KR102142295B1 - 면압 분포를 개선한 브레이크 패드 및 이를 포함하는 브레이크 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 면압 분포를 개선한 브레이크 패드 및 이를 포함하는 브레이크 조립체에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 면압 분포를 개선한 브레이크 패드는 브레이크 디스크(200)와 직접 접촉하여, 상기 브레이크 디스크(200)의 회전을 멈추는 브레이크 패드(100); 및 상기 브레이크 패드(100)의 마찰면에서 수평방향으로 형성된 하나 이상의 홈(700);을 포함한다. 본 발명에 따르면, 브레이크 패드의 편마모를 방지하여, 각종 브레이크 노이즈(스퀼, 크립그톤 등) 및 진동(저더 등)을 저감시킬 수 있다.

Description

면압 분포를 개선한 브레이크 패드 및 이를 포함하는 브레이크 조립체{A BRAKE PAD OF IMPROVING SURFACE PRESSURE DISTRIBUTION AND A BRAKE ASSEMBLY COMPRISING THE SAME}

본 발명은 면압 분포를 개선한 브레이크 패드 및 이를 포함하는 브레이크 조립체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 브레이크 패드의 뷸균일한 면압분포를 개선하여 제동 소음 및 진동을 저감시키고, 브레이크 드래그 감소에 따라 연비를 향상시킬 수 있는 면압 분포를 개선한 브레이크 패드 및 이를 포함하는 브레이크 조립체에 관한 것이다.

도 1은 브레이크 조립체의 개략도이고, 도 2는 종래기술에 따른 브레이크 패드의 사시도이다. 도 1 및 도 2를 참고할 때, 브레이크 조립체는 유압에 의해 브레이크 패드(100)를 브레이크 디스크(200)로 압착시켜 마찰력을 발생시키는 장치이다. 이중 하우징(300)은 고정된 토크멤버(500)에 연결되어 움직인다. 운전자가 브레이크 페달을 작동시, 브레이크 유압이 피스톤(400)과 하우징(300)에 작용하여, 피스톤(400)은 이너 브레이크 패드(110)를 브레이크 디스크(200) 방향으로 민다. 또한, 그 반작용에 의해서 하우징(300)을 아우터 브레이크 패드(120)와 접촉시켜, 아우터 브레이크 패드(120)를 브레이크 디스크(200) 방향으로 밀어 제동을 하게 된다.

도 3 및 도 4는 종래기술의 문제점을 설명하는 도면이다. 도 3 및 도 4를 참조할 때, 종래의 브레이크 조립체는 제동시, 브레이크 디스크(200)와 브레이크 패드(100) 사이의 접촉점과 브레이크 패드(100)와 토크멤버(500)의 접촉점 사이의 편차(

)가 발생한다. 이에 따라, 이너 브레이크 패드(110)와 아우터 브레이크 패드(120)에서 회전 모멘트(

)를 받는다(도 3 참조). 이에 따라, 제동시 이너 브레이크 패드(110)와 아우터 브레이크 패드(120)에는 불균일한 면압 분포가 형성된다(도 4 참조).

도 4에 나타난 이너 브레이크 패드(110)와 아우터 브레이크 패드(120)의 면압 분포 해석 결과를 살펴보면, 브레이크 패드 입구부(111, 121)에는 면압이 크게 발생하고, 브레이크 패드 출구부(112, 122)에는 상기 브레이크 패드 입구부(111, 121)에 대비하여 면압이 작게 발생하는 것을 알 수 있다. 이는 브레이크 패드 입구부(111, 121)에서 브레이크 디스크(200)의 회전력이 크고, 브레이크 패드 출구부(112, 122)에서는 브레이크 디스크(200)와 브레이크 패드 입구부(111, 121)의 마찰력에 의해 브레이크 디스크(200)의 회전력이 작기 때문이다. 또한, 이너 브레이크 패드(110)와 아우터 브레이크 패드(120)의 상단이 하단에 비해 면압이 크게 발생하는 것을 알 수 있다. 이는 브레이크 패드(100)의 상단으로 갈수록 회전모멘트의 모멘트 암의 길이가 증가하기 때문이다.

이에 따라, 브레이크 패드(100)의 면압 중심의 위치는 브레이크 패드(100)의 입구부 방향 및 상단으로 이동하게 된다. 이러한 브레이크 패드(100)의 면압 중심의 이동은 결국 브레이크 패드(100)의 불균일한 마모 패턴(편마모)을 초래하였다. 이에 따라 브레이크 노이즈(스퀼, 크립그톤 등) 및 진동(저더 등)을 유발하며, 브레이크 드래그 증가에 따라 연비가 낮아지는 문제점이 있었다.

