KR20080044568A - 디스크 브레이크 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 브레이크 패드의 트레일링(trailing)부위에 위치하는 실린더의 그루브와 리딩(leading)부위에 위치하는 실린더의 그루브의 구조 즉 실의 휨 정도가 상이하게 형성함으로써 실의 서로 다른 탄성 복원력에 따라 브레이크 페달의 트래벌(travel)이 길어지는 현상이나 드래그(drag)가 발생되는 현상을 방지 및 소음 저감을 하기 위한 디스크 브레이크에 관한 것이다.
캘리퍼 바디, 그루브, 실, 면취

Description

디스크 브레이크{disk brake}
도 1은 일반적인 대향 피스톤형 디스크 브레이크의 내부를 보인 부분 절개 평면도.
도 2는 본 발명에 따른 대향 피스톤형 디스크 브레이크의 내부를 보인 부분 평면도.
도 3은 본 발명에 따른 대향 피스톤형 디스크 브레이크의 요부 확대도.
도 4는 본 발명에 따른 디스크 브레이크의 작동 상태를 보인 부분 확대도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
200: 디스크 브레이크 225: 브레이크 패드
230: 캘리퍼 바디 231: 리딩 실린더
232: 리딩 피스톤 233: 트레일링 실린더
234: 트레일링 피스톤 310: 리딩 면취부
320: 트레일링 면취부
본 발명은 디스크 브레이크에 관한 것으로, 보다 상세하게는 브레이크 패드의 트레일링(trailing)부위에 위치하는 실린더의 그루브와 리딩(leading)부위에 위치하는 실린더의 그루브의 구조 즉 실의 휨 정도가 상이하게 형성함으로써 실의 서로 다른 탄성 복원력에 따라 브레이크 페달의 트래벌(travel)이 길어지는 현상이나 드래그(drag)가 발생되는 현상을 방지 및 브레이크 작동시 발생하는 소음을 줄이기 위한 디스크 브레이크에 관한 것이다.
일반적으로, 주행중인 차량을 정지시키기 위한 브레이크 장치는 유압을 이용하여 제동력을 발휘하는 유압브레이크장치로서, 통상 브레이크페달, 부스터, 마스터실린더, 비례밸브, 전·후방브레이크 어셈블리로 구성되어 진다.
이와 같은 브레이크 장치는 운전자가 차량을 정지시키고자 브레이크 페달을 밟게 되면, 이 페달의 기구학적인 구조에 의해 힘이 증폭된 상태에서 다시 부스터를 통해 2차적인 힘의 증가를 거치면서 마스터실린더가 이를 유압으로 변환시켜 비례밸브를 통해 각 바퀴의 브레이크 어셈블리의 캘리퍼로 전달되어 회전하고 있는 로터를 가압하여 제동력을 발생시키게 된다.
즉, 이러한 캘리퍼는 브레이크 조작시 차량을 제동하기 위해 직접회전하는 바퀴의 로터와 마찰하는 부분으로서, 캘리퍼형 브레이크는 통상적으로 브레이크 실린더를 2개 두어 디스크의 양측에서 패드를 압착시켜 제동하는 방식의 대향 피스톤형과, 캘리퍼의 한쪽에만 1개의 브레이크 실린더를 두고 마스터실린더의 유압이 작 용하면 피스톤이 패드를 압착함과 아울러 그 반발력으로 캘리퍼를 이동시켜 반대쪽의 패드를 디스크에 압착시켜 제동하는 부동캘리퍼형(싱글 실린더 플로팅 캘리퍼 타입)으로 구분된다.
여기서, 대향 피스톤형 디스크 브레이크(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 크게 바퀴휠과 동기 회전하도록 설치된 디스크(110)와, 바퀴휠의 안쪽 너클 아암에 고정되면서 디스크(110)의 양측면을 사이에 두고 슬라이딩되는 브레이크 패드(125)를 갖는 캘리퍼 브라켓(120)과, 공급되는 유압을 이용하여 브레이크 패드(125)를 디스크(110)의 양측면에 접촉시키도록 캘리퍼 브라켓(120)을 통해 슬라이드 이동 가능하게 설치되는 캘리퍼 바디(130)로 구성되어 있다.
