KR100836327B1 - 차량의 파킹 일체형 리어 캘리퍼 브레이크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 파킹 일체형 리어 캘리퍼 브레이크에 관한 것으로,

파킹 일체형 리어 캘리퍼 브레이크(30)는 DIH 브레이크 적용으로 인한 중량 및 원가 부담을 최소화하기 위한 것이지만 종래의 파킹 일체형 리어 캘리퍼 브레이크(30)는 중량 및 원가 측면의 장점에도 불구하고 소요 부품수가 너무 많고 구조가 복잡하여 장점을 최적화시키지 못하고 있는 실정이었던 바,

캘리퍼 하우징(43)의 내부 일측에 파킹피스톤(44)이 승강이 자유롭게 설치되는 파킹작용실(45)을 마련하고, 파킹작용실(45)의 일측에 메인유압라인(46)과 접속되는 유압출입구멍(47)을 마련하며, 캘리퍼 하우징(43)의 상부 일측에 파킹케이블(48)과 접속되는 작동레버(49)를 회동 가능하게 설치하고, 작동레버(49)의 하단 일측에 파킹피스톤 접속로드(50)를 마련한 것을 특징으로 하는 본 발명에 의하면 적은 수의 부품으로 파킹 일체형 리어 캘리퍼 브레이크를 구성할 수 있게 되어 중량 및 원가를 크게 절감할 수 있게 될 뿐만 아니라 보다 안정적인 작동으로 파킹 일체형 리어 캘리퍼 브레이크의 성능개선 및 상품성 향상에도 크게 기여할 수 있게 되는 등의 효과를 얻을 수 있게 된다.

리어 캘리퍼 브레이크, 파킹 브레이크, 파킹작용실, 파킹피스톤, 작동레버, 파킹케이블

Description

차량의 파킹 일체형 리어 캘리퍼 브레이크 {a rear caliper brake having parking brake for a vehicle}

도 1은 일반 리어 캘리퍼 브레이크의 요부 종단면도

도 2는 동 일반 리어 캘리퍼 브레이크에 파킹용 DIH 브레이크를 적용한 상태의 사시도

도 3은 종래의 파킹 일체형 리어 캘리퍼 브레이크의 요부 종단면도

도 4는 동 파킹 일체형 리어 캘리퍼 브레이크의 장착상태의 사시도

도 5는 본 발명의 한 실시예의 파킹 브레이크 작동시의 요부 종단면도

도 6은 동 실시예의 파킹 브레이크 해제시의 요부 종단면도

도 7은 도 6의 요부 확대도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *

40 : 파킹 일체형 리어 캘리퍼 브레이크

41 : 패드 42 : 주피스톤

43 : 캘리퍼 하우징 44 : 파킹피스톤

45 : 파킹작용실 46 : 메인유압라인

47 : 유압출입구멍 49 : 작동레버

50 : 접속로드 51 : 리테이너

본 발명은 차량의 파킹 일체형 리어 캘리퍼 브레이크에 관한 것으로, 더 자세하게는 기존 기계식 작동 메카니즘에서 유압 작동 메카니즘으로 변경하여 구조를 단순화한 것에 관한 것이다.

일반적으로 브레이크 장치(Brake System)는 자동차, 전동차, 엘리베이터 등과 같이 운동하고 있는 기계의 속도를 감속하거나 정지시키는 장치를 통틀어 일컫는다.

차량 브레이크도 달리고 있는 차량의 속도를 줄이거나 정지시키는 기능을 하는 장치를 말하며, 차량 브레이크는 보통 운전자의 조작력 또는 보조동력으로 발생한 마찰력을 이용해 자동차의 운동에너지를 열에너지 등으로 바꾸어 제동작용을 일으키는 방식으로 작동한다.

즉, 차량 브레이크장치(Brake System)는 주행하는 자동차를 감속 또는 정지시킴과 동시에 주차상태를 유지하기 위해 사용하는 중요한 장치이며, 일반적으로 마찰력을 이용하여 자동차의 운동에너지를 열에너지로 바꾸어, 그것을 대기 속으로 방출시켜 제동작용을 하는 마찰식 브레이크를 사용하고 있다.

