KR100384107B1 - 자동차용 브레이크의 배력장치 - Google Patents

자동차용 브레이크의 배력장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차용 브레이크의 배력장치에 관한 것으로, 진공 부압을 형성함으로서, 브레이크에 페달 답력을 보상하는 마스터백(10)(Master Vacuum)과, 상기 마스터백(10)에 연결되어 진공상태를 발생시키는 진공펌프(30)와, 이 진공펌프(30)와 상기 마스터백(10)사이에 설치되어 이 마스터백(10)의 동력 실린더(11)내에 장착된 동력 피스톤(12)이 용이하게 이동될 수 있도록 부압을 일정하게 유지시키는 진공탱크(40)와 상단에 브레이크 리저브(Reserve) 탱크(51)가 구비되어 있으며, 상기 마스터백(10)의 일측에 형성되어 유압작용하므로서 프론트 및 리어 브레이크에 제동력을 부가하는 마스터 실린더(50)가 유기적으로 결합된 구조로 되어 있는 자동차용 브레이크의 배력 장치에 있어서;
상기 진공탱크(40) 내부에는 이 진공탱크(40) 내측면에 접하도록 실린더(42)가 구비되며, 이 실린더(42)는 하부에 스프링부재(41)의 상단이 분할 핀(43)에 의해 결합되며, 이 스프링부재(41)의 하부는 진공탱크(40)의 하부 외측부로 돌출시켜 너트(45)로 체결되어, 자동차의 시동이 정지된 상태에서 브레이크 페달을 밟더라도, 상기 실린더(42)가 스프링부재(41)에 의해 상사점에서 하사점으로 이동되므로서 부압이 발생되고, 이 부압이 감소될 때까지 수회의 브레이크 작동이 가능한 것이다.
따라서, 시동이 꺼진 후에도 제동거리가 유지되므로 사고의 위험을 방지하여 운전자의 안전성을 증대시키는 매우 유용한 발명인 것이다.

Description

자동차용 브레이크의 배력장치 {Brake booster for automobiles}
본 발명은 자동차용 브레이크의 배력장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 브레이크의 페달 답력을 향상시키도록 설치된 배력장치의 진공탱크내에 스프링부재로 지지되는 실린더를 장착시켜 부압이 일시에 해제되는 것을 방지함으로써, 주행중에 시동이 꺼지더라도 일정 횟수 브레이크가 작동될 수 있도록 발명된 것이다.
일반적으로 차량용 브레이크의 배력장치(Booster)는 진공과 대기와의 압력차이를 이용하여 작은 압력으로 큰 제동력을 발생시키는 장치를 말한다.
상기와 같이 브레이크와 함께 사용하는 제동 배력장치에는 기관의 흡입부압이나 압축공기를 이용하는 진공식과 압축공기식이 있으며, 진공식 제동 배력장치는 보통 브레이크 부스터(Booster) 또는 하이드로 마스터 등으로 불리우며, 마스터실린더와 별개로 설치되어 있는 분리형과, 일체로 되어 있는 일체형으로 구분된다.
한편, 분리형은 통상 대형차에서 사용되고, 일체형은 승용차에서 많이 사용되는 것으로, 여기서는 일체형을 예를 들어 설명한다.
일반적으로 자동차용 브레이크 배력장치의 구조는 도 2에서 도시한 바와 같이 진공펌프에 연결되어 진공 부압을 형성함으로서, 브레이크에 페달 답력을 보상하는 마스터백(Master Vacuum)(10)과 브레이크 리저브(Reserve) 탱크(51)가 상단에 구비되어 있으며, 상기 마스터백(10)에 일체로 형성되어 유압작용되므로서 프론트 및 리어 브레이크에 제동력을 부가하는 마스터 실린더(50)가 유기적으로 결합된 구조로 되어 있다.
진공식 제동 배력장치인 마스터백(Master Vacuum)(10)의 주요부는 동력 실린더(11)와 동력 피스톤(12)으로 구성되며, 첨부된 도 1 및 도 2를 참조하여 계통별로 설명하면 다음과 같다.
동력 실린더(11)의 내측에는 동력 피스톤(12)과 막판(13)이 있고, 상기 동력 실린더(11)는 앞, 뒤 셀(shell)(14a, 14b)로 상기 셀(14a, 14b)은 막판(13)을 밀어 붙인 상태로 결합되어 외부와 차단되고, 좌측실(15)과 우측실(16)도 서로 기밀을 유지하고 있다.
한편, 우측실(16)의 진공이 일정하게 유지되도록 하기위해 상기 우측실(16)과 진공펌프(30)를 연결하는 흡입구에는 체크밸브(17)가 설치되어 진공펌프(30)의 부압이 마스터백(10)의 안쪽보다 높은 경우에만 밸브가 열리도록 되어 있다.
