KR900003700B1 - 유압조절 밸브 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

유압조절 밸브 장치

제 1 도는 본 발명에 부합되는 부우스터의 유압조절 밸브장치가 결합된 브레이크 장치의 종단면도(단, 장치중 일부는 도식화 되어 있음).

제 2 도는 작동상태에 있는 경우 제 1 도의 유압조절 밸브장치를 나타내는 부분확대단면도.

제 3 도는 제 1 도 및 제 2 도의 유압조절 밸브장치를 제 2 도의 화살표 3-3에 따라 절단하여 본 부분 확대절단면도.

제 4 도는 본 밸브장치에 사용된 시일의 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 부우스터 및 마스터 실린더 조립체 12 : 유체저장조

16 : 하우징(housing)

18 : 마스더실린더 섹션(master cylinder section)

20 : 동력 부우스터 섹션(power booster section)

22,24 : 보스(boss)

32,34 : 보정포오트(compensation port)

44 : 하우징 보어(bore)

52,76 : 피스톤 안내 부재(piston guidemember)

84 : 스냅링(snap ring)

100 : 부우스더 동력실(power chamber)

102 : 동력, 피스톤(powerpiston) 104 : 피스톤 헤드(피스톤랜드)

120 : 관형도관(tubular conduit) 134 : 동력 피스톤 보어(bore)

142 : 밸브체(valve body) 144 : 리테이너(retainer)

178 : 작용실(reaction chamber) 180 : 밸브체 랜드(land)

188 : 밀대(push rod) 228 : 펌프

230 : 축압기(presure accumulator)

244,254 : 제동회로(brakecircuit)

246, 248, 258 : 휘일브레이크(wheel brake)

264 : 가압실 (pressurizing chamber)

268 : 마스터 실린더 피스톤 270 : 피스톤컵(piston cup)

276 : 마스터 실린더 리터언 스프링(return spring)

본 발명은 유압식 동력 부우스터(hydraulic power booster)등에 사용되는 유압조절 밸브장치, 좀더 상세히 언급하자면, 가압된 유체가 부우스터에 공급되고, 밸브조절에 의해 유압이 동력실과 선택적인 소통관계로 부우스터 동력 피스톤(power piston)에 적용되어 부우스터를 작동시키도록 구성되는 유압식 동력 부우스터에 효과적인 유압조절 밸브장치에 관한 것이다.

본 발명의 밸브장치는 폐쇄중심 구조(closed-centre construction)를 갖는데, 바람직하게는, 마스터 실린더장치의 중개를 통하여 최소한 하나의 유압 제동 회로를 작동시키는, 브레이크 시스템용 부우스터에 사용된다.

본 발명은 또한 부우스터가 유압에 의하여 작동되어지는 경우를 제외한 모든 경우에 있어서, 부우스터 동력 피스톤이 배기압 상태에 있도록 하는 압력 시일(pressure seal)을 허여하는 유압조절 밸브장치에 관한것이다.

본 발명에 따른 유압조절 밸브장치의 바람직한 구현에 있어서, 유압조절 밸브장치가 유압식 동력 부스터에 응용되는 경우, 공급압(supply pressure)은 동력 피스톤내의 환상실(annular chamber) 및 조절 밸브몸체 일부의 주위에 공급된다. 이러한 공급압은 동력 피스톤 내의 보어벽(bore wal1)과 상호작동되는 밸브체상의 시일(seal)에 의하여 상기 환상실 내에서 유지된다. 작동압(actuating pressure)은 부우스터가 작동되어야할 경우에만 동력 피스톤에 적용된다.

이러한 작동은 본 발명을 구현하는 밸브장치에 의해서 달성된다. 밸브체의 초기 이동에 의해 하나의 밸브체시일이 동력 피스톤내의 압력충진 환상실(pressure-charged annular chamber)을 동력실에 대하여 개방하므로서 압력이 압력충진 환상실로 부터 동력실에 전달된다.

밸브체는, 또한, 동력실로부터의 유압배출을 제어하여 동력 피스톤에 작용하는 동력 실내의 작동압을 조절할 수 있도록 동력 피스톤의 보어의 일부분과 함께 밸브 관계로서 작용한다.

본 발명의 장치는 부우스터가 유압에 의하여 작동되어지는 경우를 제외한 모든 경우에 있어서 동력 피스톤이 배기압상태에 있도록 하는 압력 시일(pressure seal)을 제공한다.

그러므로 동력 피스톤 시일이 공급압을 계속적으로 받게되지는 않는다. 한편, 공급압을 계속 받게되면, 부우스터가 릴리이스 위치에 있을때 누압을 초래할 수 있고, 그러한 누압에 기인한 압력손실을 보상하기 위하여 압력을 생성시킬수 있는 시스템 펌프를 포함하여야 한다.

상기 부우스터는 USSN 728,279호에 근거한 EP-A-O, 200, 387호(Serial No.86302584.7)에 제시되어 있다.

US-A-4319 455호에도 차량 제동장치에 사용되는 동력부우스터가 제시되어 있는데, 여기서 제시된 동력 부우스터는 부우스터 동력 피스톤내에 수용되는 스푸울형 제어밸브를 포함한다.

동력 피스톤에 의해서 유지되는 피스톤 시일은 부우스터 공급압하에 있는 유체를 포함하는 동력실과 항상 소통관계에 놓여 있게 된다.

