KR20140134274A - 자동차 디스크 브레이크의 패드 구속 시스템 - Google Patents

자동차 디스크 브레이크의 패드 구속 시스템 Download PDF

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크노르-브렘제 시스테메 퓌어 누츠파조이게 게엠베하
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Abstract

본 발명은, 자동차, 특히 상용차의 디스크 브레이크의 패드 구속 시스템에 관한 것이며, 상기 패드 구속 시스템은, 브레이크 디스크와 맞물리는 브레이크 캘리퍼(1)와, 입구 측 및 출구 측의 캐리어 러그들(2, 3)과 이 캐리어 러그들(2, 3)을 서로 연결하는 브리지 부재(4)를 구비하며 차량 상에 위치 고정되는 브레이크 캐리어(1)와, 패드 캐리어 플레이트(51)와 이 패드 캐리어 플레이트 상에 고정되는 마찰 패드를 구비하며 캐리어 러그들(2, 3) 및 브리지 부재(4)에 의해 형성되는 패드 슬롯(7) 내에서 안내되는 하나 이상의 브레이크 패드(5)를 포함하며, 브레이크 캐리어(1)의 캐리어 러그들(2, 3) 중 하나 이상과 이 캐리어 러그들에 인접하는 패드 캐리어 플레이트(51)의 지지면은 유격이 있는 상태로 상호 간에 형태 결합 방식으로 고정될 수 있고, 하나 이상의 브레이크 패드(5)는, 브레이크 디스크의 축 방향에 대해 횡방향으로 연장되면서 브레이크 패드(5) 상에서 반경 방향으로 편향될 수 있는 패드 구속 스프링(6)에 의해 스프링 하중을 받는 가운데, 패드 슬롯(7) 내에서 유지되며, 하나 이상의 패드 구속 스프링(6)은, 이 패드 구속 스프링(6)이 조립된 상태에서 브레이크 캐리어(1)의 브리지 부재(4)로부터 이격되는 방식으로 유격 없이 캐리어 러그들(2, 3) 쪽에 브레이크 패드(5)를 압착시키는 방식으로 배치된다.

Description

자동차 디스크 브레이크의 패드 구속 시스템{PAD RETENTION SYSTEM OF A DISC BRAKE OF A MOTOR VEHICLE}
본 발명은, 청구항 제 1항의 전제부에 따르는, 자동차, 특히 상용차의 디스크 브레이크의 패드 구속 시스템에 관한 것이다.
디스크 브레이크들의 상기 유형의 패드 구속 시스템들은 다수의 변형들로 종래 기술에 공지되어 있다.
그 밖에, 브레이크 패드들은, 통상적으로 브레이크 캐리어(brake carrier)의 패드 슬롯 내에서 안내되고, 패드 구속 스프링에 의해 브레이크 캐리어와 맞물리는 브레이크 캘리퍼 상의 패드 구속 브래킷 쪽에 고정된다. 이 경우, 패드 구속 스프링은 힘(FF)으로 브레이크 캐리어 쪽에 브레이크 패드를 압착시킨다. 제동 과정 동안, 브레이크 패드는, 브레이크 패드 상으로 전달되는 토크(M)의 결과로서, 패드 구속 스프링의 탄성력에 대항하여 회전점을 중심으로 이동될 수 있으며, 여기서 회전점은 브레이크 캐리어의 출구 측 캐리어 러그(carrier lug)의 상측 단부의 영역에 위치된다.
브레이크 패드의 이동을 통해 브레이크 캘리퍼의 압력판 및 이 압력판 상에 배치된 나사 튜브 상으로 토크 전달이 발생할 수 있기 때문에, 브레이크 패드의 회전은 뜻하지 않은 마모 재조정을 야기할 수 있다.
또한, 브레이크 캘리퍼의 상기 회전 이동을 방지하기 위해서, 브레이크 캐리어의 캐리어 러그들 및 이 캐리어 러그들을 서로 연결하는 브레이크 캐리어의 브리지 부재를 통해 형성되는 브레이크 패드 슬롯 내에 브레이크 패드의 형태 결합식 고정도 소용이 없는데, 그 이유는 브레이크 패드들 및 브레이크 캐리어의 제조로 인한 공차가 최소 유격을 필요로 하기 때문이다.
본 발명의 과제는, 제동 과정 동안, 앞에서 기술한 브레이크 패드의 회전을 효과적으로 방지하는 것에 있다.
