KR20030054155A - servo break system for vehicle - Google Patents

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KR20030054155A KR1020010084274A KR20010084274A KR20030054155A KR 20030054155 A KR20030054155 A KR 20030054155A KR 1020010084274 A KR1020010084274 A KR 1020010084274A KR 20010084274 A KR20010084274 A KR 20010084274A KR 20030054155 A KR20030054155 A KR 20030054155A
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Abstract

PURPOSE: A vacuum booster for a vehicle is provided to produce braking force more greatly although force given to a brake pedal is the same by installing an air cylinder member. CONSTITUTION: A vacuum booster for a vehicle comprises a cylindrical fixing tool(110); an operating tool(120) supporting a spring while moving up and down, with inserted in the fixing tool; an O-ring(130) mounted to the fixing tool to prevent atmospheric pressure from flowing into a vacuum chamber, on the side; and an air cylinder member(100) forming a hole(150) for inflow of atmospheric pressure. The operating tool has an outer shape corresponding to an inner shape of the fixing tool. As atmospheric pressure flows in through the hole, pushing up the operating tool generates supplementary braking force. The operating tool forms a spring-mounting hole(140) for mounting a return spring(44) mounted to the inside of the middle part to give force, to compensate the minimum load value of the return spring.

Description

차량용 진공 배력장치{servo break system for vehicle}Vacuum breaker for vehicle {servo break system for vehicle}

본 발명은 자동차용 진공 배력장치에 관한 것으로, 특히, 진공배력장치에 적용되는 리턴스프링의 이니셜포오스 장착 하중을 진공형성의 유무에 따라 변화될 수 있게 에어실린더부재를 부가하여 진공이 형성되지 않는 경우에도 브레이크 페달의 답단에 의하여 더 큰 제동력을 발생되게 하는 자동차용 진공 배력장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vacuum power booster for automobiles. In particular, a vacuum is not formed by adding an air cylinder member so that the initial force mounting load of the return spring applied to the vacuum power booster can be changed depending on the presence or absence of vacuum formation. The present invention also relates to a vacuum booster for automobiles that generates a greater braking force by the step of the brake pedal.

일반적으로 매스터실린더의 푸시로드를 미는 힘을 흡기다기관의 진공과 대기압과의 압력차를 이용하여 직접 조작하게 되는 진공배력장치는 크게 매스터 실린더를 일체로하여 파워피스톤과 제1,2다이어프램으로 나뉘어진 제1,2,3챔버와 파워피스톤과 연결되면서 제1,2다이어프램의 중심에 연결되어 매스터실린더의 푸쉬로드를 밀도록 구성되는 밸브바디와 밸브바디와 브레이크 패달에 연결되게 설치되어 밸브바디를 밀게되는 브레이크로드로 구성된다.In general, the vacuum booster that directly operates the force pushing the push rod of the master cylinder by using the pressure difference between the vacuum of the intake manifold and the atmospheric pressure is largely divided into the power piston and the first and second diaphragms by integrating the master cylinder. It is connected to the first, second and third chambers and the power piston and is connected to the center of the first and second diaphragms and is connected to the valve body and the valve body and the brake pedal configured to push the push rod of the master cylinder to push the valve body. Consisting of a brake rod.

이와 같이 구성되는 제1챔버의 일 측 보강재와 파워피스톤 사이에 리턴스프링이 장착되고 있는 데, 이 리턴스프링은 진공배력장치에 흡기메니폴드와 연결된 진공포트를 통해 공기가 빠져나가 진공이 형성될 때 운전자의 의도와 상관없이 작동되어 제동압력이 발생되는 것을 방지하거나 운전자가 페달에서 발을 떼었을 때 연동되는 부품들이 원위치로 복원되게 작동된다.The return spring is mounted between the reinforcement of one side of the first chamber and the power piston configured as described above. The return spring is operated when the vacuum is formed by the air being discharged through the vacuum port connected to the intake manifold to the vacuum power supply device. It is operated regardless of the intention to prevent the brake pressure from being generated or to restore the interlocking parts to their original position when the driver releases the pedal.

