KR20050100064A - 디스크 브레이크의 캘리퍼 어셈블리 - Google Patents

디스크 브레이크의 캘리퍼 어셈블리 Download PDF

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Abstract

본 발명은 제동시 디스크의 회전토크로 인해 발생되는 모멘트의 영향을 최소화하여 패드 전체에 가해지는 압력을 균일화함으로써 패드의 편마모를 방지함과 아울러 브레이크의 제동소음 및 진동 등을 효과적으로 억제시킬 수 있는 디스크 브레이크의 캘리퍼 어셈블리에 관한 것이다.

Description

디스크 브레이크의 캘리퍼 어셈블리{Caliper assembly for a disc brake}
본 발명은 디스크의 회전토크로 인해 발생되는 모멘트의 영향을 최소화하여 패드 전체에 가해지는 압력을 균일화함으로써 패드의 편마모를 방지함과 아울러 브레이크의 제동소음 및 진동 등을 효과적으로 억제시킬 수 있는 디스크 브레이크의 캘리퍼 어셈블리에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 자동차의 디스크 브레이크에는 제동시 디스크를 압착하여 제동력을 발생시킬 수 있도록 디스크에 안장을 걸친 모양으로 설치된 캘리퍼 어셈블리가 구비되어 있다.
이러한, 캘리퍼 어셈블리는 미국특허 제 5,860,496호, 제 6,257,378호 등에도 그 일예가 구체적으로 기재되어 있는 바, 차체에 고정되는 캐리어와, 캐리어의 내측에 배치되며 휠과 함께 회전되는 디스크의 양측면을 압착하여 제동력을 발생시키는 한 쌍의 패드 및 피스톤이 내장된 캘리퍼 하우징을 포함한다.
패드는 피스톤측에 위치된 인너패드와, 인너패드의 반대편에 위치된 아웃터 패드로 구성되고, 상기 인너패드와 아웃터 패드는 각각 인너 패드플레이트와 아웃터 패드 플레이트에 부착 고정된다.
캘리퍼 하우징은 후방부 중심에 피스톤이 진퇴운동할 수 있도록 가공된 보어와, 전방부에 하측방향으로 굽어지게 형성되어 아웃터 패드플레이트를 감싸는 한 쌍의 핑거부를 구비한다.
보어의 내주면에는 제동유압이 해제되면 피스톤을 복원시키도록 탄성재질의 시일이 설치되며, 이러한 보어를 중심으로 캘리퍼 하우징은 좌우 대칭되게 마련된다.
디스크는 인너패드와 아웃터패드 사이에 외주 일부가 삽입되도록 배치되며, 제동작용이 이루어지지 않는 경우에는 이들과 일정한 간극을 유지하면서 휠과 함께 회전운동한다.
위와 같은 구성의 디스크 브레이크를 갖춘 자동차가 주행하고 있는 상태에서 운전자가 브레이크 패달을 밟게 되면, 마스터 실린더에서 발생된 제동유압이 유압라인을 통해 보어 내부로 전달된다.
그러면, 제동유압 전달에 의해 피스톤이 전진하여 인너 패드플레이트가 디스크 측으로 밀림으로써, 인너패드가 디스크에 압착되어 제동력이 발생된다.
아울러, 보어 내부에는 유압이 잔존하기 때문에 캘리퍼 하우징 자체가 반대방향으로 이동함으로써, 이것에 의해 한쌍의 핑거부가 아웃터 패드플레이트를 디스크 측으로 밀고 아웃터패드는 디스크에 압착되어 제동력을 발휘한다.
그리고, 운전자가 브레이크 패달에서 발을 떼면, 피스톤은 시일의 탄성력으로 인해 복원되며, 인너패드와 아웃터패드는 다시 디스크로부터 일정간격 이격된다.
그러나, 상기와 같은 캘리퍼 어셈블리는 제동을 장기간 반복하게 되면 디스크의 회전토크에 의한 모멘트에 의해 인너패드 및 아웃터패드의 후방측에 편마모가 발생되어 브레이크의 제동시 소음 및 진동의 원인이 된다.
이와 같은 패드의 후방측 편마모 방지를 위하여 미국특허 제 6,189,659호에서는 피스톤 및 핑거부를 각각 인너패드 및 아웃터패드의 중심선에서 디스크 회전방향 전방측으로 편심되도록 배치하여 각 패드에 작용하는 힘이 균형을 잡게되어 마모가 균일하게 이루어지도록 하고 있다.
또한, 일본 특개평 제7-167174호에서는 인너패드 및 아웃터패드와 각각 접촉되는 피스톤 및 핑거부 면상에 각 중심선에서 디스크 회전방향 전방측으로 편심 배치된 돌기부를 형성하여 각 패드에 걸리는 힘이 균형을 이루어 편마모가 방지되도록 하고 있는 실정이다.
