KR101853779B1 - 디스크 브레이크 - Google Patents

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Abstract

디스크 브레이크가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 한 쌍의 패드 플레이트가 진퇴 가능하게 설치된 캐리어와, 상기 캐리어에 슬라이딩 가능하게 설치되고 피스톤이 제동유압에 의해 진퇴 가능하게 설치되는 실린더가 마련된 캘리퍼 하우징을 포함하는 디스크 브레이크에 있어서, 상기 피스톤의 내부에 설치되어 상기 패드 플레이트가 디스크로부터 멀어지는 것을 방지하고 일정 간격을 유지하도록 하는 어져스터; 전방부가 상기 어져스터와 나사결합되고, 후방부가 실린더의 내주면 쪽으로 확장 형성되어 회전이 방지되도록 상기 실린더 내에 설치되는 플랜지부를 갖춘 푸시로드; 상기 플랜지부의 전방측에 배치되며, 상기 푸시로드에 탄성력을 제공하는 제1 탄성부재가 일체로 마련되는 램프; 그 일측 끝단이 상기 실린더에 고정되고 상기 실린더의 내주면과 상기 푸시로드 사이에서 소정의 수용공간을 형성하는 스프링 케이스; 및 상기 스프링 케이스의 수용공간에 마련되어 상기 램프와 푸시로드에 탄성력을 제공하는 제2 탄성부재;를 포함하고, 상기 제1 및 제2 탄성부재는 직렬로 배치된 디스크 브레이크가 제공될 수 있다.

Description

디스크 브레이크{Disc brake}
본 발명은 디스크 브레이크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제동동작 종료 후 안정적으로 피스톤을 복원시킴은 물론, 복원효과를 향상시킬 수 있도록 한 디스크 브레이크에 관한 것이다.
일반적으로 디스크 브레이크는 차량 등의 바퀴와 함께 회전하는 디스크의 양면에 마찰패드를 강제 압착시켜 디스크의 회전이 멈추도록 함으로써 차량을 제동시키는 장치이다.
이러한 디스크 브레이크는 제동작용 후 디스크와 마찰패드가 계속 마찰되는 드레그 현상을 줄이기 위하여 실링부재와 롤백 챔퍼를 이용하여 피스톤을 후퇴시키는 방법과, 디스크를 가압하는 패드 플레이트에 가압 스프링을 설치하여 강제적으로 패드 플레이트와 함께 피스톤을 후퇴시키는 방법이 이용되고 있다. 그러나, 실링부재와 롤백 챔퍼를 이용할 경우 장기간 사용되면 실링부재의 내구성이 저하되어 피스톤의 후퇴가 원활히 이루어지지 않으며 백슬립 현상에 의하여 드레그 현상이 발생되는 문제점이 있다. 또한, 가압 스프링을 이용하는 경우 강제적으로 패드 플레이트와 피스톤을 원위치로 복귀시킴에 따라 패드 플레이트에 장착된 마찰패드의 마모에 의해 디스크와 패드 플레이트 사이의 거리가 길어져 제동감이 변형되는 문제점이 있었다.
이에, 최근에는 마찰패드가 마모되더라도 디스크와 패드 플레이트의 간격을 유지시키며, 피스톤이 원위치로 안정적으로 복귀되도록 하는 디스크 브레이크가 제안되고 있다. 특히, 제동 초기 디스크와 패드 플레이트 간의 일정한 유격을 확보할 수 있은 디스크 브레이크가 공개특허 제10-2013-0086438호에 개시되어 있다. 개시된 문헌에 따르면, 디스크와 패드 플레이트의 간격을 일정하게 유지하도록 어져스터를 마련하고, 피스톤 및 패드 플레이트의 원활한 복귀를 위해 저압에 따라 작용하는 저압용 스프링과 고압에 따라 작용하는 고압용 스프링을 각각 병렬로 배치하여 피스톤을 후퇴시킴으로써 드레그를 방지함은 물론, 디스크와 패드 플레이트 간의 간격을 확보하도록 구성되어 있다.
하지만, 저압용 스프링과 고압용 스프링을 병렬로 배치함에 따라 두 개의 스프링을 설치하기 위한 장착공간 확보를 위하여 디스크 브레이크의 부피가 증가하는 문제점이 있으며, 부품의 개수가 증가하여 제작 비용이 증가되는 문제점이 있다.
