KR20150143009A - 디스크 브레이크 - Google Patents

Abstract

차량의 제동 작동 및 해제 시 제동성능이 향상되는 디스크 브레이크가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 디스크 브레이크는 한 쌍의 패드플레이트와, 패드플레이트가 진퇴 가능하게 설치되는 캐리어와, 패드플레이트를 진퇴운동 시키도록 가압력을 제공하는 캘리퍼 하우징과, 캐리어가 슬라이딩 가능하도록 캘리퍼 하우징과 캐리어를 연결하는 가이드홀 및 가이드홀에 슬라이딩 가능하게 체결되는 가이드로드를 포함하는 디스크 브레이크에 있어서, 가이드홀과 가이드로드 사이에는 드래그저감부가 마련되고, 드래그저감부는 가이드홀 내측면에 마련되는 제1 탄성부재와, 가이드로드 외측면에 마련되는 제2 탄성부재를 포함하고, 제1 및 제2 탄성부재는 서로 대향하도록 밀착되며, 제1 탄성부재와 제2 탄성부재가 서로 접촉하는 표면 중 적어도 어느 하나 이상에는 복수의 홈이 마련된다.

Description

디스크 브레이크{Disc brake}

본 발명은 디스크 브레이크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 제동 작동 및 해제 시 제동성능이 향상되는 디스크 브레이크에 관한 것이다.

일반적으로 차량에 장착되는 디스크 브레이크는 주행 중의 자동차를 감속하거나 정지, 또는 정지 상태를 유지하기 위한 장치로써, 휠과 함께 회전하는 원판형의 디스크를 양쪽에서 패드로 강하게 압박하여 제동력을 얻는다.

이와 같은 디스크 브레이크는 일반적으로 제동유압에 의해 진퇴 운동하도록 피스톤이 내장된 캘리퍼 하우징과, 패드가 부착된 한 쌍의 패드플레이트가 설치되며 차체에 고정되는 캐리어와, 한 쌍의 패드플레이트 사이에 외주면 일부가 삽입되면서 휠과 함께 회전하는 디스크를 구비한다.

캘리퍼 하우징의 전방부에는 제동유압에 의해 진퇴되는 피스톤이 설치되어 일측의 패드플레이트를 밀게 되며, 이의 전방부에는 타측 패드플레이트를 감싸도록 굽어진 핑거부가 일체로 마련되어 타측 패드플레이트를 디스크 측으로 밀게 된다.

이러한 디스크 브레이크는 운전자가 브레이크페달을 밟게 되면, 마스터실린더로부터 발생된 제동유압에 의해 피스톤이 일측 패드플레이트를 디스크 쪽으로 밀게 되고, 계속해서 제동유압에 의해 캘리퍼 하우징은 퇴진하게 되며, 이에 따라 캘리퍼 하우징 타측에 마련되어 있는 핑거부가 타측 패드플레이트를 디스크 쪽으로 밀게 되면서 디스크 양측을 압박하여 휠을 제동시키게 된다.

이러한 제동동작을 수행하기 위해 캘리퍼 하우징의 양단에는 한 쌍의 가이드로드가 설치되며, 캘리퍼 하우징은 이러한 가이드로드를 통해 피스톤의 운동방향과 동일방향으로 캘리어에 슬라이딩 가능하게 결합된다.

가이드로드의 일단은 캘리퍼 하우징에 고정되고, 가이드로드에 대응하는 부위의 캐리어에는 가이드로드가 슬라이딩 가능하게 체결되도록 가이드홀이 마련된다.

한편, 가이드홀 내부의 경우 부식방지를 위한 도금이 어려워 디스크 브레이크의 사용기간이 지남에 따라 쉽게 부식될 수 있다. 따라서 가이드홀에는 내식성 확보를 위한 그리스가 도포되도록 충진된다.

그리스의 원활한 도포를 위해서는 가이드로드가 가이드홀에 다소 헐겁게 끼워지는 것이 좋으나, 이때는 가이드홀 내벽과 가이드로드 충돌에 의한 래틀 노이즈가 발생할 우려가 커지게 된다. 그리고 반대로 가이드로드 직경을 다소 크게 형성하게 되면 그리스가 충진된 상태의 가이드홀에 가이드로드가 끼워지기 어려워 디스크 브레이크의 조립성이 저하된다. 따라서 종래 디스크 브레이크의 제조 시에는 그리스 도포를 감안하여 가이드로드와 가이드홀의 관리 공차를 엄격히 규제해야 한다.