상기 캘리퍼 브라켓(120)의 양측단에는 핀홀(124)을 갖는 가이드부(123)가 형성되어 있으며, 그 가이드부(123)의 내측에는 브레이크 패드(125)의 이동을 안내하는 가이드 브라켓(127)이 설치되어 있다.
그리고, 상기 캘리퍼 바디(130)의 일측단에는 디스크(110)의 회전방향 앞쪽에 위치되는 브레이크 패드(125)의 리딩부위(125a)로 리딩 실린더(131)가 개구 형성되어 있고, 뒤쪽에 위치되는 브레이크 패드(125)의 트레일링부위(125b)로 트레일링 실린더(133)가 개구 형성되어 있다.
또한, 상기 리딩 실린더(131) 내에는 리딩 피스톤(132)이 설치됨과 아울러 트레일링 실린더(133) 내에는 트레일링 피스톤(134)이 설치되어 오일 주입공(137)내로 주입되는 유압에 의해 디스크(110)의 내측에 위치한 브레이크 패드(125)의 리딩부위(125a) 및 트레일링부위(125b)를 각각 가압하도록 되어 있으며, 양측단에는 핀홀(124)에 슬라이드 이동 가능하게 결합되는 슬라이딩핀(135)이 볼트(136)로 체결 고정되어 있다.
한편, 상기 캘리퍼 바디(130)의 하단에는 각 피스톤(132,134)의 동작시 그 피스톤(132,134)에 대한 반작용으로 디스크(110)의 외측에 위치한 브레이크 패드(125)를 디스크(110)의 외측면에 접촉시키도록 포크부(138)가 브레이크 패드(125) 측으로 뻗어 이의 후면을 지지하도록 되어 있다.
이에 따라, 브레이크 페달을 밟게 될 경우 진공 배력장치의 압력에 의해 마스터 실린더의 브레이크 오일은 캘리퍼 바디(130)의 오일 주입공(137)을 통해 리딩 실린더(131) 및 트레일링 실린더(133)로 주입된다.
이때, 각 피스톤(132,134)은 그 주입된 브레이크 오일압에 의해 전진하면서 내측에 위치한 브레이크 패드(125)를 디스크(110)에 밀착시킨다.
이렇게 내측에 위치한 브레이크 패드(125)가 디스크(110)에 밀착되는 동시에 캘리퍼 바디(130)는 브레이크 오일의 압력에 의해 피스톤(132,134)의 전진 작용에 대하여 후방으로 반작용하게 된다.
이때의 캘리퍼 바디(130)는 슬라이딩핀(135)을 통해 캘리퍼 브라켓(120)의 가이드부(123)의 핀홀(124)에서 슬라이드 이동하게 되며 후방으로 이동하게 되고, 이렇게 후방으로 이동하는 캘리퍼 바디(130)의 하부에 형성된 포크부(138)는 외측에 위치한 브레이크 패드(125)를 디스크(110)의 외측면에 밀착시킨다.
상기와 같은 과정에서 브레이크 패드(125)의 디스크(110) 접촉은 마찰력을 통하여 디스크(110)의 회전 운동을 정지시키거나 회전속도를 감속하게 된다.
그러나, 상기와 같은 대향 피스톤형 디스크 브레이크(100)는 리딩 실린더(131) 내부에 설치되는 리딩 그루브(leading groove;131a)의 형상에 따라 리딩 실(leading seal;131b)의 수축력 및 트레일링 실린더(133) 내부에 설치되는 트레일링 그루브(trailing groove;133a)의 형상에 따라 트레일링 실(trailing seal;133b)의 수축력이 달라지게 되는데, 각 실(131b,133b)의 수축력을 크게 할 경우 피스톤이 1개인 부동캘리퍼형과는 달리 피스톤(132,134)이 2개이므로 브레이크 페달의 트래벌이 더 길어지고, 그 실(131b,133b)의 수축력을 작게 할 경우 브레이크 페달의 트래벌이 짧아져 드래그가 발생하는 문제점이 있다.