따라서, 운전자의 의도와 상관없이 작동되어 제동압력이 발생되는 경우에는 상기 제동압력을 발생시키는 힘이 제1,2,3챔버 상에 형성되는 진공압력과 파워피스톤의 단면적에 대한 곱, 즉, 진공배력장치 내부의 진공압력과 진공 배력장치 외부의 대기압의 차에 이 압력차가 작용하는 면적의 곱이 된다.Therefore, when the braking pressure is generated regardless of the driver's intention, the force for generating the braking pressure is the product of the vacuum pressure formed on the first, second, and third chambers and the cross-sectional area of the power piston, that is, the vacuum. The difference between the vacuum pressure inside the power booster and the atmospheric pressure outside the vacuum booster is the product of the area where this pressure difference acts.

즉, 진공배력장치가 작동되지 않는 상태에서의 리턴스프링의 하중은 위에서 설명한 압력차와 면적의 곱 보다 최소한 같거나 커야한다. 다시 말해서, 리턴스프링의 하중에는 최소값이 존재하여야 한다.That is, the load of the return spring when the vacuum powering device is not in operation should be at least equal to or greater than the product of the pressure difference and the area described above. In other words, there should be a minimum value in the return spring load.

그리고, 진공배력장치에 진공이 형성되지 않은 상태의 경우에는 배력작용이 생기지 않기 때문에 상기 제동력은 순수한 운전자의 브레이크 페달 답력에 의해서만 발생된다. 그러나, 리턴스프링은 운전자가 리턴스프링의 하중값 보다 큰 힘으로 제동을 할 때 까지 변위가 생기지 않기 때문에 제동력 또한 발생되지 않는다.In the case where no vacuum is formed in the vacuum powering device, since no backing action occurs, the braking force is generated only by the brake pedal effort of the pure driver. However, the braking force is not generated because the return spring does not cause displacement until the driver brakes with a force greater than the load value of the return spring.

따라서, 리턴 스프링의 하중 값이 적으면 적을수록 운전자는 진공이 연결되지 않은 상태에서도 쉽게 제동력을 발생시킬 수 있게 된다.Therefore, the smaller the load value of the return spring, the more easily the driver can generate the braking force even when the vacuum is not connected.

이와 같이 엔진에 이상이 생겨 진공배력장치에 진공이 공급되지 않을 때 운전자에 의한 답력이 리턴스프링의 최소 하중보다 커야하기 때문에 브레이크 페달의 조작이 무거워 불편함이 가중되고, 따라서, 리턴스프링의 최소하중을 줄이는 것이 바람직하나, 이와 같은 최소하중 값은 리턴스프링의 하중과 비례하기 때문에 불가능하다.In this way, when the engine malfunctions and the vacuum power supply is not supplied with vacuum, the driver's step force must be larger than the minimum load of the return spring, so the operation of the brake pedal is heavy and inconvenient, thus increasing the minimum load of the return spring. It is desirable to reduce this, but this minimum load value is not possible because it is proportional to the load of the return spring.

따라서 상기 문제점을 해결하기 위해서는 먼저 진공이 연결될 때에도 리턴스프링이 가쳐야할 최소하중을 만족시켜주면서, 진공이 연결되지 않거나 또는 진공유지가 불가능할 경우에도 리턴스프링의 하중이 최소 하중보다 더 적어질 수 있도록 설계되어야 하지만, 스프링은 변위에 따라 하중변화가 생기며 진공유무와는 관계가 없기 때문에 리턴스프링의 하중이 진공유무에 따라 변화될 수 있도록 전자적인 방법 드으로 진공압력을 감지하여 리턴스프링에 추가적인 하중을 가감할 수 있는 센서 및 전기적이 구동장치를 구비할 수는 있으나 이와 같은 장치는 고가의 비용이 발생되는 문제가 있다.Therefore, in order to solve the above problem, the return spring satisfies the minimum load that the return spring must cover even when the vacuum is connected, so that the load of the return spring can be less than the minimum load even when the vacuum is not connected or the vacuum cannot be maintained. Although it should be designed, the spring changes the load according to the displacement and is not related to the presence or absence of vacuum. Therefore, the spring is applied electronically so that the load of the return spring can be changed depending on the presence of vacuum. Although it may be provided with a sensor and an electric drive device that can be added or subtracted, such a device has a problem that a high cost is generated.

