KR20120074474A - 철도 차량용 디스크 브레이크 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 철도 차량용 디스크 브레이크 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 철도 차량에 설치된 브레이크 장치를 기어를 이용하여 작동하도록 함으로써, 구조가 간소화되어 제작비용을 절감할 수 있고, 유지보수 작업을 용이하게 수행함과 동시에 제동력을 향상시킬 수 있도록 한 철도 차량용 디스크 브레이크 장치에 관한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 양측에 대응되게 구비되어 피스톤의 피스톤 로드에 의해 한 쌍의 브레이크 헤드가 동작하도록 작동하는 캘리퍼 레버를 포함하여 구성되는 철도 차량용 디스크 브레이크 장치에 있어서, 상기 양측에 구비된 캘리버 레버의 사이에 설치되는 하우징과, 상기 하우징의 내측에 구비되어 피스톤의 피스톤 로드와 캘리퍼 레버 사이에 설치되는 유동부와, 상기 유동부의 동작에 의해 양측에 구비된 캘리퍼 레버를 동작시키는 작동부로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

철도 차량용 디스크 브레이크 장치{A disk brake device for railway vehicles}
본 발명은 철도 차량용 디스크 브레이크 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 철도 차량에 설치된 브레이크 장치를 기어를 이용하여 작동하도록 함으로써, 구조가 간소화되어 제작비용을 절감할 수 있고, 유지보수 작업을 용이하게 수행함과 동시에 제동력을 향상시킬 수 있도록 한 철도 차량용 디스크 브레이크 장치에 관한 것이다.
일반적으로 철도 차량용 디스크 브레이크 장치에 있어서, 브레이크 캘리퍼 유닛은 브레이크 작동을 위해, 커넥팅 로드가 중앙에 연결되어 있는 캘리퍼 레버의 단부들은, 제동력 발생기에 의해, 캘리퍼 레버의 단부 사이에 배치된 브레이크 실린더에 의해 서로 확개(擴開) 되게 되어 있다.
또한, 조정장치에 의해 단부측에서 결합되어 있는 캘리퍼 레버들의 중앙영역에 브레이크 실린더를 연결 결합되어 있고, 제동력 발생기 내에 조정장치를 장착하는 것도 공지되어 있다.
이러한 구성들에 있어서, 캘리퍼 레버의 중앙의 연결영역은 반경방향으로 브레이크 디스크의 외부에 위치해야 하기 때문에, 캘리퍼 레버는 상기 연결영역으로부터 브레이크 패드의 연결지점까지 상당히 긴 길이를 갖게 된다.
따라서, 충분히 큰 연결비(linkageratio)를 얻기 위해서는 전체적으로 캘리퍼 레버의 길이가 매우 길어져야 하기 때문에, 필요한 안정성을 고려할 때 매우 무거워질 수밖에 없다.
이러한 단점을 해결하기 위해, 캘리퍼 레버의 중앙에 있는 상기 연결영역을 브레이크 디스크의 측방으로 옮겨, 캘리퍼 레버의 길이를 브레이크 패드로까지 단축시키는 것이 공지되어 있다.
그러나, 이렇게 하기 위해서는, 경우에 따라 캘리퍼 레버의 중앙영역이 추가의 가동 조인트를 구비하여 고가의 연결장치가 필요하게 되므로, 실제로 이용되고 있지 않은 실정이다.
따라서, 종래에는 도 1에 도시된 바와 같이 대한민국 등록특허 제10-0374669호 " 차량, 특히 레일차량의 디스크 브레이크용 브레이크 캘리퍼 유닛"이 제시된바 있다.
그러나, 종래의 기술은 한 쌍의 캘리퍼 레버 중 어느 하나의 캘리퍼 레버에 편심 전동장치가 구비되고, 이 편심 전동장치와 피스톤 로드는 크랭크아암에 의해 연결되며, 한 쌍의 편심 전동장치는 하우징에 의해 연결되어 피스톤 로드의 동작에 의해 크랭크아암에 연결된 편심 전동장치가 작동을 함과 동시에 하우징에 의해 연결된 반대측 캘리퍼 레버가 동작하여 제동 동작을 수행하게 된다.
이는 브레이크 패드를 동작시키기 위한 편심 전동장치의 제작이 용이하지 않아 제작 비용 및 유지보수 작업을 수행하는 비용이 많이 소요되는 문제점이 있다.
