KR101930654B1 - 디스크 브레이크, 브레이크 캘리퍼 및 브레이크 회전 레버 - Google Patents

디스크 브레이크, 브레이크 캘리퍼 및 브레이크 회전 레버 Download PDF

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Abstract

본 발명은 특히 자동차를 위한 바람직하게 공압식 디스크 브레이크(1)에 관한 것으로, 브레이크 체결 메커니즘과 브레이크 캘리퍼(6), 특히 슬라이딩 캘리퍼를 포함하고, 상기 브레이크 체결 메커니즘은 브레이크 회전 레버(11), 브리지 내로 조여지는 각각의 나사 형성 로드를 구비한 적어도 하나의 스핀들 유닛을 포함하고, 상기 브레이크 캘리퍼는 바람직하게 프레임 방식으로 브레이크 디스크(2)의 에지 영역을 커버하고, 이 경우 브레이크 캘리퍼(6)는 타이 로드를 통해 서로 연결된 브레이크 체결 섹션(6a)과 캘리퍼 백(6b)을 포함하고, 이 경우 브레이크 회전 레버(11)를 포함한 브레이크 체결 메커니즘은 브레이크 디스크(2)의 체결측(ZS)에서 브레이크 캘리퍼(6)의 브레이크 체결 섹션(6a) 내에 수용되고, 이 경우 브레이크 캘리퍼(6)의 브레이크 체결 섹션(6a)은 브레이크 체결 메커니즘 및 브레이크 회전 레버(11)의 힘 전달 섹션이 배치된 제 1 영역, 레버 하우징(6e)으로서 형성되고 브레이크 회전 레버(11)의 레버 섹션을 수용하는 제 2 영역을 포함하고, 이 경우 베어링 섹션(66)을 포함하는 지지벽(62)이 제 1 영역과 제 2 영역 사이에 배치되고, 상기 베어링 섹션은 브레이크 회전 레버(11)를 위한, 브레이크 디스크(2)에 대해 평행하게 연장되는 브레이크 회전 레버 축(26)을 가진 피봇 베어링을 형성한다.

Description

디스크 브레이크, 브레이크 캘리퍼 및 브레이크 회전 레버{DISC BRAKE, BRAKE CALIPER, AND BRAKE ROTARY LEVER}
본 발명은 청구항 제 1 항의 전제부에 따른 디스크 브레이크에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 브레이크 캘리퍼 및 브레이크 회전 레버에 관한 것이다.
승용차- 및 상용차 분야에서 디스크 브레이크가 선호된다. 디스크 브레이크의 전형적인 구조적 형태에서 상기 디스크 브레이크는 내부 메커니즘과 함께 브레이크 캘리퍼로, 일반적으로 2개의 브레이크 패드 및 브레이크 디스크로 이루어진다. 브레이크 체결 메커니즘이라고도 하는 내부 메커니즘에 파워 소스에 의해, 예를 들어 공압식 실린더에 의해 피스톤 로드를 이용해서 힘이 도입되고, 편심 메커니즘에 의해 보강되고, 나사 형성 플러저, 나사 형성 스핀들, 나사 형성 로드, 가압 플런저 등등이라고도 하며 가압 피스를 갖는 나사 형성 튜브를 통해 체결력으로서 브레이크 패드와 브레이크 디스크에 전달되고, 이 경우 나사 형성 로드에 의해 브레이크 디스크와 브레이크 패드의 마모가 보상된다.
체결력은 체결력의 정도에 따라 회전 운동의 지연이 이루어지는 브레이크 디스크에 2개의 브레이크 패드를 통해 작용한다. 브레이크 디스크의 체결측에 있는 브레이크 패드는 체결측 브레이크 패드라고 한다. 다른 브레이크 패드는 브레이크 디스크의 다른 측에 위치하고, 브레이크 캘리퍼의 캘리퍼 백(caliper back)과 접촉하며, 후면측 브레이크 패드라고 한다. 브레이크 과정 시 체결측 패드는 브레이크 디스크의 방향으로 이동한다. 상기 브레이크 패드가 브레이크 디스크와 접촉하는 즉시, 이때 발생하는 대향력으로 인해 브레이크 캘리퍼의 후면측 브레이크 패드는 브레이크 디스크의 방향으로 이동한다. 후면측 브레이크 패드가 브레이크 디스크와 접촉하면, 브레이크 작용이 형성된다.
디스크 브레이크는 액시얼 브레이크와 레이디얼 브레이크로 구분된다. 상기 용어들은 브레이크 디스크와 관련해서 브레이크 체결 메커니즘 내로 체결력 도입과 관련된다. 따라서 액시얼 브레이크의 경우에 브레이크 디스크로 축방향으로, 즉 브레이크 디스크 축의 방향으로 체결력 도입이 이루어진다. 레이디얼 브레이크의 경우에 브레이크 디스크의 방사방향으로 브레이크 체결 메커니즘 내로 체결력 도입이 이루어진다.
일반적인 레이디얼 브레이크는 적어도 2개의 하우징 또는 브레이크 캘리퍼 부품을 포함한다. 이는 부품 개수 및 필요한 밀봉면으로 인해 바람직하지 않은 것으로 간주된다.
자동차 분야, 특히 상용차 분야에서 중량 감소 및 비용과 관련해서 가급적 일정하며 더 높은 성능 및 작은 부품 개수와 동시에 비용- 및 중량 최적화된 디스크 브레이크에 대한 요구는 지속된다.
본 발명의 과제는 개선된 디스크 브레이크를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 과제는 개선된 브레이크 캘리퍼를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 과제는 개선된 브레이크 회전 레버를 제공하는 것이다.
상기 과제는 청구항 제 1 항의 특징을 포함하는 디스크 브레이크에 의해 해결된다.
다른 과제는 청구항 제 25 항의 특징을 포함하는 브레이크 캘리퍼에 의해 해결된다.
또한, 다른 과제는 청구항 제 26 항의 특징을 포함하는 브레이크 회전 레버에 의해 해결된다.
선행기술보다 부품 개수가 적은 디스크 브레이크가 제공되고, 동시에 브레이크 캘리퍼의 구조 내로 개선된 힘 도입이 이루어진다. 또한, 밀봉면의 감소가 가능해진다.
특히 자동차를 위한 바람직하게 공압식의 본 발명에 따른 디스크 브레이크는 브레이크 체결 메커니즘과 브레이크 캘리퍼, 특히 슬라이딩 캘리퍼를 포함하고, 상기 브레이크 체결 메커니즘은 브레이크 회전 레버, 브리지 내로 조여지는 각각의 나사 형성 로드를 구비한 적어도 하나의 스핀들 유닛을 포함하고, 상기 브레이크 캘리퍼는 바람직하게 프레임 방식으로 브레이크 디스크의 에지 영역을 커버하고, 이 경우 브레이크 캘리퍼는 타이 로드를 통해 서로 연결된 브레이크 체결 섹션과 캘리퍼 백을 포함하며, 이 경우 브레이크 회전 레버를 포함한 브레이크 체결 메커니즘은 브레이크 디스크의 체결측에서 브레이크 캘리퍼의 브레이크 체결 섹션 내에 수용된다. 브레이크 캘리퍼의 브레이크 체결 섹션은 하기 특징들, 즉 브레이크 체결 메커니즘 및 브레이크 회전 레버의 힘 전달 섹션이 배치된 제 1 영역, 레버 하우징으로서 형성되고 브레이크 회전 레버의 레버 섹션을 수용하는 제 2 영역을 포함하고, 이 경우 베어링 섹션을 포함하는 지지벽이 제 1 영역과 제 2 영역 사이에 배치되고, 상기 베어링 섹션은 브레이크 회전 레버를 위한, 브레이크 디스크에 대해 평행하게 연장되는 브레이크 회전 레버 축을 가진 피봇 베어링을 형성한다.
브레이크 캘리퍼의 이러한 형성에 의해 디스크 브레이크의 필요 공간은 감소할 수 있고, 따라서 설치될 차량의 축에 대한 훨씬 더 큰 클리어런스가 가능해진다.
구현 시 브리지 내로 조여지는 각각의 나사 형성 로드를 구비한 2개 이상의 스핀들 유닛이 제공된다. 따라서 큰 이용 범위가 제공된다.
브레이크 체결 섹션의 구조는, 2개의 영역으로 세분됨으로써 브레이크 캘리퍼의 브레이크 체결 섹션의 높이에서 특히 공간 절약 방식의 구조가 제공되도록 구현된다. 따라서 브레이크 체결 섹션의 제 1 영역은 적어도 하나의 베이스벽을 갖고, 상기 베이스벽은 브레이크 체결 섹션의 커버벽의 섹션에 대해 실질적으로 평행하게 연장된다.
또한, 이러한 콤팩트한 구조에 의해 밀봉면의 감소가 이루어지는데, 그 이유는 브레이크 캘리퍼의 일체형 구현이 가능하기 때문이다.
