KR20010066446A

KR20010066446A - 자동차용 디스크 브레이크

Info

Publication number: KR20010066446A
Application number: KR1019990068165A
Authority: KR
Inventors: 나명규
Original assignee: 이계안; 현대자동차주식회사
Priority date: 1999-12-31
Filing date: 1999-12-31
Publication date: 2001-07-11

Abstract

본 발명은 자동차용 디스크 브레이크에 관한 것으로서, 유압을 보다 강하게 하지 않으면서도 디스크 브레이크의 제동력을 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라 패드의 과다한 마모를 방지할 수 있는 자동차용 디스크 브레이크를 제공함에 있다.

상기한 목적을 실현하기 위하여 본 발명은 회전되는 디스크 로터(50)를 피스톤(2)으로 가압하여 제동하도록 구성된 자동차용 디스크 브레이크에 있어서, 상기한 디스크 로터(50)를 여러 부분에서 가압할 수 있도록 캘리퍼(52)에 설치된 다수의 피스톤(2)과, 상기한 피스톤(2)에 마스터 실린더(M)로부터의 유압을 인가하도록 각각 연결 설치된 유압 배관(3)과, 상기한 다수의 피스톤(2)을 브레이크 페달(P) 동작 시 일정 간격을 두고 순차 동작시키도록 구성된 순차 분배 수단을 포함함을 특징으로 한다.

Description

자동차용 디스크 브레이크{DISK BRAKE FOR AUTOMOBILE}

본 발명은 자동차용 디스크 브레이크에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차용 브레이크 장치는 드럼 브레이크, 디스크 브레이크등으로 구분된다.

상기한 디스크 브레이크에서 고정형 디스크 브레이크는 도5와 도6에 도시된 바와 같이 차축(미 도시)에 연결되어 연동 회전하는 디스크 로터(50)와, 상기한 디스크 로터(50)가 삽입되어 패드(51) 사이에 위치됨과 아울러 차체 또는 새시에 고정 설치된 캘리퍼(52)로 구성되어 있다.

또한, 상기한 캘리퍼(52)에는 마스터 실린더(미 도시)에서 공급된 유압으로 동작됨과 아울러 선단에 패드(51)가 설치된 피스톤(53)이 설치되어, 상기한 피스톤(53)이 디스크 로터(50)를 가압하여 제동시키게 된다.

물론, 상기한 제동력은 상기한 디스크 로터(50)와 패드(51)의 접촉면에 의해 발생되는 바, 상기한 접촉 면적이 드럼 브레이크등에 비해 매우 작기 때문에, 상기한 피스톤(53)을 동작시키는 유압을 드럼 브레이크등에 비해 보다 강하게 하거나, 패드(51)와 디스크 로터(50)와의 접촉 면적을 최대한 크게 할 필요가 있다.

그러나, 상기한 바와 같이 디스크 브레이크의 제동력을 증대시키기 위해, 패드와 디스크 로터의 접촉 면적을 증대시키는 것은 차량 구조 또는 캘리퍼 어셈블리의 방열등에 의해 한도가 있을 뿐만 아니라 피스톤의 동작 유압을 보다 크게 하면 패드의 마모가 촉진되어 패드 교환 주기가 빨라지고 이로 인해 차량 유지비가 과다해지는 문제점이 있다.

또한, 패드와 디스크 로터의 접촉 면적이 비교적 작기 때문에 급제동 시 슬립이 발생될 확률이 많아지게 되고, 이로 인해 차량 추돌의 위험성이 증가되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 유압을 보다 강하게 하지 않으면서도 디스크 브레이크의 제동력을 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라 패드의 과다한 마모를 방지할 수 있는 자동차용 디스크 브레이크를 제공함에 있다.

또한, 본 발명은 비교적 고가인 ABS 장치를 설치하지 않고도 디스크 로터를 다단계로 제동하도록 함으로써 미끄럼 방지 기능이 추가된 자동차용 디스크 브레이크를 제공함에 있다.

상기한 목적을 실현하기 위하여 본 발명은 회전되는 디스크 로터를 피스톤으로 가압하여 제동하도록 구성된 자동차용 디스크 브레이크에 있어서, 상기한 디스크 로터를 여러 부분에서 가압할 수 있도록 캘리퍼에 설치된 다수의 피스톤과, 상기한 피스톤에 마스터 실린더로부터의 유압을 인가하도록 각각 연결 설치된 유압 배관과, 상기한 다수의 피스톤을 브레이크 페달 동작 시 일정 간격을 두고 순차 동작시키도록 구성된 순차 분배 수단을 포함함을 특징으로 한다.

