KR20210098645A - 차량용 브레이크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 브레이크에 관한 것이다. 이를 위한 본 발명의 일 측면에 따른 차량용 브레이크는, 일측에는 브레이크 패드가 구비되고, 타측에는 상기 브레이크 패드의 마모 상태를 확인하는 마모 감지 센서와 제동 토크 인가 시 발생하는 소음을 저감하는 쉼이 구비된 패드 플레이트를 포함하는 차량용 브레이크에 있어서, 상기 마모 감지 센서는, 상기 패드 플레이트에 고정되는 고정부와, 상기 브레이크 패드를 향해 연장 형성되는 마모 감지부, 및 제동 토크 인가 시 제동 토크와 반대 방향으로 상기 쉼에 탄성력을 인가하는 탄성 가압부를 포함한다.

Description

차량용 브레이크{BRAKING APPARATUS FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 브레이크에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 브레이크는 차량을 감속 또는 정지시키기 위해 브레이크 디스크에 마찰하는 브레이크 패드를 포함할 수 있다. 이러한 브레이크는 전방 휠, 후방 휠 또는 전방 및 후방 휠과 같은 차량의 하나 이상의 휠 또는 모든 휠에서 작동하도록 설치 될 수 있다.

브레이크 패드는 캘리퍼 하우징 내에 설치 될 수 있으며, 브레이크 동작 시에 피스톤에 유압이 인가되면 브레이크 패드가 캘리퍼 하우징의 내측으로 이동하면서 브레이크 디스크를 가압하는 방식으로 차량 제동을 수행하게 된다.

또한, 브레이크 동작이 해제되면 피스톤이 후진함에 따라 브레이크 패드가 브레이크 디스크와 이격되면서 제동 상태가 해제되는데, 브레이크 패드가 빠른 속도로 이격되도록 패드 플레이트에 탄성력을 인가하는 패드 스프링이 패드 캐리어에 설치되어 있다.

전술한 브레이크 패드는 패드 플레이트의 일측에 구비되는 것이 일반적이며, 이러한 패드 플레이트의 타측에는 제동 토크로 인해 피스톤과 패드 플레이트 사이에서 발생할 수 있는 소음을 저감하는 쉼이 구비된다.

이러한 쉼은 패드 플레이트에 형성된 엠보와 이들 사이에 구비된 접착제를 통해 패드 플레이트의 타측에 고정되는데, 다만, 이와 같이 쉼이 고정될 경우 제동 반복에 따라 접착제가 유출되어 접착력이 감소하게 되면 제동 토크로 인해 쉼이 밀리게 되고, 이와 같이 쉼이 밀리는 과정에서 패드 플레이트에 형성된 엠보로 인해 국부적으로 응력이 집중되면서 엠보를 기점으로 쉼이 파손되는 문제가 있게 된다.

이를 해결하기 위해 쉼을 고정하는 엠보의 개수를 증가시키는 방법을 고려할 수 있으나, 이로 인해 엠보의 개수 증가로 인해 패드 플레이트나 쉼의 형상이 복잡해져서 적용이 쉽지 않은 한계가 있었다.

따라서 이러한 부분에 대한 개선이 필요하다.

한국공개특허공보 제10-2011-0041072호(2011.04.21 공개)

본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제는 쉼을 고정하는 엠보의 개수를 증가시키지 않으면서도 제동 토크 인가 시 쉼의 파손을 효과적으로 방지할 수 있는 차량용 브레이크를 제공하는 것이다.

본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제는 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 차량용 브레이크는, 일측에는 브레이크 패드가 구비되고, 타측에는 상기 브레이크 패드의 마모 상태를 확인하는 마모 감지 센서와 제동 토크 인가 시 발생하는 소음을 저감하는 쉼이 구비된 패드 플레이트를 포함하는 차량용 브레이크에 있어서, 상기 마모 감지 센서는, 상기 패드 플레이트에 고정되는 고정부와, 상기 브레이크 패드를 향해 연장 형성되는 마모 감지부, 및 제동 토크 인가 시 제동 토크와 반대 방향으로 상기 쉼에 탄성력을 인가하는 탄성 가압부를 포함한다.

