

상기와 같이, 제1(제2) 실시예에서, 입력측부재(4)(104)는 원통부재(6)(106), 외측부재(7)(107) 및 내측부재(8)(108)의 다수의 부재로 구성된다. 출력측부재(5)(105)는 리어측부재(10)(110) 및 프론트측부재(11)(111)의 다수의 부재로 구성된다. 후술하는 제3 실시예에 있어서, 입력측부재(204) 및 출력측부재(205)는 일체로 성형된 단일 부재로 각각 형성된다.

보다 상세하게는, 밸브본체(203)는 입력측부재(204)와 출력측부재(205)를 포함한다. 운통형상의 입력측부재(204)는 기밀을 유지하는 방식으로 리어쉘(202)의 원통형부(202A) 내에 미끄럼 이동 가능하게 삽입된다. 바닥을 가지는 원통부재로서의 출력측부재(205)는 파워 피스톤(214) 및 출력축(235)과 일체로 된다. 출력측부재(205)의 리어부는 개방된다. 입력측부재(204)는 그의 단부 개구로부터 출력측부재(205) 내에 미끄럼 이동 가능하게 삽입된다.

출력측부재(205)는 대경부(205A), 소경부(205B) 및 리테이너(212)를 포함한다. 대경부(205A)는 입력측부재(204)의 프론트단부(204A) 보다 약간 더 큰 직경으로 되며, 소경부(205B)는 그 프론트단부(204A)의 전방측에 위치되며 대경부 보다 더 작은 직경으로 된다. 리테이너(212)는 대경부(205A) 내에 고정되는 프론트단부(204A)의 리어측에 위치된다. 이러한 구성으로 인해, 출력측부재(205)는 소경부(205B)와 입력측부재(204)에 대한 리테이터(212) 사이에서 상대이동 가능하게 된다.

본 실시예는 스프링(213)이 입력측부재(204)와 출력측부재(205) 사이가 아닌 입력측부재(204)와 반력 피스톤(238) 사이에 탄발 설치된다는 점에서 제1 및 제2 실시예와 다르다.

이러한 구성으로 인해, 작동 시에 반력 피스톤(238)의 후퇴력의 일부가 스프링(213)을 통해 입력측부재(204)로 전달되기 때문에, 입력측부재(204)는 작동 개시 직후에 리테이너(212)에 기대기 까지 출력측부재(205)에 대하여 상대적으로 후퇴 이동하게 된다. 이러한 방식에 있어서, 입력측부재(204)와 출력측부재(205) 사이의 간격이 작동 개시 직후 최소화될 때, 브레이크 출력(즉, 제동력)의 증대가 브레이크 페달조작에 대하여 급속히 되므로, 작은 브레이크 출력의 범위의 제어를 어렵게 한다.

이 때문에, 본 실시예로서는, 반력 피스톤(238)로부터 전달되는 후퇴력에 저항하기 위해, 스프링(213) 보다 작은 설정하중을 가지는 스프링(228)이 입력측부재(204)와 리테이너(212) 사이에 탄발 배치되고, 그 결과, 스프링(228)은 반력 피스톤(238)의 후퇴력의 량 즉, 브레이크 페달의 답입량에 따라 입력측부재(4)와 출력측부재(5) 사이의 간격을 결정하게 된다.

도면에 도시된 비작동 시에는, 입력측부재(204)는 리턴 스프링(234)의 탄성력에 의해 리어쉘(202)에 기대어 있는 키이부재(232)와 맞물리며, 출력측부재(205)의 소경부(205B)는 입력측부재(204)의 프론트측단부(204A)와 맞물린 상태에서, 입력측부재(204)는 출력측부재(205)에 대하여 상대적으로 전진이동된다.

상술한 바와 같이, 입력측부재(204) 및 출력측부재(205)는 제1 및 제2 실시예에서의 대응하는 부재와 구성에 있어서 다르기 때문에, 제2 변압쳄버(240)와 변압쳄버(B) 사이의 연통을 설정하는 오리피스(243)는 제1 및 제2 실시예에서의 대응하는 부재와 그 구성에 있어서 다르다.

즉, 제1 실시예 및 제2 실시예로서는 밸브 플런저(19)(119)의 대경부(19b)(119b)는 입력측부재(4)(104) 내에 삽입된다. 제3 실시예에 있어서, 밸브 플런저(219)의 대경부(219b)는 반력 피스톤(238)의 돌출부(238A)의 선단에 형성한 홈(238B) 내에 놓여진다. 이에 따라, 오리피스(243)는 제1 실시예 및 제2 실시예에서의 제2 통로(47)(147)에 상응하는 부분과는 구성에 있어 다르다.

또, 제3 실시예의 상술한 이외의 구성은, 제l 실시예 및 제2 실시예와 기본적으로 동일하게 구성되어 있다. 제3 실시예에 있어서, 제l(제2) 실시예와 동일한 부재에는 부호 '200 단위'로 각각 병기되어 동일한 부호로 표기된다.

이상과 같이 구성된 제3 실시예에 있어서, 브레이크 배력장치는 제1 실시예 및 제2실시예와 같이, 가벼운 폐달조작력(답력)으로 급속 작동시킬 수 있다.

또 상기 제1 내지 제3 실시예에서는, 밸브본체(3)(103)(203)를 구성하는 입력측부재(4)(104)(204) 및 출력측부재(5)(105)(205)를 미끄럼 이동할 수 있다. 필요에 따라, 입력측부재(4)(104)(204) 및 출력측부재(5)(105)(205)는 고정 설치되거나 또는 부동하게 설치되어도 된다. 이 경우, 스트로크단축수단(60)으로 입력축의 스트로크를 감소시키는 것은 불가능하다. 따라서, 스트로크단축수단(60)을 사용할 필요는 없다(불필요해진다).

제1 실시예에 있어서, 급속 제동 작동 때의 브레이크 페달의 답입량은, 스트로크단축수단(60)에 의해 통상의 작동 때에 비해 감소된다. 스트로크단축수단(60)의 사용이 반드시 필요한 것은 아니며, 필요시 생략될 수 있다.

[제4 실시예]

다음에, 본 발명의 제4실시예를 도 7 내지 도 9를 참조하여 설명한다. 제4 실시예에 있어서, 제1 내지 제3 실시예에서는 유압식 배력장치를 포함한 것이지만, 본 발명의 제4 실시예에서는 마스터실린더형의 유압식 배력장치를 포함한 것이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 실린더형 파워 피스톤(302)는 원통형 하우징(301)의 소경부내에 미끄럼 이동 가능하게 삽입된 바닥을 가진다. 파워 피스톤(302)의 좌측단은 마스터 실린더(303)의 제1 브레이크액쳄버(304) 내에 기밀하게 결합된다.

