KR20100082497A - 차량용 디스크브레이크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 디스크브레이크에 관한 것으로서, 특히 차량의 휠과 함께 회전하는 디스크와, 상기 디스크의 내/외측면에 압착될 수 있도록 차체에 결합되는 캐리어에 진퇴 가능하게 설치되는 내측 및 외측 디스크패드와, 상기 내측 디스크패드를 작동시키기 위한 피스톤이 진퇴 가능하게 설치되고 상기 외측 디스크패드를 작동시키기 위해 상기 캐리어에 미끄럼 이동 가능하게 설치되는 캘리퍼하우징과, 상기 피스톤의 선단에 마련되며 상기 피스톤 내부로 이물질이 유입되지 않도록 상기 피스톤과 상기 캘리퍼하우징 사이를 밀폐하는 피스톤부트를 포함하는 차량용 디스크브레이크에 있어서, 상기 피스톤부트는 내부의 팽창된 공기를 배출하기 위해 형성되는 배출공과, 공기압에 의해 상기 배출공을 개폐하는 캡밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 디스크브레이크에 관한 것이다.

Description

차량용 디스크브레이크{DISC BRAKE FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 디스크브레이크에 관한 것으로, 특히 피스톤부트 내부의 팽창된 공기가 배출되도록 구조가 개선된 차량용 디스크브레이크에 관한 것이다.

자동차등의 차량의 브레이크 장치는 일반적으로 각 바퀴마다에 설치된 제동력발생 장치로서, 차륜과 함께 회전하는 브레이크로터나 브레이크 드럼과 같은 회전부재와, 브레이크를 밟는 양에 따라서 구동되는 브레이크패드나 브레이크슈 와같은 가동부재를 포함하는 제동력 발생장치를 구비하며 제동력 발생장치는 회전부재에 대하여 가동부재의 마찰재료가 가압되는것에 따라 마찰력을 발생하여, 이에 대응하는 차륜을 제동하도록 되어 있다. 이러한 제동기능을 하는 브레이크는 주행 중의 운동에너지를 기계적인 마찰장치에 의해서 열에너지로 바꾸어 그의 마찰열을 대기 중에 방출하여 제동을 하는 방식으로써,드럼식 유압 브레이크와 디스크식 유압 브레이크등이 있다. 이 중 디스크 브레이크는 드럼 대신에 휠과 함께 회전하는 원판형의 디스크를 양쪽에서 패드로 강하게 압박하여 제동력을 얻는 것으로, 이러한 디스크 브레이크는 디스크가 대기 중에 노출되어 있어 방열성이 양호하고, 페이드 현상이 방지되어 제동성능이 안정되며,자기작용이 없으므로 좌우 바퀴의 제동력이 안정되어 제동시 한쪽만 제동되는 일이 적다.

도 1은 종래의 차량용 디스크브레이크를 나타낸 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 차량용 디스크브레이크는 차량의 휠과 함께 회전하는 디스크(10)와, 디스크(10)의 내측 및 외측에 설치되는 내측 및 외측 디스크패드(12,14)와, 이들 내측 및 외측 디스크패드(12,14)를 작동시키기 위한 캘리퍼하우징(20) 및 캘리퍼하우징(20)에 설치되는 피스톤(30)과, 캘리퍼하우징(20)을 이동 가능하게 지지하는 캐리어(미도시)와, 피스톤(30)을 작동시키기 위한 액츄에이터(40)를 포함한다. 캘리퍼하우징(20)은 디스크(10)의 외주 일측에 위치되도록 차체의 너클(미도시)에 고정되는 캐리어에 미끄럼 이동 가능하게 설치된다. 캘리퍼하우징(20)에는 피스톤(30)이 진퇴 가능하게 수용되는 실린더(21)가 구비된다. 피스톤(30)은 실린더(21) 내에서 전진하면서 내측 디스크패드(12)를 디스크(10)에 밀착시키도록 가압한다. 액츄에이터(40)는 주차 케이블과 연결되며, 주차 케이블이 작동되면 피스톤(30)을 디스크(10) 쪽으로 가압한다.

그리고, 피스톤(30) 내부로 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위해서 피스톤(30)과 캘리퍼하우징(20) 사이를 밀폐하는 피스톤부트(100)가 형성된다. 일반적으로 피스톤부트(100)는 고무로 제작되어 피스톤(30)의 선단에 설치된다.

