KR970002872Y1 - 자동차용 제동장치 - Google Patents

Abstract

내용없음.

Description

자동차용 제동장치

제1a도는 종래 자동차용 제동장치에 있어서 브레이크 드럼과 캘리퍼의 조립된 상태를 도시하는 사시도.

제1b도는 제1a도의 실린더블록과 캘리퍼의 분리 사시도.

제2a도는 본 고안에 따른 브레이크 드럼과 캘리퍼의 분리 사시도.

제2b도는 본 고안에 따른 브레이크 드럼과 캘리퍼의 조립된 사시도.

제2c도는 본 고안에 따른 실린더블록과 캘리퍼의 분리사시도.

제3도는 본 고안에 따른 제동장치의 제어 시스템도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

20 : 브레이크 드럼 30 : 캘리퍼

31 : 패드 32 : 피스톤 핀

33 : 플레이트 34 : 백업스프링

40 : 실린더 블록 100 : 압력제어장치

110 : 솔레노이드밸브 120, 121 : 제1, 제2셔틀밸브

본 고안은 기존 자동차용 제동장치의 브레이크 드럼과 캘리퍼의 패드를 공지의 탄소 또는 탄소 복합재로 교체 사용하고 캘리퍼의 제동 시스템을 적용한 자동차용 제동장치에 관한 것이다.

종래 자동차용 브레이크 시스템은 제1a, 제1b도에 도시한 바와 같이 앞바퀴를 구동하는 회전축(10)의 휠허브(11)에 장착되는 주철재드럼(12)을 캘리퍼(13)의 내측에 착설된 비석면 마찰재(14)를 패드형으로 하여 좌, 우에서 실린더블록(15)에 유압을 가해 패드(14)가 주철재드럼(12)을 제동하는 것으로, 이는 제동거리가 속도에 따라 길어지고, 불안정하며, 패드가 주철재 드럼과 거의 밀착되어 있어 마모가 많이 발생하여 그 수명이 짧은 실정이다.

반면에 탄소재표를 적용시 초기 마찰시에는 탄소 또는 탄소복합재의 표면에 가루가 발생하나, 반복제동에 따라 가루가 매끄러운 필름막을 형성하여(기존 탄소 또는 탄소복합재 마찰재 특성), 마모가 줄어들어 그 내구성이 비석면 보다 4배 이상 향상될 수 있다.

본 고안은 조요 특성이 고온(∼2,500℃) 열적 안전성, 고온 강도, 높은 열충격 저항성, 낮은 열팽창 게수, 높은 열전도도, 안정된 마찰, 마모특성을 가진 탄소복합재의 마찰재를 자동차용 브레이크 드럼과 캘리퍼의 패드에 적용하므로서 제동장치의 경량화와 제동거리 단축 및 수명이 기존 마찰재보다 4배 증가시킬 수 있다.

따라서 본 고안의 목적은 대형 트럭 및 고속 전철과 같은 관성 중량이 큰 차량에 가벼운 제동 시스템으로 급제동시 제동거리가 단축되고, 무게 감소에 따라 연료 효율을 높일 수 있는 자동차용 제동장치를 제공함에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안의 구체적인 수단은, 회전축에 연결된 브레이크 드럼과, 이 브레이크 드럼을 제동시키기 위한 패드를 장착한 캘리퍼와, 이 캘리퍼에 장착되어 상기 패드를 유압실린더의 유압으로 작동시켜서 드럼을 제동시키는 제동장치에 있어서, 상기 유압실린더를 갖는 실린더블록과 일체로 조립되는 캘리퍼의 내부에서 제동패달 조정에 따라 제동작동유를 받는 플레이트는 패드를 착탈가능하게 부착하고 피스톤핀에 끼워맞춤되어 백업스프링에 의해 실린더블록에 탄성지지되게 설치되고 자동패달 조정에 따른 유압의 변화에 따라 일정압력 이상에서 작동하여 전기적 신호를 제어하는 압력제어 장치와, 이 압력제어 장치에 의해 좌, 우 2개소에 패드에 유압라인을 개방 또는 폐쇄하는 솔레노이드밸브와, 실린더블록에 장착되어 상기 솔레노이드밸브를 통과한 압유의 설정압력에 작동하여 좌, 우 각 4개소에 패드에 압유를 전달하는 제1, 제2 셔틀밸브로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안을 상세히 설명하면 다음과 같다.

제2a도와 제2b도에 도시한 바와 같이 브레이크 드럼(20)을 탄소 또는 탄소복합재의 디스크형으로 형성하고, 이 브레이크 드럼(20)은 디스크형 벨(21)과 회전축(22) 사이에 고정형 볼트(23)로 고정되어 있다.

캘리퍼(30)의 4개소의 실린더(30a)에 삽통되는 패드(31)는 디스크형(또는 타원형)으로 형성되어 있고, 이 패드(좌, 우 각 2개)는 실린더블록(40)에 장착되는 피스톤핀(32)에 끼워맞춤된 플레이트(33)에 착탈가능하게 부착되어 있다.

