KR102063436B1 - 패드 마모센서 내장형 브레이크 캘리퍼 - Google Patents

Abstract

본 발명의 브레이크 캘리퍼에는 유압이 작용하는 피스톤 챔버(3)를 형성한 피스톤 하우징(1-1)이 한쪽으로 형성된 캘리퍼 하우징(1), 둘레에 비통전링(7-1,7-2)이 끼워져 피스톤 챔버(3)에서 유압에 의해 밀려나는 피스톤(5), 피스톤 하우징(1-1)에 끼워져 피스톤(5)과 접촉시 형성된 전류통전이 비통전링(7-1,7-2)과 접촉시 차단됨으로써 신호가 출력되는 마모센서(20)가 포함됨으로써 패드와 연계성이 없는 마모센서(20)가 영구적으로 장착될 수 있고, 특히 마모센서(20)에 의한 디스크 로터의 손상 방지와 마모된 패드 만 신품 패드로 교체됨으로써 패드 교체 비용이 크게 절감되는 특징을 갖는다.

Description

패드 마모센서 내장형 브레이크 캘리퍼{Pad Abrasion Sensor Built in Break Caliper}

본 발명은 패드 마모센서에 관한 것으로, 특히 패드를 밀어내는 피스톤의 이동거리 변화를 이용함으로써 패드 교체 시에도 마모센서는 그대로 사용될 수 있는 패드 마모센서 내장형 브레이크 캘리퍼에 관한 것이다.

일반적으로 주기적인 교체가 필요한 마모성소모품인 브레이크 패드는 그 교체시기를 정확히 체크함이 중요하다. 이를 위해 브레이크 패드의 마모정도를 감지한 후 이를 운전자에게 알려주는 다양한 패드 마모 검출 방식이 적용된다.

일례로, 전기적 신호를 이용한 패드 마모 검출 방식은 금속재 패드마모센서가 백플레이트(브레이크 패드 구성품)의 뒤쪽에 설치되고, 패드의 마모 진행으로 센서가 디스크 로터에 접촉됨으로써 전기신호를 발생한다. 그러므로, 운전자는 센서의 전기신호로 작동된 램프(Lamp) 부저(Buzzer)를 통해 패드 교체시기를 인식할 수 있다.

국내특허공개 10-2003-00495042003년06월25일

하지만, 금속재 패드마모센서와 디스크 로터의 접촉으로 전기신호가 발생되는 방식은 간단한 구성이라는 장점에 비해 여러 가지 취약함을 가질 수밖에 없다.

그중 대표적인 취약성은 패드 교체 시 패드마모센서도 함께 교체해야함으로써 패드 교체 비용에 더해 센서 교체 비용으로 인한 비용 추가가 발생됨에 있다. 또한, 금속재 패드마모센서가 디스크 로터와 접촉됨으로써 디스크 로터의 손상에 의한 정비 비용 손실도 더 발생됨에 있다.

이에 상기와 같은 점을 감안한 본 발명은 패드 마모센서가 패드와의 연계성이 없이 패드를 밀어내는 피스톤의 이동거리 변화에 연계됨으로써 캘리퍼 하우징에 패드 마모센서가 영구적으로 장착될 수 있고, 특히 패드 마모센서에 의한 디스크 로터의 손상 방지와 마모된 패드 만 신품 패드로 교체됨으로써 패드 교체 비용이 크게 절감되는 패드 마모센서 내장형 브레이크 캘리퍼를 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 브레이크 캘리퍼는 유압이 작용하는 피스톤 챔버를 형성한 피스톤 하우징이 한쪽으로 형성된 캘리퍼 하우징; 상기 피스톤 챔버에서 유압에 의해 밀려나 패드를 휠 디스크쪽으로 밀어내고, 둘레에 비통전링이 끼워진 피스톤; 상기 피스톤 하우징에 결합되고, 상기 피스톤과 접촉시 형성된 전류통전이 상기 비통전링과 접촉시 차단됨으로써 신호가 출력되는 마모센서; 가 포함된 것을 특징으로 한다.

