KR100437207B1 - 디스크 브레이크의 패드마모감지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디스크 브레이크의 패드마모감지장치에 관한 것으로, 그 목적은 패드마모감지장치의 설치를 보다 용이하게 하며 패드플레이트를 복원시킬 수 있도록 하는 것이다.

본 발명에 따른 디스크 브레이크의 패드마모감지장치(80)에 의하면, 패드플레이트(50)의 단부에 착탈이 가능하게 결합되는 고정부(81)와, 패드플레이트(50)를 디스크(70)와 반대방향으로 탄성 지지하는 탄지부(82)와, 패드(51)의 과마모 시 디스크(70)와 직접 마찰하는 마모감지부(83)가 일체로 마련되어 있다. 이에 따라 제동작용이 해제되면 탄지부(82)에 의해 패드플레이트(50)의 복원이 보다 빨리 이루어져 패드(51)의 내구성이 향상되며, 패드(51)가 과마모 되면 마모감지부(83)와 디스크(70)와의 마찰작용으로 인해 이의 교환시기를 알 수 있다. 또한, 고정부(81)를 통해 패드마모감지장치(80)가 끼워져 설치되기 때문에, 이의 조립 설치가 용이할 뿐만 아니라 패드플레이트(50)의 교환 시 패드마모감지장치(80)의 재사용이 가능하여 이의 교환비용이 절감되며 자원 재활용에 기여할 수 있는 이점이 있다.

Description

디스크 브레이크의 패드마모감지장치{Pad wear indicator of disc brake}

본 발명은 디스크 브레이크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 패드가 일정량 이상 마모되면 디스크와 직접 마찰하여 경고음을 유발시키는 디스크 브레이크의 패드마모감지장치에 관한 것이다.

일반적으로 디스크 브레이크는 휠과 함께 회전하는 원판형의 디스크를 양쪽에서 패드로 강하게 압박하여 제동력을 얻는 것으로, 이의 구조는 다음과 같다.

종래 디스크 브레이크는 제동유압에 의해 진퇴 운동하도록 피스톤이 내장된 캘리퍼 하우징과, 차체에 고정되며 캘리퍼 하우징이 슬라이딩 가능하게 결합되는 캐리어와, 패드플레이트 사이에 외주연 일부가 삽입되면서 휠과 함께 회전 운동하는 디스크를 구비한다.

캘리퍼 하우징의 후방부에는 제동유압이 전달되는 실린더가 가공되며, 이의 전방부에는 후술하는 아웃터패드플레이트를 감싸도록 하측방향으로 굽어진 핑거부가 일체로 마련되어 있어서, 제동작용 시 아웃터패드플레이트의 패드를 디스크에 밀착시키게 된다.

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

이와 같이 구성된 디스크 브레이크를 갖춘 자동차의 주행 시 운전자가 브레이크패달을 밟으면, 마스터실린더(미도시)에서 제동유압이 형성되며 계속하여 실린더내로 전달되어 피스톤이 전진한다.

피스톤의 전진에 따라 인너패드플레이트에 부착된 인너패드가 순간적으로 디스크의 일측면에 압착된다. 아울러 실린더에는 제동유압이 잔존하기 때문에, 캘리퍼 하우징 자체가 피스톤과 반대방향으로 이동하며, 이것에 의해 아웃터패드플레이트에 부착된 아웃터패드가 디스크 타측면에 압착되어 제동작용을 한다.

한편, 이러한 제동작용이 반복되면 디스크와의 마찰로 인해 패드가 계속적으로 마모되고 제동성능이 저하된다. 이에 따라 운전자에게 패드 교환시기를 알려주기 위해, 종래에는 도 1에 도시한 바와 같이, 패드플레이트(1)에 마모감지부재(3)가 설치되어 있다. 즉, 마모감지부재(3)는 금속판상으로 이루어져 있는데, 일단이 패드플레이트(1)의 외측에 리벳팅수단(3a)을 통해 고정되며, 타단이 패드(2)를 향하도록 절곡된다. 이 때, 마모감지부재(3a)의 타단은 초기 상태 시 디스크(4)와 일정한 간격이 유지되게 조립된다.

따라서 디스크 브레이크를 장시간 사용하면 디스크(4)를 압착하는 패드(2)가 점차 마모되는데, 일정량 이상 패드(2)가 마모된 경우의 제동작용 시 마모감지부재(3)의 타단이 디스크(4)와 직접적으로 마찰하여 금속음을 발생시키며, 이 마찰 금속음을 통해 운전자는 패드(2)의 교환시기를 알 수 있다.

