KR20170098044A

KR20170098044A - 차량용 캘리퍼 브레이크

Info

Publication number: KR20170098044A
Application number: KR1020160019922A
Authority: KR
Inventors: 여용; 이준현; 김진희
Original assignee: 이래오토모티브시스템 주식회사
Priority date: 2016-02-19
Filing date: 2016-02-19
Publication date: 2017-08-29
Anticipated expiration: 2036-02-19
Also published as: KR102063650B1

Abstract

본 발명의 한 실시예에 따른 차량용 캘리퍼 브레이크는 내측에 디스크가 배치되는 캐리어 및 상기 디스크를 중심으로 상기 디스크의 일 측 및 타 측에 각각 배치되고, 브레이크 페달의 입력 시 상기 캐리어의 내면을 따라 상기 디스크 측으로 이동하여 상기 디스크에 접촉되어 제동을 수행하는 브레이크 패드를 포함하는 차량용 캘리퍼 브레이크로서, 상기 브레이크 패드는 상기 캐리어에 설치되는 패드 플레이트, 상기 디스크와 마주하는 상기 패드 플레이트의 일면에 구비되어 제동 시 상기 디스크에 접촉되는 마찰부재, 그리고 상기 패드 플레이트에 설치되어 제동 시에는 상기 캐리어에 가압되어 압축 변형되고, 제동 해제 시에는 탄성 복원되어 상기 패드 플레이트를 상기 디스크로부터 이격시키는 탄성복원부재를 포함한다.
본 발명에 의하면, 패드 플레이트에 캐리어에 지지되는 탄성복원부재를 설치함으로써, 차량의 제동이 해제되었을 경우, 브레이크 패드와 디스크 간의 마찰을 방지하여 마찰음 및 마찰로 인한 진동의 발생을 원천적으로 차단시킬 수 있고, 아울러 브레이크 패드와 디스크 간의 드래그를 방지하여 차량의 연비저하, 마찰부재와 디스크의 과다 마모 등을 예방할 수 있다.

Description

차량용 캘리퍼 브레이크{CALIPER BRAKE FOR A VEHICLE}

본 발명은 차량용 캘리퍼 브레이크에 관한 것이다.

일반적으로 캘리퍼 브레이크는 실린더 및 피스톤이 수용된 하우징, 전륜구동축의 회전력을 전달받아 회전되는 디스크, 디스크의 일부가 내측에 배치될 수 있도록 디스크를 감싸도록 설치되는 캐리어, 피스톤에 의해 디스크 측으로 슬라이딩 되어 디스크의 회전을 제어하는 브레이크 패드, 그리고 브레이크 패드와 캐리어 사이에 설치되어 내측에 브레이크 패드가 안착되고, 브레이크 패드의 슬라이딩 방향을 가이드하는 스프링 패드를 포함한다.

상기와 같은 캘리퍼 브레이크의 제동 과정을 살펴보면, 브레이크 페달의 입력과 함께, 하우징 및 하우징의 실린더 내에 있는 피스톤에 압력이 전달되고, 이를 통해 디스크의 양측에 위치하고 있는 한 쌍의 브레이크 패드가 디스크 측으로 이동하여 디스크의 외면에 접함으로써 제동 작용을 수행하게 된다.

그러나, 종래에는 제동이 해제된 후에도 브레이크 패드가 디스크로부터 완전히 이격되지 않고, 디스크에 일부 접촉된 상태를 유지하여 브레이크 패드와 디스크 간에 드래그(drag)가 발생하는 문제점이 있었다.

따라서, 주행 중 브레이크 패드와 디스크 간의 마찰음이 발생됨은 물론, 이로 인하여 브레이크 패드와 디스크에 과다 마모가 발생하고, 차량의 연비가 저하되는 문제점이 있었다.

아울러, 종래에는 스프링 패드에 브레이크 패드를 탄성적으로 지지하는 별도의 지지구조를 적용하였으나, 이는 캘리퍼 브레이크의 구조를 복잡하게 함은 물론, 실질적으로 상기 지지구조가 적용된 스프링 패드의 제작이 어렵고, 제조 시에도 많은 비용 및 시간이 소요되는 문제점이 있었다.

