KR20150091859A

KR20150091859A - 차량용 캘리퍼 브레이크

Info

Publication number: KR20150091859A
Application number: KR1020140012607A
Authority: KR
Inventors: 서영훈; 정종규
Original assignee: 한국델파이주식회사
Priority date: 2014-02-04
Filing date: 2014-02-04
Publication date: 2015-08-12

Abstract

본 발명의 한 실시예에 따른 스프링 패드는 지지돌기가 형성되는 패드, 상기 지지돌기가 장착되는 지지홈이 형성되는 캐리어 및 상기 패드가 내측에 위치하도록 상기 캐리어와 결합되는 하우징을 포함하는 캘리퍼 브레이크에 있어서 상기 패드와 상기 캐리어 사이에 설치되는 스프링 패드로서, 상기 지지홈에 맞물리는 가이드부, 그리고 상기 가이드부로부터 상기 패드의 상측에 위치한 상기 하우징 측으로 연장되어 상기 하우징에 접하여 상기 하우징을 지지하는 지지부를 포함한다. 본 발명에 의하면, 스프링 패드에 하우징을 지지하는 구조를 적용하여 하우징의 움직임을 제한함으로써, 하우징의 떨림으로 인한 래틀음의 발생을 방지하여 캘리퍼 브레이크의 성능을 더욱 상승시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

차량용 캘리퍼 브레이크{CALIPER BRAKE FOR A VEHICLE}

본 발명은 차량용 캘리퍼 브레이크에 관한 것이다.

일반적으로 캘리퍼 브레이크는 실린더, 피스톤 및 브레이크 패드가 수용된 캘리퍼 하우징과, 전륜구동축의 회전력을 전달받아 연동 가능한 디스크와, 디스크 외곽부에 그 외주면을 일부 수납하도록 수납부가 형성된 캘리퍼와, 캘리퍼 수납부의 내측 양면에 브레이크 디스크의 회전을 제어하는 브레이크 패드와, 유압파이프라인에 의해 작동되며 브레이크 패드에 구동 가능하게 장착된 피스톤을 포함한다.

이 같은 캘리퍼 브레이크는 브레이크 페달을 밟음으로써 브레이크 오일에 의하여 캘리퍼의 실린더 내에 있는 피스톤을 밀게 되고, 피스톤은 디스크의 양측에 위치하고 있는 한 쌍의 패드를 디스크 방향으로 이동시켜 회전하는 디스크를 마찰제동에 의하여 정지시킨다.

그러나 이러한 종래의 캘리퍼 브레이크는 장기간의 사용으로 인하여 캘리퍼의 노화나 기타 부품의 노화로 인하여 차량의 운행 중 브레이크 작동 후 해지 시에도 캘리퍼 브레이크의 패드와 디스크 사이의 간격이 유지되지 않고 지속적인 마찰 상태를 유지하여 잔류 드래그가 발생하는 문제점이 있었다.

따라서, 상기한 잔류 드래그로 인하여 연비의 저하, 패드와 디스크의 과다 마모, 그리고 주행 중 디스크와 패드의 마찰로 인한 소음 및 진동을 유발하여 주행성이 저하되는 문제점이 있었다.

등록특허공보 10-0771038

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 패드 플레이트와 캐리어 사이에 차량의 제동이 해제되었을 경우, 압축된 탄성력을 이용하여 패드 플레이트를 원위치로 복귀시킬 수 있는 스프링 패드를 구비하여, 패드 플레이트와 디스크 간에 일정 간격을 유지하고, 패드 플레이트와 디스크 간에 발생하는 잔류 드래그를 방지할 수 있는 차량용 캘리퍼 브레이크를 제공하는 것이다.

상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 한 실시예에 따른 차량용 캘리퍼 브레이크는 디스크에 인접한 일면에 마찰패드가 구비되어 상기 디스크의 양 측에 대칭되도록 배치되고, 차량의 제동 시에 상기 디스크 측으로 이동하여 상기 디스크에 상기 마찰패드를 접촉시키는 패드 플레이트, 상기 패드 플레이트가 상기 디스크 측으로 슬라이딩 가능하게 안착되는 캐리어, 상기 캐리어에 슬라이딩 가능하게 결합되어 제동 시에 상기 패드 플레이트에 압력을 가하는 하우징, 그리고 상기 패드 플레이트 및 상기 캐리어 사이에 설치되는 스프링 패드를 포함하는 차량용 캘리퍼 브레이크로서, 상기 스프링 패드는 상기 패드 플레이트와 상기 캐리어 사이에 설치되는 몸체부, 그리고 상기 몸체부로부터 외측으로 연장되고, 내측에 완충공간이 형성될 수 있도록 절곡되어 상기 마찰패드가 부착된 상기 패드 플레이트의 내면에 접하는 탄성지지부를 포함하되, 상기 탄성지지부는 상기 차량의 제동 시, 상기 디스크 측으로 이동하는 상기 패드 플레이트에 가압되어 상기 완충공간을 통하여 탄성적으로 압축되어 변형되고, 상기 차량의 제동 해제 시, 상기 패드 플레이트로부터 가해지는 압력이 해제되어 탄성복원력을 통하여 상기 패드 플레이트를 미리 설정된 위치로 이동시켜, 상기 디스크로부터 이격시킨다.

