KR100346776B1 - 자동 브레이크 배력장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에서는, 밸브기구는, 밸브보디에 형성되어서, 리어측으로 향한 제1 밸브시트와, 가압스프링에 의해 리어측으로 가압되는 슬리브에 리어측으로 향하여 형성된 제2 밸브시트와, 포핏 리턴 스프링에 의해 양 밸브시트에 위치하는 밸브체를 구비하고 있다.

그리고, 상기 밸브체의 전동부의 유효직경(D1)과 시일부재의 유효직경(D2), 및 제2 밸브시트의 유효직경(D3)을 동일하게 설정하고 있다.

이와 같은 구성에 의하면, 배력장치가 비작동시에 슬리브와 밸브체를 프론트측으로 가압하는 압력차이가 상쇄되도록 되므로, 그것에 의해 가압스프링의 세트하중을 작게 하여, 종래와 비교하여 작고 가벼운데 더하여 발열량이 작고, 게다가 염가의 솔레노이드를 사용할 수가 있다.

Description

자동 브레이크 배력장치{AUTOMATIC BRAKE BOOSTER}

본 발명은 자동차 등의 브레이크에 사용되는 자동브레이크 배력장치에 관한 것이며, 더욱 상세하게는, 자동 브레이크 배력 장치의 밸브기구의 개량에 관한 것이다.

종래, 자동브레이크 배력장치로서는, 셸내에 미끄럼이동 자유롭게 설치된 밸브보디와, 이 밸브보디에 설치된 파워 피스톤과, 이 파워 피스톤의 전후에 형성된 정압실 및 변압실과, 상기 밸브보디에 설치되어 유로의 전환제어를 행하는 밸브기구를 구비하며,

상기 밸브기구는, 밸브보디에 형성되어 리어측으로 향한 제1 밸브시트와, 밸브보디 내에 미끄럼이동 자유롭게 끼워 맞춤되어, 가압 스프링에 의해 리어측으로 향해 가압되는 슬리브와, 이 슬리브에 형성되어 리어측으로 향한 제2 밸브시트와, 포핏 리턴(poppet return) 스프링에 의해 프론트측으로 향해 가압되어, 상기 제1 밸브시트와 제2 밸브시트에 위치하는 밸브체와, 상기 슬리브를 프론트측으로 변위시켜서 상기 유로를 전환시키는 구동수단과, 상기 슬리브내에 미끄럼이동 자유롭게 설치됨과 동시에 입력축에 연동되고, 이 입력축의 전진시에 상기 슬리브를 전진시켜서 상기 유로를 전환시키는 밸브 플런저와, 상기 슬리브와 밸브 플런저 사이에 설치되어 양 부재 사이의 기밀을 유지하는 시일부재를 구비하고,

또한 상기 밸브체는, 그 리어측에 반경방향 외측으로 되접어 꺾여서 밸브보디에 연결된 전동부와, 프론트측에 상기 제1 밸브시트에 위치되는 제1 시트부와 제2 밸브시트에 위치되는 제2 시트부를 구비한 것은 알려져 있다(예컨대, 일본 특개평 9 - 2243호 공보).

그런데, 상술한 종래의 일반적인 자동브레이크 배력장치에서는, 구동수단으로서 솔레노이드가 사용되고 있다.

그러나 상기 공보의 밸브기구에서는, 시일부재의 유효직경보다도 제2 밸브시트(대기 밸브시트)의 유효직경을 크게 설정하고, 또 그 제2 밸브시트의 유효직경보다도 밸브체의 전동부의 유효직경을 크게 설정하고 있었으므로, 제2 밸브시트에 밸브체가 위치하고, 제1 밸브시트로부터 밸브체가 이격된 배력장치의 비작동시에는, 슬리브가 그 자체에 작용하는 압력차이에 의해 프론트측으로 가압되고, 또 슬리브에 형성된 제2 밸브시트에 위치된 밸브체도 압력차이에 의해 프론트측으로 가압되어 있다.

그것에 의해, 슬리브를 리어측으로 가압하는 가압 스프링의 세트하중을 슬리브에 작용하는 압력차이와 밸브체에 작용하는 압력차이, 또한 밸브체를 프론트측으로 가압하는 포핏 리턴 스프링의 가압력을 고려하여 크게 설정하고 있었으므로, 이 가압스프링에 저항하여 슬리브를 프론트측으로 변위시키는데에는 솔레노이드의 큰 자력이 필요하였다.

그러나, 그와 같은 솔레노이드는 크고 무거우며 게다가 발열량도 크고, 게다가 가격이 높다는 결점이 있었다.

본 발명은 상술한 사정을 감안해서, 종래에 비교하여 자력이 작은 솔레노이드를 사용할 수 있는 자동브레이크 배력장치의 밸브기구를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 한 실시예를 도시하는 단면도,

도 2는 도 1의 주요부의 확대단면도,

도 3은 밸브기구(15)의 확대단면도,

도 4는 본 발명의 특성선도, 및

도 5는 본 발명의 다른 실시예를 도시하는 밸브기구(115)의 확대단면도.

