KR101335231B1

KR101335231B1 - 공압식 브레이크 부스터

Info

Publication number: KR101335231B1
Application number: KR1020087024073A
Authority: KR
Inventors: 클라우스 린드; 위르겐 팔러
Original assignee: 콘티넨탈 테베스 아게 운트 코. 오하게
Priority date: 2006-03-10
Filing date: 2007-02-12
Publication date: 2013-11-29
Also published as: CN101400555B; KR20080113044A; EP1993892A1; WO2007104624A1; JP2009529462A; US20090056532A1; US8166866B2; EP1993892B1; JP5129168B2; DE102006013106A1; CN101400555A

Abstract

본 발명은 공기 차압에 따라 작동될 수 있는 적어도 하나의 축방향으로 이동가능한 벽(6)에 의해 적어도 하나의 작업 챔버(1)와 적어도 하나의 진공 챔버(2)로 나뉘는 부스터 하우징, 밸브 피스톤(4)을 포함하는 작동가능한 입력 부재, 출력 힘으로 브레이크 마스터 실린더(13)를 작동시키는 출력 부재(11; 40), 제어 하우징(3)에 배치되며 밸브 피스톤(4)에 의해 작동될 수 있고 차압을 제어하는 제어 밸브 및 제어 하우징 오목부(8)에 배치되며 출력 부재(11; 40)가 맞닿는 탄성 반동 요소(10)를 구비하는 공압식 브레이크 부스터에 있어서, 브레이크 부스터가 조립된 상태에서 밸브 피스톤(4)과 반동 요소(10) 사이의 거리(z)를 조정하는 것을 가능하게 하는 수단이 마련되는 것인 공압식 브레이크 부스터에 대한 발명이다.

본 발명에 따른 브레이크 부스터는 출력 부재(11; 40) 상에 거리(z)를 조정하는 수단이 마련되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 간단한 방식으로 매우 좁은 분포도를 구현할 수 있게 함과 동시에 브레이크 부스터의 간단한 설비를 갖게 해준다.

Description

공압식 브레이크 부스터{PNEUMATIC BRAKE BOOSTER}

본 발명은 공기 차압에 따라 작동될 수 있는 적어도 하나의 축방향으로 이동가능한 벽에 의해 적어도 하나의 작업 챔버와 적어도 하나의 진공 챔버로 나뉘는 부스터 하우징을 구비하고, 밸브 피스톤을 포함하는 작동가능한 입력 부재를 구비하며, 출력 힘으로 브레이크 마스터 실린더를 작동시키는 출력 부재를 구비하고, 제어 하우징 내에 배치되며 밸브 피스톤에 의해 작동가능하고 차압을 제어하는 제어 밸브를 구비하며, 제어 하우징 오목부에 배치되고 출력 부재가 맞닿는 탄성 반동 요소를 구비하고, 브레이크 부스터가 조립된 상태에서 밸브 피스톤과 반동 요소 사이의 거리를 조정하는 것을 가능하게 하는 수단이 마련되는 것인 공압식 브레이크 부스터에 대한 것이다.

자동차 산업은 브레이크 부스터의 특징적인 곡선과 관련하여 엄격한 요구사항을 규정한다. 따라서, z 치수(z-dimension)로 알려진, 밸브 피스톤과 반동 요소 사이의 전술한 길이를 가능한 한 정밀하게 조정하는 것이 필요하다. 알려진 바와 같이, z 치수는 그 작동의 초기 단계에서 브레이크 부스터의 거동을 결정하고, 브레이크 부스터가 미리 결정된 입력 힘으로 작동할 때 출력 힘 또는 출력 압력이 급격히 상승하게 할 수 있다(점퍼 효과). 반동 요소의 다양한 쇼어 경도와 요소 공차로 인해, 매우 큰 출력 힘 공차가 발생하고, 출력 힘은 매우 넓은 범위(분포도; spread band)에 있게 된다. 따라서, 매우 좁은 분포도와 관련한 자동차 산업의 요구사항은 때때로 충족되지 않는다.

처음에 언급된 일반적인 유형의 공압식 브레이크 부스터는 독일특허공개공보 제3941604호(DE 39 41 604 A1)에 개시되어 있다. 이 공압식 브레이크 부스터에서, z 치수의 조정은 두 개의 부품으로 설계된 밸브 피스톤의 전체 축방향 길이를 변화시킴으로써 수행되는데, 여기서 제1 피스톤 부품은 제어 하우징에서의 회전에 대해 고정적으로 안내되는 제2 피스톤 부품에 대해서 적절한 수단에 의해 회전된다.

독일특허공개공보 제4208384호(DE 42 08 384 A1)에 개시되어 있는 또 다른 조정 가능한 공압식 브레이크 부스터에서, 요구되는 z 치수의 조정은 제1 피스톤 부품과 영구히 맞물리고 피스톤 로드와 동축을 이루면서 배치되며 조정 작동이 끝나고 난 후 제어 하우징에의 정합 연결에 의해 회전에 대해 고정되는 슬리브에 의해 수행된다. 이 경우의 회전에 대한 고정은, 슬리브에 접속되며 그 반경 방향 돌출부가 제어 하우징의 내부 환경 상에 형성된 홈 내로 맞물리는 고정 링에 의해 이루어지는 것이 바람직하다. 고정 링은 후속하여 제어 하우징을 보호하는 탄성 보호 캡의 가장자리 영역에 의해 유지되고, 상기 가장자리 영역은 슬리브에 형성된 주변 홈에 봉해진다.

