KR20080013199A

KR20080013199A - 자동차용 브레이크 부스터의 부압형성 증대장치

Info

Publication number: KR20080013199A
Application number: KR1020060074379A
Authority: KR
Inventors: 류형태
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2006-08-07
Filing date: 2006-08-07
Publication date: 2008-02-13

Abstract

본 발명은 자동차용 브레이크 부스터의 부압형성 증대장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 겨울철등과 같이 주변온도가 낮은 곳에서 제동을 수행하거나, 브레이크폐달을 짧은 시간내에 반복해서 자주 사용하는 경우에도 브레이크부스터의 진공압부의 진공상태가 항상 일정하게 유지되도록 하는 것이다.

본 발명은 엔진의 구동시 발생되는 배기가스를 외부로 배출시키는 배기머플러(20)의 배기관(21)과, 상기 배기관(21)에 타측단부가 연결되고 일측단부는 체크밸브(7a)가 설치되어 있는 진공호스(7)에 연결되는 흡입호스(30)와, 상기 체크밸브(7a)가 설치되어 있는 진공호스(7)의 일측단부가 마스터실린더(3)측 방향에 위치하는 진공압부(13)와 연통되게 결합되어 있는 브레이크부스터(10)와, 상기 브레이크부스터(10)의 진공압부(13)와 연통되도록 일측단부가 연결된 진공호스(7)의 타측단부가 일측에 연결되는 스로틀바디(6)로 구성되는 것에 의해 달성된다.

마스터실린더, 스로틀바디, 진공호스, 체크밸브, 브레이크부스터, 진공압부, 흡입호스, 3방향어댑터, 배기머플러, 배기관, 벤튜리부

Description

자동차용 브레이크 부스터의 부압형성 증대장치{Increasing Device of Forming Pressure of Brake Booster for an Automobile}

도 1은 일반적인 자동차용 브레이크 부스터의 진공발생장치를 보인 구성도

도 2는 일반적인 자동차용 브레이크 부스터의 진공발생장치에 본 발명인 브레이크 부스터의 부압형성 증대장치가 장착된 상태를 보인 구성도

도 3은 본 발명인 브레이크 부스터의 부압형성 증대장치용 배기관을 보인 단면도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

3 : 마스터실린더 6 : 스로틀바디

7 : 진공호스 7a: 체크밸브

10 : 브레이크부스터 13 : 진공압부

30 : 흡입호스 40 : 3방향어댑터

20 : 배기머플러 21 : 배기관

21a: 벤튜리부

본 발명은 자동차용 브레이크 부스터의 부압형성 증대장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 겨울철등과 같이 주변온도가 낮은 곳에서 제동을 수행하거나, 브레이크폐달을 짧은 시간내에 반복해서 자주 사용하는 경우에도 브레이크부스터의 진공압부의 진공상태가 항상 일정하게 유지되도록 하는 자동차용 브레이크 부스터의 부압형성 증대장치에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차에는 주행하는 자동차를 감속 또는 정지시키기 위하여 제동장치가 필요한 바, 제동장치는 마찰력을 이용하여 자동차의 운동에너지를 열에너지로 바꾸어 그것을 대기 중으로 방출시켜 제동작용을 하도록 하고 있다.

브레이크장치는 크게 로드나 와이어를 차륜과 직접 연결하여 제동작용을 하도록 하는 기계식과, 유압을 이용하여 제동작용을 하도록 하는 유압식이 있는데, 브레이크페달을 이용하여 제동력을 전달하는 주 브레이크에는 현재 유압식이 보편적으로 사용되고, 주차할 때 사용하는 주차 브레이크에는 기계식이 주로 사용된다.

유압식 브레이크장치의 구조는 도1에 나타낸 것과 같은데, 파스칼의 원리를 응용하여 브레이크페달을 밟으면 페달을 밟는 힘에 의하여 마스터실린더에서 유압이 발생되고, 그 유압을 받아 각 차륜에 설치된 디스크 또는 드럼을 브레이크패드 또는 브레이크 슈가 밀어 제동력이 발생되도록 한다.

