KR100856721B1 - Compressibility testing machine for break pad - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량용 브레이크에 사용되는 브레이크 패드의 마찰재의 압축율을 측정 시험하기 위한 브레이크 패드 압축율 시험기에 관한 것이다.The present invention relates to a brake pad compression ratio tester for measuring and testing the compression rate of the friction material of the brake pad used in a vehicle brake.
본 발명은 하부지지판(10)상에 슬라이딩 지지봉(16)이 전후좌우에 배치되어 이에 슬라이딩 베드(18)가 결합되고 하부지지판(10)의 하측에 피스턴 롯드(24)가 하부지지판(10)의 상측으로 연장되는 유압실린더(22)가 착설되며 슬라이딩 베드(18)의 하측에는 유압실린더(22)의 피스턴 롯드(24)의 압축하중을 측정할 수 있는 로드셀(30)이 착설되고 슬라이딩 베드(18)의 상부에는 베드 베이스(36)가 배치되어 시험될 브레이크 패드(38)가 그 백 플레이트(40)가 상측으로 향하고 마찰재(42)가 베드 베이스(36)의 상면에 접하도록 배치될 수 있게 되어 있으며 상부지지판(12)상에는 변위센서(44)가 착설되고 이로부터 센서 바아(46)가 상부지지판(12)의 하측으로 관통되게 연장되어 브레이크 패드(38)의 압축율을 시험할 수 있도록 한 것이다. 본 발명에 따라서, 유압실린더(22)의 피스턴 롯드(24)가 외면에 나선이 형성된 나선형 피스턴 롯드이고 이 피스턴 롯드(24)의 상단에는 피스턴 롯드의 스트로크를 미조정할 수 있도록 하는 캡부재(26)가 나선결합되며, 변위센서(44)로부터 연장된 센서 바아(46)의 하단에 단면적이 실제 브레이크 패드를 작동시키는 캘리퍼 실린더의 피스턴 단면적과 크기가 같은 패드압축헤드(50)가 착설된다.According to the present invention, the sliding support rods 16 are disposed on the front, rear, left, and right sides of the lower support plate 10 so that the sliding bed 18 is coupled thereto, and the piston rod 24 is disposed on the lower side of the lower support plate 10. A hydraulic cylinder 22 extending upward is installed, and a load cell 30 that measures the compressive load of the piston rod 24 of the hydraulic cylinder 22 is installed below the sliding bed 18 and the sliding bed 18 is installed. The bed base 36 is placed on top of the) so that the brake pad 38 to be tested can be arranged such that the back plate 40 faces upward and the friction material 42 abuts on the top surface of the bed base 36. The displacement sensor 44 is installed on the upper support plate 12, and the sensor bar 46 extends through the lower support plate 12 so as to test the compression ratio of the brake pad 38. According to the present invention, the piston rod 24 of the hydraulic cylinder 22 is a helical piston rod having a spiral formed on the outer surface thereof, and a cap member 26 at the upper end of the piston rod 24 to allow fine adjustment of the stroke of the piston rod. Is helically coupled, and at the lower end of the sensor bar 46 extending from the displacement sensor 44, a pad compression head 50 having the same cross-sectional area as the piston cross-sectional area of the caliper cylinder for operating the actual brake pad is installed.
브레이크 패드 압축율 시험기, 로드셀, 브레이크 패드, 변위센서.Brake pad compression tester, load cell, brake pad, displacement sensor.
Description
도 1은 본 발명의 구성도.1 is a block diagram of the present invention.
도 2는 본 발명 브레이크 패드 압축율 시험기에 사용되는 제어기의 블록도.2 is a block diagram of a controller used in the present invention brake pad compression ratio tester.
도면의 주요부분에 대한 부호설명Explanation of Signs of Major Parts of Drawings
22... 유압실린더 24... 피스턴 롯드22.Hydraulic Cylinder 24 ... Piston Rod
26... 캡부재 30... 로드셀26.Cap
36... 베드 베이스 38... 브레이크 패드36 ...
44... 변위센서 46... 센서 바아44
50... 패드압축헤드50 ... Pad Compression Head
본 발명은 브레이크 패드 압축율 시험기에 관한 것으로, 특히 차량용 브레이크에 사용되는 브레이크 패드의 마찰재의 압축율을 측정 시험하기 위한 브레이크 패드 압축율 시험기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a brake pad compression ratio tester, and more particularly, to a brake pad compression ratio tester for measuring and testing the compression ratio of a friction material of a brake pad used in a vehicle brake.
