KR20200027380A - 자동차 브레이크 캘리퍼 피스톤장치 - Google Patents

자동차 브레이크 캘리퍼 피스톤장치 Download PDF

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KR20200027380A
KR20200027380A KR1020180105618A KR20180105618A KR20200027380A KR 20200027380 A KR20200027380 A KR 20200027380A KR 1020180105618 A KR1020180105618 A KR 1020180105618A KR 20180105618 A KR20180105618 A KR 20180105618A KR 20200027380 A KR20200027380 A KR 20200027380A
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채민영
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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명은 제동시 초기 무효감 (피스톤-브레이크패드-디스크 사이 간극 의한 초기 소요액량에 따름)을 저감하도록 한 자동차 브레이크 캘리퍼 피스톤장치로, 캘리퍼의 내측에 형성된 챔버의 한쪽 측벽에 고정되는 고정패드와, 상기 고정패드와 대응되는 쪽에 피스톤의 가압력으로 밀려져서 회전하는 디스크 로터와 접속되거나 해방되는 가동패드로 이루어진 캘리퍼형 브레이크에 있어서,
상기 캘리퍼(1) 내측에 피스톤(100)이 설치되는 제1 챔버(10) 및 상기 제 1챔버(10) 후단에 형성되어 브레이크 액이 유입되는 제2 챔버(20)로 구성하되, 상기 피스톤(100)은 제1 챔버(10) 내에 설치되는 몸체(110)와 상기 몸체 일측에 형성되어 제2 챔버(20) 내에 삽입되는 로드부(120)로 구성되며, 상기 피스톤(100)은 압력조절수단(300)에 의해 에어블리딩을 조절할 수 있도록 구성된다.

Description

자동차 브레이크 캘리퍼 피스톤장치{CALIPER BRAKE DEVICE FOR VEHICLE}
본 발명은 자동차 브레이크 캘리퍼 피스톤장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 제동시 초기 무효감 (피스톤-브레이크패드-디스크 사이 간극 의한 초기 소요액량에 따름)을 저감하도록 한 자동차 브레이크 캘리퍼 피스톤장치에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 브레이크장치는 자동차를 감속 또는 정지시킴과 더불어 주차상태를 유지하기 위해 사용되는 중요한 장치로서, 일반적으로 마찰력을 이용하여 자동차의 운동에너지를 열에너지로 바꾸어, 그것을 대기속으로 방출시켜 브레이크작용을 하는 마찰식 브레이크를 사용하고 있다.
상기와 같은 브레이크장치는 주행할 때에 주로 사용하는 주 브레이크와, 자동차를 주차시킬 때에 사용하는 주차 브레이크가 있고, 브레이크장치의 조작기구는 로드나 와이어를 사용하는 기계식과 유압을 이용하는 유압식이 있다.
그리고 상기 유압식 브레이크에 있어서, 마스터 실린더에서 오는 유압을 받아서 제동력을 발생하는 브레이크 본체는 구조상으로 드럼식 브레이크와 디스크식 브레이크로 나누어지는바, 상기 드럼식 브레이크는 휘일 실린더와 브레이크 슈우 및 이것을 설치하는 백 플레이트 및 브레이크 드럼 등으로 구성되는 반면에, 상기 디스크식 브레이크는 바퀴와 함께 회전하는 브레이크 디스크의 양쪽에서 제동 패드를 유압으로 눌러서 제동하도록 되어 있으며, 이와 같은 형식을 캘리퍼형이라 한다.
상기한 종래의 디스크 브레이크는 도 1 또는 도 2에 도시된 바와 같이, 캘리퍼(1)의 내부에 피스톤(5)과 실린더가 단지 한쪽에만 설치된 싱글 실린더 부동형 캘리퍼를 도시한 것으로, 예를들면 안장 모양으로 형성된 캘리퍼(1)의 안쪽으로 소정공간이 형성되게 홈이 형성되면서 이 홈의 한쪽에는 고정패드(2)가 부착되어 있고, 또 이 고정패드의 맞은편에는 가동패드(3)가 배열되어 있으며, 이 가동패드(3)와 인접해서 배열되면서 마스터 실린더의 유압을 받아 이동되어 상기 가동패드(3)를 가압해주는 피스톤(5) 및, 상기 고정패드와 가동패드 사이에 배열된 디스크 로터(4)를 갖춘 구조로 되어 있다.
