KR101029135B1 - 브레이크 부스터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 브레이크 부스터에 관한 것으로, 전후방 진공챔버(13,17) 및 대기챔버(14,18)를 각각 구분하는 지지플레이트(31,33)가 구비된 진공 브레이크 부스터(1)에 있어서, 상기 전방챔버(13,14)와 상기 후방챔버(17,18)는 원통형의 디바이더(9)에 의해 분할되어 있으며, 상기 챔버(13,14,17,18)의 외체를 형성하는 전방 하우징(3)과 상기 디바이더(9) 사이에 상기 전방 대기챔버(14)와 상기 후방 대기챔버(18)를 연결하는 통기로(35)가 형성되어, 전후방 챔버 사이의 디바이더와 전방 하우징 사이의 통기로를 통해 전후방 대기챔버를 연결하므로 별도의 통기관을 설치하지 않고도 전후방 대기챔버 간의 대기 소통을 원활하게 유지시킬 수 있도록 구비된 브레이크 부스터를 제공한다.

브레이크 부스터, 디바이더, 자동차

Description

브레이크 부스터{Brake booster}

도 1은 종래 기술에 따른 브레이크 부스터의 부분절결 단면도이다.

도 2는 종래 기술에 따른 브레이크 부스터의 종단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 브레이크 부스터의 부분절결 단면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 브레이크 부스터의 디바이더의 사시도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명*

1 : 부스터 3,5 : 전후방 하우징

9 : 디바이더 11,15 : 저마찰 씰

13,17 : 전후방 진공챔버 14,18 : 전후방 대기챔버

31,33 : 전후방 지지플레이트 35 : 통기로

39 : 통기공 41 : 통기홈

43 : 걸림턱 45 : 밀봉씰

본 발명은 자동차용 진공 브레이크 부스터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전방 진공 및 대기 챔버와 후방 진공 및 대기 챔버 사이에 이들 전후방 챔버를 분할하는 디바이더를 설치하고, 이 디바이더와 전방 하우징 사이에 형성된 통기로를 통해 후방 대기챔버에서 전방 대기챔버로 대기압이 전파되도록 하는 브레이크 부스터에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차용 브레이크 부스터는 자동차 제동시 운전자가 밟는 브레이크 페달 답력을 배가(boosting)시켜 주는 장치로서, 크게 진공식부스터와 유압식 부스터로 구분할 수 있다.

이중에서 진공식 부스터의 일예로서 텐덤 브레이크 부스터는 마스터실린더와 브레이크 페달사이에 위치하면서 흡기 다기관의 부압 즉, 진공을 이용해 배력을 얻을 수 있도록 한 것으로, 도 1에 도면부호 101로 도시된 바와 같이 크게 외체를 형성하는 전후방하우징(103,105) 및 브레이크 페달(B/P)과 직결된 파워 피스톤부(107)로 이루어져 있다.

여기에서, 전방하우징(103)과 후방하우징(105)으로 구성되어 있는 부스터(101) 내부의 공간은 센터 플레이트(109)에 의하여 전후방 챔버로 구획되며, 다시 전방챔버는 전방 다이어프램(111)에 의해 전방 진공챔버(113)과 전방 대기챔버(114)로, 후방챔버는 후방 다이어프램(115)에 의해 후방 진공챔버(117)와 후방 대기챔버(118)로 각각 나누어져 있다.

또한, 이들 챔버와 연동하도록 후방 하우징(105) 후방에 동축상으로 장착된 파워 피스톤부(107)는 다시 다이어프램(111,115)과 연동하는 파워 피스톤(121), 페달(B/P)에 가해지는 답력을 파워 피스톤부(107)로 전달하는 푸시로드(122), 파워 피스톤(121)이 전진함에 따라 마스터 실린더로 제동력을 전달하는 출력로드(123) 등으로 구성되어 있으며, 푸시로드(122)의 전후 이동에 따라 연동하여 챔버(113,114,117,118)에 대한 진공 또는 대기를 전파하는 제어용 에어 밸브 피스톤(125)이 파워 피스톤(121)에 일체로 형성되어 있고, 에어 밸브 피스톤(125)의 축공 상에는 에어 밸브(127)가 끼워져 있으며, 에어 밸브(127)와 에어 밸브 피스톤(125)의 전면에는 출력로드(123)와의 사이에 반동 디스크(129)가 개재되어 있다.

