KR100941811B1

KR100941811B1 - 자동차용 에어부스터 구조

Info

Publication number: KR100941811B1
Application number: KR1020040100320A
Authority: KR
Inventors: 김선주
Original assignee: 기아자동차주식회사
Priority date: 2004-12-02
Filing date: 2004-12-02
Publication date: 2010-02-10
Also published as: KR20060061538A

Abstract

본 발명은 자동차용 에어부스터 구조에 관한 것으로, 외부의 압축공기가 유입되는 에어포트(11)가 일면에 형성되고, 내부에 수용공간(12)이 형성되며, 오일이 수용되고 배출되는 오일수용실(13)을 갖는 실린더(10)와; 상기 실린더(10)에 구비된 에어포트(11)에 결합되어 상기 에어포트(11)를 통하여 실린더(10)내로 유입되는 압축공기의 유입량을 조절하는 공기압조절수단(20)과, 상기 에어포트(11)를 통하여 유입된 압축공기에 의해 이동되는 다이어프램(15)과; 상기 다이어프램(15)을 탄성 지지하여 압축공기의 압력을 감쇄시키는 탄성체(17)와; 상기 다이어프램(15)의 축 방향에 결합되며, 오일수용실(13)에 수용되어 있는 오일을 압축하기 위한 피스톤(19)이 선단에 구비된 푸쉬로드(18)로 구성된 에어부스터에 있어서, 상기 공기압조절수단(20)은 속이 빈 상태로 일면은 외부로 개방되어 에어포트(11)의 선단에 결합되고, 외주면 및 전면에 다수의 공기배출공(22)이 형성된 기공실린더(21)와; 상기 기공실린더(21)를 탄력 지지하여 유입되는 압축공기의 양에 따라 기공실린더(21)의 위치를 조절하는 탄성스프링(23)으로 구성된다.

따라서, 외부의 압축공기가 유입되는 에어포트(11)에 압축공기의 유입량을 조절할 수 있는 공기압조절수단(20)이 결합됨으로써, 순간적인 공기압의 상승에 의해 다이어프램(15)이 급격하게 이동되는 것을 미연에 방지하게 되며, 이를 통해 브레이크의 급 제동 현상을 미연에 방지하여 차량의 안전한 주행이 이루어질 수 있게 되는 등의 매우 유용한 발명인 것이다.

Description

자동차용 에어부스터 구조{Structure of an Air Booster for an Automobile}

도 1은 종래 자동차용 에어부스터의 구성을 일부 절개하여 나타낸 단면도.

도 2는 본 발명의 구성을 일부 절개하여 나타낸 단면도.

도 3은 본 발명의 실시 예를 일부 확대하여 나타낸 단면도.

도 4는 기공실린더의 구성을 나타낸 사시도.

* 도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 - 실린더 11 - 에어포트

12 - 수용공간 13 - 오일수용실

15 - 다이어프램 17 - 탄성체

18 - 푸쉬로드 19 - 피스톤

20 - 공기압조절수단

본 발명은 자동차용 에어부스터 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 에어부스터 내의 급격한 공기압의 상승을 감쇄시켜 브레이크의 급 제동 현상을 미연에 방지할 수 있도록 발명된 것이다.

일반적으로, 중대형의 상용차량에는 브레이크페달의 적은 답력으로도 차량을 적절히 제동시키기 위하여 에어부스터가 설치되어 사용되고 있으며, 이 에어부스터는 고압의 공기를 이용하여 브레이크의 작동에 필요한 높은 오일압력을 발생시키고 있다.

이러한 에어부스터(100)의 구성은 도 1에서 나타낸 것과 같이, 압축공기가 유입되는 에어포트(111)가 일면에 형성되어 있는 실린더(110)의 내부에 상기 에어포트(111)를 통하여 유입된 압축공기의 공기압으로 이동하는 다이어프램(120)이 결합되어 있다.

그리고, 상기 다이어프램(120)에는 공기압을 감쇄시켜 다이어프램이 급격하게 이동하는 것을 방지기 위한 탄성체(130)가 지지되어 있으며, 다이어프램(120)의 축 방향에는 실린더(110) 내에 수용되어 있는 오일을 압축하여 오일압을 생성하기 위한 피스톤(141)이 구비된 푸쉬로드(140)가 결합되어 있다.

따라서, 공기발생수단(미도시)에서 발생한 압축공기는 운전자가 브레이크페달을 조작할 경우 실린더(110) 내에 들어간 후 그 공기압으로 다이어프램(120)을 밀게 되고, 이 타이어프램(120)이 공기압에 의해 밀려남에 따라 결합되어 있던 푸쉬로드(140)는 선단에 구비된 피스톤(141)으로 수용되어 있는 오일을 압축하여 오일압을 발생시키며, 이 오일압은 브레이크에 전달되어 차량을 제동하고 있다.