또한 가이드홀에 충진된 그리스가 가이드홀 외부로 누유되는 것을 방지하도록 상기 가이드홀은 일단이 폐쇄되도록 캐리어에 가공된다.

공개특허공보 제10-2011-0124600호 (2011.11.17)

본 발명의 실시예는 패드와 디스크 간의 간격을 유지시키는 디스크 브레이크를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 한 쌍의 패드플레이트와, 상기 패드플레이트가 진퇴 가능하게 설치되는 캐리어와, 상기 패드플레이트를 진퇴운동 시키도록 가압력을 제공하는 캘리퍼 하우징과, 상기 캐리어가 슬라이딩 가능하도록 상기 캘리퍼 하우징과 상기 캐리어를 연결하는 가이드홀 및 상기 가이드홀에 슬라이딩 가능하게 체결되는 가이드로드를 포함하는 디스크 브레이크에 있어서, 상기 가이드홀과 상기 가이드로드 사이에는 드래그저감부가 마련되고, 상기 드래그저감부는 상기 가이드홀 내측면에 마련되는 제1 탄성부재와, 상기 가이드로드 외측면에 마련되는 제2 탄성부재를 포함하고, 상기 제1 및 제2 탄성부재는 서로 대향하도록 밀착되며, 상기 제1 탄성부재와 제2 탄성부재가 서로 접촉하는 표면 중 적어도 어느 하나 이상에는 복수의 홈이 마련되는 디스크 브레이크가 제공될 수 있다.

또한, 상기 제1 탄성부재의 홈의 크기와 상기 제2 탄성부재의 홈의 크기는 서로 다르며, 상기 제1 탄성부재의 홈 간격과 상기 제2 탄성부재의 홈 간격의 차는 상기 가이드로드의 이동거리보다 작은 크기를 가지도록 마련되는 디스크 브레이크가 제공될 수 있다.

또한, 상기 복수의 홈은 내부 공간이 진공 상태로 마련되어 내부 공간이 진공압력을 가지는 디스크 브레이크가 제공될 수 있다.

또한, 상기 제1 및 제2 탄성부재는 제동 작동 시 상기 가이드로드가 이동하여 탄성변형되고, 제동 해제 시 상기 제1 및 제2 탄성부재의 마찰력 및 탄성복귀력에 의하여 드래그 현상을 방지하도록 마련되는 디스크 브레이크가 제공될 수 있다.

또한, 상기 제1 및 제2 탄성부재는 제동 작동 시 상기 가이드로드가 이동하여 탄성변형되고, 제동 해제 시 상기 복수의 홈에 의한 진공압력과 상기 제1 및 제2 탄성부재의 탄성복귀력에 의하여 드래그 현상을 방지하도록 마련되는 디스크 브레이크가 제공될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 디스크 브레이크는 제동 작동 및 제동 해제 시 디스크브레이크의 진동 및 소음을 저감시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 디스크 브레이크는 제동 작동 및 제동 해제 시 디스크브레이크의 제동응답성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 디스크 브레이크를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 디스크 브레이크에서 드래그저감부를 포함하는 가이드홀 및 가이드로드 구조를 확대 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 디스크 브레이크에서 드래그저감부를 확대 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 디스크 브레이크에서 제동 작동 시 드래그저감부의 동작상태를 확대 도시한 단면도이다.

이하에서는 본 발명의 실시예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

이하에 소개되는 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

다음은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디스크 브레이크의 구조를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 디스크 브레이크를 개략적으로 나타내는 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 디스크 브레이크는 제동유압에 의해 진퇴 운동하도록 피스톤(10)이 내장된 캘리퍼 하우징(20)과, 패드(41a, 42a)가 부착된 한 쌍의 패드플레이트(41, 42)가 설치되며 차체에 고정되는 캐리어(30)와, 한 쌍의 패드플레이트(41, 42) 사이에 외주면 일부가 삽입되면서 휠과 함께 회전하는 디스크(40)를 구비한다.

