KR102255558B1 - 디스크 브레이크 조립체의 브레이크 패드를 위한 후방 판 및 상기 후방판을 제조하기 위한 방법 - Google Patents

Abstract

디스크 브레이크 조립체의 브레이크 패드(20)를 위한 후방 판(24)으로서, 한 쌍의 마주보는 표면(28,30)들 및 횡 방향 플랭크(29)들을 가진 판 몸체(26)를 포함하고, 상기 표면들 중 제1 표면위에 형성되고 해당 주변부(31)에 의해 한정되며 마찰 재료(22)를 수용하기 위한 연결 부분(23)을 포함하며, 상기 연결 부분은 상기 마찰 재료(22)를 위한 유지 요소(32)들의 평행한 직선 열로 이루어진 적어도 한 개의 제1 시리즈(G1)를 가지고, 상기 제1 시리즈(G1)의 각 열에 대하여 상기 연결 부분(23)의 주변부(31)와 가장 근접하고 서로 인접한 유지 요소(32)들 및 상기 주변부(31)사이에서 각 열의 축(S)을 따라 측정된 거리(d3)는 일정하다.

Description

디스크 브레이크 조립체의 브레이크 패드를 위한 후방 판 및 상기 후방판을 제조하기 위한 방법{BACK PLATE FOR A BRAKE PAD OF A DISC BRAKE ASSEMBLY AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 디스크 브레이크 조립체의 브레이크 패드를 위한 후방 판(back plate) 및 상기 후방판을 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.

본 발명을 따르는 후방 판은 특히 육상 차량(land vehicles) 분야에서 디스크 브레이크용 브레이크 패드를 제조하기 위해 이용되도록 적용되지만 이에 한정되지 않는다.

공지된 것처럼, 예를 들어, 육상 차량에 이용되는 디스크 브레이크 조립체는 마찰 재료의 층이 제공되는 브레이크 패드를 포함한다.

종래 기술에 의하면 브레이크 패드들은 마찰 재료를 수용하도록 적응된 표면이 형성되는 금속 후방판으로부터 시작해서 제조된다.

브레이크 패드를 위한 후방 판은 보통, 종 방향을 따라 상기 후방 판의 평면에서 불규칙한 형상 및 크기를 가지며, 즉, 후방판이 가압되어야 하는 디스크의 원운동 궤적과 접하는 방향을 따르는 크기가 횡 방향 즉 상기 종 방향과 수직인 방향을 따르는 크기보다 크다.

마찰 재료는, 상기 후방판의 표면에 제공되는 대부분의 영역을 차지하고 미리 정해진 연결부분에 상기 표면에 도포된다. 상기 연결 영역은 또한 빈 상태의 주변(free peripheral) 영역 즉, 상기 마찰 재료에 의해 덮여지지 않는 영역에 의해 연속적으로 둘러싸인다.

마찰 재료가 없는 상기 주변 영역은 주로 작업 요건을 위해 요구된다. 마찰 재료가 도포되는 후방 판의 표면이 제동 효과를 위해 효과적인 영역보다 더 큰 영역을 가져서 주로 중량에 기인하여 불리하기 때문에 상기 빈 영역의 폭은 거의 최소값으로 유지된다.

일반적으로 상기 후방 판의 종 방향 측면을 따라 측정되는 상기 빈 영역의 최소 폭은, 일 밀리미터의 수십분의 일 내지 몇 밀리미터로 변화할 수 있다.

상기 브레이크 조립체가 작동하는 동안 즉, 제동하는 동안 브레이크 패드는 회전 디스크의 표면과 사실상 수직인 방향을 따라 디스크로 이동한다. 제동하는 동안 브레이크 패드가 가지는 마찰 재료의 층은, 상기 디스크의 원운동에 대해 접선방향을 가지는 하중에 노출되고, 상기 하중은 상기 디스크와 평행한 브레이크 패드의 평면에 형성되며 상기 후방 판으로부터 마찰 재료를 분리시킨다. 상기 하중 이외에, 여러 방향들 특히, 상기 브레이크 패드의 표면과 수직인 방향을 향하고 상기 브레이크 패드가 상기 디스크에 대해 작용하고 그 결과 상대운동하는 부품들의 정렬 오차에 의해 발생되는 발생되는 진동에 의해 야기되는 다른 하중들이 존재한다. 또한, 상기 디스크의 운동 에너지의 일부분은 제동과정에서 열로 변한다. 제동시 발생되는 열은 일반적으로, 상기 브레이크 패드를 형성하는 재료의 온도를 증가시킨다. 온도 증가는 상기 마찰 재료를 상기 후방 판에 고정하는 결합을 약화시킬 수 있다.

상기 브레이크 조립체에 의해 상기 회전 디스크상에 작용하는 제동 작용이 증가할수록, 제동시 마찰재료에 작용하는 하중이 강해진다. 상기 하중들이 상기 후방 판에 부착한 마찰 재료를 고정하는 상쇄하중을 극복할 때, 마찰재료 또는 마찰재료의 일부분은 분리되고 파괴되며 따라 제동효과를 위험하게 하고 손실되게 만든다.

따라서, 상기 후방 판, 마찰 재료 및 이들을 제조하기 위한 방법은, 상기 브레이크 패드가 이용시 노출되는 응력들을 고려하여 개선되어야 한다.

