KR101470094B1 - 브레이크 부스터 경량화를 위한 다이어프램 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 브레이크 부스터 경량화를 위한 다이아프램에 관한 것으로서,브레이크 부스터의 다이아프램으로서, 완충부; 상기 완충부의 내주면과 외주면에 각각 구비되는 내측 고정부와 외측 고정부를 포함하며, 상기 내측 고정부와 상기 외측 고정부는 상기 완충부와 서로 다른 소재로 성형되는 것을 특징으로 한다.
이에, 종래 스틸 재질의 별도로 마련되었던 다이어프램 플레이트를 삭제하고, 강성을 보강하기 위한 외측 고정부 및 내측 고정부가 일체로 마련되어 중량 절감 및 원가 절감의 효과가 있다.

Description

브레이크 부스터 경량화를 위한 다이어프램{Diaphram For Weight Reduction of Brake Booster}
본 발명은 브레이크 부스터 경량화를 위한 다이어프램에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 다이어프램 플레이트를 삭제하고 강성을 보강하기 위한 외측 고정부 및 내측 고정부가 일체로 마련되어 중량 절감 및 원가 절감의 효과가 있는 브레이크 부스터 경량화를 위한 다이어프램에 관한 것이다.
일반적으로 브레이크 부스터는 진공과 대기압의 차이를 이용하여 입력축에 가해진 제동력을 배가하여 출력축으로 전달하는 장치이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 브레이크 부스터는 하우징(100)과, 하우징(100) 내부에 마련되는 밸브 바디(400)와, 일단이 하우징(100)에 연결되고 중앙이 밸브 바디(400)에 고정되는 다이어프램(200)을 포함한다. 하우징 (100)내부는 다이어프램(200)에 의하여 변압실(미도시)과 진공실(미도시)로 구획된다. 브레이크 부스터는 입력축을 통한 입력에 따라 진공실(미도시)에는 부압이, 변압실(미도시)에는 대기압이 작용한다. 다이어프램(200)은 고무재질로 마련되어, 변압실(미도시)과 진공실(미도시) 사이에서 변압실(미도시)에 대기가 유입될 시 밸브 바디(400)에 배력을 전달하기 위한 장치이다.
이러한 종래 다이어프램(200)에는,다이아프램(200)에 다이아프램 플레이트(300)가 마련되어 다이어프램(200)을 지지함과 동시에 보강하는 역할을 한다. 다이어프램 플레이트(300)는 고무재질로 형성되는 다이어프램(200)만 사용할 경우 변형의 우려가 있으므로, 변형없이 균일한 압력을 전달하기 위하여 마련되는 것으로, 내연 강판재질로 마련된다.
그러나 이러한 스틸 강판으로 마련된 다이어프램 플레이트로 인하여 중량이 증대되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 다이어프램 플레이트를 삭제하고 강성을 보강하기 위한 외측 고정부 및 내측 고정부가 일체로 마련되어 중량 절감 및 원가 절감의 효과가 있는 브레이크 부스터 경량화를 위한 다이어프램을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 브레이크 부스터 경량화를 위한 다이어프램은, 브레이크 부스터의 다이아프램으로서, 완충부; 상기 완충부의 내주면과 외주면에 각각 구비되는 내측 고정부와 외측 고정부를 포함하며, 상기 내측 고정부와 상기 외측 고정부는 상기 완충부와 서로 다른 소재로 성형되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 외측 고정부 및 상기 내측 고정부는 강도를 가지는 합성 수지로 성형되는 것이 바람직하다.
본 발명에서, 상기 완충부는 신축성을 가지는 합성 수지로 성형되는 것이 바람직하다.
본 발명에서, 상기 외측 고정부 또는 상기 내측 고정부와 상기 완충부는 단부가 서로 겹쳐져 연결되는 것이 바람직하다.
본 발명에서, 상기 외측 고정부 및 상기 내측 고정부는 상기 완충부의 내주면과 외주면에 겹쳐진 상태로 이중 사출을 이용하여 열 융착되는 것이 바람직하다.
본 발명에서, 상기 완충부는 'Z'자 형태로 성형되는 것이 바람직하다.
이상 설명한 바와 같이, 종래 스틸 재질의 별도로 마련되었던 다이어프램 플레이트를 삭제하고, 강성을 보강하기 위한 외측 고정부 및 내측 고정부가 일체로 마련되어 중량 절감 및 원가 절감의 효과가 있다.
도 1은 종래 다이아프램을 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 브레이크 부스터 경량화를 위한 다이아프램을 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 브레이크 부스터 경량화를 위한 다이아프램의 단면을 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 브레이크 부스터 경량화를 위한 다이아프램의 완충부와 내측 고정부 및 외측 고정부를 상세히 도시한 도면.
