KR20170013301A

KR20170013301A - 디스크 브레이크, 브레이크 캘리퍼 및 디스크 브레이크를 위한 브레이크 패드 세트

Info

Publication number: KR20170013301A
Application number: KR1020167035807A
Authority: KR
Inventors: 토비아스 피슐
Original assignee: 크노르-브렘제 시스테메 퓌어 누츠파조이게 게엠베하
Priority date: 2014-05-26
Filing date: 2015-05-20
Publication date: 2017-02-06
Also published as: AU2015266171A1; MX2016015422A; JP2017516958A; WO2015181033A1; EP3149353B2; US20170074338A1; CN106489039A; AU2015266171B2; CA2950455A1; EP3149353A1; ZA201608728B; RU2666984C1; CN106489039B; DE102014107401A1; US10316916B2; JP6346310B2; EP3149353B1

Abstract

특히 자동차를 위한, 바람직하게 공압식 디스크 브레이크는 브레이크 디스크 축을 가진 브레이크 디스크, 브레이크 캘리퍼, 특히 타이 로드(11, 12)를 통해 연결된 체결 섹션(9)과 캘리퍼 백을 가진 슬라이딩 캘리퍼, 각각의 브레이크 패드 캐리어를 가진 적어도 2개의 브레이크 패드 및 브레이크 패드 세트를 포함하고, 브레이크 패드들 중 하나의 체결측 브레이크 패드는 체결 섹션(9)에 할당되고, 하나의 후면측 브레이크 패드는 캘리퍼 백에 할당되고, 후면측 브레이크 패드의 브레이크 패드 캐리어와 브레이크 캘리퍼의 캘리퍼 백은 적어도 한 쌍의 지지면을 통해 접촉한다. 적어도 한 쌍의 지지면 중 하나의 지지면은 돌출부(30, 32)의 단부면이고, 적어도 한 쌍의 지지면 중 다른 지지면은 리세스의 베이스면이다.

Description

디스크 브레이크, 브레이크 캘리퍼 및 디스크 브레이크를 위한 브레이크 패드 세트{DISK BRAKE, BRAKE CALIPER AND BRAKE PAD SET FOR A DISK BRAKE}

본 발명은 청구항 제 1 항의 전제부에 따른 디스크 브레이크에 관한 것이다. 또한 본 발명은 브레이크 캘리퍼 및 브레이크 패드 세트에 관한 것이다.

자동차 및 특정한 기술적 장치들은 운동 에너지를 전환하기 위해 흔히 마찰 브레이크를 이용한다. 바람직하게는 특히 승용차- 및 상용차 분야에서 디스크 브레이크가 사용된다. 디스크 브레이크의 일반적인 구조적 형상에서 상기 디스크 브레이크는 내부 메커니즘을 포함하는 브레이크 캘리퍼, 일반적으로 2개의 브레이크 패드 및 브레이크 디스크로 이루어진다. 내부 메커니즘에 동력원에 의해, 예를 들어 공압 작동식 실린더를 통해 힘이 도입되고, 편심 메커니즘에 의해 보강되어 체결력으로서 나사 형성 파이프를 통해 가압 피스에 의해 브레이크 패드 및 브레이크 디스크에 전달되고, 상기 나사 형성 파이프는 나사 형성 플런저, 나사 형성 스핀들, 압축 플런저 또는 이와 같은 것이라고도 하고, 이 경우 나사 형성 파이프에 의해 브레이크 디스크와 브레이크 패드들의 마모가 보상된다.

브레이크 패드들과 브레이크 디스크 사이의 간격은 에어 갭이라고 한다. 브레이크 디스크와 브레이크 패드 사이의 마찰값으로부터 주로 감속이 함께 결정된다. 패드들은 구조적으로 마모 부품으로 설계되고 마찰값들은 강도에 의존하기 때문에, 상기 패드들은 일반적으로 브레이크 디스크보다 연질이고, 즉 패드들은 사용기간에 걸쳐 패드 두께가 변동되고, 상기 패드들은 마모된다. 이러한 패드 마모 및 추가적인 디스크 마모로 인해 상기 에어 갭은 더 커진다. 이러한 패드 두께 변동으로 인해 마모 조정 장치는 변동을 보상하여 일정한 에어 갭을 설정할 필요성이 제기된다.

조정 장치의 예는 간행물 DE 10 2004 037 771 A1호에 기술되어 있다.

체결력은 2개의 브레이크 패드를 통해 브레이크 디스크에 작용하고, 체결력의 정도에 의존해서 상기 브레이크 디스크에서 회전 감속이 이루어진다. 브레이크 디스크의 체결측에 위치한 브레이크 패드는 체결측 브레이크 패드라고 한다. 다른 브레이크 패드는 브레이크 디스크의 다른 측면에 위치하고, 브레이크 캘리퍼의 캘리퍼 백(caliper back)과 접촉한다. 제동 과정 시 체결측 패드는 브레이크 디스크의 방향으로 이동한다. 상기 패드가 브레이크 디스크와 접촉하는 즉시, 브레이크 캘리퍼는 이때 발생하는 대응력에 의해 후면측 브레이크 패드와 함께 브레이크 디스크의 방향으로 이동한다. 후면측 브레이크 패드가 또한 브레이크 디스크와 접촉하면, 제동 작용이 이루어진다.

후면측 브레이크 패드는 브레이크 캘리퍼의 캘리퍼 백의 평면 밀링된 영역에 접촉한다. 상기 영역은 대략 후면측 브레이크 패드의 형태를 갖는다. 체결측 브레이크 패드는 예를 들어 2개의 나사 형성 파이프 유닛에 의해 브레이크 디스크에 가압된다. 이 경우 여기에서 브레이크 패드들의 불균일한 마모가 발생할 수 있는 것이 바람직하지 않은 것으로 간주된다.

본 발명의 과제는, 개선된 디스크 브레이크를 제공하는 것이다.

다른 과제는 개선된 브레이크 캘리퍼를 제공하는 것이다.

또한 다른 과제는 개선된 브레이크 패드 세트를 제공하는 것이다.

상기 과제는 청구항 제 1 항의 특징들을 포함하는 디스크 브레이크에 의해 해결된다.

