KR20150069658A - 디스크 브레이크 - Google Patents

Abstract

디스크 브레이크가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 휠과 함께 회전하는 디스크의 양측면을 각각 압착하도록 마찰패드가 부착된 한 쌍의 패드플레이트와, 차체에 결합되며 상기 한 쌍의 패드플레이트가 서로 일정간격 이격되어 상기 디스크를 향해 진퇴 가능하게 설치되는 캐리어와, 상기 한 쌍의 패드플레이트를 디스트로 압박할 수 있도록 캐리어에 슬라이딩 가능하게 결합된 캘리퍼 하우징 및 상기 캐리어와 한 쌍의 패드플레이트 사이에 개재되어 상기 한 쌍의 패드플레이트를 미끄럼 이동 가능하게 지지하는 패드 스프링을 구비하는 디스크 브레이크에 있어서, 상기 패드 스프링에는 상기 한 쌍의 패드플레이트를 각각 디스크와 멀어지는 방향으로 탄성력을 제공하도록 탄성지지부가 마련되고, 상기 탄성지지부는 각 패드플레이트의 진퇴 방향으로 서로 일정간격 이격되도록 복수개 형성된 디스크 브레이크가 제공될 수 있다.

Description

디스크 브레이크{Disc brake}

본 발명은 디스크 브레이크에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 마찰패드의 마모에 따른 과도한 리턴을 방지할 수 있는 디스크 브레이크에 관한 것이다.

일반적으로 디스크 브레이크는 차륜과 함께 회전하는 디스크 양면을 마찰패드로 가압함으로써 차량을 제동하는 장치이다.

종래의 디스크 브레이크는 마찰패드가 부착된 한 쌍의 패드플레이트와, 차체에 결합되며 한 쌍의 패드플레이트가 서로 일정간격 이격되어 습동가능하게 설치되는 캐리어, 한 쌍의 패드플레이트를 디스트로 압박할 수 있도록 캐리어에 슬라이딩 가능하게 결합된 캘리퍼 하우징을 구비한다.

캘리퍼 하우징의 후방부에는 피스톤이 설치되는 실린더가 마련되고, 전방부에는 하측으로 굽어져 성형된 핑거부가 마련된다. 이러한 캘리퍼 하우징의 후방부를 통해 제동유압이 공급되면 실린더에 마련된 피스톤이 일측의 패드플레이트를 밀게 되며, 이의 전방부에 마련된 핑거부가 타측 패드플레이트를 디스크 측으로 밀게된다. 이에, 한 쌍의 패드플레이트가 디스크를 양쪽에서 압박하여 제동이 이루어진다.

한편, 캐리어에는 한 쌍의 패드플레이트의 이동이 원활하도록 한 쌍의 패드플레이트와 캐리어 사이에 패드 스프링이 설치된다. 이 패드 스프링은 캐리어에 장착되어 패드플레이트가 캐리어로부터 슬라이딩을 원활하게 작동하도록 가이드하는 역할을 하며 패드플레이트의 떨림을 방지하는 역할을 수행한다.

또한, 제동 후 피스톤에 설치된 실링부재의 롤 백에 의한 피스톤이 리턴되면서 패드플레이트도 복귀하여야 하지만 그러한 작동이 원활하지 않을 경우 드래그(10rag)가 발생하여 진동에 의한 소음이 발생하거나 패드플레이트에 부착된 마찰패드의 마모가 발생하는 문제점이 있다. 이를 해결하기 위하여 제동 후 패드플레이트를 원래의 위치로 복귀하도록 별도의 리턴 장치를 마련하여 사용하고 있다.

이와 같이 구성된 디스크 브레이크는 제동작용을 위해 브레이크 페달(미도시)을 밟을 때부터 제동이 이루어지는 것이 아니라, 브레이크 페달이 어느 정도 전진한 이후에 제동작용을 수행하게 된다. 이는 브레이크 페달을 밟을 때부터 제동을 시작하는 구간 즉, 제동유압에 의해 피스톤이 전진하며 패드플레이트를 가압함에 따라 패드플레이트에 부착된 마찰패드가 디스크와 접촉되는 시점의 구간을 무효 스트로크 구간(Lost Travel)이라고 하며, 무효 스트로크 구간이 짧을수록 운전자는 제동감이 좋다고 느끼게 된다. 만약, 무효 스트로크 구간이 길어지면 제동 시 브레이크 페달감이 떨어지며 안전사고의 위험이 발생하게 된다.