이하, 도면에 의해 본 발명을 상세히 설명한다.

제 1 도에 나타난 바와같이, 부우스터와 마스터 실린더의 조립체(10)는, 부우스터와 브레이크장치에 사용되는 작동액을 보유하는 저장실(14)이 구비된, 유체저장조(12)를 갖추고 있다.

한편, 본 발명을 구현하는 부우스터는 자동차용 브레이크장치의 부분으로서 예시되고 있으나, 상기 부우스터가 다른 목적으로 사용될 수도 있다.

상기 조립체(10)은 마스터 실린더 섹션(master cylinder sction)(18) 및 동력 부우스터 섹션(power booster section)(20)을 보유하는 하우징(housing)(16)을 갖추고 있다.

상기 하우징(16)에는 저장조(12)를 부설하고 저장실(14)과 마스터 실린더 섹션(18) 및 동력 부우스터 섹션(20)사이의 유체연통로를 제공하기 위한 보스(boss)(22)와 (24)가 형성되어 있다.

상기 보스(22)에는, 저장조(12)의 일부분으로서 형성된, 삽구(spigot)(28)를 수용하는 홈(recess)(26) 및 상기 삽구(28)와 홈(26)을 상대적으로 밀봉하여주는 시일(seal)(30)이 배설되어 있다.

홈(26)의 저부에는 마스터 실린더 섹션(18)에 대한 보정포오트(compensation port)(23) 및 (34)가 형성되어 있다.

상기 보스(24)는 평핑한 상부면(36)과, 동력 부우스터 섹션(20)의 하우징을 완전히 관통하여 저장실(14)과 연결되는, 포오트(38)를 포함한다.

시일(40)은 보스상부면(36)에 대해 저장조(12)를 밀봉한다. 저장조(12)의 저부에 형성된 저장조 포오트(42)는 상기 포오트(38)과 일렬로 배열되어 그들사이의 유체소통이 연속적으로 이루어질 수 있도록 되어 있다.

하우징(16)에는 그후 단부(46)으로부터 전단부(48)까지 관통된 보어(bore)(44)가 형성되어 있다. 보어측벽(50)은 여러가지 다른 내경, 견각(shoulder) 및 홈들을 갖도록 구성되어 있다. 도관 유지 및 피스톤 안내 부재(52)가 보어(44)내에 수용되는데, 이는 보어측벽(50)의 경사견각(54)에 맞대어 축상으로 위치하게된다. 환상의 부재(52)에는 축상으로 일정거리 떨어져 있는 외측 시일홈(seal groove)(56) 및 (58)이 형성되고, 그 안으로 각각의 O-링시일(60)과 (62)가 설치되어 있는데, 이들 시일(60)과 (62)는 측벽(50)과 맞물려 있다.

상기 안내 부재(52)와 접속하는 보어 측벽(50)에는, 상기 시일(60)과 (62)사이의 위치에 홈(64)가 형성되며, 이 홈(64) 및 상기 안내 부재(52)에 의하여 한정되는 환상실(annular chamber)(66)이 구성되어 있다.

안내 부재(52)의 내측 환상면(68)에는 O-링시일(72)를 수용한 내부시일 홈(70)이 형성되어 있다. 내측환상면(68)과 O-링시일(72)는 동력 피스톤의 일부와 상호작동되어 동력 피스톤의 전단부를 안내함과 동시에 그를 밀봉하는 역할을 한다.

내부시일홈(70)과 O-링시일(72)는 일반적으로 외측홈(56)과 시일(60)의 안쪽에 위치하게 형성된다. 상기 부재(52)내에 형성되는 적당한 통로가 상기 환상실(66)을 관형 도관과의 연결을 형성하는 통로에 연결된다.

상기 보어(44)의 후단부에는 또 하나의 피스톤 안내 부재(76)가 수용되어 있다. 환상의 안내 부재(76)에는 내부에 O-링시일(82)를 포함하도록 형성된 원주형 시일 홈(80)을 구비한 랜드(78)이 형성되어 있다.

O-링시일(82)는 보어벽(50)에 대향하여 밀봉된다. 하우징 말단부(16)에 인접한 보어벽(50)부에 형성된 링홈(86)에 고정되는 스냅링(84)가 피스톤 안내 부재(76)의 고정구 및 리테이너 구실을 한다.

피스톤 안내 부재(76)의 내측면에는, 동력 피스톤의 일단부에 대하여 밀봉을 제공하는, 시일(92) 및 백업 와샤(washer)(94)를 수용하는 홈(90)이 형성되어 있다. 내부환형면(88)에는 또한, 보어(44)에 대해 개구되고, 축상으로 신장된 언더커트부(96)이 형성되어 있다. 피스톤 안내 부재(76)은, 보어측벽(50)의 일부분으로서 형성되며 피스톤 안내 부재의 언더커트부(undercut portion)(96)과 연통된 부우스터 동력실(100)의 일부분을 형성하는, 경사견각(98)에 의해 축상으로 위치한다.

동력 피스톤(power piston)(102)는 헤드를 형성하는 랜드(피스톤 헤드 라고도함)(104) 및 그로부터 앞쪽으로 신장되며 감소된 직경을 가진 전방부(108)과 그로부터 뒤쪽으로 신장되며 감소된 직경을 가진 후방부(106)을 포함하여 구성된다. 피스톤 헤드(104)의 외주면내에는 O-링시일(112)를 수용하는 시일홈(110)이 형성되어 있다.

