KR200276252Y1 - 디스크 브레이크 - Google Patents

Abstract

본 고안은 디스크 브레이크에 관한 것으로, 그 목적은 패드플레이트의 외측면을 밀어 패드를 디스크 측면부에 마찰시키는 피스톤 선단면을 개선하여 패드의 편마모를 방지하는 것이다.

본 고안에 따른 디스크 브레이크는 제동유압에 의해 피스톤(200)이 전진하여 인너패드플레이트(500)의 중심부위를 밀어 인너패드(510)가 디스크(700)와 마찰 제동작용을 하게 되는데, 디스크(700)의 전진회전 반대방향측의 피스톤(200) 선단면에 인너패드플레이트(500)와 접촉하지 못하도록 단차부(210)를 형성하였다. 따라서 인너패드플레이트(500)의 중심부를 기점으로하여 피스톤(200)의 압력이 디스크(700) 전진회전 반대방향 측에 상대적으로 적게 가해짐으로써, 디스크(700)의 측면과 마찰하는 인너패드(510)의 마모상태가 균일하게 되며, 마찰소음 감소와 패드(510) 수명이 연장되어 전체적인 디스크 브레이크의 신뢰성이 향상되는 이점이 있다.

Description

디스크 브레이크

본 고안은 디스크 브레이크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제동유압에 의해 전진하여 패드플레이트에 부착된 패드를 디스크의 측면부에 압착시키는 피스톤에 관한 것이다.

일반적으로 차량에 장착되는 브레이크는 주행 중의 자동차를 감속하거나 정지 또는 정지상태를 유지하기 위한 장치로써, 주행 중의 운동에너지를 기계적인 마찰장치에 의해서 열에너지로 바꾸어 이의 마찰열을 대기 중에 방출하여 제동을 하는데, 드럼식 유압 브레이크와 디스크식 유압브레이크 등이 있다. 디스크 브레이크는 드럼 대신에 휠과 함께 회전하는 원판형의 디스크를 양쪽에서 패드로 강하게 압박하여 제동력을 얻는 것이다. 도 1은 이러한 디스크 브레이크의 전체적인 구조를 보인 평단면도이다.

종래 디스크 브레이크는 이에 도시한 바와 같이, 피스톤(20)이 설치되는 하우징(10)과 차체에 고정되며 패드플레이트(50,60)가 설치되는 케리어(40)로 구별된다. 하우징(10)에는 내부에 실린더(11)가 형성되어 있고, 여기에 유입구(12)를 통해 전달되는 제동유압에 의해 진퇴운동하는 피스톤(20)이 구성되어 있다. 한편, 하우징(10)의 양단에는 각각 체결공(13)이 형성되어 있는데, 이것은 케리어(40)와의 체결을 위한 것이다.

케리어(40)에는 패드(51,61)가 부착된 한쌍의 패드플레이트(50,60)가 설치된다. 패드플레이트(50,60)는 케리어(40) 내부에서 진퇴운동할 수 있도록 일정간격 이격되어 있는데, 인너패드(51)가 부착된 인너패드플레이트(50)와 아웃터패드(61)가 부착된 아웃터패드플레이트(60)로 이루어진다. 이 때, 인너패드플레이트(50)의 외측면은 진퇴운동하는 피스톤(20)과 접하도록 구성되어 있고, 아웃터패드플레이트(60)의 외측면은 하우징(10)에서 연장 밴딩된 핑거부(15)와 접하도록 설치되어 제동시 내측으로 전진하게 된다. 그리고 이 한쌍의 패드(51,61)사이에는 그 외주연의 일부가 삽입되어 이들과 일정한 간극을 두고 휠(미도시)과 함께 회전하는 원판형의 디스크(70)가 설치된다.