즉 제1의 발명은, 상술한 종래와 동일한 구성을 갖는 배력장치에 있어서,상기 밸브체의 전동부의 유효직경과 시일부재의 유효직경을 동일하게 설정함과 동시에, 상기 제2 밸브시트의 유효직경을 상기 유효직경과 동일 혹은 그것보다도 작게 설정한 것이다.또 제2의 발명은, 상술한 종래와 동일한 구성을 갖는 배력장치에 있어서,상기 시일부재의 유효직경을, 상기 제2 밸브시트의 유효직경보다도 크게, 또한 밸브체의 전동부의 유효직경보다도 작게 설정한 것이다.제1발명의 구성에 의하면, 슬리브에 형성된 제2 밸브시트에 밸브체가 위치하고, 밸브보디에 형성된 제1 밸브시트로부터 밸브체가 이격하고 있는 비작동시에는, 슬리브 및 밸브체를 프론트측으로 가압하는 압력차이는, 이것과 동등한 리어측으로 가압되는 압력차이에 의해 상쇄되게 되므로, 슬리브 및 밸브체는 압력차이에 의한 가압을 받는 일은 없다.따라서, 슬리브 및 밸브체에 작용하는 프론트측으로의 압력차이를 고려하여 가압스프링의 세트하중을 크게 설정하고 있었든 종래에 비교하여 세트하중을 저감할 수 있으므로, 그에 따라 종래에 비교하여 작고 가벼운데 더하여 발열량이 작고, 게다가 염가의 솔레노이드를 사용할 수 있다.또 제2발명의 구성에 의하면, 슬리브에 형성된 제2 밸브시트에 밸브체가 위치하고, 밸브보디에 형성된 제1 밸브시트로부터 밸브체가 이격하고 있는 비작동시에는, 슬리브에는 압력차이가 작용하는 일은 없다.따라서, 슬리브 및 밸브체에 작용하는 프론트측으로의 압력차이를 고려하여 가압스프링의 세트하중을 크게 설정하고 있든 종래에 비교하여, 슬리브에 작용하고 있든 압력차이분량만큼 세트하중을 저감할 수가 있으므로, 그것에 의해 종래에 비교하여 작고 가벼운데 더하여 발열량이 작으며, 게다가 염가의 솔레노이드를 사용할 수가 있다.본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징 및 장점은 동일 부분 또는 동일 부호를 나타내는 첨부된 도면을 참조한 아래의 설명과 청구범위로부터 잘 나타날 것이다.이하 도시된 실시예에 관하여 본 발명을 설명하면, 도 1에 있어서, 탠덤 브레이크 배력장치(1)의 셸(2) 내에는 센터 플레이트(3)에 의해 전후로 프론트실(4)과 리어실(5)을 구획형성하고 있다. 그리고 원통형상의 밸브보디(6)를 셸(2)의 리어측과 센터 플레이트(3)에, 각각 시일수단(7, 8)에 의해 기밀을 유지하여 미끄럼이동 자유롭게 관통시키고 있다.

상기 프론트실(4) 및 리어실(5) 내에 위치하는 밸브보디(6)의 외주부에는, 각각 프론트 파워 피스톤(10)과 리어 파워 피스톤(11)을 연결하고 있고, 또 각 파워 피스톤(10, 11)의 배면에 프론트 다이어프램(12)과 리어 다이어프램(13)을 각각 팽팽히 설치하고 있다. 그리고, 프론트실(4) 내에 있어서 프론트 다이어프램(12)의 전후에 정압실(A)과 변압실(B)을 형성하고, 또 리어실(5)내에 있어서 리어 다이어프램(13)의 전후에 정압실(C)과 변압실(D)을 형성하고 있다.

그리고 상기 밸브보디(6) 내에, 상기 정압실(A, C)과 변압실(B, D)과의 연통상태를 전환하는 밸브기구(15)를 설치하고 있다.

상기 밸브기구(15)는, 밸브보디(6)의 내주부로부터 리어측으로 뻗는 대직경의 환상돌기(16)의 선단에 형성된 제1 밸브시트(17)와, 밸브보디(6)내에 미끄럼이동 자유롭게 끼워 맞춤된 슬리브(18)와, 이 슬리브(18)에 형성된 제2 밸브시트(19)와, 포핏 리턴 스프링(20)에 의해 프론트측으로 가압되어, 상기 제1 밸브시트(17)에 위치하는 제1 시트부(S1)와 제2 밸브시트(19)에 위치하는 제2 시트부(S2)를 갖는 밸브체(21)와, 상기 슬리브(18)를 리어측으로 가압하고 제1 밸브시트(17)에 대하여 제2 밸브시트(19)를 전진위치에 유지하는 가압스프링(22)과, 이 가압스프링(22)에 저항하여 슬리브(18)를 프론트측으로 변위시키는 구동수단으로서의 솔레노이드(23)와, 상기 밸브보디(6) 및 슬리브(18)에 상대변위가능하게 설치됨과 동시에 입력축(24)에 연동된 밸브 플런저(25)를 구비하고 있다.

또 상기 밸브기구(15)는, 상기 제1 밸브시트(17)보다도 외측의 공간을 정압실(A)에 연통시키는 밸브보디(6) 내에 형성된 축방향의 정압통로(26)와, 이 정압통로(26)와 정압실(C)을 연통시키는 반경방향의 정압통로(27)와, 상기 제2 밸브시트(19)와 제1 밸브시트(17) 사이의 공간을 변압실(B)에 연통시키는 반경방향의 변압통로(28)와, 상기 정압실(B)과 변압실(D)을 연통시키는 축방향의 변압통로(29)와, 상기 제2 밸브시트(19)보다도 내측의 공간을 대기로 연통시키는 말단 원통형상부(6A) 내에 형성된 대기통로(30)를 구비하고 있으며, 이 대기통로(30) 내에는 필터(31)를 설치하고 있다. 또 상기 정압실(A)은, 셸(2)에 설치된 도시하지 않은 부압 도입관을 통하여 엔진의 인테이크매니폴드에 연통되어 있으며, 그것에 의해 정압실(A, C)에는 항상 부압이 도입되어 있다.

그리고, 상기 슬리브(18)를 끼워 맞춤한 밸브 플런저(25)의 외주부에 환상의 시일부재(32)를 설치하여, 이 시일부재(32)에 의해 슬리브(18)의 내주면과 밸브 플런저(25)의 외주면 사이의 기밀을 유지하고 있다.

상기 솔레노이드(23)는, 밸브보디(6) 내에 끼워 맞춤된 요크(34)와 홀더(35)에 의해 끼워지지되어 있고, 셸(2)의 내벽을 따라서 배열설치된 배선(36)을 통하여 외부의 도시하지 않은 제어장치에 접속되어 있다.

