KR200145059Y1 - 자동차 제동장치의 휠 실린더 구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동차 제동장치의 휠 실린더 구조에 관한 것으로,종래 휠 실린더는 많은 부품수로 인해 시스템 구성이 복잡하게 되어있는 한편 고압의 브레이크 액이 밸브,피스톤,푸쉬로드를 거쳐 브레이크 슈에 작용하는 동안에 압력손실이 발생되어 브레이크 라이닝의 드럼에 대한 압착력 손실이 발생되고,또한 브레이크 슈와 결합된 푸쉬로드와 피스톤이 곡면접촉을 이루고 있어 접촉면적이 적음과 아울러 푸쉬로드의 접촉단 상하에 공간이 존재하기 때문에 푸쉬로드의 상하 요동이 발생되어 브레이크 슈가 상하 요동됨으로써 브레이크 라이닝의 브레이크 드럼에 대한 압착이 일정하지 않아 제동력이 떨어지는 문제점이 있었다.

따라서 본 고안은 휠 실린더(100)의 내부에 브레이크 액이 유입되는 중공(132)이 형성된 한쌍의 푸쉬로드 겸용 피스톤(130)을 그 중공(132)의 개구부(131)를 대향시켜 설치하고,상기 개구부(131)를 통해 중공(132)에 리턴스프링(150)을 삽설하여 연결하며,브레이크 슈(40)가 체결되는,상기 피스톤(130)의 헤드부(133)를 상기 휠 실린더(100)의 양단에 설치된 가이드 플레이트(160)와 고무부트(120)를 관통시켜 돌설하여 휠 실린더의 구성부품 단순화로 원가절감과,브레이크 슈에 대한 브레이크 액압의 직접작용으로 제동력을 향상시키며,일체화된 푸쉬로드 겸용 피스톤으로 브레이크 슈의 상하요동을 방지하여 제동력의 저하를 방지하고자한 것이다.

Description

자동차 제동장치의 휠 실린더 구조

일반적으로 자동차는 유압으로 마찰을 발생시켜 자동차의 운동에너지를 열에너지로 바꾸어 열에너지를 공기중에 방출하므로써 제동작용을 하는 유압식 풋 브레이크로 구동바퀴를 제동하게 된다.

상기 유압식 풋 브레이크는 브레이크 페달을 발로 밟으면 마스터 실린더내의 피스톤이 브레이크 액을 압축하여 유압을 발생시키게 되고,이 브레이크 액이 구동바퀴에 전달되어 그 유압에 의해 구동바퀴가 제동되는 것이며,브레이크 페달에서 발을 떼면 마스터 실린더내의 유압이 저하하여 구동바퀴에 전달된 브레이크 액은 마스터 실린더로 복귀하여 구동바퀴의 제동이 풀리게 되는 것이다.

이러한 유압식 풋 브레이크의 유압은 파스칼의 원리를,페달의 답력은 지렛대의 원리와 부스터를 이용하여 힘을 증폭시키는 것으로,상기 유압이 구동바퀴의 휠 실린더로 압송되어 휠 실린더내의 대향 피스톤이 유압에 의해 좌/우로 벌려져 브레이크 슈의 브레이크 라이닝을 브레이크 드럼에 압착시키는 드럼식 브레이크와 상기 유압이 구동바퀴의 캘리퍼로 압송되어 캘리퍼내 실린더의 피스톤이 유압에 의해 브레이크 패드를 브레이크 디스크의 양측면으로 압착시키는 디스크식 브레이크가 있다.

상기 디스크식 브레이크는 캘리퍼내 각각 피스톤을 1개씩 가지고 있는 실린더가 2개로 된 캘리퍼 일체형과 캘리퍼 분할형이 있고,캘리퍼내 피스톤을 2개 가지고 있는 실린더가 1개로 된 캘리퍼 부동형이 있다.