이에 따라 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 피스톤(5)이 마스터 실린더의 유압으로 밀려지면, 이 피스톤(5)과 인접하게 배열된 상기 가동패드(3)가 디스크 로터(4)로 밀려지면서 그 반력에 의해 반대쪽의 고정패드(2)도 상기 디스크 로터(4)를 눌러서 그때에 발생하는 마찰력으로 제동력을 발생시키게 되어 있는 한편, 제동해제시에는 상기 고정패드와 디스크 로터 사이에 설치되어 있는 리턴스프링(도시하지 않음)에 의해 패드와 로터 사이에 소정의 에어 갭이 유지되게 되어 있다.
이때, 제동 압이 해제될 때 브레이크 드래그 방지 목적으로 피스톤(5)은 씰(7)에 의해 일정한 간극만큼 후방 이동(롤백) 하며 이 위치가 피스톤(5)의 초기 위치로써 다시 제동시 후방 이동한 거리만큼 무효 제동감(브레이크 페달을 밟았지만 실제로 제동력이 발생하지 않는 구간, 무효 제동유압 구간)이 발생하게 된다(도 2의 (b)참조).
도면 중 미설명 부호 6은 브레이크액 누유방지 부츠이고, 8은 브레이크액 유입통로이다.
또한, 최근 연비의 중요성이 증대함에 따라, 브레이크 드래그를 축소하기 위해 피스톤의 후방으로 이동하는 량을 증대하는 추세이며 이에 따라 제동 무효감은 악화 되고 있으며, 이를 보완하기 위해 브레이크 패드(내측 바깥 측) 사이 스프링을 적용하여 패드를 강제로 피스톤 쪽으로 위치하게 하는 대신 롤백량을 축소시키는 경우가 있으나 이는 디스크와 패드간 간극(에어 갭)을 축소하진 못하므로 개선에 한계가 있었다.
또한, 피스톤 사이즈를 축소 (유효부피 축소)하여 동일 소요액 량 대비 피스톤 전진량을 빠르게 증대하는 경우도 있으나, 이는 축소된 유효부피만큼 제동력이 손해를 보기 때문에 이를 개선하는 문제에도 한계가 있다.
1. 한국 공개특허 제10-2014-0074331호(2014.06.17)
1. 한국 공개실용신안공보 제1999-0019152호 (1999.06.05)
1. 한국 공개실용신안공보 제1998-038290호 (1998.09.15)
1. 한국 공개특허 제10-2015-0137718호(2015.12.09)
본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 극복하고 제동시 초기 무효감(피스톤-브레이크패드-디스크 사이 간극에 의한 초기 소요액 량에 따름)을 저감할 수 있는 자동차 브레이크 캘리퍼 피스톤장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은;
캘리퍼의 내측에 형성된 챔버의 한쪽 측벽에 고정되는 고정패드; 및
상기 고정패드와 대응되는 쪽에 피스톤의 가압력으로 밀려져서 회전하는 디스크 로터와 접속되거나 해방되는 가동패드로 이루어진 캘리퍼형 브레이크에 있어서,
상기 캘리퍼 내측에 피스톤이 설치되는 제1 챔버; 및
상기 제 1챔버 후단에 형성되어 브레이크 액이 유입되는 제2 챔버;
2단으로 구성하고,
상기 피스톤 내측에 피스톤에 가해지는 제동력을 조절할 수 있는 압력조절수단을 더 포함한 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명 자동차 브레이크 캘리퍼 피스톤장치는 다음과 같은 효과를 얻을 수가 있다.
첫째, 피스톤 내에 제2 챔버를, 상기 피스톤 로드 쪽에 브레이크 액이 유입되는 제1 챔버로 구분하여 제동 초기에는 제1 챔버를 이용하여 적은 소요 액량으로 피스톤을 에어 갭 거리만큼 빠르게 전진시켜, 초기 무효 제동 감을 개선할 수가 있도록 하였다.
둘째, 초기 피스톤 동작에 의해 패드와 디스크가 접촉 후 특정 압력이상 발생하면 제2 챔버를 이용하여 동일 압력 기준으로 제1 챔버 대비 상향된 제동력을 구현할 수 있도록 하였다.