상기 밸브 플런저(25)의 우단부에는, 입력축(24)의 좌단부가 연결되어 있으며, 이 입력축(24)의 우단부는 도시하지 않은 브레이크 페달에 연결되어 있다. 또 상기 밸브 플런저(25)의 좌측에는, 홀더(35)의 대직경부(35a) 내에 끼워 맞춤된 플레이트 플런저(40)와 리액션디스크(41)가 순차 배치되어 있으며, 이 리액션디스크(41)의 좌끝면에 출력축(42)의 기부를 맞닿게 하고 있다. 이 출력축(42)은 그 기부를 홀더(35) 내에 수용하고 있으며, 한편, 그 선단부는 셸(2)의 축부로부터 시일부재(43)를 통하여 외부로 돌출시키고 있다.

또 밸브보디(6)의 말단 원통형상부(6A) 내에 고정된 리테이너(44)와 입력축(24)에 끼워 장착된 리테이너(45)에 걸쳐서, 밸브 리턴 스프링(46)을 탄성 장착하고 있으며, 이 밸브 리턴 스프링(46)의 탄발력에 의해 입력축(24) 및 이것에 연결된 밸브 플런저(25), 슬리브(18), 밸브체(21)를 리어측으로 가압하고 있다

또한 상기 밸브 플런저(25)는, 종래의 주지의 키부재(47)에 의해 밸브보디(6)로부터 빠져나오는 것을 방지하게 되며, 이 키부재(47)를 배력장치의 비작동시에는 셸(2)의 리어측 내면에 맞닿게 하여 밸브 플런저(25)를 밸브보디(6)에 대한 전진위치에 유지하도록 되어 있다.

그리고, 셸(2)의 프론트측 내벽과 밸브보디(6)에 걸쳐서 리턴 스프링(48)을 탄성 장착하고, 통상은 밸브보디(6)를 도시하는 비작동위치에 유지하고 있다.

그리하여 본 실시예에서는, 후에 상세히 설명하는 바와 같이, 슬리브(18)를, 솔레노이드(23)에 의해 프론트측으로 변위시키는 구동부(50)와, 밸브 플런저(25)에 의해 프론트측으로 변위시킴과 동시에 제2 밸브시트(19)를 형성한 밸브시트부(51)와, 상기 구동부(50)가 프론트측으로 변위된 때에 밸브시트부(51)와 걸어 맞춤하여 이것을 프론트측으로 변위시키는 걸어 맞춤부(52)와, 상기 구동부(50)와 밸브시트부(51) 사이에 배치된 접시스프링(53)으로 구성되고, 솔레노이드(23)에 의한 자동브레이크시에는 제2 밸브시트(19)의 밸브 개방량을 작게 하고, 통상의 브레이크시에는 제2 밸브시트(19)의 밸브 개방량을 크게 하여, 자동브레이크시의 작동응답성을 잃지 않고 통상의 브레이크시에 있어서의 급제동시의 작동응답성을 향상시키도록 한 것이다.

또 본 실시예에서는, 후에 상세히 설명하는 바와 같이 밸브체(21)의 전동부(60)의 유효직경과 시일부재(32)의 유효직경을 동일하게 설정하고, 또 제2 밸브시트(19)의 유효직경을 그들의 유효직경과 동일 혹은 그것보다도 작게 설정함으로써, 종래에 비교하여 자력이 작은 솔레노이드(23)를 사용할 수 있도록 한 것이다.

또한 본 실시예에서는, 후에 상세히 설명하는 바와 같이 플레이트 플런저(40)가, 상대변위 가능하게 설치되어서, 상호로 리액션디스크(41)에 맞닿는 제1부재(71)와 제2부재(72)로 형성되고, 이 제1부재(71)에 작용하는 브레이크반력의 일부를 슬리브(18)에 전달하도록 구성함으로써, 통상의 브레이크시의 조작성을 잃지않고 자동브레이크시의 브레이크 출력을 제어할 수가 있도록 한 것이다.

즉 본 실시예의 슬리브(18)는, 도 2에 확대하여 도시하는 바와 같이, 밸브 플런저(25)의 소직경부(25A)를 관통시킨 자성체로부터 이루어지는 구동부(50)와, 밸브 플런저(25)의 본체부(25B)에 끼워 맞춤되어서, 그 리어측 끝부가 제1 밸브시트(17)보다도 리어측으로 돌출하는 비자성체로 이루어지는 밸브시트부(51)와, 이 밸브시트부(51)에 프론트측으로부터 관통되어, 그 선단이 구동부(50) 내로 압입됨과 동시에 반경방향 외측으로 절곡된 말단이 밸브시트부(51) 내의 계단부 끝면에걸어 맞춤하는 걸어 맞춤부(52)와, 이 걸어 맞춤부(52)에 관통되어, 구동부(50)와 밸브시트부(51) 사이에 배치된 접시스프링(53)으로 구성되어 있으며, 도 2에 도시하는 비작동상태에서는 접시스프링(53)에 의해 구동부(50)와 밸브시트부(51)는 이격되어 이 밸브시트부(51)는 걸어 맞춤부(52)의 말단에 걸어 맞춤되어 있다.

상기 밸브시트부(51)는, 프론트측으로부터 밸브 플런저(25)에 끼워 맞춤되어, 그 선단의 플랜지부(54A)가 밸브 플런저(25)의 플랜지부(25C)에 걸어 맞춤하는 프론트측 원통부(54)와, 리어측으로부터 밸브 플런저(25)에 끼워 맞춤되어서, 그 말단이 프론트측 원통부(54)의 플랜지부(54A)에 연결됨과 동시에. 제1 밸브시트(17)보다도 리어측에 위치하는 리어측 원통부(55)를 구비하고 있으며, 이 리어측 원통부(55)는 상기 환상돌기(16)와 동일직경으로 되어 있음과 동시에 그 선단이 반경방향 내측으로 절곡되어 있고, 이 절곡된 선단의 외측에 제1 밸브시트(17)와 동일 직경의 제2 밸브시트(19)를 형성하고 있다.

