KR101315063B1

KR101315063B1 - 제동감 향상을 위한 초기 유량 증대 시스템 및 이를 이용한 초기 유량 증대 방법

Info

Publication number: KR101315063B1
Application number: KR1020120007213A
Authority: KR
Inventors: 공영훈
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2012-01-25
Filing date: 2012-01-25
Publication date: 2013-10-08
Also published as: CN103223934A; KR20130086440A; US9010879B2; CN103223934B; US20130187442A1; DE102013001301A1; DE102013001301B4

Abstract

본 발명은 제동 초기 브레이크 페달의 무효 이동거리를 감소시킬 수 있는 제동감 향상을 위한 초기 유량 증대 시스템 및 이를 이용한 초기 유량 증대 방법에 관한 것이다.
본 발명은, 마스터 실린더와 디스크 브레이크 사이에 설치되어 제동시 초기 유량을 증대시키는 시스템으로서, 제동유압을 공급받도록 상기 마스터 실린더와 연결되며, 내부에 소경부와 상기 소경부로부터 확장된 대경부를 갖춘 제1 보어가 형성된 제1 하우징; 상기 제1 보어와 연통하는 단차진 계단형의 제2 보어를 갖추어 상기 제1 하우징과 결합되어 액압챔버를 형성하고 상기 디스크 브레이크와 연결된 제2 하우징; 상기 제1 보어 내에 진퇴 가능하게 마련되어 상기 소경부와 대경부에 대응되는 서로 다른 두 개의 단면적을 갖추고 길이방향으로 관통된 유로부가 형성된 피스톤; 및 상기 제동유압의 압력에 따라 피스톤의 유로부를 개폐하도록 마련된 밸브 조립체;를 구비하고, 제동작용시 상기 피스톤은 서로 다른 두 개의 단면적 중 대경부와 대응되는 단면적을 갖춘 부분을 통해 액압챔버를 가압하여 상기 디스크 브레이크로 제동유압을 공급하도록 이루어진다.

Description

제동감 향상을 위한 초기 유량 증대 시스템 및 이를 이용한 초기 유량 증대 방법{Pre-fill system to improve brake feeling and method for flux increase beginning thereof}

본 발명은 제동 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 제동 초기 브레이크 페달의 무효 이동거리를 감소시킬 수 있는 제동감 향상을 위한 초기 유량 증대 시스템 및 이를 이용한 초기 유량 증대 방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 유압제동장치는 리저버에서 공급되는 오일을 마스터 실린더에서 가압하여 제동유압을 발생시켜 브레이크 유압라인을 통해 각 휠로 전달한다. 이때, 각 휠로 전달된 제동유압은 휠과 함께 회전되는 디스크를 양쪽에서 압박하여 제동토크를 발생시키는 디스크 브레이크에 전달함으로써 제동작용을 하게 된다.

도 1은 일반적으로 사용되는 유압제동장치를 개략적으로 도시하는 도면이다. 도면을 참조하면, 유압제동장치는 브레이크 페달(10)의 답력을 증폭시켜주는 배력장치(20)와, 배력장치(20)에서 발생된 힘을 유압으로 전환하는 마스터 실린더(30) 및, 마스터 실린더(30)의 상부에 결합되어 마스터 실린더(30)에 오일을 공급하는 리저버(40)를 구비하여, 운전자의 답력에 의하여 제동유압을 유압라인(50)을 통해 각 휠(1)에 설치된 디스크 브레이크(60)로 전달하여 제동력을 발생시키게 된다.

하지만, 이러한 유압제동장치를 이용하여 제동작용시 브레이크 페달(10)에 답력을 가하였을 때부터 제동이 발생하는 것이 아니라, 브레이크 페달(10)이 어느 정도 전진한 이후에 제동이 시작된다. 즉, 브레이크 페달(10)을 밟을 때부터 제동을 시작하는 구간 사이를 무효 스트로크(Lost Travel) 구간(이하, 'LT 구간'이라고 함)이라고 하며, 이 LT 구간이 짧으면 짧을수록 운전자는 제동감이 우수하다고 느끼게 된다. 만약, 이 LT 구간이 길어지게 되면 제동시 브레이크 페달(10)을 밟아도 제동하지 않는 것처럼 느껴 소비자가 불만을 제기하거나 안전사고가 발생할 수 있는 문제가 있다.

