KR19980049567A - 디스크 브레이크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디스크 브레이크에 관한 것으로, 그 목적은 모터를 이용하여 피스톤을 작동시킴으로써 유압라인 등을 제거, 전체적인 시스템을 간소화하며 제동력을 향상시키는 것이다.

본 발명에 따른 디스크 브레이크는 실린더(200)에서 진퇴운동하여 패드(400)를 디스크(500)에 압착시키는 피스톤(600)을 브레이크패달(900)의 전기적 신호에 따라 정역회전이 가능한 모터 회전축(710)을 이용하여 작동하도록 구성하였다. 따라서 별도의 브레이크오일, 유압라인 등이 필요하지 않아 제조원가의 절감과 부품의 교체가 용이하며, 제동작용이 신속하게 수행되는 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. 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, 유압에 의해 작동하는 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 진퇴운동하여 패드를 디스크에 압착시키는 피스톤을 모터를 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..하우징 200..실린더 300..패드플레이트 400..패드

500..디스크 600..체결홈 611..나사선 700..모터부재

710..회전축 711..나사선 800..제어부 900..브레이크패달

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 내부에 실린더가 형성된 캘리퍼 하우징, 실린더에 진퇴운동가능하게 마련되는 피스톤, 피스톤에 의해 연동하는 패드가 부착된 패드플레이트, 패드와 일정간극을 두고 설치되어 휠과 함께 회전하는 디스크, 정역회전하는 회전축을 매개로 피스톤을 진퇴운동시키는 모터부재를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 2는 본 발명에 따른 디스크 브레이크를 보인 개략도이고, 도 3은 본 발명에 따른 디스크 브레이크의 전기적인 구성만을 도시한 제어블럭도이다.

본 발명에 따른 디스크 브레이크는 이에 도시한 바와 같이, 외형 몸체를 이루며 내부에 실린더(200,200')가 양측에 대칭되게 형성된 켈리퍼 하우징(100), 제동시 휠(미도시)과 함께 회전하는 디스크(500)를 압지하는 한쌍의 패드플레이트(300,300')로 구성되어 있다. 한쌍의 패드플레이트(300,300')는 디스크(500)의 양측에 각각 대칭되게 이루어져 있는데, 이의 일면에는 각각 패드(400,400')가 부착되어 있어서 디스크(500)를 압지, 제동력을 발생한다.

그리고 하우징(100)의 실린더(200,200')에는 각각 피스톤(600,600')이 진퇴운동가능하게 마련되며, 이 각각의 피스톤(600,600') 일단부는 각 패드플레이트(300,300')와 접하도록 설치된다. 한편, 캘리퍼 하우징(100)의 양 외측부에는 회전축(710,710')을 매개로하여 이러한 피스톤(600,600')을 진퇴운동시키도록 정역회전 가능한 모터부재(700,700')가 견고하게 체결되어 있는데, 이의 구조를 좀 더 자세히 설명하면 다음과 같다. 먼저, 각각의 피스톤(600,600') 타단 중심부에는 내주면에 나사선(611,611')이 형성된 체결홈(610,610)이 형성되어 있고, 모터부재(700,700')의 각 회전축(710,710')역시 외주면에 나사선(711,711')이 형성되어 선단부가 체결홈(610,610')에 결합됨으로써, 회전축(710,710')과 피스톤(600,600')이 이물림된다. 이 때, 모터부재(700,700')는 정역회전이 가능하기 때문에, 정방향 회전시 회전축(710,710')과 피스톤(600,600')의 이물림 폭이 줄어들게 됨으로써 피스톤(600,600')이 전진하게 되고, 반대로 역방향 회전시 회전축(710,710')과 피스톤(600,600')의 이물림 폭이 증대되어 각 피스톤(600,600')이 후진하게 된다.

또한, 이러한 모터부재(700,700')의 제어는 모터구동부(700a)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 신호에 의거, 모터부재(700,700')를 구동시키는 모터구동부가(700a) 구성되어 있다. 따라서 운전자가 브레이크패달(900)을 밟게 되면 제어부(800)에서는 모터부재(700,700')가 정방향 회전하도록 모터구동부(700a)에 전류를 제어 공급하며, 반대로 브레이크패달(900)에서 발을 떼면 제어부(800)에서는 모터부재(700,700')가 역방향 회전하도록 모터구동부(700a)에 전류를 제어 공급하도록 구성되어 있다.