공개특허공보 제1997-7003555호 (1993.11.30)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 브레이크 패드의 마찰면에 홈을 형성하여 면압 분포가 균일하도록 개선된 브레이크 패드 및 이를 포함하는 브레이크 조립체를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 면압 분포를 개선한 브레이크 패드는 브레이크 디스크(200)와 접촉하여, 상기 브레이크 디스크(200)의 회전을 멈추는 브레이크 패드(100); 및 상기 브레이크 패드(100)의 마찰면에 형성된 하나 이상의 홈(700);을 포함한다.

상기 브레이크 패드(100)는 마찰면의 수직 중심선을 기준으로 차량의 전진시 상기 브레이크 디스크(200)의 회전 방향 앞쪽에 위치한 브레이크 패드 입구부(111, 121) 및 마찰면의 수직 중심선을 기준으로 상기 브레이크 패드 입구부(111, 121)의 반대편에 위치한 브레이크 패드 출구부(112, 122)를 포함하고, 상기 홈(700)은 상기 브레이크 패드 입구부(111, 121)에만 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 홈(700)은 상기 브레이크 패드(100)의 반경 방향에 대해 중심에 가까워질수록 개수가 적어지는 것을 특징으로 한다.

상기 홈(700)은 상기 브레이크 패드(100)의 반경 방향에 대해 중심에 가까워질수록 깊이가 얕아지는 것을 특징으로 한다.

상기 브레이크 패드(100)의 반경 방향에 대해 중심에서 가장 먼 곳에 위치하는 상기 홈(700)은 상기 브레이크 패드(100)를 관통하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 브레이크 조립체는 상기 면압 분포를 개선한 브레이크 패드를 포함한다.

상기에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면, 브레이크 패드의 편마모를 방지하여, 각종 브레이크 노이즈(스퀼, 크립그톤 등) 및 진동(저더 등)을 저감시킬 수 있다.

또한, 브레이크 패드의 편마모 방지에 따라, 브레이크 드래그를 감소시켜 연비를 향상시킬 수 있다.

또한, 기존의 브레이크 패드에 대비하여 중량을 절감시킬 수 있고, 브레이크 디스크와 브레이크 패드의 마찰로 발생하는 분진 및 가스를 브레이크 패드의 상단에 형성된 홈을 통해 배출시켜 브레이크 조립체의 제동성능을 향상시킬 수 있다.

도 1은 브레이크 조립체의 개략도.
도 2는 종래기술에 따른 브레이크 패드의 사시도.
도 3 및 도 4는 종래기술의 문제점을 설명하는 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 면압 분포를 개선한 브레이크 패드의 사시도.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 면압 분포를 개선한 브레이크 패드를 상세히 설명하는 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 면압 분포를 개선한 브레이크 패드의 효과를 설명하는 도면.

본 명세서 및 청구범위에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어서는 아니 되며, 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 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 면압 분포를 개선한 브레이크 패드의 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 면압 분포를 개선한 브레이크 패드를 상세히 설명하는 도면이다. 도 5 및 도 6을 참조할 때, 본 발명의 본 발명의 일 실시 예에 따른 면압 분포를 개선한 브레이크 패드는 브레이크 패드(100) 및 홈(700)을 포함한다.

브레이크 패드(100)는 브레이크 디스크(200)와 접촉하여, 상기 브레이크 디스크(200)의 회전을 멈추는 역할을 한다. 또한, 홈(700)은 상기 브레이크 패드(100)의 마찰면에 형성되며, 하나 이상 형성될 수 있다.

상기 브레이크 패드(100)는 마찰면의 수직 중심선을 기준으로 차량의 전진시 상기 브레이크 디스크(200)의 회전 방향 앞쪽에 위치한 브레이크 패드 입구부(111, 121) 및 마찰면의 수직 중심선을 기준으로 상기 브레이크 패드 입구부(111, 121)의 반대편에 위치한 브레이크 패드 출구부(112, 122)를 포함하고, 상기 홈(700)은 상기 브레이크 패드 입구부(111, 121)에만 형성될 수 있다.

상기 홈(700)은 상기 브레이크 패드(100)의 반경 방향에 대해 중심에 가까워질수록 개수가 적어질 수 있다. 또한, 상기 홈(700)은 상기 브레이크 패드(100)의 반경 방향에 대해 중심에 가까워질수록 깊이가 얕아질 수 있다.

브레이크 패드(100)의 면압은 브레이크 디스크(200)와 브레이크 패드(100)의 접촉 면적 및 접촉 강성에 비례한다. 따라서 본 발명에서는 브레이크 패드(100)의 면압이 상대적으로 큰(도 4 참조) 브레이크 패드 입구부(111, 121)에 홈(700)을 형성하여, 브레이크 패드 입구부(111, 121)의 접촉 면적 및 접촉 강성을 감소시킨다. 또한, 상대적으로 면압이 큰 브레이크 패드(100)의 상단부에는 하단부에 비해 홈(700)의 개수를 많이 형성하고, 홈의 깊이 역시 브레이크 패드(100)의 상단에서 하단 방향으로 갈수록 얕게 형성함으로써, 브레이크 패드(100)의 상단부의 접촉 면적 및 접촉 강성을 감소시킨다. 이에 따라, 본 발명의 브레이크 패드는 종래기술의 브레이크 패드(도 4 참조)에 비해 균일한 면압 분포를 형성할 수 있고, 면압 중심 또한, 브레이크 패드(100)의 중심과 일치시킬 수 있다.