또한, 상기 진공펌프(30)와 체크밸브(17)를 연결하는 흡입통로에는 일정한 부압을 유지하도록 진공탱크(40)가 설치되어 있다.
한편, 상기 동력 피스톤(12)은 뒤의 셀(14b)b을 기준으로 하여 전후로 이동될 수 있고, 그 전면에는 마스터 실린더(50)의 푸쉬로드(19)와 리액션 디스크(20)가 끼워져 있으며, 후면에는 밸브 플런저(21)가 브레이크 페달과 연동하는 브레이크 로드(22)에 연결되어 있다.
또한, 포핏밸브(23)는 대기밸브와 진공밸브의 작용을 하는 것으로서, 스프링에 의하여 밸브 플런저(21)에 접촉되어 있다.
이하, 상기와 같이 구성된 자동차용 브레이크 배력장치의 작용을 설명한다.
운전자가 브레이크 페달을 밟으면 밸브 플런저(21)가 스톱키(25)에 닿을 때까지 브레이크 로드(22)가 전면으로 이동된다.
이때, 포핏밸브(23)도 전면으로 이동되어 포핏밸브 리턴 스프링(26)의 힘에 의하여 포핏밸브(23)는 동력 피스톤(12)의 시트부에 밀착하여 진공밸브가 닫힌다.
더욱 페달을 밟으면 밸브 플런저(21)는 포핏밸브(23)와 떨어져서 대기의 밸브는 열린다.
이 경우 필터를 통하여 들어온 대기는 동력 피스톤(18)의 우측실(16)로 유입된다.
대기가 유입됨에 따라 우측실(16)의 진공은 낮아져서 좌측실(15)과의 압력차가 발생하게 된다.
이 압력차가 막판 스프링(26)의 힘보다 크면 동력 피스톤(18)은 전면으로 이동된다.
이 같은 작용에 의하여 페달을 밟는 운전자의 작은 힘으로 마스터 실린더(50)의 푸쉬로드(19)를 강하게 밀어 강한 유압을 발생시키는 것이다 .
한편, 종래 자동차용 브레이크 배력장치는, 주행중에 자동차의 시동이 꺼지면 진공펌프(30)의 작동이 정지되고, 진공펌프(30)의 부압이 대기와 같아진다.
이에 따라, 상기 배기펌프와 연결된 진공탱크(40)의 부압은 해제되지만, 좌측실(15)은 체크밸브(17)에 의해 폐쇄되어 부압이 유지된다.
이 경우 브레이크 페달을 밟으면 브레이크 로드(22)가 연동되고, 이어서 상기에서 언급한 바와 같이 대기밸브가 열리고 우측실(16)에 대기가 유입되어 좌측실(15)과 우측실(16)의 압력차가 발생됨에 따라 동력 피스톤(18)이 우측실(16)쪽으로 이동되어 마스터 실린더(50)의 푸쉬로드(19)를 밀어 유압을 발생시킨다.
따라서, 우측실(16)의 부압은 해제되어 대기와 같아진다.
그러므로, 좌측실(15), 우측실(16), 진공탱크(40), 진공펌프(30)의 압력이 대기와 같아지는 것이다.
상기와 같이 종래 자동차용 브레이크의 배력장치는 주행중에 시동이 꺼지면 브레이크 배력장치에 의한 부압발생이 1회에 한해서 작동되고, 그 이후로는 운전자가 페달을 밟는 답력에 의해 제동이 이루어지므로, 제동력이 저하되고 제동거리가 길어져 사고의 위험이 증대되는 문제점이 있었던 것이다.
본 발명의 목적은 자동차용 브레이크의 배력장치의 진공탱크 내에 스프링에 의해 지지되는 실린더를 설치하여 부압이 일시에 해제되는 것을 방지함으로서, 주행중에 시동이 꺼지더라도 일정 횟수 브레이크가 작동될 수 있도록 하는 자동차용 브레이크의 배력장치를 제공하는 데 있다.본 발명의 다른 목적은 진공탱크 내에 실린더와 스프링을 분할핀과 너트로 설치 고정하여, 그 제조 및 설치가 간단하고, 보수 및 수리가 용이한 자동차용 브레이크의 배력장치를 제공하는 데 있다.
도 1 은 자동차용 브레이크 장치의 단면도.
도 2 는 일반적인 자동차용 브레이크의 배력장치 구조를 나타내는 개념도.
도 3 ∼ 도 4는 본 발명의 진공탱크 내부를 나타내는 단면도.
