KR20040053925A - 자동차용 유압식 브레이크 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 유압식 브레이크 장치에 관한 것으로, 특히 브레이크페달의 답력를 인지하는 전자제어장치(ECU)에 의해 제어되는 솔레노이드를 이용하여 가동패드를 디스크에 가압시키는 자동차용 유압식 브레이크 장치에 관한 것이다.

Description

자동차용 유압식 브레이크 장치{oil pressure type brake apparatus for automobile}

본 발명은 자동차용 유압식 브레이크 장치에 관한 것으로, 특히 브레이크페달의 답력를 인지하는 전자제어장치(ECU)에 의해 제어되는 솔레노이드를 이용하여 가동패드를 디스크에 가압시키는 자동차용 유압식 브레이크 장치에 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, 일반적으로, 자동차에는 차량의 제동을 위해 브레이크 장치가 설치되어 있는 바, 상기한 브레이크 장치는 운전석에 설치된 브레이크 페달과, 상기한 브레이크 페달에 연동하도록 차륜에 설치된 브레이크로 구성되어 있다.

위와 같은 종래의 기술로서는 도1에 도시한 바와 같이, 공개특허공보 공개번호 10-1998-49567호가 있다.

디스크 브레이크는 이에 도시한 바와 같이, 몸체를 이루는 캘리퍼 하우징(10)의 내부에 진퇴운동을 할 수 있도록 일정 간격 이격된 한 쌍의 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 전진하는 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 브레이크페달과 유압을 형성하는 마스터실린더이다.

이와 같이 구성된 디스크 브레이크를 갖춘 자동차가 주행하고 있는 상태에서 브레이크페달(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 브레이크페달(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.

위와 같은 유압식 브레이크는, 운전자가 브레이크페달(A)을 밟으면 기계적으로 연결된 마스터실린더(B)의 피스톤의 변위가 발생하면서 생성된 유압을 브레이크 튜브(미도시) 및 브레이크 호스(미도시)를 통해 캘리퍼에 공급하는 구성으로서, 그 구성이 매우 복잡하기 때문에, 브레이크 장치의 구성을 단순화하도록 전동식 브레이크 장치가 개발되었다.

이는, 도2에 도시된 바와 같이, 외형 몸체를 이루며 내부에 실린더(200,200')가 양측에 대칭되게 형성된 캘리퍼하우징(100), 제동시 휠(미도시)과 함께 회전하는 디스크(500)를 압지하는 한 쌍의 패드플레이트(300,300')로 구성되어 있다. 한 쌍의 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 왕복운동 가능하게 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 매개로 하여 이러한 피스톤(600,600')을 왕복운동 시키도록 정/역회전 가능한 모터부재(700,700')가 체결되어 있다.

이와 같은 전동식 브레이크 장치에서는 모터의 사용에 따라 캘리퍼의 크기가 증대되어 차량에 장착하는데 어려움이 있고, 또한 캘리퍼 신규 개발에 따른 비용이 과다해 질 우려가 크다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 기존 유압식 브레이크 캘리퍼를 그대로 사용하면서 브레이크페달과 캘리퍼 사이의 유압발생구조를 간소화시킨 자동차용 유압식 브레이크 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 유압식 브레이크 장치를 나타내는 단면도.

도 2는 종래의 전동식 브레이크 장치를 나타내는 단면도.

도 3은 본 발명에 의한 유압식 브레이크 장치를 개략적으로 나타내는 단면도.

