KR100999381B1

KR100999381B1 - 디스크 브레이크의 주차브레이크 장치

Info

Publication number: KR100999381B1
Application number: KR1020050054128A
Authority: KR
Inventors: 김진석
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2005-06-22
Filing date: 2005-06-22
Publication date: 2010-12-09
Also published as: KR20060134449A

Abstract

디스크 브레이크의 주차브레이크 장치 제조를 용이하게 하여 작업 시간의 단축 및 제조 비용을 저감시킬 수 있도록 본 발명에 따른 디스크 브레이크의 주차브레이크 장치는 디스크의 양측에 설치된 패드 플레이트를 디스크에 밀착시키도록 핑거부와 본체부로 이루어진 캘리퍼하우징과, 이 캘리퍼하우징의 본체부에 마련된 실린더와, 이 실린더에 슬라이딩 가능하도록 마련되어 유압 또는 기계적으로 발생되는 추력에 의해 패드 플레이트를 디스크 측으로 이동시키는 피스톤과, 파킹브레이크의 회전력을 피스톤의 직선운동으로 변환시키는 캠수단이 실린더의 후방에 마련된 디스크 브레이크의 주차브레이크 장치에 있어서, 캠수단은 미끄럼부재와 캠축으로 이루어지되, 미끄럼부재는 내부에 중공부를 형성함과 동시에 그 원주면에 적어도 하나 이상의 가이드슬롯을 구비하고, 캠축은 중공부에 끼워지는 헤드부의 외주면에 적어도 하나 이상의 가이드홈을 구비하여, 가이드홈에 끼워지는 한편 가이드슬롯에 걸려지도록 마련된 가이드부재에 의해 동작되는 것을 특징으로 한다.

Description

디스크 브레이크의 주차브레이크 장치{Parking brake device of disk brake}

도 1은 종래 디스크 브레이크의 주차브레이크 장치를 도시한 도면이다.

도 2는 본 발명에 따른 디스크 브레이크의 주차브레이크 장치를 도시한 도면이다.

도 3은 도 2의 부분 확대 단면도이다.

도 4은 본 발명에 따른 디스크 브레이크의 주차브레이크 장치에 이용되는 캠수단을 도시한 분해 사시도이다.

도 5는 도 4에 도시한 캠수단의 결합 단면도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100..캘리퍼하우징 110..본체부

112..피스톤 114..실린더

120..너트어져스트 125..푸시로드

130..캠수단 132..미끄럼부재

135..캠축 140..가이드부재

본 발명은 디스크 브레이크의 주차브레이크 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 캘리퍼하우징의 내부에 설치되는 기계식 주차브레이크 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차의 휠에는 브레이크 장치가 설치되어 있어서 주행 중에는 브레이크 페달의 조작에 의해 제동력을 얻게 되고, 주차시에는 주차브레이크의 레버의 조작에 의해 제동력이 발생하여 정지 상태를 유지할 수 있도록 되어 있다.

상기와 같이 구성되는 브레이크 장치의 일례로 본 출원인은 출원번호 제 10-1998-54241호에 "디스크 브레이크의 주차브레이크 장치"를 출원하여 등록을 받았다. 도 1을 참조하여 구체적으로 살펴보면, 디스크 브레이크는 디스크(1)의 양측에 설치된 패드 플레이트(2, 3)를 디스크(1)에 밀착시키도록 핑거부(4)와 본체부(5)로 이루어진 캘리퍼하우징(6)과, 이 캘리퍼하우징(6)의 본체부(5)에 마련된 실린더(7)와, 이 실린더(7)에 슬라이딩 가능하도록 마련되어 유압 또는 기계적으로 발생되는 추력(推力)에 의해 패드 플레이트(2, 3)를 디스크(1) 측으로 이동시키는 피스톤(8)과, 파킹브레이크(9)의 회전력을 피스톤(8)의 직선운동으로 변환시키는 캠수단(10)을 구비한다.

또한, 캠수단(10)은 미끄럼부재(11)와 캠축(14)으로 이루어지는데, 미끄럼부재(11)는 내부에 중공부(12)를 형성함과 동시에 그 원주면에 적어도 하나 이상의 관통홀(13)을 구비하며, 캠축(14)은 상기 중공부(12)에 끼워지는 부분의 외주면에 파형(波形)의 안내홈(15)을 구비하고 있다. 따라서, 원통형상의 가이드핀(16)을 상기 관통홀(13)에 관통시켜 끼움과 동시에 상기 안내홈(15)에 걸려지도록 함으로써, 캠축(14)의 회전에 따라 미끄럼부재(11)가 직선 왕복운동 하게 되는 것이다. 미끄럼부재(11)는 접촉하고 있는 푸시로드(17) 및 피스톤(8)을 이동시키게 되므로, 결국 피스톤(8)이 패드 플레이트(2, 3)를 디스크(1)에 밀착시키게 되어 제동력이 발생하게 된다.

