KR100566565B1

KR100566565B1 - 디스크 브레이크

Info

Publication number: KR100566565B1
Application number: KR1020010053774A
Authority: KR
Inventors: 현세종
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2001-09-03
Filing date: 2001-09-03
Publication date: 2006-03-31
Also published as: KR20030020106A

Abstract

본 발명은 디스크 브레이크에 관한 것으로, 그 목적은 피스톤 측으로 제동 마찰열이 전달되는 것을 방지함과 동시에 캘리퍼 하우징 및 패드플레이트의 떨림 현상을 방지하고자 하는 것이다.

이를 위해 본 발명에 따른 디스크 브레이크에 의하면, 피스톤(20)과 인너패드플레이트(50) 사이에 차열판(81)이 배치되어 있어서 제동 마찰열이 피스톤(20) 측으로 전달되는 것이 방지되고, 탄성 지지편(82)에 의해 캘리퍼 하우징(10)과 패드플레이트(50)(60)가 서로 반대방향으로 탄성 지지되며 이것에 의해 레틀 노이즈 발생을 효과적으로 방지할 수 있는 작용효과가 있다.

Description

디스크 브레이크{Disc brake}

도 1은 종래 디스크 브레이크를 개략적으로 보인 측단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 디스크 브레이크의 보인 평단면도이다.

도 3은 도 2의 Ⅲ - Ⅲ 선에 따른 단면도로, 본 발명에 따른 디스크 브레이크의 측단면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 차열부재의 설치구조를 발췌하여 보인 사시도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10..캘리퍼 하우징 20..피스톤

50,60..패드플레이트 70..디스크

80..차열부재 81..차열판

81a..고정편 82..탄성 지지편

82a..제1지지편 82b..제2지지편

본 발명은 디스크 브레이크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제동 마찰열이 피스톤 측으로 전달되는 것을 방지하면서 패드플레이트 및 캘리퍼 하우징의 떨림을 방지할 수 있는 차열부재를 갖춘 디스크 브레이크에 관한 것이다.

일반적으로 차량에 장착되는 브레이크는 주행 중의 자동차를 감속하거나 정지, 또는 정지 상태를 유지하기 위한 장치로서, 드럼 브레이크와 디스크 브레이크가 있다. 디스크 브레이크는 드럼 대신에 휠과 함께 회전하는 원판형의 디스크를 양쪽에서 패드로 강하게 압박하여 제동력을 얻는 것으로, 이의 구조는 다음과 같다.

종래 디스크 브레이크는 도 1에 도시한 바와 같이, 제동유압에 의해 진퇴 운동하도록 피스톤(2)이 내장된 캘리퍼 하우징(1)과, 차체에 고정되며 캘리퍼 하우징(1)의 양단이 가이드로드(미도시)를 통해 슬라이딩 가능하게 장착되는 캐리어(미도시)와, 한 쌍의 패드플레이트(4)(5) 사이에 외주연 일부가 삽입되면서 휠과 함께 회전하는 디스크(3)를 구비한다.

캘리퍼 하우징(1)은 제동유압이 전달되도록 후방부에 마련되며 피스톤(2)이 설치되는 실린더(1a)와, 후술하는 아웃터패드플레이트(5)를 감싸도록 굽어진 핑거부(1b)를 갖추고 있어서, 제동 작용 시 한 쌍의 패드플레이트(4)(5)를 디스크(3) 측으로 밀게 된다. 또한, 실린더(1a) 내부에는 시일(2b,seal)이 설치되어 피스톤(2)에 복원력을 가하게 되며, 실린더(1a)의 입구부위에는 이물질 유입을 방지하기 위해 러버재질로 이루어진 부우트(2a)가 배치된다.

그리고 캐리어는 차체의 너클에 볼트를 통해 장착되며, 여기에는 한 쌍의 패드플레이트(4)(5)가 디스크(3)측을 향해 각각 슬라이딩 가능하게 설치된다. 한 쌍의 패드플레이트(4)(5)는 피스톤(2) 선단과 접하여 압력을 직접적으로 전달받는 인 너패드플레이트(4)와, 핑거부(1b)의 내면과 접하도록 배치된 아웃터패드플레이트(5)로 구별된다.

