KR20130023848A

KR20130023848A - 차량용 부스터 조립체

Info

Publication number: KR20130023848A
Application number: KR1020110086899A
Authority: KR
Inventors: 이성제; 손영준; 고창복
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2011-08-30
Filing date: 2011-08-30
Publication date: 2013-03-08
Also published as: US20130055710A1; CN102963346A; DE102012017181A1; US9346444B2; CN102963346B

Abstract

본 발명은 부스터와 마스터 실린더를 차량에 용이하게 설치할 수 있는 차량용 부스터 조립체에 관한 것이다.
본 발명의 차량용 부스터 조립체는, 구획판에 의해 엔진룸과 운전석으로 구획된 엔진룸에 마련되고 프론트셀과 리어셀이 밀폐 결합되는 부스터; 상기 부스터의 프론트셀의 전방 외측에 위치되어 부스터에서 발생된 힘을 유압으로 전환하는 마스터 실린더; 및 상기 부스터와 마스터 실린더를 함께 차량에 장착시키는 체결부재;를 포함하고, 상기 체결부재는, 그 내부가 길이방향을 따라 중공된 원통 형상을 가지며 부스터를 관통하여 설치되고, 전방부가 마스터 실린더의 플랜지부에 관통되는 튜브; 상기 튜브의 전방부에 체결되어 마스터 실린더를 부스터에 고정시키는 너트; 상기 중공된 튜브를 통해 상기 구획판을 관통하여 튜브의 전방부에 장착되는 관통볼트; 및 상기 튜브에 너트를 체결시 튜브가 회전되는 것을 방지하도록 튜브의 후방부에 형성된 비원형 결합부;를 구비하고, 상기 리어셀에는 튜브가 관통하는 관통공이 비원형 결합부와 형합하는 형상을 갖도록 이루어진다.

Description

차량용 부스터 조립체{Booster assembly for vehicle}

본 발명은 차량의 제동장치에 사용되는 차량용 부스터 조립체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 부스터와 마스터 실린더를 차량에 용이하게 설치할 수 있는 차량용 부스터 조립체에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 부스터 조립체(Booster assembly)는 차량 엔진의 흡입압과 대기압의 압력차를 이용하여 작은 힘으로 큰 유압을 발생시키는 장치로써, 도 1에 도시한 바와 같이, 작은 힘으로 큰 힘을 발생시키는 부스터(10)와 부스터에서 발생된 힘을 유압으로 전환하는 마스터 실린더(20)를 포함한다.

이러한 부스터(10) 및 마스터 실린더(20)를 차량에 설치할 때는 통상 차량의 엔진룸과 운전석 쪽을 구획하는 구획판(1)에 장착하고 있다. 도시된 바와 같이, 부스터(10)와 마스터 실린더(20)는 엔진룸에 위치되며, 브레이크 페달(2)과 연동하여 작동하는 부스터(10)의 입력축(13)이 구획판(1)을 관통하여 운전석 쪽으로 진입되어 브레이크 페달(2)과 연결된다.

상기와 같은 부스터 조립체는 관통볼트(33)에 의하여 구획판(1)에 설치되는데, 보다 구체적으로 도 2를 참조하여 설명하기로 한다.

한편, 상기 관통볼트(33)를 이용하여 부스터(10)와 마스터 실린더(20)를 설치하는 것은 기존 부스터(10)를 구획판(1)에 장착할 경우 구획판(1)을 관통한 리어볼트(미도시)를 페달 브라켓(3)에 너트로 체결시 운전석 쪽에서 설치하여야 하는 불편함을 해소하기 위하여 사용된 것이다.

부스터(10)의 내부에는 내부가 중공된 튜브(31)가 마련되며, 상기 튜브(31)의 전방부에는 마스터 실린더(20)를 장착시키며 튜브를 지지하기 위한 프론트 볼트(32)가 프론트셀(11)에 코킹되어 결합되어 있다. 이때, 튜브(31)의 후방부는 리어셀(12)을 관통하도록 설치된다.

마스터 실린더(20)는 그 외측으로 연장된 플랜지부(22)가 마련되며, 플랜지부(22)에 프론트 볼트(32)가 끼워지고, 그 프론트 볼트(32)에 너트(34)가 나사결합되어 마스터 실린더(20)가 부스터(10)에 고정된다.

한편, 관통볼트(33)는 프론트 볼트(32)와 튜브(31)를 관통하여 구획판(1)에 설치된 페달 브라켓(3)에 결합된다.

