KR101945741B1 - 차량용 제동장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량용 제동장치에 관한 것으로, 페달부의 가압력에 의해 유압이 증폭되는 보조유압부와, 보조유압부의 유압이 공급되며 차륜에 제동압을 제공하는 메인유압부와, 보조유압부와 메인유압부 사이에 배치되고 페달부의 가압력을 수신하여 메인유압부를 가압하는 전동부 및 보조유압부와 메인유압부에 연통되어 유압을 조절하는 저장부를 포함하여, 비상모드시 보조유압부의 유체가 메인유압부에 안정적으로 공급될 수 있다.

Description

차량용 제동장치{BRAKING DEVICE FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 제동장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 비상모드에서 유압이 리저버로 배출되는 것을 방지하여, 제동압 형성이 원활하게 이루어지는 차량용 제동장치에 관한 것이다.
일반적으로 전동식 차량용 제동장치에는 서브마스터실린더부, 전동부 및 메인마스터실린더부가 구비된다.
이러한 전동식 차량용 제동장치에서 운전자가 브레이크 페달을 밟으면, 전동부의 모터가 구동되어 메인마스터실린더부를 가압함에 따라 차량의 전륜과 후륜에 제동을 위한 유압이 공급된다.
서브마스터실린더부는 비상모드시 메인마스터실린더부에 유압을 공급하여 전륜과 후륜이 제동되도록 유도한다.
한편, 본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 1993-0012489호(1993.07.20 공개, 발명의 명칭: 자동차용 브레이크 마스터 실린더)에 개시되어 있다.
종래의 차량용 제동장치에서 메인마스터실린더부와 서브마스터실린더부는 리저버와 연결되기 위한 유압홀이 형성된다.
그러나, 비상모드시 서브마스터실린더부에서 메인마스터실린더부로 공급된 유압이 유압홀에 의해 리저버로 배출되어 제동압 형성이 신속하고 원활하게 이루어지지 못하는 문제점이 있다.
따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 비상모드시 서브마스터실린더부에서 메인마스터실린더부로 공급된 유압이 리저버로 배출되는 것을 방지하여 제동압이 신속하고 안정적으로 생성되도록 하는 차량용 제동장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일측면에 따른 차량용 제동장치는 페달부의 가압력에 의해 유압이 증폭되는 보조유압부; 상기 보조유압부의 유압이 공급되며, 차륜에 제동압을 제공하는 메인유압부; 상기 보조유압부와 상기 메인유압부 사이에 배치되고, 상기 페달부의 가압력을 수신하여 상기 메인유압부를 가압하는 전동부; 및 상기 보조유압부와 상기 메인유압부에 연통되어 유압을 조절하는 저장부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 메인유압부는 상기 전동부와 결합되고 유체가 저장되는 메인하우징부; 상기 메인하우징부에 내장되고, 상기 전동부의 가압력에 의해 이동되어 유체를 압박하는 제1피스톤부; 상기 제1피스톤부와 결합되는 제1고정부; 상기 제1피스톤부와 상기 제1고정부 사이에 배치되어, 상기 제1피스톤부를 탄성 지지하는 제1탄성부; 상기 제1고정부에 인접되고, 상기 제1고정부의 가압력에 의해 이동되어 유체를 압박하는 제2피스톤부; 및 상기 제2피스톤부를 탄성 지지하는 제2탄성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1피스톤부는 상기 메인하우징부에 내장되고, 상기 제1탄성부의 일단부가 삽입되는 원통 형상의 실린더관; 상기 실린더관의 내측에 결합되는 내측판; 및 상기 내측판에서 상기 실린더관의 타단부로 돌출 형성되는 결합보스를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1고정부는 상기 제1탄성부에 삽입되는 삽입관; 상기 삽입관의 일단부에서 내측으로 연장되고, 상기 결합보스를 감싸는 내부걸림판; 상기 삽입관의 타단부에서 외측으로 연장되고, 상기 제1탄성부의 타단부를 지지하는 외부걸림판; 및 상기 결합보스에 나사 결합되고, 상기 내부걸림판이 걸림 고정되는 고정체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 저장부는 유체가 저장되는 저장탱크; 상기 저장탱크에 일단부가 연결되고, 상기 보조유압부에 타단부가 연결되는 보조관; 상기 저장탱크에 일단부가 연결되고, 상기 메인유압부에 타단부가 연결되어, 상기 제1피스톤에 의한 유압을 조절하는 제1메인관; 상기 제1메인관에 구비되어 유체 흐름을 조절하는 유압밸브; 및 상기 저장탱크에 일단부가 연결되고, 상기 메인유압부에 타단부가 연결되어, 상기 제2피스톤에 의한 유압을 조절하는 제2메인관을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 차량용 제동장치는 비상모드에서 보조유압부에서 메인유압부로 공급된 유체가 저장부로 배출되지 않으므로, 차륜 제동성을 확보하는 효과가 있다.
