KR100358748B1 - 차량용 브레이크 배력장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 브레이크의 배력장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전방셀과 후방셀을 지지하는 타이로드의 외면에 설치되어 기밀구조를 형성하는 밀폐부재에 관한 것이다.

본 발명에 따른 차량용 브레이크 배력장치는 타이로드가 관통되는 관통공과 타이로드의 외면사이에 기밀 구조를 형성하도록 타이로드의 외면에 끼워져 밸브본체와 함께 타이로드의 외면을 따라 미끄럼운동을 하는 원통상의 밀폐부재가 마련되고, 이 밀폐부재는 기밀구조를 형성함과 동시에 미끄럼운동이 용이하도록 양단부가 타이로드의 외면에 밀착되고 중앙부 내면이 타이로드의 외면에서 이격되게 마련되었다. 따라서, 타이로드 외면의 기밀성이 향상되고, 밸브본체의 동작이 원활할 뿐만 아니라 그 구성이 종래의 벨로우즈에 비하여 크게 단순화됨으로써 제작 및 설치가 용이하게 되어 배력장치의 제조비용이 크게 절감되게 된다.

Description

차량용 브레이크 배력장치{Brake booster for vehicle}

본 발명은 차량용 브레이크의 배력장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전방셀과 후방셀을 지지하는 타이로드의 외면에 설치되어 밀폐구조를 형성하는 밀폐부재에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 브레이크의 배력장치는 브레이크 페달에 외력이 가해졌을 때, 그 내부의 일측공간과 외부의 압력차를 이용하여, 페달에 가해진 힘보다 훨씬 큰 힘을 발생시키는 장치이다.

이러한 종래의 배력장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 밀폐공간을 형성하는 전방셀(1)과 후방셀(2)이 구비되고, 이 전·후방셀(1,2)의 내부에는 내부공간을 정압실(A)과 변압실(B)로 구획하는 다이어프램(3)과 동력피스톤(4)이 설치된다. 그리고 후방셀(2)의 중심부에는 개구부(5)가 형성되고, 이 개구부(5)에는 브레이크 페달(미도시)과 연결된 입력축(6)의 동작에 따라 상기 정압실(A)과 변압실(B)을 연통시키거나 상기 변압실(B)을 대기와 연통시킴으로써 상기 정압실(A)과 변압실(B)사이에 압력차가 발생되게 하는 밸브본체(7)가 설치된다. 따라서, 상기 다이어프램(3)과 동력피스톤(4)은 정압실(A)과 변압실(B)의 압력차 및 내부에 설치된 스프링(8)의 탄성력에 의해 전·후방향으로 진퇴운동을 하게 된다.

그리고, 상기 압력차에 의해 발생되는 제동력은 내측 중앙부에 설치되는 출력축(9)에 전해지고, 출력축(9)은 전방셀(1)의 전면부에 고정된 마스터실린더의 피스톤(미도시)을 밀어주어 제동력을 발생시키게 된다.

또한, 전방셀(1)과 후방셀(2)의 내측에는 전방셀(1)의 전면부에 부착되는 마스터실린더의 반력에 의해 전방셀(1)이 변형되지 않도록 이들 사이를 지지해줌과 동시에 내부에서 동작되는 다이어프램(3)과 동력피스톤(4)의 움직임을 안내해주는 타이로드(10)가 설치된다. 이 타이로드(10)는 일단부가 전방셀(1)의 중앙부 일측에 고정이 되고 타단부가 다이어프램(3)과 동력피스톤(4)을 지지하는 밸브본체(7)의 일측을 관통하여 후방셀(2) 쪽으로 연장되며 후방셀(2)의 내면에 고정이 된다.

그리고, 타이로드(10)의 외면에는 다이어프램(3)과 동력피스톤(4)에 의해 구획된 정압실(A)과 변압실(B)이 밀폐될 수 있도록 신축 가능한 벨로우즈(11)가 설치된다. 이 벨로우즈(11)는 일단부가 와셔(12)에 의해 전방셀(1)의 내면에 고정되고 타단부가 밸브본체(7)의 일측에 고정이 된다. 따라서, 타이로드(10)의 외면을 감싸는 벨로우즈(11)는 다이어프램(3)과 동력피스톤(4)이 동작될 때 타이로드(10)의 외면을 따라 신축되면서 기밀 구조를 형성하게 된다.

