KR20110020916A

KR20110020916A - 디스크 브레이크의 브레이크 캘리퍼용 다중 부품 피스톤 조립체

Info

Publication number: KR20110020916A
Application number: KR1020117001189A
Authority: KR
Inventors: 토마스 빈클러; 우베 차이비히; 디르크 코흐; 안야 클림트; 헤르비히 바우어
Original assignee: 콘티넨탈 테베스 아게 운트 코. 오하게; 에르드리히-베타일리궁스 게엠베하
Priority date: 2008-06-17
Filing date: 2009-06-10
Publication date: 2011-03-03
Also published as: EP2304265A1; JP5639051B2; EP2304265B1; WO2009153201A1; CN102066801A; DE102009017167A1; CN102066801B; JP2011524505A; KR101591281B1

Abstract

본 발명은 유압식 및/또는 기계식 및/또는 전자기계식으로 구동가능한 디스크 브레이크의 브레이크 캘리퍼용 다중 부품 피스톤 (1) 으로서, 피스톤 (1) 은, 일단부에서 개방되고 기부 (6) 와 그 위에 일체로 형성된 벽 (5) 을 포함하는 실질적으로 포트형 중공 실린더 형태이며, 상기 기부 (6) 는 포트의 내부 (8) 로부터 도입되는 제동압을 받을 수 있어, 기부 (6) 의 외측방향으로 배향된 접촉 면 (9) 이 브레이크 패드 (10) 에 대해 가압될 수 있고, 상기 포트의 내부 (8) 는 특히 주차 브레이크 기구의 동력 흐름에 결합된 적어도 하나의 가압 부품 (17) 을 수용한다. 다양한 적용 분야에 사용하기 위해 모듈식 피스톤 시스템의 형태를 단순 제조하기 위해서, 가압 부품 (17) 과 기부 (6) 는 제동압을 전달하기 위해서 서로 마주하는 원뿔형 표면 (18) 을 갖는다.

Description

디스크 브레이크의 브레이크 캘리퍼용 다중 부품 피스톤 조립체{MULTI-PART PISTON CONSTRUCTION FOR A BRAKE SADDLE OF A DISK BRAKE}

본 발명은, 유압식 및/또는 기계식 및/또는 전자기계식으로 구동가능한 디스크 브레이크의 브레이크 캘리퍼용 다중 부품 피스톤으로서, 피스톤은, 일단부에서 개방되고 기부와 그 위에 일체로 형성된 벽을 포함하는 실질적으로 포트형 중공 실린더 형태이며, 상기 기부는 포트의 내부로부터 도입되는 제동압을 받을 수 있어, 기부의 외측방향으로 배향된 접합면은 브레이크 패드에 대해 가압될 수 있고, 상기 포트의 내부는 특히 주차 브레이크 기구의 동력 흐름에 결합된 적어도 하나의 가압 부품을 수용하는 디스크 브레이크의 브레이크 캘리퍼용 다중 부품 피스톤에 관한 것이다.

유압식이며 기계식으로 함께 구동될 수 있으며 피스톤을 포함하는 브레이크 캘리퍼가 EP 0 396 231 A1 로부터 공지되어 있다. 이 경우, 벽은 나사식 스핀들에 의해 구동되는 별개로 제공된 나사식 너트와 별개의 원뿔이 결합된 원뿔형 표면을 갖는다. 그의 기본 원리 전체에서, 공지된 배열체는 주차 브레이크 장치를 갖는 디스크 브레이크에서의 사용을 위해 브레이크 패드 마모의 보상을 가능케 한다. 디스크 브레이크의 특히 비용적으로 효과적인 구조의 기재가 이 문헌에서는 발견되지 않는다.

게다가, 공지된 배열체는, 주차 브레이크 장치가 변속기에 의해 브레이크 피스톤에 작용하며, 이 변속기는 액츄에이터 시스템의 회전 운동을 병진 운동으로 전환하여 주차 브레이크 작동을 실행하기 위해서 브레이크 피스톤의 작동을 유발하고 구동 위치에서 브레이크 피스톤을 유지하며, 변속기가 나사식 스핀들과 나사식 너트를 포함하는 전자기계적으로 작동가능한 브레이크 액츄에이터 시스템에 대한 적용이 없었다.

