KR19990086816A

KR19990086816A - Disc brake

Info

Publication number: KR19990086816A
Application number: KR1019980019973A
Authority: KR
Inventors: 이충재
Original assignee: 오상수; 만도기계 주식회사
Priority date: 1998-05-30
Filing date: 1998-05-30
Publication date: 1999-12-15
Also published as: KR100349540B1

Abstract

본 발명은 디스크 브레이크에 관한 것으로, 그 목적은 SR 모터에 의해 전진하는 플런저를 통해 패드플레이트를 작동시킴으로써 유압라인 등을 제거, 전체적인 시스템을 간소화하며 제동력을 향상시키는 것이다.The present invention relates to a disc brake, and its object is to operate a pad plate through a plunger advanced by an SR motor, thereby eliminating hydraulic lines and the like, simplifying the overall system and improving braking force.

본 발명에 따른 디스크 브레이크는 하우징(100)의 보어(110) 내부에서 전진하여 패드(510)를 디스크(600)에 압착시키는 플런저(200)가 마련되어 있는데, 이것을 브레이크패달(710)의 전기적 신호에 따라 구동되는 SR 모터(400)와 랙(210)과 피니언(300)을 이용하여 작동시키며 리턴스프링(220)을 통해 복원되도록 구성하였다. 따라서 별도의 브레이크 오일, 유압라인 등이 필요하지 않아 제조원가의 절감과 부품 교체가 용이하며, 제동작용이 신속하게 수행되는 이점이 있다.Disc brake according to the present invention is provided with a plunger 200 for advancing in the bore 110 of the housing 100 to compress the pad 510 to the disk 600, which is applied to the electrical signal of the brake pedal 710 The SR motor 400, the rack 210, and the pinion 300, which are driven along, are operated to be restored through the return spring 220. Therefore, there is no need for a separate brake oil, hydraulic line, etc., thereby reducing manufacturing costs and easily replacing parts, and thus, a braking action is quickly performed.

Description

Disc brake

본 발명은 디스크 브레이크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 패드가 디스크에 압착되도록 작동시키는 플런저의 작동구조에 관한 것이다.The present invention relates to a disc brake, and more particularly to an operating structure of a plunger for operating the pad to be pressed against the disc.

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 제동작용을 수행한다. 이러한 브레이크는 드럼식 유압 브레이크와 디스크식 유압 브레이크 등이 있는데, 디스크 브레이크는 드럼 대신에 휠과 함께 회전하는 원판형의 디스크를 양쪽에서 패드로 강하게 압박하여 제동력을 얻는 것으로, 도 1에 도시한 바와 같다.In general, a brake mounted on a vehicle is used to decelerate a vehicle while driving or to maintain a stopped or stopped state. The brake converts kinetic energy into thermal energy by a mechanical friction device to release its frictional heat into the air to perform a braking action. . Such brakes include drum type hydraulic brakes and disc type hydraulic brakes. Disc brakes obtain a braking force by strongly pressing a disk-shaped disk that rotates together with a wheel instead of a drum with pads on both sides, as shown in FIG. 1. .

종래 디스크 브레이크는 이에 도시한 바와 같이, 몸체를 이루는 캘리퍼 하우징(10)의 일측부에 실린더(11)가 형성되어 있고, 여기에 유압에 의해 진퇴운동하는 피스톤(20)이 내장되어 있다. 그리고 피스톤(20)에 의해 작동되는 한쌍의 패드플레이트(30,40)가 일정간격 이격되게 설치되어 있다. 패드플레이트(30,40)는 그 일면에 인너패드(31)가 부착된 인너패드플레이트(30)와 아웃터패드(41)가 부착된 아웃터패드플레이트(40)로 구별되는데, 인너패드플레이트(30)는 피스톤(20)과 접하여 작동한다. 그리고 이러한 인너패드(31)와 아웃터패드(41)사이에 일정한 간극을 두고 일부 삽입되어 휠(미도시)과 함께 회전하는 원판상의 디스크(50)가 구성된다.In the conventional disc brake, as shown therein, a cylinder 11 is formed at one side of the caliper housing 10 constituting the body, and a piston 20 is built in to move back and forth by hydraulic pressure. And a pair of pad plates (30, 40) actuated by the piston 20 is installed to be spaced apart by a predetermined interval. The pad plates 30 and 40 are divided into an inner pad plate 30 having an inner pad 31 attached thereto and an outer pad plate 40 having an outer pad 41 attached thereto, and having an inner pad plate 30. Operates in contact with the piston (20). And the disk 50 of the disk which rotates with a wheel (not shown) is inserted in part with a predetermined clearance gap between this inner pad 31 and the outer pad 41. As shown in FIG.

