KR100326515B1 - 브레이크라이닝의 마모감지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차, 건설장비, 엘리베이터 등을 포함하여 브레이크라이닝을 사용하는 기계에 사용될 수 있고, 브레이크라이닝의 마모 상태를 감지하여 운전자에게 교환시기를 알려줄 수 있는 브레이크라이닝 마모감지장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 브레이크라이닝 마모감지장치는 상부케이스(12)와, 상기 상부케이스(12)에 나사 결합되며 그 하부에 형성된 나사부(15)에 이중너트(14)가 체결된 하부케이스(13)로 이루어지고, 그 내부에 마모감지부(21)를 수용하도록 구성된 케이스부(11); 상기 상부케이스(12)와 상부원판(22)사이에 탄성 지지되는 스프링(27), 브레이크라이닝(5)의 요홈(7)에 삽입될 수 있는 선단(26)을 갖는 로드(25), 상기 로드(25)가 끼워지고 상부에 접점구리판(24)이 형성된 하부원판(23), 및 상기 로드(25)의 상단과 결합하고 하부에 접점구리판(24)이 형성된 상부원판(22)으로 이루어지고, 브레이크라이닝(5)이 일정량 이상 마모시 요홈(7)이 천공됨에 따라 상기 스프링(27)의 탄발력에 의해 상부원판(22)이 이동하여 하부원판(23)의 접점구리판(24)에 접촉하도록 구성된 마모감지부(21); 및 상기 상부원판(22)과 하부원판(23)의 접점구리판(24)이 서로 접촉함에 따라 상부원판(22)과 하부원판(23)에 각각 연결된 전선(32)이 통전되어 램프(33)가 점등되도록 구성된 경고부(31)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

브레이크라이닝의 마모감지장치{Detection Apparatus for Abrasion Rate of Brake Lining}

발명의 분야

본 발명은 브레이크라이닝의 마모 상태를 감지하여 운전자에게 교환시기를 알려줄 수 있는 브레이크라이닝의 마모감지장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 자동차, 건설장비, 엘리베이터 등을 포함하여 브레이크라이닝을 사용하는 모든 장비 및 기계 등에 널리 사용될 수 있고, 강한 진동이나 충격에도 견고하게 부착되어 브레이크라이닝의 마모 상태를 감지하여 운전자에게 교환시기를 알려줄 수 있는 브레이크라이닝의 마모감지장치에 관한 것이다.

발명의 배경

일반적으로 브레이크는 자동차를 비롯하여 건설장비, 엘리베이터 등의 여러 가지 장비 및 기계 등에 널리 사용되고 있으며, 그 종류도 블록 브레이크(block brake), 익스팬션 브레이크(expansion brake), 밴드 브레이크(band brake), 디스크 브레이크(disk brake) 등 다양하다. 일반적인 자동차용 브레이크의 구조는 한 쌍의 브레이크슈의 한쪽이 힌지에 결합되고, 상기 브레이크슈의 다른 쪽에 휠실린더가 결합되며, 상기 각각의 브레이크슈의 외부면에 브레이크라이닝이 결합되고, 브레이크슈를 감싸도록 브레이크드럼이 형성되어 구성된 것으로, 운전자가 브레이크를 조작하면 휠실린더에 의해 브레이크슈가 힌지를 중심으로 양방향으로 회동되고, 브레이크슈에 결합된 브레이크라이닝이 회전하는 브레이크드럼의 내부면을 압박함으로써 자동차가 제동하게 된다. 이 때 브레이크라이닝과 브레이크드럼 사이에는 반복적인 마찰이 발생하여 브레이크라이닝이 점차적으로 마모되며, 일정량 이상 마모될 경우에는 브레이크라이닝을 교체하여 브레이크를 사용해 왔다.