상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서,As to overcome the above-mentioned conventional problems,

본 발명의 목적은 진공배력장치에 적용되는 리턴스프링의 이니셜포오스 장착 하중을 진공형성의 유무에 따라 변화될 수 있게 에어실린더부재를 부가하여 진공이 형성되지 않는 경우에도 브레이크 페달의 답단에 의하여 더 큰 제동력을 발생되게 하는 자동차용 진공 배력장치를 제공하는 데에 있다.It is an object of the present invention to add an air cylinder member so that the initial force mounting load of the return spring applied to the vacuum power supply device can be changed depending on the presence or absence of vacuum formation. The present invention provides a vacuum booster for automobiles that generates a large braking force.

도 1은 본 발명에 따른 진공 배력장치의 내부 구조를 개략적으로 나타낸 부분의 단면도이고,1 is a cross-sectional view of a portion schematically showing the internal structure of the vacuum power booster according to the present invention,

도 2a는 도 1에 도시된 에어실린더부재에 대기압이 유입되지 않은 상태를 나타내는 부분 단면도이고,2A is a partial cross-sectional view illustrating a state in which atmospheric pressure does not flow into the air cylinder member illustrated in FIG. 1,

도 2b는 도 1에 도시된 에어실린더부재에 대기압이 유입된 상태를 나타내는 부분 단면도이다.2B is a partial cross-sectional view illustrating a state in which atmospheric pressure flows into the air cylinder member illustrated in FIG. 1.

*도면의 주요 부분에 대한 설명** Description of the main parts of the drawings *

40 ... 진공배력장치 42 ... 보강재40 ... vacuum booster 42 ... reinforcement

44 ... 리턴 스프링 60 ... 파워피스톤44 ... return spring 60 ... power piston

64 ... 패달 100 ... 에어실린더부재64 ... pedal 100 ... air cylinder member

110 ... 고정구 120 ... 작동구110 ... fixture 120 ... actuator

130 ... O-링 140 ... 스프링 장착홈130 ... O-ring 140 ... Spring loaded groove

150 ... 대기압 유입구멍 160 ... 대기압 유입실150 ... atmospheric pressure inlet 160 ... atmospheric pressure inlet

이를 실형하기 위한 본 발명은The present invention for realizing this

내부에 장착된 파워피스톤이 리턴스프링에 의해 복원되게 장착되어 패달의 답력에 의해 제동을 일으도록 구성되는 진공배력장치에 있어서,In the vacuum powering device is mounted so that the internally mounted power piston is restored by the return spring to brake by the pedaling force,

일 측이 개구된 원통형 또는 다각형의 고정구;A cylindrical or polygonal fixture having one side opened;

고정구의 내부에 삽입되어 스프링을 받치게 되는 작동구;An operating tool inserted into the fixture to support the spring;

고정구와 작동구가 맞닿는 측면에 대기압이 진공실 내부로 유입되지 않도록 고정구에 장착되게 O-링; 및An O-ring to be mounted to the fixture so that atmospheric pressure does not flow into the vacuum chamber at the side where the fixture and the actuator come into contact; And

고정구의 중앙 하부와 고정구의 중앙 하부와 맞닿은 본체에는 대기압이 유입되는 구멍이 일체로 형성되게 구성되는 에어실린더부재를 구비하여 상기 구멍을 통해 대기압을 유입하게 되므로 작동구를 밀어올려 부가적인 제동압을 발생시킬 수있도록 하는 차량용 진공배력장치를 제공한다.The main body contacting the center lower part of the fixture and the center lower part of the fixture includes an air cylinder member configured to integrally form a hole into which atmospheric pressure flows, so that atmospheric pressure is introduced through the hole. It provides a vacuum booster for a vehicle that can be generated.