한편, 하우징(10)의 타측부에는 아웃터패드플레이트(40)의 타측면을 감싸도록 핑거부(finger part,13)가 상부에서 하부로 절곡 연장되게 사출성형되어 있는데, 제동시 아웃터패드플레이트(40)를 밀어 아웃터패드(41)가 디스크(50)의 외측면에 밀착된다. 미설명부호 21은 제동작용 해제시 피스톤(20)을 복원시키는 시일이고, 12는 제동유압이 실린더(11) 내부로 전달되는 유입구이다.On the other hand, the other side of the housing 10 is injection molded so that the finger part (13) is bent extending from the top to the bottom to surround the other side of the outer pad plate 40, the outer pad plate 40 during braking ), The outer pad 41 is in close contact with the outer surface of the disk 50. Reference numeral 21 is a seal for restoring the piston 20 when the braking action is released, and 12 is an inlet through which the braking hydraulic pressure is transferred into the cylinder 11.

이와 같이 구성된 디스크 브레이크를 갖춘 자동차가 주행하고 있는 상태에서 운전자가 브레이크패달(미도시)을 밟게 되면, 마스터실린더(미도시)로부터 제동유압이 발생하게 되고, 계속하여 이것은 유압라인(미도시)과 유입구(12)를 통해 실린더(11)로 전달된다.If a driver presses a brake pedal (not shown) while a vehicle having a disc brake configured as described above is driving, braking hydraulic pressure is generated from a master cylinder (not shown), and this is followed by a hydraulic line (not shown). It is delivered to the cylinder 11 through the inlet 12.

따라서 유압에 의해 피스톤(20)이 전진함으로써, 피스톤(20)의 선단부가 인너패드플레이트(30) 중심부를 디스크(40) 측을 향해 밀고 이에 부착된 인너패드(31)가 순간적으로 디스크(50)에 압착된다. 아울러 실린더(11)에는 유압이 잔존하기 때문에 캘리퍼 하우징(10) 자체가 반대방향으로 이동하게 됨으로써, 이것에 의해 핑거부(13)가 아웃터패드플레이트(40)를 디스크(50)측으로 밀게 되며, 이에 부착된 아웃터패드(41)가 디스크(50)에 압착되어 제동작용을 한다.Therefore, by advancing the piston 20 by hydraulic pressure, the front end portion of the piston 20 pushes the inner pad plate 30 center toward the disk 40 side, and the inner pad 31 attached thereto is instantaneously attached to the disk 50. Is squeezed on. In addition, since the hydraulic pressure remains in the cylinder 11, the caliper housing 10 itself moves in the opposite direction, whereby the finger portion 13 pushes the outer pad plate 40 toward the disk 50. The attached outer pad 41 is pressed onto the disk 50 to brake.

그리고 브레이크패달(미도시)을 놓으면 피스톤(20)은 시일(21)의 탄성력으로 인해 원위치로 복원되고, 다시 디스크(50)와 패드(31,41)가 일정간격 이격된다. 따라서 종래 디스크 브레이크는 실린더(11)내로 전달되는 제동유압에 의해 제동작용을 수행하게 된다.When the brake pedal (not shown) is released, the piston 20 is restored to its original position due to the elastic force of the seal 21, and the disk 50 and the pads 31 and 41 are spaced apart from each other at regular intervals. Therefore, the conventional disc brake performs the braking action by the braking hydraulic pressure delivered into the cylinder 11.

