KR20080018541A - 차량용 디스크 브레이크 - Google Patents

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KR20080018541A
KR20080018541A KR1020060080785A KR20060080785A KR20080018541A KR 20080018541 A KR20080018541 A KR 20080018541A KR 1020060080785 A KR1020060080785 A KR 1020060080785A KR 20060080785 A KR20060080785 A KR 20060080785A KR 20080018541 A KR20080018541 A KR 20080018541A
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계경태
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현대모비스 주식회사
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Abstract

본 발명은 차량용 디스크 브레이크에 관한 것으로서, 특히 브레이크 오일의 누수가 억제되고, 디스크 브레이크의 해제 시에 작동 전 상태로의 복원력이 향상되도록 하는 차량용 디스크 브레이크에 관한 것이다.
본 발명에 따른 차량용 디스크 브레이크는 휠과 함께 회전하는 디스크, 상기 디스크와 마찰되도록 패드가 설치되는 패드플레이트, 상기 디스크를 향해 진퇴 가능하도록 차체에 설치되는 캐리어, 상기 캐리어에 슬라이딩 가능하게 설치되고 실린더가 설치되는 캘리퍼 하우징, 상기 실린더에 슬라이딩 가능하게 설치되어 상기 패드플레이트를 상기 디스크 방향으로 가압하는 피스톤, 상기 실린더 내벽에 원주 방향으로 형성되는 안착홈부, 상기 안착홈부에 삽입되어 상기 피스톤에 마찰되는 실링재, 및 상기 안착홈부와 실링재 사이에 설치되어 브레이크 오일의 유동량이 제어되도록 하는 조절수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
디스크 브레이크, 캐리어, 캘리퍼 하우징, 피스톤, 패드

Description

차량용 디스크 브레이크 {DISK BRAKE FOR VEHICLES}
도 1은 종래 기술에 따른 차량용 디스크 브레이크가 도시된 부분 단면도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 차량용 디스크 브레이크의 실링재 장착구조가 도시된 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 차량용 디스크 브레이크의 실링재 장착구조가 도시된 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 디스크 브레이크의 작동 상태가 도시된 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 디스크 브레이크의 해제 상태가 도시된 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
50 : 안착홈부 52 : 제 1 홈부
54 : 제 2 홈부 60 : 실링재
62 : 제 1 실링재 64 : 제 2 실링재
70 : 조절수단 71 : 제 1 관통홀부
72 : 제 2 관통홀부 73 : 제 1 공간부
74 : 제 2 공간부 75 : 제 3 공간부
76 : 제 4 공간부 77 : 체크밸브
78 : 제 1 유로 79 : 제 2 유로
본 발명은 차량용 디스크 브레이크에 관한 것으로서, 특히 브레이크 오일의 누수가 억제되고, 디스크 브레이크의 해제 시에 작동 전 상태로의 복원력이 향상되도록 하는 차량용 디스크 브레이크에 관한 것이다.
일반적으로 차량에 장착되는 브레이크는 주행 중의 자동차를 감속하거나 정지, 또는 정지 상태를 유지하기 위한 장치로서, 드럼 브레이크와 디스크 브레이크가 있다.
여기서, 디스크 브레이크는 드럼 대신에 휠과 함께 회전하는 원판형의 디스크를 양쪽에서 패드로 압박하여 제동력을 얻는 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 차량용 디스크 브레이크가 도시된 부분 단면도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 차량용 디스크 브레이크의 실링재 장착구조가 도시된 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 종래 기술에 따른 차량용 디스크 브레이크는 패드(5a)(6a)가 부착된 한 쌍의 패드플레이트(5)(6)가 미끄럼 가능하게 설치된 캐리어(3)와, 제동유압에 의해 진퇴 운동하도록 피스톤(2)이 내장된 캘리퍼 하우징(1) 과, 한 쌍의 패드플레이트(5)(6) 사이에 외주연 일부가 삽입된 상태를 유지하면서 휠(미도시)과 함께 회전하는 디스크(4)를 구비한다.
