KR20090077181A - 디스크 브레이크 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 휠과 함께 회전하는 디스크와, 디스크의 제동을 위하여 디스크의 일측에 마련되는 제1패드플레이트와, 디스크의 타측에 마련되는 제2패드플레이트와, 패드플레이트들이 진퇴가능하도록 지지하는 캐리어와, 캐리어에 진퇴가능하게 마련되고 패드플레이트들 상호간의 가압을 위한 캘리퍼하우징을 포함하는 디스크 브레이크에 있어서, 제1패드플레이트에는 제1전자석이 마련되고, 제2패드플레이트에는 제2전자석이 마련되며, 제동해제시 전자석들 상호간에 척력이 작용하도록 하는 제어부를 포함함으로써 디스크와 패드플레이트들 상호간의 이격거리를 유지하는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크에 대한 것이다.

이를 통하여 리턴스프링을 사용하는 제품과 비교하여 제품신뢰성이 높아지며 조립이 용이하고 사후관리에 있어서도 유리한 효과가 발휘된다.

디스크, 브레이크, 전자석

Description

디스크 브레이크{Disk Brake}

본 발명은 디스크 브레이크에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 제동압이 해제된 경우에 패드 및 디스크 상호간의 이격거리를 유지하도록 하는 전자석이 구비된 디스크 브레이크에 관한 것이다.

일반적으로 브레이크는 운동하는 물체를 감속시키거나 정지상태를 유지시키기 위한 것으로서, 일반적으로는 운동에너지를 마찰장치에 의하여 열에너지로 바꾸어 제동작용을 수행한다.

한국특허공개번호 특1998-041156(1998.08.17.공개)에는 종래의 디스크 브레이크의 구성이 개시되어 있다.

종래의 디스크 브레이크는 패드플레이트들을 디스크 쪽으로 가압하기 위한 캘리퍼하우징 및 피스톤을 구비하고, 패드플레이트들과 캘리퍼하우징을 지지할 수 있도록 차체에 고정되는 캐리어를 구비한다.

캘리퍼하우징은 양측에 각각 결합된 두 가이드로드를 통해 캐리어에 진퇴 가능하게 결합된다. 패드플레이트들은 디스크 양쪽에 각각 배치되며 디스크를 가압하는 방향으로 진퇴할 수 있도록 각각의 양단에 마련된 지지턱이 캐리어의 안내홈에 진퇴 가능하게 결합된다. 또 캐리어의 안내홈과 패드플레이트의 지지턱 사이에는 원활한 진퇴를 안내함과 동시에 진동 및 떨림을 방지하기 위한 패드스프링이 개재된다.

캘리퍼하우징의 양측에 각각 결합된 두 가이드로드는 일단이 캘리퍼하우징의 양측에 볼트체결을 통해 고정되며, 타단이 캐리어 양측에 형성된 가이드홀에 진퇴 가능하게 결합된다. 따라서 캘리퍼하우징은 패드플레이트를 가압하는 방향으로 진퇴할 수 있다.

한편, 제동해제시에는 브레이크의 유압이 풀리면서 피스톤이 원상태로 복귀되면서 패드가 디스크로부터 이격된다. 그러나 경우에 따라 패드가 디스크로부터 이격되지 않는 경우가 발생하여 소음발생 및 이상진동의 문제가 있었는바, 한국특허공개번호 특1998-041156(1998.08.17.공개)에서는 패드플레이트의 상면 양 끝에 리턴스프링이 각각 고정되는 구성을 통하여 패드가 디스크로부터 이격거리가 확보되도록 하였다.

상기의 리턴스프링을 사용하는 제품에서는 리턴스프링의 탄성력이 제품마다 일정하지 않고, 경우에 따라 리턴스프링의 형상이 복잡하며, 조립이나 사후관리도 용이하지 않은 문제점이 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 제동해제시에 패드와 디스크간의 이격거리를 유지하는 기능을 발휘하며, 제품신뢰성이 높으면서, 조립 및 사후관리가 용이한 디스크 브레이크를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여, 휠과 함께 회전하는 디스크와, 상기 디스크의 제동을 위하여 상기 디스크의 일측에 마련되는 제1패드플레이트와, 상기 디스크의 타측에 마련되는 제2패드플레이트와, 상기 패드플레이트들이 진퇴가능하도록 지지하는 캐리어와, 상기 캐리어에 진퇴가능하게 마련되고 상기 패드플레이트들 상호간의 가압을 위한 캘리퍼하우징을 포함하는 디스크 브레이크에 있어서, 상기 제1패드플레이트에는 제1전자석이 마련되고, 상기 제2패드플레이트에는 제2전자석이 마련되며, 제동해제시 상기 전자석들 상호간에 척력이 작용하도록 하는 제어부를 포함함으로써 상기 디스크와 상기 패드플레이트들 상호간의 이격거리를 유지하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 캘리퍼하우징의 일측에는 실린더부가 마련되고, 상기 실린더부 내부에는 상기 제1패드플레이트를 가압하는 피스톤이 마련되며, 상기 캘리퍼하우징의 타측에는 상기 제2패드플레이트를 가압하는 핑거부가 마련되고, 상기 피스톤 내측에는 제1전자석삽입홈이 마련되며, 상기 핑거부에는 제2전자석삽입홈이 마련된 디스크 브레이크로 마련될 수 있다.