공개특허공보 제10-2013-0086438호 (주식회사 만도) 2013. 08. 02.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 스프링와 고압용 스프링을 직렬로 배치시켜 디스크 브레이크의 전장 길이를 최소화할 수 있음은 물론, 램프의 구조를 변경하여 탄성력을 제공하도록 함으로써 별도의 탄성부재를 제거하여 부품수 감소 및 이에 따른 재료비를 절감할 수 있는 디스크 브레이크를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 한 쌍의 패드 플레이트가 진퇴 가능하게 설치된 캐리어와, 상기 캐리어에 슬라이딩 가능하게 설치되고 피스톤이 제동유압에 의해 진퇴 가능하게 설치되는 실린더가 마련된 캘리퍼 하우징을 포함하는 디스크 브레이크에 있어서, 상기 피스톤의 내부에 설치되어 상기 패드 플레이트가 디스크로부터 멀어지는 것을 방지하고 일정 간격을 유지하도록 하는 어져스터; 전방부가 상기 어져스터와 나사결합되고, 후방부가 실린더의 내주면 쪽으로 확장 형성되어 회전이 방지되도록 상기 실린더 내에 설치되는 플랜지부를 갖춘 푸시로드; 상기 플랜지부의 전방측에 배치되며, 상기 푸시로드에 탄성력을 제공하는 제1 탄성부재가 일체로 마련되는 램프; 그 일측 끝단이 상기 실린더에 고정되고 상기 실린더의 내주면과 상기 푸시로드 사이에서 소정의 수용공간을 형성하는 스프링 케이스; 및 상기 스프링 케이스의 수용공간에 마련되어 상기 램프와 푸시로드에 탄성력을 제공하는 제2 탄성부재;를 포함하고, 상기 제1 및 제2 탄성부재는 직렬로 배치된 디스크 브레이크가 제공될 수 있다.
또한, 상기 제1 탄성부재는 상기 램프의 일부분이 탄성변형 가능하도록 절곡되어 형성되고, 상기 제2 탄성부재는 일단이 상기 스프링 케이스의 일측면에 지지되고 타단이 상기 램프에 지지되어 상기 피스톤의 이동방향으로 탄성력을 제공하도록 이루어지되, 상기 제1 탄성부재의 탄성력은 상기 제2 탄성부재의 탄성력 보다 작은 탄성력을 갖도록 이루어질 수 있다.
또한, 상기 실린더의 후방벽은 단차지도록 형성되어 상기 푸시로드의 플랜지부가 안착되는 안착홈과 단턱부가 마련되고, 상기 램프는, 중심에 상기 푸시로드의 전방부가 관통하도록 관통공이 형성되고, 관통공의 둘레에 상기 제2 탄성부재의 타단을 지지하는 지지면을 갖도록 절곡되어 형성된 원통형의 몸체부; 상기 몸체부로부터 반경방향으로 연장 형성되어 상기 단턱부에 지지되는 링 형상의 지지플레이트; 및 상기 몸체부의 일부가 절개되어 상기 플랜지부와 접촉하도록 절곡되어 형성되 제1 탄성부재;를 구비할 수 있다.
또한, 상기 지지플레이트가 안착되는 단턱부의 선단면은 상기 안착홈에 안착된 플랜지부의 선단면 보다 피스톤의 전진 방향으로 돌출되도록 형성되어 상기 지지플레이트와 플랜지부 사이에 유격이 형성될 수 있다.
또한, 상기 플랜지부의 외주면 또는 플랜지부의 후방면에는 외측으로 돌출된 회전방지 돌기가 형성되고, 상기 실린더에는 상기 회전방지 돌기와 대응되는 위치에 회전방지 돌기와 형합하는 회전방지 홈이 형성될 수 있다.
또한, 상기 어져스터는 상기 피스톤과 접촉되는 헤드부 및 상기 헤드부로부터 후방으로 연장되어 상시 푸시로드와 나사결합되도록 외주면에 나사산이 형성된 로드를 갖추고, 상기 어져스터의 헤드부의 후방벽과 상기 피스톤의 내측면에 각각 와셔가 설치되고, 상기 와셔 사이에 와셔 스프링이 마련되어 상기 와셔 스프링의 탄성력에 의해 상기 어져스터를 상기 피스톤에 밀착시킬 수 있다.
