KR100639486B1

KR100639486B1 - 이중 배력 타입 부스터를 갖춘 차량용 브레이크 시스템

Info

Publication number: KR100639486B1
Application number: KR1020050111703A
Authority: KR
Inventors: 이동근
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2005-11-22
Filing date: 2005-11-22
Publication date: 2006-10-27

Abstract

본 발명은 이중 배력 타입 부스터를 갖춘 차량용 브레이크 시스템에 관한 것으로, 페달의 스트로크(Stroke)가 일정 이상이 되면 부스터 내 대기압 유입 양이 페달 답력에 비해 큰 폭으로 증가하도록 해, 급 제동 시 충분한 제동력을 발생하도록 큰 배력비를 얻음은 물론 특히, 페달 답입량이 적은 노약자나 여성 운전자의 경우에도 급 제동에 필요한 큰 제동력을 충분히 얻을 수 있어 사고의 위험성을 제거함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 브레이크 시스템이 각 차륜(W)의 휠디스크에 장착되어 제동을 행하는 브레이크기구(B)와, 상기 브레이크기구(B)로 연결된 유압라인을 통해 브레이크 제동압을 전달하는 마스터실린더(11) 및 브레이크페달(1)의 답력을 진공과 대기압 간의 차를 이용하여 배력시켜 마스터실린더(11)를 조작하는 부스터(2)로 이루어지되,

상기 부스터(2)는 브레이크페달(1)에 의해 이동되는 오퍼레이팅로드(3)와 연동되어 대기압의 유입을 증가시켜 브레이크페달(1)의 답력을 증가된 대기압에 비례하여 증가시켜 주도록 된 것을 특징으로 한다.

Description

이중 배력 타입 부스터를 갖춘 차량용 브레이크 시스템{Brake system having duel amplification typed booster in vehicle}

도 1은 본 발명에 따른 이중 배력 타입 부스터를 갖춘 차량용 브레이크 시스템의 구성도

도 2는 본 발명에 따른 이중 배력 타입 부스터의 구성도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 브레이크페달 2 : 부스터

3 : 오퍼레이팅로드 4 : 밸브어셈블리

5 : 대기압챔버 6 : 보조밸브어셈블리

7 : 연동로드 8 : 이동체

9 : 스프링 10 : 밸브하우징

10a : 연장형성단 10b : 챔버

11 : 마스터실린더

B : 브레이크기구 W : 차륜

본 발명은 차량용 브레이크 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 작은 페달 답력을 통해서도 큰 배력을 발생하는 이중 배력 타입 부스터를 갖춘 차량용 브레이크 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 주행중인 차량을 정지시키는 브레이크 시스템(Brake System)은 운전자의 조작력을 받아들이는 브레이크페달(Brake Pedal)과, 이 페달의 답력에 의해 진공과 대기압간의 압력차를 이용해 답력을 배가시키는 부스터(Booster)를 통해 압력을 발생시키는 마스터실린더(Master Cylinder) 및 이 마스터실린더에서 발생된 유압에 의해 제동력을 발생시키는 제동장치(내부 확장식 또는 디스크식)로 이루어지게 된다.

그리고, 이러한 브레이크 시스템은 그 작동방식에 따라 다시 로드나 와이어를 이용하는 기계식과 유압을 이용하는 유압식이 있으며, 이중 유압브레이크는 그 형식에 따라 드럼의 원주내측면을 향하여 양측으로 설치된 브레이크 슈를 휠 실린더로 가압하여 브레이크의 제동작용이 이루어지게 하는 드럼식 브레이크와, 차륜과 함께 회전하는 브레이크 디스크의 양측에서 제동패드를 유압에 의하여 눌러서 제동하는 캘리퍼형(caliper type brake)인 디스크식 브레이크로 구분되어진다.

즉, 이러한 브레이크 시스템은 통상, 브레이크페달의 기구학적인 구조에 의해 힘이 증폭된 상태에서 다시 부스터를 통해 2차적인 힘의 증가를 거치면서 마스터실린더가 이를 유압으로 변환시키면, 이를 통해 변환된 유압은 브레이크 튜브와 비례밸브를 통해 각 차륜의 브레이크기구로 전달되어 브레이크 마찰재를 밀어 회전 하고 있는 차륜의 로터(Rotor)를 가압하여 제동력을 발생시키게 된다.

