KR20080012466A - 차량용 디스크 브레이크 - Google Patents

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KR20080012466A
KR20080012466A KR1020060073303A KR20060073303A KR20080012466A KR 20080012466 A KR20080012466 A KR 20080012466A KR 1020060073303 A KR1020060073303 A KR 1020060073303A KR 20060073303 A KR20060073303 A KR 20060073303A KR 20080012466 A KR20080012466 A KR 20080012466A
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김용정
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주식회사 만도
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Abstract

본 발명에 의한 차량용 디스크 브레이크는, 휠과 함께 회전하는 디스크(10)와, 디스크(10)의 내/외측면에 각각 압착되는 내측 및 외측 디스크패드(31)(35)가 디스크(10)를 향해 진퇴 가능하게 설치되는 캐리어(20)와, 캐리어(20)에 이동 가능하게 장착되며 내측 및 외측 디스크패드(31)(35)를 작동시키는 캘리퍼 하우징(40)과, 내측 및 외측 디스크패드(31)(35)를 미끄럼 이동 가능하게 지지하기 위해 캐리어(20)와 내측 및 외측 디스크패드(31)(35) 사이에 개재되는 패드 스프링(50)을 포함하며, 캐리어(20)에는 내측 및 외측 디스크패드(31)(35)에 구비되는 돌출부(34)(38)에 대응되는 슬라이드홈(21)이 구비되고, 패드 스프링(50)은 슬라이드홈(21)에 끼워져 내측 및 외측 디스크패드(31)(35)의 돌출부(34)(38)를 미끄럼 이동 가능하게 지지하는 안내부(55)와, 안내부(55)로부터 연장되어 각 돌출부(34)(38)의 하부를 지지하는 지지부(58)를 포함하고, 패드 스프링(50)에는 패드 스프링(50)의 강성을 낮춰주는 절개부(58a)가 구비된다.
디스크 브레이크, 디스크 패드, 패드 스프링, 절개부

Description

차량용 디스크 브레이크{Disk brake for vehicle}
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 차량용 디스크 브레이크를 개략적으로 나타낸 분해 사시도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 차량용 디스크 브레이크의 패드 스프링을 발췌하여 나타낸 정면도 및 평면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 차량용 디스크 브레이크의 일부 구성을 발췌하여 나타낸 정면도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 차량용 디스크 브레이크의 패드 스프링의 개선된 특성을 설명하기 위한 그래프이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10...디스크 20...캐리어
21...슬라이드홈 22...걸림턱
31,35...내측/외측 디스크패드 40...캘리퍼 하우징
42...피스톤 50...패드 스프링
53...결합부 55...안내부
58...지지부 58a...절개부
본 발명은 차량용 디스크 브레이크에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 패드 플레이트를 미끄럼 이동가능하게 지지하는 패드 스프링의 구조가 개선된 차량용 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 양측면에 마찰패드를 압착한 후 마찰을 일으켜 제동력을 얻는 것으로, 휠과 함께 회전하는 원통형의 드럼을 마찰시켜 제동력을 얻는 드럼 브레이크에 비해 장시간 사용하여도 제동이 원활하게 이루어지는 장점이 있다.
이러한 디스크 브레이크의 일예가 본 출원인에 의해 선출원된 특허출원 제2002-52423호에 개시되어 있다. 이에 개시된 디스크 브레이크는, 차량의 휠과 함께 회전하는 디스크와, 내측 및 외측 디스크패드가 디스크를 사이에 두고 진퇴 가능하게 설치되는 캐리어와, 내측 및 외측 디스크패드를 작동시키기 위해 캐리어에 미끄럼 이동 가능하게 설치되는 캘리퍼 하우징을 포함한다.
캐리어는 차체의 너클에 고정 설치된다. 캐리어의 양 측부에는 캘리퍼 하우징을 미끄럼 가능하게 지지하는 가이드로드가 삽입되는 가이드홀이 구비되고, 캐리어의 양 내측부에는 내측 및 외측 디스크패드의 이동을 가이드하기 위한 한 쌍의 슬라이드홈이 구비된다. 각 슬라이드홈에는 내측 및 외측 디스크패드의 돌출부가 결합된다.
