KR20090050122A - 차량용 디스크 브레이크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 브레이크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 마찰패드의 마모에 따른 마찰패드와 디스크사이의 이격을 보상하는 간격조절장치를 갖춘 차량용 디스크 브레이크에 관한 것이다.

차량의 휠과 함께 회전하는 디스크와, 상기 디스크의 일측면과 마찰하며 제동력을 발생시키는 가동 마찰패드와, 그 일면에 상기 가동 마찰패드가 부착되며 동력을 발생시키는 구동모터에 의해 상기 디스크의 회전방향으로 이동하며 상기 디스크측으로 전진하는 쐐기부재와, 상기 쐐기부재가 상기 디스크측으로 전진하도록 안내하는 안내부재를 포함한 차량용 디스크 브레이크에 있어서,

상기 가동마찰패드와 상기 디스크 사이의 간격이 일정하게 유지되도록 하는 간격조절장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 디스크 브레이크{DISK BRAKE FOR VEHICLE}

도 1은 본 발명에 따른 차량용 디스크 브레이크의 분해 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 차량용 디스크 브레이크의 개략도이다.

도 3은 도 2에서 제동상태를 나타낸 개략도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10: 디스크 20a, 20b: 마찰패드

30: 캘리퍼하우징 31: 가이드로드

32: 핑거부 40: 캐리어

41: 가이드홀 50: 구동모터

51: 워엄 60 : 쐐기부재

70: 안내부재 81: 워엄 휠

82 : 스핀들

본 발명은 차량용 브레이크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 마찰패드의 마모에 따른 마찰패드와 디스크사이의 이격을 보상하는 간격조절장치를 갖춘 차량용 디스크 브레이크에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 디스크 브레이크는 휠과 함께 회전하는 원판형상의 디스크 일부를 양측에서 마찰패드로 압박하여 제동력을 얻는 장치로써, 이러한 차량용 디스크 브레이크 중에는 차량의 휠과 함께 회전하는 디스크와, 디스크의 일측면과 마찰하며 제동력을 발생시키는 마찰패드와, 일면에 마찰패드가 부착되며 동력을 발생시키는 구동모터에 의해 디스크의 회전방향으로 이동하며 디스크측으로 전진하는 쐐기부재와, 쐐기부재가 디스크의 회전방향측으로 이동할 경우에 쐐기부재가 디스크측으로 전진하도록 안내하는 안내부재를 포함하여 쐐기부재가 디스크와 안내부재 사이에 끼워지도록 함으로써 적은 동력으로도 큰 제동력을 얻을 수 있도록 한 차량용 디스크 브레이크가 있다.

또한, 이러한 종래의 차량용 디스크 브레이크에는 구동모터에 의해 디스크의 회전방향측으로 이동하면서 쐐기부재가 디스크의 회전방향측으로 이동할 수 있게 하는 동력전달부재가 더 구비되어 있다.

이러한 동력전달부재가 상기에 언급한 바와 같이 디스크의 회전방향측으로 이동하게 하기 위해서 구동모터의 회전축에는 수나사가 가공되어 있으며, 동력전달부재에는 내주면에 암나사가 가공되어 있는 축 설치공이 마련되어 회전축의 회전방향에 따라 동력전달부재가 디스크의 회전방향측으로 진퇴이동할 수 있게 된다.

이러한 종래의 디스크 브레이크는 구동모터의 회전력을 이용하여 제동동작을 구현하기 위하여 감속하여 변위를 줄이고 배력하는 배력장치가 필요하고, 이러한 배력장치로써 서로 대응되는 경사면을 각각 구비한 한 쌍의 쐐기부재를 이용하기도 한 다.

그러나, 마찰패드는 제동시 지속적으로 디스크와 마찰을 일으키게 됨에 따라 마모가 진행되는데 이에 따라 마찰패드와 디스크 사이의 간격이 점차 벌어져서 이러한 간격을 보상하지 않을 경우 마모의 진행에 따라 제동력 및 제동응답성이 지속적으로 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 마찰패드의 마모가 진행됨에 따른 마찰패드와 디스크 사이의 간격이 조절되는 차량용 디스크 브레이크를 제공하는 것이다.

