KR101526257B1

KR101526257B1 - 디스크 브레이크

Info

Publication number: KR101526257B1
Application number: KR1020130154324A
Authority: KR
Inventors: 김철중
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2013-12-12
Filing date: 2013-12-12
Publication date: 2015-06-05

Abstract

래틀 노이즈 방지 구조를 갖는 디스크 브레이크가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 유압에 의해 진퇴운동하는 피스톤이 내장된 캘리퍼 하우징과, 차량의 휠과 함께 회전하는 디스크를 압착하도록 상기 피스톤에 의해 진퇴운동하는 한 쌍의 패드플레이트가 설치되며 차체에 고정되는 캐리어와, 상기 캘리퍼 하우징을 상기 캐리어에 슬라이딩 가능하게 결합시키도록 일단은 상기 캘리퍼 하우징에 고정되고 타단은 상기 캐리어에 마련된 가이드홀에 슬라이딩 가능하도록 결합되는 가이드로드 및 상기 가이드로드와 상기 가이드홀에 장착되어 상기 가이드홀로 이물질이 유입되는 것을 방지하는 부트(boot)를 구비하는 디스크 브레이크에 있어서, 상기 가이드홀의 내주면에는 상기 가이드로드의 길이방향으로 서로 다른 직경을 갖도록 환형의 체결홈이 형성되고, 상기 체결홈에 결함되는 부트의 결합 단부는 상기 체결홈에 안착되어 설치되도록 상기 체결홈 쪽으로 돌출된 돌기부가 형성된 디스크 브레이크가 제공될 수 있다.

Description

디스크 브레이크{Disc brake}

본 발명은 디스크 브레이크에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 부트의 결합구조를 개선하여 조립성을 향상시킬 수 있는 래틀 노이즈 방지 구조를 갖는 디스크 브레이크에 관한 것이다.

일반적으로 차량에 장착되는 디스크 브레이크는 주행 중의 자동차를 감속하거나 정지, 또는 정지 상태를 유지하기 위한 장치로써, 휠과 함께 회전하는 원판형의 디스크를 양쪽에서 패드로 강하게 압박하여 제동력을 얻는다.

이와 같은 디스크 브레이크는 도 1에 도시된 바와 같이, 제동유압에 의해 진퇴 운동하도록 피스톤(5)이 내장된 캘리퍼 하우징(4)과, 한 쌍의 패드플레이트(2, 3)가 설치되며 차체(미도시)에 고정되는 캐리어(1)를 구비하며, 한 쌍의 패드플레이트(2, 3) 사이로 외주면 일부가 삽입되어 휠(미도시)과 함게 회전하는 디스크(10)를 압착하여 제동력을 발생시킨다.

캐리어(1)는 볼트(미도시)에 의해 차체의 너클에 고정되는데, 이러한 캐리어(1)에는 내측면에 각각 마찰패드(2a, 3a)가 부착된 한 쌍의 패드플레이트(2, 3)가 디스크(10)를 향하여 슬라이딩 가능하게 설치된다. 즉, 한 쌍의 패드플레이트(2, 3) 사이에 휠과 함께 회전되는 디스크(10)의 외주연의 일부가 삽입됨에 따라 한 쌍의 패드플레이트(2, 3)가 디스크(10)의 양면을 가압함으로써 제동작용이 발생된다.

이러한 한 쌍의 패드플레이트(2, 3)는 피스톤(5)의 선단과 접하도록 배치된 내측 패드플레이트(2)와, 후술할 핑거부(4b)의 내면과 접하도록 배치된 외측 패드플레이트(3)로 구별된다.

캘리퍼 하우징(4)의 후방부에는 실린더(4a)가 마련되고, 이 실린더(4a)에 제동유압에 의해 진퇴되는 피스톤(5)이 설치되어 일측의 내측 패드플레이트(2)를 밀게 되며, 이의 전방부에는 타측의 외측 패드플레이트(3)를 감싸도록 굽어진 핑거부(4b)가 일체로 마련되어 타측 패드플레이트(3)를 디스크(10)측으로 밀게 된다.

