KR20040090232A - 디스크 브레이크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디스크 브레이크에 관한 것으로, 그 목적은 패드플레이트를 운동가능하게 지지하는 패드스프링을 개선하여 그에 따른 마찰소음 및 진동을 줄일 수 있는 디스크 브레이크를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 디스크 브레이크에 의하면, 캐리어(20)에 설치되며 패드플레이트(40a,40b)를 지지하는 패드스프링(50)에 테프론과 같은 저마찰재(60)를 코팅하므로써 패드플레이트(40a,40b)와 패드스프링(50)간의 접촉 마찰을 감소시키게 된다.

이에 따라 패드프레이트(40a,40b)가 캐리어(20)내를 원활히 이동 가능하게 되며, 마찰소음이 감소되게 된다.

Description

디스크 브레이크{Disc brake}

본 발명은 디스크 브레이크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 패드스프링의 구조에 관한 것이다.

일반적으로 차량에 장착되는 디스크 브레이크는 주행 중의 자동차를 감속하거나 정지, 또는 정지 상태를 유지하기 위한 장치로서, 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 제동유압에 의해 진퇴되는 피스톤이 설치되어 일측의 패드플레이트를 밀게 되며, 이의 전방부에는 타측 패드플레이트를 감싸도록 굽어진 핑거부가 일체로 마련되어 타측 패드플레이트를 디스크측으로 밀게 된다.

캐리어는 차체의 너클에 볼트를 통해 장착되며, 내측에 두 패드플레이트가 슬라이딩 가능하게 설치된다. 그리고 패드플레이트와 캐리어사이에는 패드플레이트를 지지하며 그 이동을 가이드하는 패드스프링이 마련된다.

따라서, 운전자가 브레이크패달을 밟게 되면, 마스터실린더로부터 발생된 제동유압에 의해 피스톤과 핑거부가 패드플레이트를 밀게 되고, 양 패드플레이트는다시 디스크를 압박하게 되어 제동이 이루어지게 된다.

그러나, 종래 디스크 브레이크에서는 패드플레이트가 캐리어 내에서 진퇴할 경우 패드스프링과 직접 접촉하게 되는데, 이때 패드플레이트와 패드스프링 모두 재질이 금속재이므로 그에 따른 마찰소음이 크게 발생하는 문제점이 있다.

또한 반복되는 제동동작에 의해 패드플레이트와 디스크가 마모되어 분진이 발생하게 되는데, 이러한 분진들이 패드스프링에 그대로 달라붙어 패드플레이트의 이동시 진동을 일으키게 하는 문제점이 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 패드플레이트를 운동가능하게 지지하는 패드스프링을 개선하여 그에 따른 마찰소음 및 진동을 줄일 수 있는 디스크 브레이크를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 디스크 브레이크의 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 차량용 디스크 브레이크의 패드스프링 일면에 저마찰재가 마련된 것을 도시한 단면도이다.

도 3는 본 발명에 따른 차량용 디스크 브레이크의 패드스프링 양면에 저마찰재가 마련된 것을 도시한 단면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 차량용 디스크 브레이크의 패드스프링에 테프론 및 저마찰재가 코팅되는 과정을 도시한 흐름도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10 : 디스크, 20 : 캐리어,

22a,22b : 제 1설치부, 23a,23b : 제 2설치부,

30 : 캘리퍼하우징, 40a,40b : 패드플레이트,

42a,42b : 제 1설치돌기, 43a,43b : 제 2설치돌기,

50 : 패드스프링, 52a,52b : 제 1지지부,

53a,53b : 제 2지지부, 54a,54b : 탄지부,

60 : 저마찰재.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은;

휠과 함께 회전하는 디스크, 상기 디스크의 양 측면과 마찰하여 제동력을 발휘하도록 각 내면에 패드가 부착된 한 쌍의 패드플레이트가 내부에 설치되며 차체에 고정 설치되는 캐리어와, 상기 패드플레이트를 캐리어에 이동가능토록 지지하는 패드스프링을 구비한 차량용 디스크 브레이크에 있어서, 상기 패드스프링은 상기 패드플레이트가 원활히 이동되도록 상기 패드플레이트와 동접되는 부위에 저마찰재가 마련된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 캐리어와 상기 패드플레이트중 어느 하나에는 오목하게 형성된 설치부가 마련되고, 상기 캐리어와 상기 패드플레이트중 다른 하나에는 상기 설치부에 대응되어 결합되는 설치돌기가 형성되며, 상기 패드스프링은 상기 설치돌기를 지지하도록 상기 설치돌기에 대응되는 형상의 지지부를 구비한 것을 특징으로 한다.

