KR20230161361A - 브레이크 패드 및 이를 포함하는 디스크 브레이크 시스템 - Google Patents

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브라운 카이
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Abstract

본 출원은 디스크 브레이크 시스템을 위한 브레이크 패드 및 디스크 브레이크 시스템에 관한 것이다. 제안된 브레이크 패드는 디스크 브레이크 시스템의 브레이크 디스크를 마주보기 위한 전면을 가진 백 플레이트 및 브레이크 디스크의 마찰 표면을 접촉하기 위해 백 플레이트의 전면 상에 배열된 마찰 층을 포함한다. 브레이크 패드는 백 플레이트의 전면과 마찰 층 사이에 배열된 하층을 추가로 포함한다. 백 플레이트은 오목부를 포함한다. 하층은 백 플레이트의 오목부로 연장된다.

Description

브레이크 패드 및 이를 포함하는 디스크 브레이크 시스템{Brake pad and disk brake system comprising the same}
본 출원은 디스크 브레이크 시스템을 위한 브레이크 패드 및 디스크 브레이크 시스템에 관한 것이다.
브레이크 엔지니어들은 디스크 브레이크 시스템들에서 스퀼(squeal) 소음들(통상적으로 1000 내지 16000Hz 사이의 주파수들에서 나타나는 순음성 큰 소음들)을 억제하기 위해 강력한 솔루션들을 찾고 있다. 브레이크 패드 어셈블리의 백 플레이트의 뒷면에 붙여진 스틸 심, 브레이크 패드 어셈블리의 패드 상에서의 상이한 챔퍼들, 디스크에 접촉하는 패드 표면들 상에서의 슬롯들, 브레이크 패드들의 마찰 재료들의 변경들, 백 플레이트에 마찰 재료를 연결하는 하층, 및 캐리어 또는 하우징과 같은 특정한 구성요소들 상에서의 부가적인 대형 몸체들을 포함하는, 상이한 솔루션들이 소음, 진동, 및 거칠기(NVH) 특성들을 개선하기 위해 알려져 있다. 심의 주요 효과는 시스템 모드들을 서로 분리하는 것이다. 이들 솔루션들은 스퀼 소음 특성들을 개선하도록 도울 수 있지만, 대부분의 경우들에서, 이들 솔루션들은 단지 특정 제동 조건들(낮은 또는 높은 주파수, 차가운 또는 따뜻한 온도) 하에서만 잘 작동한다. 종래 기술은, 예컨대, 문서 DE 197 06 122 A1에서 찾을 수 있다.
상기 언급된 양상들을 고려할 때, 본 출원의 목적은 디스크 브레이크 시스템을 위한 개선된 브레이크 패드를 제공하는 것이다. 특히, 본 출원의 목적은, 소음, 특히 스퀼 소음을 신뢰성 있게 억제하는, 낮은 비용으로 낮은 질량을 가진 소형의 강력한 브레이크 패드를 제공하는 것이다. 또한, 본 출원의 목적은 이들 이점들을 가진 개선된 디스크 브레이크 시스템을 제공하는 것이다.
이러한 목적은 청구항 1의 특징들을 포함한 디스크 브레이크 시스템을 위한 브레이크 패드에 의해서 및 또 다른 청구항의 특징들을 가진 디스크 브레이크 시스템에 의해 달성된다. 선택적인 추가 특징들 및 추가 발전들이 첨부된 도면들과 함께 종속 청구항 및 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
제안된 디스크 브레이크 시스템을 위한 브레이크 패드는 디스크 브레이크 시스템의 브레이크 디스크를 마주보기 위한 전면을 가진 백 플레이트 및 브레이크 디스크의 마찰 표면을 접촉하기 위해 백 플레이트의 전면 상에 배열된 마찰 층을 포함한다. 브레이크 패드는 백 플레이트의 전면과 마찰 층 사이에 배열된 하층을 추가로 포함한다. 백 플레이트는 특히, 그것의 전면 상에 오목부(recess)를 포함한다. 하층은 백 플레이트의 오목부로 연장된다. 몇몇 실시예들에서, 하층은 본질적으로 백 플레이트의 오목부를 완전히 채운다. 하층은 통상적으로 백 플레이트와 마찰 층 사이에 배열되는 부분을 포함한다. 뿐만 아니라, 하층은 통상적으로 백 플레이트의 구조 내에 배열되는 부분을 포함한다.
