KR100941808B1 - 브레이크 부스터 부압 조절 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 벤츄리 효과를 이용하여 브레이크 부스터에 큰 부압을 제공하는 부압 증폭장치가 구비되는 한편 별도의 부압 형성 라인이 구비되는 브레이크 부스터 부압 조절 장치에 관한 것으로서, 에어 인테이크 호스로부터 분기되어 스로틀 밸브를 우회한 후, 에어 인테이크 호스와 합쳐지거나 써지 탱크로 연결되는 벤츄리관, 브레이크 부스터의 진공 포트로부터 연장되어 상기 벤츄리관으로 연결되며, 공기가 상기 벤츄리관측으로만 흐르게 하는 체크 밸브가 구비되는 제1 부압형성라인 및 브레이크 부스터의 진공 포트로부터 연장되어 상기 써지 탱크로 연결되는 제2 부압형성라인을 포함하는 것을 특징으로 한다.
따라서 별도의 진공 펌프의 설치 없이도 브레이크 부스터로 제공되는 부압을 적절히 공급할 수 있도록 함으로써, 항상 원활하고 확실한 브레이크 작동상태를 확보할 수 있는 있는 브레이크 부스터 부압 조절 장치를 제공할 수 있다.
브레이크 부스터, 부압, 터보 차져, 벤츄리관, 증폭기

Description

브레이크 부스터 부압 조절 장치{Negative pressure adjusting apparatus for brake booster}
본 발명은 브레이크 부스터 부압 조절 장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 벤츄리 효과를 이용하여 브레이크 부스터에 큰 부압을 제공하는 부압 증폭장치가 구비되는 한편 별도의 부압 형성 라인이 구비되는 브레이크 부스터 부압 조절 장치에 관한 것이다.
차량이 점차 대형화 및 고속화됨에 따라 브레이크 페달의 작은 답력으로도 차량을 확실하게 제동시킬 수 있도록 브레이크 부스터가 사용되고 있다.
상기와 같은 브레이크 부스터는 진공과 대기압과의 차압을 이용하는 진공식 브레이크 부스터와, 압축 공기의 압력을 이용하는 압축공기식 브레이크 부스터가 있으며, 상기 진공식 브레이크 부스터는 엔진의 흡기매니폴드 또는 진공펌프에서 발생하는 부압과 대기압과의 차압을 부스터 내에 설치한 파워피스톤에 작용시켜 큰 힘을 브레이크에 가해주는 장치이다.
상기와 같은 브레이크 부스터가 제동력을 증대시키는 원리는 마스터 실린더와 별도로 파워 피스톤을 설치하고, 여기에 진공과 대기압과의 차압을 가하여 힘을 증대시켜 큰 압력을 발생시키고 있다.
진공펌프를 사용하는 경우에는 별도의 장치가 필요하여 차량의 중량 및 원가상승을 야기하므로, 통상적으로 엔진의 흡기매니폴드에서 발생하는 부압을 이용하고 있다.
그러나 엔진의 흡기매니폴드에서 발생하는 부압을 이용하는 경우 부압이 항상 일정하게 발생되지 않음으로써, 부스터에 필요한 부압을 안정적으로 확보하기가 어려운 문제점이 있었다.
상기한 결점을 해소하기 위해서 도 1에 도시된 바와 같이 브레이크 부스터측 진공을 증대시키기 위한 부압증폭기(Intensifier)를 설치하여 사용하였다. 상기한 부압증폭기(Intensifier)가 설치되는 경우, 흡기매니폴드 및 써지 탱크(2)의 부압에 의해 에어 클리너 측에서 인테이크 호스(1)로 들어온 공기는 스로틀 밸브(3)가 닫힌 경우 대부분 벤츄리관(4)으로 흐르게 되는데, 이때 공기가 벤츄리관(4)을 지나면서 유속이 빨라지고 이와 동시에 압력이 강하되며, 특히 공기가 벤츄리관(4)의 목부(5)를 지날 때 유속이 가장 빨라지고 압력이 가장 많이 떨어진다. 이와 같이 부압증폭기는 공기가 벤츄리관(4)를 통과할 때 발생하는 압력 강하를 이용하여 작동된다.
그러나 터보 차져(Turbo charger)엔진의 경우, 자연적으로 흡기가 되는것이 아니라 과급된 공기가 써지 탱크로 유입되는 구조 때문에 흡기매니폴드 및 써지 탱 크(2)에 발생하는 부압이 작을 뿐만 아니라 빈번히 정압이 형성되기도 한다. 따라서 브레이크 부스터에 공급할 수 있는 부압의 크기가 작아져서 브레이크 성능이 떨어지는 문제가 있다.
