KR102297507B1 - 전기자동차용 초경량 알루미늄 합금 브레이크 캘리퍼 주조 장치 - Google Patents

전기자동차용 초경량 알루미늄 합금 브레이크 캘리퍼 주조 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은,하부 금형(100)과 상부 금형(200)이 합체하여 용탕이 주입되는 하나의 성형실을 이루되; 상기 하부 금형(100)은, 하부 다이(110)의 상면으로부터 움푹 패여 형성되고, 반력단(5) 부위를 형성하는 제1 후방 성형실(120)과, 하부 다이(110)의 상면으로부터 움푹 패여 형성되고, 피스톤 삽입부(3)의 일측을 형성하는 제1 전방 성형실(130)와, 하부 다이(150)의 중간 지점에서 상기 제1 후방 성형실(120)과 제1 전방 성형실(130) 사이에 형성되며, 상기 제1 후방 성형실(120)과 제1 전방 성형실(130) 형성면보다 높게 돌출되는 볼록형 곡면부(140),로 구성되고; 상기 상부 금형(200)은, 상부 다이(210)의 상면으로부터 움푹 패여 형성되고, 캘리퍼의 몸체부(1)를 성형하는 몸체부 형성실(220)와, 상부 다이(210)의 상면으로부터 움푹 패여 형성되고, 피스톤 삽입부(3)의 일측을 형성하는 제2 전방 성형실(230)와, 상기 몸체부 형성실(220)의 중앙에 돌출 형성되어 캘리퍼 몸체부 중앙홀(2)을 성형하는 상부 돌출편부(240), 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 초경량 알루미늄 합금 브레이크 캘리퍼 주조 장치에 관한 것이다.

Description

전기자동차용 초경량 알루미늄 합금 브레이크 캘리퍼 주조 장치 { EV Al alloy Brake caliper Producing Device }
본 발명은 전기자동차용 초경량 알루미늄 합금 브레이크 캘리퍼 제조 금형에 관한 것이다.
Figure 112019135859195-pat00001
○ 브레이크는 차량안전의 핵심부품으로 제동력 및 신뢰성 등의 핵심기능 이외에도 연비향상, CO2 감소를 위한 경량화, 승차감 개선, 외관개선 등을 위한 복합소재 사용, 구조개선 등이 요구되고 있음
○ 브레이크 캘리퍼는 고정 캘리퍼, 부동 캘리퍼로 구분되며, 고정(복동식) 캘리퍼는 압착력이 크고 반응력이 좋아 제동성능이 우수하나 상대적으로 무겁고
복잡한 구조를 가지고 있어 극단적 경량화가 필요한 xEV용으로 적용 어려움.
○ 부동(단동식) 캘리퍼가 경량화 및 원가적 측면에서 xEV용으로 적합하지만, 제동력이 낮고, 패드 편마모에 취약하며 특히, 사용기간이 증가함에 따른 저더(judder) 현상 발생가능성이 높은 단점이 있음.
○ 전기자동차 뿐만 아니라 일반 내연기관 자동차 분야에서도 경량화는 선택이 아닌 에너지절감, 글로벌 환경 구조에 대응하기 위한 필수불가결한 요소로 인식되고 있음.
○ 극단적 초경량화가 필요한 xEV용 캘리퍼의 개발을 위해서는 경량화 소재의 열적부하, 강도 저하, 제동 성능의 약화, 열악한 진동 및 소음 특성, 내구성 악화 등 많은 문제점을 해결해야만 함.
○ 전기자동차(xEV)의 최대 문제점은 전기에너지를 구동력으로 사용하기 때문에 주행거리가 짧아 시장의 확대에 어려움이 있음.
○ 짧은 주행거리를 보완하기 위해서는 첫 번째, 배터리 성능향상 및 전기에너지 관리 최적화 방법 그리고, 두 번째, 경량화를 통한 저에너지 소모 구조를 추구하는 방법이 있음.
○ 배터리 성능 향상으로 전기자동차의 상용화 가능성을 확인하였으나, 친환경성 논란 및 희토류 수급 문제로 배터리의 성능에 전적으로 의존하는 방식에 대한 회의적 예측이 급증하고 있음.