캐리어(3)는 차체의 너클에 마운팅 볼트를 통해 장착되며, 여기에는 한 쌍의 패드플레이트(5)(6)가 내측방향으로 슬라이딩 가능하게 설치된다. 한 쌍의 패드플레이트는 피스톤(2)과 접하도록 캐리어(3)의 안쪽에 배치되며 인너패드(5a)가 부착된 인너패드플레이트(5)와, 후술하는 핑거부(1b)와 접하도록 캐리어(3)의 바깥쪽에 배치되며 아웃터패드(6a)가 부착된 아웃터패드플레이트(6)로 구별된다.
캘리퍼 하우징(1)은 캐리어(3) 상부를 덮도록 설치되며, 이의 양측 단부는 가이드로드(3a)를 매개로 캐리어(3)의 양측에 슬라이딩 가능하게 조립된다.
또한, 캘리퍼 하우징(1)의 후방부에는 보어가공을 통해 실린더(1a)가 마련되며, 여기에는 피스톤(2)이 진퇴운동 가능하게 설치된다.
그리고 캘리퍼 하우징(1)의 전방부에는 아웃터패드플레이트(6)를 감싸도록 굽어진 핑거부(1b)가 일체로 성형되어 있어서, 제동 작용 시 아웃터패드플레이트(6)를 디스크(4) 측으로 밀게 된다.
이러한 캐리어(3)와 캘리퍼 하우징(1)은 센터라인(C.L)을 기점으로 좌우로 대칭되게 이루어져 있다.
따라서 운전자가 브레이크페달(미도시)을 밟아 마스터실린더(미도시)로부터 발생된 제동유압이 실린더(1a)에 전달되면 피스톤(2)과 함께 인너패드플레이트(5)가 전진하며, 인너패드(5a)가 회전하는 디스크(4)의 일측면에 순간적으로 압착된다.
아울러 실린더(1a)에 잔존하는 유압에 의해 캘리퍼 하우징(1)이 피스톤(2)과 반대방향으로 이동하면서 핑거부(1b)가 아웃터패드플레이트(6)를 끌어당겨, 아웃터패드(6a)가 디스크(4)의 타측면에 압착되어 제동력을 발휘한다.
그러나, 종래 기술에 따른 차량용 디스크 브레이크는 실린더(1a) 내벽에 형성되는 안착홈부(1b)에 삽입되어 브레이크 오일의 누유를 방지하고, 피스톤(2)의 복원력을 향상시키는 실링재(1c)가 한 개 설치되기 때문에 한 개의 실링재(1c)가 누유를 방지함과 동시에 피스톤의 복원력 향상의 두 가지 기능을 행하므로 양자의 기능이 모두 충분히 이루어지지 못하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로서, 브레이크 오일의 누유 방지를 효과적으로 이룸과 동시에 브레이크 오일의 유동량을 제어할 수 있도록 하는 차량용 디스크 브레이크를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 차량용 디스크 브레이크는 휠과 함께 회전하는 디스크, 상기 디스크와 마찰되도록 패드가 설치되는 패드플레이트, 상기 디스크를 향해 진퇴 가능하도록 차체에 설치되는 캐리어, 상기 캐리어에 슬라이딩 가능하게 설치되고 실린더가 설치되는 캘리퍼 하우징, 상기 실린더에 슬라이딩 가능하게 설치되어 상기 패드플레이트를 상기 디스크 방향으로 가압하는 피 스톤, 상기 실린더 내벽에 원주 방향으로 형성되는 안착홈부, 상기 안착홈부에 삽입되어 상기 피스톤에 마찰되는 실링재, 및 상기 안착홈부와 실링재 사이에 설치되어 브레이크 오일의 유동량이 제어되도록 하는 조절수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 안착홈부는 상기 실린더 내벽에 형성되는 제 1 홈부와, 상기 제 1 홈부와 상기 실린더의 외측 방향으로 소정 간격 떨어지게 배치되는 제 2 홈부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실링재는 상기 제 1 홈부에 삽입되는 제 1 실링재와, 상기 제 2 홈부에 삽입되는 제 2 실링재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 조절수단은 상기 제 1 실링재의 내측 단부에 상하 방향으로 형성되는 제 1 관통홀부와, 상기 제 1 실링재의 외측 단부에 상하 방향으로 형성되는 제 2 관통홀부와, 상기 제 1 관통홀부의 상측 단부에 대응되는 상기 제 1 홈부 내벽에 형성되는 제 1 공간부와, 상기 제 2 관통홀부의 상측 단부에 대응되는 상기 제 1 홈부 내벽에 형성되는 제 2 공간부와, 상기 제 2 관통홀부의 하측 단부에 대응되는 상기 제 1 홈부 내벽에 형성되는 제 3 공간부와, 상기 제 1 관통홀부의 하측 단부에 대응되는 상기 제 1 홈부 내벽에 형성되는 제 4 공간부와, 상기 실린더의 내벽으로부터 상기 제 1 공간부 및 제 2 공간부를 연통시키는 제 1 유로와, 상기 실린더의 내벽으로부터 상기 제 3 공간부 및 제 4 공간부를 연통시키는 제 2 유로와, 상기 제 3 공간부와 상기 제 4 공간부 사이에 설치되는 체크밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 차량용 디스크 브레이크의 일 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.