또한 자동차 브레이크장치는 주행할 때 주로 사용하는 주 브레이크(Foot brake)와 자동차를 주차할 때 사용하는 파킹 브레이크(Parking brake)가 있다.

주 브레이크는 운전자가 발로 조작하기 때문에 풋 브레이크라 하고 파킹 브레이크는 보통 손으로 조작하기 때문에 핸드 브레이크라고도 한다.

브레이크 장치의 조작기구는 로드나 와이어를 사용하는 기계식과 유압을 이용하는 유압식이 있으며, 일반적으로 풋 브레이크는 유압식,주차 브레이크는 기계식을 사용하고 있다.

브레이크 본체는 마스터 실린더에서 오는 유압을 휠 실린더가 받아 브레이크 슈와 드럼에 제동력을 발생하는 부분이며, 구조상으로는 드럼식 브레이크와 디스크식 브레이크로 구분된다.

드럼식 브레이크는 휠 실린더, 브레이크 슈, 백 플레이트 및 브레이크 드럼 등으로 구성된 내부 확장식이다.

브레이크 페달을 밟으면 마스터 실린더 내의 피스톤이 브레이크 유압을 높여주고, 이 압력은 브레이크 파이프를 통해 휠 실린더에 전달된다. 휠 실린더는 유압에 의해 피스톤을 밀게 되고, 피스톤의 움직임에 따라 브레이크 슈는 드럼에 압착되어 제동작용을 한다.

이러한 드럼식 브레이크는 주로 뒷바퀴 제동용에 많이 사용되는 기본적인 형식이다.

근간에는 자동차가 고속화됨에 따라 드럼식 보다 방열과 열변형에 의한 제동력 저하가 적은 디스크 브레이크가 많이 사용되고 있으며, 특히 앞쪽 브레이크는 거의가 디스크 브레이크(부동 캘리퍼형)를 사용하고 있다.

디스크 브레이크는 바퀴와 함께 회전하는 브레이크 디스크의 양쪽에 설치된 패드에 의해 제동되며, 패드 바깥쪽에 있는 하우징을 캘리퍼(Caliper)라고 한다.

상기 캘리퍼에는 피스톤과 오일 통로가 있어 마스터 실린더에서 발생한 오일의 압력에 의해 피스톤을 패드쪽으로 밀어 디스크에 압착하고 또 그 반력으로 캘리퍼가 반대 방향으로 움직여 반대쪽 패드로 압착시켜 제동력을 얻도록 되어 있다.

이러한 디스크형 브레이크는 방열 작용이 좋고, 좌우바퀴의 제동력이 안정되어 편제동이 적으며, 열 변형이 없어 페달 밟는 거리의 변화가 적은 장점이 있지만 패드 내마모성이 매우 큰 재료를 사용해야 하고 패드 마모가 드럼식보다 빠르며, 구조상 가격이 비싼 단점이 있다.

한편 유압식 브레이크장치는 파스칼의 원리를 응용한 것으로 브레이크 페달을 밟으면 유압이 발생하는 마스터 실린더와 그 유압을 받아 브레이크 슈(Shoe)를 드럼에 밀어 붙여 제동력을 발생하게 하는 휠 실린더, 브레이크 파이프 및 호스 등으로 구성되어 있다.

유압식 브레이크장치에서 마스터실린더는 페달을 밟으면 필요한 유압을 발생하는 부분이며, 근간에는 앞 뒤 어느 한쪽의 유압계통에 브레이크액이 새어도 남은 한쪽을 안전하게 작동시킬 수 있도록 되어 있는 탠덤(Tandem) 마스터 실린더를 많이 사용하고 있다.

브레이크 부스터(Brake Booster:진공배력식)는 흡기매니폴드 흡입 부압을 이용하여 페달을 밟을 때 마스터 실린더에 가해지는 힘을 배력시키는 장치이다.

브레이크 부스터는 운전자가 브레이크를 밟는 힘을 적게 하면서도 제동력을 크게 할 수 있는 장점이 있기 때문에 대부분의 승용차에서 많이 사용되고 있다.

