KR101197471B1 - 차량용 디스크 브레이크의 제동제어를 위한 웨지 기준위치인식 방법 - Google Patents

차량용 디스크 브레이크의 제동제어를 위한 웨지 기준위치인식 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량용 디스크 브레이크의 제동제어를 위한 웨지 기준위치 인식 방법에 관한 것으로, 본 발명은 차량의 휠과 함께 회전하는 디스크와, 상기 디스크의 일측면과 마찰하며 제동력을 발생시키는 가동 마찰패드와, 그 일면에 상기 가동 마찰패드가 부착되며 동력을 발생시키는 구동모터에 의해 상기 디스크의 마찰면에 평행한 방향으로 이동하며 상기 디스크측으로 전진하는 쐐기부재와, 상기 쐐기부재가 상기 디스크의 마찰면으로 이동할 경우에 상기 쐐기부재가 상기 디스크측으로 전진하도록 안내하는 안내부재와, 상기 구동모터의 회전축에 스크류 결합되어 상기 구동모터에 의해 상기 디스크의 마찰면에 평행한 방향으로 이동하며 상기 쐐기부재가 상기 디스크의 마찰면으로 이동하게 하는 동력전달부재를 포함한 차량용 디스크 브레이크에 있어서,
운전자에 의하여 페달에 압력이 인가되면, 상기 쐐기부재를 작동 구간의 왼쪽으로 이동시키며 상기 마찰패드가 디스크에 접촉하여 제동력이 걸리는 제 1 위치를 인식하고, 상기 제 1 위치가 인식되면 상기 쐐기부재를 작동 구간의 오른쪽으로 이동시키며 상기 마찰패드가 디스크에 접촉하여 제동력이 걸리는 제 2 위치를 인식하고, 상기 인식된 제 1 및 제 2 위치의 중간위치를 제동제어를 위한 기준 위치로 인식하고, 상기 운전자가 지속적으로 페달에 압력을 가하여 상기 쐐기부재가 상기기준위치에서 상기 제 1 또는 제 2 위치를 벗어나면 상기 구동모터를 구동하여 제동제어를 수행한다.
디스크브레이크, 제동, 자동차

Description

차량용 디스크 브레이크의 제동제어를 위한 웨지 기준위치 인식 방법{A BASE POSITION RECOGNITION METHOD OF WEDGE FOR BRAKE CONTROL OF DISK BRAKE FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 디스크 브레이크의 제동제어를 위한 웨지 기준위치 인식 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 구동모터에 의해 디스크의 회전방향측으로 이동하며 마찰패드를 디스크에 압박하는 쐐기부재를 갖춘 차량용 디스크 브레이크의 제동제어를 위한 기준위치 인식 방법에 관한 것이다.
일반적으로 차량용 디스크 브레이크는 휠과 함께 회전하는 원판형상의 디스크 일부를 양측에서 마찰패드로 압박하여 제동력을 얻는 장치로써, 이러한 차량용 디스크 브레이크 중에는 차량의 휠과 함께 회전하는 디스크와, 디스크의 일측면과 마찰하며 제동력을 발생시키는 마찰패드와, 일면에 마찰패드가 부착되며 동력을 발생시키는 구동모터에 의해 디스크의 마찰면에 평행한 방향으로 이동하며 디스크측으로 전진하는 쐐기부재(WEDGE)와, 쐐기부재가 디스크의 마찰면으로 이동할 경우에 쐐기부재가 디스크측으로 전진하도록 안내하는 안내부재를 포함하여 쐐기부재가 디스크와 안내부재 사이에 끼워지도록 함으로써 적은 동력으로도 큰 제동력을 얻을 수 있도록 한 차량용 디스크 브레이크가 있다.
또한, 이러한 종래의 차량용 디스크 브레이크에는 구동모터에 의해 디스크의 마찰면으로 이동하면서 쐐기부재가 디스크의 마찰면으로 이동할 수 있게 하는 동력전달부재가 더 구비되어 있다.
