KR20170129861A

KR20170129861A - 다용도 차량용 디스크 브레이크

Info

Publication number: KR20170129861A
Application number: KR1020177030036A
Authority: KR
Inventors: 토비아스 쉐프베르거; 루돌프 피셔; 피터 발린트; 마티아스 클링너; 미카엘 페셀; 랄프 베버
Original assignee: 크노르-브렘제 시스테메 퓌어 누츠파조이게 게엠베하
Priority date: 2015-03-20
Filing date: 2016-03-18
Publication date: 2017-11-27
Also published as: MX2017012005A; DE102015104183A1; JP2018508723A; EP3271604A1; CN107407360A; CN107407360B; CA2980244A1; RU2666481C1; US20180003253A1; EP3271604B1; JP6486490B2; WO2016150832A1; US10443667B2; BR112017019354A2

Abstract

브레이크 디스크 위에 결합되는 브레이크 캘리퍼와, 변위 가능하게 안내되는 브리지(6)에 의해 디스크 브레이크를 작동시키기 위한 적어도 하나의 작동 장치를 포함하는 다용도 차량용 디스크 브레이크로서, 상기 브리지(6)는, 외부 나사산이 제공되고 폐쇄 플레이트(12)를 관통하는 위치 설정 스핀들(10)이 나사 결합되는 적어도 하나의 나사 보어를 포함하고, 상기 위치 설정 스핀들은, 상기 위치 설정 스핀들에 대해 회전될 수 있고 브레이크 라이닝이 상기 브레이크 디스크에 대해 가압될 수 있게 하는 압력 피스(11)를 보유하고, 클리어런스를 조정하기 위해 상기 위치 설정 스핀들(10)과 작동 가능하게 연결되는 조정 장치가 제공되고, 상기 위치 설정 스핀들(10)의 통과 영역은 벨로우즈(16)에 의해 밀봉되고, 상기 벨로우즈는 일 측에서 상기 브레이크 캘리퍼 상에 그리고 타 측에서는 상기 압력 피스(11) 상에 유지되는 상기 디스크 브레이크는 상기 위치 설정 스핀들(10) 상에 회전 방지 방식으로 유지되고 축 방향으로 고정되고 상기 압력 피스(11) 상에 회전 가능하게 유지되는 고정 링(15)이 제공되도록 설계된다.

Description

다용도 차량용 디스크 브레이크

본 발명은 청구항 제1항에 따른 다용도 차량용 디스크 브레이크에 관한 것이다.

일반적인 디스크 브레이크는 DE 94 22 342 U1호에 개시되어 있다. 이러한 디스크 브레이크는, 제동 중에 브리지에 작용하며 적어도 하나의 위치 설정 스핀들이 회전 가능하게 장착된 브레이크 레버를 포함한다. 이것은 브레이크가 작동할 때 브리지의 변위에 의해 브레이크 라이닝 상에 가압되는 압력 피스를 포함한다.

소정의 클리어런스, 즉 브레이크 라이닝과 브레이크 디스크 사이의 거리의 마모에 의한 변화를 보상하기 위해, 브레이크 디스크 방향으로 회전함으로써 위치 설정 스핀들이 조정되는 조정 장치가 제공된다. 이를 위해 위치 설정 스핀들에 외부 나사산이 제공되고, 이에 대응하는 브리지의 나사 보어에 결합된다.

브리지와 브레이크 레버가 위치하는 브레이크 캘리퍼의 수용 공간은 외부, 즉 브레이크 디스크를 향하여 위치 설정 스핀들에 의해 관통되는 폐쇄 플레이트에 의해 폐쇄된다.

이러한 관통 영역을 밀봉하기 위해 주름진 벨로우즈가 제공되는데, 일측에서는 폐쇄 플레이트 상에 그리고 타측에서는 압력 피스 상에 유지된다. 그 벨로우즈는 일반적으로 전체 조정 범위에 걸쳐 위치 설정 스핀들을 감싸기 위해 실리콘 고무와 같은 신축성 있는 재질로 구성된다. 제동 후 브리지를 복원하기 위해 폐쇄 플레이트와 브리지 사이에 압축 스프링이 배치된다.

부하 용량, 즉 벨로우즈의 수명과 관련하여, 제동 중에 발생하는 비교적 높은 온도가 벨로우즈에 작용하는 한 문제가 발생하므로, 그 벨로우즈를 마모 부품으로서 교체해야 한다.

그러나 이것은 제한된 공간 조건으로 인해 상당한 작업 비용으로만 가능하며, 이는 디스크 브레이크의 유지 보수 비용에 매우 불리한 영향을 미친다.

