KR20180091417A - 디스크브레이크 - Google Patents

Abstract

디스크브레이크가 개시된다.
본 실시 예에 따른 디스크브레이크는 디스크를 가압하는 마찰패드; 상기 마찰패드가 일면에 부착된 패드플레이트; 상기 패드플레이트 이면을 상기 디스크 쪽으로 가압하는 가압부; 상기 가압부에 의해 가압되는 상기 패드플레이트 이면에 부착된 패드심; 상기 패드플레이트 이면으로부터 돌출된 고정돌기; 및 상기 고정돌기가 끼워지도록 상기 패드심을 관통하고, 상기 디스크의 반경방향을 따라 상기 디스크의 원주방향 폭이 커지도록 마련된 고정구멍을 포함할 수 있다.

Description

디스크브레이크{DISC BRAKE}

본 발명은 디스크브레이크에 관한 것으로써, 특히 패드심의 손상을 방지하도록 마련된 디스크브레이크에 관한 것이다.

일반적으로 디스크브레이크는 휠과 함께 회전하는 디스크를 양쪽에서 마찰패드로 압박하여 형성되는 마찰력을 통해 휠을 제동시키는 장치를 가리킨다.

이러한 디스크브레이크는 휠과 함께 회전하는 상기 디스크와, 디스크 양 측면에 설치된 한 쌍의 패드플레이트와, 피스톤이 내장된 캘리퍼 하우징과, 한 쌍의 패드플레이트가 진퇴 가능하게 설치되는 캐리어를 구비한다.

한 쌍의 패드플레이트 내면에는 각각 마찰패드가 고정되며, 한 쌍의 패드플레이트는 피스톤에 의해 디스크 쪽으로 가압되는 안쪽의 인너 패드플레이트와, 반대 쪽이 되는 바깥쪽의 아우터 패드플레이트로 구분될 수 있다.

캐리어는 디스크 주변의 차체에 고정되며, 캘리퍼 하우징은 캐리어에 슬라이딩 가능하게 장착된다.

캘리퍼 하우징의 일측으로는 피스톤이 진퇴 가능하게 설치되도록 보어가 가공되며, 캘리퍼 하우징의 타측에는 아우터 패드플레이트 외측을 지지하도록 핑거부가 밴딩되도록 마련된다.

따라서 제동시 피스톤이 인너 패드플레이트를 디스크 일면으로 밀어 가압하게 되면, 그 반력에 의해 캘리퍼 하우징이 이동하게 되면서 핑거부는 아우터 패드플레이트를 디스크 타면으로 가압하게 되고, 이에 따라 디스크는 인너 및 아우터 패드플레이트 내면에 부착된 각 마찰패드에 의해 압박되어 제동될 수 있게 된다.

한편, 이와 같이 구성되는 디스크브레이크에 있어서, 피스톤이나 핑거부와 접촉되는 패드플레이트의 외면에는 제동시 발생하는 마찰열이나 진동이 피스톤이나 핑거부 쪽으로 전달되는 것을 차단하기 위한 패드 심(shim)이 부착되는 경우가 있다.

통상 패드심은 접착제를 통해 패드플레이트에 접착되며, 패드심의 보다 안정적인 부착을 위해 패드플레이트에는 고정돌기가 마련되고, 패드심에는 고정돌기가 끼워지도록 고정구멍이 마련되는 경우가 많다.

대한민국 공개특허공보 제10-2005-0006748호는 이와 같은 종래 디스크브레이크의 구조를 제시하고 있다.

공개특허공보 제10-2005-0006748호(2005.01.17)

한편, 디스크는 반경방향으로 갈수록 회전속도가 커지기 때문에, 제동시 패드심에 가해지는 면압은 물론 패드심으로부터 패드플레이트로 가해지는 면압은 디스크 반경방향으로 갈수록 커지게 된다.

그리고 이와 같이 패드심으로부터 패드플레이트로 가해지는 면압이 부분적으로 큰 차이를 보이게 되면, 큰 면압을 받는 부위의 패드심과 패드플레이트 사이에서 접착제의 유출량이 커지고, 큰 면압을 받는 부위의 패드심이 패드플레이트 표면으로부터 박리된 상태로 밀리게 되면서 고정돌기를 기준으로 쉽게 찢어져 손상되는 문제점이 있었다.

