KR20030003805A - 자동차의 브레이크 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 브레이크 장치에 관한 것으로, 제동시 차체의 중량전이에 따라 기인되는 전방차체의 거동자세의 변화를 통해 마스터 실린더로부터 캘리퍼 조립체로 공급되는 제동압력에 부가하여 별도의 제동압을 부가시킬 수 있는 수단을 구비함으로써, 제동성능의 향상에 따른 제동효율의 극대화를 도모할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 제동시 마스터 실린더(12)로부터 캘리퍼 조립체(16)에 공급되는 제동압에 부가하여 별도의 제동압을 공급하는 보조제동압 발생수단(20)이 구비되되, 이 보조제동압 발생수단(20)은 제동에 따른 차량의 정지시 수반되는 전방차체의 거동자세의 변화로부터 발생되는 전방차체의 변위를 매개로 동작되는 것을 특징으로 한다.

Description

자동차의 브레이크 장치{brake system for an automotive vehicle}

본 발명은 자동차의 브레이크 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주행중 급제동시 전방차체의 거동자세의 변화를 매개로 제동력의 증진을 도모하도록 하여 안정된 제동성능을 구현할 수 있도록 하는 자동차의 브레이크 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에는 주행중 필요에 따라 차속을 선택적으로 감속시키거나 차체를 정지시키도록 하는 브레이크 장치(Brake System)를 구비하고 있는 바, 이러한 브레이크 장치는 통상 마찰력을 이용하여 자동차의 운동에너지를 열에너지로 변환시켜 이를 대기중으로 방열시킴으로써 제동작용을 하도록 된 것이다.

그리고, 상기와 같은 브레이크 장치는 사용목적에 따라 크게 주행시 제동하기 위한 주브레이크인 풋브레이크(Foot Brake)와, 주차시 사용하는 주차브레이크(Parking Brake)로 구분되어지는 바, 상기 풋브레이크는 유압식을 주로 사용하고 있으며 주차브레이크는 기계식인데, 상기 풋브레이크는 통상 브레이크드럼 또는 디스크로터 등에 마찰재를 밀어 붙여 발생되는 마찰력을 이용하여 제동력을 얻는 것으로, 이는 차실내에서 운전자가 브레이크페달을 밟아 가압함으로써 이루어지는 한편, 상기 주차브레이크는 추진축에 장착된 브레이크드럼을 제동하거나 뒷바퀴를 제동하는 것이다.

한편, 종래 자동차의 주브레이크로서 유압을 이용한 유압식 디스크 풋브레이크는 도 1에 도시된 바와 같이, 제동시 운전자로부터 브레이크 페달에 가해지는 답력을 배가시키도록 동작되는 브레이크 부스터(10)와, 이 브레이크 부스터(10)의 작동에 따라 제동유에 가압력을 가하도록 동작되는 마스터 실린더(12) 및, 이 마스터 실린더(12)로부터 가압된 제동유를 유압관로(14)를 통해 공급받아 제동력을 발휘하도록 각 차륜에 설치된 캘리퍼 조립체(16)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 캘리퍼 조립체(16)는 각 차륜에 설치되어 주행시 고속으로 회전하는 디스크 로터(16a)와, 이 디스크 로터(16a)의 가장자리부위에 설치되어 제동시 이에 마찰력을 부여하는 브레이크 패드(16b) 및, 제동시 상기 브레이크 패드(16b)에 가압력을 전달하는 피스톤(16c)으로 이루어진다.

도면중 미설명 부호 12a는 마스터 실린더(12)로부터 각 차륜의 캘리퍼 조립체(16)로 제동유의 공급을 위해 유압관로(14)가 연결되는 송출포트이고, 18은 마스터 실린더(12)로 공급되는 제동유를 소정량 저장하는 오일저장탱크이다.

따라서, 제동시 운전자가 브레이크 페달을 가압하게 되면, 상기 브레이크 부스터(10)에서 이를 배가시켜 마스터 실린더(12)로 전달하게 되고, 이에 따라 마스터 실린더(12)에서는 제동유를 가압하여 유압관로(14)를 통해 캘리퍼 조립체(16)로 공급하게 되며, 그 결과 상기 캘리퍼 조립체(16)의 피스톤(16c)이 브레이크 패드(16b)를 가압하여 디스크 로터(16a)의 회전을 저지시키게 된다.

한편, 근래에 들어서는 상기와 같은 브레이크 장치 보다 한층 더 개선되어 돌연 제동시 구현할 수 있는 제동력을 한층 더 배가시킬 수 있도록 하는 이른 바, 돌연제동(panic braking)을 위한 장치가 제안되었는 데, 이 장치는 유압식 브레이크 부스터를 채택하여 제동시 운전자가 브레이크 페달을 밟는 속도와 증압조건을 센싱하고서 컨트롤 유니트에서 브레이크 부스터에 별도로 장착된 액츄에이터에 신호를 보내 운전자에 의한 조작력으로 발생되는 제동력 보다 더 큰 제동력을 발생시키는 것이다.

