KR100836342B1 - Disk breake for a caliper - Google Patents

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KR100836342B1
KR100836342B1 KR1020070075661A KR20070075661A KR100836342B1 KR 100836342 B1 KR100836342 B1 KR 100836342B1 KR 1020070075661 A KR1020070075661 A KR 1020070075661A KR 20070075661 A KR20070075661 A KR 20070075661A KR 100836342 B1 KR100836342 B1 KR 100836342B1
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고은배
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현대자동차주식회사
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Abstract

A caliper for a disk brake is provided to prevent damage such as uneven wear due to friction of a disk and a pad through retreating a piston so as to expand a gap between a pad and a disk. A caliper for a disk brake comprises a caliper housing(100) performing a reciprocating movement by hydraulic braking pressure, a disk(500) to rotate together with a wheel, a pair of pads(400) disposed on both sides of the disk, a piston received in a cylinder(300), and a resilient seal(200). The resilient seal is installed on an inner peripheral surface of the cylinder to allow the piston to return to its original position. The resilient seal is provided at an inside thereof with a bimetal(600) including two metal plates, which are stacked on each other and differently expanded according to the temperature change.

Description

디스크 브레이크용 캘리퍼 {Disk breake for a caliper}Caliper for disc brakes {Disk breake for a caliper}

본 발명은 디스크 브레이크용 캘리퍼에 관한 것으로서, 더욱 더 상세하게는 온도에 따라 팽창률이 다른 바이메탈을 고무 재질인 시일 내에 장착하여 평소 온도에서는 바이메탈이 작용을 하지 않다가 잦은 제동으로 인해 캘리퍼의 온도가 상승하는 경우 시일 내부에 장착되어 있는 바이메탈이 휘어지면서 피스톤을 강제로 후퇴시켜 드래그가 발생되지 않도록 함과 동시에 패드와 디스크 사이의 간극을 확장 시켜 빠른 시간에 효과적으로 패드 및 디스크를 공냉 시킬 수 있도록 하는 디스크 브레이크용 캘리퍼에 관한 것이다.The present invention relates to a caliper for a disc brake, and more particularly, a bimetal having a different expansion ratio according to temperature is mounted in a seal made of rubber, so that the temperature of the caliper is increased due to frequent braking while the bimetal does not work at a normal temperature. In this case, the disc brake, which is installed inside the seal, is bent and the piston is forced to retreat to prevent dragging, and at the same time, the gap between the pad and the disk is expanded to effectively cool the pad and the disk quickly. It is related to a dragon caliper.

일반적으로 차량에 장착되는 디스크 브레이크는 주행 중의 자동차를 감속하거나 정지, 또는 정지 상태를 유지하기 위한 장치로써, 휠과 함께 회전하는 원판형의 디스크를 양쪽에서 패드로 강하게 압박하여 제동력을 얻는다.In general, a disc brake mounted on a vehicle is a device for decelerating, stopping or maintaining a vehicle while driving. A disc brake strongly presses a disk-shaped disk that rotates together with a wheel to a pad from both sides.

여기에서 종래 자동차용 디스크 브레이크는 도 1에 도시하고 있는 바와 같이, 제동유압에 의해 진퇴 운동하는 캘리퍼하우징(100)과, 휠과 함께 회전운동 하 는 디스크(500)와, 디스크(500)의 양측부에 대응하게 배치되는 한 쌍의 패드(400)로 구성되어 있다. Here, as shown in FIG. 1, a disc brake for a conventional vehicle includes a caliper housing 100 moving forward and backward by braking hydraulic pressure, a disk 500 rotating along with a wheel, and both sides of the disk 500. It consists of a pair of pad 400 arrange | positioned corresponding to a part.

한편, 상기 캘리퍼하우징(100)에는 피스톤(310)이 작동 가능하게 내장되는 실린더(300)가 형성되고, 상기 실린더(300)의 내주면에는 피스톤(310)을 복원시키는 탄성재질의 시일(200)이 설치되어 있다.On the other hand, the caliper housing 100 is formed with a cylinder 300 in which the piston 310 is operably embedded, and an inner seal surface 200 of the elastic material for restoring the piston 310 is formed on the inner circumferential surface of the cylinder 300. It is installed.

