KR101718053B1 - 조립방식으로 이루어지는 디스크 브레이크의 캘리퍼 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 상호간에 일정간격 이격되어 형성되는 한쌍의 실린더(12)와, 양측 각각의 모서리부위에 형성되는 지지암(14)이 구비되는 알루미늄 재질의 캘리퍼바디(10)와; 상기 각 실린더(12)와 일정간격 이격되어 대향하는 판상의 패드지지판(22)과, 일정 폭을 가지는 바닥면이 일정 곡률을 이루되 일측 부위는 상기 패드지지판(22)의 하단부위와 수직하며 타측 부위는 볼트에 의해 상기 캘리퍼바디(10)의 일측 하부에 체결되는 연결판(24)과, 상호간에 일정간격 이격되어 상기 연결판(24)에 형성되는 복수 개의 방열공(26)이 구비되는 알루미늄 재질의 패드브라켓(20)과; ∩ 형상을 가지는 결합판(32)과, 상호 간에 일정간격 이격되어 상기 결합판(32)의 양측 하부에 형성되되 상기 연결판(24)의 바닥면과 동일한 곡률을 이루면서 일측부위가 전방으로 일정길이 돌출되는 디스크삽입홈(34)과, 상기 각 디스크삽입홈(34)의 일측부위 단부에 마련되어 디스크삽입홈(34)의 외벽을 이루는 격판(36)과, 상기 각 디스크삽입홈(34)의 하측부위에 형성되되 일단부위가 상기 지지암(14)에 고정결합되는 고정핀(16)의 타측부위가 삽입되는 체결공(38)이 구비되어 캘리퍼바디(10)와 체결되되, 상기 디스크삽입홈(34)의 외벽을 이루는 격판(36)의 폭 b는 상기 결합판(32)과 디스크삽입홈(34)의 연결부위 폭 a보다 크게 형성되는 알루미늄 재질의 앵커브라켓(30)을; 포함하는 조립방식으로 이루어지는 디스크브레이크의 캘리퍼 어셈블리를 제공한다.

Description

조립방식으로 이루어지는 디스크 브레이크의 캘리퍼 어셈블리{Caliper Assembly for disc brake}

본 발명은 디스크 브레이크의 캘리퍼 어셈블리에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 브레이크 작동과정에서 발생하는 열을 용이하게 제거할 수 있음은 물론 경량화가 가능한 조립방식의 디스크 브레이크 캘리퍼 어셈블리에 관한 것이다.

차량에 장착되는 브레이크는 드럼방식 유압브레이크와 디스크식 유압브레이크로 구분되며, 이중에서 디스크방식 유압브레이크(이하 디스크 브레이크)는 디스크의 양측부위를 패드로서 강하게 압박함으로써 패드와 디스크 사이에 발생하는 마찰력에 의해 자동차를 제동하게 된다. 디스크 브레이크는 휠과 함께 회전하는 원판형 디스크, 디스크의 양측에 설치되는 한쌍의 패드플레이트, 피스톤이 내장되는 캘리퍼로 이루어지는데, 도 5는 디스크 브레이크에 보편적으로 사용되는 캘리퍼를 보여준다.

관련업계에서 널리 사용되고 있는 캘리퍼는 도면에 개시된 것과 같이, 캘리퍼바디(11)와 앵커브라켓(12)을 포함하여 이루어진다. 캘리퍼바디(11)에는 도 6 및 도 7 각각과 같이, 피스톤(미도시)이 삽입되는 실린더(25, 26)와, 바닥면이 일정곡률을 이루는 연결판(14)과, 연결판(14)의 일측에 수직하게 형성되는 패드지지판(13)이 구비된다. 패드지지판(13)은 실린더(25, 26)와 일정간격 이격되어 대향하며, 도면과 같이 각 실린더와 동축으로 형성되는 홈이 마련된다.

앵커브라켓(12)은 캘리퍼를 미도시된 차륜측의 너클에 고정하는 수단으로, 환형의 지지바가 패드지지판(13) 상부측을 감싸며 캘리퍼바디(11)의 일측에 체결된다. 원판형 디스크는 캘리퍼(11)와 앵커브라켓(12) 사이 공간의 중앙부위로 삽입되며, 패드플레이트는 패드지지판(13) 내면 및 실린더(25, 26)에 삽입되는 피스톤 일면과 대향하며 설치된다.

