KR20040042169A

KR20040042169A - 차량용 브레이크시스템의 긴급제동수단

Info

Publication number: KR20040042169A
Application number: KR1020020070336A
Authority: KR
Inventors: 김종일
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2002-11-13
Filing date: 2002-11-13
Publication date: 2004-05-20

Abstract

본 발명은 차량용 브레이크시스템의 긴급제동수단에 관한 것으로, 부스터로 공급되는 진공 부압이 매우 약하거나 없을 때 부스터를 가압하는 브레이크페달의 조작력을 크게 증가시켜 진공 부압의 배력 작용 없이 유입을 형성해 안정적인 제동을 수행 함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차체부위에 회동가능하게 고정된 브레이크페달(BP)과, 이 브레이크 페달(BP)조작시 진공을 생성하는 서지탱크(S)로부터 진공라인(P)을 매개로 진공부압을 공급받아 유압을 발생시키는 마스터실린더(M)에 가해지는 힘을 배력하는 부스터(B) 및 서지탱크(S)에 연결된 진공라인(P)을 통해 공급되는 진공부압 여부에 따라 브레이크페달(BP)의 조작력을 다르게 하여 부스터(B)로 전달하는 가변수단(1)으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 브레이크시스템의 긴급제동수단{Emergency braking apparatus of brake system in vehicle}

본 발명은 차량용 브레이크시스템의 긴급제동수단에 관한 것으로, 보다 상세하게는 부스터에 진공압이 전혀 공급되지 않을 때 브레이크페달의 가압력을 증대시켜 제동성능을 발생할 수 있도록 된 차량용 브레이크시스템의 긴급제동수단에 관한 것이다.

일반적으로 배력식 브레이크 시스템은 엔진의 흡기 매니폴드에서 발생된 부압과 대기압과의 차압을 이용하여 제동력을 크게 부여하는데, 이러한 배력식 브레이크 시스템은 브레이크 페달을 운전석 아래쪽에 배치시키고, 이 브레이크 페달의 답력에 의하여 유압을 발생시키는 마스터 실린더를 이 브레이크 페달과 연결하여 설치시키고, 흡기 매니폴드에 연결되어 이 브레이크 페달의 작용으로 한쪽 챔버에 진공압에 받아들이고 라인에 형성되는 유압을 배기시키는 부스터를 이 마스터 실린더와 연결시키고, 이 부스터 및 마스터 실린더에 의해 발생되는 유압에 의하여 작동되는 브레이크기구가 차륜과 함께 회전되는 디스크를 가압하여 차량을 제동시키는 구조를 이루고 있다.

즉, 이와 같은 부스터(B)는 도 1에 도시된 바와 같이 엔진(E)의 흡기매니폴드(I)에 구비되어 스로틀밸브의 전후단 사이에 진공을 생성하는 서지탱크(S)와 진공라인(P)을 매개로 연결되어 브레이크 페달(BP)조작 시 부압을 발생하게 된다.

그러나, 이와 같이 부스터(B)는 엔진(E)의 흡기쪽 진공압과 외기의 대기압의 압력차이에 의하여 압력을 배가시켜 진공을 형성하게 되므로 최근 들어 점차 복잡한 차량의 작동조건 즉, 엔진의 회전수(RPM)과 점화시기지각 및 에어콘의 시용에 따른 부하 증가 등과 같은 여러 상황에 따라 흡기매니폴드의 부압이 브레이크에서 요구하는 압력에 못 미치는 현상이 발생되고 이에 인해, 브레이크 작동에 필요한 정상 유압이 상쇄 및 손실되어 제동력에 한계를 가지면서 심할 경우 점차적으로 브레이크 폐달의 압력이 손실됨과 동시에 브레이크 폐달의 탄력이 상실되어 제동력을 잃게 되는 문제가 있을 수 있게 된다.

이에 따라, 별도의 진공펌프를 사용하거나 엔진으로부터 진공압의 생성을 증가시키거나 또는 부스터(B)자체의 용량을 증가시켜 이와 같은 진공압의 부족을 해소할 수 있지만, 이와 같은 경우는 모두 비용과 엔진룸의 레이아웃(Lay Out) 및 작동성에서 불리하게 됨은 물론이다.