제 1 영역은 지지벽에 의해 제 2 영역으로부터 적어도 부분적으로 분리된다. 특히 바람직하게, 지지벽은 브레이크 디스크에 대해 평행하게 그리고 적어도 하나의 베이스벽에 연결되어 배치된다. 즉, 상기 지지벽은 이와 같이 브레이크 회전 레버를 위한 피봇 베어링을 형성할 수 있기 때문에, 이 경우 브레이크 회전 레버가 비교적 큰 길이를 필요로 하더라도, 동시에 제 1 영역을 통한 간단한 삽입에 의해 상기 브레이크 회전 레버는 쉽게 장착될 수 있다. 삽입은, 지지벽의 베어링 섹션과 커버벽의 내부면 사이에 브레이크 체결 섹션의 제 1 영역과 제 2 영역 사이의 통로가 제공됨으로써 가능해진다.
브레이크 체결 섹션의 제 2 영역도 베이스벽을 갖고, 상기 베이스벽은 브레이크 체결 섹션의 커버벽의 다른 섹션에 대해 실질적으로 평행하게 연장된다. 이로써 전술한 공간 절약 방식의 구조가 이루어진다.
브레이크 체결 섹션의 제 2 영역의 커버벽의 다른 섹션이 디스크 브레이크를 위한 파워 드라이브의 고정을 위한 개구를 가진 플랜지를 레버 하우징의 단부 영역에 포함하는 경우에 바람직하다. 이러한 방식으로 힘 발생 장치의, 예를 들어 압축 공기 실린더의 고정을 위한 추가 부품은 필요 없다. 플랜지는 예를 들어 기계 가공에 의해 형성되고, 상이한 설치-/장착 크기에 맞게 조정될 수 있다.
다른 구현 시, 레버 하우징의 베이스벽은 내부면에 레버 하우징의 내부면을 향해 돌출하며 스토퍼 면을 포함하는 스토퍼 섹션을 갖고, 상기 스토퍼 면은 플랜지의 개구 아래에 배치된다. 상기 스토퍼 면은 브레이크 회전 레버의 스토퍼 면과 함께, 특히 레버 하우징 내에 수용된 행정 제한부로서 상기 브레이크 회전 레버의 레버 섹션과 함께 작용한다. 함께 작용하는 이러한 2개의 스토퍼 면의 적절한 가공에 의해 브레이크 캘리퍼는 적어도 2개의 상이한 브레이크를 위해 이용될 수 있다.
또한, 브레이크 캘리퍼의 브레이크 체결 섹션의 제 2 영역은 후방벽을 갖고, 상기 후방벽은 지지벽에 대해 평행하게 배치되는 것이 제안된다. 이로 인해 한편으로는 조립 공간이 절약되고, 다른 한편으로는 안정적인 레버 하우징이 형성된다.
커버벽에 대해 평행하게 배치된 베이스벽 및 이에 대해 수직으로 서로 평행하게 배치된 지지벽과 후방벽은 스팟 페이스(spot face)를 갖는 하나의 코어만을 또는 2개의 코어를 포함하는 주조 부품으로서 브레이크 캘리퍼의 형성을 가능하게 한다.
특히 바람직하게 지지벽은 경사 지지벽에 연결되고, 이 경우 경사 지지벽은 브레이크 디스크로부터 반대편으로 브레이크 디스크 축의 방향으로 기울어져 연장되고, 제 2 영역의 베이스벽에 연결된다. 측벽에 의해 소위 외부 포켓이 형성되고, 이로 인해 중량- 및 캐스팅 최적화가 달성될 수 있다.
다른 장점은, 경사 지지벽이 베이스벽과 함께 0°가 아닌 값을 갖는 각도를 형성한다. 각도는 예를 들어 15°...45°범위의, 바람직하게 30°의 값을 가질 수 있다. 따라서 브레이크 과정 시 브레이크 캘리퍼 내로 효과적인 힘 도입이 가능해진다.
바람직하게 안정적이고 중량 최적화된 다른 구현은, 레버 하우징의 횡단면이 베이스벽과 경사 지지벽의 연결부에서 시작해서 지지벽 또는 통로까지 길이방향으로 브레이크 디스크를 향해 테이퍼짐으로써 달성된다.
일정한 또는 개선된 성능 및 간단한 조립과 동시에 콤팩트한 구조를 위해, 브레이크 회전 레버는 길이방향으로 측면 섹션을 가진 레버 바디, 길이방향 보강부 및 적어도 하나의 트러스트 베어링 섹션을 포함하는 만곡된 가늘고 긴 형상을 갖는 것이 제안된다.
특히 안정적이고 콤팩트한 구현은, 브레이크 회전 레버의 레버 바디가 레버 섹션과 힘 전달 섹션을 포함하고, 상기 섹션들은 레버 바디의 하부면에서 길이방향 보강부에 연결됨으로써 달성된다.
다른 구현 시 레버 섹션은 구동 단부를 갖고, 상기 구동 단부는 상부면에 힘 발생 장치의 피스톤 로드와 함께 작용을 위한 구동 섹션을 규정하고, 이 경우 구동 단부는 구동 섹션에 대향되는 하부면에 스토퍼 면을 갖는다. 레버 하우징의 베이스벽에 있는 스토퍼 면과 함께 작용 시 전술한 장점을 포함한 스토퍼 면의 가공이 참조되었다.
또한, 레버 바디의 힘 전달 섹션은 대략 반원 형태의 중앙 웨브를 갖고, 상기 중앙 웨브의 양측면에 각각 반원 형태의 트러스트 베어링 섹션이 배치되고, 상기 트러스트 베어링 섹션은 관련 트러스트 베어링 면을 가지며, 이 경우 중앙 웨브는 트러스트 베어링 섹션으로부터 돌출한다. 이러한 방식으로, 트러스트 베어링 섹션으로부터 돌출하는 중앙 웨브가 브리지의 가이드 내에 수용되면, 바람직하게 브레이크 회전 레버의 상대 이동이 감소할 수 있고, 이로써 브레이크 회전 레버 축의 방향으로 브레이크 회전 레버의 형상 끼워 맞춤 결합 방식의 레버 가이드가 형성된다.
다른 구현 시 트러스트 베어링 섹션의 트러스트 베어링 면에 대향되는 측면에 대략 반원 형태의 횡단면을 갖는 베어링 수용부가 성형되고, 이 경우 베어링 수용부는 브레이크 회전 레버 축과 일치하는 중심선을 갖는다. 이러한 베어링 장치에 의해 수명에 걸쳐 안정적인 히스테리시스가 가능해질 수 있다.
브레이크 회전 레버의 힘 전달 섹션의 필요한 편심률을 위해 베어링 수용부의 중심선은 트러스트 베어링 섹션의 반원 형태의 트러스트 베어링 면의 반경의 중심점에 대해 편심 배치된다.
또한, 베어링 수용부의 반경은 트러스트 베어링 섹션의 트러스트 베어링 면의 반경보다 작고, 예를 들어 대략 0.6...0.4배 작은 것이 제안된다. 이는, 브레이크 회전 레버의 만곡된, 가급적 가늘고 긴 형상과 함께 브레이크 회전 레버의 간단한 장착이 가능해지는 장점을 제공한다.
특히 바람직하게, 브레이크 캘리퍼는 일체형으로 형성된다. 이로 인해 특히 밀봉면과 부품 개수가 감소한다.
구현 시 디스크 브레이크는 조정 장치를 포함할 수 있다.
디스크 브레이크는 레이디얼 브레이크로서 형성된다.
본 발명에 따른 브레이크 캘리퍼는 전술한 디스크 브레이크를 위해 제공된다.
본 발명에 따른 브레이크 회전 레버는 전술한 디스크 브레이크를 위해 제공된다.
본 발명은 첨부된 도면과 관련한 실시예를 참고로 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 디스크 브레이크의 실시예를 개략적으로 도시한 평면도.
도 2는 도 1에 따른 본 발명에 따른 디스크 브레이크를 개략적으로 도시한 측면도.
도 3은 도 1에 따른 본 발명에 따른 디스크 브레이크를 개략적으로 도시한 단면도.
도 4 및 도 5는 도 2에 따른 본 발명에 따른 디스크 브레이크를 개략적으로 도시한 단면도.
도 6 및 도 7은 도 1 및 도 2에 따른 본 발명에 따른 디스크 브레이크의 본 발명에 따른 브레이크 캘리퍼를 개략적으로 도시한 사시도.
도 8 내지 도 11은 도 1 및 도 2에 따른 본 발명에 따른 디스크 브레이크의 본 발명에 따른 브레이크 회전 레버의 부분을 개략적으로 도시한 도면.
도면의 좌표 x, y, z는 방향의 설명을 위해 이용된다.
