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KR101023738B1 - 브레이크 디스크 간극 조절 장치 - Google Patents

브레이크 디스크 간극 조절 장치 Download PDF

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Abstract

브레이크 디스크 간극 조절 장치가 개시된다. 간극 조절 장치는 액슬샤프트를 구비하며, 액슬샤프트에 장착되는 브레이크 디스크들을 구비하고, 브레이크 디스크를 포위하도록 액슬샤프트의 단부에 설치되는 브레이크 하우징을 구비한다. 그리고 브레이크 디스크들의 사이에 배치되도록 브레이크 하우징에 장착되는 브레이크 플레이트들을 구비하며, 도입되는 압유에 의해 초기위치로부터 운동하여 브레이크 디스크와 브레이크 플레이트를 가압하며, 복수의 관통구멍을 갖는 피스톤을 구비하고, 피스톤의 관통구멍을 관통하여 브레이크 하우징에 체결되는 가이드를 구비하며, 피스톤을 초기위치로 가압하는 리턴스프링을 구비한다. 그리고 피스톤의 관통구멍 내주면을 따라 형성되는 다수의 걸림돌기들을 구비하며, 피스톤이 브레이크 디스크와 브레이크 플레이트의 마모량에 대응하여 이동하면 걸림돌기와 결합해제되어 피스톤의 이동을 허용하고, 마모량에 대응하여 이동한 피스톤의 걸림돌기와는 결합되어 피스톤의 위치를 제한하도록 가이드에 설치되는 스토퍼를 구비한다. 브레이크 디스크와 브레이크 플레이트의 마모량에 대응하여 피스톤의 초기위치를 이동시킴으로써 브레이크 디스크와 브레이크 플레이트의 간격을 일정하게 유지시킬 수 있다.

