KR20090078993A

KR20090078993A - 주차기능을 갖춘 디스크 브레이크

Info

Publication number: KR20090078993A
Application number: KR1020080004889A
Authority: KR
Inventors: 김용정
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2008-01-16
Filing date: 2008-01-16
Publication date: 2009-07-21

Abstract

피스톤 내부의 공기배출이 원활하도록 하고 피스톤 내부의 브레이크 오일 흐름이 원활하도록 하는 주차기능을 갖춘 디스크 브레이크를 개시한다. 개시한 디스크 브레이크는 디스크를 제동하는 마찰패드의 가압을 위해 캘리퍼하우징의 실린더부 내에 설치된 피스톤과, 상기 실린더부 내에 설치된 작동축과, 상기 작동축과 나사결합되며 상기 작동축의 동작에 의해 진퇴하면서 상기 피스톤을 가압하는 너트어져스터를 포함하고, 상기 피스톤은 상기 너트어져스터와 접하는 내면에 상기 피스톤의 진퇴방향으로 형성된 복수의 공기배출홈을 포함한다.

Description

주차기능을 갖춘 디스크 브레이크{DISC BRAKE WITH PARKING FUNCTION}

도 1은 본 발명에 따른 주차기능을 갖춘 디스크 브레이크의 단면도이다.

도 2는 도 1의 피스톤을 상세히 나타낸 단면도이다.

도 3은 도 2의 피스톤 내부 공기배출홈을 나타낸 측면도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

13: 캘리퍼하우징 14: 피스톤

15: 실린더부 23: 작동축

30: 너트어져스터 33: 중공부

34: 연통공 40: 회전캠

41: 전달부재 42: 작동레버

51: 지지스프링 52: 스프링지지부재

60: 공기배출홈

본 발명은 주차기능을 갖춘 디스크 브레이크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피스톤 내측의 공기배출이 원활하고 브레이크 오일의 흐름이 원활하도록 하는 주차기능을 갖춘 디스크 브레이크 관한 것이다.

일본 공개특허공보 특개2002-235779호에 개시된 바와 같은 디스크브레이크는 운전자의 브레이크페달 조작에 따라 생기는 유압에 의해 피스톤이 디스크 쪽의 마찰패드를 가압함으로써 제동이 이루어지도록 하는 통상적인 유압제동기능과, 주차를 위해 운전석의 주차레버를 당길 때 디스크브레이크와 함께 구성된 주차장치가 동작하여 제동이 이루어지도록 하는 주차기능을 구비한다.

이러한 디스크브레이크의 주차장치는 운전석의 주차레버와 케이블을 통해 연결되는 작동레버, 작동레버와 연결된 캠축, 캠축의 동작에 따라 피스톤을 가압하는 방향으로 진퇴하는 로드, 로드의 외면에 체결되어 피스톤을 가압하며 마찰패드와 디스크 사이의 간극을 조절하는 기능을 하는 너트어져스터(원문은 "자동간극조절장치"라 함)를 포함한다. 이러한 주차장치는 운전자가 주차레버를 당길 때 작동레버가 회동을 하고, 작동레버의 동작에 따라 캠축이 회동하면서 로드를 진퇴하도록 가압하며, 로드에 의해 가압되는 피스톤이 마찰패드를 가압함으로써 차량의 제동이 이루어지도록 한다.