도1은 드럼식 브레이크의 제동장치를 나타낸 것이고, 도2는 도1의 휠 실린더의 구조를 나타낸 것으로서,이에 나타낸 바와같이 휠 실린더(10)는 조향너클에 의해 차축에 고정되는 백 플레이트(20)에 설치되어 있으며,그 구성은 실린더 바디(11),실린더 바디(11)의 양단에 설치된 고무부트(12),고무부트(12)에 설치된 푸쉬로드(13),실린더 바디(11)내의 대향설치된 피스톤(14),대향설치된 피스톤(14) 사이에 설치된 컵실(cup seal)(15),중공(16a)을 가진 밸브(16) 및 밸브 외주에 설치된 리턴스프링(17),마스터 실린더와 브레이크 액 라인(브레이크 파이프 및 호스)으로 연결되는,실린더 바디(11)의 브레이크 액 유입구(도시안됨),브레이크 액 라인내에 혼입된 공기를 빼기 위한 블리더 스크루(도시안됨)로 이루어져 있다.

상기 피스톤(14)에는 푸쉬로드(13)의 접촉단(13a)이 삽입되는 반원홈(14a)이 형성되어 있고,상기 푸쉬로드(13)에는 브레이크 라이닝(40)을 가진 브레이크 슈(30)가 설치된다.

미설명 부호 50은 주차 브레이크 레버를 나타낸 것이다.

이와같은 휠 실린더(10)의 기술구성에 의해 브레이크 페달을 발로 밟으면 마스터 실린더에 의해 가압된 브레이크 액이 브레이크 액 라인 및 브레이크 액 유입구을 통하여 휠 실린더(10)내의 대향 피스톤(14) 사이로 압송되어 밸브(16)의 중공(16a)과 외주로 유입되면 이 가압된 브레이크 액에 의해 대향 피스톤(14)이 좌/우로 벌려지면서 리턴스프링(17)이 인장되어 브레이크 슈(30)의 브레이크 라이닝(40)이 브레이크 드럼에 압착되어 구동바퀴가 제동된다.

그리고 브레이크 페달에서 발을 떼면 마스터 실린더내의 브레이크 액 압력이 저하되어 휠 실린더(10)의 밸브(16)의 중공(16a)과 외주의 브레이크 액이 브레이크 액 유입구 및 브레이크 액 라인을 통하여 마스터 실린더로 되돌아가면서 인장되었던 리턴스프링(17)이 복원되어 브레이크 슈(30)의 브레이크 라이닝(40)이 브레이크 드럼에서 떨어져 구동바퀴의 제동이 풀리게 된다.

상기와 같이 휠 실린더(10)는 가압된 브레이크액에 의해 밸브(16),컵실(15),피스톤(14),푸쉬로드(13)가 연쇄적으로 밀리고,리턴스프링(17)이 인장되도록 구성된 것으로,최종적으로 푸쉬로드(13)에 의해 브레이크 슈(30)의 브레이크 라이닝(40)이 브레이크 드럼에 압착된다.

이렇게 구성된 휠 실린더는 밸브,컵실,피스톤,푸쉬로드,리턴스프링 등 많은 부품으로 이루어져 있고 그 형상이 복잡하여 시스템 구성이 복잡하게 되어있는 한편 밸브,피스톤,푸쉬로드를 통해서 고압이 된 브레이크 액이 간접적으로 브레이크 슈에 작용하기 때문에,즉 고압의 브레이크 액이 밸브,피스톤,푸쉬로드에 압력을 가하는데,이때 브레이크 액의 압력이 피스톤 전체로 분산되어 있는 상태에서 푸쉬로드의 접촉단은 피스톤의 반원홈 중앙부에만 접촉되어 있으므로 분산된 압력의 일부분만 푸쉬로드에 전달되어 그 일부분의 압력만이 브레이크 슈에 작용하기 때문에 압력손실이 발생되어 브레이크 라이닝의 드럼에 대한 압착력 손실이 발생되는 것이다.

다시 말해서 최초 밸브에 의해 가해지는 브레이크 액의 압력 전체가 브레이크 슈에 전달되지 못하고 중간 전달과정에서 손실이 발생하는 문제점이 있었다.