상기 몸체부는 상기 결합홈에 삽입되고, 내면을 따라 상기 패드 플레이트가 슬라이딩되는 가이드부, 그리고 상기 가이드부로부터 상측으로 연장되어 상기 캐리어의 외면을 따라 절곡되는 연결부를 포함할 수 있다.

상기 탄성지지부는 상기 몸체부로부터 아치(arch) 또는 직선 형상으로 연장되는 연장부, 그리고 상기 연장부의 복수의 지점에서 미리 정해진 각도로 절곡되어 내측에 상기 완충공간을 형성하는 절곡부를 포함할 수 있다.

상기 미리 정해진 각도는 절곡 시, 내측에 생성되는 상기 완충공간이 90도 미만이 되는 각도일 수 있다.

상기 스프링 패드는 형태 복원이 가능한 탄성력을 가진 스프링강 재질로 형성될 수 있다.

상기 탄성지지부는 상기 몸체부에 복수개로 형성될 수 있다.

본 발명에 의하면, 압력이 해제되었을 경우 탄성력을 이용하여 패드 플레이트를 원 위치로 복귀시키는 탄성지지부를 구비함으로써, 디스크와 패드 플레이트 사이를 일정간격으로 이격시켜 잔류 드래그를 방지함과 동시에, 디스크 및 마찰패드의 수명을 늘려 차량의 연비 효율을 극대화 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 주행 중 마찰패드 및 디스크 간의 마찰로 인한 소음 및 진동을 감소시켜, 차량의 주행성 및 승차감을 상승시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 캘리퍼 브레이크를 나타낸 개략적인 분해사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 캘리퍼 브레이크의 사시도 중 스프링 패드가 설치된 부분을 확대한 확대도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 캘리퍼 브레이크의 스프링 패드를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 차량용 캘리퍼 브레이크의 제동 시, 스프링 패드의 변형을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 차량용 캘리퍼 브레이크의 제동 해제 시, 스프링 패드의 변형을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.

이하에서 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 캘리퍼 브레이크를 나타낸 개략적인 분해사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 캘리퍼 브레이크의 사시도 중 스프링 패드가 설치된 부분을 확대한 확대도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 캘리퍼 브레이크의 스프링 패드를 나타낸 사시도이다. 또한, 도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 차량용 캘리퍼 브레이크의 제동 시, 스프링 패드의 변형을 설명하기 위한 개략적인 도면이고, 도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 차량용 캘리퍼 브레이크의 제동 해제 시, 스프링 패드의 변형을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.

본 발명의 한 실시예에 따른 차량용 캘리퍼 브레이크(100)(이하 '차량용 캘리퍼 브레이크(100)'라 함)는 휠(도시되지 않음)과 함께 회전하는 디스크(200)의 양측 외면을 직접적으로 압박하여 제동을 수행하는 장치로서, 패드 플레이트(10), 캐리어(20), 하우징(30) 및 스프링 패드(40)를 포함한다.

도 1을 참조하면, 본 차량용 캘리퍼 브레이크(100)는 디스크(200)에 인접한 일면에 마찰패드(13)가 구비되어 디스크(200)의 양 측에 대칭되도록 배치되고, 차량의 제동 시에 디스크(200) 측으로 이동하여 디스크(200)에 마찰패드(13)를 접촉시키는 패드 플레이트(10), 패드 플레이트(10)가 디스크(200) 측으로 슬라이딩 가능하게 안착되는 캐리어(20), 캐리어(20)에 슬라이딩 가능하게 결합되어 제동 시에 패드 플레이트(10)에 압력을 가하는 하우징(30), 그리고 패드 플레이트(10) 및 캐리어(20) 사이에 설치되는 스프링 패드(40)를 포함한다.

더 자세하게는, 본 차량용 캘리퍼 브레이크(100)는 차체(도시되지 않음)에 고정 설치되는 캐리어(20) 및 캐리어(20)에 슬라이딩 가능하게 결합되는 하우징(30)을 포함한다.