본 발명은, 차량의 휠과 함께 회전하는 디스크와, 상기 디스크의 일측면과 마찰하며 제동력을 발생시키는 가동 마찰패드와, 그 일면에 상기 가동 마찰패드가 부착되며 동력을 발생시키는 구동모터에 의해 상기 디스크의 회전방향으로 이동하며 상기 디스크측으로 전진하는 쐐기부재와, 상기 쐐기부재가 상기 디스크측으로 전진하도록 안내하는 안내부재를 포함한 차량용 디스크 브레이크에 있어서,

상기 가동마찰패드와 상기 디스크 사이의 간격이 일정하게 유지되도록 하는 간격조절장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 간격조절장치는 상기 가동 마찰패드의 마모에 따라 제동시 상기 쐐기부재가 상기 안내부재로부터 전방으로 소정거리 이상 전진하는 것을 감지하는 감지부와, 상기 감지부의 동작에 의해 상기 안내부재를 상기 디스크쪽으로 이송하는 동작부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 감지부는 상기 쐐기부재에 의해 밀려 직선운동하는 푸쉬로드를 포함하고, 상기 동작부는, 상기 푸쉬로드의 일단에 맞물려 회전하는 기어와, 상기 기어에 연결되고 표면에 스크류가 형성된 연결축과, 상기 연결축의 스크류에 결합되어 진퇴운동하는 너트유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스크 브레이크를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 차량용 디스크 브레이크는 도 1, 2에 도시되어 있는 바와 같이 차량의 휠(미도시)과 함께 회전하는 원판형상의 디스크(10) 양측면에 마찰패드(20a, 20b)를 각각 마찰시켜 제동력을 얻는 장치로써, 내부 양측에 한 쌍의 마찰패드(20a, 20b)가 서로 대향되게 배치되어 있는 캘리퍼하우징(30)과, 차량의 너클부(미도시)에 고정되어 캘리퍼하우징(30)이 너클부에 진퇴이동 가능하게 설치될 수 있게 하는 캐리어(40)를 포함한다.

캘리퍼하우징(30)이 캐리어(40)에 진퇴이동 가능하게 설치될 수 있도록 하기 위하여 캘리퍼하우징(30)의 양측단에는 캐리어(40)에 진퇴이동 가능하게 설치되는 한 쌍의 가이드로드(31)가 스크류 등의 체결부재를 통해 고정되어 있다.

캘리퍼하우징(30)의 내부 일측에는 디스크(10)측을 향하고 있는 전면에 마찰패드(20a)가 설치되는 쐐기부재(60)와, 전면이 쐐기부재(60)의 배면에 직, 간접적으로 접하여 구동모터(50)로부터 동력을 전달받아 직선운동하여 상기 쐐기부재(60)가 디스크(10)측으로 전진하도록 안내하는 안내부재(70)가 배치된다.

캘리퍼하우징(30)의 내부 타측에는 다른 하나의 마찰패드(20b)가 설치되는 핑거부(32)가 구비되어 있다. 본 실시예에서는 편의상 두 마찰패드(20a, 20b) 중 쐐기부재(60)에 설치되어 쐐기부재(60)와 함께 이동하는 마찰패드(20a)를 가동 마찰패드(20a)라 하며, 이에 대향되게 설치되어 있는 마찰패드(20b)를 고정 마찰패드(20b)라 한다.

쐐기부재(60)의 전면은 가동 마찰패드(20a)가 디스크(10)의 일측면과 전체적으로 고르게 접촉할 수 있도록 디스크(10)의 일측면과 평행하게 배치되어 있으며, 쐐기부재(60)의 후면은 디스크(10)를 향하여 소정각도로 경사지게 형성되어 쐐기부재(60)의 양측단 중 적어도 디스크(10)의 회전방향측에 위치한 일측단은 쐐기형상을 형성하도록 되어 있다.

안내부재(70)는 쐐기부재(60)가 디스크(10)의 회전방향측으로 이동할 경우에 쐐기부재(60)가 디스크(10)측으로 전진하도록 안내할 수 있도록 그 전면이 쐐기부재(60)의 배면과 대응하도록 경사지게 형성되어 있다.

또한, 안내부재(70)와 구동모터(50) 사이에는 구동모터의 회전운동을 쐐기부재(60)의 직선운동으로 전환하기 위한 동력변환장치가 마련된다.

상기 동력변환장치는 상기 구동모터(50)의 회전축에 연동하는 워엄(51)과, 상기 워엄(51)에 회전에 따라 구동되는 워엄 휠(81)과, 상기 워엄 휠(81)의 중심을 관통하도록 마련되어 상기 워엄 휠(81)의 회전에 따라 연동되며 스크류 가공된 스핀들(82)과, 상기 스핀들(82)의 스크류를 따라 상기 스핀들(82)의 축방향으로 직선운동하며 상기 쐐기부재(60)에 연결되는 이송부재(71)를 포함한다.