조정가능한 z 치수를 구비한 알려진 브레이크 부스터의 복잡한 구성은 결점으로 간주된다. 또한, 브레이크 페달에 대한 입력 부재의, 조정 중에 탈착(release)되어야만 하는, 연결은 결점이 된다.

본 발명의 목적은 매우 좁은 분포도를 간단하게 구현할 수 있으며 간단한 구성을 갖는 일반적인 브레이크 부스터를 제공하는 것이다.

이러한 목적은 출력 부재 상에 마련되는 거리 조정 수단으로부터 달성된다. 출력 부재를 통해, 심지어 브레이크 부스터가 조립된 상태에서도, 간단한 수단으로 매우 좁은 분포도를 구현할 수 있다는 결과를 쉽게 얻을 수 있다.

추가로, 공압식 브레이크 부스터의 밸브 피스톤과 반동 요소 사이의 축방향 거리를 조정하는 방법이 제안되며, 여기서 공압식 브레이크 부스터의 진공 챔버는 진공으로 작동될 수 있고, 공압식 브레이크 부스터의 작업 챔버는 공기가 통할 수 있으며, 밸브 피스톤 상에 미리 결정된 입력 힘이 작용하고, 그와 동시에 출력 힘이 측정되는데, 상기 방법의 구체적인 특징은 축방향 거리의 조정이 출력 부재의 변화에 의해 이루어진다는 것이다.

바람직하게, 거리를 조정하는 수단은 반동 요소의 챔버 부피를 변화시킬 수 있으며, 반동 요소의 챔버 부피는 제어 하우징 오목부와 출력 부재에 의해 형성된다. 진공원에 연결된 브레이크 부스터가 작동되면, 힘과 관련된 특정 압력이 지배적인 힘에 대해 적당하게 반동 요소에서 형성된다. 챔버 부피가 변화됨에 따라, 이 반동 요소에서의 특정 압력과 이에 따른 출력 힘은 또한 높은 정밀도로 조정될 수 있다.

본 발명의 유용한 실시예에서, 출력 부재는 압력판과 압력봉을 구비하여 두 개의 부품으로 마련되며, 압력판은 반동 요소에 맞닿고 축방향 중심 관통 보어를 구비하며, 이 보어에는 축방향 길이를 갖는 압력봉의 테넌(tenon)이 배치/안내된다. 챔버 부피의 변화는 특정 길이 L의 테넌을 갖는 압력봉을 교체함으로써 간단한 방식으로 이루어진다. 테넌이 갖는 길이에 따라, 반동 요소의 챔버 부피는 간단한 방식으로 증가되거나 줄어든다. 이 경우에, 압력봉이 테넌의 길이를 식별하는 수단을 외측 상에 구비하는 것이 유용하며, 그 결과 압력봉들 사이의 오류가 방지될 수 있다.

간단한 방식으로 점퍼 효과에 영향을 주기 위해, 본 발명의 유용한 실시예에 따르면 테넌의 자유단에 볼록한 만곡부가 마련될 수 있다.

본 발명의 또 다른 유용한 실시예에서, 테넌의 자유단은 볼록하게 굽어져 있다. 추가로, 테넌의 자유단은 원뿔형으로 설계될 수 있다.

테넌을 압력판의 관통 보어로 도입하는 것을 더 용이하게 하기 위해, 반경부(radius) 또는 도입 경사면이 테넌의 자유단에 마련된다.

바람직하게는, 실질적으로 디스크 형태인 압력판이 마련되며, 그 결과 압력판의 매우 간단한 제조가 이루어질 수 있다.

유용한 실시예에 따르면, 압력판은, 압력봉의 방향으로 형성되고 제어 하우징 상에 배치된 안내 접시부(dish)로 부분적으로 안내되는 생크부(shank)를 가질 수 있다. 이 경우 압력봉의 교체는 단순해진다.

압력봉의 양호한 안내는, 압력판이, 압력봉의 방향으로 형성되고 제어 하우징 상에 배치된 안내 접시부로 부분적으로 안내되는 생크부를 구비함으로써 이루어질 수 있다.

바람직하게는, 압력판이 또한 내측 상에 도입 경사면을 가져서, 테넌을 도입시키는 것을 더욱 용이하게 한다.

반동 요소의 챔버 부피의 변화는 출력 부재의 요소에 대한 교체 없이 이루어질 수 있으며, 여기서 출력 부재는, 반동 요소를 향하는 측부 상에, 헤드가 없는 나사못이 나사결합될 수 있는 나사산이 형성된 보어(threaded bore)를 가지며, 헤드가 없는 나사못은 반동 요소의 챔버 부피의 변화를 가능케 한다. 헤드가 없는 나사못과 함께 출력 부재는 미리 장착 가능한 서브 조립체를 형성하고, 그 결과 적은 수의 요소로 인해 장착이 간단해진다. 헤드가 없는 나사못은 특정 입력 힘의 경우에 출력 힘의 연속적인 조정 즉, 부하 하에서 연속적인 조정을 가능케 하고, 그 결과 반동 요소의 쇼어 경도 분포는 추가적으로 보상될 수 있다.