또한, 급작스러운 엔진 정지나 또는 진공을 공급하는 진공라인(P)의 파손등으로 인해 부스터(B)로 진공압이 전혀 공급되지 못하게 될 때 브레이크페달(BP)을 밟게 되면, 부스터(B)를 가압하는 브레이크페달(BP)의 가압력이 초기 설정 상태로 고정되어 있어 부스터(B)의 배력 없이 마스터실린더에서 발생되는 유압이 극히 작아 차량의 제동 정도가 매우 약해 긴급 상황에서 문제가 있게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 부스터로 공급되는 진공 부압이 매우 약하거나 없을 때 부스터를 가압하는 브레이크페달의 조작력을 크게 증가시켜 진공 부압의 배력 작용 없이 유입을 형성해 안정적인 제동을 수행 함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차체부위에 회동가능하게 고정된 브레이크페달과, 이 브레이크 페달조작시 진공을 생성하는 서지탱크로부터 진공라인을 매개로 진공부압을 공급받아 유압을 발생시키는 마스터실린더에 가해지는 힘을 배력하는 부스터 및 서지탱크에 연결된 진공라인을 통해 공급되는 진공부압 여부에 따라 브레이크페달의 조작력을 다르게 하여 부스터로 전달하는 가변수단으로 이루어지되, 상기 가변수단은 브레이크페달에 서로 간격을 두고 결합된 한 쌍의 제1·2요크로드로 이루어진 가압부재와, 이 가압부재에 의해 브레이크페달의 조작력을 전달받도록 부스터로부터 돌출된 제1·2푸쉬로드 및 상기 가압부재의 제1·2요크로드와 제1·2푸쉬로드를 진공부압 여부에 따라 선택적으로 서로 연결시키는 연결부재로 이루어진 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래에 따른 차량용 브레이크시스템의 개략적인 구성도

도 2는 본 발명에 따른 차량용 브레이크시스템의 긴급제동수단 구성도

도 3은 본 발명에 따라 진공압이 제공되지 않을 때 브레이크페달의 가압력 증대 작동 상태도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 가변수단2 : 가압부재

2',2" : 제1·2요크로드3,3' : 제1·2푸쉬로드

4 : 연결부재

5 : 실린더5' : 연결라인

6 : 피스톤7 : 연결로드

7a : 제1연결단7b : 제2연결단

8 : 스프링B : 부스터

E : 엔진I : 흡기매니폴드

P : 진공라인S : 서지탱크

BP : 브레이크페달M : 마스터실린더

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 차량용 브레이크시스템의 긴급제동수단 구성도를 도시한 것인바, 본 발명은 차체부위에 회동가능하게 고정된 브레이크페달(BP)과, 이 브레이크 페달(BP)조작시 진공을 생성하는 서지탱크(S)로부터 진공라인(P)을 매개로 진공부압을 공급받아 유압을 발생시키는 마스터실린더(M)에 가해지는 힘을 배력하는 부스터(B) 및 서지탱크(S)에 연결된 진공라인(P)을 통해 공급되는 진공부압 여부에 따라 브레이크페달(BP)의 조작력을 다르게 하여 부스터(B)로 전달하는 가변수단(1)으로 이루어진다.

여기서, 상기 가변수단(1)은 브레이크페달(BP)에 서로 간격을 두고 결합된 한 쌍의 제1·2요크로드(2',2")로 이루어진 가압부재(2)와, 이 가압부재(2)에 의해 브레이크페달(BP)의 조작력을 전달받도록 부스터(B)로부터 돌출된 제1·2푸쉬로드(3,3') 및 상기 가압부재(2)의 제1·2요크로드(2',2")와 제1·2푸쉬로드(3,3')를 진공부압 여부에 따라 선택적으로 서로 연결시키는 연결부재(4)로 이루어진다.

그리고, 상기 가압부재(2)의 제1·2요크로드(2',2")사이의 간격은 브레이크페달(BP)의 차체 고정점에서 그 끝 부위까지의 전체길이(B)에 대해 상기 제1요크로드(2')가 진공 부압시 부스터(B)를 충분히 조작할 수 있는 정상조작길이(A)를 갖는 반면, 상기 제2요크로드(2")는 제1요크로드(2')의 정상조작길이(A)보다 브레이크페달(BP)의 차체 고정점에 근접되는 비상조작길이(A')를 갖게 된다.

또한, 상기 제1·2푸쉬로드(3,3')는 제1푸쉬로드(3)가 가압부재(2)의 제1요크로드(2')에 일치하는 동일 선상으로 부스터(B)로부터 돌출되는 반면, 상기 제2푸쉬로드(3')는 가압부재(2)의 제2요크로드(2")에 일치하는 동일 선상으로 제1푸쉬로드(3)로부터 대략 역 기역자형상을 이루도록 형성되어진다.

그리고, 상기 연결부재(4)는 그 내부에서 압력차를 발생하도록 한쪽부위가외부에 연결되어 대기압이 작용하면서 다른 쪽 부위가 서지탱크(S)의 진공라인(P)에 연결된 연결라인(5')을 통해 진공 부압이 작용하는 실린더(5)와, 이 실린더(5)내부의 압력차에 의해 승·하강 이동되는 피스톤(6), 이 피스톤(6)의 이동에 따라 함께 이동되면서 상기 제1·2요크로드(2',2")와 제1·2푸쉬로드(3,3')사이에서 각각 동일 선상을 이루어 클러치페달(BP)의 조작력을 부스터(B)로 전달하는 제1·2연결단(7a,7b)이 돌출된 연결로드(7) 및 상기 실린더(5)내부에서 피스톤(6)을 지속적으로 위로 상승시키려는 탄성력을 갖는 스프링(8)으로 이루어진다.