그리고, 상기 리어측 원통부(55)의 이면과 밸브 플런저(25)의 계단부 사이에 상기 가압스프링(20)을 탄성 장착하고 있으며, 통상은 프론트측 원통부(54)의 플랜지부(54A)를 밸브 플런저(25)의 플랜지부(25C)에 맞닿게 하여 슬리브(18)를 밸브 플런저(25)에 대한 전진위치에 유지하도록 되어 있다.

그런데, 홀더(35)는 요크(34)에 직경방향으로 간극없이 삽입되어 있으며, 밸브 플런저(25)는 그 소직경부(25A)를 홀더(35)의 내주 돌기부(35d)에, 본체부(25B)를 요크(34)의 후단 내주부(34a)에 각각 미끄럼이동 자유롭게 지지되고, 또 구동부(50)는 이것에 연결되어 프론트측으로 뻗는 원통부(73)를 홀더(35)의 내주에, 그 본체부 외주를 요크(34)의 내주에 각각 미끄럼이동 자유롭게 지지되며, 또한 밸브시트부(51)는 밸브 플런저(25)의 중간부(25d) 및 플랜지부(25C)의 외주에 각각 미끄럼이동 자유롭게 지지되어 있다.

한편, 밸브 플런저(25)의 외주와 구동부(50)의 내주, 밸브시트부(51)와 요크(34)의 내주, 걸어 맞춤부(52)의 외주와 밸브시트부(51)의 내주는 각각 직경방향으로 간극을 가지고 있다.

그것에 의해, 밸브 플런저(25)와 구동부(50)와 밸브시트부(51)는 상호 스티킹하지 않고 매끄럽게 상대변위할 수가 있게 된다.

다음에 본 실시예의 제1 밸브시트(17)와 제2 밸브시트(19)는, 이미 설명한 바와 같이 축방향으로 직렬로 배치되고, 또한 그 유효직경이 동일하게 설정되어 있으며. 구체적으로는 제2 밸브시트(19)를 직경확대시켜서 제1 밸브시트(17)를 직경축소시키지 않고 양 밸브시트(17, 19)를 동일하게 설정하고 있다.

한편, 축방향으로 직렬로 배치된 제1 밸브시트(17)와 제2 밸브시트(19)에 위치하는 밸브체(21)는, 그 기부를 밸브보디(6)의 내주면과 이 밸브보디(6) 내에 끼워 맞춤된 리테이너(44)의 외주면에 의해 사이에 끼워지지된 탄성소재로 이루어지는 전동부(60)와, 이 전동부(60)의 프론트측 끝부에 연설된 백업 플레이트(61)와, 그 말단을 상기 백업 플레이트(61)의 외주에 코킹함과 동시에, 제2 밸브시트(19) 주위를 둘러싸서 프론트측으로 뻗는 금속제의 원통형상부(62)와, 이 원통형상부(62)의 선단에 연설되어 반경방향 내측으로 절곡된 백업 플레이트(63)를 구비하고 있으며, 한쪽 백업 플레이트(61)의 프론트측 끝면에 설치된 시트부(64)에의해 제2 시트부(S2)를 구성함과 동시에, 다른 쪽의 백업 플레이트(63)의 프론트측 끝면에 설치된 시트부(65)에 의해 제1 시트부(S1)를 구성하고 있다. 그리고, 이들 제1 시트부(S1)와 제2 시트부(S2) 사이의 간극은, 제1 밸브시트(17)와 제2 밸브시트(19) 사이의 간극보다도 약간 크게 설정되어 있다.

이것에 의해 도시하는 비작동상태에서는, 제2 시트부(S2)가 제2 밸브시트(19)에 위치하고, 한편, 제1 시트부(S1)가 제1 밸브시트(17)로부터 이격되어 있으므로, 변압실(B)에 부압이 도입되어 변압실(A)과 변압실(B)는 동일압력으로 되어 있다.

이 상태에서는, 밸브 플런저(25)에는 슬리브(18) 및 밸브체(21)의 전동부(60)에 작용하는 압력차이, 또한 밸브체(21)를 프론트측으로 가압하는 포핏 리턴스프링(20)의 탄발력이 작용하고 있다.

그리고 도 3에 도시하는 바와 같이, 반경방향 외측으로 되접어 꺽겨진 전동부(60)의 유효직경(D1)과 시일부재(32)의 유효직경(D3), 또한 제2 밸브시트(19)의 유효직경(D2)을 각각 소정의 유효직경(D)에 일치시켜서 각 유효직경(D1, D2, D3)을 동일하게 설정한 것이다.

또한 시일부재(32)의 유효직경은, 슬리브(18)의 내경과 실질적으로 동일하다.

또한 본 실시예의 플레이트 플런저(40)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 밸브보디(6)의 일부를 형성하는 홀더(35)내의 소직경부(35b)내에 미끄럼이동 자유롭게 끼워 맞춤된 원주형상의 제1부재(71)와, 홀더(35)의 중직경부(35c)내에 미끄럼이동자유롭게 끼워 맞춤된 링형상의 제2부재(72)를 구비하고 있으며, 이 제2부재(72)의 중심위치에 형성된 개구(72a)를 통하여 제1부재(71)의 중심위치에 형성된 소직경부(71A)를 프론트측으로 돌출시켜서, 동심상으로 배치된 소직경부(71A)와 제2부재(72)를 리액션디스크(41)의 리어측 끝면에 맞닿을 수 있도록 구성하고 있다. 그리고 배력장치가 비작동시에는, 제2부재(72)는 제1부재(71)의 계단부에 걸어 맞춤하여 홀더(35)로부터 이격되어 있으며, 이 상태에서는 홀더(35)와의 사이에 소정의 간극(A)이 형성되어 있다.