다음에는 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 디스크 브레이크의 작동을 설명한다. 우선, 자동차가 주행하고 있는 상태에서 운전자가 제어부(800)와 전기접속된 브레이크패달(900)을 밟게 되면, 제어부(800)에서는 모터구동부(700a)에 의해 모터부재(700,700')의 회전축(710,710')이 정방향 회전하도록 전류를 공급한다. 이에 따라 회전축(710,710')의 선단부와 체결홈(610,610')을 통해 이물림된 각 피스톤(600,600')의 이물림 폭이 줄어들게 됨으로써, 각 피스톤(600,600')이 실린더(200,200')에서 전진하여 각 패드플레이트(300,300')를 밀게 되고, 각 패드(400,400')가 디스크(500)의 측면에 마찰되어 제동작용을 한다.

그리고 운전자가 브레이크패달(900)에서 발을 떼면, 제어부(800)에서는 모터구동부(700a)를 이용하여 모터부재(700,700')가 역방향으로 회전하도록 전류를 제어 공급한다. 따라서 회전축(710,710')이 역방향으로 회전하여 피스톤(600,600')과의 이물림 폭이 커지게 됨으로써, 피스톤(600,600')이 후진, 각 패드플레이트(300,300')와 패드(400,400')가 디스크(500)로부터 이격되어 제동작용이 해제된다.

즉, 피스톤(600,600')을 작동시키는 매개체가 전기를 이용한 모터부재(700,700')의 회전축(710,710')이기 때문에, 브레이크패달(900)을 밟게 되면 디스크 브레이크는 순간적으로 제동작용을 하여 자동차의 공주거리가 짧아진다. 또한 별도로 브레이크 유압을 증폭시키기 위한 배력장치와 마스터실린더, 유압라인, 브레이크오일 등 다수의 부품이 필요치 않아 제조원가의 절감과 부품의 교체가 용이하고, 차체의 중량이 감소된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 디스크 브레이크는 실린더에서 진퇴운동하여 패드를 디스크에 압착시키는 피스톤을 브레이크패달의 전기적 신호에 따라 정역회전이 가능한 모터 회전축을 이용하여 작동하도록 구성하였다. 따라서 별도의 브레이크오일, 유압라인 등이 필요하지 않아 제조원가의 절감과 부품의 교체가 용이하며, 제동작용이 신속하게 수행되는 이점이 있다.

Claims (4)

1. 내부에 실린더(200)가 형성된 캘리퍼 하우징(100), 상기 실린더(200)에 진퇴운동가능하게 마련되는 피스톤(600), 상기 피스톤(600)에 의해 연동하는 패드(400)가 부착된 패드플레이트(300), 상기 패드(400)와 일정간극을 두고 설치되어 휠과 함께 회전하는 디스크(500), 정역회전하는 회전축(710)을 매개로 상기 피스톤(600)을 진퇴운동시키는 모터부재(700)를 구비하는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
2. 제 1항에 있어서, 상기 피스톤(600)은 일단부가 상기 패드플레이트(300)와 접하도록 설치되며 타단 중심부에는 내주면에 나사선(611)이 형성된 체결홈(610)이 형성되어 있으며, 상기 회전축(710) 선단부에는 상기 체결홈(610)내부에 이물림되도록 나사선(711)이 형성되어 상기 모터부재(700)의 정방향 회전시 상기 체결홈(610)과 상기 회전축(710)의 이물림폭이 줄어들어 상기 피스톤(600)의 전진으로 제동력이 발생하며, 상기 모터부재(700)의 역방향 회전시 상기 체결홈(610)과 상기 회전축(710)의 이물림폭이 증대되어 상기 피스톤(600)의 후진으로 제동력이 해재되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
3. 제 2항에 있어서, 상기 모터부재(700)가 정역회전하도록 전류를 제어 공급하는 제어부(800), 상기 제어부(800)와 전기적으로 접속되되, 밟으면 상기 제어부(800)는 상기 회전축(710)이 정방향 회전하도록 상기 모터부재(700)에 전류를 제어 공급하며, 놓으면 상기 제어부(800)는 상기 회전축(710)이 역방향으로 회전하도록 상기 모터부재(700)에 전류를 제어 공급하도록 구동시키는 브레이크패달(900)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
4. 제 1항에 있어서, 상기 패드플레이트(300)는 상기 디스크(500)의 양측면에 대칭되게 한쌍으로 이루어져 있으며, 상기 피스톤(600) 및 상기 모터부재(700)는 상기 패드플레이트(300)를 동시에 연동시킬 수 있도록 대칭되게 이루어 진 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.