KR20070043432A - Apparatus for increasing power of brake booster for vehicle - Google Patents
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Abstract
브레이크 작동시 응답속도를 빠르게 하고, 운전자의 안전을 위한 흡기 부압과 대기압의 압력차를 증대시켜 브레이크 성능을 향상시킬 수 있도록 한 자동차 브레이크 부스터의 배력 증대장치를 제공할 목적으로; It is an object of the present invention to provide a power boosting device of an automobile brake booster which can improve the brake performance by increasing the speed of response during brake operation and increasing the pressure difference between intake negative pressure and atmospheric pressure for the driver's safety;
마스터 실린더의 푸시로드와 연결되며 파워 실린더의 내부에 축방향으로 이동 가능하게 설치되는 파워 피스톤과, 상기 파워 피스톤의 외주에 설치되어 상기 파워 실린더 내부를 프론트 챔버와 리어 챔버로 구획하는 다이어프램과, 상기 푸시로드와 동축으로 파워 피스톤에 결합되는 밸브 플런저와, 상기 밸브 플런저의 이탈 및 부스터내의 무효스트로크를 방지하는 키이와, 상기 밸브 플런저를 브레이크 폐달과 연결하는 입력로드를 구비하는 자동차의 브레이크 부스터에 있어서,A power piston connected to the push rod of the master cylinder and axially movable inside the power cylinder, a diaphragm installed on an outer circumference of the power piston and partitioning the inside of the power cylinder into a front chamber and a rear chamber; In a brake booster of an automobile having a valve plunger coupled to a power piston coaxially with a push rod, a key for preventing the valve plunger from escaping and an invalid stroke in a booster, and an input rod connecting the valve plunger to a brake pedal. ,
상기 리어 챔버에 대기압을 공급하는 파위 실린더의 네크 후측부에 브레이크 페달의 작동시 배기 매니폴드의 열에 의하여 가압된 고압의 공기를 공급할 수 있도록 한 고압공기 공급수단을 연결하여 이루어지는 자동차 브레이크 부스터의 배력 증대장치를 제공한다.Increased power of automobile brake booster by connecting high pressure air supply means to supply high pressure air pressurized by the heat of exhaust manifold when the brake pedal is operated at the neck rear side of the wave cylinder supplying atmospheric pressure to the rear chamber. Provide the device.
가열탱크. 에어탱크. 리저버 Heating tank. Air tank. Reservoir
Description
도 1은 본 발명에 의한 브레이크 부스터 배력 증대장치의 계통도.1 is a system diagram of a brake booster boosting device according to the present invention.
도 2는 도 1의 요부 발췌 확대 단면도.Figure 2 is an enlarged cross-sectional view of the main portion extract of Figure 1;
도 3은 종래 브레이크 부스터의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of a conventional brake booster.
본 발명은 자동차의 브레이크에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 적은 답력으로도 큰 제동력을 얻을 수 있도록 한 자동차 브레이크 부스터의 배력 증대장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a brake of an automobile, and more particularly, to an apparatus for increasing power of an automobile brake booster, which enables to obtain a large braking force even with a small foot force.
자동차에 있어서 브레이크는 주행중 운전자의 발로 조작하는 풋 브레이크와, 주차시에 손으로 조작하는 주차 브레이크로 나뉘는데, 이중 풋 브레이크는 주행중에 사용하는 것이므로 신속·정확한 제동은 물론 적은 힘으로도 용이하게 조작할 수 있어야 되며, 이를 위하여 풋 브레이크(이하 '브레이크'로 칭함)는 비교적 적은 답력으로 확실히 제동할 수 있는 유압식 브레이크가 주로 사용되고 있다.In automobiles, the brake is divided into a foot brake operated by the driver's foot while driving and a parking brake operated by hand when parking. Since the double foot brake is used during driving, the brake can be easily and quickly operated with little force. For this purpose, the foot brake (hereinafter referred to as 'brake') is mainly used as a hydraulic brake that can be reliably braked with a relatively low effort.
그리고 최근에는 자동차가 대형화 및 고속화됨에 따라 큰 제동력이 요구되는 데, 유압식 브레이크는 그 구조적인 특성상 제동력 증대에 한계가 있다. In recent years, a large braking force is required as an automobile becomes larger and faster, and a hydraulic brake has a limitation in increasing braking force due to its structural characteristics.