도1을 참조하여 종래 유압식 브레이크 장치의 구성 및 문제점을 살펴보면, 운전석의 레그룸(leg room)에는 브레이크페달(1)이 소정의 행정만큼 이동 가능하도 록 힌지(1a)를 매개로 설치되고, 상기 브레이크페달(1)의 일측은 로드(2)를 통하여 제동에 필요한 유압을 발생시키는 마스터실린더(3)와 연결된다.

한편, 상기 마스터실린더(3)는 각각의 차륜에 설치된 캘리퍼(4a)나 휠실린더(5a)와 유압파이프를 통하여 연결되어 마스터실린더(3)에서 발생된 유압으로 디스크(4)나 드럼(5)의 회전을 억제하여 차륜이 정지하도록 한다.

참고적으로, 디스크(4)나 드럼(5)은 차륜과 일체로 회전되는 요소이고, 상기 디스크(4)의 일측을 잡아주도록 설치되는 것이 캘리퍼(4a)인데, 상기 캘리퍼(4a)에는 패드(미도시)가 내장되어 있어서 유압이 가해지면 패드가 캘리퍼로 부터 밀려나와 디스크(4)를 잡아 제동이 이루어지게 된다.

또한, 상기 드럼(5)의 내부에는 드럼(5)과 소정 간극을 유지하도록 브레이크 슈(5b)가 설치되어 있어서 유압이 가해지면 드럼(5)의 일측에 설치된 휠실린더(5a)가 확장되면서 브레이크 슈(5b)를 드럼(5) 쪽으로 밀어 제동이 이루어지게 된다.

한편, 상기 브레이크페달(1)과 마스터실린더(3) 사이에는 도1에 나타낸 바와 같은 브레이크부스터(10)가 설치되는바, 상기 브레이크부스터(10)는 흡기 매니폴드(IM)의 흡입 부압(진공압)을 이용하여 브레이크페달(1)을 밟을 때 마스터실린더(3)에 가해지는 힘을 배가시키는 장치이다.

상기 브레이크부스터(10)의 내부는 브레이크페달(1)을 향하는 쪽과 마스터실린더(3)를 향하는 쪽이 분리막(11)을 매개로 구획 분리되어 있어서, 상기 브레이크페달을 향하는 쪽의 공간(이하, '대기압부'라 한다)(12)에는 대기압이 유지되고 상기 마스터실린더를 향하는 쪽의 공간(이하, '진공압부'라 한다)(13)에는 진공압이 유지되도록 이루어진다.

여기서, 상기 브레이크부스터의 진공압부(13)가 일정한 진공압을 유지할 수 있도록 상기 진공압부(13)는 450 ~ 500mmHg 정도의 진공압이 형성되는 스로틀바디(6) 일측과 진공호스(7)를 매개로 연결된다.

상기 스로틀바디(6)에는 스로틀밸브(6a)가 개폐 가능하게 설치되어 있는데, 통상적으로 엔진이 작동하고 있는 상태에서 스로틀밸브(6a)가 닫혀 있으면 그 스로틀밸브(6a)에서 실린더(8)의 흡기밸브(미도시)까지 이어지는 흡기 매니폴드(IM) 구간에는 진공이 형성된다.

즉, 스로틀밸브(6a)는 닫혀 있는 상태에서 실린더(8)의 피스톤(미도시)이 하강운동을 함으로써 공기를 흡입하려고 하기 때문에 그 흡기 매니폴드(IM)에는 450 ∼ 500mmHg의 진공압이 형성되는 것이고, 만약 스로틀밸브(6a)가 완전히 열린 상태(WOT, Wide Open Throttle)가 되면 흡기 매니폴드(IM)의 압력은 대기압과 같은 760mmHg가 되는 것이다.

또한, 상기 스로틀바디(6)와 브레이크부스터(10)의 진공압부(13)를 연결하는 진공호스(7)의 중간에는 스로틀바디(6) 쪽의 공기가 상기 진공압부(13)로 들어가지 못하도록 하는 체크밸브(7a)가 설치되어 상기 진공압부(13)에서 항상 일정한 진공압이 유지되도록 한다.

