KR102132510B1

KR102132510B1 - 디스크 브레이크 장치

Info

Publication number: KR102132510B1
Application number: KR1020167007350A
Authority: KR
Inventors: 마코토 오사와; 히로타다 요시타니
Original assignee: 가부시키가이샤 티비케이
Priority date: 2013-09-19
Filing date: 2013-09-19
Publication date: 2020-07-09
Also published as: EP3048324A1; EP3048324A4; JP6284943B2; US20160230826A1; JPWO2015040652A1; CN105556157A; KR20160060047A; WO2015040652A1

Abstract

본 발명에 따른 디스크 브레이크 장치(1)는 브레이크 패드(4, 5)를 로터면(2L, 2R)에 밀어붙이기 위한 패드가압장치(10)를 구성하는 브레이크 샤프트(20)가 원기둥형상의 샤프트 지지부재(25)를 통하여 브레이크 하우징(6)의 내면에 지지되고, 샤프트 지지부재(25)의 표면을 따라 브레이크 작동방향 및 해제방향으로 회전운동한다. 샤프트 지지부재(25)는 브레이크 하우징(6)의 내면에 형성된 지지오목부(19)에 표면의 일부가 삽입된 상태로 설치된다. 그리고 지지오목부(19)의 표면의 마찰계수가 샤프트 지지부재(25)의 표면의 마찰계수보다 크게 되어 있다.

Description

디스크 브레이크 장치{Disc brake device}

[0001] 본 발명은 자동차 등에 탑재되는 디스크 브레이크 장치에 관한 것이다.

[0002] 이러한 디스크 브레이크 장치로서, 자동차 등의 차륜과 함께 회전하는 디스크 로터(disc rotor)와, 이 디스크 로터를 끼우도록 대향 배치된 한 쌍의 브레이크 패드와, 디스크 로터의 외주부를 넘어 설치되고 디스크 로터의 로터면(rotor surface)에 수직인 방향으로 이동 가능하게 설치된 캘리퍼(caliper)를 구비한 구성의 플로팅(floating) 타입의 브레이크 장치가 알려져 있다(예를 들어 특허문헌 1 및 2를 참조). 이 디스크 브레이크 장치에서는 한쪽의 브레이크 패드측에만 브레이크 액추에이터를 갖고, 이 브레이크 액추에이터의 작동에 의해 한쪽의 브레이크 패드를 로터면으로 밀어붙이는 동시에, 그 반력을 이용하여 캘리퍼를 통하여 다른쪽 브레이크 패드를 끌어당겨 반대측의 로터면으로 밀어붙이고, 한 쌍의 브레이크 패드에 의해 디스크 로터를 양측에서 끼우고, 양자 사이의 마찰력에 의해 디스크 로터 및 차륜의 회전을 제동하도록 구성되어 있다.

[0003] 상기와 같은 디스크 브레이크 장치는 브레이크 액추에이터의 작동에 의해 브레이크 패드를 디스크 로터의 로터면으로 밀어붙이기 위한 패드가압장치를 갖고 있다. 이 패드가압장치는 로터면에 대략 평행하게 배치된 브레이크 샤프트를 갖고 있고, 이 브레이크 샤프트를 브레이크 액추에이터의 작동에 의해 브레이크 작동방향으로 회전운동시킴으로써 브레이크 패드를 로터면으로 밀어붙이도록 구성되어 있다. 또한, 브레이크 조작이 해제되면, 브레이크 샤프트는 스프링의 탄성지지력에 의해 브레이크 해제방향으로 회전운동되어 브레이크 패드를 로터면으로부터 사이를 두도록 구성되어 있다.

특허문헌 1 : 특허제3881710호 특허문헌 2 : 특허제3960396호

[0005] 그런데, 상기와 같은 디스크 브레이크 장치에서는 브레이크 하우징(캘리퍼) 내에서 브레이크 샤프트는 회전운동 가능하게 지지가 된다. 브레이크 샤프트를 회전운동 가능하게 지지하는 방법으로서는, 종래부터 다종다양한 구성이 생각되고 있으나, 대부분이 베어링을 통해 지지가 되고, 그 때문에 브레이크 하우징 내에 오목부 또는 볼록부가 형성되어 있는 것이 있다. 이러한 오목부 또는 볼록부는 매끄러운 표면을 가질 필요가 있기 때문에 기계 가공에 의해 마무리 가공되어 형성된다. 그러나 그 오목부 또는 볼록부가 형성되는 개소는 브레이크 하우징의 안쪽 위치이기 때문에 기계 가공이 곤란하며, 제조 비용이 늘어난다는 과제가 있었다. 특히, 브릿지 일체형의 캘리퍼 형상인 경우에는 정면에서 공구 등을 넣을 수 없어 기계가공이 더욱 곤란하였다.