그런데, 종래 캘리퍼를 이루는 캘리퍼바디 및 앵커브라켓 각각은 주물에 의해 만들어지는 특성상, 주물로 만들어진 캘리퍼바디에 후가공작업으로 일정깊이의 실린더를 형성하기 위해서는 패드지지판(13)이 일정두께의 판상구조로 이루어지지 않고 후가공작업시 드릴 등의 사용을 위한 홈이 반드시 필요하다. 하지만, 패드지지판이 판상의 구조로 이루어지지 않고 이처럼 홈이 형성되면, 패드플레이트와의 접촉면적이 감소하게 됨에 따라 패드지지판이 피스톤의 가압력을 강하게 지지하지 못하는 단점이 있다.

게다가, 이러한 구조의 패드지지판으로서 패드플레이트를 지지하는 경우, 패드플레이트의 하측 부위가 상대적으로 넓은 면적으로 패드지지판과 접촉하게 됨에 따라 패드플레이트의 편마모가 심해지는 문제점이 있다. 또한, 도 4에서 알 수 있듯이 종래 앵커브라켓에는 디스크 브레이크의 장시간 작동으로 인해 패드플레이트가 마모되는 경우 디스크가 앵커브라켓 방향으로 밀리면서 앵커브라켓 자체가 손상되는 방지하기 위해 환형의 지지바를 필수적으로 마련하고 있다. 하지만 이러한 지지바는 앵커브라켓 자체 중량을 증가시키게 되는데, 이는 근자 관련업계에서 추구하고 있는 부품의 경량화에 역행하는 요인으로 작용하고 있다.

대한민국 공개특허 특2002-0012546호, 대한민국 등록특허 제1161035호

본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 경량화가 가능함은 물론 브레이크 작동과정에서 패드플레이트의 편마모를 방지하고 발생하는 열을 용이하게 제거할 수 있는 디스크 브레이크의 캘리퍼 어셈블리를 제공함에 있다.

본 발명은 이러한 목적을 달성하기 위하여, 상호간에 일정간격 이격되어 형성되는 한쌍의 실린더(12)와, 양측 각각의 모서리부위에 형성되는 지지암(14)이 구비되는 알루미늄 재질의 캘리퍼바디(10)와; 상기 각 실린더(12)와 일정간격 이격되어 대향하는 판상의 패드지지판(22)과, 일정 폭을 가지는 바닥면이 일정 곡률을 이루되 일측 부위는 상기 패드지지판(22)의 하단부위와 수직하며 타측 부위는 볼트에 의해 상기 캘리퍼바디(10)의 일측 하부에 체결되는 연결판(24)과, 상호간에 일정간격 이격되어 상기 연결판(24)에 형성되는 복수 개의 방열공(26)이 구비되는 알루미늄 재질의 패드브라켓(20)과; ∩ 형상을 가지는 결합판(32)과, 상호 간에 일정간격 이격되어 상기 결합판(32)의 양측 하부에 형성되되 상기 연결판(24)의 바닥면과 동일한 곡률을 이루면서 일측부위가 전방으로 일정길이 돌출되는 디스크삽입홈(34)과, 상기 각 디스크삽입홈(34)의 일측부위 단부에 마련되어 디스크삽입홈(34)의 외벽을 이루는 격판(36)과, 상기 각 디스크삽입홈(34)의 하측부위에 형성되되 일단부위가 상기 지지암(14)에 고정결합되는 고정핀(16)의 타측부위가 삽입되는 체결공(38)이 구비되어 캘리퍼바디(10)와 체결되되, 상기 디스크삽입홈(34)의 외벽을 이루는 격판(36)의 폭 b는 상기 결합판(32)과 디스크삽입홈(34)의 연결부위 폭 a보다 크게 형성되는 알루미늄 재질의 앵커브라켓(30)을; 포함하는 이루어지는 것을 그 기술적 특징으로 한다.

본 발명은 디스크 브레이크의 캘리퍼를 이루는 각 부분을 알루미늄 소재로 구성하고, 캘리퍼바디에 체결되는 앵커브라켓의 지지바를 제거하는 구성을 제안함으로써 캘리퍼 자체의 중량을 현저히 감소시키는 것이 가능하다.

