KR20120096960A

KR20120096960A - 디스크 브레이크

Info

Publication number: KR20120096960A
Application number: KR1020110016242A
Authority: KR
Inventors: 이형재
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2011-02-24
Filing date: 2011-02-24
Publication date: 2012-09-03

Abstract

본 발명은 디스크 브레이크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 패드플레이트를 미끄럼 이동 가능하게 지지하는 패드 스프링의 구조가 개선된 디스크 브레이크에 관한 것이다.
본 발명에 따른 디스크 브레이크는 휠과 함께 회전하는 디스크와, 디스크를 압착하는 한 쌍의 패드플레이트가 설치되는 캐리어와, 상기 캐리어에 장착되어 한 쌍의 패드플레이트를 작동시키는 캘리퍼 하우징과, 상기 캐리어 및 상기 한 쌍의 패드플레이트 사이에 개재되는 패드 스프링을 구비하는 디스크 브레이크로서, 상기 패드 스프링은 한 쌍의 패드플레이트의 양측에 형성된 돌출부의 상측에서 패드플레이트가 수평방향으로 거동되는 것을 제한하고 돌출부의 하단에서 패드플레이트가 수직방향으로 거동되는 것을 제한하도록 형성된다.

Description

디스크 브레이크{Disc brake}

본 발명은 디스크 브레이크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 패드플레이트를 미끄럼 이동 가능하게 지지하는 패드 스프링의 구조가 개선된 디스크 브레이크에 관한 것이다.

일반적으로 디스크 브레이크는 차륜과 함께 회전하는 디스크 양면을 마찰패드로 가압함으로써 차량을 제동하는 장치이다.

종래의 디스크 브레이크는 차체에 결합되며 마찰패드가 부착된 한 쌍의 패드플레이트가 서로 일정간격 이격되게 내부에 설치된 캐리어와, 캐리어에 슬라이딩 가능하게 결합되며 두 패드플레이트를 디스크로 압박할 수 있도록 일측에 피스톤이 설치되는 실린더와 타측에 핑거부가 마련된 캘리퍼 하우징을 구비한다.

캘리퍼 하우징은 그 양측에 결합된 두 가이드로드에 의해 캐리어에 진퇴 가능하게 결합되고, 한 쌍의 패드플레이트는 디스크의 양면을 향하여 진퇴할 수 있도록 캐리어에 지지된다.

이러한 디스크 브레이크를 이용하여 고속으로 회전하는 디스크를 압력에 의해 제동하는 경우에는 굉장히 큰 마찰력이 필요하므로 제동시 디스크 브레이크의 패드플레이트는 심하게 진동하게 되고 그에 따른 금속성 이음, 즉 래틀 노이즈(Rattle Noise)가 발생하게 된다. 이에, 캐리어 및 한 쌍의 패드플레이트 사이에 패드 스프링을 개재하여 래틀 노이즈(Rattle Noise)를 방지하였다.

도 1a 및 도 1b에는 각각 패드 스프링(1)에 패드플레이트(2)가 설치된 상태를 도시하고 있다. 이때, 도 1a와 도 1b에 도시된 패드 스프링(1)은 후술할 탄지부(1b)가 밴딩된 형상에서 차이가 있을 뿐 서로 동일한 기능을 한다.

도면을 참조하면, 패드 스프링(1)은 캐리어(미도시)에 설치되어 패드 플레이트(2)가 캐리어(미도시)에 슬라이딩을 원활하게 작동하도록 가이드 역할을 하며, 또한 패드플레이트(2)를 지지함과 동시에 패드플레이트(2)의 떨림을 방지하는 역할을 한다.

상기와 같은 패드 스프링(1)은 패드플레이트(2)의 양측에 돌출되어 형성된 돌출부(2a)가 끼워지는 안내부(1a)와, 상기 안내부(1a)로부터 패드플레이트(2) 측으로 연장되어 돌출부(2a)의 하부를 지지하는 탄지부(1b) 및, 상기 안내부(1a)의 상측으로 연장되어 캐리어에 결합되는 결합부(1c)로 구성된다. 이때, 패드플레이트(2)의 돌출부(2a)는 캐리어의 양측에 형성된 슬라이드홈(미도시)에 삽입되도록 이루어지며, 이러한 돌출부(2a)와 슬라이드홈 사이에 패드 스프링(1)의 안내부(1a)가 위치하여 탄지부(1b)가 패드플레이트(2)의 하중을 지지하게 된다.

