KR101417860B1 - 디스크 브레이크의 주차브레이크 장치 - Google Patents

Abstract

파킹브레이크 레버의 회전운동을 피스톤의 직선운동으로 변환시키는 캠수단을 용이하게 제조 및 검사할 수 있도록 하는 디스크 브레이크의 주차브레이크 장치를 제공한다. 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, 파킹브레이크 레버의 회전운동을 피스톤의 직선운동으로 변환시키기 위하여 실린더의 후방에 마련되는 캠수단과, 캠수단의 직선운동을 피스톤으로 전달하는 푸시로드를 구비하는 디스크 브레이크의 주차브레이크 장치에 있어서, 캠수단은 볼을 사이에 두고 대향 마련되는 오퍼레이팅 샤프트와 램프를 포함하고, 램프에는 볼을 가이드하기 위한 가이드홈을 장방형으로 마련하여 제조 및 검사가 용이하도록 하였다.

Description

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

본 발명은 디스크 브레이크의 주차브레이크 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 캘리퍼하우징의 내부에 설치되는 볼 앤 램프 방식의 캠수단에 관한 것이다.

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

상기와 같이 구성되는 브레이크 장치의 일례로서 주차브레이크가 구비된 디스크 브레이크를 도 1을 참조하여 설명하기로 한다. 도시된 바와 같이, 디스크 브레이크에는 패드 플레이트(2, 3)와 디스크(1)가 설치되는 캘리퍼하우징(4)의 본체부(5) 일측으로 파킹브레이크 레버(6)가 회전 가능하게 설치되고, 이 파킹브레이크 레버(6)에는 샤프트(7)가 축결합하여 램프(Ramp)(8)와 볼(9)이 슬라이딩될 수 있도록 되어 있으며, 샤프트(7)는 본체부(5) 내부에서 푸시로드(10)와 연결된 피스톤(11)과 접촉되도록 구성되어 있다.

따라서, 운전자가 차량을 주차시키기 위하여 브레이크 핸들을 당기게 되면 파킹브레이크 레버(6)가 회전하게 되고, 이어서 레버(6)와 축결합 되어 있는 샤프트(7)가 회전한다. 그리고, 샤프트(7)는 볼(9)에 가이드되면서 도 2에 도시한 바와 같이 램프(8)의 경사홈(8a)을 따라 전진 회전하게 되고, 푸시로드(10)를 밀어 피스톤(11)을 동작시키게 된다. 피스톤(11)은 패드 플레이트(2, 3)를 디스크(1) 측에 밀착시켜 제동력을 발생시키게 된다.

그런데, 종래의 램프(8)에 마련되는 경사홈(8a)은 도 2에 확대 도시한 바와 같이 그 형상이 호 형상으로 마련되는 한편 패인 깊이가 중심과 양단이 차이가 나는 등 3차원적으로 복잡한 형상을 가지기 때문에 이를 제조 및 검사 과정에서 정확하게 가공되었는지를 확인하기가 쉽지 않았다. 잘못 가공된 경사홈(8a)은 샤프트(7)의 전후진 이동거리를 불규칙하게 한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 파킹브레이크 레버의 회전운동을 피스톤의 직선운동으로 변환시키는 캠수단을 용이하게 제조 및 검사할 수 있도록 하는 디스크 브레이크의 주차브레이크 장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 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, 파킹브레이크 레버의 회전운동을 피스톤의 직선운동으로 변환시키기 위하여 실린더의 후방에 마련되는 캠수단과, 캠수단의 직선운동을 피스톤으로 전달하는 푸시로드를 구비하는 디스크 브레이크의 주차브레이크 장치에 있어서, 캠수단은 볼을 사이에 두고 대향 마련되는 오퍼레이팅 샤프트와 램프를 포함하고, 램프에는 볼을 가이드하기 위한 장방형의 가이드홈이 마련된다.

또한, 본 발명에 따른 디스크 브레이크의 주차브레이크 장치의 상기 램프의 가이드홈은 반원형을 가지며, 중앙에서 양단부로 갈수록 깊이가 얕아진다.

또한, 본 발명에 따른 디스크 브레이크의 주차브레이크 장치의 상기 램프와 대향하는 오퍼레이팅 샤프트에는 볼을 가이드하기 위한 장방형의 가이드홈이 마련되며, 상기 오퍼레이팅 샤프트의 가이드홈은 상기 램프의 가이드홈과 서로 다른 크기로 마련된다.

또한, 본 발명에 따른 디스크 브레이크의 주차브레이크 장치의 상기 오퍼레이팅 샤프트의 가이드홈은 상기 램프의 가이드홈 보다 크게 마련된다.

또한, 본 발명에 따른 디스크 브레이크의 주차브레이크 장치의 상기 오퍼레이팅 샤프트의 회전 시 상기 볼은 상기 램프의 가이드홈을 따라 이동한다.