먼저, 캐리어(20)는 차체에 고정 설치되는 구조물로서, 내측 중앙에는 홈이 형성되어 디스크(200)가 위치하고, 상측에는 하우징(30)이 슬라이딩 가능하게 결합되며, 양 측부에는 후술할 패드 플레이트(10)가 안착되어 제동 시, 패드 플레이트(10)의 이동을 가이드하는 결합홈(21)이 형성된다.

다음으로, 하우징(30)은 캐리어(20)의 상부에 슬라이딩 가능하게 결합되는 덮개형태의 구조물로서, 내측에 차량의 제동 시에 패드 플레이트(10)에 압력을 가하여 패드 플레이트(10)를 이동시키는 가압수단을 구비한다.

더 자세하게는, 하우징(30)의 내측에는 디스크(200)의 일측에 배치된 패드 플레이트(10)의 외면에 접하여 차량의 제동 시에 상기 패드 플레이트(10)를 디스크(200) 측으로 가압하는 실린더부(31), 그리고 하우징(30)으로부터 디스크(200) 방향으로 돌출되어 디스크(200)의 타측에 배치된 패드 플레이트(10)의 외면에 접하여 차량의 제동 시에 상기 패드 플레이트(10)를 디스크(200) 측으로 가압하는 돌기형의 핑거부(35)가 구비될 수 있다.

예시적으로, 실린더부(31)의 내측에는 유압에 의해 진퇴 운동하여 패드 플레이트(10)를 가압하는 피스톤(33)이 설치될 수 있다.

따라서, 본 차량용 캘리퍼 브레이크(100)는 브레이크의 작동으로 하우징(30) 및 피스톤(33)에 유압이 전달되면, 하우징(30) 및 피스톤(33)이 디스크(200) 측으로 서로 상대적으로 이동하여 디스크(200)의 전후방에 각각 배치된 패드 플레이트(10)를 디스크(200) 측으로 이동시켜 제동을 수행하게 된다.

또한, 본 차량용 캘리퍼 브레이크(100)는 캐리어(20)에 안착되어 제동 시, 디스크(200) 측으로 이동하여 디스크(200)와의 마찰을 통해 제동 작용을 수행하는 패드 플레이트(10), 그리고 패드 플레이트(10)와 캐리어(20) 사이에 설치되어 패드 플레이트(10) 및 디스크(200) 사이의 간격을 유지시키는 스프링 패드(40)를 포함한다.

더 자세하게는, 패드 플레이트(10)는 평판형의 부재로서, 디스크(200)와 인접한 일면에 마찰패드(13)가 부착되고, 양 단부에는 외측으로 돌출되어 상술한 캐리어(20)의 결합홈(21)에 삽입되는 결합돌기(11)가 형성되어 디스크(200)를 사이에 두고 디스크(200)의 전후방에 서로 대칭되도록 배치된다.

예시적으로, 패드 플레이트(10)에 부착된 마찰패드(13)는 러버(rubber) 소재로 적용될 수 있으며, 사용상 필요에 따라 디스크(200) 측으로 돌출된 높이 또는 디스크(200)에 밀착되는 접지면의 형상 등을 변경하여 적용할 수 있다.

한편, 상기한 캐리어(20)의 결합홈(21)과 패드 플레이트(10)의 결합돌기(11) 사이에는 패드 플레이트(10)를 디스크(200)로부터 일정거리 이격시키는 스프링 패드(40)가 설치된다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 스프링 패드(40)는 패드 플레이트(10)와 캐리어(20) 사이에 설치되는 몸체부(41), 그리고 몸체부(41)로부터 외측으로 연장되어 마찰패드(13)가 부착된 패드 플레이트(10)의 내면에 접하는 탄성지지부(43)를 포함한다.

먼저, 몸체부(41)는 캐리어(20)에 형성된 결합홈(21)에 삽입되고, 내면을 따라 패드 플레이트(10)가 슬라이딩되는 가이드부(411), 그리고 가이드부(411)로부터 상측으로 연장되어 캐리어(20)의 외면을 따라 절곡되는 연결부(413)를 포함할 수 있다.

예시적으로, 가이드부(411)는 캐리어(20)에 형성된 결합홈(21)과 대응되는 형상으로 형성되어 결합홈(21)에 삽입되고, 연결부(413)는 가이드부(411)의 단부로부터 상측으로 연장되되, 캐리어(20)의 외면에 대응되는 형상으로 절곡되어 캐리어(20)에 고정 설치될 수 있다.