[0006] 본 발명은 이러한 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 브레이크 하우징 내부의 가공 공정수를 줄이고, 브레이크 샤프트를 회전운동 가능하게 지지하는 구조를 용이하게 형성할 수 있는 디스크 브레이크 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

[0007] 상기 과제를 해결하기 위해 본 발명에 따른 디스크 브레이크 장치는, 차륜과 함께 회전하는 디스크 로터와, 상기 디스크 로터의 로터면에 대향하여 설치된 브레이크 패드와, 상기 브레이크 패드를 상기 로터면으로 밀어붙이기 위한 패드가압장치와, 상기 패드가압장치를 내부에 수용하는 브레이크 하우징(예를 들어 실시예에서의 캘리퍼(6))을 구비하고, 상기 패드가압장치에 의해 상기 브레이크 패드를 상기 로터면에 밀어붙이고, 양자 사이에 발생하는 마찰력에 의해 상기 디스크 로터 및 상기 차륜의 제동을 행하도록 구성된다. 게다가, 상기 패드가압장치는 브레이크 조작이 행해졌을 때에 작동하는 브레이크 액추에이터와, 상기 로터면에 대략 평행하게 배치되어 상기 브레이크 액추에이터의 작동에 의해 브레이크 작동방향으로 회전운동하는 브레이크 샤프트(예를 들어 실시예에서의 오퍼레이팅 샤프트(20))와, 상기 브레이크 샤프트의 회전운동에 의해 상기 브레이크 패드를 상기 로터면에 가까워지는 방향으로 이동시키는 패드가압운동기구와, 브레이크 조작이 해제되었을 때에 상기 패드가압운동기구를 상기 로터면으로부터 떨어지는 방향으로 이동시키는 동시에 상기 브레이크 샤프트를 브레이크 해제방향으로 회전운동시키는 브레이크 해제 스프링(예를 들어 실시예에서의 리턴 스프링(15, return spring))을 구비한다. 그리고 상기 브레이크 샤프트는 상기 로터면과 대략 평행하게 연장되는 원기둥형상의 샤프트 지지부재를 통하여 상기 브레이크 하우징의 내면에 지지가 되고, 상기 샤프트 지지부재의 표면을 따라 브레이크 작동방향 및 해제방향으로 회전운동하고, 상기 샤프트 지지부재는 상기 브레이크 하우징의 내면에 형성된 지지오목부에 표면의 일부가 삽입된 상태에서 설치되고, 상기 지지오목부의 표면의 마찰계수가 상기 샤프트 지지부재의 표면의 마찰계수보다도 큰 것을 특징으로 한다.

[0008] 또한, 상기 구성의 디스크 브레이크 장치에 있어서, 상기 샤프트 지지부재는 매끄러운 표면이 되도록 마무리 가공되고, 상기 지지오목부는 상기 브레이크 하우징을 주조에 의해 형성할 때에 그 주조에 의해 함께 형성되고, 그 표면은 마무리 가공되지 않고 거친 표면 그대로인 것이 바람직하다. 즉, 상기 지지오목부는 주조에 의해 형성된 상태 그대로이다. 또는, 주조에 의해 형성된 후에 초벌가공만 행해져서 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 지지오목부에 브레이크 샤프트를 조립했을 때, 브레이크 샤프트의 안정감을 좋게 하기 위해 지지오목부의 원호반경을 브레이크 샤프트의 반경보다 약간 작게 하고, 지지오목부의 원호 양단에서 브레이크 샤프트에 접촉하는 것이 바람직하다. 또한, 샤프트 축방향의 치수에 있어서도 지지오목부의 양단에서 접촉, 즉 지지오목부의 중앙부가 약간 파여 있는 형상으로 하는 것이 바람직하다.

[0009] 본 발명에 따른 디스크 브레이크 장치에 의하면, 브레이크 하우징의 내면에 거친 표면의 지지오목부를 형성한다. 그리고 지지오목부에 원기둥형상의 사프트 지지부재를 삽입함으로써, 그 샤프트 지지부재를 통하여 브레이크 샤프트를 회전 가능하게 지지할 수 있다. 즉, 지지오목부의 표면을 마무리 가공하지 않고, 브레이크 샤프트의 지지구조를 형성할 수 있다. 따라서, 기계가공이 곤란한 브레이크 하우징의 내부에서의 가공공정을 줄일 수 있어, 제조 비용 절감을 도모할 수 있다.

[0010] 또한, 브레이크 하우징의 내면에 형성되는 지지오목부를 브레이크 하우징과 함께 주조에 의해 형성하도록 하면, 브레이크 하우징의 내부에 공구 등을 넣어 지지오목부를 형성하기 위한 가공을 행할 필요가 없어져서 더욱더 제조 비용 절감을 도모할 수 있다. 또한, 브릿지 일체형의 캘리퍼를 용이하게 또한 저비용으로 제조할 수 있다. 또한, 상기 지지오목부를 브레이크 하우징의 기계 가공(마무리 가공)을 행할 때의 위치기준으로 함으로써, 주조의 편차를 회피할 수 있다. 이때, 지지오목부에 브레이크 샤프트와 동일 형상의 지그를 조합하고, 이것을 위치 기준으로 함으로써 실제로 지지오목부의 주조겉면(표면)에 브레이크 샤프트가 접촉하는 위치를 재현할 수 있다.