상기 탄성 가압부는 상기 고정부에서 연장되는 고정 리브와, 상기 쉼을 밀착 지지하는 지지 리브와, 상기 고정 리브와 상기 지지 리브를 연결하는 탄성 변형 리브를 포함할 수 있다.

이때, 상기 탄성 변형 리브의 양단에는 일정 곡률로 만곡된 변형면이 형성될 수 있다.

또는, 상기 탄성 변형 리브의 양단에는 단면적이 감소하는 단면 축소면이 형성될 수도 있다.

상기 패드 플레이트에는 상기 마모 감지 센서가 관통 고정되는 제2 엠보가 구비되고, 상기 고정부에는 상기 제2 엠보가 관통하도록 관통홀이 형성된 베이스 플레이트가 구비될 수 있다.

이때, 상기 제2 엠보에는 제동 토크가 인가되는 방향으로 만곡된 만곡면이 형성되고, 상기 관통홀의 내주면에는 상기 만곡면에 대응되도록 만곡된 대응면이 형성될 수 있다.

또는, 상기 베이스 플레이트에는 상기 관통홀의 둘레 방향을 따라 일정 폭을 갖는 보강 격벽이 형성될 수 있다.

상기한 구성을 갖는 본 발명의 차량용 브레이크는 제동 토크 인가 시 제동 토크와 반대 방향으로 쉼을 탄성 가압함으로써 쉼의 파손을 효과적으로 방지할 수 있으며, 이를 통해 쉼을 고정하는 엠보의 개수를 증가시키지 않아도 되므로 패드 플레이트나 쉼의 형상이 단순화될 수 있게 된다.

또한, 브레이크 패드의 마모 상태를 확인하는 마모 감지 센서에 쉼의 탄성 가압을 위한 탄성 가압부가 형성되므로 탄성 가압을 위한 구성을 별도로 설치할 필요가 없게 되어 차량용 브레이크의 구성이 단순화될 수 있게 된다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 브레이크를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 브레이크를 도시한 평면도로서, 제동 토크가 인가되는 방향과 마모 감지 센서가 인가하는 탄성력의 방향을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마모 감지 센서를 도시한 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 마모 감지 센서와 쉼의 결합 관계를 도시한 측면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마모 감지 센서를 도시한 측면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 브레이크의 분해 사시도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참고부호를 붙였다.

본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 브레이크를 도시한 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 브레이크는, 일측에는 브레이크 패드(200)가 구비되고, 타측에는 이러한 브레이크 패드의 마모 상태를 확인하는 마모 감지 센서(400)와 제동 토크 인가 시 발생하는 소음을 저감하는 쉼(300)이 구비된 패드 플레이트(100)를 포함한다.

이러한 패드 플레이트(100)는 캘리퍼 하우징 내에 설치되어 제동 시에 피스톤에 유압이 인가되면 피스톤이 패드 플레이트(100)를 캘리퍼 하우징 내측으로 밀어주게 되고, 이러한 과정을 통해 패드 플레이트(100)의 일측에 구비된 브레이크 패드(200)가 브레이크 디스크를 가압하는 방식으로 차량 제동이 수행된다.

차량 제동이 반복될수록 브레이크 패드(200)가 마모되는데, 브레이크 패드(200)의 마모 정도가 일정 이상이 되면 제동 시에 마모 감지 센서(400)가 브레이크 디스크와 접촉하게 되고, 마모 감지 센서(400)와 브레이크 디스크가 접촉한 상태에서 제동이 이루어짐에 따라 특정 소음이 발생하게 된다. 운전자는 이러한 기계식 마모 감지 센서(400)를 통해 발생하는 소음을 듣고 브레이크 패드의 교체 시점을 알 수 있게 된다.