휠 실린더는 드럼식 브레이크인 경우 실린더의 유압을 받아 두 개의 피스톤이 바깥쪽으로 팽창하게 되고, 피스톤의 팽창에 따라 브레이크 슈가 드럼을 제동하게 된다.

한편 승용차에는 대부분 마찰식 가운데서도 유압식이 많이 사용되는데 운전자가 페달을 밟는 힘이 중간매체인 유압을 거쳐 바퀴의 제동력으로 변환되도록 되어 있다.

한편 도 1에는 일반 리어 캘리퍼 브레이크의 요부 종단면도가 도시되어 있고, 도 2에는 동 일반 리어 캘리퍼 브레이크에 파킹용 DIH 브레이크를 적용한 상태의 사시도가 도시되어 있는 바, 주 브레이크로 일반 리어 캘리퍼(10)를 적용할 경우 파킹용으로 DIH 브레이크(20)를 적용하는 예가 많으며, 이 경우 파킹용 DIH 브레이크(20)의 추가 적용으로 중량 및 원가 측면에서 불리하게 된다.

도 3에는 종래의 파킹 일체형 리어 캘리퍼 브레이크의 요부 종단면도가 도시되어 있고, 도 4에는 동 파킹 일체형 리어 캘리퍼 브레이크의 장착상태의 사시도가 도시되어 있다.

상기 파킹 일체형 리어 캘리퍼 브레이크(30)는 DIH 브레이크 적용으로 인한 중량 및 원가 부담을 최소화하기 위한 것이지만 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같은 종래의 파킹 일체형 리어 캘리퍼 브레이크(30)는 중량 및 원가 측면의 장점에도 불구하고 소요 부품수가 너무 많고 구조가 복잡하여 장점을 최적화시키지 못하고 있는 실정이었다.(일반 캘리퍼 대비 부품수가 2.5배 이상)

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 안출한 것이며, 그 목적이 보다 적은 수의 부품과 간단한 구조로 저렴하게 제작할 수 있도록 함은 물론 안정적인 성능을 발휘할 수 있도록 하는 차량의 파킹 일체형 리어 캘리퍼 브레이크를 제공하는 데에 있는 것이다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 캘리퍼 하우징의 내부 일측에 마련한 파킹작용실에 파킹피스톤을 설치하고, 파킹작용실에 메인유압라인과 접속되는 유압출입구멍을 마련하며, 캘리퍼 하우징의 상부 일측에 회동 가능하게 설치되어 파킹케이블과 접속되는 작동레버의 하단 일측에 파킹피스톤 접속로드를 마련하는 것을 특징으로 하며, 이하 그 구체적인 기술내용을 첨부도면에 의거하여 더욱 자세히 설명하면 다음과 같다.

도 5에는 본 발명의 한 실시예의 파킹 브레이크 작동시의 요부 종단면도가 도시되어 있고, 도 6에는 동 실시예의 파킹 브레이크 해제시의 요부 종단면도가 도시되어 있으며, 도 7에는 도 6의 요부 확대도가 도시되어 있는 바, 본 발명의 파킹 일체형 리어 캘리퍼 브레이크(40)는 패드(41)를 디스크 쪽으로 이송시킬 수 있도록 하는 주피스톤(42)이 내장되는 캘리퍼 하우징(43)의 내부 일측에 파킹피스톤(44)이 승강이 자유롭게 설치되는 파킹작용실(45)을 마련하고, 파킹작용실(45)의 일측에 메인유압라인(46)과 접속되는 유압출입구멍(47)을 마련하며, 캘리퍼 하우징(43)의 상부 일측에 파킹케이블(48)과 접속되는 작동레버(49)를 회동 가능하게 설치하고, 작동레버(49)의 하단 일측에 파킹피스톤 접속로드(50)를 마련하여서 되는 것이다.

