KR820000132B1 - 부트 가이드 어쎔블리 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

부트 가이드 어쌤블리

제 1a-f 도는 캘리퍼 원판 브레이크 액츄에이터(caliper disc brake actuator)안에 위치한 종래 부트 어쎈블리의 부분단면도.

제 2 도는 본 발명에 따른 부트를 갖는 캘리퍼 원판 브레이크의 부분단면도로서 액츄에이터 하우징의 원통형 외부표면을 봉하는 부트와 완전 후퇴 상태의 액츄에이터 피스톤을 보여줌.

제 3, 4 도는 제 2 도의 확대 부분도로서 하우징에 부착된 입판금속 캐리어에 의하여 하우징 쪽으로 당겨진 고무씰(rubber seal)의 변형을 보여줌.

제 5 도는 제 3, 4 도에 상응하는 것으로 하우징에 위치한 부트 어쎈블리를 나타냄.

제 6 도는 제 3-5 도에서 보여준 고무씰의 확대단면도로서 캐리어가 부착되기 전 고무씰의 이완 상태를 나타냄.

제 7 도는 제 6 도와 유사한 것으로 본 발명에 의한 개량 고무씰이 이완 상태에 있을 때를 보여줌.

제 8 도는 본 발명을 원판 브레이크에 사용함을 나타내는 원판브레이크의 부분 단면도.

본 발명은 피안내부재(guided member)가 축방향으로 미끄럼 운동하는 안내부재(guide member) 내경 끝에 먼지 또는 유체가 침입 못하게 하기 위하여 내경 끝에 위치한 안내부재의 환상 표면을 봉하는 일차 환상구간, 피안내부재를 봉하는 이차 환상구간 및 안내, 피안내부재의 축방향 상대운동을 허용하기 위한 일, 이차 구간을 연결하는 불침투가요성 웨브를 갖는 부트어쎈블리에 대한 것이다. 환상 구안은 피안내부재의 단면 모양이나 전기한 표면 모양에 따라 규칙 또는 불규칙한 환상일 수도 있다. 이와 같은 종류후 부트어쎈블리는 피안내부재가 엑츄에이터 피스톤을 가지며 안내부재가 엑츄에이터 하우징을 갖는 유압식 엑츄에이터에 보통 사용된다. 피스톤과 내경벽 사이의 미소한 틈새는 피스톤의 운동을 저해시킬 가능성이 있으므로 유압식 엑츄에이터 내의 이물질 침투 방지는 특히 중요하다.

씰 어쎈블리의 이차 구간과 피스톤 사이는 전기 이차 구간(피스톤위까지 잡아당겨져 피스톤을 감아 쥘 수 있는)에 탄력성링을 사용하여 비교적 쉽게 씰링될 수 있다. 탄력성 링을 받아 들이기 위한 홈이 피스톤벽에 파여 있을 수 있고 경우에 따라 분리된 견고한 클램핑 링(clamping ring)이 사용될 수도 있다.

씰 어쎈블리의 일차 구간과 하우징 사이의 완전한 씰링은 더욱 어렵다. 내경의 끝부분과 인접한 하우징 내부 요부(凹部)와 접촉하기 위하여 씰 어쎈블리의 일차 구간이 탄력성 링으로 만들어 졌다면 링은 하우징을 누르기 위하여 인장보다는 압축상태가 필요하며, 이 압축상태에서 링에 버클링(buckling)이 발생하기 쉽다.

부트 어쎈블리의 일차 구간을 내경 끝부분에 인접한 하우징의 바깥표면 위까지 당겨지는 탄력성 링으로 하고 웨브가 내경 끝부분 주위에 덮여있도록 하여 전기 어려움을 부분적으로 해결할 수 있다. 부트어쎈블리의 일차 구간을 받아들여 고정하기 위하여 내경끝에 인접한 하우징의 바깥요부를 기계가공할 수 있다면 부트를 하우징에 조정하기 어렵다 하더라도 효과적인 씰링을 할 수 있다.

그러나 원판브레이크의 캘리퍼 몸체가 있을 경우 몸체의 브리지(bridge) 때문에 선삭(tuming)에 의하여 홈을 파기 위한 공구를 대기 힘들다.

외부 평표면(plain surface)은 하우징 위에서 축방향의 바이트 절삭으로 쉽게 가공될 수 있다.