마스터 실린더(303)는, 원통형 내측부재(306), 바닥을 가지는 원통형 외측부재(307) 및 피스톤(308)을 포함한다. 내측부재(306)는 하우징(301)에서의 대경부내에 기밀하게 고정된다. 외측부재(307)는 하우징의 단부 개구를 통해 하우징(301) 내에 삽입되는 데, 하우징(301)의 스텝부에 의해 내측부재(306)를 견고하게 지지하며, 하우징(301)의 좌측단개구를 밀봉시킨다. 피스톤(308)은 미끄럼 이동 가능하며 파워 피스톤(302)과 연동하면서 내측부재(306) 내에 기밀하게 지지된다. 제1 브레이크액쳄버(304)는 피스톤(308)과 파워 피스톤(302) 사이에 설치되며, 제2 브레이크액쳄버(309)는 피스톤(308)과 외측부재(307) 사이에 설치된다. 따라서, 제4 실시예에 있어서, 파워 피스톤(302)은 마스터 실린더(303)의 제1 브레이크액쳄버(304)를 위한 피스톤으로서의 기능을 수행한다.

또, 제4 실시예에 있어서, 제1 스프링(311)은 파워 피스톤(302)과 피스톤(308) 사이에 탄발 배치되고, 제2 스프링은 피스톤(308)과 외측부재(307) 사이에 배치된다. 유압식 배력장치 또는 브레이크 배력장치가 비작동 상태에 있을 때, 파워 피스톤(302)은 후술하는 플러그(313)와의 접촉이 이루어지며, 피스톤(308)은 피스톤과 파워 피스톤(302) 사이에 배치된 수축 로드(314)와의 접촉이 이루어진다.

이 수축 가능한 로드(314)는 파워 피스톤(302)과 접촉되는 로드부(315)와, 로드부(315)와 미끄럼 이동 가능하게 고정되며 피스톤(308)과 접촉하는 '종' 모양의 슬라이드부(316)를 포함한다. 제1 스프링(311)은 슬라이드부(316)와 로드부(315)의 우측단에 설치된 리테이너(317) 사이에 압축된 상태로 배치된다. 도시된 비작동 상태에서, 제1 스프링(311)은 로드부(315)의 좌측단에 형성된 스텝부와 접촉이 이루어지도록 슬라이드부(316)을 가압시킨다. 이 상태에서, 제1스프링(311)의 설정하중은 제2 스프링(312)의 설정하중 보다 약간 더 크다.

유압식 배력장치가 비작동 상태에 있으면, 제1 브레이크액쳄버(304) 및 제2 브레이크액쳄버(309)는, 피스톤(308)에 형성된 통로(320, 321), 파워 피스톤(302), 하우징(301)에 형성된 통로(322, 323)에 의해, 하우징(301)과 일체로 결합된 리저버(324)와 연통하고 있다. 게다가, 이들은 하우징(301)에 형성된 다른 통로(325, 326)를 통해 휠실린더(도시하지 않음)과 연통하고 있다.

유압식 배력장치 또는 브레이크 배력장치가 작동 상태에 있고, 파워 피스톤(302) 및 피스톤(308)이 전진이동되면, 리저버(324)는 제1 브레이크액쳄버(304) 및 제2 브레이크액쳄버(309)로부터 차단되지만, 제1 브레이크액쳄버(304) 및 제2 브레이크액쳄버(309)와 휠실린더와의 연통은 유지된다.

브레이크배력장치가 작동되어 파워 피스톤(302)이 전진이동되면, 피스톤(308)도 전진이동된다. 따라서, 제1 브레이크액쳄버(304)와 제2 브레이크액쳄버(309)에 의해 발생된 액압들은 개별적으로 그와 연합된 휠실린더로 공급되고, 이에 의해서 브레이크 작동이 수행된다.

다음에, 도 7 및 도 8을 참조하여, 유압식 배력장치의 구성에 관해서 설명한다.

하우징(301)의 우측단의 개구는 플러그(313)에 의해 밀폐된다. 가압된 오일이 충전된 동력쳄버(330)는 플러그(313)와 파워 피스톤(302) 사이에 구성된다.

파워 피스톤(302)은, 마스터 실린더(303)의 제1 브레이크액쳄버(304)에 대면하는 바닥부를 가지는 원통부재로서의 출력측부재(331)와, 출력측부재(331) 내에 기밀을 유지하면서 미끄럼 이동 가능 가능하게 삽입된 입력측부재(332)를 포함한다. 가압수단으로서 작용하는 스프링(333)은 출력측부재(331)와 입력측부재(332) 사이에 탄발 배치된다. 삽입구멍(33)은 출력측부재(331)에 대하여 우측으로 입력측부재(332)를 가압시킨다. 도시된 비작동 상태에 있어서, 입력측부재(332)는 출력측부재(331)의 칸막이벽에 맞물려 접촉되어 있다.

단이진 슬리브(334)는 입력측부재(332) 내에 기밀하게 지지된다. 단이진 슬리브(334)의 좌측단은 밸브기구(335)를 부분적으로 형성하는 제1 밸브시트(336)의 역할을 한다. 또, 밸브기구(335)를 부분적으로 형성하는 밸브본체(337)는 입력측부재(332)의 우측에 설치된다. 샤프트부(339)는 칼러(338)에 의해 기밀하게 유지되며 칼러(338)를 미끄럼 이동하여 지나간다. 스프링(341)은 밸브본체와 칼러(338) 사이에 탄발 배치된다. 도시된 비작동 상태에서, 스프링(341)은 밸브본체(337)가 제1 밸브시트(336) 상에 안착하도록 한다.

밸브본체(337)와 제1 밸브시트(336) 사이에 설치된 압력쳄버(344)는, 통로(345, 346 및 347)가 형성된 공급통로(348)와, 이에 연결된 도관(349)(도 7 참조)을 통해, 펌프(도시하지 않음)에 연통 가능하게 연결된다. 통로(345)는 입력측부재(332)에 형성되며, 통로(346)는 출력측부재(331)에 형성되며, 통로(347)는 하우징(301)에 형성된다. 펌프는 설정된 압력으로 가압된 오일을 압력쳄버(344)로 연속 공급시킨다. 어큐뮬레이터(도시하지 않음)는 펌프의 하류측에 설치되어, 펌프로부터 공급된 가압 오일을 축적 저장한다.

밸브본체(337)와 입력측부재(332) 사이에 위치된 밸런스쳄버(351)는 입력측부재(332)에 형성된 연통 통로(352)와 단이진 슬리브(334)에 형성된 관통구멍(353)을 경유하여 동력쳄버(330)와 연통하고 있다. 가압된 오일이 동력쳄버(330) 내로 유도되면, 유체연결은 가압 오일이 밸런스쳄버(351) 내로 흐르도록 한다. 밸런스쳄버(351)는 밸브본체(337)의 개방 상태의 압력쳄버(344)에서의 가압된 오일로부터 받는 가압력과 비교되는 가압력을 밸브본체(337)에 적용하도록 설치된다. 브레이크 배력장치의 작동에 있어서, 페달조작력이 제거되면, 스프링(341)은 밸브본체(337)가 제1 밸브시트(336) 상에 안착하도록 한다.

