KR20180009203A

KR20180009203A - 자동차 브레이크 패드 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20180009203A
Application number: KR1020160090814A
Authority: KR
Inventors: 김철우
Original assignee: 김철우
Priority date: 2016-07-18
Filing date: 2016-07-18
Publication date: 2018-01-26

Abstract

본 발명은 자동차 브레이크 패드 및 그 제조방법에 관한 것으로서,
자동차 디스크 브레이크용 자동차 브레이크에 있어서,
제1플레이트와, 상기 제1플레이트와 상호 결합고정되는 제2플레이트를 더 포함하는 백 플레이트와, 상기 백 플레이트에, 접착재에 의해 밀착고정되는 마찰재로 구성되는 것을 특징으로 한다.
한편, 자동차 브레이크 제조방법에 있어서,
권취기 권취된 철판을 프레스로 가압하여 제1플레이트를 형성하는 제1단계; 권취기 권취된 철판을 프레스로 가압하여 제2플레이트를 형성하는 제2단계; 상기 제1플레이트와 제2플레이트를 상호 결합고정하여, 백 플레이트를 마련하는 제3단계; 상기 백 플레이트를 형틀 내부에 위치한 다음, 상면으로 접착재를 도포하는 제4단계; 접착재 상부로 마찰재를 위치한 다음, 가압장치로 마찰재를 가압하여 백 플레이트에 밀착고정하여 브레이크 패드를 완성하는 제5단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 4.5t의 두께를 갖는 제1플레이트와 제2플레이트를 마련하여, 용접 또는 리벳처리하여 백 플레이트를 형성하고, 상기 백 플레이트와 마찰재를 접착재로 밀착고정시키되, 열가압 성형방식으로 상호 밀착고정함으로써, 디스크를 제동하는 과정에서 발생하는 백 플레이트와 마찰재의 뒤틀림현상과 상기 뒤틀림현상으로 발생하는 편마모 및 소음을 방지함은 물론, 브레이크 패드의 제조과정을 자동화함으로써, 대량생산이 가능하여, 인건비, 자재비용을 최대한 줄일 수 있는 효과가 있다.

Description

자동차 브레이크 패드 및 그 제조방법{Automoble brake pad and manufacturing method of the same}

본 발명은 자동차 브레이크 패드 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 두 개의 플레이트를 강제 압입 후 용접 또는 리벳처리하여 백 플레이트를 형성하고, 상기 백 플레이트에 마찰재를 견고히 고정함으로써, 종래의 디스크와 브레이크 패드의 마찰접속시에 발생하는 진동에 의해 떨림현상이 발생하여 상호 고정되었던 백 플레이트와 마찰재가 해제되어 발생하는 편마모 및 소음을 방지할 수 있는 동시에, 그 제조과정에 있어서, 자동화시스템을 제공하여 대량생산이 가능함으로, 인건비 및 자재비용을 최대한으로 절감할 수 있는 자동차 브레이크 패드 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에서 제동을 위해 사용하는 브레이크는 크게, 주행속도를 줄이거나 운행 중에 일시적인 정차를 위해 사용하는 주 제동용의 휠브레이크와, 장시간 주차를 위해 사용하는 주차 브레이크로 나눌 수 있으며, 휠 브레이크는 다시, 마찰을 발생하는 형태에 따라 드럼 브레이크와 디스크 브레이크로 구분된다.

이 중에서, 디스크 브레이크는 캘리퍼의 운동방식에 따라 고정 캘리퍼형과 부동 프레임형 및 슬라이딩 캘리퍼형으로 나눌 수 있으며, 승용차량에서 많이 채용하는 슬리딩 캘리퍼형은 마스터 실린더에서 전달된 브레이크 오일에 의해 피스톤이 패드를 압착함과 동시에, 그 반력으로 캘리퍼가 슬라이딩하여 반대측 패드를 디스크에 압착시켜 제동한다.

