KR20070053455A

KR20070053455A - 브레이크 디스크 간극 조절 장치

Info

Publication number: KR20070053455A
Application number: KR1020050111260A
Authority: KR
Inventors: 박두희
Original assignee: 두산인프라코어 주식회사
Priority date: 2005-11-21
Filing date: 2005-11-21
Publication date: 2007-05-25

Abstract

본 발명은 브레이크 디스크 간극 조절 장치를 제공한다. 본 발명의 간극 조절 장치는 브레이크 하우징과, 액슬샤프트에 고정되는 다수의 브레이크 디스크와, 브레이크 디스크 사이에 배치되는 다수의 브레이크 플레이트와, 초기위치로부터 가압위치로 전진하면서 브레이크 플레이트를 가압하며, 원주 방향을 따라 복수의 관통구멍이 형성되는 피스톤을 구비하고, 피스톤의 운동을 가이드 하도록 관통구멍을 관통하여 브레이크 하우징에 체결되는 가이드와; 가이드와 관통구멍 사이의 틈새에 개재되며, 상기 브레이크 하우징의 부분에 지지된 상태에서 전진가능한 슬리브와; 슬리브를 브레이크 하우징의 부분에 지지시키는 방향으로 탄성지지하여 원래위치로 복귀시키는 리턴스프링과; 초기위치에서 가압위치로 전진하는 피스톤에 가압될 수 있도록 슬리브의 외면에 압착되며, 피스톤이 초기위치에서 가압위치로 전진할 때에는 슬리브를 일체로 전진시키고, 슬리브가 원래위치로 복귀할 때에는 피스톤을 초기위치로 후퇴시키는 압축링과; 브레이크 디스크와 브레이크 플레이트가 마모되어 피스톤과 슬리브가 초기위치에서 가압위치로 전진하면서 마모량 만큼 더 전진하면, 마모량에 대응한 거리만큼 압축링이 슬리브에 대해 전진할 수 있도록 슬리브의 전진을 제한하는 것으로, 마모량에 대응한 거리만큼 피스톤의 초기위치를 슬리브에 대해 전진시키는 스토퍼수단을 구비한다.

Description

브레이크 디스크 간극 조절 장치{BRAKE DISK CLEARANCE CONTROL DEVICE}

도 1은 종래의 휠타입 산업차량의 브레이크장치의 구성을 나타내는 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 브레이크 디스크 간극 조절 장치의 구성을 나타내는 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 간극 조절 장치의 구성을 상세하게 나타내는 확대 단면도,

도 4와 도 5는 본 발명에 따른 간극 조절 장치의 작동을 나타내는 작동도이다.

♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣

10: 액슬샤프트 12: 브레이크 디스크

20: 브레이크 하우징 22: 브레이크 플레이트

30: 피스톤 34: 관통구멍

40: 가이드 42: 머리부

50: 슬리브 60: 리턴스프링

70: 압축링

본 발명은 브레이크장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 브레이크장치의 브레이크 디스크 간극 조절 장치에 관한 것이다.

이동성이 뛰어난 휠타입 산업차량은 그 자체가 고중량이며 고중량의 화물을 적재하기 때문에 급조향 및 급제동시 안전성이 제공될 수 있는 브레이크 장치를 반드시 구비해야 하며, 이에 적합한 브레이크 장치로서 습식 다판 디스크 브레이크장치가 있다.

습식 다판 브레이크장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 액슬샤프트(10)를 감싸는 브레이크 하우징(20)을 구비한다. 액슬샤프트(10)는 엔진의 회전력을 전달받아 차량의 휠을 구동시킨다.

그리고 액슬샤프트(10)에는 다수의 브레이크 디스크(12)가 상기 액슬샤프트(10)와 일체로 회전되도록 소정 간격을 두고 설치되며, 상기 각각의 브레이크 디스크(12)사이에는 브레이크 플레이트(22)가 배치된다. 브레이크 플레이트(22)는 브레이크 하우징(20)의 내주면과 스플라인 조립되어 축방향으로의 이동이 가능하다.

또한, 브레이크 하우징(20)에는 리턴스프링(32)에 의해 복원력을 가지는 피스톤(30)이 하우징(20)을 따라 이동가능하도록 설치된다. 이 피스톤(30)은 브레이크 하우징(20)의 오일통로(24)로 공급되는 압유에 의해 전진운동하여 브레이크 플레이트(22)의 일측을 가압하도록 구성된다.

