KR101794819B1

KR101794819B1 - 자동차용 브레이크 성능시험장치

Info

Publication number: KR101794819B1
Application number: KR1020160051606A
Authority: KR
Inventors: 부광석
Original assignee: 인제대학교 산학협력단
Priority date: 2016-04-27
Filing date: 2016-04-27
Publication date: 2017-11-07
Also published as: KR20170122526A

Abstract

본 발명은 자동차용 브레이크 성능시험장치에 관한 것으로서, 원판형의 브레이크 디스크와, 상기 브레이크 디스크를 회전시키도록 소정의 구동력을 공급하는 구동 모터와, 상기 브레이크 디스크의 양면에 밀착되도록 상기 브레이크 디스크의 양측에 각각 설치되는 제1 및 제2 캘리퍼 패드와, 기설정된 압력을 상기 제1 캘리퍼 패드에 가하는 유압 펌프와, 상기 제1 캘리퍼 패드와 상기 유압 펌프 사이의 유압 관로를 개폐하도록 설치되는 유압 전환 밸브와, 상기 유압 전환 밸브의 출구 측에 설치되어 압력을 측정하는 압력 센서와, 측정된 압력에 대응되는 전기신호로 변환하는 압력 전환부와, 변환된 전기신호에 대응되는 출력을 상기 제2 캘리퍼 패드에 가하는 전기 출력부를 포함하며, 상기 유압 전환 밸브의 개폐 여부에 기초하여 상기 제1 캘리퍼 패드와 상기 제2 캘리퍼 패드 중 어느 하나와 상기 브레이크 디스크 사이의 마찰에 의한 제동력을 발생시키도록 하는 제동 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 하나의 브레이크 성능시험장치 내부에 마련된 유압전환밸브를 단순히 개방 또는 개폐하는 동작만으로 유압식과 기계전기식 중 어느 하나의 방식에 따른 자동차용 브레이크의 제동 성능을 선택적으로 시험할 수 있으므로, 종래와 같이 브레이크 종류별로 별도의 성능시험장치를 갖출 필요가 없고, 브레이크 검사 및 제조 비용이 절감되는 효과가 있다.

Description

자동차용 브레이크 성능시험장치{APPARATUS FOR TESTING PERFORMANCE OF BRAKE OF VEHICLE}

본 발명은 유압식과 기계전기식 중 어느 하나의 방식을 선택하여 자동차용 브레이크의 제동 성능을 시험할 수 있는 자동차용 브레이크 성능시험장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에는 자동차를 제동시키기 위한 브레이크 장치가 설치된다. 이러한 브레이크 장치는 운전자가 브레이크 페달을 밟으면 이때의 밟는 힘을 소정의 과정을 통해 브레이크 디스크와 브레이크 패드(마찰재)에 인가하여 상기 브레이크 디스크와 상기 브레이크 패드 사이에서 발생되는 마찰력에 의해 자동차를 제동시키게 된다.

예컨대, 만일 브레이크 패드의 경도가 너무 큰 경우엔 브레이크 디스크에 손상을 주게 되고, 반대로 브레이크 패드의 경도가 너무 작은 경우엔 브레이크 패드 자체가 쉽게 마모되어 수명이 단축되는 문제가 발생한다.

이에 따라, 자동차의 제조회사에서는 브레이크 패드의 마찰에 따른 수명 및 브레이크 패드가 브레이크 디스크에 미치는 영향을 검사하기 위하여 자동차의 제동특성과 동일한 제동특성을 구현할 수 있도록 만들어진 장비에 해당하는 브레이크 다이나모미터(이하, '브레이크패드 성능시험장치'라고 함)가 사용되고 있다.

그러나, 종래의 브레이크패드 성능시험장치의 경우, 브레이크의 종류(유압식, 기계전기식)에 따라 각기 다른 성능시험장치가 필요하여 브레이크의 검사 및 제조 시에 드는 비용이 과도한 문제점이 있었다.

