KR100969561B1 - 건설장비 및 산업차량의 브레이크 간격 조정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건설장비 및 산업차량의 브레이크 간격 조정장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 액슬내에 장착되는 브레이크 장치의 구성중 피스톤 및 마찰재간의 간격(갭=스트로크)를 외부에서도 매우 간편하게 조절할 수 있도록 한 건설장비 및 산업차량의 브레이크 간격 조정장치에 관한 것이다.

즉, 본 발명은 서로 가압 마찰되는 디스크 플레이트 및 마찰판의 외측부에 위치되는 백업 플레이트를 외부로 노출된 기어로 회전시켜 내측방향으로 전진되게 조절함으로써, 브레이크 피스톤과 마찰재간의 간격(갭=스트로크)를 외부에서도 매우 간편하게 조절할 수 있도록 한 건설장비 및 산업차량의 브레이크 간격 조정장치를 제공하고자 한 것이다.

건설장비, 산업차량, 브레이크, 간격, 조정, 디스크 플레이트, 마찰판, 백업 플레이트, 기어, 브레이크 피스톤

Description

건설장비 및 산업차량의 브레이크 간격 조정장치{Brake piston space automatic adjusted device for forklift and construction equipment}

본 발명은 건설장비 및 산업차량의 브레이크 간격 조정장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 액슬내에 장착되는 브레이크 장치의 구성중 피스톤 및 마찰재간의 간격(갭=스트로크)를 외부에서도 매우 간편하게 조절할 수 있도록 한 건설장비 및 산업차량의 브레이크 간격 조정장치에 관한 것이다.

일반적으로 상용차, 지게차 및 휠 로더 등과 같은 산업차량 및 건설장비의 제동장치는 제동력 및 조작력 그리고 내구성에 있어서 많은 장점을 갖는 습식 다판식 구조의 제동장치가 주로 사용되고 있다.

기존의 습식 다판식 제동장치는 브레이크 페달에 답력이 전달되면 그 유압으로 인해 브레이크 피스톤이 밀리면서 서로 교번 배열된 디스크 플레이트와 마찰판이 압착됨으로써, 고정된 디스크 플레이트와 마찰판간에 발생되는 마찰력으로 인해 브레이크 토크가 발생되어 드라이브샤프트가 회전되지 못하게 되고, 결국 드라이브 샤프트와 연결된 휠의 제동이 이루어지게 된다.

이때, 브레이크 피스톤이 디스크 플레이트를 밀어주기 까지의 스트로크 즉, 간격이 제동 성능을 좌우하는 하나의 중요한 요소가 되는데, 그 이유는 마찰판의 작동 성능 및 내구수명 보증을 위해 발열을 최소화해야 하고, 또 차량의 입장에서는 브레이크 작동시 브레이크 페달의 작용 거리가 피스톤의 스크로크에 의해 결정되기 때문이다.

그러나, 브레이크 장치의 조립 당시, 브레이크 피스톤의 스트로크를 적절한 값으로 조정하였다 하더라도, 반복되는 브레이크 작동에 따라 디스크 플레이트 및 마찰판의 계속되는 상호 마찰로 인하여 마모가 발생하게 되고, 이로 인해 브레이크 피스톤의 스트로크가 증가하게 된다.

이에, 브레이크 피스톤의 스트로크를 재조정하려면, 액슬 하우징을 탈거하여 그 내부에 장착된 브레이크 피스톤 간격을 조정하는 등 별도의 정비 작업이 필요하여 불편한 점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 서로 가압 마찰되는 디스크 플레이트 및 마찰판의 외측부에 위치되는 백업 플레이트를 외부로 노출된 기어로 회전시켜 내측방향으로 전진되게 조절함으로써, 브레이크 피스톤과 마찰재간의 간격(갭=스트로크)를 외부에서도 매우 간편하게 조절할 수 있도록 한 건설장 비 및 산업차량의 브레이크 간격 조정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 드라이브 샤프트와 스플라인 결합된 다수개의 마찰판과; 상기 각 마찰판 사이에 배열되는 다수개의 디스크 플레이트와; 가장 내측쪽 디스크 플레이트를 가압하도록 위치되는 브레이크 피스톤과; 가장 외측쪽 디스크 플레이트를 받쳐주며 위치되는 백업플레이트와; 상기 브레이크 피스톤의 안쪽 외경부를 감싸면서 위치되되, 브레이크 피스톤의 안쪽 외경부와 바깥쪽 외경부의 경계부위쪽으로 유압을 제공하는 유압공급홀이 형성된 피스톤 하우징과; 상기 브레이크 피스톤의 내벽면에서 피스톤 하우징의 내벽면까지 삽입 체결되는 볼트와; 상기 볼트머리의 내주면과 상기 브레이크 피스톤의 내벽면 사이에 탄성 지지되는 스프링과; 상기 브레이크 피스톤의 바깥쪽 외경부와, 서로 교번 배열된 마찰판 및 디스크 플레이트의 외경부와, 백업 플레이트의 외경부를 감싸는 동시에 상기 피스톤 하우징과 상호 조립되는 액슬빔과; 상기 백업 플레이트의 내측 외경부에 형성된 기어부와; 상기 백업 플레이트의 외측 외경부에 형성되는 숫나사부와; 상기 숫나사부와 맞물리도록 상기 액슬빔의 내경부 소정 위치에 가공된 암나사부와; 상기 기어부에 회전 동력을 제공하는 구동수단; 을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 건설장비 및 산업차량의 브레이크 간격 조정장치를 제공한다.