백 플레이트의 오목부로 연장되는 하층을 제공함으로써, 브레이크 패드의 재료 감쇠 및 동적 거동이 개선될 수 있다. 백 플레이트의 오목부로 연장되는 하층은 브레이크 패드 내에서 재료, 구조, 및 계면 감쇠를 개선한다. 그에 의해, 소음, 특히 스퀼 소음의 생성이 효율적으로 억제될 수 있다. 백 플레이트의 오목부 내에 하층을 제공하는 것은 마찰 재료 및 브레이크 디스크의 마찰 표면들에 가까운 영역에서 소음이 효율적으로 약화된다는 이점을 가진다. 일반적으로, 브레이크 패드들은 진동(브레이크 디스크와 마찰 층 간의 상대 운동)의 원천으로부터 디스크 브레이크 시스템의 다른 구성요소들, 예컨대 브레이크 또는 차축 부품들로의 소음 전파에 강하게 기여하는 구성요소들이다. 백 플레이트 및 하층이 진동의 원천과 다른 구성요소들 사이에 배열되기 때문에, 백 플레이트의 오목부 내에 하층을 제공함으로써 진동들의 감쇠를 개선하는 것이 유리하다. 백 플레이트의 오목부 내에 있는 하층은 백 플레이트 영역에서 소음 전파의 경로를 효율적으로 방해하고 재료뿐만 아니라 브레이크 패드의 구조 감쇠를 증가시키기에 적합하다. 제안된 브레이크 패드는 그러므로 낮은 비용과 낮은 질량을 갖고 효율적인 소음 감소를 가능하게 한다. 뿐만 아니라, 백 플레이트의 오목부 내에 있는 하층의 효율적인 소음 감소 속성들로 인해, 몇몇 실시예들에서 심 및/또는 챔퍼와 같은 부가적인 감쇠 수단들이 요구되지 않아서, 설계의 추가 단순화 및 크기 및 무게의 감소로 이어질 수 있다. 제안된 브레이크 패드의 유리한 소음 특성들은 광범위한 주파수들에 걸쳐 달성될 수 있으며 본질적으로 온도에 독립적일 수 있다.
본 출원은 또한 디스크 브레이크 시스템에 관한 것이다. 디스크 브레이크 시스템은 상기 또는 아래에서 설명되는 바와 같이 브레이크 패드를 포함할 수 있다. 디스크 브레이크 시스템은 캐리어를 추가로 포함할 수 있다. 브레이크 패드는 캐리어에 대하여 미끄러지도록 구성될 수 있다. 브레이크 패드는 브레이크 인가 시 축 방향으로 캐리어에 대해 미끄러지도록 구성될 수 있다. 축 방향은 브레이크 디스크의 회전 축에 평행할 수 있다. 대부분의 실시예들에서, 디스크 브레이크 시스템은 부동식 캘리퍼 브레이크이다. 디스크 브레이크 시스템은 브레이크 피스톤 및/또는 캘리퍼 핑거를 포함할 수 있다. 브레이크 피스톤 또는 캘리퍼 핑거는 브레이크 디스크의 마찰 표면에 밀착하여 브레이크 패드의 마찰 층을 밀기 위해 브레이크 패드의 뒷면에 밀착하여 밀도록 구성될 수 있다. 브레이크 패드의 뒷면은 백 플레이트의 후방 표면에 의해 형성될 수 있다.
효율적인 소음 약화를 위해, 백 플레이트와 마찰 층 사이에 배열되는 하층의 부분은 적어도 1mm 및/또는 최대 4mm의 두께를 가질 수 있다. 백 플레이트와 마찰 층 사이에 배열되는 하층의 부분은 통상적으로 층을 형성한다. 백 플레이트의 구조 내에 배열되는 하층의 부분은 통상적으로 백 플레이트와 마찰 층 사이에 배열되는 하층의 부분의 뒷면으로부터 연장된다. 백 플레이트와 마찰 층 사이에 배열되는 하층의 부분 및 백 플레이트의 구조 내에 배열되는 하층의 부분은 통상적으로 접합이 없는 파트로서 일체형으로 형성되며 및/또는 모놀리식 몸체에 의해 형성된다. 백 플레이트와 마찰 층 사이에 배열되는 하층의 부분 및 백 플레이트의 구조 내에 배열되는 하층의 부분은 통상적으로 동일한 재료 속성들을 가지며, 예컨대 동일한 재료에 의해 형성되고 및/또는 동일한 밀도를 가진다.
