KR20070060668A

KR20070060668A - 소음 방지용 캘리퍼 브레이크

Info

Publication number: KR20070060668A
Application number: KR1020050120567A
Authority: KR
Inventors: 김현기
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2005-12-09
Filing date: 2005-12-09
Publication date: 2007-06-13

Abstract

본 발명은 캘리퍼 브레이크(Caliper break)에 관한 것이다.

이 같은 본 발명은, 캘리퍼 브레이크를 이루는 실린더와 피스톤을 이중으로 구성함으로써, 피스톤과 패드 백플레이트의 접촉 면적을 증대시켜 피스톤과 패드 백플레이트의 마찰력 변동에 따른 진동 흡수를 효과적으로 수행하면서 제동 소음을 억제함은 물론, 패드에서의 소음주파수를 효과적으로 억제할 수 있도록 하는 소음 방지용 캘리퍼 브레이크를 제공한다.

캘리퍼 브레이크, 실린더, 피스톤, 다이나믹 댐퍼, 스프링, 질량물

Description

소음 방지용 캘리퍼 브레이크{Caliper brake}

도 1은 본 발명의 일실시예로 소음 방지용 캘리퍼 브레이크의 구조를 보인 단면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1 ; 메인실린더 2 ; 메인피스톤

3,3'; 패드 백플레이트 4,4'; 패드

5 ; 디스크 10; 보조실린더

20; 보조피스톤 21; 스프링

22; 질량물

본 발명은 캘리퍼 브레이크(Caliper brake)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 캘리퍼 브레이크를 이루는 실린더와 피스톤을 이중으로 구성하여 피스톤과 패드의 마찰력 변동에 따른 진동 흡수를 효과적으로 수행하면서 소음 발생을 방지할 수 있도록 하는 소음 방지용 캘리퍼 브레이크에 관한 것이다.

일반적으로 차량에 장착되는 브레이크는 주행중의 자동차를 감속하거나 정지 또는 정지상태를 유지하기 위한 장치로, 이러한 기능을 하는 브레이크는 주행중의 운동에너지를 기계적인 마찰장치에 의해서 열에너지로 바꾸어 그의 마찰열을 대기중에 방출하여 제동을 하는 방식으로써 드럼식 유압 브레이크와 디스크식 유압브레이크 등이 있는데, 유압식 디스크 브레이크는 드럼 대신에 휠과 함께 회전하는 원판형의 디스크를 양쪽에서 패드로 강하게 압박하여 제동력을 얻는 것이다.

이러한 디스크 브레이크는 도면으로 도시하지 않았지만 캘리퍼 하우징, 캘리퍼 하우징의 일측에 형성되며 오일이 채워진 실린더, 실린더의 일측에 기밀을 유지하며 내설되어 유압에 의해 작동하는 피스톤, 캘리퍼 하우징의 내부 양측에 구비되어 피스톤에 의해 상호 면접하는 방향으로 전진운동하는 한쌍의 패드 백플레이트, 상호 면접하는 방향으로 전진운동하는 한쌍의 패드 백플레이트의 내측에 일정간격 이격되게 대향부착된 한쌍의 패드, 한쌍의 패드 사이에 양측이 면접하도록 일부 삽입되며 휠(미도시)과 함께 회전하는 원판형상의 디스크 등으로 이루어져 있다.

