KR101789565B1 - 변환 카트리지를 로킹하기 위한 로킹 기구를 가진 디스크 브레이크 - Google Patents

변환 카트리지를 로킹하기 위한 로킹 기구를 가진 디스크 브레이크 Download PDF

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Abstract

디스크 브레이크는 플로팅 스터럽과 스터럽의 바닥부에 가압되는 후방 부분과 바닥부를 관통하는 제어 샤프트를 포함하는 운동 변환 카트리지(200)를 통해 제어되는 브레이크 피스톤을 포함하고 있다. 카트리지의 전방 부분은 브레이크 피스톤에 가압된다. 카트리지의 전방 부분은 제어 샤프트(210)의 플레이트(212)와 협력 작동하도록 되어 있는 플레이트(242)를 구비하고 있는 변환 피스톤(240)으로서, 다른쪽 플레이트(242)에 대한 플레이트(212)의 상대 회전 운동을 피스톤(240)의 병진 운동으로 전환시키기 위해 개재된 볼이 램프 형태의 트랙과 협력 작동하도록 되어 있는 변환 피스톤(240)을 포함하고 있다. 카트리지(200)는 하우징(113)의 벽에 탄성적으로 부착되는 케이지(260)에 의해 하우징 내의 제 위치에 유지된다. 피스톤(240)의 플레이트(242)는 스터럽의 하우징 내에서 변환 피스톤(240)이 회전하는 것을 방지하면서 병진 운동은 자유롭게 하는 로크(230)의 브랜치(233)를 수용하는 길이방향 홈(243)을 구비하고 있다.

Description

변환 카트리지를 로킹하기 위한 로킹 기구를 가진 디스크 브레이크{DISC BRAKE HAVING A LATCH FOR LOCKING THE CONVERSION CARTRIDGE BY MEANS OF A LATCH}
본 발명은 브레이크 디스크를 사이에 두고 간격을 띄워 설치(straddling)되고, 고정 슈를 지지하고 있고, 브레이크 디스크를 조여 정지시키기 위한 가동 슈를 지지하는 브레이크 피스톤을 수용하는 실린더를 형성하고 있는 플로팅 스터럽(floating stirrup)를 포함하고 있는 디스크 브레이크로서,
Figure 112013040921969-pct00001
상기 브레이크 피스톤은, 주차 브레이크에 연결되어 있으면서 상기 스터럽에 의해 지지되고 있는 피봇팅 레버의 피봇팅 운동을 상기 브레이크 피스톤을 밀기 위한 병진 운동으로 전환시키는 운동 변환 카트리지를 통해, 주차 브레이크 시스템 및 유압 회로에 의해 제어되고,
Figure 112013040921969-pct00002
상기 실린더는 상기 브레이크 피스톤을 수용하는 전방부와, 회전체 형상을 가지고 상기 가동 슈 및 상기 실린더의 바닥부에 대항하게 되는 상기 운동 변환 카트리지를 수용하는 하우징을 형성하는 후방부를 가지고 있고, 제어 샤프트를 상기 주차 브레이크의 피봇팅 레버에 연결시키기 위해, 상기 운동 변환 카트리지가 상기 실린더의 바닥부의 축선방향 오리피스를 밀봉식으로 관통하고 있는, 디스크 브레이크에 관한 것이다.
EP 1 936 227호에 개시되어 있는 것과 같은 디스크 브레이크가 이미 알려져 있다. 이 문헌은 특히 디스크 브레이크를 조립하기 위한 방법, 보다 구체적으로는 주차 브레이크를 가동 또는 가동해제시키기 위해 주차 브레이크의 레버의 회전 운동을 브레이크 피스톤의 병진 운동으로 변환시키는 카트리지의 조립에 관한 것이다.
이 구성에서는, 카트리지의 후방 부분은 브레이크 스터럽의 실린더 내의 카트리지를 수용하는 하우징의 바닥부의 홀 내로 끼워맞춤되는 핀을 포함하고 있다. 이러한 형태는 제작과 설치의 양자 모두가 상대적으로 복잡하고, 핀이 핸드브레이크의 작동 중에 상당한 크기의 회전력을 받게 된다.
EP　1　936　227호에 의한 방법의 보다 상세한 내용으로, 도 1은 브레이크의 가동 슈를 제어하는 브레이크 피스톤(도시 안됨)을 수용하는 공지의 디스크 브레이크의 실린더(300)를 도시하고 있다. 브레이크 피스톤은 실린더(300) 내에 한정된 챔버(301) 내로 전송되는 압력 브레이크 유체에 의해 작동된다. 챔버(301)에는 또한 핸드브레이크의 운동을 브레이크 디스크 제동 작용으로 변환시키기 위한 변환 카트리지(310)가 내장된다. 카트리지(310)는 실린더(300)의 확장부(302) 내에 수용되고, 핸드브레이크의 제어부에 연결되는 피봇팅 레버를 외측으로부터 수용하기 위해 확장부(302)의 바닥부(303)의 오리피스(304)를 밀봉식으로 관통한다. 레버의 피봇팅 운동은 카트리지에 의해 병진 운동으로 전환되고, 이 병진 운동은 변환 피스톤에 의한 기계적 동작으로 피스톤을 전진시키고, 이는 브레이크 패드의 마모를 보상한다.
도 2의 분해도는 슬리브(312)에서 끝나고 회전 방지 핀(313)을 구비하고 있는 포트(pot) 형태의 베어링(311)을 포함하고 있는 카트리지(310)를 보여주고 있다.
