KR100287488B1 - 차량 드럼 브레이크의 브레이크 레버 - Google Patents

Abstract

S 형 캠 브레이크용 브레이크 레버는 S 형 캠축과 그에 맞물리는 윔 스크류(4)를 결합시키는 윔 휘일(3)을 가지며, 윔 스크류상의 클러치 휘일(6)은 압축 스프링의 편의하에서 그와함께 클러치부(8)를 형성하고, 제어 운동은 공동축이 윔 스크류에 직각인 피니언(15)과 캐리어 휘일(16) 및 제어 스크류(18)를 거쳐 외부 기준점에서 클러치 휘일로 전달되며, 여기서 제어 스크류는 상기 클러치 휘일과 맞물린다. 상기 캐리어 휘일은 원하는 슬랙(slack) 에 대응하는 각거리(angular distance)로 피니언에 대해 회전될 수 있으며 캐리어 휘일과 제어 스크류 사이의 원웨이 클러치(19)를 결합시키는데 사용되는 토션 스프링(17)에 의해 한쪽 단부 위치로 편의된다.

Description

차량 드럼 브레이크의 브레이크 레버

제 1 도는 본 발명에 따른 브레이크 레버의 측면도.

제 2 도는 제 1 도의 선 II-II 를 따른 사시도.

제 3 도는 제 2 도의 선 III-III을 따른 사시도.

제 4 도는 제 1 도의 IV-IV를 따른 사시도.

제 5 도는 제 2 도의 부분 확대 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 하우징 2 : 홀

3 : 윔 휘일 4 : 윔 스크류

5 : 커버 6 : 클러치 휘일

8 : 클러치부 9 : 압축스프링

10 : 스프링 와셔 12 : 제어 디스크

13 : 제어링 13 : 제어 아암

16 : 캐리어 휘일 19 : 원웨이(one-way) 클러치

[기술분야]

본 발명은 자동차용 드럼 브레이크의 스플라인된 S 캠축(splined S-cam chaft)에 부착되어 브레이크 실린더의 푸시 로드(push rod)에 연결되는 브레이크레버에 관한 것이다.

상기 브레이크 레버는 상기 S 캠축과 협동하는 내부 스플라인을 가지며 브레이크 레버 하우징내에 회전 가능하게 장착되는 윔 휘일과, 윔 휘일과 결합하며 윔 휘일에 수직으로 상기 하우징내에서 회전할 수 있는 윔 스크류와, 기준점으로부터의 제어이동을 클러치 휘일로 전달하기 위한 제어장치를 포함하고, 상기 클러치 휘일은 윔 스크류상에서 상기 브레이크 레버의 각운동(angular movement)에 따라 회전할 수 있으며 강한 압축 스프링에 의해 일반적으로 맞물린 상태로 유지되는 윔 스크류와 함께 클러치를 형성한다.

상기 제어 장치는 윔 휘일과 함께 동축적으로 회전가능한 제어 디스크와, 상기 제어 디스크의 치열이 형성된 외주부에 결합되는 피니언과, 캐리어 휘일 및 제어 스크류를 포함하며, 상기 제어 디스크는 차량 차체의 고정부에 부착되므로써 기준점을 설정하는 제어 아암을 구비하는 제어링에 연결되고, 상기 캐리어 휘일 및 제어 스크류는 상기 피니언과 동축이고, 상기 제어 스크류는 클러치 휘일과 치형 결합되어 있으며, 여기서, 상기 윔 스크류의 축은 피니언, 캐리어 휘일 및 제어 스크류의 축에 직각이다.

[발명의 배경]

특히, 트럭과 버스 등과 같은 대형 차량에는 S 캠 드럼 브레이크가 주로 사용된다. 일반적으로 브레이크 라이닝을 구비한 브레이크 슈는 브레이크 드럼의 외부로 연장된 축(S-캠축으로 지칭됨)과 함께 회전할 수 있는 S 형 캠에 의해 브레이크 드럼에 대해 가압되어 이격될 수 있다. 상기 S 캠축에 부착된 브레이크 레버라 지칭되는 레버는 차량 하부 프레임의 공기 브레이크 실린더의 피스톤 로드에 연결되는 것이 바람직하다. 따라서, 압력하에서 공기가 브레이크 실린더로 유입될때, 제동력은 피스톤 로드로부터 브레이크 레버를 거쳐 S 캠축과 S 캠에 전달되고, 이것이 브레이크 슈를 가압하여 이격시켜 브레이크를 작동시킨다.