이와 같이, 부스터(10)와 마스터 실린더(20)를 엔진룸에서 조립한 후 관통볼트(33)를 이용하여 부스터(10)와 마스터 실린더(20)를 관통시켜 이를 페달 브라켓(3)에 미리 고정된 너트(도 1의 '4' 참조)에 결합시킴으로써 운전석에서 별도로 관통볼트(33)를 조립할 필요가 없어 조립성이 향상되게 되었다.

그러나, 마스터 실린더(20)를 고정함과 더불어 튜브(31)를 지지하기 위하여 장착되는 프론트 볼트(32)를 부스터(10)에 코킹 설치하여야 함으로 구조가 복잡해짐은 물론 제조비용이 증가하는 문제점이 있다.

또한, 마스터 실린더(20)를 분리시 관통볼트(33)와 너트(34)를 해체한 후 마스터 실린더(20)를 분리하여야 하므로 작업이 불편하다는 문제점이 있다.

아울러, 튜브(31) 및 프론트 볼트(32)가 부스터(10)를 관통하여 설치되기 때문에, 튜브(31)와 부스터(10) 사이의 기밀 유지를 위한 실링부재(36)와 이를 지지하는 와셔(35)가 추가로 장착되어야 하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 관통볼트를 직접 튜브에 체결하여 프론트 볼트를 코킹하는 작업을 제거함으로써 복잡한 조립구조를 개선함은 물론, 너트를 체결시 튜브가 회전되는 것을 방지할 수 있는 차량용 부스터 조립체를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 마스터 실린더의 분리가 편리하도록 하며, 튜브와 부스터 사이의 기밀유지를 위한 와셔의 부품수를 감소할 수 있는 차량용 부스터 조립체를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 차량용 부스터 조립체는, 구획판에 의해 엔진룸과 운전석으로 구획된 엔진룸에 마련되고 프론트셀과 리어셀이 밀폐 결합되는 부스터; 상기 부스터의 프론트셀의 전방 외측에 위치되어 부스터에서 발생된 힘을 유압으로 전환하는 마스터 실린더; 및 상기 부스터와 마스터 실린더를 함께 차량에 장착시키는 체결부재;를 포함하고, 상기 체결부재는, 그 내부가 길이방향을 따라 중공된 원통 형상을 가지며 부스터를 관통하여 설치되고, 전방부가 마스터 실린더의 플랜지부에 관통되는 튜브; 상기 튜브의 전방부에 체결되어 마스터 실린더를 부스터에 고정시키는 너트; 상기 중공된 튜브를 통해 상기 구획판을 관통하여 튜브의 전방부에 장착되는 관통볼트; 및 상기 튜브에 너트를 체결시 튜브가 회전되는 것을 방지하도록 튜브의 후방부에 형성된 비원형 결합부;를 구비하고, 상기 리어셀에는 튜브가 관통하는 관통공이 비원형 결합부와 형합하는 형상을 갖도록 이루어진다.

바람직하게, 상기 튜브의 후방부에는 외주면을 따라 반경방향으로 연장되어 형성된 플레이트가 마련되고, 상기 플레이트는 리어셀의 내측면과 접촉되도록 이루어진다.

또한, 상기 플레이트에는 리어셀과 마주하는 면에 오링 형상의 실링부재가 삽입되는 안착부가 형성된 것이 바람직하다.

아울러, 상기 비원형 결합부는 플레이트로부터 돌출되도록 이루어져 상기 플레이트가 리어셀의 내측면과 접촉시 관통공에 끼워지는 것이 바람직하다.

바람직하게, 상기 튜브는 그 전방부가 마스터 실린더와 결합되는 제1결합부와, 상기 너트와 나사결합되도록 나사산이 형성된 제2결합부를 갖추고, 상기 제1결합부와 제2결합부는 튜브의 외경으로부터 제1결합부와 제2결합부가 순차적으로 외경이 작아지도록 단차지게 형성되거나 서로 동일한 외경을 갖도록 형성된다.

한편, 상기 관통볼트의 머리부의 직경은 제1결합부의 외경보다 작은 직경을 갖도록 이루어진다.

본 발명에 따른 차량용 부스터 조립체는 관통볼트를 튜브에 직접 체결하도록 함과 더불어, 마스터 실린더를 프론트 볼트 없이 튜브에 체결시켜 구조를 단순화함으로써 부스터와 마스터 실린더를 차량에 용이하게 설치할 수 있다.

또한, 너트의 해체만으로 마스터 실린더를 분리할 수 있으며, 실링부재를 지지하기 위한 와셔의 부품수를 감소시킬 수 있다.

이에, 조립 부품의 수가 감소하고 조립 공정이 단순해 짐에 따라 조립비용을 감소시킬 수 있다.