이하 본 발명의 작동을 첨부된 도면을 참고로 상세히 설명한다.

본 발명은 전술한 종래의 경우와 같이 운전자가 브레이크 페달을 조작하면, 엔진(E)의 흡기매니폴드(I)에 구비된 서지탱크(S)에 연결된 진공라인(P)을 통해 부스터(B)와 마스터 실린더(M)가 작동되면서 유압을 브레이크기구(C)로 공급해 차륜과 함께 회전되는 디스크를 가압하여 차량을 제동시키게 된다.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이 브레이크 페달(BP)의 조작력(F)은 B/A의 거리 비율로 가압부재(2)의 제1요크로드(2')가 연결부재(4)의 제1연결단(7a)을 매개로 제1푸쉬로드(3)를 통해 서지탱크(S)로부터 진공라인(P)으로부터 공급된 진공부압이 형성된 부스터(B)로 전달되어 마스터실린더(M)를 조작하는 힘을 배력하여 유압을 발생시키게 된다.

이때, 상기 연결부재(4)의 실린더(5)는 피스톤(6)의 하부부위가 서지탱크(S)의 진공라인(P)에 연결된 연결라인(5')을 통해 진공부압(Pa)이 공급되면서 그 상부부위는 대기압(Pb)이 작용하면, 상기 대기압(Pb)이 진공부압(Pa)보다 커 피스톤(6)이 스프링(8)의 상승력을 이겨내고 피스톤(6)에 연결된 연결로드(7)의 제1연결단(7a)을 제1요크로드(2')와 제1푸쉬로드(3)사이로 위치 시켜주게 된다.

여기서, 상기 연결로드(7)의 제2연결단(7b)은 제2요크로드(2")와 제2푸쉬로드(3')와 동일 선상에 위치되지 않으므로 이에 따라, 상기 브레이크페달(BP)의 조작력은 제1푸쉬로드(3)를 통해 부스터(B)로 전달될 때 제2푸쉬로드(3')에는 아무런 힘이 전달되지 않게 됨은 물론이다.

한편, 본 발명은 제동시 서지탱크(S)로부터 공급되는 진공부압이 극히 미약하거나 또는 진공라인(P)의 파손으로 인해 정상적인 진공부압이 부스터(B)로 전달되지 않게 되면, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 연결부재(4)의 실린더(5)에 서지탱크(S)의 진공부압이 공급되지 않게 되어 피스톤(6)이 상승되고 이에 따라, 상기 연결로드(7)의 제2연결단(7b)이 제2요크로드(2")와 제2푸쉬로드(3')와 동일 선상에 위치되어 브레이크 페달(BP)의 조작력(F')은 B/A'의 거리 비율로 제2요크로드(2")가 제2푸쉬로드(3')를 통해 부스터(B)로 전달되어 마스터실린더(M)를 조작하는 힘을 B/A'의 거리 비율로 배력해 유압을 발생시키게 된다.

즉, 상기 실린더(5)내의 압력이 피스톤(6)의 하부부위로 진공부압(Pa)이 공급되지 않아 전체적으로 동일한 대기압(Pb)으로 형성되고 이에 따라, 상기 피스톤(6)의 하부부위에 구비된 스프링(8)이 상승되면서 피스톤(6)을 위로 들어올리게 된다.

이와 같이, 상기 피스톤(6)이 스프링(8)에 의해 위로 들어올려지면, 상기 피스톤(6)에 연결된 연결로드(7)도 함께 위로 이동되면서 연결로드(7)의 제2연결단(7b)을 제2요크로드(2")와 제2푸쉬로드(3')사이로 위치 시켜주는 반면, 상기 연결로드(7)의 제1연결단(7a)은 제2요크로드(2")와 제2푸쉬로드(3')와 동일 선상에 위치되지 않게 된다.

이에 따라, 상기 연결로드(7)의 제2연결단(7b)이 제2요크로드(2")와 제2푸쉬로드(3')와 동일 선상에 위치되어 브레이크 페달(BP)의 조작력(F')은 B/A'의 거리 비율로 제2요크로드(2")가 제2푸쉬로드(3')를 통해 부스터(B)로 전달되어 마스터실린더(M)를 조작하는 힘을 B/A'의 거리 비율로 배력해 유압을 발생시키게 된다.