이와 같은 종래의 브레이크는 그 구조상 브레이크라이닝이 브레이크드럼 내부에 위치하고 있어 외부에서 육안으로 브레이크라이닝의 마모 상태를 확인할 수 없기 때문에 적절한 교환 시기를 놓치게 됨으로써 안전사고의 원인이 되었다.더욱이 이러한 브레이크라이닝은 운전 습관이나 환경에 따라 마모 정도가 다르기 때문에 적절한 교체시기를 판단하기가 매우 어려운 실정이다.

이에 따라 브레이크라이닝의 교환시기를 감지하여 브레이크라이닝의 과도한 마모로 인한 안전사고를 예방하기 위한 노력은 이제까지 다양한 방법으로 행해져 왔다. 예를 들어 브레이크라이닝 부위와 휠실린더 부위에 변위센서와 압력센서를 부착하여 브레이크 작동시 라이닝의 마모량을 감지하여 경보음이 울리도록 하는 방법도 제안되었는데, 이는 센서가 부착되는 부위에 이물질이 달라붙게 되어 오작동을 유발함으로써 실용화되지 못하고 있다. 기타 오일에 의해 작동되는 피스톤을 라이닝의 일측에 접촉시켜 라이닝의 마모에 따라 피스톤이 이동되어 경고등이 점등되는 방법, 브레이크슈와 라이닝을 리벳에 의해 체결할 때 고정용 리벳의 중앙구멍에 감지선을 삽입하여 감지선의 후단부가 점등장치에 연결되도록 하는 방법 등이 소개되어 있지만 모두 성공하지 못한 방법들이다.

대한민국 실용신안공개 제97-42811호에는 변위센서와 압력센서를 이용한 마모감지 장치가 개시되어 있지만, 본 발명은 이보다 훨씬 구조가 간단하면서 조립식으로 제작되었기 때문에 일부 부품만 교환함으로써 재사용할 수 있는 장점이 있다. 또한 대한민국 실용신안등록 제120578호에는 브레이크 캘리퍼의 유압실에 왕복운동 가능하게 설치된 유압피스톤의 영구자석을 이용한 브레이크라이닝 마모감지 장치가 개시되어 있지만, 본 발명은 이보다 훨씬 간단한 구조로서 재사용할 수 있는 장점이 있다.

본 발명자는 이제까지 개발된 방법들보다 간편하고 저렴하며 재사용할 수 있고 나아가 브레이크 마모상태를 감지함으로써 브레이크라이닝를 적시에 교환하여 안전사고를 예방할 수 있는 본 발명의 마모감지장치를 개발하기에 이른 것이다.

본 발명의 목적은 간편하게 제작되고 조립식으로 설치될 수 있고 저렴한 가격으로 제작할 수 있고 재사용이 가능한 브레이크라이닝의 마모감지장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 강한 진동이나 충격에도 견딜 수 있도록 브레이크슈에 견고하게 고정될 수 있는 브레이크라이닝의 마모감지장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 어떠한 가혹 조건에서도 이물질이 내부에 침입할 수 없도록 설계된 브레이크라이닝의 마모감지장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 오작동을 방지함으로써 불필요한 브레이크 분해작업을 방지하고 브레이크라이닝의 교환 시기를 운전자가 정확하게 인지할 수 있게 하여 안전사고를 예방할 수 있는 브레이크라이닝의 마모감지장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 자동차, 건설장비, 엘리베이터 등을 포함하여 브레이크라이닝을 사용하는 모든 장비 및 기계 등에 널리 사용될 수 있는 브레이크라이닝의 마모감지장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 상기 및 기타의 목적 등은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두달성될 수 있다.

도1은 본 발명의 일실시예를 나타내는 구성도로서, 브레이크라이닝의 마모감지장치가 자동차용 브레이크에 설치된 상태를 개략적으로 도시한 것이다.

도2는 본 발명에 따른 브레이크라이닝의 마모감지장치를 확대하여 도시한 단면도이다.

도3은 본 발명에 따른 브레이크라이닝의 마모감지장치가 브레이크슈에 결합된 상태를 확대하여 도시한 단면도이다.