그러나, 종래 패드 마모감지부재(3)는 일단이 리벳팅수단(3a)을 통해 패드플레이트(1)에 고정됨으로써, 이의 설치작업이 난해할 뿐만 아니라 패드(4)의 교환 시 패드플레이트(1)와 함께 일체로 교체되어 자원낭비의 원인으로 작용하는 단점이 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 패드마모감지장치를 패드플레이트에 보다 용이하게 설치하며, 패드플레이트 교환 시 이를 재활용할 수 있는 디스크 브레이크의 패드마모감지장치를 제공하는 것이다.

그리고 본 발명의 다른 목적은 패드마모감지장치가 패드플레이트를 복원되는 방향으로 탄성 지지하도록 구성하여 별도의 복원수단 없이도 제동작용 해제 시 패드의 불필요한 마찰작용을 방지할 수 있는 디스크 브레이크의 패드마모감지장치를 제공하는 것이다.

도 1은 종래 패드마모감지부재를 보인 개략도이다.

도 2는 본 발명에 따른 디스크 브레이크의 단면도이다.

도 3과 도 4는 본 발명에 따른 패드마모감지장치를 발췌하여 보인 것이다.

도 5와 도 6은 본 발명에 따른 패드마모감지장치의 작동상태를 보인 개략도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10..캘리퍼 하우징 30..캐리어 40..가이드로드

50,60..패드플레이트 51,61..패드 52..설치부

70..디스크 80..패드마모감지장치 81..고정부

82..탄지부 83..마모감지부

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은;

유압에 의해 진퇴 운동하도록 피스톤이 내장된 캘리퍼 하우징과, 캘리퍼 하우징의 양단부가 슬라이딩 가능하게 결합되며 차체에 고정되는 캐리어와, 캐리어 내측에 진퇴운동 가능하게 배치되며 일면에 패드가 부착된 한쌍의 패드플레이트와, 패드플레이트 사이에 외주연 일부가 삽입되어 휠과 함께 회전하는 디스크와, 디스크와 마찰하여 패드의 과마모를 경고하기 위한 패드마모감지장치를 갖춘 디스크 브레이크에 있어서,

패드플레이트의 단부에는 패드마모감지장치를 설치하기 위해 길이방향으로 돌출된 설치부가 마련되며,

패드마모감지장치는 판상으로 마련되며 설치부에 착탈이 가능하게 끼워져 결합되는 고정부와, 고정부에서 "U" 형상으로 절곡 연장되며 캐리어의 내측에 압착되어 패드플레이트를 디스크로부터 외측방향으로 지지하기 위한 탄지부와, 탄지부에서 디스크측으로 연장되어 패드가 일정량 마모된 경우 선단이 디스크와 마찰하여 금속음을 발생시키는 마모감지부를 구비하는 것을 특징으로 하는 구성이다.

또한, 고정부는 설치부 전면과 면접촉하는 지지단과, 지지단의 양측에서 대칭되게 벤딩되어 설치부 측면을 감싸며 선단이 설치부 후면에 탄성적으로 걸리는 상ㆍ하측 고정단을 포함하는 것을 특징으로 하는 구성이다.

이러한 구성에 의하면, 패드플레이트의 단부에 패드마모감지장치가 끼워져 결합됨으로써, 이의 조립 작업성이 향상되며 아울러 패드플레이트의 교환 시 패드마모감지장치를 재활용할 수 있다. 또한, 별도의 복원수단 없이도 제동작용 해제 시 패드플레이트가 용이하게 복원됨으로써 패드의 불필요한 마찰작용이 방지된다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 첨부도면을 간략히 설명하면, 도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 디스크 브레이크와 패드마모감지장치를 개략적으로 보인 것이며, 도 5와 도 6은 패드마모감지장치의 작동상태를 보인 것이다.

본 발명에 따른 디스크 브레이크는 도 2에 도시한 바와 같이, 제동유압에 의해 진퇴운동하도록 피스톤(20)이 내장되는 캘리퍼 하우징(10)과, 한쌍의 패드플레이트(50)(60)가 일정간격 이격되게 설치되는 캐리어(30)와, 외주연 일부가 패드플레이트(50)(60) 사이에 일부 삽입되며 후술하는 패드(51)(61)와 일정한 간격을 유지하면서 휠(미도시)과 함께 회전하는 원판상의 디스크(70)를 포함한다.

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

그리고 캐리어(30)는 차체의 너클(미도시)에 볼트를 통해 견고하게 고정되며, 패드(51)(61)가 부착된 한쌍의 패드플레이트(50)(60)가 진퇴운동 가능하게 배치된다. 이러한 캐리어(30)에는 캘리퍼 하우징(10)이 봉형상으로 연장된 가이드로드(40)를 통해 슬라이딩 가능하게 결합되는데, 이를 위해 캐리어(30)의 양측 단부에 캘리퍼 하우징(10)의 체결공(15)과 대응하도록 슬라이딩홀(31)이 형성되어 있다. 따라서 가이드로드(40) 하단을 슬라이딩홀(31)에 삽입한 후 가이드로드(40) 상단을 체결공(15)과 일치시켜 볼트(16)를 조이면, 가이드로드(40)가 견고하게 고정됨과 동시에 캘리퍼 하우징(10)이 캐리어(30)에 슬라이딩 가능하게 조립된다.