또한, 원판형상의 디스크(500)는 외주면 일부가 패드(400)사이에서 일정한 간격을 유지하면서 회전운동 하도록 자동차의 휠(미도시)측에 고정되어 있다.In addition, the disk-shaped disk 500 is fixed to the wheel (not shown) side of the vehicle so that a portion of the outer peripheral surface rotates while maintaining a constant interval between the pads 400.

이러한 종래 디스크 브레이크는 캘리퍼는 차량을 운행 시 서행 및 정차 등을 수행하기 위해 브레이크를 작동시키는 것에 의해 유압이 작용하면 피스톤(310)이 A 방향으로 이동하여 패드(400)가 디스크(500)에 압착되고 그 반력에 의하여 캘리퍼하우징(100)을 B 방향으로 끌어당기므로 피스톤(310) 반대쪽의 패드(400)도 디스크(500)에 압착되면서 브레이킹력을 제공하게 된다.In the conventional disc brake, the caliper moves the piston 310 to the A direction when the hydraulic pressure acts by activating the brake to perform a slow motion and a stop when driving a vehicle, so that the pad 400 is pressed against the disc 500. And by pulling the caliper housing 100 in the B direction by the reaction force, the pad 400 on the opposite side of the piston 310 is also pressed to the disk 500 to provide a breaking force.

한편, 브레이크를 해제하면 피스톤(310)이 시일(200)의 자체 복원력에 의해 원래위치로 안내되면서 원상태로 복귀되어 패드(400)와 디스크(500)와의 사이에 간격이 유지되도록 하고 있다.On the other hand, when the brake is released, the piston 310 is returned to its original position by being guided to its original position by the self restoring force of the seal 200 to maintain the gap between the pad 400 and the disk 500.

그러나 이러한 종래 디스크 브레이크용 캘리퍼는 러버재인 시일(200)의 자체 탄성력에 의해서만 피스톤(310)의 복귀가 이루어지게 됨으로써, 잦은 브레이크 사 용 시에는 피스톤(310)의 복귀가 원활하게 이루어지지 않아 패드(400)와 디스크(500) 사이에 잔류마찰이 발생되고, 이로 인해 드래그(Drag Force) 현상이 발생되어지게 되는 문제점이 있었다.However, such a conventional disc brake caliper is made of the piston 310 by the elastic force of the rubber seal 200 itself, so that the frequent use of the brake does not smoothly return the piston 310 pad ( Residual friction is generated between the 400 and the disk 500, thereby causing a drag force phenomenon.

또한, 종래에는 작은 브레이크 사용으로 캘리퍼하우징(100)의 온도가 200℃이상의 고온인 경우에도 패드(400)와 디스크(500) 사이의 간극이 0.15mm 정도의 미세한 간극이 유지되도록 피스톤(310)이 시일(200)에 의해 안내되면서 복귀되어지게 됨으로써, 빠른 시간 내에 효과적으로 패드(400)와 디스크(500)가 공냉이 이루어지지 못하여 페이드(fade) 및 베이퍼록 현상이 발생하게 되는 문제점이 있었다.In addition, in the related art, even when the caliper housing 100 has a high temperature of 200 ° C. or more due to the use of a small brake, the piston 310 is maintained such that the gap between the pad 400 and the disk 500 is maintained at a fine gap of about 0.15 mm. By being guided by the seal 200 and being returned, there is a problem in that the pad 400 and the disk 500 are not air-cooled effectively and thus fade and vapor lock occur.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출 된 것으로서, 잦은 제동으로 인해 캘리퍼하우징이 고온일 경우 피스톤을 자동으로 후퇴 시켜 패드와 디스크의 간극이 확장되도록 함으로써, 상기 캘리퍼 및 패드와 디스크가 공기에 의해 빠른 시간내에 냉각되어 페이드 및 베이퍼록 등의 현상이 발생하지 않도록 함과 동시에 상기 디스크와 패드가 마찰되어 편마모 등과 같은 손상이 발생하지 않도록 하는 디스크 브레이크용 캘리퍼를 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the conventional problems as described above, when the caliper housing is a high temperature due to frequent braking, by automatically retracting the piston to expand the gap between the pad and the disk, the caliper and the pad and the disk It is an object of the present invention to provide a disc brake caliper which is cooled by air in a short time so that a phenomenon such as fade and vapor lock does not occur and at the same time the disc and the pad are rubbed so that damage such as uneven wear does not occur. .

