KR101282007B1 - 디스크 브레이크 - Google Patents

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서병국
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주식회사 만도
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Abstract

캐리어에 있어서 패드플레이트 양단 쪽으로 상호 대향되게 배치되는 가이드부 사이가 패드플레이트를 통해 수평방향으로 연결되어 있어서 아우터 패드플레이트 쪽 빔 삭제로 인한 캐리어의 강성 저하를 충분히 보상할 수 있도록 마련된 디스크 브레이크가 개시된다.

Description

디스크 브레이크 {disc brake}
본 발명은 디스크 브레이크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 캐리어의 보조 빔을 삭제한 상태에서도 캐리어의 강성을 효과적으로 유지할 수 있도록 마련된 디스크 브레이크에 관한 것이다.
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.
이와 같은 디스크 브레이크는 일반적으로 제동유압에 의해 진퇴 운동하도록 피스톤이 내장된 캘리퍼 하우징과, 패드가 부착된 한 쌍의 패드플레이트가 설치되며 차체에 고정되는 캐리어와, 한 쌍의 패드플레이트 사이에 외주면 일부가 삽입되면서 휠과 함께 회전하는 디스크를 구비한다.
캘리퍼 하우징의 전방부에는 제동유압에 의해 진퇴되는 피스톤이 설치되어 일측의 패드플레이트를 밀게 되며, 이의 전방부에는 타측 패드플레이트를 감싸도록 굽어진 핑거부가 일체로 마련되어 타측 패드플레이트를 디스크 측으로 밀게 된다.
캐리어는 차체의 너클에 볼트를 통해 고정되며, 내측에 두 패드플레이트가 슬라이딩 가능하게 설치된다. 그리고 패드플레이트와 캐리어 사이에는 패드플레이트가 그 이동을 원활히 이룰 수 있도록 패드스프링이 마련된다.
이러한 디스크 브레이크는 운전자가 브레이크페달을 밟게 되면, 마스터실린더로부터 발생된 제동유압에 의해 피스톤과 핑거부가 패드플레이트를 밀게 되고, 양 패드플레이트는 캐리어 내를 진퇴하며 디스크를 가압하여 제동을 이루게 된다.
이러한 차량용 디스크 브레이크에 포함되는 캐리어는 회전하는 디스크를 제동시키는 경우 발생되는 토크를 지지하는 부품으로 디스크의 회전방향으로 힘을 받기 때문에 이와 같은 힘에 변형이 일어나지 않도록 높은 강성을 유지하여야 한다.
이러한 캐리어는 두 패드플레이트를 설치할 수 있도록 패드플레이트의 길이방향 양단에 마련되는 복수개의 가이드부와, 제동시 디스크로부터 가해지는 토크를 견딜 수 있도록 패드플레이트 양단 쪽으로 상호 대향되게 배치되는 가이드부 사이를 연결하는 빔을 구비한다. 빔은 한 쌍의 가이드부 사이를 연결하고 캐리어 고정시 차체에 지지되도록 마련된 메인 빔과, 또 다른 한 쌍의 가이드부 사이를 연결하도록 마련된 보조 빔을 구비한다. 이중 메인 빔은 피스톤에 인접하도록 마련되고, 보조 빔은 핑거부에 인접하도록 마련되는 것이 일반적이다.
한편 휠과 캘리퍼 하우징 사이의 간극을 확복하기 위해서는 캐리어의 보조 빔의 전체 또는 일부가 삭제될 수도 있는데, 이러한 경우에는 보조 빔의 삭제로 인해 캐리어의 강성을 유지하는데 어려움이 생긴다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 캐리어 형성되는 보조 빔의 적어도 일부를 삭제한 상태에서도 캐리어의 강성을 효과적으로 유지할 수 있도록 마련된 디스크 브레이크를 제공하는 것이다.
