KR20090030946A - Stroke adjustment device in booster master cylinder for an automobile - Google Patents

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Abstract

A total inefficiency stroke regulation device within booster master cylinder for car is provided that the voltage is not generated in the inside of the master cylinder since the push rod is automatically moved when the negative pressure increases inside booster. A total inefficiency stroke regulation device within booster master cylinder for car comprises a vacuum switch(50) sensing the negative pressure hanging inside cell, an electronic control unit(60) generated signal according to the negative pressure sensed with the vacuum switch, a motor(70) which is fixed inside cell and operated according to the signal of the electronic control unit, a pinion(90) which is combined in the axis of the motor and rotates according to the driving of electromagnet, a push rod(30) in which the rack(32) that it meshes together is formed with pinion.

Description

자동차용 부스터 마스터실린더 내의 토탈 무효스트로크 조정장치{stroke adjustment device in booster master cylinder for an automobile}Total stroke adjustment device in booster master cylinder for automobile {stroke adjustment device in booster master cylinder for an automobile}

본 발명은 브레이크 페달을 밟을 때 그 힘을 증폭하여 마스터 실린더를 작동시키는 부스터(booster)에 관한 것으로서, 좀더 구체적으로는 부스터 내의 부압이 설정압력 이상으로 상승하여 셀(cell)이 변형됨에 따라 발생되는 브레이크 잠김상태를 자동으로 해제시킬 수 있도록 하는 자동차용 부스터 마스터실린더 내의 토탈 무효스트로크 조정장치에 관한 것이다.The present invention relates to a booster for operating the master cylinder by amplifying the force when the brake pedal is pressed, and more particularly, the negative pressure in the booster rises above the set pressure and is generated as the cell is deformed. The present invention relates to a total invalid stroke control device in a booster master cylinder for automobiles which enables the brake to be automatically released.

일반적으로 자동차에 있어서 브레이크(brake)는 주행 중 운전자의 발로 조작하는 풋 브레이크와, 주차 시에 손으로 조작하는 주차 브레이크로 대별되는데, 이중 풋 브레이크는 주행 중에 사용하는 것이므로 신속·정확한 제동은 물론 적은 힘으로도 용이하게 조작할 수 있어야 되며, 이를 위하여 풋 브레이크(이하 "브레이크"라 함)는 비교적 적은 답력(答力)으로 확실히 제동할 수 있는 유압식 브레이크가 주로 사용되고 있다.In general, a brake is divided into a foot brake which is operated by the driver's foot and a parking brake which is operated by hand when parking. Since the double foot brake is used during driving, the brake is fast and accurate. It should be easy to operate by force, and for this purpose, the foot brake (hereinafter referred to as "brake") is mainly used a hydraulic brake that can be reliably braked with a relatively small effort.

그리고 최근에는 자동차가 대형화 및 고속 주행화되는 추세에 따라 높은 제동력이 요구되는데, 유압식 브레이크는 그 구조적인 특성상 제동력 증대에 한계가 있다.In recent years, a high braking force is required according to a trend in which automobiles are enlarged and driven at high speeds, and hydraulic brakes are limited in increasing braking force due to their structural characteristics.

이에 따라, 유압식 브레이크에 배력장치인 부스터를 구비하여, 동일한 답력으로도 수배의 제동력을 발생시킴으로써, 고속 및 대형 차량을 적은 답력으로 확실하게 제동시킬 수 있도록 하고 있다.Accordingly, the hydraulic brake is provided with a booster, which is a booster, and generates several times of braking force even at the same turning force, so that high speed and large vehicles can be reliably braked with little turning force.

이러한 브레이크 부스터는 흡기 매니폴드 또는 진공펌프에서 발생한 진공과 대기압의 차이 압력을 이용하는 진공식과, 압축공기의 압력을 이용하는 압축 공기식으로 대별된다.Such brake boosters are roughly classified into a vacuum type using a differential pressure between a vacuum generated in an intake manifold or a vacuum pump and a compressed air type using a pressure of compressed air.

