KR102249395B1 - 차량용 브레이크의 이물질제거장치 - Google Patents

차량용 브레이크의 이물질제거장치 Download PDF

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KR102249395B1
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Abstract

차량용 브레이크의 이물질제거장치에 대한 발명이 개시된다. 본 발명의 차량용 브레이크의 이물질제거장치는: 브레이크디스크와 대향되게 설치되는 브러시지지부와, 브러시지지부에 설치되고, 브레이크디스크의 표면에 접하며, 브레이크디스크의 회전 시 브레이크디스크에 부착된 이물질을 쓸어내는 브러시부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 브레이크의 이물질제거장치{DUST REMOVING APPARATUS OF BRAKE FOR VEHICLES}
본 발명은 차량용 브레이크의 이물질제거장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 브레이크디스크에 부착된 이물질을 제거하는 차량용 브레이크의 이물질제거장치에 관한 것이다.
차량의 제동 성능을 향상시키기 위해 브레이크디스크로 외부 공기를 유입시키는 브레이크디스크 냉각용 쿨링 덕트의 적용이 늘어나고 있다. 쿨링 덕트는 상시 개방된 상태로 유지되는 타입과, 필요 시에만 개방되는 액티브 타입 등 그 형태가 다양하다. 차량의 주행 시 외부 공기는 차량의 전방부에 마련된 쿨링 덕트의 유입구를 통해 쿨링 덕트의 내부로 유입된 후, 주로 전륜 휠의 브레이크디스크측으로 유동된다.
이러한 쿨링 덕트에 의하면 브레이크디스크의 과열로 인해 마찰부재(이하 '브레이크패드'라 한다)의 제동 성능과 수명이 현저히 저하되는 것을 해결할 수 있다. 그러나 쿨링 덕트를 통해 브레이크디스크측으로 유동되는 외부 공기에는 먼지 등의 이물질이 다량 포함되어 있어 브레이크디스크의 표면을 오염시키게 된다. 이와 같이 브레이크디스크가 오염되는 경우 브레이크디스크와 브레이크패드간의 밀착력이 낮아지면서 제동성능이 저하된다는 문제점이 있다. 따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2013-0024083호(2013.03.08. 공개, 발명의 명칭: 차량용 브레이크 장치)에 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 브레이크디스크의 표면에 부착된 이물질을 제거하여 제동 성능을 안정적으로 유지할 수 있도록 하는 차량용 브레이크의 이물질제거장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 차량용 브레이크의 이물질제거장치는: 브레이크디스크와 대향되게 설치되는 브러시지지부; 및 상기 브러시지지부에 설치되고, 상기 브레이크디스크의 표면에 접하며, 상기 브레이크디스크의 회전 시 상기 브레이크디스크에 부착된 이물질을 쓸어내는 브러시부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 브러시지지부는, 상기 브레이크디스크 주변의 차량 부품에 결합되는 결합부; 상기 결합부에서 상기 브레이크디스크측으로 연장되는 연장부; 및 상기 연장부와 연결되고, 상기 브레이크디스크 중 브레이크패드와 접하는 마찰접촉부와 대향되게 배치되며, 상기 브러시부가 설치되는 브러시설치부;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 브러시부는, 상기 브러시지지부에 결합되는 브러시본체; 및 일측부는 상기 브러시본체에 결합되고, 타측부는 상기 브레이크디스크의 표면과 접하며, 상기 브레이크디스크의 둘레부측에서 회전중심부측으로 배열되는 브러시부재;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 브러시부를 상기 브러시지지부에 착탈가능하게 연결하는 브러시착탈부;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 브러시착탈부는, 상기 브러시지지부상에 형성되는 레일부; 및 상기 브러시부상에 형성되고, 상기 레일부에 슬라이딩 결합되는 슬라이딩체결부;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 브러시착탈부는, 상기 브러시지지부와 상기 브러시부를 관통하여 체결되는 유동방지체결부;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은, 상기 브러시지지부와 상기 브러시부를 구비하여 캘리퍼의 이너패드설치부에 설치되고, 상기 브레이크디스크의 일측면과 접하는 제1이물질제거부; 및 상기 브러시지지부와 상기 브러시부를 구비하여 상기 캘리퍼의 아우터패드설치부에 설치되고, 상기 브레이크디스크의 타측면과 접하는 제2이물질제거부;를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 차량용 브레이크의 이물질제거장치에 의하면, 브러시부를 이용해 브레이크디스크에 부착된 이물질을 쓸어내며 브레이크디스크의 표면을 청정하게 유지할 수 있다. 