또한, 상기 캘리퍼 하우징의 일단부에는 상기 피스톤을 가압하기 위한 제동유압을 공급받는 유압덕트가 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 디스크 브레이크는 제동시 저압에 따라 작용하는 저압용 스프링과 고압에 따라 작용하는 고압용 스프링을 각각 마련하여 피스톤을 후퇴시킴으로써 드레그를 방지할 수 있음은 물론, 저압용 스프링과 고압용 스프링을 직렬로 배치함으로써 디스크 브레이크의 전장길이가 최소화하도록 할 수 있다.
또한, 램프의 일부를 절개하여 절개된 부분을 통해 저압용 스프링의 기능을 수행하도록 함으로써 기존 별도의 탄성부재를 제거하여 부품수를 감소하고, 이에 재료비를 절감할 수 있는 효과가 있다.
아울러, 램프를 푸스로드와 유격이 형성되도록 설치함으로써 디스크와 패드 플레이트 간의 간격을 확보할 수 있는 효과가 있다. 이에, 마찰패드가 디스크와 불필요하게 마찰되어 마찰 패드의 마모 및 이에 따른 소음을 방지할 수 있음은 물론, 원활한 제동력을 발휘하도록 할 수 있다.
한편, 어져스터를 마련하여 디스크와 패드 플레이터 사이의 거리를 일정하게 유지함으로써 디스크를 가압하는 마찰 패드의 마모에 따른 롤백 양이 커져 제동 초기 제동감 저감되는 것을 방지할 수 있는 효과를 가진다.
본 발명은 아래 도면들에 의해 구체적으로 설명될 것이지만, 이러한 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 것이므로 본 발명의 기술사상이 그 도면에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 디스크 브레이크를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 디스크 브레이크에 구비된 푸시로드와 지지플레이트에 유격이 형성된 상태를 나타내는 부분 확대도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디스크 브레이크에 구비된 푸시로드, 제1 탄성부재와 제2 탄성부재 및 램프유닛이 설치되는 상태를 나타내는 부분 발췌 사시도이다.
도 4 및 도 5는 각각 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 디스크 브레이크의 작동 상태를 나타내는 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 디스크 브레이크를 나타내는 단면도이고, 도 2는 상기 디스크 브레이크에 구비된 푸시로드와 지지플레이트에 유격이 형성된 상태를 나타내는 부분 확대도이며, 도 3은 상기 디스크 브레이크에 구비된 푸시로드, 제1 탄성부재와 제2 탄성부재 및 램프유닛이 설치되는 상태를 나타내는 부분 발췌 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 디스크 브레이크(100)는 제동유압에 의해 진퇴 운동하는 피스톤(121)이 설치된 캘리퍼 하우징(120)과, 차체에 고정되며 캘리퍼 하우징(120)이 슬라이딩 가능하게 결합되는 캐리어(110)와, 휠(미도시)과 함께 회전하는 디스크(D)를 가압하도록 일정간격 이격되어 상기 디스크(D)로 슬라이딩 가능하도록 캐리어(110)에 설치되는 한 쌍의 패드 플레이트(111, 112)와, 패드 플레이트(111, 112)가 디스크(D)로부터 멀어지는 것을 방지하고 항상 일정 간격을 유지하도록 하는 어져스터(130)와, 어져스터(130)와 나사결합되며 회전이 방지되도록 캘리퍼 하우징(120)의 실린더(123)에 설치되는 푸시로드(140)와, 푸시로드(140)의 플랜지부(142) 전방측에 배치되어 푸시로드(140)에 탄성력을 제공하는 제1 탄성부재(156)가 일체로 마련된 램프(150)와, 실린더(123)의 내측면과 상기 푸시로드(140) 사이에서 소정의 수용공간을 형성하는 스프링 케이스(160)와, 스프링 케이스(160)에 마련된 제2 탄성부재(166)를 구비한다.
상기 캐리어(110)는 차체의 너클에 마운팅볼트(미도시)를 통해 고정되며, 양단부에는 가이드로드(미도시)를 통해 캘리퍼 하우징(120)이 슬라이딩 가능하게 체결된다. 또한, 캐리어(110)의 중심부에는 한 쌍의 패드 플레이트(111, 112)가 일정간격 이격되어 서로 마주보는 방향으로 슬라이딩 가능하게 장착된다.