패드 플레이트(100)의 타측에는 제동 토크로 인해 피스톤과 패드 플레이트(100) 사이에서 발생할 수 있는 소음을 저감하는 쉼(300)이 구비된다. 패드 플레이트(100)에는 쉼(300)을 고정하기 위한 제1 엠보(110)가 형성되며, 쉼(300)을 장착하는 과정에서 이러한 제1 엠보(110)는 쉼(300)을 관통하게 된다. 이때, 쉼(300)은 제1 엠보(110)에 억지끼움 방식으로 압입 고정될 수 있다. 아울러 패드 플레이트(100)와 쉼(300)의 사이에는 접착제가 구비될 수 있으며, 쉼(300)을 장착한 상태에서 열을 인가하여 열 접착 방식으로 고정될 수도 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 브레이크를 도시한 평면도로서, 제동 토크가 인가되는 방향과 마모 감지 센서가 인가하는 탄성력의 방향을 도시한 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 마모 감지 센서(400)에는 패드 플레이트(100)에 고정되는 고정부(410)와, 브레이크 패드(200)를 향해 연장 형성되는 마모 감지부(420), 및 제동 토크(F) 인가 시 제동 토크(F)와 반대 방향으로 쉼(300)에 탄성력(E)을 인가하는 탄성 가압부(430)가 형성된다.

즉, 차량 제동 시 제동 토크(F)가 인가되면 제동 토크(F)의 인가 방향으로 쉼(300)이 밀리게 되고, 이로 인해 제1 엠보(110)가 관통 고정된 부분에 응력이 집중되는데, 이때, 탄성 가압부(430)가 제동 토크(F)와 반대되는 방향으로 쉼(300)에 탄성력(E)을 인가하게 되면 제동 토크(F)가 이러한 탄성력(E)에 의해 상쇄되면서 쉼(300)의 밀림을 방지할 수 있고, 제1 엠보(110)가 관통 고정된 부분에 응력이 집중되는 것을 방지하여 쉼(300)의 파손을 효과적으로 방지하게 된다.

또한, 탄성 가압부(430)의 탄성력(E)에 의해 쉼(300)의 밀림이 방지되므로 쉼(300)을 고정하는 제1 엠보(110)의 개수를 증가시키거나, 형상을 변형하지 않아도 되므로 패드 플레이트(100)나 쉼(300)의 형상이 단순화될 수 있게 된다.

아울러 브레이크 패드(200)의 마모 상태를 확인하는 기계식 마모 감지 센서(400)에 쉼(300)의 탄성 가압을 위한 탄성 가압부(430)가 직접 형성되므로 탄성 가압을 위한 구성을 별도로 설치할 필요가 없게 되어 차량용 브레이크의 구성이 단순화될 수 있게 된다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마모 감지 센서를 도시한 측면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 탄성 가압부(430)는 고정부(410)에서 연장되는 고정 리브(431)와, 쉼(300)을 밀착 지지하는 지지 리브(432)와, 고정 리브(431)와 지지 리브(432)를 연결하는 탄성 변형 리브(433)를 포함할 수 있다.

즉, 고정 리브(431)는 고정부(410)로부터 연장 형성되되, 패드 플레이트(100)와 이격되도록 패드 플레이트(100)의 폭 방향을 따라 연장 형성되고, 탄성 변형 리브(433)는 고정 리브(431)로부터 연장 형성되되, 지지 리브(432)가 고정 리브(431)로부터 이격되면서 탄성 변형될 수 있는 공간을 형성하기 위해 패드 플레이트(100)의 폭 방향을 따라 연장 형성되며, 지지 리브(432)는 탄성 변형 리브(433)로부터 연장 형성되되, 쉼(300)을 밀착 지지하도록 패드 플레이트(100)의 폭 방향을 따라 연장 형성된다.

이때, 탄성 변형 리브(433)의 연장 방향은 탄성력(E)의 인가 방향을 결정하게 되며, 따라서 탄성 변형 리브(433)는 제동 시 인가되는 제동 토크(F)와 반대 방향으로 연장 형성되는 것이 바람직하다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 마모 감지 센서와 쉼의 결합 관계를 도시한 측면도이다.

이러한 탄성 가압부(430)를 통해 쉼(300)에 탄성력(E)을 인가하는 방법으로는, 제동 토크(F)로 인해 쉼(300)에 밀림이 발생하는 경우에 탄성력(E)을 이용해서 쉼(300)이 밀리지 않도록 단순히 지지(수동적 방식)하거나, 또는, 도 4에 도시된 바와 같이, 제동 토크(F)가 인가되지 않은 경우에도 탄성 가압부(430)가 쉼(300)에 일정 크기의 탄성력(F)을 인가(능동적 방식)하도록 구성하는 것이다.

