KR101607625B1 - 디스크 타입 리어 브레이크 캘리퍼 - Google Patents

Abstract

디스크 타입 리어 브레이크 캘리퍼에 관한 것으로, 각각 피스톤이 설치되어 서로 대향식 구조를 갖는 제1 하우징과 제2 하우징을 결합하여 이루어지고, 상기 제1 및 제2 하우징의 일측에는 주정차시 제동력을 발생하는 주차 제동부가 마련되는 구성을 마련하여, 디스크 타입 리어 브레이크 캘리퍼를 제1 하우징과 제2 하우징에 각각 피스톤을 설치하는 대향식 구조로 제작하고, 제1 및 제2 하우징의 일측에 주차 제동부를 마련하여 주 브레이크와 주차 브레이크의 기능을 수행할 수 있다는 효과가 얻어진다.

Description

디스크 타입 리어 브레이크 캘리퍼{DISK TYPE REAR BRAKE CALLIPER}

본 발명은 디스크 타입 리어 브레이크 캘리퍼에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하나의 브레이크 장치를 이용해서 주 브레이크와 주차 브레이크의 기능을 수행하는 디스크 타입 주차 브레이크 캘리퍼에 관한 것이다.

디스크 브레이크용 캘리퍼는 디스크 브레이크 방식의 자동차에서 브레이크 패드를 디스크에 밀착시켜 차륜을 제동하는 유압장치이다.

최근에는 디스크 브레이크용 캘리퍼 양측에 각각 복수 개의 실린더를 설치하고, 브레이크 페달에 가해지는 답력에 의해 마스터 실린더에서 발생하는 유압을 이용해서 패드를 동작시키는 대향식 구조가 널리 사용되고 있다.

본 출원인은 하기의 특허문헌 1에 고정식 타입의 디스크 브레이크용 캘리퍼를 개시하여 특허 출한 바 있다.

한편, 주차 브레이크는 차량의 주·정차 상태를 유지하기 위한 것으로, 디스크 타입 주차 브레이크는 주차 케이블을 통해 운전자가 직접 조작하는 주차 레버나 주차 페달에 연결되거나, 또는 전동장치에 의해 작동하는 케이블 조작장치와 연결되어 수동 또는 자동으로 작동된다.

예를 들어, 하기의 특허문헌 2 및 특허문헌 3에는 디스크 타입 주차 브레이크가 개시되어 있다.

특허문헌 2 및 특허문헌 3을 포함하는 종래기술에 따른 디스크 타입 주차 브레이크는 차량의 휠과 함께 회전하는 디스크, 디스크의 내/외측면에 압착될 수 있도록 차체에 결합되는 캐리어에 진퇴 가능하게 설치되는 내측 및 외측 디스크 패드, 내측 디스크 패드를 작동시키기 위한 피스톤이 진퇴 가능하게 설치되고 외측 디스크 패드를 작동시키기 위해 캐리어에 미끄럼 이동 가능하게 설치되는 캘리퍼 하우징 및 피스톤을 작동시키기 위해 캘리퍼 하우징에 설치되는 액추에이터를 포함한다.

대한민국 특허 공개번호 제10-2013-0114445호(2013년 10월 18일 공개) 대한민국 특허 등록번호 제10-1130339호(2012년 3월 26일 공고) 대한민국 특허 공개번호 제10-2011-0029267호(2011년 3월 23일 공개)

한편, 특허문헌 2 및 특허문헌 3을 포함하는 종래기술에 따른 디스크 타입 주차 브레이크는 디스크의 일측에 설치된 피스톤을 이용해서 내측 디스크 패드를 디스크에 밀착시키고, 캘리퍼 하우징의 전단부가 외측 디스크 패드를 디스크에 밀착시켜 제동력을 발생시키는 부동형 캘리퍼(floating caliper)나 슬라이딩 캘리퍼(sliding caliper)로 이루어진다.

그러나 부동형 캘리퍼나 슬라이딩 캘리퍼로 이루어진 종래기술에 따른 주차 브레이크는 특허문헌 1과 같은 대향식 캘리퍼에 비해 응답성이 떨어지는 문제점이 있었다.

또한, 특허문헌 1과 같은 대향식 캘리퍼는 양측에 각각 하나 이상의 실린더를 설치해서 패드를 디스크 측으로 균일하게 가압하여 브레이크 패드의 편마모를 방지할 수 있고, 부동형 캘리퍼나 슬라이딩 캘리퍼에 비해 응답성이 높은 이점이 있다.

따라서 대향식 캘리퍼를 주차 브레이크에 적용할 수 있는 디스크 타입 주차 브레이크 캘리퍼의 개발이 필요한 실정이다.

그리고 특허문헌 2 및 특허문헌 3을 포함하는 종래기술에 따른 주차 브레이크 캘리퍼는 주차 케이블에 의해 동작하는 액추에이터의 구성이 복잡해서 부품 수가 많아 제작비용이 상승하고, 작업성이 저하되는 문제점이 있었다.

또한, 종래기술에 따른 주차 브레이크 캘리퍼는 주 브레이크와 주차 브레이크를 하나의 제2 피스톤(36)로 구성함에 따라, 제2 피스톤(36)에 이상이 발생하는 경우 주 제동 및 주차 제동 모두 불가능한 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 차량의 후륜에 적용되어 주행 도중이나 주정차 상태를 유지하도록 주 제동력 및 주차 제동력을 발생하는 디스크 타입 리어 브레이크 캘리퍼를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 대향식 캘리퍼를 리어 브레이크에 적용하여 브레이크 패드의 편마모를 방지하고, 응답성을 향상시킬 수 있는 디스크 타입 리어 브레이크 캘리퍼를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 주 브레이크와 주차 브레이크를 각각 설치하여 어느 하나에 이상이 발생하더라도 제동이 가능한 디스크 타입 리어 브레이크 캘리퍼를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 주차 제동력을 발생하는 액추에이터의 구조를 간단하게 하고, 하중을 최소화할 수 있는 디스크 타입 리어 브레이크 캘리퍼를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 디스크 타입 리어 브레이크 캘리퍼는 각각 피스톤이 설치되어 서로 대향식 구조를 갖는 제1 하우징과 제2 하우징을 결합하여 이루어지고, 상기 제1 및 제2 하우징의 일측에는 주정차시 제동력을 발생하는 주차 제동부가 마련되는 것을 특징으로 한다.

