KR20080085494A - 균일한 패드 면압 분포를 갖는 차량용 브레이크 캘리퍼 - Google Patents

Abstract

본 발명은 균일한 패드 면압 분포를 갖는 차량용 브레이크 캘리퍼에 관한 것으로, 캘리퍼 바디(1)의 피스톤 장착 반대 부위를 이루는 좌·우 캘리퍼 핑거(1a,1c)가 형성한 피스톤 홀 가공을 위한 빈 공간으로 가압력 분산 수단인 연결로드를 길이 방향으로 장착해, 특히 저속 저압 제동 시 아우터 패드의 면압 분포 불 균일에 따른 소음(Squeal Noise 및 Creep/Groan Noise)의 발생을 크게 줄여 줄 수 있는 특징이 있게 된다.

Description

균일한 패드 면압 분포를 갖는 차량용 브레이크 캘리퍼{uniformity surface pressure typed caliper brake in vehicle}

도 1은 본 발명에 따른 균일한 패드 면압 분포를 갖는 차량용 브레이크 캘리퍼의 구성도

도 2는 본 발명에 따른 캘리퍼 바디 핑거부위를 연결하는 연결 로드의 구성도

도 3은 본 발명에 따른 브레이크 캘리퍼의 제동 시 가해지는 힘 분산 상태도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 캘리퍼 바디 1a,1c : 좌·우 캘리퍼 핑거

1b : 개구 홀 1d : 나사 홀

2,2' : 가이드 로드 3 : 캐리어

4 : 연결 로드 5 : 로드 축

6 : 나사 체결단 7 : 공구 삽입 홀

본 발명은 차량용 브레이크 캘리퍼에 관한 것으로, 보다 상세하게는 균일한 패드 면압 분포를 갖는 차량용 브레이크 캘리퍼에 관한 것이다.

일반적으로 주행중인 차량을 정지시키기 위한 브레이크 장치는 디스크 타입과 드럼타입이 통상적으로 사용되어, 브레이크 페달의 조작력을 유압을 매개로 배력해 차륜을 강제 정지시켜 차량 정지를 하게 된다.

이와 같은, 브레이크 장치중 디스크 타입은 차륜과 함께 회전하는 디스크의 양쪽에서 패드를 유압에 의하여 눌러서 제동기능을 수행하는데 이는, 통상적으로 캘리퍼(Caliper) 타입 브레이크 장치로도 불리게 된다.

이러한 캘리퍼(Caliper) 타입 브레이크 장치 중 주로 사용되는 싱글 실린더 플로팅 캘리퍼(Single Cylinder Floating Caliper)는, 통상적으로 현가 장치쪽으로 부착되는 캘리퍼 바디가 액압 형성 실린더를 통해 패드를 디스크로 밀어내는 피스톤을 구비하며, 상기 캘리퍼 바디의 양측에서 가이드로드를 이용하여 캐리어가 결합되는 구조를 이루게 된다.

즉, 브레이크 작동 시 마스터실린더로부터 공급되는 액압을 통해 패드(통상 인너 패드라 함)를 디스크 쪽으로 피스톤이 밀어줄 때, 가이드로드에 의해 좌·우로 이동할 수 있게 설치된 캐리어 반력을 받아 가이드 로드를 통해 이동하면서 반대쪽의 패드(통상 아우터 패드라 함)가 디스크를 눌러서 제동작용을 하게 된다.

그러나, 이러한 브레이크는 제동 시 인너와 아우터 패드가 디스크에 고른 압력으로 작용될 때 진동이나 소음의 발생이 방지되지만, 캘리퍼를 이루는 캘리퍼 바디의 가공 시 피스톤이 장착되는 구조적인 특성상, 피스톤의 반대쪽 부위를 형성하 는 바깥쪽부위에는 피스톤 위치 공간을 개방할 수밖에 없고, 이러한 구조적인 특징에 따라 아우터 패드가 장착되는 캘리퍼 바디 부위에는 개방된 공간을 이루는 캘리퍼 핑거(Caliper Finger)가 형성되며, 이로 인해 제동 시 인너 패드 면압과 비교하여 아우터 패드 면압 분포가 고르게 분포되지 않고, 상기 캘리퍼 핑거 부위에 집중이 되어 안정된 제동성능확보 및 마찰재 노이즈 관련하여 취약하게 된다.