그러나 이러한 디스크 브레이크는 피스톤 내부에 설치되는 주차장치의 부품들이 많기 때문에 피스톤 내부의 공기배출이 원활하지 않을 수 있었다. 특히 너트어져스터 내부의 공기배출이 원활하지 않을 수 있었다. 이처럼 피스톤 내부에 공기가 존재하면 제동성능이 저하될 수 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 피 스톤 내부의 공기배출이 원활하도록 하고 피스톤 내부의 브레이크 오일 흐름이 원활하도록 하는 주차기능을 갖춘 디스크 브레이크를 제공하는 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 주차기능을 갖춘 디스크 브레이크는 디스크를 제동하는 마찰패드의 가압을 위해 캘리퍼하우징의 실린더부 내에 설치된 피스톤과, 상기 실린더부 내에 설치된 작동축과, 상기 작동축과 나사결합되며 상기 작동축의 동작에 의해 진퇴하면서 상기 피스톤을 가압하는 너트어져스터를 포함하고, 상기 피스톤은 상기 너트어져스터와 접하는 내면에 상기 피스톤의 진퇴방향으로 형성된 복수의 공기배출홈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 너트어져스터는 상기 피스톤 내면과 접하도록 외면에 형성된 지지면과, 상기 작동축의 장착을 위해 그 내부에 형성된 중공부와, 상기 중공부와 그 외면을 연통시키는 복수의 연통공을 포함하고, 상기 복수의 공기배출홈은 상기 너트어져스터의 연통공 위치로부터 상기 지지면과 접하는 위치를 지나 후방으로 연장된 것을 특징으로 한다.

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

본 발명에 따른 디스크 브레이크는 도 1에 도시된 바와 같이, 차륜과 함께 회전하는 디스크(100)의 양측에 배치되는 제1 및 제2마찰패드(11,12)와, 마찰패드들(11,12)을 가압하기 위한 캘리퍼하우징(13) 및 피스톤(14)을 구비한다.

캘리퍼하우징(13)은 피스톤(14)을 진퇴 가능하게 수용하는 실린더부(15)가 형성된 몸체부(16), 몸체부(16)로부터 반대편의 제1마찰패드(11) 쪽으로 연장되는 연결부(17), 제1마찰패드(11)의 이면을 지지하도록 연결부(17)로부터 연장되는 지지부(18)를 구비한다. 몸체부(16)에는 실린더부(15) 내로 제동을 위한 유압이 가해질 수 있도록 브레이크 오일이 유입되는 오일포트(19)가 형성되고, 피스톤(14) 외면과 실린더부(15) 내면 사이에는 오일의 누설방지를 위한 패킹(20)이 설치된다.

이러한 구성은 실린더부(15) 내부로 제동을 위한 유압이 가해질 때 피스톤(14)이 제2마찰패드(12) 쪽으로 전진하여 제2마찰패드(12)를 가압하고, 캘리퍼하우징(13)이 피스톤과 반대방향으로 동작하여 지지부(18)가 제1마찰패드(11)를 가압함으로써 디스크(100)의 제동을 수행할 수 있도록 한 것이다.

제동을 위한 유압은 통상적인 브레이크 시스템의 마스터실린더(미도시)로부터 생기는 유압일 수 있고, 에이비에스(ABS: anti-lock brake system)나 브레이크트랙션제어시스템(BTCS: brake traction control system)이 적용된 차량의 경우 유압발생을 위한 유압펌프(21)의 동작에 의해 생기는 유압일 수 있다.

차량의 주차를 위해 디스크를 제동할 수 있도록 하는 주차장치는 캘리퍼하우징(13)의 실린더부(15) 내측 및 캘리퍼하우징(13) 후단 쪽에 마련된다. 주차장치는 실린더부(15) 내에 설치되는 작동축(23), 작동축(23)과 함께 진퇴하면서 피스톤(14)을 가압하거나 가압해제하도록 작동축(23) 외면에 나사결합된 너트어져스터(30), 작동축(23)의 가압을 위해 캘리퍼하우징(13)의 몸체부(16) 후단부에 설치된 회전캠(40), 회전캠(40)의 편심된 지지홈(40a)과 작동축(23) 후단의 지지홈(23d) 사이에 개재되며 회전캠(40)의 회전운동이 작동축(23)의 직선운동으로 전 환되어 전달되도록 하는 전달부재(41)를 포함한다.