그리고, 피스톤 로드의 동작에 의해 캘리퍼 레버가 동작할 때 동력이 한 쌍의 캘리퍼 레버 중 어느 한쪽으로만 전달되고, 다른 한쪽의 캘리퍼 레버에 전달되는 방식으로 구성하여 한 쌍의 캘리퍼 레버가 동작하도록 함으로써, 피스톤 로드의 동작에 의해 전달되는 동력이 한 쌍의 캘리퍼 레버 중 어느 일측의 캘리퍼 레버에 집중되게 되어 제동력의 불균형을 초래하게 되는 문제점이 있다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이 대한민국 특허등록 제10-707820호 "철도 차량용 디스크 브레이크 장치"가 제시된바 있다.
이는 디스크 브레이크를 구동시키기 위한 구성들이 복잡하여 제작 비용이 많이 소요되게 되고, 분해 조립이 용이하지 못하여 유지보수 작업을 수행하는데 많은 어려움이 따르게 되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 피스톤의 피스톤 로드의 동작에 의해 양측부에 구비된 캘리퍼 레버에 균등하게 힘이 전달되도록 하여 제동력의 향상과 동시에 신속하게 제동력을 발휘할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
그리고, 피스톤 로드의 동작에 의해 레버기구가 동작을 하여 기어와 선회축에 구비된 기어이의 연동관계에 의해 양측부에 구비된 캘리퍼 레버가 작동하도록 함으로써, 구조가 간소화되어 제작비용이 절감되고, 유지보수작업을 용이하게 수행할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 양측에 대응되게 구비되어 피스톤의 피스톤 로드에 의해 한 쌍의 브레이크 헤드가 동작하도록 작동하는 캘리퍼 레버를 포함하여 구성되는 철도 차량용 디스크 브레이크 장치에 있어서, 상기 양측에 구비된 캘리버 레버의 사이에 설치되는 하우징과, 상기 하우징의 내측에 구비되어 피스톤의 피스톤 로드와 캘리퍼 레버 사이에 설치되는 유동부와, 상기 유동부의 동작에 의해 양측에 구비된 캘리퍼 레버를 동작시키는 작동부로 이루어진 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 캘리퍼 레버 상, 하부로 대응되게 한 쌍이 구비되어 연결축에 의해 결합 고정되고, 작동부가 결합 고정되는 결속홈이 형성되어 양측부에 서로 대응되게 두 쌍이 구비된 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 하우징은 내측에 공간부가 형성되고, 양측부에는 수직 방향으로 캘리퍼 레버의 결속홈에 대응되는 통공이 형성되며, 전면 중앙부에는 개방공이 형성되고, 이 개방공으로부터 일측으로 이격되게 설치공이 형성되며, 공간부 내주면에는 지지돌기가 형성되고, 외측 상단부에는 결합구가 형성된 것을 특징으로 한다.
나아가, 상기 하우징의 양측부에 형성된 통공 중 어느 하나의 통공 상, 하부에 결합 고정되어 플레이트가 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유동부는 피스톤 로드에 유동되게 결합 고정되는 유동바와, 상기 유동바에 회동되게 결합 고정되는 고정바와, 상기 유동바에 의해 회동하되, 일측부가 작동부의 회동축에 결합 고정되는 연결바로 이루어진 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 유동바는 절곡 형성되어 일측은 피스톤 로드에 결합 고정되고, 타측 끝단부 상, 하부에는 지지핀이 형성되며, 중앙부에는 고정바가 결합되는 체결홈이 형성되고, 이 체결홈에는 고정핀이 구비되며, 상기 고정바는 "L"자 형상으로 형성되어 유동바의 고정핀이 결합되는 끼움공이 형성되고, 상기 연결바는 일측부에 유동바가 결합되는 절개홈이 형성되고, 이 절개홈이 형성된 방향에는 유동바의 지지핀이 지지되는 경사면이 형성된 것을 특징으로 한다.
나아가, 상기 연결바의 절개홈에는 일측이 하우징의 지지돌기에 지지되는 탄성부재가 구비된 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 작동부는 일측에 설치된 한 쌍의 캘리퍼 레버에 형성된 결속홈에 상, 하부가 회전 가능하게 결속되되, 하우징의 일측 통공에 결합되는 회동축과, 상기 하우징에 형성된 설치공에 결합 고정되되 기어이가 공간부를 향하도록 구비된 기어와, 상기 회동축이 결합 고정된 반 대 방향에 설치된 한 쌍의 캘리버 레버에 형성된 결속홈에 회전 가능하게 각각 끼워져 하우징의 통공에 결속되는 결속축으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 회동축에는 기어에 맞물리는 기어이가 형성되고, 측부에는 유동부의 연결바 일측부가 밀착 고정되는 고정면이 형성된 것을 특징으로 한다.