본 발명에 따른 차량용 제동장치는 제1피스톤부에 유체 배출을 위한 배출홀이 형성되지 않으므로, 하나의 제1실링체만 설치되어 유체의 누출을 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 차량용 제동장치는 제1피스톤부, 제1고정부 및 제1탄성부가 모듈화되어, 조립공정에서 제1탄성부의 이탈을 방지하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 제동장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에서 정상모드일 때 유압의 흐름을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1에서 비상모드일 때 유압의 흐름을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 제동장치에서 메인유압부를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 제동장치에서 제1피스톤부와 제1고정부 및 제1탄성부의 분해 사시도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 차량용 제동장치의 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 제동장치를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1에서 정상모드일 때 유압의 흐름을 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 3은 도 1에서 비상모드일 때 유압의 흐름을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 제동장치에서 메인유압부를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 제동장치에서 제1피스톤부와 제1고정부 및 제1탄성부의 분해 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 제동장치(1)에는 보조유압부(10), 메인유압부(20), 전동부(30) 및 저장부(40)가 구비된다.
보조유압부(10)는 페달부(50)의 가압력에 의해 유압이 증폭된다. 이때, 페달부(50)에는 고정물에 회전 가능하도록 결합되고, 운전자가 밟는 힘에 의해 회전되는 페달(51) 및 페달(51)에 결합되고 보조유압부(10)에 연결되는 페달전달체(52)가 구비된다.
한편, 보조유압부(10)에는 답력부(60)가 연결된다. 답력부(60)에는 보조유압부(10)와 연통되는 제1유압관(61), 제1유압관(61)에서 분기되고 페달시뮬레이터(64)와 연통되는 제2유압관(62) 및 제1유압관(61)에서 분기되고 메인유압부(20)와 연통되는 제3유압관(63)이 구비된다.
제2유압관(62)에는 제2솔레노이드밸브(72)가 구비되고, 제3유압관(63)에는 제3솔레노이드밸브(73)가 구비된다.
따라서, 정상모드일 경우(도 2 참조), 제2솔레노이드밸브(72)가 개방되고 제3솔레노이드밸브(73)가 폐쇄된다.
그리하면, 페달(51)이 회전됨에 따라 보조유압부(10)에 저장된 유체가 증폭된 후 페달시뮬레이터(64)에 공급됨으로써, 페달(51)에 대한 답력이 획득된다.
한편, 전동부(30)에 전원이 인가되지 않는 비상모드일 경우(도 3 참조), 제2솔레노이드밸브(72)가 폐쇄되고 제3솔레노이드밸브(73)가 개방된다.
그리하면, 페달(51)이 회전됨에 따라 보조유압부(10)에 저장된 유체가 증폭된 후 메인유압부(20)에 공급됨으로써, 메인유압부(20)가 차륜에 제동압을 공급한다.
메인유압부(20)는 제3유압관(63)을 통해 보조유압부(10)와 연결되고, 제3솔레노이드밸브(73)의 개폐 여부에 따라 보조유압부(10)의 유압이 공급된다.
전동부(30)는 보조유압부(10)와 메인유압부(20) 사이에 배치된다. 이러한 전동부(30)는 페달부(50)의 가압력을 수신하여 메인유압부(20)를 가압한다.
즉, 전동부(30)는 모터의 구동력에 너트가 직선 이동되면서 메인유압부(20)의 피스톤을 가압하는 볼스크류 방식이 적용되며, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
저장부(40)는 보조유압부(10) 및 메인유압부(20)와 연통되어 유압을 조절한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 보조유압부(10)에는 보조하우징부(11), 보조피스톤부(12) 및 보조탄성부(13)가 구비된다.
보조하우징부(11)는 전동부(30)와 결합되고 유체가 저장되는 공간을 형성한다.
