KR19980035735A - 브레이크오일 순환 및 베이퍼록(vaporlock) 방지 장치 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

브레이크 시스템에서 인테이크파이프와 리턴파이프를 분리 구성하여, 브레이크 오일이 브레이크를 작동시킨 후 오일탱크로 리턴을 용이하게 한 브레이크 시스템.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

마스터실린더내의 인테이크포트의 위치를 실린더의 우측가장자리로 이동시키면서 체크밸브를 부착시키고, 휠 실린더에는 리턴 체크 밸브를 2곳에 설치하여 오일의 순환과 냉각을 극대화하였다.

3. 발명의 해결방법의 요지

실린더내에는 오일탱크와 실린더를 관통하는 인테이크포트를 우측가장자리로 이동설치하고 인테이크포트에는 체크 밸브를 구비하여 오일의 유입을 제어하고, 마스터실린더로부터 보내오는 유체를 수용하는 휠 실린더는 인테이크파이프와 리턴파이프를 휠 실린더를 관통하게하여 일체형으로 설치하도록 구성된 브레이크 오일 순환 및 베이퍼록(VAPORLOCK) 방지장치.

4. 발명의 중요한 용도

기존의 브레이크 시스템에서 마스터실린더와 휠 실린더, 그리고 오일 리턴파이프의 구성을 개선하여 브레이크를 사용할 때 이용된 브레이크 오일 순환효율과 냉각효율의 극대화를 가져와 브레이크 오일의 증발로 인해 발생하는 베이퍼록 발생현상을 제거와 휠 실린더내의 공기를 일정시간마다 빼주어야 하는 불편함을 해소하였다.

Description

브레이크 오일 순환 및 베이퍼록(VAPORLOCK) 방지 장치

본 발명은 브레이크 오일의 순환과 브레이크 파이프내(內) 오일이 과열되어 발생하는 기포 즉 베이퍼록현상발생을 방지하기 위한 것으로서 더욱 상세히는 브레이크의 마스터실린더 휠실린더를 개량하여 운전자가 브레이크작동시 정확하고 신속한 브레이킹이 이루어지도록 한 것이다.

종래의 일반차량용 브레이크 시스템의 구성은 크게 브레이크 패달과 마스터실린더, 앞차축의 캘리퍼브레이크어셈블리와 뒤차축의 드럼브레이크어셈블리로 구성되어 있다.

상기와 같이 구성된 종래의 마스터실린더의 구성 및 작동은 제1도에서와 같이 운전자가 브레이크 패달을 밟으면 브레이크 패달의 압력이 푸시로드(10)로 전달되어 피스톤(11)을 밀게되고, 피스톤(11)의 선단에 위치한 피스톤캡(12)으로 하여금 리턴포트(13)를 막으면서 오른쪽으로 이동하게 된다.

그러면 실린더(11)내의 브레이크 액은 가압되어 체크밸브(14)를 밀어 파이프(19)를 따라 앞, 뒤차축에 설치된 브레이크어셈블리로 전달되게 된다.

이때 실린더(1)내에는 인테이크포트(15)와 리턴포트(13)에 의해 피스톤(11)이 오른쪽으로 이동한 공간만큼 탱크(16)에서 보내오는 브레이크 액으로 가득차게 되어 피스톤(11)의 윤활과 다시 패달을 밟았을 때의 브레이크액의 보급을 준비한다.

브레이크 패달을 놓으면 피스톤(11)은 리턴스프링(17)의 힘에 의하여 원복되면서 체크밸브(14)는 닫히고 피스톤 캡(12)의 전면은 일시 압력이 저하하여 피스톤(11)에 설치된 구멍(18) 및 피스톤 캡(12) 외주를 통하여 저압쪽으로 유입해 피스톤(11)의 리턴 작용을 신속하여 브레이크 작동이 해제된다.

도한, 브레이크 시스템의 다른 구성요소인 드럼 브레이크 어셈블리의 구성 및 작용에 대하여 살펴보면 다음과 같다.