또한, 상기 캘리퍼 하우징(4)을 캐리어(1)에 슬라이딩 가능하게 결합시키는 가이드로드(7)가 마련된다. 이러한 가이드로드(7)의 결합을 위해 캘리퍼 하우징(4)의 양측 단부에는 각각 가이드로드(7)의 일단이 체결되도록 결합공(6a)이 천공된 결합부(6)가 마련되고, 결합공(6a)과 대응하는 캐리어(1)의 양단에는 각각 가이드로드(7)의 타단이 끼워지도록 소정 깊이를 갖는 가이드홀(1a)이 형성된다. 따라서, 가이드로드(7)의 타단을 가이드홀(1a)에 삽입한 후 가이드로드(7)의 일단을 결합공(6a)에 볼트(6b)로 고정시키면 가이드로드(7)의 타단이 가이드홀(1a) 내부에서 슬라이딩되며 캘리퍼 하우징(4)이 캐리어(1)에 슬라이딩 가능하도록 결합된다.

이러한 디스크 브레이크를 이용하여 고속으로 회전하는 디스크(10)를 압력에 의해 제동하는 경우에는 큰 마찰력이 발생된다. 이때, 도 1에 표기된 화살표 S는 디스크(10)의 회전방향을 나타내며, 화살표 S 방향으로 회전토크가 작용하게 된다.

상기와 같은 디스크 브레이크가 차량에 장착되면 캘리퍼 하우징(4)의 자체 무게나 차량 주행시 외력 즉, 회전토크에 따라 가이드로드(7)가 가이드홀(1a)과 동심원상에 위치하지 않고 기울어지게 된다. 이에 따라, 가이드로드(7)가 기울어진 상태로 차량의 주행 또는 브레이크를 작동할 경우 가이드로드(7)와 가이드홀(1a)의 벽면 사이에 접촉이 발생되어 메탈 재질의 가이드로드(7)와 메탈 재질의 캐리어(1) 사이에서 발생하는 래틀 노이즈(rattle noise) 현상이 일어나는 문제점이 있다.

이를 해결하기 위하여, 가이드홀(1a)에는 환상의 체결홈(1b)이 마련되며, 이 체결홈(1b)과 가이드로드(7)에 결합되는 신축 가능한 주름관으로 형성되는 부트(8)가 설치된다. 도면을 참조하면, 부트(8)의 일단이 가이드홀(1a)의 입구 내측에 형성된 체결홈(1b)에 결합되는데, 이는 제동작용에 따른 가이드로드(7)의 슬라이딩시 가이드로드(7)의 외면이 가이드홀(1a)의 내벽과 직접 접촉되지 않도록 하여 가이드로드(7)가 가이드홀(1a)의 내벽에 부딪히며 발생하는 래틀노이즈를 감소시키기 위한 것이다. 즉, 부트(8)는 가이드홀(1a) 내부로 이물질 등이 유입되는 것을 방지하는 역할을 함께 수행하며 가이드로드(7)가 가이드홀(1a)의 내벽에 부딪히며 발생하는 래틀 노이즈를 감소시키는 역할을 수행한다.

그러나, 부트(8)의 결합구조에서는 부트(8)와 체결홈(1b)의 결합력이 크지 못하기 때문에 반복되는 가이드로드(7)의 슬라이딩 동작시 부트(8)의 내구력이 저하되어 래틀 노이즈가 발생하는 문제점이 있다. 이에, 향상된 래틀 노이즈 감소를 위하여 가이드홀(1a)에 체결홈(1b)을 가공시 부트(8)의 결합부 길이가 증대되어야 하나, 체결홈(1b)의 길이를 증가시킬 경우 체결홈(1b)을 한꺼번에 가공해야 함으로 가공 툴의 수명이 기존 대비 짧아져 원가가 증가하며, 부트(8)의 조립이 어려워진다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 가이드로드가 가이드홀 내에서 부트와 접촉되는 면을 최대한 확보하면서 부트의 기밀유지를 확보함은 물론, 부트의 조립성 향상 및 래틀 노이즈를 효과적으로 방지할 수 있는 디스크 브레이크를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 유압에 의해 진퇴운동하는 피스톤이 내장된 캘리퍼 하우징과, 차량의 휠과 함께 회전하는 디스크를 압착하도록 상기 피스톤에 의해 진퇴운동하는 한 쌍의 패드플레이트가 설치되며 차체에 고정되는 캐리어와, 상기 캘리퍼 하우징을 상기 캐리어에 슬라이딩 가능하게 결합시키도록 일단은 상기 캘리퍼 하우징에 고정되고 타단은 상기 캐리어에 마련된 가이드홀에 슬라이딩 가능하도록 결합되는 가이드로드 및 상기 가이드로드와 상기 가이드홀에 장착되어 상기 가이드홀로 이물질이 유입되는 것을 방지하는 부트(boot)를 구비하는 디스크 브레이크에 있어서, 상기 가이드홀의 내주면에는 상기 가이드로드의 길이방향으로 서로 다른 직경을 갖도록 환형의 체결홈이 형성되고, 상기 체결홈에 결함되는 부트의 결합 단부는 상기 체결홈에 안착되어 설치되도록 상기 체결홈 쪽으로 돌출된 돌기부가 형성된 디스크 브레이크가 제공될 수 있다.