베어링(311)은 와셔(315)를 개재시킨 상태에서 플레이트(315)를 구비한 전동축(314)을 수용하여, 베어링(311)의 바닥부에 대해 플레이트(315)가 회전할 수 있게 해주고, 슬리브(312)에 의해 지지된 전동축(314)은 핸드브레이크의 피봇팅 레버를 수용하도록 확장부(302)의 바닥부(313)를 관통하고 있다.
플레이트(315)의 전방면은 케이지(318)에 지지된 볼(317)과 협력 작동하기 위한 가변 깊이의 홈을 구비하고 있다. 볼(317)은 또한 플레이트(315)의 홈에 대응되는 홈을 구비한 또 다른 플레이트(319)와 협력 작동한다. 플레이트(319)는 당해 플레이트(319)의 회전을 방지하면서 카트리지(310)의 플레이트(319)를 축선을 따라 병진 운동 자유롭게 안내하도록 베어링(311)의 절취부(321) 내에 수용되게 되어 있는 횡방향 돌출부(320)를 구비하고 있다.
플레이트(319)는 브레이크의 브레이크 피스톤에 작용하는 변환 피스톤(322)을 민다.
케이지(323)는 압축 스프링(324)을 개재시켜 부품(311-322)의 조립체를 유지시킨다. 케이지(323)는 베어링(311)에 부착되고, 확장부(302)에 의해 형성된 하우징 내에 카트리지(310)를 체결시키는 클립(325)을 수용한다. 그 후에, 전술한 바와 같이 변환 카트리지(310)의 후방 부분의 회전을 로킹시키기 위해, 확장부(302)의 바닥부(303)의 블라인드 홀(305)에 핀(313)이 결합된다.
본 발명의 목적은 운동 변환 카트리지를 형성하는 부품 개수를 감소시킴으로써 브레이크 스터럽의 제작 및 설치를 간략화하는 데 있다.
이러한 목적을 위해, 본 발명은 전술한 타입의 디스크 브레이크에 있어서,
운동 변환 카트리지는:
- 실린더의 하우징의 바닥부에 가압되는 후방 부분으로서,
* 상기 하우징의 바닥부의 축선방향 오리피스 둘레로 가압되고, 전방으로 축선에 평행하게 배향되는 적어도 하나의 원주형 브랜치를 지지하고 있는 링 형태의 회전 방지 로크, 및
* 피봇팅 레버에 연결되는 제어 샤프트로서, 상기 링을 관통하는 슬리브와, 상기 링의 전방의 상기 회전 방지 로크의 브랜치에 의해 한정되는 외주부 내에 위치하여 전방면에 램프(ramp)를 구비하고 있는 제1 플레이트를 구비하는 제어 샤프트를 포함하는 후방 부분; 및
- 브레이크 피스톤에 가압되고, 상기 실린더에 대해 상대적으로 병진 운동하지만 회전 운동이 방지되는 전방 부분으로서,
* 상기 제어 샤프트의 상기 제1 플레이트와 협력 작동하도록 되어 있는 제2 플레이트를 구비하고 있는 변환 피스톤으로서, 상기 제1 및 제2 플레이트의 램프 내에 개재된 가동 볼에 의해 상기 제1 및 제2 플레이트 사이의 상대 회전 운동을 상기 브레이크 피스톤에 작용하는 상기 변환 피스톤의 병진 운동으로 전환시키도록 되어 있고, 상기 제2 플레이트의 에지가 상기 회전 방지 로크의 대응되는 브랜치를 수용하기 위한 축선방향 홈을 구비하도록 되어 있는 변환 피스톤, 및
* 상기 변환 피스톤을 상기 실린더 내에 유지시키는 케이지로서, 상기 케이지와 상기 변환 피스톤 사이에 개재되어, 상기 제1 및 제2 플레이트와 볼에 의해 발생되는 병진 운동에 대항하는 클립 및 리턴 스프링을 통해 상기 변환 피스톤을 상기 실린더 내에 유지시키는 케이지를 포함하는 전방 부분;을 포함하고 있고,
상기 실린더는, 상기 운동 변환 카트리지를 수용하는 상기 하우징을 형성하는 상기 후방부에, 다른 한쪽이 상기 제2 플레이트의 축선방향 홈 내에 끼워맞춤되는 상기 회전 방지 로크의 로킹 브랜치를 수용하는 적어도 하나의 길이방향 홈을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크를 제공한다.
따라서, 변환기의 피스톤, 다시 말해 변환기의 너트의 회전 방지 작용(즉 반회전 작용)이 스터럽과 변환 피스톤의 회전을 방지하도록 변환 카트리지의 후방부에 결합된 로크를 구비한 변환 카트리지에 의해 직접적으로 발생되며, 로크 그 자체는 스터럽의 하우징의 홈 내에 맞물림으로써 회전이 방지된다.
따라서, 카트리지의 후방의 박스 형상체와, 스터럽의 바닥부의 홀에 위치하도록 되었던 박스 형상체의 반회전 핀이 제거되어 매우 유리하다. 이러한 후방 부분의 박스 형상체 즉 케이지는 로크에 의해 형성되는 단일의 후방 베어링에 의해 대체된다. 후방 부분의 케이지의 제거는 본 발명에 의한 운동 변환기에 내포되는 브레이크 회로 부분이 전혀 없게 되므로 브레이크 회로의 유체 흐름 성능을 향상시킨다. 이는 또한 케이지의 생산을 간략화하고, 카트리지를 수용하는 스터럽의 실린더 즉 스톡의 길이를 단축시킨다.