셋째, 통상적으로 피스톤 사이즈 축소시 초기 소요액량을 저감(무효 제동감 악화)시킴과 동시에, 제동력을 낮추고, 또 사이즈 증대시 초기 소요액량을 높이고, 또 제동력도 높이 것을 트레이드오프(TRADE OFF) 관계에서 결정해야 하나, 본 발명은 브레이크 유압이 가해지는 피스톤 챔버를 유효부피을 가지는 제1챔버와 제2챔버 2부분으로 구성함으로써, 초기 소요액량을 최소화함과 동시에 이후 제동력을 확보 가능하도록 하였다.
넷째, 제2 챔버를 피스톤 내부에 구성함으로써, 컴팩트한 구조설계 가능하다.
다섯째, 제2 챔버에 체크밸브 및 유로를 구성하여 제1 챔버로부터 유압을 전달받는 구조로 함으로서, 차량별 적정한 유효부피 변경 시점을 튜닝할 수 있도록 하였다.
여섯째, 제2 챔버는 제1 체크밸브와 일체된 나사 조립 조절판으로 구현함으로써, 체크밸브 개변압을 높게 튜닝하여도 나사를 해제하여 피스톤 내부에 진공 형성 및 액주입을 가능하도록 하는 데에 있다.
일곱 번째, 제2 챔버는 단계에 따라 특정 이상 압력을 유지하도록 구성함으로써, 제2 챔버를 이용하는 조건 (고압 제동시)서 유압 상승 속도의 지연감 없이 즉각적인 제동토크를 발생시킬 수 있도록 하였다.
여덟 번째, 피스톤 내부를 연결하는 제1 및 제2 유로를 제1 체크밸브와 개변 방향이 반대인 제2 체크밸브를 이용함으로써, 제2 챔버의 유압이 무한정 상향되는 것을 해소하고, 에어블리딩시 피스톤 내부 진공형성을 가능하도록 하였다.
(체크밸브 개변 압을 낮게 튜닝하여 별도 블록 나사 해제가 필요 없을 때 / 이때, 액 주입은 제1 체크밸브와 그 유로를 통해 전달되도록 함)
도 1은 종래 자동차 브레이크 캘리퍼 피스톤 구조를 나타낸 도면이다.
도 2의 (a) 및 (b)는 도 1의 작동상태를 설명하기 위한 일부분확대 단면도이다.
(a)는 피스톤의 동작에 의해 제동 전의 상태를 나타낸 도면이고, (b)는 피스톤 동작 후 제동된 상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 자동차 브레이크 캘리퍼 피스톤장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 4의 (a) 및 (b)는 본 발명에 따른 압력조절수단을 이용하여 에어 블리딩을 하는 상태를 나타낸 도면이다.
(a)는 조절판을 풀어서 브레이크 액 주입 및 진공을 형성하는 상태를 나타낸 도면아고, (b)는 조절판을 조여 초기 개변압을 튜닝하는 것을 나타낸 도면이다.
도 5의 (a) 내지 (d)는 본 발명에 따른 자동차 브레이크 캘리퍼 피스톤의 작동메커니즘을 설명한 도면으로, 에어블리딩 이후 발생 제동압이 최대치 이전까지의 상태를 나타낸 도면이다.
도 6의 (a) 내지 (d)는 본 발명에 따른 자동차 브레이크 캘리퍼 피스톤의 작동메커니즘을 설명한 도면으로, 제동압이 최대치의 상태를 설명한 도면이다.
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 일 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명은 도 1 또는 도 3에 도시된 바와 같이, 캘리퍼(1)의 내측에 형성된 챔버의 한쪽 측벽에 고정되는 고정패드(2)와, 상기 고정패드(2)와 대응되는 쪽에 피스톤의 가압력으로 밀려져서 회전하는 디스크 로터(4)와 접속되거나 해방되는 가동패드(3)로 이루어진 캘리퍼형 브레이크의 구성은 종래와 동일하다.
또한, 도시하지 않은 리턴 스프링이 설치되는 것도 동일하여 이에 대한, 부가설명은 생략한다.
다만, 본 발명은 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 캘리퍼(1) 내측에 형성되어브레이크 유압이 가해지는 피스톤 챔버(200)를 제 1챔버(210)와 제2 챔버(220)로 구분하여 둔 것이 종래와 상이한 점이다.
상기 제1 챔버(210)는 피스톤 로드(120) 외경보다 크거나 동일하게 형성되어 있고, 제2 챔버(220)는 피스톤 몸체(110)와 동일하거나 크게 형성되어 있다.