또한, 상기 작동구는 그 중앙 내부에 장착된 리턴스프링의 최소하중 값을 보상하기 위한 힘을 가하도록 리턴스프링이 장착될 수 있는 스프링 장착홈이 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the actuating tool is preferably formed with a spring mounting groove to which the return spring can be mounted to apply a force to compensate for the minimum load value of the return spring mounted inside the center thereof.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 2b에는 본 발명에 따른 진공 배력장치의 내부구조를 나타낸 도면이 도시되어 있다.1 to 2b is a view showing the internal structure of the vacuum power booster according to the present invention.

이러한 진공 배력장치(40)에는 에어실린더부재(100)가 장착되는데, 상기 에어실린더부재(100)는 파워피스톤(60)을 원상태로 복귀시키기 위한 리턴스프링(44)이 장착되는 보강재(42)의 내부인 챔버의 일 측면에 장착된다.The vacuum booster 40 is equipped with an air cylinder member 100, the air cylinder member 100 of the reinforcement 42 is mounted with a return spring 44 for returning the power piston 60 to its original state It is mounted on one side of the chamber that is inside.

좀더 정확히 말하자면, 상기 에어실린더부재(100)는 상기 리턴스프링(44)이 접하는 보강재(420)의 일 측면과 리턴스프링(44) 사이에 장착되어 상기 리턴스프링(44)을 복원되게 하는 방향으로 작동되게 설치된다. 즉, 도 1에 도시된 것과 같이 진공배력장치(40)의 내부에 진공이 형성되지 않은 상태일 때 리턴 스프링(15)이 장착된 좌측 보강재(42)의 내부면과 접하도록 설치된다.More precisely, the air cylinder member 100 is mounted between one side of the reinforcing member 420 in contact with the return spring 44 and the return spring 44 to operate in the direction to restore the return spring 44. It is installed. That is, as shown in Figure 1 is installed so as to contact the inner surface of the left reinforcement 42, the return spring 15 is mounted when the vacuum is not formed in the interior of the vacuum power supply device (40).

이러한 에어실린더부재(100)는 일 측이 개구된 원통형 또는 다각형의 고정구(110)와 상기 고정구의 내부에 삽입되어 리턴스프링(44)의 일 측단부를 받치게 되는 작동구(120) 그리고, 상기 고정구(110)와 작동구(120)가 맞닿는 측면에 대기압이 진공배력장치(40)의 내부로 유입되지 않도록 하는 O-링(130)으로 구성된다.The air cylinder member 100 is a cylindrical or polygonal fastener 110 of which one side is opened and the operating tool 120 is inserted into the inside of the fixture to support one side end of the return spring 44, and the It consists of an O-ring 130 to prevent the atmospheric pressure from entering the interior of the vacuum power supply device 40 on the side where the fixture 110 and the operation tool 120 abuts.

상기 고정구(110)는 그 중앙 하부(바닥면)와 상기 고정구(110)의 중앙 하부와 맞닿은 짐공배력장치(40)의 보강재(42)에는 대기압을 유입되게 할 수 있는 구멍(150)이 일체로 형성되어 대기압을 유입하게 되므로 이하 설명되는 작동구(120)의 하부 바닥면을 밀어올릴 수 있게 된다.The fastener 110 has a hole 150 for allowing atmospheric pressure to be introduced into the reinforcement member 42 of the center lower portion (bottom surface) and the load lowering device 40 which is in contact with the center lower portion of the fastener 110. Since it is formed to be introduced to the atmospheric pressure can be pushed up the bottom bottom surface of the operating port 120 described below.

그리고, 상기 고정구(110)의 내측면에는 홈(도면부호 미표시)이 형성되어 O-링(130)이 끼워져 결합된다. 상기 O-링(130)은 상기 대기압 유입구멍(150)을 통해 유입되는 대기압이 진공실의 내부로 유입되는 것을 방지하게 된다.In addition, a groove (not shown) is formed on an inner surface of the fixture 110 so that the O-ring 130 is fitted and coupled thereto. The O-ring 130 prevents the atmospheric pressure introduced through the atmospheric pressure inlet 150 from being introduced into the vacuum chamber.