등록특허공보 10-0771038

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 차량의 제동이 해제되었을 경우, 브레이크 패드가 자체 탄성력을 이용하여 디스크로부터 이격되어, 디스크와 일정 간격을 유지할 수 있는 차량용 캘리퍼 브레이크를 제공하는 것이다.

상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 한 실시예에 따른 차량용 캘리퍼 브레이크는 내측에 디스크가 배치되는 캐리어 및 상기 디스크를 중심으로 상기 디스크의 일 측 및 타 측에 각각 배치되고, 브레이크 페달의 입력 시 상기 캐리어의 내면을 따라 상기 디스크 측으로 이동하여 상기 디스크에 접촉되어 제동을 수행하는 브레이크 패드를 포함하는 차량용 캘리퍼 브레이크로서, 상기 브레이크 패드는 상기 캐리어에 설치되는 패드 플레이트, 상기 디스크와 마주하는 상기 패드 플레이트의 일면에 구비되어 제동 시 상기 디스크에 접촉되는 마찰부재, 그리고 상기 패드 플레이트에 설치되어 제동 시에는 상기 캐리어에 가압되어 압축 변형되고, 제동 해제 시에는 탄성 복원되어 상기 패드 플레이트를 상기 디스크로부터 이격시키는 탄성복원부재를 포함한다.

상기 패드 플레이트의 타면에는 결합돌기가 형성될 수 있다.

상기 결합돌기는 복수개로 형성되어, 일 측에는 상기 탄성복원부재가 설치되고, 타 측에는 마모감지센서가 설치될 수 있다.

상기 탄성복원부재는 내측에 결합공이 형성되어 상기 패드 플레이트의 타면에 설치되는 결합부, 그리고 상기 결합부로부터 연장되어 미리 설정된 형상으로 절곡되고, 내측에 완충공간을 형성하는 탄성지지부를 포함할 수 있다.

상기 탄성지지부는 상기 결합부의 단부로부터 상기 패드 플레이트의 이동방향으로 연장되는 수직연장부, 상기 수직연장부의 단부로부터 상기 패드 플레이트의 타면을 향하여 연장되고, 연장 시 적어도 하나 이상의 절곡구간을 형성하는 완충부, 그리고 상기 완충부의 단부로부터 상기 수직연장부에 대하여 교차되는 방향으로 연장되고, 일면이 상기 캐리어의 단부에 접촉되는 접촉부를 포함할 수 있다.

상기 탄성복원부재에는 상기 절곡구간을 관통하는 크랙 확산 방지구멍이 형성될 수 있다.

본 발명에 의하면, 패드 플레이트에 캐리어에 지지되는 탄성복원부재를 설치함으로써, 차량의 제동이 해제되었을 경우, 브레이크 패드와 디스크 간의 마찰을 방지하여 마찰음 및 마찰로 인한 진동의 발생을 원천적으로 차단시킬 수 있고, 아울러 브레이크 패드와 디스크 간의 드래그를 방지하여 차량의 연비저하, 마찰부재와 디스크의 과다 마모 등을 예방할 수 있다.

또한, 브레이크 패드가 자체 탄성력을 이용하여 디스크로부터 직접적으로 이격됨으로써, 브레이크 패드를 탄성적으로 지지하여 디스크로부터 간접적으로 이격시키는 별도의 지지구조를 스프링 패드 또는 캐리어로부터 배제시킬 수 있고, 이를 통해 캘리퍼 브레이크의 구조를 단순화시킴은 물론, 제조비용을 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 차량용 캘리퍼 브레이크를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 차량용 캘리퍼 브레이크를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 차량용 캘리퍼 브레이크의 브레이크 패드를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 차량용 캘리퍼 브레이크의 탄성복원부재를 나타낸 사시도이다.
도 5는 차량의 제동 시 압축 변형된 탄성복원부재를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 차량의 제동 해제 시 탄성 복원된 탄성복원부재를 설명하기 위한 도면이다.

