KR100365703B1 - 디스크 브레이크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디스크 브레이크에 관한 것으로, 그 목적은 캐리어에 캘리퍼 하우징을 슬라이딩 가능하게 결합하는 가이드로드의 조립을 보다 용이하게 함과 동시에 다량의 윤활제를 충진할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명에 따른 디스크 브레이크에 의하면, 체결홈(31)의 내벽을 따라 나선형의 그로브(31a)가 마련되어 있어서, 그로브(31a)내에 다량의 윤활제(80)가 충진됨과 동시에 체결홈(31)내의 공기가 이를 통해 빠져 나오게 된다.

따라서, 가이드로드(40)의 조립이 용이하게 이루어짐은 물론이고 다량의 윤활제를 체결홈(31)내에 충진할 수 있다. 또한, 그로브(31a)내에 소정의 윤활제(80)가 존재함으로써, 윤활제(80)를 자주 보충해주지 않아도 가이드로드(40)의 진퇴운동에 따른 마모손상이 방지되고, 금속간의 마찰소음이 현저하게 줄어드는 이점이 있다.

Description

디스크 브레이크{Disc brake}

본 발명은 디스크 브레이크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 패드플레이트가 설치되며 캘리퍼 하우징과 유격가능하게 결합하는 캐리어를 갖춘 디스크 브레이크에 관한 것이다.

일반적으로 차량에 장착되는 브레이크는 주행 중의 자동차를 감속하거나 정지, 또는 정지 상태를 유지하기 위한 장치이다. 이러한 기능을 하는 브레이크는 주행 중의 운동에너지를 기계적인 마찰장치에 의해서 열에너지로 바꾸어 그의 마찰열을 대기 중에 방출하여 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 것으로, 이의 구조는 다음과 같다.

종래 디스크 브레이크는 제동유압에 의해 진퇴운동하도록 피스톤이 내장된 캘리퍼 하우징, 한쌍의 패드플레이트가 설치되며 차체에 고정되는 캐리어, 패드플레이트 사이에 외주연의 일부가 삽입되면서 휠과 함께 회전운동하는 디스크를 구비한다.

캘리퍼 하우징의 후방부에는 제동유압이 전달되는 실린더가 가공되며, 이의 전방부에는 후술하는 아웃터패드플레이트를 감싸도록 하측방향으로 굽어진 핑거부가 일체로 마련되어 제동작용 시 아웃터패드플레이트의 패드를 디스크 측면에 밀착시킨다. 또한, 캘리퍼 하우징의 양측 단부는 캐리어와 결합하기 위해 체결공이 천공된 체결부가 돌출되게 마련된다.

그리고 캐리어는 차체의 너클에 볼트고정되는데, 여기에는 패드가 부착된 한쌍의 패드플레이트가 내측방향으로 유격 가능하게 설치된다. 패드플레이트는 피스톤의 선단과 접하여 압력을 직접적으로 전달받도록 배치된 인너패드플레이트와 핑거부의 내면과 접하도록 배치된 아웃터패드플레이트로 구별된다.

이러한 차체에 고정되는 캐리어에는 가이드로드를 통해 캘리퍼 하우징이 피스톤의 작동방향과 같은 방향으로 슬라이딩 가능하게 결합되는데, 이의 결합구조는 다음과 같다.

도 1을 참조하면, 캘리퍼 하우징(1)의 양단에는 앞에서 설명한 바와 같이 체결공(1b)이 천공된 체결부(1a)가 마련되며, 체결공(1b)과 대향되게 케리어(2)의 양단에도 역시 각각 소정깊이의 체결홈(2a)이 형성된다.

