KR20020014209A - 디스크 브레이크의 가이드로드 결합구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디스크 브레이크의 가이드로드 결합구조에 관한 것으로, 그 목적은 가이드로드와 캐리어의 직접적인 충돌로 인한 래틀 노이즈의 발생을 억제하고, 제동유압 해제 시 하우징을 보다 효과적으로 복귀시키는 것이다.

본 발명에 따른 디스크 브레이크의 가이드로드 결합구조에 의하면, 핀홀 입구에 홀 내면으로 원주를 따라 오목하게 마련된 안착홈과 상기 안착홈에 결합되는 고무재질의 완충부재를 마련함으로써, 가이드로드와 캐리어의 직접적인 마찰을 방지하여 외부로부터 전달되는 충격이 완화되며 동시에 래틀 노이즈 발생을 효과적으로 방지하고 캘리퍼 하우징의 즉각적인 복원이 보다 효과적으로 이루어지도록 하여 전체적인 디스크 브레이크의 신뢰성을 향상시키는 것이다.

Description

디스크 브레이크의 가이드로드 결합구조{Guide rod combination structure of disk brake}

본 발명은 디스크 브레이크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차체에 고정되는 캐리어에 피스톤이 내장된 캘리퍼 하우징을 슬라이딩 가능하게 결합시키는 디스크 브레이크의 가이드로드 결합구조에 관한 것이다.

일반적으로 디스크 브레이크는 휠과 함께 회전하는 원판형의 디스크를 양쪽에서 패드로 강하게 압박하여 제동력을 얻는 것이다.

디스크 브레이크의 구조를 보면, 제동유압에 의해 진퇴운동하도록 피스톤이 내장된 캘리퍼 하우징, 한 쌍의 패드플레이트가 설치되며 차체에 고정되는 캐리어, 패드플레이트의 내부 패드 사이에 일부가 삽입되어 휠과 함께 회전운동 하는 디스크를 구비한다.

캘리퍼 하우징의 후방부에는 제동유압이 전달되는 실린더가 형성되며, 실린더의 내부에는 실린더에 전달된 유압에 의해 진퇴운동 하는 피스톤이 마련된다. 실린더의 내주면에는 실린더 내부의 오일을 밀폐시키며 피스톤의 복원을 보조하는 탄성재질의 시일이 설치되며 캘리퍼 하우징의 양측 단부는 캐리어와 결합하기 위해 체결공이 형성된 체결부가 돌출 되게 마련된다.

캐리어는 차체에 볼트고정 되도록 마련되는데, 여기에는 패드가 부착된 한 쌍의 패드플레이트가 내측방향으로 슬라이딩 가능하게 설치된다. 패드플레이트는 피스톤의 선단과 접하여 피스톤에 의해 직접 가압받도록 배치된 인너패드플레이트와 상기 캘리퍼 하우징 전방부에서 하측방향으로 굽어져 마련된 핑거부의 내면과 접하도록 배치된 아웃터패드플레이트로 구별된다.

캐리어와 캘리퍼 하우징은 가이드로드를 통해 결합되며 가이드로드는 캐리어에 마련된 핀홀에 캘리퍼 하우징 내의 피스톤의 전후진방향과 동일방향으로 슬라이딩 가능하게 결합된다.

가이드로드의 결합구조는 도 1에 도시한 바와 같이, 캘리퍼 하우징(10) 양단에 형성된 체결부(2) 내에 체결공(1)이 마련된다. 체결부(2) 하단 가이드로드(4)의 상부에는 암나사가 형성되어 있는 체결홈(4a)이 있으며 체결공(1)과 대향되도록 캐리어(50)의 양단에도 각각 소정깊이의 핀홀(3)이 형성된다. 또한 체결부(2) 하단에 있는 가이드로드(4) 외주면과 핀홀(3)의 입구 둘레에는 고정홈(5)이 마련되어 있어 이 고정홈(5)에 핀홀(3) 내로의 이물질 침입을 방지하는 막음부재(6)가 설치된다.

