KR20090084018A - 디스크 브레이크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디스크 브레이크에 관한 것으로, 그 목적은 패드플레이트가 피스톤과의 마찰열로 인하여 변형되는 것을 방지하고자 하는 것이다.

이를 위해 본 발명에 따른 디스크 브레이크는 디스크와, 상기 디스크와 인접하게 배치되는 패드플레이트;와, 제동 시 상기 패드플레이트와 접촉하여 마찰열을 발생시키는 피스톤;과, 상기 패드플레이트와 상기 피스톤 사이에는 열전달을 억제하는 비전도성 물체;가 구비되어 구성되는 것이다.

Description

디스크 브레이크{Disc brake}

본 발명은 디스크 브레이크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피스톤과의 접촉에 의한 마찰열의 전달이 억제되도록 패드플레이트를 개선한 디스크 브레이크에 관한 것이다.

일반적으로 차량에 장착되는 브레이크는 주행 중의 자동차를 감속하거나 정지, 또는 정지 상태를 유지하기 위한 장치로서, 드럼 브레이크와 디스크 브레이크가 있다. 디스크 브레이크는 드럼 대신에 휠과 함께 회전하는 원판형의 디스크를 양쪽에서 패드로 강하게 압박하여 제동력을 얻는 것으로, 이의 구조는 다음과 같다.

도 1은 종래 디스크 브레이크를 개략적으로 보인 측 단면도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 종래 디스크 브레이크는 제동유압에 의해 진퇴 운동하도록 피스톤(2)이 내장된 캘리퍼 하우징(1)과, 차체에 고정되며 캘리퍼 하우징(1)의 양단이 가이드로드(미도시)를 통해 슬라이딩 가능하게 장착되는 캐리어(미도시)와, 한 쌍의 패드플레이트(4)(5) 사이에 외주연 일부가 삽입되면서 휠과 함께 회전하는 디스크(3)를 구비한다.

캘리퍼 하우징(1)은 제동유압이 전달되도록 후방부에 마련되며 피스톤(2)이 설치되는 실린더(6)와, 아웃터 패드플레이트(5)를 감싸도록 굽어진 핑거부(7)를 갖추고 있어서, 제동 작용 시 한 쌍의 패드플레이트(4)(5)를 디스크(3) 측으로 밀게 된다. 또한, 실린더(6) 내부에는 시일(seal)(8)이 설치되어 피스톤(2)에 복원력을 가하게 되며, 실린더(6)의 입구부위에는 이물질 유입을 방지하기 위해 러버재질로 이루어진 부트(boot)(9)가 배치된다.

그리고 캐리어는 차체의 너클에 볼트를 통해 장착되며, 여기에는 한 쌍의 패드플레이트(4)(5)가 디스크(3)측을 향해 각각 슬라이딩 가능하게 설치된다. 한 쌍의 패드플레이트(4)(5)는 피스톤(2) 선단과 접하여 압력을 직접적으로 전달받는 인너 패드플레이트(4)와, 핑거부(7)의 내면과 접하도록 배치된 아웃터 패드플레이트(5)로 구별된다.

따라서 운전자가 브레이크 패달(미도시)을 밟아 마스터실린더(미도시)로부터 발생된 제동유압이 실린더(6)에 전달되면, 이것에 의해 피스톤(2)이 화살표 A 방향으로 전진한다. 따라서 인너 패드플레이트(4)의 패드(4a)가 휠과 함께 회전하는 디스크(3)의 일측면에 순간적으로 압착된다. 아울러 실린더(6) 내부에는 유압이 존재하기 때문에 캐리어에 슬라이딩가능하게 장착된 캘리퍼 하우징(1)이 화살표 B 방향으로 이동하며, 이것에 의해 핑거부(7)가 아웃터 패드플레이트(5)를 밀어, 이에 부착된 패드(5a)가 디스크(3) 타측면에 압착되어 제동력을 발휘한다.

