KR101896495B1 - 모노블럭 캘리퍼 브레이크 - Google Patents

Abstract

본 발명의 모노블럭 캘리퍼 브레이크가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 휠과 함께 회전하는 디스크의 양측에 각각 배치되며 마찰패드가 부착된 한 쌍의 패드플레이트와, 상기 한 쌍의 패드플레이트를 진퇴 가능하게 지지하는 하우징과, 상기 한 쌍의 패드플레이트의 상부를 진퇴방향으로 관통하여 그 양단이 상기 하우징에 고정되는 가이드핀을 구비하는 모노블럭 캘리퍼 브레이크에 있어서, 상기 가이드핀이 관통하는 패드플레이트의 관통공에 결합되어 상기 한 쌍의 패드플레이트와 함께 가이드핀의 길이방향으로 진퇴하는 가이드 슬리브를 구비하는 모노블럭 캘리퍼 브레이크가 제공될 수 있다.

Description

모노블럭 캘리퍼 브레이크{Monoblock caliper brake}

본 발명은 모노블럭 캘리퍼 브레이크에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 제동 작동 시 패드플레이트를 안정적으로 작동시키는 모노블럭 캘리퍼 브레이크에 관한 것이다.

일반적으로, 차량에 장착되는 캘리퍼 브레이크는 주행 중의 자동차를 감속하거나 정지, 또는 정지 상태를 유지하기 위한 장치로써, 휠과 함께 회전하는 원판형의 디스크를 양쪽에서 패드로 강하게 압박하여 제동력을 얻는 장치이다.

이와 같은 캘리퍼 브레이크는 디스크를 가압하기 위한 구조에 따라 다양한 타입으로 구분된다. 이 중 모노블럭(Monoblock) 타입의 캘리퍼 브레이크는 일정간격 이격되어 서로 대향되게 마련되는 캘리퍼의 하우징에 각각 실린더 및 피스톤이 구비되고, 하우징 자체는 차체에 고정된 상태로 마련되어 실린더 내부에 제동유압이 가해질 때 피스톤이 이동하여 패드플레이트를 디스크 쪽으로 가압하는 구조이다.

상기와 같은 모노블럭 타입의 캘리퍼 브레이크가 대한민국 공개특허 제10-2011-0063892호에 개시되어 있다. 개시된 문헌에 따르면, 디스크 브레이크(캘리퍼 브레이크)는 한 쌍의 패드플레이트가 하우징 내부에 진퇴 가능하게 설치된다. 한 쌍의 패드플레이트의 상부 양측에는 이들의 진퇴를 안내하기 위한 가이드핀이 설치된다. 이 가이드핀은 패드플레이트에 형성된 관통공에 삽입되어 가이드핀의 길이방향으로 패드플레이트를 안내하게 된다. 또한, 제동 작동 시 한 쌍의 패드플레이트의 하단을 지지하며 패드플레이트와 하우징 사이에 설치되는 패드스프링이 마련된다. 이 패드스프링은 패드플레이트를 매끄럽게 이동시키며 떨림 방지하는 역할을 수행한다.

한편, 한 쌍의 패드플레이트가 가이드핀을 따라 진퇴 시 패드플레이트가 원활히 이동할 수 있도록 가이드핀의 외면에 윤활제를 코팅시켜 사용되고 있다.

그러나, 상기 패드플레이트의 조립과 해체 작업, 또는 제동작동 시 패드플레이트의 반복 진퇴운도 등에 따라 가이드핀에 코팅된 코팅층이 벗겨져 원활한 슬라이딩 작동이 이루어지지 않으며, 외관상 미려함이 저하되는 문제점이 있다.

또한, 패드스프링을 통해 패드플레이트가 상측 방향으로 탄성지지되어 가이드핀과 패드플레이트의 관통공 일부분에 하중이 집중된다. 즉, 이러한 현상으로 하중이 집중된 부분의 코팅층이 벗겨짐은 물론, 가이드핀에 스크래치가 생겨 심각한 경우 소음이 발생되는 문제점이 있다. 아울러, 가이드핀과 패드플레이트 사이의 윤활 기능을 상실하게 되어 패드플레이트의 진퇴가 원활히 이루어지지 않아 드레그 현상이 발생되는 문제점이 있다.

