KR19980049565A

KR19980049565A - 디스크 브레이크

Info

Publication number: KR19980049565A
Application number: KR1019960068293A
Authority: KR
Inventors: 김정성
Original assignee: 오상수; 만도기계 주식회사
Priority date: 1996-12-19
Filing date: 1996-12-19
Publication date: 1998-09-15

Abstract

본 발명은 디스크 브레이크에 관한 것으로, 그 목적은 피스톤의 작동구조를 개선하여 유압라인 등을 제거, 전체적인 시스템을 간소화하며 제동력을 향상시키는 것이다.

본 발명에 따른 디스크 브레이크는 피스톤(200)을 작동시키는 구조를 브레이크패달(900)의 제동신호에 의해 구동하는 전기모터(700)의 회전축(710)으로 개선함으로써, 브레이크의 제동이 신속하게 이루어지고 또한 유압을 형성하는 마스터실린더, 유압라인등이 필요없게 되어 제조원가의 절감과 부품의 교체가 용이한 이점이 있다.

Description

디스크 브레이크

본 발명은 디스크 브레이크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피스톤의 작동구조에 관한 것이다.

일반적으로 차량에 장착되는 브레이크는 주행 중의 자동차를 감속하거나 정지, 또는 정지 상태를 유지하기 위한 것으로, 주행 중의 운동에너지를 기계적인 마찰장치에 의해서 열에너지로 바꾸어 그의 마찰열을 대기 중에 방출하여 제동을 한다. 이러한 브레이크는 드럼식 유압 브레이크와 디스크식 유압 브레이크 등이 있는데, 이 디스크 브레이크는 드럼 대신에 휠과 함께 회전하는 원판형의 디스크를 양쪽에서 패드로 강하게 압박하여 제동력을 얻는 것으로, 도 1에 도시한 바와 같다.

디스크 브레이크는 이에 도시한 바와 같이, 몸체를 이루는 캘리퍼 하우징(10)의 내부에 진퇴운동을 할 수 있도록 일정 간격 이격된 한쌍의 패드플레이트(50,60)가 설치되어 있다. 이 패드플레이트(50,60)는 그 일면에 인너패드(51)가 부착된 인너패드플레이트(50)와 아웃터패드(61)가 부착된 아웃터패드플레이트(60)로 구별되는데, 인너패드플레이트(50)는 후술하는 피스톤(20)과 접하여 작동한다. 그리고 이러한 인너패드(51)와 아웃터패드(61)사이에 일정한 간극을 두고 일부 삽입되어 휠(미도시)과 함께 회전하는 원판상의 디스크(40)가 구성된다.

한편, 하우징(10)의 일측에는 실린더(11)가 형성되며, 여기에는 선단부가 인너패드플레이트(50)의 타면과 접하도록 마련되며 유입구(미도시)를 통해 전달되는 유압에 의해 진퇴운동하는 피스톤(20)이 설치되어 인너패드플레이트(50)를 작동시키게 된다. 그리고 하우징(10)의 타측부에는 아웃터패드플레이트(60)의 타측면을 감싸도록 핑거부(finger part,12)가 상부에서 하부로 절곡 연장되게 사출성형되어 있는데, 제동시 아웃터패드플레이트(60)를 밀어 아웃터패드(61)가 디스크(40)의 외측면에 밀착된다. 이때, 핑거부(12)는 분기형성되어 아웃터패드플레이트(60)의 양외측면에 접하도록 구성되어 있는데, 이 분기 형성된 이유는 이를 통해서 하우징(10)에 실린더(11)를 가공하기 위해서이다. 미설명부호 30은 실린더(11)에 유압이 해제되면 피스톤(20)을 복원하는 시일이고, A와 B는 브레이크패달과 유압을 형성하는 마스터실린더이다.