○ 이와 함께 ②회생제동으로 대표되어지는 전기에너지 관리 최적화 방법 또한, 성능개선에 한계를 보이고 있음.
○ 마지막, ③경량화의 대표적인 기술로는 고강도 소재적용, 초경량 소재적용, 최적설계, 모듈화 등이 있으며 최근, 제품의 초경량화 달성을 위해 경량소재 적용 방법이 가장 주목받고 있으며, 특별히는 캘리퍼 어셈블리와 관련하여 알루미늄 소재 적용이 크게 연구되고 있음.
브레이크 캘리퍼 어셈블리의 중량비 90% 이상을 차지하는 캘리퍼 바디는 하우징과 브라켓으로 구분되며, 다시 적용 위치별, 주차브레이크 적용 유무로 전륜용 및 후륜용으로 나누어 진다.
종래기술로서 일본 특허 JP5700300호 : 다이캐스팅법을 이용한 알루미늄 제품의 제조 방법 및 그것을 이용한 알루미늄제 브레이크 캘리퍼의 제조 방법, 한국 특허 제10-1419538호 발명의 명칭 : 레이싱용 알루미늄 4 피스톤 브레이크 캘리퍼이 있다. 또한, 주식회사 세림티앤디의 한국 특허 제10-1185837호 알루미늄 단조재 브레이크 캘리퍼 제조방법은, 단조 금형을 이용하여 열간 단조에 의해 브레이크 캘리퍼 성형체를 제조하는 단계와; 트림 금형(100)을 이용하여 상기 성형체를 트리밍하는 단계와; 상기 트리밍 단계를 거친 성형체를 냉간 단조하는 단계와; 냉간 단조된 성형체를 열처리하는 단계와; 상기 냉간 단조 단계를 거친 성형체를 마무리 가공하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 단조재 브레이크 캘리퍼 제조방법을 개시한다.
본 발명은 극단적 경량화 요구에 대응하기 위한 캘리퍼를 제조할 수 있는 전기자동차용 초경량 알루미늄 합금 브레이크 캘리퍼 주조 금형 및 주조 방법을 제공하기 위함이다.
본 발명은 알루미늄 소재를 이용하는 초경량 캘리퍼 어셈블리의 개발을 목표로 하고 있다. 200℃를 상회하는 고온 환경에서 사용되는 브레이크 캘리퍼의 특성 상, 고온물성의 확보가 필수적이다.
이를 위하여, Co-Ni 전율고용 강화형 내열 알루미늄 합금 등 고내열 소재를 사용하여 가벼우면서도 고열 환경에서 충분한 제동성능과 강도 및 신뢰성을 확보한 캘리퍼를 개발하였다. 고강도 고내열 소재의 특성상 가공성의 확보가 전체 생산원가에 미치는 영향이 지대하며, 주조 시, 사전에 임시형 중자를 이용한 가공 최소화가 필요하다.
통상적으로 경량화에 적합한 캘리퍼는 부동(단동식 1~2piston) 캘리퍼 방식이 효과적이지만, 제동력의 부족, 진동특성에 불리한 문제를 해결한 전기자동차용 초경량 알루미늄 합금 브레이크 캘리퍼 주조 금형 및 주조 방법을 제공하기 n이함이다. 본 발명은 고내열 주조용 합금소재 개량 연구 및 최적화 주조기술을 제공하기 위함이다.
본 발명의 전기자동차용 초경량 알루미늄 합금 브레이크 캘리퍼 주조 장치는, 하부 금형(100)과 상부 금형(200)이 합체하여 용탕이 주입되는 하나의 성형실을 이루되;
상기 하부 금형(100)은,
하부 다이(110)의 상면으로부터 움푹 패여 형성되고, 반력단(5) 부위를 형성하는 제1 후방 성형실(120)과,
하부 다이(110)의 상면으로부터 움푹 패여 형성되고, 피스톤 삽입부(3)의 일측을 형성하는 제1 전방 성형실(130)와,
하부 다이(150)의 중간 지점에서 상기 제1 후방 성형실(120)과 제1 전방 성형실(130) 사이에 형성되며, 상기 제1 후방 성형실(120)과 제1 전방 성형실(130) 형성면보다 높게 돌출되는 볼록형 곡면부(140),로 구성되고;
상기 상부 금형(200)은,
상부 다이(210)의 상면으로부터 움푹 패여 형성되고, 캘리퍼의 몸체부(1)를 성형하는 몸체부 형성실(220)와,
상부 다이(210)의 상면으로부터 움푹 패여 형성되고, 피스톤 삽입부(3)의 일측을 형성하는 제2 전방 성형실(230)와,
상기 몸체부 형성실(220)의 중앙에 돌출 형성되어 캘리퍼 몸체부 중앙홀(2)을 성형하는 상부 돌출편부(240),
를 포함하여 구성되는 것을 특징이다.