헤드가 없는 나사못을 회전시키기 위해, 출력 부재는 나사산이 형성된 보어 내로 이어지는 관통 보어를 구비하고, 이를 통해 헤드가 없는 나사못을 회전시키는 조절 도구가 도입될 수 있다. 조정 작업 후에, 조절 도구는 큰 노력없이 다시 제거될 수 있고, 헤드가 없는 나사못의 회전은 반동 요소의 특정 압력에 대한 매우 정밀한 조정을 가능케 한다.

본 발명의 유용한 실시예에서, 헤드가 없는 나사못과 반동 요소 사이에 와셔(washer)가 마련되고, 출력 부재는, 반동 요소를 향하는 측부 상에, 특정 직경을 가지며 와셔가 배치되는 오목부를 구비한다. 오목부와 와셔를 마련하는 것은 반동 요소의 간격 돌출(gap extrusion)을 감소시키는데, 이는 나사산이 형성된 보어와 헤드가 없는 나사못 사이에서보다 오목부와 와셔 사이에 현저하게 더 작은 공차가 구현될 수 있다는 제조상의 이유 때문이다. 감소된 간격 돌출로 인해, 반동 요소의 마모가 줄어든다.

바람직하게는, 오목부의 직경은 나사산이 형성된 보어의 직경보다 더 크도록 마련되어, 그 결과 더욱 선호되는 표면 비율이 얻어지며 와셔에 대한 오목부는 더욱 간단하게 제조될 수 있다.

또 다른 간단한 방식으로 점퍼 효과에 영향을 주기 위해, 본 발명의 유용한 실시예에 따라 와셔는 반동 요소를 향하는 측부 상에 볼록한 만곡부를 가질 수 있다.

본 발명의 다른 유용한 실시예에서, 와셔는 반동 요소를 향하는 측부 상에서 볼록하게 굽어진 형태나 원뿔형으로 마련된다.

예컨대 출력 부재의 이송 중에, 와셔가 출력 부재의 오목부로부터 이탈하는 것을 방지하기 위해, 유용한 실시예에 따르면 접착성 필름이 출력 부재의 일단부면 상에 마련된다. 필름을 이용함에 불구하고 z 치수의 조정이 이루어질 수 있도록 접착성 필름이 선택되는 경우, 접착성 필름은 출력 부재가 브레이크 부스터에 장착되고 난 후에도 출력 부재 상에 잔류할 수 있다. 반동 요소의 간격 돌출은 이에 따라 완전히 방지된다. 와셔 없이 헤드가 없는 나사못만이 존재할 때, 접착성 필름이 출력 부재의 단부면에 마련되는 경우, 반동 요소의 간격 돌출은, 와셔가 마련되지 않더라도, 이에 따라 방지될 수 있다.

바람직하게는, 밸브 피스톤과 반동 요소 사이에, 스텝업 와셔(step-up washer)가 마련될 수 있고, 이에 의해 밸브 피스톤은 반동 요소에 힘을 전달하도록 연결될 수 있으며, 이에 따라 스텝업 와셔는 입력 부재 또는 밸브 피스톤의 일부로 간주될 수 있다.

브레이크 부스터는 통상의 브레이크 부스터로서 뿐만 아니라 자기 구동기에 의해 전기적으로 작동 가능하게도 마련될 수 있다. 더불어, 브레이크 부스터는 또한 기계적 브레이크 보조 기능을 할 수 있다.

본 발명이 예시적인 실시예를 도시하는 도면을 참조하여 설명될 것이다. 도면은 매우 도식적으로 도시되어 있다.

도 1은 본 발명에 따른 공압식 브레이크 부스터에 대한 제1 예시 실시예를 길이방향 단면으로 도시하는 부분도.

도 2 내지 도 4는, 도 1에 도시된 본 발명에 따른 공압식 브레이크 부스터의 압력봉의 테넌에 대한 다양한 실시예를 도시하는 도면.

도 5 내지 도 7은, 도 1에 도시된 본 발명에 따른 공압식 브레이크 부스터의 압력판에 대한 다양한 실시예를 도시하는 도면.

도 8은 본 발명에 따른 공압식 브레이크 부스터에 대한 제2 예시 실시예를 길이방향 단면으로 도시하는 부분도.

도 9는 도 8에 따른 제2 예시 실시예의 약간 변형된 출력 부재를 길이방향 단면으로 도시하는 부분도.

도 1은 자동차 브레이크 시스템에 대한 본 발명에 따른 공압식 브레이크 부 스터의 제1 예시 실시예를 길이방향 단면으로 도시하는 부분도이며, 이 부분도는 본 발명에 핵심적인 브레이크 부스터의 부품들만을 도시한다.