상기 피스톤(100)은 원통형상을 이루는 몸체(110)와 이 몸체(110)에 후단에 형성되는 피스톤 로드(120)로 구성되어 있다.
상기 몸체(110) 내측에는 나사산(111) 즉 암나사가 형성되어 있다.
상기 나사산(111)은 하기에 설명되는 제2 챔버(220) 공간 전까지만 형성되어 있다.
상기 피스톤 로드(120) 중앙에는 제1 유로(121)가 형성되고, 상기 제1 유로(121) 근접 위치에 제2 유로(122)가 형성된다.
상기 제1 및 제2 유로(121,122)는 브레이크액이 피스톤 내부와 제2 챔버(220) 내로 흐를 수 있도록 관통형성되어 있다.
또한, 제1 유로(121)와 제2 챔버(220) 사이에는 제1 체크밸브(310)가 설치되어 제동시 브레이크액이 제1 유로(121)를 따라 제1 체크밸브(310)를 개방하여 상기 제2 챔버(220)로 전달되도록 구성된다.
또한, 상기 제2 유로(122)에는 제2 체크밸브(320)가 설치되어 제동 후 상기 제1 체크밸브(310)가 닫히고, 상기 제2 체크밸브(320)는 개방되어 제2 챔버(220) 내의 브레이크액이 제1 챔버(210)로 전달되도록 구성된다.
상기 제 1체크밸브(310)는 제1 개변압(P1)(밸브와 피스톤의 적절한 안착력 및 피스톤 부피 증대 시점을 고려한 튜닝치)을 결정하고, 제2 체크밸브(320)는 제2 개변압(P2)(압축방향 스프링력으로 피스톤과 안착되어 있음) 이는 브레이크 해제시 제2 챔버(220) 내의 압력을 일정하게 유지 위하여 차량 제동 감에 따른 튜닝치를 결정한다.
편의상 상기 제1 체크밸브(310)가 브레이크 제동압(P)에 의해 밸브가 열리는 것을 제1 개변압(P1)이라 하고, 브레이크 해제시 제1 챔버(210) 내의 압에 의해 제2 체크밸브(320)가 열리는 것을 제2 개변압(P2)라 정의하고, 이때, 개변압(P2)은 제2 체크밸브 스프링력과 제2 챔버(220)의 압력이다.
즉, 제1 개변압(P1)은 제 1유로(121)를 통해 제2 챔버(220)의 압력에 대항하며, 제2 개변압(P2)은 제2 유로(122)를 통해 제1 챔버(210)의 압력에 대항하는 개념을 가진다.
한편, 상기 피스톤(100)은 압력조절수단(300)에 의해 에어블리딩이 조절되는 데, 상기 압력조절수단(300)은 상기 제1 및 제2 챔버(210,220)와, 제1 및 제2 체크밸브(310,320)를 포함하고, 일 측면에 상기 제1 체크밸브(310)가 설치되고, 테두리에 나사산(331)이 형성되는 조절판(330)과, 상기 제2 챔버(220) 전방 내측에 형성되는 나사산(111)으로 구성된다.
이때, 상기 제2 챔버(220)와 피스톤 몸체(110)에 형성된 나사산(111)은 단차를 이루게 형성되는 데, 상기 제2 챔버(220)보다 나사산(111)이 형성된 부분의 지름이 더 크게 형성되어 있다.
또한, 상기 조절판(330)의 전면에는 에어블리딩 시 제1 체크밸브(310)의 설정된 개변압이 액주입 압 보다 커져 개변이 안될 경우를 위해 -자 또는 +형상을 가지는 나사홈(331)이 형성되어 개변압을 조절할 수 있도록 하였다.
도면 중 미설명 부호 6은 브레이크액 누유방지 부츠이고, 7은 씰이며, 8은 브레이크액 유입통로이다.
따라서, 상기와 같이 구성되는 본 발명 자동차 브레이크 캘리퍼 피스톤장치의 동작 상태를 도 3 내지 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 제동시, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 챔버(210)의 압력은 제1유로(121)을 따라 제1 체크밸브(310) 측으로 전달된다. 이때, 제1 체크밸브(310)의 개변 시점은 제1 챔버(210)의 압력이 제2 챔버(220) 내의 압력보다 크게 되는 시점이 된다.