한편, 피스톤(20)이 설치된 하우징(10)과 패드플레이트(50,60)가 설치된 케리어(40)는 슬라이딩가능하게 결합되어 있는데, 이들의 결합구조는 다음과 같다. 먼저, 앞에서 설명한 바와 같이, 하우징(10)의 양단에는 체결공(13)이 형성되어 있는데, 이 체결공(13)과 대향되게 케리어(40)의 양단에도 역시 소정 깊이의 체결홈(41)이 구성되어 있다. 그리고 체결공(13)에 볼트(14)를 이용하여 가이드로드(30)의 일단부가 고정 체결되며, 타단부가 체결홈(41)에 미끄러짐 가능하게 삽입 결합됨으로써, 차체에 고정되는 케리어(40)에 하우징(10)이 결합된다. 미설명부호 16은 실린더(11)에 유압이 해제되면 피스톤(20)을 복원시키는 시일이다.

이와 같이 구성된 일반적인 디스크 브레이크를 갖춘 자동차의 주행시, 운전자가 브레이크 패달(미도시)을 밟게 되면 미도시된 마스터실린더로부터 제동유압이 발생하게 되고, 계속하여 제동유압은 유입구(12)를 통해 실린더(11)내로 전달된다. 따라서 제동유압에 의해 피스톤(20)이 전진함으로써, 인너패드플레이트(50)에 부착된 인너패드(51)가 휠(미도시)과 함께 회전하는 디스크(70)의 측면부에 순간적으로 압착된다. 아울러 실린더(11)에는 유압이 존재하기 때문에 케리어(40)에 가이드로드(30)를 이용하여 슬라이딩가능하게 체결된 하우징(10) 자체가 반대방향으로 이동하여 이것에 의해서 핑거부(15)가 아웃터패드플레이트(60)를 밀게 되며, 아웃터패드플레이트(60)에 부착된 아웃터패드(61)가 디스크(70)의 측면부에 압착되어 제동작용을 한다. 그리고 브레이크 패달(미도시)을 놓으면 피스톤(20)은 시일(16)의 탄성복원력으로 인해 원위치로 복원되고, 다시 디스크(70)와 패드(51,61)는 일정간격 이격된다.

그러나 이러한 디스크 브레이크는 계속되는 제동작용에 따라 디스크(70)를 압착하는 패드(51,61)가 도 2에 도시한 바와 같이, 편마모되는 문제점이 발생되는데, 이를 좀 더 자세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 피스톤(20)에 의해 작동되는 패드(51,61)의 방향은 피스톤(20)에 대해 중심방향이고, 디스크(70)는 이와 수직인 화살표방향(자동차의 전진회전방향)으로 회전하고 있는 상태이므로 실제 디스크(70)에 가해지는 패드(51,61)의 압력은 자동차의 전진방향에 대해 후방측으로 집중된다. 결국, 브레이크의 작동시 패드(51,61)의 양 내측면은 디스크(70)의 양 측면부와 면접촉되지만, 실제 패드(51,61)에 작용되는 디스크(70)와의 마찰력은 패드(51,61)의 중심선에 대해 후방측, 디스크(70)의 회전 입구측을 향해 집중 작용하게 된다.

이에 따라 디스크 브레이크를 장시간 사용하다 보면 패드(51,61)의 마모상태가 패드(51,61)의 중심선에 대해 그 후방측으로 편향되는데, 이것은 제동성능 저하의 요인이 될 뿐만 아니라 패드(51,61)와 디스크(70) 사이에서 발생되는 마찰소음의 원인이 된다. 또한 패드(51,61)의 수명이 단축됨으로써, 전체적인 디스크 브레이크의 신뢰성이 저하된다.

본 고안은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 고안의 목적은 제동유압에 의해 피스톤이 전진 인너패드플레이트의 중심부위를 밀어 인너패드가 디스크와 마찰 제동작용을 하게 되는데, 디스크의 전진회전 반대방향측의 피스톤 선단면에 인너패드플레이트와 접촉하지 못하도록 단차부를 형성함으로써, 인너패드플레이트의 중심부를 기점으로하여 피스톤 압력이 디스크 전진회전 반대방향 측에 상대적으로 적게 가해져 패드의 마모상태가 균일하게 되는 디스크 브레이크를 제공하는 것이다.