또한, 본 발명은 패드브라켓을 캘리퍼바디와 별도 부품으로 분리하여 이를 조립하는 방식을 제안함으로써, 패드지지판을 일정두께의 판상구조로 구성하는 것이 가능하여 종래와 달리 패드플레이트가 편마모되는 현상을 원천적으로 방지할 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 디스크가 위치하는 연결판에 복수 개의 방열공을 형성하여 패드플레이트와 디스크 사이의 마찰열을 제거하는 구성을 제안함으로써, 브레이크 작동과정에서 디스크 브레이크가 과열되는 현상을 최대한 억제할 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 디스크삽입홈의 외벽을 이루는 격판의 폭을 결합판과 디스크삽입홈의 연결부위 폭보다 크게 형성함으로써, 종래와 같이 앵커브라켓에 환형의 지지바를 마련하지 않더라도 디스크에 의해 앵커브라켓이 손상되는 현상을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 캘리퍼 어셈블리의 개략적인 결합구성도.
도 2는 본 발명에 따른 캘리퍼 어셈블리의 개략적인 일측면 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 캘리퍼 어셈블리의 개략적인 평면 구성도.
도 4 내지 도 6 각각은 종래 캘리퍼 어셈블리의 일 구성도.

본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 살펴보면 다음과 같은데, 본 발명의 실시예를 상술함에 있어 본 발명의 기술적 특징과 직접적인 관련성이 없거나, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 사항에 대해서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

도 1 내지 도 3 각각은 본 발명에 따른 캘리퍼 어셈블리의 개략적인 결합구성도 및 일측면 구성도, 그리고 평면 구성도이다. 각 도면에 개시된 것고 같이 본 발명은 캘리퍼바디(10)와, 캘리퍼바디(10)에 결합되는 패드브라켓(20) 및 앵커브라켓(30)으로 이루어지는 특징이 있다. 이들 각 구성을 구체적으로 살펴본다.

캘리퍼바디(10)는 본체를 이루는 부분으로서, 캘리퍼바디(10)에는 실린더(12), 지지암(14), 고정핀(16)이 구비된다. 실린더(12)는 미도시된 피스톤이 삽입되는 공간으로, 상호간에 일정간격 이격되어 캘리퍼바디(10)의 일측에 형성되는 한쌍으로 이루어진다. 지지암(14)은 캘리퍼바디(10) 양측 각각의 모서리부위에 형성된다. 캘리퍼바디(10)는 알루미늄 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

패드브라켓(20)은 캘리퍼바디(10)에 체결되어 브레이크 작동시 피스톤의 가압력을 지지하는 수단으로, 패드지지판(22), 연결판(24), 방열공(26)이 구비된다. 패드지지판(22)은 각 실린더(12)와 일정간격 이격되어 대향하며 일정두께의 판상구조로 이루어진다. 연결판(24)은 바닥면이 일정 곡률을 이루며, 그 일측 부위는 패드지지판(22)의 하단부위와 수직하며. 그 타측 부위는 미도시 된 별도의 볼트에 의해 캘리퍼바디(10)의 일측 하부에 체결된다.

패드브라켓(20)이 캘리퍼바디(10)에 체결되면, 미도시된 일 패드플레이트는 패드지지판(22)의 내면에 장착되고, 미도시된 타 패드플레이트는 그 일면이 미도시된 디스크와 대향하며 그 타면이 실린더(12)에 삽입된 미도시된 피스톤의 일면과 대향하며 장착된다. 패드브라켓(20)의 연결판(24) 폭은 장착되는 한쌍의 패드플레이트 및 디스크 각 두께보다 조금 크게 형성되는 것이 바람직하다.

방열공(26)은 브레이크 작동과정에서 발생하는 패드플레이트와 디스크 사이의 마찰열을 제거하기 위한 수단으로, 상호간에 일정간격 이격되어 연결판(24)에 복수 개로 형성된다. 방열공(26)의 갯수는 임의 사항이며, 그 위치는 연결판(24)에 위치하는 미도시된 디스크의 하부에 형성되는 것이 바람직하다. 패드브라켓(20)은 알루미늄 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

이처럼 본 발명은 패드브라켓을 캘리퍼바디와 별도 부품으로 분리하여 이를 조립하는 방식을 제안함으로써, 패드지지판(22)을 일정두께의 판상구조로 구성하는 것이 가능하고, 이로 인해 패드플레이트의 일면 부위가 패드지지판(22)과 균일하게 밀착됨에 따라 종래와 달리 패드플레이트가 편마모되는 현상을 원천적으로 방지할 수 있게 된다. 또한, 본 발명은 디스크가 위치하는 연결판(24)에 방열공(26)을 형성하여 패드플레이트와 디스크 사이의 마찰열을 제거하는 구성을 제안함으로써 브레이크 작동과정에서 디스크 브레이크가 과열되는 현상을 최대한 억제할 수 있게 된다.

앵커브라켓(30)은 캘리퍼바디(10)를 미도시된 차륜측의 너클에 고정하는 수단으로, 결합판(32), 디스크삽입홈(34) 및 격판(36), 체결공(38)이 구비된다. 결합판(32)은 도면과 같이 전체적으로 ∩ 형상의 구조를 가진다. 도면부호 31은 너클과의 결합을 위한 관통공이다.

