KR20040033888A

KR20040033888A - 차량용 제동장치의 브레이크페달과 브레이크부스터의연결구조

Info

Publication number: KR20040033888A
Application number: KR1020020063176A
Authority: KR
Inventors: 박수한
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2002-10-16
Filing date: 2002-10-16
Publication date: 2004-04-28

Abstract

본 발명은 차량용 제동장치의 브레이크페달과 브레이크부스터의 연결구조에 관한 것으로, 브레이크부스터의 푸시로드가 연결된 클레비스와 브레이크 페달이 클레비스핀을 매개로 체결된 차량용 제동장치에 있어서, 상기 푸시로드와 클레비스가, 유압에 의해 양방향으로 힘을 전달하되 푸시로드가 페달 쪽으로 설정거리 이상 밀려오면 내부의 작용유체가 푸시로드에 밀려 소정위치에 형성된 드레인 홀을 통해 배출되도록 구성된 유압 전달수단을 매개로 연결되어 있다.

이러한 본 발명은, 차량의 충돌 시 외력에 의해 브레이크 부스터가 승객실 측으로 밀려들어올 때 푸시로드와 클레비스를 연결하는 유압전달수단의 실린더 내에 있는 작용유체가 외부로 배출되어 유압이 소실됨으로써, 푸시로드와 페달 연결 부위에 있는 힘의 경로가 차단되어 페달이 승객실의 내부로 밀려들어오는 것을 방지할 수 있다.

Description

차량용 제동장치의 브레이크페달과 브레이크부스터의 연결구조 {A structure for connecting brake pedal with brake booster in brake system for automobile}

본 발명은 차량용 제동장치의 브레이크 페달과 브레이크부스터의 연결구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량 충돌 시 브레이크 페달이 승객실의 내부로 밀려들어오는 것을 방지할 수 있는 차량용 제동장치의 브레이크 페달과 브레이크부스터의 연결구조에 관한 것이다.

일반적으로, 차량의 제동장치는 주행중의 차량을 감속 또는 정지시킴과 동시에 주차상태를 유지하기 위해 사용되는 장치로서, 대개 마찰력을 이용하여 자동차의 운동에너지를 열 에너지로 바꾸어 그것을 공기중으로 방산함으로써 제동을 수행한다.

상기한 차량의 제동장치는 크게 주행중에 차량의 감속 및 정지를 위해 사용되는 주 브레이크와 차량을 주차상태로 유지하기 위한 주차 브레이크로 나뉘는데, 상기 주 브레이크는 이용자가 페달을 밟을 때 발생하는 답력(踏力)을 각 차륜에 전달하는 기구에 따라, 기계식과 유압식 및 공기식으로 분류되며, 이중 유압식의 브레이크가 제동력이 모든 바퀴에 균등하게 전달되어 마찰손실이 적고 조작력을 적게 할 수 있는 등의 장점으로 인해 가장 널리 쓰이고 있다.

상기 유압식 브레이크는 이용자가 페달을 밝을 때 발생하는 답력을 직접 각 바퀴로 전달하는 직접식과, 진공에 의한 부압(負壓) 또는 공기압을 이용해 페달의 답력을 배력(培力)하여 각 바퀴로 전달하는 배력식이 있으며, 이중 배력식의 제동장치는 상대적으로 작은 힘으로써 큰 제동력을 발휘할 수 있어 근래에 들어 그 채용이 보편화되고 있다.

상기한 배력식의 유압제동장치는 도 1을 참조하면 알 수 있듯이, 페달 마운팅 브라켓(11)에 회동가능하게 힌지결합되며 이용자의 발조작에 의해 발생되는 답력을 전달하는 페달(10)과 이 페달(10)의 소정위치에 형성된 삽통공(12)에 핀(21)을 매개로 체결되는 클레비스(20)와 이 클레비스(20)에 연결되어 상기 페달(10)로부터의 답력을 전달받아 전후방향으로 이동되는 푸시로드(30)와 이 푸시로드(30)를 통해 전달된 답력을 흡기다기관(intake manifold)의 흡입압력에 의해 발생되는 부압 또는 진공펌프로부터 공급되는 진공압(부압)을 이용해 배력하는 브레이크부스터(40)와 이 브레이크부스터(40)에서 배력된 답력을 유압으로 변환하여 각 바퀴의 휠실린더로 전달하는 마스터실린더(50)로 구성된다.

그리고, 페달(10)과 브레이크부스터(40)의 사이에는 엔진실과 승객실을 구획하는 대시패널(60)이 설치되어 있으며, 이 대시패널(60)과 브레이크부스터(40)의 사이에는 브레이크부스터(40)를 대시패널(60)에 고정하는 브레이크부스터 고정 브라켓(70)이 개재되어 있다.