이러한 LT 구간의 길이는 브레이크 페달(10)과 마스터 실린더(30) 및 배력장치(20)의 부품간 유격, 마스터 실린더(30)에서의 압력 상승 시점, 디스크 브레이크(60)의 패드와 디스크 사이의 간격 등에 영향을 받으며, 특히, 요철로와 같은 비포장 도로를 주행한 후에는 디스크 브레이크(60)의 패드와 디스크 사이의 간격이 증가되어 LT 구간이 증가하게 되므로 페달감이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 제동력을 발생하기 전까지 초기 LT 구간의 무효 페달 이동거리를 감소시켜 제동감을 향상시킬 수 있는 초기 유량 증대 시스템 및 이를 이용한 초기 유량 증대 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 마스터 실린더와 디스크 브레이크 사이에 설치되어 제동시 초기 유량을 증대시키는 시스템으로서, 제동유압을 공급받도록 상기 마스터 실린더와 연결되며, 내부에 소경부와 상기 소경부로부터 확장된 대경부를 갖춘 제1 보어가 형성된 제1 하우징; 상기 제1 보어와 연통하는 단차진 계단형의 제2 보어를 갖추어 상기 제1 하우징과 결합되어 액압챔버를 형성하고 상기 디스크 브레이크와 연결된 제2 하우징; 상기 제1 보어 내에 진퇴 가능하게 마련되어 상기 소경부와 대경부에 대응되는 서로 다른 두 개의 단면적을 갖추고 길이방향으로 관통된 유로부가 형성된 피스톤; 및 상기 제동유압의 압력에 따라 피스톤의 유로부를 개폐하도록 마련된 밸브 조립체;를 구비하고, 제동작용시 상기 피스톤은 서로 다른 두 개의 단면적 중 대경부와 대응되는 단면적을 갖춘 부분을 통해 액압챔버를 가압하여 상기 디스크 브레이크로 제동유압을 공급하도록 이루어진다.

바람직하게, 상기 유로부는 피스톤의 중심에 형성된 고압용 액압유로와, 상기 액압유로와 이격되어 상기 액압챔버와 연통하는 리턴유로를 구비한다.

바람직하게, 상기 밸브 조립체는, 상기 소경부에 위치한 피스톤의 일단부에 마련되어 상기 고압용 액압유로와 연통하는 개폐홀이 형성된 제1 밸브; 상기 제1 밸브와 함께 상기 피스톤에 탄성 지지하는 액압 스프링; 상기 대경부에 위치한 피스톤의 타단부에 마련되어 상기 고압용 액압유로를 개폐하는 제2 밸브; 및 상기 제2 밸브를 상기 피스톤으로 가압하는 가압 스프링;을 구비한다.

바람직하게, 상기 액압챔버에는 제동유압에 따라 이동된 피스톤을 원래의 위치로 복귀시키는 리턴 스프링이 더 마련된다.

바람직하게, 상기 피스톤에는 상기 리턴 스프링을 지지하며 피스톤의 이동거리를 제한하도록 상기 피스톤의 전진방향 측으로 돌출된 스토퍼부가 마련되며, 상기 단차진 계단형의 제2 보어는, 상기 제1 하우징의 단부와 밀착되는 제1 단차부와, 상기 제1 단차부로부터 직경이 감소하도록 이루어져 상기 리턴 스프링을 지지하는 제2 단차부와, 상기 제2 단차부로부터 직경이 감소하도록 이루어져 상기 스토퍼부와 대향되는 제3 단차부 및, 상기 제2 단차부로부터 직경이 감소하도록 이루어져 상기 가압 스프링을 지지하는 제4 단차부로 이루어진다.