이와 같이, 상기 브레이크부스터(10)는 대기압부(12)의 압력이 절대압력을 기준으로 760mmHg가 되고, 진공압부(13)의 압력이 450 ~ 500mmHg로 유지되도록 함으로써 사용자가 브레이크페달(1)을 밟을 때 드는 힘을 줄여줄 뿐만 아니라 상기 마스터실린더(3)에 가해지는 힘을 배가시켜 제동성능이 우수해지도록 한다.

결과적으로, 상기 브레이크페달(1)을 통해 입력된 힘은 상기 브레이크부스터(10)를 거치면서 4 ~ 5배 정도로 배력되어 마스터실린더(3)로 전달되어진다.

그러나, 상술한 바와 같은 종래의 브레이크 진공배력장치는 겨울철등과 같이 주변온도가 낮은 곳에서 제동을 수행하는 경우에는 엔진으로 많은 공기를 공급하고자 스로틀밸브(6a)를 더 열게 되는 바, 이로 인하여 브레이크부스터(10)의 진공압부(13)의 진공도가 저하되어 결과적으로 차량의 제동성능이 저하되어지게 되는 문제점이 있었다.

또한, 종래에는 차량을 운행 중 정차 등을 수행하기 위해 브레이크폐달을 짧은 시간내에 반복해서 자주 사용하는 경우, 브레이크부스터(10)의 진공압부(13)의 진공압 부족으로 브레이크폐달에 무거움이 발생되고, 이로 인해 차량을 운행하는 운전자가 의도하는 대로 안정적인 제동력을 얻지 못해 불안감을 느끼게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 그 목적은 겨울철등과 같이 주변온도가 낮은 곳에서 제동을 수행하거나, 브레이크폐달을 짧은 시간내에 반복해서 자주 사용하는 경우에도 브레이크부스터의 진공압부의 진공상태가 항상 일정하게 유지되도록 하여, 차량의 제동성능이 저하되지 않도록 하는 자동차용 브레이크 부스터의 부압형성 증대장치를 제공하는 데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 엔진의 구동시 발생되는 배기가스를 외부로 배출시키는 배기머플러(20)의 배기관(21)과, 상기 배기관(21)에 타측단부가 연결되고 일측단부는 체크밸브(7a)가 설치되어 있는 진공호스(7)에 연결되는 흡입호스(30)와, 상기 체크밸브(7a)가 설치되어 있는 진공호스(7)의 일측단부가 마스터실린더(3)측 방향에 위치하는 진공압부(13)와 연통되게 결합되어 있는 브레이크부스터(10)와, 상기 브레이크부스터(10)의 진공압부(13)와 연통되도록 일측단부가 연결된 진공호스(7)의 타측단부가 일측에 연결되는 스로틀바디(6)로 구성되는 것에 의해 달성된다.

이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 일반적인 자동차용 브레이크 부스터의 진공발생장치에 본 발명인 브레이크 부스터의 부압형성 증대장치가 장착된 상태를 보인 구성도 이고, 도 3은 본 발명인 브레이크 부스터의 부압형성 증대장치용 배기관을 보인 단면도이다.

본 발명의 자동차용 브레이크 부스터의 부압형성 증대장치는 도 2에 도시하고 있는 바와 같이,

브레이크 부스터(10)의 진공압부(13)와 스로틀바디(6)에 체크밸브(7a)가 설치되어 있는 진공호스(7)의 일측 및 타측단부가 각각 연결되고, 상기 체크밸브(7a)가 설치되어 있는 진공호스(7)에는 흡입호스(30)의 일측단가 연결된다.

이때, 상기 흡입호스(30)가 연결되는 진공호스(7)에는 도 3에 도시하고 있는 바와 같이 진공호스(7)의 상하부 및 흡입호스(30)의 일측부가 상호 연통되게 결합되도록 하는 3방향어댑터(40)를 설치하여, 상기 진공호스(7)에 흡입호스(30)의 일측부를 연결시키는 것이 용이하게 이루어지도록 함을 밝혀 둔다.

한편, 상기 진공호스(7)에 설치된 3방향어댑터(40)에 일측단부가 연결되어 있는 흡입호스(30)의 타측단부는 엔진의 구동시 발생되는 배기가스를 외부로 배출시키는 배기머플러(20)의 배기관(21)에 연결된다.