상기 주차 제동부는 상기 제1 하우징의 일측단에 신축 가능하게 설치된 제1 신축수단과 상기 제2 하우징의 일측단에 연결된 연결바에 신축 가능하게 설치되는 제2 신축수단에 의해 디스크의 일측 방향으로 슬라이딩 이동 가능하게 설치되고, 상기 제1 및 제2 하우징과 주차 제동부는 알루미늄 또는 알루미늄 합금 재질로 압출 성형된 압출 바를 가공하여 제작되며, 상기 제1 하우징과 제2 하우징에는 각각 적어도 하나 이상의 실린더가 서로 대칭 또는 비대칭되게 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 주차 제동부는 상기 제1 및 제2 하우징의 일측단에 각각 슬라이딩 이동 가능하게 결합되는 몸체부, 상기 몸체부에 형성된 설치공간에 디스크를 중심으로 양측에 각각 설치되는 제1 및 제2 주차 브레이크 패드, 상기 몸체부 내부에 설치되고 주차 제동력을 발생하는 액추에이터, 상기 액추에이터의 일측에 결합되고 상기 제1 주차 브레이크 패드를 가압하는 피스톤 및 상기 액추에이터의 회전축에 회전 가능하게 결합되고 선단에 주차 케이블이 연결되는 회전부재를 포함하고, 상기 제2 주차 브레이크 패드는 상기 주차 제동부의 슬라이딩 이동에 의해 디스크를 가압하는 것을 특징으로 한다.

상기 주차 제동부는 상기 제1 하우징의 일측에 결합되는 브래킷 및 상기 회전부재와 브래킷에 양단이 고정되고 상기 회전부재에 복원력을 제공하는 복원 스프링을 더 포함하고, 상기 액추에이터는 상기 제1 하우징의 제1 실린더 내측에 형성된 챔버에 고정 설치되는 고정캡, 상기 고정캡의 내부에 회전 가능하게 설치되는 회전 플레이트, 상기 회전 플레이트에 의해 직선 이동하여 상기 피스톤을 가압하는 푸시로드, 내부에 상기 푸시로드가 관통 결합되는 케이지 및 상기 케이지 내부에 설치되고 상기 푸시로드에 복원력을 제공하는 리턴 스프링을 포함하며, 상기 회전 플레이트의 일측에는 상기 고정캡을 관통해서 상기 회전부재와 결합되는 상기 회전축이 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기 고정캡과 회전 플레이트 사이에는 복수의 볼이 설치되고, 상기 고정캡과 회전 플레이트에는 각각 상기 볼의 일부가 삽입되는 제1 및 제2 램프가 형성되며, 상기 제1 및 제2 램프는 중앙에서 외측으로 갈수록 깊이 및 폭이 작아지게 형성되는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 디스크 타입 리어 브레이크 캘리퍼에 의하면, 디스크 타입 리어 브레이크 캘리퍼를 제1 하우징과 제2 하우징에 각각 피스톤을 설치하는 대향식 구조로 제작하고, 제1 및 제2 하우징의 일측에 주차 제동부를 마련하여 주 브레이크와 주차 브레이크의 기능을 수행할 수 있다는 효과가 얻어진다.

이에 따라, 본 발명에 의하면, 디스크 양측에 배치된 각 패드를 서로 동일한 힘으로 밀어서 디스크와 마찰시킴에 따라 브레이크 패드의 편마모를 방지하고, 제동성능을 향상시킬 수 있다는 효과가 얻어진다.

그리고 본 발명에 의하면, 주 브레이크와 주차 브레이크를 각각 분리해서 설치하여 어느 하나에 이상이 발생하더라도 제동이 가능하다는 효과가 얻어진다.

또, 본 발명에 의하면, 주차 제동부의 피스톤을 피스톤과 어드져스터를 일체화한 형상으로 제작하고, 어드져스터에 복원력을 제공하는 조절스프링 및 고정링을 제거해서 부품 수를 감소시킴으로써, 액츄에이터의 구조를 단순화해서 제작비용을 절감하고, 조립 작업시 작업성을 향상시킬 수 있다는 효과가 얻어진다.

또한, 본 발명에 의하면, 압출 성형된 바를 가공해서 제1 및 제2 하우징과 주차 제동부를 제작함에 따라, 제1 및 제2 하우징과 주차 제동부의 조밀도를 향상시켜 내부에 기포 발생을 방지함으로써, 제동 동작시 발생하는 열에 의한 제1 및 제2 하우징과 주차 제동부의 변형을 미연에 예방할 수 있다는 효과가 얻어진다.

이에 따라, 본 발명에 의하면, 제1 및 제2 하우징과 주차 제동부를 제작하기 위한 별도의 금형을 제작할 필요가 없어 제작비용을 절감할 수 있고, 전용 공작기계를 이용해 가공하는 경우, 제작속도를 높여 짧은 시간에 대량으로 생산할 수 있어 생산성을 향상시킬 수도 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 압출 성형 바를 사용함에 따라, 조밀도가 높아 가공된 표면이 매끄럽고, 다양한 안료를 이용해 디스크 브레이크용 캘리퍼의 표면에 용이하게 도색 작업을 수행할 수도 있다는 효과가 얻어진다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 디스크 타입 리어 브레이크 캘리퍼의 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 디스크 타입 리어 브레이크 캘리퍼를 다른 각도에서 보인 사시도,
도 3은 도 1에 도시된 A-A'선에 대한 단면도,
도 4는 도 3에 도시된 피스톤의 분해 사시도,
도 5는 고정캡과 회전 플레이트 및 회전축의 확대도,
도 6 및 도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 디스크 타입 리어 브레이크 캘리퍼의 주차 제동 동작을 예시한 동작 상태도.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 디스크 타입 리어 브레이크 캘리퍼를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 디스크 타입 리어 브레이크 캘리퍼의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 디스크 타입 리어 브레이크 캘리퍼를 다른 각도에서 보인 사시도이다.