일반적으로 브레이크 패드는 제동작동시 마찰재가 디스크에 마찰접촉될 수 있게 되어 있으며 이러한 마찰재는 각 브레이크 패드 마다 동일한 압축율을 갖는 것이 요구된다. 물론 브레이크 패드의 제조시 마찰재가 적정 압축율로 압축되어 성형되나 제조공정의 환경변화에 의하여 마찰재의 압축율이 달라지는 경우가 있을 수 있다. 이를 감안하여 제조되는 모든 브레이크 패드의 압축율을 측정하여 브레이크 패드의 사용적부를 확인하기 위한 압축율 시험기의 제공이 요구된다.In general, the brake pads allow the friction material to be in frictional contact with the disc during braking operation, and the friction material is required to have the same compression ratio for each brake pad. Of course, during the manufacture of the brake pads, the friction material is compressed and molded at an appropriate compression rate, but the compression rate of the friction material may vary due to environmental changes in the manufacturing process. In view of this, it is necessary to provide a compression tester for measuring the compression rate of all brake pads manufactured to confirm the use of the brake pads.
본 발명에 있어서는 이와 같은 점을 감안하여 기존의 재료 압축율 시험기를 이용하여 브레이크 패드용의 압축율을 측정시험하는데 적합한 브레이크 패드 압축율 시험기를 제공하는데 그 목적이 있다.In view of the above, it is an object of the present invention to provide a brake pad compression ratio tester suitable for measuring and testing the compression ratio for brake pads using an existing material compression ratio tester.
본 발명의 브레이크 패드 압축율 시험기는 압축하중을 측정하기 위한 로드셀과 이를 통하여 피시험물인 브레이크 패드에 압축하중을 가하는 유압실린더의 피스턴 롯드의 스트로크를 미조정할 수 있도록 하고 브레이크 패드의 백 플레이트에 접촉하여 압축량을 측정하는 변위센서의 센서 바아의 하단에 실제 브레이크 패드를 작동시키는 캘리퍼 실린더의 피스턴 단면적과 같은 단면적을 갖는 패드압축헤드를 착설하여 실제 차량에 장착하였을 때 브레이크 패드에 가하여지는 단위압축하중이 가하여질 수 있도록 하여 브레이크 패드의 마찰재가 실제 압축되는 압축율의 범위에서 압축시험될 수 있도록 한 것이다.The brake pad compression ratio tester of the present invention makes it possible to finely adjust the stroke of a piston rod of a hydraulic cylinder that applies a compressive load to a load cell for measuring a compressive load and a brake pad under test, and to contact the back plate of the brake pad to compress it. At the bottom of the sensor bar of the displacement sensor that measures the quantity, a pad compression head having the same cross-sectional area as the piston cross-sectional area of the caliper cylinder that operates the actual brake pad is installed, and the unit compression load applied to the brake pad is applied when the vehicle is mounted on the actual vehicle. The friction material of the brake pads can be subjected to compression tests in the range of compression ratios actually compressed.
이를 위하여, 본 발명에 있어서는 하부지지판상에 슬라이딩 지지봉이 전후좌우에 배치되어 이에 슬라이딩 베드가 결합되고 하부지지판의 하측에 피스턴 롯드가 하부지지판의 상측으로 연장되는 유압실린더가 착설되며 슬라이딩 베드의 하측에는 유압실린더의 피스턴 롯드의 압축하중을 측정할 수 있는 로드셀이 착설되고 슬라이딩 베드의 상부에는 베드 베이스가 배치되어 시험될 브레이크 패드가 그 백 플레이트가 상측으로 향하고 마찰재가 베드 베이스의 상면에 접하도록 배치될 수 있게 되어 있으며 상부지지판상에는 변위센서가 착설되고 이로부터 센서 바아가 상부지지판의 하측으로 관통되게 연장되어 브레이크 패드의 압축율을 시험할 수 있도록 한 브레이크 패드 압축율 시험기를 제공한다. 본 발명에 따라서, 유압실린더의 피스턴 롯드가 외면에 나선이 형성된 나선형 피스턴 롯드이고 이 피스턴 롯드의 상단에는 피스턴 롯드의 스트로크를 미조정할 수 있도록 하는 캡부재가 나선결합되며, 변위센서로부터 연장된 센서 바아의 하단에 단면적이 실제 브레이크 패드를 작동시키는 캘리퍼 실린더의 피스턴 단면적과 크기가 같은 패드압축헤드가 착설된다.To this end, in the present invention, the sliding support rods are arranged on the lower support plate in front, rear, left and right, and the sliding bed is coupled thereto, and a hydraulic cylinder in which the piston rod extends above the lower support plate is installed on the lower side of the lower support plate. A load cell capable of measuring the compressive load of the piston rod of the hydraulic cylinder is installed and a bed base is placed on the upper side of the sliding bed so that the brake pad to be tested is placed so that the back plate faces upward and the friction material is in contact with the upper surface of the bed base. A brake pad compression ratio tester is provided which allows a displacement sensor to be mounted on the upper support plate, from which the sensor bar extends through the lower side of the upper support plate to test the compression ratio of the brake pads. According to the present invention, the piston rod of the hydraulic cylinder is a helical piston rod having a spiral formed on the outer surface thereof, and a cap member spirally coupled to an upper end of the piston rod to allow fine adjustment of the stroke of the piston rod, and extends from a displacement sensor. At the bottom of the pad is mounted a pad compression head of the same size as the piston cross-sectional area of the caliper cylinder, which actually operates the brake pad.