또, 밸런스쳄버(351)와 같이, 파워 피스톤(302)과 입력측부재(332) 사이에 형성된 가압쳄버(355)는 입력측부재(332)에 형성된 연통 통로(352)와 단이진 슬리브(334)에 형성된 관통구멍(353)을 통해 동력쳄버(330)과 연통하고 있다. 가압된 오일이 동력쳄버(330)로 공급되면, 유체연결은 가압 오일이 가압쳄버(355)로 흐르도록 한다. 가압 쳄버(355)는, 브레이크 배력장치가 작동되면, 출력측부재(331)에 대하여 입력측부재(332)를 수축시키도록 설치된다. 이 때문에, 가압쳄버(355)로 향하는 키이부재(32)의 면적은 동력쳄버(330)로 향하는 쪽의 면적보다 더 크도록 선택된다.

브레이크 페달(도시하지 않음)과 연동하는 입력축(356)은 플러그(313) 내에 기밀을 유지하면서 미끄럼 이동 가능하게 삽입된다. 제2 밸브시트(357)는 입력축(356)과 단이진 슬리브(334) 사이에 탄발 배치된다. 스프링(358)은 브레이크 페달이 해제된 도시한 비작동 상태에서, 제2 밸브시트(357)로부터 밸브본체(337)를 분리하도록 우측으로 입력축(356)을 가압한다.

동력쳄버(330)와 연통하는 통로(360)는 입력축(356)의 샤프트부에 형성된다. 동력쳄버(330)는 통로(360), 플러그(313)에 형성된 통로(361), 하우징에 형성된 통로(362) 및 배출 통로(364)에 연결된 도관(365)(도 7 참조)을 포함하는 배출 통로(364)를 통해 리저버(324)와 연통된다.

그 결과, 유압식 배력장치가, 슬리브(334)의 제1 밸브시트(336) 상에 밸브본체(337)가 안착되어 입력축(356)의 제2 밸브시트(357)로부터 분리되는 비작동 상태에 있으면, 압력쳄버(344) 내로 도입된 가압 오일은 동력쳄버(330)와 배출통로(364)를 통해 리저버(324)에 의해 벌충된다. 따라서, 출력측부재(331)와 입력측부재(332)에 가압 오일이 가해지는 일이 없게 된다.

한편, 유압식 배력장치가 입력축(356)을 전진이동시키도록 브레이크 페달이 눌려지는 작동 상태에 있으면, 입력축(356)의 최단부에 형성된 제2 밸브시트(357)는 밸브본체(337)와의 접촉이 이루어지며, 배출 통로(364)는 입력축(30)으로부터 연통차단되고, 입력축(356)은 제1 밸브시트(336)로부터 이것을 분리시키고, 압력쳄버(344)에서 가압된 오일은 동력쳄버(330)로 도입되며, 동력 쳄버(330) 내로 도입된 가압 오일은 출력측부재(331)와 파워 피스톤(302)의 입력측부재(332)를 전방 이동시킨다. 이때, 동력쳄버(330)의 가압 오일은 플러그(313)로부터 돌출한 입력축(356)의 최단부 상에 작용한다. 입력축(356) 상에 작용하는 가압 오일은 반력으로서 운전자에 전달된다.

브레이크 배력장치의 작동에 있어서, 브레이크 페달이 해제되면, 브레이크 페달 및 입력축(356)이 후퇴이동하고, 밸브본체(337)는 단이진 슬리브(334)의 제1밸브시트(336) 상에 안착하며, 압력쳄버(344)는 동력쳄버(330)로부터 연통차단되고, 입력축(356)의 제2 밸브시트(357)는 밸브본체(337)로부터 이격되고, 가압된 오일은 동력쳄버(330)로부터 배출 통로(364) 및 도관(365)을 통해 리저버(324)로 배출되어, 도시된 비작동 상태로 복귀하게 된다.

제4 실시예의 유압식 배력장치는 동력쳄버(330)에서 가압된 오일이 반력을 발생하는 상술한 반력발생수단에 더하여, 입력축(356)에 반력을 전달하기 위한 유압식 반력기구(370)의 형식을 갖는 다른 반력발생수단을 추가로 포함한다.

도 8에 도시된 바와 같이, 유압식 반력기구(370)는 스텝부(371)와 반력쳄버(372)를 포함한다. 스텝부(371)는 입력축(356)의 리어부의 대경부와 그의 프론트부의 소경부 사이에 형성된다. 반력쳄버(372)는 스텝부(371)를 둘러싸면서 플러그(313)의 내주면에 형성된다. 반력쳄버(372)는 입력축(356)의 통로(360)와 연통하며 또 플러그(313)에 형성된 통로(361)와 연통한다.

도 7에 도시된 바와 같이, 유압식 반력기구(370)는 반력 통로(373)와, 통로절환밸브(375)를 추가로 포함한다. 이 반력통로(373)는 하우징(301)에 형성되며 동력쳄버(330)와 연통하고 있다. 도관(374)은 반력통로(373)를 도관(365)에 연통 연결시킨다. 도관(365, 374) 사이에 설치된 통로절환밸브(375)는 도관(365)이나 또는 도관(374)으로 유체통로를 절환시키는 기능을 수행한다.

통로절환밸브(375)는, 동력쳄버(330)의 가압오일의 압력이 설정 압력을 초과하여, 반력통로(373) 및 도관(374)을 통해 공급될 때까지, 동력쳄버(330)와 리저버(324)를 연통연결시킴과 더불어, 이와 동시에, 동력쳄버(330)와 반력쳄버(372)를 연통연결시킨다. 동력쳄버(330)의 가압 오일의 압력이 설정 압력을 초과하면, 유체통로는 가압 오일의 압력 하에서 자동절환되어, 동력쳄버(330)가 리저버(324)와 연통차단되고, 동력쳄버(330)가 반력쳄버(372)에 연통연결되게 된다.

이로부터 이해되는 바와 같이, 동력쳄버(330)에 공급된 가압 오일은, 반력통로(373), 통로절환밸브(375) 및 배출통로(364)를 통해 반력쳄버(372) 내에 도입된다. 그 결과, 가압 오일이 입력축(356)의 스텝부(371) 상에 작용하여, 이 입력축(356)을 우측으로 가압하게 된다.

결과적으로, 입력축(356) 상에 작용하는 반력과, 반력쳄버(372)로부터의 반력이, 운전자에 대한 브레이크 반력으로서 전달되게 된다.

유압식 반력기구(370)로부터 유도되는 반력을 감소시키기 위한 반력감쇠수단(380)은 본 실시예에 의해 추가로 채용된다.

반력감쇠수단(380)은 오리피스(381), 도관(382), 체크밸브(383) 및 댐퍼(384)로 이루어진다. 오리피스(381)는 절환밸브(375)와 배출통로(364) 사이에서 도관(365)에 결합된다. 이 도관(382)은 오리피스(381)를 바이패스(bypass)하여 배치된다. 도관(382)에 결합된 체크 밸브(383)는 동력쳄버(330)로부터 도관(382)을 통해 반력쳄버(372)로의 가압 오일의 흐름을 체크하고, 이와 동시에 가압오일이 반력쳄버(372)나 동력쳄버(330)로부터 도관(382)을 통해 리저버(324)로 배출되도록 한다. 댐퍼(384)는 통로절환밸브(375)와 오리피스(381) 사이에 설치되며, 도관(365) 내의 오일 압력이 설정치 이상으로 상승하면, 도관(365) 내의 가압 오일을 임시 저장시켜, 오리피스(381) 또는 통로절환밸브(375)가 파손되는 것을 방지하게 된다.