전술한 차량용 디스크브레이크는 제동시 발생하는 열에 의해 피스톤부트 내부의 공기가 팽창하면 피스톤부트가 부풀어올라 고온의 디스크패드와 접촉하여 피 스톤부트가 손상되는 문제점을 가지고 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 본 발명은 차량용 디스크브레이크에서 피스톤부트 내부의 팽창된 공기가 배출될 수 있도록 피스톤부트의 구조를 개선하는 것이 목적이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 차량용 디스크브레이크는 차량의 휠과 함께 회전하는 디스크와, 상기 디스크의 내/외측면에 압착될 수 있도록 차체에 결합되는 캐리어에 진퇴 가능하게 설치되는 내측 및 외측 디스크패드와, 상기 내측 디스크패드를 작동시키기 위한 피스톤이 진퇴 가능하게 설치되고 상기 외측 디스크패드를 작동시키기 위해 상기 캐리어에 미끄럼 이동 가능하게 설치되는 캘리퍼하우징과, 상기 피스톤과 상기 캘리퍼하우징 사이를 밀폐하는 피스톤부트를 포함하는 차량용 디스크브레이크에 있어서, 상기 피스톤부트는 내부의 팽창된 공기를 배출하기 위해 형성되는 배출공과, 공기압에 의해 상기 배출공을 개폐하는 캡밸브를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 캡밸브는 상기 배출공보다 크게 형성되어 상기 캡밸브의 일부분이 상기 피스톤부트와 연결되며, 상기 캡밸브의 나머지 부분은 상기 피스톤부트와 분리되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 피스톤부트는 오목부와 볼록부가 교대로 배열되어 주름진 형상으로 이루어진 전면부를 포함하고, 상기 배출공은 상기 볼록부의 상단부에 타원형으로 형성되고, 상기 캡밸브의 일부분은 상기 전면부의 외측면에 연결되는 것을 특징 으로 한다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 디스크브레이크에 설치된 피스톤부트는 외부의 이물질을 피스톤 내부로 유입되지 않도록 할 뿐만 아니라, 제동시 발생하는 열에 의해 팽창된 피스톤부트 내부의 공기를 배출함으로써 피스톤부트가 부풀어오르는 현상을 방지하는 효과가 있다.

이하에서는 상기와 같은 본 발명의 차량용 디스크브레이크의 기술적 사상에 따른 바람직한 일 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 디스크브레이크를 나타낸 단면도이고, 도 3은 도 2의 피스톤부트를 나타낸 사시도이며, 도 4는 도 2의 피스톤부트의 캡밸브가 닫힌 상태를 나타낸 단면도이고, 도 5는 도 2의 피스톤부트의 캡밸브가 열린 상태를 나타낸 단면도이다.

도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 차량의 휠과 함께 회전하는 디스크(10)와, 디스크(10)의 내/외측면에 압착되도록 차체에 결합되는 캐리어(미도시)에 이동 가능하게 설치되는 내측 및 외측 디스크 패드(12)(14)와, 캐리어에 미끄럼 이동 가능하게 설치되어 내측 디스크 패드(12)를 작동시키는 캘리퍼하우징(20)과, 캘리퍼하우징(20)의 내부에 진퇴 가능하게 설치되는 피스톤(30)과, 피스톤(30)을 작동시키기 위해 캘리퍼하우징(20)에 설치되는 액츄에이터(40)를 포함한다.

캘리퍼하우징(20)은 한 쌍의 가이드로드(미도시)를 통해 캐리어에 미끄럼 이 동 가능하게 설치된다. 캘리퍼하우징(20)의 내부에는 피스톤(30)이 수용되는 실린더(21)와, 액츄에이터(40)가 설치되는 챔버(22)가 구비된다. 실린더(21)는 내측 디스크 패드(12)를 향해 개방되도록 캘리퍼하우징(20)의 전방에 형성되고, 챔버(22)는 실린더(21)와 인접하여 캘리퍼하우징(20)의 후방에 형성된다.