한편, 패드플레이트(50)(60)는 캐리어(30) 내측에 디스크(70)를 중심으로 좌우 대칭되게 길이방향으로 설치되는데, 피스톤(20) 선단과 접하도록 배치되며 인너패드(51)가 부착된 인너패드플레이트(50)와, 핑거부(12)의 내측에 접하도록 배치되며 아웃터패드(61)가 부착된 아웃터패드플레이트(60)로 구별된다.

또한, 인너패드플레이트(50)의 양측 단부에는 이를 디스크(70) 외측방향으로 탄성 지지함과 동시에 인너패드(51)의 과마모 시 이의 교환시기를 운전자에게 알려주기 위한 패드마모감지장치(80)가 설치된다.

도 3과 4를 참조하면, 패드마모감지장치(80)의 설치를 위해 인너패드플레이트(50) 양측 단부에는 길이방향으로 소정의 폭을 갖도록 돌출된 설치부(52)가 마련되어 있다. 그리고 패드마모감지장치(80)는 금속판상으로 마련되며 설치부(52)에 착탈 가능하게 결합되어 재활용이 가능함과 동시에 인너패드(51)가 일정량 이상 마모되면 디스크(70)와 마찰하여 경고음을 발생시키는데, 설치부(52)에 탄성적으로 끼워져 결합되는 고정부(81)와, 고정부(81)에서 연장되어 인너패드플레이트(50)를 디스크(70)로부터 외측방향으로 지지하기 위한 탄지부(82)와, 탄지부(82)에서 디스크(70)측을 향해 연장된 마모감지부(83)를 포함한다.

고정부(81)는 설치부(52) 전면(52a)과 면접촉하는 지지단(81a)과, 지지단(81a)의 양측에서 대칭되게 "U"형상으로 벤딩되어 설치부(52) 측면을 감싸면서 선단이 설치부(52) 후면(52b)에 탄성적으로 걸리는 상ㆍ하측 고정단(81b)(81c)으로 이루어져 있어서, 설치부(52)에 슬라이드 방식으로 미끄러져 결합되게 된다. 탄지부(82)는 고정부(81)의 지지단(81a)에서부터 "U" 형상으로 절곡 연장되며 캐리어(30) 내측과 접하여 압착됨으로써, 평상 시 인너패드플레이트(50)를 디스크(70)와 반대방향으로 지지하게 된다. 그리고 마모감지부(83)는 인너패드플레이트(50)를 지나 인너패드(51)측으로 소정 길이 연장되게 마련되어 있어서, 브레이크의 장기간 사용으로 인해 인너패드(51)가 일정량 이상 마모되면 선단이 디스크(70)와 접하여 금속음을 발생시키게 된다.

다음에는 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 패드마모감지장치의 작용 및 효과를 설명한다.

먼저, 자동차의 전진시 운전자가 브레이크 패달(미도시)을 밟게 되면, 마스터실린더(미도시)에서 제동유압이 형성되고 이것은 실린더(11)내로 전달되어 피스톤(20)이 전진한다. 따라서 캐리어(30)에 진퇴운동 가능하게 설치된 인너패드플레이트(50)가 내측으로 전진하고 회전하는 디스크(70)의 일측면과 인너패드(51)가 마찰함으로써 제동작용을 한다. 이와 동시에 가이드로드(40)를 통해 슬라이딩 가능하게 결합된 캘리퍼 하우징(10)은 실린더(11)에 잔존하는 유압에 의해 피스톤(20)의 작동방향과 반대로 이동함으로써, 하측방향으로 굽어지게 형성된 핑거부(12)가 아웃터패드플레이트(60)를 밀고, 이로 인해 아웃터패드(61)가 디스크(70)의 타측면에 압착되어 제동력이 발생된다.

그리고, 운전자가 브레이크 패달을 놓아 제동유압이 해제되면, 피스톤(20)이 복원됨과 동시에 인너패드(51)와 아웃터패드(61)는 회전 운동하는 디스크(70)와 마찰하여 다시 이격됨으로써, 인너패드플레이트(50)와 아웃터패드플레이트(60)가 초기 위치로 되돌아온다.