한편, 제동작용시 소음을 저감시키기 위해서는 패드 스프링(1)에 설치된 패드플레이트(2)의 움직임이 제한되어야 한다. 즉, 패드플레이트(2)의 수직방향 및 수평방향으로 움직임이 없어야 한다. 이에, 도시된 바에 의하면, 밴딩된 탄지부(1b)가 안내부(1a)의 수직면 일부(도 1a 참조) 또는 안내부(1a)의 수직면의 전부(도 1b 참조)와 함께 밴딩되어 밴딩 각도(α)(α')를 갖도록 형성된다. 즉, 탄지부(1b)가 돌출부(2a)의 하부에서 상측으로 가압하는 탄성력이 매우 강하게 작용하도록 하여 패드플레이트(2)의 거동을 제한하게 된다. 즉, 안내부(1a)에 삽입된 패드플레이트(2)의 돌출부(2a)가 안내부(1a)의 상면에 지지되어 탄지부(1b)에 의해 압착됨으로써 패드플레이트(2)가 충격에 의하더라도 이음(래틀 노이즈)이 방지되도록 이루어진다.

그러나, 패드 스프링(1)에서 발생하는 하중에 영향을 미치는 치수(H)가 탄지부(1b)의 밴딩의 공차에 영향을 받게되는데, 밴딩 각도(α)(α')가 커질 경우 패드플레이트(2)를 패드 스프링(1)에 설치하는 조립성 측면에서 불리하다는 문제점이 있다. 또한, 밴딩 각도(α)(α')가 감소하게 되면 패드플레이트(2)의 거동을 제한하기 어려워 진동에 의해 소음이 발생하게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 패드스프링의 형상을 변경하여 패드스프링이 그 본연의 역할을 수행하면서도 패드플레이트의 진동에 대한 소음을 감소시키며 패드플레이트와의 조립성을 향상킬 수 있는 디스크 브레이크를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 디스크 브레이크는, 휠과 함께 회전하는 원판형 디스크와, 상기 디스크의 양측면에 각각 압착되는 한 쌍의 패드플레이트가 상기 디스크를 향해 진퇴 가능하게 설치되는 캐리어와, 상기 캐리어에 이동 가능하게 장착되며 상기 한 쌍의 패드플레이트를 작동시키는 캘리퍼 하우징 및, 상기 한 쌍의 패드플레이트를 미끄럼 이동 가능하게 지지하기 위해 상기 캐리어 및 상기 한 쌍의 패드플레이트 사이에 개재되는 패드 스프링을 구비하는 디스크 브레이크로서, 상기 캐리어에는 상기 한 쌍의 패드플레이트의 양측에 각각 형성된 돌출부에 대응되는 슬라이드홈과 상기 슬라이드홈의 상측에 형성된 결합턱이 구비되고, 상기 패드 스프링은 상기 슬라이드홈에 끼워져 상기 한 쌍의 패드플레이트의 돌출부를 미끄럼 이동 가능하게 지지하는 안내부와, 상기 안내부로부터 굴곡지도록 연장되어 상기 돌출부의 하부를 지지하여 수직방향으로 패드플레이트의 거동을 제한하는 탄지부 및, 상기 안내부의 상부로 연장되어 결합턱이 끼워지는 결합홈이 마련되고 수평방향으로 패드플레이트의 거동을 제한하는 결합부를 구비한다.

본 발명에 따르면, 상기 결합부는 한 쌍의 패드플레이트가 슬라이딩되는 안내부의 상부에 마련되며, 상기 한 쌍의 패드플레이트의 측면과 마주하는 결합부에는 상기 한 쌍의 패드플레이트의 측면과 선 접촉되도록 굴곡진 지지부가 형성된다.

또한, 상기 탄지부는 상기 안내부의 바닥면을 이루며 상기 안내부의 내면으로부터 직각으로 굴곡져 그 끝단이 밴딩되어 형성된다.

바람직하게, 상기 패드 스프링은 상기 결합부의 상측으로 연장되어 형성되며 외측으로 돌출된 상부 결합편이 마련된 상부 밀착부와, 상기 안내부와 결합부의 측부에 형성된 고정편을 더 구비한다.