그리고 가이드로드(3)의 하단을 체결홈(2a)에 삽입한 후, 가이드로드(3)의 상단을 체결공(1b)에 볼트(1c)고정한다. 이 때, 체결홈(2a)에 가이드로드(3)가 헐겁게 끼워져 결합되어 유격이 가능하게 구성해야 하는데, 이들 사이의 클리어런스(clearance)가 너무 크면 서로 충돌하여 래틀 노이즈가 크게 발생되기 때문에 적당한 클리어런스를 갖도록 설계하는 것이 바람직하다. 한편, 반복적인 제동작용으로 인한 가이드로드(3)의 마찰 손상 및 충격소음을 방지하기 위해 체결홈(2a)내에는 윤활제(4)가 충진된다. 즉, 체결홈(2a)에 소정량의 반고체 상태의 윤활제(4,일명 "그리스")를 투입하고, 아울러 가이드로드(3)의 하단 외주면에 윤활제(4)를 충분하게 도포한 후 이를 체결홈(2a)에 삽입함으로써, 체결홈(2a)내에 윤활제(4)가 충진되어 가이드로드(3)의 진퇴운동이 원활하게 이루어지며 마찰손상이 방지된다. 또한, 반복적인 제동작용에 따라 윤활제(4)가 체결홈(2a) 외부로 빠져나가기 때문에, 체결홈(2a)내에 다량의 윤활제를 충진하는 것이 바람직하다.

그러나, 이러한 종래 디스크 브레이크에서는 가이드로드(3)의 조립 시 체결홈(2a) 내에 다량의 윤활제(4)를 투입하면 이것에 의해 가이드로드(3)의 삽입이 방해되어 이의 조립이 원활하게 이루어지지 않는 문제점이 있다.

즉, 체결홈(2a)에 다량의 윤활제(4)를 투입한 후 가이드로드(3)를 삽입하면, 체결홈(2a) 내의 공기가 빠져나갈 수 없기 때문에 여기에 일종의 공기가 압축된 에어포킷이 형성되며, 가이드로드(3)에 외력이 제거되면 압축공기가 팽창하면서 가이드로드(3)를 다시 밀어냄으로써 가이드로드(3)의 조립이 원활하게 이루어지지 않는다.

또한, 이러한 가이드로드(3)를 체결홈(2a) 저부까지 강제로 밀어 넣으면, 투입된 대부분의 윤활제(4)가 공기와 함께 빠져 나와 윤활제 충진에 그 한계가 있으며, 이로 인해 윤활제(4)를 자주 충진해주어야 한다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 캐리어에 캘리퍼 하우징을 유격가능하게 결합하는 체결홈을 개선하여, 여기에 가이드로드의 조립을 보다 용이하게 함과 동시에 다량의 윤활제를 충진할 수 있도록 하는 디스크 브레이크를 제공하는 것이다.

도 1은 종래 디스크 브레이크의 캘리퍼 하우징과 캐리어의 결합구조를 보인 개략도이다.

도 2는 본 발명에 디스크 브레이크의 전체적인 구조를 보인 반단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 체결홈을 통한 캘리퍼 하우징과 캐리어의 결합구조를 보인 분해단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10..캘리퍼 하우징 20..피스톤

30..캐리어 31..체결홈

40..가이드로드 31a..그로브(groove)

80..윤활제

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

유압에 의해 진퇴운동하도록 피스톤이 설치된 캘리퍼 하우징, 상기 피스톤에 의해 좌우 진퇴운동하도록 한쌍의 패드플레이트가 설치되며 차체에 고정되는 캐리어, 상기 캐리어에 상기 캘리퍼 하우징을 슬라이딩 가능하게 결합하도록 일단은 상기 캘리퍼 하우징의 단부에 고정되며 타단은 상기 캐리어의 단부에 소정깊이로형성된 체결홈에 헐겁게 끼워져 결합되는 가이드로드를 갖춘 디스크 브레이크에 있어서,

상기 체결홈에는 윤활재 충진을 위한 홈이 마련된 것을 특징으로 한다.

또한, 홈은 체결홈 내주를 따라 나선형으로 이루어 진 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 디스크 브레이크는 도 2에 도시한 바와 같이, 제동유압에 의해 진퇴운동하도록 피스톤(20)이 내장되는 캘리퍼 하우징(10), 한쌍의 패드플레이트(50)(60)가 일정간격 이격되게 설치되는 캐리어(30), 외주연 일부가 패드플레이트(50)(60) 사이에 일부 삽입되여 휠(미도시)과 함께 회전하는 디스크(70)를 포함한다.

