KR20020009665A - 디스크 브레이크의 가이드로드 결합구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디스크 브레이크의 가이드로드 결합구조에 관한 것으로, 그 목적은 가이드로드와 캐리어의 마찰로 인한 충돌로 발생하는 래틀 노이즈를 억제시키는것이다.

본 발명에 따른 디스크 브레이크의 가이드로드 결합구조에 의하면, 가이드로드 끝단이 핀홀 입구 안쪽의 벽면을 치지못하도록 핀홀 입구 안쪽의 내경을 입구쪽보다 크게하거나, 가이드로드의 끝단의 직경을 줄여 래틀노이즈의 발생가능성을 줄이는 것이다.

Description

디스크 브레이크의 가이드로드 결합구조{Guide rod combination structure of disk brake}

본 발명은 디스크 브레이크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차체에 고정되는 캐리어에 피스톤이 내장된 캘리퍼 하우징을 슬라이딩 가능하게 결합시키는 디스크 브레이크의 가이드로드 결합구조에 관한 것이다.

일반적으로 디스크 브레이크는 휠과 함께 회전하는 원판형의 디스크를 양쪽에서 패드로 강하게 압박하여 제동력을 얻는 것이다.

디스크 브레이크의 구조를 보면, 제동유압에 의해 진퇴운동하도록 피스톤이 내장된 캘리퍼 하우징, 한쌍의 패드플레이트가 설치되며 차체에 고정되는 캐리어, 패드플레이트의 내부 패드 사이에 일부가 삽입되어 휠과 함께 회전운동하는 디스크를 구비한다.

캘리퍼 하우징의 후방부에는 제동유압이 전달되는 실린더가 형성되며, 실린더의 내부에는 실린더에 전달된 유압에 의해 진퇴운동하는 피스톤이 마련된다. 캘리퍼 하우징의 양측 단부는 캐리어와 결합하기 위해 체결공이 형성된 체결부가 돌출되게 마련된다.

캐리어는 차체에 볼트고정되도록 마련되는데, 여기에는 패드가 부착된 한쌍의 패드플레이트가 내측방향으로 슬라이딩 가능하게 설치된다. 패드플레이트는 피스톤의 선단과 접하여 피스톤에 의해 직접 가압받도록 배치되어 인너패드와 접하고 있는 인너패드플레이트와 상기 캘리퍼 하우징 전방부에서 하측방향으로 굽어져 마련된 핑거부의 내면과 접하도록 배치되어 아웃터패드와 접하고 있는 아웃터패드플레이트로 구별된다.

캐리어와 캘리퍼 하우징은 가이드로드를 통해 결합되며 가이드로드는 캐리어에 마련된 핀홀에 캘리퍼 하우징 내의 피스톤의 전후진방향과 동일방향으로 슬라이딩 가능하게 결합된다.

가이드로드의 결합구조는 도 1에 도시한 바와 같이, 캘리퍼 하우징(10) 양단에 형성된 체결공(1)이 형성된 체결부(2)가 마련된다. 체결부(2) 하단 가이드로드(3)의 상부에는 암나사가 형성되어 있는 체결홈(4)이 있으며 체결공(1)과 대향되도록 캐리어(20)의 양단에도 각각 소정깊이의 핀홀(5)이 형성된다.

가이드로드(3)는 하단을 핀홀(5)에 삽입한 후, 가이드로드(3)의 상단의 체결홈(4)에 체결부(2)의 체결공(1)을 관통한 볼트(6)를 나사결합시켜 고정된다. 이때, 가이드로드(3)는 핀홀(5) 내에서 슬라이딩이 가능해야 하기 때문에 어느 정도 헐겁게 결합하기 때문에 이들 가이드로드(3)와 핀홀(5) 사이에는 소정의 클리어런스(7)가 형성된다. 또한, 반복적인 제동작용으로 인한 가이드로드(3)와 핀홀(5) 사이의 마찰 손상 및 충격소음을 방지하기 위한 윤활제(8)가 핀홀(5) 내에 충진되고 가이드로드(3) 하단에도 도포 된다.

차량의 제동작용 시 핀홀(5) 내부에는 금속재질로 이루어진 가이드로드(3)와 핀홀(5)의 직접적인 마찰충격으로 덜컥거리는 일종의 래틀 노이즈가 발생되는데, 종래의 디스크 브레이크에 있어서 래틀 노이즈의 억제는 상기에 서술한 클리어런스(7)의 조절과 윤활제(8)의 충진을 통해서 이루어 졌다. 클리어런스(7)가 작을수록 가이드로드(3)와 핀홀(5)이 밀착되어 가이드로드(3)가 핀홀(5)을 침으로써 발생되는 래틀 노이즈를 줄일 수 있고, 윤활제(8)를 핀홀(5) 내에 충진시킴으로써 윤활제(8)가 가이드로드(3)와 핀홀(5)의 마찰충격을 완화시켜 노이즈 발생을 억제시킨다.