압축공기의 공기압에 의해 다이어프램(120)이 밀리는 과정에서 탄성체(130)는 공기압을 감쇄시켜 급격한 다이어프램(120)의 이동이 발생되지 않도록 하고 있으며, 공기압의 소진 후에는 탄성력을 통하여 다이어프램(120)을 원 위치시키고 있다.

따라서, 상기와 같은 에어부스터(100)의 작동을 통하여 브레이크페달의 적은 답력으로도 차량을 적절히 제동시킬 수 있었다.

상기와 같이 구성된 종래의 자동차용 에어부스터 구조는 에어포트를 통하여 유입된 공기압에 의해 다이어프램이 이동되고, 이 다이어프램의 이동에 따라 축 결합되어 있는 푸쉬로드가 이동되어 선단에 구비된 피스톤으로 수용되어 있는 오일을 압축하여 오일압이 브레이크에 전달되는 방식으로 구성되어 있었다.

그러나, 급격한 압축공기의 유입에 따른 공기압이 순간적으로 상승할 경우 피스톤에 의해 압축되는 오일의 압력이 높아져 브레이크의 급 제동현상이 발생될 수 있는 등의 문제점이 있었다.

즉, 압축공기의 급격한 유입에 따라 공기압이 순간적으로 상승하여 탄성체의 탄성력을 상회할 경우 상기 탄성체의 지지여부와는 상관없이 다이어프램이 급격하게 이동되고, 이 다이어프램의 이동에 따라 푸쉬로드의 피스톤이 오일의 급격하게 압축하여 높은 압력을 갖는 오일압을 브레이크에 전달하여 급 제동현상을 발생시키는 등의 문제점이 있었다.

상승된 공기압의 잦은 유입으로 인하여 탄성체의 탄성력이 저하되거나 경우에 따라 파손될 경우에는 다이어프램의 지지력이 완전히 상실되어 오일압의 상승에 의한 브레이크의 급 제동 뿐 아니라 브레이크의 파손으로 이어질 수 있는 등의 폐단도 있었다.

이를 방지하기 위하여 공기압과 접하는 다이어프램에 에어압의 충격을 우선 감쇄시킬 수 있는 보조다이어프램을 탄성체로 결합한 후 실링 처리한 것도 제안되어 사용되고 있으나, 다이어프램을 이중으로 설치하는데 따른 코스트 및 중량의 증가가 발생될 수 있는 등의 문제점이 있었다.

또한, 저압의 공기압이 유입될 경우에는 보조다이어프램이 이를 완전히 감쇄시켜 푸쉬로드의 작동이 원활하게 이루어지지 않게 되는 등의 문제점도 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하여 압축공기의 유입량을 적절하게 조절하여 에어부스터 내의 급격한 공기압의 상승을 미연에 감쇄시킬 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적은, 유입되는 압축공기의 유입량을 적절하게 조절하여 급격한 다이어프램의 이동을 미연에 방지할 수 있도록 한 자동차용 에어부스터 구조를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 다이어프램의 급격한 이동 방지를 통하여 안전성이 크게 향상된 자동차용 에어부스터 구조를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 에어부스터의 원활한 작동을 통하여 브레이크의 급 제동 현상을 미연에 방지하여 차량의 안전한 주행이 이루어질 수 있도록 한 자 동차용 에어부스터 구조를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 에어포트가 일면에 형성되고, 내부에 수용공간이 형성되며, 오일이 수용되고 배출되는 오일수용실을 갖는 실린더와;

상기 실린더에 구비된 에어포트에 결합되어 상기 에어포트를 통하여 실린더내로 유입되는 압축공기의 유입량을 조절하는 공기압조절수단과,
상기 에어포트를 통하여 유입된 압축공기에 의해 이동되는 다이어프램과;

삭제

상기 다이어프램을 탄성 지지하여 압축공기의 압력을 감쇄시키는 탄성체와;

상기 다이어프램의 축 방향에 결합되며, 오일수용실에 수용되어 있는 오일을 압축하기 위한 피스톤이 선단에 구비된 푸쉬로드로 구성된 에어부스터에 있어서, 상기 공기압조절수단은 속이 빈 상태로 일면은 외부로 개방되어 에어포트의 선단에 결합되고, 외주면 및 전면에 다수의 공기배출공이 형성된 기공실린더와;
상기 기공실린더를 탄력 지지하여 유입되는 압축공기의 양에 따라 기공실린더의 위치를 조절하는 탄성스프링으로 구성되는 것에 의해 달성된다.
따라서, 외부의 압축공기가 유입되는 에어포트에 압축공기의 유입량을 조절할 수 있는 공기압조절수단이 결합 됨으로써, 순간적인 공기압의 상승에 의해 다이어프램이 급격하게 이동되는 것이 미연에 방지되며, 이를 통해 브레이크의 급제동 현상을 미연에 방지할 수 있게 되는 것이다.