본 발명에 따른 디스크 브레이크는 캐리어와 패드플레이트의 진동에 의해 발생되는 금속성 이음(래틀 노이즈)을 저감시키기 위해 설치된 패드 스프링에 의하여 패드플레이트가 슬라이딩 되는 돌출부를 기준으로 그 하측에서 패드 스프링의 탄지부에 의해 수직방향의 거동이 제한되고, 그 상측에서 결합부의 지지부에 의하여 수평방향의 거동이 제한됨에 따라 패드플레이트의 미끄럼 이동이 원활하게 이루어진다. 또한, 종래에 비하여 패드플레이트의 하부를 지지하는 탄지부의 밴딩 각도가 감소함에 따라 패드플레이트의 조립성이 향상된다.

본 발명은 아래 도면들에 의해 구체적으로 설명될 것이지만, 이러한 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 것이므로 본 발명의 기술사상이 그 도면에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1a 및 도 1b는 각각 종래의 패드 스프링이 패드플레이트에 설치된 상태를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디스크 브레이크를 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디스크 브레이크에 구비된 패드 스프링을 발췌하여 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디스크 브레이크의 일부 구성을 도시한 부분 정단면도이다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디스크 브레이크를 개략적으로 나타내는 사시도이다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 디스크 브레이크는 휠과 함께 회전하는 디스크(10)와, 디스크(10)의 양측면에 각각 압착되는 한 쌍의 패드플레이트(31)(35)가 진퇴 가능하게 설치되는 캐리어(20)와, 한 쌍의 패드플레이트(31)(35)를 작동시키기 위해 캐리어(20)에 이동 가능하게 설치되는 캘리퍼 하우징(40) 및, 캐리어(20) 및 한 쌍의 패드플레이트(31)(35) 사이에 개재되어 한 쌍의 패드플레이트(31)(35)를 미끄럼 이동 가능하게 지지하는 한 쌍의 패드 스프링(50)을 포함한다.

캐리어(20)는 디스크(10)의 외주 일측에 위치되도록 차체의 너클(미도시)에 결합된다. 캐리어(20)의 내측 양측부에는 한 쌍의 패드플레이트(31)(35)의 양측면에 형성된 돌출부(32)(36)에 대응되는 슬라이드홈(21)이 구비된다. 캐리어(20)의 내측 양측부의 각 슬라이드홈(21)의 상부에는 결합턱(22)이 각각 구비된다. 그리고, 캐리어(20)의 상부 양측부에는 가이드홀(23)이 슬라이드홈(21)과 평행하게 구비된다.

한 쌍의 패드플레이트(31)(35)의 내측면에는 디스크(10)와 마찰되는 마찰패드(33)(37)가 각각 형성되고, 각 패드플레이트(31)(35)의 양측 단부에는 돌출부(32)(36)가 형성된다. 이때, 한 쌍의 패드플레이트(31)(35)는 후술할 피스톤(42)과 접하도록 배치된 이너 패드플레이트(31)와 후술할 핑거부(44)와 접하도록 배치된 아우터 패드플레이트(35)로 구분된다. 이러한 한 쌍의 패드플레이트(31)(35)는 슬라이드홈(21)을 따라 미끄럼 이동되도록 돌출부(32)(36)가 캐리어(20)의 슬라이드홈(21)에 끼워져 결합된다. 각 패드플레이트(31)(35)가 슬라이드홈(21)을 따라 진퇴될 때 각 마찰패드(33)(37)가 디스크(10)의 양측면에 각각 밀착되면서 제동력이 발생된다.

캘리퍼 하우징(40)은 가이드홀(23)에 각각 미끄럼 이동 가능하게 삽입되는 한 쌍의 가이드로드(41)에 의해 캐리어(20)에 이동 가능하게 설치된다. 캘리퍼 하우징(40)은 이너 패드플레이트(31)를 가압하기 위한 피스톤(42)이 진퇴 가능하게 설치되는 실린더(43)와, 아우터 패드플레이트(35)를 가압하기 위한 핑거부(44) 및, 핑거부(44)와 실린더(43)를 연결하는 연결부(45)를 포함한다.

실린더(43)에는 피스톤(42)이 진퇴 가능하게 설치된다. 피스톤(42)은 실린더(43)에 제동유압이 인가되면 전진하면서 이너 패드플레이트(31)를 가압한다.