여기서, 상기 브레이크부스터 고정 브라켓(70)은, 그 하측 툇마루가 그 상측 툇마루보다 강성화되어 있고, 클레비스 핀(21)이 결합되는 페달(10)의 삽통공(12)은 소정 형상의 절흠부로 형성되어 있다.

이에 따라, 차량의 충돌 사고 시에 차량의 전방에 소정치 이상의 외력이 마스터 실린더(50)와 브레이크부스터(40)에 작용하면, 도 2에 도시된 바와 같이, 브레이크부스터 고정 브라켓(70)이 변형되어 브레이크 부스터(40)가 차량의 하부측으로 회전 변위된다.

이때, 클레비스 핀(21)이 페달(10)의 삽통공(12)으로부터 이탈됨으로써, 하중 전달 경로가 차단되고, 이것에 의해 페달(10)이 승객실 쪽으로 밀려들어와 운전자가 상해를 입는 사고가 방지된다.

그런데, 상기와 같이 구성된 종래의 차량용 제동장치의 브레이크 페달과 브레이크부스터의 연결구조에 있어서, 브레이크부스터 고정 브라켓의 하측 툇마루가 그 상측 툇마루보다 강성화되어 있기는 하지만, 차량의 충돌 시에 발생되는 외력이 브레이크부스터 고정 브라켓의 하측 툇마루로 더 강하게 작용하는 경우 브레이크부스터 고정 브라켓이 수평하게 변형될 수 있다.

이와 같이 브레이크부스터 고정 브라켓이 수평하게 변형되면, 클레비스 핀이 페달의 삽통공으로부터 이탈되지 않음에 따라, 페달이 승객실 쪽으로 밀려들어와 운전자가 상해를 입는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로, 차량의 충돌 시 외력에 의해 브레이크 부스터가 승객실 측으로 밀려들어올 때 푸시로드와 페달 연결 부위에서 힘의 경로를 차단함으로써, 브레이크 페달이 승객실의 내부로 밀려들어오는 것을 방지할 수 있는 차량용 제동장치의 브레이크 페달과 브레이크부스터의 연결구조를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 브레이크페달과 브레이크부스터의 연결구조를 도시한 도면,

도 2는 차량의 충돌 발생 시 도 1에 도시된 브레이크페달과 브레이크부스터의 연결구조에 변형이 발생되는 상태를 도시한 도면,

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 브레이크페달과 브레이크부스터의 연결구조를 도시한 도면,

도 4는 도 3의 AA 방향에 대한 단면도,

도 5는 도 4에 도시된 실린더에 대해 브레이크 페달을 밟았을 때의 작동상태를 도시한 도면,

도 6은 도 4에 도시된 실린더에 대해 차량의 충돌이 발생했을 때의 작동상태를 도시한 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

110: 브레이크 페달 111: 페달 마운팅 브라켓

120: 클레비스 121: 클레비스 핀

130: 푸시로드 140: 브레이크부스터

150: 마스터실린더 160: 대시패널

170: 브레이크부스터 고정 브라켓 200: 유압전달수단

201: 브라켓 210: 실린더

211, 212: 드레인 홀 220: 클레비스측 피스톤 부재

230: 푸시로드측 피스톤 부재 240: 작용 유체

250, 251: 유로

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 제동장치의 브레이크 페달과 브레이크부스터의 연결구조는, 푸시로드와 클레비스가 유압에 의해 양방향으로 힘을 전달하되 푸시로드가 페달 쪽으로 설정거리 이상 밀려오면 내부의 작용유체가 푸시로드에 밀려 소정위치에 형성된 드레인 홀을 통해 배출되도록 구성된 유압 전달수단을 매개로 연결되어 있는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 제동장치의 페달과 브레이크부스터의 연결구조를 설명하기 위한 개략도로서, 동도면을 참조하면 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 차량용 제동장치는, 페달 마운팅 브라켓(111)에 회동가능하게 힌지결합되며 이용자의 발조작에 의해 발생되는 답력을 전달하는 페달(110)과, 이 페달(110)의 소정위치에 형성된 삽통공에 핀(121)을 매개로 체결되는 클레비스(120)와, 이 클레비스(120)에 연결되어 상기 페달(110)로부터의 답력을 전달받아 전후방향으로 이동되는 푸시로드(130)를 포함한다.

