KR20220059018A - 마모 디스크에 장착 가능한 자동차용 브레이크 패드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 브레이크 패드에 관한 것으로, 마모된 브레이크 패드 교체 시에 함께 마모되어 표면이 평탄하지 않은 디스크 표면에 유격 없이 접촉면적을 향상됨에 따라 제동 시 소음을 저감하고 마찰제동을 극대화할 수 있다.

Description

마모 디스크에 장착 가능한 자동차용 브레이크 패드{Automibile brake pad for detaching to disk worn out}

본 발명은 자동차용 브레이크 패드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 교체 시 사용에 의해 마모된 디스크에 장착되더라도 소음을 저감하고 마찰제동을 극대화할 수 있는 자동차용 브레이크 패드에 관한 것이다.

일반적으로, 차량에는 주행에 필요한 동력을 발생시키는 장치로 가솔린 엔진이나 디젤엔진 등의 내연기관이 설치되고, 이러한 내연기관에서 발생되는 동력의 힘을 구동바퀴에 전달하거나 차단하는 클러치와, 차량의 주행상태에 따라 구동력을 증감시키는 변속기가 동력전달 장치로 설치된다.

또한, 주행 중인 차량의 속도를 감속시키거나 정지시켜 주는 제동장치를 구비하게 되는데, 이러한 제동장치로는 여러 종류가 사용되며, 기본적으로 운전자의 조작력을 링크나 유압을 이용하여 증대시킨 후에 전달하는 조작기구와, 그 힘을 받아 제동력을 발생하는 본체로 이루어져 있으며, 보통의 경우 마찰력을 이용하여 자동차의 운동에너지를 열에너지로 바꾼 후에 열에너지를 공기 중으로 방산하는 방식으로 제동이 이루어지는 마찰식 브레이크가 주로 사용되고 있다.

이와 같은 마찰식 브레이크는 도 5에 도시된 바와 같이, 차륜과 일체로 회전하는 원판형의 디스크(200) 양쪽에서 브레이크 패드(100)를 이용하여 제동력을 발생시키는데, 디스크와 마찰되는 마찰재는 마찰력에 의해 점차 마모되어 일정 주기마다 교환해야 한다.

그런데 브레이크 패드 교체 시, 마찰재와 접촉되는 디스크 표면도 역시 마모된 상태인데, 디스크의 내경과 외경 사이의 폭이 마찰재의 폭 보다 크게 형성됨에 따라 디스크의 표면도 마찰재와 접촉되는 중앙 부분과 접촉되지 않는 양측 부분이 마모 정도가 다르게 된다.

따라서, 마모되어 평탄면이 아닌 디스크에 새로운 브레이크 패드를 교체하게 되더라도 제동 시 마찰재와 디스크 사이가 밀착되지 않고 미세한 유격이 발생하여 제동성능이 저하됨은 물론, 제동 시 소음도 발생하는 문제가 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2019-0007510호 (발명의 명칭:　브레이크 패드) 대한민국 공개특허공보 제10-2018-0108579호 (발명의 명칭: 제동 시스템을 위한 마찰 라이닝 및 브레이크 패드)

따라서, 본 발명은 이와 같이 브레이크 패드 교체 시 마모된 디스크에 장착되어 소음을 저감하고 마찰제동을 극대화할 수 있는 자동차용 브레이크 패드를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 패드 플레이트에 결합된 마찰재가 디스크에 접촉되어 제동하는 자동차 브레이크 패드로, 마찰재는 금속분말이 소결되어 형성되어, 중앙의 폭 방향으로 가로지르게 상하 대칭되게 분할하는 마찰열 배출홈이 형성되고, 내측면은 디스크의 내경에 외접하는 곡률반경으로 내측으로 요입되는 곡면으로 형성되고, 외측면은 디스크의 외경에 내접하는 곡률반경으로 외측으로 돌출되는 곡면으로 형성되며, 디스크에 접촉되는 전면은 중앙에 형성되는 수평면과, 수평면의 양측 구간에 하부를 향하여 경사진 하향 경사면으로 형성된다.

또한 본 발명에 있어서, 하향 경사면은 수평면을 기준으로 30~60°경사각으로 하향 경사지게 형성된다.

본 발명에 따르면, 브레이크 패드 교체 시에 함께 마모되어 표면이 평탄하지 않은 디스크 표면에 유격 없이 접촉면적을 향상됨에 따라 제동 시 소음을 저감하고 마찰제동을 극대화할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 자동차용 브레이크 패드를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 마찰재의 정면도이다.
도 3은 도 2의 A-A;선에 따른 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 마찰재와 디스크의 마찰면을 도시한 측면도이다.
도 5는 디스크에 장착된 자동차용 브레이크 패드를 도시한 사진이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것으로서, 도면에서의 요소의 형상, 요소의 크기, 요소간의 간격 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되거나 축소되어 표현될 수 있다.