각 패드 스프링(50)은 캐리어(20)에 설치되어 한 쌍의 패드플레이트(31)(35)가 슬라이딩 되도록 지지한다. 보다 구체적으로, 도 3 및 도 4를 참조하면, 패드 스프링(50)은 상부 밀착부(51)와, 상부 밀착부(51)의 양측부에 서로 대칭을 이루도록 연결되는 한 쌍의 결합부(53)와, 각 결합부(53)에 연결되는 한 쌍의 안내부(56) 및, 각 안내부(56)에 연결되는 탄지부(58)를 포함한다. 이때, 상기 패드 스프링(50)을 구성하는 밀착부(51), 결합부(53), 안내부(56) 및 탄지부(58)는 일체로 형성된 것으로서, 복수회 절곡되어 형성된 것이다.

상부 밀착부(51)는 캐리어(20)의 상부 일측에 밀착되는 부분으로 이 상부 밀착부(51)에는 상부 결합편(52)이 외측으로 돌출되어 형성된다.

결합부(53)는 캐리어(20)의 결합턱(22)에 결합되는 부분으로 결합턱(22)이 끼워지는 결합홈(54)이 형성되도록 굴곡되어 형성된다. 이때, 결합부(53)는 두 패드플레이트(31)(35)의 돌출부(32)(36) 상단에 위치하도록 마련되는데, 각 패드플레이트(31)(35)의 측면과 대향하는 위치의 결합부(53)는 패드플레이트(31)(35)의 측면과 선 접촉되도록 굴곡된다. 즉, 결합부(53)는 각 패드플레이트(31)(35)의 양측면과 선 접촉되도록 패드플레이트(31)(35) 측으로 돌출된 형태의 지지부(55)가 굴곡되어 마련된다.

또한, 안내부(56)는 슬라이드홈(21)에 결합되는 부분으로 한 쌍의 패드플레이트(31)(35)의 돌출부(32)(36)에 대응되는 안내홈(57)이 형성되도록 굴곡되어 형성된다. 안내홈(57)에는 한 쌍의 패드플레이트(31)(35)의 돌출부(32)(36)가 삽입되는데, 안내홈(57)의 높이는 돌출부(32)(36)가 원활하게 미끄럼 이동할 수 있도록 돌출부(32)(36)의 높이보다 크게 형성된다.

한편, 결합부(53)와 안내부(56)의 측부에는 고정편(59)이 구비된다.

본 발명에 따르면, 탄지부(58)는 안내부(56)에서 내측으로 연장되어 돌출부(32)(36) 하부를 지지한다. 즉, 탄지부(58)는 안내부(56)의 하부에서 밴딩되어 형성된다. 이러한, 탄지부(58)는 안내부(56)의 바닥면으로서의 기능과 함께 안내부(56)의 내면과 직각을 이루도록 절곡되어 끝단이 밴딩된다. 이에, 탄지부(58)는 그 끝단이 패드플레이트(31)(35)의 하중을 인가하게 된다.

도 4에 도시된 것과 같이, 패드 스프링(50)은 캐리어(20)의 내측부에 결합턱(22) 및 슬라이드홈(21)을 덮도록 설치된다. 결합부(53)의 결합홈(54)에는 캐리어(20)의 걸림턱(22)이 끼워지고, 캐리어(20)의 슬라이드홈(21)에는 패드 스프링(50)의 안내부(56)가 끼워진다. 결합부(53) 및 안내부(56)의 고정편(59)들은 캐리어(20)의 외부면에 밀착됨으로써 패드 스프링(50)이 캐리어(20)에서 쉽게 이탈되지 못하게 한다.

또한, 한 쌍의 패드플레이트(31)(35)의 돌출부(32)(36)는 패드 스프링(50)의 안내홈(57)에 미끄럼 이동 가능하게 삽입된다. 각 돌출부(32)(36)가 안내홈(57)에 끼워진 상태에서 패드 스프링(50)의 탄지부(58) 끝단은 각 돌출부(32)(36)의 하부 일측을 지지한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 디스크 브레이크의 동작 및 패드 스프링의 작용에 대하여 설명한다.

마스터 실린더(미도시)에서 형성된 제동유압이 캘리퍼 하우징(40)의 실린더(43)로 전달되면, 피스톤(42)이 이너 패드플레이트(31)를 디스크(10) 쪽으로 가압한다. 이너 패드플레이트(31)의 마찰패드(33)가 디스크(10)의 일측면에 밀착되면 피스톤(42)의 전진에 의한 반력에 의해 캘리퍼 하우징(40)이 피스톤(42) 이동 방향의 반대 방향으로 밀린다. 이때, 핑거부(44)가 아우터 패드플레이트(35)를 디스크(10)의 타측면 쪽으로 당겨 아우터 패드플레이트(35)의 마찰패드(37)가 이너 패드플레이트(31)의 마찰패드(33)과 함께 디스크(10)에 밀착되면서 제동력이 발생된다.