브레이크 라이닝의 마모가 발생할 때, 상기 브레이크를 작동시키기 위해서는 브레이크 실린더 피스톤 로드가 보다 긴 행정을 가져야만 한다. 상기 S 캠축에 부착되는 윔 휘일과 결합되는 윔 스크류를 자동으로 회전시켜서 브레이크 라이닝의 마모에 따른 브레이크 레버의 각도 위치를 조절하는 내부 수단을 브레이크 레버에 제공하는 것이 일반적이며, 이런 설비를 구비한 레버는 본 기술 분야에서 자동 브레이크 레버라 불리운다.

상기의 자동 브레이크 레버를 위한 대부분의 설계는 피스톤 행정 원리라 불리우는 것을 기초로 한다. 즉, 조절은 전적으로 피스톤 로드 행정, 또는 달리말해, 정지 위치에서의 브레이크 드럼과 브레이크 라이닝 사이의 슬랙(slack) 또는 표준 간극(normal clearance)에 대응하는 소정의 값을 초과하는 브레이크 레버의 각운동에 의존한다.

최근에, 다른 이유들로 인해 간극 감지 원리(clearance sensing principle)라 지칭되는 보다 진보된 원리를 대표하는 다른 논리가 발견되었다. 이 경우에, 조절기구는 브레이크 실린더와 브레이크 드럼 사이의 서로 다른 부분에서의 현저한 탄성에 따른 피스톤 로드 행정과, 브레이크 라이닝의 마모에 따른 피스톤 로드 행정 사이의 차이를 구별할 수 있다. 이것은 예를 들어, 브레이크 라이닝의 마모로 인한 간극이 과도하게 되었을때 상기 기구는 탄성의 영향을 무시하는 반면에, 자동조절부는 상기 간극을 평균적인 원하는 값까지 감소시킨다는 것을 의미한다.

다른 필요물품들이 이런 종류의 제품에 부과된다. 일반적으로, 자동 브레이크 레버는 하중 및 주위 환경의 관점에서 매우 어려운 조건하에서 작동하는 안전장치이다. 더우기, 상기 브레이크 레버를 위한 유효 공간이 매우 제한 되어 있는 경우가 많다. 따라서, 신뢰성이 높아야 하고 일반적인 서비스 기간이 가능한한 길어야 하며, 또한 가격 경쟁력이 있어야 한다.

또한, 초기의 장착시 뿐아니라 나중의 서비스 때에 불편한, 소정의 사전 설정된 위치에 상기 브레치크 레버를 장착시켜야만 하는 필요성을 없애는 것이 바람직하다. 그러므로, 상기 자동 브레이크 레버는 유동 기준점 또는 고정점을 갖는 것이 바람직하다.

상기 윔 스크류상의 클러치 휘일로 종료되는 브레이크 레버용 제어 장치는 어떤 특성을 갖는다. 상기 기구는 천천히 작동하는 것이 바람직하며, 이것은 각각의 브레이크 적용에 있어서 전체 초과 슬랙의 극히 일부만이 감소되는 것을 의미한다. 그러므로, 상기 제어 장치는 소정의 감소량을 가져야만하고, 상기 감소량은 제어 아암을 갖는 제어링과 클러치링 사이의 연동 장치, 즉 이 경우에는 그에 직각인 클러치링과 맞물린 제어 스크류와, 피니언 및 캐리어 휘일에 의해 얻어질 수 있다.

상기와 같은 보조 연동 장치를 갖는 자동 브레이크 레버는 종래 기술 중에 가장 최근에 종래 기술로 간주되는 제 US-A- 3 526 303 호와, 제 US-A4 484 665 호 및 제 EP-A30 766호에 공지되어 있다.

상기 레버의 슬랙 조절 기능을 위해 필요한 기준점이 차량 새시의 고정점에서 발견되는 종류의 종래 브레이크 레버가 갖는 문제점은 나중의 적절한 기능을 얻을 수 있도록 하기 위해서는 상기 레버의 초기 장착이 정확하게 행해져야 한다는 것이다.

상기 기준점의 위치 및 그에 따른 상기 레버 하우징에 대한 제어 아암의 각 위치가 적절한 기능 수행에 별 영향을 끼치지 않는 해결책을 찾는 것이 바람직하다. 원하는 조건은 유동 기준점이라 불리울 수 있다.