설명의 편의를 위해 차량용 디스크 브레이크를 예로 들어 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.
그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 차량용 디스크 브레이크의 실링재 장착구조가 도시된 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 디스크 브레이크의 작동 상태가 도시된 단면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 디스크 브레이크의 해제 상태가 도시된 단면도이다.
도 1 및 도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 차량용 디스크 브레이크는 휠(미도시)과 함께 회전하는 디스크(4)와, 디스크(4)와 마찰되도록 패드(5a)(6a)가 설치되는 패드플레이트(5)(6)와, 디스크(4)를 향해 진퇴 가능하도록 차체에 설치되는 캐리어(3)와, 캐리어(3)에 슬라이딩 가능하게 설치되고 실린더(1a)가 설치되는 캘리퍼 하우징(1)과, 실린더(1a)에 슬라이딩 가능하게 설치되어 패드플레이트(5)(6)를 디스크 방향으로 가압하는 피스톤(2)과, 실린더(1a) 내벽에 원주 방향으로 형성되는 안착홈부(50)와, 안착홈부(50)에 삽입되어 피스톤(2)에 마찰되는 실링재(60)와, 안착홈부(50)와 실링재(60) 사이에 설치되어 브레이크 오일 의 유동량이 제어되도록 하는 조절수단(70)을 포함하여 이루어진다.
이로써, 피스톤(2)이 실린더(1a) 외측으로 돌출되어 패드플레이트(5)(6)를 디스크(4) 방향으로 가압할 때는 조절수단(70)에 의해 브레이크 오일의 유동량이 증가되어 실링재(60)의 변형량이 많아지고, 피스톤(2)이 실린더(1a) 내측으로 삽입되어 브레이크의 작동이 해제될 때에는 조절수단(70)에 의해 브레이크 오일의 유동량이 감소되어 변형되었던 실링재(60)의 복원 속도가 느려지도록 한다.
이로써, 피스톤(2)이 돌출 될 때에는 브레이크 오일에 충분한 공급에 의해 실링재(60)가 피스톤(2) 둘레면에 압착된 상태에서 최대한 변형되므로 탄성에너지가 충분히 응축된다.
그리고, 피스톤(2)이 삽입될 때에는 브레이크 오일의 유동량이 많아 실링재(60)가 급격히 복원되면서 피스톤(2)의 외벽과의 사이에서 슬립이 발생되는 것을 방지하므로 실링재(60)가 원상태로 복원되면서 피스톤(2)이 실린더(1a)로 삽입되는 운동을 촉진시키는 역할을 하게 된다.
여기서, 안착홈부(50)는 실린더(1a) 내벽에 형성되는 제 1 홈부(52)와, 제 1 홈부(52)와 실린더(1a)의 외측 방향으로 소정 간격 떨어지게 배치되는 제 2 홈부(54)를 포함하여 이루어진다.