한편, 실린더(43)에 가해졌던 제동유압이 제거되면 피스톤(42)이 디스크(10)의 반대 방향으로 물러나고 캘리퍼 하우징(40)이 원래의 위치로 복귀되면서 한 쌍의 패드플레이트(31)(35)가 패드 스프링(50)의 안내홈(57)을 따라 디스크(10)에서 물러난다.

이와 같은 디스크 브레이크(100)의 동작이 반복될 때, 패드 스프링(50)의 탄지부(58)는 한 쌍의 패드플레이트(31)(35)의 돌출부(32)(36)를 적절한 크기의 하중으로 탄성 지지함으로써 한 쌍의 패드플레이트(31)(35)가 원활하게 미끄럼 이동될 수 있도록 한다.

또한, 상기 결합부(53)에 형성된 지지부(55)가 한 쌍의 패드플레이트(31)(35)의 양측면에 선 접촉되어 횡방향으로의 이동을 제한하고 있어 제동작용시 이음(래틀 노이즈)을 저감하게 된다.

결과적으로, 지지부(55)에서 두 패드플레이트(31)(35)의 수평방향(R)의 거동을 제한하고, 슬라이딩되는 돌출부(32)(35)의 하부에서 탄지부(38)가 두 패드플레이트(31)(35)의 수직방향(T)의 거동을 제한하고 있으므로 한 쌍의 패드플레이트(31)(35)가 원활하게 미끄럼 이동할 수 있게 된다.

아울러, 패드 스프링(50)에서 발생하는 하중에 큰 영향을 미치는 치수가 밴딩된 탄지부(58)에 형상을 받지 않음으로써 각 패드플레이트(31)(35)의 조립성이 용이해지는 이점이 발생하게 된다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

10 : 디스크 20 : 캐리어
31, 35 : 한 쌍의 패드플레이트 32, 36 : 돌출부
40 : 캘리퍼 하우징 50 : 패드 스프링

Claims

휠과 함께 회전하는 원판형 디스크와, 상기 디스크의 양측면에 각각 압착되는 한 쌍의 패드플레이트가 상기 디스크를 향해 진퇴 가능하게 설치되는 캐리어와, 상기 캐리어에 이동 가능하게 장착되며 상기 한 쌍의 패드플레이트를 작동시키는 캘리퍼 하우징 및, 상기 한 쌍의 패드플레이트를 미끄럼 이동 가능하게 지지하기 위해 상기 캐리어 및 상기 한 쌍의 패드플레이트 사이에 개재되는 패드 스프링을 구비하는 디스크 브레이크에 있어서,
상기 캐리어에는 상기 한 쌍의 패드플레이트의 양측에 각각 형성된 돌출부에 대응되는 슬라이드홈과 상기 슬라이드홈의 상측에 형성된 결합턱이 구비되고,
상기 패드 스프링은 상기 슬라이드홈에 끼워져 상기 한 쌍의 패드플레이트의 돌출부를 미끄럼 이동 가능하게 지지하는 안내부와, 상기 안내부로부터 굴곡지도록 연장되어 상기 돌출부의 하부를 지지하여 수직방향으로 패드플레이트의 거동을 제한하는 탄지부 및, 상기 안내부의 상부로 연장되어 결합턱이 끼워지는 결합홈이 마련되고 수평방향으로 패드플레이트의 거동을 제한하는 결합부를 구비하는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
제1항에 있어서,
상기 결합부는 한 쌍의 패드플레이트가 슬라이딩되는 안내부의 상부에 마련되며, 상기 한 쌍의 패드플레이트의 측면과 마주하는 결합부에는 상기 한 쌍의 패드플레이트의 측면과 선 접촉되도록 굴곡진 지지부가 형성된 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
제1항에 있어서,
상기 탄지부는 상기 안내부의 바닥면을 이루며 상기 안내부의 내면으로부터 직각으로 굴곡져 그 끝단이 밴딩되어 형성된 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 패드 스프링은 상기 결합부의 상측으로 연장되어 형성되며 외측으로 돌출된 상부 결합편이 마련된 상부 밀착부와, 상기 안내부와 결합부의 측부에 형성된 고정편을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.