KR20130024286A - 디스크브레이크 장치의 클리닝 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 엑슬케이싱과 간격을 두고 배치된 캘리퍼가 내부의 일측에 위치한 피스톤의 작동에 따라 상기 엑슬케이싱의 길이방향으로 활주하되 상기 피스톤은 에어챔버에서 제공된 압축공기에 의해 동작하는 디스크브레이크 장치의 클리닝 구조에 있어서, 상기 캘리퍼로 주입되어 피스톤을 가압한 압축공기를 피스톤의 복귀시 캘리퍼와 엑슬케이싱 사이의 공간으로 분사시키는 블로워를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성의 본 발명은, 압축공기를 분사하는 블로워를 포함하여 구성되므로 캘리퍼와 엑슬케이싱 사이에서 캘리퍼의 활주를 방해하는 이물질의 누적을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

디스크브레이크 장치의 클리닝 구조{Cleaning structure of disk brake apparatus}

본 발명은 디스크브레이크 장치의 클리닝 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 캘리퍼의 활주가 원활하게 이뤄질 수 있도록 엑슬케이싱과 캘리퍼 사이로 압축공기를 분사하여 이물질들을 제거하는 디스크브레이크 장치의 클리닝 구조에 관한 것이다.

저상버스는 종래의 버스 계단을 오르내리기 힘든 장애인이나 노약자가 보다 용이하게 승하차 할 수 있도록 개발된 것으로서 바닥이 낮고 출입구에 계단이 없는 특징이 있다.

상기 저상버스는 내부의 바닥이 낮아짐에 따라서 일반 버스와 대비하여 각각의 구성부품들의 크기, 장착위치 및 형상 등의 변경이 요구되었다.

그 중 후륜의 동력전달 장치 및 제동 장치의 구조를 도 1a 와 도 1b 를 참조하여 설명한다. 저상버스의 리어엑슬(후륜축)은 엑슬케이싱 내에서 원동축과 종동축이 결합되어 구성된다. 원동축은 파워트레인에서 전달받은 회전력을 기어치합된 종동축으로 전달하도록 구성되며 상기 종동축은 허브를 통해 휠과 타이어로 회전력을 전달하되, 차체 내부의 바닥을 낮추기 위해 원동축은 종동축 보다 낮은 위치에서 장착된다.

그리고, (브레이크) 디스크는 허브와 연결되어 휠 및 타이어와 함께 회전하며, 상기 디스크를 제동시킬 수 있도록 엑슬케이싱의 상측으로는 캘리퍼가 장착된다. 상기 캘리퍼는 에어컴프레서(미도시)에서 생성된 압축공기를 에어챔버로부터 공급받아 작동하며 내부의 장착된 패드를 디스크에 밀착시켜 제동시킨다.

한편, 상기 캘리퍼는 작동 방식에 따라 고정형(fixed type)과 부동형(floating type) 두 가지 타입으로 구분할 수 있다.

고정형 캘리퍼는 디스크의 양측에서 각각의 피스톤들이 내측패드와 외측패드를 디스크에 밀착시키는 방식으로 작동한다. 상기 고정형 캘리퍼는 상대적으로 제동 성능이 우수하나 제작비용이 증가하고 냉각이 어려워 추가적인 냉각장치가 요구되는 단점이 있다.

부동형 캘리퍼는 일측에서만 피스톤이 장착되는 구조로서 부품수가 작고 구조가 상대적으로 간단하여 소형승용차 및 저상버스를 포함한 대형차에서 널리 사용된다. 도 1b 에 도시된 바와 같이, 상기 부동형 캘리퍼는 에어챔버에서 공급된 압축공기가 디스크의 일면으로 피스톤을 이동시켜 내측패드가 디스크에 도달하면, (계속되는 압축공기의 주입에 따라) 캘리퍼는 피스톤의 활주방향의 반대측으로 이동하게 된다. 이와 같이 내측패드가 디스크의 일측면을 소정의 압력으로 가압하는 상태에서 캘리퍼가 이동함에 따라 외측패드는 디스크의 타측면을 가압함으로서 제동이 이뤄진다. 상기 피스톤은 유압 또는 공압에 의해 작동하되, 브레이크 해제시 유압 또는 공압이 차단되면 상기 캘리퍼와 피스톤은 (스프링이나 씰과 같은 탄성수단 및/또는 내부의 부압에 의해) 원위치로 복귀한다.