이에 따라, 운전자가 브레이크 페달을 통해 푸시로드(122)를 조작하게 되면 이에 연동되는 파워 피스톤부(107)의 밸브구조에 의해 진공 부압이 전후방 진공챔버(113,117)로 연통/차단되며, 또한 대기가 화살표(A)로 표시된 경로를 따라 전방 대기챔버(114)로, 화살표(B)로 표시된 경로를 따라 후방 대기챔버(118)로 연통/차단된다. 이때 전후방 다이어프램(111,115)은 연통/차단되는 진공 부압 또는 대기압에 의해 전후방으로 이동하면서 전후방 지지플레이트(131,133)를 동기 이동시키게 되고, 이에 연결된 출력로드(123)는 진공 배력된 힘을 통해 브레이크 회로압을 형성하는 마스터 실린더를 동작시키게 된다.

그런데, 위와 같은 브레이크 부스터(101)는 페달 작동 시 후방 대기챔버(118)로부터 전방 대기챔버(114)로 대기를 전달하는 통기로가 화살표(A)로 표시된 것처럼 파워 피스톤(121)의 전반부 외주면에 가공되어 있기 때문에 통기로의 유로 를 충분히 넓게 확보할 수 없어 대기의 유통이 원활하지 못하였으며, 이를 극복하기 위해 통기로의 유로를 넓게 확보하게 되면 그만큼 파워 피스톤(121)의 벽두께가 두꺼워지면서 외경이 커지므로 결과적으로 부스터(101)의 출력 저하를 야기하는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 개선하기 위해 도 2에 201로 도시된 바와 같이, 후방 진공챔버(217)를 가로질러 설치된 통기관(235)에 의해 전방 대기챔버(214)와 후방 대기챔버(218)를 연결함으로써 전후방 대기챔버(214,218) 사이의 대기 전파가 원활하게 이루어질 수 있도록 한 진공식 텐덤 브레이크 부스터가 제안된 바 있다.

그러나, 이 부스터(201)의 경우에는 도 1의 부스터(101)에 비해 통기관(235)을 필요로 하므로 통기관(235)의 면적 만큼 출력이 감소될 뿐 아니라, 통기관(235)의 용접 공정이 추가되므로 작업 공정이 늘어나고, 생산단가가 증대되는 문제점이 있었다.

본 발명은 위와 같은 종래의 자동차용 브레이크 부스터가 가지고 있는 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 기존의 부스터에서 전방챔버와 후방챔버를 분할하는 데 사용하던 센터 플레이트를 원통형의 디바이더로 대체하고, 이 디바이더의 외주면과 후방챔버의 외벽을 형성하는 전방하우징 내주면 사이에 통기로를 형성함으로써 종래의 부스터에서 사용되던 통기관으로 인한 출력손실이나 통기관의 설치에 따른 생산 비용의 증대 없이도 전후방 대기챔버 사이의 통기를 원활히 유지할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 전방 진공챔버와 전방 대기챔버를 구분하는 전방 지지플레이트와 후방 진공챔버와 후방 대기챔버를 구분하는 후방 지지플레이트를 포함하는 진공 브레이크 부스터에 있어서, 상기 전방 진공챔버 및 상기 전방 대기챔버와 상기 후방 진공챔버 및 상기 후방 대기챔버를 분할하며, 상기 전방 대기챔버와 상기 후방 대기챔버를 연결하는 통기로를 형성하는 원통형의 디바이더를 포함하는 브레이크 부스터.를 제공한다.

이하, 본 발명에 따른 외부통기식 브레이크 부스터의 실시예를 첨부 도면에 도시된 템덤형 브레이크 부스터를 통해 설명하면 다음과 같다.