백 플레이트는 금속성 부분을 포함할 수 있다. 금속성 부분은 예컨대, 스틸 부분, 주철 부분 또는 알루미늄 부분일 수 있다. 그에 의해, 브레이크 패드의 소음 감쇠 특성들이 추가로 개선될 수 있다. 금속성 부분과 백 플레이트의 구조 내에 배열되는 하층의 부분 사이에 계면이 형성될 수 있다. 금속성 부분뿐만 아니라 백 플레이트의 구조 내에 배열되는 하층의 부분을 제공하는 것은 개선된 재료 및 구조 감쇠와 그에 따른 소음 진폭의 감소로 이어질 수 있으면서, 백 플레이트의 구조적 안정성을 개선할 수 있다. 금속성 부분뿐만 아니라 백 플레이트의 구조 내에 배열되는 하층의 부분을 갖는 것은 설계 옵션들을 가능하게 하며, 여기에서 백 플레이트의 구조 내에 배열되는 하층의 부분 및 금속성 부분은 백 플레이트의 변형 및 편향 특성들을 고려하여, 예컨대, 계산에 기초하여, 브레이크 패드의 소음 감쇠 및 안정성 속성들이 최적화되도록 배열된다. 예를 들어, 백 플레이트의 구조 내에 배열되는 하층의 부분은 현실적인 제동 시나리오들에서 더 낮은 응력을 겪는 백 플레이트의 영역에 배열될 수 있으며, 금속성 부분은 더 높은 응력의 영역에 배열될 수 있다. 뿐만 아니라, 하층 재료 및 백 플레이트의 구조 내에서의 하층 배열은 주파수 커플링을 방지하고 그에 의해 NVH 거동을 개선하도록 하는 방식으로 백 플레이트 또는 브레이크 패드의 고유주파수들을 조정하도록 설계될 수 있다.
추가 실시예들에서, 백 플레이트는 또 다른 금속성 부분을 포함한다. 하층은 금속성 부분 및 다른 금속성 부분 사이에 배열될 수 있다. 이러한 방식으로, 소음 감소 특성들이 계면 감쇠 효과를 증가시킴으로써 추가로 개선되면서, 백 플레이트의 특히 강력한 설계를 보장할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 하층이 백 플레이트와 마찰 층 사이에 배열되므로, 백 플레이트와 마찰 층 사이에 직접 접촉은 없다. 마찰 층은 통상적으로 백 플레이트의 구조 내에 배열되는 부분을 갖지 않는다.
통상적으로, 하층의 E 계수 및/또는 G 계수는 백 플레이트의 금속성 부분의 것보다 작다. 뿐만 아니라, 하층의 E 계수 및/또는 G 계수는 마찰 층의 것보다 작을 수 있다. 하층에 적절한 재료들은 일반적으로 이 기술분야에 알려져 있다. 예를 들어, 하층은 다수의 성분들을 가진 복합 재료일 수 있다. 하층은 백 플레이트와의 양호한 접합 강도를 보장하고, 제동 시스템에서 생성된 진동 및 소음을 약화시키며, 열 및 수분 차폐를 제공할 수 있다. 하층은 예컨대, 고무, 접착제, 페놀 수지, Ba 황화물, 마찰 분말, 흑연, 지르코늄 산화물, 및/또는 섬유들, 특히 아마리드 섬유들을 포함할 수 있다. 백 플레이트의 소음 감쇠 속성들을 추가로 개선하기 위해, 하층은 구리, 예컨대, 구리 입자들을 함유할 수 있다. 그에 의해, 재료 감쇠 속성들이 추가로 개선될 수 있다. 특히 유리한 속성들은 적어도 5 퍼센트, 특히 적어도 10 퍼센트, 및/또는 최대 20 퍼센트 구리 중량을 함유한 하층에 의해 달성될 수 있다. 하층은 통상적으로 이방성 E 계수를 가진다. 개선된 소음 감소를 위해, 방사 방향(z)으로 E 계수의 값, Ezz은 적어도 2500 및/또는 최대 7500MPa일 수 있다. 접선 및 방사 방향들에서, E 계수의 값들(즉, Exx 및 Eyy)은 적어도 12000 및/또는 최대 18000MPa일 수 있다. G 계수가 또한 이방성일 수 있으며, Gxz 및 Gyz는 적어도 1800 및/또는 최대 6800MPa이다. Gxy는 적어도 4000 및/또는 최대 9500MPa일 수 있다. 하층의 밀도는 적어도 2 및/또는 최대 2.5 g/㎤일 수 있다.
본 출원은 추가로 브레이크 패드를 제작하기 위한 방법에 관한 것일 수 있다. 브레이크 패드는 이하에서 설명된 특징들 중 임의의 특징 또는 모두를 가질 수 있다. 방법 단계에서, 전면 상에 오목부를 가진 백 플레이트가 형성될 수 있다. 또 다른 단계에서, 하층은 백 플레이트의 오목부로 연장되도록 형성될 수 있다. 또 다른 단계에서, 마찰 층이 부가될 수 있으며, 따라서 하층은 백 플레이트의 전면과 마찰 층 사이에 배열된다. 브레이크 패드를 제작하는 방법은 쉘 구성 프로세스일 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 백 플레이트의 부분들, 특히 금속성 부분들은 에지 용접 프로세스를 사용하여 함께 연결될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 백 플레이트는 적층 제조, 예컨대 레이저 소결 및/또는 3D 프린팅에 의해 생성될 수 있다.