또 솔레노이드(23)의 구동부(50)에는, 홀더(35)의 소직경부(35a)와 밸브 플런저(25) 사이에 미끄럼이동 자유롭게 개재시켜, 축방향 프론트측으로 뻗는 얇은 두께의 원통형상의 원통부(73)를 일체로 설치하고 있으며, 이 원통부(73)는 배력장치의 비작동시에는 제1부재(71)로부터 이격되어 있고, 이 원통부(73)와 제1부재(71) 사이에 간극(B)이 형성되어 있다.

그리고, 배력장치가 비작동시에는 구동부(50)는 홀더(35)로부터 소정의 간극만큼 리어측으로 후퇴한 위치에 정지되어 있으며, 이 간극은 제1 밸브시트(17)로부터 이격되어 있는 밸브체(21)의 간극(C)보다도 약간 크게 형성되어 있다.

그리고 본 실시예에서는, 자동브레이크의 서보비를 크게 하기 위하여, 각 간극(A), 간극(B), 간극(C)의 값을, 간극(A)＜(간극(B) - 간극(C))의 수식을 만족하도록 설정하고 있다.

이상과 같이 구성된 본 실시예에 의하면, 상기 슬리브(18)에 형성된 제2 밸브시트(19)에 밸브체(21)의 제2 시트부(S2)가 위치하고, 한편, 밸브보디(6)의 제1밸브시트(17)로부터 제1 시트부(S1)가 이격되어 있는 비작동시에는, 상기 전동부(60)에는 상기 유효직경(D)보다도 내측에 위치하는 부분에 프론트측으로 가압하는 압력차이가 작용하고 있는데, 이 때 전동부(60)의 선단이 연결되는 리어측의 백업 플레이트(61)에는, 상기 유효직경(D)보다도 내측에 위치하는 부분에 리어측으로 가압하는 압력차이가 작용하도록 되므로, 그것에 의해 전동부(60)를 프론트측으로 가압하는 압력차이는 그것에 의해 상쇄되어, 밸브체(21)는 압력차이에 의한 가압을 받지 않는다.

한편, 슬리브(18)는, 종래라면 시일부재(32)의 유효직경(D2)보다도 외측에 위치하는 리어측 끝면이 부압으로 되고, 다른쪽 프론트측 끝면이 대기에 면하고 있었으므로 프론트측으로 가압하는 압력차이가 작용하고 있었으나, 본 실시예에서는 리어측 끝면과 프론트측 끝면이 모두 부압으로 되어 있으므로, 그것에 의해 슬리브(18)는 압력차이에 의한 가압을 받지 않는다.

이에 대하여, 밸브보디(6)에 형성된 제1 밸브시트(17)에 밸브체(21)의 제1 시트부(S1)가 위치하고, 한편, 슬리브(18)에 형성된 제2 밸브시트(19)로부터 제2 시트부(S2)가 이격된 작동시에는, 제1 밸브시트(17)는 제2 밸브시트(19)와 동일직경으로 설정되어 있으므로, 비작동시와 동일하게 작동시에 있어서도 밸브체(21)는 압력차이에 의한 가압을 받지 않는다.

이와 같은 본 실시예에 대하여, 종래의 밸브기구에서는, 시일부재의 유효직경보다도 제2 밸브시트의 유효직경을 크게 설정하고, 또 제2 밸브시트의 유효직경보다도 밸브체의 전동부의 유효직경을 크게 설정하고 있었으므로, 제2 밸브시트에밸브체가 위치하고, 제1 밸브시트로부터 밸브체가 이격된 배력장치의 비작동시에는, 슬리브 및 이 슬리브에 형성된 제2 밸브시트에 위치하는 밸브체에 압력차이가 작용하고 있었다.

이 때문에, 상기 압력차이 및 포핏 리턴 스프링에 의한 가압력을 고려하여 가압스프링의 가압력을 설정하고 있었으므로, 솔레노이드의 자력을 작게 하는 것은 곤란하였으나, 본 실시예에 의하면 슬리브(18) 및 밸브체(21)는 동시에 압력차이에 의한 가압을 받지 않으므로, 그것에 의해 가압스프링(22)의 가압력을 포핏 리턴 스프링(20)만큼을 고려하여 설정하면 되므로(엄밀하게는 슬리브(18)와 밸브체(25)와의 미끄럼이동 저항 혹은 슬리브(18)와 시일부재(32)와의 미끄럼이동 저항이 있음), 그것에 의해 종래와 비교하여 소형 경량이며, 또한 염가의 솔레노이드(23)를 사용할 수가 있다.

또한 상기 실시예에서는, 전동부(60)의 유효직경(D1)과 시일부재(32)의 유효직경(D3), 또한 제2 밸브시트(19)의 유효직경(D2)을 각각 동일하게 설정하고 있었으나 이것에 한정되는 것은 아니며, 제2 밸브시트(19)의 유효직경(D2)을 다른 유효직경(D1, D3)보다도 작게 설정해도 좋고, 이와 같은 구성일지라도 밸브체는 비작동시에 압력차이에 의한 가압을 받지는 않으므로 동일한 작용효과를 얻을 수가 있다.

또 이상과 같이 구성한 본 실시예에 의하면, 프론트측에 배치되어 자성체로 이루어지는 구동부(50)와 리어측에 배치되어 비자성체로 이루어지는 밸브시트부 (51) 사이에 배치된 접시스프링(53)에 의해 양자(50, 51)를 이격시켜 놓고 있으므로, 브레이크 페달이 밟혀져서 입력축(24), 밸브 플런저(25) 및 슬리브(18)가 전진되는 통상의 브레이크시에는, 구동부(50)와 밸브시트부(51)는 이 구동부(50)가 홀더(35)에 맞닿을 때까지는 도시한 상태를 유지하여 전진된 후, 구동부(50)가 홀더(35)에 맞닿은 후로부터는 밸브시트부(51)가 접시스프링(53)을 압축하여 구동부(50)에 대하여 상대적으로 전진하게 된다.