시간적 비용을 제외하고, 벨로우즈를 교체하기 위해서는 조정 장치에 의해 위치 설정 스핀들을 되돌려야 하고, 이를 보호하기 위해 전후진 시에 파열 어댑터가 사용되며, 이는 일정 토크가 초과될 때 파손되어 조정 장치의 조정기를 과부하로부터 보호한다. 또한 조정 장치의 분리 방지 장치가 필요한데, 그렇지 않으면 위치 설정 스핀들이 조정기에 대해 축방향으로 클램핑되기 때문에, 해제를 위해 분리용 어댑터보다 더 높은 토크가 필요하다는 사실을 초래한다.

DE 10 2008 010 462 A1호로부터 브리지가 나사 보어를 포함하지 않고, 압력 피스톤이 기울어지게 장착된 블라인드 구멍이 있으며, 압력 피스톤이 한편으로는 브리지의 원주 방향 홈 안에 그리고 다른 한편으로는 압력 피스톤의 원주 방향 홈 안에 포함된 결합 링에 의해 축방향으로 고정되지만 회전 가능하게 브리지 내에 유지되는 디스크 브레이크가 알려져 있다. 또한 압력 피스톤은 이에 대해 회전 가능한 압력 피스가 제공되지 않고, 압력 피스는 압력 피스톤의 일체형 부품이다. 여기까지 상기 문헌의 일반적인 선행 기술을 재현한다.

본 발명의 과제는 보다 간단하고 경제적으로 생산되어 설치될 수 있고, 마모 부품의 교체가 용이한 일반적인 유형의 디스크 브레이크를 추가로 개발하는 것이다.

상기 목적은 청구항 제1항의 특징을 갖는 디스크 브레이크에 의해 달성된다.

새로운 디스크 브레이크는 우선 지금까지보다 훨씬 용이하게 생산될 수 있다는 점에서 먼저 두드러진다. 이는 특히, 본 발명에 따라 제공된 고정 링이 회전 방지를 달성해주기 때문에, 종래 기술에서 언급된 조정 장치의 분리 방지 장치가 생략될 수 있다는 사실에 기여한다.

종래 기술로부터 조정 장치의 견인 구동 장치, 위치 설정 스핀들, 브리지 및 폐쇄 플레이트를 브레이크 캘리퍼의 수용 공간 내로 사전 장착된 구조 유닛으로서, 주요 구성 요소로서 도입하는 것이 알려져 있다.

이를 위해 전체 구조 유닛을 함께 고정해야 한다. 고정 링의 압력 피스에 대한 축방향으로의 고정은 축방향으로 고정되므로, 폐쇄 플레이트는 소위 압축 스프링을 통해 압력 피스에 대해 가압되고, 다시금 고정 링을 통해 위치 설정 스핀들을 당기면서 나사를 자가 잠금함으로써 유닛의 관련된 구성 요소를 서로 고정시킨다. 따라서 디스크 브레이크는 보다 더 간단하고 시간적으로 더 짧게 조립될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 고정 링은 위치 설정 스핀들의 축방향 홈에 결합되는 축방향으로 연장되는 스프링 아암을 갖는 회전 방지 장치를 위치 설정 스핀들에 제공한다.

고정 링의 장착을 위해 탄성적으로 형성되고, 관통하는 슬롯이 형성되므로, 특히 벨로우즈 및 압력 피스의 교체 시, 벌어짐으로써 위치 설정 스핀들 상에 형성된 헤드 지나 안내될 수 있다. 이 경우, 위치 설정 스핀들의 헤드를 지난 후에 고정 링이 압축되므로, 외부 직경은 압력 피스의 내부 직경보다 작다.

압력 피스에 고정 링을 축방향으로 고정하기 위해, 고정 링은 원주에 걸쳐 분포되고, 반경 방향으로 정렬된 탭을 가지며, 이 탭은 탄성 고정 링의 복원력으로 인해 압력 피스의 원주 내부 홈에 결합된다.

위치 설정 스핀들의 축방향 홈에 결합하는 스프링 아암에 의해 전술한 회전 방지 장치를 통해 위치 설정 스핀들이 회전될 때 고정 링도 함께 회전된다. 이는 벨로우즈의 2차 시일의 링과 협력하여 장치가 후방으로 회전하는 것을 방지할 수 있게 하며, 한편으로는 링의 마찰 결합적 고정을 통해 브리지와 연결되고, 다른 한편으로는 폐쇄 플레이트와 벨로우즈의 마찰 결합적 연결을 이루고, 이는 2차 시일의 링과 연결된다.