그러나, 이와 같이 구성된 종래 배력장치 타이로드(10)의 외면 기밀 구조는 타이로드(10)의 외면에 구조와 형상이 복잡한 벨로우즈(11)가 구비되고, 또 이 벨로우즈(11)를 전방셀(1)에 고정시키기 위한 별도의 와셔(12)가 구비되어야 함에 따라 배력장치의 제조비용이 상승되고, 배력장치의 조립공정이 복잡해지는 문제가 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 타이로드의 외면의 기밀구조를 개선하여, 타이로드 외면의 기밀성이 향상될 뿐만 아니라 이들의 제작 및 설치가 용이해지는 차량용 브레이크 배력장치를 제공하는 것이다.

도 1은 종래 브레이크 배력장치의 전체적인 구성을 보인 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 브레이크 배력장치의 전체적인 구성을 보인 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 밀폐부재와 타이로드의 결합구조를 보인 단면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 밀폐부재와 타이로드의 결합구조를 보인 사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

20: 전방셀, 21: 후방셀,

22: 케이싱, 23: 정압실,

24: 변압실, 25: 다이어프램,

26: 동력피스톤, 27: 부압입구관,

28: 개구부, 29: 패킹,

30: 밸브본체, 31: 공기흡입부,

32: 입력축, 33: 플런저,

34: 포펫밸브, 35: 결합판,

36: 리액션디스크, 37: 출력축,

38: 스프링, 39: 관통공,

40: 타이로드, 41: 밀폐부재,

41a: 내곡면, 41b: 플랜지부.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 내부에 밀폐공간을 형성하도록 전방셀과 후방셀이 결합되어 마련된 케이싱과, 상기 케이싱의 내부를 정압실과 변압실로 구획하는 다이어프램 및 동력피스톤과, 상기 다이어프램 및 동력피스톤과 함께 움직이도록 이들의 중앙부에 고정되며 브레이크 페달에서 연장된 입력축의 동작에 따라 상기 정압실과 상기 변압실을 상호 연통되게 하거나 상기 변압실을 대기와 연통되게 하는 밸브본체와, 상기 밸브본체와 이에 결합된 상기 다이어프램 및 동력피스톤의 움직임을 안내하는 동시에 상기 전방셀과 후방셀이 상호 지지된 상태에서 결속될 수 있도록 상기 밸브본체의 일측에 형성된 관통공을 관통하여 양단부가 상기 전방셀과 상기 후방셀 고정되는 타이로드를 구비하는 차량용 브레이크 배력장치에 있어서,

상기 타이로드의 외면에는 상기 타이로드의 외면과 상기 관통공 사이에 기밀구조를 형성하는 동시에 상기 밸브본체가 움직일 때 상기 타이로드의 외면을 따라 미끄럼운동을 하여 상기 밸브본체의 움직임을 안내하도록 내면이 상기 타이로드의 외면에 끼워져 결합되고 외면이 상기 관통공에 고정되는 원통형상의 밀폐부재가 마련된 것을 특징으로 하는 구성이다.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 2는 본 발명에 따른 브레이크 배력장치의 전체적인 구성을 보인 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 밀폐부재와 타이로드의 결합구조를 보인 단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 밀폐부재와 타이로드의 결합구조를 보인 사시도이다.

본 발명에 따른 브레이크 배력장치는 이에 도시된 바와 같이, 외형 몸체를 이루며 내부에 밀폐공간을 형성하도록 전방셀(20)과 후방셀(21)이 결합되어 구성된 케이싱(22)이 마련되고, 케이싱(22)의 내부에는 정압실(23)과 변압실(24)이 구획되게 형성되도록 다이어프램(25)과 동력피스톤(26)이 설치된다. 이때, 전방셀(20)의 일측에는 정압실(23)의 압력이 대기압보다 낮은 상태를 유지할 수 있도록 엔진의 흡입부와 연결되는 부압입구관(27)이 마련된다.

후방셀(21)의 중심부에는 후방으로 돌출되어 개구된 개구부(28)가 형성되고, 이 개구부(28)에는 공기의 유입을 제어하는 밸브본체(30)가 설치된다. 밸브본체(30)는 일단부가 케이싱(22)내의 다이어프램(25)과 동력피스톤(26)에 결합되어 이들과 함께 연동하며, 타단부가 후방셀(21)의 개구부(28)를 통해 외측으로 연장된다. 그리고, 밸브본체(30)의 외면과 후방셀(21)의 개구부 사이에는 밀폐구조를 이루는 패킹(29)이 설치된다.

