KR20060134444A - 디스크 브레이크의 주차브레이크 장치 - Google Patents

Abstract

디스크 브레이크의 주차브레이크 장치에 이용되는 캠수단의 내구성 및 작동성을 향상시킬 수 있도록 본 발명에 따른 디스크 브레이크의 주차브레이크 장치는 디스크의 양측에 설치된 패드 플레이트를 디스크에 밀착시키도록 핑거부와 본체부로 이루어진 캘리퍼하우징과, 이 캘리퍼하우징의 본체부에 마련된 실린더와, 이 실린더에 슬라이딩 가능하도록 마련되어 유압 또는 기계적으로 발생되는 추력에 의해 패드 플레이트를 디스크 측으로 이동시키는 피스톤과, 파킹브레이크의 회전운동을 피스톤의 직선운동으로 변환시키는 캠수단이 실린더의 후방에 마련된 디스크 브레이크의 주차브레이크 장치에 있어서, 캠수단은 미끄럼부재와 캠축으로 이루어지되, 미끄럼부재는 내부에 중공부를 형성함과 동시에 그 원주면에 적어도 하나 이상의 관통홀을 구비하고, 캠축은 중공부에 끼워지는 헤드부의 외주면에 파형(波形)의 안내홈을 구비하여, 관통홀에 끼워지는 한편 안내홈에 걸려지도록 마련된 가이드볼에 의해 동작된다.

Description

디스크 브레이크의 주차브레이크 장치{Parking brake device of disk brake}

도 1은 종래 디스크 브레이크의 주차브레이크 장치를 도시한 도면이다.

도 2는 본 발명에 따른 디스크 브레이크의 주차브레이크 장치를 도시한 도면이다.

도 3은 도 2의 부분 확대도이다.

도 4는 본 발명에 따른 주차 브레이크의 캠수단을 도시한 분해 사시도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100..캘리퍼하우징 110..본체부

112..피스톤 114..실린더

120..너트어져스트 125..푸시로드

130..캠수단 132..미끄럼부재

135..캠축 140..가이드볼

본 발명은 디스크 브레이크의 주차브레이크 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 캘리퍼하우징의 내부에 설치되는 기계식 주차브레이크 장치에 관한 것이 다.

일반적으로, 자동차의 휠에는 브레이크 장치가 설치되어 있어서 주행 중에는 브레이크 페달의 조작에 의해 제동력을 얻게 되고, 주차시에는 주차브레이크의 레버의 조작에 의해 제동력이 발생하여 정지 상태를 유지할 수 있도록 되어 있다.

상기와 같이 구성되는 브레이크 장치의 일례로 본 출원인은 출원번호 제 10-1998-54241호에 "디스크 브레이크의 주차브레이크 장치"를 출원하여 등록을 받았다. 도 1을 참조하여 구체적으로 살펴보면, 디스크 브레이크는 디스크(1)의 양측에 설치된 패드 플레이트(2, 3)를 디스크(1)에 밀착시키도록 핑거부(4)와 본체부(5)로 이루어진 캘리퍼하우징(6)과, 이 캘리퍼하우징(6)의 본체부(5)에 마련된 실린더(7)와, 이 실린더(7)에 슬라이딩 가능하도록 마련되어 유압 또는 기계적으로 발생되는 추력(推力)에 의해 패드 플레이트(2, 3)를 디스크(1) 측으로 이동시키는 피스톤(8)과, 파킹브레이크(9)의 회전운동을 피스톤(8)의 직선운동으로 변환시키는 캠수단(10)을 구비한다.