피스톤(10)은 실린더(21)를 통해 제동유압에 의해 진퇴하도록 캘리퍼 하우징(20)에 설치되어 일측의 내측 패드플레이트(41)를 밀게 되며, 피스톤(10)과 마주보는 쪽 캘리퍼 하우징(20)에는 타측의 외측 패드플레이트(42)를 감싸도록 굽어진 핑거부(22)가 일체로 마련되어 외측 패드플레이트(42)를 디스크(40) 측으로 밀게 된다.

이러한 디스크 브레이크는 운전자가 브레이크페달을 밟게 되면, 마스터실린더로부터 발생된 제동유압에 의해 피스톤(10)이 내측 패드플레이트(41)를 디스크(40) 쪽으로 밀게 되고, 계속해서 제동유압에 의해 캘리퍼 하우징(20)은 진퇴하게 되며, 이에 따라 캘리퍼 하우징(20)의 핑거부(22)가 외측 패드플레이트(42)를 디스크(40) 쪽으로 밀게 되면서 디스크(40) 양측을 압박하여 휠을 제동시키게 된다.

이러한 제동동작을 수행하기 위해 캘리퍼 하우징(20)의 양단에는 한 쌍의 가이드로드(50)가 설치되며, 캘리퍼 하우징(20)은 이러한 가이드로드(50)를 통해 피스톤(10)의 운동방향과 동일방향으로 캐리어(30)에 슬라이딩 가능하게 결합된다.

즉, 캘리퍼 하우징(20)의 좌우 양측 단부에는 가이드로드(50) 일단의 체결을 위한 체결공(23)이 형성되고, 캐리어(30)의 양측 단부에는 가이드로드(50) 타단 쪽이 슬라이딩 가능하게 끼워지도록 체결공(23)과 대응하는 위치에 가이드홀(31)이 마련된다. 즉 봉 형상의 가이드로드(50)는 일단부가 체결공(23)에 체결부재(60)로 고정되며, 가이드로드(50)의 타단부는 가이드홀(31)에 슬라이딩 가능하도록 끼워진다.

따라서 캘리퍼 하우징(20)은 가이드로드(50)의 타단부가 가이드홀(31)에 슬라이딩 가능하게 체결됨으로써 캐리어(30) 슬라이딩 가능하게 결합되는 것이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 디스크 브레이크에서 드래그저감부(80)를 포함하는 가이드홀(31) 및 가이드로드(50) 구조를 확대 도시한 단면도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 디스크 브레이크에서 드래그저감부(80)를 확대 도시한 단면도이다.

도 2와 도3을 참조하였을 때, 도면에서 부호 70은 가이드홀(31) 외측 가이드로드(50) 둘레와 가이드홀(31)의 입구 사이를 실링하도록 마련된 부트(70)이다. 부트(70)는 양단에 제1 및 제2 고정부(71, 72)를 구비하며, 각 고정부(71, 72)는 가이드홀(31) 외부 가이드로드(50) 둘레에 형성되는 제1 고정홈(51)과 상기 가이드홀(31) 입구 내측 둘레에 형성되는 제2 고정홈(31a)에 각각 체결된다.

한편, 운전자가 브레이크페달로부터 발을 떼어 제동유압이 해제되면, 캘리퍼 하우징(20)과 피스톤(10)에 마련되는 실링부재의 탄성복원력에 의해 피스톤(10)이 본래의 상태로 복귀하면서 휠의 제동이 해제된다. 이러한 디스크 브레이크에 있어서 상기 패드(41a, 42a)와 디스크(40) 사이는 제동시 패드(41a, 42a)가 디스크(40)에 신속하게 마찰될 수 있도록 미세한 공극을 두고 이격되는데, 이에 따라 종래 디스크 브레이크의 경우 운전자가 브레이크페달을 밟지 않은 상태에서도 디스크(40)와 패드(41a, 42a)가 접촉하여 제동력이 발생하는 브레이크 드래그(brake drag)현상이 자주 발생하였다.

따라서 본 실시예에 따른 디스크 브레이크는 드래그 현상을 저감시키기 위해서, 상기 가이드홀(31)과 상기 가이드로드(50) 사이에는 드래그저감부(80)가 마련된다.

특히, 드래그저감부(80)는 외측 패드플레이트(42)가 디스크(40)와 일정한 미세 간격을 유지할 수 있도록 하여 내측 패드(41a)와 디스크(40)의 마찰로 발생되는 드래그뿐만 아니라 외측 패드(42a)와 디스크(40)의 마찰로 발생되는 드래그 현상 또한 방지할 수 있다.