따라서 통상의 브레이크시에는, 제2 밸브시트(19)는 제1 밸브시트(17)에 대하여 프론트측으로 크게 전진되므로, 그것에 의해 제2 밸브시트(19)와 밸브체(21) 사이의 밸브 개방량은 크게 된다.

이에 대하여, 솔레노이드(23)가 여자된 자동브레이크시에는, 구동부(50)에 연동하여 밸브시트부(51)가 도시한 상태를 유지하여 일체로 전진된 후, 구동부(50)가 홀더(35)에 맞닿은 후로부터는 밸브시트부(51)는 접시스프링(53)에 의해 구동부

(50)와 이격된 상태로 정지된다.

따라서 자동브레이크시에는, 제2 밸브시트(19)는 제1 밸브시트(17)에 대하여 프론트측으로 작게 전진되므로, 그것에 의해 제2 밸브시트(19)의 밸브 개방량은 작게 된다.

이와 같은 본 실시예에 대하여, 종래의 밸브기구에서는 통상의 브레이크시와 자동브레이크시에 제2 밸브시트의 밸브 개방량이 동일하게 되도록 형성되어 있기 때문에, 그것에 의해 자동브레이크시의 작동응답성을 고려하여 구동부와 홀더와의 간극(솔레노이드 갭)을 작게 설정한 결과로서 제2 밸브시트의 밸브 개방량이 상대적으로 작게 되어 있든 종래에는, 통상의 페달을 밟는 때에 있어서의 급제동시의 작동응답성이 나쁘다는 것이 지적되어 있었는데, 본 실시예에 의하면, 자동브레이크시에는 제2 밸브시트(19)의 밸브 개방량을 작게 하고, 또한 통상의 브레이크시에는 제2 밸브시트(19)의 밸브 개방량을 확대시킴으로, 그것에 의해 자동브레이크시에 있어서의 작동응답성을 잃지 않고, 통상의 브레이크시에 있어서의 급제동시의 작동응답성을 향상시킬 수가 있다.

또한 이상과 같이 구성한 본 실시예에 의하면, 브레이크 페달이 밟혀져서, 밸브 플런저(25), 슬리브(18), 제1부재(71) 및 이것에 걸어 맞춤하여 제2부재(72)가 전진되는 통상의 브레이크시에는, 도 4의 실선으로 도시하는 바와 같이, 밸브보디(6)와 파워 피스톤(10, 11)이 전진되어 홀더(35)와 출력측(42) 사이에서 압축된 리액션디스크(41)가 리어측으로 팽출변형되어 소직경부(72A)(제1부재(71))와 제2부재(72)에 맞닿을 때까지는 반력의 상승없이 출력이 급격히 상승하고(점핑), 곧 리액션디스크(41)가 제1부재(71)의 소직경부(71A)와 제2부재(72)에 맞닿은 후로부터는 이 양 부재에 작용하는 반력이 밸브 플런저(25) 및 입력축(24)을 통하여 운전자에 전달되게 되므로, 운전자는 종래 일반 브레이크 배력장치와 동일한 감각으로 브레이크출력을 제어할 수가 있다.

이에 대하여, 솔레노이드(23)가 여자된 자동브레이크시에는 구동부(50) 및 밸브시트부(51), 원통부(73)가 도시한 상태를 유지하여 홀더(35)에 맞닿기까지 일체로 전진되어 제2 밸브시트(19)가 개구됨으로써, 밸브보디(6) 및 파워 피스톤(10, 11)에 압력차이의 힘이 작용하여 전진된다.

그러면 도 4의 일점쇄선으로 도시하는 바와 같이, 홀더(35)와 출력축(42) 사이에서 압축된 리액션디스크(41)가 리어측으로 팽출변형하여 소직경부(71A)와 제2부재(72)에 맞닿기까지는, 통상의 브레이크시와 동일하게 브레이크반력의 전달없이 출력(브레이크 출력)이 급격히 상승하고(점핑), 곧 리액션디스크(41)가 제1부재(71)의 소직경부(71A)와 제2부재(72)에 맞닿아서 이 양 부재, 밸브 플런저(25) 및 입력축 (24)을 밸브보디(6)에 대하여 상대적으로 후퇴시켜도 (실질적으로 밸브보디(6)가 상대적으로 전진한다), 제1부재(71)가 원통부(73)에 맞닿을 때까지는 계속해서 브레이크반력의 전달없이 출력이 급격히 상승하게 된다.

그리고, 제1부재(71)에 걸어 맞춤하여 후퇴되는 제2부재(72)는, 곧 간극(A)이 소비되어서 홀더(35)의 계단부에 맞닿아서 후퇴를 정지하는데, 제1부재(71)는 그 이후에도 후퇴하여, 곧 간극(B)(구체적으로는 간극(B) - 간극(C))이 소비되어서 밸브보디(6)에 대한 전진 끝위치에 정지하고 있는 원통부(73)에 맞닿게 된다. 그러면, 이 시점으로부터 제1부재(71)의 소직경부(71A)에 작용하는 브레이크 반력이 구동부 (50)에 전달되도록 되므로, 급격히 상승하고 있었든 브레이크 출력이 이 이후는 소정의 서보비에 의해 상승하고, 곧 상기 브레이크 반력과 솔레노이드(23)의 추력이 밸런스된 위치에서 서보밸런스상태로 된다.

따라서, 솔레노이드(23)의 자력을 변화시켜서 구동부(50)의 추력을 변경함으로써, 제1부재(71)에 작용하는 반력에 저항하여 자동브레이크시에 있어서의 브레이크 출력을 제어할 수 있게 된다.

이 때, 소직경부(71A)에 작용하는 브레이크 반력만이 구동부(50)에 전달되므로 구동부(50)의 추력의 작은 변경에 의해, 브레이크 출력을 크게 변화시킬 수가 있다.

