KR20240058380A - 브레이크 장치 및 차량 - Google Patents

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KR20240058380A
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이종민
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현대모비스 주식회사
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Abstract

본 발명의 실시예들은 전술한 문제를 해소하고자 캘리퍼 바디; 상기 캘리퍼 바디에 배치되며 제1 면에 위치하는 마찰부재 및 좌우 측방향에 돌출된 사이드 돌기를 포함하는 브레이크 패드; 일단은 상기 브레이크 패드의 사이드 돌기에 결합하고, 타측은 상기 캘리퍼 바디에 결합하는 리턴 스프링; 및 일단은 상기 브레이크 패드의 사이드 돌기에 결합하고 타측은 상기 캘리퍼 바디에 결합하며 상기 브레이크 패드의 수직방향 무게를 지지하는 하중 스프링을 포함하는 브레이크 장치에 관한 것으로 패드 라이너를 생략하고 패드 라이너의 3가지 기능을 분리하여 불필요한 부재의 크기를 줄이고 성능을 높일 수 있다.

Description

브레이크 장치 및 차량{BREAKE DEVICE, AND VEHICLE}
본 실시예들은 차량(vehicle)에 적용 브레이크 장치 및 이를 구비한 차량에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 브레이크 패드의 측방향에서 브레이크 패드를 지지하는 패드 라이너의 구조를 단순화 하고 성능을 제고한 브레이크 장치 및 이를 구비한 차량에 관한 것이다.
차량에 장착되는 브레이크 장치는 주행 중의 자동차를 감속하거나 정지, 또는 정지 상태를 유지하기 위한 장치이며, 회전하는 휠의 내측에 위치하며 휠과 함께 회전하는 원판 형의 브레이크 디스크를 양쪽에서 브레이크 패드로 강하게 압박하여 차량을 제동하는 장치이다.
종래의 브레이크 장치는 디스크 양측에 배치되는 두 브레이크 패드가 차량에 고정되는 캘리퍼 바디의 내의 안착면에서 진퇴 가능한 상태로 지지되어 있다. 브레이크 패드의 진퇴를 안내하기 위한 패드 지지핀과, 두 패드 플레이트의 상부를 탄성적으로 지지하여 패드 플레이트의 떨림을 방지하고, 원활한 리턴 동작이 이루어지도록 하는 스프링부재가 설치된다.
브레이크 장치는 크게 드럼형과 디스크형으로 나누어질 수 있다. 드럼형은 원통형의 드럼 내측면에 접촉하는 슈를 이용하여 정차시키는 방식이고, 디스크형은 휠과 함께 회전하는 브레이크 디스크의 표면에 브레이크 패드를 접촉시켜 정차시킨다. 디스크형식은 브레이크 패드가 위치하는 하우징으로 서 캘리퍼가 휠에 결합하며 드럼형에 비해 구조가 단순하고 부피가 작아 승용차에 적용되고 있다. 두 방식 중 하나만 이용하거나 전방은 디스크 형식을 후방에는 드럼 형식을 적용할 수도 있다.
종래의 브레이크 장치는 브레이크 디스크 양측에 마찰재가 위치하는 제1 면이 대향하도록 배치되는 한 쌍의 브레이크 패드를 포함한다. 브레이크 패드는 차량에 고정되는 캘리퍼 바디 내에서 브레이크 디스크를 향한 제1 방향 및 그 반대 방향인 제2 방향으로 진퇴 가능한 상태로 지지되어 있다.
브레이크 패드의 제1 방향과 제2 방향으로 이동가능하도록 캘리퍼 바디는 브레이크 패드의 좌우 측방향에서 브레이크 패드와 결합하며, 브레이크 패드와 캘리퍼 바디 사이에 위치하는 패드 라이너를 포함할 수 있다.
패드 라이너는 브레이크 패드가 처짐이 발생하거나 수평방향으로 일측으로 치우치지 않도록 지지하고 제2 방향으로 복원하는 힘을 인가하도록 복수개의 탄성부를 포함할 수 있다.
패드 라이너는 브레이크 패드의 위치가 일측으로 치우치지 않으면서 정위치에 배치되도록 가이드하나, 패드 라이너와 브레이크 패드 및 캘리퍼 사이의 유격으로 인하여 브레이크 장치의 제동성능을 저하시킬 수 있고 노이즈 발생 및 드래그에 영향을 미친다.