Description

브레이크 디스크 간극 조절 장치{BRAKE DISK CLEARANCE CONTROL DEVICE}
도 1은 종래의 휠타입 산업차량의 브레이크장치의 구성을 나타내는 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 브레이크 디스크 간극 조절 장치의 구성을 나타내는 단면도,
도 3은 본 발명의 간극 조절 장치를 구성하는 초기위치 이동수단의 구성을 나타내는 확대 단면도이다.
＊ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ＊
10: 액슬샤프트 12: 브레이크 디스크
20: 브레이크 하우징 22: 브레이크 플레이트
30: 피스톤 34: 관통구멍
40: 가이드 42: 헤드부
50: 리턴스프링 60: 걸림돌기
62: 스토퍼 64: 톱니형 결합돌기
본 발명은 브레이크장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 브레이크장치의 브레이크 디스크 간극 조절 장치에 관한 것이다.
이동성이 뛰어난 휠타입 산업차량은 그 자체가 고중량이며 고중량의 화물을 적재하기 때문에 급조향 및 급제동시 안전성이 제공될 수 있는 브레이크 장치를 반드시 구비해야 하며, 이에 적합한 브레이크 장치로서 습식 다판 디스크 브레이크장치가 있다.
습식 다판 브레이크장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 액슬샤프트(10)를 감싸는 브레이크 하우징(20)을 구비한다. 액슬샤프트(10)는 엔진의 회전력을 전달받아 차량의 휠을 구동시킨다. 그리고 액슬샤프트(10)에는 다수의 브레이크 디스크(12)가 상기 액슬샤프트(10)와 일체로 회전되도록 소정간격으로 설치되며, 상기 각각의 브레이크 디스크(12)사이에는 브레이크 플레이트(22)가 배치된다. 브레이크 플레이트(22)는 브레이크 하우징(20)의 내주면과 스플라인 조립되어 축방향으로의 이동이 가능하다.
또한, 브레이크 하우징(20)에는 리턴스프링(32)에 의해 복원력을 가지는 피스톤(30)이 하우징(20)을 따라 이동가능하도록 설치된다. 이 피스톤(30)은 브레이크 하우징(20)의 오일통로(24)로 공급되는 압유에 의해 이동되어 브레이크 플레이트(22)의 일측을 가압하도록 구성된다.
이러한 구성에 의하면, 먼저 차량의 주행중 운전자가 브레이크 페달을 밟는다. 그러면, 소정의 경로를 통하여 오일통로(24)로 압유가 공급되며, 오일통로(24)로 유입된 압유는 다시 브레이크 하우징(20)과 피스톤(30) 사이로 공급된다. 이러한 상태에서 피스톤(30)은 압유에 의해 이동하여 외측의 브레이크 플레이트(22)들 중 최외측 플레이트를 밀게 되며, 동시에 각각의 브레이크 플레이트(22)도 이동되어 각각의 브레이크 디스크(12)로 밀려지면서 압착되는 것이다. 결과적으로 브레이크 디스크(12)와 브레이크 플레이트(22)간의 마찰력에 의해 강력한 제동이 이루어지는 것이다.
한편, 이와 같은 종래의 휠타입 산업차량용 브레이크장치는 장시간 동안 사용하면, 잦은 마찰로 인해 브레이크 플레이트(22)와 브레이크 디스크(12)가 마모되고, 브레이크 플레이트(22)와 브레이크 디스크(12)가 마모됨에 따라 브레이크 플레이트(22)와 브레이크 디스크(12) 사이의 간격이 커지게 되며, 브레이크 플레이트 (22)와 브레이크 디스크(12)의 간격이 커짐에 따라 피스톤(30)이 많은 거리를 이동해야만 브레이크 플레이트(22)와 브레이크 디스크(12)를 서로 접촉시켜 제동시킨다는 문제점이 있다.
이같은 문제점은 피스톤(30)이 많은 거리를 이동해야하므로 많은 압유를 공급해야 하며, 많은 압유를 공급하기 위해 브레이크 페달을 더욱 깊숙히 밟아야 하는 결과를 초래한다. 결국, 이러한 문제점은 브레이크의 제동시간, 제동성능, 제동 응답성 등을 저하시키는 원인이 된다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 브레이크 디스크와 브레이크 플레이트의 간격을 항상 일정하게 유지함으로써 제동능력이 저하되지 않게 하는 브레이크 디스크 간극 조절 장치를 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 액슬샤프트와, 브레이크 디스크와, 브레이크 하우징과, 브레이크 플레이트와, 피스톤과, 가이드와, 리턴스프링과, 초기위치 이동수단을 포함한다. 브레이크 디스크는 액슬샤프트의 외주면에 간격을 두고 장착되며, 액슬샤프트와 일체로 회전된다. 브레이크 하우징은 상기 브레이크 디스크를 포위하도록 상기 액슬샤프트의 단부에 설치된다. 브레이크 블레이트는 브레이크 디스크들의 사이에 배치되며, 상기 브레이크 하우징의 내주면에 이동가능하게 장착된다. 피스톤은 도입되는 압유에 의해 초기위치로부터 운동하여 상기 브레이크 디스크와 브레이크 플레이트를 밀착 가압하며, 원주 방향을 따라 형성되는 복수의 관통구멍을 갖는다. 가이드는 상기 피스톤의 운동을 가이드 하도록 상기 관통구멍을 관통하여 상기 브레이크 하우징에 나사 체결된다. 리턴스프링은 상기 피스톤을 초기위치로 탄성 가압한다. 초기위치 이동수단은 상기 브레이크 디스크와 브레이크 플레이트의 마모량에 대응하여 상기 피스톤의 초기위치를 브레이크 플레이트를 향해 이동시킨다.
브레이크 디스크와 브레이크 플레이트의 마모량에 대응하여 피스톤의 초기위치를 이동시킴으로써 브레이크 디스크와 브레이크 플레이트의 간격을 일정하게 유지시킬 수 있으며, 따라서 피스톤이 브레이크 플레이트와 브레이크 디스크의 마모에 관계없이 항상 일정한 거리를 왕복 운동하면서 브레이크 플레이트를 가압하여 동일한 제동력을 발생시키게 한다.
상기 초기위치 이동수단은, 상기 피스톤의 관통구멍 내주면을 따라 등간격으 로 형성되는 다수의 걸림돌기들과, 상기 피스톤이 브레이크 디스크와 브레이크 플레이트의 마모량에 대응하여 이동하면 상기 걸림돌기와 결합해제되어 상기 피스톤의 이동을 허용하고, 마모량에 대응하여 이동한 상기 피스톤의 걸림돌기와는 결합되어 상기 피스톤의 위치를 제한하도록 상기 가이드에 설치되는 스토퍼로 구성된다.