도 1은 브레이크 시스템에서 부스터가 설치된 상태의 사시도이고 도 2는 종래의 부스터 및 마스터 실린더가 결합된 상태의 종단면도이며 도 3은 도 2의 "A"부 확대도로서, 브레이크 페달의 답력을 증대시키는 부스터(20)는 도 1과 같이 브레이크 페달(도시는 생략함)과 마스터 실린더(10)의 사이에 위치하는데, 상기 마스터 실린더(10)의 일단은 부스터(20)의 셀(21)에 고정 설치된다.1 is a perspective view of a booster installed state in the brake system, Figure 2 is a longitudinal cross-sectional view of a conventional booster and master cylinder coupled state, Figure 3 is an enlarged view of the "A" part of Figure 2, increasing the pedaling force of the brake pedal Booster 20 is located between the brake pedal (not shown) and the master cylinder 10, as shown in Figure 1, one end of the master cylinder 10 is fixed to the cell 21 of the booster 20 Is installed.

이러한 브레이크 시스템의 부스터(20)에서 주행 중 브레이크 페달을 밟지 않은 상태에서는 브레이크 페달과 연결되는 푸시 로드(30)가 리턴스프링(22)에 의해 탄성적으로 후방으로 밀린 상태를 유지하고 있어 마스터 실린더(10)에 의한 유압을 발생시키지 않게 되므로 브레이크 패드가 휠(wheel)의 디스크(41)에서 이격된 상태를 유지하게 된다.In a state in which the brake pedal is not pressed while driving in the booster 20 of the brake system, the push rod 30 connected to the brake pedal is elastically pushed backward by the return spring 22 to maintain the master cylinder ( Since the hydraulic pressure by 10) is not generated, the brake pads are kept spaced apart from the disk 41 of the wheel.

이러한 상태에서 제동을 위하여 브레이크 페달을 밟으면, 푸시 로드(30)가 전지하면서 부스터(20)에 의해 그 답력이 증폭된 다음 마스터 실린더(10)의 피스턴(11)을 밀어주게 되므로 캘리퍼 어세이(40)에 내장된 브레이크 패드(도시는 생략함)가 회전중 인 휠의 디스크(41)에 밀착되어 제동을 하게 되는 것이다.When the brake pedal is pressed for braking in this state, the push rod 30 is pushed by the booster 20 while the battery is pushed, and then pushes the piston 11 of the master cylinder 10, so that the caliper assay 40 The brake pads (not shown) built in the U-axis are in close contact with the disk 41 of the rotating wheel to brake.

그러나 이러한 종래의 부스터는 부스터 내의 부압이 설정 압력(가솔린 엔진은 500mmHg, 디젤 엔진은 700mmHg) 이상일 때 부스터(20)의 셀(21) 변형량이 극대화되어 셀의 내부에 걸리는 부압에 의해 도면 상 우측으로 찌그러지게 된다.However, such a conventional booster is maximized when the negative pressure in the booster is higher than the set pressure (500 mmHg for gasoline engines and 700 mmHg for diesel engines) to maximize the deformation of the cell 21 of the booster 20 to the right in the drawing due to the negative pressure applied to the inside of the cell. It will be distorted.

이에 따라, 셀(21)의 일단(좌측)에 고정된 마스터 실린더(10)가 셀(21)의 변형에 따라 도면 상 우측으로 이동하는 결과를 초래하여 푸시 로드(30)는 움직이지 않지만, 마스터 실린더(10)가 도 3에 나타낸 "S"보다 많이 움직이게 되므로 결과적으로 푸시 로드(30)에 고정된 컵(31)이 마스터 실린더(10)의 컷 오프 홀(12)을 막게 된다.This causes the master cylinder 10 fixed to one end (left) of the cell 21 to move to the right in the drawing in accordance with the deformation of the cell 21, so that the push rod 30 does not move, but the master Since the cylinder 10 moves more than "S" shown in FIG. 3, the cup 31 fixed to the push rod 30 blocks the cut off hole 12 of the master cylinder 10.

