KR20010110114A - 모듈러 브레이크 기구 - Google Patents

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KR20010110114A
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KR1020010029602A
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외르테그렌안더스
산드베르크슈테판
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할덱스 브레이크 프로덕츠 에이비
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Abstract

본 발명은 브레이크 디스크용 브레이크 기구에 관한 것이다. 상기 브레이크 기구는 브레이크 레버(1,21)와, 크로스 바아(3,23)와, 하나 이상의 스러스트 플레이트(5,25) 및, 폐쇄 플레이트(7)를 포함한다. 브레이크 기구는 두 개 이상의 유닛을 포함하는 모듈러 형태이다.

Description

모듈러 브레이크 기구{Modular Brake Mechanism}
본 발명은 디스크 브레이크용 모듈러 브레이크 기구에 관한 것이다.
상기 브레이크 기구는 소정의 형태의 캘리퍼 내에 수용된다. 본 발명에 따른 브레이크 기구는 주로 대형 차량에 사용되지만, 소형 차량 또는 철도 차량에도 사용될 수 있다.
브레이크 기구를 일체형 유닛으로 제조하는 것은 예를 들면 WO 96/12900호에 개시되어 있다.
본 발명의 한 목적은 상이한 마모를 나타내는 브레이크 기구의 상이한 부품의 교체를 용이하게 하는 것이다. 브레이크 기구를 두 개 이상의 유닛 또는 모듈로 분할하고 상기 모듈 중에서 브레이크 기구 부품을 상이하게 분할함으로써, 브레이크 기구를 상이한 시장에서의 요구에 적용시킬 수 있다. 몇몇 상업적 사용에서, 예를 들면 벨로스는 정상적인 것 보다 더 큰 응력 하에 놓여지며, 더욱 자주 교체되어야 한다. 다른 상업적 사용에서, 조정 기구, 동기 기어 및 베어링은 다른 부품들 보다 많이 마모된다.
더욱이, 브레이크 기구의 조립은 두 개 이상의 유닛의 기구로 조립하는 것이 가능한 경우 소정의 캘리퍼에 있어 용이할 수 있다.
본 발명의 브레이크 기구는 적합하게는 공기식으로 작동되지만, 유압식 또는전기식으로 작동될 수도 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점은 하기의 상세한 설명으로부터 당 기술 분야의 숙련자들에게 명백해 질 것이다.
본 발명의 실시예는 첨부 도면을 참조하여 예시적으로 하기에 더욱 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 모듈러 브레이크 기구의 제 1 실시예의 사시도.
도 2는 도 1의 브레이크 기구의 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 모듈러 브레이크 기구의 제 2 실시예의 사시도.
도 4는 도 3의 브레이크 기구의 단면도.
도 5는 도 4의 선 V-V를 따라 취한 도 3 및 도 4의 브레이크 기구의 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 모듈러 브레이크 기구의 제 3 실시예의 사시도.
도 7은 베어링 브래킷을 위한 다른 형태를 갖는 브레이크 기구의 사시도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1, 21 : 브레이크 레버 2 : 베어링 브래킷
3, 23 : 크로스 바아 4 : 조정 나사
5, 25 : 스러스트 플레이트 6 : 조정 및 리세트 샤프트
7, 27 : 폐쇄 플레이트 8 : 동기 샤프트
13 : 클립 14, 31 : 브레이스
본원에서 사용하는 용어 "전방측"은 캘리퍼와 관련하여 사용할 때 브레이크 디스크와 마주하는 캘리퍼의 측을 의미한다. 용어 "후방측"은 그의 대향 측을 의미한다. 이는 또한 유사한 용어에도 적용된다.
본 발명에 따른 모듈러 브레이크 기구의 제 1 실시예는 도 1 및 도 2에 도시된다. 모듈러 브레이크 기구의 제 2 실시예는 도 3 내지 도 5에 도시한다. 모듈러 브레이크 기구의 제 3 실시예는 도 6에 도시한다.
제 1 및 제 2 실시예의 유일한 차이점은 모듈 또는 유닛에 속하는 부품에 있다. 따라서, 브레이크 기구의 대부분의 다른 부품들은 동일하며, 상기 부품들은 하기의 상세한 설명에 한번만 설명한다.
