KR200293708Y1

KR200293708Y1 - 자동차의 브레이크 부스터

Info

Publication number: KR200293708Y1
Application number: KR2019980028517U
Authority: KR
Inventors: 심태영
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 1998-12-31
Filing date: 1998-12-31
Publication date: 2003-01-24
Also published as: KR20000015130U

Abstract

본 고안은 자동차의 브레이크 부스터를 개시한다.

본 고안은 출력로드의 내부에 이를 관통하는 나사공이 형성되고; 출력로드의 일측단에는 상기 마스터 실린더와 연결되는 스트로크 조정구가 나사결합되며; 출력로드의 타측단에는 이에 형성된 나사공과 동심으로 확장홈이 소정깊이로 형성되고; 상기 출력로드의 타측단에는, 상기 콘트롤 플런저와 반력고무 사이의 랩 갭을 조정하기 위한 것으로, 그 외주면에 수나사가 형성되고, 그 일측단에 드라이버 삽입홈이 형성되며, 그 타측단에 상기 반력고무와 접촉되는 접촉면을 가지고 상기 확장홈 내부를 이동하는 확장부를 가지는 간격조정구가 나사결합되는 것을 특징으로 한다.

따라서 부스터가 조립된 상태에서 간격조정구를 통해 외부에서 점프 인 포스(jump in force)를 설계치에 맞도록 조정할 수 있게 된다.

Description

자동차의 브레이크 부스터(BRAKE BOOSTER USE IN AN AUTOMOBILE)

본 고안은 자동차의 제동장치(brake system)에 관한 것으로서, 더 상세하게는 브레이크 페달의 답력을 수배로 증가하여 적은 답력으로 큰 제동력을 발생시키는 자동차의 브레이크 부스터(brake booster)에 관한 것이다.

자동차의 제동장치에는 주행중 운전자의 발로 조작하는 주 브레이크와 주차시에 손으로 조작하는 주차 브레이크로 나뉘는데, 이중 주 브레이크는 주행중에 사용하는 것이므로 신속·정확한 제동은 물론 적은 힘으로도 용이하게 조작할 수 있어야 된다. 이를 위해 주 브레이크(이하 "브레이크"로 약칭함)는 비교적 적은 답력으로 확실히 제동할 수 있는 유압식 브레이크가 주로 사용되고 있다.

한편, 자동차가 대형화, 고속화 됨에 따라 큰 제동력이 요구되는데, 유압식 브레이크는 그 구조적인 특성상 제동력 증대에 한계가 있다. 이에 따라 최근에는 유압식 브레이크에 부스터를 구비하여, 동일한 답력으로 수배의 제동력을 발생시킴으로써 고속 및 대중량 차량을 적은 답력으로 확실하게 제동시키는 것이 일반적이다.

도 1에는 종래의 브레이크 부스터(1)를 개략적으로 도시하였는데, 이것은 브레이크 페달(도시하지 않음)과 마스터 실린더(C) 사이에 설치된다.

이러한 브레이크 부스터(1)는 브레이크 페달을 밟지 않은 상태에서는 입력로드(input rod; 2)와 콘트롤 플런저(control plunger: 3)가 리턴 스프링(return spring: 4)에 의해 후방으로 탄성 바이어스(elastic bias) 됨으로써 밸브 포핏(valve poppet: 5)이 파워 피스톤(power piston: 6)의 진공밸브부(7)는 개방시키고, 콘트롤 플런저(3)의 에어밸브부(8)는 폐쇄시킨다.

이에 따라 흡기 매니폴드 또는 진공펌프에서 발생한 부압(負壓)이 첵밸브(check valve: 9)를 통해 파워 실린더(10)의 전방챔버(front chamber: 11)로 공급됨과 함께 파워 피스톤(6)의 부압유로(6b) 및 에어유로(6c)를 통해 그 후방챔버(rear chamber: 12)에도 공급되므로 파워 피스톤(6)은 리턴 스프링(14)에 의해 후방으로 밀려 있게 된다.

이 상태에서 브레이크 페달을 밟으면, 입력로드(2)와 밸브 포핏(5) 및 콘트롤 플런저(3)가 전방쪽으로 이동됨으로써 밸브 포핏(5)에 의해 파워피스톤(6)의 진공밸브부(7)가 닫힌 뒤, 계속되는 입력로드(2)의 이동으로 콘트롤 플런저(3)의 에어밸브부(8)가 밸브 포핏(5)으로부터 이탈되어 열리게 된다.

따라서 외부 대기가 콘트롤 플런저(3)의 에어밸브부(8)와 밸브 포핏(5)의 사이를 통해 파워 실린더(10)의 후방챔버(12)로 유입됨으로써 운전자의 답력에 부스터의 배력된 힘이 더하여져 출력로드(output rod: 13)에 힘이 걸리게 된다.