이와 같이 푸시 로드(30)에 고정된 컵(31)에 의해 마스터 실린더(10)에 형성된 컷 오프 홀(12)이 막히면 잔압(殘壓)이 마스터 실린더(10)의 내부에 존재하여 액압(液壓)이 피스턴(11)을 밀게 되므로 브레이크 패드가 휠의 디스크(41)에 접촉되는 브레이크 잠김현상이 발생된다.When the cut-off hole 12 formed in the master cylinder 10 is blocked by the cup 31 fixed to the push rod 30 as described above, the residual pressure is present in the master cylinder 10 to prevent the hydraulic pressure. Since the piston pushes the piston 11, a brake lock phenomenon occurs in which the brake pad contacts the disk 41 of the wheel.

상기한 바와 같이 주행 중에 부스터(20)의 셀(21)이 변형됨에 따른 브레이크 잠김현상이 발생되면 브레이크 패드가 휠의 디스크(41)에 접촉되므로 휠 측에서 디 스크(41)와 브레이크 패드의 마찰에 따른 열에 의해 화재가 발생될 가능성이 큰 문제점이 있었다. As described above, when the brake lock phenomenon occurs as the cell 21 of the booster 20 is deformed while driving, the brake pad contacts the disk 41 of the wheel, so that the friction between the disk 41 and the brake pad is on the wheel side. There was a big problem that the fire is likely to occur by the heat.

또한, 주행 중에 드래그(drag) 발생, 연비 저하, 브레이크 패드 및 휠 디스크의 조기 마모 등과 같은 문제점도 발생되었다.In addition, problems such as drag generation, fuel economy reduction, premature wear of brake pads and wheel discs, and the like have also occurred during driving.

따라서 이러한 현상을 방지하기 위해 무효 스트로크를 크게 설정하면 제동을 위해 브레이크 페달을 밟을 때 스폰지감을 느끼며, 제동거리 또한 길어지므로 앞차와의 추돌사고가 발생될 우려가 있다.Therefore, in order to prevent such a phenomenon, if the invalid stroke is set large, a sponge feels when the brake pedal is pressed for braking, and the braking distance is also increased, which may cause a collision with the vehicle ahead.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 그 구조를 개선하여 부스터의 내부에 부압이 설정압력 이상으로 증가할 때 자동으로 푸시 로드를 마스터 실린더의 반대측으로 이동시켜 마스터 실린더의 내부에서 잔압이 발생되지 않도록 하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve such a conventional problem, by improving its structure, when the negative pressure increases inside the booster above the set pressure to automatically move the push rod to the opposite side of the master cylinder to the inside of the master cylinder The purpose of this is to prevent residual pressure from occurring.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형태에 따르면, 셀의 내부에 걸리는 부압을 감지하는 버큠스위치와, 상기 버큠스위치에 의해 감지된 부압에 따라 신호를 발생하는 전자제어장치와, 상기 셀의 내부에 고정 설치되어 전자제어장치의 신호에 따라 구동하는 모터와, 상기 모터의 축에 결합되어 전자석의 가동에 따라 함께 회전하는 피니언과, 상기 피니언과 맞물라는 랙이 형성된 푸시 로드로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 부스터 마스터실린더 내의 토탈 무효스트로크 조정장치가 제공된다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, a push switch for detecting a negative pressure applied to the inside of the cell, an electronic control device for generating a signal in accordance with the negative pressure sensed by the push switch, and the inside of the cell A motor fixedly installed and driven according to a signal of an electronic controller, a pinion coupled to a shaft of the motor and rotating together with the operation of an electromagnet, and a push rod formed with a rack engaged with the pinion Total invalid stroke adjustment in the booster master cylinder is provided.