이를 해결하기 위해 본 발명에 따른 디스크 브레이크는 차량의 휠과 함께 회전하는 디스크와; 상기 디스크 양쪽을 압박하도록 내면에 패드가 부착되는 한 쌍의 패드 플레이트와; 상기 한 쌍의 패드 플레이트가 상기 디스크 방향으로 진퇴 가능하게 설치되도록 마련된 캐리어와; 상기 캐리어와 상기 패드플레이트에 마련된 패드스프링과; 상기 캐리어에 슬라이딩 가능하도록 결합되되 상기 일측 패드 플레이트를 상기 디스크에 압박시키는 피스톤이 내장되는 실린더부와, 상기 타측 패드 플레이트를 상기 디스크에 압박시키는 핑거부를 포함하는 캘리퍼 하우징;을 구비하며, 상기 캐리어는 상기 패드플레이트의 양 단부를 가이드하도록 마련된 복수개의 가이드부를 포함하고, 상기 패드플레이트의 양단에는 상기 패드플레이트의 양단 쪽에 상호 대향되도록 배치되는 상기 가이드부 사이를 연결하기 위해 상기 가이드부를 수평방향으로 걸어 지지하도록 걸림부가 마련되되, 상기 가이드부는 상기 패드스프링이 지지되도록 마련된 스프링지지면과, 상기 걸림부가 걸려 지지되도록 마련된 걸림부지지면을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 스프링지지면과 패드플레이트 사이의 간극은 상기 걸림부지지면과 패드플레이트 사이의 간극보다 작게 마련된 것을 특징으로 한다.
상기 스프링지지면은 상기 패드플레이트의 길이방향 끝단에 마련되고, 상기 걸림부지지면은 상기 스프링지지면보다 패드플레이트의 중심에 인접하도록 마련된 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 디스크 브레이크는 캐리어에 있어서 패드플레이트 양단 쪽으로 상호 대향되게 배치되는 가이드부 사이가 패드플레이트를 통해 수평방향으로 연결되어 있어서 아우터 패드플레이트 쪽 빔 삭제로 인한 캐리어의 강성 저하가 충분히 보상되므로, 반복되는 제동작용시에도 캐리어가 변형되거나 파손되는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.
또 캐리어의 가이드부는 패드스프링이 설치되는 스프링지지면과 패드플레이트 사이의 간극이 걸림부가 걸려 지지되는 걸림부지지면과 패드플레이트 사이의 간극보다 작게 형성되므로, 제동작용시 패드플레이트는 패드스프링과 우선적으로 접촉되고, 이에 따라 본 발명에 따른 디스크 브레이크는 캐리어의 가이드부가 패드플레이트에 의해 연결된 구조가 추가되면서도 제동시 패드플레이트에 가해지는 진동을 패드스프링을 이용하여 효과적으로 완충시킬 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 디스크 브레이크의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 디스크 브레이크의 정면도이다.
도 3은 도 2의 요부 확대도로, 패드스프링 쪽 구조를 확대 도시한 것이다.
다음은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 디스크 브레이크를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
본 발명에 따른 차량용 디스크 브레이크는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 휠(미도시)과 함께 회전하는 디스크(1)의 일부를 패드(11,12)가 부착된 한 쌍의 패드플레이트(20,30)로 압박하여 제동력을 얻는 장치로써, 차체의 너클에 고정 설치되는 캐리어(40)와, 캐리어(40)에 슬라이딩 가능하게 결합되는 캘리퍼 하우징(50)을 구비한다.
캘리퍼 하우징(50)의 일측에는 실린더부(51)가 마련되어 있고, 실린더부(51) 내에는 마스터실린더(미도시)에서 공급되는 제동오일에 따라 진퇴이동하며 일측 패드플레이트(20)를 디스크(1)에 압박하는 피스톤(52)이 설치된다. 캘리퍼 하우징(50)의 타측에는 하부 쪽으로 굽어진 핑거부(53)가 마련되어 캘리퍼 하우징(50)의 슬라이딩 이동과 함께 타측 패드플레이트(30)를 디스크(11)에 압박할 수 있게 되어 있다. 또 실린더부(51)에는 피스톤(52)과의 사이에 오일 누유를 방지하고 제동유압이 해제된 상태에서 피스톤(52)을 복귀시키기 위한 시일(미도시)이 마련된다.
