KR101283438B1 - 차량용 디스크 브레이크 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 쐐기를 가압하는 구동장치의 개선을 통해 부피를 줄임으로써 차량에 설치하기가 용이하도록 하는 차량용 디스크 브레이크에 관한 것이다. 이 디스크 브레이크는 휠과 함께 회전하는 디스크, 디스크의 양측에 배치된 내측 및 외측 마찰패드, 외측 마찰패드를 지지하는 캘리퍼하우징, 내측 마찰패드 배면 쪽에 설치되며 그 배면에 경사면이 마련된 쐐기부재, 쐐기부재의 경사면과 대응하는 경사면을 구비하며 캘리퍼하우징에 고정된 지지부재, 제동동작을 위해 쐐기부재를 동작시키는 구동장치를 포함하고, 구동장치는 지지부재에 설치되며 디스크의 회전방향으로 길게 배치된 나사축과, 나사축의 구동을 위해 지지부재에 설치되며 그 축이 나사축 및 내측 마찰패드의 가압방향과 교차하도록 배치된 구동모터와, 구동모터의 축에 마련된 웜 및 이 웜에 결합되도록 나사축에 장착된 웜휠을 포함하는 웜기어와, 나사축에 결합되며 나사축의 회전에 의해 이동하면서 쐐기부재를 디스크의 회전방향으로 밀어 주는 이동부재를 포함한다.

Description

차량용 디스크 브레이크{DISC BRAKE FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 디스크 브레이크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 마찰패드를 디스크 쪽으로 가압하는 쐐기부재를 갖춘 차량용 디스크 브레이크에 관한 것이다.
디스크 브레이크는 휠과 함께 회전하는 디스크의 외면을 마찰패드로 가압하여 제동력을 얻는 장치이다. 이러한 디스크 브레이크 중에는 빗면 슬라이드 방식의 쐐기부재를 이용하여 마찰패드를 디스크 쪽으로 가압하는 방식이 있다. 쐐기부재가 구동장치의 구동에 의해 빗면을 따라 밀리면서 마찰패드를 디스크 쪽으로 가압하는 방식이다.
쐐기부재를 동작시키는 구동장치는 구동모터와, 구동모터의 회전축에 결합된 나사축과, 구동모터의 동작에 의해 진퇴하도록 나사축에 결합되며 쐐기부재를 디스크 쪽으로 가압하는 가압부재를 포함한다.
이러한 디스크 브레이크는 구동모터가 동작하여 가압부재가 쐐기부재를 디스크 쪽으로 밀어 주면, 마찰패드와 디스크의 접촉이 이루어짐과 동시에 쐐기부재가 빗면을 따라 밀리면서 마찰패드를 더욱 디스크 쪽으로 가압함으로써 제동이 이루어 지도록 한다.
그러나 이러한 디스크 브레이크는 가압부재를 밀어 주는 구동모터가 가압부재의 진퇴방향, 즉 마찰패드가 디스크를 가압하는 방향으로 길게 배치되어 있기 때문에 그 부피가 크고 한쪽 방향의 길이가 너무 길어서 설치에 제약이 따르는 문제가 있었다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 쐐기를 가압하는 구동장치의 개선을 통해 부피를 줄임으로써 설치가 용이하도록 하는 차량용 디스크 브레이크를 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 디스크 브레이크는 휠과 함께 회전하는 디스크, 상기 디스크의 양측에 배치된 내측 및 외측 마찰패드, 상기 외측 마찰패드를 지지하는 캘리퍼하우징, 상기 내측 마찰패드 배면 쪽에 설치되며 그 배면에 경사면이 마련된 쐐기부재, 상기 쐐기부재의 경사면과 대응하는 경사면을 구비하며 상기 캘리퍼하우징에 고정된 지지부재, 제동동작을 위해 상기 쐐기부재를 동작시키는 구동장치를 포함하고, 상기 구동장치는 상기 지지부재에 설치되며 상기 디스크의 회전방향으로 길게 배치된 나사축과, 상기 나사축의 구동을 위해 상기 지지부재에 설치되며 그 축이 상기 나사축 및 상기 내측 마찰패드의 가압방향과 교차하도록 배치된 구동모터와, 상기 구동모터의 축에 마련된 웜 및 이 웜 에 결합되도록 상기 나사축에 장착된 웜휠을 포함하는 웜기어와, 상기 나사축에 결합되며 상기 나사축의 회전에 의해 이동하면서 상기 쐐기부재를 상기 디스크의 회전방향으로 밀어 주는 이동부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 쐐기부재는 그 배면에 양측이 대칭을 이루는 산형 경사면을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 웜휠은 상기 나사축의 중앙부에 설치되고, 상기 이동부재는 상기 웜휠 양측의 나사축에 각각 설치된 것을 특징으로 한다.