도1은 본 발명에 따른 자동차용 디스크 브레이크에서 캘리퍼를 절단하여 도시한 개략 단면도,

도2는 도1에서 순차 분배 수단을 도시한 평면 개략도,

도3은 도1에서 압력 감지 수단을 도시한 개략 단면도,

도4는 도1에서 패드 마모 감지 수단을 도시한 개략도,

도5는 일반적인 자동차용 디스크 브레이크를 도시한 사시도,

도6은 도5에서 캘리퍼에 피스톤이 설치되어 동작되는 것을 도시한 개략 단면도.

＊ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1: 실린더 2: 피스톤

3: 유압 배관 4: 공급 배관

5: 하우징 6: 밸브

7: ECU 8: 센서

9: 관통공 10: 연통공

11: 본체 12: 슬라이더

13: 배터리 14: 제1접점

15: 제2접점 16, 19: 램프

17: 스프링 18: 감지체

51: 패드 52: 캘리퍼

도1은 본 발명에 따른 자동차용 디스크 브레이크에서 캘리퍼를 절단한 상태를 도시한 개략 단면도로서, 서로 연결되어 연동하는 2개의 디스크 로터(50)와, 상기한 2개의 디스크 로터(50)를 가압할 수 있도록 캘리퍼(52)의 실린더(1)에 설치된 다수의 피스톤(2)과, 상기한 실린더(1)에 마스터 실린더(M)로부터의 유압을 인가하도록 각각 연결 설치된 유압 배관(3)과, 상기한 다수의 피스톤(2)을 브레이크 페달(P) 동작 시 순차적으로 동작시켜 마스터 실린더(M)로부터의 유체를 순차 분배하도록 설치된 순차 분배 수단으로 구성되어 있다.

즉, 상기한 다수의 피스톤(2)을 일정 간격으로 순차 동작시켜 디스크 로터(50)를 다단계 가압하여 ABS와 유사한 효과를 달성할 수 있을 뿐만 아니라 디스크 로터(50)와의 접촉 면적을 증대시켜 제동력을 향상시킬 수 있는 것이다.

상기한 순차 분배 수단은 도1과 도2에 도시된 바와 같이 마스터 실린더(M)에서 유체가 공급되도록 공급 배관(4)이 연결 설치되고 상기한 유압 배관(3)이 연결된 하우징(5)과, 상기한 유압 배관(3) 각각에 설치되어 유체를 단속하도록 설치된 솔레노이드 밸브등과 같은 밸브(6)와, 상기한 밸브(6)를 순차 제어하여 온/오프시키도록 설치된 ECU(7)와, 상기한 ECU(7)에 브레이크 페달(P)의 동작 상태를 감지하여 전달하는 센서(8)로 구성되어 있다.

특히, 상기한 유압 배관(3) 각각에는 유압 배관(3)의 파손 및 막힘등을 감지할 수 있도록 압력 감지 수단이 설치되어 있다.

이는 도3에 도시된 바와 같이 유압 배관(3)에 형성된 관통공(9)과, 상기한 관통공(9)을 통해 유체가 이동하도록 연통공(10)이 형성되고 유압 배관(3)에 고정된 본체(11)와, 상기한 본체(11)에 내재되어 상기한 연통공(10)을 통한 유체 압력에 의해 슬라이드 이동하도록 설치된 슬라이더(12)와, 상기한 슬라이더(12)와 본체(11)에 각각 설치됨과 아울러 배터리(13)에서 전원이 인가되도록 설치된 제1, 2접점(14, 15)과, 상기한 제1, 2접점(14, 15)의 접촉 시 경보를 발하도록 설치된 램프(16)와, 상기한 슬라이더(12)를 연통공(10)측으로 밀도록 탄성 지지하는 스프링(17)으로 구성되어 있다.

즉, 상기한 유압 배관(3)에 유체가 정상적으로 충진되어 있는 상태에서는 상기한 슬라이더(12)가 항상 도3과 같이 밀려 있는 상태이기 때문에 램프(16)가 점등되지 않지만, 유압 배관(3)의 유압이 낮아지게 되면 스프링(17)의 탄성에 의해 도면에서 상부 방향으로 이동하여 제1, 2접점(14, 15)이 접촉하게 되고, 이로 인해 램프(16)가 점등되어 경보를 발하게 되는 것이다.

