KR102624978B1 - 디스크 브레이크 - Google Patents

Abstract

디스크 브레이크가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 디스크 브레이크는 휠과 함께 회전하는 디스크와, 차체에 고정되며 디스크의 양측에 이격 배치되는 한 쌍의 마찰 패드를 갖는 패드플레이트를 지지하기 위한 캐리어와, 한 쌍의 패드플레이트를 디스크측으로 가압하기 위한 피스톤과 핑거부가 마련되는 캘리퍼 하우징을 포함하되, 패드플레이트는 피스톤에 인접하는 이너 패드플레이트와 핑거부에 인접하는 아우터 패드플레이트를 포함하고, 이너 패드플레이트는 디스크를 향해 슬라이딩 진퇴할 수 있도록 캐리어에 마련되는 슬라이딩홈에 결합하는 돌출부를 포함하며, 아우터 패드플레이트는 핑거부의 내측면에 마련되는 안착홈에 결합하는 안착돌기와, 캘리퍼 하우징에 패드플레이트의 진퇴 방향으로 마련되는 가이드핀이 관통해서 아우터 패드플레이트가 디스크를 향해 슬라이딩 진퇴할 수 있도록 안내하는 핀안내돌기를 포함한다.

Description

디스크 브레이크{Disk brake}

본 발명은 디스크 브레이크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 캐리어의 보조 빔을 삭제한 상태에서도 캐리어의 강성을 효과적으로 유지할 수 있도록 마련되는 디스크 브레이크에 관한 것이다.

일반적으로, 차량에 장착되는 디스크 브레이크는 주행 중의 자동차를 감속하거나 정지 또는 정지상태를 유지하기 위한 장치로서, 휠과 함께 회전하는 원판형의 디스크를 양쪽에서 패드로 강하게 압박하여 제동력을 얻는다.

이러한 디스크 브레이크는 제동유압에 의해 진퇴 운동하는 피스톤이 내장된 캘리퍼 하우징과, 마찰 패드가 부착된 한 쌍의 패드 플레이트가 설치되며 차체에 고정되는 캐리어와, 한 쌍의 패드 플레이트의 사이에 외주면 일부가 삽입되면서 휠과 함께 회전하는 디스크를 포함한다.

캐리어는 통상적으로 차체의 너클에 볼트를 이용하여 장착되는데, 내측에 한 쌍의 패드 플레이트가 슬라이딩 가능하게 설치된다. 또한, 캐리어는 디스크 브레이크의 제동 시 발생되는 토크를 지지하는 부품으로 디스크의 회전방향으로 큰 힘을 받기 때문에, 힘에 의한 변형이 일어나지 않도록 한 쌍의 패드 플레이트를 슬라이딩 지지하는 양측부를 이너 빔과 아우터 빔을 이용하여 연결한다.

한편, 아우터 빔은 휠과 캘리퍼 하우징 사이의 간극을 확보하기 위해서 삭제될 수 있는데, 이러한 경우 캐리어의 강성을 유지하는데 어려움이 있었다.

한국 공개특허 제10-2013-0098876호(2011.09.29.) 한국 등록특허 제10-1282009호(2013.06.28.)

본 발명의 실시 예에 따르면, 캐리어 형성되는 보조 빔의 적어도 일부를 삭제하더라도 캐리어의 강성을 효과적으로 유지할 수 있도록 마련된 디스크 브레이크를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 휠과 함께 회전하는 디스크와, 차체에 고정되며 디스크의 양측에 이격 배치되는 한 쌍의 마찰 패드를 갖는 패드플레이트를 지지하기 위한 캐리어와, 한 쌍의 패드플레이트를 디스크측으로 가압하기 위한 피스톤과 핑거부가 마련되는 캘리퍼 하우징을 포함하되, 패드플레이트는 피스톤에 인접하는 이너 패드플레이트와 핑거부에 인접하는 아우터 패드플레이트를 포함하고, 이너 패드플레이트는 디스크를 향해 슬라이딩 진퇴할 수 있도록 캐리어에 마련되는 슬라이딩홈에 결합하는 돌출부를 포함하며, 아우터 패드플레이트는 핑거부의 내측면에 마련되는 안착홈에 결합하는 안착돌기와, 캘리퍼 하우징에 패드플레이트의 진퇴 방향으로 마련되는 가이드핀이 관통해서 아우터 패드플레이트가 디스크를 향해 슬라이딩 진퇴할 수 있도록 안내하는 핀안내돌기를 포함하는 디스크 브레이크를 제공할 수 있다.

또한, 상기 가이드핀은 금속재의 바 형태로 마련되며, 디스크에 수직하게 마련되는 핀로드와, 핀로드로부터 절곡 마련되며 캘리퍼 하우징에 고정되는 핀엔드를 포함할 수 있다.

