KR20050121991A - 자동차의 디스크 브레이크구조 - Google Patents

자동차의 디스크 브레이크구조 Download PDF

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KR20050121991A
KR20050121991A KR1020040047109A KR20040047109A KR20050121991A KR 20050121991 A KR20050121991 A KR 20050121991A KR 1020040047109 A KR1020040047109 A KR 1020040047109A KR 20040047109 A KR20040047109 A KR 20040047109A KR 20050121991 A KR20050121991 A KR 20050121991A
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Abstract

본 발명은 브레이크 패드의 구조를 분리가능하게 개선시켜 브레이크 제동력을 증대시키면서 디스크와의 마찰을 최소화할 수 있도록 한 자동차의 브레이크 디스크구조에 관한 것인 바, 그 구조는 브레이크 디스크의 양측에 설치되어 유압이 공급됨에 따라 캘리퍼 피스톤을 전진동작시켜 제동력을 발생시키기 위한 캘리퍼와, 그 캘리퍼 피스톤에 연동되도록 설치되고 브레이크 디스크의 표면과 접촉되는 브레이크 패드로 대별되며, 그 브레이크 패드는 캘리퍼 피스톤과 일체화된 제 1 패드부재와, 그 제 1 패드부재와 면 접촉되어 연동되고 브레이크 디스크의 표면과 마찰 접촉되는 제 2 패드부재와, 제 1,2 패드부재의 내측면의 서로 마주보는 부위에 고정홈이 각각 형성되고, 그 고정홈에 수용되어 제 1 패드부재로부터 전달되는 전진력을 제 2 패드부재측에 전달하며 구름 운동가능한 롤러부재를 구비한 것이다.
이에 따르면 본 발명은 브레이크 디스크의 회전동작시 제 1,2 패드부재와 롤러부재 및 브레이크 디스크로부터 각 상호간에 발생되는 마찰력으로 인해 자기배력작용이 일어나게 되어 높은 제동력을 얻을 수 있도록 함과 아울러, 디스크와의 마찰시 발생되는 마찰열의 전달을 차단시켜 베이퍼록(vaper lock)등의 현상을 예방할 수 있는 효과를 갖는다.