여기서 패드 플레이트(20,30)는 내면에 패드(11)가 부착되며 외면이 상기 피스톤(52)의 선단과 접하도록 배치되는 이너 패드플레이트(20)와, 내면에 패드(12)가 부착되며 외면이 상기 핑거부(53)와 접하도록 배치되는 아우터 패드플레이트(30)로 구분된다.
캘리퍼 하우징(50)의 양단에는 캘리퍼 하우징(50)이 캐리어(40)에 슬라이딩 가능하게 결합되게 하는 가이드로드(54)가 각각 구비되며, 캘리퍼 하우징(50)은 이러한 가이드로드(54)를 통해 캐리어(40)에 슬라이딩 가능하게 결합된다. 가이드로드(54)는 일단이 체결부재(55)를 통해 캘리퍼 하우징(50)에 고정된다.
캘리퍼 하우징(50)의 하부에는 패드플레이트(20,30)의 이탈을 방지하고 패드플레이트(20,30)의 슬라이딩 동작을 가이드하기 위한 캐리어(40)가 설치된다. 캐리어(40)는 한 쌍의 패드플레이트(20,30)의 양 단부를 가이드하도록 마련된 복수개의 가이드부(41)를 구비한다. 가이드부(41)는 패드플레이트(20,30) 양 단부 쪽에 각각 한 쌍씩 마련되며, 인접한 가이드부(41) 사이는 연결부(42)를 통해 연결된다.
또한, 캐리어(40)와 패드플레이트(20,30)사이에는 패드플레이트(20,30)의 원활한 슬라이딩 동작과 차량의 진동시 패드플레이트(20,30)의 떨림을 방지하기 위해 판 스프링 형태의 패드스프링(60)이 설치된다.
각 패드스프링(60)은 소정의 탄성을 가진 얇은 철판이 성형되어 각 패드플레이트(20,30)의 단부를 지지하도록 양측에 마련된 한 쌍의 지지부(61)와, 한 쌍의 지지부(61) 상단을 연결하는 연결부(62)로 이루어진다.
패드스프링(60)의 각 지지부(61)는 요철을 형성하도록 굴곡지게 형성되며, 캐리어(40)의 상기 가이드부(41)는 이러한 지지부(61)가 지지되도록 마련된 스프링지지면(41a)을 구비한다. 스프링지지면(41a)은 패드플레이트의 끝단에 대향되는 부위의 가이드부(41) 표면에 형성된다.
따라서 제동 및 제동해제시 패드플레이트(20,30)는 패드스프링(60)의 지지부(61)에 지지된 상태에서 디스크(1) 쪽으로 슬라이딩되고, 이때 패드스프링(60)은 패드플레이트(20,30)의 슬라이딩 동작을 안내하고 패드플레이트(20,30)에 가해지는 진동을 완충시키게 된다. 패드스프링(60)에 있어서 지지부(61) 하부 끝단에는 패드플레이트(20,30)의 하중을 지지하기 위해 상부로 밴딩된 탄력지지부()가 형성된다.
한편, 캐리어(40)는 제동시 디스크(1)로부터 가해지는 토크를 견딜 수 있도록 가이드부(41) 사이를 연결하는 빔(43)을 구비하게 되는데, 본 실시예에 따른 디스크 브레이크는 피스톤(52)에 인접하도록 이너 패드플레이트(20) 양단 쪽으로 상호 대향되게 배치되는 한 쌍의 가이드부(41) 사이에만 빔(43)이 연결되고, 휠과 캘리퍼 하우징(50) 사이의 간극을 확보하기 위해 핑거부(53)에 인접하도록 아우터 패드플레이트(30) 양단 쪽으로 상호 대향되게 배치되는 한 쌍의 가이드부(41) 사이에는 빔(43)이 연결되지 않게 된다. 참고로 미설명 부호 44은 캐리어(40)를 차체에 고정시키기 위해 체결부재(미도시)가 체결되도록 마련된 고정홀이다.