더욱이 제동작용이 반복됨에 따라 디스크와의 마찰에 의하여 패드플레이트에 부착된 마찰패드가 소모됨에 따라 디스크와 마찰패드 사이의 거리가 증가하여 무효 스트로크 구간이 늘어나는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 드래그 현상을 방지하기 위해 패드플레이트의 리턴작용을 수행함은 물론, 제동작용에 따라 마찰패드의 마모가 일정 이상으로 진행될 경우 패드플레이트의 과도한 리턴을 방지할 수 있는 디스크 브레이크를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 휠과 함께 회전하는 디스크의 양측면을 각각 압착하도록 마찰패드가 부착된 한 쌍의 패드플레이트와, 차체에 결합되며 상기 한 쌍의 패드플레이트가 서로 일정간격 이격되어 상기 디스크를 향해 진퇴 가능하게 설치되는 캐리어와, 상기 한 쌍의 패드플레이트를 디스트로 압박할 수 있도록 캐리어에 슬라이딩 가능하게 결합된 캘리퍼 하우징 및 상기 캐리어와 한 쌍의 패드플레이트 사이에 개재되어 상기 한 쌍의 패드플레이트를 미끄럼 이동 가능하게 지지하는 패드 스프링을 구비하는 디스크 브레이크에 있어서, 상기 패드 스프링에는 상기 한 쌍의 패드플레이트를 각각 디스크와 멀어지는 방향으로 탄성력을 제공하도록 탄성지지부가 마련되고, 상기 탄성지지부는 각 패드플레이트의 진퇴 방향으로 서로 일정간격 이격되도록 복수개 형성된 디스크 브레이크가 제공될 수 있다.

또한, 상기 각 탄성지지부는 상기 패드 스프링의 몸체일부가 절개되어 돌출되며 패드플레이트를 가압하는 탄성편과, 상기 탄성편과 패드 스프링을 연결하며 상기 탄성편에 탄성력을 부여하는 밴딩부를 구비할 수 있다.

또한, 상기 복수의 탄성지지부는 직렬로 배치되는 제1 탄성지지부와 제2 탄성지지부로 이루어지고, 상기 디스크와 마찰패드의 마찰에 따라 마찰패드가 일정 이상 마모되는 경우 상기 패드플레이트는 제1 탄성지지부로부터 벗어나 제2 탄성지지부에 의해 복원력을 제공받고, 상기 제1 탄성지지부는 상기 마찰패드가 부착된 패드플레이트의 반대편으로 돌출되어 패드플레이트의 후방측을 지지함에 따라 패드플레이트의 과도한 리턴을 방지할 수 있다.

본 발명에 따른 디스크 브레이크는 패드플레이트를 지지하는 패드 스프링에 패드플레이트가 원래의 위치로 복귀되도록 복수의 탄성지지부를 마련하여 드래그 현상을 방지함과 동시에, 마찰패드가 일정 이상 마모된 경우 패드플레이트의 후방측을 지지하여 패드플레이트의 과도한 리턴을 방지할 수 있는 효과가 있다. 이에, 패드플레이트를 복귀시키기 위한 별도의 부품이 불필요하여 비용적인 측면에서 유리함은 물론, 운전자에게 적절한 페달감을 제공하여 페달감 변화에 따른 안전사고의 위험을 방지할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 아래 도면들에 의해 구체적으로 설명될 것이지만, 이러한 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 것이므로 본 발명의 기술사상이 그 도면에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 디스크 브레이크를 나타내는 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 디스크 브레이크에 구비된 패드 스프링을 나타내는 사이도이다.
도 3은 각각 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 디스크 브레이크의 동작 상태를 나타내는 부분 사시도이다.
도 4 및 도 5는 각각 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 패드 스프링에 마련된 제1 탄성지지부에 의해 패드플레이트의 과도한 리턴이 방지된 상태를 나타내는 도면이다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 디스크 브레이크를 나타내는 분해 사시도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예 따른 디스크 브레이크(100)는 휠(미도시)과 함께 회전하는 디스크(10)의 양측면을 각각 압착하는 한 쌍의 패드플레이트(20)와, 한 쌍의 패드플레이트(20)가 서로 일정간격 이격되어 디스크(10)를 향해 진퇴 가능하게 설치되는 캐리어(30)와, 한 쌍의 패드플레이트(20)를 디스크(10)로 압박할 수 있도록 캐리어(30)에 슬라이딩 가능하게 설치되는 캘리퍼 하우징(40) 및 캐리어(30)와 한 쌍의 패드플레이트(20) 사이에 개재되어 한 쌍의 패드플레이트(20)를 미끄럼 이동 가능하게 지지하는 한 쌍의 패드 스프링(50)을 포함한다.