이에 따라 유압식 브레이크에 배력장치인 부스터를 구비하여, 동일한 답력으로도 수배의 제동력을 발생시킴으로써, 고속 및 대형 차량을 적은 답력으로 확실하게 제동시킬 수 있도록 하는 것이 일반적이다.Accordingly, it is common to equip the hydraulic brake with a booster, which is a booster, to generate several times the braking force even at the same turning force, so that it is possible to reliably brake a high speed and a large vehicle with little turning force.
이러한 브레이크 부스터는 흡기 매니폴드 또는 진공펌프에서 발생한 진공과 대기압의 차이 압력을 이용하는 진공식과, 압축공기의 압력을 이용하는 압축 공기식으로 대별된다.Such brake boosters are roughly classified into a vacuum type using a differential pressure between a vacuum generated in an intake manifold or a vacuum pump and a compressed air type using a pressure of compressed air.
상기와 같은 브레이크 부스터에 있어서, 본 발명이 관계하는 진공식 브레이크 부스터의 종래 구성을 살펴보면, 도 3와 같이 구성되는데, 이의 브레이크 부스터(100)는 미도시한 브레이크 페달과 마스터 실린더(C) 사이에 배치된다.In the brake booster as described above, looking at the conventional configuration of the vacuum brake booster related to the present invention, it is configured as shown in Figure 3, the
이러한 브레이크 부스터(100)는 브레이크 페달을 밟지 않은 상태에서는 입력로드(102)와 밸브 플런저(104)가 로드 리턴 스프링(106)에 의해 탄성적으로 후방으로 밀림으로써, 밸브 포핏(108)이 파워 피스톤(110)의 진공 밸브부(112)를 개방시키고, 밸브 플런저(104)의 에어 밸브부(114)를 폐쇄시키게 된다.The
이에 따라 흡기 매니폴드 또는 진공펌프에서 발생한 부압(진공)이 첵밸브(116)를 통해 파워 실린더(118)의 프론트 챔버(120)로 공급됨과 함께 파워 피스톤(110)의 부압유로(122) 및 에어유로(124)를 통해 그 리어 챔버(126)에도 공급되므로 파워 피스톤(110)은 리턴 스프링(106)에 의해 후방으로 밀린 상태를 유지하게 되는 것이다.Accordingly, the negative pressure (vacuum) generated in the intake manifold or the vacuum pump is supplied to the
상기와 같은 상태에서 제동을 위하여 브레이크 페달을 밟으면, 입력로드 (102)와 밸브 포핏(108) 및 밸브 플런저(104)가 전방으로 이동됨으로써, 밸브 포핏(108)에 의해 파워 피스톤(110)의 진공 밸브부(112)가 닫히게 되고, 계속되는 입력로드(102)의 전진 이동으로 밸브 플런저(104)의 에어 밸브부(114)가 밸브 포핏(108)으로부터 이탈되면서 개방된다. When the brake pedal is pressed for braking in such a state, the
따라서 외부 대기가 밸브 플런저(104)의 에어 밸브부(114)와 밸브 포핏(108)의 사이를 통해 파워 실린더(110)의 리어 챔버(126)로 유입되는 바, 운전자의 답력에 부스터의 배력된 힘이 부가되어 푸시로드(128)에 힘이 걸리게 된다. Therefore, the external atmosphere is introduced into the
그리고 이때의 운전자의 답력과 푸시로드(128)의 배력비는 반력고무에 의해 항상 일정하게 유지되며, 이러한 부스터의 배력비가 평형을 이룰 때 밸브 플런저(104)와 밸브 포핏(108) 및 파워 피스톤(110)의 진공 밸브부(114)는 닫히게 되는 것이다.In this case, the driver's response force and the power ratio of the
그러나 상기와 같이 구성된 종래 브레이크 부스터는, 부스터의 후방을 통해 자연적으로 유입되는 공기의 유입속도에 따라서 밸브들이 동작하도록 되어 있으므로 부스터의 응답속도가 느린 문제점이 있었다.However, the conventional brake booster configured as described above has a problem in that the response speed of the booster is slow because the valves are operated according to the inflow velocity of air naturally introduced through the rear of the booster.
또한, 자동차의 동력성능에 영향을 주는 에어컨 작동 유무에 따라 부압은 많은 변화를 가지게 되는 데, 부압이 부족한 경우에도 브레이크 밀림 현상이 발생되어 대형사고를 유발하는 하나의 원인이 된다는 문제점을 내포하고 있다.In addition, the negative pressure has a lot of changes depending on whether the air conditioner affects the power performance of the car, and there is a problem that even if the negative pressure is insufficient, the brake slippage occurs, which causes one of the major accidents. .
