KR20090043182A - 캘리퍼 브레이크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 캘리퍼 브레이크에 관한 것이다. 본 발명의 목적은 패드 플레이트에 압력을 가하는 피스톤 전단부의 면적을 증대시키는 캘리퍼 브레이크를 제공하기 위함이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 캘리퍼 브레이크는 디스크와, 상기 디스크의 양 측면과 마찰하여 제동하도록 브레이크 패드가 부착된 패드 플레이트와, 유압에 따라 왕복하면서 상기 패드 플레이트를 가압하는 피스톤을 포함하는 캘리퍼 브레이크에 있어서, 상기 피스톤은 그 내부에 중공부;를 포함하고, 상기 패드 플레이트와의 가압 면적을 증가시키기 위하여 상기 피스톤의 양 단부는 밀폐되어 구성되는 것이다.

이와 같은 구성을 통하여, 본 발명은 브레이크 패드에 크고, 균일한 압력을 전달함으로써 드래그 현상을 개선하는 효과가 있다.

디스크, 브레이크 패드, 패드 플레이트, 피스톤, 드래그

Description

캘리퍼 브레이크{caliper brake}

본 발명은 캘리퍼 브레이크에 관한 것으로, 보다 상세하게는 패드플레이트에 압력을 가하는 피스톤의 접촉 면적을 개선하는 캘리퍼 브레이크에 관한 것이다.

일반적으로 제동 장치(Brake System)는 주행하는 자동차를 감속 또는 정지 시킴과 동시에 차량의 주차상태를 유지하기위해 사용되는 중요한 장치이다.

제동장치에는 주행 시 주로 사용하는 풋 브레이크 타입의 주 브레이크(Service Brake) 및 주차 시 사용하는 핸드 브레이크 타입의 주차 브레이크(Parking Brake), 기타 보조 브레이크가 있다.

풋 브레이크는 드럼식 브레이크와 디스크식 브레이크로 나눌 수 있으며, 일반적으로 앞바퀴에는 디스크식 브레이크를 뒷바퀴에는 드럼식 브레이크를 사용한다. 고급차의 경우에는 앞ㅇ뒷바퀴 모두 디스크식 브레이크를 사용한다. 디스크 브레이크는 양쪽면으로 패드를 눌러 제동력을 얻고, 드럼 브레이크는 안쪽에서 슈를 눌러 제동력을 얻게 된다.

근래에는 자동차가 고속화됨에 따라 드럼식에 비하여 방열과 열 변형에 의한 제동력 저하가 적은 디스크 브레이크가 많이 사용되고 있으며, 특히 전륜의 브레이 크는 대부분 디스크 브레이크를 사용하고 있다. 여기서, 자동차 바퀴와 같이 회전하는 디스크의 외부에 장착되는 것으로, 브레이크 패드와 디스크의 마찰력을 이용하여 바퀴의 회전을 멈추게 하는 장치가 캘리퍼 브레이크이다.

도 1은 캘리퍼 브레이크를 나타낸 분해 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 캘리퍼 브레이크의 구조는 캐리어(C)와 하우징(H)으로 크게 나눌 수 있다. 캐리어(C)는 캘리퍼를 너클에 고정시키고 하우징(H)의 슬라이딩 작동을 할 수 있도록 한다. 캐리어(C)와 하우징(H)은 가이드 로드 핀(P)으로 연결된다.

도 2는 캘리퍼 브레이크의 제동 시 상태를 나타낸 단면도이다.

도 3은 캘리퍼 브레이크의 제동 해제 시 상태를 나타낸 단면도이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 도 2는 피스톤(20)이 유압으로 전진하여 브레이크 패드(11)를 디스크(10)에 밀착시킴으로써 제동력을 발생시키는 상태를 나타낸 것이고, 도 3은 피스톤(20)이 원 상태로 복귀하여 브레이크 패드(11)가 디스크(10)로부터 일정한 간격을 가지고 이격되어 있는 상태를 나타낸 것이다. 피스톤(20)의 외주면에는 유압이 새지 않도록 실링부재(13)가 마련된다.