도 4는 본 발명에 의한 유압식 브레이크 장치의 작동상태를 나타내는 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

5 : 인너패드부 6 : 아웃터패드부

10 : 캘리퍼하우징 11 : 실린더

12 : 핑거부 20 : 피스톤부

50 : 인너패드플레이트 51 : 인너패드

60 : 아웃터패드플레이트 61 : 아웃터패드

70 : 솔레노이드조작부 71 : 솔레노이드코일

73 : 자성체 75 : 플런저

77 : 솔레노이드하우징 79 : 리턴코일스프링

80 : 전자제어장치(ECU) A : 브레이크페달

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자동차용 유압식 브레이크 장치는 캘리퍼하우징; 디스크 외측에 대향되도록 상기 캘리퍼하우징에 설치되는 아웃터패드부; 상기 디스크 내측에 대향되도록 상기 캘리퍼하우징에 배치되는 인너패드부; 상기 인너패드부를 상기 아웃터패드부에 대해 전진/후퇴시키는 솔레노이드조작부; 브레이크페달의 답력을 인지하여 상기 솔레노이드조작부를 제어하는 전자제어장치(ECU)를 포함하여 이루어지되,

상기 인너패드부는 상기 캘리퍼 하우징의 타측에 형성된 실린더; 상기 실린더에 설치되는 피스톤부; 인너패드; 상기 인너패드와 상기 피스톤을 연결시키는 인너패드플레이트로 구성되며,

상기 아웃터패드부는 상기 캘리퍼 하우징의 일측에 설치된 핑거부; 아웃터패드; 상기 핑거부와 상기 아웃터패드를 연결시키는 아웃터패드플레이트로 구성되며,

상기 솔레노이드조작부는 상기 실린더에 고정되는 솔레노이드하우징; 상기 솔레노이드하우징에 수용된 채 상기 전자제어장치에서 출력된 제어신호에 따라 전류가 공급되는 솔레노이드코일; 상기 솔레노이드코일로 공급된 전류에 의해 전진운동하는 자성체; 상기 솔레노이드하우징을 통해 상기 실린더 내로 출납하도록 상기 자성체의 일단에 고정된 플런저; 상기 플런저를 감싸며 상기 실린더와 상기 자성체 사이에 설치되는 리턴코일스프링으로 구성되되,

유입된 상기 플런저에 의해 실린더 내의 체적의 변화로 유압을 발생시켜 상기 피스톤을 전진운동시키는 구성으로 이루어진다.

이 구성을 통하여, 기존 유압식 브레이크 캘리퍼를 그대로 사용하면서 브레이크페달과 캘리퍼 사이의 유압발생구조를 간소화시킬 수 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하는데, 종래의 것과 동일한 부분에는 동일한 참조부호를 부여하고 상세한 설명은 생략한다.

도 3은 본 발명에 의한 유압식 브레이크 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 4는 본 발명에 의한 유압식 브레이크 장치의 작동상태를 나타내는 단면도이다.

도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 유압식 브레이크 장치는, 크게 몸체를 이루는 캘리퍼하우징(10)과, 캘리퍼하우징(10)의 일측에 고정 설치되는 아웃터패드부(6)와, 디스크(40)를 가압/해제시키는 인너패드부(5)와, 인너패드부(5)를 전진/후퇴시키는 솔레노이드조작부(70) 및 솔레노이드조작부(70)를 제어하는 전자제어장치(ECU)(80)를 포함하여 이루어진다.

전술한 구성에서, 캘리퍼하우징(10)은 외형의 몸체를 이루고, 그 일측에는 아웃터패드부(6)를 고정 설치하기 위한 핑거부(12)가 캘리퍼하우징(10)에 일체로 절곡 형성되어 있으며, 핑거부(12)와 대향되는 위치에는 후술된 피스톤부(20)가 슬라이딩 삽입되어 진퇴운동하도록 실린더(11)가 형성되어 있다.

아웃터패드부(6)는 그 일면이 핑거부(12)의 내측면과 접하도록 배치되는 아웃터패드플레이트(60)와 아웃터패드플레이트(60)의 타측면에 부착되는 아웃터패드(61)로 구성된다. 이러한 아웃터패드(61)는 통상적으로 아스베스트(Asbest)와 레진의 혼합소성재에 소량의 금속분 등이 포함되어 이루어질 수 있다.

