KR20090001341U - 자동차의 디스크 브레이크 패드용 백플레이트 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동차의 디스크 브레이크 패드용 백플레이트(back plate)에 관한 것으로, 오목부(11)와 빗면부(12)로 구성되고, 높이(a) 2.5mm ~ 3mm인 양각의 돌출부(1)가 표면에 형성되며, 상기 돌출부(1)의 폭(d)은 백플레이트 길이(e)의 1/4-1/8이고, 오목부의 폭(f)은 돌출부 폭(d)의 2/3이며, 상기 빗면부(12)의 트레드면에 대한 각(g)은 45-60도인 것을 특징으로 하여, 접착면적을 증가시켜 백플레이트와 마찰재의 접착력을 향상시키고, 돌출부를 양각으로 형성시킴으로써 백플레이트 두께를 유지하여 제동시 백플레이트가 부분적으로 휘어지는 현상이 발생하여 노이즈가 발생할 우려를 해소하며, 돌출부의 오목부에 의해 접착강도가 향상되는 효과가 있는 것임.

Description

자동차의 디스크 브레이크 패드용 백플레이트 {Back plate for disk brake of vehicle pad of vehicle}

본 고안은 일반 승용자동차 및 대형차량의 디스크 브레이크 패드(brake pad) 제조시 이용되는 백플레이트(Back plate)의 개량에 관한 것이다.

자동차용 마찰재는 크게 디스크 타입(disk type)과 드럼 타입(drum type)으로 구분이 된다. 디스크타입에는 브레이크 패드(brake pad)가 사용되며, 드럼 타입에는 브레이크 라이닝(brake lining)이 사용된다. 브레이크 패드를 사용하는 디스크 타입은 브레이크 패드 사이에 디스크가 있어 압축식으로 제동을 하고 제동시 발생되는 열은 공기중으로 쉽게 방열되어 안정된 제동특성으로 인하여 승용차에 널리 사용되고 있다. 트럭과 버스등의 대형자동차에 주로 사용되는 드럼 타입은 브레이크 라이닝이 드럼 내부에 있어 외부 확장식으로 제동을 하고 제동시 발생된 열은 공기중으로 쉽게 방출되지 않고 드럼 내부에 지속적으로 잠열로 남아 있어 제동 안정성이 떨어질 뿐만 아니라 페이드 현상(온도 상승에 따른 마찰계수 저하)이 쉽게 발생하여 제동 안정성의 저하가 이루어진다. 이러한 제동 안정성의 저하와 페이드 현상의 발생은 고하중 및 고속 주행을 하는 대형 자동차에서 제동 거리가 길어져 교통 사고로 이어지게 된다. 따라서, 최근에는 대형 트럭을 중심으로 대형 자동차에서 디스크 타입 사용이 확대되고 있는 추세이다.

브레이크 패드를 이루는 구성요소는 크게 마찰재, 백플레이트(back plate), 웨어인디케이터(wear indicator), 노이즈심(noise shim) 등이 있다. 마찰재는 디스크로터와 마찰을 일으켜 감속 또는 정지를 일으키는 실 제동역할을 하는 부재이고, 백플레이트는 마찰재 뒤에 부착이 되어 있으며, 브레이크 시스템의 피스톤이 제동력을 일으키기 위하여 누르는 부분이다. 노이즈심(noise shim)은 브레이크 패드가 디스크로터와 제동시 발생하는 노이즈를 제거하기 위하여 백플레이트 뒤에 부착하는 부품이다. 웨어 인디케이터(were indicator)는 운전자가 장기 사용후에 마찰재의 교환시기를 나타내는 부품으로, 보통 얇고 좁은 철판으로 되어 있어, 마찰시 소음에 의하여 운전자에게 브레이크 패드의 교체시기를 알려준다.

