KR20030088951A

KR20030088951A - 자동차용 브레이크 배력장치 구조

Info

Publication number: KR20030088951A
Application number: KR1020020026774A
Authority: KR
Inventors: 강병욱
Original assignee: 기아자동차주식회사
Priority date: 2002-05-15
Filing date: 2002-05-15
Publication date: 2003-11-21

Abstract

본 발명은 자동차용 브레이크 배력장치 구조에 관한 것으로서,

다이어프램(24) 전후의 진공챔버(22)와 대기압챔버(26)에 각각 걸리는 압력차를 이용하여 브레이크 페달로부터 마스터 실린더로 전달되는 힘을 배력하는 브레이크 배력장치(B); 구동축으로부터 인출된 동력으로 작동되며, 공기를 압축 공급하는 압축펌프(50); 상기 압축펌프(50)와 브레이크 배력장치(B)사이에 설치되며, 엔진(10)이 정상 작동하는 경우에는 상기 압축펌프(50)와 대기압챔버(26)를 차단하여 상기 진공챔버(22)와 대기압챔버(26)에 엔진(10)의 부압과 대기압이 각각 걸리도록 하고, 엔진(10) 시동이 꺼진 경우에는 상기 압축펌프(50)와 대기압챔버(26)를 연결하여 상기 진공챔버(22)와 대기압챔버(26)에 대기압과 압축펌프(50)로부터의 정압이 각각 걸리도록 한 에어 밸브(V);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하며,

엔진의 시동이 꺼진 경우에도 브레이크의 배력작용이 정상적으로 이뤄질 수 있도록 하여, 자동차의 주행 안전성을 향상시키는 효과를 제공한다.

Description

자동차용 브레이크 배력장치 구조{BRAKE BOOSTER STRUCTURE FOR VEHICLE}

본 발명은 자동차용 브레이크 배력장치 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엔진의 흡입부압을 이용하는 진공식 브레이크 배력장치의 구조로서, 특히 구동축으로부터 인출된 동력을 이용하는 압축펌프를 장착하고, 이 압축펌프에서 형성된 정압을 이용하도록 배력장치를 구성함으로써, 엔진의 시동이 꺼진 경우에도 브레이크의 배력작용이 정상적으로 이뤄질 수 있도록 한 자동차용 브레이크 배력장치 구조에 관한 것이다.

일반적으로 자동차용 브레이크의 배력장치는 진공과 대기와의 압력차를 이용하여 작은 압력으로 큰 제동력을 발생시키는 장치를 말한다.

이와 같이 브레이크에 사용하는 배력장치에는 엔진의 흡입부압을 이용하는 진공식과 압축공기를 이용하는 압축공기식이 있는데, 진공식 브레이크 배력장치는 통상 브레이크 부스터(Booster) 또는 하이드로 마스터 등으로도 불리운다.

한편, 진공식 브레이크 배력장치는 마스터 실린더와 별개로 설치되어 있는 분리형과, 일체로 되어 있는 일체형으로 구분되는데, 분리형은 통상 대형차에서 사용되고, 일체형은 승용차에서 많이 사용된다.

도 1은 종래의 브레이크 배력장치 구조의 일예를 도시한 구성도이다.

도시된 브레이크 배력장치의 구조를 보면, 엔진(10) 측의 진공펌프에 연결되어 진공 부압을 형성하여 브레이크의 페달 답력을 배력시키는 배력장치(B)가 구비되는데, 상기 배력장치(B)는 마스터 실린더(도면 미도시)측 및 브레이크 페달(도면 미도시)측과 로드(22a,26a)로 각각 연결되어 동력을 전달하거나 전달받는다.

운전자가 브레이크를 밟으면 상기 배력장치(B)를 통해 증폭된 페달 답력이 마스터 실린더를 밀어서 브레이크 시스템에 유압을 공급하게 된다.

배력장치(B)는 엔진 작동에 의해 발생된 부압과 대기압과의 차이를 이용하여 브레이크 답력에 비례하는 힘을 마스터 실린더에 전달하는 구조를 갖는데, 도시된 것처럼 다이어프램(24) 전후의 진공챔버(22)와 대기압챔버(26)와의 압력차를 발생시켜 그 압력차에 의한 힘으로 마스터 실린더를 밀어서 발생하는 유압에 의해 브레이크가 작동되도록 한다.

그런데, 이와 같은 구조의 브레이크 배력장치는 주행중 엔진 시동이 꺼져 부압 형성이 안되면 진공챔버(22)와 대기압챔버(26)의 압력이 같아져 제동 답력이 급격하게 상승하여 정상적인 제동이 곤란해지는 문제점이 있었다.