나아가, 상기 회동축의 외주면에는 하우징의 통공에 결합 고정된 플레이트의 내주면에 위치되되, 플레이트의 내주면으로부터 이격되게 제2베어링이 결합 고정된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 한 쌍의 브레이크 헤드의 평행상태를 유지하는 평행유지부가 더 구비된 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 평행유지부는 한 쌍의 브레이크 헤드의 하부에 피스톤 방향으로 가이드공이 형성된 가이드부재가 돌출 형성되고, 상기 가이드부재의 가이드공에 인출되게 결합 고정되되, 가이드공이 결합된 반대 방향에 슬라이드부재가 결합 고정된 인출봉이 구비되며, 상기 슬라이드부재가 결합되는 슬라이드홈이 형성되고, 후부에 캘리퍼 레버의 사이에 구비된 하우징의 하부에 결합 고정되는 고정구가 형성된 가이드레일이 설치된 것을 특징으로 한다.
이와 같이 구성된 본 발명은 피스톤의 피스톤 로드의 동작에 의해 양측부에 구비된 캘리퍼 레버에 균등하게 힘이 전달되도록 하여 제동력의 향상과 동시에 신속하게 제동력이 발휘할 수 있도록 하는 효과가 있다.
그리고, 피스톤 로드의 동작에 의해 레버기구가 동작을 하여 기어와 선회축에 구비된 기어이의 연동관계에 의해 양측부에 구비된 캘리퍼 레버가 작동하도록 함으로써, 구조가 간소화되어 제작비용이 절감되고, 유지보수작업을 용이하게 수행할 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 선등록된 대한민국 등록특허 제10-0374669호를 보인 도면.
도 2는 선등록된 대한민국 특허등록 제10-707820호를 보인 도면.
도 3은 본 발명에 따른 철도 차량용 디스크 브레이크 장치를 보인 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 철도 차량용 디스크 브레이크 장치를 보인 분리 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 철도 차량용 디스크 브레이크 장치를 보인 평면도.
도 6은 본 발명의 연결부와 작동부의 체결된 상태를 보인 도면.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 회동축과 플레이트의 결합 상태를 보인 도면.
도 8은 본 발명의 결속축과 하우징의 결합 상태를 보인 도면.
도 9는 본 발명에 따른 철도 차량용 디스크 브레이크 장치의 작용관계를 보인 것으로, 제동력이 발생한 제동상태를 보인 도면.
도 10은 본 발명에 따른 철도 차량용 디스크 브레이크 장치의 작용관계를 보인 것으로, 제동력이 해제된 상태를 보인 도면.
도 11은 본 발명에 따른 철도 차량용 디스크 브레이크 장치의 다른 실시예를 보인 저면 사시도.
이하, 본 발명에 따른 철도 차량용 디스크 브레이크 장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 따른 철도 차량용 디스크 브레이크 장치를 보인 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 철도 차량용 디스크 브레이크 장치를 보인 분리 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 철도 차량용 디스크 브레이크 장치를 보인 평면도이고, 도 6은 본 발명의 연결부와 작동부의 체결된 상태를 보인 도면이고, 도 7a 및 도 7b는 본 발명의 회동축과 플레이트의 결합 상태를 보인 도면이고, 도 8은 본 발명의 결속축과 하우징의 결합 상태를 보인 도면이다.
도 3 내지 도 8에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 철도 차량용 디스크 브레이크 장치(100)는 철도 차량의 차륜 또는 차축에 설치되는 브레이크 디스크에 설치되어 제동력이 발생되는 것으로, 양측에 서로 이격되게 구비되되, 양측부에 각각 상,하부로 분리되어 한 쌍이 연결축(112)에 의해 서로 연결되어 양측부에 두 쌍이 대응되게 설치되는 캘리퍼 레버(110)(110a)가 구비된다.
이때, 상기 상, 하부로 분리 형성된 한 쌍의 캘리퍼 레버(110)(110a)의 대응면 중앙부에는 소정의 깊이를 가지는 결속홈(114)(114a)이 형성되고, 이 결속홈에는 제1베어링(115)이 결합 고정된다.