통상적인 실시예들에서, 백 플레이트는 유도 돌출부를 포함한다. 유도 돌출부는 디스크 브레이크 시스템의 캐리어의 유도 오목부 내에 미끄러져 수용되도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 하층은 부분적으로 유도 돌출부에 배열된다. 그에 의해, 브레이크 패드와 캐리어 간의 소음 전파에 매우 관련이 있으며 추가로 캐리어에 대한 백 플레이트의 슬라이딩 속성들 및 그것과 함께 생성된 소음에 매우 관련 있는 브레이크 패드의 영역에서 재료 감쇠 속성들 및 마찰 속성들이 개선됨에 따라, 소음이 추가로 감소될 수 있다.
통상적인 실시예들에서, 백 플레이트는 백 플레이트 몸체를 포함한다. 백 플레이트의 유도 돌출부는 백 플레이트 몸체로부터 접선 방향으로 돌출될 수 있다. 이러한 방식으로, 유도 돌출부는 측면 방향으로 연장될 수 있으며 백 플레이트 및 그 일부의 리딩 또는 트레일링 부분을 정의할 수 있다. 백 플레이트는 또 다른 유도 돌출부를 포함할 수 있다. 유도 돌출부는 백 플레이트의 리딩 부분을 정의할 수 있으며, 다른 유도 돌출부는 백 플레이트의 트레일링 부분을 정의할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 하층은 부분적으로 백 플레이트의 다른 유도 돌출부에 배열될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 하층은 백 플레이트의 후방 표면으로 연장된다. 예를 들어, 하층의 부분은 브레이크 패드의 뒷면의 일부를 형성할 수 있다. 하층은 브레이크 패드의 뒷면에서 보여지는 바와 같이 보일 수 있다. 그에 의해, 브레이크 패드의 뒷면의 마찰 속성들이 개선될 수 있다. 또한, 캘리퍼 핑거에 의해 또는 브레이크 피스톤에 의해 밀리도록 구성되는 영역에서 계면 약화, 재료 감쇠 및 구조적 감쇠 속성들이 개선될 수 있다. 그러므로, 소음 생성이 추가로 감소될 수 있다. 예를 들어, 브레이크 패드는 디스크 브레이크 시스템의 브레이크 피스톤에 의해 또는 캘리퍼 핑거에 의해 밀리도록 구성되는 압력 영역을 포함할 수 있다. 하층은 적어도 부분적으로 압력 영역 내에 배열될 수 있다. 특히, 백 플레이트의 구조 내에 배열되는 하층의 부분 및/또는 브레이크 패드의 뒷면의 일부를 형성하는 하층의 부분이 압력 영역 내에 배열될 수 있다. 그에 의해, 압력 접촉 및 모드 분리가 개선될 수 있으며 소음이 추가로 억제될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 하층은 백 플레이트의 전면으로부터 백 플레이트의 후방 표면으로 연장된다. 이러한 방식으로, 백 플레이트의 구조에서뿐만 아니라 백 플레이트 구조와 디스크 브레이크 시스템의 인접 부분 사이의 계면들에서 진동 모드들이 효과적으로 약화된다는 것이 보장될 수 있다. 몇몇 예들에서, 브레이크 패드의 뒷면의 일부를 형성하는 하층의 부분은 백 플레이트의 후방 표면과 높이가 같을 수 있다. 예를 들어, 개구가 백 플레이트의 후방 표면상에 형성될 수 있다. 하층은 백 플레이트의 후방 표면상에 형성된 개구로 연장될 수 있다. 추가 실시예들에서, 하층은 백 플레이트의 후방 표면을 지나 연장될 수 있다. 하층의 부분은 백 플레이트의 후방 표면을 추가로 커버할 수 있다. 하층의 부분은 백 플레이트의 후방 표면상에 배열된 층을 형성할 수 있다. 이러한 방식으로, 브레이크 패드의 뒷면의 마찰 속성들 및 소음 전파 속성들이 추가로 개선될 수 있다.
