KR20030023253A - 자동차의 디스크브레이크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 디스크브레이크에 관한 것으로, 제동력 발생시 브레이크디스크(4)와 접촉되는 브레이크패드(5)의 일면에는 다수개의 설치홈(5a)이 형성되고, 이 설치홈(5a)에는 제동력이 해체될 때 브레이크디스크(4)와 브레이크패드(5)의 국부적인 접촉을 방지하도록 된 간격조절장치(10)가 탄력적으로 설치되어져, 제동력이 해제되었을 때에는 브레이크디스크(4)와 브레이크패드(5)사이의 간격이 간격조절장치(10)의 베어링부재(12)에 의해 항상 일정간격(C)으로 유지되면서 제동력 발생시에는 상기 브레이크패드(5)의 편마모현상이 예방되게 되므로, 콜드저더(cold juder)현상이 예방될 뿐만 아니라 이로 인해 운전자에 의한 브레이크의 조작감이 향상되고 아울러 제동력 발생시 조향핸들이나 대시패널에서 발생되는 소음 및 진동이 예방되도록 된 것이다.

Description

자동차의 디스크브레이크{disk brake of vehicle}

본 발명은 자동차의 디스크브레이크에 관한 것으로, 특히 제동력 해체시 브레이크디스크와 브레이크패드의 접촉을 방지하여 콜드저더(cold juder)현상을 예방할 수 있도록 된 자동차의 디스크브레이크에 관한 것이다.

일반적으로, 제동장치(Brake System)는 주행할 때 주로 사용하는 주브레이크와 자동차를 주차할 때 사용하는 주차브레이크로 분류되고, 상기 주브레이크는 브레이크페달의 조작에 의해 발생된 유압을 매개로 제동시키도록 된 유압식 브레이크와, 대형자동차등 큰 제동력을 필요로 하는 경우에 사용하도록 된 배력식 브레이크 및, 압축공기의 압력을 이용해 제동력을 발생시키도록 된 공기브레이크로 분류되며, 상기 유압식 브레이크에는 바퀴와 함께 회전되는 디스크의 양쪽에서 제동패드를 유압에 의해 눌러서 제동하도록 된 디스크브레이크가 있다.

여기서, 상기 디스크브레이크의 일반적인 구성은 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 주철재질의 안장모양으로 형성되어 너클스핀들에 부착되는 캘리퍼(1)와, 이 캘리퍼(1)의 양측부에 각각 부착되는 두 개의 브레이크실린더(2)와, 라이닝이 부착되고 백플레이트(3)의 선단에 일체로 결합되어 유압에 의해 브레이크디스크(4)로 압착되면서 마찰력을 발생시키도록 된 브레이크패드(5)와, 이 브레이크패드(5)를 브레이크디스크(4)에 압착시켜 마찰력에 의한 제동력을 발생시키도록 된 피스톤(6)과, 이 피스톤(6)과 결합되어 상기 브레이크실린더(2)의 내부로 수분이나 먼지가 유입되는 것을 방지하도록 된 실린더부트(7)등으로 이루어져 있다.

따라서, 운전자가 브레이크페달을 밟으면 브레이크오일에 유압이 발생되고, 이 유압에 의해 브레이크실린더(2)내에 있던 피스톤(6)은 도 3에 도시된 바와 같이브레이크디스크(4)쪽으로 압출되며, 상기 피스톤(5)이 브레이크디스크(4)쪽으로 압출되면 이와 동시에 브레이크패드(5)가 차륜과 일체로 회전되는 브레이크디스크(4)에 압입되면서 마찰력에 의한 제동력을 발생시키게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 디스크브레이크에 의하면, 상기 브레이크디스크(4)가 도 4에 도시된 바와 같이 회전중심(M)을 기준으로 일정방향으로 약간 편차지게 조립되거나 또는 브레이크의 사용횟수에 따라(내구성이 진행됨에 따라) 상기 브레이크디스크(4)가 회전중심(M)을 기준으로 일정방향으로 기울어지는 현상이 발생되는데, 이와 같이 런아웃현상이 발생된 상태에서 제동력이 해체되게 되면 상기 브레이크디스크(4)와 브레이크패드(5)는 국부적으로 접촉(A)되게 되고, 이로 인해 제동력 발생시 상기 브레이크패드(5)가 비정상적으로 마모되면서 결국 콜드저더(cold juder)현상이 발생되는 문제점이 있었다.