이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 캘리퍼 하우징 일측에 패드의 전방측 부위를 가압하는 하나의 핑거부를 형성함으로써, 디스크의 회전토크에 의한 모멘트에 의해 패드의 후방측에 가해지는 힘과 균형을 이루도록 하여 패드의 편마모에 따른 브레이크의 제동소음 및 진동 등을 현저히 저감시킬 수 있도록 된 디스크 브레이크의 캘리퍼 어셈블리를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 차체에 고정되는 캐리어; 상기 캐리어 내측에 배치되며 디스크를 압착하는 패드; 상기 캐리어에 대해 슬라이딩 가능하게 장착되는 캘리퍼 하우징을 포함하는 캘리퍼 어셈블리에 있어서, 상기 캘리퍼 하우징의 일측에는 상기 패드를 가압하는 하나의 핑거부가 형성되고, 상기 핑거부의 중심선은 상기 패드의 중심선에 대해 상기 디스크 정회전 방향 전방측으로 편심되도록 형성한 것을 특징으로 한다.
상기 핑거부는 상기 디스크의 정회전 방향 전방측 단부를 시작으로 하여 상기 패드의 중심선을 기점으로 후방측으로 소정거리 연장하여 형성된다.
상기한 구성에 따르면, 디스크 브레이크의 제동시 아웃터패드의 전방측에 후방측 보다 상대적으로 큰 면압이 작용되기 때문에, 디스크의 회전토크로 인해 아웃터패드의 후방측에 작용되는 모멘트의 영향을 최소화하여 전체적으로 균일한 압력이 가해지도록 할 수 있기 때문에 아웃터패드가 편마모되는 것을 방지할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
참고적으로, 이하에서 설명될 상세한 설명에 있어서 전술된 종래기술과 동일한 구성에 대해서는 별도의 상세한 설명을 하지 않으며 본 발명의 특징적인 구조만을 한정하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 디스크 브레이크용 캘리퍼 어셈블리의 단면구조를 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 캘리퍼 어셈블리는 차체(도시안됨)에 고정되는 캐리어(10)와, 캐리어(10) 내부에 일정 이격간격을 두고서 배치되는 인너패드(30a) 및 아웃터패드(30b)와, 캐리어(10)에 대해 슬라이딩 진퇴 가능하도록 설치되는 캘리퍼 하우징(40)을 포함한다.
인너패드(30a) 및 아웃터패드(30b)는 캐리어(10) 내측에 디스크(20)를 사이에 두고 상호 대칭되도록 배치되며, 제동시 회전되는 디스크(20)의 양 측면을 압착하여 제동력을 발생시킨다.
캘리퍼 하우징(40)은 캐리어(10)의 양단부에 가이드 로드(41)를 통해 슬라이딩 가능하게 장착되고, 내부 일측에는 제동유압에 의해 진퇴운동되는 피스톤(42)이 내장된다.
또한, 상기 캘리퍼 하우징(40)의 일측에는 피스톤(42)이 수용될 수 있도록 가공된 보어(44)가 형성되며, 타측에는 아웃터 패드(32b)를 감싸도록 성형된 하나의 핑거부(52)가 구비된다.
도 2는 도 1의 캘리퍼 어셈블리에 구비된 핑거부(52)의 상세 구조를 보여주는 사시도이고, 도 3은 도 2의 A방향에서 바라본 정면도이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 핑거부(52)는 종래의 일반적인 캘리퍼 하우징에 대칭적으로 구비되던 한 쌍의 핑거부가 하나로 핑거부로 일체화된 형태를 이루고 있다.
이때, 상기 핑거부(52)의 중심선(C')은 상기 아웃터패드(32b)의 중심선(C)에 대해 상기 디스크(20) 정회전 방향(화살표로 표현된 차량의 전진방향) 전방측으로 편심되도록 형성된다.
구체적으로, 본 발명의 핑거부(52)는 상기 아웃터패드(32b)의 전방측 단부로부터 상기 아웃터패드(32b)의 중심선(C)을 기점으로 후방측 방향으로 소정거리 연장되어 형성된다.
더 나아가 상기 핑거부(52)의 가로폭(W)이 상기 아웃터패드(32b)의 약 2/3되는 지점까지만 압력을 가하도록 형성하는 것이 바람직하다.
