KR20030020107A - 가이드로드를 구비한 디스크 브레이크 - Google Patents

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KR20030020107A
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Abstract

본 발명은 가이드로드를 구비한 디스크 브레이크에 관한 것으로, 그 목적은 가이드홀내에서의 레틀 노이즈 발생을 효과적으로 방지하고자 하는 것이다.
본 발명에 따른 가이드로드를 구비한 디스크 브레이크에 의하면, 가이드로드(40L)(40R)와 캐리어(30)의 마찰충격을 방지하기 위해 각각의 가이드로드(40L)(40R) 외주에 탄성재질로 제작된 원통형 부시(42L)(42R)가 설치되어 있다. 이에 따라 가이드홀(31L)(31R)내에서 각 가이드로드(40L)(40R)와 캐리어(30)의 직접적인 접촉이 방지됨으로써, 외부로부터 전달되는 충격이 완화되며 동시에 래틀 노이즈 발생을 효과적으로 억제하여 전체적인 디스크 브레이크의 제품 신뢰성을 향상시킬 수 있는 작용효과가 있다.

Description

가이드로드를 구비한 디스크 브레이크{Disc brake with guide rod}
본 발명은 디스크 브레이크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차체에 고정되는 캐리어에 피스톤이 내장된 캘피퍼 하우징을 슬라이딩 가능하게 결합하기 위해 한 쌍의 가이드로드를 구비한 디스크 브레이크에 관한 것이다.
일반적으로 차량에 장착되는 브레이크는 주행 중의 자동차를 감속하거나 정지, 또는 정지 상태를 유지하기 위한 장치로서, 드럼 브레이크와 디스크 브레이크가 있다. 디스크 브레이크는 드럼 대신에 휠과 함께 회전하는 원판형의 디스크를 양쪽에서 패드로 강하게 압박하여 제동력을 얻는 것으로, 이의 구조는 다음과 같다.
종래 디스크 브레이크는 제동유압에 의해 진퇴 운동하도록 피스톤이 내장된 캘리퍼 하우징과, 패드가 부착된 한 쌍의 패드플레이트가 설치되며 차체에 고정되는 캐리어와, 한 쌍의 패드플레이트 사이에 외주연 일부가 삽입되면서 휠과 함께 회전하는 디스크를 구비한다.
캘리퍼 하우징의 후방부에는 제동유압이 전달되는 실린더가 가공되며, 이의 전방부에는 후술하는 아웃터패드플레이트를 감싸도록 굽어진 핑거부가 일체로 마련되어 제동 작용 시 아웃터패드플레이트를 디스크측으로 밀게 된다. 또한, 캘리퍼 하우징의 양측 단부는 캐리어와 결합하기 위해 체결공이 천공된 체결부가 돌출되게 마련된다.
그리고 캐리어는 차체의 너클에 볼트를 통해 장착되며, 여기에는 한 쌍의 패드플레이트가 내측방향으로 슬라이딩 가능하게 설치된다. 한 쌍의 패드플레이트는 피스톤 선단과 접하여 압력을 직접적으로 전달받는 인너패드플레이트와, 핑거부의 내면과 접하도록 배치된 아웃터패드플레이트로 구별된다.
이러한 캐리어에는 캘리퍼 하우징이 가이드로드를 통해 피스톤의 전후진방향과 동일방향으로 슬라이딩 가능하게 결합되는데, 이의 결합구조는 다음과 같다.
도 1을 참조하면, 캘리퍼 하우징(1) 양단에는 앞에서 설명한 바와 같이 체결공(1b)이 천공된 체결부(1a)가 마련되며, 체결공(1b)과 대응하는 케리어(2)의 양단부에 각각 소정깊이의 가이드홀(2a)이 가공되어 있다.
그리고 가이드로드(3) 하단을 가이드홀(2a)에 삽입한 후, 가이드로드(3) 상단을 체결공(1b)에 볼트(1c)를 통해 고정한다. 이 때, 가이드로드(3)는 슬라이딩 가능하도록 가이드홀(2a)에 헐겁게 끼워져 결합되기 때문에, 이들 사이에 소정의 클리어런스(clearance)가 형성된다.
그러나 가이드홀(2a)과 가이드로드(3)와의 클리어런스로 인해 종래 디스크 브레이크에서는 제동 작용 시 상당한 충격소음이 발생된다. 즉, 가이드로드(3)의 진퇴운동을 위해서는 가이드홀(2a)과 가이드로드(3)의 사이에 약간의 클리어런스가 존재하는 것은 필수적이다. 따라서 제동 작용 시 가이드홀(2a)내에서 금속재의 가이드로드(3)와 캐리어(2)의 직접적인 마찰충격으로 덜컥거리는 일종의 래틀 노이즈(rattle noise)가 발생된다.