이와 같이 구성된 디스크 브레이크를 갖춘 자동차가 주행하고 있는 상태에서 브레이크패달(A)을 밟게 되면, 마스터실린더(B)로부터 유압이 작용하게 되고 계속하여 이 유압은 유압라인과 유입구(미도시)를 통해 실린더(11)로 전달된다. 따라서 이 유압에 의해 피스톤(20)이 전진함으로써, 피스톤(20)의 선단부가 인너패드플레이트(50) 중심부를 디스크(40) 측을 향해 밀고 이에 부착된 인너패드(51)가 순간적으로 디스크(40)에 압착된다. 아울러 실린더(11)에는 유압이 잔존하기 때문에 캘리퍼 하우징(10) 자체가 반대방향으로 이동하게 됨으로써, 이것에 의해 핑거부(12)가 아웃터패드플레이트(60)를 디스크(40)측으로 밀게 되며, 이에 부착된 아웃터패드(61)가 디스크(40)에 압착되어 제동작용을 한다. 그리고 브레이크패달(A)을 놓으면 피스톤(20)은 시일(30)의 탄성력으로 인해 원위치로 복원되고, 다시 디스크(40)와 패드(51,61)가 일정간격 이격된다. 즉, 실린더(11)내의 유압의 의한 피스톤(30)의 작동으로 인해 제동작용을 한다.

그러나 이러한 디스크 브레이크는 기압차를 이용하여 배력을 형성, 유압으로 전환하는 배력장치와 마스터실린더(B)가 필요하며, 브레이크 유압이 전달되는 유압라인 등 다수의 부품이 소요되어 제조원가가 상승하고, 부품수가 많은 관계로 고장 수리도 용이하지 못한 문제점이 있다.

또한, 브레이크패달(A)의 작동으로해서 유압이 디스크 브레이크의 실린더(11)까지 작용하는 동안 자동차가 진행되는 공주거리가 발생하여 사고발생율이 높게 된다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 실린더에서 진퇴운동하는 피스톤을 모터의 회전축을 이용하여 작동시킴으로써, 별도의 유압라인 등이 필요하지 않고 또한 순간적인 제동작용을 할 수 있는 디스크 브레이크를 제공하는 것이다.

도 1은 일반적인 디스크 브레이크를 개략적으로 보인 측단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 디스크 브레이크를 보인 개략도이다.

도 3은 본 발명에 따른 디스크 브레이크의 전기적 구성만을 도시한 제어블럭도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

100..캘리퍼 하우징 111..전방실 112..후방실 113..구획벽

114..오리피스 210..전방피스톤 220..후방피스톤 221..체결홈

222..나사선 400..디스크 500,600..패드플레이트 700..모터

700'..모터구동부 710..회전축 711..나사선 800..제어부

900..브레이크패달

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 내부에 오일이 저장되는 실린더가 마련된 캘리퍼 하우징, 실린더에 진퇴운동가능하게 마련되는 피스톤, 피스톤에 의해 연동하는 패드가 부착된 패드플레이트, 패드와 일정간극을 두고 설치되어 휠과 함께 회전하는 디스크를 갖춘 디스크 브레이크에 있어서, 캘리퍼 하우징의 외측에는 피스톤을 진퇴운동시키는 모터부재가 마련되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 디스크 브레이크를 보인 개략적인 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 디스크 브레이크의 전기적 구성만을 도시한 제어블럭도이다.

본 발명에 따른 디스크 브레이크는 이에 도시한 바와 같이, 외형 몸체를 이루며 일측부에 오일이 저장되는 실린더(110)가 형성된 캘리퍼 하우징(100)과 디스크(500)를 압지하는 한쌍의 패드플레이트(500,600)로 구성되어 있다. 하우징(100)의 실린더(110)에는 내부를 진퇴운동하는 피스톤(200)이 설치되어 있으며, 하우징(100)의 타측부에는 제동작용시 후술하는 아웃터패드플레이트(600)를 작동시키는 핑거부(120)가 상부에서 하부로 절곡 연장되도록 사출성형되어 있다. 이 때, 아웃터패드플레이트(600)의 타측면은 핑거부(120)의 내측면과 접하도록 구성된다. 그리고 한쌍의 패드플레이트(500,600)는 하우징(100)의 핑거부(120)와 피스톤(200) 사이에 설치되는데, 이것은 일면에 인너패드(510)가 부착되며 타측면은 피스톤(200)의 선단부와 접하는 인너패드플레이트(500), 일면에 아웃터패드(610)가 부착되며 타측면은 핑거부(120)의 내측면과 접하도록 배치되는 아웃터패드플레이트(600)로 이루어진다.

