KR20100008408A - 브레이크의 캐리어 주조용 중자 및 이 중자를 이용한캐리어의 주조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 캐리어가 하나의 주조공간부에서 한 쌍으로 주조되도록, 연결부를 매개로 두 개의 중자부가 수평하게 연결된 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 브레이크의 캐리어 주조용 중자 및 이 중자를 이용한 캐리어의 주조방법에 관한 것으로, 이는 임의의 크기를 갖는 몰드조립체 내에 임의의 개수로 효율적으로 배열될 수 있음과 더불어 작업 공수를 절감할 수 있도록 된 중자를 제공함으로써, 캐리어의 생산성을 대폭 향상시킬 수 있는 효과가 있게 된다.

Description

브레이크의 캐리어 주조용 중자 및 이 중자를 이용한 캐리어의 주조방법 {Union core for molding carrier of brake and molding method of the carrier using the union core}

본 발명은 자동차에 사용되는 브레이크의 캐리어 주조용 중자 및 이 중자를 이용한 캐리어의 주조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 임의의 크기를 갖는 몰드조립체 내에 임의의 개수로 효율적으로 배열될 수 있음과 더불어 작업 공수를 절감할 수 있도록 된 중자를 제공함으로써, 캐리어의 생산성을 대폭 향상시킬 수 있는 브레이크의 캐리어 주조용 중자 및 이 중자를 이용한 캐리어의 주조방법에 관한 것이다.

자동차에는 필수적으로 제동 및 속도조절을 위한 브레이크가 구비되어 있다. 이러한 브레이크 중 캘리퍼형 또는 디스크 브레이크는 실린더와 피스톤 및 패드가 수용되는 캘리퍼하우징과, 바퀴 구동축의 회전력을 전달받아 연동 가능한 디스크와, 디스크의 외주면을 일부 수납하도록 수납부가 형성된 캘리퍼와, 캘리퍼의 수납부의 내측 양면에서 디스크의 회전을 제어하는 패드와, 유압에 의해 작동되며 패드에 구동 가능하게 장착된 피스톤 및, 캘리퍼하우징의 하부에서 패드플레이트를 지 지해 주는 캐리어를 포함하고 있다.

이와 같은 디스크 브레이크는 운전자가 브레이크 페달을 밟음으로써 마스터 실린더의 브레이크 오일에 의하여 캘리퍼의 실린더 내에 있는 피스톤을 밀게 되고, 이 피스톤은 디스크의 양측에 위치하고 있는 한 쌍의 패드를 디스크 쪽으로 이동시켜서, 회전하는 디스크를 패드와의 마찰에 의하여 정지시키도록 작동한다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 일반적인 브레이크는 캘리퍼하우징(1)의 일측에 실린더(2)가 형성되고, 이 실린더(2)에는 유압에 의해 패드(P)를 디스크(D) 쪽으로 밀어주는 피스톤(3)이 설치되어 있다. 그리고 한 쌍의 패드플레이트(4)와 이들 사이에 한 쌍의 패드(P)가 마주보도록 설치되는데, 그 중 하나의 패드플레이트는 피스톤(3)에 인접하고 다른 하나의 패드플레이트는 맞은편 지지부(5)에 인접된다.

그리고 캘리퍼하우징(1)의 타측에는 패드플레이트(4)의 이탈을 방지함과 동시에 이들 패드플레이트의 작동을 지지해 주는 캐리어(6)가 설치된다. 또한, 캐리어(6)의 양측에는 캘리퍼하우징(1)의 수평 왕복운동을 위해 결합공(7)이 형성되며, 캘리퍼하우징(1)의 양 옆에는 이 결합공에 삽입되는 결합핀(8)이 돌출형성된다.