여기서, 상기 두 쌍이 서로 대응되게 구비된 캘리퍼 레버(110)(110a)는 서로 동일 방향으로 서로 나란하게 구비되어 일측은 지지축(116)(116a)에 의해 유동 가능하게 고정되고, 타측부에는 차륜 또는 브레이크 디스크에 압착되는 브레이크 패드(122)가 장착된 브레이크 헤드(120)가 체결축(124)에 의해 회동 가능하게 고정된다.
이때, 상기 철도 차량용 디스크 브레이크 장치(100)는 철도 차량의 대차프레임에 고정되는 브라켓(미도시)이 구비되어 이 브라켓을 대차에 결합 고정시켜 설치된다.
그리고, 상기 양측에 구비된 캘리퍼 레버(110)(110a)의 일측, 즉 지지축(116)(116a)에 의해 회동 가능하게 고정된 캘리퍼 레버(110)(110a)의 사이에는 간격 조정장치가 연결되고, 간격조정장치는 압력봉 액츄에이터(pressure rod actuator)로 구성되어 있으며, 조작장치의 선회에 의해 조작 가능하게 된다.
통상적으로 상기 조작장치는 프리휠(free wheel) 기구에 의해 조작장치 또는 비회전부분에 결합되는 회전 가능한 나사부를 갖는 스파이럴 기어를 가질 수 있으며, 또는 다른 공지의 구성을 가질 수 있게 된다.
또한, 상기 양측부에 구비된 캘리퍼 레버(110)(110a)의 사이, 즉 간격조정장치가 구비된 위치에 캘리퍼 레버(110)(110a)와 동일 방향으로 나란하게 피스톤(130)이 구비된다.
이때, 상기 피스톤(130)에는 제동조작에 의해 제동력 발생을 위해 전, 후로 이동하는 피스톤 로드(132)가 설치된다.
여기서, 상기 간격조정장치와 제동조작에 대한 구성 및 작동관계에 대한 설명은 종래와 동일한 것이므로, 이에 대한 설명은 생략한다.
그리고, 상기 양측부에 구비된 캘리퍼 레버(110)(110a)의 사이에는 하우징(140)이 구비된다.
여기서, 상기 하우징(140)은 내측에 공간부(142)가 형성되고, 피스톤(130)이 구비된 방향에는 공간부(142)와 연결되는 개방공(144)이 형성되며, 이 개방공(144)의 일측부에는 설치공(146)이 형성되고, 캘리퍼 레버(110)(110a)에 형성된 결속홈(114)(114a)과 동일축상이 되게 양측부에 수직 방향으로 통공(147)(147a)이 형성된다.
이때, 상기 하우징(140)의 공간부(142) 내주면에는 지지돌기(145)가 형성되고, 이 하우징(140)의 상부에는 차량의 대차에 고정되는 브라켓이 결합 고정되는 결합구(148)가 형성된다.
나아가, 상기 하우징(140)의 상, 하에 결합 고정되되, 하우징(140)의 양측부 중 어느 일측부에 형성된 통공(147)에 결합 고정되는 플레이트(150)가 구비된다.
아울러, 상기 피스톤(130)에 결합 고정되어 중앙부에 관통공(162)이 형성되어 피스톤 로드(132)가 반대 측으로 인출되게 결합 고정되고, 반대 방향은 하우징(140)의 개방공(144)과 관통공(162)이 대응되게 결합 고정되는 커버부재(160)가 구비된다.
또한, 상기 하우징(140)의 공간부(142)에 설치되되, 피스톤(130)의 피스톤 로드(132)의 동작에 의해 동작하는 유동부(210)가 구비된다.
여기서, 상기 유동부(210)는 피스톤(130)의 피스톤 로드(132)의 힌지에 의해 일측이 고정되고, 반대방향은 전방을 기준으로 하여 일측으로 경사지게 설치되는 유동바(212)가 구비된다.
이때, 상기 유동바(212)는 피스톤 로드(132)에 결합된 반대 방향이 소정의 각도로 절곡 형성되고, 절곡 형성된 끝단부에 상, 하부로 돌출되는 지지핀(218)이 형성되며, 유동바(212)의 중앙 측면에는 체결홈(214)이 형성되고, 이 체결홈(214)의 중앙부에는 고정핀(216)이 구비된다.
나아가, 상기 유동바(212)의 체결홈(214)에 끼워져 하우징(140)의 내주면에 볼트 등 고정수단에 의해 고정되는 고정바(220)가 구비된다.
이때, 상기 고정바(220)는 "L"자 형상으로 형성되어 유동바(212)의 체결홈(214)에 구비된 고정핀(216)이 결합되는 끼움공(222)이 형성된다.