후방 회전 방지를 위해, 고정 링에서의 압력 피스와는 반대쪽 측면 상에 러그가 제공되고, 상기 러그는 위치 설정 스핀들을 후방으로 회전 시에 링의 리세스에 결합된다.

여기서 리세스 사이에 형성된 웨브는, 위치 설정 스핀들의 나사의 변환비를 통해 변환되는 그 폭이 예를 들어 0.1mm의 축방향 복귀 경로의 후방 회전 시에 스킵되도록 설계된다. 한편, 리세스는 이러한 경우 0.4mm의 축방향 복귀 경로를 커버할 정도로 넓다. 여기서 고정 링이 2차 시일의 링과 축방향으로 고정되지 않도록 해야 한다. 이는 고정 링의 스프링 아암이 축방향으로 탄성을 가지도록 설계되어, 링의 웨브을 스킵하기 위해 요구되는 0.1mm의 축방향 복귀 경로가 스프링 작용에 의해 차단되도록 달성된다.

언급한 바와 같이, 고온은 브레이크의 작동 중에 압력 피스의 영역 및 따라서 고정 링의 영역에 관련된 구성 요소에 영향을 미친다. 이는 특히 어닐링(annealing)을 방지하기 위해, 스프링 강에 대한 특별한 요구를 제기한다.

전술한 구조의 이점은, 일반적으로 M24-4P2인 나사 피치의 0.1mm의 변환비에 의해 고정 링에서 발생하는 응력이 기초 재료의 Rp₀ _,2-값, 예를 들어 DIN EN 10132-4-C67S보다 낮은 것을 전제로 하고, 매우 적은 스프링 경로가 필요하다는 사실에 있다. 따라서 고정 링의 어닐링된 상태에서 축방향 스프링 작용이 또한 제공된다.

본 발명의 다른 유리한 실시예는 종속항의 특징이다.

본 발명의 실시예는 첨부된 도면을 참조하여 이하에서 설명된다.

도 1은 디스크 브레이크를 부분적으로 절단한 평면도를 도시한다.
도 2는 디스크 브레이크의 조립체를 부분 분해도로 도시한다.
도 3은 도 2에 따른 조립체를 사시도로 도시한다.
도 4는 도 3에 따른 조립체를 단면 평면도로 도시한다.
도 5는 복수의 상이한 도면에서 디스크 브레이크의 상세를 도시한다.
도 6은 복수의 상이한 도면에서 디스크 브레이크의 추가적인 상세를 도시한다.

도 1은 브레이크 디스크(2)와 관련하여 가이드 바(14)에 의해 브레이크 캐리어(4) 상에 축방향으로 변위 가능하게 장착된, 차량용 브레이크 디스크(2)와 중첩된 브레이크 캘리퍼(1)를 갖는 다용도 차량용 브레이크 디스크를 도시한다.

작동 장치(5)는 브레이크 캘리퍼(1) 내에 제동 시 브리지(6)에 작용하는 브레이크 레버(7)와 함께 배치된다. 이러한 예에서 서로 평행하게 그리고 서로 이격되어 배치된 2개의 위치 설정 스핀들(10)이 유지되고, 위치 설정 스핀들은 브레이크 디스크(2)에 대면하는 단부에 각각 압력 피스(11)를 갖고, 제동 시 이에 대해 할당된 브레이크 라이닝(3)이 가압될 수 있고, 또한 브레이크 디스크(2) 상에 대향하여 반작용 측면의 브레이크 라이닝(3)이 가압될 수 있다.

변화하는 클리어런스, 즉 브레이크 라이닝(3)과 브레이크 디스크(2) 사이의 거리의 보상을 위해, 브레이크의 작동 시 위치 설정 스핀들(10)을 브레이크 디스크(2)의 방향으로 회전시킬 수 있는 조정 장치(8)가 제공되고, 여기서 위치 설정 스핀들(10)에 브리지(6)의 내부 나사산에 결합되는 외부 나사산이 제공된다.

조정을 동기화하기 위해, 예를 들어 체인 형태에서 견인 수단(9)을 구비한 견인 구동 장치가 제공된다.

브레이크의 해제 후 브리지(6)의 복원을 위해, 일 측에서 브리지(6) 상에 그리고 타 측에서는 폐쇄 플레이트(12) 상에 지지되는 압축 스프링(13)이 제공되고, 압축 스프링은 작동 장치(5)를 수용하는 브레이크 캘리퍼(1)의 수용 공간을 브레이크 디스크(2)와 대면하는 측에 폐쇄하고, 이에 의해 예를 들어 나사 결합에 의해 브레이크 캘리퍼(1)에 고정되게 연결된다.

