KR20060071795A - 캘리퍼 변형 방지용 차량용 브레이크 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 캘리퍼 변형 방지용 차량용 브레이크 장치에 관한 것으로, 유압이 공급되는 캘리퍼 하우징의 반대 부위에 대한 변형 정도를 감지해 과도 변형 발생시 이를 상쇄시키는 자력 발생을 이용해 패드와 디스크간의 균일한 접촉상태를 항상 유지시켜 줄 수 있도록 함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차륜과 함께 회전하는 원판상의 디스크(D)에 일정 간격 이격된 한 쌍의 패드플레이트에 부착된 패드(Pa)를 상기 디스크(D)쪽으로 이동시켜 주도록 마스터실린더로부터 유압을 공급받는 캘리퍼(1)가 상기 패드(Pa)를 상기 디스크(D)쪽으로 이동시켜주도록 마스터실린더로부터 공급되는 오일의 유압에 의해 내부에 장착된 피스톤(P)을 밀어주도록 한쪽 부위를 형성하는 유압작용하우징(1a)과, 상기 유압작용하우징(1a)의 상부부위를 이루는 연결플랜지(1b)를 통해 디스크(D)의 반대 부위에 위치되는 패드(Pa)가 장착되는 타측부위를 이루는 핑거플랜지(1c) 및 상기 핑거플랜지(1c)가 연결플랜지(1b)에 연결되는 변형취약부(1e)를 이루는 내부에 구비되어 브레이크 제동시 핑거플랜지(1c)의 변형 정도를 측정해 자력을 매개로 핑거플랜지(1c)의 변형에 대향되는 힘을 발생시켜주는 변형방지수단으로 구성되어진 것을 특징으로 한다.

Description

캘리퍼 변형 방지용 차량용 브레이크 장치{Brake system for preventing caliper deformation in vehicle}

도 1은 본 발명에 따른 캘리퍼 변형 방지용 차량용 브레이크 장치의 구성도

도 2는 본 발명에 따른 캘리퍼 변형 방지 장치의 작동도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 캘리퍼 1a : 유압작용하우징

1b : 연결플랜지 1c : 핑거플랜지

1d : 수용챔버 1e : 변형취약부

2 : 스트레인게이지

3 : ECU 4 : 자력발생기

5 : 전자석 6 : 영구자석

D : 디스크 Fa,Fb,Fc : 제동력

Fd : 변형력 P : 피스톤

Pa : 패드

본 발명은 캘리퍼 타입 브레이크 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제동시 작용하는 유압에 의한 캘리퍼의 변형을 방지하도록 된 캘리퍼 타입 브레이크 장치에 관한 것이다.

일반적으로 주행중인 차량을 정지시키기 위한 브레이크 장치는 디스크 타입과 드럼타입이 통상적으로 사용되어, 브레이크 페달의 조작력을 유압을 매개로 배력해 차륜을 강제 정지시켜 차량 정지를 하게 된다.

이와 같은, 브레이크 장치중 디스크 타입은 차륜과 함께 회전하는 디스크의 양쪽에서 패드를 유압에 의하여 눌러서 제동기능을 수행하는데 이는, 통상적으로 캘리퍼(Caliper) 타입 브레이크 장치로도 불리게 된다.

이러한 캘리퍼(Caliper) 타입 브레이크 장치는 차륜에 장착된 디스크가 노출되므로 방열성이 좋아 열변형에 의한 제동력의 저하가 적은 장점이 있으나, 디스크와 이를 가압하여 마찰력을 발생하는 패드간 마찰면적이 적기 때문에 패드의 누르는 힘을 크게 할 필요가 있음은 물론이다.

이때, 상기 캘리퍼 타입 브레이크 장치를 이루는 캘리퍼는 주물등으로 일체 제조되면서, 그 내부에는 마스터실린더로부터 유압을 공급받아 패드를 디스크의 양쪽으로 이동시키는 피스톤등이 수용되면서 디스크 부위를 감싸는 하우징 구조로 됨은 물론이다.