이러한 현상은 특히, 저속 저압 제동 시 더욱 가중되어져 아우터 패드를 가압하는 캘리퍼 바디의 가압력이 캘리퍼 핑거 부위로 집중되고, 이로 인해 아우터 패드 면압 분포가 균일하지 못한 즉, 전면접촉이 아닌 국부접촉 현상이 심화되어 소음(일례로, Squeal Noise 및 Creep/Groan Noise)이 다수 발생되어 품질 저하 요인으로 작용하게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 제동 시 아우터 패드를 가압하는 캘리퍼 바디의 캘리퍼 핑거 부위에 작용하는 가압력이 전체 영역으로 고르게 분포되도록 해, 제동 시 압력크기에 관련 없이 항상 아우터 패드 면압 분포를 균일하게 형성시켜 다양한 소음 발생을 크게 줄이거나 차단하도록 함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 브레이크 페달의 답입력을 배력하는 부스터를 통해 유압을 생성하는 마스터실린더로부터 제동 압을 공급받아 제동력을 발생하는 캘리퍼로 이루어진 캘리퍼 타입 브레이크에 있어서,

상기 캘리퍼는 마스터실린더로부터 제동 액압으로 통해 피스톤이 패드를 차륜과 함께 회전하는 휠 디스크양쪽으로 밀어주는 캘리퍼 바디와,

상기 캘리퍼 바디의 양쪽에서 가이드 볼트를 매개로 체결되어져 휠 디스크양쪽을 감싸는 캐리어 및

상기 캘리퍼 바디의 피스톤 반대쪽을 이루는 좌·우 캘리퍼 핑거를 통해 형성된 피스톤 수용 홀 가공 공간을 가로질러, 제동 시 그 안쪽으로 위치된 아우터 패드를 가압하는 좌·우 캘리퍼 핑거를 통한 가압력과 더불어 상기 피스톤 수용 홀 가공 공간부위를 통해서도 가압력을 가하는 연결로드로 구성되어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 연결 로드는 소정 직경을 갖는 로드 축과, 우측 캘리퍼 핑거의 나사 홀에 체결되도록 상기 로드 축의 한쪽 끝에서 외주면에 나사를 형성한 작은 직경의 나사 체결단 및 좌측 캘리퍼 핑거의 개구 홀로 삽입되어진 로드 축을 공구를 이용해 회전시키도록, 로드 축의 끝단면에 형성된 홈인 공구 삽입 홀로 이루어진다.

그리고, 상기 공구 삽입 홀은 육각 단면 형상을 이루는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 균일한 패드 면압 분포를 갖는 차량용 브레이크 캘리퍼의 구성도를 도시한 것인바, 본 발명은 브레이크 페달의 답입력을 배력하는 부스 터를 통해 유압을 생성하는 마스터실린더로부터 제동 압을 공급받아 제동력을 발생하는 캘리퍼로 이루어진 캘리퍼 타입 브레이크에 있어서,

상기 캘리퍼는 마스터실린더로부터 제동 액압으로 통해 피스톤이 패드를 차륜과 함께 회전하는 휠 디스크(D)양쪽으로 밀어주는 캘리퍼 바디(1)와, 상기 캘리퍼 바디(1)의 양쪽에서 가이드 볼트(2,2')를 매개로 체결되어져 휠 디스크(D)양쪽을 감싸는 캐리어(3) 및 상기 캘리퍼 바디(1)에 구비된 피스톤의 반대 부위를 이루면서 피스톤 형성 홀 가공을 위한 공간 형성 부위를 가로지르면서, 패드쪽으로 가해지는 가압력을 캘리퍼 바디(1)의 전체 구간으로 분포시켜 주는 가압력 분산 수단으로 구성되어진다.

또한, 상기 캘리퍼는 통상적인 경우와 같이 캘리퍼 바디(1)의 양쪽으로 각각 피스톤에 의한 가압력을 직접 받는 인너 패드와, 그 반대편에 위치되어 인너 패드의 거동 시 함께 휠 디스크(D)쪽으로 접촉 가압되는 아우터 패드를 구비하게 된다.

그리고, 상기 가압력 분산 수단은 도 2에 도시된 바와 같이 피스톤이 장착된 캘리퍼 바디(1)의 반대쪽 부위에서 피스톤 형성 홀 가공을 위한 빈 공간을 제외한 영역을 이루는 좌·우 캘리퍼 핑거(1a,1c)와, 상기 좌·우 캘리퍼 핑거(1a,1c)에 각각 결합되어져 빈 공간을 가로지르도록 배열되는 연결 로드(4)로 이루어진다.