도 2 및 도 3은 브리지(6), 견인 수단(9), 위치 설정 스핀들(10) 및 압력 피스(11) 및 폐쇄 플레이트(12)의 사전 장착된 구조 유닛으로 구성되며, 브레이크 캘리퍼(1)에 완전히 삽입된 디스크 브레이크의 일부를 도시한다.

본 발명에 따르면, 각각의 위치 설정 스핀들(10) 상에 축방향으로 고정되고 회전 가능하게 할당된 압력 피스(11)가 유지되는, 회전 방지 방식으로 유지되는 고정 링(15)이 배치된다.

위치 설정 스핀들(10)과의 회전을 방지하기 위해, 고정 링(15)은 위치 설정 스핀들(10)의 축방향 홈(19)에 결합하는 스프링 아암(20)을 포함한다.

도 2는 위치 설정 스핀들(10)에 대한 압력 피스(11)의 사전 장착 위치를 도시하는 한편, 도 3 및 도 4는 각각 압력 피스(11)의 장착된 상태를 재현한다.

또한 도 4에서 위치 설정 스핀들(10)의 관통 영역은 폐쇄 플레이트(12)에 의해 각각 벨로우즈(16), 여기서는 주름진 벨로우즈에 의해 밀봉되고, 상기 벨로우즈는 일 측에서 압력 피스(11) 상에 그리고 타 측에서는 폐쇄 플레이트(12) 상에 유지된다.

후술될 고정을 위해 치수 안정 부품으로서의 링을 가진 포트(pot) 형태의 2차 시일(17)이 제공되는 데, 그 2차 시일(17)은 폐쇄 플레이트(12)의 관통 개구 내로 가압되는 한편, 2차 시일(17)이 브리지(6) 상에 고정되어 있는 동안에 그 상에 벨로우즈(16)가 유지된다.

고정 링(15)은 도 5에 상세히 도시되어 있고, 도 5a)는 사시도, 도 5b)는 평면도 그리고 도 5c)는 측면도이다.

특히 도 5b)에서 고정 링(15)은 다각형 윤곽을 가지며, 그 모서리는 위치 설정 스핀들(10)의 확대 헤드를 수용하는 압력 피스(11)의 개구의 벽이 기대이지는 것을 알 수 있다. 스프링 판으로 형성된 고정 링(15)은 축방향으로 연속적으로 슬롯이 형성되므로, 문제없이 벌어질 수 있다.

이를 통해 고정 링(15)은 내측으로 경사진 다리를 갖는 스프링 아암(20)이 위치 설정 스핀들(10)의 축방향 홈(19) 내에 삽입되는 확장 헤드 뒤의 최종 위치로 올 때까지 위치 설정 스핀들(10)의 확장 헤드를 지나 밀릴 수 있다. 이 예에서, 서로 동일한 각도 간격으로 배치된 3개의 축방향 홈(19) 및 스프링 아암(20)이 제공된다.

또한 도 5에서 고정 링(15)은 압력 피스(11)의 축방향 고정을 위해 위치 설정 스핀들(10)의 확대 헤드를 수용하는 압력 피스(11)의 개구를 둘러싸는 홈(23)에 결합하는 반경 방향 외측으로 향한 탭(21)을 갖는다는 것을 명백히 알 수 있다.

탭(21)의 반대쪽 측면 상에, 위치 설정 스핀들(10)이 후방으로 회전할 때 2차 시일(17)의 링의 리세스(18)와 결합하는 러그(22)가 고정 링(15)에 형성된다(도 4).

도 6에서, 2차 시일(17)은 상세히 도시되고, 즉 도 6a)에서 평면도로 그리고 도 6b)에서 단면도로 도시된다.

리세스(18) 사이에 형성된 웨브(24)는 위치 설정 스핀들(10)이 0.1mm의 축방향 복귀 경로로 후방으로 회전할 때 회전 방향으로의 길이가 위치 설정 스핀들(10)의 나사산의 변환비에 의해 변환되도록 설계된다. 한편, 리세스(18)는 동일한 방향으로 0.4mm의 축방향 복귀 경로가 커버되도록 치수 설정된다.

고정 링(15)이 2차 시일(17)과 축방향으로 클램핑되지 않도록 보장되어야 한다. 이는 축방향 홈(19)에 위치된 스프링 아암이 축방향으로 탄성을 가지도록 설계되므로, 2차 시일(17) 상의 웨브(24)를 스킵하기 위해 필요한 0.1mm 축방향 복귀 회전 경로가 스프링 작용에 의해 차단되는 사실에 의해 달성된다.