이때, 상기 제2 유로(122)와 제2 체크밸브(320)는 이전 행정보다 고압 제동이 발생할 때마다 자동적으로 제2 챔버(220) 내의 압을 유지시켜, 필요 이상의 압력이 상승하는 것을 방지함과 동시에, 상기 제1 체크밸브(310)의 개변 시점을 유지시키는 역할을 한다.
또한, 제1 챔버(210)의 압력이 높아짐에 따라 제2 챔버(220)로 들어온 이후 브레이크를 해제하면, 제1 챔버(210)의 압력은 0으로 되지만, 제2 챔버(220)의 압력은 제2 체크밸브(320)를 개변시킬 수 있는 압력이 되지 못하여 제1 챔버(210)의 압력은 유지되고 제1 체크밸브(310)는 닫히게 된다.
상기 제1 챔버(210)에서 들어온 브레이크 압력은, 제동 유지 시, 제1 챔버(210)와 제2 쳄버(220)의 압력이 같이 때문에 제2 체크밸브(320)는 닫힌 상태가 유지되며, 해제 시, 제1 챔버(210)의 압력이 떨어지면서 제2 체크밸브(320)가 열리게 된다.
이때, 제2 챔버(220) 내부의 압력이 떨어지면서 제2 체크밸브(320)는 닫히게 됨으로써, 제2 챔버(220)의 압력은 유지된다.
도면 중 미설명된 씰(7)이나 부츠(6)는 제1 챔버(210)와 피스톤로드(120) 사이에 적용되어 브레이크 액이 제2 챔버(220)로 새는 것을 방지한다.
또한, 본 발명은 제동 초기에 제1 챔버(210) 내의 소요 액량으로도 피스톤(100)을 에어 갭(S) 거리만큼 빠르게 전진시켜 초기 무효 제동감을 줄 수가 있다.
도 4의 (a)와 (b)는 본 발명 압력조절수단(300)을 이용하여 에어 블리딩을 하는 상태를 나타낸 것으로,
도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 제동 감 튜닝에 따라 제1 개변압(P1)(제2 챔버 내의 압력)이 액 주입 압력보다 클 경우 조절판(330)의 나사를 풀어 제1 체크밸브(310)와 피스톤(100)을 분리하여 진공생성 및 및 브레이크 액을 주입을 한다.
다음 도 4의 (b)와 같이, 조절판(330)의 나사를 조여 초기 개변압을 조절한다.
또한, 제1 및 제2 개변압(P1,P2)을 낮게 튜닝할 경우에는 제1 및 제2 체크밸브(310,320)를 개변하여 제1 체크밸브(310)에 브레이크 액을 주입하고, 제2 체크밸브(320)를 통해 진공을 형성시켜 에어블리딩 한다.
다음, 도 5를 참조하여 에어블리딩 이후 발생 제동압 P2 이전까지의 동작상태를 설명한다.
도 5의 (a)는 초기 상태를 나타낸 도면이고, (b),(C)는 작동시 상태를 나타낸 도면이며, (d)해제시를 나타낸 도면이다.
이하에 설명되는 용어는
P : 제동압
P1 : 제1 개변압
P2 : 제2 개변압(행정별로 상승/감소하지 않음)
Plow, Phigh는 특정된 압력 값이 아니며, 작동시의 압력을 단계별로 구분 위한 기호를 나타낸다.
즉, 첫 제동시를 Plow로 하고, 제동압의 최대 상태를 Phigh로 표기 하였다.
앞서 설명한 바와 같이, 제1 개변압(P1)은 제 1유로(121)를 통해 제2 챔버(220)의 압력에 대항하며, 제2 개변압(P2)은 제2 유로(122)를 통해 제1 챔버(210)의 압력에 대항하는 개념을 갖는다.
에어블리딩 이후 제동압(P)이 P2 이상(제2 개변압에 의해 제2체크밸브가 열리기 직전) 발생하기 전까지 발생시킨 제동압(P)이 커짐에 따라 P2(제2 챔버 내의 압력)는 점점 상승한다.
이를 표 1을 참조하면 하기와 같다.