캘리퍼 하우징(10)에는 피스톤(20)이 내장되는 실린더(11)와 후술하는 아웃터패드플레이트(60)를 작동시키기 위한 핑거부(12)가 마련된다. 실린더(11)는 마스터실린더(미도시)에서 형성된 제동유압이 전달되도록 캘리퍼 하우징(10)의 후방부에 가공되며, 이의 내주면에는 피스톤(20)을 복원시키는 탄성재질의 시일(13)이 설치된다. 그리고 핑거부(12)는 아웃터패드플레이트(60)를 감싸도록 캘리퍼 하우징(10)의 전방부에서 하측방향으로 굽어지게 성형된다. 이러한 캘리퍼 하우징(10)은 캐리어(30)에 슬라이딩 가능하게 결합되는데, 이를 위해 좌우 양측단부에 체결공(15)이 형성된 체결부(14)가 돌출되게 마련된다.

캐리어(30)는 차체의 너클(미도시)에 볼트 고정되며, 패드(51)(61)가 부착된한쌍의 패드플레이트(50)(60)가 디스크(70)를 중심으로 유격가능하게 설치된다. 패드플레이트(50)(60)는 피스톤(20) 선단과 접하도록 배치되며 인너패드(51)가 부착된 인너패드플레이트(50), 핑거부(12)의 내측에 접하도록 배치되며 아웃터패드(61)가 부착된 아웃터패드플레이트(60)로 구별된다.

한편, 이러한 캐리어(30)에는 캘리퍼 하우징(10)이 가이드로드(40)를 통해 슬라이딩 가능하게 결합되는데, 도 3을 참조하여 이의 상세한 구조를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 캐리어(30)의 양단부에는 캘리퍼 하우징(10)의 체결공(15)과 대응하는 위치에 소정깊이로 체결홈(31)이 형성된다.

그리고 가이드로드(40)는 상단부에 암나사(41)가 가공되어 체결공(15)에 볼트(16)를 통해 고정되며, 이의 하단부는 체결홈(31)에 헐겁게 끼워져 결합된다. 이 때, 가이드로드(40)의 하단부가 적정한 클리어런스를 유지하여 진퇴운동이 가능하도록 체결홈(31)의 직경은 가이드로드(40)의 직경보다 약간 크게 구성된다.

한편, 이러한 가이드로드(40)가 결합되는 체결홈(31)내에는 이의 진퇴운동이 보다 원활하게 이루어지게 하며 금속간의 충격소음이 방지되도록 윤활제(潤滑劑,80)가 충진된다. 이때, 체결홈(31) 내벽에는 가이드로드(40)의 조립을 용이하게 함과 동시에 다량의 윤활제(80)를 충진할 수 있도록 그로브(31a)가 형성되어 있다. 이 그로브(31a)는 체결홈(31)의 내벽을 따라 나선형으로 가공된 홈으로 이루어져 있다. 즉, 체결홈(31)의 입구에서부터 저부에 이르기까지 내벽을 따라 가공된다. 이에 따라, 가이드로드(40)의 결합시 체결홈(31)내의 공기가 나선형의그로브(31a)를 통해 빠져 나와 이의 결합이 용이하게 이루어지며, 아울러 클리어런스에 충진되는 윤활제(80)의 일부가 그로브(31a)에도 일부 충진됨으로써, 체결홈(31)내에 다량의 윤활제(80)를 충진할 수 있게 된다.

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

먼저, 캐리어(30)의 양단부에 형성된 체결홈(31)내에 다량의 윤활제(80)를 충분하게 투입하고, 가이드로드(40)의 외주면에도 역시 윤활제(80)를 여유있게 도포한 후 가이드로드(40)의 하단을 체결홈(31)에 밀어 넣는다. 이 때, 체결홈(31)내의 공기는 그로브(31a)를 통해 외부로 빠져나와 에어포킷이 발생되지 않기 때문에 가이드로드(40)의 조립이 보다 용이하게 이루어진다. 아울러 클리어런스에 보다 많은 윤활제(80)가 충진됨과 동시에 윤활제(80) 일부가 그로브(31a)에 채워진다.

그리고 수나사(17)가 가공된 볼트(16)를 체결공(15)을 관통하여 가이드로드(40)의 암나사(41)에 나사체결하면, 가이드로드(40)를 통해 캘리퍼 하우징(10)이 캐리어(30)에 슬라이딩 가능하게 결합된다.

다음에는 이와 같이 구성된 디스크 브레이크의 제동작용 및 효과를 설명한다.