또한, 실시예를 설명하는데 있어서 원칙적으로 관련된 공지의 기능이나 공지의 구성과 같이 이미 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 기술적 특징을 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

자동차용 브레이크 패드는 제동 시 휠 실린더 내의 피스톤 가압력 및 캘리퍼 몸체의 이동으로 디스크의 양 측면에 접촉되면서 마찰을 발생시키도록 하는 것으로, 본 발명에 따른 브레이크 패드를 도시한 도 1을 참조하면, 소정 두께의 판 형태로 디스크에 밀착되어 마찰력을 발생시키는 마찰재(110)와, 마찰재(110)의 후면에 결합되어 디스크에 밀착된 상태를 유지시키는 패드 플레이트(120)로 이루어진다.

마찰재(110)는 고속으로 회전하는 디스크와의 마찰을 견딜 수 있도록 내마모성과 내구성이 우수한 분말이 소결되어 형성되는데, 알루미늄, 철, 니켈, 크롬, 주석의 금속분말과 흑연 분말을 혼합하여 소결 성형된다. 본 발명에서는 구리(Cu) 분말을 사용하지 않아 환경오염을 개선할 수 있다.

도 2,3는 본 발명에 따른 마찰재(110)의 정면도와 측면도로, 이를 참조하면 마찰재(110)는 중앙의 폭 방향으로 가로지르게 형성되어 상하 대칭되게 상부 및 하부를 분할하는 마찰열 배출홈(110a)이 형성된다.

마찰재의 내측면(111)은 디스크의 내경에 외접하는 곡률반경으로 내측으로 요입되는 곡면으로 형성되고, 마찰재의 외측면(112)은 디스크의 외경에 내접하는 곡률반경으로 외측으로 돌출되는 곡면으로 형성된다.

그리고, 도 3에 도시되는 바와 같이, 디스크에 접촉되는 마찰재(110)의 전면은 중앙에 형성되는 수평면(113)과, 수평면(113)의 양측 구간에 하부를 향하여 경사진 하향 경사면(114)으로 형성된다. 이때, 하향 경사면은 수평면(L)을 기준으로 30~60°경사각(θ)으로 하향 경사지게 형성된다. 이와 같이 형성된 마찰재(110)는 제동 시, 수평면(113)은 디스크의 중앙부에, 하향 경사면(114)은 디스크의 내경 및 외경에 인접한 양측표면(S2)에 접하게 된다.

제동 시, 접촉되는 마찰재와 디스크의 마찰면이 도 4에 도시되어 있는데, 이를 참조하면 패드 교체시의 디스크(200)는 마찰재와 접촉되는 중앙표면(S1)은 마모가 심하지만, 마찰재와 접촉되지 않는 양측의 디스크 내경 및 외경에 인접한 양측표면(S2)은 마모 정도가 심하지 않아 중앙표면(S1)보다 돌출되게 형성된다.

도 4에 도시되는 바와 같이, 제동 시 본 발명에 따른 마찰재(110)의 수평면(113)은 디스크(200)의 중앙표면(S1)에 면접촉이 이루어지고, 양측의 하향 경사면(114)은 돌출된 디스크의 양측표면(S2)과 치합되어 면접촉이 형성됨에 따라, 마찰재(110)전면 전체가 디스크(200) 표면과 마찰되어 제동성능이 향상될 뿐만 아니라, 제동 시 마찰재(110)와 디스크(200) 사이에 유격이 발생하지 않아 접촉에 따른 소음 및 진동도 현저하게 저감시킬 수 있다.

이와 같이 본 발명은 마모된 브레이크 패드 교체 시에 함께 마모되어 표면이 평탄하지 않은 디스크 표면에 유격 없이 면접촉되어 접촉면적을 향상됨에 따라 제동 시 소음을 저감하고 마찰제동을 극대화할 수 있다.

이상 설명한 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

100 : 브레이크 패드 110 : 마찰재
111 : 내측면 112 : 외측면
113 : 수평면 114: 하향 경사면
120 : 패드 플레이트 200 : 디스크
θ : 하향 경사면 경사각 S1 : 디스크 중앙표면
S2 : 디스크 양측표면

Claims (2)

1. 패드 플레이트에 결합된 마찰재가 디스크에 접촉되어 제동하는 자동차 브레이크 패드에 있어서,
   상기 마찰재는,
   금속분말이 소결되어 형성되어, 중앙의 폭 방향으로 가로지르게 상하 대칭되게 분할하는 마찰열 배출홈이 형성되고, 내측면은 상기 디스크의 내경에 외접하는 곡률반경으로 내측으로 요입되는 곡면으로 형성되고, 외측면은 상기 디스크의 외경에 내접하는 곡률반경으로 외측으로 돌출되는 곡면으로 형성되며, 상기 디스크에 접촉되는 전면은 중앙에 형성되는 수평면과, 상기 수평면의 양측 구간에 하부를 향하여 경사진 하향 경사면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 브레이크 패드.
2. 제1항에 있어서,
   상기 하향 경사면은,
   수평면을 기준으로 30~60°경사각으로 하향 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 브레이크 패드.

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