KR100452763B1 - 디스크 브레이크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디스크 브레이크에 관한 것으로, 그 목적은 가이드로드의 슬라이딩 운동을 원활하게 함과 동시에 가이드로드에 의해 발생하는 마찰 및 충격소음을 보다 저감시키고자 하는 것이다.

본 발명의 디스크 브레이크에 의하면, 캘리퍼 하우징의 가이드로드가 삽입되어 진퇴 운동하도록 캐리어의 양단에 양측이 개방된 안내공이 형성되어 있는데, 안내공의 양단에는 오일리스 베어링으로 이루어진 슬리브 베어링이 배치되어 있다.

이에 따라 그리스와 같은 별도의 윤활제를 충진하지 않아도 슬리브 베어링에 의해 가이드로드의 진퇴운동이 원활하게 이루어지는 이점이 있다. 또한, 가이드로드와 안내공 내주가 직접 마찰하는 것이 방지되어 이들 사이에서 발생되는 레틀노이즈가 현저하게 줄어들며, 이로 인해 디스크 브레이크의 제품 신뢰성이 향상되는 작용효과가 있다.

Description

디스크 브레이크{Disc brake}

본 발명은 디스크 브레이크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차체에 고정된 캐리어에 캘리퍼 하우징이 한 쌍의 가이드로드를 통해 진퇴운동 가능하게 설치된디스크 브레이크에 관한 것이다.

일반적으로 차량에 장착되는 브레이크는 주행 중의 자동차를 감속하거나 정지, 또는 정지 상태를 유지하기 위한 장치이다. 이러한 기능을 하는 브레이크는 주행 중의 운동에너지를 기계적인 마찰장치에 의해서 열에너지로 바꾸어 그의 마찰열을 대기 중에 방출하여 제동을 하는 방식으로써, 드럼식 유압 브레이크와 디스크식 유압 브레이크 등이 있다. 디스크 브레이크는 드럼 대신에 휠과 함께 회전하는 원판형의 디스크를 양쪽에서 패드로 강하게 압박하여 제동력을 얻는 것으로, 이의 구조는 다음과 같다.

종래 디스크 브레이크는 제동유압에 의해 진퇴운동하도록 피스톤이 내장된 캘리퍼 하우징과, 한 쌍의 패드플레이트가 설치되며 차체에 고정되는 캐리어와, 패드플레이트 사이에 외주연의 일부가 삽입되면서 휠과 함께 회전운동하는 디스크를 구비한다.

캘리퍼 하우징의 후방부에는 제동유압이 전달되는 실린더가 가공되며, 이의 전방부에는 후술하는 아웃터패드플레이트를 감싸도록 하측방향으로 굽어진 핑거부가 일체로 마련되어 제동작용 시 아웃터패드플레이트의 패드를 디스크 측면에 밀착시킨다. 또한, 캘리퍼 하우징의 양측 단부는 캐리어와 결합하기 위해 체결공이 천공된 체결부가 돌출되게 마련된다.

그리고 캐리어는 차체의 너클에 볼트고정되는데, 여기에는 패드가 부착된 한 쌍의 패드플레이트가 내측방향으로 유격 가능하게 설치된다. 패드플레이트는 피스톤의 선단과 접하여 압력을 직접적으로 전달받도록 배치된 인너패드플레이트와 핑거부의 내면과 접하도록 배치된 아웃터패드플레이트로 구별된다.

이러한 차체에 고정되는 캐리어에는 가이드로드를 통해 캘리퍼 하우징이 피스톤의 작동방향과 같은 방향으로 슬라이딩 가능하게 결합되는데, 이의 결합구조는 다음과 같다.

도 1을 참조하면, 캘리퍼 하우징(1)의 양단에는 앞에서 설명한 바와 같이 체결공(1b)이 천공된 체결부(1a)가 마련되며, 체결공(1b)과 대향되게 캐리어(2)의 양단에도 역시 각각 소정깊이의 체결홈(2a)이 형성된다.