유동 기준점을 가지며, 천천히 작동하는 간극 감지 조절 장치에 있어서, 상기 다른 부분들이 브레이크 적용 행정시 보다 적게 긴장될 때 귀환 행정시에 조절이 행해지는 것이 바람직하다.

[발명의 목적]

본 발명에 따라 상술한 장점 및 적절한 특성을 갖는 상술한 종류의 브레이크 레버가 얻어지고, 상기 브레이크 레버는 상기 캐리어 휘일이 회전될 수 있거나 또는 원하는 슬랙 또는 브레이크 레버를 위한 제어 간극에 대응하여 피니언에 대해 공전을 하고, 브레이크 적용에 대응하는 방향으로 토션(torsion) 스프링에 의해 각을 이루며 편심되고, 치열이 형성된 원웨이(one-way)클러치가 캐리어 휘일 및 제어 스크류 사이에 형성되므로써 얻을 수 있다.

상기 토션 스프링은 또한 상기 원웨이 클러치의 결합을 유지하기 위해 압축 스프링으로써의 작용을 한다.

[양호한 실시예의 설명]

관련된 일반적 형태의 브레이크 레버는 본 분야에 널리 공지되어 있으며, 브레이크 드럼과의 결합을 브레이킹 하기 위해 S 캠에 의해 가압 분리되는 브레이크슈 및 상기 브레이크 드럼을 포함하는 드럼 브레이크 장치의 스플라인된 S 캠축과 브레이크 실린더의 푸시로드(push rod) 사이에 대형 차량의 브레이크 시스템의 연결레버를 구성한다.

브레이크 레버 하우징(1)은 상단부에 상기 브레이크 실린더의 푸시로드와의 연결을 위한 홀(2)을 구비한다. 그 대향 단부에서, 상기 브레이크 레버는 그 반대 단부쪽에 S 캠축과의 결합을 위한 내부 스플라인(3′)을 갖는 회전가능한 윔 휘일(3)을 구비한다. 상기 윔 휘일(3)은 하우징내에서 십자형으로 회전가능하게 장착된 윔 스크류(4)와 맞물린다.

제 3 도의 오른쪽에 있는 윔 스크류(4)의 단부는 하우징(1)의 외부로 연장되고, 상기 윔 스크류는 상기 스크류(4)의 수동 회전을 위한 육각형의 공구 맞물림부(4′)를 구비한다. 상기 단부에는 상기 스크류(4) 주위의 하우징(1) 내로 끼워진 커버(5)가 있다. 클러치 휘일(6)은 상기 윔 스크류(4)상에서 회전 가능하며 축 베어링(7)에 의해 상기 커버(5)에 대해 저어널(journalled)되어 있다. 일반적으로 윔 스크류(4)상의 치면과 클러치 휘일(6)이 일반적으로 반경방향으로 상호 작용하여 클러치부(8)를 형성한다.

상기 윔 스크류(4)는 윔 스크류(4)의 단부에 있는 스프링 와셔 (10)와 상기 하우징(1)내로 나사결합된 스프링 커버(11)사이에 배열된 강력산 압축 스프링(9)에 의해 도 3 의 우측으로 편심된다(즉 상기 클러치부(8)가 결합되도록 한다).

제어 유니트(12-14)는 하우징(1)내에서 윔 휘일(3)과 동일한 보어에 배열되지만 윔 휘일에 연결되지는 않는다. 제어 유니트는 회전가능한 제어 디스크(12)를 구비하고, 상기 제어 디스크는 외부 제어 링(130에 연결되고, 상기 외부 제어링은 그로부터 연장된 제어 아암(13′)을 갖는다. 평면 커버(14)는 상기 제어 디스크(12)와 제어 링(13)사이에 배열되며 상기 제어 유니트(12-14)를 회전가능하게 부착시키기 위해 하우징(1)에 나사 결합된다.

상기 제어 아암(13′)은 상기 레버가 움직일 수 있도록 장착된 차량의 섀시의 고정부에 연결되도록 된다. 상기 제어 유니트(12-14)의 목적은 하기에 설명되는 바와같이 브레이크 레버를 위한 기준 또는 제어 신호를 제공하는 것이다.