여기서, 상기 연결 로드(4)는 소정 직경을 갖는 로드 축(5)과, 우측 캘리퍼 핑거(1c)의 나사 홀(1d)에 체결되도록 상기 로드 축(5)의 한쪽 끝에서 외주면에 나사를 형성한 작은 직경의 나사 체결단(6) 및 좌측 캘리퍼 핑거(1a)의 개구 홀(1b)로 삽입되어진 로드 축(5)을 공구를 이용해 회전시키도록, 로드 축(5)의 끝단면에 형성된 홈인 공구 삽입 홀(7)로 이루어진다.

그리고, 상기 연결 로드(4)는 좌·우 캘리퍼 핑거(1a,1c)로 체결 시 빈 공간 영역을 모두 가리지 않는 적절한 직경을 갖게 된다.

또한, 상기 로드 축(5)에 형성된 공구 삽입 홀(7)은 여러 형상을 이루나, 통상적으로 육각 렌치를 사용할 수 있도록 육각 단면 형상을 이루는 것이 바람직하다.

이하 본 발명의 작동을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 발명의 캘리퍼는 브레이크 작동 시 캘리퍼의 피스톤 가동 구조에 따른 즉, 피스톤에 의한 가압력을 직접 받는 인너 패드의 반대편에 위치된 아우터 패드의 인너 패드에 비한 면압 분포의 불 균일 현상을 크게 줄여주고, 이로 인해 저속 저압 제동 시 아우터 패드의 면압 분포 불 균일에 따른 소음(Squeal Noise 및 Creep/Groan Noise)의 발생을 크게 줄여 줄 수 있는 특징이 있게 된다.

이는 본 발명의 캘리퍼를 이루는 캘리퍼 바디(1)의 아우터 패드부위로 장착된 가압력 분산 수단의 작용에 따른 것으로 즉, 도 1에 도시된 바와 같이 캘리퍼 바디(1)의 피스톤 장착 반대 부위를 이루는 좌·우 캘리퍼 핑거(1a,1c)가 형성한 피스톤 홀 가공을 위한 빈 공간으로 상기 가압력 분산 수단이 장착되기 때문이다.

즉, 상기 캘리퍼 바디(1)를 이루는 좌·우 캘리퍼 핑거(1a,1c)중 좌측 캘리퍼 핑거(1a)의 개구 홀(1b)을 통해 가압력 분산 수단의 로드 축(5)을 끼워, 그 반대편을 이루는 우측 캘리퍼 핑거(1c)의 나사 홀(1d)쪽에 체결시켜 주면, 제동 시 캘리퍼 바디(1)에 의해 가압되는 아우터 패드가 좌·우 캘리퍼 핑거(1a,1c)와 더불어 로드 축(5)을 통해 전체적인 구간으로 가압력이 작용되어진다.

이는 캘리퍼 바디(1)의 피스톤 작용에 의한 가압력을 인너 패드가 직접 받으면서, 동시에 캘리퍼 바디(1)와 기이드 로드 및 캐리어(3)간 상호 작용으로 인너 패드의 반대편에 위치된 아우터 패드가 캘리퍼 바디(1)를 통해 휠 디스크(D)쪽으로 이동 즉, 상기 캘리퍼 바디(1)의 좌·우 캘리퍼 핑거(1a,1c)가 아우터 패드에 가하는 가압력에 더불어, 상기 좌·우 캘리퍼 핑거(1a,1c)를 가로지르는 로드 축(5)도 아우터 패드에 가압력을 가해주게 된다.

즉, 캘리퍼 바디(1)의 길이를 따라 배열된 아우터 패드는 캘리퍼 바디(1)의 양쪽을 이루는 좌·우 캘리퍼 핑거(1a,1c)와, 상기 좌·우 캘리퍼 핑거(1a,1c)사이의 빈 공간을 가로지르는 로드 축(5)을 통해 전 길이에 걸쳐 면압이 고르게 형성될 수 있게 되고, 이는 캘리퍼 바디(1)의 좌·우 캘리퍼 핑거(1a,1c)사이의 빈 공간으로 작용되지 않았던 아우터 패드에 대한 가압력이 도 3에 도시된 바와 같이 로드 축(5)을 통해 작용됨에 따라, 인너 패드의 면압 분포와 비교할 때 아우터 패드의 면압 분포도 고르게 분포시켜 주게 된다.