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 제동유압에 의해 진퇴 운동하는 캘리퍼하우징과, 휠과 함께 회전운동하는 디스크와, 상기 디스크의 양측부에 대응하게 배치되는 한 쌍의 패드와, 상기 캘리퍼하우징에 형성된 실린더에 작동 가능하게 내장되는 피스톤과, 상기 실린더의 내주면에 피스톤을 복원시키도록 설치되는 탄성 재질의 시일로 구성된 캘리퍼에 있어서, 상기 시일의 내부에 온도의 변화에 따라 팽창되는 정도가 다른 두 개의 금속판이 포개어진 바이메탈이 설치되는 것에 의해 달성된다.The present invention for achieving the above object, the caliper housing for moving forward and backward movement by braking hydraulic pressure, the disk and the rotational movement with the wheel, a pair of pads disposed corresponding to both sides of the disk, the caliper housing A caliper consisting of a piston operably embedded in a cylinder formed in the cylinder and an elastic seal installed on the inner circumferential surface of the cylinder to restore the piston, the caliper having two different degrees of expansion in the seal according to a change in temperature. This is achieved by the installation of bimetal overlaid with two metal plates.

본 발명에 따르면 잦은 제동으로 인해 캘리퍼하우징이 고온인 상태가 되면, 바이메탈이 휘어지면서 디스크와 패드의 간극이 확대되도록 피스톤의 리턴량을 자동으로 확대시켜, 상기 디스크와 패드 및 캘리퍼하우징이 공기에 의해 빠른시간내에 냉각이 이루어지게 함으로써, 차량을 운행 중 잦은 제동을 수행하는 경우에도 페이드 및 베이퍼록 등의 현상이 발생하지 않도록 하는 등의 효과가 있는 매우 유용한 발명이다. According to the present invention, when the caliper housing becomes hot due to frequent braking, the return amount of the piston is automatically enlarged so that the gap between the disc and the pad is expanded while the bimetal is warped, and the disc, the pad, and the caliper housing are caused by air. By allowing the cooling to be performed in a short time, it is a very useful invention having the effect of preventing a phenomenon such as fade and vapor lock even when frequent braking is performed while driving the vehicle.

이하 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the technical configuration of the present invention with reference to the accompanying drawings in detail.

도 2는 본 발명인 디스크 브레이크용 캘리퍼를 보인 단면도이고, 도 3은 본 발명인 디스크 브레이크용 캘리퍼의 시일에 바이메탈이 설치된 상태를 보인 단면도이며, 도 4는 본 발명인 디스크 브레이크용 캘리퍼의 시일에 설치된 바이메탈이 피스톤의 리턴량이 확대되도록 작동된 상태를 보인 작동상태단면도 이다. Figure 2 is a cross-sectional view showing a disc brake caliper of the present invention, Figure 3 is a cross-sectional view showing a state in which the bimetal is installed on the seal of the disc brake caliper of the present invention, Figure 4 is a bimetal is installed on the seal of the disc brake caliper of the present invention This is a cross-sectional view of the operating state showing the state in which the return amount of the piston is operated.