상기와 같은 캘리퍼 브레이크는 회전하는 디스크가 외부에 노출되어 있어 발열성능이 우수하기 때문에 브레이크의 반복적인 작동에도 제동력을 향상시킬 수 있어, 차량의 구동축에 많이 사용된다.

반면, 드럼 브레이크는 캘리퍼 브레이크보다는 방열성이 떨어지지만, 드럼 내부에서 마찰력을 발생시키기 때문에 비포장도로에서와 같이 돌 및 먼지 등의 이물질에 의한 제동력이 하락 되는 것을 방지할 수 있기 때문에, 차량의 종동축에 많이 사용되며, 근래에는 대부분의 도로가 포장되어 있기 때문에 드럼 브레이크 대신 방열성이 좋은 캘리퍼 브레이크가 널리 사용되고 있다.

일반적인 캘리퍼 브레이크의 구성은 실린더, 피스톤 및 브레이크 패드가 수용된 캘리퍼하우징과, 전륜구동축의 회전력을 전달받아 연동 가능한 디스크와, 브레이크 디시크 외곽부에 그 외주면을 일부 수납하도록 수납부가 형성된 캘리퍼와, 캘리퍼 수납부의 내측 양면에 브레이크 디스크의 회전을 제어하는 브레이크 패드와, 유압 파이프에 의해 작동되며 브레이크 패드에 구동 가능하게 장착된 피스톤을 포함하고 있다.

상기와 같은 캘리퍼 브레이크는 브레이크 페달을 밟음으로써, 브레이크 오일에 의해 캘리퍼의 실린더 내에 있는 피스톤을 밀게 되고, 상기 피스톤은 디스크의 양측에 위치하고 있는 한 쌍의 패드를 디스크 방향으로 이동시켜 회전하는 디스크를 마찰제동하여 정지키게 된다.

그러나, 상기와 같은 캘리퍼 브레이크는 디스크와 브레이크 패드의 마찰접속시에 발생하는 진동에 의해 떨림현상이 발생하고, 상기와 같은 현상으로 인해 브레이크 패드의 마찰면이 일정하지 않게 되어, 브레이크 패드의 불균일한 마모 및 소음이 발생하여 지속적으로 캘리퍼 하우징에 영향을 줌으로써, 캘리퍼 하우징에 크랙이 발생하게 되고, 심지어 브레이크가 파손되는 문제점이 발생하였다.

또한, 유압실린더의 피스톤이 갖는 가압력은 백 플레이트의 넓은 일면중 피스톤과의 접촉면에만 집중적으로 전달될 경우 디스크와의 접촉이 매끄럽지 못해 브레이크 작동에 영향을 주고 마찰재의 편마모로 사용수명이 단축되며, 특히, 마찰재와 디스크의 마찰시 발생되는 고열이 신속히 방열되지 못하고 피스톤을 통하여 실린더 내부의 유압유에 전달되면 고열에 의한 기포발생으로 압력저하와 직결되어 반응속도(응답성)가 떨어지고 브레이크 패달의 스트록이 길어져, 브레이크로서 중대한 결합을 지니게 되고 자칫 이로 인한 사고발생시 목숨과 직결되는 치명적인 결과를 초래하게 된다.

또한, 백 플레이트 일면으로 작업자가 철망을 용접한 다음, 작업자가 직접생산을 관여하여 프레스 작업 및 주물 작업으로 브레이크 패드를 형성하는데,

도 1에서 도시한 바와 같이,

상기와 같은 제조과정은 작업자가 일일이 직접생산을 관여해야함으로, 생산성이 떨어지고, 디스크를 제공하는 과정에서, 철망(3)에 의해 밀착 고정된 백 플레이트(1)와 마찰재(2)가 해제되어 뒤틀리는 움직임이 발생함으로, 브레이크 패드의 마찰면이 일정하지 않게 되어, 편마모 및 소음이 발생하여, 사용 수명이 급속히 단축되는 문제점이 있었다.