이하 본 발명에 따른 브레이크 디스크 간극 조절 장치의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 하여 상세히 설명한다(종래와 동일한 구성요소는 동일한 부호를 사용하여 설명한다.).
도 2는 본 발명에 따른 브레이크 디스크 간극 조절 장치의 구성을 나타내는 단면도이며, 도 3은 본 발명의 간극 조절 장치를 구성하는 초기위치 이동수단의 구성을 나타내는 확대 단면도이다. 먼저, 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 간극 조절 장치는 액슬샤프트(10)를 감싸는 브레이크 하우징(20)을 구비한다. 액슬샤프트(10)에는 다수의 브레이크 디스크(12)가 상기 액슬샤프트(10)와 일체로 회전되도록 소정간격으로 설치되며, 상기 각각의 브레이크 디스크(12)사이에는 브레이크 플레이트(22)가 배치된다. 브레이크 플레이트(22)는 브레이크 하우징(20)의 내주면과 스플라인 조립되어 축방향으로의 이동이 가능하다.
또한, 브레이크 하우징(20)에는 피스톤(30)이 이동가능하게 설치된다. 피스톤(30)은 오일통로(24)로 공급되는 압유에 의해 "초기위치"(A)로부터 "가압위치" (B)로 이동되어 브레이크 플레이트(22)의 일측을 가압하며, 따라서 브레이크 플레이트(22)와 브레이크 디스크(12)를 접촉시켜 제동력을 발생시킨다. 여기서, "초기 위치"(A)의 피스톤(30)은 브레이크 플레이트(22)와 대략, 1 ∼ 1.2mm 정도의 간격(t)을 두고 있다. 따라서, 피스톤(30)은 "초기위치"(A)와 "가압위치"(B)사이에서 대략, 1 ∼ 1.2mm 정도의 스트로크를 가지며 왕복운동 한다.
한편, 피스톤(30)에는 관통구멍(34)이 형성되어 있다. 관통구멍(34)은 피스톤(30)의 원주방향을 따라 복수개 형성되며, 가이드(40)가 끼워져 관통된다. 가이드(40)는 관통구멍(34)을 관통하여 브레이크 하우징(20)에 나사 체결된다. 가이드 (40)는 피스톤(30)의 직선운동을 가이드 한다.
그리고 가이드(40)의 머리부(42)와 피스톤(30)의 사이에는 리턴스프링(50)이 배치된다. 리턴스프링(50)은 환형의 겹판 스프링으로서, 상기 피스톤(30)을 "초기위치"(A)로 탄성 가압한다. 특히, 오일통로(24)로의 압유 공급이 중단됨에 따라 상기 피스톤(30)을 "가압위치"(B)에서 "초기위치"(A)로 복귀시킨다.
한편, 본 발명의 간극 조절 장치는 브레이크 디스크(12)와 브레이크 플레이트(22)가 마모되면, 그 마모량에 대응하여 상기 피스톤(30)의 "초기위치"(A)를 브레이크 플레이트(22)를 향해 이동시키는 초기위치 이동수단을 구비한다.
초기위치 이동수단은 도 3에 도시된 바와 같이 피스톤(30)의 관통구멍(34) 내주면을 따라 등간격으로 형성되는 다수의 걸림돌기(60)들과, 피스톤(30)이 브레이크 디스크(12)와 브레이크 플레이트(22)의 마모량에 대응하여 이동하면 걸림돌기 (60)와 결합해제되어 피스톤(30)의 이동을 허용하고, 마모량에 대응하여 이동한 피스톤(30)의 걸림돌기(60)와는 결합되어 피스톤(30)의 위치를 제한하도록 상기 가이드(40)에 설치되는 스토퍼(62)로 구성된다. 특히, 스토퍼(62)는 탄성변형이 가능한 환형링으로서, 가이드(40) 둘레에 형성된 환형의 홈(44)에 배치되며, 그 둘레에는 다수의 톱니형 결합돌기(64)들이 형성되어 있다.
이러한 초기위치 이동수단에 의하면, 브레이크 디스크(12)와 브레이크 플레이트(22)가 마모되어 상기 피스톤(30)이 마모량에 대응한 거리를 더 이동하면, 피스톤(30)의 이동을 허용한다. 그리고 마모량에 대응한 거리를 이동한 피스톤(30)은 그 자리에서 록킹시킴으로써 마모량에 대응한 거리 만큼 피스톤(30)의 "초기위치" (A)를 이동시키는 것이다. 특히, 피스톤(30)의 "초기위치"(A)를 이동시킴으로써 피스톤(30)과 브레이크 플레이트(22)간의 간격을 항상 일정하게 유지시키며, 따라서 브레이크 플레이트(22)와 브레이크 디스크(12)간의 간격도 항상 일정하게 유지시킨다.
결과적으로, 피스톤(30)과 브레이크 플레이트(22) 그리고 브레이크 플레이트 (22)와 브레이크 디스크(12)의 간격은, 플레이트(22)와 디스크(12)의 마모에도 불구하고 항상 일정하게 유지되는 바, 상기 피스톤(30)으로 하여금 플레이트(22)와 디스크(12)의 마모에 관계없이 항상 적절한 거리를 왕복 운동하면서 브레이크 플레이트(22)를 가압하여 일정한 제동력을 발생시키게 하며, 따라서 브레이크의 제동시간, 제동성능, 제동 응답성 등이 저하되지 않게 한다.
한편, 피스톤(30)의 위치를 제한하기 위한 스토퍼(62)의 톱니형 결합돌기 (64)들은 그 간격(ℓ)이, 즉 그 피치(Pitch)가 대략, 1 ∼ 1.2mm 정도 보다 크게 구성되어야 한다. 이는 브레이크 플레이트(22)와 브레이크 디스크(12)의 마모량이 "초기위치"(A)의 피스톤(30)과 브레이크 플레이트(22)와 간격(t)보다 더 클 경우에 만, 피스톤(30)의 "초기위치"(A)가 이동되도록 하기 위함이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 브레이크 디스크 간극 조절 장치에 의하면, 브레이크 디스크와 브레이크 플레이트의 마모량에 대응하여 피스톤의 초기위치를 이동시킴으로써 브레이크 디스크와 브레이크 플레이트의 간격을 일정하게 유지시킬 수 있으며, 따라서 피스톤이 브레이크 플레이트와 브레이크 디스크의 마모에 관계없이 항상 일정한 거리를 왕복 운동하면서 브레이크 플레이트를 가압하여 동일한 제동력을 발생시키게 하는 효과를 갖는다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.