그런데, 상기와 같은 구조에 있어서 캠축(14)의 원주면에 안내홈(15)을 가공하기 위해서는 상당히 정밀한 작업이 요구되는데, 이것은 특히 하중에 견디도록 고강도 재질로 만들어지는 캠축(14)의 특성상 가공이 쉽지않다는 단점이 있었다. 또한, 미끄럼부재(11)에 있어서도 캠축(14)의 안내홈(15)에 가이드핀(16)이 정확히 삽입되도록 관통홀(13)을 형성해야 하는데, 이 또한 상당한 두께를 가지는 미끄럼부재(11)의 특성상 가공이 쉽지않다는 단점이 있었다.

본 발명은 상기 단점을 극복할 수 있도록 개량한 것으로서, 본 발명의 목적은 디스크 브레이크의 주차브레이크 장치 제조를 용이하게 하여 작업 시간의 단축 및 제조 비용을 저감시키는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 디스크 브레이크의 주차브레이크 장치는 디스크의 양측에 설치된 패드 플레이트를 디스크에 밀착시키도록 핑거부와 본체부로 이루어진 캘리퍼하우징과, 이 캘리퍼하우징의 본체부에 마련된 실린더와, 이 실린더에 슬라이딩 가능하도록 마련되어 유압 또는 기계적으로 발생되는 추력에 의해 패드 플레이트를 디스크 측으로 이동시키는 피스톤과, 파킹브레이크의 회전력 을 피스톤의 직선운동으로 변환시키는 캠수단이 실린더의 후방에 마련된 디스크 브레이크의 주차브레이크 장치에 있어서, 캠수단은 미끄럼부재와 캠축으로 이루어지되, 미끄럼부재는 내부에 중공부를 형성함과 동시에 그 원주면에 적어도 하나 이상의 가이드슬롯을 구비하고, 캠축은 중공부에 끼워지는 헤드부의 외주면에 적어도 하나 이상의 가이드홈을 구비하여, 가이드홈에 끼워지는 한편 가이드슬롯에 걸려지도록 마련된 가이드부재에 의해 동작되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가이드슬롯과 가이드홈과 가이드부재는 120° 간격으로 세 개가 마련된다.

또한, 상기 가이드부재는 볼 형상을 가지며, 이 가이드부재와 접촉하는 미끄럼부재의 가이드슬롯 내측과 상기 캠축의 가이드홈 외측은 모따기되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 미끄럼부재의 반경은 가이드슬롯의 가공이 용이하도록 상기 실린더 후방에 마련된 미끄럼홀에 슬라이딩 가능한 반경보다 작게 형성되되, 그 외경에 결합링을 고정시킴으로써, 상기 미끄럼홀에 슬라이딩 가능하도록 되는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디스크 브레이크의 주차브레이크 장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 주차브레이크 장치가 설치된 디스크 브레이크를 개략적으로 나타낸 단면도이며, 도 3은 도 2의 부분 확대도이다.

도면을 참조하면, 디스크 브레이크는 휠과 같이 회전하는 디스크(1)를 한 쌍 의 패드 플레이트(2, 3)를 이용하여 양측에서 가압하여 제동하는 것으로서, 디스크(1)를 사이에 두고 핑거부(105)와 본체부(110)가 일체로 이루어진 캘리퍼하우징(100)을 구비한다. 여기서, 패드 플레이트(2, 3)는 차량에 고정되는 캐리어(미도시)에 이동가능하게 결합되어 있어서, 핑거부(105)와 본체부(110)가 디스크(1)의 좌우측에서 중심방향으로 이동하면서 패드 플레이트(2, 3)를 디스크(1)에 밀착시키게 된다.

캘리퍼하우징(100)의 본체부(110)에는 패드 플레이트(2, 3)를 디스크(1) 측으로 이동시키기 위한 피스톤(112)이 설치되며, 이를 위해 본체부(110)에는 디스크(1) 측으로 개구된 실린더(114)가 마련된다. 실린더(114)의 후방에는 파킹브레이크(9)를 당김으로써 발생되는 회전력을 피스톤(112)의 직선운동으로 전환시키기 위한 캠수단(130)이 마련된다. 캠수단(130)은 미끄럼부재(132)와 캠축(135)으로 이루어지며, 이를 설치할 수 있도록 실린더(114)에는 단차를 가진 미끄럼홀(116)과 캠홀(118)이 실린더(114)와 연통되어 형성된다. 캠홀(118)은 캘리퍼하우징(100)을 관통하도록 형성된다.