본 발명은 아래 도면들에 의해 구체적으로 설명될 것이지만, 이러한 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 것이므로 본 발명의 기술사상이 그 도면에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 종래의 부스터 조립체를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 종래의 부스터와 마스터 실린더가 차량에 설치된 상태를 나타내는 부분 상세도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 부스터 조립체를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3의 A부분 확대도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 부스터 조립체에 구비된 체결부재를 나타내는 분해 사시도이다.
도 6은 도 5의 체결부재에 구비된 튜브의 후방부를 나타내는 부분 사시도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 부스터 조립체의 리어셀을 나타내는 평면도이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 부스터 조립체의 리어셀에 튜브가 설치된 상태를 나타내는 사시도이다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 부스터 조립체를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 4는 도 3의 A부분 확대도이며, 도 5는 상기 차량용 부스터 조립체에 구비된 체결부재를 나타내는 분해 사시도이다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 상기 차량용 부스터 조립체는 진공과 대기압의 기압차를 이용하여 작은 힘으로 큰 힘을 발생시키는 부스터(100)와, 부스터(100)에 설치되어 부스터(100)에서 발생된 힘으로 유압을 발생시키는 마스터 실린더(200) 및, 부스터(100)와 마스터 실린더(200)를 차량에 장착시키는 체결부재(300)를 포함한다.

부스터(100)는 프론트셀(111)과 리어셀(112)이 밀폐결합된 케이싱(110)과, 밀폐된 케이싱(110) 내부를 전방공간과 후방공간으로 구획하는 중간판(120)을 구비하고, 중간판(120)에 의해 구획된 양측의 공간에 각각 설치되어 내부공간을 정압실(131)(132)과 변압실(141)(142)로 구획하는 다이아프램(151)(152) 및 동력피스톤(161)(162)을 포함한다.

케이싱(110)의 후면 중심부에는 개구(119)가 형성되고, 개구(119)에는 브레이크 페달(미도시)과 연계된 입력축(172)의 동작에 의해 진퇴하면서 정압실(131)(132)과 변압실(141)(142)을 서로 연통하거나, 두 변압실(141)(142)이 대기와 연통되도록 함으로써 정압실(131)(132)과 변압실(141)(142) 사이에 압력차가 생기도록 하는 밸브장치(170)가 설치된다. 이때, 입력축(172)의 동작에 의한 압력차가 출력축(174)으로 전해지고, 출력축(174)은 프론트셀(111)의 전방부 외측면에 고정되는 마스터 실린더(200)의 피스톤(미도시)을 밀어주어 제동력을 발생시킨다.

마스터 실린더(200)는 일단부는 폐쇄되어 있고 타단부는 개방되어 있는 원통형상의 실린더로 구비되어 출력축(174)을 통해 힘을 전달받아 유압을 발생시키도록 이루어진다. 이러한 마스터 실린더(200)는 이 기술이 속한 분야에서 널리 알려진 공지의 기술이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

한편, 마스터 실린더(200)에는 체결부재(300)에 의해 부스터(100)에 체결되기 위한 플랜지부(210)가 형성된다. 여기서, 플랜지부(210)에는 후술할 튜브(310)가 관통되어 연결되기 위한 홀(211)이 형성된다.

이러한 부스터(100) 및 마스터 실린더(200)를 차량에 설치할 때는 통상 차량의 엔진룸과 운전석 쪽을 구획하는 구회판(1)에 장착하며, 입력축(172)에 브레이크 페달(미도시)을 연결할 수 있도록 입력축(172)과 밸브장치(170)의 후단부분이 구획판(1)을 관통하여 운전석 쪽으로 진입되도록 한다. 이때, 상기 부스터(100)와 마스터 실린더(200)는 엔진룸에 마련되어 체결부재(300)에 의하여 구획판(1)에 고정된다.

본 발명에 따르면, 체결부재(300)는 그 내부가 중공되며 부스터(100)를 관통하여 설치된 튜브(310)와, 튜브(310)의 전방부에 체결되는 너트(320)와, 튜브(310)를 통해 구획판(1)을 관통하여 장착되는 관통볼트(330) 및, 튜브(310)를 너트(320)에 체결시 튜브(310)가 회전되는 것을 방지하도록 튜브(310)의 후방부에 형성된 비원형 결합부(340)를 구비한다.

