KR200285913Y1 - 차량용 배력장치의 진공스위치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 차량용 배력장치의 진공스위치에 관한 것으로, 그 목적은 스위치 내부에 스프링포스를 셋팅하는 고정부재의 구조를 개선하여 이의 조립을 용이하게 하는 것이다.

본 고안에 따른 차량용 배력장치의 진공스위치(400)는 결합부(411)를 통해 하우징(410) 내부에 설치되는 코일스프링(440)의 길이를 조절하여 스프링포스가 셋팅되는데, 결합부(411) 내주면에 코일스프링(440)이 압축되도록 고정핀(450)을 억지끼움하였다. 따라서 고정핀(450)의 압입정도에 따라 코일스프링(440)의 스프링포스가 셋팅됨으로써, 이의 조립이 용이하게 되며 부품수의 감소로 인해 제조원가가 절감되는 이점이 있다.

Description

차량용 배력장치의 진공스위치

본 고안은 차량용 배력장치의 진공스위치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다이아프램을 외측방향으로 탄성지지하는 코일스프링의 스프링포스 셋팅구조에 관한 것이다.

차량용 브레이크의 배력장치(BOOSTER)는 진공과 대기와의 기압차이를 이용하여 작은 힘으로 큰 제동력을 발생시키는 장치를 말한다. 이러한 기능을 하는 배력장치는 전방셀과 후방셀로 이루어진 케이싱, 브레이크패달에 의해 연동하는 입력축, 입력축의 작동에 따라 변위의 힘을 전달받는 출력축 등으로 크게 이루어져 있다.

케이싱의 내부는 다이어프램과 동력피스톤에 의해서 정압실과 변압실로 구획되어 있는데, 이들은 후술하는 밸브본체에 형성된 정압통로를 통해 연통되어 있다. 정압실의 일측 외벽에는 내부와 부압원을 연통시키는 흡기 매니폴드(MANIFOLD)같은 부압입구관이 결합되어 있고, 정압실 내부에는 복원스프링이 설치되어 배력장치가 비작동 상태에 있을 때에 이의 탄성 복원력에 의해 다이어프램과 동력피스톤이 후향 위치에 유지된다. 그리고 공기의 흡입을 제어하는 밸브본체는 케이싱에 결합되어 있는데, 이것은 일단부가 다이어프램과 동력피스톤에 고정되고 공기흡입구가 형성된 타단부가 케이싱의 후단부로부터 외측으로 돌출되어 대기와 연통되어 있으며, 입력축의 진퇴운동에 따라 같이 연동한다.

이와 같이 구성된 차량용 브레이크의 배력장치는 초기상태에 부압원에 의해 정압실과 변압실은 진공상태로 되어 있다. 이러한 자동차에서 운전자가 브레이크패달을 밟게 되면 입력축이 전진하여 밸브본체를 통해 외부공기가 변압실로 유입된다. 이 때, 외부공기는 차압에 의해 순간적으로 유입되어 작동가능한 다이아프램과 동력피스톤이 정압실 측으로 밀리게 됨으로써, 입력보다 증폭된 출력이 출력축을 통하여 마스터 실린더 어셈블리로 전달되어 제동유압을 발생시킨다.

그리고 브레이크패달에서 발을 떼면 복원스프링과 동력피스톤의 탄성복원력에 의해 입력축(3)이 복원된다. 아울러 변압실의 공기는 정압통로를 통해 진공상태의 정압실로 빠져나가게 되고, 정압실은 부압원에 의해 진공상태로 되어 브레이크 배력장치의 초기상태로 된다.

따라서 정압실은 항상 진공상태로 일정하게 유지되어야만 배력장치가 본 기능을 수행할 수 있는데, 케이싱에는 정압실의 진공압력을 감지하여 이상시 운전자에게 경고하도록 진공스위치가 마련되어 있다. 진공스위치는 접점의 변화를 이용하여 경고램프를 점등하는 것인데, 이의 상세한 구조는 도 1에 도시한 바와 같다.

진공스위치는 내부가 중공되어 있으며 배력장치의 케이싱(미도시)에 이물림결합되는 하우징(10), 하우징(10)의 상측 개구부를 덮는 페놀수지로 구성된 덮개(20), 덮개(20)의 중심부에 결합된 터미널(21) 등으로 크게 이루어져 있다. 터미널(21)의 중심부는 중공되어 있어서, 후술하는 다이아프램(30)과 덮개(20)의 공간이 대기와 연통된다.