상기로부터 이해되는 바와 같이, 오리피스(381)를 통해 반력쳄버(372) 내로 도입되는 가압 오일량은 동력쳄버(330) 내로 도입되는 가압 오일량의 변경에 좌우되지 않고 일정하게 유지된다.

다음에, 상술한 구성의 유압식 배력장치의 작용에 대해 설명한다.

1) 유압식 배력장치 또는 브레이크 배력장치는 도시된 비작동상태에 있으며, 이 상태에서, 브레이크 페달은 상대적으로 서서히 눌려진다. 도 9에 도시된 바와 같이, 입력축(356)의 첨단부의 제2 밸브시트(357)는 동력쳄버(330)와 배출통로(364)와의 연통을 차단하도록 밸브본체(337)와의 접촉이 이루어지고; 이와 동시에, 밸브본체(337)는 동력쳄버(330)와 압력쳄버(344)와의 연통을 설정하도록 단이진 슬리브(334)의 제1 밸브시트(336)에서 이격 이동되며; 가압된 오일은 압력쳄버(344)로부터 동력쳄버(330)로 도입되고; 또 파워 피스톤(302)의 입력측부재(332)와 출력측부재(331)는 가압 오일에 의해서 전진이동된다.

이때, 입력측부재(332)의 전진량은, 출력측부재(331)의 전진량에 비해서 상대적으로 더 작다.

가압쳄버(355) 내에 도입된 가압 오일에 의해서 오른쪽으로 입력측부재(332)가 가압된다.

가압력이 스프링(333)의 설정하중보다 더 작은 동안에는, 입력측부재(332)는 출력측부재(331)와 함께 전진하고, 가압력이 그 설정하중을 초과하면,입력측부재(332)는 스프링(333)의 탄성력에 저항하면서 출력측부재(331)에서 이격 전진이동되며; 입력측부재(332)의 전진량은 출력측부재(331)의 전진량 보다 더 작다.

이로부터 이해되는 바와 같이, 본 실시예로서는 밸브기구(335)를 내장한 입력측부재(332)의 전진량은 출력측부재(33l)의 전진량 보다도 더 작다. 따라서, 입력측부재(332)의 전진에 따라 전진되는 입력축(356) 및 이것에 연동하는 브레이크 페달의 스트로크를 상대적으로 작게 할 수가 있기 때문에, 종래와 같이, 파워 피스톤(302)에 직접 밸브기구(335)를 마련하는 경우에 비해서 브레이크 조작감의 향상을 도모하는 것이 가능해진다.

또한, 반력쳄버(372)에는, 오리피스(381)를 통해 가압 오일이 도입되기 때문에, 이 반력쳄버(372)의 가압 오일 및 전술한 동력쳄버(330)의 가압오일이 입력축(356)에 작용하여, 이 쌍방의 가압 오일이 브레이크 페달에 전달됨에 따라, 운전자는 브레이크의 조작감을 감지할 수가 있다.

또, 입력측부재(332)가 출력측부재(33l)로부터 이간하는 타이밍 및 그 속도는, 스프링(333)의 설정 하중 및 스프링 정수에 따라 조정할 수가 있다.

2) 다음에, 브레이크의 누름속도가 급격히 눌려졌을 때의 작동에 관해서 설명하면, 이러한 급속작동 시에는, 입력축(356)의 제2 밸브시트(357)에 의해 밸브 본체(337)가 통상의 답입 때보다도 입력측부재(332)에 대하여 크게 전진되게 된다.

이에 따라, 단이진 슬리브(334)의 제1 밸브시트(336)로부터 밸브 본체(337)가 통상의 조작 때보다 더 크게 이간 이동한다. 이 제1 밸브시트(336)와 밸브 본체(337)와의 사이를 통해 동력쳄버(330) 내로 대량의 대기가 도입되어, 이것에 의해, 출력측부재(331)가 급격히 전진되어 급제동이 행하여진다.

한편, 반력쳄버(372)에는 오리피스(381)를 통해 통상의 조작시와 동량의 가압 오일만이 공급되기 때문에, 반력쳄버(372)의 가압오일의 압력상승이 출력의 상승 후에 상승하게 된다.

그 결과, 상기 유압식 반력기구(370)로부터 브레이크 페달에 가해지는 반력은, 급작동시에서 작고, 유압식 배력장치는 작은 힘으로 작동시킬 수 있게 된다.

[제5 실시예]

다음에, 도 10 및 도 11을 참조하여 본 발명의 제5 실시예를 설명한다. 본 실시예에 있어서, 유압식 반력기구(370)에 포함된다. 유압식 배력장치(브레이크 배력장치로 간주함)는 통상의 브레이크 조작 상의 스트로크에 비해서 급속한 브레이크 조작 상의 브레이크 페달의 스트로크를 감소하기 위한 스트로크단축수단(490)을 채용하며, 반면에 제4 실시예에서는 유압식 반력기구(370)와 반력감쇠수단(380)을 채용하고 있다. 필요에 따라, 이 스트로크단축수단(490)은 유압식 반력기구(370) 및 반력감쇠수단(380)과 병용될 수 있다. 이 경우, 스트로크단축수단(490)에 약간의 설계변경이 필요하게 된다.

그리고, 이 스트로크단축수단(490)은, 통로(491, 492)를 포함하는 가압 통로(493), 도관(494), 밸브(495) 및 제어유닛(496)으로 이루어진다. 통로(491)는 출력측부재(431) 내에 형성되며 가압쳄버(455)(도 11 참조)와 연통하고 있다. 통로(492)는 하우징 내에 형성되며 통로(491)(도 11 참조)와 연통하고 있다. 도관(494)은 가압 통로(493) 및 펌프를 접속시킨다. 밸브(495)는 도관(494)에 결합된다. 제어유닛(496)은, 브레이크 배력장치가 비작동 및 통상의 작동 상태일 때, 밸브(495)를 폐쇄하여 가압쳄버(455) 내에 가압된 오일의 흐름을 저지하고; 또 급작동시에는, 밸브(495)를 해제 또는 개방하여 가압 오일이 가압쳄버(455) 내로 흐르도록 하는 기능을 수행한다. 이 제어유닛(496)은, 브레이크 페달에 작용하는 답입력과 스트로크 속도를 검지하기 위한 센서(도시하지 않음)로부터 신호를 수신하고; 이 센서신호의 값과 설정치를 비교하며; 센서신호의 값이 설정치를 초과하면, 브레이크 페달이 급속히 눌려졌다고 판정하여 밸브(495)를 해제시킨다.

본 실시예가 제4 실시예와 다른 점은 연통 통로(452)를 통해 가압쳄버(455)의 내부로부터 가압오일이 빠져나가는 것을 방지하도록 블록화된 연통 통로(452)와 가압쳄버(455) 사이에서의 가압 오일의 흐름인 것에 있다.

또, 제5 실시예의 상술한 이외의 구성은 제4 실시예와 같이 구성되어 있고, 제4 실시예와 동일한 부재에는 제4 실시예에서 사용한 부호에 100 단위로 부여된 부호가 각각 부여된다.

