KR20090096033A

KR20090096033A - 차량용 디스크 브레이크

Info

Publication number: KR20090096033A
Application number: KR1020080021359A
Authority: KR
Inventors: 김주곤
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2008-03-07
Filing date: 2008-03-07
Publication date: 2009-09-10
Also published as: DE102009009717A1; KR101208367B1; US8333267B2; DE102009009717B4; US20090223754A1; CN101524991A; CN101524991B

Abstract

본 발명은 제동된 상태로 잠금된 디스크와 마찰패드의 접촉을 수동으로 해제할 수 있는 수동풀림장치를 갖는 차량용 디스크 브레이크에 관한 것이다.

본 발명은 차량의 휠과 함께 회전하는 디스크와, 디스크의 측면에 마찰하여 제동하는 마찰패드와, 마찰패드가 부착되는 쐐기부재와, 쐐기부재를 상기 디스크 방향으로 이동시키도록 구동력을 제공하는 구동 모터와, 구동모터의 회전운동을 상기 쐐기 부재의 직선운동으로 전환하는 방향 전환부와, 마찰패드와 디스크의 공극을 일정하게 유지하는 패드 보상부를 포함하는 차량용 디스크 브레이크에 있어서, 마찰패드가 디스크와 마찰하여 제동된 상태로 잠금 될 때, 마찰패드와 디스크의 접촉을 수동으로 해지할 수 있도록 패드 보상부에 설치되는 수동풀림장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 디스크 브레이크{Disk Brake For Vehicle}

본 발명은 차량용 디스크 브레이크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제동된 상태로 잠금된 디스크와 마찰패드의 접촉을 수동으로 해제할 수 있는 수동풀림장치를 갖는 차량용 디스크 브레이크에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 디스크 브레이크는 휠과 함께 회전하는 원판 형상의 디스크 일부를 양측에서 마찰패드로 압박하여 제동력을 얻는 장치로써, 이러한 차량용 디스크 브레이크 중에는 차량의 휠과 함께 회전하는 디스크와, 디스크의 일 측면과 마찰하며 제동력을 발생시키는 마찰패드와, 일면에 마찰패드가 부착되며 힘을 발생시키는 구동모터에 의해 디스크의 회전방향으로 이동하며 디스크측으로 전진하는 쐐기부재와, 쐐기부재가 디스크측으로 이동할 경우에 쐐기부재가 마찰패드와 디스크의 회전 방향측으로 안내하는 안내부재를 포함하여, 쐐기부재가 마찰패드와 디스크 사이에서 발생하는 마찰력에 의해 디스크와 안내부재 사이에 물리도록 함으로써 적은 힘으로도 큰 제동력을 얻을 수 있도록 한 차량용 디스크 브레이크가 있다.

또한, 이러한 종래의 디스크 브레이크에는 구동모터에 의해 디스크의 회전 방향측으로 이동하면서 쐐기부재가 디스크의 회전 방향측으로 이동할 수 있도록 하 는 동력 전달 부재가 더 구비되고, 동력 전달 부재를 디스크 회전 방향측으로 이동하게 하기 위해서 구동 모터의 회전축에는 수나사가 형성되어 있으며, 동력 전달 부재의 내주면에는 암나사가 형성되어 있는 축 설치공이 마련되어 회전축의 회전 방향에 따라 동력 전달 부재가 디스크의 회전 방향측으로 이동할 수 있다.

그리고, 디스크 브레이크는 구동 모터의 회전력을 이용하여 제동 동작을 구현하기 위해서 감속하여 변위를 줄이고 배력하는 배력장치와, 배력 장치로서 서로 대응되는 경사면을 구비한 한 쌍의 쐐기 부재를 이용하기도 하며, 쐐기 부재의 전진 또는 후진하면서 마찰패드가 디스크와 접촉하거나 해제되어 제동 작용을 한다.

이러한 종래의 차량용 디스크 브레이크는 모터 내지는 전기의 오작동으로 인해 디스크와 마찰 패드가 접촉된 상태로 잠금이 되면 접촉을 해제할 수 없는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 제동된 상태로 잠금된 디스크와 마찰패드의 접촉을 수동으로 해제할 수 있는 수동풀림장치를 갖는 차량용 디스크 브레이크를 제공하는 데 있다.