캘리퍼 하우징은 내측 디스크패드를 작동시키는 피스톤이 설치되는 실린더와, 외측 디스크패드를 작동시키는 핑거부를 포함하고, 한 쌍의 가이드로드에 의해 캐리어에 진퇴 가능하게 결합된다.
캐리어의 안내홈과 내측 및 외측 디스크패드의 사이에는 내측 및 외측 디스크패드의 미끄럼 이동을 원활하게 유도하기 위한 패드 스프링이 개재된다. 패드 스프링은 절곡된 하단부가 내측 및 외측 디스크패드의 하부를 미끄럼 이동 가능하게 지지한다.
이러한 구성으로 이루어진 종래 디스크 브레이크의 동작은 다음과 같다.
마스터 실린더에서 형성된 제동유압이 캘리퍼 하우징의 실린더로 전달되면, 피스톤이 내측 디스크패드를 디스크 쪽으로 가압한다. 내측 디스크패드가 디스크의 일측면에 밀착되면 피스톤의 전진에 의한 반력에 의해 캘리퍼 하우징이 피스톤 이동 방향의 반대 방향으로 밀리면서 핑거부가 외측 디스크패드를 당겨 외측 디스크패드가 디스크에 밀착되면서 제동력이 발생된다.
그런데, 이러한 종래 차량용 디스크 브레이크에 있어서, 패드 스프링은 금속판이 슬라이드홈 및 내측 및 외측 디스크패드의 돌출부에 대응되는 형상으로 절곡되어 이루어진다. 이 패드 스프링은 내측 및 외측 디스크패드의 원활한 미끄럼 이동을 위해서 적절한 탄성력으로 내측 및 외측 디스크패드를 지지해야 한다.
패드 스프링의 탄성계수가 클 경우, 장착 후 외부 충격에 의한 각 디스크 패드의 진동에 의해 영구변형이 발생되기 쉽고, 제조공차가 발생되면 각 디스크패드 에 가해지는 하중이 커져 각 디스크패드가 원활하게 미끄럼 이동되지 못하는 문제가 발생된다.
이와 같이, 패드 스프링은 적절한 탄성계수 가져야 함과 동시에 각 디스크패드로부터 전달되는 충격에 견딜 수 있는 내구성을 가지고 있어야 하기 때문에, 이러한 여러가지 조건을 충족할 수 있는 패드 스프링을 구현하기 위한 다양한 연구가 이루어지고 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 내구성이 있고 내측 및 외측 디스크패드를 원활한 미끄럼 이동이 가능하게 지지할 수 있는 적절한 탄성계수를 갖도록 개선된 패드 스프링을 갖는 차량용 디스크브레이크를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 차량용 디스크 브레이크는, 휠과 함께 회전하는 디스크와, 상기 디스크의 내/외측면에 각각 압착되는 내측 및 외측 디스크패드가 상기 디스크를 향해 진퇴 가능하게 설치되는 캐리어와, 상기 캐리어에 이동 가능하게 장착되며 상기 내측 및 외측 디스크패드를 작동시키는 캘리퍼 하우징과, 상기 내측 및 외측 디스크패드를 미끄럼 이동 가능하게 지지하기 위해 상기 캐리어와 상기 내측 및 외측 디스크패드 사이에 개재되는 패드 스프링을 포함하며, 상기 캐리어에는 상기 내측 및 외측 디스크패드에 구비되는 돌출부에 대응되는 슬라이드홈이 구비되고, 상기 패드 스프링은 상기 슬라이드홈에 끼워져 상기 내측 및 외측 디스크패드의 돌출부를 미끄럼 이동 가능하게 지지하는 안내부와, 상기 안내부로부터 연장되어 상기 각 돌출부의 하부를 지지하는 지지부를 포함하고, 상기 패드 스프링에는 상기 패드 스프링의 강성을 낮춰주는 절개부가 구비된다.
