KR20060033534A - 자동차용 유압식 브레이크 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 유압식 브레이크 장치에 관한 것으로, 기구적인 장치를 이용하지 않고 브레이크 제동시 뿐만 아니라 제동 해제시에도 유압에 의해 패드가 원위치로 복귀될 수 있도록 함으로써 반영구적이고 반응속도가 빠르며 확실한 복귀를 이룰 수 있는 자동차용 유압식 브레이크 장치를 제공한다.

브레이크, 유압공간부, 피스톤, 실린더, 패드, 유압펌프

Description

자동차용 유압식 브레이크 장치{hydraulic brake apparatus for automobile}

도 1은 종래 디스크식 브레이크 장치를 도시한 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 자동차용 유압식 브레이크 장치를 도시한 단면도,

도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 자동차용 유압식 브레이크 장치의 작동상태를 도시한 단면도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1 : 캘리퍼하우징 7 : 핑거부

10 : 인너패드플레이트 12 : 인너패드

20 : 아웃터패드플레이트 22 : 아웃터패드

30 : 디스크 50 : 피스톤

52 : 단차부 60 : 실린더

62 : 걸림턱 102 : 센서부

104 : 제어부 110 : 제1유압펌프

120 : 제2유압펌프 B : 유압공간부

본 발명은 자동차용 유압식 브레이크 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기구적인 장치를 이용하지 않고 브레이크 제동시 뿐만 아니라 제동 해제시에도 유압에 의해 패드가 원위치로 복귀될 수 있도록 함으로써 반영구적이고 반응속도가 빠르며 확실한 복귀를 이룰 수 있는 자동차용 유압식 브레이크 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 차량에 장착되는 브레이크 장치는 주행중의 자동차를 감속하거나 정지, 또는 정지 상태를 유지하기 위한 것으로, 주행중의 운동에너지를 기계적인 마찰장치에 의해서 열에너지로 바꾸어 그의 마찰열을 대기중에 방출하여 제동을 한다.

이러한 브레이크 장치중 유압을 매개로 제동시키도록 된 유압식에는 드럼식 브레이크와 디스크식 브레이크 등이 있는데, 특히 디스크식 브레이크는 드럼 대신에 휠과 함께 회전하는 원판형의 디스크를 양쪽에서 패드로 강하게 압박하여 제동력을 얻도록 이루어진다.

상기 디스크식 브레이크는 도 1에 도시한 바와 같이, 몸체를 이루는 캘리퍼하우징(1)의 내부에 진퇴운동을 할 수 있도록 일정간격 이격된 한쌍의 패드플레이트(10,20)가 설치되어 있다.

상기 패드플레이트(10,20)는 그 일면에 인너패드(12)가 부착된 인너패드플레이트(10)와 아웃터패드(22)가 부착된 아웃터패드플레이트(20)로 구별되는데, 상기 인너패드플레이트(10)는 후술하는 피스톤(5)과 접하여 작동한다.

그리고, 상기 인너패드(12)와 아웃터패드(22) 사이에 일정한 간극을 두고 일부 삽입되어 휠과 함께 회전하는 원판상의 디스크(30)가 구성된다.

한편, 상기 캘리퍼하우징(1)의 일측에는 실린더(3)가 형성되며, 여기에는 선단부가 상기 인너패드플레이트(10)의 타면과 접하도록 마련되며 유입구(미도시)를 통해 전달되는 유압에 의해 전진하는 피스톤(5)이 설치되어 인너패드플레이트(10)를 작동시키게 된다.

그리고, 상기 캘리퍼하우징(1)의 타측부에는 아웃터패드플레이트(20)의 타측면을 감싸도록 핑거부(7)가 상부에서 하부로 절곡 연장되게 사출성형되어 있는데, 제동시 아웃터패드플레이트(20)를 밀어 아웃터패드(22)가 디스크(30)의 외측면에 밀착된다.

이와 같이 구성된 디스크식 브레이크는 자동차가 주행하고 있는 상태에서 브레이크페달(40))를 밟게 되면, 유압펌프(42)로부터 유압이 작동하게 되고 계속하여 이 유압은 유압라인(46)과 유입구(미도시)를 통해 실린더로 전달된다.