삭제

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 구성을 일부 절개하여 단면도로 나타낸 것으로, 에어부스터 내의 급격한 공기압의 상승을 감쇄시켜 브레이크의 급 제동 현상을 미연에 방지할 수 있는 본 발명의 구성을 보이고 있다.

도 3은 본 발명의 실시 예를 일부 확대하여 단면도로 나타낸 것으로, 실린더에 구비된 에어포트에 다수의 공기배출공이 뚫어진 기공실린더가 탄성스프링을 통하여 결합된 상태를 보이고 있다.

도 4는 기공실린더의 구성을 사시도로 나타낸 것으로, 속이 빈 상태로 일면은 외부로 개방되어 있는 기공실린더의 외주면 및 전면에 다수의 공기배출공이 뚫어진 것을 보이고 있다.

즉, 도 2 내지 도 3에서 나타낸 것과 같이, 본 발명인 자동차용 에어부스터 구조는 브레이크의 급 제동현상을 미연에 방지할 수 있는 구성으로, 외부의 압축공기가 유입되는 에어포트(11)가 일면에 형성되어 있는 실린더(10)의 내부에는 수용공간(12) 및 오일이 수용되고 배출되는 오일수용실(13)이 형성된다.

상기 오일수용실(13)은 실린더(10)의 내부에 일체로 형성되어도 무방하나, 상기 실린더(10)의 성형 및 제작에 따른 편의성을 높이기 위하여 실린더(10)의 일측에 보조실린더(14)를 결합한 후 이 보조실린더(14)의 내부에 오일수용실(13)을 형성하는 것이 바람직하다.

이와 같은 구성의 실린더(10)에 구비된 에어포트(11)에는 이 에어포트(11)를 통하여 유입되는 압축공기의 유입량을 조절하여 실린더(10) 내의 공기압이 순간적으로 급격하게 상승하는 것을 방지하기 위한 공기압조절수단(20)이 결합된다.

상기 공기압조절수단(20)으로 본 발명에서는 속이 빈 상태로 일면은 외부로 개방되어 에어포트(11)의 선단에 결합되고 외주면 및 저면에는 다수의 공기배출공(22)이 뚫어진 기공실린더(21)와, 상기 기공실린더(21)를 탄력 지지하여 유입되는 압축공기의 양에 따라 기공실린더(21)의 위치를 조절하는 탄성스프링(23)으로 구성되는 것을 실시 예로 보이고 있다.

이때, 상기 탄성스프링(23)에는 압축공기의 유입량에 따라 늘어나거나 줄어들 수 있도록 엠보싱 형태의 탄성조절부(24)가 형성된다.

즉, 상기 탄성조절부(24)를 갖는 탄성스프링(23)의 일단을 기공실린더(21)의 선단에 결합한 상태로 상기 탄성스프링(23)의 타단을 에어포트(11)의 외주면에 비스 내지는 볼트 등의 요소로 이루어진 체결구 등으로 고정하여 에어포트(11)를 통하여 유입되는 압축공기의 유입량에 따라 기공실린더(21)의 위치를 조절하게 되는 것이다.

그러나, 상기 탄성스프링(23)의 구성을 반드시 본 발명의 실시 예로 한정짓는 것은 아니며, 압축공기의 유입량에 따라 기공실린더(21)의 위치를 조절할 수 있는 탄성스프링(23)의 구성은 본 발명의 범주 안에 모두 포함된다는 것을 사전에 밝혀둔다.

따라서, 에어포트(11)를 통하여 압축공기가 급격하게 유입되더라도 유입된 압축공기는 상기 에어포트(11)의 선단에 결합된 기공실린더(21)의 공기배출공(22)을 통해서만 실린더(10) 내로 유입될 수 있어 상기 실린더(10) 내의 공기압이 급격하게 상승되지는 않게 되는 것이다.

또한, 유입되는 압축공기의 유입량에 따라 기공실린더(21)의 위치가 이동됨으로써, 필요한 만큼의 압축공기가 실린더(10) 내로 유입될 수 있게 되는 것이다.

예로 에어포트(11)를 통하여 유입되는 유입량이 탄성스프링(23)에 형성된 탄 성조절부(24)의 탄성력 보다 강할 경우 기공실린더(21)는 도 3의 가상선으로 나타낸 것과 같이 탄성스프링(23)을 늘리면서 이동하게 되어 압축공기를 배출할 수 있는 공기배출공(22)이 증가하게 되고, 유입량이 적게될 경우에는 탄성조절부(24)의 탄성 복원력에 의해 원 위치되게 되는 것이다.