본 발명에 따른 디스크 브레이크의 주차브레이크 장치는 볼을 사이에 개재하여 대향 배치되는 램프와 오퍼레이트 샤프트의 대향면에 마련되는 가이드홈을 각각 장방형 형태로 마련함으로써 제조 및 검사가 용이하도록 하였다.

도 1은 종래 디스크 브레이크의 주차브레이크 장치를 도시한 단면도이다.
도 2는 종래 디스크 브레이크의 주차브레이크 장치의 램프를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 디스크 브레이크의 주차브레이크 장치를 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 디스크 브레이크의 주차브레이크 장치의 캠수단을 도시한 분해 사시도이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 디스크 브레이크의 주차브레이크 장치의 캠수단 동작을 설명하기 위한 개략도이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스크 브레이크의 주차브레이크 장치를 도시한 단면도이다.

도 3을 참조하면, 디스크 브레이크는 휠과 같이 회전하는 디스크(1)를 한 쌍의 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)을 설치하기 위해 디스크(1) 측으로 개구된 실린더(114)가 마련된다. 실린더(114)의 후방에는 파킹브레이크 레버(6)의 회전운동을 피스톤(112)의 직선운동으로 전환시키기 위한 캠수단(130)이 마련된다. 캠수단(130)은 오퍼레이팅 샤프트(131)와, 램프(134)와, 샤프트(131)와 램프(134) 사이에 개재되는 볼(137)로 이루어지며, 자세한 내용은 후술한다.

피스톤(112)은 내부가 컵(cup) 형상으로 파인 원통형으로 마련되어 실린더(114)에 슬라이딩 가능하도록 삽입되며, 실린더(114)와 소정의 압력실(115)을 형성한다. 따라서, 마스터실린더(미도시)로부터 유압이 제공되면 압력실(115)이 팽창하면서 피스톤(112)을 전방으로 이동시키게 된다.

피스톤(112)의 컵 형상 내부에는 어져스트(120)가 마련된다. 이때, 피스톤(112)의 내부에는 유압이 원활히 순환하도록 공기배출홈(113)이 마련되어 있다. 어져스트(120)는 점진적으로 마모되는 패드 플레이트(2, 3)가 디스크(1)로부터 멀어지는 것을 방지하여 항상 일정 간격을 유지할 수 있도록 하는 것으로, 피스톤(112)의 내부에 상대적으로 회전 가능하게 끼워지며, 외주면에 나사산(121)이 형성되어 있다. 이 나사산(121)에는 캠수단(130)의 오퍼레이팅 샤프트(131)와 접촉되어 있는 푸시로드(125)의 일단이 나사 결합된다.

푸시로드(125)는 도 4에 도시된 바와 같이 바디부(126)와 플랜지부(127)를 구비한다. 바디부(127)는 상술한 바와 같이 어져스트(120)의 외주면에 형성된 나사산(121)과 결합될 수 있도록 내주면에 암나산이 형성된 중공(124)을 구비한다. 플랜지부(127)는 캠수단(130)의 램프(134)와 결합된다. 자세한 내용은 후술한다.

한편, 실린더(114)에는 피스톤(112)이 상기와 같이 유압에 의해 작동될 뿐만 아니라, 파킹브레이크 레버(6)의 회전에 의해서도 작동될 수 있도록 그 내부 예컨대, 실린더(114)의 후방에 캠수단(130)을 구비한다. 캠수단(130)은 상술한 바와 같이 오퍼레이팅 샤프트(131)와 램프(134)와 볼(137)로 이루어진다.

도 4를 참조하면, 오퍼레이팅 샤프트(131)는 T자 형상으로 이루어져 플랜지부(132)와 샤프트축(133)을 구비한다. 플랜지부(132)는 원판 형상으로 이루어져 전면은 푸시로드(125)와 후면은 램프(134)와 대향하고 있으며, 샤프트축(133)은 램프(134) 및 본체부(110)를 관통하여 파킹브레이크 레버(6)와 축결합되어 있다.

램프(134)는 중공을 가진 원통 형상으로서, 램프(134)의 전면은 볼(137)을 가이드하여 오퍼레이팅 샤프트(131)를 직선운동시킬 수 있도록 하며, 후면은 램프(134)의 회전을 방지하기 위한 돌기부재(도 3의 135)를 구비하여 본체부(110)에 마련되는 결합공(116)에 삽입되어 있다.

볼(137)을 사이에 두고 상호 대향하는 오퍼레이팅 샤프트(131)의 플랜지부(132) 후면과 램프(134)의 전면에는 각각 제1가이드홈(138)과 제2가이드홈(139)이 마련된다.