상기의 목적을 실현하기 위한 본 발명은 차량의 휠과 함께 회전하는 디스크와, 상기 디스크의 측면에 마찰하여 제동하는 마찰패드와, 상기 마찰패드가 부착되는 쐐기부재와, 상기 쐐기부재를 상기 디스크 방향으로 이동시키도록 구동력을 제 공하는 구동 모터와, 상기 구동모터의 회전운동을 상기 쐐기 부재의 직선운동으로 전환하는 방향 전환부와, 상기 마찰패드와 상기 디스크의 공극을 일정하게 유지하는 패드 보상부를 포함하는 차량용 디스크 브레이크에 있어서, 상기 마찰패드가 상기 디스크와 마찰하여 제동된 상태로 잠금 될 때, 상기 마찰패드와 상기 디스크의 접촉을 수동으로 해지할 수 있도록 상기 패드 보상부에 설치되는 수동풀림장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수동풀림장치는 상기 패드보상부에 고정되도록 형성된 고정홈이 형성된 고정부와, 회전을 용이하게 시킬 수 있도록 형성된 회전부를 포함하며, 상기 패드 보상부에는 상기 고정홈에 대응되는 고정돌기가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 패드보상부는 상기 마찰패드의 마모에 의해 이동하는 상기 쐐기 부재와 상기 디스크 사이의 간격을 감지하는 감지부를 포함하고, 상기 감지부에 의해 감지된 공극을 보상하도록 동력을 발생시키는 모터와, 상기 모터의 회전운동을 전달하는 워엄 스크류와, 상기 워엄 스크류와 연동하며 내측에 제1 나사부를 갖는 워엄 기어와, 상기 워엄 기어의 제1 나사부에 대응되도록 상기 구동모터의 외주면에 형성된 제2 나사부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수동풀림장치는 상기 패드보상부의 상기 모터에 연결되어 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수동풀림장치는 상기 워엄 기어, 상기 워엄 스크류, 그리고 상기 쐐기 부재 중 어느 하나에 연결되어 설치되는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명은 전기의 온·오프 또는 고장으로 인하여 제동된 상태로 잠금된 디스크와 마찰패드의 접촉을 수동으로 해제할 수 있는 효과가 있다.

본 고안에 따른 실시예를 첨부된 예시 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 디스크 브레이크는 차량의 휠(미도시)과 함께 회전하는 원판 형상의 디스크(10)와, 디스크(10)의 양 측면에 마찰패드(11a,11b)를 각각 마찰시켜 제동력을 얻는 장치이다.

한 쌍의 마찰패드(11a,11b)가 내부 양측에 서로 대향되게 배치되어 있는 캘리퍼 하우징(12)과, 차량에 고정되어 캘리퍼 하우징(12)이 진퇴이동 가능하게 설치될 수 있게 하는 캐리어(13)를 포함한다.

캘리퍼 하우징(12)이 캐리어(13)에 진퇴 이동 가능하게 설치될 수 있도록 하기 위하여 캘리퍼 하우징(12)의 양측 단에는 캐리어(13)에 진퇴이동 가능하게 설치되는 한 쌍의 가이드 로드(14)가 스크류(16)등의 체결부재를 통해 고정되어 있다.

캘리퍼 하우징(30)의 내부 일측에는 마찰패드(11a)가 설치되는 쐐기 부재(30)가 마련되고, 쐐기 부재(30)에 설치되는 마찰패드(11a)는 디스크(10)를 향하고 있는 전면에 설치되고, 쐐기 부재(30)의 배면에 직·간접적으로 접하여 구동모터(20)로부터 동력을 전달받아 직선 운동하여 쐐기 부재(30)가 디스크(10)측을 향 하여 전진하도록 안내하는 안내 부재(31)가 배치된다.

또한, 캘리퍼 하우징(30)의 내부 타측에는 다른 하나의 마찰패드(11b)가 설치되는 핑거부(15)가 구비되어 있다.

본 실시예에서는 두 개의 마찰패드(11a,11b) 중 쐐기 부재(30)에 설치되어 쐐기 부재(30)와 함께 이동하는 마찰패드(11a)를 가동 마찰패드(11a)라 하고, 이에 대향 되도록 핑거부(15)에 설치된 마찰패드(11b)를 고정 마찰패드(11b)라 한다.

