KR830002188B1 - 브레이크 간격 자동 조정 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

브레이크 간격 자동 조정 장치

제1도는 본 발명의 간격조정장치를 구비한 자동차용 밴드 브레이크의 수직 단면도.

제2도는 제1도의 간격조정장치의 부분확대단면도.

제3도는 동 분해 사시도.

제4도는 제2도의 선 4-4의 단면도.

제5도는 제2도의 선 5-5의 단면도.

제6도 내지 제10도는 제2도의 간격조정장치와 슬롯 및 핀의 각기 다른 작동위치를 도시하는 도식도.

제11도는 다른 실시예의 슬롯의 서식도.

본 발명은 브레이크 기구에 관한 것으로, 특히 브레이크기구의 브레이크간격을 자동조정할 수 있는 브레이크 간격자동조정장치에 관한 것이다.

특히, 본 발명은 브레이크의 회전부재와 제동부재 사이의 간격을 예정된 정도로 유지시키도록 브레이크 기구를 작동중에 자동조정하기 위한 장치에 관한 것이나, 꼭 그에 국한되는 것은 아니다.

지금까지 여러가지 형태의 제동기구가 자동차등의 차량에 사용되어 왔는데 일반적으로 이러한 제동기구는 밴드 브레이크, 슈우브레이크, 드럼브레이크 등등의 형태로 되어있다. 이러한 공지의 제동기구에 있어서, 제동부재와 회전부재는 작동자의 조작에 의해 분리된 위치 즉 간격진 위치로부터 서로 마찰접촉하게 되는 위치로 이동하도록 되어 있다. 상기 두부재간의 간격은 사용에 따른 브레이크 요소들의 마모로 인해 변경되게 되는데, 그러한 간격변경에 의해 제동기구의 효율이 저하되게 되며 따라서 계속적인 간격조정이 필요하게된다.

따라서, 종래부터 상술한 바와 같은 간격조정을 이루게하기 위한 장치가 개발되었지만, 그러한 종래 장치로서는 브레이크 간격을 예정된 정도로 만족스럽게 유지시키기가 어려웠고, 그에따라 브레이크 기구의 제동효율 및 수명이 좋지 못하였다. 또한 종래의 장치에 있어서는 브레이크 간격 조정을 수동으로 하여야만 하였고, 설사 차량의 사동중에 자동적으로 간격조정을 이루게 할 수 있는 것이 일부는 있었다 하더라도 그것은 효과적인 것이 못되었었다. 따라서, 본 발명의 목적은 브레이크기구의 브레이크요소들간의 초기 브레이크간격을 자동조정할 수 있는 브레이크 간격 자동조정 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 브레이크기구의 브레이크요소들간의 간격을 일정하게 자동유지시킬 수 있는 브레이크간격 자동조정장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 브레이크 기구에 작동중에 브레이크 요소간의 주어진 간격을 정확히 유지시킬 수 있는 브레이크간격 자동조정장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 자동적으로 유지되는 브레이크간격을 선택적으로 변경시킬 수 있는 브레이크 간격 조정장치를 제공하는 것이다.

이러한 본 발명의 목적은 본 발명에 따라 브레이크 기구의 제동부재를 회전부재로부터 간격진 위치에서 회전부재와 접촉하게 되는 위치로 이동시킬 수 있게 조작자에 의해 작동 가능한 가동부재를 구비한 브레이크 간격 자동조정장치에 의해 달성된다. 상기 간격조정장치는 또한 클러치에 의해 관형부재에 작동적으로 결합되는 부분을 지닌 나선이 형성된 샤프트를 구비하고 있다. 브레이크기구에서 마모가 발생하게 되면, 클러치는 가동부재의 제1이동방향으로 상기 샤프트와 관형부재간의 상대운동을 허락하여, 가동부재의 제2이동방향으로 관형부재의 이동을 상기 샤프트에 전달하고, 그에 따라 샤프트의 회전을 이루게함으로써 간격을 일정하게 유지시키게 한다.

이후로는 첨부된 도면을 참조해 본 발명의 실시예에 관해 상세히 설명하겠다.