KR 공개특허 10-2011-0063892 (주식회사 한라홀딩스) 2011. 06. 15.

본 발명의 일 실시 예에 따른 모노블럭 캘리퍼 브레이크는 제동 작동 시 가이드핀과 패드플레이트 사이의 저마찰 성능을 향상시켜 가이드핀의 외면에 형성된 윤활 코팅의 파손을 방지함으로써 안정적인 제동 작동을 수행할 수 있도록 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 휠과 함께 회전하는 디스크의 양측에 각각 배치되며 마찰패드가 부착된 한 쌍의 패드플레이트와, 상기 한 쌍의 패드플레이트를 진퇴 가능하게 지지하는 하우징과, 상기 한 쌍의 패드플레이트의 상부를 진퇴방향으로 관통하여 그 양단이 상기 하우징에 고정되는 가이드핀을 구비하는 모노블럭 캘리퍼 브레이크에 있어서, 상기 가이드핀이 관통하는 패드플레이트의 관통공에 결합되어 상기 한 쌍의 패드플레이트와 함께 가이드핀의 길이방향으로 진퇴하는 가이드 슬리브를 구비하는 모노블럭 캘리퍼 브레이크가 제공될 수 있다.

또한, 상기 가이드 슬리브는, 중심이 관통된 원통형상을 갖추어 상기 관통공에 삽입되는 몸체부; 상기 몸체부의 일측 끝단으로부터 외측 반경방향으로 연장 형성된 결합턱; 및 상기 몸체부의 타측 끝단으로부터 외측 반격방향으로 연장 형성된 지지턱;을 구비할 수 있다.

또한, 상기 몸체부는 길이방향으로 절개된 절개부를 갖추고, 상기 절개부는 몸체부의 외주면을 따라 일정간격 이격되어 복수개 형성될 수 있다.

또한, 상기 몸체부는 절개부에 의해 내측 방향으로 탄성변형되도록 이루어지며, 상기 몸체부가 관통공에 삽입 시 결합턱에 의해 내측 방향으로 탄성변형되고, 결합턱이 관통공으로부터 벗어나는 시점에 몸체부가 탄성복원되어 상기 결합턱이 패드플레이트의 일면에 지지될 수 있다.

또한, 상기 지지턱은 상기 결합턱이 상기 패드플레이트의 일면에 지지되는 경우 상기 패플레이트의 타면에 접촉되도록 마련될 수 있다.

또한, 상기 가이드 슬리브는 저마찰 성질을 갖는 윤활 재질로 형성되거나 상기 가이드 슬리브의 내측면에 윤활제가 코팅처리될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 모노블럭 캘리퍼 브레이크는 저마찰 성질을 갖는 가이드 슬리브를 패드플레이트와 가이드핀 사이에 마련함으로써 패드플레이트가 원활히 작동되도록 함으로써 안정적인 제동작동을 수행할 수 있는 효과가 있다.

또한, 가이드핀의 외면에 코팅된 코팅층의 파손을 방지하여 외관상 미려함이 저하되는 것을 방지함은 물론, 가이드핀의 파손에 따른 소음 및 드레그 현상을 방지할 수 있게 된다.

본 발명은 아래 도면들에 의해 구체적으로 설명될 것이지만, 이러한 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 것이므로 본 발명의 기술사상이 그 도면에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모노블럭 캘리퍼 브레이크를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모노블럭 캘리퍼 브레이크를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모노블럭 캘리퍼 브레이크에 구비된 가이드 슬리브를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 모노블럭 캘리퍼 브레이크의 패드플레이트에 가이드 슬리브, 가이드핀 및 패드 스프링이 결합되는 상태를 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 모노블럭 캘리퍼 브레이크의 패드플레이트에 가이드 슬리브가 결합되는 상태를 나타내는 도면이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모노블럭 캘리퍼 브레이크를 개략적으로 나타내는 평면도이고, 도 2는 상기 모노블럭 캘리퍼 브레이크를 개략적으로 나타내는 단면도이며, 도 3은 상기 모노블럭 캘리퍼 브레이크에 구비된 가이드 슬리브를 나타내는 사시도이고, 도 4는 상기 한 쌍의 패드플레이트에 가이드 슬리브, 가이드핀 및 패드 스프링이 결합되는 상태를 나타내는 사시도이며, 도 5는 상기 모노블럭 캘리퍼 브레이크의 패드플레이트에 가이드 슬리브가 결합되는 상태를 나타내는 도면이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 측면에 따른 모노블럭 캘리퍼 브레이크(100)는 차량의 휠과 함께 회전하는 디스크(D)의 양측을 가압하도록 디스크(D)의 양측에 배치되는 한 쌍의 패드플레이트(120)와, 상기 한 쌍의 패드플레이트(120)를 지지하도록 차량의 차체(미도시)에 고정되는 하우징(110)과, 한 쌍의 패드플레이트(120)가 진퇴가능하도록 가이드하는 가이드핀(130)과, 한 쌍의 패드플레이트(120)와 하우징(110) 사이에 설치되는 패드스프링(140) 및 가이드핀(130)이 관통하는 패드플레이트(120)의 관통공(123)에 설치되는 가이드 슬리브(150)를 구비한다.

