KR100527739B1 - 차량용 브레이크 시스템의 제동력 유지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 브레이크 시스템의 제동력 유지장치에 관한 것으로, 브레이크 작동오일의 공급라인 파손되어 작동 오일의 유출 시 캘리퍼 내로 제동에 필요한 충분한 유압을 일시적으로 공급해 정상적인 제동이 이루어지도록 함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 브레이크 페달(Pa)에 의해 작동되는 유압발생수단(M)에서 발생된 유압을 공급받아 디스크를 잡아 차량을 제동하는 캘리퍼와,

작동오일(O)이 공급되는 파이프(P)가 연결된 캘리퍼를 이루는 하우징(1)에 구비되어 파이프(P)의 오일 누출 시 저하되는 유압을 통해 하우징(1)과 파이프(P)간 통로를 차단하는 메인제어수단(10),

상기 하우징(1)의 소정부위에 별도의 작동오일(O)을 충진해 장착된 보조공급수단(30),

상기 메인제어수단(10)의 작동시 보조공급수단(30)내 충진된 작동오일(O)을 하우징(1)내로 유입해 제동압력을 발생시키는 서브제어수단(20) 및

상기 수단(10,20,30)들을 제어하는 콘트롤러로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 브레이크 시스템의 제동력 유지장치{The breaking keep device of brake system in vehicle}

본 발명은 차량용 브레이크에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유압 공급 경로를 통해 제동에 필요한 유압이 정상적으로 공급되지 못할 때 제동 유압을 공급해 차량을 제동할 수 있도록 된 차량용 브레이크 시스템의 제동력 유지장치에 관한 것이다.

일반적으로 주행중인 차량을 정지시키는 브레이크 시스템은 운전자의 조작력을 받아들이는 브레이크페달과, 이 페달의 답력에 의해 압력을 발생시키는 마스터실린더 및 이 마스터실린더에서 발생된 유압에 의해 제동력을 발생시키는 제동장치(내부 확장식 또는 디스크식)로 이루어지게 된다.

그리고, 이러한 브레이크 시스템은 그 작동방식에 따라 다시 로드나 와이어를 이용하는 기계식과 유압을 이용하는 유압식이 있으며, 이중 유압브레이크는 그 형식에 따라 드럼의 원주내측면을 향하여 양측으로 설치된 브레이크 슈를 휠 실린더로 가압하여 브레이크의 제동작용이 이루어지게 하는 드럼식 브레이크와, 차륜과 함께 회전하는 브레이크 디스크의 양측에서 제동패드를 유압에 의하여 눌러서 제동하는 캘리퍼형(caliper type brake)인 디스크식 브레이크로 구분되어진다.

여기서, 브레이크 시스템 중 디스크식 브레이크에서 캘리퍼는 유압을 매개로 차륜과 함께 회전되는 디스크를 가압하여 정지시켜 제동작용이 일어나도록 되는데, 즉 운전자가 차량을 정지시키고자 브레이크 페달을 밟게 되면, 이 페달의 기구학적인 구조에 의해 힘이 증폭된 상태에서 다시 부스터를 통해 2차적인 힘의 증가를 거치면서 마스터실린더가 이를 유압으로 변환시키도록 구성되어진다.

이어, 이와 같이 변환된 유압은 브레이크 튜브와 비례밸브를 통해 각 바퀴의 브레이크 어셈블리로 전달되고, 이어 브레이크 어셈블리로 전달된 유압은 다시 힘으로 변환되어 브레이크 마찰재를 밀어 회전하고 있는 로터를 가압하여 제동력을 발생시키게 된다.

그러나, 이와 같이 유압을 차량 제동력으로 이용하는 경우에는 제동에 필요한 유압이 충분히 공급되지 못하는 경우 즉, 마스터실린더에서 캘리퍼 사이를 연결하는 유압라인의 파손등으로 인해 작동오일(O)이 유압라인 외부로 누출되면 브레이크의 제동 불능이 발생되는 문제가 있게 된다.