튜브(310)는 소정 길이를 가지며 그 내부가 길이방향을 따라 중공된 원통 형상을 갖는다. 이때, 튜브(310)는 부스터(100)를 관통하여 그 전방부가 프론트셀(111)의 전방으로 돌출되도록 이루어지고, 그 전방부에 마스터 실린더(200)의 플랜지부(210)가 끼워지며 너트(320)가 결합된다. 보다 구체적으로, 튜브(310)의 전방부는 마스터 실린더(200)의 플랜지부(210)와 결합되는 제1결합부(311) 및 너트(320)와 결합되는 제2결합부(312)를 갖춘 구조로서, 제2결합부(312)의 외주면에는 너트(320)와 나사결합되도록 나사산(312a)이 형성된다.

이러한 제1결합부(311) 및 제2결합부(312)는 부스터(100)의 내부에 위치된 튜브(310)의 외경으로부터 제1결합부(311)와 제2결합부(312)가 순차적으로 외경이 작아지도록 단차지게 형성되거나 또는 제1 및 제2결합부(311)(312)의 직경이 서로 동일하도록 이루어진다. 따라서, 마스터 실린더(200)는 플랜지부(210)의 홀(211)을 통해 제2결합부(312)를 거쳐 제1결합부(311)에 용이하게 끼워지며, 제2결합부(312)에 너트(320)가 체결되어 플랜지부(210)가 빠지지 않도록 고정된다. 이에, 부스터(100)에 마스터 실린더(200)가 고정되면 관통볼트(330)를 이용하여 튜브(310)를 통해 구획판(1)을 관통하며 부스터(100) 및 마스터 실린더(200)를 차량에 장착시키게 된다.

부가적으로, 관통볼트(330)의 직경은 제1결합부(311)의 외경보다 작은 직경을 갖도록 이루어진다. 더욱 바람직하게는, 관통볼트(330)의 머리부의 직경은 제1결합부(311)의 외경보다 작으며, 제2결합부(312)의 외경과 동일하거나 그보다 작은 직경을 갖도록 한다. 이는, 마스터 실린더(200)를 교체시 관통볼트(330)를 해체하지 않고, 너트(320)만을 제거한 후 마스터 실린더(200)를 바로 분해할 수 있도록 하기 위함이다. 즉, 제1결합부(311)의 외경과 대응하는 홀(211)의 내경이 관통볼트(330)의 직경보다 크기 때문에 너트(320)만 제거하면 마스터 실린더(200)를 부스터로부터 용이하게 분리할 수 있게 된다.

상기와 같은 튜브(310)는 그 전방부와 후방부가 각각 프론트셀(111)과 리어셀(112)을 관통하여 부스터(100)에 고정된 상태가 아니기 때문에 너트(320)를 체결시 튜브(310)가 회전된다. 이에, 튜브(310)의 회전을 방지하기 위하여 튜브(310)의 후방부에 비원형 결합부(340)가 마련된다.

상기 비원형 결합부(340)는 리어셀(112)을 관통하는 위치에 마련되어 리어셀(112)과 결합된다. 이때, 튜브(310)에 의해 관통된 리어셀(112)의 관통공(112a)은 비원형 결합부(340)와 형합하는 형상을 갖는다. 즉, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 비원형 결합부(340)는 양측이 직선인 타원형 형상을 가지며, 이 비원형 결합부(340)의 외주면과 형합하는 관통공(112a)이 리어설(112)에 형성된다. 이에, 도 8에 도시된 바와 같이, 리어셀(112)의 관통공(112a)에 비원형 결합부(340)가 삽입되어 끼워짐으로써 튜브(310)의 회전을 방지할 수 있다. 따라서, 너트(320)를 튜브(310)에 체결시 튜브(310)의 회전이 방지됨에 따라 용이하게 체결할 수 있으며, 이러한 너트(320)의 체결에 의하여 마스터 실린더(200)가 부스터(100)의 전면에 고정되게 된다.

한편, 상기 비원형 결합부(340) 및 관통공(112a)의 형상을 양측이 직선인 타원형 형상인 것으로 도시하고 설명하였으나, 이에 한정되지 않으며, 회전이 방지될 수 있다면 비원형 결합부(340) 및 관통공(112a)의 형상이 서로 형합하는 삼각형, 사각형 등 다양한 형상을 갖도록 이루어질 수 있다.

이와 같은 튜브(310)의 후방부에는 외주면을 따라 반경방향으로 연장되어 형성된 플레이트(345)가 마련된다. 상기 플레이트(345)는 리어셀(112)의 내측면과 접촉되도록 이루어지는데, 이 플레이트(345)에는 리어셀(112)과 마주하는 면에 오링 형상의 실링부재(136)가 삽입되는 안착부(346)가 형성된다. 즉, 안착부(346)는 비원형 결합부(340)의 둘레에 형성되고, 이 안착부(346)에 실링부재(136)가 끼워진 상태에서 튜브(310)가 부스터(100)에 설치되면 튜브(310)와 부스터(100) 사이의 기밀유지를 향상시킬 수 있게 된다.