도4는 본 발명의 브레이크라이닝의 마모감지장치의 작동 상태를 도시한 단면도이다.

도5는 본 발명에 따른 브레이크라이닝의 마모감지장치를 케이스부와 마모감지부로 분해하여 도시한 확대 사시도이다.

* 도면의 주요부호에 대한 설명 *

1: 브레이크 2: 브레이크드럼

3: 휠실린더 4: 브레이크슈

5: 브레이크라이닝 6: 힌지

7: 요홈 8: 관통구멍

10: 감지장치 11: 케이스부

12: 상부케이스 13: 하부케이스

14: 이중너트 15: 나사부

21: 마모감지부 22: 상부원판

23: 하부원판 24: 접점구리판

25: 로드 26: 선단

27: 스프링 31: 경고부

32: 전선 33: 램프

본 발명에 따른 브레이크라이닝 마모 감지장치는 상부케이스(12)와, 상기 상부케이스(12)에 나사 결합되며 그 하부에 형성된 나사부(15)에 이중너트(14)가 체결된 하부케이스(13)로 이루어지고, 그 내부에 마모감지부(21)를 수용하도록 구성된 케이스부(11); 상기 상부케이스(12)와 상부원판(22)사이에 탄성 지지되는 스프링(27), 브레이크라이닝(5)의 요홈(7)에 삽입될 수 있는 선단(26)을 갖는 로드(25), 상기 로드(25)가 끼워지고 상부에 접점구리판(24)이 설치된 하부원판(23), 및 상기 로드(25)의 상단과 결합하고 하부에 접점구리판(24)이 설치된 상부원판(22)으로 이루어지고, 브레이크라이닝(5)이 일정량 이상 마모시 요홈(7)이 천공됨에 따라 상기 스프링(27)의 탄발력에 의해 상부원판(22)이 이동하여 하부원판(23)의 접점구리판(24)에 접촉하도록 구성된 마모감지부(21); 및 상기 상부원판(22)과 하부원판(23)의 접점구리판(24)이 서로 접촉함에 따라 상부원판(22)과 하부원판(23)에 각각 연결된 전선(32)이 통전되어 램프(33)가 점등되도록 구성된 경고부(31)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 특징에 따르면, 마모 감지장치는 하부케이스(13)의 하부에 브레이크슈(4)의 관통구멍(8)과 나사결합하기 위한 나사부(15)가 형성되어 있고, 상기 나사부(15)의 위쪽에는 마모감지장치(10)를 브레이크슈(4)의 표면에 견고하게 밀착 결합시킬 수 있는 이중너트(14)가 체결되어 있는 브레이크라이닝 마모 감지장치가제공된다.

본 발명의 특징에 따르면, 로드(25)의 선단(26)은 브레이크라이닝과 동일한 재질로 제조되며, 로드(25)본체와 상부원판(22)은 절연체로 제조되며, 상부케이스(12)와 하부케이스(13)로 이루어진 케이스부(11)는 고온내성을 지닌 절연체(backlite)나 세라믹 물질로 제조되는 것을 특징으로 하는 브레이크라이닝 마모 감지장치가 제공된다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 내용을 상세히 설명한다.

도1은 본 발명의 일실시예를 나타내는 구성도로서, 본 발명의 브레이크라이닝의 마모감지장치가 자동차용 브레이크에 설치된 상태를 개략적으로 도시한 것이다. 일반적인 자동차의 브레이크의 구조는 한 쌍의 브레이크슈(4)의 한쪽이 힌지(6)에 결합되고, 상기 브레이크슈(4)의 다른 쪽에 휠실린더(3)가 결합되며, 상기 각각의 브레이크슈(4)의 외부면에 브레이크라이닝(5)이 결합되고, 브레이크슈(4)를 감싸도록 브레이크드럼(2)이 형성되어 구성된 것으로, 운전자가 브레이크를 조작하면 휠실린더(3)에 의해 브레이크슈(4)가 힌지(6)를 중심으로 양방향으로 회동되고, 브레이크슈(4)에 결합된 브레이크라이닝(5)이 회전하는 브레이크드럼(2)의 내부면을 압박함으로써 자동차가 제동되게 된다. 도1에서 본 발명에 따른 마모감지장치(10)가 한 쌍의 브레이크슈(4)의 한 쪽에만 설치된 상태를 나타내고 있으나, 양쪽에 설치될 수도 있다.