또한 상기 저마찰재는 상기 지지부와 상기 지지부 인접부위 중 적어도 어느 한 곳에 마련되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 패드스프링은 상기 패드플레이트의 하면을 탄성 지지하며 저마찰재가 마련된 탄지부를 구비한 것을 특징으로 한다.

또한 상기 패드스프링은 상기 캐리어와 상기 패드플레이트 사이에서 댐핑기능을 수행하도록 상기 캐리어와 접촉하는 면에 저마찰재가 마련된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 저마찰재는 테프론인 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 디스크 브레이크는 도 1과 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 휠(미도시)과 함께 회전하는 디스크(10)의 일부를 마찰패드(41a,41b)가 부착된 패드플레이트(40a,40b)와 디스크(10)의 마찰에 의해 제동력을 얻는 장치로써, 차체에 고정 설치되는 캐리어(20)와, 캐리어(20)에 슬라이딩 가능하게 결합되는 캘리퍼하우징(30)을 구비한다.

캘리퍼하우징(30)의 일측에는 실린더부(31)가 마련되어 있어, 실린더부(31)내에 마스터실린더와 같은 유압원으로부터 공급되는 유압에 따라 진퇴이동하며 일측 패드플레이트(40a)를 디스크(10)에 압박하는 피스톤(32)을 설치할 수 있게 되어있으며, 캘리퍼하우징(30)의 타측에는 핑거부(33)가 마련되어 캘리퍼하우징(30)의 슬라이딩 이동과 함께 타측 패드플레이트(40b)를 디스크(10)에 압박할 수 있게 되어 있다.

캘리퍼하우징(30)의 양단에는 캘리퍼하우징(30)이 캐리어(20)에 슬라이딩 가능하게 결합되게 하는 가이드로드(34)가 각각 설치되며 캐리어(20)의 양단부에는 가이드로드(34)와 대응하는 위치에 가이드로드(34)가 슬라이딩 가능하게 삽입되는 슬라이딩홀(21)이 각각 마련된다.

이러한 차량용 디스크 브레이크에 있어서, 캐리어(20) 내측 양단에는 두 패드플레이트(40a,40b)를 설치 할 수 있도록 오목하게 형성된 제 1설치부(22a,22b)가 마련된다. 제 1설치부(22a,22b)는 캐리어(20) 내측 양단에 서로 마주보며 대응하도록 형성되며 두 패드플레이트(40a,40b)가 나란히 설치될 수 있도록 양단에 각각 한 쌍씩 마련된다.

그리고 패드플레이트(40a,40b)는 캐리어(20)의 제 1설치부(22a,22b)에 끼워 설치될 수 있도록 양단에 돌출된 제 1설치돌기(42a,42b)가 마련된다.

또한 패드플레이트(40a,40b)는 제 1설치돌기(42a,42b)로부터 소정거리 이격된 부분에 제 2설치돌기(43a,43b)가 돌출 형성되며, 이러한 제 2설치돌기(43a,43b)를 지지하도록 캐리어(20)에는 제 2설치부(22a,23a)가 마련된다.

이러한 제 1설치부(22a,22b)와 제 1설치돌기(42a,42b)사이, 그리고 제 2설치부(22a,23a)와 제 2설치돌기(43a,43b)사이에는 패드플레이트(40a,40b)를 캐리어(20)에 이동가능하게 지지하는 패드스프링(50)이 마련된다..