이에 따라, 쿨링 덕트 및 외부 공기를 이용해 브레이크디스크의 과열로 인한 브레이크패드의 마찰계수, 수명 저하를 감소시킬 수 있으면서도, 외부 공기에 포함된 먼지 등의 이물질로 인한 브레이크패드의 밀착력 저하를 감소시킬 수 있어 제동 성능을 안정적으로 유지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 브레이크의 이물질제거장치를 캘리퍼에 설치한 상태를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 브레이크의 이물질제거장치를 캘리퍼에 설치한 상태를 다른 방향에서 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 A부분을 확대하여 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 브레이크의 이물질제거장치를 도시한 요부 분해사시도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 차량용 브레이크의 이물질제거장치의 일실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 브레이크의 이물질제거장치를 캘리퍼에 설치한 상태를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 브레이크의 이물질제거장치를 캘리퍼에 설치한 상태를 다른 방향에서 도시한 사시도이며, 도 3은 도 2의 A부분을 확대하여 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 브레이크의 이물질제거장치를 도시한 요부 분해사시도이다.
도 1, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 브레이크의 이물질제거장치(9)는 제1이물질제거부(9A)와 제2이물질제거부(9B)를 포함한다.
제1이물질제거부(9A)는 원판 형상을 가지는 브레이크디스크(1)의 일측면과 접한 상태로 브레이크디스크(1)의 일측면에 부착된 오염물을 제거하는 장치이다. 제1이물질제거부(9A)는 브러시지지부(10)와 브러시부(20)를 구비하여 캘리퍼(3a)의 이너패드설치부(7)에 설치된다.
제2이물질제거부(9B)는 브레이크디스크(1)의 타측면과 접한 상태로 브레이크디스크(1)의 타측면에 부착된 오염물을 제거하는 장치이다. 제2이물질제거부(9B)는 제1이물질제거부(9A)와 마찬가지로 브러시지지부(10)와 브러시부(20)를 구비하여 캘리퍼(3a)의 아우터패드설치부(8)에 설치된다.
캘리퍼(3a)는 브레이크패드(4)를 차량의 바퀴와 함께 회전하는 브레이크디스크(1)의 양측면에 가압, 밀착시키는 것에 의해 바퀴의 회전을 구속, 제동시키는 장치이다. 본 발명의 설명에서는 브레이크디스크(1) 중 브레이크패드(4)와 접하는 부분을 마찰접촉부(2)라 한다. 마찰접촉부(2)는 브레이크디스크(1)의 양측면상에, 브레이크디스크(1)의 둘레부를 따라 원형의 형태로 형성된다.
브레이크패드(4)는 브레이크디스크(1)의 양측면과 각각 접하는 한 쌍이 구비된다. 한 쌍의 브레이크패드(4)는 브레이크디스크(1)의 내측면과 접하는 이너패드(5)와, 브레이크디스크(1)의 외측면과 접하는 아우터패드(6)로 구분할 수 있다.
본 발명의 설명에서 이너패드설치부(7)는 캘리퍼(3a) 중 브레이크디스크(1)의 내측면측에 위치되고 이너패드(5)의 설치가 이루어지는 일측부를 의미한다. 또한, 아우터패드설치부(8)는 캘리퍼(3a) 중 브레이크디스크(1)의 외측면측에 위치되고 아우터패드(6)의 설치가 이루어지는 타측부를 의미한다.
상기와 같이 제1이물질제거부(9A)와 제2이물질제거부(9B)를 구비하면, 브레이크디스크(1)의 양측면에 부착된 이물질을 효율적으로 제거할 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 브레이크의 이물질제거장치(9)는 브레이크디스크(1)의 양측면에 부착된 이물질을 효율적으로 제거하기 위해 캘리퍼(3a)의 이너패드설치부(7)와 아우터패드설치부(8)상에 각각 제1이물질제거부(9A)와 제2이물질제거부(9B)를 설치한 구성을 가지나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
본 발명에 따른 차량용 브레이크의 이물질제거장치(9)는 캘리퍼(3a) 외에도 디스크 더스크 커버, 너클(3b) 등과 같이 브레이크디스크(1) 주변의 차량 부품 중, 차량의 운행 중에 일정한 상태를 유지하는 부품의 어디에나 그 설치가 이루어질 수 있다.
