KR20070062763A - 디스크 브레이크 - Google Patents

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KR20070062763A
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이형재
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Abstract

본 발명에 의한 디스크 브레이크는, 휠과 함께 회전하는 디스크(110)와, 디스크(110)의 내/외측면에 각각 압착되는 패드(131)(141)가 각각 구비되는 이너패드플레이트(130) 및 아우터패드플레이트(140)가 디스크(110)를 향해 진퇴 가능하게 설치되는 캐리어(120)와, 캐리어(120)에 미끄럼 이동 가능하게 장착되며 아우터패드플레이트(140)를 작동시키기 위한 핑거부(152)와 이너패드플레이트(130)를 작동시키기 위한 액츄에이터가 구비되는 캘리퍼 하우징(150)과, 캘리퍼 하우징(150)을 캐리어(120)에 미끄럼 이동 가능하게 결합하도록 일단은 캘리퍼 하우징(150)에 고정되고 타단은 캐리어(120)에 구비되는 가이드홀(121)에 미끄럼 이동 가능하게 삽입되는 가이드로드(170)를 포함하고, 가이드홀(121)의 내주면과 가이드로드(170)의 외주면 중 적어도 어느 일측에는 가이드로드(170)의 미끄럼 이동을 원활하게 하기 위한 저마찰재 코팅층(172)이 구비된다.
디스크 브레이크, 가이드로드, 가이드홀, 저마찰재 코팅층

Description

디스크 브레이크{Disk brake}
도 1에는 종래 디스크 브레이크를 개략적으로 나타낸 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 디스크 브레이크의 일부를 절개하여 나타낸 평면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 디스크 브레이크의 요부를 발췌하여 나타낸 일부 단면도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
110...디스크 120...캐리어
121,121'...가이드홀 130...이너패드플레이트
131,141...패드 140...아우터패드플레이트
150...캘리퍼 하우징 151...실린더
152...핑거부 153...브릿지부
154...결합부 155...볼트
160...피스톤 170,170'...가이드로드
171...삽입부 172,122'...저마찰재 코팅층
본 발명은 차량의 디스크 브레이크에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가이드로드에 의해 캐리어에 지지되는 캘리퍼 하우징의 미끄럼 이동이 원활하게 이루어질 수 있도록 가이드로드와 캐리어 사이의 접촉 구조를 개선한 디스크 브레이크에 관한 것이다.
일반적으로 차량에 장착되는 브레이크는 주행 중의 차량을 감속시키거나 정지, 또는 정지 상태를 유지시키기 위한 장치로서, 드럼 브레이크와 디스크 브레이크가 있다. 이 중에서 디스크 브레이크는 차량의 휠과 함께 회전하는 디스크의 양면에 패드를 압착한 후 마찰을 일으켜 제동력을 얻는다. 디스크 브레이크는 반복 사용할 경우 마찰열에 의해 드럼이 팽창하여 작동이 원활하게 이루어지지 않는 드럼 브레이크의 단점을 보완할 수 있다.
도 1에는 종래 디스크 브레이크의 개략적인 구조가 나타나 있다.
도 1에 나타낸 것과 같은 종래 디스크 브레이크는 피스톤(20)이 내장되는 캘리퍼 하우징(10)과, 이너패드플레이트(50) 및 아우터패드플레이트(60)가 일정 간격 이격 설치되는 캐리어(30)와, 차량의 휠(미도시)과 함께 회전하는 디스크(70)를 포함한다.
캘리퍼 하우징(10)은 피스톤(20)이 설치되는 실린더(11)와, 아우터패드플레이트(60)를 작동시키기 위한 핑거부(12)를 포함한다. 실린더(11)는 마스터실린더(미도시)에서 형성된 제동유압이 전달되도록 캘리퍼 하우징(10)의 후방부에 마련된다. 그리고, 핑거부(12)는 아우터패드플레이트(60)를 감싸도록 캘리퍼 하우징(10) 의 전방부에서 하측방향으로 굽어지도록 형성된다. 캘리퍼 하우징(10)의 좌우 양측 단부에는 후술하게 될 가이드로드(40)를 고정하기 위한 결합부(13)가 구비되고, 가이드로드(40)는 볼트(14)에 의해 결합부(13)에 고정된다.
캐리어(30)는 차체의 너클(미도시)에 마운팅 볼트(미도시)를 통해 장착되며, 이의 양측 단부에는 캘리퍼 하우징(10)의 결합부(13)에 대응하는 위치에 소정 깊이의 가이드홀(31)이 구비된다. 이 가이드홀(31)에 캘리퍼 하우징(10)에 고정되는 가이드로드(40)가 미끄럼 이동 가능하게 결합됨으로써 캘리퍼 하우징(10)은 디스크(70)를 향해 전후 이동이 가능하게 된다.