바람직하게, 상기 제3 단차부에는 상기 피스톤의 전진시 상기 스토퍼부와 밀착되어 상기 피스톤의 이동거리를 제한하며 반력에 따른 피스톤의 후퇴를 방지하는 실링부재가 마련된다.

바람직하게, 상기 하우징에는 상기 대경부를 통해 상기 제1 보어와 대기를 연통하는 벤트 홀이 형성된다.

바람직하게, 상기 피스톤에는 진퇴에 따라 상기 벤트 홀을 개폐시키는 돌출부가 형성된다.

바람직하게, 상기 제1 하우징에는 상기 마스터 실린더와 연결되는 제1 포트와, 상기 제1 포트와 상기 제1 보어를 연통시키는 제1 연통공이 형성되고, 상기 제2 항우징에는 상기 디스크 브레이크와 연결되는 제2 포트와, 상기 제2 포트와 상기 제2 보어를 연통시키는 제2 연통공이 형성된다.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 마스터 실린더와 디스크 브레이크를 연결하는 전술된 초기 유량 증대 시스템을 이용하여 제동 초기 유량을 증가시키는 방법으로서, 상기 마스터 실린더로부터 공급된 제동유압에 의하여 단면적이 다른 피스톤을 전진시키는 단계; 및 상기 피스톤의 전진에 따라 직경이 확장되도록 형성된 제1 보어와 상기 제1 보어와 연통하는 제2 보어를 통해 형성된 액압챔버를 가압하여 디스크 브레이크로 제동유압을 전달하는 단계;를 포함하는 초기 유량 증대 방법을 제공한다.

본 발명에 따른 초기 유량 증대 시스템 및 이를 이용한 초기 유량 증대 방법은 마스터 실린더와 디스크 브레이크 사이에 설치되는 초기 유량 증대 시스템의 피스톤을 유압 면적이 상이한 두 개의 단으로 하여 오일의 토출량이 가변되도록 함으로써 제동력이 발생되기 전까지의 초기 구간에 많은 제동유압을 제공하여 무효 페달 이동거리를 감소할 수 있는 효과가 있다. 이에 운전자의 제동감을 향상시킴은 물론, 제동거리가 증대되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 아래 도면들에 의해 구체적으로 설명될 것이지만, 이러한 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 것이므로 본 발명의 기술사상이 그 도면에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 종래의 유압제동장치를 개략적으로 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초기 유량 증대 시스템을 나타내는 도면,
도 3 내지 도 5는 각각 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초기 유량 증대 시스템의 작동 상태를 나타내는 도면.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초기 유량 증대 시스템을 나타내는 도면이다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 초기 유량 증대 시스템은 길이방향으로 관통된 제1 보어(111)를 갖춘 제1 하우징(110)과, 제1 하우징(110)과 결합되며 제1 보어(111)와 연통하는 제2 보어(121)가 형성된 제2 하우징(120)과, 제1 보어(111) 내에 진퇴 가능하게 마련된 피스톤(140) 및, 제동유압에 따라 피스톤(140)의 유로부(141)를 개폐하는 밸브 조립체(150)를 구비한다. 이러한 초기 유량 증대 시스템은 마스터 실린더(미도시)와 디스크 브레이크(미도시) 사이에 설치되어 제동시 LT(무효 스트로크) 구간을 감소시키기 위하여 초기 유량을 증대시키는 역할을 한다.

제1 하우징(110)은 마스터 실린더와 연결되어 제동유압을 공급받도록 제1 보어(111)를 갖춘다. 이때, 제1 하우징(110)의 일단부에는 마스터 실린더로부터 제동유압을 공급받도록 마스터 실린더와 연결되는 제1 포트(112)가 형성되며, 제1 포트(112)와 제1 보어(111)는 제1 연통공(113)에 의하여 연통된다.