상기 쐐기부재에는 상기 이동부재가 걸리는 걸림홈이 구비되며 상기 쐐기부재의 동작을 안내하는 안내부재가 상기 걸림홈 내부에 삽입되어 설치된 것을 특징으로 한다.
상기 지지부재에는 상기 구동모터의 일부를 수용하는 모터수용부가 마련된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 차량용 디스크 브레이크는 쐐기부재를 동작시키는 구동장치의 구동모터 축이 마찰패드의 가압방향과 교차하는 방향으로 배치되어 구동모터가 지지부재의 하방에 설치되기 때문에 그 부피를 종래보다 줄일 수 있다. 특히 마찰패드가 디스크를 가압하는 방향의 길이를 줄일 수 있다. 따라서 차량 너클부 주위의 공간이 협소한 경우에도 디스크 브레이크를 차량에 손쉽게 장착할 수 있는 효과가 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세 히 설명한다.
본 발명에 따른 차량용 디스크 브레이크는 도 1과 도 3에 도시한 바와 같이, 차량의 휠(미도시)과 함께 회전하는 디스크(10)와, 디스크(10)의 마찰 제동을 위해 디스크(10)의 양측에 각각 배치된 내측 마찰패드(11)와 외측 마찰패드(12)를 구비한다. 또 두 마찰패드(11,12)를 디스크(10) 쪽으로 가압하기 위한 캘리퍼하우징(20)과 쐐기부재(30), 쐐기부재(30)를 지지하는 지지부재(40), 내측 마찰패드(12)를 가압하도록 쐐기부재(30)를 동작시키는 구동장치(60)를 포함한다.
내측 및 외측 마찰패드(11,12)는 차량의 너클부(미도시)에 고정된 캐리어(50)에 진퇴 가능하게 지지됨으로써 디스크(10)의 양면을 가압할 수 있다. 그리고 캘리퍼하우징(20)도 그 양측에 결합되는 가이드로드들(21a,21b)을 통하여 캐리어(20)의 양측에 진퇴하도록 결합된다. 가이드로드들(21a,21b)은 고정나사(22a,22b) 체결에 의하여 캘리퍼하우징(20) 양측의 로드결합부(23a,23b)에 결합된다. 또 캘리퍼하우징(20)은 진퇴에 의해 외측 마찰패드(12) 외면을 가압할 수 있도록 그 단부에 절곡연장부(24)를 구비하고 그 반대편에 지지부재(40)가 결합되는 지지부재결합부(25)를 구비한다. 지지부재(40)는 그 상부 양측이 고정나사(26) 체결을 통하여 캘리퍼하우징(20)에 고정된다.
쐐기부재(30)는 내측 마찰패드(11) 배면 쪽에 배치되며, 그 배면에는 양측이 대칭을 이루는 산형태의 경사면들(31,32)을 구비한다. 그리고 이러한 쐐기부재(30)를 지지하는 지지부재(40)에는 쐐기부재(30)의 두 경사면(31,32)과 대응하여 결합되도록 V홈 형태로 된 경사면들(41,42)이 마련된다. 이는 쐐기부재(30)가 디스 크(10)의 회전방향으로 밀릴 때 쐐기부재(30)의 경사면(31,32)이 지지부재(40)의 경사면(41,42)과 접하여 밀리면서 내측 마찰패드(11)를 디스크(10) 쪽으로 가압할 수 있도록 한 것이다. 지지부재(40)의 하부에는 쐐기부재(30)가 하방으로 이탈하지 않도록 쐐기부재(30)를 지지하는 지지판(43)이 결합된다.