제1도에는 본 발명의 밴드 브레이크가 도시되어 있는데, 상기 브레이크는 일반적으로 핀(4)에 의해 일연부가 서로 연결되는 두개의 간격진 브레이크 밴드 (2)와 (3)에 의해 둘러싸인 브레이크드럼(1)을 지닌다. 밴드(2),(3)의 타연부에는 적당한 수단에 의해 블록(5),(6)이 각각 부착되어 있다. 블록(5)은 밴드(3)에 부착되고 레버(8)의 돌출부(7)가 결합되게 배치된 시이트를 구비하고 있으며, 상기 레버(8)는 자동차등의 새시에 단단히 부착된 지지구(10)에 핀(9)에 의해서 회전가능하게 설치된다. 밴드(2)의 블록(6)에는 푸시로드(13)의 단부와 협력하는 시이트가 제공되는데, 그 시이트는 부호(14)로 표시된 본 발명의 간격조정장치의 일부분을 형성한다. 회전되게 설치된 한쌍의 브라켓(15)이 블록(5)의 시이트와 돌출부(7)간의 접촉 및 블록(6)의 시이트와 푸시로드(13)의 단부간의 접촉을 항상 이루게 해준다.

브라켓(15)에는 대응하는 한쌍의 스프링(16)의 작용에 의해 블록(5),(6)에 대해 밀어 붙여지는 플랜지가 형성되어 있으며, 상기 각 스프링(16)의 양단은 각각 레버(8)의 각 돌출부(17)와 각 브라켓(15)의 일단부에 연결되어 있다.

도시된 브레이크는 작동시에, 제1도에 점선으로 도시된 레버(19)와 크랭크(20)를 지니는 전동장치에 의해 캠(21)을 회전시키는 발판(18)에 의해 조정된다. 캠(21)은 회전시에 이후에 기술하는 바와같이 작용하여, 한쌍의 스윙레버(24)를 핀(9)에 대해 회전되게 한다. 간격 조정장치(14)는 레버(24)의 아암(25) 사이에 작동가능하게 위치되며, 이에 의해서 레버(24)는 캠(21)과 레버(24) 사이에 위치된 통상의 서보브레이크(26)에 의해 또는 캠(21)에 의해 직접 회전될 수 있게 한다.

제2도와 제5도로부터 명백하듯이 서보브레이크(26)는 내부에서 연장부재(28)가 축방향으로 미끄럼 이동하도록된 하우징(27)을 지닌다. 연장부재(28)는 핀(29)에 의해 한쌍의 판(30)에 연결되고, 이 판들은 차례로 제5도에 명백하게 도시되듯이 다른 핀(34)에 의해 레버(24)의 상단부에 회전가능하게 설치된다.

서보브레이크의 선택적인 작동에 따라 연장부재(28) 및 판(30)이 제2도의 우측으로 이동하고, 그에따라 레버(24)가 핀(9)에 대해 시계방향으로 선택적으로 회전하게 된다.

서보브레이크는 연장부재(28)내에서 축방향으로 미끄럼운동하고 판(30) 사이에 위치한 한쌍의 내부판(32)의 각각의 일단부에 피벗가능하게 부착된 푸시로드(31)에 의해 작동된다. 내부판(32)의 타단부는 캠(21)의 외면과 가압접촉하도록 배치된 외면을 지니는 부싱(33)에 단단히 연결되어 있다.

제2도와 제5도에서 보듯이, 핀(34)의 외면과 부싱(33)의 내부구멍 사이에는 반경방향으로 소정의 틈새가 존재한다. 서보브레이크는 캠(21)의 반시계방향 회전이 개시되는중에 작동되도록 설계되는데, 이에 의해 핀(34)에 대해 부싱(33)(제5도)이 작은 변위로 이동하게 되고, 따라서 제5도의 우측으로 푸시로드(31)의 후속적인 이동이 발생한다. 이러한 이동에따라, 공지의 방식으로 연장부재(28)가 우측으로 이동하게 되고, 그에의해 레버(24)는 시계방향으로 회전하게 된다.