[0011]
[도 1] 본 발명에 따른 디스크 브레이크 장치의 대략 중앙부에서의 수직단면도이다.
[도 2] 도 1에 나타내는 화살표 Ⅱ-Ⅱ의 위치에서의 수평단면도이다.
[도 3] 캘리퍼 내에 형성되는 지지오목부의 변형예를 나타내는 수직단면도이다.

[0012] 이하, 본 발명의 실시예에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 일실시예에 따른 디스크 브레이크 장치를 도 1 및 도 2에 나타내고 있다. 또한, 이하에서는 설명의 편의상 도면 중에 나타내는 상하, 좌우 및 전후의 화살표 방향을 각각 상하방향, 좌우방향, 전후방향이라 칭하여 설명한다.

[0013] 디스크 브레이크 장치(1)는 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 자동차 등의 차륜과 함께 회전하는 원반형상의 디스크 로터(2)와, 액슬(액슬 베어링 케이스, axle bearing case)에 고정된 캐리어(3)와, 캐리어(3)에 있어서 디스크 로터(2)를 좌우에 끼우도록 대향 배치된 한 쌍의 브레이크 패드(4, 5)와, 캐리어(3)에 있어서 디스크 로터(2)에 대하여 좌우방향으로 이동 가능하게 설치된 캘리퍼(6)와, 에어 혹은 유압에 의해 작동하는 브레이크 액추에이터(도시 생략)와, 브레이크 액추에이터의 작동에 의해 좌우의 브레이크 패드(4, 5)를 디스크 로터(2)의 좌우측면(2L,2R)(이하, 로터면(2L, 2R)이라 칭함)에 각각 밀어붙이기 위한 패드가압장치(10)로 구성되는 플로팅 타입의 디스크 브레이크 장치이다.

[0014] 캐리어(3)에는 디스크 로터(2)의 로터면(2L, 2R)(브레이크 패드가 밀어붙여지는 면)에 대략 직교하는 방향으로 연장되는 가이드 슬리브(도시 생략)가 볼트에 의해 장착되어 있다. 캘리퍼(6)는 가이드 슬리브에 가이드되어 로터면(2L, 2R)에 대략 직교하는 방향(좌우방향)으로 이동 가능하게 설치되어 있다. 캘리퍼(6)는 가이드 슬리브에 접속되고 내부에 패드가압장치(10)를 수용하는 가압기구 수용부(6a)와, 우브레이크 패드(5)를 지지하는 패드지지부(6b)와, 이들 수용부(6a) 및 지지부(6b)를 연결하는 연결부(6c)를 가지도록 구성된다.

[0015] 좌우의 브레이크 패드(4, 5)는 디스크 로터(2)의 로터면(2L, 2R)에 접촉되는 패드부재(4a, 5a)와, 패드부재(4a, 5a)의 이면측(디스크 로터(2)와의 비접촉면측)에 장착된 금속제의 플레이트부재(4b, 5b)를 가지도록 구성된다.

[0016] 패드가압장치(10)는 브레이크 조작이 행해졌을 때에 작동하는 브레이크 액추에이터(도시 생략), 오퍼레이팅 샤프트(20), 슬라이드 블록(30), 리턴 스프링(15), 패드가압운동기구(40) 및 어저스터 기구(50)를 가지도록 구성된다. 오퍼레이팅 샤프트(20)는 디스크 로터(2)의 로터면에 대략 평행하고 또한 전후방향으로 연장되는 샤프트 본체(21)와, 샤프트 본체(21)의 대략 중앙부로부터 상방으로 연장되는 레버부(22)를 가지도록 구성된다. 레버부(22)의 상단부에는 브레이크 액추에이터의 작동부의 선단이 접속되는 오목부(22a)가 형성되어 있다.

[0017] 샤프트 본체(21)는 디스크 로터(2)로 향한 측면에 있어서 대략 반원형상의 볼록곡면(23)을 갖고, 디스크 로터(2)와 반대측의 면(캘리퍼(6)의 좌측 내면으로 향한 측면)에 있어서 전후방향으로 연장되는 대략 반원형상의 오목부(24)를 가지도록 구성되어 있다. 오목부(24)에는 전후방향으로 연장되는 원기둥형상의 샤프트 지지부재(25)가 베어링(26)을 통하여 끼워 넣어져서 설치되어 있다. 샤프트 지지부재(25)는 매끄러운 표면이 되도록 기계가공이 실시되어 있다. 볼록곡면(23)의 곡률중심과 샤프트 지지부재(25)의 중심축은 상하방향으로 어긋난 배치로 되어 있다. 도 2에 나타내는 바와 같이 볼록곡면(23)은 레버부(22)를 끼우도록 앞뒤에 각각 설치되어 있다.