본 명세서에서 "상방", "하방", "전방" 및 "후방" 및 그 외 다른 방향성 용어들은 도면에 도시된 상태를 기준으로 정의한다.

즉, 도 1에서는 제2 하우징(30)을 중심으로 제1 하우징(20)이 설치되는 방향을 '전방 또는 선단측(F)'이라 하고, 그 반대측을 '후방 또는 후단측(B)'이라 한다.

마찬가지로, 제1 및 제2 하우징(20,30)을 중심으로 상하측 및 좌우측을 각각 '상하 방향(U,D) 및 좌우 방향'(L,R)이라 한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 디스크 타입 주차 브레이크 캘리퍼(10)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 서로 대응되는 형상으로 형성되는 제1 하우징(20)과 제2 하우징(30)을 결합하고, 제1 및 제2 하우징(20,30)에 각각 제1 및 제2 피스톤(26,36)이 설치되는 대향식(또는 고정식) 구조로 이루어진다.

그리고 제1 및 제2 하우징(20,30)의 일측에는 주차 케이블과 연결되어 주정차시 제동력을 발생하는 주차 제동부(40)가 마련될 수 있다.

제1 하우징(20)은 디스크(도면 미도시)를 중심으로 차량 내측에 설치되는 부분으로, 제1 하우징(20)에는 도 2에 도시된 바와 같이, 마스터 실린더(도면 미도시)를 통해 브레이크 오일(이하 '오일'이라 약칭함)이 공급되는 공급파이프(도면 미도시)가 연결되는 공급구(21)가 형성될 수 있다.

그리고 제1 하우징(20)의 전면에는 브래킷(도면 미도시)을 이용해 차량에 장착될 수 있도록 볼트가 체결되는 다수의 체결공(22) 및 제2 하우징(30)과 결합되도록 고정볼트가 결합되는 복수의 고정공(23)이 형성될 수 있다.

제1 하우징(20)의 후면에는 상기 디스크의 내면을 향해 출몰 동작하는 제1 브레이크 패드(이하 '제1 패드'라 약칭함)(도면 미도시) 및 제1 패드를 동작시키도록 가압하는 제1 피스톤(26)이 설치될 수 있다.

이를 위해, 제1 하우징(20)의 후면에는 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 패드가 설치되는 제1 설치공간(24)이 형성되고, 제1 피스톤(26)이 설치되는 제1 실린더(25)가 공급구(21)와 연통되어 제1 설치공간(24)의 전방에 마련될 수 있다.

제1 실린더(25)의 내부에는 제1 실린더(25) 내부에 충진된 오일을 아래에서 설명할 제2 하우징(30)에 마련되는 제2 실린더(35)로 전달하기 위한 제1 전달유로(도면 미도시)와 오일 교환시 오일에 포함된 공기를 외부로 배출하기 위한 제1 배출유로(도면 미도시)가 형성될 수 있다.

즉, 도 2에서 보았을 때, 제1 하우징(20)의 좌측단에는 상기 제1 배출유로와 연결되도록 배출파이프(도면 미도시)가 결합될 수 있다.

이와 함께, 제1 하우징(20)의 우측단에는 상기 제1 전달유로와 연결되도록 전달파이프(도면 미도시)의 일단이 결합될 수 있다.

다시 도 1에서, 제2 하우징(30)은 디스크를 중심으로 차량의 외측에 설치되는 부분으로, 제2 하우징(30)의 전면에는 디스크의 외면을 향해 출몰 동작하는 제2 브레이크 패드(이하 '제2 패드'라 약칭함)(도면 미도시) 및 상기 제2 패드를 동작시키도록 가압하는 제2 피스톤(36)이 설치될 수 있다.

이를 위해, 제2 하우징(30)의 전면에는 도 2에 도시된 바와 같이, 제2 패드가 설치되는 제2 설치공간(34)이 형성되고, 제2 설치공간(34)의 후측에 제2 피스톤(36)이 설치되는 제2 실린더(35)가 구비될 수 있다.

제2 하우징(30) 내부에는 전달파이프(27)를 통해 전달되는 오일을 제2 실린더(35)로 전달하는 제2 전달유로(도면 미도시) 및 오일 교환시 제2 실린더(35)에 충진된 오일을 외부로 배출하는 제2 배출유로(도면 미도시)가 형성될 수 있다.

그리고 도 2에서 보았을 때, 제2 하우징(30)의 좌측단에는 상기 제2 전달유로와 연결되도록 상기 전달파이프의 타단이 나사 결합되고, 제2 하우징(30)의 우측단에는 제2 배출유로와 연결되도록 배출파이프(도면 미도시)가 나사 결합될 수 있다.

이에 따라, 제1 하우징(20)의 공급구(21)로 공급된 오일은 제1 전달유로, 전달파이프, 제2 전달유로를 통해 제2 실린더(35)로 공급되어 일정한 압력으로 충진된다.

제2 하우징(30)의 전면에는 고정볼트가 결합되는 복수의 고정홈이 제1 하우징(20)에 형성된 체결공(22)과 대응되는 위치에 형성될 수 있다.

한편, 제1 및 제2 패드의 상면과 제1 하우징(20) 및 제2 하우징(30)의 상부 중앙에 결합된 고정볼트 사이에는 고정부재(도면 미도시)가 설치될 수 있다.

상기 고정부재의 중앙부는 고정볼트에 지지되고, 고정부재의 좌우측단은 제1 및 제2 패드의 상면에 지지된다.