더욱이, 종래 대향 피스톤형 디스크 브레이크(100)는 각 실린더의 실 그루브의 형상은 서로 동일하게 형성되어 있음은 물론 부동캘리퍼형보다 브레이크 패드(125)의 폭이 넓게 형성되어 있으므로 브레이크 패드(125)의 리딩부위(125a)와 트레일링부위(125b)에 걸리는 부하의 차로 인해 소음 발생을 초래하게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하고자 제안된 것으로서, 대향 실린더형에서 실의 서로 다른 탄성 복원력에 따라 브레이크 페달의 트래벌이 길어지는 현상이나 드래그가 발생되는 현상을 억제할 수 있도록 함은 물론 브레이크 패드에 걸리는 부하를 균일하도록 하여 이에 따른 소음 발생을 억제할 수 있도록 하는 디스크 브레이크를 그 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 브레이크 패드의 리딩부위와 트레일링부위를 각각 가압하여 디스크에 접촉시킬 수 있도록 두 개의 피스톤이 각각 수용되는 리딩 실린더 및 트레일링 실린더가 구비되고, 상기 리딩 실린더의 내주면에 형성된 리딩 그루브 및 상기 트레일링 실린더의 내주면에 형성된 트레일링 그루브에 상기 피스톤의 외주면과 기밀 접촉되는 실이 설치되는 디스크 브레이크에 있어서, 상기 리딩 그루브와 트레일링 그루브에는 각각 설치되는 상기 실의 휨량을 증가시켜 탄성복원력을 향상시키도록 입구 부위의 직경을 확장한 면취부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 리딩 그루브의 면취부와 상기 트레일링 그루브의 면취부는 면취량을 서로 다르게 형성하는 것을 특징으로 한다.
상기 리딩 그루브의 면취부의 면취량이 상기 트레일링 그루브의 면취부의 면취량보다 크게 형성하는 것이 바람직하다.
상기 리딩 그루브의 면취부와 상기 트레일링 그루브의 면취부는 동일 각도로 경사지게 형성되는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 대향 피스톤형 디스크 브레이크의 내부를 보인 부분 평면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 대향 피스톤형 디스크 브레이크의 요부 확대도이며, 도 4는 본 발명에 따른 디스크 브레이크의 작동 상태를 보인 부분 확대도이 다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 디스크 브레이크(200)는 캘리퍼 브라켓(220)의 가이드부(223)에 브레이크 패드(225)가 가이드 브라켓(227)을 통해 디스크(210)의 양측면으로 이동 가능하게 설치되고, 그 브레이크 패드(225)의 리딩부위(225a)를 가압하여 디스크(220)에 접촉시킬 수 있도록 리딩 피스톤(232)이 수용되는 리딩 실린더(231)가 캘리퍼 바디(230)에 구비됨과 동시에 트레일링부위(225b)를 가압하여 디스크(210)에 접촉시킬 수 있도록 트레일링 피스톤(234)이 수용되는 트레일링 실린더(233)가 캘리퍼 바디(230)에 구비되며, 리딩 실린더(231)의 내주면에 리딩 그루브(231a)가 형성됨과 아울러 트레일링 실린더(233)의 내주면에 트레일링 그루브(233a)가 형성되며, 상기 리딩 그루브(231a)에 리딩 피스톤(232)의 외주면과 기밀 접촉되는 리딩 실(231b)이 설치되면서 트레일링 그루브(233a)에 트레일링 피스톤(234)의 외주면과 기밀 접촉되는 트레일링 실(233b)이 설치되는 구조를 갖는다.
특히, 상기 리딩 실린더(231)에 설치된 리딩 실(231b)과 트레일링 실린더(233)에 설치된 트레일링 실(233b)의 탄성 복원력을 향상시키기 위해 리딩 실린더(231)의 리딩 그루브(231a)와 트레일링 실린더(233)의 트레일링 그루브(233a)는 각 피스톤(232,234)의 실(231b,233b)이 삽입되는 입구 부위를 확장한 면취부(310,320)를 형성한다.
더욱 상세히, 상기 리딩 그루브(233a)는 입구 부위의 내측면을 확장한 리딩 면취부(310)를 형성함과 동시에 상기 트레일링 그루브(233a)는 입구 부위를 확장한 내측면을 확장한 트레일링 면취부(320)를 형성한다.
이때, 상기 리딩 면취부(310)와 트레일링 면취부(320)는 동일한 각도(θ)로 경사지게 형성되어 각 실(231b,233b)의 휨 및 탄성복원력을 동일하게 함으로써 각 피스톤(232,234)의 롤백(roll back)을 동일하게 유도함이 바람직하다.