즉, 운전자가 브레이크 페달을 조작하더라도 캘리퍼쪽으로 공급되는 유압이 충분치 않아 차륜과 함께 고속 회전하는 디스크를 잡아 멈춰 줄 수 없게 되고 이로 인해, 차량 사고를 유발할 수 있는 심각한 문제가 있게된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 브레이크 작동오일의 공급라인 파손되어 작동 오일의 유출 시 캘리퍼 내로 제동에 필요한 충분한 유압을 일시적으로 공급해 정상적인 제동이 이루어지도록 함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 브레이크 페달에 의해 작동되는 부스터와 마스터실린더로 이루어진 유압발생수단에서 발생된 유압을 파이프를 통해 공급받아 패드플레이트에 장착된 패드를 브레이크 디스크 쪽으로 이동시켜주는 피스톤을 수용한 하우징으로 이루어진 캘리퍼와,

작동오일이 공급되는 파이프가 연결된 하우징에 구비되어 파이프의 오일 누출 시 저하되는 유압을 통해 하우징과 파이프간 통로를 차단하는 메인제어수단,

상기 하우징의 소정부위에 별도의 작동오일을 충진해 장착된 보조공급수단,

상기 메인제어수단의 작동시 보조공급수단내 충진된 작동오일을 하우징내로 유입시켜 피스톤을 패드쪽으로 가압하는 제동 압력을 발생시키는 서브제어수단 및

상기 수단들을 제어하는 콘트롤러로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 브레이크 시스템의 제동력 유지장치 구성도를 도시한 것인바, 본 발명은 운전자가 조작하는 페달(Pa)에 의해 작동되는 부스터와 마스터실린더로 이루어진 유압발생수단(M)에서 발생된 유압을 매개로 작동하는 캘리퍼가

파이프(P)를 통해 유압발생수단(M)에서 공급된 작동오일(O)이 유·출입되면서 패드플레이트(3a)에 장착된 패드(3)를 브레이크 디스크 쪽으로 이동시켜주는 피스톤(2)을 수용한 하우징(1)과, 작동오일(O)이 공급되는 파이프(P)가 연결된 하우징(1)에 구비되어 파이프(P)의 오일 누출 시 저하되는 유압을 통해 하우징(1)과 파이프(P)간 통로를 차단하는 메인제어수단(10), 상기 하우징(1)의 소정부위에 별도의 작동오일(O)을 충진해 장착된 보조공급수단(30), 상기 메인제어수단(10)의 작동시 보조공급수단(30)내 충진된 작동오일(O)을 하우징(1)내로 유입시켜 피스톤(2)을 패드(3)쪽으로 가압하는 제동 압력을 발생시키는 서브제어수단(20) 및 상기 수단(10,20,30)들을 제어하는 콘트롤러(통상적으로 ECU와 연결되어 이를 통해 제어되므로 그 상세 설명을 생략한다)로 이루어진다.

여기서, 상기 메인제어수단(10)은 작동오일(O)이 공급되는 파이프(P)가 연결된 하우징(1)의 오일통로(16)상에 서로 간격을 두고 배열된 제1·2자석(12,13)과, 상기 제2자석(13)에 스프링(15)을 매개로 간격을 두고 구비된 제3자석(14) 및 상기 파이프(P)의 오일 누출 시 저하되는 유압을 감지하는 유압센서(11)로 이루어진다.

이때, 상기 유압센서(11)는 그 측정 신호를 차량의 제어 장치인 ECU(Engine Control Unit)으로 전송하고, 상기 제1·2·3자석(12,13,14)은 상기 ECU에 의해 전송되는 제어 신호에 의해 그 극성이 변화되어 서로 끌려 간격을 제거하거나 또는 반발하여 서로 간의 간격을 형성하게 된다.