부트 어쎈블리의 일차 구간은 견고한 클램핑링에 의하여 외부평표면에 고정될 수 있으나 실제로 이러한 링은 많은 공간을 차지하고 비용이 들며 조립하기에 힘들고 고무를 꽉 조여서 주름이 생기게 할 우려가 있다.

본 발명의 일면에 따르면 안내 부재의 내경안에서 축방향 미끄럼 운동을 하는 피안내부재 및 내경 끝부분에 먼지나 유체의 침투를 막는 부트 어쎈블리를 갖는 부트 가이드 어쎈블리를 제공하는데 부트 어쎈블리에는 내경 끝부분에 인접한 안내부재의 환상표면을 봉하기 위한 일차 환상부분, 피안내부재를 봉하기 위한 이차 환상부분 및 안내, 피안내부재의 축방향 상대운동을 허용하는 전기 일, 이차 구간을 연결하는 불침투 가용성 웨브가 있다. 부트 어쎈블리의 일차 구간은 탄력성 씰을 지닌 견고한 환상 캐리어를 포함하고 있는데 씰의 일차 환상 구간은 캐리어의 일차 환상 구간에 영구고정되어 있다. 전기 일차구간으로 부터 내경 축방향 위쪽으로 떨어져 있는 씰의 이차 환상 구간은 캐리어 내부에 위치하여 캐리어의 이차 환상 구간과 안내부재의 전기 표면사이에 끼어 있으므로 그 사이의 씰링을 담당한다. 전기 표면은 안내부재 바깥을 향한 평표면이며 씰의 전기 이차 구간은 캐리어의 전기 이차 구간에 부착되지 않았다. 캐리어 부재에 축방향 힘을 작용하여 부트 어쎈블리의 일차 구간을 안내부재에 조립할 때 캐리어의 일차 구간과 씰의 일차 구간은 전기 표면과 틈새를 이루며 통과 하는데 씰의 이차 구간과 전기 표면 사이의 마찰력에 의하여 씰의 이차구간이 장신되어 캐리어 부재에 의하여 전기 표면에 당겨진다.

캐리어에서 조립력을 제거하였을때 씰의 이차 구간의 축방향 인장력은 완화 되어 씰의 이차 구간이 캐리어 이차 구간과 안내부재의 평표면 사이에 끼어 반경방향 압축을 받는다.

안내부재의 표면은 평표면이므로 대부분의 경우 가공이 용이하다.

본 발명의 다른 일면에 따르면 일차 구간이 환상 탄력성 씰을 지닌 견고한 환상 캐리어를 갖는 부트 어쎈블리를 공급할 수 있는데 씰의 일차 환상구간은 캐리어부재의 일차 환상구간에 영구 고정되어 있으며, 전기 일차 구간으로 부터 축방향으로 떨어진 씰의 이차 환상 구간은 캐리어 내에 위치하여 있지만 반경 방향으로 이웃하는 캐리어의 이차 구간에 부착되어 있지는 않다. 씰의 이차 구간이 캐리어 이차 구간과 정면접촉 상태에 있고 축방향 인장력을 받고 있지 않을때 씰의 이차 구간 내부 최소두께가 씰 및 캐리어의 일차 구간 두께보다 작도록 씰이 이차구간 반경 방향 두께를 선정하였다.

씰의 이차 구간이 무응력상태에 있을때 이 구간은 캐리어의 이차 구간과 접촉하고 있을 수도 있으나 씰의 이차 구간과 전기표면 사이의 마찰접촉을 크게하여 부트를 안내부재에 조립할 때 씰의 이차 구간의 축방향 인장을 증가시켜 조림 후 이 구간의 반경방향압축을 크게할 수 있도록 이 구간을 캐리어의 이차 구간으로부터 반경방향 안쪽으로 떨어지게 함이 좋다.

웨브는 씰의 이차 구간과 한 몸체인 것이 좋다.

캐리어의 이차구간은 쐐기 작용을 위하여 내부가 원뿔대 모양이다.

캐리어는 안으로 휘말린 원환비드(이 안에 씰의 일차 구간이 구속되어 있음)를 갖는 일차 구간과 내부가 원뿔대 모양의 이차 구간으로 구성된다. 부트 어셈 블리의 종래 배치의 불리한 점은 제 1a-f 도에 다음과 같이 설명된다.

