KR101971529B1 - 디스크 브레이크 - Google Patents

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KR101971529B1 KR1020170069734A KR20170069734A KR101971529B1 KR 101971529 B1 KR101971529 B1 KR 101971529B1 KR 1020170069734 A KR1020170069734 A KR 1020170069734A KR 20170069734 A KR20170069734 A KR 20170069734A KR 101971529 B1 KR101971529 B1 KR 101971529B1
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정환동
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주식회사 만도
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00—Parts or details
    • F16D65/02—Braking members; Mounting thereof
    • F16D65/04—Bands, shoes or pads; Pivots or supporting members therefor
    • F16D65/092—Bands, shoes or pads; Pivots or supporting members therefor for axially-engaging brakes, e.g. disc brakes
    • F16D65/095—Pivots or supporting members therefor
    • F16D65/097—Resilient means interposed between pads and supporting members or other brake parts
    • F16D65/0973—Resilient means interposed between pads and supporting members or other brake parts not subjected to brake forces
    • F16D65/0974—Resilient means interposed between pads and supporting members or other brake parts not subjected to brake forces acting on or in the vicinity of the pad rim in a direction substantially transverse to the brake disc axis
    • F16D65/0977—Springs made from sheet metal

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

본 발명의 디스크 브레이크가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 디스크의 양측면에 각각 압착되는 한 쌍의 패드 플레이트 및 한 쌍의 패드 플레이트가 진퇴 가능하게 설치되는 캐리어 사이에 개재되어 패드 플레이트를 미끄럼 이동 가능하게 지지하는 패드 스프링을 포함하는 디스크 브레이크에 있어서, 상기 패드 스프링은 상기 패드 플레이트의 이동을 안내하는 가이드부 및 상기 가이드부에 형성되어 상기 패드 플레이트를 복귀시키는 리턴부를 포함하며, 상기 패드 플레이트는 상기 가이드부에 의해 안내되는 돌출부 및 상기 돌출부에 형성되어 상기 리턴부에 의해 탄성지지되는 단턱부를 포함하는 디스크 브레이크가 제공될 수 있다.

Description

디스크 브레이크{DISC BRAKE}
본 발명은 디스크 브레이크에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 패드 스프링의 복원력을 일정하게 유지할 수 있는 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 마찰패드가 부착된 한 쌍의 패드 플레이트와, 차체에 결합되며 한 쌍의 패드 플레이트가 서로 일정간격 이격되어 진퇴가능하게 설치되는 캐리어, 한 쌍의 패드 플레이트의 이동이 원활하도록 한 쌍의 패드 플레이트를 지지하는 패드 스프링 및 한 쌍의 패드 플레이트를 디스크로 압박할 수 있도록 캐리어에 슬라이딩 가능하게 결합된 캘리퍼 하우징을 구비한다.
캘리퍼 하우징의 후방부에는 피스톤이 설치되는 실린더가 마련되고, 전방부에는 하측으로 굽어져 성형된 핑거부가 마련된다.
이러한 캘리퍼 하우징의 후방부를 통해 제동유압이 공급되면 실린더에 마련된 피스톤이 일측의 패드 플레이트를 디스크 측으로 밀게 되며, 전방부에 마련된 핑거부가 타측 패드 플레이트를 디스크 측으로 밀게 되어 제동이 이루어진다.
그러나, 상기와 같이 구성된 종래의 디스크 브레이크는 제동 후 피스톤 링의 롤 백(roll back)에 의해 피스톤이 리턴되면서 패드 플레이트도 복귀하여야 하지만 그러한 작동이 원활하지 않을 경우 드래그(drag)가 발생하여 진동에 의한 소음이 발생하거나 패드 플레이트에 부착된 패드의 마모가 발생하는 문제점이 있다.
