KR100536296B1 - 차량용 브레이크의 배력장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 브레이크의 배력장치에 관한 것으로, 그 목적은 다이아프램과 동력피스톤을 일체화 하여 제조함으로써 원가를 절감하도록 하는 것이다.

본 발명에 따른 차량용 브레이크의 배력장치는, 케이싱, 상기 케이싱 내부를 정압실과 변압실로 구획하는 다이아프램과 동력피스톤, 상기 다이아프램과 상기 동력피스톤의 중심부에 그 일단부가 고정되고 그 타단부에는 공기흡입부가 형성된 밸브본체, 상기 밸브본체에 내설되어 상기 변압실과 외기를 선택적으로 연통 및 차단하는 포펫밸브, 상기 밸브본체에 그 일단부가 내설되어 상기 포펫밸브를 작동시키는 입력축, 상기 다이아프램과 상기 동력피스톤의 변위의 힘을 받는 출력축을 포함하는 차량용 브레이크의 배력장치에 있어서, 상기 다이아프램은 일단이 상기 동력피스톤의 외주면과 결합되고 타단이 상기 케이싱에 고정되는 외측다이아프램과 상기 동력피스톤의 내주면과 결합되며 밸브본체에 고정되는 내측다이아프램으로 분리되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 브레이크의 배력장치{BRAKE BOOSTER FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 브레이크의 배력장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배력장치의 케이싱내 압력실을 구획하는 다이아프램과 동력피스톤에 관한 것이다.

차량용 브레이크의 배력장치는 진공과 대기와의 압력차이를 이용하여 작은 힘으로 큰 제동력을 발생시키는 장치를 말한다.

이러한 기능을 하는 배력장치는 케이싱으로 외면이 형성되고, 이 케이싱의 내부는 다이어프램과 동력피스톤에 의해서 정압실과 변압실로 구획되어 있는데, 이 각각의 정압실과 변압실은 후술하는 밸브본체에 형성된 정압통로를 통해 연통되어 있다.

공기의 흡입을 제어하는 밸브본체는 일단부가 다이아프램 및 동력 피스톤에 고정되어 있고 타단부는 케이싱의 후단부로부터 외측으로 돌출되고 공기흡입구가 마련되어 대기와 연통되어 있는데, 후술하는 입력축의 진퇴운동에 따라 같이 진퇴운동한다. 이러한 밸브본체는 원통형 구조로 되어 있으며, 밸브본체의 선단부에 축방향으로 실린더부가 형성되고 이 실린더부를 미끄럼 운동하는 플런저가 설치된다. 그리고 밸브본체에는 정압실과 밸브본체 내측사이에 연통을 제공하는 정압통로와 변압실과 밸브본체 사이의 연통을 제공하는 변압통로가 마련된다.

플런저의 후단은 브레이크 페달과 결합된 입력축의 단부와 결합되고 그 선단에는 출력축이 설치되는데, 출력축과 플런저의 선단사이에는 단면적의 차이로 인해 작용받은 힘을 배가시켜 출력축에 전달하는 리액션 디스크가 마련되어 있다.

한편, 밸브본체 내측에는 유동성이 있는 탄성재질의 포펫밸브가 설치되어 있는데, 포펫밸브의 후단부가 밸브본체의 내주면에 견고하게 결합되어 있고, 이 포펫밸브와 입력축의 외주면에 마련된 고정돌기 사이에는 스프링이 설치되어 입력축을 후향 편의시킨다.

그러나 이러한 구조의 배력장치는 조립시 동력피스톤과 다이아프램을 별개로 밸브본체에 조립하므로 다이아프램과 동력피스톤이 이중으로 케이싱을 구획하게 되어 불필요한 재료비 상승의 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 다이아프램과 동력피스톤을 일체로 형성하여 재료비를 절감토록 한 배력장치를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 브레이크의 배력장치는, 케이싱, 상기 케이싱 내부를 정압실과 변압실로 구획하는 다이아프램과 동력피스톤, 상기 다이아프램과 상기 동력피스톤의 중심부에 그 일단부가 고정되고 그 타단부에는 공기흡입부가 형성된 밸브본체, 상기 밸브본체에 내설되어 상기 변압실과 외기를 선택적으로 연통 및 차단하는 포펫밸브, 상기 밸브본체에 그 일단부가 내설되어 상기 포펫밸브를 작동시키는 입력축, 상기 다이아프램과 상기 동력피스톤의 변위의 힘을 받는 출력축을 포함하는 차량용 브레이크의 배력장치에 있어서, 상기 다이아프램은 일단이 상기 동력피스톤의 외주면과 결합되고 타단이 상기 케이싱에 고정되는 외측다이아프램과 상기 동력피스톤의 내주면과 결합되며 밸브본체에 고정되는 내측다이아프램으로 분리되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 동력피스톤은 가장자리에 상기 다이아프램과의 결합을 위하여 상기 다이아프램의 단부를 감싸도록 절곡된 결합부가 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 다이아프램에는 상기 결합부에 안착되는 체결부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 다이아프램에는 상기 동력피스톤의 단부를 감싸도록 절곡된 절곡부가 형성된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도1은 본 발명에 따른 차량용 브레이크의 배력장치를 보인 정면도이고 도2는 도1의 A부분의 확대도이다.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 차량용 브레이크의 배력장치는 전방셀(11)과 후방셀(12)로 이루어진 케이싱(10), 브레이크패달(미도시)에 의해 연동하는 입력축(30), 입력축(30)의 작동에 따라 변위의 힘을 전달받는 출력축(40) 등으로 크게 이루어져 있다.