그러나, 이와 같은 캘리퍼는 구조적인 취약점을 갖게 되는데 즉, 제동시 패드가 디스크의 양쪽을 가압하도록 되는 구조적인 측면으로 인해, 상기 캘리퍼의 한 쪽부위에는 피스톤이 수용되면서 비교적 두껍게 형성되는 반면, 피스톤이 수용되지 않는 그 반대부위는 상대적으로 얇은 두께로 이루어지게 되고 이는, 제동시 유압이 작용하는 하우징부위의 잔존 유압으로 인해 그 반대부위를 디스크쪽으로 잡아당기는 힘으로 작용될 때 벤딩(Bending)을 발생하게 되면서 반복적인 작용에 따른 탄성 변화를 가져오는 현상이 있게 된다.

이와 같이, 상기 하우징의 이루면서 피스톤이 수용되는 반대 부위를 이루는 하우징부위가 탄성 변화를 가져오게 되면, 제동시 디스크쪽으로 이동시키면서 가압하는 패드에 대한 접촉 부위가 편중되면서 패드와 디스크간의 접촉도 편 접촉 즉, 반복적인 제동에 따른 패드의 편 마모 촉진에 따른편 접촉을 가져와 소음과 진동 발생은 물론 제동 성능의 약화를 가져올 수 있게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 유압이 공급되는 캘리퍼 하우징의 반대 부위에 대한 변형 정도를 감지해 과도 변형 발생시 이를 상쇄시키는 자력 발생을 이용해 패드와 디스크간의 균일한 접촉상태를 항상 유지시켜 줄 수 있도록 함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차륜과 함께 회전하는 원판상의 디스크에 일정 간격 이격된 한 쌍의 패드플레이트에 부착된 패드를 제동시 상기 디스크쪽으로 밀어주도록 마스터실린더로부터 오일이 공급되면서 내부로 피스톤을 장착하는 한쪽 부위를 형성하는 유압작용하우징과, 상기 유압작용하우징의 상부부 위를 이루는 연결플랜지를 통해 디스크의 반대 부위에 위치되는 패드가 장착되는 타측부위를 이루는 핑거플랜지로 이루어진 캘리퍼와;

상기 핑거플랜지가 연결플랜지에 연결되는 변형취약부를 이루는 내부에 구비되어 브레이크 제동시 변형취약부의 변형정도를 측정하여 전기 신호를 발생하는 스트레인게이지와, 상기 핑거플랜지에 형성된 수용챔버에 서로 간극을 두고 공급되는 전원에 의해 서로 당겨지는 자력발생기 및 상기 스트레인게이지의 신호에 따라 자력발생기에 전원을 공급하는 ECU로 이루어진 변형방지수단;

으로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 캘리퍼 변형 방지용 차량용 브레이크 장치의 구성도를 도시한 것인바, 본 발명에 따른 캘리퍼 변형 방지 장치는 차륜과 함께 회전하는 원판상의 디스크(D)에 일정 간격 이격된 한 쌍의 패드플레이트에 부착된 패드(Pa)를 상기 디스크(D)쪽으로 이동시켜 주도록 마스터실린더로부터 유압을 공급받는 캘리퍼(1)가

상기 패드(Pa)를 상기 디스크(D)쪽으로 이동시켜주도록 마스터실린더로부터 공급되는 오일의 유압에 의해 내부에 장착된 피스톤(P)을 밀어주도록 한쪽 부위를 형성하는 유압작용하우징(1a)과, 상기 유압작용하우징(1a)의 상부부위를 이루는 연결플랜지(1b)를 통해 디스크(D)의 반대 부위에 위치되는 패드(Pa)가 장착되는 타측 부위를 이루는 핑거플랜지(1c) 및 상기 핑거플랜지(1c)가 연결플랜지(1b)에 연결되는 변형취약부(1e)를 이루는 내부에 구비되어 브레이크 제동시 핑거플랜지(1c)의 변형 정도를 측정해 자력을 매개로 핑거플랜지(1c)의 변형에 대향되는 힘을 발생시켜주는 변형방지수단으로 구성되어진다.