위치 설정 스핀들(10)이 더 후방으로 회전하면, 고정 링(15)의 러그(22)의 측면은 2차 시일(17)의 웨브(24)의 측면과 접촉하게 되고, 예를 들어 대략 35 Nm의 가용 토크가 원주 방향으로만 차단된다. 브리지(6)에 대한 2차 시일(17)의 압입은 이러한 토크가 전달될 수 있도록 설계된다.

고정 링(15)과 2차 시일(17) 사이의 접촉 영역이 매우 작기 때문에, 2차 시일(17)에 국부적인 소성화가 발생하지만, 웨브(24)의 추가적인 스킵이 가능한 축방향 복귀 경로에 의해 확보되고, 브레이크의 수명에 대한 복귀 기능은 일반적으로 단지 10번만 필요하기 때문에 이는 문제가 되지 않는다.

1 브레이크 캘리퍼
2 브레이크 디스크
3 브레이크 라이닝
4 브레이크 캐리어
5 작동 장치
6 브리지
7 브레이크 레버
8 조정 장치
9 견인 수단
10 위치 설정 스핀들
11 압력 피스
12 폐쇄 플레이트
13 압축 스프링
14 가이드 바
15 고정 링
16 벨로우즈
17 2차 시일
18 리세스
19 축방향 홈
20 스프링 아암
21 탭
22 러그
23 홈
24 웨브

Claims

브레이크 디스크(2) 위에 결합되는 브레이크 캘리퍼(1)와, 변위 가능하게 안내되는 브리지(6)에 의해 디스크 브레이크를 작동시키기 위한 적어도 하나의 작동 장치(5)를 포함하는 다용도 차량용 디스크 브레이크로서, 상기 브리지(6)는, 외부 나사산이 제공되고 폐쇄 플레이트(12)를 관통하는 위치 설정 스핀들(10)이 나사 결합되는 적어도 하나의 나사 보어를 포함하고, 상기 위치 설정 스핀들은, 상기 위치 설정 스핀들에 대해 회전될 수 있고 브레이크 라이닝(3)이 상기 브레이크 디스크(2)에 대해 가압될 수 있게 하는 압력 피스(11)를 보유하고, 클리어런스를 조정하기 위해 상기 위치 설정 스핀들(10)과 작동 가능하게 연결되는 조정 장치(8)가 제공되고, 상기 위치 설정 스핀들(10)의 통과 영역은 벨로우즈(16)에 의해 밀봉되고, 상기 벨로우즈는 일 측에서 상기 브레이크 캘리퍼(1) 상에 그리고 타 측에서는 상기 압력 피스(11) 상에 유지되는, 상기 디스크 브레이크에 있어서,
고정 링(15)이 제공되고, 상기 고정 링은 상기 위치 설정 스핀들(10) 상에 회전 방지 방식으로 유지되고 축방향으로 고정되고 상기 압력 피스(11) 상에 회전 가능하게 유지되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
제1항에 있어서,
상기 고정 링(15)은 상기 위치 설정 스핀들(10) 상에 형상 맞춤 로킹 방식으로 유지되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 고정 링(15)은 상기 위치 설정 스핀들(10)의 축방향 홈(19)에 결합되는 스프링 아암(20)을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 고정 링(15)은 탄성 재료, 바람직하게는 스프링 강으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 고정 링(15)은 연속적으로 슬롯이 형성되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 고정 링(15)은 상기 압력 피스(11)의 원주 홈(23)에 결합되는 반경 방향으로 정렬된 탭(21)을 포함하고, 상기 홈(23)은, 상기 위치 설정 스핀들(10)의 확장 헤드가 결합되는 상기 압력 피스(11)의 개구의 벽에 제공되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 고정 링(15)의 내경은 상기 위치 설정 스핀들(10)의 확장 헤드의 직경보다 작은 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 고정 링(15)은 상기 탭(21)의 반대쪽 측면 상에 축방향으로 정렬된 러그(22)를 포함하고, 상기 러그는, 한편으로는 상기 폐쇄 플레이트(12)의 관통 개구 내로 가압되고 다른 한편으로는 상기 브리지(6) 상에 고정되는 포트형 2차 시일(17)의 리세스에 결합되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
복수의 리세스(18)가 원주에 걸쳐 분포되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 리세스(18)의 길이는 2개의 리세스(18) 사이의 웨브(24)의 길이보다 큰 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 고정 링(15)은 다각형 윤곽을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스프링 아암(20)은, 반경 방향으로 내측으로 경사지고 상기 위치 설정 스핀들(10)의 상기 축방향 홈(19)에 결합되는 레그를 각각 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 축방향 홈(19)은 서로 동일한 각도 간격으로 배치되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.