따라서 운전자가 브레이크패달(미도시)을 밟아 마스터실린더(미도시)로부터 발생된 제동유압이 실린더(1a)에 전달되면, 이것에 의해 피스톤(2)이 화살표 A 방향으로 전진한다. 따라서 인너패드플레이트(4)의 패드(4a)가 휠과 함께 회전하는 디스크(3)의 일측면에 순간적으로 압착된다. 아울러 실린더(1a) 내부에는 유압이 존재하기 때문에 캐리어에 슬라이딩가능하게 장착된 캘리퍼 하우징(1)이 화살표 B 방향으로 이동하며, 이것에 의해 핑거부(1b)가 아웃터패드플레이트(5)를 밀어, 이에 부착된 패드(5a)가 디스크(3) 타측면에 압착되어 제동력을 발휘한다.

그리고 브레이크패달에서 발을 떼면, 실린더(1a)에 작용하던 제동유압이 해제되며, 디스크(3)와 패드(4a)(5a)의 마찰력(잔류 드래그, Residual Drag)에 의해 한 쌍의 패드플레이트(4)(5)와 함께 피스톤(2)이 복원되면서 다시 디스크(3)와 패드(4a)(5a)가 일정간격 이격된다.

그러나 이러한 종래 디스크 브레이크에서는 제동 작용 시 디스크(3)와 패드(4a)(5a)의 마찰열이 피스톤(2)측으로 직접 전달되어 브레이크 오일이 가열되며, 심한 경우 이물질 유입을 방지하기 위한 부우트(2a)가 소손되는 문제점이 있다.

또한, 종래 디스크 브레이크에서는 회전하는 디스크(3)와의 마찰로 패드플레이트(4)(5)가 바깥 측으로 밀려 복원되는데, 이러한 복원과정에서 상당한 소음이 발생되는 문제점이 있다. 즉, 제동 작용이 해제되면서 인너패드플레이트(4)와 아 웃터패드플레이트(5)는 디스크(3)와 함께 유동 가능한 피스톤(2) 및 캘리퍼 하우징(1)의 핑거부(1b)와도 직접적으로 마찰함으로써, 시끄럽게 덜컥거리는 레틀 노이즈(rattle noise) 발생원인이 된다. 특히 이러한 현상은 요철도로를 주행하는 경우에 더욱 심하게 발생되어 전반적인 디스크 브레이크의 제품 신뢰성을 저하시키는 요인이 된다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 제동 작용 시 발생되는 패드와 디스크와의 마찰열이 피스톤 측으로 전달되는 것을 방지하며, 아울러 제동 작용 해제 시 캘리퍼 하우징 및 패드플레이트의 떨림 현상을 방지할 수 있는 디스크 브레이크를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은;

휠과 함께 회전하는 디스크, 디스크와 마찰하여 제동력을 발휘하도록 내면에 패드가 부착된 인너패드플레이트와 아웃터패드플레이트, 인너 · 아웃터패드레이트가 진퇴운동 가능하게 배치되며 차체에 고정되는 캐리어, 캐리어의 양측에 가이드로드를 매개로 진퇴운동 가능하게 장착되며 인너 · 아웃터패드플레이트를 작동시키기 위해 피스톤이 내장된 캘리퍼 하우징을 구비하며;

캘리퍼 하우징은 피스톤이 진퇴운동 가능하게 배치되는 실린더와, 아웃터패드플레이트를 전진시키기 위해 캘리퍼 하우징의 단부에 절곡되게 성형된 핑거부와, 핑거부와 실린더를 연결하는 브릿지부를 포함하는 디스크 브레이크에 있어서;

피스톤과 인너패드플레이트 사이에 배치되어 제동 마찰열이 피스톤 측으로 전달되는 것을 방지하기 위한 차열판과, 차열판에 일체로 마련되며 캘리퍼 하우징의 브릿지부와 인너 · 아웃터패드플레이트를 반대방향으로 지지하기 위한 탄성 지지편을 갖춘 차열부재를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 차열판은 고무가 코팅된 금속판으로 이루어지며; 차열판에는 피스톤의 개방부에 탄성적으로 끼워져 결합되도록 복수개의 고정편이 마련된 것을 특징으로 한다.