제 1a 도는 금속리테이닝 링(retaining ring)에 의하여 고무부트 액츄에이터 하우징의 원통형 외부표면에 고정된 배치도이다. 이와 같은 구조는 액츄에이터가 운반기계에 실려있고 브레이크 디스크가 위치에 있을 때 조립하기 힘들고 부트가 옳게 고정되어 있는가의 여부를 판별하기 힘든다.

제 1b 도는 비이드(bead)에 박힌 금속링에 의하여 고무부트의 비이드가 액츄에이터 하우징의 표면과 반경방향으로 안쪽에서 마주보도록 고정된 배치도이다.

이테이닝 링과 액츄에이터 표면 사이에 낀 고무비이드 부분은 조립할때 탄력적으로 전단 되므로 이 방법은 조립시 큰 힘을 요한다. 조립된 부트를 검사함은 어려우며 대치가 필요할 때 또한 힘들다.

제 1c 도는 부트위에 비이드를 삽입하기 위하여 하우징에 환형홈이 외부표면에 파여있는 상태인데 캐리퍼 원판 브레이크 안에서 홈을 기계 가공하기는 매우 어려우며 검사 역시 힘들다.

제 1d 도는 총형바이트(form tool)를 반경방향 바깥쪽으로 사용하여 가공할 수 있는 액츄에이터 하우징의 내부홈을 이용한 것이다.

그러나 액츄에이터 하우징에서 피스톤을 제거시키지 않고 부트를 갈아 끼우는 것은 불가능하므로 부트를 대치할 때 캘리퍼 원판 브레이크의 캘리퍼를 원판에서 제거하여야 한다.

제 1e는 리테이닝 링이 내부 환상 홈사이의 부트 위의 비드를 지지하고 있는 잘 알려진 방법을 나타낸다.

이 구조는 전항까지의 구조에 있었던 마찰력을 피한 방법이나 조립이 힘들고 부트가 리테이닝 링을 가지고 있으므로 검사가 어렵다.

제 1f 도는 액츄에이터 하우징이 원통 외부 표면과 함께 기계 가공되어 이 표면전체에서 금속 인씨트를 눌러 부트의 비드를 지지하는 립(insert)을 형성한 구조의 확대도이다.

이 구조에서 하우징내의 환상홈을 가공할 필요는 없지만 조립시 특히 브레이크 평판이 제 위치에 있을때 부트의 비드를 립 넘어까지 당기는 것은 어렵다.

이와같이 종래에 알려진 구조는 높은 제작비와 부트 어쎈블리의 대치상의 어려움이 있다.

본 발명에 따른 제 2 도의 캘리퍼 원판 브레이크에서는, 브레이크 평판(도면에 표시되어 있지 않음의 반대표면에 서로 마주보는 마찰패드(1, 2)가 사용되었다.

패드(2)는 액츄에이터 피스톤(4)과 맞닿는 받침판(backing plate)(3)에 고정되어 있고 피스톤(4)은 브레이크 캘리퍼(도면에 표시 않됨)와 한 몸체인 액츄에이터 하우징(6)의 원통형 내경(5)안에서 작동한다.

피스톤(4)은 환상홈(8)에 인접한 바깥 끝에서 축소 구경부분(7)을 갖는다, 부트 어쎈블리(9)에는 내경(5) 끝부분에 인접하여 반경 방향으로 바깥을 향한 원통면(11)을 봉하는 일차 구간(10), 피스톤을 봉하기 위하여 홈(8)에서 원주방향 인장력을 받는 고무로 된 U형 단면의 이차 구간(12) 및 이차구간(12)과 한몸인 고무 웨브(web)(13)이 고무판(13)의 가요성과 이차 구간의 형상에 의하여 피스톤은 부트어쎈블리의 씰에 영향을 주지않고 내경안에서 움직일 수 있다.

제 3 도에 따르면 고무판(13)과 한 몸체인 고무씰(15)에 고정된 금속압판캐리어(14)가 부트어쎈블리의 일차구간에 있음을 알 수 있다. 캐리어(14)의 일차 구간(16)은 안쪽으로 휘말린 환상비드 형태를 갖고 씰(15)의 일차 구간(17)을 이곳에서 꽉 붙잡아 놓는다. 캐리어의 일차 구간(16)은 원래 원통형인데 씰을 붙들기 위하여 프레싱 또는 롤링의 방법으로 구부린 것이다. 다른 방법으로서 고무를 직접 캐리어에서 주조할 수도 있다.