구분
초기 작동시
해제시

P=0
Plow
(0<P≤P1+P2)
Phigh
(P1+ P2 < P )
유압경로
Figure pat00001
Figure pat00002
Figure pat00003
Figure pat00004
제2챔버 P2(첫 제동시 P1) P2(첫 제동시 P1) Phigh Phigh
제1챔버 0 Plow Phigh → 0
제1체크밸브 CLOSE CLOSE OPEN CLOSE
제2체크밸브 CLOSE CLOSE CLOSE CLOSE
상기 표에 나타낸 바와 같이, 초기 시는 브레이크 페달이 밟히기 전의 상태이기 때문에 제동압은 "0"이다(도 5의 (a) 참조).
그러나 브레이크 제동압이 천천히 발생(Plow)하게 되면 제1 챔버(210) 내의 압력에 의해 피스톤(110)이 서서히 슈 쪽으로 진행하게 된다(도 5의 (b) 참조).
이때, 제1 및 제2 체크밸브(310,320)는 닫힌 상태를 유지한다.
상기와 같은 상태에서 브레이크 압이 특정압력(P1+P2) 이상일 경우 도 5의 (c)에 도시된 바와 같이, 브레이크 액은 답력(제동압)에 의해 제1 체크밸브(310)가 서서히 열리면서 제 2 챔버(220)로 이동하게 된다.
그러면 상기 제2 챔버(220) 내는 점점 압이 상승하게 된다.
이때 제2 체크밸브(320)는 닫힌 상태를 유지한다.
상기와 같은 상태에서, 브레이크 제동압을 해제하게 되면, 도 5의 (d)에 도시된 바와 같이, 제1 체크밸브(310)와 제2 체크밸브(320)가 닫힌 상태에서 피스톤은 초기 상태로 복귀된다.
도 6은 브레이크 작동 메커니즘을 나타낸 도면으로, 제동압 P1+P2 발생 이후 동작상태를 나타낸 도면이다.
도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 초기 시 제1 챔버(210)와 제 챔버(220) 내의 압력은 "0"이고, 제1 및 제2 체크밸브(310,320)은 닫힌 상태를 유지하고 있다.
다음 작동 시 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 첫 제동시 제1 챔버(210)에 작은 압력이 가해지면(Plow) 제1 및 제2 체크밸브(310,320)가 닫힌 상태에서 피스톤(110)이 서서히 슈 쪽으로 진행하게 된다.
상기와 같은 상태에서, 제동압이 서서히 커져 최대치가 되면, 도 6의 (c)에 도시된 바와 같이, 제1 챔버(210) 내의 브레이크 액은 답력(제동압)에 의해 제1 체크밸브(310)가 서서히 열리면서 제 2 챔버(220)로 이동하게 된다.
그러면 상기 제2 챔버(220) 내는 점점 압이 상승하게 된다.
이때, 제1 체크밸브(310)는 열리고 제2 체크밸브(320)는 닫힌 상태를 유지한다.
도 6의 (d)(e)는 해제시의 상태를 나타낸 도면으로, 도 6의 (d)는 제동압이 P2(체크밸브 개변압을 이용해 설정한 제2 챔버 내 유지 압력) 보다 큰경우 즉, 제2 챔버 내의 압이 제동압(P)보다 큰 경우를 나타낸 도면이고, 도 6의 (e)는 제2 챔버 내 압력이 P2보다 작아져 제2 체크밸브를 개방하지 못하고, 제1 챔버 내의 압력만 해제되는 상태를 나타낸 도면이다.
해제시
유압경로
Figure pat00005
Figure pat00006
제2챔버
Phigh → P
P2
제1챔버 P → 0
제1체크밸브 CLOSE CLOSE
제2체크밸브 OPEN CLOSE
상기 좌측 도면에 나타낸 바와 같이, 제2 챔버 내의 압력이 제동압(P)보다 크게되면 제2 체크밸브(320)가 열리며 압력이 빠져나가게 된다.
상기와 같은 상태에서, 제동압이 완전하게 해제되면 도 6의 (e) 또는 상기 우측 도면에 도시된 바와 같이, 제1 체크밸브(310)와 제2 체크밸브(320)가 닫힌 상태에서 피스톤은 초기 상태로 복귀된다.
즉, 도 6의 (e) 도시된 바와 같이, 제1 챔버(210)가 Phigh 에서 0 상태가 되고, 제2 챔버(220)는 Phigh 상태가 유지되면, 제1 및 제2 체크밸브(310)는 완전히 닫히고, 제2 체크밸브(320)는 닫힌 상태를 유지하게 되는 것이다.