디스크 브레이크(1)의 체결측은 도면부호 ZS로 표시되고, 디스크 브레이크(1)의 후면측은 도면부호 RS로 표시된다.
도 1은 본 발명에 따른 디스크 브레이크(1)의 실시예의 개략적인 평면도를 도시한다. 도 2에 도 1에 따른 본 발명에 따른 디스크 브레이크(1)의 개략적인 측면도가 도시된다. 도 3은 x-y 평면에서 도 1에 따른 본 발명에 따른 디스크 브레이크(1)의 개략적인 단면도를 도시한다.
디스크 브레이크(1)는 브레이크 디스크 축(2a)을 가진 브레이크 디스크(2)를 포함한다. 브레이크 디스크(2)는 x-z 평면에 놓이고, 이 경우 브레이크 디스크 축(2a)은 y-방향으로 연장된다. 브레이크 디스크(2)의 체결측 면에 브레이크 패드 캐리어(3a)를 가진 체결측 브레이크 패드(3)가 배치된다. 브레이크 패드 캐리어(4a)를 가진 다른 후면측 브레이크 패드(4)는 브레이크 디스크(2)의 후면측 면에 배치된다. 브레이크 패드(3, 4)는 각각 브레이크 캐리어(5)의 수용 샤프트에 수용된다(도 3). 브레이크 캐리어(5)는 해당 차량에 고정 설치되고, 이는 도시되지 않는다. 체결측 브레이크 패드(3)는 그것의 수용 샤프트 내에, 수용 샤프트의 2개의 측면에서 z-방향으로 연장되는 소위 브레이크 캐리어 혼(5a, 5b; brake carrier horn)에 의해 x-방향으로 지지되어 안내된다. 유사한 방식으로 후면측 브레이크 패드(4)는 브레이크 캐리어 혼(5c, 5d) 사이에 배치된다. 이러한 실시예에서 체결측 브레이크 패드(3)는 x-방향으로 후면측 브레이크 패드(4)보다 짧다. 이는 도 3에 명확하게 도시된다.
디스크 브레이크(1)는 소위 레이디얼 브레이크가고, 즉 체결측(ZS)에서 브레이크 체결 메커니즘 내로 브레이크 체결력 도입은 브레이크 디스크(2)와 관련해서 여기에서 z-방향으로 연장되는 방사방향으로 이루어진다.
브레이크 디스크(2)의 에지 영역은 여기에서 플로팅(floating) 캘리퍼로서 구현된 브레이크 캘리퍼(6)에 의해 프레임 방식으로 커버된다. 브레이크 캘리퍼(6)는 브레이크 체결 섹션(6a), 캘리퍼 백(6b), 2개의 타이 로드(6c; tie rod) 및, 플랜지(6f)를 가진 레버 하우징(6e)을 포함한다.
브레이크 체결 섹션(6a)은 체결측(ZS)에 위치하고, 디스크 브레이크(1)의 브레이크 체결 메커니즘을 수용한다. 브레이크 체결 메커니즘은 계속해서 설명된다. 캘리퍼 백(6b)은 후면측(RS)에 배치되고, 이 경우 캘리퍼 백(6b)의 가상의 길이방향 축은 x-방향으로 연장된다. 2개의 타이 로드(6c)는 브레이크 디스크(2) 위에 배치되고, 이 경우 상기 타이 로드의 가상의 길이방향 축들은 서로 평행하게 및 브레이크 디스크 축(2a)에 대해 평행하게 y-방향으로 연장된다. 2개의 타이 로드(6c)는 각각 측면으로 브레이크 체결 섹션(6a)의 단부 및 캘리퍼 백(6b)의 단부에 서로 고정 연결되어, 여기에 일체형으로, 예를 들어 주조 부품으로서 형성된다. 또한, 브레이크 체결 섹션(6a), 캘리퍼 백(6b) 및 2개의 타이 로드(6c) 사이에 조립 개구(6d)가 형성되고, 상기 개구를 통해 브레이크 디스크(2)의 좌측 및 우측 옆의 브레이크 패드(3, 4)가 브레이크 캐리어(5) 내의 그것의 수용 샤프트 내로 z-방향으로 삽입될 수 있고, 제거될 수 있다.
브레이크 캘리퍼(6)는 축방향 베어링(22, 22a)에 의해 도시되지 않은 방식으로 브레이크 캐리어(5)에 y-방향으로 이동 가능하게 설치되고, 도 6 및 도 7과 관련해서 계속해서 설명된다.
브레이크 패드(3, 4)는 브레이크 캐리어(5) 내의 그것의 수용 샤프트에서 패드 지지 브래킷(10)에 의해 지지된다. 패드 지지 브래킷(10)은 브레이크 디스크(2)에 걸쳐 브레이크 디스크 축(2a)의 방향으로 y-방향으로 연장되고, 브레이크 캘리퍼(6)의 조립 개구(6d)를 연결한다. 패드 지지 브래킷(10)의 체결측 단부 섹션(10a)은 브레이크 캘리퍼(6)의 브레이크 체결 섹션(6a)의 상부면에 있는 브래킷 베어링(6h)에서 지지된다. 패드 지지 브래킷(10)의 후면측 단부 섹션(10b)은 브레이크 캘리퍼(6)의 캘리퍼 백(6b)의 상부면에 있는 다른 브래킷 베어링(6i)에 고정된다. 이 경우 패드 지지 브래킷(10)의 하부면은 브레이크 패드(3, 4)의 표시되지 않은 패드 지지 스프링과 접촉한다.
디스크 브레이크(1)는 이 경우 각각의 나사 형성 로드(13, 13a)를 가진 2개의 스핀들 유닛(7, 7a)을 구비한 2-플런저 브레이크로서 형성된다. 나사 형성 로드(13, 13a)는 나사 형성 튜브, 나사 형성 플러저, 나사 형성 스핀들 또는 가압 스핀들이라고도 할 수 있다. 스핀들 유닛(14, 14')의 회전축은 여기에서 스핀들 축(8, 8a)이라고 한다.
체결측 브레이크 패드(3)의 브레이크 패드 캐리어(4a)는 각각 가압 피스(9, 9a)를 통해 스핀들 유닛(7, 7a)의 나사 형성 로드(13, 13a)에 연결된다. 가압 피스(9, 9a)는 각각 나사 형성 로드(13, 13a)의 단부에 설치된다.
후면측 브레이크 패드(4)는 반응측 브레이크 패드(4)라고도 하고, 그것의 브레이크 패드 캐리어(4a)에 의해 브레이크 디스크(2)의 다른 측면에서, 즉 후면측(RS)에서 브레이크 캘리퍼(6) 내에 고정된다. 이 경우 후면측(RS)을 향하는 브레이크 패드 캐리어(4a)의 측면은 브레이크 디스크를 향하는 캘리퍼 백(6b)의 가압 섹션(18)에 의해 캘리퍼 백(6b)과 접촉한다. 가압 섹션(18)은 브레이크 디스크(2)에 대해 평행하게 및 브레이크 디스크 축(2a)에 대해 수직으로 x-방향으로 연장된다.
나사 형성 로드(13, 13a)는 각각 외부 나사산을 갖고, 각각 브리지(14) 내에 해당 내부 나사산 내로 회전 가능하게 배치된다. 브리지(14)는 트래버스(traverse)라고도 하고, 브레이크 캘리퍼(6)의 브레이크 체결 섹션(6a) 내에 배치되며, x-방향으로 연장되고, 브레이크 체결 메커니즘의 부분이다.
브리지(14) 및 나사 형성 로드들(13, 13a)은 브레이크 디스크 축(2a)에 대해 수직으로 연장되는 브레이크 회전 레버 축(26a; 도 4 및 도 5 참조)을 갖는 브레이크 회전 레버(11)에 의해 작동될 수 있다. 브레이크 회전 레버(11)는 계속해서 상세히 설명되고, 트러스트 베어링 섹션(115; 도 4, 도 5; 도 8 내지 도 11 참조) 및 베어링 세그먼트(28; 도 4, 도 5)에 의해 브리지(14)와 함께 작용한다. 브레이크 회전 레버(11)의 중앙 웨브(112; 도 4, 도 5 ; 도 8 내지 도 11 참조)는 브리지(14) 내에, 표시되지 않은 가이드에 안내되고, 브리지(14)에서 포지티브 및 네거티브 x-방향으로 레버 가이드를 형성하고, 이로 인해 상대 이동이 감소한다. 브레이크 회전 레버(11)는 y-z 평면에서 브레이크 캘리퍼(6)의 레버 하우징(6e) 내에 및 브레이크 체결 섹션(6a) 내에 배치된다(도 4, 도 5). 이는 계속해서 추가로 설명된다. 브레이크 캘리퍼(6)의 플랜지(6f) 아래의 레버 하우징(6e)의 단부 영역에 배치된 브레이크 회전 레버(11)의 구동 단부(111)는 구동 섹션(111a)을 갖고, 상기 구동 섹션은 위로는 플랜지(6f)를 향한다. 플랜지(6f)는 개구(6g)를 갖고, 도시되지 않은 압축 공기 실린더(또는 다른 힘 발생 장치)의 고정을 위해 이용되고, 상기 압축 공기 실린더는 z-방향으로 연장되며 도시되지 않은 피스톤 로드에 의해 브레이크 회전 레버(11)의 구동 단부(111)의 구동 섹션(111a)에 작용 연결된다. 이러한 방식으로 브레이크 회전 레버(11)의 구동 단부(111) 내로 힘 도입이 이루어진다. 이는 계속해서 추가로 설명된다.