다음에, 이에 따른 구성의 유압식 배력장치의 작동에 관해서 설명한다.

1) 우선, 유압식 배력장치 또는 브레이크 배력장치가 상술한 비작동 상태에 있고, 이 상태에서, 브레이크 페달이 상대적으로 서서히 눌려진다. 입력축(456)의 첨단부의 제2 밸브시트(457)는 밸브본체(437)와의 접촉이 이루어져 동력쳄버(430)와 배출통로(464)와의 연통을 차단시키며; 이와 동시에 밸브본체(437)는 단이진 슬리브(434)의 제1 밸브시트(436)에 이간이동하여 동력쳄버(430)와 압력쳄버(444)와의 연통을 설정하며; 가압오일은 압력쳄버(444)로부터 동력쳄버(430)로 도입되고; 또 파워 피스톤(402)의 입력측부재)와 출력측부재(431)은 가압오일에 의해 전진이동되게 된다.

이러한 작동에 따라, 운전자는 브레이크 페달을 상대적으로 서서히 눌려질 때의 종래의 통상의 유압식 배력장치에서와 동일한 조작감을 가지고 페달조작시킬 수 있게 된다.

2) 다음에, 브레이크 페달이 급속히 눌려질 때의 브레이크 배력장치의 작동에 관해서 설명한다. 이러한 급조작 즉, 제어유닛(496)에서 브레이크 페달이 급속히 답입되었다고 판정하면, 밸브본체(437)는 입력축(456)의 제2 밸브시트(457)에 의해 브레이크 페달이 통상적으로 눌려지거나 또는 통상의 조작 시의 경우 보다 입력측부재(432)가 아주 크게 전진이동하게 된다.

따라서, 밸브본체(437)가 단이진 슬리브(434)의 제1 밸브시트(436)로부터 아주 크게 이간 이동된다. 이 때문에, 대량의 대기가 제1 밸브시트(436)와 밸브본체(437) 사이의 갭을 통해 동력쳄버(430) 내로 도입됨에 따라, 출력측부재(431)가 급전진되어 급속한 제동조작을 실행하게 된다.

이와 동기하여, 스트로크단축수단(490)의 제어 유닛(496)에 의해 급속한 제동에 대한 판정으로 인해, 폐쇄되어 있던 밸브(495)가 개방되고, 이에 따라, 가압된 오일이 가압 쳄버(455)에 강제 공급된다.

가압된 오일은 펌프 뿐만 아니라 동력쳄버(430)로부터 가압쳄버(355)로 공급되므로, 입력측부재(432)는 통상의 제동조작에서의 통상위치에 대하여 다소 단축된 위치로 출력측부재(431)로부터 이간이동된다.

따라서, 운전자에 의해 수행된 브레이크 페달의 답입량은 이들 위치 사이에서의 거리에 의해 감소되고, 급속 조작시의 페달 답입량은 통상의 브레이크 조작시의 경우에 비해 감소될 수 있다. 그 결과, 브레이크 배력장치의 응답성능의 증대와, 급속조작 시의 제동거리의 감소를 가져온다.

제4 실시예에 있어서, 밸브기구(335)를 내장하는 입력측부재(332)와 출력측부재(331)는 미끄럼 이동할 수 있다. 필요에 따라, 입력측부재(332)는 출력측부재(331)에 고정되어, 이들 부재가 서로에 대하여 고정되게 된다.

제4 실시예에 있어서, 제어 유닛(496)은 브레이크 페달의 답입량이 급제동 조작에서만 감소되도록 설정된다. 그러나, 본 실시예는 이에 한정되는 것이 아니며, 이 제어 유닛(496)은 브레이크 페달의 답입량에 따른 량의 가압 오일이 이송되도록 설정될 수 있다.

[제6 실시예]

다음에, 도 12 내지 도 14를 참조하여 본 발명의 제6 실시예를 설명한다. 본 실시예에 있어서, 본 발명은 유압식 배력장치에 포함된다. 도면에서, 단순화를 위해서 제5 실시예와 동일한 부분은 제5 실시예에 표기된 부호와 동일한 참조부호를 부여한다.

본 실시예는 운전자에 의해 수행되는 브레이크 페달의 스트로크나 답입량에 따른 의사반력을 발생시켜, 이것을 운전자에게 적용시키는 의사반력인가수단(137)을 사용한다.

보다 상세하게는, 의사반력인가수단(137)은 출력측부재(5)의 프론트측부재(11) 내에 미끄럼 이동 가능하게 삽입된 반력 피스톤(38)을 포함한다. 이 반력 피스톤(38)은 프론트측부재의 프론트측에 위치된 제2 변압쳄버(40)로부터 프론트측부재(11)의 리어측에 위치된 제2 정압쳄버(39)를 구획시킨다.

링형상의 시일부재(541)는 반력 피스톤(38)의 외주면을 프론트측부재(11)의 내주면에 기밀하게 고정시키도록 반력 피스톤(38)의 외주부에 배치된다.

제2 정압쳄버(39)는 그 리어측에 위치된 프론트측부재(11)의 단부에 형성된 연통구멍(41)을 통해 정압쳄버(A)와 연통하며, 또 정압통로(23)와 연통하고 있다.

제2 변압쳄버(40)는 반력 피스톤(38)의 샤프트부로부터 후방으로 돌출한 돌출부(38A)의 샤프트부에 형성된 통로(42A)와, 내측부재(8)의 내주면과 밸브 플런저(19)의 대경부(19b)의 외주 절결부 사이에 형성된 통로(42B)를 포함하는 반력 통로(143)와 연통한다. 이에 따라, 제2 변압쳄버(40)는 오리피스(543)와 변압통로(25)를 통해 변압쳄버(B)와 연통하며, 오리피스(543)와 정압통로(23)를 통해 정압쳄버(A)와 연통한다.

오리피스(543)를 부분적으로 형성하는 반력 피스톤(38)의 통로(42A)의 유로면적은 내측부재(8), 밸브 플런저(19) 및 변압통로(25)에 의해 구획형성된 통로(42B)의 각각의 유로면적보다 더 작도록 선택된다. 이 통로(42A)는 오리피스에 실제로 상응한다.

반력 피스톤(38)의 돌출부(38A)의 샤프트부에 형성된 통로(42A)는, 반경방향으로 연장함과 더불어 돌출부(38A)의 리어측 단부면에 형성된 그루브(49) 내로 개방된다. 따라서, 돌출부(38A)가 대경부(19b)와 접촉하게 되면, 통로(42A)는 그루브(49)를 통해 통로(42B)와 연통한다.

비작동 상태에서, 반력 피스톤(38)은 스프링(44)의 탄성력에 의해 밸브 플런저(19)로부터 간격진다. 이 간격 상태에서, 반력 피스톤(38)이 수축되어 밸브 플런저(19)에 기대는 순간에 충격이 발생된다. 이러한 충격은 상당히 크다. 충격을 수용하게 되면, 운전자는 브레이크 페달이 마치 순간적으로 뒤로 떠미는 것 같은 느낌을 갖는다.

