KR100365142B1 - Airbooster having multi-servo ratio - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량의 에어부스터에 관한 것으로, 특히 차량의 에어부스터에 있어서, 입력된 공기압에 대한 출력오일압의 배력비를 달리 갖도록 하여 후륜 록킹현상을 방지할 수가 있는 다중배력비를 갖는 에어부스터에 관한 것으로, 유입된 공기압과 출력 오일압의 배력비를 가변하기 위한 배력비 가변수단이 구비되는 것을 특징으로 하며, 상기 배력비 가변수단은, 파워실린더(110) 내에 유동가능하게 설치되며, 축방향으로 개구부가 형성된 제2플레이트(130)와; 상기 제2플레이트(130) 내에 유동가능하게 설치되며, 오일을 압축하기 위한 피스톤(122)이 일측 단부에 구비된 푸쉬로드(121)를 갖는 제1플레이트(120)와; 상기 제2플레이트(130)의 유동 변위를 제한하기 위해 파워실린더(110)의 내측벽에 형성된 스톱퍼(111)와; 상기 제1플레이트(120)를 축방향을 따라 탄성적으로 지지하기 위한 제1스프링(S1)으로 구성되어, 저압, 고압에 따라 배력비를 다르게 할 수 있으므로 후륜 브레이크 부스터에 적용시 후륜 록킹방지 및 제동력 배분을 효과적으로 실현할 수 있는 효과가 있는 발명인 것이다.The present invention relates to an air booster of a vehicle, and more particularly, to an air booster having a multi-power ratio that can prevent rear wheel locking by differently providing a power ratio of an output oil pressure to an input air pressure. The present invention is characterized in that the power ratio ratio means for varying the power ratio of the inlet air pressure and the output oil pressure is provided, wherein the power ratio variable means is installed in the power cylinder 110 to be movable, the axial direction A second plate 130 having an opening formed therein; A first plate (120) installed to be movable in the second plate (130) and having a push rod (121) provided at one end with a piston (122) for compressing oil; A stopper 111 formed on an inner wall of the power cylinder 110 to limit the flow displacement of the second plate 130; It is composed of a first spring (S1) for elastically supporting the first plate 120 in the axial direction, it can be different depending on the low pressure, high pressure, so that the rear wheel locking prevention when applied to the rear brake booster and It is an invention having the effect of effectively realizing braking force distribution.
Description
본 발명은 차량의 에어부스터에 관한 것으로, 특히 차량의 에어부스터에 있어서, 입력된 공기압에 대한 출력오일압의 배력비를 달리 갖도록 하여 후륜 록킹현상을 방지할 수가 있는 다중배력비를 갖는 에어부스터에 관한 것이다.The present invention relates to an air booster of a vehicle, and more particularly, to an air booster having a multi-power ratio that can prevent rear wheel locking by differently providing a power ratio of an output oil pressure to an input air pressure. It is about.
일반적으로 중대형 상용차량은 브레이크 페달의 적은 답력으로도 차량을 적절히 제동시키도록 하기 위하여 에어부스터가 사용되고 있다. 에어부스터는 고압의 공기를 이용하여 배력작용을 통해 브레이크 작동에 필요한 높은 오일압력을 발생시키도록 하는 장치이다.Generally, air boosters are used in the medium and large commercial vehicles so that the vehicle can be properly braked even with a small pedaling force of the brake pedal. An air booster is a device that generates high oil pressure required for brake operation through the backing operation using high pressure air.
이와 같은 종래의 에어부스터의 구성은 도 1을 참고하여 설명하면 다음과 같다.The configuration of the conventional air booster will be described with reference to FIG. 1 as follows.
종래의 에어부스터(10)는, 파워실린더(11) 내에 유입된 압축공기에 의해 유동하는 파워플레이트(12)와, 상기 파워플레이트(12)에 축방향으로 결합되며, 일측단부에는 오일을 가압하기 위한 피스톤(15)이 구비된 푸쉬로드(13)와, 상기 푸쉬로드(13)를 축방향으로 탄성적으로 지지하기 위한 스프링(14)으로 구성되게 된다.The conventional air booster 10 is coupled to the power plate 12 and the power plate 12, which flows by compressed air introduced into the power cylinder 11 in the axial direction, and pressurized oil at one end thereof. It is composed of a push rod 13 having a piston 15 for it, and a spring 14 for elastically supporting the push rod 13 in the axial direction.
이와 같이 구성된 종래의 에어부스터의 작용은 다음과 같다.The operation of the conventional air booster configured as described above is as follows.