이 시일(112)은 경사견각(98) 바로 전방의 보어벽(50)과 왕복가능한 밀봉 관계를 갖는다. 피스톤(102)의 전방부(108)은, 안내 부재(52)의 내측 환상벽(68)과 방사상으로 약간의 공간을 갖는 관계로서, 부재(52)를 통과하여 확장되어 있다. 그리고 시일(72)는 동력 피스톤 전방부(108)의 외면과 왕복가능한 시일링 관계를 갖는다. 환상실(1l4)가 상기 피스톤 헤드(104), 피스톤 전방부(108), 안내 부재(52)의 한측면, 및 안내 부재(52)와 동력 피스톤 헤드(l04)를 수용하는 보어(44)의 벽면부(116)으로 한정되어 구성된다.

벽면(116)의 언더커트부(118)에 형성되는 환상홈으로 인하여, 피스톤 헤드(104)가 최대 부우스터 작동점으로 이동하는 경우에도 환상실(114)에는 환상공간이 존재한다.

따라서, 환상실(114)는 포오트(38)을 통해 저장실(14)에 항상 유체 소통되어 배기 압력으로 있게된다. 스프링 물질로 제조되고 중공관(hollow tube)으로 형성된 관형 도관(tubu1ar conduit)(120)이 환상실(114)내에 설치되어 있는데, 이는 코일 스프링 형태를 갖는다. 관형 도관(120)의 한쪽 코일말단은 스프링-작용관계(spring-reaction relation)로서 안내 부재(52)에 맞물리고 다른쪽 코일 말단은 스프링-작용 관계로서 피스톤 헤드(104)의 측단부(122)에 맞물려진다. 스프링 코일형 도관(120)에 맞물려진 측단부들은 스프링이 압축될 때 그 말단부를 지탱하여 주는 환형 램프(ramp)를 갖추고 있다.

제 2 도 및 제 3 도에 더욱 상세히 도시되어 있는 바와같이, 관형 도관의 한쪽 말단부(124)는 동력 피스톤헤드(104)의 일부에 형성된 통로에 유지되어 유체연결부(128)을 제공하여주며, 다른쪽 말단부(130)은 부재(52)내에 형성된 통로에 결착되어 또다른 유체연결부(132)를 제공하여 준다. 관형 콘딧(120)의 말단부(130)이 연결되는 부재(52)내의 통로는 환상실(66)에 개구되어 있으므로 상기 환상실(66)과 항상 유체소통 관계에 있다. 동력 피스톤(102)에는, 피스톤 후방부(106)에 개구되고 피스톤 후방부(106)과 피스톤 헤드(104)및 피스톤 전방부(108)에 결쳐 신장된, 보어(134)가 그 안에 형성되어 있다.

상기 보어(134)는 그 선단부가 단부벽(136)을 제공하는 격벽에 의해서 밀폐되도록 전방부(108)내에서 축상으로 종결된다.

또 다른 홈형보어(138)이 피스톤 전방부의 선단부로 부터 시작하여 격벽(140)에서 끝나도록 피스톤 전방부내에 형성된다.

동력 피스톤보어(134) 내에는, 추후 상세히 설명되는, 밸브체(142) 가 수용된다. 밸브체(142)는 보어(134)의 후단부내에 설치된 스냅링(144)와 같은 리테이너 장치에 의하여 보어내에 유지된다. 밸브체(142)의 전단부(146)은 보어(134)의 벽면(148)과 연합하여 하나의 환상실(annular chamber)(150)을 형성한다. 환상실(150)내에는 피스톤 리터언 스프링(152)가 수용되어 있다. 스프링(152)는, 각 말단이 피스톤 전방부(108)의 격벽면(136)과 밸브체의 말단(146)에 맞물려져, 밸브체(142)가 스냅링(144)를 향하여 연속적으로 힘을 받도록 하여 준다.

피스톤 전방부(108)에는 횡통로(154)가 형성되며, 이 통로는 환상실(150)이 환상실(114) 뿐만아니라 포오트(38) 및 (42)를 통해 저장실(14)과도 항상 유체소통관계에 있도록 환상실(150)을 가로 질러 형성된다.

동력 피스톤 헤드(104)의 방사상보어 내벽(148)에는 내경이 화장된 내부 개구홈(156)이 형성되어 있다.이 홈(156)은 밸브체(142)와 함께 연합하여 하나의 환상실(158)을 구성한다. 피스톤 헤드(104)내로 개구된 관형 도관(120)의 말단(124)은 상기 환상실(158)과 연통되어 관형 도관(120)내의 작동액 공급압(supplypresure)이 곧바로 환상실(158)에 전달되도록 되어 었다.

동력실(100)의 일부를 한정하는 동력 피스톤(102)의 측면(160)은 피스톤(l02)의 직경감소부내에 형성된 횡통로(162)에 인접하여 축상으로 위치한다. 통로(162)의 외측말단은 동력실(100)의 적절한 부분에 개구되어 있으며, 그의 내측 말단은 보어(134)의 벽의 일부분내에 형성된 환형내부 개구홈(164)에 개방되어 있다.또 다른 개구홈(166)이 보어(134)벽의 일부분내에 형성되는데, 이는 개구홈(164)의 약간의 후방에 일정한 간격을 갖고 축상으로 위치되며, 전방가장자리(168) 및 후방가장자리(170)을 포함한다.

