KR19990045217A - 마찰음 방지 심 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 디스크 브레이크에 사용되는 마찰음 방지 심(shim)에 관한 것으로, 윤활제를 사용하지 않은 경우에라도 마찰음 방지 효과가 있으며, 또한 추가적으로 좌굴이나 유동과 같은 내구성의 감소를 방지한다.

심 구조에는 RCM 내에 두 개의 금속판(1) 표면에 배치된 고무층(2)에 다수의 홈(11) 또는 리세스(12; 오목부)가 형성되어 있다.

이와 같은 홈 또는 리세스 덕분에, 고무층의 겉보기 횡방향 탄성률이 낮아지며, 윤활제를 사용하지 않는 경우에라도 심에 대하여 평행한 방향으로의 진동에 의한 마찰음 방지 효과가 얻어진다. 또한, 종방향 탄성률의 변화가 심하지 않기 때문에, 좌굴이나 유동과 같은 내구성의 감소를 방지할 수 있다.

Description

마찰음 방지 심

본 발명은 자동차의 디스크 브레이크에 사용되는 마찰음 방지 심에 관한 것이며, 특히 브레이크를 밟았을 때 발생하는 고주파의 잡음(마찰음 효과)을 감소시키기 위한 진동 감쇄 심 구조의 개량에 관한 것이다.

종래, 자동차의 디스크 브레이크에 사용되는 마찰음 방지 심으로는 도 7에 도시된 바와 같이 양쪽에 고무 코팅에 의해 얇은 고무층을 배치한 강철판(냉간 압연판), 스테인레스 강철판, 구리판과 같은 얇은 금속판(1)으로 구성된 고무 코팅 금속(RCM: Rubber Coat Metal)의 심 구조(A)를 원재료로 사용하고 뒤판(4)과 마찰 부재(5)를 구성되는 디스크 브레이크 패드의 위판(4) 상에 윤활제(7)를 적용한 심 또는 도 8에 도시한 바와 같이 RCM에 슬릿(9)을 배치하고 뒤판에 금속(SUS)을 중첩시켜서 윤활제(7) 유지능을 가지는 심이 공지되어 있다.

또한 공지된 다른 심은, 도 9에 도시한 바와 같이 RCM의 고무층 중의 한쪽면에 접착층을 RCM 접착층으로 구성되는 제한된 형태의 진동 방지 구조에 의해 형성된 심 구조(A)로서, 세 개의 뒤판(4)을 뒤판(4)으로 구성되는 디스크 패드의 뒤판(4)에 심 구조(A)를 접착하여 형성하였으므로 그 전단 변형이 뒤판(4)과 RCM 사이에서 발생하며, 진동 감쇄 효과(마찰음 방지 효과)는 이 전단 변형에 의해 얻어진다. 도면 부호 6은 브레이크 피스톤 부재를 나타낸다.

디스크 브레이크의 고주파 마찰음은 심에 대해서 평행한 방향으로의 진동에 의해서도 발생할 수 있다. 코팅 고무가 횡방향 탄성률이 높은 경우, 진동 감쇄능은 감소되어 마찰음 방지 효과를 거의 얻을 수가 없다. 반대로 심에서 고무가 낮은 강성을 가지므로 횡방향 탄성률도 낮으며, 종방향 탄성률 또한 함께 감소하게 된다. 따라서 캘리퍼 브레이크의 피스톤 압력을 지탱하지 못하며 소위 고무층의 좌굴, 유동 또는 벗겨짐과 같은 것이 그 표면에서 용이하게 발생할 수 있고 따라서 마찰음 방지 효과가 장시간 유지되지 못한다.

이와 같은 관점에서 보았을 때, RCM과 윤활제로 구성된 도 7에 도시한 구조에서는 표면에 적용한 윤활제가 유지되지 않기 때문에 어떠한 윤활 효과도 장시간 유지되지 않으며, 고무층의 좌굴, 유동 또는 벗겨짐이 표면에서 용이하게 발생할 수 있다.

한편으로, 도 8에 도시한 구조에서는 슬릿 주위로 윤활제가 모이게 되므로 심과 뒤판 사이에서 균일하게 분포하기 어렵게 된다. 또한, 뒤판과 함께 RCM의 접촉면을 감소시키는 슬릿이 있기 때문에 진동을 감쇄시키는 고무의 효과는 만족할 정도로 나타나지 않는다.