바람직한 구현예로서, 상기 구동수단은, 기어부와 맞물리는 간격 조절용 피니언 기어와; 상기 피니언 기어의 중심축과 연결되는 동시에 액슬빔을 관통하여 외부로 회전 가능하게 노출되는 작동축; 으로 구성된 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직한 구현예로서, 외부로 노출된 작동축에는 소형 모터가 스위치 조작에 의하여 구동 가능하게 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 브레이크 피스톤의 안쪽 외경부에는 피스톤 하우징의 내경면과 밀착되는 백업링과 쿼드링이 차례로 삽입 체결되고, 브레이크 피스톤의 바깥쪽 외경부에는 액슬빔의 내경면과 밀착되는 쿼드링과 백업링이 차례로 삽입 체결된 것을 특징으로 한다.

상기한 과제 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.

본 발명에 따르면, 액슬빔을 통해 외부로 노출시킨 구동수단(기어)을 회전시키는 간단한 조작만으로, 백업 플레이트가 회전하며 전진하는 동시에 마찰재(디스크 플레이트 및 마찰판)의 외측면을 밀어주게 됨으로써, 마찰재가 그 내측면에 위치되는 브레이크 피스톤쪽으로 전진하게 되어, 결국 마찰재와 브레이크 피스톤간의 간격이 제동을 위한 최적 거리로 유지될 수 있다.

이렇게 외부로 노출된 기어 조작만으로도 마찰재와 브레이크 피스톤간의 간격(갭=스트로크)을 매우 간편하게 조절할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.

첨부한 도 1은 본 발명에 따른 건설장비 및 산업차량의 브레이크 간격 조정장치가 설치되는 위치를 보여주는 개략도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 건설장비 및 산업차량의 브레이크 간격 조정장치를 나타내는 사시도 및 단면도이다.

후차축의 차동장치로부터 양쪽끝의 주행 휠(허브) 방향으로 드라이브샤프트(10)가 연장되며 놓이게 되는 바, 이 드라이브샤프트의 소정 위치에는 스플라인(12)이 형성되고, 이 스플라인(12)에는 다수개의 마찰판(14)이 스플라인 결합된다.

이때, 상기 각 마찰판(14) 사이에는 다수개의 디스크 플레이트(16)가 위치되어, 각 마찰판(14)과 디스크 플레이트(16)는 서로 교번 배열되되, 가장 내측쪽 및 외측쪽에 디스크 플레이트(16a,16n)가 배열되도록 한다.

상기 마찰재, 즉 마찰판(14)과 디스크 플레이트(16)를 가압시키기 위한 구성으로서, 브레이크 피스톤(18)이 가장 내측쪽 디스크 플레이트(16a)에 인접 배치된다.

또한, 상기 마찰재, 즉 마찰판(14)과 디스크 플레이트(16)를 받쳐주기 위한 구성으로서, 백업 플레이트(20)가 가장 외측쪽 디스크 플레이트(16n)에 밀착 배열된다.

한편, 상기 브레이크 피스톤(18)이 마찰재를 가압시키는 이동을 한 후, 브레이크 해제시 본래의 위치로 돌아가도록 하는 구성으로서, 상기 브레이크 피스톤(18)의 내벽면에서 피스톤 하우징(24)의 내벽면까지 볼트(26)가 삽입 체결되고, 또한 상기 볼트(26) 머리의 내주면과 상기 브레이크 피스톤(18)의 내벽면 사이에 탄성 지지 가능하게 스프링(28)이 조립된다.

상기 브레이크 피스톤(18), 마찰판(14), 디스크 플레이트(16), 백업 플레이트(20)의 각 외경부는 서로 조립 결합되는 피스톤 하우징(24)과 액슬빔(30)에 의하여 감싸여지게 된다.