이송부재(71)는 스핀들(82)의 회전에 따라 직선운동하도록 너트로 구성되거나 볼스크류로 구성될 수 있으며, 이때 이송부재(71)와 쐐기부재(60)는 이송부재(71)가 디스크(10)의 회전방향으로 이동함에 따라 쐐기부재(60)의 사선운동을 보장할 수 있도록 슬라이드 운동 가능하게 결합된다. 따라서, 쐐기부재(60)에는 이송부재(71)와 쐐기부재(60)사이에서 디스크(10) 방향으로의 전후 직선 슬라이드 운동을 안내하기 위한 가이드부(61))가 형성되고 이 가이드부(61)의 내부에 이송부재(71)가 결합된다.

따라서, 구동모터(50)로부터의 회전운동에 의한 동력이 워엄과 워엄 휠(81)을 거쳐 이송부재가 디스크(10)의 회전방향측으로 이동할 경우 쐐기부재(60)의 배면이 안내부재(70)의 전면에 의해 안내되며 디스크(10)측으로 전진하므로 쐐기부재(60)에 설치된 가동 마찰패드(20a)가 디스크(10)의 일 측면에 압박되어 디스크(10)와 마찰하며 제동력을 발생시킨다. 또한, 이와 같이 가동 마찰패드(20a)가 디스크(10)에 압박되면 그 반력에 의해 캘리퍼하우징(30)은 쐐기부재(60)와는 반대방로 후진하게 이동하게 되고 그에 따라 캘리퍼하우징(30)에 설치되어 있는 고정 마찰패드(20b)는 디스크(10)의 타측면에 압박되어 디스크(10)의 타측면과 마찰하며 제동력을 발생시킨다.

또한, 이와 같이 가동 마찰패드(20a)가 디스크(10)의 일측면과 마찰하고 있는 상태에서 가동 마찰패드(20a)와 디스크(10) 사이에 작용하는 마찰력은 쐐기부재(60)가 안내부재(70) 전면과 디스크(10)의 일측면 사이에 보다 강하게 끼워지게 하는 힘으로 작용하므로 적은 동력만 사용하여 큰 제동력을 얻을 수 있게 된다.

본 실시예에서 쐐기부재(60)의 배면은 그 중앙측을 중심으로 양측으로 대칭되도록 전방측을 향하여 경사지게 형성되어 쐐기부재(60)의 양측단에 각각 쐐기형상이 형성되며, 안내부재(70)의 전면은 그 중앙측이 후방측으로 오목하게 형성되며 그 양측이 쐐기부재(60)의 후면과 대응하도록 경사지게 형성되어 차량의 좌우측 휠에 모두 적용될 수 있도록 되어 있다.

한편, 제동이 해제되는 과정은 제동과정과 반대의 동작으로 이루어져 구동모터(50)이 회전축이 역회전하면 이송부재(71)는 스핀들(82) 축과 평행하게 직선운동하며 본래의 위치로 리턴하고 이에 따라 가동 마찰패드(20a)가 디스크(10) 사이에서 빠져나와 제동이 해제되도록 쐐기부재(60)를 안내하게 된다.

한편, 이와 같은 제동과정에서 마찰패드(20a)(20b)의 마모가 발생하면서 마찰패드(20a)(20b)의 두께가 점차 감소하게 되면서 제동력과 제동응답성이 점차 저하될 수 있는데, 본 발명에 따르면 디스크 브레이크는 마찰패드(20a)(20b)의 마모에 따라 디스크사이의 간격이 적절하게 유지될 수 있도록 하는 간격조절장치를 포함한다.

간격조절장치(90)는 가동 마찰패드(20a)가 설치된 상태의 쐐기부재(60)가 마찰패드(20a)의 마모에 의해 임계치 이상 디스크 쪽으로 전진된 상태를 감지하는 감지부와, 이 감지부에 의해 안내부재(70)를 디스크(10)쪽으로 전진시켜 마모에 의해 증가된 간격을 보상하는 작동부를 포함하여 이루어진다.

먼저, 본 실시예에서 감지부는 제동시 쐐기부재(60)이 사선운동할 때 디스크(10)쪽으로의 이동거리가 임계치 이상일 경우 가이드부(61)와 접촉하며 쐐기부재(60)와 함께 밀리는 푸쉬로드(91)로 구성된다.

푸쉬로드(91)은 쐐기부재(60)가 임계치 이상 전진될 경우 일단이 가이드부(61)에 접촉되도록 설치되며, 푸쉬로드(91)의 타단은 기어(92)와 맞물려 있다.

기어(92)는 연결축(93)과 결합되어 있어 함께 회전하고, 연결축(93)은 그 표면에 스크류가 가공된 스핀들의 형태로 구성되어 있다.