또한, 상기와 같은 콜드저더(cold juder)현상이 발생되면 운전자에 의한 브레이크의 조작감이 나빠지게 되고, 아울러 제동력을 발생시킬 때마다 심한 소음 및 진동이 발생되면서 안전운전에도 악영향을 미치는 문제점도 있었다.

한편, 도 4를 참조로 상기에 전술한 바와 같이 브레이크디스크(4)가 회전중심(M)을 기준으로 일정방향으로 약간 편차지게 조립되거나 또는 브레이크의 사용횟수에 따라(내구성이 진행됨에 따라) 상기 브레이크디스크(4)가 회전중심(M)을 기준으로 일정방향으로 기울어지는 현상은 런아웃(run-out)현상이라 하며, 도 4에 도시된 미설명부호 A는 제동력 해체시 브레이크디스크(4)와 브레이크패드(5)의 접촉부위를 표시한 것이다.

또한, 저더(juder)현상이란 중고속 주행시 운전자가 브레이크페달을 밟았을 때 브레이크디스크(4)의 흔들림이나 또는 브레이크패드(5)의 편마모로 인해 조향핸들이나 대시패널에서 심한 소음 및 진동이 발생되는 현상을 말한다.

이러한, 저더현상은 크게 제동력이 해체되어도 상기 브레이크디스크(4)와 브레이크패드(5)가 서로 국부적으로 접촉되는 콜드저더(cold juder)와, 제동력 발생시 상기 브레이크디스크(4)가 제동열에 의해 변형되는 하이스피드저더(high speed juder)로 분류되며, 상기 콜드저더(cold juder)는 제동력 해체시 상기 브레이크디스크(4)와 브레이크패드(5)의 접촉을 최소화시키는 것이 최선의 예방책이며, 상기 하이스피드저더(high speed juder)는 제동시 발생되는 열을 최대한 빠르게 외부로 방출시켜 브레이크디스크(4)의 열변형을 최소화시키는 것이 최선의 예방책으로 사용되고 있다.

상기와 같은 콜드저더(cold juder)현상과 하이스피드저더(high speed juder)현상은 제동성능을 감소시키는 주된 요인은 아니지만, 제동력 발생시 브레이크의 조작감이 나빠지게 되고, 아울러 제동력을 발생시킬 때마다 심한 소음 및 진동이 발생되면서 안전운전에도 악영향을 미치게 되므로, 차량에 있어서 반드시 개선되어야 하는 사항으로 지적되어 왔었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 브레이크디스크가 회전중심을 기준으로 일정방향으로 약간 편차지게 조립되거나 또는 브레이크의 사용횟수에 따라(내구성이 진행됨에 따라) 상기 브레이크디스크가 회전중심을 기준으로 일정방향으로 기울어지는 현상이 발생되더라도, 상기 브레이크디스크와 브레이크패드가 제동력이 해체될 때 직접적으로 접촉되는 것을 차단함으로써 상기 브레이크패드의 편마모를 예방하고 이로 인한 콜드저더(cold juder)현상도 미리 예방할 수 있도록 된 자동차의 디스크브레이크를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 제동력 발생시 브레이크디스크와 접촉되는 브레이크패드의 일면에는 다수개의 설치홈이 형성되고, 이 설치홈에는 제동력이 해체될 때 브레이크디스크와 브레이크패드의 국부적인 접촉을 방지하도록 된 간격조절장치가 탄력적으로 설치된 것을 특징으로 한다.

도 1과 도 2는 일반적으로 사용되는 디스크브레이크를 설명하기 위한 분리사시도 및 결합사시도,

도 3은 디스크브레이크의 작동원리를 설명하기 위한 개략적인 종단면도,

도 4는 종래구조에 따른 브레이크패드를 설명하기 위한 개략도,

도 5는 본 발명에 따라 간격조절장치가 구비된 브레이크패드를 설명하기 위한 개략도,

도 6과 도 7은 본 발명에 따른 간격조절장치의 작동상태를 설명하기 위한 개략적인 종단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