브리지(14)는 브레이크 회전 레버(11)에 의해 y-방향으로 브레이크 디스크 축(2a)의 방향으로 조절될 수 있다. 브레이크 디스크(2) 위로 이동은 체결 이동이라고 하고, 반대 방향으로 이동은 릴리스 이동이라고 한다. 리턴 스프링(17)은 브리지(14)의 중앙에서 브리지(14)의 패드측 측면에 있는 해당 리세스 내에 수용되고, 베이스 플레이트(20)에 지지된다. 베이스 플레이트(20)는 베이스 박판이라고도 하고, 브레이크 디스크(2)에 대해 브레이크 체결 섹션(6a)을 폐쇄하고, 이 경우 브레이크 디스크(2)를 향하며 해당 가압 피스(9, 9a)의 섹션을 포함하는 나사 형성 로드(13, 13a)의 단부들은 상응하는 밀봉부를 갖는 베이스 플레이트(20)의 표시되지 않은 개구를 통해 연장된다. 브리지(14)는 릴리스 이동 시 리턴 스프링(17)에 의해 도 1 및 도 4에 도시된 디스크 브레이크(1)의 릴리스된 위치로 뒤로 조절된다.
디스크 브레이크(1)는 다양한 파워 드라이브를 포함할 수 있다. 브레이크 회전 레버(11)는 여기에서 예를 들어 압축 공기 실린더에 의해 압축 공기식으로 작동된다. 압축 공기식 디스크 브레이크(1)의 구조와 기능은 DE 197 29 024 C1 호의 해당하는 설명이 참조된다.
릴리스된 위치에서 브레이크 패드(3, 4)와 브레이크 디스크(2) 사이의 간격은 에어 갭이라고 한다. 패드- 및 디스크 마모로 인해 상기 에어 갭은 더 커진다. 이것이 보상되지 않으면, 디스크 브레이크(1)는 최적의 성능을 달성할 수 없는데, 그 이유는 브레이크 체결 메커니즘의 작동 행정, 즉 여기에서 브레이크 회전 레버(11)의 작동 행정 또는 브레이크 회전 레버 축(26a; 도 4 및 도 5)을 중심으로 선회각이 더 이상 충분하지 않기 때문이다.
이러한 실시예에서 도 1에 도시된 하부 스핀들 유닛(7)의 나사 형성 로드(13)에 조정 장치(15)가 중심축과 동축으로 배치된다. "조정"이란 에어 갭 축소로 파악될 수 있다. 미리 정해진 에어 갭은 디스크 브레이크(1)의 형상에 의해 규정되고, 소위 구조적 에어 갭을 포함한다. 다시 말해서, 현재 에어 갭이 미리 정해진 에어 갭에 비해 너무 크면, 조정 장치(15)는 현재 에어 갭을 미리 정해진 에어 갭의 설정값으로 축소한다. 이러한 조정 장치(15)의 상세한 설명은 간행물 DE 10 2004 037 771 A1 호에서 파악될 수 있다.
도 1에 도시된 상부 스핀들 유닛(7a)은 센서(12)를 갖고, 상기 센서는 상부 스핀들 유닛(7a), 상기 유닛의 나사 형성 로드(13a) 및 스핀들 축(8a)에 대해 동축으로 배치된다. 센서(12)는 브레이크 패드(3, 4)와 브레이크 디스크(2)의 마모의 검출에 이용되고, 여기에서 추가로 설명되지 않는다.
스핀들 축(8, 8a)과 브레이크 디스크 축(2a)은 서로 평행하게 배치된다.
조정 장치(15)는 표시되지 않은 드라이브에 의해 브레이크 회전 레버(11)와 함께 작용한다.
나사 형성 로드(13, 13a)는, 스핀들 축(8)을 중심으로 나사 형성 로드(13)의 회전 운동이 스핀들 축(8)을 중심으로 다른 나사 형성 로드(13a)의 회전 운동을 야기하고, 반대로도 그러하도록 상세히 설명되지 않는 동기화 유닛(16)에 연결된다.
조정 장치(15)는 브레이크 패드(3, 4)와 브레이크 디스크(2)의 마모로 인한 조정 시 하부 나사 형성 로드(13)를 회전시키고, 이로써 동기화 유닛(16)에 의해 나사 형성 로드(13)의 회전 운동이 다른 나사 형성 로드(13a)에 전달된다. 조정 과정 시(및 경우에 따라서는 에어 갭의 확장을 위해서도 형성될 수 있는 조정 장치(15)의 방식에 따라 재조정 과정 시) 동기화 유닛(16)에 의해 스핀들 유닛(7, 7a)의 나사 형성 로드(13, 13a)의 동시 이동 및 보수 작업 시, 예를 들어 브레이크 패드 교체 시 세팅들(예를 들어 나사 형성 로드(13, 13a)의 작동 단부 및/또는 조정 장치(15)의 구동 섹션에 의한 수동 구동)이 보장된다.
작동 시 디스크 브레이크(1)의 체결 과정 중에 필요한 체결력은 스핀들 유닛(7, 7a)에 대해 편심 지지되는 브레이크 회전 레버(11)에 의해 형성되고, 상기 브레이크 회전 레버로부터 브리지(14)에 전달된다. 이와 같이 브리지(14)에 전달되는 체결력은 그리고 나서 2개의 스핀들 유닛(7, 7a), 가압 피스(9, 9a)를 포함하는 상기 스핀들 유닛의 나사 형성 로드(13, 13a)를 통해 체결측 브레이크 패드(3)의 브레이크 패드 캐리어(3a)에 그리고 브레이크 캘리퍼(6)를 지나, 즉 타이 로드(6c)를 지나 캘리퍼 백(6b)에 그리고 거기에서부터 가압 섹션(18)을 지나 또한 후면측 브레이크 패드(4)의 브레이크 패드 캐리어(4a)에 그리고 나서 브레이크 디스크(2)에 전달된다. 이러한 과정 시 스핀들 유닛(7, 7a)은 브레이크 디스크(2)를 향해 이동한다. 체결측 브레이크 패드(3)가 브레이크 디스크(2)와 접촉하는 즉시, 상응하는 대향력으로 인해 브레이크 캘리퍼(6)의 후면측 브레이크 패드(4)도 브레이크 디스크(2)의 방향으로 체결측 브레이크 패드(3)의 방향과 반대로 이동한다. 후면측 브레이크 패드(4)도 브레이크 디스크(2)와 접촉하는 즉시, 브레이크 작용이 형성된다.
도 4 및 도 5에 도 2에 따른 본 발명에 따른 디스크 브레이크의 개략적인 측면도가 도시된다. 이 경우 도 4는 디스크 브레이크(1)의 릴리스된 위치를 도시하는 한펴, 도 5에는 체결된 위치가 도시된다.
브레이크 디스크 축(2a)에 대해 수직인 y-z 평면의 단면은 도 4 및 도 5에 도시된다. 이 경우, 브레이크 캘리퍼(6)의 캘리퍼 백(6b)은 가압 섹션(18)과 함께 중실로 구현되는 것을 알 수 있다.
브레이크 체결 섹션(6a)은 2개의 영역을 갖는다. 제 1 영역은 브레이크 디스크(2)를 향하고, 브리지(14)와 리턴 스프링(17)을 포함하는 브레이크 체결 메커니즘, 조정 장치(15; 도 3 참조)의, 브리지(14) 내로 조여지는 나사 형성 로드(13, 13a) 및 브레이크 회전 레버(11)의 힘 전달 섹션(10b)을 수용한다. 제 2 영역은 레버 하우징(6e)이고, 상기 하우징은 포지티브 y-방향으로 제 1 영역에 연결된다. 상기 2개의 영역 사이에 브레이크 디스크(2)에 대해 평행하게 배치된 지지벽(62)이 배치되고, 상기 지지벽은 브레이크 회전 레버(11)를 위한 피봇 베어링의 베어링 섹션(63)을 포함한다. 지지벽(62)의 베어링 섹션(63) 위에 상기 지지벽과 커버벽(60) 사이의 통로(69)가 형성되고, 상기 통로는 2개의 영역을 연결한다.