또한, 실링재(60)는 제 1 홈부(52)에 삽입되는 제 1 실링재(62)와, 제 2 홈부(54)에 삽입되는 제 2 실링재(64)를 포함하여 이루어진다.
이로써, 피스톤(2)과 실린더(1a) 사이의 간격에는 제 1 실링재(62) 및 제 2 실링재(64)가 개재되므로 제 1 실링재(62)는 브레이크 오일의 누유방지의 역할을 행하게 되고, 제 2 실링재(64)는 피스톤(2)의 복원력이 향상되도록 하는 역할을 행하게 된다.
여기서, 조절수단(70)은 제 1 실링재(62)의 내측 단부에 상하 방향으로 형성되는 제 1 관통홀부(71)와, 제 1 실링재(62)의 외측 단부에 방향으로 형성되는 제 2 관통홀부(72)와, 제 1 관통홀부(71)의 상측 단부에 대응되는 제 1 홈부(52) 내벽에 형성되는 제 1 공간부(73)와, 제 2 관통홀부(72)의 상측 단부에 대응되는 제 1 홈부(52) 내벽에 형성되는 제 2 공간부(74)와, 제 2 관통홀부(72)의 하측 단부에 대응되는 제 1 홈부(52) 내벽에 형성되는 제 3 공간부(75)와, 제 1 관통홀부(71)의 하측 단부에 대응되는 제 1 홈부(52) 내벽에 형성되는 제 4 공간부(76)와, 실린더(1a)의 내벽으로부터 제 1 공간부(73) 및 제 2 공간부(74)를 연통시키는 제 1 유로(78)와, 실린더(1a)의 내벽으로부터 제 3 공간부(75) 및 제 4 공간부(76)를 연통시키는 제 2 유로(79)와, 제 3 공간부(75)와 제 4 공간부(76) 사이에 설치되는 체크밸브(77)를 포함하여 이루어진다.
이로써, 제 1 유로(78), 제 1 공간부(73), 제 1 관통홀부(71), 제 4 공간부(76) 및 제 2 유로(79)로 이루어지는 하나의 통로와, 제 1 유로(78), 제 1 공간부(73), 제 2 공간부(74), 제 2 관통홀부(72), 제 3 공간부(75), 제 4 공간부(76) 및 제 2 유로(79)로 이루어지는 두 번째 통로가 형성된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 디스크 브레이크의 작용을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 브레이크가 작동될 때에는 피스톤(2)이 실린더(1a)로부터 돌출되어 패 드플레이트(5)(6)를 디스크(4) 방향으로 가압함으로써, 패드(5a)(6a)와 디스크(4)가 접촉되면서 차량의 제동이 이루어진다.
이때, 브레이크 오일은 제 1 실링재(62)를 관통하여 제 2 실링재(64)와 피스톤(2) 사이의 간격으로 공급되는데, 체크밸브(77)가 개방되어 제 1 유로(78), 제 1 공간부(73), 제 1 관통홀부(71), 제 4 공간부(76) 및 제 2 유로(79)로 이루어지는 하나의 통로와, 제 1 유로(78), 제 1 공간부(73), 제 2 공간부(74), 제 2 관통홀부(72), 제 3 공간부(75), 제 4 공간부(76) 및 제 2 유로(79)로 이루어지는 두 번째 통로를 통해 브레이크 오일이 공급된다.
이로써, 제 2 실링재(64)에 충분한 양의 브레이크 오일이 공급되므로 제 2 실링재(64)는 피스톤(2)의 외벽에 밀착된 상태에서 하측 방향으로 많은 양이 변형되어 충분한 탄성 에너지가 응축된다.
이후에, 브레이크 작동이 해제되면 피스톤(2)이 실린더(1a) 내측으로 삽입되면서 브레이크 오일도 상측으로 유동된다.
이때, 체크밸브(77)는 역류되는 브레이크 오일에 의해 폐쇄되어 제 4 공간부(76)와 제 3 공간부(75)를 연통시키는 제 2 유로(79)가 폐쇄되므로 브레이크 오일은 제 2 유로(79), 제 4 공간부(76), 제 1 관통홀부(71), 제 1 공간부(73) 및 제 1 유로(78)로 이루어지는 통로를 통해서만 브레이크 오일이 상측으로 유동된다.