이것을 피하기 위해, 탄성 자재로 된 디스크 형상의 완충부재(546)가 리어측부재(10)의 대경부(19b)의 프론트측단부면에 설치된다. 오리피스(543)를 폐쇄하지 않도록 하기 위해, 밸브 플런저(19)의 대경부(19b) 의 절결부에 대응하는 위치에서 일부가 절결된다.

탄성자재의 완충부재(546)는 평판 스프링이나 또는 코일 스프링으로 대치될 수 있다.

본 실시예에 있어서, 오리피스(543)를 폐쇄하기 위한 시일부재(548)는, 큰 제동력이 통상의 조작시 보다 급속한 조작에서 보다 더 작은 페달조작력에 의해 제공되도록 하기 위해, 밸브 플런저(19)의 대경부(19b)의 외주부에 설치된다.

이 시일부재(548)는, 비작동 때나 통상의 조작시에는 오리피스(543)를 형성하는 입력측부재(4)의 내측부재(8)의 내주면을 절삭함에 의해 형성된 대경부(549) 내에 위치된다. 이 상태에서, 시일부재(548)와 대경부(549) 사이의 갭을 통해 변압통로(25)는 제2 변압쳄버(40)와 연통하고 있다.

이것에 대하여, 밸브 플런저(19)가 입력측부재(4)에 대하여 소정거리 이상 전진한 때, 시일부재(548)는 대경부(549) 밖으로 이동하여 대경부의 프론트측에 형성된 소경부(50)에 위치되며, 이 상태에서, 시일부재(548)는 이러한 부위를 밀봉하도록 소경부(50)와 접촉하게 된다.

상기로부터 이해되는 바와 같이, 브레이크 페달이 급격히 눌려지면, 도 14에 도시된 바와 같이, 밸브 플런저(19)가 입력측부재(4)에 대하여 크게 전지하고, 그 결과, 시일부재(48)에 의해 변압통로(25)와 제2 변압쳄버(40)와의 연통이 차단되게 된다.

본 실시예에 있어서, 변압쳄버(b) 내에 위치된 입력측부재(4)의 부위에 부압(negative pressure)이 가해짐과 더불어, 변압쳄버(B)의 외부로 돌출된 부위에 대기가 가해진다. 이러한 작용에 따라, 밸브기구(17)가 하나의 상태로부터 다른 상태로 절환된 직후, 내측부재에 스프링(13A, 13B) 의 설정하중 보다 더 큰 압력차가 가해지기 때문에, 입력측부재(4)는 출력측부재(5)에 기대어, 출력측부재와 함께 전진이동된다. 이윽고, 이 압력차는 변압쳄버(B) 내의 감소된 부압으로 낮아지게 되기 때문에, 입력측부재(4)는, 압력차가 스프링(13A, 13B)의 설정하중 보다 더 낮아질 때, 출력측부재(5)로부터 점차 분리된다.

상술한 바와 같이, 본 실시예에서도, 밸브기구(17)를 내장하는 입력측부재(4)의 전진량은 출력측부재(5)의 전진량보다 더 작다. 이 때문에, 입력측부재(4)의 전진으로 수행된 입력축(30)의 전진과, 입력축(30)과 연동되는 브레이크 페달의 스트로크가 상대적으로 감소된다. 따라서, 출력측부재(5)와 입력측부재(4)가 고정되어 있는 경우에 비해서, 제동감이 향상되고, 출력측부재(5)의 전진량은 입력측부재(4)의 경우와 동일하게 된다.

또한, 반력 피스톤(38)의 프론트측에 위치된 제2 변압쳄버(40) 내로 오리피스(43)를 통해 대기가 도입되므로, 제2 변압쳄버(40)와 제2 정압쳄버(39)와의 사이에 압력차가 생성되어, 반력 피스톤(38)이 리어측으로 이동하도록 가압시킨다.

이어서, 반력 피스톤(38)이 스프링(44)을 압축하여 수축시키고; 그의 돌출부(38A)를 이 밸브 플런저(19)의 대경부(19b)의 단부면과 접촉시키며; 반력 피스톤(38)에 작용하는 압력차는 밸브 플런저(19)와 입력축(30)을 통해 브레이크 페달에 전달된다. 따라서, 운전자는 그의 제동 조작을 감지하게 된다.

그리고, 반력 피스톤(38)이 밸브 플런저(19)의 대경부(l9b)를 가격한 때에 생성된 충격은, 완충부재(546)에 의해서 효율적으로 흡수되므로, 밸브 플런저(19)에 전달되는 충격을 작게 할 수가 있어, 그 결과, 조작감이 저해되는 것을 방지할 수가 있다.

또, 입력측부재(4)가 출력측부재(5)로부터 이간하는 타이밍 및 속도는, 스프링(13)의 설정하중 및 스프링정수에 의해 조정될 수 있다.

브레이크 페달의 누름속도가 브레이크 페달이 서서히 눌려지는 상술한 경우 보다 더 빠를 때의 브레이크 배력장치의 작동은 제1 실시예의 경우와 같다.

반력 피스톤(38)의 수축 속도는 제2 밸브시트(20) 및 밸브체(22)에 의해 개방하는 량이 커질 때, 약간 변화한다. 따라서, 브레이크 페달이 상대적으로 급속히 조작되면, 반력 피스톤(38)이 밸브 플런저(19)를 가격할 때 생성된 충격이 약간 증대되므로, 그 조작감을 해치지 않게 된다.

그 결과, 의사반력인가수단(137)에 의해 브레이크 페달에 전달되는 반력에 따라, 브레이크 페달의 누름속도가 높아지면, 브레이크 배력장치는, 페달이 서서히 눌려지는 때 배력장치를 작동시키는 데 필요한 힘 보다 더 작은 힘으로 작동될 수 있다.

브레이크 페달이 급속히 눌려지는 때의 브레이크의 작동은 제1 실시예의 경우와 같다.

통상의 작동에 있어서, 오리피스(543) 즉, 시일부재(548)와 대경부(549) 사이의 공간에 의해 반력 피스톤(38)의 프론트측에 위치된 제2 변압쳄버(40) 내로 대기가 도입된다. 이러한 급속 조작에 있어서, 시일부재(548)는 대경부(549)를 통과하여 소경부(50)와 접촉되어, 밸브기구(17)가 하나의 상태로부터 다른 상태로 절환한 직후 오리피스(543)를 폐쇄하게 된다. 따라서, 반력 피스톤(38)은 약간의 압력차에 기인하여 리어측을 향해 가압되고, 그결과, 밸브 플런저(19)에 안착되게 된다.

밸브 플런저(19)가 밸브본체(3)의 전진단부위치로 급행하는 급속조작에 있어서, 브레이크 배력장치가 통상의 조작 상태에서 보다 급속 조작 상태에서 더 작은 페달조작력에 의해 급속 작동되는 결과로 인해, 작은 반력이 전달된다.

또한, 브레이크 페달이 서서히 눌려져 브레이크 배력장치가 전부하 상태에 있게 되면, 시일부재는 소경부(50)와 접촉하게 되어 오리피스(543)를 폐쇄하게 된다(도 14 참조).