본 발명은 브레이크 조립 라인에서 직접적으로 행해지는 카트리지의 조립을 간략화시키고, 따라서, 카트리지 조립을 위해 준비되는 전용의 기계장치가 제거된다. 더 이상 후방 부분에 케이지를 결합시키는 일이 없고, 이는 칩(chip)의 발생의 위험을 제거시킨다.
마지막으로, 이 실시형태는 현재 사용되고 있는 직경의 피스톤보다 작은 직경의 피스톤에 동일한 피스톤 힘으로 적용될 수 있다.
또 다른 유리한 특징에 따라,
- 상기 스터럽 내의 상기 운동 변환 카트리지를 수용하는 상기 하우징과 상기 변환 피스톤의 상기 제2 플레이트는 각각 3개의 길이방향 홈을 구비하고 있고,
- 상기 회전 방지 로크는 3개의 길이방향 브랜치를 구비하고 있고,
- 상기 홈은 등각 간격으로 분포되어 있고, 서로 대향하고 있으며, 상기 홈에 대응하여 위치된 브랜치는 각각이 상기 하우징의 홈과 상기 변환 피스톤의 상기 제2 플레이트의 홈의 양쪽에 수용된다.
스터럽의 하우징과 변환 피스톤의 플레이트 양쪽의 이러한 3개의 길이방향 홈과 변환 피스톤의 회전을 로킹하는 로크의 3개의 길이방향 브랜치는 플레이트들 사이의 볼 전달체로 이루어지는 링크에 의해 변환 피스톤에 가해질 수 있는 상당한 크기의 토크와 관련한 문제를 회피하면서 피스톤의 회전을 방지하는 우수한 성능을 제공한다. 이러한 우수한 회전 방지 성능은 또한 주차 브레이크가 가동해제될 때 변환 피스톤의 귀환에도 유리하다.
또 다른 유리한 특징에 따라, 상기 회전 방지 로크는 상기 축선에 평행한 3개의 길이방향 브랜치를 지지하는 링과, 상기 브랜치가 지지되는 쪽과 반대쪽으로 링으로부터 확장된 슬리브를 포함하고 있고, 상기 슬리브는 상기 실린더의 상기 바닥부를 일부 관통하도록 되어 있고, 상기 링은 상기 제어 샤프트의 상기 제1 플레이트용 베어링을 구성하는 상기 하우징의 상기 바닥부의 상기 축선방향 오리피스 둘레로 가압된다.
이 실시형태의 회전 방지 로크는 변환기의 후방 부분, 다시 말해 제어 샤프트의 플레이트용의 회전 베어링으로서 기능하면서, 운동 변환기에 의해 로크에 전달되는 힘과 로크에 의해 스터럽의 하우징에 전달되는 힘의 양자의 균형을 보장한다. 이 부품은 변환 피스톤과 스터럽의 하우징 사이의 그것의 회전 방지 위치에서 매우 작은 전단력(shear force)만을 받기 때문에, 특히 생산하기에 간단하며, 이 부품은 플라스틱 재료로 용이하게 생산된다.
로크의 브랜치에 의해 수취된 다음 스터럽의 하우징으로 전달되는 힘은 큰 표면적에 걸쳐 분배되고, 국지적인 힘은 약하다. 이는 이 부품 및 전체가 완비된 디스크 브레이크의 수명에 있어 특히 중요하다.
또 다른 유리한 특징에 따라, 상기 하우징의 상기 홈은 원호형 단면을 가지고 있고, 상기 회전 방지 로크의 상기 브랜치는 당해 브랜치가 적어도 일부분 내로 침입하게 되는 홈의 반경과 실질적으로 동일한 반경을 가지는 원호 형태의 하나의 측면을 구비하는 사각형 단면을 가지고 있다. 이러한 홈과 브랜치의 형태는 제작이 매우 용이하고, 특히 각각의 홈의 기계가공이 용이하다.
서로 대응하게 되는 곡선 형태는, 작긴 하지만 하우징의 홈의 내부 표면과 브랜치의 외부 표면 사이에 존재할 수 있는 차이를 고려하여, 서로에 대해 상사형(homothetic)이면서 곡률 중심이 동일한 원호 형태로 된다.
또 다른 유리한 특징에 따라, 상기 변환 피스톤의 상기 제2 플레이트는 적어도 하나의 사각형 단면의 홈을 가지고 있다.
따라서, 전체적으로, 로크의 각각의 브랜치는 2개의 직선형 측면과, 하나는 스터럽의 하우징의 홈 내로 진입하는 부분으로 볼록하고 다른 하나는 제어 피스톤의 플레이트의 결합 홈의 바닥부의 볼록한 형상을 밀접하게 따라 오목한 서로 반대측의 2개의 곡선형 측면을 가지는 사각형 단면을 가진다.
실제에 있어, 스터럽의 홈과 제어 피스톤의 플레이트의 대응하는 홈은 로크의 브랜치용 하우징을 형성하기 위해 서로에 대해 상보적이다. 피스톤의 플레이트가 로크의 브랜치를 따라 병진 운동하므로, 변환 피스톤의 플레이트의 각각의 홈의 횡방향 측면은 브랜치의 축선 정중면(median plane)에 평행하거나 스터럽의 하우징의 축선을 관통하도록 반경방향으로 배향된 평면인 것이 유리하다.
피스톤의 플레이트의 홈의 바닥부는 평면형일 수 있고, 그에 따라 로크의 브랜치의 대응하는 측면은 평면형이 될 것이다. 이는 변환 피스톤의 플레이트 상에 직접적으로 기계가공이 행해질 경우에 몰드나 홈의 기계가공을 용이하게 해준다.
