KR100636357B1 - 디스크 브레이크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디스크 브레이크에 관한 것으로써, 특히, 핑거부의 힘의 중심을 편심되게 형성함과 동시에, 핑거부 강성 응력을 동일하게 하여 패드면압을 균일화함으로써, 패드의 편마모, 이상마모 및 소음, 진동(NVH)의 극대화할 수 있는 디스크 브레이크에 관한 것이다.

디스크 브레이크, 핑거

Description

디스크 브레이크{Disk brake}

도 1은 종래의 디스크 브레이크 개략도.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디스크 브레이크 개략도.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 핑거부 사시도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

20 : 디스크 30a,30b: 인너패드, 아웃터패드

42, 420 : 피스톤 52B,520B : 대핑거부

52A,520A : 소핑거부

본 발명은 디스크 브레이크에 관한 것으로써, 특히, 핑거부의 힘의 중심을 편심되게 형성함과 동시에, 핑거부 강성 응력을 동일하게 하여 패드면압을 균일화함으로써, 패드의 편마모, 이상마모 및 소음, 진동(NVH)의 극대화할 수 있는 디스크 브레이크에 관한 것이다.

이러한 디스크 브레이크의 종래기술로써는, 한국 특허공개공보 제2001-0047149호에 제시된 바 있다.

종래 디스크 브레이크는 도 1에 도시한 바와 같이, 한쌍의 패드플레이트가 일정간격 이격되게 배치되며 차체에 고정되는 캐리어, 가장자리 일부가 패드플레이트 사이에 삽입되면서 휠(미도시)과 함께 회전하는 디스크(20), 제동유압에 의해 진퇴운동하도록 피스톤(42)이 내장된 캘리퍼 하우징을 포함한다.

자동차의 전진 시 운전자가 브레이크패달(미도시)을 밟으면 마스터실린더에서 제동유압이 형성되고, 이것은 유압포트를 통해 보어내로 전달되어 피스톤이 전진한다.

계속하여 피스톤의 전진으로 인너패드플레이트가 내측으로 밀려 회전하는 디스크(20)와 인너패드(30a)가 마찰하고, 아울러 보어에 잔존하는 유압에 의해 캘리퍼 하우징이 피스톤(42)과 반대방향으로 이동함에 따라 핑거부(52B)(52A)가 아웃터패드플레이트를 끌어당김으로써, 아웃터패드(30b)가 디스크(20)에 압착되어 제동력이 발휘된다.

이러한 제동력은 피스톤(42)의 진퇴운동에 의해 발휘되는데, 피스톤(42)이 내장되는 보어가 패드(30a)(30b)의 중심선을 기점으로 디스크(20)의 회전방향측으로 "C"만큼 편심되게 형성된다.

이와 같이, 보어가 편심되게 마련됨으로써, 패드플레이트는 패드(30a)(30b)의 중심선을 기점으로 디스크(20)의 회전방향 출구측이 상대적으로 강하게 밀린다. 아울러 디스크 브레이크의 특성 상 디스크(20)의 회전토크에 의해 디스크(20) 양측면에 가해지는 인너패드(30a)와 아웃터패드(30b)의 면압력은 디스크(20)의 회전 입구측으로 집중되려고 한다.

이에 따라 패드플레이트에 가해지는 압력이 디스크(20)의 회전방향 출구측으로 편심되게 작용하지만, 실제 제동작용 시 인너패드(30a)와 아웃터패드(30b)는 전체적으로 디스크(20) 측면에 균일한 압력으로 마찰함으로써, 제동력이 보다 향상된다.

한편, 이와 같이 피스톤(42)이 편심되게 배치됨으로써, 소핑거부(52A)와 대핑거부(52B)의 접촉면 직교방향 길이는 같으나, 소핑거부(52A)보다 대핑거부(52B)의 상기 패드플레이트와의 접촉면 폭이 상대적으로 더 길게 형성되며, 각각의 핑거부(52B)(52A)에는 피스톤(42)의 가압력(F)의 1/2만큼의 힘이 작용되게 된다.