일반적으로 알려진 바와 같이, 도 1에 도시된 브레이크 부스터의 부스터 하우징(도시되지 않음)은 축방향으로 이동가능한 벽(6)에 의해 작업 챔버(1)와 진공 챔버(2)로 나뉜다. 축방향으로 이동가능한 벽(6)은 시트 금속으로부터 딥드로잉된(deep-drawn) 격막 접시부(7) 및 이에 맞닿으며 격막 접시부(7)의 외부 환경과 부스터 하우징 사이에서 시일로서 작동하는 격막을 형성하는(도시되지 않음) 연성 격막(9)으로 이루어진다.

입력 부재에 의해 작동 가능한 제어 밸브(도시되지 않음)는, 부스터 하우징 내에서 안내되고 밀봉되며 이동가능한 벽(6)을 지탱하는 제어 하우징(3)에 공급되며, 제어 하우징(3) 상에 형성된 제1 밀봉 시트, 입력 부재에 연결된 밸브 피스톤(4) 상에 형성된 제2 밀봉 시트 및 두 개의 밀봉 시트와 협동하는 밸브체로 이루어진다. 밸브체는 안내 요소 상에서 지지되는 밸브 스프링에 의해 밸브 시트에 대해 압축된다. 작업 챔버(1)는 제어 하우징(3)에서 측방향으로 연장되는 덕트(5)를 통해 진공 챔버(2)에 연결될 수 있고, 입력 부재는 브레이크 페달(도시되지 않음)에 연결된다.

제동력은 제어 하우징 오목부(8)에 배치되는 탄성적인 반동 요소(10)를 통해 그리고 반동 요소(10)에 맞닿는 출력 부재(11)를 통해 자동차 브레이크 시스템의 브레이크 마스터 실린더(13)(도 8에 암시적으로 도시됨)의 작동 피스톤(12)에 전달되며, 상기 브레이크 마스터 실린더는 브레이크 부스터의 진공측 단부에 부착되어 있다. 입력 부재에 도입되는 입력 힘은 밸브 피스톤(4)에 의해 반동 요소(10)에 전달된다. 도 1에서 명확히 파악되듯이, 밸브 피스톤(4)과 반동 요소(10) 사이에는 스텝업 와셔(14)가 마련되며, 이에 의해 밸브 피스톤(4)은 반동 요소(10)에 힘을 전달하도록 연결된다. 스텝업 와셔(14)는 작동을 위해 그리고 본 발명을 위해 반드시 필요한 것은 아니며 밸브 피스톤(4)의 입력 부재의 일부로 간주된다.

반동 요소(10)는 플라스틱 또는 고무 재료로부터 디스크 형태로 제조되며 압축 응력 하에서 비압축성 유체와 같은 방식으로 유체정역학적 법칙에 따라 거동한다. 다시 말해, 반동 요소(10)는 밸브 피스톤(4)에 의해 도입되는 풋 힘(foot force), 제어 하우징(3)에 의한 부스팅 힘 및 차량 구동기에 출력 부재(11)를 통해 다시 전달되는 브레이크 반동 힘 사이에서 합산기(adder)처럼 기능한다. 결과적으로, 각각의 브레이크 작동 위치에 있어서, 반동 요소(10)에서 힘 균형이 이루어진다. 명확하게, 반동 요소(10)의 챔버 부피는 하우징 오목부(8)와 출력 부재(11)에 의해 그리고 제어 하우징 오목부(8)에 배치되는 와셔(15)에 의해 결정된다. 와셔(15)를 갖는 챔버 부피의 이러한 구성은 반드시 필요한 것은 아니다. 도 8로부터 뒷받침되듯이, 반동 요소(10)는 또한 제어 하우징(3)에 그 자체로 축방향으로 맞닿을 수 있다.

도면에 도식적으로 도시되어 있는, 부스터 하우징의 진공측 단부 벽 상에 플랜지(도시되지 않음)에서 지지되는 복원 스프링(16)은 이동 가능한 벽을 탈착 위치로 유지시킨다. 더불어, 복원 스프링(16)은 제어 하우징에 맞닿은 안내 접시부(17) 상에서 지지되거나 또는 안내 접시부(17)에 고정되며, 안내 접시부(17)는 한편으로는 복원 스프링(16)을 지지하고 다른 한편으로는 출력 부재(11)를 안내한다. 또한, 회복 스프링(도시되지 않음)이 마련되는데, 이는 입력 부재 또는 이에 맞닿는 와셔와 제어 밸브의 안내 요소 사이에 배치되며 그 힘은 밸브 피스톤(4) 또는 밸브 시트의, 밸브체에 대한 예비 압박(prestressing)을 보장한다.

제어 밸브가 작동될 때 작업 챔버(1)가 대기에 연결될 수 있도록, 마지막으로, 대략 반경 방향으로 연장하는 덕트(도시되지 않음)가 제어 하우징(3)에 형성된다. 이 경우에 밸브 피스톤(4)의 제동 작동의 끝에서의 복귀 움직임은 브레이크 부스터의 탈착 위치에서 부스터 하우징 상에 형성된 멈추개에 맞닿는 크로스부재(crossmember)에 의해 제한된다.