또한, 상기 체결홈은 입구측에 형성된 제1 결합면과, 상기 제1 결합면과 접하며 상기 제1 결합면 보다 직경이 작은 제2 결합면을 갖추고, 상기 부트의 돌기부는 체결홈의 길이와 대응되는 길이를 갖도록 이루어질 수 있다.

또함, 상기 돌기부의 외경은 상기 체결홈의 제1 결합면의 직경과 대응하는 직경을 갖도록 이루어지고, 상기 돌기부가 체결홈에 결합시 상기 제1 결합면에 비하여 상대적으로 직경이 작은 제2 결합면에 의하여 상기 돌기부의 끝단은 중심을 향하도록 경사지게 결합될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 디스크 브레이크는, 부트가 결합되는 가이드홀의 내주면에 체결홈을 가공시 길이방향으로 단차를 갖도록 직경이 다른 체결홈을 가공함으로써, 종래에 긴 길이를 갖는 체결홈을 한번에 가공하는 공정에 비하여 가공 툴의 수명이 증가하여 원가를 절감할 수 있게 된다.

또한, 체결홈의 길이가 종래에 비해 증가함에 따라 가이드로드가 가이드홀 내에서 부트와 접촉되는 면을 최대한 확보할 수 있다.

아울러, 체결홈의 단차진 형상에 따라 체결홈에 결합되는 부트의 단부가 중심을 향하도록 경사져 가이드로드의 결합시 부트의 기밀유지를 확보함은 물론, 부트의 조립성 향상 및 래틀 노이즈를 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

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 1은 종래의 디스크 브레이크를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 디스크 브레이크를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 가이드홀에 부트가 결합되는 결합구조를 발췌하여 보인 분해 단면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 부트가 결합된 가이드홀에 가이드로드가 결합되는 상태를 나타내는 단면도이다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 디스크 브레이크를 나타내는 단면도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스크 브레이크(100)는 유압에 의해 진퇴운동하는 피스톤(132)이 내장된 캘리퍼 하우징(130)과, 차량의 휠(미도시)과 함께 회전하는 디스크(10)를 압착하도록 내측면에 각각 마찰패드(111, 113)가 부착된 한 쌍의 패드플레이트(112, 114)가 상기 피스톤(132)에 의해 진퇴운동하도록 설치되며 차체에 고정되는 캐리어(120)와, 상기 캘리퍼 하우징(130)을 상기 캐리어(120)에 슬라이딩 가능하게 결합시키도록 일단은 상기 캘리퍼 하우징(130)에 고정되고 타단은 캐리어(120)에 마련된 가이드홀(125)에 슬라이딩 가능하도록 결합되는 가이드로드(140) 및 상기 가이드로드(140)와 가이드홀(125)에 장착되어 상기 가이드홀(125)로 이물질이 유입되는 것을 방지하는 부트(150 : boot)를 구비한다.