백 플레이트는 하층으로 채워질 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 백 플레이트의 오목부는 공동을 포함한다. 하층은 공동으로 연장될 수 있다. 공동은 금속성 부분 내에 형성될 수 있다. 그에 의해, 개선된 소음 감소를 위해 하층이 백 플레이트의 구조 내에 신뢰성 있게 내장된다는 것이 보장된다. 하층은 본질적으로 공동을 완전히 채울 수 있다. 예를 들어, 백 플레이트 및 하층은 인터로킹 배열로 있을 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 백 플레이트는 백 플레이트의 전면과 공동을 연결하는 스루 홀을 포함한다. 하층은 스루 홀을 지나 공동으로 연장될 수 있다. 하층은 스루 홀 내에 배열된 더 좁은 부분 및 공동에 내장된 더 넓은 부분을 가질 수 있다.
통상적인 실시예들에서, 백 플레이트의 구조 내에 배열되는 하층의 부분은 층을 형성하거나 또는 층이다. 또한, 백 플레이트의 금속성 부분 또는 금속성 부분들은 층 또는 층들을 형성할 수 있다. 통상적으로, 효율적인 소음 감소를 위해, 백 플레이트의 구조 내에 배열되는 하층의 부분의 크기는 예컨대, 접선 및 방사 방향으로 측정되는 바와 같이, 각각 적어도 20mm, 특히 적어도 50mm, 및/또는 최대 200mm의 폭 및 높이를 가진다. 백 플레이트 또는 그것의 부분의 구조 내에 배열되는 하층의 부분은 두께보다 넓다. 특히, 백 플레이트의 구조 내에 배열되는 하층의 부분의 두께는, 예컨대 축 방향으로 측정되는 바와 같이, 적어도 2mm, 특히 적어도 3mm일 수 있다. 백 플레이트 및/또는 백 플레이트의 유도 돌출부의 두께는 특히 축 방향으로 측정되는 바와 같이, 적어도 3mm 및/또는 최대 8mm, 예를 들어, 5mm일 수 있다. 그에 대응하여, 백 플레이트의 공동의 크기는 효율적인 소음 감쇠를 위해 적어도 20mm, 특히 적어도 50mm, 및/또는 최대 200mm의 폭 및 두께를 가진다.
디스크 브레이크 시스템은 상기 또는 이하에서 설명되는 브레이크 패드의 특징들 중 임의의 특징 또는 모두를 가진 또 다른 브레이크 패드를 포함할 수 있다. 브레이크 패드는 캘리퍼 핑거에 의해 밀리도록 구성될 수 있지만, 다른 브레이크 패드는 브레이크 피스톤에 의해 밀리도록 구성될 수 있다. 브레이크 패드 및 다른 브레이크 패드는, 몇몇 실시예들에 따라, 크기 및/또는 형태가 상이할 수 있다.
백 플레이트 또는 디스크 브레이크 시스템에 대하여 상기 또는 이하에서 설명된 특징들은 그에 대응하여 디스크 브레이크 시스템을 제작하기 위한 방법에 적용될 수 있으며 그 반대 또한 마찬가지이다.
예시적인 실시예들이 다음의 도면들과 함께 설명될 것이다.
도 1은 브레이크 패드의 개략도를 도시한다,
도 2는 브레이크 패드의 투시도를 도시한다,
도 3은 디스크 브레이크 시스템의 개략적인 단면 예시를 도시한다,
도 4 내지 도 6는 상이한 실시예들에 따른 브레이크 패드들의 개략적인 예시들을 도시한다,
도 7 내지 도 9는 상이한 실시예들에 따른 브레이크 패드들의 개략적인 단면 예시들을 도시한다, 및
도 10 내지 도 12는 브레이크 패드를 제작하기 위한 방법을 개략적으로 예시한다.
도 1은 차량의 디스크 브레이크 시스템의 브레이크 패드의 개략도를 도시한다. 디스크 브레이크 시스템은 브레이크 디스크(1)(도 3에 예시됨)뿐만 아니라 브레이크 패드(2)를 포함한다. 브레이크 패드(2)는 디스크 브레이크 시스템의 작동, 예컨대 유압 또는 전기 작동 시 브레이크 디스크(1)의 마찰 표면에 대해 밀리는, 마찰 층(3)을 가진다. 마찰 층(3)은 브레이크 디스크(1)와 맞물릴 때 양호한 정지 성능 및 열 전달을 보여주는 재료를 포함한다. 마찰 층(3)은 예를 들어, 적어도 8mm 및/또는 최대 15mm의 두께를 가질 수 있다. 마찰 층(3)의 재료는 예를 들어, 구리, 황화철, 흑연, 아연 분말, 현무암, 탄산칼슘, 황화주석, 아연 알루미늄, 페놀 수지, 고무 더스트 및 광물 섬유 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이들 재료들은 브레이크 디스크와 맞물릴 때 양호한 정지 성능 및 열 전달을 보여준다. 마찰 층(3)은 백 플레이트(5)의 전면(4)과 간접적으로 연결되며, 이것은 브레이크 패드(2)에 구조적 안정성을 제공한다. 디스크 브레이크 시스템의 브레이크 피스톤 또는 캘리퍼 핑거는 브레이크 디스크(1)에 밀착하여 마찰 층(3)을 밀기 위해 백 플레이트(5)의 후방 표면(6)에 밀착하여 밀도록 구성된다. 하층(7)이 예시된 하층의 부분을 갖고 백 플레이트(5)의 전면(4)과 마찰 층 사이에 배열된다. 이하에서 논의되는 바와 같이, 하층(7)은 백 플레이트(5)의 구조 내에 배열되는 부분을 추가로 갖는다.