그리고 가이드로드(3)의 하단을 체결홈(2a)에 삽입한 후, 가이드로드(3)의 상단을 체결공(1b)에 볼트(1c)고정한다. 이 때, 체결홈(2a)에 가이드로드(3)가 헐겁게 끼워져 결합되는데, 이들 사이에 클리어런스(clearance)가 너무 크면 서로 충돌하여 래틀 노이즈가 크게 발생하므로 적당한 클리어런스를 갖도록 설계하는 것이 바람직하다. 한편 반복적인 제동작용으로 인한 가이드로드(3)의 마찰 손상 및 충격소음을 방지하기 위해 체결홈(2a)내에는 윤활제(4)가 충진된다. 즉, 체결홈(2a)에 소정량의 반고체 상태의 윤활제(4,일명 "그리스")를 투입하고, 아울러 가이드로드(3)의 하단 외주면에 윤활제(4)를 충분하게 도포한 후 이를 체결홈(2a)에 삽입함으로써, 체결홈(2a)내에 윤활제(4)가 충진되어 가이드로드(3)의 진퇴운동이 원활하게 이루어진다. 그러나, 반복적인 제동작용에 따라 윤활제(4)가 체결홈(2a) 외부로 빠져나가게 된다.

이러한, 종래 디스크 브레이크에서는 원활한 가이드로드(3)의 진퇴운동을 위하여 다량의 윤활제(4)를 수시로 충진해 주어야 하며, 가이드로드(3)와체결홈(2a) 사이의 간극으로 인하여 서로 충돌하는 경우가 있어, 이로 인한, 마찰소음이 발생되는 문제점이 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 캐리어와 캘리퍼 하우징의 결합구조를 개선하여, 윤활제를 충진하지 않고서도 캘리퍼 하우징의 진퇴운동을 원활하게 함과 동시에 래틀 노이즈 발생을 보다 저감 시킬 수 있는 디스크 브레이크를 제공하는 것이다.

도 1은 종래 디스크 브레이크의 캘리퍼 하우징과 캐리어의 결합구조를 보인 개략도이다.

도 2는 본 발명에 따른 디스크 브레이크의 전체적인 구조를 보인 반단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 디스크 브레이크의 캘리퍼 하우징과 캐리어의 결합구조를 보인 분해단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10..캘리퍼 하우징 20..피스톤

30..캐리어 31..안내공

40..가이드로드 31a,31b..리세스부(recess)

32A,32B..베어링

이러한 목적을 달성하게 위한 본 발명은,

유압에 의해 진퇴운동하도록 피스톤이 설치된 캘리퍼 하우징과, 피스톤에 의해 좌우 진퇴운동하도록 한 쌍의 패드플레이트가 설치되며 차체에 고정되는 캐리어와, 캐리어에 캘리퍼 하우징을 슬라이딩 가능하게 결합하도록 일단은 캘리퍼 하우징의 단부에 고정되며 타단은 캐리어의 단부에 형성된 안내공에 끼워져 결합되는 가이드로드를 갖춘 디스크 브레이크에 있어서, 안내공에는 가이드로드의 슬라이딩이 원활하게 이루어지도록 통형상의 슬리브 베어링이 배치되며, 슬리브 베어링은 오일이 함침된 베어링인 것을 특징으로 한다.

유압에 의해 진퇴운동하도록 피스톤이 설치된 캘리퍼 하우징과, 피스톤에 의해 좌우 진퇴운동하도록 한 쌍의 패드플레이트가 설치되며 차체에 고정되는 캐리어와, 캐리어에 캘리퍼 하우징을 슬라이딩 가능하게 결합하도록 일단은 캘리퍼 하우징의 단부에 고정되며 타단은 캐리어의 단부에 형성된 안내공에 끼워져 결합되는 가이드로드를 갖춘 디스크 브레이크에 있어서, 안내공에는 가이드로드의 슬라이딩이 원활하게 이루어지도록 통형상의 슬리브 베어링이 배치되며, 안내공은 외부와 연통되도록 캐리어를 관통하여 천공된 것을 특징으로 한다.

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

본 발명에 따른 디스크 브레이크는 도 2에 도시한 바와 같이, 제동유압에 의해 진퇴운동하도록 피스톤(20)이 내장되는 캘리퍼 하우징(10)과, 한쌍의 패드플레이트(50)(60)가 일정간격 이격되게 설치되는 캐리어(30)와, 외주연 일부가 패드플레이트(50)(60) 사이에 일부 삽입되어 휠(미도시)과 함께 회전하는 디스크(70)를 포함한다.

