KR101208370B1 - 디스크 브레이크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 캘리퍼 피스톤에 관한 것으로, 특히 피스톤의 롤백 성능을 향상시킬 수 있는 캘리퍼 피스톤의 리트랙트 스프링을 제공하기 위한 것이다.

상기 목적을 실현하기 위해 본 발명은, 휠과 함께 회전하는 디스크; 디스크와 마찰하여 제동력을 발휘하도록 패드가 부착된 패드 플레이트; 패드 플레이트를 작동시키기 위해 실린더에 진퇴 이동하는 피스톤; 및 피스톤의 외측 선단부에는 피스톤이 복귀되도록 피스톤의 외주면과 마찰하는 피스톤 리트랙트 스프링;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

캘리퍼, 피스톤, 리트랙트 스프링, 고무

Description

디스크 브레이크{Caliper Disk Brake}

본 발명은 디스크 브레이크에 관한 것으로, 특히 리트랙트 스프링의 구조를 개선하여 피스톤 복귀 성능을 향상시킬 수 있는 디스크 브레이크의 피스톤 리트랙트 스프링에 관한 것이다.

일반적으로 제동장치는 주행 중인 자동차를 감속 또는 정지시키고, 동시에 주차 상태를 유지하기 위해 사용되는 매우 중요한 장치이며, 보통 마찰력을 이용하여 자동차의 운동에너지를 열에너지로 바꾸어 제동작용을 하도록 되어 있다.

실제로 제동작용을 하는 부분을 포함하여 제동에너지 공급부, 조작부, 전달부 등이 제동장치에 포함된다.

브레이크를 용도에 따라서 분류하면 주제동 브레이크, 주차 브레이크, 보조 브레이크 등으로 분류할 수 있다.

주제동 브레이크는 자동차의 주행속도를 낮추거나, 경우에 따라서는 급정차 시키는데 필요하다. 주제동 브레이크는 거의 운전자가 발로 작동시키는 형식의 족동식 브레이크이며, 운전자의 조작력, 즉 페달 답력은 유압 또는 공기압이라는 중간 매개체를 거쳐 차륜의 제동력으로 변환된다.

주제동 브레이크의 유압식 브레이크에서도 디스크 브레이크는 드럼 대신에 바퀴와 함께 회전하는 주철제의 원판 브레이크 디스크를 장치하여 그 양쪽의 바깥쪽 부분에 유압 피스톤으로 작용하는 브레이크 패드를 밀어붙여 그 마찰력에 의해 바퀴가 제동되도록 한 것이다.

디스크 브레이크의 구조는 브레이크 디스크, 캘리퍼, 디스크 패드 , 피스톤 등의 주요 부품으로 구성된다.

캘리퍼에는 브레이크 페달의 조작에 의해 마스터 브레이크 유닛으로부터 발생된 유압이 전달되는 유압 파이프, 캘리퍼 내에 설치되어 유압에 의해 직진운동하는 피스톤의 가압력으로 브레이크 디스크의 양측면에 압착되어 브레이크 디스크와 마찰을 일으켜 바퀴가 제동되도록 하는 디스크 패드, 및 실린더에 설치되어 피스톤을 복귀시키며 오일의 누유를 방지하는 합성수지재의 피스톡 복귀 씰로 구성된다.

한편 피스톤 복귀 씰은 피스톤의 이동과 함께 비틀려지고, 마스터 브레이크 유닛으로부터 유압이 제거되면 비틀려진 피스톤 복귀 씰은 원상태로 회복되고, 피스톤 복귀 씰의 회복력에 의해 피스톤도 원위치로 복귀한다.

이러한 종래의 피스톤 복귀 씰의 탄성이 약해지면 피스톤의 복귀가 어렵게 되어 제동을 하지 않을 시에도 브레이크 디스크를 디스크 패드가 압착하고 있어 제동을 하고 있는 상태가 되는 문제점이 있다.