도2는 본 발명에 따른 브레이크라이닝의 마모감지장치를 확대하여 도시한 단면도이다. 본 발명에 따른 브레이크라이닝 마모 감지장치는 그 내부에 이물질이들어오지 못하도록 상부케이스(12)와 하부케이스(13)가 긴밀하게 조립될 수 있도록 설계된다. 하부케이스(13)의 아래쪽에는 마모감지장치(10)를 브레이크슈(4)에 나사 결합하기 위한 나사부(15)가 형성되어 있고, 나사부(15)의 위쪽에는 이중너트(14)가 체결되어 있기 때문에 브레이크슈(4)의 표면에 마모감지장치(10)를 견고하게 밀착 결합시킬 수 있다. 케이스부(11)에는 상부케이스(12)와 상부원판(22)사이에 탄성 지지된 스프링(27), 브레이크라이닝(5)의 요홈(7)에 삽입될 수 있는 선단(26)을 갖는 로드(25), 상기 로드(25)가 끼워지고 상부에 접점구리판(24)이 형성된 하부원판(23), 및 상기 로드(25)의 상단과 결합하고 하부에 접점구리판(24)이 형성된 상부원판(22)으로 이루어진 마모감지부(21)가 내장되어 있다. 상부원판(22)과 하부원판(23)에는 각각 전선(32)이 연결되어 있고 상부원판(22)과 하부원판(23)에 각각 설치된 접점구리판(24)이 접촉할 때 전원과 통전되어 램프(33)가 점등되도록 구성된다.

도3은 본 발명에 따른 브레이크라이닝의 마모감지장치가 브레이크슈에 설치된 상태를 확대하여 도시한 단면도이다. 마모감지장치(10)는 감지부(21)의 선단(26)이 브레이크라이닝(5)의 요홈(7)에 맞닿도록 조립하며, 상부원판(22)과 하부원판(23)에 각각 설치된 접점구리판(24)은 서로 일정 간격을 두고 조립되어야 한다. 한편 브레이크슈(4)의 천공구멍(8)에 하부케이스(13)의 나사부(15)를 결합시킨 다음에 이중너트(14)를 죄어 주면 마모감지장치(10)가 브레이크슈(4)의 표면과 견고하게 밀착 결합된다. 이는 차량이나 기계가 가혹한 조건하에서 운전되기 때문에 강한 충격이나 진동에도 충분히 지탱할 수 있도록 이중너트(14)로 체결함으로써마모감지장치(10)가 브레이크슈(4)에서 이탈하는 것을 방지할 수 있는 것이다.

도4는 본 발명의 브레이크라이닝의 마모감지장치의 작동 상태를 도시한 단면도이다. 도3에 도시된 상태에서 브레이크라이닝이 일정량 이상 마모되면 개구부가 형성되어 스프링(27)의 탄발력에 의해 감지부(21)의 선단(26)이 브레이크라이닝(5)의 요홈(7)에서 돌출함과 동시에 상부원판(22)이 밀려 상부원판(22)과 하부원판(23)에 각각 설치된 접점구리판(24)이 서로 접촉함에 따라 통전되어 램프(33)가 점등된 상태를 나타내고 있다.