도 5는 도 4의 A부분을 확대하여 도시한 도면.
도 6은 도 4의 B부분을 확대하여 도시한 도면.
도 7은 본 발명에 따른 브레이크 부스터 경량화를 위한 다이아프램의 형성 순서를 간략히 도시한 도면.
도 8은 본 발명에 따른 브레이크 부스터 경량화를 위한 다이아프램을 형성하기 위한 1차 금형 구조물 및 2차 금형 구조물을 간략히 도시한 도면.
이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 브레이크 부스터 경량화를 위한 다이어프램은, 완충부(10); 완충부(10)의 내주면과 외주면에 각각 구비되는 내측 고정부(20)와 외측 고정부(30)를 포함한다. 완충부(10)와 내측 고정부(20) 및 외측 고정부(30)는 서로 다른 소재로 성형된다.
완충부(10)는 신축성을 가지는 합성 수지, 예를 들면 고무(TPE, SBR)로 형성된다. 완충부(10)는 브레이크 부스터의 하우징에 연결되는 외측 고정부(30)와 브레이크 부스터의 밸브 바디에 연결되는 내측 고정부(20) 사이에 마련되며, 종래 다이아프램과 동일한 형상으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 단면을 보았을 때 'Z'자 형태로 마련되도록 절곡 성형된다. 이러한 완충부(10)의 두께(t)는 1.0~3cm로 마련되며 하우징의 변압실과 진공실 사이에서 변압실에 대기가 유입될 때 배력을 전달시키는 역할을 한다.
완충부(10)의 내주면 및 외주면에 형성되는 외측 고정부(30) 및 내측 고정부(20)는 강도를 가지는 합성 수지, 예를 들면 플라스틱(ABS, PPF)으로 형성된다. 외측 고정부(30)는 브레이크 부스터의 하우징과 연결되고, 내측 고정부(20)는 브레이크 부스터의 밸브 바디와 연결된다. 이를 위하여 외측 고정부(30)와 내측 고정부(20)에는 고정을 위한 돌기가 마련된다.
이러한 완충부(10)와 외측 고정부(30) 및 내측 고정부(20)로 형성되는 다이아프램은 이중 사출을 이용하여 일체로 성형된다. 외측 고정부(30) 또는 내측 고정부(20)와 완충부(10)가 연결되는 단부는 서로 겹쳐지도록 형성되며, 서로 겹쳐진 단부는 이중 사출에 의하여 열 융착된다.
이하에서는 본 발명에 따른 브레이크 부스터 경량화를 위한 다이아프램 형성 방법을 설명한다. 도 7 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 다이아프램의 이중 사출 방법으로서, 우선, 완충부(10) 성형용 형틀이 마련된 상부 금형(P1)과 하부 금형(P2)으로 이루어진 1차 금형 구조물에 1차 원재료를 주입하는 1차 원료 주입 단계(S1); 상부 금형(P1)과 하부 금형(P2)을 밀착되게 가압하여 완충부(10)를 성형하는 1차 성형 단계(S2); 1차 금형 구조물을 180도 회전시킨 후, 상부에 위치한 하부 금형(P2)을 탈거하는 탈거 단계(S3); 1차 금형 구조물의 상부 금형(P1) 상면에 외측 고정부(30)와 내측 고정부(20) 성형용 형틀이 마련된 2차 하부 금형(P3)을 결합하는 2차 금형 구조물 결합 단계; 2차 금형 구조물에 2차 원재료를 주입하여 완충부(10)의 내주면과 외주면에 외측 고정부(30)와 내측 고정부(20)를 성형하는 2차 성형 단계(S4)로 이루어진다.
1차 원료 주입 단계(S1)에서는 완충부(10)를 형성하기 위한 원료로 고무(TPE, SBR)와 같이 신축성을 가지는 합성 원료를 1차 금형 구조물에 주입한다. 이후, 1차 금형 구조물의 상부 금형(P1)과 하부 금형(P2)을 가압하여 완충부(10)를 성형하고, 1차 금형 구조물의 상부 금형(P1)과 하부 금형(P2)을 회전시킨 후, 하부 금형(P2)을 탈거시킨다. 이후, 외측 고정부(30) 및 내측 고정부(20)를 형성하기 위한 2차 하부 금형(P3)을 결합시켜 2차 금형 구조물을 만들고 2차 원재료를 주입하는 단계(S4)를 거친다. 2차 원재료는 외측 고정부(30) 및 내측 고정부(20)를 형성하기 위한 원료로 플라스틱(ABS, PPF)과 같이 강도를 가지는 합성 수지 원료이다. 이후 완충부(10)의 내주면과 외주면에 내측 고정부(20)와 외측 고정부(30)를 형성하는 2차 성형 단계를 거친다. 이때 2차 성형 단계에서의 발생하는 금형 열을 통하여 완충부(10)와 내측 고정부(20) 및 외측 고정부(30)가 연결되는 부분은 자동으로 열 융착된다. 이후, 냉각 단계(S5)를 거쳐, 2차 금형 구조물을 탈거하여 완충부(10)와 내측 고정부(20) 및 외측 고정부(30)가 일체로 형성된 다이아프램을 형성한다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 이로부터 다양한 실시예가 가능하다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
10: 완충부 20: 내측 고정부 30: 외측 고정부