그런데, 상기와 같은 돌연제동장치는 상기 브레이크 부스터(10)가 위치하는 엔진룸내에 장착되어야 하므로, 엔진룸내의 공간을 점유해야 하고, 센서의 고장이나 엔진의 정지시에는 제동에 문제점이 있음과 더불어 가격이 비싸기 때문에 상용화에 어려움이 있는 단점이 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 제동시 차체의 중량전이에 따라 기인되는 전방차체의 거동자세의 변화를 통해 마스터 실린더로부터 캘리퍼 조립체로 공급되는 제동압력에 부가하여 별도의 제동압을 부가시킬 수 있는 수단을 구비함으로써, 제동성능의 향상에 따른 제동효율의 극대화를 도모할 수 있도록 하는 자동차의 브레이크 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 제동시 마스터 실린더로부터 캘리퍼 조립체에 공급되는 제동압에 부가하여 제동에 따른 차량의 정지시 수반되는 전방차체의 거동자세의 변화로부터 발생되는 전방차체의 변위를 매개로 동작되어 별도의 제동압을 공급하도록 전방차체측에 제동유를 저장하고서 고정설치된 실린더와, 이 실린더내에 수용됨과 더불어 전방차체의 하강에 따라 하향이동하는 피스톤 및, 상기 실린더와 캘리퍼 조립체 사이에 연결되어 제동압의 전이를 도모하는 보조유압관로를 포함하는 보조제동압 발생수단이 구비된 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래 브레이크 장치의 개략적인 구성을 도시한 상태도.

도 2는 본 발명에 따른 브레이크 장치의 개략적인 구성을 도시한 상태도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10-브레이크 부스터12-마스터 실린더

14-유압관로16-캘리퍼 조립체

16a-디스크 로터16b-브레이크 패드

16c-피스톤16d-보조피스톤

20-보조제동압 발생수단22-실린더

24-피스톤26-가압부재

28-리턴스프링30-보조유압관로

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 브레이크 장치의 개략적인 구성을 도시한 상태도인 바, 본 발명의 상세한 기술을 위해 도 1에서와 동일한 참조부위에는 동일한 참조부호를 병기하기로 한다.

본 발명은 도면에 도시된 바와 같이, 제동시 운전자로부터 브레이크 페달에 가해지는 답력을 배가시키도록 동작되는 브레이크 부스터(10)와, 이 브레이크 부스터(10)의 작동에 따라 제동유에 가압력을 가하도록 동작되는 마스터 실린더(12) 및, 이 마스터 실린더(12)로부터 가압된 제동유를 유압관로(14)를 통해 공급받아 제동력을 발휘하도록 각 차륜에 설치된 캘리퍼 조립체(16)를 포함하는 브레이크 장치에 있어서, 상기 캘리퍼 조립체(16)에는 제동시 차체의 중량전이(weight transfer)에 따라 기인되는 전방차체의 거동자세의 변화를 통해 제동압의 부가를 도모할 수 있도록 하는 보조제동압 발생수단(20)이 구비되어 있다.

여기서, 상기 보조제동압 발생수단(20)은 차륜측의 장착브라켓(S)상에 상하방향으로 고정설치됨과 더불어 내부에 소정량의 제동유를 저장하도록 된 실린더(22)와, 이 실린더(22)내에서 왕복이동가능하게 수용된 피스톤(24), 제동시 전방차체의 거동자세의 변화에 따라 상기 피스톤(24)에 가압력을 전달할 수 있도록 전방차체측의 장착브라켓(B)상에 고정된 가압부재(26), 상기 차륜측의 장착브라켓(S)과 전방차체측의 장착브라켓(B) 사이에서 차체의 거동자세의 회복시 가압부재(26)의 복원이동을 도모하도록 피스톤(24)의 외주로 설치된 리턴스프링(28)을 포함하여 구성된다.

또한, 상기 보조제동압 발생수단(20)은 차체의 전방부위에 위치하여 주행중인 차량의 정지시 발생하는 차체의 중량전이로부터 작동하도록 구성되는 것으로 전륜 현가장치가 설치되는 차체의 전방측 휠하우징 부근에 설치되는 것이다.

그리고, 상기 차륜측의 장착브라켓(S)상에 고정설치된 실린더(22)는 상기 캘리퍼 조립체(16)와 보조유압관로(30)를 매개로 연결되어 있고, 상기 캘리퍼 조립체(16)에는 보조유압관로(30)를 통해 보조제동압 발생수단(20)으로부터 공급되는 제동압으로 동작되어 디스크 로터(16a)에 가압력을 전달하는 보조피스톤(16d)이 구비되어 있다.