도5는 본 발명에 따른 브레이크라이닝의 마모감지장치를 케이스부와 마모감지부로 분해하여 도시한 확대 사시도이다. 도5의 (가)에 도시된 감지부(21)는 스프링(27), 접점구리판(24)이 각각 설치된 상 하부원판(22, 23) 및 로드(25)로 구성되어 있다. 로드(25)의 선단(26)은 브레이크라이닝과 동일한 재질로 형성하는 것이 바람직하며, 선단(26)은 라이닝과 같이 마모되며, 선단(26)이 마모되면 감지부(21) 전체를 교환하지 않고도 선단(26)만을 교체하여 재사용할 수 있어 매우 경제적이다. 한편 로드(25)본체와 상부원판(22)은 절연체로 제조되며, 상부케이스(12)와 하부케이스(13)로 이루어진 케이스부(11)는 고온내성을 지닌 절연체(backlite)나 세라믹 물질로 제조되는 것이 바람직하다. 이는 전원과 접촉하는 부위의 합선으로 인한 오작동을 방지하기 위한 것이다.

본 발명에 따른 브레이크라이닝의 마모감지장치는 자동차, 건설장비, 엘리베이터 등을 포함하여 브레이크라이닝을 사용하는 모든 장비 및 기계 등에 널리 사용될 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 브레이크라이닝의 마모감지장치는 간편하게 제작되고 조립식으로 견고하게 설치될 수 있고 저렴한 가격으로 제작할 수 있고 재사용이 가능하며, 강한 진동이나 충격에도 견딜 수 있고 어떠한 가혹 조건에서도 이물질이 내부에 침입할 수 없도록 설계되어 오작동을 방지함으로써 불필요한 브레이크 분해작업을 방지하고 브레이크라이닝의 교환시기를 운전자가 인지하여 안전사고를 예방할 수 있는 효과를 갖는다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (5)

1. 상부케이스(12)와, 상기 상부케이스(12)에 나사 결합되며 그 하부에 형성된 나사부(15)에 이중너트(14)가 체결된 하부케이스(13)로 이루어지고, 그 내부에 마모감지부(21)를 수용하도록 구성된 케이스부(11);

   상기 상부케이스(12)와 상부원판(22)사이에 탄성 지지되는 스프링(27), 브레이크라이닝(5)의 요홈(7)에 삽입될 수 있는 선단(26)을 갖는 로드(25), 상기 로드(25)가 끼워지고 상부에 접점구리판(24)이 형성된 하부원판(23), 및 상기 로드(25)의 상단과 결합하고 하부에 접점구리판(24)이 형성된 상부원판(22)으로 이루어지고, 브레이크라이닝(5)이 일정량 이상 마모시 요홈(7)이 천공됨에 따라 상기 스프링(27)의 탄발력에 의해 상부원판(22)이 이동하여 하부원판(23)의 접점구리판(24)에 접촉하도록 구성된 마모감지부(21); 및

   상기 상부원판(22)과 하부원판(23)의 접점구리판(24)이 서로 접촉함에 따라 상부원판(22)과 하부원판(23)에 각각 연결된 전선(32)이 통전되어 램프(33)가 점등되도록 구성된 경고부(31);

   로 이루어지는 것을 특징으로 브레이크라이닝 마모감지장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 하부케이스(13)의 하부에는 브레이크슈(4)의 관통구멍(8)과 나사결합하기 위한 나사부(15)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는브레이크라이닝의 마모감지장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 나사부(15)의 위쪽에는 마모감지장치(10)를 브레이크슈(4)의 표면에 견고하게 밀착 결합시킬 수 있는 이중너트(14)가 체결되어 있는 것을 특징으로 하는 브레이크라이닝의 마모감지장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 로드(25)의 선단(26)은 브레이크라이닝과 동일한 재질로 제조되며, 로드(25)와 상부원판(22)은 절연체로 제조되는 것을 특징으로 하는 브레이크라이닝의 마모감지장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 상부케이스(12)와 하부케이스(13)로 이루어진 케이스부(11)는 고온내성을 지닌 절연체(backlite)나 세라믹 물질로 제조되는 것을 특징으로 하는 브레이크라이닝의 마모감지장치.