패드스프링(50)은 판상으로 이루어지며, 제 1설치돌기(42a,42b)를 지지하도록 제 1설치부(22a,22b)에 끼워지는 제 1지지부(52a,52b)와, 제 2설치돌기(43a,43b)를 지지하도록 제 2설치부(23a,23b)에 마련되는 제 2지지부(53a,53b)를 구비한다.

또한 패드스프링(50)은 제 2지지부(53a,53b)의 각 끝단이 연장되어 서로 연결된 연결부(51)와, 패드플레이트(40a,40b)의 하면을 탄성지지하기 위한 탄지부(54a,54b)를 구비한다.

그리고 패드스프링(50)은 제 1지지부(52a,52b), 제 2지지부(53a,53b), 탄지부(54a,54b), 그리고 제 1지지부(52a,52b) 및 제 2지지부(53a,53b)와 인접한 부분에 테프론과 같은 저마찰재(60)(60)가 코팅되며, 이 저마찰재(60)(60)에 의해 패드플레이트(40a,40b)와 패드스프링(50)의 접촉시 마찰을 감소시키게 된다. 그리고 저마찰재(60)(60)는 상기 부분에 한정되어 마련되는 것이 아니라 패드플레이트(40a,40b)와 직접적인 접촉이 이루어지는 패드스프링(50)의 모든 접촉면에 마련될 수 있다.

또한 도면에 제시되지는 않았지만, 패드플레이트(40a,40b) 상측에는 차량의 레틀노이즈를 방지하기 위한 레틀방지스프링(미도시)이 설치되는데, 패드스프링(50)에 코팅된 저마찰재(60)에 의해 패드플레이트(40a,40b)가 원활히 이동됨에 따라 레틀방지스프링(미도시)을 패드플레이트(40a,40b)측으로 보다 밀착고정 할 수 있게 되므로 레틀노이즈를 효과적으로 방지하게 된다.

한편, 도 3을 참조하면, 패드스프링(50)은 패드플레이트(40a,40b)와 대향하는 면뿐만 아니라, 캐리어(20)와 대향하는 면에도 저마찰재(60)가 코팅되는데, 이와 같이 저마찰재(60)가 패드스프링(50)의 양면에 코팅됨으로써 패드플레이트(40a,40b)와 캐리어(20) 사이에서 댐핑기능을 수행하게 되고 그에 따른 소음 저감효과를 갖게 된다.

다음은 도 4을 참조하여 테프론 및 저마찰재(60) 코팅이 이루어진 패드스프링(50)의 제작과정을 설명한다.

금속의 소재를 프레싱(Pressing) 또는 포밍(Forming)하여 패드스프링(50) 형상으로 제작하여 세척하고, 응력 제거를 위해 400의 온도로 30분간 풀림열처리를 하게 된다.

이후 샌드(Sand)를 사용하여 소정 압력으로 샌딩(Sand blast)을 하여 3~5㎛의 표면조도가 유지되도록 하고, 테프론 또는 저마찰재(60)를 패드스프링(50)에 분사하게 된다.

마지막으로 350의 온도로 15분간 열처리를 하여 코팅작업을 완료한다.

한편 상기 패드스프링(50)의 제작과정과 달리 금속의 소재에 테프론 코팅을 먼저 한 후 나중에 패드스프링(50)의 형태를 가공할 수도 있다.

다음에는 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 디스크브레이크의 제동 작용 및 이에 따른 효과를 설명한다.

자동차의 주행 중 운전자가 브레이크 패달(미도시)을 밟게 되면 마스터 실린더(미도시)에서 제동유압이 형성되고 마스터 실린더(미도시)에서 형성된 제동유압은 캘리퍼하우징(30)에 전달된다.