제 6 도는 제 3-6 도에 나타난 씰이 캐리어에 물리기 전 무응력 상태에 있을 때의 단면적을 표시하며 제 7 도는 씰과 캐리어가 더욱 밀착되도록 개량한 씰의 단면도이다.

씰(15)에는 씰의 일차 구간(17)과 웨브(13)사이에 위치하여 응무력 상태에서 원뿔대 형상을 갖는 이차 구간(18)(웨브(13)의 두께와 비교하여 반경방향으로 두께를 갖음) 이 있다.

씰의 이차 구간(18)은 처음에는 작은 원추각을 갖는 원뿔대 형태의 캐리어(14)의 이차구간(19)으로부터 반경방향으로 위치하여 있다.

부트의 이차 구간(12)이 홈(8)에 꽉 끼워질때까지 부트 어쎈블리(9)를 피스톤(4) 상단에 밀어넣음으로서 부트 어쎈블리(9)를 브레이크 캘리퍼내에 조립한다. 그후 피스톤(4)이 판(3)과 패드(2)를 위에 얹고 내경(5)안에 삽입된 다음 패드에 축방향 힘을 작용시켜 피스톤을 하방으로 누른다. 피스톤이 내경의 블라인드단(blind end)에 접근하였을 때 제 3 도에 표시된 씰(15)의 반경방향 내면(20)은 하우징의 둥근 모서리(21)와 접촉하게 된다. 캐리어(19)는 판(3)과 접촉함으로서 하우징을 향해 축방향으로 압박되며, 씰(15)의 첫부분(17)은 캐리어(14)의 첫구간(16)에 의하여 하방으로 당겨진다. 제 4 도에서 보는 바와 같이 씰(15)의 내면(20)과 하우징의 모서리(21)사이의 마찰 때문에 씰(15)의 이차 구간(18)은 축방향으로 늘어나게 되어 반경방향 두께는 감소된다. 이차 구간(18)의 두께 감소로 인하여 감소된 두께는 캐리어의 이차 구간(19)과 하우징(6)의 원통면(11)사이에 끼워질 수 있으므로 캐리어와 씰은 하우징에 견고하게 밀착된다. 캐리어(19)와 상대미끄럼 운동을 하는 부분 때문에 이차 구간(18)의 두께 감소는 용이하게 된다. 원한다면 특수공구 또는 판(3)의 사용이외의 방법에 의하여 캐리어를 하우징에 밀착시킬 수도 있다.

캐리어부재의 상단은 씰의 이차 구간(18)을 넘어서 내경밖으로 축방향으로 뻗쳐있어서 웨브와 이차 구간(18)이 연결되는 웨브(13)의 환상부분을 에워싸므로 조립시 판(3)에 의한 웨브의 손상을 방지한다.

캐리어(14)의 일차구간(16)과 씰의 일차 구간(17)의 안지름은 씰의 이차 구간(18)의 최소안지름보다 커서면(11)과 접촉하는 것은 무엇보다도 씰의 이차 구간임을 알아두어야 한다.

내경(5)안으로 피스톤이 완전히 삽입되고 판(3)에 의하여 캐리어(14)에 작용된 축방향의 힘이 제거되었을때 씰(15)와 캐리어(14)의 위치는 제 5 도에 나타난 바와 같다.

캐리어(14)에 가한 축방향 힘의 제거는 씰(15)의 이차 구간(18)내의 축방향 인장력을 제거하는 것이므로 이차 구간(18)은 캐리어의 이차 구간(19)과 하우징의 원통형(11)사이에서 압축되어 씰과 캐리어를 하우징에 밀착시켜 하우징을 효과적이고 완전하게 봉할 수 있다.

필요하다면 하우징 면(11)은 반경방향의 바이트 가공보다 축방향 가공이 좋고 씰(15)과 캐리어(14)는 최소공간을 차지함이 좋다. 비교적 작은 힘으로 부트 어쎈블리를 엑츄에이터 하우징 위에 눌러놓을 수 있으나 하우징에서 분리할 때는 상당한 힘이 필요하다. 부품 대치를 위하여 하우징에서 부트 어쎈블리를 제거할 때 부트 어쎈블리의 일차 구간을 하우징에서 비틀어 분리하기 위하여 캐리어의 일차 구간(16) 아래에 동전이나 나사식 드라이버 블래이드를 삽입할 수 있다. 씰은 캐리어의 비드에 의하여 손상으로부터 보호를 받는다. 앞에 말한 대치 작업중 캐리어는 부트가 손상되지 않도록 보호할 수 있는 형태를 갖는다.