상기 브레이크 패드(100)의 반경 방향에 대해 중심에서 가장 먼 곳에 위치하는 상기 홈(700)은 상기 브레이크 패드(100)를 관통할 수 있다. 이에 따라, 브레이크 디스크(200)와 브레이크 패드(100)의 마찰로 발생하는 분진 및 가스를 브레이크 패드(100)의 상단에 형성된 홈(700)을 통해 배출시켜 브레이크 조립체의 제동성능을 향상시킬 수 있다.

브레이크 조립체에 상기와 같은 면압 분포를 개선한 브레이크 패드를 적용할 수 있다. 즉, 도 1에 도시된 브레이크 조립체에 상기와 같은 브레이크 패드(100)를 적용함으로써, 브레이크 패드(100)의 편마모를 방지할 수 있는 브레이크 조립체를 형성할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 면압 분포를 개선한 브레이크 패드의 효과를 설명하는 도면이다. 도 7을 참조할 때, 본 발명의 일 실시 예에 따른 면압 분포를 개선한 브레이크 패드는 종래기술의 브레이크 패드(도 4 참조)에 비해 균일한 면압 분포를 형성하고, 면압 중심 또한 브레이크 패드(100)의 중심과 일치하는 것을 확인할 수 있다. 이에 따라, 브레이크 패드(100)의 편마모를 방지하여, 각종 브레이크 노이즈(스퀼, 크립그톤 등) 및 진동(저더 등)을 저감시킬 수 있다. 또한, 브레이크 패드의 편마모 방지에 따라, 브레이크 드래그를 감소시켜 연비를 향상시킬 수 있다. 또한, 기존의 브레이크 패드에 대비하여 중량을 절감시킬 수 있고, 브레이크 디스크와 브레이크 패드의 마찰로 발생하는 분진 및 가스를 브레이크 패드의 상단에 형성된 홈을 통해 배출시켜 브레이크 조립체의 제동성능을 향상시킬 수 있다.

앞서 살펴본 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(이하 '당업자'라 한다)가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하는 바람직한 실시 예일 뿐, 전술한 실시 예 및 첨부한 도면에 한정되는 것은 아니므로 이로 인해 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 당업자에게 있어 명백할 것이며, 당업자에 의해 용이하게 변경 가능한 부분도 본 발명의 권리범위에 포함됨은 자명하다.

100 브레이크 패드
110 이너 브레이크 패드
111 이너 브레이크 패드 입구부
112 이너 브레이크 패드 출구부
120 아우터 브레이크 패드
121 아우터 브레이크 패드 입구부
122 아우터 브레이크 패드 출구부
200 브레이크 디스크
300 하우징
400 피스톤
500 토크멤버
600 백플레이트
610 이너 백플레이트
620 아우터 백플레이트
700 홈

Claims (6)

1. 브레이크 디스크(200)와 접촉하여, 상기 브레이크 디스크(200)의 회전을 멈추는 브레이크 패드(100); 및
   상기 브레이크 패드(100)의 마찰면에 형성된 하나 이상의 홈(700)을 포함하며,
   상기 브레이크 패드(100)는 마찰면의 수직 중심선을 기준으로 차량의 전진시 상기 브레이크 디스크(200)의 회전 방향 앞쪽에 위치한 브레이크 패드 입구부(111, 121) 및 마찰면의 수직 중심선을 기준으로 상기 브레이크 패드 입구부(111, 121)의 반대편에 위치한 브레이크 패드 출구부(112, 122)를 포함하고,
   상기 홈(700)은 상기 브레이크 패드 입구부(111, 121)에만 형성된 것을 특징으로 하는 면압 분포를 개선한 브레이크 패드.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 홈(700)은 상기 브레이크 패드(100)의 반경 방향에 대해 중심에 가까워질수록 개수가 적어지는 것을 특징으로 하는 면압 분포를 개선한 브레이크 패드.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 홈(700)은 상기 브레이크 패드(100)의 반경 방향에 대해 중심에 가까워질수록 깊이가 얕아지는 것을 특징으로 하는 면압 분포를 개선한 브레이크 패드.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 브레이크 패드(100)의 반경 방향에 대해 중심에서 가장 먼 곳에 위치하는 상기 홈(700)은 상기 브레이크 패드(100)를 관통하는 것을 특징으로 하는 면압 분포를 개선한 브레이크 패드.
6. 제 1항, 제 3항 내지 제 5항 중 어느 한 항의 면압 분포를 개선한 브레이크 패드를 포함하는 브레이크 조립체.

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