도 3, 도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 제1이물질제거부(9A)와 제2이물질제거부(9B)는 브러시지지부(10), 브러시부(20), 브러시착탈부(30)를 포함한다.
브러시지지부(10)는 브러시부(20)를 지지하는 부분으로, 브레이크디스크(1)의 내측면 또는 외측면과 대향되게 설치된다. 도 3, 도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 브러시지지부(10)는 결합부(11), 연장부(12), 브러시설치부(13)를 포함한다.
결합부(11)는 캘리퍼(3a)에 결합, 고정되는 부분이다. 결합부(11)상에는 볼트 등의 체결부재가 관통할 수 있는 홀부가 형성된다. 결합부(11)는 체결부재에 의해, 캘리퍼(3a)의 이너패드설치부(7)와 아우터패드설치부(8)에 마련된 브러시설치부상에 결합된다. 브러시설치부는 주변보다 오목하게 함몰된 형상을 가지고 결합부(11)가 안착될 수 있는 안착면을 이루는 안착홈부와, 볼트 등의 체결부재가 결합부(11)를 관통하여 체결될 수 있는 암나사부가 형성된 체결홈부를 포함한다.
안착홈부상에 결합부(11)를 안착시키고, 홀부와 체결홈부에 체결부재를 연속하여 체결함으로써 본 발명에 따른 제1이물질제거부(9A)와 제2이물질제거부(9B) 각각을 캘리퍼(3a)의 정위치에 착탈가능하게 고정시킬 수 있다.
연장부(12)는 캘리퍼(3a)측에 위치되는 결합부(11)와 브레이크디스크(1)측에 위치되는 브러시설치부(13)를 연결하는 부분이다. 연장부(12)는 결합부(11)에서 브레이크디스크(1)측으로 연장되게 형성된다.
브러시설치부(13)는 브러시부(20)가 설치되는 부분이다. 브러시설치부(13)는 브레이크디스크(1)의 마찰접촉부(2)와 대향되게 배치된다. 이에 따라, 브러시설치부(13)에 브러시부(20)를 설치한 상태에서 브러시부(20)는 자연히 마찰접촉부(2)와 접촉하게 된다.
본 발명의 일실시예에 따른 브러시설치부(13)는 마찰접촉부(2)를 반경방향으로 가로지르도록, 브레이크디스크(1)의 둘레부측에서 회전중심부측으로 연장되게 형성된다. 이에 따라, 브레이크디스크(1)의 둘레부측에서 회전중심부측으로 연장된 형상을 가지는 브러시부(20) 전체를 안정적으로 지지할 수 있다.
브러시부(20)는 복수개의 브러시부재(22)를 구비하여 브러시지지부(10)에 설치되는 부분으로, 브레이크디스크(1)의 마찰접촉부(2)에 접하도록 설치된다. 마찰접촉부(2)에 부착된 이물질은 브레이크디스크(1)의 회전 시 브러시부(20)에 의해 쓸려나면서 브레이크디스크(1)의 표면으로부터 제거된다. 도 3, 도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 브러시부(20)는 브러시본체(21)와 브러시부재(22)를 포함한다.
브러시본체(21)는 복수개의 브러시부재(22)를 설정 형태로 배열시킬 수 있는 설치면을 제공하는 부분이다. 브러시본체(21)는 브레이크디스크(1)의 둘레부측에서 회전중심부측으로 연장된 형상을 가지고, 브러시착탈부(30)에 의해 브러시설치부(13)에 착탈가능하게 결합된다.
브러시부재(22)는 브레이크디스크(1)의 표면에 부착된 이물질을 쓸어내는 부분이다. 브러시부재(22)는 모(毛)의 형상을 가지고 브러시본체(21)에 결합되며, 복수개가 브레이크디스크(1)의 둘레부측에서 회전중심부측으로 연속하여 배열된다.
브러지지지부(10)에 브러시본체(21)를 결합시킨 상태에서 브러시부재(22)의 단부는 브레이크디스크(1)와 접하게 되고, 브레이크디스크(1)의 회전 시 브레이크디스크(1)의 표면의 이물질을 쓸어내게 된다.