상기 비통전링은 상기 피스톤의 길이 방향으로 간격을 두고 위치된 제1 비통전링과 제2 비통전링으로 이루어지고, 상기 패드에 더 근접된 위치에 있는 어느 하나의 비통전링이 상기 마모센서와 접촉된다.

상기 제1 비통전링과 상기 제2 비통전링중 상기 마모센서와 접촉되는 비통전링은 상기 패드가 신품 패드로 교체되는 마모 두께만큼 상기 피스톤이 더 이동하는 위치에 설치되고, 상기 제1 비통전링과 상기 제2 비통전링은 상기 피스톤 챔버의 기밀을 형성한다.

상기 마모센서는 상기 피스톤 하우징에 결합된 상태에서 상기 피스톤 챔버의 공간으로 돌출된 부위를 형성한다.

상기 마모센서와 상기 피스톤 하우징의 결합은 나사를 이용한 탈착식이다.

상기 마모센서는 외주면에 수나사를 형성한 중공의 마운팅 하우징, 상기 마운팅 하우징에 내장된 통전체로 탄발지지된 상태에서 끝부위가 상기 마운팅 하우징의 외부로 노출된 롤백접점단자, 상기 통전체에 이어져 상기 마운팅 하우징의 외부로 인출된 신호선으로 구성된다.

상기 통전체는 코일 스프링형상이다.

상기 마모센서는 표시부를 더 포함하고, 상기 표시부는 상기 신호선으로 연결되어져 상기 통전체의 단락상태가 표시된다.

상기 피스톤 하우징에는 상기 마모센서와 함께 보조 마모센서가 더 결합되고, 상기 마모센서와 상기 보조 마모센서는 서로 이격되도록 배열된다.

상기 보조 마모센서는 상기 피스톤 하우징에 나사를 이용해 결합된 상태에서 상기 피스톤 챔버의 공간으로 돌출된 부위를 형성한다.

이러한 본 발명은 패드 마모센서가 패드와의 연계성이 없이 패드 마모를 검출함으로써 캘리퍼에 패드 마모센서가 영구적으로 장착되고, 캘리퍼가 패드 마모센서를 내장함으로써 상품성이 크게 향상되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 패드 마모센서가 패드를 밀어내는 피스톤의 이동거리 변화로부터 패드 마모정도를 검출함으로써 패드 마모센서의 접촉에 의한 디스크 로터의 손상 염려가 전혀 없는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 패드 마모센서가 피스톤의 이동거리 변화를 다단계로 검출함으로써 패드의 정확한 마모량이 운전자에게 인식될 수 있고, 특히 패드 교체 시점에 대해 운전자에게 명확하게 인식시켜 줄 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 마모된 패드 교체 시 패드 마모센서의 교체가 전혀 요구되지 않음으로써 패드 교체 시 비용이 크게 절감되고, 특히 디스크 로터의 손상에 의한 정비 비용 손실이 없는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 싱글 마모센서로 이루어진 패드 마모센서 내장형 브레이크 캘리퍼의 구성이고, 도 2는 본 발명에 따른 더블 마모센서로 이루어진 패드 마모센서 내장형 브레이크 캘리퍼의 변형구성이며, 도 3은 본 발명에 따른 패드 마모센서가 작동하지 않는 상태이고, 도 4는 본 발명에 따른 패드 마모센서가 작동하여 패드 교체시기를 경고하는 상태이다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 실시예에 따른 싱글 마모센서로 이루어진 패드 마모센서 내장형 브레이크 캘리퍼의 구성을 나타낸다.

도시된 바와 같이, 싱글 마모센서타입 브레이크 캘리퍼에는 유압이 작용하는 피스톤 하우징(1-1)을 한쪽으로 형성한 캘리퍼 하우징(1), 둘레에 비통전링(7-1,7-2)이 끼워져 피스톤 하우징(1-1)으로 수용된 피스톤(5), 피스톤(5)과 접촉에 의한 전류통전상태가 비통전링(7-1,7-2)과 접촉시 차단됨으로써 신호를 출력하는 마모센서(20)가 포함된다.