등록실용신안실 0119166호,"자동차의 디스크 브레이크용 브레이크 패드

상기 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 다수개의 결합공이 형성된 제1플레이트와 다수개의 결합공 및 고정공이 형성된 제2플레이트를 마련하여, 강제압입 후, 용접 또는 리벳처리하여 백 플레이트를 형성한 다음, 상기 백 플레이트 상면에 접착재를 도포한 후, 마찰재를 접착시키되, 고온의 열로 가압하여, 상기 마찰재의 저면에 변형으로 형성된 돌출부와 접착재가 상호 작용하여, 백 플레이트에 형성된 다수개의 고정공 내부로 삽입되어 밀착고정시킴으로써, 디스크를 제동하는 과정에서 발생하는 편마모 및 소음을 방지하고, 백 플레이트와 마찰재의 밀착력이 해제되어 발생하는 뒤틀림을 방지함은 물론, 제조과정을 자동화하여, 대량생산이 가능함으로, 인건비, 자재비용 등을 최대한으로 절감할 수 있는 자동차 브레이크 패드 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은

자동차 디스크 브레이크용 자동차 브레이크에 있어서,

제1플레이트와, 상기 제1플레이트와 상호 결합고정되는 제2플레이트를 더 포함하는 백 플레이트와, 상기 백 플레이트에, 접착재에 의해 밀착고정되는 마찰재로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1플레이트와 제2플레이트의 결합방식은 강제 압입 후, 용접 또는 리벳처리하여 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2플레이트는 다수개 배열형성된 고정공을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 각각의 플레이트의 두께는 4.5t인 것을 특징으로 한다.

한편, 자동차 브레이크 제조방법에 있어서,

권취기 권취된 철판을 프레스로 가압하여 제1플레이트를 형성하는 제1단계; 권취기 권취된 철판을 프레스로 가압하여 제2플레이트를 형성하는 제2단계; 상기 제1플레이트와 제2플레이트를 상호 결합고정하여, 백 플레이트를 마련하는 제3단계; 상기 백 플레이트를 형틀 내부에 위치한 다음, 상면으로 접착재를 도포하는 제4단계; 접착재 상부로 마찰재를 위치한 다음, 가압장치로 마찰재를 가압하여 백 플레이트에 밀착고정하여 브레이크 패드를 완성하는 제5단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 제2단계에서, 상기 제2플레이트는 다수개 배열형성된 고정공을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 제3단계에서, 상기 제1플레이트와 제2플레이트를 상호 결합고정하는 방식은 용접 또는 리벳 처리하는 방식인 것을 특징으로 한다.

또한, 제5단계에서, 마찰재를 가압장치의 내부로 삽입 구비한 다음, 상기 가압장치에 구비되는 열수단을 사용하여 고온의 열로 가압하여 백 플레이트에 마찰재를 밀착고정시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가압장치의 열수단을 사용하여 백 플레이트에 마찰재를 밀착고정하는 과정에서, 마찰재의 저면부가 열에 의해 변형이 발생하여, 백 플레이트에 형성된 고정공에 삽입되어 밀착고정되는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 4.5t의 두께를 갖는 제1플레이트와 제2플레이트를 마련하여, 용접 또는 리벳처리하여 백 플레이트를 형성하고, 상기 백 플레이트와 마찰재를 접착재로 밀착고정시키되, 열가압 성형방식으로 상호 밀착고정함으로써, 디스크를 제동하는 과정에서 발생하는 백 플레이트와 마찰재의 뒤틀림현상과 상기 뒤틀림현상으로 발생하는 편마모 및 소음을 방지함은 물론, 브레이크 패드의 제조과정을 자동화함으로써, 대량생산이 가능하여, 인건비, 자재비용을 최대한 줄일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 자동차 브레이크 패드를 나타낸 분해 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 자동차 브레이크 패드를 나타낸 분해 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 자동차 브레이크 패드를 나타낸 사시도 및 부분 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 자동차 브레이크 패드를 제조하는 과정 1을 나타낸 과정도.
도 5는 본 발명에 따른 자동차 브레이크 패드를 제조하는 과정 2를 나타낸 과정도.
도 6은 본 발명에 따른 자동차 브레이크 패드를 제조하는 과정 3을 나타낸 과정도.
도 7은 본 발명에 따른 자동차 브레이크 패드를 제조하는 과정 4를 나타낸 과정도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 자동차 디스크 브레이크용 자동차 브레이크에 있어서,

