KR20110002550A - 차량용 디스크 브레이크 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량의 휠과 함께 회전하는 디스크와, 디스크의 양측에 서로 대향되게 배치된 한 쌍의 마찰패드와, 한 쌍의 마찰패드 배면 쪽에 각각 설치되는 한 쌍의 쐐기부재를 포함하며, 한 쌍의 마찰패드는 그 상단이 한 쌍의 쐐기부재에 각각 힌지 결합되고 하단은 디스크를 향하여 돌출되도록 탄성부재에 의해 지지되어 있는 차량용 디스크 브레이크에 관한 것으로, 제동이 수행되지 않은 상태에서 디스크와 마찰패드 사이에 마찰이 발생하더라도 마찰패드의 하단 모서리부와 디스크 사이에서만 제한적으로 마찰하게 되므로, 디스크와 마찰패드 사이에서 작용하는 마찰력이 작아 의도하지 않은 제동이 발생하는 것을 예방할 수 있게 되는 효과가 있다.

Description

차량용 디스크 브레이크{DISK BRAKE FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 디스크 브레이크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 쐐기 형태로 형성된 쐐기부재를 통해 마찰패드를 디스크 쪽으로 가압하는 차량용 디스크 브레이크에 관한 것이다.
디스크 브레이크는 휠과 함께 회전하는 디스크의 외면을 마찰패드로 가압하여 제동력을 얻는 장치이다. 디스크 브레이크의 중에는 빗면 슬라이드 방식의 쐐기부재를 이용하여 마찰패드를 디스크 쪽으로 가압하는 방식이 있다. 예컨대, 쐐기부재가 구동장치의 구동에 의해 빗면을 따라 밀리면서 마찰패드를 디스크 쪽으로 가압하는 방식이다.
쐐기 방식의 차량용 디스크 브레이크(Electronic Wedge Brake, EWB)는 쐐기부재를 동작시키는 구동모터와, 구동모터의 회전축에 결합된 나사축과, 구동모터의 동작에 의해 디스크와 평행한 방향으로 진퇴하도록 나사축에 결합되는 쐐기부재와, 쐐기부재와 대응하는 형태로 형성되어 쐐기부재를 디스크 쪽으로 가압하는 쐐기부가 형성된 캘리퍼 하우징을 포함한다.
이러한 디스크 브레이크는 구동모터가 동작하여 쐐기부재를 일방향으로 이동 시키면, 마찰패드와 디스크의 접촉이 이루어짐과 동시에 쐐기부재가 쐐기부의 빗면을 따라 밀리면서 마찰패드를 더욱 디스크 쪽으로 가압함으로써 제동이 수행되어지도록 한다.
그런데, 이러한 종래의 차량용 디스크 브레이크는 주행 시 발생하는 진동 등에 의해 디스크와 쐐기부재 사이의 간격이 충분이 확보되지 않은 상태에서 디스크와 쐐기부재 사이의 수분이나 기타 이물질로 인해 점착성이 생긴 경우, 디스크의 회전에 따라 마찰패드가 디스크에 의해 디스크의 회전방향으로 끌려들어가게 되고, 그에 따라 의도하지 않은 제동이 수행될 수 있다는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 의도하지 않게 마찰패드가 디스크에 의해 디스크의 회전방향으로 끌려들어가는 것을 방지할 수 있는 차량용 디스크 브레이크를 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 디스크 브레이크는 차량의 휠과 함께 회전하는 디스크와, 상기 디스크의 양측에 서로 대향되게 배치된 한 쌍의 마찰패드와, 상기 한 쌍의 마찰패드 배면 쪽에 각각 설치되는 한 쌍의 쐐기부재를 포함하며, 상기 한 쌍의 마찰패드는 그 상단이 상기 한 쌍의 쐐기부재에 각각 힌지 결합되고 하단은 상기 디스크를 향하여 돌출되도록 탄성부재에 의해 지지된다.
또한, 상기 마찰패드의 배면에 각각 고정되는 백플레이트를 더 포함하며, 상기 백플레이트의 상단이 상기 쐐기부재에 각각 힌지 결합된다.
또한, 상기 백플레이트의 상단 양측에는 상기 백플레이트가 상기 쐐기부재에 회전 가능하게 설치되도록 하기 위한 힌지돌기가 각각 돌출되며, 상기 쐐기부재에는 상기 힌지돌기가 회전가능하게 설치되는 힌지부가 형성된다.