이러한 문제로 인해 브레이크 패드의 리턴 동작이 불완전하고, 드래그 특성과 제동 소음을 유발하므로 이를 개선할 필요성이 있다.
본 발명의 실시예들은 전술한 문제를 해소하고자 본 실시예들은 브레이크 장치 및 차량에 관한 것으로, 보다 상세하게는 패드 라이너를 생략하고 패드 라이너의 3가지 기능을 분리하여 불필요한 부재의 크기를 줄이고 성능을 향상시킨 브레이크 장치 및 이를 구비한 차량을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에서 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
캘리퍼 바디; 상기 캘리퍼 바디에 배치되며 제1 면에 위치하는 마찰부재 및 좌우 측방향에 돌출된 사이드 돌기를 포함하는 브레이크 패드; 일단은 상기 브레이크 패드의 사이드 돌기에 결합하고, 타측은 상기 캘리퍼 바디에 결합하는 리턴 스프링; 및 일단은 상기 브레이크 패드의 사이드 돌기에 결합하고 타측은 상기 캘리퍼 바디에 결합하며 상기 브레이크 패드의 수직방향 무게를 지지하는 하중 스프링을 포함하고, 상기 리턴 스프링은 제1 방향으로 이동한 상기 브레이크 패드의 위치를 상기 제1 방향의 반대 방향인 제2 방향으로 복원시키는 탄성을 제공하는 브레이크 장치를 제공한다.
상기 리턴 스프링은 상기 사이드 돌기에 결합하는 패드 결합부; 상기 패드 결합부에서 상기 제2 방향으로 연장되는 수평 탄성부; 및 상기 수평 탄성부의 단부에서 상기 캘리퍼 바디에 결리는 스프링 후크를 포함할 수 있다.
상기 패드 결합부는 상기 사이드 돌기의 제1 면에 결합하는 제1 패드 결합부; 상기 제1 패드 결합부에서 제2 방향으로 연장되며 상기 사이드 돌기의 측부에 결합하는 제2 패드 결합부를 포함할 수 있다.
상기 사이드 돌기는 상기 제1 면에 상기 제1 패드 결합부에 상응하는 제1 스프링 홈; 및 상기 측부에 상기 제2 패드 결합부가 삽입되는 제2 스프링 홈을 포함할 수 있다.
상기 수평 탄성부 및 상기 스프링 후크는 한 쌍을 포함하고, 상기 패드 결합부는 상기 한 쌍의 탄성부와 연결되는 U자 형상을 가질 수 있다.
상기 캘리퍼 바디는 상기 사이드 돌기가 삽입되며 상기 제1 방향으로 연장된 사이드 슬롯을 포함할 수 있다.
상기 하중 스프링은 상기 사이드 돌기의 상측에 끼워지는 스프링 클립; 및 상기 스프링 클립에서 상기 제2 방향으로 돌출되어 다시 제1 방향으로 휘어지는 U자 형상의 수직 탄성부를 포함하고, 상기 수직 탄성부의 하단은 상기 사이드 슬롯의 하부에 접할 수 있다.
상기 사이드 돌기에 형성된 클립돌기를 포함하고, 상기 스프링 클립은 상기 클립돌기에 끼워지는 고정홀을 포함할 수 있다.
상기 브레이크 패드의 측부에 결합하며 상기 사이드 돌기의 하부에 위치하며 상기 캘리퍼 바디와 대향하는 토크 심(torque shim)을 포함할 수 있다.
차체; 상기 차체의 하부에 위치하며 회전하는 휠; 상기 휠에 결합하여 상기 휠과 함께 회전하는 브레이크 디스크; 상기 캘리퍼 바디에 배치되며 일면에 마찰면 및 좌우 측방향에 돌출된 사이드 돌기를 포함하는 브레이크 패드; 일단은 상기 브레이크 패드의 사이드 돌기에 결합하고, 타측은 상기 캘리퍼 바디에 결합하는 리턴 스프링; 및 일단은 상기 브레이크 패드의 사이드 돌기에 결합하고 타측은 상기 캘리퍼 바디에 결합하며 상기 브레이크 패드의 수직방향 무게를 지지하는 하중 스프링을 포함하고, 상기 리턴 스프링은 제1 방향으로 이동한 상기 브레이크 패드의 위치를 상기 제1 방향의 반대 방향인 제2 방향으로 복원시키는 탄성을 제공하는 차량을 제공한다.