이때, 플레이트(345)가 리어셀(112)의 내측면과 접촉되어 결합시 비원형 결합부(340)는 리어셀(112)의 관통공(112a)에 끼워지도록 이루어진다. 즉, 비원형 결합부(340)는 리어셀(112)의 내측면과 접하는 플레이트(345)의 접촉면으로부터 돌출된 형태로 형성된다.

상기와 같은 안착부(346)가 형성된 플레이트(345)에 의하여 리어셀(112)과 튜브(310) 사이에 기밀 유지를 위한 서포트 와셔(도 2의 '35' 참조)를 설치할 필요가 없으므로, 구조가 간단해짐은 물론, 이에 조립성을 향상시킬 수 있게 된다. 또한, 비록 도시하지는 않았지만 튜브(310)의 전방부에도 상기 플레이트(345)와 동일한 기능 및 형태를 갖는 플레이트(미도시)를 형성할 수도 있다.

결과적으로, 본 발명에 따른 차량용 부스터 조립체는 종래의 부스터 조립체를 차량에 장착시 프론트 볼트(도 2의 '32' 참조)의 사용 및 이 프론트 볼트(32)를 코킹시키는 것을 생략할 수 있으며, 또한 전술한 바와 같이 튜브(310)와 부스터(100) 사이의 기밀 유지를 위한 서포트 와셔(도 2의 '35')를 설치할 필요가 없으므로, 구조가 간단해짐은 물론, 이에 조립비용을 낮추며 조립성을 향상시킬 수 있게 된다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

100 : 부스터 110 : 케이싱
111 : 프론트셀 112 : 리어셀
200 : 마스터 실린더 210 : 플랜지부
300 : 체결부재 310 : 튜브
320 : 너트 330 : 관통볼트
340 : 비원형 결합부 345 : 플레이트

Claims

구획판에 의해 엔진룸과 운전석으로 구획된 엔진룸에 마련되고 프론트셀과 리어셀이 밀폐 결합되는 부스터;
상기 부스터의 프론트셀의 전방 외측에 위치되어 부스터에서 발생된 힘을 유압으로 전환하는 마스터 실린더; 및
상기 부스터와 마스터 실린더를 함께 차량에 장착시키는 체결부재;를 포함하고,
상기 체결부재는,
그 내부가 길이방향을 따라 중공된 원통 형상을 가지며 부스터를 관통하여 설치되고, 전방부가 마스터 실린더의 플랜지부에 관통되는 튜브;
상기 튜브의 전방부에 체결되어 마스터 실린더를 부스터에 고정시키는 너트;
상기 중공된 튜브를 통해 상기 구획판을 관통하여 튜브의 전방부에 장착되는 관통볼트; 및
상기 튜브에 너트를 체결시 튜브가 회전되는 것을 방지하도록 튜브의 후방부에 형성된 비원형 결합부;를 구비하고,
상기 리어셀에는 튜브가 관통하는 관통공이 비원형 결합부와 형합하는 형상을 갖도록 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 부스터 조립체.
제1항에 있어서,
상기 튜브의 후방부에는 외주면을 따라 반경방향으로 연장되어 형성된 플레이트가 마련되고, 상기 플레이트는 리어셀의 내측면과 접촉되도록 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 부스터 조립체.
제2항에 있어서,
상기 플레이트에는 리어셀과 마주하는 면에 오링 형상의 실링부재가 삽입되는 안착부가 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 부스터 조립체.
제2항에 있어서,
상기 비원형 결합부는 플레이트로부터 돌출되도록 이루어져 상기 플레이트가 리어셀의 내측면과 접촉시 관통공에 끼워지는 것을 특징으로 하는 차량용 부스터 조립체.
제1항에 있어서,
상기 튜브는 그 전방부가 마스터 실린더와 결합되는 제1결합부와, 상기 너트와 나사결합되도록 나사산이 형성된 제2결합부를 갖춘 것을 특징으로 하는 차량용 부스터 조립체.
제5항에 있어서,
상기 제1결합부와 제2결합부는 튜브의 외경으로부터 제1결합부와 제2결합부가 순차적으로 외경이 작아지도록 단차지게 형성되거나 서로 동일한 외경을 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 부스터 조립체.
제6항에 있어서,
상기 관통볼트의 머리부의 직경은 제1결합부의 외경보다 작은 직경을 갖도록 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 부스터 조립체.