하우징(1)내에서 회전가능한 피니언(15)은 상기 치열이 형성된 체어 디스크(12)와 결합된다. 상기 피니언(15)은 제 1 도 및 제 2 도에 잘 도시되어 있지만 제 5 도에서는 참조하기 용이하도록 가장 잘 도시되어 있다.

캐리어 휘일(16)은 상기 피니언(15) 내부에 배열되어 있으며, 브레이크 슈와 브레이크 드럼사이의 원하는 슬랙(slack)에 대응하는 오직 제한된 범위에서 상기 피니언에 대해 전후로 회전될 수 있다. 따라서, A 거리라고도 불리우는 브레이크 레버를 위한 제어 거리는 피니언(15)과 캐리어 휘일(16)사이에 한정된다. 상기 두부분은 결합된 원웨이 클러치(19)를 유지하는 기능을 갖는 귀환 스프링(17) 또는 비교적 약한 토션 스프링에 의해 연결된다.

언급한 종류의 브레이크 레버의 목적은 브레이크 실린더로부터 브레이크의 S 캠축에 브레이크 힘을 전달하는 것뿐만 아니라 브레이크 레버의 상술된 장치의 도움으로 상기 브레이크 드럼과 브레이크 슈 사이의 슬랙을 원하는 값으로 조절하는 것이다.

본 발명에 따른 고정 슬랙 조절기를 갖는 브레이크 레버의 기능을 지금부터 설명하기 위해, 상기 ㅡㄹ랙이 과도한 것으로 가정한다.

이러한 설명이 시작점은 이전의 브레이크 작동시, 상기 토션 스프링(17)이 상기 브레이크 드럼과 브레이크 슈 사이의 원하는 슬랙에 대응하는 상기 피니언(15)과 캐리어 휘일(16)사이의 작동에 따라 회전 방향으로 인장된다는 것이다. 상기 스프링(17)의 비틀림은 상기 클러치부(8)가 결합될 때, 캐리어 휘일(16), 제어스크류(18), 클러치 휘일(6), 윔 스크류(4) 및 윔 휘일(3)을 구동 시킬만큼 크지 않다. 이것은 상기 하우징(1)이 제 1 도의 반시계 방향으로 브레이크 슈가 브레이크 드럼과 결합하기 이전에 그 적용 운도에 대응하는 원호를 따라 상기 윔 휘일축에 대해 회전식으로 이동할 때의 경우이다.

상기 브레이크 적용 운동의 바로 제 1 부분에서, 상기 피니언(15)은 피니언(150과 캐리어 휘일(16)사이의 작동에 대응하는 회전 거리로 상기 제어 디스크(12)상에서 구른다.

이 운동에서, 토션 스프링(17)의 토크(torque)가 감소된다.

상기 회전 거리를 지날 때, 즉 상기 브레이크 슈와 브레이크 드럼 사이의 실제 슬랙이 원하는 것보다 클때, 상기 피니언(15)은 그와함께 캐리어 휘일(16)을 운반하기 시작하여 상기 원웨이 클러치(19)가 새로운 결합을 하도록 한다.

다음 단계에서, 상기 브레이크 슈는 브레이크 드럼과 결합하여, 반력을 증가시키며 윔 스크류(4)가 압축 스프링(9)의 압축하에서 축방향으로 이동하도록 한다. 즉, 상기 클러치부(8)는 결합이 해제된다.

상기 클러치 휘일(6)을 위한 회전 저항은 이에 의해 감소되어, 연속적인 브레이크 적용에 있어서 상기 휘일이 윔 스크류(4)를 구동시키지 않고 회절할 수 있도록 한다.

상기 브레이크의 제 1 부분이 해제되어 있는 동안, 상기 피니언(15)은 상기 제어 디스크(12)상에서 회전하며(브레이크 적용시와 반대 방향으로), 토션 스프링(13)을 경유하여 캐리어 휘일(16), 제어 스크류(18) 및 클러치 휘일(6)을 구동시킨다. 아직 상기 클러치부(8)의 결합이 해제되어 있기 때문에, 상기 윔 스크류(4)는 구동되지 않는다.

사기 브레이크 슈가 브레이크 드럼과의 결합이 해제되고, 그 힘이 감소될 때, 상기 압축 스프링(9)은 상기 윔 스크류(4)를 오른쪽으로 이동시켜서 클러치부(8)를 다시 결합시킨다. 이에 의해, 상기 클러치 휘일(6)을 위한 회전 저항은 회전이 중단되는 범위까지 증가된다.