이로써, 제 2 실링재(64)의 하측 방향으로 가압하고 있던 브레이크 오일이 소정 속도 이하로 유동되므로 제 2 실링재(64)의 복원 속도는 소정 속도 이하로 이루어져 피스톤(2)의 외벽과 제 2 실링재(64) 사이에서 슬립이 발생되는 것을 방지 토록 한다.
이러한 작동에 의해 제 2 실링재(64)는 피스톤(2) 외벽에 밀착된 상태가 유지되면서 원상태로 복원되므로 피스톤(2)의 복원 운동을 향상시키는 역할을 행하게 된다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
또한, 차량용 디스크 브레이크를 예로 들어 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 차량에 사용되는 디스크 브레이크가 아닌 다른 제품의 디스크 브레이크에도 본 발명의 디스크 브레이크가 사용될 수 있다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 디스크 브레이크는 제 1 실링재, 제 2 실링재 및 조절수단이 설치됨으로써, 브레이크 작동이 개시될 때에 해제될 때에 브레이크 오일의 유동량이 제어되므로 제 1 실링재에 의해 브레이크 오일의 누유를 억제하여 브레이크 오일의 교환 주기를 연장시키는 이점이 있고, 제 2 실링재 및 조절수단에 의해 피스톤의 복원력이 향상되도록 하여 드래그 토크 저감에 의한 패드 수명이 연장되고, 연비가 향상되는 이점이 있다.

Claims (4)

  1. 휠과 함께 회전하는 디스크;
    상기 디스크와 마찰되도록 패드가 설치되는 패드플레이트;
    상기 디스크를 향해 진퇴 가능하도록 차체에 설치되는 캐리어;
    상기 캐리어에 슬라이딩 가능하게 설치되고 실린더가 설치되는 캘리퍼 하우징;
    상기 실린더에 슬라이딩 가능하게 설치되어 상기 패드플레이트를 상기 디스크 방향으로 가압하는 피스톤;
    상기 실린더 내벽에 원주 방향으로 형성되는 안착홈부;
    상기 안착홈부에 삽입되어 상기 피스톤에 마찰되는 실링재; 및
    상기 안착홈부와 실링재 사이에 설치되어 브레이크 오일의 유동량이 제어되도록 하는 조절수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 디스크 브레이크.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 안착홈부는 상기 실린더 내벽에 형성되는 제 1 홈부와, 상기 제 1 홈부와 상기 실린더의 외측 방향으로 소정 간격 떨어지게 배치되는 제 2 홈부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 디스크 브레이크.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 실링재는 상기 제 1 홈부에 삽입되는 제 1 실링재와, 상기 제 2 홈부에 삽입되는 제 2 실링재를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 디스크 브레이크.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 조절수단은 상기 제 1 실링재의 내측 단부에 상하 방향으로 형성되는 제 1 관통홀부와, 상기 제 1 실링재의 외측 단부에 상하 방향으로 형성되는 제 2 관통홀부와, 상기 제 1 관통홀부의 상측 단부에 대응되는 상기 제 1 홈부 내벽에 형성되는 제 1 공간부와, 상기 제 2 관통홀부의 상측 단부에 대응되는 상기 제 1 홈부 내벽에 형성되는 제 2 공간부와, 상기 제 2 관통홀부의 하측 단부에 대응되는 상기 제 1 홈부 내벽에 형성되는 제 3 공간부와, 상기 제 1 관통홀부의 하측 단부에 대응되는 상기 제 1 홈부 내벽에 형성되는 제 4 공간부와, 상기 실린더의 내벽으로부터 상기 제 1 공간부 및 제 2 공간부를 연통시키는 제 1 유로와, 상기 실린더의 내벽으로부터 상기 제 3 공간부 및 제 4 공간부를 연통시키는 제 2 유로와, 상기 제 3 공간부와 상기 제 4 공간부 사이에 설치되는 체크밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 디스크 브레이크.
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