KR100862471B1 - Disc brake of a vehicles - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 차량용 디스크 브레이크에 관한 것으로서, 더욱 더 상세하게는 차량의 운행 상태에 따라 실링부재가 탄성변형 및 복원되도록 하는 챔퍼의 길이가 가변되면서 조절되도록 하는 차량용 디스크 브레이크에 관한 것이다.The present invention relates to a disc brake for a vehicle, and more particularly, to a disc brake for a vehicle to be adjusted while varying the length of the chamfer to allow the sealing member to elastically deform and restore according to the driving state of the vehicle.
일반적인 디스크 브레이크 시스템(Disc Brake System)은 캘리퍼 하우징, 피스톤, 실(seal), 브레이크 패드(shoe & lining), 그리고 로터(Rotor)로 구성되어 있다.A typical disc brake system consists of a caliper housing, a piston, a seal, a brake & lining, and a rotor.
이를 구체적으로 설명하면, 일반적으로 차량의 제동장치로서 사용되는 디스크 브레이크의 구조는 도 1과 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 주철재질의 안장 모양으로 형성되어 너클 스핀들에 부착되는 캘리퍼 하우징(100)과, 이 캘리퍼 하우징(100)에 의해 형성된 휠 실린더(110) 내에 장착되면서 유압의 힘을 이용해 직선으로 이동하는 피스톤(120)과, 상기 캘리퍼 하우징(100)의 전면에 가이드 로드(170)를 매개로 결합되는 캘리퍼 캐리어(130)와, 양 측면에 형성된 슬라이드 돌 기가 캘리퍼 캐리어(130)에 형성된 슬라이드 홈으로 끼워짐으로써 캘리퍼 캐리어(130)와 결합되는 백 플레이트(140)와, 이 백 플레이트(140)의 전면에 결합되어 피스톤(120)이 유압의 힘을 이용해 작동될 때 디스크(200)의 양 측면을 가압하면서 마찰력에 의한 제동력을 발생시키도록 하는 브레이크 패드(150)를 포함하여 구성된다.Specifically, a structure of a disc brake generally used as a brake device of a vehicle is formed in a saddle shape made of cast iron and attached to a knuckle spindle, as shown in FIGS. 1 and 2 and 3. 100, a
상기 휠 실린더(110)에는 실린더홈(111)이 파여져 형성되고, 상기 실린더홈(111)에는 작동이 이루어진 피스톤(120)을 원상복귀시키는 러버 실(rubber seal)인 실링부재(300)가 고정되게 장착된다.A
따라서 운전자가 제동력을 발생시키기 위해 브레이크 페달을 밟으면 마스터 실린더에 압력이 가해지면서 휠 실린더(110)의 내부로 유압이 밀려들어와 피스톤(120)을 밖으로 밀어내게 된다.Therefore, when the driver presses the brake pedal to generate the braking force, pressure is applied to the master cylinder and the hydraulic pressure is pushed into the
이때, 상기 디스크(200) 쪽으로 밀려나온 피스톤(120)은 캘리퍼 캐리어(130)의 지지구(160)에 위치한 백 플레이트(140)를 직선 이동시키게 되고, 이에 따라 백 플레이트(140)에 결합된 브레이크 패드(150)는 디스크(200)의 일측면과 접촉을 하면서 밀착되게 된다.At this time, the
그리고 상기 디스크(200)의 일측면과 접촉하여 작동이 멈춘 브레이크 패드(150)는 반작용에 의해 휠 실린더(110)방향으로 힘을 가하게 되고, 또한 캘리퍼 캐리어(130)와 가이드 로드(170)를 통해 연결된 캘리퍼 하우징(100)은 전체적으로 뒤로 밀려나게 되며, 뒤로 밀려난 캘리퍼 하우징(100)은 백 플레이트(140)를 디스크(200)의 타측면 쪽으로 밀어주게 된다.In addition, the
이에 따라, 상기 백 플레이트(140)에 결합된 나머지의 브레이크패드(150)도 디스크(200)의 타측면과 접촉을 하면서 밀착되게 되며, 이로 인해 회전을 하고 있던 디스크(200)는 브레이크패드(150)와의 접촉 시 발생하는 마찰제동력에 의해 회전이 멈춰지게 된다.Accordingly, the
상기한 바와 같이, 브레이크 페달을 작동시키면 유압이 피스톤(120)을 밀고, 이 피스톤(120)은 브레이크 패드(150)와 로터의 마찰력을 형성시켜 차량을 정지시킨다.As described above, when the brake pedal is actuated, the hydraulic pressure pushes the
이후, 마스터 실린더에 가해지는 압력이 제거되면 휠실린더(110)의 내부로 피스톤(120)이 실링부재(300)가 원래 모양으로 복원하면서 생기는 복원력에 의해 리턴되어지게 된다.Thereafter, when the pressure applied to the master cylinder is removed, the