하우징(110)은 하부 일측에 차체에 고정되는 고정부(111)를 구비하고, 한 쌍의 패드플레이트(120)의 설치 및 디스크(D)의 진입을 위해 하측 중앙부가 개방된 형상을 갖는다. 보다 구체적으로, 하우징(110)은 한 쌍의 패드플레이트(120)를 디스크(D) 쪽으로 가압할 수 있도록 피스톤(115)이 설치되는 한 쌍의 실린더(112)와, 한 쌍의 실린더(112)를 연결하며 일체로 형성된 상부 브릿지(113)를 구비한다.

상기 한 쌍의 실린더(112)는 서로 일정간격 이격되어 서로 대향되도록 마련되며, 각 실린더(112)에는 피스톤(115)이 진퇴 가능하게 설치되는 액압챔버(114)가 마련된다. 즉, 액압챔버(114) 내에 제동을 위한 브레이크 오일이 유입될 때 피스톤(115)이 디스크(D) 쪽으로 이동하면서 두 패드플레이트(120)를 가압하게 된다. 이때, 각 실린더(112)에 마련되는 액압챔버(114) 및 피스톤(115)의 개수는 서로 동일한 개수를 갖도록 이루어지며, 각 실린더(112)에는 적어도 하나 이상의 피스톤(115) 및 액압챔버(114)가 마련되어 사용될 수 있다.

한편, 실린더(112)의 내면에는 피스톤(115)의 외면과의 틈이 밀폐되어 브레이크 오일이 누설되지 않도록 함과 동시에 제동 동작 종료 후 피스톤(115)이 다시 후퇴하여 복원되도록 하는 루버재질로 이루어진 실링부재(117)가 설치된다. 또한, 액압챔버(114)의 입구부에는 피스톤(115)과 몸체부(112)와의 사이에 형성된 미세한 틈으로 이물질이 유입되는 것을 방지하는 연질의 부트(118)가 설치된다.

상부 브릿지(113)는 한 쌍의 실린더(112)와 일체로 마련된다. 이 상부 브릿지(112)는 제동 작동 시 발생되는 하중에 의해 하우징(100)이 변형되는 것을 방지하도록 내구성을 향상시킴은 물론, 외부로부터의 이물질 유입을 차단하는 역할을 수행한다.

한 쌍의 패드플레이트(120)는 하우징(110)의 중앙에 회전이 제한되도록 지지된 상태에서 디스크(D) 쪽으로 진퇴하도록 설치되며, 디스크(D)와 접하는 쪽의 각 패드플레이트(120)의 일면에는 패드플레이트(120)가 가압될 때 디스크(D)의 제동이 이루어지도록 하는 통상의 마찰패드(122)가 부착된다.

이러한 한 쌍의 패드플레이트(120)의 상부 양측에는 두 패드플레이트(120)가 안정된 상태로 진퇴할 수 있도록 두 패드플레이트(120)의 진퇴방향으로 길게 배치되어 두 패드플레이트(120)를 지지하는 봉상의 가이드핀(130)이 설치된다.

상기 가이드핀(130)은 한 쌍으로 이루어져, 각 패드플레이트(120)의 진퇴를 안정적으로 안내하도록 두 패드플레이트(120)의 상부 양측에 각각 형성된 관통공(123)을 관통하여 설치된다. 이때, 가이드핀(130)의 양단은 하우징(110)에 고정되는데, 가이드핀(130)의 일단은 패드플레이트(120)에 형성된 관통공(123)을 관통하여 하우징(110)에 고정되고, 타단은 고정클립(131)에 의해 고정될 수 있다. 이에 가이드핀(130)이 하우징(110)으로부터 이탈되는 것이 방지된다.