이러한 작용을 하는 로드 축(5)은 캘리퍼 바디(1)에 장착 시 그 작업이 간단히 이루어지는데 즉, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 로드 축(5)을 좌측 캘리퍼 핑거(1a)의 개구 홀(1b)로 삽입해 우측 캘리퍼 핑거(1c)의 나사 홀(1d)쪽으로 나사 체결단(6)을 위치시켜 주게 된다.

이어, 상기 좌측 캘리퍼 핑거(1a)의 개구 홀(1b)로 공구(육각 렌치)를 삽입 해, 로드 축(5)의 끝 단면에 형성된 홈인 공구 삽입 홀(7)에 끼운 다음, 공구를 회전시키게 되면 로드 축(5)이 회전하면서 나사 체결단(6)이 우측 캘리퍼 핑거(1c)의 나사 홀(1d)에 체결되며, 이와 같은 단순 작업만으로 로드 축(5)의 장착이 완료되어진다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 제동 유압을 받아 작동되는 피스톤 수용홀 가공을 위해 그 반대쪽으로 빈 공간을 형성 할 수밖에 없는 캘리퍼에, 상기 빈 공간을 가로지르면서 그 안쪽으로 구비된 아우터 패드를 가압하는 연결 로드를 장착시켜, 브레이크 제동 시 아우터 패드가 캘리퍼 바디의 좌·우 캘리퍼 핑거와 더불어 연결 로드를 통해 가압되어져, 피스톤을 통해 고른 면압이 작용하는 인너 패드의 면압 분포와 비교할 때 아우터 패드의 면압 분포도 고르게 분포시켜 줄 수 있는 효과가 있게 된다.

또한, 본 발명은 제동 시 캘리퍼를 통해 인너 패드의 면압 분포와 같이 아우터 패드의 면압 분포도 고르게 분포됨에 따라, 특히 저속 저압 제동 시 아우터 패드의 면압 분포 불 균일에 따른 소음(Squeal Noise 및 Creep/Groan Noise)의 발생을 크게 줄이는 효과가 있게 된다.

Claims (3)

1. 브레이크 페달의 답입력을 배력하는 부스터를 통해 유압을 생성하는 마스터실린더로부터 제동 압을 공급받아 제동력을 발생하는 캘리퍼로 이루어진 캘리퍼 타입 브레이크에 있어서,

   상기 캘리퍼는 마스터실린더로부터 제동 액압으로 통해 피스톤이 패드를 차륜과 함께 회전하는 휠 디스크(D)양쪽으로 밀어주는 캘리퍼 바디(1)와,

   상기 캘리퍼 바디(1)의 양쪽에서 가이드 볼트(2,2')를 매개로 체결되어져 휠 디스크(D)양쪽을 감싸는 캐리어(3) 및

   상기 캘리퍼 바디(1)의 피스톤 반대쪽을 이루는 좌·우 캘리퍼 핑거(1a,1c)를 통해 형성된 피스톤 수용 홀 가공 공간을 가로질러, 제동 시 그 안쪽으로 위치된 아우터 패드를 가압하는 좌·우 캘리퍼 핑거(1a,1c)를 통한 가압력과 더불어 상기 피스톤 수용 홀 가공 공간부위를 통해서도 가압력을 가하는 연결로드(4)

   로 구성되어진 것을 특징으로 하는 균일한 패드 면압 분포를 갖는 차량용 브레이크 캘리퍼.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 연결 로드(4)는 소정 직경을 갖는 로드 축(5)과, 우측 캘리퍼 핑거(1c)의 나사 홀(1d)에 체결되도록 상기 로드 축(5)의 한쪽 끝에서 외주면에 나사를 형성한 작은 직경의 나사 체결단(6) 및 좌측 캘리퍼 핑거(1a)의 개구 홀(1b)로 삽입되어진 로드 축(5)을 공구를 이용해 회전시키도록, 로드 축(5)의 끝단면에 형성된 홈인 공구 삽입 홀(7)로 이루어진 것을 특징으로 하는 균일한 패드 면압 분포를 갖는 차량용 브레이크 캘리퍼.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 공구 삽입 홀(7)은 육각 단면 형상을 이루는 것을 특징으로 하는 균일한 패드 면압 분포를 갖는 차량용 브레이크 캘리퍼.

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