제1 보어(111)는 소경부(111a)와 대경부(111b)로 구성된다. 보다 구체적으로, 상기 제1 연통공(113)과 연결된 부분에는 소경부(111a)가 마련되고, 제1 하우징(110)의 타단부에는 소경부(111a)로부터 직경이 확장된 대경부(111b)가 마련된다. 이러한 제1 보어(111)에는 상기 제1 보어(111)와 대응되는 형상을 갖는 피스톤(140)이 진퇴 가능하게 마련된다.

한편, 제1 하우징(110)에는 피스톤(140)의 이동시 진공이 걸리지 않도록 벤트 홀(115)이 형성된다. 상기 벤트 홀(115)은 대경부(111b)가 위치한 부분에 형성되어 피스톤(140)의 이동에 따라 제1 보어(111)와 대기를 연통하도록 이루어진다.

제2 하우징(120)은 제1 보어(111)와 연통하는 제2 보어(121)를 갖추어 디스크 브레이크와 연결된다. 이때, 제2 하우징(120)의 타단부에는 마스터 실린더로부터 공급된 제동유압을 디스크 브레이크로 전달하도록 디스크 브레이크와 연결되는 제2 포트(122)가 형성되며, 제2 포트(122)와 제2 보어(121)는 제2 연통공(123)에 의하여 연통된다. 이때, 제2 하우징(120)은 제1 하우징(110)과 결합됨에 따라 제1 보어(111)와 제2 보어(121)가 밀폐되어 액압챔버(130)를 형성한다.

제2 보어(121)는 단차진 계단형으로 이루어진다. 즉, 제2 보어(121)는 복수의 단차부(121a,121b,121c,121d)를 갖춘다. 도시된 바에 따르면, 제2 보어(121)는 제1 하우징(110)과 결합되는 부분으로부터 디스크 브레이크와 연결되는 타단부로 갈수록 직경이 감소하도록 이루어진 제1 내지 제4 단차부(121a ~ 121d)를 구비한다. 이러한 제1 내지 제4 단차부(121a ~ 121d)에 대해서는 아래에서 다시 설명하기로 한다.

한편, 제1 하우징(110)과 제2 하우징(120)이 결합시 제2 하우징(120)이 제1 하우징(110)의 타단부를 감싸도록 결합되되, 전술된 바와 같이, 제1 보어(111)와 대기가 연통하도록 제2 하우징(120)이 벤트 홀(115)을 밀폐시키지 않도록 하여 결합된다.

피스톤(140)은 제1 보어(111) 내에 진퇴 가능하게 마련되며, 제1 보어(111)와 제2 보어(121)의 결합에 의하여 형성된 액압챔버(130)를 가압하는 역할을 한다. 이때, 피스톤(140)은 전술된 바와 같이, 제1 보어(111)와 대응되는 형상을 갖는다. 즉, 피스톤(140)은 서로 다른 두 개의 단면적을 갖추어 서로 다른 두 개의 단면적 중 대경부(111b)와 대응되는 단면적을 갖춘 부분을 통해 액압챔버(130)를 가압하여 디스크 브레이크로 제동유압을 공급하도록 이루어진다. 따라서, 초기 제동시 확장된 액압챔버(130)를 통해 제동유압을 공급하도록 이루어짐으로써 제동초기 유량을 증대시켜 초기 브레이크 페달의 LT 구간을 감소할 수 있게 된다. 이러한 피스톤(140)에는 길이방향으로 관통된 유로부(141)가 형성된다.

유로부(141)는 피스톤(140)의 중심에 형성된 고압용 액압유로(142)와, 상기 액압유로(142)와 이격되어 액압챔버(130)와 연통하는 리턴유로(143)를 구비한다. 고압용 액압유로(142)는 마스터 실린더로부터 공급된 제동유압의 압력에 따라 저압구간의 경우 후술할 밸브 조립체(150)에 의하여 폐쇄된 상태를 유지하다가 고압구간의 경우 개방되어 제동유압을 디스크 브레이크로 전달하도록 마련된 것이다. 리턴유로(143)는 제동시 저압구간에서 피스톤(140)이 이동하도록 밸브 조립체(150)에 의해 폐쇄된 상태를 유지하다가 제동해제시 개방되어 제동유압을 마스터 실린더 측으로 전달하기 위하여 마련된 것이다. 이러한 고압용 액압유로(142)와 리턴유로(143)에 대해서는 아래에서 다시 설명하기로 한다.