탈착 위치에서, 밸브 피스톤(4) 또는 스텝업 와셔(14)와 반동 요소(10) 사이에는 거리 z가 마련되는데, 거리 z는 z 치수로 알려져 있으며, 거리 z는 점퍼라고 알려진 것을 구성한다. z 치수는 그 작동의 초기 단계에서의 브레이크 부스터의 거동을 결정하고, 브레이크 부스터가 미리 결정된 입력 힘으로 작동될 때 출력 힘 또는 출력 압력이 급격히 상승하게 해 줄 수 있다.

자동차 산업은 브레이크 부스터의 특징적인 곡선과 관련하여 엄격한 요구사항을 규정한다. 따라서, 밸브 피스톤(4) 또는 스텝업 와셔(14)와 반동 요소(10) 사이의 전술한 거리 z를 가능한 한 정밀하게 조정하는 것이 필요하다. 반동 요소(10)의 다양한 쇼어 경도와 요소 공차로 인해, ± 175N에 이르는 매우 높은 출력 힘 공차가 통상적으로 발생하며, 출력 힘은 자동차 산업에 의해 매우 좁게 고정되는 예컨대 최대 ± 50N(분포도)의 범위 내에 있지 않는다.

도 1로부터 명백하듯이, 출력 부재(11)는 압력판(18)과 압력봉(19)을 구비하여 두 개의 부품으로 마련된다. 압력판(18)은 플랜지(20)로 반동 요소(10)에 맞닿고 축방향 중심 관통 보어(21)를 구비하며, 이 축방향 중심 관통 보어(21)에는 축방향 길이 L을 갖는 압력봉(19)의 테넌(22)이 배치되고 안내된다.

장착선에서의 거리 z의 조정은 브레이크 부스터를 진공원(도시되지 않음)에 연결함으로써 수행되어, 특정 작동 압력이 부스터 하우징에 퍼지도록 한다. 더불어, 브레이크 부스터는 특정 입력 힘(F_E), 예컨대 200N으로 작동된다. 지배적인 진공, 거리 z 및 반동 요소(10)의 쇼어 경도의 결과로서, 특정 출력 힘(F_A)이 얻어진다. 힘과 관련된 특정 압력이 반동 요소(10)에서 지배적인 힘에 대해 충분히 형성된다.

부하 하에서 z 치수를 조정하는 것은, 측정과 z 치수의 변화를 대응시키는 것에 의해 z 치수를 설정하는 것과 대조적으로, 반동 요소(10)의 쇼어 경도 분포가 또한 요소 공차에 추가하여 보상될 수 있다는 특별한 이점을 갖는다.

특정 길이 L의 테넌(22)을 구비하는 압력봉(19)을 교체하여, 반동 요소(10)의 챔버 부피 또는 반동 요소(10)에서의 특정 압력은 변화될 수 있으며, 그 결과 출력 힘(F_A)이 조정된다. 힘/힘 측정은 우선 압력봉(19)에 의해 일어나는데, 여기서 테넌(22)의 일단부면(23)이 압력판(18)의 플랜지(20)와 평면을 이룬다(중립 위치).

더 긴 테넌(22)은 반동 요소(10)의 변형을 유발하고 결과적으로 거리 z의 감 소를 유발한다. 대조적으로, 더 짧은 테넌(22)은 거리 z의 증가를 유발하고, 반동 요소(10)의 반동 힘은 더 작아진다.

반동 요소(10)에서의 특정 압력이 상승하면, 브레이크 부스터의 조절은 밸브 피스톤(4) 또는 스텝업 와셔(14)로의 연결부를 통해 전달되며, 그 결과 출력 힘(F_A)이 줄어든다. 이와 대조적으로, 출력 힘(F_A)은 반동 요소(10)에서의 특정 압력이 더 짧은 테넌(22)에 의해 줄어드는 경우, 다시 말해 챔버 부피의 증가에 의해 상승한다.

특정 길이 L의 테넌을 갖는 압력봉(19)을 식별하기 위해, 홈(24)이 상기 압력봉의 외측(25)에 마련될 수 있다.

더불어, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 점퍼 효과에 영향을 주기 위해 또는 압력판(18)의 관통 보어(21) 내로 테넌(22)을 더 용이하게 도입시키기 위해 테넌(22)의 자유단(26)이 다양하게 구성될 수 있다. 따라서, 예컨대 도 2에 따르면 볼록한 만곡부(27)가 단부(26)에 마련될 수 있으며, 도 3에 따르면 자유단(26)은 볼록하게 굽어져 있다. 도시되지 않은 추가 대안으로서, 자유단(26)은 원뿔형으로 형성될 수 있다.

도 4로부터 명백하듯이, 테넌(22)을 더 용이하게 장착시키기 위해 반경부(r) 또는 도입 경사면이 테넌(22)의 자유단(26)에 마련될 수 있다.

도 5 내지 도 7은 압력판(18)의 다양한 실시예를 도시한다. 도 5에 따르면 이는 실질적으로 디스크형일 수 있으며, 그 결과 간단하게 제조될 수 있게 된다. 내측(29) 상의 도입 경사면(28)은 추가적으로 압력봉(19)을 장착하는 것을 더 용이하게 해 준다.