보조피스톤부(12)는 보조하우징부(11)에 내장된다. 이러한 보조피스톤부(12)는 페달부(50)의 페달전달체(52)와 연결되어 페달(51)의 가압력에 의해 이동되어 보조하우징부(11)에 저장된 유체를 압박한다. 보조탄성부(13)는 보조피스톤부(12)를 탄성 지지한다.
도 4와 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 메인유압부(20)에는 메인하우징부(21), 제1피스톤부(22), 제1고정부(23), 제1탄성부(24), 제2피스톤부(25) 및 제2탄성부(26)가 구비된다.
메인하우징부(21)는 전동부(30)에 결합되고, 유체가 저장된다. 제1피스톤부(22)와 제2피스톤부(25)는 메인하우징부(21)에 내장되어 메인하우징부(21)의 내부를 2개의 챔버로 구획한다.
제1피스톤부(22)는 전동부의 가압력에 의해 이동되어 유체를 압박하고, 제1고정부(23)는 제1피스톤부(22)와 결합된다. 제1탄성부(24)는 제1피스톤부(22)와 제1고정부(23) 사이에 배치되어 제1피스톤부(22)를 탄성 지지한다.
제2피스톤부(25)는 제1고정부(23)와 인접되고, 제1고정부(23)의 가압려겡 의해 이동되어 유체를 압박하고, 제2탄성부(26)는 제2피스톤부(25)를 탄성 지지한다.
예를 들어, 길이를 갖는 메인하우징부(21)의 우측에서 좌측방향으로 제1피스톤부(22), 제1탄성부(24), 제1고정부(23), 제2피스톤부(25) 및 제2탄성부(26)가 배치된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제1피스톤부(22)에는 실린더관(221), 내측판(222) 및 결합보스(223)가 구비된다.
실린더관(221)은 메인하우징부(21)에 내장된다. 실린더관(221)은 코일스프링 형상의 제1탄성부(24)가 삽입되도록 원통 형상을 한다.
실린더관(221)은 비상모드시 보조유압부(10)에서 공급된 유체가 저장부(40)로 배출되는 것을 방지하기 위해 유체 출입을 위한 배출홀이 형성되는 않는다.
한편, 실린더관(221)에 배출홀이 형성되지 않기 때문에, 메인하우징부(21)와 실린더관(221) 사이에는 제1실링체(225) 하나만 형성되어 유체가 누출되는 것을 방지한다.
내측판(222)은 실린더관(221)의 내측에 결합되어 실린더관(221)을 폐쇄한다. 내측판(222)의 일측면에는 전동부(30)가 인접되고, 내측판(122)의 타측면에는 제1탄성부(24)의 일단부가 밀착된다.
결합보스(223)는 내측판(222)에서 실린더관(221)의 타단부로 돌출 형성된다. 이때, 결합보스(223)와 실린더관(221) 사이에 제1탄성부(24)가 위치된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제1고정부(23)에는 삽입관(231), 내부걸림판(232), 외부걸림판(233) 및 고정체(234)가 구비된다.
삽입관(231)은 제1탄성부(24)에 삽입되며 원통 형상을 한다. 이러한 삽입관(231)의 외경은 제1탄성부(24)의 내경보다 작게 형성된다. 그리고 삽입관(231)의 내경은 결합보스(223)의 외경보다 크게 형성된다.
내부걸림판(232)은 삽입관(231)의 일단부에서 내측으로 연장 형성된다. 이러한 내부걸림판(232)은 결합보스(223)를 감싼다.
외부걸림판(233)은 삽입관(231)의 타단부에서 외측으로 연장 형성된다. 이러한 외부걸림판(233)은 제1탄성부(24)의 타단부를 지지하고, 제2피스톤부(25)와 밀착된다.
고정체(234)는 결합보스(223)에 나사 결합된다. 이러한 고정체(234)에는 내부걸림판(232)이 걸림 고정된다.
예를 들어, 고정체(234)로는 머리와 몸통으로 이루어진 볼트가 사용된다. 몸통은 결합보스(223)에 나사 결합되고, 머리는 결합보스(223)의 외경보다 크고, 삽입관(231)의 내경보다 작은 외경을 가져, 실린더관(221)에 삽입된 내부걸림판(232)의 이탈을 제한한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 저장부(40)에는 저장탱크(41), 보조관(42), 제1메인관(43), 유압밸브(44) 및 제2메인관(45)이 구비된다.
저장탱크(41)에는 유체가 저장되고, 보조관(42), 제1메인관(43) 및 제2메인관(45)의 일단부는 저장탱크(41)에 연결된다.