*도면중 주요 부호에 대한 설명*
10 - 마스터백(Master Vacuum) 11 - 동력 실린더
12 - 동력 피스톤 13 - 막판
14a, 14b - 셀 15 - 좌측실
16 - 우측실 17 - 체크밸브
18 - 동력피스톤 19 - 푸쉬로드
20 - 리액션 디스크 21 - 밸브 플런저
22 - 브레이크 로드 23 - 포핏밸브
24 - 스프링 25 - 스톱키
26 - 리턴 스프링 30 - 진공펌프
40 - 진공탱크 41 - 스프링부재
42 - 실린더 50 - 마스터 실린더
51 - 브레이크 리저브 탱크
이러한 본 발명의 목적은 진공 부압을 형성함으로서, 브레이크에 페달 답력을 보상하는 마스터백(10)(Master Vacuum)과, 상기 마스터백(10)에 연결되어 진공상태를 발생시키는 진공펌프(30)와, 이 진공펌프(30)와 상기 마스터백(10)사이에 설치되어 이 마스터백(10)의 동력 실린더(11)내에 장착된 동력 피스톤(12)이 용이하게 이동될 수 있도록 부압을 일정하게 유지시키는 진공탱크(40)와, 상단에 브레이크 리저브(Reserve) 탱크(51)가 구비되어 있으며, 상기 마스터백(10)의 일측에 형성되어 유압작용하므로서 프론트 및 리어 브레이크에 제동력을 부가하는 마스터 실린더(50)가 유기적으로 결합된 구조로 되어 있는 자동차용 브레이크의 배력 장치에 있어서;
상기 진공탱크(40) 내부에는 이 진공탱크(40) 내측면에 접하도록 실린더(42)가 구비되며, 이 실린더(42)는 하부에 스프링부재(41)의 상단이 분할 핀(43)에 의해 결합되며, 이 스프링부재(41)의 하부는 진공탱크(40)의 하부 외측부로 돌출시켜 너트(45)로 체결되므로서 달성된다.
즉, 진공탱크(40)의 내부에 스프링부재(41)로 지지되는 실린더(42)가 구비되므로, 브레이크 페달의 조작에 따라 동력 피스톤(12)이 연동되더라도 진공탱크(40)의 부압이 일시에 해제되지 않고 잔압이 유지되므로서 브레이크가 수회 작동 가능하게 되는 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 은 자동차용 브레이크 배력장치의 작동원리를 설명하기 위한 브레이크 배력장치의 일단면도이다.
도 2는 일반적인 자동차용 브레이크의 배력장치 구조를 나타내는 개념도이다.
도 3은 본 발명의 진공탱크의 내부를 나타내는 단면도로서, 시동이 꺼지지 않은 정상적인 상태에서의 진공탱크의 내부를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 진공탱크의 내부를 나타내는 단면도로서, 시동이 꺼진 상태에서 실린더가 스프링이 하사점 까지 압축되는 상태를 도시한 것이다.
본 발명의 일실시예에 의한 자동차용 브레이크의 배력장치는 도 1 및 도 2를 참조하여 상술한 바와 같이 진공펌프(30)에 연결되어 진공부압을 형성함으로서 운전자에 의해 조작되는 브레이크 페달의 답력을 보상하는 마스터백(10)과 상기 마스터백(10)에 일체로 형성되어 유압작동하므로서 프론트 및 리어 브레이크에 제동력을 부가하는 마스터 실린더(50)가 유기적으로 결합된 구조로 되어 있다.
그리고, 상기 마스터백(10)의 일측에는 진공펌프(30)에서 엔진으로 공급되는 공기 유속에 의해 마스터백(10)의 내부에 잔류된 공기가 유출되어 진공이 형성될 수 있도록 상기 마스터백(10)의 일측에는 체크밸브(17)가 설치되어 있으며, 상기 체크밸브(17)는 진공펌프(30)의 부압이 마스터백(10)의 안쪽보다 높은 경우에만 열리도록 되어 있다.
또한, 상기 마스터백(10)의 일측에 설치되는 체크벨브(17)와 진공펌프(30) 사이에는 이 마스터백(10)의 동력 실린더(11)내에 장착된 동력 피스톤(12)이 용이하게 이동될 수 있도록 부압을 일정하게 유지시키는 진공탱크(40)가 설치되어 있으며, 이 진공탱크(40) 내부에는 도 3 및 도 4에서 도시한 바와 같이 하부면에 스프링부재(41)가 설치되며, 이 스프링부재(41) 상단에는 상기 진공탱크(40)의 내측면에 접하도록 형성되어 상하로 슬라이딩 이동되는 실린더(42)가 결합되어 있다.
한편, 상기 실린더(42)는 스프링부재(41)에 분할핀(43)으로 관통시켜 결합되어 분할핀을 해제하므로서 분리가 가능하도록 되어 있다.