종래 기술을 따르는 후방 판의 매끄러운 표면에 대한 마찰재료의 부착작용을 증가시키기 위해, 종래 기술에 의하면 유지 요소들을 가진 후방 판들이 제안되고, 각각의 유지요소는 그루브(groove) 및 마찰 재료를 수용해야 하는 후방 판의 표면에 일체 구성되는 해당 돌출부를 포함한다.

종래 기술에 의하면, 상기 돌출부들은 상기 후방 판의 표면 재료내에 그루브를 형성하고 상기 표면으로부터 들어올려서 구해지며, 상기 재료는 그루브로부터 제거되지만, 상기 후방 판의 몸체로부터 완전히 제거되지 않는다.

상기 기술에 의하면 서로 다른 형상과 크기를 가진 예를 들어, 소용돌이(curled) 형상을 가진 복수 개의 돌출부들을 가지는 브레이크 패드용 후방 판들이 제조된다.

문헌 제 US 7,222, 701호 및 제 US 7,249,483호는 상기 형태의 유지 요소들을 가진 후방 판의 예를 설명한다.

그러나, 후방 판의 표면위에서 그루브들 및 연결 돌출부들을 가진 상기 형태의 유지 요소들을 제조하기 위해 현재 이용되는 방법들은, 유지요소들을 최적상태로 분포시킬 수 없다. 예를 들어, 마찰 재료가 도포되는 후방 판의 표면의 너무 큰 영역들이 유지 요소들을 가지지 못한 상태로 유지될 수 있다.

그러므로, 본 발명의 제1 목적은, 브레이크 패드에 가해지는 하중이 브레이크 조립체의 디스크의 회전을 정지시키기 위해 상기 디스크에 작용할 때 그루브 및 돌출부들의 분포가 상기 하중의 함수로서 최적화되는 후방 판를 제고하여 상기 문제점을 해결하는 것이다.

종종 생산되어야 하는 제품의 요건보다는 작업 요건에 우선하여 유지 요소들은 상기 후방 판의 표면위에 대체로 임의로 분포된다. 이러한 불리한 조건은 특히, 마찰 재료를 수용하기 위한 후방 판의 표면위에 형성되고 연결 부분을 한정하는 주변부와 근접한 위치에서 발생된다.

최근에, 치형부 또는 절단 변부들을 가지고 병렬 구조를 가지는 복수 개의 공구들을 포함한 기계화된 장비에 의해 유지 요소들이 상기 후방 판의 표면위에 형성된다. 상기 공구들은 상기 후방 판의 재료를 절삭하여 해당 그루브들을 형성한다. 상기 그루브들을 형성하는 동안 상기 공구들에 의해 들어 올려지는 재료는 전형적으로 소용돌이 형태 또는 대패밥(shaving)형태를 가진 다수의 연결 돌출부들을 형성할 때까지 상기 재료는 후방 판의 표면 평면위로 이동한다.

공지된 제1 형태의 장비에 의하면, 공구들이 서로 병렬구조로 배열되고 동일한 횡 방향 플랭크(lateral flank)로부터 상기 후방 판에 접근하여 후방 판에 작용한다. 이 경우, 상기 후방 판의 마주보는 횡 방향 플랭크는 고정상태의 대응 표면(counter surface)에 대해 단단히 지지된 상태로 유지되어야 할 것이다. 상기 방법이 가지는 문제점에 의하면, 높은 강도의 하중이 상기 공구의 진행 방향과 반대방향으로 상기 후방 판의 플랭크를 따라 적용된다. 상기 후방 판의 횡 방향 플랭크들은, 종종 일련의 직선형상을 가진 세션들, 다양한 경사를 가진 섹션들, 곡선 형상을 가진 섹션들, 오목하거나 볼록한 섹션들을 포함하는 일반적으로 불규칙한 윤곽을 추종한다. 그러나, 상기 유지 요소들을 형성하기 위해 이용되는 상기 장비의 지지 표면 및 후방 판사이에 간격들이 쉽게 형성될 수 있다. 상기 간격들은 상기 장비의 마모에 의해 더욱 증가된다. 이러한 환경 때문에, 후방 판이 가지는 정렬 오차이외에, 절삭작업 동안 가해지는 하중들은 대응 표면에 대해 지지되는 후방 판 플랭크를 변형시킬 수 있다. 그러므로 구해진 후방 판은 종종 불충분한 품질을 가지며 따라서 폐기되어야 한다.

장비의 제2 형태에 의하면, 마주보는 플랭크들로부터 상기 후방 판을 접근시켜서 동시에 작용하고 서로 병렬 구조로 배열된 공구들이 제공된다. 일반적으로 짝수 순서의 공구들이 한쪽 플랭크로부터 접근하고 홀수 순서의 공구들이 다른 한쪽 플랭크로부터 접근한다. 상기 방법은 상기 제1 방법보다 더 양호한 결과를 보장한다. 예를 들어, 짝수 순서의 공구들과 같은 공구들의 제1순서에 의해 상기 후방 판의 표면상에 가해지는 하중이 예를 들어, 홀수 순서와 같은 다른 하나의 순서를 가진 공구들에 의해 상쇄되고 따라서 후방 판의 주변 플랭크에 변형은 발생하지 않는다. 그러나, 제2 제조방법도 문제점을 가진다.