캘리퍼하우징(13)의 몸체부(16) 외측에는 회전캠(40)과 연결된 작동레버(42)가 설치된다. 작동레버(42)는 차량 운전석의 주차레버(미도시)와 케이블(미도시)을 통해 연결된다. 이는 주차레버를 당길 때 작동레버(42)가 회전하면서 회전캠(40)이 회전하고, 회전캠(40)이 동작하면 전달부재(41)가 작동축(23) 후단을 가압하여 작동축(23)의 전진이 이루어지도록 함으로써 제동이 이루어질 수 있게 한 것이다.

작동축(23)은 실린더부(15)의 후단 쪽에 마련되며 지지홈(23d)을 갖춘 지지부(23a), 지지부(23a)로부터 피스톤(14)의 내측 중심부를 향하여 소정길이 연장되는 수나사부(23b), 후술할 지지스프링(51)을 지지하는 스프링지지턱(23c)을 구비한다.

너트어져스터(30)는 원통형으로 형성되며 내면에 작동축(23)의 수나사부(23a)와 체결되는 암나사부(31)를 구비한다. 너트어져스터(30)의 외면과 피스톤(14)의 내면 사이에는 상호 대응하여 접하는 테이퍼형 지지면들(32,14a)이 마련된다. 이는 작동축(23)과 함께 너트어져스터(30)의 진퇴가 이루어지도록 한 것이고, 작동축(23)이 전진할 때 너트어져스터(30)가 피스톤(14)을 가압함으로써 주차를 위한 제동이 이루어질 수 있도록 한 것이다.

너트어져스터(30)의 외면과 피스톤(14)의 내면 사이에는 너트어져스터(30)의 지지면(32)과 피스톤(14)의 지지면(14a)이 늘 접촉상태로 유지될 수 있도록 너트어져스터(30)를 가압하는 간극조절스프링(27)이 설치된다. 간극조절스프링(27)은 탄성을 가진 웨이브 와셔(Wave Washer)로 이루어지고, 외주부가 지지링(28)에 의해 피스톤(14) 내면에 지지되고, 내주부가 베어링(29)을 매개로 너트어져스터(30) 외면에 지지된다.

이러한 구성은 마찰패드들(11,12)의 마모로 인해 피스톤(14)이 디스크(100) 방향으로 이동하여 지지면들(14a,32) 사이의 간극이 생길 경우 간극조절스프링(27)이 너트어져스터(30)를 가압하여 지지면들(14a,32)의 접촉이 유지될 수 있도록 한 것이다. 즉 유압에 의해 제동이 이루어질 때는 작동축(23)이 동작하지 않고 피스톤(14)의 전진이 이루어지는데, 마찰패드들(11,12)의 마모로 인해 피스톤(14)이 디스크(100) 쪽으로 이동하여 피스톤(14)과 너트어져스터(30)의 지지면들(14a,32) 사이에 간극이 생길 경우 간극조절스프링(27)이 너트어져스터(30)를 피스톤(14) 쪽으로 이동시킴으로써 지지면들(14a,32)이 늘 접촉상태로 유지되고 마찰패드들(11,12)과 디스크(100) 사이의 간극이 조절될 수 있도록 한 것이다.

간극조절이 이루어질 때는 지지면들(14a,32)이 이격된 상태이므로 너트어져스터(30)가 간극조절스프링(27)에 의해 가압될 경우 너트어져스터(30)가 회전하면서 피스톤(14) 쪽으로 이동한다. 이처럼 너트어져스터(30)가 회전이동을 하여 간극조절이 이루어지도록 하기 위해서는 너트어져스터(30)의 암나사부(24a)와 작동축(23)의 수나사부(23b)가 여러줄 나사로 이루어져 상호 조임과 풀림이 용이하도록 하는 것이 바람직하다. 작동축(23)의 수나사부(23b)와 너트어져스터(30)의 암나사부(24a)는 제동을 위한 유압이 해제될 때 제동을 해제하는 방향으로 피스톤(14)의 이동을 허용하는 소정구간의 유격을 구비한다.