본 발명은 극단적 경량화 요구에 대응하기 위한 캘리퍼를 제조할 수 있는 전기자동차용 초경량 알루미늄 합금 브레이크 캘리퍼 주조 금형 및 주조 방법이 제공된다.
또한, 경량화를 통해 승용차의 경우 10% 경량화가 가능하고, 승용차의 경우 10% 경량화 했을 경우 연비 3.8%, 가속 성능 8% 향상 등 다양한 긍정적 효과가 있다.
통상적으로 경량화에 적합한 캘리퍼는 부동(단동식 1~2piston) 캘리퍼 방식이 효과적이지만, 제동력의 부족, 진동특성에 불리한 문제를 해결한 전기자동차용 초경량 알루미늄 합금 브레이크 캘리퍼 주조 금형 및 주조 방법이 제공된다. 본 발명은 고내열 주조용 합금소재 개량 연구 및 최적화 주조기술을 제공한다.
도 1(a, b)은 본 발명의 전기자동차용 초경량 알루미늄 합금 브레이크 캘리퍼 주조 장치 하부 금형 사시도.
도 2는 본 발명의 전기자동차용 초경량 알루미늄 합금 브레이크 캘리퍼 주조 장치 하부 금형 평면도.
도 3은 본 발명의 전기자동차용 초경량 알루미늄 합금 브레이크 캘리퍼 주조 장치 상부 금형 사시도.
도 4는 본 발명의 전기자동차용 초경량 알루미늄 합금 브레이크 캘리퍼 주조 장치 상부 금형 평면도.
도 5(a, b, c)는 본 발명의 전기자동차용 초경량 알루미늄 합금 브레이크 캘리퍼 주조 장치 코어 상세도.
도 6(a, b, c)은 본 발명의 전기자동차용 초경량 알루미늄 합금 브레이크 캘리퍼 주조 장치에 의해 제조된 캘리퍼 입체도.
도 7, 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기자동차용 초경량 알루미늄 합금 브레이크 캘리퍼 주조 장치 도면.
Figure 112019135859195-pat00002
전기자동차 뿐만 아니라 일반 내연기관 자동차 분야에서도 경량화는 선택이
아닌 에너지절감, 글로벌 환경 구조에 대응하기 위한 필수불가결한 요소로 인식되고 있다. 극단적 초경량화가 필요한 xEV용 캘리퍼의 개발을 위해서는 경량화 소재의 열적부하, 강도 저하, 제동 성능의 약화, 열악한 진동 및 소음 특성, 내구성 악화 등 많은 문제점을 해결해야만 한다.