본 발명의 실시 예는 패드심이 패드플레이트 표면으로부터 부분적으로 박리되면서 손상되는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 디스크브레이크를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 디스크를 가압하는 마찰패드; 상기 마찰패드가 일면에 부착된 패드플레이트; 상기 패드플레이트 이면을 상기 디스크 쪽으로 가압하는 가압부; 상기 가압부에 의해 가압되는 상기 패드플레이트 이면에 부착된 패드심; 상기 패드플레이트 이면으로부터 돌출된 고정돌기; 및 상기 고정돌기가 끼워지도록 상기 패드심을 관통하고, 상기 디스크의 반경방향을 따라 상기 디스크의 원주방향 폭이 커지도록 마련된 고정구멍을 포함하는 디스크브레이크가 제공될 수 있다.

상기 고정구멍은 사다리꼴과, 삼각형과, 부채꼴 모양 중 어느 하나로 마련될 수 있다.

상기 고정구멍은 상기 패드심의 중앙부에 마련될 수 있다.

상기 고정돌기는 상기 고정구멍에 일치되도록 마련될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 디스크브레이크는 제동시 패드심과 패드플레이트 사이의 면압의 분포가 고르게 되고, 이에 따라 패드심이 패드플레이트 표면으로부터 부분적으로 박리되는 것이 억제되므로, 반복되는 제동과정에서 패드심이 손상되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스크브레이크의 단면도이다.
도 2는 도 1을 절취선 A-A를 따라 절취한 후 화살표 방향에서 바라본 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스크브레이크에서 패드플레이트의 구조를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3에서 패드심이 패드플레이트로부터 분리된 상태를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스크브레이크에서 패드심의 고정구멍을 확대 도시한 정면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 패드심의 일 변형예를 도시한 정면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 패드심의 또 다른 변형예를 도시한 정면도이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 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.

도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시 예에 따른 디스크브레이크는 휠과 함께 회전하는 디스크(10)와, 디스크(10) 양 측으로 위치되는 한 쌍의 패드플레이트(20,30)와, 피스톤(41)이 내장된 캘리퍼 하우징(40)과, 한 쌍의 패드플레이트(20,30)가 진퇴 가능하게 설치되는 캐리어(50)를 구비하도록 마련될 수 있다.

한 쌍의 패드플레이트(20,30) 내면에는 각각 마찰패드(21,32)가 고정되며, 한 쌍의 패드플레이트(20,30)는 피스톤(41)에 의해 디스크(10) 쪽으로 가압되는 안쪽의 인너 패드플레이트(20)와, 반대 쪽이 되는 바깥쪽의 아우터 패드플레이트(30)로 구분될 수 있다.

캐리어(50)는 디스크(10) 주변의 차체에 고정되며, 캘리퍼 하우징(40)은 캐리어(50)에 슬라이딩 가능하게 장착될 수 있다.

이를 위해 케리어(50) 양측으로는 가이드홈(51)이 마련되고, 캘리퍼 하우징(40)에는 가이드홈(51)에 슬라이딩 가능하게 결합되도록 가이드로드(42)가 장착될 수 있다.

캘리퍼 하우징(40)의 일측으로는 피스톤(41)이 진퇴 가능하게 설치되도록 보어(42)가 가공되며, 캘리퍼 하우징(40) 타측에는 아우터 패드플레이트(30) 외측을 지지하도록 핑거부(43)가 벤딩되도록 마련될 수 있다.

피스톤(41)과 핑거부(43)는 양쪽의 패드플레이트(20,30)를 디스크(10) 쪽으로 가압하는 가압부(60)를 구성할 수 있다.

가압부(60)에 의해 가압되는 마찰패드(21,31) 반대 쪽의 패드플레이트(20,30) 외면에는 제동시 마찰열이나 진동이 가압부(60) 쪽으로 전달되는 것을 차단하기 위한 패드심(70)이 부착될 수 있다.