한 쌍의 패드플레이트(20)의 내측면에는 디스크(10)와 마찰되는 마찰패드(21)가 각각 형성되고, 각 패드플레이트(20)의 양측 단부에는 돌출부(22)가 형성된다. 이때, 한 쌍의 패드플레이트(20)는 후술할 피스톤(42)과 접하도록 배치된 이너 패드플레이트(20)와 후술할 핑거부(43)와 접하도록 배치된 아우터 패드플레이트(20)로 구분된다.

캐리어(30)는 디스크(10)의 외주 일측에 위치되도록 차체의 너클(미도시)에 결합되어 고정된다. 캐리어(30)의 내측 양측부에는 한 쌍의 패드플레이트(20)의 양측면에 형성된 돌출부(22)와 대응되는 위치에 슬라이딩홈(32)이 형성되고, 슬라이딩홈(32)의 상측에는 결합턱(33)이 형성된다. 또한, 캐리어(30)의 상부 양측부에는 가이드홀(34)이 슬라이드홈(32)과 평행하게 구비된다. 이때, 각 슬라이딩홈(32)은 한 쌍의 패드플레이트(20)가 각각 설치되도록 캐리어(30)의 전방과 후방에 형성된다. 즉, 도시된 바와 같이, 캐리어(30)의 양측부에 형성된 슬라이딩홈(32)은 일정간격 이격되어 형성되며, 그 중앙에는 디스크(10)가 원활히 삽입되어 위치하도록 개방된 형태를 갖는다.

이러한 캐리어(30)의 슬라이딩홈(32)을 따라 한 쌍의 패드플레이트(20)가 미끄럼 이동되도록 돌출부(22)가 슬라이딩홈(32)에 끼워져 결합된다. 즉, 각 패드플레이트(20)가 슬라이딩홈(32)을 따라 진퇴될 때 각 마찰패드(21)가 디스크(10)의 양측면에 각각 밀착되면서 제동력이 발생된다.

캘리퍼 하우징(40)은 양단에 각각 설치된 가이드로드(44)가 캐리어(30)의 양단에 마련된 가이드홀(34)에 삽입됨에 따라 캐리어(30)에 슬라이딩 가능하게 설치된다. 이러한 캘리퍼 하우징(40)은 이너 패드플레이트(20)를 가압하기 위한 피스톤(42)이 진퇴 가능하게 설치되는 실린더(41)와, 아우터 패드플레이트(20)를 가압하기 위한 핑거부(43)를 포함한다.

실린더(41)에는 피스톤(42)이 진퇴 가능하게 설치된다. 피스톤(42)은 실린더(41)에 제동유압이 인가되면 전진하면서 이너 패드플레이트(20)를 가압하고, 그 반력에 의해 캘리퍼 하우징(40)이 이동하며 핑거부(43)가 아우터 패드플레이트(20)를 디스크(10) 측으로 가압하게 된다. 이에, 한 쌍의 패드플레이트(20)가 디스크(10)를 압착함에 따라 제동력이 발생하게 된다.