가이드로드(4)는 하단을 핀홀(3)에 삽입한 후, 가이드로드(4)의 상단의 체결홈(4a)에 체결부(2)의 체결공(1)을 관통한 볼트(7)를 나사결합시켜 고정된다. 이때, 가이드로드(4)는 핀홀(3) 내에서 슬라이딩이 가능해야 하기 때문에 어느 정도 헐겁게 결합하며, 이들 가이드로드(4)와 핀홀(3) 사이에는 소정의 클리어런스(8)가 형성된다. 또한, 반복적인 제동작용으로 인한 가이드로드(4)와 핀홀(3) 사이의 마찰 손상 및 충격소음을 방지하기 위한 윤활제(9)가 핀홀(3) 내에 충진되고 가이드로드(4) 하단에도 도포 된다.

차량의 제동작용 시 핀홀(3) 내부에는 금속재질로 이루어진 가이드로드(4)와 핀홀(3)의 직접적인 마찰충격으로 덜컥거리는 일종의 래틀 노이즈가 발생되는데, 종래의 디스크 브레이크에 있어서 래틀 노이즈의 억제는 상기에 서술한 클리어런스(8)의 조절과 윤활제(9)의 충진을 통해서 이루어 졌다. 즉, 클리어런스(8)를 작게하여 래틀 노이즈를 줄일 수 있고, 윤활제(9)를 핀홀(3) 내에 충진시킴으로써 윤활제(9)가 가이드로드(4)와 핀홀(3)의 마찰충격을 완화시켜 노이즈 발생을 억제시킬 수 있었다.

그런데, 클리어런스(8)가 너무 작아질 경우에는 핀홀(3) 내에서 슬라이딩해야 하는 가이드로드(4)의 움직임이 둔화될 우려가 있고, 핀홀(3) 내부에 채워진 윤활제(9)도 계속되는 제동작용에 따른 가이드로드(4)의 슬라이딩으로 외부로 유출이 되어 수시로 재충전이 이루어져야 하는 문제점을 가지고 있다.

또한, 종래의 디스크 브레이크는 캘리퍼 하우징(10) 내의 실린더 액압 해제 시 패드플레이트(30,40)의 즉각적인 복원이 이루어지지 않아 패드(31,41)와 디스크(60)의 접촉을 지연시켜 패드(31,41)의 불필요한 마모를 발생시키는 문제점도 가지고 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 캐리어에 캘리퍼 하우징을 슬라이딩 가능하게 결합시키는 가이드로드의 결합구조를 개선하여 래틀 노이즈를 방지하며 캘리퍼 하우징의 즉각적인 복원으로 불필요한 패드의마모를 방지하는 것이다.

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

도 2는 본 발명에 따른 디스크 브레이크의 반단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 가이드로드의 결합구조를 발췌하여 보인 확대단면도 이다.

도 4는 본 발명에 따른 가이드로드의 결합구조를 발췌하여 보인 분해단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

50: 캐리어 100: 가이드로드

110: 제1고정홈 120: 체결홈

200: 체결공 300: 체결부

400: 볼트 500: 핀홀

600: 클리어런스 700: 윤활제

800: 막음부재 810: 제1고정부

820: 제2고정부 830: 완충부

840: 주름부 900: 걸림돌기

910: 제2고정홈 920: 안착홈

차체에 고정된 캐리어, 상기 캐리어에 상대운동 가능하도록 설치되며 유압이 작용하면 패드를 밀어 디스크를 제동하는 캘리퍼, 상기 캘리퍼에 설치된 가이드로드, 상기 가이드로드가 슬라이딩하도록 상기 캐리어에 형성된 핀홀, 상기 핀홀 내부로 이물질의 삽입을 방지하도록 상기 핀홀 외부의 상기 기이드로드 주위에 설치되는 막음부재를 포함하는 디스크 브레이크에 있어서,

상기 막음부재에는 상기 막음부재와 일체로 형성되며 상기 핀홀 입구 내부로 삽입되는 신축재질의 완충부가 마련되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 핀홀의 입구에는 상기 완충부가 안착될 수 있도록 안착홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 디스크 브레이크는 도 2에 도시한 바와 같이, 제동유압에 의해 진퇴운동 하는 피스톤(20)이 내장되는 캘리퍼 하우징(10)과, 한 쌍의 패드플레이트(30,40)가 일정간격 이격되게 설치되는 캐리어(50)와, 일부가 패드플레이트(30,40) 사이에 삽입되어 휠(미도시)과 함께 회전하는 원판상의 디스크(60)를 포함한다.