먼저, 자동차의 전진시 운전자가 브레이크 패달를 밟으면 마스터실린더에서 제동유압이 형성되고 이것은 실린더(11)내로 전달되어 피스톤(20)이 화살표 A방향(도 2참조)으로 전진한다.

이에 따라 캐리어(30)에 유격 가능하게 설치된 인너패드플레이트(50)가 내측으로 전진하고 인너패드(51)가 회전하는 디스크(70)의 측면과 마찰함으로써 제동작용을 한다. 아울러, 가이드로드(40)를 통해 슬라이딩 가능하게 결합된 캘리퍼 하우징(10)은 실린더(11)에 잔존하는 유압에 의해 화살표 B방향(도 2참조)으로 이동함으로써, 하측방향으로 굽어지게 형성된 핑거부(12)가 아웃터패드플레이트(60)의 타면을 밀고 아웃터패드(61)가 디스크(70)의 측면에 압착되어 제동력이 발생된다. 이러한 제동작용은 가이드로드(40)의 하단부가 체결홈(31)내에서 일부 빠져 나와 캘리퍼 하우징(10)이 이동되기 때문이다.

그리고 운전자가 브레이크 패달을 놓아 제동유압이 해제되면, 인너패드(51)와 아웃터패드(61)는 회전운동하는 디스크(70)와 마찰하면서 다시 이격됨으로써, 피스톤(20)은 실런더(11) 내부로 복원되고, 캘리퍼 하우징(10) 역시 가이드로드(40)가 다시 체결홈(31) 내로 삽입 복원된다.

이와 같이, 디스크 브레이크의 제동작용은 캐리어(30)에 캘리퍼 하우징(10)이 가이드로드(40)를 이용하여 슬라이딩 가능하게 결합되어 있기 때문인데, 가이드로드(40)의 하단부가 끼워져 결합되는 체결홈(31)에는 다량의 윤활제(80)가 충진되어 있어 이의 작동이 용이하게 이루어진다.

즉, 적정한 클리어런스를 유지하도록 가이드로드(40)가 끼워진 체결홈(31)내에는 다량의 윤활제(80)가 충진되어 있기 때문에, 디스크 브레이크를 장기간 사용하여도 클리어런스에 항상 윤활제(80)가 여유있게 존재한다. 또한, 제동작용 시 가이드로드(40)가 빠져나와 체결홈(31) 내에 진공압이 형성되면, 그로브(31a)에 존재하는 윤활제(80)가 자동적으로 체결홈(31)내로 배출되어 이를 보충해준다.

결국, 윤활제(80)를 자주 주입하지 않아도 가이드로드(40)의 진퇴운동에 따른 마모손상이 발생되지 않으며, 캐리어(30)와 가이드로드(40)의 마찰시 윤활제(80)가 완충작용을 수행하여 작동소음이 줄어든다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 디스크 브레이크에 의하면, 체결홈의 내벽을 따라 나선형의 그로브가 마련되어 있어서, 그로브내에 다량의 윤활제가 충진됨과 동시에 체결홈내의 공기가 이를 통해 빠져 나오게 된다.

따라서, 가이드로드의 조립이 용이하게 이루어짐은 물론이고 다량의 윤활제를 체결홈내에 충진할 수 있다. 또한, 그로브내에 소정의 윤활제가 존재함으로써, 윤활제를 자주 보충해주지 않아도 가이드로드의 진퇴운동에 따른 마모손상이 방지되고, 금속간의 마찰소음이 현저하게 줄어드는 이점이 있다.

Claims (2)

1. 유압에 의해 진퇴운동하도록 피스톤이 설치된 캘리퍼 하우징, 상기 피스톤에 의해 좌우 진퇴운동하도록 한쌍의 패드플레이트가 설치되며 차체에 고정되는 캐리어, 상기 캐리어에 상기 캘리퍼 하우징을 슬라이딩 가능하게 결합하도록 일단은 상기 캘리퍼 하우징의 단부에 고정되며 타단은 상기 캐리어의 단부에 소정깊이로 형성된 체결홈에 끼워져 결합되는 가이드로드를 갖춘 디스크 브레이크에 있어서,

   상기 체결홈에는 윤활재 충진을 위한 그로브가 마련된 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 그로브는 상기 체결홈 내벽을 따라 나선형으로 이루어 진 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.