이러한 제동유압에 의해 캘리퍼하우징(30)의 일측에 마련된 실린더부(31)의 피스톤(32)은 일측 패드플레이트(40a)를 밀게 되어 디스크(10)를 압박하게 되고, 계속해서 제동유압에 의해 캘리퍼하우징(30)은 퇴진하고 그에 따라 캘리퍼하우징(30)의 타측에 마련되어 있는 핑거부(33)가 타측 패드플레이트(40b)를 밀게 되어 디스크(10)를 압박하게 된다. 따라서 두 패드플레이트(40a,40b)에 부착된 두 마찰패드(41a,41b)가 디스크(10)를 압박하게 되고 마찰패드(41a,41b)와 디스크(10)의 마찰에 의해 제동이 이루어지는데, 이때 패드스프링(50)에 코팅된 저마찰재(60)가 패드스프링(50)과 패드플레이트(40a,40b)간의 마찰을 감소시켜주므로 패드플레이트(40a,40b)가 캐리어(20)내를 원활히 이동되게 되며, 그에 따른 마찰소음 또한 감소시키게 된다.

그리고 운전자가 브레이크패달(미도시)을 놓아 제동유압이 해제되면, 휠(미도시)과 함께 회전하는 디스크(10)와 각 패드(41a,41b) 사이의 마찰력(잔류 드래그, Residual Drag)에 의해 두 패드플레이트(40a,40b)가 디스크(10)와 이격되게 되는데, 이때에도 패드스프링(50)에 코팅된 저마찰재(60)에 의해 패드스프링(50)과 패드플레이트(40a,40b) 간의 마찰이 감소되므로 패드플레이트(40a,40b)의 복귀가 원활이 이루어지게 되며 마찰소음이 저감되게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 디스크 브레이크에 의하면, 패드스프링에 코팅된 저마찰재가 패드플레이트와의 마찰을 줄여 주기 때문에 패드플레이트가 원활하게 이동된다.

이에 따라 마찰소음이 저감되게 되며, 레틀방지스프링을 패드플레이트측으로 보다 밀착고정 할 수 있게 되므로 레틀노이즈를 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

또한 반복되는 제동 작동에 의해 패드플레이트 및 디스크가 마모되어 미세한 분진이 생성되는데, 이 분진들이 저마찰재가 코팅된 패드스프링에는 달라붙지 않게 되므로 패드플레이트 이동시 분진에 의해 발생될 수 있는 미세한 진동을 방지하게 된다.

또한 저마찰재가 패드스프링의 양면에 코팅되는 경우 패드플레이트와 캐리어사이에서 댐핑 기능을 수행하게 되므로 그에 따른 소음 저감효과를 갖게 된다.

Claims (6)

1. 휠과 함께 회전하는 디스크, 상기 디스크의 양 측면과 마찰하여 제동력을 발휘하도록 각 내면에 패드가 부착된 한 쌍의 패드플레이트가 내부에 설치되며 차체에 고정 설치되는 캐리어와, 상기 패드플레이트를 캐리어에 이동가능토록 지지하는 패드스프링을 구비한 차량용 디스크 브레이크에 있어서, 상기 패드스프링은 상기 패드플레이트가 원활히 이동되도록 상기 패드플레이트와 동접되는 부위에 저마찰재가 마련된 것을 특징으로 하는 차량용 디스크 브레이크.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 캐리어와 상기 패드플레이트중 어느 하나에는 오목하게 형성된 설치부가 마련되고,

   상기 캐리어와 상기 패드플레이트중 다른 하나에는 상기 설치부에 대응되어 결합되는 설치돌기가 형성되며,

   상기 패드스프링은 상기 설치돌기를 지지하도록 상기 설치돌기에 대응되는 형상의 지지부를 구비한 것을 특징으로 하는 차량용 디스크 브레이크.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 저마찰재는 상기 지지부와 상기 지지부 인접부위 중 적어도 어느 한 곳에 마련되는 것을 특징으로 하는 차량용 디스크 브레이크.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 패드스프링은 상기 패드플레이트의 하면을 탄성 지지하며 저마찰재가 마련된 탄지부를 구비한 것을 특징으로 하는 차량용 디스크 브레이크.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 패드스프링은 상기 캐리어와 상기 패드플레이트 사이에서 댐핑기능을 수행하도록 상기 캐리어와 접촉하는 면에 저마찰재가 마련된 것을 특징으로 하는 차량용 디스크 브레이크.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 저마찰재는 테프론인 것을 특징으로 하는 차량용 디스크 브레이크.