제1플레이트(11)와, 상기 제1플레이트(11)와 상호 결합고정되는 제2플레이트(12)를 더 포함하는 백 플레이트(10)와, 상기 백 플레이트(10)에, 접착재(30)에 의해 밀착고정되는 마찰재(20)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

그럼, 상기와 같은 본 발명의 구성요소 및 작용에 대해 자세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 2에서 도시한 바와 같이,

본 발명은 크게 백 플레이트(10), 마찰재(20)로 구성된다.

상기 백 플레이트(10)는 제1플레이트(11)와 제2플레이트(12)가 강제압입 후, 용접을 하거나 리벳결합방식을 사용하여 결합고정함으로 형성된 플레이트를 말한다.

상기 제1플레이트(11)는 금속재질의 판으로, 일정한 넓이로 형성되되, 상면으로는 다수개의 결합돌기가 형성되고, 리벳방식으로 결합 시, 리벳이 설치되기 위해 다수개의 결합공이 배열형성되며, 두께는 4.5t로 형성된다.

상기 제2플레이트(12)는 두께가 4.5t의 금속재질의 판으로, 제1플레이트(11)와 상호 대응하는 형상으로 형성되며, 상면으로는 다수개의 결합돌기가 형성되고, 상기 제1플레이트(11)에 형성된 결합공과 상호 대응하는 위치에 결합공이 형성되되, 상기 결합공 사이사이에 다수개의 형성된 고정공(12a)을 더 포함한다.

상기 다수개의 고정공(12a)을 형성함은 플레이트의 비중을 줄여 자재비용을 30％ 절감하여 출고할 수 있는 동시에, 브레이크 패드를 제조하는 과정 중, 백 플레이트(10)와 마찰재(20)를 밀착고정하는 과정에서, 마찰재(20)를 열수단(미도시)이 장착된 가압장치로 열가압하여, 마찰재(20) 저면부와 접착재(30)가 상호 작용함으로, 다수개의 고정공(12a)에 마찰재(20) 저면부가 돌출되는 형태로 삽입밀착고정됨으로써, 백 플레이트(10)와 마찰재(20)를 보다 견고히 고정하는 기능을 수행하기 위해서이다.

상기 마찰재(20)는 차량의 디스크에 접촉되어 마찰력으로 차량의 제동력을 발생시키는 것으로, 차축과 일체로 회전하는 디스크에 압착되어 마찰력에 의해 마모되면서 제동력을 발생시키는 재질로 제조된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 브레이크 패드의 결합구조는 다음과 같다.

도 3에서 도시한 바와 같이,

제1플레이트(11)와 제2플레이트(12)를 강제 압입시킨 후, 다수개 리벳을 각각의 플레이트(11)(12)에 형성된 결합공에 설치하여, 상기 제1플레이트(11)와 제2플레이트(12)가 견고히 고정된 백 플레이트(10)를 구비한 상태에서, 상기 백플레이트의 제2플레이트(12) 고정공(12a) 및 상면으로 접착재(30)를 도포한 다음, 마찰재(20)를 접착재(30)에 밀착시켜 고정하되, 열수단이 구비된 가압장치로, 열가압하여, 마찰재(20)의 저면부 돌출되는 형태로 각각의 고정공(12a)에 삽입밀착고정되어, 백 플레이트(10)와 마찰재(20)를 견고히 고정할 수 있는 구조 및 그 구조에 따라 완성된 브레이크 패드를 제공할 수 있는 것이다.