그리고 브레이크 패달에서 발을 떼면, 실린더(6)에 작용하던 제동유압이 해제되며, 디스크(3)와 패드(4a, 5a)의 마찰력(잔류 드래그, Residual Drag)에 의해 한 쌍의 패드플레이트(4, 5)와 함께 피스톤(2)이 복원되면서 다시 디스크(3)와 패드(4a, 5a)가 일정간격 이격된다.

이러한 종래 디스크 브레이크에서는 제동 작용 시 피스톤(2)과 인너 패드플레이트(4)가 직접 접촉하여 마찰열을 발생시킨다. 그러나 인너 패드플레이트(4)는 열연압연 강판으로 제조되므로, 마찰열에 의해서 패드플레이트(4)가 어느 일정 온도 이상으로 상승하게 되면 패드플레이트(4)는 변형이 발생한다. 패드플레이트(4)가 변형되면 디스크 브레이크의 제동력이 현저히 낮아지는 등의 제반 문제점이 발생하게 된다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 패드플레이트를 이중 재질로 형성하여 피스톤과의 접촉에 의한 마찰열에 의해서 패드플레이트가 변형되는 것이 방지되는 디스크 브레이크를 제공하기 위한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 디스크 브레이크는 디스크;와, 상기 디스크와 인접하게 배치되는 패드플레이트;와, 제동 시 상기 패드플레이트와 접촉하여 마찰열을 발생시키는 피스톤;과, 상기 패드플레이트와 상기 피스톤 사이에는 열전달을 억제하는 비전도성 물체;가 구비된다.

상기 비전도성 물체는 페놀수지로 형성된다.

상기 비전도성 물체는 상기 피스톤이 상기 패드플레이트와 대면하는 부분에 설치된다.

상기 패드플레이트는 상기 비전도성 물체가 안착되는 안착홈;을 구비한다.

상기 비전도성 물체는 상기 안착홈과 끼움 결합한다.

상기 비전도성 물체의 외주면에는 결합홈;이 형성되고, 상기 안착홈에는 상기 결합홈에 삽입되는 결합돌기;가 형성된다.

상기 비전도성 물체의 단면적은 상기 피스톤의 단면적보다 더 크게 형성된다.

이러한 구성에 의하면, 피스톤과 패드플레이트 사이의 마찰열이 비전도성 물체에 의해서 패드플레이트 측으로 전달되는 것이 방지됨으로써 패드플레이트는 원래 형상을 계속적으로 유지할 수 있으므로 제동 성능의 저하를 예방할 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 디스크 브레이크의 보인 평 단면도이다.

도 3은 도 2의 Ⅲ - Ⅲ 선에 따른 단면도로, 본 발명에 따른 디스크 브레이크의 측 단면도이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 디스크 브레이크는 제동유압에 의해 진퇴 운동하도록 피스톤(20)이 내장되는 캘리퍼 하우징(10)과, 패 드(51)(61)가 각각 부착된 한 쌍의 패드플레이트(50)(60)가 일정간격 이격되게 설치되는 캐리어(30)와, 가장자리 일부가 한 쌍의 패드플레이트(50)(60) 사이에 삽입되면서 휠(미도시)과 함께 회전하는 원판상의 디스크(70)를 갖추고 있다.

캘리퍼 하우징(10)은 피스톤(20)이 내장되는 실린더(11)와, 후술하는 아웃터 패드플레이트(60)를 작동시키기 위한 핑거부(12)와, 이 핑거부(12)와 실린더(11)를 연결하기 위한 브릿지부(13)로 정의된다. 실린더(11)는 마스터실린더(미도시)에서 형성된 제동유압이 전달되도록 캘리퍼 하우징(10)의 일측부에 가공되며, 이의 내주에는 피스톤(20)을 복원시키는 탄성재질의 시일(21)이 설치된다. 그리고 핑거부(12)는 아웃터 패드플레이트(60)를 감싸도록 캘리퍼 하우징(10)의 타측부에서 하측방향으로 굽어지도록 성형되어 있다. 이러한 캘리퍼 하우징(10)은 캐리어(30)에 슬라이딩 가능하게 체결되는데, 이를 위해 좌우 양측단부에 체결공이 형성된 체결부(14)가 대칭되게 마련된다.