그리고, 상기 서브제어수단(20)은 하우징(1)의 측면으로 구비되어 보조공급수단(30)내 작동오일(O)을 하우징(1)내로 공급하게 되는데 즉, 상기 보조공급수단(30)의 작동오일(O) 배출통로인 서브공급통로(25)를 차단하거나 열어주도록 배열된 제1·2자석(21,22)과, 상기 제2자석(22)에 스프링(24)을 매개로 간격을 두고 구비된 제3자석(23)으로 이루어진다.

이때, 상기 제1·2·3자석(21,22,23)은 ECU에 의해 전송되는 제어 신호에 의해 그 극성이 변화되어 서로 끌려 간격을 제거하거나 또는 반발하여 서로 간의 간격을 형성하게 된다.

또한, 상기 보조공급수단(30)은 내부에 작동오일(O)을 충진하는 빈 공간인 챔버(C)를 형성하는 케이스(31)와, 이 케이스(31)내 챔버(C)공간을 구획하면서 작동오일(O)을 가압하여 하우징(1)쪽으로 배출시키는 이동플레이트(32), 상기 케이스(31)에 결합된 권취힌지축(34)에 의해 회전되어 이동플레이트(32)를 하 방향으로 가압해 작동오일(O)을 가압하는 가압캠(33), 콘트롤러의 제어 신호에 의해 변화되는 극성에 의해 케이블(35)을 이동시켜 권취힌지축(34)과 가압캠(33)을 회전시키는 자력수단, 상기 케이블(35)을 지지하도록 케이스(31)에 고정된 핀(36) 및 상기 이동플레이트(32)를 초기 위치로 복귀시키기 위한 탄성 복원력을 발생하는 스프링(39)으로 이루어진다.

여기서, 상기 자력수단은 콘트롤러에 의한 제어 신호에 따라 서로 반발되거나 끌어 당겨질 때 이동되는 이동자석(37)과, 상기 케이스(31)에 고정되어 그 극성에 따라 이동자석(37)을 당기거나 밀쳐내는 고정자석(38)으로 이루어진다.

이때, 상기 이동·고정자석(37,38)은 ECU에 의해 전송되는 제어 신호에 의해 그 극성이 변화되어 서로 끌리거나 반발하면서 보조공급수단(30)의 작동오일(O)배출 동력을 제공하게 됨은 물론이다.

또한, 상기 스프링(39)은 이동플레이트(32)의 복귀시 충분한 스프링 탄성력을 발생하도록 2개 이상으로 이루어지는 한편, 상기 가압캠(33)에는 자력수단을 통한 케이블(35)장력이 제거되었을 때 원위치(반 시계 방향 회전)로 복귀되도록 탄성 복원력을 발생하는 스프링이 구비됨은 물론이다.

이하 본 발명을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 발명은 운전자가 차량을 정지시키고자 브레이크 페달(Pa)을 밟아 부스터와 마스터실린더를 거쳐 공급되는 유압이 파이프(P)를 통해 누유 없이 정상적으로 캘리퍼로 공급되는 경우에는 즉, 상기 캘리퍼로 유입되는 상태의 작동오일(O)유압을 측정하여 콘트롤러(ECU)로 전송하는 유압센서(11)로부터 측정된 작동오일(O)유압이 정상적인 제동 기능을 수행할 수 있는 충분한 상태이면 보조공급수단(30)은 작동하지 않게 됨은 물론이다.

즉, 브레이크 제동시 작동오일(O)의 유압이 정상 상태인 경우 콘트롤러는 메인제어수단(10)의 제1·2자석(12,13)이 동일한 극성을 갖아 서로 반발력을 갖도록 해 파이프(P)가 연결된 캘리퍼의 하우징(1)내 오일 통로를 연 상태로 유지시켜주게 된다.

또한, 이와 동시에 상기 콘트롤러는 서브제어수단(20)의 제1·2자석(21,22)은 서로 반대 극성을 갖아 서로 끌어당기도록 해 보조공급수단(30)과 연결되는 서브공급통로(25)를 차단하게 된다.