따라서, 상기 피스톤 로드(132)가 인출되게 되면 유동바(212)는 고정바(220)의 끼움공(222)에 결속된 고정핀(216)을 중심으로 피스톤 로드(132)에 결합된 반대 방향이 시계 반대 방향으로 회전하게 된다.
아울러, 상기 유동바(212)에 결합 고정되어 회동 동작을 수행하는 연결바(230)가 구비된다.
이때, 상기 연결바(230)는 일측부에 하우징(140)의 지지돌기(145)가 위치되고, 유동바(212)가 관통되게 끼워져 피스톤(130)이 구비된 반대 방향의 면에 지지핀(218)이 지지되도록 절개홈(232)이 형성된다.
따라서, 상기 피스톤 로드(132)의 인출시 유동바(212)가 시계 반대 방향으로 회전함과 동시에 유동바(212)에 구비된 지지핀(218)에 의해 연결바(230)가 동일한 방향, 즉 시계 반대 방향으로 회전하게 된다.
그리고, 상기 연결바(230)의 절개홈(232) 내측면에 일측이 지지되고, 반대 방향은 연결바(230)의 절개홈(232)에 위치된 하우징(140)의 공간부(142)에 형성된 지지돌기(145)에 지지되는 탄성부재(240)가 구비된다.
또한, 상기 유동부(210)의 동작에 의해 양측부에 구비된 캘리퍼 레버(110)(110a)를 작동시키는 작동부(310)가 구비된다.
여기서, 상기 작동부(310)는 양측에 설치된 캘리퍼 레버(110)(110a) 중 어느 일측에 설치된 한 쌍의 캘리퍼 레버(110) 각각에 형성된 결속홈(114)에 결합 고정된 제1베어링(115)에 끼워지게 상, 하부가 결합 고정되되, 하우징(140)의 통공(147)에 끼워진 플레이트(150) 내측을 관통하여 결합 고정되는 회동축(312)이 구비된다.
이때, 상기 회동축(312)은 중앙부, 즉 하우징(140)의 내측에 위치한 외주면에 하우징(140)의 설치공(146) 방향으로 돌출되게 기어이(314)가 형성되고, 이 기어이(314)가 형성된 대응방향 원주 일측부에는 연결바(230)의 일측부가 볼트 등 고정수단에 의해 고정되는 고정면(316)이 형성된다.
그리고, 상기 하우징(140)의 통공(147)에 끼워진 플레이트(150)의 내주면에 위치되게 회동축(312) 외주면에 결합 고정되는 제2베어링(318)이 구비되되, 제2베어링(318)은 플레이트(150)의 내주면 직경보다 작게 형성하여 플레이트(150)의 내주면 상에서 수평이동할 수 있도록 유격(t1)이 형성되도록 회동축(312)에 결합 고정된다.
나아가, 상기 하우징(140)에 형성된 설치공(146)에 볼트 등 고정수단에 의해 결합 고정되되, 회동축(312)에 형성된 기어이(314)에 맞물리는 기어(320)가 구비된다.
아울러, 상기 회동축(312)이 결합 고정된 반대 방향에 위치된 한 쌍의 캘리퍼 레버(110a)의 결속홈(114a)에 각각 끼워지되, 하우징(140)의 통공(147a), 즉 회동축(312)이 관통된 반대 방향에 위치한 통공(147a)에 결합 고정되는 결속축(330)이 구비된다.
이때, 상기 결속축(330)은 캘리퍼 레버(110a)의 결속홈(114a)에 결합 고정된 제1베어링(115)에 끼워지고, 캘리퍼 레버(110a)에 결합된 반대 방향의 결속축(330)은 하우징(140)의 통공(147a)에 결합 고정된다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 철도 차량용 디스크 브레이크 장치에 대한 작용관계를 설명하면 다음과 같다.
도 9는 본 발명에 따른 철도 차량용 디스크 브레이크 장치의 작용관계를 보인 것으로, 제동력이 발생한 제동상태를 보인 도면이고, 도 10은 본 발명에 따른 철도 차량용 디스크 브레이크 장치의 작용관계를 보인 것으로, 제동력이 해제된 상태를 보인 도면이다.
이에 도시된 바와 같이 본 발명에 다른 철도 차량용 디스크 브레이크 장치(100)는 먼저, 도 9에서와 같이 상기 피스톤 로드(132)를 화살표(A) 방향으로 전진시키게 되면 피스톤 로드(132)에 체결된 유동바(212)는 고정바(220)의 끼움공(222)에 끼워진 고정핀(216)을 중심으로 시계 반대 방향으로 회전하게 된다.