이와 같은 구성에 따라, 제동시 캘리퍼하우징(1)의 실린더(2) 내부로 유압이 공급되면 피스톤(3)이 "A" 방향으로 전진하면서 일측 패드플레이트(4)를 가압하고, 실린더(2)의 유압이 피스톤(3)에 계속 인가되면서 이에 따라 캘리퍼하우징(1)은 디스크(D)로부터 반력을 받게 되어 캘리퍼하우징(1) 전체가 결합핀(8)을 따라 피스톤(3)의 가압 방향의 반대 방향, 즉 "B" 방향으로 이동하게 됨과 동시에 이와 연결 된 지지부(5)를 통해 타측 패드플레이트(4)를 가압함으로써 양쪽 패드(P) 사이에서 디스크(D)에 가해지는 마찰력에 의해 제동이 수행되게 된다.

한편, 상기와 같은 브레이크의 캐리어(6)를 제조하는 방법으로는 주철을 용해한 후 중력주조에 의해 제조하는 방법이 있는데, 모래(예컨대 SiO₂)와 점결제로 만들어진 중자를 사용하여 몰드 내 주조공간부를 형성함으로써 주조하게 된다.

다수의 중자(10)를 도 3에서 보는 바와 같이 배열한 채로 상부몰드와 하부몰드 사이에 삽입하고, 이들 상부몰드 및 하부몰드가 합형되어 이루어진 몰드조립체 내에, 즉 상부몰드와 중자 및 하부몰드 사이에 생기는 주조공간부에다 용탕을 주입한 뒤 냉각시킨 다음, 상부몰드와 하부몰드를 분리하고 중자들을 제거하여 제품인 캐리어를 몰드로부터 빼낸 후, 마무리 사상하여 완성하게 된다.

도 3은 일반적으로 사용되는 캐리어 주조용 중자 및 이를 배치하는 방식의 한 예를 나타낸 사진이다. 상기 중자(10)에 대해 좀더 상세히 설명하면, 통상 중자는 제품이 홈이나 구멍 등을 가져 단순히 몰드만으로 성형하기 곤란하거나 복잡해서 원하는 형태로 제품을 얻기 어려운 경우에 사용되는 부재로서, 브레이크에 사용되는 캐리어를 주조할 때에는 반드시 채용되고 있다.

이와 같이 캐리어의 주조를 위해 중자(10)를 사용할 때에는, 하나의 주조공간부에 대해 하나의 중자를 배치하게 되고, 이와 같이 하나씩 중자를 배치하기 때문에 하나의 중자마다 한 번의 공수가 발생하게 되어서, 작업자의 피로도가 증가하게 됨은 물론, 시간 및 비용 면에서 캐리어의 생산성을 크게 떨어뜨린다고 하는 문 제점이 있었다.

더구나, 상기와 같은 종래의 몰드와 중자를 이용하여 제조하는 방법에 따르면, 상부몰드와 하부몰드 사이에는 한번에 다수의 캐리어를 제조하기 위해 다수의 주조공간부를 확보하게 되는데, 이용공간은 일정하고 캐리어의 형상 및 크기에 대해서는 제한을 받게 되어 있어서 몰드에 주조공간부를 효율적으로 확보하기가 곤란한 경우가 많았다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 임의의 크기를 갖는 몰드조립체 내에 임의의 개수로 효율적으로 배열될 수 있음과 더불어 작업 공수를 절감할 수 있도록 하여, 궁극적으로 캐리어의 생산성을 대폭 향상시킬 수 있도록 된 브레이크의 캐리어 주조용 중자 및 이 중자를 이용한 캐리어의 주조방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 브레이크의 캐리어 주조용 중자는, 캐리어를 주조하기 위한 상부몰드와 하부몰드 사이에 삽입되어 주조공간부를 형성하고 이 주조공간부에 주입된 용탕에 의해 캐리어가 주조되도록 하는 브레이크의 캐리어 주조용 중자에 있어서, 상기 캐리어가 하나의 주조공간부에서 한 쌍으로 조형되도록 연결부를 매개로 두 개의 중자부가 수평하게 연결된 구조로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 캐리어의 주조방법은, 중자 성형용 몰드에서 샌드 블로잉을 하여 두 개의 중자부가 수평하게 연결된 구조로 이루어진 중자를 성형하는 단계와; 하나의 주조공간부에 두 개의 캐리어의 외곽 형상이 형성된 상부몰드 및 하부몰드를 준비하는 단계; 상기 하부몰드에 상기 중자를 삽입하고 상기 상부몰드와 합형하는 단계; 합형된 몰드조립체 내의 주조공간부에 용탕을 주입하는 단계; 냉각 후 상기 몰드조립체를 분리하고 상기 주조공간부에서 성형된 캐리어를 상기 중자와 분리하는 단계;를 포함하여 이루어진다.