KR

10-0791632

B1

KR

10-2005-0069273

A

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 유압식 브레이크와 기계전기식 브레이크에 겸용으로 사용 가능한 자동차용 브레이크 성능시험장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 자동차용 브레이크 성능시험장치는, 원판형의 브레이크 디스크와, 상기 브레이크 디스크를 회전시키도록 소정의 구동력을 공급하는 구동 모터와, 상기 브레이크 디스크의 양면에 밀착되도록 상기 브레이크 디스크의 양측에 각각 설치되는 제1 및 제2 캘리퍼 패드와, 기설정된 압력을 상기 제1 캘리퍼 패드에 가하는 유압 펌프와, 상기 제1 캘리퍼 패드와 상기 유압 펌프 사이의 유압 관로를 개폐하도록 설치되는 유압 전환 밸브와, 상기 유압 전환 밸브의 출구 측에 설치되어 압력을 측정하는 압력 센서와, 측정된 압력에 대응되는 전기신호로 변환하는 압력 전환부와, 변환된 전기신호에 대응되는 출력을 상기 제2 캘리퍼 패드에 가하는 전기 출력부를 포함하며, 상기 유압 전환 밸브의 개폐 여부에 기초하여 상기 제1 캘리퍼 패드와 상기 제2 캘리퍼 패드 중 어느 하나와 상기 브레이크 디스크 사이의 마찰에 의한 제동력을 발생시키도록 하는 제동 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 제동 제어부는, 상기 유압 전환 밸브를 개방하는 경우, 상기 유압 펌프가 가한 압력에 기초하여 상기 제1 캘리퍼 패드가 상기 브레이크 디스크를 두께방향으로 압착하여 제동시키게 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제동 제어부는, 상기 유압 전환 밸브를 폐쇄하는 경우, 상기 전기 출력부가 가한 출력에 기초하여 상기 제2 캘리퍼 패드가 상기 브레이크 디스크를 두께방향으로 압착하여 제동시키게 하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 구동 모터와 상기 유압 펌프에 각각 연결되어, 상기 브레이크 디스크에 실제 차량의 주행 상황에 부합하는 회전 관성력을 발생시키도록 상기 구동 모터를 제어하고, 실제 주행 중 제동 시에 부합하는 제동압을 공급하도록 상기 유압 펌프를 제어하는 다이나모미터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 하나의 브레이크 성능시험장치 내부에 마련된 유압전환밸브를 단순히 개방 또는 개폐하는 동작만으로 유압식과 기계전기식 중 어느 하나의 방식에 따른 자동차용 브레이크의 제동 성능을 선택적으로 시험할 수 있으므로, 종래와 같이 브레이크 종류별로 별도의 성능시험장치를 갖출 필요가 없고, 브레이크 검사 및 제조 비용이 절감되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 브레이크 성능시험장치의 구성을 나타내는 블록도이고,
도 2는 도 1의 유압 전환 밸브의 개폐에 따른 브레이크 디스크 상에 설치된 제1 및 제2 캘리퍼 패드 각각의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

이상과 같은 본 발명에 대한 해결하려는 과제, 과제의 해결수단, 발명의 효과를 포함한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시예 및 도면에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 브레이크 성능시험장치에 대해 설명하도록 한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 브레이크 성능시험장치는 브레이크 디스크(100), 구동 모터(110), 제1 및 제2 캘리퍼 패드(210,410), 유압 펌프(220), 유압 전환 밸브(300), 압력 센서(420), 압력 전환부(430), 전기 출력부(440), 제동 제어부(500) 및 다이나모미터(600)를 포함하여 구성된다.

브레이크 디스크(100)는 일정 두께 및 직경을 갖는 원판형 부재로 마련되어 자동차 브레이크의 마찰 디스크의 역할을 하며, 일반적으로 차량의 엔진 구동축에 연결되어 회전하게 된다.

구동 모터(110)는 브레이크 디스크(100)를 회전시키도록 소정의 구동력을 공급하기 위한 것으로서, 구동 모터(110)의 모터축이 브레이크 디스크(100)의 구동축에 연결된 상태이다.

제1 캘리퍼 패드(210)는 브레이크 디스크(100)의 양면에 밀착되도록 브레이크 디스크(100)의 일측에 설치되고, 제2 캘리퍼 패드(410)는 브레이크디스크(100)의 양면에 밀착되도록 브레이크 디스크(100)의 타측에 설치된다.

