KR100217675B1 - 브레이크슈 어저스팅장치를 구비한 휠실린더 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 드럼식 브레이크의 브레이크슈 어저스팅장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 브레이크슈 어저스팅장치는 휠실린더(20)를 브레이크슈의 어저스팅장치로 사용하는 방식의 새로운 타입의 브레이크슈 어저스팅장치를 제공한다. 본 발명에 따른 휠실린더(20)는 실린더몸체(21)와 몸체(21)의 양단에 설치되는 실린더캡(26)과 실린더몸체(21) 내에 장착되는 체크밸브(34) 및 실린더캡(26)에 장착되는 피스톤(31)으로 구성된다. 본 발명에 따른 휠실린더(20)는 체크밸브(34)와 피스톤컵(32) 사이에 브레이크 오일을 폐쇄하고, 실린더몸체(21)에서 체크밸브(34)에 작용하는 압력과 피스톤(21)에 작용하는 반발력에 따라 체크밸브(34)와 피스톤컵(38) 사이의 유량을 조절하므로써 브레이크슈(3)와 피스톤(31)간의 유격을 조정하도록 구성되어 있다.

이에 따라, 본 발명은 별도의 어저스팅장치를 설치하지 않고 휠실린더만을 설치하는 것으로 브레이크슈의 어저스팅기능이 수행되므로 브레이크의 조립성 향상 및 제조비용절감에 기여할 수 있으며, 별도의 조작기구없이 브레이크슈와 드럼의 마찰에 따라 적절한 압력으로 휠실린더가 작동하므로 어저스팅작동이 원활하여 브레이크슈의 간격이 벌어져 발생하는 브레이크 사고를 방지하여 브레이크 시스템의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Description

브레이크슈 어저스팅장치를 구비한 휠실린더

본 발명은 자동차의 드럼식 브레이크에 관한 것이며, 특히는 브레이크슈의 간격을 조정하기 위한 브레이크슈 어저스팅 장치에 관한 것이다.

제동장치(brake system)는 주행하는 자동차를 감속 또는 정지시킴과 동시에 주차상태를 유지하기 위해 사용하는 중요한 장치이며, 일반적으로 마찰력을 이용하여 자동차의 운동에너지를 열에너지로 바꾸어, 그것을 대기속으로 방출시켜 제동작용을 하는 마찰식 브레이크가 사용되고 있다.

또한, 제동장치에는 여러형식이 사용되고 있으며, 사용상태에 따라 주행시 제동하기 위한 주브레이크와 주차시 사용하는 주차브레이크가 있다. 주브레이크는 운전자의 발로 조작하므로 푸트브레이크(foot brake)라고 불리며, 주차브레이크는 주로 손으로 조작하기 때문에 핸드브레이크라고도 불린다.

브레이크는 작동방식에 따라, 다시, 로드나 와이어를 이용하는 기계식과 유압을 이용하는 유압식이 있으며, 일반적으로 푸트브레이크는 유압식이고 주차브레이크는 기계식이다.

유압식브레이크는 그 형식에 따라 드럼식 브레이크와 디스크식 브레이크가 주로 사용되고 있으며, 디스크브레이크는 바퀴와 함께 회전하는 브레이크 디스크의 양측에서 제동패드를 유압에 의하여 눌러서 제동하도록 되어 있으며, 이와 같은 형식을 캘리퍼형(caliper type brake)이라고 부르기도 한다.

한편, 드럼식 브레이크는 휠 실린더, 브레이크 슈, 백플레이트 및 브레이크 드럼으로 구성되며 브레이크드럼의 원주내측면을 향하여 양측으로 설치된 브레이크 슈를 휠실린더로 가압하여 브레이크의 제동작용이 이루어지게 된다.

제1도에 일반적인 드럼식 브레이크의 구성이 도시되어 있다.

드럼식 브레이크에 있어서, 브레이크 드럼(7)은 휠과 함께 구동축 또는 휠스핀들에 설치된다. 따라서, 휠이 회전하면 함께 회전하는 구조로 되어 있다.

브레이크슈(3)와 확장력을 발생시키는 부품들(1,2)은 백 플레이트(도시하지 않음)에 설치된다. 그리고 백플레이트는 액슬하우징에 설치, 고정된다. 즉, 브레이크슈(3)는 확장될 수 있는 회전할 수 없도록 설치되어 있다.