또한, 도 9에서 도시한 구조에서는 피스톤 부재에 의해 발생된 마찰과 추력에 의해 발생된 열 때문에 고무층(2) 내부에 포함된 오존에 의해 노화 방지제 또는 열화 방지제가 분리되어 고무층의 표면으로 이동하게 된다. 이와 같이 하여, 분리된 물질의 층이 고무층(2)과 접착층(3) 사이의 경계면에 형성된다. 노화 방지제 및 열화 방지제(왁스 성분)는 이와 같이 하여 고무층과 접착층 사이의 경계면으로 이동한 오존에 의해 60 ℃ 내지 75 ℃의 온도에서 녹게 되고 RCM과 접착층 사이에서 분리가 일어나게 된다. 이와 같은 상태에서는, 접착층이 뒤판과 RCM 사이에서 한정되지 않기 때문에 전단 변형이 발생하지 않게 되고 따라서 진동 방지 효과(마찰음 방지 효과)가 감소하게 된다.

본 발명의 목적은 고무 코팅 금속 및 윤활층 또는 접착층을 사용하는 심 구조로 구성되는 종래 기술의 마찰음 방지 심의 단점을 제거하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 마찰음 방지 심은 금속판으로 구성되는 심 구조와 금속판의 최소한 한쪽 면에 배치되는 고무층을 포함하며, 고무층에 다수의 홈 또는 리세스가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 2 실시예에 따른 마찰음 방지 심은 금속판으로 구성되는 심 구조와 금속판의 최소한 한쪽 면에 배치되는 고무층을 포함하며, 고무층의 한쪽 또는 양쪽에 다수의 홈 또는 리세스가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 3 실시예에 따른 마찰음 방지 심은 제 2 실시예에서, 심 구조 내의 고무층 중의 하나와 브레이크 패드의 뒤판 사이에 윤활제가 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 4 실시예에 따른 마찰음 방지 심은 제 2 실시예 또는 제 3 실시예에서, 금속판이 상기 심 구조 내의 고무층 중의 한쪽 면의 뒷면에 위치하며 금속판과 고무층 중의 하나 사이에 윤활제가 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 5 실시예에 따른 마찰음 방지 심은 금속판과, 금속판의 단지 한쪽 면에 배치된 고무층과, 고무층이 없는 금속판의 다른쪽 면에 배치된 브레이크 패드에 대해 접착부로서 기능하는 접착층으로 구성된 심 구조를 포함하며, 고무층에는 다수의 홈 또는 리세스가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 6 실시예에 따른 마찰음 방지 심은 금속판과, 금속판의 양쪽 면에 배치된 고무층과, 브레이크 패드에 대해 접착부로 기능하는 고무층 중의 한쪽 면에 배치된 접착층으로 구성되는 심 구조를 포함하며, 고무층에는 다수의 홈 또는 리세스가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예를 도시하는 디스크 브레이크에 사용되는 마찰음 방지 심의 단면도.

도 2는 도 1에 도시된 심 구조를 디스크 브레이크 패드에 장착시킨 상태의 단면도.

도 3은 본 발명의 다른 실시예를 도시하는 디스크 브레이크 패드에 사용되는 마찰음 방지 심의 단면도.

도 4는 도 3에 나타낸 심 구조를 디스크 브레이크 패드에 장착시킨 상태의 단면도.

도 5는 본 발명의 심과 종래 기술의 심을 사용한 경우에 얻어지는 것을 비교한 마찰음 발생률의 일례를 도시하는 그래프.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예를 도시하는 사시도.

도 7은 종래 기술의 마찰음 방지 심의 일례를 도시하는 단면도.

도 8은 다른 종래 기술의 마찰음 방지 심의 일례를 도시하는 단면도.

도 9는 다른 종래 기술의 마찰음 방지 심의 일례를 도시하는 단면도.

도 10은 디스크 브레이크에 사용되는, 본 발명의 또 다른 실시예인 마찰음 방지 심의 단면도.

본 발명의 제 1 실시예를 실현하기 위한 방법에 있어서, 하나 또는 두 개의 고무층이 배치되는 하나 또는 두 개의 면에 금속판(1)으로 구성되는 고무 코팅 금속을 사용하고, 또한 고무층의 한쪽 또는 양쪽에 다수의 홈(11) 또는 리세스(12)를 형성하여 심 구조를 만든다. 윤활제는 사용하지 않아도 좋다.

