KR20170073684A - 디스크 브레이크의, 주철로 제조된 브레이크 캘리퍼 - Google Patents

Abstract

디스크 브레이크의, 주철로 제조되는 브레이크 캘리퍼는, 캘리퍼 후방부; 서로 평행하게 그리고 서로 이격되게 배치되는 타이 바아(3; tie bar)에 의해 캘리퍼 후방부에 연결되는 캘리퍼 헤드(1)를 포함하고, 캘리퍼 헤드는 기능 부품을 위한 수용 챔버를 둘러싸는 하우징(4)을 구비하며, 하우징으로부터 이격되어 하우징에 이웃하게 일체로 몰딩되는 돌출형 연결편(5)를 구비하고, 상기 연결편은 고정 베어링을 위한 베어링 보어(8)를 수용하며, 일체로 몰딩된 리브(6)에 의해 하우징(4)에 연결된다. 상기 브레이크 캘리퍼는, 리브(6)가 연결편(5)을 가로질러 캘리퍼 헤드(1)의 외측 에지 영역(7) 내로 이 외측 에지 영역까지 안내되도록 구성된다.

Description

디스크 브레이크의, 주철로 제조된 브레이크 캘리퍼{BRAKE CALIPER MADE FROM CAST IRON OF A DISC BRAKE}

본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른, 디스크 브레이크의, 주철로 이루어진 브레이크 캘리퍼에 관한 것이다.

이러한 유형의 디스크 브레이크의 브레이크 캘리퍼는 우선 디스크 브레이크의 작동을 위해 요구되는, 기능 부품의 장착을 위한 역할을 하며, 둘째로 제동 작동 중에 발생하는 힘을 받아들이기 위한 역할을 한다.

이러한 기능 부품은 무엇보다도 브레이크 인가 디바이스(brake-application device)를 포함하는데, 상기 브레이크 인가 디바이스는 수용 챔버 내에 배치되고, 브레이크 캘리퍼의 하우징에 의해 둘러싸이게 되며, 상기 하우징은 캘리퍼 헤드의 구성 부품이고, 반대측에는 캘리퍼 후방 섹션이 형성되어 있으며 이 캘리퍼 후방 섹션 상에 반응측 브레이크 패드가 지지된다.

캘리퍼 헤드 및 캘리퍼 후방 섹션은 2개의 인장 스트럿(tention strut)에 의해 서로 연결되며, 2개의 인장 스트럿은 서로에 대해 평행하게 그리고 서로에 대해 이격되게 배치되고, 측방향으로 브레이크 캘리퍼를 한정한다.

브레이크 인가 디바이스는 공압식으로 또는 전자기계식으로 피봇 가능한 브레이크 레버를 포함하는데, 상기 브레이크 레버는 일측에서는 캘리퍼 헤드 상에 지지되고 타측에서는 브릿지(bridge) 상에 지지되며, 상기 브릿지는 적어도 하나의 브레이크 플런저(brake plunger)를 갖고, 이 브레이크 플런저에 의해 작용측 브레이크 패드가 차량측 브레이크 디스크에 대해 눌리게 될 수 있다.

여기서, 브레이크의 작동 중에, 즉, 브레이크 레버의 피봇 중에, 상기 브릿지 및 이에 따른 브레이크 플런저는 브레이크 패드에 대해 눌리게 되며, 그 결과로서, 브레이크 디스크에 대해 눌리게 되고, 이때, 슬라이딩 캘리퍼 형태인 브레이크 캘리퍼의 경우, 발생하는 반응력에 의해 브레이크 캘리퍼가 변위되게 되어, 양 브레이크 패드가 제동 작용과 함께 브레이크 디스크에 대해 지탱될 때까지 브레이크 디스크의 방향으로 반응측 브레이크 패드가 구동된다.

따라서, 브레이크 캘리퍼는 발생하는 힘을 받아들일 수 있는 정도의 적절한 강도를 나타내야만 한다. 이러한 목적을 위해, 알려져 있는 브레이크 캘리퍼는 주조 부품으로서 일 편(one piece)으로 형성되며 대응되게 치수가 결정된다.

그러나, 제동 작동 중에 인가되는, 브레이크 캘리퍼에서의 브레이크 인가 힘은 변형을 초래하며, 이는 응력을 유발시킨다. 작동 상의 신뢰성을 위해, 브레이크 캘리퍼는, 재료의 파괴가 발생하기 전에 동적 부하에 관한 정해진 회수의 부하 사이클을 견디도록 설계되어야만 한다.

확인된 바와 같이, 캘리퍼 헤드에 위치하게 되는 브레이크 캘리퍼의 영역이 매우 높은 부하를 받는 경우에 특히 그러하며, 상기 영역은 보통 브레이크 캘리퍼의 크랙(crack)의 시작 지점을 형성한다.