그러나, 피스톤(42)의 제동력은 핑거부(52B)(52A)에는 굽힘하중으로 작용하여, 핑거부(52B)(52A)는 변형을 일으키게 된다. 그러나, 패드플레이트와의 접촉면의 폭이 다르게 형성된 핑거부(52B)(52A)는 단면계수가 각각 다르게 된다.

따라서, 같은 크기의 하중이 작용하더라도, 단면계수가 큰 대핑거부(52B)는 변형량이 적게 되고, 단면계수가 작은 소핑거부(52A)는 변형량이 크게 되어, 소음, 진동(NVH), 이상마모등의 문제가 발생한다.

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 핑거부 강성 응력을 동일하게 하여 패드면압을 균일화함으로써, 패드의 편마모, 이상마모 및 소음, 진동(NVH)의 최소화할 수 있는 디스크 브레이크를 제공하는데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 디스크 브레이크는 디스크와, 상기 디스크의 외주면 양측에 배치되는 패드를 갖는 한 쌍의 패드 플레이트와, 상기 일측 패드 플레이트를 가압시키며, 상기 패드 중심에 대해 편심 배치된 피스톤과, 상기 타측 패드 플레이트를 가압시키는 핑거부를 갖는 캘리퍼 하우징을 포함하여 이루어지되,

상기 핑거부는 대핑거부와, 상기 대핑거부보다 상기 패드 플레이트와의 접촉면 폭이 더 좁게 형성된 소핑거부로 이루어지며, 상기 소핑거부에는 상기 접촉면 직교방향에 단면계수증가부가 더 형성된 것을 특징으로 한다.

이 구성에 의하면, 디스크 브레이크는 핑거부 강성 응력을 동일하게 하여 패드면압을 균일화함으로써, 패드의 편마모, 이상마모 및 소음, 진동(NVH)을 줄일수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

참고적으로, 이하에서 설명될 본 발명의 구성들 중 종래기술과 동일한 구성에 대해서는 전술한 종래기술을 참조하기로 하고 별도의 상세한 설명은 생략한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디스크 브레이크 개략도이다. 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디스크 브레이크 핑거부 사시도이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 디스크 브레이크는 디스크와, 상기 디스크의 외주면 양측에 배치되는 패드를 갖는 한 쌍의 패드 플레이트와, 상기 일측 패드 플레이트를 가압시키는 피스톤(420)과, 상기 타측 패드 플레이트를 가압시키는 핑거부(520B)(520A)를 갖는 캘리퍼 하우징을 포함하여 이루어진다.

인너패드 및 아웃터패드는 캐리어 내측에 디스크를 사이에 두고 상호 대칭되도록 배치되며, 제동시 회전되는 디스크의 양 측면을 압착하여 제동력을 발생시킨다.

캘리퍼 하우징은 캐리어의 양단부에 가이드 로드를 통해 슬라이딩 가능하게 장착되고, 내부 일측에는 제동유압에 의해 진퇴운동되는 피스톤(420)이 내장된다.

또한, 상기 캘리퍼 하우징의 일측에는 피스톤(420)이 수용될 수 있도록 가공된 보어가 형성되며, 타측에는 아웃터 패드를 감싸도록 성형된 한쌍의 핑거부(520B)(520A)가 구비된다.

이와같이, 핑거부(520B)(520A)는 소정공간이 형성되게 분기되어 한쌍으로 구성되어, 캘리퍼 하우징의 후방부에 보어가공을 용이하게 할 수 있다. 즉, 한쌍의 핑거부(520B)(520A) 사이공간을 통해 가공도구가 통과하여 절삭 가공함으로써 보어가 형성된다.

이때, 상기 보어는 인너패드의 중심선을 기점으로 디스크의 정회전 방향(화살표 방향)으로 소정거리(C) 편심 가공되며, 이에 따라, 상기 보어 내에 수용되는 피스톤(420)은 인너패드의 중심으로부터 오프셋(offset)된 상태로 진퇴운동을 수행하게 된다.

또한, 핑거부(520B)(520A)는 종래기술에 제시한 바와 같이, 디스크의 정회전 방향 후방측 대핑거부(520B)와, 상기 대핑거부(520B)보다 상기 패드플레이트와의 접촉면 폭이 더 좁게 형성된 디스크의 정회전 방향 전방측 소핑거부(520A)로 이루어져, 피스톤(420)과 같은 방향으로 편심되게 배치된다.