Figure 112019135859195-pat00003
Figure 112019135859195-pat00004
Figure 112019135859195-pat00005
이하에서 본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차용 초경량 알루미늄 합금 브레이크 캘리퍼 주조 장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 1(a, b)은 본 발명의 전기자동차용 초경량 알루미늄 합금 브레이크 캘리퍼 주조 장치 하부 금형 사시도, 도 2는 본 발명의 전기자동차용 초경량 알루미늄 합금 브레이크 캘리퍼 주조 장치 하부 금형 평면도, 도 3은 본 발명의 전기자동차용 초경량 알루미늄 합금 브레이크 캘리퍼 주조 장치 상부 금형 사시도, 도 4는 본 발명의 전기자동차용 초경량 알루미늄 합금 브레이크 캘리퍼 주조 장치 상부 금형 평면도, 도 5는 본 발명의 전기자동차용 초경량 알루미늄 합금 브레이크 캘리퍼 주조 장치 상, 하부 금형 합체도(코어 상세도)이고, 도 6(a, b, c)은 본 발명의 전기자동차용 초경량 알루미늄 합금 브레이크 캘리퍼 주조 장치에 의해 제조된 캘리퍼 입체도이다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명은 하부 금형(100)과 상부 금형(200)이 합체하여 용탕이 주입되는 하나의 성형실을 이루는 전기자동차용 초경량 알루미늄 합금 브레이크 캘리퍼 주조 장치는, 브레이크 캘리퍼 주조 방법에 관한 것이다. 초경량 알루미늄 합금 브레이크 캘리퍼 브라켓(90)은 도 6(a, b)에 도시된 바와 같이, 중간의 사각형상의 캘리퍼의 몸체부(1)와, 상기 몸체부(1)의 전방 중앙에 위치한 중공의 피스톤 삽입부(3)와, 상기 피스톤 삽입부(3)의 반대편에 위치한 한쌍의 반력단(5), 피스톤 삽입부(3)의 양측에 돌출 형성된 가이드 핀 연결부(7)으로 구성된다.
도 1(a, b), 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차용 초경량 알루미늄 합금 브레이크 캘리퍼 주조 장치의 하부 금형(100)은, 하부 다이(110)의 상면으로부터 움푹 패여 형성되고, 반력단(5) 부위를 형성하는 제1 후방 성형실(120)과, 하부 다이(110)의 상면으로부터 움푹 패여 형성되고, 피스톤 삽입부(3)의 일측을 형성하는 제1 전방 성형실(130)와, 하부 다이(150)의 중간 지점에서 상기 제1 후방 성형실(120)과 제1 전방 성형실(130) 사이에 형성되며, 상기 제1 후방 성형실(120)과 제1 전방 성형실(130) 형성면보다 높게 돌출되는 볼록형 곡면부(140)로 구성된다.
도 3, 도 3에 도시된 바와 같이,본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차용 초경량 알루미늄 합금 브레이크 캘리퍼 주조 장치의 상부 금형(200)은, 상부 다이(210)의 상면으로부터 움푹 패여 형성되고, 캘리퍼의 몸체부(1)를 성형하는 몸체부 형성실(220)와, 상부 다이(210)의 상면으로부터 움푹 패여 형성되고, 피스톤 삽입부(3)의 일측을 형성하는 제2 전방 성형실(230)와, 몸체부 형성실(220)의 중앙에 돌출 형성되어 캘리퍼 몸체부 중앙홀(2)을 성형하는 상부 돌출편부(240)을 포함하여 구성된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 브레이크 캘리퍼 전방에 위치한 피스톤 삽입부(3)의 중공부를 성형하기 위한 제2 코어(300)가 하부 금형(100)과 상부 금형(200)이 합체된 상태에서 전방에 위치하게 된다. 하부 금형(100)과 상부 금형(200)을 수평을 관통하는 열선(600)이 내장되어 용탕의 급냉을 막아 서냉을 유도한다. 하부 금형(100)의 하부와 상부 금형(200)의 하부에 이젝트 판(500)이 위치하여 탈형을 진행한다. 제2 코어(300)의 후단에는 피스톤 삽입부 후방측 공실(빈공간)을 형성하기 위한 돌출형 공실형성부(310)가 일체로 구비된다.
본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차용 초경량 알루미늄 합금 브레이크 캘리퍼 주조 장치에 있어서, 용탕의 재료는 Co-Ni 전율고용 강화형 내열 알루미늄 합금 인 것이 바람직하다.
도 1(a, b), 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차용 초경량 알루미늄 합금 브레이크 캘리퍼 주조 장치에 있어서, 하부 금형(100)의 제1 후방 성형실(120)의 중앙에 양측의 반력단(5)이 원호형 홈(6)을 형성하기 위한 원기둥형 제2 코어(123)이 더 형성된다.
또한, 브레이크 캘리퍼의 전방 양측에 가이드핀 삽입홀이 가공되는 핀장착부(7)를 성형하기 위해, 하부 금형(100)의 제1 전방 성형실(130) 양측에 제1 핀장착부 성형실(133)이 상부 금형(200)의 제2 전방 성형실(230) 양측에 제2 핀장착부 성형실(233)이 형성된다.