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명은 목적은 브레이크 작동시 응답속도를 빠르게 하고, 운전자의 안전을 위한 흡기 부압과 대기압의 압력차를 증대시켜 브레이크 성능을 향상시킬 수 있도록 한 자동차 브레이크 부스터의 배력 증대장치를 제공함에 있다.Therefore, the present invention has been invented to solve the above problems, the present invention is to improve the brake performance by increasing the speed difference between the intake negative pressure and atmospheric pressure for the driver's safety and speed up the operation of the brake. It is to provide a power boost device of the automobile brake booster.
이를 실현하기 위하여 본 발명은, 마스터 실린더의 푸시로드와 연결되며 파워 실린더의 내부에 축방향으로 이동 가능하게 설치되는 파워 피스톤과, 상기 파워 피스톤의 외주에 설치되어 상기 파워 실린더 내부를 프론트 챔버와 리어 챔버로 구획하는 다이어프램과, 상기 푸시로드와 동축으로 파워 피스톤에 결합되는 밸브 플런저와, 상기 밸브 플런저의 이탈 및 부스터내의 무효스트로크를 방지하는 키이와, 상기 밸브 플런저를 브레이크 폐달과 연결하는 입력로드를 구비하는 자동차의 브레이크 부스터에 있어서,In order to realize this, the present invention, the power piston is connected to the push rod of the master cylinder and installed axially movable in the interior of the power cylinder, and installed on the outer periphery of the power piston inside the front cylinder and the rear A diaphragm partitioning into the chamber, a valve plunger coupled to the power piston coaxially with the push rod, a key for preventing separation of the valve plunger and invalid stroke in the booster, and an input rod connecting the valve plunger to the brake pedal. In the brake booster of the automobile provided,
상기 리어 챔버에 대기압을 공급하는 파위 실린더의 네크 후측부에 브레이크 페달의 작동시 배기 매니폴드의 열에 의하여 가압된 고압의 공기를 공급할 수 있도록 한 고압공기 공급수단을 연결하여 이루어지는 자동차 브레이크 부스터의 배력 증대장치를 제공한다. Increased power of automobile brake booster by connecting high pressure air supply means to supply high pressure air pressurized by the heat of exhaust manifold when the brake pedal is operated at the neck rear side of the wave cylinder supplying atmospheric pressure to the rear chamber. Provide the device.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세히 설명한다.BEST MODE Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 및 도 2는 본 발명에 의한 배력 증대장치의 구성도와, 상기 브레이크 부스터의 구성 이해를 돕기 위하여 브레이크 부스터의 요부를 발췌하여 도시한 단면도로서, 부호 2는 브레이크 부스터를 지칭한다.1 and 2 are a sectional view showing the configuration of the power boosting apparatus according to the present invention, and the main portion of the brake booster in order to help understand the configuration of the brake booster, the
상기 브레이크 부스터(2)는 파워 실린더(4) 내부에 파워 피스톤(6)이 축방향 이동 가능하도록 설치되고, 상기 파워 피스톤(6)의 외주면에는 파워 실린더(4)의 내부를 프론트 챔버(8)와 리어 챔버(10)로 구획하는 다이어프램(12)이 설치된다.The
그리고 파워 실린더(4)의 프론트 챔버(8)에는 리턴스프링(14)이 설치되어 파워 피스톤(6)을 리어 챔버(10)측으로 밀어주게 되며, 상기 파워 피스톤(6)은 프론트 챔버(8)측으로 돌출한 마스터 실린더(MC)의 푸시로드(16)와 연결된다. In addition, a