상기 다른 과제는 청구항 제 10 항의 특징들을 포함하는 브레이크 캘리퍼에 의해 해결된다.

또한 다른 과제는 청구항 제 11 항의 특징들을 포함하는 브레이크 패드 세트에 의해 해결된다.

특히 자동차를 위한, 바람직하게 공압식의 본 발명에 따른 디스크 브레이크는 브레이크 디스크 축을 가진 브레이크 디스크, 브레이크 캘리퍼, 특히 타이 로드를 통해 연결된 체결 섹션과 캘리퍼 백을 가진 슬라이딩 캘리퍼, 각각의 브레이크 패드 캐리어를 가진 적어도 2개의 브레이크 패드를 포함하고, 브레이크 패드들 중 체결측 브레이크 패드는 체결 섹션에 할당되고, 후면측 브레이크 패드는 캘리퍼 백에 할당되고, 후면측 브레이크 패드의 브레이크 패드 캐리어와 브레이크 캘리퍼의 캘리퍼 백은 적어도 한 쌍의 지지면을 통해 접촉한다. 적어도 한 쌍의 지지면 중 하나의 지지면은 돌출부의 단부면이고, 적어도 한 쌍의 지지면 중 다른 지지면은 리세스의 베이스면이다.

후면측 브레이크 패드와 브레이크 캘리퍼의 캘리퍼 백 사이의 지지면들의 이러한 형성, 구조 및 배치에 의해 브레이크 패드들의 불균일한 마모는 상당히 감소한다.

실시예에서 적어도 한 쌍의 지지면 중 하나의 지지면을 가진 돌출부와 적어도 한 쌍의 지지면 중 다른 지지면을 가진 리세스는 서로 대응하고, 장착된 상태에서 서로 형상 끼워 맞춤 결합 방식으로 함께 작용한다. 돌출부는 리세스 내에 수용되고, 이로 인해 후면측 브레이크 패드가 바람직하게 브레이크 캘리퍼로부터 빠져나가는 것이 저지된다.

적어도 한 쌍의 지지면 중 하나의 지지면을 가진 돌출부와 적어도 한 쌍의 지지면 중 다른 지지면을 가진 리세스는 원형 횡단면을 가질 수 있다. 이로 인해 리세스는 간단하게, 예를 들어 드릴링 및/또는 보링에 의해 제조될 수 있다.

대안으로서 적어도 한 쌍의 지지면 중 하나의 지지면을 가진 돌출부와 적어도 한 쌍의 지지면 중 다른 지지면을 가진 리세스는 타원형 또는 각이 진 횡단면을 가질 수 있다. 이 경우 이러한 명확한 할당에 의해 혼동 위험이 감소하는 장점이 제공된다.

다른 실시예에서 적어도 한 쌍의 지지면 중 하나의 지지면을 가진 돌출부는 브레이크 캘리퍼의 캘리퍼 백에 일체로 형성되고, 적어도 한 쌍의 지지면 중 다른 지지면을 가진 리세스는 후면측 브레이크 패드의 브레이크 패드 캐리어 내에 성형된다. 이로써 중량 절감이 이루어진다. 또한 예를 들어 밀링 가공에 의한 캘리퍼 백에서 돌출부의 제조비용은, 종래 방식의 평면 밀링 가공된 지지면에 비해 더 많이 들지 않는다.

적어도 한 쌍의 지지면 중 하나의 지지면을 가진 돌출부는 브레이크 캘리퍼의 캘리퍼 백에서 가공된 자유 영역으로부터 브레이크 디스크의 방향으로 돌출한다. 제조된 자유 영역은 중량 절감을 가능하게 한다.

다른 실시예에서 디스크 브레이크는 또한 바람직하게 브레이크 회전 레버를 가진 체결 장치와 중심축을 가진 적어도 하나의 나사 형성 파이프를 포함하는 적어도 하나의 나사 형성 파이프 유닛을 포함한다. 적어도 한 쌍의 지지면 중 하나의 지지면을 가진 돌출부와 적어도 한 쌍의 지지면 중 다른 지지면을 가진 리세스는 상기 지지면들의 중심선에 대해 서로 동축으로 그리고 적어도 하나의 나사 형성 파이프 유닛의 중심축에 대해 동축으로 배치된다. 이로 인해 제동 과정 시 후면측 브레이크 패드에 대한 바람직하지 않은 지렛대 효과가 나타나지 않고, 이로써 불균형 마모는 상당히 감소한다.

대안 실시예에서 디스크 브레이크는 또한, 바람직하게 브레이크 회전 레버를 가진 체결 장치와 각각 중심축을 가진 각각 적어도 하나의 나사 형성 파이프를 가진 적어도 2개의 나사 형성 파이프 유닛을 포함한다. 적어도 한 쌍의 지지면 중 하나의 지지면을 가진 제 1 돌출부와 적어도 한 쌍의 지지면 중 다른 지지면을 가진 제 1 리세스는 상기 지지면들의 중심선에 대해 서로 동축으로 그리고 적어도 2개의 나사 형성 파이프 유닛들 중 하나의 나사 형성 파이프 유닛의 중심축에 대해 동축으로 배치되고, 적어도 한 쌍의 지지면 중 다른 지지면을 가진 제 2 돌출부와 적어도 한 쌍의 지지면 중 다른 지지면을 가진 제 2 리세스는 상기 지지면들의 중심선에 대해 서로 동축으로 그리고 적어도 2개의 나사 형성 파이프 유닛들 중 다른 나사 형성 튜브 유닛의 중심축에 대해 동축으로 배치된다. 2개의 개별 지지면은 체결측에서 나사 형성 파이프 유닛들의 중심축과 동일한 중심축에 배치된다. 이 경우 브레이크 캘리퍼의 타이 로드에 대해서 캘리퍼 백 내의 레버 암들의 축소의 장점이 제공된다. 브레이크 패드들의 불균형 마모는 바람직하게 상당히 감소한다.

다른 실시예에서 디스크 브레이크는 조정 장치를 포함하고, 상기 조정 장치는 나사 형성 파이프 내로 삽입된다. 이로써 콤팩트한 구조가 가능해진다.