상기와 같이, 본 발명은 피스톤(100)의 내부를 연결하는 제1 및 제2 유로(210,220)를 제1 체크밸브(310)와 개변 방향이 반대인 제2 체크밸브(320)를 이용함으로써, 제2 챔버(220)의 유압이 무한정 상향되는 것을 해소하고, 에어블리딩 시 피스톤(100) 내부 진공형성을 가능하도록 하였다.
이때, 체크밸브 개변압을 낮게 튜닝하여 별도로 조절판(330)의 나사 해제가 필요 없을 경우 액 주입은 제1 체크밸브(310)과 그 제1유로(210)를 통해 전달된다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
1 : 켈리퍼 2 : 고정패드
3 : 가동패드 4 : 디스크 로터
10 : 제 1챔버 20 : 제2 챔버
100 : 피스톤 110 : 몸체
120 : 로드 121 : 제 유로
122 : 제2 유로 200 : 챔버
210 : 제1 챔버 220 : 제2 챔버
300 : 압력조절수단 310 : 제1 체크밸브
320 : 제2 체크밸브

Claims (7)

  1. 캘리퍼의 내측에 형성된 챔버의 한쪽 측벽에 고정되는 고정패드; 및
    상기 고정패드와 대응되는 쪽에 피스톤의 가압력으로 밀려져서 회전하는 디스크 로터와 접속되거나 해방되는 가동패드로 이루어진 캘리퍼형 브레이크에 있어서,
    상기 챔버를 피스톤 캘리퍼 내측에 제1 챔버(210)를 형성하고, 상기 피스톤(110) 내측에 제2 챔버(220)를 형성하여 적은 소요 액량으로 상기 피스톤(110)을 에어 갭(S) 만큼 빠르게 전진시켜 초기 무효 제동감을 개선한 것을 특징으로 하는 자동차 브레이크 캘리퍼 피스톤장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    제1 챔버(210) 내부 부피가 제2 챔버 내부 부피보다 작은 것을 특징으로 하는 자동차 브레이크 캘리퍼 피스톤장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 피스톤(100)은 제1 챔버(210) 내에 설치되는 몸체(110)와 상기 몸체 일측에 형성되어 제2 챔버(220) 내에 삽입되는 로드부(120)로 구성되며,
    상기 피스톤(100)은 압력조절수단(300)에 의해 에어블리딩을 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 자동차 브레이크 캘리퍼 피스톤장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 피스톤 로드(120)에 제1 유로(121)가 형성되고, 상기 제2 챔버(220)와 제1 유로(121) 사이에 제1 체크밸브(310)가 설치되어 제동시 브레이크 액이 제1 유로(121)를 따라 제1 체크밸브(310)를 개방하여 상기 제2 챔버(220)로 전달되도록 한 것을 특징으로 하는 자동차 브레이크 캘리퍼 피스톤장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 피스톤 로드(120)에 형성된 제1 유로(121) 근접 위치에 형성되는 제2 유로(122)와, 상기 제2 유로(122)에 제2 체크밸브(320)가 설치되어 제동 후 상기 제1 체크밸브(310)가 닫히고, 상기 제2 체크밸브(320)는 개방되어 제2 챔버(220) 내의 브레이크 액이 제1 챔버(210) 내로 전달되도록 한 것을 특징으로 하는 자동차 브레이크 캘리퍼 피스톤장치.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 압력조절수단(300)은;
    상기 제1 및 제2 챔버(210,220)와, 제1 및 제2 체크밸브(310,320)를 포함하고,
    일 측면에 상기 제1 체크밸브(310)가 설치되고, 테두리에 나사산(331)이 형성되는 조절판(330); 및
    상기 제2 챔버(220) 전방 내측에 형성되는 나사산(111);
    으로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차 브레이크 캘리퍼 피스톤장치.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 피스톤(100) 내부를 연결하는 제1 유로(121)를 제1 체크밸브(310)와 개변 방향이 반대인 제2 체크밸브(320)를 이용하여 제2 챔버(220)의 유압이 무한정 상향되는 것을 해소하고, 에어블리딩 시 피스톤(100) 내부가 진공형성을 가능하도록 한 것을 특징으로 하는 자동차 브레이크 캘리퍼 피스톤장치.




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KR20150137718A (ko) 2014-05-30 2015-12-09 주식회사 만도 전자식 캘리퍼 브레이크

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