3 - 백플레이트 4 - 브레이크디스크

5 - 브레이크패드 5a - 설치홈

10 - 간격조절장치 11 - 탄성부재

12 - 베어링부재 13 - 윤활부재

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 5는 본 발명에 따라 간격조절장치가 구비된 브레이크패드를 설명하기 위한 개략도로서, 종래구조와 동일한 부위에는 동일한 참조부호를 붙이면서 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 디스크브레이크는 도 1과 도 2를 참조로 전술한 바와 같이, 주철재질의 안장모양으로 형성되어 너클스핀들에 부착되는 캘리퍼(1)와, 이 캘리퍼(1)의 양측부에 각각 부착되는 두 개의 브레이크실린더(2)와, 라이닝이 부착되고 백플레이트(3)의 선단에 일체로 결합되어 유압에 의해 브레이크디스크(4)로 압착되면서 마찰력을 발생시키도록 된 브레이크패드(5)와, 이 브레이크패드(5)를 브레이크디스크(4)에 압착시켜 마찰력에 의한 제동력을 발생시키도록 된 피스톤(6)과, 이 피스톤(6)과 결합되어 상기 브레이크실린더(2)의 내부로 수분이나 먼지가유입되는 것을 방지하도록 된 실린더부트(7)등으로 이루어져 있다.

여기서, 제동력 발생시 상기 브레이크디스크(4)와 접촉되는 브레이크패드(5)의 일면에는 도 5에 도시된 바와 같이 다수개의 설치홈(5a)이 형성되는데, 이 설치홈(5a)의 일단은 브레이크패드(5)의 전면을 통해 외부와 연결되도록 형성되고 그 타단은 백플레이트(3)에 의해 밀폐되도록 형성되는 구조로 되어 있다.

또한, 상기 설치홈(5a)은 브레이크패드(5)의 종축방향 기준선(Y)을 중심으로 좌우측부에 각각 두 개씩 형성되면서 또한 좌우대칭을 이루도록 형성되어 있다.

그리고, 상기 설치홈(5a)에는 제동력이 해체될 때 상기 브레이크디스크(4)와 브레이크패드(5)가 서로 국부적으로 접촉되는 것을 방지하기 위한 간격조절장치(10)가 탄력적으로 설치되어 있다.

한편, 상기 간격조절장치(10)는, 상기 설치홈(5a)내에 위치되고 일단이 상기 백플레이트(3)에 지지되면서 탄력적으로 설치되는 탄성부재(11)와, 상기 설치홈(5a)의 내부에서 탄성부재(11)의 선단에 지지되도록 설치되고 제동력 발생시 브레이크디스크(4)와 점접촉되면서 회전가능하게 설치되는 베어링부재(12)와, 상기 설치홈(5a)내에 충진되어 베어링부재(12)의 마모를 방지하도록 된 윤활부재(13)로 구성되어 있다.

그리고, 상기 탄성부재(11)에 구비된 탄성력은 제동력 발생시에는 상기 브레이크패드(5)가 유압의 힘에 의해 브레이크디스크(4)쪽으로 압착될 수 있는 탄성력 즉 상기 제동력 발생시 제동력에 영향을 주지 못하는 탄성력이면서, 제동력 해체시에는 상기 브레이크디스크(4)에 베어링부재(12)를 점접촉시켜 브레이크디스크(4)와브레이크패드(5)사이에 일정간격(C)이 유지되도록 하는 탄성력인 것을 특징으로 한다.

따라서, 운전자가 브레이크페달을 밟으면 브레이크오일에 유압이 발생되고, 이 유압에 의해 브레이크실린더(2)내에 있던 피스톤(6)은 도 3에 도시된 바와 같이 브레이크디스크(4)쪽으로 압출되며, 상기 피스톤(5)이 브레이크디스크(4)쪽으로 압출되면 이와 동시에 브레이크패드(5)가 차륜과 일체로 회전되는 브레이크디스크(4)에 압입되면서 마찰력에 의한 제동력을 발생시키게 된다.

한편, 상기 브레이크디스크(4)가 도 4에 도시된 바와 같이 회전중심(M)을 기준으로 일정방향으로 약간 편차지게 조립되거나 또는 브레이크의 사용횟수에 따라(내구성이 진행됨에 따라) 상기 브레이크디스크(4)가 회전중심(M)을 기준으로 일정방향으로 기울어지는 현상 즉 런아웃(run-out)현상이 발생되는데, 이와 같이 런아웃현상이 발생된 상태에서 제동력이 해체되더라도 상기 브레이크디스크(4)와 브레이크패드(5)가 도 6에 도시된 바와 같이 브레이크패드(5)에 설치된 간격조절장치(10)에 의해 국부적으로 서로 접촉되는 것이 방지되게 된다.