본 발명은 부스터 내의 부압을 측정하는 버큠스위치가 과잉 부압을 감지하여 전자제어장치에 전달함에 따라 전자제어장치가 모터 및 전자석의 구동을 제어하여 셀의 변형량 만큼 푸시 로드를 마스터 실린더의 반대편방향으로 이동시키도록 되어 있어 푸시 로드에 고정된 컵이 마스터 실린더에 형성된 컷 오프 홀을 막아 잔압이 발생하는 현상을 미연에 방지하게 되므로 주행 중에 브레이크가 잠기는 현상은 물론이고 드래그 현상, 연비 저하, 브레이크의 패드가 마모되는 현상을 동시에 방지하게 되는 효과를 얻게 된다.According to the present invention, the push switch for measuring the negative pressure in the booster detects the excess negative pressure and transmits the negative pressure to the electronic controller so that the electronic controller controls the driving of the motor and the electromagnet to move the push rod in the opposite direction of the master cylinder by the amount of deformation of the cell. Since the cup fixed to the push rod blocks the cut-off hole formed in the master cylinder to prevent the residual pressure from occurring, the brake is locked while driving, dragging, fuel economy, and pads of the brake The effect of preventing wear at the same time is obtained.

이하, 본 발명을 일 실시예로 도시한 도 4 및 도 5를 참고하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 4 and 5 as an embodiment.

도 4는 본 발명이 설치된 상태의 종단면도이고 도 5는 본 발명의 작동을 설명하기 위한 요부 종단면도로서, 본 발명은 부스터(20)를 구성하는 셀(21)에 주행 중 부스터 내에 걸리는 부압(負壓)을 감지하는 버큠스위치(50)가 고정 설치되어 있어 주행 중에 셀(21)의 내부에 걸리는 부압을 버큠스위치(50)가 감지하여 전자제어장치(60)에 전달하면 상기 전자제어장치가 셋팅된 값(부압)과 비교하여 셀(21)의 변형량을 추측 계산하도록 되어 있다.4 is a longitudinal cross-sectional view of a state in which the present invention is installed, and FIG. 5 is a main longitudinal cross-sectional view for explaining the operation of the present invention. The present invention is a negative pressure applied to the booster while driving the cell 21 constituting the booster 20 ( 큠) the sever switch 50 is fixedly installed, if the sever switch 50 detects the negative pressure applied to the inside of the cell 21 while driving and transmits it to the electronic control device 60, the electronic control device is The amount of deformation of the cell 21 is estimated and calculated by comparison with the set value (negative pressure).

그리고 셀(21)의 내부에 형성되는 보스(21a)에 전자제어장치(60)가 셀(21)의 과잉 변형을 검출하여 신호를 보냄에 따라 구동하는 모터(70)가 설치되어 있고 상 기 모터의 축(71)에는 전자제어장치(60)의 신호에 따라 자력을 발생하는 전자석(80)이 고정되어 있으며 상기 전자석의 외측으로는 전자석에 자력이 발생됨에 따라 모터 축(71)과 함께 회전하고, 전자석에 자력이 작용되지 않을 때에는 공 회전하는 피니언(90)이 설치되어 있으며 브레이크 페달을 밟음에 따라 이동하는 푸시 로드(30)에는 상기 피니언(90)과 맞물리는 랙(32)이 형성되어 있다.In addition, a motor 70 is installed in the boss 21a formed in the cell 21 to drive the electronic controller 60 as it detects an excessive deformation of the cell 21 and sends a signal. The electromagnet 80 for generating a magnetic force is fixed to the shaft 71 of the electronic control device 60 and rotates together with the motor shaft 71 as the magnetic force is generated outside the electromagnet. When the magnetic force is not applied to the electromagnet, the pinion 90 which rotates at idle is installed, and the rack 32 which engages with the pinion 90 is formed on the push rod 30 which moves as the brake pedal is pressed. .

이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention configured as described above is as follows.