여기서, 상기 변형방지수단은 핑거플랜지(1c)가 연결플랜지(1b)에 연결되는 변형취약부(1e)를 이루는 내부에 구비되어 브레이크 제동시 변형취약부(1e)의 변형정도를 측정하여 전기 신호를 발생하는 스트레인게이지(2)와, 상기 핑거플랜지(1c)에 형성된 수용챔버(1d)에 서로 간극을 두고 공급되는 전원에 의해 서로 당겨지는 자력발생기(4) 및 상기 스트레인게이지(2)의 신호에 따라 자력발생기(4)에 전원을 공급하는 ECU(3)로 구성되어진다.

이때, 상기 스트레인게이지(2)는 브레이크 제동시 디스크쪽으로 이동되는 핑거플랜지(1c)와 연결플랜지(1b)간의 연결부위인 변형취약부(1e)에 위치되는데 이는, 상기 핑거플랜지(1c)의 변형 정도를 최적으로 측정하지 않더라도 장착하기 용이한 부위에 위치될 수도 있음은 물론이다.

또한, 상기 자력발생기(4)는 핑거플랜지(1c)에 형성된 수용챔버(1d)에서 패드(Pa)쪽 위치로 구비된 영구자석(6)과, 상기 영구자석(6)에 소정 간극을 두고 배열되어 ECU(3)의 제어에 따라 공급되는 배터리 전원에 의해 자화되어 상기 영구자석(6)의 극과 반대 극을 형성시켜 서로 당겨지도록 하는 전자석(5)으로 구성되어진다.

이하 본 발명의 작동을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 발명의 캘리퍼는 제동시 즉, 브레이크 페달의 조작에 따라 부스터와 마스터실린더를 통해 차륜쪽에 구비된 캘리퍼(1)쪽으로 유압이 공급되면, 상기 캘리퍼(1)의 유압작용하우징(1a)으로 유입되는 오일에 의해 피스톤(P)이 밀려나면서 디스크(D)를 양쪽에서 가압하여 정지시켜 차량을 제동하게 된다.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 캘리퍼(1)의 유압작용하우징(1a)으로 유입되는 오일은 피스톤(P)에 강한 제동력(Fa)을 작용해 패드플레이트를 디스크(D)쪽으로 밀게 되고, 이때 상기 피스톤(P)이 수용된 실린더로 충진된 유압은 캘리퍼 자체를 이동하게 함으로써 유압작용하우징(1a)의 반대부위를 이루는 핑거플랜지(1c)도 연결플랜지(1b)를 통해 제동력(Fb)을 발생하게 되고, 이에 따라 상기 캘리퍼(1)의 유압작용하우징(1a)과 핑거플랜지(1c)에 구비된 패드(Pa)가 제동력(Fa,Fb)으로 디스크(D)의 양쪽을 강하게 가압하게 된다.

이때, 상기 캘리퍼(1)의 핑거플랜지(1c)는 연결플랜지(1b)를 통해 발생되는 제동력(Fb)에 의해 디스크(D)쪽으로 이동됨에 따라, 상기 핑거플랜지(1c)와 연결플랜지(1b)간의 절곡된 변형취약부(1e)부위를 중심으로 하여 핑거플랜지(1c)부위가 디스크(D)쪽으로부터 멀어지는 방향으로 변형력(Fd)을 받아 들리게 되고, 이와 같은 상기 핑거플랜지(1c)의 변형이 일정 양을 초과하게 되면 변형방지수단이 작용하여 상기 변형력(Fd)에 대향되는 변형억제력(Fe)을 발생시켜 핑거플랜지(1c)를 디스크(D)쪽으로 밀어주게 된다.

즉, 상기 변형방지수단을 이루는 스트레인게이지(2)가 변형취약부(1e)부위를 중심으로 하는 핑거플랜지(1c)의 변형 정도를 측정하게 되고, 이어 상기 스트레인게이지(2)에 의해 측정된 신호가 ECU(3)로 전송되면 ECU(3)가 상기 신호 크기에 따라 자력발생기(4)로 배터리 전원을 공급할지 여부를 결정하게 된다.