특히, 이러한 현상은 차량의 전진 또는 후진 시 급작스럽게 제동하는 경우는 물론이며 요철도로를 주행하는 경우에 더욱 심하게 발생되어 전반적인 디스크 브레이크의 제품 신뢰성을 저하시키는 요인이 된다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 캐리어의 가이드홀에 끼워져 결합되는 가이드로드의 구조를 개선하여 레틀 노이즈 발생을 효과적으로 방지할 수 있는 가이드로드를 구비한 디스크 브레이크에 관한 것이다.
도 1은 종래 디스크 브레이크의 캘리퍼 하우징과 캐리어와의 결합구조를 보인 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 디스크 브레이크를 개략적으로 보인 반단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 가이드로드의 결합구조를 발췌하여 보인 확대도이다.
도 4는 본 발명에 따른 가이드로드의 결합구조를 발췌하여 보인 분해단면도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10..캘리퍼 하우징 30..캐리어
31L,31R..가이드홀 40L,40R..가이드로드
42L,42R..원통형 부시 43L,43R..리세스부
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은;
유압에 의해 진퇴 운동하도록 피스톤이 내장된 캘리퍼 하우징과, 차체에 장착되며 피스톤에 의해 진퇴 운동하도록 한 쌍의 패드플레이트가 설치된 캐리어와, 캐리어에 캘리퍼 하우징을 슬라이딩 가능하게 결합하도록 일단은 캘리퍼 하우징의 양단부에 각각 고정되며 타단은 캐리어의 양측 단부에 소정깊이로 형성된 가이드홀에 끼워져 결합되는 한 쌍의 가이드로드를 갖춘 디스크 브레이크에 있어서,
한 쌍의 가이드로드 타단부 외주에는 소정구간 단차지게 리세스부가 각각 마련되며, 각각의 리세스부에는 가이드로드와 캐리어의 충격소음을 방지하기 위한 탄성재질의 원통형 부시가 끼워져 결합된 것을 특징으로 한다.
또한, 원통형 부시의 외주에는 윤활제를 충진시키기 위해 띠모양으로 복수개의 충진홈이 형성된 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 디스크 브레이크는 제동유압에 의해 진퇴 운동하도록 피스톤(20)이 내장되는 캘리퍼 하우징(10)과, 패드(51)(61)가 각각 부착된 한 쌍의 패드플레이트(50)(60)가 일정간격 이격되게 설치되는 캐리어(30)와, 가장자리 일부가 한 쌍의 패드플레이트(50)(60) 사이에 삽입되면서 휠(미도시)과 함께 회전하는 원판상의 디스크(70)를 갖추고 있다.
캘리퍼 하우징(10)에는 피스톤(20)이 내장되는 실린더(11)와, 후술하는 아웃터패드플레이트(60)를 작동시키기 위한 핑거부(12)가 형성되어 있다. 실린더(11)는 마스터실린더(미도시)에서 형성된 제동유압이 전달되도록 캘리퍼 하우징(10)의 후방부에 가공되며, 이의 내주에는 피스톤(20)을 복원시키는 탄성재질의 시일(13)이 설치된다. 그리고 핑거부(12)는 아웃터패드플레이트(60)를 감싸도록 캘리퍼 하우징(10)의 전방부에서 하측방향으로 굽어지도록 성형되어 있다. 이러한 캘리퍼 하우징(10)은 캐리어(30)에 슬라이딩 가능하게 결합되는데, 이를 위해 좌우 양측단부에 체결공(15)이 형성된 체결부(14)가 대칭되게 마련된다.
그리고 캐리어(30)는 차체의 너클(미도시)에 볼트를 통해 장착되며, 한 쌍의 패드플레이트(50)(60)가 디스크(70)를 중심으로 진퇴운동 가능하게 설치된다. 이 한 쌍의 패드플레이트(50)(60)는 피스톤(20) 선단과 접하도록 배치되는 인너패드플레이트(50)와, 핑거부(12)의 내측에 접하도록 배치되는 아웃터패드플레이트(60)로 구별된다.
한편, 이러한 캐리어(30)에는 캘리퍼 하우징(10)이 한 쌍의 가이드로드(40L)(40R)를 통해 슬라이딩 가능하게 결합되는데, 이들의 상세한 결합구조를 도 3과 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.(도 4는 본 발명에 따른 가이드로드의 결합구조를 발췌하여 보인 분해단면도인데, 이해의 편의를 위해 원통형 부시는 사시도로 보였다.)