또한 상기 작동구(120)는 그 외부 형상이 상기 고정구(110)의 내부 형상과 상응하는 원통형 또는 다각형의 형상으로 형성되며, 중앙 내부에는 피스톤 로드를 후진시켜 정상적인 복원력을 유지할 수 있도록 작용하는 리턴스프링(60)이 장착될 수 있는 스프링 장착홈(140)이 형성된다.In addition, the actuator 120 is formed in a cylindrical or polygonal shape whose outer shape corresponds to the inner shape of the fixture 110, the return spring that acts to maintain the normal restoring force by reversing the piston rod in the center A spring mounting groove 140 to which the 60 may be mounted is formed.

상기 대기압 유입구멍(150)을 통해 대기압이 상기 고정구(110)의 내부로 유입되면, 도 2b에 도시된 것과 같이 작동구(120)는 고정구(110)의 내부에 삽입된 상태에서 상부로 밀려지게 되고, 상기 고정구(110)의 내부 공간과 상기 작동구(120)의 하부면이 이루게 되는 대기압 유입실(160)이 형성된다.When atmospheric pressure flows into the fixture 110 through the atmospheric pressure inlet 150, the actuator 120 is pushed upward in the state of being inserted into the fixture 110 as shown in FIG. 2B. Atmospheric pressure inlet chamber 160 is formed to form the inner space of the fixture 110 and the lower surface of the operating port 120.

이때 유입되는 대기압의 양은 상기 대기압 유입구멍(150)과 상기 대기압 유입실(160)의 체적에 비례하게 되며, 바람직한 대기압의 양은 상기 작동구(120)가 고정구(110)의 내부에 삽입된 상태를 이탈하지 않도록 하는 양이 적당하다.At this time, the amount of atmospheric pressure introduced is proportional to the volume of the atmospheric pressure inlet 150 and the atmospheric pressure inlet chamber 160, the preferred amount of atmospheric pressure is a state in which the operating port 120 is inserted into the interior of the fixture 110 The amount so as not to deviate is appropriate.

좀더 구체적으로 설명하면, 운전자에 의도와 상관없이 제동압을 상승시키는 힘은 진공압력과 진공 배력장치의 외부로 노출되는 피스톤 로드의 단면적의 곱,즉, 진공 배력장치 내부의 진공압력과 진공 배력장치 외부의 대기압의 차에 이 압력차가 작용하는 면적의 곱이 된다. 따라서 상기 스프링의 하중, 정확하게 말하면, 진공 배력장치가 작동하지 않는 상태에서 하중은 상기 압력차와 면적의 곱보다 최소한 같거나 커야한다.More specifically, the force that raises the braking pressure irrespective of the driver's intention is the product of the vacuum pressure and the cross-sectional area of the piston rod exposed to the outside of the vacuum booster, that is, the vacuum pressure inside the vacuum booster and the vacuum booster The difference in the external atmospheric pressure is the product of the area where this pressure difference acts. Therefore, the load of the spring, to be precise, in the absence of the vacuum booster, must be at least equal to or greater than the product of the pressure difference and the area.

이와 같은 구성에 의해 본 발명은 진공 배력장치(40)의 작동에 이상이 발생되어 진공이 형성되지 않는 경우에도 리턴스프링(44)의 최소하중 값이 종래의 진공배력장치에 사용되는 리턴스프링의 최소하중 값 보다 작기 때문에 운전자는 보다 적은 힘으로 제동이 가능하고, 또한 진공이 발생되는 경우 상기 작동구(120)가 상승되어 리턴스프링(44)의 최소하중 값을 보상하기 때문에 일정한 값을 유지하는 것이 가능하다.By such a configuration, the present invention provides a minimum load value of the return spring 44 used in the conventional vacuum power supply device even when an abnormality occurs in the operation of the vacuum power supply device 40 so that no vacuum is formed. Since it is smaller than the load value, the driver can brake with less force. Also, when a vacuum is generated, the driver 120 is raised to compensate for the minimum load value of the return spring 44. It is possible.