도 2는 브레이크 패드(2)의 투시도를 도시한다. 상이한 도면들에 도시된 대응하며 재발생하는 특징들은 동일한 참조 숫자들을 사용하여 표시된다. 브레이크 패드(2)의 마찰 층(3)은 하층(7)을 통해 백 플레이트(5)의 전면(4)에 고정된다. 하층(7)이 도면에 도시되지 않지만, 그것은 본 발명의 모든 실시예들에서 제공된다. 클립-온-심(clip-on-shim)(8)이 몇몇 실시예들에서 소음 약화를 위해 백 플레이트(5)의 후방 표면(6)에 부착될 수 있다. 그러나, 백 플레이트(5)의 구조 내에 있는 하층의 유리한 소음 감쇠 속성들로 인해, 심(8)은 몇몇 실시예들에서 요구되지 않을 수 있다. 백 플레이트(6)는 백 플레이트(5)의 메인 부분을 형성하며 마찰 층(3)과 함께 하층(7)의 부분을 나르는 백 플레이트 몸체(9)를 포함한다. 하층(7)은 전면(4)에 접착되거나 또는 다른 수단들에 의해 백 플레이트(5)에 부착될 수 있다. 백 플레이트(5)는 백 플레이트(5)의 두 개의 접선 면들에 형성되며 디스크 브레이크 시스템의 캐리어의 개개의 유도 오목부 내에 각각 수용되도록 구성되는 유도 돌출부들(10, 10')의 쌍을 추가로 포함한다. 백 플레이트(5)의 두께는 예컨대, 5mm일 수 있다.
도 3은 차량을 위한 디스크 브레이크 시스템을 예시한다. 디스크 브레이크 시스템은 브레이크 디스크(1)뿐만 아니라 캘리퍼 하우징(11)을 포함한다. 캘리퍼 하우징(11)은 내부 파트(12), 외부 파트(13), 및 외부 파트(13)와 내부 파트(12)를 연결하는 브리지 파트(14)를 가진다. 브레이크 피스톤(15)은 내부 파트(12) 내에 형성된 공동 안쪽에 수용된다. 내부 파트(12)에서의 공동은 디스크 브레이크 시스템의 유압 작동을 위해 디스크 브레이크 시스템의 마스터 실린더와 유체 연통할 수 있다. 캘리퍼 하우징(11)의 외부 파트(13)는 캘리퍼 핑거로서 불리울 수 있다. 디스크 브레이크 시스템은 브레이크 패드들(2, 2')의 쌍을 추가로 포함한다. 브레이크의 인가 시, 캘리퍼 핑거(13) 및 브레이크 피스톤(15)은 서로를 향해 및 브레이크 디스크(1)를 향해 축 방향으로 브레이크 패드들(2, 2')을 누른다. 브레이크 패드들(2, 2')은 각각 디스크 브레이크 시스템의 작동 시 브레이크 디스크(1)의 마찰 표면에 대해 밀리는 마찰 층(3, 3')을 갖는다. 캘리퍼 하우징(11)의 브레이크 피스톤(15) 또는 외부 파트(13)는 브레이크 디스크(1)에 밀착하여 마찰 층들(3, 3')을 밀기 위해 브레이크 패드들(2, 2')의 뒷면들에 밀착하여 밀도록 구성된다.
도 4는 뒷면에서 보여지는 바와 같이 브레이크 패드들(2, 2')의 쌍 중 하나의 개략도를 도시한다. 언급된 바와 같이, 하층은 백 플레이트(5)의 구조 내에 배열되는 부분을 가진다. 점선(16)은 백 플레이트(5)의 구조 내에 있는 하층(7)의 선호 위치를 표시한다. 하층(7)이 백 플레이트(5)의 전면(4)과 마찰 층(3) 사이에 배열될 뿐만 아니라, 또한 백 플레이트(5)의 몸체 부분(9)의 영역에서 백 플레이트(8)의 구조로 연장되며 또한 백 플레이트(5)의 유도 돌출부들(10, 10')로 연장되도록 하층(7)의 부분이 백 플레이트의 오목부 내에 수용될 수 있다.