한편, 위에서 설명한 바와 같이 저상버스의 경우 리어엑슬의 종동축이 원동축 위로 배치되는 구조이므로 엑슬케이싱 상단과 캘리퍼의 하단 사이의 간격은 좁아지게 되었다.

이에 따라서, 리어엑슬의 상단과 캘리퍼 하단 사이로 흙탕물이나 먼지와 같은 이물질이 침투한 후 배출되지 못하면 캘리퍼 활주시 간섭을 발생시킬 가능성이 있었다. 즉, 이와 같은 간섭이 발생할 경우, 운전자가 브레이크 패달에서 발을 떼어도(브레이크 해제시) 내외측 패드들이 디스크에 밀착된 상태로 차량이 주행하게 되므로 마찰력에 의해 화재가 발생하거나 비정상적인 패드의 마모를 유발할 가능성이 있다.

따라서, 본 발명은 상기과 같은 문제점을 해소하기 위하여 엑슬케이싱 상단과 캘리퍼의 하단 사이의 협소한 공간 내에 누적될 수 있는 이물질을 제거할 수 있는 디스크브레이크 장치의 클리닝 구조를 제공하는 것에 주목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 엑슬케이싱과 간격을 두고 배치된 캘리퍼가 내부의 일측에 위치한 피스톤의 작동에 따라 상기 엑슬케이싱의 길이방향으로 활주하되 상기 피스톤은 에어챔버에서 제공된 압축공기에 의해 동작하는 디스크브레이크 장치의 클리닝 구조에 있어서, 상기 캘리퍼로 주입되어 피스톤을 가압한 압축공기를 피스톤의 복귀시 캘리퍼와 엑슬케이싱 사이의 공간으로 분사시키는 블로워를 더 포함하여 구성된다.

상기 블로워는, 압축공기를 생성하는 에어컴프레서와 상기 에어컴프레서에서 생성된 압축공기를 제공받아 캘리퍼로 공급하는 에어챔버 사이에 장착되는 블리더밸브; 및 일측은 상기 블리더밸브와 결합되고, 타측은 캘리퍼와 엑슬케이싱 사이의 공간을 향하도록 배치된 분사파이프;를 포함하고, 상기 블리더밸브는 브레이크 작동시 에어컴프레서와 에어챔버를 개통시키고, 브레이크 해제시 에어챔버와 분사파이프를 개통시킨다.

그리고, 상기 블리더밸브는 에어컴프레서가 연결되는 제1개통홀, 에어챔버가 연결되는 제2개통홀 및 분사파이프가 연결되는 제3개통홀이 형성되고, 압축공기의 유동방향에 따라 제1개통홀 또는 제3개통홀을 차폐하도록 미리 정해진 각도 범위 내에서 회동하는 가림판이 부설된다.

상기 블리더밸브 내의 일측면에는 제1지지체가 부설되며 상기 제1지지체와 이격되어 타측면에는 제2지지체가 부설되고, 상기 가림판은 일단이 블리더밸브의 내측에 회전가능하게 결합되고 타단이 제1지지체와 제2지지체 사이에 위치하도록 배치되어, 상기 가림판의 회동 범위는 제1지지체와 제2지지체 사이의 거리에 따라 제한된다.

상기 가림판은 제3개통홀을 차폐하며 제1개통홀과 제2개통홀을 개통시키되, 탄성적으로 가압된 상태로 대기하도록 스프링이 결합된다.

상기와 같은 구성의 본 발명은, 압축공기를 분사하는 블로워를 포함하여 구성되므로 캘리퍼와 엑슬케이싱 사이에서 캘리퍼의 활주를 방해하는 이물질의 누적을 방지할 수 있는 효과가 있다.

상기 블로워는 압축공기의 출입을 제어하는 블리더밸브와 상기 블리더밸브에서 분기된 분사파이프로 구성되므로 상기 분사파이프의 위치 조절을 통하여 압축공기가 분사될 위치를 용이하게 조절할 수 있다.