이에 따라, 고정부재는 제1 및 제2 패드의 진동을 방지하고, 제동 동작시 또는 외부의 힘이 가해지는 경우 탄성 변형되면서 제1 및 제2 패드와 제1 및 제2 하우징(20,30)에 전달되는 충격을 완충하는 기능을 한다.

한편, 제1 및 제2 하우징(30)과 아래에서 설명할 주차 제동부(40)는 종래에 알루미늄이나 그 합금 재질을 단조나 주조 방식으로 제작하는 것과 달리, 알루미늄이나 알루미늄 합금 재질을 압출(extruding) 성형한 압출 바를 가공하여 제작된다.

이와 같이, 압출 바를 이용해 제1 및 제2 하우징(20,30)과 주차 제동부(40)를 제작함에 따라, 본 발명은 제1 및 제2 하우징과 주차 제동부의 조밀도를 향상시켜 내부에 기포 발생을 방지함으로써, 차량 주행 중 제동 동작에 따른 열에 의한 제1 및 제2 하우징과 주차 제동부의 변형을 미연에 예방할 수 있다.

이에 따라, 본 발명은 제1 및 제2 하우징과 주차 제동부를 제작하기 위한 별도의 금형을 제작할 필요가 없어 제작비용을 절감할 수 있고, 머시닝 센터(machining center)와 같은 전용 공작기계를 이용해 가공하는 경우, 제작속도를 향상시켜 짧은 시간에 대량으로 생산할 수 있다.

이와 함께, 본 발명은 압출 바를 사용함에 따라, 조밀도가 높아 가공된 표면이 매끄럽고, 다양한 안료를 이용해 디스크 타입 리어 브레이크 캘리퍼의 표면에 용이하게 도색 작업을 수행할 수 있다.

한편, 제1 하우징(20)의 우측단은 주차 제동부(40)에 접하게 형성되는 반면, 제2 하우징(30)은 주차 제동부(40)의 후측을 차폐하도록 길게 연장되어 형성될 수 있다.

제1 하우징(20)의 우측단에는 주차 제동부(40)를 전후 방향으로 슬라이드 이동 가능하게 결합하는 제1 신축수단(27)이 결합될 수 있다.

그리고 제2 하우징(30)의 우측단에는 제2 하우징(30)과 주차 결합부(40)의 일측단을 연결하는 연결바(31)가 나사 체결되는 체결공과 주차 제동부(40)의 일단부가 삽입되는 삽입공간이 형성될 수 있다.

연결바(31)의 전단부에는 주차 제동부(40)를 전후 방향으로 슬라이드 이동 가능하게 결합하는 제2 신축수단(37)이 결합될 수 있다.

제1 신축수단(27)은 제1 하우징(20)의 우측단부에 전후 방향으로 이동 가능하게 결합되는 제1 이동부재(28) 및 제1 하우징(20)과 제1 이동부재(28) 사이에 설치되는 제1 신축부재(29)를 포함할 수 있다.

제2 신축수단(37)은 제2 하우징(30)의 우측단부에 결합된 연결바(31)에 전후 방향으로 이동 가능하게 결합되는 제2 이동부재(38) 및 연결바(31)와 제2 이동부재(38) 사이에 설치되는 제2 신축부재(39)를 포함할 수 있다.

제1 및 제2 이동부재(28,38)는 각각 볼트 형상으로 형성되고, 제1 및 제2 이동부재(28,38)의 머리부에는 주차 제동부(40)에 관통 체결되는 고정볼트가 체결되도록 체결홈이 형성될 수 있다.

제1 및 제2 신축부재(29,39)는 각각 신축 동작하도록 고무나 실리콘과 같이 탄성을 갖는 재질의 재료를 이용해서 주름관 형상으로 제작되고, 제1 및 제2 신축부재(29,39)의 내부에는 제1 및 제2 이동부재(28,38)가 원활하게 이동할 수 있도록 구리스나 오일이 충진될 수 있다.

도 1 내지 도 4를 참조하여 주차 제동부의 구성을 상세하게 설명한다.

도 3은 도 1에 도시된 A-A'선에 대한 단면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 피스톤의 분해 사시도이다.

주차 제동부(40)는 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 하우징(20,30)의 일측단에 각각 전후 방향으로 슬라이딩 이동 가능하게 결합되는 몸체부(41), 몸체부(41)에 형성된 설치공간에 디스크를 중심으로 양측에 각각 설치되는 제1 및 제2 주차 브레이크 패드(도면 미도시), 몸체부(41) 내부에 설치되고 주차 제동력을 발생하는 액추에이터(42), 액추에이터(42)의 일측에 결합되고 제1 주차 브레이크 패드를 가압하는 피스톤(43) 및 액추에이터(42)의 회전축(47)에 회전 가능하게 결합되고 선단에 주차 케이블이 연결되는 회전부재(44)를 포함할 수 있다.

이와 함께, 주차 제동부(40)는 몸체부(41)의 우측면에 결합되는 브래킷(45) 및 회전부재(44)와 브래킷(45)에 양단에 고정되고 회전부재(45)에 복원력을 제공하는 복원 스프링(46)을 더 포함할 수 있다.

본 실시 예에서 주차 제동부(40)는 주차 케이블과 연결되어 기계식으로 동작되는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 전동장치에 의해 작동되는 케이블 조작장치를 액추에이터(42)에 연결해서 전자식으로 작동시키도록 변경될 수도 있다.

몸체부(41)는 피스톤(43)의 출몰 동작에 의해 제1 및 제2 주차 브레이크 패드를 각각 디스크 측으로 가압해서 제동력을 발생하는 슬라이딩 타입 또는 부동형 타입으로 마련될 수 있다.

이를 위해, 몸체부(41)는 내부에 피스톤(43)이 장착되는 바디(51) 및 바디(51)의 상단에 결합되고 하부에 제1 및 제2 주차 브레이크 패드가 설치되는 설치공간을 형성하는 결합부재(52)를 포함할 수 있다.