도 1은 종래 디스크 브레이크의 전체적인 구조를 보인 평단면도이다.

도 2는 종래 디스크 브레이크의 패드마모상태를 보인 개략적인 단면도이다.

도 3은 본 고안에 따른 디스크 브레이크를 전체적인 구조를 보인 평단면도이다.

도 4는 본 고안에 따른 피스톤과 패드플레이트를 발췌하여 보인 분해사시도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

100..하우징 110..실린더 200..피스톤

210..단차부 400..케리어 500..인너패드플레이트

510..인너패드 600..아웃터패드플레이트 610..아웃터패드

700..디스크

이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 휠과 함께 회전하는 원판상의 디스크, 제동유압에 의해 진퇴운동하는 피스톤, 중심부위에 피스톤의 선단면이 접하도록 마련되어 피스톤의 전진시 디스크의 측면부와 마찰하여 제동작용을 하는 패드가 부착된 패드플레이트를 갖춘 디스크 브레이크에 있어서,

피스톤의 선단면에는 디스크의 전진회전 반대방향측의 피스톤 선단면이 접촉하지 않도록 반원형상의 단차부가 형성되어 피스톤의 압력이 패드플레이트 중심부를 기점으로하여 디스크 전진회전 반대방향 측에 상대적으로 적게 가해지는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안에 따른 하나의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 3은 본 고안에 따른 디스크 브레이크의 전체적인 구조를 보인 평단면도이고, 도 4는 본 고안에 따른 피스톤과 패드플레이트를 발췌하여 보인 분해사시도이다.

본 고안에 따른 디스크 브레이크는 이들에 도시한 바와 같이, 외형 몸체를 이루는 하우징(100)의 실린더(110) 내부에 제동유압에 의해 진퇴운동하는 피스톤(200)이 설치되어 있고, 케리어(400)의 중심부에는 패드(510,610)가 부착된 한쌍의 패드플레이트(500,600)가 구성되어 있다. 하우징(100)의 양단에는 후술하는 가이드로드(300)가 볼트(140)체결되는 체결공(130)이 형성되어 있다. 미설명부호 160은 피스톤(200)을 복원시키는 시일이다.

그리고 차체에 고정되는 케리어(400)는 양단에 체결홈(410)이 형성되고, 여기에는 체결공(130)에 볼트(140)체결된 가이드로드(300)가 삽입됨으로써, 하우징(100)의 양단이 슬라이딩 가능하게 체결된다. 이러한 케리어(400)에는 일면에 각각 패드(510,610)가 부착된 패드플레이트(500,600)가 설치되는데, 이는 인너패드(510)가 부착된 인너패드플레이트(500)와 아웃터패드(610)가 부착된 아웃터패드플레이트(600)로 구별된다. 인너패드플레이트(500)의 외측면에는 피스톤(200)의 선단면이 접하여 내측으로 전진하게 되며, 아웃터패드플레이트(600)는 하우징(100)의 핑거부(150)에 의해 내측으로 전진하게 된다. 그리고 인너패드(510)와 아웃터패드(610) 사이에는 자동차의 휠(미도시)과 함께 회전하는 원판상의 디스크(700) 일부가 삽입되어 회전한다.

한편, 인너패드플레이트(500)의 외측면 중심부위와 접하는 피스톤(200)의 선단면에는 인너패드플레이트(500)의 중심부위에 편심 압력을 가하도록 단차부(210)가 형성되어 있다. 단차부(210)는 본 고안의 특징적인 요소로 피스톤(200) 선단면 중심을 기점으로하여 디스크(700)의 전진회전 반대방향 측에 반원형상으로 형성되어 있는데, 이것은 단차부(210)에 의해 인너패드플레이트(500)의 중심부위와 이부분의 피스톤(200) 선단면은 직접 접촉하지 못하여 피스톤(200)의 압력이 인너패드플레이트(500)의 중심부에서 디스크(700) 전진회전방향측으로 편심되게 가해지도록 하기 위한 것이다.