쐐기 부재(30)는 가동 마찰패드(11a)가 디스크(10)의 일 측면과 전체적으로 고르게 접촉할 수 있도록 디스크(10)의 일 측면과 평행하게 배치되어 있으며, 쐐기 부재(30)의 후면은 디스크(10)를 향하여 소정 각도로 경사지게 형성되어 쐐기 부재(30)의 양측단 중 디스크(10) 회전 방향 측에 위치한 일측단은 쐐기 형상(30)을 형성하도록 되어있다.

안내 부재(31)는 쐐기 부재(30)가 디스크(10)의 회전 측 방향으로 이동할 경우 디스크(10) 쪽으로 전진하게 안내할 수 있도록 그 전면이 쐐기 부재(30)의 배면과 대응하게 경사져 형성되어 있다.

또한, 안내 부재(31)와 구동 모터(20) 사이에는 구동 모터(20)의 회전 운동을 쐐기 부재(30)의 직선 운동으로 전환하기 위한 동력 변환부(40)가 마련된다.

동력 변환부(40)는 구동 모터(20)의 회전축에 연동하는 워엄(43)과, 워엄(43)의 회전에 따라 구동되는 워엄휠(42)과, 워엄휠(42)의 중심을 관통하도록 마련되고 워엄휠(42)의 회전에 따라 연동하며 외주면에 스크류(41a)가 가공된 스핀들(41)과, 스핀들(41)의 스크류(41a)를 따라 스핀들(41)의 축 방향으로 직선 운동 하며 쐐기 부재(30)에 연결되는 이송 부재(33)를 포함한다.

이송 부재(33)는 스핀들(41)의 회전에 따라 직선 운동하도록 너트(미도시)로 구성되거나 볼 스크류(미도시)로 구성될 수 있으며, 이때 이송 부재(33)와 쐐기 부재(30)는 이송 부재(33)가 디스크(10)의 회전 방향으로 이동함에 따라 쐐기 부재(30)의 사선 운동을 보장할 수 있도록 슬라이드 운동 가능하게 결합 된다.

따라서, 쐐기 부재(30)에는 이송 부재(33)와 쐐기 부재(30) 사이에서 디스크(10) 방향으로 직선 슬라이드 운동을 안내하기 위한 가이드부(32)가 형성되고, 가이드부(32)의 내부에 이송 부재(33)가 결합된다.

구동 모터(20)의 회전운동에 의한 동력이 워엄(43)과 워엄휠(42)을 거쳐 이송부재(33)가 디스크(10)의 회전축 방향으로 이동할 경우 쐐기 부재(30)의 배면이 안내 부재(31)의 전면에 안내되며, 디스크(10) 측으로 전진하므로 쐐기 부재(30)에 설치된 가동 마찰패드(11a)가 디스크(10)의 일 측면에 압박되어 디스크(10)와 마찰하여 제동력을 발생시킨다.

또한, 이와 같이 가동 마찰패드(11a)가 디스크(10)에 압박되면 그 반력에 의해 켈리퍼 하우징(12)은 후진 이동하게 되고, 그에 따라 캘리퍼 하우징(12)에 설치된 고정 마찰패드(11b)는 디스크(10)의 타 측면에 압박되어 디스크(10)의 타측면과 마찰하여 제동력을 발생시킨다.

그리고, 가동 마찰패드(11a)가 디스크(10)를 가압하고 있는 상태에서 가동 마찰패드(11a)와 디스크(10) 사이에 작용하는 마찰력은 쐐기 부재(30)가 안내 부재(31) 전면과 디스크(10)의 일측면 사이에 끼워지게 하는 힘으로 작용하므로 적은 동력만으로 큰 힘을 얻을 수 있다.

쐐기 부재(30)의 배면은 그 중앙을 중심으로 양측으로 대칭되도록 전방을 향하여 경사지게 형성되어 쐐기 부재(30)의 양측 단에 각각 쐐기 형상으로 형성되며, 안내 부재(31)의 전면은 중앙이 후방측으로 오목하게 형성되어 그 양측이 쐐기 부재(30)의 후면과 대응하도록 경사지게 형성되어 차량의 좌·우측 휠에 모두 적용될 수 있도록 되어 있다.