상기 피스톤핀(32)에는 백업스프링(34)이 개재되어 그 일단이 상기 플레이트(33)와 고정되고 타단이 실린더블록(40)에 고정되어 플레이트(33)에 브레이크 유압이 작용하지 않을 때 플레이트(33)와 일체로 패드(31)를 복귀시키도록 되어 있다.

상기 4개소의 패드(31)를 동작시키는 시스템의 구성을 살펴보면, 제3도에서와 같이 운전자의 제동페달 조정에 따른 유압의 변화에 따라 일정압력이상에서 작동하여 전기적 신호를 제어하는 압력제어 장치(전자석장치 포함)(100)와, 이 압력제어 장치(100)에 의해 좌, 우 2개의 패드(31)에 유압라인을 개방 또는 폐쇄하는 솔레노이드밸브(110)와, 실린더블록(40)에 장착되어 상기 솔레노이드밸브(110)를 통과한 압유의 설정압력에 따라 작동하여 좌, 우 각 4개소의 패드(31)에 압유를 전달하는 제1, 제2셔틀밸브(120, 121)로 구성되어 있다.

이와 같이 구성된 본 고안의 브레이크의 작동상태를 살펴보면, 운전자의 제동페달 조정에 따른 유압이 설정압력 이하(초기 제동시)가 되면 압력제어장치(100)는 이 압유를 실린더블록(40)에 장착된 제1셔틀밸브(120)를 통과시켜 플레이트(33)에 작용하게 된다. 그러므로 플레이트(33)는 2개소의 좌우 패드(31)를 브레이크 드럼(20)에 밀착하게 되어 초기 제동력이 회전축(22)에 작용하게 된다.

계속해서 운전자의 제동페달 조정이 설정압력 이상(실질적인 제동시)이 되면 압력제어장치(100)는 전기적 신호를 솔레노이드밸브(110)에 전달하고, 이 솔레노이드밸브(110)는 유로를 개방하고 압유는 제2셔틀밸브(121)를 통과하여 플레이트(33)에 작용하고, 이 플레이트(33)는 나머지 좌우, 2개소의 패드(31)와 일체로 브레이크 드럼(20)에 압착된다. 그러므로 회전축(22)에는 모든 제동력이 작용하게 된다.

이때 상기 제동페달을 누르고 있던 운전자가 그 누름력을 설정압력 보다 작게 또는 크게 반복하여 가하게 되면 탄소재로의 브레이크 드럼(20)과 패드(31)가 반복 압착되는 제동 특성으로 제동거리가 짧아진다.

상기 브레이크 드럼(20)에 밀착된 패드(31)의 탈착은 운전자가 제동페달을 설정압력 이하로 떼었을 때 백업 스프링(34)의 복원되는 탄성력으로 후퇴하는 플레이트(33)와 함께 하는 패드(31)의 탈착으로 가능하여 진다.

또, 상기 패드(31)는 단면적의 형상을 필요에 따라서 변형시켜 마찰력을 변화시킬 수 있다.

이상에서와 같이 본 고안은 마찰재의 브레이크 드럼과 캘리퍼의 패드에 교체 적용시키므로서 유압의 변화에 따라 마찰재의 적용 단면적의 변화, 즉 4개(좌, 우 2개)의 패드를 운전자의 제동 페달의 작동유압에 따라 제동특성[마찰계수/마찰토오크/안정도]과 제동거리를 조정할 수 있을 뿐 아니라, 자동차의 무게 감소, 제동에 필요한 마찰특성 향상 및 수명을 길게 하여서 가속시 자동차의 급제동 안정도를 향상시킬 수 있다.

또한 대형 트럭 및 고속전철과 같은 관성중량이 큰 차량에 적용가능하며, 기존의 제동시스템 보다 가볍고, 제동특성이 뛰어나 급제동시 제동거리를 단축하고, 무게감소에 따라 연료효율을 얻을 수 있는 특성이 있다.

Claims (1)

1. 패드를 장착한 캘리퍼를 브레이크 드럼을 제동시키되, 브레이크 드럼(20)과 패드(31)를 탄소 또는 탄속복합재로 구성한 제동장치에 있어서, 실린더블록(40)과 조립되는 캘리퍼(30)의 내부에서 제동페달 조정에 따라 제동작동유를 받는 플레이트(33)는 패드(31)를 착탈가능하게 부착하고 피스톤핀(32)에 끼워맞춤되어 백업스프링(34)에 의해 실린더블록(40)에 탄성 지지되게 설치되고, 제동페달 조정에 따른 유압의 변화에 따라 일정 압력 이상에서 작동하여 전기적 신호를 제어하는 압력제어 장치(100)와, 이 압력제어 장치(100)에 의해 좌, 우 2개소의 패드(31)에 유압라인을 개방 또는 폐쇄하는 솔레노이드밸브(110)와, 실린더블록(40)에 장착되어 상기 솔레노이드밸브(110)를 통과한 압유의 설정압력에 작동하여 좌, 우 각 4개소의 패드(31)에 압유를 전달하는 제1, 제2 셔틀밸브(120, 121)로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차용 제동장치.