브레이크 체결 섹션(6a)은 레버 하우징(6e)과 함께 공통의 커버벽(60)을 갖는다. 커버벽(60)은 브레이크 디스크(2)로부터 y-방향으로 약간 만곡된 형태로, 좌측에서 우측으로 약간 z-방향으로 상승하고, 그리고 나서 다시 네거티브 z-방향으로 플랜지(6f)까지 하강하면서 연장된다. 플랜지(6f)의 상부면은 x-y 평면에서 평탄하게 가공되고, z-방향으로 개구(6g)를 갖는다.
브레이크 디스크(2)를 향하는 브레이크 체결 섹션(6a)의 제 1 영역은 위에서 커버벽(60)으로 그리고 아래에서 베이스벽(61)으로 둘러싸인다. 측면으로 상기 영역은 2개의 측면에서 각각 측벽(67a; 도 6, 도 7 참조)에 의해 둘러싸이고, 지지벽(62)에 의해 레버 하우징(6e)에 대해 제한된다.
베이스벽(61)은 x-y 평면에서 약간 만곡된 커버벽(60)의 가상의 x-y 평면에 대해 실질적으로 평행하게 연장된다. 지지벽(62)은 베이스벽(61)의 우측 단부에 일체로 형성되고, x-z 평면에서 위로 z-방향으로 베이스벽(61)에 대해 수직으로 연장된다. 지지벽(62)의 상부 단부 영역의 횡단면은 두꺼운 부분을 갖고, 상기 두꺼운 부분은 도면 평면에 대해 수직으로 x-방향으로 연장되는 베어링 수용부(63a)를 가진 베어링 섹션(63)을 포함한다. 베어링 수용부(63a)의 횡단면은 원형이고, 규정된 랩각(wrap angle)에 의해 원형의 횡단면을 갖는 실린더 핀(26)을 수용한다. 베어링 수용부(63a)의 중심축과 실린더 핀(26)의 중심축은 일치하고, 함께 브레이크 회전 레버 축(26a)을 형성한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 브레이크 회전 레버 축(26a)은 이 경우 z-방향으로 스핀들 축(8, 8a) 위에, 즉 상기 축에 대해 편심 배치된다.
브레이크 회전 레버(11)는 브레이크 디스크(2)로부터 떨어져 있는 힘 전달 섹션(110b) 측에 베어링 수용부(117)를 갖고, 상기 베어링 수용부에서 실린더 핀(26)은 베어링 셸(27) 내에 수용된다. 브레이크 회전 레버(11)는 계속해서 추가로 상세히 설명된다.
지지벽(62)의 베어링 섹션(63)의 상부면과 커버벽(60)의 내부면 사이에 통로(69)로서 개방 공간이 형성되고, 상기 개방 공간은 z-방향으로 연장되는 길이를 갖고, 상기 길이는 z-방향으로 지지벽(62)의 길이에 대략 상응한다.
지지벽(62)의 베어링 섹션(63)에 다른 경사 지지벽(64)이 일체로 형성되고, 상기 지지벽은 y-방향으로 우측으로 레버 하우징(6e)을 통해 아래로 z-방향으로 하강하면서 연장되고, 상기 지지벽의 단부는 다른 베이스벽(65)으로 이어진다. 이러한 경사 지지벽(64)은 x-y-평면에 배치된 베이스벽(65)과 함께 각도(α)를 형성하고, 상기 각도는 0°가 아닌 값을 갖는다. 이러한 형상은 브레이크 캘리퍼(6) 내로 체결력의 도입을 위해 선택되었고, 이 경우 베어링 섹션(63)으로부터 힘 방출은 가급적 완만한 각도(α)에서 레버 하우징(6e) 및 브레이크 캘리퍼(6) 내로 이루어진다. 이 경우, 바람직하게 30°인 각도(α)가 매우 효과적인 힘 도입을 가능하게 하는 것이 입증되었다.
베이스벽(65)과 베이스벽(61)은 하나의 동일한 평면에서 또는 서로 평행한 상이한 평면에서 연장된다. 또한, 여기에서 베이스벽(65)은 커버벽(60)의 가상의 x-y 평면에 대해, 특히 플랜지(6f)의 상부면에 대해 실질적으로 평행하게 배치된다.
지지벽(62)과 경사 지지벽(64)은 레버 하우징의 내부 공간에서 쐐기 형태의 형상을 형성하고, 상기 형상은 외부 포켓이라고도 한다. 이는 브레이크 캘리퍼(6)의 중량- 및 캐스팅 최적화를 제공한다. 또한, 경사 지지벽(64)은 양측으로 지지 측벽(66; 도 7 참조)에 연결되고, 이로써 레버 하우징(6e)은 상기 영역에서 폐쇄된다. 레버 하우징(6e)은 이로써 플랜지(6f)를 갖는 커버벽(60)의 섹션에 의해 위쪽에서, 경사 지지벽(64)의 지지 측벽(66)과 베이스벽(65) 및 베이스벽(61a; 도 7 참조)의 섹션들에 의해 아래쪽으로, 지지벽(62)에 의해 브레이크 체결 섹션(6a)을 향해 좌측으로, 측벽(67)에 의해 양측면으로 그리고 우측 측면에서는 도 4 및 도 5에서 후방벽(68)에 의해 둘러싸인다. 이러한 방식으로 레버 하우징(6e)의 횡단면은 길이방향으로 네거티브 y-방향으로, 베이스벽(65)과 경사 지지벽(64)의 연결부에서 시작해서 지지벽(62) 또는 통로(69)까지 테이퍼진다.
후방벽(68)은 x-z 평면에서 연장되고, 커버벽(60)에, 즉 플랜지(6f)에, 베이스벽(65)에 및 측벽(67)에 연결된다.
지지벽(62)과 후방벽(68)은 서로에 대해 및 베이스 플레이트(20)에 대해서도 평행하게 배치된다. 상기 벽들은 x-z 평면에 배치되기 때문에, 브레이크 디스크(2)에 대해서도 평행하다.
브레이크 회전 레버(11)는 길이방향(y-방향으로; 도 8 내지 도 11)으로 레버 바디(110)를 포함하는 만곡된 가급적 가늘고 긴 형상을 갖고, 상기 브레이크 회전 레버는 구동 단부(111)를 갖는 바디(110)의 레버 섹션(110a)에 의해 통로(69)를 통과해서 레버 하우징(6e) 내로 연장된다. 힘 전달 섹션(110b)으로 레버 섹션(110a)의 이행부는 통로(69) 영역 내에 위치한다.
브레이크 회전 레버(11; 도 8 내지 도 11 참조)의 레버 바디(110)의 중앙 웨브(112)는 힘 전달 섹션(110b)의 영역에 양측면으로 트러스트 베어링 섹션(115)을 갖는다. 상기 트러스트 베어링 섹션들은 계속해서 도 8 내지 도 11과 관련해서 설명된다. 트러스트 베어링 섹션들(115)은 트러스트 베어링 면(115a)을 갖고, 상기 베어링 면은 브레이크 디스크(2)를 향하고, 베어링 세그먼트(28), 예를 들어 니들 베어링 세그먼트에 의해 브리지(14)와 함께 작용한다.
브레이크 회전 레버(11)의 구동 단부(111)의 구동 섹션(111a)은 디스크 브레이크(1)의 도 4에 도시된 릴리스 위치에서 브레이크 캘리퍼(6)의 개구(6g) 아래에 배치된다. 브레이크 회전 레버(11)의 레버 바디(110)는 상기 위치에서, 레버 바디(110)의 상부면이 레버 하우징(6e)의 커버벽(60)의 섹션의 내부면에 대해 실질적으로 평행하게 연장되도록 브레이크 캘리퍼(6)의 레버 하우징(6e)의 내부에 배치되고, 이 경우 구동 단부(111)의 일정 부분은 브레이크 캘리퍼(6)의 내부면으로부터 개구(6g) 내로 돌출한다.
브레이크 회전 레버(11)의 구동 단부(111)의 하부면에 스토퍼 면(111b)이 제공되고, 상기 스토퍼 면은 예를 들어 기계 가공에 의해, 예를 들어 밀링, 그라인딩에 의해 제조된다. 스토퍼 면(111b)은 도 5에 도시된 디스크 브레이크(1)의 체결된 위치에서 브레이크 캘리퍼(6)의 스토퍼 섹션(25)의 고정된 스토퍼 면(25a)과 함께 작용한다. 스토퍼 섹션(25)은 브레이크 캘리퍼(6)의 베이스벽(65)의 내부면에서 내측으로 돌출한다. 상기 스토퍼 섹션(25)의 스토퍼 면(25a)은 또한 밀링, 그라인딩에 의해 가공된다.
