KR101808397B1 - 디스크 브레이크, 디스크 브레이크와 같은 브레이크 작동 메커니즘과 브레이크 조정 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 브레이크 작동 메커니즘과 조정 메커니즘(11)을 포함하는 디스크 브레이크에 대한 것으로서, 브레이크 어플리케이션 중에 브레이크 패드(5)와 브레이크 디스크 사이의 간격 줄이기뿐만 아니라, 브레이크 해제 움직임 중에 상기 간격 줄이기보다 작거나, 같거나 또는 큰 값으로 추가적 간격 늘이기를 제공한다. 그러한 목적을 위한 브레이크 작동 메커니즘에 서로 다른 레귤레이터 유닛(71;27,73-76,83;93;105,107,108;39,112,115, 116,117;119,120)이 포함될 수 있다. 또한, 본 발명은 브레이크 해제 움직임 중에 간격을 늘려야 하는 상황에 맞춰 브레이크 패드(5)와 브레이크 디스크 사이의 간격을 조정하기 위한 방법을 제시한다.

Description

디스크 브레이크, 디스크 브레이크와 같은 브레이크 작동 메커니즘과 브레이크 조정 방법{Disc brake, brake actuation mechanism for such a disc brake and method for brake adjustment}

제시된 발명은 디스크 브레이크에 관한 것으로, 더 상세하게는 다목적 차량 용도의 디스크 브레이크와 그러한 디스크 브레이크의 브레이크 작동 메커니즘에 대한 것이다. 또한 본 발명은 새로운 브레이크 조정 방법에 대한 것이다.

이러한 이유로 본 발명은 한 개 이상의 브레이크 디스크가 겹쳐진, 슬라이딩 캘리퍼(Sliding Caliper) 또는 고정 캘리퍼(Fixed Caliper)로 구성된 디스크 브레이크를 포함한다. 한정되지는 않지만 주로 본 발명은 스폿 형식(Spot-Type)의 라이닝 부분(Lining Section)이 있는 디스크 브레이크에 관한 것이다.

디스크 브레이크, 특히 하중이 큰 트럭에 적용되는 것은 작동 메커니즘, 브레이킹(Braking) 또는 클램핑(Clamping) 힘을 하나 또는 여러 개의 브레이크 디스크로 전달하는 방식, 그리고 브레이크 패드(Brake Pad) 및/또는 브레이크 디스크의 마모를 보정하기 위한 조정 방식에 대해 서로 다른 구성들을 가지며, 나아가 이와 관련된 작동최적간격(Running Clearance) 조정 방식에 대해서도 서로 다른 구성들을 가지는 것으로 알려져 있다.

일반적으로 디스크 브레이크에 적용되고 구현된 브레이크 조정기 디자인과 작동 메커니즘은 매우 다양하다.

유럽특허 EP 0271864 B1에 의하면, 작동 장치는 축방향으로 작동하는 요소(Axial Actuation Member)들을 가지며 그 주변에는 롤러-램프(Roller-Ramp) 메커니즘 형태의 힘 증폭(Force Amplification) 메커니즘과 같은 여러 구성품들이 배치되어 있다. 일반적으로 사용된 작동 메커니즘은 유압, 공압 또는 전기구동기계(Electro-Mechanic) 액츄에이터(Actuator)로 동작하는 브레이크 레버(Lever)를 포함한다. 이 레버는 주로 하나 이상의 롤러 구성품들을 통해 초기 힘을 쓰러스트(Thrust) 부품에 전달하고, 쓰러스트는 브레이크 디스크를 향해 브레이크 캘리퍼 하우징(Housing) 안에서 축방향으로 유도된다. 그렇게 레버로 작동하는 브레이크 메커니즘은 EP 0553105 B1 또는 EP 0698749 B1에 예시되어 있다.

브레이크 작동 메커니즘의 다른 디자인이 WO 2001/75324 A1에 개시된다. 이에 의하면, 브레이크 디스크에 클램핑 힘을 전달하는 쓰러스트 부품은 중심 로드(Central Rod) 주위에 배치된다. 본 발명자의 WO 2004/059187 A1에도 비슷한 디자인이 예시되어 있다. 거기에 개시된 디스크 브레이크에 대한 브레이크 작동 메커니즘은 각각 브레이크 디스크에 작용하는 단일 태핏(Tappet)과 쓰러스트 부품의 형태로 구성되고, 조정 장치는 이미 태핏 안에 결합되어 있다. 그로 인해 태핏은 로드에 의해 브레이크 캘리퍼의 하우징에 브레이크 디스크의 회전 축에 평행하게 부착되어 있다. 바람직한 실시 예에 따라 태핏은 쓰러스트 부품에 대해 복귀 메커니즘과 직접적으로 같이 동작하는데, 이것은 태핏에 결합되어 있고 로드와 같이 움직인다.

이런 연유로 적용된 작동 메커니즘의 설계와는 상관없이, 브레이크 디스크와 디스크 패드에 있는 브레이크 라이닝 사이의 작동최적간격은 브레이크 패드 라이닝 및/또는 브레이크 디스크에서의 마모로 인하여 발생하며, 항상 보정되어야 한다.

여기서 언급된 이 태핏의 예에 따른 브레이크 작동 메커니즘은 적어도, 클램핑 힘을 브레이크 패드들에 의해 브레이크 디스크에 전달하는 쓰러스트 부품을 포함한다. 이를 위해 쓰러스트 부품은 하나의 다른 부품과 상호작용하는 적어도 하나의 회전 가능한 부품을 포함한다. 이 부품들이 상호 축방향으로 움직일 수 있도록, 그 다른 부품은 브레이크 캘리퍼 안에서 회전은 안되지만 축방향으로 움직이도록 유도된다.

이런 원리의 일례가 WO 2004/059187 A1에 개시되어 있는데 슬리브(Sleeve) 모양의 스핀들(Spindle) 두 개가 나사선으로 결합되어 있으며 내부 나사선이 있는 외부 슬리브에 외부 나사선이 있는 내부 슬리브가 돌려 끼워진다. 외부 슬리브 또는 바깥 스핀들은 브레이크 캘리퍼 내에 지지되거나 그것의 캐리어 내에 회전되지 않게 지지되어 내부 슬리브 또는 안쪽 스핀들이 회전하면 그것과 연계된 바깥 스핀들이 직선으로 움직이게 되며, 마모로 브레이크 라이닝에 생긴 간격을 보정하기 위해 바깥 스핀들을 브레이크 디스크 쪽으로 움직일 수 있다.

예를 들어, 축방향으로 바깥 스핀들의 회전 불가능한 직선 유도면은 바깥 스핀들들이 직접적으로 또는 추가의 중간 구성품들에 의해 브레이크 패드 또는 브레이크 라이닝 리테이너(Retainer)와 연결된 상태로 구현되며, 그 자체는 순차적으로 브레이크 캘리퍼 또는 캘리퍼 캐리어 안에서 직선으로 유도된다, 다시 말해서, 브레이크 패드(브레이크 라이닝 및 라이닝 리테이너), 라이닝 리테이너 또는 브레이크 라이닝 그 자체가 캘리퍼 또는 그것의 캐리어 안에서 브레이크 디스크에 대해 회전 가능하지 않게 안내되며 또한 이러한 브레이크 구성품들과 연결된 조정기의 바깥 스핀들은 배타적으로 축방향으로 그리고 회전할 수 없도록 유도된다.

본 발명자의 WO 2011/113554 A2에는 향상된 단일 태핏 형식 작동 메커니즘이 제시되었는데, 복귀 메커니즘과 조정 메커니즘의 구성품들은 태핏 설계에 포함되었고 바깥과 안쪽 슬리브를 구성하는 유닛에 의해 둘러싸여 있는데 양쪽 모두 조정 메커니즘의 일부분과 결과적으로 브레이크 작동 메커니즘을 구성한다. 거기에 포함된 조정 메커니즘은 회전 가능한 레버에 의해 구동되며 브레이크 작동 메커니즘에 클램핑 힘을 인가한다. 실제 마모에 따른 브레이크 패드와 브레이크 디스크 사이 간격은 브레이크 패드가 브레이크 디스크와 접촉할 때의 급변하는 클램핑 힘을 오로지 기계적 방법으로 측정하여 판단하기 때문에 이와 같은 조정 메커니즘은 오직 기계적인 방법으로만 그 간격을 자동으로 조정한다.

WO 2011/113554 A2에 제시된 조정 메커니즘은 적어도 하나의 나사선이 있는 조정 스크류(Threaded Adjustment Screw, 안쪽 스핀들)와 적어도 한 개의 다른 나사선이 있는 부품(바깥 스핀들)이 상호 작용하도록 구현되어, 안쪽 브레이크 패드에 작동 힘을 전달한다. 따라서 브레이크 어플리케이션 때, 조정은 간격(Clearance) 줄이는 방향으로만 제어된다. 브레이크 패드와 브레이크 디스크 사이의 목표 간격에 상응하는 초기설정된 거리를 지난 후, 토크(Torque)는 나사선이 난 부품들에 가해지고, 브레이크 디스크가 브레이크 패드에 닿을 때 그로 인해 브레이크 작동 메커니즘과 캘리퍼 내부에 닫힌 힘의 흐름이 형성된다. 이 토크는 회전 가능한 레버로부터 일방향 클러치(One-way Clutch)를 거쳐서 그것의 구동 방향으로 전달되고 축방향 힘 때문에 나사선 있는 부품들 사이에 회전 저항이 증가할 때 토크 제한 클러치(Torque Limiting Clutch)의 미끄러짐 또는 과동작에 의해 제한되며, 그로 인해 일종의 역 토크를 생성한다.

요약하면, 그러한 자동으로 동작하는 조정기의 원리와 기능은 일반적으로 디스크 브레이크 산업에서는 “자동 브레이크 조정기(Automatic Brake Adjuster)”로 불리며, 위에서 설명한 종래기술의 브레이크 작동 메커니즘은 대동소이하다. 어느 정도의 공전을 포함하는 적어도 한 개의 클러치에 의해 자유운동 수준은 원하는 목표 간격 다시 말해 최대 허용가능한 작동최적간격에 상응하게 선택되며, 브레이크 패드의 마찰 라이닝 예를 들어 브레이크 패드 그 자체는 마모에 의해 마찰 라이닝이 천천히 줄어듦에 따라 브레이크 디스크 쪽으로 지속적으로 다가간다. 다시 말해, 작동최적간격이 목표 간격보다 더 클 때까지 마찰 라이닝이 마모되면, 브레이크 패드와 브레이크 디스크 사이에 있는 작동최적간격이 줄어들고 브레이크 패드가 브레이크 디스크 쪽으로 더 움직이게 된다. 이로 인해 결과적으로 과도하게 라이닝이 마모되어 클러치를 회전시키는데 이 회전에 의해 브레이크 패드가 브레이크 디스크에 더 가까워지게 된다. 브레이크 패드와 브레이크 디스크가 닿은 후 전체 브레이크 메커니즘에 증가한 부하는 클러치가 미끄러지게 하여 그로 인해 지금 당장 요구되지 않은 추가적인 조정 움직임을 방지하거나 그 어떤 조정 메커니즘의 과부하를 방지한다.

이러한 측면에서 모든 종래기술의 브레이크 작동 메커니즘에 대해 브레이크 디스크와 브레이크 패드 사이 목표 간격은 예를 들면 과도한 브레이킹으로 발생하는 브레이크 디스크 또는 브레이크 패드의 어떠한 열적 팽창을 고려하기에 충분한 공간을 제공하기 위해 좀 더 크게 설정된다. 이것은 디스크 브레이크의 해제 상태에서 이러한 부품들 간 힘 접촉의 위험을 피하기 위함인데, 그러한 힘 접촉은 에너지가 지속적으로 소비되게 하고 심지어 더 많은 열적 팽창을 유발할 수도 있기 때문이다.

일반적으로 액츄에이터의 유효 스트로크(Stroke)는 브레이크 캘리퍼 또는 디스크 브레이크의 다른 부품들의 브레이크 작동 때 닫힌 힘의 흐름 안에 배치됨에 따라 클램핑 힘에 의해 가해지는 어떠한 탄성의 늘리려는 것과 벌리려는 것을 수용할 수 있게 선택되어야 한다. 그리고 또한 이 스트로크는 선택된 목표 간격을 수용할 수 있게 선택되어야 한다.

더욱이 이것은 어느 과도한 처짐을 그것의 최대 제한값에 도달하여 고장을 일으킬 것으로 예상되는 클램핑 힘에 도달하지 않게 받아들일 수 있도록 일종의 안전 여유와 함께 제공되어야 한다.

브레이크 가동에 대한 주요한 문제점은 브레이크 패드와 브레이크 디스크가 과도한 열 발생으로 현저히 팽창하여 이런 부품들 간에 접촉이 발생하는 것이다. 더 상세하게 짧게 연속된 브레이킹 후에 열이 완전히 방출되지 않고 드래깅(dragging)되고 그로 인해 추가의 열이 발생하고 마모가 크게 발생하는 것이다.

드래깅 위험을 줄이기 위해, 어떻게 설계된 조정 메커니즘이든 상관없이 일반적으로 매 브레이크 동작마다 과도한 간격의 일부분만 감소시키게 구성되었다. 다시 말해 과도한 전체 간격은 여러 번의 브레이크 동작들에 의해 연이어 감소될 것이다. 브레이킹 과정 중의 교란 또는 구성품의 공차 편차와 같은 불완전성의 경우에 선택된 이러한 동작 방법이 과도한 간격 전체를 단 한번의 브레이크 동작으로 보정하는 것에 비해 과보정 및 드래깅과 같은 위험을 좀 더 줄인다.

종래기술에 따른 조정 메커니즘에 사용된 토크 제한 클러치는 예를 들면 WO 2011/113554 A2에 제시된 것과 같은 롤러-램프 클러치 또는 EP 0730107 A2에 사용된 일반 마찰 클러치를 포함할 수 있다. 또한, 치형 클러치(Teethed Clutch)나 비틀림 스프링(Torsional Spring)과 같은 추가의 디자인들이 포함될 수 있다.