패드스프링(140)은 하우징(110)과 한 쌍의 패드플레이트(120) 사이에 개재된다. 이 패드스프링(140)은 패드플레이트(120)를 미끄럼이동 가능하게 지지함은 물론, 패드플레이트(120)의 떨림을 방지하는 역할을 수행한다. 이 패드스프링(140)은 한 쌍으로 이루어지며 판스프링 형태로 마련되어 복수회 절곡되어 형성된다. 도시된 바에 따르면, 각 패드스프링(140)은 한 쌍의 패드플레이트(120)의 측면을 지지하며 하우징(110)에 설치되는 한 쌍의 결합부(141)와, 상기 한 쌍의 결합부(141) 사이에 마련되어 가이드핀(130)의 일부를 감싸도록 결합되는 걸림부(143) 및 패드플레이트(120)의 하단을 탄성지지하는 완충부(142)를 구비한다. 이러한 패드스프링(140)에 의해 패드플레이트(120)가 안정적으로 지지됨은 물론, 진동이 방지되어 원활히 진퇴되도록 한다.

가이드 슬리브(150)는 패드플레이트(120)의 관통공(123)에 끼워져 상기 패드플레이트(120)의 진퇴 시 함께 이동하도록 마련된다. 이러한 가이드 슬리브(150)는 중심이 관통된 원통형상을 갖추어 관통공(123)에 삽입되는 몸체부(152)와, 몸체부(152)의 일측 끝단으로부터 외측 반경방향으로 연장 형성된 결합턱(154) 및 몸체부(152)의 타측 끝단으로부터 외측 반경방향으로 연장 형성된 지지턱(156)을 구비한다.

몸체부(152)는 관통공(123)과 대응되는 길이를 갖도록 형성된다. 이 몸체부(152)에는 길이방향으로 절개된 절개부(151)가 형성된다. 또한, 절개부(151)는 몸체부(152)의 외주면을 따라 일정간격 이격되어 복수개 형성된다. 몸체부(152)에 절개부(151)가 형성된 것은 상기 몸체부(152)를 관통공(123)에 삽입 시 탄성변형 가능하도록 하기 위함이다. 이러한 몸체부(152)를 통해 관통공(123)에 설치되는 상태에 대해서는 아래에서 다시 설명하기로 한다.

한편, 몸체부(152)의 외경은 관통공(123)의 직경과 동일한 직경을 갖도록 마련된다. 이때, 몸체부(152)의 외경은 관통공(123)의 직경보다 미차를 갖도록 형성될 수 있는데, 예컨대 허용 오차 범위는 0.1 내지 0.2mm 이다. 또한, 몸체부(152)의 내경은 가이드핀(130)의 직경보다 큰 직경을 갖도록 마련되며, 허용 오차 범위는 0.1 내지 0.18mm로 될 수 있다. 예컨대, 몸체부(152)의 내경이 6.1mm로 형성될 경우 가이드핀(130)의 외경은 5.92mm 내지 6mm를 갖도록 형성된다.

결합턱(154)은 몸체부(152)의 일측 끝단부로부터 외측 반경반향으로 연장 형성된다. 이에 가이드 슬리브(150)를 관통공(123)에 삽입 시 관통공(123)의 직경보다 큰 결합턱(154)에 의하여 몸체부(152)가 절개부(151)에 의해 내측방향으로 탄성변형된다. 이 상태에서 결합턱(154)이 관통공(123)을 벗어나면 몸체부(152)가 탄성복원되어 결합턱(154)이 패드플레이트(120)의 일면으로 노출되며 패드플레이트(120)의 일면에 접촉된다.

지지턱(156)은 몸체부(152)의 타측 끝단부로부터 외측 반경방향으로 연장 형성된다. 이 지지턱(156)은 결합턱(154)이 패드플레이트(120)의 일면에 지지되는 경우 패드플레이트(120)의 타면에 접촉되도록 마련된다.