여기에서, 상기 절개부는 상기 지지부에 형성되는 것이 좋다.
그리고, 상기 지지부는 상기 안내부에서 상기 각 돌출부 쪽으로 굴곡되도록 연장된 것이 좋다.
또한, 상기 캐리어에는 결합턱이 구비되고, 상기 패드 스프링에는 상기 결합턱이 끼워지는 결합홈이 구비된 결합부가 구비되는 것이 좋다.
또한, 상기 결합턱은 상기 슬라이드홈의 상부에 구비되고, 상기 결합부는 상기 안내부의 상부에 구비되는 것이 좋다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 차량용 디스크 브레이크에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 차량용 디스크 브레이크를 개략적으로 나타낸 분해 사시도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 차량용 디스크 브레이크의 패드 스프링을 발췌하여 나타낸 정면도 및 평면도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 차량용 디스크 브레이크의 일부 구성을 발췌하여 나타낸 정면도이고, 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 차량용 디스크 브레이크의 패드 스프링의 개선된 특성을 설명하기 위한 그래프이다.
도 1에 도시된 것과 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 차량용 디스크 브레이크는, 휠과 함께 회전하는 디스크(10)와, 디스크(10)의 내/외측면에 각각 압 착되는 내측 및 외측 디스크패드(31)(35)가 진퇴 가능하게 설치되는 캐리어(20)와, 내측 및 외측 디스크패드(31)(35)를 작동시키기 위해 캐리어(20)에 이동 가능하게 설치되는 캘리퍼 하우징(40)과, 캐리어(20)와 내측 및 외측 디스크패드(31)(35) 사이에 개재되어 내측 및 외측 디스크패드(31)(35)를 미끄럼 이동 가능하게 지지하는 한 쌍의 패드 스프링(50)을 포함한다.
캐리어(20)는 디스크(10)의 외주 일측에 위치되도록 차체의 너클(미도시)에 결합된다. 캐리어(20)의 내부 양측부에는 내측 및 외측 디스크패드(31)(35)에 구비되는 돌출부(34)(38)에 대응되는 슬라이드홈(21)이 구비된다. 캐리어(20)의 내측 양측부의 각 슬라이드홈(21)의 상부에는 결합턱(22)이 각각 구비된다. 그리고, 캐리어(20)의 상부 양측부에는 가이드홀(23)이 슬라이드홈(21)과 평행하게 구비된다.
내측 및 외측 디스크패드(31)(35)는 패드 플레이트(32)(36)와, 패드 플레이트(32)(36)의 내측면에 결합되는 마찰패드(33)(37)를 포함한다. 각 패드 플레이트(32)(36)의 양측 단부에는 돌출부(34)(38)가 구비되고, 이들 패드 플레이트(32)(36)는 슬라이드홈(21)을 따라 미끄럼 이동되도록 캐리어(20)에 결합된다. 각 패드 플레이트(32)(36)가 슬라이드홈(21)을 따라 진퇴될 때 각 마찰패드(33)(37)가 디스크(10)의 양측면에 각각 밀착되면서 제동력이 발생된다
캘리퍼 하우징(40)은 가이드홀(23)에 각각 미끄럼 이동 가능하게 삽입되는 한 쌍의 가이드로드(41)에 의해 캐리어(20)에 이동 가능하게 설치된다. 캘리퍼 하우징(40)은 내측 디스크패드(35)를 가압하기 위한 피스톤(42)이 진퇴 가능하게 설치되는 실린더(43)와, 외측 디스크패드(31)를 가압하기 위한 핑거부(44)와, 핑거 부(44)와 실린더(43)를 연결하는 연결부(45)를 포함한다.
실린더(43)에는 피스톤(42)이 진퇴 가능하게 설치된다. 피스톤(42)은 실린더(43)에 제동유압이 인가되면 전진하면서 내측 디스크패드(35)를 가압한다.