이와 같은 본 실시예에 대하여, 종래의 자동브레이크 배력장치에서는 슬리브에 반력을 전달하지 않도록 구성되어 있었으므로, 자동브레이크시에는 똑같이 제2밸브시트가 완전개방상태로 되버려 브레이크 출력을 제어할 수 없어 저속도 영역에서는 브레이크 출력이 과잉으로 되 있었으나, 본 실시예에 의하면 자력이 작은 소형 솔레노이드(23)일지라도 자력을 변경함으로써 매끄럽게 브레이크 출력을 제어할 수 있다.

그런데, 상기 제1부재(71)의 소직경부(71A)의 면적을 적합하게 설정함으로써, 도 4에 도시하는 바와 같이, 솔레노이드(23)에 통전함과 동시에 운전자가 브레이크페달을 밟은 때에는, 통상의 밟기 때보다도 서보비를 크게 설정할 수 있으므로, 이 경우는 통상의 브레이크시보다도 큰 점핑과 병용함으로써, 매우 우수한 작동 응답성을 얻을 수 있다.

다음에, 도 5는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 것으로, 상기 제1 실시예에서는, 전동부(60)의 유효직경(D1)과 시일부재(32)의 유효직경(D3), 또한 제2 밸브시트 (19)의 유효직경(D2)을 각각 동일하게 설정하고 있었으나, 본 실시예에서는 시일부재 (132)의 유효직경(D2)을, 상기 제2 밸브시트(119)의 유효직경(D3)보다도 크게, 또한 밸브체(121)의 전동부(160)의 유효직경(D1)보다도 작게 설정한 것이다.

또한, 상술한 이외의 구성은 제1 실시예와 동일하게 구성되어 있으며, 제1 실시예와 동일한 부재에는 「100」을 가한 부호를 붙이고 있다.

이와 같이 구성한 본 실시예에 의하면, 상기 슬리브(118)에 형성된 제2 밸브시트(119)에 밸브체(121)의 제2 시트부(S2)가 위치하고, 한편, 밸브보디(106)의제1 밸브시트(117)로부터 제1 시트부(S1)가 이격되어 있는 비작동시에는, 상기 유효직경(D1)과 유효직경(D2) 사이에 위치하는 전동부(160)의 일부분에 프론트측에 가압하는 압력차이가 작용되고 있다. 즉, 전동부(160)만에 압력차이가 작용하고, 슬리브(132)에는 압력차이가 작용하고 있지 않는 것으로 된다.

한편, 상기 유효직경(D2)과 유효직경(D1) 사이에 위치하는 전동부(160)의 일부분에도 프론트측에 가압하는 압력차이가 작용하고 있는데, 동일하게 유효직경(D2)과 유효직경(D1) 사이에 위치하는 슬리브(118)의 일부에는 리어측에 가압하는 동등한 가압이 작용하고 있으므로, 실질적으로 전동부(160)는 이 부분에 있어서 압력차이가 작용하고 있지 않은 것으로 된다.

이에 대하여, 밸브보디(6)에 형성된 제1 밸브시트(17)에 밸브체(21)의 제1 시트부(S1)가 위치하고, 한편, 슬리브(18)에 형성된 제2 밸브시트(19)로부터 제2 시트부(S2)가 이격되는 작동시에는, 유효직경(D3)과 유효직경(D2) 사이에 위치하는 전동부(160)에 프론트측으로 가압하는 압력차이가 작용하는데, 동일하게 유효직경(D3)과 유효직경(D2) 사이에 위치하는 백업 플레이트(161)의 일부에 리어측으로 가압하는 동등의 압력차이가 작용하므로, 실질적으로 전동부(160)는 이 부분에 있어서 압력차이가 작용하고 있지 않은 것으로 된다.

한편, 프론트측의 백업 플레이트(163)에는, 상기 유효직경(D3)으로부터 유효직경(D2)의 범위에서 프론트측으로 가압하는 압력차이가 작용되고 있다.

이와 같은 본 실시예에 대하여, 종래의 밸브기구에서는, 시일링의 유효직경보다도 제2 밸브시트의 유효직경을 크게 설정하고, 또 제2 밸브시트의 유효직경보다도 밸브체의 전동부의 유효직경을 크게 설정하고 있었기 때문에, 제2 밸브시트에 밸브체가 위치하고, 제1 밸브시트로부터 밸브체가 이격된 배력장치의 비작동시에는, 슬리브에 프론트측으로 가압하는 압력차이가 작용하고, 또 슬리브에 형성된 제2 밸브시트에 위치한 밸브체에도 프론트측으로 가압하는 압력차이가 작용되고 있다.

이 때문에, 비작동시에 슬리브를 밸브 플런저에 대한 전진위치에 유지하는 가압스프링의 세트하중을 상기 슬리브와 밸브체에 작용하는 압력차이 및 포핏 리턴 스프링의 탄발력보다도 크게 설정하고 있었으므로, 이 가압스프링에 저항하여 슬리브를 프론트측으로 전진시키는 솔레노이드의 자력을 크게 설정하고 있었는데, 본 실시예에 의하면 비작동시에 슬리브(118)는 압력차이에 의한 가압을 받지 않으므로, 그것에 의하여 가압스프링(122)의 세트하중을 슬리브(118)에 작용하고 있던 압력차이분 만큼 작게 할 수 있으므로, 그것에 의해 종래에 비교하여 자력이 작은 솔레노이드를 사용할 수가 있다.

또한 상기 제1 실시예 및 제2 실시예에서는, 어느것이나 제1 밸브시트(17, 117)와 제2 밸브시트(19, 119)를 동일하게 설정하고 있었는데 이것에 한정되는 것은 아니며, 종래와 동일하게 제1 밸브시트(17, 117)의 내측에 제2 밸브시트(19, 119)를 배치해도 좋다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 종래에 비교하여 작고 경량인데 더하여 발열량이 작으며, 게다가 염가의 솔레노이드를 사용할 수가 있다.

본 발명을 하였는데 당업자는 여기에서 설명한 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 많은 변화와 수정을 가할 수 있다.