체결된 위치(도 5)에서 브레이크 회전 레버(11)는 압축 공기 실린더(도시되지 않지만 간단하게 예상할 수 있음)의 피스톤 로드의 작용에 의해 브레이크 회전 레버 축(26a)을 중심으로 시계 방향으로 선회된다. 브리지(14)의 길이방향 축의 평면을 통해 중앙으로 연장되는 x-y 평면에 놓인 스핀들 축(8, 8a)에 대한 힘 전달 섹션(110b)의 편심률로 인해 브레이크 회전 레버(11)의 구동 단부(111) 내로 도입되는 체결력은, 브레이크 디스크(2) 위로 상기 브리지가 네거티브 y-방향으로 이동되어 브레이크 작용이 나타나도록, 트러스트 베어링 섹션(115)과 베어링 세그먼트(28)에 대한 브레이크 회전 레버(11)의 레버비(lever ratio)에 의해 보강되어 브리지(14)에 작용한다. 브레이크 회전 레버(11)의 레버비는 레버 바디(110)의 레버 섹션(110a)의 길이에 의해 그리고 힘 전달 섹션(110b)의 길이에 의해 각각 브레이크 회전 레버 축(26a)과 관련해서 형성된다.
체결 시 브레이크 회전 레버(11)의 구동 단부(111)는 브레이크 회전 레버 축(26a) 둘레의 원형 경로 섹션에서 연장된다. 이러한 원형 경로 섹션의 현은 여기에서 브레이크 회전 레버(11)의 행정(H)이라고 한다.
도 5는, 이러한 예에서 체결된 위치에서 레버 바디(110)의 상부면이 레버 하우징(6e)의 경사 지지벽(64)의 내부면에 대해 실질적으로 평행하게 연장되는 것을 명확히 도시하고, 이 경우 구동 단부(111)의 스토퍼 면(111b)은 스토퍼 섹션(25)의 스토퍼 면(25a) 바로 앞에 위치한다. 스토퍼 면(111b, 25a)은 브레이크 회전 레버(11)의 행정(H)을 제한한다.
관련 스토퍼 면(111b, 25a)의 가공에 의해, 상이한 디스크 브레이크(1)를 위해 브레이크 회전 레버(11)의 행정(H)의 다양한 행정 길이가 구현되는 것이 가능하다. 다시 말해서, 브레이크 캘리퍼(6)의 블랭크(Blank)로 적어도 2개의 변형 브레이크가 제조될 수 있다. 또한, 이를 위해 플랜지(6f)의 상부면에 상기 플랜지의 플랜지 면이 별도로 가공될 수 있다.
레이디얼 브레이크로서 도시된 구현 시 디스크 브레이크(1)는 브레이크 회전 레버(11)를 필요로 하고, 상기 브레이크 회전 레버는 조립 샤프트 또는 조립 개구(6d)보다 길다. 그로 인해 브레이크 회전 레버(11)는 추후에 베이스 플레이트(20)에 의해 폐쇄되는 브레이크 체결 섹션(6a)의 개구를 통해 브레이크 체결 섹션(6a) 내로 레버 하우징(6e)과 함께 선회될 수밖에 없다. 이러한 선회 과정은 브레이크 회전 레버(11)가 만곡된 가급적 가늘고 긴 형상을 가짐으로써 촉진된다. 이는 주로, 브레이크 캘리퍼(6)의 베어링 섹션(63)에서 실린더 핀(26)에 의한 브레이크 회전 레버(11)의 베어링이 브리지(14)에서 트러스트 베어링 섹션(115)과 베어링 세그먼트(25)에 의한 카운터 베어링보다 작은 반경을 가짐으로써 달성된다. 브레이크 회전 레버(11)는 계속해서 도 8 내지 도 11과 관련해서 상세히 설명된다.
이 실시예에서 브레이크 캘리퍼(6)의 캘리퍼 백(6b)은 (도시되지 않은) 관련 차량의 축의 영역의 하부면에 베이스벽(61)의 외부면의 영역의 브레이크 체결 섹션(6a)의 하부면에 있는 클리어런스(19a)보다 훨씬 큰 클리어런스(19)를 갖는다. 이 경우 클리어런스(19a)는 축의 최대 클리어런스를 위한 제어 가공부를 형성할 수 있다. 용어 "클리어런스"란 이 경우 브레이크 캘리퍼(6)의 각각의 하부면과 축 또는 브레이크 디스크축(2a) 사이의 간격이다.
또한, 패드 지지 브래킷(10)의 브래킷 베어링(6h, 6i)이, 설치될 차량의 림(rim)의 포락선(21)이 고려되도록 브레이크 캘리퍼(6)의 상부면에 배치되는 것이 제안된다. 상기 포락선(21)은 이 경우 이점쇄선으로 도시되고, 이 경우 포락선(21)은 림의 내경을 나타낸다. 패드 지지 브래킷(10)의 후면측 단부 섹션(10b)은 캘리퍼 백(6b) 위의 다른 브래킷 베어링(6i)에 고정되고, 이 경우 다른 브래킷 베어링(6i)은 포락선(21)의 훨씬 아래에 배치된다. 림의 포락선(21)은 캘리퍼 백(6b)으로부터 브레이크 체결 섹션(6a)의 시작부까지 계속해서 y-방향으로 브레이크 디스크 축(2a)에 대해 평행하게, 그리고 나서 돌출부에서 약간 비스듬하게 위로 그리고 계속해서 브레이크 디스크 축(2a)에 대해 평행하게 연장된다. 포락선(21)의 상기 돌출부의 위치에 맞게 조정되어 패드 지지 브래킷(10)의 체결측 단부 섹션(10a)을 위한 브래킷 베어링(6h)이 브레이크 캘리퍼(6)의 브레이크 체결 섹션(6a)의 상부면에 더 우측으로, 즉 브레이크 체결 섹션(6a)의 시작부에 대해 또는 커버벽(60)의 시작부에 대해 이격 배치된다. 이로 인해 포락선(21)에 대한 간단한 조정이 이루어지고, 이 경우 림의 변경은 불필요하다.
패드 지지 브래킷(10)의 각각의 브래킷 단부(10a, 10b)를 수용하기 위해 브래킷 베어링(6h, 6i)은 슬롯을 가질 수 있고, 상기 슬롯들은 간단한 가공, 예를 들어 밀링으로 제조될 수 있다.
도 6 및 도 7은 도 1 및 도 2에 따른 본 발명에 따른 디스크 브레이크(1)의 본 발명에 따른 브레이크 캘리퍼(6)의 개략적인 사시도를 도시한다. 도 6에 체결측(ZS)을 위에서 본 부분이 도시되고, 도 7은 브레이크 캘리퍼(6)의 하부면을 도시한다.
각각의 x-, y-, z-좌표는 선행하는 도면의 각각의 좌표와 관련된다.
도 6에서, 브레이크 캘리퍼(6)의 브레이크 체결 섹션(6a)의 상부면은 위에서 볼 때 일종의 삼각형을 형성한다. 또한, 이러한 가상의 삼각형의 밑변은 브레이크 체결 섹션(6a)과 타이 로드(6d)의 연결점에서 꼭짓점을 갖는 x-방향 라인이다. 상기 꼭짓점으로부터 각각 가상의 라인이 레버 하우징(6e)의 방향으로 연장되고, 상기 레버 하우징에서 상기 가상의 라인들은 브레이크 디스크 축(2a) 상부의 공통의 지점에서 교차한다.
체결측(ZS)에서 볼 때, 타이 로드(6c)와의 연결 영역에서 브레이크 체결 섹션(6a)은 각각의 측면에 축방향 베어링(22, 22a; 도 1)의 수용을 위한 축방향 베어링 수용부(22', 22')를 갖는다. 좌측 축방향 베어링 수용부(22')와 레버 하우징(6e) 사이에 스핀들 유닛(7; 도 1, 도 3)을 위한 스핀들 유닛 수용부(23)가 배치된다. 레버 하우징(6e)의 다른 측면에 레버 하우징(6e)과 우측의 다른 축방향 베어링 수용부(22'a) 사이의 다른 스핀들 유닛(7a; 도 1, 도 3)을 위한 다른 스핀들 유닛 수용부(23a)가 배치된다.
가상의 삼각형의 밑변의 꼭짓점으로부터 레버 하우징(6e)의 2개의 측면에 커버면(24, 24a)이 연장되고, 상기 커버면들은 브레이크 체결 섹션(6a)과 레버 하우징(6e)에서 커버벽(60)에 연결된다. 커버면들(24, 24a)은 그 아래에 위치한 유닛들의 오염과 관련해서 보호- 및 커버 기능도 형성한다.
도 7은 베이스벽(61, 61a, 65)의 배치를 브레이크 캘리퍼(6)의 하부면을 도시한 부분에 의해 설명한다. 또한, 쐐기 형태의 오목부가 도시되고, 상기 오목부는 지지벽(62), 베어링 섹션(63), 경사 지지벽(64) 및 지지 측벽(66)에 의해 형성된다.