6각볼트 형상으로 이루어진 하우징(10)은 하단부에 단차지게 연장된 결합부(11)가 마련되어 있으며, 결합부(11) 외주면에는 수나사부(11a)가 형성되고 내주면에는 암나사부(11b)가 형성되어 있다.

그리고 하우징(10)과 덮개(20) 사이에는 박막으로 구성된 다이아프램(30)이 개재되어 있으며, 다이아프램(30)의 중심부 상측과 하측에는 단자부재(31)와 스프링 설치를 안내하는 리테이너(32)가 설치되어 있다.

다이아프램(30)은 코일스프링(40)에 의해 상측방향으로 지지되는데, 스프링포스를 셋팅하기 위한 2개의 고정스크류(50,51)가 결합부(11) 내주면에 이물림결합된다. 즉, 코일스프링(40)의 길이를 별도의 게이지를 통해 측정하여 스프링포스를 셋팅하는데, 먼저 코일스프링(40)을 결합부(11)를 통해 하우징(10) 내부로 밀어 넣는다. 그리고 결합부(11) 내주면에 중심부가 중공된 제1고정스크류(50)를 회전시키면서 조립한다. 이 때, 코일스프링(40)이 미리 설정된 길이까지 줄어들면 제1고정스크류(50)의 조임을 중지하고, 제2고정스크류(51)를 조립하여 제1고정스크류(50)가 풀리는 것을 방지한다.

이와 같이 구성된 진공스위치를 하우징(10) 결합부(11)를 통해 배력장치의 케이싱(미도시)에 설치하면, 하우징(10) 내부는 진공상태의 정압실(미도시)과 연통되고, 다이아프램(30)과 덮개(20) 사이의 공간은 대기와 연통된다. 따라서 정압실(미도시)이 진공상태이기 때문에 다이아프램(30)은 코일스프링(40)을 압축시키면서 내측으로 밀리게 되어 단자부재(31)와 터미널(21)이 이격된다.

이 때, 정압실(미도시)의 진공도가 떨어지게 되면, 코일스프링(40)의 탄성복원력에 의해 다이아프램(30)이 외측으로 밀리게됨으로써, 터미널(21)에 단자부재(31)가 접촉하게 된다. 따라서 단자부재(31)와 터미널(21)이 통전되면 운전석 일측에 마련된 경고램프(미도시)가 점등되어 운전자에게 배력장치의 이상을 경고하게 된다.

그러나 접점의 변화를 통해 스위칭 기능을 수행하는 진공스위치는 코일스프링(40)의 스프링포스를 셋팅하기 위해 별도로 이루어진 2개의 고정스크류(50,51)를 조여야 하기 때문에 이의 조립이 난해한 문제점이 있다. 즉, 코일스프링(40)의 길이를 통해 스프링포스를 셋팅하는데, 결합부(11) 내부에 일차적으로 제1고정스크류(50)를 조여 코일스프링(40)의 길이를 셋팅하며, 이차적으로 제1고정스크류(50)의 풀림 방지를 위해 제2고정스크류(51)를 별도로 조여야 함으로써, 조립공수가 추가되고 부품수의 증가로 인해 제조원가가 상승하게 된다.

본 고안은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 고안의 주 목적은 결합부를 통해 하우징 내부에 설치되는 코일스프링의 길이를 조절하여 스프링포스가 셋팅되는데, 결합부 내주면에 코일스프링이 압축되도록 고정핀을 억지끼움함으로써, 이의 조립을 용이하게 하는 차량용 배력장치의 진공스위치를 제공하는 것이다.

그리고 본 고안의 부 목적은 고정핀의 압입정도를 조절하여 배력장치의 정압실을 저진공상태로 유지되도록 스프링포스를 셋팅할 수 있는 차량용 배력장치의 진공스위치를 제공하는 것이다.

도 1은 종래 진공스위치의 구조를 보인 측단면도이다.

도 2는 본 고안에 따른 진공스위치가 장착된 차량용 배력장치의 단면도이다.