도 1(a, b), 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차용 초경량 알루미늄 합금 브레이크 캘리퍼 주조 장치에 있어서, 하부 금형(100)의 하부 다이(110) 후방측 중앙에 두개의 전후방향 가이드 돌출부(160)가 형성되고, 상기 전후방향 가이드 돌출부(160)는 상부 다이(210)에 상응하는 위치에 형성된 가이드홈(V)과 함깨 작용하여 상 하형 합체를 보조한다. 하부 금형(100)에 이젝트 홀(170)이 형성되어 탈형을 보조한다.
도 3, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차용 초경량 알루미늄 합금 브레이크 캘리퍼 주조 장치에 있어서, 상부 금형(200)은, 후방측의 제1 상부다이(210a)와, 제1 상부다이(210a)보다 하부금형을 향하여 높게(도 3) 단턱지게 형성된 전방측의 제2 상부다이(210b)와, 제2 상부다이(210b)보다 하부금형을 향하여 더 높게(도 3) 단턱지게 형성되고 상기 제2 상부다이(210b)보다 더 전방측에 위치한 제3 상부다이(210c)를 포함한다.
도 1 내지 도6(a, b, c)에 도시된 바와 같이, 하부 다이(110)는 상기 상부다이(210)와 접면되도록 상응하는 형상으로 2단 단턱지게 형성되며, 제3 상부다이(210c)의 중심 공간부 내면 양측에 피스톤 삽입부보강살 형성부(260)가 후방을 향하여 돌출 형성된다.
도싣된 바와 같이, 후방측 하부다이(110a)의 상면은 상기 전방측(탕구측) 하부다이(110c) 상면 보다 높고(저면은 하나의 평면을 이룸), 후방측 제1 상부다이(210a)의 상면은 전방측(탕구측)의 제3 상부다이(210c) 상면 보다 낮고(저면은 하나의 평면을 이룸), 상기 하부금형(100)과 상부금형(200)은 합체된 상태에서, 탕구를 수평 상향으로 기울인 상태에서 용탕을 주입하면서 연속적으로 탕구를 수직으로 세우게 된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 패드 타측 지지프레임(30)의 외면에 격자형 리브(6)를 형성하기 위해 몸체부 형성실(220) 저면에 전후방향으로 길다란 오목홈(221a)이 형성되고 횡방향으로 짧은 볼록부(221b)가 반복적으로 교대로 형성되는 것이 바람직하다.
도 7, 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기자동차용 초경량 알루미늄 합금 브레이크 캘리퍼 주조 장치 도면이다.
<기술개발 과정>
가. 주조 시뮬레이션 및 금형 제작
○ 시뮬레이션으로 인한 주조성 확인 및 금형 제작 반영
- 결함 부위 사전 예방
- 주조에 최적인 형상 반영
○ 주조 건전성 확보를 위한 공정 개선
- 주조 T/O을 통한 문제점 파악 및 개선
- 후공정 진행 간에 공정 애로사항 개선(탈사, 열처리 등)
Figure 112019135859195-pat00006
○ 시뮬레이션으로 인한 주조성 확인 및 금형 제작 반영
- 결함 부위 사전 예방
- 주조에 최적인 형상 반영
○ 주조 건전성 확보를 위한 공정 개선
- 주조 T/O을 통한 문제점 파악 및 개선
- 후공정 진행 간에 공정 애로사항 개선(탈사, 열처리 등)
○ 시뮬레이션으로 인한 주조성 확인 및 금형 제작 반영
- 결함 부위 사전 예방
- 주조에 최적인 형상 반영
나. 개발 고강도 소재적용 xEV용 캘리퍼 하우징 및 브라켓 개발
○ 개발 고강도 소재 적용 캘리퍼 하우징 금형 제작 및 시제품 개발
- 경량화 : 40%, 굽힘 강성 : 0.5mm이하(제동압 70Bar 적용 시)
○ 개발 고강도 소재 적용 캘리퍼 브라켓 금형 제작 및 시제품 개발