한편, 본 발명에 따른 자동차 브레이크 제조방법에 있어서,

권취기(40) 권취된 철판(50)을 프레스(60)로 가압하여 제1플레이트(11)를 형성하는 제1단계; 권취기(40) 권취된 철판(50)을 프레스로 가압하여 제2플레이트(12)를 형성하는 제2단계; 상기 제1플레이트(11)와 제2플레이트(12)를 상호 결합고정하여, 백 플레이트(10)를 마련하는 제3단계; 상기 백 플레이트(10)를 형틀(70) 내부에 위치한 다음, 상면으로 접착재(30)를 도포하는 제4단계; 접착재(30) 상부로 마찰재(20)를 위치한 다음, 가압장치(80)로 마찰재(20)를 가압하여 백 플레이트(10)에 밀착고정하여 브레이크 패드를 완성하는 제5단계를 더 포함한다.

상기 제 1단계에서는,

다수개의 결합공이 형성된 제1플레이트(11)의 형상대로, 4.5t 두께를 가지며, 절개부가 일정배열 형성된 철판(50)이 권취된 권취기(40)를 작동시켜, 상기 철판(50)을 안내롤러로 안내한 후, 작업판 상부로 위치한 다음, 프레스(60)를 작동시켜 절개부를 가압함으로 다수개의 제1플레이트(11)가 절개되어 구비되는 단계를 말한다.

상기 제 2단계에서는,

제1플레이트(11)의 형상과 상호 대응하는 제2플레이트(12)의 형상대로, 4.5t 두께를 가지며, 절개부가 일정배열 형성된 철판(50)이 권취된 권취기(60)를 작동시켜, 상기 철판(50)을 안내롤러로 안내한 후, 작업판 상부로 위치한 다음, 프레스(40)를 작동시켜 절개부를 가압함으로 다수개의 제2플레이트(12)가 절개되어 구비되는 단계를 말한다.

또한, 제 2단계에서, 제2플레이트(12)공 사이사이에 다수개의 고정공(12a)성되어 구비된다.

상기 제 3단계에서는,

제1플레이트(11)와 제2플레이트(12)를 결합고정하는 과정으로,

하나의 방법으로 제1플레이트(11) 상부로 제2플레이트(12)를 위치시킨 후, 각각의 플레이트(11)(12)에 형성된 결합공에 리벳을 설치하여 결합고정하는 방식 또는 각각의 플레이트(11)(12)를 결합부분을 용접하는 용접방식으로 제1플레이트(11)와 제2플레이트(12)를 상호 견고히 고정하는 단계를 말한다.

상기 제 4단계에서는,

각각의 플레이트(11)(12)가 결합고정된 백 플레이트(10)를 형틀(70) 내부바닥에 위치한 후, 접착재(30)를 도포하되, 제2플레이트(12)에 상면과, 상기 제2플레이트(12)에 형성된 다수개의 고정공(12a)에 각각 적정량의 접착재(30)를 도포하는 단계를 말한다.

상기 제 5단계에서는,

각각의 플레이트(11)(12)와 상호 대응한 형태를 갖는 마찰재(20)를 가압장치(80) 내부로 삽입 구비한 다음, 상기 가압장치(80)에 설치된 열수단을 작동시켜, 고온의 열로 가압하는 작용과 동시에, 마찰재(20) 저면부에 열변형이 발생하여, 제2플레이트(12)에 형성된 고정공(12a)에 돌출되는 형태로 접착재(30)와 상호 작용하여 삽입고정됨으로써, 백 플레이트(10)와 마찰재(20)가 유기적으로 상호 견고히 고정된 브레이크 패드가 완성되는 것이다.