상기 리턴 스프링은 상기 사이드 돌기에 결합하는 패드 결합부; 상기 패드 결합부에서 상기 제2 방향으로 연장되는 수평 탄성부; 및 상기 수평 탄성부의 단부에서 상기 캘리퍼 바디에 걸리는 스프링 후크를 포함할 수 있다.
상기 캘리퍼 바디는 상기 사이드 돌기가 삽입되며 상기 제1 방향으로 연장된 사이드 슬롯을 포함하고, 상기 하중 스프링은 상기 사이드 돌기의 상측에 끼워지는 스프링 클립; 및 상기 스프링 클립에서 상기 제2 방향으로 돌출되어 다시 제1 방향으로 휘어지는 U자 형상의 수직 탄성부를 포함하고, 상기 수직 탄성부의 하단은 상기 사이드 슬롯의 하부에 접할 수 있다.
상기 브레이크 패드의 측부에 결합하며 상기 사이드 돌기의 하부에 위치하며 상기 캘리퍼 바디와 대향하는 토크 심(torque shim)을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들 중 어느 하나에 따르면 패드 라이너를 생략하고 패드 라이너의 3가지 기능을 분리하여 불필요한 부재의 크기를 줄이고 성능을 높일 수 있다.
또한 브레이크 패드에 결합된 상태로 공장에서 출고하여 패드 라이너와의 위치 정렬의 번거로움을 해소할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예들 중 어느 하나에 따른 브레이크 장치와 디스크조립체를 정면에서 도시한 것이다.
도 2는 종래의 브레이크 장치를 도시한 것이다.
도 3은 종래의 브레이크 패드 및 패드 라이너를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 브레이크 장치의 브레이크 패드와 캘리퍼 바디의 결합부를 타측에서 바라본 사시도이다.
도 5는 본 발명의 브레이크 장치의 브레이크 패드의 사이드 돌기에 결합된 리턴 스프링을 일측에서 바라본 사시도이다.
도 6은 본 발명의 브레이크 장치의 브레이크 패드의 사이드 돌기에 리턴 스프링의 결합방법을 도시한 도면이다.
도 7은 도 5의 사이드 돌기 부분의 일면 및 측면에서 바라본 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성요소와 다른 구성요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 구성요소들의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들어, 도면에 도시되어 있는 구성요소를 뒤집을 경우, 다른 구성요소의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 구성요소는 다른 구성요소의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있으며, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들 중 어느 하나에 따른 브레이크 장치(100)와 브레이크 디스크(10)를 정면에서 도시한 것이다. 이하, 브레이크 장치(100)를 설명함에 있어서, 상하측(y축), 좌우측(x축) 방향과 정면 및 후면(z축)의 기준은 도 1에 도시된 브레이크 장치(100)를 기준으로 한다.
차량의 바퀴는 일반적으로 좌우 양측에 배치되며 도 1에 도시된 정면 방향은 차량의 외측을 향도록 배치될 수 있다. 브레이크 장치(100)의 종류에 따라 정면과 후면 형상이 대칭형상을 가질 수도 있고(대향형 캘리퍼 브레이크), 일측에만 피스톤 구조를 구비할 수도 있다(슬라이딩 캘리퍼 브레이크).
대향형 캘리퍼 브레이크는 주제동 캘리퍼 바디(110)가 고정된 상태에서 브레이크 패드(120)를 양측에서 가압하여 브레이크 디스크(10)와 접촉시키는 방식이다. 이러한 방식은 대칭구조라는 점에서 제동력이 우수하나 양측에서 가압을 하기 위한 피스톤이 양측에 위치해야 하므로 휠의 바깥쪽 부분의 부피가 커질 수 있고 양측의 피스톤 속도를 동일하기 동기화 해야한다.
슬라이딩 캘리퍼는 일측의 브레이크 패드(120)만 가압하는 피스톤을 포함하고, 일측의 브레이크 패드로 브레이크 디스크를 밀어 그 반작용으로 주제동 캘리퍼 바디(110)가 슬라이딩 하여 브레이킹 하는 구조이다.