우선, 상기 후방 판의 횡 방향 플랭크들이 곡선형태를 가지거나 파손되고 모든 경우에서 일반적으로 불규칙한 윤곽을 가지기 때문에 상기 형태의 제조 방법은 상기 후방 판의 주변부와 근접한 위치에서 유지 요소들을 용이하게 형성할 수 없다. 다른 한편, 모든 경우에서 주변부와 근접한 위치에서 돌출부들 또는 그루브들을 회피해야 되므로 돌출부들 또는 그루브들은 상기 마찰 재료내에 단지 부분적으로 삽입되거나 심지어 그 외부에 위치하게 된다. 상기 환경은 사실상 상기 마찰 재료를 상기 후방 판에 부착하기 위한 약화된 영역을 형성하여 회피되어야 한다. 이러한 이유들 때문에, 최근에 제조되는 후방 판들은 일반적으로 연결 영역의 주변부내에 제공되고 상기 주변부의 외측부를 향해 한정되는 연속적인 주변 영역을 가지며, 상기 연속적인 주변 영역에서 유지 요소들은 최적상태로 분포하지 못한다. 종래 기술을 따르는 후방 판내에서, 상기 영역의 폭은 적어도 후방 판의 일부 부분들에서 종종 너무 크고 이 경우 마찰 재료는 파손되거나 분리될 수 있다.

그러므로 본 발명의 또 다른 목적은, 상기 후방 판의 연결 표면에 형성된 연결 부분의 주변부와 근접한 위치에서 유지 요소들의 최적 분포를 구하기 위한 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 후방 판을 제공하고 저비용으로 생산될 수 있어서 대규모 산업 생산에 적합한 후방 판을 제조하기 위한 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적 및 다른 목적들이, 첨부된 청구항들에서 청구된 후방 판 및 후방 판을 제조하기 위한 방법에 의해 달성된다.

본 발명의 선호되는 실시예는, 마찰 재료를 연결하기 위한 유지 요소들로 이루어지고 직선의 평행한 횡 방향 열들의 시리즈들을 가진 후방 판을 제공한다. 각각의 유지요소는 돌출부 및 돌출부와 연결되고 돌출부와 인접한 그루브를 포함한다. 상기 그루브는 기다란 형상 및 실제로 일정한 폭을 가진다. 상기 그루브는 평평한 섹션 및 그루브 축을 따라 경사진 섹션을 포함할 수 있는 하부 벽을 가진다. 상기 돌출부는 그루브 축에 대해 수직으로 측정되고 근위 단부로부터 자유 원위 단부까지 실제로 일정한 폭을 가진다. 상기 돌출부의 상기 폭은 상기 그루브 축에 대해 수직으로 측정되는 인접한 그루브의 폭과 일치한다. 상기 돌출부는, 상기 후방 판의 연결 표면 평면으로부터 시작해서 외측부를 향해 연장되고, 상기 그루브를 형성하는 공구의 절삭 변부의 형상에 의해 결정되는 그루브의 형상은 상기 그루브 축의 축 방향으로 곡선 형상을 가지거나 전형적으로 소용돌이 형상 또는 대패밥 형상을 가진다.

본 발명의 주요 특징에 의하면, 유지요소들의 평행한 열들로 이루어진 적어도 한 개의 제1 시리즈들이 상기 후방 판의 연결 부분위에 제공되고, 각 열의 인접한 제1 유지요소들 즉, 상기 연결 부분의 주변부와 근접하게 배열된 유지요소들은 열의 축을 따라 상기 주변부로부터 동일한 거리에 배열된다. 상기 조건은 연결 부분에 제공된 유지요소들의 대부분의 열들에 대해 적용되고 심지어 모든 열들에 대해 적용된다.

또한, 상기 거리는 유지요소들이 없는 주변 영역의 폭을 최소값으로 감소시키도록 선택되고 따라서 밀리미터 크기인 것이 유리하고 2.0mm 미만인 것이 더욱 유리하다.

본 발명의 특징에 의하면, 상기 조건은 유지 요소의 열들이 가지는 양쪽 단부들에서 발생되고, 일정한 거리는 두 개의 단부들에서 다르다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 후방판의 연결 표면의 연결 부분상에 유지 요소들의 평행한 열들로 이루어진 적어도 두 개의 시리즈들이 형성된다. 상기 열들은 또한 평행하고 서로 교대로 배열되는 것이 선호되어, 제1 시리즈의 열들은 제1 시리즈와 다른 제2 시리즈의 열들과 인접하게 위치한다.

본 발명의 선호되는 실시예에 의하면, 각 열의 유지 요소들에서 상기 후방 판의 연결 부분의 주변부와 가장 근접한 유지 요소 즉, 유지 요소 열의 축을 따라 상기 후방 판의 외측부로부터 후방 판의 중심을 향해 형성되는 제1 유지 요소의 방향이, 후방판의 외측부를 향해 즉 후방 판의 연결부분의 주변부를 향해 돌출부에 의해 정해지고 따라서 내측부를 향해 즉 상기 후방 판의 중심을 향해 그루브에 의해 정해지도록 상기 제1 시리즈의 유지 요소들의 방향이 정해진다. 또한, 상기 조건은 각 열의 마주보는 두 개의 제1 유지요소들에 대해 적용되고 본 발명의 선호되는 실시예에 의하면 상기 유지 요소 열들의 대부분 또는 모두에 대해 적용된다.