먼저, 주행 중에 부스터(20)를 구성하는 셀(21)의 내부에 정상적인 부압이 걸린 상태, 즉 버큠스위치(50)가 셀(21)의 내부에 걸리는 부압을 감지함에 따라 전자제어장치(60)가 정상 값으로 판단하면 모터 축(71)의 외주면에 설치된 전자석(80) 및 모터(70)에 전원을 인가하지 않으므로 푸시 로드(30)의 랙(32)에 맞물린 피니언(90)이 공 회전하게 된다.First, when the negative pressure is applied to the inside of the cell 21 constituting the booster 20 while traveling, that is, the pressure switch 50 detects the negative pressure applied to the inside of the cell 21, the electronic controller 60. Is determined to be a normal value, the power is not applied to the electromagnet 80 and the motor 70 installed on the outer circumferential surface of the motor shaft 71 so that the pinion 90 engaged with the rack 32 of the push rod 30 is idle. do.

이에 따라, 주행 중에 운전자가 제동을 위해 브레이크 페달을 밟음에 따라 종래와 마찬가지로 부스터(20)에 의해 그 힘이 증폭되어 마스터 실린더(10)를 작동시키게 되므로 감속 또는 정지된다.Accordingly, as the driver presses the brake pedal for braking while driving, the force is amplified by the booster 20 to operate the master cylinder 10 as in the related art, and thus is decelerated or stopped.

그러나 주행 중에 부스터(20)를 구성하는 셀(21)의 내부에 설정치 이상의 부압이 걸리면 버큠스위치(50)가 이를 감지하여 전자제어장치(60)에 전달하게 되므로 상기 전자제어장치(60)가 신호를 발생하여 모터(70) 및 전자석(80)에 동시에 전원을 인가하게 된다.However, if a negative pressure greater than or equal to a set value is applied to the inside of the cell 21 constituting the booster 20 while driving, the switch 50 detects it and transmits it to the electronic controller 60, so that the electronic controller 60 receives a signal. To generate power is applied to the motor 70 and the electromagnet 80 at the same time.

이에 따라, 모터 축(71)과 피니언(90)이 전자석(80)의 자력에 의해 일체화되어 모터(70)의 구동에 따른 힘에 의해 피니언(90)을 시계방향으로 과잉 부압에 따 른 값만큼 회전시키게 되므로 피니언(90)과 랙(32)이 맞물린 푸시 로드(30)가 도면 상 우측으로 이동하게 된다.Accordingly, the motor shaft 71 and the pinion 90 are integrated by the magnetic force of the electromagnet 80, and the pinion 90 is clockwise in the clockwise direction by the force according to the driving of the motor 70 by the value according to the excess negative pressure. As it is rotated, the push rod 30 meshing with the pinion 90 and the rack 32 is moved to the right side in the drawing.

이와 같이 푸시 로드(30)가 도면 상 우측으로 이동하면 셀(21) 내부의 과잉 부압으로 셀(21)이 도면 상 우측으로 변형되어 셀(21)에 일단이 고정된 마스터 실린더(10)가 셀(21)의 변형방향인 우측으로 이동하더라도 셀의 이동량만큼 모터(70)의 구동에 따라 푸시 로드(30)가 이동되어 있어 컵(31)에 의해 마스터 실린더(10)에 형성된 컷 오프 홀(12)이 막히는 현상이 방지된다.As such, when the push rod 30 moves to the right in the drawing, the cell 21 is deformed to the right in the drawing due to the excessive negative pressure inside the cell 21, so that the master cylinder 10 having one end fixed to the cell 21 becomes the cell. Even if it is moved to the right side in the deformation direction of the 21, the push rod 30 is moved in accordance with the drive of the motor 70 by the amount of movement of the cell, and thus the cut-off hole 12 formed in the master cylinder 10 by the cup 31. Clogging) is prevented.

즉, 컷 오프 홀(12)의 막힘에 따른 마스터 실린더(10)의 내부에 잔압이 발생하는 현상을 미연에 방지하여 부스터(20)의 내부에 과잉 부압이 걸릴 때 브레이크 패드가 휠의 디스크(41) 측으로 이동되는 무효 스트로크 변화를 방지하게 된다.That is, when the residual pressure is generated inside the master cylinder 10 due to the blockage of the cut-off hole 12, the brake pad is applied to the disk 41 of the wheel when excessive negative pressure is applied to the inside of the booster 20. This prevents an invalid stroke change that is moved to the side.