그에 따라 브랜치에 의해 형성되는 길이방향 리브의 길이와, 특히 변환 피스톤의 길이방향 리브, 바람직하게는 3개의 길이방향 리브의 길이는 스터럽 내에서의 피스톤의 우수한 안내와 우수한 유지를 가능하게 해준다. 전방으로 뻗어 나온 브랜치는 안내 작용에 악영향을 미치는 일 없이 변환 카트리지의 축선방향 길이를 감소시키는 것을 가능하게 해준다.
또 다른 유리한 특징에 따라, 상기 운동 변환 카트리지를 수용하는 상기 하우징은 상기 케이지의 플랜지를 지지하여 수용하기 위한 쇼울더와, 상기 클립을 수용하기 위한 외주 홈을 구비한다.
또 다른 유리한 특징에 따라, 상기 케이지는 탄성강으로 전체적으로 테이퍼(taper) 형상으로 제작된 부품으로서, 링 형태의 바닥부, 슬롯 구비 플랜지에 연결되는 베어링 블레이드 및 상기 클립을 수용하는 자유 단부를 가진 중간 블레이드를 구비한다.
이러한 케이지와 그것의 한편으로의 쇼율더와의 협력 작동 및 다른 한편으로의 클립을 수용하는 외주 홈과의 협력 작동은 스터럽의 스톡의 하우징 내에서의 변환 카트리지의 우수하고 견고한 부착을 가능하게 해준다. 이러한 부착은 자체적으로 해제될 수 없다. 이는 케이지의 테이퍼 형상에 지지되어 케이지의 블레이드를 점차 조인 다음 재진입 동작에 의해 플랜지를 수축시켜 홈으로부터 해제시키는 슬리브와 같은 특정 툴을 필요로 한다. 끼워맞춤 작업은 동일한 조건에서 역순으로 실행될 수 있다.
이와 같은 운동 변환 카트리지를 장착한 전체 디스크 브레이크는 작은 개수의 부품으로 인해 제작 및 조립이 간단하다. 이는 브레이크의 우수한 작동을 가능하게 해주고, 그 신뢰성을 보장한다.
본 발명은 여기에 간략히 설명되는 첨부도면을 참조한 아래의 실시형태의 설명으로 보다 상세히 설명될 것이다.
도 1은 종래기술에 따른 변환 카트리지가 설치된 디스크 브레이크 실린더의 단면도이다.
도 2는 도 1의 변환 카트리지의 분해도이다.
도 3은 디스크 브레이크에 설치되는 본 발명에 따른 브레이크 스터럽의 개략적 단면도로서, 브레이크 피스톤을 변환 카트리지가 없는 상태로 보여주는 도면이다.
도 4A 및 4B는 본 발명에 따른 변환 카트리지를 서로 반대 방향에서 바라본 2가지 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 브레이크 스터럽의 실린더의 축선방향 단면도로서, 브레이크 스터럽의 실린더의 내부 공간을 음각 형태로 보여주는 도면이다.
도 6A 및 6B는 변환 카트리지 회전 방지 로크의 2가지 방향에서 바라본 사시도이다.
도 7은 스터럽 내에 설치된 로크의 개략적 평면도이다.
도 7A는 도 7의 로크의 브랜치의 상세도이다.
도 7B는 축선방향 홈에서의 변환 피스톤의 상세도이다.
도 8은 변환 피스톤의 사시도이다.
관례적으로, 본 발명에 의한 디스크 브레이크의 설명을 단순화하기 위해, 좌측을 전방으로 하고 우측을 후방으로 하는 도 3의 축선(XX)에 의해 부여되는 배향이 사용되며, 따라서, 브레이크 피스톤(5)의 전방은 브레이크 슈(4) 쪽이 되고, 브레이크 피스톤(5)의 후방은 스터럽(100)의 하우징(113) 쪽이 된다. 마찬가지로, 운동 변환기는 브레이크 피스톤(5) 측에 전방 부분을 가지고, 스터럽(100)의 하우징(113)의 바닥부(114) 측에 후방 부분을 가지게 된다.
도 3에 의하면, 본 발명은 제동 회로 및 주차 브레이크의 제어부와 연결되는 디스크 브레이크(1)에 관한 것이다. 플로팅 스터럽(100)은 브레이크 디스크(2)를 사이에 두고 간격을 띄워 설치(straddling)되고, 고정 슈(3) 및 가동 슈(4)를 지지하고 있다. 가동 슈(4)는 스터럽(100)의 실린더(110)(또는 스톡(stock)) 내에 수용되는 브레이크 피스톤(5)에 의해 작동된다. 실린더(110)는 상세히 도시되지 않은 연결구(112)에 의해 브레이크 회로에 연결되는 밀봉 챔버(111)를 한정하고 있다. 이 밀봉 챔버(111)는 또한 스터럽(100)의 실린더(110)의 하우징(113)의 바닥부(114)에 설치되는 운동 변환 카트리지(200)(도 4A 및 4B)를 수용한다. 하우징(113)은 실린더(110)를 확장시키고 있다. 바닥부(114)에는, 그것의 회전(피봇팅) 운동이 브레이크 피스톤(5)에 가해지는 병진 운동으로 전환되게 되는 핸드브레이크의 제어부에 연결된 피봇팅 레버(120)와의 구동 연결을 형성하기 위해 카트리지(200)의 단부가 밀봉식으로 관통하게 되는 오리피스(115)가 구비되어 있다.