전술한 디스크 브레이크의 본 발명에 따른 브레이크 캘리퍼는 가로방향 섹션을 가진 캘리퍼 백을 포함하고, 상기 섹션은 브레이크 디스크에 대해 평행하게 그리고 브레이크 디스크 축에 대해 수직으로 연장되고, 상기 가로방향 섹션은 브레이크 디스크를 향한 측면에 지지 섹션 캐리어를 포함하고, 상기 지지 섹션 캐리어는 적어도 한 쌍의 지지면 중 하나의 지지면을 가진 적어도 하나의 돌출부를 포함한다.

전술한 디스크 브레이크를 위한 본 발명에 따른 브레이크 패드 세트는 적어도 하나의 체결측 브레이크 패드와 적어도 하나의 후면측 브레이크 패드를 포함하고, 이 경우 후면측 브레이크 패드는 적어도 하나의 리세스에 대응하는 돌출부를 수용하기 위한 적어도 하나의 리세스를 포함한다.

브레이크 패드 세트는 실시예에서 또한 패드 지지 브래킷을 포함하고, 이 경우 적어도 하나의 체결측 브레이크 패드와 적어도 하나의 후면측 브레이크 패드는 각각 패드 지지 스프링을 포함한다. 이로써 간단한 장착과 간단한 지지가 가능하다.

본 발명은 첨부된 도면과 관련한 예시적인 실시예를 참고로 설명된다.

도 1 및 도 1a는 통상적인 디스크 브레이크를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 도 2에 따른 통상적인 디스크 브레이크의 통상적인 브레이크 캘리퍼를 개략적으로 도시한 부분 단면도.
도 3은 도 2에 따른 통상적인 디스크 브레이크의 통상적인 브레이크 패드 세트의 통상적인 브레이크 패드를 개략적으로 도시한 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 디스크 브레이크의 본 발명에 따른 브레이크 캘리퍼의 실시예를 개략적으로 도시한 부분 단면도.
도 5는 도 4에 따른 본 발명에 따른 브레이크 캘리퍼의 실시예를 개략적으로 도시한 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 브레이크 패드를 개략적으로 도시한 사시도.
도 7은 본 발명에 따른 브레이크 패드 세트와 도 5에 따른 본 발명에 따른 브레이크 캘리퍼를 포함하는 본 발명에 따른 디스크 브레이크의 실시예를 개략적으로 도시한 평면도.

도 1은 통상적인 디스크 브레이크(1)의 개략적인 부분 단면도를 평면도에 도시한다. 도 1a에 통상적인 디스크 브레이크(1)의 평면도가 도시된다. 도 2는 도 2에 따른 통상적인 디스크 브레이크(1)의 통상적인 브레이크 캘리퍼(8)의 개략적인 부분 단면도를 도시하고, 이 경우 도 3은 도 2에 따른 통상적인 디스크 브레이크(1)의 통상적인 브레이크 패드 세트의 통상적인 후면측 브레이크 패드(50)의 개략적인 사시도를 도시한다.

디스크 브레이크(1)는 브레이크 디스크 축(3)을 가진 브레이크 디스크(2)를 포함한다. 브레이크 디스크(2)의 체결측(Z)에 체결측 브레이크 패드(40)가 배치되고, 상기 브레이크 패드는 브레이크 패드 캐리어(4)와 그 위에 설치된 마찰 라이닝(5)을 포함한다. 다른 후면측 브레이크 패드(50)는 브레이크 디스크(2)의 후면측(R)에 배치된다. 후면측 브레이크 패드(50)는 또한 브레이크 패드 캐리어(6)와 그 위에 설치된 마찰 라이닝(7)을 포함한다. 상기 2개의 브레이크 패드(40, 50)는 브레이크 패드 세트를 형성한다.

브레이크 디스크(2)는 여기에서 플로팅(floating) 캘리퍼로서 구현된 브레이크 캘리퍼(8)에 의해 덮인다. 브레이크 캘리퍼(8)는 체결 섹션(9), 캘리퍼 백(10) 및 2개의 타이 로드(11, 12)를 포함한다. 체결 섹션(9)은 체결측(Z)에 위치하고, 디스크 브레이크(1)의 체결 메커니즘을 수용한다. 체결 메커니즘은 계속해서 설명된다. 캘리퍼 백(10)은 후면측(R)에 배치된다. 타이 로드(11, 12)는 브레이크 디스크(2) 위에 배치되고, 서로에 대해 그리고 브레이크 디스크 축(3)에 대해 평행하게 연장된다. 체결 섹션(9)과 캘리퍼 백(10)은 타이 로드(11, 12)에 의해 서로 고정 연결되고, 상기 타이 로드와 함께 예를 들어 일체형 주조 부품으로서 형성된다.

디스크 브레이크(1)는 여기에서 각각의 나사 형성 파이프(15, 17)를 가진 2개의 나사 형성 파이프 유닛(14, 14')을 포함하는 2-플런저(plunger) 브레이크로서 형성된다. 나사 형성 파이프(15, 17)는 나사 형성 플런저, 나사 형성 스핀들 또는 압축 플런저라고도 할 수 있다. 도 1에서 상부에 배치된 나사 형성 파이프 유닛들(14, 14')의 회전축들은 여기에서 중심축(14a, 14'a)이라고 한다.

체결측 브레이크 패드 캐리어(4)는 각각 가압 피스(16, 18)에 의해 나사 형성 파이프 유닛들(14, 14')의 나사 형성 파이프(15, 17)에 연결된다. 가압 피스(16)는 나사 형성 파이프(15)의 하나의 단부에 설치되고, 가압 피스(18)는 나사 형성 파이프(17)의 하나의 단부에 연결된다.

후면측 브레이크 패드(50)는 반응측 브레이크 패드(50)라고도 하고, 상기 브레이크 패드의 브레이크 패드 캐리어(6)는 브레이크 디스크(2)의 다른 측면, 즉 후면에서 브레이크 캘리퍼(8) 내에 고정된다. 이 경우 마찰 라이닝(7)이 제공되지 않은 브레이크 패드 캐리어(6)의 측면은 가로방향 섹션(13)에 의해 캘리퍼 백(10)과 접촉한다. 가로방향 섹션(13)은 브레이크 디스크(2)에 대해 평행하게 그리고 브레이크 디스크 축(3)에 대해 수직으로 연장된다. 가로방향 섹션(13)은 후면측 브레이크 패드(50)의 브레이크 패드 캐리어(6)를 향하는 측면에 지지 섹션 캐리어(130)를 갖고, 상기 지지 섹션 캐리어에 지지면(131;도 2 참조)이 배치되고, 상기 지지면은 후면측 브레이크 패드(50)의 브레이크 패드 캐리어(6)의 지지면(132;도 3 참조)과 접촉한다.