따라서, 이 유압에 의해 피스톤(5)이 전진함으로써, 피스톤(5)의 선단부가 인너패드플레이트(10)를 디스크(30)측을 향해 밀고 이에 부착된 인너패드(12)가 순간적으로 디스크(30)에 압착된다.

아울러 실린더(3)에는 유압이 잔존하기 때문에 캘리퍼하우징(1) 자체가 반대방향으로 이동하게 됨으로써 이것에 의해 핑거부(7)가 아웃터패드플레이트(20)를 디스크(30)측으로 밀게되며, 이에 부착된 아웃터패드(22)가 디스크(30)에 압착되어 제동작용을 한다.

또한, 차량의 제동이 종료되고 운전자가 브레이크페달(40)을 놓으면 실린더(3)의 내부로 밀려들어 왔던 유압이 풀리면서 피스톤(5)은 원래의 위치로 복귀하게 되고, 이와 동시에 한쌍의 패드(12,22)도 디스크(30)로부터 이격되면서 원래의 위치로 복귀됨으로써 제동작용이 해제되게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래 디스크식 브레이크의 구조는 사용이 증가하여 패드(12,22)의 마모가 증가함에 따라 패드(12,22)의 복귀작동이 점차적으로 불량해지게 되고, 이로 인해 비제동시에도 패드(12,22)의 일부분이 디스크(30)로부터 떨어지지 않고 계속해서 접촉하는 경우가 종종 발생되었는바, 이는 패드(12,22)의 편마모를 초래하여 수명을 단축시킬 뿐만 아니라, 디스크(30)의 열변형이 가속화됨으로써 심한 소음과 진동이 발생되는 문제점이 있었다.

이에 따라, 한쌍의 패드플레이트(10,20) 사이를 연결하는 리턴스프링을 장착하여 이러한 리턴스프링의 탄성복원력에 의해 패드(12,22)가 디스크(30)로부터 쉽게 이격되어 복귀작동을 원활하게 하는 구조 등이 제안된 바 있으나, 이러한 기구적인 장치의 설치작업이 수월하지 못하여 작업성이 떨어지고, 패드(12,22)의 마모에 따라 작동상태에 영향을 받음으로써 제동안정성이 나빠지게 될 뿐만 아니라 사용수명에 한계가 있는 등의 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 기구적인 장치를 이용하지 않고 브레이크 제동시 뿐만 아니라 제동 해 제시에도 유압에 의해 패드가 원위치로 복귀될 수 있도록 함으로써 반영구적이고 반응속도가 빠르며 확실한 복귀를 이룰 수 있는 자동차용 유압식 브레이크 장치를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 몸체를 이루는 캘리퍼하우징과, 상기 캘리퍼하우징의 일측에 형성되고 그 선단 내측 둘레를 따라 걸림턱이 형성되는 실린더와, 상기 실린더 내부에 설치되고 그 선단 외측 둘레를 따라 단차부가 형성되어 상기 걸림턱과 실린더 내측면과의 상이에 소정의 유압공간부를 형성시키는 피스톤과, 상기 피스톤의 선단에 구비되어 디스크 내측에 대향되도록 배치되는 인너패드부와, 상기 인너패드부와 일정간격 이격되도록 상기 캘리퍼하우징에 형성된 핑거부에 연결되어 디스크 외측에 대향되도록 배치되는 아웃터패드부와, 브레이크 페달의 조작상태에 따라 상기 실린더 내부 또는 상기 유압공간부에 유압을 선택적으로 공급하여 상기 피스톤을 전진 또는 후퇴시키는 유압발생수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 자동차용 유압식 브레이크 장치를 제공한다.

상기 유압발생수단은, 상기 실린더와 제1유압라인을 통해 연결되어 실린더내로 유압을 공급하는 제1유압펌프와, 상기 유압공간부와 제2유압라인을 통해 연결되어 유압공간부내로 유압을 공급하는 제2유압펌프와, 상기 브레이크 페달의 답력을 감지하는 센서부와, 상기 센서부의 출력신호를 받아 상기 제1유압펌프와 제2유압펌프를 선택적으로 구동시키는 제어부를 포함하여 이루어진다.