인너패드부(5)는 아웃터패드부(6)와 일정간격 이격되게 설치되어 캘리퍼하우징(10)의 실린더(11)에 이동 가능하게 설치된 피스톤부(20)와, 피스톤부(20)의 타측면에 고정 결합되는 인너패드플레이트(50) 및 인너패드플레이트(50)의 타측면에 부착되는 인너패드(51)로 구성된다. 이러한, 인너패드(51)는 아웃터패드(61)와 마찬가지로 아스베스트(Asbest)와 레진의 혼합소성재로 소량의 금속분 등이 포함되어 이루어질 수 있다.

한편, 인너패드(51)와 아웃터패드(61)의 사이에는 이들과 일정한 간극을 두고 휠(미도시)과 함께 회전하는 원판상의 디스크(40)가 구비되어 있다.

솔레노이드조작부(70)는 크게 솔레노이드코일(71), 솔레노이드코일(71) 내부에 배치된 자성체(73), 자성체(73)의 일단에 고정된 플런저(75), 실린더(11)에 고정된 채 이들을 수용하는 솔레노이드하우징(77) 및 리턴코일스프링(79)으로 구성되어 있다.

솔레노이드코일(71)은 브레이크페달(A)의 답력의 정도를 인지하는 전자제어장치(80)의 출력단에 접지되어 있다.

자성체(73)는 솔레노이드코일(71) 내부에 배치되어, 솔레노이드코일에 전류가 공급되면 전진운동을 하게 된다.

플런저(75)는 전술한 자성체(73)의 전진운동과 함께 전진하게 되며, 플런저가 실린더(11)로 유입됨에 따라, 오일챔버의 체적이 변화하여 유압을 생성시킨다. 이 생성된 유압에 의해 피스톤(20)이 전진운동하여 인너패드(51)를 디스크(40)에 가압시킨다.

리턴코일스프링(75)은 솔레노이드코일(71)에 전류가 끊기면 자성체(73)를 원래의 위치로 복귀시킨다.

전자제어장치(80)는 브레이크페달(A)의 답력을 인지하여 솔레노이드코일(71)에 전류를 공급하는 장치이다. 즉, 브레이크페달에 작용하는 힘인 답력에 따라 전류의 세기를 조절하여 솔레노이드코일(71)을 제어하여, 자성체(73)의 전진운동 정도에 따라 제동 또는 급제동하게 할 수 있다.

이와 같이, 브레이크페달(A)과 캘리퍼하우징(10) 사이에 솔레노이드조작부(70)와 전자제어장치(80)를 둠으로써, 그 구조가 매우 단순화시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 작용에 대하여 설명한다.

운전자가 브레이크페달(A)을 밟는 경우, 브레이크페달(A)의 답력 정도를 측정한 전자제어장치(80)는 솔레노이드코일(71)에 전류를 공급한다. 이 공급된 전류에 의해 솔레노이드코일(71)에는 극성을 띠고, 이 극성과 다른 극성을 갖는 자성체(73)가 반발하여 전진운동을 하게 된다. 이 전진운동과 함께 연동되는 플런저(75)는 실린더(11) 내로 삽입된다.

이 삽입된 플런저(75)만큼 오일챔버의 체적이 감소하여 유압을 생성시킨다. 이 생성된 유압은 평형을 유지하기 위하여, 피스톤(20)을 같은 방향으로 이동시킨다. 따라서, 피스톤(20)과 결합된 인너패드(51)가 디스크(40)를 가압하게 된다. 이 유압의 크기는 플런저(75)의 변위량과 관련된다.

아울러 실린더(11)에는 유압이 잔존하기 때문에 캘리퍼하우징(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.

한편, 브레이크페달(A)을 놓으면, 솔레노이드코일(71)의 전류가 끊기고 리턴코일스프링(79)에 의해 자성체(73)는 후퇴하여 원래의 위치로 복귀한다. 따라서, 피스톤(20)은 원위치로 복원되고, 다시 디스크(40)와 패드(51)(61)가 일정간격 이격되어, 제동이 해제된다.

전술한 본 발명에 따른 유압식 브레이크 장치에 대한 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 다양하게 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명에 속함은 당업자면 자명하다 할 것이다.