도 3에 도면부호 1로 도시된 바와 같이 본 발명의 부스터는 일반적인 템덤형 브레이크 부스터와 마찬가지로 크게 내부에 진공 및 대기 챔버(13,17)(14,18)를 형성하는 전후방 하우징(3,5)과 후방 하우징(5)의 후면 중심에 동축상으로 연결되어 있는 파워 피스톤부(7)로 구성된다.

여기에서, 먼저 후방 하우징(5)의 후면 중심에 동축상으로 결합되는 파워 피스톤부(7)는 종래의 파워 피스톤부와 마찬가지로 푸시로드(미도시), 파워 피스톤(25), 출력로드(미도시) 등을 포함하여 이루어지며, 여기에서 푸시로드는 브레이크 페달과 연결되어 운전자의 제동 답력을 전달하도록 되어 있다. 또한, 전후방 하우 징(3,5)의 내부공간은 중간에 설치된 디바이더(9)에 의해 전방챔버(13,14)와 후방챔버(17,18)로 분할되어 있다. 다시 전방챔버는 전방 지지플레이트(31)에 의해 전방 진공챔버(13)와 전방 대기챔버(14)로, 후방챔버는 후방 지지플레이트(33)에 의해 후방 진공챔버(17)와 후방 대기챔버(18)로 각각 나누어져 있으며, 각각의 지지플레이트(31,33)는 외주 에지에 끼워진 저마찰 씰(11,15)을 통해 전방 하우징(3)의 내주면 또는 디바이더(9)의 내주면을 따라 밀착를 유지하면서 전후 왕복 이동하도록 되어 있다.

여기에서, 전후방 챔버(13,14)(17,18)를 분할하고 있는 디바이더(9)는 전방 하우징(3)의 내주면 중간에 형성된 걸림턱(43)과 후방 하우징(5)의 모서리 부분에 압입되어 있는 밀봉씰(45) 사이에 고정되어 있는데, 밀봉씰(45) 가운데로 끼워져 압박되도록 후단 부분이 외측으로 절곡되어 있다. 또한, 디바이더(9)는 내부에 후방 진공 및 대기챔버(17,18)를 형성하면서도 동시에 외부로 후방 대기챔버(18)와 전방 대기챔버(14)를 연결하도록 전방 하우징(3) 내주면과의 사이에 통기로(35)를 형성하고 있다. 다른 실시로는 후방 하우징(5)을 디바이더(9) 전방까지 확대 형성하여, 후방 하우징(5) 내주면과 디바이더(9) 사이에 통기로(35)를 형성할 수 있다.

이와 같이, 디바이더(9)는 도 4에 별도로 도시된 것처럼 후면이 트인 원통형의 통모양체로서, 중심선 상에 위치하는 파워 피스톤(25) 둘레에 끼워질 수 있도록 전면 중앙에 삽입공(37)이 관통되어 있다. 또한, 통기로(35)와 후방 대기챔버(18)의 연결을 위해 디바이더(9)의 측벽면 후단인 상기 후방 지지플레이트(33)와의 결합 내주면의 후면으로 복수의 통기공(39)이 일정한 간격을 두고 원주방향으로 관통 되어 있으며, 통기로(35)와 전방 대기챔버(14)를 연결하기 위해 디바이더(9)의 전면 모서리 부분에는 복수의 통기홈(41)이 일정한 간격을 두고 원주방향으로 관통되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 외부통기식 브레이크 부스터의 작동은 다음과 같다.

최초 도 3에 도시된 상태에서 브레이크가 작동되면 파워 피스톤(25)은 푸시로드의 이동에 따라 연동하여 전후방 지지플레이트(31,33)를 이동시키도록 되어 있고, 파워 피스톤(25)의 전방단 축선상에 장착된 출력로드(미도시)는 파워 피스톤(25)과 연동하여 전진해 배력된 제동력을 마스터실린더로 전달하도록 되어 있다.