Description

자동차의 디스크 브레이크구조{APPARATUS OF DISK BRAKE IN A CAR}
본 발명은 자동차의 디스크 브레이크구조에 관한 것으로, 특히 디스크의 양측면에 위치하는 브레이크 패드의 구조를 개선시켜 제동력도 증대시킬 수 있으면서 패드의 수명도 연장시킬 수 있도록 된 자동차의 디스크 브레이크구조에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 브레이크장치는 자동차를 감속 또는 정지시킴과 더불어 주차상태를 유지하기 위해 사용되는 중요한 장치로서, 마찰력을 이용하여 자동차의 운동에너지를 열에너지로 바꾸어, 그것을 대기속으로 방출시켜 브레이크작용을 하는 마찰식 브레이크를 사용하고 있다.
상기와 같은 브레이크장치는 주행할 때에 주로 사용하는 풋 브레이크와, 자동차를 주차시킬 때에 사용하는 주차 브레이크가 있고, 브레이크장치의 조작기구는 로드나 와이어를 사용하는 기계식과 유압을 이용하는 유압식이 있다.
그 유압식 브레이크의 마스터 실린더에서 오는 유압을 받아서 제동력을 발생하는 브레이크 본체는 구조상으로 드럼식 브레이크와 디스크식 브레이크로 나누어지는 바, 상기 드럼식 브레이크는 휘일 실린더와 브레이크 슈우 및 이것을 설치하는 백 플레이트 및 브레이크 드럼 등으로 구성되는 반면에, 상기 디스크식 브레이크는 바퀴와 함께 회전하는 브레이크 디스크의 양쪽에서 제동 패드를 유압으로 눌러서 제동하도록 되어 있으며, 이와 같은 형식을 캘리퍼형이라 한다.
종래의 디스크식 브레이크의 구조는, 회전하는 디스크의 상측에 디스크의 일부 양측면을 감싸는 형태로 캘리퍼가 일정거리만큼 유동가능하게 장착되고, 이 캘리퍼의 내부에는 캘리퍼 피스톤이 유압을 받아서 이동되게 설치되며, 이 캘리퍼 피스톤과 인접해서 브레이크 패드가 전후로 이동가능하게 설치됨과 더불어 반대쪽에도 브레이크 패드가 전후로 이동가능하게 설치되어 있다.
이에 따라 마스터 실린더의 압유가 유입되면, 피스톤이 브레이크 디스크쪽으로 밀려지면서 디스크의 양측에 일정간격을 두고 배열된 패드를 디스크에 압착시켜 그 때에 발생하는 마찰 제동력으로 자동차를 정지시키게 되어 있다.
또 회전하는 디스크에 패드가 밀착되어 마찰 제동력을 발생시킬 때에 마찰열도 생기게 되는 데, 종래에는 브레이크 패드에 적절한 방열수단이 구비되어 있지 않으므로 열변형으로 인해 내구성이 양호하지 못하고, 패드의 면적도 작아서 높은 마찰 제동력을 얻기 힘든 결점이 있었다.
본 발명은 상기한 제반문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 그 목적은 단순 구조로 디스크 브레이크의 제동력을 향상시킬 수 있도록 함과 아울러, 패드에서 발생되는 마찰열의 전달을 차단시키고 전,후진시 동일한 제동력이 전달되도록 그 구조가 개량된 자동차의 디스크 브레이크구조를 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 브레이크 디스크와 접촉되어 마찰력으로 제동력을 얻는 브레이크 패드를 구비하되,
상기 브레이크 패드는 캘리퍼 피스톤과 일체화된 제 1 패드부재와,
상기 제 1 패드부재의 외측면에 면 접촉되는 제 2 패드부재와,
상기 제 1,2 패드부재의 서로 마주보는 일부위에 복수개의 고정홈이 각각 형성되며,
상기 고정홈의 내부에 구름운동 가능한 롤러부재가 개재 설치된 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 자동차의 디스크 브레이크구조는, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 그 구조는 브레이크 디스크(D)의 양측에 설치되어 유압이 공급됨에 따라 캘리퍼(200) 피스톤(250)을 전진동작시켜 제동력을 발생시키기 위한 캘리퍼(200)와, 그 캘리퍼 피스톤(250)에 연동되도록 설치되고 브레이크 디스크(D)의 표면과 접촉되는 브레이크 패드(100)로 대별되며, 그 브레이크 패드(100)는 캘리퍼 피스톤(250)과 일체화된 제 1 패드부재(110)와, 그 제 1 패드부재(110)와 면 접촉되어 연동되고 브레이크 디스크(D)의 표면과 마찰 접촉되는 제 2 패드부재(120)와, 제 1,2 패드부재(110)(120)의 내측면의 서로 마주보는 부위에 고정홈(115)이 각각 형성되고, 그 고정홈(115)에 수용되어 제 1 패드부재(110)로부터 전달되는 전진력을 제 2 패드부재(120)측에 전달하며 구름 운동가능한 롤러부재(130)를 구비한 것이다.
더 상세히 설명하면, 제 1,2 패드부재(110)(120)의 내측면 일부위에 가로방향으로 함몰된 요홈형태의 고정홈(115)이 각각 형성되고, 그 고정홈(115)의 내측면에 접촉되도록 환봉 형태의 롤러부재(130)가 수용 설치되는 구조를 갖는다.
즉, 본 발명의 롤러부재(130)는 제 1,2 패드부재(110)(120)의 내측으로 마주보는 위치에 위치하도록 수용 설치되며 제 1 패드부재(110)로부터 브레이크 유압이 전달됨에 따라 그 힘을 제 2 패드부재(120)측으로 전달시킴과 아울러, 구름 운동에 따른 위치 변이에 따라 브레이크 디스크(D)에 접촉되는 파지력을 향상시키는 기능을 갖는다.
그리고, 롤러부재(130)가 수용되는 고정홈(115)은 반원호형의 요홈 형태를 가지며, 롤러부재(130)의 이탈을 방지할 정도의 깊이 및 수평방향 길이를 갖는 구조를 갖는다.
또한, 제 1 패드부재(110)는 캘리퍼 피스톤(250)과 일체화되어 같이 연동되는 구조를 가지며, 제 2 패드부재(120)는 제 1 패드부재(110)와 브레이크 디스크(D) 사이에 상호 근접되게 설치되고 제 1 패드부재(110)의 내측에 결합된 롤러부재(130)에 의해 지지되는 구조를 갖는다.
미설명 부호 "124"는 제 2 패드부재(120)의 일측에 일체로 결합되고 브레이크 디스크(D)와 직접 마찰되는 패드부를 나타낸 것이다.
이러한 구조를 갖는 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 브레이크 디스크(D)장치는, 사용자가 브레이크 페달(미도시)을 밟으면 브레이크 캘리퍼(200)측에 유압이 전달되고, 이에 따라 캘리퍼 피스톤(250)이 브레이크 디스크(D)측으로 이동하게 된다.
이어서, 캘리퍼 피스톤(250)의 이동에 따라 제 1 패드부재(110)가 브레이크 디스크(D)측으로 연동 이동하게 되며, 이어서 제 1 패드부재(110)의 이동에 따라 제 2 패드부재(120)가 브레이크 디스크(D)측으로 이동하게 된다.
이때, 제 2 패드부재(120)는 제 1 패드부재(110)로부터 전달되는 이동력에 의해 브레이크 디스크(D)측으로 이동하게 됨에 따라, 브레이크 디스크(D)측의 표면과 접촉되어 마찰력을 얻게 됨과 아울러, 제 1,2 패드부재(110)(120) 사이에 롤러부재(130)가 개재되어 있으므로, 상호간의 마찰력으로 인해 자기배력작용(self energizing effect)이 발생되어 큰 제동력을 증대시키게 된다.
이후에, 제 2 패드부재(120)는 회전되는 브레이크 디스크(D)의 표면과 면 접촉된 상태이므로, 브레이크 디스크(D)의 회전력에 의해 상,하 이동하게 된다.
제 2 패드부재(120)의 상,하 이동은 브레이크 디스크(D)의 회전 방향에 따라 결정되고, 그 상,하 이동시 롤러부재(130)가 고정홈(115)의 내주면과 구름운동하게 됨에 따라 제 2 패드부재(120)를 브레이크 디스크(D)측으로 밀어서 가압시키게 된다.
이는, 롤러부재(130)가 원호형상의 고정홈(115) 내주면에서 구름 운동되면서 고정홈(115)의 테두리측으로 이동하게 됨에 따라 제 1,2 패드부재(110)(120)의 내측(좁아지게 되는)부위에 위치하게 되므로 제 1,2 패드부재(110)(120)의 내측에서 각각 외측으로 밀어내는 힘을 갖게 되어 제 1,2패드부재(110)(120)간에 약간의 틈새(t)를 갖게 되지만, 롤러부재(130)와 접촉되는 제 1 패드부재(110)가 캘리퍼 피스톤(250)에 고정되어 있다고 볼수 있으므로, 제 2 패드부재(120)측에 전달되는 그 힘은 브레이크 디스크(D)를 누르는 힘으로 작용하게 되어 마찰력을 배력시키게 된다.
이때, 브레이크 디스크(D)가 정방향 혹은 역방향시에도 동일한 작용으로 브레이크력을 배력시키게 됨과 아울러, 브레이크 패드(100)가 양측으로 구분되어 있으므로, 제 2패드부재(120)와 디스크(D)와의 접촉시 발생되는 마찰열을 차단시킬 수 있게 된다.
이상과 같이 설명한 본 발명은 브레이크 패드의 구조를 개선시켜 브레이크 제동력을 증대시키면서 디스크와의 마찰을 최소화할 수 있도록 한 자동차의 브레이크 디스크구조에 관한 것인 바, 이에 따르면 본 발명은 브레이크 디스크의 회전동작시 브레이크 패드에 걸리는 마찰력과 각 제 1,2패드부재 및 롤러부재간의 마찰력에 의한 자기배력작용이 발생되어 높은 제동력을 얻을 수 있도록 함과 아울러, 디스크와의 마찰시 발생되는 마찰열의 전달을 차단시켜 베이퍼록(vaper lock)등의 현상을 예방할 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 자동차의 디스크 브레이크구조를 개략적으로 나타낸 구성도.
도 2는 본 발명의 요부 분해 사시도.
도 3a는 본 발명의 브레이크 디스크가 정방향으로 회전될 때의 사용상태를 나타낸 단면도.
도 3b는 본 발명의 브레이크 디스크가 역방향으로 회전될 때의 사용상태를 나타낸 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 브레이크 패드 110,120 : 제 1,2 패드부재
115 : 고정홈 130 : 롤러부재
200 : 캘리퍼 250 : 캘리퍼 피스톤
D : 브레이크 디스크