한편, 본 발명에 따라 브레이크페달(BP)의 조작력(F,F')을 변화시키는 브레이크 페달(BP)의 상단 고정점과 가압부재(2)의 제1·2요크로드(2',2")가 각각 갖는 거리비(B/A, B/A')는 부스터(B)사양과 브레이크페달(BP)사양에 따라 적절히 그 길이가 정해짐은 물론이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 진공부압을 공급받는 부스터로 공급되는 진공부압의 존재 여부에 따라 차체부위에 회동가능하게 고정된 브레이크페달이 부스터를 가압하는 조작력을 변화하도록 브레이크페달에 서로 간격을 두고 결합되어 서로 다른 힘으로 부스터를 조작하는 한 쌍의 제1·2요크로드가 구비되어져, 급작스러운 엔진 정지나 또는 서지탱크와 부스터사이를 연결하는 진공라인의 파손시에도 브레이크페달의 조작력 만으로마스터실린더로부터 제동에 필요한 충분한 유압을 생성해 긴급 상황에서도 안정적인 차량 제동을 할 수 있는 효과가 있게 된다.

Claims

차체부위에 회동가능하게 고정된 브레이크페달(BP)과, 이 브레이크 페달(BP)조작시 진공을 생성하는 서지탱크(S)로부터 진공라인(P)을 매개로 진공부압을 공급받아 유압을 발생시키는 마스터실린더(M)에 가해지는 힘을 배력하는 부스터(B) 및 서지탱크(S)에 연결된 진공라인(P)을 통해 공급되는 진공부압 여부에 따라 브레이크페달(BP)의 조작력을 다르게 하여 부스터(B)로 전달하는 가변수단(1)으로 이루어지되,

상기 가변수단(1)은 브레이크페달(BP)에 서로 간격을 두고 결합된 한 쌍의 제1·2요크로드(2',2")로 이루어진 가압부재(2)와, 이 가압부재(2)에 의해 브레이크페달(BP)의 조작력을 전달받도록 부스터(B)로부터 돌출된 제1·2푸쉬로드(3,3') 및 상기 가압부재(2)의 제1·2요크로드(2',2")와 제1·2푸쉬로드(3,3')를 진공부압 여부에 따라 선택적으로 서로 연결시키는 연결부재(4)로 이루어진 차량용 브레이크시스템의 긴급제동수단.
제 1항에 있어서, 상기 가압부재(2)의 제1·2요크로드(2',2")사이의 간격은 브레이크페달(BP)의 차체 고정점에서 그 끝 부위까지의 전체길이(B)에 대해 상기 제1요크로드(2')가 진공 부압시 부스터(B)를 충분히 조작할 수 있는 정상조작길이(A)를 갖는 반면, 상기 제2요크로드(2")는 제1요크로드(2')의 정상조작길이(A)보다 브레이크페달(BP)의 차체 고정점에 근접되는 비상조작길이(A')를 갖는 것을 특징으로 하는 차량용 브레이크시스템의 긴급제동수단.
제 1항에 있어서, 상기 제1·2푸쉬로드(3,3')는 제1푸쉬로드(3)가 가압부재(2)의 제1요크로드(2')에 일치하는 동일 선상으로 부스터(B)로부터 돌출되는 반면, 상기 제2푸쉬로드(3')는 가압부재(2)의 제2요크로드(2")에 일치하는 동일 선상으로 제1푸쉬로드(3)로부터 대략 역 기역자형상을 이루도록 형성되어진 것을 특징으로 하는 차량용 브레이크시스템의 긴급제동수단.
제 1항에 있어서, 상기 연결부재(4)는 그 내부에서 압력차를 발생하도록 한쪽부위가 외부에 연결되어 대기압이 작용하면서 다른 쪽 부위가 서지탱크(S)의 진공라인(P)에 연결된 연결라인(5')을 통해 진공 부압이 작용하는 실린더(5)와, 이 실린더(5)내부의 압력차에 의해 승·하강 이동되는 피스톤(6), 이 피스톤(6)의 이동에 따라 함께 이동되면서 상기 제1·2요크로드(2',2")와 제1·2푸쉬로드(3,3')사이에서 각각 동일 선상을 이루어 클러치페달(BP)의 조작력을 부스터(B)로 전달하는 연결로드(7) 및 상기 실린더(5)내부에서 피스톤(6)을 지속적으로 위로 상승시키려는 탄성력을 갖는 스프링(8)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 브레이크시스템의 긴급제동수단.
제 4항에 있어서, 상기 연결로드(7)에는 상기 제1요크로드(2')와 제1푸쉬로드(3)를 이어주도록 돌출된 제1연결단(7a)과, 상기 제2요크로드(2")와 제2푸쉬로드(3')를 이어주도록 돌출된 제2연결단(7b)이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 브레이크시스템의 긴급제동수단.