이렇게, 상기 유동바(212)가 시계 반대 방향으로 회전함에 따라 유동바(212)의 지지핀(218)이 연결바(230)의 지지면을 가압하며 회전하게 되어 연결바(230)는 유동바(212)와 동일하게 절개홈(232)에 구비된 탄성부재(240)를 가압하며 시계 반대 방향으로 회전하게 된다.
이와 같이 상기 연결바(230)가 시계 반대 방향으로 이동함과 동시에 연결바(230)의 일측이 고정된 회동축(312)을 회전시키게 되고, 이 회동축(312)이 회전할 때 회동축(312)에 형성되어 기어(320)에 맞물려 있는 기어이(314)의 회전에 의해 하우징(140)에 고정되는 기어(320)를 밀어주는 반발력에 의해 회동축(312)이 내측으로 이동하게 된다.
즉, 상기 하우징(140)에 결합 고정된 플레이트(150)의 내측과 회동축(312)에 구비된 제2베어링(318)의 외주면과의 유격(t1) 만큼 회동축(312)이 유동 가능하게 되어 피스톤 로드(132)의 인출에 의해 유동바(212)가 시계 반대 방향으로 회전함과 동시에 연결바(230)가 회전함에 따라 회동축(312)이 시계 반대 방향으로 회전과 내측으로 수평운동을 동시에 수행하게 된다.
이때, 상기 연결바(230)가 시계 반대 방향으로 회동할 때 연결바(230)의 내측에 구비되어 하우징(140)의 지지돌기(145)에 지지되는 탄성부재(240)를 가압하면서 회전하게 된다.
따라서, 상기 회동축(312)이 회전함과 동시에 수평 방향으로 이동하게 되고, 이 회동축(312)의 이동에 의해 회동축(312)의 상, 하부에 결합 고정된 캘리퍼 레버(110)는 지지축(116)을 중심으로 브레이크 헤드(114) 방향이 내측으로 회전하여 차륜 또는 브레이크 디스크에 압착하여 제동력을 발생하게 된다.
즉, 상기 피스톤 로드(132)의 동작에 의해 유동바(212)가 동작을 하게 되고, 이 유동바(212)의 동작에 의해 연결바(230)가 동작하게 되어 일측에 구비된 한 쌍의 캘리퍼 레버(110)가 지지축(116)을 중심으로 브레이크 헤드(120)가 내측으로 회전하면서 차륜 또는 브레이크 디스크에 브레이크 패드(122)가 압착되고, 이 상태에서 디스크에 브레이크 패드(122)의 계속해서 압착력을 가압하게 되면 반대 방향에 구비된 한쌍의 캘리퍼 레버(110a)는 지지축(116a)을 중심으로 브레이크 헤드(120)가 내측으로 회전하여 차륜 또는 브레이크 디스크에 브레이크 패드(122)가 압착되면서 제동력이 발생하게 된다.
반대로, 도 10에서와 같이 상기 피스톤 로드(132)를 화살표(B) 방향으로 작동시키게 되면 피스톤 로드(132)와 함께 유동바(212)가 피스톤(130) 방향으로 이동하게 되고, 이 유동바(212)의 이동에 의해 유동바(212)는 고정바(220)에 결합 고정된 고정핀(216)을 중심으로 시계 방향으로 회전함과 동시에 유동바(212)의 지지핀(218)에 의해 연결바(230)를 가압하는 가압력이 해지되게 되고, 이 가압력의 해지로 인해 연결바(230)는 탄성부재(240)의 탄성력에 의해 원상복귀하게 된다.
이렇게, 상기 피스톤 로드(132)의 동작에 의해 유동바(212)를 시계방향으로 회전시킴으로써, 유동바(212)의 지지핀(216)에 의해 지지되는 가압력이 해지되어 탄성부재(240)의 탄성력에 의해 원상복귀됨과 동시에 기어(320)에 가압된 회동축(312)의 기어이(314)가 해지되면서 외측으로 이동하여 원상복귀되고, 이 회동축(312)이 원상복귀됨에 따라 캘리퍼 레버(110)는 지지축(116)을 중심으로 하여 브레이크 헤드(120) 방향이 외측으로 회전하게 된다.