Claims (3)

  1. 삭제
  2. 액슬샤프트(10)와, 상기 액슬샤프트(10)의 외주면에 간격을 두고 장착되며, 상기 액슬샤프트 (10)와 일체로 회전되는 다수의 브레이크 디스크(12)와, 상기 브레이크 디스크(12)를 포위하도록 상기 액슬샤프트(10)의 단부에 설치되는 브레이크 하우징(20)과, 상기 브레이크 디스크(12)들의 사이에 배치되며, 상기 브레이크 하우징(20)의 내주면에 이동가능하게 장착되는 다수의 브레이크 플레이트(22)와, 도입되는 압유에 의해 초기위치(A)로부터 운동하여 상기 브레이크 디스크 (12)와 브레이크 플레이트(22)를 밀착 가압하며, 원주 방향을 따라 형성되는 복수의 관통구멍(34)을 갖는 피스톤(30)과, 일측에는 상기 피스톤(30)을 상기 초기위치(A)로 탄성 가압하는 리턴스프링 (50)을 구비하고, 타측에는 상기 피스톤(30)의 운동을 가이드 하도록 상기 관통구멍(34)을 관통하여 상기 브레이크 하우징(20)에 체결되는 가이드(40)를 구비하는 브레이크 디스크 간극 조절 장치에 있어서,
    상기 피스톤(30)과 가이드(40) 사이에 설치되어 상기 브레이크 디스크(12)와 브레이크 플레이트(22)의 마모량에 대응하여 상기 피스톤(30)의 상기 초기위치(A)를 브레이크 플레이트(22)를 향해 이동시키는 초기위치 이동수단을 포함하며, 상기 초기위치 이동수단은,
    상기 피스톤(30)의 상기 관통구멍(34) 내주면을 따라 등간격으로 형성되는 다수의 걸림돌기(60)들과;
    상기 피스톤(30)이 상기 브레이크 디스크(12)와 상기 브레이크 플레이트(22)의 마모량에 대응하여 이동함에 따라 상기 걸림돌기(60)와의 결합이 해제되어 상기 피스톤(30)의 이동을 허용하고, 상기 마모량에 대응하여 이동한 상기 피스톤(30)의 상기 걸림돌기(60)와는 결합되어 상기 피스톤(30)의 위치를 제한하도록 상기 가이드(40)에 설치되는 스토퍼(62);를 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크 디스크 간극 조절 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 스토퍼(62)는, 상기 가이드(40) 둘레에 설치되는 탄성링(62)을 포함하며, 상기 탄성링(62)의 외면에는 상기 걸림돌기(60)와 결합가능한 톱니형 결합돌기 (64)들이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 브레이크 디스크 간극 조절 장치.
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