바디(51)의 상단부 양측에는 각각 플랜지부가 형성되고, 각 플랜지부에는 제1 및 제2 신축수단(27,37)에 고정볼트가 관통해서 체결되도록 체결공이 형성될 수 있다.

바디(51)의 내부에는 도 3에 도시된 바와 같이, 액추에이터(42)와 피스톤(43)이 설치되는 챔버(53)가 형성되고, 챔버(53)의 일측벽 내면에는 아래에서 설명할 액추에이터(42)의 고정캡(71)에 형성되는 고정돌기(76)가 결합되는 결합홈(54)이 형성될 수 있다.

바디(51)의 우측벽에는 액추에이터(42)의 회전축(47)이 관통 결합되는 결합공이 장착공간과 연통 형성될 수 있다.

결합부재(52)는 하부에 제1 및 제2 주차 브레이크 패드가 설치되는 설치공간을 형성하도록 대략 단면이 '┏━' 형상으로 형성되고, 결합부재(52)의 우측단은 고정볼트를 이용해서 바디(51)의 상면에 고정될 수 있다.

피스톤(43)은 대략 원기둥 형상으로 형성되는 원통부(61)와 원통부(61)의 일측에 연결되고 액추에이터(42)의 푸시로드(70)가 결합되는 결합축(62)을 포함할 수 있다.

본 실시 예에서 피스톤(43)은 종래기술에 따른 주차 브레이크에서 각각 분할 형성되는 피스톤과 피스톤 내부에 결합되는 어드져스터를 일체화한 형상으로 형성될 수 있다.

이와 같이, 본 발명은 피스톤을 어드져스터와 일체화해서 제작하고, 어드져스터에 복원력을 제공하는 조절스프링 및 고정링을 제거함으로써, 부품 수를 감소시킬 수 있다.

이에 따라, 본 발명은 피스톤 및 액추에이터의 구조를 단순화해서 제작비용을 절감하고, 조립 작업시 작업성을 향상시킬 수 있다.

특히, 본 실시 예에서 피스톤(43)은 알루미늄과 같이 하중이 작은 경금속 재질의 재료로 제조됨에 따라, 제품의 중량을 최소화할 수 있다.

액추에이터(42)는 바디(51) 내부의 챔버(53)에 설치되고, 주차 케이블에 연결된 회전부재(44)의 회전력을 직선 운동으로 전환하여 피스톤(43)을 디스크 측으로 출몰 동작시키는 기능을 한다.

이를 위해, 액추에이터(42)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 챔버(53)에 고정 설치되는 고정캡(71), 고정캡(72)의 내부에 회전 가능하게 설치되는 회전 플레이트(72), 회전 플레이트(72)에 의해 직선 이동하여 피스톤(43)을 가압하는 푸시로드(70), 내부에 푸시로드(70)가 관통 결합되는 케이지(73) 및 케이지(73) 내부에 설치되고 푸시로드(70)에 복원력을 제공하는 리턴 스프링(74)을 포함할 수 있다.

고정캡(71)은 일측이 개구된 원통 형상으로 형성되어 챔버(53) 내부에 설치되고, 푸시로드(70)의 회전을 방지하는 기능을 한다.

도 5는 고정캡과 회전 플레이트 및 회전축의 확대도이다

도 5에 도시된 바와 같이, 고정캡(71)의 내주면에는 푸시로드(70)의 길이 방향을 따라 적어도 하나 이상의 회전방지리브(75)가 형성될 수 있다.

그리고 고정캡(71)의 측면에는 도 4에 도시된 바와 같이, 고정캡(71)의 회전을 방지하기 위해, 챔버(53)의 측벽에 형성되는 고정홈(54)에 삽입되는 고정돌기(76)가 돌출 형성될 수 있다.

회전 플레이트(72)는 회전부재(44)의 회전력에 의해 회전하면서 푸시로드(70)를 가압하는 기능을 한다.

이를 위해, 회전 플레이트(72)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 대략 원판 형상으로 형성되고, 회전 플레이트(72)의 일측에는 회전축(47)이 연결될 수 있다.

회전축(47)은 고정캡(71)을 관통해서 설치되고, 회전축(47)의 선단부에는 회전부재(44)가 결합될 수 있다.

회전축(47) 선단부의 외주면과 회전부재(44) 중앙의 결합공 내주면에는 서로 맞물리도록 다수의 슬릿이 형성될 수 있다.

그리고 회전축(47)의 선단에는 회전부재(44)가 분리되는 것을 방지하기 위해 고정너트가 체결될 수 있다.

한편, 고정캡(71)의 내면과 회전 플레이트(72)의 외면 사이에는 복수의 볼(78)이 설치될 수 있다.

여기서, 볼(78)은 회전 플레이트(72)와 고정캡(71)의 내면 사이 간격을 일정하게 유지할 수 있도록 3개 이상 설치될 수 있다.

고정캡(71)의 내면과 회전 플레이트(72)의 외면에는 각각 볼(78)이 미리 설정된 깊이만큼 삽입되는 제1 램프(79)와 제2 램프(80)가 형성될 수 있다.

제1 램프(79)와 제2 램프(80)는 각각 중앙에서 외측으로 갈수록 깊이 및 폭이 작아지게 형성될 수 있다.

이와 같이, 회전 플레이트(72)의 외면과 고정캡(71)의 내면 사이에 볼(78)을 설치함에 따라, 회전 플레이트(72)의 회전운동시 제1 램프(79) 및 제2 램프(80)의 가장자리에 볼(78)이 배치되면서 회전 플레이트(72)가 디스크 측으로 이동한다.

이에 따라, 회전 플레이트(72)는 회전부재(44)의 회전력을 직선 운동으로 전환해서 푸시로드(70)를 디스크 측으로 가압할 수 있다.