본 발명을 따르는 후방 판은 디스크 브레이크 조립체를 위한 브레이크 패드를 제조하기 위해 이용된다. 그러나, 본 발명은, 상기 후방 판 및 상기 유지요소에 대해 적절한 수정을 포함하거나 포함하지 않는 다른 형태의 브레이크에 대해서도 적용될 수 있다.

상기 연결 부분을 한정하는 주변부로부터 일정한 거리에 제1 유지 요소가 배열되면 상기 주변부와 평행하고 따라서 상기 주변부의 윤곽을 재현하는 경로에 걸쳐서 상기 제1 유지요소들의 분포가 형성된다. 또한, 상기 유지 요소들이 상기 평행한 열내에서 균일하게 분포할 때, 상기 유지 요소들은 상기 주변부의 윤곽을 재현하는 분포를 가진다.

마찰 재료의 윤곽을 따르는 윤곽에 따라 돌출부들이 분포하기 때문에, 상기 마찰 재료 및 후방 판사이에서 더욱 양호한 열교환이 이루어져서 발생된 열이 소산된다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 그루브 및 해당 돌출부들은 상기 그루브 축에 대해 직사각형 횡 단면을 가진다. 이렇게 하여, 상기 그루브의 측벽들 및 상기 해당 돌출부의 측벽들은 후방판의 연결 표면의 평면에 대해 실제로 수직이며, 상기 평면상에 제공된 유지 요소들은 상기 유지 요소들의 열들의 축에 대해 평행하다. 종래기술을 따르는 삼각형 또는 둥근 형상이 덜 효율적인 것과 다르게, 상기 그루브 및 돌출부들의 형상은 마찰 재료를 유지하기에 유리하다.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 디스크 브레이크 조립체의 브레이크 패드를 위한 후방 판을 제조하기 위한 방법으로서, 상기 후방 판은 위에 설명된 형태이고,
한 쌍의 마주보는 표면들 및 횡 방향 플랭크들을 가진 판 몸체를 제공하는 단계,
해당 주변부에 의해 한정되는 마찰 재료를 위한 연결 부분을 상기 표면들 중 제1 표면위에 형성하고, 상기 마찰 재료가 상기 후방 판에 도포될 때 상기 주변부는 마찰 재료의 층의 주변부와 일치하는 단계,
상기 마찰 재료를 위한 유지 요소들의 직선 열들로 이루어진 적어도 한 개의 시리즈들을 상기 연결 부분위에 형성하고,
상기 열들은 제동되어야 하는 디스크의 원운동 방향과 접선인 종 방향에 대해 수직인 횡 방향을 따라 배열되고 각 열은 해당 돌출부와 연결되는 복수 개의 그루브를 포함하고, 상기 돌출부는 해당 그루브들을 제조하여 발생되는 재료에 의해 형성되며 상기 판 몸체의 재료와 일체로 연결된 근위 단부 및 자유 원위 단부를 가지는 단계를 포함하는 후방 판을 제조하기 위한 방법에 있어서,
상기 제1 시리즈의 각 열에 대하여 상기 연결 부분의 주변부와 가장 근접하고 서로 인접한 유지 요소들 및 상기 주변부사이에서 각 열의 축을 따라 측정된 거리는 일정하고 2.0 mm 미만이며, 상기 열들은 서로 평행한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 유지요소들은 마찰 재료를 수용해야 하는 후방 판의 표면위에서 횡 방향으로 배열된 평행한 선들을 따라 즉, 폭 방향으로 배열되고 따라서, 플랭크들에서 변형을 발생시키지 않고도 상기 후방판의 마주보는 플랭크들로부터 작용하는 압축 장비(compact equipment)에 의해 제조될 수 있다.

본 발명의 일부 실시예들은 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명을 제한하지 않는 예들에 의해 설명된다.

도 1은 본 발명의 선호되는 실시예를 따르는 후방 판을 포함한 브레이크 패드를 도시한 상부 사시도.
도 2는 본 발명의 선호되는 실시예를 따르는 후방 판(24)을 도시한 상부 사시도.
도 3은 도 2를 따르는 후방 판을 도시한 평면도.
도 4는 도 3을 상세하게 도시한 확대도.
도 5는 도 4의 선 V-V를 따라 본 단면도.
도 6은 도 3의 선 VI-VI를 따라 본 단면도.
도 7A 및 도 7B는 도 6을 상세하게 도시한 확대도.

본 발명이, 동일하건 동등한 구성요소들에 대해 동일한 도면부호가 표시되는 첨부 도면들을 참고하여 설명된다.

도 1은 종래 형태의 브레이크 패드(20)를 전체적으로 도시한다. 상기 브레이크 패드(20)는 후방 판(24)에 도포되는 마찰 재료(22)를 포함한다.