본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 터보 차져 엔진에 장착되는 경우에도 브레이크 부스터로 제공되는 부압을 적절히 공급할 수 있도록 함으로써, 안정적인 브레이크 작동상태를 확보할 수 있도록 하는 브레이크 부스터 부압 조절 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 브레이크 부스터 부압 조절 장치는, 에어 인테이크 호스로부터 분기되어 스로틀 밸브를 우회한 후 써지 탱크로 연결되는 벤츄리관과; 브레이크 부스터의 진공 포트로부터 연장되어 상기 벤츄리관으로 연결되며, 공기가 상기 벤츄리관측으로만 흐르게 하는 체크 밸브가 구비되는 제1 부압형성라인과; 브레이크 부스터의 진공 포트로부터 연장되어 상기 써지 탱크로 연결되는 제2 부압형성라인을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제2 부압형성라인에는, 공기가 상기 써지 탱크측으로만 흐르게 하는 체크 밸브가 더 구비되는 것이 바람직하다.
상기 벤츄리관에는, 공기가 상기 써지 탱크측으로만 흐르게 하는 체크 밸브가 더 구비되는 것이 바람직하다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의한 브레이크 부스터 부압 조절 장치에 의하면, 별도의 진공 펌프의 설치 없이도 브레이크 부스터로 제공되는 부압을 적절히 공급할 수 있도록 함으로써, 항상 원활하고 확실한 브레이크 작동상태를 확보할 수 있는 효과가 있다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 의한 브레이크 부스터 부압 조절 장치의 바람직한 실시예들을 자세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명에 의한 브레이크 부스터 부압 조절 장치의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 브레이크 부스터 부압 조절 장치는, 에어 인테이크 호스(10)에서 분기되어 에어 인테이크 호스(10) 내의 스로틀 밸브(30)를 우회한 후 써지 탱크(20)로 연결되는 벤츄리관(40)과, 브레이크 부스터(70)의 진공 포트로부터 연장되어 상기 벤츄리관(40)으로 연결되며, 공기가 상기 브레이크 부스터(70)의 진공 포트로부터 상기 벤츄리관(40)측으로만 흐르게 하는 체크 밸브(60)가 구비되는 제1 부압형성라인(42), 및 브레이크 부스터(70)의 진공 포트로부터 연장되어 상기 써지 탱크(20)로 연결되는 제2 부압형성라인(44)을 포함하여 구성된다.
상기 제2 부압형성라인(44)에는, 공기가 브레이크 부스터(70)의 진공 포트로부터 상기 써지 탱크(20)측으로만 흐르게 하는 체크 밸브(62)가 더 구비되도록 구성된다.
상기 벤츄리관(40)에는, 공기가 상기 써지 탱크(20)측으로만 흐르게 하는 체크 밸브(64)가 더 구비되도록 구성된다.
상기 에어 인테이크 호스(10)로부터 써지 탱크(20)로 직접 연결되는 유로 내부에는 공기의 흐름을 제어하는 스로틀 밸브(30)가 구비되는데, 운전자가 가속 페달을 밟는 경우 상기 스로틀 밸브(30)가 열림으로써 공기가 써지 탱크(20)로 유입된다.
반면 운전자가 가속 페달에서 발을 떼는 경우 스로틀 밸브(30)가 닫힘으로써 상기 유로를 통한 써지 탱크(20)로의 공기의 흐름이 차단되므로, 인테이크 호스(10)로부터 유입된 공기는 스로틀 밸브(30)를 우회하는 벤츄리관(40)으로 흐르게 된다. 벤츄리관(40)의 중단에는 내경이 점점 작아지다가 다시 커지는 벤츄리부가 형성되는데, 베르누이의 정리에 따라 공기가 벤츄리관(40)의 벤츄리부를 흐르면서 유속은 점점 빨라지며 이와 동시에 압력은 떨어진다. 특히 벤츄리관(40)의 내경이 가장 작은 부분인 벤츄리관의 목부(50)에서 공기의 유속은 가장 빨라지며 압력은 가장 낮아진다. 이때 벤츄리관(40) 내부에는 공기의 흐름에 의해 브레이크 부스터(70) 내의 압력보다 낮은 압력이 형성되며, 브레이크 부스터(70) 내의 공기는 압력차이에 의해 제1 부압형성라인(42)을 통해 벤츄리관(40)으로 흐르게 된다.
