KR20000069197A - 디스크 브레이크 장치 - Google Patents

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번커켄네스제임스
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앨런 로버트 베그
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Abstract

디스크 브레이크 장치(10)가 허브(12)와 디스크(14)로 구성된다. 허브는 중앙 회전축(22)에 대해 회전하도록 설치되고 디스크(14)는 중앙회전축(22)에 평행한 방향으로 허브(12)상에서 활주가능하다. 또한 장 치는 허브(12)와 디스크(14)사이에 설치된 다수의 탄성력 가압기를 포함하며, 이 가압기(34)는 디스크(14)에 방사상방향으로 힘을 가한다. 가압기(34)는 허브(12)둘레로 원주상 배열된다.

Description

디스크 브레이크 장치 {DISC BRAKE SYSTEM}
공지의 차량 디스크 브레이크 장치는 중앙회전축에 대해 회전하도록 현수링크상에 설치되는 허브를 포함한다. 허브는 휠을위한 좌대를 제공한다. 또한 장치는 함께 회전하도록 허브에 설치되는 브레이크 디스크, 디스크의 대향 양측부에 배열되는 마찰재료패드, 및 패드를 디스크와 결합시켜서 허브 따라서 휠을 제동시키도록 작동하는 적어도 하나의 피스톤과 실린더 조립체를 포함한다. 종래, 피스톤과 실린더 조립체는 차량의 현수링크에 볼트연결되는 슬라이드상에 활주가능토록 설치된다. 디스크는 종래 허브에 강하게 고정되며, 패드 및/또는 디스크의 마모는 실린더의 활주운동에 의해 수용된다.
허브에 대해 비회전운동을 하나 스플라인 수단 또는 허브와 디스크의 다른 비 원형운동수단에 의해 허브상에서 활주가능한 디스크를 갖는 디스크 브레이크 장치 역시 공지되어 있으며, 예를들면 GB 1 396 503 을 참조하라. 그러나 이런 장치들은 기술상의 문제를 갖고있다. 예를들면, 디스크가 상대적으로 얇기때문에 허브상에서 경사지기쉬우며 제동능력에 영향을 준다. 또한, 허브에 대한 디스크의 덜거덕거림으로 인한 소음이 생기는 경향이 있다. 디스크 온도가 높을경우, 디스크의 제동면과 허브간 60 ℃ 정도의 큰 온도차가 있을때 디스크는 허브로부터 상당히 팽창 이격되므로 이들 문제는 더욱 심각해 질수 있으므로 경사, 덜걱덕거림의 문제를 악화시킨다.
본 발명은 예를들면 차량의 휠을위한 디스크 브레이크 장치에 관한 것이다.
제 1 도는 제 1 장치의 전면도.
제 2 도는 제 1도의 파단선 A-A 에서 본 제 2 장치의 단면도.
제 3 도는 제 2 장치의 전면도.
제 4 도는 제 3 도의 파단선 A-A 에서 본 제 2 장치의 단면도.
제 5 도는 제 3 장치의 일부를 형성하는 롤러와 판스프링의 사시도.
제 6 도는 제 5 도에 도시된 롤러와 판스프링을 보여주는 제 3 장
치의 부분 전면도.
본 발명은 이같은 기술적 문제들을 다루고 있다.
본 발명에 따라서 허브와 디스크로 구성되되 허브는 중앙회전축에 대해 회전하도록 설치되고 디스크는 함께 회전하도록 허브에 설치되며, 디스크는 중앙축에 평행한 방향으로 허브상에서 활주가능한 디스크 브레이크 장치에 있어서, 장치가 허브와 디스크사이에 설치된 다수의 탄성력 가압기를 포함하되, 이 가압기는 디스크에 방사상 방향과 힘을 가하며 허브둘레 원주 방향으로 분포됨을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 디스크 브레이크 장치에서, 탄성력 가압기에 의해 가해진 힘은 허브에 대한 디스크의 덜거덕 거림으로 인한 소음을 줄이며, 허브상에서의 디스크 활주운동을 제어하며, 허브에 대한 디스크의 동심원성을 제어하며 기울어짐(tipping)을 피하여 디스크의 안정성을 제공하는데 도움을 준다. 디스크 마모를 줄이기위해, 본 발명에 따른 디스크 브레이크 장치는 동일 허브상에 나란히 설치되며 탄성력 가압기가 모든 디스크에 작용하는 둘 이상의 디스크를 가질 수 있다.