따라서, 상기 양측부에 설치된 캘리퍼 레버(110)(110a)가 외측으로 회전함에 따라 차륜 또는 브레이크 디스크에 압착되어 제동력이 발생한 상태에서 있던 브레이크 패드(122)가 완화되어 제동력이 해제되게 된다.
이와 같이 상기 피스톤 로드(132)의 반복적인 동작에 의해 유동부와 작동부가 유기적으로 동작을 하면서 브레이크 패드(122)가 차륜 또는 브레이크 디스크에 압착되거나 완화되어 제동작용을 수행하게 된다.
도 11은 본 발명에 따른 철도 차량용 디스크 브레이크 장치의 다른 실시예를 보인 저면 사시도이다.
이에 도시된 바와 같이 상기 브레이크 헤드(120)의 하부에 위치되게 하우징(140)의 하부에 설치되어 캘리퍼 레버(110)(110a)의 유동시 브레이크 헤드(120)가 항상 평행한 상태를 유지할 수 있도록 하는 평행유지부(410)가 더 구비된다.
여기서, 상기 팽행유지부(410)는 브레이크 헤드(120)의 하부로 돌출 형성되어 피스톤(130) 방향으로 가이드공(412a)이 형성된 가이드부재(412)가 구비된다.
나아가, 상기 가이드부재(412)의 가이드공(412a)에 결합되어 삽입 또는 인출 동작을 수행하는 인출봉(414)이 구비되고, 이 인출봉(414)의 끝단부에는 슬라이드부재(416)가 구비된다.
아울러, 상기 양측에 구비된 캘리퍼 레버(110)(110a)에 양측부가 위치되게 폭방향으로 설치되되, 슬라이드부재(416)가 결속되어 슬라이드 동작을 수행할 수 있도록 슬라이드홈(422)이 형성된 가이드레일(420)이 구비되고, 이 가이드레일(420)의 후부에는 하우징(140)의 하부에 볼트 등 고정수단에 의해 고정되는 고정구(424)가 형성된다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 철도 차량용 디스크 브레이크 장치에 대한 작용관계는 전자에서와 동일한 방법에 의해 이루어지는 것으로, 여기에서는 작용관계에 대한 설명은 생략한다.
다만, 양측부에 구비된 캘리퍼 레버(110)(110a)의 유동시 슬라이드부재(416)는 가이드레일(420)에 형성된 슬라이드홈(422)을 따라 슬라이드 이동 동작을 수행하게 되고, 슬라이드홈(422)을 따라 슬라이드부재(416)가 슬라이드 이동시 가이드부재(412)의 가이드공(412a)에 결합 고정된 인출봉(414)은 가이드공(412a)의 안내에 따라 인출 또는 삽입 동작을 수행하게 된다.
따라서, 양측부에 구비된 캘리퍼 레버(110)(110a)의 동작시 한 쌍의 브레이크 헤드(120)는 항상 평행한 상태를 유지할 수 있게 된다.
상기에서는 본 발명에 따른 철도 차량용 디스크 브레이크 장치에 대한 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고, 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 권리범위에 속한다.
100 : 디스크 브레이크 장치 110, 110a : 캘리퍼 레버
112 : 연결축 114, 114a : 결속홈
115, 318 : 제1,2베어링 116, 116a : 지지축
120 : 브레이크 헤드 122 : 브레이크 패드
130 : 피스톤 132 : 피스톤 로드
140 : 하우징 142 : 공간부
144 : 개방공 145 : 지지돌기
146 : 설치공 147, 147a : 통공
148 : 결합구 150 : 플레이트
160 : 커버부재 210 : 유동부
212 : 유동바 214 : 체결홈
216 : 고정핀 218 : 지지핀
220 : 고정바 222 : 끼움공
230 : 연결바 232 : 절개홈
240 : 탄성부재 310 : 작동부
312 : 회동축 314 : 기어이
316 : 고정면 320 : 기어
330 : 결속축 410 : 평행유지부
412 : 가이드부재 412a : 가이드공
414 : 인출봉 416; 슬라이드부재
420 : 가이드레일 422 : 슬라이드홈
424 : 고정구

Claims (12)

  1. 양측에 대응되게 구비되어 피스톤의 피스톤 로드에 의해 한 쌍의 브레이크 헤드가 동작하도록 작동하는 캘리퍼 레버를 포함하여 구성되는 철도 차량용 디스크 브레이크 장치에 있어서,
    상기 양측에 구비된 캘리버 레버의 사이에 설치되는 하우징과,
    상기 하우징의 내측에 구비되어 피스톤의 피스톤 로드와 캘리퍼 레버 사이에 설치되는 유동부와,