보조관(42)의 타단부는 보조유압부(10)에 연결되고, 제1메인관(43)과 제2메인관(45)의 타단부는 메인유압부(20)에 연결된다.
제1메인관(43)은 제1피스톤부(22)에 의해 압력이 가변되는 유체가 저장되는 메인하우징부(21)와 연통되고, 제2메인관(45)은 제2피스톤부(25)에 의해 압력이 가변되는 유체가 저장되는 메인하우징부(21)와 연통된다.
유압밸브(44)는 제1메인관(43)에 구비되어 유체 흐름을 조절한다. 이러한 유압밸브(44)에는 노멀오픈밸브(441)와 체크밸브(442)가 구비된다.
노멀오픈밸브(441)는 평상시 개방된 상태를 유지하고, 전원이 인가됨에 따라 관을 폐쇄하는 것으로서, 노멀오픈밸브(441)는 제1메인관(43)과 연결되는 메인하우징부(21)에 형성되어도 무방하다.
한편, 차량용 제동장치(1) 조립공정에서는 저장탱크(41)에 저장된 유체를 가압하여 보조유압부(10)와 메인유압부(20)에 유체를 공급한다.
그러나, 노멀오픈밸브(441)는 유로가 작아서 유체 주입 효율이 저하되므로, 제1메인관(43)에는 체크밸브(442)가 장착된다.
그리고, 제2메인관(45)과 연통되는 메인하우징부(21)에는 한 쌍의 제2실링체(255)가 장착된다. 이때, 제2실링체(255)에는 유체가 이동 가능하도록 관통홀이 형성된다. 한편, 제1실링체(225)는 유체가 이동되지 않도록 밀폐성이 우수한 제품을 사용한다.
따라서, 초기 유체 공급을 위해 저장탱크(41)에 저장된 유체가 가압되면, 제2메인관(45)을 통해 제2피스톤부(25)에 의해 압박되는 유체가 저장되고, 이중 일부가 제2실링체(255)를 통해 제1피스톤부(22)에 의해 압박되는 유체가 저장되는 공간으로 이동된다.
한편, 메인하우징부(21)에는 제1피스톤부(22)에 의해 가압되는 유체가 배출되는 제1배출관(81)과, 제2피스톤부(25)에 의해 가압되는 유체가 배출되는 제2배출관(82)이 연결된다.
제1배출관(81)과 제2배출관(82)은 전륜 또는 후륜에 각각 연결되어 이들에 제동압을 제공한다.
상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 제동장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.
정상모드에서는 제2솔레노이드밸브(72)가 개방되고 제3솔레노이드밸브(73)가 폐쇄된다(도 2 참조).
상기한 상태에서 운전자가 페달(51)을 밟으면, 보조유압부(10)에 저장된 유체가 증폭된 후 제2유압관(62)을 통해 페달시뮬레이터(64)에 도달되어 페달(51)에 대한 답력이 형성된다.
그리고, 전동부(30)의 구동으로 메인유압부(20)가 가압되면, 메인유압부(20)에 저장된 유체가 차륜에 각각 공급되어 제동력을 제공한다.
한편, 비상모드에서는 제2솔레노이드밸브(72)가 폐쇄되고 제3솔레노이드밸브(73)가 개방된다(도 3 참조).
상기한 상태에서 운전자가 페달(51)을 밟으면, 보조유압부(10)에 저장된 유체가 증폭된 후 제3유압관(63)을 통해 메인유압부(20)에 도달된다.
보조유압부(10)의 유압에 의해 제1피스톤부(22)가 이동되고, 이와 연동되어 제2피스톤부(25)가 이동되면, 메인유압부(20)에 저장된 유체가 제1배출관(81) 및 제2배출관(82)을 통해 전륜과 후륜에 공급된다.
이때, 메인유압부(20)의 실린더관(221)에는 유체가 배출되는 배출홀이 형성되지 않으므로, 보조유압부(10)에서 공급된 유체가 저장부(40)로 배출되지 않는다.
한편, 메인유압부(20)의 제1피스톤부(22)와 제1고정부(23)가 결합되고, 제1피스톤부(22)와 제1고정부(23) 사이에 제1탄성부(24)가 배치되어 하나의 모듈이 된다.