바람직하게는 허브에 대한 디스크의 동심원성을 향상시키기위해, 탄성력 가압기는 중앙축에 대해 등간격 이며, 적어도 세개의 등간격 탄성력 가압기가 있을수 있다.
가압기는 판스프링이 바람직하다. 각 판스프링은 디스크가 허브에 설치되지 않을때 스프링이 허브에 접선방향으로 연장되도록 허브 외면에 고정될 수 있다.
일 가능성으로, 허브와 디스크는 양자간의 상대회전운동을 방지하나 중앙회전축에 평행한 상대운동을 허용하는 결합면을 가지며, 결합면사이에 공간이 있어서 가압기가 여기에 설치된다. 상기 결합면은 허브외 면상의 축방향 연장 스플라인과 디스크 내면으로 돌출하는 돌출부로 구성될 수 있다.
허브와 디스크가 서로 맞물리는 마모문제와 결합면제조의 어려움을 감소시키는 다른 가능성으로, 디스크의 내면과 허브의 외면에는 다수의 축방향연장 롤러들이 전속되는 홈이 제공되고, 롤러는 허브와 디스크 간의 회전구동을 전달하는 역할을 하고 디스크는 롤러상에서 축방향으로 따라서 허브에 상대적으로 활주가능하다. 허브와 디스크 사이에 전속되는 축방향 연장롤러 수단에 의해 허브와 디스크간 구동력을 전달하는 것은 GB 983 548 에 공지되어 있다. 이 경우, 판스프링은 허브둘레의 롤러사이에 위치될 수 있다. 또는, 판스프링의 적어도 일부가 그안에 롤러의 하나가 수용되는 개구를 가질 수 있다. 부식감소를위해, 롤러는 강보다 내식성이 좋은 재료, 예를들면 니켈-크롬으로 형성된 면을 갖는 것이 바람직하다.
본 발명을 예시하는 세개의 디스크 브레이크 장치의 상세한 설명이 첨부도면을 참조로 하여 행해질 것이다.
제 1, 2 도에 도시된 제 1 디스크 블레이크 장치(10)는 차량휠용이다. 장치(12)는 휠에 설치될 수 있는 허브(12), 및 두개의 환상 브레이크 디스크(14)로 구성된다. 허브(12)는 중앙회전축(22)에 대해 회전하도록 설치되고 디스크(14)는 함께 회전하도록 허브(12)에 상호 평행하게 설치된다. 그러나, 디스크(14)는 축(22)에 평행한 방향으로 허브(12)상에서 활주할 수 있다. 또한 장치(10)는 디스크의 측면과 물려서 디스크(14)를 제동시키는 네개의 마찰패드(16) (제 2)를 포함한다. 마찰패드(16)는 세개의 지지판(18)에 고정되는데, 하나(18a)는 디스크(14)사이에 다른 것들은 디스크(14)의 대향측으로 판(18 a)측에 위치된다. 중앙판(18a)는 그 양측에 고정된 마찰패드(16)를 갖는다. 브레이크 패드(16)와 지지판(18)은 제 1 도에 도시되어 있지 않다.
허브(12)와 디스크(14)간의 상대회전운동을 방지하나 중앙회전축(22)에 평행한 상대운동을 허용하도록, 허브와 디스크는 결합면을 갖는다. 특히, 허브(12)는 디스크(14)가 설치되는 외측면에 형상되는 축방향 연장 스플라인(28)을 갖는다. 스플라인(28)은 그룹으로 배열되어서 허브(12)의 외축면에 세개의 75°원호(24)는 스플라인(28)을 가지며, 원호(24)는 스플라인이 없으며 디스크(14)로부터 이격되어 있는 세개의 45°원호(26)에 의해 분리되어 있다. 스프라인(28)은, 축방향 활주결합으로, 디스크(14) 내면의 해당원호(32)상의 내향돌출하는 돌출부(30)와 맞물린다.