또한, 상기 파워 실린더(10)의 일측에는 흡기 매니폴드 또는 진공펌프로부터 발생된 부압을 프론트 챔버(8)로 공급하는 첵밸브(18)가 설치되고, 상기 파워 피스톤(6)에는 파워 실린더(6)의 프론트 및 리어 챔버(8)(10)를 상호 연통시키는 부압유로(20)와, 외부 대기를 리어 챔버(10)로 유도하는 에어유로(22)가 각각 형성된다.In addition, a
또한 상기 파워 피스톤(6) 중앙의 작동구멍(24)에는 밸브 플런저(26)가 일정 스트로크로 이동 가능하게 결합되는데, 상기 밸브 플런저(26)는 입력로드(28)를 통해 미도시한 브레이크 페달과 연결된다. In addition, the
이때 밸브 플런저(26)의 선단 외주와 파워 피스톤(6)의 작동구멍(24) 내주 사이에는 부압 및 공기가 흐를 수 있도록 일정한 갭(gap)이 형성되어 있으며, 상기 밸브 플런저(26)에는 파워 피스톤(6)으로부터 이탈되는 것을 방지함과 동시에 부스터내의무효 스트로크를 방지하는 역할을 수행하는 키이(27)가 설치된다.At this time, a constant gap is formed between the outer periphery of the tip of the
또한, 상기 파워 피스톤(6)의 후측으로 연장된 네크(30)내에는 파워 피스톤(6)의 진공 밸브부(32)와 밸브 플런저(26)의 에어 밸브부(34)를 개폐하여 파워 피스톤(6)을 작동시키는 고무재의 밸브 포핏(36)이 입력로드(28)를 감싸는 형태로 설 치된다.Further, in the
그리고 상기 밸브 포핏(36)의 자유단과 입력로드(28)의 지지턱 사이에는 밸브 포핏(36)이 진공 및 에어 밸브부(32)(34)들과 긴밀하게 밀착할 수 있도록 탄성을 부여하는 밸브 리턴 스프링(38)이 설치된다.And a valve providing elasticity between the free end of the valve poppet 36 and the support jaw of the
이러한 브레이크 부스터(2)는 브레이크 페달을 밟지 않은 상태에서 도 2에 서와 같이 입력로드(28)와 밸브 플런저(26)가 로드 리턴 스프링(38)에 의해 후방으로 밀려 있게 된다. In the
그러면 밸브 플런저(26)의 에어 밸브부(34)가 밸브 포핏(36)의 선단에 밀착되어 폐쇄됨과 함께 밸브 포핏(36)의 선단이 후방으로 밀려 파워 피스톤(6)의 진공 밸브부(32)를 개방시키게 된다. Then, the
이에 따라 흡기 매니폴드등에서 발생한 부압이 첵밸브(18)를 통해 파워 실린더(4)의 프론트 챔버(8)로 공급됨과 함께 파워 피스톤(6)의 부압 및 에어 유로(20)(22)를 통해 그 리어 챔버(10)에도 공급되어 파워 피스톤(6)은 리턴 스프링(14)에 의해 후방으로 밀려 있게 된다.Accordingly, the negative pressure generated in the intake manifold or the like is supplied to the
상기와 같은 상태에서 제동을 위하여 브레이크 페달을 밟으면 입력로드(28)가 전진함으로써, 밸브 포핏(36) 및 밸브 플런저(26)가 함께 이동되고, 이에 따라 밸브 포핏(36)의 선단이 파워 피스톤(26)의 진공 밸브부(32)에 밀착되면서 진공 밸브부(32)가 닫힘으로써, 파워 실린더(4)의 리어 챔버(10)에 대한 부압 공급이 차단된다. When the brake pedal is pressed for braking in such a state as described above, the
그리고 계속되는 입력로드(28)의 이동에 의하여 밸브 플런저(26)의 에어 밸 브부(34)가 밸브 포핏(36)으로부터 이탈되어 열리게 되는 바, 외부 대기가 파워 피스톤(6)의 네크(30)로 유입된 뒤, 파워 피스톤(6)의 에어 유로(22)를 통해 파워 실린더(4)의 리어 챔버(10)로 유입된다. Then, the
이에 따라 파워 실린더(14)의 두 챔버(8)(10), 즉 파워 피스톤(6)의 양쪽에 커다란 압력차가 발생되고, 이 압력차에 의해 파워 피스톤(6)이 프론트 챔버(8) 쪽으로 이동됨으로써 마스터 실린더(MC)의 푸시로드(16)를 가압하게 되어 마스터 실린더(MC)에 높은 유압이 발생되면서 제동이 이루어지게 되는 것이다.As a result, a large pressure difference is generated between the two
상기와 같이 구성 동작되는 브레이크 부스터(2)에 있어서, 본 발명은 상기 파워 피스톤(6)의 네크(30) 후측에 고압의 공기를 공급함으로써, 제동시 큰 압력차에 의하여 배력이 상승되도록 한 고압공기 공급수단을 배치하였다.In the
상기 고압공기 공급수단은 리저버(50)와 에어탱크(52), 그리고 가열탱크(54)를 구비하여 이루어지는데, 상기 리저버(50)는 상기 파워 피스톤(6)의 네크(30) 후측에 배치하고, 이의 리저버(50)는 소정의 고압의 공기를 저장하는 에어탱크(52)와 연결된다.The high pressure air supply means comprises a
그리고 상기 에어탱크(52)는 배기 매니폴드(54)에 부착되어 공기를 가열하는 가열탱크(56)와 연결되는 구성을 갖는다.In addition, the
이에 따라 상기 배기 매니폴드(54)의 열에 의하여 가열탱크(56)내에 충전된 공기를 가열하여 에어탱크(52)를 보내면, 에어탱크(52)내의 공기는 제동시 상기 리저버(50)를 통해 리어 쳄버(10)로 공급되는 것이다.Accordingly, when the air filled in the