한편, 본 발명의 특징적인 요소로 실린더(110)는 구획벽(113)에 의해 전방실(111)과 후방실(112)로 구획되고, 이를 연통하는 소경의 오리피스(114)가 구획벽(113)의 중심부에 천공되어 있으며, 전방실(111)과 후방실(112)에는 각각 선단부가 인너패드플레이트(500)와 접하는 전방피스톤(210)과 후술하는 회전축(710)과 결합되는 후방피스톤(220)이 설치되어 있다. 즉, 오일이 저장된 실린더(110)의 양부를 전방피스톤(210)과 후방피스톤(220)이 밀폐하도록 구성된다. 그리고 캘리퍼 하우징(100)의 외부에는 후방피스톤(220)의 후단과 회전축(710)을 매개로 하여 이를 작동시키는 모터부재(700)가 고정되어 있는데, 이의 구조를 좀 더 자세히 설명하면 다음과 같다. 후방피스톤(220)의 후단 중심부에는 내주면에 나사선(222)이 형성된 체결홈(221)이 형성되어 있고, 모터(700)의 회전축(710)은 외주면에 나사선(711)이 형성되어 선단부가 체결홈(221)에 결합되어 후방피스톤(220)과 이물림된다. 이 때, 모터(700)는 정역 회전이 가능한 것으로, 정방향 회전시 회전축(710)과 후방피스톤(220)의 이물림 폭이 줄어들게 되어 후방피스톤(220)이 전진하게 되고, 반대로 역방향 회전시 회전축(710)과 후방피스톤(220)의 이물림 폭이 증대되어 후방피스톤(220)이 후진하게 된다.

또한, 이러한 모터(700)의 제어는 모터구동부(700')를 통해 전류를 인가하는 제어부(800)와 브레이크패달(900)에 의해 이루어지는데, 제어부(800)의 구성은 다음과 같다. 먼저, 제어부(800)의 입력측에는 브레이크패달(900)이 전기적으로 접속되어 있고, 이의 출력측에는 브레이크패달(900)로부터 전달된 신호의 의거, 모터(700)를 구동시키는 모터구동부가(700') 구성되어 있다. 따라서 운전자가 브레이크패달(900)을 밟게 되면 제어부(800)에서는 모터(700)가 정방향 회전하도록 모터구동부(700')를 제어하며, 브레이크패달(900)에서 발을 떼면 제어부(800)에서는 모터(700)가 역방향 회전하도록 모터구동부(700')를 제어한다. 미설명부호 300은 실린더(110)에 오일을 주입하는 주입구를 막는 스크류이고, 310은 오일주입시 공기의 방출을 안내하는 블리더스크류이다.

다음에는 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 디스크 브레이크의 작동을 설명한다. 우선, 자동차의 전진시 운전자가 제어부(800)와 전기접속된 브레이크패달(900)을 밟게 되면, 모터구동부(700')에 의해 모터(700)의 회전축(710)이 정방향으로 회전을 하게 된다. 이에 따라 회전축(710)의 선단부와 체결홈(221)을 통해 이물림된 후방피스톤(220)의 이물림 폭이 줄어들게 됨으로써 후방피스톤(220)이 후방실(112)에서 전진하게 되며, 후방실(112)에 발생된 유압이 오리피스(114)를 통해 전방실(111)로 전달되고, 전방피스톤(210)이 전진하여 인너패드플레이트(500)의 인너패드(510)가 디스크(400)의 측면에 마찰되어 제동작용을 한다. 그리고 실린더(110)에 유압이 잔존하기 때문에 캘리퍼 하우징 (100) 자체가 반대방향으로 밀리게 되고, 동시에 이와 일체로 절곡 연장되게 성형된 핑거부(120)가 아웃터패드플레이트(600)의 타측면을 밀어 아웃터패드(610)를 디스크(400)의 측면부에 압착시킴으로써, 제동력을 발생한다.