도 6 및 도 7에 따르면, 압력판(18)은 압력봉(19)의 방향으로 형성되며 안내 접시부(17)로 부분적으로 또는 완전히 안내되는 생크부(30)를 구비한다. 도 6 또는 도 1에 따른 부분적인 안내는 압력봉(19)이 또한 안내 접시부(17)에 의해 안내될 수 있다는 이점을 갖는다.

도 8은 본 발명에 따른 브레이크 부스터에 대한 제2 예시 실시예를 길이방향 단면으로 도시하는 부분도이다. 이 예시 실시예에서, 브레이크 부스터는 자기 구동기(31)에 의해 전기적으로 작동가능한 브레이크 부스터로서 구성되지만, 본 발명에 대해 이것이 필수적인 것은 아니다. 이 예시 실시예는 마찬가지로 통상의 브레이크 부스터로 바뀔 수 있다.

도 8로부터 알 수 있듯이, 제2 실시예의 출력 부재에는 헤드가 없는 나사못(41)이 반동 요소(10)를 향하는 측부(44) 상에 마련되고 통합되며 반동 요소(10)의 챔버 부피를 변화시키는 것을 가능하게 한다. 헤드가 없는 나사못(41)은 나사산이 형성된 보어(45) 내로 나사결합될 수 있고, 그 길이는 출력 부재(40)의 치수에 따라 다양할 수 있다. 헤드가 없는 나사못(41)을 회전시키기 위해, 출력 부재(40)는 나사산이 형성된 보어(45) 내로 이어지는 관통 보어(42)를 구비하고 이를 통해 조절 도구(43)가 도입될 수 있다.

반동 요소(10)와 밸브 피스톤(4) 또는 스텝업 와셔(14) 사이의 거리 z의 조정은, 도 1에 따른 실시예와 유사한 방식으로, 특정 입력 힘(F_E)을 갖는 부하 중에 일어나는데, 차이점은 출력 부재(40) 또는 출력 부재의 부품이 교체될 필요는 없지만 그 대신에 단지 헤드가 없는 나사못(41)이 반동 요소(10)의 챔버 부피를 변화시키기 위해 회전되어야 한다는 것이다. 헤드가 없는 나사못(41)은 특정 입력 힘(F_E)에 대해 출력 힘(F_A)의 연속적인 조정을 가능하게 하고, 그 결과 반동 요소(10)의 쇼어 경도 분포는 보상될 수 있다.

도 9는 도 8에 따른 제2 예시 실시예의 약간 변형된 출력 부재(40)를 길이방향 단면으로 도시하는 부분도이다. 명백하듯이, 출력 부재(40)는, 나사산이 형성된 보어(45)가 인접하며 중심으로 마련되는 오목부(46)를 측부(44) 상에 구비한다. 이 오목부에서, 헤드가 없는 나사못(41)과 반동 요소(10) 사이에 있는 것은 와셔(도시되지 않음)이며, 헤드가 없는 나사못(41)이 회전됨에 따라 반동 요소(10)의 챔버 부피를 증가시키거나 감소시킨다. 따라서, 와셔는 오목부(46) 내로 통과할 수 있도록 치수가 정해져야 한다.

제1 조정에서, 헤드가 없는 나사못(41)은 나사산이 형성된 보어(45) 내로 어느 정도 나사결합되어 와셔와 출력 부재(40)의 단부면(47)이 평평하도록 한다(중립 위치).

와셔를 마련함으로써, 반동 요소의 간격 돌출과 이에 따른 반동 요소의 마모가 줄어들 수 있는데, 이는 나사산이 형성된 보어(45)와 헤드가 없는 나사못 사이에서보다 오목부(46)와 와셔 사이에 현저하게 더 낮은 공차가 구현될 수 있다는 제조상의 이유 때문이다.

오목부는 나사산이 형성된 보어(45)의 직경(D1)보다 더 크게 마련되는 직경(D2)을 갖는다. 그 결과, 더 양호한 표면 비율(surface ratio)이 얻어지고 오목부(46)는 어려움 없이 제조될 수 있다.

도 2 및 도 3에 따른 테넌(22)과 관련하여 이미 설명한 바와 같이, 와셔는, 반동 요소(10)를 향하는 측부 상에서, 점퍼 효과에 간단한 방식으로 영향을 주기 위해 볼록한 만곡부를 갖거나 볼록하게 굽어지거나 원뿔형으로 구성될 수 있다.

와셔가 출력 부재의 오목부로부터 이탈하는 것을 방지하기 위해, 접착성 필름이 출력 부재(40)의 단부면(47) 상에 마련되어 이송 중에 와셔를 고정하도록 할 수 있다. 필름을 이용함에 불구하고 z 치수의 조정이 이루어질 수 있도록 내성이 있게 접착성 필름이 마련되는 경우 이 필름은 장착 후에 출력 부재(40) 상에 잔류할 수 있다. 접착성 필름에 의해, 한편으로는 헤드가 없는 나사못(41) 및 와셔와 함께 이송 중에 장착된 출력 부재(40)를 고정하는 것이 가능하고, 다른 한편으로는 반동 요소(10)의 간격 돌출이 완전히 방지된다.