도 5는 본 발명인 디스크 브레이크용 캘리퍼의 캘리퍼하우징이 200℃이상인 고온인 경우 작동되는 상태를 보인 작동블록도 이고, 도 6은 본 발명인 디스크 브레이크용 캘리퍼의 캘리퍼하우징이 상온 및 저온인 경우 작동되는 상태를 보인 작동블록도 이다.5 is an operation block diagram showing a state in which the caliper housing of the disc brake caliper of the present invention is operated at a high temperature of 200 ℃ or more, Figure 6 is a state in which the caliper housing of the disc brake caliper of the present invention operated at room temperature and low temperature The working block is shown.

본 발명인 자동차용 디스크 브레이크는 도 2와 도 3 및 도 4에 도시하고 있는 바와 같이, 제동유압에 의해 진퇴 운동하는 캘리퍼하우징(100)과, 휠과 함께 회전 운동하는 디스크(500)와, 상기 디스크(500)의 양측부에 대응하게 배치되는 한 쌍의 패드(400)로 구성되고, 상기 캘리퍼하우징(100)에는 피스톤(310)이 작동 가능하게 내장되는 실린더(300)가 형성되며, 상기 실린더(300)의 내주면에는 피스톤(310)을 복원시키는 탄성재질의 시일(200)이 설치되고, 상기 시일(200)의 내부에는 온도의 변화에 따라 팽창되는 정도가 다른 두 개의 금속판(610,620)이 포개어진 바이메탈(600)이 설치된다.As shown in FIGS. 2, 3, and 4, the disc brake for automobiles of the present invention includes a caliper housing 100 that moves forward and backward by braking hydraulic pressure, a disk 500 that rotates together with a wheel, and the disk. Comprising a pair of pads 400 are disposed corresponding to both sides of the 500, the caliper housing 100 is formed with a cylinder 300 in which a piston 310 is operably embedded, the cylinder ( An inner seal surface 200 is provided with an elastic seal 200 for restoring the piston 310, and inside the seal 200, two metal plates 610 and 620 having different degrees of expansion according to a change in temperature are stacked. Bimetal 600 is installed.

이때, 상기 바이메탈(600)은 캘리퍼하우징(100)의 온도가 200℃이하의 저온 및 상온에서는 수평을 유지하고 200℃ 이상의 고온에서는 만곡이 이루어지는 단방향성 바이메탈임을 밝혀 둔다.In this case, the bimetal 600 reveals that the caliper housing 100 is a unidirectional bimetal that maintains a horizontal level at a low temperature and a room temperature of 200 ° C. or less, and is curved at a high temperature of 200 ° C. or more.

한편, 상기 상온 및 저온에서 팽창이 이루어지는 금속판(610)은 구리, 아연이 혼합되어 제조되고, 팽창이 잘되지 않는 금속판(620)은 니켈, 철이 혼합되어 제조됨을 밝혀 둔다.On the other hand, the metal plate 610 is expanded at room temperature and low temperature is made of a mixture of copper and zinc, it is revealed that the metal plate 620 is not well expanded is manufactured by mixing nickel, iron.

또한, 상기 두 개의 금속판(610,620)은 일측 단부가 바이메탈고정핀(630)에 의해 고정되어 포개어진 상태를 유지하게된다.In addition, one end of each of the two metal plates 610 and 620 is fixed by the bimetal fixing pin 630 to maintain the overlapped state.

이와 같이 구성된 본 발명은 차량을 운행 시 서행 및 정차 등을 수행하기 위 해 브레이크를 작동시키는 것에 의해 유압이 작용하면 피스톤(310)이 A 방향으로 이동하여 패드(400)가 디스크(500)에 압착되고 그 반력에 의하여 캘리퍼하우징(100)을 B 방향으로 끌어당기므로 피스톤(310) 반대쪽의 패드(400)도 디스크(500)에 압착되면서 브레이킹력을 제공하고. 상기 브레이크를 해제하면 피스톤(310)이 시일(200)의 자체 복원력에 의해 원래위치로 안내되면서 원상태로 복귀되어 패드(400)와 디스크(500)와의 사이에 간격이 유지되도록 하게 된다.According to the present invention configured as described above, when the hydraulic pressure is applied by operating the brake to perform a slow motion and a stop when driving a vehicle, the piston 310 moves in the A direction so that the pad 400 is pressed onto the disk 500. And by pulling the caliper housing 100 in the B direction by the reaction force, the pad 400 on the opposite side of the piston 310 is also pressed to the disk 500 to provide a braking force. When the brake is released, the piston 310 is returned to its original position by being guided to its original position by the self restoring force of the seal 200 to maintain the gap between the pad 400 and the disk 500.