주제동 피스톤을 일측에만 구비하므로 구현이 용이하고, 양측의 피스톤의 속도를 동일하게 조절할 필요가 없는 장점이 있다. 다만 제동력이 대향형 캘리퍼 브레이크에 비해 떨어져 고급 차량에는 대향형 캘리퍼 브레이크 시스템을 도입하고 있다.
대향형 캘리퍼 브레이크는 브레이크 디스크는 캘리퍼 바디의 중앙에 항상 위치하나, 슬라이드 캘리퍼 브레이크는 캘리퍼 바디의 위치가 브레이크 디스크 상에서 슬라이드 이동 가능하게 결합한다.
도 1 를 참조하면, 브레이크 장치(100)는 브레이크 디스크(10)의 면을 가압하여 차량의 바퀴에 제동을 가할 수 있다. 브레이크 디스크(10) 및 너클 조립체는 차량의 바퀴의 휠에 연결된 구성이다.
차량 주행 중 브레이크 디스크(10)는 바퀴의 회전과 함께 회전한다. 브레이크 장치(100)가 브레이크 디스크(10)에 압력을 가하면, 브레이크 디스크(10)의 회전에 저항을 발생시켜 바퀴의 회전 속도를 줄일 수 있다. 즉, 차량을 제동할 수 있다.
도 2는 종래의 브레이크 장치(100)를 도시한 도면이고, 도 3은 종래의 브레이크 패드(120) 및 패드 라이너(140)를 도시한 도면이다.
브레이크 장치(100)는 브레이크 디스크(10)의 일측이 삽입되는 캘리퍼 바디(110), 캘리퍼 바디(110)에 실장되며 브레이크 제1 면이 디스크를 향하는 브레이크 패드(120), 브레이크 패드(120)와 캘리퍼 바디(110) 사이에 위치하며 브레이크 패드(120)의 위치를 고정하는 패드 라이너(140)로 구성된다.
캘리퍼 바디(110)는 브레이크 패드(120)가 안착되고 브레이크 패드(120)의 좌우 측면 및 하측에 위치하는 제1 캘리퍼 바디(111)와, 제1 캘리퍼 바디(111) 상측에서 결합하며 브레이크 패드(120)를 가압하는 피스톤이 위치하는 제2 캘리퍼 바디(115)로 구성 될 수 있다.
브레이크 패드(120)의 제1 면은 브레이크 디스크(10)와 맞닿는 마찰부재가 위치하고 제2 면에는 마찰부재가 부착되며 캘리퍼 바디(110)에 결합하면서 피스톤이 가압하는 백플레이트로 구성될 수 있다.
브레이크 패드(120)의 측방향에 위치하며 제1 캘리퍼 바디(111)와 사이에 배치되는 패드 라이너(140)는 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 판스프링 형태를 가질 수 있다. 패드 라이너(140)는 브레이크 패드(120)가 캘리퍼 바디(110)와 직접 닿지 않고 소정간격을 유지하면서 고정되도록 가이드한다.
브레이크 디스크(10)를 향해 이동하는 제1 방향 이동을 방해하지 않으면서 브레이크 패드(120)를 지지하기 위해 브레이크 패드(120)의 하부를 지지하는 수직 탄성부(145)를 포함할 수 있다. 수직 탄성부(145)는 브레이크 패드(120)를 상측방향으로 가압하며 브레이크 패드(120)의 사이드 돌기(125)를 감싸는 제1 패드 클립(141)의 상부인 기준면(143)이 수직 탄성부(145)의 탄성을 지지한다.
브레이크 제동시 패드의 거동은 패드와 패드 라이너(140) 및 토크멤버의 치수 공차에 의해 결정되며, 치수 공차로 발생한 조립 유격은 제동시에 패드 거동이 발생시키는 간극이 된다. 이 간극으로 인해 패드 거동 발생시 스퀼 노이즈가 발생한다. 기준면과 수직 탄성부(145) 사이의 거리가 클수록 제동시 브레이크 패드(120)의 거동이 커지는 바, 소음이 커지는 문제가 발생한다.