케이싱(10) 내부는 다이아프램(13a, 13b)과 동력피스톤(14)에 의해서 정압실(16)과 변압실(15)로 구획된다.

다이아프램은 외측다이아프램(13a)과 내측다이아프램(13b)로 분리되어 있는데 외측다이아프램(13a)과 내측다이아프램(13b)의 사이에는 동력피스톤(14)이 결합되어 있다. 도2에 도시된 바와 같이 동력피스톤(14)의 상측 단부에는 외측다이아프램(13a)과 결합을 위하여 외측다이아프램(13a)의 단부를 감싸도록 절곡된 결합부(14a)가 형성되어 있다. 외측다이아프램(13a)의 단부엔 안착부(13c)가 형성되어 결합부(14a) 내부에 안착됨으로써 외측다이아프램(13a)과 동력피스톤(14)을 견고하게 결합하게 되고 그에 따라 정압실(16)과 변압실(15)을 밀봉시킬 수 있게 된다. 또한 동력피스톤(14)의 하측 단부는 내측다이아프램(13b)의 절곡부(13d)에 의하여 감싸지며, 내측다이아프램(13b)과 동력피스톤(14)은 함께 밸브본체(20)에 고정된다.

정압실(16)과 변압실(15)은 후술하는 밸브본체(20)에 형성된 정압통로(25)를 통해 연통되어 있다. 정압실(16)의 일측 외벽에는 내부와 부압원(미도시)을 연통시키는 흡기 매니폴드(MANIFOLD)같은 진공연결파이프(17)가 결합되어 있고, 정압실(16) 내부에는 복원스프링(18)이 설치되어 배력장치가 비작동 상태에 있을 때에 이의 탄성 복원력에 의해 다이어프램(13a, 13b)과 동력피스톤(14)이 후향 위치에서 유지된다.

그리고 공기의 흡입을 제어하는 밸브본체(20)는 케이싱(10)에 결합되어 있는데, 이것은 일단부가 내측다이어프램(13b) 및 동력피스톤(14)에 고정되며 공기흡입구(21)가 형성된 타단부가 케이싱(10)의 후단부로부터 외측으로 돌출되어 대기와 연통되어 있고, 입력축(30)의 진퇴운동에 따라 같이 연동한다. 미설명부호 22와 23는 소음을 줄이는 사이렌서와 이물질 유입을 방지하는 필터를 지시하는 것이다.

한편, 밸브본체(20) 선단부에서 축방향으로 미끄럼운동하는 플런저(28)가 설치되어 있으며, 플런저(28) 후단은 브레이크패달(미도시)과 결합된 입력축(30) 일단부가 삽입되어 있고 그 선단에는 출력축(40)이 설치된다. 그리고 출력축(40)과 플런저(28)의 선단 사이에는 단면적의 차이로 인해 작용받은 힘을 배가시켜 출력축(40)에 전달하는 리액션디스크(41)가 마련되어 있다.

밸브본체(20)의 내부에는 선단부가 플런저(28)의 후단부위와 접하여 공기 유입을 제어하는 탄성재질의 포펫밸브(50)가 설치되어 있는데, 포펫밸브(50) 후단부는 밸브본체(20) 내주면에 견고하게 고정되어 있다. 포펫밸브(50)와 입력축(30) 사이에는 스프링(31)이 설치되어 입력축(30)을 후향 지지한다. 미설명부호 25는 밸브본체(20)에 형성되어 정압실(16)과 변압실(15) 사이에 연통을 제공하는 정압통로이고, 24는 변압실(15)과 밸브본체(20) 내부 사이에 연통을 제공하는 변압통로이다.

그리고 밸브본체(20)의 내주면에는 포펫밸브(50) 선단부가 입력축(30)의 작동에 의해 선택적으로 안착되어 정압통로(25)를 폐쇄, 즉 밸브기능을 수행하는 제1밸브시트부(27)가 형성되어 있는데, 포펫밸브(50)와 제1밸브시트부(27)가 조합하여 진공밸브를 형성한다.