한편, 패드 플레이트의 드래그를 저감하기 위해 패드 스프링에 리턴 스프링이 추가되는 형태가 개발되었으나 마찰패드의 마모에 의해 패드 스프링의 복원력이 증가하여 디스크와 마찰패드 사이의 간극이 증가됨으로써 제동 시 페달 스트로크가 증가하는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허 제10-2013-0134557호
본 발명의 실시 예는 스프링의 탄성력을 이용하여 제동 후 패드 플레이트를 원래의 위치로 복귀시킴은 물론, 마찰패드가 마모되더라도 디스크와 마찰패드 사이의 간극을 일정하게 유지할 수 있는 디스크 브레이크를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 디스크의 양측면에 각각 압착되는 한 쌍의 패드 플레이트 및 한 쌍의 패드 플레이트가 진퇴 가능하게 설치되는 캐리어 사이에 개재되어 패드 플레이트를 미끄럼 이동 가능하게 지지하는 패드 스프링을 포함하는 디스크 브레이크에 있어서, 상기 패드 스프링은 상기 패드 플레이트의 이동을 안내하는 가이드부 및 상기 가이드부에 형성되어 상기 패드 플레이트를 복귀시키는 리턴부를 포함하며, 상기 패드 플레이트는 상기 가이드부에 의해 안내되는 돌출부 및 상기 돌출부에 형성되어 상기 리턴부에 의해 탄성지지되는 단턱부를 포함하는 디스크 브레이크가 제공될 수 있다.
상기 단턱부는 복수로 이루어지며, 상기 리턴부는 상기 복수의 단턱부 중 하나의 단턱부에 걸려 탄성변형될 수 있다.
상기 단턱부는 제1 단턱부, 제2 단턱부 및 제3 단턱부를 포함하며, 상기 리턴부는 마찰패드의 마모에 따라 상기 제1 단턱부, 제2 단턱부 및 제3 단턱부에 순차적으로 걸려 탄성변형될 수 있다.
상기 리턴부는 상기 가이드부 중 디스크에 인접한 부분이 절개되어 형성되되 상기 캐리어에 형성된 수용공간에 수용되도록 상기 캐리어를 향해 구부러진 후 상기 패드 플레이트를 향해 구부러져 형성될 수 있다.
상기 수용공간의 폭은 상기 리턴부의 변형량보다 크게 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 디스크 브레이크는 리턴부가 돌출부에 형성된 단턱부를 탄성지지하기 때문에 마찰패드 마모 시 리턴부의 복원력이 증가하는 것을 방지할 수 있으며, 이를 통해 디스크와 마찰패드 사이의 간극을 일정하게 유지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스크 브레이크의 패드 스프링 및 패드 플레이트를 간략하게 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 패드 플레이트의 다른 형태를 도시한 도면이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스크 브레이크의 작동상태를 도시한 도면이다.
이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 의한 디스크 브레이크는 디스크(D)의 양측면에 각각 압착되는 한 쌍의 패드 플레이트(120) 및 한 쌍의 패드 플레이트(120)가 진퇴 가능하게 설치되는 캐리어(C) 사이에 개재되어 패드 플레이트(120)를 미끄럼 이동 가능하게 지지하는 패드 스프링(110)을 포함한다.
패드 스프링(110)은 결합부(111), 가이드부(112), 리턴부(113) 및 탄지부(114)를 포함하여 이루어진다.
결합부(111)는 캐리어(C)에 설치되어 패드 스프링(110)을 고정한다.
결합부(111)는 캐리어(C)의 형상에 대응되도록 복수 회 구부러져 형성될 수 있다.
결합부(111)에는 패드 스프링(110)을 견고히 고정하기 위해 복수의 고정편(111a)이 마련될 수 있다.
고정편(111a)은 결합부(111) 외 다른 위치에 형성되어 패드 스프링(110)을 보다 견고히 고정할 수 있다.
가이드부(112)는 패드 플레이트(120)의 이동을 안내한다.
가이드부(112)는 캐리어(C)에 형성되는 홈에 결합된다.
가이드부(112)는 캐리어(C)에 형성되는 홈에 결합될 수 있도록 복수 회 구부러져 형성될 수 있다.
가이드부(112)에는 한 쌍의 패드 플레이트(120)의 돌출부(121)에 대응되는 가이드홈(112a)이 형성될 수 있다.
가이드홈(112a)의 높이는 돌출부(121)가 원활하게 미끄럼 이동할 수 있도록 돌출부(121)의 높이보다 높게 형성될 수 있다.
리턴부(113)는 가이드부(112)에 형성되어 패드 플레이트(120)를 복귀시킨다.
리턴부(113)는 가이드부(112)에 형성되어 제동 해제 시 패드 플레이트(120)를 제동 초기 위치로 복귀시킬 수 있다.
리턴부(113)는 내측 벤딩 형태로 이루어질 수 있다.