전자의 수동적 방식의 경우 쉼(300)과 마모 감지 센서(400)가 장착된 상태에서 양자는 상호 간에 단순히 맞닿은 상태로 배치되므로 제동 토크(F)로 인한 쉼(300)의 밀림이 발생하지 않는 상태에서는 탄성력(E)을 인가하지 않게 되나, 후자의 능동적 방식의 경우 탄성 가압부(430)의 지지 리브(432)는 쉼(300)과 일부 간섭이 발생하도록 배치된 상태에서 쉼(300)을 장착함에 따라 지지 리브(432)가 변형되면서 쉼(300)에 탄성력(E)을 인가하게 된다.

즉, 전자의 수동적 방식의 경우에는 쉼(300)과 마모 감지 센서(400)가 상호 간섭이 발생하지 않으므로 쉼(300)의 설치가 용이하고, 후자의 능동적 방식의 경우 지지 리브(432)가 변형되면서 탄성력(E)을 인가하게 되므로 제동 토크(F) 인가로 인한 쉼(300)의 밀림 현상을 원천적으로 차단할 수 있게 된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 탄성 변형 리브(433)의 양단에는 일정 곡률로 만곡된 변형면(433a)이 형성될 수 있다.

이러한 변형면(433a)은 고정 리브(431)와 탄성 변형 리브(433)의 경계, 및 탄성 변형 리브(433)와 지지 리브(432)의 경계에 형성되는 것이다. 제동 토크(F) 인가 시 쉼(300)의 밀림 현상이 발생하게 되면 1차적으로 지지 리브(432)에 제동 토크(F)가 전달되고, 탄성 변형 리브(433)와 지지 리브(432)의 경계에 형성된 변형면(433a)이 일부 탄성 변형되면서 제동 토크(F)를 상쇄하게 된다. 이때, 제동 토크(F)가 증가하게 되면 고정 리브(431)와 탄성 변형 리브(433)의 경계에 형성된 변형면(433a)도 일부 탄성 변형되면서 제동 토크(F)를 상쇄하게 된다.

즉, 탄성 변형 리브(433)의 양단에 변형면(433a)이 형성됨에 따라 인가되는 제동 토크(F)의 크기에 대응되도록 탄성력(E)을 인가할 수 있는 것이다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마모 감지 센서를 도시한 측면도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 탄성 변형 리브(433)의 양단에는 단면적이 감소하는 단면 축소면(433b)이 형성될 수도 있다.

즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 제동 토크(F)가 인가되지 않은 경우에도 탄성 가압부(430)가 쉼(300)에 일정 크기의 탄성력(F)을 인가하는 능동적 방식으로 구성하는 경우 쉼(300)의 장착 시에 이러한 탄성 가압부(430)가 쉽게 탄성 변형되도록 구성할 필요가 있다. 이를 위해 전술한 바와 같이, 탄성 변형 리브(433)의 양단에 단면적이 감소하는 단면 축소면(433b)이 형성되면 쉼(300) 장착 시에 탄성 가압부(430)가 쉽게 탄성 변형되므로 쉼(300)의 장착이 안정적으로 이루어질 수 있을 뿐만 아니라 제동 토크(F)를 효과적으로 상쇄시킬 수 있게 된다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 브레이크의 분해 사시도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 패드 플레이트(100)에는 고정부(410)를 관통하는 제2 엠보(120)가 형성되며, 고정부(410)에는 이러한 제2 엠보(120)가 관통 가능하도록 관통홀(411a)이 형성된다.

고정부(410)는 이러한 제2 엠보(120)에 억지끼움 방식으로 압입 고정될 수 있으며, 이와 같이 구성하면 마모 감지 센서(400)를 간단하게 고정할 수 있게 된다. 다만, 마모 감지 센서(400)의 경우 브레이크 패드(200)가 일정 이상 마모된 경우 브레이크 디스크와 접촉한 상태에서 제동이 이루어짐에 따라 특정 소음이 발생하도록 구성되어야 하므로 제동 시 피스톤이 패드 플레이트(100)를 가압하는 경우에도 브레이크 디스크에 의해 밀려나지 않도록 견고하게 고정되는 것이 바람직하다.