이하에서 본 발명의 몇 가지 실시예에 대해서 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 심 구조의 일 실시예를 도시하고 있다. 고무 코팅 금속을 사용한 심 구조에서, 금속판(1)의 두 면은 고무층(2)으로 코팅되어 있고, 다수의 홈(11)이 고무층(2)의 양쪽(또는 한쪽)에 형성되어 있다. 도 6에 도시한 바와 같이 홈(11) 대신에 예를 들어 반원형의 리세스(12)를 형성할 수도 있다.

도 2는 심 구조를 디스크 패드의 뒤판(4)에 장착한 상태를 도시하고 있다.

본 발명에 따라서 마찰음 방지 심에 홈 또는 리세스가 형성되어 있기 때문에, 이를 사용한 디스크 브레이크에서 고무층의 겉보기 회방향 탄성률이 감소하며 따라서 윤활제를 사용하지 않는다고 하더라도 심에 평행한 방향으로의 진동에 빠른 마찰음에 대한 마찰음 방지 효과를 달성할 수 있다. 또한, 고무층의 종방향 탄성률이 단지 소량만 변화하기 때문에, 좌굴이나 유동과 같은 내구성을 감소시키는 것을 또한 방지할 수 있다. 예를 들어서, 종래 기술의 심에 대해서는 탄성률의 비(횡방향/종방향)가 3인 반면에, 본 발명에 따른 심에 대해서는 대략 1 정도이다.

또한, 본 발명의 심에서는 윤활제를 사용할 수 있다. 이 경우에, 홈이 리세스가 윤활제 싱크로 기능하기 때문에 윤활제의 유지능이 증가하게 된다.

더욱이, 본 발명을 윤활제와 RCM의 뒤판에 금속(SUS) 판을 사용하는 심 구조에 적용하는 경우에는, RCM에 슬릿을 형성할 필요가 없으며 윤활제의 효과와 고무층의 홈의 효과는 서로에 대해 상보적으로 만족하게 작용한다. 이 경우에, 윤활제는 RCM의 고무층의 한쪽과 뒤판 또는 뒤판에 배치된 금속판 사이에 위치한다.

도 3은 본 발명에 다른 심 구조의 또 다른 실시예를 도시하는 것으로, 고무층(2)은 금속판(1)의 단지 한쪽 면에만 배치되어 있고 접착층(3)은 고무층이 배치되어 있지 않은 금속판(1)의 다른쪽 면에 직접 위치한다. 고무층(2)에는 다수의 홈(11: 또는 리세스)이 형성되어 있다.

도 4는, 도 3에 도시한 심 구조가 디스크 패드의 뒤판(4)에 접착된 상태를 도시하고 있다. 상기 심 구조의 구성에 따르면, 상술한 홈에 의한 마찰음 방지 효과를 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 접착층이 금속판이 직접적으로 부착되어 있기 때문에 종래 기술의 심에서 접착층의 경계면의 강도를 감소시키게 되는 고무층에서의 석출되는 물질의 분리도 발생하지 않으므로, 접착층이 RCM에서 분리되지 않으며 따라서 진동 감쇄 효과가 유지된다.

금속판의 양쪽 면에 고무층을 형성하거나 그 중의 어느 한쪽 면에만 고무층을 형성하는 것은, 브레이크 시스템의 구조와 마찰음 방지에 사용되는 진동 감쇄의 형식에 따른다.

각각의 고무층이 0.1 mm의 두께인 경우에, 홈은 대략 0.01 mm 내지 0.10 mm의 깊이이고 이곳에서의 피치는 0.01 mm 내지 50.00 mm이다. 예를 들어, 0.45 mm의 피치를 가지는 고무층의 표면부에 깊이 0.05 mm의 다수의 반원형 리세스를 형성한다.