그런데, 클리어런스(7)가 무리하게 작아질 경우에는 핀홀(5) 내에서 슬라이딩해야 하는 가이드로드(3)의 움직임이 둔화될 우려가 있고, 핀홀(5) 내부에 채워진 윤활제(8)도 계속되는 제동작용에 따른 가이드로드(3)의 슬라이딩으로 외부로 유출이 되어 수시로 재충전이 이루어져야 하는 문제점을 가지고 있다.

도 2를 참조하면, 래틀노이즈는 제동작용 시 캘리퍼 하우징(10)이 캐리어(20)에 형성된 핀홀(5)에 슬라이딩할 때 수반되는 진동에 의한 가이드로드(3)와 핀홀(5) 내면의 부득이한 접촉으로 발생한다. 캘리퍼 하우징(10)의 진동으로 가이드로드(3)의 핀홀(5) 입구쪽이나 가이드로드(3) 끝단중 하나는 지지점(31)이 되고 다른 하나는 작용점(32)이 되어 작용점(32)에 대한 지지점(31)의 길이에 비례하게 캘리퍼 하우징(10)에 의한 충격량의 크기가 결정되고 충격량이 클수록 래틀노이즈도 한층 더 크게 발생된다. 그런데, 종래의 가이드로드(3)와 핀홀(5)의 구조에서는 작용점(32)과 지지점(31)의 길이가 길어 큰 래틀노이즈가 발생되는 문제점이 있었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 캐리어에 캘리퍼 하우징을 슬라이딩 가능하게 결합시키는 가이드로드의 결합구조를 개선하여 래틀 노이즈를 방지하는 것이다.

도 1은 종래 디스크 브레이크에 있어서 가이드로드에 의한 캘리퍼 하우징과 캐리어의 결합구조를 보인 개략도이다.

도 2는 종래 디스크 브레이크의 제동시 가이드로드와 핀홀의 결합구조를 확대 도시한 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 디스크 브레이크의 전체적인 구성을 보인 반단면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 디스크 브레이크에 있어서 가이드로드에 의한 캘리퍼 하우징과 캐리어의 결합구조를 보인 개략도이다.

도 5a와 도 5b는 제1실시예로써, 본 발명에 따른 디스크 브레이크의 제동시 가이드로드와 핀홀의 결합구조를 확대 도시한 단면도이다.

도 6a와 도 6b는 제2실시예로써, 본 발명에 따른 디스크 브레이크의 제동시 가이드로드와 핀홀의 결합구조를 확대 도시한 단면도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

20: 캐리어 100: 가이드로드

200: 체결홈 300: 체결부

400: 체결공 500: 볼트

600: 핀홀

차체에 고정된 캐리어, 상기 캐리어에 상대운동 가능하도록 설치되며 유압이 작용하면 패드를 밀어 디스크를 제동하는 캘리퍼, 상기 캘리퍼에 설치된 가이드로드, 상기 가이드로드가 슬라이딩하도록 상기 캐리어에 형성된 핀홀을 포함하는 디스크 브레이크에 있어서,

상기 핀홀의 내측은 상기 가이드로드의 단부가 접촉되지 못하도록 외측보다 내경이 크게 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 차체에 고정된 캐리어, 상기 캐리어에 상대운동 가능하도록 설치되며 유압이 작용하면 패드를 밀어 디스크를 제동하는 캘리퍼, 상기 캘리퍼에 설치된 가이드로드, 상기 가이드로드가 슬라이딩하도록 상기 캐리어에 형성된 핀홀을 포함하는 디스크 브레이크에 있어서,

상기 가이드로드의 하단은 상기 핀홀의 내측면에 접촉되지 않도록 상기 가이드로드의 상단보다 직경이 작게 형성되는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실싱예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하겠다.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 디스크 브레이크는 제동유압에 의해 진퇴운동 하는 피스톤(30)이 내장되는 캘리퍼 하우징(10)과, 한 쌍의 패드플레이트(50,60)가 일정간격 이격되게 설치되는 캐리어(20)와, 일부가 패드플레이트(50,60) 사이에 삽입되어 휠(미도시)과 함께 회전하는 원판상의 디스크(70)를 포함한다.

캘리퍼 하우징(10)은 마스터 실린더(미도시)에서 형성된 제동유압이 전달되도록 후방에 실린더(40)가 마련되며, 실린더(40)의 내부에는 실린더(40)로 전달된 제동유압에 의해 진퇴운동 하는 피스톤(30)이 형성되어 있다.