본 발명을 첨부도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the present invention in more detail based on the accompanying drawings as follows.
도 1은 본 발명의 브레이크 패드 압축율 시험기를 보인 것이다. 하부지지판(10)과 상부지지판(12)이 상하로 일정한 간격을 두고 지지봉(14)에 의하여 지지되어 본 발명 브레이크 패드 압축율 시험기의 골격을 구성한다. 또한 하부지지판(10)상에는 슬라이딩 지지봉(16)이 전후좌우에 배치되고 이에 슬라이딩 베드(18)가 결합된다. 1 shows a brake pad compression tester of the present invention. The
하부지지판(10)의 중앙에는 통공(20)이 형성되어 있고 그 하측에 유압실린더(22)가 착설되며 이 유압실린더(22)로부터 연장된 피스턴 롯드(24)가 하부지지판(10)의 상측으로 연장된다. 유압실린더(22)의 피스턴 롯드(24)는 외면에 나선이 형성된 나선형 피스턴 롯드이다. 이러한 나선형 피스턴 롯드(24)의 상단에는 상측주연에 회전손잡이(25)가 달린 캡부재(26)가 나선결합된다. 캡부재(26)의 상단에는 반구형 지지돌기(28)가 형성되어 있다.A through
한편, 슬라이딩 지지봉(16)에 지지된 슬라이딩 베드(18)의 하측에는 압축하중을 측정할 수 있는 로드셀(30)이 착설되고 로드셀(30)의 하측에는 캡부재(26)의 반구형 지지돌기(28)에 점접촉하는 반구형 지지돌기(32)가 착설되어 있다.Meanwhile, a
슬라이딩 베드(18)의 상부에는 사전에 결정된 압축율을 갖는 고무스프링(34)이 배치되고 그 상부에 베드 베이스(36)가 배치된다. 이 베드 베이스(36)상에 시험될 브레이크 패드(38)가 배치되며 이후 상세히 설명되는 바와 같이 브레이크 패드(38)는 그 백 플레이트(40)가 상측으로 향하고 마찰재(42)가 베드 베이스(36)의 상면에 접하도록 놓인다.On top of the sliding bed 18 a
상부지지판(12)상에는 변위센서(44)가 착설되고 이로부터 센서 바아(46)가 상부지지판(12)의 하측으로 관통되게 연장되며 이 센서 바아(46)의 하단에는 상부지지판(12)의 하측에 착설된 지지블록(48)의 저면에 착설되는 패드압축헤드(50)에 연결된다. 이 패드압축헤드(50)는 그 단면적이 실제 브레이크 패드를 작동시키는 캘리퍼 실린더의 피스턴 단면적과 크기가 같다.A
이와 같은 본 발명은 도 2에서 보인 브레이크 패드 압축율 시험기의 제어기에 구성되어 있는 에어서보증폭기(52)를 통하여 증폭된 공압이 유공압유니트(54)를 통하여 유압실리더(22)에 압력으로서 전달된다.In the present invention as described above, the pneumatic amplified through the
시험될 브레이크 패드(38)는 그 백 플레이트(40)가 상측으로 향하고 마찰재(42)가 베드 베이스(36)의 상면에 접하도록 놓인다.The
본 발명의 예에서는 이러한 브레이크 패드(38)가 연속 5회에 걸쳐 압축시험되고 그 압축량 측정값은 최초 및 최종압축량을 제외한 3회의 압축량을 평균할 수 있도록 하였다. 따라서 유압실린더(22)는 1회시험작동시 5회의 작동이 이루어질 수 있도록 하였다.In the example of the present invention, such a
정확한 압축하중이 가하여질 수 있도록 하기 위하여 유압실린더(22)의 나선형 피스턴 롯드(24)에 나선결합된 캡부재(26)를 회전시켜 피스턴 롯드(24)의 스트로크를 결정할 수 있다.The stroke of the
유압실린더(22)가 작동하여 그 피스턴 롯드(24)가 신장되는 경우 캡부재(26)와 두 반구형 지지돌기(28)(32), 그리고 로드셀(30)을 통하여 슬라이딩 베드(18)가 슬라이딩 지지봉(16)에서 상측으로 이동한다. 이때 슬라이딩 베드(18)의 베드 베이스(36)상에 배치된 브레이크 패드(38)는 그 백 플레이트(40)측이 상승하여 상부지지판(12)의 하측에 착설된 패드압축헤드(50)에 접촉하면서 압축이 시작된다.When the
브레이크 패드(38)의 압축시 유압실린더(22)에 의하여 가하여지는 압축하중은 로드셀(30)에 의하여 측정되고 그 측정값이 제어기에 제공되어 사전에 설정된 압축하중과 일치하는지의 여부가 반복적으로 체크되어 모든 브레이크 패드에 대하여 동일한 압축하중이 가하여질 수 있다.The compression load exerted by the
압축과정에서 브레이크 패드의 압축율(실제로는 마찰재의 압축율)은 변위센서(44)로부터 연장된 센서 바아(46)의 하단에 착설된 패드압축헤드(50)를 통하여 변위센서(44)에서 검출된다.