브레이크 페달을 밟으면 브레이크 슈(3)는 확장기구, 즉, 피스톤(2)이나 레버(도시하지 않음)에 의해 드럼의 내벽에 압착된다. 이때, 브레이크 슈(3)에 부착된 라이닝(5)을 통해 제동에 필요한 마찰력을 발생시킨다. 브레이크슈(3)를 확장시키는데 필요한 힘은 주제동 브레이크에서는 휠실린더(1)의 유압에 의해, 주차브레이크에서는 케이블 및 레버에 의해 발생된다.

브레이크슈(3)는 테이블(table, 3a)과 웨브(web,3b)가 T형의 일체로된 반원형의 것이다. 테이블(3a)은 드럼의 내벽과 접촉하여 마찰력을 일으키는 라이닝(5)이 부착되는 부분이며, 웨브(3b)는 브레이크슈(3)가 드럼에 압착될 때 브레이크슈(3)의 곡률이 변하지 않도록 강성을 증대시키는 기능을 한다. 또한, 웨브(3b)는 브레이크슈(3)를 백플레이트에 설치하기 위해 사용되며 웨브(3b)의 선단의 휠실린더(1)의 피스톤(2)에 접하여, 피스톤(2)의 작동에 따라 브레이크슈(3)를 확장하게 된다.

또한, 웨브(3b)에는 스프링(9)이 설치되어 피스톤(2)이 후퇴하면 스프링(8)의 복원력에 의해 수축하게 된다.

그러나, 브레이크슈(3)의 패드(5)는 제동을 반복함에 따라 마모되어 두께가 얇아지므로 드럼과의 간격을 조절하기 위해 브레이크슈 어저스팅장치가 사용되고 있다.

제1도에 종래의 자동어저스팅장치(10)의 일례가 개략적으로 도시되어 있다. 내부에 암나사부가 형성된 고정몸체(11)와 고정몸체(11)의 암나사부에 나합되어 설치되는 수나사부를 구비한 어저스팅치차(12) 및 어저스팅치차(12)의 타단을 지지하는 지지체(13)로 구성되며, 브레이크슈(3)에 고정된 레버(17)는 어저스팅치차(12)의 일측에 하부에 설치되어, 레버(17)가 상,하로 피벗회전함에 따라 레버(17)의 종단부가 치차(12)를 회전시키면, 몸체(11)에 나합된 어저스팅치차(12)의 수나사부가 외부로 인출되도록 구성되어 있다.

따라서, 브레이크 작동후 브레이크가 해체되면, 브레이크슈(3)에 힌지되어 리턴스프링(9)에 연결된 레버(17)가 시계방향으로 회전하며 레버(17)의 종단이 어저스팅치차(12)의 하부에서 상방항으로 이동하면서 어저스팅치차(12)를 회전시켜 몸체(11)로부터 어저스팅치차(12)의 수나사부를 인출하여 브레이크슈(3)의 간격을 넓히어 패드(5)와 드럼(7)의 간격을 좁히도록 구성되어 있다.

이와 같이 구성된 종래의 어저스팅장치는 다수의 부품으로 구성되며, 브레이크슈에 장착해야 하는 등 구성이 복잡하여 조립성이 불량하며 작동시 브레이크슈 등과 간섭하여 브레이크의 작동을 방해하는 등 브레이크의 설계를 어렵게 하는 요인이 되고 있다.

따라서, 구성이 복잡하고 작동이 원활하지 못한 종래의 어저스팅 장치를 개량하여 브레이크의 작동성을 향상시키고 구성을 단순하게 하여 작업성과 설계의 편리성을 향상시킬 수 있는 타입의 브레이크슈 어저스팅장치에 대한 요구는 계속되고 있는 실정이다.

본 발명의 목적은 브레이크의 작동에 따라 자동으로 브레이크슈의 간격이 조정되며 구성을 단순하게 할 수 있는 브레이크슈 자동어저스팅장치를 제공하는 것이다.

제1도는 본 발명에 따른 드럼브레이크의 구성을 도시하는 정면도이다.

제2도는 본 발명에 따른 휠실린더의 구성을 도시하는 휠실린더의 분해 단면도이다.

제3도는 본 발명에 따른 실린더 캡의 측면도이다.