이러한 구성에 의하면, 먼저 차량의 주행중 운전자가 브레이크 페달을 밟는다. 그러면, 소정의 경로를 통하여 오일통로(24)로 압유가 공급되며, 오일통로(24) 로 유입된 압유는 다시 브레이크 하우징(20)과 피스톤(30) 사이로 공급된다. 이러한 상태에서 피스톤(30)은 압유에 의해 전진운동하면서 브레이크 플레이트(22)들 중 최외측 플레이트를 밀게 되며, 동시에 각각의 브레이크 플레이트(22)도 이동되어 각각의 브레이크 디스크(12)로 밀려지면서 압착되는 것이다. 결과적으로 브레이크 디스크(12)와 브레이크 플레이트(22)간의 마찰력에 의해 강력한 제동이 이루어지는 것이다.

한편, 이와 같은 종래의 휠타입 산업차량용 브레이크장치는 장시간 동안 사용하면, 잦은 마찰로 인해 브레이크 플레이트(22)와 브레이크 디스크(12)가 마모되고, 브레이크 플레이트(22)와 브레이크 디스크(12)가 마모됨에 따라 브레이크 플레이트(22)와 브레이크 디스크(12) 사이의 간격이 커지게 되며, 브레이크 플레이트(22)와 브레이크 디스크(12)의 간격이 커짐에 따라 피스톤(30)이 많은 거리를 이동해야만 브레이크 플레이트(22)와 브레이크 디스크(12)를 서로 접촉시켜 제동시킨다는 문제점이 있다.

이같은 문제점은 피스톤(30)이 많은 거리를 이동해야하므로 많은 압유를 공급해야 하며, 많은 압유를 공급하기 위해 브레이크 페달을 더욱 깊숙히 밟아야 하는 결과를 초래한다. 결국, 이러한 문제점은 브레이크의 제동시간, 제동성능, 제동 응답성 등을 저하시키는 원인이 된다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 브레이크 디스크와 브레이크 플레이트의 간격을 항상 일정하게 유 지함으로써 제동능력이 저하되지 않게 하는 브레이크 디스크 간극 조절 장치를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 액슬샤프트를 감싸는 브레이크 하우징과, 상기 액슬샤프트에 고정되는 다수의 브레이크 디스크와, 상기 브레이크 디스크 사이에 배치되는 다수의 브레이크 플레이트와, 도입되는 압유에 의해 초기위치로부터 가압위치로 전진운동하면서 상기 브레이크 플레이트를 가압하며, 원주 방향을 따라 복수의 관통구멍이 형성되는 피스톤을 구비하는 휠타입 산업차량용 브레이크 장치의 브레이크 디스크 간극 조절 장치에 있어서, 상기 피스톤의 운동을 가이드 하도록 상기 관통구멍에 틈새를 두고 관통하여 상기 브레이크 하우징에 체결되는 가이드와; 상기 가이드와 관통구멍 사이의 틈새에 개재되며, 후단부가 상기 브레이크 하우징의 부분에 지지된 상태에서 전진가능한 슬리브와; 상기 슬리브를 상기 브레이크 하우징의 부분에 지지시키는 방향으로 탄성지지하여 원래위치로 복귀시키는 리턴스프링과; 초기위치에서 가압위치로 전진하는 상기 피스톤에 가압될 수 있도록 상기 슬리브의 외면에 압착되며, 상기 피스톤이 초기위치에서 가압위치로 전진할 때에는 상기 슬리브를 일체로 전진시키고, 상기 슬리브가 원래위치로 복귀할 때에는 상기 피스톤을 초기위치로 후퇴시키는 압축링과; 상기 브레이크 디스크와 브레이크 플레이트가 마모되어 상기 피스톤과 슬리브가 초기위치에서 가압위치로 전진하면서 마모량 만큼 더 전진하면, 상기 마모량에 대응한 거리만큼 상기 압축링이 상기 슬리브에 대해 전진할 수 있도록 상기 슬리브의 전진운동을 제한하 는 것으로, 상기 마모량에 대응한 거리만큼 상기 피스톤의 초기위치를 상기 슬리브에 대해 전진시키는 스토퍼수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 스토퍼수단은, 상기 피스톤과 함께 상기 마모량에 대응한 거리만큼, 더 전진운동하려는 상기 슬리브의 전진운동을 제한하여 상기 슬리브에 대해 상기 압축링을 슬라이딩 운동시키도록 상기 가이드에 형성되는 머리부인 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명에 따른 브레이크 디스크 간극 조절 장치의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 하여 상세히 설명한다(종래와 동일한 구성요소는 동일한 부호를 사용하여 설명한다.).