다음으로, 탄성지지부(43)는 몸체부(41)로부터 외측으로 연장되는 판형의 부재로서, 단부가 패드 플레이트(10)의 내면에 접할 수 있도록 절곡되어 형성되되, 압력이 가해질 경우 절곡부위를 통해 탄성 변형되어 가해지는 압력을 완화 시킬 수 있다.

더 자세하게는, 본 차량용 캘리퍼 브레이크(100)의 탄성지지부(43)는 몸체부(41)로부터 아치 또는 직선 형상으로 연장되는 연장부(431), 그리고 연장부(431)의 복수의 지점에서 미리 정해진 각도로 절곡되어 내측에 완충공간(433a)을 형성하는 절곡부(433)를 포함할 수 있다.

즉, 절곡부(433)는 연장부(431)에 복수개 형성되어 압력의 전달 유무에 따라 함께 탄성적으로 압축되거나 압축이 해제됨으로써 완충작용을 수행할 수 있다.

이에 따라, 탄성지지부(43)는 한부위에 압력이 집중되어 변형되는 현상을 예방함과 동시에, 복수의 완충공간(433a)을 통해 신속히 압력을 분산시킬 수 있다.

이때, 절곡부(433)의 미리 정해진 각도는 절곡 시, 내측에 생성되는 완충공간(433a)이 90도 미만이 되는 각도일 수 있다.

더 자세하게는, 도 4에 도시된 바와 같이 절곡부(433)는 연장부(431)의 복수의 지점에서 절곡되어 내측에 완충공간(433a)을 형성하되, 완충공간(433a)은 절곡부(433)의 각도가 90도 미만의 각도를 가지는 폭으로 형성될 수 있다.

즉, 본 차량용 캘리퍼 브레이크(100)의 탄성지지부(43)는 차량의 제동 시, 디스크(200) 측으로 이동하는 패드 플레이트(10)에 가압되어 내측에 형성된 완충공간(433a)을 통하여 탄성적으로 압축되어 변형되고, 차량의 제동 해제 시, 패드 플레이트(10)로부터 가해지는 압력이 해제되어 자체 탄성복원력을 통하여 패드 플레이트(10)를 미리 설정된 위치로 이동시켜, 디스크(200)로부터 이격시킨다.

예시적으로, 본 차량용 캘리퍼 브레이크(100)의 스프링 패드(40)는 형태 복원이 가능한 탄성력을 가진 스프링강 재질로 형성될 수 있다.

더 자세하게는, 몸체부(41) 및 탄성지지부(43)를 포함하는 스프링 패드(40)는 탄성한계가 높고, 충격 및 피로에 대한 저항력이 크며, 급격한 진동을 완화하고 에너지를 축적할 수 있는 스프링강 재질로 형성되어 반복적인 제동으로 인한 영구변형을 방지할 수 있다. 그러나, 스프링 패드(40)의 재질은 이에 한정되지 않고, 동일한 작용 및 효과를 구현할 수 있는 재질로 변경될 수 있다.

한편, 스프링 패드(40)에 형성되는 탄성지지부(43)는 몸체부(41)에 복수개로 형성될 수 있다.

도면에는 도시되지 않았으나, 탄성지지부(43)는 스프링 패드(40)의 몸체부(41)의 양 측단에 각각 형성되어 디스크(200)를 중심으로 디스크(200)의 전후방에 각각 배치된 복수의 패드 플레이트(10)에 접하여 각 패드 플레이트(10)를 디스크(200)로부터 이격시킬 수 있다.

이하에서는, 본 차량용 캘리퍼 브레이크(100)의 작동과정에 대하여 설명한다.

참고로, 본 차량용 캘리퍼 브레이크(100)의 작동과정을 설명하기 위한 각 구성에 대해서는 설명의 편의상 본 차량용 캘리퍼 브레이크(100)를 설명하면서 사용한 도면부호를 동일하게 사용하기로 하고, 중복된 설명은 생략하기로 한다.

도 1 및 도 4를 참조하면, 운전 중, 사용자에 의해 브레이크가 작동하게 되면, 내부에 유압이 발생하게 되고, 상기 유압은 핑거부(35) 및 실린더부(31)를 구비한 하우징(30)에 전달되어 패드 플레이트(10)를 디스크(200) 측으로 이동 시킨다.

패드 플레이트(10)의 이동에 따라 탄성지지부(43)는 패드 플레이트(10)에 의해 가압되는데, 이때 탄성지지부(43)는 내측에 형성된 복수의 완충공간(433a)을 통해 탄성적으로 압축되어 변형됨으로써, 패드 플레이트(10)로부터 가해지는 힘을 분산시켜 완충작용을 수행하게 된다.