그리고 이와 같이 가이드부(41) 사이가 하나의 빔(43)에 의해서만 연결된 상태에서는 캐리어(40)의 강성이 저하되어 제동시 디스크(1)로부터 가해지는 토크를 충분히 견딜 수 없게 된다. 이러한 캐리어(40)의 강성 저하는 정도의 차이는 있겠으나 핑거부(53) 쪽 빔 일부가 삭제되는 경우에도 발생한다.
따라서 본 실시예에 따른 디스크 브레이크는 캐리어(40)의 강성 저하를 방지하기 위해 패드플레이트(20,30) 양단 쪽으로 상호 대향되게 배치되는 가이드부(41) 사이가 상기 패드플레이트(20,30)를 통해 수평방향으로 연결된다.
가이드부(41) 사이의 연결을 위해 패드플레이트(20,30)의 길이방향 양단 내측으로는 걸림부(71)가 마련되고, 가이드부(41)에 있어서 스프링지지면(41a) 안쪽에는 상기 걸림부(71)가 수평방향으로 걸려 지지되도록 걸림턱(41b)이 마련된다. 여기서 걸림부(71)에 대향되는 걸림턱(41b)의 표면은 걸림부지지면(41c)을 형성하게 되고, 이러한 걸림부지지면(41c)은 스프링지지면(41a)에 비해 패드플레이트(20,30)의 중심에 인접하도록 스프링지지면(41a)에 대향되게 마련된다.
또 본 실시예에 따른 디스크 브레이크에 있어서 스프링지지면(41a)과 패드플레이트(20,30) 사이의 간극(t1)은 걸림부지지면(41c)과 패드플레이트(20,30) 사이의 간극(t2)보다 작게 마련되는 것이 바람직한데, 이는 따라서 제동 동작시 디스크(1)로부터 캐리어(40)에 토크가 전달될 경우 패드플레이트(20,30)가 패드스프링(60)과 우선적으로 접촉되도록 함으로써, 제동시 패드플레이트(20,30)의 슬라이딩 동작이 패드스프링(60)에 의해 안정적으로 가이드되도록 함은 물론 패드플레이트(20,30) 진동을 패드스프링(60)을 이용하여 용이하게 완충시키기 위한 것이다.
다음에는 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 차량용 디스크브레이크의 제동 동작을 설명한다.
자동차의 주행 중 운전자가 브레이크페달(미도시)을 밟게 되면 마스터 실린더(미도시)에서 제동유압이 형성되고 마스터 실린더(미도시)에서 형성된 제동유압은 캘리퍼 하우징(50)에 전달된다.
이러한 제동유압에 의해 캘리퍼하우징(50)에 마련된 실린더부(51)의 피스톤(52)은 이너 패드패드플레이트(20)를 디스크(1) 쪽으로 밀게 되고, 계속해서 제동유압에 의해 캘리퍼 하우징(50)은 퇴진하여 타측에 마련되어 있는 핑거부(53)가 아우터 패드패드플레이트(30)를 디스크(1) 쪽으로 밀도록 한다.
따라서 두 패드플레이트(20,30)의 패드(11,12)가 디스크(1)를 압박하여 패드(11,12)와 디스크(1)의 마찰에 의해 제동이 이루어진다.
이 때 디스크(1)의 회전에 의해 발생하는 토크에 의해 캐리어(40)에는 응력 및 변형이 가해지게 되는데, 본 실시예에 따른 디스크 브레이크는 상기 가이드부(41) 사이가 패드플레이트(20,30)를 통해 수평방향으로 연결되어 있는 구조를 통해 아우터 패드플레이트(30) 쪽 빔 삭제로 인한 캐리어(40)의 강성 저하를 충분히 보상할 수 있게 되고, 이에 따라 반복되는 제동작용시에도 캐리어(40)가 변형되거나 파손되는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.