이러한 디스크 브레이크(100)의 구조는 종래 기술에서 설명된 디스크 브레이크(도 1 참고)와 동일한 구조를 갖는 것이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상기와 같은 디스크 브레이크(100)는 제동유압에 의하여 피스톤(132)이 내측 패드플레이트(112)를 가압하여 마찰패드(111)가 디스크(10)에 접촉되며 계속하여 제동유압의 유압력에 의하여 차체에 고정되는 캐리어(120)에 진퇴가능하도록 결합된 캘리퍼 하우징(130)의 핑거부(134)가 외측 패드플레이트(114)를 가압하여 마찰패드(113)가 디스크(10)와 접촉되어 디스크(10)와의 마찰력에 의하여 제동이 이루어진다. 이러한 캘리퍼 하우징(130)의 이동은 가이드로드(140)를 통하여 이루어지며, 가이드로드(140)는 가이드홀(125)에 결합되는 부트(150)와 접촉되어 가이드되며 래틀 노이즈 현상이 방지되는데, 이들의 상세한 결합구조는 다음과 같다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 캐리어(120)의 양측 단부에는 가이드로드(140)가 삽입되도록 소정 깊이로 한 쌍의 가이드홀(125)이 형성되어 있다. 또한 이러한 가이드홀(125)의 개방된 입구부위 내주면에는 가이드홀(125)에 비하여 상대적으로 큰 직경을 갖도록 원주방향으로 오목하게 함몰된 체결홈(126)이 마련된다.

상기 체결홈(126)은 가이드홀(125)의 길이방향으로 서로 다른 직경을 갖도록 형성되어 단차진 형상을 갖는다. 이러한 체결홈(126)은 가이드홀(125)의 입구측에 형성된 제1 결합면(126a)과, 상기 제1 결합면(126a)과 접하며 상기 제1 결합면(126a)의 직경(D1) 보다 작은 직경(D2)을 갖는 제2 결합면(126b)으로 구성된다. 또한 체결홈(126)은 후술할 부트(150)의 돌기부(156)의 길이와 대응되는 길이를 갖도록 이루어진다. 이러한 체결홈(126)에 부트(150)가 결합되는 구조에 대해서는 아래에서 다시 설명하기로 한다.

한편, 본 발명의 일 실시예 따른 체결홈(126)이 단차진 형상을 갖는 것으로 도시되고 설명되었으나, 이에 한정되지 않으며, 체결홈(126)을 구성하는 제1 및 제2 결합면(126a, 126b) 사이가 경사지거나, 제1 결합면(126a) 또는 제2 결합면(126b)이 경사지도록 이루어질 수 있다. 즉, 체결홈(126)의 제1 및 제2 결합면(126a, 126b)이 서로 다른 직경을 갖도록 단차지게 이루어진다면 어떠한 형상을 갖더라도 무방한 것으로 이해되어야 한다.

부가적으로, 체결홈(126)을 가공하기 위하여 가공 툴(미도시)을 이용하게 되는데, 부트(150)가 결합되는 부분의 길이를 증가시키기 위하여 체결홈(126)의 길이를 증가시킬 경우 종래에는 동일한 직경을 갖는 체결홈을 한꺼번에 가공해야 함으로 가공 툴의 수명이 기존 대비 짧아져 원가가 증가하게 된다. 그에 비하여, 서로 다른 직경을 갖는 체결홈(126)을 가공함에 따라 두번의 가공으로 가공부하를 경감시켜 가공 툴의 수명을 연장시킬 수 있게 된다.

캘리퍼 하우징(130)의 양측 단부에는 가이드홀(125)에 대응되는 결합공(135)이 형성된 결합부(136)가 마련된다. 도시된 바에 따르면, 가이드로드(140)는 원통형상의 안내축부(145)와, 안내축부(145)의 일단에 직경이 확대된 형태로 마련된 머리부(142)를 포함한다.

머리부(142)에는 고정나사(138)가 결합될 수 있도록 나사산이 형성된 나사홈이 형성되고, 머리부(142)의 외주면에는 소정 깊이로 함몰된 걸림홈(143)이 마련된다.

따라서, 이러한 가이드로드(140)는 안내축부(145)가 캐리어(120)의 가이드홀(125)에 슬라이딩 가능하도록 삽입 결합되며, 머리부(142)는 고정나사(138)가 캘리퍼 하우징(130)의 결합공(135)을 관통하여 나사홈에 나사 결합함으로써 캘리퍼 하우징(130)에 견실하게 고정되어 캐리어(120)와 캘리퍼 하우징(130)이 상호 운동 가능하도록 결합된다.

이때, 가이드로드(140)의 안내축부(145)는 슬라이딩 가능하도록 가이드홀(125)에 헐겁게 끼워져 결합되기 때문에 이들 사이에는 소정의 공간이 형성되어 가이드로드(140)와 가이드홀(125)과의 금속간 충격소음(래틀 노이즈)을 방지함은 물론, 가이드홀(125) 내부로의 이물질의 유입을 방지하기 위하여 가이드로드(140)의 외측을 감싸도록 마련된 고무재질의 부트(150)가 마련된다. 또한, 가이드로드(140)와 가이드홀(125) 사이의 공간에는 가이드로드(140)의 진퇴운동이 보다 원활하게 이루어지며 마모손상을 방지 하기 위하여 윤활제가 주입된다.