또한,브레이크 슈와 결합된 푸쉬로드는 피스톤의 반원홈의 중앙부에 삽입접촉되어 설치되는데,상기 푸쉬로드의 접촉단이 곡면으로 형성되어 있어 푸쉬로드와 피스톤은 곡면접촉이 이루어져 접촉면적이 적음과 아울러 푸쉬로드의 접촉단 상하에 공간이 존재하기 때문에 브레이크 액압을 받은 피스톤에 의해 푸쉬로드가 밀릴 때 푸쉬로드의 상하 요동이 발생되고,이에 따라 푸쉬로드에 결합된 브레이크 슈도 상하 요동됨으로써 브레이크 라이닝의 브레이크 드럼에 대한 압착이 일정하지 않기 때문에,즉 브레이크 라이닝이 브레이크 드럼의 소정부에서 비껴서 압착되기 때문에 제동력이 떨어지는 문제점이 있었다.

상기한 문제점을 고려하여 본 고안은 휠 실린더의 구성부품을 단순화하여 원가를 절감함과 아울러 브레이크 액압이 브레이크 슈에 직접 작용하여 브레이크 라이닝을 브레이크 드럼에 압착되도록 하므로써 브레이크 액의 압력손실을 최소화하여 제동력을 향상시킬 수 있도록 한 자동차 제동장치의 휠 실린더 구조를 제공함에 그 목적이 있는 것이다.

본 고안의 다른 목적은 푸쉬로드의 상하 요동을 방지하여 브레이크 라이닝이 일정하게 브레이크 드럼에 압착되도록 하므로써 제동력의 저하를 방지할 수 있도록 한 자동차 제동장치의 휠 실린더 구조를 제공함에 그 목적이 있는 것이다.

상기한 본 고안의 목적은 중공이 형성된 푸쉬로드 겸용 피스톤을 그 중공을 대향시켜 설치하고,상기 대향된 중공의 개구부를 통해 리턴스프링을 삽설하여 연결하며,상기 푸쉬로드 겸용 피스톤의 헤드부를 휠실린더의 양단에서 돌설하여 구성하므로써 달성되는 것이다.

도1은 드럼식 브레이크의 제동장치를 나타낸 기술구성도

도2는 도1의 종래의 휠 실린더 구조를 나타낸 횡단면도

도3은 본 고안에 의한 휠 실린더 구조를 나타낸 횡단면도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10,100 : 휠 실린더 13 : 푸쉬로드

13a : 접촉단 14 : 피스톤

14a : 반원홈 15,140 : 컵실

16 : 밸브 16a,132 : 중공

17,150 : 리턴스프링 30 : 브레이크 슈

40 : 브레이크 라이닝 130 : 푸쉬로드 겸용 피스톤

131 : 개구부 133 : 헤드부

이하 본 고안의 목적을 효과적으로 달성할수 있는 바람직한 실시예로서 그 기술구성 및 작용효과를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도3은 본 고안에 의한 휠 실린더의 횡단면도로서,이에 나타낸 바와같이 본 고안은 바디(110)의 중앙에 브레이크 액 유입구(도시안됨) 및 블리더 스크루(도시안됨)가 설치된 휠 실린더(100)에 있어서,브레이크 액이 유입되는 중공(132)이 형성된 한쌍의 푸쉬로드 겸용 피스톤(130)을 그 중공(132)의 개구부(131)를 대향시켜 휠 실린더(100)의 내부에 설치하고,상기 개구부(131)를 통해 중공(132)에 리턴스프링(150)을 삽설하여 상기 대향된 푸쉬로드 겸용 피스톤(130)을 연결하며,브레이크 슈(40)가 체결되는,상기 피스톤(130)의 헤드부(133)를 상기 휠 실린더(100)의 양단에 설치되는 가이드 플레이트(160)와 고무부트(120)를 관통시켜 돌설하여 구성한 것이다.

그리고 상기 개구부의 테두리(134)의 외주면은 휠 실린더(100)의 내주면에 밀착설치되고,상기 테두리(134)에는 컵 실(140)이 밀착설치된다.