종래의 패드 라이너(140)는 리턴 스프링(150) 기능을 하나의 부재에 구현하고 있다. 브레이크 패드(120)의 마찰면인 제1 면에 접하는 리턴 탄성부(152)는 브레이크 패드(120)가 제1 방향으로 이동시 그 반대 방향인 제2 방향으로 힘을 가하여 다시 브레이크 패드(120)를 원위치로 복원시킨다.
패드 라이너(140)의 일부를 절곡한 형태의 리턴 탄성부(152)는 탄성이 약한 문제가 있어, 내구성 측면에서 문제가 있다. 또한, 전술한 바와 같이 수직방향의 간극을 줄이기 위해 상하방향을 고정하는 탄성을 높이면 마찰이 커지는 바, 리턴 탄성부(152)의 탄성 또한 더 큰 탄성이 요구된다.
종래의 패드 라이너(140)에 포함된 리턴 스프링(150)은 패드의 슬라이딩에 의해 변형이 쉽고 리턴력 저하 등 하중 관리에 있어서 어려움이 있다. 또한 패드 라이너(140)를 캘리퍼 바디(110)에 결합한 후에 다시 브레이크 패드(120)를 결합하므로 각 부재의 위치 정렬이 어려운 문제가 있다.
이에 본 발명의 브레이크 장치(100)는 패드 라이너(140)의 기능을 대체하는 구조를 사이드 돌기(125)에 부착한 브레이크 패드(120)를 통해 패드 라이너(140)를 생략할 수 있다.
종래의 패드 라이너(140)에 통합되었던 기능을 분리하여 각각의 성능이 개선되고 또한 브레이크 패드(120)에 사전 결합하여 캘리퍼 바디(110)에 조립하므로 조립이 용이한 장점이 있다.
도 4는 본 발명의 브레이크 장치(100)의 브레이크 패드(120)와 캘리퍼 바디(110)의 결합부를 타측에서 바라본 사시도이고, 도 5는 본 발명의 브레이크 장치의 브레이크 패드(120)의 사이드 돌기(125)에 결합된 리턴 스프링(150)을 일측에서 바라본 사시도이다.
도 5는 브레이크 패드(120)가 제동 시 이동하는 방향인 일면을 도시한 도면이고 도 6은 그 반대편으로 제동피스톤이 브레이크 패드(120)를 가압하는 방향이다.
종래의 패드 라이너(140)에서 요구되었던 기능은 크게 3가지로 1) 캘리퍼 바디(110)와 브레이크 패드(120)의 측면 사이에 브레이크 패드(120) 동작시 발생하는 토크를 지지하는 역할, 2)브레이크 패드(120)의 하부를 지지하는 하중 지지 기능 및 3) 브레이크 패드(120)를 제2 방향으로 복원시키는 리턴 기능이 있다.
브레이크 패드(120)를 삭제하는 대신에 브레이크 패드(120)의 측방향에 캘리퍼 바디(110)와 맞닿는 위치에 토크 지지를 위한 금속판을 결합하여 토크 심(170, Torque shim)을 구현할 수 있다. 본 발명의 토크 심(170)은 캘리퍼 바디(110)에 결합하는 것이 아니라 브레이크 패드(120)의 측면에 끼울 수 있어 조립이 간편하다. 종래에는 탄성이 필요한 판스프링부와 일체형으로 구성된 패드 라이너(140)와 달리 브레이크 패드(120)의 토크 지지에 효과적인 소재와 두께로 구성할 수 있다.
도면에 도시된 바와 같이 브레이크 패드(120)의 백플레이트의 전면과 배면을 부분적으로 감싸는 형태로 구성하여 브레이크 패드(120)에 끼우거나 공장에서 접착된 상태로 출시할 수 있다.
두 번째 기능인 하중 지지기능과 관련하여 패드 라이너(140)의 하부를 연장하여 브레이크 패드(120)의 하부를 지지하였다. 다만, 이러한 방식은 상측의 브레이크 패드(120)와 패드 라이너(140)가 결합하는 사이드 돌기(125)에서 하측으로 이격되어 있어, 브레이크 패드(120)의 흔들림이 큰 문제가 있다.
하중지지 스프링은 브레이크 패드(120)와 결합부와 캘리퍼 바디(110) 사이의 간격이 클수록 브레이크 패드(120)의 떨림이 크므로 그 간격이 짧을수록 작은 힘의 스프링으로도 하중을 지지할 수 있다.