또한, 상기 제1전자석 및 제2전자석은 각각 복수개로 마련될 수 있다.

전자석을 통하여 패드와 디스크간의 이격거리를 유지함으로써, 제품신뢰성이 높아지며, 단순히 전자석을 전자석수용홈에 삽입하는 단계를 통하여 용이하게 조립 이 가능하고, 사후관리에 있어서도 리턴스프링보다 수명이 반영구적인 전자석을 사용함으로써 유리한 효과가 있다. 또한, 본 발명처럼 전자석을 사용하는 경우에는 영구자석을 사용하는 경우보다 제동시에 척력이 발생되지 않으므로 제동력을 감소시키지 않는 이점이 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 디스크 브레이크는 도 1에 도시한 바와 같이, 차량의 바퀴와 함께 회전하는 디스크(10)와, 디스크(10)의 양쪽 측면을 가압하여 제동을 수행하도록 디스크(10)의 양측에 각각 배치되며 각각 패드(11a,12a)를 갖춘 제1패드플레이트(11) 및 제2패드플레이트(11,12)와, 상기 패드플레이트들(11,12)의 가압을 위한 캘리퍼하우징(20)과, 피스톤(30) 및 캐리어(40)를 포함한다.

캐리어(40)는 제1패드플레이트(11) 및 제2패드플레이트(12)가 디스크(10)의 양쪽 측면을 향하여 진퇴할 수 있도록 지지한다. 또 캐리어(40)는 캘리퍼하우징(20)이 패드플레이트들(11,12)을 가압하는 방향으로 진퇴할 수 있도록 캘리퍼하우징(20)을 지지한다.

캘리퍼하우징(20)은 실린더부(21)와, 실린더부(21)로부터 제2패드플레이트(12) 쪽으로 연장된 연장부(23)와, 제2패드플레이트(12) 이면을 지지하도록 연장부(23)로부터 절곡 연장된 핑거부(24)를 포함한다. 캘리퍼하우징(20)은 실린더부(21), 연장부(23), 핑거부(24)가 일체형으로 이루어진다.

피스톤(30)은 제1패드플레이트(11)를 가압할 수 있도록 실린더부(21)의 내에 진퇴 가능하게 설치된다. 피스톤(30)은 실린더부(21) 내부로 공급되는 브레이크 오일의 압력에 의해 제1패드플레이트(11) 쪽으로 전진하여 제1패드플레이트(11)를 가압한다.

제1패드플레이트(11) 및 제2패드플레이트(12)의 양측에는 각각 캐리어(40)의 양측에 진퇴 가능하게 지지될 수 있도록 지지턱(14)이 마련되고, 캐리어(40)의 양측에는 지지턱(14)의 지지를 위한 안내면(41)이 마련된다. 지지턱(14)이 캐리어(40)의 안내면(41)에 지지될 수 있도록 한 것이다.

캘리퍼하우징(20)은 양측에 각각 설치되는 두 가이드로드(50)가 캐리어(40) 양측에 진퇴 가능하게 지지됨으로써 제동방향으로 진퇴한다. 이러한 결합을 위해 캐리어(40)의 양측에는 가이드로드(50)가 미끄럼 가능하게 지지되는 가이드홀(42)이 각각 형성된다. 두 가이드로드(50)는 캘리퍼하우징(20)의 양측에 각각 마련된 결합부(25)에 고정된다.

도 2 및 도 3은 본 실시예의 동작을 도시한 것이다. 동작을 보다 일목요연하게 도시하기 위하여 도 2 및 도 3의 좌측은 제2전자석이 설치된 위치의 측단면을 도시한 것이며, 우측은 제1전자석이 설치된 위치의 측단면을 도시하였다.

피스톤(30)이 실린더부(21) 내부로 공급되는 브레이크 오일의 압력에 의해 제1패드플레이트(11)를 가압하면 제1패드플레이트(11)가 디스크(10)를 가압하고, 반작용에 의하여 캘리퍼하우징(20)이 가압반대방향으로 이동하며, 이에 따라 핑거부(24)에 마련된 제2패드플레이트(12)가 디스크(10)의 반대면을 가압하게 되면서 제동이 이루어진다.

