KR100710475B1 - 디스크 브레이크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디스크 브레이크에 관한 것으로, 그 목적은 실린더의 구조를 개선하여 시일의 조립 작업성 및 제조비용을 절감시키고자 하는 것이다.

이를 위해 본 발명에 따른 디스크 브레이크에 의하면, 실린더(11)와 피스톤(20) 사이로의 오일 리크를 방지하기 위한 시일링부재(21)가 실린더(11)의 내벽에 설치되는데, 실린더(11)의 입구부위에는 시일링부재(21)를 끼워 결합할 수 있도록 대경부(11a)가 일체로 형성되며, 시일링부재(21)는 대경부(11a)에 압입되며 내주를 따라 시일(21c)이 배치된 링 형상의 스틸블럭(21a)으로 이루어져 있다. 이에 따라 시일링부재(21)의 조립 작업성이 월등하게 향상되고 캘리퍼 하우징(10)의 제조공정이 단순화되어 이의 제조비용 역시 절감되는 작용효과가 있다.

Description

디스크 브레이크{Disc brake}

도 1은 종래 디스크 브레이크를 개략적으로 보인 측단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 디스크 브레이크를 보인 평단면도이다.

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

도 4는 본 발명에 따른 시일조립체의 설치구조를 발췌하여 보인 것이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10..캘리퍼 하우징 11..실린더

11a..대경부 20..피스톤

21..시일링부재 21a..스틸블럭

21b..시일 그루브 21c..시일

30..캐리어

본 발명은 디스크 브레이크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피스톤과 실린더 틈사이로의 오일 리크를 방지하기 위해 실린더 내벽에 배치되는 시일을 갖춘 디 스크 브레이크에 관한 것이다.

일반적으로 차량에 장착되는 브레이크는 주행 중의 자동차를 감속하거나 정지 또는 정지 상태를 유지하기 위한 장치로서, 드럼 브레이크와 디스크 브레이크가 있다. 이러한 디스크 브레이크는 드럼 대신에 휠과 함께 회전하는 디스크를 양쪽에서 패드로 강하게 압박하여 제동력을 얻는 것으로, 도 1은 종래 디스크 브레이크를 보인 것이다.

도 1을 참조하면, 종래 디스크 브레이크는 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 플레이트(4)(5) 사이에 외주연 일부가 삽입되면서 휠과 함께 회전하는 디스크(3)를 구비하고 있다.

캐리어는 차체의 너클에 볼트를 통해 장착되며, 여기에는 한 쌍의 플레이트(4)(5)가 디스크(3)측을 향해 각각 슬라이딩 가능하게 설치된다. 한 쌍의 플레이 트(4)(5)는 인너패드(4a)가 부착되며 피스톤(2) 선단과 접하여 압력을 직접적으로 전달받는 인너플레이트(4)와, 핑거부(1b)의 내면과 접하도록 배치되며 아웃터패드(5a)가 부착된 아웃터플레이트(5)로 구별된다.

그리고 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)의 내주에는 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. 이러한 시일(2b)을 설치하기 위해 실린더(1a)의 내벽에는 원주방향으로 오목하게 시일홈(1b)이 가공되어 있다.

따라서 운전자가 브레이크패달(미도시)을 밟아 마스터실린더(미도시)로부터 발생된 제동유압이 실린더(1a)에 전달되면, 피스톤(2)이 화살표 A 방향으로 전진하여 인너플레이트(4)의 인너패드(4a)가 휠과 함께 회전하는 디스크(3)의 일측에 순간적으로 압착된다.

아울러 실린더(1a) 내부에는 유압이 존재하기 때문에 캘리퍼 하우징(1)이 화살표 B 방향으로 이동하며, 이것에 의해 핑거부(1b)가 아웃터플레이트(5)를 끌어당겨 이에 부착된 아웃터패드(5a)가 디스크(3) 타측에 압착되어 제동력을 발휘한다.

이 때, 시일(2b)은 피스톤(2) 외주에 밀착되면서 탄성 변형되기 때문에, 오일이 새어나가는 것을 방지함과 동시에 제동작용 해제 시 피스톤(2)에 복원력을 가한다.

그러나 종래 디스크 브레이크의 실린더(1a) 구조에서는 시일(2b)을 설치하기 위해 실린더(1a)의 내벽을 가공하여 시일홈(1b)을 구성해야 하기 때문에, 이의 작업성이 난해한 문제점이 있다.