실린더부(15) 내에는 제동동작 완료 후 작동축(23)의 복원동작을 위해 작동 축(23)의 스프링지지턱(23c)을 지지하는 지지스프링(51)과, 지지스프링(51)의 지지를 위한 캡형태의 스프링지지부재(52)가 설치된다. 스프링지지부재(52)는 실린더부(15) 내에 고정된다.

너트어져스터(30)는 작동축(23)이 진입하는 그 내측의 중공부(33)와 그 외면을 연통시키는 복수의 연통공(34)을 구비한다. 복수의 연통공(34) 위치는 너트어져스터(30)가 피스톤(14)을 가압하는 방향(제동방향)을 기준으로 너트어져스터(30)의 지지면(32) 앞쪽에 마련된다.

또 피스톤(14)은 도 2와 도 3에 도시한 바와 같이, 너트어져스터(30)와 접하는 지지면(14a) 쪽에 피스톤(14)의 진퇴방향으로 길게 형성된 복수의 공기배출홈(60)을 구비한다. 복수의 공기배출홈(60)은 너트어져스터(30)의 연통공(34) 위치로부터 너트어져스터(30)의 지지면(32)과 접하는 피스톤의 지지면(14a)을 지나 후방으로 연장된다.

이러한 디스크 브레이크는 차량에 장착한 후 실린더부(15) 내에 브레이크 오일을 채울 때 실린더부(15) 내측, 특히 너트어져스터(30)의 중공부(33) 및 피스톤 내에 존재하는 공기가 연통공(34) 및 피스톤(14) 내면의 공기배출홈들(60)을 통하여 쉽게 배출될 수 있다. 즉 너트어져스터(30)의 중공부(33)에 존재하는 공기는 연통공들(34)을 통해 너트어져스터(30) 외측으로 배출되고, 이 공기는 다시 피스톤(14)의 내면에 형성된 공기배출홈들(60)을 통하여 실린더부(15)의 후방으로 배출된다. 그리고 실린더부(15) 내의 공기는 오일포트(19) 또는 별도의 공기배출포트(미도시)를 통하여 외부로 배출된다.

이처럼 공기의 배출이 원활하게 이루어지면, 실린더부(15) 내에 공기가 존재하지 않게 되므로 실린더부(15) 내의 브레이크 오일 흐름이 원활해지고 제동동작도 원활해질 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 주차기능을 갖춘 디스크 브레이크는 피스톤의 내면에 복수의 공기배출홈을 구비하기 때문에 피스톤 내부의 공기가 외부로 원활히 배출되는 효과가 있다. 또 공기가 원활히 배출됨으로써 실린더부 내측의 브레이크 오일 흐름이 원활해져 제동성능이 향상될 수 있는 효과가 있다.

Claims

디스크를 제동하는 마찰패드의 가압을 위해 캘리퍼하우징의 실린더부 내에 설치된 피스톤과, 상기 실린더부 내에 설치된 작동축과, 상기 작동축과 나사결합되며 상기 작동축의 동작에 의해 진퇴하면서 상기 피스톤을 가압하는 너트어져스터를 포함하는 주차기능을 갖춘 디스크 브레이크에 있어서,

상기 피스톤은 상기 너트어져스터와 접하는 내면에 상기 피스톤의 진퇴방향으로 형성된 복수의 공기배출홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 주차기능을 갖춘 디스크 브레이크.
제1항에 있어서,

상기 너트어져스터는 상기 피스톤 내면과 접하도록 외면에 형성된 지지면과, 상기 작동축의 장착을 위해 그 내부에 형성된 중공부와, 상기 중공부와 그 외면을 연통시키는 복수의 연통공을 포함하고,

상기 복수의 공기배출홈은 상기 너트어져스터의 연통공 위치로부터 상기 지지면과 접하는 위치를 지나 후방으로 연장된 것을 특징으로 하는 주차기능을 갖춘 디스크 브레이크.