피스톤(30) 내측에는 제1전자석삽입홈(30a)이 마련되고 핑거부(24)에는 제2전자석삽입홈(24a)이 마련되어 각각에 전자석이 삽입 및 고정된다. 제1전자석(61)의 전선은 전선설치홈(30b)을 통하여 인출되어 제어부(70)와 전기적으로 연결된다.

한편, 제동해제시에는 브레이크 오일의 압력이 감소되면서 피스톤(30)의 가압력이 약화된다. 동시에 제동해제의 신호가 제어부(70)에 전달되면 제1전자석(61) 및 제2전자석(62) 상호간에 척력이 작용하도록 자기장이 형성되고, 이로써 제1 및 제2전자석이 제1 및 제2패드플레이트를 양측으로 벌리게 되면서 디스크(10)와 패드들(11a,12a) 상호간에 이격 거리가 유지된다.

전자석 대신에 영구자석을 사용하는 경우에는 항상 영구자석간의 척력이 작용하기 때문에 적은 힘이나마 유압에 의한 제동력을 감소시킬 수도 있지만, 본 실시예의 경우처럼 전자석을 사용하는 경우에는 제동시에는 척력이 발생되지 않으므로 제동력을 감소시키지 않는 이점이 있다.

브레이크 제동신호가 제어부(70)에 전달되면 전자석의 전원은 꺼지며, 제동해제신호가 제어부(70)에 전달되면 전자석의 전원이 켜지면서 자기장이 발생되어 디스크(10)와 패드(11a,12a)간의 이격거리를 유지시킨다.

본 실시예에서는 제1전자석(61)을 피스톤(30) 내측에 마련하였으나 이는 피스톤 내측의 공간을 활용하기 위함이며 반드시 위치가 이곳에 한정되는 것은 아니다. 즉 디스크(10)와 패드(11a,12a)간의 이격거리를 확보하는 것이 목적이므로 제1패드플레이트(11) 배면에 위치하면 소정의 목적을 달성할 수 있다. 마찬가지로 제2 전자석(62)의 경우에도 핑거부(24)에 한정되지 않고 제2패드플레이트(12) 배면의 소정 위치에 마련될 수 있다.

한편, 제2전자석(62)이 핑거부(24)에 두 군데 설치된 구성을 개시하였는바, 이는 디스크에 편심이 작용되지 않도록 하기 위함이다. 그러나 제2전자석이 반드시 두 개인 구성에 한정되지는 않으며 경우에 따라 두 개 이상의 제2전자석이 설치될 수도 있고, 마찬가지로 제1전자석의 경우에도 피스톤(30) 내측 뿐만 아니라 자기장의 균형을 위하여 피스톤 외측이면서 제1패드플레이트(11) 배면에 마련될 수도 있다.

도 1은 본 발명에 따른 디스크 브레이크의 분해 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 디스크 브레이크의 제동시의 작동을 나타낸 부분단면도이다(우측은 제1전자석 설치부위의 측단면이며 좌측은 제2전자석 설치부위의 측단면임).

도 3은 본 발명에 따른 디스크 브레이크의 제동해제시의 작동을 나타낸 부분단면도이다(우측은 제1전자석 설치부위의 측단면이며 좌측은 제2전자석 설치부위의 측단면임).

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10: 디스크 11: 제1패드플레이트

12: 제2패드플레이트 20: 캘리퍼하우징

24: 핑거부 30: 피스톤

61: 제1전자석 62: 제2전자석

Claims (3)

1. 휠과 함께 회전하는 디스크와, 상기 디스크의 제동을 위하여 상기 디스크의 일측에 마련되는 제1패드플레이트와, 상기 디스크의 타측에 마련되는 제2패드플레이트와, 상기 패드플레이트들이 진퇴가능하도록 지지하는 캐리어와, 상기 캐리어에 진퇴가능하게 마련되고 상기 패드플레이트들 상호간의 가압을 위한 캘리퍼하우징을 포함하는 디스크 브레이크에 있어서,

   상기 제1패드플레이트에는 제1전자석이 마련되고, 상기 제2패드플레이트에는 제2전자석이 마련되며, 제동해제시 상기 전자석들 상호간에 척력이 작용하도록 하는 제어부를 포함함으로써 상기 디스크와 상기 패드플레이트들 상호간의 이격거리를 유지하는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 캘리퍼하우징의 일측에는 실린더부가 마련되고, 상기 실린더부 내부에는 상기 제1패드플레이트를 가압하는 피스톤이 마련되며, 상기 캘리퍼하우징의 타측에는 상기 제2패드플레이트를 가압하는 핑거부가 마련되고, 상기 피스톤 내측에는 제1전자석삽입홈이 마련되며, 상기 핑거부에는 제2전자석삽입홈이 마련된 디스크 브레이크.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 제1전자석 및 제2전자석은 각각 복수개로 마련된 디스크 브레이크.

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