다시 도 3 및 도 4에서, 회전 플레이트(72)와 아래에서 설명할 푸시로드(70)의 플랜지부(81) 사이에는 베어링 부재(77)가 설치될 수 있다.

베어링 부재(77)는 회전 플레이트(72)와 푸시로드(70) 사이에서 전달되는 가압력을 지지할 수 있도록 스러스트 베어링(thrust bearing)으로 마련될 수 있다.

푸시로드(70)는 중앙에 피스톤(43)의 결합축(42)이 결합되도록 대략 원통 형상으로 형성되고, 푸시로드(70)의 일측단에는 고정캡(71) 내부에 결합되어 회전플레이트(72)와 밀착하는 플랜지부(81)가 마련될 수 있다.

플랜지부(81)는 고정캡(71)의 내경에 대응되는 직경으로 형성되고, 플랜지부(81)의 외주면에는 고정캡(71)에 형성된 회전방지리브(75)에 대응되는 적어도 하나 이상의 회전방지홈(82)이 형성될 수 있다.

이에 따라, 푸시로드(70)는 전단부가 고정캡(71)에 결합되어 회전이 방지된 상태에서 회전 플레이트(72)의 가압력에 의해 피스톤(43)을 디스크 측으로 가압할 수 있다.

케이지(73)는 일측면이 개구된 원통 형상으로 형성될 수 있다.

이러한 케이지(73)는 스냅링을 이용해서 챔버(53) 내부에 고정될 수 있다.

리턴 스프링(74)은 내부에 푸시로드(70)가 관통 결합된 상태에서 케이지(73) 내부에 설치될 수 있다.

예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 리턴 스프링(74)의 좌측단은 케이지(73)의 내면에 지지되고, 리턴 스프링(74)의 우측단은 푸시로드(70)의 플랜지부(81)에 지지될 수 있다.

이에 따라, 리턴 스프링(74)은 주차 케이블 및 회전부재(44)에 가해지는 힘이 제거되면, 푸시로드(70)가 본래의 위치로 복귀될 수 있도록 복원력을 제공할 수 있다.

다음, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 디스크 타입 리어 브레이크 캘리퍼의 결합관계를 상세하게 설명한다.

먼저, 회전 플레이트(72)에 연결된 회전축(47)을 고정캡(71) 중앙의 결합공에 관통시킨다. 이때, 회전 플레이트(72)와 고정캡(71) 사이에는 복수의 볼(78)이 설치된 상태이다.

액츄에이터(42)의 푸시로드(70) 외부에 리턴 스프링(74)과 케이지(73)를 결합한다.

그리고 주차 제동부(40)의 몸체부(41)를 이루는 바디(51)의 챔버(53) 내부에 고정캡(71)과 회전 플레이트(72)를 삽입하고, 도 3에서 보았을 때, 회전 플레이트(72)의 좌측에 베어링 부재(77)를 설치한 후, 조립된 액츄에이터(42)를 삽입한다.

이때, 고정캡(71)은 우측면에 형성된 고정돌기(76)가 챔버(53)의 내면에 형성된 고정홈(54)에 삽입되어 고정되고, 케이지(73)는 스냅링에 의해 챔버(53) 내부에 고정될 수 있다.

이어서, 피스톤(43)의 결합축(62)을 푸시로드(70)에 나사 결합하여 피스톤(43)과 액츄에이터(43)를 조립한다.

그리고 회전축(47)의 선단부에 회전부재(44)를 결합한 후 고정나사를 체결해서 고정한다. 이때, 바디(51)의 우측단에는 브래킷(46)을 설치하고, 브래킷(46)과 회전부재(44) 사이에는 복원 스프링(46)을 설치한다.

제1 실린더(25) 내부에 제1 피스톤(26)을 설치하고, 제2 실린더(35) 내부에 제2 피스톤(36)을 설치하고, 제1 하우징(20)과 제2 하우징(30)을 서로 대응되도록 위치시킨 후, 제1 하우징(20)과 제2 하우징(30)에 각각 형성된 고정공(23)과 고정홈에 고정볼트를 결합하여 제1 하우징(20)과 제2 하우징(30)을 안정적으로 결합한다.

이어서, 지지브래킷을 이용해 제1 패드를 제1 하우징(20)의 제1 설치공간(24)에 설치하고, 제2 하우징(30)에 형성된 제2 실린더(35)에 제2 피스톤(50)을 설치하고, 지지브래킷을 이용해 제2 패드(12)를 제2 하우징(30)의 제2 설치공간(34)에 설치한다.

제1 하우징(20)과 제2 하우징(30)의 제1 및 제2 배출유로 출구에 각각 제1 및 제2 배출파이프를 설치하고, 제1 하우징(20)의 제1 전달유로 출구와 제2 하우징(30)의 제2 전달유로 입구에 각각 전달파이프의 양단을 결합한다.

이어서, 제1 하우징(20)의 일측단에 제1 신축수단(27)을 설치하고, 제2 하우징(30)의 일측단에 연결바(31)와 제2 신축수단(37)을 설치한 후, 고정볼트를 이용해서 주차 제동부(40)를 고정한다.

이와 같이, 디스크 타입 리어 브레이크 캘리퍼(10)의 조립이 완료되면, 별도의 브래킷을 이용해 차축에 설치한 후, 공급구(21)에 마스터 실린더로부터 오일을 공급하는 공급파이프를 연결한다.

이에 따라, 제1 하우징(20)의 공급구(21)로 공급된 오일은 제1 실린더(25), 제1 전달유로, 전달파이프, 제2 전달유로를 통해 제2 실린더(35)로 공급되고, 제1 및 제2 실린더(25,35) 내부에는 오일이 충진되면서 일정한 압력이 형성된다.

이어서, 제1 및 제2 배출파이프를 제1 및 제2 배출유로의 출구로부터 약간 분리한 상태에서 브레이크 페달을 밟아 공기빼기 작업을 수행한다.