한편, 상기 구성의 공기압조절수단(20)이 에어포트(11)에 결합되어 있는 실린더(10)의 내부 수용공간(12)에는 상기 에어포트(11)를 통하여 유입된 압축공기의 공기압에 의해 이동되는 다이어프램(15)이 결합되어 있다.

이 다이어프램(15)의 단부와 실린더(10) 사이는 실링부재(16)로 실링 처리하여 이 사이로 압축공기가 빠져나가 공기압이 저하되는 것을 방지하게 된다.

그리고, 상기 다이어프램(15)에는 공기압을 감쇄시켜 다이어프램(15)이 급격하게 이동하는 것을 방지하기 위한 탄성체(17)가 지지되어 있으며, 다이어프램(15)의 축 방향에는 오일수용실(13)에 수용되어 있는 오일을 압축하여 오일압을 생성한 후 배출하기 위한 피스톤(19)이 구비된 푸쉬로드(18)가 결합되어 있다.

따라서, 운전자가 브레이크페달을 조작할 경우 외부의 압축공기는 에어포트(11)를 지나 기공실린더(21)의 이동에 의해 그 유입량이 조절된 상태로 실린더(10) 내의 수용공간(12)에 유입된다.

그리고, 상기 수용공간(12)에 유입된 압축공기의 공기압으로 다이어프램(15)이 밀려나게 되고, 이 다이어프램(15)이 공기압에 의해 밀려남에 따라 결합되어 있던 푸쉬로드(18)는 선단에 구비된 피스톤(19)으로 수용되어 있는 오일을 압축하여 오일압을 발생시키게 된다.

상기 피스톤(19)의 압축에 의해 생성된 오일압은 실린더(10)의 외부로 배출된 후 브레이크에 전달되어 차량을 제동하게 되는 것이다.

여기서, 압축공기의 공기압에 의해 다이어프램(15)이 밀리는 과정에서 탄성체(17)는 공기압을 감쇄시켜 급격한 다이어프램(15)의 이동이 발생되지 않도록 하고 있으며, 공기압의 소진 후에는 자체 탄성력으로 다이어프램(15)을 원 위치시키게 된다.

그러므로, 상기와 같이 구성된 본 발명인 자동차용 에어부스터 구조의 제공을 통하여 브레이크페달의 적은 답력으로도 차량이 적절히 제동될 수 있었으며, 아울러 급격한 공기압 상승에 의한 브레이크의 급 제동 현상이 미연에 방지되어 차량의 안전성이 크게 향상될 수 있게 되는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 구성에 의하면, 외부의 압축공기가 유입되는 에어포트에 압축공기의 유입량을 조절할 수 있는 공기압조절수단이 결합됨으로써, 순간적인 공기압의 상승에 의해 다이어프램이 급격하게 이동되는 것을 미연에 방지하게 된다.

따라서, 에어부스터의 원활한 작동을 통하여 브레이크의 급 제동 현상을 미연에 방지하여 차량의 안전한 주행이 이루어질 수 있게 되는 등의 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims

외부의 압축공기가 유입되는 에어포트(11)가 일면에 형성되고, 내부에 수용공간(12)이 형성되며, 오일이 수용되고 배출되는 오일수용실(13)을 갖는 실린더(10)와;

상기 실린더(10)에 구비된 에어포트(11)에 결합되어 상기 에어포트(11)를 통하여 실린더(10)내로 유입되는 압축공기의 유입량을 조절하는 공기압조절수단(20)과,

상기 에어포트(11)를 통하여 유입된 압축공기에 의해 이동되는 다이어프램(15)과;

상기 다이어프램(15)을 탄성 지지하여 압축공기의 압력을 감쇄시키는 탄성체(17)와;

상기 다이어프램(15)의 축 방향에 결합되며, 오일수용실(13)에 수용되어 있는 오일을 압축하기 위한 피스톤(19)이 선단에 구비된 푸쉬로드(18)로 구성된 에어부스터에 있어서,

상기 공기압조절수단(20)은 속이 빈 상태로 일면은 외부로 개방되어 에어포트(11)의 선단에 결합되고, 외주면 및 전면에 다수의 공기배출공(22)이 형성된 기공실린더(21)와;

상기 기공실린더(21)를 탄력 지지하여 유입되는 압축공기의 양에 따라 기공실린더(21)의 위치를 조절하는 탄성스프링(23)으로 구성됨을 특징으로 하는 자동차용 에어부스터 구조.
삭제
청구항 1에 있어서, 상기 탄성스프링(23)은 공기의 유입량에 따라 늘어나거나 줄어들 수 있도록 엠보싱 형태의 탄성조절부(24)가 형성된 상태로 일단이 기공실린더(21)에 결합되고, 타단은 에어포트(11)의 외주면에 결합됨을 특징으로 하는 자동차용 에어부스터 구조.