이너패드플레이트(50) 및 아우터패드플레이트(60)의 각 내측면에는 패드(51)(61)가 부착된다. 이너패드플레이트(50)의 외측면에는 피스톤(20)의 선단이 결합되고, 아우터패드플레이트(60)의 외측면에는 핑거부(12)가 결합된다. 이너패드플레이트(50) 및 아우터패드플레이트(60)는 각각 디스크(70)를 향해 전후 이동이 가능하도록 캐리어(30)의 양측 단부의 내측으로 구비되는 슬라이딩 채널(32)에 미끄럼 운동 가능하게 결합된다.
이러한 구성으로 이루어진 종래 디스크 브레이크는, 운전자가 브레이크 패달(미도시)을 밟으면 마스터 실린더(미도시)의 제동유압이 실린더(11)로 전달되어 피스톤(20)이 디스크(70)를 향해 전진하게 된다.
이에 따라 이너패드플레이트(50)가 디스크(70)를 향해 미끄럼 이동하여 이너패드플레이트(50)의 패드(51)가 디스크(70)의 내측면에 마찰하면서 제동력이 발생한다. 이와 함께, 실린더(11)의 유압에 의해 캘리퍼 하우징(10)의 가이드로드(40) 가 캐리어(30)의 가이드홀(31)에서 미끄럼 이동하면서 피스톤(20)과 반대 방향으로 이동한다. 이에 의해 핑거부(12)가 아우터패드플레이트(60)를 끌어당겨 아우터패드플레이트(60)의 패드(61)가 디스크(70)의 외측면에 압착되면서 제동력이 발생한다.
그런데, 이와 같은 종래 디스크 브레이크는 캘리퍼 하우징(10)의 이동시 스틸 재질의 가이드로드(40)와 캐스팅 재질의 캐리어(30)의 마찰에 의해 캘리퍼 하우징(10)의 이동이 원활하게 이루어지지 못하는 문제가 있다. 특히, 가이드로드(40)의 외주면 또는 캐리어(30)의 가이드홀(31) 내주면에 녹이 발생할 경우 가이드로드(40)가 가이드홀(31)에 고착되는 심각한 문제가 발생될 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 캐리어에 미끄럼 이동 가능하게 결합되어 캘리퍼 하우징을 캐리어에 미끄럼 이동 가능하게 지지하는 가이드로드와 캐리어 사이의 접촉 구조를 개선하여 캘리퍼 하우징의 미끄럼 이동이 원활하게 이루어지도록 하는 디스크 브레이크를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 디스크 브레이크는, 휠과 함께 회전하는 디스크와, 상기 디스크의 내/외측면에 각각 압착되는 패드가 각각 구비되는 이너패드플레이트 및 아우터패드플레이트가 상기 디스크를 향해 진퇴 가능하게 설치되는 캐리어와, 상기 캐리어에 미끄럼 이동 가능하게 장착되며 상기 아우터패드플레이트를 작동시키기 위한 핑거부와 상기 이너패드플레이트를 작동시키기 위한 액츄에이터가 구비되는 캘리퍼 하우징과, 상기 캘리퍼 하우징을 상기 캐리어에 미 끄럼 이동 가능하게 결합하도록 일단은 상기 캘리퍼 하우징에 고정되고 타단은 상기 캐리어에 구비되는 가이드홀에 미끄럼 이동 가능하게 삽입되는 가이드로드를 포함하고, 상기 가이드홀의 내주면과 상기 가이드로드의 외주면 중 적어도 어느 일측에는 상기 가이드로드의 미끄럼 이동이 원활하게 이루어지도록 하는 저마찰재 코팅층이 구비된다.
이러한 본 발명에 의하면, 가이드로드와 이 가이드로드가 삽입 결합되는 캐리어의 가이드홀 사이에 저마찰재 코팅층이 구비됨으로써, 가이드로드가 가이드홀의 내부에서 원활하게 미끄럼 이동할 수 있다. 따라서, 디스크 브레이크의 반응 속도가 향상된다.
여기에서, 상기 저마찰재 코팅층은 상기 가이드홀에 실질적으로 삽입되는 상기 가이드로드의 삽입부 외주면에 구비되는 것이 좋다.
그리고, 상기 저마찰재 코팅층은 테프론(teflon)으로 이루어질 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 디스크 브레이크에 대하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 디스크 브레이크의 일부를 절개하여 나타낸 평면도이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 디스크 브레이크의 요부를 발췌하여 나타낸 일부 단면도이다.