위에 설명한 조정 메커니즘은 실제로 간격 줄이기 방향으로만 조정을 실행하고 작용한다. 이러한 단일 동작 원리는 부분 조정 및 좀 더 큰 목표 간격 선택과 함께 잘 구동되는 것으로 종래기술의 설계도와 실시 예에 제시되어 있다.

그러나 이러한 접근방법은 유효한 액츄에이터 스트로크를 최대한 이용하기 위한 최적의 해결책은 아닌 것 같다. 다시 말해 앞서 언급한 드래깅의 위험을 피하기 위해 요구되는 안전 여유를 두는 것은 차례차례 큰 액츄에이터 및/또는 딱딱한 그리고 그로 인한 무거운 캘리퍼가 되게 하고 이것은 일반적으로 연료 절약, 차량 핸들링 그리고 제조 비용 측면에서 바람직하지 않다.

따라서, 마모로 생긴 간격 줄이기에 대해 이미 제시된 조정 방법에 더하여 마모에 대한 보정을 위해 간격을 조정하는 것과는 별도로, 드래깅 위험의 측면에서 너무 작은 것으로 증명된 간격을 늘리기 위한 조정이 필요하다.

EP 1524449 A1과 DE 10209567 A1에 전기 모터를 브레이크 조정기로 사용하는 방법이 제시되었는데, 이것은 브레이크 패드를 브레이크 디스크에 가까워지게 그리고 멀어지게 구동하여 이러한 구성품들 사이에 미리 설정된 거리를 항상 유지하게 하는데 이를 위한 구동은 전기적 수단에 의해 결정된다. 그러나 이런 디자인은 기술적으로 복잡하며 만들기에 비싸고 더군다나 모든 종류의 교란에 민감한 것으로 알려져 있다.

언급된 종래기술과 연관된 다양한 문제점들과 결점들을 없앨 필요가 있다.

따라서 본 발명의 목적은, 브레이크 작동 중에 가능한 마모를 보정하기 위한 간격 조정과 더불어 드래깅(Dragging) 위험을 피하기 위한 간격 늘리기와 관련된 조정을 함께 제공할 수 있는 조정기를 구비한 디스크 브레이크와 브레이크 작동 메커니즘을 제공하는 것이다.

추가적 목적으로서, 보정 메커니즘은 좀 더 작은 공간과 무게를 필요로 하며, 더욱이 조립하기 쉬우며, 손쉽고 가격경쟁력이 있게 만들어 질 수 있는 단일 부품들로 이루어져야 한다.

또한 본 발명의 목적은 마모로 인한 간격의 보정과는 관계없이 드래깅 위험 또한 고려하여 작동최적간격(Running Clearance)의 보정이 가능하도록 한 조정 방법을 제공하는 것이다.

이러한 목적들은 각각 청구항 1 또는 청구항 10에 따른 디스크 브레이크에 의해, 청구항 16에 따른 조정 메커니즘을 가진 브레이크 작동 메커니즘에 의해 그리고 청구항 25에 따른 브레이크 패드와 브레이크 디스크 사이 간격을 조정하는 방법에 의해 달성되었다.

디스크 브레이크는 적어도 한 개의 브레이크 디스크에 걸쳐있는 하나의 브레이크 캘리퍼(Brake Caliper)와 브레이크 작동 메커니즘을 포함한다. 상기 브레이크 메커니즘은,

- 클램핑 힘(Clamping Force)을 인가하기 위한 증폭 메커니즘과,

- 디스크 브레이크의 해제 상태 때 브레이크 패드와 브레이크 디스크 사이에 간격(Clearance)이 설정되고, 상기 클램핑 힘을 브레이크 패드를 통해 브레이크 디스크에 전달하기 위한 쓰러스트(Thrust) 부품과,

- 상기 쓰러스트 부품에 작용하도록 설정되고 브레이크 작동 움직임 중에 브레이크 디스크와 브레이크 패드 사이의 상기 간격을 줄이게 설정되어, 브레이크 작동 중에 상기 브레이크 패드 및/또는 상기 브레이크 디스크의 마모를 보정하기 위한 조정 메커니즘을 구비한다.

본 발명의 첫 번째 실시 예에 따라 그런 조정 메커니즘은 브레이크 해제 움직임 중에 간격 줄이기보다 작거나, 같거나 또는 큰 값으로 상기 간격을 늘리도록 구성되며, 조정 메커니즘은 순전히 기계적으로 기동한다. 다시 말해서 조정 메커니즘은 그 설계된 것과는 관계없이 브레이크 작동 움직임 중 간격 감소와 브레이크 해제 움직임 중 간격 늘이기 모두를 실행하는데, 이것은 오로지 기계적 부품들의 상호작용에 의해서만 이루어지며 전기적 모터와 같은 그 어떠한 외부 파워 소스의 도움을 받지 않는다.

본 발명의 두 번째 실시 예에 따라, 조정 메커니즘은 브레이크 작동 움직임 중에 브레이크 디스크와 브레이크 패드 사이의 상기 간격을 줄이는 제1 레귤레이터 유닛(Regulator Unit)을 포함한다. 또한, 조정 메커니즘은 브레이크 해제 움직임 중 상기 간격 줄이기보다 작거나, 같거나 또는 큰 값으로 상기 간격을 늘리는 제2 레귤레이터 유닛을 포함한다.

필요한 건 아니지만 바람직하게는 제1 레귤레이터 유닛와 제2 레귤레이터 유닛은 기계적으로 작동된다.

위에서 설명한 발명 목적은 또한 디스크 브레이크에 활용되며 조정 메커니즘을 포함하는 브레이크 작동 메커니즘에도 적용되는데 그로 인해 상응하는 구성 또는 상응하는 제1 및 제2 레귤레이터 유닛을 포함할 수 있다.

제2 레귤레이터 유닛은 조정 메커니즘의 구성품 및/또는 상기 조정 메커니즘의 일부분인 제1 레귤레이터 유닛의 구성품들과 같이 동작할 수 있다.

또한, 제2 레귤레이터 유닛은 조정 메커니즘 및/또는 그것의 제1 레귤레이터 유닛에 적어도 부분적으로 포함될 수도 있다.

다시 말해서, 본 발명에 따라, 브레이크 해제 움직임 중 간격 늘리기를 제공하게 되는 제2 레귤레이터 유닛은 작동 메커니즘과 분리된 디스크 브레이크의 일부분이거나 또는 적어도 상기 작동 메커니즘의 일부분일 수 있다. 그것은 조정 메커니즘이나 조정 메커니즘의 일부로부터 분리될 수 있다. 따라서 작동 메커니즘과 조정 메커니즘 모두의 단일 구성품들은 개별적으로 또는 공통으로 제2 레귤레이터 유닛 내에서 동작하도록 구성되어 간격 늘이기를 제공할 수 있다. 또한 단일 구성품들은, 필수적인 것은 아니지만, 제1 레귤레이터 유닛의 부분일 수 있다.

바람직한 실시 예에 따라, 제1 레귤레이터 유닛 및/또는 제2 레귤레이터 유닛은 각각 토크 제한 클러치로 구성되며 그 설계와 구성은 각각의 기구학적 요구사항에 따라 선택될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시 예에서, 작동 메커니즘은 태핏 설계로 되어 있는데, 제1 레귤레이터 유닛와 제2 레귤레이터 유닛의 모든 구성품들은 중심 로드를 통해 기능적으로 상호 작용할 수 있게 브레이크 캘리퍼 내에 부착되어 질 것이며, 로드는 브레이크 캘리퍼의 하우징 내에 축방향으로 지지되며 또한 브레이크 캘리퍼 하우징 내에 단일 브레이크 구성품들을 부착할 수도 있게 제공되는데 이들 구성품들은 브레이크 디스크의 회전축에 평행하게 작동한다.

본 발명에 따라 축방향(즉, 브레이크 디스크의 회전축에 평행한 방향)과 방사상 방향(즉, 중심 로드 주위)으로 브레이크 작동 메커니즘과 로드의 모든 부품들의 구성과 치수화는 브레이크 어플리케이션 움직임 때 간격 줄이기를 위한 제1 레귤레이터 유닛의 기능화와 작동 모두와 브레이크 해제 움직임 때 간격 늘리기를 위한 제2 레귤레이터 유닛의 기능화와 작동 모두 가능하고 조정되게 상호 선택되고 미세 조정된다. 더 상세하게, 비틀림 스프링 구성품이, 그것의 실제 구성과 디자인과는 관계없이, 제2 레귤레이터 유닛에 사용되는 경우에 기설정된 프리텐션(Pretension)은 규정된 값까지 간격 늘리기가 구현될 것이라는 것을 확실히 하는 방식으로 구성 및 치수화가 될 것이다.

그런 프리텐션 주기에 더하여, 브레이크 작동 메커니즘 및/또는 조정 메커니즘의 적어도 두 구성품 사이에 규정된 각방향 처짐(Angular Slack)이 주어지는데, 바람직하게는 그것의 제2 레귤레이터 유닛의 각방향 처짐은 브레이크 해제 움직임 중에 간격 늘리기 값으로 정의된다.

본 발명에 따라 원하는 간격 늘리기의 첫 번째 원리에서, 토크는 브레이크 어플리케이션 중 일종의 비틀림 스프링 구성품에 가해질 것이다. 이 토크는 아래 내용에서처럼 브레이크 해제 때 정해진 각방향 처짐에 거쳐 조정 메커니즘의 나사선 있는 부품들에 작용할 것이다. 이와 같이 각방향 처짐은 그 토크에 의해 정해지며 이 처짐은 브레이크 해제 때 반전될 것이다.

실시 일례에 따라 비틀림 스프링 부품은 그 어떤 비틀림 프리텐션도 인가되지 않게 그런 각방향 처짐이 주어지게 구성되고 부착될 수 있다. 각방향 처짐은 어플리케이션 중에 스프링 부품의 장력 때문에 생긴 토크에 의해 만들어진다. 따라서 이 실시 예에서 각방향 처짐은 비틀림 부품에 내재한다고 말할 수 있다.

선택적으로, 다른 실시 예에 따라, 브레이크 해제 때 반전될 각방향 처짐은 브레이크 조정 메커니즘의 두 구성품 간 각방향 오프셋에 의해 정해지는데, 이 구성품들은 비틀림 스프링 부품과 연결되었고, 바람직하게 이 스프링 부품은 한편에서는 그것의 특정 구성으로부터 비롯되고 다른 편에서는 브레이크 조정 메커니즘 내에서 그것의 위치로부터 비롯되는 비틀림 프리텐션으로 설치된다.

또 다른 한편, 두 번째 원리에 따라 본 발명은 브레이크 해제 때 간격 늘리기를 할 수 있도록 추가의 일방향 클러치를 포함하는 제2 레귤레이터 유닛을 제공한다. 그런 추가의 일방향 클러치는 조정 메커니즘 즉 제1 레귤레이터 유닛에 이미 있는 일방향 클러치와 함께 작동하여 브레이크 작동 중 간격 줄이기를 위한 미끄럼 움직임(Slipping Motion)을 만든다. 본 발명에 따라, 추가의 일방향 클러치는 간격 늘리기에 필요한 내장된 각방향 처짐을 가진다.

바람직하게는 이와 같이 내장된 각방향 처짐은 조정 메커니즘 또는 제2 레귤레이터 유닛의 적어도 두 구성품들의 설계와 구성에 의해 주어지며, 그로 인해 그들 간에 각방향 처짐이 구성되게 하기 위해 각각에 대해 상대적으로 배치되고, 각방향 처짐은 브레이크 해제 움직임 중 늘어나 그로 인해 간격 늘리기에 대한 초기 설정값을 제공한다.

본 발명에 따라, 그런 기설정된 값은 간격이 어디까지 늘어날 수 있는지에 대한 제한 또는 늘어나게 될 양 그 자체일 수 있다. 이와 같이 조정 메커니즘 또는 제2 레귤레이터 유닛은 브레이크 해제 움직임 중에 간격을 기설정된 값까지 늘리게 구성될 수 있는데, 이 값은 간격 줄이기 기능에 의해 결정될 수도 있고 또는 기설정된 값만큼 간격을 늘리게 구성될 수도 있다.

더욱이 본 발명은 디스크 브레이크의 브레이크 패드와 브레이크 디스크 사이 간격을 기정의된 값으로 조정하기 위한 다음의 단계로 구성된 방법을 제공한다.

- 브레이크 패드가 브레이크 디스크와 힘 접촉(Force Contact)하여 그로 인해 간격이 조정되기 전에, 브레이크 작동 움직임 중에 브레이크 패드 및/또는 브레이크 디스크의 실제적 마모로부터 브레이크 패드와 브레이크 디스크 사이에 발생하는 과도한 간격을 보상하는 단계; 및

- 브레이크 패드가 브레이크 디스크와의 힘 접촉을 잃고 난 후 브레이크 해제 움직임 동안 상기 간격을 늘리는 단계를 포함한다.

바람직하게는 두 단계 모두 교대로 그리고 연속적으로 여러 번의 브레이크 작동과 브레이크 복귀 움직임에 걸쳐 반복한다.

가장 바람직하게는, 간격을 늘리는 단계는 매 브레이크 해제 움직임 때에 같은 양만큼 실행된다.

본 발명에 따른 방법은, 브레이크 작동 움직임 중에 간격은 첫 번째 값으로 조정되고 브레이크 해제 움직임 중에 간격은 두 번째 값으로 조정되며 더욱이 두 번째 값이 첫 번째 값보다 크도록 적용될 수도 있다.

바람직하게는 본 발명에 따른 방법의 단일 단계들은 기계적으로 실행된다. 본 발명에 의해 정의된 새로운 방법은 원론적으로 브레이크 작동 메커니즘, 조정 메커니즘 및 그것과 함께 연계되거나 사용된 어떠한 레귤레이터 유닛들의 디자인, 구성 및 배치와는, 이들 구성품들과 모듈들의 디자인, 구성 그리고 배치가 브레이크 해제 움직임 중 브레이크 패드와 브레이크 디스크 사이 간격의 늘리기를 위해 사용되는 한 독립적이다.