한 쌍의 패드 플레이트(111, 112)는 후술할 피스톤(121)과 접하도록 배치되며 내측면에 마찰패드(113)가 부착된 내측 패드 플레이트(111)와, 후술하는 핑거부(122)과 접하도록 배치되며 내측면에 마찰패드(114)가 부착된 외측 패드 플레이트(112)로 구별된다. 이때, 상기 디스크(D)는 자동차의 휠(미도시)과 함께 회전하는 원판형상으로 이루어져 있는데, 일부가 한 쌍의 패드 플레이트(111, 112) 사이에 삽입된 상태로 회전하게 된다.
캘리퍼 하우징(120)은 외측 패드 플레이트(112)를 작동시키기 위한 핑거부(122)와, 제동유압에 의해 슬라이딩 가능하도록 피스톤(121)이 설치된 실린더(123)를 포함한다. 이때, 캘리퍼 하우징(120)의 일단부에는 실린더(123)로 제동유압을 공급받도록 유압덕트(129)가 형성된다.
핑거부(122)는 외측 패드 플레이트(112)를 외측에서 감싸도록 캘리퍼 하우징(120)의 전방부에서 하측방향으로 굽어지게 성형된다. 이에 따라, 제동작용시 피스톤(121)의 이동에 따른 반력에 의해 캘리퍼 하우징(120)이 캐리어(110)로부터 슬라이딩되어 우측 방향으로 이동됨에 따라 핑거부(122)에 의해 외측 패드 플레이트(112)가 디스크(D) 측으로 밀려 디스크(D)를 가압하게 된다.
상기 실린더(123)는 마스터실린더(미도시)에서 형성된 제동유압이 전달되도록 캘리퍼 하우징(120)의 후방에 형성되며, 여기에 피스톤(121)이 진퇴운동 가능하게 설치된다. 즉, 실린더(123)에 설치된 피스톤(121)은 제동유압에 의하여 실린더 (123) 내부에서 진퇴운동하게 된다. 이러한 실린더(123)에는 피스톤(121)과 함께 후술할 어져스터(130), 푸시로드(140) 및 램프(150)가 설치된다.
피스톤(121)은 일측이 개방된 컵(cup) 형상으로 마련되어 내측 중심부에 후술할 어져스터(130)의 헤드부가(131)가 삽입되어 접촉된다.
어져스터(130)는 실린더(123)에 삽입된 피스톤(121) 내에 설치되어 피스톤(121)과 접촉되는 헤드부(131) 및 헤드부(131)로부터 연장되어 외주면에 나사산이 형성된 로드(133)로 구성된다. 이때, 헤드부(131)는 전술한 바와 같이 피스톤(121)의 개방된 부분을 통해 내부로 삽입되어 접촉된다.
이러한 어져스터(130)는 한 쌍의 패드 플레이트(111, 112)에 부착된 마찰패드(113, 114)가 마모됨에 따라 디스크(D)와 패드 플레이트(111, 112) 사이가 멀어지는 것을 방지하며 일정 간격을 유지하도록 하는 역할을 하는 것으로서, 피스톤(121)의 내측면과 헤드부(131)의 후방벽에 각각 와셔(128, 138)가 설치되고, 와셔(128, 138) 사이에 와셔 스프링(139)이 마련된다. 즉, 어져스터(130)는 피스톤(121)의 내측면과 헤드부(131) 사이에 설치되는 와셔 스프링(139)의 탄성력에 의해 피스톤(121)과 접촉된 상태로 마련된다. 이에, 와셔 스프링(139)이 어져스터(130)를 피스톤(121) 선단부 쪽으로 가압함으로써 패드 플레이트(111, 112)의 마찰패드(113, 114)가 디스크(D)와의 마찰에 의해 마모되어 피스톤(121)의 위치가 내측 패드 플레이트(111) 쪽으로 이동되더라도 어져스터(130)와 피스톤(123)은 항상 접해 있게 된다.