상기 피스톤 하우징(1-1)에는 제동시 오일이 유입됨으로써 유압으로 피스톤(5)을 밀어내는 피스톤 챔버(3)가 형성되고, 상기 피스톤 챔버(3)는 2개로 이루어진다.

상기 피스톤(5)은 전류가 흐르는 통전재질로 이루어지고, 반면 상기 비통전링(7-1,7-2)은 고무와 같은 비통전재질로 이루어진다.

상기 비통전링(7-1,7-2)은 피스톤(5)의 길이 방향으로 간격을 둔 한 쌍의 제1,2 비통전링(7-1,7-2)으로 구성된다. 제2 비통전링(7-2)은 피스톤(5)의 한쪽 끝부위로 위치되고, 제1 비통전링(7-1)은 제2 비통전링(7-2)의 앞쪽으로 위치됨으로써 피스톤(5)의 이동거리 증가에 따라 마모센서(20)와 접촉이 이루어진다.

그러므로, 제1 비통전링(7-1)은 패드를 휠 디스크쪽으로 밀어내는 피스톤(5)의 이동거리에 맞춰진 설정거리를 갖는다. 일례로, 제1 비통전링(7-1)은 신품으로 교체될 필요가 있는 패드의 마모두께 만큼 피스톤(5)의 이동거리가 더 증가되는 위치에 설치된다.

본 실시예에서, 상기 제1,2 비통전링(7-1,7-2)은 피스톤 챔버(3)로 충진된 오일에 대한 기밀작용을 수행한다.

상기 마모센서(20)는 피스톤 하우징(1-1)에 뚫려져 피스톤 챔버(3)와 연통된 마운팅 홀(10)로 끼워지고, 조립 및 분리가 용이하도록 탈착식 구조로 이루어진다. 탈착식 구조는 코르크 마개식이 적용될 수 있으나 본 실시예에선 나사방식이 적용된다.

이를 위해, 마모센서(20)는 외주면에 수나사(21-1)를 형성한 중공의 마운팅 하우징(21), 마운팅 하우징(21)에 내장된 통전체(25)로 탄발지지된 상태에서 끝부위가 마운팅 하우징(21)의 외부로 노출된 롤백접점단자(23), 통전체(25)에 이어져 마운팅 하우징(21)의 외부로 인출된 신호선(27)으로 구성된다.

상기 마운팅 하우징(21)은 수나사(21-1)가 캘리퍼 하우징(1)의 마운팅 홀(10)에 형성된 암나사(10-1)에 나사 체결됨으로써 마모센서(20)가 브레이크 캘리퍼 와 함께 구성된다.

상기 통전체(25)는 코일 스프링형상이 적용된다.

이에 더해, 상기 마모센서(20)에는 표시부(30)가 더 포함되고, 상기 표시부(30)는 신호선(27)으로 연결됨으로써 통전체(25)의 단락상태가 표시된다.

상기 표시부(30)는 점등되는 램프로 이루어지고, 운전석을 이루는 클러스터(Cluster)에 설치된다. 상기 표시부(30)는 램프와 부저가 함께 구성될 수 있다.

본 실시예에서, 마모센서(20)와 표시부(30)가 형성하는 전기회로는 차량의 배터리를 이용하여 형성되며, 이러한 전기회로는 통상적인 회로 구성으로 이루어진다.

한편, 도 2는 2개의 마모센서(20,20-1)로 구성된 패드 마모센서 내장형 브레이크 캘리퍼를 나타낸다.

도시된 바와 같이, 더블 마모센서타입 브레이크 캘리퍼는 도1에서 전술된 싱글 마모센서타입 브레이크 캘리퍼와 동일하게 구성되지만, 캘리퍼 하우징(1)에는 마모센서(20)가 체결되는 마운팅 홀(10)과 더불어 보조 마모센서(20-1)가 체결되는 서브 마운팅 홀(10-1)이 더 형성되는 차이가 있다.