이러한 동력전달부재가 상기에 언급한 바와 같이 디스크의 마찰면으로 이동하게 하기 위해서 구동모터의 회전축에는 수나사가 가공되어 있으며, 동력전달부재에는 내주면에 암나사가 가공되어 있는 축 설치공이 마련되어 회전축의 회전방향에 따라 동력전달부재가 디스크의 마찰면으로 진퇴이동할 수 있게 된다.
그리고 종래 디스크 브레이크는 전륜과 후륜 제동시 구동모터의 구동 방향이 달라지는 특징을 가지고 있었다. 예를 들면, 전진 방향을 제동할 때는 쐐기부재가 왼쪽으로 힘이 작용하도록 하고, 후진 방향 제동시에는 오른쪽 방향으로 쐐기부재에 힘이 작용하도록 하는 방식을 선택하였다. 따라서, 쐐기부재를 이용한 디스크 브레이크는 제동을 위하여 향후 기준이 되는 제동의 시작 위치나 중점 위치 및 제어 시작점 등의 위치를 정확히 알아야 제동제어가 가능하였다.
그러나, 제어 도중에 갑작스럽게 스톱을 하거나 갑작스러운 방전에 의한 스톱으로, 쐐기 부재의 작동 가능 구간이 어느 위치로도 초기 위치가 될 수 있다는 문제점이 있었으며, 페달이 움직여도 제동력이 거의 걸리지 않는 구간에서도 구동모터가 동작하여 소음이 발생하는 문제점이 있었다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 차량의 휠과 함께 회전하는 디스크와, 상기 디스크의 일측면과 마찰하며 제동력을 발생시키는 가동 마찰패드와, 그 일면에 상기 가동 마찰패드가 부착되며 동력을 발생시키는 구동모터에 의해 상기 디스크의 마찰면에 평행한 방향으로 이동하며 상기 디스크측으로 전진하는 쐐기부재와, 상기 쐐기부재가 상기 디스크의 마찰면으로 이동할 경우에 상기 쐐기부재가 상기 디스크측으로 전진하도록 안내하는 안내부재와, 상기 구동모터의 회전축에 스크류 결합되어 상기 구동모터에 의해 상기 디스크의 마찰면에 평행한 방향으로 이동하며 상기 쐐기부재가 상기 디스크의 마찰면으로 이동하게 하는 동력전달부재를 포함한 차량용 디스크 브레이크에 있어서,
운전자에 의하여 페달에 압력이 인가되면, 상기 쐐기부재를 작동 구간의 왼쪽으로 이동시키며 상기 마찰패드가 디스크에 접촉하여 제동력이 걸리는 제 1 위치를 인식하고, 상기 제 1 위치가 인식되면 상기 쐐기부재를 작동 구간의 오른쪽으로 이동시키며 상기 마찰패드가 디스크에 접촉하여 제동력이 걸리는 제 2 위치를 인식하고, 상기 인식된 제 1 및 제 2 위치의 중간위치를 제동제어를 위한 기준 위치로 인식하고, 상기 운전자가 지속적으로 페달에 압력을 가하여 상기 쐐기부재가 상기기준위치에서 상기 제 1 또는 제 2 위치를 벗어나면 상기 구동모터를 구동하여 제동제어를 수행하는 차량용 디스크 브레이크의 제동제어를 위한 웨지 기준위치 인식 방법을 제공함에 있다.
또한, 상기 운전자가 페달에 인가한 압력에 의하여 상기 쐐기부재가 상기기 준위치에서 상기 제 1 또는 제 2 위치를 벗어나지 않으면, 상기 구동모터를 구동하지 않는 것을 특징으로 한다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 디스크 브레이크의 제동제어를 위한 기준 위치인식 방법은 쐐기부재의 위치를 정확히 인식하여, 운전자의 페달 움직임 및 제동력에 따라 안정적인 제어를 하고, 구동모터를 제동제어가 필요할 시에만 구동하여 소음을 줄이는 효과가 있다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 하나의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 차량용 디스크 브레이크는 도 1, 2에 도시되어 있는 바와 같이 차량의 휠(미도시)과 함께 회전하는 원판형상의 디스크(10) 양측면에 마찰패드(20a, 20b)를 각각 마찰시켜 제동력을 얻는 장치로써, 내부 양측에 한 쌍의 마찰패드(20a, 20b)가 서로 대향되게 배치되어 있는 캘리퍼하우징(30)과, 차량의 너클부(미도시)에 고정되어 캘리퍼하우징(30)이 너클부에 진퇴이동 가능하게 설치될 수 있게 하는 캐리어(40)를 포함한다.