드럼 브레이크의 구성은 휠 실린더, 브레이크 슈, 리턴스프링, 백 플레이트 등으로 이루어져있다. 이 가운데 브레이크를 작동시키는 휠 실린더의 구성 및 작용은 제1도에서와 같이 실린더(2)와 피스톤(21), 피스톤 캡(22), 리턴스프링(23)으로 구성되어 마스터실린더(1)로 부터 보내오는 유압을 받아서, 브레이크 슈를 드럼에 밀어 밀착이 되게 하는 역할을 한다.

상기와 같이 종래의 마스터실린더와 휠 실린더를 사용할 경우 나타나는 문제점들을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 현재의 브레이크 시스템은 마스터실린더(1)와 휠 실린더(2)의 피스톤의 이동거리만큼 오일이 리턴되어 브레이크작동이 해제가 된다.

이럴 경우 경사로에서 휠 실린더(2)와 마스터실린더(1)와 낙차가 발생하여 브레이크 오일의 리턴이 제대로 이루어지지 않아 제동력에 영향력을 주었다.

또한, 내리막길에서 브레이크를 과다하게 사용할 경우 브레이크액의 순환이 이루어지지 않아 브레이크 액의 온도상승으로 인하여 액이 증발하여 브레이크파이프내에 기포를 형성하게 된다. 이것을 베이퍼록현상이라하는데, 이렇게 파이프내에 기포가 발생하면 제동력의 저하와 패달의 담력증대로 인하여 위급상황에서의 사고의 원인이 되어왔다.

또한, 휠 실린더(2) 본체의 중앙부에 오일 구멍과 브레이크액내에 혼입한 공기를 빼기 위한 블리더 스크류(Bleeder Screw)를 설치하여, 일정한 기간마다 공기빼기 작업을 실시하여야 하는 불편함들이 있었다.

이에 본 발명에서는 마스터실린더내의 인테이크포트의 위치를 실린더의 우측가장자리로 이동시키면서 체크밸브를 부착하여 오일의 순환을 극대화하였고, 휠 실린더에는 리턴체크밸브를 2곳에 설치하여 브레이크 과다 사용할 때 발생하기 쉬운 브레이크 오일의 순환 효율의 저하와 냉각 효율 저하를 방지하여 각 효율을 극대화 할 수 있도록 한 것이 특징이다.

제1도는 종래기술을 도시한 단면도.

제2도는 본 발명이 적용된 브레이크 파이프 오일리턴 계통도.

제3도는 본 발명의 요부인 마스터실린더의 단면도.

제4도는 본 발명의 다른 요부인 휠 실린더의 단면도와 휠 실린더의 다른 실시예를 도시한 단면도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1:마스터실린더2:휠 실린더

16:오일탱크11,21,31:피스톤

24:인테이크파이프25:리턴파이트

30:실린더31:인테이크포트

32:체크 밸브44,46:인테이크 밸브

48:릴레이 관

이하 첨부된 도면과 관련하여 본 발명의 바람직한 실시예와 더불어 작용에 대하여 설명을 하면 다음과 같다.

제2도는 본 발명이 적용된 브레이크파이프 오일리턴 계통도, 제3도는 본 발명의 요부인 마스터실린더의 단면도, 제4도는 본 발명의 다른요부인 휠 실린더의 단면도와 휠 실린더의 다른 실시예를 도시하는 단면도로서 함께 설명을 한다.

리턴파이프(25)와 연결이 되어 브레이크 액을 저장, 공급하는 오일탱크(16)를 상측에 구비하고, 하측에는 오일이 압축되어 각 브레이크 시스템으로 이송되는 인테이크파이프(24)를 가지는 실린더(30)를 구비하고; 상기 실린더(30)내에는 오일탱크(16)와 실린더(30)를 관통하는 인테이크포트(31)를 우측가장자리로 이동설치하고, 인테이크포트(31)에는 체크 밸브(32)를 구비하여 오일의 유입을 제어한다.

마스터실린더(1)로부터 보내오는 유체를 수용하는 휠 실린더(2)는 인테이크파이프(24)와 리턴파이프(25)를 휠 실린더(2)를 관통하게하여 일체형으로 설치하고; 상기 인테이크 파이프(24)내에 체크밸브(41)를 구비하여 오일의 휠 실린더(2)내로의 유입을 제어하고, 휠 실린더(2)내에는 브레이크 액의 유입을 제어하는 1차 인테이크 밸브(44)와 1차 리턴스프링(45)을 구비하고; 상기 리턴파이프(25)와 연결된 관(42)에는 2차 인테이크 밸브(46)와 2차 리턴스프링(47)을 구비하고, 상기 2차 인테이크 밸브(24)를 작동시키기 위한 유로(48)를 1차 인테이크 밸브(44)를 관통하여, 인테이크파이프(41)와 연결하여 구성한다.

