KR20050114790A - 디스크 브레이크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디스크 브레이크의 인너패드와 아웃터패드를 디스크에 마찰시켜 제동력을 발생시킬 때 인너패드와 아웃터패드의 어느 한쪽면부터 접촉이 시작되어도 그 불균형한 압력을 이중재가 변형되면서 흡수하여 결국은 패드와 디스크가 전체적으로 균일한 압력분포를 유지하면서 제동을 할 수 있을 뿐만 아니라, 전반적인 제품 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 한 디스크 브레이크에 관한 것으로, 이는 휠과 함께 회전하는 디스크와, 디스크와 마찰하여 제동력을 발휘하도록 인너패드와 아웃터패드가 각각 부착된 인너 및 아웃터패드플레이트와, 상기 인너패드플레이트와 아웃터패드플레이트를 작동시키기 위해 하우징의 실린더에 진퇴운동 가능하게 배치된 피스톤과, 실린더의 입구부에 마련되어 이물질 유입을 방지하는 부우트를 갖춘 디스크 브레이크에 있어서, 상기 인너패드와 인너패드플레이트 사이에 이중재를 구비하고, 상기 아웃터패드와 아웃터패드플레이트의 이중재를 구비하며, 상기 이중재는 인너패드와 아웃터패드가 디스크에 접촉하면 그 압력에 의해 압축변형되도록 마련함으로써 이룰 수 있는 발명이다.

Description

디스크 브레이크{DISK BRAKE}

본 발명은 디스크브레이크에 관한 것으로,

특히, 디스크 브레이크의 패드와 패드플레이트 사이에 이중재를 구비하여 패드와 디스크 사이의 압력을 전체적으로 균일하게 유지시킬 수 있도록 하는 디스크 브레이크에 관한 것이다.

일반적으로 디스크 브레이크는 휠과 함께 회전하는 원판형의 디스크를 양쪽에서 패드로 강하게 압박하여 제동력을 얻는 것으로, 이의 구조는 다음과 같다.

종래 디스크 브레이크는 제동유압에 의해 진퇴 운동하도록 피스톤(2)이 설치된 캘리퍼 하우징(1)과, 차체에 고정되며 캘리퍼 하우징(1)이 슬라이딩 가능하게 결합되는 캐리어(미도시)와, 패드플레이트(4)(5) 사이에 외주연 일부가 삽입되면서휠과 함께 회전 운동하는 디스크(3) 등으로 구성되어 있다.

캘리퍼 하우징(1)의 후방부에는 제동유압이 전달되며 피스톤(2)이 진퇴운동 가능하게 설치되는 실린더(1a)가 가공되며, 이의 전방부에는 후술하는 아웃터패드플레이트(5)를 감싸도록 하측방향으로 굽어진 핑거부(1b)가 일체로 마련되어 있어서제동작용 시 아웃터패드플레이트(5)의 패드(5a)를 디스크(3)에 밀착시키게 된다.

또한, 실린더(1a)의 내주와 피스톤(2)외주 사이에는 시일(2b)이 설치되어 피스톤(2)에 복원력을 가하게 되며, 실린더(1a)의 입구부에는 이물질 유입을 방지하기 위해 탄성재질로 마련된 부우트(2a)가 배치된다.

그리고 캐리어(미도시)는 차체의 너클에 볼트 고정되는데, 여기에는 패드(4a)(5a)가 부착된 한쌍의 패드플레이트(4)(5)가내측방향으로 슬라이딩 가능하게 설치된다. 패드플레이트(4)(5)는 피스톤(2)의 선단과 접하여 압력을 직접적으로 전달받도록 배치된 인너패드플레이트(4)와, 핑거부(1b)의 내면과 접하도록 배치된 아웃터패드플레이트(5)로 구별된다.

이와 같이 구성된 디스크 브레이크를 갖춘 자동차의 주행 시 운전자가 브레이크패달(미도시)을 밟으면, 마스터실린더(미도시)에서 제동유압이 형성되며 계속하여 실린더(1a)내로 전달되어 피스톤(2)이 전진한다.