어져스터(130)의 후방 즉, 로드(133)에는 실린더(123) 내에 설치된 푸시로드(140)가 나사결합된다. 이에, 제동유압에 의해 피스톤(121)이 전진시 피스톤(121)과 결합된 어져스터(130)가 함께 전진하게 되는데, 이때 어져스터(130)와 나사결합된 푸시로드(140)가 함께 전진하게 된다. 이에, 어져스터(130)와 푸시로드(140)는 나사결합된 나사산들의 간격이 감소하도록 이루어진다. 즉, 일반적으로 어져스터(130)와 푸시로드(140)의 나사산 사이의 간격이 존재하지만, 어져스터(130)가 피스톤(121)의 전진방향(좌측)으로 가압된 상태이기 때문에 나사산들 사이의 간격을 감소시킴으로써 어져스터(130)와 푸시로드(140)의 움직임이 동시에 일어나게 된다.
푸시로드(140)는 전방부가 어져스터(130)와 나사결합되도록 중심부가 빈 중공형으로 이루어지며 내주면에 나사산이 형성되고, 후방부에는 실린더(123)의 내주면 쪽으로 확장된 플랜지부(142)가 마련된다. 이러한 푸시로드(140)는 회전이 제한된 상태로 마련된다. 예컨대, 푸시로드(140)의 플랜지부(142)의 외주면에는 외측으로 돌출된 회전방지 돌기(146)가 형성되고, 실린더(123)에는 회전방지 돌기(146)와 대응되는 위치에 회전방지 돌기(146)와 형합하는 회전방지 홈(126)이 형성된다. 즉, 회전방지 돌기(146)가 회전방지 홈(126)에 삽입되어 결합됨에 따라 푸시로드(140)의 회전이 방지된다. 이때, 회전방지 돌기(146)는 푸시로드(140)의 플랜지부(142) 외주면에 형성된 것으로 도시하고 설명되었으나, 이에 한정되지 않으며, 회전방지 돌기(146)가 플랜지부(142)의 후방부에 형성되고, 이와 형합하는 회전방지 홈(126)이 회전방지 돌기(146)와 대응되는 위치 즉, 실린더(123)의 후방벽 측에 형성되어 결합됨에 따라 회전이 제한될 수도 있다.
한편, 푸시로드(140)는 회전이 방지된 상태로 어져스터(130)와 나사결합됨에 따라 어져스터(130)가 푸시로드(140)의 길이방향으로 이동될 수 있다. 즉, 마찰패드(113, 114)가 마모되어 피스톤(121)이 이동시 어져스터(130)는 와셔 스프링(139)에 의해 피스톤(121)과 밀착되려는 성질에 의하여 푸시로드(140)로부터 회전되어 피스톤(121)의 이동거리만큼 이동하여 피스톤(121)과 밀착된 상태를 유지한다. 이에 따라 디스크(D)와 피스톤(121)에 의해 가압되는 패드 플레이트(111, 112)의 간격이 항상 일정하도록 유지된다.
이러한 푸시로드(140)의 플랜지부(142)는 실린더(123)에 형성된 안착홈(125)에 안착된다. 보다 구체적으로, 실린더(123)의 후방벽은 단차지도록 형성되어 단차진 단턱부(124)와, 단턱부(124)로부터 실린더(123)의 후방측으로 요입된 안착홈(125)을 갖는다. 이때, 안착홈(125)에는 전술한 회전방지 홈(126)이 형성된다.
램프(150)는 중심에 푸시로드(140)의 전방부가 관통하도록 관통공(151)이 형성된 몸체부(152)와, 몸체부(152)로부터 반경방향으로 연장 형성된 지지플레이트(154) 및 몸체부(152)의 일부가 절개되어 플랜지부(142)와 접촉하도록 절곡 형성된 제1 탄성부재(156)를 구비한다.
몸체부(152)는 관통공(151)의 둘레에 제2 탄성부재(166)의 타단을 지지하는 지지면(153)을 갖도록 절곡되어 형성된 원통형상으로 이루어진다. 이러한 몸체부(152)의 끝단부로부터 연장 형성된 지지플레이트(154)는 링 형상을 갖추고 실린더(123)의 단턱부(124)에 지지된다.