한편, 브레이크페달(Pa)을 밟더라도 마스터실린더에서 캘리퍼 사이를 연결하는 유압라인인 파이프(P)의 파손등으로 인해 작동오일(O)이 외부로 누출되어 작동오일(O) 압력이 저하되면 즉, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 캘리퍼로 유입되는 상태의 작동오일(O)유압을 측정하는 유압센서(11)로부터 측정된 작동오일(O)유압이 비정상적이라고 콘트롤러(ECU)가 판단해 보조공급수단(30)을 통해 제동에 필요한 유압을 제공하게 되어 비상제동을 하게 된다.

즉, 브레이크 제동시 작동오일(O)의 유압이 비정상 상태인 경우 콘트롤러는 메인제어수단(10)의 제1·2자석(12,13)이 오일통로(16)를 차단하도록 반대 극성을 갖아 서로 끌어 당겨주도록 그 극성을 변화시켜주게 된다.

이때, 상기 콘트롤러는 캘리퍼의 하우징(1)내 기 충진된 작동오일(O)은 외부로 빠져나가지 못하도록 제어함은 물론이다.

이어, 상기 콘트롤러는 서브제어수단(20)과 보조공급수단(30)을 함께 작동시키게 되는데 즉, 콘트로러가 상기 보조공급수단(30)의 자력수단의 극성을 서로 반대로 변화시켜 이동자석(37)이 고정자석(38)쪽으로 이동시켜주면, 상기 이동자석(37)에 일단이 고정된 케이블(35)이 함께 당겨지면서 권취힌지축(34)을 회전시켜주게 된다.

이에 따라, 상기 권취힌지축(34)에 결합되어 함께 회전되는 가압캠(33)이 시계방향(도 2 참조)으로 회전되면서 이동플레이트(32)를 가압해 작동오일(O)을 밀어내게 된다.

이때, 상기 가압캠(33)의 회전에 따라 이에 구비된 스프링(도시되어 있지 않음)은 압축되고 또한, 상기 이동플레이트(32)의 하 방향이동에 따라 그 하부에 위치된 스프링(39)이 압축되어짐은 물론이다.

이와 같이 상기 보조공급수단(30)의 작동오일(O)이 가압되면 상기 콘트롤러는 서브제어수단(20)을 작동해 보조공급수단(30)과 연결된 서브공급통로(25)를 열어 하우징(1)내로 유입시켜주게 되는데 즉, 상기 서브제어수단(20)의 제1·2자석(21,22)을 서로 동일한 극성을 갖도록 그 극성을 변화시켜 서로 반발하도록 해 보조공급수단(30)과 연결되는 서브공급통로(25)를 열어주게 된다.

이어, 상기 보조공급수단(30)내 작동오일(O)이 캘리퍼의 하우징(1)내로 유입되면, 밀폐된 하우징(1)내에 수용된 피스톤(2)을 가압해 패드플레이트(3a)에 장착된 패드(3)를 브레이크 디스크 쪽으로 이동시켜 고속으로 회전하는 브레이크 디스크를 잡아 고정하여 차양을 제동하게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 차량 제동시 마스터실린더에서 캘리퍼로 공급되는 유압을 검출해 적정 유압 이하일 때 마스터 실린더를 통한 유압 공급 없이 자체적으로 보유된 유압을 이용해 제동력을 일시적으로 유지시켜 주므로, 브레이크 제동력을 발생하는 유압라인의 파손에 따른 작동오일 누출시에도 브레이크의 제동 불능이 발생되지 않아 추가적인 사고의 위험성을 회피할 수 있는 효과가 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 브레이크 시스템의 제동력 유지장치 구성도

도 2는 본 발명에 따른 제동력 유지장치의 작동 상태도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 하우징 1a : 기밀부재