그러나, 유압에 의해 작동하는 이러한 디스크 브레이크는 기압차를 이용하여 배력을 형성, 유압으로 전환하는 배력장치와 여기에서 발생된 배력을 통해 제동유압을 형성하는 마스터실린더가 필요하며, 브레이크 유압이 전달되는 유압라인 등 다수의 부품이 소요되어 제조원가가 상승하고, 부품수가 많은 관계로 고장 수리도 용이하지 못한 문제점이 있다.However, such a disk brake that is operated by hydraulic pressure requires a booster device that uses a pressure difference to generate a boost force and converts it into a hydraulic pressure, and a master cylinder that generates a brake hydraulic pressure through the boost force generated therein. Since a large number of parts, such as a hydraulic line, is required to increase the manufacturing cost, there is a problem in that the troubleshooting is not easy due to the large number of parts.

또한, 브레이크패달의 작동으로해서 유압이 디스크 브레이크의 실린더까지 작용하는 동안 자동차가 진행되는 공주거리가 발생하여 사고발생율이 높게 된다.In addition, due to the operation of the brake pedal, while the hydraulic pressure acts to the cylinder of the disc brake, the car running distance is generated and the accident occurrence rate is high.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 하우징의 보어 내부에서 전진하여 패드를 디스크에 압착시키는 플런저가 마련되어 있는데, 이것을 브레이크패달의 전기적 신호에 따라 구동되는 SR 모터와 랙과 피니언을 이용하여 작동시키며 리턴스프링을 통해 복원되도록 구성함으로써, 별도의 브레이크 오일과 유압라인 등이 필요하지 않는 디스크 브레이크를 제공하는 것이다.The present invention is to solve this problem, an object of the present invention is to provide a plunger for advancing inside the bore of the housing to press the pad to the disk, which is driven by the electrical signal of the brake pedal, rack and pinion By operating and using the return spring is configured to be restored, to provide a disc brake that does not require a separate brake oil and hydraulic line.

도 1은 종래 디스크 브레이크의 측단면도이다.1 is a side cross-sectional view of a conventional disc brake.

도 2는 본 발명에 따른 디스크 브레이크의 개략적인 측단면도이다.2 is a schematic side cross-sectional view of a disc brake according to the invention.

도 3은 본 발명에 따른 디스크 브레이크의 전기적인 구성만을 도시한 제어블럭도이다.3 is a control block diagram showing only an electrical configuration of a disc brake according to the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명** Description of symbols on the main parts of the drawings *

100..하우징 110..보어100. Housing 110. Bore

200..플런저 210..랙200..plunger 210..rack

220..리턴스프링 300..피니언220..return spring 300 .. pinion

400..SR 모터 700..제어부400..SR motor 700..Control part

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 일측부에 보어가 형성된 캘리퍼 하우징, 보어에 진퇴운동 가능하게 마련되는 플런저, 플런저의 선단부와 접하도록 마련되어 플런저에 의해 연동하는 패드가 부착된 패드플레이트, 패드와 일정한 간극을 두고 설치되어 휠과 함께 회전하는 디스크를 갖춘 디스크 브레이크에 있어서,The present invention for achieving this object, the caliper housing is formed with a bore on one side, the plunger is provided to the retractable movement in the bore, the pad plate is provided in contact with the tip of the plunger, the pad plate is attached to the plunger, the pad and In a disc brake with a disc installed with a certain clearance and rotating with the wheel,

플런저의 후단부에는 랙이 마련되어 있으며The rear end of the plunger has a rack

플런저가 전진하도록 랙과 이물림되어 작동하는 피니언이 회전축 선단부에 마련된 SR 모터를 구비하는 것을 특징으로 한다.The pinion, which is engaged with the rack so as to move the plunger forward, is characterized by having an SR motor provided at the tip of the rotating shaft.

이하, 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, one preferred embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 디스크 브레이크의 전체적인 구성을 보인 개략도이고, 도 3은 SR 모터의 구동을 제어하는 제어부의 전기적인 구성만을 도시한 제어블럭도이다.Figure 2 is a schematic diagram showing the overall configuration of the disc brake according to the present invention, Figure 3 is a control block diagram showing only the electrical configuration of the control unit for controlling the drive of the SR motor.