이하에서 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 차량용 캘리퍼 브레이크를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 차량용 캘리퍼 브레이크를 개략적으로 나타낸 평면도이며, 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 차량용 캘리퍼 브레이크의 브레이크 패드를 나타낸 사시도이다. 또한, 도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 차량용 캘리퍼 브레이크의 탄성복원부재를 나타낸 사시도이고, 도 5는 차량의 제동 시 압축 변형된 탄성복원부재를 설명하기 위한 도면이며, 도 6은 차량의 제동 해제 시 탄성 복원된 탄성복원부재를 설명하기 위한 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 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 외면을 직접적으로 가압하여 제동을 수행하는 장치로서, 차체에 설치되어 내측에 디스크(200)가 배치되는 캐리어(10)를 포함한다.

캐리어(10)는 차체에 고정되고, 내측 중앙으로 디스크(200)의 일부가 노출될 수 있도록 내부가 관통된 구조로 형성되며, 내측에는 후술할 브레이크 패드(20)의 패드 플레이트(21)가 안착되어 슬라이드 이동될 수 있도록 결합홈(미도시)이 형성될 수 있다.

한편, 도면에는 도시되지 않았으나, 본 차량용 캘리퍼 브레이크(100)는 캐리어(10)의 상부에 결합되어 내측에 가압수단(미도시)을 구비하고, 차량의 제동 시에 디스크(200)의 중심축 방향을 따라 슬라이드 이동하여 브레이크 패드(20)를 디스크(200) 측으로 이동시키는 하우징(미도시)을 포함한다.

예컨대, 하우징의 일 측에는 피스톤(미도시)이 설치되고, 하우징의 타 측에는 돌기형의 핑거부(미도시)가 구비되어 차량의 제동 시 디스크(200)의 일 측 및 타 측에 배치된 각 브레이크 패드(20)를 디스크(200) 측으로 가압하여 이동시킬 수 있다.

또한, 본 차량용 캘리퍼 브레이크(100)는 디스크(200)를 중심으로 디스크(200)의 일 측 및 타 측에 각각 배치되고, 브레이크 페달의 입력 시, 캐리어(10)의 내면을 따라 디스크(200) 측으로 슬라이드 이동하여 디스크(200)에 접촉되어 제동을 수행하는 한 쌍의 브레이크 패드(20)를 포함한다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 각 브레이크 패드(20)는 캐리어(10)에 설치되어 차량의 제동 시 슬라이드 이동하는 패드 플레이트(21) 및 디스크(200)와 마주하는 패드 플레이트(21)의 일면에 구비되어 제동 시 디스크(200)에 접촉되는 마찰부재(23)를 포함한다.

여기서, 패드 플레이트(21)의 일면에는 후술할 마찰부재(23)가 부착되고, 패드 플레이트(21)의 타면에는 후술할 탄성복원부재(25)가 결합되는 결합돌기(211)가 형성될 수 있다.

그리고, 패드 플레이트(21)의 양 측면에는 단부로부터 외측으로 돌출되어, 상기한 캐리어(10)의 결합홈에 결합되어 제동 시 디스크(200)의 중심축 방향을 따라 슬라이드 이동하는 가이드돌기(213)가 형성될 수 있다.

예컨대, 결합돌기(211)는 캐리어(10)와 캐리어(10)에 접촉되는 탄성복원부재(25) 간의 거리를 최단거리로 유지시킬 수 있도록 도 3을 기준으로 수평방향을 따라 패드 플레이트(21)의 측 단부와 가장 인접한 패드 플레이트(21)의 타면에 형성될 수 있고, 아울러 수직방향을 따라 상기한 가이드돌기(213) 보다 하측에 형성될 수 있다. 또한, 결합돌기(211)는 복수개로 형성되어, 도 1에 도시된 바와 같이, 일 측에는 탄성복원부재(25)가 설치되고, 타 측에는 마찰부재(23)의 마모정도를 감지하는 마모감지센서(30)가 설치될 수 있다.