따라서 종래에도 상기 실링부재(300)가 설치되는 실린더홈(111)에 챔퍼(111a)를 주어서 실링부재(300)의 변형을 유도함과 동시에 복원력이 증대되도록 하고 있다.Therefore, in the related art, the
그러나 종래에는 상기 챔퍼(111a)가 실린더홈(111)의 일측에 고정되게 형성되어지는 관계로, 브레이크 사용횟수가 잦으면서 주행저항이 작은 저속 주행 및 브레이크 사용이 적으면서 주행 저항이 큰 고속 주행시에도 실링부재(300)의 복원성이 동일하여, 잔류 드래그(Drag)가 발생하게 됨은 물론, 상기 드래그(Drag)에 의해 구동저항이 발생하여 연비가 저하되고, 라이닝 수명이 단축되어지게 되는 등의 문제점이 있었다.However, in the related art, since the
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 차량을 운행 시 브레이크 사용횟수가 잦으면서 주행저항이 작은 저속 주행시에는 챔퍼의 길이가 축소되고, 브레이크 사용이 적으면서 주행 저항이 큰 고속 주행시에는 챔퍼의 길이를 규정 길이만큼 확대시켜 드래그가 발생하지 않도록 함으로써, 라이닝의 수명이 연장되도록 함과 동시에 차량을 운행시 연비가 향상되도록 하는 차량용 디스크 브레이크를 제공하는 데 있다.The present invention has been made in order to solve the above problems, the speed of the chamfer is reduced in the low-speed running with a small number of brakes when driving the vehicle, the driving resistance is frequent, the high-speed driving with a large running resistance while using less brakes The present invention provides a disc brake for a vehicle that extends the length of a chamfer by a prescribed length so that drag does not occur, thereby extending the life of the lining and improving fuel efficiency when the vehicle is driven.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 캘리퍼 하우징과, 상기 캘리퍼 하우징에 형성된 휠 실린더 내에 유압의 힘에 의해 직선으로 이동하는 가능하게 장착되는 피스톤과, 상기 캘리퍼 하우징의 전면에 결합되는 캘리퍼 캐리어와,상기 캘리퍼 캐리어에 결합되는 백 플레이트와, 상기 백 플레이트의 전면에 결합되어 피스톤이 유압의 힘을 이용해 작동될 때 디스크의 양 측면을 가압하면서 마찰력에 의한 제동력을 발생시키도록 하는 브레이크 패드로 구성되고, 상기 휠 실린더에는 챔퍼가 형성된 실린더홈이 파여져 형성되고, 상기 실린더홈에는 유압에 의해 작동이 이루어진 피스톤을 원상복귀시키는 러버 실(rubber seal)인 실링부재가 고정되게 장착된 디스크 브레이크에 있어서, 상기 실린더홈에 형성된 챔퍼에 차량의 운행상태에 따라 유압이 공급 및 배출되면서 팽창 및 수축되어 챔퍼의 길이가 축소 및 원래 의 길이로 복원되는 고팽창고무가 장착되는 것에 의해 달성된다. The present invention for achieving the above object, the caliper housing, a piston mounted in the wheel cylinder formed in the caliper housing to be capable of moving in a straight line by the force of hydraulic pressure, and a caliper carrier coupled to the front surface of the caliper housing and And a back plate coupled to the caliper carrier, and a brake pad coupled to the front surface of the back plate to generate a braking force by friction while pressing both sides of the disk when the piston is operated using hydraulic force. And a disc groove having a chamfer-shaped cylinder groove formed in the wheel cylinder, and having a sealing member fixed to the cylinder groove, which is a rubber seal for returning a piston operated by hydraulic pressure to the cylinder groove. Hydraulic pressure is supplied to the chamfer formed in the cylinder groove according to the driving state of the vehicle. It is achieved by mounting high-expansion rubber, which expands and contracts as it is discharged, reducing the length of the chamfer and restoring it to its original length.