한편, 무효 스트로크 변화를 방지한 상태로 주행하다가 부스터(20)의 내부에 정상적인 부압이 걸림을 버큠스위치(50)에 의해 전자제어장치(60)가 검출하면 모터(70) 및 전자석(80)에 인가하던 전원을 차단하게 되므로 모터(70)에 의해 도면 상 우측으로 이동하였던 푸시 로드(30)는 리턴스프링(22)의 복원력에 의해 초기 위치로 이동하게 되는데, 이 때 랙(32)과 맞물린 피니언(90)은 전자석(80)에 전원이 차단되어 있어 자력을 상실한 상태이므로 공 회전하게 되는 것이다.On the other hand, when the electronic control device 60 detects that the normal negative pressure is applied to the inside of the booster 20 while driving in the state of preventing an invalid stroke change, the motor 70 and the electromagnet 80 are detected. Since the applied power is cut off, the push rod 30 moved to the right side in the drawing by the motor 70 moves to the initial position by the restoring force of the return spring 22. At this time, the pinion engaged with the rack 32 is engaged. 90, the power is cut off to the electromagnet 80 is to be idle because the magnetic force is lost.

도 1은 브레이크 시스템에서 부스터가 설치된 상태의 사시도1 is a perspective view of the booster installed in the brake system

도 2는 종래의 부스터 및 마스터 실린더가 결합된 상태의 종단면도 Figure 2 is a longitudinal cross-sectional view of a conventional booster and master cylinder coupled state

도 3은 도 2의 "A"부 확대도3 is an enlarged view of portion “A” of FIG. 2;

도 4는 본 발명이 설치된 상태의 종단면도Figure 4 is a longitudinal cross-sectional view of the present invention installed

도 5는 본 발명의 작동을 설명하기 위한 요부 종단면도Figure 5 is a longitudinal cross-sectional view of the main portion for explaining the operation of the present invention;

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10 : 마스터 실린더 12 : 컷 오프 홀10: master cylinder 12: cut off hole

20 : 부스터 21 : 셀20: Booster 21: Cell

22 : 리텅스프링 30 : 푸시로드22: tungsten spring 30: push rod

32 : 랙 50 : 버큠스위치32: rack 50: holding switch

60 : 전자제어장치 70 : 모터60: electronic control device 70: motor

80 : 전자석 90 : 피니언80: electromagnet 90: pinion

Claims (2)

셀의 내부에 걸리는 부압을 감지하는 버큠스위치와, 상기 버큠스위치에 의해 감지된 부압에 따라 신호를 발생하는 전자제어장치와, 상기 셀의 내부에 고정 설치되어 전자제어장치의 신호에 따라 구동하는 모터와, 상기 모터의 축에 결합되어 전자석의 가동에 따라 함께 회전하는 피니언과, 상기 피니언과 맞물라는 랙이 형성된 푸시 로드로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 부스터 마스터실린더 내의 토탈 무효스트로크 조정장치.A push switch for detecting a negative pressure applied to the inside of the cell, an electronic controller for generating a signal according to the negative pressure sensed by the push switch, and a motor fixedly installed in the cell and driven according to a signal of the electronic controller And a pinion coupled to the shaft of the motor and rotating together with the operation of the electromagnet, and a push rod formed with a rack engaged with the pinion. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 버큠스위치가 셀의 외주면에 고정 설치된 것을 특징으로 하는 자동차용 부스터 마스터실린더 내의 토탈 무효스트로크 조정장치.And the push switch is fixed to the outer circumferential surface of the cell.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110816498A (en) * 2019-11-27 2020-02-21 安徽江淮汽车集团股份有限公司 Pressure compensation method, device and equipment for intelligent brake system and storage medium

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