상기와 관계없이, 물론, 전체적으로 주차 브레이크 기능없는 모터 차량 디스크 브레이크의 구조에 대한 해법을 명기할 필요가 있다.

따라서, 상이하게 구성된 모터 차량 브레이크와 이들 브레이크의 액츄에이터 시스템은 주로 상이하게 구성된 구성요소를 필요로 하는데, 이러한 필요는 차량 브레이크의 제조와 교체 부품의 공급과 같은 후속의 관리 양자에서 복잡성과 비용의 증가를 유발한다. 이는 브레이크 패드 마모에 대한 보상 또는 보상 없이 모터 차량 브레이크에 동일하게 적용된다.

본 발명의 주 목적은 모든 차량 브레이크의 제조 및 후속 관리시 가능한 포괄적으로 동일한 부품의 공급을 가능하게 하고 제조 복잡성과 비용을 감소시키는 것이다. 이는 유리한 모듈식 시스템을 입수하는 문제에 알맞다.

본 발명의 목적은 청구항 1 의 특징부에 의해 이루어진다. 본 발명에 따르면, 동력 흐름과 일체식인 가압 부품과 기부는 제동압을 전달하기 위해 서로를 향해 배향된 원뿔형 표면을 갖는 것이 제공된다. 어댑터의 견지에서 작동하는 조화된 압력 부품과 관련하여 기부의 내측방향으로 역으로 연신된 비드를 통해 가압 부품에 의해 기부에 압력이 직접 가해진다는 사실은 모듈식 피스톤 시스템 내에서 특히, 성형 기술에 의해 판금 재료로부터 피스톤의 비용적으로 효과적인 제조를 가능케 한다. 주차 브레이크 장치 또는 패드 마모 보상 없는 디스크 브레이크에의 피스톤의 적용시, 가압 부품이 단순 생략될 수 있다. 특별하게 개조된 피스톤을 제조할 필요가 제거된다.

전체적인 축방향 길이를 절약하기 위해서는, 가압 부품에는 중심 관통 보어가 제공될 수도 있다.

피스톤, 가압 부품과 나사식 너트 사이의 리셉터클은 상대 회전이 방지되도록 구성된다.

모든 원뿔형 표면은, 바람직하게는 정합 원뿔각을 가지므로, 주로 하나의 공구가 충분하다.

가압 부품에서의 리세스는 숄더부를 수용할 수도 있다. 리세스의 통기 개선을 위해서는 적어도 하나의 통로가 유리하다.

일반적으로, 가압 부품은 축방향 그리고 비회전식으로 (프레스 성형을 통해) 피스톤에 고정될 수도 있고, 또는 축방향으로 변위가능한 방식을 제외하고 비회전식으로 피스톤에 위치된다.

본 발명의 상세한 설명은 예시적 실시형태의 도면을 참조로 하여 명세서에서 명확하다.

도 1 은 본 발명의 분해도이다.
도 2 는 피스톤 배열체의 단면도이다.
도 3 은 도 2 에 따른 피스톤 배열체의 확대 상세도이다.
도 4 는 리세스 및 통로의 변형예의 사시도이다.
도 5 는 도 4 에 따른 부분의 가압 부품의 사시도이다.

도면에서는, 모터 차량용 디스크의 부품이 일부의 경우 개략적으로 그리고 확대되어 도시되어 있다. 특히, 도면에는 피스톤 (1), 피스톤에 적어도 부분적으로 결합되며, 주차 브레이크 장치의 나사식 너트 (3) 를 갖는 나사식 스핀들 (2) 을 도시하며, 나사식 스핀들 (2) 과 나사식 너트 (3) 는 소위 전자기계식으로 구동가능한 조립식 모터 차량 브레이크 (EPB) 에서 회전 구동 운동을 병진 피스톤 변위로 전환시키는 전동 장치 (transmission) 로서 작용한다. 전자기계식으로 구동가능한 조립식 모터 차량 브레이크의 작동 및 한계 조건에 대하여, 출원인의 WO2007/051809A1 을 참조한다.