즉, 디스크 브레이크의 제조 과정 시 단조 성형된 캘리퍼 하우징(1)에 실린더(1a)를 가공한 후 다시 절삭가공을 통해 시일홈(1b)을 형성하며, 이러한 시일홈(1b)에 시일(2b)을 일일이 끼워야 한다. 이에 따라 실린더(1a) 벽면을 또다 시 가공하여 시일홈(1b)을 형성해야 함으로써, 이의 생산성이 월등하게 저하되는 것은 물론이며 이것이 제조비용의 상승원인으로 작용한다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 실린더 및 시일의 구조를 개선하여 이의 조립 작업성을 향상시키는 것은 물론이며 제조비용 역시 절감할 수 있는 디스크 브레이크를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은;

제동유압이 전달되도록 실린더가 형성된 캘리퍼 하우징과, 실린더에 진퇴운동 가능하게 내장되어 패드가 부착된 플레이트를 작동시키기 위한 피스톤과, 피스톤과 실린더 내벽 사이에 마련되어 오일 리크를 방지하기 위한 시일링부재를 갖춘 디스크 브레이크에 있어서,

실린더의 입구부 내벽에는 직경이 소정구간 확장된 대경부가 형성되며,

시일링부재는 대경부에 압입되도록 링 형상으로 마련된 스틸블럭과, 스틸블럭의 내주를 따라 배치되어 피스톤 외주와 밀착되는 시일을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 스틸블럭의 내주에는 시일이 안착되도록 원주방향으로 시일 그루브가 형성된 것을 특징으로 한다.

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, 한 쌍의 플레이트(50)(60)가 일정간격 이격되게 설치되는 캐리어(30)와, 외주연 일부가 플레이트(50)(60) 사이에 삽입되어 차량의 휠(미도시)과 함께 회전하는 원판상의 디스크(70)을 포함하고 있다.

캐리어(30)는 차체의 너클(미도시)에 마운팅볼트를 통해 견고하게 고정되며, 패드(51)(61)가 부착된 한 쌍의 플레이트(50)(60)가 디스크(70)를 중심으로 진퇴운동 가능하게 설치된다. 이 한 쌍의 플레이트(50)(60)는 피스톤(20) 선단과 접하도록 배치되며 인너패드(51)가 부착된 인너플레이트(50)와, 후술하는 핑거부(12)의 내측에 접하도록 배치되며 아웃터패드(61)가 부착된 아웃터플레이트(60)로 구별된다.

그리고 캘리퍼 하우징(10)은 피스톤(20)이 내장되는 실린더(11)와, 아웃터플레이트(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, 핑거부(12)는 아웃터패드플레이트(60)를 감싸도록 캘리퍼 하우징(10)의 타측부에서 하측방향으로 굽어지도록 성형되어 있다. 이러한 캘리퍼 하우징(10)의 양단은 캐리어(30)의 양측 단부에 가이드로드(40)를 통해 슬라이딩 가능하게 결합된다.

또한, 실린더(11)의 내주에는 피스톤(20) 외주와의 사이틈으로 오일 리크(oil leak)를 방지하면서 피스톤(20)을 복원시키는 방향으로 탄성력을 부여하 기 위한 시일링부재(21)가 설치되는데, 도 4를 참조하여 이의 상세한 구조를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 시일링부재(21)를 설치하기 위해 실린더(11)의 입구부 내벽에는 직경이 소정구간 확장된 대경부(11a)가 일체로 형성되어 있다. 이 대경부(11a)는 시일링부재(21)를 끼워 조립하기 위한 것으로, 캘리퍼 하우징(10)의 단조 가공 시 실린더(11)의 입구부위에 직경이 커지도록 일정구간 일체로 형성된다.

그리고 시일링부재(21)는 실린더(11)의 입구부위에 끼워 설치되는 것으로, 대경부(11a)에 압입되도록 링 형상으로 마련된 스틸블럭(21a)과, 이 스틸블럭(21a)의 내주를 따라 배치된 링 형상의 시일(21c)을 갖추고 있다. 스틸블럭(21a)은 약간의 소성 변형이 가능한 금속으로 제작하는 것이 바람직하며, 이의 내경(D1)은 실린더(11)의 내경(D3)과 동일하게 구성되고 이의 외경(D2)은 대경부(11a)의 내경(D4)과 거의 동일하게 이루어져 있다. 또한, 스틸블럭(21a)의 내주에는 시일(21c)이 끼워져 설치되도록 원주방향으로 시일 그루브(21b)가 가공되어 있다. 그리고 시일(21c)은 탄성재질로 이루어지며 시일 그루브(21b)를 따라 배치되는 것으로, 시일(21c)의 내주는 피스톤(20) 외주와 밀착되어 이의 작동 시 탄성 변형되게 된다.