이때, 제2 엠보(120)에는 제동 토크(F)가 인가되는 방향으로 만곡된 만곡면(121)이 형성되고, 관통홀(411a)의 내주면에는 만곡면(121)에 대응되도록 만곡된 대응면(411b)이 형성될 수 있다.

즉, 제동 토크(F)로 인해 쉼(300)에 밀림 현상이 발생하게 되면 이러한 제동 토크(F)가 마모 감지 센서(400)의 탄성 가압부(430)에 인가되는데, 이러한 상황에서 탄성 가압부(430)가 쉼(300)에 효과적으로 탄성력(F)을 인가하기 위해서는 마모 감지 센서(400)가 안정적으로 고정될 필요가 있으며, 또한, 이와 같이 인가되는 제동 토크(F)로 인해 마모 감지 센서(400)가 파손되지 않도록 구성할 필요가 있다. 따라서 전술한 바와 같이, 제2 엠보(120)에는 제동 토크(F)가 인가되는 방향으로 만곡된 만곡면(121)이 형성되고, 관통홀(411a)의 내주면에는 만곡면(121)에 대응되도록 만곡된 대응면(411b)이 형성되면 제동 토크(F) 인가 시 마모 감지 센서(400)에 응력이 집중되는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

또한, 베이스 플레이트(411)에는 관통홀(411a)의 둘레 방향을 따라 일정 폭을 갖는 보강 격벽(411c)이 형성될 수 있으며, 이를 통해 제동 토크(F) 인가 시에도 쉼(300)을 안정적으로 지지할 수 있게 된다.

본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

100 : 패드 플레이트 110 : 제1 엠보
120 : 제2 엠보 121 : 만곡면
200 : 브레이크 패드 300 : 쉼
400 : 마모 감지 센서 410 : 고정부
411 : 베이스 플레이트 411a : 관통홀
411b : 대응면 411c : 보강 격벽
420 : 마모 감지부 430 : 탄성 가압부
431 : 고정 리브 432 : 지지 리브
433 : 탄성 변형 리브 433a : 변형면
433b : 단면 축소면

Claims (7)

1. 일측에는 브레이크 패드가 구비되고, 타측에는 상기 브레이크 패드의 마모 상태를 확인하는 마모 감지 센서와 제동 토크 인가 시 발생하는 소음을 저감하는 쉼이 구비된 패드 플레이트를 포함하는 차량용 브레이크에 있어서,
   상기 마모 감지 센서는,
   상기 패드 플레이트에 고정되는 고정부;
   상기 브레이크 패드를 향해 연장 형성되는 마모 감지부; 및
   제동 토크 인가 시 제동 토크와 반대 방향으로 상기 쉼에 탄성력을 인가하는 탄성 가압부;
   를 포함하는 차량용 브레이크.
2. 제1항에 있어서,
   상기 탄성 가압부는 상기 고정부에서 연장되는 고정 리브와, 상기 쉼을 밀착 지지하는 지지 리브와, 상기 고정 리브와 상기 지지 리브를 연결하는 탄성 변형 리브를 포함하는 차량용 브레이크.
3. 제2항에 있어서,
   상기 탄성 변형 리브의 양단에는 일정 곡률로 만곡된 변형면이 형성되는 차량용 브레이크.
4. 제2항에 있어서,
   상기 탄성 변형 리브의 양단에는 단면적이 감소하는 단면 축소면이 형성되는 차량용 브레이크.
5. 제1항에 있어서,
   상기 패드 플레이트에는 상기 마모 감지 센서가 관통 고정되는 제2 엠보가 구비되고,
   상기 고정부에는 상기 제2 엠보가 관통하도록 관통홀이 형성된 베이스 플레이트가 구비되는 차량용 브레이크.
6. 제5항에 있어서,
   상기 제2 엠보에는 제동 토크가 인가되는 방향으로 만곡된 만곡면이 형성되고,
   상기 관통홀의 내주면에는 상기 만곡면에 대응되도록 만곡된 대응면이 형성되는 차량용 브레이크.
7. 제5항에 있어서,
   상기 베이스 플레이트에는 상기 관통홀의 둘레 방향을 따라 일정 폭을 갖는 보강 격벽이 형성되는 차량용 브레이크.

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