특히, 자동 변속 차량의 경우에는 수동 변속 차량과 달리 구동축이 회전을 해도 역으로 엔진을 돌릴 수 없기 때문에, 주행중 엔진 시동이 꺼질 경우 부압 형성이 되지 않아 브레이크 배력장치가 무용지물이 되므로 자칫 대형 사고로 이어질 수 있는 문제점마저 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 엔진의 흡입부압을 이용하는 진공식 브레이크 배력장치의 구조로서, 특히 구동축으로부터 인출된 동력을 이용하는 압축펌프를 장착하고, 이 압축펌프에서 형성된 정압을 이용하도록 배력장치를 구성함으로써, 엔진의 시동이 꺼진 경우에도 브레이크의 배력작용이 정상적으로 이뤄질 수 있도록 한 자동차용 브레이크 배력장치 구조를 제공함을 그 목적으로 한다.

도 1은 종래의 브레이크 배력장치 구조의 일예를 도시한 구성도,

도 2a 및 도 2b는 본 발명의 브레이크 배력장치 구조의 구성도로서, 도 2a는 엔진이 정상 작동을 하는 때의 작동 상태를 나타내는 구성도, 도 2b는 엔진의 작동이 멈춘 때의 작동 상태를 나타내는 구성도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10: 엔진22: 진공챔버

24: 다이어프램26: 대기압챔버

30: 제1실린더32: 제1피스톤

34: 스프링36,48: 대기 유입구

40: 제2실린더42: 제2피스톤

44: 로드46: 압축공기 유입관

50: 압축펌프62: 제1부압관

72: 대기 유입관74: 제2부압관

B: 배력장치V: 에어 밸브

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 다이어프램(24) 전후의 진공챔버(22)와 대기압챔버(26)에 각각 걸리는 압력차를 이용하여 브레이크 페달로부터 마스터 실린더로 전달되는 힘을 배력하는 브레이크 배력장치(B); 구동축으로부터 인출된 동력으로 작동되며, 공기를 압축 공급하는 압축펌프(50); 상기 압축펌프(50)와 브레이크 배력장치(B)사이에 설치되며, 엔진(10)이 정상 작동하는 경우에는 상기 압축펌프(50)와 대기압챔버(26)를 차단하여 상기 진공챔버(22)와 대기압챔버(26)에 엔진(10)의 부압과 대기압이 각각 걸리도록 하고, 엔진(10) 시동이 꺼진 경우에는 상기 압축펌프(50)와 대기압챔버(26)를 연결하여 상기 진공챔버(22)와 대기압챔버(26)에 대기압과 압축펌프(50)로부터의 정압이 각각 걸리도록 한 에어 밸브(V);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 에어 밸브(V)는, 엔진(10)이 정상 작동하는 경우에는 엔진 부압에 의해 스프링(34)의 탄지력을 극복하고 외측으로 이동하고 엔진(10) 시동이 꺼진 경우에는 스프링(34)의 탄지력에 의해 내측으로 복귀하는 제1피스톤(32)을 구비한 제1실린더(30); 상기 제1실린더(30)와 상호 외측을 향하도록 대향 설치되어 외측단에는 대기 유입구(48) 및 대기 유로가 형성되고 내측에는 압축공기 유로가 형성되며, 상기 제1피스톤(32)과 로드(36)를 통해 일체로 연결 작동되는 제2피스톤(42)을 구비하여, 상기 제1피스톤(32)의 이동 위치에 따라 대기 유로 및 압축공기 유로를 상호 개폐 작동시키는 제2실린더(40);를 포함하여 구성된것을 특징으로 한다.

이하 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

엔진 시동이 꺼진 상태에서 자동차가 주행되는 경우라도, 바퀴 및 구동축은 마찰 저항을 받아 자연적으로 제동이 이루어지기 전까지는 계속적으로 회전하게 된다.

본 실시예에서는 이러한 점을 이용하여, 구동축으로부터 인출된 동력을 이용하는 압축펌프(50)를 장착하여 정압을 형성시키고, 이 정압이 브레이크 배력장치(B)의 대기압챔버(26)에 걸리도록 하여, 엔진 시동이 꺼져 진공챔버(22)에 부압이 걸리지 않고 대기압이 걸리는 상태가 되더라도 대기압챔버(26)에 상대적으로 고압이 걸리도록 하여 브레이크 배력장치(B)가 정상적으로 작동될 수 있도록 한다.

한편, 엔진이 정상적으로 작동되어, 진공챔버(22)에 정상적으로 부압이 걸리게 되면 배력장치(B)의 진공챔버(22)와 대기압챔버(26)의 압력차가 너무 커지게 되므로, 차량속도에 따른 제동 감각이 달라지는 현상이 발생할 수 있다.

따라서 본 실시예에서는 이러한 현상이 방지되도록, 엔진 부압에 의해 작동되는 에어 밸브(V)를 이용하여, 엔진(10)이 정상적으로 작동되는 경우에는 압축펌프(50)에 의해 발생되는 압력이 대기중으로 바이패스되고, 엔진시동이 꺼질 경우에만 압축펌프(50)의 압력이 브레이크 배력장치(B)의 대기압챔버(26)에 유입되도록 하여, 제동 감각의 급변동없이 안정적으로 브레이크의 제동 신뢰성을 확보할 수 있게 된다.