마지막으로, 회전부재(44)의 일단에 주차 케이블을 연결하여 디스크 타입 리어 브레이크 캘리퍼(10) 설치작업을 완료한다.

다음, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 디스크 타입 리어 주차 브레이크 캘리퍼의 작동 방법을 상세하게 설명한다.

먼저, 브레이크 페달 조작에 따른 제동 동작을 설명한다.

브레이크 페달 조작에 의해 마스터 실린더로부터 오일이 공급되면, 제1 및 제2 실린더(25,35)에 설치된 제1 및 제2 피스톤(26,36)은 각 실린더(25,35)로부터 돌출되면서 제1 및 제2 패드를 디스크 측으로 가압한다.

이때, 파스칼의 원리에 따라 공급구(21)를 통해 가해진 압력에 의해, 제1 및 제2 실린더(25,35)는 동일한 압력으로 제1 및 제2 피스톤(40,50)을 가압하게 된다.

여기서, 제1 실린더(25)의 단면적과 제2 실린더(35)의 단면적이 동일하기 때문에, 제1 피스톤(26)이 제1 패드를 미는 힘과 제2 피스톤(36)이 제2 패드를 미는 힘이 동일하게 된다.

이에 따라, 본 발명은 제1 패드와 제2 패드를 서로 동일한 힘으로 밀어서 디스크와 마찰시킴에 따라 브레이크 패드의 편마모를 방지하고, 제동성능을 향상시킬 수 있다.

이어서, 도 6 및 도 7을 참조하여 주정차시 제동 동작을 상세하게 설명한다.

도 6 및 도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 디스크 타입 리어 브레이크 캘리퍼의 주차 제동 동작을 예시한 동작 상태도이다.

도 6에는 주차 제동 상태가 도시되어 있고, 도 7에는 주차 제동이 해제된 상태가 도시되어 있다.

차량이 주행 중이거나 브레이크 페달 조작에 의한 제동 상태인 경우, 주차 케이블에 연결된 회전부재(44)는 복원 스프링(46)에 의해 미리 설정된 초기 위치에 배치된다.

그리고 액츄에이터(42)의 푸시로드(70)도 리턴 스프링(74)에 의해 미리 설정된 초기 위치에 배치되면서, 푸시로드(70)의 플랜지부(81)와 베이링 부재(77) 및 회전 플레이트(72)가 서로 밀착된다.

그래서 피스톤(43)은 디스크와 미리 설정된 간격만큼 이격된 상태를 유지한다.

이에 따라, 디스크의 양측에 설치된 제1 및 제2 주차 브레이크 패드는 각각 디스크와 미리 설정된 간격만큼 이격된 상태를 유지한다.

반면, 주차 케이블이 당겨져서 회전부재(44)가 도 6에 도시된 화살표 A 방향을 따라 회전하면, 회전부재(44)와 회전축(47)을 통해 연결된 회전 플레이트(72)가 회전한다.

이때, 회전 플레이트(72)는 볼(78)이 제1 램프(79) 및 제2 램프(80)의 가장자리에 배치됨에 따라 디스크 측으로 직선 이동하게 된다.

그러면, 푸시로드(70)는 회전 플레이트(72)의 직선 이동에 의해 리턴 스프링을 탄성 변형시키면서 디스크 측으로 이동하고, 피스톤(43)은 제1 패드를 디스크 측으로 가압한다.

이때, 주차 제동부(40)와 제1 및 제2 하우징(20,30) 사이에 설치된 제1 및 제2 신축수단(27,37)은 제1 및 제2 이동부재(28,38)가 디스크의 일측, 즉 도 6에서 보았을 때 우측 방향으로 이동함에 따라 신장 동작한다.

그래서 주차 제동부(40) 전체가 우측 방향으로 슬라이딩 이동하면서 결합부재(52)의 측벽 내측에 설치된 제2 주차 브레이크 패드가 디스크 측으로 이동하면서 디스크를 가압한다.

이에 따라, 제1 및 제2 주차 브레이크 패드가 각각 디스크와 밀착되어 주차 제동상태가 된다.

한편, 주차 케이블에 가해지는 힘이 제거되면, 회전부재(44)와 회전 플레이트(72)는 복원 스프링(46)의 복원력에 의해 도 7에 도시된 화살표 B 방향을 따라 회전한다.

이때, 회전 플레이트(72)는 볼(78)이 제1 램프(79) 및 제2 램프(80)의 중앙에 배치됨에 따라, 디스크 반대측으로 직선 이동하게 된다.

그러면, 푸시로드(70)도 리턴 스프링(74)의 복원력에 의해 디스크 반대 측으로 이동한다.

이에 따라, 피스톤(43)과 제1 주차 브레이크 패드도 디스크 반대측으로 이동한다.

이때, 주차 제동부(40)와 제1 및 제2 하우징(20,30) 사이에 설치된 제1 및 제2 신축수단(27,37)은 제1 및 제2 이동부재(28,38)가 디스크의 일측, 즉 도 7에서 보았을 때 좌측 방향으로 이동함에 따라 수축 동작한다.

그래서 주차 제동부(40) 전체가 좌측 방향으로 슬라이딩 이동하면서 결합부재(52)의 측벽 내측에 설치된 제2 주차 브레이크 패드가 디스크 반대측으로 이동한다.

이에 따라, 제1 및 제2 주차 브레이크 패드가 각각 디스크와 이격되면서 주차 제동 상태가 해제된다.

상기한 바와 같은 과정을 통하여, 본 발명은 디스크 타입 리어 브레이크 캘리퍼를 제1 하우징과 제2 하우징에 각각 피스톤을 설치하는 대향식 구조로 제작하고, 제1 및 제2 하우징의 일측에 주차 제동부를 마련하여 주 브레이크와 주차 브레이크의 기능을 수행할 수 있다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

상기의 실시 예에서는 제1 하우징과 제2 하우징에 각각 하나의 실린더를 형성하는 것으로 설명하지만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 본 발명은 제1 하우징과 제2 하우징에 각각 동일한 복수의 실린더를 형성하여 대칭 구조를 이루거나, 서로 다른 수의 실린더를 형성하어 비대칭 구조를 이루도록 변경될 수 있다.