도 1 내지 도 5의 실시예에서, 본 발명의 브레이크 기구의 주요 부품은 레버(1)와, 베어링 브래킷(2)과, 크로스 바아(3)와, 조정 나사(4)와, 스러스트 플레이트(5)와, 리세트 및 조정 샤프트(6)와, 폐쇄 플레이트(7)와, 동기 샤프트(8)와, 피니언(9)과, 크라운 휘일(10)과, 복귀 스프링(11)과, 조정 기구(12) 및 벨로스(15)이다. 상기 레버(1)는 크로스 바아(3) 상에 작용한다. 레버(1)는 브레이크 캘리퍼(도시 않음)와 크로스 바아(3)에 각각 수용되도록 베어링 브래킷(2)에 배치된 롤러 베어링(20)에 의해 지지된다. 다른 실시예에서(도시 않음), 레버(1)는 캘리퍼 내에 직접 배치된 즉 베어링 브래킷을 사용하지 않은 베어링 내에 수용된다. 몇몇 실시예에서, 롤러 베어링은 미끄럼 베어링으로 대체될 수 있다.
브레이크 실린더(도시 않음)의 피스톤 로드로부터의 제동력은 레버(1)에 의해 특히 크로스 바아(3)와 같은 기구에 전달된다. 레버(1)는 크로스 바아(3)와 베어링 브래킷(2)의 대응하는 원통형 표면들과 결합하는 원통형 표면을 갖는 소위 만곡형 웨지(33)로부터 연장되는 아암을 본질적으로 포함한다. 만곡형 웨지(33)의 내부 원통형 표면은 베어링 브래킷(2)과 협동하며, 내부 원통형 표면 보다 큰 반경을 갖는 외부 원통형 표면은 크로스 바아(3)와 협동한다. 상기 두 개의 원통형 표면의 중심은 서로에 대해 편심된다. 레버(1)가 하향으로 이동될 때, 도 2에 도시한 바와 같이 만곡형 웨지(33)는 베어링 브래킷(2)과 크로스 바아(3) 사이로 강제 이동되며, 크로스 바아를 하향으로 압박하여 제동 작용을 성취한다. 크로스 바아(3)는 브레이크 디스크의 평면에 본질적으로 수직인 평면에서 이동한다.
베어링 브래킷(2)의 부분은 캘리퍼의 후방에서 개구를 위한 커버(32)로서 작용한다. 몇몇 실시예에서, 베어링 브래킷(2)은 후방측에서 개구를 갖지 않는 캘리퍼에 사용하기 위해 의도될 때 커버를 갖지 않는다(도 7 참조).
크로스 바아(3)는 조정 나사(4)를 각각 수용하는 두 개의 나사산 형성 개구를 갖는다. 따라서, 조정 나사(4)는 크로스 바아(3) 내에 회전 가능하게 장착된다. 각각의 조정 나사(4)는 스러스트 플레이트(5)를 갖추며, 상기 스러스트 플레이트는 브레이크 패드 홀더(도시 않음) 등에 작용한다. 브레이크 패드는 브레이크의 작동 중에 브레이크 디스크와 접촉된다. 공지된 바와 같이, 다른 브레이크 패드가 브레이크 디스크의 대향측 상에 배치된다. 다른 브레이크 패드는 캘리퍼가 브레이크의 작동시에 이동한다는 점에서 브레이크 디스크와 공지된 방식으로 접촉된다. 브레이크 기구가 조립될 때, 두 개의 조정 및 리세트 샤프트(6)는 조정 나사(4) 내부에 수용될 수 있다. 조정 및 리세트 샤프트(6)는 축방향으로 이동 가능하지만, 회전 불가능하게 조정 나사(4)에 연결된다. 더욱이, 브레이크 기구는 조립시에 캘리퍼에 고정되는 폐쇄 플레이트(7)를 포함한다. 폐쇄 플레이트(7)는 나사에 의해 캘리퍼에 고정된다. 폐쇄 플레이트(7)는 캘리퍼의 전방측 상의 개구를 폐쇄하는데 사용된다. 복귀 스프링(11)은 브레이크 기구를 정지 위치로 복귀시키기 위해 폐쇄 플레이트(7)와 크로스 바아(3) 사이에 배치된다.