도 3은 본 고안에 따른 진공스위치의 내부구조를 보인 측단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

400..진공스위치 410..하우징

411..결합부 430..다이아프램

440..코일스프링 450..고정핀

이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 진공상태로 유지되는 배력장치의 정압실과 연통되게 설치되도록 중심부가 중공된 결합부가 마련된 하우징, 하우징의 상측을 덮으며 중심부에 터미널이 마련된 덮개, 덮개와 하우징 사이에 개재되어 하우징 내부와 외기를 구획하는 다이아프램, 결합부를 통해 하우징에 설치되어 다이아프램을 외측으로 지지하는 코일스프링, 다이아프램의 상측부에 마련되며 정압실의 진공압이 설정된 값보다 내려가면 코일스프링의 탄성복원력에 의해 터미널과 접촉되어 통전되는 단자부재, 결합부에 마련되어 코일스프링의 스프링포스를 셋팅하는 고정부재를 갖춘 배력장치의 진공스위치에 있어서,

고정부재는 결합부 내주면에 억지끼움되어 코일스프링의 일단부를 지지하며 하우징 내부가 정압실과 연통되도록 중심부가 중공된 고정핀으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안에 따른 하나의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 고안에 따른 진공스위치가 적용되는 배력장치의 단면도이고, 도 3은 본 고안에 따른 진공스위치의 단면도이다.

본 고안이 적용되는 배력장치는 이들에 도시한 바와 같이, 전방셀(110)과 후방셀(120)이 밀폐 결합된 케이싱(100) 내부가 동력피스톤(140)과 다이아프램(130)에 의해 정압실(150)과 변압실(160)로 구획되어 있으며, 변압실(160) 및 정압실(150)로의 공기 유로를 제어하는 밸브본체(180), 밸브본체(180)를 작동시키는 입력축(200)과 배가된 힘을 전달받는 출력축(300)으로 크게 구성되어 있다. 전방셀(110)의 일측 외벽에는 정압실(150)과 부압원을 연통시키는 흡기 매니폴드(MANIFOLD)같은 부압입구관(미도시)이 마련되며, 정압실(150) 내부에는 복원스프링(170)이 설치되어 있다. 밸브본체(180)에는 정압실(150)과 변압실(160)을 연통시키는 정압통로(181)와 외기와 변압실(160)을 연통시키는 변압통로가 형성되어 있다.

한편, 정압실(150)을 이루는 케이싱(100)의 전방셀(110)에는 진공스위치(400)가 설치되어 정압실(150)의 진공압력이 설정압력 이하로 내려갔을 경우 ON 작동되어 운전석에 마련된 경고램프(미도시)를 점등시킨다.

이러한 진공스위치(400)는 도 3에 도시한 바와 같이, 배력장치 케이싱(100)에 이물림결합되도록 결합부(411)가 마련된 하우징(410)과 이의 상부를 덮는 덮개(420)로 크게 외형이 이루어져 있다.

하우징(410)은 그 외관이 6각볼트 형상으로 이루어지고 하단부에 단차진 결합부(411)가 마련되어 있으며, 내부가 중공되어 있다. 그리고 덮개(420)는 페놀수지로 성형되어 있으며, 중심부에 금속재질로 이루어진 터미널(421)이 설치되어 있다. 터미널(421)은 중심부에 관통공(422)이 형성되어 덮개(420) 내부는 외기와 연통된다.

그리고 하우징(410)과 덮개(420) 사이에는 얇은 박막으로 구성된 다이아프램(430)이 설치되어 하우징(410) 상부와 하부공간을 구획하는데, 이를 중심으로 대기와 진공상태의 정압실(150)이 나뉘어진다. 다이아프램(430)의 중심부 상측에는 단자부재(431)가 설치되어 정압실(150)의 진공압력이 설정압력보다 내려갔을 경우 터미널(421)과 접촉하여 통전되도록 구성되어 있다.

이를 위해 하우징(410) 내부에는 다이아프램(430)을 외측으로 탄성지지하는 코일스프링(440)과 이의 스프링포스를 셋팅하기 위한 고정부재가 설치되어 있는데, 이의 구조를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 결합부(411)의 외주면에는 배력장치의 케이싱(100)과 결합되기 위해 수나사부(412)가 형성되어 있고 내주면은 밋밋하게 형성되어 있다. 그리고 이러한 결합부(411)를 통해 소정의 길이를 갖도록 연장된 코일스프링(440)이 하우징(410) 내부에 끼워지는데, 코일스프링(440)의 상단부가 접하는 다이아프램(430)의 하단부에는 이의 안착을 용이하게 하기 위한 리테이너(432)가 설치되어 있다. 그리고 코일스프링(440)이 적정한 힘으로 다이아프램(430)을 외측방향으로 탄지하도록 스프링포스를 셋팅하기 위한 고정부재가 설치되는데, 이것은 결합부(411) 내주면에 압입되는 고정핀(450)으로 구성되어 있다. 고정핀(450)은 중심부에 관통된 중공부(451) 형성되어 있고, 외경이 결합부(411) 내경과 동일하게 구성되어 있다. 따라서 진공스위치(400)를 결합하게 되면, 고정핀(450)의 중공부(451)를 통해 하우징(410)내부와 정압실(150)이 연통되며, 결합부(411) 내주면에서 코일스프링(440)의 하단부이 지지된다. 이 때, 고정핀(450)의 압입정도는 코일스프링(440)의 탄성복원력에 의해 결정되는데, 초기상태의 코일스프링(440)의 길이는 미리 설정되어 있다. 따라서 별도의 측정게이지를 통해 코일스프링(440)의 설정길이가 될 때까지 고정핀(450)을 결합부(411) 내주면에 압입하면, 간단하게 코일스프링(440)의 스프링포스를 셋팅할 수 있다.