또한, 상기 캘리퍼 하우징은 상기 캐리어를 지지하기 위한 가이드로드를 고정하는 볼트를 포함하고, 상기 핀엔드는 상기 볼트에 결합되는 핀커버에 의해 캘리퍼 하우징에 고정될 수 있다.

또한, 상기 핀안내돌기는 상기 아우터 패드플레이트의 상측면에 마련될 수 있다.

또한, 상기 한 쌍의 패드플레이트를 서로 멀어지는 방향으로 탄성력을 제공하기 위한 리턴 스프링을 더 포함하고, 상기 가이드핀은 캘리퍼 하우징의 내측에서 상기 리턴 스프링보다 하부에 마련될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 디스크 브레이크는 한 쌍의 패드플레이트 중 아우터 패드플레이트를 캘리퍼 하우징의 핑거부에 안착돌기를 이용하여 안착시키는 한편, 캘리퍼 하우징에 마련되는 가이드핀을 이용하여 디스크를 향해 슬라이딩 진퇴하도록 함으로써 아우터 빔을 삭제하더라도 충분한 강성 유지를 하면서 아우터 패드플레이트가 용이하게 슬라이딩 동작하도록 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스크 브레이크를 분해 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스크 브레이크의 캘리퍼 하우징과 아우터 패드플레이트를 분해 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스크 브레이크의 한 쌍의 패드 플레이트 및 가이드유닛을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스크 브레이크의 캘리퍼 하우징에 마련되는 가이드유닛을 설명하기 위한 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스크 브레이크의 동작을 설명하기 위한 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 일 실시 예에 따른 차량용 디스크 브레이크를 도시한 도면이다.

도면을 참조하면, 차량용 디스크 브레이크(10)는 휠(미도시)과 함께 회전하는 디스크(D)와, 디스크(D)의 양측면을 각각 가압하여 압착하는 한 쌍의 패드플레이트(20)와, 한 쌍의 패드플레이트(20)가 진퇴 가능하게 설치되는 캐리어(30)와, 한 쌍의 패드플레이트(20)를 작동시키기 위해 캐리어(30)에 이동 가능하게 설치되는 캘리퍼 하우징(40) 및, 한 쌍의 패드플레이트(20)를 미끄럼 이동 가능하게 하는 가이드유닛(50)과, 한 쌍의 패드 플레이트(20)를 서로 멀어지는 방향으로 탄성력을 제공하기 위한 리턴 스프링(60)을 포함한다.

한 쌍의 패드플레이트(20)는 내측면에 디스크(D)와 마찰되는 마찰 패드(21)를 각각 구비한다. 한 쌍의 패드플레이트(20)는 디스크 측으로 가압하는 방향에 따라 이너 패드플레이트(20A)와 아우터 패드플레이트(20B)로 분리 지칭될 수 있다. 후술할 캘리퍼 하우징(40)의 피스톤(42)과 접하도록 배치된 측이 이너 패드플레이트(20A)이며, 캘리퍼 하우징(40)의 핑거부(43)와 접하도록 배치된 측이 아우터 패드플레이트(20B)로 구분된다. 패드플레이트(20)의 외측면에는 심플레이트(22)를 설치하기 위한 심돌기(23)와, 디스크와 마찰 패드의 접속 시 발생하는 마찰열을 신속하게 배출하기 위한 방열홈(미도시)이 마련될 수 있다.

본 실시 예에 따르면, 이너 패드플레이트(20A)는 캐리어(30)의 슬라이딩홈(36)에 슬라이딩 가능하게 결합될 수 있도록 양측에 돌출부(28)를 포함하고 있지만, 아우터 패드플레이트(20B)는 도시된 바와 같이 캐리어(30)에 패드플레이트를 지지하기 위한 슬라이딩홈 및 아우터 빔이 제거되어있기 때문에 캐리어(30)에 슬라이딩 가능하게 설치할 수 없다. 이에 아우터 패드플레이트(20B)는 도 2에 도시한 바와 같이 외측면에 안착돌기(25)가 마련되어 후술할 캘리퍼 하우징(40)의 핑거부(43) 내측면에 마련되는 안착홈(45)에 끼워져 위치가 고정된다.

캐리어(30)는 디스크(D)의 외주 일측에 위치되도록 차체의 너클(미도시)에 결합 마련된다. 일반적으로, 캐리어(30)는 제동 시 디스크(D)로부터 가해지는 토크를 견딜 수 있도록 양측 가이드부(31) 사이를 연결하는 빔(33)을 구비하는데, 본 실시 예에 따른 디스크 브레이크(10)는 피스톤(42)에 인접하는 이너 패드플레이트(20A) 양단 쪽으로 상호 대향되게 배치되는 한 쌍의 가이드부(31) 사이에만 (이너) 빔(33)이 연결되고, 휠과 캘리퍼 하우징(40) 사이의 간극을 확보하기 위해 핑거부(43)에 인접하는 아우터 패드플레이트(20B)의 양측 가이드부 및 그 사이에는 (아우터) 빔이 연결되지 않는다. 이와 같이 가이드부(31) 사이가 하나의 빔(33)에 의해서만 연결된 상태에서는 캐리어(30)의 강성이 저하되어 제동 시 디스크(D)로부터 가해지는 토크를 충분히 견딜 수 없게 된다.