이상과 같이 설명한 본 발명에 의하면, 캘리퍼하우징; 디스크 외측에 대향되도록 상기 캘리퍼하우징에 설치되는 아웃터패드부; 상기 디스크 내측에 대향되도록 상기 캘리퍼하우징에 배치되는 인너패드부; 상기 인너패드부를 상기 아웃터패드부에 대해 전진/후퇴시키는 솔레노이드조작부; 브레이크페달의 답력을 인지하여 상기 솔레노이드조작부를 제어하는 전자제어장치(ECU)를 포함하여 이루어지되, 상기 인너패드부는 상기 캘리퍼 하우징의 타측에 형성된 실린더; 상기 실린더에 설치되는 피스톤부; 인너패드; 상기 인너패드와 상기 피스톤을 연결시키는 인너패드플레이트로 구성되며, 상기 아웃터패드부는 상기 캘리퍼 하우징의 일측에 설치된 핑거부; 아웃터패드; 상기 핑거부와 상기 아웃터패드를 연결시키는 아웃터패드플레이트로 구성되며, 상기 솔레노이드조작부는 상기 실린더에 고정되는 솔레노이드하우징; 상기 솔레노이드하우징에 수용된 채 상기 전자제어장치에서 출력된 제어신호에 따라 전류가 공급되는 솔레노이드코일; 상기 솔레노이드코일로 공급된 전류에 의해 전진운동하는 자성체; 상기 솔레노이드하우징을 통해 상기 실린더 내로 출납하도록 상기 자성체의 일단에 고정된 플런저; 상기 플런저를 감싸며 상기 실린더와 상기 자성체 사이에 설치되는 리턴코일스프링으로 구성되되, 유입된 상기 플런저에 의해 실린더 내의 체적의 변화로 유압을 생성시켜 상기 피스톤을 전진운동시킴으로써, ①기존 유압 브레이크 장치에 적용하기 용이하며, ②브레이크페달과 캘리퍼 사이에솔레노이드조작부와 이를 제어하는 전자제어장치를 설치함으로써 그 유압발생구조를 매우 간소화시킬 수 있다.

Claims (1)

1. 캘리퍼하우징;

   디스크 외측에 대향되도록 상기 캘리퍼하우징에 설치되는 아웃터패드부;

   상기 디스크 내측에 대향되도록 상기 캘리퍼하우징에 배치되는 인너패드부;

   상기 인너패드부를 상기 아웃터패드부에 대해 전진/후퇴시키는 솔레노이드조작부;

   브레이크페달의 답력을 인지하여 상기 솔레노이드조작부를 제어하는 전자제어장치(ECU)를 포함하여 이루어지되,

   상기 인너패드부는,

   상기 캘리퍼 하우징의 타측에 형성된 실린더;

   상기 실린더에 설치되는 피스톤부;

   인너패드;

   상기 인너패드와 상기 피스톤을 연결시키는 인너패드플레이트로 구성되며,

   상기 아웃터패드부는,

   상기 캘리퍼 하우징의 일측에 설치된 핑거부;

   아웃터패드;

   상기 핑거부와 상기 아웃터패드를 연결시키는 아웃터패드플레이트로 구성되며,

   상기 솔레노이드조작부는,

   상기 실린더에 고정되는 솔레노이드하우징;

   상기 솔레노이드하우징에 수용된 채 상기 전자제어장치에서 출력된 제어신호에 따라 전류가 공급되는 솔레노이드코일;

   상기 솔레노이드코일로 공급된 전류에 의해 전진운동하는 자성체;

   상기 솔레노이드하우징을 통해 상기 실린더 내로 출납하도록 상기 자성체의 일단에 고정된 플런저;

   상기 플런저를 감싸며 상기 실린더와 상기 자성체 사이에 설치되는 리턴코일스프링으로 구성되되,

   유입된 상기 플런저에 의해 실린더 내의 체적의 변화로 유압을 생성시켜 상기 피스톤을 전진운동시키는 것을 특징으로 하는 자동차용 유압식 브레이크 장치.