브러시부재(22)는 연성과 탄력을 가지는 합성수지, 금속 소재 등으로 이루어진다. 본 발명에 따른 브러시부재(22)는 중력의 영향에도 불구하고 브레이크디스크(1)로부터 떨어지지 않는 정도의 미세한 질량을 가지는 먼지를 털어낼 수 있으면 충분하다. 따라서 브러시부재(22)는 미세한 먼지를 털어낼 수 있는 정도의 탄력을 가지면서도, 브레이크디스크(1)와의 마찰 접촉에 의해 브레이크디스크(1)를 손상시키거나 소음을 발생시키지 않을 정도의 연성을 가진다.
브러시착탈부(30)는 브러시부(20)를 브러시지지부(10)에 착탈가능하게 연결하는 부분이다. 도 3, 도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 브러시착탈부(30)는 레일부(31), 슬라이딩체결부(32), 유동방지체결부(33)를 포함한다.
레일부(31)는 브러시설치부(13) 중 브레이크디스크(1)와 마주하는 일측부상에 형성된다. 본 발명의 일실시예에 따른 레일부(31)는 브러시설치부(13)의 양단부에 'ㄴ'자 형상으로 돌출되게 형성된다. 또한, 레일부(31)는 슬라이딩체결부(32)가 일방향으로만 슬라이딩 결합될 수 있도록, 일측을 향해 개방되게 형성된다.
보다 구체적으로, 레일부(31)는 슬라이딩체결부(32)가 도 2, 도 3상에 화살표로 표시된 브레이크디스크(1)의 회전 방향과 동일한 방향으로만 슬라이딩 결합될 수 있도록 브레이크디스크(1)의 회전 방향과 반대되는 방향을 향해 개방되게 형성된다. 여기서, 도 2, 도 3상에 화살표로 표시된 브레이크디스크(1)의 회전 방향은 차량의 주행 시 바퀴의 회전방향과 동일한 방향이다.
레일부(31)의 일측부는 도 4에 도시된 바와 같이 개방되게 형성되고, 타측부상에는 슬라이딩체결부(32)의 이동을 구속하는 측벽이나 걸림턱이 형성된다. 이에 따라, 브레이크디스크(1)의 회전력이 브러시부(20)와 슬라이딩체결부(32)에 전달되더라도, 브러시부(20)와 슬라이딩체결부(32)가 레일부(31)의 타측부측으로 밀려나거나 이탈되지 않고, 레일부(31)에 결속된 상태를 안정되게 유지할 수 있다.
슬라이딩체결부(32)는 레일부(31)에 슬라이딩 결합되는 부분으로, 브러시본체(21)의 양단부상에 레일부(31)에 끼워질 수 있는 너비로 형성된다. 슬라이딩체결부(32)를 레일부(31)에 슬라이딩 결합시키는 것에 의해, 브러시부(20)를 브러시지지부(10)에 착탈가능하게 연결할 수 있다.
유동방지체결부(33)는 브러시지지부(10)와 브러시부(20)를 관통하여 체결된다. 유동방지체결부(33)로는 볼트 등의 체결부재를 적용할 수 있으며, 브러지지지부(10)와 브러시부(20)상에는 체결부재가 착탈가능하게 체결될 수 있는 홀부 또는 홈부가 형성된다. 유동방지체결부(33)는 레일부(31)와 슬라이딩체결부(32)간의 슬라이딩 결합 방향과 수직되는 방향으로 그 체결이 이루어짐으로써, 브러시부(20)와 슬라이딩체결부(32)의 슬라이딩 이동을 원천적으로 방지한다.
브러시착탈부(30)를 구비함으로써, 브러시부재(22)의 마모 시 제1이물질제거부(9A)와 제2이물질제거부(9B) 전체를 교체할 필요 없이 브러시부(20)만을 부분적으로 교체하는 것에 의해 그 유지보수가 보다 용이하고 신속하게 이루어질 수 있다. 또한, 브러시지지부(10)에 해당되는 만큼 교체 부품의 단가를 절감할 수 있고, 자원의 소모를 줄일 수 있다.