여기서, 제1 및 제2 캘리퍼 패드(210,410)는 브레이크 디스크(100)에 직접 접촉하여 차량의 감속 또는 정지를 유발시키는 마찰재와, 상기 마찰재를 지지하여 캘리퍼(caliper)의 유압을 전달해주는 백킹판을 포함하여 구성될 수 있다.

유압 펌프(220)는 기설정된 압력(P)을 제1 캘리퍼 패드(210)에 가하기 위한 것이다.

다이나모미터(600)는 실제 차량의 주행 상황에 부합하도록 차량의 회전 관성력 및 제동압을 발생시킨 후 이에 따른 차량의 제동 능력을 측정하기 위한 장치로서, 구동 모터(110)와 유압 펌프(220)에 각각 연결된 상태이다.

여기서, 다이나모미터(600)는, 브레이크 디스크(100)에 실제 차량의 주행 상황에 부합하는 회전 관성력(Tr)을 발생시키도록 구동 모터(110)를 제어하고, 실제 주행 중 제동 시에 부합하는 제동압(P)을 공급하도록 유압 펌프(220)를 제어하여 브레이크 디스크(100)의 제동 성능을 시험할 수 있다.

유압 전환 밸브(300)는 제1 캘리퍼 패드(210)와 유압 펌프(220) 사이의 유압 관로를 개폐하도록 설치된다.

압력 센서(420)는 유압 전환 밸브(300)의 출구 측에 설치되어 유압 전환 밸브(300)의 출구와 압력 전환부(430) 사이의 유압 일부를 측정하는 역할을 한다.

압력 전환부(430)는 압력 센서(420)에 의해 측정된 압력을 이에 대응되는 전기신호로 변환한다.

이때, 상기 전기신호는 상기 측정된 압력([Pa])에 대응되는 전압값([V])일 수 있다.

전기 출력부(440)는 압력 전환부(430)에 의해 변환된 전기신호에 대응되는 출력을 제2 캘리퍼 패드(410)에 가하기 위한 것이다.

제동 제어부(500)는 유압 전환 밸브(300)의 개폐 여부에 기초하여 제1 캘리퍼 패드(210)와 제2 캘리퍼 패드(410) 중 어느 하나와 브레이크 디스크(100) 사이의 마찰에 의한 제동력을 발생시킨다.

여기서, 제동 제어부(500)는, 유압 전환 밸브(300)를 개방하는 경우, 유압 펌프(220)가 제1 캘리퍼 패드(210)에 가한 압력에 기초하여 제1 캘리퍼 패드(210)가 브레이크 디스크(100)를 두께방향으로 압착하여 제동시키도록 제어할 수 있다.

예컨대, 도 2를 참조하면, 유압 전환 밸브(300)를 여는 경우, 제1 캘리퍼 패드(210)와 유압 펌프(220) 사이의 유압 관로가 개방되어 유압 펌프(220)에 의한 압력(P₁)이 가해진 제1 캘리퍼 패드(210)가 브레이크 디스크(100)를 두께방향으로 압착하게 되고(T_b1), 이 경우, 본 발명에 따른 자동차용 브레이크 성능시험장치는 유압식 브레이크의 성능시험장치로서 동작한다.

또한, 제동 제어부(500)는, 유압 전환 밸브(300)를 폐쇄하는 경우에는, 전기 출력부(440)가 제2 캘리퍼 패드(410)에 가한 출력에 기초하여 제2 캘리퍼 패드(410)가 브레이크 디스크(100)를 두께방향으로 압착하여 제동시키도록 제어할 수 있다.