또한, 캠수단(10)은 미끄럼부재(11)와 캠축(14)으로 이루어지는데, 미끄럼부재(11)는 내부에 중공부(12)를 형성함과 동시에 그 원주면에 적어도 하나 이상의 관통홀(13)을 구비하며, 캠축(14)은 상기 중공부(12)에 끼워지는 부분의 외주면에 파형(波形)의 안내홈(15)을 구비하고 있다. 따라서, 원통형상의 가이드핀(16)을 상기 관통홀(13)에 관통시켜 끼움과 동시에 상기 안내홈(15)에 걸려지도록 함으로써, 캠축(14)의 회전에 따라 미끄럼부재(11)가 직선 왕복운동 하게 되는 것이다. 미끄럼부재(11)는 접촉하고 있는 푸시로드(17) 및 피스톤(8)을 이동시키게 되므로, 결 국 피스톤(8)이 패드 플레이트(2, 3)를 디스크(1)에 밀착시키게 되어 제동력이 발생하게 된다.

그런데, 상기와 같은 구조에서는 작동 하중이 가이드핀(16)과, 가이드핀(16)이 접촉하는 관통홀(13)의 측면과 안내홈(15)의 저면에 집중되기 때문에, 이러한 부위에서의 마찰력을 감소시키도록 가이드핀(16)은 경면 가공되어 제조 비용이 비싸다는 단점이 있었다. 또한, 이러한 가공에도 불구하고 장기간 사용하게 되면 가이드핀(16)의 표면이 마모되어 작동성이 점진적으로 저하하는 단점이 있었다.

본 발명은 상기 단점을 더욱 개량한 것으로서, 본 발명의 목적은 디스크 브레이크의 주차브레이크 장치에 이용되는 캠수단의 내구성 및 작동성을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 디스크 브레이크의 주차브레이크 장치는 디스크의 양측에 설치된 패드 플레이트를 디스크에 밀착시키도록 핑거부와 본체부로 이루어진 캘리퍼하우징과, 이 캘리퍼하우징의 본체부에 마련된 실린더와, 이 실린더에 슬라이딩 가능하도록 마련되어 유압 또는 기계적으로 발생되는 추력에 의해 패드 플레이트를 디스크 측으로 이동시키는 피스톤과, 파킹브레이크의 회전운동을 피스톤의 직선운동으로 변환시키는 캠수단이 실린더의 후방에 마련된 디스크 브레이크의 주차브레이크 장치에 있어서, 캠수단은 미끄럼부재와 캠축으로 이루어지되, 미끄럼부재는 내부에 중공부를 형성함과 동시에 그 원주면에 적어도 하나 이 상의 관통홀을 구비하고, 캠축은 중공부에 끼워지는 헤드부의 외주면에 파형(波形)의 안내홈을 구비하여, 관통홀에 끼워지는 한편 안내홈에 걸려지도록 마련된 가이드볼에 의해 동작되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가이드볼과 접촉하는 미끄럼부재의 관통홀 내측과 상기 캠축의 안내홈 외측은 모따기된 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디스크 브레이크의 주차브레이크 장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 주차브레이크 장치가 설치된 디스크 브레이크를 개략적으로 나타낸 단면도이며, 도 3은 도 2의 부분 확대도이다.

도면을 참조하면, 디스크 브레이크는 휠과 같이 회전하는 디스크(1)를 한 쌍의 패드 플레이트(2, 3)를 이용하여 양측에서 가압하여 제동하는 것으로서, 디스크(1)를 사이에 두고 핑거부(105)와 본체부(110)가 일체로 이루어진 캘리퍼하우징(100)을 구비한다. 여기서, 패드 플레이트(2, 3)는 차량에 고정되는 캐리어(미도시)에 이동가능하게 결합되어 있어서, 핑거부(105)와 본체부(110)가 디스크(1)의 좌우측에서 중심방향으로 이동하면서 패드 플레이트(2, 3)를 디스크(1)에 밀착시키게 된다.

캘리퍼하우징(100)의 본체부(110)에는 패드 플레이트(2, 3)를 디스크(1) 측으로 이동시키기 위한 피스톤(112)이 설치되며, 이를 위해 본체부(110)에는 디스크(1) 측으로 개구된 실린더(114)가 마련된다. 실린더(114)의 후방에는 파킹브레이크(9)를 당김으로써 발생되는 회전운동을 피스톤(112)의 직선운동으로 전환시키기 위 한 캠수단(130)이 마련된다. 캠수단(130)은 미끄럼부재(132)와 캠축(135)으로 이루어지며, 이를 설치할 수 있도록 실린더(114)에는 단차를 가진 미끄럼홀(116)과 캠홀(118)이 실린더(114)와 연통되어 형성된다. 캠홀(118)은 캘리퍼하우징(100)을 관통하도록 형성된다.