[0018] 캘리퍼(6)(가압기구 수용부(6a))의 좌측 내면에는 디스크 로터(2)의 로터면과 대략 평행한 평면부(18)가 설치되어 있다. 이 평면부(18)에는 샤프트 지지부재(25)의 표면 형상에 대응한 대략 반원형상의 지지오목부(19)가 전후방향으로 연장되어 형성되어 있다. 이 지지오목부(19)는 캘리퍼(6)를 주조에 의해 형성할 때에 해당 주조에 의해 함께 형성되고, 그 후, 표면을 매끄럽게 하는 마무리 가공은 행해지지 않고 형성된다. 즉, 지지오목부(19)는 주조에 의해 형성된 상태 그대로이다. 또는 주조에 의해 형성된 후에 초벌가공만 행해져서 형성된다. 따라서, 지지오목부(19)의 표면의 마찰계수는 샤프트 지지부재(25)의 표면의 마찰계수보다도 크게 되어 있다. 오퍼레이팅 샤프트(20)는 지지오목부(19)에 표면의 일부가 삽입된 샤프트 지지부재(25)를 통하여 캘리퍼(6)의 내면에 지지되고, 샤프트 지지부재(25)의 표면을 따라 회전운동하도록 구성되어 있다.

[0019] 슬라이드 블록(30)은 오퍼레이팅 샤프트(20)보다도 디스크 로터(2)에 가까운 쪽에서 오퍼레이팅 샤프트(20)에 인접하여 설치되어 있다. 슬라이드 블록(30)은 캘리퍼(6)(가압기구 수용부(6a)) 내에 설치된 베어링(도시 생략)에 의해 가이드되어 디스크 로터(2)의 로터면에 대략 직교하는 방향(좌우방향)으로 이동 가능하게 설치되어 있다. 슬라이드 블록(30)은 샤프트 본체(21)의 볼록곡면(23)과 대향하는 면에 있어서 볼록곡면(23)에 대응하는 대략 반원형상의 오목곡면(31)을 갖고 있다. 이 오목곡면(31)에는 베어링(32)(예를 들면 니들 베어링)이 설치되어 있다. 슬라이드 블록(30)의 전단부 및 후단부에는 샤프트 본체(21)의 전후단부를 각각 지지하여 샤프트 본체(21)의 전후 이동을 규제하는 샤프트 지지부(33, 33)가 설치되어 있다(도 2를 참조).

[0020] 리턴 스프링(15)은 캘리퍼(6)(가압기구 수용부(6a)) 내부의 우단측의 위치에 설치된 벽부(17)와 슬라이드 블록(30)의 우단부에 형성된 스프링 지지오목부(34) 사이에서 압축된 상태로 설치되어 있다. 이 리턴 스프링(15)의 탄성력에 의해 슬라이드 블록(30)은 오퍼레이팅 샤프트(20)측으로 탄성지지되어 있다. 그리고 슬라이드 블록(30)의 오목곡면(31)이 베어링(32)을 통하여 샤프트 본체(21)의 볼록곡면(23)에 맞닿아 있다. 또한, 샤프트 본체(21)의 오목부(24)에 베어링(26)을 통하여 샤프트 지지부재(25)가 삽입되어 있다. 그리고 이 샤프트 지지부재(25)가 캘리퍼(6) 내에 형성된 지지오목부(19)에 삽입된 상태로 되어 있다.

[0021] 이와 같이 오퍼레이팅 샤프트(20)는 리턴 스프링(15)에 의해 슬라이드 블록(30)을 통하여 캘리퍼(6) 내의 지지오목부(19)에 삽입된 샤프트 지지부재(25)에 밀어 붙여져서 좌우방향의 이동이 규제되는 동시에, 슬라이드 블록(30)의 샤프트 지지부(33)에 의해 전후방향의 이동이 규제된 상태로 지지되어 있다. 또한, 오퍼레이팅 샤프트(20)는 슬라이드 블록(30)의 오목곡면(31)과 볼록곡면(23)의 맞닿음 및 샤프트 지지부재(25)와 오목부(24)의 끼워맞춤에 의해 상하방향의 이동도 규제된 상태로 지지되어 있다. 오퍼레이팅 샤프트(20)는 슬라이드 블록(30)의 오목곡면(31)에 설치된 베어링(32)에 의해 볼록곡면(23)이 오목곡면(31)을 따라 회전이동 가능한 상태로 지지되어 있다. 또한, 오퍼레이팅 샤프트(20)는 오목부(24)에 설치된 베어링(26)에 의해 샤프트 지지부재(25)의 표면을 따라 회전운동 가능하게 지지되어 있다.

[0022] 패드가압운동기구(40)는 도 2에 나타내는 바와 같이 슬라이드 블록(30)에 연결된 전후 한 쌍의 너트부재(41, 42)와, 전후의 너트부재(41, 42)에 각각 장착된 스크류부재(43, 44)와, 스크류부재(43, 44)의 선단부(우단부)에 장착된 헤드부재(45)를 가지도록 구성된다. 너트부재(41, 42)는 대략 원통형상의 부재이며, 슬라이드 블록(30)에 연결되어 슬라이드 블록(30)과 함께 디스크 로터(2)의 로터면에 대략 직교하는 방향(좌우방향)으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 너트부재(41, 42)의 내주면에는 나사가 형성되어 있다.