브레이크 패드(40, 50)는 도시되지 않은 수용부 내로 안내되고, 상세히 설명되지 않은 패드 지지 브래킷(25)에 의해 지지되고, 상기 패드 지지 브래킷은 각각의 브레이크 패드 캐리어(4, 6)의 상부면에 설치된 각각의 패드 지지 스프링(26, 27)과 접촉한다. 이 경우 패드 지지 브래킷(25)의 하나의 체결측 단부는 도시되지 않은 수용부에서 브레이크 캘리퍼(8)의 체결 섹션(9)에 지지되고, 다른 후면측 단부는 브레이크 캘리퍼(8)의 캘리퍼 백(10)에 있는 패드 지지 브래킷 베어링(28)에 고정된다. 이는 도 1a에 도시된다.

나사 형성 파이프(15, 17)는 각각 외부 나사 형성을 갖고, 브리지(21) 내에 관련 내부 나사 형성에서 각각 회전 가능하게 배치된다. 브리지(21)는 크로스헤드(traverse)라고도 한다.

브리지(21) 및 나사 형성 파이프(15, 17)는 체결 장치, 여기에서 브레이크 디스크 축(3)에 대해 수직인 선회축을 갖는 브레이크 회전 레버(22)에 의해 작동될 수 있다. 브레이크 회전 레버(22)는 도시되지 않은 레버 바디를 갖고, 상기 레버 바디는 브리지(21)와 함께 작용한다. 브레이크 회전 레버(22)는 이 경우 또한 도시되지 않은 압축 공기 실린더에 작용 연결되고, 이 경우 압축 공기 실린더는 브레이크 캘리퍼(8)의 접속 섹션(29;도 1a)에 설치된다.

브리지(21)는 브레이크 회전 레버(22)에 의해 브레이크 디스크 축(3)의 방향으로 조절될 수 있다. 브레이크 디스크(2)로 이동은 체결 이동이라고 하고, 반대방향으로 이동은 릴리스 이동이라고 한다. 복귀 스프링(23)은 브리지(21)의 중앙에서 브리지(21)의 패드측 측면에 있는 상응하는 리세스에 수용되고, 브레이크 캘리퍼(8)에 지지된다. 복귀 스프링(23)에 의해 브리지(21)는 릴리스 이동 시 도 1 및 도 1a에 도시된 디스크 브레이크(1)의 릴리스된 위치로 다시 조절된다.

디스크 브레이크(1)는 다양한 힘 구동장치를 포함할 수 있다. 브레이크 회전 레버(22)는 여기에서 예컨대 공압 작동된다. 공압 디스크 브레이크(1)의 구조와 기능에 관해서는 DE 197 29 024 C1호의 해당 설명이 참조된다.

릴리스된 위치에서 마찰 라이닝(5, 7)과 브레이크 디스크(2) 사이의 간격은 에어 갭이라고 한다. 라이닝- 및 디스크 마모로 인해 상기 에어 갭은 커진다. 이것이 보상되지 않으면, 디스크 브레이크(1)는 그것의 피크 출력에 도달할 수 없는데, 그 이유는 작동 메커니즘의 작동 행정, 즉 여기에서 브레이크 회전 레버(22)의 작동 행정 또는 선회각이 더 이상 충분하지 않기 때문이다.

이러한 예에서 도 1에 도시된 상부 나사 형성 파이프 유닛(14)의 나사 형성 파이프(15)에 중심축(14a)을 따라 동축으로 조정 장치(19)가 삽입된다. "조정"이란 에어 갭 축소를 의미한다. 미리 규정된 에어 갭은 디스크 브레이크(1)의 형상에 의해 결정되고, 소위 구조적 에어 갭을 갖는다. 다시 말해서, 상기 에어 갭이 미리 규정된 에어 갭과 관련하여 너무 크면, 조정 장치(19)는 주어진 에어 갭을 미리 규정된 에어 갭의 설정값으로 축소한다. 이러한 조정 장치(19)의 상세한 설명은 간행물 DE 10 2004 037 771 A1호에 제시된다.

하부 나사 형성 파이프 유닛(14')은 종동부(20)를 갖고, 상기 종동부는 하부 나사 형성 파이프 유닛(14')에 대해, 상기 나사 형성 파이프 유닛의 나사 형성 파이프(17) 및 종동부 축(14'a)에 대해 동축으로 배치된다. 종동부(20)는 여기에서 나사 형성 파이프(17) 내에 삽입되어 상기 나사 형성 파이프에 작용 연결된다.

중심축(14a, 14'a)과 브레이크 디스크 축(3)은 서로 평행하게 배치된다.

조정 장치(19)는 도시되지 않은 구동장치에 의해 브레이크 회전 레버(22)와 함께 작용한다.

조정 장치(19)와 종동부(20)는, 중심축(14a)을 중심으로 나사 형성 파이프(15)의 회전 운동이 중심축(14'a)을 중심으로 나사 형성 파이프(17)의 회전 운동을 야기하도록 및 반대로 야기하도록 동기화 유닛(24)에 의해 결합된다. 동기화 유닛(24)은 여기에서 더 설명되지 않는다. 조정 과정들 (그리고 경우에 따라서 에어 갭의 확장을 위해서도 형성될 수 있는 조정 장치(19)의 방식에 따라, 복귀 과정들)의 경우에 나사 형성 파이프 유닛(14, 14')의 나사 형성 파이프(15, 17)의 동시 이동 및 보수 작업 시, 예를 들어 브레이크 패드 교체 시 설정들, 즉 예를 들어 종동부(20)의 작동 단부 및/또는 조정 장치(19)의 구동 섹션에 의한 수동 구동이 상기 동기화 유닛에 의해 보장된다.