Claims (8)

1. 셸내에 미끄럼이동 자유롭게 설치된 밸브보디와, 이 밸브보디에 설치된 파워 피스톤과, 이 파워 피스톤의 전후에 형성된 정압실 및 변압실과, 상기 밸브보디에 설치되어 유로의 전환제어를 행하는 밸브기구를 구비하며,

   상기 밸브기구는, 밸브보디에 형성되어 리어측으로 향한 제1 밸브시트와, 밸브보디 내에 미끄럼이동 자유롭게 끼워 맞춤되고, 가압스프링에 의해 리어측으로 향해 가압되는 슬리브와, 이 슬리브에 형성되어 리어측으로 향한 제2 밸브시트와, 포핏 리턴 스프링에 의해 프론트측으로 향해 가압되어, 상기 제1 밸브시트와 제2 밸브시트에 위치하는 밸브체와, 상기 슬리브를 프론트측으로 변위시켜서 상기 유로를 전환시키는 구동수단과, 상기 슬리브 내에 미끄럼이동 자유롭게 설치됨과 동시에 입력축에 연동되며, 이 입력축의 전진시에 상기 슬리브를 전진시켜서 상기 유로를 전환시키는 밸브 플런저와, 상기 슬리브와 밸브 플런저 사이에 설치되어 양 부재 사이의 기밀을 유지하는 시일부재를 구비하고,

   또한 상기 밸브체는, 그 리어측에서 반경방향 외측으로 되접어 꺽겨서 밸브보디에 연결된 전동부와, 프론트측에서 상기 제1 밸브시트에 위치되는 제1 시트부와 제2 밸브시트에 위치되는 제2 시트부를 구비한 자동브레이크 배력장치에 있어서,

   상기 밸브체의 전동부의 유효직경과 시일부재의 유효직경을 동일하게 설정함과 동시에, 상기 제2 밸브시트의 유효직경을 상기 시일부재의 유효직경과 동일하게 혹은 그것보다도 작게 설정한 것을 특징으로 하는 자동브레이크 배력장치.
2. 셸내에 미끄럼이동 자유롭게 설치된 밸브보디와, 이 밸브보디에 설치된 파워 피스톤과, 이 파워 피스톤의 전후에 형성된 정압실 및 변압실과, 상기 밸브보디에 설치되어 유로의 전환제어를 행하는 밸브기구를 구비하며,

   상기 밸브기구는, 밸브보디에 형성되어 리어측으로 향한 제1 밸브시트와, 밸브보디 내에 미끄럼이동 자유롭게 끼워 맞춤되고, 가압스프링에 의해 리어측으로 향해서 가압되는 슬리브와, 이 슬리브에 형성되어 리어측으로 향한 제2 밸브시트와, 포핏 리턴 스프링에 의해 프론트측으로 향해 가압되며, 상기 제1 밸브시트와 제2 밸브시트에 위치하는 밸브체와, 상기 슬리브를 프론트측으로 변위시켜서 상기 유로를 전환시키는 구동수단과, 상기 슬리브 내에 미끄럼이동 자유롭게 설치됨과 동시에 입력측에 연동되며, 이 입력축의 전진시에 상기 슬리브를 전진시켜서 상기 유로를 전환시키는 밸브 플런저와, 상기 슬리브와 밸브 플런저 사이에 설치되어 양 부재 사이의 기밀을 유지하는 시일부재를 구비하고,

   또한 상기 밸브체는, 그 리어측에서 반경방향 외측으로 되접어 꺽겨서 밸브 보디에 연결된 전동부와, 프론트측에서 상기 제1 밸브시트에 위치되는 제1 시트부와 제2 밸브시트에 위치되는 제2 시트부를 구비한 자동브레이크 배력장치에 있어서,

   상기 시일부재의 유효직경을, 상기 제2 밸브시트의 유효직경보다도 크게, 또한 밸브체의 전동부의 유효직경보다도 작게 설정한 것을 특징으로 하는 자동브레이크 배력장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제2 밸브시트를 제1 밸브시트보다도 리어측으로 배치하여 이 제2 밸브시트와 제1 밸브시트를 축방향에 직렬로 배치함과 동시에, 상기 밸브체의 제1 밸브시트에 위치하는 제1 시트부보다도 제2 밸브시트에 위치하는 제2 시트부를 리어측에 배치하고, 또한 상기 제2 밸브시트와 제1 밸브시트와의 유효직경을 동일하게 설정한 것을 특징으로 하는 자동브레이크 배력장치.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 밸브체는, 프론트측의 제1 시트부를 지지하는 백업 리턴 플레이트와, 리어측의 제2 시트부를 지지하는 백업 플레이트와, 양 백업 플레이트의 외주부를 연결하는 강성을 갖는 원통형상부를 구비하고 있으며, 또한 리어측의 백업 플레이트는, 반경방향 외측으로 되접어 꺽겨진 탄성 소재로 이루어지는 전동부를 통하여 밸브보디에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 자동브레이크 배력장치.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 구동수단은, 솔레노이드인 것을 특징으로 하는 자동브레이크 배력장치.
6. 제 3 항에 있어서, 상기 밸브체는, 프론트측의 제1 시트부를 지지하는 백업 리턴 플레이트와, 리어측의 제2 시트부를 지지하는 백업 플레이트와, 양 백업 플레이트의 외주부를 연결하는 강성을 갖는 원통형상부를 구비하고 있으며, 또한 리어측의 백업 플레이트는, 반경방향 외측으로 되접어 꺽겨진 탄성 소재로 이루어지는 전동부를 통하여 밸브보디에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 자동브레이크 배력장치.
7. 제 3 항에 있어서, 상기 구동수단은, 솔레노이드인 것을 특징으로 하는 자동브레이크 배력장치.
8. 제 4 항에 있어서, 상기 구동수단은, 솔레노이드인 것을 특징으로 하는 자동브레이크 배력장치.