본 발명의 블리더밸브 내에는 가림판이 압축공기의 유동방향에 따라 회동하도록 장착되어 별도의 제어장치 없이도 압축공기를 효과적으로 분사할 수 있는 효과가 있다.

도 1a 는 저상버스 후방측의 동력전달 장치 및 제동 장치가 결합된 모습을 도시한 사시도,
도 1b 는 저상버스의 후방 일측에서 동력전달 장치 및 제동 장치가 결합된 모습을 도시한 단면도 및 부동형 캘리퍼가 동작하는 모습을 도시한 참고도,
도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디스크브레이크 장치의 모습이 도시된 단면도,
도 3 은 본 발명의 블리더밸브가 브레이크의 작동에 따라 개폐를 제어하는 모습을 도시한 단면도,
도 4 는 분사파이프를 통하여 압축공기가 엑슬케이싱 사이로 분사되는 모습을 도시한 단면도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디스크브레이크 장치의 클리닝 구조를 더욱 상세히 설명한다.

도 2 를 참조하면, 원동축(62) 위로 기어 치합된 종동축(61)이 장착된 부분의 상측으로는 소정의 공간을 두고 디스크(70)를 제동시키는 캘리퍼(50)가 배치된다, 상기 캘리퍼(50)는 부동식 캘리퍼로서 전술한 바와 같이 내측패드와 결합된 피스톤의 작동에 따라 엑슬케이싱(60)의 길이방향(도면 상에서 좌우 방향)을 따라 활주하도록 구성된다. 상기 캘리퍼(50)는 엑추에이터(미도시)에서 압축공기를 공급받는 에어챔버(40)와 연결되어 브레이크 작동에 따라서 에어챔버(40)에서 공급된 압축공기의 공압에 의해 피스톤을 작동시킨다.

한편, 본 발명은 상기 캘리퍼(50)로 주입되어 피스톤을 가압한 압축공기를 피스톤의 복귀시 캘리퍼(50)와 엑슬케이싱(60) 사이의 협소한 공간으로 분사시키는 블로워를 포함한다.

상기 블로워는 제1개통홀(10a), 제2개통홀(10b) 및 제3개통홀(10c)이 형성된 블리더밸브(10); 및 일측은 상기 블리더밸브(10)와 결합되고, 타측은 캘리퍼(50)와 엑슬케이싱(60) 사이의 공간을 향하도록 배치된 분사파이프(20);가 결합되어 구성된다.

그리고, 도 3 에 도시된 바와 같이, 상기 블리더밸브(10)의 내부에는 압축공기의 유동방향에 따라 제1개통홀(10a) 또는 제3개통홀(10c)을 차폐하도록 미리 정해진 각도 범위 내에서 회동하는 가림판(11)이 부설된다. 그리고, 상기 블리더밸브(10) 내에는 제1지지체(12a) 및 제2지지체(12b)가 서로 대향하는 면에 각각 장착된다.

상기 제1개통홀은 라인호스(30)를 통하여 에어컴프레서와 연결되며, 제2개통홀(10b)은 에어챔버로 연결되고, 제3개통홀(10c)는 분사파이프가 연결된다.

그리고, 상기 가림판(11)은 일측이 블리더밸브(10)의 내측에 회전가능하게 결합되되, 타측은 제1지지체(12a) 및 제2지지체(12b) 사이에 위치하도록 배치된다. 즉, 상기 제1지지체(12a)와 제2지지체(12b)는 서로 마주하는 방향에서 소정의 거리를 이격되어 배치되어, 어느 한 곳에 가림판(11)이 거치됐을 때 제1개통홀(10a) 또는 제3개통홀(10c)을 차폐할 수 있는 위치에 부설된다.

선택적으로, 브레이크의 작동시 더욱 신속하게 압축공기가 에어챔버(40)로 공급되도록 가림판(11)에는 제3개통홀(10c)을 차폐하며 제1개통홀(10a)과 제2개통홀(10b)을 개통시킨 상태로 대기하도록 스프링(13)이 결합된다.