이에 본 발명의 브레이크 패드(120)의 측면에 돌출되어 캘리퍼 바디(110)에 결합하는 사이드 돌기(125)에 하중지지 스프링을 고정하고 브레이크 패드(120)의 사이드 돌기(125) 하부에서 브레이크 패드(120)를 지지하는 형태의 하중지지 스프링을 이용할 수 있다.
캘리퍼 바디(110)는 사이드 돌기(125)에 상응하는 위치에 형성되어 사이드 돌기(125)가 삽입되는 사이드 슬롯(1112)을 포함할 수 있다. 사이드 슬롯(1112)은 사이드 돌기(125)가 제1 방향으로 이동할 수 있도록 제1 방향으로 연장된 슬롯형태를 가질 수 있다. 하중 스프링(160)의 하단은 사이드 슬롯(1112)의 하부에 결합하고 상단은 사이드 돌기(125)에 고정하여 하중 스프링(160)의 양 단부 간격을 줄여 하중지지력을 높일 수 있다.
보다 구체적으로 하중 스프링(160)은 사이드 돌기(125)의 상측에 끼워지는 스프링 클립(161), 스프링 클립(161)에서 상기 제2 방향으로 돌출되어 다시 제1 방향으로 휘어지는 U자 형상의 수직 탄성부(162)를 포함하고, 수직 탄성부(162)이 하단은 사이드 슬롯(1112)의 하부에 결합할 수 있다.
수직 탄성부(162)가 제1 방향으로 돌출 시 브레이크 디스크(10)와 접촉될 수 있으므로 도 4에 도시된 바와 같이 제2 방향으로 돌출될 수 있다. 스프링 클립(161)을 고정하기 위해 브레이크 패드(120)의 사이드 돌기(125)에 형성된 클립돌기(1255)와 클립돌기(1255)가 관통하는 고정홀이 스프링 클립(161)에 형성될 수 있다.
리턴 스프링(150)은 사이드 돌기(125)에 결합하는 패드 결합부(151, 152), 패드 결합부(152)에서 제2 방향으로 연장되는 수평 탄성부(154) 및 수평 탄성부(154)의 단부에서 상기 캘리퍼 바디(110)에 걸리는 스프링 후크(153)를 포함할 수 있다.
수평 탄성부(154)는 나선형으로 감긴 탄성코일을 이용하여 내구성 및 복원력을 높일 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이 한 쌍의 탄성코일이 상하로 배치될 수 있으며 제동피스톤이 제1 방향으로 가압하면 제2 방향으로 복원하는 탄성을 제공한다.
캘리퍼 바디(110)에 고정되는 스프링 후크(153)는 캘리퍼 바디(110)의 외측면에 결합하며 리턴 스프링(150)을 캘리퍼 바디(110)에 고정할 수 있다. 스프링 후크(153)는 수평 탄성부(154)와 같이 한 쌍 구비되며, 스프링 후크(153)가 걸리도록 캘리퍼 바디(110)에 돌출부(1113)가 형성될 수 있다.
패드 결합부는 사이드 돌기(125)의 제1 면에 결합하는 제1 패드 결합부(151) 및 사이드 돌기(125)의 측부에 결합하는 제2 패드 결합부(152)를 포함할 수 있다. 제1 패드 결합부(151)와 제2 패드 결합부(152)는 L 자 형상으로 꺾어질 수 있다.
패드 결합부는 U자 형상을 가질 수 있으며 제1 패드 결합부(151)는 연결되고 제2 패드 결합부(152)의 양 단부에 한 쌍의 수평 탄성부(154)가 결합할 수 있다.
사이드 돌기(125)의 제1 면에 제1 패드 결합부(151)가 안착되는 제1 스프링 홈(1251)이 형성되고, 사이드 돌기(125)의 제2 면에 제2 패드 결합부(152)가 삽입되는 제1 스프링 홈(1251)과 제2 스프링 홈(1252)을 포함할 수 있다.
제1 패드 결합부(151)는 U자 형상으로 연결되므로 제1 스프링 홈(1251)은 제1 패드 결합부(151)의 형상에 상응하게 제1 면에서 오목하게 인입된 형태를 가질 수 있다.