본 발명에 따른 조정장치(14)는 레버(24)의 시이트(36)상에서 회전가능한 한쌍의 긱경방향으로 마주보는 핀(35a)을 지닌 지지부재(35)(제2도와 제3도)를 가지고 있다. 지지부재(35)는 나선이 형성된 샤프트(37)가 결합될 수 있는 나사구멍을 중앙에 가지고 있다. 샤프트(37)의 하단부는 푸시로드(13)에 단단히 부착되며, 타단부에는 나사머리(38)가 형성되어 있는데, 상기 나사머리(38)는 제2도에 도시된 바와같이 샤프트(37)를 부분적으로 에워싸고 지지부재(35)의 상측 원통부와 결합하는 캡(39)과 스플라인 결합되어 있다. 상기 캡(39)은 지지부재(35)에 대해 회전할 수 있도록 되어있다.

캡(39)의 상부에는 링기어(40)가 설치되어, 제4도에 도시된 바와 같은 단면을 갖는 프리이휘일 클러치(free wheel clutch)(41)의 일부를 형성한다. 이러한 링기어의 톱니는 예를들어 제4도에 도시된 바와같은 각각의 톱니의 한쪽면이 반경방향 평면상에 존재하도록 된 삼각형 형상을 가질 수 있다.

클러치(41)는 관형부재(42)에 작동적으로 결합되어 그 하부가 링기어(40)를 둘러쌈과 동시에 캡(39)의 원통부(43)와 상호 연결된다. 상기의 상호 연결에 의해 관형부재(42)는 이후에 기술되는 일정 조건하에서 캡(39)의 원통부(43)에 대해 자유롭게 회전할 수 있게 될 수 있다. 클러치(41)에는 또한 일련의 반경방향 푸시로드(44)가 설치되며, 이들 각각은 관형부재(42)의 벽에 형성된 대응 구멍 속에서 미끄럼 이동하며 대응하는 C형 스프링(45)에 의해 링기어(40)에 대해 가압되게 된다. 각각의 푸시로드(44)의 내측단부는 제4도에 도시된 바와같이, 링기어(40)에 물릴 수 있도록 링기어(40)의 인접한 두톱니 사이의 공간에 상응하는 삼각형 형상을 갖는 톱니(44)를 지닌다.

본 발명 장치에 의한 연속적인 간격 조정를 보장할 수 있도록 하기 위해서는 브레이크 요소간의 간격변화를 작게하는 것이 필요하기 때문에, 클러치(41)에 있어서 링기어(40)의 톱니 및 푸시로드(44)의 갯수는 기어를 인접한 톱니간의 원주피치 증분에 비례하여 회전시킬 수 있도록 선택되어진다. 이것은 작은 양의 조정을 이루게 하는데 필요한 기어(40)상의 톱니수를 크게 감소시키며, 따라서 효과적인 클러치 작동을 제공하는데 필요하게 될 기어요소의 고도적인 기계가공을 하지 않아도 되며, 그럼으로써 비용을 절감시킬 수 있게 된다. 푸시로드(44)와 톱니의 갯수간의 관계를 상술한 경우와 유사하게 적용시킨다면, 푸시로드의 갯수를 제4도에 도시된 경우와는 다른 갯수로 하여도 기어(40)의 회전을 작은 증분으로 이루게 할 수 있을 것이다.

제4도에 도시된 바와같이, 4개의 푸시로드(44)가 관형부재(42) 둘레에 90°의 간격을 두고 배치되어, 기어(40)의 톱니와 선택적으로 결합하도록 되어 있는데, 상기 톱니의 갯수는 4의 배수로 되어 있지는 않게 되어 있다. 그리하여, 도시된 바와같이 항상 단지 하나의 푸시로드(44)만이 기어(40)의 톱니에 물리게 될 수 있게 되고, 따라서 기어(40)는 톱니의 원주피치의 1/4에 상응하는 거리만큼 회전하게 된다. 이러한 구성을 통해, 각각의 로드(44)는 각기 다른 위상에서 상술한 바와같이 톱니와 물리어 기어를 회전시키도록 잇달아 연속적으로 작용하게 되는데, 기어(40)를 톱니의 일원주피치에 상응하는 거리만큼 회전시키기 위해서는 4개의 로드(44)가 모두 상술한 바와같은 구성을 가져야 한다. 푸시로드(44)와 기어(40)간의 이러한 구성에 의해 기어는 원주피치의 1/4 만큼씩 회전하게 된다.