상기 마운팅 홀(10)과 상기 서브 마운팅 홀(10-1)은 모두 캘리퍼 하우징(1)의 한쪽에서 유압이 작용하는 피스톤 하우징(1-1)에 형성된다.

이러한 더블 마모센서타입 브레이크 캘리퍼는 마모센서(20)와 보조 마모센서(20-1)를 이용함으로써 패드 마모 단계에 대한 구분을 더욱 세분화 할 수 있다. 일례로, 마모센서(20)가 보조 마모센서(20-1)에 비해 패드쪽에 더 가까게 설치된 레이아웃일 때 마모센서(20)의 신호는 패드 마모진행을 운전자에게 알리는 주의환기모드로 사용되고, 보조 마모센서(20-1)의 신호는 패드 교체를 운전자에게 알리는 패드교체모드로 사용될 수 있다.

상기 보조 마모센서(20-1)는 마운팅 하우징(21), 롤백접점단자(23), 통전체(25),신호선(27)으로 구성되며, 이는 도 1에서 전술된 마모센서(20)와 동일한 구성이다.

한편, 도 3은 본 실시예에 따른 패드 마모센서가 작동하지 않는 상태를 나타낸다.

도시된 바와 같이, 마모센서(20)의 롤백접점단자(23)는 피스톤(5)과 접촉상태를 유지함으로써 전류가 흐르는 통전상태를 유지할 수 있다. 이러한 전류 통전상태는 신호선(27)으로 이어진 표시부(30)로 전달된다. 이러한 상태에서는 표시부(30)가 램프일 경우 램프 점등이 이루어지지 않는다.

그러므로, 운전자는 패드의 마모가 심하지 않은 상태임을 인식할 수 있다.

반면, 도 4는 본 실시예에 따른 패드 마모센서가 작동하여 패드 교체시기를 경고하는 상태를 나타낸다.

도시된 바와 같이, 패드의 마모가 심한 상태이므로 동일한 유압 작용하에서 피스톤(5)은 상대적으로 더 밀려나고, 이러한 피스톤(5)의 밀림증가는 이동거리증가로 나타남으로써 피스톤(5)에 구비된 제1 비통전링(7-1)이 마모센서(20)로 접근된다.

이러한 상태에서 마모센서(20)의 롤백접점단자(23)가 제1 비통전링(7-1)과 접촉되면, 통전체(25)는 비통전체로 이루어진 제1 비통전링(7-1)으로 인해 전류가 흐르지 않는 단전상태로 전환된다.

이러한 전류 단전상태는 신호선(27)으로 이어진 표시부(30)로 전달된다. 이러한 상태에서는 표시부(30)가 램프일 경우 램프 점등이 이루어진다.

그러므로, 운전자는 패드의 마모가 심한 상태임을 인식할 수 있고, 필요할 경우 패드를 신품패드로 교체함으로써 패드의 제동 성능 불안으로 인한 안전사고의 염려가 해소될 수 있다.

전술된 바와 같이, 본 실시예에 따른 브레이크 캘리퍼에는 유압이 작용하는 피스톤 챔버(3)를 형성한 피스톤 하우징(1-1)이 한쪽으로 형성된 캘리퍼 하우징(1), 둘레에 비통전링(7-1,7-2)이 끼워져 피스톤 챔버(3)에서 유압에 의해 밀려나는 피스톤(5), 피스톤 하우징(1-1)에 끼워져 피스톤(5)과 접촉시 형성된 전류통전이 비통전링(7-1,7-2)과 접촉시 차단됨으로써 신호가 출력되는 마모센서(20)가 포함됨으로써 패드와 연계성이 없는 마모센서(20)가 영구적으로 장착될 수 있고, 특히 마모센서(20)에 의한 디스크 로터의 손상 방지와 마모된 패드 만 신품 패드로 교체됨으로써 패드 교체 비용이 크게 절감된다.