그리고, 본 발명은, 상기 푸시로드(130)를 통해 전달된 답력을흡기다기관(intake manifold)의 흡입압력에 의해 발생되는 부압 또는 진공펌프로부터 공급되는 진공압(부압)을 이용해 배력하는 브레이크부스터(140)와, 이 브레이크부스터(140)에서 배력된 답력을 유압으로 변환하여 각 바퀴의 휠실린더로 전달하는 마스터실린더(150)와, 페달(110)과 브레이크부스터(140)의 사이에 설치되어 엔진실과 승객실을 구획하는 대시패널(160)과, 이 대시패널(160)과 브레이크부스터(140)의 사이에 개재되어 브레이크부스터(140)를 대시패널(160)에 고정하는 브레이크부스터 고정 브라켓(170)을 포함하여 구성된다.

여기서, 푸시로드(130)와 클레비스(120)는, 유압에 의해 힘을 전달하는 유압 전달수단(200)에 의해 연결되어 있는데, 이 유압 전달수단(200)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 양 측면부에 한쌍의 드레인 홀(Drain Hole)(211, 212)이 형성되어 있고 브라켓(201)에 의해 페달 마운팅 브라켓(111)에 고정되어 있는 실린더(210)와, 이 실린더(210)의 내부에 좌우 방향으로 이동 가능하게 설치되어 있고 그 일단이 로드(221)를 매개로 클레비스(120)에 결합되어 있는 클레비스측 피스톤 부재(220)와, 실린더(210)의 내부에 클레비스측 피스톤 부재(220)에 대향되도록 설치되고 그 일단이 푸시로드(130)에 결합되어 있는 푸시로드측 피스톤 부재(230)를 포함하여 구성된다.

그리고, 실린더(210)의 내부에 클레비스측 피스톤 부재(220)와 푸시로드측 피스톤 부재(230)의 사이에는 작용 유체(예컨대, 오일)(240)가 충전되어 있으며, 클레비스측 피스톤 부재(220)에는 푸시로드측 피스톤부재(230)를 마주하는 단부에 형성된 입구로부터 그 측면으로 형성된 출구를 관통하는 한쌍의 유로(250, 251)가형성되어 있다.

이때, 각 유로(250, 251)의 출구는 클레비스측 피스톤 부재(220)가 페달(110)을 향한 방향 즉, 우측으로 일정 거리만큼 이동했을 때 실린더(210)에 형성된 드레인 홀(211, 212)에 각각 연통되도록 형성한다.

이제 상기와 같이 구성된 본 발명의 동작예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 4에 도시된 바와 같은 초기 상태에서는, 클레비스측 피스톤 부재(220)에 형성된 각 유로(250, 251)의 출구가 실린더(210)의 드레인 홀(211, 212)에 연통하지 않으므로, 클레비스측 피스톤 부재(220)와 푸시로드측 피스톤 부재(230)의 사이에 작용 유체(예컨대, 오일)(240)가 충전된 상태를 유지한다.

운전자가 페달(110)을 밟으면 답력이 발생하여, 도 5에 도시된 바와 같이,페달(110)이 힌지점을 중심으로 회동하여 클레비스(120)가 좌측으로 이동하고, 클레비스(120)에 로드(221)를 매개로 결합된 클레비스측 피스톤 부재(220)가 좌측으로 이동한다.

이때, 클레비스측 피스톤 부재(220)에 의해 전달되는 힘은 작용 유체(240)를 매개로 한 유압의 형태로 푸시로드측 피스톤 부재(230)에 전달되어, 푸시로드측 피스톤 부재(230)에 결합된 푸시로드(130)가 좌측으로 이동해서 축선을 따라 브레이크부스터(140)의 내부로 밀려들어간다.

푸시로드(130)가 축선방향으로 밀려들어가면서 브레이크부스터(150)로 전달된 답력은 브레이크부스터(140)를 통해 흡기다기관에서 발생된 흡입압력 또는 진공펌프로부터 공급되는 진공압(부압)에 의해 배력된다.

이와 같이 브레이크부스터(140)에 의해 배력된 힘은 마스터실린더(150)에서 유압으로 변환되어 각 바퀴의 휠실린더로 전달되고, 상기 마스터실린더(150)로부터 전달되는 유압에 의해 각 바퀴의 휠실린더가 동작되어 제동이 이루어진다.

이후, 운전자가 페달(110)로부터 발을 떼면 브레이크부스터(140)내의 반발력(예를 들면, 탄성부재의 탄성력)에 의해 푸시로드(130)가 브레이크부스터(140)로부터 밀려나와 도 4에 도시된 바와 같은 초기위치로 복귀한다.