벤츄리관(40)과 제1 부압형성라인(42) 사이에는 체크 밸브(60)가 마련되는데, 벤츄리관(40)과 제1 부압형성라인(42) 사이에 체크 밸브가 구비됨으로써 벤츄리관(40)에 브레이크 부스터(70) 내의 압력보다 높은 압력이 형성되더라도 공기가 브레이크 부스터(70)측으로 흐르는 것이 방지되므로 브레이크 부스터(70)의 진공상태가 유지될 수 있다. 나아가 체크 밸브(60)는 2개 이상이 구비될 수 있으며, 1개 이상의 체크 밸브(60)는 벤츄리관(40)의 목부(50)와 연결되도록 구성되는 것이 바람직하다. 상기에서 살펴본 바와 같이 벤츄리관(40)에서 압력이 가장 낮은 부분은 목부(50)이므로, 체크 밸브(60)가 목부(50)와 연결되면 벤츄리관(40)과 브레이크 부스터(70)간의 압력차이가 가장 크게 됨으로써 브레이크 부스터(70)의 압력을 더욱 낮출 수 있기 때문이다.
한편 상기와 같이 벤츄리관(40)과 브레이크 부스터(70) 간의 압력차에 의해 브레이크 부스터(70) 내의 공기가 흐르는 경로 외에도, 본 발명에 의하면 써지 탱크(20)에 부압이 형성되는 경우 브레이크 부스터(70) 내의 공기는 써지 탱크(20)와 브레이크 부스터(70) 간의 압력차에 의해 제2 부압형성라인(44)을 통해서 써지 탱크(20)로 흐르게 된다. 상기 제2 부압형성라인(44)은, 도 2에 도시된 바와 같이 제1 부압형성라인(42)으로부터 분기되어 형성될 수 있고, 브레이크 부스터(70)로부터 직접 써지 탱크(20)로 연결되도록 형성될 수도 있다. 상기와 같이 제1 부압형성라인(42) 외에 제2 부압형성라인(44)이 추가로 구비되는 경우 써지 탱크(20)측의 흡입 경로가 늘어나므로, 기존에 비해 브레이크 부스터(70)의 공기가 써지 탱크(20)로 더욱 잘 흡입되어 브레이크 부스터(70)의 진공도를 더욱 낮출 수 있다.
또한 제2 부압형성라인(44)에도 체크 밸브(62)가 구비됨으로써 써지 탱크(20)에 브레이크 부스터(70)보다 높은 압력이 형성되더라도 공기가 브레이크 부스터(70)측으로 흐르는 것이 방지되므로, 써지 탱크에 높은 압력이 형성되는 경우라도 브레이크 부스터(70)의 진공상태가 유지될 수 있다.
한편 터보 차져 엔진의 경우 써지 탱크에는 과급된 공기가 유입되므로 일반 엔진의 써지 탱크보다 높은 압력이 형성되는 것이 일반적인데, 써지 탱크(20)의 압력이 높아지면 공기가 벤츄리관(40)을 통해 외부로 다시 유출될 수 있고, 이로 인해 엔진 성능이 저하되는 문제점이 있다. 따라서 공기가 인테이크 호스를 통해 써지 탱크(20)측으로만 흐르게 하고 역류하는 것을 방지하는 체크 밸브(64)가 벤츄리관(40)에 구비되는 경우 써지 탱크(20)에 높은 압력이 형성되더라도 써지 탱크(20) 내의 공기가 유출되는 것을 막을 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아 니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 종래 기술에 의한 브레이크 부스터 부압 조절 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 의한 브레이크 부스터 부압 조절 장치의 일 실시예를 도시한 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 에어 인테이크 호스 20 : 써지 탱크
30 : 스로틀 밸브 40 : 벤츄리관
42 : 제1 부압형성라인 44 : 제2 부압형성라인
50 : 벤츄리관의 목부 60, 62, 64 : 체크 밸브
70 : 브레이크 부스터 80 : 엔진

Claims (3)

  1. 에어 인테이크 호스로부터 분기되어 스로틀 밸브를 우회한 후 써지 탱크로 연결되는 벤츄리관;
    브레이크 부스터의 진공 포트로부터 연장되어 상기 벤츄리관으로 연결되며, 공기가 상기 벤츄리관측으로만 흐르게 하는 체크 밸브가 구비되는 제1 부압형성라인; 및
    브레이크 부스터의 진공 포트로부터 연장되어 상기 써지 탱크로 연결되는 제2 부압형성라인;
    을 포함하는 브레이크 부스터 부압 조절 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 부압형성라인에는, 공기가 상기 써지 탱크측으로만 흐르게 하는 체크 밸브가 더 구비되는 브레이크 부스터 부압 조절 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 벤츄리관에는, 공기가 상기 써지 탱크측으로만 흐르게 하는 체크 밸브가 더 구비되는 브레이크 부스터 부압 조절 장치.
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