상기 전방 가장 자리(168)은 부우스터 작동 동안에 있어서 동력실(100)내의 압력을 조절하는 조절밸브의 한부분이 되며, 이 조절밸브의 다른 부분은 밸브체(142)내에 형성되는데, 이는 추후 설명될 것이다.

상기 홈(166)과 축상으로 다소의 거리를 갖는 후방에는 견각(172)가 형성되어있는데, 이견각(172)는 보어(134)벽의 일부로서 형성되고 또한, 보어(134)의 확장부(174)의 전단부를 형성하게 된다.

동력 피스톤(102)의 후방부(106)에 형성된 횡통로(176)은 보어(134)의 확장부(174)를 피스톤 안내 부재(76)내에 형성된 언더커트부(96)과 연통시켜, 동력실(100)내의 압력이 언더커트부(96) 및 횡통로(176)을 통하여 상기 확장부(174)의 전방부와 견각(172) 및 밸브체(142)에 의하여 한정구성된 작용실(reaction chamber)(178)에 전달되도록 하여준다.

밸브체(142)는 보어(134)의 확장부(174)의 후방부내에 위치하는 랜드(180)을 갖추고 있다. 랜드(180)의 외주면에는 환상 시일홈(182) 및 그에 수용된 O-링시일(184)가 설치되어 랜드(180)이 보어(134)의 확장부(174)와 시일링 관계에 있도록 하여준다. 밸브체(142)의 릴리이스 위치(released position)에 있어서, 밸브체(142)의 후단부(186)은 스냅링 장치(144)에 맞물려있다. 밸브체(142)의 후단부내에는 홈(190)이 형성되어 있으며, 이 홈내로 밀대(push rod)(188)이 신장되어 피봇 가능하게 유지된다. 상기 밀대(188)은 밸브체(142)가 피스톤(102) 및 하우징(16)에 대하여 전방으로 이동하도록 축상으로 작동되어 부우스터를 작동시킨다. 랜드(180)의 전방단부를 한정하는 견각(192)는, 그로부터 밸브체의 직경 감소 부분(194)를 유도하게 되며, 이 직경 감소부분(194)의 말단에는 다른 견각(196)이 형성되어 있다. 따라서, 상기 부분(194)의 외주면은 앞서 언급한 작용실(178)의 외주면에 해당한다. 상기 견각(196)에 전방으로 연이어 직경이 더욱 감소된 밸브체 부분(198)이, 밸브체(142) 및 환상홈(166)에 의하여 형성된, 환상실(200)을 통하여 확장되어 있으며, 그 말단에는 또 다른 견각(202)가 형성 되어 있다.

견각(202)의 모서리부(204)는 홈 가장자리(168)과 연합하여, 부우스터가 작동되는 경우 동력실(100)의 압력을 조절하는, 조절밸브를 제공하여 준다.

상기 밸브체(142)는, 상기 견각(202)의 전방으로 확장하는 직경이 더욱 감소된 부분(206)을 포함하며, 이부분을 보어홈(164)의 내측 및 방사상으로 배설된다.

상기 부분(206)은 보어홈(164) 및 보어(134)벽의 인접부와 연합하여 횡통로(162)에 의하여 동력실(100)에 연통되는, 환상실(208)을 구성하므로서 효과적으로 동력실(100)의 일부를 형성하게 된다.

상기 직경감소부분(206)의 전방 밸브체(142)에 형성된 밸브랜드(210)은 전방측면에서 시일홈(212)을 포함하는데, 이 시일홈의 전방벽은 랜드(210)에 의해서 형성된 후방벽보다 다소 작은 직경을 갖는다.

시일홈의 전방벽은 밸브체(142)의 다소의 직경감소부(2l4)에 의해서 한정되며이 부분은 홈(156)으로부터 실(150)의 일부를 형성하는 보어벽(l48)내로 확장된다. 시일홈(212)에는 단면이 형인 시일(216)이 수용되며 이 시일의 모서리(226)은 방사상으로 외부 및 전방부와 면접촉된다. 밸브체의 직경감소부(214)는 보어벽(148)을 밀봉하는 O-링시일(220)을 수용하기 위하여 외주연부에 형성되는 시일홈(218)을 포함한다.

제 1 도에 도시한 바와같은, 릴리이스 위치(released position)에 있어서, 시일(216)은 홈(156)의 가장자리(222)바로 뒤에서 보어벽(148)부에 대한 밀봉을 제공한다. 그러므로, 부우스터 릴리이스 동안 시일(216)과 (220)은 환상실(158)을 밀봉하며, 이로 인하여 상기 환상실(158)에 제공된 유압이 밖으로 빠져 나가지 못하게 된다. 밸브체(142)에는, 직경감소부를 관통하여 홈(l66) 및 그 홈과 밸브체(142)에 의하여 구성된 환상실(200)에 개구된, 방사상 및 축상확장 통로(224)가 형성되어 있다.