도 4는 종래의 캘리퍼 브레이크의 피스톤이 패드 플레이트와 접하는 면적을 나타낸 단면도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 피스톤(20)의 유압에 의해서 전진함으로써 브레이크 패드(11)가 결합된 패드 플레이트(12)를 가압하게 된다. 패드 플레이트(12)와 접하는 피스톤(20)의 전단면(21)의 형상은 고리 모양으로 되어 있다.

이로 인해 피스톤(20)의 후단면(22) 전부에 걸쳐서 유압이 가해지더라도 브레이크 패드(11)에 전달되는 압력은 훨씬 작아지게 된다. 피스톤(20)의 전단면(21)의 형상이 환형으로 되어 있기 때문이다.

환형으로 형성된 피스톤(20)의 전단면이 패스 플레이트(12)를 가압하게 되면 브레이크 패드(11)의 일부 영역에 집중 하중을 가하게 된다. 이는 상대적으로 집중 하중을 받지 못하는 영역에서는 브레이크 패드(11)와 디스크(10) 사이에 들뜸 현상을 야기하게 된다. 이는 캘리퍼 브레이크 드래그의 원인이 되어 캘리퍼 브레이크 성능에 악영향을 미치게되는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 패드 플레이트에 압력을 가하는 피스톤 전단부의 면적을 증대시키는 캘리퍼 브레이크를 제공하고자 하기 위함이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 캘리퍼 브레이크는 디스크와, 상기 디스크의 양 측면과 마찰하여 제동하도록 브레이크 패드가 부착된 패드 플레이트와, 유압에 따라 왕복하면서 상기 패드 플레이트를 가압하는 피스톤을 포함하는 캘리퍼 브레이크에 있어서, 상기 피스톤은 그 내부에 중공부;를 포함하고, 상기 패드 플레이트와의 가압 면적을 증가시키기 위하여 상기 피스톤의 양 단부는 밀폐되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 피스톤은 상기 패드 플레이트를 가압하는 제1피스톤;과, 유압이 직접적으로 전달되는 제2피스톤을 포함하고, 상기 제1피스톤과 상기 제2피스톤은 서로 결합이 가능하도록 마련되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 캘리퍼 브레이크의 피스톤은 브레이크 패드에 크고, 균일한 압력을 전달함으로써 드래그 현상을 개선하여 캘리퍼 브레이크의 성능을 개선시키는 효과가 있다.

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

도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 캘리퍼 브레이크와 동일한 구성에 해당하므로 공통적인 부분에 대한 설명은 생략한다.

도 5는 본 발명에 따른 캘리퍼 브레이크의 피스톤을 나타낸 분해 사시도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 피스톤(20)은 패드 플레이트(12)를 가압하는 제1피스톤(31)과, 유압이 직접적으로 전달되는 제2피스톤(32)으로 이루어진다.

제1피스톤(31)은 원통 형상으로 형성된다. 이때 패드 플레이트(12)에 접하는 부분(다시 말하면, 피스톤(20)의 전단부(33))은 밀폐되게 형성되고, 제2피스톤(32)과 결합하는 부분은 개방되게 형성된다. 이로써 피스톤(20)의 전단부(33)가 밀폐되기 때문에 패드 플레이트(12)와 피스톤(20)이 접하는 면적을 증가시킬 수 있게 된 다.

결국 피스톤(20)이 패드 플레이트(12)에 전달하는 압력의 증가를 가져오게 되고, 피스톤(20)이 패드 플레이트(12)에 균일한 압력을 제공할 수 있게 된다. 브레이크 패드(11)는 디스크(10)에 강하고 균일하게 마찰함으로써 드래그 현상을 개선할 수 있게 되는 것이다.