또한, 탄성 지지편은 차열판의 가장자리에서 절곡 연장되어 일단은 인너패드플레이트의 상부를 하향 지지하며 타단은 아웃터패드플레이트의 상부를 하향 지지하는 제1지지편과, 제1지지편의 일단부에서 분기되어 캘리퍼 하우징의 브릿지부를 상향 지지하는 제2지지편을 포함하는 것을 특징으로 하는 구성이다.

이러한 구성에 의하면, 제동 마찰열이 차열판에 의해 피스톤 측으로 전달되는 것이 방지됨과 동시에 캘리퍼 하우징과 패드플레이트가 서로 반대방향으로 탄성 지지되기 때문에 레틀 노이즈가 보다 줄어들게 된다.

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

도 2와 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 디스크 브레이크는 제동유압에 의해 진퇴 운동하도록 피스톤(20)이 내장되는 캘리퍼 하우징(10)과, 패드(51)(61)가 각각 부착된 한 쌍의 패드플레이트(50)(60)가 일정간격 이격되게 설치되는 캐리어(30)와, 가장자리 일부가 한 쌍의 패드플레이트(50)(60) 사이에 삽입되면서 휠(미도시)과 함께 회전하는 원판상의 디스크(70)를 갖추고 있다.

캘리퍼 하우징(10)은 피스톤(20)이 내장되는 실린더(11)와, 후술하는 아웃터패드플레이트(60)를 작동시키기 위한 핑거부(12)와, 이 핑거부(12)와 실린더(11)를 연결하기 위한 브릿지부(13)로 정의된다. 실린더(11)는 마스터실린더(미도시)에서 형성된 제동유압이 전달되도록 캘리퍼 하우징(10)의 일측부에 가공되며, 이의 내주에는 피스톤(20)을 복원시키는 탄성재질의 시일(21)이 설치된다. 그리고 핑거부(12)는 아웃터패드플레이트(60)를 감싸도록 캘리퍼 하우징(10)의 타측부에서 하측방향으로 굽어지도록 성형되어 있다. 이러한 캘리퍼 하우징(10)은 캐리어(30)에 슬라이딩 가능하게 체결되는데, 이를 위해 좌우 양측단부에 체결공이 형성된 체결부(14)가 대칭되게 마련된다.

그리고 캐리어(30)는 차체의 너클(미도시)에 마운팅 볼트(미도시)를 통해 견실하게 장착되며, 이의 양단부에는 캘리퍼 하우징(10)이 가이드로드(40)를 통해 슬라이딩 가능하게 결합된다. 즉, 캐리어(30)의 양측 단부에는 체결부(14)과 대응하는 위치에 가이드로드(40)의 단부가 각각 헐겁게 끼워져 결합되도록 소정깊이로 가이드홀(31)이 형성되어 있다. 따라서 가이드로드(40)의 일단을 체결부(14)에 볼트(15)로 고정하고 이의 타단을 가이드홀(31)에 삽입하면, 캘리퍼 하우징(10)이 캐리어(30)에 슬라이딩 가능하게 조립된다.

또한, 캐리어(30)에는 한 쌍의 패드플레이트(50)(60)가 디스크(70)를 중심으로 진퇴운동 가능하게 설치된다. 이 한 쌍의 패드플레이트(50)(60)는 내면에 패드(51)가 부착되며 외면이 피스톤(20) 선단과 접하도록 배치되는 인너패드플레이 트(50)와, 내면에 패드(61)가 부착되며 외면이 핑거부(12)와 접하도록 배치되는 아웃터패드플레이트(60)로 구별된다.