또한, 브러시착탈부(30)가 슬라이딩 결합 구조를 가짐에 따라, 브러시부(20)의 교체 시 브러시부(20)를 브레이크디스크(1)의 양측면과 나란한 방향에서, 즉 브러시설치부(13)의 측방향 일측에서 브러시설치부(13)측으로 밀어넣는 것에 의해 용이하게 결합시킬 수 있다. 이에 따라, 브레이크디스크(1)와 브러시설치부(13) 사이에 형성되는 협소한 이격 공간부상에 브러시부(20)를 끼워넣은 상태로 브러시부(20)를 브러시지지부(10)에 결합시키는 불편한 과정을 거칠 필요가 없다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 차량용 브레이크의 이물질제거장치(9)에 의하면, 브러시부(20)를 이용해 브레이크디스크(1)에 부착된 이물질을 쓸어내며 브레이크디스크(1)의 표면을 청정하게 유지할 수 있다. 이에 따라, 쿨링 덕트와 외부 공기를 이용해 브레이크디스크(1)의 과열로 인한 브레이크패드(4)의 마찰계수, 수명 저하를 감소시킬 수 있으면서도, 외부 공기에 포함된 먼지 등의 이물질로 인한 브레이크패드(4)의 밀착력 저하를 감소시킬 수 있어 제동 성능을 안정적으로 유지할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
1 : 브레이크디스크 2 : 마찰접촉부
3a : 캘리퍼 4 : 브레이크패드
5 : 이너패드 6 : 아우터패드
7 : 이너패드설치부 8 : 아우터패드설치부
9 : 이물질제거장치 9A : 제1이물질제거부
9B : 제2이물질제거부 10 : 브러시지지부
11 : 결합부 12 : 연장부
13 : 브러시설치부 20 : 브러시부
21 : 브러시본체 22 : 브러시부재
30 : 브러시착탈부 31 : 레일부
32 : 슬라이딩체결부 33 : 유동방지체결부

Claims (7)

  1. 브레이크디스크와 대향되게 설치되는 브러시지지부;
    상기 브러시지지부에 설치되고, 상기 브레이크디스크의 표면에 접하며, 상기 브레이크디스크의 회전 시 상기 브레이크디스크에 부착된 이물질을 쓸어내는 브러시부; 및
    상기 브러시부를 상기 브러시지지부에 착탈가능하게 연결하는 브러시착탈부;를 포함하고,
    상기 브러시착탈부는,
    상기 브러시지지부상에 형성되는 레일부; 및
    상기 브러시부상에 형성되고, 상기 레일부에 슬라이딩 결합되는 슬라이딩체결부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 브레이크의 이물질제거장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 브러시지지부는,
    상기 브레이크디스크 주변의 차량 부품에 결합되는 결합부;
    상기 결합부에서 상기 브레이크디스크측으로 연장되는 연장부; 및
    상기 연장부와 연결되고, 상기 브레이크디스크 중 브레이크패드와 접하는 마찰접촉부와 대향되게 배치되며, 상기 브러시부가 설치되는 브러시설치부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 브레이크의 이물질제거장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 브러시부는,
    상기 브러시지지부에 결합되는 브러시본체; 및
    일측부는 상기 브러시본체에 결합되고, 타측부는 상기 브레이크디스크의 표면과 접하며, 상기 브레이크디스크의 둘레부측에서 회전중심부측으로 배열되는 브러시부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 브레이크의 이물질제거장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 브레이크디스크와 대향되게 설치되는 브러시지지부;
    상기 브러시지지부에 설치되고, 상기 브레이크디스크의 표면에 접하며, 상기 브레이크디스크의 회전 시 상기 브레이크디스크에 부착된 이물질을 쓸어내는 브러시부; 및
    상기 브러시부를 상기 브러시지지부에 착탈가능하게 연결하는 브러시착탈부;를 포함하고,
    상기 브러시착탈부는,
    상기 브러시지지부와 상기 브러시부를 관통하여 체결되는 유동방지체결부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 브레이크의 이물질제거장치.
  7. 제1항 내지 제3항, 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 브러시지지부와 상기 브러시부를 구비하여 캘리퍼의 이너패드설치부에 설치되고, 상기 브레이크디스크의 일측면과 접하는 제1이물질제거부; 및
    상기 브러시지지부와 상기 브러시부를 구비하여 상기 캘리퍼의 아우터패드설치부에 설치되고, 상기 브레이크디스크의 타측면과 접하는 제2이물질제거부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 브레이크의 이물질제거장치.
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