[0023] 스크류 부재(43, 44)는 대략 원기둥형상의 부재이며, 스크류부재(43, 44)의 외주면에는 나사가 깎여 있다. 스크류부재(43, 44)는 너트부재(41, 42) 내에 각각 나사결합되어 장착되어 있다. 스크류부재(43, 44)의 선단부에 헤드부재(45)가 장착되어 있다. 헤드부재(45)는 대략 평판형상의 부재이며, 헤드부재(45)의 우측면에 좌브레이크 패드(4)(플레이트 부재(4b))가 접하고 있다.

[0024] 어저스터 기구(50)는 도 2에 나타내는 바와 같이 어저스터 핀(도시 생략), 제 1 휠(52), 제 2 휠(53), 랩 스프링(54, wrap spring), 콘부재(55, cone member), 클러치 스프링(56) 및 연동기어열(57, interlocking gear train)을 가지고 구성된다. 어저스터 핀(adjuster pin)은 도시하고 있지는 않지만, 오퍼레이팅 샤프트(20)(샤프트 본체(21))의 후단면에 고정되고, 오퍼레이팅 샤프트(20)의 회전운동에 따라 상하방향으로 이동하도록 되어 있다.

[0025] 제 1 휠(52)은 원통형상의 부재이며, 너트부재(42)의 외주부에 있어서 너트부재(42)에 대하여 상대회전 가능하게 설치되어 있다. 제 1 휠(52)에는 어저스터 핀의 선단부가 삽입되는 삽입공(도시 생략)이 형성되어 있다. 이 삽입공의 내경 치수는 어저스터 핀의 외경(outer diameter)보다도 크게 형성되어 있고, 삽입공의 내면과 어저스터 핀 사이에는 소정의 갭(간극)을 갖고 있다. 제 1 휠(52)은 오퍼레이팅 샤프트(20)의 회전운동에 따라 어저스터 핀이 상하 이동하고, 어저스터 핀이 삽입공의 내면을 가압함으로써 너트부재(42)에 대하여 상대회전하도록 되어 있다.

[0026] 제 2 휠(53)도 원통형상의 부재이며, 너트부재(42)의 외주부(제 1 휠(52)보다도 좌측의 위치)에 있어서 너트부재(42)에 대하여 상대회전 가능하게 설치되어 있다. 제 2 휠(53)의 좌단부 내면에는 우측으로 향하여 좁아지는 제 1 테이퍼면(53a)이 형성되어 있다. 또한, 제 2 휠(53)의 내면에서의 제 1 테이퍼면(53a)보다 우측의 위치에는 우측으로 향하여 넓어지는 제 2 테이퍼면(53b)이 형성되어 있다.

[0027] 랩 스프링(54)은 일단부가 제 1 휠(52)에 장착되는 동시에 타단부가 제 2 휠(53)에 장착되고, 제 1 및 제 2 휠(52, 53)의 외주부를 감싸도록 설치되어 있다. 랩 스프링(54)은 제 1 휠(52)의 회전방향과 랩 스프링(54)의 감김방향에 기초하여 제 1 휠(52)의 한 방향의 회전만을 제 2 휠(53)에 전달하도록 구성되어 있다. 보다 상세하게는 제 1 휠(52)이 랩 스프링(54)의 감김방향으로 회전되었을 때에는 랩 스프링(54)의 내경이 작아지려고 하기 때문에 랩 스프링(54)에 의해 제 1 및 제 2 휠(52, 53)이 끼워지고, 제 1 휠(52)의 회전이 제 2 휠(53)에 전달된다. 한편, 제 1 휠(52)이 랩 스프링(54)의 감김방향과 반대방향으로 회전되었을 때에는 랩 스프링(54)의 내경이 커지려고 하기 때문에 랩 스프링(54)에 의해 제 1 및 제 2 휠(52, 53)이 끼워지지 않고, 제 1 휠(52)의 회전이 제 2 휠(53)로 전달되지 않도록 구성되어 있다. 또한, 제 1 휠(52)의 회전방향과 랩 스프링(54)의 감김방향의 관계에 대해서는 후술한다.

[0028] 콘부재(55)는 너트부재(42)의 외측에 배치되는 원반형상의 본체부(55a)와, 본체부(55a)의 중앙부로부터 좌측으로 연장되어 너트부재(42)에 형성된 장착공으로부터 너트부재(42)의 내부에 삽입되는 삽입부(55b)를 가지고 구성된다. 삽입부(55b)의 외주부와 장착공은 각각 육각형으로 형성되어 있고, 이로 인해 콘부재(55)는 너트부재(42)에 대하여 좌우방향으로 상대이동 가능하고, 또한 너트부재(42)와 일체로 회전 가능하게 너트부재(42)에 설치되어 있다. 삽입부(55b)의 우단부에는 와셔(58)가 볼트에 의해 장착되어 있다. 너트부재(42)의 좌단 내면과 와셔(58) 사이에는 클러치 스프링(56)이 압축된 상태로 설치되어 있다. 이 클러치 스프링(56)의 탄성력에 의해 콘부재(55)는 우측으로 탄성지지되고, 본체부(55a)의 외주단부가 제 2 휠(53)의 제 1 테이퍼면(53a)에 끼워진 상태로 되어 있다. 이때, 제 2 휠(53)의 제 2 테이퍼면(53b)은 너트부재(42)의 외주단부와 맞닿은 상태로 되어 있다.