디스크 브레이크(1)의 작동 시 필요한 체결력은 나사 형성 파이프 섹션들(14, 14')에 대해 편심으로 지지되는 브레이크 회전 레버(22)에 의해 형성되어 브리지(21)에 전달된다. 이와 같이 브리지(21)에 전달된 체결력은 2개의 나사 형성 파이프 유닛(14, 14'), 즉 가압 피스(16, 18)를 갖는 그것의 나사 형성 파이프(15, 17)에 의해 체결측 브레이크 패드(40)의 브레이크 패드 캐리어(4)에 그리고 브레이크 캘리퍼(8)를 지나 또한 후면측 브레이크 패드(50)의 브레이크 패드 캐리어(6)에 그리고 나서 브레이크 디스크(2)에 전달된다. 이러한 과정 시 나사 형성 파이프 유닛들(14, 14')은 브레이크 디스크(2)의 방향으로 이동한다. 체결측 브레이크 패드(40)의 마찰 라이닝(5)이 브레이크 디스크(2)와 접촉하는 즉시, 발생하는 대응력에 의해 브레이크 캘리퍼(8)는 후면측 브레이크 패드(50)와 함께 체결측 브레이크 패드(40)의 방향과 반대로 브레이크 디스크(2)의 방향으로도 이동한다. 후면측 브레이크 패드(50)의 마찰 라이닝(7)도 브레이크 디스크(2)와 접촉하는 즉시, 제동 작용이 이루어진다.

후면측 브레이크 패드(50)의 지지면(132)은 브레이크 캘리퍼(8)의 캘리퍼 백(10)의 가로방향 섹션(13)의 지지 섹션 캐리어(130)의 지지면(131)에 접촉한다. 후면측 브레이크 패드(50)는 도 3에 그것의 지지면(132)과 함께 도시된다. 지지면(132)은 후면측 브레이크 패드(50)의 브레이크 패드 캐리어(6)의 여기에서 분명하게 보이는 외부면에 배치된다. 브레이크 패드 캐리어(6)의 상부면에 상세히 설명되지 않는 패드 지지 스프링(27)이 설치된다.

캘리퍼 백(10)의 지지면(131)은 절삭 가공으로, 예를 들어 밀링 가공된다. 이러한 지지면(131)은 도 2에 명확하게 도시되고, 대략 후면측 브레이크 패드(50)의 브레이크 패드 캐리어(6)의 형태를 갖는다. 이 경우 지지면(131, 132)의 넓은 영역의 지지가 제공된다. 이와 달리 체결측 브레이크 패드(40)의 브레이크 패드 캐리어(4)는 나사 형성 파이프 유닛들(14, 14')의 서로 이격 배치된 가압 피스(16, 18)와 접촉한다. 체결 과정 시 가상의 힘 도입 라인들은 중심축(14a, 14'a)의 방향으로 브레이크 디스크 축(3)에 대해 이격되어 양측으로 평행하게 연장된다.

또한 브레이크 캘리퍼(8)의 캘리퍼 백(10)에 있는 가로방향 섹션(13)의 지지 섹션 캐리어(130)에서 후면측 브레이크 패드(50)의 넓은 영역의 지지에 의해 힘 도입 시 매우 바람직하지 않은 지렛대 효과가 나타난다. 이를 위해 힘 도입의 작용점(61)은 후면측 브레이크 패드(50)의 대응력(60)을 나타내는 화살표로 도 1a에 도시된다. 2개의 레버 암(62, 62')은 지지면들(131, 132)의 접촉 위치를 따라 각각 이점쇄선에 의해 도시된다. 2개의 레버 암(62, 62')은 작용점(61)에서 만나고, 상기 작용점은 직접 도면 평면에 대해 수직으로 연장되는, 브레이크 디스크 축(3)의 수직 평면에 놓인다. 레버 암(62, 62')의 외측 단부들은 각각 마찬가지로 이점쇄선에 연결되고, 상기 이점쇄선은 각각 타이 로드(11, 12)를 통해 연장되는 인장력 방향(63, 63')을 나타낸다. 각각의 레버 암(62, 62')의 길이는 캘리퍼 백(10)의 가로방향 섹션(13)의 대략 절반의 길이에 해당한다.

체결측 브레이크 패드(40)로 힘 도입 라인들이 관련 중심축(14a, 14'a)에서 연장되는 한편, 후면측 브레이크 패드(50)에서 작용점(61)은 중심축(14a, 14'a) 사이의 중앙에 위치하는 것은 도 1a에서 명확하게 알 수 있다.

따라서 상이한 2개의 상기 힘 도입 형상들은 브레이크 패드(40, 50)의 불균형 마모에 부정적으로 작용할 수 있다.

도 4에 본 발명에 따른 디스크 브레이크(1)의 본 발명에 따른 브레이크 캘리퍼(8)의 실시예의 개략적인 부분 단면도가 도시된다. 도 5는 도 4에 따른 본 발명에 따른 브레이크 캘리퍼(8)의 실시예의 개략적인 사시도를 도시하고, 도 6에는 본 발명에 따른 브레이크 패드(50')의 개략적인 사시도가 도시된다. 또한 도 7은 도 5에 따른 본 발명에 따른 브레이크 캘리퍼(8) 및 브레이크 패드(40, 50')를 가진 본 발명에 따른 브레이크 패드 세트를 포함하는 본 발명에 따른 디스크 브레이크(1)의 실시예의 개략적인 평면도를 도시한다.

도 2에 따른 통상적인 브레이크 캘리퍼(8)의 캘리퍼 백(10)과 달리 도 4에 따른 본 발명에 따른 브레이크 캘리퍼(8)의 캘리퍼 백(10)은 2개의 돌출부(30, 32)를 갖는 지지 섹션 캐리어(130)를 포함하는 가로방향 섹션(13)을 포함하고, 상기 돌출부들은 브레이크 디스크(2)의 방향으로 자유 영역(34)으로부터 돌출한다. 상기 돌출부들(30, 32)은 여기에서 예를 들어 지지 섹션 캐리어(130)을 밀링함으로써 형성되고, 이로써 이 실시예에서 자유 영역(34)은 브레이크 디스크 축(3)의 방향으로 브레이크 디스크(2)로부터 멀어지게 외측으로 절삭 가공되어 제조되었다. 도 2에 따른 통상적인 캘리퍼 백(10)과 달리 자유 영역(34)은 후면측 브레이크 디스크(50')의 지지면을 형성하지 않는다.