제2피스톤(32)도 제1피스톤(31)과 마찬가지로 원통 형상으로 형성된다. 이때 유압이 전달되는 부분(다시 말하면, 피스톤(20)의 후단부(34))은 밀폐되게 형성되고, 제1피스톤(31)과 결합하는 부분은 개방되게 형성된다. 피스톤(20)의 후단부에는 유압이 직접적으로 전달되기 때문에 밀폐되는 구조가 필수적이라고 할 것이다.

제1피스톤(31)과 제2피스톤(32)의 결합 구조를 살펴보면, 제1피스톤(31)의 개방된 부분에는 내주면에 일정 깊이 함몰된 함몰부(35)가 형성되고, 제2피스톤(32)의 개방된 부분에는 내주면에 일정 높이 돌출된 돌출부(36)가 형성된다. 함몰부(35)와 돌출부(36)는 서로 대응되도록 형성되어 있어서 제1피스톤(31)과 제2피스톤(32)은 서로 끼움 결합이 가능하다. 제1피스톤(31)과 제2피스톤(32)이 완전히 고정되기 위한 방법으로 용접, 융착 등의 여러 가지 방법이 있다. 이는 이 기술분야 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이므로 자세한 설명은 생략한다.

도 6은 본 발명에 따른 캘리퍼 브레이크의 피스톤이 패드 플레이트와 접하는 면적을 나타낸 단면도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 피스톤(20)은 내부에 일정한 공간을 형성하는 중공부(37)가 마련된다. 피스톤(20)의 전단부(33)와 후단부(34)는 모두 밀폐 되어있 는 구조로 형성된다.

마스터실린더(미도시)에서부터 전해지는 유압은 피스톤(20) 후단부(34)의 전 면적에 걸쳐서 전달된다. 이후 피스톤(20)은 패드 플레이트(12) 측으로 전진하면서 패드 플레이트(12)를 가압하게 된다. 이때 패드 플레이트(12)와 접촉하는 피스톤(20)의 전단부(33)의 면적은 밀폐된 전 부분에 해당한다. 따라서 패드플레이트(12)에 전달되는 압력은 증가하고, 증가된 압력은 패드플레이트(12)에 균일하게 전달되게 된다.

도 1은 캘리퍼 브레이크를 나타낸 분해 사시도.

도 2는 캘리퍼 브레이크의 제동 시 상태를 나타낸 단면도.

도 3은 캘리퍼 브레이크의 제동 해제 시 상태를 나타낸 단면도.

도 4는 종래의 캘리퍼 브레이크의 피스톤이 패드 플레이트와 접하는 면적을 나타낸 단면도.

도 5는 본 발명에 따른 캘리퍼 브레이크의 피스톤을 나타낸 분해 사시도.

도 6은 본 발명에 따른 캘리퍼 브레이크의 피스톤이 패드 플레이트와 접하는 면적을 나타낸 단면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호 설명*

10: 디스크 11: 브레이크 패드

12: 패드 플레이트 13: 실링부재

20: 피스톤 31: 제1피스톤

32: 제2피스톤 33: 전단부

34: 후단부 35: 함몰부

36: 돌출부 37: 중공부

Claims (2)

1. 디스크와, 상기 디스크의 양 측면과 마찰하여 제동하도록 브레이크 패드가 부착된 패드 플레이트와, 유압에 따라 왕복하면서 상기 패드 플레이트를 가압하는 피스톤을 포함하는 캘리퍼 브레이크에 있어서,

   상기 피스톤은 그 내부에 중공부;를 포함하고,

   상기 패드 플레이트와의 가압 면적을 증가시키기 위하여 상기 피스톤의 양 단부는 밀폐되는 것을 특징으로 하는 캘리퍼 브레이크.
2. 제1항에 있어서,

   상기 피스톤은 상기 패드 플레이트를 가압하는 제1피스톤;과, 유압이 직접적으로 전달되는 제2피스톤을 포함하고,

   상기 제1피스톤과 상기 제2피스톤은 서로 결합이 가능하도록 마련되는 것을 특징으로 하는 캘리퍼 브레이크.

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