제4도는 본 발명에 따른 평상시의 휠실린더의 내부구성을 도시하는 휠실린더의 단면도이다.

제5도는 브레이크 작동시의 실린더내의 상태를 도시하는 휠실린더의 단면도이다.

제6도는 브레이크 해제시의 실린더내의 상태를 도시하는 휠실린더의 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

20 : 휠실린더 21 : 실린더몸체

22 : 암나사부 23 : 링설치부

24 : 오일공 25 : 오일링

26 : 실린더캡 28 : 통공

31 : 피스톤 32 : 피스톤컵

33 : 실링부재 34 : 체크밸브

36 : 스프링

이러한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 양단에 결합부를 구비한 실린더몸체, 실린더몸체의 양단에 체결되며 실린더몸체의 내경보다 작은 통공을 구비한 실린더캡, 실린더몸체내에 서로 대향하도록 설치되는 체크밸브, 체크밸브 사이에 설치되는 탄성복귀수단, 및 실린더캡의 통공에 설치되는 피스톤으로 구성되는 브레이크 어저스팅장치를 구비한 휠실린더를 제공한다.

또한, 본 발명은 실린더몸체와 실린더캡 사이에 오일링이 설치되어 실린더와 실린더캡사이를 밀봉하는 브레이크 어저스팅장치를 구비한 휠실린더를 제공한다.

또한, 본 발명은 체크밸브가 실링부재내부에 장착되어 실린더몸체내에 설치되어 실린더몸체 내에서의 체크밸브 양측으로의 밀봉을 행하는 브레이크 어저스팅장치를 구비한 휠실린더를 제공한다.

또한, 본 발명은 탄성복귀수단으로 압축코일스프링을 사용하는 어저스팅장치를 구비한 휠실린더를 제공한다.

이에 따라, 본 발명에 따른 어저스팅장치는 휠실린더내에 장착되므로 구성이 컴팩트하게 되므로 브레이크의 단순화에 크게 기여할 수 있다.

또한, 본 발명은 별도의 어저스팅장치를 설치하지 않고 휠실린더만을 설치하는 것으로 어저스팅장치가 설치되므로 브레이크의 조립성 향상에 기여할 수 있다.

또한, 별도의 조작기구 없이 브레이크슈와 드럼의 마찰에 따라 적절한 압력으로 휠실린더가 작동하므로 작동이 원활하여 브레이크슈의 간격이 벌어져 발생하는 브레이크 사고를 방지하여 차량의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 브레이크슈 어저스팅기능륵 구비한 휠실린더의 구조에 대해 보다 상세히 설명한다.

제2도에 본 발명에 따른 브레이크슈 어저스팅 기능을 구비한 휠실린더의 분해 단면도가 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 다른 브레이크슈 어저스팅장치는 휠실린더(20)를 브레이크슈의 어저스팅장치로 사용하는 방식의 새로운 타입의 브레이크슈 어저스팅장치를 제공한다.

본 발명에 따른 휠실린더(20)는 실린더몸체(21)와 몸체(21)의 양단에 설치되는 실린더캡(26)과 실린더몸체(24) 내에 장착되는 체크밸브(34) 및 실린더캡(26)에 장착되는 피스톤(31)으로 구성된다.

본 발명에 따른 실린더몸체(21)는 양단에 실린더캡(26)을 나합하기 위한 암나사부(22)와 씰링용 오일링(25)을 설치하기 위한 링설치부(23)를 구비하고 있으며, 오일라인이 설치된 오일공(24)이 형성된 것이다.

실린더캡(26)은 일단에 상술한 실린더몸체(21)의 안나사부(22)에 장착하기 위한 수나사부(27)와 이후 설명할 피스톤(31)이 장착될 부분으로 실린더몸체(21)의 내경보다 작은 통공(28)이 형성되어 있다.

실린더몸체(21)내에 장착될 체크밸브(34)는 밀봉을 위해 실링부재(33)내에 장착되어 실린더캡(26)을 향하여 서로 대향되도록 한 쌍이 설치되며, 체크밸브(34) 사이에는 스프링(36)이 설치된다.

피스톤(31)이 설치될 실린더캡(26)의 통공(28)에는 피스톤컵(32)이 장착되어 실린더캡(26)의 통공(28)을 밀봉하게 된다.