캘리퍼 하우징(10)은 마스터 실린더(미도시)에서 형성된 제동유압이 전달되도록 후방에 실린더(70)가 마련되며, 실린더(70)의 내부에는 실린더(70)로 전달된제동유압에 의해 진퇴운동 하는 피스톤(20)이 형성되어 있다.

캐리어(50)는 차체에 볼트 고정되며, 캐리어(50) 내에는 패드(31,41)가 부착된 한 쌍의 패드플레이트(30,40)가 디스크(60)를 중심으로 진퇴운동 가능하게 설치된다. 패드플레이트(30,40)는 피스톤(20) 선단과 접하도록 배치되며 인너패드(31)가 부착된 인너패드플레이트(30)와 캘리퍼 하우징(10)의 전방에서 캐리어(50)를 감싸도록 캐리어(50) 쪽으로 절곡연장된 핑거부(80)의 내측에 접하도록 배치되며 아웃터패드(41)가 부착된 아웃터패드플레이트(40)로 구별된다.

캐리어(50)에는 캘리퍼 하우징(10)이 가이드로드(100)를 통해 슬라이딩 가능하게 결합되는데, 도 3을 참조하여 가이드로드(100)의 구조를 설명하면 다음과 같다.

가이드로드(100)는 봉 형상으로 형성되어 있으며, 상단에 암나사가 가공된 체결홈(120)에 체결부(300)의 체결공(200)을 관통한 볼트(400)가 끼워져 고정된다. 그리고 상기 체결공(200)과 대응하는 위치에 있는 캐리어(50)의 양 단부에는 가이드로드(100)의 하단이 헐겁게 끼워져 슬라이딩 결합되도록 소정깊이의 핀홀(500)이 형성되어 있다. 핀홀(500)의 내경은 가이드로드(100) 하단의 직경보다 약간 크게 형성되어 있어 가이드로드(100) 하단과 핀홀(500) 사이에는 일정간격의 클리어런스(600)가 형성되고 상기 적절한 클리어런스(600)에 의해 가이드로드(100)는 원활하게 핀홀(500) 내부를 슬라이딩하게 된다. 클리어런스(600)가 너무 크면 핀홀(500) 내부에서 금속재의 가이드로드(100)와 캐리어(50)의 마찰로 래틀 노이즈가 크게 발생되고, 너무 작으면 핀홀(500) 내부에서 가이드로드(100)의 슬라이딩이둔화되기 때문에 적당한 클리어런스(600)를 갖도록 설계하는 것이 중요시된다. 또한, 핀홀(500)에는 가이드로드(100)의 슬라이딩이 보다 원활하게 이루어지며 래틀 노이즈를 줄일 수 있도록 윤활제(700)가 충진되고 상기 윤활제(700)는 가이드로드(100)의 하단에도 도포된다.

한편, 가이드로드(100)가 끼워지는 핀홀(500)의 입구 주위에는 외부로부터의 이물질의 침입을 방지하고 내부로부터의 윤활제(700)의 유출을 막는 막음부재(800)가 마련되어 있으며 또한, 가이드로드(100)와 핀홀(500)의 직접적인 접촉을 막아 래틀노이즈를 방지하고 자체 탄성력으로 캘리퍼 하우징(10)의 리턴이 보다 즉각적으로 이루어지게 하여 패드(31,41)의 불필요한 마모를 방지할 수 있는 완충부(830)가 막음부재(800) 하방으로 부터 연장되어 막음부재(800)와 일체로 성형되어 설치된다.