또한, 스틸블럭(21a)의 일측에는 부우트 결합홈(21d)이 외주를 따라 링형상으로 가공되어 있는데, 이것은 부우트(도 2와 도 3참조, 22)를 설치하기 위한 것이다.

다음에는 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 시일링부재(21)의 조립과정을 설 명한다.

먼저, 단조 성형을 통한 캘리퍼 하우징(10)의 제작 시 실린더(11)와 함께 이의 입구부위에 대경부(11a)도 일체로 형성시킨다.

그리고 실린더(11)에 진원가공을 한 후 대경부(11a)에 링 형상의 시일링부재(21)를 강제로 압입하면, 이것은 실린더(11)의 입구부위에 견실하게 조립된다. 이 때, 스틸블럭(21a)의 시일 그루브(21b)에 시일(21c)을 미리 조립한 상태에서 시일링부재(21)를 압입하는 것이 바람직하다.

이에 따라 시일링부재(21) 설치를 위한 별도의 가공 공정이 요구되지 않아 캘리퍼 하우징(10)의 제조공정이 단순화됨은 물론이며 생산성 역시 향상된다.

한편, 이러한 기술적 사상은 캘리퍼 하우징(10)의 형상은 그대로 유지하면서 시일(21c) 구조를 다양한 형상으로 구현하여 디스크 브레이크의 성능을 시험하고자 하는 경우에 용이하게 적용할 수 있다.

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

자동차가 주행하고 있는 상태에서 브레이크패달을 밟으면, 마스터실린더에서 제동유압이 형성되고 이것은 실린더(11)로 전달되어 피스톤(20)이 화살표 A방향(도 3 참조)으로 전진한다.

이에 따라 인너플레이트(50)가 전진하면서 회전하는 디스크(70) 일측에 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 핑 거부(12)가 아웃터플레이트(60)를 끌어 당겨 이의 패드(61)가 디스크(70) 타측에 압착 제동력이 발생된다.

이 때, 시일링부재(21)의 시일(21c)은 피스톤(20) 외주에 밀착된 상태를 유지하면서 탄성 변형되며, 이것에 의해 실린더(11)와 피스톤(20) 사이로의 오일 리크가 방지되고 피스톤(20)에 탄성 복원력을 부여한다.

그리고 브레이크패달에서 발을 떼어 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, 피스톤(20)은 탄성 변형된 시일(21c)에 의해 보다 빨리 복원됨으로써, 패드(51)(61)의 불필요한 마모현상이 방지된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 디스크 브레이크에 의하면, 실린더와 피스톤 사이로의 오일 리크를 방지하기 위한 시일링부재가 실린더의 내벽에 설치되는데, 실린더의 입구부위에는 시일링부재를 끼워 결합할 수 있도록 대경부가 일체로 형성되며, 시일링부재는 대경부에 압입되며 내주를 따라 시일이 배치된 링 형상의 스틸블럭으로 이루어져 있다. 이에 따라 시일링부재의 조립 작업성이 월등하게 향상되고 캘리퍼 하우징의 제조공정이 단순화되어 이의 제조비용 역시 절감되는 작용효과가 있다.

Claims (2)

1. 제동유압이 전달되도록 실린더가 형성된 캘리퍼 하우징과, 상기 실린더에 진퇴운동 가능하게 내장되어 패드가 부착된 플레이트를 작동시키기 위한 피스톤과, 상기 피스톤과 상기 실린더 내벽 사이에 마련되어 오일 리크를 방지하기 위한 시일링부재를 갖춘 디스크 브레이크에 있어서,

   상기 실린더의 입구부 내벽에는 직경이 소정구간 확장된 대경부가 형성되며,

   상기 시일링부재는 상기 대경부에 압입되도록 링 형상으로 마련된 스틸블럭과, 상기 스틸블럭의 내주를 따라 배치되어 상기 피스톤 외주와 밀착되는 시일을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 스틸블럭의 내주에는 상기 시일이 안착되도록 원주방향으로 시일 그루브가 형성된 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.

Images