또, 캘리퍼에 드래그(Drag)를 유발시켜 캘리퍼의 성능을 떨어뜨리는 문제점 이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 피스톤의 복귀 성능을 향상시킬 수 있는 디스크 브레이크의 피스톤 리트랙트 스프링을 제공하기 위한 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 휠과 함께 회전하는 디스크; 상기 디스크와 마찰하여 제동력을 발휘하도록 패드가 부착된 패드 플레이트; 상기 패드 플레이트를 작동시키기 위해 실린더에 진퇴 이동하는 피스톤; 및 상기 피스톤의 외측 선단부에는 상기 피스톤이 롤백되도록 상기 피스톤의 외주면과 마찰하는 피스톤 리트랙트 스프링;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 피스톤 리트랙트 스프링은 중심에 상기 피스톤이 관통되도록 중공이 형성된 원판 형상이며, 반경방향으로 소정 길이로 형성된 절개부와, 상기 절개부에 의해 형성되며 탄성력을 발생하는 유동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 피스톤 리트랙트 스프링 유동부의 단부에는 상기 피스톤의 외주면과 마찰하기 위한 마찰면를 포함하며, 상기 마찰면는 고무 재질인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 피스톤 리트랙트 스프링의 마찰면는 상기 피스톤과의 접촉면적을 증대시키기 위해 상기 유동부의 단면보다 그 접촉면이 더 큰 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명은 실린더 내측 에 설치된 피스톤을 롤백(rollback)시키고, 드래그 현상을 방지하여 차량의 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 따른 실시예를 첨부된 예시 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 디스크 브레이크는 외체를 이루는 하우징(1), 하우징(1)의 실린더(2)에 유압에 의해 진퇴 운동하는 피스톤(3)이 설치되고, 캐리어(4)의 중심부에는 내외측 패드(5a,6a)가 부착된 한 쌍의 내 외측 패드 플레이트(5,6)가 마련되어 있다.

하우징(1)의 양단부에는 가이드 로드(1a)가 형성되며 하우징(1)의 가이드 로드(1a)는 차체에 고정되는 캐리어(4) 양단부에 형성된 체결홈(4a)에 유격 가능하게 끼워져 결합됨으로써 하우징(1) 양단부가 슬라이딩 가능하게 체결된다.

캐리어(4)에는 내측 패드(5a)와 외측 패드(6a)가 각각 부착되어 있는 내측 패드 플레이트(5)와 외측 패드 플레이트(6)가 마련되고, 내측 패드 플레이트(5)는 피스톤(3)에 의해 진퇴 운동하고, 외측 패드 플레이트(6)는 하우징(1)의 핑거부(4b)에 의해 진퇴 운동하게 된다.

내측 패드(5a)와 외측 패드(6a) 사이에는 자동차의 휠(미도시)과 함께 회전하는 원판 형상의 디스크(8)가 일부 삽입되어 회전한다.

따라서, 브레이크 패달을 밟으면 실린더(2)에 내장된 피스톤(3)이 내측 패드 플레이트(6)를 디스크(8) 쪽으로 밀고, 내측 패드(5a)가 디스크(8)의 측면과 접촉 하게 된다.

또, 캐리어(4)는 차체에 고정되어 있고, 하우징(1)은 캐리어(4)에 슬라이딩 가능하게 결합되어 있으므로, 하우징(1)은 내측 패드(5a)쪽으로 이동된다.

하우징(1)이 내측 패드(5a) 쪽으로 이동되면서 캐리어(4)에 안치된 외측 패드(6a)를 디스크(8) 측으로 이동시켜 외측 패드(6a)가 디스크(8)에 접촉하게 되는 것이다.

즉, 운전자가 브레이크 패달을 밟으면 하우징(1)의 내부 실린더(2)로 전달된 유압이 피스톤(3)을 밀고, 피스톤(3)이 내외측 패드(5a,6a)를 밀어 내외측 패드(5a,6a) 사이에 위치하여 휠과 일체로 회전하고 있는 디스크(8)에 밀착됨으로써 제동 작용이 일어나게 된다.

한편, 운전자가 브레이크 패달로부터 발을 떼어 제동 유압이 사라지면 피스톤(3)은 후퇴하고, 디스크(8)와 브레이크 패달의 사이는 떨어지게 되어 비 제동상태가 유지된다.