[0029] 연동기어열(57)은 너트부재(42)의 우단부에 고정되어 너트부재(42)와 일체로 회전하는 제 1 기어(57a)와, 슬라이드 블록(30)의 우단측의 위치에 회전 자유롭게 설치되어 제 1 기어(57a)와 맞물리는 제 2 기어(57b)와, 앞쪽의 너트부재(41)의 우단부에 고정되어 너트부재(41)와 일체로 회전하고, 제 2 기어(57b)와 맞물리는 제 3 기어(57c)를 가지고 구성된다.

[0030] 이와 같이 구성되는 디스크 브레이크 장치(1)에서는 브레이크 조작이 행해지면 그 조작량에 따라 브레이크 액추에이터에 의해 오퍼레이팅 샤프트(20)에서의 레버부(22)의 선단부가 브레이크 작동방향(도 1에서의 화살표 A의 방향)으로 가압되어 흔들린다. 이와 같이 레버부(22)가 흔들리면 지렛대의 원리에 의해 샤프트 본체(21)가 도 1에서의 시계방향으로 회전운동 된다. 이때, 샤프트 본체(21)는 샤프트 지지부재(25)의 표면을 따라 시계방향으로 회전운동 된다. 샤프트 본체(21)는 볼록곡면(23)의 곡률중심과 샤프트 지지부재(25)의 중심축이 상하방향으로 어긋난 배치로 되어 있다(오프셋(offset)되어 있다). 그 때문에 샤프트 본체(21)가 시계방향으로 회전운동 되면 볼록곡면(23)은 베어링(32)을 통하여 슬라이드 블록(30)의 오목곡면(31)을 따라 시계방향으로 회전운동하면서 슬라이드 블록(30)을 가압하는 방향(리턴 스프링(15)의 탄성지지력에 저항하는 방향)으로 이동시킨다.

[0031] 샤프트 본체(21)의 회전운동에 의해 볼록곡면(23)이 슬라이드 블록(30)을 가압하는 방향으로 이동되면, 리턴 스프링(15)의 탄성지지력에 저항하여 슬라이드 블록(30)이 패드가압운동기구(40)(너트부재(41, 42), 스크류부재(43, 44) 및 헤드부재(45))와 일체로 되어 디스크 로터(2)의 좌로터면(2L)에 가까워지는 방향으로 이동된다. 이에 수반하여 헤드부재(45)에 접하고 있는 좌브레이크 패드(4)가 좌로터면(2L)으로 밀어붙여진다. 또한, 좌브레이크 패드(4)가 좌로터면(2L)으로 밀어붙여졌을 때의 반력을 이용하여 캘리퍼(6)가 도 1에서의 좌방향으로 이동된다. 이로 인해 캘리퍼(6)의 패드지지부(6b)에 지지된 우브레이크 패드(5)가 디스크로터(2)의 우로터면(2R)으로 밀어붙여진다. 이와 같이 좌우의 브레이크 패드(4, 5)에 의해 디스크 로터(2)를 좌우 양측에서 끼우고, 양자 사이에 발생하는 마찰력에 의해 디스크 로터(2) 및 차륜의 제동을 행하도록 되어 있다.

[0032] 또한, 브레이크 조작이 행해져서 샤프트 본체(21)가 도 1에서의 시계방향으로 회전운동되면, 샤프트 본체(21)에 고정된 어저스터 기구(50)의 어저스터 핀이 하방으로 이동된다. 어저스터 핀이 제 1 휠(52)의 삽입공의 내면과의 사이의 갭 이상으로 하방으로 이동되면 어저스터 핀이 삽입공의 내면을 가압하여, 제 1 휠(52)이 너트부재(42)에 대하여 상대회전된다. 랩 스프링(54)의 감김방향은 이 제 1 휠(52)의 회전방향과 같은 방향이 되도록 설치되어 있다. 그 때문에, 제 1 휠(52)이 회전되면 랩 스프링(54)의 내경이 작아지려고 한다. 따라서, 랩 스프링(54)에 의해 제 1 및 제 2 휠(52, 53)이 끼워지고, 제 1 휠(52)의 회전이 제 2 휠(53)에 전달되고, 제 2 휠(53)이 반시계방향으로 회전된다.

[0033] 이와 같이 제 2 휠(53)이 회전되면 그 회전력이 제 2 휠(53)의 제 1 테이퍼면(53a)에 끼워진 콘부재(55)(본체부(55a)) 및 제 2 테이퍼면(53b)에 맞닿은 너트부재(42)에 전달되고, 콘부재(55) 및 너트부재(42)가 일체로 회전된다. 너트부재(42)의 내주면 및 스크류 부재(44)의 외주면에 형성된 나사는, 이와 같이 너트부재(42)가 회전되면 스크류부재(44)를 디스크 로터(2)의 좌로터면(2L)에 가까워지는 방향으로 너트부재(42)에 대하여 상대이동시키도록 구성되어 있다. 그 때문에, 이와 같이 너트부재(42)가 회전되면 스크류부재(44)가 좌로터면(2L)에 가까워지는 방향으로 너트부재(42)에 대하여 상대이동된다.

