KR20110136419A

KR20110136419A - 디스크 브레이크 장치

Info

Publication number: KR20110136419A
Application number: KR1020100056411A
Authority: KR
Inventors: 김윤현
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2010-06-15
Filing date: 2010-06-15
Publication date: 2011-12-21

Abstract

푸시로드와 너트어져스트 간 동작이 원활히 이루어지도록 하는 디스크 브레이크 장치가 개시된다. 본 발명에 따른 디스크 브레이크 장치는 차량에 고정되는 캐리어와, 캐리어에 진퇴이동 가능하게 설치되는 캘리퍼 하우징과, 캐리어 내에 진퇴이동 가능하게 설치되며 사이에 차량의 휠과 함께 회전하는 디스크가 배치되는 한 쌍의 패드 플레이트와, 캘리퍼 하우징에 마련된 실린더에 진퇴이동 가능하게 설치되어 한 쌍의 패드 플레이트 중 어느 하나를 디스크로 가압하는 피스톤과, 피스톤을 디스크측으로 가압 및 가압 해제하는 한편 패드 플레이트가 마모되면 피스톤을 디스크측으로 전진시켜 피스톤과 패드 플레이트가 항상 일정간격을 유지하도록 실린더 내에 마련되는 너트어져스트와, 너트어져스트와 결합하며 실린더 내에 회전 가능하게 설치된 푸시로드와, 이동된 푸시로드를 원상태로 복귀시키기 위한 리턴스프링과, 리턴스프링과 푸시로드 사이에 개재되어 리턴스프링의 압축력에 의한 푸시로드의 위치가 변동되는 것을 방지하는 위치조정부재를 포함하며, 위치조정부재는 쓰러스트 베어링을 포함한다. 따라서, 제동력 발생 시 리턴스프링에 발생하는 압축력이 이 위치조정부재에 의해 해소되면서 푸시로드의 위치가 변동되지 않게 되어 푸시로드와 너트어져스트 간 동심도가 틀어지지 않게 된다.

Description

디스크 브레이크 장치{Disk brake apparatus}

본 발명은 디스크 브레이크 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 푸시로드 및 너트어져스트를 구비한 디스크 브레이크 장치에 관한 것이다.

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 일례로서 주차브레이크가 구비된 디스크 브레이크를 도 1을 참조하여 설명하기로 한다. 도시된 바와 같이, 디스크 브레이크에는 패드 플레이트(2, 3)와 디스크(1)가 설치되는 캘리퍼하우징(4)의 본체부(5) 일측으로 파킹브레이크 레버(6)가 회전 가능하게 설치되고, 이 파킹브레이크 레버(6)에는 샤프트(7)가 축결합하여 램프(Ramp)(8)와 볼(9)이 슬라이딩될 수 있도록 되어 있으며, 샤프트(7)는 본체부(5) 내부에서 푸시로드(10)와 연결된 피스톤(11)과 접촉되도록 구성되어 있다.

따라서, 운전자가 차량을 주차시키기 위하여 브레이크 핸들을 당기게 되면 파킹브레이크 레버(6)가 회전하게 되고, 이어서 레버(6)와 축결합 되어 있는 샤프트(7)가 회전한다. 그리고, 샤프트(7)가 볼(9)에 가이드되면서 램프(8)의 경사홈을 따라 전진 회전하게 되고, 푸시로드(10)를 밀어 피스톤(11)을 동작시키게 된다. 최종적으로, 피스톤(11)은 패드(2, 3)를 디스크(1) 측에 밀착시켜 제동력을 발생시키게 된다.

한편, 푸시로드(10)와 피스톤(11)은 너트어져스트(12)를 통해 나사결합되어 있으며, 너트어져스트(12)는 피스톤(11) 내에 회전 가능하게 삽입되어 있다. 너트어져스트(12)는 패드 플레이트(2, 3)의 마모로 인해 패드 플레이트(2, 3)와 피스톤(11)의 간격이 벌어지면, 푸시로드(10)와의 나사결합을 푸는 방향으로 회전하면서 피스톤(11)을 패드 플레이트(3)측으로 전진시켜 패드 플레이트(2, 3)와 피스톤(11)의 간격을 일정하게 조절한다.

또한, 피스톤(11)이 설치된 캘리퍼 하우징의 본체부(5) 내부에는 피스톤(11)을 가압한 푸시로드(10)가 원상태로 복귀할 수 있도록 리턴스프링(13)이 설치되어 있다. 리턴스프링(13)의 전단은 스프링케이지(14)를 이용하여 본체부(5)에 지지되며, 후단은 푸시로드(10)에 지지된다.