상기 과제는, 청구항 제 1항의 특징들을 갖는, 자동차 디스크 브레이크의 패드 구속 시스템을 통해 해결된다.
본원의 의미에서 형성되는 패드 구속 시스템은, 특히, 하나 이상의 패드 구속 스프링이 브레이크 캐리어의 브리지 부재로 향해 있는 브레이크 패드의 측면과 브레이크 캐리어의 브리지 부재 사이에서 패드 슬롯 내에 배치되며, 패드 구속 스프링은 조립된 상태에서 브레이크 캐리어의 브리지 부재로부터 이격되는 방식으로 유격 없이 캐리어 러그들 쪽에 브레이크 패드를 압착시키는 것을 특징으로 한다.
패드 구속 스프링들은 브레이크 캐리어의 브리지 부재의 방향이 아니라, 그 반대 방향으로 반경 반향에서 바깥쪽으로 브레이크 패드를 압착시키는 방식으로 패드 구속 스프링들을 배치하는 것을 통해, 브레이크 패드는 힘(FF)으로 브레이크 패드와 브레이크 캐리어 러그들 사이의 형태 결합부 내로 곧바로 압착되며, 그럼으로써 힘이 가해지지 않은 상태에서, 다시 말하면 제동 과정이 개시되지 않는 상태에서, 브레이크 패드는 반경 방향에서 바깥쪽을 향해 브레이크 캐리어 러그들과의 형태 결합부에 위치되며, 이와 동시에 브레이크 패드 슬롯 내로 브레이크 패드를 삽입하고 브레이크 패드 슬롯으로부터 브레이크 패드를 분리하기 위해 필요한 공차가 존재하며 필요한 열 팽창 보상도 보장된다. 이제 제동 과정이 유도된다면, 공차로 인해, 출구 측 캐리어 러그의 영역에서 브레이크 패드의 기울어짐(tilting)만이 가능할 수도 있지만, 그러나 이는 출구 측 브레이크 캐리어 러그 상에 브레이크 패드 측면을 안착시킴으로써 출구 측 브레이크 캐리어 러그 상에서 우세하게 발생하는 마찰력(FR)을 통해 방지된다.
반경 방향에서 바깥쪽에 위치하는 형태 결합부의 측면 상에서 브레이크 패드의 안착을 통해, 제동 과정을 바탕으로 토크가 유도될 때 브레이크 패드의 회전점은 출구 측 캐리어 러그로부터 입구 측 캐리어 러그 쪽으로 변위되며, 그에 따라 브레이크 디스크의 주 회전 방향으로 브레이크 패드의 회전 이동은 효과적으로 방지되는 점이 달성된다.
본 발명의 바람직한 실시예들은 종속 청구항들의 대상이다.
바람직한 실시예들에 따라서, 패드 구속 스프링은 판 스프링으로서, 나선형 스프링으로서, 디스크 스프링으로서, 또는 비틀림 스프링 내지 토션 스프링으로서도 형성되며, 이 스프링들은 모두, 비제동 상태에서, 캐리어 러그들 내지 브레이크 패드의 측면이면서 반경 방향에서 바깥쪽에 위치하는 상기 측면 상의 형태 결합부 내에서 브레이크 패드를 유지할 수 있다.
하나의 대안적인 실시예에 따르면, 패드 구속 시스템은, 패드 구속 스프링이 브레이크 캘리퍼 상에 고정된 패드 구속 브래킷 상에서 지지되고 패드 구속 스프링은 인장 스프링으로서 형성되는 방식으로 형성된다. 이런 본 발명에 따른 배치에 의해서도, 브레이크 패드는, 반경 방향에서 바깥쪽에 위치하는 캐리어 러그들의 영역에서 형태 결합부 내에 유지되며, 그럼으로써 제동하는 경우에 토크의 목표 작용은 상기 배치에 의해서도 효과적으로 방지된다.
본 발명의 실시예들은 하기에서 첨부한 도면에 따라서 더욱 상세하게 기술된다.
도 1은, 종래 기술로부터 공지된 패드 구속 시스템을 도시한 정면도이다.
도 2는, 본 발명에 따른 패드 구속 시스템의 제1 실시예를 도시한 정면도이다.
도 3 내지 도 6은 각각, 본 발명에 따른 패드 구속 시스템의 실시예들을 도시한 추가적 정면도이다.