상기와 같이, 결합턱(154)과 지지턱(156)이 몸체부(152)의 양끝단으로부터 외측 반경방향으로 연장 형성됨에 따라 가이드 슬리브(150)가 관통공(123)에 결합 시 결합턱(154)과 지지턱(156)이 패드플레이트(120)의 양단에 지지되어 패드플레이트(120)로부터 이탈되지 않고 안정적으로 고정된다. 따라서, 패드플레이트(120)가 가이드핀(130)의 길이방향으로 진퇴 시 가이드 슬리브(150)가 함께 이동하게 된다.

이러한 가이드 슬리브(150)는 패드플레이트(120)의 진퇴 시 가이드핀(130)으로부터 용이하게 미끄러지도록 저마찰 성질을 갖는 윤활 재질로 형성되거나 가이드 슬리브(150)의 내측면에 윤활제가 코팅처리될 수 있다. 예컨대, 윤활제는 저마찰 성능을 갖는 테프론 재질로 사용될 수 있다.

결론적으로, 본 발명의 일 측면에 따르면 패드플레이트(120)의 관통공(123)에 저마찰 성질을 갖는 가이드 슬리브(150)가 설치되어 가이드핀(130)과의 마찰력을 최소화함으로써 패드플레이트(120)가 매끄럼게 이동하며 안정적으로 작동될 수 있게 된다. 또한, 가이드 슬리브(150)가 관통공(123)에 밀착된 상태로 마련됨은 물론, 가이드핀(130)이 가이드 슬리브(150) 내면과 미차를 두고 삽입됨에 따라 패드플레이트(120)의 진퇴 시 전면에 걸쳐 골고루 하중을 분산시켜 일정부분에 하중이 집중되는 것을 방지하게 된다. 이에 따라 가이드핀(130)에 형성된 윤활 코팅층의 벗겨짐을 방지할 수 있게 된다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

100 : 모노블럭 캘리퍼 브레이크 110 : 하우징
120 : 패드플레이트 123 : 관통공
130 : 가이드핀 140 : 패드 스프링
150 : 가이드 슬리브 151 : 절개부
152 : 몸체부 154 : 결합턱
156 : 지지턱

Claims (6)

1. 휠과 함께 회전하는 디스크의 양측에 각각 배치되며 마찰패드가 부착된 한 쌍의 패드플레이트와, 상기 한 쌍의 패드플레이트를 진퇴 가능하게 지지하는 하우징과, 상기 한 쌍의 패드플레이트의 상부를 진퇴방향으로 관통하여 그 양단이 상기 하우징에 고정되는 가이드핀을 구비하는 모노블럭 캘리퍼 브레이크에 있어서,
   상기 가이드핀이 관통하는 패드플레이트의 관통공에 결합되어 상기 한 쌍의 패드플레이트와 함께 가이드핀의 길이방향으로 진퇴하는 가이드 슬리브를 구비하고,
   상기 가이드 슬리브는,
   중심이 관통된 원통형상을 갖추어 상기 관통공에 삽입되는 몸체부;
   상기 몸체부의 일측 끝단으로부터 외측 반경방향으로 연장 형성된 결합턱; 및
   상기 몸체부의 타측 끝단으로부터 외측 반경방향으로 연장 형성된 지지턱;을 구비하며,
   상기 몸체부는 길이방향으로 절개된 절개부를 갖추고,
   상기 절개부는 몸체부의 외주면을 따라 일정간격 이격되어 복수개 형성되는 모노블럭 캘리퍼 브레이크.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 몸체부는 절개부에 의해 내측 방향으로 탄성변형되도록 이루어지며,
   상기 몸체부가 관통공에 삽입 시 결합턱에 의해 내측 방향으로 탄성변형되고, 결합턱이 관통공으로부터 벗어나는 시점에 몸체부가 탄성복원되어 상기 결합턱이 패드플레이트의 일면에 지지되는 모노블럭 캘리퍼 브레이크.
5. 제4항에 있어서,
   상기 지지턱은 상기 결합턱이 상기 패드플레이트의 일면에 지지되는 경우 상기 패드플레이트의 타면에 접촉되도록 마련되는 모노블럭 캘리퍼 브레이크.
6. 제1항에 있어서,
   상기 가이드 슬리브는 저마찰 성질을 갖는 윤활 재질로 형성되거나 상기 가이드 슬리브의 내측면에 윤활제가 코팅처리되는 모노블럭 캘리퍼 브레이크.

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