한편, 상기 고팽창고무에는 오일리저버에 일측단부가 연결되어 있는 유압라인의 타측단부가 결합되고, 상기 유압라인에는 차량의 운행상태에 따라 정방향 및 역방향으로 작동되는 서보모터에 의해 오일리저버에 담기어져 있는 오일이 유압라인을 통해 고팽창고무로 공급하여 팽창되도록 하고, 상기 고팽창고무에 공급된 오일을 오일리저버로 리턴시켜 수축되도록 하는 베인펌프가 설치됨을 밝혀 둔다.On the other hand, the high-expansion rubber is coupled to the other end of the hydraulic line is connected to the oil reservoir one end, the hydraulic line is contained in the oil reservoir by the servo motor operated in the forward and reverse directions according to the driving state of the vehicle It is revealed that a vane pump is installed to supply oil to the high expansion rubber through the hydraulic line to expand and return the oil supplied to the high expansion rubber to the oil reservoir so as to contract.
또한, 상기 서보모터는 브레이크 사용횟수가 잦으면서 주행저항이 작은 저속 주행시에는 챔퍼의 길이가 축소되도록 정방향으로 작동이 이루어지면서 유압라인을 통해 오일리저버에 보관중인 오일을 고팽창고무로 공급하여 팽창시키고, 브레이크 사용이 적으면서 주행 저항이 큰 고속 주행시에는 챔퍼의 길이가 원래 길이로 복원되도록 역방향으로 작동이 이루어지면서 유압라인을 통해 고팽창고무로 공급된 유압을 오일리저버로 방출시키도록 함을 밝혀 둔다.In addition, the servomotor is operated in a forward direction so that the length of the chamfer is reduced during low-speed driving with frequent use of the brakes and the driving resistance is low, while supplying and expanding the oil stored in the oil reservoir through the hydraulic line with high expansion rubber. In case of high-speed driving with little driving resistance and high driving resistance, the chamfer is operated in the reverse direction to restore the length of the chamfer to release the hydraulic pressure supplied to the oil reservoir through the hydraulic line. .
또한, 상기 서보모터는 콘트롤러부터 발생되는 신호에 따라 배터리의 전원을 공급받으며 작동되어지게 됨을 밝혀 둔다. In addition, the servomotor is powered by the battery according to the signal generated from the controller to be operated.
본 발명에 따르면 차량의 운행 상태에 따라 고팽창고무가 유압에 의해 팽창 및 수축되는 것에 의해 챔퍼의 길이 가변되면서 실링부재의 복원성을 변화시키게 됨으로써, 드래그(Drag)현상이 줄어들게 됨은 물론, 연비가 향상되고, 라이닝 수명이 연장되도록 하는 등의 효과가 있는 매우 유용한 발명이다.According to the present invention by changing the resilience of the sealing member while changing the length of the chamfer by the expansion and contraction of high expansion rubber according to the hydraulic state of the vehicle, the drag phenomenon is reduced, as well as fuel economy is improved. It is a very useful invention that has the effect of extending the lining life.
이하 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the technical configuration of the present invention with reference to the accompanying drawings in detail.
도 1은 일반적인 차량용 디스크 브레이크의 구성을 보인 사시도 이고, 도 4는 본 발명인 차량용 디스크 브레이크의 구성을 보인 개략적으로 보인 구성도 이며, 도 5는 본 발명인 차량용 디스크 브레이크의 요부를 보인 확대도 이고, 도 6은 본 발명인 차량용 디스크 브레이크의 챔퍼가 길이가 축소된 상태를 보인 확대도 이며, 도 7은 본 발명인 모터펌프의 구성을 보인 구성도 이다.1 is a perspective view showing the configuration of a general vehicle disc brake, Figure 4 is a schematic view showing a configuration of the vehicle disk brake of the present invention, Figure 5 is an enlarged view showing the main portion of the vehicle disk brake of the present invention, Figure 6 is an enlarged view showing a state in which the chamfer of the vehicular disk brake of the present invention is reduced in length, and FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the motor pump of the present invention.