제1가이드홈(138)과 제2가이드홈(139)은 각각 가공이 용이하도록 장방형을 가지되, 제1가이드홈(138)과 제2가이드홈(139)은 크기(면적)가 서로 다르게 마련된다. 본 실시예에서는 제1가이드홈(138)을 제2가이드홈(139)보다 크게 마련한다. 또한, 제1가이드홈(138)과 제2가이드홈(139)은 반원형으로 패여 있으며, 중앙과 양단부가 서로 다른 깊이로 마련된다. 중앙이 양단부보다 깊게 패여 있으며, 양단부로 갈수록 라운드 상태에서 깊이가 얕아진다.

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 오일유입공을 통해 실린더(114) 내부의 압력실(115)로 유입되고, 압력실(115)이 팽창하면서 피스톤(112)을 디스크(1) 쪽으로 이동시키게 된다. 그러면, 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 핸드 브레이크를 당기게 되면, 파킹케이블(미도시)이 당겨지면서 파킹브레이크 레버(6)가 회전된다. 그러면, 파킹브레이크 레버(6)와 본체부(110) 내에서 축결합된 오퍼레이팅 샤프트(131)가 회전하고, 이어서 볼(137)이 오퍼레이팅 샤프트(131)의 제1가이드홈(138) 및 램프(134)의 제2가이드홈(139)을 따라 이동하면서 오퍼레이팅 샤프트(131)가 직선 운동하게 된다.

이를 도 5 내지 도 7을 참조하여 좀 더 자세히 살펴보면, 도 5는 오퍼레이팅 샤프트(131)와 램프(134)가 가장 근접된 상태로 볼은 제1가이드홈(138)과 제2가이드홈(139)의 각각 중앙에 위치한다. 이 상태에서 도 6 또는 도 7과 같이 오퍼레이팅 샤프트(131)가 일방향으로 회전하면 제1가이드홈(138)이 램프(134)의 제2가이드홈(139)에 대해 왼쪽 또는 오른쪽 중 일측으로 회전한다. 이때, 제1가이드홈(138)이 제2가이드홈(139)보다 크므로, 볼(137)은 제1가이드홈(138)의 회전에 의해 상대적으로 작은 크기의 제2가이드홈(139)의 좌우 양단측으로 회전 방향에 대한 수직 방향의 슬립이 방지되면서 이동되어 오퍼레이팅 샤프트(131)와 램프(134) 간 간격이 벌어지게 된다. 따라서, 결과적으로 오퍼레이팅 샤프트(131)의 플랜지부(132)와 접면하고 있는 푸시로드(125)가 디스크(1) 측으로 이동되어 피스톤(112)을 동작시킴으로써 패드 플레이트(2, 3)를 디스크(1) 측으로 밀착시키게 된다.

한편, 운전자가 핸드 브레이크를 풀게 되면, 실린더(114) 내부에 마련된 리턴스프링(150)에 의해 푸시로드(125)가 후방으로 밀리면서 오퍼레이팅 샤프트(131)가 원래 상태로 복귀되고, 비틀림스프링(7)에 의해 파킹브레이크 레버(6)가 초기 위치로 정확하게 복귀하게 된다.

1..디스크 2,3..패드 플레이트
100..캘리퍼하우징 110..본체부
125..푸시로드 128,129..홈, 돌기
130..캠수단 131..오퍼레이팅 샤프트
134..램프 138..제1가이드홈
139..제2가이드홈

Claims (5)

1. 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, 파킹브레이크 레버의 회전운동을 상기 피스톤의 직선운동으로 변환시키기 위하여 실린더의 후방에 마련되는 캠수단과, 캠수단의 직선운동을 상기 피스톤으로 전달하는 푸시로드를 구비하는 디스크 브레이크의 주차브레이크 장치에 있어서,
   상기 캠수단은 볼을 사이에 두고 대향 마련되는 오퍼레이팅 샤프트와 램프를 포함하고,
   상기 램프 및 램프와 대향하는 오퍼레이팅 샤프트에는 볼을 가이드하기 위한 장방형의 가이드홈이 마련되며,
   상기 오퍼레이팅 샤프트의 가이드홈은 상기 램프의 가이드홈과 서로 다른 크기로 마련되는 디스크 브레이크의 주차브레이크 장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 램프의 가이드홈은 반원형을 가지며, 중앙에서 양단부로 갈수록 깊이가 얕아지는 디스크 브레이크의 주차브레이크 장치.
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   상기 오퍼레이팅 샤프트의 가이드홈은 상기 램프의 가이드홈 보다 크게 마련되는 디스크 브레이크의 주차브레이크 장치.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 오퍼레이팅 샤프트의 회전 시 상기 볼은 상기 램프의 가이드홈을 따라 이동하는 디스크 브레이크의 주차브레이크 장치.

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