그러나, 종래의 캘리퍼 브레이크의 경우 패드는 그 마모가 진행됨에 따라 편마모가 발생하게 되며, 이와 같이 편마모가 발생된 상태에서 제동이 일어날 경우 패드 백플레이트는 피스톤과 railing 혹은 leading만이 접촉하여 마찰력 변동(stick slip 등)에 따른 진동을 제대로 흡수할 수 없게 되고, 이에따라 종래에는 패드 백플레이트와 피스톤의 접촉시 심한 제동 소음이 발생하게 됨은 물론, 패드에서의 소음주파수를 효과적으로 억제하지 못하였다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 캘리퍼 브레이크를 이루는 실린더와 피스톤을 이중으로 구성함으로써, 피스톤과 패드 백플레이트의 접촉 면적을 증대시켜 피스톤과 패드 백플레이트의 마찰력 변동에 따른 진동 흡수를 효과적으로 수행하면서 제동 소음을 억제함은 물론, 패드에서의 소음주파수를 효과적으로 억제할 수 있도록 하는 소음 방지용 캘리퍼 브레이크를 제공하려는데 목적이 있는 것이다.

이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일실시예로 소음 방지용 캘리퍼 브레이크의 구조를 보인 단면도를 도시한 것이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예인 소음 방지용 캘리퍼 브레이크는,

캘리퍼 하우징의 일측에 오일이 채워지도록 형성되는 메인실린더(1), 상기 메인실린더(1)의 일측에 기밀을 유지하며 내설되어 오일유압에 의해 작동하는 메인피스톤(2), 캘리퍼 하우징의 내부 양측에 구비되어 메인피스톤(2)에 의해 상호 면접하는 방향으로 전진운동하는 한쌍의 패드 백플레이트(3)(3'), 상호 면접하는 방향으로 전진운동하는 한쌍의 패드 백플레이트(3)(3')의 내측에 일정간격 이격되게 대향부착된 한쌍의 패드(4)(4'), 한쌍의 패드(4)(4') 사이에 양측이 면접하도록 일부 삽입되며 휠(미도시)과 함께 회전하는 원판 형상의 디스크(5)로 이루어진 캘리퍼 브레이크에 있어서,

상기 메인피스톤(2)의 내측 중앙에는 패드(4)와의 접촉면적을 높이도록 메인실린더(1)에 채워진 오일을 공급받는 보조실린더(10)를 구성하고,

상기 보조실린더(10)에는 기밀을 유지하면서 내설되어 유압에 의해 상기 메인피스톤(2)과 더불어 오일유압에 의해 작동하여 패드 백플레이트(3)에 접촉하는 보조피스톤(20)을 구성함을 특징으로 한다.

다른 일면에 따라, 상기 보조실린더(10)에는, 브레이크 제동시의 패드(4)에서 발생하는 주파수 소음을 억제시키는 다이내믹 댐퍼를 구성함을 특징으로 한다.

또 다른 일면에 따라, 상기 다이내믹 댐퍼는, 보조실린더(10)에 내설되는 보조피스톤(20)의 후면에 위치하는 일정 탄성계수(k)의 스프링(21) 및, 보조실린더(10)내에 오일유압이 유입됨에 따라 유동하여 상기 스프링(21)을 압축시키는 질량물(22)을 포함하여 구성함을 특징으로 한다.

이와같이 구성된 본 발명의 일실시예에 대한 작용을 첨부된 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 차량이 주행중인 상태에서 운전자가 브레이크 패달(미도시)을 밟게 되면, 메인실린더(1)과, 상기 메인실린더(1)에 내설된 메인피스톤(2)의 중앙에 위치하는 보조실린더(10)에는 오일 유압에 의한 고압이 발생되고, 이 오일 유압에 의해 메인피스톤(2)과 보조피스톤(20)은 전진하여 안쪽에 마련된 패드 백플레이트(3)를 밀어 패드(4)를 디스크(5)에 압착시킨다.

그리고, 계속하여 상기 메인실린더(1)와 보조실린더(10)에 잔존하는 오일 유압에 의해 캘리퍼 하우징 자체가 반대 방향으로 이동됨으로써, 바깥쪽의 패드(4') 가 디스크(5)의 측면에 압착된다. 이에 따라 패드 백플레이트(3)(3')에 부착된 한쌍의 패드(4)(4')가 디스크(5)를 협지하면서 제동력을 얻을 수 있는 것이다.