또한 장치(10)는 허브(12)와 디스크(14)사이에 설치되는 다수의 탄성력 가압기를 포함한다. 이들 가압기는 허브(12)원주상으로 분배된 세개의 판스프링(34)에 의해 제공된다. 판스프링(34)의 하나는 허브(12)의 스플라인 없는 원호(26)의 각각에 고정된다. 이렇게 판스프링(34)는 중앙회전축(22)에 대해 등간격으로 떨어져 있다. 각 판스프링(34)은 스프링이 고정되는 허브(12)의 외측면의 부분(26)의 원주방향 중심에 고정되어서 스프링(34)은 디스크(14)가 허브(12)에 설치되지 않을때 허브(12)에 접선방향으로 연장된다. 그러나, 스프링(34)은 디스크(14)의 존재에 의해 변형되어서 각각 스프링(34)의 원주상 양 단부에서 디스크(14)상에 탄성압착된다. 판스프링(34)은 두께 0.25 - 0.3 mm 의 직사각형 스프링강이나, 판스프링(34)은 중앙 스크류(36)에 의해 각각 허브(12)에 고정된다. 또다른 실시예로, 세개이상의 판스프링(34)이 있을 수 있다. 스프링(34)은 디스크(14)에 방사상방향 힘을 가한다.
또다른 실시예로 판스프링(34)은 스프링을 허브에 고정시키기위해 허브(12)의 소켓에 물리는 돌출부를 갖는다.
디스크 브레이크 장치(10)가 차량에 설치될때, 두 외측 지지판(18)의 하나는 고정설치되고, 다른 외측지지판(18)과 중앙지지판(18 a)은 축(22)에 평행한 방향으로 활주하도록 설치된다. 차량을 제동시키기 위해, 이동가능한 외측지지판(18)이 디스크(14)를 향해 이동되어서 그 패드(16)가 인접 디스크(14)에 압착된다. 이것은 디스크(14)가 허브(12)상에서 활주토록하여 디스크가 중앙지지판(18a)의 패드(16)의 하나에 압착한다. 이것은 중앙지지판(18a)이 허브(12)상에서 할주토록하여 다른 패드(16)가 다른 디스크(14)에 압착한다. 이것은 다른 디스크(14)가 고정된 지지판(18)의 패드(16)에 압축될때까지 다른 디스크를 허브(12)상에서 활주토록 한다. 이때 패드(16)와 디스크(14)사이의 마찰력이 허브(12) 따라서 이에 부착된 휠을 제동시킨다. 디스크(14)의 활주운동중, 판스프링(34)에 의해 가해진 힘은 운동을 제어하고, 축(22)에 대한 디스크의 동심원성을 유지하고, 경사지는 것을 방지하며 덜거덕 거림을 방지한다.
제 3, 4 도에 도시된 디스크 브레이크 장치(40)는 차이점만을 제외하고는 장치(10)와 비슷하며 동일참조번호는 동일부분을 나타낸다. 장치(40)는 허브(12)와 두 브레이크 디스크(14)로 구성된다.
허브(12)는 중앙회전축(22)에 대해 회전되도록 설치되며 디스크(14)는 함께 회전하도록 허브(12)상 에 서로 평행하게 설치된다. 그러나 디스크(14)는 축(22)에 평행한 방향으로 허브(12)상에서 활주가능하다.
장치(40)는 허브(12)와 디스크(14)간의 연결형태 및 세개대신 스크류(36)에 의해 허브(12)에 설치되는 판스프링(34) 형태의 네개의 가압기를 갖는다는 점에서 허브(12)디자인이 장치(10)와 다르다. 특히, 장치(10)의 스플라인(28)과 돌출부(30)는 존재하지 않는대신, 디스크(12)의 내면에는 축(22)에 대해 등간격인 네개의 오목홈(42)이 형성되되, 홈(42)은 횡단면이 반원형이고, 허브(12)의 외면에는 네개의 상응하는 오목홈(44)이 형성되되 각 홈(44)은 원통형 공간을 형성하며 홈(42)의 하나와 상호협동할 수 있도록 배열된다.
또한 장치(40)는 니켈-크롬으로 만들어진 네개의 축방향연장 원통형 롤러(46)를 포함한다. 롤러(46)는 디스크(14)와 허브(12)사이에 전속되며, 각 롤러(46)는 허브(12)와 홈(44)중 하나와 각 디스크(14)에 있는, 홈(42)의 둘에 의해 형성된 원통형 공간에 수용된다. 롤러(46)는 이렇게하여 중앙회전축(22)에 대해 등간격으로 이격된다. 디스크(14)는 롤러(46)와 축방향으로 활주하여 결합되며 허브(12)에 대해 축방향으로 활주할 수 있다. 롤러(46)는 허브(12)와 디스크(14)사이의 회전구동을 전달한다.
