KR19980060236U - 자동차의 노면 마찰식 브레이크 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동차의 노면 마찰식 브레이크를 개시한다. 개시된 본 고안은, 주차 브레이크 레버(2)에 의해 작동하는 유압원(1); 상기 유압원(1)으로부터 유압을 제공받고, 차량의 후방 양측부에 배치된 한 쌍의 실린더(5); 상기 각 실린더(5)를 차체에 연결시키고, 복원력을 부여하는 리턴 스프링(7); 상기 각 실린더(5)와 유압원(1) 사이에 설치되어, 각 실린더(5)로 유압을 균등하게 배분시키는 이퀄라이저(4); 상기 실린더(5)내에 이동가능하게 설치되어, 유압에 의해 승강되는 피스톤 로드(6); 및 상기 피스톤 로드(6)의 하단에 설치되어 유압 제공에 의해 노면과 마찰접촉되며, 하단이 차량의 전방을 향해 소정의 예각으로 구부러진 갈고리 형상의 마찰부재(8)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

자동차의 노면 마찰식 브레이크

본 고안은 자동차의 노면 마찰식 브레이크에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 기존의 브레이크와는 달리 노면에 직접 접촉하여 마찰력을 일으키므로써 제동을 거는 브레이크에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차의 브레이크 장치는 주행하는 자동차를 감속 또는 정지시킴과 동시에 주차 상태를 유지하기 위해 사용하는 중요한 장치이다. 이러한 브레이크 장치는 마찰력을 이용하여 자동차의 운동 에너지를 열 에너지로 바꾸어, 그 에너지를 대기로 방출시켜 제동작용을 하는 마찰식 브레이크가 주로 사용되고 있다.

브레이크 장치에는 여러 가지 형식이 사용되고 있으며, 기본적인 구조는 운전자의 조작력을 링크나 유압을 이용해 증대시켜 전달하는 조작기구와, 그 힘을 받아 제동력을 발생시키는 본체로 구성되어 있다.

또한, 브레이크 장치에는 주행할 때 주로 사용되는 푸트(foot) 브레이크와, 주차시킬 때 사용되는 주차 브레이크가 있고, 푸트 브레이크는 유압식이고, 주차 브레이크는 기계식을 사용하고 있다.

푸트 브레이크는 일반적으로, 바퀴의 안쪽에 결합되어 있는 브레이크 드럼 또는 브레이크 디스크 등에 마찰재를 붙여서, 그 마찰력을 이용하여 제동력을 발생시키는 것이며, 운전자가 브레이크 페달을 밟으면 모든 바퀴에 제동력이 발생하도록 되어 있다.

유압식 브레이크는 파스칼의 원리를 이용한 것으로서, 페달을 밟으면 유압이 발생되는 마스터 실린더, 마스터 실린더와 페달 사이에 설치된 마스터 백, 마스터 실린더로부터 유압을 받아 바퀴에 제동을 가하는 브레이크 본체, 및 유로를 형성하는 브레이크 파이프와 호스를 포함한다.

특히, 브레이크 페달과 마스터 백은 푸시로드로 연결되어서, 브레이크 페달의 조작력이 푸시로드를 통해 마스터 백으로 전달되도록 되어 있다. 또한, 브레이크 페달을 밟으면, 후속 차량의 운전자가 이를 알 수 있도록 제동등이 켜지도록 되어 있고, 이를 위해 브레이크 페달의 동작에 연동되어 접점되는 제동등 스위치가 브레이크 페달에 인접하게 배치되어 있다.

상기 브레이크 본체는 구조상으로 드럼식과 디스크식으로 구분된다. 드럼식 브레이크는 휠 실린더와 브레이크 슈, 드럼 등으로 구성되어, 마스터 실린더에서 제공된 유압을 휠 실린더가 전달받아 브레이크 슈를 드럼에 밀어붙여 제동을 걸도록 되어 있다. 디스크식 브레이크는 피스톤과, 브레이크 패드, 디스크 등으로 구성되어, 마스터 실린더에서 제공된 유압에 의해 피스톤이 디스크의 양측에 부착된 브레이크 패드를 디스크에 밀어붙임으로써 제동을 걸도록 되어 있다.

한편, 브레이크 페달과 마스터 실린더 사이에 설치된 마스터 백은 엔진의 흡기 매니폴드에 연결되어 부압을 제공받으므로써, 브레이크 페달을 밟는 힘인 답력을 경감기시키고, 그 힘을 증폭시키는 작용을 한다.