보다 상세하게는, 상기 피스톤 하우징(24)은 브레이크 피스톤(18)의 안쪽 외경부를 감싸면서 위치되는 바, 이 피스톤 하우징(24)에는 유압공급수단과 연결되는 유압공급홀(22)이 반경방향으로 관통 형성되고, 이 유압공급홀(22)을 통해 들어오는 유압은 상기 브레이크 피스톤(18)의 안쪽 외경부와 바깥쪽 외경부의 경계부위쪽에 공급되어 작용된다.

이때, 상기 브레이크 피스톤(18)의 안쪽 외경부에는 피스톤 하우징(24)의 내경면과 밀착되는 백업링(52)과 쿼드링(54)이 외측방향을 따라 차례로 삽입 체결되고, 브레이크 피스톤(18)의 바깥쪽 외경부에는 액슬빔(30)의 내경면과 밀착되는 쿼드링(54)과 백업링(52)이 외측방향을 따라 차례로 삽입 체결되어, 상기 유압공급홀(22)을 통해 들어오는 유압유의 기밀이 유지되어진다.

또한, 상기 액슬빔(30)은 브레이크 피스톤(18)의 바깥쪽 외경부와, 서로 교번 배열된 마찰판(14) 및 디스크 플레이트(16)의 외경부와, 백업 플레이트(20)의 외경부를 감싸며 위치되고, 그 내측단부가 피스톤 하우징(24)의 외측단부에 조립된다.

본 발명에 따르면, 상기 백업 플레이트(20)의 내측 외경부에는 기어부(32)가 가공되고, 보다 작은 직경을 갖는 백업 플레이트(20)의 외측 외경부에는 숫나사부(34)가 가공된다.

또한, 상기 백업 플레이트(20)의 숫나사부(34)와 대응되는 액슬빔(30)의 내경부에는 숫나사부(34)와 치합되는 암나사부(36)가 가공된다.

특히, 상기 기어부(32)를 회전시킬 수 있는 동력을 제공하도록 기어부(32)에는 구동수단(40)이 연결된다.

보다 상세하게는, 상기 구동수단(40)의 일 구성으로서, 백업 플레이트(20)의 기어부(32)에 간격 조절용 피니언 기어(42)가 맞물리게 되고, 또한 상기 피니언 기어(42)의 중심축에는 액슬빔(30)을 관통하여 외측방향으로 연장되는 작동축(44)이 일체로 연결된다.

이때, 상기 구동수단(40)의 작동축(44)은 액슬빔(30)을 관통하여 외부로 노출된 상태이므로, 수동 조작 공구를 이용하여 작업자가 임의로 회전시킬 수 있다.

바람직하게는, 액슬빔(30)을 통해 외부로 노출된 작동축(44)에 스위치 조작으로 구동하는 소형 모터(미도시됨)를 장착하여, 작동축(44)을 모터 구동에 의한 자동 방식으로 회전 조작시킬 수 있다.

여기서, 상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 브레이크 간격 조정장치에 대한 작동 흐름을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 유압공급수단(미도시됨)으로부터의 유압이 유압공급홀(22)을 통해 상기 브레이크 피스톤(18)의 안쪽 외경부와 바깥쪽 외경부의 경계부위쪽에 공급되어 작용되면, 브레이크 피스톤(18)이 내측에서 외측방향으로 이동하게 된다.

연이어, 상기 브레이크 피스톤(18)이 가장 내측쪽 디스크 플레이트(16a)를 가압하는 순간, 마찰재 즉, 각 디스크 플레이트(16)와 마찰판(14)이 서로 압착되며 마찰 접촉을 하게 되고, 이에 드라이브샤프트(10)와 스플라인(12)으로 각 마찰판(14)은 드라이브샤프트(10)에 제동토크를 전달하게 되어 차량의 제동이 이루어진다.

이러한 제동 작동이 반복되면, 마찰판(14)과 디스크 플레이트(16)는 마모되기 마련이고, 결국 브레이크 피스톤(18)과 마찰재간의 간격(갭-스트로크)이 규정치보다 벌어질 수 밖에 없다.

따라서, 브레이크 피스톤(18)과 마찰재간의 간격(갭-스트로크)을 원할한 제동 을 위한 규정치 이내로 조절해 줄 필요가 있다.

이를 위해, 먼저 상기 구동수단(40)의 일 구성인 작동축(44) 즉, 액슬빔(30)을 통해 외부로 노출되어 있던 작동축(44)을 작업자가 수동공구로 돌려주거나, 또는 스위치 조작에 의한 모터 구동으로 회전시킨다.

이에, 상기 작동축(44)와 연결된 간격 조절용 피니언 기어(42)가 회전을 하게 되고, 연이어 피니언 기어(42)의 회전력이 백업 플레이트(20)의 기어부(32)로 전달된다.