위치 면에서 고정된 차량측 브레이크 캐리어에 브레이크 캘리퍼를 체결하기 위해, 체결 요소가 마련되며, 이러한 체결 요소는 평 베어링(plain bearing)들로 구성되고, 이러한 평 베어링들 중 하나는 플로팅 베어링(floating bearing)으로서 기능을 하며, 상기 평 베어링들 중 다른 하나는 고정 베어링으로서 기능을 하고, 상기 체결 요소는 각각 브레이크 캐리어 상에 유지되는 가이드 바아(gudie bar)를 구비하며, 상기 가이드 바아 상에는 브레이크 캘리퍼가 브레이크 디스크에 대해 축방향으로 변위 가능하게 장착된다.

여기서, 고정 베어링은 실질적으로 안내 기능을 수행하는 반면, 플로팅 베어링은 공차를 보상하는 역할을 한다. 상기 가이드 바아는 각각의 경우에 있어서 브레이크 캘리퍼의 가이드 부싱(guide bushing)에 장착되며, 상기 가이드 부싱은 베어링 보어(bearing bore) 내에서 브레이크 캘리터 내에 축방향으로 고정되는 방식으로 유지된다.

적절한 안내 길이를 획득하기 위해, 베어링 보어는 커넥터에 마련되며, 상기 커넥터는 캘리퍼 헤드 너머로 돌출되고, 리브(rib)에 의해 간격을 두고 이웃하게 위치하게 되는 하우징에 연결된다.

본 발명은, 구성 및 제조 면에서 적은 비용으로 그 부하 용량이 증가되도록 그리고 수명이 연장되도록 포괄형(generic type)의 브레이크 캘리퍼를 더욱 개량하려는 목적에 기초한 것이다.

상기 목적은 청구항 1의 특징을 갖는 브레이크 캘리퍼에 의해 달성된다.

놀랍게도, 확인된 바에 따르면, 본 발명에 따른 브레이크 캘리퍼의 구성은, 리브가 커넥터를 가로질러 캘리퍼 헤드의 외측 에지 영역 내로 연장되는 경우, 어쨌든 디스크 브레이크의 상당히 긴 사용 기간 이후에도, 즉 상당히 많은 회수의 부하 사이클 이후에도, 앞서 설명한 문제 영역에서, 고도로 부하를 받는 영역에서의 크랙 형성의 위험이 적어도 크랙 형성이 처음 시작되는 정도의 수준으로 최소화되는 수준으로, 부하가 경감되는 결과를 유발한다.

여기서, 구조에 관한 구성은 본 발명의 맥락에 있어서 실제로 비용 중립적인 방식(cost-neutral fashion)으로 구현될 수 있다는 것이 특히 강조되어야만 하는데, 왜냐하면 단지 주조용 몰드의 적응만이 필요하며, 주철 재료의 추가 사용은 비용의 관점에서 무시할 만하기 때문이다.

본 발명의 추가적인 사상에 따르면, 상기 리브는 계단 방식인 2단 형태이고, 각각의 계단 표면은 말하자면 커넥터를 가로질러 캘리퍼 헤드의 외측 에지 영역 내로 연장된다.

상기 리브는 커넥터와 하우징 사이의 영역에서 그 높이를 고려하여 적어도 부분적으로 치수가 결정되어, 커넥터의 외측 둘레의 대부분 위에 놓이게 되고 타측에서는 하우징에 연결된다.

하우징으로부터 나오는 리브는 바람직하게는 커넥터를 가로질러 인장 스트럿까지, 다시 말해서 단부 영역 내로 비스듬하게 연장되어, 캘리퍼 헤드의 인장 스트럿을 향해 대면하게 된다.

원칙적으로, 본 발명에 따르면, 부하 면에서 최적화된 브레이크 캘리퍼가 구현되며, 이는 가능한 최소한의 재료를 사용하면서 모든 관련 영역에서 가능한 최대한의 강도를 나타낸다.

따라서, 브레이크 캘리퍼의 세공 형태(filigree form)는 궁극적으로 또한 중량의 최소화를 유발하며, 이에 관한 지속적인 요구는 인상적인 방식으로 본 발명에 의해 충족된다.

본 발명의 추가적인 유리한 실시예는 종속 청구항에 특징이 제시되어 있다.

본 발명의 예시적인 실시예는 첨부 도면을 기초로 하여 아래에서 설명된다.

도 1은 종래 기술에 따른 브레이크 캘리퍼를 평면도를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 브레이크 캘리퍼를, 마찬가지로 평면도를 도시한 것이다.
도 3은 도 2에 따른 브레이크 캘리퍼의 부분 상세도를 사시도로 도시한 것이다.
도 4는 도 3에 따른 부분 상세도를 아래로부터 바라 본 도면으로 도시한 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 브레이크 캘리퍼를 도시한 것이며, 상기 브레이크 캘리퍼는 그 기본적인 구성 면에서 도 2에서의 본 발명에 따른 브레이크 캘리퍼에 대응된다.

여기서, 브레이크 캘리퍼는, 기능 부품을 위한 수용 챔버를 둘러싸는 하우징(4)을 갖춘 캘리퍼 헤드(1); 대향되게 위치하는 캘리퍼 후방 섹션(2); 2개의 인장 스트럿(3)으로서, 서로에 대해 평행하게 배치되며 서로로부터 이격되어 있고 서로에 대해 캘리퍼 헤드(1) 및 캘리퍼 후방 섹션(2)을 연결하는 2개의 인장 스트럿으로 이루어진다.