따라서, 환상실(200)은 밸브체 통로(224)에 의하여 환상실(150)에, 다시 통로(154)를 통하여 환상실(114)에, 그리고 포오트(38) 및 (42)를 통하여 저장실(14)에 연속적으로 연통된다. 그러므로, 환상실(200)은 상상 저장조압상태에서 있게되고, 부우스터를 통하여 지나는 작동압의 흐름은 홈(166)의 가장자리(168)과 밸브체(l42)의 모서리 부분(204)에 의하여 형성되는 밸브에 의하여 조절되어지는 것이다.

압력 공급원은 펌프(228) 및 그에 의하여 압력 충진되는 축압기(pressure accumulator)를 포함하여 구성되는데, 이는 도면상에 도식적으로 표시되어 있다.

펌프(228)은, 언더커트부(118)을 통하여 환상실(114)에 연결된 도관(232)를 통하여, 저장실(14)로 부터 작동액을 받아들인다. 도관(232)는 펌프입구(934)에 연결되어 있다. 펌프 출구(236)은, 도관(238)에 의하여, 환상실(66)에 개구되고 하우징(16)내에 형성된 통로(240)에 연결되어 있다.

도관(238)과 통로(240)은 또한 축압기(230)에 연결되어 있으므로, 펌프(228)에 의하여 생성된 유압은 축압기에 충진되고 이어 통로(240)을 거쳐 그 압력이 환상실(66)에 공급될 수 있다. 유압은 그로부터 관형 도관(120)을 통하여 환상실(158)에 도입된다.

앞서 인급하였듯이, 본 실시태양에서의 동력부우스터는 자동차용 유압 브레이트장치의 일부로서 예시되어있다.

브레이크장치는 도관장치(250)에 의하여, 하우징(16)에 형성되고 동력실(100)에 개구된, 통로(252)에 연결된 제 1 및 제 2 휘일 브레이크(wheelbrake)(246) 및 (248)을 갖춘 제동회로(brake circuit)(244)를 포함한다.

따라서, 동력실 작동압은 직접 휘일 브레이크(246) 및 (248)에 적용된다. 예로서, 이러한 휘일 브레이크가 프론트 액슬브레이크 일 수 있다. 다른 제동회로(254)는 도관장치에 의하여, 하우징(16)에 형성되고 마스터 실린더 섹션(18)의 가압실(pressurizing chamber)(264)의 전방부에 개구된, 배출통로(262)에 연결된 한쌍의 휘일 브레이크 (256) 및 (258)을 포함하여 구성된다. 예로서, 이러한 휘일 브레이크 (256) 및 (258)이 자동차의 리어 액슬휠 브레이크 일 수 있다.

가압실(264)는 하우징 보어(44)의 전방부(266)내에 위치된다. 마스터 실리더 가압피스톤(268)은 하우징보어 전방부(266)내에 왕복 가능하게 배설되고 단부벽(48)을 포함하는 보어부와 상호작용하여 가압실(264)를 한정한다.

상기 가압피스톤(268)은 그 전단부에 설치된 피스톤 컴(piston cup)을 갖추고 있으며 이것은 피스톤(268)이 릴리이스 상태에 있을때 보상 포오트(32)가 가압실(264)와 연통되어 있도록 위치한다. 피스톤(268)의 전방측면에는 컵확장부 및 스프링 리테이너가 부착되어 마스터 실린더 리터언 스프링(276)의 말단(274)에 대한 스프링 작용을 부여해준다. 한편, 스프링(276)의 다른쪽 말단은 단부벽(48)에 대향되도록 작용하므로서 마스터 실린더 피스톤(268)이 계속 릴리이스 상태의 위치로 가도록 힘을 가하여준다. 피스톤(268)이 후방부(278)은 동력 피스톤 전방부(108)의 홈(138)내로 신장되어 그 말단이 홈(138)의 격벽면(140)과 접촉 맞물림되도록 해준다. 따라서, 동력 피스톤(102)의 전방부(108)은 마스터 실린더 피스톤(268)을 작동시키는 부우스터용 출력부재(output member)로서 작용한다.

당해 기술분야에서 널리 알려진 바와같이, 피스톤(268)의 작동은 보상포오트(32)를 폐쇄하고 가압실(264)내의 압축 브레이크 작동액이 휘일브레이크(256) 및 (258)을 작동 시키도록한다. 일련의 장치에 있어서는 마스터 실린더 섹션(18)이 각각의 강압피스톤 및 가압실이 각각의 제동회로에 제공되는 이중 마스터 실린더로서 형성될 수도 있다. 도시한 장치에 있어서는, 동력피스톤 헤드(104) 측면의 유효면적과 마스터 실린더(268)의 가압측면적이 동일하도록 구성하므로서, 동력실(100)에서 생성된 부우스터 입력이 가압실(264)에서 생성된 압력과 실질적으로 동일하게 된다. 이에 따라, 제동회로(244) 및 (254)에서의 브레이크 작동압은 근본적으로 동일하게 된다. 그러나, 제동회로(244)와 (254)가 서로 다른 브레이크 작동압을 갖는 것이 바람직한 경우에는, 상기 가압 측면적을 상호 다르게 할 수도 있다.