그런데, 리턴스프링(13)은 브레이크 핸들에 의한 제동력 발생 시 압축력을 받게 되는데, 이 압축력에 의해 너트어져스트(12)와 푸시로드(10) 간 나사 결합의 동심도가 틀어지는 경우가 발생하였다. 예컨대, 리턴스프링(13)은 양단이 축에 대해 직각 상태를 유지해야 하는데, 상술한 압축력에 의해 직각 상태가 틀어지면서 편하중이 작용하여 푸시로드(10)가 래디얼(radial) 방향으로 움직이는 경우가 종종 발생하였다. 푸시로드(10)의 움직임으로 인해 푸시로드(10)와 너트어져스트(12) 간의 동심도가 틀어지면, 패드 플레이트(2, 3)와 피스톤(11)의 간격을 조정하는 너트어져스트(12)의 동작이 원활해지지 못한다.

본 발명은 상술한 종래기술에 착안한 것으로서, 본 발명의 목적은 푸시로드와 너트어져스트 간 동작이 원활히 이루어지도록 하는 디스크 브레이크 장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 디스크 브레이크 장치는 차량에 고정되는 캐리어와, 캐리어에 진퇴이동 가능하게 설치되는 캘리퍼 하우징과, 캐리어 내에 진퇴이동 가능하게 설치되며 사이에 차량의 휠과 함께 회전하는 디스크가 배치되는 한 쌍의 패드 플레이트와, 캘리퍼 하우징에 마련된 실린더에 진퇴이동 가능하게 설치되어 한 쌍의 패드 플레이트 중 어느 하나를 디스크로 가압하는 피스톤과, 피스톤을 디스크측으로 가압 및 가압 해제하는 한편 패드 플레이트가 마모되면 피스톤을 디스크측으로 전진시켜 피스톤과 패드 플레이트가 항상 일정간격을 유지하도록 실린더 내에 마련되는 너트어져스트와, 너트어져스트와 결합하며 실린더 내에 회전 가능하게 설치된 푸시로드와, 이동된 푸시로드를 원상태로 복귀시키기 위한 리턴스프링과, 리턴스프링과 푸시로드 사이에 개재되어 리턴스프링의 압축력에 의한 푸시로드의 위치가 변동되는 것을 방지하는 위치조정부재를 포함하며, 위치조정부재는 쓰러스트 베어링을 포함한다.

본 발명에 따른 디스크 브레이크는 리턴스프링의 일단이 지지되는 푸시로드에 위치조정부재를 설치함으로써 제동력 발생 시 리턴스프링에 발생하는 압축력에 의해 푸시로드의 위치가 변동되는 것을 방지하여 푸시로드와 너트어져스트 간 동심도가 틀어지지 않도록 하였다.

도 1은 종래의 디스크 브레이크 장치를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스크 브레이크 장치를 도시한 단면도이다.
도 3은 도 2의 일부 확대도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스크 브레이크 장치를 도시한 도면이며, 도 3은 도 2의 확대도이다.

도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 디스크 브레이크 장치는 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)을 설치하기 위해 디스크(1) 측으로 개구된 실린더(114)가 마련된다. 또한, 실린더(114)의 후방에는 파킹브레이크 레버(6)의 회전운동을 피스톤(112)의 직선운동으로 전환시키기 위한 캠수단(130)이 마련된다. 캠수단(130)은 오퍼레이팅 샤프트(131)와, 램프(134)와, 샤프트(131)와 램프(134) 사이에 개재되는 볼(137)로 이루어진다.

피스톤(112)은 내부가 컵(cup) 형상으로 파인 원통형으로 마련되어 실린더(114)에 슬라이딩 가능하도록 삽입되며, 실린더(114)와 소정의 압력실(115)을 형성한다. 따라서, 마스터실린더(미도시)로부터 오일유입공(113)을 통해 유압이 제공되면 압력실(115)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 숫나산이 형성된 어져스트바디(122)를 구비한다. 어져스트바디(122)에는 캠수단(130)의 오퍼레이팅 샤프트(131)와 접촉되어 있는 푸시로드(125)의 중공형 일단이 나사 결합된다.

한편, 실린더(114)에는 피스톤(112)이 상기와 같이 유압에 의해 작동될 뿐만 아니라, 파킹브레이크 레버(6)의 회전에 의해서도 작동될 수 있도록 그 내부, 구체적으로는 실린더(114)의 후방에 캠수단(130)을 구비한다. 캠수단(130)은 상술한 바와 같이 오퍼레이팅 샤프트(131)와 램프(134)와 볼(137)로 이루어진다.

또한, 파킹브레이크 레버(6)의 회전에 의해 작동된 피스톤(112)이 원상태로 복귀될 수 있도록 실린더(114)의 압축실(115)에는 리턴스프링(140)이 설치된다. 리턴스프링(140)의 전단은 케이지(142)에 의해 고정 지지되며, 후단은 푸시로드(125)의 원주방향으로 돌출 마련되는 플랜지(126)에 의해 고정 지지된다. 케이지(142)는 실린더(114) 내부에 고정된다.