이때, 상기 패드 백플레이트(3)의 가장자리와 중앙부위로 메인피스톤(2)과 보조피스톤(20)이 동시에 접촉하게 되는 바,

상기 패드 백플레이트(3)가 패드(4)를 밀 때, 상기 패드(4)의 편마모가 발생하더라도 상기 메인피스톤(2) 및 보조피스톤(20)과 패드 백플레이트(3)의 접촉면적에 의해 패드(4)의 진동이 흡수되면서 브레이크의 제동에 따른 소음을 효과적으로 차단할 수 있게 되는 것이다.

한편, 상기 보조실린더(10)의 내부에는 다이나믹 댐퍼로서 일정탄성계수(k)를 가진 스프링(21)과 질량물(22)이 구성되어 있는 바,

상기 질량물(22)은 보조실린더(10)의 내부로 오일 유압이 가해질 때 상기 스프링(21)을 압축하는 유동을 하게 된다.

그러면, 상기 스프링(21)의 압축으로부터 브레이크 제동시 패드(4)(4')에서 발생하는 소음주파수(F)를 효가적으로 차단할 수 있게 되는 것이다.

즉, 상기 소음주파수(F=SQRT(K/M))의 소음 발생원이 있을 경우 이에 대응할 수 있도록, 상기 스프링의 탄성계수(K)과 질량물(22)의 질량(M)을 임의 설정하여 두면, 상기 설정된 탄성계수(K)와 질량(M)의 임의 설정값으로부터 패드(4)(4')에서의 소음주파수(F)를 효과적으로 차단할 수 있게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 캘리퍼 브레이크를 이루는 실린더와 피 스톤을 이중으로 구성함으로써 피스톤과 패드 백플레이트의 접촉 면적을 증대시켜 피스톤과 패드 백플레이트의 마찰력 변동에 따른 진동 흡수를 효과적으로 수행하면서 제동 소음을 억제함은 물론, 패드에서의 소음주파수를 효과적으로 억제하는 효과를 얻을 수 있는 것이다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

Claims

캘리퍼 하우징의 일측에 오일이 채워지도록 형성되는 메인실린더, 상기 메인실린더의 일측에 기밀을 유지하며 내설되어 오일유압에 의해 작동하는 메인피스톤, 캘리퍼 하우징의 내부 양측에 구비되어 메인피스톤에 의해 상호 면접하는 방향으로 전진운동하는 한쌍의 패드 백플레이트, 상호 면접하는 방향으로 전진운동하는 한쌍의 패드 백플레이트의 내측에 일정간격 이격되게 대향부착된 한쌍의 패드, 한쌍의 패드 사이에 양측이 면접하도록 일부 삽입되며 휠과 함께 회전하는 원판 형상의 디스크로 이루어진 캘리퍼 브레이크에 있어서,

상기 메인피스톤의 내측 중앙에는 패드와의 접촉면적을 높이도록 메인실린더에 채워진 오일을 공급받는 보조실린더를 구성하고,

상기 보조실린더에는 기밀을 유지하면서 내설되어 유압에 의해 상기 메인피스톤과 더불어 오일유압에 의해 작동하여 패드 백플레이트에 접촉하는 보조피스톤을 구성함을 특징으로 하는 소음방지용 캘리퍼 브레이크.
제 1 항에 있어서, 상기 보조실린더에는 브레이크 제동시의 패드에서 발생하는 주파수 소음을 억제시키는 다이내믹 댐퍼를 구성함을 특징으로 하는 소음 방지용 캘리퍼 브레이크.
제 2 항에 있어서, 상기 다이내믹 댐퍼는, 보조실린더에 내설되는 보조피스 톤의 후면에 위치하는 일정 탄성계수의 스프링 및, 보조실린더내에 오일유압이 유입됨에 따라 유동하여 상기 스프링을 압축시키는 질량물을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 소음방지용 캘리퍼 브레이크.