즉, 본 발명은 다수개의 결합공이 형성된 제1플레이트(11)와 다수개의 결합공 및 고정공(12a)이 형성된 제2플레이트(12)를 마련하여, 강제 압입 후, 용접 또는 리벳 처리하여 백 플레이트(10)를 형성한 다음, 상기 백 플레이트(10) 상면에 접착재(30)를 도포한 후, 마찰재(20)를 접착시키되, 고온의 열로 가압하여, 상기 마찰재(20)의 저면에 변형으로 형성된 밀착부와 접착재(30)가 상호 작용하여, 백 플레이트(10)에 형성된 다수개의 고정공(12a) 내부로 삽입되어 밀착고정시킴으로써, 디스크를 제동하는 과정에서 발생하는 편마모 및 소음을 방지하고, 백 플레이트(10)와 마찰재(20)의 밀착력이 해제되어 발생하는 뒤틀림을 방지함은 물론, 제조과정을 자동화하여, 대량생산이 가능함으로, 인건비, 자재비용 등을 최대한으로 절감할 수 있는 장점을 제공한다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 하나의 실시 예 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하의 청구 범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

10: 백 플레이트
11: 제1플레이트
12: 제2플레이트
12a: 고정공
20: 마찰재
30: 접착재
40: 권취기
50: 철판
60: 프레스
70: 형틀
80: 가압장치

Claims

자동차 디스크 브레이크용 자동차 브레이크에 있어서,
제1플레이트(11)와, 상기 제1플레이트(11)와 상호 결합고정되는 제2플레이트(12)를 더 포함하는 백 플레이트(10)와,
상기 백 플레이트(10)에, 접착재(30)에 의해 밀착고정되는 마찰재(20)로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차 브레이크.
제 1항에 있어서,
상기 제1플레이트(11)와 제2플레이트(12)의 결합방식은 강제 압입 후, 용접 또는 리벳처리하여 결합되는 것을 특징으로 하는 자동차 브레이크.
제 1항에 있어서,
상기 제2플레이트(12)는 다수개 배열형성된 고정공(12a)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 브레이크.
제 1항에 있어서,
상기 각각의 플레이트(11)(12)의 두께는 4.5t인 것을 특징으로 하는 자동차 브레이크.
자동차 브레이크 제조방법에 있어서,
권취기 권취된 철판을 프레스로 가압하여 제1플레이트를 형성하는 제1단계;
권취기 권취된 철판을 프레스로 가압하여 제2플레이트를 형성하는 제2단계;
상기 제1플레이트와 제2플레이트를 상호 결합고정하여, 백 플레이트를 마련하는 제3단계;
상기 백 플레이트를 형틀 내부에 위치한 다음, 상면으로 접착재를 도포하는 제4단계;
접착재 상부로 마찰재를 위치한 다음, 가압장치로 마찰재를 가압하여 백 플레이트에 밀착고정하여 브레이크 패드를 완성하는 제5단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 브레이크 제조방법.
제 5항에 있어서,
제2단계에서,
상기 제2플레이트는 다수개 배열형성된 고정공을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 브레이크 제조방법.
제 5항에 있어서,
제3단계에서,
상기 제1플레이트와 제2플레이트를 상호 결합고정하는 방식은 용접 또는 리벳 처리하는 방식인 것을 특징으로 하는 자동차 브레이크 제조방법.
제 5항에 있어서,
상기 제5단계에서,
마찰재를 가압장치의 내부로 삽입 구비한 다음, 상기 가압장치에 구비되는 열수단을 사용하여 고온의 열로 가압하여 백 플레이트에 마찰재를 밀착고정시키는 것을 특징으로 하는 자동차 브레이크 제조방법.
제 8항에 있어서,
상기 가압장치의 열수단을 사용하여 백 플레이트에 마찰재를 밀착고정하는 과정에서,
마찰재의 저면부가 열에 의해 변형이 발생하여, 백 플레이트에 형성된 고정공에 삽입되어 밀착고정되는 것을 특징으로 하는 자동차 브레이크 제조방법.