그리고 상기 가열탱크(54)에는 대기 유입용 첵밸브(58)와 가열된 공기를 상 기 에어탱크(54)로 보낼 수 있도록 하는 배출용 첵밸브(60)가 배치되어, 가열탱크(56)내의 압력이 대기압 보다 작을 때에는 대기 유입용 첵밸브(58)가 개방되어 외부의 대기가 유입되며, 엔진의 운전으로 가열탱크(56)내의 온도가 가열되면서 압력이 높아지면 배출용 첵밸브(60)가 열리면서 가열된 공기를 에어탱크(52)로 보내게 된다.In the
또한, 상기 에어탱크(52)에는 압력을 조절하기 위한 첵밸브(62)가 배치되어 에어탱크(52)내의 압력이 규정치 이상으로 상승되면 개방되어 고압의 공기를 배출하게 된다.In addition, the
그리고 상기 에어탱크(52)와 리저버(50)를 연결하는 관로(64)상에는 ECU(엔진 제어유닛; 66)에 의하여 제어되는 솔레노이드 밸브(68)가 배치되며, 상기 ECU(66)는 제동시 브레이크 작동 스위치(70)로부터 브레이크 페달의 작동신호를 받으면 상기 솔레노이드 밸브(68)를 개방 제어하여 에어탱크(52)내의 고압의 공기가 기존의 대기압 충진 부분으로 유입될 수 있도록 한 것이다.A
상기와 같이 제동을 위한 풋 브레이크 페달의 작동시 항상 일정한 고압의 공기가 브레이크 부스터(2)의 리어 챔버(10)로 유입됨으로써, 브레이크 성능의 변화를 최소할 수 있는 것이다.As described above, when the foot brake pedal for braking is operated, constant high pressure air is introduced into the
또한, 부압과 고압 공기에 의하여 압력차가 크게 발생하면서 브레이크 작동 배력을 증대시켜 브레이크 성능을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.In addition, a large pressure difference is generated by the negative pressure and the high pressure air, thereby improving the brake performance by increasing the brake operation power.
도면 중 미성명 부호 72는 대기 충진부로 유입되는 고압공기를 정화하는 에어 필터이고, 74는 소음을 저감시키는 사일렌서이다. In the figure,
이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 브레이크 작동시 응답속도를 빠르게 하고, 운전자의 안전을 위한 흡기 부압과 대기압의 압력차를 일정하게 능동적으로 제공할 수 있도록 하여 브레이크 성능을 향상시킬 수 있는 발명인 것이다.As described above, according to the present invention, the response speed is increased when the brake is operated, and the brake performance can be improved by constantly and actively providing the pressure difference between the intake negative pressure and the atmospheric pressure for the driver's safety.
Claims (4)
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KR1020050099706A KR20070043432A (en) | 2005-10-21 | 2005-10-21 | Apparatus for increasing power of brake booster for vehicle |
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KR1020050099706A KR20070043432A (en) | 2005-10-21 | 2005-10-21 | Apparatus for increasing power of brake booster for vehicle |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101118967B1 (en) * | 2008-05-23 | 2012-02-28 | 주식회사 만도 | Vehicle Brake Device for Electronic Hydraulic Brake System |
CN105752064A (en) * | 2016-02-29 | 2016-07-13 | 北京长城华冠汽车科技股份有限公司 | Automobile hydraulic braking system |
-
2005
- 2005-10-21 KR KR1020050099706A patent/KR20070043432A/en not_active Application Discontinuation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101118967B1 (en) * | 2008-05-23 | 2012-02-28 | 주식회사 만도 | Vehicle Brake Device for Electronic Hydraulic Brake System |
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E902 | Notification of reason for refusal | ||
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