도 4A 및 4B에 도시된 운동 변환 카트리지(200)는 핸드브레이크의 운동을 수용하는 피봇팅 레버에 연결되는 제어 샤프트(210), 볼을 보유한 케이지(220), 회전 방지 로크(230) 및 압축 스프링(250)을 구비한 변환 피스톤(240), 전체를 에워싸고 있고 클립(201)에 의해 병진 운동을 방지함으로써 변환 카트리지(200)를 하우징(113) 내에 체결시키는 것을 가능하게 해주는 케이지(260)로 이루어져 있다.
카트리지(200)는 브랜치(233)가 하우징(113)에 형성된 결합 홈(119) 내에서 회전이 방지되는 로크(230)에 의해 하우징(113) 내에서의 회전이 방지된다. 카트리지(200)의 변환 피스톤(240)을 제외한 부분은 쇼울더(shoulder)(117)에 가압되는 케이지(260) 및 후방으로 전개된 클립(201)에 의해 병진 운동이 방지된다. 카트리지(200)는 슬리브(232)에 의해 전방으로 확장되고 로킹 브랜치(233)에 의해 전방으로 확장되어 있는 링(231)으로 이루어지는 회전 방지 로크(230)를 가지고 있다. 이 로크(230)는, 로크(230)의 슬리브(232) 내에 회전 가능하게 수용되는 원통형 슬리브(211)로 형성되고 로크(230)의 링(231)이 외측에서 가압되는 플레이트(제1 플레이트)(212)가 구비되는 제어 샤프트(210)를 회전 자유롭게 에워싸고 있다. 즉 수용하고 있다. 슬리브(232)의 후방에서, 링(214)은 스터럽(100)의 오리피스(115) 내에 수용되는 슬리브(232)의 밀봉성을 확보하기 위해 O-링 시일을 가지고 있다. 제어 샤프트(210)의 슬리브(211)는 오리피스(115)의 단차부(상세히 도시되지 않음)를 관통한다. 즉, 외부로 돌출한다. 제어 샤프트(210)의 단부는 핸드브레이크에 연결된 피봇팅 레버(120)와의 체결을 위한 접속구(213)를 구비하고 있다.
제어 샤프트(210)의 전방 측에서는, 볼을 구비한 케이지(220)가 플레이트(212)와 플레이트(242) 사이에 개재되어, 제어 샤프트(210)의 피봇팅 운동을 변환 피스톤(240)의 병진 운동으로 변환시키기 위한 수단을 형성한다. 실상, 제1 플레이트(212)의 전방면과 제2 플레이트(242)의 후방면은 가변 깊이의 홈을 포함하고 있다. 이들 홈은 서로 결합되어 쌍을 이루어 케이지(220)에 생성된 볼을 수용하여, 플레이트(242)(피봇팅 불가능)에 대한 플레이트(212)(피봇팅 가능)의 피봇팅 운동이 플레이트(242)의 병진 운동을 발생시키고, 결과적으로 변환 피스톤(240)의 병진 운동을 발생시킨다.
플레이트(242)는 로크(230)의 브랜치(233)를 수용하는 축선방향 홈(243)을 포함하고 있어, 브랜치(233)에 대해 회전 불가능하게 부착되면서, 브랜치(233)에 대해 축선방향으로 슬라이드 가능하다. 브랜치(233) 자체가 스터럽(100)의 하우징(113)의 홈(119) 내에 로킹되어 있기 때문에, 따라서 제2 플레이트(242)는 회전이 방지된다.
변환 피스톤(240)은 너트를 형성하는 나사부(245)를 내부에 구비하고 이론상 비가역적인 회전 메카니즘(이 자체는 공지이므로, 설명은 생략한다)에 의해 브레이크 패드의 마모를 보상하는 데 사용되는 슬리브(241)에 의해 전방으로 확장된다.
도 5는 하우징(113)의 바닥부(114)에 축선방향 홈(119)과 오리피스(115)를 구비하고 있는, 실린더(110) 및 하우징(113)의 위치에서의 스터럽(100)의 내부 공간을 음각 형태로 도시하고 있다. 쇼울더(117)는 클립(201)을 수용하는 외주 홈(118) 후방에서 로크의 링의 지지면으로서 기능한다.
도 6A 및 6B는 로크(230)를 서로 다른 방향에서의 대응하는 2가지 등축도로 도시하고 있다. 로크(230)는 축선(XX)에 평행한 원통형 로킹 브랜치(233)를 가지고 있고 슬리브(232)에 의해 후방으로 확장되어 있는 링(230)으로 이루어져 있다. 로킹 브랜치(233)의 단면 형태는, 축선(XX)을 향하고 있는 큰 내향 측면(233c)이 축선(XX)에 중심을 둔 곡률 반경을 가지고 있고, 각각의 홈(119)에 끼워맞춤되는 큰 외향 측면(233a)이 상대적으로 작은 곡률 반경을 가지는 곡선형 사각형으로 생각될 수 있다. 곡선형 측면(233a, 233c)은 반경방향이나 각각의 브랜치(233)의 단면의 중앙을 관통하는 반경 방향에 평행하게 배향된 직선형 측면(233b, 233d)과 만난다. 3개로 도시되어 있는 브랜치(233)는 등각 간격으로 분포되어 있다.
도 7은 스터럽(100)의 하우징(113) 내에 로크(230)와 변환 피스톤(240)이 설치되어 있는 변환기의 단면도로서, 하우징(113)의 홈(119)의 형태, 로크(230)의 브랜치(233)의 형태, 및 피스톤(240)의 플레이트(242)의 홈(243)의 형태를 보여주고 있다.
전술한 바와 같이, 스터럽(100) 내에서의 변환기의 로킹은 로크(230)를 이용하여 이루어지고, 도 7에서는 도면을 간략화하기 위해 3개의 브랜치 중에서 2개만이 도시되어 있다.