관형부재(42)의 원통부에는 스템(47)의 구형헤드(46)를 수용하도록된 원통형구멍이 형성되어 있다. 상기 스템(47)의 상단은 부싱(50)내에서 축방향으로 미끄럼 가능한 나사(49)의 쉥크부에 핀(48)에 의해 피벗장착되어 있으며, 상기 부싱(50)은 제2도에 도시된 바와같이 나선이 형성된 조인트에 의해 브레이크케이싱에 고착되어 있다. 부싱(50)에 대한 나사(49)의 쉥크의 축방향위치는 한쌍의 링너트(51)에 의해 조정될 수 있으며, 상기 링너트(51) 사이에는 상기 케이싱에 대한 나사(49)의 회전을 방지하도록 나사(49)에 형성된 축방향 홈(54)에 삽입되는 반경방향 톱니(53)(제3도)가 형성되어 있는 고정판(52)이 위치된다. 상기 고정판(52)은 예로 나사등에 의해 케이싱에 부착되게 된다.

스템(47)은 제2도에 명백히 도시된 바와같이 하측확대부를 가지고 있으며, 그 확대부로부터는 직경방향으로 반대쪽에 위치하는 한쌍의 핀(55)이 반경방향으로 연장되어 있다. 상기 핀(55)을 상술한 경우와는 달리 단일부재(도시안됨)로 형성할 수도 있을 것이다. 각각의 핀(55)은 관형부재(42)의 상측환형벽에 형성된 나선형 슬롯(56)의 연부(57),(58)와 협력하게 된다. 본 발명의 일실시예에 있어서, 각각의 슬롯(56)의 폭은 대체로 일정하게 되어 있으며, 따라서, 연부(57),(58)은 관형부재(42) 축을 따라 동일간격을 두고 이격되어 있다.

제6도 내지 제11도는 연부(57),(58)의 평면도를 도식적으로 도시한 것으로, 그에 있어서, 연부(57),(58)는 대체로 평행한 직선형태를 이루며, 하단에서 만곡부(59)에 의해 이루어지도록 되어있다. 슬롯(56)을 형성하는 연부(57),(58)간의 간격은 후술할 비와같이 핀(55)의 직경보다 크게되어 있다. 본 발명의 다른 실시예에 있어서, 연부(57),(58)는 제11도에 도시된 바와같이 평행하게 되어 있지 않고, 그 대신에 만곡부(59)쪽으로 연장되면서 점점 간격이 좁아지게 되어 있다.

정상 제동조건하에서의 본 발명의 조정장치의 작동시에, 각각의 밴드(2),(3)(제1도)와 드럼(1) 사이에는 예정된 반경방향 간격이 제공된다. 이 간격은 나사(49)의 쉥크부가 상기 간격을 제공할 수 있게끔 브레이크 케이싱에 대해 요구되는 축방향위치에 도달할 때까지 링너트(51)를 회전시켜 블록(6)의 시이트에 대한 푸시로드(13)(제2도)하단의 위치를 조정함으로써 제공된다.

만약 상술한 조건하에서 브레이크 페달(18)을 누르게 되면, 캠(21)은 페달과의 기계적인 결합에 의해 제1도 및 제2도에 있어서의 반시계방향으로 회전하게 되며, 그러한 캠(21)의 회전중에, 캠의 외면은 부싱(33)(제2도 및 제3도)을 가압하여, 부싱(33)에 고착된 판(32)을 제5도의 우측방향으로 푸시로드(31)를 따라 이동시키게 한다. 그러면, 푸시로드(31)는 서보브레이크(26)를 작동시켜 연장부재(28)를 제2도의 우측방향으로 이동케 하므로써 판(30)(제5도)을 통해 레버(24)의 상단에 예정된 양의 힘이 가해지게 되어, 레버(24)가 핀(9)에 대해 시계방향으로 하측 간격조정장치(14)까지 회전되게 된다. 이러한 레버(24)의 회전에 의해, 푸시로드(13)는 밴드(2)에 부착된 블록(6)을 밴드(3)의 블록(5)쪽으로 접선방향으로 가압하게 된다. 블록(5)이 레버(8)의 돌출부(7)의 작용에 의해 대체로 고정된 위치에 유지되기 때문에, 밴드(2),(3)는 모두 드럼(1)을 조이게 된다.