피스톤(2)의 전진에 따라 인너패드플레이트(4)에 부착된 인너패드(4a)가 순간적으로 디스크(3)의 일측면에 압착된다. 아울러 실린더(1a)에는 제동유압이 잔존하기 때문에, 캘리퍼 하우징(1) 자체가 피스톤(2)과 반대방향으로 이동하며, 이것에 의해 아웃터패드플레이트(5)에 부착된 아웃터패드(5a)가 디스크(3) 타측면에 압착되어 제동작용을 한다.

그리고 브레이크 패달에서 발을 떼면, 제동유압이 해제되며 이것에 의해 피스톤(2)이 복원되고 패드(4a)(5a) 역시 디스크(3)로부터 다시 떨어져 디스크 브레이크의 초기상태로 된다.

그러나, 이러한 종래 디스크 브레이크에서는 제동작용 시 인너패드플레이트(4)에 구비된 인너패드(4a)와 아웃터패드플레이트(5)에 구비된 아웃터패드(5a)가 디스크(3)에 어느 한쪽면부터 접촉되면서 인너패드(4a)와 아웃터패드(5a)가 전체적으로 디스크(3)에 압력을 가하지 못하고 편심된 압력으로 작용하게 되는 단점이 있었다.

상기와 같은 단점은 결국 인너패드(4a)와 아웃터패드(5a)의 마모상태도 불균일하게 하므로 전반적인 제품 신뢰성이 저하되게 된다.

따라서, 본 발명의 목적은 디스크 브레이크의 인너패드와 아웃터패드를 각각의 인너패드플레이트와 아웃터패드플레이트에 구비할 때 그 패드와 패드플레이트 사이에 압축하중에 의해 변형되는 이중재를 구비함으로써 인너패드와 아웃터패드가 디스크에 접촉하기 시작할 때 인너패드와 아웃터패드의 어느 한쪽면부터 접촉이 시작되어도 그 불균형한 압력을 이중재가 변형되면서 흡수하여 결국은 패드와 디스크가 전체적으로 균일한 압력분포를 유지하면서 제동을 할 수 있을 뿐만 아니라, 전반적인 제품 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 한 디스크 브레이크를 제공함에 있다.

이러한 본 발명의 목적은 휠과 함께 회전하는 디스크와, 디스크와 마찰하여 제동력을 발휘하도록 인너패드와 아웃터패드가 각각 부착된 인너 및 아웃터패드플레이트와, 상기 인너패드플레이트와 아웃터패드플레이트를 작동시키기 위해 하우징의 실린더에 진퇴운동 가능하게 배치된 피스톤과, 실린더의 입구부에 마련되어 이물질 유입을 방지하는 부우트를 갖춘 디스크 브레이크에 있어서, 상기 인너패드와 인너패드플레이트 사이에 이중재를 구비하고, 상기 아웃터패드와 아웃터패드플레이트의 이중재를 구비하며, 상기 이중재는 인너패드와 아웃터패드가 디스크에 접촉하면 그 압력에 의해 압축변형되도록 마련된 것을 특징으로 하는 구성이다.

이때 상기 인너패드와 아웃터패드는 디스크 양쪽으로 접촉하면 그 사이에서 발생되는 접촉 압력의 차이를 이중재가 압축변형되면서 인너패드와 아웃터패드 접촉면 전체가 디스크에 균일한 압력으로 접촉되는 특징이 있다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 디스크 브레이크는 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 피스톤(20)이 진퇴운동가능하게 설치된 캘리퍼 하우징(10)과, 휠(미도시)과 함께 회전하는 디스크(30)와, 한 쌍인 인너패드플레이트(40)와 아웃터패드플레이트(50)가 일정간격 이격되게 설치되는 캐리어(미도시)를 포함한다.