또한, 상기 쐐기부재에는 상기 탄성부재가 수용될 수 있도록 하는 수용홈이 오목하게 마련된다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 차량용 디스크 브레이크는 제동이 수행되지 않은 상태에서 디스크와 마찰패드 사이에 마찰이 발생하더라도 마찰패드의 하단 모서리부와 디스크 사이에서만 제한적으로 마찰하게 되므로, 디스크와 마찰패드 사이에서 작용하는 마찰력이 작아 의도하지 않은 제동이 수행되는 것을 예방할 수 있게 되는 효과가 있다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 차량용 디스크 브레이크는 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 차량의 휠(미도시)과 함께 회전하는 디스크(10)와, 디스크(10)의 마찰 제동을 위해 디스크(10)의 양측에 각각 배치되는 한 쌍의 마찰패드(11, 12)와, 두 마찰패드(11, 12)를 디스크(10) 쪽으로 가압하기 위한 캘리퍼 하우징(20) 및 한 쌍의 쐐 기부재(30, 40)과, 이너 마찰패드(11) 및 아웃터 마찰패드(12)를 가압하도록 한 쌍의 쐐기부재(30, 40)을 동작시키는 구동장치(60)를 포함한다.
두 마찰패드(11, 12)는 디스크(10) 내측면과 마찰하는 이너 마찰패드(11)와 디스크(10) 외측면과 마찰하는 아웃터 마찰패드(12)로 이루어지며 두 마찰패드(11, 12)는 차량의 너클부(미도시)에 고정된 캐리어(50)에 디스크(10)에 대해 진퇴 가능하게 지지됨으로써 디스크(10)의 양면을 가압할 수 있다. 캘리퍼 하우징(20)은 그 양측에 결합되는 가이드로드(21)를 통하여 캐리어(50)의 양측에 마련된 가이드홀(51)에 진퇴이동 가능하게 설치된다. 캘리퍼 하우징(20)은 이너 마찰패드(11)가 디스크(10)의 내측면과 마찰함에 따라 디스크(10)로부터 후진하며 아웃터 마찰패드(12)의 외면을 가압하여 아웃터 마찰패드(12)가 디스크(10)의 외측면과 마찰하도록 한다.
한 쌍의 쐐기부재(30, 40)는 이너 마찰패드(11)의 배면에 설치되는 이너 쐐기부재(30)와, 아웃터 마찰패드(12)의 배면에 설치되는 아웃터 쐐기부재(40)를 포함하며, 두 쐐기부재(30, 40)와 빗면을 대면하는 캘리퍼 하우징(20)의 내부 양측벽에 서로 대향되게 마련되는 이너 쐐기부(22)와 아웃터 쐐기부(23)를 구비한다. 즉, 이너 마찰패드(11) 및 아웃터 마찰패드(12)는 이너 쐐기부재(30)와 아웃터 쐐기부재(40)에 각각 설치된 상태로 캘리퍼 하우징(20) 내에 서로 대향되게 배치되며 이너 마찰패드(11)와 아웃터 마찰패드(12) 사이에 디스크(10)가 배치된다.
일면에 마찰패드(11, 12)가 각각 설치된 두 쐐기부재(30, 40)의 배면에는 양측이 대칭을 이루는 V자 골 형태의 경사면(30a, 30b, 40a, 40b)들이 마련되며, 이 에 대응하는 이너 쐐기부(22) 및 아웃터 쐐기부(23)는 두 쐐기부재(30, 40)의 두 경사면(30a, 30b, 40a, 40b)과 대면하는 V자 산 형태의 경사면(22a, 22b, 23a, 23b)들에 의해 형성된다.
이너 쐐기부재(30)와 아웃터 쐐기부재(40)가 디스크(10)를 향하여 진퇴이동 가능하게 설치될 수 있도록 이너 쐐기부재(30) 및 아웃터 쐐기부재(40)에는 서로 대향되게 돌출되어 서로 이동 가능하게 설치되는 제 1 가이드바(31)와 제 2 가이드바(41)를 포함한다. 본 실시예에서 제 1 가이드바(31)에는 제 2 가이드바(41)가 이동 가능하게 설치되는 가이드홈(31a)이 마련되어, 제 1 가이드바(31)와 제 2 가이드바(41)를 통해 이너 쐐기부재(30)와 아웃터 쐐기부재(40)가 서로 진퇴이동 가능하게 설치된다.
구동장치(60)는 이너 쐐기부(22)의 외측에 설치되며 그 회전축(61a)이 이너 마찰패드(11)의 가압 방향으로 이너 쐐기부(22)를 관통하여 설치되는 구동모터(61)와, 구동모터(61)의 회전축(61a)과 직교하며 디스크(10)와 나란하게 배치된 나사축(62)과, 회전축(61a)의 선단에 설치되는 웜(63) 및 이 웜(63)에 결합되도록 나사축(62)의 중앙부에 장착된 웜휠(64)을 포함하며, 이너 쐐기부재(30)에는 나사축(62)이 스크류 결합되어 이너 쐐기부재(30)가 나사축(62)을 통해 동력을 전달받아 이동할 수 있도록 하는 가이드부(32)가 형성된다.