브레이크 부우스터는 다음과 같이 작동한다. 부우스터가 작동하기전에는 조립체(10)가 제 1 도에 도시한 바와같은 릴리이스 상태에 있게 된다. 저장조(12)는 작동액을 수용하는데, 작동액은 여러 실(chambers),포오트, 통로 및 도관들을 채운다. 펌프(228)이 축압기(230)에 충진될 충분한 공급압을 갖도록 작동되어진다. 충분한 작동 공급압이 환상실(66) 및 그에 통하여 있는 도관(120)과 환상실(158)내에 존재하게 된다. 장치의 나머지 부분들은 배기압(저장조압)상태로 있게된다. 만약에 축압기(230)이 필요한 공급압의 소정 최소수준 이하로 압력이 낮아지면 항상 환상실(66)에 공급압이 유지 되도록 펌프(228)을 작동시킨다.

따라서, 펌프는 부우스터가 작동되는 경우 계속 작동될 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다. 예를들면, 펌프(228)은 압력 감지기에 응하여 작동하는 전기모터등에 의하여 구동될 수 있다. 부우스터를 작동시키는 경우, 먼저 밀대(188)을 전방(제 1 도에서의 왼쪽)으로 이동시켜 동력 피스톤(102)에 대하여 밸브체(142)를 이동시킨다. 이러한 이동은 일반적으로 밀대(188)에 작동가능하게 부착된 브레이크 페달등에 의하여, 밸브 리터언 스프링(152)의 복원력에 대항하여 행하여진다.

밸브체(142)의 전방이동은, 시일(216)과 랜드(210)을 벽감의 홈 가장자리(222)를 지나 전방으로 이동시킴으로써, 축압기(230)으로 부터 전달된 환상실(158)내의 공급압이 랜드(210)을 통과하여 동력실(100)내로 유입되도록 한다.

공급압은 또한 홈 가장자리(168) 및 견각(202)의 모서리부(204)에 의하여 형성된 조절밸브를 통과하여 환상실(200)으로 들어 가고 그로부터 통로(224), 환상실(150), 통로(154), 환상실(114) 및 포오트(38) 과 (42)를 거쳐 저장실(14)로 복귀하려는 경향을 가질것이다. 그러나, 견각 모서리부(204)가 홈 가장자리(168)에 근접됨에 따라, 그에 의하여 형성된 조절밸브를 통과하는 유체흐름(공급압 흐름)이 제한되어 결과적으로 동력실(100)내의 압력의 증가를 가져오게 되므로서 동력피스톤(102)에 압력을 적용하여 동력 피스톤(102)를 제 1 도외 왼쪽(전방)으로 이동시키게 된다.

이러한 밸브작동사항은 제 2 도에 좀더 상세히 예시되어 있다. 동력실(100)에 적용되는 작동압(actuation pressure)은, 밸브체(142)가 동력 피스톤(102)에 대하여 전방으로 계속 더 이동하고 그에 의하여 조절 밸브에 의한 압력 전달 제어가 더욱 커짐에 따라, 계속적으로 증가하게 된다. 결과적으로, 동력피스톤(102)는, 동력실(100)내에서의 작동압에 의하며 생성된 추진력과 마스터 실린더 섹션(18)에 의하여 동력피스톤(102)의 이동에 대향하여 부과되는 저항력이 평형을 이룰때까지, 홈 가장자리(l68)이 밸브 모서리부(204)로 부터 떨어지게 하면서 전방으로 이동할 것이다. 그리고, 밸브체(142)가 더욱 전방으로 이동하고 홈 가장자리(168)과 밸브 모서리부(204)에 의하여 구성되는 조절밸브가 다시 제한 조절됨에 따라 동력실(100)내의 압력은 새로운 평행상태에 도달할때까지 더욱 증가할 것이다.

동력실(100)내의 작동압은 또한 언더커트부(96)을 통하여 환상실(178)로 전달되고, 이 작동압은 밸브체(142)를 제 1 도에 나타난 바와같이 오른쪽(후방)으로 밀어내는 유체작용힘을 밸브체(142)에 제공하며, 이러한 힘은 밀대(188)을 통하여 부우스터 작동자(booster operator)가 느낄 수 있도록 전달된다. 동력 퍼스톤(102)는 작동방향으로 이동하면서, 코일상 관형 도관(동력피스톤 리터언 스프링)(120)을 압축시키면서, 전방부가 같이 이동한다. 결과적으로 가압 피스톤(마스터 실린더 피스톤)(268) 또한 전방으로 이동하면서 우선 보상포오트(32)를 폐쇄시키고 이어 가압실(264)내의 작동액에 압력을 가한다. 가압실(264)내에서 가압된 작동액은 출구(262) 및 도관장치(260)을 통과하여 제동회로(254)의 휘일 브레이크(256) 및 (258)을 작동 시킨다.

도면에 예시한 장치에 있어서는, 동력실(100)내의 작동압이 적용되는 동력피스톤(102)의 유효면적과 마스터 실린더 섹션(18)의 가압 피스톤(268)의 유효면적이 동일하다. 그러므로 동력실(100)내의 적용압과 가압실(264)내에서 생성되는 압력은 근본적으로 동일하다. 이런 경우, 두개의 제동회로(244) 및 (254)가 동일한 브레이크-작동압을 갖는 것이 원칙이므로, 제동회로(244)를 작동시키기 위한 별도의 제 2 마스터 실린더 섹션을 갖추어야 할 필요는 없다. 대신에, 동력실(100)내의 작동압은 출구(252) 및 도관장치(250)을 통과하여 제동회로(244)의 휘일 브레이크(246) 및 (248)을 작동시킨다. 부우스터 작동 동안의 모든시간에 있어서, 동력실(100)내에서의 부우스터-작동압을 초과하는 공급압은 홈 가장자리(168) 및 견각 모서리부(204)에 의하여 형성된 조절밸브를 통하여 저장조(12)로 배기된다. 부우스터 작동자가 밀대(188)에 가한 힘을 감소시키거나 푸는 경우, 밸브체(142)는 스프링(152)의 복원력 및 유체반응력에 대응하여 후방(제 1 도에서의 오른쪽)으로 이동하게된다.