간격조정장치의 지지부재(35)(제2도)가 하강하는 중에, 핀(55)은 스템(47)에 의해 브레이크케이싱에 연결되어 있기 때문에 대체로 고정된 위치에 유지되고, 따라서 각각의 슬롯(56)과 핀(55)은 서로 상대 운동하게 된다. 즉, 지지부재(35)의 하강시에 각각의 핀(55)(제6도)은 최초에는 각 슬롯의 연부(58)와 접촉한 상태로 있으며, 그 뒤에 연부(58)로부터 떨어져 제7도에 도시된 바와같이 연부(57)와 접촉하게 된다.

이와같이 핀(55)이 연부(57)와 접촉했을때, 푸시로드(13)는 요구되는 제동을 위해 밴드(2),(3)를 드럼(1)과 접촉시킬 수 있을 정도로 충분한 거리만큼 하강하게 된 상태에 있게 된다. 이와같이, 각 슬롯의 연부(57),(58) 사이의 일정거리[관형부재(42)의 수직축 방향으로 측정]는 정상작동하에서 밴드와 드럼 사이의 간격을 회복시키는데 필요한 이동량과 대체로 동일해야만 한다.

작동중에 밴드와 드럼사이에 마모가 발생하게 되면 상술한 초기간격은 변경되게 된다. 즉, 지지부재(35)가 하강하여 연부(57)가 제7도에 도시된 바와같은 상태로 핀(55)과 접촉을 하여도, 밴드(2),(3)는 드럼(1)과 접촉을 하지 못하게 된다. 따라서, 푸시로드(13)는 계속 하강이동을 하게 되고, 그에 따라 관형부재(42)의 하강 이동량은 증가하게 된다.

이와같이 관형부재의 증가된 하강이동중에, 핀(55)은 이미 슬롯의 연부(57)와 접촉한 상태에 있게되고, 따라서 관형부재(42)는 제4도에 도시된 바와같이 시계방향으로 캡(39)에 대해 회전하게 된다. 이러한 관형부재의 회전은 밴드(2),(3)가 드럼(1)과 접촉하게 되는 제동위치에 도달할 때까지 계속되고 그렇게되면 푸시로드(13)의 하강 이동은 정지되게 된다. 이러한 상태에서의 슬롯(56)과 핀(55)간의 상대위치는 제8도에 도시되어 있다. 캡(39)에 대한 관형부재(42)의 회전은 캡(39)과 관형부재(42) 사이에 설치된 프리이휘일 클러치(41)에 의해 허용되게 된다. 푸시로드(44)는 기어(40)의 인접톱니 사이의 공간내로 잇달아 연속적으로 스냅식으로 삽입될 수 있도록 반경방향 외측으로 이동 가능하게 설계되어 있고, 따라서 링기어(40)와 푸시로드(44)는 서로 상대 회전할 수 있게 된다.

브레이크 페달(18)에 대한 가압력을 해제시키면, 레버(24)는 상술한 바와 반대의 방향으로 회전하게 되고, 그에 따라 지지부재(35)는 다시 상측으로 이동할 수 있게 된다. 이러한 귀환행정의 초기에, 핀(55)은 연부(57)로부터 떨어져, 연부(58)에 접촉하게 된다(제9도). 관형부재(42)가 계속 상측으로 이동함에 따라, 연부(58)는 핀(55)과 협력하여 관형부재(42)를 하강행정시의 회전방향의 반대방향으로 회전시키게 된다(제10도). 관형부재(42)가 상술한 바와같은 방향으로 회전하기 때문에, 클러치(41)는 관형부재(42)의 회전을 캡(39)에 전달할 수 있게되고, 따라서 캡(39)이 회전되게 된다.