도 1 및 도 5를 참조하면, 상기와는 반대로, 사용자에 의해 브레이크의 작동이 멈추면, 하우징(30)에 전달된 유압이 해제되어 패드 플레이트(10)에 가해지던 압력 또한 해제된다.

즉, 패드 플레이트(10)로부터 가해지는 압력이 해제됨에 따라, 패드 플레이트(10)에 의해 탄성적으로 압축되어 있던 탄성지지부(43)는 자체 탄성복원력에 의해 압력이 가해지기 전인 처음의 상태로 복원됨과 동시에, 패드 플레이트(10)를 미리 설정된 위치로 이동시켜, 패드 플레이트(10)를 디스크(200)로부터 일정거리 이격시키게 된다.

이처럼 본 발명에 의하면, 압력이 해제되었을 경우 탄성력을 이용하여 패드 플레이트(10)를 원 위치로 복귀시키는 탄성지지부(43)를 구비함으로써, 디스크(200)와 패드 플레이트(10) 사이를 일정간격으로 이격시켜 잔류 드래그를 방지함과 동시에, 디스크(200) 및 마찰패드(13)의 수명을 늘려 차량의 연비 효율을 극대화 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 주행 중 마찰패드(13) 및 디스크(200) 간의 마찰로 인한 소음 및 진동을 감소시켜, 차량의 주행성 및 승차감을 상승시킬 수 있는 효과가 있다.

이상에서 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.

100. 캘리퍼 브레이크
10. 패드 플레이트
11. 결합돌기 13. 마찰패드
20. 캐리어
21. 결합홈
30. 하우징
31. 실린더부 33. 피스톤
35. 핑거부
40. 스프링 패드
41. 몸체부
411. 가이드부 413. 연결부
43. 탄성지지부
431. 연장부 433. 절곡부
433a. 완충공간
200. 디스크

Claims

디스크에 인접한 일면에 마찰패드가 구비되어 상기 디스크의 양 측에 대칭되도록 배치되고, 차량의 제동 시에 상기 디스크 측으로 이동하여 상기 디스크에 상기 마찰패드를 접촉시키는 패드 플레이트, 상기 패드 플레이트가 상기 디스크 측으로 슬라이딩 가능하게 안착되는 캐리어, 상기 캐리어에 슬라이딩 가능하게 결합되어 제동 시에 상기 패드 플레이트에 압력을 가하는 하우징, 그리고 상기 패드 플레이트 및 상기 캐리어 사이에 설치되는 스프링 패드를 포함하는 차량용 캘리퍼 브레이크로서,
상기 스프링 패드는
상기 패드 플레이트와 상기 캐리어 사이에 설치되는 몸체부, 그리고
상기 몸체부로부터 외측으로 연장되고, 내측에 완충공간이 형성될 수 있도록 절곡되어 상기 마찰패드가 부착된 상기 패드 플레이트의 내면에 접하는 탄성지지부를 포함하되,
상기 탄성지지부는
상기 차량의 제동 시, 상기 디스크 측으로 이동하는 상기 패드 플레이트에 가압되어 상기 완충공간을 통하여 탄성적으로 압축되어 변형되고,
상기 차량의 제동 해제 시, 상기 패드 플레이트로부터 가해지는 압력이 해제되어 탄성복원력을 통하여 상기 패드 플레이트를 미리 설정된 위치로 이동시켜, 상기 디스크로부터 이격시키는 차량용 캘리퍼 브레이크.
제1항에서,
상기 몸체부는
상기 결합홈에 삽입되고, 내면을 따라 상기 패드 플레이트가 슬라이딩되는 가이드부, 그리고
상기 가이드부로부터 상측으로 연장되어 상기 캐리어의 외면을 따라 절곡되는 연결부를 포함하는 차량용 캘리퍼 브레이크.
제1항에서,
상기 탄성지지부는
상기 몸체부로부터 아치(arch) 또는 직선 형상으로 연장되는 연장부, 그리고
상기 연장부의 복수의 지점에서 미리 정해진 각도로 절곡되어 내측에 상기 완충공간을 형성하는 절곡부를 포함하는 차량용 캘리퍼 브레이크.
제3항에서,
상기 미리 정해진 각도는
절곡 시, 내측에 생성되는 상기 완충공간이 90도 미만이 되는 각도인 차량용 캘리퍼 브레이크.
제1 항에서,
상기 스프링 패드는 형태 복원이 가능한 탄성력을 가진 스프링강 재질로 형성되는 차량용 캘리퍼 브레이크.
제1 항에서,
상기 탄성지지부는 상기 몸체부에 복수개로 형성되는 차량용 캘리퍼 브레이크.