도 5 및 도 6는 내부 브레이크 패드(2) 및 외부 브레이크 패드(2')에 대해 하층(7)으로 채워질 수 있는 백 플레이트(5)의 구조 내에서의 선호 자리들을 각각 예시한다. 하층(7)은 바람직하게는 적어도 브레이크 패드(2, 2')의 압력 영역(17, 17')의 부분에서 백 플레이트(5)의 오목부로 연장된다. 압력 영역(17, 17')은 디스크 브레이크 시스템의 인가 시 브레이크 피스톤(15)에 의해 또는 캘리퍼 핑거(13)에 의해 밀리도록 구성되는 브레이크 패드(2, 2')의 뒷면의 영역 또는 영역들에 의해 정의된다. 내부 브레이크 패드(2)에 대해, 압력 영역(17)은 브레이크 피스톤(15)의 원형 형태로 인해 대략 원형이다. 외부 브레이크 패드(2')에 대해, 압력 영역(17')은 이 기술분야에 알려진 바와 같이 2-핑거 설계를 가진 캘리퍼 핑거(13)에 의해 밀리는 영역으로 정의된 두 개의 별개의 영역들에 의해 형성될 수 있다. 또한, 내부 및 외부 브레이크 패드들(2, 2')은 참조 번호 18을 가진 파선들 및 참조 번호 18'를 가진 화살표들에 의해 표시된 바와 같이, 각각 백 플레이트(5)의 유도 돌출부들(10, 10')로 연장되는 하층(7)을 가진다.
도 7 내지 도 9는 상이한 실시예들에 따른 브레이크 패드들(2)의 개략적인 단면 예시들을 도시한다. 백 플레이트(5)는 상이한 금속성 부분들(19, 19')에 의해 형성될 수 있다. 백 플레이트(5)의 금속성 부분들(19, 19')은 공동(20)이 백 플레이트(5) 내에 형성되도록 하는 방식으로 형성된다. 공동(20)은 복수의 스루 홀들(21)을 통해 백 플레이트(5)의 전면(4)과 연통한다. 공동(20) 및 스루 홀들(21)은 백 플레이트(5)의 오목부를 형성한다. 하층(7)은 모놀리식 및 동종의 하나로 된 파트로서 형성되며 백 플레이트(5)의 전면(4)과 마찰 층(3) 상에 배열되는 부분(22) 및 스루 홀들(21)을 통해 백 플레이트(5)로 및 공동(20)으로 연장되는 또 다른 부분(23)을 포함한다. 도 8에 묘사된 실시예에 따르면, 백 플레이트(5)의 구조 내에 배열되는 하층(7)의 부분은 리딩 유도 돌출부(10)의 외부 에지에 의해 형성되는 리딩 에지로부터 트레일링 유도 돌출부(10')의 외부 에지에 의해 형성되는 트레일링 에지로 백 플레이트(5)의 전체 구조를 통해 연장되는 연속 층을 형성한다. 뿐만 아니라, 백 플레이트(5)의 구조 내에 배열되는 하층(7)의 부분은 백 플레이트의 전면(4)으로부터 백 플레이트(5)의 후방 표면(6)으로 연장된다. 하층(7)은 브레이크 패드(2)의 뒷면에서 보여지는 바와 같이 보일 수 있으며, 하층은 몇몇 실시예들에서 백 플레이트(5)의 후방 표면(6)과 높이가 같거나(예시된 대로) 또는 추가 실시예들에서 백 플레이트(5)의 후방 표면(6)을 커버한다. 하층은 브레이크 피스톤(15)에 의해 또는 캘리퍼 핑거(1)에 의해 밀리도록 구성되는 압력 영역(17, 17')에 배열되며, 하층(7)은 압력 영역(17, 17')에서 백 플레이트(5)의 후방 표면(6)을 향해 연장된다. 도 9의 실시예에 따르면, 백 플레이트(5)의 구조 내에 배열되는 하층(7)의 부분(23)은 금속성 부분(19')이 하층(7)의 부분에 내장되도록 백 플레이트(5)의 금속성 부분들(19') 중 하나를 완전히 둘러싼다.