챔버(22)의 상하부에는 한 쌍의 가이드홈(23)이 각각 구비된다. 이들 가이드홈(23)은 챔버(22)의 길이 방향으로 캘리퍼하우징(20)의 내주면의 상부 및 하부에 서로 마주보도록 형성된다. 각 가이드홈(23)의 종단면은 반원형으로 이루어진다. 그리고, 도시되지는 않았으나, 캘리퍼하우징(20)의 일측에는 마스터 실린더에서 발생된 작동 유압이 피스톤(30)을 가압할 수 있도록 하기 위해 마스터 실린더와 실린더(21)를 연결하는 유압덕트가 구비된다.

액츄에이터(40)는 캘리퍼하우징(20)의 챔버(22)에 설치되며, 피스톤(30)을 내측 디스크 패드(12) 쪽으로 가압한다. 액츄에이터(40)는 챔버(22)에 고정 설치되는 고정 램프 플레이트(50)와, 주차 케이블과 연결되는 작동레버(61)가 결합되는 회전 램프 플레이트(60)와, 고정 램프 플레이트(50)와 회전 램프 플레이트(60)의 사이에 개재되는 복수의 볼(62)과, 회전 램프 플레이트(60)에 의해 밀려 피스톤(30)을 가압하는 푸시로드(70)와, 푸시로드(70)를 원래의 위치로 복귀시키기는 리턴스프링(90)과, 푸시로드(70)가 회전하는 것을 방지하기 위해 푸시로드(70)와 캘리퍼하우징(20)의 내주면 사이에 개재되는 한 쌍의 회전방지볼(72)을 포함한다.

푸시로드(70)는 중심부가 빈 중공형으로 이루어지고 그 내주면에는 암나사산이 구비된다. 푸시로드(70)의 회전램프 플레이트(60)와 인접하는 단부에는 캘리퍼 하우징(20)의 내주면 쪽으로 확장된 플랜지부(71)가 구비된다.

플랜지부(71)와 회전 램프 플레이트(60)의 사이에는 스러스트 베어링(63)이 개재되고, 푸시로드(70)의 내부에는 어드저스터(80)가 나사결합된다. 푸시로드(70)의 내부에 삽입되는 어드저스터(80)의 외주면에는 푸시로드(70)의 암나사산에 대응하는 수나사산이 구비되고, 어드저스터(80)의 일단부에는 피스톤(30)의 내부면에 접하는 가압부(81)가 구비된다. 가압부(81)의 후방에는 와셔(82)가 구비되고, 이 와셔(82)와 푸시로드(70)의 외주면 일측에 결합된 고정링(83) 사이에는 조절 스프링(84)이 개재된다.

피스톤(30)의 선단에는 외부의 이물질이 피스톤(30) 내부로 유입되지 않도록 피스톤(30)과 캘리퍼하우징(20) 사이를 밀폐하는 피스톤부트(100)가 설치된다. 피스톤부트(100)는 원형의 링형상으로 이루어지는데, 피스톤부트(100)의 내측부(101)는 피스톤(30)의 외주면을 따라 형성된 제1고정홈(101a)에 고정되고, 피스톤부트(100)의 외측부(102)는 캘리퍼하우징(20)의 내주면을 따라 형성된 제2고정홈(102a)에 고정된다.

피스톤부트(100)의 전면부(103)는 볼록부(103a)와 오목부(103b)가 교대로 형성되어 주름진 형상을 갖추고 있다. 이러한 피스톤부트(100)의 전면부(103)는 피스톤(30)에 인접한 볼록부(103a)의 상단부에 배출공(104)이 형성되고, 배출공(104)을 개폐하기 위한 캡밸브(105)가 마련된다.

배출공(104)은 제동 시 발생하는 열에 의해 팽창된 피스톤부트(100) 내부의 공기를 배출하기 위한 것으로서, 피스톤(30)에 인접한 볼록부(103a)의 상단부에 타 원형으로 형성된다.

캡밸브(105)는 배출공(104)과 마찬가지로 타원형으로 형성되며, 배출공(104)보다 크게 형성된다. 캡밸브(105)는 상측이 피스톤부트(100)의 전면부(103)와 연결되고, 측면과 하측은 피스톤부트(100)와 분리되어 있기 때문에 피스톤부트(100) 내부의 공기가 팽창하여 공기압이 높아지면 캡밸브(105)의 하부가 상측으로 상승하여 배출공(104)이 열리게 되고, 다시 공기압이 저하되면 캡밸브(105)의 하부가 하측으로 하강하여 배출공(104)을 닫게 된다. 즉, 피스톤부트(100)와 연결된 캡밸브(105)의 상측을 축으로 공기압에 의해 캡밸브(105)가 회동하면서 배출공(104)을 개폐하는 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 의한 차량용 디스크브레이크의 동작에 대하여 설명한다.