그리고 캐리어(30)는 차체의 너클(미도시)에 마운팅 볼트(미도시)를 통해 견실하게 장착되며, 이의 양단부에는 캘리퍼 하우징(10)이 가이드로드(40)를 통해 슬라이딩 가능하게 결합된다. 즉, 캐리어(30)의 양측 단부에는 체결부(14)와 대응하는 위치에 가이드로드(40)의 단부가 각각 헐겁게 끼워져 결합되도록 소정깊이로 가이드홀(31)이 형성되어 있다. 따라서 가이드로드(40)의 일단을 체결부(14)에 볼트(15)로 고정하고 이의 타단을 가이드홀(31)에 삽입하면, 캘리퍼 하우징(10)이 캐리어(30)에 슬라이딩 가능하게 조립된다.

또한, 캐리어(30)에는 한 쌍의 패드플레이트(50)(60)가 디스크(70)에 인접하 고 디스크(70)를 중심으로 대칭되어 설치된다. 한 쌍의 패드플레이트(50)(60)는 디스크(70) 측으로 진퇴운동 가능하게 설치된다. 이 한 쌍의 패드플레이트(50)(60)는 내면에 패드(51)가 부착되며 외면이 피스톤(20) 선단과 접하도록 배치되는 인너 패드플레이트(50)와, 내면에 패드(61)가 부착되며 외면이 핑거부(12)와 접하도록 배치되는 아웃터 패드플레이트(60)로 구별된다.

한편, 디스크 브레이크의 제동 시 피스톤(20)과 인너 패드플레이트(50)가 접촉함으로써 피스톤(20)과 인너 패드플레이트(50) 사이에는 제동 마찰열이 발생한다. 인너 패드플레이트(50)는 열연압연 강판으로 형성되기 때문에 마찰열에 의해서 변형이 일어나기 쉽다. 따라서 피스톤(20)과 인너 패드플레이트(50) 사이에 비전도성 물체(80)를 설치하여 인너 패드플레이트(50)에 마찰열이 전달되는 것을 억제하여 인너 패드플레이트(50)가 변형되는 것을 방지한다. 비전도성 물체(80)는 페놀수지(80)가 사용된다. 페놀수지(80)는 일반적으로 기계적 강도가 우수하고, 기계적 가공성이 뛰어나다. 특히 고온에서 강성을 유지하는 내열성이 우수하기 때문에 인너 패드플레이트(50)로 열이 전달되는 것을 억제할 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 비전도성 물체의 설치구조를 발췌하여 보인 사시도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 비전도성 물체는(80)는 피스톤(20) 선단과 인너 패드플레이트(50) 사이에 설치된다. 비전도성 물체(80)는 소정의 두께를 가진 원판으로 형성된다. 일반적으로 피스톤(20)의 단면과 대응하는 면적으로 형성되는데, 비전도성 물체(80)의 단면적은 피스톤(20)의 단면적보다 크게 형성된다. 피스 톤(20)과 인너 패드플레이트(50) 사이의 마찰열이 직접적으로 인너 패드플레이트(50)로 전달되는 것을 방지하기 위함이다.

비전도성 물체(80)는 피스톤(20)의 선단이 인너 패드플레이트(50)와 대면하는 부분에 설치된다. 인너 플레이트(50)의 외면에는 비전도성 물체(80)를 수용할 수 있도록 일정 깊이 함몰되어 형성되는 안착홈(82)이 구비된다. 비전도성 물체(80)는 안착홈(82)에 억지 끼움 방식으로 결합한다. 예를 들면 비전도성 물체(80)는 그 외주면을 따라서 띠 모양으로 소정 깊이 함몰되어 형성되는 결합홈(81)이 형성되고, 이 결합홈(82)과 대응하는 결합돌기(83)가 안착홈(82)에 띠 모양으로 형성된다. 따라서 비전도성 물체(80)를 인너 패드플레이트(50) 측으로 밀어 넣게 되면 비전도성 물체(80)와 인너 패드플레이트(50)는 억지 끼움 결합하게 된다.