브랜치(233)는 축선방향으로 축선(XX)에 평행하게 배향된 원주형 형태를 가지고, 스터럽(100)의 홈(119)의 형태와 피스톤(240)의 플레이트(242)의 형태의 양자의 형태에 맞추어진 곡선형 사각형 단면으로 되어 있다.
홈(119)은 하우징(113)의 반경에 비해 상대적으로 작은 반경으로 된 원호형 단면을 가지고 있다. 홈(119) 내에 끼워지는 브랜치(233)의 부분은 홈(119)의 반경과 동일한 곡률 중심에 중심을 두는 동일한 반경, 즉 보다 정확하게는, 상사형(homothetic) 반경을 가지는 브랜치의 단면 중의 둥근 측면(233a)을 형성하는 원호형 단면을 가진다.
브랜치(233)의 측면(233b, 233d)은 축선(XX)을 관통하는 브랜치(233)의 정중면(median plane)에 평행한 직선형(평면형)이다. 측면(233b, 233d)은 또한 반경방향으로 배향되는 다시 말해 연장했을 때 축선(XX)을 통과하게 되는 평면형이 될 수도 있다. 이 변형예는 도시되지 않았다.
브랜치(233)의 단면은, 측면(233a) 뿐만 아니라 측면(233b, 233d)의 일부 또한 링(231)의 외형선의 범위를 넘어서 뻗어 나와 있다. 제4의 측면(233c)은 도시된 바와 같이 곡선형 측면이다. 제4의 측면(233c)도 직선형 다시 말해 평면형으로 될 수도 있다.
홈(119) 내에 수용되어 체결된 브랜치(233)는 그것의 측면(233c)과 측면(233b, 233d)의 일부가 침입한 플레이트(242)를 병진 운동하도록 안내한다.
홈(243)은 브랜치(233)의 단면에 대응하는 단면을 가지고 있다. 홈(243)의 단면 형태는 브랜치(233)의 측면(233b, 233d)에 대응하는 측면(243b, 243d)과 브랜치(233)의 측면(233c)의 형태와 대응하는 형태로 이루어진 바닥부(243c)를 구비한 U자 형상이다. 이 실시예에서는, 측면(233c)은 예컨대 축선(XX)에 중심을 두는 원호형과 같은 곡선형이다. 도시하지 않은 변형예에 따라, 홈(243)이 사출 성형되지 않는 경우에는, 홈(243)의 기계가공을 단순화하기 위해, 바닥부(243c)가 직선형으로 되고, 브랜치(233)의 측면(233c)도 직서형으로 될 수도 있다. 브랜치(233)의 상세한 형태 및 홈(243)의 상세한 형태가 도 7A 및 7B에 예시되어 있다.
도 8은 플레이트(242)를 포함하고 있는 변환 피스톤(240)으로서, 플레이트(242)의 후방면에 가변 깊이의 홈이 구비되고(이 자체는 공지이므로 도시 생략), 플레이트(242)가 전술한 바와 같이 브랜치(233)를 수용하기 위해 플레이트(242)의 두께에 걸쳐 홈(243)을 포함하고 있는 변환 피스톤(240)의 등축도를 도시하고 있다. 플레이트(242)에는, 외면에 압축 스프링(250)이 설치되고 전방 단부 내면에 자동적 마모 보상 메카니즘을 위한 나사부(245)가 구비되는 원통형 슬리브(241)가 전방으로 이어져 있다.
변환 피스톤(240)의 플레이트(242)의 후방면에는, 제어 샤프트(210)의 제1 플레이트(212)의 가변 깊이의 홈(미도시)과 배열 및 형태에 있어 상보적인 가변 깊이의 홈이 구비된다. 예컨대 3개인 케이지(220)의 볼은 제어 샤프트(210)의 플레이트(212)의 대응되는 결합 홈 내와 피스톤(240)의 플레이트(242)의 대응되는 결합 홈 내에서 롤링(rolling)하도록 되어 있어, 공지된 바와 같이 양쪽 홈에 의해 형성된 상보적인 램프(ramp)의 작용에 의해 제어 샤프트(210)의 플레이트(212)의 회전 운동을 변환 피스톤(240)의 병진 운동으로 전환시킨다. 압축 스프링(250)이 변환 피스톤(240)의 원통형 슬리브(241) 상에 끼워져, 한편으로 플레이트(242)에 대해 가압되고, 다른 한편으로 역시 피스톤(240)의 슬리브(241) 상에 설치되는 케이지(260)의 바닥부(261)에 대해 가압된다.
케이지(260)는 탄성강(elastic steel)으로 전체적으로 테이퍼(taper) 형상으로 제작된 부품으로, 전방측의 바닥부(261)를 형성하는 링, 외측을 향한 슬롯 구비 플랜지(263)의 2부분과 쌍으로 연결되는 베어링 블레이드(262) 및 자유 단부를 가진 중간 블레이드(264)를 구비하고 있다. 스터럽(100)의 하우징(113)에 변환기(200)를 유지시키기 위해, 케이지(260)의 블레이드(262, 264) 사이 둘레에 클립(201)이 설치된다. 공지된 방식으로 끼워맞춤하기 위해, 슬롯 구비 플랜지(263)와 클립(201)은 공구를 사용하여 슬리브의 형태로 압축된다. 클립(201)은 외주 홈(118)과 함께 케이지(260)를 유지시키고, 슬롯 구비 플랜지(263)는 여기에 참고로 인용된 EP 1 936 227호에 설명된 장착 방식에 의한 것과 같이 하여 스터럽(100)의 쇼울더(117)에 당접하여 하우징(113) 내에 위치된다. 그에 따라, 카트리지(200)는 하우징(113) 내에서 슬롯 구비 플랜지(263)가 쇼울더(117)에 눌려져 당접하는 것에 의해 한쪽 방향으로 봉쇄되고, 클립(201)이 외주 홈(118) 내에 부착되는 것에 의해 반대쪽 방향으로 봉쇄되어, 제어 샤프트(210)와 변환 피스톤(240)만이 이동이 자유롭게 유지된다.