운전자가 제동을 하면 작동레버(61)가 회전함과 동시에 회전 램프 플레이트(60)가 회전한다. 이러한 회전 램프 플레이트(60)의 이동에 의한 가압력은 스러스트 베어링(63)을 통해 푸시로드(70)의 플랜지부(71)로 전달되고, 푸시로드(70)는 한 쌍의 회전방지볼(72)에 의해 지지되어 회전하지 못하고 전방으로 밀린다. 푸시로드(70)가 이동하면 이에 결합된 어드저스터(80)가 전진하면서 피스톤(30)을 디스크(10) 쪽으로 민다.

피스톤(30)이 전진하면 내측 디스크 패드(12)가 밀려 디스크(10)의 내측면에 밀착되고, 내측 디스크 패드(12)가 디스크(10)에 밀착되면 피스톤(30)의 가압에 의한 반력이 발생되면서 캘리퍼 하우징(20)이 반대 방향으로 밀린다. 이때, 캘리퍼 하우징(20)의 전단부가 외측 디스크 패드(14)를 디스크(10) 쪽으로 당겨 외측 디스크 패드(14)가 디스크(10)의 외측면에 밀착되면서 제동력이 발생된다.

운전자가 제동하기 전에는 도 4와 같이 피스톤부트(100)의 캡밸브(105)는 배출공(104)을 닫고 있기 때문에 외부에서 피스톤(30) 내부로 이물질이 유입되지 않도록 한다.

하지만, 도 5와 같이 제동 시 발생한 열에 의해 피스톤부트(100) 내부의 공기가 팽창하여 공기압이 상승하면 공기압에 의해 캡밸브(105)의 하부가 상측으로 상승하여 배출공(104)이 열리게 된다. 따라서, 피스톤부트(100) 내부의 공기가 외부로 배출되어 공기압으로 인해 피스톤부트(100)가 부풀어오르는 현상을 방지하게 된다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상기한 실시예에만 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경실시할 수 있을 것이다.

도 1은 종래의 차량용 디스크브레이크를 나타낸 단면도이다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 디스크브레이크를 나타낸 단면도이다.

도 3은 도 2의 피스톤부트를 나타낸 사시도이다.

도 4는 도 2의 피스톤부트의 캡밸브가 닫힌 상태를 나타낸 단면도이다.

도 5는 도 2의 피스톤부트의 캡밸브가 열린 상태를 나타낸 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10: 디스크 12,14: 디스크 패드

20: 캘리퍼하우징 30: 피스톤

100: 피스톤부트 104: 배출공

105: 캡밸브

Claims (3)

1. 차량의 휠과 함께 회전하는 디스크와, 상기 디스크의 내/외측면에 압착될 수 있도록 차체에 결합되는 캐리어에 진퇴 가능하게 설치되는 내측 및 외측 디스크패드와, 상기 내측 디스크패드를 작동시키기 위한 피스톤이 진퇴 가능하게 설치되고 상기 외측 디스크패드를 작동시키기 위해 상기 캐리어에 미끄럼 이동 가능하게 설치되는 캘리퍼하우징과, 상기 피스톤과 상기 캘리퍼하우징 사이를 밀폐하는 피스톤부트를 포함하는 차량용 디스크브레이크에 있어서,

   상기 피스톤부트는 내부의 팽창된 공기를 배출하기 위해 형성되는 배출공과, 공기압에 의해 상기 배출공을 개폐하는 캡밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 디스크브레이크.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 캡밸브는 상기 배출공보다 크게 형성되어 상기 캡밸브의 일부분이 상기 피스톤부트와 연결되며, 상기 캡밸브의 나머지 부분은 상기 피스톤부트와 분리되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 디스크브레이크.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 피스톤부트는 오목부와 볼록부가 교대로 배열되어 주름진 형상으로 이루어진 전면부를 포함하고,

   상기 배출공은 상기 볼록부의 상단부에 타원형으로 형성되고,

   상기 캡밸브의 일부분은 상기 전면부의 외측면에 연결되는 것을 특징으로 하는 차량용 디스크브레이크.

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