그에따라, 홈가장자리(168) 및 견각 모서리부(204)에 의하여 형성된 밸브가 충분히 개구되므로서, 동력실(100)내의 작동압은 저장조(12)로의 더많은 배기에 의하여 감소된다. 밀대(188)에 가해진 힘이 완전히 제거되는 경우, 밸브체(142)는 제 1 도에서와 같은 위치로 복귀하며, 상기 조절밸브가 완전 개방됨에 따라 동력실(100)내의 압력 또한 저장조(12)로 완전히 배기된다.

결과적으로, 랜드(210)과 시일(216)이 후방(도면상 오른쪽)으로 이동하여 홈 가장자리(222)와 밸브체 사이를 밀봉시키므로 환상실(158)과 동력실(100)사이의 유체연결로가 폐쇄된다.

동력실(100)내의 작동압이 감소함에 따라 동력피스톤 리터언 스프링(120)이 복원되고 동력피스톤(102)또한 원위치로 복귀된다. 이와같이, 동력피스톤(102)가 복귀됨에 따라, 가압 피스톤(268) 또한 피스톤 스프링(276)의 작용력 및 제동회로(254)내의 브레이크 작동압에 의하여 릴리이스 상태로 복귀된다. 그리고 피스톤 컵(270) 역시 복귀되어 보상 포오트(32)가 다시 개방되므로 제동회로(254)내의 잔존 압력이 보상 포오트(32)를 통하여 저장조로 배기된다. 릴리이스 위치에 있어서, 저장조 압력(배기압-일반적으로 대기압임)은 동력 피스톤 헤드(104)의 양쪽에 다같이 유지되므로 그의 시일(112)는 비평형 압력상태에 접하여 시일링되어 있지 않는다.

그리고, 공급압의 충전분은 계속 환상실(158)에서 유지되는데 이 압력을 밀봉하는데 필요한 것이 시일(216) 및 (220)이다. 제 2 도에 상세히 도시되어 있는 바와같이, 부우스터 작동동안의 공급압이 오직 시일(220)에 의하여 시일링되고 있다.

따라서, 상대적으로 많은 시일들에 높은 압력이 작용함으로써 기인되는 시일 끌림현상(seal drag)를 극소화 시킬 수 있는 것이다.

본 장치에서는 공급압을 축상으로 이동가능한 환상실(158)에 공급하는 역할과 함께 동력피스톤 리터언 스프링 역할을 하는 관현 도관(120)을 사용한다. 따라서, 부우스터 동력 피스톤(102)의 전행정(full stroke)이 피스톤 리터언 스프링 역할을 하는 관형 도관(120)의 압축 및 이완에 의하여 수용됨으로써, 부우스터 장치의 전장을 축소시킬 수 있다.

Claims (3)