한편, 피스톤(140)에는 상기 벤트 홀(115)을 개폐시키는 돌출부(145)가 마련된다. 상기 돌출부(145)는 도시된 바와 같이, 제1 보어(111)의 대경부(111b)에 위치한 벤트 홀(115)을 선택적으로 개폐하도록 이루어진다. 또한, 피스톤(140)에는 액압챔버(130)에 마련된 리턴 스프링(134)을 안정적으로 지지하기 위하기 위하여 대경부(111b)에 위치한 피스톤(140)의 직경보다 작은 직경을 갖도록 하여 피스톤(140)의 전진방향 측으로 돌출된 스토퍼부(146)가 마련된다. 이 스토퍼부(146)는 피스톤(140)의 이동거리를 제한하는 역할을 한다.

한편, 리턴 스프링(134)은 피스톤(140)을 원래의 위치로 복귀시키는 역할을 하는 코일 스프링이다.

본 발명에 따르면, 밸브 조립체(150)는 제동유압의 압력에 따라 피스톤(140)의 유로부(141)를 개폐하도록 마련된다. 보다 구체적으로, 밸브 조립체(150)는 소경부(111a)에 위치한 피스톤(140)의 일단부에 마련된 제1 밸브(151)와, 상기 제1 밸브(151)를 탄성 지지하는 액압 스프링(153)과, 대경부(111b)에 위치한 피스톤(140)의 타단부에 마련된 제2 밸브(155) 및, 상기 제2 밸브(155)를 탄성 지지하는 가압 스프링(156)을 구비한다.

제1 밸브(151)는 액압 스프링(153)에 의하여 피스톤(140)의 일단부와 밀착되도록 이루어진다. 이러한 제1 밸브(151)에는 고압용 액압유로(142)와 연통하는 개폐홀(152)이 형성된다. 즉, 제1 밸브(151)는 평상시 유로부(141)의 리턴유로(143)를 폐쇄하며 고압용 액압유로(143)의 일측과 연통된 상태로 마련된다.

제2 밸브(155)는 가압 스프링(156)에 의하여 피스톤(140)의 타단부와 밀착되도록 이루어진다. 이때, 제2 밸브(155)는 평상시 고압용 액압유로(142)를 폐쇄하며 리턴유로(143)와 액압챔버(130)가 연통하도록 형성된다.

이와 같은 밸브 조립체(150)는 두 개의 밸브(151,155)를 갖추어 제동작용시 발생되는 제동유압의 압력차에 의하여 열리고 닫히며, 이 압력차의 조절은 액압 스프링(153)과 가압 스프링(156)에 의하여 결정되도록 이루어진다.

한편, 전술된 제2 보어(121)의 각 단차부(121a,121b,121c,121d)는 제1 하우징(110)과 제2 하우징(120)을 결합시 피스톤(140)과 밸브 조립체(150)를 제1 보어(111) 및 액압챔버(130) 내에 안정적으로 설치하기 위한 것으로서, 제1 단차부(121a)는 제1 하우징(110)의 타단부와 밀착되며, 제2 단차부(121b)는 피스톤(140)을 원래의 위치로 복귀시키는 리턴 스프링(134)을 지지하며, 제3 단차부(121c)는 피스톤(140)의 스토퍼부(146)와 대향되며, 제4 단차부(121d)는 제2 밸브(155)를 피스톤(140)으로 가압하는 가압 스프링(156)을 지지한다. 이때, 제3 단차부(121c)에는 피스톤(140)의 전지시 스토퍼부(146)와 밀착되어 피스톤(140)의 이동거리를 제한하는 역할을 수행하는 실링부재(136)가 마련된다. 이 실링부재(136)는 스토퍼부(146)와 함께 피스톤(140)의 이동거리를 제한하는 역할과 함께 피스톤(140)이 일정거리 이동하여 액압챔버(130)를 가압시 스프링들(136,156)의 반력에 의하여 피스톤(140)이 후퇴되는 것을 방지하는 역할을 한다.