그리고 운전자가 브레이크패달(900)에서 발을 떼면, 제어부(800)에서는 모터구동부(700')를 이용하여 모터(700)가 역방향으로 회전하도록 구동시킨다. 따라서 회전축(710)이 역방향으로 회전하여 후방피스톤(220)과의 이물림 폭이 커지게 되어 후방피스톤(220)이 후진을 하게 되며, 계속하여 전방실(111)의 전방피스톤(210)이 후진함으로써, 인너패드플레이트(500)와 아웃터패드플레이트(600)의 패드(510,610)가 디스크(400)로부터 이격되어 제동작용이 해제된다.

즉, 피스톤(200)을 작동시키는 매개체가 전기를 이용한 모터(700)의 회전축(710)이기 때문에, 브레이크패달(900)을 밟게 되면 디스크 브레이크는 순간적으로 제동작용을 하여 자동차의 공주거리가 짧아진다. 또한 별도로 브레이크 유압을 증폭시키기 위한 배력장치와 마스터실린더, 유압라인 등 다수의 부품이 필요치 않아 제조원가의 절감과 부품의 교체가 용이하고, 차체의 중량이 감소된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 디스크 브레이크는 피스톤을 작동시키는 구조를 브레이크패달의 제동신호에 의해 구동하는 전기모터의 회전축으로 개선함으로써, 브레이크의 제동이 신속하게 수행되고 또한 며 유압을 형성하는 마스터실린더, 유압라인 등이 필요없게 되어 제조원가의 절감과 부품의 교체가 용이한 이점이 있다.

Claims

내부에 오일이 저장되는 실린더(110)가 마련된 캘리퍼 하우징(100), 상기 실린더(110)에 진퇴운동가능하게 마련되는 피스톤(200), 상기 피스톤(200)에 의해 연동하는 패드(510)가 부착된 패드플레이트(500), 상기 패드(510)와 일정간극을 두고 설치되어 휠과 함께 회전하는 디스크(400)를 갖춘 디스크 브레이크에 있어서, 상기 캘리퍼 하우징(100)의 외측에는 회전축(710)을 매개로 상기 피스톤(200)을 진퇴운동시키는 모터부재(700)가 마련되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
제 1항에 있어서, 상기 피스톤(200)은 상기 패드플레이트(500)와 인접하는 전방피스톤(210), 상기 전방피스톤(210)과 일정간격 이격된 후방피스톤(220)을 구비하며, 상기 모터부재(700)는 정방향 회전시 상기 후방피스톤(220)을 상기 실린더(110)에 유압이 형성되도록 전진시키고, 역방향 회전시 상기 실린더(110)에 형성된 유압을 해제하도록 상기 후방피스톤(220)을 후진시키는 정역 회전이 가능한 모터로 이루어 진 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
제 2항에 있어서, 상기 실린더(110)는 상기 전방피스톤(210)이 설치되는 전방실(111)과 상기 후방피스톤(220)이 설치되는 후방실(112)로 구획하도록 구획벽(113)이 마련되어 있으며, 상기 구획벽(113)에는 상기 후방실(112)과 전방실(111)을 연통시키는 오리피스(114)가 마련되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
제 3항에 있어서, 상기 후방피스톤(220)의 일측 중심부에는 내주면에 나사선(222)이 형성된 체결홈(221)이 형성되어 있으며, 상기 회전축(710) 선단부에는 상기 회전축(710)의 정역회전시 상기 후방피스톤(220)이 전 후진하도록 상기 체결홈(221)과 이물림되도록 나사선(711)이 마련되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
제 4항에 있어서, 상기 모터(700)에 전류를 인가하는 제어부(800), 상기 제어부(800)와 전기적으로 접속되는 브레이크패달(900)을 구비하여 상기 브레이크패달(900)을 밟으면 상기 제어부(800)는 상기 회전축(710)이 정방향으로 회전하도록 전류를 인가하며 상기 브레이크패달(900)을 놓으면 상기 제어부(800)는 상기 회전축(710)이 역방향으로 회전하도록 전류를 인가하는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.