이상과 같은 본 발명에 따른 진공 배력장치는 진공 배력장치의 작동에 이상이 발생되는 경우에도 에서실린더부재가 대기압에 의해 작동되어 리턴스프링의 최소하중 값을 적절하게 보상하므로 운전자는 보다 적은 힘으로도 용이하게 제동을 할 수 있는 장점이 있고, 또한 진공 배력장치가 고장난 경우에도 나이가 많은 고령의 운전자나 여성의 운전자도 보다 용이하게 제동을 할 수 있기 때문에 보다 원활하고 안정적인 제동을 수행하여 접촉사고의 위험을 방지할 수 있는 효과가 있다.In the vacuum power booster according to the present invention as described above, even when an abnormality occurs in the operation of the vacuum power booster, the cylinder member is operated by atmospheric pressure to properly compensate the minimum load value of the return spring. It has the advantage of easy braking, and even in case of failure of the vacuum power system, older drivers or women's drivers can brake more easily, so that smoother and more stable braking is performed. There is an effect that can prevent the danger.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자가라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.What has been described above is only one embodiment according to the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiment, and as claimed in the following claims, without departing from the gist of the present invention, the field to which the present invention belongs. Anyone having ordinary skill in the art will have the technical spirit of the present invention to the extent that various modifications can be made.

Claims (3)

내부에 장착된 파워피스톤이 리턴스프링에 의해 복원되게 장착되어 패달의 답력에 의해 제동을 일으도록 구성되는 진공배력장치에 있어서,In the vacuum powering device is mounted so that the internally mounted power piston is restored by the return spring to brake by the pedaling force, 일 측이 개구된 원통형의 고정구(110);A cylindrical fixture 110 having one side opened; 상기 고정구의 내부에 삽입되어 상,하로 유동하며 스프링을 받치게 되는 상기 고정구(110)의 내부 형상과 상응하는 외부 형상을 갖는 작동구(120);An operating tool (120) having an external shape corresponding to the internal shape of the fastener (110) that is inserted into the fixture and flows up and down and supports the spring; 상기 고정구(110)와 작동구(120)가 맞닿는 측면에 대기압이 진공실 내부로 유입되지 않도록 상기 고정구(110)에 장착되는 O-링(130); 및An O-ring (130) mounted to the fixture (110) such that atmospheric pressure does not flow into the vacuum chamber on the side where the fixture (110) and the actuator (120) contact; And 상기 고정구(110)의 중앙 하부와 상기 고정구(110)의 중앙 하부와 맞닿은 본체(11)에는 대기압이 유입되는 구멍(150)이 일체로 형성되게 구성되는 에어실린더부재(100)를 포함하여 이루어져; 상기 구멍(150)을 통해 대기압을 유입하게 되므로 작동구(120)를 밀어올려 부가적인 제동압을 발생시킬 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 차량용 진공배력장치.The main body 11 which is in contact with the central lower portion of the fixture 110 and the central lower portion of the fixture 110 comprises an air cylinder member 100 configured to be integrally formed with a hole 150 into which atmospheric pressure flows; Atmospheric pressure is introduced through the hole (150), so the vacuum booster for the vehicle, characterized in that to generate an additional braking pressure by pushing the operating port (120). 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 작동구(120)는 그 중앙 내부에 장착된 리턴스프링(44)의 최소하중 값을 보상하기 위한 힘을 가하도록 리턴스프링(44)이 장착될 수 있는 스프링 장착홈(140)이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 진공 배력장치.The actuation port 120 is formed with a spring mounting groove 140 to which the return spring 44 can be mounted to apply a force to compensate for the minimum load value of the return spring 44 mounted inside the center thereof. A vacuum booster for a vehicle, characterized in that. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 고정구(110)의 내부형상과 작동구(120)의 외부 형상은 다각형으로 되는 것을 특징으로 하는 진공 배력장치.The internal shape of the fixture 110 and the external shape of the operation tool 120 is a vacuum booster, characterized in that the polygon.
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