이러한 차량용 브레이크에 있어서 제동성능의 유지는 중요한 문제이다. 자동차의 제동력 저하의 원인은 크게 2가지로 볼 수 있다. 첫째는 마찰재 자체의 마찰계수 저하와 온도 상승에 따른 마찰계수 저하인 페이드(Fade) 현상이 원인인 경우이고, 둘째는 백플레이트와 마찰재의 박리 에 의한 경우이다. 특히 백플레이트와 마찰재의 박리는 차량의 제동력을 상실시켜 운전자로 하여금 안전 운행을 어렵게 만든다.

브레이크 패드의 마찰재는 접착제가 도포된 매끈한 접착면의 백플레이트와 접착되어 있다. 고속 고하중 주행시 제동에 의하여 발생된 열에 의하여 백플레이트에 도포된 접착제의 열화가 발생하고, 장기 사용시에는 수분이 침투하여 녹이 발생하여 접착력이 저하되어 마찰재의 박리가 일어난다. 그리고, 제동시 백플레이트가 휘어져 백플레이트로부터 마찰재가 박리되거나 소음이 발생하게 된다. 이러한 마찰재와 백플레이트의 박리 현상은 운전자의 안전 운행을 어렵게 만들 뿐만 아니라 교통사고를 일으키는 치명적인 원인으로 이어진다.

이러한 문제를 해결하기 위해 브레이크 패드와 마찰재의 결합력을 향상시키려는 노력이 경주되어왔다. 종래의 브레이크패드의 접착력 향상방법은 크게 3가지로 구분되어진다. 첫 번째는 백플레이트 표면에 금속봉이나 철망 등을 부착하는 방법이다. 실용신안 2000-0020672, 特開(일) 2005-140217는 금속망체를 백플레이트 위에 용접으로 접합한 기술을 개시하였다.

두 번째는 백플레이트를 일정 두께로 홈을 파서 돌기를 만들거나 마찰재를 홈 내에 삽입하는 방법이다. 20-0188889는 백플레이트에 프레싱 가공을 통하여 무수한 돌기를 형성시키는 기술을 개시하며, 특허 1997-0002025는 백플레이트에 프레싱 가공을 통하여 보강리브를 형성시킨 기술을 개시하였고, 20-0222862, 特開(일) 2002-61683은 백플레이트 전후면을 프레싱 가공을 통하여 엠보 형태를 갖게 하였다.

세 번째는 접착력이 우수한 마찰재를 이용하는 방법이 있다. 特開(일) 평6-74267은 마찰재를 마찰을 담당하는 상층재와 백플레이트와의 결합을 담당하는 하층재로 분할구성하는 기술을 소개하였다.

그러나 상기에 소개한 기술에도 다음과 같은 문제점이 있다.

백플레이트 표면에 금속봉이나 철망 등을 부착하는 방법은 용접으로 부착하는 과정에서 추가적인 제조경비 발생 및 생산성 저하의 문제가 있으며, 백플레이트를 일정 두께로 홈을 파서 음각으로 돌기를 만들거나 마찰재를 홈 내에 삽입하는 방법은 백플레이트의 두께가 부분적으로 얇아지거나 편평도가 불량해질 수 있어 이에 따라 제동시 백플레이트가 부분적으로 휘어지는 현상이 발생하여 노이즈가 발생할 우려가 있고, 접착력이 우수한 마찰재를 백플레이트에 붙이는 방법 역시 제조비용 증가 및 생산성 저하의 문제가 있다.

이에, 본 고안은 양각의 돌출부를 백플레이트의 표면에 형성시킴으로써 마찰재가 백플레이트와 결합시 접착강도를 향상시켜 급제동시나 사용 말기에 마찰재와 백플레이트가 분리되는 형상이 발생하지 않도록 하고자 한다.

본 고안은 마찰재사이에 강한 부착력이 유지되는 차량용 브레이크 패드를 제공한다.