상기와 같은 구조를 갖는 초기 유량 증대 시스템은 초기 제동작용시 제동유압의 공급에 따른 입력부(I)보다 디스크 브레이크로 토출되는 출력부(O)의 면적(공간)이 큰 것을 특징으로 한다. 여기서, 입력부(I)는 제동시 제1 보어(111)의 소경부(111a)에 위치한 피스톤(140)이 움직인 거리에 따른 면적을 의미하고, 출력부(O)는 대경부(111b)에 위치한 피스톤(140)이 움직인 거리에 따라 액압챔버(130)를 가압한 면적을 의미한다(도 3 참조). 즉, 제동 초기 디스크 브레이크로 토출되는 제동유압을 증대시킴으로써 LT 구간을 감소시켜 운전자의 제동감을 향상시킴은 물론, 제동거리가 증대되는 것을 방지할 수 있게 된다.

그러면, 상기와 같은 초기 유량 증대 시스템을 이용하여 제동력을 발생시 작동 상태에 대해서 설명하기로 한다.

먼저, 도 2를 참조하면, 도 2에 도시된 초기 유량 증대 시스템은 제동작용이 발생되기 이전의 상태를 나타낸다. 즉, 피스톤(140)이 리턴 스프링(134)과 가압 스프링(156)의 탄성력에 의하여 좌측으로 밀착된 상태로 놓인다. 이때, 액압챔버(130) 내에는 오일이 수용된 상태로 마련된다.

이어서, 이 상태에서 제동작용시 마스터 실린더(미도시)에 의해 공급된 제동유압이 제1 하우징(110)의 제1 포트(112) 및 제1 연통공(113)을 통해 제1 보어(111)로 공급되면 제1 밸브(151)와 함께 피스톤(140)이 이동하며 액압챔버(130)를 가압하게 된다. 이때, 제동작동에 따른 초기 유량 증대 시스템의 작동은 저압구간과 고압구간으로 나뉘어져 작동된다. 예컨대, 저압구간은 제동유압의 압력이 2bar 이하인 상태이고, 제동유압의 압력이 2bar를 초과한 상태가 고압구간이다. 상기 저압구간과 고압구간의 압력은 임의적으로 설정된 것으로서, 선택적으로 저압구간과 고압구간을 증감시켜 사용될 수 있음은 자명하다.

이에 따라, 저압구간의 경우, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 보어(111)로 제동유압이 공급되면 제1 밸브(151)와 피스톤(140)이 함께 이동하여 액압챔버(130)를 가압하게 된다. 이때, 피스톤(140)에 형성된 유로부(141)는 제1 및 제2 밸브(151,155)에 의하여 폐쇄된 상태이므로 제동유압이 직접 디스크 브레이크(미도시)로 토출되지 못하고 피스톤(140) 자체가 이동하여 액압챔버(130)를 가압하게 된다. 따라서, 액압챔버(130)에 마련된 오일(제동유압)이 디스크 브레이크로 전달되어 제동작용을 하게 된다. 즉, 제동유압에 의해 이동된 피스톤(140)의 입력부(I) 대비 출력부(O)의 토출량을 증가시켜 초기 브레이크 페달의 무효 페달 이동거리를 감소할 수 있게 된다.

또한, 유량을 증대시켜 디스크 브레이크로 공급한 후에는 피스톤(140)의 스토퍼부(146)가 제3 단차부(121c)에 마련된 실링부재(136)와 밀착됨에 따라 실링됨과 더불어 피스톤(140)의 이동거리를 제한함으로써 스프링(134,156)의 반력에 따라 피스톤(140)이 후퇴하는 것을 방지하게 된다.