리턴부(113)는 가이드부(112) 중 디스크(D)에 인접한 부분에 형성될 수 있다.
리턴부(113)는 가이드부(112) 중 디스크(D)에 인접한 부분이 절개되어 형성될 수 있다.
가이드부(112) 중 디스크(D)에 인접한 부분이 절개되어 리턴부(113)가 형성될 경우 마찰패드(P) 마모 전부터 패드 플레이트(120)를 탄성지지할 수 있다.
리턴부(113)는 복수 회 구부러져 형성될 수 있다.
리턴부(113)가 복수 회 구부러져 형성되는 경우 패드 플레이트(120) 전진 시 리턴부(113)의 굴절 각도를 감소시킬 수 있으며, 리턴부(113)의 소성변형을 방지할 수 있다.
리턴부(113)는 캐리어(C)에 형성된 수용공간(C1)에 수용될 수 있다.
수용공간(C1)의 폭(A)은 리턴부(113)의 변형량보다 크게 이루어질 수 있다.
수용공간(C1)의 폭(A)이 리턴부(113)의 변형량보다 크게 이루어질 경우 제동 시 리턴부(113)가 변형되어 캐리어(C)와 접촉되는 것을 방지할 수 있으며, 리턴부(113)가 디스크(D)와 접촉되는 것을 방지할 수 있다.
즉, 제동 시 변형된 리턴부(113)가 제동 완료 전에 캐리어(C)와 접촉될 경우 리턴부(113)가 더 이상 수용공간(C1) 측으로 변형되지 못하고 제동이 진행됨에 따라 디스크(D) 측으로 변형이 이루어져 리턴부(113)와 디스크(D)가 접촉될 수 있기 때문에 수용공간(C1)의 폭(A)은 리턴부(113)의 변형량보다 크게 이루어지는 것이 바람직하다.
리턴부(113)는 캐리어(C)를 향해 구부러진 후 패드 플레이트(120)를 향해 구부러져 패드 플레이트(120)를 탄성지지할 수 있다.
리턴부(113)의 길이는 가이드부(112)의 절개된 길이보다 길게 이루어질 수 있다.
리턴부(113)는 패드 스프링(110) 제작 시 디스크(D)의 회전을 위해 제거되는 부분을 이용하여 가이드부(112)의 절개된 길이보다 길게 이루어질 수 있다.
리턴부(113)는 지지부(113a), 굽힘부(113b) 및 걸림부(113c)를 포함하여 이루어질 수 있다.
지지부(113a)는 가이드부(112)와 연결되어 리턴부(113)를 지지한다.
지지부(113a)는 캐리어(C)에 형성된 수용공간(C1)에 수용될 수 있다.
지지부(113a)의 일측은 캐리어(C)에 의해 지지될 수 있다.
지지부(113a)는 캐리어(C)에 형성된 수용공간(C1)의 일측 단부에 의해 지지될 수 있다.
굽힘부(113b)는 지지부(113a)와 연결되어 패드 플레이트(120)의 이동에 따라 구부러진다.
굽힘부(113b)의 굴절 각도는 지지부(113a)의 굴절 각도보다 작게 이루어질 수 있다.
굽힘부(113b)의 굴절 각도는 지지부(113a)와 굽힘부(113b)의 서로 벌어진 정도를 의미하며, 지지부(113a)의 굴절 각도는 가이드부(112)와 지지부(113a)의 서로 벌어진 정도를 의미한다.
굽힘부(113b)의 굴절 각도가 지지부(113a)의 굴절 각도보다 크게 이루어지는 경우 굽힘부(113b)의 과도한 구부러짐을 방지할 수 있으며, 굽힘부(113b)의 소성변형을 방지할 수 있다.
굽힘부(113b)의 일측은 캐리어(C)에 의해 지지될 수 있다.
굽힘부(113b)의 일측이 캐리어(C)에 의해 지지될 경우 패드 플레이트(120)의 전진에 따른 리턴부(113)의 하중이 지지부(113a)에 전달되는 것을 감소시킬 수 있으며, 이를 통해 지지부(113a)의 소성변형을 방지할 수 있다.
굽힘부(113b)의 일측이 캐리어(C)에 의해 지지될 경우 굽힘부(113b) 및 걸림부(113c)는 제동 완료 시까지 굽힘부(113b) 및 걸림부(113c)가 디스크와 접촉되지 않도록 설계될 수 있다.