이어서, 상기 피니언 기어(42)의 회전 전달력이 기어부(32)에 작용함에 따라, 백업 플레이트(20)가 회전을 하게 되는데, 이때 백업 플레이트(20)의 숫나사부(34)가 액슬빔(30)의 내경부에 형성된 암나사부(36)로부터 빠져나오게 되며, 결국 백업 플레이트(20)는 내측방향으로 직선 이동을 하게 된다.

물론, 백업 플레이트(20)가 반대방향으로 회전하는 경우에는 숫나사부(34)가 암나사부(36)로 들어가면서 외측방향으로 직선 이동을 하게 된다.

따라서, 상기 백업 플레이트(20)가 가장 외측쪽 디스크 플레이트(16n)를 가압하게 되어, 마찰재 즉, 각 디스크 플레이트(16) 및 마찰판(14)의 간격이 마모 이전의 수준으로 복귀되어지고, 결국 브레이크 피스톤(18)과 마찰재간의 간격(갭=스트로크)도 항상 일정한 수준으로 유지될 수 있다.

이와 같이, 외부로 노출된 작동축 및 기어 조작만으로도 마찰재와 브레이크 피스톤간의 간격(갭=스트로크)을 매우 간단하게 조절할 수 있고, 이에 브레이크의 제동 성능을 양호한 수준으로 계속 유지시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 건설장비 및 산업차량의 브레이크 간격 조정장치가 설치되는 위치를 보여주는 개략도,

도 2는 본 발명에 따른 건설장비 및 산업차량의 브레이크 간격 조정장치를 나타내는 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 건설장비 및 산업차량의 브레이크 간격 조정장치를 나타내는 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 드라이브 샤프트 12 : 스플라인

14 : 마찰판 16 : 디스크 플레이트

16a : 가장 내측쪽 디스크 플레이트

16n : 가장 외측쪽 디스크 플레이트

18 : 브레이크 피스톤 20 : 백업 플레이트

22 : 유압공급홀 24 : 피스톤 하우징

26 : 볼트 28 : 스프링

30 : 액슬빔 32 : 기어부

34 : 숫나사부 36 : 암나사부

40 : 구동수단 42 : 간격 조절용 피니언 기어

44 : 작동축 52 : 백업링

54 : 쿼드링

Claims (4)

1. 드라이브 샤프트(10)와 스플라인(12) 결합된 다수개의 마찰판(14)과;

   상기 각 마찰판(14) 사이에 배열되는 다수개의 디스크 플레이트(16)와;

   가장 내측쪽 디스크 플레이트(16a)를 가압하도록 위치되는 브레이크 피스톤(18)과;

   가장 외측쪽 디스크 플레이트(16n)를 받쳐주며 위치되는 백업 플레이트(20)와;

   상기 브레이크 피스톤(18)의 안쪽 외경부를 감싸면서 위치되되, 브레이크 피스톤(18)의 안쪽 외경부와 바깥쪽 외경부의 경계부위쪽으로 유압을 제공하는 유압공급홀(22)이 형성된 피스톤 하우징(24)과;

   상기 브레이크 피스톤(18)의 내벽면에서 피스톤 하우징(24)의 내벽면까지 삽입 체결되는 볼트(26)와;

   상기 볼트(26) 머리의 내주면과 상기 브레이크 피스톤(18)의 내벽면 사이에 탄성 지지되는 스프링(28)과;

   상기 브레이크 피스톤(18)의 바깥쪽 외경부와, 서로 교번 배열된 마찰판(14) 및 디스크 플레이트(16)의 외경부와, 백업 플레이트(20)의 외경부를 감싸는 동시에 상기 피스톤 하우징(24)과 상호 조립되는 액슬빔(30)과;

   상기 백업 플레이트(20)의 내측 외경부에 형성된 기어부(32)와;

   상기 백업 플레이트(20)의 외측 외경부에 형성되는 숫나사부(34)와;

   상기 숫나사부(34)와 맞물리도록 상기 액슬빔(30)의 내경부 소정 위치에 가공된 암나사부(36);

   상기 기어부(32)에 회전 동력을 제공하는 구동수단(40)을 포함하여 구성되되;

   상기 구동수단(40)은,

   기어부(32)와 맞물리는 간격 조절용 피니언 기어(42)와, 상기 피니언 기어(42)의 중심축과 연결되는 동시에 액슬빔(30)을 관통하여 외부로 회전 가능하게 노출되는 작동축(44)으로 구성되며;

   외부로 노출된 작동축(44)에는, 소형 모터가 스위치 조작에 의하여 구동 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 건설장비 및 산업차량의 브레이크 간격 조정장치.
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