한편, 상기 리딩 면취부(310)와 트레일링 면취부(320)는 동일한 각도(θ)로 경사지게 형성된 상태에서 상기 리딩 면취부(310)의 면취량(L1)과 상기 트레일링 면취부(320)의 면취량(L2)이 서로 다르게 형성되어 리딩 피스톤(232)이 가압하는 위치와 트레일링 피스톤(234)이 가압하는 위치에서의 디스크(210)와 브레이크 패드(225) 간의 접촉 시점을 달리한다.
즉, 상기 리딩 면취부(310)의 면취량(L1)이 상기 트레일링 면취부(320)의 면취량(L2)보다 크게 형성함으로써 리딩 실(231b)의 탄성복원력이 트레일링 실(233b)의 탄성복원력보다 크게 된다.
따라서, 브레이크 작동 후 해제시 리딩 피스톤(232) 및 리딩 실(231b)이 트레일링 피스톤(234) 및 트레일링 실(233b)보다 상대적으로 더 많이 후진하게 되고, 이에 따라 트레일링 피스톤(234)이 리딩 피스톤(232)보다 먼저 브레이크 패드(225)를 밀게 된다.
그래서, 상기 브레이크 패드(225)는 트레일링 피스톤(234)과 일직선상에 위치한 부분이 리딩 피스톤(232)과 일직선상에 위치한 부분보다 먼저 디스크(210)와 접하게 된다.
도면 중 미설명 부호 237은 브레이크 오일이 주입되는 오일 주입공이다.
이에 따라, 제동시 브레이크 오일이 캘리퍼 바디(230)의 오일 주입공(237)을 통해 리딩 실린더(231) 및 트레일링 실린더(233)의 내부로 주입될 경우, 리딩 실린더(231)에 수용된 피스톤(232) 및 트레일링 실린더(233)에 수용된 피스톤(234)은 브레이크 오일의 압력에 의해 각각 전진하면서 트레일링부위(225b)의 브레이크 패드(225)가 디스크(210)에 먼저 접한 직후 리딩부위(225a)의 브레이크 패드(225)가 디스크(210)에 접하게 된다.
이러한 과정에서, 브레이크 페달의 트래벌이 길어지는 현상 및 그 트래벌에 짧게 됨에 따른 드래그 발생을 억제할 수 있게 되며, 브레이크 노이즈를 저감하게 된다.
상기한 바와 같이 본 발명에 따른 디스크 브레이크는 브레이크 패드의 트레일링부위에 위치하는 실린더의 그루브 면취량을 리딩부위에 위치하는 실린더의 그루브의 면취량보다 작게 형성함으로써, 트레일링측 피스톤 부위의 브레이크 패드를 디스크에 먼저 접하도록 함에 따라 브레이크 패드와 디스크의 접촉시 발생하는 소음을 줄일 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 브레이크 패드의 리딩부위와 트레일링부위를 각각 가압하여 디스크에 접촉시킬 수 있도록 두 개의 피스톤이 각각 수용되는 리딩 실린더 및 트레일링 실린더가 구비되고, 상기 리딩 실린더의 내주면에 형성된 리딩 그루브 및 상기 트레일링 실린더의 내주면에 형성된 트레일링 그루브에 상기 피스톤의 외주면과 기밀 접촉되는 실이 설치되는 디스크 브레이크에 있어서,
    상기 리딩 그루브와 트레일링 그루브에는 각각 설치되는 상기 실의 휨량을 증가시켜 탄성복원력을 향상시키도록 입구 부위의 직경을 확장한 면취부가 형성되는 것을 특징으로 하는 2-피스톤형 디스크 브레이크.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 리딩 그루브의 면취부와 상기 트레일링 그루브의 면취부는 면취량을 서로 다르게 형성하는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 리딩 그루브의 면취부의 면취량이 상기 트레일링 그루브의 면취부의 면취량보다 크게 형성하는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 리딩 그루브의 면취부와 상기 트레일링 그루브의 면취부는 동일 각도로 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110778626A (zh) * 2019-10-31 2020-02-11 安徽江宏制动器有限公司 一种防活塞卡死的制动器卡钳

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