캐리어는 차체의 너클부에 마운팅볼트(미도시)를 통해 고정되며, 양단부에는 가이드로드(미도시)를 통해 캘리퍼 하우징(10)에 슬라이딩 가능하게 체결된다. 또한, 캐리어의 중심부에는 길이방향으로 인너패드플레이트(40)와 아웃터패드플레이트(50)가 장착되는데, 이것은 피스톤(20)의 선단과 접하도록 배치되며 내측면에 인너패드(41)가 부착된 인너패드플레이트(40)와, 후술하는 핑거부(13)의 내측에 배치되며 내측면에 아웃터패드(51)가 부착된 아웃터패드플레이트(50)로 구별된다.

디스크(30)는 자동차의 휠과 회전하는 원판형상으로 이루어져 있는데, 일부가 인너패드플레이트(40)와 아웃터패드플레이트(50) 사이에 삽입된 상태로 회전하게 된다.

그리고 캘리퍼 하우징(10)은 아웃터패드플레이트(50)를 작동시키기 위한 핑거부(13)와, 제동유압이 전달되도록 유입구(12)를 갖춘 실린더(11)를 포함한다.

핑거부(13)는 아웃터패드플레이트(50)를 외측에서 감싸도록 캘리퍼 하우징(10)의 전방부에서 하측방향으로 굽어지게 성형되어 있는데, 이것에 의해 제동작용 시 아웃터패드플레이트(50)가 디스크(30)측으로 밀리게 된다.

그리고 실린더(11)는 마스터실린더(미도시)에서 형성된 제동유압이 전달되도록 캘리퍼 하우징(10)의 후방에 가공되며, 여기에 피스톤(20)이 진퇴운동 가능하게 설치된다. 또한, 실린더(11)의 내면에는 고무재질로 이루어진 시일(14)이 설치되어 자체의 탄성력으로 피스톤(20)에 복원력을 가하게 되며, 실린더(11)의 입구부에는 피스톤(20)과 실린더(11)와의 클리어런스로 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위한 부우트(15)가 배치되어 있다. 이 부우트(15)는 피스톤(20)의 진퇴운동에 따라 소정폭 신축이 가능하게 주름관 형식으로 구성하는 것이 바람직하다.

한편, 피스톤(20)은 자체 중량을 줄이며 냉각작용이 용이하게 이루어지도록 선단이 개방되며 밑면을 갖는 원통형상으로 이루어지며, 개방부로 이루어진 피스톤(20)의 선단이 인너패드플레이트(40)의 외측면에 접하도록 실린더(11) 내에 설치된다.

이러한 인너패드플레이트(40)의 내측면에 부착되는 인너패드(41)는 그 인너패드(41)를 인너패드플레이트(40)에 직접 부착하지 않고, 인너패드플레이트(40)와 인너패드(41) 사이에 압력에 의해 변형되고 복원되는 이중재(42)를 부착한 후, 그 이중재(42)에 인너패드(41)를 부착한다.

또한 아웃터패드플레이트(50)의 내측면에 부착되는 아웃터패드(51)는 그 아웃터패드(51)를 아웃터패드플레이트(50)에 직접 부착하지 않고, 아웃터패드플레이트(50)와 인너패드(51) 사이에 압력에 의해 변형되고 복원되는 이중재(52)를 부착한 후, 그 이중재(52)에 인너패드(51)를 부착한다.

다음에는 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 피스톤(20)이 장착된 디스크 브레이크의 작용 및 이에 따른 효과를 설명한다.

먼저, 자동차의 전진시 운전자가 브레이크패달(미도시)를 밟게 되면 마스터실린더(미도시)에서 제동유압이 형성되고 이것은 유입구(12)를 통해 실린더(11)로 전달되어 피스톤(20)이 디스트(30)를 향하여 전진 이동하게 된다.

따라서 캐리어에 진퇴운동가능하게 설치된 인너패드플레이트(40)가 내측으로 전진하고, 이에 부착된 인너패드(41)가 회전하는 디스크(30) 측면과 마찰함으로써 제동작용을 한다. 아울러 실린더(11)에 잔존하는 유압에 의해 캘리퍼 하우징(10)이 피스톤(20)과 반대방향으로 슬라이딩함으로써 핑거부(13)에 의해 아웃터패드플레이트(50)가 밀리며, 이로 인해 아웃터패드(51)는 디스크(30) 측면과 마찰하여 제동력을 발휘한다.