Claims (11)

  1. 브레이크 부스터의 다이아프램으로서,
    상기 브레이크 부스터의 하우징의 변압실과 진공실 사이에 마련되며, 상기 변압실에 대기가 유입될 때 밸브 바디에 배력을 전달하기 위한 완충부;
    상기 완충부의 내주면에 구비되고 상기 밸브 바디에 연결되는 내측 고정부와, 상기 완충부의 외주면에 구비되고 상기 하우징에 연결되는 외측 고정부를 포함하며,
    상기 내측 고정부와 상기 외측 고정부는 상기 완충부와 서로 다른 소재로 성형되고,
    상기 외측 고정부 및 상기 내측 고정부는 강도를 가지는 합성 수지로 성형되며,
    상기 완충부는 신축성을 가지는 합성 수지로 성형되는 것을 특징으로 하는 브레이크 부스터 경량화를 위한 다이아프램.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 외측 고정부 또는 상기 내측 고정부와 상기 완충부는 단부가 서로 겹쳐져 연결되는 것을 특징으로 하는 브레이크 부스터 경량화를 위한 다이아프램.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 외측 고정부 및 상기 내측 고정부는 상기 완충부의 내주면과 외주면에 겹쳐진 상태로 이중 사출을 이용하여 열 융착되는 것을 특징으로 하는 브레이크 부스터 경량화를 위한 다이아프램.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 완충부는 'Z'자 형태로 성형되는 것을 특징으로 하는 브레이크 부스터 경량화를 위한 다이아프램.
  7. 청구항 1, 4, 5 또는 6에 따른 브레이크 부스터 경량화를 위한 다이아프램의 제조 방법으로서,
    완충부 성형용 형틀이 마련된 상부 금형과 하부 금형으로 이루어진 1차 금형 구조물에 1차 원재료를 주입하는 1차 원료 주입 단계;
    상기 상부 금형과 상기 하부 금형을 밀착되게 가압하여 완충부를 성형하는 1차 성형 단계;
    상기 1차 금형 구조물을 180도 회전시킨 후, 상부에 위치한 상기 하부 금형을 탈거하는 탈거 단계;
    상기 1차 금형 구조물의 상기 상부 금형 상면에 외측 고정부와 내측 고정부 성형용 형틀이 마련된 2차 하부 금형을 결합하는 2차 금형 구조물 결합 단계;
    상기 2차 금형 구조물에 2차 원재료를 주입하여 상기 완충부의 내부면과 외주면에 상기 외측 고정부와 상기 내측 고정부를 성형하여 다이아프램을 성형하는 2차 성형 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 브레이크 부스터 경량화를 위한 다이아프램의 제조 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 1차 원재료는 강도를 가지는 합성 수지 원료인 플라스틱인 것을 특징으로 하는 브레이크 부스터 경량화를 위한 다이아프램의 제조 방법.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 2차 원재료는 신축성을 가지는 합성 수지 원료인 고무인 것을 특징으로 하는 브레이크 부스터 경량화를 위한 다이아프램의 제조 방법.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 2차 성형 단계에서, 상기 금형 구조물의 열에 의해 상기 완충부의 내주면과 외주면에 상기 외측 고정부와 상기 내측 고정부가 열융착되어 일체화되는 것을 특징으로 하는 브레이크 부스터 경량화를 위한 다이아프램의 제조 방법.
  11. 청구항 7에 있어서,
    상기 2차 성형 단계 후, 성형된 다이아프램을 저온으로 냉각하는 냉각 단계를 더 수행하는 것을 특징으로 하는 브레이크 부스터 경량화를 위한 다이아프램의 제조 방법.





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