제1 탄성부재(156)는 램프(150) 즉 몸체부(152)의 일부분이 탄성변형 가능하도록 절개되어 플랜지부(142)와 접촉하도록 절곡 형성된다. 즉, 제1 탄성부재(156)는 푸시로드(140)의 플랜지부(142)와 접촉되도록 마련되어 푸시로드(140)에 탄성력을 제공하게 된다. 이러한 제1 탄성부재(156)는 몸체부(152)와 일체로 이루어진다. 또한, 제1 탄성부재(156)는 지지플레이트(154)로부터 일부분이 연장 형성되어 플랜지부(142)에 탄성력을 제공하도록 절곡 형성될 수도 있다.
이때, 지지플레이트(154)가 안착되는 단턱부(124)의 선단면은 안착홈(125)에 안착된 플랜지부(142)의 선단면 보다 피스톤(121)의 전진 방향으로 돌출되도록 형성된다. 이에, 지지플레이트(154)와 플랜지부(142) 사이에 유격(G)이 형성된다. 이는 디스크(D)와 패드 플레이트(111, 112) 사이의 간격을 확보하기 위함이다.
스프링 케이스(160)는 푸시로드(140)와 실린더(123)의 내측면 사이에 소정 의 수용공간을 형성하도록 이루어진다. 구체적으로, 스프링 케이스(160)는 일단이 스냅링(162)에 의하여 실린더(123)의 내측면에 고정되며, 이 스프링 케이스(160)에는 푸시로드(140)와 램프(150)를 원래 위치로 복귀시켜 피스톤(121)을 복귀시키는 제2 탄성부재(166)가 마련된다. 이때, 제2 탄성부재(166)는 일단이 스프링 케이스(160)에 지지되고, 타단이 몸체부(152)의 지지면(153)에 지지됨에 따라 램프(150) 및 푸시로드(140)에 탄성력을 제공하게 된다.
한편, 제1 탄성부재(156)가 몸체부(152)로부터 절곡되어 플랜지부(142)로 탄성력을 제공하도록 이루어짐에 따라, 제1 및 제2 탄성부재(156, 166)는 직렬로 배치되게 된다. 제1 및 제2 탄성부재(156, 166)가 직렬로 배치되더라도 제1 탄성부재(156)가 몸체부(152)로부터 절개되어 절곡 형성됨에 따라 디스크 브레이크(100)의 전장길이가 증가하는 것을 최소화하며, 기존에 비해 별도의 스프링을 설치하지 않기 때문에 부품수가 감소하여 비용이 절감되는 효과가 발생하게 된다. 이러한 제1 및 제2 탄성부재(156, 166)는 서로 다른 탄성력을 갖도록 이루어지는데, 예컨대, 제2 탄성부재(166)는 제1 탄성부재(156)에 비해 상대적으로 큰 탄성력을 갖도록 이루어진다. 이에, 제2 탄성부재(166)는 1차적으로 제1 탄성부재(156)가 가압되어 압축된 후 2차 적으로 압축되며 탄성력을 제공하게 된다.
이와 같은 제1 탄성부재(156)와 제2 탄성부재(166)를 지지하는 구조에 의하여, 디스크 브레이크(100)의 작동 전에는 제1 탄성부재(156)가 플랜지부(142)에 접촉되어 지지되며, 제2 탄성부재(166)는 스프링 케이스(160) 내에서 램프(150)의 몸체부(152)에 지지된다. 또한, 제동작용시 피스톤(121)의 이동에 따라 어져스터(130) 및 푸시로드(140)가 이동할 경우, 도 4에 도시된 바와 같이, 푸시로드(140)의 플랜지부(142)에 지지된 제1 탄성부재(156)가 플랜지부(142)와 지지플레이트(154) 사이의 유격(G)만큼 먼저 압축되고, 제1 탄성부재(156)가 유격(G)만큼 압축되면 그 후에는 도 5에 도시된 바와 같이, 플랜지부(142)가 지지플레이트(154)와 접촉되어 지지플레이트(154)와 함께 이동하게 된다. 즉, 지지플레이트(154)와 일체로 형성된 몸체부(152)가 이동함으로써 제1 탄성부재(156)와 제2 탄성부재(166)가 함께 압축된다. 이는, 제2 탄성부재(166)가 제1 탄성부재(156)에 비해 상대적으로 큰 탄성력을 갖도록 이루어지기 때문이다.
그러면, 상기와 같은 디스크 브레이크(100)의 작동 상태에 대하여 설명하기로 한다.