상기와 같이 구성된 본 발명인 마스터실린더와 휠 실린더의 작용에 대하여 설명을 하면 다음과 같다.

마스터실린더는 운전자가 브레이크 패달을 밟으면 브레이크 패달의 압력이 푸시로드(37)에 힘이 전달되어 피스톤(35)을 밀어 피스톤(35)에 연결된 피스톤 캡(36)이 측로(側路)(33)를 막으며 오른쪽으로 이동하면 실린더(1)내의 브레이크 액은 가압되어 인테이크파이프(24)와 연결된 체크밸브(34)를 푸싱함과 동시에 인테이크포트(31)에 설치된 체크밸브(32)를 닫아 브레이크 액이 인테이크파이프(24)를 따라 앞, 뒤차축에 설치된 브레이크 어셈블리로 전달되게 된다.

브레이크 패달을 놓으면 피스톤(35)은 리턴스프링(38)의 힘으로 밀려 되돌려지는데, 이와 동시에 리턴파이프(25)를 통해 탱크(16)로 브레이크 액이 회수되고, 이때 인테이크 파이프(24)와 연결된 체크밸브(34)가 닫히고, 인테이크포트(31)에 설치된 체크밸브(32)가 열리면서 실린더(1)내에 브레이크 액이 신속하게 보충이 되어 브레이크 작동을 반복할 경우 일정한 동작이 이루어지게 한다.

상기 휠 실린더(2)의 작용은 마스터실린더(1)로부터 보내오는 유체는 인테이크 파이프(24)내의 체크밸브(41)를 밀고 휠 실린더(2)내부로 유입이 되고, 유압에 의해 1차 인테이크 밸브(44)를 오른쪽으로 밀며, 인테이크파이프(24)와 연결된 릴레이관(48)은 같은 유압으로 2차 인테이크 밸브(46)를 작동시켜 리턴파이프(25)로 이루어지는 유로(50)를 2차 인테이크 밸브가 봉쇄한다.

상기와 같이 브레이크 오일이 휠 실린더(2)내에 가득차게되면 피스톤 캡(51)이 피스톤(52)을 밀어 브레이크 슈를 움직여 드럼의 벽과 맞대게하여 브레이크 작동을 하게 된다.

브레이크압이 해제가 되면 1차 리턴스프링(45)에 의해 1차 인테이크 밸브(44)가 닫히게되고, 릴레이관(48)을 통해 유입된 브레이크액이 빠지면서, 2차 리턴스프링(47)에 의해 2차 인테이크 밸브(46)가 열리면서 휠 실린더(2)내에 있던 브레이크 오일은 리턴파이프(25)를 통해 마스터실린더 집유탱크(3)로 되돌아간 후 마스터실린더(1)의 브레이크 오일탱크(16)로 돌아가게 된다.

상기 휠 실린더의 다른 세척로서 마스터실린더(1)로부터 보내오는 유체를 수용하는 인테이크파이프(24)와 리턴파이프(25)를 실런더(2)의 일측에 분리설치되고, 리턴파이프(25)내에는 브레이크 액 리턴체크밸브(66)와 리턴스프링(63)을 설치하여 브레이크 액이 마스터실린더(1)로 되돌아가는 것을 용이하게 한다.

상기 브레이크 액이 마스터실린더(1)로부터 인테이크파이프(24)내의 체크밸브(67)를 지나 휠 실린더(2)내로 유입이 된다. 유입된 액체는 휠 실린더(2)내의 피스톤 캡(62)을 양쪽방향으로 밀면 피스톤(61)이 브레이크 슈를 드럼에 밀어 붙여 브레이크 작동이 이루어진다.