도 2에 나타내 보인 것과 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 디스크 브레이크는 차량의 휠(미도시)과 함께 회전하는 디스크(110)와, 디스크(110)의 내/외측면에 각각 압착되는 패드(131)(141)가 각각 구비되는 이너패드플레이트(130) 및 아우터패드플레이트(140)를 이동 가능하게 지지하는 캐리어(120)와, 캐리어(120)에 미끄럼 이동 가능하게 장착되며 이너패드플레이트(130) 및 아우터패드플레이트(140)를 작동시키기 위한 피스톤(160) 및 핑거부(152)가 구비되는 캘리퍼 하우징(150)과, 캘리퍼 하우징(150)을 캐리어(120)에 미끄럼 이동 가능하게 결합하는 가이드로드(170)를 포함하여 이루어진다.
캐리어(120)는 디스크(110)의 외주 일측에 위치되도록 차체의 너클(미도시)에 마운팅 볼트(미도시)에 의해 장착된다. 캐리어(120)의 양측 단부에는 소정 깊이의 가이드홀(121)이 각각 구비된다. 이들 각 가이드홀(121)에는 가이드로드(170)가 미끄럼 이동 가능하게 삽입된다. 그리고, 캐리어(120)의 양측 단부의 내측에는 이너패드플레이트(130)와 아우터패드플레이트(140)가 디스크(110)의 내측면 및 외측면을 향해 각각 진퇴 가능하게 설치된다.
이들 이너패드플레이트(130) 및 아우터패드플레이트(140)의 각 내측면에는 패드(131)(141)가 구비된다. 각 패드플레이트(130)(140)는 디스크(110)를 향해 각각 미끄럼 이동되어 각각의 패드(131)(141)를 디스크(110)의 내측면 및 외측면에 압착시킨다.
캘리퍼 하우징(150)은 이너패드플레이트(130)를 작동시키기 위한 피스톤(160)이 설치되는 실린더(151)와, 아우터패드플레이트(140)를 작동시키기 위한 핑거부(152)와, 핑거부(152)와 실린더(151)를 연결하는 브릿지부(153)를 포함하여 이루어진다.
실린더(151)는 마스터실린더(미도시)에서 형성된 제동유압이 전달되도록 캘 리퍼 하우징(150)의 후방부에 구비된다. 이 실린더(151)의 내부에는 피스톤(160)이 진퇴 가능하게 설치되며, 이 피스톤(160)은 이너패드플레이트(130)를 작동시키기 위한 액츄에이터 역할을 한다.
핑거부(152)는 캘리퍼 하우징(150)의 전방부에 한 쌍이 다소 이격되도록 구비된다. 이들 한 쌍의 핑거부(152)는 각각 아우터패드플레이트(140)의 외측면을 감싸도록 하측방향으로 굽어진 형태로 이루어진다. 이들 핑거부(152)는 피스톤(160)이 이너패드플레이트(130)를 밀때 발생되는 반력에 의해 작동되며 아우터패드플레이트(140)를 디스크(110)의 외측면 쪽으로 당긴다.
캘리퍼 하우징(150)의 양측 단부에는 가이드로드(170)가 고정되는 결합부(154)가 각각 돌출 구비되고, 각 결합부(154)에는 가이드로드(170)가 볼트(155)에 의해 고정된다.
각 가이드로드(170)는 그 일단이 캘리퍼 하우징(150)에 결합되고, 그 타단은 캐리어(120)의 가이드홀(121)에 미끄럼 이동 가능하게 결합된다. 도 3에 나타내 보인 것과 같이, 가이드홀(121)의 내주면과 접하는 가이드로드(170)의 일부분, 즉 가이드홀(121)에 실질적으로 삽입되어 미끄럼 이동하는 가이드로드(170)의 삽입부(171) 외주면에는 저마찰재 코팅층(172)이 구비된다.
이 저마찰재 코팅층(172)은 가이드로드(170)와 가이드홀(121) 사이의 마찰을 줄여 가이드로드(170)의 미끄럼 이동이 원활하게 이루어지도록 한다. 또한, 저마찰재 코팅층(172)은 가이드로드(170) 표면에 녹이 발생되는 것을 방지하는 역할도 한다. 이러한 저마찰재 코팅층(172)으로는 미국 듀폰사(Dupont)가 개발한 불소수지 (PTFE:Poly Tetra Fluoro Ethylene)인 테프론(teflon)이 적합하다. 테프론은 마찰계수가 매우 낮고 내식성이 뛰어난 장점을 가지고 있다.
이러한 구성으로 이루어진 본 발명에 의한 디스크 브레이크의 동작 및 특징부의 작용을 설명하면 다음과 같다.
운전자가 브레이크 패달(미도시)을 밟으면 마스터 실린더(미도시)의 제동유압이 실린더(151)로 전달되고, 실린더(151)로 전달된 제동유압에 의해 피스톤(160)이 이너패드플레이트(130)를 디스크(110) 쪽으로 가압한다. 이에 따라 이너패드플레이트(130)가 디스크(110)를 향해 미끄럼 이동하여 이너패드플레이트(130)의 패드(131)가 디스크(110)의 내측면에 압착되면서 마찰이 발생된다.