- 경량화 30%, 변형량 : 100??m(1,500N 인가 시)
○ 고강도 소재 가공성 확보(최소 가공)를 위한 중자 구조 연구
다. 시제품 제품 성능 신뢰성 해석평가기술 개발
○ 양산급 피스톤 시제품 CFD를 활용한 사출 유동해석 및 섬유 배향 예측 평가
○ 주물 소재 융탕 주입 공정 개선안 도출 및 개선 공정 해석 평가
○ 캘리퍼 주요부품 및 모듈 구조/동특성/열전달 해석 평가
○ 캘리퍼 양산급 시제품 시스템 동특성 및 내구해석 평가
○ 다중물리 기반 최종설계 제품 실차운용환경 성능해석평가
Figure 112019135859195-pat00007
라. 진동저감 메커니즘 개발 및 시제품 제작 평가
○ 가이드핀 노이즈 방지용 댐핑부시 대체 구조 설계
- 소음방지 성능 : 80% 이상(해석, 댐핑부시 성능 대비)/ 0.1∼20Hz
○ 캘리퍼 어셈블리 설계변수별 NVH 특성 영향도 분석
- 캘리퍼 모듈 열부하 해석 모델 개발 및 열부하에 따른 성능 변화율 평가
- 캘리퍼 모듈 구조강도/유격/얼라이먼트 해석 평가
- 저진동 경량 브레이크 시스템 진동 성능(저더, 스퀄) 해석평가 기술 개발
Figure 112019135859195-pat00008
마. xEV용 캘리퍼 성능검증 평가를 위한 대상시험평가 기술 개발
○ 브레이크 다이나모 평가 기반 신소재 열부하 성능 평가프로세스 개발
○ 개발 시제품 성능 평가 검증
- 개발 단품 구조강도 및 내구 해석평가
: 알루미늄 캘리퍼 정강도/강성 및 내구 성능 해석 평가
: 가이드핀 정강도/강성 및 내구 성능 해석 평가
Figure 112019135859195-pat00009
바. 구조강성 유지 및 경량화를 위한 캘리퍼 형상 최적화(팔)
○ 해석 기반 경량화를 위한 캘리퍼 형상 최적화 수행
- 설계변수 기반 형상 자동화 기법 개발
- 설계 가이드라인을 만족하는 범위에서 최소 무게를 만족하는 형상 최적화
Figure 112019135859195-pat00010
○ 다분야 통합해석 환경 구축 및 해석 모델링
○ 다분야 다물리 통합해석 모델링 및 평가기준 정립
○ 개선 설계안 적용 제동성능 최적화 설계 및 검증
Figure 112019135859195-pat00011
사. 디스크-패드 편마모 저감을 위한 오프셋 구조 캘리퍼 하우징
○ 차량의 고속 주행 중, 제동을 하게 되면 브레이크 패드가 디스크에 압착되는데 이 때, 마찰 특성, 진동 특성이 교호작용을 하면서 패드의 리딩(Leading)부는 압력이 증가하게 되고, 트레일링(Trailing)부는 압력이 낮아지게 됨.
○ 이로 인해 패드는 지속적으로 편마모가 발생하고 이와 함께 디스크의 이상마모도 증가하게 됨.
Figure 112019135859195-pat00012
○ Off-set 캘리퍼 피스톤 구조연구 및 설계 최적화(위치, 크기 등)
- 패드면압비 15% 이하/60∼100Km/h
○ 이러한 현상을 방지하기 위하여 멀티(multi) 피스톤을 채용하면서 트레일링부의 피스톤 단면적을 크게 설계된 모델이 다수 있음.
○ 멀티 피스톤 캘리퍼는 중량 증가, 원가 상승의 원인이 되기 때문에 본 제안에 서는 단일 피스톤을 사용하면서도 균일 패드압을 발생시킬 수 있는 오프셋
(Off-set) 구조 단일 피스톤 캘리퍼 하우징을 개발
본 발명은 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명됐지만, 본 발명의 범위가 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위는 이하의 특허청구범위에 의하여 정하여지는 것으로 본 발명과 균등 범위에 속하는 다양한 수정 및 변형을 포함할 것이다.