부트(150)는 용이하게 그 길이가 신축될 수 있도록 주름지게 형성된 주름관(151)과, 주름관(151)의 일단으로부터 연장되어 가이드로드(140)의 걸림홈(143)에 압입되는 걸림부(153)와, 캐리어(120)의 체결홈(126)에 끼워져 설치되는 돌기부(156)를 포함한다.

전술한 바와 같이, 돌기부(156)는 체결홈(126)의 길이와 대응되는 길이를 가지며, 체결홈(126)에 안착되어 설치되도록 부트(150)의 타단 외주면으로부터 체결홈(126) 쪽으로 돌출되어 형성된다. 또한, 돌기부(156)의 외경은 체결홈(126)의 제1 결합면(126a)의 직경(D1)과 대응하는 직경을 갖도록 이루어진다. 이에 돌기부(156)가 체결홈(126)에 결합시 상기 제1 결합면(126a)에 비하여 상대적으로 직경(D2)이 작은 제1 결합면(126b)에 의하여 돌기부(156)의 끝단은 중심을 향하도록 경사지게 결합된다(도 4 참조).

상기와 같이 돌기부(156)의 끝단이 중심을 향하도록 경사짐에 따라 돌기부(156)의 끝단의 직경은 가이드로드(140)의 안내축부(145)의 직경보다 작은 직경을 갖도록 변화된다. 즉, 가이드로드(140)를 가이드홀(125)에 삽입시 경사진 돌기부(156)는 탄성변형되어 체결홈(126)에 밀착되며 가이드로드(140)와의 조임력이 증가하여 가이드로드(140)를 견실하게 결합시킬 수 있음은 물론, 돌기부(156)에 의해 지지되어 가이드홀(125)과 가이드로드(140)의 접촉에 따른 래틀 노이즈 현상을 용이하게 방지할 수 있게 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.

100 : 디스크 브레이크 120 : 캐리어
125 : 가이드홀 126 : 체결홈
126a : 제1 결합면 126b : 제2 결합면
130 : 캘리퍼 하우징 140 : 가이드로드
150 : 부트(boot) 156 : 돌기부

Claims

유압에 의해 진퇴운동하는 피스톤이 내장된 캘리퍼 하우징과, 차량의 휠과 함께 회전하는 디스크를 압착하도록 상기 피스톤에 의해 진퇴운동하는 한 쌍의 패드플레이트가 설치되며 차체에 고정되는 캐리어와, 상기 캘리퍼 하우징을 상기 캐리어에 슬라이딩 가능하게 결합시키도록 일단은 상기 캘리퍼 하우징에 고정되고 타단은 상기 캐리어에 마련된 가이드홀에 슬라이딩 가능하도록 결합되는 가이드로드 및 상기 가이드로드와 상기 가이드홀에 장착되어 상기 가이드홀로 이물질이 유입되는 것을 방지하는 부트(boot)를 구비하는 디스크 브레이크에 있어서,
상기 가이드홀의 내주면에는 상기 가이드로드의 길이방향으로 서로 다른 직경을 갖도록 환형의 체결홈이 형성되고,
상기 체결홈에 결함되는 부트의 결합 단부는 상기 체결홈에 안착되어 설치되도록 상기 체결홈 쪽으로 돌출된 돌기부가 형성되며,
상기 체결홈은 입구측에 형성된 제1 결합면과, 상기 제1 결합면과 접하며 상기 제1 결합면 보다 직경이 작은 제2 결합면을 갖추고,
상기 돌기부의 외경은 상기 체결홈의 제1 결합면의 직경과 대응하는 직경을 갖도록 이루어지고, 상기 돌기부가 체결홈에 결합시 상기 제1 결합면에 비하여 상대적으로 직경이 작은 제2 결합면에 의하여 상기 돌기부의 끝단은 중심을 향하도록 경사지게 결합되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
제1항에 있어서,
상기 부트의 돌기부는 체결홈의 길이와 대응되는 길이를 갖도록 이루어진 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
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