즉, 엔진 시동후에, 흡기 매니폴드에는 엔진내를 왕복이동하는 피스톤에 의해 강한 부압이 형성되어 있고, 이 부압이 마스터 백에 작용하여 브레이크 페달을 밟는 답력을 경감시킴과 아울러 그 힘을 증폭하여 마스터 실린더로 전달하므로써, 이 증폭된 유압이 브레이크 파이프를 통해 각 차륜의 브레이크 본체를 전달되어 제동을 걸도록 되어 있다.

그러나, 상기와 같은 일반적인 브레이크 장치는, 고속으로 회전되는 차륜에 설치된 드럼 또는 디스크에 브레이크 슈 또는 패드가 마찰되어서 제동력이 발생되기 때문에, 차륜은 회전속도가 점진적으로 줄어드는게 아니라 회전되지 않게 되는 로킹상태가 되어 노면, 특히 우천시나 눈이 올 때와 같이 미끄러운 노면에서 미끄러지게 됨으로 인해서 제동거리가 크게 늘어나게 되는 폐단이 있었다.

상기와 같은 폐단을 해소하기 위해 제시된 방안이, 차륜의 로킹을 방지하여 차륜이 미끄러지지 않도록 하여, 차륜의 회전속도를 점진적으로 줄여서 제동거리를 단축시킬 수 있는 안티-로크 브레이크 시스템(이하 ABS라 칭함)이다.

ABS란 미끄러운 노면에서 브레이크를 작동시켜도, 전자 제어에 의하여 타이어가 로킹되지 않고, 차체의 방향 안정을 유지하는 장치이다.

노면이 젖어 있을 때, 급브레이크를 걸면 바퀴가 로킹되어 차체가 옆으로 미끄러질 수 있는데, 이것은 타이어가 로킹되어 회전을 멈추면 타이어에 방향성이 없어지기 때문이다. 이것을 방지하려면 타이어를 로킹시키지 않고, 로킹 직전에 타이어를 계속 회전시키야 한다. 이를 위해서 마련된 ABS는 차체의 감속도와 타이어의 회전을 감지하고, 양쪽의 감속도를 비교하여 타이어의 감속도가 커지면 휠 실린더에 작용되는 유압을 감소시켜 로킹을 방지하게 된다. 바퀴가 로킹되지 않으므로 제동거리도 짧아진다.

그러나, 미끄러운 노면에서 브레이크의 로킹을 방지하여 차륜이 미끄러지는 것을 방지하는 ABS는 일반적인 브레이크 장치에다 부가하여 장착시켜야 하는데, 이 ABS는 매우 고가이기 때문에, 차량 구매자에게 금전적 부담이 매우 크다는 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안은 일반적인 브레이크 장치를 약간만 개량하여 저렴한 가격으로 ABS와 거의 동일한 성능을 발휘할 수 있는 자동차의 노면 마찰식 브레이크를 제공하는데 목적이 있다.

도 1은 본 고안에 따른 노면 마찰식 브레이크를 나타낸 도면

도 2는 본 고안의 주요부를 확대해서 나타낸 상세도

도 3은 본 고안의 주요부인 실린더의 배치관계를 나타내기 위해 차량의 후방으로부터 본 도면

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 유압원2 : 주차 브레이크 레버

3 : 파이프 4 : 이퀄라이저

5 : 실린더6 : 피스톤 로드

7 : 리턴 스프링8 : 마찰부재

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 고안은, 주차 브레이크 레버에 의해 작동하는 유압원; 상기 유압원으로부터 유압을 제공받고, 차량의 후방 양측부에 배치된 한 쌍의 실린더; 상기 각 실린더를 차체에 연결시키고, 복원력을 부여하는 리턴 스프링; 상기 각 실린더와 유압원 사이 설치되어, 각 실린더로 유압을 균등하게 배분시키는 이퀄라이저; 상기 실린더내에 이동가능하게 설치되어, 유압에 의해 승강되는 피스톤 로드; 및 상기 피스톤 로드의 하단에 설치되어 유압 제공에 의해 노면과 마찰접촉되며, 하단이 차량의 전방을 향해 소정의 예각으로 구부러진 갈고리 형상의 마찰부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기된 본 고안의 구성에 의하면, 급제동시 주차 브레이크 레버를 당기면, 유압원으로부터 각 실린더로 유압이 제공되어 피스톤 로드가 하강되고, 따라서 마찰부재가 노면과 마찰접촉을 일으켜 제동을 걸게 된다.

[실시예]

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 노면 마찰식 브레이크를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 고안의 주요부를 확대해서 나타낸 상세도이며, 도 3은 본 고안의 주요부인 실린더의 배치관계를 나타내기 위해 차량의 후방으로부터 본 도면이다.