피스톤(240)(도 7)은 하우징(113) 내에서 병진 운동은 자유롭게 유지되면서도 회전 운동은 방지되기 위해 하나 이상의 길이방향 홈(243)을 구비하고 있다. 브랜치(233)는 플레이트(212)의 에지 부분을 사이에 두고 간격을 띄워 설치되고, 볼을 보유한 케이지(220)를 형성하고 있는 디스크도 브랜치에 의해 유지되는데, 이것은 변환 카트리지를 구성하는 세부 조립체의 생산에 중요하며, 하우징(113) 내에의 설치를 용이하게 해준다.
카트리지(200)의 설치 후에, 제어 샤프트(210)와 그것의 플레이트(212)는 한편으로 회전이 자유로워, 제어 샤프트(210)의 회전 운동이 변환 피스톤(240)에 일체로 형성된 플레이트(242)에 대한 플레이트(212)의 상대 회전 운동으로 되어, 변환 피스톤(240)의 병진 운동을 발생시켜, 브레이크 피스톤(5)에 전달된다.
변환 피스톤(240)은 나사-너트 연결체 중의 너트를 형성하고 있는 변환 피스톤(240) 내에 수용되는 도시되지 않은 마모 보정기를 통해 브레이크 피스톤(5)의 후방부에 가압된다. 브레이크 슈의 마모의 보상은 주차 브레이크의 가동 해제 중에 너트 제거 동작 시에 당업자에게 공지인 방식으로 성취된다.
변환 카트리지(200)는 작은 개수의 부품으로 이루어지고, 브레이크 스터럽(100)의 스톡(또는 실린더) 내에 설치 준비된 사전 조립 유닛을 구성하고 있다. 이러한 맞춤은 이어지는 브레이크 피스톤의 설치를 방해하지도 복잡화하지도 않으며, 브레이크 회로의 흐름을 손상시키지 않는다.
본 발명은 자동차 디스크 브레이크 시스템 분야에 관한 것이다.
1 디스크 브레이크
2 브레이크 디스크
3 고정 슈
4 가동 슈
5 브레이크 피스톤
17 하우징의 외주 홈
100 스터럽
110 실린더
111 피스톤 챔버
112 연결구
113 하우징
114 하우징의 바닥부
115 하우징의 바닥부의 오리피스
117 쇼울더
118 외주 홈
119 홈
120 레버
200 운동 변환 카트리지
201 클립
210 제어 샤프트
211 원통형 슬리브
212 제1 플레이트
213 접속구
214 O-링 시일을 구비한 링
220 케이지
230 회전 방지 로크
231 링
232 슬리브
233 로킹 브랜치
233a 브랜치(233)의 측면
233b 브랜치(233)의 측면
233c 브랜치(233)의 측면
233d 브랜치(233)의 측면
240 변환 피스톤
241 슬리브
242 제2 플레이트
243 축선방향 로킹 홈
243b 홈(243)의 측면
243c 홈(243)의 측면
243d 홈(243)의 측면
245 너트
250 리턴 스프링
260 케이지
261 바닥부
262 블레이드
263 슬롯 구비 플랜지
264 중간 블레이드
300 실린더
301 챔버
302 실린더의 확장부
303 바닥부
304 바닥부의 오리피스
305 블라인드 홀
310 카트리지
311 베어링
312 슬리브
313 핀
314 전동축
315 플레이트
316 와셔
317 볼
318 케이지
319 플레이트
320 돌출부
321 절취부
322 변환 피스톤
323 케이지
324 압축 스프링

Claims (7)

  1. 브레이크 디스크(2)를 사이에 두고 간격을 띄워 설치되고, 고정 슈(3)를 지지하고 있고, 상기 브레이크 디스크(2)를 조여 정지시키기 위한 가동 슈(4)를 지지하는 브레이크 피스톤(5)을 수용하는 실린더(110)를 형성하고 하고 있는 플로팅 스터럽을 포함하고 있는 디스크 브레이크로서,
    Figure 112013040921969-pct00003
    상기 브레이크 피스톤(5)은, 주차 브레이크에 연결되어 있으면서 상기 스터럽(100)에 의해 지지되고 있는 피봇팅 레버(120)의 피봇팅 운동을 상기 브레이크 피스톤(5)을 밀기 위한 병진 운동으로 전환시키는 운동 변환 카트리지(200)를 통해, 주차 브레이크 시스템 및 유압 회로에 의해 제어되고,
    Figure 112013040921969-pct00004
    상기 실린더(110)는 상기 브레이크 피스톤(5)을 수용하는 전방부와, 회전체 형상을 가지고 상기 가동 슈(4) 및 상기 실린더(110)의 바닥부(114)에 대항하게 되는 상기 운동 변환 카트리지(200)를 수용하는 하우징(113)을 형성하는 후방부를 가지고 있고, 제어 샤프트(210)를 상기 주차 브레이크의 피봇팅 레버(120)에 연결시키기 위해, 상기 운동 변환 카트리지(200)가 상기 실린더(110)의 바닥부(114)의 축선방향 오리피스(115)를 밀봉식으로 관통하고 있는, 디스크 브레이크에 있어서,
    A) 상기 운동 변환 카트리지(200)는:
    - 상기 실린더(110)의 하우징(113)의 바닥부(114)에 가압되는 후방 부분으로서,
    * 상기 하우징(113)의 바닥부(114)의 축선방향 오리피스(115) 둘레로 가압되고, 전방으로 축선(XX)에 평행하게 배향되는 적어도 하나의 원주형 브랜치(233)를 지지하고 있는 링(231) 형태의 회전 방지 로크(230), 및