피스톤은, 주로, 길이방향 축선 (4) 을 중심으로 회전 대칭이고 일단부에서 개방되며, 벽 (5) 과 그 벽에 일체로 배치된 기부 (6) 를 갖는 중공 실린더 형태이며, 이 피스톤은 하우징 (7) 에서 축방향으로 변위가능한 방식으로 안내된다. 대부분의 경우에는, 소위 보호 캡이 하우징 (7) 과 피스톤 (1) 사이의 상대 회전을 방지하는데 충분하다. 반경 방향 외부로부터 벽 (5) 에 대해 탄성적으로 지지되는 밀봉 부재 (도시 생략) 가 또한 하우징 (7) 과 피스톤 (1) 사이의 회전을 방지하는 기능을 할 수도 있다. 기부 (6) 는, 주로, 포트의 내부 (8) 로부터 유입되는 압력 매체에 의해 영향을 받을 수 있다. 그 결과, 기부 (6) 의 외측으로 배향되고 실질적으로 환형의 접촉 면 (9) 이 브레이크 패드 (10) 에 대해 가압된다. 브레이크 패드 (10) 는 백플레이트 (11) 와, 브레이크 디스크 (도시 생략) 에 적용되는 마찰 라이닝 (12) 을 포함한다. 개략적인 도면으로부터는 상세히 도시되지 않았지만, 백플레이트 (11) 에 대한 접촉 면 (9) 은 바람직하게는 벽 (5) 의 평균 직경에 비해 더 작게 이루어진 평균 직경을 가질 수도 있다. 응력을 고려하여, 접촉 면 (9) 은, 접촉 면의 최고 취약 지점에서 벽 (5) 의 최소 단면적보다 더 크도록 치수가 결정될 수도 있다. 강도 상의 이유로, 그리고 접촉 면 (9) 에 걸친 힘의 규정되고 재현가능한 적용을 위해서, 기부 (6) 의 나머지는, 주로 백플레이트 (11) 와 추가로 직접 접촉하지 않도록 백플레이트 (11) 에 대해서 뒤로 물러나 있다. 이는 환상의 연속 비드 (13) 와 이에 인접한 원형 면 (14) 의 접촉 면 (9) 에 인접한 설비에 의해 이루어지는데, 이 원형 면 (14) 은 예컨대 접촉 면 (9) 에 대해 적어도 약간 (예컨대, 수십분의 1 mm) 뒤로 물러나 있다. 도 2 에서 명확한 바와 같이, 비드 (13) 는 양측면에 의해 둔각의 틈각 (β) 을 가지며, 그중 반경 방향 내부 측은 원뿔형 표면 (18) 을 통한 힘의 전달을 위해 제공된다.

게다가, 둘레 홈 (15) 은, 둘레 숄더부 (16) 가 내측에서 반경 방향으로 존재하도록 반경 방향으로 외부측으로부터, 그리고 기부 (6) 로부터 축방향으로 오프셋되고, 그리고 벽 (5) 에서 반경 방향 외부로부터 형성된다. 보호 캡 (추가 도시 생략) 이 홈 (15) 에 주로 끼움장착된다.

전술한 특징이 판금 강 재료에 관한 절삭없이, 예컨대, 딥 드로잉, 프레싱 및/또는 롤링 공정에 의해 이루어진다면, 유리한 변형 경화가 얻어져, 양호한 하중 지지 성능을 갖는 작업부재가 비교적 적은 재료 소비에 의해 그리고 경화 공정의 필요 없이 이루어진다. 중실체로부터 냉간 성형이, 예컨대 비교적 작은 직경을 갖는 피스톤 (1) 을 제조하기 위해서 선택된다면, 유리한 경화가 얻어질 수 있다는 것은 자명하다.

도면에서 보다 명확한 바와 같이, 나사식 너트 (3) 는 가압 부품 (17) 을 통해 기부 (6) 의 원뿔형 표면 (18) 에 대해 간접 지지된다. 이 경우, 기부의 원뿔형 표면 (18) 은, 적어도, 비드 (13) 의 누름 (impressing) 에 의해 주로 얻어진다. 2 개의 대향 원뿔형 표면 (18) 은 바람직하게는 축 방향으로 길이 방향 축 (A) 에 대략 60° 의 각 (α) 을 포함하며, 이에 의해 가압 부품 (17) 의 중앙에서의 규정된 접촉이 보장된다. 동일한 기본 구조의 원뿔형 표면이 나사식 너트 (3) 와 가압 부품 (17) 사이에 제공되며, 모든 원뿔형 표면은, 특히 바람직하게는 정합 틈 각도를 갖는 정합 원추도를 포함한다.