각 패드 스프링(50)은 캐리어(30)에 설치되어 한 쌍의 패드플레이트(20)가 슬라이딩 되도록 지지한다. 보다 구체적으로, 도 2를 참조하면, 패드 스프링(50)은 상부 밀착부(51)와, 상부 밀착부(51)의 양측부에 서로 대칭을 이루도록 연결되는 한 쌍의 결합부(53)와, 각 결합부(53)에 연결되는 한 쌍의 안내부(55) 및, 각 안내부(55)에 연결되는 탄지부(57)를 포함한다. 이때, 상기 패드 스프링(50)을 구성하는 밀착부(51), 결합부(53), 안내부(55) 및 탄지부(57)는 일체로 형성된 것으로서, 복수회 절곡되어 형성된 것이다.

상부 밀착부(51)는 캐리어(30)의 상부 일측에 밀착되는 부분으로 이 상부 밀착부(51)에는 상부 결합편(52)이 외측으로 돌출되어 형성된다.

결합부(53)는 캐리어(30)의 결합턱(33)에 결합되는 부분으로 결합턱(33)이 끼워지는 결합홈(54)이 형성되도록 굴곡되어 형성된다. 이때, 결합부(53)는 두 패드플레이트(20)의 돌출부(22) 상단에 위치하도록 마련된다.

또한, 안내부(55)는 슬라이드홈(32)에 결합되는 부분으로 한 쌍의 패드플레이트(20)의 돌출부(22)에 대응되는 안내홈(56)이 형성되도록 굴곡되어 형성된다. 안내홈(56)에는 한 쌍의 패드플레이트(20)의 돌출부(22)가 삽입되는데, 안내홈(56)의 높이는 돌출부(22)가 원활하게 미끄럼 이동할 수 있도록 돌출부(22)의 높이보다 크게 형성된다.

탄지부(57)는 안내부(55)에서 내측으로 연장되어 돌출부(22) 하부를 지지한다. 즉, 탄지부(57)는 안내부(55)의 바닥면으로서의 기능과 함께 안내부(55)의 내면과 직각을 이루도록 절곡되어 형성되며, 패드플레이트(20)의 하중을 지지하게 된다.

이러한 패드 스프링(50)에 의하여 한 쌍의 패드플레이트(20)가 원활히 이동하게 된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 탄지부(57)에는 제동작용 후 패드플레이트(20)가 원래의 위치로 원활히 복귀되도록 복수의 탄성지지부(61, 62)가 마련된다. 이러한 탄성지지부(61, 62)는 도 2에 도시된 바와 같이, 각 탄지부(57)에 직렬로 배치되는 제1 탄성지지부(61)와 제2 탄성지지부(62)로 이루어진다. 보다 구체적으로, 각 탄성지지부(61, 62)는 패드 스프링(50)의 몸체일부 즉, 탄지부(57)의 일부가 절개되어 형성된다. 구체적으로, 각 탄성지지부(61, 62)는 탄지부(57)의 일부가 절개되어 돌출되며 패드플레이트(20)를 가압하는 탄성편(58)과, 탄성편(58)과 패드 스프링(50)을 연결하며 탄성력을 부여하는 밴딩부(59)를 구비한다. 탄성편(58)은 탄지부(57)가 소위 'ㄷ'자 형태로 절개되어 밴딩부(59)에 의해 소정 각도를 갖도록 기울어지도록 밴딩되어 형성된다. 이에, 패드플레이트(20)의 하측에 위치한 탄성지지부(61, 62)에 의하여 패드플레이트(20)는 디스크(10)와 멀어지는 방향으로 탄성력을 제공받아 원활히 원래의 위치로 복귀하게 된다.

한편, 탄성지지부(61, 62)는 패드플레이트(20)를 원래의 위치로 복귀시키는 역할을 수행함은 물론, 마찰패드(21)가 일정 이상 마모되는 경우 패드플레이트(20)의 과도한 리턴을 방지하는 역할을 수행한다. 이는 마찰패드(21)가 마모됨에 따라 디스크(10)와 마찰패드(21) 사이의 간격이 증가함에 따라 무효 스트로크 구간이 증가하는 것을 방지하기 위함이다.

이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 디스크 브레이크의 제동작용시 과도한 리턴이 방지되는 작동상태에 대하여 설명하기로 한다.

먼저, 도 3을 참조하면, 제동초기 마찰패드(21)의 마모 상태가 양호한 경우 패드플레이트(20)는 제1 탄성지지부(61)에 의하여 탄성력을 제공받아 원래의 위치로 원활히 복귀하게 된다.