그러나, 브레이크페달의 답입력을 진공과 대기압간의 압력차를 이용하여 배가해 마스터실린더내 유압을 생성하는 부스터는 페달의 답입력에 비례하는 힘만을 배가시키게 되는데 즉, 페달에 의해 이동되는 로드에 의한 대기압 유입이 한정(설계 시 결정)되는 구조적인 한계로 인해 응급 제동 상황시 운전자의 답입력이 크지 않으면 급 제동에 성능이 저하되고 특히, 페달의 답입량이 상대적으로 작은 여성이나 노약자의 경우 급 제동 시 충분한 배력이 이루어지지 않을 경우 사고로 이어질 수 도 있게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 페달의 스트로크(Stroke)가 일정 이상이 되면 부스터 내 대기압 유입 양이 페달 답입력에 비해 큰 폭으로 증가하도록 해, 급 제동 시 충분한 제동력을 발생하도록 큰 배력비를 얻음은 물론 특히, 페달 답입량이 적은 노약자나 여성 운전자의 경우에도 급 제동에 필요한 큰 제동력을 충분히 얻을 수 있어 사고의 위험성을 제거함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,각 차륜의 휠디스크에 장착되어 제동을 행하는 브레이크기구와;

상기 브레이크기구로 연결된 유압라인을 통해 브레이크 제동압을 전달하는 마스터실린더 및;

진공을 형성하는 챔버와 다이아프램(Diaphragm)을 매개로 분리되어 대기압을 형성하는 대기압챔버로 이루어진 챔버하우징과, 브레이크페달에 의해 이동되어 진공과 대기압차에 의한 브레이크페달의 답입력에 대한 배력비를 생성하는 밸브어셈블리를 조작하는 오퍼레이팅로드 및 상기 오퍼레이팅로드의 이동되는 스트로크(Stroke)에 따라 함께 연동되면서 대기압챔버를 열어 진공챔버와 대기압챔버간의 차를 증가시켜 주는 보조밸브어셈블리로 이루어진 부스터;

로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 보조밸브어셈블리는 오퍼레이팅로드의 이동에 따라 함께 이동되도록 오퍼레이팅로드에 고정된 연동로드와, 밸브어셈블리를 감싸면서 형성된 대기압챔버에서 돌출 되어 상기 연동로드가 삽입되어진 밸브하우징 및 상기 연동로드의 이동에 따라 밸브하우징을 열어 대기압챔버 내부를 외부와 연통시키는 이동체로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 이중 배력 타입 부스터를 갖춘 차량용 브레이크 시스템의 구성도를 도시한 것인바, 본 발명에 따른 브레이크 시스템은 각 차륜(W)의 휠디스크에 장착되어 제동을 행하는 브레이크기구(B)와, 상기 브레이크기구(B)로 연결된 유압라인을 통해 브레이크 제동압을 전달하는 마스터실린더(11) 및 브레이크페달(1)의 답입력을 진공과 대기압 간의 차를 이용하여 배력시켜 마스터실린더(11)를 조작하는 부스터(2)로 이루어지되,

상기 부스터(2)는 브레이크페달(1)에 의해 이동되는 오퍼레이팅로드(3)와 연동되어 대기압의 유입을 증가시켜 브레이크페달(1)의 답입력을 증가된 대기압에 비례하여 증가시켜 주게 된다.

여기서, 상기 부스터(2)는 도 2에 도시된 바와 같이 진공을 형성하는 챔버와 다이아프램(Diaphragm)을 매개로 분리되어 대기압을 형성하는 대기압챔버(5)로 이루어진 챔버하우징과, 브레이크페달(1)에 의해 이동되어 진공과 대기압차에 의한 브레이크페달(1)의 답입력에 대한 배력비를 생성하는 밸브어셈블리(4)를 조작하는 오퍼레이팅로드(3) 및 상기 오퍼레이팅로드(3)의 이동되는 스트로크(Stroke)에 따라 함께 연동되면서 대기압챔버(5)를 열어 진공챔버와 대기압챔버(5)간의 차를 증가시켜 주는 보조밸브어셈블리(6)로 구성된다.

그리고, 상기 보조밸브어셈블리(6)는 오퍼레이팅로드(3)의 이동에 따라 함께 이동되도록 오퍼레이팅로드(3)에 고정된 연동로드(7)와, 밸브어셈블리(4)를 감싸면서 형성된 대기압챔버(5)에서 돌출 되어 상기 연동로드(7)가 삽입되어진 밸브하우징(10), 상기 연동로드(7)의 이동에 따라 밸브하우징(10)을 열어 대기압챔버(5)내부를 외부와 연통시키는 이동체(8) 및 일단이 밸브하우징(10)에 고정되고 타단이 이동체(8)에 고정되어 이동체(8)를 당겨 밸브하우징(10)을 외부와 차단시키는 스프링(9)으로 이루어진다.

이때, 상기 이동체(8)는 미 작동시 대기압챔버(5)의 밀폐를 위해 어느 정도 탄성을 갖는 재질로 이루어지며, 기밀링등에 주로 사용되는 고무 재질을 이용하는 것이 바람직하게 된다.