축방향 설치 공간의 요구를 감소시키기 위해서, 가압 부품 (17) 은 나사식 스핀들 (2) 을 수용하는 중심 관통 보어 (19) 를 갖는 것이 제공된다. 이는, 특히 비교적 새로운 가치의 브레이크 패드 (10) 와 조합하여 신축자재식 브레이크 패드 조절 장치의 사용과 전자기계 시스템의 경우에 비구동 상태 양자에서 스핀들의 공간을 절약하는 수용의 관점에서 유리하다. 이에 따라, 나사식 스핀들 (2) 이 피스톤 (1) 및 가압 부품 (17) 의 대부분을 통과할 수 있다. 전동 기능을 위해, 본질적으로, 하우징 (7), 피스톤 (1), 가압 부품 (17) 및 나사식 너트 (3) 가 서로 회전 불가능하게 구성된다. 이는 나사식 너트 (3) 와 가압 부품 (17) 사이, 그리고 가압 부품 (17) 과 피스톤 (1) 사이에 대응하게 구성된 리셉터클과 회전 방지 조치에 의해 이루어진다. 상대 회전에 대해 가압 부품 (17) 과 나사식 너트 (3) 를 고정시키기 위해서는, 형상 끼워 맞춤식으로 나사식 너트 (3) 와 가압 부품 (17) 사이의 상대 회전을 방지하는 페그 (23) 를 갖는 유지 부재 (22) 가 제공될 수 있다.

다른 실시형태에서, 가압 부품 (17) 과 나사식 너트 (3) 사이의 리셉터클 (20) 에는 실린더 형상에서 벗어나 당해 부품들의 상대 회전을 방지하는 프로파일링을 제공할 수 있다. 이는, 예컨대 리셉터클 (20) 에 일체식인 키 면 (key face) 또는 달리 설계된 형상 끼워 맞춤식 구조 (캠, 치형, 플랫 페이스 (flat face), 페더 키 (feather key) 등) 를 제공함으로써 실행될 수도 있다.

예컨대, 치형, 평탄화 키 면 등이 가압 부품 (17) 과 벽 (5) 사이에 제공될 수도 있다. 보호 캡 (도시 생략) 이 피스톤 (1) 과 하우징 (7) 사이의 회전을 방지하는 기능을 할 수도 있다.

기부를 향해 배향된 단부에서 가압 부품 (17) 에 숄더부 (16) 를 수용하는 둘레 리세스 (24) 를 제공한 후에, 숄더부 (16) 가 그 안에 수용된다. 이러한 리세스 (24) 는, 시스템이 압력 매체로 채워지는 경우, 허용가능한 복잡성과 비용으로 통기되기 위해서, 상기 리세스 (24) 는 적어도 하나의 통로 (25) 를 통해 포트의 내부 (8) 에 연결된다. 통로 (25) 의 실제의 구현은, 가압 부품 (17) 에 절취부가 제공되거나 내벽에 채널형 함몰부가 제공되도록 하는 것이 바람직하다. 통로의 특별히 큰 횡단면을 얻기 위해서는, 전술한 특징이 조합하여 제공될 수도 있다.

어댑터 부품의 형태인 가압 부품 (17) 이 가변의 총 길이와 가변 외경에 의해 입수가능하고, 그리고 각각의 경우에 균일하게 구성된 나사식 너트(3) 를 위해 동일하게 들어맞는 원뿔 표면 (18) 과 리셉터클 (20, 21) 에 의해 가능하기 때문에, 가압 부품 (17) 과 가압 부품에 적용된 하우징 (7) 에 의한 다양한 직경의 피스톤 포트만이 실질적으로 필요하다면, 다수의 동일 부품을 사용하는 상이한 피스톤 직경을 위한 모듈식 피스톤 시스템이 단순하고 저비용인 방식으로 가능하다.