만약, 차량에 충돌 사고가 발생되어 차량의 전방으로부터 소정치 이상의 외력이 마스터 실린더(150)와 브레이크부스터(140)에 작용하면, 브레이크부스터(140)가 페달(110) 쪽으로 밀려들어오게 되고, 이로 인해, 푸시로드(130)는 우측으로 이동한다.

이때, 푸시로드(130)로부터 푸시로드측 피스톤 부재(230)로 전달되는 힘은 작용 유체(240)를 매개로 한 유압의 형태로 클레비스측 피스톤 부재(220)로 전달되므로, 클레비스측 피스톤 부재(220)가 우측으로 이동한다.

여기서, 클레비스측 푸시로드(130)가, 도 6에 도시된 바와 같이, 일정거리 이상 우측으로 이동하면, 클레비스측 피스톤 부재(220)에 형성된 각 유로(250, 251)의 출구가 실린더(210)의 드레인 홀(211, 212)에 연통하게 되어, 클레비스측 피스톤 부재(220)와 푸시로드측 피스톤 부재(230)의 사이에 충전된 작용 유체(240)는 각 유로(250, 251)와 이에 연통된 각 드레인 홀(211, 212)을 통해 실린더(210)의 외부로 배출된다.

이러한 작용 유체(240)의 외부 배출로 인해 실린더(210) 내의 유압이 소실되어 푸시로드(130)와 클레비스(120) 간 힘의 경로가 차단되고, 이와 같이 푸시로드(130)와 클레비스(120) 간 힘의 경로가 차단됨에 따라 페달(110)이 승객실 쪽으로 밀려들어오는 것이 방지된다.

상기에서 본 발명은 특정 실시예를 예시하여 설명하지만 본 발명이 상기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 당업자는 본 발명에 대한 다양한 변형, 수정을 용이하게 만들 수 있으며, 이러한 변형 또는 수정이 본 발명의 특징을 이용하는 한 본 발명의 범위에 포함된다는 것을 명심해야 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은, 차량의 충돌 시 외력에 의해 브레이크 부스터가 승객실 측으로 밀려들어올 때 푸시로드와 클레비스를 연결하는 유압전달수단의 실린더 내에 있는 작용유체가 외부로 배출되어 유압이 소실되도록 구성되어 있다.

이에 따라 푸시로드와 페달 연결 부위에 있는 힘의 경로가 차단되어 페달이 승객실의 내부로 밀려들어오는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

특히, 본 발명은, 차량의 충돌 시 브레이크 부스터를 고정하는 브라켓이 수평하게 변형되는 경우에도 정확하게 작동하는 바, 안정성 및 신뢰도가 높은 장점이 있다.

Claims

브레이크부스터의 푸시로드가 연결된 클레비스와 브레이크 페달이 클레비스핀을 매개로 체결된 차량용 제동장치에 있어서,

상기 푸시로드와 클레비스는, 유압에 의해 양방향으로 힘을 전달하되 푸시로드가 페달 쪽으로 설정거리 이상 밀려오면 내부의 작용유체가 푸시로드에 밀려 소정위치에 형성된 드레인 홀을 통해 배출되도록 구성된 유압 전달수단을 매개로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 제동장치의 브레이크페달과 브레이크부스터의 연결구조.
제 1 항에 있어서, 상기 유압 전달수단은, 일 측면에 드레인 홀이 형성되어 있고 차체에 고정되어 있는 실린더와,

상기 푸시로드의 종단에 연결되어 상기 실린더의 내부로 삽입되어 있는 푸시로드측 피스톤부재와,

상기 클레비스에 로드를 매개로 연결되어 있고 상기 실린더의 내부로 상기 푸시로드측 피스톤부재와 대향되게 삽입되어 있는 클레비스 측 피스톤부재와,

상기 실린더의 내부에서 상기 푸시로드측 피스톤부재와 상기 클레비스 측 피스톤부재의 사이에 충전되어 있는 작용유체와,

상기 푸시로드측 피스톤 부재를 마주하는 클레비스 측 피스톤의 단부에 형성된 입구로부터 상기 클레비스 측 피스톤의 측면에 형성된 출구를 관통하되 이 출구가 상기 클레비스 측 피스톤이 특정 지점에 위치하면 상기 실린더의 드레인홀과 연통하도록 형성된 유로를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 제동장치의 브레이크페달과 브레이크부스터의 연결구조.
제 2 항에 있어서, 상기 실린더의 드레인홀과 상기 유로는, 복수개인 것을 특징으로 하는 차량용 제동장치의 브레이크페달과 브레이크부스터의 연결구조.