본 발명에 따른 브레이크 해제 중 간격 늘리기의 원리는 이와 같이 일반적으로 모든 종류의 브레이크 작동 및 브레이크 조정 메커니즘에 적용될 수 있으나, 단지 기계적 기동으로만 실행되며, 이것들은 출원인의 WO 2011/113554에 제시된 브레이크 작동 메커니즘의 설계와, 여기에 명쾌히 참고되고 여기에 포함되어 공개된 내용을 따르는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른다면, 추가적인 간격 늘리기 기능이 제공되고 실행되는데 이것은 바람직하게는 브레이크 작동 및/또는 조정 메커니즘 그리고 이런 메커니즘들에 포함된 구성품들에 의해 실현되며 여러 장점들이 구현될 수도 있다는 것이 확실하다.

우선, 목표 간격은 디스크와 패드들의 열적 팽창에서 드래깅 위험없이 더 작게 선택될 수 있다. 더군다나 줄어든 목표 간격은 패드에서 줄어든 스트로크를 의미하는데 이것은 동일한 액츄에이터 스트로크에서 캘리퍼 내에 더 큰 탄성을 허용하거나 동일한 액츄에이터 스트로크에서 레버 증폭을 늘리는 것에 활용될 수 있는데 이것은 액츄에이터 힘과 크기를 줄일 수 있음을 뜻한다. 두 가지 대안 모두 에너지 소비뿐만 아니라 무게와 제조 비용을 줄이는 것을 의미한다. 조정 부분은 드래깅 위험없이 더 크게 정해질 수 있는데 이것은 예상치 못했던 교란이나 메커니즘 및/또는 브레이크 작동에 있어서의 불완전함으로부터 발생할 수 있는 일종의 과조정 때문이다. 다시 말해 이것은 예를 들면 경사가 심한 긴 내리막을 운전한 후 발생하는 큰 마모에 대해 보정을 빠르게 하는 조정기를 사용하여 안전도를 증가시키는 것을 뜻한다.

더불어 본 발명에 따른 조정기는 패드 교체 및 다른 정비 행위 후의 부정확한 수작업 설정에 덜 민감하다. 만약 패드 간격이 수작업으로 너무 좁게 설정되었다면, 이것은 몇 번의 어플리케이션 이후 자동으로 바르게 수정될 것이다. 게다가 매 브레이크 어플리케이션에서 양쪽 방향의 조정은 기계적 부품들을 반복적으로 움직이게 한다. 그렇게 하여 조정기 스크류 나사선들이나 다른 부품들이 들러붙거나 고장날 위험이 감소한다.

아래의 자세한 실시 예에 제시된 것처럼, 본 발명은 청구하는 기능을 위해 몇몇 추가의 구성 요소들을 필요로 한다. 이러한 구성 요소들은 진동이나 그 비슷한 것에 의해 발생하는 원치않는 간격 변화에 대해 향상된 조정 기능을 추가로 제공한다.

바람직한 실시 예에서, 조정기는 순수 기계적 설계인데, 이것은 단순하고 제작하기에 비용 효율이 높으며, 추가적인 파워 소스 없이 작동하고, 가혹한 노상 주행 환경에서 발생하는 다양한 교란에 민감하게 반응하지 않아 신뢰할 수 있음을 의미한다.

본 발명의 추가적인 장점들과 특징들은 별첨된 도면에 표현된 것과 같은 서로 다른 실시 예에서 분명해 질 것이다.
도 1은 종래기술에 따른 디스크 브레이크의 실질적인 구성 요소의 전개도,
도 2는 종래기술에 따른 조립된 디스크 브레이크의 종단면도,
도 3은 종래 기술에 따른 작동 메커니즘과 조정 메커니즘의 단일 구성품들의 전개도,
도 4는 본 발명에 따른 일반적인 초기 간격에 대해 간격을 조정하기 위한 브레이크 패드의 움직임을 도식적으로 나타낸 도면,
도 5는 본 발명에 따라 너무 큰 초기 간격에 대한 간격 조정에서 브레이크 패드의 움직임을 도식적으로 나타낸 도면,
도 6은 본 발명에 따른 너무 작은 초기 간격에 대해 간격을 조정하기 위한 브레이크 패드의 움직임을 도식적으로 나타낸 연속적인 도면,
도 7의 (a)는 본 발명에 따른 작동 메커니즘의 첫 번째 실시 예의 종단면도,
도 7의 (b)는 도 7의 (a)의 K-K 위치 단면도,
도 8은 작동 메커니즘의 첫 번째 실시 예의 전개도,
도 9는 본 발명에 따른 작동 메커니즘의 두 번째 실시 예의 종단면도,
도 9a, 9b, 9c는 각각 도 9의 S-S, L-L 및 P-P 위치의 단면도,
도 10은 작동 메커니즘의 두 번째 실시 예의 전개도,
도 11은 본 발명에 따른 작동 메커니즘의 세 번째 실시 예의 종단면도,
도 11의 (a)와 (b)는 각각 도 11의 Y-Y 및 V-V 위치 단면도,
도 12는 작동 메커니즘의 세 번째 실시 예의 전개도,
도 13은 본 발명에 따른 작동 메커니즘의 네 번째 실시 예의 종단면도,
도 13a, 13b, 13c는 각각 도 13의 I-I, Z-Z 및 X-X 위치 단면도,
도 14는 작동 메커니즘의 네 번째 실시 예의 전개도,
도 15는 본 발명에 따른 작동 메커니즘의 다섯 번째 실시 예의 종단면도와, T-T 및 U-U 위치 단면도,
도 16은 작동 메커니즘의 다섯 번째 실시 예의 전개도, 그리고
도 17은 본 발명에 따른 작동 메커니즘의 여섯 번째 실시 예의 종단면도이다.

아래에는, 본 발명에 대한 이해를 돕기 위해, 우선 종래기술과 연관된 자동 브레이크 조정기의 원리와 기능화에 대해 전형적으로 설명될 것이다.

도 1 내지 도 3은, 예를 들어 출원자의 WO 2011/113554 A2에 제시된, 여기에서 명시적으로 언급된 디스크 브레이크와 그것과 연관된 자동 브레이크 조정기와 함께 거기에 포함된 브레이크 작동 메커니즘을 보여준다. 여기서 도시된 브레이크 작동 메커니즘은 단일 태핏(Tappet) 설계를 나타낸다. 도 1은 종래기술에 따라 실질적인 구성품들을 포함한 브레이크 디스크의 전개도이며, 그 구성품들은 도 2에 브레이크 작동 메커니즘이 그것의 동작 위치에 있을 때 그것들의 조립된 상태로 도시되어 있다. 도 3은 단일 구성품들을 가진 자동 브레이크 조정기를 포함하는 브레이크 작동 메커니즘(9)의 전개도를 보여준다.

이런 알려진 디스크 브레이크는 미끄럼 베어링(Slide Bearing, 3)에 의해 캐리어(Carrier, 2)에 미끄러지도록 유도되는 브레이크 캘리퍼(Caliper, 1)을 포함하며 상응하여 볼트로 캐리어(2)에 고정되고 브레이크 캘리퍼(1)의 하우징에 있는 개구부(4)에 받아들여진다. 브레이크 캘리퍼(1)는 브레이크 패드들(5)을 각각 겹쳐지게 하고 둘러싸는데, 이것은 캐리어(2)의 상응하는 유도면들(7)에 축방향으로 유도되는 패드 리테이너들(Retainer, 6)에 고정된다. 라이닝(Lining)이 있는 브레이크 패드들(5)은 여기에 도시되지 않은 브레이크 디스크를 둘러싼다.

도 1에서 볼 수 있는 것처럼 브레이크 캘리퍼(1)는 브레이크 디스크를 마주하는 면에 개구부(8)를 포함하며, 도 2에서 개구부(8)를 통해 브레이크 작동 메커니즘(9)은 브레이크 디스크에 작용할 수 있다는 것을 볼 수 있고, 게다가 이것은 브레이크 캘리퍼(1) 안에서 브레이크 작동 메커니즘(9)의 부착되는 위치를 설명한다.

브레이크 작동 메커니즘(9)은 대체로 증폭 메커니즘(10)을 포함하는데 이것은 유압, 공압 또는 전기기계적 액츄에이터(Actuator, 미도시)에서 비롯된 작동 힘을 브레이크 작동 메커니즘(9)에 클램핑 힘(Clamping Force)으로 전하고 그로 인해 이를 만들 때 결정된 기어 비에 따라 그것에 힘을 가하며, 조정 메커니즘(11)은 브레이크 라이닝 마모를 보정하는데 사용되며, 쓰러스트 구성품(Thrust Element, 12)은 증강된 클램핑 힘을 브레이크 디스크와 리셋 장치(Reset Device, 13)에 전달하는데 액츄에이터에 의해 더 이상 브레이크 힘이 인가되지 않을 경우 브레이크 작동 메커니즘(9)을 그 시작 위치로 되돌리기 위해서이다. 위에 언급된 조립체는 하나의 중심 로드(Central Rod, 14)에 배열되며, 브레이크 디스크의 축에 평행하게 정렬된다. 로드(14)는 한쪽에는 브레이크 작동 메커니즘의 단일 조립체를 부착하는 수단으로 사용되며 다른 쪽에는 브레이크 캘리퍼(1) 하우징에 단일 조립체를 고정하는 수단으로 수용된다.

증폭 메커니즘(10)은 레버(Lever, 15)를 포함하는데, 이것은 브레이크 캘리퍼(1)의 하우징 뒷부분에 피봇 가능하게 지지되어 있으며 거기에서 두 롤러들(Roller, 16)에 대해 회전할 수 있게 지지되어 있고, 이 롤러들은 레버(15)의 회전 축에 편심되게 위치한다. 원기둥 롤러들(16)은 상응하는 니들 베어링 케이지(Needle Bearing Cage, 17)에 회전 가능하게 수용되며, 이 케이지는 두 지지 컵들(Support Cup, 18)에 배열되는데, 지지 컵들(18)은 브레이크 캘리퍼(1)의 하우징 뒷부분에 지지된다. 그렇게 함으로써 레버(15)는 롤러들(16)에 대해 롤러들(16) 주위 피봇 움직임에 롤러들(16)에 대한 레버(15)의 편심된 변위가 일어나게 설계되었고 구성되었으며 편심된 변위 또는 오프셋(Offset)은 액츄에이터에서 레버(15)로 전해진 힘을 강화시킨다.

롤러들(16)에 반대로 레버(15)는 추가의 니들 베어링 컵들(20)을 통해 힘-전달 구성품(Force-Transmitting Element, 19)에 지지되며, 힘-전달 구성품(19)은 레버(15) 쪽에 니들 베어링 컵들(20)을 수용하기 위한 두 개의 컵 반쪽 형태로 상당히 우묵한 부분(21)과 아래에 설명되는 것처럼 디스크 브레이크 쪽에 조정 메커니즘(11)과 그로 인한 쓰러스트 구성품(12)과 상호작용하기 위한 평편한 면들을 포함한다.

중심 로드(14)의 경로에 대해, 레버(15)는 개구부(22)를 포함하며, 니들 베어링 케이지(17)는 개구부(23)를 포함하고 힘-전달 구성품(19)은 개구부(24)를 포함하며, 반면 지지 컵들(18), 롤러들(16)과 니들 베어링 컵들(20)은 각각 상응하는 위치에서 로드(14)의 양쪽 면에 배치된다.

조정 메커니즘(11)은 브레이크 디스크 방향으로 증폭 메커니즘(10)에 바로 이어져 있고 토크 클러치(Torque Clutch)를 포함하며, 그 작동 모드는 다음에 설명된다.

토크 클러치는 롤러-램프-메커니즘(Roller-Ramp-Mechanism, 25)으로 구성되는데, 도 2에 이것의 단일 구성품들이 아주 잘 도시되어 있다. 롤러-램프-메커니즘(25)은 브레이크 디스크와 대면하지 않는 면이 기어 휠(27)에 회전 불가능하게 고정된 램프 몸체(26)를 포함한다. 기어 휠(27)은 여기에서 도시되지 않은 수동 리셋 메커니즘(Manual Reset Mechanism)과 같이 작동되게 구성된다.

램프 몸체(26) 반대쪽에는 지지 클러치 링(18)이 있다. 지지 클러치 링(28)과 램프 몸체(26)는 여러 개의 롤러들(29)을 둘러싸고 있으며 이것은 롤러 케이지(30) 안에서 유도되고 지지 클러치 링(30)과 램프 몸체(26) 사이에서 로드(14) 주변을 동축(同軸)으로 움직일 수 있게 배치되어 있다. 롤러들(29)은 각각 램프 면들(31)에 수용되며, 한쪽 면에 지지 클러치 링(28)과 다른 한쪽 면에 램프 몸체(26)가 그로 인해 서로 마주보게 구성되어 있다. 한 램프 면(31)은 다음의 램프 면(31)에 각기 뒤따르며 모든 램프 면들(31)은 로드(14) 주변에 닫힌 둥근 경로에 배치된다. 도 3에서 이러한 램프 지지면들(31)은 오직 지지 클러치 링(28)에 대해서만 보여진다.

램프 몸체(26)는 브레이크 디스크를 마주보는 힘-전달 구성품(19)의 측면에 있는 원동형의 우묵한 부분(33)에 있는 적어도 하나의 저마찰 베어링 구성품(Low Friction-Bearing Element, 32)에 의해 힘-전달 구성품(19)에 지지된다. 상응하여, 지지 클러치 링(28)은 추가의 저마찰 베어링 구성품(34)에 의해 외부 고정 슬리브(Sleeve, 35)에 지지된다.