상술한 바와 같이, 본 실시예는 입력측부재(4)의 전진량이 출력측부재(5)의전진량 보다 더 작게 되도록 배열된다. 따라서, 브레이크 배력장치가 전부하상태에 놓여지고, 이 상태에서 운전자가 브레이크 페달을 눌러 추가의 큰 제동력을 발생시키는 상태에서는, 입력측부재(4)가 상대적으로 전진하는 출력측부재(5) 상에 기댈 때까지, 브레이크 페달이 눌려지더라도 브레이크 출력과 반력이 증대되지 않는 무반응 구간이 나타난다.

그러나, 상술한 바와 같이, 브레이크 배력장치가 전부하상태에 있게 되면, 시일부재(48)는 제2 변압쳄버(40)를 밀봉 시일하도록 오리피스(543)를 폐쇄시킨다. 그 결과, 제2 변압쳄버(40) 내로 도입된 대기는 입력측부재(4)와 출력측부재(5)가 함께 전진이동되도록 하고, 이에 따라 제동감이 저해하는 것을 방지할 수 있게 된다.

제6 실시예에 있어서, 출력측부재(5)와 입력측부재(4)는 미끄럼 이동할 수 있다. 필요하다면, 본 발명은 출력측부재(4)와 입력측부재(5)가 고정되도록 배열되는 통상의 브레이크 배력장치에 적용될 수 있다.

본 실시예는 급속 제동 조작에서의 반력을 감소시키는 데 시일부재(48)를 사용한다. 필요시, 시일부재는 생략될 수 있다.

상술한 바로부터 이해되는 바와 같이, 본 발명의 브레이크 배력장치에 있어서, 의사반력인가수단(137)은 통상의 작동에서의 필요한 반력을 운전자에 전달시킨다. 급속 제동 조작에 있어서, 반력감쇠수단은 운전자에게 전달되는 반력을 감소시키므로, 브레이크 배력장치는 통상의 조작시의 경우보다 급속 조작에서의 페달조작력을 감함으로써, 급속 조작될 수 있다.

더욱이, 반력 피스톤은 사이에 삽입된 반력감쇠수단과 밸브 플런저와의 접촉을 이끌어낸다. 여기에서, 반력 피스톤이 밸브 플런저를 가격하는 순간에서, 여 운전자가 입력축이 순간적으로 뒤로 밀리는 듯한 느낌을 가지는 원치 않는 상황에 맞닥칠 우려는 없다. 따라서, 조작감이 증대되게 되는 것이다.

Claims (20)

1. 브레이크 페달에 연동하는 입력축을 갖는 배력장치와, 상기 배력장치의 출력축과 연동하는 마스터실린더와, 상기 마스터실린더의 출력유압에 의해 작동하는 휠실린더를 구비한 브레이크 시스템에 있어서,

   상기 브레이크 배력장치는:

   브레이크 작동시, 상기 입력축으로 반력을 전달하기 위한 유압식 반력기구; 및

   상기 브레이크의 급속 작동시, 입력축으로 전달되는 반력을 감소시키기 위한 반력감쇠수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 배력장치의 입력축과 출력축은 상대 이동되며, 브레이크의 급속 작동 시, 상기 출력축의 스트로크에 대한 상기 입력축의 스트로크를 단축하기 위한 스트로크단축수단이 추가로 제공되는 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 배력장치의 입력축과 출력축은, 상대 이동되며, 브레이크의 급속 작동 시, 상기 출력축의 스트로크에 대한 상기 입력축의 스트로크를 단축시키기 위한 스트로크단축수단이 추가로 제공되는 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템.
4. 브레이크 페달에 연동하는 입력축을 갖는 공압식 배력장치와, 상기 배력장치의 출력축과 연동하는 마스터실린더와, 이 마스터실린더의 출력유압에 의해 작동하는 휠실린더를 구비한 브레이크 시스템에 있어서,

   상기 공압식 배력장치는

   쉘 내에 미끄럼 이동 자유롭게 배치된 밸브본체;

   상기 밸브본체에 설치된 파워 피스톤;

   상기 파워 피스톤의 양측에 배치된 정압쳄버 및 변압쳄버;

   상기 밸브본체 내에 위치되어 유로를 선택적으로 연결하기 위한 밸브기구;

   상기 밸브본체 내에 미끄럼 이동 자유롭게 배치되며, 상기 밸브기구의 일부를 구성하는 밸브 플런저;

   상기 밸브 플런저를 진퇴이동시켜, 상기 밸브기구의 유로 절환 작동을 부여하기 위한 입력축과,

   상기 파워 피스톤의 전진 시, 전진 이동되는 출력축;

   상기 브레이크 배력장치의 작동 시 상기 입력축에 가해지는 반력이 상기 밸브 플런저에 전달되는 것을 방지함과 더불어, 상기 밸브 플런저에 의사반력을 인가하기 위한 유압식 반력기구; 및

   상기 브레이크 배력장치의 급속 작동시 상기 유압식 반력기구로부터 상기 밸브 플런저로 절단되는 반력을 감소시키기 위한 반력감쇠수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 유압식 반력기구는, 의사반력으로서 반력 피스톤에 작용하는 정압쳄버와 변압쳄버의 압력차에 기인한 가압력을 전달하기 위해, 상기 밸브본체 내에 미끄럼 이동 자유롭게 배치된 반력 피스톤을 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 반력감쇠수단은, 상기 반력 피스톤에 작용하는 변압쳄버에서의 유체 흐름을 제한하는 오리피스를 구비한 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 오리피스는, 상기 밸브 플런저가 설정된 거리 이상으로 상기 밸브본체에 대하여 전진이동할 때 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템.
8. 제 4 항에 있어서,

   상기 밸브본체는

   상기 파워 피스톤 및 출력축과 일체로 결합되어, 상기 정압쳄버와 상기 변압쳄버 간의 압력차를 수용하는 출력측부재; 및

   상기 변압 쳄버와 대기 간의 압력차를 수용하기 위한 입력측부재를 포함하며,

   상기 입력측부재는 상기 출력측에 대하여 미끄럼 이동 자유롭게 배치되고 상기 밸브기구를 내장하며, 그리고

   상기 출력측부재와 상기 입력측부재 사이에 탄발 배치되는 탄성부재를 포함하고, 이에 의해서, 상기 입력축의 스트로크가 상기 출력축의 스트로크에 대하여 감소되도록 된 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 공압식 배력장치는,

   브레이크 급제동시, 상기 출력축의 스트로크에 대한 상기 입력축의 스트로크를 단축하도록 추가로 제공된 스트로크단축수단을 포함하되,

   상기 스트로크단축수단은 상기 변압쳄버와 대기와의 연통 또는 비연통시키기 위한 개폐밸브;

   상기 밸브의 걔폐작동을 제어하기 위한 제어유닛; 및

   상기 공압식 배력장치의 급속작동을 검지하기 위한 센서를 포함하고,

   상기 제어유닛은, 급속작동이 설정되었다고 판정되면, 상기 변압쳄버 내로 대기가 도입하도록 상기 밸브를 해제시키는 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템.
10. 제 5 항에 있어서,