캐리어(20)는 차체에 볼트 고정되며, 캐리어(20) 내에는 패드(51,61)가 부착된 한 쌍의 패드플레이트(50,60)가 디스크(70)를 중심으로 진퇴운동 가능하게 설치된다. 패드플레이트(50,60)는 피스톤(30) 선단과 접하도록 배치되며 인너패드(51)가 부착된 인너패드플레이트(50)와 캘리퍼 하우징(10)의 전방에서 캐리어(20)를 감싸도록 캐리어(20) 쪽으로 절곡연장된 핑거부(80)의 내측에 접하도록 배치되며 아웃터패드(61)가 부착된 아웃터패드플레이트(60)로 구별된다.

캐리어(20)에는 캘리퍼 하우징(10)이 가이드로드(100)를 통해 슬라이딩 가능하게 결합되는데, 도 4을 참조하여 가이드로드(100)의 구조를 설명하면 다음과 같다.

가이드로드(100)는 봉 형상으로 형성되어 있으며, 상단에 암나사가 가공된 체결홈(200)에 체결부(300)의 체결공(400)을 관통한 볼트(500)가 끼워져 고정된다. 그리고 상기 체결공(400)과 대응하는 위치에 있는 캐리어(20)의 양 단부에는 가이드로드(100)의 하단이 헐겁게 끼워져 슬라이딩 결합되도록 소정깊이의 핀홀(600)이 형성되어 있다. 제1실시예가 도시된 도 5를 참조하면, 핀홀(600)의 외측홀(610)은가이드로드(100) 하단의 직경보다 약간 크게 형성되어 있어 가이드로드(100) 하단과 핀홀(600) 사이에는 일정간격의 클리어런스(700)가 형성되고 상기 적절한 클리어런스(700)에 의해 가이드로드(100)는 원활하게 핀홀(600) 내부를 슬라이딩하게 된다. 핀홀(600)의 외측홀(610)과는 달리 입구 안쪽의 핀홀(600) 내측홀(620)은 막혀있는 단부로 갈수록 점점 넓어지도록 테이퍼 성형되어 있다. 따라서 도 5a에 도시한 바와 같이, 가이드로드(100)의 끝단은 제동작용에 따른 진동이 일어날 경우 핀홀(600)의 내측홀(620) 벽면을 치지못하게 되고 도 5b에 도시한 바와 같이, 외측홀(610)의 벽면을 치더라도 지지점(110)과 작용점(120)의 길이가 짧아져 충격량이 훨씬 줄어들어 래틀노이즈의 발생 가능성을 줄일 수 있게 된다.

도 6에 도시된 제2실시예를 참조하여 보면, 핀홀(600)의 내경은 입구쪽과 안쪽 모두 가이드로드(100)의 내경보다 약간 크게 형성되어 있어 가이드로드(100)와 핀홀(600) 사이에는 일정간격의 클리어런스(700)가 형성되고 상기 적절한 클리어런스(700)에 의해 가이드로드(100)는 원활하게 핀홀(600) 내부를 슬라이딩하게 된다. 가이드로드(100) 상단부(130)의 직경과는 달리 가이드로드(100) 하단부(140)의 직경은 끝단으로 갈수록 점점 좁아지도록 테이퍼 성형되어 있어 도 6a에 도시한 바와 같이, 가이드로드(100)의 하단부(140)는 제동작용에 따른 진동이 발생할 경우 핀홀(600)의 벽면을 치지못하게 되고 도 6b에 도시한 바와 같이, 입구쪽의 벽면을 치더라도 제1실시예와 같이 지지점(110)과 작용점(120)의 길이가 짧아져 충격량이 훨씬 줄어들어 래틀노이즈의 발생 가능성을 줄일 수 있게 된다.

제1실시예와 제2실시예 외에 다른 실시예를 따로 기술하지는 않았지만 위의두 실시예로 미루어 볼때 핀홀(600)의 입구 안쪽의 내경과 가이드로드(100) 끝단의 직경을 함께 조금씩 변화시켜 핀홀(600)의 내경을 조금 넓게 형성하고 가이드로드(100)의 끝단의 직경을 조금 좁게 형성하여도 제1실시예와 제2실시예에서 일어나는 효과와 같이 가이드로드(100)의 끝단은 핀홀(600)의 벽면을 치지못하고 입구쪽의 벽면을 치더라도 지지점(110)과 작용점(120)의 길이가 짧아져 충격량이 줄어들어 래틀노이즈의 발생 가능성이 줄어들게 될 것이라는 것을 알 수 있을 것이다.

다음에는 이와 같이 구성된 디스크 브레이크의 제동작용 및 효과를 설명한다.