도시된 것처럼 제1 및 제2실린더(30,40)내에 로드(44)로 연결된 제1 및 제2피스톤(32,42)이 각각 설치되고, 제1피스톤(32)을 탄지하는 스프링(34)이 구비되는 구조로 에어 밸브(V)가 형성된다.

엔진(10)이 정상적으로 작동되어 부압이 형성되는 경우에는, 제1실린더(30)내에 발생되는 엔진 부압과 대기압과의 압력차로 인해 제1피스톤(32)이 도면의 상방으로 밀려 올라간다.

이때 로드(44)로 연결된 제2피스톤(42)이 같이 따라 올라가 압축펌프(50)의 공기압이 대기 유입구(48)를 통해 대기로 방출되며, 동시에 대기압챔버(26)측으로는 대기 유입구(48)를 통해 형성된 대기압이 걸리게 되어 기존의 진공식 브레이크 배력장치와 동일한 작동이 이뤄지게 된다.

엔진 시동이 꺼져 부압 형성이 안되는 경우에는, 제1실린더(30) 내외측의 압력이 같아지게 되어 제1피스톤(32)을 탄지하는 스프링(34)에 의해 제1피스톤(32)이 도면의 하방으로 밀리게 되고, 이때 제2피스톤(42)은 제2실린더(40)의 대기 유입구(48)를 차단하고 압축펌프(50)측과 대기압챔버(26)측을 연결하는 압축유로를 개방하게 된다.

그 결과 브레이크 배력장치(B)의 진공챔버(22)에는 대기압이 걸리고 대기압챔버(26)에는 압축펌프(50)에 의해 형성된 정압이 걸리게 되며, 엔진(10)이 정상적으로 작동되는 경우와 유사한 압력차가 다이어프램(24)의 전후에 형성되므로 정상적인 브레이크의 배력작용이 가능해지게 된다.

한편, 본 발명의 구체적인 구성의 각각은 상기한 실시예의 형태에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능하며, 이러한 변형실시는 본 발명에서 권리로서 청구하는 기술적 사상의 범위내에 물론 포함되는 것이다.

예를 들어, 상기 에어 밸브는 엔진의 부압에 의해 개폐작동되는 기계식을 예로 들었지만, 전자식 솔레노이드 밸브의 채용도 가능하다.

즉, 부압이 형성되는 관로에 압력 센서를 설치하여 부압의 형성 유무를 검출하고, 그 검출 신호를 제어부로 전송하여 그 신호값에 의해 압축펌프와 대기압챔버를 연결하는 솔레노이드 밸브를 전자식으로 개폐하는 방식을 채용할 수도 있는 것이며, 이와 유사한 구성을 갖도록 다양한 변형이 가능한 것이다.

이와 같은 본 발명 자동차용 브레이크 배력장치 구조는, 구동축으로부터 인출된 동력을 이용하는 압축펌프를 장착하고, 이 압축펌프에서 형성된 정압을 이용하도록 배력장치를 구성함으로써, 엔진의 시동이 꺼진 경우에도 브레이크의 배력작용이 정상적으로 이뤄질 수 있도록 하여, 자동차의 주행 안전성을 향상시키는 효과를 제공한다.

Claims

다이어프램(24) 전후의 진공챔버(22)와 대기압챔버(26)에 각각 걸리는 압력차를 이용하여 브레이크 페달로부터 마스터 실린더로 전달되는 힘을 배력하는 브레이크 배력장치(B);

구동축으로부터 인출된 동력으로 작동되며, 공기를 압축 공급하는 압축펌프(50);

상기 압축펌프(50)와 브레이크 배력장치(B)사이에 설치되며, 엔진(10)이 정상 작동하는 경우에는 상기 압축펌프(50)와 대기압챔버(26)를 차단하여 상기 진공챔버(22)와 대기압챔버(26)에 엔진(10)의 부압과 대기압이 각각 걸리도록 하고, 엔진(10) 시동이 꺼진 경우에는 상기 압축펌프(50)와 대기압챔버(26)를 연결하여 상기 진공챔버(22)와 대기압챔버(26)에 대기압과 압축펌프(50)로부터의 정압이 각각 걸리도록 한 에어 밸브(V);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 브레이크 배력장치 구조.
제1항에 있어서,

상기 에어 밸브(V)는,

엔진(10)이 정상 작동하는 경우에는 엔진 부압에 의해 스프링(34)의 탄지력을 극복하고 외측으로 이동하고 엔진(10) 시동이 꺼진 경우에는 스프링(34)의 탄지력에 의해 내측으로 복귀하는 제1피스톤(32)을 구비한 제1실린더(30);

상기 제1실린더(30)와 상호 외측을 향하도록 대향 설치되어 외측단에는 대기 유입구(48) 및 대기 유로가 형성되고 내측에는 압축공기 유로가 형성되며, 상기 제1피스톤(32)과 로드(36)를 통해 일체로 연결 작동되는 제2피스톤(42)을 구비하여, 상기 제1피스톤(32)의 이동 위치에 따라 대기 유로 및 압축공기 유로를 상호 개폐 작동시키는 제2실린더(40);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 브레이크 배력장치 구조.