캘리퍼하우징(30)이 캐리어(40)에 진퇴이동 가능하게 설치될 수 있도록 하기 위하여 캘리퍼하우징(30)의 양측단에는 캐리어(40)에 진퇴이동 가능하게 설치되는 한 쌍의 가이드로드(31)가 스크류 등의 체결부재를 통해 고정되어 있으며, 캐리어(40)의 양측에는 가이드로드(31)가 진퇴이동가능하게 설치되는 가이드홀(41)이 각각 마련되어 있다.
캘리퍼하우징(30)의 내부 일측에는 디스크(10)측을 향하고 있는 전면에 마찰패드(20a)가 설치되며 구동모터(50)로부터 동력을 전달받아 디스크(10)측으로 전진하여 마찰패드(20a)가 디스크(10)와 마찰하게 하는 쐐기부재(60, WEDGE)와, 전면이 쐐기부재(60)의 배면에 직, 간접적으로 접하여 쐐기부재(60)가 디스크(10)의 마찰면으로 이동할 경우에 쐐기부재(60)가 디스크(10)측으로 전진하도록 안내하는 안내부재(70)가 배치되며, 캘리퍼하우징(30)의 내부 타측에는 다른 하나의 마찰패드(20b)가 설치되는 핑거부(32)가 구비되어 있다. 본 실시예에서는 편의상 두 마찰패드(20a, 20b) 중 쐐기부재(60)에 설치되어 쐐기부재(60)와 함께 이동하는 마찰패드(20a)를 가동 마찰패드(20a)라 하며, 핑거부(32)에 설치되어 있는 마찰패드(20b)를 고정 마찰패드(20b)라 한다.
또한, 서로 대향되게 배치되어 있는 안내부재(70)의 전면과 쐐기부재(60)의 배면 사이에는 쐐기부재(60)가 보다 용이하게 이동할 수 있도록 하기 위하여 다수의 롤러(81)가 구비된 베이링(80)가 배치되어 안내부재(70)의 전면과 쐐기부재(60)의 배면이 롤러(81)를 통해 서로 간접적으로 지지되도록 되어 있다.
쐐기부재(60)의 전면은 가동 마찰패드(20a)가 디스크(10)의 일측면과 전체적으로 고르게 접촉할 수 있도록 디스크(10)의 일측면과 평행하게 배치되어 있으며, 쐐기부재(60)의 후면은 디스크(10)를 향하여 소정각도로 경사지게 형성되어 쐐기부재(60)의 양측단 중 적어도 디스크(10)의 마찰면 에 위치한 일측단은 쐐기형상을 형성하도록 되어 있다.
안내부재(70)는 쐐기부재(60)가 디스크(10)의 마찰면으로 이동할 경우에 쐐기부재(60)가 디스크(10)측으로 전진하도록 안내할 수 있도록 그 전면이 쐐기부재(60)의 배면과 대응하도록 경사지게 형성되어 있다.
따라서, 쐐기부재(60)가 구동모터(50)로부터 동력을 전달받아 디스크(10)의 마찰면으로 이동할 경우 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 쐐기부재(60)의 배면이 안내부재(70)의 전면에 의해 안내되며 디스크(10)측으로 전진하므로 쐐기부재(60)에 설치된 가동 마찰패드(20a)가 디스크(10)의 일 측면에 압박되어 디스크(10)와 마찰하며 제동력을 발생시킨다. 또한, 이와 같이 가동 마찰패드(20a)가 디스크(10)에 압박되면 그 반력에 의해 캘리퍼하우징(30)은 쐐기부재(60)와는 반대방로 후진하게 이동하게 되고 그에 따라 캘리퍼하우징(30)의 핑거부(32) 설치되어 있는 고정 마찰패드(20b)는 디스크(10)의 타측면에 압박되어 디스크(10)의 타측면과 마찰하며 제동력을 발생시킨다.