본 발명에 의하면 브레이크 실린더의 전진뿐만 아니라 후퇴도 유압에 의해 작동됨으로써 브레이크의 반응속도가 빠르고 브레이크 패드의 확실한 복귀가 가능하게 된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

이때, 종래의 기술과 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 도면부호를 부여한다.

도 2는 본 발명에 따른 자동차용 유압식 브레이크 장치를 도시한 단면도이고, 도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 자동차용 유압식 브레이크 장치의 작동상태를 도시한 단면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차용 유압식 브레이크 장치는 크게 몸체를 이루는 캘리퍼하우징(1)과, 상기 캘리퍼하우징(1)의 일측에 고정 설치되는 아웃터패드부(24)와, 디스크(30)를 가압/해제시키는 인너패드부(14)와, 상기 인너패드부(14)가 결합되는 피스톤(50) 및 이 피스톤(50)이 삽입되는 실린더(60)와, 상기 피스톤(50)을 유압에 의해 전진/후퇴시키는 유압발생수단(100)으로 이루어진다.

상기 캘리퍼하우징(1)은 외형의 몸체를 이루고, 그 일측에는 아웃터패드부(24)를 고정 설치하기 위한 핑거부(7)가 캘리퍼하우징(1)에 일체로 절곡 형성되어 있으며, 핑거부(7)와 대향되는 위치에는 피스톤(50)이 슬라이딩 삽입되어 진퇴운동하도록 실린더(60)가 형성되어 있다.

상기 아웃터패드부(24)는 그 일면이 핑거부(7)의 내측면과 접하도록 배치되는 아웃터패드플레이트(20)와, 상기 아웃터패드플레이트(20)의 타측면에 부착되는 아웃터패드(22)로 구성된다.

상기 인너패드부(14)는 상기 아웃터패드부(24)와 일정간격 이격되게 설치되어 상기 캘리퍼하우징(1)의 실린더(60)에 이동 가능하게 설치된 피스톤(50)과, 상기 피스톤(50)의 타측면에 고정 결합되는 인너패드플레이트(10) 및 인너패드플레이트(10)의 타측면에 부착되는 인너패드(12)로 구성된다.

이때, 상기 인너패드(12)와 아웃터패드(22)의 사이에는 이들과 일정한 간극을 두고 휠과 함께 회전하는 원판상의 디스크(30)가 구비되어 있다.

한편, 상기 실린더(60)에 슬라이딩 삽입된 피스톤(50)의 선단은 그 외측 둘레를 따라 단차부(52)가 형성되어 둘레 두께가 감소하도록 이루어진다.

또한, 상기 실린더(60)의 선단 내측 둘레를 따라서는 걸림턱(62)이 형성되는데, 상기 걸림턱(62)의 돌출두께는 상기 피스톤 선단의 감소된 두께에 대응된다.

즉, 상기 실린더(60)의 걸림턱(62)과 상기 피스톤(50)의 두께가 감소된 선단부는 상호 기밀을 유지하면서 슬라이딩 접촉하게 된다.

따라서, 상기 피스톤(50)의 단차부(52)를 중심으로 피스톤(50)의 안쪽부분(도면상 오른쪽부분)은 상기 실린더(60)의 내측면에 슬라이딩 접촉되고, 단차부(52)를 중심으로 피스톤의 바깥부분(도면상 왼쪽부분)은 걸림턱(62)에 슬라이딩 접촉됨으로써, 상기 피스톤(50)이 실린더(60)내에 완전 삽입되어 후퇴된 상태에서는 상기 걸림턱(62)과 실린더(60) 내측면 및 피스톤의 단차부(52) 사이에 소정의 유압공간부(B)가 형성되게 된다.

이와 같은 구성에 의해, 상기 실린더(60)의 후단부분(도면상 오른쪽부분) 소정부위에 형성된 유입구(미도시)를 통해 유압이 실린더 내부로 공급되면 피스톤(50)은 전진운동하게 되고, 상기 유압공간부(B)로 통하는 유입구(미도시)를 통해 유압이 유압공간부(B)로 공급되면 피스톤(50)은 반대방향으로 후퇴하게 된다.