피스톤(112)은 내부가 컵(cup) 형상으로 파인 원통형으로 마련되어 실린더(114)에 슬라이딩 가능하도록 삽입되며, 실린더(114)와 소정의 압력실(119)을 형성한다. 따라서, 마스터실린더(미도시)로부터 오일유입공(113)을 통해 유압이 제공되면 압력실(119)이 팽창하면서 피스톤(112)을 전방으로 이동시키게 된다.

피스톤(112)의 컵 형상 내부에는 너트어져스트(120)가 마련된다. 너트어져스트(120)는 점진적으로 마모되는 패드 플레이트(2, 3)가 디스크(1)로부터 멀어지는 것을 방지하여 항상 일정 간격을 유지할 수 있도록 하는 것이다. 너트어져스트(120)는 피스톤(112)의 내부에 상대적으로 회전 가능하게 끼워지며, 내주면에 암나산이 형성된 중공(122)을 구비한다. 중공(122)에는 상기 캠수단(130)의 미끄럼부재(132)와 접촉되어 있는 푸시로드(125)의 일단이 나사 결합된다.

한편, 실린더(114)에는 피스톤(112)이 상기와 같이 유압에 의해 작동될 뿐만 아니라, 파킹브레이크(9)의 회전에 의해서도 작동될 수 있도록 그 내부 예컨대, 피스톤(112)의 후방에 캠수단(130)을 구비한다.

도 4는 상술한 바와 같이 미끄럼부재(132)와 캠축(135)으로 이루어진 캠수단(130)을 도시한 분해 사시도이며, 도 5는 도 4의 결합 단면도이다.

도면을 참조하면, 미끄럼부재(132)는 내부에 원통 형상의 중공부(133)를 구비한다. 이 중공부(133)는 후방 즉, 캠축(135) 방향으로 개구되며, 원주면에 적어도 하나 이상의 가이드슬롯(134)을 구비한다. 가이드슬롯(134)은 많이 설치될 수록 후술하는 가이드부재(140)와 함께 캠축(135)이 편심 회전되는 것을 방지할 수 있으나, 너무 많을 경우 오히려 마찰로 인해 작동성이 떨어지게 된다. 따라서, 가이드슬롯(134)은 약 120°의 간격을 두고 세 개가 동일 원주상에 마련되는 것이 바람직하다. 또한, 가이드슬롯(134)은 미끄럼부재(132)의 후방에서 전방으로 하향 경사지게 마련된다. 이러한 가이드슬롯(134)의 경사 방향은 캠축(135)의 회전방향에 따라 달라질 수 있다. 한편, 미끄럼부재(132)의 전방은 피스톤(112)과 나사 결합되어 있는 푸시로드(125)와 접촉되어 있다.

캠축(135)은 미끄럼부재(132)의 개구된 중공부(133)에 삽입되는 헤드부(136) 와 캠홀(도 2의 118)을 관통하도록 헤드부(136)와 단차를 가진 바디부(137)를 구비한다. 바디부(137)는 캠홀(118)을 관통하도록 연장되어 파킹브레이크(9)와 축결합되어 있다. 또한, 헤드부(136)의 외주면에는 적어도 하나 이상의 가이드홈(138)이 상기 가이드슬롯(134)과 상응하도록 마련되는데, 본 실시예에서는 상술한 바와 같이 약 120°의 간격을 두고 동일 원주상에 마련되어 있다.

상기와 같은 구조를 가지는 미끄럼부재(132)의 가이드슬롯(134)과 캠축(135)의 가이드홈(138)에는 핀 또는 볼 형상의 가이드부재(140)가 끼워진다. 본 실시예에서는 가이드부재(140)로서 볼을 이용하였으며, 이와 같이 볼이 가이드슬롯(134)과 가이드홈(138) 사이에 끼워짐으로써, 가이드부재(140)가 캠축(135)의 회전에 의해 가이드슬롯(134)을 따라 이동하면서 미끄럼부재(132)를 직선 운동시키게 된다. 또한, 볼과 대면하는 가이드슬롯(134)의 내측과 가이드홈(138)의 외측을 모따기(139) 즉, 모서리 부분을 테이퍼 형상이나, 볼록 또는 오목한 형상으로 가공하게 되면, 볼 형상의 가이드부재(140)와 가이드슬롯(134) 및 가이드홈(138)의 마찰이 감소되어 전체적인 캠수단(130)의 작동성이 상승하게 된다.

또한, 본 발명에 따르면 미끄럼부재(132)의 반경은 가이드슬롯(134)의 가공이 용이하도록 미끄럼홀(116)과 슬라이딩 가능한 반경보다 작게 형성할 수 있다. 따라서, 종래보다 두께가 얇아져 가이드슬롯(134)을 관통시켜 가공할 수 있으므로 작업이 쉬워지며, 이후 도 3 내지 도 5에 도시한 바와 같이 미끄럼부재(132)의 외경에 결합링(131)을 고정하여 미끄럼부재(132)의 반경을 보정함으로써, 미끄럼홀(도 2의 116)에 미끄럼부재(132)가 슬라이딩 가능하도록 할 수 있다.