    상기 반력 피스톤은 상기 밸브본체 내에 미끄럼 자유롭게 고정되며, 상기 시일부재는 상기 반력 피스톤의 외주부에 배치된 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템.
11. 브레이크 시스템에 있어서,

    브레이크 페달에 연결된 입력축을 가지는 유압식 배력장치;

    상기 유압식 배력장치의 출력축에 연결된 마스터 실린더;

    상기 마스터 실린더로부터의 출력 유압에 의해 작동되는 휠 실린더를 구비하며;

    상기 유압식 배력장치는,

    하우징 내에 미끄럼 이동 가능하게 배치된 파워 피스톤;

    상기 하우징 내에서 파워 피스톤의 일단부에 형성된 동력쳄버;

    상기 입력축과 연동하여 선택적으로 유로를 연결시키기 위해, 상기 파워 피스톤 내에 설치된 밸브기구;

    상기 밸브기구를 통해 상기 동력쳄버와 유압원을 연통시키기 위한 유체공급통로;

    상기 밸브기구를 통해 상기 동력쳄버와 리저버를 연통시키기 위한 배출통로; 및

    상기 파우 피스톤의 전진이동 시, 전진이동되는 출력축을 포함하고,

    상기 입력축에 반력을 전달하기 위한 유압식 반력기구와, 상기 브레이크 배력장치가 급작동될 때, 상기 유압식 반력기구로부터 밸브 플런저로 전송되는 반력을 저감시키기 위한 반력감쇠수단을 구비한 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 유압식 반력기구는 유압이 인가될 때 상기 입력축에 반력을 전달시키기 위해 입력축에 형성된 스텝부와, 상기 스텝부를 둘러싸는 반력쳄버를 포함하며,

    상기 배출통로는 상기 동력쳄버가 상기 반력쳄버를 통해 상기 리저버와 연통시키도록 되며,

    상기 유압식 반력기구는, 상기 동력쳄버와 상기 반력쳄버를 연통시키는 반력통로와, 상기 동력쳄버 내의 압력이 설정치 이하일 때에는 상기 반력쳄버와 상기 동력쳄버와의 연통을 차단시켜 상기 반력쳄버와 상기 리저버를 연통시키고, 그 동력쳄버 내의 압력이 소정치 이상일 때에는 상기 반력쳄버와 상기 리저버와의 연통을 차단시켜 상기 반력쳄버와 상기 동력쳄버를 연통시키는 통로절환밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템.
13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,

    상기 파워 피스톤은

    상기 동력쳄버로부터 유압을 수용하기 위해 상기 출력축과 일체로 결합된 출력측부재;

    상기 출력측부재에 대하여 미끄럼 이동 자유롭게 배치되며 상기 밸브기구를 내장하며, 상기 동력쳄버로부터의 유압을 수용하는 상기 입력측부재의 프론트측단부면의 압력수용면적이 그의 리어측단부면의 압력수용면적보다 더 크게 되어 있는 입력측부재; 및

    상기 입력측부재를 상기 프론트측으로 가압하기 위한 가압수단을 포함하고,

    이에 의해서, 상기 입력축의 스트로크가 상기 출력축의 스트로크에 대하여 감소되는 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템.
14. 제 13 항에 있어서,

    상기 유압식 배력장치는, 브레이크의 급속작동시 상기 출력축의 스트로크에 대한 상기 입력축의 스트로크를 감소시키기 위해 추가로 설치된 스트로크단축수단을 포함하되,

    상기 스트로크단축수단은 상기 출력측부재 내에 포함되며 상기 입력측부재의 프론트측단부면을 둘러싸는 가압쳄버; 상기 가압쳄버와 펌프를 연통시키기 위한 개폐밸브; 상기 도관을 개폐시키기 위한 밸브; 상기 밸브의 개폐작동을 제어하기 위한 제어유닛; 및 상기 유압식 배력장치의 급속 작동을 검지하기 위한 센서를 포함하며,

    상기 제어유닛은, 급속 작동이 설정되었다고 판정되면, 상기 밸브를 해제시켜, 상기 가압수단 내로 가압 오일이 도입되도록 하는 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템.
15. 브레이크 배력장치에 있어서,

    상기 브레이크 배력장치는,

    쉘 내에 미끄럼 자유롭게 배치된 밸브본체;

    상기 밸브본체 내에 설치된 파워 피스톤;

    상기 파워 피스톤의 양측에 배치된 정압쳄버 및 변압쳄버;

    상기 밸브본체 내에 위치된 유체 통로를 선택적으로 연결시키기 위한 밸브기구;

    상기 밸브본체 내에 미끄럼 자유롭게 배치되며 상기 밸브기구의 일부를 구성하는 밸브 플런저;

    상기 밸브 플런저를 진퇴이동시켜 상기 밸브기구의 유로를 절환작동시키기 위한 입력축;

    상기 파워 피스톤이 전진 이동될 때 전진 이동되는 출력축;

    상기 밸브본체에 미끄럼 이동 자유롭게 배치된 완충부재; 및

    의사반력으로서, 상기 완충부재를 통해 상기 반력 피스톤에 가해진 변압쳄버와 정압쳄버 간의 압력차에 의해 상기 밸브 플런저로 제공되는 가압력을 전달시키기 위한 의사반력인가수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 브레이크 배력장치.
16. 제 15 항에 있어서,

    상기 의사반력인가수단은, 상기 밸브 플런저가 밸브본체에 대하여 소정거리 이상으로 전진이동한 때, 상기 반력 피스톤에 가해진 변압쳄버 내의 유체 흐름을 폐쇄하기 위한 폐쇄수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크 배력장치.
17. 제 15 항에 있어서,

    상기 의사반력인가수단은, 상기 반력 피스톤에 작용하는 변압쳄버의 유체 흐름을 제한하는 오리피스를 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크 배력장치.
18. 제 15 항에 있어서,

    상기 반력 피스톤은 상기 밸브본체 내에 미끄럼 이동 자유롭게 고정되며, 상기 반력 피스톤의 외주부 상에는 시일부재가 배치된 것을 특징으로 하는 브레이크 배력장치.
19. 제 12 항에 있어서,

    상기 반력감쇠수단은 상기 동력쳄버와 상기 반력쳄버를 연통시키는 유로 내에 설치된 오리피스인 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템.
20. 제 19 항에 있어서,

    상기 파워 피스톤은

    상기 동력쳄버로부터 유압을 수용하기 위해 상기 출력축과 일체로 결합된 출력측부재;

    상기 출력측부재에 대하여 미끄럼 이동 자유롭게 배치되며 상기 밸브기구를 내장하며, 상기 동력쳄버로부터의 유압을 수용하는 상기 입력측부재의 프론트측단부면의 압력수용면적이 그의 리어측단부면의 압력수용면적보다 더 크게 되어 있는 입력측부재; 및

    상기 입력측부재를 상기 프론트측으로 가압하기 위한 가압수단을 포함하고,

    이에 의해서, 상기 입력축의 스트로크가 상기 출력축의 스트로크에 대하여 감소되는 것을 특징으로 하는 브레이크 시스템.