또한, 이와 같이 가동 마찰패드(20a)가 디스크(10)의 일측면과 마찰하고 있는 상태에서 가동 마찰패드(20a)와 디스크(10) 사이에 작용하는 마찰력은 쐐기부재(60)가 안내부재(70) 전면과 디스크(10)의 일측면 사이에 보다 강하게 끼워지게 하는 힘으로 작용하므로 적은 동력만 사용하여 큰 제동력을 얻을 수 있게 된다.
본 실시예에서 쐐기부재(60)의 배면은 그 중앙측을 중심으로 양측으로 대칭되도록 전방측을 향하여 경사지게 형성되어 쐐기부재(60)의 양측단에 각각 쐐기형상이 형성되며, 안내부재(70)의 전면은 그 중앙측이 후방측으로 오목하게 형성되며 그 양측이 쐐기부재(60)의 후면과 대응하도록 경사지게 형성되어 차량의 좌우측 휠 에 모두 적용될 수 있도록 되어 있다.
또한, 본 발명에 따른 차량용 디스크 브레이크에는 구동모터(50)에 의해 회전하는 회전축(51)의 회전운동이 직선운동으로 전환되어 쐐기부재(60)에 전달될 수 있게 하는 동력전달부재(90)가 구비되어 있다.
동력전달부재(90)는 구동모터(50)의 회전축(51)에 설치되어 구동모터(50)에 의해 회전축(51)의 축선방향으로 진퇴이동하도록 되어 있는 것으로, 구동모터(50)의 회전축(51)에는 외주면에 수나사가 가공되어 있으며, 동력전달부재(90)에는 내주면에 암나사가 가공되어 회전축(51)이 설치되는 축 설치공(91a)이 마련되어 동력전달부재(90)가 회전축(51)의 회전에 따라 직선운동 이동할 수 있도록 되어 있다. 본 실시예에서는 동력전달부재(90)가 쐐기부재(60)를 디스크(10)의 마찰면으로 이동시킬 수 있도록 되어 있으므로 구동모터(50)는 회전축(51)의 축선방향이 디스크(10)의 접선방향과 실질적으로 평행을 이루도록 배치된다.
또한, 쐐기부재(60)는 동력전달부재(90)에 의해 디스크(10)의 마찰면으로 이동하며 디스크(10)측으로 전진하여 가동 마찰패드(20a)를 디스크(10)로 압박할 수 있게 되어 있으므로, 동력전달부재(90)의 전면 중앙측에는 쐐기부재(60)측으로 연장형성된 가이드부(92)가 마련되어 있으며, 쐐기부재(60)의 후면측에는 가이드부(92)가 진퇴이동 가능하게 수용되는 가이드홈(61)이 오목하게 형성되어 있다. 따라서, 가이드부(92)와 가이드홈(61)을 통해 쐐기부재(60)가 동력전달부재(90)에 진퇴이동 가능하게 설치되므로 동력전달부재(90)가 구동모터(50)에 의해 디스크(10)의 마찰면으로 이동할 때 쐐기부재(60)가 디스크(10)의 마찰면으로 이동하며 디스크(10)측으로 전진할 수 있게 된다. 미설명 부호 "100"은 구동모터(50) 및 동력전달부재(90)를 덮어 동력전달부재(90)를 지지할 수 있도록 하는 덮개(100)이다.
이하에서는 도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 디스크 브레이크의 제동제어를 위한 웨지 기준위치 인식 방법을 설명한다.
운전자에 의하여 페달에 압력이 인가되면, 제어부(미도시)는 쐐기부재(60)의 처음 위치를 인식한다(400).
400단계에 의하여 쐐기부재(60)의 처음 위치가 인식되면, 제어부는 쐐기부재(60)를 왼쪽으로 이동시키고, 이때 마찰패드(20)가 디스크(10)에 접촉하여 제동력이 걸리기 시작한 제 1 위치를 인식한다(410).
410단계에 의하여 제 1 위치가 인식되면, 제어부는 쐐기부재(60)를 오른쪽으로 이동시키고, 이때 마찰패드(20)가 디스크(10)에 접촉하여 제동력이 걸리기 시작한 제 2 위치를 인식한다(420).