즉, 본 발명은 제동에 따른 차량의 정지시 차체의 중량전이에 의해 발생하는 전방차체의 거동자세의 변화를 통해 보조제동압 발생수단(20)이 마스터 실린더(12)로부터 발생하는 제동압외에 별도의 제동압을 생성하여 이를 캘리퍼 조립체(16)에 공급하도록 하는 구성인 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작동을 상세히 설명하면, 제동시 브레이크 페달의 가압에 따라 동작되는 브레이크 부스터(10)와 마스터 실린더(12)에 의해 생성된 제동압이 유압관로(14)를 통해 캘리퍼 조립체(16)의 피스톤(16c)을 작동시켜 브레이크 패드(16b)를 매개로 디스크 로터(16a)의 회전을 정지시키게 된다.

또한, 이와 동시에 제동에 따른 차량의 정지시 수반되는 전방차체의 중량전이에 의해 차체의 후방부위는 상승하는 반면에 차체의 전방부위가 하강하게 되는 이른 바 노우즈다운(nose down) 현상이 발생하면, 상기 전방차체측의 장착브라켓(B)상에 결합된 가압부재(26)가 차륜측의 장착브라켓(S)상에 설치된 실린더(22)내에 수용된 피스톤(24)에 압력을 가하게 되고, 이에 따라 상기 피스톤(24)의 하강이동에 의해 실린더(22)내에 있는 제동유가 가압되어 보조유압관로(30)를 통해 캘리퍼 조립체(16)로 공급되며, 이 캘리퍼 조립체(16)로 공급된 제동유는 보조피스톤(16d)을 가압하여 브레이크 패드(16b)를 매개로 디스크 로터(16a)의 회전을 정지시키게 된다.

그리고, 제동후 차량이 정지한 다음 차체의 거동자세가 정상적으로 복원하게 되면, 상기 전방차체측의 장착브라켓(B)상에 결합된 가압부재(26)는 현가장치계통의 복원력과 상기 리턴스프링(28)의 복원력에 의해 피스톤(24)을 더 이상 가압하지 않게 되므로, 상기 보조유압관로(30)를 통한 캘리퍼 조립체(16)에 가해지는 제동압은 사라지게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 자동차의 브레이크 장치에 의하면, 제동에 따른 차량의 정지시 차체의 중량전이에 의해 발생하는 전방차체의 거동자세의 변화, 즉 노우즈다운 현상을 이용하여 보조제동압 발생수단(20)이 마스터 실린더(12)로부터 발생하는 제동압외에 별도의 제동압을 생성하여 이를 캘리퍼 조립체(16)에 공급함으로써, 제동효율의 극대화를 도모할 수 있는 효과가 있게 되는 것이다.

또한, 본 발명은 돌연제동장치와 같이 불필요한 엔진룸내 공간의 점유를 하지 않을 뿐만 아니라, 이의 구성에 있어서도 비용이 저렴하므로 가격경쟁력에도 이점이 있게 된다.

Claims (4)

1. 제동시 마스터 실린더(12)로부터 캘리퍼 조립체(16)에 공급되는 제동압에 부가하여 제동에 따른 차량의 정지시 수반되는 전방차체의 거동자세의 변화로부터 발생되는 전방차체의 변위를 매개로 동작되어 별도의 제동압을 공급하도록 전방차체측에 제동유를 저장하고서 고정설치된 실린더(22)와, 이 실린더(22)내에 수용됨과 더불어 전방차체의 하강에 따라 하향이동하는 피스톤(24) 및, 상기 실린더(22)와 캘리퍼 조립체(16) 사이에 연결되어 제동압의 전이를 도모하는 보조유압관로(30)를 포함하는 보조제동압 발생수단(20)이 구비된 것을 특징으로 하는 자동차의 브레이크 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 피스톤(24)의 상부에는 전방차체측의 장착브라켓(B)상에 결합된 가압부재(26)가 설치되어, 이 가압부재(26)는 차량의 정지시 변화되는 전방차체의 거동자세에 의해 상기 피스톤(24)을 가압하도록 된 것을 특징으로 하는 자동차의 브레이크 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 캘리퍼 조립체(16)에는 보조유압관로(30)를 통해 공급되는 제동압에 의해 디스크 로터(16a)에 가압력을 전달하는 보조피스톤(16d)이 구비된 것을 특징으로 하는 자동차의 브레이크 장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 피스톤(24)의 외주에는 차량의 정지후 가압부재(26)의 복원이동을 돕는 리턴스프링(28)이 설치된 것을 특징으로 하는 자동차의 브레이크 장치.