그리고, 제동이 해지시 피스톤(3)의 복귀가 이루어지도록 피스톤(3)과 하우징(1) 사이에는 피스톤 리트랙트 스프링(10)이 마련된다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 피스톤 리트랙트 스프링(10)은 피스톤(3)과 하우징(1) 사이에 마련되며, 하우징(1)의 내측에 마련된 홈(1c)에 억지 압축되어 장착된다.

피스톤 리트랙트 스프링(10)은 원판 형상으로 그 중심에 피스톤(3)이 관통되 도록 중공(11)이 형성되며, 중공(11)으로부터 반경방향으로 소정 길이를 갖는 절개부(30)와, 절개부(30)에 의해 형성되며 피스톤(3)의 진퇴운동에 의해 탄성력을 가지며 유동하는 유동부(40)를 포함한다.

절개부(30)는 반경 방향으로 이격되어 다수개 형성되고, 이격된 각각의 절개부(30) 사이에는 피스톤(3)의 외주면에 접하여 유동하는 유동부(40)가 형성된다.

유동부(40)의 단부에는 피스톤(3)의 외주면과 마찰하기 위한 마찰면(21)가 형성되고, 마찰면(21)는 마찰력을 극대화할 수 있도록 고무(20) 재질로 코팅된다.

마찰면(21)는 피스톤(3)과의 접촉 면적을 넓게 하여 마찰력을 극대화 시키도록 유동부(40)의 단면보다 더 넓게 형성된다.

피스톤(3)의 장착시에는 피스톤 리트랙트 스프링(10)의 외측 단부는 하우징(1)에 고정되고 내측 중공(11)의 유동부(40)는 피스톤(3)의 외주면에 접촉한 상태가 된다.

따라서, 피스톤(3)의 이동(전진)시 피스톤(3)의 외주면에 접촉된 피스톤 리트랙트 스프링(10) 유동부(40)는 유동하게 되고 탄성력이 작용하여 피스톤(3)을 밀어주게(rollback) 된다.

이때, 유동부(40)의 단부에 형성된 고무(20) 재질의 마찰면(21)에 의해 피스톤(3)과 피스톤 리트랙트 스프링(10)과의 마찰력을 극대화시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 디스크 브레이크를 개략적으로 나타내는 분해사기도이다.

도 2는 본 발명에 따른 피스톤 리트랙트 스프링을 개략적으로 나타내는 사시도이다.

도 3은 본 발명에 따른 피스톤 리트랙트 스프링의 동작을 나타내는 도면이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1 : 하우징 2 : 실린더

3 : 피스톤 4 : 캐리어

10 : 피스톤 리트랙트 스프링 20 : 고무

21 : 마찰면 30 : 절개부

40 : 유동부

Claims (4)

1. 휠과 함께 회전하는 디스크;

   상기 디스크와 마찰하여 제동력을 발휘하도록 패드가 부착된 패드 플레이트;

   상기 패드 플레이트를 작동시키기 위해 실린더에 진퇴 이동하는 피스톤; 및

   상기 피스톤의 외측 선단부에는 상기 피스톤이 롤백되도록 상기 피스톤의 외주면과 마찰하는 피스톤 리트랙트 스프링;을 포함하고,

   상기 피스톤 리트랙트 스프링은 중심이 관통되어 상기 피스톤의 외주면과 접촉하도록 중공이 형성된 원판 형상으로 이루어지며, 상기 중공으로부터 반경방향으로 소정 길이로 형성된 절개부와, 상기 절개부에 의해 형성되며 탄성력을 발생하는 유동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 피스톤 리트랙트 스프링 유동부의 단부에는 상기 피스톤의 외주면과 마찰하기 위한 마찰면를 포함하며,

   상기 마찰면는 고무 재질인 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
4. 제3항에 있어서,

   상기 피스톤 리트랙트 스프링의 마찰면는 상기 피스톤과의 접촉면적을 증대시키기 위해 상기 유동부의 단면보다 그 접촉면이 더 큰 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.

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