외부 고정 슬리브(35)와 지지 클러치 링(28) 일부분은 공동 축을 가지고 내부 고정 슬리브(36)와 지지 클러치 링(28) 일부분과 그 사이에 중공 축(Hollow Shaft, 37)을 공동 축을 가지도록 둘러싸는 롤러들(29)이 있는 램프 몸체(26)에 둘러 싸인다. 내부 고정 슬리브(36)와 중공 축(37)은 면끼리 맞대고 있으며 중심 로드(14)에 회전 가능하게 지지되어 있는데, 내부 고정 슬리브(36)는 스냅 링(Snap Ring) 또는 서클립(Circlip)(38)에 의해 로드(14)에 축방향으로 고정되었다. 중공 축(37)과 내부 고정 슬리브(36)는 순차적으로 오버라이드(Override) 또는 스프라그(Sprag) 스프링(39)을 동축(同軸)으로 둘러싸는데, 스프라그 스프링(39)의 방사상 바깥 면은 중공 축(37)과 내부 고정 슬리브(36)의 방사상 내 면들과 연결되며, 필요하다면 중공 축(37)과 내부 고정 슬리브(36) 모두 상호 회전할 수 없게 연결될 수 있다. 내부 고정 슬리브(36)는 치형(Toothing) 또는 톱니(Serration)(40)에 의해 지지 클러치 링(28)과 회전할 수 없게 연결된다.

다음으로, 중공 축(37)은 레버(15)가 연결된 핀 모양 구성품(Pin-Like Element, 41)을 포함하며, 이 연결은 레버(15)의 피봇 움직임에 대해 중공 축(37)이 상기 핀 모양 구성품(41)에 의해 회전되게 설계되었다. 핀 모양 구성품(41)은 도 9c에 전형적으로 도시된 것처럼 레버(15)의 아래쪽 부위에 배치된 우묵한 면(41A)에 수용된다. 이 연결에서 중공 축(37)은 완벽하게 힘-전달 구성품(19)을 통과한다.

쓰러스트 구성품(12)은 상응하는 나사선(44)에 의해 쓰러스트 부품(43)과 바깥쪽에서 결합된 중공 조정 스핀들(42)을 포함한다. 브레이크 디스크로부터 멀리 마주보고 있는 면에서 중공 조정 스핀들(42)은 예를 들면 리벳들(Rivet, 46)과 같은 상응하게 연결하는 구성품들에 의해 조정 메커니즘(11)의 기어 휠(Gear Wheel, 27)과 회전될 수 없게 연결되며, 조정 스핀들(42)의 표면에 상응하는 블라인드 보어(Blind Bore, 47)와 압입 끼워 맞춤된다.

그 다음으로, 기어 휠(27)은 스플라인 연결(Splined Connection, 48)에 의해 램프 몸체(26)와 회전할 수 없게 연결된다. 그로 인해 램프 몸체(26)의 회전 움직임은 조정 스핀들(42)에 간접적으로 전달될 것이다.

더욱이 쓰러스트 부품(43)은 적어도 하나의 유도하는 구성품, 예를 들면 유도 핀(Guiding Pin, 50)을 포함하며, 브레이크 캘리퍼(1)에 있는 상응하는 개구부로 들어간다. 그것에 의하여, 쓰러스트 부품(43)은 브레이크 캘리퍼(1)에 대해 회전 불가능하게 유도되고, 중공 조정 스핀들(42)의 회전 움직임은 쓰러스트 부품(43)의 축 길이방향 움직임으로 전달된다.

조정 스핀들(42)은 조정 메커니즘(11)뿐만 아니라 리셋 장치(13)도 동축이 되게 둘러싼다. 리셋 장치(13)는 조정 메커니즘(11)을 브레이크 디스크 쪽으로 축의 방향으로 따라가며 또한 로드(14)에 대해 동축이 되게 배치된다. 리셋 장치(13)는 브레이크 디스크 쪽 끝에서 받침 컵(Abutment Cup, 52)에 닿아 있는 코일 스프링(Coil Spring, 51)으로 구성된다. 받침 컵(52)은 축방향으로 위치하며 이격 링(Distance Ring, 53)과 스냅 링(Snap Ring, 54)에 의해 브레이크 디스크를 마주보는 로드(14)의 끝에 고정된다. 그 반대쪽에는 코일 스프링(51)이 조정 메커니즘(11)의 외부 고정 슬리브(35)에 닿는다. 이런 방식으로 리셋 장치(13)는 조정 메커니즘(11)에 토크 제한을 적용하기 위한 메커니즘으로 동시에 기능할 수 있으며, 이것은 조정 메커니즘(11)과 브레이크 작동 메커니즘(9)의 기능화의 서술과 연계하여 설명될 수 있다.

축방향에 가로지르게, 다시 말해서 바깥 면에 옆쪽으로 롤러들(16)은 레버(15)에서 돌출된 모서리들(미도시)에 의해 유도되고 위치하게 된다. 반대 쪽에는 롤러들(16)이 이격 슬리브(55)에 의해 로드(14)로부터 분리되는데, 이것은 양쪽 롤러들(16)에 가상의 안쪽 측면 베어링 면들이 된다.

이격 슬리브(55)의 위치는 한편에서는 스프링 링(56)에 의해 축방향으로 결정되고 다른 편에서는 중공 축(37)에 붙는 것에 의해 결정된다.

도 2와 도 3에 도시된 것처럼, 로드(14)는 지지부품과 베어링면들과 조립품에 대한 위에 언급한 단일 구성품들의 축방향 위치를 정해주기 위해 서로 다른 지름과 홈의 배열을 가진 상응하는 윤곽을 포함한다.

이런 이유에서 일 측에 있는 로드(14)와, 다른 편에서 그것에 지지되는 증폭 메커니즘(10), 조정 메커니즘(11) 및 리셋 장치(13)의 단일 구성품들은 축방향으로 치수화되며, 브레이크 캘리퍼 뒤쪽 부분에 로드(14)가 편향되어 결합된 상태에서 형성된 영구적인 프리텐션(Pretension)에 의해 코일 스프링(51)이 설정된 토크 제한을 토크 클러치에 가하도록 구성된다. 토크 클러치는 롤러-램프-메커니즘(25)의 형태로 조정 메커니즘 장치(11)에 있다.

조정 메커니즘(11)을 가진 브레이크 작동 메커니즘(9)의 기능화는 다음과 같다.

액츄에이터로부터 힘이 인가되면, 레버(15)는 롤러(16)를 중심으로 회전하고 중공 축(37)은 핀모양 구성품(41)에 의해 회전하게 된다. 핀모양 구성품(41)을 수용하기 위해 레버(15)는 도 9c에 전형적으로 도시된 것처럼 우묵한 부분(41A)을 포함한다.

작동 중에 스프라그 스프링(39)은 중공 축(37)을 내부 고정 슬리브(36)로 고정하는데 이로 인해 두 구성품이 같이 회전한다. 내부 고정 슬리브(36)는 회전할 수 없게 지지 클러치 링(28)에 치형(40)으로 연결되기 때문에, 지지 클러치 링(28)은 결과적으로 같이 회전한다.

브레이크 라이닝(5)과 브레이크 디스크가 아직 닿지 않아서 브레이크 힘이 전달되지 않는다면, 지지 클러치 링(28) 또한 램프 몸체(26)를 회전시키고, 그것과 함께 기어 휠(27)-스플라인 연결(48)에 의해 함께 회전할 수 없게 연결된-을 회전시키고, 마지막으로 그것과 함께 조정 스핀들(42)을 회전시킨다. 조정 스핀들(42) 안에서 램프 몸체(26)의 회전은 코일 스프링(51)에 의해 가해진 스프링 힘에 의존하는데 그로 인해 설정된 토크 제한이 제공된다. 롤러들(29)은 한편에서는 램프 몸체(26) 그리고 다른 편에서는 지지 클러치 링(28)에 만들어진 램프 표면들(31)에 정지한 채로 있다. 램프 표면들(31)은 램프가 상호간 합쳐짐에 따라 원모양의 길을 지속적으로 형성하는데 이것으로 인해 롤러들(29)은 요구되는 것처럼 각기 다음 램프 표면들(31)에 겹쳐질 수 있다.

쓰러스트 부품(43)은 유도 핀(50)에 의해 브레이크 캘리퍼(1) 하우징에서 축방향으로 유도되어 회전할 수 없기 때문에, 조정 스핀들(42)의 회전은 쓰러스트 부품(43)이 축방향으로 이동하게 한다. 그로 인해 간격이 보정될 것이다.

브레이크 작동 중에 브레이크 라이닝(5)이 브레이크 디스크에 닿게 되면, 인가된 힘에 상응하는 반력(Counter Force)으로 닫힌 힘의 분포/흐름이 생성된다. 축방향으로 힘을 증가시키면 나사선(44)의 마찰에 의한 쓰러스트 부품(43)과 조정 스핀들(42) 사이의 토크가 코일 스프링(51)에 의해 토크 제한을 위해 토크 클러치에서 인가된 토크보다 더 크게 되는 때가 있다. 그로 인해 조정 스핀들(42)과 기어 휠(27)과 따라서 램프 몸체(26)는 멈춘다.

그러나 이때 중공 축(37), 내부 고정 슬리브(36) 및 지지 클러치 링(28)은 회전을 계속하여, 롤러들(29)이 더 이상 멈출 수 없고 램프 몸체(26)의 램프 면들(31)에서 더 움직이게 하여 램프 표면들(31)에 쌓이게 된다.

램프 몸체(26)는 저마찰 베어링 구성품(32)에 의해 힘-전달 구성품(19)에 지지되기 때문에 롤러들(29)의 쌓임은 지지 클러치 링(28)이 램프 몸체(26)로부터 브레이크 디스크 쪽으로 움직여 코일 스프링(51)을 누르게 한다. 스프링(15)의 눌림은 전체 브레이크 작동 스트로크 동안 일어나고 사실상 나중의 리셋 움직임의 복귀 부분을 구성한다.

액츄에이터가 더 이상 브레이크 작동 메커니즘(9)에 힘을 가하지 않는 경우에 리셋 장치(13)에 의한 복귀 움직임이 시작된다.

처음에는 브레이크 라이닝(5)과 브레이크 디스크가 여전히 닿아 있고 상당한 힘이 작용하고 있다. 그 다음에는 롤러들(29)을 포함한 단일 구성품 지지 클러치 링(28)과 중공 축(37)이 반대 회전 방향으로 브레이킹 과정을 시작할 때의 원래 각 위치로 돌아갈 때까지 회전한다. 이와 같이, 이러한 부품들은 앞서 언급한 복귀 부분에 상응하여 브레이킹 스트로크 동안 그것의 움직임을 반전시킨다.

만약 브레이킹 스트로크를 실행하는 동안 브레이크 라이닝(5)에 긁힘이 발생하지 않아서 브레이크 라이닝(5)에 마모가 없다면, 브레이크 라이닝(5)과 브레이크 디스크 사이 힘 전달 접촉은 구성품 지지 클러치 링(28)과 중공 축(37)이 그들의 각(角) 시작 위치로 다시 돌아오는 바로 그 시점에 끝난다. 그 다음 이 구성품들은, 핀모양 구성품(41)이 레버(15)가 반대쪽 피봇 방향으로 피봇 움직임 하는 동안 핀모양 구성품을 유도하는 레버(15)의 상기 연결하는 우묵한 부분(41A)의 반대쪽 받침 면에 닿을 때까지 그 위치에 가만히 있다. 만약 이와 달리 작동 중에 마모에 대한 조정이 생기면, 중공 축(37)은 능동적으로 레버(15)의 뒷부분을 향하는 피봇 움직임에 의해 반대 회전 방향으로 더욱 더 회전할 것이며 반면 내부 고정 슬리브(36)와 지지 클러치 링(28)은 스프라그 스프링(39)에 의해 멈추어 있다. 이 경우 스프라그 스프링(39)은 브레이킹 스트로크 동안 간격의 조정에 상응하는 각도만큼 겹쳐진다.

레버(15)의 우묵한 부분(41A)은 그로 인해 공차(Tolerance)를 형성하는 핀모양 구성품(41)의 두께보다 좀 더 크다. 이 공차는 기능적 안전 때문에 결코 맞춰질 수 없는 브레이크 라이닝(5)과 브레이크 디스크 사이 간격(Clearance)에 상응한다.

앞서 설명된 것처럼 조정 메커니즘(11)은 말하자면 브레이크 디스크 쪽의 한 방향으로만 간격 줄이기가 된다는 의미에서 단일 동작임이 명확하다.

본 발명에 따른 서로 다른 실시 예에 따른 브레이크 조정 메커니즘을 포함하는 브레이크 작동 메커니즘들은 각각 브레이크 캘리퍼(1)의 하우징 안에 위에서 설명한 것과 유사한 방법으로 삽입될 수 있으며, 위에서 설명한 구성품들을 유사한 방법으로 사용한다. 레버(15), 롤러들(16) 및 힘-전달 구성품(19)을 하나의 유닛으로 구성하고, 더불어 한편에는 중심 로드(14), 중공 축(37), 내부 고정 슬리브(36) 및 스프라그 스프링(39)을 구비하고 다른 편에는 기어 휠(27), 중공 조정 스핀들(42) 및 쓰러스트 부품(43)을 구비한 전체 증폭 메커니즘(10)이 그 구성품의 예이다. 브레이크 어플리케이션과 조정에 대해, 이러한 구성품들은 위에서 종래기술의 태핏 디자인과 연계하여 설명한 것과 유사한 방법으로 같이 작동한다.

브레이크 동작 과정은 브레이크 작동 움직임 및 브레이크 해제 움직임과 이 두 단계 사이의 클램핑 힘 유지 기간으로 구성됨은 이 기술에 숙련된 사람들에게 일반적으로 알려져 있고 이해된다.

브레이크 작동 움직임은 모든 구성품들이 정지한 위치에 있고 어떠한 힘 전달 또는 인가가 없는 홈 또는 시작 위치에서 시작하며, 브레이크 레버는 어플리케이션 방향으로 브레이크 레버의 움직임이 멈추는 위치 즉 브레이크 패드가 브레이크 디스크에 닿을 때 이 특정 브레이크 동작을 위해 필요한 클램핑 힘에 상응하는 위치까지 움직인다. 다시 말해서 이 움직임은 브레이크 패드와 브레이크 디스크 사이에 아무런 힘 접촉이 없는 부분과 클램핑 힘이 가해지는 부분으로 구성된다.