또한, 상기 밸브하우징(10)은 대기압챔버(5)로부터 돌출되어 연동로드(7)가 삽입되는 연장형성단(10a)의 내부에 스프링(9)이 삽입되는 챔버(10b)를 형성하고, 상기 챔버(10b)의 안쪽 끝단으로는 밀착되는 이동체(8)에 의해 대기압챔버(5)를 외부와 차단시키기 위한 중앙이 개구된 격벽이 형성되어진다.

한편, 상기 보조밸브어셈블리(6)는 밸브어셈블리(4)가 구비된 대기압챔버(5)부위에 2개 이상으로 형성되어진다.

그리고, 상기 보조밸브어셈블리(6)의 작동을 결정하는 브레이크페달(1)의 답입 스트로크(Stroke)는 통상, 노약자나 여자가 급제동 시 조작하는 브레이크페달의 답입 스트로크에 따라 결정되어짐은 물론이다.

또한, 상기 보조밸브어셈블리(6)는 현재 사용중인 부스터에 직접 장착할 수 있는데 즉, 부스터의 대기압챔버 부위로 별도의 밸브하우징을 용접등으로 고정해 형성하면서, 그 내부로 스프링과 함께 이동체가 고정된 연동로드를 오퍼레이팅로드에 용접 등으로 고정시켜 주면, 현재 사용중인 부스터의 설계 변경없이도 간단히 장착할 수 있는 편리함이 있게 된다.

이하 본 발명의 작동을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 발명의 브레이크 시스템은 브레이크 페달(1)의 답입 스트로크(Stroke)정도에 따라 부스터(2)의 배력비가 더욱 크게 증가되는데 즉, 도 2에 도시된 바와 같이 브레이크페달(1)의 답입양에 따라 링크기구를 매개로부스터(2)의 오퍼페이팅로드(3)가 직선 이동되고, 상기 오퍼페이팅로드(3)의 이동 스트로크 정도에 따라 부 스터(2)내 진공과 대기압 차에 의한 배력비를 통해 마스터실린더(11)를 조작하게 된다.

이와 같이, 상기 마스터실린더(11)가 작동되면 브레이크 제동압이 발생되어, 도 1에 도시된 바와 같이 마스터실린더(11)에서 유압라인을 따라 각 차륜(W)에 장착된 브레이크기구(B)가 휠디스크를 정지시켜 제동 작용을 하게 된다.

이와 같은 제동 작동 시, 브레이크 페달(1)의 답입양에 따라 부스터(2)의 오퍼레이팅로드(3)가 이동되는 스트로크(Stroke)에 의해 1차적인 대기압 유입이 이루어진 후, 상기 오퍼레이팅로드(3)의 스트로크가 더 증가되면 오퍼레이팅로드(3)와 함께 연동되는 보조밸브어셈블리(6)를 통해 2차적인 대기압 유입이 이루어져, 부스터(2)에서 발생되는 배력비가 보조밸브어셈블리(6)의 미 작동 시에 비해 상대적으로 크게 형성되어진다.

즉, 브레이크페달(1)의 답입량이 작은 경우라도 오퍼레이팅로드(3)가 이동 스트로크가 설정 범위를 넘어서게 되면, 상기 오퍼레이팅로드(3)는 밸브어셈블리(4)를 조작함과 더불어 오퍼레이팅로드(3)에 고정된 보조밸브어셈블리(6)도 함께 작동시켜 주기 때문에, 부스터(2)의 대기압챔버(5)에는 밸브어셈블리(4)를 통한 대기압 형성에 더해 보조밸브어셈블리(6)를 통한 대기압 형성이 이루어져 부스터(2)내 진공과 대기압 간의 차이가 다욱 크게 형성되어진다.

이는, 도 2에 도시된 바와 같이 보조밸브어셈블리(6)는 오퍼레이팅로드(3)가 이동되면서, 상기 오퍼레이팅로드(3)에 고정된 연동로드(7)가 이동되어 대기압챔버(5)에 형성된 밸브하우징(10)을 열어주게 되고 즉, 상기 연동로드(7)의 일단에 고 정된 이동체(8)가 밸브하우징(10)의 챔버(10b)를 외부와 연통되도록 이동되어진다.

이와 같이, 상기 밸브하우징(10)을 차단하고 있던 이동체(8)가 이동되어 밸브하우징(10)을 열어 주면, 상기 밸브하우징(10)을 통해 외부의 대기압이 대기압챔버(5)쪽으로 유입되고, 이는 다이아프램을 매개로 분리된 진공챔버쪽과의 압력차를 더욱 크게 생성해 그에 비례하여 배력비도 더욱 증가되어진다.

이로 인해, 운전자의 브레이크페달(1) 답입량이 작더라도 부스터(2)의 배력비가 크게 형성되어, 마스터실린더(11)를 통한 브레이크 유압이 크게 생성되므로 제동력이 향상되어진다.