이때, 상기 캘리퍼하우징(100)의 온도가 잦은 제동으로 인해 200℃ 이상의 고온 상태가 되면 도 3과 도 4 및 도 5에 도시하고 있는 시일(200)의 내부에 설치된 바이메탈(600)이 바이메탈고정핀(630)에 고정되어 있지 않은 부분에 휘어짐이 발생하게되고, 상기 바이메탈(600)이 휘어진 양만큼 고무재인 시일(200)도 휘어짐이 발생하게 되며, 상기 시일(200)이 휘어진 양만큼 피스톤(310)도 추가 리턴되어 디스크(500)와 패드(400)의 간격이 증대되며, 상기 디스크(500)와 패드(400)의 간극이 증대되는 것에 의해 상기 디스크(500)와 패드(400) 및 캘리퍼하우징(100)이 공기에 의해 빠른 시간 내에 냉각이 이루어지게 된다.In this case, when the temperature of the caliper housing 100 is a high temperature of 200 ° C. or higher due to frequent braking, the bimetal fixing pin installed in the seal 200 shown in FIGS. 3 and 4 and 5 is a bimetal fixing pin. Curvature is generated in a portion that is not fixed to the 630, and the seal 200, which is a rubber material, is also bent as much as the amount of the bimetal 600 is bent, and the piston 310 is bent by the amount in which the seal 200 is bent. ) Is further returned to increase the distance between the disk 500 and the pad 400, and the gap between the disk 500 and the pad 400 increases, thereby increasing the disk 500 and the pad 400 and the caliper housing. Cooling of the air is performed in a short time by the air 100.

한편, 상기 캘리퍼하우징(100)의 온도가 200℃ 이하의 상온 및 저온인 경우에는 도 3과 도 6에 도시하고 있는 바와 같이, 시일의 내부에 설치된 바이메탈(600)이 원상태를 유지하면서 시일(200)을 변형시키지 않게 되고, 상기 시일이 변형되지 않는 것에 의해 피스톤의 추가 리턴이 발생하지 않게 됨으로써, 상기 피스톤(310)이 기존 복귀량과 동일하게 이루어지게 된다.On the other hand, when the temperature of the caliper housing 100 is room temperature and low temperature of 200 ° C or less, as shown in Figures 3 and 6, the bimetal 600 installed inside the seal while maintaining the original state of the seal 200 ) And no additional return of the piston occurs by not deforming the seal, thereby making the piston 310 equal to the existing return amount.

도 1은 종래 디스크 브레이크용 캘리퍼를 보인 단면도1 is a cross-sectional view showing a conventional disc brake caliper

도 2는 본 발명인 디스크 브레이크용 캘리퍼 보인 단면도Figure 2 is a cross-sectional view of the present invention disc brake caliper

도 3은 본 발명인 디스크 브레이크용 캘리퍼의 시일에 바이메탈이 설치된 상태를 보인 단면도Figure 3 is a cross-sectional view showing a state in which the bimetal is installed on the seal of the disc brake caliper of the present invention

도 4는 본 발명인 디스크 브레이크용 캘리퍼의 시일에 설치된 바이메탈이 피스톤의 리턴량이 확대되도록 작동된 상태를 보인 작동상태단면도Figure 4 is an operating state cross-sectional view showing a state in which the bimetal installed on the seal of the disc brake caliper of the present invention is operated to enlarge the return amount of the piston.