브레이크 기구는 각각의 단부에 피니언(9)을 갖는 동기 샤프트(8)를 포함한다. 피니언(9)은 조정 및 리세트 샤프트(6)에 회전 불가능하게 연결된 크라운 휘일(10)에 결합된다. 동기 샤프트(8)는 공지된 디자인의 조정 기구(12)를 갖는다. 피니언(9)과, 크라운 휘일(10), 동기 샤프트(8) 및 조정 기구(12)는 조정 및 리세트 샤프트(6)의 이동을 동기화시키는 동기 유닛을 형성한다.
조정 및 리세트 샤프트(6)는 브레이크 패드가 교체될 때 스러스트 유닛을 재설정하는데 사용되는 공구를 수용하기 위해 적합한 헤드를 갖춘다. 제거 가능한 캡(35)은 보호를 위해 헤드 상부에 수직으로 배치된다.
브레이크 기구를 노상의 오염물로부터 보호하기 위해, 벨로스(15)가 스러스트 플레이트(5)와 폐쇄 플레이트(7) 사이에 배치된다. 도시된 실시예에서, 벨로스(15)는 방열 링 내에 배치된다.
폐쇄 플레이트(7)는 스러스트 유닛을 수용하기 위한 개구를 갖는다. 폐쇄 플레이트(7)와 스러스트 유닛 사이에는 폐쇄 플레이트(7)에 대해 임의의 방향으로 스러스트 유닛을 이동시키기 위한 틈이 형성되어 있다.
도 1 및 도 2에 도시한 실시예에서, 하나의 모듈 또는 유닛은 레버(1)와, 동기 유닛을 포함하는 베어링 브래킷(2) 및, 조정 및 리세트 샤프트(6)로 구성된다. 레버(1)는 도 6에 도시한 제 3 실시예의 클립에 대응하는 클립(13)에 의해 베어링 브래킷(2)에 유지된다. 조정 및 리세트 샤프트(6)는 베어링 브래킷(2)의 개구에 수용된다. 베어링 브래킷이 제공되지 않은 실시예에서, 샤프트(6)는 캘리퍼(도시 않음) 내에 직접 수용된다.
크로스 바아(3)와, 폐쇄 플레이트(7)와, 복귀 스프링(11)과, 조정 나사(4)와, 벨로스(15) 및 스러스트 플레이트(15)는 브레이크 기구의 제 2 유닛을 형성한다. 상기 제 2 유닛은 브레이스(14)에 의해 함께 유지된다. 브레이스(14)는 크로스 바아(3)의 둘레에 걸쳐 있으며, 상기 브레이스의 단부는 폐쇄 플레이트(7)의 개구 내에 수용된다.
제 2 모듈의 조립 중에, 평형 관계가 설정되어 스러스트 유닛 사이에 유지되는 것이 중요하다. 평형 관계가 제공되지 않는 경우, 브레이크 패드는 비균일 마모되며, 이는 디스크 브레이크의 작용에 위험을 끼칠 수도 있다.
예를 들면, 도시 버스 작동에서와 같이 브레이크의 집중적인 사용시에, 조정 기구(12)와, 동기 기어(9,10) 및, 베어링(20)은 기구 내의 다른 부품들 보다 더 많이 마모된다. 따라서, 도 1 및 도 2의 실시예에 도시한 바와 같이 상기 부품들을 포함하는 모듈을 예비 부품으로서 공급하는 것이 유리하다.
도 3 내지 도 5의 실시예에서, 레버(1)와, 동기 유닛을 포함하는 베어링 브래킷(2)과, 크로스 바아(3)와, 조정 나사(4) 및, 조정 및 리세트 샤프트(6)는 브레이크 기구의 제 1 모듈 또는 유닛을 형성한다. 상기 제 1 유닛은 브레이스(16)에 의해 함께 유지된다. 브레이스(16)는 두 개의 절반부로 제조되며 브레이스(16)의 단부는 크로스 바아(3)와 베어링 브래킷의 개구에 각각 수용된다.
제 2 모듈 또는 유닛은 폐쇄 플레이트(7)와, 복귀 스프링(11)과, 벨로스(15) 및 스러스트 플레이트(5)를 포함한다. 스러스트 플레이트(5)는 벨로스(15) 내에 수용되어 유지된다. 스러스트 플레이트(5)는 조정 나사(4) 내에 수용되는 핀(18)을 갖는다. 각각의 스러스트 플레이트(5)의 핀은 조립시에 각각의 조정 나사(4) 내로 가압되며, 핀(18) 상의 탄성 링(19)에 의해 제공되는 압력 끼워맞춤에 의해 조정 나사(4) 내에 유지된다. 복귀 스프링(11)은 압력 끼워맞춤에 의해 폐쇄 플레이트(7)에 유지된다.