제2 패드 결합부(152)는 제1 패드 결합부(151)에서 꺾어져 나란히 한 쌍 배치되며, 제2 패드 결합부(152)가 통과하도록 상하 방향으로 대향하는 형태의 한 쌍의 제2 스프링 홈(1252)을 포함할 수 있다.
한 쌍의 제2 스프링 홈(1252)은 제1 면과 제2 면 방향이 개방되어 제2 패드 결합부(152)가 관통한다. 상측의 제2 스프링 홈(1252)은 하측을 향해 개방되고 하측의 제2 스프링 홈(1252)은 상측을 향해 개방된다.
도 6은 본 발명의 브레이크 장치(100)의 브레이크 패드(120)의 사이드 돌기(125)에 리턴 스프링(150)의 결합방법을 도시한 도면이다. 패드 결합부(151, 152)는 연결되어 있으나 스프링 후크(153) 방향은 개방되어 있으므로 한 쌍의 스프링 후크(153) 사이의 간격이 좁아지는 방향으로 가압하여 사이드 돌기(125)에 결합할 수 있다.
한 쌍의 스프링 후크(153) 사이의 간격이 좁아지면 제2 패드 결합부(152) 사이의 간격도 좁아지면서 한 쌍의 제2 스프링 홈(1252) 사이로 삽입 가능하고 스프링 후크(153)를 가압하던 힘을 제거하면 제2 패드 결합부(152)이 벌어지면서 제2 스프링 홈(1252)으로 삽입된다.
리턴 스프링(150)을 제2 방향으로 당겨 제1 패드 결합부(151)를 제1 스프링 홈(1251)에 안착시킬 수 있다.
제1 패드 결합부(151)가 U자 형상을 유지하는 탄성에 의해 제2 패드 결합부(152)는 일정 간격을 유지하는 탄성을 가지므로 리턴 스프링(150)은 브레이크 패드(120)의 사이드 돌기(125)에 고정된 상태를 유지할 수 있다.
도 7은 도 5의 사이드 돌기(125) 부분의 일면 및 측면에서 바라본 도면이다. 리턴 스프링(150)은 사이드 돌기(125)의 제1 면과 측부에 결합되고, 하중 스프링(160)은 사이드 돌기(125)의 상면과 제2 면에 결합하여 리턴 스프링(150)과 하중 스프링(160)은 중첩되지 않게 배치할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 패드 라이너(140)의 3가지 기능을 분리하여 불필요한 부재의 크기를 줄이고 성능을 높일 수 있다. 또한 브레이크 패드(120)에 결합된 상태를 유지할 수 있어,
또한 브레이크 패드(120)에 결합된 상태로 공장에서 출고하여 패드 라이너(140)와의 위치 정렬의 번거로움을 해소할 수 있다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10: 브레이크 디스크
100: 브레이크 장치
110: 캘리퍼 바디
1112: 사이드 슬롯
120: 브레이크 패드
125: 사이드 돌기
1251: 제1 스프링 홈
1252: 제2 스프링 홈
150: 리턴 스프링
151: 제1 패드 결합부
152: 제2 패드 결합부
153: 스프링 후크
154: 수평 탄성부
160: 하중 스프링161: 스프링 클립
162: 수직 탄성부
170: 토크 심

Claims (13)

  1. 캘리퍼 바디;
    상기 캘리퍼 바디에 배치되며 제1 면에 위치하는 마찰부재 및 좌우 측방향에 돌출된 사이드 돌기를 포함하는 브레이크 패드;
    일단은 상기 브레이크 패드의 사이드 돌기에 결합하고, 타측은 상기 캘리퍼 바디에 결합하는 리턴 스프링; 및
    일단은 상기 브레이크 패드의 사이드 돌기에 결합하고 타측은 상기 캘리퍼 바디에 결합하며 상기 브레이크 패드의 수직방향 무게를 지지하는 하중 스프링을 포함하고,
    상기 리턴 스프링은 제1 방향으로 이동한 상기 브레이크 패드의 위치를 상기 제1 방향의 반대 방향인 제2 방향으로 복원시키는 탄성을 제공하는
    브레이크 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 리턴 스프링은
    상기 사이드 돌기에 결합하는 패드 결합부;
    상기 패드 결합부에서 상기 제2 방향으로 연장되는 수평 탄성부; 및
    상기 수평 탄성부의 단부에서 상기 캘리퍼 바디에 결리는 스프링 후크를 포함하는 것을 특징으로 하는
    브레이크 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 패드 결합부는
    상기 사이드 돌기의 제1 면에 결합하는 제1 패드 결합부;