제 1 도의 시계 방향으로의 상기 하우징(1)의 연속적인 이와 운동에 있어서, 상기 피니언(15)은 제어 디스크(12)상에서 구르지만 토션 스프링(17)은 상기 클러치 휘일(6)의 회전 저항에 의해 캐리어 휘일(16)과 제어 스크류(18)를 회전시킬 수 없다. 이것은 캐리어 휘일(16)과 피니언(15)사이의 작동이 소멸되며, 다시 말해서 상기 두 부분사이의 초기 위치가 본래대로 회복되며 상기 토션 스프링(17)이 인장된다는 것을 의미한다.

상기 브레이크 레버의 이완 행정의 나머지 및 마지막 부분중에, 상기 피니언(15)은 제어 디스크(12) 상에서 구르며, 돌려진 S 캠에 배열된 캐리어 휘일(16), 제어 스크류(18), 클러치 휘일(6), 윔 스크류(4) 및 윔 휘일(3)을 구동시켜서, 브레이크 슈 및 브레이크 드럼사이의 거리 또는 슬랙이 감소되도록 한다. 각각의 브레이크 작용에서의 감소가 상대적으로 작기 때문에, 슬랙이 원하는 값으로 감소되기 전에 몇몇 작용이 상기 필요하게 될 수도 있다.

상술된 기능의 설명은 상기 슬랙이 괴도한 것을 전체로 한다. 만약 그렇지 않은 경우라면, 상기 브레이크 적용은 원웨이 클러치(19)가 해제되지 않고 새로은 위치에서 재결합되는 중요한 차이와 실질적으로 같다. 상기의 이와 행정의 설명은 상기 피니언915)과 캐리어 휘일(16)사이의 작동이 소멸될 때 상기 운동이 중단되는 것을 제외하면 유효하다. 따라서, 조절할 필요가 없다.

Claims (2)

1. S 캠축과 협동하기 위한 내부 스플라인(3′)을 구비하고 브레이크 레버의 하우징(1)내에 회전가능하게 장착된 휨 휘일(3)과 상기 윔 휘일에 수직하게 하우징내에서 회전가능하고 윔 휘일에 맞물리는 윔 스크류(4)와, 기준점으로부터의 제어 이동을 클러치 휘일(6)에 전달하기 위한 제어 장치(13, 12, 15, 16, 18)를 포함하고,

   상기 클러치 휘일(6)은 브레이크 레버의 각운동에 따라 윔 스크류(4) 상에서 회전가능하고, 윔 스크류와 함께 강력한 압축 스프링(9)에 의해 일반적으로 맞물려 유지되는 클러치부(8)를 형성하며,

   상기 제어 장치는 윔 휘일(3)과 동축으로 회전할 수 있고 자동차 차체의 고정점에 부착됨에 의해 기준점을 만들기 위한 제어 아암(13′)을 가진 제어 링(13)에 연결되는 제어 디스크(12)와, 제어 디스크(12)의 치열이 형성된 외주부와 맞물리는 피니언(15)과, 캐리어 휘일(16) 및 제어 스크류(18)를 포함하고,

   상기 캐리어 휘일 및 제어 스크류는 상기 피니언 동축이고, 상기 제어 스크류는 상기 클러치 휘일과 치형 결합(tooth engagement)하며, 상기 윔 스크류(4)의 축이 상기 피니언(15)과, 캐리어 휘일(16)과, 제어 스크류(18)의 축과 수직인 자동차 드럼 브레이크의 스플라인된 S-캠축에 부착되고 브레이크 실린더 푸시 로드에 연결되는 브레이크 레버에 있어서,

   상기 캐리어 휘일(16)은 브레이크 작용에 대응하는 방향으로 토현 스프링(17)에 의해 각도를 이루며 편심되고, 브레이크 레버를 위한 제어 거리 또는 원하는 슬랙에 대응하여 피니언(15)에 대해 공전하거나 회전될 수 있으며,

   상기 치열이 형성된 원웨이 클러치(19)는 상기 캐리어 휘일(16)과 제어 스크류(18) 사이에서 형성되는 것을 특징으로 하는 브레이크 레버.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 토션 스프링(17)은 상기 원웨이 클러치(19)를 결합 상태로 유지하기 위한 압축 스프링으로서도 작용하는 것을 특징으로 하는 브레이크 레버.