이너패드플레이트(130)의 패드(131)가 디스크(110)의 내측면에 압착된 후, 실린더(151)의 유압은 피스톤(160)에 계속 인가되며, 이에 의해 피스톤(160) 및 캘리퍼 하우징(150)은 디스크(110)로부터 반력을 받게 된다. 따라서, 캘리퍼 하우징(150) 전체가 가이드로드(170)와 함께 피스톤(160)의 가압 방향의 반대 방향으로 밀리게 된다. 이때, 캘리퍼 하우징(150)의 핑거부(152)는 아우터패드플레이트(140)를 디스크(110) 쪽으로 가압하게 되며, 이에 의해 아우터패드플레이트(140)의 패드(141)가 디스크(110)에 압착되면서 제동력이 발생된다.
캘리퍼 하우징(150)이 피스톤(160)의 가압 방향의 반대 방향으로 힘을 받을 때 가이드로드(170)는 캘리퍼 하우징(150)을 지지하면서 가이드홀(121) 내부에서 미끄럼 이동하게 되는데, 이때 가이드로드(170) 표면의 저마찰재 코팅층(172)은 가이드로드(170)와 가이드홀(121) 내주면 사이의 마찰을 줄여 가이드로드(170) 및 캘 리퍼 하우징(150)이 원활하게 미끄럼 이동되도록 한다.
한편, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 디스크 브레이크의 요부 구성을 나타낸 것으로, 본 발명의 다른 실시예에 의한 디스크 브레이크는 저마찰재 코팅층(122')이 가이드홀(121')의 내주면에 구비된다.
이 저마찰재 코팅층(122') 역시 상기 바람직한 실시예에 의한 디스크 브레이크에서와 같이, 가이드로드(170')와 가이드홀(121') 사이의 마찰을 줄여 가이드로드(170')의 미끄럼 이동이 원활하게 이루어지도록 하고, 가이드로드(170')의 외주면과 가이드홀(121')의 내주면 사이에 녹이 발생되는 것을 막아준다.
이 밖의 나머지 구성은 상기 바람직한 실시예에 의한 디스크 브레이크와 같으므로 이에 대한 설명은 생략한다.
한편, 본 발명에 있어서 저마찰재 코팅층은 가이드로드의 외주면과 가이드홀의 내주면에 모두 구비될 수 있고, 그 재질은 테프론으로 한정되지 않고 마찰계수가 작고 내식성이 우수한 다른 재질로 이루어질 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명에 의하면, 캘리퍼 하우징을 미끄럼 이동 가능하게 지지하기 위해 캘리퍼 하우징에 고정되는 가이드로드와 이 가이드로드가 삽입 결합되는 캐리어의 가이드홀 사이에 저마찰재 코팅층이 구비됨으로써, 가이드로드가 가이드홀의 내부에서 원활하게 미끄럼 이동할 수 있다. 따라서, 운전자가 브레이크 패달을 밟을 때 캘리퍼 하우징이 신속하게 작동하여 디스크 브레이크의 반응 속도가 향상된다.
또한, 본 발명에 의하면 저마찰재 코팅층이 가이드로드의 외주면 또는 가이드홀의 내주면에 녹이 발생되는 것을 방지하여, 장시간 사용시 녹 발생에 의한 제동 성능 저하를 막아주고 제품의 수명이 연장된다.
이상에서 설명한 본 발명은 도면화되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 즉, 본 발명은 기재된 특허청구범위의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능하다.

Claims (3)

  1. 휠과 함께 회전하는 디스크와, 상기 디스크의 내/외측면에 각각 압착되는 패드가 각각 구비되는 이너패드플레이트 및 아우터패드플레이트가 상기 디스크를 향해 진퇴 가능하게 설치되는 캘리퍼와, 상기 캐리어에 미끄럼 이동 가능하게 장착되며 상기 아우터패드플레이트를 작동시키기 위한 핑거부와 상기 이너패드플레이트를 작동시키기 위한 액츄에이터가 구비되는 캘리퍼 하우징과, 상기 캘리퍼 하우징을 상기 캐리어에 미끄럼 이동 가능하게 결합하도록 일단은 상기 캘리퍼 하우징에 고정되고 타단은 상기 캐리어에 구비되는 가이드홀에 미끄럼 이동 가능하게 삽입되는 가이드로드를 포함하는 디스크 브레이크에 있어서,
    상기 가이드홀의 내주면과 상기 가이드로드의 외주면 중 적어도 어느 일측에는 상기 가이드로드의 미끄럼 이동이 원활하게 이루어지도록 하는 저마찰재 코팅층이 구비되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 저마찰재 코팅층은 상기 가이드홀에 실질적으로 삽입되는 상기 가이드로드의 삽입부 외주면에 구비되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 저마찰재 코팅층은 테프론(teflon)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
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