그것에 반대로, 브레이크 해제 움직임은 이 특정 브레이크 작동 움직임에 요구되는 클램핑 힘에 상응하는 위치에 있는 브레이크 레버 움직임의 시작에서 레버가 홈 위치에 위치하여 브레이크가 완전히 해제될 때까지 이어진다. 이 움직임은 클램핑 힘이 줄어드는 부분과 브레이크 패드와 브레이크 디스크 사이에 아무런 힘 접촉이 없는 부분으로 구성된다.

위에서 설명한 종래기술의 실시 예와 본 발명에 대한 설명의 도입부에 나열된 종래기술의 대부분의 다른 디스크 브레이크들에 있는 간격 조정 다시 말해서 간격 줄이기는 어플리케이션 움직임의 앞 부분의 끝에서 일어나다.

도 4, 도 5 및 도 6에는 본 발명에 따른 서로 다른 조정 움직임의 원리들이 브레이크 디스크(57), 브레이크 패드(58), 브레이크 패드에 붙는 쓰러스트 부품의 바깥 슬리브(59), 바깥 슬리브(59)와 레버(60)에 나사선으로 체결되는 조정 메커니즘(60)과 함께 도식적으로 표시되었다.

종래기술 실시 예에 대해, 도 1 내지 도 3과 비교하여 위에서 전형적으로 설명되어 있는 것처럼, 조정 메커니즘이 동작함에 따라 조정 메커니즘(60)의 길이는 그 자체 안에서 축의 길이를 바꿀 것이다. 기계적 조정 메커니즘은 바깥 슬리브(59)-예를 들면 위에 설명된 종래기술 실시 예에서 쓰러스트 부품(43)에 상응하는-와 교접 상대로서 상호 작용하는 조정기 스크류의 자가-잠금 나사선(Self-Locking Thread)-예를 들면 위에 설명된 종래기술 실시 예에서 안쪽 조정 스핀들(42)에 상응하는-원리에 근거한다. 이러한 구성품들은 간격 조정을 위해 상대 부품에 대해 능동적으로 회전하여 캘리퍼 하우징 안에서 브레이크 패드(58)들과 하나 또는 여러 개의 브레이크 디스크(57)들에 있는 마모에 따라 증폭 레버(61)와 브레이크 패드(58) 사이에 다양한 축방향 이격 거리를 구성한다.

본 발명에 따라, 이중 작동 조정 기능은 간격 줄이기(Clearance Reduction) 기능과 간격 늘리기(Clearance Increase) 기능으로 나누어지는데 이것은 브레이크 작동 연속동작의 서로 다른 단계에서 실행된다.

간격 줄이기 기능은 종래기술에 제시된 것처럼 브레이크 어플리케이션에서 실행되는데 더 상세하게 초기설정된 이격거리 Cr을 지난 후 토크는 나사선이 난 부품들 다시 말해 바깥 슬리브(59)와 조정 메커니즘 안에서 나사선으로 체결된 구성품(60)에 적용된다. 이 토크는 회전가능한 레버(61)에서 구동 방향으로 조정 메커니즘(6) 안에 있는 일방향 클러치로 전달되고 조정 메커니즘(60) 안에 있는 토크 제한 클러치에 의해 제한되며 디스크와 패드 접촉에서 만들어진 축방향 힘에 의해 나사선있는 부품들 간의 회전 저항이 증가할 때 과동작한다.

과도한 간격의 경우, 나사선이 있는 부품들은 패드와 디스크 접촉 전에 일정 각도만큼 회전할 것이며 알맞은 간격의 경우에는 그렇지 않을 것이다. 브레이크 해제 때 조정 메커니즘의 일부 구성품들의 반대방향 회전은 나사선 있는 부품들의 동일한 반대방향 회전없이 일방향 클러치가 미끄러지게 허용하여 만약 과도한 간격이 남게 되면 잔여 조정을 한다. 과동작 각도는 선택한 디자인에 따라 일방향 클러치 또는 과동작 클러치에서 되돌려질 수 있다.

각 브레이크 어플리케이션에서 조정은 과도한 간격의 일부분일 뿐이며 나사선 있는 부품들과 다른 설계 변수들의 영향을 받고, 일반적으로 빠르게 충분한 조정을 할 수 있는 f = 5 - 50% 범위 내에 흔히 있다. 결과적으로, 많은 브레이크 어플리케이션들이 과도한 간격을 조정할 수 있게 할 것이다.

본 발명에 따른 간격 늘리기 기능은 브레이크 해제 때 토크를 나사선이 있는 부품들에 가하는 것에 의해 실행된다. 토크는 디스크와 패드 간 힘 접촉(Disk-to-Pad Force Contact)이 없는 상태에서 나사선이 있는 부품들에 있는 회전 저항이 줄어들자마자 간격을 늘리는 방향으로 나사선이 있는 부품들을 회전시킨다. 이 토크는 특정 간격 늘이기(Ci)에 상응하는 회전각도로 적용되는데 이것은 내장된 처짐 또는 그 유사한 것에 의해 초기설정 된다. 간격 늘리기는 실제 브레이크 작동 전이나 후의 실제 간격에 상관없이 매 브레이크 해제 때에 동일한 양, Ci만큼 실행된다.

도 4의 (a) 내지 (c)는 브레이크 디스크(57)와 브레이크 패드(58) 사이에 정상적인 초기 간격이 있을 때 다시 말해서 존재하는 마모가 보정되고 난 후의 조정 과정을 나타낸다. 도 4의 (a)는 시작 위치, 도 4의 (b)는 브레이킹 위치, 그리고 도 4의 (c)는 간격 늘리기(Ci)만큼 충분히 해제된 위치를 나타내며 해제 위치는 다음 브레이킹 작동의 시작하는 위치가 될 것이다.

본 발명에 따라 간격 줄이기 기능과 간격 늘리기 기능이 합쳐질 때, 이격거리(Ci)에 상응하는 회전은 초기간격(Initial Clearance)이 정상적인 것과 같거나 더 크다면 브레이크 어플리케이션이 시작된 직후에 반전될 것이다. 그 이후 브레이크 해제 때 간격은 발명된 간격 늘리기 기능에 의해 초기설정된 양만큼 늘어나는데 이는 아래에 다른 실시 예에서 설명될 것이다.

따라서 매 동작 동안 마모가 무시할만한 수많은 브레이크 동작이 완료된 후 초래된 간격, 즉 목표 간격(Target Clearance, Ct)은 간격 줄이기(Cr)와 간격 늘리기(Ci) 모두의 선택된 값에 의존할 것이다.

위에서 언급된 것처럼, 간격 줄이기 기능은 과도한 간격 모두가 없어질 때까지 매 브레이크 어플리케이션때 마다 Cr양을 초과한 간격을 f 분량만큼 조정하여 없애도록 설계되었다. 아래에 좀 더 자세히 설명된 실시 예 중 하나의 원칙에 따라 간격 늘리기 기능과 결합했을 때 간격 Ci는 만약 초기간격이 정상적인 것에 비해 같거나 크다면 간격 줄이기에 의한 과도한 간격으로 보일 수도 있다. 이것은 간격 양(Clearance Amount) Ci를 되돌리기 위해 매 단일 브레이크 어플리케이션마다 Ci/f의 이동이 요구됨을 의미한다. 따라서, 각 동작 동안의 마모는 무시할 정도이고 간격에 영향을 주는 다른 효과가 없는 상태에서, 목표 간격 Ct는 Ct = Cr + Ci/f 가 될 것이다.

도 5의 (a) 내지 (c)는 과도한 마모로 인한 브레이크 디스크(57)와 디스크 패드(58) 사이에 아주 큰 초기 간격이 있을 때 조정 과정을 나타낸다. 도 5의 (a)는 시작 위치, 도 5의 (b)는 브레이킹 위치, 그리고 도 5의 (c)는 간격 늘리기(Ci)로 완전히 해제된 위치를 나타내는데, 해제 위치는 다음 브레이킹 동작의 시작 위치가 될 것이다.

브레이크 디스크(57)와 디스크 패드(58) 사이에 과도한 간격이 있다면 조정의 과정은 도 4의 (a) 내지 (c)에서 보여진 정상적인 초기간격을 가질 때와 같으며, 차이는 브레이크 어플리케이션 때 간격 줄이기가 Ci보다 더 크다는 것이다. 브레이크 해제 때 간격은 앞서 설명한 것처럼 Ci의 양만큼 늘어나고 초래된 간격 줄이기는 이 브레이크 동작 이후에 남아 있을 것이다. 그러나 과도한 간격의 오직 일부분만 매 브레이크 어플리케이션 (Ci 양은 항상 일정하게 남는다) 때 조정될 수 있기 때문에 브레이크 디스크(57)와 브레이크 패드(58) 사이의 원하는 목표 간격 Ct에 도달하려면 여러 번의 브레이크 어플리케이션이 요구된다.

도 6의 (a) 내지 (c)는 브레이크 디스크(57)와 브레이크 패드(58) 사이에 너무 작은 초기간격이 있을 때의 조정 과정을 나타낸다. 예를 들면 이것은 디스크 브레이크가 패드 교체 후 상태로 있을 때 발생한다. 도 6의 (a)는 시작 위치, 도 6의 (b)는 브레이킹 위치, 그리고 도 6의 (c)는 간격 늘리기(Ci) 만큼 완전히 해제된 위치를 나타내며 해제 위치는 다음 브레이킹 동작의 시작 위치가 될 것이다.

그래서, 간격이 원하는 것보다 더 작게 있다면 간격 늘리기(Ci)의 일부분이 과도한 간격으로 간주되거나 전혀 없는 것으로 간주된다. 따라서, 목표 간격 Ct (도 4의 (a)에 상응하는)에 이르려면, 누적하는 방식으로 충분히 큰 목표 간격 Ct에 도달하기 위해 여러 번의 브레이크 동작이 요구된다.

요약하면, 위에 설명한 세 가지 경우 모두에 대해, 간격 늘리기(Ci) 값은 일정하지만 간격 줄이기 방법과 그로 인해 줄어드는 양만 다르다.

본 발명에서는 종래기술에서 알려진 것처럼 브레이크 해제 때 제어된 조정 단계에서 배타적으로 실행되는 간격 늘리기와 간격 줄이기 기능들을 결합한다는 사실에서 여러 가지 장점들이 있을 수 있다.

첫째, 목표 간격 Ct는 종래기술에 적용된 디스크 브레이크들보다 더 작게 선택될 수도 있다. 이것은 액츄에이터에서 요구되는 스트로크를 줄이거나 클램핑 힘에 의해 구성품들에 인가된 탄성을 더 크게 할 수 있다. 그러므로 만약 이미 알려진 액츄에이터 디자인을 여전히 사용할 수 있다면 액츄에이터를 더 작게 만들 수 있고, 이것은 입력 힘의 증폭을 더 크게 할 수 있다. 더 큰 탄성의 경우, 요구되는 하중전달용량에 대해 여전히 동일한 강도를 제공함에도 불구하고 다른 물성들을 포함하면서 더 저렴한 다른 재료들을 사용할 수 있다.

아울러, 더 작은 목표 간격 Ct의 효과는 브레이크 어플리케이션을 시작할 때 간격 늘리기(Ci)를 반전시키는 것에 의해 강화될 수 있는데 이것은 요구되는 스트로크의 간격 부분은 간격 Ct - Ci에 상응하며 전체 목표 간격 Ct에는 상응하지 않는다는 것을 의미한다. 이것은 일종의 “추가된 작동 피드(Feed)”로 볼 수도 있다.

둘째, 간격 줄이기 기능의 조정 부분 f는 종래기술의 디자인에 비하여 더 크게 선택될 수도 있는데, 이것은 해로운 과조정의 위험이 새로운 간격 늘리기 기능에 의해 대부분 제거되기 때문이다. 그로 인해 더 빠른 마모 보정이 가능하게 됨은 급속한 마모의 상황, 예를 들면 알파인(Alpine) 언덕 내려가기, 에 대한 스트로크 반전의 필요가 종래기술의 디자인들보다 더 줄어들기 때문에 더 작은 액츄에이터 유효 스트로크를 허용한다.

이렇게 하여 요약하면 본 발명은 수많은 방법으로 유효한 스트로크의 더 나은 활용에 기여하고 레버 증폭의 증가, 액츄에이터 크기의 감소 및/또는 긍정적 방법으로 조정된 캘리퍼 탄성을 허용하며, 그로 인해 무게와 원가를 줄여서 결론적으로 차량의 총 연비 특성에 이득을 준다.

본 발명에 다른 간격 늘리기 기능과 간격 줄이기 기능의 결합은 서로 다른 형식의 토크 제한 클러치로 구현될 수 있는데, 아래의 서로 다른 실시 예들에서 설명될 것이다. 원리적으로 미끄럼 형식의 토크 제한 클러치 다시 말해서 브레이크 해제 때 동일한 클러치 부품들 간에 과동작 각도의 반전이 일어나지 않는 클러치는 간격 늘리기 기능과 결합하는 것이 좋다. 그러나 비틀림 스프링과 일부 볼 또는 롤러 램프 클러치와 같은 토크 제한 클러치의 다른 형식들 또한 그러한 목적으로 사용될 수 있다.

아래에서, 동일한 구성품들은 같은 번호로 참조된다.

도 7 내지 도 14 모두 본 발명의 제1 원리를 참조하는데, 여기서 토크는 브레이크 어플리케이션 때 장력이 가해진 비틀림 스프링에 의해 생성되며 브레이크 해제 때 조정 메커니즘의 나사선 있는 부품들에 작용한다. 이러한 도면에 제시된 실시 예에서, 스프링 구성품은 가급적 프리텐션이 인가되어 설치되었을 때 임의의 수단에 의한 회전 저항도 극복하기에 충분한 구동 토크를 보장한다.

도 7의 (a)는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 기계적 조정 메커니즘을 포함한 작동 메커니즘(62)을 나타낸다. 도 7의 (b)는 도 7의 (a)의 K-K에서의 단면이고, 도 8은 이 설계의 전개도이다.