[0034] 또한, 이와 같은 너트부재(42)의 회전은 연동기어열(57)(제 1∼제 3 기어(57a∼57c))을 통해 앞쪽의 너트부재(41)로 전달되고, 너트부재(41)도 같은 방향으로 회전된다. 앞쪽의 너트부재(41) 및 스크류부재(43)에 형성된 나사도 너트부재(42) 및 스크류부재(44)와 마찬가지로 구성되어 있다. 그 때문에 스크류부재(43)도 상기 스크류부재(44)와 같은 이동량만큼, 좌로터면(2L)에 가까워지는 방향으로 너트부재(41)에 대하여 상대이동된다. 그에 따라 스크류부재(43, 44)에 장착된 헤드부재(45)를 통하여 좌브레이크 패드(4)가 좌로터면(2L)에 가까워지는 방향으로 이동된다. 그리고 좌브레이크 패드(4)가 좌로터면(2L)에 맞닿으면 스크류부재(43, 44)의 상기 상대이동에 대한 저항력이 증대된다. 그 때문에 제 2 휠(53)의 제 1 테이퍼면(53a)과 콘부재(55)의 끼움부 및 제 2 테이퍼면(53b)과 너트부재(42)의 맞닿음부에서 미끄러짐이 생겨 좌브레이크 패드(4)를 좌로터면(2L)에 그 이상으로 접근시키는 이동이 규제된다. 이와 같이 하여 좌브레이크 패드(4)가 마모하여 좌로터면(2)과의 사이의 거리가 커져도 브레이크 작동시에 해당 거리를 적정한 거리로 조정할 수 있다.

[0035] 그리고 브레이크 조작이 해제되면 브레이크 액추에이터에 의한 레버부(22)로의 가압력이 해제되고, 리턴 스프링(15)의 탄성력에 의해 슬라이드 블록(30)이 패드가압운동기구(40)와 일체로 되어 디스크 로터(2)의 좌로터면(2L)으로부터 떨어지는 방향으로 이동되고, 차륜의 제동이 해제되도록 되어 있다.

[0036] 슬라이드 블록(30)이 좌로터면(2L)으로부터 떨어지는 방향으로 이동되면 샤프트 본체(21)의 볼록곡면(23)은 베어링(32)을 통하여 슬라이드 블록(30)의 오목곡면(31)을 따라 도 1에서의 반시계방향으로 회전운동하면서 좌로터면(2L)으로부터 떨어지는 방향(좌방향)으로 이동된다. 이때 샤프트 본체(21)는 샤프트 지지부재(25)의 표면을 따라 반시계방향으로 회전운동된다.

[0037] 또한, 브레이크 조작이 해제되어 샤프트 본체(21)가 도 1에서의 시계방향으로 회전운동되면 샤프트 본체(21)에 고정된 어저스터 기구(50)의 어저스터 핀이 상방으로 이동된다. 어저스터 핀이 제 1 휠(52)의 삽입공의 내면과의 사이의 갭 이상으로 상방으로 이동되면, 어저스터 핀이 삽입공의 내면을 가압하고, 제 1 휠(52)이 너트부재(42)에 대하여 상대회전된다. 여기서, 랩 스프링(54)의 감김방향이 상술한 바와 같이 되어 있기 때문에, 이와 같이 제 1 휠(52)이 회전되면, 랩 스프링(54)의 내경이 커지려고 한다. 그 때문에, 랩 스프링(54)에 의한 제 1 및 제 2 휠(52, 53)의 결합력이 떨어져서 제 1 휠(52)의 회전이 제 2 휠(53)에는 전달되지 않는다. 그 때문에 너트부재(42)가 시계방향으로 회전되지는 않고, 또한 스크류부재(44)가 좌로터면(2L)으로부터 떨어지는 방향으로 너트부재(42)에 대하여 상대이동되지도 않는다. 따라서, 브레이크 작동시에 조정된 좌브레이크 패드(4)와 좌로터면(2L) 사이의 적정한 거리가 그대로 유지된다.

[0038] 이와 같이 디스크 브레이크 장치(1)에 의하면, 캘리퍼(6)의 내면에 거친 표면의 지지오목부(19)를 형성한다. 그리고 이 지지오목부(6)에 원기둥형상의 샤프트 지지부재(25)를 삽입함으로써 그 샤프트 지지부재(25)를 통하여 오퍼레이팅 샤프트(20)를 회전운동 가능하게 지지할 수 있다. 즉, 지지오목부(19)의 표면을 마무리 가공하지 않고, 오퍼레이팅 샤프트(20)의 지지구조를 형성할 수 있다. 따라서, 기계가공이 곤란한 캘리퍼(6)의 내부에서의 가공 공정수를 줄일 수 있고, 제조비용 절감을 도모할 수 있다.