밸브본체(30)의 내부에는 케이싱(22) 내부의 변압실(24)이 대기와 연통될 수 있도록 공기흡입부(31)가 형성된다. 그리고 이 공기흡입부(31)에는 브레이크 페달(미도시)과 결합되는 입력축(32)이 진입되어 설치되고, 이 입력축(32)의 동작에 따라 상기 정압실(23)과 변압실(24)을 연통시키거나 상기 변압실(24)을 대기와 연통시킬 수 있도록 입력축(32)의 단부에 설치되는 플런저(33)와 플런저(33)의 움직임에 따라 동작되는 포펫밸브(34) 등이 마련된다.

또한, 케이싱(22)의 내측 밸브본체(30)의 선단부에는 상기 다이어프램(25) 및 동력피스톤(26)을 밸브본체(30)에 결합시킬 수 있도록 결합판(35)이 설치되고, 이 결합판(35)의 중앙부에는 상기 플런저(33)의 일단부와 접하는 리액션디스크(36)가 설치되며, 리액션디스크(36)에는 전방셀(20)을 관통하여 마스터 실린더의 피스톤(미도시)과 연결되는 출력축(37)이 지지된다.

또한, 상기 정압실(23) 내부에는 다이어프램(25)과 동력피스톤(26)이 항상 후향 복원력을 가지도록 일단부가 전방셀(20)의 내면에 지지되고 타단부가 상기 밸브본체의 결합판(35)에 지지되는 복귀스프링(38)이 설치된다.

또한, 전방셀(20)과 후방셀(21)의 내측에는 전방셀(20)의 전면부에 부착되는 마스터실린더(미도시)의 반력에 의해 전방셀(20)이 변형되지 않도록 이들 사이를 지지해줌과 동시에 내부에서 동작되는 다이어프램(25)과 동력피스톤(26)의 움직임을 안내해주는 타이로드(40)가 설치된다.

이 타이로드(40)는 일단부가 전방셀(20)의 중앙부 일측에 고정이 되고, 다이어프램(25)과 동력피스톤(26)을 고정시키는 밸브본체(30) 선단부의 결합판(35)과 밸브본체의 일측을 관통하여 후방셀(21) 쪽으로 연장되며 후방셀(21)의 내면에 고정이 된다. 즉, 밸브본체(30)와 결합판(35)의 일측에는 타이로드(40)가 관통되는관통공(39)이 형성된다.

그리고, 상기 관통공(39)과 타이로드(40)의 외면사이에는 기밀구조를 형성함과 동시에 타이로드(40)의 외면을 따라 움직이는 밸브본체(30)의 움직임을 안내하는 밀폐부재(41)가 설치된다.

도 3과 도 4를 참조하면, 밀폐부재(41)는 신축성을 가진 탄성부재가 성형된 것으로, 타이로드(40)의 외면에 끼워질 수 있도록 양단부가 개구된 원통형상으로 마련되고, 밀폐구조를 이룰수 있도록 양단부가 타이로드(40)의 외면에 밀착되게 구성된다.

또한, 밀폐부재(40)는 정압실(23)과 변압실(24)을 밀폐시키는 동시에, 타이로드(40) 외면에서 용이하게 미끄러질 수 있도록 중앙부 내면이 내곡면(41a)으로 구성되어 타이로드(40)의 외면에서 이격되게 된다.

즉, 밀폐부재(41)는 자체의 탄성력과 형상의 특성에 따라 개구된 양단부가 오므라들려 하는 성질을 가지게 되고, 중앙부 내면은 타이로드의 내면에서 이격되려 하기 때문에, 밀폐성은 높아지게 되고 타이로드(40)의 외면에 접촉되는 접촉면적은 최소가 되게 되어 타이로드(40)의 외면에서 미끄럼운동이 용이한 특성을 가지게 된다.

또한, 밀폐부재(41)의 외면에는 밀폐부재(41)가 밸브본체의 관통공(39)에 고정이 될 수 있도록 외면에서 돌출되는 플랜지부(41b)가 형성되며, 이 플랜지부(41b)는 밸브본체에 결합판(35)이 결합되는 과정에서 밸브본체(30)와 결합판(35) 사이에 끼워져 고정되게 된다.

다음에는 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 브레이크 배력장치의 동작을 설명한다.