이어, 상기 ECU(3)가 배터리 전원을 연결하게 되면 자력발생기(4)를 이루는 전자석(5)에 전원이 공급되어 자화되고, 이에 따라 핑거플랜지(1c)내 수용챔버(1d)내에서 상기 전자석(5)에 소정 간극을 두고 배열된 영구자석(6)과 서로 다른 극 즉, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 영구자석(6)의 N극에 대해 전자석(5)을 S극으로 해 N과 S극에 의한 끌림을 통해 변형억제력(Fe)을 발생시켜 주게 된다.

이에 따라, 차량 제동시 디스크(D)를 감싸는 캘리퍼(1)의 유압작용하우징(1a)과 핑거플랜지(1c)의 구조적인 측면에 의해 발생되는 핑거플랜지(1c)의 변형력(Fd)이, 상기 핑거플랜지(1c)내에 구비된 자력을 통해 발생되는 변형억제력(Fe)에 의해 상쇄되면서 상기 핑거플랜지(1c)가 제동력(Fc)으로 디스크(D)를 가압할 수 있게 되고, 이는 제동시 상기 캘리퍼(1)의 유압작용하우징(1a)과 핑거플랜지(1c)에 구비된 패드(Pa)가 충분한 제동력(Fa,Fb)으로 디스크(D)의 양쪽을 강하게 가압 할 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 제동시 디스크의 양면을 감싸는 캘리퍼로 공급된 유압을 받지 않는 캘리퍼 부위에서 발생되는 변형을 자력을 매개로 강제 해소시켜, 디스크를 가압하는 패드의 접촉면을 항상 최적 상태로 유지함은 물론 편 접촉에 따른 진동과 소음도 방지해 브레이크에 대한 신뢰성을 향상할 수 있는 효과가 있게 된다.

Claims (2)

1. 차륜과 함께 회전하는 원판상의 디스크(D)에 일정 간격 이격된 한 쌍의 패드플레이트에 부착된 패드(Pa)를 제동시 상기 디스크(D)쪽으로 밀어주도록 마스터실린더로부터 오일이 공급되면서 내부로 피스톤(P)을 장착하는 한쪽 부위를 형성하는 유압작용하우징(1a)과, 상기 유압작용하우징(1a)의 상부부위를 이루는 연결플랜지(1b)를 통해 디스크(D)의 반대 부위에 위치되는 패드(Pa)가 장착되는 타측부위를 이루는 핑거플랜지(1c)로 이루어진 캘리퍼(1)와;

   상기 핑거플랜지(1c)가 연결플랜지(1b)에 연결되는 변형취약부(1e)를 이루는 내부에 구비되어 브레이크 제동시 변형취약부(1e)의 변형정도를 측정하여 전기 신호를 발생하는 스트레인게이지(2)와, 상기 핑거플랜지(1c)에 형성된 수용챔버(1d)에 서로 간극을 두고 공급되는 전원에 의해 서로 당겨지는 자력발생기(4) 및 상기 스트레인게이지(2)의 신호에 따라 자력발생기(4)에 전원을 공급하는 ECU(3)로 이루어진 변형방지수단;

   으로 구성된 캘리퍼 변형 방지용 차량용 브레이크 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 자력발생기(4)는 핑거플랜지(1c)에 형성된 수용챔버(1d)에서 패드(Pa)쪽 위치로 구비된 영구자석(6)과, 상기 영구자석(6)에 소정 간극을 두고 배열되어 ECU(3)의 제어에 따라 공급되는 배터리 전원에 의해 자화되어 상 기 영구자석(6)의 극과 반대 극을 형성시켜 서로 당겨지도록 하는 전자석(5)으로 구성되어진 것을 특징으로 하는 캘리퍼 변형 방지용 차량용 브레이크 장치.

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