캘리퍼 하우징(10)에는 피스톤(20)이 내장되는 실린더(11)와 후술하는 아웃터패드플레이트(60)를 작동시키기 위한 핑거부(12)가 마련된다. 실린더(11)는 마스터실린더(미도시)에서 형성된 제동유압이 전달되도록 캘리퍼 하우징(10)의 후방부에 가공되며, 이의 내주면에는 피스톤(20)을 복원시키는 탄성재질의 시일(13)이 설치된다. 그리고 핑거부(12)는 아웃터패드플레이트(60)를 감싸도록 캘리퍼 하우징(10)의 전방부에서 하측방향으로 굽어지게 성형된다. 이러한 캘리퍼 하우징(10)은 캐리어(30)에 슬라이딩 가능하게 결합되는데, 이를 위해 좌우 양측단부에 체결공(15)이 형성된 체결부(14)가 돌출되게 마련된다.

캐리어(30)는 차체의 너클(미도시)에 볼트 고정되며, 여기에는 패드(51)(61)가 부착된 한쌍의 패드플레이트(50)(60)가 디스크(70)를 향해 좌우로 이동 가능하게 설치된다. 패드플레이트(50)(60)는 피스톤(20) 선단과 접하도록 배치되며 인너패드(51)가 부착된 인너패드플레이트(50)와, 핑거부(12)의 내측에 접하도록 배치된 아웃터패드(61)가 부착된 아웃터패드플레이트(60)로 구별된다.

한편, 이러한 캐리어(30)에는 캘리퍼 하우징(10)이 가이드로드(40)를 통해슬라이딩 가능하게 결합되는데, 도 3을 참조하여 이의 상세한 구조를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 가이드로드(40)의 상단부(40a)에는 암나사(41)가 가공되어 있어서, 캘리퍼 하우징(10)의 체결공(15)에 볼트(16)를 통해 고정된다. 그리고 이의 하단부(40b)는 후술하는 캐리어(30)의 안내공(31)에 슬라이딩 가능하도록 삽입된다.

그리고, 캐리어(30)의 양단부에는 캘리퍼 하우징(10)의 체결공(15)과 대응하는 위치에 안내공(31)이 천공되어 있다. 이 안내공(31)은 양단이 외부와 연통되어 개방되게 마련되며, 이의 양단에는 통형상의 슬리브 베어링(32A)(32B)이 각각 압입되어 있다. 슬리브 베어링(32A)(32B)의 설치를 위해 안내공(31)의 양단에는 내경(D4)이 확장되게 가공된 리세스부(31a)(31b)가 가공되어 있다. 이 리세스부(31a)(31b)의 내경(D4)은 슬리브 베어링(32A)(32B)의 직경(D3)과 실질적으로 동일하게 이루어져, 슬리브 베어링(32A)(32B)이 강제로 압입되게 된다.

또한, 슬리브 베어링(32A)(32B)의 내경(D2)은 가이드로드(40)의 하단부(40b) 직경(D1)에 비해 약간 크게 이루어지는데, 가이드로드(40)의 하단부(40b)가 슬라이딩할 수 있는 최소한의 간극을 갖도록 구성하는 것이 바람직하다.

이러한 슬리브 베어링(32A)(32B)은 앞에서 설명한 바와 같이, 통형상으로 이루어져 있는데, 다공질의 소결금속에 오일(oil)이 함침되어 있어 급유를 하지 않아도 베어링으로 사용할 수 있는 오일리스 베어링으로 구성하는 것이 바람직하다. 따라서 안내공(31)에 그리스와 같은 별도의 윤활제가 없이도 가이드로드(40)의 슬라이딩 운동이 원활하게 이루어지는데, 이것은 후술하는 작동설명에서 상세하게 기술한다.

다음에는 이와 같이 구성된 디스크 브레이크의 제동작용 및 효과를 설명한다.

먼저, 자동차의 전진시 운전자가 브레이크 패달를 밟으면 마스터실린더에서 제동유압이 형성되고 이것은 실린더(11)내로 전달되어 피스톤(20)을 화살표 A방향(도 2참조)으로 전진시킨다.

이에 따라 캐리어(30)에 유격 가능하게 설치된 인너패드플레이트(50)가 내측으로 전진하고 인너패드(51)가 회전하는 디스크(70)의 측면과 마찰함으로써 제동작용을 한다. 아울러, 가이드로드(40)를 통해 슬라이딩 가능하게 결합된 캘리퍼 하우징(10)은 실린더(11)에 잔존하는 유압에 의해 화살표 B방향(도 2참조)으로 이동함으로써, 하측방향으로 굽어지게 형성된 핑거부(12)가 아웃터패드플레이트(60)의 타면을 밀고 아웃터패드(61)가 디스크(70)의 측면에 압착되어 제동력이 발생된다. 이러한 제동작용은 가이드로드(40)의 하단부(40b)가 안내공(31)내에서 일부 빠져 나와 캘리퍼 하우징(10)이 이동되기 때문이다.