본 실시예에 따르면, 리턴스프링(140)의 후단과 푸시로드(125)의 플랜지(126) 사이에는 위치조정부재(160)가 개재된다. 위치조정부재(160)는 도 3에 확대 도시한 바와 같이 베어링(바람직하게는 축방향으로 하중이 작용하는 쓰러스트 베어링)(161)을 포함하며, 보다 원활한 동작을 위해 베어링(161)의 양측에는 와셔(162,163)가 더 구비될 수 있다. 위치조정부재(160)는 파킹브레이크 레버(6)의 동작에 의해 리턴스프링(160)에 압축력이 작용할 때, 리턴스프링(160)의 후단을 지지하는 푸시로드(125)가 래디얼(radial) 방향으로 움직이지 못하도록 한다. 즉, 위치조정부재(160)의 쓰러스트 베어링(161)이 리턴스프링(160)의 압축에 의해 발생하는 힘(변형력)을 해소시키는 한편 그 내주가 푸시로드(125)에 견고히 고정됨으로써, 리턴스프링(140) 양단의 피스톤 내 직각 상태가 유지되도록 한다. 이는 결국 푸시로드(125)와 너트어져스트(120)의 동심도가 틀어지지 않도록 하는 효과를 가진다.

그러면, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 디스크 브레이크 장치의 동작에 대해 설명한다.

먼저, 운전자가 페달을 밟게 되면 마스터실린더에는 작동 유압이 생성된다. 유압은 캘리퍼하우징(100)에 마련된 오일유입공(미도시)을 통해 실린더(114) 내부의 압력실(115)로 유입되고, 압력실(115)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 핸드 브레이크를 당기면 파킹케이블(미도시)이 당겨지면서 파킹브레이크 레버(6)를 회전시킨다. 그러면, 파킹브레이크 레버(6)와 본체부(110) 내에서 축결합된 오퍼레이팅 샤프트(131)가 회전하고, 이어서 볼(137)이 램프(134)의 가이드홈(미도시)을 따라 이동하면서 오퍼레이팅 샤프트(131)가 직선 운동하게 된다. 그 결과, 샤프트(131)와 접면하고 있는 푸시로드(125)가 디스크(1) 측으로 이동하면서 피스톤(112)을 동작시켜 패드 플레이트(2, 3)를 디스크(1) 측으로 밀착시키게 된다.

운전자가 핸드 브레이크를 풀게 되면, 실린더(114) 내부에 마련된 리턴스프링(140)에 의해 푸시로드(125)가 후방으로 밀리면서 오퍼레이팅 샤프트(131)가 원래 상태로 복귀되고, 비틀림스프링(미도시)에 의해 파킹브레이크 레버(6)가 초기 위치로 정확하게 복귀하게 된다.

또 한편, 너트어져스트(120)는 패드 플레이트(2, 3)의 마모로 인해 패드 플레이트(3)와 피스톤(112)의 간격이 벌어지면, 푸시로드(125)와의 나사결합을 푸는 방향으로 회전하여 피스톤(112)을 패드 플레이트(3)측으로 전진시켜, 패드 플레이트(2,3)와 피스톤(11)의 간격을 일정하게 조절한다. 만일, 피스톤(112)에 작용하는 브레이크 압력이 통상적인 브레이크 압력보다 큰 경우, 예컨대 사용자가 브레이크 페달을 강하게 밟은 경우 너트어져스트(120)는 피스톤(112)이 디스크(1) 측으로 이동하더라도 작동하지 않는다.

1..디스크 2,3..패드 플레이트
100..캘리퍼하우징 112..피스톤
114..실린더 120..너트어져스트
125..푸시로드 126..플랜지
130..캠수단 140..리턴스프링
142..케이지 160..위치조정부재
161..쓰러스트 베어링 162,163..와셔

Claims

차량에 고정되는 캐리어와, 상기 캐리어에 진퇴이동 가능하게 설치되는 캘리퍼 하우징과, 상기 캐리어 내에 진퇴이동 가능하게 설치되며 사이에 차량의 휠과 함께 회전하는 디스크가 배치되는 한 쌍의 패드 플레이트와, 상기 캘리퍼 하우징에 마련된 실린더에 진퇴이동 가능하게 설치되어 상기 한 쌍의 패드 플레이트 중 어느 하나를 상기 디스크로 가압하는 피스톤과, 상기 피스톤을 디스크측으로 가압 및 가압 해제하는 한편 상기 패드 플레이트가 마모되면 상기 피스톤을 디스크 측으로 전진시켜 피스톤과 패드 플레이트가 항상 일정간격을 유지하도록 상기 실린더 내에 마련되는 너트어져스트와, 상기 너트어져스트와 결합하며 상기 실린더 내에 회전 가능하게 설치된 푸시로드와, 이동된 상기 푸시로드를 원상태로 복귀시키기 위한 리턴스프링과, 상기 리턴스프링과 푸시로드 사이에 개재되어 리턴스프링의 압축력에 의한 푸시로드의 위치가 변동되는 것을 방지하는 위치조정부재를 포함하는 디스크 브레이크 장치.
제 1항에 있어서,
상기 위치조정부재는 쓰러스트 베어링을 포함하는 디스크 브레이크 장치.