즉, 상기 제동력 해제시에는 상기 간격조절장치(10)의 탄성부재(11)가 베어링부재(12)를 브레이크디스크(4)쪽으로 압착시키고 있는 상태이며, 이로 인해 상기 베어링부재(12)는 브레이크디스크(4)와 점접촉 상태를 유지하게 되고, 이에 따라 상기 브레이크디스크(4)와 브레이크패드(5)사이에는 항상 일정한 간격(C)이 유지되게 된다.

이상태에서, 운전자가 브레이크페달을 밟아 브레이크오일에 유압이 발생시키게 되면, 이 유압의 힘이 상기 베어링부재(12)의 탄성력을 이기면서 상기 브레이크패드(5)가 브레이크디스크(4)쪽으로 압출되게 되고, 이로 인해 상기 상기 브레이크패드(5)가 브레이크디스크(4)의 마찰열에 의해 제동력이 발생되게 된다.

즉, 상기 탄성부재(11)에 구비된 탄성력은 제동력 해체시에는 상기 브레이크디스크(4)에 베어링부재(12)를 점접촉시켜 브레이크디스크(4)와 브레이크패드(5)사이에 일정간격(C)이 유지되도록 하는 탄성력이며, 제동력 발생시에는 상기 브레이크패드(5)가 유압의 힘에 의해 브레이크디스크(4)쪽으로 압착될 수 있도록 제동력에 영향을 주지 못하는 탄성력으로 되어 있다.

이와 같이, 본 발명에 따른 디스크브레이크에서 제동력이 해제되었을 때 브레이크디스크(4)와 브레이크패드(5)사이의 간격이 베어링부재(12)에 의해 일정간격(C)으로 유지되었다가 제동력이 발생되어 브레이크패드(5)가 브레이크디스크(4)에 압착되게 되면, 이때 상기 브레이크패드(5)가 비정상적으로 마모되는 편마모현상을 방지할 수 있게 되면서 콜드저더(cold juder)현상도 미리 예방할 수 있게 된다.

그리고, 콜드저더(cold juder)현상이 예방되면 운전자에 의한 브레이크의 조작감이 향상될 뿐만 아니라, 아울러 제동력을 발생시킬 때마다 조향핸들이나 대시패널에서 심한 소음 및 진동이 발생되는 것도 미리 예방할 수 있게 된다.

한편, 상기 콜드저더(cold juder)현상에 대해서는 도 4를 참조로 상기에 전술하였으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 브레이크패드에 다수개의 간격조절장치가 탄력적으로 작동가능하게 설치되어져, 제동력이 해제되었을 때에는 브레이크디스크와 브레이크패드사이의 간격이 간격조절장치의 베어링부재에 의해 항상 일정간격으로 유지되면서 제동력 발생시에는 상기 브레이크패드의 편마모현상이 예방되게 되므로, 콜드저더(cold juder)현상이 예방될 뿐만 아니라 이로 인해 운전자에 의한 브레이크의 조작감이 향상되고 아울러 제동력 발생시 조향핸들이나 대시패널에서 발생되는 소음 및 진동이 예방되는 효과가 있게 된다.

Claims (3)

1. 제동력 발생시 브레이크디스크(4)와 접촉되는 브레이크패드(5)의 일면에는 다수개의 설치홈(5a)이 형성되고, 이 설치홈(5a)에는 제동력이 해체될 때 브레이크디스크(4)와 브레이크패드(5)의 국부적인 접촉을 방지하도록 된 간격조절장치(10)가 탄력적으로 설치된 자동차의 디스크브레이크.
2. 제 1항에 있어서, 상기 간격조절장치(10)가, 상기 설치홈(5a)내에 위치되고 일단이 상기 백플레이트(3)에 지지되면서 탄력적으로 설치되는 탄성부재(11)와, 상기 설치홈(5a)의 내부에서 탄성부재(11)의 선단에 지지되도록 설치되고 제동력 발생시 브레이크디스크(4)와 점접촉되면서 회전가능하게 설치되는 베어링부재(12)와, 상기 설치홈(5a)내에 충진되어 베어링부재(12)의 마모를 방지하도록 된 윤활부재(13)로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차의 디스크브레이크.
3. 제 2항에 있어서, 상기 탄성부재(11)의 탄성력이 제동력 발생시에는 제동력에 영향을 주지 못하는 탄성력이면서, 제동력 해체시에는 상기 브레이크디스크(4)에 베어링부재(12)를 점접촉시켜 브레이크디스크(4)와 브레이크패드(5)사이에 일정간격이 유지되도록 하는 탄성력인 것을 특징으로 하는 자동차의 디스크브레이크.