본 발명의 차량용 디스크 브레이크의 구성은 도 1과 도 4 및 도 5와 도 6에 도시하고 있는 바와 같이, 주철재질의 안장 모양으로 형성되어 너클 스핀들에 부착되는 캘리퍼 하우징(100)과, 상기 캘리퍼 하우징(100)에 의해 형성된 휠 실린더(110) 내에 장착되면서 유압의 힘을 이용해 직선으로 이동하는 피스톤(120)과, 상기 캘리퍼 하우징(100)의 전면에 가이드 로드(170)를 매개로 결합되는 캘리퍼 캐리어(130)와, 양 측면에 형성된 슬라이드 돌기가 캘리퍼 캐리어(130)에 형성된 슬라이드 홈으로 끼워짐으로써 캘리퍼 캐리어(130)와 결합되는 백 플레이트(140)와, 이 백 플레이트(140)의 전면에 결합되어 피스톤(120)이 유압의 힘을 이용해 작동될 때 디스크(200)의 양 측면을 가압하면서 마찰력에 의한 제동력을 발생시키도록 하는 브레이크 패드(150)를 포함하여 구성된다.1 and 4 and 5 and 6, the configuration of the vehicular disk brake of the present invention is formed in a saddle shape made of cast iron material and attached to the knuckle spindle, and the caliper housing. The
한편, 상기 휠 실린더(110)에는 실린더홈(111)이 파여져 형성되고, 상기 실린더홈(111)에는 작동이 이루어진 피스톤(120)을 원상복귀시키는 러버 실(rubber seal)인 실링부재(300)가 고정되게 장착되며, 상기 실링부재(300)가 장착되어 있는 실린더홈(111)의 일측에는 실링부재(300)의 변형을 유도함과 동시에 복원력이 증대되도록 하는 챔퍼(111a)가 소정의 길이로 형성된다.Meanwhile, a
또한, 상기 실린더홈(111)에 형성된 챔퍼(111a)에는 차량의 운행상태에 따라 유압이 공급 및 배출되면서 팽창 및 수축되어 챔퍼(111a)의 길이가 축소 및 원래의 길이로 복원되는 고팽창고무(170)가 장착된다.In addition, the chamfer (111a) formed in the
한편, 상기 고팽창고무(170)에는 도 5와 도 6 및 도 7에 도시하고 있는 바와 같이, 오일리저버(400)에 일측단부가 연결되어 있는 유압라인(500)의 타측단부가 결합되고, 상기 유압라인(500)에는 차량의 운행상태에 따라 정방향 및 역방향으로 작동되는 서보모터(600)에 의해 오일리저버(400)에 담기어져 있는 오일이 유압라인을 통해 고팽창고무(170)로 공급하여 팽창시키고, 상기 고팽창고무(170)에 공급된 오일을 오일리저버(400)로 리턴시켜 수축되도록 하는 베인펌프(700)가 설치된다.Meanwhile, as shown in FIGS. 5, 6, and 7, the
또한, 상기 서보모터(600)는 브레이크 사용횟수가 잦으면서 주행저항이 작은 저속 주행시에는 챔퍼(111a)의 길이가 축소되도록 정방향으로 작동이 이루어지면서 유압라인(500)을 통해 오일리저버(400)에 보관중인 오일을 고팽창고무(170)로 공급하여 팽창시키고, 브레이크 사용이 적으면서 주행 저항이 큰 고속 주행시에는 챔퍼(111a)의 길이가 원래 길이로 복원되도록 역방향으로 작동이 이루어지면서 유압라인(500)을 통해 고팽창고무(170)로 공급된 유압을 오일리저버(400)로 방출시키도록 한다.In addition, the
이때, 상기 서보모터(600)는 차속 및 브레이크의 작동유무를 감지하는 콘트 롤러(800)로 부터 발생되는 신호에 따라 배터리(900)의 전원을 공급받으며 작동된다.At this time, the
이와 같이 구성된 본 발명은 차량을 운행 시, 브레이크 사용횟수가 잦으면서 주행저항이 작은 저속 주행시에는 콘트롤러(800)가 차속 및 브레이크의 작동여부를 차량에 설치된 각종 센서를 통해 입력받아 비교 판단한 후 서보모터(600)가 정방향으로 작동이 이루어지도록 배터리(900)의 전원을 공급하게 되고, 상기 서보모터(600)가 배터리(900)로부터 전원을 공급받아 정방향으로 작동되는 것에 의해 베인펌프(700)도 정방향으로 작동되어지게 되며, 상기 베인범프()가 정방향으로 작동되면 오일리저버(400)에 보관중인 오일이 유압라인(500)을 통해 챔퍼(111a)에 장착되어 있는 고팽창고무(170)로 공급된다.According to the present invention configured as described above, when the vehicle is driven, the
이때, 상기 챔퍼(111a)에 장착되어 있는 고팽창고무(170)는 유압에 의해 부풀어 오르면서 챔퍼(111a)이 길이를 축소시키게 되고, 상기 챔퍼(111a)의 길이가 축소되는 것에 의해 브레이크를 작동시 작동력이 향상되어지게 된다.At this time, the