한편, 이와 반대로 제동이 해제되는 과정은 구동 모터(20)의 회전축이 역회전하면 이송 부재(33)는 스핀들(41)축과 평행하게 직선운동하며 본래의 위치로 리턴하고, 그에 따라 가동 마찰패드(11a)가 디스크 사이에서 빠져나와 제동이 해제되도록 쐐기 부재(30)를 안내한다.

상기와 같은 제동 과정에 의해서 마찰패드(11a)가 마모되고, 점차 감소되는 두께를 보상하기 위한 패드 보상부(50)가 설치된다.

패드 보상부(50)는 가동 마찰패드(11a)가 설치된 상태의 쐐기 부재(30)가 마찰패드(11a,11b)의 마모에 의해 일정 간격 이상 디스크(10) 쪽으로 전진한 상태를 감지하는 감지부(44)와, 감지부(44)에 의해 구동력을 발생시키는 구동부 즉, 모터(51), 워엄 스크류(52), 워엄 기어(53), 나사부(54), 그리고 스크류부(55)를 포함한다.

감지부(44)는 제동시, 쐐기 부재(30)가 사선 운동할 때 디스크(10) 쪽으로의 이동거리가 일정 거리 이상일 경우 구동 모터(20)를 직선 운동시키고, 구동 모터(20)에 연결된 쐐기 부재(30)와 마찰패드(11a) 역시 직선 운동하게 하여, 마찰패 드(11a)와 디스크(10) 사이에서 마찰패드(11a)의 마모에 의해 발생하는 공극을 보상할 수 있도록 한다.

패드 보상부(50)의 구동부인 모터(51)가 회전하면, 모터(51)에 연결된 워엄 스크류(52)가 회전을 하고, 워엄 스크류(52)의 회전은 워엄 스크류(52)에 연결된 워엄 기어(53)와 수직으로 만나게 되어, 모터(51)의 회전 운동이 워엄 기어(53)에 전달되면서 속도는 감속하지만 힘은 증대되게 된다.

워엄 기어(53)의 내주면에는 제1 나사부(54)가 형성되고, 워엄 기어(53)의 제1 나사부(54)에 접하도록 형성된 제2 나사부(55)는 구동 모터(20)의 외주면에 형성되어, 모터(51)의 구동력에 의해 워엄 기어(53)가 회전하면 구동 모터(20) 외주면의 제2 나사부(55)와, 그에 대응되는 워엄 기어(53)의 제1 나사부(54)에 의해 구동 모터(20)는 직선 운동하게 되고, 이들의 직선 운동에 의해 제동시 마모에 의한 마찰패드(11a,11b)의 공극을 보상할 수 있다.

그리고, 패드 보상부(50)에는 마찰패드(11a,11b)가 디스크(10)에 접촉되어 제동된 상태에서 전기의 온/오프 또는 고장으로 잠금되면 사용자에 의해 수동으로 잠금을 해지할 수 있는 수동풀림장치(60)가 설치된다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 수동풀림장치(60)는 고정부(62)와 회전부(61)를 포함한다.

고정부(62)는 수동풀림장치(60)가 패드 보상부(50)에 연결되어 설치될 수 있도록 형성되며, 그 내측에 소정 깊이의 고정홈(62a)이 형성된다.

수동풀림장치(60)가 패드 보상부(50)의 모터(51)에 설치될 수 있도록 모터(51)의 외측에는 회전축(51a)으로부터 연장된 고정돌기(51a)가 형성된다.

즉, 고정부(62)의 고정홈(62a)에 패드 보상부(50)의 고정돌기(51a)가 압입되어 고정될 수 있다.

회전부(61)는 고정부(62)의 타측에 형성되며, 사용자가 회전을 용이하게 할 수 있도록 다수개의 회전 리브(61a)가 형성된다. 회전 리브(61a)는 사용자가 손이나 발로 수동풀림장치(60)를 회전시킬 때, 지지대 역할을 한다.

따라서, 제동된 상태에서 전기가 오프되거나, 고장이 나서 디스크(10)와 마찰 패드(11a)가 잠금되면, 사용자는 수동풀림장치(60)의 회전부(61)를 접촉 해제 방향으로 회전시키고, 패드 보상부(50)의 모터(51)는 회전하게 된다.