캡(39)이 샤프트(37)에 견고하게 결합되어 있기 때문에, 상기 캡의 회전시에 상기 샤프트(37)는 지지부재(35)에 대해 회전하여 축방향으로 이동하게 되고, 따라서 결과적으로 푸시로드(13)를 하강시키게 된다. 이러한 축방향 이동과 회전운동은 서로 비례하기 때문에, 관형부재(42)로부터 클러치(41)를 통해 샤프트(39)에 전달되는 회전각도는 푸시로드(13)를 브레이크 마모 이전의 정확한 초기위치로 귀환시키는데 필요한 이동량과 동일하게 된다.

상술한 바와같은 조정이동행정의 말기에 있어서의 슬롯에 대한 핀(55)의 위치는 제10도에 도시되어 있는데, 그것은 적합한 초기 위치를 나타내는 제6도의 위치와 동일한 것이다. 이상과 같이 하여, 브레이크의 작동시에 브레이크간격을 자동조정할 수 있게 되는 것이다.

제11도에 도시된 바와같이 연부(57),(58)가 서로 평행하게 되어 있지 않고 대신 간격이 서로 좁아지게 되어 있는 다른 실시예의 슬롯(56)에 있어서, 밴드와 드럼간의 예정된 초기간격은 동일 수직선상에 위치하는 연부(57),(58)상의 두 대응지점사이의 거리에 비례하여 선택될 수 있게 된다. 연부(57),(58)상의 두 대응지점간의 수직거리와 핀(55)의 직경간의 차와 동일하게 되는 관형부재(42)의 축방향 이동량은 밴드(2),(3)가 초기위치로부터 드럼(1)과 접촉하게 되는 위치까지 이동하는데 소요되는 거리를 나타낸다. 실제로 이 거리는 핀(55)을 연부(57)에 접촉한 상태에서 연부(58)에 접촉하는 상태로 이동시키는데 필요한 행정거리와 동일하다.

슬롯(56)을 상술한 바와같은 형태로 형성시킴으로써, 핀(55)에 대한 관형부재(42)의 각 위치를 변경함에 따라 초기간격을 변경시킬 수 있게 된다. 이러한 변경은 핀(55)와 스템(47)을 관형부재(42)에 대해 예정된 각도로 회전시킴으로써 이루어질 수 있다. 이러한 회전을 이루게 하기 위해서는 링너트(51)와 고정판(52)을 요구하는 양만큼만 회전시키면 된다. 고정판(52)을 도시된 형태외의 다른 형태로 형성시켜서도 나사(49)의 쉥크부를 브레이크 케이싱에 대해 요구되는 위치에 고정시킬 수 있다.

지금까지 본 발명의 실시예에 관해 설명하였지만, 본 발명은 그에 국한되지 않고 첨부된 청구범위에 기재된 바와같은 발명의 범위내에서 여러 다른 변경이 이루어질 수 있을 것이다.

Claims (1)

1. 브레이크 발판(18)의 작동시 스윙레버(24)와 푸시로드(13) 및 레버(8)에 의해서 제동을 이루도록 한 밴드브레이크에 있어서, 내부에 나선이 형성된 지지부재(35)를 상기 스윙레버(24)에 피벗가능하게 장착하고, 일단이 푸시로드(13)에 고착된 샤프트(37)를 상기 지지부재(35)내에 회전 가능하게 나선 결합시키며, 상기 샤프트(37)의 타단에는, 다수의 톱니가 형성된 기어(40)를 가진 캡(39)를 스플라인 결합시키고, 상기 기어(40)와 결합가능한 적어도 하나 이상의 로드(44)를 가진 관형부재(43)를 상기 캡(39)의 외부에 설치하여 일방향으로만 캡(39)과 일체로 회전할 수 있게 하며, 상기 관형부재(43)에는 적어도 하나이상의 나선형 슬롯(56)을 형성하고, 그 슬롯(56)에는, 고정설치된 스템(47)에 고착된 핀(55)을 삽입하여서된 것을 특징으로 하는 브레이크 간격 자동조정장치.

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