드래그저감부(80)는 가이드홀(31) 내측면에 마련되는 제1 탄성부재(81)와 가이드로드(50) 외측면에 마련되는 제2 탄성부재(82)를 포함하고, 제1 탄성부재(81)와 제2 탄성부재(82)는 서로 밀착되도록 마련된다. 제1 탄성부재(81)는 가이드홀(31) 내측면에 둘레를 따라서 홈으로 마련되는 제1 수용부(32)에 장착되고, 제2 탄성부재(82)는 가이드로드(50) 외측면에 둘레를 따라서 홈으로 마련되는 제2 수용부(52)에 장착될 수 있다.

제1 탄성부재(81)와 제2 탄성부재(82)의 서로 접촉하는 표면 중 어느 하나 이상에는 복수의 홈이 형성될 수 있다. 아래에서는 본 발명의 바람직한 실시예로서 제1 탄성부재(81)와 제2 탄성부재(82)가 서로 접촉하는 표면 모두에 복수의 홈(81a, 82a)이 형성되는 일례로 설명을 하겠다.

제1 탄성부재(81)와 제2 탄성부재(82)의 서로 접촉하는 표면에는 복수의 홈(81a, 82a)이 형성되며, 이러한 홈(81a, 82a)이 형성되어 마련되는 공간은 진공상태로 유지될 수 있도록 마련된다. 상술한 홈(81a, 82a)의 공간이 진공 상태가 유지됨으로써 드래그저감부(80)에는 복수의 진공 공간이 마련되게 된다. 또한, 제1 탄성부재(81)와 제2 탄성부재(82)는 가이드로드(50)의 진퇴에 따라 변형이 가능하도록 탄성재질로 마련될 수 있다.

본 실시예에 따른 제1 탄성부재(81)는 도 1 내지 도3에서 나타내는 바와 같이, 제1 탄성부재(81)가 상술한 부트(70)와 일체화 되어 마련되도록 도면에 나타내었으나, 이것은 일례로서 제1 탄성부재(81)는 부트(70)와 일체화 되지 않고 분리 된 형태로 마련되어도 무방하며 동일한 기능을 수행할 수 있다.

도 3에서 도시하는 바와 같이, 제1 탄성부재(81)의 홈(81a)의 크기와 상기 제2 탄성부재(82)의 홈(82a)의 크기는 그 크기가 서로 다르게 마련될 수 있다. 제1 탄성부재(81)의 홈(81a)과 홈(81a)간의 간격 거리 및 상기 제2 탄성부재(82)의 홈(82a)과 홈(82a)간의 간격 거리는 그 거리가 서로 다르도록 마련될 수 있다. 제1 탄성부재(81)와 제2 탄성부재(82)의 홈(81a, 82a)의 간격 거리의 차는 제동 작동 시 가이드로드(50)가 이동하는 거리보다 작게 마련될 수 있다.

상술한 바와 같이, 홈(81a, 82a)의 크기 및 홈(81a, 82a)의 간격 거리의 차가 제동 작동 시 가이드로드(50)가 이동하는 거리보다 작게 마련됨으로써 후술할 드래그저감부(80)의 작동 상태에 따라 가이드로드가(50)가 이동하여도 홈과 홈의 진공압력으로 서로 간섭하지 않아 드래그 현상을 더욱 효과적으로 저감시킬 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 디스크 브레이크에서 제동 작동 시 드래그저감부의 동작상태를 확대 도시한 단면도이다.

도 4를 참조하여 본 실시예에 따른 드래그저감부(80)의 작동 상태를 살펴보면, 제동 작동 시 가이드로드(50)가 상측으로 이동됨에 따라 제1 탄성부재(81)와 제2 탄성부재(82)는 탄성 변형되고 제1 탄성부재(81)와 제2 탄성부재(82)에 마련된 홈(81a, 82a)은 진공압력에 의해 진공 상태를 계속적으로 유지하력고 하게 된다. 이 후, 진공 공간의 진공압력에 의해 제1 탄성부재(81)와 제2 탄성부재(82)가 탄성변형 되었다가 제동 작동 해제 시 제1 탄성부재(81)와 제2 탄성부재(82)의 탄성복귀력과 제1 탄성부재(81)와 제2 탄성부재(82)의 홈(81a, 82a)의 진공압력에 의하여 도 3에서 도시하는 바와 같이 초기 상태로 복귀가 가능하게 된다. 이로써, 제동 작동 후 제동 해제가 되어도 드래그저감부(80)가 초기의 상태로 복귀가 되기 때문에 패드(41a, 42a)와 디스크(40)의 마찰로 발생되는 드래그 현상을 방지할 수 있다.