굽힘부(113b)의 일부는 캐리어(C)에 형성된 수용공간(C1)에 수용될 수 있다.
굽힘부(113b)의 일측은 캐리어(C)에 형성된 수용공간(C1)의 일측 단부에 의해 지지될 수 있다.
걸림부(113c)는 후술하는 단턱부(122)에 걸려 패드 플레이트(120)를 지지한다.
걸림부(113c)는 굽힘부(113b)의 단부에 형성되어 패드 플레이트(120)를 지지할 수 있다.
걸림부(113c)는 굽힘부(113b)의 단부가 꺾어지는 형태로 이루어질 수 있다.
탄지부(114)는 가이드부(112)에서 내측으로 연장되어 돌출부(121)의 하부를 지지한다.
탄지부(114)는 가이드부(112)의 하부에서 구부러져 형성된다.
탄지부(114)는 가이드부(112)의 바닥면으로써의 기능과 함께 가이드부(112)의 내면과 각을 이루도록 구부러져 패드 플레이트(120)의 돌출부(121)를 탄성 지지한다.
탄지부(114)는 끝단에 벤딩이 형성되어 패드 플레이트(120)의 돌출부(121)를 가압하는 형태로 이루어질 수 있다.
패드 플레이트(120)는 가이드부(112)에 의해 안내되는 돌출부(121) 및 돌출부(121)에 형성되어 리턴부(113)에 의해 탄성지지되는 단턱부(122)를 포함한다.
단턱부(122)는 돌출부(121)의 측면이 단계적으로 절삭되어 마련될 수 있다.
단턱부(122)는 복수로 이루어질 수 있다.
리턴부(113)는 복수의 단턱부(122) 중 하나의 단턱부(122)에 걸려 탄성변형될 수 있다.
단턱부(122)는 제1 단턱부(122a), 제2 단턱부(122b) 및 제3 단턱부(122c)를 포함할 수 있다.
제1 단턱부(122a), 제2 단턱부(122b) 및 제3 단턱부(122c)는 계단 형태로 이루어질 수 있다.
제2 단턱부(122b)는 제1 단턱부(122a)로부터 돌출된 형태로, 제3 단턱부(122c)는 제2 단턱부(122b)로부터 돌출된 형태로 이루어질 수 있다.
리턴부(113)는 마찰패드(P)의 마모에 따라 제1 단턱부(122a), 제2 단턱부(122b) 및 제3 단턱부(122c)에 순차적으로 걸려 탄성변형될 수 있다.
패드 플레이트(120)는 마찰패드(P)의 마모에 따라 걸림부(113c)에 의해 제1 단턱부(122a), 제2 단턱부(122b) 및 제3 단턱부(122c)가 순차적으로 지지될 수 있으며, 굽힘부(113b)의 변형에 의해 제동 해제 시 제동 초기 위치로 복귀될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의한 디스크 브레이크는 마찰패드(P) 마모에 따라 리턴부(113)의 패드 플레이트(120) 지지 위치가 변경되기 때문에 마찰패드(P) 마모 시 마찰패드(P)의 마모 길이만큼 리턴부(113)가 추가적으로 구부러지는 것을 방지할 수 있으며, 이를 통해 리턴부(113)의 복원력이 증가하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의한 디스크 브레이크는 마찰패드(P) 마모에 따른 리턴부(113)의 복원력 증가를 방지할 수 있기 때문에 제동 해제 시 패드 플레이트(120)의 과도한 후진을 방지할 수 있으며, 이를 통해 디스크(D)와 마찰패드(P) 사이의 간극을 일정하게 유지할 수 있다.
도 2를 참조하면, 제1 단턱부(122a), 제2 단턱부(122b) 및 제3 단턱부(122c)는 리턴부(113)의 위치와 대응되는 위치에 형성될 수 있다.
제1 단턱부(122a), 제2 단턱부(122b) 및 제3 단턱부(122c)가 리턴부(113)의 위치와 대응되는 위치에 형성될 경우 돌출부(121)의 측면 절삭으로 인한 패드 플레이트(120)의 내구성 저하를 감소시킬 수 있다.
제1 단턱부(122a), 제2 단턱부(122b) 및 제3 단턱부(122c)의 폭은 돌출부(121)가 원활하게 미끄럼 이동할 수 있도록 리턴부(113)의 폭보다 크게 형성될 수 있다.