설명된 접착성 필름의 부착은 헤드가 없는 나사못(41)이 와셔 없이 존재하는 도 8에 따른 출력 부재의 단부면(47) 상에서도 마찬가지로 가능하다. 반동 요소(10)의 간격 돌출은, 와셔가 마련될 필요 없이, 이에 따라 방지된다.

도면 부호

1 작업 챔버

2 진공 챔버

3 제어 하우징

4 밸브 피스톤

5 덕트

6 이동가능한 벽

7 격막 접시부

8 제어 하우징 오목부

9 격막

10 반동 요소

11 출력 부재

12 작동 피스톤

13 브레이크 마스터 실린더

14 스텝업 와셔

15 와셔

16 복원 스프링

17 안내 접시부

18 압력판

19 압력봉

20 플랜지

21 관통 보어

22 테넌

23 단부면

24 홈

25 외측

26 단부

27 볼록한 만곡부

28 도입 경사면

29 내측

30 생크부

31 자기 구동기

40 출력 부재

41 헤드가 없는 나사못

42 관통 보어

43 조절 도구

44 측부

45 나사산이 형성된 보어

46 오목부

47 단부면

D1 직경

D2 직경

L 길이

F_A 출력 힘

F_E 입력 힘

r 반경부

z 거리

Claims

공압식 브레이크 부스터로서,

- 공기 차압에 따라 작동될 수 있는 하나 이상의 축방향으로 이동가능한 벽(6)에 의해 하나 이상의 작업 챔버(1)와 하나 이상의 진공 챔버(2)로 나뉘는 부스터 하우징,

- 밸브 피스톤(4)을 포함하는 작동가능한 입력 부재,

- 출력 힘으로 브레이크 마스터 실린더(13)를 작동시키는 출력 부재(11; 40),

- 제어 하우징(3)에 배치되며 밸브 피스톤(4)에 의해 작동될 수 있고 차압을 제어하는 제어 밸브,

- 제어 하우징 오목부(8)에 배치되며 출력 부재(11; 40)가 맞닿는 탄성 반동 요소(10), 및

- 브레이크 부스터가 조립된 상태에서 밸브 피스톤(4)과 반동 요소(10) 사이의 거리(z)의 조정을 가능하게 하는 수단

을 포함하고,

상기 거리(z)를 조정하는 수단은 반동 요소(10)의 챔버 부피를 변화시킬 수 있고, 반동 요소(10)의 챔버 부피는 제어 하우징 오목부(8) 및 출력 부재(11; 40)에 의해 결정되며,