또한, 도 6에 가압 섹션(18)을 갖는 캘리퍼 벽(6b)의 내부면이 명확하게 도시되고, 이 경우 가압 섹션(18)은 조립 개구(6d)를 통해 완전히 보인다.
레버 하우징(6e)의 측벽들(67)은 먼저 후방벽(68)으로부터 네거티브 y-방향으로 서로 평행하게 그리고 나서 실질적으로 비스듬하게 가상의 삼각형의 밑변의 꼭짓점을 향해 연장된다. 이 경우 상기 측벽들은 측벽(67a)으로 이어지고, 상기 측벽은 다양한 수용부(22', 22'a 및 23, 23a)의 윤곽을 따르고 또는 상기 윤곽으로 이어진다.
브레이크 캘리퍼(6)는 일체형 부품으로서, 예를 들어 금속 주조 부품으로 제조된다. 이 경우 구현 시 스팟 페이스를 갖는 하나의 코어만이 또는 2개의 코어가 필요하다.
도 8 내지 도 11에 도 1 및 도 2에 따른 본 발명에 따른 디스크 브레이크(1)의 본 발명에 따른 브레이크 회전 레버(11)의 부분이 개략적으로 도시된다.
도 8은 브레이크 회전 레버를 측면에서 본 사시도를 도시하고, 도 9는 하부면에서 본 사시도를 도시한다. 도 10에 측면도가 도시되고, 도 11은 브레이크 회전 레버(11)의 길이방향 축에 의한 수직 평면에서 단면도를 도시한다.
각각의 x-, y-, z-좌표는 도 8 내지 도 11에서도 선행하는 도면들의 좌표와 관련된다.
브레이크 회전 레버(11)는 측면 섹션(113)과 길이방향 보강부(116)를 가진 레버 바디(110)와 트러스트 베어링 섹션(115)을 포함한다.
레버 바디(110)는 레버 섹션(110a)과 힘 전달 섹션(110b)을 갖고, 상기 섹션들은 하부면에서 길이방향 보강부(116)에 연결된다. 레버 섹션(110a)은 이 경우 레버 바디(110)의 우측 단부에서 시작하고, 상기 단부는 구동 단부(111)라고 하고, 약간 위로, 즉 z-방향으로 만곡된다. 구동 단부(111)의 상부면에 구동 섹션(111a)이 성형되고, 상기 섹션은 압축 공기 실린더 또는 다른 힘 발생 장치의 피스톤 로드와 함께 작용하기 위해 규정된다. 구동 섹션(111a) 아래의 하부면에 스토퍼 면(111b)이 제공되고, 상기 스토퍼 면은 가공되지 않거나 가공될 수 있다.
레버 바디(110)의 레버 섹션(110a)은 이 경우 네거티브 y-방향으로 구동 단부(111)로부터 먼저 직선 섹션에서 상부면이 평평해지면서 두꺼운 부분까지 연장되고, 상기 두꺼운 부분에서 중앙 웨브(12)가 돌출한다.
레버 바디(110)의 레버 섹션(110a)의 폭은, 즉 x-방향으로, 양측면의 측면 섹션들(113)에 의해 먼저 레버 섹션(110a)의 전체 길이의 대략 1/4에 걸쳐서 네거티브 y-방향으로 연장된다. 그리고 나서 측면 섹션들(113)은 레버 섹션(110a)의 길이의 대략 1/4 내에서 각각 경사를 지나면서 포지티브 및 네거티브 x-방향으로 넓어지고, 각각 라운딩을 통해 규정된 폭으로 이어지고, 상기 폭은 중앙 웨브(12)가 돌출하는 위치에서 각각의 아치부의 각각의 이행부(114)까지 포지티브 및 네거티브 x-방향으로 더 확장된다.
체결된 위치에서(도 5) 스토퍼 면(111b)이 브레이크 캘리퍼(25)의 스토퍼 섹션(25)의 스토퍼 면(25a)에 대해 평행한 각도로 레버 섹션(110a)의 하부면의 길이방향 보강부(116)의 시작부에 스토퍼 면(111b)이 배치된다. 스토퍼 면(111b)으로부터 레버 섹션(110a)의 아래의 길이방향 보강부(116)는 상기 레버 섹션의 상부면 및측면 섹션(13)의 상부면과 동일한 폭으로 연장된다. 길이방향 보강부(116)는 네거티브 y-방향으로 대략 1/3 이후에 아래로 약간 기울어져 연장되고, 이 경우 상기 보강부의 2개의 측면의 폭은 약간 휜 아치부에서 더 작아진다. 레버 섹션(110a)의 길이의 마지막 1/4에서 길이 보강부(116)는 약간 위로 연장되고, 이 경우 상기 보강부의 2개의 측면의 폭은, 상기 폭이 x-방향으로 이행부(114)의 폭과 같아질 때까지 삼각형으로 확장된다.
돌출된 중앙 웨브(112)는 이행부(114)의 높이에서 브레이크 회전 레버 축(26a)을 중심으로 규정된 반경 내에서 시계 방향과 반대로 대략 반원으로 아래로 연장된다.
반원 형태의 중앙 웨브(112)의 양측면에 각각 관련 트러스트 베어링 면(115a)을 갖는 트러스트 베어링 섹션(115)이 배치된다. 돌출된 중앙 웨브(112)는 반원의 단부에 있는 트러스트 베어링 섹션(115)을 포함한 라인에서 끝나지 않고, 실질적으로 수직으로 y-방향으로 연장되어 트러스트 베어링 섹션들(115) 사이의 개방 공간 내로 통하는 직선 상부면을 갖는 섹션에서 미리 끝난다.
길이방향 보강부(116)에 연결된 하부면에서 트러스트 베어링 섹션들(115)로 형성된 바디 내에 베어링 수용부(117)가 성형되고, 상기 베어링 수용부는 x-방향으로 연장되며 횡단면은 실질적으로 반원 형태이다. 베어링 수용부(117)는 레버 바디(10)의 구동 단부(111)를 향하는 힘 전달 섹션(110b)의 측면 위에 놓이고, 실린더 핀(26)이 지지되는 베어링 셸(27)을 수용한다(도 4, 도 5 참조). 베어링 수용부(117)는 중심선을 갖고, 상기 중심선은 브레이크 회전 레버 축(26a)과 일치한다. 브레이크 회전 레버 축(26a)은 그러나 반원 형태의 트러스트 베어링 섹션들(115)의 반경의 중심점이 아니라, 이에 대해 편심으로 위치한다. 또한, 베어링 수용부(117)의 반경은 트러스트 베어링 면(115a)의 직경보다 훨씬 작다.
측면 섹션들(113)은 이행부(114) 후에 각각 공구 배출구(115b)를 지나 각각의 트러스트 베어링 면(115a)으로 이어진다. 공구 배출구(115b)는, 그 라운딩의 중심점이 힘 전달 섹션(110b) 위에 놓이도록 라운드된다.
트러스트 베어링 면들(115a)은 전술한 바와 같이, 각각 베어링 세그먼트(28; 도 4, 도 5)와 함께 작용하기 위해 제공된다.
브레이크 회전 레버(11)는 일체형으로 제조된다. 트러스트 베어링 면(115a), 중앙 웨브(112) 및 베어링 수용부(117)는 적절한 가공 방법에 의해, 예를 들어 밀링, 그라인딩에 의해 형성된다.
전술한 실시예들은 본 발명을 제한하지 않는다. 본 발명은 첨부된 청구항들의 범위에서 변형 가능하다.
예를 들어, 브레이크 회전 레버(11)는 다수의 부분으로, 예를 들어 적어도 2개의 섹션으로 제조되는 것이 고려될 수 있고, 다수의 부분의 경우에 적어도 2개의 섹션들은 서로 분리 불가능하게 예를 들어 용접에 의해 연결된다.
또한, 디스크 브레이크(1)는 하나의 스핀들 유닛(7, 7a)만을 또는 2개 이상의 스핀들 유닛(7, 7a)을 포함하는 것이 가능할 수 있다.
디스크 브레이크(1)는 공압식 대신, 예를 들어 작동을 위한 전기적 힘 발생 장치를 포함할 수 있다.