즉, 인너패드플레이트(500)의 중심부위에는 디스크(700)의 입구측 보다 디스크(700) 전진회전방향 측으로 상대적으로 강한 힘이 전달되어 이부분과 상응하는 인너패드(510) 전단부위가 디스크(700)의 측면과 강하게 마찰하도록 구성되어 있다.

다음에는 이와 같이 구성된 본 고안에 따른 디스크 브레이크의 작동을 설명한다. 자동차의 전진시 운전자가 브레이크패달(미도시)을 밟게 되면, 마스터실린더(미도시)로부터 제동유압이 유입구(120)를 통해 실린더(110) 내로 전달되어 피스톤(200)이 전진하게 된다. 이에 따라 케리어(400)에 진퇴운동 가능하게 설치된 인너패드플레이트(500)가 내측으로 전진하게 되며, 이에 부착된 인너패드(510)가 회전하는 디스크(700)의 측면과 마찰함으로써 제동작용을 하게 된다. 한편, 아웃터패드플레이트(600)는 실린더(110)에 잔존하는 유압에 의해 하우징(100)이 반대방향으로 슬라이딩함으로써 핑거부(150)에 의해 디스크(700)와 마찰 제동작용을 한다.

이 때, 피스톤(200)의 선단면은 디스크(700) 전진회전 반대방향측에 반원형상의 단차부(210)가 형성되어 있어서 작용중심점이 디스크(700)의 전진 회전방향측으로 이동함으로써, 디스크(700) 전진회전 방향(화살표방향)측의 인너패드플레이트(500) 중심부위를 상대적으로 강하게 밀게 된다. 이에 따라 인너패드플레이트(500)가 편심가압력으로 작용하게 된다.

즉, 실제 디스크(700)에 가해지는 인너패드(510)의 압력은 자동차의 전진방향에 대하여 후방측으로 집중되려고 하는데, 인너패드플레이트(500)에 가해지는 압력이 디스크(700) 전진회전 방향측으로 상대적으로 강하게 가해지기 때문에 브레이크의 작동시 인너패드(510)가 디스크(700)의 측면과 균일한 압력으로 마찰하게 되어 이의 마모상태가 균일하게 된다.

따라서 패드(510)가 편마모되는 것이 방지되어 이에 따른 마찰소음이 발생되지 않고 패드(510)의 수명이 연장되어 디스크 브레이크의 전체적인 신뢰성이 향상된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 디스크 브레이크는 제동유압에 의해 피스톤이 전진 인너패드플레이트의 중심부위를 밀게 됨으로써 인너패드가 디스크와 마찰 제동작용을 하게 되는데, 디스크의 전진회전 반대방향측의 피스톤 선단면에 인너패드플레이트와 접촉하지 못하도록 단차부를 형성하였다.

따라서 인너패드플레이트의 중심부를 기점으로하여 피스톤의 압력이 디스크 전진회전 반대방향 측에 상대적으로 적게 가해짐으로써, 디스크의 측면과 마찰하는 인너패드의 마모상태가 균일하게 되며, 마찰소음 감소와 패드 수명이 연장되어 전체적인 디스크 브레이크의 신뢰성이 향상되는 이점이 있다.

Claims (1)

1. 휠과 함께 회전하는 원판상의 디스크(700), 제동유압에 의해 진퇴운동하는 피스톤(200), 중심부위에 상기 피스톤(200)의 선단면이 접하도록 마련되어 상기 피스톤(200)의 전진시 상기 디스크(700)의 측면부와 마찰하여 제동작용을 하는 패드(510)가 부착된 패드플레이트(500)를 갖춘 디스크 브레이크에 있어서,

   상기 피스톤(200)의 선단면에는 상기 디스크(700)의 전진회전 반대방향측의 상기 피스톤(200) 선단면이 접촉하지 않도록 반원형상의 단차부(210)가 형성되어 상기 피스톤(200)의 압력이 상기 패드플레이트(500) 중심부를 기점으로하여 상기 디스크(700) 전진회전 반대방향 측에 상대적으로 적게 가해지는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.