제 1 및 제 2 위치가 인식되면, 제어부는 상기 제 1 및 제 2 위치의 중간 지점을 제동제어를 위한 기준위치로 인식한다(430).
430 단계에 의하여 기준위치가 인식 되면 제어부는 상기 운전자가 지속적으로 페달에 압력을 가하여 상기 쐐기부재가 상기 기준위치에서 상기 제 1 또는 제 2 위치를 벗어나게 되는지 판단한다(440).
440 단계에서 쐐기부재(60)의 위치가 상기 제 1 또는 제 2 위치를 벗어나게 되면, 제어부는 제동제어가 필요한 것으로 판단하여 구동모터를 구동하여 제동제어 를 수행한다(450).
한편, 440 단계에서 쐐기부재(60)가 상기 기준위치에서 상기 제 1 또는 제 2 위치를 벗어나지 않는다면, 제동제어가 수행될 필요가 없다고 판단하여 작업을 종료한다.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 디스크 브레이크의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 차량용 디스크 브레이크의 제동해제 상태를 보인 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 차량용 디스크 브레이크의 제동 상태를 보인 개략도이다.
도 4는 본 발명에 따른 차량용 디스크 브레이크의 제동제어를 위한 웨지 기준위치 인식 방법을 도시한 흐름도이다.
도 5는 도 4의 제어방법에 따른 쐐기부재의 위치를 자세히 도시한 도면이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10: 디스크 20a, 20b: 마찰패드
30: 캘리퍼하우징 31: 가이드로드
32: 핑거부 40: 캐리어
41: 가이드홀 50: 구동모터
51: 회전축 60: 쐐기부재
61: 가이드홈 70: 안내부재
80: 베이링 90: 동력전달부재
91: 축 설치부 91a: 축 설치공
100: 덮개

Claims (2)

  1. 차량의 휠과 함께 회전하는 디스크와, 상기 디스크의 일측면과 마찰하며 제동력을 발생시키는 가동 마찰패드와, 그 일면에 상기 가동 마찰패드가 부착되며 동력을 발생시키는 구동모터에 의해 상기 디스크의 마찰면에 평행한 방향으로 이동하며 상기 디스크측으로 전진하는 쐐기부재와, 상기 쐐기부재가 상기 디스크의 마찰면으로 이동할 경우에 상기 쐐기부재가 상기 디스크측으로 전진하도록 안내하는 안내부재와, 상기 구동모터의 회전축에 스크류 결합되어 상기 구동모터에 의해 상기 디스크의 마찰면에 평행한 방향으로 이동하며 상기 쐐기부재가 상기 디스크의 마찰면으로 이동하게 하는 동력전달부재를 포함한 차량용 디스크 브레이크에 있어서,
    운전자에 의하여 페달에 압력이 인가되면, 상기 쐐기부재를 작동 구간의 왼쪽으로 이동시키면서 상기 마찰패드가 디스크에 접촉하여 제동력이 걸리는 제 1 위치를 인식하고, 상기 제 1 위치가 인식되면 상기 쐐기부재를 작동 구간의 오른쪽으로 이동시키면서 상기 마찰패드가 디스크에 접촉하여 제동력이 걸리는 제 2 위치를 인식하고, 상기 인식된 제 1 및 제 2 위치의 중간위치를 제동제어를 위한 기준 위치로 인식하고, 상기 운전자가 지속적으로 페달에 압력을 가하여 상기 쐐기부재가 상기기준위치에서 상기 제 1 또는 제 2 위치를 벗어나면 상기 구동모터를 구동하여 제동제어를 수행하는 차량용 디스크 브레이크의 제동제어를 위한 웨지 기준위치 인식 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 운전자가 페달에 인가한 압력에 의하여 상기 쐐기부재가 상기기준위치에서 상기 제 1 또는 제 2 위치를 벗어나지 않으면, 상기 구동모터를 구동하지 않는 것을 특징으로 하는 차량용 브레이크의 제동제어를 위한 웨지 기준위치 인식 방법.
KR1020070102277A 2007-10-10 2007-10-10 차량용 디스크 브레이크의 제동제어를 위한 웨지 기준위치인식 방법 KR101197471B1 (ko)

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