상기 마찰 재료(22)는 마찰을 발생시키기 적합한 특성을 가진 모든 재료를 포함할 수 있다. 실시예에서, 상기 마찰 재료(22)는 철 분말, 강 분말 또는 탄소 섬유 및/또는 탄소 분말이 포함된 페놀 수지로 구성된다. 상기 마찰 재료(22)는 공지된 방법 예를 들어, 용융된 상태인 재료의 침착(deposition)에 의해 상기 후방 판(24)에 도포된다. 상기 마찰 재료(22)는 상기 후방 판(24)의 면들 중 한 개에 단단히 고정되어, 상기 후방 판(24)의 상기 면의 대부분의 표면에 대해 연장되는 일부분을 덮는다. 상기 마찰 재료(22)의 층이 가지는 두께는, 브레이크 패드의 종류 및 브레이크 패드의 원하는 용도에 의존한다. 상기 마찰 재료(22)의 층은 일반적으로 주변 영역(25)에 의해 둘러싸이고, 상기 주변 영역은 마찰 재료를 가지지 않고 주변 영역의 폭은 상기 브레이크 패드(20)의 주변부(perimeter)를 따라 변화하고 브레이크 패드의 종류에 의존한다. 도시된 예에서, 상기 주변 영역(25)은 중단 부분 없이 상기 마찰 재료(22)의 층을 둘러싼다.

상기 후방 판(24)은, 금속, 금속 기초 복합 재료 또는 상기 목적에 적합하고 본 명세서에서 설명되는 방법에 따라 작용할 수 있는 다른 모든 재료로 제조된다. 도시된 상기 후방 판(24)의 두께 및 형상은 종래 기술을 따르고 상기 후방 판(은 개구부들 및 기술분야에 공지된 다른 구성요소들을 포함하여 브레이크 패드(20)가 (도면에 도시되지 않은) 디스크 브레이크 조립체내에 장착될 수 있다.

도 2 및 도 3을 참고할 때, 상기 후방 판(24)은 상부 표면 또는 제1 표면(28) 및 하부 표면 또는 제2 표면(30)을 가진 몸체(26)를 포함한다. 상기 제1 표면(28) 및 제2 표면(30)사이에 형성된 공간은 상기 후방 판(24)의 두께를 결정한다. 횡 방향 플랭크(29)는 상기 제1 및 제2 표면(28,30) 쌍을 둘러싼다. 상기 횡 방향 플랭크(29)는 제1 종 방향 플랭크(29a), 제2 종 방향 플랭크(29b), 제1 횡 방향 플랭크(29c) 및 제2 횡 방향 플랭크(29d)를 포함한다.

도시된 실시예에서, 마주보는 표면(28,30)들은 서로 평행하고 상기 횡 방향 플랭크(29)들은 상기 표면들에 대해 수직이다.

마찰 재료를 위한 연결 부분(23)이 상기 제1 표면(28)상에 형성된다. 상기 마찰 재료가 상기 후방 판(24)위에 도포될 때 상기 연결 부분(23)은 마찰 재료(22)와 연결되기 위한 복수 개의 유지 요소(32)들을 포함한다. 상기 마찰 재료(22)가 상기 후방 판(24)상에 도포될 때 상기 재료는 상기 연결 부분(23)을 덮고 중첩되지만 상기 연결 부분을 지나 연장되지 못한다. 상기 브레이크 패드(20)가 제조되는 동안 마찰 재료가 상기 후방 판(24)에 도포될 때 상기 연결 부분(23)의 주변부(31)는 상기 마찰 재료(22) 층의 주변부와 일치한다. 또한 상기 브레이크 패드가 제조되는 동안, 적용예들에 따라 상기 주변부(31)와 인접하지 않고 주변부(31) 내에 위치한 한 개이상의 영역들은 마찰 재료가 없고 개구부를 가지지 않는 상태를 유지할 수 있다. 주변부(31)는 상기 후방 판(24)의 주변부와 부분적으로 또는 완전하게 일치할 수 있다. 상기 후방 판(24)의 주변부 및 상기 주변부(31)사이에 포함된 영역은 존재할 때, 마찰 재료를 가지지 않고 도 1에서 도면부호 25로 표시된 영역과 일치한다.

제동시 상기 브레이크 패드(20)는 전단하중에 노출되고 상기 전단하중은 상기 마찰 재료(22)가 부착된 후방 판(24)의 제1 표면(28)으로부터 상기 마찰 재료(22)를 분리시키려 한다. 도시된 후방 판(24)에 있어서, 상기 전단 하중은 주로 후방 판의 길이에 걸쳐서 또는 도 3의 종 방향(34)을 따라 발생된다.

도 4 및 도 5를 참고할 때, 각각의 유지 요소(32)는 그루브(40) 및 그루브(40)와 인접한 돌출부(42)를 포함한다. 관련 돌출부(42)와 인접한 위치에서 상기 판 몸체(26)의 제1 표면(28)내에 그루브(40)가 형성된다. 도 5에서 더 양호하게 알 수 있는 것처럼, 상기 돌출부(42)는, 상기 제1 표면(28)의 평면상에서 상기 제1 표면(28)의 외부를 향해 즉 외측을 향해 연장된다.

상기 돌출부(42)는 근위 단부(42a) 및 자유 근위 단부(42b)를 포함한다. 상기 돌출부(42)는 상기 근위 단부(42a)로부터 원위 단부(42b)까지 측정되는 실제로 일정한 폭을 가진다. 상기 돌출부(42)의 전형적인 폭은 사실상 약 1.5mm 내지 2.5mm의 범위를 가진다. 상기 돌출부(42)는 곡선 형상을 가지거나 상기 근위 단부(42a)로부터 원위 단부(42b)까지 형성되는 길이를 따라 둥근 형상을 가진다. 따라서 상기 돌출부(42)는 관련 그루브(40)로부터 전방으로 돌출하는 대패밥 형상 또는 둥근 소용돌이(rounded curl) 형상을 가질 수 있다.