이하 본 발명의 실시예에 대해 첨부도면을 참조로 더욱 상세히 설명한다. 여기서, 유사하거나 동일한 기능 및 구조를 갖는 구성요소에는 다른 도면에서의 동일하거나 유사한 참조부호를 부여하여 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명에 따른 캐리어 주조용 중자 및 이를 배치하는 방식의 한 예를 나타낸 사진이다. 이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 중자(100)는 종래의 중자와 동일한 형태로 되어 있는 두 개의 중자부(10')를 서로 수평하게, 다시 말하자면 길이방향 축선이 서로 평행하게 되도록 배치하고서 그 중간을 연결한 구조로 되어 있다. 특히, 도 1에 나타낸 캐리어(6)의 디스크 수용부(6d)의 내곽 형상에 대응되는 부분이 서로 대칭을 이루도록 마주하여서 연결부(11)를 매개로 두 개의 중자부(10')가 일체화된 구조를 갖는다. 상기 연결부(11)의 밑면에는, 중자(100)가 하부몰드에 삽입될 때 상하가 뒤바뀌는 것을 방지하기 위한 소정 형상의 돌출부(도시되지 않음)가 형성될 수 있다. 물론, 이와 반대로 하부몰드에는 상기 돌출부를 수용할 수 있는 오목홈이 형성되는 것이 바람직하다. 또, 연결부에는 오목홈이, 하부몰드에 돌출부가 형성되어도 좋다.

이러한 본 발명의 중자를 이용하여 캐리어를 주조하기 위해서는 다음과 같은 공법을 따른다.

먼저, 중자(100)를 성형하기 위하여 중자 성형용 몰드를 준비하는데, 이 중자 성형용 몰드는 두 개의 중자부(10')가 마주보는 형태로 수평하게 배열된 외곽 형상을 따라 대칭되는 구조로 이루어진 성형공간부를 갖도록 제조되어야 한다. 이렇게 제조된 중자 성형용 몰드에 샌드 블로잉을 하여, 두 개의 캐리어가 서로 대칭 을 이루도록 마주한 상태에서의 내곽 형상에 대응되게 이루어진 중자(100)를 성형한다.

그리고, 캐리어를 주조하기 위한 캐리어 주조용 몰드를 준비하는데, 이 캐리어 주조용 몰드는 상부몰드와 하부몰드로 구성되며, 각각의 상부몰드 및 하부몰드는, 함께 합형되어 몰드조립체를 구성하게 되었을 때 두 개의 캐리어가 서로 대칭을 이루도록 마주한 상태의 외곽 형상이 그대로 형성된 다수의 주조공간부를 갖는 구조로 이루어진다.

이와 같은 구조의 캐리어 주조용 하부몰드에 본 발명의 중자(100)를 삽입하고 상부몰드와 합형함으로써 몰드조립체를 구성하고, 이어서 이 몰드조립체 내에 용탕을 주입하면, 상부몰드 및 하부몰드의 내주면과 중자의 외주면 사이에 생기는 주조공간부로 용탕이 충전되어 캐리어가 조형되게 된다.