먼저, 본 발명에 따른 디스크 브레이크(100)를 차량에 설치함에 따라, 푸시로드(140)의 플랜지부(142)와 램프(150)의 지지플레이트(154) 사이에 유격(G)이 형성되어 디스크(D)와 패드 플레이트(111, 112) 사이의 간격(running clearance)을 확보하게 된다.
이 상태에서 제동작용시 유압포트(129)를 통해 실린더(123) 내로 제동유압이 유입되어 피스톤(121)이 내측 패드 플레이트(111)를 가압함에 따라 내측 패드 플레이트(111)에 부착된 마찰패드(113)가 디스크(D)를 압박하며, 이와 동시에 반력에 따라 캘리퍼 하우징(120)이 캐리어(110)로부터 슬라이딩되어 핑거부(122)가 외측 패드 플레이트(112)를 가압하여 외측 패드 플레이트(112)에 부착된 마찰패드(114)가 디스크(D)를 압박하여 제동력을 발생시킨다.
이때, 피스톤(121)이 이동함에 따라 이와 접하는 어져스터(130) 및 어져스터(130)와 결합된 푸시로드(140)가 함께 이동된다. 보다 구체적으로, 푸시로드(140)가 이동하며 플랜지부(142)에 지지된 제1 탄성부재(156)만 압축된다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 푸시로드(140)의 플랜지부(142)와 지지플레이트(154) 사이의 유격(G) 사이만큼 푸시로드(140)가 이동하여 제1 탄성부재(156)를 압축한다. 나아가, 푸시로드(140)가 유격(G) 만큼 이동되면 플랜지부(142)가 지지플레이트(154)와 접촉되어 푸시로드(140)와 지지플레이트(154)가 함께 이동하게 된다(도 5 참조). 즉, 지지플레이트(154)와 일체로 형성된 몸체부(152)가 함께 이동하며 몸체부(152)에 지지된 제2 탄성부재(166)를 압축함에 따라 제1 탄성부재(156)와 제2 탄성부재(166)를 함께 압축하게 된다. 여기서, 푸시로드(140)가 이동시 플랜지부(142)에 형성된 회전방지 돌기(146)가 회전방지 홈(126)에 결합됨에 따라 회전이 제한됨은 물론, 회전방지 홈(126)으로부터 가이드되며 이동하게 된다.
상기와 같이 제1 및 제2 탄성부재(156, 166)가 직렬로 배치되고, 제1 탄성부재(156)가 제2 탄성부재(166)에 비해 상대적으로 탄성력이 작은 저압용 스프링으로 마련되고, 제2 탄성부재(166)가 제1 탄성부재(156)에 비해 상대적으로 탄성력이 큰 고압용 스프링으로 마련됨으로써 제동작용시 저압과 고압에 따라 작동하도록 구성될 수 있다. 즉, 저압시 푸시로드(140)가 유격(G)된 거리만큼만 제1 탄성부재(156)를 압축하며 이동하게 되며, 고압시 푸시로드(140)가 제1 탄성부재(156)를 압축하며 램프(150)와 함께 연동하여 제2 탄성부재(166)를 압축하도록 이동하게 된다.