1 디스크 브레이크
2 브레이크 디스크
2a 브레이크 디스크 축
3, 4 마찰 라이닝
3a, 4a 브레이크 패드 캐리어
5 브레이크 캐리어
5a, 5b; 5c, 5d 브레이크 캐리어 혼
6 브레이크 캘리퍼
6a 브레이크 체결 섹션
6b 캘리퍼 백
6c 타이 로드
6d 조립 개구
6e 레버 하우징
6f 플랜지
6g 개구
6h, 6i 브래킷 베어링
7, 7a 스핀들 유닛
8, 8a 스핀들 축
9, 9a 가압 피스
10 패드 지지 브래킷
10a, 10b 단부 섹션
11 브레이크 회전 레버
12 센서
13, 13a 나사 형성 로드
14 브리지
15 조정 장치
16 동기화 유닛
17 리턴 스프링
18 가압 섹션
19, 19a 클리어런스
20 베이스 플레이트
21 포락선
22, 22a 축방향 베어링
22', 22'a 축방향 베어링 수용부
23, 23a 스핀들 유닛 수용부
24, 24a 커버 섹션
25 스토퍼 섹션
25a 스토퍼 면
26 실린더 핀
26a 브레이크 회전 레버 축
27 베어링 셸
28 베어링 세그먼트
60 커버벽
61, 61a, 65 베이스벽
62, 64 지지벽
63 베어링 섹션
63a 베어링 수용부
66 지지 측벽
67, 67a 측벽
68 후방벽
69 통로
110 레버 바디
110a 레버 섹션
110b 힘 전달 섹션
111 구동 단부
111a 구동 섹션
111b 스토퍼 면
112 중앙 웨브
113 측면 섹션
114 이행부
115 트러스트 베어링 섹션
115a 트러스트 베어링 면
115b 공구 배출구
116 길이방향 보강부
117 베어링 수용부
α 각도
H 행정
RS 후면측
x,y,z 좌표
ZS 체결측

Claims (26)

  1. 디스크 브레이크(1)로서, 브레이크 체결 메커니즘과 브레이크 캘리퍼(6)를 포함하고, 상기 브레이크 체결 메커니즘은 브레이크 회전 레버(11), 브리지 내로 조여지는 각각의 나사 형성 로드(13, 13a)를 구비한 적어도 하나의 스핀들 유닛(7, 7a)을 포함하고, 상기 브레이크 캘리퍼(6)는 브레이크 디스크(2)의 에지 영역을 커버하고, 상기 브레이크 캘리퍼(6)는 타이 로드(6c)를 통해 서로 연결된 브레이크 체결 섹션(6a)과 캘리퍼 백(6b)을 포함하며, 브레이크 회전 레버(11)를 포함한 상기 브레이크 체결 메커니즘은 상기 브레이크 디스크(2)의 체결측(ZS)에서 상기 브레이크 캘리퍼(6)의 브레이크 체결 섹션(6a) 내에 수용되고, 상기 브레이크 캘리퍼(6)의 상기 브레이크 체결 섹션(6a)은,
    a) 브레이크 체결 메커니즘 및 상기 브레이크 회전 레버(11)의 힘 전달 섹션(110b)이 배치된 제 1 영역,
    b) 레버 하우징(6e)으로서 형성되고 상기 브레이크 회전 레버(11)의 레버 섹션(110a)을 수용하는 제 2 영역을 포함하고,
    c) 베어링 섹션(63)을 포함하는 지지벽(62)이 제 1 영역과 제 2 영역 사이에 배치되고, 상기 베어링 섹션은 상기 브레이크 회전 레버(11)를 위한, 상기 브레이크 디스크(2)에 대해 평행하게 연장되는 브레이크 회전 레버 축(26a)을 가진 피봇 베어링을 형성하며,
    상기 브레이크 체결 섹션(6a)의 제 2 영역은 베이스벽(65)을 갖고,
    상기 레버 하우징(6e)의 상기 베이스벽(65)은 내부면에 상기 레버 하우징(6e)의 내부면을 향해 돌출하며 스토퍼 면(25a)을 포함하는 스토퍼 섹션(25)을 갖는 것인, 디스크 브레이크.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 브리지(14) 내로 조여지는 각각의 나사 형성 로드(13, 13a)를 구비한 2개 이상의 스핀들 유닛(7, 7a)이 제공되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 브레이크 체결 섹션(6a)의 제 1 영역은 적어도 하나의 베이스벽(61, 61a)을 갖고, 상기 베이스벽은 상기 브레이크 체결 섹션(6a)의 커버벽(60)의 섹션에 대해 실질적으로 평행하게 연장되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 지지벽(62)은 상기 브레이크 디스크(2)에 대해 평행하게 그리고 적어도 하나의 베이스벽(61, 61a)에 연결되어 배치되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 지지벽(62)의 상기 베어링 섹션(63)과 상기 커버벽(60)의 내부면 사이에 상기 브레이크 체결 섹션(6a)의 제 1 영역과 제 2 영역 사이의 통로(69)가 제공되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 베이스벽은 상기 브레이크 체결 섹션(6a)의 상기 커버벽(60)의 다른 섹션에 대해 실질적으로 평행하게 연장되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 브레이크 체결 섹션(6a)의 커버벽(60)의 상기 다른 섹션은 상기 디스크 브레이크(1)를 위한 파워 드라이브의 고정을 위한 개구(6g)를 가진 플랜지(6f)를 상기 제 2 영역에서 상기 레버 하우징(6e)의 단부 영역에 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 스토퍼 면은 상기 플랜지(6f)의 상기 개구(6g) 아래에 배치되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 브레이크 캘리퍼(6)의 상기 브레이크 체결 섹션(6a)의 제 2 영역은 후방벽(68)을 갖고, 상기 후방벽은 상기 지지벽(62)에 대해 평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
  10. 제 6 항에 있어서, 상기 지지벽(62)은 경사 지지벽(64)에 연결되고, 상기 경사 지지벽(64)은 상기 브레이크 디스크(2)로부터 반대편으로 브레이크 디스크 축(2a)의 방향으로 기울어져 연장되고, 제 2 영역의 상기 베이스벽(65)에 연결되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 경사 지지벽(64)은 상기 베이스벽(65)과 0°가 아닌 값을 갖는 각도(α)를 형성하는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 각도(α)는 15°내지 45°범위의 값을 갖는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 레버 하우징(6e)의 횡단면은 상기 베이스벽(65)과 상기 경사 지지벽(64)의 연결부에서 시작해서 상기 지지벽(62) 또는 상기 통로(69)까지 길이방향으로 상기 브레이크 디스크(2)를 향해 테이퍼지는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
  14. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 브레이크 회전 레버(11)는 길이방향으로 측면 섹션(113)을 가진 레버 바디(110), 길이방향 보강부(116) 및 적어도 하나의 트러스트 베어링 섹션(115)을 포함하는 만곡된 가늘고 긴 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 브레이크 회전 레버(11)의 상기 레버 바디(110)는 레버 섹션(110a)과 힘 전달 섹션(110b)을 포함하고, 상기 섹션들은 상기 레버 바디(110)의 하부면에서 상기 길이방향 보강부(116)에 연결되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 레버 섹션(110a)은 구동 단부(111)를 갖고, 상기 단부는 상부면에 힘 발생 장치의 피스톤 로드와 함께 작용을 위한 구동 섹션(111a)을 규정하고, 상기 구동 단부(111)는 상기 구동 섹션(111a)에 대향되는 하부면에 스토퍼 면(11b)을 갖는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
  17. 제 15 항에 있어서, 상기 레버 바디(110)의 상기 힘 전달 섹션(110b)은 반원 형태의 중앙 웨브(112)를 갖고, 상기 웨브의 양측면에 각각 관련 트러스트 베어링 면(115a)을 가진 반원 형태의 트러스트 베어링 섹션(115)이 배치되고, 상기 중앙 웨브(112)는 상기 트러스트 베어링 섹션(115)으로부터 돌출하는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 트러스트 베어링 섹션(115)으로부터 돌출하는 상기 중앙 웨브(112)는 상기 브리지(14)의 가이드 내에 수용되고, 이로써 상기 브레이크 회전 레버 축(26a)의 방향으로 상기 브레이크 회전 레버(11)의 형상 끼워 맞춤 결합 방식의 레버 가이드가 형성되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
  19. 제 17 항에 있어서, 상기 트러스트 베어링 섹션(115)의 상기 트러스트 베어링 면(115a)에 대향되는 측면에 반원 형태의 횡단면을 갖는 베어링 수용부(117)가 성형되고, 상기 베어링 수용부(117)는 상기 브레이크 회전 레버 축(26a)과 일치하는 중심선을 갖는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 베어링 수용부(117)의 중심선은 상기 트러스트 베어링 섹션(115)의 반원 형태의 상기 트러스트 베어링 면(115a)의 반경의 중심점에 대해 편심 배치되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 베어링 수용부(117)의 반경은 상기 트러스트 베어링 섹션(115)의 상기 트러스트 베어링 면(115a)의 반경보다 0.6 내지 0.4 배 작은 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
  22. 제 1 항 또는 제 2 항에 이어서, 상기 브레이크 캘리퍼(6)는 일체형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
  23. 제 1 항 또는 제 2 항에 이어서, 추가로 조정 장치(15)를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
  24. 제 1 항 또는 제 2 항에 이어서, 상기 디스크 브레이크(1)는 레이디얼 브레이크로서 형성되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
  25. 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 디스크 브레이크(1)의 브레이크 캘리퍼(6).
  26. 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 디스크 브레이크(1)의 브레이크 회전 레버(11).
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