한편, 피스톤(20)과 인너패드플레이트(50) 사이에는 제동 마찰열이 피스톤(20) 측으로 전달되는 것을 방지함과 동시에 제동 작용 해제 시 캘리퍼 하우징(10)과 패드플레이트(50)(60)의 진동을 억제시키기 위한 차열부재(80)가 배치되어 있는데, 도 3과 도 4를 참조하여 차열부재(80)를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 차열부재(80)는 피스톤(20) 선단과 인너패드플레이트(50) 사이에 배치되는 금속재의 차열판(81)과, 이 차열판(81)의 상부에서 절곡 연장되어 캘리퍼 하우징(10)의 브릿지부(13)와 인너 · 아웃터패드플레이트(50)(60)를 반대방향으로 지지하는 탄성 지지편(82)을 갖추고 있다.

차열판(81)은 피스톤(20)의 선단이 인너패드플레이트(50)에 직접 접하는 것이 방지되도록 소정두께를 갖는 원판으로 이루어져 있으며, 이 차열판(81)의 내측에는 고무(81b)로 코팅되어 있다.

또한, 차열판(81)의 중심부위에는 이를 고정시키기 위해 120도 간격을 유지하도록 3개의 고정편(81a)이 마련되어 있다. 이 고정편(81a)은 차열판(81)의 일부를 랜싱 가공하여 이루어진 것으로, 자체 탄성력을 갖고 있다. 이에 따라 피스톤(20)의 개방부에 3개의 고정편(81a)을 탄성 변형시키면서 삽입하면, 차열판(81)이 피스톤(20)과 인너패드플레이트(50) 사이에 고정 배치된다.

그리고 탄성 지지편(82)은 차열판(81)의 상측 가장자리에서 절곡 연장되어 인너패드플레이트(50)와 아웃터패드플레이트(60)를 하향(화살표 L 방향) 지지하는 제1지지편(82a)과, 이 제1지지편(82a)에서 분기되어 캘리퍼 하우징(10)의 브릿지부(13)를 상향(화살표 T 방향) 지지하는 제2지지편(82b)으로 이루어져 있다. 제1지지편(82a)은 차열판(81)의 상측 가장자리에서 절곡 연장되어 일단이 인너패드플레이트(50)의 상부를 하향 지지하며, 타단이 아웃터패드플레이트(60)의 상부를 하향 지지하도록 연장되어 있다. 그리고 제2지지편(82b)은 제1지지편(82a)의 일단부 양측에서 분기 연장되어 한 쌍으로 이루어져 있으며, 이의 선단부가 캘리퍼 하우징(10)의 브릿지부(13) 내측과 탄성 변형되면서 접하게 된다.

이에 따라 제1지지편(82a)과 제2지지편(82b)에 의해 인너 · 아웃터패드플레이트(50)(60)와 캘리퍼 하우징(10)의 브릿지부(13)가 반대방향으로 탄성 지지되기 때문에, 제동 작용 해제 시 또는 요철도로를 주행하는 중에 이들의 떨림 현상을 효과적으로 방지할 수 있게 되는데, 이에 대한 것은 후술하는 작용설명에서 상세하게 기술한다.

다음에는 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 디스크 브레이크의 작용 및 이에 따른 효과를 설명한다.

먼저, 자동차가 주행하고 있는 상태에서 운전자가 브레이크패달(미도시)을 밟으면, 마스터실린더(미도시)에서 제동유압이 형성되고 이것은 실린더(11)로 전달되어 피스톤(20)이 화살표 A방향(도 3 참조)으로 전진한다.

이에 따라 캐리어(30)에 설치된 인너패드플레이트(50)가 전진하면서 회전하는 디스크(70) 측면에 패드(51)가 마찰하여 제동력이 발생된다. 아울러 실린더(11)에 잔존하는 유압에 의해 캘리퍼 하우징(10)은 화살표 B방향(도 3 참조)으로 이동하며, 이것에 의해 핑거부(12)가 아웃터패드플레이트(60)를 끌어 당겨 이의 패드(61)가 디스크(70) 측면에 압착 제동력이 발생된다.