로드(14)는 브레이크 디스크를 향하는 그 끝에 나사선(63)을 포함한다. 이 나사선(63)에 너트(64)가 체결되며 그로 인해 너트와 안쪽 고정 슬리브(36) 사이의 이격 슬리브(65)를 감싼다. 중공 축(37)과 안쪽 고정 슬리브(36)를 둘러싸는 것은 제1 클러치 링(66)이며 이것은 기어 휠(27)에 스플라인 연결로 회전하여 연결되었고 베어링(67)에 의해 힘-전달 구성품(19)에 지지된다. 제1 클러치 링(66)은 제2 클러치 링(68)에 부착되고 그로 인해 이 링들(66, 68) 사이에 마찰 클러치를 형성한다.

제2 클러치 링(68)과 안쪽 고정 슬리브(36) 사이에 구름 유도면(Rolling Guidance, 69)이 있는데 이것은 방사상 회전 연결과 동시에 이 구성품들 간 축방향 저마찰 미끄러짐을 가능하게 하며 그것에서 롤러들은 제2 클러치 링(68)과 안쪽 고정 슬리브(36) 모두의 치형 또는 톱니에 지지된다. 제2 클러치 링(68)의 브레이크 디스크 쪽 측면에 직접 붙어 있는 고정 지지 링(70)은 그것과 받침 컵(52) 사이에 있는 헬리컬 스프링(Helical Spring, 71)을 감싸며 헬리컬 스프링(71)이 비틀림 방향으로 초기장력이 걸리지 않게 한다.

이 설계에서 헬리컬 스프링(71)은 손쉽게 너트(64)를 상응하는 방향으로 돌려서 기설정된 축방향 프리텐션(Pretension) 이하로 설정할 수 있고, 그로 인해 받침 컵(52)과 헬리컬 스프링(71)을 통해 고정 링(70)에 힘을 가할 수 있으며, 따라서 기설정된 토크 제한을 제1 및 제2 클러치 링(68, 66)에 있는 마찰 클러치에 인가할 수 있다.

그 기능은 다음과 같다. 제1 클러치 링(66)과 제2 클러치 링(68)으로 만들어진 토크 제한 클러치(Torque-limiting Clutch)는 슬리핑 형식(Slipping Type)의 하나이며 브레이크 어플리케이션 중 패드와 디스크 접촉에 의해 나사선(44)에 마찰이 생길 때 링들 사이에 각방향 변위(Angular Displacement)를 만든다. 제1 및 제2 클러치 링(68, 66)은 헬리컬 스프링(71)으로부터 축방향으로 서로 대향하는 힘을 받게 되면서, 마찰 토크를 제한범위까지 전달한다. 브레이크가 해제될 때, 토크 제한 클러치 자체의 어떠한 각방향 변위도 되돌려지지 않는다. 대신에, 각 변위의 대부분이 랩(Wrap) 또는 스프라그 스프링(39)을 포함하는 일방향 클러치(One-way Clutch)에서 반전된다. 스프라그 스프링(39)은 브레이크 해제 방향에 상응하는 슬리핑 방향( Slipping Direction)을 가진다.

설명된 것처럼, 헬리컬 스프링(71)은 고정 링(70)을 통해 토크 제한 클러치에 작용한다. 도 1 내지 도 3의 종래기술과 달리, 이러한 힘의 경로에는 저마찰 베어링이 없기 때문에 헬리컬 스프링(71)은 브레이크 어플리케이션 중 비틀림 탄성과 제2 클러치 링(68)으로부터의 마찰 토크 때문에 작은 정도의 각방향 변형(Angular Deflection, Ai)을 가지며, 이것은 증폭 레버(15)에 의해 간접적으로 구동된다. 스프링(71)의 이 각방향 변형은 브레이크 해제 중에 패드가 디스크와 힘 접촉에서 벗어나고 나사선(44)의 나사선 있는 부품들 간의 마찰 토크가 스프링(17)의 탄력 토크보다 낮아지면 반전될 것이다. 이 단계에서 헬리컬 스프링(71)은 조정 스핀들(42)을 간격 늘리기 방향으로 느슨하게 하고 돌려서 간격 늘리기(Ci)를 만들게 된다. 이 실시 예에서, 간격 늘리기(Ci)에 필요한 각방향 처짐(Ai)은 각 부품 상호 간 상대적 배치 때문에 작동 메커니즘 또는 그것의 조정 메커니즘의 두 구성품에 의해 생성되지 않고 각방향 변형(Ai)에 의해 단순하게 헬리컬 스프링(71)에 인가된다.

이 설계는 이중작동 조정을 제공하지만 간격 늘리기(Ci)의 양은 나사선이 있는 부품들 간의 마찰 토크에 크게 종속된다. 만약 마찰이 예를 들어 진동 때문에 매우 낮다면, 스프링(71)은 완전히 느슨해질 것이고 Ci는 크게 될 것이다. 반대로, 예를 들어 낮은 온도에서 딱딱한 윤활제 때문에 마찰이 크면, 스프링(71)과 Ci의 느슨해지는 양은 아주 작게 될 것이다. 이것은 앞에 설명한 관계식 Ct = Cr + Ci/f 보다 더 많이 총 간격 Ct에 영향을 미칠 것이다. 여기서 f는 종종 0.5보다 작게 선택된다.

이 실시 예는 조정 움직임을 위해 이미 존재하는 브레이크 작동 메커니즘의 리셋 메커니즘을 이용한다. 결과적으로, 여기서 제2 레귤레이터 유닛(Regulator Unit)은 헬리컬 스프링(71)으로 구성되는 반면에, 제1 레귤레이터 유닛은 토크 제한 클러치(66, 68)와 조정기의 나머지 구성품으로 이루어진다.

이 실시 예처럼 스프링(71)은 클러치 링들(66, 68) 간에 정의된 비틀림 마찰에 상응하는 각 Ai에 의해 장력이 걸리는데 각 Ai는 완전히(나사선에 저마찰) 또는 오직 부분적으로(나사선에 고마찰) 반전되며, 실재적으로 각 Ai는 스프링(71)의 비틀림 탄성에 종속되고, 스프링(71)은 내재적으로 간격 늘리기 기능을 포함하고 있다고 말할 수 있다.

본 발명에 따라, 조정 스핀들(42)의 간격 늘리기 방향 회전은 또한 추가적인 스프링 구성품에 의해 만들어질 수 있다.

도 9는 본 발명에 따른 조정 움직임의 제1 원리를 포함하는 두 번째 실시 예를 나타낸다. 도 9a는 S-S에서의 단면도이며, 도 9b는 L-L에서의 단면도이고 도 9c는 도 9의 P-P에서의 단면도이다. 도 10은 두 번째 실시 예의 전개도이다.

거기에 나타낸 본 발명에 따른 조정 메커니즘을 포함하는 브레이크 작동 메커니즘(72)은 앞선 실시 예와 유사하다.

이것은 힘-전달 구성품(19)에 베어링(32)으로 지지되는 제1 클러치 링(73)으로 구성된 조정 메커니즘을 포함한다. 제2 클러치 링(74)은 미끄럼 이격 링(Slide Distance Ring, 76)으로 중간 클러치 링(75)을 축방향으로 감싸게 되어 있다. 중간 클러치 링(75)은 롤링 가이드(Rolling Guidance, 77)에 의해 안쪽 고정 슬리브(36)에 지지되는데 이 롤링 가이드(77)는 방사상 회전 연결을 제공함과 동시에 각 구성품간 축방향 저마찰 미끄럼을 제공한다.

제2 클러치 링(74)은 베어링 링(78)을 통해 복귀 코일 스프링(51)의 고정 링(79)에 지지되는데, 그 자체는 알려진 방식으로 받침 컵(52)에 브레이크 디스크를 마주보는 작동 메커니즘의 끝에 지지되며 고정 너트(80)에 의해 중심 로드(14)에 고정된다

고정 너트(80)와 받침 컵(52)에 의해 이격 링(81)은 뒤쪽 부분과 안쪽 고정 슬리브(36) 사이에 둘러 싸여있다. 제2 클러치 링(74)은 축방향으로 길게 늘어지고 그로 인해 구름 유도면(82)을 통해 이격 링(81)에 지지되어 더 큰 지름을 만든다 (도9b 참조).

브레이크 디스크를 마주하며 이격 링(81)은 더 작은 지름을 구성하고 클럭 스프링(Clock Spring, 83)의 형태로 비틀림 스프링 구성품에 의해 둘러 싸이는데 이것은 도9a 에 잘 나타나있다. 클럭 스프링(83)의 안쪽 자유 끝단은 이격 링(81)에 붙어 있고, 반면 클럭 스프링(83)의 바깥 자유 끝단은 제2 클러치 링(74)의 안쪽 면에 붙어 있다.

도 9 및 도 10에 나타낸 조정 메커니즘을 가진 작동 메커니즘(72)은 앞선 실시 예와 유사한 방법으로 작동하는데, 여기서 차이점은, 도 9a에 도시된 것처럼, 간격 늘리기 방향으로의 조정 스핀들(42)의 회전은 분리된 클럭 스프링(83)에 의해 생긴다는 것이다. 비틀림 스프링(83)은 브레이크 어플리케이션 때 축방향으로 탄성적으로 편향할 수 있게 구성되었다. 이것은 각 방향으로 프리텐션이 가해지고, 이격 링(81)과 제2 클러치 링(74) 사이에 형성된 각방향 처짐(Ai)과 함께 작동하여, 도 9b에 도시된 것처럼 각방향 변형을 제한한다.

클럭 스프링(83)은 브레이크 어플리케이션 때 각방향 처짐(Ai)에 따라 초기설정된 각으로 처진다. 그러나 브레이크 해제 때 패드와 디스크의 힘 접촉이 없어진 후 이것은 조정 스핀들(42)과 쓰러스트 부품(43)의 나사선 있는 부품들 사이의 마찰 토크에 상관없이 같은 양만큼 느슨해 지는데, 이 단계에서 나사선 있는 부품들 사이의 마찰 토크보다 항상 더 큰 완화 토크가 보장된 각방향 프리텐션 때문이다. 이러한 방식으로 패드에서 디스크까지 간격은 매 브레이크 해제 때마다 같은 양 Ci만큼 늘어나는데 이것은 클럭 스프링(83)의 이완 때문이며, 마찰 클러치(73, 74, 75, 76)와 기어 휠(27)의 제2 클러치 링(74)를 통해 쓰러스트 부품(43)을 움츠리게 하는 조정 스핀들(42)로 전달될 것이다.

결과적으로, 이 실시 예에서 제2 레귤레이터 유닛은 클럭 스프링(83)으로 구성되고 어느 정도까지는 마찰 클러치(73, 74, 75, 76)와 기어 휠(27)로 구성되는데, 이 모듈은 또한 제1 레귤레이터 유닛의 부분을 차지한다.

도 9에서 도 10까지의 브레이크 작동 메커니즘은 더 수정되고, 종래의 볼-램프 클러치(Ball-Ramp clutche)와 같은 토크 제한 클러치들의 다른 형식들과 결합될 수 있다. 도 11과 도 12는 수정된 브레이크 조정 메커니즘을 포함하는 수정된 브레이크 작동 메커니즘(84)을 나타낸다.

제1 클러치 링(85)은 다시 베어링(32)에 의해 힘-전달 구성품(19)에 지지된다. 앞서 설명한 실시 예와 유사하게 제2 클러치 링(86)이 있는데, 이것은 위에서 설명된 것처럼 구름 유도면(82)에 의해 이격 링(81)에 지지되고 비틀림 스프링(83)과 같이 움직인다.

제1 클러치 링(85)과 제2 클러치 링(86)은 램프 면들(88)을 포함하는 램프 몸체 링(87)으로 구성된 롤러-램프 클러치를 둘러싸는데 롤러 케이지(Roller Cage, 90)의 롤러들(89)은 각각 회전 가능하게 지지된다. 롤러-램프 클러치의 기능화는 위의 도1-3과 연관된 종래기술에 대해 설명된 것과 유사하다.

램프 몸체 링(87)은 안쪽 고정 슬리브(36)에 방사상 회전 연결과 이들 구성품들 간 저마찰 미끄러짐을 제공하는 구름 유도면(91)에 의해 지지된다. 램프 몸체 링(87)과 제2 클러치 링(86) 사이에는 더욱이 미끄러짐 이격 링(92)이 있다.

이 실시 예에서, 별도의 일방향 클러치(One-way Clutch)가 분리된 감김(Separated Turns)을 가진 랩 스프링(Wrap Spring, 93)으로 구성되도록 제공된다. 랩 스프링(93)은 제2 클러치 링(86)과 조정 스핀들(42) 사이에 배치되어 있다.

본 발명에 따라, 분리된 감김의 랩 스프링(93)은 램프 상승 과정(Ramp Climbing Process)에서 초래된 그 어떠한 축 방향 변위를 흡수할 수 있게 구성되고 배치된다. 원하는 간격에 도달하기 위해 램프 면들(88)은 가급적 롤러들(89)이 브레이크 어플리케이션의 힘 전달 부분 동안 인접한 램프로 움직일 수 있게 오히려 짧게 만들어질 수도 있다.

이 실시 예에서, 제2 레귤레이터 유닛은 비틀림 스프링(Torsional Spring)(83)과 랩 스프링(93)으로 구성된다. 각방향 처짐(Ai)은 구성품 이격 링(81)과 제2 클러치 링(86) 사이에 앞선 실시 예에 설명된 것과 유사한 방법으로 규정된다.

본 발명에 따른 브레이크 작동 메커니즘의 추가 실시 예는 도 13 ~ 도 14에 도시되었다. 도 13a는 도 13의 I-I에서 단면도, 도 13b는 Z-Z에서 단면도, 그리고 도 13c는 X-X에서 단면도이다. 도 14는 이와 같은 네 번째 실시 예의 전개도이다.

여기에 나타낸 조정 메커니즘을 포함한 브레이크 작동 메커니즘(94)은 베어링(32)을 통해 힘-전달 구성품(19)에 지지되는 제1 클러치 링(95)과 클러치 링들(95, 96) 모두의 램프 면들(99)에 받아 들여지는 롤러들(98)을 가진 롤러 케이지(97)를 둘러싸고 있는 제2 클러치 링(96)으로 구성된다.