그러면, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 디스크 브레이크의 동작에 대해 도 2를 참조하여 설명하기로 한다.

먼저, 운전자가 페달을 밟게 되면 마스터실린더에는 작동 유압이 생성된다. 유압은 캘리퍼하우징(100)에 마련된 오일유입공(113)을 통해 실린더(114) 내부의 압력실(119)로 유입되고, 압력실(119)이 팽창하면서 피스톤(112)을 디스크(1) 쪽으로 이동시키게 된다. 그 결과, 일측의 패드 플레이트(3)가 먼저 디스크(1)에 밀착하게 되고, 계속되는 압력 팽창에 의해 본체부(110)가 후방으로 밀리면서 핑거부(105)가 타측의 패드 플레이트(2)를 디스크(1)에 밀착시켜 휠의 제동이 이루어지게 된다.

한편, 운전자가 주차를 위해 파킹브레이크(9)를 당기게 되면, 캘리퍼하우징(100)에 마련된 캠축(135)이 회전하게 된다. 그러면, 캠축(135)의 가이드홈(138)에 끼워져 있던 볼 형상의 가이드부재(140)가 가이드슬롯(134)을 안내하게 되어 미끄럼부재(132)가 직선 운동하게 된다. 예컨대, 미끄럼부재(132)와 캠축(135) 사이가 이격되면서 미끄럼부재(132)가 디스크(1) 측으로 이동되어 푸시로드(125) 및 피스톤(112)을 이동시키게 되고, 피스톤(112)은 상기와 마찬가지로 패드 플레이트(2, 3)를 디스크(1) 측으로 밀착시키게 된다.

반대로, 운전자가 파킹브레이크(9)를 풀게 되면, 실린더(114) 내부에 마련된 리턴스프링(도 2의 115)에 의해 푸시로드(125)가 후방으로 밀리면서 미끄럼부재(132)가 원래 상태로 복귀되고, 비틀림스프링(119)에 의해 캠축(135)이 초기 위치로 정확하게 복귀하게 된다.

이상 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 디스크 브레이크의 주차브레이크 장치는 종래와는 달리 미끄럼부재에 가이드슬롯이 마련되고 캠축에 가이드홈이 마련되기 때문에, 캠축의 가공시 가이드홈의 가공이 용이해질 뿐만 아니라 작업 속도도 신속해지게 된다.

또한, 미끄럼부재는 가공이 용이할 정도의 소정 두께로 마련하고, 그 외주에 캘리퍼하우징의 미끄럼홀에 슬라이딩 가능하도록 결합링을 고정시킴으로써, 작업 효율을 높이고 제조 비용을 절감할 수 있다.

Claims

디스크의 양측에 설치된 패드 플레이트를 디스크에 밀착시키도록 핑거부와 본체부로 이루어진 캘리퍼하우징과, 이 캘리퍼하우징의 본체부에 마련된 실린더와, 이 실린더에 슬라이딩 가능하도록 마련되어 유압 또는 기계적으로 발생되는 추력에 의해 상기 패드 플레이트를 디스크 측으로 이동시키는 피스톤과, 파킹브레이크의 회전력을 상기 피스톤의 직선운동으로 변환시키는 캠수단이 실린더 후방에 마련된 디스크 브레이크의 주차브레이크 장치에 있어서,

상기 캠수단은 미끄럼부재와 캠축으로 이루어지되, 미끄럼부재는 내부에 중공부를 형성함과 동시에 그 원주면에 적어도 하나 이상의 가이드슬롯을 구비하고, 캠축은 상기 중공부에 끼워지는 헤드부의 외주면에 적어도 하나 이상의 가이드홈을 구비하여, 상기 가이드홈에 끼워지는 한편 상기 가이드슬롯에 걸려지도록 마련된 가이드부재에 의해 동작되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크의 주차브레이크 장치.
제 1항에 있어서,

상기 가이드슬롯과 가이드홈과 가이드부재는 120° 간격으로 세 개가 마련된 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크의 주차브레이크 장치.
제 2항에 있어서,

상기 가이드부재는 볼 형상인 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크의 주차브레이크 장치.
제 3항에 있어서,

상기 가이드부재와 접촉하는 상기 미끄럼부재의 가이드슬롯 내측과 상기 캠축의 가이드홈 외측은 모따기되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크의 주차브레이크 장치.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 미끄럼부재의 반경은 가이드슬롯의 가공이 용이하도록 상기 실린더 후방에 마련된 미끄럼홀에 슬라이딩 가능한 반경보다 작게 형성되되, 그 외경에 결합링을 고정시킴으로써, 상기 미끄럼홀에 슬라이딩 가능하도록 되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크의 주차브레이크 장치.