이에 본 실시 예에 따른 디스크 브레이크(10)는 캐리어(30)의 아우터 빔 삭제로 인한 강성 저하 방지 및 슬라이딩 동작을 위해 아우터 패드플레이트(20B)를 상술한 안착돌기(25) 및 안착홈(45)과, 가이드유닛(50)을 이용하여 캐리어(30)에 슬라이딩 가능하게 지지한다. 가이드유닛(50)에 대해서는 후술한다.

한편, 캘리퍼 하우징(40)은 양단에 각각 설치된 가이드로드(44)가 캐리어(30)의 양단에 마련된 가이드홀(34)에 삽입됨에 따라 캐리어(30)에 이동 가능하게 설치된다. 이러한 캘리퍼 하우징(40)은 이너 패드플레이트(20A)를 가압하기 위한 피스톤(42)이 진퇴 가능하게 설치되는 실린더(41)와, 아우터 패드플레이트(20)를 가압하기 위한 핑거부(43)를 포함한다.

실린더(41)의 내부 중공에는 피스톤(42)이 진퇴 가능하게 설치된다. 피스톤(42)은 실린더(41)에 제동유압이 인가되면 전진하면서 이너 패드플레이트(20)를 가압하고, 디스크(D)와 이너 패드플레이트(20A)가 밀착하면서 생기는 반력에 의해 캘리퍼 하우징(40)이 후퇴하면서 핑거부(43)가 아우터 패드플레이트(20B)를 가압하도록 하여 제동력을 발생시킨다.

가이드유닛(50)은 한 쌍의 패드플레이트(20) 특히 아우터 빔이 삭제된 캐리어(30)에 장착되는 아우터 패드플레이트(20B)가 디스크(D)를 향해 슬라이딩 진퇴 이동 가능하도록 안내 하기 위한 것으로, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이 긴 바 형태의 가이드핀(51)과 한 쌍의 패드플레이트(20) 상측면에 돌출 마련되어 가이드핀(51)이 관통하는 핀안내돌기(26)를 포함한다.

가이드핀(51)은 금속소재로 마련되며, 디스크(D)에 수직한 방향으로 마련되는 핀로드(51a)와, 핀로드(51a)로부터 절곡되어 디스크(D)에 나란하게 마련되는 핀엔드(51b)를 포함한다.

핀로드(51a)는 한 쌍의 패드플레이트(20A, 20B) 상측면에 돌출 마련되어 있는 핀안내돌기(26)의 핀공을 관통하며, 핀엔드(51b)는 캘리퍼 하우징의 가이드로드(44)를 고정하기 위한 볼트에 결합되는 핀커버(46)를 이용하여 도 4에 확대 도시된 바와 같이 캘리퍼 하우징(40)에 고정된다. 캘리퍼 하우징(40)의 본체 후방에도 핀로드(51a)과 관통할 수 있도록 하우징홀(48)이 마련되어 있으므로, 핀로드(51a)는 직선방향으로 한 쌍의 패드플레이트(20A,20B)를 용이하게 가이드할 수 있다. 아울러, 본 실시 예에서는 이너 패드플레이트(20A)에도 핀안내돌기(26)가 마련되는 것으로 예시하였으나, 이너 패드플레이트(20A)는 캐리어(30)의 슬라이딩홈(36)에 의해 슬라이딩 지지되므로 핀안내돌기(26)가 생략될 수 있다.

리턴 스프링(60)은 탄성력을 갖는 금속재로 마련되며 소정 각도를 갖도록 'ㅅ'자 형태로 밴딩된 제1로드(61)와 제2로드(62)를 포함한다. 제1로드(61)와 제2로드(62)의 끝단은 각각 한 쌍의 패드 플레이트(20A,20B)에 마련되는 걸림홈(27)에 각각 결합되어 한 쌍의 패드 플레이트(20A,20B)가 디스크(D)로부터 서로 멀어지도록 탄성력을 제공한다.

이러한 리턴 스프링(60)은 탄성변형 시 패드플레이트(20A,20B), 캐리어(30), 및 캘리퍼 하우징(40)과의 간섭을 받지 않도록 패드 플레이트(20)와 캘리퍼 하우징(40) 내부 사이에 배치되며, 또한 가이드유닛(50)보다 상측에 위치하여 가이드핀(51)과의 동작 간섭을 피할 수 있다.