또한 플런저(28) 후단부에는 역시 포펫밸브(50)의 선단부가 선택적으로 안착되어 변압통로(24)의 개방을 제어하는 제2밸브시트부(26)가 형성되어 있어서, 포펫밸브(50)와 제2밸브시트부(26)가 조합하여 에어밸브 기능을 수행한다. 이에 따라 포펫밸브(50) 선단부가 제2밸브시트부(26)에 안착되면 외기의 공기는 에어밸브에 의해 유입되지 못한다.

다음에는 이와 같이 구성된 종래 차량용 브레이크 배력장치의 작동을 설명한다.

먼저, 초기상태에서는 부압원(미도시)에 의해 정압실(16)과 변압실(15)은 진공상태로 되어 있다. 이러한 자동차에서 운전자가 브레이크패달(미도시)을 밟게 되면 입력축(30)이 전진하고 동시에 플런저(28)가 밀리게 된다. 계속하여 플런저(28)의 제2밸브시트부(26)가 포펫밸브(50)의 선단부와 분리된다. 즉, 에어밸브가 개방작동되어 변압통로(24)를 통해 변압실(15)과 밸브본체(20) 내부가 연통됨과 동시에 탄성재질의 포펫밸브(50)가 제1밸브시트부(27)에 안착되어 정압실(16)과 변압실(15)의 연통은 차단된다.

이에 따라 공기흡입구(21)를 통해 밸브본체(20) 내부로 유입된 외부공기는 변압통로(24)를 통해 변압실(15)로 유입된다. 이 때, 외부공기는 차압에 의해 순간적으로 유입되어 작동가능한 다이아프램(13a, 13b)과 동력피스톤(14)이 정압실(16) 측으로 밀리게 되고, 리액션디스크(41)를 통해 입력보다 증폭된 출력이 출력축(40)을 통하여 마스터 실린더 어셈블리(미도시)로 전달되어 압력을 발생시킨다. 그리고 압력은 휠실린더(미도시)에 전달되어 제동작용을 하게 되는데, 이러한 작동은 거의 순간적으로 일어난다.

그리고 브레이크패달(미도시)에서 발을 떼면 복원스프링(18)과 스프링(31)에 의해 플런저(28)와 입력축(30)이 복원된다. 따라서 포펫밸브(50) 선단부가 플런저(28)의 제2밸브시트부(26)에 안착되며 제1밸브시트부(27)에서 분리됨으로써, 변압통로(24)는 폐쇄되고 정압통로(25)가 순간적으로 연통된다. 아울러 변압실(15)의 공기는 정압통로(25)를 통해 진공상태의 정압실(16)로 빠져 나가게 되고, 또다시 정압실(16)은 부압원에 의해 진공상태로 되어 브레이크 배력장치의 초기상태로 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 브레이크의 배력장치는 다이아프램과 동력피스톤을 일체로 형성하여 재료비를 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 브레이크의 배력장치를 보인 단면도이다.

도 2는 도1의 A부분의 확대도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10: 케이싱, 13a: 외측다이아프램,

13b: 내측다이아프램, 14: 동력피스톤,

15: 변압실, 16: 정압실,

20: 밸브본체, 30: 입력축,

40: 출력축, 50: 포펫밸브

Claims (4)

1. 케이싱, 상기 케이싱 내부를 정압실과 변압실로 구획하는 다이아프램과 동력피스톤, 상기 다이아프램과 상기 동력피스톤의 중심부에 그 일단부가 고정되고 그 타단부에는 공기흡입부가 형성된 밸브본체, 상기 밸브본체에 내설되어 상기 변압실과 외기를 선택적으로 연통 및 차단하는 포펫밸브, 상기 밸브본체에 그 일단부가 내설되어 상기 포펫밸브를 작동시키는 입력축, 상기 다이아프램과 상기 동력피스톤의 변위의 힘을 받는 출력축을 포함하는 차량용 브레이크의 배력장치에 있어서,

   상기 다이아프램은 일단이 상기 동력피스톤의 외주면과 결합되고 타단이 상기 케이싱에 고정되는 외측다이아프램과 상기 동력피스톤의 내주면과 결합되며 밸브본체에 고정되는 내측다이아프램으로 분리되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 브레이크의 배력장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 동력피스톤은 가장자리에 상기 다이아프램과의 결합을 위하여 상기 다이아프램의 단부를 감싸도록 절곡된 결합부가 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 브레이크의 배력장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 다이아프램에는 상기 결합부에 안착되는 체결부가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 브레이크의 배력장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 다이아프램에는 상기 동력피스톤의 단부를 감싸도록 절곡된 절곡부가 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 브레이크의 배력장치.