에어 콤프레셔(1)에서 발생한 압축공기는 에어탱크(2)에 저장되게 되며, 운전자가 브레이크페달(3)을 조작하게 되면, 압축공기는 파워실린더(11)내에 유입되어 파워플레이트(12)를 밀어 푸쉬로드(13)에 전단부에 구비된 피스톤(15)에 의해 오일압을 발생시키게 되며, 이 오일압은 브레이크의 휠실린더(4)(5)에 전달되어 차량을 제동하게 된다. 상기 파워실런더에 유입되는 공기압에 의해 발생하는 오일압은 파워 피스톤을 미는 힘, 즉 파워플레이트 면적과 피스톤 단면적의 비에 비례하여 결정이 된다. 예를 들어, 유입 공기압력은 약 9바(bar)가 최대이지만 에어부스터의 배력을 통한 오일압력은 200바(bar) 이상도 발생시키게 된다.Compressed air generated in the air compressor (1) is stored in the air tank (2), when the driver operates the brake pedal (3), the compressed air flows into the power cylinder 11 to push the power plate 12 An oil pressure is generated by the piston 15 provided at the front end of the push rod 13, and the oil pressure is transmitted to the wheel cylinders 4 and 5 of the brake to brake the vehicle. The oil pressure generated by the air pressure flowing into the power cylinder is determined in proportion to the force pushing the power piston, that is, the ratio of the power plate area and the piston cross-sectional area. For example, the maximum inlet air pressure is about 9 bar, but the oil pressure through the booster of the air booster will generate more than 200 bar.
그러나, 이와 같은 종래의 에어부스터는 파워플레이트가 단일체로 구성되어 있기 때문에 입력 공기압에 관계없이 동일한 배력비로 오일압을 발생시키게 된다. 그러나 차량 제동 특성상 전축과 후축의 중량배분은 저감속도와 고감속도에 따라 상이하게 되며, 감속도가 증가할수록 후축의 중량감소효과도 증가하여, 감속도에 따라 요구되는 후축 제동력 증가비율은 전축브레이크 증가비율보다 작게 된다. 만약 축중에 따르는 한계제동력보다 더 큰 제동력을 발생시키는 오일압력이 발생하게 된다면 차륜은 록킹(locking)되어 차량의 방향성을 잃을 수도 있다. 그러므로 후륜 브레이크의 경우 고속도에서 입력공기압 대비 출력오일압의 배력비를 감소시킬 필요가 있게 된다. 그러나 종래 에어부스터는 파워플레이트가 단일체이므로 배력비를 변화시킬 수가 없으며, 따라서 후륜 발생 오일압력을 제한하기 위해서는 압력조절밸브가 추가 설치되어야만 한다.However, such a conventional air booster, since the power plate is composed of a single unit, generates the oil pressure at the same power ratio regardless of the input air pressure. However, due to the braking characteristics of the vehicle, the weight distribution of the front and rear shafts differs according to the reduction speed and the high deceleration speed, and as the deceleration increases, the weight reduction effect of the rear shaft also increases. It becomes smaller than the ratio. If oil pressure is generated that produces a greater braking force than the limit braking force along the axle, the wheels may lock and lose the vehicle's orientation. Therefore, in the case of the rear wheel brake, it is necessary to reduce the power ratio of the output air pressure to the input air pressure at high speed. However, the conventional air booster cannot change the power ratio since the power plate is a single unit, and thus, a pressure control valve must be additionally installed to limit the rear wheel oil pressure.
본 발명은 상기의 결점을 해소하기 위한 것으로, 저압, 고압에 따라 배력비를 다르게 할 수 있는 배력비 가변수단이 구비된 에어부스터를 제공하고자 한다.The present invention is to solve the above drawbacks, and to provide an air booster having a variable power ratio ratio means that can vary the power ratio according to the low pressure, high pressure.
이러한 본 발명은 브레이크 페달에 연동되게 설치되는 차량의 에어부스터에 있어서, 상기 에어부스터는, 유입된 공기압과 출력 오일압의 배력비를 가변하기 위한 배력비가변수단이 구비됨으로써 달성된다.The present invention is an air booster of a vehicle that is installed to be linked to the brake pedal, the air booster is achieved by having a variable power ratio variable stage for varying the power ratio of the inlet air pressure and the output oil pressure.
도 1은 종래의 에어부스터와 제동시스템을 보여주는 도면,1 is a view showing a conventional air booster and a braking system,
도 2는 종래의 에어부스터의 측단면도,2 is a side cross-sectional view of a conventional air booster,
도 3은 본 발명의 에어부스터의 측단면도,3 is a side cross-sectional view of an air booster of the present invention;
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 에어부스터의 동작상태를 보여주는 도면.4a and 4b are views showing the operating state of the air booster of the present invention.