돌출부들(30, 32)은 브레이크 디스크(2)를 향하는 단부면에 각각의 지지면(31, 33)을 갖는다. 상기 2개의 지지면(31, 33)은 함께 하나의 평면에 놓인다. 이 실시예에서 돌출부들(30, 32)은 원형 실린더 형태의 돔이고, 지지면(31, 33)은 원형 표면으로서 형성된다. 돌출부들(30, 32)은 브레이크 디스크 축(3)에 대해 양측면으로 동일한 간격으로 배치된다. 또한 원형 지지면(31, 33)의 중심선들은 체결측의 나사 형성 파이프 유닛들(14, 14')의 중심축들(14a, 14'a)에 대해 각각 동축으로 연장된다. 이는 도 7에서 분명하게 볼 수 있다. 다시 말해서, 나사 형성 파이프 유닛(14)의 중심선은 중심축(14a)이고, 체결측 브레이크 패드(40)의 가압 피스(16)를 통과하는 중심선으로서 및 캘리퍼 백(10)의 돌출부(30)의 원형 지지면(31)의 중심점을 통과하는 중심선으로서 연장된다. 나사 형성 파이프 유닛(14')의 중심선은 중심축(14')으로서, 체결측 브레이크 패드(40)의 가압 피스(18)를 통과하는 중심선으로서 및 캘리퍼 백(10)의 돌출부(32)의 원형 지지면(33)의 중심점을 통과하는 중심선으로서 연장된다.

도 6은 브레이크 패드 캐리어(6')와 마찰 라이닝(7)을 가진 관련 후면측 브레이크 패드(50')를 도시한다. 브레이크 패드 캐리어(6')의 외측 후면은 자유 영역(39)을 포함하고, 상기 자유 영역은 그러나 도 3에 따른 통상적인 브레이크 패드와 달리 브레이크 캘리퍼(8)의 캘리퍼 백(10)을 위한 지지면을 형성하지 않는다. 상기 자유 영역(39) 내에 이 실시예에서 원형 실린더 형태의 리세스(35, 37)가 형성되고, 상기 리세스들은 각각 원형 지지면(36, 38)을 갖고, 상기 지지면들은 이러한 리세스(35, 37)의 각각의 베이스면을 형성한다. 원형 실린더 형태의 리세스들(35, 37)은 도 4 및 도 5에 따른 캘리퍼 백(10)의 원형 실린더 형태의 돌출부(30, 32)에 대응한다.

장착된 상태에서 브레이크 캘리퍼(8)의 캘리퍼 백(10)의 원형 실린더 형태의 돌출부들(30, 32)은 후면측 브레이크 패드(50')의 브레이크 패드 캐리어(6')의 원형 실린더 형태의 리세스(35, 37)에 형상 끼워 맞춤 결합 방식으로 수용된다. 이 경우 후면측 브레이크 패드(50')의 브레이크 패드 캐리어(6')의 자유 영역(39)과 캘리퍼 백(10)의 지지 섹션 캐리어(130)의 자유 영역(34)은 접촉하지 않고, 또한 접촉할 수 없다. 이는 도 7에 도시된다.

자유 영역(34, 39)은 또한 전체 디스크 브레이크(1)는 물론 브레이크 캘리퍼(8)의 중량 감소를 가능하게 한다.

후면측 브레이크 패드(50')는 브레이크 패드 캐리어(6')의 상부면에 패드 지지 스프링(27)을 갖는다. 마찰 라이닝(7)은 브레이크 패드 캐리어(6') 측에 제공되고, 상기 마찰 라이닝은 브레이크 패드 캐리어(6')의 리세스(35, 37)를 갖는 외측 후면에 대향 배치된다.

캘리퍼 백(10)의 지지 섹션 캐리어(130)의 자유 영역(34)은 평면 밀링되고, 이 경우 도 2에 따른 통상적인 캘리퍼 백(10)의 통상적인 지지 섹션 캐리어(130)에 대한 절삭 가공의 비용은 변경되지 않고 유지된다.

도 7에 도시된 디스크 브레이크(1)의 조립된 상태에서 브레이크 캘리퍼(8)의 캘리퍼 백(10)의 돌출부들(30, 31)은 후면측 브레이크 패드(50')의 브레이크 패드 캐리어(6')의 리세스(35, 37) 내에 수용된다. 이 경우 캘리퍼 백(10)의 돌출부(30)의 원형 지지면(31)은 후면측 브레이크 패드(50')의 브레이크 패드 캐리어(6')의 리세스(37)의 원형 지지면(38)과 접촉한다. 또한 캘리퍼 백(10)의 돌출부(32)의 원형 지지면(33)도 후면측 브레이크 패드(50')의 브레이크 패드 캐리어(6')의 리세스(35)의 원형 지지면(36)과 접촉한다.

이로 인해 후면측 브레이크 패드(50')와 체결측 브레이크 패드(40)의 압착 거동이 보상되는데, 그 이유는 후면측 브레이크 패드(50)에서 가상의 힘 도입 라인들은 중심선(14a, 14'a) 및 체결측 브레이크 패드(40)에서 나사 형성 파이프 유닛들(14, 14')의 가상의 힘 도입 라인들과 동일 평면에 놓이고 일치하기 때문이다.

또한 도 7에 레버 암(62, 62')이 그것의 인장력 방향(63, 63')과 함께 도시된다. 도 1a에 따른 통상적인 디스크 브레이크(1)의 레버 암(62, 62')과 달리 도 7에 도시된 본 발명에 따른 디스크 브레이크(1)의 경우 후면측 브레이크 패드(50)에 관련 대응력(60, 60')의 2개의 작용점(61, 61')이 제공되는 것을 분명하게 알 수 있다. 그로 인해 또한 도 1a에 따른 통상적인 디스크 브레이크(1)와 달리 각각 대략 절반의 더 짧은 레버 암(62, 62')이 형성된다. 이는 높은 하중을 받는 타이 로드(11, 12)에 긍정적으로 작용한다.