한편, 피스톤(140)이 이동시 피스톤(140)의 돌출부(145)가 함께 이동하여 벤트 홀(115)을 개방시킴으로써 진공이 걸리지 않도록하여 피스톤(140)을 용이하게 이동시킬 수 있게 된다.

다음으로, 고압구간에서는 마스터 실린더로부터 공급된 제동유압이 디스크 브레이크 측으로 공급되도록 이루어지게 된다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 고압의 압력이 고압용 액압유로(142)를 통해 제2 밸브(155)를 밀어 상기 고압용 액압유로(142)를 개방시킴으로써 제동유압이 액압챔버(130)를 통해 디스크 브레이크로 전달된다. 이때, 피스톤(140)은 스토퍼부(146)와 실링부재(136)에 의하여 더 이상 이동되지 않고 움직임이 제한되게 된다.

상기와 같이, 제동작동이 완료되면 디스크 브레이크로 전달된 제동유압이 다시 마스터 실린더 측으로 이동되는데, 이에 액압챔버(130)를 통해 마스터 실린더로 이동하는 제동유압에 의하여 제2 밸브(155)가 가압 스프링(156) 및 제동유압에 의해 고압용 액압유로(142)를 폐쇄하게 됨으로써 리턴유로(143)로 제동유압이 흐르게 된다. 따라서, 리턴유로(143)로 전달된 제동유압은 제1 밸브(151)를 밀어 리턴유로(143)를 개방시킴으로써 리턴유로(143)를 통해 배출된 제동유압은 제1 밸브(151)의 개폐홀(152)을 통하여 마스터 실린더로 리턴된다. 이때, 제동유압의 압력이 점차적으로 감소하여 액압 스프링(153)의 탄성력이 커지게 되면 다시 제1 밸브(151)가 피스톤(140)의 일단부에 밀착되어 리턴유로(143)를 폐쇄하게 된다. 즉, 도 2에 도시된 상태로 놓여지게 된다.

결과적으로, 본 발명에 따른 초기 유량 증대 시스템은 제동 초기 디스크 브레이크로 토출되는 오일(제동유압)을 증가시킴으로써 초기 무효 브레이크 페달 이동거리를 감소할 수 있으므로 운전자의 제동감을 향상시킴은 물론, 제동거리가 증대되는 것을 방지할 수 있게 된다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

110 : 제1 하우징 111 : 제1 보어
111a : 소경부 111b : 대경부
120 : 제2 하우징 121 : 제2 보어
130 : 액압챔버 134 : 리턴 스프링
140 : 피스톤 141 : 유로부
142 : 고압용 액압유로 143 : 리턴유로
145 : 돌출부 146 : 스토퍼부
150 : 밸브 조립체 151 : 제1 밸브
152 : 개폐홀 153 : 액압 스프링
155 : 제2 밸브 156 : 가압 스프링