이 상태에서 제동이 반복되며 마찰패드(2)가 디스크(10)에 접촉되는 빈도가 늘어나면 마찰패드(21)가 마모되며 디스크(10)와 마찰패드(21) 사이의 간격이 증가하게 된다.

마찰패드(21)가 일정 이상 마모되는 경우 패드플레이트(20)는 제동시 디스크(10) 방향으로 이동되며 제1 탄성지지부(61)로부터 벗어나게 된다. 즉, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 탄성지지부(61)의 탄성편(58)이 패드플레이트(20)의 후면으로 튀어나와 패드플레이트(20)의 후방측을 지지하게 된다. 이에, 패드플레이트(20)는 제1 탄성지지부(61)의 탄성편(58)에 의하여 리턴이 방지된다. 따라서, 마찰패드(21)가 마모됨에 따라 디스크(10)와 마찰패드(21) 사이의 증가된 간격이 감소되어 무효 스트로크 구간이 증가하는 것이 방지된다.

한편, 패드플레이트(20)가 제1 탄성지지부(61)에 의하여 리턴이 방지되면, 도 5에 도시된 바와 같이, 그 패드플레이트(20)는 제2 탄성지지부(62)에 의해 복원력을 제공받아 제동 후 원활히 복귀될 수 있게 된다.

결과적으로, 패드플레이트(20)를 지지하는 탄지부(57)에 패드플레이트(20)의 복귀를 돕는 제1 및 제2 탄성지지부(61, 62)를 일정간격 이격시켜 형성함에 따라 패드플레이트(20)의 마찰패드(21)가 일정 이상 마모되더라도 무효 스트로크 구간의 증가를 방지하며 패드플레이트(20)를 원활히 복귀시킬 수 있게 된다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

10 : 디스크 20 : 패드플레이트
30 : 캐리어 40 : 캘리퍼 하우징
50 : 패드 스프링 57 : 탄지부
58 : 탄성편 59 : 밴딩부
61 : 제1 탄성지지부 62 : 제2 탄성지지부

Claims (3)

1. 휠과 함께 회전하는 디스크의 양측면을 각각 압착하도록 마찰패드가 부착된 한 쌍의 패드플레이트와, 차체에 결합되며 상기 한 쌍의 패드플레이트가 서로 일정간격 이격되어 상기 디스크를 향해 진퇴 가능하게 설치되는 캐리어와, 상기 한 쌍의 패드플레이트를 디스트로 압박할 수 있도록 캐리어에 슬라이딩 가능하게 결합된 캘리퍼 하우징 및 상기 캐리어와 한 쌍의 패드플레이트 사이에 개재되어 상기 한 쌍의 패드플레이트를 미끄럼 이동 가능하게 지지하는 패드 스프링을 구비하는 디스크 브레이크에 있어서,
   상기 패드 스프링에는 상기 한 쌍의 패드플레이트를 각각 디스크와 멀어지는 방향으로 탄성력을 제공하도록 탄성지지부가 마련되고,
   상기 탄성지지부는 각 패드플레이트의 진퇴 방향으로 서로 일정간격 이격되도록 복수개 형성된 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
2. 제1항에 있어서,
   상기 각 탄성지지부는 상기 패드 스프링의 몸체일부가 절개되어 돌출되며 패드플레이트를 가압하는 탄성편과,
   상기 탄성편과 패드 스프링을 연결하며 상기 탄성편에 탄성력을 부여하는 밴딩부를 구비하는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
3. 제1항에 있어서,
   상기 복수의 탄성지지부는 직렬로 배치되는 제1 탄성지지부와 제2 탄성지지부로 이루어지고,
   상기 디스크와 마찰패드의 마찰에 따라 마찰패드가 일정 이상 마모되는 경우 상기 패드플레이트는 제1 탄성지지부로부터 벗어나 제2 탄성지지부에 의해 복원력을 제공받고,
   상기 제1 탄성지지부는 상기 마찰패드가 부착된 패드플레이트의 반대편으로 돌출되어 패드플레이트의 후방측을 지지함에 따라 패드플레이트의 과도한 리턴을 방지하는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
   

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