고정 베어링의 형태인 평 베어링으로서, 추가적인 플로팅 베어링(도시되어 있지 않음)과 함께 차량측 브레이크 캐리어에 대해 브레이크 캘리퍼를 체결하여 슬라이딩 캘리퍼의 형태인 브레이크 캘리퍼를 변위 가능한 방식으로 유지하는 역할을 하는 평 베어링을 수용하기 위해, 베어링 보어(8)를 갖춘 커넥터(5)가 브레이크 캘리퍼 상에 일체로 형성되며, 이때 커넥터(5)는 돌출되고 하우징(4)에 대해 간격을 두면서 연장된다.

제동 작동 중에 브레이크 캘리퍼에 작용하는 변형 힘을 받아들이기 위해, 커넥터(5)는 일체로 형성된 리브(6; rib)에 의해 하우징(4)에 연결된다. 도 1에서 매우 명확하게 볼 수 있는 바와 같이, 알려져 있는 브레이크 캘리퍼의 경우에 있어서, 리브(6)는 하우징(4)으로부터 커넥터(5)의 중앙 영역 내로 연장되며, 다시 말해서 대략적으로 커넥터의 중앙 축선까지 연장된다.

대조적으로, 본 발명에 따른 리브(6)는, 도 2 내지 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 커넥터(5)를 가로질러 캘리퍼 헤드(1)의 외측 에지 영역(7) 내로 연장되며, 이때 리브(6)는 종래 기술에서와 같이 본 발명의 경우에 있어서도 역시 설치 위치에 있는 브레이크 캘리퍼의 상부측 상에 위치 설정된다.

구체적으로, 도 3으로부터, 리브(6)가 계단 방식의 2단 형태이며, 이때 2개의 계단 표면(9)은 양자 모두 에지 영역(7) 내로 연장되는 것을 알 수 있다.

도 4는 브레이크 캘리퍼의 부분 상세도를 아래로부터 바라 본 도면으로 도시한 것이다. 도 4에서, 리브(6)는 하우징(4)과 커넥터(5) 사이의 이격 영역에 두꺼운 부분(10)으로서 형성되며, 두꺼운 부분의 높이는 커넥터(5)의 둘레의 상대적으로 많은 부분을 덮도록 치수 결정되고, 상기 두꺼운 부분(10)은 리브(6)의 제1 계단을 구성하는 부분이며, 이 두꺼운 부분은 커넥터(5)에 대해 직접 지탱하게 된다는 것을 알 수 있다.

두꺼운 부분(10)의 폭과 관련하여, 다시 말해서, 하우징(4)과 커넥터(5) 사이의 간격과 관련하여, 상기 두꺼운 부분은 상부측으로부터, 다시 말해서 하위 계단 표면(9)으로부터 하부측을 향해 좁아지게 된다. 이에 따라, 재료 사용과 부하 용량 사이의 최적화가 달성된다.

Claims (6)

1. 디스크 브레이크의, 주철로 이루어진 브레이크 캘리퍼로서, 캘리퍼 후방 섹션(2); 서로에 대해 평행하게 그리고 서로 이격되게 배치되는 인장 스트럿(3; tension strut)에 의해 상기 캘리퍼 후방 섹션에 연결되는 캘리퍼 헤드(1)를 구비하며, 상기 캘리퍼 헤드는 기능 부품을 위한 수용 챔버를 둘러싸는 하우징(4)을 구비하고, 상기 캘리퍼 헤드는, 상기 하우징으로부터 이격되어 상기 하우징에 이웃하게, 일체로 형성된 돌출형 커넥터(5)를 구비하며, 상기 커넥터는 고정 베어링을 위한 베어링 보어(8; bearing bore)를 수용하고, 상기 커넥터는 일체로 형성된 리브(6; rib)에 의해 하우징(4)에 연결되며, 상기 리브(6)는 커넥터(5)를 가로질러 캘리퍼 헤드(1)의 외측 에지 영역(7) 내로 연장되는 것을 특징으로 하는 브레이크 캘리퍼.
2. 제1항에 있어서, 상기 리브(6)는 관련된 인장 스트럿(3)만큼 멀리 비스듬하게 연장되는 것을 특징으로 하는 브레이크 캘리퍼.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 리브(6)는 계단 표면(9)을 갖는 다수의 계단으로 되어 있으며, 특히 2개의 계단 형태로 되어 있는 것을 특징으로 하는 브레이크 캘리퍼.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 리브(6)는 커넥터(5)와 하우징(4) 사이의 이격 영역에 두꺼운 부분(10)을 갖는 것을 특징으로 하는 브레이크 캘리퍼.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 두꺼운 부분(10)은 하부측을 향해 테이퍼지는 것을 특징으로 하는 브레이크 캘리퍼.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 두꺼운 부분(10)은, 커넥터(5)의 둘레의 대부분을 덮도록 그 높이 면에서 치수 결정되는 것을 특징으로 하는 브레이크 캘리퍼.
   

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