상기 출력 부재(11; 40)는 반동 요소(10)를 향하는 단면을 가지고, 상기 거리(z)를 조정하는 수단은 거리(z)를 조정할 때 반동 요소(10)를 향해 출력 부재(11; 40)의 상기 단면으로부터 돌출하는 것을 특징으로 하는 공압식 브레이크 부스터.
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청구항 1에 있어서, 상기 출력 부재(11)는 압력판(18)과 압력봉(19)을 구비하여 두 개의 부품으로 마련되며, 압력판(18)은 반동 요소(10)에 맞닿고 축방향 중심 관통 보어(21)를 구비하며, 이 축방향 중심 관통 보어(21)에는 상기 거리(z)를 조정하는 수단으로 기능하며 축방향 길이(L)를 갖는 압력봉(19)의 테넌(22)이 배치되어 안내되는 것을 특징으로 하는 공압식 브레이크 부스터.
청구항 3에 있어서, 상기 압력봉(19)은 그 외측(25) 상에 테넌(22)의 길이를 식별하는 수단(24)을 갖는 것을 특징으로 하는 공압식 브레이크 부스터.
청구항 3 또는 청구항 4에 있어서, 상기 테넌(22)의 자유단(26)에 볼록한 만곡부(27)가 마련되는 것을 특징으로 하는 공압식 브레이크 부스터.
청구항 3 또는 청구항 4에 있어서, 상기 테넌(22)의 자유단(26)은 볼록하게 굽어지도록 설계되는 것을 특징으로 하는 공압식 브레이크 부스터.
청구항 3 또는 청구항 4에 있어서, 상기 테넌(22)의 자유단(26)은 원뿔형으로 설계되는 것을 특징으로 하는 공압식 브레이크 부스터.
청구항 3 또는 청구항 4에 있어서, 상기 테넌의 자유단(26)에 반경부(r) 또는 도입 경사면이 마련되는 것을 특징으로 하는 공압식 브레이크 부스터.
청구항 3 또는 청구항 4에 있어서, 상기 압력판(18)은 실질적으로 디스크 형태로 마련되는 것을 특징으로 하는 공압식 브레이크 부스터.
청구항 3에 있어서, 상기 압력판(18)은 상기 압력봉(19)의 방향으로 형성된 생크부(30; shank)를 갖고, 이 생크부(30)는 제어 하우징(3) 상에 배치된 안내 접시부(17)로 안내되는 것을 특징으로 하는 공압식 브레이크 부스터.
청구항 3에 있어서, 상기 압력판(18)은 상기 압력봉(19)의 방향으로 형성된 생크부(30)를 갖고, 이 생크부(30)는 이 생크부의 일부가 제어 하우징(3) 상에 배치된 안내 접시부(17)로 안내되는 것을 특징으로 하는 공압식 브레이크 부스터.
청구항 10 또는 청구항 11에 있어서, 상기 압력판(18)은 내측(29) 상에 도입 경사면(28)을 갖는 것을 특징으로 하는 공압식 브레이크 부스터.
청구항 1에 있어서, 상기 출력 부재(40)는 반동 요소(10)를 향하는 측부(44) 상에 나사산이 형성된 보어(45)를 갖고, 이 나사산이 형성된 보어(45) 내로 상기 거리(z)를 조정하는 수단으로 기능하며 헤드가 없는 나사못(41)이 나사결합될 수 있으며, 이 헤드가 없는 나사못(41)은 반동 요소(10)의 챔버 부피를 변화시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 공압식 브레이크 부스터.
청구항 13에 있어서, 상기 출력 부재(40)는 나사산이 형성된 보어(45) 내로 이어지는 관통 보어(21)를 가지며, 헤드가 없는 나사못(41)을 회전시키는 조절 도구(43)가 관통 보어(21)를 통해 도입될 수 있는 것을 특징으로 하는 공압식 브레이크 부스터.
청구항 13 또는 청구항 14에 있어서, 상기 헤드가 없는 나사못(41)과 반동 요소(10) 사이에 와셔가 마련되고, 출력 부재(40)는 반동 요소를 향하는 측부(44) 상에 직경(D2)을 갖는 오목부(46)를 가지며, 이 오목부(46)에는 와셔가 배치되는 것을 특징으로 하는 공압식 브레이크 부스터.
청구항 15에 있어서, 상기 오목부(46)의 직경(D2)은 나사산이 형성된 보어(46)의 직경(D1)보다 크게 마련되는 것을 특징으로 하는 공압식 브레이크 부스터.
청구항 16에 있어서, 상기 와셔는 반동 요소(10)를 향하는 측부 상에 볼록한 만곡부를 갖는 것을 특징으로 하는 공압식 브레이크 부스터.
청구항 16에 있어서, 상기 와셔는 반동 요소(10)를 향하는 측부 상에서 볼록하게 굽어지도록 마련되는 것을 특징으로 하는 공압식 브레이크 부스터.
청구항 16에 있어서, 상기 와셔는 반동 요소(10)를 향하는 측부 상에서 원뿔형으로 마련되는 것을 특징으로 하는 공압식 브레이크 부스터.
청구항 13 또는 청구항 14에 있어서, 상기 출력 부재(40)의 일단부면(47) 상에 접착성 필름이 마련되는 것을 특징으로 하는 공압식 브레이크 부스터.
청구항 1, 청구항 3 및 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 밸브 피스톤(4)과 반동 요소(10) 사이에 스텝업 와셔(14)가 마련되고, 이 스텝업 와셔(14)에 의해 밸브 피스톤(4)이 반동 요소(10)와 힘을 전달하도록 연결되는 것을 특징으로 하는 공압식 브레이크 부스터.
청구항 1, 청구항 3 및 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 브레이크 부스터는 자기 구동기(31)에 의해 전기적으로 작동될 수 있는 것을 특징으로 하는 공압식 브레이크 부스터.
청구항 1, 청구항 3 및 청구항 4 중 어느 한 항에 따른 공압식 브레이크 부스터에서 밸브 피스톤(4)과 반동 요소(10) 사이의 축방향 거리(z)를 조정하는 방법으로서,

공압식 브레이크 부스터의 진공 챔버(2)는 진공으로 작동될 수 있고, 공압식 브레이크 부스터의 작업 챔버(1)는 공기가 통할 수 있으며, 밸브 피스톤(4) 상에 미리 결정된 입력 힘(F_E)이 작용하고, 이와 동시에 출력 힘(F_A)이 측정되는 것이며, 축방향 거리(z)의 조정은 출력 부재(11; 40)의 변화에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
청구항 23에 있어서,

상기 브레이크 부스터의 출력 부재(11)는 압력판(18)과 압력봉(19)을 구비하여 두 개의 부품으로 마련되며, 압력판(18)은 반동 요소(10)와 맞닿고 축방향 중심 관통 보어(21)를 가지며, 이 축방향 중심 관통 보어(21)에는 축방향 길이(L)를 갖는 압력봉(19)의 테넌(22)이 배치되고 안내되는 것이며, 축방향 거리(z)의 조정은 압력봉(19)의 테넌(22)의 다양한 길이(L)에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
청구항 23에 있어서, 상기 출력 부재(40)는 반동 요소(10)를 향하는 측부(44) 상에 나사산이 형성된 보어(45)를 갖고, 이 나사산이 형성된 보어(45) 내로 헤드가 없는 나사못(41)이 나사결합될 수 있으며, 출력 부재(40)는 나사산이 형성된 보어(45) 내로 이어지는 관통 보어(42)를 갖는 것이고, 축방향 거리(z)의 조정은 헤드가 없는 나사못(41)을 회전시킴으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.