물론, 상기한 경보는 램프(16)를 사용하지 않고 부저등을 사용하여도 그 효과는 달성되는 것이다.

또한, 상기한 다수의 피스톤(2)에는 디스크 로터(50)와의 접촉면에 설치된 패드(51)의 마모 상태를 감지하여 운전자에게 전달하도록 마모 감지 수단이 설치되어 있는 바, 이는 도4에 도시된 바와 같이 피스톤(2)의 패드(51)가 일정 이상 마모되면 노출되도록 설치됨과 아울러 배터리(13)의 + 또는 - 극이 인가되는 감지체(18)와, 상기한 배터리(13)의 + 또는 - 극이 디스크 로터(50)에 인가되고 상기한 감지체(18)와 디스크 로터(50)가 전기적으로 접촉될 경우 점등되도록 설치된 램프(19)로 구성되어 있다.

물론, 상기한 디스크 로터(50)를 하나만 설치하고 그 주위에 다수의 피스톤(2)을 설치하여도 제동력 증가 및 순차 제동 효과는 달성된다.

상기한 바와 같은 본 발명의 작용 효과를 설명하면 운전자가 제동을 위해 브레이크 페달(P)을 밟게 되면 상기한 마스터 실린더(M)를 통해 유체가 하우징(5)으로 공급된다.

이때, 상기한 센서(8)가 브레이크 페달(P)의 동작을 감지하여 ECU(7)에 전달하게 되는 바, 상기한 브레이크 페달(P) 동작 신호가 전달되면 ECU(7)는 다수의 밸브(6)중 하나를 개방시키게 된다.

밸브(6)가 개방된 유압 배관(3)으로는 하우징(5)으로 공급된 유체가 통과되면서 상기한 유압 배관(3)과 연결되어 있는 실린더(1)로 공급된다.

실린더(1)로 유체가 공급되면 하나의 피스톤(2)이 동작되면서 디스크 로터(50)를 가압하게 되는 바, 하나의 피스톤(2)만이 디스크 로터(50)를 가압함으로써 비교적 약한 제동력이 발생된다.

물론, 밸브(6)가 닫혀 있는 나머지 유압 배관(3)으로는 유체가 공급되지 않는 상태이고, 이로 인해 나머지 피스톤(2)은 디스크 로터(50)를 가압하지 않는 상태가 된다.

하나의 피스톤(2)이 동작된 후 소정 시간 경과 후 다시 ECU(7)가 다른 하나의 밸브(6)를 개방시키게 되고, 나머지 밸브(6)들도 순차적으로 개방시키게 된다.

상기한 바와 같이 밸브(6)들이 일정 간격을 두고 순차적으로 개방되면 다수의 피스톤(2)이 순차적으로 디스크 로터(50)를 가압하게 되는 바, 하나의 피스톤(2)으로 제동을 시작하여 도면에서 도시된 8개의 피스톤(2)까지 순차 제동하게 되면, 제동력이 순차적으로 증가하게 되는 것이다.

즉, 예를 들어 하나의 피스톤(1)으로 제동하는 제동력을 1이라 하면 8개의 피스톤(2) 모두가 제동하는 제동력은 8이되고, 상기한 제동력이 1에서 8까지 순차 증가하게 되는 바, 비교적 약한 힘으로 제동을 시작하게 됨으로써 휠이 록킹되지 않게 되고, 이로 인해 젖은 노면등에서 제동 시 차량이 미끄러지지 않게 되는 것이다.

이 상태에서 운전자가 브레이크 페달(P)에서 발을 떼게 되면 센서(8)가 이를 감지하여 ECU(7)에 전달하고, ECU(7)는 브레이킹 정지 신호를 받은 후 다수의 밸브(6)를 닫음으로써 피스톤(2)이 디스크 로터(50)를 가압하지 않도록 한다.

여기서, 상기한 유압 배관(3)에 설치된 압력 감지 수단의 본체(11)에는 항상 유압이 작용함으로써, 도3에 도시된 바와 같이 슬라이더(12)가 항상 밀려 있는 상태이고, 이로 인해 제1, 2접점(14, 15)이 이격되어 있는 바, 상기한 유압 배관(3) 또는 실린더(1)등에 이상이 발생되거나 막혀 유체가 원활하게 흐르지 않게 되면 상기한 유압 배관(3) 내부의 유압이 낮아지게 된다.

유압 배관(3) 내부의 유압이 낮아지게 되면 상기한 슬라이더(12)를 미는 힘이 낮아지게 됨으로써 상기한 스프링(17)이 슬라이더(12)를 밀어 올리게 되고, 상기한 슬라이더(12)가 상승하면 제1, 2접점(14, 15)이 접촉되면서 램프(16)를 점등시키게된다.

램프(16)가 점등되면 운전자가 몇번째 유압 배관(3) 및 피스톤(2)에 이상이 발생했는지를 쉽게 알 수 있게 된다.

또한, 상기한 브레이킹 시 패드(51)가 마모되어 교체 시기가 되면 상기한 피스톤(2)에서 감지체(18)가 노출되는 바, 브레이킹 시 상기한 감지체(18)가 디스크 로터(50)에 접촉되면 램프(19)가 점등되면서 몇번째 피스톤(2)의 패드(51)를 교체해야 하는 지 용이하게 알 수 있게 된다.

이상과 같이 본 발명은 캘리퍼에 다수의 피스톤을 설치하여 디스크 로터를 가압함과 아울러 상기한 피스톤을 순차 동작시켜 젖은 노면등에서의 슬립을 방지할 수 있는 잇점이 있는 것이다.

Claims

회전되는 디스크 로터를 피스톤으로 가압하여 제동하도록 구성된 자동차용 디스크 브레이크에 있어서, 상기한 디스크 로터를 여러 부분에서 가압할 수 있도록 캘리퍼에 설치된 다수의 피스톤과, 상기한 피스톤에 마스터 실린더로부터의 유압을 인가하도록 각각 연결 설치된 유압 배관과, 상기한 다수의 피스톤을 브레이크 페달 동작 시 일정 간격을 두고 순차 동작시키도록 구성된 순차 분배 수단을 포함함을 특징으로 하는 자동차용 디스크 브레이크.
제1항에 있어서, 상기한 순차 분배 수단은 마스터 실린더에서 유체가 공급되도록 공급 배관이 연결 설치되고 상기한 다수의 유압 배관이 연결된 하우징과, 상기한 유압 배관 각각에 설치되어 유체를 단속하도록 설치된 밸브와, 상기한 밸브를 순차 제어하여 온/오프시키도록 설치된 ECU와, 상기한 ECU에 브레이크 페달의 동작 상태를 감지하여 전달하는 센서로 구성함을 특징으로 하는 자동차용 디스크 브레이크.
제2항에 있어서, 상기한 유압 배관 각각에 설치됨과 아울러 유압 배관의 파손 및 막힘등을 유압 변화로 감지할 수 있도록 구성된 압력 감지 수단을 포함함을 특징으로 하는 자동차용 디스크 브레이크.
제3항에 있어서, 상기한 압력 감지 수단은 다수의 유압 배관 각각에 형성된 관통공과, 상기한 관통공을 통해 유체가 이동하도록 연통공이 형성되고 유압 배관에 고정된 본체와, 상기한 본체에 내재되어 상기한 연통공을 통한 유체 압력에 의해 슬라이드 이동하도록 설치된 슬라이더와, 상기한 슬라이더와 본체에 각각 설치됨과 아울러 배터리에서 전원이 인가되도록 설치된 제1, 2접점과, 상기한 제1, 2접점의 접촉 시 경보를 발하도록 설치된 램프와, 상기한 슬라이더를 연통공측으로 밀도록 탄성 지지하는 스프링으로 구성함을 특징으로 하는 자동차용 디스크 브레이크.
제1항 내지 제4항중 어느 한 항에 있어서, 상기한 다수의 피스톤에 설치됨과 아울러 패드의 마모 상태를 감지하여 운전자에게 전달하도록 구성된 마모 감지 수단을 포함함을 특징으로 하는 자동차용 디스크 브레이크.
제5항에 있어서, 상기한 마모 감지 수단은 피스톤의 패드가 일정 이상 마모되면 노출되도록 설치됨과 아울러 배터리의 + 또는 - 극이 인가되는 감지체와, 상기한 배터리의 + 또는 - 극이 디스크 로터에 인가되고 상기한 감지체와 디스크 로터가 전기적으로 접촉될 경우 점등되도록 설치된 램프로 구성함을 특징으로 하는 자동차용 디스크 브레이크.