아래의 특허청구범위에 기재된 도면부호는 단순히 발명의 이해를 보조하기 위한 것으로 권리범위의 해석에 영향을 미치지 아니함을 밝히며 기재된 도면부호에 의해 권리범위가 좁게 해석되어서는 안될 것이다.
1 : 캘리퍼의 몸체부
3 : 피스톤 삽입부
5 : 반력단
100 : 하부 금형
110 : 하부 다이
120 : 위를 형성하는 제1 후방 성형실(120)과,
123 : 제2 코어
130 : 제1 전방 성형실
140 : 볼록형 곡면부
200 : 상부 금형
210 : 상부 다이
220 : 몸체부 형성실
230 : 제1 전방 성형실
240 : 상부 돌출편부

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 브레이크 캘리퍼 주조 장치에 있어서,
    하부 금형(100)과 상부 금형(200)이 합체하여 용탕이 주입되는 하나의 성형실을 이루어, 중간의 사각형상의 캘리퍼의 몸체부(1)와, 상기 몸체부(1)의 전방 중앙에 위치한 중공의 피스톤 삽입부(3)와, 상기 피스톤 삽입부(3)의 반대편에 위치한 한쌍의 반력단(5)과, 상기 피스톤 삽입부(3)의 양측에 돌출 형성된 가이드 핀 연결부(7),으로 구성되는 초경량 알루미늄 합금 브레이크 캘리퍼를 제조하되,

    상기 용탕의 재료는 Co-Ni 전율고용 강화형 내열 알루미늄 합금이고,

    브레이크 캘리퍼의 전방 양측에 가이드핀 삽입홀이 가공되는 핀장착부(7)를 성형하기 위해,
    상기 하부 금형(100)의 제1 전방 성형실(130) 양측에 제1 핀장착부 성형실(133)이 형성되고,
    상기 상부 금형(200)의 제2 전방 성형실(230) 양측에 제2 핀장착부 성형실(233)이 형성되고,

    상기 하부 금형(100)의 하부 다이(110) 후방측 중앙에 두개의 전후방향 가이드 돌출부(160)가 형성되고, 상기 전후방향 가이드 돌출부(160)는 상부 다이(210)에 상응하는 위치에 형성된 가이드홈(V)과 함께 작용하여 상 하형 합체를 보조하고,
    상기 하부 금형(100)에 이젝트 홀(170)이 형성되어 탈형으로 보조하고,

    상기 상부 금형(200)은,
    후방측의 제1 상부다이(210a)와,
    상기 제1 상부다이(210a)보다 하부금형을 향하여 높게(도 3) 단턱지게 형성된 전방측의 제2 상부다이(210b)와,
    상기 제2 상부다이(210b)보다 하부금형을 향하여 더 높게(도 3) 단턱지게 형성되고 상기 제2 상부다이(210b)보다 더 전방측에 위치한 제3 상부다이(210c),를 포함하고,

    상기 하부 다이(110)는 상기 상부다이(210)와 접면되도록 상응하는 형상으로 2단 단턱지게 형성되며,

    상기 제3 상부다이(210c)의 중심 공간부 내면 양측에 피스톤 삽입부보강살 형성부(260)가 후방을 향하여 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 초경량 알루미늄 합금 브레이크 캘리퍼 주조 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    후방측 하부다이(110a)의 상면은 전방측(탕구측) 하부다이(110c) 상면 보다 높고(저면은 하나의 평면을 이룸),
    후방측 제1 상부다이(210a)의 상면은 전방측(탕구측)의 제3 상부다이(210c) 상면 보다 낮고(저면은 하나의 평면을 이룸),
    상기 하부금형(100)과 상부금형(200)은 합체된 상태에서, 탕구를 수평 상향으로 기울인 상태에서 용탕을 주입하면서 연속적으로 탕구를 수직으로 세우게 되고,

    패드 타측 지지프레임(30)의 외면에 격자형 리브(6)를 형성하기 위해 몸체부 형성실(220) 저면에 전후방향으로 길다란 오목홈(221a)이 형성되고 횡방향으로 짧은 볼록부(221b)가 반복적으로 교대로 형성되는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 초경량 알루미늄 합금 브레이크 캘리퍼 주조 장치.
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