피스톤(112)은 내부가 컵(cup) 형상으로 파인 원통형으로 마련되어 실린더(114)에 슬라이딩 가능하도록 삽입되며, 실린더(114)와 소정의 압력실(119)을 형성한다. 따라서, 마스터실린더(미도시)로부터 오일유입공(113)을 통해 유압이 제공되면 압력실(119)이 팽창하면서 피스톤(112)을 전방으로 이동시키게 된다.

피스톤(112)의 컵 형상 내부에는 너트어져스트(120)가 마련된다. 너트어져스트(120)는 점진적으로 마모되는 패드 플레이트(2, 3)가 디스크(1)로부터 멀어지는 것을 방지하여 항상 일정 간격을 유지할 수 있도록 하는 것이다. 너트어져스트(120)는 피스톤(112)의 내부에 상대적으로 회전 가능하게 끼워지며, 내주면에 암나산이 형성된 중공(122)을 구비한다. 중공(122)에는 상기 캠수단(130)의 미끄럼부재(132)와 접촉되어 있는 푸시로드(125)의 일단이 나사 결합된다.

한편, 실린더(114)에는 피스톤(112)이 상기와 같이 유압에 의해 작동될 뿐만 아니라, 파킹브레이크(9)의 회전에 의해서도 작동될 수 있도록 그 내부 예컨대, 피스톤(112)의 후방에 상술한 캠수단(130)을 구비한다.

도 3은 상술한 바와 같이 미끄럼부재(132)와 캠축(135)으로 이루어진 캠수단(130)을 확대하여 나타낸 단면도이며, 도 4는 도 3의 분해 사시도이다.

도면을 참조하면, 미끄럼부재(132)는 내부에 원통 형상의 중공부(133)를 구 비한다. 이 중공부(133)는 후방 즉, 캠축(135) 방향으로 개구되며, 원주면에 적어도 하나 이상의 관통홀(134)을 구비한다. 그리고, 미끄럼부재(132)의 전방은 피스톤(112)과 나사 결합되어 있는 푸시로드(125)와 접촉되어 있다.

캠축(135)은 미끄럼부재(132)의 개구된 중공부(133)에 삽입되는 헤드부(136)와 캠홀(도 2의 118)을 관통하도록 헤드부(136)와 단차를 가진 바디부(137)를 구비한다. 바디부(137)는 캠홀(118)을 관통하도록 연장되어 파킹브레이크(9)와 축결합되어 있다. 그리고, 헤드부(136)의 외주면에는 폐곡선을 이루는 물결형상의 안내홈(138)이 마련되어 있다.

본 발명에 따르면, 상기와 같은 구조를 가지는 미끄럼부재(132)의 관통홀(134)과 캠축(135)의 안내홈(138)에는 가이드볼(140)이 끼워진다. 종래에는 미끄럼부재(132)와 캠축(135)을 연동시키기 위해 가이드핀을 이용했는데, 이러한 가이드핀은 장기간 사용할 경우 하중이 소정 부위에 집중되어 파손되거나, 또는 미끄럼 가공된 면이 마모되어 작동이 원활하게 되지 않는 문제점을 가지고 있었다.

하지만, 본 발명의 가이드볼(140)은 관통홀(134)의 측벽과 안내홈(138)의 바닥면에 집중되는 하중을 실질적으로 분산시킬 수 있기 때문에, 종래의 가이드핀보다 마찰 및 마모가 감소되어 전체적인 캠수단(130)의 내구성이 현저히 상승하는 효과를 가진다. 또한, 도 3에 도시된 바와 같이 대면하는 관통홀(134)의 내측과 안내홈(138)의 외측을 모따기(139) 즉, 모서리 부분을 테이퍼 형상이나, 볼록 또는 오목한 형상으로 가공함으로써, 가이드볼(140)과 관통홀(134) 및 안내홈(138)의 마찰이 감소되도록 하여 전체적인 캠수단(130)의 작동성을 보다 현저하게 상승시킬 수 있다.