이때, 캐리어(10)의 결합홈과 패드 플레이트(21)의 가이드돌기(213) 사이에는 캐리어(10)에 고정되어 가이드돌기(213)의 이동방향으로 패드 플레이트(21)를 지지하는 스프링 패드(40)가 설치될 수 있다.

또한, 본 차량용 캘리퍼 브레이크(100)의 브레이크 패드(20)는 패드 플레이트(21)에 설치되어 차량의 제동 시 패드 플레이트(21)를 탄성적으로 지지하는 탄성복원부재(25)를 포함한다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 탄성복원부재(25)는 패드 플레이트(21)에 설치되어 제동 시에는 캐리어(10)에 가압되어 압축 변형되고, 제동 해제 시에는 탄성 복원되어 패드 플레이트(21)를 디스크(200)로부터 이격시킨다.

더 자세하게는, 탄성복원부재(25)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 내측에 결합공(251a)이 형성되어 패드 플레이트(21)의 타면, 즉 패드 플레이트(21)의 타면에 형성된 결합돌기(211)에 설치되는 결합부(251), 그리고 결합부(251)로부터 연장되어 미리 설정된 형상으로 절곡되고, 내측에 완충공간(253a)을 형성하는 탄성지지부(253)를 포함할 수 있다.

탄성지지부(253)는 결합부(251)의 단부로부터 패드 플레이트(21)의 이동방향으로 연장되는 수직연장부(2531), 수직연장부(2531)의 단부로부터 패드 플레이트(21)의 타면을 향하여 연장되고, 연장 시 적어도 하나 이상의 절곡구간(a)을 형성하는 완충부(2533), 그리고 완충부(2533)의 단부로부터 수직연장부(2531)에 대하여 교차되는 방향으로 연장되고, 일면이 캐리어(10)의 단부에 접촉되는 접촉부(2535)를 포함할 수 있다.

여기서, 탄성복원부재(25)에는 상기 절곡구간(a)을 관통하는 크랙 확산 방지구멍(2537)이 형성될 수 있다. 즉, 절곡구간(a)에는 크랙 확산 방지구멍(2537)이 형성됨으로써, 절곡부위에 발생되는 크랙의 확산을 예방함은 물론, 절곡부위가 파단되거나, 절곡부위의 강성이 약해지는 것을 예방할 수 있다.

이하에서는, 차량의 제동이 해제될 경우, 브레이크 패드(20)가 자체 탄성력을 이용하여 디스크(200)로부터 직접적으로 이격되는 과정에 대하여 설명한다.

참고로, 브레이크 패드(20)가 자체 탄성력을 이용하여 디스크(200)로부터 직접적으로 이격되는 과정을 설명하기 위한 각 구성에 대해서는 설명의 편의상 상기 본 차량용 캘리퍼 브레이크(100)를 설명하면서 사용한 도면부호를 동일하게 사용하기로 하고, 중복된 설명은 생략하기로 한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 압력이 전달된 한 쌍의 패드 플레이트(21)가 디스크(200) 측으로 이동하여 일면에 구비된 마찰부재(23)를 디스크(200)에 접촉시키면, 패드 플레이트(21)에 설치된 탄성복원부재(25)는 캐리어(10)에 가압되어 내측에 형성된 완충공간(253a)의 부피가 최초의 상태보다 작아지도록 압축 변형되며, 패드 플레이트(21)를 탄성적으로 지지한다.

반대로, 도 6에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 패드 플레이트(21)에 가해지던 압력이 해제되면, 캐리어(10)에 가압되어 압축 변형되어 있던 탄성복원부재(25)는 탄성 복원력에 의하여 원래의 상태로 복원되고, 이에 따라 패드 플레이트(21)를 디스크(200)로부터 이격시킨다.