참고로, 본 실시예의 구성을 설명함에 있어, 명세서의 서두에서 설명된 종래의 기술과 동일한 부분에 대해서는 설명의 중복을 피하기 위하여 반복설명을 생략하고 개선된 부분만을 주로 하여 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 유압원(1)은 주차 브레이크 레버(2)에 의해 연결되어, 주차 브레이크 레버(2)의 조작에 의해 작동된다. 유압원(1)은 파이프(3)를 통해 차량의 후방에 배치된 실린더(5)에 연결된다. 실린더(5)는 도 3에 도시된 바와 같이, 하나가 아니라 차량 양측부에 배치된 한 쌍으로 구성되고, 그 사이에 중간부에는 각 실린더(5)로 유압을 균등하게 배분하는 이퀄라이저(4)가 설치된다.

실린더(5)내에는 도 2에 상세히 도시된 바와 같이, 유압에 의해 상하로 승강되는 피스톤 로드(6)가 이동가능하게 끼워지고, 또한 실린더(5)는 차체에 설치된 리턴 스프링(7)으로 지지된다. 피스톤 로드(6)의 하단에는 노면과 직접 마찰접촉되어 제동력을 발생시키는 갈고리 형상의 마찰부재(8)가 설치된다. 즉, 마찰부재(8)는 그 하단이 차량의 전방을 향해 소정의 예각으로 구부러진 형상이다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 실시예의 동작을 상세히 설명한다.

급제동시, 브레이크 페달을 밟는 것과 거의 동시에 주차 브레이크 레버(2)를 당기면, 유압원(1)이 구동된다. 유압원(1)에서 발생된 유압은 파이프(3)를 통해 이퀄라이저(4)로 보내진 후, 균등하게 배분되어 각 실린더(5)로 공급된다. 따라서, 피스톤 로드(6)가 하강하게 되어, 마찰부재(8)가 노면과 마찰접촉을 일으키게 되므로써, 제동을 걸게 된다.

이와 같이 마찰부재(8)가 제동을 거는 동작중에, 마찰부재(8)의 하단이 앞으로 구부러진 형상이므로, 실린더(5) 전체가 차량의 전방을 향해 구부러지게 된다. 물론, 실린더(5)는 앞으로 구부러져도 리턴 스프링(7)으로 지지를 받게 된다. 따라서, 주차 브레이크 레버(2)를 원위치로 복귀시키면 유압 제공이 중단되므로, 피스톤 로드(6)의 상승에 의해 마찰부재(8)도 같이 상승되어 노면과 접촉하지 않게 되고, 기울어졌던 실린더(5)는 리턴 스프링(7)에 의해 다시 노면과 연직상태를 이루도록 원위치로 복귀된다.

한편, 유압원(1)에서 제공되는 유압은 이퀄라이저(4)에 의해 각 실린더(5)로 5균등하게 배분되므로, 어느 한 실린더(5)로 많은 양의 유압이 공급되어 각 마찰부재(8)에서 발생되는 제동력에 차이가 발생되는 것을 방지할 수가 있게 된다.

따라서, 차량은 브레이크 페달을 밟으면서 차륜에 직접 제동을 걸고, 또한 주차 브레이크 레버(2)를 당김으로써 주차 브레이크 장치도 같이 작동되고, 이에 부가하여 본 고안에서 제시된 마찰부재(8)가 직접 노면과 마찰접촉되어 제동을 걸게 되므로써, 제동거리를 줄일 수가 있음은 당연하고, 아울러 양측에 배치된 마찰부재(8)에 의해 제동을 걸게 되므로, 차량의 선회도 방지할 수가 있게 된다.

상기된 바와 같이 본 고안에 의하면, 차량 양측부에 배치된 마찰부재(8)가 직접 노면에 마찰접촉되어 제동을 걸게 되므로써, 제동거리를 줄일 수가 있고 급제동에 의한 차량 선회도 방지할 수가 있게 된다.

한편, 본 고안은 상술한 특정의 바람직한 실시에에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims (1)

1. 주차 브레이크 레버에 의해 작동하는 유압원; 상기 유압원으로부터 유압을 제공받고, 차량의 후방 양측부에 배치된 한 쌍의 실린더; 상기 각 실린더를 차체에 연결시키고, 복원력을 부여하는 리턴 스프링; 상기 각 실린더와 유압원 사이에 설치되어, 각 실린더로 유압을 균등하게 배분시키는 이퀄라이저; 상기 실린더내에 이동가능하게 설치되어, 유압에 의해 승강되는 피스톤 로드; 및 상기 피스톤 로드의 하단에 설치되어 유압 제공에 의해 노면과 마찰접촉되며, 하단이 차량의 전방을 향해 소정의 예각으로 구부러진 갈고리 형상의 마찰부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 노면 마찰식 브레이크.