패드심(70)은 전체적으로 고무재질로 마련되거나, 고무재질의 본체 내부에 금속판재로 마련된 심재를 구비하는 얇은 판상으로 마련되어 패드플레이트(20,30) 외면에 접착제를 통해 접착될 수 있다.

또한 패드심(70)에는 패드심(70)을 관통하는 고정구멍(71)이 마련되고, 패드심(70)이 부착되는 패드플레이트(20,30) 외면에는 고정구멍(71)에 끼워지도록 고정돌기(80)가 마련될 수 있다. 고정돌기(80)는 패드플레이트(20,30)의 성형과정에서 패드플레이트(20,30)와 일체로 마련될 수 있다.

고정구멍(71)을 통해 패드플레이트(20,30)의 고정돌기(80)에 끼워지는 패드심(70)은 패드플레이트(20,30)에 걸린 상태를 유지하여 패드플레이트(20,30)로부터 이탈될 우려를 줄일 수 있게 된다.

본 실시 예에서 피스톤(41)은 운전자가 브레이크페달을 밟아 형성되는 제동유압을 통해 전진동작을 수행하도록 마련된다. 따라서 캘리퍼 하우징(40)에는 제동시 형성되는 제동유압을 보어(42) 쪽으로 전달하기 위한 유압안내홀(44)이 마련될 수 있다.

본 실시 예와 달리 피스톤(41)은 모터에 의해 동작되도록 마련될 수 있으며, 이때는 보어(42)와 유압안내홀(44)이 삭제된 상태에서 피스톤(41) 후방으로는 피스톤(41)의 왕복운동이 수행되도록 하는 모터가 설치될 수 있다.

피스톤(41) 외면과 보어(42) 내주 사이에는 피스톤 실(45)이 설치될 수 있으며, 피스톤실(45)은 인너 패드플레이트(20)를 가압하도록 전진 동작한 피스톤(41)을 그 복원력을 통해 본래의 상태로 복귀시키게 된다.

따라서 운전자가 브레이크페달을 밟게 되면, 유압안내홀(44)을 통해 보어(42) 내부로 가해지는 제동유압에 의해 피스톤(41)은 인너 패드플레이트(20)를 디스크(10) 일면으로 밀어 붙이게 되고, 이때 보어(42)에 잔존하는 유압을 통해 형성되는 반력에 의해 캘리퍼 하우징(40)은 캐리어(50)에 대해 슬라이딩 하면서 핑거부(43)를 통해 아우터 패드플레이트(30)를 디스크(10) 타면으로 가압하게 되고, 이에 따라 디스크(10)는 양쪽의 패드플레이트(20,30) 내면에 부착된 각 패드(21,31) 사이에서 압박되어 제동될 수 있게 된다.

그리고 운전자가 브레이크페달에서 발을 떼내게 되어 보어(42)로 가해졌던 제동유압이 해제되면, 피스톤(41)은 피스톤 실(45)의 복원력을 통해 본래의 상태로 복귀하게 되고, 이에 따라 디스크(10)와 양 패드(21,31) 사이의 마찰력이 감소되면서 휠의 제동상태는 해제된다.

한편, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시 예에 있어서 패드심(70)은 패드플레이트(20,30)의 고정돌기(80)에 끼워지도록 마련되는 고정구멍(71)이 디스크(10)의 반경방향을 따라 디스크(10)의 원주방향 폭이 커지도록 마련됨에 따라 제동시 패드심(70)으로부터 패드플레이트(20,30)로 가해지는 면압 분포가 전체적으로 고르게 되도록 할 수 있다.