각 패드 스프링(50)은 도 1 내지 도 3에 도시된 것과 같이, 상부 밀착부(51)와, 상부 밀착부(51)의 양측부에 서로 대칭을 이루도록 연결되는 한 쌍의 결합부(53)와, 각 결합부(53)에 연결되는 한 쌍의 안내부(55)와, 각 안내부(55)에 연결되는 지지부(58)를 포함한다.
여기에서, 상부 밀착부(51)는 캐리어(20)의 상부 일측에 밀착되는 부분으로 이 상부 밀착부(51)에는 상부 결합편(52)이 외측으로 돌출 구비된다. 결합부(53)는 캐리어(20)의 결합턱(22)에 결합되는 부분으로 결합턱(22)이 끼워지는 결합홈(54)을 구비한다. 안내부(55)는 슬라이드홈(21)에 결합되는 부분으로 내측 및 외측 디스크패드(31)(35)의 돌출부(34)(38)에 대응되는 안내홈(56)을 구비한다. 안내홈(56)에는 내측 및 외측 디스크패드(31)(35)의 돌출부(34)(38)가 삽입되는데, 안내홈(56)의 높이는 돌출부(34)(38)가 원활하게 미끄럼 이동할 수 있도록 돌출부(34)(38)의 높이보다 다소 크다. 지지부(57)는 안내부(55)에서 내측으로 연장되어 내측 및 외측 디스크패드(31)(35)의 돌출부(34)(38) 하부를 지지한다. 결합부(53)와 안내부(55)의 측부에는 고정편(59)이 구비된다.
지지부(58)는 안내부(55)의 하부에 구비되는 바닥부(57)에서 각 디스크패드(31)(35)의 돌출부(34)(38) 쪽으로 굴곡되도록 연장된다. 지지부(58)의 끝단은 각 디스크패드(31)(35)의 돌출부(34)(38)가 원활하게 미끄러질 수 있도록 안내 홈(56)을 향해 말려있는 형태로 이루어진다. 지지부(58)의 중앙부에는 절개부(58a)가 구비된다. 이 절개부(58a)는 지지부(58)의 강성을 낮춰주는 역할을 하여 내측 및 외측 디스크패드(31)(35)가 원활하게 미끄럼 이동할 수 있도록 한다.
도 4에 도시된 것과 같이, 패드 스프링(50)은 캐리어(20)의 내측부에 결합턱(22) 및 슬라이드홈(21)을 덮도록 설치된다. 결합부(53)의 결합홈(54)에는 캐리어(20)의 걸림턱(22)이 끼워지고, 캐리어(20)의 슬라이드홈(21)에는 패드 스프링(50)의 안내부(55)가 끼워진다. 결합부(53) 및 안내부(55)의 고정편(59)들은 캐리어(20)의 외부면에 밀착됨으로써 패드 스프링(50)이 캐리어(20)에서 쉽게 이탈되지 못하게 한다.
그리고, 내측 및 외측 디스크패드(31)(35)의 돌출부(34)(38)는 패드 스프링(50)의 안내홈(56)에 미끄럼 이동 가능하게 삽입된다. 각 돌출부(34)(38)가 안내홈(56)에 끼워진 상태에서 패드 스프링(50)의 지지부(58) 끝단은 각 돌출부(34)(38)의 하부 일측을 지지한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 차량용 디스크 브레이크의 동작 및 패드 스프링의 작용에 대하여 설명한다.
마스터 실린더에서 형성된 제동유압이 캘리퍼 하우징(40)의 실린더(43)로 전달되면, 피스톤(42)이 내측 디스크패드(35)를 디스크(10) 쪽으로 가압한다. 내측 디스크패드(35)의 마찰패드(37)가 디스크(10)의 일측면에 밀착되면 피스톤(42)의 전진에 의한 반력에 의해 캘리퍼 하우징(40)이 피스톤(42) 이동 방향의 반대 방향으로 밀린다. 이때, 핑거부(44)가 외측 디스크패드(31)를 디스크(10) 쪽으로 당겨 외측 디스크패드(31)의 마찰패드(33)가 내측 디스크패드(35)의 마찰패드(37)과 함께 디스크(10)에 밀착되면서 제동력이 발생된다.