또한, 제동이 수행되고 있지 않은 상태에서 디스크(10)와 마찰패드(11, 12) 사이에서 마찰이 발생하더라도 디스크(10)와 마찰패드(11, 12) 사이에서 작용하는 마찰력을 최소화 할 수 있도록 마찰패드(11, 12)는 그 상단이 쐐기부재(30, 40)에 회전가능하게 설치되고 그 하단이 디스크(10)를 향하여 돌출되도록 탄성부재(15)에 의해 탄성지지되어 있다.
이를 위해 마찰패드(11, 12)의 배면에는 마찰패드(11, 12)가 고정설치되는 백플레이트(13, 14)가 배치되어 있으며, 백플레이트(13, 14)의 상단이 쐐기부재(30, 40)에 회전 가능하게 설치되어 있다. 이를 위해 백플레이트(13, 14)의 상단 양측에는 백플레이트(13, 14)가 쐐기부재(30, 40)에 회전 가능하게 설치될 수 있도록 하는 힌지돌기(13a, 14a)가 각각 돌출 형성되며, 쐐기부재(30, 40)에는 힌지돌기(13a, 14a)가 회전 가능하게 설치되는 힌지부(30c, 40c)가 형성되어 있다. 또한, 쐐기부재(30, 40)에는 탄성부재(15)의 설치를 위해 탄성부재(15)의 일부 혹은 전체가 수용되는 수용홈(30d, 40d)이 오목하게 마련되어 있다.
따라서, 제동이 수행되지 않는 평상시에는 탄성부재(15)에 의해 백플레이트(13, 14) 및 백플레이트(13, 14)에 설치되어 있는 마찰패드(11, 12)의 하단이 탄성부재(15)의 탄성복원력에 의해 디스크(10)를 향하여 돌출되어 있는 상태를 유지하다가, 제동 시에는 도 3에 도시한 바와 같이 탄성부재(15)가 탄성 변형되면서 수용홈(30d, 40d) 내에 수용되고 백플레이트(13, 14) 및 마찰패드(11, 12)는 그 상단을 중심으로 회전하여 디스크(10)와 평행한 상태로 디스크(10)와 마찰하여 제동력을 발생시킨다.
상기에서 살펴본 바와 제동이 수행되지 않는 평상시에는 마찰패드(11, 12)의 하단이 디스크(10) 측으로 돌출되어 디스크(10)와 마찰패드(11, 12)와 사이에서 마찰이 이루어지더라도 접촉 면적이 마찰패드(11, 12)의 하단 모서리로 매우 제한되 므로, 디스크(10)와 마찰패드(11, 12) 사이에서 발생하는 마찰력은 매우 작으며, 따라서 마찰패드(11, 12)가 디스크(10)와 마찰패드(11, 12) 사이에 작용하는 마찰력에 의해 디스크(10)의 회전방향으로 이동하여 의도하지 않는 제동이 수행되는 현상은 발생하지 않는다.
본 발명은 상기에서 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 디스크 브레이크를 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 디스크 브레이크의 동작을 보인 단면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10: 디스크 11: 이너 마찰패드
12: 아웃터 마찰패드 13, 14: 백플레이트
15: 탄성부재 20: 캘리퍼 하우징
30: 이너 쐐기부재 40: 아웃터 쐐기부재
50: 캐리어 60: 구동장치

Claims (4)

  1. 차량의 휠과 함께 회전하는 디스크와,
    상기 디스크의 양측에 서로 대향되게 배치된 한 쌍의 마찰패드와,
    상기 한 쌍의 마찰패드 배면 쪽에 각각 설치되는 한 쌍의 쐐기부재를 포함하며,
    상기 한 쌍의 마찰패드는 그 하단이 상기 한 쌍의 쐐기부재에 각각 힌지 결합되고 하단은 상기 디스크를 향하여 돌출되도록 탄성부재에 의해 지지되는 차량용 디스크 브레이크.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 마찰패드의 배면에 각각 고정되는 백플레이트를 더 포함하며,
    상기 백플레이트의 상단이 상기 쐐기부재에 각각 힌지 결합되는 차량용 디스크 브레이크.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 백플레이트의 상단 양측에는 상기 백플레이트가 상기 쐐기부재에 회전 가능하게 설치되도록 하기 위한 힌지돌기가 각각 돌출되며,
    상기 쐐기부재에는 상기 힌지돌기가 회전가능하게 설치되는 힌지부가 형성되는 차량용 디스크 브레이크.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 쐐기부재에는 상기 탄성부재가 수용될 수 있도록 하는 수용홈이 오목하게 마련되는 차량용 디스크 브레이크.
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