본 발명에 따른 디스크 브레이크는 이들에 도시한 바와 같이, 휠과 함께 회전하는 디스크(600)의 측면을 패드(510)가 압착하여 제동력을 발생하도록 구성되어 있다. 이를 위해 외형 몸체를 이루는 캘리퍼 하우징(100)에는 일측부에 보어(110)가 형성되어 있고, 일측면에 패드(510)가 부착된 패드플레이트(500)를 디스크(600)의 측면에 압착되도록 작동시키는 SR 모터(400,Switch Reluctance Motor)와 플런저(200) 등이 보어(110) 내부에 설치된다.Disc brake according to the present invention, as shown in these, the pad 510 is configured to squeeze the side of the disk 600 to rotate with the wheel to generate a braking force. To this end, the caliper housing 100 forming the outer body has a bore 110 formed at one side thereof, and the pad plate 500 having the pad 510 attached thereto is pressed on the side of the disk 600. The SR motor 400, the plunger 200, and the like are installed in the bore 110.

플런저(200)는 SR 모터(400)의 회전력이 랙(210,RACK)과 피니언(300,PINION)에 의해 직선왕복운동으로 변환되어 패드플레이트(500)를 작동시키는데, 이의 상세한 구조는 다음과 같다.Plunger 200 is a rotational force of the SR motor 400 is converted into a linear reciprocating motion by the rack (210, RACK) and pinion (300, PIN) to operate the pad plate 500, the detailed structure thereof is as follows .

먼저, 원형봉상으로 이루어진 플런저(200)의 선단부는 캘리퍼 하우징(100)에서 연장 성형된 지지부(120)를 관통하여 패드플레이트(500)의 타측면 중심부와 접하면서 진퇴운동가능하게 구성되고, 플런저(200)의 후단부에는 랙(210)이 소정의 길이를 갖도록 연장되게 형성되어 있다. 그리고 랙(210)과 이물림결합되어 회전하는 피니언(300)이 SR 모터(400)의 회전축(410) 선단부에 결합되어 있어서, SR 모터(400)의 회전시 플런저(200)가 전진하게 되어 패드플레이트(500)를 디스크(600)측으로 밀게 된다.First, the front end portion of the plunger 200 having a circular rod shape is configured to be capable of moving forward and backward while contacting the center of the other side of the pad plate 500 by penetrating the support 120 extended from the caliper housing 100. At the rear end of the 200, the rack 210 is formed to extend to have a predetermined length. In addition, the pinion 300, which is rotated by being engaged with the rack 210 and is rotated, is coupled to the front end of the rotation shaft 410 of the SR motor 400, so that the plunger 200 moves forward when the SR motor 400 is rotated. The plate 500 is pushed to the disk 600 side.

그리고 플런저(200)의 중심부위에는 제동작용 해제시 이를 복원시키는 리턴스프링(220)이 설치되어 있다. 리턴스프링(220)은 일종의 코일스프링으로 구성되어 일단부가 랙(210)이 시작되는 플런저(200) 후측에 고정되어 있고, 타단부는 지지부(120) 내측면에 지지되어 있다. 이에 따라 제동작용시 플런저(200)가 전진하게 되면 리턴스프링(220)은 압축되고, SR 모터(400)의 구동이 중지되어 제동작용이 해제되면 리턴스프링(220)의 탄성 복원력에 의해 플런저(200)는 원래의 위치로 되돌아가게 된다.And a return spring 220 is installed on the center of the plunger 200 to restore it when the braking action is released. Return spring 220 is composed of a kind of coil spring, one end is fixed to the rear of the plunger 200, the rack 210 starts, the other end is supported on the inner surface of the support 120. Accordingly, when the plunger 200 moves forward during the braking action, the return spring 220 is compressed, and when the driving of the SR motor 400 is stopped and the braking action is released, the plunger 200 is caused by the elastic restoring force of the return spring 220. ) Goes back to the original position.