제동동작을 위하여 쐐기부재(30)를 동작시키는 구동장치(60)는 도 2에 도시한 바와 같이, 지지부재(40)에 설치된다. 구동장치(60)는 지지부재(40) 상측의 공간부(44)에 설치되며 디스크(10)의 회전방향으로 길게 배치된 나사축(61)과, 나사축(61)의 구동을 위해 지지부재(40)의 하부에 설치되며 그 축이 나사축(61) 및 내측 마찰패드(11)의 가압방향과 교차하도록 배치된 구동모터(62)와, 구동모터(62)의 축에 마련된 웜(63) 및 이 웜(63)에 결합되도록 나사축(61)의 중앙부에 장착된 웜휠(64)을 포함하는 웜기어, 그리고 나사축(61)에 결합되며 나사축(61)의 회전에 의해 이동하면서 쐐기부재(30)를 디스크(10)의 회전방향으로 밀어 주는 제1 및 제2이동부재(65,66)를 포함한다.
나사축(61)은 그 양단이 지지부재(40) 상측의 공간부(44) 양측에 각각 고정되는 축결합부재(67)를 통하여 회전 가능하게 지지된다. 그리고 제1 및 제2이동부재(65,66)는 웜휠(64) 양측의 나사축(61)에 각각 결합된 상태에서 쐐기부재(30) 쪽으로 소정길이 연장된다. 쐐기부재(30)에는 제1 및 제2이동부재(65,66)가 걸릴 수 있도록 각각 걸림홈(35a,36a)을 구비하며 쐐기부재(30)의 동작을 안내하는 제1 및 제2안내부재(35,36)가 설치된다. 이는 나사축(61)의 회전에 의해 두 이동부재(65,66)가 이동할 때 쐐기부재(30)가 디스크(10)의 회전방향으로 밀림과 동시에 내측 마찰패드(11) 방향으로 이동하여 내측 마찰패드(11)를 가압할 수 있도록 한 것이다.
구동모터(62)는 지지부재(40) 하부에 마련된 모터수용부(46)에 그 상측 일부가 수용된 상태로 결합되며, 그 축이 지지부재(40)를 상하로 관통하는 형태로 설치된다. 그리고 이러한 구동모터(62)의 축에는 웜기어의 웜(63)이 결합된다.
이러한 디스크 브레이크는 쐐기부재(30)를 동작시키는 구동장치(60)의 구동모터(62) 축이 마찰패드(12)의 가압방향과 교차하는 방향으로 배치되어 구동모터(62)가 지지부재(40)의 하방에 설치되기 때문에 그 부피를 종래보다 줄일 수 있다. 특히 마찰패드(12)가 디스크(10)를 가압하는 방향의 길이를 줄일 수 있다. 따라서 차량 너클부 주위의 공간이 협소한 경우에도 이를 차량에 손쉽게 장착할 수 있다.
다음은 이러한 디스크 브레이크의 동작에 관하여 설명한다.
도 3은 제동이 해제된 상태이다. 이 상태에서 차량의 제동을 수행하면, 도 4에 도시한 바와 같이, 구동모터(62)의 동작에 의해 웜(63)이 회전하고, 웜(63)의 회전에 의해 웜휠(64)이 감속 회전한다. 그리고 웜휠(64)은 감속되는 만큼 큰 힘으로 나사축(61)을 회전시킨다. 나사축(61)이 회전하면, 제1 및 제2이동부재(65,66)가 나사축(61)의 길이방향으로 이동을 하면서 쐐기부재(30)를 디스크(10)의 회전방향으로 밀어 준다. 따라서 쐐기부재(30)는 그 배면에 마련된 경사면(31)이 지지부재(40)의 경사면(41)과 접하여 밀리게 되므로 내측 마찰패드(11)를 디스크(10) 쪽으로 밀어서 디스크(10)를 제동한다.