그러면, 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 디스크 브레이크(10)의 동작에 대해 설명한다.

마스터 실린더(미도시)에서 형성된 제동유압이 캘리퍼 하우징(40)의 실린더(41)로 전달되면, 피스톤(42)이 이너 패드플레이트(20A)를 디스크(D) 쪽으로 가압한다. 이너 패드플레이트(20A)의 마찰 패드(21)가 디스크(D)의 일측면에 밀착되면 피스톤(42)의 전진에 의한 반력에 의해 캘리퍼 하우징(40)이 피스톤(42) 이동 방향의 반대 방향으로 밀리며, 이때 핑거부(43)가 아우터 패드플레이트(20B)를 디스크(D)의 타측면 쪽으로 당기게 됨으로써 아우터 패드플레이트(20B)와 이너 패드플레이트(20A)의 마찰 패드(21)가 디스크(D)의 양측면에서 함께 밀착되면서 제동력이 발생된다(도 5 참조).

실린더(41)에 가해졌던 제동유압이 제거되면 피스톤(42)이 디스크(D)의 반대 방향으로 물러나면서 캘리퍼 하우징(40)은 원래의 위치로 복귀되며, 그에 따라 한 쌍의 패드플레이트(20A,20B)도 리턴 스프링(60)에 의해 발생된 탄성력에 의하여 원래의 위치로 복귀하면서 디스크(D)로부터 물러난다(도 6 참조).

한편, 본 실시 예에 따르면 제동 또는 제동 해제 시 한 쌍의 패드플레이트(20A,20B) 중 아우터 패드플레이트(20B)는 안착돌기(25)가 핑거부(43)의 내측면에 마련되어 있는 안착홈(35)에 결합되기 때문에 위치가 안정적으로 안착되며, 패드플레이트의 상측면에 마련되어 있는 핀안내돌기(26)가 디스크(D)에 대해 수직하게 배향 배치된 가이드핀(51)을 따라 슬라이딩 이동하면서 외측에서 디스크(D)를 향해 용이하게 가압 및 가압 해제 동작할 수 있다.

D.. 디스크 10..차량용 디스크 브레이크
29,20A,20B..패드플레이트 21..마찰 패드
25..안착돌기 26..핀안내돌기
30..캐리어 33..가이드(이너) 빔
40..캘리퍼 하우징 42..피스톤
43..핑거부 45..안착홈
50..가이드유닛 51..가이드핀
51a..핀로드 51b..핀엔드
60..리턴 스프링 61..제1로드
62..제2로드

Claims (5)

1. 휠과 함께 회전하는 디스크와,
   차체에 고정되며 상기 디스크의 양측에 이격 배치되는 한 쌍의 마찰 패드를 갖는 패드플레이트를 지지하기 위한 캐리어와,
   상기 한 쌍의 패드플레이트를 상기 디스크측으로 가압하기 위한 피스톤과 핑거부가 마련되는 캘리퍼 하우징을 포함하되,
   상기 패드플레이트는 상기 피스톤에 인접하는 이너 패드플레이트와 상기 핑거부에 인접하는 아우터 패드플레이트를 포함하고,
   상기 이너 패드플레이트는 상기 디스크를 향해 슬라이딩 진퇴할 수 있도록 상기 캐리어에 마련되는 슬라이딩홈에 결합하는 돌출부를 포함하며,
   상기 아우터 패드플레이트는 상기 핑거부의 내측면에 마련되는 안착홈에 결합하는 안착돌기와, 상기 캘리퍼 하우징에 상기 패드플레이트의 진퇴 방향으로 마련되는 가이드핀이 관통해서 상기 아우터 패드플레이트가 상기 디스크를 향해 슬라이딩 진퇴할 수 있도록 안내하는 핀안내돌기를 포함하고,
   상기 가이드핀은 금속재의 바 형태로 마련되며, 상기 디스크에 수직하게 마련되는 핀로드와, 상기 핀로드로부터 절곡 마련되며 상기 캘리퍼 하우징에 고정되는 핀엔드를 포함하며,
   상기 캘리퍼 하우징은 상기 캐리어를 지지하기 위한 가이드로드를 고정하는 볼트를 포함하고,
   상기 핀엔드는 상기 볼트에 결합되는 핀커버에 의해 상기 캘리퍼 하우징에 고정되는 디스크 브레이크.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   상기 핀안내돌기는 상기 아우터 패드플레이트의 상측면에 마련되는 디스크 브레이크.
5. 제 1항 또는 제 4항에 있어서,
   상기 한 쌍의 패드플레이트를 서로 멀어지는 방향으로 탄성력을 제공하기 위한 리턴 스프링을 더 포함하고,
   상기 가이드핀은 캘리퍼 하우징의 내측에서 상기 리턴 스프링보다 하부에 마련되는 디스크 브레이크.

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