도면들에 대한 하기의 기술 내용에서, 상부, 하부, 좌측, 우측, 전방, 후방 등과 같은 개념들은, 패드 구속 시스템, 브레이크 캐리어, 패드 구속 스프링 등에 대해 각각의 도면들에서 선택된 예시에 따른 묘사 및 위치에만 관련된 것이다. 상기 개념들은 제한하는 것으로 간주해서는 안 되며, 다시 말하면 서로 상이한 작업 위치들 또는 반사 대칭형 구성 등을 통해 상기 관계들은 변경될 수 있다.
도 1에는, 종래 기술로부터 공지된, 자동차 디스크 브레이크의 패드 구속 시스템의 정면도가 도시되어 있다. 패드 구속 시스템은 2개의 캐리어 러그(2, 3)를 구비한 브레이크 캐리어(1)를 포함하고, 캐리어 러그들은 브리지 부재(4)를 통해 상호 간에 연결되면서 함께 패드 슬롯(7)을 형성하며, 이 패드 슬롯 내에 브레이크 패드들(5)과 연관되는 미도시된 브레이크 디스크가 양측에서 위치하게 될 수 있다.
이 경우, 브레이크 패드(5) 자체는, 브레이크 패드 플레이트(51)와, 브레이크 디스크(5)로 향해 있는 (미도시된) 마찰 패드로 구성된다.
이 경우, 브레이크 패드들은 조립된 상태에서 패드 구속 스프링(6)에 의해 스프링 하중을 받으면서 패드 슬롯(7) 내에 위치 고정되는 방식으로 유지된다. 이 경우, 패드 구속 스프링(6)은 (미도시된) 브레이크 캘리퍼의 패드 구속 브래킷(8) 상에 고정되어, 브리지 부재(4)의 방향으로 브레이크 캐리어(1) 쪽에 탄성력(FF)으로 브레이크 패드(5)를 압착시킨다.
이제 제동 과정이 유도된다면, 브레이크 패드는 브레이크 디스크 쪽에 압착되며, 그럼으로써 브레이크 패드는 패드 구속 스프링의 탄성력에 대항하여 주 회전 방향(HDR)으로의 브레이크 디스크의 회전에 의해 그리고 출구 측 캐리어 러그(2)의 상측 단부 상에 위치되는 회전점(D)을 중심으로, 이동하게 된다. 상기 회전 이동의 방지를 위해서는, 예컨대 패드 캐리어 플레이트(51) 상에 측면 돌기들을 형성하고 브레이크 패드(5)로 향해 있는 캐리어 러그들(2, 3)의 내측면들 상에 상응하는 홈부들을 형성하는 것을 통한, 브레이크 캐리어(1)의 캐리어 러그들(2, 3)과 브레이크 패드(5)의 형태 결합도 충분하지 않은데, 그 이유는 상기 부품들의 제조로 인한 공차가 최소 유격을 필요로 하기 때문이다.
도 2에는, 자동차의 본 발명에 따른 패드 구속 시스템의 바람직한 제 1 실시예가 도시되어 있다.
도 1에 도시된 패드 구속 시스템과 달리, 패드 구속 스프링은, 조립된 상태에서 브레이크 캐리어(1)의 브리지 부재(4)로부터 이격되는 방식으로 유격 없이 캐리어 러그들(2, 3) 쪽에 브레이크 패드(5)를 압착시키는 방식으로 배치된다.
이 경우, 패드 구속 스프링은 도 2에 도시된 실시예에서 판 스프링으로서 형성되며, 이 판 스프링은, 바람직하게 패드 구속 스프링(6)의 종방향 연장부에 대해 수직으로 패드 구속 스프링(6)을 에워싸는 구속 브래킷(61)을 통해, 브리지 부재(4)에 대향하는 브레이크 패드(5)의 패드 캐리어 플레이트(51)의 하면(57) 중앙의 홈부(54) 내에 유지된다. 이 경우, 패드 구속 스프링(6)의 두 단부 영역(62)은, 브레이크 패드로 향해 있는 브리지 부재(4)의 상면 상에서 지지되며, 그 결과, 힘(FF)으로, 패드 캐리어 플레이트(51)의 측면들(55, 56) 상에 형성된 돌출부들(52, 53)과 함께, 브레이크 패드(5)로 향해 있는 캐리어 러그들(2, 3)의 내측면들(21, 31) 상에서 반경 방향에서 바깥쪽에 위치하는 홈부들(22, 32)의 가장자리 쪽에 브레이크 패드(5)를 압착시킨다.