즉 디스크(10)는 반경방향으로 갈수록 회전속도가 커지므로, 가압부(60)를 통해 제동시 패드심(50)으로 가해지는 면압은 디스크(10) 반경방향으로 갈수록 커지게 된다. 따라서 패드심(70)을 관통하는 고정구멍(71)이 디스크(10)의 반경방향을 따라 디스크(10)의 원주방향 폭이 커지도록 마련되면, 도 5에 도시된 바와 같이, 제동시 패드심(70)에서 큰 면압을 받는 부위(70a)는 고정구멍(71)의 넓은 영역(71a)으로 인해 패드플레이트(20,30)와의 접촉면적이 적어지는 반면, 패드심(70)에서 제동시 상대적으로 적은 면압을 받는 부위(70b)는 고정구멍(71)의 좁은 영역(71b)에 의해 패드플레이트(20,30)와의 접촉면적이 상대적으로 커지게 되며, 이에 따라 제동시 패드심(70)으로부터 패드플레이트(20,30)로 가해지는 면압은 전체적으로 고르게 분산될 수 있는 것이다. 참고로 도 5에서 미설명 부호 100은 고정구멍(71)의 넓은 영역(71a)과 좁은 영역(71b)을 구분하기 위한 가상의 기준선을 가리킨다.

이와 같은 패드심(70)으로부터 패드플레이트(20,30)로 가해지는 면압이 전체적으로 고르게 분포되면, 반복적인 제동과정에서 패드플레이트(20,30)에 대한 패드심(70)의 접착력이 부분적으로 약화되는 것이 방지되고, 패드심(70)이 패드플레이트(20,30) 표면으로부터 부분적으로 밀리게 되는 현상이 억제되며, 이에 따라 패드심(70)이 패드플레이트(20,30)로부터 부분적으로 박리되면서 고정돌기(80)를 기준으로 찢어져 손상되는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

이때 패드플레이트(20,30)에 마련된 고정돌기(80)는 고정구멍(71) 둘레를 안정적으로 지지할 수 있게 고정구멍(71)에 일치되도록 횡단면의 크기 및 형태가 고정구멍(71)과 같게 마련될 수 있다.

적은 숫자의 고정구멍(71)을 통해서도 패드심(70)에서 패드플레이트(20,30)로 가해지는 면압을 고르게 분산시킬 수 있도록 고정구멍(71)은 디스크(10)의 원주방향 및 반경방향을 따라 패드심(70)의 중앙부에 형성하는 것이 바람직하다. 본 실시 예의 경우, 고정구멍(71)을 패드심(70)의 중앙부에 하나로 구성하였으나, 이와 달리 고정구멍(71)은 2개 이상의 복수개로도 구성이 가능하다.

또한 본 실시 예에서 고정구멍(71)은 사다리꼴 모양으로 마련되어 있으나, 제동시 패드플레이트(20,30)에 대한 패드심의 면압이 고르게 분포되도록 하는 범위 내에서 고정구멍(71) 및 이에 대응하는 고정돌기(80)의 형태는 다양한 변형이 가능하다.

즉 도 6 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 고정구멍(71´, 71˝)은 부채꼴이나 삼각형 모양으로 마련된 상태에서도 디스크(10)의 반경방향을 따라 디스크(10)의 원주방향 폭이 커지면서 패드플레이트(20,30)에 대한 패드심(70´, 70˝)의 면압 분포가 전체적으로 고르게 되도록 할 수 있다.

10: 디스크 20: 인너 패드플레이트
30: 아우터 패드플레이트 21,31: 마찰패드
40: 캘리퍼 하우징 41: 피스톤
43: 핑거부 60: 가압부
70: 패드심 71: 고정구멍
80: 고정돌기

Claims (4)

1. 디스크를 가압하는 마찰패드;
   상기 마찰패드가 일면에 부착된 패드플레이트;
   상기 패드플레이트 이면을 상기 디스크 쪽으로 가압하는 가압부;
   상기 가압부에 의해 가압되는 상기 패드플레이트 이면에 부착된 패드심;
   상기 패드플레이트 이면으로부터 돌출된 고정돌기; 및
   상기 고정돌기가 끼워지도록 상기 패드심을 관통하고, 상기 디스크의 반경방향을 따라 상기 디스크의 원주방향 폭이 커지도록 마련된 고정구멍을 포함하는 디스크브레이크.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 고정구멍은 사다리꼴과, 삼각형과, 부채꼴 모양 중 어느 하나로 마련된 디스크브레이크.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 고정구멍은 상기 패드심의 중앙부에 마련된 디스크브레이크.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 고정돌기는 상기 고정구멍에 일치되도록 마련된 디스크브레이크.
   
   

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