그리고 운전자가 브레이크 패달을 놓아 제동유압이 해제되면, 인너패드(51)와 아웃터패드(61)는 회전운동하는 디스크(70)와 마찰하면서 다시 이격됨으로써, 피스톤(20)은 실런더(11) 내부로 복원되고, 캘리퍼 하우징(10) 역시 가이드로드(40)가 다시 안내공(31)내로 삽입 복원된다.

이와 같이, 디스크 브레이크의 제동작용은 캐리어(30)에 캘리퍼 하우징(10)이 가이드로드(40)를 이용하여 슬라이딩 가능하게 결합되어 있기 때문인데, 가이드로드(40)의 하단부(40b)가 결합되는 안내공(31)에는 슬리브 베어링(32A)(32B)이 끼워져 결합되어 있어 이의 작동이 용이하게 이루어진다.

즉, 가이드로드(40)의 하단부(40b) 양측이 슬리브 베어링(32A)(32B)을 통해 지지되기 때문에, 이의 슬라이딩 운동이 보다 원활하게 이루어짐은 물론이며 가이드로드(40)와 캐리어(30)와의 마찰에 따라 발생되는 레틀노이즈 역시 저감된다.

또한, 가이드로드(40)의 슬라이딩 운동 시 슬리브 베어링(32A)(32B)과 마찰하는데, 이것은 오일이 함침된 오일리스 베어링으로 구성되어 있기 때문에 수시로 윤활제를 충진하지 않아도 가이드로드(40)의 진퇴운동이 원활하게 이루어진다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 디스크 브레이크에 의하면, 캘리퍼 하우징의 가이드로드가 삽입되어 진퇴운동하도록 캐리어의 양단에 양측이 개방된 안내공이 형성되어 있는데, 안내공의 양단에는 오일리스 베어링으로 이루어진 슬리브 베어링이 배치되어 있다.

이에 따라 그리스와 같은 별도의 윤활제를 충진하지 않아도 슬리브 베어링에 의해 가이드로드의 진퇴운동이 원활하게 이루어지는 이점이 있다. 또한, 가이드로드와 안내공 내주가 직접 마찰하는 것이 방지되어 이들 사이에서 발생되는 레틀노이즈가 현저하게 줄어들며, 이로 인해 디스크 브레이크의 제품 신뢰성이 향상되는 작용효과가 있다.

Claims (3)

1. 삭제
2. 유압에 의해 진퇴운동하도록 피스톤이 설치된 캘리퍼 하우징과, 상기 피스톤에 의해 좌우 진퇴운동하도록 한 쌍의 패드플레이트가 설치되며 차체에 고정되는 캐리어와, 상기 캐리어에 상기 캘리퍼 하우징을 슬라이딩 가능하게 결합하도록 일단은 상기 캘리퍼 하우징의 단부에 고정되며 타단은 상기 캐리어의 단부에 형성된 안내공에 끼워져 결합되는 가이드로드를 갖춘 디스크 브레이크에 있어서,

   상기 안내공에는 상기 가이드로드의 슬라이딩이 원활하게 이루어지도록 통형상의 슬리브 베어링이 배치되며, 상기 슬리브 베어링은 오일이 함침된 베어링인 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
3. 유압에 의해 진퇴운동하도록 피스톤이 설치된 캘리퍼 하우징과, 상기 피스톤에 의해 좌우 진퇴운동하도록 한 쌍의 패드플레이트가 설치되며 차체에 고정되는 캐리어와, 상기 캐리어에 상기 캘리퍼 하우징을 슬라이딩 가능하게 결합하도록 일단은 상기 캘리퍼 하우징의 단부에 고정되며 타단은 상기 캐리어의 단부에 형성된 안내공에 끼워져 결합되는 가이드로드를 갖춘 디스크 브레이크에 있어서,

   상기 안내공에는 상기 가이드로드의 슬라이딩이 원활하게 이루어지도록 통형상의 슬리브 베어링이 배치되며, 상기 안내공은 외부와 연통되도록 상기 캐리어를 관통하여 천공된 것을 특징으로하는 디스크 브레이크.