이에 따라, 후방 대기챔버(18) 내에 대기압이 작용하면서 후방 지지플레이트(33)가 화살표(A) 방향으로 후방 진공챔버(17)를 향해 압착 이동한다. 이 때 후방 지지플레이트(33)는 디바이더(9)의 내주면에 접촉되어 있는 저마찰 씰(15)이 대기압에 의해 디바이더(9)의 내주면에 밀착된 상태로 전진하므로 내주면과의 사이에 공극없이 밀착되면서 대기챔버(18)와 진공챔버(17) 사이의 기밀을 유지하게 되며, 도시되어 있지는 않으나 지지플레이트(33)의 내주 가장자리에 끼워져 있는 저마찰 씰도 저마찰 씰(15)과 동일한 형태로, 지지플레이트(33) 전진 시 파워 피스톤(25) 외주면과의 밀착 상태를 유지시켜 대기챔버(18)와 진공챔버(17) 사이의 기밀을 유지하게 된다. 즉 상기 후방 지지플레이트(33)의 외주연이 상기 디바이더(9) 내주면에 밀봉되도록 결합되는 것이다.

이와 동시에, 후방 대기챔버(18)에 작용한 대기는 복수의 통기공(39)을 빠져나가 통기로(35)를 거쳐 복수의 통기홈(41)을 통해 전방 대기챔버(14)에 작용하여 마찬가지로 전방 지지플레이트(31)를 화살표(B) 방향으로 이동시킴으로써 제동력을 진공 배력하게 된다.

이상에서 살펴 본 바와 같이 본 발명의 외부통기식 브레이크 부스터에 의하면, 전방챔버와 후방챔버를 중간에 설치된 뒤쪽이 트인 원통형의 디바이더로 분할하고, 이 디바이더의 외주면과 전방 하우징의 내주면 사이에 후방 대기챔버와 전방 대기챔버를 연결하는 통기로를 형성함으로써 종래의 부스터에서와 같이 별도의 통기관을 설치하지 않고도 전후방 대기챔버 간에 대기를 원활하게 소통시킬 수 있게 되므로 통기관의 설치에 따른 출력손실이나 비용의 증가 없이도 부스터의 성능을 최적의 상태로 유지할 수 있게 된다.

본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부 특허청구의 범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

Claims (5)

1. 전방 진공챔버(13)와 전방 대기챔버(14)를 구분하는 전방 지지플레이트(31)와, 후방 진공챔버(17)와 후방 대기챔버(18)를 구분하는 후방 지지플레이트(33)를 포함하는 진공 브레이크 부스터(1)에 있어서,

   상기 전방 진공챔버(13) 및 상기 전방 대기챔버(14)와 상기 후방 진공챔버(17) 및 상기 후방 대기챔버(18)를 분할하며, 상기 전방 대기챔버(14)와 상기 후방 대기챔버(18)를 연결하는 통기로(35)를 형성하는 원통형의 디바이더(9)를 포함하며,

   상기 디바이더(9)는 파워 피스톤(25)에 끼워지도록 중앙에 관통된 삽입공(37)과, 상기 후방 지지플레이트(33)와의 결합 내주면의 후면으로 형성된 복수의 통기공(39)과, 전면 모서리 부분에 요부로 형성된 복수의 통기홈(41)을 형성하는 것을 특징으로 하는 브레이크 부스터.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 통기로(35)는 상기 전방 진공챔버(13), 상기 전방 대기챔버(14), 상기 후방 진공챔버(17) 및 상기 후방 대기챔버(18)의 외체를 형성하는 전방 하우징(3) 또는 후방 하우징(5)과 상기 디바이더(9) 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 브레이크 부스터.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 후방 지지플레이트(33)의 외주연이 상기 디바이더(9) 내주면에 밀봉되 도록 결합되는 것을 특징으로 하는 브레이크 부스터.
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,

   상기 디바이더(9)는 상기 전방 하우징(3)의 내주면에 형성된 걸림턱(43)과 상기 후방 하우징(5)의 모서리 부분에 압입된 밀봉씰(45) 사이에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 브레이크 부스터.

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