이때, 운전자의 답력과 출력로드(13)의 배력비는 출력로드(13)와 콘트롤 플런저(3) 사이에 설치된 반력고무(reaction rubber;15)에 의해 항상 일정하게 유지되며, 이러한 부스터의 배력비가 일정한 값을 가질 때(평형을 이룰 때) 콘트롤 플런저(3)와 밸브 포핏(5) 및 파워피스톤(6)의 진공밸브부(7)는 닫히게 되어 있다.

그리고 종래의 브레이크 부스터는, 도 2에 도시한 바와같이 입력로드(2)에 힘을 증가시켜도 입력의 증가없이 출력이 증가하는 구간 즉, 점프 인 포스(jump in force)가 발생하게 되며, 운전자의 제동감각을 위해 이를 약 30 KGF로 설정하고 있다.

이러한 점프 인 포스(jump in force)는 반력고무(15)와 콘트롤 플런저(3) 사이의 간격(lap gap)으로 조절되는데, 실제 부스터 제작 조립시 부품들의 가공 및 조립공차로 인하여 반력고무(15)와 콘트롤 플런저(3) 사이의 간격(lap gap)이 설계치수를 벗어나는 경우가 빈번하게 발생되어 조립된 부스터 마다 점프 인 포스(jump in force)가 각기 다르게 설정되므로 부스터의 품질이 균일하지 않아 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다.

그러나, 이러한 점프 인 포스(jump in force)는 부스터가 조립된 상태에서 측정이 가능한 것으로, 통상 부스터를 조립한 상태에서는 코오킹(calking) 작업을 수행하게 되므로 조립된 부스터를 분해하기 어렵다.

따라서 부스터가 조립된 상태에서 점프 인 포스(jump in force)가 설계치에 맞지 않더라도 이를 조정할 수 없는 문제점이 있었다.

본 고안은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 부스터가 조립된 상태에서 점프 인 포스(jump in force)를 외부에서 조정할 수 있도록 한 자동차용 브레이크 부스터를 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 고안은, 마스터 실린더와 연결되는 출력로드와, 상기 출력로드와 연결되며 파워 실린더의 내부에 축방향으로 이동가능하게 설치되는 파워 피스톤과, 상기 출력로드와 동축으로 파워 피스톤에 결합되는 콘트롤 플런저와, 상기 콘트롤 플런저를 브레이크 폐달과 연결하며 파워 피스톤과 동방향으로 탄성 바이어스 되는 입력로드와, 상기 출력로드와 콘트롤 플런저 사이에 개재되는 반력고무를 구비하는 자동차용 브레이크 부스터에 있어서,

상기 출력로드의 내부에 이를 관통하는 나사공이 형성되고; 상기 출력로드의 일측단에는 상기 마스터 실린더와 연결되는 스트로크 조정구가 나사결합되며; 상기 출력로드의 타측단에는 이에 형성된 나사공과 동심으로 확장홈이 소정깊이로 형성되고; 상기 출력로드의 타측단에는, 상기 콘트롤 플런저와 반력고무 사이의 랩 갭을 조정하기 위한 것으로, 그 외주면에 수나사가 형성되고, 그 일측단에 드라이버 삽입홈이 형성되며, 그 타측단에 상기 반력고무와 접촉되는 접촉면을 가지고 상기 확장홈 내부를 이동하는 확장부를 가지는 간격조정구가 나사결합되는 것을 특징으로 하는 자동차의 브레이크 부스터를 제공한다.

도 1은 종래 자동차의 브레이크 부스터 구조를 도시한 단면도.

도 2는 종래 자동차의 브레이크 부스터에서 발생되는 점프 인 포스(jump in force)를 나타낸 그래프.

도 3은 본 고안에 따른 자동차의 브레이크 부스터 구조를 도시한 단면도.

도 4은 도 3의 요부 발췌 확대 단면도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

21 : 파워실린더 22 : 파워 피스톤

23 : 출력로드 24 : 스트로크 조정구

26 : 콘트롤 플런저 27 : 입력로드

29 : 반력고무 31 : 나사공

32 : 확장홈 40 : 간격조정구

41 : 수나사 42 : 드라이버 삽입홈

43 : 확장부 43a : 접촉면

도 3은 본 고안에 따른 자동차용 브레이크 부스터를 도시한 단면도이고, 도 4는 도 3의 요부를 발췌하여 도시한 확대 단면도이다.

본 고안에 따른 자동차용 브레이크 부스터는 도 3 및 도 4에 도시된 바와같이, 출력로드(output rod:23)가 스트로크 조정구(24)에 의해 마스터 실린더(C)와 연결되어 있으며, 출력로드(23)는 파워 실린더(21)의 내부에 축방향으로 이동가능하게 설치되는 파워 피스톤(22)과 연결되어 있다.

그리고 파워 피스톤(22)에는 출력로드(23)와 동축으로 콘트롤 플런저(26)가 결합되어 있으며, 콘트롤 플런저(26)에는 입력로드(input rod;27)가 상기 파워 피스톤(22)과 동방향으로 리턴 스프링(28)에 의해 탄성 바이어스 되는 상태로 연결되어 있다.