도 10 내지 도 12는 백 플레이트(2)를 제조하는 방법을 개략적으로 예시한다. 첫 번째로, 금속성 부분(19, 19') 및 개략적으로 예시된 오목부(20, 21)를 가진 백 플레이트(5)가, 예컨대, 몰딩 툴(24) 안쪽에 형성될 수 있다. 나중에, 하층(7)은 예컨대, 프레싱 툴(25)을 사용하여, 백 플레이트(5)의 오목부(20, 21) 내에 위치되거나 또는 그것으로 채워지며, 그에 의해 백 플레이트(5)의 구조 내에 배열되는 하층(7)의 부분(23) 및 백 플레이트(5)의 전면(4)과 마찰 층(3) 사이에 배열되도록 의도되는 하층(7)의 부분(22)을 형성할 수 있다. 다음 단계에서, 또 다른 프레싱 툴(26)이 하층(7)에 마찰 층(3)을 부착하기 위해 사용되며 그에 의해 브레이크 패드(2)를 형성할 수 있다.
단지 예시적인 실시예들에서 개시되는 상이한 실시예들의 특징들은 서로 조합될 수 있으며 또한 개별적으로 청구될 수 있다.
1 브레이크 디스크
2, 2' 브레이크 패드
3 마찰 층
4 백 플레이트의 전면
5 백 플레이트
6 백 플레이트의 후방 표면
7 하층
8 심
9 백 플레이트 몸체
10, 10' 유도 돌출부들
11 캘리퍼 하우징
12 캘리퍼 하우징의 내부 파트
13 캘리퍼 하우징의 외부 파트
14 캘리퍼 하우징의 브리지 파트
15 브레이크 피스톤
16 하층의 선호 위치
17, 17' 브레이크 패드의 압력 영역
18, 18' 하층의 위치
19, 19' 백 플레이트의 금속성 부분들
20 백 플레이트의 공동
21 스루 홀
22, 23 하층의 부분들
24 몰딩 툴
25, 26 프레싱 툴들

Claims (12)

  1. 디스크 브레이크 시스템을 위한 브레이크 패드로서,
    디스크 브레이크 시스템의 브레이크 디스크를 마주보기 위한 전면을 가진 백 플레이트,
    상기 브레이크 디스크의 마찰 표면을 접촉하기 위해 상기 백 플레이트의 전면 상에 배열된 마찰 층,
    상기 백 플레이트의 전면과 상기 마찰 층 사이에 배열된 하층을 포함하며,
    상기 백 플레이트가 오목부를 포함한다는 것을 특징으로 하고,
    상기 하층이 상기 백 플레이트의 오목부로 연장되는 것을 특징으로 하는, 브레이크 패드.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 백 플레이트가 상기 디스크 브레이크 시스템의 캐리어의 유도 오목부 내에 미끄러져 수용되도록 구성된 유도 돌출부를 포함하며, 상기 하층이 부분적으로 상기 유도 돌출부에 배열되는 것을 특징으로 하는, 브레이크 패드.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 하층이 상기 백 플레이트의 후방 표면으로 연장되는 것을 특징으로 하는, 브레이크 패드.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 디스크 브레이크 시스템의 브레이크 피스톤에 의해 또는 캘리퍼 핑거에 의해 밀리도록 구성되는 압력 영역을 특징으로 하며, 상기 하층은 적어도 부분적으로 상기 압력 영역 내에 배열되는, 브레이크 패드.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 백 플레이트의 오목부가 공동을 포함하며, 상기 하층이 상기 공동으로 연장되는 것을 특징으로 하는, 브레이크 패드.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 백 플레이트가 금속성 부분 및 또 다른 금속성 부분을 포함하며, 상기 하층이 상기 금속성 부분과 상기 다른 금속성 부분 사이에 배열되는 것을 특징으로 하는, 브레이크 패드.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 하층은 상기 백 플레이트의 구조 내에 배열되는 부분을 가지며, 상기 백 플레이트의 구조 내에 배열되는 하층의 부분은 층을 형성하는 것을 특징으로 하는, 브레이크 패드.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 하층의 E 계수 및/또는 G 계수는 상기 마찰 층의 것보다 작은 것을 특징으로 하는, 브레이크 패드.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 백 플레이트는 금속성 부분을 포함하며, 상기 하층의 E 계수 및/또는 G 계수는 상기 백 플레이트의 금속성 부분의 것보다 작은 것을 특징으로 하는, 브레이크 패드.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 하층은 상기 백 플레이트와 상기 마찰 층 사이에 배열되는 부분을 가지며, 상기 백 플레이트와 상기 마찰 층 사이에 배열되는 상기 하층의 부분은 적어도 1mm 및 최대 4mm의 두께를 갖는, 브레이크 패드.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 하층은 구리 입자들을 포함하는 것을 특징으로 하는, 브레이크 패드.
  12. 디스크 브레이크 시스템으로서,
    제1항의 브레이크 패드를 포함하는, 디스크 브레이크 시스템.
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