Claims (1)

  1. 브레이크 디스크(D)와 접촉되어 마찰력으로 제동력을 얻는 브레이크 패드(100)를 구비하는 자동차의 디스크 브레이크장치에 있어서,
    상기 브레이크 패드(100)는 캘리퍼 피스톤(250)과 일체화된 제 1 패드부재(110)와,
    상기 제 1 패드부재(110)의 외측면에 면 접촉되는 제 2 패드부재(120)와,
    상기 제 1,2 패드부재(110)(120)의 서로 마주보는 일부위에 복수개의 고정홈(115)이 각각 형성되며,
    상기 고정홈(115)의 내부에 구름운동 가능한 롤러부재(130)가 개재 설치된 것을 특징으로 하는 자동차의 디스크 브레이크구조.
KR1020040047109A 2004-06-23 2004-06-23 자동차의 디스크 브레이크구조 KR20050121991A (ko)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100779849B1 (ko) * 2006-11-23 2007-11-28 현대모비스 주식회사 테이퍼 롤러 인 램프타입 브레이크 캘리퍼를 이용한 차량의주차 브레이크
KR100946859B1 (ko) * 2008-05-22 2010-03-09 현대자동차주식회사 캘리퍼

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KR100779849B1 (ko) * 2006-11-23 2007-11-28 현대모비스 주식회사 테이퍼 롤러 인 램프타입 브레이크 캘리퍼를 이용한 차량의주차 브레이크
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