자동차의 주행중 운전자가 브레이크 패달을 밟게 되면 마스터 실린더에서 제동유압이 형성되고 마스터 실린더에서 형성된 제동유압은 캘리퍼 하우징(10) 내의 실린더(40)로 전달되어 실린더(40) 내부의 피스톤(30)을 가압하게 된다. 가압된 피스톤(30)은 전진하여 캐리어(20)에 진퇴운동 가능하게 설치된 인너패드플레이트(50)를 밀게되고 인너패드플레이트(50)는 다시 디스크(70)와 접하고 있는 인너패드(51)를 밀어 디스크(70)의 측면과 인너패드(51)가 마찰함으로써 제동작용이 이루어 진다. 아울러, 가이드로드(100)를 통해 슬라이딩 가능하게 결합된 캘리퍼 하우징(10)은 실린더(40)에 잔존하는 유압에 의해 피스톤(30)과 반대 방향으로 이동함으로써, 캘리퍼 하우징(10)의 하측방향으로 굽어지게 형성된 핑거부(80)가 아웃터패드플레이트(60)를 디스크(70) 쪽으로 밀어 디스크(70)에 아웃터패드(61)가 압착되어 제동력이 발생된다. 이러한 제동작용은 가이드로드(100)의하단이 핀홀(600) 내에서 일부 빠져나와 캘리퍼 하우징(10)이 이동되기 때문이다. 상기 핀홀(600)의 외측홀(610)의 내경은 가이드로드(100) 하단의 직경보다 약간 크게 형성되어 있어 가이드로드(100) 하단과 핀홀(600) 사이에는 일정간격의 클리어런스(700)가 형성되고 상기 적절한 클리어런스(700)에 의해 가이드로드(100)는 원활하게 핀홀(600) 내부를 슬라이딩하게 된다. 핀홀(600) 외측홀(610)의 내경과는 달리 입구 안쪽의 내측홀(620)은 막혀있는 단부로 갈수록 점점 넓어지도록 테이퍼 성형되어 있다. 따라서 브레이크의 급격한 제동작용이 일어나는 경우나 자동차의 요철도로 주행 시 캘리퍼 하우징(10)의 슬라이딩에 의한 진동 발생시 가이드로드(100)의 끝단은 핀홀(600) 내측홀(620)의 벽면을 치지못하게 되고 입구쪽의 외측홀(610) 벽면을 치더라도 지지점(110)과 작용점(120)의 길이가 짧아져 충격량이 훨씬 줄어들어 래틀노이즈의 발생 가능성을 줄일 수 있게 된다.

다시, 운전자가 브레이크 패달을 놓아 제동유압이 해제되면, 인너패드(51)와 아웃터패드(61)는 회전운동 하는 디스크(70)와 마찰하면서 다시 이격됨으로써, 피스톤(30)은 실린더(40) 내부로 복원되고, 가이드로드(100) 역시 핀홀(600) 내로 삽입 복원된다.

이와 같이, 디스크 브레이크의 제동작용은 캘리퍼 하우징(10)이 가이드로드(100)를 통해 캐리어(20)에 슬라이딩 가능하게 결합되어 있기 때문에 디스크(70) 양측에서 동시에 이루어진다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 디스크 브레이크의 가이드로드 결합구조에 의하면, 핀홀의 내측홀의 내경을 넓히거나 가이드로드 하단부의 직경을 줄임으로써, 캐리어에 대한 가이드로드의 슬라이딩 작용 시 가이드로드의 하단부는 핀홀의 내측홀 벽면부에 충격을 가하지 못하게 되고 핀홀의 외측홀 벽면을 치게 되더라도 지지점에 대한 작용점의 길이가 짧아져 충격량이 줄게 되어 래틀노이즈의 발생 가능성을 줄일 수 있는 이점이 있다.

Claims (2)

1. 차체에 고정된 캐리어, 상기 캐리어에 상대운동 가능하도록 설치되며 유압이 작용하면 패드를 밀어 디스크를 제동하는 캘리퍼, 상기 캘리퍼에 설치된 가이드로드, 상기 가이드로드가 슬라이딩하도록 상기 캐리어에 형성된 핀홀을 포함하는 디스크 브레이크에 있어서,

   상기 핀홀의 내측은 상기 가이드로드의 단부가 접촉되지 못하도록 외측보다 내경이 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크의 가이드로드 결합구조.
2. 차체에 고정된 캐리어, 상기 캐리어에 상대운동 가능하도록 설치되며 유압이 작용하면 패드를 밀어 디스크를 제동하는 캘리퍼, 상기 캘리퍼에 설치된 가이드로드, 상기 가이드로드가 슬라이딩하도록 상기 캐리어에 형성된 핀홀을 포함하는 디스크 브레이크에 있어서,

   상기 가이드로드의 하단은 상기 핀홀의 내측면에 접촉되지 않도록 상기 가이드로드의 상단보다 직경이 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크의 가이드로드 결합구조.