2 : 피스톤 3 : 패드

3a : 패드플레이트 10 : 메인제어수단

11 : 유압센서

12,21;13,22;14,23 : 제1·2·3자석 15,24,39 : 스프링

16 : 메인공급통로 20 : 서브제어수단

25 : 서브공급통로 30 : 보조공급수단

31 : 케이스 32 : 이동플레이트

33 : 가압캠 34 : 권취힌지축

35 : 케이블 36 : 핀

37 : 이동자석 38 : 고정자석

C : 챔버 C' : 이동채널

M : 유압발생수단 O : 작동오일

P : 유압라인 Pa : 페달

Claims (6)

1. 브레이크 페달(Pa)에 의해 작동되는 부스터와 마스터실린더로 이루어진 유압발생수단(M)에서 발생된 유압을 파이프(P)를 통해 공급받아 패드플레이트(3a)에 장착된 패드(3)를 브레이크 디스크 쪽으로 이동시켜주는 피스톤(2)을 수용한 하우징(1)으로 이루어진 캘리퍼와, 작동오일(O)이 공급되는 파이프(P)가 연결된 하우징(1)에 구비되어 파이프(P)의 오일 누출 시 저하되는 유압을 통해 하우징(1)과 파이프(P)간 통로를 차단하는 메인제어수단(10)과, 상기 하우징(1)의 소정부위에 별도의 작동오일(O)을 충진해 장착된 보조공급수단(30)과, 상기 메인제어수단(10)의 작동시 보조공급수단(30)내 충진된 작동오일(O)을 하우징(1)내로 유입시켜 피스톤(2)을 패드(3)쪽으로 가압하는 제동 압력을 발생시키는 서브제어수단(20)과, 상기 수단(10,20,30)들을 제어하는 콘트롤러로 구성되면서;

   상기 메인제어수단(10)은, 작동오일(O)이 공급되는 파이프(P)가 연결된 하우징(1)의 오일통로(16)상에 서로 간격을 두고 배열된 제1·2자석(12,13)과, 상기 제2자석(13)에 스프링(15)을 매개로 간격을 두고 구비된 제3자석(14) 및 상기 파이프(P)의 오일 누출 시 저하되는 유압을 감지하는 유압센서(11)로 구성되고,

   상기 서브제어수단(20)은, 상기 보조공급수단(30)의 작동오일(O) 배출통로인 서브공급통로(25)를 차단하거나 열어주도록 배열된 제1·2자석(21,22)과, 상기 제2자석(22)에 스프링(24)을 매개로 간격을 두고 구비된 제3자석(23)으로 구성되며,

   상기 보조공급수단(30)은, 내부에 작동오일(O)을 충진하는 빈 공간인 챔버(C)를 형성하는 케이스(31)와, 이 케이스(31)내 챔버(C)공간을 구획하면서 작동오일(O)을 가압하여 하우징(1)쪽으로 배출시키는 이동플레이트(32)와, 상기 케이스(31)에 결합된 권취힌지축(34)에 의해 회전되어 이동플레이트(32)를 하 방향으로 가압해 작동오일(O)을 가압하는 가압캠(33)과, 콘트롤러의 제어 신호에 의해 변화되는 극성에 의해 케이블(35)을 이동시켜 권취힌지축(34)과 가압캠(33)을 회전시키는 자력수단과, 상기 케이블(35)을 지지하도록 케이스(31)에 고정된 핀(36) 및 상기 이동플레이트(32)를 초기 위치로 복귀시키기 위한 탄성 복원력을 발생하는 스프링(39)으로 구성되는 한편;

   상기 자력수단은, 콘트롤러에 의한 제어 신호에 따라 서로 반발되거나 끌어 당겨질 때 이동되는 이동자석(37)과, 상기 케이스(31)에 고정되어 그 극성에 따라 이동자석(37)을 당기거나 밀쳐내는 고정자석(38);

   으로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 브레이크 시스템의 제동력 유지장치.
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3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제 1항에 있어서, 상기 스프링(39)은 2개 이상으로 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 브레이크 시스템의 제동력 유지장치.