한편, 실린더(43)에 가해졌던 제동유압이 제거되면 피스톤(42)이 디스크(10)의 반대 방향으로 물러나고 캘리퍼 하우징(40)이 원래의 위치로 복귀되면서 내측 및 외측 디스크패드(31)(35)가 패드 스프링(50)의 안내홈(56)을 따라 디스크(10)에서 물러난다.
이와 같은 디스크 브레이크의 동작이 반복될 때, 패드 스프링(50)의 지지부(58)는 내측 및 외측 디스크패드(31)(35)의 돌출부(34)(38)를 적절한 크기의 하중으로 탄성 지지함으로써 내측 및 외측 디스크패드(31)(35)가 원활하게 미끄럼 이동될 수 있도록 한다.
이러한 패드 스프링(50)의 작용은 지지부(58)에 구비된 절개부(58a)에 의한 것으로, 본 발명에 의한 패드 스프링(50)은 동일한 재질과 두께 및 절개부(58a)를 제외한 동일한 형상을 갖는 패드 스프링에 비해 강성이 작아 돌출부(34)(38)에 가하는 하중이 작으므로 내측 및 외측 디스크패드(31)(35)가 보다 원활하게 미끄럼 이동할 수 있는 것이다.
도 5에 나타내 보인 것과 같이, 본 발명에 의한 패드 스프링(50)은 하중과 이에 따른 변형량의 관계로 나타나는 탄성계수가 종래의 것에 비해 작지만, 두께나 형상은 그대로 유지할 수 있기 때문에 내구성이 떨어지지 않는다.
이상에서 설명한 본 발명에 의한 차량용 디스크 브레이크에 의하면, 패드 스 프링에 구비되는 절개부를 통해 패드 스프링이 내측 및 외측 디스크패드를 원활한 미끄럼 이동이 가능하게 지지할 수 있는 강성을 갖게 되고, 외부 충격에 의한 영구변형이 잘 발생되지 않고, 제조공차가 발생되더라도 내측 및 외측 디스크패드의 원활한 미끄럼 이동이 가능하다.
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 (5)

  1. 휠과 함께 회전하는 디스크와, 상기 디스크의 내/외측면에 각각 압착되는 내측 및 외측 디스크패드가 상기 디스크를 향해 진퇴 가능하게 설치되는 캐리어와, 상기 캐리어에 이동 가능하게 장착되며 상기 내측 및 외측 디스크패드를 작동시키는 캘리퍼 하우징과, 상기 내측 및 외측 디스크패드를 미끄럼 이동 가능하게 지지하기 위해 상기 캐리어와 상기 내측 및 외측 디스크패드 사이에 개재되는 패드 스프링을 포함하는 차량용 디스크 브레이크에 있어서,
    상기 캐리어에는 상기 내측 및 외측 디스크패드에 구비되는 돌출부에 대응되는 슬라이드홈이 구비되고, 상기 패드 스프링은 상기 슬라이드홈에 끼워져 상기 내측 및 외측 디스크패드의 돌출부를 미끄럼 이동 가능하게 지지하는 안내부와, 상기 안내부로부터 연장되어 상기 각 돌출부의 하부를 지지하는 지지부를 포함하고, 상기 패드 스프링에는 상기 패드 스프링의 강성을 낮춰주는 절개부가 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 디스크 브레이크.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 절개부는 상기 지지부에 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 디스크 브레이크.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 지지부는 상기 안내부에서 상기 각 돌출부 쪽으로 굴곡되도록 연장된 것을 특징으로 하는 차량용 디스크 브레이크.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 캐리어에는 결합턱이 구비되고, 상기 패드 스프링에는 상기 결합턱이 끼워지는 결합홈이 구비된 결합부가 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 디스크 브레이크.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 결합턱은 상기 슬라이드홈의 상부에 구비되고, 상기 결합부는 상기 안내부의 상부에 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 디스크 브레이크.
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