브레이크 패드의 하면(57)과 브리지 부재(4)의 상면 사이에서뿐만 아니라 브리지 부재(4)에 가까운 홈부들(22, 32)의 영역과 패드 캐리어 플레이트(51)의 돌출부들(52, 53) 사이에서 상향 압착되는 브레이크 패드(5)를 통해 발생하는 간극(71)은 상기 패드 구속 시스템의 경우 필요한 열 팽창 보상뿐 아니라 브레이크 패드(5)의 삽입 및 분리를 위해 필요한 공차도 보장한다.
그러나 중요한 장점은, 브레이크 패드(5)가 이제 반경 방향에서 바깥쪽에서 캐리어 러그들(2, 3)의 홈부들(22, 32) 상에 안착되고 그에 따라 제동 과정 동안 작용하는 토크(M)가 출구 측 캐리어 러그(2)의 상부 에지로부터 입구 측 캐리어 러그(3)의 홈부(32)와 패드 캐리어 플레이트(51)의 돌출부(53)의 접촉 영역 쪽으로 회전점(D1)을 변위시키며, 그럼으로써 브레이크 패드(5)는 브레이크 패드(5)의 출구 측 상에서 유도되는 토크(M)를 통해 반경 방향에서 안쪽 방향으로 기울어질 수도 있지만, 그러나 이는, 브레이크 패드(5)로 향해 있는 출구 측 캐리어 러그(2)의 내측면(21) 상에 출구 측 캐리어 러그(2)에 대항하여 위치하는 브레이크 패드(5)의 측면(55)을 안착시키는 것을 통해 방지되는 방식으로, 브레이크 패드를 상승시키는 것을 통해 제공된다. 상기 측면(55) 및 내측면(21)을 상호 간에 안착시키는 것을 통해, 토크(M)는 마찰력(FR)에 의해 상쇄되며, 그럼으로써 이런 방식으로 제동 과정 동안 브레이크 패드(5)의 회전 이동이 효과적으로 방지된다.
본 발명에 따른 패드 구속 시스템의 도 3에 도시된 실시예의 경우, 패드 구속 스프링(6)은 마찬가지로 판 스프링으로서도 형성되며, 패드 구속 스프링(6)의 단부 영역들(62)은 브레이크 패드(5)의 하면(57) 상에 안착되고, 판 스프링으로서 형성된 패드 구속 스프링의 중앙 영역은 브리지 부재(4) 상에서 지지된다.
본 발명에 따른 패드 구속 시스템의 도 4에 도시된 실시예의 경우, 패드 구속 스프링은 나선형 스프링으로서 형성되고, 브레이크 패드들(5) 각각에 대해 여기서는 바람직하게 상기 나선형 스프링이 2개 제공되며, 이 2개의 나선형 스프링은 캐리어 러그들(2, 3)과의 형태 결합부에서 브리지 부재(4)로부터 상부 방향으로 브레이크 패드(5)를 압착시킨다.
본 발명에 따른 패드 구속 시스템의 도 5에 도시된 실시예의 경우, 패드 구속 스프링(6)은 2개의 디스크 스프링의 형태로 형성되며, 2개의 디스크 스프링은, 도 4에 도시된 실시예에서처럼, 브레이크 패드의 패드 슬롯(7) 내에서, 브레이크 패드의 입구 측 가장자리에 가까운 그리고 브레이크 패드의 출구 측 가장자리에 가까운, 각각 캐리어 러그들(2, 3)과의 형태 결합부 내에서 브레이크 패드(5)의 하면(57)으로부터 브리지 부재(4)의 상면 쪽으로 압착된다.
마지막으로, 도 6에는, 패드 구속 스프링(6)이, 브리지 부재(4) 내에 고정되어 캐리어 러그들(2, 3)과의 형태 결합부 내의 상승된 위치에서 브레이크 패드(5)를 유지하는 비틀림 스프링으로서 형성되어 있는, 본 발명에 따른 패드 구속 시스템의 실시예가 도시되어 있다.