제동 완료 후 제2 탄성부재(166)와 제1 탄성부재(156)에 의하여 푸시로드(140)와 램프(150)가 원래의 위치로 복귀되며, 이에 따라 피스톤(121)이 드레그 없이 원활하게 후퇴하게 된다. 이때, 제2 탄성부재(166)에 의해 램프(150)의 지지플레이트(154)가 실린더(123)의 단턱부(124)에 접촉되면 최종적으로 제1 탄성부재(156)에 의하여 푸시로드(140)가 유격(G)된 거리만큼 원래의 위치로 복귀하게 된다. 또한, 푸시로드(140)와 나사결합된 어져스터(130)와 피스톤(121)도 원래의 위치로 복귀되므로 피스톤(121)의 복원효과가 향상된다. 이에 따라, 최초의 디스크(D)와 마찰패드(113, 114) 사이의 간격을 유지하게 된다. 또한, 제동에 따른 마찰패드(113, 114)의 마모가 발생할 경우 어져스터(130)에 의하여 디스크(D)와 패드 플레이트(111, 112) 즉, 디스크(D)와 마찰패드(113, 114)의 간격이 자동으로 조절된다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
100 : 디스크 브레이크 110 : 캐리어
120 : 캘리퍼 하우징 123 : 실린더
124 : 단턱부 125 : 안착홈
130 : 어져스터 140 : 푸시로드
142 : 플랜지부 150 : 램프
152 : 몸체부 154 : 지지플레이트
156 : 제1 탄성부재 160 : 스프링 케이스
166 : 제2 탄성부재

Claims (7)

  1. 한 쌍의 패드 플레이트가 진퇴 가능하게 설치된 캐리어와, 상기 캐리어에 슬라이딩 가능하게 설치되고 피스톤이 제동유압에 의해 진퇴 가능하게 설치되는 실린더가 마련된 캘리퍼 하우징을 포함하는 디스크 브레이크에 있어서,
    상기 피스톤의 내부에 설치되어 상기 패드 플레이트가 디스크로부터 멀어지는 것을 방지하고 일정 간격을 유지하도록 하는 어져스터;
    전방부가 상기 어져스터와 나사결합되고, 후방부가 실린더의 내주면 쪽으로 확장 형성되어 회전이 방지되도록 상기 실린더 내에 설치되는 플랜지부를 갖춘 푸시로드;
    상기 플랜지부의 전방측에 배치되며, 상기 푸시로드에 탄성력을 제공하는 제1 탄성부재가 일체로 마련되는 램프;
    그 일측 끝단이 상기 실린더에 고정되고 상기 실린더의 내주면과 상기 푸시로드 사이에서 소정의 수용공간을 형성하는 스프링 케이스; 및
    상기 스프링 케이스의 수용공간에 마련되어 상기 램프와 푸시로드에 탄성력을 제공하는 제2 탄성부재;를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 탄성부재는 직렬로 배치된 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 탄성부재는 상기 램프의 일부분이 탄성변형 가능하도록 절곡되어 형성되고,
    상기 제2 탄성부재는 일단이 상기 스프링 케이스의 일측면에 지지되고 타단이 상기 램프에 지지되어 상기 피스톤의 이동방향으로 탄성력을 제공하도록 이루어지되,
    상기 제1 탄성부재의 탄성력은 상기 제2 탄성부재의 탄성력 보다 작은 탄성력을 갖도록 이루어진 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 실린더의 후방벽은 단차지도록 형성되어 상기 푸시로드의 플랜지부가 안착되는 안착홈과 단턱부가 마련되고,
    상기 램프는,
    중심에 상기 푸시로드의 전방부가 관통하도록 관통공이 형성되고, 관통공의 둘레에 상기 제2 탄성부재의 타단을 지지하는 지지면을 갖도록 절곡되어 형성된 원통형의 몸체부;
    상기 몸체부로부터 반경방향으로 연장 형성되어 상기 단턱부에 지지되는 링 형상의 지지플레이트; 및
    상기 몸체부의 일부가 절개되어 상기 플랜지부와 접촉하도록 절곡되어 형성되 제1 탄성부재;를 구비하는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 지지플레이트가 안착되는 단턱부의 선단면은 상기 안착홈에 안착된 플랜지부의 선단면 보다 피스톤의 전진 방향으로 돌출되도록 형성되어 상기 지지플레이트와 플랜지부 사이에 유격이 형성된 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 플랜지부의 외주면 또는 플랜지부의 후방면에는 외측으로 돌출된 회전방지 돌기가 형성되고,
    상기 실린더에는 상기 회전방지 돌기와 대응되는 위치에 회전방지 돌기와 형합하는 회전방지 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 어져스터는 상기 피스톤과 접촉되는 헤드부 및 상기 헤드부로부터 후방으로 연장되어 상시 푸시로드와 나사결합되도록 외주면에 나사산이 형성된 로드를 갖추고,
    상기 어져스터의 헤드부의 후방벽과 상기 피스톤의 내측면에 각각 와셔가 설치되고, 상기 와셔 사이에 와셔 스프링이 마련되어 상기 와셔 스프링의 탄성력에 의해 상기 어져스터를 상기 피스톤에 밀착시키는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 캘리퍼 하우징의 일단부에는 상기 피스톤을 가압하기 위한 제동유압을 공급받는 유압덕트가 형성된 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
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