도 1 내지 도 5의 브레이크 기구의 조립 중에, 레버(1)를 포함하는 모듈은 먼저 캘리퍼 내에 수직으로 제공되며, 다음 다른 모듈이 제공되며 폐쇄 플레이트(7)는 캘리퍼에 고정된다. 조립 후에, 브레이크 기구는 폐쇄 플레이트(7)를 캘리퍼에 고정하는 나사에 의해 브레이크 캘리퍼 내에 함께 유지될 수 있다.
산악 지역에서 작동시에, 브레이크는 고온에 노출되며, 브레이크 패드 및 브레이크 디스크에 인접한 부품들, 특히 밀봉부 및 벨로스(15)는 제한된 내용년수를 갖는다. 이러한 조건하에서, 전체 기구를 교체할 필요가 없이 상기 부품들을 포함하는 도 3 내지 도 5의 실시예에 따른 모듈의 교체가 가능하면 유리하다.
다른 실시예에서, 브레이크 기구의 상이한 유닛은 다른 부품으로 구성된다, 즉 브레이크 기구는 상이한 위치로 분할될 수 있으며, 브레이크 기구는 두 개 이상의 유닛으로 분할될 수 있다. 통상 브레이크 기구는 두 개 이상의 유닛으로 구성된다. 당 기술 분야의 숙련자들은 예를 들면 브레이크 기구가 상술한 실시예의 양 위치로 분할되는 경우 브레이크 기구가 3개의 모듈로 분할될 수 있다는 것을 인식할 수 있다.
도 6에 따른 실시예의 브레이크 기구는 주요 부품으로서 레버(21)와, 베어링 브래킷(22)과, 크로스 바아(23)와, 기어 휘일(24)과, 벨로스와, 스러스트 플레이트(25)와, 리세트 샤프트(26)와, 폐쇄 플레이트(27)와, 조정 나사(29) 및 조정 기구(30)를 포함한다. 베어링 브래킷(22)의 부분은 캘리퍼의 후방에서 개구를 위한 커버(32)로서 작용한다.
도 6의 실시예에서, 제 1 모듈은 클립(13)에 의해 베어링 브래킷(22)에 부착된 레버(21)로 형성된다.
제 2 유닛은 상기 주요 부품의 나머지 부품, 즉 크로스 바아(23)와, 기어 휘일(24)과, 벨로스와, 스러스트 플레이트(25)와, 리세트 샤프트(26)와, 폐쇄 플레이트(27)와, 조정 나사(29) 및, 조정 기구(30)를 포함한다. 크로스 바아(23)는 두개의 스러스트 유닛을 수용한다. 각각의 스러스트 유닛은 조정 나사(29)를 포함한다. 스러스트 유닛 중 하나는 조정 기구(30)와 조정 샤프트를 또한 갖춘다. 조정 기구(30)는 조정 나사의 상부에 배치된다. 다른 스러스트 유닛은 리세트 샤프트(26)를 갖춘다. 조정 나사는 일련의 기어 휘일(24)에 의해 구동식으로 연결된다. 일련의 기어 휘일(24)은 폐쇄 플레이트(27)와 크로스 바아(23) 사이에 배치된다. 스러스트 유닛은 브레이크 패드(도시 않음) 상에 작용하는 공통의 스러스트 플레이트(25)에 연결된다. 리세트 샤프트(26)는 브레이크 패드가 교체될 때 스러스트 유닛을 재설정하는데 사용되는 공구를 수용하도록 적합한 헤드를 갖춘다. 이러한 작동은 일련의 기어 휘일(24)에 의해 조정 샤프트에 전달된다.
제 2 모듈은 브레이스(31)에 의해 조립 전에 함께 유지된다. 브레이스(31)는 크로스 바아(23)를 둘러싸며 브레이스(31)의 단부는 폐쇄 플레이트(27)의 개구에 수용된다(도 2 참조).