이러한 제동 작용 시 차열판(81)에 의해 패드(51)(61)와 디스크와(70)의 마찰로 발생된 열이 피스톤(20) 측으로 전달되는 것이 방지된다. 즉, 차열판(81)에 의해 제동 마찰열이 피스톤(20) 측으로 전달되지 않고 대기 중으로 발산되며, 아울러 차열판(81)에 코팅된 고무(81b)에 의해 진동 및 떨림 현상이 효과적으로 방지된다.

그리고 운전자가 브레이크패달을 놓아 제동유압이 해제되면, 각 패드(51)(61)는 휠과 함께 회전하는 디스크(70)와 마찰하면서 다시 이격됨과 동시에 피스톤(20) 역시 실린더(11)로 복원된다.

이 때, 패드플레이트(50)(60)와 캘리퍼 하우징(10)은 탄성 지지편(82)을 통해 서로 반대방향으로 지지되기 때문에, 제동 작용 해제 시 레틀 노이즈 발생이 방지된다.

즉, 인너 · 아웃터패드플레이트(50)(60)는 제1지지편(82a)에 의해 하향 지지되며, 캘리퍼 하우징(10)의 브릿지부(13)는 제2지지편(82b)에 의해 상향 지지된 상태로 유지된다. 이에 따라 제동 작용 해제 시 디스크(70)와 패드(51)(61)의 잔류 드레그(Residual Drag)가 개선됨과 동시에 캘리퍼 하우징(10)의 떨림 현상이 방지됨으로써, 전반적인 디스크 브레이크의 작동소음이 월등하게 저감된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 디스크 브레이크에 의하면, 피스톤과 패드플레이트 사이에 차열판이 배치되어 있어서 제동 마찰열이 피스톤 측으로 전달되는 것이 방지되고, 탄성 지지편에 의해 캘리퍼 하우징과 패드플레이트가 서로 반대방향으로 탄성 지지되며 이것에 의해 레틀 노이즈 발생을 효과적으로 방지할 수 있는 작용효과가 있다.

Claims

휠과 함께 회전하는 디스크, 상기 디스크와 마찰하여 제동력을 발휘하도록 내면에 패드가 부착된 인너패드플레이트와 아웃터패드플레이트, 상기 인너 · 아웃터패드레이트가 진퇴운동 가능하게 배치되며 차체에 고정되는 캐리어, 상기 캐리어의 양측에 가이드로드를 매개로 진퇴운동 가능하게 장착되며 상기 인너 · 아웃터패드플레이트를 작동시키기 위해 피스톤이 내장된 캘리퍼 하우징을 구비하며;

상기 캘리퍼 하우징은 상기 피스톤이 진퇴운동 가능하게 배치되는 실린더와, 상기 아웃터패드플레이트를 전진시키기 위해 상기 캘리퍼 하우징의 단부에 절곡되게 성형된 핑거부와, 상기 핑거부와 상기 실린더를 연결하는 브릿지부를 포함하는 디스크 브레이크에 있어서;

상기 피스톤(20)과 인너패드플레이트(50) 사이에 배치되어 제동 마찰열이 상기 피스톤(20) 측으로 전달되는 것을 방지하기 위한 차열판(81)과, 상기 차열판(81)에 일체로 마련되며 상기 캘리퍼 하우징(10)의 브릿지부(13)와 상기 인너 · 아웃터패드플레이트(50)(60)를 반대방향으로 지지하기 위한 탄성 지지편(82)을 갖춘 차열부재(80)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
제 1항에 있어서,

상기 차열판(81)은 고무(81b)가 코팅된 금속판으로 이루어지며;

상기 차열판(81)에는 상기 피스톤(20)의 개방부에 탄성적으로 끼워져 결합되 도록 복수개의 고정편(81a)이 마련된 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
제 1항에 있어서,

상기 탄성 지지편(82)은;

상기 차열판(81)의 가장자리에서 절곡 연장되어 일단은 상기 인너패드플레이트(50)의 상부를 하향 지지하며 타단은 상기 아웃터패드플레이트(60)의 상부를 하향 지지하는 제1지지편(82a)과,

상기 제1지지편(82a)의 일단부에서 분기되어 상기 캘리퍼 하우징(10)의 브릿지부(13)를 상향 지지하는 제2지지편(82b)을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.