이처럼 본 발명에 의하면, 패드 플레이트(21)에 캐리어(10)에 지지되는 탄성복원부재(25)를 설치함으로써, 차량의 제동이 해제되었을 경우, 브레이크 패드(20)와 디스크(200) 간의 마찰을 방지하여 마찰음 및 마찰로 인한 진동의 발생을 원천적으로 차단시킬 수 있고, 아울러 브레이크 패드(20)와 디스크(200) 간의 드래그를 방지하여 차량의 연비저하, 마찰부재(23)와 디스크(200)의 과다 마모 등을 예방할 수 있다.

또한, 브레이크 패드(20)가 자체 탄성력을 이용하여 디스크(200)로부터 직접적으로 이격됨으로써, 브레이크 패드(20)를 탄성적으로 지지하여 디스크(200)로부터 간접적으로 이격시키는 별도의 지지구조를 스프링 패드(40) 또는 캐리어(10)로부터 배제시킬 수 있고, 이를 통해 캘리퍼 브레이크(100)의 구조를 단순화시킴은 물론, 제조비용을 절감할 수 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. 차량용 캘리퍼 브레이크
10. 캐리어
20. 브레이크 패드
21. 패드 플레이트
211. 결합돌기 213. 가이드돌기
23. 마찰부재
25. 탄성복원부재
251. 결합부 251a. 결합공
253. 탄성지지부 253a. 완충공간
2531. 수직연장부
2533. 완충부 a. 절곡구간
2535. 접촉부
2537. 크랙 확산 방지구멍
30. 마모감지센서
40. 스프링 패드
200. 디스크

Claims

내측에 디스크가 배치되는 캐리어 및 상기 디스크를 중심으로 상기 디스크의 일 측 및 타 측에 각각 배치되고, 브레이크 페달의 입력 시 상기 캐리어의 내면을 따라 상기 디스크 측으로 이동하여 상기 디스크에 접촉되어 제동을 수행하는 브레이크 패드를 포함하는 차량용 캘리퍼 브레이크로서,
상기 브레이크 패드는
상기 캐리어에 설치되는 패드 플레이트,
상기 디스크와 마주하는 상기 패드 플레이트의 일면에 구비되어 제동 시 상기 디스크에 접촉되는 마찰부재, 그리고
상기 패드 플레이트에 설치되어 제동 시에는 상기 캐리어에 가압되어 압축 변형되고, 제동 해제 시에는 탄성 복원되어 상기 패드 플레이트를 상기 디스크로부터 이격시키는 탄성복원부재
를 포함하는 차량용 캘리퍼 브레이크.
제1항에서,
상기 패드 플레이트의 타면에는 결합돌기가 형성되는 차량용 캘리퍼 브레이크.
제2항에서,
상기 결합돌기는 복수개로 형성되어,
일 측에는 상기 탄성복원부재가 설치되고,
타 측에는 마모감지센서가 설치되는 차량용 캘리퍼 브레이크.
제1항에서,
상기 탄성복원부재는
내측에 결합공이 형성되어 상기 패드 플레이트의 타면에 설치되는 결합부, 그리고
상기 결합부로부터 연장되어 미리 설정된 형상으로 절곡되고, 내측에 완충공간을 형성하는 탄성지지부
를 포함하는 차량용 캘리퍼 브레이크.
제4항에서,
상기 탄성지지부는
상기 결합부의 단부로부터 상기 패드 플레이트의 이동방향으로 연장되는 수직연장부,
상기 수직연장부의 단부로부터 상기 패드 플레이트의 타면을 향하여 연장되고, 연장 시 적어도 하나 이상의 절곡구간을 형성하는 완충부, 그리고
상기 완충부의 단부로부터 상기 수직연장부에 대하여 교차되는 방향으로 연장되고, 일면이 상기 캐리어의 단부에 접촉되는 접촉부
를 포함하는 차량용 캘리퍼 브레이크.
제5항에서,
상기 탄성복원부재에는
상기 절곡구간을 관통하는 크랙 확산 방지구멍이 형성되는 차량용 캘리퍼 브레이크.