또한, 연결축(93)에서 스크류에 결합되어 연결축(93)의 회전에 따라 전후 직선운동하는 너트유닛(32)이 결합되고 이 너트 유닛(32)은 안내부재(70)가 디스크 쪽으로 이송시킬 수 있도록 캐리어(30)에 결합되거나 일체형성된 구조로 마련된다.

따라서, 쐐기부재(60)의 사선운동에 의해 푸쉬로드(91)이 일측으로 밀리면서 이에 맞물린 기어(92)를 회전시키면 연결축(93)이 회전하면서 너트유닛(32)이 디스크(10) 쪽으로 전진운동하면서 안내부재(70)를 포함한 동력변환장치 전체를 이동시켜 마찰패드(20a)와 디스크 사이의 적정한 간격이 유지되도록 마모에 따른 간격증가를 보상한다.

도 3은 푸쉬로드(91)에 의해 기어(92)가 회전하는 과정을 도시한 것으로, 기어(92)에 형성된 치형은 일면이 기어(92)의 반경방향에 평행하여 수직면(92a)으로 구성되고 다른 일면은 반경방향과 경사를 형성하는 경사면(92b)으로 구성되어 있다. 또한, 푸쉬로드(91)의 단부도 상기 수직면(92a)과 경사면(92b)에 대응될 수 있는 수직면(91a)과 경사면(91b)을 구비하고 있다. 따라서, 푸쉬로드(92)가 가이드부(61)에 의해 밀려 이동할 때는 수직면(91a)(92a)끼리 맞물리며 기어(92)가 회전할 수 있게 된다. 따라서, 기어(92)는 치형에 따라 한 스텝씩 회전하게 된다.

한편, 푸쉬로드(92)는 제동해제시 원래의 위치로 복귀되도록 별도의 탄성부재(미도시에 의해 탄성지지되도록 마련되며, 이에 따라 제동력 해제시 기어(92)는 회전된 상태에서 정지해 있고 푸쉬로드(91)와 기어(92)의 경사면(91b)(92b)은 슬라이딩 되며 푸쉬로드(91)이 복귀된다. 이때 기어(92)가 푸쉬로드(91)가 회전하는 것을 방지하기 위하여 기어(92) 및 연결축(93)가 푸쉬로드(91)의 동작에 의한 회전방향과 반대되는 방향으로 탄성지지되도록 탄성부재(미도시)를 설치할 수 있다.

이상에서 살펴본 본 발명의 실시예는 본 발명을 예시하는 하나의 예일 뿐이면 본 발명의 구성이 이에 한정되지 않는다. 따라서, 쐐기부재(60)를 구동모터(50)에 의해 동작하기 위한 구성 및 간격조절장치의 구성은 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 여러 다른 형태로 변형가능하다.

본 발명에 따른 디스크 브레이크는 마찰패드의 마모에 따라 디스크와 마찰패드사이의 간격이 벌어지는 것을 감지하여 이를 보상하는 간격조절장치를 포함한다.

따라서, 마찰패드의 마모가 진행되는 경우에도 디스크와 마찰패드사이의 간격이 일정하게 유지되어 제동력 및 제동응답성이 일정하게 유지될 수 있다.

Claims (3)

1. 차량의 휠과 함께 회전하는 디스크와, 상기 디스크의 일측면과 마찰하며 제동력을 발생시키는 가동 마찰패드와, 그 일면에 상기 가동 마찰패드가 부착되며 동력을 발생시키는 구동모터에 의해 상기 디스크의 회전방향으로 이동하며 상기 디스크측으로 전진하는 쐐기부재와, 상기 쐐기부재가 상기 디스크측으로 전진하도록 안내하는 안내부재를 포함한 차량용 디스크 브레이크에 있어서,

   상기 가동마찰패드와 상기 디스크 사이의 간격이 일정하게 유지되도록 하는 간격조절장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 디스크 브레이크.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 간격조절장치는 상기 가동 마찰패드의 마모에 따라 제동시 상기 쐐기부재가 상기 안내부재로부터 전방으로 소정거리 이상 전진하는 것을 감지하는 감지부와, 상기 감지부의 동작에 의해 상기 안내부재를 상기 디스크쪽으로 이송하는 동작부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 디스크 브레이크.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 감지부는 상기 쐐기부재에 의해 밀려 직선운동하는 푸쉬로드를 포함하고, 상기 동작부는, 상기 푸쉬로드의 일단에 맞물려 회전하는 기어와, 상기 기어에 연결되고 표면에 스크류가 형성된 연결축과, 상기 연결축의 스크류에 결합되어 진퇴운동하는 너트유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 디스크 브 레이크.

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