In the compression process, the compression ratio of the brake pad (actually the compression ratio of the friction material) is detected by the
로드셀(30)에 의하여 검출된 압축하중은 도 2에서 보인 제어기의 A/D변환기(56)를 통하여 압축하중측정값증폭기(58)에서 증폭되고 다시 D/A변환기(60)를 통하여 모니터장치(62)에 전달된다.The compression load detected by the
한편, 변위센서(44)로부터 검출된 압축량은 도 2에서 보인 제어기의 A/D변환기(64)를 통하여 압축량측정값증폭기(66)에서 증폭되고 다시 D/A변환기(68)를 통하여 모니터장치(62)에 전달된다.On the other hand, the amount of compression detected from the
이와 같은 본 발명에서, 압축하중의 설정과 이러한 압축하중의 반복적인 검출을 통한 보정은 당해 기술분야의 전문가의 지식과 소프트웨어에 의하여 용이하게 프로그램될 수 있을 것이다. 또한 압축량의 측정값을 얻고 이를 평균하여 요구된 압축량을 설정하는 것과 이러한 압축량에 의하여 적정 압축량을 갖는 브레이크 패드의 선별과정이 당해 기술분야의 전문가에 의하여 프로그램될 수 있을 것이다.In the present invention as described above, the setting of the compression load and the correction through the repeated detection of the compression load may be easily programmed by the knowledge and software of a person skilled in the art. In addition, a measurement of the amount of compression may be obtained and averaged to set the required amount of compression, and the selection process of a brake pad having an appropriate amount of compression may be programmed by a person skilled in the art.
이와 같이, 본 발명은 압축하중을 측정하기 위한 로드셀과 이를 통하여 피시험물인 브레이크 패드에 압축하중을 가하는 유압실린더의 피스턴 롯드의 스트로크를 미조정할 수 있도록 하고 브레이크 패드의 백 플레이트에 접촉하여 압축량을 측정하는 변위센서의 센서 바아의 하단에 실제 브레이크 패드를 작동시키는 캘리퍼 실린더의 피스턴 단면적과 같은 단면적을 갖는 패드압축헤드를 착설하여 실제 차량에 장착하였을 때 브레이크 패드에 가하여지는 단위압축하중이 가하여질 수 있도록 하여 브레이크 패드의 마찰재가 실제 압축되는 압축율의 범위에서 압축시험될 수 있도록 하는 브레이크 패드 압축율 시험기를 제공한다.As described above, the present invention enables to fine-tune the stroke of the piston rod of the hydraulic cylinder applying the compressive load to the load cell for measuring the compressive load and the brake pad under test, and to contact the back plate of the brake pad to adjust the amount of compression. At the bottom of the sensor bar of the displacement sensor to be measured, a pad compression head having the same cross-sectional area as the piston cross-section of the caliper cylinder that operates the actual brake pads can be installed, and the unit compression load applied to the brake pads can be applied when the vehicle is mounted on the actual vehicle. A brake pad compression ratio tester is provided to allow the friction material of the brake pad to be subjected to a compression test in a range of compression ratios which are actually compressed.
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