한편, 운전자에 의해 조작되는 브레이크패달(710)과 모터구동부(720)를 통해 전류를 인가하는 제어부(700)에 의해 SR 모터(400)의 제어가 수행되는데, 제어부(700)의 구성은 다음과 같다.On the other hand, the control of the SR motor 400 is performed by the control unit 700 for applying current through the brake pedal 710 and the motor driving unit 720 operated by the driver, the configuration of the control unit 700 is as follows. same.

먼저, 제어부(700)의 입력측에는 브레이크패달(710)의 밟는 정도를 감지하는 트레벌센서(미도시)가 전기적으로 접속되어 있고, 이의 출력측에는 브레이크패달(710)의 작동에 의해 입력된 신호에 의거, SR 모터(400)를 구동시키는 모터구동부(720)가 구성되어 있다.First, a travel sensor (not shown) that detects a step of the brake pedal 710 is electrically connected to an input side of the controller 700, and an output side thereof is connected to a signal input by the operation of the brake pedal 710. Based on this, the motor drive part 720 which drives the SR motor 400 is comprised.

따라서 운전자가 브레이크패달(710)을 밟아 제동신호가 입력되면, 제어부(700)에서는 SR 모터(400)가 구동되도록 모터구동부(720)를 통해 전류를 제어 공급한다. 반대로 브레이크패달(710)에서 발을 떼면 제어부(700)에서는 전류 공급을 차단하여 SR 모터(400)의 구동이 중지됨과 동시에 리턴스프링(220)에 의해 플런저(200)가 복원된다. 이 때, 브레이크패달(710)의 밟는 정도에 따라 SR 모터(400) 구동정도가 제어되도록 하는 것이 바람직하다.Therefore, when the driver presses the brake pedal 710 and the braking signal is input, the controller 700 controls and supplies a current through the motor driver 720 so that the SR motor 400 is driven. On the contrary, when the foot is released from the brake pedal 710, the control unit 700 cuts off the current supply and stops driving of the SR motor 400, and at the same time, the plunger 200 is restored by the return spring 220. At this time, it is preferable that the driving degree of the SR motor 400 is controlled according to the stepping amount of the brake pedal 710.

다음에는 이와 같이 구성된 본 고안에 따른 디스크 브레이크의 작용 및 효과를 설명한다.Next, the operation and effects of the disc brake according to the present invention configured as described above will be described.

SR 모터(400)를 이용한 본 발명에 따른 디스크 브레이크가 장착된 자동차가 주행하고 있는 상태에서 운전자가 제어부(700)와 전기접속된 브레이크패달(710)을 밟게 되면, 제어부(700)에서는 모터구동부(720)를 통해 SR 모터(400)의 회전축(410)이 회전되도록 전류를 공급한다.When the driver steps on the brake pedal 710 electrically connected to the control unit 700 in a state where the vehicle equipped with the disc brake according to the present invention using the SR motor 400 is driven, the control unit 700 includes a motor driving unit ( The current is supplied to rotate the rotating shaft 410 of the SR motor 400 through 720.

이에 따라 랙(210)과 이물림된 회전축(410) 선단부의 피니언(300)이 회전되면서 플런저(200)가 전진하여 패드플레이트(500)를 밀게 되고, 패드(510)가 디스크(600)의 측면에 마찰되어 제동작용이 수행된다. 이 때, 리턴스프링(220)은 지지부(120)와 플런저(200) 외주면 사이에서 압축된 상태를 유지한다.Accordingly, as the pinion 300 of the tip of the rack 210 and the rotary shaft 410, which is decoupled, is rotated, the plunger 200 moves forward to push the pad plate 500, and the pad 510 is at the side of the disk 600. Friction is carried out to perform a braking action. At this time, the return spring 220 maintains a compressed state between the support 120 and the outer circumferential surface of the plunger 200.