이러한 본 고안의 기술구성은 종래 휠 실린더의 구성부품이 밸브(16),컵 실(15),피스톤(14),푸쉬로드(13),리턴스프링(17)으로 이루어진 것과는 달리 푸쉬로드 겸용 피스톤(130),리턴스프링(150),컵 실(140)로 단순화 되어있으며,브레이크 액이 중공(132)을 통하여 브레이크 슈(30)에 직접 압력을 가하도록 되어있다.

이와같은 기술구성에 의한 본 고안의 휠 실린더 작동을 설명하면 아래와 같다.

브레이크 페달을 밟게되면 페달답력에 의해 마스터 실린더에서 가압된 브레이크 액이 브레이크 액 라인을 통하여 휠 실린더(100)의 브레이크 액 유입구를 통해 휠 실린더(100)의 내부로 들어오게 되면 푸쉬로드 겸용 피스톤(130)의 중공(132)으로 유입되게 되는데,이렇게 유입된 브레이크 액압에 의해 푸쉬로드 겸용 피스톤()이 밀려 좌우로 벌려져 리턴스프링이 인장되면서 그 헤드부(133)에 체결된 브레이크 슈(30)의 브레이크 라이닝(40)을 브레이크 드럼에 압착시키게 된다.

이 과정에서 알 수 있듯이 브레이크 액압이 직접 브레이크 슈에 작용되는 것이다.

페달답력이 사라지게 되면 마스터 실린더내의 브레이크 액압이 저하되어 브레이크 액이 브레이크 액 라인을 통해 마스터 실린더로 되돌아가면서 인장되었던 리턴스프링(150)이 복원되어 푸쉬로드 겸용 피스톤(130)이 원위치됨에 따라 브레이크 라이닝(40)이 브레이크 드럼에서 떨어지게 된다.

이러한 본 고안의 기술구성과 작용에서 그 효과를 추론해 보면,휠 실린더의 구성부품이 단순화되므로써 원가절감을 이룰 수 있고,브레이크 슈에 브레이크 액압이 직접 작용하므로써 압력손실이 최소화되어 제동력이 향상되며,피스톤과 푸쉬로드가 일체로 되어있어 푸쉬로드의 상하요동이 방지되므로써 브레이크 라이닝이 브레이크 드럼에 일정하게 압착되어 제동력의 저하를 방지할 수 있게 되는 것이다.

본 고안은 자동차 제동장치의 휠 실린더 구조에 관한 것으로,특히 휠 실린더의 구성부품을 단순화함과 아울러 휠 실린더내의 가압된 브레이크 액이 직접 브레이크 슈에 작용되게 하고,브레이크 슈가 설치되는 푸쉬로드의 상하 요동을 방지하여 브레이크 슈의 브레이크 라이닝이 일정하게 브레이크 드럼에 압착되도록 한 자동차 제동장치의 휠 실린더 구조에 관한 것이다.

Claims (1)

1. 브레이크 액 유입구가 형성되고 블리더 스크루가 설치되는 자동차 제동장치의 휠 실린더에 있어서,브레이크 액이 유입되는 중공(132)이 형성된 한쌍의 푸쉬로드 겸용 피스톤(130)을 그 중공(132)의 개구부(131)를 대향시켜 휠 실린더(1100)의 내부에 설치하고,상기 휠 실린더의 내주면에 밀착설치되며 컵 실(140)이 밀착설치되는 테두리를 가진 상기 개구부(131)를 통해 중공(132)에 리턴스프링(150)을 삽설하여 상기 대향된 푸쉬로드 겸용 피스톤(130)을 연결하며,브레이크 슈(40)가 체결되는,상기 푸쉬로드 겸용 피스톤(130)의 헤드부(133)를 상기 휠 실린더의 양단에 설치되는 가이드 플레이트(160)와 고무부트(120)를 관통시켜 돌설하여 구성한 것을 특징으로 하는 자동차 제동장치의 휠 실린더 구조.