도 2는 본 발명에 따른 브레이크 디스크 간극 조절 장치의 구성을 나타내는 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 간극 조절 장치의 구성을 상세하게 나타내는 확대 단면도이다.

먼저, 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 간극 조절 장치는 액슬샤프트(10)를 감싸는 브레이크 하우징(20)을 구비한다. 액슬샤프트(10)에는 다수의 브레이크 디스크(12)가 상기 액슬샤프트(10)와 일체로 회전되도록 소정 간격을 두고 설치되며, 상기 각각의 브레이크 디스크(12)사이에는 브레이크 플레이트(22)가 배치된다. 브레이크 플레이트(22)는 브레이크 하우징(20)의 내주면과 스플라인 조립되어 축방향으로의 이동이 가능하다.

또한, 브레이크 하우징(20)에는 피스톤(30)이 이동가능하게 설치된다. 피스톤(30)은 오일통로(24)로 공급되는 압유에 의해 "초기위치"(A)로부터 "가압위치 "(B)로 전진운동하면서 브레이크 플레이트(22)의 일측을 가압하며, 따라서 브레이크 플레이트(22)와 브레이크 디스크(12)를 접촉시켜 제동력을 발생시킨다. 여기서, "초기위치"(A)의 피스톤(30)은 브레이크 플레이트(22)와 대략, 1 ∼ 1.2mm 정도의 간격(t)을 두고 있다. 따라서, 피스톤(30)은 "초기위치"(A)와 "가압위치"(B)사이에서 대략, 1 ∼ 1.2mm 정도의 스트로크를 가지며 왕복운동 한다.

한편, 피스톤(30)에는 관통구멍(34)이 형성되어 있다. 관통구멍(34)은 피스톤(30)의 원주방향을 따라 복수개 형성되며, 가이드(40)가 틈새를 두고 끼워져 관통된다. 가이드(40)는 관통구멍(34)을 관통하여 브레이크 하우징(20)에 나사 체결된다. 이러한 가이드(40)는 피스톤(30)의 직선운동을 가이드 한다.

그리고 가이드(40)의 둘레와 관통구멍(34)의 틈새에는 슬리브(Sleeve:50)가 개재된다. 슬리브(50)는 도 3에서와 같이 가이드(40)를 따라 슬라이딩가능하며, 그 후단부(52)가 관통구멍(34)을 관통한 후, 브레이크 하우징(20)의 내벽부분(20a)에 지지된다.

이러한 슬리브(50)는 가이드(40)의 둘레에 설치된 리턴스프링(60)에 의해 내벽부분(20a)을 향해 탄성가압된다. 따라서 슬리브(50)는 브레이크 하우징(20)의 내벽부분(20a)에 지지된 상태에서 전진운동하며, 전진운동한 상태에서 상기 리턴스프링(60)의 복원력에 의해 내벽부분(20a)에 지지되어 항상 "원래위치"(X)로 복귀한다. 여기서, 리턴스프링(60)은 일단이 가이드(40)의 머리부(42)에 지지되고, 타단이 슬리브(50)에 지지되는 코일스프링이다.

다시, 도 2를 참조하면, 슬리브(50)는 관통구멍(34)으로부터 전방으로 더 돌 출되는데, 이때, 전방으로 돌출된 전단부(54)의 외면 둘레에는 압축링(70)이 설치되어 있다.

압축링(70)은 고탄성의 스프링강으로서, 도 3에서와 같이 슬리브(50)의 외면 둘레에 압착되며, 그 후단부(72)가 피스톤(30)의 전면부(30a)에 걸려서 지지된다.

이러한 압축링(70)은 슬리브(50)의 외면에 압착된 상태에서 피스톤(30)의 전면부(30a)에 걸리는 구성이므로, 상기 피스톤(30)이 "초기위치"(A)에서 "가압위치"(B)로 전진운동하면, 상기 피스톤(30)에 의해 가압되면서 상기 슬리브(50)를 밀어서 상기 피스톤(30)과 함께 "초기위치"(A)에서 "가압위치"(B)로 일체로 전진운동시키며, 반대로, 전진운동한 슬리브(50)가 리턴스프링(60)의 복원력에 의해 "원래위치"(X)로 후퇴하면, 상기 피스톤(30)을 "가압위치"(B)에서 "초기위치"(A)로 후퇴시킨다.