도 5는 본 발명인 디스크 브레이크용 캘리퍼의 캘리퍼하우징이 200℃이상인 고온인 경우 작동되는 상태를 보인 작동블록도5 is an operation block diagram showing a state in which the caliper housing of the present invention disc brake caliper is operated when the temperature is 200 ℃ or more high temperature

도 6은 본 발명인 디스크 브레이크용 캘리퍼의 캘리퍼하우징이 상온 및 저온인 경우 작동되는 상태를 보인 작동블록도6 is an operation block diagram showing a state in which the caliper housing of the present invention disc brake caliper is operated when the room temperature and low temperature

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

100 : 캘리퍼하우징 200 : 시일100: caliper housing 200: seal

300 : 실린더 310 : 피스톤300: cylinder 310: piston

400 : 패드 500 : 디스크400: Pad 500: Disk

600 : 바이메탈 610,620: 금속판600: bimetal 610,620: metal plate

630 : 바이메탈고정핀630: bimetal fixing pin

Claims (4)

제동유압에 의해 진퇴 운동하는 캘리퍼하우징(100)과, 휠과 함께 회전 운동하는 디스크(500)와, 상기 디스크(500)의 양측부에 대응하게 배치되는 한 쌍의 패드(400)와, 상기 캘리퍼하우징(100)에 형성된 실린더(300)에 작동 가능하게 내장되는 피스톤(310)과, 상기 실린더(300)의 내주면에 피스톤(310)을 복원시키도록 설치되는 탄성재질의 시일(200)로 구성된 디스크 브레이크에 있어서, 상기 시일(200)의 내부에 온도의 변화에 따라 팽창되는 정도가 다른 두 개의 금속판(610,620)이 포개어진 바이메탈(600)이 설치되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크용 캘리퍼.The caliper housing 100 moving forward and backward by braking hydraulic pressure, the disk 500 rotating along with the wheel, a pair of pads 400 corresponding to both sides of the disk 500, and the caliper A disk composed of a piston 310 operably embedded in the cylinder 300 formed in the housing 100 and an elastic seal 200 installed to restore the piston 310 to the inner circumferential surface of the cylinder 300. In the brake, the disc brake caliper, characterized in that the bimetal 600 is provided with two metal plates (610, 620) different in the degree of expansion in accordance with the change in temperature in the seal (200). 청구항 1에 있어서, 상기 바이메탈(600)은 캘리퍼하우징(100)의 온도가 200℃이하의 저온 및 상온에서는 수평을 유지하고 200℃ 이상의 고온에서는 만곡이 이루어지는 단방향성 바이메탈(600)임을 특징으로 하는 디스크 브레이크용 캘리퍼.The disk of claim 1, wherein the bimetal 600 is a unidirectional bimetal 600 which maintains horizontality at a low temperature and a room temperature of 200 ° C. or lower and curves at a high temperature of 200 ° C. or higher. Brake Caliper. 청구항 1에 있어서, 상기 상온 및 저온에서 팽창이 이루어지는 금속판(610)은 구리, 아연이 혼합되어 제조되고, 팽창이 잘되지 않는 금속판(620)은 니켈, 철이 혼합되어 제조됨을 특징으로 하는 디스크 브레이크용 캘리퍼.2. The disk brake of claim 1, wherein the metal plate 610 which is expanded at room temperature and low temperature is manufactured by mixing copper and zinc, and the metal plate 620 which is not expanded well is manufactured by mixing nickel and iron. Caliper. 청구항 1에 있어서, 상기 두 개의 금속판(610,620)은 일측단부가 바이메탈고정핀(630)에 의해 고정되어 포개어진 상태를 유지하게됨을 특징으로 하는 디스크 브레이크용 캘리퍼.The caliper for the disc brake of claim 1, wherein the two metal plates (610, 620) have one side end fixed by the bimetal fixing pin (630) to maintain the overlapped state.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2022242925A1 (en) * 2021-05-20 2022-11-24 Audi Ag Brake lining arrangement for a vehicle disc brake, and disc brake for a vehicle

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