[0039] 또한, 디스크 브레이크 장치(1)에 의하면, 캘리퍼(6)의 내면에 형성되는 지지오목부(19)는 캘리퍼(6)와 함께 주조에 의해 형성되고, 그 후, 표면의 마무리 가공 등은 행해지지 않고 형성된다. 그 때문에 캘리퍼(6)의 내부에 공구 등을 넣어 지지오목부를 형성하기 위한 가공을 행할 필요가 없어져서 더욱 제조비용 절감을 도모할 수 있다. 또한, 브릿지 일체형의 캘리퍼를 용이하게 또한 저비용으로 제조할 수 있다. 또한, 지지오목부(19)를 캘리퍼(6)의 기계 가공(마무리 가공)을 행할 때의 위치기준으로 함으로써 주조의 편차를 회피할 수 있다. 이때, 지지오목부(19)에 오퍼레이팅 샤프트(20)와 동일 형상의 지그를 조합하고, 이것을 위치 기준으로 함으로써 실제로 지지오목부(19)의 주조겉면(표면)에 오퍼레이팅 샤프트(20)가 접촉하는 위치를 재현할 수 있다.

[0040] 이제까지 본 발명에 따른 실시예에 대하여 설명해왔으나, 본 발명의 범위는 상술한 실시예에 나타낸 것으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 상술한 실시예에서는 캘리퍼(6)의 내면에 있어서, 샤프트 지지부재(25)의 표면형상에 대응한 대략 반원형상의 지지오목부(19)가 형성되어 있다. 그러나 이 지지오목부는 대략 해당 반원형상으로 한정되는 것은 아니고, 도 3에 나타내는 바와 같이 수직단면으로 보아 대략 삼각형상의 지지오목부(19')여도 된다. 또한, 상술한 실시예에 있어서, 지지오목부(19)의 원호반경을 오퍼레이팅 샤프트(20)의 반경보다 약간 작게 하고, 지지오목부(19)의 원호 양단에서 오퍼레이팅 샤프트(20)에 접촉하도록 해도 된다. 또한, 샤프트 축방향의 치수에 있어서도 지지오목부(19)의 양단에서 접촉, 즉 지지오목부(19)의 중앙부가 약간 파여 있는 형상으로 해도 된다. 이와 같이 하면 지지오목부(19)에 오퍼레이팅 샤프트(20)를 조립했을 때, 오퍼레이팅 샤프트(20)의 안정감을 좋게 할 수 있다.

1 : 디스크 브레이크 장치 2 : 디스크 로터
4, 5 : 브레이크 패드 6 : 캘리퍼(브레이크 하우징)
10 : 패드가압장치
15 : 리턴 스프링(브레이크 해제 스프링)
19 : 지지오목부
20 : 오프레이팅 샤프트(브레이크 샤프트)
25 : 샤프트 지지부재 30 : 슬라이드 블록
40 : 패드가압운동기구

Claims

차륜과 함께 회전하는 디스크 로터와, 상기 디스크 로터의 로터면에 대향하여 설치된 브레이크 패드와, 상기 브레이크 패드를 상기 로터면으로 밀어붙이기 위한 패드가압장치와, 상기 패드가압장치를 내부에 수용하는 브레이크 하우징을 구비하고, 상기 패드가압장치에 의해 상기 브레이크 패드를 상기 로터면에 밀어붙이고, 양자 사이에 발생하는 마찰력에 의해 상기 디스크 로터 및 상기 차륜의 제동을 행하는 디스크 브레이크 장치에 있어서,
상기 패드가압장치는 브레이크 조작이 행해졌을 때에 작동하는 브레이크 액추에이터와, 상기 로터면에 평행하게 배치되어 상기 브레이크 액추에이터의 작동에 의해 브레이크 작동방향으로 회전운동하는 브레이크 샤프트와, 상기 브레이크 샤프트의 회전운동에 의해 상기 브레이크 패드를 상기 로터면에 가까워지는 방향으로 이동시키는 패드가압운동기구와, 브레이크 조작이 해제되었을 때에 상기 패드가압운동기구를 상기 로터면으로부터 떨어지는 방향으로 이동시키는 동시에 상기 브레이크 샤프트를 브레이크 해제방향으로 회전운동시키는 브레이크 해제 스프링을 구비하고,
상기 브레이크 샤프트는 상기 로터면과 평행하게 연장되는 원기둥형상의 샤프트 지지부재를 통하여 상기 브레이크 하우징의 내면에 지지되고, 상기 샤프트 지지부재의 표면을 따라 브레이크 작동방향 및 해제방향으로 회전운동하고,
상기 샤프트 지지부재는 상기 브레이크 하우징의 내면에 형성된 지지오목부에 표면의 일부가 삽입된 상태로 설치되고,
상기 지지오목부의 표면의 마찰계수가 상기 샤프트 지지부재의 표면의 마찰계수보다도 큰 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 샤프트 지지부재는 매끄러운 표면이 되도록 마무리 가공되고,
상기 지지오목부는 상기 브레이크 하우징을 주조에 의해 형성할 때에 해당 주조에 의해 함께 형성되고, 그 표면은 마무리 가공되지 않고 거친 표면 그대로인 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크 장치.