내측 마찰패드(11)가 디스크(10)와 접하게 되면 내측 마찰패드(11)가 디크(10)의 회전방향으로 움직이려는 힘에 의해 쐐기부재(30)가 디스크(10)의 회전방향으로 이동하려 하게 되므로 자가결속현상이 발생하여 제동력은 더욱 커진다.
이처럼 내측 마찰패드(11)가 디스크(10)를 가압하게 되면, 캘리퍼 하우징(20)에는 반력이 작용하므로 캘리퍼 하우징(20)이 내측 마찰패드(12)의 가압방향과 반대로 이동하면서 외측 마찰패드(12)를 디스크(10) 쪽으로 가압한다. 따라서 디스크(10)의 양면에 거의 동일한 마찰이 발생한다.
제동을 해제할 때는 구동모터(62)가 역으로 동작하여 나사축(61)이 역으로 회전함으로써 이동부재들(65)이 반대방향으로 이동한다. 따라서 쐐기부재(30)에 의한 내측 마찰패드(11)의 가압이 해제된다.
구동모터(62)는 도면에 도시하지는 않았지만, 사용자가 축을 수동으로 회전시킬 수 있는 제동해제부를 구비한다. 이는 웜(63)이 결합되는 부분의 반대편에 위치하는 구동모터(62) 축에 마련될 수 있다. 따라서 제동을 수동으로 해제할 때는 사용자가 축에 마련된 제동해제부(미도시)를 직접 회전시킴으로써 제동을 해제할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 디스크 브레이크의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 차량용 디스크 브레이크의 구동장치를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 차량용 디스크 브레이크의 제동 해제 상태를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 차량용 디스크 브레이크의 제동 상태를 나타낸 것이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10: 디스크 11: 내측 마찰패드
12: 외측 마찰패드 20: 캘리퍼 하우징
30: 쐐기부재 31,32: 쐐기부재의 경사면
35,36: 안내부재 40: 지지부재
41,42: 지지부재의 경사면 43: 지지판
46: 모터수용부 50: 캐리어
60: 구동장치 61: 나사축
62: 구동모터 63: 웜
64: 웜휠 65: 제1이동부재
66: 제2이동부재.

Claims (5)

  1. 휠과 함께 회전하는 디스크, 상기 디스크의 양측에 배치된 내측 및 외측 마찰패드, 상기 외측 마찰패드를 지지하는 캘리퍼하우징, 상기 내측 마찰패드 배면 쪽에 설치되며 그 배면에 경사면이 마련된 쐐기부재, 상기 쐐기부재의 경사면과 대응하는 경사면을 구비하며 상기 캘리퍼하우징에 고정된 지지부재, 제동동작을 위해 상기 쐐기부재를 동작시키는 구동장치를 포함하는 차량용 디스크 브레이크에 있어서,
    상기 구동장치는 상기 지지부재에 설치되며 상기 디스크의 회전방향으로 길게 배치된 나사축과, 상기 나사축의 구동을 위해 상기 지지부재에 설치되며 그 축이 상기 나사축 및 상기 내측 마찰패드의 가압방향과 교차하도록 배치된 구동모터와, 상기 구동모터의 축에 마련된 웜 및 이 웜에 결합되도록 상기 나사축에 장착된 웜휠을 포함하는 웜기어와, 상기 나사축에 결합되며 상기 나사축의 회전에 의해 이동하면서 상기 쐐기부재를 상기 디스크의 회전방향으로 밀어 주는 이동부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 디스크 브레이크.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 쐐기부재는 그 배면에 양측이 대칭을 이루는 산형 경사면을 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 디스크 브레이크.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 웜휠은 상기 나사축의 중앙부에 설치되고,
    상기 이동부재는 상기 웜휠 양측의 나사축에 각각 설치된 것을 특징으로 차량용 디스크 브레이크.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 쐐기부재에는 상기 이동부재가 걸리는 걸림홈이 구비되며 상기 쐐기부재의 동작을 안내하는 안내부재가 상기 걸림홈 내부에 삽입되어 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 디스크 브레이크.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 지지부재에는 상기 구동모터의 일부를 수용하는 모터수용부가 마련된 것을 특징으로 하는 차량용 디스크 브레이크.
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