이하에서는 본 발명에 따른 디스크 브레이크의 작용 및 이에 따른 효과를 설명한다.

먼저, 자동차가 주행하고 있는 상태에서 운전자가 브레이크패달(미도시)을 밟으면, 마스터실린더(미도시)에서 제동유압이 형성되고 이것은 실린더(11)로 전달되어 피스톤(20)이 화살표 A방향(도 3 참조)으로 전진한다.

이에 따라 캐리어(30)에 설치된 인너 패드플레이트(50)가 전진하면서 회전하는 디스크(70) 측면에 패드(51)가 마찰하여 제동력이 발생된다. 아울러 실린더(11)에 잔존하는 유압에 의해 캘리퍼 하우징(10)은 화살표 B방향(도 3 참조)으로 이동하며, 이것에 의해 핑거부(12)가 아웃터 패드플레이트(60)를 끌어 당겨 이의 패 드(61)가 디스크(70) 측면에 압착 제동력이 발생된다.

이러한 제동 작용 시 피스톤(20)은 인너 패드플레이트(50)에 설치되어 있는 비전도성 물체(80)와 대면하게 되고, 피스톤(20)과의 접촉에 의해서 발생하는 마찰열은 비전도성 물체(80)에 의해서 인너 패드플레이트(50)로 전달되는 것이 방지된다. 즉 비전도성 물체(80)에 의해서 마찰열이 인너 패드플레이트(50)로 직접적으로 전달되는 것이 방지되고 공기 중으로 발산됨으로써 인너 패드플레이트(50)가 변형되는 것이 방지된다.

그리고 운전자가 브레이크패달을 놓아 제동유압이 해제되면, 각 패드(51)(61)는 휠과 함께 회전하는 디스크(70)와 마찰하면서 다시 이격됨과 동시에 피스톤(20) 역시 실린더(11)로 복원된다.

도 1은 종래 디스크 브레이크를 개략적으로 보인 측단면도.

도 2는 본 발명에 따른 디스크 브레이크의 보인 평단면도.

도 3은 도 2의 Ⅲ - Ⅲ 선에 따른 단면도로, 본 발명에 따른 디스크 브레이크의 측단면도.

도 4는 본 발명에 따른 비전도성 물체의 설치구조를 발췌하여 보인 사시도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

20: 피스톤 50,60: 패드플레이트

70: 디스크 80: 비전도성 물체, 페놀수지 81: 결합홈

82: 안착홈 83: 결합돌기

Claims (7)

1. 디스크;와

   상기 디스크와 인접하게 배치되는 패드플레이트;와

   제동 시 상기 패드플레이트와 접촉하여 마찰열을 발생시키는 피스톤;과

   상기 패드플레이트와 상기 피스톤 사이에는 열전달을 억제하는 비전도성 물체;가 구비되는 디스크 브레이크.
2. 제1항에 있어서,

   상기 비전도성 물체는 페놀수지로 형성되는; 디스크 브레이크.
3. 제1항에 있어서,

   상기 비전도성 물체는 상기 피스톤이 상기 패드플레이트와 대면하는 부분에 설치되는; 디스크 브레이크.
4. 제3항에 있어서,

   상기 패드플레이트는 상기 비전도성 물체가 안착되는 안착홈;을 구비하는 디스크 브레이크.
5. 제4항에 있어서,

   상기 비전도성 물체는 상기 안착홈과 끼움 결합하는; 디스크 브레이크.
6. 제5항에 있어서,

   상기 비전도성 물체의 외주면에는 결합홈;이 형성되고, 상기 안착홈에는 상기 결합홈에 삽입되는 결합돌기;가 형성되는 디스크 브레이크.
7. 제3항에 있어서,

   상기 비전도성 물체의 단면적은 상기 피스톤의 단면적보다 더 크게 형성되는 디스크 브레이크.

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