또한, 압축링(70)은 "원래위치"(X)로 복귀한 슬리브(50)에 상기 "초기위치"(A)의 피스톤(30)을 일체화시키는 구성이므로, 슬리브(50)의 "원래위치"(X)가 곧 피스톤(30)의 "초기위치"(A)로 설정될 수 있게 한다. 여기서, 압축링(70)은 피스톤(30)의 "초기위치"(A)를 설정하는 바, 슬리브(50)에 대한 압축링(70)의 위치는, 결과적으로 피스톤(30)의 "초기위치"(A)를 결정하는 역할을 한다.

한편, 압축링(70)은 슬리브(50)의 외면에 압착된 상태이므로, 큰 힘의 외력이 가해지면 슬리브(50)에 대해 슬립되면서 슬라이딩하기도 한다.

또한, 압축링(70)은 리턴스프링(60)의 장력보다 더 큰 압착력으로 슬리브(50)의 외면에 압착되야 한다. 이는, 슬리브(50)에 대한 압착력이 리턴스프링(60) 의 장력보다 작으면, 피스톤(30)이 "초기위치"(A)에서 "가압위치"(B)로 전진운동할 때, 슬리브(50)에 대해 미끄러질 수 있기 때문이다.

다시, 도 2와 도 4를 참조하면, 본 발명의 간극 조절 장치는, 브레이크 디스크(12)와 브레이크 플레이트(22)가 마모된 상태에서, 피스톤(30)과 슬리브(50)가 "초기위치"(A)에서 "가압위치"(B)로 운동하면서 마모량 만큼 더 전진하면, 그 마모량에 대응한 거리만큼 상기 압축링(70)이 슬리브(50)에 대해 전방으로 슬라이딩운동할 수 있도록 상기 슬리브(50)의 전진운동을 제한하는 스토퍼수단을 구비한다.

스토퍼수단은, 도 3과 도 4와 도 5에 도시된 바와 같이, 가이드(40)의 앞부분에 형성된 머리부(42)로 구성된다.

이러한 스토퍼수단은 브레이크 디스크(12)와 브레이크 플레이트(22)가 마모되지 않은 상태에서는 도 3에서와 같이 "가압위치"(B)로 전진운동하는 슬리브(50)와는 단순 접촉한다. 반면에, 도 4에 도시된 바와 같이 브레이크 디스크(12)와 브레이크 플레이트(22)가 마모되어 마모량(ℓ) 만큼 피스톤(30)과 슬리브(50)가 더 전진운동하면, 상기 슬리브(50)의 전진운동을 제한하여 마모량(ℓ) 만큼 상기 압축링(40)이 슬리브(50)에 대해 슬립되면서 전진할 수 있게 한다.

이러한 스토퍼수단에 의하면, 브레이크 디스크(12)와 브레이크 플레이트(22)의 마모량(ℓ)에 대응하는 거리만큼 슬리브(50)의 전진운동을 제한함으로써, 슬리브(50)에 압착되어 있는 압축링(70)을 마모량(ℓ) 만큼 상기 슬리브(50)에 대해 전진시키며, 상기 압축링(70)을 마모량(ℓ) 만큼 상기 슬리브(50)에 대해 전진시킴으로써, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 피스톤(30)과 슬리브(50)가 "초기위치"(A)와 "원래위치"(X)로 복귀하였을 경우, 결과적으로 피스톤(30)을 마모량 만큼 슬리브(50)에 대해 전진시키는 역할을 한다. 특히, 피스톤(30)을 슬리브(50)에 대해 전진시킴으로써, 피스톤(30)의 "초기위치"(A)를 전진시키는 역할을 하며, 따라서 피스톤(30)의 "초기위치"(A)를 브레이크 디스크(12)와 브레이크 플레이트(22)의 마모량에 대응하는 거리만큼 전진시키는 것이다.