먼저, 캐리어(30)의 양측 단부에는 체결공(15)과 대응하는 위치에 한 쌍의 가이드로드(40L)(40R)의 하단이 각각 헐겁게 끼워져 결합되도록 소정깊이로 한 쌍의 가이드홀(31L)(31R)이 형성되어 있다. 한 쌍의 가이드홀(31L)(31R) 내경은 가이드로드(40L)(40R)의 하단 직경보다 약간 크게 형성됨으로써, 가이드로드(40L)(40R)의 하단부위가 적정한 클리어런스를 유지하여 진퇴운동이 가능하게 된다. 이 때, 클리어런스가 너무 크면 가이드홀(31L)(31R)내에서 금속간의 마찰충격으로 래틀 노이즈가 발생될 우려가 있기 때문에, 적당한 클리어런스를 갖도록 설계하는 것이 바람직하다. 한편, 각각의 가이드홀(31L)(31R)에는 가이드로드(40L)(40R)의 진퇴운동이 보다 원활하게 이루어지며 금속간의 충격소음이 방지되도록 일명 "그리스"라 칭하는 윤활제(潤滑劑,80)가 주입된다.
그리고 한 쌍의 가이드로드(40L)(40R)는 각각 봉 형상으로 연장되게 구성되며, 이의 상단에 암나사(41L)(41R)가 각각 가공되어 체결공(15)에 볼트(16)를 통해 견실하게 고정된다.
또한, 한 쌍의 가이드로드(40L)(40R) 하단에는 캐리어(30)와의 직접적인 마찰충격을 억제함은 물론이며 진동전달을 방지하기 위한 원통형 부시(42L)(42R)가 각각 설치되어 있다. 원통형 부시(42L)(42R)는 자체 탄성력(댐핑력)이 있는 탄성재질(러버, 일명 고무)로 소정의 직경을 갖도록 이루어져 있다. 또한, 원통형 부시(42L)(42R)의 외주에는 일정한 간격이 유지되게 띠 모양의 충진홈(42a)이 형성되어 있는데, 이것은 윤활제(80) 일부가 충진되어 마찰충격 소음을 방지하는 것은 물론이며 각 가이드로드(40L)(40R)를 보다 원활하게 작동시키기 위함이다. 이러한 원통형 부시(42L)(42R)의 설치를 위해 각 가이드로드(40L)(40R)의 하단부 외주에는 소정구간 단차지게 리세스부(43L)(43R)가 마련되어 있다.
다음에는 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 가이드로드의 조립과정을 설명한다.
먼저, 캐리어(30)의 양측 단부에 형성된 가이드홀(31L)(30R)내에 윤활제(80)를 충분하게 충진한다. 그리고 원통형 부시(42L)(42R)가 각각 장착된 가이드로드(40L)(40R) 하단을 가이드홀(31L)(31R)에 밀어 넣으면, 이것은 가이드홀(31L)(31R) 저부에 까지 삽입된다. 이 때, 원통형 부시(42L)(42R)는 탄성재질로 이루어져 있기 때문에, 가이드로드(40L)(40R)는 가이드홀(31L)(31R)내로 원활하게 미끄러져 들어가며, 윤활제(80)의 일부가 원통형 부시(42L)(42R)의 충진홈(42a)에 충진된다.
그리고 각각 볼트(16)를 체결공(15)을 관통시킨 후 각각의 가이드로드(40L)(40R) 암나사(41L)(41R)에 조이면, 한 쌍의 가이드로드(40L)(40R)를 통해 캘리퍼 하우징(10)이 캐리어(30)에 슬라이딩 가능하게 결합된다.
다음에는 이와 같이 구성된 디스크 브레이크의 제동 작용 및 이에 따른 효과를 설명한다.
먼저, 자동차가 주행하고 있는 경우 운전자가 브레이크패달(미도시)을 밟으면 마스터실린더(미도시)에서 제동유압이 형성되고 이것은 실린더(11)내로 전달되어 피스톤(20)이 화살표 A방향(도 2참조)으로 전진한다.
이에 따라 캐리어(30)에 설치된 인너패드플레이트(50)가 내측으로 전진하면서 회전하는 디스크(70) 측면과 패드(51)가 마찰하여 제동력이 발생된다. 아울러 캘리퍼 하우징(10)은 실린더(11)에 잔존하는 유압에 의해 한 쌍의 가이드로드(40L)(40R)를 통해 가이드되면서 화살표 B방향(도 2참조)으로 이동하며,이것에 의해 핑거부(12)가 아웃터패드플레이트(60)를 밀어 이의 패드(61)가 디스크(70) 측면에 압착 제동력이 발생된다. 결국, 제동 작용 시 한 쌍의 가이드로드(40L)(40R)가 가이드홀(31L)(31R)내에서 일부 빠져나와 캘리퍼 하우징(10)의 이동을 가이드한다.