1 : 피스톤
2 : 나사식 스핀들
3 : 나사식 너트
4 : 구름 부재
5 : 벽
6 : 기부
7 : 하우징
8 : 포트의 내부
9 : 접촉 면
10 : 브레이크 패드
11: 백플레이트
12 : 마찰 라이닝
13 : 비드
14 : 면
15 : 홈
16 : 숄더부
17 : 가압 부품
18 : 원뿔형 표면
19 : 관통 보어
20 : 리셉터클
21 : 리셉터클
22 : 유지 부재
23 : 페그
24 : 리세스
25 : 통로
A : 길이방향 축선
α: 각도
β : 각도

Claims

유압식 및/또는 기계식 및/또는 전자기계식으로 구동가능한 디스크 브레이크의 브레이크 캘리퍼용 다중 부품 피스톤 (1) 으로서,
피스톤 (1) 은, 일단부에서 개방되고 기부 (6) 와 그 위에 일체로 형성된 벽 (5) 을 포함하는 실질적으로 포트형 중공 실린더 형태이며, 상기 기부 (6) 는 포트의 내부 (8) 로부터 도입되는 제동압을 받을 수 있어, 기부 (6) 의 외측방향으로 배향된 접촉 면 (9) 이 브레이크 패드 (10) 에 대해 가압될 수 있고, 상기 포트의 내부 (8) 는 특히 주차 브레이크 기구의 동력 흐름에 결합된 적어도 하나의 가압 부품 (17) 을 수용하는 디스크 브레이크의 브레이크 캘리퍼용 다중 부품 피스톤 (1) 에 있어서,
상기 가압 부품 (17) 과 기부 (6) 는 동력을 전달하기 위해서 서로를 향해 배향된 원뿔형 표면 (18) 을 갖는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크의 브레이크 캘리퍼용 다중 부품 피스톤 (1).
제 1 항에 있어서,
상기 가압 부품 (17) 은 나사식 스핀들 (2) 을 수용하는 중심 관통 보어 (19) 를 갖는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크의 브레이크 캘리퍼용 다중 부품 피스톤.
제 1 항에 있어서,
상기 피스톤 (1) 의 내벽은 가압 부품 (17) 용 리셉터클 (21) 을 갖는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크의 브레이크 캘리퍼용 다중 부품 피스톤.
제 1 항에 있어서,
상기 가압 부품 (17) 은 프로파일링에 의한 회전 고정 방식으로 피스톤 (1) 에 배치되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크의 브레이크 캘리퍼용 다중 부품 피스톤.
제 1 항에 있어서,
상기 가압 부품 (17) 은 나사식 너트 (3) 를 통해 동력을 전달하는 리셉터클 (20) 과 원뿔형 표면을 갖는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크의 브레이크 캘리퍼용 다중 부품 피스톤.
제 1 항 또는 제 5 항에 있어서,
상기 모든 원뿔형 표면 (18) 은 동일한 원추도를 갖는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크의 브레이크 캘리퍼용 다중 부품 피스톤.
제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
상기 나사식 너트 (3) 는 프로파일링의 제공에 의해 리셉터클 (20) 에 대한 상대 회전이 방지되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크의 브레이크 캘리퍼용 다중 부품 피스톤.
제 5 항 또는 제 7 항에 있어서,
상기 나사식 너트 (3) 는 유지 부재 (22) 의 제공에 의해 리셉터클 (20) 에 대한 상대 회전이 방지되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크의 브레이크 캘리퍼용 다중 부품 피스톤.
제 1 항에 있어서,
상기 가압 부품 (17) 은 상기 기부를 향해 배향된 단부에 그리고 그의 둘레에 비드 (13) 를 수용하는 리세스 (24) 를 갖는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크의 브레이크 캘리퍼용 다중 부품 피스톤.
제 9 항에 있어서,
적어도 하나의 통로 (25) 가 상기 포트의 내부 (8) 와 리세스 (24) 사이에 제공되며, 상기 가압 부품 (17) 의 절취부 및/또는 내벽의 함몰부가 제공되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크의 브레이크 캘리퍼용 다중 부품 피스톤.
제 5 항에 있어서,
모듈식 시스템을 제조하기 위해서, 상기 가압 부품 (17) 은 가변의 총 길이와 가변 외경을 가지며, 각각의 경우에 균일한 나사식 너트 (3) 를 위해 동일하게 들어맞는 원뿔형 표면 (18) 과 리셉터클 (20) 을 갖는 어댑터 부품 형태인 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크의 브레이크 캘리퍼용 다중 부품 피스톤.