상기 돌출부(42)는 상기 판 몸체(26)와 일체 부분을 형성하고 인접한 그루브(40)로부터 제거된 재료에 의해 형성된다. 치형부 또는 절삭 변부들을 가지고 그 자체로서 공지되어 더 이상 설명하지 않는 형태의 장비상에 장착되는 공구들에 의해 형성되는 소성변형 공정에 의해 상기 그루브(40) 및 돌출부(42)가 형성된다.

상기 유지 요소(32) 및 특히 상기 그루브(40)와 돌출부(42)의 형상 및 크기는 상기 유지 요소(32)를 형성하기 위해 이용되는 공구의 형상 및 장비에 의존하여 변화할 수 있다.

상기 돌출부(42)는, 상기 마찰 재료(22)를 부착시키고 마찰 재료를 유지시키며 제동시 가해지는 진동 및 하중을 상쇄하기에 적합한 모든 길이를 가질 수 있다. 상기 원위 단부(42b)에서 상기 제1 표면(28)의 평면으로부터 시작해서 수직 방향으로 측정된 돌출부(42)의 높이(d1)는, 경량 차량을 위한 브레이크 패드들의 경우에 0.7mm 내지 2.0mm의 범위를 가지고 중량 차량을 위한 브레이크 패드들의 경우에 1.0mm 내지 2.5mm의 범위를 가지는 것이 선호된다.

상기 그루브(40)는 실제로 일정한 폭을 가진 기다란 형상을 가진다. 상기 그루브(40)의 폭(d2)은 그루브에 연결되는 돌출부(42)의 폭과 일치하는 것이 선호된다. 상기 그루브(40)는 경사 섹션(40a) 및 평평한 섹션(40b)을 포함할 수 있는 하부 벽을 가지고, 상기 하부 벽은 상기 제1 표면(28)의 평면과 실제로 평행하다. 상기 제1 표면(28)의 평면에 대하여 상기 그루브(40)의 최대 깊이는 예를 들어, 약 0.5mm 내지 2.0mm일 수 있다.

도 4에서 더 잘 보이는 것처럼, 본 발명의 특징에 의하면 상기 그루브(40) 및 해당 돌출부(42)는 그루브 축에 대해 직사각형 횡 단면을 가진다. 이렇게 하여, 상기 그루브(40)의 측벽들 및 해당 돌출부(42)의 측벽들은 상기 후방 판(24)의 연결 표면(28)의 평면과 실제로 수직이며, 상기 제1 표면의 평면상에 유지 요소(32)들이 제공되고 각 열의 유지 요소들의 축(S)과 평행하다. 상기 그루브(40) 및 돌출부(42)가 가지는 상기 형상은, 종래 기술에 따라 상대적으로 덜 효율적인 삼각형 또는 둥근 형상에 의해 발생되는 것과 다르게, 마찰 재료(22)를 유지하기에 유리하다.

도 3을 다시 참고하면, 상기 그루브(40)가 상기 후방 판(24)의 폭에 대해 평행한 방향 또는 제동시 전단 하중이 주로 적용되는 방향(34)과 수직인 횡 방향(36)을 따라 연장되도록 각 유지 요소(32)의 방향이 정해진다. 상기 그루브(40)의 배열에 의하면, 상기 그루브(40)들이 종 방향 즉 후방 판(24)의 길이를 따르는 방향을 가질 때 필요하게 되는 장비보다 더 작은 장비에 의해 상기 유지 요소(32)가 제조될 수 있다. 다른 실시예들에서, 도시된 방향과 다른 그루브(40)의 방향들을 제공할 수 있다.

본 발명에 의하면, 상기 유지 요소(32)는, 상기 후방 판(24)의 제1 표면(28)의 연결 부분(23)상에 배열되고 상기 후방 판(24)의 구조적 특징을 변화시키지 않은 채 마찰 재료(22)를 적절하게 유지할 수 있는 패턴(pattern)을 따르고 밀도를 가진다.

도 6, 도 7A 및 도 7B를 참고할 때, 본 발명에 의하면, 상기 연결 부분(23)은 평행하고 직선인 횡 방향 열의 유지 요소(32)들로 이루어진 적어도 한 개의 제1 시리즈(series)(G1)를 가진다. 상기 제1 시리즈(G1)의 열을 이루는 유지 요소(32)들은, 상기 연결 부분(23)의 주변부(31)와 가장 인접하고 서로 근접한 유지 요소(32)들및 일정한 거리를 가진 상기 주변부(31) 사이에서 각 열의 축(S)을 따라 측정되는 거리(d3)를 가진다.

본 발명의 선호되는 실시예에서 상기 조건은 상기 제1 시리즈(G1)의 유지 요소(32)들로 이루어진 열들의 양쪽 단부들에서 형성된다.

본 발명에 의하면, 상기 거리(d3)는 밀리미터 크기를 가지고 2.0mm 미만의 크기를 가지는 것이 유리하다.