예컨대, 도 2를 참조하면, 유압 전환 밸브(300)를 잠그는 경우, 제1 캘리퍼 패드(210)와 유압 펌프(220) 사이의 유압 관로의 일부 구간, 즉, 유압 펌프(220)와 유압 전환 밸브(300)의 입구 사이의 구간은 개방되고 상기 유입 관로의 나머지 구간은 폐쇄된 상태에서, 상기 일부 구간 내에서 측정된 압력(P₂)에 대응하도록 변환한 전기신호에 대응되는 출력(i)이 가해진 제2 캘리퍼 패드(410)가 브레이크 디스크(100)를 두께방향으로 압착하게 되고(T_b2), 이 경우, 본 발명에 따른 자동차용 브레이크 성능시험장치는 기계전기식 브레이크의 성능시험장치로서 동작한다.

이에 따라, 본 발명에 의하면, 하나의 브레이크 성능시험장치 내부에 마련된 유압전환밸브를 단순히 개방 또는 개폐하는 동작만으로 유압식과 기계전기식 중 어느 하나의 방식에 따른 자동차용 브레이크의 제동 성능을 선택적으로 시험할 수 있으므로, 종래와 같이 브레이크 종류별로 별도의 성능시험장치를 갖출 필요가 없고, 브레이크 검사 및 제조 비용이 절감되는 효과가 있다.

이상, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 특허청구범위 내에서 다양하게 실시될 수 있다.

100: 브레이크 디스크 110: 구동 모터
210: 제1 캘리퍼 패드 220: 유압 펌프
300: 유압 전환 밸브 410: 제2 캘리퍼 패드
420: 압력 센서 430: 압력 전환부
440: 전기 출력부 500: 제동 제어부
600: 다이나모미터

Claims

원판형의 브레이크 디스크(100);
상기 브레이크 디스크(100)를 회전시키도록 소정의 구동력을 공급하는 구동 모터(110);
상기 브레이크 디스크(100)의 양면에 밀착되도록 상기 브레이크 디스크(100)의 양측에 각각 설치되는 제1 및 제2 캘리퍼 패드(210, 410);
기설정된 압력을 상기 제1 캘리퍼 패드(210)에 가하는 유압 펌프(220);
상기 제1 캘리퍼 패드(210)와 상기 유압 펌프(220) 사이의 유압 관로를 개폐하도록 설치되는 유압 전환 밸브(300);
상기 유압 전환 밸브(300)의 출구 측에 설치되어 압력을 측정하는 압력 센서(420);
측정된 압력에 대응되는 전기신호로 변환하는 압력 전환부(430); 및
변환된 전기신호에 대응되는 출력을 상기 제2 캘리퍼 패드(410)에 가하는 전기 출력부(440)를 포함하며,
상기 유압 전환 밸브(300)의 개폐 여부에 기초하여 상기 제1 캘리퍼 패드(210)와 상기 제2 캘리퍼 패드(410) 중 어느 하나와 상기 브레이크 디스크(100) 사이의 마찰에 의한 제동력을 발생시키는 제동 제어부(500)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 브레이크 성능시험장치.
제1항에 있어서,
상기 제동 제어부(500)는,
상기 유압 전환 밸브(300)를 개방하는 경우, 상기 유압 펌프(220)가 가한 압력에 기초하여 상기 제1 캘리퍼 패드(210)가 상기 브레이크 디스크(100)를 두께방향으로 압착하여 제동시키게 하는 것을 특징으로 하는 자동차용 브레이크 성능시험장치.
제1항에 있어서,
상기 제동 제어부(500)는,
상기 유압 전환 밸브(300)를 폐쇄하는 경우, 상기 전기 출력부(440)가 가한 출력에 기초하여 상기 제2 캘리퍼 패드(410)가 상기 브레이크 디스크(100)를 두께방향으로 압착하여 제동시키게 하는 것을 특징으로 하는 자동차용 브레이크 성능시험장치.
제1항에 있어서,
상기 구동 모터(110)와 상기 유압 펌프(220)에 각각 연결되어, 상기 브레이크 디스크(100)에 실제 차량의 주행 상황에 부합하는 회전 관성력을 발생시키도록 상기 구동 모터(110)를 제어하고, 실제 주행 중 제동 시에 부합하는 제동압을 공급하도록 상기 유압 펌프(220)를 제어하여 상기 브레이크 디스크(100)의 제동 성능을 시험하는 다이나모미터(600)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 브레이크 성능시험장치.