도 5는 전,후륜 제동력에 의한 록크 감속도를 보여주는 그래프.Figure 5 is a graph showing the lock deceleration by the front, rear wheel braking force.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
1 : 에어 콤프레셔 2 : 에어탱크1: Air Compressor 2: Air Tank
3 : 브레이크페달 4,5 : 휠실린더3: brake pedal 4,5: wheel cylinder
100 : 에어부스터 110 : 파워실린더100: air booster 110: power cylinder
111 : 스톱퍼 120 : 제1플레이트111: stopper 120: first plate
121 : 푸쉬로드 122 : 피스톤121: push rod 122: piston
130 : 제2플레이트 131 : 돌기부130: second plate 131: projection
S1, S2 : 스프링 R : 기밀수단S1, S2: Spring R: Airtight Means
도 3 내지 도 4b는 본 발명의 에어부스터에 관한 것으로, 도 3은 본 발명의 에어부스터의 측단면도이며, 도 4a 및 도 4b는 본 발명의 에어부스터의 동작상태를 보여주는 도면이다.3 to 4b are related to the air booster of the present invention, Figure 3 is a side cross-sectional view of the air booster of the present invention, Figures 4a and 4b is a view showing the operating state of the air booster of the present invention.
본 발명은 브레이크 페달에 연동되게 설치되는 차량의 에어부스터에 있어서, 유입된 공기압과 출력 오일압의 배력비를 가변하기 위한 배력비 가변수단이 구비된 에어부스터를 제공하는 것을 기술적 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an air booster having a power boost ratio varying means for varying a power ratio between an inflow air pressure and an output oil pressure.
본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 에어부스터(100)에는 배력비 가변수단이 제공되며, 상기 배력비 가변수단은, 파워실린더(110) 내에 유동가능하게 설치되며, 축방향으로 개구부가 형성된 제2플레이트(130)와; 상기 제2플레이트(130) 내에 유동가능하게 설치되며, 오일을 압축하기 위한 피스톤(122)이 일측 단부에 구비된 푸쉬로드(121)를 갖는 제1플레이트(120)와; 상기 제2플레이트(130)의 유동 변위를 제한하기 위해 파워실린더(110)의 내측벽에 형성된 스톱퍼(111)와; 상기 제1플레이트(120)를 축방향을 따라 탄성적으로 지지하기 위한 제1스프링(S1)으로 구성된다.As shown in FIG. 3, the air booster 100 of the present invention is provided with a variable power ratio, and the variable power ratio is installed in the power cylinder 110 so as to be movable, and has an opening formed in the axial direction. A second plate 130; A first plate (120) installed to be movable in the second plate (130) and having a push rod (121) provided at one end with a piston (122) for compressing oil; A stopper 111 formed on an inner wall of the power cylinder 110 to limit the flow displacement of the second plate 130; It is composed of a first spring (S1) for elastically supporting the first plate 120 in the axial direction.
상기 에어부스터(100)에는, 제1스프링(S1)에 대향하여 상기 제2플레이트(130)를 탄성적으로 유지하기 위한 제2스프링(S2)이 추가로 구성될 수가 있다.The air booster 100 may further include a second spring S2 for elastically holding the second plate 130 opposite to the first spring S1.
또한, 상기 파워실린더(110) 및 제2플레이트(130) 사이에는 기밀을 유지하기 위한 기밀수단(R)이 구비되어 제2플레이트가 파워실린더 내에서 공기압에 의한 유동시 기밀이 유지되도록 할 수가 있다. 마찬가지로, 상기 제1플레이트(120) 및 제2플레이트(130) 사이에도 기밀수단(R)이 구비될 수가 있다. 상기 기밀수단(R)으로는 종래에 기밀수단으로 이용될 수 있는 고무링 등이 이용될 수가 있다.In addition, an airtight means R is provided between the power cylinder 110 and the second plate 130 to maintain the airtightness so that the airtightness is maintained when the second plate flows by air pressure in the power cylinder. . Similarly, an airtight means R may also be provided between the first plate 120 and the second plate 130. As the airtight means R, a rubber ring or the like which can be used as a conventional airtight means may be used.