또 캐리어(40)의 가이드부(41)는 패드스프링(60)이 지지되는 스프링지지면(41a)과 패드플레이트(20,30) 사이의 간극(t1)이 걸림부(71)가 걸려 지지되는 걸림부지지면(41c)과 패드플레이트(20,30) 사이의 간극(t2)보다 작게 형성되므로, 제동작용시 패드플레이트(20,30)는 패드스프링(60)과 우선적으로 접촉되고, 이에 따라 본 실시예에 따른 디스크 브레이크는 캐리어(40)의 가이드부(41)가 패드플레이트(20,30)에 의해 연결된 구조가 추가되면서도 제동시 패드스프링(60)을 통해 패드플레이트(20,30)의 슬라이딩 동작을 안정적으로 가이드할 수 있게 되고 패드플레이트(20,30)에 가해히는 진동을 원활하게 완충시킬 수 있게 된다.
그리고 운전자가 브레이크페달(미도시)에서 발을 떼게 되면, 피스톤(52)은 실린더부(51)에 마련된 시일(미도시)의 복원력을 통해 본래의 상태로 복귀하게 되고, 이를 통해 패드플레이트(20,30)의 패드(11,12)에 의한 디스크(1)의 압박이 중단되면서 휠의 제동은 해제된다.
20: 이너 패드플레이트 30: 아우터 패드플레이트
40: 캐리어 41: 가이드부
41a: 스프링지지면 41b: 걸림턱
41c: 걸림부지지면 43: 빔
60: 패드스프링 61: 지지부
63: 탄력지지부 71: 걸림부

Claims (3)

  1. 차량의 휠과 함께 회전하는 디스크와; 상기 디스크 양쪽을 압박하도록 내면에 패드가 부착되는 한 쌍의 패드 플레이트와; 상기 한 쌍의 패드 플레이트가 상기 디스크 방향으로 진퇴 가능하게 설치되도록 마련된 캐리어와; 상기 캐리어와 상기 패드플레이트에 마련된 패드스프링과; 상기 캐리어에 슬라이딩 가능하도록 결합되되 상기 일측 패드 플레이트를 상기 디스크에 압박시키는 피스톤이 내장되는 실린더부와, 상기 타측 패드 플레이트를 상기 디스크에 압박시키는 핑거부를 포함하는 캘리퍼 하우징;을 구비하는 디스크 브레이크에 있어서,
    상기 캐리어는 상기 패드플레이트의 양 단부를 가이드하도록 마련된 복수개의 가이드부를 포함하고, 상기 패드플레이트의 양단에는 상기 패드플레이트의 양단 쪽에 상호 대향되도록 배치되는 상기 가이드부 사이를 연결하기 위해 상기 가이드부를 수평방향으로 걸어 지지하도록 걸림부가 마련되되,
    상기 가이드부는 상기 패드스프링이 지지되도록 마련된 스프링지지면과, 상기 걸림부가 걸려 지지되도록 마련된 걸림부지지면을 포함하고,
    상기 스프링지지면과 패드플레이트 사이의 간극은 상기 걸림부지지면과 패드플레이트 사이의 간극보다 작게 마련된 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 스프링지지면은 상기 패드플레이트의 길이방향 끝단에 마련되고, 상기 걸림부지지면은 상기 스프링지지면보다 패드플레이트의 중심에 인접하도록 마련된 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005325986A (ja) 2004-05-17 2005-11-24 Koyo Seiko Co Ltd 動力伝達継手およびこれを含む電動パワーステアリング装置
KR20060124168A (ko) * 2005-05-31 2006-12-05 주식회사 만도 디스크 브레이크
KR20070065880A (ko) * 2004-10-08 2007-06-25 로베르트 보쉬 게엠베하 마찰 요소 및 디스크 브레이크

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