또한, 상기 스프링부재(41)도 하단에 나사홈(44)을 형성하여 이 나사홈(44) 을 진공탱크(40)의 하부 외측부로 돌출시켜 너트(45)로 체결되므로서, 상기 진공탱크(40)내부에 분리가능하도록 설치된다.
그리고, 상기에서와 같이 설치된 스프링부재(41)의 끝단에는 상기 너트(45)의 하단을 지지하여 풀림을 방지하도록 고정핀(46)을 결합시키는 것이 바람직하다.
즉, 고정핀(46) 제거한 후 너트(45)를 해제하면 스프링부재(41)를 진공탱크(40)와 분리할 수 있는 것이다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 의한 자동차용 브레이크 배력장치는 운전자가 브레이크페달을 밟으면 동력 피스톤(12)은 전술한 바와 같이 작동되어 푸쉬로드(19)를 강하게 밀어 강한 유압을 발생시킨다.
이 때, 자동차의 시동이 꺼지면 진공펌프(30)의 작동이 정지되고, 진공펌프(30)의 부압은 대기압과 같아지게 된다.
이 경우 도 3에서 도시한 바와 같이 엔진 운전시 진공펌프(30)에 의해 진공탱크(40)내 압력이 저하되고, 이 힘에 의하여 스프링부재(41)가 늘어나 실린더(42)를 상사점까지 상승시킨 상태로 유지된 상태에서 상기 실린더(42)가 스프링부재(41)에 의해 하사점까지 미끄러지면서, 상사점과 하사점사이의 체적차이만큼 부압이 유지되는 것이다.
따라서, 시동이 꺼진 상태에서 브레이크 페달을 밟으면 브레이크 로드(22)가연동되고, 상기에서 전술한 바와 같이 대기밸브가 열리고 우측실(16)에 대기가 유입되어 좌측실(15)과 우측실(16)의 압력차가 발생됨에 따라 동력 피스톤(12)이 우측실(16)쪽으로 이동되어 마스터실린더(42)의 푸쉬로드(19)를 밀어 브레이크가 작동되는 것이다.
그러므로, 이상에서 본 바와 같이 진공탱크(40)의 실린더(42)가 상사점에서 하사점으로 이동하면서 발생되는 체적차이에 의해 부압이 유지되고, 이 부압이 작아질 때까지 수회 브레이크 작동이 가능하게 되는 것이다.
이러한 본 발명의 구성에 의하면 마스터백의 체크밸브와 진공펌프 사이에 설치된 진공탱크 내부에 스프링부재로 지지한 실린더를 설치하므로서 자동차의 시동이 정지된 상태에서 브레이크 페달을 밟더라도, 상기 실린더가 스프링부재에 의해 상사점에서 하사점으로 이동되므로서 부압이 발생되고, 이 부압이 감소될 때까지 수회의 브레이크 작동이 가능한 것이다.또한, 진공탱크 내부에 구비되는 실린더와 스프링부재가 분할핀으로 결합되고, 상기 스프링부재는 너트에 의해 진공탱크내부에 설치 고정되므로, 그 조립 및 분해가 간편하여 그 제조 및 수리를 용이하게 할 수 있는 것이다.
따라서, 시동이 꺼진 후에도 제동거리가 유지되므로 사고의 위험을 방지하여 운전자의 안전성을 증대시키고, 제조 및 설치가 용이하여 상품성이 향상되는 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (3)

  1. 진공 부압을 형성함으로서, 브레이크에 페달 답력을 보상하는 마스터백(Master Vacuum)(10)과, 상기 마스터백(10)에 연결되어 진공상태를 발생시키는 진공펌프(30)와, 이 진공펌프(30)와 상기 마스터백(10)사이에 설치되어 이 마스터백(10)의 동력 실린더(11)내에 장착된 동력 피스톤(12)이 용이하게 이동될 수 있도록 부압을 일정하게 유지시키는 진공탱크(40)와, 상단에 브레이크 리저브(Reserve) 탱크가 구비되어 있으며, 상기 마스터백(10)의 일측에 형성되어 유압작용하므로서 프론트 및 리어 브레이크에 제동력을 부가하는 마스터 실린더(50)가 유기적으로 결합된 구조로 되어 있는 자동차용 브레이크의 배력 장치에 있어서;
    상기 진공탱크(40) 내부에는 이 진공탱크(40) 내측면에 접하도록 실린더(42)가 구비되며, 이 실린더(42)는 하부에 스프링부재(41)의 상단이 분할 핀(43)에 의해 결합되며, 이 스프링부재(41)의 하부는 진공탱크(40)의 하부 외측부로 돌출시켜 너트(45)로 체결되는 것을 특징으로 하는 자동차용 브레이크의 배력장치.
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