Claims

마스터 실린더와 디스크 브레이크 사이에 설치되어 제동시 초기 유량을 증대시키는 시스템으로서,
제동유압을 공급받도록 상기 마스터 실린더와 연결되며, 내부에 소경부와 상기 소경부로부터 확장된 대경부를 갖춘 제1 보어가 형성된 제1 하우징;
상기 제1 보어와 연통하는 단차진 계단형의 제2 보어를 갖추어 상기 제1 하우징과 결합되어 액압챔버를 형성하고 상기 디스크 브레이크와 연결된 제2 하우징;
상기 제1 보어 내에 진퇴 가능하게 마련되어 상기 소경부와 대경부에 대응되는 서로 다른 두 개의 단면적을 갖추고 길이방향으로 관통된 유로부가 형성된 피스톤; 및
상기 제동유압의 압력에 따라 피스톤의 유로부를 개폐하도록 마련된 밸브 조립체;를 구비하고,
제동작용시 상기 피스톤은 서로 다른 두 개의 단면적 중 대경부와 대응되는 단면적을 갖춘 부분을 통해 액압챔버를 가압하여 상기 디스크 브레이크로 제동유압을 공급하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 초기 유량 증대 시스템.
제1항에 있어서,
상기 유로부는 피스톤의 중심에 형성된 고압용 액압유로와, 상기 액압유로와 이격되어 상기 액압챔버와 연통하는 리턴유로를 구비하는 것을 특징으로 하는 초기 유량 증대 시스템.
제2항에 있어서,
상기 밸브 조립체는,
상기 소경부에 위치한 피스톤의 일단부에 마련되어 상기 고압용 액압유로와 연통하는 개폐홀이 형성된 제1 밸브;
상기 제1 밸브와 함께 상기 피스톤에 탄성 지지하는 액압 스프링;
상기 대경부에 위치한 피스톤의 타단부에 마련되어 상기 고압용 액압유로를 개폐하는 제2 밸브; 및
상기 제2 밸브를 상기 피스톤으로 가압하는 가압 스프링;을 구비하는 것을 특징으로 하는 초기 유량 증대 시스템.
제3항에 있어서,
상기 액압챔버에는 제동유압에 따라 이동된 피스톤을 원래의 위치로 복귀시키는 리턴 스프링이 더 마련된 것을 특징으로 하는 초기 유량 증대 시스템.
제4항에 있어서,
상기 피스톤에는 상기 리턴 스프링을 지지하며 피스톤의 이동거리를 제한하도록 상기 피스톤의 전진방향 측으로 돌출된 스토퍼부가 마련되며,
상기 단차진 계단형의 제2 보어는,
상기 제1 하우징의 단부와 밀착되는 제1 단차부와, 상기 제1 단차부로부터 직경이 감소하도록 이루어져 상기 리턴 스프링을 지지하는 제2 단차부와, 상기 제2 단차부로부터 직경이 감소하도록 이루어져 상기 스토퍼부와 대향되는 제3 단차부 및, 상기 제2 단차부로부터 직경이 감소하도록 이루어져 상기 가압 스프링을 지지하는 제4 단차부로 이루어진 것을 특징으로 하는 초기 유량 증대 시스템.
제5항에 있어서,
상기 제3 단차부에는 상기 피스톤의 전진시 상기 스토퍼부와 밀착되어 상기 피스톤의 이동거리를 제한하며 반력에 따른 피스톤의 후퇴를 방지하는 실링부재가 마련된 것을 특징으로 하는 초기 유량 증대 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제1 하우징에는 상기 대경부를 통해 상기 제1 보어와 대기를 연통하는 벤트 홀이 형성된 것을 특징으로 하는 초기 유량 증대 시스템.
제7항에 있어서,
상기 피스톤에는 진퇴에 따라 상기 벤트 홀을 개폐시키는 돌출부가 형성된 것을 특징으로 하는 초기 유량 증대 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제1 하우징에는 상기 마스터 실린더와 연결되는 제1 포트와, 상기 제1 포트와 상기 제1 보어를 연통시키는 제1 연통공이 형성되고,
상기 제2 항우징에는 상기 디스크 브레이크와 연결되는 제2 포트와, 상기 제2 포트와 상기 제2 보어를 연통시키는 제2 연통공이 형성된 것을 특징으로 하는 초기 유량 증대 시스템.
마스터 실린더와 디스크 브레이크를 연결하는 상기 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 초기 유량 증대 시스템을 이용하여 제동 초기 유량을 증가시키는 방법으로서,
상기 마스터 실린더로부터 공급된 제동유압에 의하여 단면적이 다른 피스톤을 전진시키는 단계; 및
상기 피스톤의 전진에 따라 직경이 확장되도록 형성된 제1 보어와 상기 제1 보어와 연통하는 제2 보어를 통해 형성된 액압챔버를 가압하여 디스크 브레이크로 제동유압을 전달하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 초기 유량 증대 방법.