이때, 상기 흡입호스(30)는 유연한 재질로 제작되어, 상기 흡입호스(30)를 진공호스(7)와 머플러(20)의 배기관(21)에 연결시 타부품에 의한 간섭을 받지 않으며 연결시킬 수 있도록 함을 밝혀 둔다.

또한, 상기 흡입호스(30)의 타측단부가 연결되는 머플러(20)의 배기관(21) 내부에는 벤튜리부(21??)를 형성시켜, 엔진에서 발생된 배기가스가 빠른속도로 머플러(20) 및 배기관(21)을 통해 배출되도록 함이 더욱 바람직 함을 밝혀 둔다.

한편, 상기 브레이크부스터(10)의 진공압부(13)는 진공이 형성되는 스로틀바디(6)의 일측과 진공호스(7)를 매개로 연결되는데, 이상과 같은 브레이크페달(1), 마스터실린더(3), 브레이크부스터(10) 및 스로틀바디(6)의 구성 및 작용은 종래의 것과 동일하므로 종래와 동일한 부호를 사용하고, 여기서는 그에 대한 설명을 생략한다.

이와 같이 구성되는 본 발명은 엔진을 구동시키게되면, 상기 엔진에서 발생된 배기가스가 머플러(20)를 통해 배기관(21)을 거쳐 배기가스가 외부로 배출되어지게 된다.

이때, 상기 배기가스는 머플러(20)에서 배기관(21)으로 진입시, 상기 배기관(21)의 단면적이 머플러(20)의 단면적보다 작은 관계로 1차적으로 배기가스의 배출속도가 증가하게되고, 상기 배기관(21)으로 1차적으로 배기속도가 증가된 배기가스는 벤튜리부(21??)를 통과하면서 2차적으로 속도가 증가되어 배기관(21)의 외부로 배출되어지게 된다.

또한, 상기 배기관(21)을 통해 배기가스가 유속이 증대된 상태로 배출되어지는 것에 의해 상기 배기관(21)에 타측단부가 연결되는 흡입호스(30)로는 진공호스(7)를 통해 브레이크부스터(10)의 진공압부(13)에 발생되어 있는 에어가 뽑아져 나오면서 배기관을 통해 외부로 배출되어지게 되므로, 브레이크부스터(10)의 진공압부(13)에는 진공상태가 유지되어제게 된다.

따라서 이러한 본 발명은 엔진을 구동시키는 것에 의해 브레이크부스터의 진공압부가 항상 진공상태를 유지하게 됨으로써, 겨울철등과 같이 주변온도가 낮은 곳에서 제동을 수행하거나, 브레이크폐달을 짧은 시간내에 반복해서 자주 사용하는 경우에도 브레이크부스터의 진공압부에 부압이 발생하지 않게 됨은 물론, 브레이크 조작시 차량의 제동성능이 저하되지 않도록 하는 등의 효과가 있는 매우 유용한 발명이다.

Claims

엔진의 구동시 발생되는 배기가스를 외부로 배출시키는 배기머플러(20)의 배기관(21)과, 상기 배기관(21)에 타측단부가 연결되고 일측단부는 체크밸브(7a)가 설치되어 있는 진공호스(7)에 연결되는 흡입호스(30)와, 상기 체크밸브(7a)가 설치되어 있는 진공호스(7)의 일측단부가 마스터실린더(3)측 방향에 위치하는 진공압부(13)와 연통되게 결합되어 있는 브레이크부스터(10)와, 상기 브레이크부스터(10)의 진공압부(13)와 연통되도록 일측단부가 연결된 진공호스(7)의 타측단부가 일측에 연결되는 스로틀바디(6)로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 브레이크 부스터의 부압형성 증대장치.
청구항 1에 있어서, 상기 흡입호스(30)가 연결되는 진공호스(7)에는 상기 진공호스(7)의 상하부 및 흡입호스(30)의 일측부가 상호 연통되게 결합되도록 하는 3방향어댑터(40)가 설치됨을 특징으로 하는 자동차용 브레이크 부스터의 부압형성 증대장치.
청구항 1에 있어서, 상기 흡입호스(30)의 타측단부가 연결되는 머플러(20)의 배기관(21) 내부에는 벤튜리부(21a)가 형성됨을 특징으로 하는 자동차용 브레이크 부스터의 부압형성 증대장치.