앞선 실시 예와 유사하게, 제2 클러치 링(96)은 방사상 회전 연결을 제공하는 구름 유도면(100)과 이런 구성품들 간 저마찰 축방향 미끄러짐에 의해 안쪽 고정 슬리브(36)에 지지된다. 축방향으로, 제2 클러치 링(96)은 베어링 링(102)을 통해 슬리브(101)의 방사상 플랜지에 지지된다. 그것에 반대로, 추가의 베어링 링(103)은 복귀 코일 스프링(51)을 위한 고정 링(79)에 지지되는 베어링 링(101)과 함께 제공된다. 또한, 여기서 슬리브(101)는 방사상 베어링 링(82)을 통해 이격 링(104)에 방사상으로 지지되고 위에서 설명한 방식대로 클럭 스프링(83)과 같이 움직인다.

그러나 이 실시 예에서, 이격 링(104)은 내부를 향해 방사상으로 마찰 클러치를 방사상으로 프리텐션이 가해진 스프링 와셔들(예를 들면 접시 와셔, 150)이 포개진 형태로 둘러싸여 중심 로드(14)를 둘러싼 안쪽 슬리브(106)에 붙는다.

슬리브(101)는 브레이크 디스크로부터 멀리 마주하는 옆면에 있는 플랜지에 핀(107)을 포함하는데 이것은 도 13c에 잘 도시된 것처럼 미끄러져서 조정 스핀들(42)의 길이방향으로 우묵한 부분(108)에 들어간다. 그렇게 하여 슬리브(101)와 조정 스핀들(42)은 앞선 실시 예에 설명된 것처럼 추가의 일방향 클러치에 의해서가 아니라 확고히 회전적으로 연결되었다

그것에 의해서 그리고 스프링 와셔들(105)의 겹쳐짐에 의한 안쪽 슬리브(106)와 이격 링(104)의 마찰적 연결 때문에 브레이크 작동 때 간격 줄이기는 적어도 부분적으로 브레이크 해제 때 반전될 수 있겠지만 여전히 어느 정도는 드래깅에 대한 안전 여유를 보장한다. 이 안전 여유는 이격 링(104)과 슬리브(101) 사이에 있는 각방향 처짐(Ai)에 의해 다시 정의되며, 내재적으로 그것의 방사상 배치에 의해 설계된다. 다시 말해서, 이 실시 예에 따라, 간격 늘리기는 앞선 간격 줄이기에 비해 더 작거나 또는 같은 값으로 된다.

이 실시 예에 따른 제2 레귤레이터 유닛은 클럭 스프링(83), 추가적으로 포개진 축방향으로 프리텐션이 인가된 스프링 와셔들(105)의 묶음과 조정 스핀들(42)과 슬리브(101) 사이 핀-우묵한 부분 연결(107/108)에 의해 구성된다.

요약하면, 위에 설명된 본 발명의 서로 다른 실시 예들에서 요구되는 토크는 브레이크 어플리케이션 때 당겨질 비틀림 스프링 구성품에 의해 생성될 것이며 비틀림 스프링 구성품은 브레이크 해제 때 각 Ai에 걸쳐 조정 메커니즘의 나사선이 있는 부품들에 작용하도록 배치되고 구성될 것이다. 가급적 비틀림 스프링 구성품은 설치될 때 프리텐션이 인가되는 것이 좋다. 프리텐션은 전체 각 Ai에 걸쳐 회전 저항을 이겨낼 수 있게 충분한 구동 토크를 확신할 수 있도록 선택될 것이다. 각방향 처짐(Ai)은 사용된 비틀림 스프링 구성품에 내재되었거나 조정 메커니즘의 두 구성품들 사이 각방향 오프셋에 의해 주어지는데, 이 구성품들은 결과적으로 비틀림 스프링 구성품과 연결되고 같이 움직인다. 후자의 경우에 비틀림 스프링 구성품은 브레이크 어플리케이션 중 각 Ai에 상응하는 프리텐션 외에 추가의 장력을 받는데 이것은 두 구성품들의 각방향 처짐에 의해 정의된다. 브레이크 해제 때 각 Ai는 나사선에 있는 마찰과 관계없이 반전되는데 이는 스프링의 프리텐션 인가로부터 초래된 토크는 항상 상기 마찰보다 더 크게 선택되기 때문이다.

그것과 반대로, 본 발명의 제2 원리에 따라, 요구되는 토크는 회전 가능한 레버로부터 종래기술에서 알려진 것처럼 근본적으로 간격 줄이기 기능을 위해서 만들어진 제1 일방향 클러치로 그것의 미끄러지는 방향으로 전달된다. 토크는 제1 일방향 클러치의 미끄러짐 토크로 제한되는데, 회전 저항들을 극복하기에 충분하도록 선택된다. 본 발명에 따른 이 실시 예 원리에서 제1 일방향 클러치는 제2 일방향 클러치와 같이 내장된 처짐(Built-in Slack) Ai 만큼 움직이며 이 각 Ai 만큼 회전 후 제1 일방향 클러치가 미끄러지게 한다.

그러한 실시 예가 도 15- 도 16에 전형적으로 나타나 있다. 도 15는 브레이크 메커니즘(109)를 보여주며, 도 15의 (a)와 (b)는 T-T와 U-U에서의 단면도이고, 도 16은 메커니즘의 전개도이다.

더 상세하게 브레이크 작동 메커니즘(109)은 중간 슬리브(110)를 포함하는데, 방사상 안쪽은 구름 유도면(111)을 통해 방사상 회전 연결과 이들 구성품들 간 축방향의 저마찰 미끄럼을 위해 안쪽 고정 슬리브(36)에 지지되고, 반면에 방사상 바깥쪽 상기 중간 슬리브(110)는 큰 랩 스프링(112)에 의해 조정 스핀들(42)에 연결된다. 축방향으로 중간 슬리브(110)는 한쪽에 베어링(32)을 통해 힘-전달 구성품(19)과 지지되고 거기에 반대로 다른 베어링 링(113)을 통해 복귀 코일 스프링(51)을 위한 고정 링(114)에 지지된다.

코일 스프링을 위한 안쪽 고정 링(36)과 받침 컵(52) 사이에 이격 슬리브(115)가 있는데 이것은 바깥 링(116)과 스플라인 연결에 의해 연결되었고, 이 스플라인 연결은 도15a 에 도시된 것처럼 각방향 처짐(Ai)이 이 구성품들 사이에서 규정되게 하는 역할을 한다. 바깥 링(116)은 안쪽 고정 슬리브(36)와 추가의 안쪽 랩 스프링(117)에 의해 연결되며 그로 인해 양쪽 구성품 모두를 둘러 싼다.

큰 랩 스프링(112)는 조정 스핀들(42)과 쓰러스트 부품(43) 사이 나사선이 있는 부품들에서 패드와 디스크 접촉에 의해 마찰이 증가할 때 각방향 변위를 허용하는 미끄럼 형식의 토크 제한 클러치가 된다.

랩 스프링(112)은 두 축방향으로 분리된 부분(112A, 112B)에 서로 다른 지름을 갖는데 이것은 브레이크 어플리케이션 때 한쪽 끝에서는 미끄러지고 다른쪽 끝에서는 잡는 것에 의해 특정 제한값까지 마찰 토크를 전달한다. 브레이크 해제 때 이것은 브레이크 어플리케이션 때와 반대되는 끝에서 미끄러지고 잡는 것에 의해 적어도 동일한 토크를 전달할 수 있다

브레이크 디스크 가까이에 있는 조정 메커니즘의 끝에 있는 제2 랩 스프링(117)은 일방향 클러치처럼 작동한다. 이격 슬리브(115)와 바깥 링(116)과 함께 각방향 처짐(Ai)을 규정하여 간격 늘리기 기능이 가능하게 된다. 한쪽 끝에서 제2 랩 스프링(117)은 안쪽 고정 슬리브(36)와 그로 인해 큰 랩 스프링(112)를 통해 조정 스핀들(42)에 작용하고 다른 끝에서는 바깥 링(116)에 작용한다. 바깥 링(116)은 이격 링(115)에 이 두 부분들 간 결정된 각방향 처짐(Ai)으로 연결된다. 이격 링(115)은 클램프되고 그것에 의해 회전하여 중심 로드(14)에 고정된다.

제2 랩 스프링(117)은 브레이크 어플리케이션 때 그것의 미끄러짐 방향으로 움직여지고 바깥 링(116)을 각방향 처짐(Ai)을 지나칠 때까지 가지고 들어온다. 그것을 지나치게 될 때 바깥 링(116)은 멈추고 제2 랩 스프링(117)은 미끄러진다. 브레이크 해제 때 토크는 초반의 일례들에서처럼 안쪽 제1 랩 스프링(39)을 포함하는 통상의 일방향 클러치를 통해 조정 스핀들(42)과 큰 랩 스프링(112)으로 전달된다.

본 발명에 따른 이 실시 예에서 제1 랩 스프링(39)은 조정 스핀들(42)을 간격 늘리기 방향으로 움직이기 위해 그것의 미끄러지는 방향으로 충분히 큰 토크를 전달하게 설계되었다. 브레이크 해제를 시작할 때, 나사선들(44)에 마찰 토크가 클 때 제1 랩 스프링(39)은 미끄러진다. 그러나 브레이크 패드가 브레이크 디스크와의 힘 접촉을 상실할 때, 제1 랩 스프링(39)은 조정 스핀들(42)을 간격 늘리기 방향으로 바깥 링(116)과 고정된 이격 슬리브(115) 사이 각방향 처짐(Ai)을 지나칠 때까지 움직일 것이다. 이 회전은 이 각 Ai 후에 멈춰질 것인데 이것은 제1 랩 스프링(39)으로부터의 그것의 미끄러짐 방향 토크는 제2 랩 스프링(117)의 잡는 토크(Gripping Torque)보다 작기 때문이다.

이런 방법에서 패드와 디스크 간격은 매 브레이크 해제 때마다 바깥 링(116)과 고정된 이격 슬리브(115) 사이 각방향 처짐(Ai)에 상응하게 규정된 각 양 Ci만큼 늘어난다. 초반부 설계 일례들에서와 같이, 만약 초기 간격이 원하는 간격과 같거나 또는 더 크다면 이 양은 다음 브레이크 어플리케이션 때 간격 줄이기 기능에 의해 반전된다. 만약 그것이 더 작다면 그 결과로 잔여 간격이 늘어날 것이다.

이 실시 예에 따라, 제2 레귤레이터 유닛은 안쪽 이격 슬리브(115), 바깥 링(116), 제2 랩 스프링(117), 제1 랩 스프링(39)과 바깥 랩 스프링(112)로 구성되고, 반면에 제1 레귤레이터 유닛은 제1 랩 스프링(39)과 바깥 랩 스프링(112)만 포함한다.

도 17은 본 발명에 따른 브레이크 작동 메커니즘의 여섯 번째 실시 예이며 앞선 실시 예의 대안이다.

조정 메커니즘을 포함하는 브레이크 작동 메커니즘(118)은 브레이크 디스크를 마주하는 끝단에 이격 링(119)을 포함하는데, 원칙적으로 앞선 실시 예의 바깥 링(116)과 이격 링(115)이 하나의 부품으로 되어 있다. 이격 링(119)은 바깥 고정 슬리브(35)의 옆면에 원뿔 모양의 바깥 우묵한 부분(12)을 포함한다. 이격 링(119)의 모양진 바깥 우묵한 부분(120)은 제2 랩 스프링(117)으로 둘러 싸인다.

사실 이 설계에서 각방향 처짐(Ai)은 이격 링(119)의 바깥 지름이 안쪽 고정 슬리브(36)에 축방향으로 가장 근접하게 줄어듦으로써 이루어진다. 브레이크 해제 때 미끄러짐에서 잡는 방향으로의 토크 방향 변화는 제2 랩 스프링(117)의 감김 수를 줄여 그것이 꽉 잡아서 조정 스핀들(42)이 간격 늘리기 방향으로 회전하는 것을 멈추기 전에 더 작은 지름이 되게 할 것이다. 이렇게 하여 비록 여기서의 각방향 처짐이 덜 분명하겠지만 이 브레이크 작동 메커니즘(118)의 거동은 일찍이 설명한 것과 유사하게 될 것이다.

그렇더라도 이 실시 예는 더 적은 구성품들과, 간격 줄이기와 간격 늘리기 모두를 위한 조정 메커니즘에 의해 사용되는 모든 구성품들은 단순히 회전한 모양이고 그로 인해 저렴한 구성품들이며, 그러한 작동 메커니즘은 조립하기 쉽고 게다가 안전하고 믿을 만한 기능성을 제공한다는 사실로 실현 가능하다.

결과적으로 이 실시 예에서 제2 레귤레이터 유닛은 규정된 원뿔 모양의 바깥 우묵한 부분(12)을 가진 이격 슬리브(119), 제2 랩 스프링(117), 제1 랩 스프링(39) 그리고 바깥 랩 스프링(112)로 구성되며, 반면에 제1 레귤레이터 유닛은 제1 랩 스프링(39)과 바깥 랩 스프링(112)만 포함한다.

그렇지 않으면, 이격 링(119)에 있는 우묵한 부분(120)은 안쪽 고정 슬리브(36)에 있는 유사한 우묵한 부분과 추가로 결합되거나 또는 대체되어 그로 인해 각방향 처짐(Ai)을 규정하는 효과를 더 강화할 수도 있다.