모터(51)가 회전하면, 모터(51)에 연결된 워엄 스크류(52)가 회전을 하고, 워엄 스크류(52)의 회전은 워엄 스크류(52)에 연결된 워엄 기어(53)와 수직으로 만나게 되어, 모터(51)의 회전 운동이 워엄 기어(53)에 전달된다.

워엄 기어(53)의 내주면에 형성된 제1 나사부(54)는 구동 모터(20)의 외주면에 형성된 제2 나사부(55)를 따라 이동하게 되고, 이는 마찰 패드(11a)의 직선운동으로 연결되어 마찰패드(11a)와 디스크(10)의 잠김을 풀어준다.

본 실시예에서의 수동풀림장치(60)는 패드 보상부(50)의 모터(51)에 연결되어 설치되고 있으나, 워엄기어(53), 워엄 스크류(52), 그리고 쐐기 부재(30) 중 어느 하나에 연결되어 설치되는 것도 가능하다.

도시되지는 않았지만 예를 들어, 쐐기부재(30)의 일측에 돌출 형성된 고정 돌기는 수동풀림장치(60)의 고정홈에 고정되어, 사용자가 수동으로 회전부(61)를 회전시키면 쐐기 부재(30)가 상측으로 이동하게 되고, 디스크(10)에 접촉되어 있던 마찰 패드(11a)는 쐐기 부재(30)에 의해 상측으로 이동되어, 디스크(10)와 마찰패드(11a)의 제동을 해지하게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 디스크 브레이크를 개략적으로 나타내는 분해 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 차량용 디스크 브레이크의 패드 보상부와 수동풀림장치를 개략적으로 나타내는 분해 사시도이다.

도 3은 본 발명에 따른 수동풀림장치를 개략적으로 나타내는 분해 사시도이다

도 4는 본 발명에 따른 수동풀림장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 디스크 11a,11b : 마찰패드

13 : 캐리어 20 : 구동모터

30 : 쐐기부재 40 : 방향전환부

50 : 패드 보상부 51 : 모터

60 : 수동풀림장치 61 : 고정부

61a : 고정홈 62 : 회전부

62a : 회전 리브

Claims

차량의 휠과 함께 회전하는 디스크와, 상기 디스크의 측면에 마찰하여 제동하는 마찰패드와, 상기 마찰패드가 부착되는 쐐기부재와, 상기 쐐기부재를 상기 디스크 방향으로 이동시키도록 구동력을 제공하는 구동 모터와, 상기 구동모터의 회전운동을 상기 쐐기 부재의 직선운동으로 전환하는 방향 전환부와, 상기 마찰패드와 상기 디스크의 공극을 일정하게 유지하는 패드 보상부를 포함하는 차량용 디스크 브레이크에 있어서,

상기 마찰패드가 상기 디스크와 마찰하여 제동된 상태로 잠금 될 때, 상기 마찰패드와 상기 디스크의 접촉을 수동으로 해지할 수 있도록 상기 패드 보상부에 설치되는 수동풀림장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 디스크 브레이크.
제1항에 있어서,

상기 수동풀림장치는 상기 패드보상부에 고정되도록 형성된 고정홈이 형성된 고정부와, 회전을 용이하게 시킬 수 있도록 형성된 회전부를 포함하며,

상기 패드 보상부에는 상기 고정홈에 대응되는 고정돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 디스크 브레이크.
제1항에 있어서,

상기 패드보상부는 상기 마찰패드의 마모에 의해 이동하는 상기 쐐기 부재와 상기 디스크 사이의 간격을 감지하는 감지부를 포함하고,

상기 감지부에 의해 감지된 공극을 보상하도록 동력을 발생시키는 모터와, 상기 모터의 회전운동을 전달하는 워엄 스크류와, 상기 워엄 스크류와 연동하며 내측에 제1 나사부를 갖는 워엄 기어와, 상기 워엄 기어의 제1 나사부에 대응되도록 상기 구동모터의 외주면에 형성된 제2 나사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 디스크 브레이크.
제1항 또는 제3항에 있어서,

상기 수동풀림장치는 상기 패드보상부의 상기 모터에 연결되어 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 디스크 브레이크.
제1항 또는 제3항에 있어서,

상기 수동풀림장치는 상기 워엄 기어, 상기 워엄 스크류, 그리고 상기 쐐기 부재 중 어느 하나에 연결되어 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 디스크 브레이크.