1 : 캘리퍼 하우징 1-1 : 피스톤 하우징
3 : 피스톤 챔버 5 : 피스톤
7-1,7-2 : 제1,2 비통전링 10 : 마운팅 홀
10a : 암나사 10-1 : 서브 마운팅 홀
20 : 마모센서 20-1 : 보조 마모센서
21 : 마운팅 하우징
21-1 : 수나사
23 : 롤백접점단자 25 : 통전체
27 : 신호선 30 : 표시부
100 : 휠디스크 200 : 패드

Claims (11)

1. 유압이 작용하는 피스톤 챔버를 형성한 피스톤 하우징이 한쪽으로 형성된 캘리퍼 하우징;
   상기 피스톤 챔버에서 유압에 의해 밀려나 패드를 휠 디스크쪽으로 밀어내고, 둘레에 비통전링이 끼워진 피스톤;
   상기 피스톤 하우징에 결합되고, 상기 피스톤과 접촉시 형성된 전류통전이 상기 비통전링과 접촉시 차단됨으로써 신호가 출력되는 마모센서;가 포함되고,
   상기 마모센서는 외주면에 수나사를 형성한 중공의 마운팅 하우징, 상기 마운팅 하우징에 내장된 통전체로 탄발지지된 상태에서 끝부위가 상기 마운팅 하우징의 외부로 노출된 롤백접점단자, 상기 통전체에 이어져 상기 마운팅 하우징의 외부로 인출된 신호선으로 구성된
   것을 특징으로 하는 패드 마모센서 내장형 브레이크 캘리퍼.
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 비통전링은 상기 피스톤의 길이 방향으로 간격을 두고 위치된 제1 비통전링과 제2 비통전링으로 이루어지고, 상기 패드에 더 근접된 위치에 있는 어느 하나의 비통전링이 상기 마모센서와 접촉되는 것을 특징으로 하는 패드 마모센서 내장형 브레이크 캘리퍼.
   
3. 청구항 2에 있어서, 상기 제1 비통전링과 상기 제2 비통전링중 상기 마모센서와 접촉되는 비통전링은 상기 패드가 신품 패드로 교체되는 마모 두께만큼 상기 피스톤이 더 이동하는 위치에 설치되는 것을 특징으로 하는 패드 마모센서 내장형 브레이크 캘리퍼.
   
4. 청구항 2에 있어서, 상기 제1 비통전링과 상기 제2 비통전링은 상기 피스톤 챔버의 기밀을 형성하는 것을 특징으로 하는 패드 마모센서 내장형 브레이크 캘리퍼.
   
5. 청구항 1에 있어서, 상기 마모센서는 상기 피스톤 하우징에 결합된 상태에서 상기 피스톤 챔버의 공간으로 돌출된 부위를 형성하는 것을 특징으로 하는 패드 마모센서 내장형 브레이크 캘리퍼.
   
6. 청구항 1에 있어서, 상기 마모센서의 상기 마운팅 하우징은 상기 피스톤 하우징과 상기 수나사를 이용한 탈착식인 것을 특징으로 하는 패드 마모센서 내장형 브레이크 캘리퍼.
   
7. 삭제
8. 청구항 1에 있어서, 상기 통전체는 코일 스프링형상인 것을 특징으로 하는 패드 마모센서 내장형 브레이크 캘리퍼.
   
9. 청구항 1에 있어서, 상기 마모센서는 표시부를 더 포함하고, 상기 표시부는 상기 신호선으로 연결되어져 상기 통전체의 단락상태가 표시되는 것을 특징으로 하는 패드 마모센서 내장형 브레이크 캘리퍼.
   
10. 청구항 1에 있어서, 상기 피스톤 하우징에는 상기 마모센서와 함께 보조 마모센서가 더 결합되고, 상기 마모센서와 상기 보조 마모센서는 서로 이격되도록 배열된 것을 특징으로 하는 패드 마모센서 내장형 브레이크 캘리퍼.
    
11. 청구항 10에 있어서, 상기 보조 마모센서는 상기 피스톤 하우징에 나사를 이용해 결합된 상태에서 상기 피스톤 챔버의 공간으로 돌출된 부위를 형성하는 것을 특징으로 하는 패드 마모센서 내장형 브레이크 캘리퍼.

Images