도 7A 및 도 7B를 비교하여 알 수 있는 것처럼, 도시된 실시예에서 상기 제1 종 방향 플랭크(29a)와 근접한 위치에서 측정된 상기 일정한 거리(d3)는 필수적으로 상기 제2 종 방향 플랭크(29b)에서 측정된 거리와 동일하다. 그러나 마찰 재료(22)가 없는 영역이 가지는 폭(d4)은, 마주보는 두 개의 상기 플랭크(29a,29b)들과 인접한 위치에서 측정될 때 상이하다. 다른 실시예들에서 상기 열들의 한쪽 단부에서 측정된 일정한 거리(d3)는 마주보는 단부에서 측정된 거리와 다를 수 있고, 상기 영역(25)의 폭은 양쪽 단부들에서 동일할 수 있다.

그러므로, 도시된 실시예에서, 상기 후방 판(24)의 제1 종 방향 플랭크(29a)와 인접하고 서로 근접한 제1 유지 요소(32)들은, 제1 경로를 따라 정렬되고, 상기 후방 판(24)의 제2 종 방향 플랭크(29b)와 인접하고 서로 근접한 제1 유지 요소(32)들은, 제2 경로를 따라 정렬되며, 상기 제1 및 제2 경로들은 상기 주변부(31)의 해당 인접 섹션과 평행하다.

도시된 실시예에서, 유지 요소(32)들의 열들이 가지는 축(S)은 횡 방향으로 연장된다. 상기 배열에 의하면, 상기 후방 판(24)의 주변부와 인접한 유지 요소(32) 및 상기 후방 판의 주변부사이의 거리는, 상기 주변부(31)와 근접한 유지 요소(32)들사이의 거리(d3) 및 동일한 축(S)을 따라 측정되고 상기 표면(28)위에서 마찰 재료가 없는 영역(25)의 폭(d4)의 합에 의해 주어진다.

도시된 실시예에 의하면, 각 열의 유지 요소들에서 상기 후방 판(24)의 주변부와 가장 근접한 유지 요소(32) 즉, 유지 요소(32) 열의 축(S)을 따라 상기 후방 판(24)의 외측부로부터 후방 판의 중심을 향해 형성되는 제1 유지 요소의 방향이, 후방판의 외측부를 향해 즉 후방 판(24)의 연결부분의 주변부(31)를 향해 돌출부(42)에 의해 정해지고 따라서 내측부를 향해 즉 상기 후방 판(24)의 중심을 향해 그루브(40)에 의해 정해지도록 상기 유지 요소(32)들의 방향이 정해진다.

또한, 상기 조건은 제1 시리즈(G1)에 속하는 유지 요소(32) 열들의 양쪽 단부들에 적용되는 것이 선호된다.

도시된 실시예는 평행하고 직선인 횡 방향 열의 유지 요소(32)들로 이루어진 제2 시리즈(G2)를 추가로 포함하고, 상기 연결 부분(23)의 주변부(31)와 가장 근접한 인접 유지 요소(32)들 및 상기 주변부(31)사이에서 상기 제2 시리즈에서 각 열의 축(S)을 따라 측정되는 거리는 일정하다. 그러나, 상기 제2 시리즈의 일정한 거리는 상기 제1 시리즈(G1)의 일정한 거리와 다르다. 상기 제1 시리즈(G1)의 평행한 열은 상기 제2 시리즈(G2)의 평행한 열과 교대로 배열된다.

다른 실시예들에서, 유지 요소들의 평행한 열로 이루어지고 두 개를 초과하는 시리즈들을 제공할 수 있고, 각 시리즈는 상기 연결 부분(23)의 주변부(31)와 가장 근접하고 서로 인접한 유지 요소(32)들 및 상기 주변부(31)사이에서 각 열의 축(S)을 따라 측정되는 거리가 일정한 상태를 가지게 된다. 다양한 시리즈(G1,G2,...Gn)의 열들이 연속적으로 서로 순차적으로 배열된다.

도시되고 설명된 후방 판 및 후방 판을 제조하기 위한 방법은 여러 가지 수정예들 및 변형예들을 가질 수 있고 본 발명의 원리에 속한다.

20......브레이크 패드,
24......후방 판,
29......횡 방향 플랭크,
26......판 몸체,
31......주변부,
22......마찰 재료,
23......연결 부분,
32......유지 요소,
42......돌출부,
40......그루브.

Claims (10)

1. 디스크 브레이크 조립체의 브레이크 패드(20)를 위한 후방 판(24)으로서, 한 쌍의 마주보는 표면(28,30)들 및 횡 방향 플랭크(29)들을 가진 판 몸체(26)를 포함하고, 상기 표면들 중 제1 표면위에 형성되고 해당 주변부(31)에 의해 한정되는 마찰 재료(22)를 위한 연결 부분(23)을 포함하며, 상기 마찰 재료(22)가 상기 후방 판(24)에 도포될 때 상기 주변부(31)는 마찰 재료(22)의 층의 주변부와 일치하고, 상기 연결 부분은 상기 마찰 재료(22)를 위한 유지 요소(32)들의 직선 열로 이루어진 적어도 한 개의 제1 시리즈(G1)를 가지며, 상기 열들은 제동되어야 하는 디스크의 원운동 방향과 접선인 종 방향에 대해 수직인 횡 방향을 따라 배열되고 각 열은 해당 돌출부(42)와 연결되는 복수 개의 그루브(40)를 포함하고, 상기 돌출부(42)는 상기 판 몸체(26)의 재료와 일체로 연결된 근위 단부(42a) 및 자유 원위 단부(42b)를 가지는 후방 판에 있어서,
   상기 제1 시리즈(G1)의 각 열에 대하여 상기 연결 부분(23)의 주변부(31)와 가장 근접하고 서로 인접한 유지 요소(32)들 및 상기 주변부(31)사이에서 각 열의 축(S)을 따라 측정된 거리(d3)는 일정하고 2.0 mm 미만이며, 상기 열들은 서로 평행한 것을 특징으로 하는 후방 판.
   