한편 제 1b 도와 같은 종래의 배치에서 엑츄에이터 하우징과 접촉하고 있는 고무는 금속링에 속박되어 고무를 하우징에 조립할 때 축방향으로 늘어나지 않으므로 부트를 하우징에 조립하는데 필요한 힘은 분리할때 필요한 힘과 같다. 분해력(disassembly force)를 크게 하는 것이 바람직하므로 종래의 배치에 관계된 조립력(assembly force)역시 크게 되는데 이점은 결점인 것이다. 그러므로 제 2-5 도에 표시된 부트 어쎈블리에는 저렴한 생산비, 검사 및 조립과 분해의 용이함, 하우징과의 완전 밀착, 액츄에이터 하우징의 기계 가공의 용이함과 금속 캐리어내의 고무의 찢어짐 방지 등의 장점이 있다.

제 2-5 도의 개량된 부트 어쎈블리에 있어서 캐리어는 원뿔대 모양의 금속박판링을 포함하며 캐리어내의 씰은 제 6 도에 표시된 바와 같은 형태인데 씰의 하단은 팽창되어 금속링의 하단에 덮혀있어 링의 바깥면과 정면으로 접착제에 의하여 접촉되어 있다.

제 8 도는 본 발명을 캘리퍼원판 브레이크의 가이드 핀에 사용하였을 경우를 보여주고 있다. 가이드 핀(22)은 캘리퍼(24)의 부분에 마련된 블라인드 보어(blind bore)(23)내에 눌러끼워 맞춘 것이다.

(24)부분은 부트 어쎈블리(26)의 첫부분(25)를 받아들이기 위하여 표면(11)의 경우와 마찬가지로 외부 원통면을 갖도록 기계 가공되어 있다. 내경(23)내에서 가이드핀의 축방향 이동에 의하여 이 자리에 위치한 부트가 캘리퍼부분(24)으로 부터 당겨져서는 아니되며 본 발명으로 큰분해력을 얻을 수 있음은 중요한 것이다.

Claims (1)

1. 안내부재의 내경안에서 축방향 미끄럼 운동을 하는 피안내부재 및 내경의 한쪽단에 먼지나 유체의 침투를 막는 부트 어쎈블리를 가지며 상기한 부트 어쎈블리는 내경의 한쪽 끝에 인접한 안내부재의 환상면을 봉하는 일차 환상구간과 피안내부재를 봉하기 위한 이차 환상구간 및 안내부재와 피안내부재의 축방향 상대운동을 허용하기 위하여 일차와 이차 구간을 연결하는 가요, 불침투성 웨브를 가지는 부트가이드 어쎈블리에 있어서, 부트 어쎈블리(9)의 일차 구간(10)은 탄력성 씰(15)을 지닌 환상의 견고한 캐리어(14)를 갖고 있고 씰의 일차 환상구간(17)은 캐리어의 일차 환상구간(16)에 영구적으로 고정되어 있으며 상기한 일차 구간으로부터 내경의 바깥쪽으로 축방향에 위치한 씰의 이차 환상구간(18)은 캐리어 내부에 들어있어 캐리어의 이차 환상구간(19)과 안내부재(6)의 표면(11)사이에 밀착되므로 그 사이를 봉하게되고, 상기한 표면(11)은 안내부재의 바깥을 향하는 평면이고 씰의 이차 구간(18)은 캐리어의 이차 구간(19)에 부착되어 있지 않으며, 캐리어 부재에 축방향 힘을 가하여 부트 어쎈블리의 일차 구간을 안내부재위에 조립할때 씰의 일차 구간과 캐리어의 일차 구간은 상기한 표면과 틈새를 이루며 통과하고 씰의 이차 구간과 상기한 표면사이의 마찰은 씰의 이차 구간을 축방향으로 늘어나게 하여 캐리어에 의하여 씰이 상기한 표면에 당겨질 수 있도록 배열된 것을 특징으로 하는 부트 가이드 어쎔블리(booted guide assembly).

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