그리고 운전자가 브레이크패달(710)에서 발을 떼면, 제어부(700)는 SR 모터(400)의 구동이 중지되도록 전류공급을 차단한다. 압축되어 있는 리턴스프링(220)의 탄성복원력에 의해 플런저(200)가 원래의 위치로 되돌아온다. 즉, 플런저(200)가 반대방향측으로 밀리면서 피니언(300)이 역방향으로 회전되어 랙(210)과 피니언(300)의 위치는 초기상태로 유지되고, 패드(510)는 디스크(600)로부터 이격되어 제동작용이 해제된다.When the driver releases the foot from the brake pedal 710, the control unit 700 cuts off the current supply so that driving of the SR motor 400 is stopped. The plunger 200 is returned to its original position by the elastic restoring force of the compressed return spring 220. That is, the pinion 300 is rotated in the reverse direction while the plunger 200 is pushed in the opposite direction so that the positions of the rack 210 and the pinion 300 are maintained in the initial state, and the pad 510 is spaced apart from the disk 600. And the braking action is released.

결국, 패드플레이트(500)를 작동시키는 매개체가 랙(210)이 마련된 플런저(200)와 전기를 이용한 SR 모터(400)의 피니언(300)이기 때문에, 브레이크패달(710)을 밟게 되면 디스크 브레이크는 순간적으로 제동작용을 수행하여 자동차의 공주거리가 짧아지며, 안티록 브레이크 시스템 등에 적용하기가 용이하다.After all, since the medium for operating the pad plate 500 is the pinion 300 of the plunger 200 provided with the rack 210 and the SR motor 400 using electricity, when the brake pedal 710 is stepped on, the disc brake is By braking momentarily, the princess distance of the car is shortened and it is easy to apply to anti-lock brake system.

또한 별도로 배력을 형성하는 배력장치와 제동유압을 형성하는 마스터실린더, 유압라인 및 브레이크 오일 등 다수의 부품이 필요치 않아 제조원가의 절감 및 부품의 교체가 용이하고, 차체의 중량이 감소된다.In addition, since a large number of components, such as a booster device for forming a back force, a master cylinder for forming a brake hydraulic pressure, a hydraulic line, and brake oil, are not required, it is easy to reduce manufacturing costs and replace parts, and to reduce the weight of the vehicle body.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 디스크 브레이크는 하우징의 보어 내부에서 전진하여 패드를 디스크에 압착시키는 플런저가 마련되어 있는데, 이것을 브레이크패달의 전기적 신호에 따라 구동되는 SR 모터와 랙과 피니언을 이용하여 작동시키며 리턴스프링을 통해 복원되도록 구성하였다. 따라서 별도의 브레이크 오일, 유압라인 등이 필요하지 않아 제조원가의 절감과 부품 교체가 용이하며, 제동작용이 신속하게 수행되는 이점이 있다.As described in detail above, the disc brake according to the present invention is provided with a plunger for advancing inside the bore of the housing and compressing the pad to the disc, which uses an SR motor, a rack and a pinion driven according to an electric signal of the brake pedal. It is configured to operate through the return spring and restore through the return spring. Therefore, there is no need for a separate brake oil, hydraulic line, etc., thereby reducing manufacturing costs and easily replacing parts, and thus, a braking action is quickly performed.

Claims

A caliper housing 100 having a bore 110 formed at one side thereof, a plunger 200 provided to move forward and backward in the bore 110, and provided in contact with a distal end of the plunger 200 by the plunger 200. In the disk brake having a pad plate 500 with an interlocking pad 510, a disk 600 installed at a predetermined gap with the pad 510 and rotating together with a wheel,

The rear end of the plunger 200 is provided with a rack 210

And a pinion (300) which is engaged with the rack (210) so that the plunger (200) is advanced, and has an SR motor (400) provided at the tip of the rotation shaft (410).

The method of claim 1,

When the brake signal is input by stepping on the brake pedal 710, the SR motor 400 is driven so that the plunger 200 moves forward, and when the brake release signal is input, the current is controlled and supplied to stop the driving of the SR motor 400. Control unit 700,

And a return spring (220) installed on an outer circumferential surface of the plunger (200) to restore the plunger (200) when driving of the SR motor (400) is stopped.