상기 막음부재(800)는 고무재질로 이루어졌으며 상단의 제1고정부(810)는 가이드로드(100)의 상단 외주면에 마련된 제1고정홈(110)에 고정되도록 되어 있고 하단의 제2고정부(820)는 핀홀(500) 입구로부터 소정간격 이격된 지점에서 상방향으로 돌출 성형된 걸림돌기(900) 외측의 제2고정홈(910)에 고정된다. 상기 걸림돌기(900)의 끝단은 상기 제2고정부(820)가 견고하게 고정될 수 있도록 외측으로 절곡되어 있다. 상기 막음부재(800)에서 가이드로드(100)와 핀홀(500)의 직접적인 접촉을 방지하여 금속간의 마찰로 인한 충격을 완충시켜 래틀 노이즈를 방지하는 역할을 수행하는 완충부(830)는 상기 걸림돌기(900) 내측의 안착홈(920)을 통해 핀홀(500) 입구로 삽입되어 가이드로드(100)와 핀홀(500) 사이에 설치된다. 또한,상기 제1고정부(810) 하단에는 신축이 가능한 주름부(840)가 마련되어 있어 가이드로드(100)의 슬라이딩으로 인해 제1고정홈(110)에 고정된 제1고정부(810)와 제2고정홈(910)에 고정된 제2걸림부(820)의 간격이 변화되어도 상기 막음부재(800)는 가이드로드(100)로부터 이탈되지 않고 정위치에 고정된다. 상기 제1고정부(810), 주름부(840), 제2고정부(820), 완충부(830)는 일체로 성형되며 제2고정부(820)와 완충부(830)는 상기 걸림돌기(900)를 감싸도록 형성되어 있고 상기 주름부(840)와 가이드로드(100) 사이는 주름부(840)의 신축이 용이하도록 중공으로 되어 있다.

다음은 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 가이드로드의 조립과정을 설명한다. 도 4를 참조하면,

먼저, 캐리어(50)의 양측 단부에 형성된 핀홀(500) 내에 윤활제(700)를 충분히 충진한 후, 막음부재(800)의 제2고정부(820)와 완충부(830)는 핀홀(500) 입구에 마련된 걸림돌기(900)를 감싸며 제2고정홈(910)과 안착홈(920)에 각각 고정된다. 그리고 가이드로드(100)의 하단을 완충부(830)가 감싸고 있는 핀홀(500) 입구로 밀어 넣는다. 이때, 가이드로드(100)와 핀홀(500)은 상기 완충부(830)의 설치로 직접 접촉되지 않게 된다.

계속하여, 체결부(300)의 체결공(200)에 볼트(400)를 관통시킨 후 가이드로드(100) 체결홈(120)의 암나사에 볼트를 나사결합시키면, 가이드로드(100)를 통해 캘리퍼 하우징(10)이 캐리어(50)에 슬라이딩 가능하게 결합된다.

다음에는 이와 같이 구성된 디스크 브레이크의 제동작용 및 효과를 설명한다.