상기 제2플레이트(130)는 파워실린더(110) 내에 고압의 공기가 작용하게 되면, 파워실린더(110)를 따라 일정 변위를 이동한 뒤에 파워실린더(110)에서 돌출 형성된 스톱퍼(111)에 의해 정지하게 된다. 이때, 제2플레이트(130)에는 도 3에 도시된 바와 같이 제2플레이트(130)의 외주면을 따라 돌기부(131)를 형성하여 상기 스톱퍼(111)에 걸리도록 구성할 수가 있다. 또는, 제2플레이트에 별도의 돌기부를 형성하지 않으며 상기 제2플레이트 자체가 스톱퍼(111)에 걸릴 수 있도록 파워실린더 내에 스톱퍼(111)의 위치를 적절히 설정할 수가 있다.When the high pressure air acts on the power cylinder 110, the second plate 130 stops by a stopper 111 protruding from the power cylinder 110 after moving a certain displacement along the power cylinder 110. Done. In this case, as illustrated in FIG. 3, the protrusion 131 may be formed along the outer circumferential surface of the second plate 130 to be caught by the stopper 111. Alternatively, the position of the stopper 111 can be properly set in the power cylinder so that the second plate itself can be caught by the stopper 111 without forming a separate protrusion on the second plate.
이와 같이 구성된 본 발명의 배력비 가변수단이 구비된 에어부스터의 작용은 다음과 같다.The action of the air booster provided with a variable power ratio of the present invention configured as described above is as follows.
도 4a를 참고하면, 고압의 공기가 파워실린더(110)내로 유입시에 제1플레이트(120) 및 제2플레이트(130)가 우측으로 일정 변위 이동하게 되며, 이때 유입된 공기압이 작용하는 유효면적에 의한 압력은, 제1플레이트(120) 및 제2플레이트(130)이 되어 푸쉬로드(121)를 밀게 된다. 도 4b에 도시된 바와 같이, 제1플레이트(120) 및 제2플레이트(130)가 계속 우측으로 진행하여 제2플레이트(130)가 스톱퍼(111)에 걸리게 되면, 유입된 공기압이 작용하는 유효면적에 의한 압력은, 제2플레이트(130)에 형성된 개구부를 통해 제1플레이트(120)에만 작용하여 푸쉬로드(121)를 밀게 된다. 즉, 이때는 제2플레이트(130)에 형성된 개구부에 의한 유효면적에만 공기압이 작용하여 제1플레이트(120)가 이동하며 푸쉬로드를 밀게 되므로 제1플레이트 및 제2플레이트에 공기압이 작용할 경우보다 배력비가 감소하게 된다.Referring to FIG. 4A, when the high pressure air flows into the power cylinder 110, the first plate 120 and the second plate 130 are displaced to the right by a certain displacement, and the effective area in which the inflow air pressure acts. The pressure by the first plate 120 and the second plate 130 to push the push rod 121. As shown in FIG. 4B, when the first plate 120 and the second plate 130 continue to the right and the second plate 130 is caught by the stopper 111, an effective area in which the introduced air pressure acts. The pressure by acting only on the first plate 120 through the opening formed in the second plate 130 pushes the push rod 121. That is, in this case, the air pressure acts only on the effective area formed by the opening formed in the second plate 130 so that the first plate 120 moves and pushes the push rod, so the power ratio is higher than when the air pressure acts on the first plate and the second plate. Will decrease.
이와 같이 본 발명의 다중배력비를 갖는 에어부스터를 후륜 브레이크 부스터에 적용하게 되면, 도 5와 같이 저감속도에서 필요로 하는 배력비를 만족하면서, 고감속도에서 록킹현상을 방지하기 위해 요구되는 저배력비를 만족시키기 위한 별도의 압력조절밸브를 사용할 필요가 없게 된다.As described above, when the air booster having the multi-power ratio of the present invention is applied to the rear wheel brake booster, the low-power ratio required to prevent the locking phenomenon at high deceleration while satisfying the power ratio required at the reduction speed as shown in FIG. There is no need to use a separate pressure regulating valve to satisfy this requirement.
이상과 같은 본 발명의 다중배력비를 갖는 에어부스터는, 유입된 공기압과 출력 오일압의 배력비를 가변하기 위한 배력비 가변수단이 구비된 에어부스터를 제공함에 따라, 저압, 고압에 따라 배력비를 다르게 할 수 있으므로, 추가의 압력조절밸브를 사용할 필요가 없으므로 비용절감의 효과를 거둘 수가 있으며, 후륜 브레이크 부스터에 적용하게 되면, 후륜 록킹방지 및 제동력 배분을 효과적으로 실현할 수 있는 효과가 있는 발명인 것이다.The air booster having a multiple power ratio of the present invention as described above provides an air booster having a power ratio variable means for varying the power ratio of the introduced air pressure and the output oil pressure. Since it can be different, there is no need to use an additional pressure control valve can reduce the cost, and when applied to the rear brake booster, the invention is effective to effectively realize the rear locking prevention and braking force distribution.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20071130 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |