KR100349544B1 - 디스크 브레이크의 디스크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디스크 브레이크의 디스크에 관한 것으로, 그 목적은 원판상으로 이루어진 디스크의 양측면을 개선하여 제동 작용시 발생하는 패드분진을 용이하게 배출 제동력을 향상시키는 것이다.

본 발명에 따른 디스크 브레이크의 디스크(400)는 휠과 함께 회전하며 양측면에 패드(510,610)가 압착됨으로써 제동작용이 수행되는데, 디스크(400)의 양측면에 중심부에서 가장자리부분으로 연장된 나선형의 분진배출홈(410)을 다수개 형성하였다. 따라서 공기가 분진배출홈(410)을 통해 디스크(400)의 회전접선방향으로 뿌려져 제동작용시 발생하는 마찰열이 냉각 패드(510,610)의 내마모성이 증대됨은 물론이고, 패드분진이 공기와 함께 용이하게 배출되어 제동력이 향상되는 이점이 있다.

Description

디스크 브레이크의 디스크

본 발명은 디스크 브레이크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 원판상으로 이루어져 휠과 함께 회전하며 양측면에 패드가 압착되어 제동작용이 수행되는 디스크에 관한 것이다.

일반적으로 차량에 장착되는 브레이크는 주행중의 자동차를 감속하거나 정지상태를 유지하기 위한 장치이다.

이러한 기능을 하는 브레이크는 주행중의 운동에너지를 기계적인 마찰장치에 의해서 열에너지 바꾸어 그의 마찰열을 대기중에 방출 제동을 하는 방식으로써, 드럼식 유압 브레이크와 디스크식 유압 브레이크 등이 있다. 디스크 브레이크는 드럼 대신에 휠과 함께 회전하는 원판형의 디스크를 양쪽에서 패드로 강하게 압박하여 제동력을 얻는 것이다.

도 1은 이러한 디스크 브레이크의 전체적인 구조를 보인 단면도이다.

종래 디스크 브레이크는 이에 도시한 바와 같이, 몸체를 이루는 캘리퍼 하우징(10)의 내부에 진퇴운동을 할 수 있도록 일정 간격 이격된 한쌍의 패드플레이트(50,60)가 설치되어 있다. 패드플레이트(50,60)는 그 일면에 인너패드(51)가 부착된 인너패드플레이트(50)와 아웃터패드(61)가 부착된 아웃터패드플레이트(61)로 구별되는데, 인너패드플레이트(50)는 후술하는 피스톤(20)과 접하여 작동한다. 그리고 이러한 인너패드(51)와 아웃터패드(61)사이에 일정한 간극을 두고 일부 삽입되어 휠(미도시)과 함께 회전하는 원판상의 디스크(40)가 구성된다.

한편, 하우징(10)의 일측에는 실린더(11)가 형성되며, 여기에는 선단부가 인너패드플레이트(50)의 타면과 접하도록 마련되며 유압에 의해 진퇴운동하는 피스톤(20)이 설치되어 인너패드플레이트(50)를 작동시키게 된다. 그리고 하우징(10)의 타측부에는 아웃터패드플레이트(60)의 타측면을 감싸도록 핑거부(finger part,12)가 상부에서 하부로 절곡 연장되게 사출성형되어 있는데, 제동시 아웃터패드플레이트(60)를 밀어 아웃터패드(61)가 디스크(40)의 외측면에 밀착된다.

한편, 실린더(11)에는 운전자가 브레이크 패달(미도시)을 놓으면 피스톤(20)을 원래 위치로 복원시키는 기능을 하는 고리형상의 씰(30)이 마련되는데, 이것은 탄성력이 있는 고무재질로 이루어져 있다. 이를 위해 실린더(11)의 내주면에는 원주방향으로 오목하게 패인 안착홈(13)이 형성되어 있으며, 씰(30)은 안착홈(13)에 안착되어 피스톤(20)의 외주면과 밀착 구성된다.

이와 같이 구성된 디스크 브레이크를 갖춘 자동차가 주행하고 있는 상태에서 브레이크 패달(미도시)을 밟게 되면, 미도시된 마스터실린더로부터 제동유압이 발생되고 계속하여 이것은 하우징(10)의 실린더(11) 내부로 전달된다. 따라서 이 유압에 의해 피스톤(20)이 전진함으로써, 피스톤(20)의 선단부가 인너패드플레이트(50) 중심부를 디스크(40) 측을 향해 밀고 이에 부착된 인너패드(51)가 순간적으로 디스크(40)에 압착된다. 아울러 실린더(11)에는 유압이 잔존하기 때문에 캘리퍼 하우징(10) 자체가 반대방향으로 이동하게 됨으로써, 이것에 의해 핑거부(12)가 아웃터패드플레이트(60)를 디스크(40)측으로 밀게 되며, 이에 부착된 아웃터패드(61)가 디스크(40)의 측면부에 압착되어 제동작용을 한다.

그리고 브레이크 패달(미도시)을 놓으면 피스톤(20)은 씰(30)의 탄성 복원력으로 인해 원위치로 복원되고, 다시 디스크(40)와 패드(51,61)가 일정간격 이격된다.

결국, 차량의 제동은 패드(51,61)가 휠과 함께 회전하는 디스크(40) 양측면을 압지하여 발생하는 마찰력에 의해 이루어지는데, 계속적인 제동작용으로 마찰열이 발생되고 패드(51,61)가 마찰마모되어 분진이 발생된다.

이러한 패드분진은 곧바로 배출되지 않고 디스크(40)의 측면과 패드(51,61)면에 상존하여 제동력이 저하되는 문제점이 있다. 특히, 자동차의 여름철 주행 시 외부로 배출되지 못한 패드분진이 마찰열과 습기에 의해 디스크(40)의 측면에 달라붙게 됨으로써, 디스크 브레이크의 제동력 저하로 안전상에 치명적인 영향을 미치게 되고, 제동소음이 심하게 발생되는 원인이 된다.

따라서 종래에는 주기적으로 차량의 휠을 탈거한 후 솔 등으로 털어서 디스크(40)에 부착된 패드분진을 제거하여 왔다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 원판상으로 이루어져 휠과 함께 회전하는 디스크의 양측면에 패드가 압축되어 제동작용이 수행되는데, 디스크의 양측면에 중심부에서 가장자리부분으로 연장된 나선형의 분진배출홈을 다수개 형성함으로써, 분진배출홈이 공기가 유통되는 에어밴트(air vent) 역할을 수행 제동작용시 발생하는 마찰열이 냉각되어 패드의 내마모성을 향상시키며, 패드분진을 이를 통해 용이하게 배출 제동력을 향상시키는 디스크 브레이크의 디스크를 제공하는 것이다.

도 1은 종래 디스크 브레이크의 전체적인 구성을 보인 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 디스크 브레이크의 전체적인 구조를 보인 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 디스크를 개략적으로 보인 측면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

100..하우징 110..실린더

200..피스톤 300..씰

400..디스크 410..분진배출홈

500,600..패드플레이트 510,610..패드

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 내부에 실린더가 형성된 하우징, 실린더에 설치되어 유압에 의해 진퇴운동하는 피스톤, 피스톤에 의해 좌우 진퇴운동하며 일면에 인너패드가 부착된 인너패드플레이트와 아웃터패드가 부착된 아웃터패드플레이트, 인너패드와 아웃터패드 사이에 일정한 간극을 두고 일부 삽입되어 휠과 함께 회전하는 원판상의 디스크를 갖춘 디스크 브레이크에 있어서,

인너패드와 아웃터패드가 마찰하는 디스크의 양측면에는 중심부에서 나선형상으로 가장자리부까지 연장되어 패드분진이 용이하게 배출되도록 하는 분진배출홈이 다수개 마련되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 2는 본 발명에 따른 디스크 브레이크의 전체적인 구조를 보인 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 디스크를 개략적으로 보인 측면도이다.

본 발명에 따른 디스크 브레이크는 이들에 도시한 바와 같이, 외형 몸체를 이루며 일측부에 실린더(110)가 형성된 캘리퍼 하우징(100), 자동차의 휠(미도시)과 함께 회전하도록 볼트결합된 원판상의 디스크(400)와 이를 양측에서 압지하는 한쌍의 패드플레이트(500,600)로 크게 구별된다.

하우징(100)의 실린더(110)에는 제동유압에 의해 진퇴운동하는 피스톤(200)이 설치된다. 하우징(100)의 타측부에는 제동작용시 후술하는 아웃터패드플레이트(600)를 작동시키는 핑거부(120)가 상부에서 하부로 절곡 연장되도록 사출성형되어 있으며, 아웃터패드플래이트(600)의 타측면이 핑거부(120)의 내측면과 접하도록 구성된다.

실린더(110)의 내주면에는 원주방향으로 오목하게 패인 안착홈(130)이 형성되어 있으며, 여기에는 브레이크패달(미도시)을 놓아 제동유압이 해제되면 피스톤(200)을 복원시키는 탄성력 고무재질의 씰(300)이 마련된다.

한쌍의 패드플레이트(500,600)는 하우징(100)의 핑거부(120)와 피스톤(200) 사이에 설치되는데, 이것은 일면에 인너패드(510)가 부착되며 타측면은 피스톤(200)의 선단부와 접하는 인너패드플레이트(500), 일면에 아웃터패드(610)가 부착되며 타측면은 핑거부(120)의 내측면과 접하도록 배치되는 아웃터패드플레이트(600)로 이루어진다.

한편, 소정의 두께를 갖도록 원판상으로 이루어져 휠(미도시)과 함께 회전하는 원판상의 디스크(400)는 이의 측면부에 패드(510,610)가 마찰하여 제동작용이 발생되는데, 이의 양측면에는 본 발명의 특징적인 요소로 공기가 유통되는 에어밴트(air vent) 역할을 수행하여 패드분진을 용이하게 배출시키는 나선형상의 분진배출홈(410)이 다수개 형성되어 있다.

분진배출홈(410)은 일단이 디스크(400)의 중심부에서 시작되어 타단이 가장자리 외부까지 연장되도록 오목하게 패여져 있으며, 이것은 이웃하는 것과 90도 간격을 유지하도록 나선형상으로 구성된다. 따라서 분진배출홈(410) 내의 공기는 디스크(400)의 회전원심력에 의해 외측으로 뿌려지는 효과가 발생됨으로써, 분진배출홈(410) 내부로 밀려 들어간 패드분진은 외부로 용이하게 배출되는데, 이것은 작동설명에서 상세하게 설명한다.

다음에는 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 디스크 브레이크의 작동을 설명한다.

먼저, 차량이 움직이고 있으면 휠(미도시)과 함께 디스크(400)도 같이 회전한다. 이러한 상태에서 운전자가 브레이크패달(미도시)을 밟게 되면 배력장치(미도시)에서 기압차에 의해 배력이 형성되고, 이 힘에 의해 마스터실린더(미도시)에서 제동유압이 형성 유압라인(미도시)을 통해 하우징(100)의 실린더(110) 내부로 전달된다.

계속하여 실린더(110)에 내장된 피스톤(200)이 전진함에 따라 진퇴운동가능하게 설치된 인너패드플레이트(500)가 내측으로 전진하게 되고, 인너패드(510)가 회전하는 디스크(400)의 측면과 마찰함으로써 제동작용을 하게 된다. 이와 동시에 실린더(110)에 유압이 잔존하기 때문에 캘리퍼 하우징(100) 자체가 반대방향으로 밀리게 되고, 이와 일체로 절곡 연장되게 성형된 핑거부(120)가 아웃터패드플레이트(600)의 타측면을 밀어 아웃터패드(610)를 디스크(400)의 측면부에 압착시킴으로써 제동력이 발생된다.

그리고 브레이크패달(미도시)을 놓으면, 피스톤(200)은 씰(300)의 탄성 복원력으로 인해 원위치로 복원되고 다시 디스크(400)와 패드(510,610)가 일정간격 이격된다.

결국, 디스크 브레이크는 패드(510,610)면이 휠(미도시)과 함께 회전하는 디스크(400)의 양측면과 마찰 접촉하여 제동력이 발생되는데, 마찰열과 마찰마모에 따른 상당한 패드분진이 발생된다. 이러한 패드분진은 본 발명의 특징적인 작용으로 공기가 회전접선방향으로 뿌려지는 다수개의 분진배출홈(410)을 통해 외부로 용이하게 배출되어 제동력이 향상된다.

즉, 제동작용시 패드분진은 디스크(400)의 측면부에 오목하게 패인 분진배출홈(410) 내부로 밀려 들어가 디스크(400) 측면부에는 패드분진이 잔재하지 않게 되고, 주행중에는 나선형상으로 이루어진 분진배출홈(410) 내의 공기는 디스크(400)의 원심력에 의해 회전접선방향으로 뿌려져 이와 동시에 패드분진이 분진배출홈(410)의 타단부를 통해 외부로 날려서 배출된다. 따라서 분진배출홈(410)으로 유통되는 공기에 의해 마찰열이 발생되는 패드(510,610)와 디스크(400)가 냉각됨으로써 패드(510,610)의 내마모성이 향상되고, 디스크(400) 측면부에 패드분진이 달라붙지 않지 않기 때문에 수시로 휠을 탈거하여 이를 청소할 필요가 없으며 디스크 브레이크의 제동력이 월등하게 향상된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 디스크 브레이크의 디스크는 휠과 함께 회전하며 양측면에 패드가 압착됨으로써 제동작용이 수행되는데, 디스크의 양측면에 중심부에서 가장자리부분으로 연장된 나선형의 분진배출홈을 다수개 형성하였다.

따라서 공기가 분진배출홈을 통해 디스크의 회전접선방향으로 뿌려져 제동작용시 발생하는 마찰열이 냉각 패드의 내마모성이 증대됨은 물론이고, 패드분진이 공기와 함께 용이하게 배출되어 제동력이 향상되는 이점이 있다.

Claims (1)

1. 내부에 실린더(110)가 형성된 하우징(100), 상기 실린더(110)에 설치되어 유압에 의해 진퇴운동하는 피스톤(200), 상기 피스톤(200)에 의해 좌우 진퇴운동하며 일면에 인너패드(510)가 부착된 인너패드플레이트(500)와 아웃터패드(610)가 부착된 아웃터패드플레이트(600), 상기 인너패드(510)와 아웃터패드(610) 사이에 일정한 간극을 두고 일부 삽입되어 휠과 함께 회전하는 원판상의 디스크(400)를 갖춘 디스크 브레이크에 있어서,

   상기 인너패드(510)와 상기 아웃터패드(610)가 마찰하는 상기 디스크(400)의 측면에는 중심부에서 나선형상으로 가장자리부까지 연장되어 패드분진이 용이하게 배출되도록 하는 분진배출홈(410)이 다수개 마련되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크의 디스크.