또한, 하부면의 윤활 유지능과는 별도로 금속판의 상부 및 하부면에 배치되고 내부에 홈이 형성된 고무층에 윤활제를 사용한 경우에는, 상부면과 함께 캘리퍼 브레이크(피스톤)의 접촉하는 부분에서의 경계 조건이 바뀌게 되어 진동 전달에 있어서의 변화가 있게 되므로 마찰음 방지 효과가 추가적으로 증가하게 된다.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예를 도시하고 있다. 홈(11: 또는 리세스)을 RCM의 고무층 중의 하나에 형성하고, 접착층(3)을 이 위에 만들고, 이 면을 브레이크 패드에 대한 접착부로 기능하도록 한다. 이런 식으로 하여, 도 9에 도시한 종래 기술의 심에서 보다 접착층(3)이 고무층 내로 더욱 깊게 절단되도록 구성되어 있기 때문에, 본 발명에 따른 심이 RCM에서 접착층의 벗겨짐 방지에 더욱 효과적이다. 또한, 캘리퍼 브레이크에 의한 압력에 따른 접착제의 유동도 종래 기술의 심에서 보다 더 작게 된다.

도 5는 종래 기술의 심(a)과 본 발명의 심(b)에 대한 마찰음 생성비(X: %)의 일례를 도시하고 있다.

본 발명을 실현하기 위해서, 고무층에 홈 또는 리세스를 형성하기 위한 하기의 공지된 방법이 있다.

(Ⅰ) 금속판을 고무를 사용하여 코팅할 때, 비평탄 형성 홈(또는 리세스)을 형성하는 코팅법을 사용한다.

(Ⅱ) 임의의 홈 형상을 가지는 필름 형상의 시트(예를 들어, 천)를 고무로 코팅하는 것과 동시에 접착하고 홈 형상을 전사하기 위해 건조 및 가황 처리 이후에 천을 벗겨낸다.

(Ⅲ) 아직 가황 처리하지 않은 건조 고무를 임의의 형태 등을 가지는 양각 처리된 롤 사이에 집어 넣고, 프레스 전사한 뒤에 가황 처리한다.

(Ⅳ) RCM 내의 일반적인 고무층은 절단 등의 방법에 의해서 임의의 형상을 가지는 홈을 형성하도록 가공된다.

(Ⅴ) RCM 내의 일반적인 고무층은 프레스에 의해 천공되는 것과 동시에 기계적으로 홈을 형성하도록 가공된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 최소한 심 구조를 구성하는 고무층 내에 다수의 홈 또는 리세스를 형성하여 고무층의 겉보기 횡방향 탄성률을 감소시켰으며, 이와 같이 하여 윤활제가 사용되지 않았다고 하더라도 심에 대해 평행한 방향으로의 진동에 따른 마찰음을 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 윤활제가 사용된 경우에는, 홈이 리세스는 윤활제 싱크로 기능하며, 윤활제의 유지능이 향상된다.

Claims (6)

1. 금속과 상기 금속판의 최소한 한쪽 면에 배치되는 고무층으로 구성되는 심 구조를 포함하는 마찰음 방지 심에 있어서,

   상기 고무층에 다수의 홈 또는 리세스가 형성되어 있는 마찰음 방지 심.
2. 금속판과 상기 금속판의 양면에 배치되는 고무층으로 구성되는 심 구조를 포함하는 마찰음 방지 심에 있어서,

   상기 고무층의 한쪽 또는 양쪽에 다수의 홈 또는 리세스가 형성되어 있는 마찰음 방지 심.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 심 구조의 상기 하나의 고무층과 브레이크 패드 뒤판 사이에 윤활제가 있는 마찰음 방지 심.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 심 구조의 상기 고무층 중 한쪽 배면상에 금속판이 배치되고, 상기 금속판과 상기 하나의 고무층 사이에 윤활제가 있는 마찰음 방지 심.
5. 금속판과, 상기 금속판의 단지 한쪽 면에 배치된 고무층과, 고무층이 없는 상기 금속판의 다른쪽 면에 배치된 브레이크 패드에 대해 접착부로서 작용하는 접착층으로 구성되는 심 구조를 포함하는 마찰음 방지 심에 있어서,

   상기 고무층에 다수의 홈 또는 리세스가 형성되어 있는 마찰음 방지 심.
6. 금속판과, 상기 금속판의 양쪽 면에 배치된 고무층과, 브레이크 패드에 대해 접착부로 작용하는 상기 고무층 중 한쪽 면에 배치된 접착층으로 구성되는 심 구조를 포함하는 마찰음 방지 심에 있어서, 상기 고무층에 다수의 홈 또는 리세스가 형성되어 있는 마찰음 방지 심.