브레이크압이 해제가 된 브레이크 액은 리턴파이프(25)를 통해 마스터실린더(1)로 되돌아가게 된다. 인테이크파이프(24)의 유압이 감소하면 리턴파이프(25)내의 리턴스프링(63)의 복원력에 의해 1차 밸브(67)와 2차 밸브(68)가 열리게 되고 브레이크 액이 체크밸브(66)를 열고 빠져나가게 되어 브레이크 작동이 해제가 된다.

이상과 같이 본 발명에서는 기존의 브레이크 시스템에서 마스터실린더와 휠 실린더, 그리고 오일 리턴파이프의 구성을 개선하여 브레이크를 사용할 때 이용된 브레이크 오일의 순환효율의 극대화와 브레이크의 과다한 사용으로 인한 브레이크 오일의 증발로 인해 발생하는 베이퍼록발생현상을 제거하여 차량의 제동 효율 유지와 패달 담력을 유지하는 효과와 휠 실린더내의 공기를 일정기간마다 빼주어야 하는 불편함을 해소하였다.

Claims (4)

1. 브레이크 패달과 마스터실린더(1), 앞, 뒤 차축의 캘리퍼브레이크어셈블리 및 드럼브레이크어셈블리로 구성되는 통상의 브레이크 시스템에 있어서;

   브레이크 시스템에서 인테이크파이프(24)와 리턴파이프(25)를 분리 구성하여, 브레이크 오일이 브레이크를 작동시킨 후 오일탱크(16)로 리턴될 때 분리된 리턴파이프(25)를 따라 리턴이 되고;

   마스터실린더(1)상측의 오일탱크(16)와 근접한 위치에 구비된 마스터실린더 집유탱크(19)에 리턴된 오일이 모이게 되어 오일의 순환 및 냉각효율을 극대화할 수 있도록 구성되어지는 것을 특징으로 하는 브레이크 오일 순환 및 베이퍼록방지 장치.
2. 제1항에 있어서,

   리턴파이프(25)와 연결이 되어 브레이크 액을 저장, 공급하는 오일탱크(16)를 상측에 구비하고, 하측에는 오일이 압축되어 각 브레이크 시스템으로 이송되는 인테이크파이프(24)를 가지는 실린더(30)를 구비하며;

   상기 실린더(30)내에는 오일탱크(16)와 실린더(30)를 관통하는 인테이크포트(31)를 우측가장자리로 이동 설치하고, 인테이크포트(31)에는 체크 밸브(32)를 구하여 오일의 유입을 제어하여 오일의 신속한 순환을 용이하도록 구성되어지는 것을 특징으로 하는 브레이크 오일 순환 및 베이퍼록 방지 장치.
3. 제2항에 있어서;

   마스터실린더(1)로부터 보내오는 유체를 수용하는 휠 실린더(2)는 인테이크파이프(24)와 리턴파이프(25)를 휠 실린더(2)를 관통하게 하여 일체형으로 설치하고;

   상기 인테이크파이프(24)내에 체크밸브(41)를 구비하여 오일의 휠 실린더(2)내로의 유입을 제어하고, 휠 실린더(2)내에는 브레이크 액의 유입을 제어하는 1차 인테이크밸브(44)와 1차 리턴스프링(45)을 구비하며;

   상기 리턴파이프(25)와 연결된 관(42)에는 2차 인테이크 밸브(46)와 2차 리턴스프링(47)을 구비하고, 상기 2차 인테이크 밸브(46)를 작동시키기 위한 릴레이관(48)을 1차 인테이크 밸브(44)를 관통하여 인테이크파이프(24)와 연결하여 오일의 순환과 냉각을 용이하게 하도록 구성되어지는 것을 특징으로 하는 브레이크 오일 순환 및 베이퍼록방지 장치.
4. 제3항에 있어서;

   상기 휠 실린더의 다른 실시예로서 마스터실린더(1)로부터 보내오는 유체를 수요하는 인테이크파이프(24)와 리턴파이프(25)를 실린더(2)의 일측에 상, 하 분리일체형으로 설치하고, 리턴파이프(25)내에는 브레이크 액 리턴체크밸브(26)와 리턴스프링(23)을 설치하여 브레이크 액이 마스터실린더(1)로 되돌아가는 것을 용이하게 하도록 구성되어진 것을 특징으로 하는 브레이크 오일 순환 및 베이퍼록방지 장치.