이하에서는 도 3 및 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 의한 디스크 브레이크의 작동상태를 설명한다.
도 3은 디스크 브레이크의 마찰패드(P) 마모 전 작동상태를 도시한 도면으로 리턴부(113)의 걸림부(113c)는 돌출부(121)의 제1 단턱부(122a)에 걸려 마찰패드(P)와 디스크(D)가 일정 간격을 유지하도록 패드 플레이트(120)를 지지하고 있으며, 제동 시 마찰패드(P) 및 제1 단턱부(122a)의 전진에 의해 굽힘부(113b)가 변형된 후 제동 해제 시 굽힘부(113b)의 복원력에 의해 마찰패드(P) 및 패드 플레이트(120)가 제동 초기 위치로 복귀하게 된다.
도 4는 디스크 브레이크의 마찰패드(P) 마모 후 작동상태를 도시한 도면으로 마찰패드(P)가 마모됨에 따라 리턴부(113)의 걸림부(113c)가 제1 단턱부(122a) 및 제2 단턱부(122b)를 지나 제3 단턱부(122c)에 걸려 마찰패드(P)와 디스크(D)가 일정 간격을 유지하도록 패드 플레이트(120)를 지지하고 있으며, 제동 시 마찰패드(P) 및 제3 단턱부(122c)의 전진에 의해 굽힘부(113b)가 변형된 후 제동 해제 시 굽힘부(113b)의 복원력에 의해 마찰패드(P) 및 패드 플레이트(120)가 제동 초기 위치로 복귀하게 된다.
도 5는 디스크 브레이크의 마찰패드(P) 마모 후 작동상태를 도시한 다른 도면으로 리턴부(113)의 걸림부(113c)가 제3 단턱부(122c)에 걸려 마찰패드(P)와 디스크(D)가 일정 간격을 유지하도록 패드 플레이트(120)를 지지하고 있으며, 제동 시 마찰패드(P) 및 제3 단턱부(122c)의 전진에 의해 굽힘부(113b)가 변형되더라도 굽힘부(113b)의 변형량보다 수용공간(C1)의 폭(A)이 더 크기 때문에 굽힘부(113b)와 캐리어(C)가 접촉되지 않으며, 제동 해제 시 굽힘부(113b)의 복원력에 의해 마찰패드(P) 및 패드 플레이트(120)가 제동 초기 위치로 복귀하게 된다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 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.
110 : 패드 스프링 111 : 결합부
112 : 가이드부 113 : 리턴부
114 : 탄지부 120 : 패드 플레이트
121 : 돌출부 122 : 단턱부

Claims (5)

  1. 디스크의 양측면에 각각 압착되는 한 쌍의 패드 플레이트 및 한 쌍의 패드 플레이트가 진퇴 가능하게 설치되는 캐리어 사이에 개재되어 패드 플레이트를 미끄럼 이동 가능하게 지지하는 패드 스프링을 포함하는 디스크 브레이크에 있어서,
    상기 패드 스프링은 상기 패드 플레이트의 이동을 안내하는 가이드부 및 상기 가이드부에 형성되어 상기 패드 플레이트를 복귀시키는 리턴부를 포함하며,
    상기 패드 플레이트는 상기 가이드부에 의해 안내되는 돌출부 및 상기 돌출부에 형성되어 상기 리턴부에 의해 탄성지지되는 단턱부를 포함하고,
    상기 단턱부는 복수로 이루어지며, 상기 리턴부는 상기 복수의 단턱부 중 하나의 단턱부에 걸려 탄성변형되는 디스크 브레이크.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 단턱부는 제1 단턱부, 제2 단턱부 및 제3 단턱부를 포함하며, 상기 리턴부는 마찰패드의 마모에 따라 상기 제1 단턱부, 제2 단턱부 및 제3 단턱부에 순차적으로 걸려 탄성변형되는 디스크 브레이크.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 리턴부는 상기 가이드부 중 디스크에 인접한 부분이 절개되어 형성되되 상기 캐리어에 형성된 수용공간에 수용되도록 상기 캐리어를 향해 구부러진 후 상기 패드 플레이트를 향해 구부러져 형성되는 디스크 브레이크.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 수용공간의 폭은 상기 리턴부의 변형량보다 크게 이루어지는 디스크 브레이크.
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