그리고 출력로드(23)와 콘트롤 플런저(control plunger:26) 사이에는 운전자의 답력과 출력로드(23)의 배력비를 일정하게 유지시키는 역할을 수행하는 반력고무(reaction rubber;29)가 개재되어 있다.

그리고 본 고안의 특징에 따라서 출력로드(23)의 내부에는 이를 관통하는 나사공(31)이 형성되고, 출력로드(23)의 일측단에는 마스터 실린더(C)와 연결되는 스트로크 조정구(24)가 나사결합된다.

그리고 출력로드(23)의 타측단에는 이에 형성된 나사공(31)과 동심으로 확장홈(32)이 소정깊이로 형성되고, 출력로드(23)의 타측단에는 콘트롤 플런저(26)와 반력고무(29) 사이의 간격(lap gap)을 조정하기 위한 간격조정구(40)가 나사 결합된다.

그리고 간격조정구(40)는 그 외주면에 상기 출력로드(23)의 나사공(31)에 나사결합되는 수나사(41)가 형성되고, 그 일측단에는 드라이버 삽입홈(42)이 형성되며, 그 타측단에는 상기 반력고무(29)와 접촉되는 접촉면(43a)을 가지고 상기 확장홈(32) 내부를 이동하는 확장부(43)가 형성된다.

이와같이 구성된 본 고안에 따른 자동차의 브레이크 부스터는, 종래와 마찬가지로 부스터가 조립된 상태에서, 점프 인 포스(jump in force)를 측정하게 된다.

그리고 측정결과 점프 인 포스(jump in force)가 설계치와 다른 경우에는, 본 고안의 특징에 따라 간격조정구(40)를 통해서 반력고무(29)와 콘트롤 플런저(26) 사이의 간격(lap gap)을 조정함으로써 점프 인 포스(jump in force)를 조정하게 된다.

즉, 출력로드(23)의 일측단에 나사결합된 스트로크 조정구(24)를 분리한 다음, 개방된 출력로드(23)의 나사공(31)을 통해 드라이버를 간격조정구(40)의 일측단에 형성된 드라이버 삽입홈(42)에 삽입한 상태에서 드라이버를 좌우로 회전시키면, 회전방향에 따라서 간격조정구(40)의 확장부(43)가 확장홈(32)을 따라 전진 또는 후퇴하여 반력고무(29)와 콘트롤 플런저(26) 사이의 간격(lap gap)을 조정하게 된다.

즉, 전진시에는 확장부(43)가 반력고무(29)를 콘트롤 플런저(26) 쪽으로 가압하여 변형시키고, 후퇴시에는 확장부(43)가 출력로드(23)의 확장홈(32) 내부로 인입된 상태로 그 사이에 반력고무(29)의 변형을 위한 공간을 형성하는 방식으로 반력고무(29)와 콘트롤 플런저(26) 사이의 간격(lap gap)를 조정하여 점프 인 포스(jump in force)를 설계치에 맞도록 조정하게 된다.

이상에서 살펴본 바와같이 본 고안 자동차의 브레이크 부스터에 의하면, 부스터가 조립된 상태에서 외부에서 출력로드에 설치된 간격조정구를 통해 점프 인 포스(jump in force)를 설계치에 맞도록 조정할 수 있게 된다. 따라서 부스터의 품질이 균일하여 신뢰성이 향상되게 된다.

Claims

마스터 실린더와 연결되는 출력로드와, 상기 출력로드와 연결되며 파워 실린더의 내부에 축방향으로 이동가능하게 설치되는 파워 피스톤과, 상기 출력로드와 동축으로 파워 피스톤에 결합되는 콘트롤 플런저와, 상기 콘트롤 플런저를 브레이크 폐달과 연결하며 파워 피스톤과 동방향으로 탄성 바이어스 되는 입력로드와, 상기 출력로드와 콘트롤 플런저 사이에 개재되는 반력고무를 구비하는 자동차용 브레이크 부스터에 있어서,

상기 출력로드(23)의 내부에 이를 관통하는 나사공(31)이 형성되고;

상기 출력로드(23)의 일측단에는 상기 마스터 실린더(C)와 연결되는 스트로크 조정구(24)가 나사결합되며;

상기 출력로드(23)의 타측단에는 이에 형성된 나사공(31)과 동심으로 확장홈(32)이 소정깊이로 형성되고;

상기 출력로드(23)의 타측단에는, 상기 콘트롤 플런저(26)와 반력고무(29) 사이의 랩 갭을 조정하기 위한 것으로, 그 외주면에 수나사(41)가 형성되고, 그 일측단에 드라이버 삽입홈(42)이 형성되며, 그 타측단에 상기 반력고무(29)와 접촉되는 접촉면(43a)을 가지고 상기 확장홈(32) 내부를 이동하는 확장부(43)를 가지는 간격조정구(40)가 나사결합되는 것을 특징으로 하는 자동차의 브레이크 부스터.