상기와 같이 구성된 블리더밸브(10)는 도시된 바와 같이, 브레이크 작동시에는 에어챔버(40)로 압축공기가 공급될 수 있도록 제3개통홀(10c)을 차폐하며 제1개통홀(10a)과 제2개통홀(10b)을 개통시키며, 브레이크 해제 시에는 피스톤을 가압했던 압축공기가 분사파이프(20)를 통해 분사되도록 제1개통홀(10a)을 차폐하며 제2개통홀(10b)과 제3개통홀(10c)을 개폐시킨다.

참고적으로, 상기 가림판(11)은 전술한 바와 같이 압축공기의 압력차에 기인하는 유동방향에 따라서 회전하나, 다른 변형예로서 가림판을 자성체로 제조한 후 제1지지체와 제2지지체를 전자석으로 구성함으로서 전류인가에 따라 회전이 제어될 수도 있다.

도 4 에 도시된 바와 같이, 브레이크 해제시 캘리퍼(50)에서 방출된 압축공기는 (에어챔버 및) 분사파이프(20)를 통해서 엑슬케이싱(60)의 상측과 캘리퍼(50)의 하측에 형성된 공간으로 분출되며 이물질을 청소해 낸다.

이상과 같이 본 명세서와 도면에 개시된 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

10 : 블리더밸브
11 : 가림판
12a : 제1지지체, 12b : 제2지지체
13 : 스프링
20 : 분사파이프
30 : 라인호스
40 : 에어챔버
50 : 캘리퍼
60 : 엑슬하우징

Claims (5)

1. 엑슬케이싱과 간격을 두고 배치된 캘리퍼가 내부의 일측에 위치한 피스톤의 작동에 따라 상기 엑슬케이싱의 길이방향으로 활주하되 상기 피스톤은 에어챔버에서 제공된 압축공기에 의해 동작하는 디스크브레이크 장치의 클리닝 구조에 있어서,
   상기 캘리퍼로 주입되어 피스톤을 가압한 압축공기를 피스톤의 복귀시 캘리퍼와 엑슬케이싱 사이의 공간으로 분사시키는 블로워를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 디스크브레이크 장치의 클리닝 구조.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 블로워는,
   압축공기를 생성하는 에어컴프레서와 캘리퍼로 압축공기를 제공하는 에어챔버 사이에 장착되는 블리더밸브; 및
   일측은 상기 블리더밸브와 결합되고, 타측은 캘리퍼와 엑슬케이싱 사이의 공간을 향하도록 배치된 분사파이프;를 포함하고,
   상기 블리더밸브는 브레이크 작동시 에어컴프레서와 에어챔버를 개통시키고, 브레이크 해제시 에어챔버와 분사파이프를 개통시키는 것을 특징으로 하는 디스크브레이크 장치의 클리닝 구조.
   
3. 제 2 항에 있어서, 상기 블리더밸브는 에어컴프레서가 연결되는 제1개통홀, 에어챔버가 연결되는 제2개통홀 및 분사파이프가 연결되는 제3개통홀이 형성되고, 압축공기의 유동방향에 따라 제1개통홀 또는 제3개통홀을 차폐하도록 미리 정해진 각도 범위 내에서 회동하는 가림판이 부설된 것을 특징으로 하는 디스크브레이크 장치의 클리닝 구조.
   
4. 제 3 항에 있어서, 상기 블리더밸브 내의 일측면에는 제1지지체가 부설되며 상기 제1지지체와 이격되어 타측면에는 제2지지체가 부설되고,
   상기 가림판은 일단이 블리더밸브의 내측에 회전가능하게 결합되고 타단이 제1지지체와 제2지지체 사이에 위치하도록 배치되어, 상기 가림판의 회동 범위는 제1지지체와 제2지지체 사이의 거리에 따라 제한되는 디스크브레이크 장치의 클리닝 구조.
   
5. 제 4 항에 있어서, 상기 가림판은 제3개통홀을 차폐하며 제1개통홀과 제2개통홀을 개통시킨 상태로 대기하도록 스프링이 결합된 것을 특징으로 하는 디스크브레이크 장치의 클리닝 구조.
   

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