이와 같이 디스크 브레이크에서 인너패드플레이트(40)와 아웃터패드플레이트(50)가 디스크(30)에 마찰되어 제동력을 발휘하기 시작할 때는 인너패드(41)와 아웃터패드(51)가 각각 상단부처 먼저 접촉하여 마찰을 일으키면서 점점 밀착되어 마찰력을 증가시키게 되므로 각각의 패드(41)(51)와 디스크(30) 사이에는 불균일한 분포의 압력을 나타내게 되다.

이때 본 발명에 의해 각각의 패드(41)(51)와 패드플레이트(40)(50) 사이에 구비된 이중재(42)(52)는 밀착되는 마찰력에 따라 압축변형을 일으키면서 상기와 같이 불균일하게 분포되는 압력 중에서 더 큰 압력쪽의 불균형 압력을 흡수하게 되므로 이중재(42)(52)가 압축변형됨에 다라 인너패드(41)와 아웃터패드(51)는 각각 디스크(30)에 균일한 압력으로 마찰되면서 제동력을 발휘하게 된다.

그리고, 운전자가 브레이크 패달을 놓아 제동유압이 해제되면, 피스톤(20)이 복원됨과 동시에 인너패드(41)와 아웃터패드(51)는 회전 운동하는 디스크(30)로부터 다시 떨어짐으로써 인너패드플레이트(40)와 아웃터패드플레이트(50)가 초기 위치로 되돌아오게 됨과 동시에 이중재(42)(52) 역시 형상 복원된다.

상기에서와 같이 본 발명은 디스크 브레이크의 인너패드와 아웃터패드를 각각의 인너패드플레이트와 아웃터패드플레이트에 부착할 때 그 패드와 패드플레이트 사이에 압축하중에 의해 변형되는 이중재를 구비함으로써 인너패드와 아웃터패드가 디스크에 접촉하기 시작할 때 인너패드와 아웃터패드의 어느 한쪽면부터 접촉이 시작되어도 그 불균형한 압력을 이중재가 변형되면서 흡수하여 결국은 패드와 디스크가 전체적으로 균일한 압력분포를 유지하면서 제동을 하게될 뿐만 아니라, 그로 인하여 전반적인 제품 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 제공된다.

도 1은 종래 디스크 브레이크를 보인 제동 전 상태의 종단면도

도 2는 종래 디스크 브레이크를 보인 제동 시작상태의 종단면도

도 3은 본 발명에 따른 디스크 브레이크를 보인 제동 전 상태의 종단면도

도 4는 본 발명에 따른 디스크 브레이크를 보인 제동 시작상태의 종단면도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 하우징 11 : 실린더

13 : 핑거부 20 : 피스톤

30 : 디스크 40 : 인너패드플레이트

41 : 인너패드 42, 52 : 이중재

50 : 아웃터패드플레이트 51 : 아웃터패드

Claims (1)

1. 휠과 함께 회전하는 디스크와, 디스크와 마찰하여 제동력을 발휘하도록 인너패드와 아웃터패드가 각각 부착된 인너 및 아웃터패드플레이트와, 상기 인너패드플레이트와 아웃터패드플레이트를 작동시키기 위해 하우징의 실린더에 진퇴운동 가능하게 배치된 피스톤과, 실린더의 입구부에 마련되어 이물질 유입을 방지하는 부우트를 갖춘 디스크 브레이크에 있어서,

   상기 인너패드와 인너패드플레이트 사이에 이중재를 구비하고, 상기 아웃터패드와 아웃터패드플레이트의 이중재를 구비하며, 상기 이중재는 인너패드와 아웃터패드가 디스크에 접촉하면 그 압력에 의해 압축변형되도록 마련된 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.