또한, 상기 차량을 브레이크 사용이 적으면서 주행 저항이 큰 고속으로 주행시에는 서보모터(600)가 역방향으로 작동이 이루어지면 베인펌프(700)가 역방향으로 작동되고, 상기 베인범프()가 역 방향으로 작동되는 것에 의해 고팽창고무(170)로 유입된 오일이 유압라인(500)을 통해 오일리저버(400)로 되돌아가게 된다.In addition, the
이때, 상기 고팽창고무(170)는 유압이 제거되는 것에 의해 수축이 이루어지면서 원래 형상으로 복원되고, 상기 고팽창고무(170)가 원래 형상으로 복원되면 챔퍼(111a)의 길이도 동시에 원래의 길이로 복원되면서 실린더홈(111)에 설치된 실링 부재(300)가 충분히 변형되도록 유도함과 동시에 복원력을 증대시켜 드레그 현상이 발생하지 않게 된다.At this time, the
이에 따라 구동저항이 발생하지 않게 됨으로써 연비가 향상되고, 라이닝 사용 수명이 연장되어지게 됨은 물론, 브레이크 작동력(feeling)이 향상되어지게 된다.As a result, the driving resistance is not generated, thereby improving fuel economy, extending the service life of the lining, and improving the braking feeling.
도 1은 일반적인 차량용 디스크 브레이크의 구성을 보인 사시도1 is a perspective view showing a configuration of a general vehicle disc brake
도 2는 종래 차량용 디스크 브레이크의 구성을 보인 단면도2 is a cross-sectional view showing the configuration of a conventional disc brake for a vehicle
도 3은 종래 차량용 디스크 브레이크의 요부를 보인 확대단면도Figure 3 is an enlarged cross-sectional view showing the main portion of a conventional disc brake for a vehicle.
도 4는 본 발명인 차량용 디스크 브레이크의 구성을 보인 개략적으로 보인 구성도Figure 4 is a schematic view showing the configuration of the present invention a disk brake for a vehicle
도 5는 본 발명인 차량용 디스크 브레이크의 요부를 보인 확대도Figure 5 is an enlarged view showing the main portion of the inventors disk brake of the present invention
도 6은 본 발명인 차량용 디스크 브레이크의 챔퍼가 길이가 축소된 상태를 보인 확대도Figure 6 is an enlarged view showing a state in which the length of the chamfer of the present invention vehicle disc brake is reduced
도 7은 본 발명인 모터펌프의 구성을 보인 구성도7 is a configuration diagram showing the configuration of the present invention the motor pump
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
100 : 캘리퍼 하우징 110 : 휠 실린더100: caliper housing 110: wheel cylinder
111 : 실린더홈 111a: 챔퍼111:
120 : 피스톤 130 : 캘리퍼 캐리어120: piston 130: caliper carrier
140 : 백 플레이트 150 : 브레이크 패드140: back plate 150: brake pad
170 : 고팽창고무 200 : 디스크170: high expansion rubber 200: disk
300 : 실링부재 400 : 오일리저버300: sealing member 400: oil reservoir
500 : 유압라인 600 : 서보모터500: Hydraulic line 600: Servo motor
700 : 베인펌프 800 : 콘트롤러700: vane pump 800: controller
900 : 배터리900: battery
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2007
- 2007-09-20 KR KR1020070095983A patent/KR100862471B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
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JPH11247911A (en) | 1998-02-27 | 1999-09-14 | Tokico Ltd | Disc brake |
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