2. 제1항에 있어서, 각 열의 유지 요소(32)들에서 상기 후방 판(24)의 연결 부분의 주변부(31)와 가장 근접한 유지 요소(32) 즉, 유지 요소(32) 열의 축(S)을 따라 상기 후방 판(24)의 외측부로부터 후방 판의 중심을 향해 형성되는 제1 유지 요소의 방향이, 후방판의 외측부를 향해 즉 후방 판(24)의 연결부분의 주변부(31)를 향해 돌출부(42)에 의해 정해지고 따라서 내측부를 향해 즉 상기 후방 판(24)의 중심을 향해 그루브(40)에 의해 정해지도록 상기 제1 시리즈(G1)의 유지 요소(32)들의 방향이 정해지는 것을 특징으로 하는 후방 판.
   
3. 제1항에 있어서, 상기 후방 판의 제1 종 방향 플랭크(29a)와 근접한 위치에서 측정된 상기 일정한 거리(d3)는 상기 제1 종 방향 플랭크(29a)와 마주보는 제2 종 방향 플랭크(29b)에서 측정된 거리와 동일한 것을 특징으로 하는 후방 판.
   
4. 제1항에 있어서, 상기 후방 판의 제1 종 방향 플랭크(29a)와 근접한 위치에서 측정된 상기 일정한 거리(d3)는 상기 제1 종 방향 플랭크(29a)와 마주보는 제2 종 방향 플랭크(29b)에서 측정된 거리와 다른 것을 특징으로 하는 후방 판.
   
5. 제1항에 있어서, 상기 연결 부분(23)의 주변부(31)와 가장 근접한 유지 요소(32)들은 상기 주변부(31)와 평행하고 따라서 상기 주변부를 재현하는 경로상에 분포하는 것을 특징으로 하는 후방 판.
   
6. 제1항에 있어서, 상기 연결 부분(23)은 유지 요소(32)들의 평행하고 직선인 횡 방향 열들로 이루어진 제2 시리즈(G2)를 가지고, 상기 제1 시리즈(G1)의 열들은 상기 제2 시리즈(G2)의 열들과 교대로 평행하게 배열되는 것을 특징으로 하는 후방 판.
   
7. 제1항에 있어서, 상기 제1 시리즈들의 그루브들의 그루브(40) 및 해당 돌출부들(42)은 그루브 축에 대해 직사각형 횡단면을 가지고, 상기그루브(40)의 측벽들 및 상기 해당 돌출부(42)들의 측벽들은 후방 판(24)의 연결 부분(23) 평면과 수직이고 상기 연결 부분 평면에서 상기 유지 요소(32)들이 제공되고 각 열의 유지요소들의 축(S)과 평행한 것을 특징으로 하는 후방 판.
   
8. 마찰 재료(22)를 포함하고 디스크 브레이크 조립체를 위한 브레이크 패드에 있어서, 상기 브레이크 패드는 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항을 따르는 후방 판(24)을 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크 패드.
   
9. 디스크 브레이크 조립체의 브레이크 패드(20)를 위한 후방 판(24)을 제조하기 위한 방법으로서, 상기 후방 판은 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 청구된 형태이고,
   한 쌍의 마주보는 표면(28,30)들 및 횡 방향 플랭크(29)들을 가진 판 몸체(26)를 제공하는 단계,
   해당 주변부(31)에 의해 한정되는 마찰 재료(22)를 위한 연결 부분(23)을 상기 표면들 중 제1 표면위에 형성하고, 상기 마찰 재료(22)가 상기 후방 판(24)에 도포될 때 상기 주변부(31)는 마찰 재료(22)의 층의 주변부와 일치하는 단계,
   상기 마찰 재료(22)를 위한 유지 요소(32)들의 직선 열들로 이루어진 적어도 한 개의 시리즈(G1)들을 상기 연결 부분(23)위에 형성하고,
   상기 열들은 제동되어야 하는 디스크의 원운동 방향과 접선인 종 방향에 대해 수직인 횡 방향을 따라 배열되고 각 열은 해당 돌출부(42)와 연결되는 복수 개의 그루브(40)를 포함하고, 상기 돌출부(42)는 해당 그루브(40)들을 제조하여 발생되는 재료에 의해 형성되며 상기 판 몸체(26)의 재료와 일체로 연결된 근위 단부(42a) 및 자유 원위 단부(42b)를 가지는 단계를 포함하는 후방 판을 제조하기 위한 방법에 있어서,
   상기 제1 시리즈(G1)의 각 열에 대하여 상기 연결 부분(23)의 주변부(31)와 가장 근접하고 서로 인접한 유지 요소(32)들 및 상기 주변부(31)사이에서 각 열의 축(S)을 따라 측정된 거리는 일정하고 2.0 mm 미만이며, 상기 열들은 서로 평행한 것을 특징으로 하는 후방 판을 제조하기 위한 방법.
   
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