한편, 브레이크 페달(1)의 조작 해제에 따라 오퍼레이팅로드(3)가 복귀되면, 상기 오퍼레이팅로드(3)와 함께 연동로드(7)도 복귀되면서 일단에 구비된 이동체(8)가 밸브하우징(10)을 차단해 외부와 연통되지 않도록 한다.

이때, 상기 이동체(8)에 의해 인장되었던 스프링(9)은 복귀 거동에 따라 이동체(8)를 잡아 당겨주게 됨은 물론이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 운전자가 브레이크 페달의 답입량을 작게 하더라도, 부스터로 유입되는 대기압 양을 증가시켜 진공과의 차를 크게 해 배력비도 함께 증가시켜 브레이크 제동압을 크게 생성할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 운전자의 브레이크 페달 답입량이 작더라도 부스터의 배력비를 크게 해, 마스터실린더를 통한 브레이크 제동압을 크게 생성시키므로 제동력 부족에 따른 위급한 상황으로부터 안전을 확보할 수 있는 효과가 있게 된다.

또한, 본 발명은 부스터와 연동되어 작동되어 대기압을 유입하는 구조이므로, 기존 부스터 제품에 추가적으로 장착하여 사용 할 수 있어 다양한 종류의 부스터에 적용할 수 있는 효과가 있음은 물론이다.

Claims

각 차륜(W)의 휠디스크에 장착되어 제동을 행하는 브레이크기구(B)와;

상기 브레이크기구(B)로 연결된 유압라인을 통해 브레이크 제동압을 전달하는 마스터실린더(11) 및;

진공을 형성하는 챔버와 다이아프램(Diaphragm)을 매개로 분리되어 대기압을 형성하는 대기압챔버(5)로 이루어진 챔버하우징과, 브레이크페달(1)에 의해 이동되어 진공과 대기압차에 의한 브레이크페달(1)의 답입력에 대한 배력비를 생성하는 밸브어셈블리(4)를 조작하는 오퍼레이팅로드(3) 및 상기 오퍼레이팅로드(3)의 이동되는 스트로크(Stroke)에 따라 함께 연동되면서 대기압챔버(5)를 열어 진공챔버와 대기압챔버(5)간의 차를 증가시켜 주는 보조밸브어셈블리(6)로 이루어진 부스터(2);

로 구성된 이중 배력 타입 부스터를 갖춘 차량용 브레이크 시스템.
제 1항에 있어서, 상기 보조밸브어셈블리(6)는 오퍼레이팅로드(3)의 이동에 따라 함께 이동되도록 오퍼레이팅로드(3)에 고정된 연동로드(7)와, 밸브어셈블리(4)를 감싸면서 형성된 대기압챔버(5)에서 돌출 되어 상기 연동로드(7)가 삽입되어진 밸브하우징(10) 및 상기 연동로드(7)의 이동에 따라 밸브하우징(10)을 열어 대기압챔버(5)내부를 외부와 연통시키는 이동체(8)로 구성된 것을 특징으로 하는 이 중 배력 타입 부스터를 갖춘 차량용 브레이크 시스템.
제 2항에 있어서, 상기 보조밸브어셈블리(6)는 일단이 밸브하우징(10)에 고정되고 타단이 이동체(8)에 고정되어 이동체(8)를 당겨 밸브하우징(10)을 외부와 차단시키는 스프링(9)이 더 구비된 것을 특징으로 하는 이중 배력 타입 부스터를 갖춘 차량용 브레이크 시스템.
제 2항에 있어서, 상기 이동체(8)는 탄성을 갖는 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 이중 배력 타입 부스터를 갖춘 차량용 브레이크 시스템.
제 4항에 있어서, 상기 탄성을 갖는 재질은 고무 재질인 것을 특징으로 하는 이중 배력 타입 부스터를 갖춘 차량용 브레이크 시스템.
제 2항에 있어서, 상기 밸브하우징(10)은 대기압챔버(5)로부터 돌출되어 연동로드(7)가 삽입되는 연장형성단(10a)의 내부에 스프링(9)이 삽입되는 챔버(10b)를 형성하고, 상기 챔버(10b)의 안쪽 끝단으로는 밀착되는 이동체(8)에 의해 대기 압챔버(5)를 외부와 차단시키기 위한 중앙이 개구된 격벽이 형성되어진 것을 특징으로 하는 이중 배력 타입 부스터를 갖춘 차량용 브레이크 시스템.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 보조밸브어셈블리(6)는 밸브어셈블리(4)가 구비된 대기압챔버(5)부위에 2개 이상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 이중 배력 타입 부스터를 갖춘 차량용 브레이크 시스템.