조정 기구(30)는 공지된 구조를 갖는다. 조정 기구(30)는 조정 기구(30)의 홈(28) 내에 수용된 레버 핀에 의해 레버(21)와 협동한다. 브레이크가 작용할 때, 레버 핀은 홈(28)을 경유하여 조정 기구(30) 상에 작용할 수 있다. 그러나, 이는 본 발명의 요지가 아니므로, 더욱 상세한 설명은 하지 않는다.
브레이크 기구의 조립 중에, 레버(21)를 포함하는 모듈은 먼저 캘리퍼에 수직으로 위치하며, 다음 다른 모듈이 위치하며, 폐쇄 플레이트(27)는 캘리퍼에 고정된다. 조립 후에, 브레이크 기구는 폐쇄 플레이트(27)를 캘리퍼에 나사 고정함으로써 브레이크 캘리퍼 내에 함께 유지된다.
도 6의 실시예에 따른 모듈에 의한 장점은 마모에 노출된 부분이 베어링 브래킷(22)과 캘리퍼 사이의 밀봉을 방해하지 않고 모듈로서 교체될 수 있다는 것이다.
도 7의 브레이크 기구는 캘리퍼가 후방측에 개구를 갖지 않을 때 사용되기 위한 것이다. 본 실시예의 베어링 브래킷(34)은 상기 실시예의 베어링 브래킷(2, 22)의 커버(32)에 대응하는 부품을 갖지 않는다. 도 7의 실시예의 모든 다른 부분은 다른 실시예와 동일하다. 따라서, 도 7의 실시예는 두 개 이상의 모듈 또는 유닛을 포함하는 모듈러 형태이다. 각각의 모듈은 두 개 이상의 부품을 포함한다.
본 발명에 따르면, 상이한 마모를 나타내는 브레이크 기구의 상이한 부품의 교체를 용이하게 할 수 있으며, 브레이크 기구를 두 개 이상의 유닛 또는 모듈로 분할하고 상기 모듈 중에서 브레이크 기구 부품을 상이하게 분할함으로써, 브레이크 기구를 상이한 시장에서의 요구에 적용시킬 수 있다.

Claims (7)

  1. 적어도 전방측에 개구를 갖는 캘리퍼 내에 수용되며, 브레이크 레버(1,21)와, 상기 브레이크 레버(1,21)에 작동적으로 연결되며 브레이크 디스크의 평면에 수직인 평면에서 상기 레버(1,21)에 의해 작동 가능한 크로스 바아(3,23)와, 상기 크로스 바아(3,23)에 위치한 하나 이상의 스러스트 플레이트(5,25) 및, 상기 캘리퍼의 전방측에서의 개구를 폐쇄하기 위한 폐쇄 플레이트(7,27)를 포함하는, 디스크 브레이크용 브레이크 기구에 있어서,
    상기 브레이크 기구는 두 개 이상의 모듈(유닛)을 포함하는 모듈러 형태이며, 상기 모듈 중 적어도 하나는 두 개 이상의 부품을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크용 브레이크 기구.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 브레이크 기구의 조정 및 리세트 샤프트(6)와 상기 레버(1)와 함께 베어링 브래킷(2)에 의해 제 1 모듈이 형성되며, 상기 브레이크 기구의 나머지 부품은 브레이스(14)에 의해 함께 유지되는 하나의 모듈을 형성하는 것을 특징으로 하는 브레이크 기구.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 레버(1)는 클립(13)에 의해 베어링 브래킷(2)에 고정되는 것을 특징으로 하는 브레이크 기구.
  4. 제 1 항에 있어서, 폐쇄 플레이트(7)와, 벨로스(15)와, 복귀 스프링(11) 및 하나 이상의 스러스트 플레이트(5)에 의해 하나의 모듈이 형성되며, 브레이크 기구의 다른 부품들은 브레이스(31)에 의해 함께 유지되는 하나의 모듈을 형성하는 것을 특징으로 하는 브레이크 기구.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 레버(1,21)는 클립(13)에 의해 베어링 브래킷(2)에 고정되는 것을 특징으로 하는 브레이크 기구.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 브레이크 기구는 3개의 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크 기구.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 제 1 모듈은 레버(1,21)를 포함하며, 제 2 모듈은 크로스 바아(3,34)와 조정 나사(4)를 포함하며, 제 3 모듈은 폐쇄 플레이트(7)와, 벨로스(15)와, 복귀 스프링(11) 및 하나 이상의 스러스트 플레이트(5,25)를 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크 기구.
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