1. 실린더형 보어벽(148)을 갖는 밸브 보어(134)를 포함하고, 실린더형 보어벽(148)에는 축상으로 일정간격을 두고 위치하는 제 1 환상홈(156) 및 제 2 환상홈(166)이 형성되어 있는 하우징(102) 압력 공급원(228,230)으로 부터 충분한 공급 유압을 적절하게 수용하기 위하여 상기 하우징(102)내에 위치되는 유압수용로(128) ; 상기 제 1 및 제 2 환상홈(155,156) 중간에 형성되며 이들과 축상으로 일정 간격을 두고 배열되어 압력이 조절된 작동액을 유압-작동부재(244)로 적적하게 전달하는 유압-작동실 통로(162, 164) : 상기 제 1 환상 홈(156)을 기준으로 하여 제 2 환상실(166) 반대쪽에 제 1 환상홈(156)과 간격을 두고 형성되는 유압배기 통로(154) ; 및 하우징 보어(134)내에 왕복가능하게 수용되는 수풀 밸브부재(밸브체)(142)를 포함하며, 상기 수풀밸브 부재(142)가 제 2 환형 홈(166) 및 배기 통로(154)에 개방되어 있는 통로수단(224), 및 제 1 및 제 2 환상시일(220, 216)을 포함하고, 상기 제 1 환상시일(220)은 제 1 환상홈(156)과 배기통로(154)사이의 유압소통관계에 반하도록 항상 밀봉하는 반면에, 제 2 환상시일(216)은 통상 제 1 환상홈(156)과 유압-작동실 통로(162,164) 사이의 유압소통 관계에 변하도록 밀봉하고, 또한 상기 제 2 환상 시일(216)이 밸브부재(142)의 초기 축작동운동에 의하여 제 1 환상홈(156)내로 축상이동되어 제 1 환상홈(156)으로 부터 유압-작동실 통로(162,164) 및 밸브 부재 직경 감소부(206)까지 유압소통관계가 유지되도록 개방되므로 압력원(228,230)으로부터 유압-작동절 통로(162, 164)로 유체공급압을 적절히 제공하도록 구성되는 유압조절 밸브장치에 있어서 상기 스풀 밸브부재(142)가 제 1 환상홈(156)의 축상 확장폭보다 축상으로 더 큰 간격을 두고 위치되는 제 1 및 제 2 시일홈(218,212)이 형성된 제 1 랜드(210), 밸브부재 직경감소부(206) 만큼 상기 제 1 랜드(210)로 부터 축상으로 일정간격을 두고 형성되는 제 2 랜드(198)를 포함하여, 이 제 2 랜드(198)는 제 2 환형 홈(166)의 내부원주형 확장모서리 부분(168)과 서로 밸브 관계(168, 204)를 유지 할 수 있도록 형성되는 원주형 확장 모서리 부분(204)를 포함하고 ; 스풀 밸브 부재(142)내의 통로수단(224)이 상기 제 2 랜드(198)에 형성되어 있고 ; 밸브 부재 직경 감소부(206)은 유압 작동실 통로(162, 164)과 연속 유체 소통관계에 있으며 : 그리고 제 1 및 제 2 환상시일(220, 216)은 제 1 및 제 2 시일홈(218, 212)내에 각각 위치되어 ; 밸브부재(142)의 축상운동에 의해 밸브부분(204, 168)이 밸브관계로 작동되어 유압을 조절하므로서 동력실통로(162, 164)에서 소망작동압이 유지됨과 동시에 과임의 유압은 밸브부분(204,168)을 지나 제 2 환상홈(166) 및 밸브체 통로(224)를 통하여 하우징(102)의 유압 배기 통로(154)로 배기되도록 구성됨을 특징으로하는 유압 조절 밸브장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 하우징(102)를 동력 피스톤으로서 설정하고, 제 1및 제 2 환상시일(220,216)사이에 동력 피스톤(102) 및 밸브체(l42)에 의하여 한정되는 제1 환상실(158)을 형성하여, 유압공급원(228, 230)에 의하여 제공되는, 작동액 공급압이 상기 제 1 환상실의 폐쇄 공간내에 유지되도록 하고 ; 부우스터 하우징(16)과 동력피스톤(102) 및 밸브체(142)에 의하여 한정 배설된 제 2 환상실(208)내에 제 1 환상실(158)로 부터의 유압을 선택적으로 수용하여 부우스터 작동-동력 피스톤(102)에 적용시키는, 동력실(100)을 형성하고, 조절 밸브부재(168,208)과의 밸브제어 관계하에서 제 2 환상실(208)에 연통됨과 동시에 저장조(12)에 연속적 유체소통이 가능하도록 구성된 제 3 환상실(200)을 동력피스톤(102)와 밸브체(142)사이에 형성하며 ; 상기 밸브체(142)를 동력피스톤(102)에 대하여 상대적으로 이동가능하게 배설함으로서, 부우스터 작동시는 제 2 시일(216)이 제 1 및 제 2 환상실(158, 208)사이의 유체소통이 가능하도록 개구되고 조절 밸브부재(168, 204)는 제 2 환상실(208)로부터 제 3 환상실(200) 및 저장조(12)로의 유압배출을 조절하도록 제어되어, 제 2 환상실(208)내에서 동력피스톤(102)에 적용되는 작동액 유압이 효과적으로 설정유지되고 그에 따라 부우스터(20)의 작동 및 릴리이스가 조절되며, 부우스터의 릴리이스 시에는 밸브체(142)가 제위치로 복귀되어 제 2 시일(216)이 제 1 환상실(158)을 폐쇄 공간으로서 제설정하도록 밀봉되고 조절 밸브부재(168,204)가 제 2 환상실(208)내의 유압이 제 3 환상실(200) 및 저정조(12)로 방출되는 충분한 개구부를 형성하도록 구성함을 특징으로 하는 동력 피스톤(102)가 왕복 가능하게 수용되는 부우스터 하우징(16)을 갖춘 유압식 동력부우스터의 유압조절 밸브장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 제 1 환상홈(156)이 밸브 보어벽(148) 및 밸브체(142)와 함께 제 1 환상실(158)을 형성하며, 밸브체(142)내에 환상으로 신장형성된 제 2 시일 홈(212)내에 수용되는 제 2 환상시일(216)은 고무와 같은 탄성물질로 제조한 것으로서, 밸브체(142)의 비작동시에는 상기 보어벽(148) 및 밸브체(142)에 맞물려 시일링을 제공하여 제 1 환상실(158)로 부터의 압력손을 방지하나 밸브체(142)외 축이동시에는 상기 보어벽(148)로부터 공간을 두고 떨어져서 상기 제 1 환상실내에 놓이게 되어 공급압이 제 2 시일(216)을 통하여 빠져나갈 수 있도록 배설하며; 상기 제 2 시일(216)을 그 단면상 바깥 쪽(제 2 환상실쪽)은 평면이고 그 안쪽은 절단되어 경사면(226)을 이룬, □형으로 형성하여, 그의 밀봉위치에 있어서 환상실(158)내의 압력이 주로 그 경사면(226)쪽으로 감소시키고 제 2 시일(216)자체의 변형을 극소화시킬 수 있도록 구성함을 특징으로 하는 유압조절밸브장치.

Images