결국, 이러한 스토퍼수단은, 피스톤(30)의 "초기위치"(A)를 브레이크 디스크(12)와 브레이크 플레이트(22)의 마모량에 대응한 거리만큼 전진시킴으로써, 피스톤(30)과 브레이크 플레이트(22)간의 간격(t)을 항상 일정하게 유지시키며, 따라서 브레이크 플레이트(22)와 브레이크 디스크(12)간의 간격도 항상 일정하게 유지시킨다. 결론적으로, 피스톤(30)과 브레이크 플레이트(22) 그리고 브레이크 플레이트(22)와 브레이크 디스크(12)의 간격은, 플레이트(22)와 디스크(12)의 마모에도 불구하고 항상 일정하게 유지되는 바, 상기 피스톤(30)으로 하여금 플레이트(22)와 디스크(12)의 마모에 관계없이 항상 적절한 거리를 왕복 운동하면서 브레이크 플레이트(22)를 가압하여 일정한 제동력을 발생시키게 하며, 따라서 브레이크의 제동시간, 제동성능, 제동 응답성 등이 저하되지 않게 한다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 브레이크 디스크 간극 조절 장 치에 의하면, 브레이크 디스크와 브레이크 플레이트의 마모량에 대응하여 피스톤의 초기위치를 이동시킴으로써 브레이크 디스크와 브레이크 플레이트의 간격을 일정하게 유지시킬 수 있으며, 따라서 피스톤이 브레이크 플레이트와 브레이크 디스크의 마모에 관계없이 항상 일정한 거리를 왕복 운동하면서 브레이크 플레이트를 가압하여 동일한 제동력을 발생시키게 하는 효과를 갖는다.

Claims

액슬샤프트(10)를 감싸는 브레이크 하우징(20)과, 상기 액슬샤프트(10)에 고정되는 다수의 브레이크 디스크(12)와, 상기 브레이크 디스크(12) 사이에 배치되는 다수의 브레이크 플레이트(22)와, 도입되는 압유에 의해 초기위치(A)로부터 가압위치(B)로 전진운동하면서 상기 브레이크 플레이트(22)를 가압하며, 원주 방향을 따라 복수의 관통구멍(34)이 형성되는 피스톤(30)을 구비하는 휠타입 산업차량용 브레이크 장치의 브레이크 디스크 간극 조절 장치에 있어서,

상기 피스톤(30)의 운동을 가이드 하도록 상기 관통구멍(34)에 틈새를 두고 관통하여 상기 브레이크 하우징(20)에 체결되는 가이드(40)와;

상기 가이드(40)와 관통구멍(34) 사이의 틈새에 개재되며, 후단부(52)가 상기 브레이크 하우징(20)의 부분(20a)에 지지된 상태에서 전진가능한 슬리브(50)와;

상기 슬리브(50)를 상기 브레이크 하우징(20)의 부분(20a)에 지지시키는 방향으로 탄성지지하여 원래위치(X)로 복귀시키는 리턴스프링(60)과;

초기위치(A)에서 가압위치(B)로 전진하는 상기 피스톤(30)에 가압될 수 있도록 상기 슬리브(50)의 외면에 압착되며, 상기 피스톤(30)이 초기위치(A)에서 가압위치(B)로 전진할 때에는 상기 슬리브(50)를 일체로 전진시키고, 상기 슬리브(50)가 원래위치(X)로 복귀할 때에는 상기 피스톤(30)을 초기위치(A)로 후퇴시키는 압축링(70)과;

상기 브레이크 디스크(12)와 브레이크 플레이트(22)가 마모되어 상기 피스톤 (30)과 슬리브(50)가 초기위치(A)에서 가압위치(B)로 전진하면서 마모량 만큼 더 전진하면, 상기 마모량에 대응한 거리만큼 상기 압축링(70)이 상기 슬리브(50)에 대해 전진할 수 있도록 상기 슬리브(50)의 전진운동을 제한하는 것으로, 상기 마모량에 대응한 거리만큼 상기 피스톤(30)의 초기위치(A)를 상기 슬리브(50)에 대해 전진시키는 스토퍼수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크 디스크 간극 조절 장치.
제 1항에 있어서,

상기 스토퍼수단은,

상기 피스톤(30)과 함께 상기 마모량에 대응한 거리만큼, 더 전진운동하려는 상기 슬리브(50)의 전진운동을 제한하여 상기 슬리브(50)에 대해 상기 압축링(70)이 슬립되면서 전진할 수 있도록 상기 가이드(40)에 형성되어 있는 머리부(42)인 것을 특징으로 하는 브레이크 디스크 간극 조절 장치.