그러면, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 디스크 브레이크의 동작에 대해 도 2를 참조하여 설명하기로 한다.

먼저, 운전자가 페달을 밟게 되면 마스터실린더에는 작동 유압이 생성된다. 유압은 캘리퍼하우징(100)에 마련된 오일유입공(113)을 통해 실린더(114) 내부의 압력실(119)로 유입되고, 압력실(119)이 팽창하면서 피스톤(112)을 디스크(1) 쪽으로 이동시키게 된다. 그 결과, 일측의 패드 플레이트(3)가 먼저 디스크(1)에 밀착하게 되고, 계속되는 압력 팽창에 의해 본체부(110)가 후방으로 밀리면서 핑거부(105)가 타측의 패드 플레이트(2)를 디스크(1)에 밀착시켜 휠의 제동이 이루어지게 된다.

한편, 운전자가 주차를 위해 파킹브레이크(9)를 당기게 되면, 캘리퍼하우징(100)에 마련된 캠축(135)이 회전하게 된다. 그러면, 회전하는 캠축(135)의 안내홈(138)에 따라 가이드볼(140)이 안내되면서, 미끄럼부재(132)를 직선 운동시키게 된다. 그 결과, 미끄럼부재(132)는 디스크(1) 측으로 이동되어 푸시로드(125) 및 피스톤(112)을 이동시키며, 상기와 마찬가지로 패드 플레이트(2, 3)를 디스크(1) 측으로 밀착시키게 된다.

그리고, 운전자가 파킹브레이크(9)를 풀게 되면, 실린더(114) 내부에 마련된 리턴스프링(115)에 의해 푸시로드(125)가 후방으로 밀리면서 미끄럼부재(132)가 원래 상태로 복귀되고, 비틀림스프링(119)에 의해 캠축(135)이 초기 위치로 정확하게 복귀하게 된다.

이상 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 디스크 브레이크의 주차브레이크 장치에 마련되는 캠수단은 종래의 원통형 가이드핀을 가이드볼로 대체함으로써, 마찰 및 마모가 감소하여 작동이 보다 원활해질 뿐만 아니라 내구력도 상당히 증가하는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 가이드볼이 접촉하는 미끄럼부재의 관통홀 내측과 캠축의 안내홈 외측을 모따기함으로써, 가이드볼이 미끄럼부재와 캠축 사이에서 원활하게 동작할 수 있도록 할 수 있다.

Claims (2)

1. 디스크의 양측에 설치된 패드 플레이트를 디스크에 밀착시키도록 핑거부와 본체부로 이루어진 캘리퍼하우징과, 이 캘리퍼하우징의 본체부에 마련된 실린더와, 이 실린더에 슬라이딩 가능하도록 마련되어 유압 또는 기계적으로 발생되는 추력에 의해 상기 패드 플레이트를 디스크 측으로 이동시키는 피스톤과, 파킹브레이크의 회전운동을 상기 피스톤의 직선운동으로 변환시키는 캠수단이 실린더의 후방에 마련된 디스크 브레이크의 주차브레이크 장치에 있어서,

   상기 캠수단은 미끄럼부재와 캠축으로 이루어지되, 미끄럼부재는 내부에 중공부를 형성함과 동시에 그 원주면에 적어도 하나 이상의 관통홀을 구비하고, 캠축은 상기 중공부에 끼워지는 헤드부의 외주면에 파형(波形)의 안내홈을 구비하여, 상기 관통홀에 끼워지는 한편 상기 안내홈에 걸려지도록 마련된 가이드볼에 의해 동작되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크의 주차브레이크 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 가이드볼과 접촉하는 상기 미끄럼부재의 관통홀 내측과 캠축의 안내홈 외측은 모따기되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크의 주차브레이크 장치.

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