    * 상기 피봇팅 레버(120)에 연결되는 제어 샤프트(210)로서, 상기 링(231)을 관통하는 슬리브(211)와, 상기 링(231)의 전방의 상기 회전 방지 로크(230)의 브랜치(233)에 의해 한정되는 외주부 내에 위치하여 전방면에 램프를 구비하고 있는 제1 플레이트(212)를 구비하는 제어 샤프트(210)를 포함하는 후방 부분; 및
    - 상기 브레이크 피스톤(5)에 가압되고, 상기 실린더(110)에 대해 상대적으로 병진 운동하지만 회전 운동이 방지되는 전방 부분으로서,
    * 상기 제어 샤프트(210)의 상기 제1 플레이트(212)와 협력 작동하도록 되어 있는 제2 플레이트(242)를 구비하고 있는 변환 피스톤(240)으로서, 상기 제1 및 제2 플레이트(212, 242)의 램프 내에 개재된 가동 볼에 의해 상기 제1 및 제2 플레이트(212, 242) 사이의 상대 회전 운동을 상기 브레이크 피스톤(5)에 작용하는 상기 변환 피스톤(24)의 병진 운동으로 전환시키도록 되어 있고, 상기 제2 플레이트(242)의 에지가 상기 회전 방지 로크(230)의 대응되는 브랜치(233)를 수용하기 위한 축선방향 홈(243)을 구비하도록 되어 있는 변환 피스톤(240), 및
    * 상기 변환 피스톤(240)을 상기 실린더(110) 내에 유지시키는 케이지(260)로서, 상기 케이지(260)와 상기 변환 피스톤(240) 사이에 개재되어, 상기 제1 및 제2 플레이트(212, 242)와 볼에 의해 발생되는 병진 운동에 대항하는 클립(201) 및 리턴 스프링(250)을 통해 상기 변환 피스톤(240)을 상기 실린더(110) 내에 유지시키는 케이지(260)를 포함하는 전방 부분;을 포함하고 있고,
    B) 상기 실린더(110)는, 상기 운동 변환 카트리지(200)를 수용하는 상기 하우징(113)을 형성하는 상기 후방부에, 다른 한쪽이 상기 제2 플레이트(242)의 축선방향 홈(243) 내에 끼워맞춤되는 상기 회전 방지 로크(230)의 로킹 브랜치(233)를 수용하는 적어도 하나의 길이방향 홈(19)을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
  2. 제 1 항에 있어서,
    - 상기 스터럽(100) 내의 상기 운동 변환 카트리지(200)를 수용하는 상기 하우징(113)과 상기 변환 피스톤(240)의 상기 제2 플레이트(242)는 각각 3개의 길이방향 홈(119, 243)을 구비하고 있고,
    - 상기 회전 방지 로크(230)는 3개의 길이방향 브랜치(233)를 구비하고 있고,
    - 상기 홈(119, 243)은 등각 간격으로 분포되어 있고, 서로 대향하고 있으며, 상기 홈(119, 243)에 대응하여 위치된 브랜치(233)는 각각이 상기 하우징(113)의 홈(119)과 상기 변환 피스톤(240)의 상기 제2 플레이트(242)의 홈(243)의 양쪽에 수용되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 회전 방지 로크 (230)는 상기 축선(XX)에 평행한 3개의 길이방향 브랜치(233)를 지지하는 링(231)과, 상기 브랜치(233)가 지지되는 쪽과 반대쪽으로 링(231)으로부터 확장된 슬리브(232)를 포함하고 있고, 상기 슬리브(232)는 상기 실린더(110)의 상기 바닥부(114)를 일부 관통하도록 되어 있고, 상기 링(231)은 상기 제어 샤프트(210)의 상기 제1 플레이트(212)용 베어링을 구성하는 상기 하우징(113)의 상기 바닥부(114)의 상기 축선방향 오리피스(115) 둘레로 가압되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징(113)의 상기 홈(119)은 원호형 단면을 가지고 있고, 상기 회전 방지 로크(230)의 상기 브랜치(233)는 당해 브랜치(233)가 적어도 일부분 내로 침입하게 되는 홈(119)의 반경과 실질적으로 동일한 반경을 가지는 원호 형태의 하나의 측면(233a)을 구비하는 사각형 단면을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 변환 피스톤(240)의 상기 제2 플레이트(242)는 적어도 하나의 사각형 단면의 홈(243)을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 운동 변환 카트리지(200)를 수용하는 상기 하우징(113)은 상기 케이지(260)의 플랜지(263)를 지지하여 수용하기 위한 쇼울더(117)와, 상기 클립(201)을 수용하기 위한 외주 홈(118)을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 케이지(260)는 탄성강으로 전체적으로 테이퍼 형상으로 제작된 부품으로서, 링 형태의 바닥부(261), 슬롯 구비 플랜지(263)에 연결되는 베어링 블레이드(262) 및 상기 클립(201)을 수용하는 자유 단부를 가진 중간 블레이드(264)를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
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