백플레이트에 양각된 돌출부를 만들어 백플레이트와 마찰재의 접착면적을 증 가시켜 접착력을 향상시키면서, 종래의 음각 프레싱 가공에 의하여 백플레이트의 두께가 부분적으로 감소되어 제동시 백플레이트가 부분적으로 휘어지는 현상에 따른 노이즈 발생 우려를 해소하였다.

또한, 보강엠보의 상부가 오목 형상을 이루고 있어 접착강도가 향상되는 효과가 있다.

본 고안의 자동차의 디스크 브레이크 패드용 백플레이트는 오목부(11)와 빗면부(12)로 구성되고, 높이(a) 3mm인 양각의 돌출부(1)가 표면에 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 돌출부(1)의 폭(d)은 백플레이트 길이(e)의 1/4-1/8이며, 오목부의 폭(f)은 돌출부 폭(d)의 2/3이고, 빗면부(12)의 트레드면에 대한 각(g)은 45-60도인 것이 바람직하다.

상기 돌출부(1)는 제조시 최종 백플레이트 두께보다 2.5mm ~ 3mm 두꺼운 강판을 사용하여 프레싱 가공을 한다. 이는 백플레이트 위에 양각으로 돌출부(1)를 형성시키기 위함이며, 이로 인해 백플레이트 두께의 감소에 따른 노이즈 발생문제, 내구성 저하 등의 우려를 해소할 수 있다.

상기 돌출부(1)는 도 2의 (가)에 도시된 바와 같이 제동시 힘을 받는 방향에 수직으로 설치될 수 있으며, 이 경우 상기 돌출부(1)의 길이(b)는 백플레이트(2)의 폭(c)과 같게 되고, 힘받는 방향(h)에 대해 직각으로 백플레이트에 위치하게 된다. 또는, 도 2의 (나)에 도시된 바와 같이 힘받는방향(h)에 대해 45도 각도로 백플레이트에 위치시키는 구성도 가능하다.

즉, 본 고안은 이러한 구성에 의하여, 백플레이트(2)에 양각된 돌출부(1)를 만들어 백플레이트(2)와 마찰재의 접착면적을 증가시켜 접착력을 향상시키면서, 종래의 음각 프레싱 가공에 의하여 백플레이트의 두께가 부분적으로 감소되어 제동시 백플레이트가 부분적으로 휘어지는 현상에 따른 노이즈 발생 우려를 해소한 것이다.

또한, 보강엠보의 상부가 오목 형상을 이루고 있어 접착강도가 향상되는 효과가 있는 것이다.

도 1은 본 고안의 자동차의 디스크 브레이크 패드용 백플레이트의 측면도.

도 2는 본 고안의 자동차의 디스크 브레이크 패드용 백플레이트의 정면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1. 돌출부

11. 오목부

12. 빗면부

2. 백플레이트

Claims (4)

1. 오목부(11)와 빗면부(12)로 구성되고, 높이(a) 2.5mm ~ 3mm인 양각의 돌출부(1)가 표면에 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 디스크 브레이크 패드용 백플레이트.
2. 제1항에 있어서, 상기 돌출부(1)의 폭(d)은 백플레이트 길이(e)의 1/4-1/8이며, 오목부의 폭(f)은 돌출부 폭(d)의 2/3이고, 상기 빗면부(12)의 트레드면에 대한 각(g)은 45-60도인 것을 특징으로 하는 자동차의 디스크 브레이크 패드용 백플레이트.
3. 제2항에 있어서, 상기 돌출부(1)의 길이(b)는 백플레이트(2)의 폭(c)과 같으며 상기 돌출부(1)가 힘받는 방향(h)에 대해 수직으로 형성된 것을 특징으로 하는 자동차의 디스크 브레이크 패드용 백플레이트.
4. 제2항에 있어서, 상기 돌출부(1)가 힘받는 방향(h)에 대해 45도 각을 이루도록 형성된 것을 특징으로 하는 자동차의 디스크 브레이크 패드용 백플레이트.

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