냉각 후 상기 몰드조립체를 분리하고, 이렇게 주조공간부에서 성형된 캐리어를 상기 중자와 분리하면 주조과정이 완료되며, 그 이후로 마무리 가공을 하면 최종 제품이 완성되게 되는 것이다.

전술한 바와 같이, 브레이크의 캐리어를 주조하는 데에 사용되는 본 발명에 따른 중자는, 두 개의 중자부가 수평하게 대칭으로 배치되어 일체화된 구조를 갖고 있어서 하나의 주조공간부에서 한 쌍의 캐리어를 성형할 수 있게 되므로, 한정된 크기의 캐리어 주조용 몰드에서 주조공간부를 효율적으로 배치할 수 있고 이에 따라 종래보다 많은 수의 캐리어를 성형할 수 있어, 설비의 규모를 확대하지 않고도 캐리어의 생산량 증대가 가능해진다.

또한, 본 발명에 의하면, 하나의 주조공간부에 대해 결국 한 번에 두 개의 중자를 배치하게 되는 것이므로, 동일한 수의 중자를 배치함에도 종래보다 작업공수가 절반 이상으로 줄어들고, 이로써 작업자의 노동력 및 시간 등을 대폭 절감하여 생산성이 크게 향상되는 장점이 있게 되는 것이다.

이상으로, 본 발명의 특정한 실시예에 대해 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 기술된 본 발명의 정신이나 범주를 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명은 다양하게 개조 및 변경될 수 있으며, 이러한 개조 및 변경도 본 발명에 포함된다는 사실을 당해 분야의 숙련자들은 쉽게 알 수 있을 것이다.

도 1은 일반적인 디스크 브레이크의 분해사시도이다.

도 2는 도 1의 디스크 브레이크가 조립된 상태에서의 부분 확대단면도이다.

도 3은 도 3은 일반적으로 사용되는 캐리어 주조용 중자 및 이를 배치하는 방식의 한 예를 나타낸 사진이다.

도 4는 본 발명에 따른 캐리어 주조용 중자 및 이를 배치하는 방식의 한 예를 나타낸 사진이다.

Claims (5)

1. 캐리어를 주조하기 위한 상부몰드와 하부몰드 사이에 삽입되어 주조공간부를 형성하고 이 주조공간부에 주입된 용탕에 의해 캐리어가 주조되도록 하는 브레이크의 캐리어 주조용 중자에 있어서,

   상기 캐리어가 하나의 주조공간부에서 한 쌍으로 조형되도록, 연결부를 매개로 두 개의 중자부가 수평하게 연결된 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 브레이크의 캐리어 주조용 중자.
2. 제1항에 있어서, 상기 두 개의 중자부는 서로 길이방향 축선이 평행하게 되고서, 대칭을 이루도록 마주하여 일체화된 것을 특징으로 하는 브레이크의 캐리어 주조용 중자.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 연결부에는, 중자가 몰드에 삽입될 때 상하가 뒤바뀌는 것을 방지하기 위한 돌출부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 브레이크의 캐리어 주조용 중자.
4. 중자 성형용 몰드에서 샌드 블로잉을 하여 두 개의 중자부가 수평하게 연결된 구조로 이루어진 중자를 성형하는 단계와; 하나의 주조공간부에 두 개의 캐리어의 외곽 형상이 형성된 상부몰드 및 하부몰드를 준비하는 단계; 상기 하부몰드에 상기 중자를 삽입하고 상기 상부몰드와 합형하는 단계; 합형된 몰드조립체 내의 주조공간부에 용탕을 주입하는 단계; 냉각 후 상기 몰드조립체를 분리하고 상기 주조공간부에서 성형된 캐리어를 상기 중자와 분리하는 단계;를 포함하는 캐리어 주조방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 중자를 성형하는 단계에서는, 상기 두 개의 중자부가 서로 길이방향 축선이 평행하게 되고서, 대칭을 이루도록 마주하며, 연결부를 매개로 하여 일체로 성형되는 것을 특징으로 하는 캐리어 주조방법.

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