다음에는 이와 같이 구성된 진공스위치의 작동을 설명하면 다음과 같다. 먼 저, 배력장치의 정압실(150)은 진공상태로 유지된 상태이기 때문에 하우징(410) 내부는 정압실(150)과 연통되며 덮개(420)내부 공간은 외기와 연계되어 있다. 따라서 기압차에 의해 다이아프램(430)은 코일스프링(440)을 압축시키면서 내측으로 밀려 단자부재(431)와 터미널(421)이 단락된 상태를 유지한다.

이러한 상태에서 정압실(150)의 진공도가 설정압력보다 저하되면, 코일스프링(440)의 탄성복원력에 의해 다이아프램(430)은 외측방향으로 밀리게 되며 이와 동시에 단자부재(431)와 터미널(421)이 접촉됨으로써, 단자부재(431)와 터미널(421)이 통전되어 운전석 일측에 마련된 경고램프(미도시)가 점등된다. 따라서 운전자는 이를 통해 배력장치 또는 부압원에 이상이 있다는 것으로 판단하여 안전사고를 미연에 방지할 수 있게 된다.

이러한 기능을 하는 본 고안에 따른 진공스위치(400)는 앞에서 설명한 바와 같이, 코일스프링(440)의 스프링포스를 셋팅하기 위해 중심부가 중공된 고정핀(450)을 결합부(411)에 억지끼움함으로써, 이의 조립이 용이하게 된다.

또한 고정핀(450)의 압입정도를 용이하게 조절할 수 있음으로써, 차량의 상태에따라 정압실(150)이 저진공상태에서도 배력장치가 작동할 수 있도록 제어할 수 있는 효과가 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 차량용 배력장치의 진공스위치는 결합부를 통해 하우징 내부에 설치되는 코일스프링의 길이를 조절하여 스프링포스가 셋팅되는데, 결합부 내주면에 코일스프링이 압축되도록 고정핀을 억지끼움하였다.

따라서 고정핀의 압입정도에 따라 코일스프링의 스프링포스가 셋팅됨으로써, 이의 조립이 용이하게 되며 부품수의 감소로 인해 제조원가가 절감되는 이점이 있다.

Claims (1)

1. 진공상태로 유지되는 배력장치의 정압실(150)과 연통되게 설치되도록 중심부가 중공된 결합부(411)가 마련된 하우징(410), 상기 하우징(410)의 상측을 덮으며 중심부에 터미널(421)이 마련된 덮개(420), 상기 덮개(420)와 상기 하우징(410) 사이에 개재되어 하우징(410) 내부와 외기를 구획하는 다이아프램(430), 상기 결합부(411)를 통해 상기 하우징(410)에 설치되어 상기 다이아프램(430)을 외측으로 지지하는 코일스프링(440), 상기 다이아프램(430)의 상측부에 마련되며 상기 정압실(150)의 진공압이 설정된 값보다 내려가면 상기 코일스프링(440)의 탄성복원력에 의해 상기 터미널(421)과 접촉되어 통전되는 단자부재(431), 상기 결합부(411)에 마련되어 상기 코일스프링(440)의 스프링포스를 셋팅하는 고정부재를 갖춘 배력장치의 진공스위치에 있어서,

   상기 고정부재는 상기 결합부(411) 내주면에 억지끼움되어 상기 코일스프링(440)의 일단부를 지지하며 상기 하우징(410) 내부가 상기 정압실(150)과 연통되도록 중심부가 중공된 고정핀(450)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 배력장치의 진공스위치.