운전자가 브레이크 페달(미도시)을 밟게 되면, 입력축(32)의 전진으로 밸브본체(300)의 공기흡입부(31)를 통해 변압실(24)로 공기가 유입되고, 이로써 정압실(23)과 변압실(24)간의 차압이 생겨 다이어프램(25)과 동력피스톤(26)이 정압실(23)측으로 밀리게 된다. 따라서 입력된 힘보다 증폭된 힘이 출력축(37)을 통해 마스터실린더의 피스톤(미도시)으로 전달되게 된다.

이때, 변압실(24)의 압력이 정압실(23)의 압력보다 높아지게 되면 타이로드(40)의 외면과 밸브본체(30) 사이에 설치된 밀폐부재(41)는 변압실(24) 쪽의 외면에 큰 압력이 작용되게 되므로, 타이로드(40)의 외면에 더욱 밀착되게 되어 밀폐성이 더욱 높아지게 되고, 밀폐부재의 내면(41a)은 타이로드(40)의 외면에서 이격된 상태를 유지하게 되므로, 밀폐부재(41)가 타이로드(40)의 외면을 따라 용이하게 미끄러질 수 있게 된다.

이처럼 본 발명에 따른 브레이크 배력장치는 타이로드(40)의 외면과 밸브본체의 관통공(39) 사이의 기밀구조를 형성하는 밀폐부재(41)가 종래의 벨로우즈에 비하여 크게 단순화 됨으로써 제작 및 설치가 용이하여 배력장치의 제조비용이 크게 절감되게 된다.

또한, 변압실에 압력이 높아지면 밀폐성이 높아지는 반면에 타이로드의 외면과 밀폐부재 사이의 마찰력이 최소화됨으로써 밸브본체의 동작이 용이하게 이루어지게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 브레이크 배력장치는 타이로드가 관통되는 관통공과 타이로드의 외면사이에 기밀 구조를 형성하도록 타이로드의 외면에 끼워져 밸브본체와 함께 타이로드의 외면을 따라 미끄럼운동을 하는 원통상의 밀폐부재가 마련되고, 이 밀폐부재는 기밀구조를 형성함과 동시에 미끄럼운동이 용이하도록 양단부가 타이로드의 외면에 밀착되고 중앙부 내면이 타이로드의 외면에서 이격되게 마련되었다. 따라서, 타이로드 외면의 기밀성이 향상되고, 밸브본체의 동작이 원활할 뿐만 아니라 그 구성이 종래의 벨로우즈에 비하여 크게 단순화됨으로써 이들의 제작 및 설치가 용이하게 되어 배력장치의 제조비용이 크게 절감되는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 내부에 밀폐공간을 형성하도록 전방셀과 후방셀이 결합되어 마련된 케이싱과, 상기 케이싱의 내부를 정압실과 변압실로 구획하는 다이어프램 및 동력피스톤과, 상기 다이어프램 및 동력피스톤과 함께 움직이도록 이들의 중앙부에 고정되며 브레이크 페달에서 연장된 입력축의 동작에 따라 상기 정압실과 상기 변압실을 상호 연통되게 하거나 상기 변압실을 대기와 연통되게 하는 밸브본체와, 상기 밸브본체와 이에 결합된 상기 다이어프램 및 동력피스톤의 움직임을 안내하는 동시에 상기 전방셀과 후방셀이 상호 지지된 상태에서 결속될 수 있도록 상기 밸브본체의 일측에 형성된 관통공을 관통하여 양단부가 상기 전방셀과 상기 후방셀 고정되는 타이로드를 구비하는 차량용 브레이크 배력장치에 있어서,

   상기 타이로드(40)의 외면에는 상기 타이로드의 외면과 상기 관통공(39) 사이에 기밀구조를 형성하는 동시에 상기 밸브본체(30)가 움직일 때 상기 타이로드(40)의 외면을 따라 미끄럼운동을 하여 상기 밸브본체(30)의 움직임을 안내하도록 내면이 상기 타이로드(40)의 외면에 끼워져 결합되고 외면이 상기 관통공(39)에 고정되는 원통형상의 밀폐부재(41)가 마련된 것을 특징으로 하는 차량용 브레이크 배력장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 밀폐부재(41)는 양단부 내면이 상기 타이로드(40)의 외면에 밀착되고중앙부 내면이 상기 타이로드의 외면에서 이격되도록 내면이 내곡면(41a)으로 마련된 것을 특징으로 하는 차량용 브레이크 배력장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 밀폐부재(41)가 상기 관통공(39)에 고정될 수 있도록 상기 밀폐부재(41)에는 외면에 돌출되게 형성된 플랜지부(41b)가 마련된 것을 특징으로 하는 차량용 브레이크 배력장치.