도시된 실시예는 파킹작용실(45)의 내부 상부에 파킹피스톤(44)의 상승을 억제할 수 있도록 하는 리테이너(51)를 설치한 형태를 갖으며, 도면부호중 미설명부호 52는 케이블 브라켓트이다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 있어서는 운전자의 파킹레버 작동으로 파킹케이블(46)이 당겨지게 되면 파킹케이블(46)에 접속된 작동레버(49)가 시계반대방향으로 회전하면서 접속로드(50) 및 그에 접속된 파킹피스톤(44)이 하강하게 되고, 그에 따라 파킹작용실(45)에 충전된 브레이크액이 가압되어 주피스톤(42) 및 패드(41)를 디스크 쪽으로 밀게 됨으로써 파킹 브레이크가 걸리게 된다.

상기 파킹 브레이크가 걸리는 과정에서는 도 5와 같이 파킹피스톤(44)이 유압출입구멍(47)을 밀폐하게 되므로 메인유압라인(46)이 차단되며, 파킹작용실(45)에 충전된 브레이크액이 메인유랍라인(46)쪽으로 누출되지도 않게 된다.

한편 운전자가 파킹레버를 해제하게 되면 파킹케이블(48)의 장력이 느슨하게 되어 작동레버(49)가 시계방향으로 회전될 수 있게 되고, 그에 따라 파킹피스톤(44)이 상승되는 동시에 주피스톤(42) 및 패드(41)가 캘리퍼 하우징(43)쪽으로 이동하게 되어 파킹 브레이크가 해제된다.

도 6과 같이 파킹피스톤(44)이 상승되어 파킹 브레이크가 해제된 상태에서는 유압출입구멍(47)이 개방되므로 운전자가 브레이크 페달을 조작하게 되면 유압출입구멍(47)을 통해 제동압력이 공급될 수 있게 되고, 이 제동압력이 주피스톤(42) ?? 패드(41)를 디스크 쪽으로 이동시켜 마찰 제동을 할 수 있게 된다.

상기 파킹 브레이크가 해제되고 주 브레이크가 작동될 때에 메인유압라인(46)에서 공급되는 유압이 주피스톤(42)을 가압하여 주 브레이크를 작동시키게 될 뿐만 아니라 파킹피스톤(47)에도 상승압력을 가하게 되지만 도 7과 같이 파킹피스톤(47)의 상승은 파킹작용실(45)의 내부 상부에 설치된 리테이너(51)에 의해 제한된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 캘리퍼 하우징의 내부 일측에 마련한 파킹작용실에 파킹피스톤을 설치하고, 파킹작용실에 메인유압라인과 접속되는 유압출입구멍을 마련하며, 캘리퍼 하우징의 상부 일측에 회동 가능하게 설치되어 파킹케이블과 접속되는 작동레버의 하단 일측에 파킹피스톤 접속로드를 마련한 것으로, 본 발명에 의하면 적은 수의 부품으로 파킹 일체형 리어 캘리퍼 브레이크를 구성할 수 있게 되어 중량 및 원가를 크게 절감할 수 있게 될 뿐만 아니라 보다 안정적인 작동으로 파킹 일체형 리어 캘리퍼 브레이크의 성능개선 및 상품성 향상에도 크게 기여할 수 있게 되는 등의 효과를 얻을 수 있게 된다.

Claims (2)

1. 패드(41)를 디스크 쪽으로 이송시킬 수 있도록 하는 주피스톤(42)이 내장되는 캘리퍼 하우징(43)의 내부 일측에 파킹피스톤(44)이 승강이 자유롭게 설치되는 파킹작용실(45)을 마련하고, 파킹작용실(45)의 일측에 메인유압라인(46)과 접속되는 유압출입구멍(47)을 마련하며, 캘리퍼 하우징(43)의 상부 일측에 파킹케이블(48)과 접속되는 작동레버(49)를 회동 가능하게 설치하고, 작동레버(49)의 하단 일측에 파킹피스톤 접속로드(50)를 마련한 것을 특징으로 하는 차량의 파킹 일체형 리어 캘리퍼 브레이크.
2. 제1항에 있어서, 파킹작용실(45)의 내부 상부에 파킹피스톤(44)의 상승을 억제할 수 있도록 하는 리테이너(51)를 설치한 것을 특징으로 하는 차량의 파킹 일체형 리어 캘리퍼 브레이크.

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