1 브레이크 캘리퍼 2 캐리어
3 미끄럼 베어링 4 개구부
5 브레이크 패드/브레이크 라이닝
6 패드 리테이너 7 유도면
8 캘리퍼 개구부 9 브레이크 작동 메커니즘
10 증폭 메커니즘 11 조정 메커니즘
12 쓰러스트 구성품 13 리셋 장치
14 중심 로드 15 레버
16 롤러 17 니들 베어링 케이지
18 지지 컵 19 힘 전달 구성품
20 니들 베어링 컵 21 컵 반쪽 모양의 우묵한 면
22 개구부 23 개구부
24 개구부 25 롤러-램프 메커니즘
26 램프 몸체 27 기어 휠
28 지지 클러치 링 29 롤러
30 롤러 케이지 31 램프면
32 저마찰 베어링 구성품 33 원통형의 우묵한 면
34 저마찰 베어링 구성품 35 바깥 고정 슬리브
36 안쪽 고정 슬리브 37 중공 축
38 서클립 39 스프라그 스프링
40 치형 41 핀모양 구성품
41A 우묵한 면 42 중공 조정 스핀들
43 쓰러스트 부품 44 나사선
46 리벳 47 블라인드 보어
48 스플라인 연결 50 유도 핀
51 복귀 코일 스프링 52 받침 컵
53 이격 링 54 스냅 링
55 이격 슬리브 56 스프링 링
57 브레이크 디스크 58 브레이크 패드
59 바깥 슬리브 60 작동/조정 메커니즘
61 레버 62 브레이크 작동 메커니즘
63 나사선 64 너트
65 이격 슬리브 66 제1 클러치 링
67 베어링 68 제2 클러치 링
69 구름 유도면 70 조정 링
71 헬리컬 스프링 72 브레이크 작동 메커니즘
73 제1 클러치 링 74 제2 클러치 링
75 중간 클러치 링 76 미끄럼 이격 링
77 구름 유도면 78 베어링 링
79 고정 링 80 고정 너트
81 이격 링 82 구름 유도면
83 비틀림 스프링 84 브레이크 작동 메커니즘
85 제1 클러치 링 86 제2 클러치 링
87 램프 몸체 링 88 램프 면
89 롤러 90 롤러 케이지
91 구름 유도면 92 미끄럼 이격 링
93 랩 스프링 94 브레이크 작동 메커니즘
95 제1 클러치 링 96 제2 클러치 링
97 롤러 케이지 98 롤러
99 램프 면 100 구름 유도면
101 슬리브 102 베어링 링
103 베어링 링 104 이격 링
105 접시 스프링 106 안쪽 슬리브
107 핀 108 우묵한 부분
109 브레이크 작동 메커니즘 110 중간 슬리브
111 래디얼 베어링 링 112 랩 스프링
112A 랩 스프링 단면 112B 랩 스프링 단면
113 베어링 114 고정 링
115 이격 스프링 116 바깥 링
117 랩 스프링 118 브레이크 작동 메커니즘
119 이격 120 우묵한 부분

Claims (29)

1. 적어도 하나의 브레이크 디스크에 걸쳐져 있는 브레이크 캘리퍼(1)와, 브레이크 작동 메커니즘(62, 72, 84, 94, 109, 118)을 구비한 디스크 브레이크에 있어서,
   클램핑 힘을 인가하기 위한 증폭 메커니즘(10);
   디스크 브레이크 해제 상태에서의 브레이크 패드(5)와 브레이크 디스크 사이에 간격(Clearance)이 설정된 상태에서, 상기 클램핑 힘을 브레이크 패드(5)를 통해 상기 브레이크 디스크에 전달하는 쓰러스트 구성품(12); 및
   상기 쓰러스트 구성품(12)에 작용하도록 구성되고, 브레이크 작동 움직임 중에 상기 브레이크 디스크와 브레이크 패드(5) 사이의 상기 간격을 줄이도록 구성된 제1 레귤레이터 유닛(66, 68;27, 73-76;85-89;95-98;39, 112)을 포함하여, 브레이크 작동 중 상기 브레이크 패드(5) 및/또는 상기 브레이크 디스크 상의 마모를 보상하는 조정 메커니즘(11)을 포함하고,
   브레이크 해제 움직임 중에 상기 간격 줄이기보다 작거나, 같거나 또는 큰 값으로 상기 간격을 늘리는 제2 레귤레이터 유닛(71;27, 73-76, 83;93;105, 107, 108;39, 112, 115, 116, 117;119, 120)에 의해 특징되는 디스크 브레이크.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 레귤레이터 유닛(66, 68;27, 73-76;85-89;95-98;39, 112)과 제2 레귤레이터 유닛(71;27, 73-76, 83;93;105, 107, 108;39, 112, 115, 116, 117;119, 120)은 기계적으로 기동되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제2 레귤레이터 유닛(71;27, 73-76, 83;93;105, 107, 108;39, 112, 115, 116, 117;119, 120)은 조정 메커니즘(11)의 구성품들 및/또는 상기 제1 레귤레이터 유닛의 구성품들(66, 68;27, 73-76;85-89;95-98;39, 112)과 같이 동작하는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 제2 레귤레이터 유닛은 조정 메커니즘 (11) 및/또는 상기 제1 레귤레이터 유닛에 적어도 일부분 결합되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
   
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제2 레귤레이터 유닛은 상기 브레이크 작동 메커니즘의 복귀 메커니즘에 결합되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 제1 레귤레이터 유닛 및/또는 제2 레귤레이터 유닛은 각각 토크 제한 클러치로서 형성되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 제2 레귤레이터 유닛은 브레이크 해제 동작 중에 상기 간격을 기설정된 값까지 늘리는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 제2 레귤레이터 유닛은 브레이크 해제 동작 중에 상기 간격을 기설정된 값만큼 증가시키는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
   
9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
   상기 제2 레귤레이터 유닛은, 상호 상대적으로 배치되어 그 사이에 각방향 처짐(Ai)을 구비하는 적어도 두 개의 구성품들(74, 81;81, 86;101, 104;115, 116)을 포함하며,
   상기 각방향 처짐 (Ai)은 브레이크 해제 동작 중에 회복됨으로써 간격 늘리기를 위한 기설정된 값을 제공하는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
   
10. 적어도 하나의 브레이크 디스크에 걸쳐져 있는 브레이크 캘리퍼(1)와, 브레이크 작동 메커니즘(62, 72, 84, 94, 109, 118)을 구비한 디스크 브레이크에 있어서,
    클램핑 힘을 인가하기 위한 증폭 메커니즘(10);
    디스크 브레이크 해제 상태에서의 브레이크 패드(5)와 브레이크 디스크 사이에 간격(Clearance)이 설정된 상태에서, 상기 클램핑 힘을 브레이크 패드(5)를 통해 상기 브레이크 디스크에 전달하는 쓰러스트 구성품(12);
    상기 쓰러스트 구성품(12)에 작용하도록 구성되고, 브레이크 작동 움직임 중에 상기 브레이크 디스크와 브레이크 패드(5) 사이의 상기 간격을 줄이도록 구성되어, 브레이크 작동 중에 상기 브레이크 패드 및/또는 상기 브레이크 디스크 상의 마모를 보상하는 조정 메커니즘(11)을 포함하고,
    상기 조정 메커니즘(11)은 브레이크 해제 움직임 중에 상기 간격을 상기 간격 줄이기보다 작거나, 같거나 또는 큰 값으로 늘리도록 더 구현되고,
    상기 간격 줄이기와 간격 늘리기를 위한 상기 조정 메커니즘(11)이 기계적으로 기동되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
    
11. 제10항에 있어서,
    상기 조정 메커니즘(11)은, 상기 브레이크 디스크와 브레이크 패드(5) 사이의 상기 간격을 줄이는 제1 레귤레이터 유닛(66, 68;27, 73-76;85-89;95-98;39, 112)과, 브레이크 해제 움직임 중 상기 간격을 상기 간격 줄이기보다 작거나, 같거나 또는 큰 값으로 늘리는 제2 레귤레이터 유닛(71;27, 73-76, 83;93;105, 107, 108;39, 112, 115, 116, 117;119, 120)을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
    
12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 레귤레이터 유닛(66, 68;27, 73-76;85-89;95-98;39, 112) 및/또는 제2 레귤레이터 유닛(71;27, 73-76, 83;93;105, 107, 108;39, 112, 115, 116, 117;119, 120)은 각각 토크 제한 클러치로서 구현되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
    
13. 제10항에 있어서,
    상기 조정 메커니즘(11)은 브레이크 해제 동작 중 상기 간격을 기설정값까지 늘리는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
    
14. 제10항에 있어서,
    상기 조정 메커니즘(11)은 브레이크 해제 동작 중 상기 간격을 기설정값만큼 늘리는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
    
15. 제13항 또는 제14항에 있어서,
    상기 조정 메커니즘(11)은 상호 상대적으로 배치되어 그 사이에 각방향 처짐(Ai)을 형성하는 적어도 두 개의 구성품들(74, 81;81, 86;101, 104;115, 116)을 포함하며,
    상기 각방향 처짐(Ai)은 브레이크 해제 동작 중에 회복됨으로써, 상기 간격 늘리기를 위한 기설정된 값을 제공하는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
    
16. 디스크 브레이크를 위한 브레이크 작동 메커니즘에 있어서,
    브레이크 패드(5)를 통해 디스크 브레이크의 브레이크 디스크로 클램핑 힘을 전달하는 쓰러스트 구성품(12)에게 클램핑 힘을 인가하는 증폭 메커니즘(10); 및
    상기 쓰러스트 구성품(12)에 작용하도록 구성되고, 브레이크 작동 움직임 중에 상기 브레이크 디스크와 브레이크 패드(5) 사이의 간격을 줄이도록 구성된 제1 레귤레이터 유닛(66, 68;27, 73-76;85-89;95-98;39, 112)을 포함하여, 브레이크 작동 중 상기 브레이크 패드(5) 및/또는 상기 브레이크 디스크 상의 마모를 보상하는 조정 메커니즘(11)을 포함하고,
    브레이크 해제 움직임 중에 상기 간격 줄이기보다 작거나, 같거나 또는 큰 값으로 상기 간격을 늘리는 제2 레귤레이터 유닛(71;27, 73-76, 83;93;105, 107, 108;39, 112, 115, 116, 117;119, 120)에 의해 특징되는 브레이크 작동 메커니즘.
    
17. 제16항에 있어서,
    상기 제1 레귤레이터 유닛(66, 68;27, 73-76;85-89;95-98;39, 112)과 제2 레귤레이터 유닛(71;27, 73-76, 83;93;105, 107, 108;39, 112, 115, 116, 117;119, 120)은 기계적으로 기동되는 것을 특징으로 하는 브레이크 작동 메커니즘.
    
18. 제16항 또는 제17항에 있어서,
    상기 제2 레귤레이터 유닛은 조정 메커니즘(11)의 구성품들 및/또는 상기 제1 레귤레이터 유닛의 구성품들(66, 68;27, 73-76;85-89;95-98;39, 112)과 같이 동작하는 것을 특징으로 하는 브레이크 작동 메커니즘.
    
19. 제18항에 있어서,
    상기 제2 레귤레이터 유닛은 조정 메커니즘 (11) 및/또는 상기 제1 레귤레이터 유닛에 적어도 일부분 결합되는 것을 특징으로 하는 브레이크 작동 메커니즘.
    
20. 제16항 또는 제17항에 있어서,
    상기 제2 레귤레이터 유닛은 상기 브레이크 작동 메커니즘의 복귀 메커니즘에 결합되는 것을 특징으로 하는 브레이크 작동 메커니즘.
    
21. 제16항에 있어서,
    상기 제1 레귤레이터 유닛 및/또는 제2 레귤레이터 유닛은 각각 토크 제한 클러치로서 형성되는 것을 특징으로 하는 브레이크 작동 메커니즘.
    
22. 제16항에 있어서,
    상기 제2 레귤레이터 유닛은 브레이크 해제 동작 중에 상기 간격을 기설정된 값까지 늘리는 것을 특징으로 하는 브레이크 작동 메커니즘.
    
23. 제16항에 있어서,
    상기 제2 레귤레이터 유닛은 브레이크 해제 동작 중 상기 간격을 기설정된 값만큼 늘리는 것을 특징으로 하는 브레이크 작동 메커니즘.
    
24. 제22항 또는 제23항에 있어서,
    상기 제2 레귤레이터 유닛은, 상호 상대적으로 배치되어 그 사이에 각방향 처짐(Ai)을 구비하는 적어도 두 개의 구성품들(74, 81;81, 86;101, 104;115, 116)을 포함하며,
    상기 각방향 처짐(Ai)은 브레이크 해제 동작 중에 회복됨으로써 간격 늘리기를 위한 기설정된 값을 제공하는 것을 특징으로 하는 브레이크 작동 메커니즘.
    
25. 디스크 브레이크의 브레이크 패드(5)와 브레이크 디스크 사이의 간격을 기정의된 값으로 조정하는 브레이크 조정방법에 있어서,
    상기 브레이크 패드(5)와 브레이크 디스크 사이의 과도한 간격을 보정하되, 상기 과도한 간격은, 상기 브레이크 패드(5)가 브레이크 디스크와 힘 접촉되어 간격이 조정되기 전의 브레이크 작동 움직임 동안에 브레이크 패드(5) 및/또는 브레이크 디스크의 실제 마모로부터 발생하는 단계; 및
    상기 브레이크 패드(5)가 브레이크 디스크와의 힘 접촉을 상실한 후, 브레이크 해제 움직임 동안 상기 간격을 늘리는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크 조정방법.
    
26. 제25항에 있어서,
    상기 두 단계 모두가 여러 번의 브레이크 작동과 브레이크 복귀 움직임을 통해 교대로 지속적으로 반복되는 것을 특징으로 하는 브레이크 조정방법.
    
27. 제25항 또는 제26항에 있어서,
    상기 간격을 늘리는 단계는 브레이크 해제 움직임 때마다 같은 양만큼 늘리는 것을 특징으로 하는 브레이크 조정방법.
    
28. 제25항에 있어서,
    브레이크 작동 움직임 중에 상기 간격이 첫 번째 값으로 조정되고,
    브레이크 해제 움직임 중에는 상기 간격이 두 번째 값으로 늘어나며,
    상기 두 번째 값은 첫 번째 값보다 더 큰 것을 특징으로 하는 브레이크 조정방법.
    
29. 제25항에 있어서,
    상기 두 단계 모두 기계적으로 실행되는 것을 특징으로 하는 브레이크 조정방법.

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