상술한 바와 같이, 드래그저감부(80)가 마련된 디스크 브레이크로 인하여 제동 작동 후 제동 해제 시 드래그 현상에 의해 제동응답성이 지연되는 현상을 해결하여 제동응답성을 더 향상시킬 수 있는 효과를 가져올 수 있다.

또한, 드래그 현상을 효과적으로 방지하여 제동 작동 또는 제동 해제 시 디스크 브레이크에서 발생되는 소음 및 진동을 더 효과적으로 저감시킬 수 있는 효과를 발휘할 수 있게 된다.

본 발명의 실시예에 따른 드래그저감부(80)는 유압식 디스크 브레이크에 적용하여 상세한 설명을 하고 이를 뒷받침하기 위해 도면으로 나타내었으나, 이는 일례로서 유압식 디스크 브레이크가 아닌 전동식 디스크(캘리퍼) 브레이크에 적용되어도 무방할 것이며 그 기능과 효과 또한 동일하게 발휘될 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

10: 피스톤 20: 캘리퍼 하우징
21: 실린더 22: 핑거부
23: 체결공 30: 캐리어
31: 가이드홀 31a: 제2 고정홈
32: 제1 수용부 40: 디스크
41: 내측 패드플레이트 41a: 내측 패드
42: 외측 패드플레이트 42a: 외측 패드
50: 가이드로드 51: 제1 고정홈
52: 제2 수용부 60: 체결부재
70: 부트 71: 제1 고정부
72: 제2 고정부 80: 드래그저감부
81: 제1 탄성부재 81a: 제1 홈
82: 제2 탄성부재 82a: 제2 홈

Claims (5)

1. 한 쌍의 패드플레이트와, 상기 패드플레이트가 진퇴 가능하게 설치되는 캐리어와, 상기 패드플레이트를 진퇴운동 시키도록 가압력을 제공하는 캘리퍼 하우징과, 상기 캐리어가 슬라이딩 가능하도록 상기 캘리퍼 하우징과 상기 캐리어를 연결하는 가이드홀 및 상기 가이드홀에 슬라이딩 가능하게 체결되는 가이드로드를 포함하는 디스크 브레이크에 있어서,
   상기 가이드홀과 상기 가이드로드 사이에는 드래그저감부가 마련되고,
   상기 드래그저감부는 상기 가이드홀 내측면에 마련되는 제1 탄성부재와, 상기 가이드로드 외측면에 마련되는 제2 탄성부재를 포함하고,
   상기 제1 및 제2 탄성부재는 서로 대향하도록 밀착되며, 상기 제1 탄성부재와 제2 탄성부재가 서로 접촉하는 표면 중 적어도 어느 하나 이상에는 복수의 홈이 마련되는 디스크 브레이크.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 탄성부재의 홈의 크기와 상기 제2 탄성부재의 홈의 크기는 서로 다르며,
   상기 제1 탄성부재의 홈 간격과 상기 제2 탄성부재의 홈 간격의 차는 상기 가이드로드의 이동거리보다 작은 크기를 가지도록 마련되는 디스크 브레이크.
3. 제1항 및 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 복수의 홈은 내부 공간이 진공 상태로 마련되어 내부 공간이 진공압력을 가지는 디스크 브레이크.
4. 제1항 및 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 탄성부재는 제동 작동 시 상기 가이드로드가 이동하여 탄성변형되고, 제동 해제 시 상기 제1 및 제2 탄성부재의 마찰력 및 탄성복귀력에 의하여 드래그 현상을 방지하도록 마련되는 디스크 브레이크.
5. 제3항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 탄성부재는 제동 작동 시 상기 가이드로드가 이동하여 탄성변형되고, 제동 해제 시 상기 복수의 홈에 의한 진공압력과 상기 제1 및 제2 탄성부재의 탄성복귀력에 의하여 드래그 현상을 방지하도록 마련되는 디스크 브레이크.

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