상기 실린더(60) 및 유압공간부(B)에 선택적으로 유압을 공급하는 유압발생수단(100)은 상기 실린더(60)에 유압을 공급하기 위한 제1유압펌프(110)와, 상기 유압공간부(B)에 유압을 공급하기 위한 제2유압펌프(120)와, 브레이크페달(40)의 답력을 감지하는 센서부(102)와, 상기 센서부(102)의 출력신호에 의해 상기 제1유압펌프(110)와 제2유압펌프(120)를 선택적으로 구동시키는 제어부(104)로 이루어진다.

이때, 상기 제1유압펌프(110)와 제2유압펌프(120)는 각각 제1유압라인(112) 및 제2유압라인(122)을 통해 상기 실린더(60)와 유압공간부(B)의 각 유입구(미도시)로 연결되어 유압을 공급하게 된다.

이하, 본 발명의 작용을 상세하게 설명하도록 한다.

운전자가 브레이크페달(40)을 밟는 경우, 브레이크 페달의 답력을 센서부(102)가 감지하게 되며, 이러한 센서부(102)의 출력신호를 받은 제어부(104)는 제1유압펌프(110)를 구동시켜 제1유압라인(112) 및 실린더내(A)로 통하는 유입구를 통해 도 3에 도시된 바와 같이, 유압이 실린더내(A)로 공급되게 된다.

상기 실린더내(A)로 공급된 유압은 피스톤(50)을 전진시켜 상기 피스톤(50)과 결합된 인너패드(12)가 디스크(30)를 가압하게 된다.

아울러 실린더(60)에는 유압이 잔존하기 때문에 캘리퍼하우징(1) 자체가 반대방향으로 이동하게 됨으로써, 이것에 의해 핑거부(7)가 아웃터패드플레이트(20)를 디스크(30)측으로 밀게되며 이에 부착된 아웃터패드(22)가 디스크(30)에 압착되어 제동작용을 한다.

반대로, 브레이크페달(40)을 놓으면, 마찬가지로 센서부(102)가 이를 감지하고, 이러한 센서부(102)의 출력신호에 의해 제어부(104)는 제2유압펌프(120)를 구동시켜 제2유압라인(122) 및 유압공간부(B)로 통하는 유입구를 통해 도 4에 도시된 바와 같이, 유압이 유압공간부(B)내로 공급되게 된다.

따라서, 피스톤(50)은 원위치로 복원되고, 다시 디스크(30)와 패드(12,22)가 일정간격 이격되어 제동이 해제된다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차용 유압식 브레이크 장치에 의하면, 브레이크 실린더의 전진뿐만 아니라 후퇴도 유압에 의해 작동됨으로써 브레이크의 반응속도가 빠르고 브레이크 패드의 확실한 복귀가 가능하게 되어 디스크의 열변형을 방지할 수 있을 뿐 만 아니라 반영구적인 사용이 가능한 효과가 있다.

Claims (2)

1. 몸체를 이루는 캘리퍼하우징과;

   상기 캘리퍼하우징의 일측에 형성되고 그 선단 내측 둘레를 따라 걸림턱이 형성되는 실린더와;

   상기 실린더 내부에 설치되고 그 선단 외측 둘레를 따라 단차부가 형성되어 상기 걸림턱과 실린더 내측면과의 사이에 소정의 유압공간부를 형성시키는 피스톤과;

   상기 피스톤의 선단에 구비되어 디스크 내측에 대향되도록 배치되는 인너패드부와;

   상기 인너패드부와 일정간격 이격되도록 상기 캘리퍼하우징에 형성된 핑거부에 연결되어 디스크 외측에 대향되도록 배치되는 아웃터패드부와;

   브레이크 페달의 조작상태에 따라 상기 실린더 내부 또는 상기 유압공간부에 유압을 선택적으로 공급하여 상기 피스톤을 전진 또는 후퇴시키는 유압발생수단;

   을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 유압식 브레이크 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 유압발생수단은,

   상기 실린더와 제1유압라인을 통해 연결되어 실린더내로 유압을 공급하는 제1유압펌프와;

   상기 유압공간부와 제2유압라인을 통해 연결되어 유압공간부내로 유압을 공급하는 제2유압펌프와;

   상기 브레이크 페달의 답력을 감지하는 센서부와;

   상기 센서부의 출력신호를 받아 상기 제1유압펌프와 제2유압펌프를 선택적으로 구동시키는 제어부;

   를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 유압식 브레이크 장치.

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