그리고 운전자가 브레이크패달을 놓아 제동유압이 해제되면, 각 패드(51)(61)는 디스크(70)와 다시 이격되며, 피스톤(20)은 실린더(11)내로 복원되고, 가이드로드(40L)(40R) 역시 다시 가이드홀(31L)(31R)내로 삽입 복원된다.
이와 같이, 디스크 브레이크의 제동 작용은 캘리퍼 하우징(10)이 한 쌍의 가이드로드(40L)(40R)를 통해 캐리어(30)에 슬라이딩 가능하게 결합되어 있기 때문에 디스크(70) 양측에서 동시에 이루어진다. 이러한 가이드로드(40L)(40R)가 삽입된 가이드홀(31L)(31R)에는 다량의 윤활제(80)가 충진되어 있어서, 이의 작동이 보다 용이하게 이루어진다.
한편, 제동 작용 시 가이드로드(40L)(40R)에 설치된 원통형 부시(42L)(42R)를 통해 캘리퍼 하우징(10)의 흔들림이 방지된다. 즉, 탄성재질의 원통형 부시(42L)(42R)가 가이드로드(40L)(40R) 하단을 소정구간 감싸면서 가이드홀(31L)(31R) 내주와 접하도록 마련되기 때문에, 제동 시는 물론이며 불균일한 노면을 주행하는 경우에도 가이드로드(40L)(40R)가 가이드홀(31L)(31R)내에서 흔들리지 않는다.
또한, 디스크(70)의 회전토크에 의해 각각의 가이드로드(40L)(40R)는 가이드홀(31L)(31R)내에서 약간 떨게 되는데, 탄성재질의 원통형 부시(42L)(42R)에 의해각 가이드로드(40L)(40R)와 캐리어(30)의 직접적인 접촉이 방지된다. 결국, 차량의 주행방향에 관계없이 제동 작용을 하는 경우 금속재의 가이드로드(40L)(40R)와 캐리어(30)의 마찰충격이 방지됨으로써, 래틀 노이즈가 발생되지 않음은 물론이며 전체적인 디스크 브레이크의 작동소음이 월등하게 저감된다.
또한, 윤활제(80) 일부가 원통형 부시(42L)(42R)의 충진홈(42a)에 충진되어 있기 때문에, 가이드로드(40L)(40R)의 슬라이딩 운동이 보다 용이하게 이루어진다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 가이드로드를 구비한 디스크 브레이크에 의하면, 가이드로드와 캐리어의 마찰충격을 방지하기 위해 각각의 가이드로드 외주에 탄성재질로 제작된 원통형 부시가 설치되어 있다. 이에 따라 가이드홀내에서 각 가이드로드와 캐리어의 직접적인 접촉이 방지됨으로써, 외부로부터 전달되는 충격이 완화되며 동시에 래틀 노이즈 발생을 효과적으로 억제하여 전체적인 디스크 브레이크의 제품 신뢰성을 향상시킬 수 있는 작용효과가 있다.

Claims (2)

  1. 유압에 의해 진퇴 운동하도록 피스톤이 내장된 캘리퍼 하우징과, 차체에 장착되며 상기 피스톤에 의해 진퇴 운동하도록 한 쌍의 패드플레이트가 설치된 캐리어와, 상기 캐리어에 상기 캘리퍼 하우징을 슬라이딩 가능하게 결합하도록 일단은 상기 캘리퍼 하우징의 양단부에 각각 고정되며 타단은 상기 캐리어의 양측 단부에 소정깊이로 형성된 가이드홀에 끼워져 결합되는 한 쌍의 가이드로드를 갖춘 디스크 브레이크에 있어서,
    한 쌍의 상기 가이드로드(40L)(40R) 타단부 외주에는 소정구간 단차지게 리세스부(43L)(43R)가 각각 마련되며,
    각각의 상기 리세스부(43L)(43R)에는 상기 가이드로드(40L)(40R)와 캐리어(30)의 충격소음을 방지하기 위한 탄성재질의 원통형 부시(42L)(42R)가 끼워져 결합된 것을 특징으로 하는 가이드로드를 구비한 디스크 브레이크.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 원통형 부시(42L)(42R)의 외주에는 윤활제(80)를 충진시키기 위해 띠모양으로 복수개의 충진홈(42a)이 형성된 것을 특징으로 하는 가이드로드를 구비한 디스크 브레이크.
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