자동차의 주행중 운전자가 브레이크 패달을 밟게 되면 마스터 실린더에서 제동유압이 형성되고 마스터 실린더에서 형성된 제동유압은 캘리퍼 하우징(10) 내의 실린더(70)로 전달되어 실린더(70) 내부의 피스톤(20)을 가압하게 된다. 가압된 피스톤(20)은 전진하여 캐리어(50)에 진퇴운동 가능하게 설치된 인너패드플레이트(30)를 밀게되고 인너패드플레이트(30)는 다시 디스크(60)와 접하고 있는 인너패드(31)를 밀어 디스크(60)의 측면과 인너패드(31)가 마찰함으로써 제동작용이 이루어 진다. 아울러, 가이드로드(100)를 통해 슬라이딩 가능하게 결합된 캘리퍼 하우징(10)은 실린더(70)에 잔존하는 유압에 의해 피스톤(20)과 반대 방향으로 이동함으로써, 캘리퍼 하우징(10)의 하측방향으로 굽어지게 형성된 핑거부(80)가 아웃터패드플레이트(40)를 디스크(60) 쪽으로 밀어 디스크(60)에 아웃터패드(41)가 압착되어 제동력이 발생된다. 이러한 제동작용은 가이드로드(100)의 하단이 핀홀(500) 내에서 일부 빠져나와 캘리퍼 하우징(10)이 이동되기 때문이다. 상기 가이드로드(100)와 핀홀(500)의 연결부에는 막음부재(800)가 마련되어 있어 핀홀(500) 내부로 삽입될 수 있는 이물질의 침입을 방지하고 핀홀(500) 내부 윤활재(700)의 외부유출을 막으며 막음부재(800) 하단의 완충부(830)에 의해 브레이크의 급격한 제동작용이 일어나는 경우나 자동차의 요철도로 주행 시 캘리퍼 하우징(10)이 가이드로드(100)를 통해 캐리어(50)에 설치된 핀홀(500)에 강하게 슬라이딩하여도 충격을 완충시키고 금속재로 이루어진 가이드로드(100)와 캐리어(500)의 직접적인 접촉을 막아 금속마찰 시 발생될 수 있는 래틀 노이즈를 방지한다.

다시, 운전자가 브레이크 패달을 놓아 제동유압이 해제되면, 인너패드(31)와 아웃터패드(41)는 회전운동 하는 디스크(60)와 마찰하면서 다시 이격됨으로써, 피스톤(20)은 실린더(70) 내부로 복원되고, 가이드로드(100) 역시 핀홀(500) 내로 삽입 복원된다. 이때, 가이드로드(100)는 핀홀(500) 입구에 마련된 완충부(830) 자체 탄성력에 의해 보다 신속하게 핀홀(500) 내부로 복원되고 이에 따라 캘리퍼 하우징(10)도 좀더 빨리 원상태로 이동하게 되어 결국 패드(31,41)와 디스크(60)의 분리가 신속히 이루어져 패드(31,41)와 디스크(60)의 마찰지연으로 인한 불필요한 패드(31,41)의 마모를 줄일 수 있게 된다.

이와 같이, 디스크 브레이크의 제동작용은 캘리퍼 하우징(10)이 가이드로드(100)를 통해 캐리어(50)에 슬라이딩 가능하게 결합되어 있기 때문에 디스크(60) 양측에서 동시에 이루어진다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 디스크 브레이크의 가이드로드 결합구조에 의하면, 핀홀 입구부에 걸림돌기에 의해 형성된 안착홈을 마련하고 상기 안착홈에 막음부재와 일체로 성형된 완충부를 삽입함으로써, 반복적인 제동작용에도 핀홀내에 충진된 윤활제의 누출이 방지되고 금속재로 이루어진 가이드로드와 캐리어의 마찰충격을 완충시키는 동시에 직접적인 금속 마찰접촉으로 발생하는 래틀 노이즈를 방지함은 물론 자체 탄성력으로 즉각적인 캘리퍼 하우징의 복원이 보다 효과적으로 이루어지도록 하여 불필요한 패드의 마모를 방지하는 이점이 있다.

Claims (2)

1. 차체에 고정된 캐리어, 상기 캐리어에 상대운동 가능하도록 설치되며 유압이 작용하면 패드를 밀어 디스크를 제동하는 캘리퍼, 상기 캘리퍼에 설치된 가이드로드, 상기 가이드로드가 슬라이딩하도록 상기 캐리어에 형성된 핀홀, 상기 핀홀 내부로 이물질의 삽입을 방지하도록 상기 핀홀 외부의 상기 기이드로드 주위에 설치되는 막음부재를 포함하는 디스크 브레이크에 있어서,

   상기 막음부재에는 상기 막음부재와 일체로 형성되며 상기 핀홀 입구 내부로 삽입되는 신축재질의 완충부가 마련되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크의 가이드로드 결합구조.
2. 상기 핀홀의 입구에는 상기 완충부가 안착될 수 있도록 안착홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크의 가이드로드 결합구조.