이와 같은 구조로 형성하게 되면, 디스크 브레이크의 제동시 핑거부(52)를 통해 아웃터패드(32b)의 전방측에 후방측 보다 상대적으로 큰 면압력이 가해지도록 할 수 있다.
미설명부호 45는 제동유압이 전달되도록 보어(44)와 연통되게 가공된 유압포트이고, 46는 피스톤(42)을 자체 탄성력으로 복원시키도록 보어(44)의 내주에 설치된 시일(seal)이다.
이하, 상술한 구성을 갖는 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 자동차의 주행시 운전자가 브레이크 페달(미도시)을 밟으면 마스터 실린더에서 제동유압이 발생되고, 이것은 유압포트(45)을 통해 보어(44) 내로 전달되어 피스톤(42)을 전진시키게 된다.
이렇게 되면, 상기 피스톤(42)의 전진에 따라 인너패드(30a)는 회전되는 디스크(20)의 일측면을 가압 마찰하여 제동력을 발생시키게 된다.
한편, 보어(44) 내에 잔존하는 유압에 의해 캘리퍼 하우징(40)이 피스톤(42)과 반대되는 방향으로 이동됨에 따라, 핑거부(52)는 아웃터 패드(30b)를 끌어 당겨 디스크(20)의 다른 일측면을 가압하여 마찰하게 된다.
이때, 상기 핑거부(52)는 아웃터패드(32b)의 전방측으로 편심되어 있기 때문에, 상기 핑거부(52)를 통해 아웃터패드(30b)의 전방측에 큰 면압력이 작용된다.
이에 따라, 디스크(20)의 회전토크로 인해 아웃터패드(32b)의 후방측에 작용되는 모멘트의 영향을 최소화하여 아웃터패드(32b)에 전체적으로 균일한 압력이 가해질 수 있도록 할 수 있기 때문에 아웃터패드(32b)의 편마모가 방지되고, 이에 따른 디스크 브레이크의 제동소옴 및 진동을 저감시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
상기한 구성을 갖는 본 발명에 의하면, 디스크 브레이크의 제동시 아웃터패드의 전방측에 후방측 보다 상대적으로 큰 면압력이 작용되도록 할 수 있다. 이에 따라, 디스크의 회전토크로 인해 아웃터패드의 후방측에 작용되는 모멘트의 영향을 최소화하여 아웃터패드 전체적으로 균일한 압력이 가해지도록 할 수 있기 때문에 아웃터패드가 편마모되는 것이 방지되고, 이에 따른 디스크 브레이크의 제동소음 및 진동등을 저감시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 디스크 브레이크용 캘리퍼 어셈블리를 도시한 단면도.
도 2는 도 1에 도시된 핑거부의 상세 구조를 보여주는 사시도.
도 3은 도 2의 정면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 캐리어(carrier) 20 : 디스크
30a,30b : 인너패드, 아웃터패드 40 :캘리퍼 하우징
41 : 가이드로드 42 : 피스톤
44 : 보어(bore) 45 : 유압포트
46 : 시일(seal) 52 : 핑거부

Claims (2)

  1. 차체에 고정되는 캐리어;
    상기 캐리어 내측에 배치되며 디스크를 압착하는 패드;
    상기 캐리어에 대해 슬라이딩 가능하게 장착되는 캘리퍼 하우징을 포함하는 캘리퍼 어셈블리에 있어서,
    상기 캘리퍼 하우징의 일측에는 상기 패드를 가압하는 하나의 핑거부가 형성되고,
    상기 핑거부의 중심선은 상기 패드의 중심선에 대해 상기 디스크 정회전 방향 전방측으로 편심되도록 형성한 것을 특징으로 하는 된 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크의 캘리퍼 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서, 상기 핑거부는 상기 패드의 전방측 단부로부터 상기 패드의 중심선을 기점으로 후방측 방향으로 소정거리 연장되어 형성된 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크의 캘리퍼 어셈블리.
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