장치(40)의 네개 판스프링(34)은 롤러(46)사이에 있는 허브(12)외면의 부분(48)의 원주중심에 스크류(36)에 의해 고정된다. 각 스프링(34)은 디스크(14)가 허브(12)에 설치되지 않을때는 허브(12)에 대해 접선 방향으로 연장되나 디스크(14)가 허브(12)에 설치될때는 만곡되어서 디스크(14)로 방사방향 힘을 가한다. 판스프링(34)의 하나만이 제 3, 4 도에 도시되어 있다.
제 3 디스크 브레이크 장치(60)는 제 5, 6 도에 있으며, 후술되는 사항만을 제외하고는 장치(40)와 유사하고 동일 참조번호는 동일부분을 나타낸다. 장치(60)는 허브(12)와 두 디스크(14)로 구성된다(하나의 디스크 14 만이 도시됨). 허브(12)와 디스크(14)는 롤러(46)가 수용되는 홈(42, 44)을 각각 갖는다. 그러나 장치(60)는 가압기가 상이한 디자인으로 상이한 위치로 네개의 판스프링(62)에 의해 제공된다는 점에서 장치(40)와 다르다.
판스프링(62)의 각각은 스프링(62)을 허브에 고정시키기위해 허브(12)의 양단부위로 만곡된 탭(64)을 제외하면 직사각형이고 0.25 - 0.3 mm 두께의 판스프링강으로 만들어진다. 각 스프링(62)은 스프링(62)의 개구(66)에 수용된 롤러(46)의 하나위로 위치된다.

Claims (10)

  1. 허브(12)와 디스크(14)를 포함하되 허브는 중앙회전축(22)에 대해 회전하도록 설치되고 디스크는 함께 회전하도록 허브에 설치되며, 디스크(14)는 중앙회전축(22)에 평행한 방향으로 허브(12)상에서 활주가능한 디스크 브레이크 장치(10 ; 40 ; 60)에 있어서, 장치가 허브(12)와 디스크(14)사이에 설치되는 다수의 탄성력 가압기(34 ; 62)를 또한 포함하되, 가압기(34 ; 62)는 디스크에 방사상방향 힘을 가하며 허브둘레로 원주상 분배됨을 특징으로 하는 디스크 브레이크 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 탄성력 가압기(34 ; 62)는 중앙회전축(22)에 대해 등간격임을 특징으로 하는 장치.
  3. 제 1 또는 2 항에 있어서, 가압기가 판스프링(34 ; 62)임을 특징으로 하는 장치
  4. 제 1 - 3 항중 하나에 있어서, 각 판스프링(34 ; 62)은 디스크(14)가 허브에 설치되지 않을때 스프링(34)이 허브(12)에 접선방향으로 연장되도록 허브(12)외면에 고정됨을 특징으로 하는 장치.
  5. 제 1 - 4 항중 하나에 있어서, 허브(12)와 디스크(14)가 허브와 디스크간의 상대회전운동을 방지하나 중앙회전축(22)에 평행한 상대운동은 허용하는 결합면(28, 30)을 가지며, 이 결합면 사이의 공간에 가압기(34)가 설치됨을 특징으로 하는장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 결합면이 허브(12) 외면의 축방향 연장되는 스플라인(28)과 디스크(14)내면으로 부터 돌출하는 돌출부 (30)로 구성됨을 특징으로 하는 장치.
  7. 1 - 4 항중 하나에 있어서, 디스크(14)의 내면과 허브(12)의 외면에는 축방향으로 연장되는 다수의 롤러(46)가 전속되는 홈(42, 44)이 형성되되, 롤러는 허브와 디스크간의 회전구동을 전달하며, 디스크는 롤러상에서 따라서 허브에 상대적으로 축방향 활주가능함을 특징으로 하는 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 판스프링(34)은 허브(12)둘레의 롤러(46)사이에 위치됨을 특징으로 하는 장치.
  9. 제 5 항에 있어서, 판스프링(62)의 적어도 일부가 롤러(46)의 하나가 수용되는 개구(66)를 가짐을 특징으로 하는 장치.
  10. 제 7 - 9 항중 하나에 있어서, 롤러(46)가 강보다 내식성이 큰 재료로 형성된 표면을 가짐을 특징으로 하는 장치.
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