또한, 패드 구속 스프링이, 종래 기술에 따르는 도 1에 도시된 패드 구속 시스템의 경우처럼, 브레이크 캘리퍼 상에 고정된 브레이크 구속 브래킷(8) 상에서 지지되는 인장 스프링으로서 형성되는 실시예도 생각해볼 수 있다.
1: 브레이크 캐리어 2, 3: 캐리어 러그
4: 브리지 부재 5: 브레이크 패드
6: 패드 구속 스프링 7: 패드 슬롯
8: 패드 구속 브래킷 21: 내측면
22, 32: 홈부 51: 브레이크 패드 플레이트
52, 53: 돌출부 54: 홈부
55, 56: 측면 57: 하면
61: 구속 브래킷 62: 구속 브래킷의 단부 영역
71: 간극 D, D1: 회전점
FF: 힘 FR: 마찰력
HDR: 주 회전 방향 M: 토크

Claims (8)

  1. 자동차, 특히 상용차의 디스크 브레이크의 패드 구속 시스템으로서,
    - 브레이크 디스크와 맞물리는 브레이크 캘리퍼(1)와,
    - 입구 측 및 출구 측의 캐리어 러그들(2, 3)과 이 캐리어 러그들(2, 3)을 서로 연결하는 브리지 부재(4)를 구비하며, 차량 측에 위치 고정되는 브레이크 캐리어(1)와,
    - 브레이크 캐리어 플레이트(51)와 이 브레이크 캐리어 플레이트 상에 고정되는 마찰 패드를 구비하며, 상기 캐리어 러그들(2, 3) 및 상기 브리지 부재(4)를 통해 형성되는 패드 슬롯(7) 내에서 안내되는 하나 이상의 브레이크 패드(5)를 포함하며,
    - 상기 브레이크 캐리어(1)의 상기 캐리어 러그들(2, 3) 중 하나 이상과 상기 캐리어 러그들에 인접한 상기 패드 캐리어 플레이트(51)의 지지면은 유격이 있는 상태로 상호 간에 형태 결합 방식으로 고정될 수 있고,
    - 상기 하나 이상의 브레이크 패드(5)는, 상기 브레이크 디스크의 축 방향에 대해 횡방향으로 연장되면서 브레이크 패드(5) 상에서 반경 방향으로 편향 가능한 패드 구속 스프링(6)에 의해 스프링 하중을 받는 가운데, 상기 패드 슬롯(7) 내에서 유지되는, 상기 패드 구속 시스템에 있어서,
    - 상기 하나 이상의 패드 구속 스프링(6)은, 이 패드 구속 스프링(6)이 조립된 상태에서 상기 브레이크 캐리어(1)의 상기 브리지 부재(4)로부터 이격되는 방식으로, 상기 캐리어 러그들(2, 3)에 대항하여 유격 없이 상기 브레이크 패드(5)가 압착되도록, 배치되는 것을 특징으로 하는 패드 구속 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 패드 구속 스프링(6)은, 상기 패드 슬롯(7) 내에서, 상기 브레이크 캐리어(1)의 상기 브리지 부재(4)와 대향하는 상기 브레이크 패드(5)의 하면과 상기 브레이크 캐리어(1)의 브리지 부재(4) 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 패드 구속 시스템
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 패드 구속 스프링(6)은, 상기 브레이크 캘리퍼(1) 상에 고정되는 패드 구속 브래킷(10) 상에서 지지되는 인장 스프링으로 형성되는 것을 특징으로 하는 패드 구속 시스템.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 패드 구속 스프링(6)은 판 스프링으로 형성되는 것을 특징으로 하는 패드 구속 시스템.
  5. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 패드 구속 스프링(6)은 나선형 스프링으로 형성되는 것을 특징으로 하는 패드 구속 시스템.
  6. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 패드 구속 스프링(6)은 디스크 스프링으로 형성되는 것을 특징으로 하는 패드 구속 시스템.
  7. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 패드 구속 스프링(6)은 토션 스프링으로 형성되는 것을 특징으로 하는 패드 구속 시스템.
  8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 브레이크 캐리어(1)의 캐리어 러그들(2, 3)에 인접하는 상기 패드 캐리어 플레이트(51)의 지지면은, 상기 패드 캐리어 플레이트(51)로 향해 있는 상기 캐리어 러그들(2, 3)의 내측면들 상의 각각의 홈부들(22, 32) 내로 연장되는 돌출부들(52, 53)을 포함하는 것을 특징으로 하는 패드 구속 시스템.
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