디스크삽입홈(34)은 디스크가 삽입되어 위치하는 부분으로서, 상호간에 일정간격 이격되어 결합판(32)의 양측 하부에서 결합판(32)과 일체로 형성되며, 일측부위가 전방으로 일정길이 돌출된다. 이때, 디스크삽입홈(34)의 바닥면은 연결판(24)과 동일한 곡률을 이루는 것이 바람직하다. 격판(36)은 디스크삽입홈(34)의 외벽을 이루는 부분으로서, 각 디스크삽입홈(34)의 일측부위 단부에 마련된다. 이때, 디스크삽입홈(34)의 폭은 디스크의 두께보다 크게 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 도 2와 같이 디스크삽입홈(34)의 외벽을 이루는 격판(36)의 폭 b는 결합판(32)과 디스크삽입홈(34)의 연결부위 폭 a보다 크게 형성되는 것이 바람직하다.

체결공(38)은 각 디스크삽입홈(34)의 하측부위에 형성되며, 각 체결공(38)에는 고정핀(16)의 타측부위가 삽입된다. 즉, 일단부위가 캘리퍼바디(10)의 지지암(14)에 고정결합되는 고정핀(16)의 타측부위가 각 체결공(38)에 삽입되어 고정됨에 따라 앵커브라켓(30)은 캘리퍼바디(10)와 체결된다. 앵커브라켓(30)은 알루미늄 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

앵커브라켓(30)에 환형의 지지바를 필수적으로 마련하고 있는 종래 구성과 달리 본 발명은 환형의 지지바를 생략함으로써 앵커브라켓 자체를 경량화시키는 것이 가능하다. 또한, 디스크삽입홈(34)의 외벽을 이루는 격판(36)의 폭 b는 결합판(32)과 디스크삽입홈(34)의 연결부위 폭 a보다 크게 형성하여 강도를 증진시킴으로써, 디스크 브레이크의 장시간 작동으로 인해 패드플레이트가 마모되는 경우 디스크가 앵커브라켓 방향으로 밀리면서 앵커브라켓이 손상되는 현상을 방지할 수 있게 되는 것이다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들에 한정하여 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐이며, 본 발명은 이에 한정되지 않고 여러 다양한 방법으로 변경되어 실시될 수 있으며, 나아가 개시된 기술적 사상에 기초하여 별도의 기술적 특징이 부가되어 실시될 수 있음은 자명하다 할 것이다.

10 : 캘리퍼바디 20 : 패드브라켓
30 : 앵커브라켓

Claims (1)

1. 상호간에 일정간격 이격되어 형성되는 한쌍의 실린더(12)와, 양측 각각의 모서리부위에 형성되는 지지암(14)이 구비되는 알루미늄 재질의 캘리퍼바디(10)와;
   상기 각 실린더(12)와 일정간격 이격되어 대향하는 판상의 패드지지판(22)과, 일정 폭을 가지는 바닥면이 일정 곡률을 이루되 일측 부위는 상기 패드지지판(22)의 하단부위와 수직하며 타측 부위는 볼트에 의해 상기 캘리퍼바디(10)의 일측 하부에 체결되는 연결판(24)과, 상호간에 일정간격 이격되어 상기 연결판(24)에 형성되는 복수 개의 방열공(26)이 구비되는 알루미늄 재질의 패드브라켓(20)과;
   ∩ 형상을 가지는 결합판(32)과, 상호 간에 일정간격 이격되어 상기 결합판(32)의 양측 하부에 형성되되 상기 연결판(24)의 바닥면과 동일한 곡률을 이루면서 일측부위가 전방으로 일정길이 돌출되는 디스크삽입홈(34)과, 상기 각 디스크삽입홈(34)의 일측부위 단부에 마련되어 디스크삽입홈(34)의 외벽을 이루는 격판(36)과, 상기 각 디스크삽입홈(34)의 하측부위에 형성되되 일단부위가 상기 지지암(14)에 고정결합되는 고정핀(16)의 타측부위가 삽입되는 체결공(38)이 구비되어 캘리퍼바디(10)와 체결되되, 상기 디스크삽입홈(34)의 외벽을 이루는 격판(36)의 폭 b는 상기 결합판(32)과 디스크삽입홈(34)의 연결부위 폭 a보다 크게 형성되는 알루미늄 재질의 앵커브라켓(30)을;
   포함하는 조립방식으로 이루어지는 디스크브레이크의 캘리퍼 어셈블리.

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