여기서, 편심된다는 의미는 디스크의 정회전 방향 전방측 소핑거부(520A)의 중심점과, 후방측 대핑거부(520B)의 중심점 사이의 중앙지점이 패드의 중심에 대해 디스크의 정회전 방향 전방측으로 "C"만큼 오프셋된다는 것을 의미한다.

또한, 소핑거부(520A)에는 접촉면 직교방향에 단면계수증가부가 더 형성된 다.

상기 단면계수증가부는 대핑거부(520B)보다 상기 소핑거부(520A)의 상기 접촉면 직교방향 길이를 더 증가시켜 형성될 수 있다.

이와같이, 상기 소핑거부(520A)의 단면계수가 증가됨으로써, 상기 대핑거부(520B)와 상기 소핑거부(520A)는 단면계수가 균등해질 수 있다.

이와는 다르게, 상기 단면계수증가부를 소핑거부(520A)에서 패드플레이트와 접촉되는 접촉면의 배면에 돌기부로 형성하여 양측 핑거부(520B)(520A)의 단면계수를 같게 하면, 핑거부(520B)(520A)의 각 부분의 강성에 따라 단면계수를 다르게 줄 수 있으므로, 강성이 커야 할 부분만 부분적으로 크게 형성할 수 있으므로, 재료비가 절약될 수 있을 뿐만 아니라 강성의 크기에 따라 다양한 단면계수를 적용할 수 있다.

이로써, 도 3에 도시된 바와 같이, 브레이크를 사용함에 따라 피스톤(420)에 의해 핑거부(520B)(520A)가 변형되더라도, 핑거부(520B)(520A)의 양측 변형이 동일하게 되어 패드 면압은 균일하게 유지됨으로써, 패드의 편마모, 이상마모 및 소음 등을 해소할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해 당기술분야의 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 디스크 브레이크에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.

상기 핑거부는 대핑거부와, 상기 대핑거부보다 상기 패드 플레이트와의 접촉면 폭이 더 좁게 형성된 소핑거부로 이루어지며, 상기 소핑거부에는 상기 접촉면 직교방향에 단면계수증가부가 더 형성되면, 상기 소핑거부와 상기 대핑거부의 단면계수는 균등해질 수 있다. 이와 같이, 상기 핑거부의 양측 단면계수가 균등해지면, 양측 변형이 동일하게 되어 패드 면압은 균일하게 유지됨으로써, 패드의 편마모, 이상마모 및 소음, 진동(NVH)을 최소화 할 수 있다.

상기 단면계수증가부는 상기 소핑거부에서 상기 접촉면 직교방향 길이를 증가시켜 형성됨으로써, 단순한 구조로 상기 소핑거부의 단면계수를 증가시킬 수 있는 이점이 있다.

상기 단면계수증가부는 복수개의 돌기부로 되어, 상기 소핑거부의 단면계수를 증가시킴으로써 상기 핑거부의 양측 단면계수를 균등화 할 수 있을뿐만 아니라, 특히 강성이 커야 할 부분만 부분적으로 크게 형성할 수 있으므로, 재료비가 절약되고 강성의 크기에 따라 단면계수를 다양하게 적용가능하다는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 디스크와, 상기 디스크의 외주면 양측에 배치되는 패드를 갖는 한 쌍의 패드 플레이트와, 상기 일측 패드 플레이트를 가압시키며, 상기 패드 중심에 대해 편심 배치된 피스톤과, 상기 타측 패드 플레이트를 가압시키는 핑거부를 갖는 캘리퍼 하우징을 포함하여 이루어지되,

   상기 핑거부는 대핑거부와, 상기 대핑거부보다 상기 패드 플레이트와의 접촉면 폭이 더 좁게 형성된 소핑거부로 이루어지며, 상기 소핑거부에는 상기 접촉면 직교방향에 단면계수증가부가 더 형성된 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
2. 제1항에 있어서,

   상기 단면계수증가부는 상기 소핑거부에서 상기 접촉면 직교방향 길이를 증가시켜 형성된 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 단면계수증가부는 복수개의 돌기부로 형성된 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.

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