    상기 제1 패드 결합부에서 제2 방향으로 연장되며 상기 사이드 돌기의 측부에 결합하는 제2 패드 결합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 사이드 돌기는
    상기 제1 면에 상기 제1 패드 결합부에 상응하는 제1 스프링 홈; 및
    상기 측부에 상기 제2 패드 결합부가 삽입되는 제2 스프링 홈을 포함하는 것을 특징으로 하는
    브레이크 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 수평 탄성부 및 상기 스프링 후크는 한 쌍을 포함하고,
    상기 패드 결합부는 상기 한 쌍의 탄성부와 연결되는 U자 형상을 가지는 것을 특징으로 하는
    브레이크 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 캘리퍼 바디는 상기 사이드 돌기가 삽입되며 상기 제1 방향으로 연장된 사이드 슬롯을 포함하는 것을 특징으로 하는
    브레이크 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 하중 스프링은
    상기 사이드 돌기의 상측에 끼워지는 스프링 클립; 및
    상기 스프링 클립에서 상기 제2 방향으로 돌출되어 다시 제1 방향으로 휘어지는 U자 형상의 수직 탄성부를 포함하고,
    상기 수직 탄성부의 하단은 상기 사이드 슬롯의 하부에 접하는 것을 특징으로 하는
    브레이크 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 사이드 돌기에 형성된 클립돌기를 포함하고,
    상기 스프링 클립은 상기 클립돌기에 끼워지는 고정홀을 포함하는 것을 특징으로 하는
    브레이크 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 브레이크 패드의 측부에 결합하며 상기 사이드 돌기의 하부에 위치하며 상기 캘리퍼 바디와 대향하는 토크 심(torque shim)을 포함하는 것을 특징으로 하는
    브레이크 장치.
  10. 차체;
    상기 차체의 하부에 위치하며 회전하는 휠;
    상기 휠에 결합하여 상기 휠과 함께 회전하는 브레이크 디스크;
    상기 캘리퍼 바디에 배치되며 일면에 마찰면 및 좌우 측방향에 돌출된 사이드 돌기를 포함하는 브레이크 패드;
    일단은 상기 브레이크 패드의 사이드 돌기에 결합하고, 타측은 상기 캘리퍼 바디에 결합하는 리턴 스프링; 및
    일단은 상기 브레이크 패드의 사이드 돌기에 결합하고 타측은 상기 캘리퍼 바디에 결합하며 상기 브레이크 패드의 수직방향 무게를 지지하는 하중 스프링을 포함하고,
    상기 리턴 스프링은 제1 방향으로 이동한 상기 브레이크 패드의 위치를 상기 제1 방향의 반대 방향인 제2 방향으로 복원시키는 탄성을 제공하는
    차량.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 리턴 스프링은
    상기 사이드 돌기에 결합하는 패드 결합부;
    상기 패드 결합부에서 상기 제2 방향으로 연장되는 수평 탄성부; 및
    상기 수평 탄성부의 단부에서 상기 캘리퍼 바디에 걸리는 스프링 후크를 포함하는 것을 특징으로 하는
    차량.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 캘리퍼 바디는 상기 사이드 돌기가 삽입되며 상기 제1 방향으로 연장된 사이드 슬롯을 포함하고,
    상기 하중 스프링은
    상기 사이드 돌기의 상측에 끼워지는 스프링 클립; 및
    상기 스프링 클립에서 상기 제2 방향으로 돌출되어 다시 제1 방향으로 휘어지는 U자 형상의 수직 탄성부를 포함하고,
    상기 수직 탄성부의 하단은 상기 사이드 슬롯의 하부에 접하는 것을 특징으로 하는
    차량.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 브레이크 패드의 측부에 결합하며 상기 사이드 돌기의 하부에 위치하며 상기 캘리퍼 바디와 대향하는 토크 심(torque shim)을 포함하는 것을 특징으로 하는
    차량.
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