    상기 유동부의 동작에 의해 양측에 구비된 캘리퍼 레버를 동작시키는 작동부로 이루어진 것을 특징으로 하는 철도 차량용 디스크 브레이크 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 캘리퍼 레버 상, 하부로 대응되게 한 쌍이 구비되어 연결축에 의해 결합 고정되고, 작동부가 결합 고정되는 결속홈이 형성되어 양측부에 서로 대응되게 두 쌍이 구비된 것을 특징으로 하는 철도 차량용 디스크 브레이크 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징은 내측에 공간부가 형성되고, 양측부에는 수직 방향으로 캘리퍼 레버의 결속홈에 대응되는 통공이 형성되며, 전면 중앙부에는 개방공이 형성되고, 이 개방공으로부터 일측으로 이격되게 설치공이 형성되며, 공간부 내주면에는 지지돌기가 형성되고, 외측 상단부에는 결합구가 형성된 것을 특징으로 하는 철도 차량용 디스크 브레이크 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 하우징의 양측부에 형성된 통공 중 어느 하나의 통공 상, 하부에 결합 고정되어 플레이트가 구비된 것을 특징으로 하는 철도 차량용 디스크 브레이크 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 유동부는 피스톤 로드에 유동되게 결합 고정되는 유동바와,
    상기 유동바에 회동되게 결합 고정되는 고정바와,
    상기 유동바에 의해 회동하되, 일측부가 작동부의 회동축에 결합 고정되는 연결바로 이루어진 것을 특징으로 하는 철도 차량용 디스크 브레이크 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 유동바는 절곡 형성되어 일측은 피스톤 로드에 결합 고정되고, 타측 끝단부 상, 하부에는 지지핀이 형성되며, 중앙부에는 고정바가 결합되는 체결홈이 형성되고, 이 체결홈에는 고정핀이 구비되며,
    상기 고정바는 "L"자 형상으로 형성되어 유동바의 고정핀이 결합되는 끼움공이 형성되고,
    상기 연결바는 일측부에 유동바가 결합되는 절개홈이 형성되고, 이 절개홈이 형성된 방향에는 유동바의 지지핀이 지지되는 경사면이 형성된 것을 특징으로 하는 철도 차량용 디스크 브레이크 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 연결바의 절개홈에는 일측이 하우징의 지지돌기에 지지되는 탄성부재가 구비된 것을 특징으로 하는 철도 차량용 디스크 브레이크 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 작동부는 일측에 설치된 한 쌍의 캘리퍼 레버에 형성된 결속홈에 상, 하부가 회전 가능하게 결속되되, 하우징의 일측 통공에 결합되는 회동축과,
    상기 하우징에 형성된 설치공에 결합 고정되되 기어이가 공간부를 향하도록 구비된 기어와,
    상기 회동축이 결합 고정된 반 대 방향에 설치된 한 쌍의 캘리버 레버에 형성된 결속홈에 회전 가능하게 각각 끼워져 하우징의 통공에 결속되는 결속축으로 이루어진 것을 특징으로 하는 철도 차량용 디스크 브레이크 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 회동축에는 기어에 맞물리는 기어이가 형성되고, 측부에는 유동부의 연결바 일측부가 밀착 고정되는 고정면이 형성된 것을 특징으로 하는 철도 차량용 디스크 브레이크 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 회동축의 외주면에는 하우징의 통공에 결합 고정된 플레이트의 내주면에 위치되되, 플레이트의 내주면으로부터 이격되게 제2베어링이 결합 고정된 것을 특징으로 하는 차량용 디스크 브레이크 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 브레이크 헤드의 평행상태를 유지하는 평행유지부가 더 구비된 것을 특징으로 하는 철도 차량용 디스크 브레이크 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 평행유지부는 한 쌍의 브레이크 헤드의 하부에 피스톤 방향으로 가이드공이 형성된 가이드부재가 돌출 형성되고,
    상기 가이드부재의 가이드공에 인출되게 결합 고정되되, 가이드공이 결합된 반대 방향에 슬라이드부재가 결합 고정된 인출봉이 구비되며,
    상기 슬라이드부재가 결합되는 슬라이드홈이 형성되고, 후부에 캘리퍼 레버의 사이에 구비된 하우징의 하부에 결합 고정되는 고정구가 형성된 가이드레일이 설치된 것을 특징으로 하는 철도 차량용 디스크 브레이크 장치.
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