즉, 본 발명은 제1 하우징에 형성된 실린더의 단면적과 제2 하우징에 형성된 복수의 실린더 단면적의 합을 서로 동일하거나 유사하게 형성하여 제1 및 제2 패드를 동일한 힘을 전달할 수 있다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

본 발명은 디스크 타입 리어 브레이크 캘리퍼를 제1 하우징과 제2 하우징에 각각 피스톤을 설치하는 대향식 구조로 제작하고, 제1 및 제2 하우징의 일측에 주차 제동부를 마련하여 주 브레이크와 주차 브레이크의 기능을 수행하는 기술에 적용된다.

10: 디스크 타입 리어 브레이크 캘리퍼
20: 제1 하우징 21: 공급구
22: 체결공 23: 고정공
24: 제1 설치공간 25: 제1 실린더
26: 제1 피스톤 27: 제1 신축수단
28: 제1 이동부재 29: 제1 신축부재
30: 제2 하우징 31: 연결바
34: 제2 설치공간 35: 제2 실린더
36: 제2 피스톤 37: 제2 신축수단
38: 제2 이동부재 39: 제2 신축부재
40: 주차 제동부 41: 몸체부
42: 액추에이터 43: 피스톤
44: 회전부재 45: 브래킷
46: 복원 스프링 47: 회전축
51: 바디 52: 결합부재
53: 챔버 54: 결합홈
61: 원통부 62: 결합축
70: 푸시로드 71: 고정캡
72: 회전 플레이트 73: 케이지
74: 리턴 스프링 75: 회전방지리브
76: 고정돌기 77: 베어링 부재
78: 볼 79: 제1 램프
80: 제2 램프 81: 플랜지부
82: 회전방지홈

Claims (5)

1. 내부에 각각 적어도 하나 이상의 실린더가 대칭 또는 비대칭되게 형성되고 각 실린더에 피스톤이 설치되어 서로 대향식 구조를 갖는 제1 하우징과 제2 하우징을 결합하여 이루어지고,
   상기 제1 및 제2 하우징의 일측에는 주정차시 제동력을 발생하는 주차 제동부가 마련되며,
   상기 주차 제동부는 상기 제1 하우징의 일측단에 신축 가능하게 설치된 제1 신축수단과 상기 제2 하우징의 일측단에 연결된 연결바에 신축 가능하게 설치되는 제2 신축수단에 의해 디스크의 일측 방향으로 슬라이딩 이동 가능하게 설치되고,
   상기 제1 및 제2 하우징과 주차 제동부는 알루미늄 또는 알루미늄 합금 재질로 압출 성형된 압출 바를 가공하여 제조되며,
   상기 제1 및 제2 하우징의 일측단에 각각 슬라이딩 이동 가능하게 결합되는 몸체부,
   상기 몸체부에 형성된 설치공간에 디스크를 중심으로 양측에 각각 설치되는 제1 및 제2 주차 브레이크 패드,
   상기 몸체부 내부에 설치되고 주차 제동력을 발생하는 액추에이터,
   상기 액추에이터의 일측에 결합되고 상기 제1 주차 브레이크 패드를 가압하는 피스톤 및
   상기 액추에이터의 회전축에 회전 가능하게 결합되고 선단에 주차 케이블이 연결되는 회전부재,
   상기 몸체부의 일측에 결합되는 브래킷 및
   상기 회전부재와 브래킷에 양단이 고정되고 상기 회전부재에 복원력을 제공하는 복원 스프링을 포함하고,
   상기 제2 주차 브레이크 패드는 상기 주차 제동부의 슬라이딩 이동에 의해 디스크를 가압하며,
   상기 제1 신축수단은 상기 제1 하우징의 일측단부에 전후 방향으로 이동 가능하게 결합되는 제1 이동부재 및
   상기 제1 하우징과 제1 이동부재 사이에 설치되는 제1 신축부재를 포함하며,
   상기 제2 신축수단은 상기 제2 하우징의 일측단부에 결합된 연결바에 전후 방향으로 이동 가능하게 결합되는 제2 이동부재 및
   상기 연결바와 제2 이동부재 사이에 설치되는 제2 신축부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 타입 리어 브레이크 캘리퍼.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 주차 제동부는 상기 몸체부의 일측에 결합되는 브래킷 및
   상기 회전부재와 브래킷에 양단이 고정되고 상기 회전부재에 복원력을 제공하는 복원 스프링을 더 포함하고,
   상기 액추에이터는 상기 몸체부 내부에 형성된 챔버에 고정 설치되는 고정캡,
   상기 고정캡의 내부에 회전 가능하게 설치되는 회전 플레이트,
   상기 회전 플레이트에 의해 직선 이동하여 상기 피스톤을 가압하는 푸시로드,
   내부에 상기 푸시로드가 관통 결합되는 케이지 및
   상기 케이지 내부에 설치되고 상기 푸시로드에 복원력을 제공하는 리턴 스프링을 포함하며,
   상기 회전 플레이트의 일측에는 상기 고정캡을 관통해서 상기 회전부재와 결합되는 상기 회전축이 연결되는 것을 특징으로 하는 디스크 타입 리어 브레이크 캘리퍼.
5. 제4항에 있어서,
   상기 고정캡과 회전 플레이트 사이에는 복수의 볼이 설치되고,
   상기 고정캡과 회전 플레이트에는 각각 상기 볼의 일부가 삽입되는 제1 및 제2 램프가 형성되며,
   상기 제1 및 제2 램프는 중앙에서 외측으로 갈수록 깊이 및 폭이 작아지게 형성되는 것을 특징으로 하는 디스크 타입 리어 브레이크 캘리퍼.

Images