또한 후면측 브레이크 패드(50')의 브레이크 패드 캐리어(6')의 리세스(35, 37)에 형상 끼워 맞춤 결합 방식으로 수용된 캘리퍼 백(10)의 돌출부들(30, 32)에 의해 후면측 브레이크 패드(50')가 빠져 나가는 것이 저지된다.

도 7에 따른 본 발명에 따른 디스크 브레이크(1)의 본 발명에 따른 브레이크 패드 세트는 체결측 브레이크 패드(40)와 후면측 브레이크 패드(50')를 포함하고, 상기 브레이크 패드는 캘리퍼 백(10)의 돌출부(30, 32)를 위한 리세스(35, 37)를 가진 브레이크 패드 캐리어(6')를 포함한다. 이로 인해 브레이크 패드(40, 50)는 혼동 없이 장착될 수 있다. 이는 가압 피스(16, 18)의 외경이 리세스(35, 37)의 외경보다 큼으로써 보장된다.

전술한 실시예들은 본 발명을 제한하지 않는다. 본 발명은 첨부된 청구항들의 범위에서 변경될 수 있다.

즉 예를 들어 돌출부(30, 32)와 리세스(35, 37)의 형상은 중심선에 대해 가로방향으로 원형 횡단면 대신 타원형 및/또는 각이 진 횡단면을 가질 수 있다. 상응하는 개수의 리세스(35, 37)를 가진 2개 이상의 돌출부(30, 32)의 경우에, 모든 돌출부(30, 32)와 리세스(35, 37)의 상기 횡단면은 동일하거나 상이한 형상 갖는 것이 가능하고, 예를 들어 돌출부(30)와 리세스(37)의 횡단면은 원형이고, 돌출부(32)와 리세스(35)의 횡단면은 타원형이다.

또한 체결측 브레이크 패드(40)의 브레이크 패드 캐리어(4)가 가압 피스(16, 18)를 위한 리세스들을 갖는 것이 고려될 수 있다. 이 경우 가압 피스들(16, 18)과 돌출부들(30, 32)은 브레이크 패드(40, 50')를 혼동 없이 장착하기 위해 상이한 직경 및/또는 형상을 가질 수 있다.

돌출부들(30, 32) 및 관련 리세스들(35, 37)은 반대되는 방식으로도 배치될 수 있고, 즉 돌출부들(30, 32)이 브레이크 패드 캐리어(6')에 배치되는 한편, 리세스들(35, 37)은 브레이크 캘리퍼(8)의 캘리퍼 백(10) 내에 성형된다. 또한 브레이크 패드 캐리어(6')에서 돌출부(30)와 리세스(37)의 조합이 고려될 수 있고, 이 경우 돌출부(31)와 리세스(35)의 관련 조합은 캘리퍼 백(10)에 배치된다.

또한, 중앙에, 즉 브레이크 디스크 축(3)의 수직 평면에(도 7의 도면에서 브레이크 디스크 축(3)의 수직으로 위치한 가상의 수직 평면) 브레이크 디스크 축(3)에 걸쳐 배치된 하나의 나사 형성 파이프 유닛(14, 14')만을 포함하는 단일 플런저 디스크 브레이크의 경우, 브레이크 캘리퍼(8)의 캘리퍼 백(10)의 관련 지지 섹션 캐리어(130)는 지지면(31, 33)을 가진 하나의 돌출부만(30, 32)을 포함하는 것이 고려될 수 있다. 이를 위해 후면측 브레이크 패드(50)의 관련 브레이크 패드 캐리어(6')는 하나의 지지면(36, 38)을 가진 하나의 중앙 리세스(35, 37)만을 포함한다. 하나의 나사 형성 파이프 유닛(14, 14')의 중심선은 캘리퍼 백(10) 중 하나의 지지면(31, 33)의 중심선을 통해 연장된다.

1 디스크 브레이크
2 브레이크 디스크
3 브레이크 디스크 축
4, 6 브레이크 패드 캐리어
5, 7 마찰 라이닝
8 브레이크 캘리퍼
9 체결 섹션
10 캘리퍼 팩
11, 12 타이 로드
13 가로방향 섹션
14, 14' 나사 형성 파이프 유닛
14a, 14'a 중심축
15, 17 나사 형성 파이프
16, 18 가압 피스
19 조정 장치
20 종동부
21 브리지
22 브레이크 회전 레버
23 복귀 스프링
24 동기화 유닛
25 패드 지지 브래킷
26, 27 패드 지지 스프링
28 패드 지지 브래킷 베어링
29 접속 섹션
30, 32 돌출부
31, 33 지지면
34 자유 영역
35, 37 리세스
36, 38 지지면
39 자유 영역
40 체결측 브레이크 패드
50, 50' 후면측 브레이크 패드
60, 60' 대응력
61, 61' 작용점
62, 62' 레버 암
63, 63' 인장력 방향
130 지지 섹션 캐리어
131, 132 지지면
R 후면측
Z 체결측