한편, 제동작용 시 인너패드플레이트(50)는 패드마모감지장치(80)의 탄지부(82)에 의해 디스크(70)와 반대방향으로 탄성 지지된다. 즉, 도 5에 도시한 바와 같이, 인너패드플레이트(50)가 디스크(70)측으로 이동함에 따라 탄지부(82)는 캐리어(30) 내측에서 더욱 벤딩되어 인너패드플레이트(50)에 화살표 A방향으로 복원력을 가하며, 제동작용이 해제되면 인너패드플레이트(50)는 탄지부(82)의 탄성 복원력에 의해 원래의 위치로 보다 빨리 되돌아간다. 따라서 제동작용 해제 시 인너패드(51)와 디스크(70)와의 불필요한 마찰이 방지됨으로써, 인너패드(51)의 마찰손상이 감소된다.

또한, 브레이크의 장기간 사용으로 인해 인너패드(51)가 일정량 이상 마모되면, 도 6에 도시한 바와 같이, 탄지부(82)에서 디스크(70)측으로 연장되게 마련된 마모감지부(83)를 통해 패드교환시기를 알 수 있다. 즉, 인너패드(51)가 과마모된 상태에서 제동을 하면, 마모감지부(83)의 선단과 회전하는 디스크(70)의 측면부가 마찰하여 금속음이 발생되고, 이를 운전자가 청취하여 인너패드(51)가 부착된 인너패드플레이트(50)의 교환시기를 알 수 있다. 아울러, 패드마모감지장치(80)는 고정부(81)를 통해 인너패드플레이트(50)의 설치부(52)에 착탈이 가능하게 설치되어 있기 때문에, 패드플레이트(50)의 교환 시 이를 분리하여 새로운 패드플레이트에 설치할 수 있어 여러번 재사용이 가능하며, 이에 따라 패드플레이트의 교환 비용이 절감되고 자원 재활용이 가능하다.

이러한 기술적 사상은 인너패드플레이트(50)에 패드마모감지장치(80)를 설치한 것으로 설명하였지만, 이에 국한하지 않고 아웃터패드플레이트(60)에 설치하여도 본 발명의 소기목적을 달성할 수 있음은 물론이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 디스크 브레이크의 패드마모감지장치에 의하면, 패드플레이트의 단부에 착탈이 가능하게 결합되는 고정부와, 패드플레이트를 디스크와 반대방향으로 탄성 지지하는 탄지부와, 패드의 과마모 시 디스크와 직접 마찰하는 마모감지부가 일체로 마련되어 있다. 이에 따라 제동작용이 해제되면 탄지부에 의해 패드플레이트의 복원이 보다 빨리 이루어져 패드의 내구성이 향상되며, 패드가 과마모되면 마모감지부와 디스크와의 마찰작용으로 인해 이의 교환시기를 알 수 있다. 또한, 고정부를 통해 패드마모감지장치가 끼워져 설치되기 때문에, 이의 조립 설치가 용이할 뿐만 아니라 패드플레이트의 교환 시 패드마모감지장치의 재사용이 가능함으로써 이의 교환비용이 절감되며 자원 재활용에 기여할 수 있는 이점이 있다.

Claims (2)

1. 유압에 의해 진퇴 운동하도록 피스톤이 내장된 캘리퍼 하우징(10)과, 상기 캘리퍼 하우징(10)의 양단부가 슬라이딩 가능하게 결합되며 차체에 고정되는 캐리어(30)와, 상기 캐리어(30) 내측에 진퇴운동 가능하게 배치되며 일면에 패드가 부착된 한쌍의 패드플레이트(50)와, 상기 패드플레이트(50) 사이에 외주연 일부가 삽입되어 휠과 함께 회전하는 디스크(70)와, 상기 디스크와 마찰하여 상기 패드의 과마모를 경고하기 위한 패드마모감지장치(80)를 갖춘 디스크 브레이크에 있어서,

   상기 패드플레이트(50)의 단부에는 상기 패드마모감지장치(80)를 설치하기 위해 길이방향으로 돌출된 설치부(52)가 마련되며,

   상기 패드마모감지장치(80)는 판상으로 마련되며 설치부(52)에 착탈이 가능하게 끼워져 결합되는 고정부(81)와, 상기 고정부(81)에서 "U" 형상으로 절곡 연장되며 상기 캐리어(30)의 내측에 압착되어 상기 패드플레이트(50)를 상기 디스크(70)로부터 외측방향으로 지지하기 위한 탄지부(82)와, 상기 탄지부(82)에서 상기 디스크(70)측으로 연장되어 상기 패드(51)가 일정량 마모된 경우 선단이 상기 디스크(70)와 마찰하여 금속음을 발생시키는 마모감지부(83)를 구비하는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크의 패드마모감지장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 고정부(81)는 상기 설치부(52) 전면(52a)과 면접촉하는 지지단(81a)과,상기 지지단(81a)의 양측에서 대칭되게 벤딩되어 상기 설치부(52) 측면을 감싸며 선단이 상기 설치부(52) 후면(52b)에 탄성적으로 걸리는 상ㆍ하측 고정단(81b)(81c)을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크의 패드마모감지장치.