이로 인해 차량용 제동장치(1) 조립공정에서 메인하우징부(21)에 제2탄성부(26)와 제2피스톤부(25)를 삽입하고, 제1피스톤부(22)를 포함하는 모듈을 삽입하는 과정에서 외력에 의한 제1탄성부(24)의 이탈을 방지할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 보조유압부 20 : 메인유압부
21 : 메인하우징부 22 : 제1피스톤부
23 : 제1고정부 24 : 제1탄성부
25 : 제2피스톤부 26 : 제2탄성부
30 : 전동부 40 : 저장부
41 : 저장탱크 42 : 보조관
43 : 제1메인관 44 : 유압밸브
45 : 제2메인관 50 : 페달부
221 : 실린더관 222 : 내측판
223 : 결합보스 231 : 삽입관
232 : 내부걸림판 233 : 외부걸림판
234 : 고정체

Claims (5)

  1. 페달부의 가압력에 의해 유압이 증폭되는 보조유압부;
    상기 보조유압부의 유압이 공급되며, 차륜에 제동압을 제공하는 메인유압부;
    상기 보조유압부와 상기 메인유압부 사이에 배치되고, 상기 페달부의 가압력을 수신하여 상기 메인유압부를 가압하는 전동부;
    상기 보조유압부와 상기 메인유압부에 연통되어 유압을 조절하는 저장부; 및
    상기 보조유압부와 연결되는 답력부;를 포함하고,
    상기 메인유압부는
    상기 전동부와 결합되고 유체가 저장되는 메인하우징부;
    상기 메인하우징부에 내장되고, 상기 전동부의 가압력에 의해 이동되어 유체를 압박하는 제1피스톤부;
    상기 제1피스톤부와 결합되는 제1고정부;
    상기 제1피스톤부와 상기 제1고정부 사이에 배치되어, 상기 제1피스톤부를 탄성 지지하는 제1탄성부;
    상기 제1고정부에 인접되고, 상기 제1고정부의 가압력에 의해 이동되어 유체를 압박하는 제2피스톤부; 및
    상기 제2피스톤부를 탄성 지지하는 제2탄성부;를 포함하며,
    상기 저장부는
    유체가 저장되는 저장탱크;
    상기 저장탱크에 일단부가 연결되고, 상기 보조유압부에 타단부가 연결되는 보조관;
    상기 저장탱크에 일단부가 연결되고, 상기 메인유압부에 타단부가 연결되어, 상기 제1피스톤에 의한 유압을 조절하는 제1메인관;
    상기 제1메인관에 구비되어 유체 흐름을 조절하도록 노멀오픈밸브와 체크밸브가 구비되는 유압밸브; 및
    상기 저장탱크에 일단부가 연결되고, 상기 메인유압부에 타단부가 연결되어, 상기 제2피스톤에 의한 유압을 조절하는 제2메인관;을 포함하고,
    상기 답력부는
    상기 보조유압부와 연통되는 제1유압관;
    상기 제1유압관에서 분기되고 페달시뮬레이터와 연통되는 제2유압관;
    상기 제1유압관에서 분기되고 상기 메인유압부와 연통되는 제3유압관;을 포함하며,
    상기 제2유압관에는 제2솔레노이드밸브가 구비되고, 상기 제3유압관에는 제3솔레노이드밸브가 구비되며,
    정상모드인 경우 상기 제2솔레노이드밸브가 개방되고 상기 제3솔레노이드밸브가 폐쇄되고,
    비상모드인 경우 상기 제2솔레노이드밸브가 폐쇄되고 상기 제3솔레노이드밸브가 개방되는 것을 특징으로 하는 차량용 제동장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 상기 제1피스톤부는
    상기 메인하우징부에 내장되고, 상기 제1탄성부의 일단부가 삽입되는 원통 형상의 실린더관;
    상기 실린더관의 내측에 결합되는 내측판; 및
    상기 내측판에서 상기 실린더관의 타단부로 돌출 형성되는 결합보스를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 제동장치.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 제1고정부는
    상기 제1탄성부에 삽입되는 삽입관;
    상기 삽입관의 일단부에서 내측으로 연장되고, 상기 결합보스를 감싸는 내부걸림판;
    상기 삽입관의 타단부에서 외측으로 연장되고, 상기 제1탄성부의 타단부를 지지하는 외부걸림판; 및
    상기 결합보스에 나사 결합되고, 상기 내부걸림판이 걸림 고정되는 고정체를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 제동장치.
  5. 삭제
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