Claims

특히 자동차를 위한, 바람직하게 공압식 디스크 브레이크(1)로서, 브레이크 디스크 축(3)을 가진 브레이크 디스크(2), 브레이크 캘리퍼(8), 특히 타이 로드(11, 12)를 통해 연결된 체결 섹션(9)과 캘리퍼 백(caliper back)(10)을 가진 슬라이딩 캘리퍼 및, 각각의 브레이크 패드 캐리어(4, 6, 6')를 가진 적어도 2개의 브레이크 패드(40, 50, 50')를 포함하고, 상기 브레이크 패드들(40, 50, 50') 중 체결측 브레이크 패드(40)는 상기 체결 섹션(9)에 할당되고, 하나의 후면측 브레이크 패드(50, 50')는 상기 캘리퍼 백(10)에 할당되고, 상기 후면측 브레이크 패드(50, 50')의 브레이크 패드 캐리어(6, 6')와 상기 브레이크 캘리퍼(8)의 상기 캘리퍼 백(10)은 적어도 한 쌍의 지지면(31, 33; 36, 38; 131, 132)을 통해 접촉하는 디스크 브레이크(1)에 있어서,
적어도 한 쌍의 지지면(31, 33; 36, 38) 중 하나의 지지면(31, 33)은 돌출부(30, 32)의 단부면이고, 상기 적어도 한 쌍의 지지면(31, 33; 36, 38) 중 다른 지지면(36, 38)은 리세스(35, 37)의 베이스면인 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
제 1 항에 있어서, 상기 적어도 한 쌍의 지지면(31, 33; 36, 38) 중 상기 하나의 지지면(31, 33)을 가진 상기 돌출부(30, 32)와 상기 적어도 한 쌍의 지지면(31, 33; 36, 38) 중 상기 다른 지지면(36, 38)을 가진 상기 리세스(35, 37)는 서로 대응하고, 장착된 상태에서 서로 형상 끼워 맞춤 결합 방식으로 함께 작용하는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 적어도 한 쌍의 지지면(31, 33; 36, 38) 중 상기 하나의 지지면(31, 33)을 가진 상기 돌출부(30, 32)와 상기 적어도 한 쌍의 지지면(31, 33; 36, 38) 중 상기 다른 지지면(36, 38)을 가진 상기 리세스(35, 37)는 원형 횡단면을 갖는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 적어도 한 쌍의 지지면(31, 33; 36, 38) 중 상기 하나의 지지면(31, 33)을 가진 상기 돌출부(30, 32)와 상기 적어도 한 쌍의 지지면(31, 33; 36, 38) 중 상기 다른 지지면(36, 38)을 가진 상기 리세스(35, 37)는 타원형 또는 각이 진 횡단면을 갖는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 한 쌍의 지지면(31, 33; 36, 38) 중 상기 하나의 지지면(31, 33)을 가진 상기 돌출부(30, 32)는 상기 브레이크 캘리퍼(8)의 상기 캘리퍼 백(10)에 일체로 형성되고, 상기 적어도 한 쌍의 지지면(31, 33; 36, 38) 중 상기 다른 지지면(36, 38)을 가진 상기 리세스(35, 37)는 후면측 브레이크 패드(50')의 브레이크 패드 캐리어(6') 내에 성형되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
제 5 항에 있어서, 상기 적어도 한 쌍의 지지면(31, 33; 36, 38) 중 상기 하나의 지지면(31, 33)을 가진 상기 돌출부(30, 32)는 상기 브레이크 캘리퍼(8)의 캘리퍼 백(10)에서 가공된 자유 영역(34)으로부터 상기 브레이크 디스크(2)의 방향으로 돌출하는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 또한 바람직하게 브레이크 회전 레버(22)를 가진 체결 장치와 중심축(14a, 14'a)을 가진 적어도 하나의 나사 형성 파이프(15, 16)를 포함하는 적어도 하나의 나사 형성 파이프 유닛(14, 14')을 포함하는 디스크 브레이크(1)에 있어서,
상기 적어도 한 쌍의 지지면(31, 33; 36, 38) 중 상기 하나의 지지면(31, 33)을 가진 상기 돌출부(30, 32)와 상기 적어도 한 쌍의 지지면(31, 33; 36, 38) 중 상기 다른 지지면(36, 38)을 가진 상기 리세스(35, 37)는 상기 지지면들의 중심선에 대해 서로 동축으로 그리고 상기 적어도 하나의 나사 형성 파이프 유닛(14, 14')의 상기 중심축(14a, 14'a)에 대해 동축으로 배치되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 또한 바람직하게 브레이크 회전 레버(22)를 가진 체결 장치와 각각 중심축(14a, 14'a)을 가진 각각 적어도 하나의 나사 형성 파이프(15, 16)를 포함하는 적어도 2개의 나사 형성 파이프 유닛(14, 14')을 포함하는 디스크 브레이크(1)에 있어서,
적어도 한 쌍의 지지면(31; 38) 중 하나의 지지면(31)을 가진 제 1 돌출부(30)와 상기 적어도 한 쌍의 지지면(31; 38) 중 다른 지지면(38)을 가진 제 1 리세스(37)는 상기 지지면들의 중심선에 대해 서로 동축으로 그리고 상기 적어도 2개의 나사 형성 파이프 유닛들(14, 14') 중 하나의 나사 형성 파이프 유닛의 중심축(14a)에 대해 동축으로 배치되고, 적어도 한 쌍의 지지면(33; 36) 중 다른 지지면(33)을 가진 제 2 돌출부(32)와 상기 적어도 한 쌍의 지지면(33; 36) 중 다른 지지면(36)을 가진 제 2 리세스(35)는 상기 지지면들의 중심선에 대해 서로 동축으로 그리고 상기 적어도 2개의 나사 형성 파이프 유닛들(14, 14') 중 다른 나사 형성 파이프 유닛의 중심축(14'a)에 대해 동축으로 배치되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, 또한 조정 장치(19)를 포함하고, 상기 조정 장치는 나사 형성 파이프(15, 17) 내로 삽입되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 디스크 브레이크(1)의 브레이크 캘리퍼(8)에 있어서,
상기 브레이크 캘리퍼(8)의 캘리퍼 백(10)은 브레이크 디스크(2)에 대해 평행하게 그리고 브레이크 디스크 축(3)에 대해 수직으로 연장되는 가로방향 섹션(13)을 갖고, 상기 가로방향 섹션(13)은 상기 브레이크 디스크(2)를 향한 측면에 적어도 한 쌍의 지지면(31, 33; 36, 38) 중 하나의 지지면(31, 33)을 가진 적어도 하나의 돌출부(30, 32)를 가진 지지 섹션 캐리어(130)를 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크 캘리퍼.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 디스크 브레이크(1)의 브레이크 패드 세트로서, 적어도 하나의 체결측 브레이크 패드(40)와 적어도 하나의 후면측 브레이크 패드(50')를 포함하고, 상기 후면측 브레이크 패드(50')는 적어도 하나의 리세스(35, 37)에 대응하는 돌출부(30, 31)를 수용하기 위한 적어도 하나의 리세스(35, 37)를 포함하는 브레이크 패드 세트.
제 11 항에 있어서, 브레이크 패드 세트는 또한 패드 지지 브래킷(25)을 포함하고, 상기 적어도 하나의 체결측 브레이크 패드(40)와 상기 적어도 하나의 후면측 브레이크 패드(50')는 각각 패드 지지 스프링(26, 27)을 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크 패드 세트.