한편, 제3도에 도시되어 있듯이, 실린더캡(26)의 종단에는 공구 등을 이용하여 실린더캡(26)을 체결하거나 분리하기 쉽게 평면부를 구비한 고정단(29)을 형성하는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성된 체크밸브(34) 및 피스톤(31) 등을 실린더몸체(21)에 조립한 상태가 제4도에 도시되어 있다. 도시의 편의상 피스톤 등 실린더(20) 내의 설치 부품들을 비단면상태로 도시하였다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 휠실린더(20)는 종래의 휠실린더와는 달리 실린더의 몸체(21)내에 스프링(36)에 지지된 한 쌍의 체크밸브(34)를 설치하므로써 체크밸브(34)의 피스톤컵(32) 사이에 브레이크 오일을 밀봉하고, 체크밸브(34)에 작용하는 압력에 따라 체크밸브(34)와 피스톤컵(32) 사이의 유량을 조절하므로써 브레이크슈(3, 제1도)와 피스톤(31)간의 유격을 조정하도록 구성된다.

제4도 내지 제6도에 본 발명에 따른 휠실린더(20)의 작동을 설명하기 위한 작동 상태도가 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 휠실린더(20) 내의 체크밸브(34)는 인장스프링(36)에 의해 결합되어 있어서 브레이크 오일이 유입되지 않은 상태에서는 스프링(36)의 복원력에 의해 체크밸브(34)는 실린더몸체(21)으 내측으로 모여 있는 상태에 있게 된다.

한편, 브레이크 페달을 밟아 브레이크 오일이 오일공(24)을 통해 실린더 몸체(21)로 유입되면 브레이크 오일은 체크밸브(34)를 양측으로 밀어 체크밸브(34)와 피스톤컵(32) 사이의 오일을 압축하므로써, 제5도에 도시한 바와 같이, 피스톤(31)을 실린더캡(26) 내에서 외측으로 돌출시켜 브레이크슈를 확장하여 브레이크를 작동시키게 된다.

이어, 페달을 해방하여 브레이크가 해제되면, 제5도에 도시한 바와 같이, 체크밸브(34)가 스프링(36)의 복원력에 의해 복귀하며 연쇄적으로 피스톤(31)이 복귀하게 된다.

이어, 본 발명에 따른 휠실린더(20)의 어저스팅작용에 대해 설명한다.

제3도에 도시된 브레이크 비작동 상태에서는 체크밸브(34) 사이의 유입(P1)과 체크밸브(34)와 피스톤컵(32) 사이의 압력(P2)는 동일한 상태에 있게 된다.

그러나, 브레이크가 작동하여 체크밸브(34)가 이동하면 유압 P1이 증가하게 되나 이 때는 이에 따라 유압 P2도 증가하여 피스톤(31)을 작동시키게 된다. 그러나, 체크밸브(34) 충분히 전지하여 실린더캡(26)의 단부와 접촉하면(제5도) 체크밸브(34)는 더 이상 전진하지 못하므로, 이 때의 체크밸브(34) 사이의 압력 P1'는 계속 증가하여 압력 P2보다 커지므로 체크밸브(34)가 개방되어 이에 따라 브레이크 오일의 일부가 체크밸브(34)를 통해 피스톤컵(32)과 체크밸브(34) 사이의 공간에 유입되어 P2는 P2'로 증가하게 되며, 이러한 증가는 피스톤(31)을 미는 힘을 증가시켜 브레이크슈를 확장시키고 브레이크슈(3)와 피스톤(31)의 접촉압과 평형을 이룰 때까지 진행하게 된다. 이어, 브레이크슈가 충분히 확장되어 드럼에 밀착된 상태에서 피스톤에 작용하는 반력과 휠실린더(20) 내의 유압 P2',P1'가 평형을 이룬 상태에서 체크밸브(34)가 폐쇄되어 브레이크 오일의 유입이 중단되게 된다.

이어, 브레이크를 해제하면, 체크밸브(34)는 스프링(36)에 의해 복귀하여 제6도에 도시한 상태로 복귀한다. 그러나, 체크밸브(34)와 피스톤컵(32) 사이의 브레이크 오일이 증가해 있으므로 피스톤(31)은 실린더캡(26)으로부터 양측으로 다소 돌출된 상태로 남게 되어 브레이크슈와의 간격을 제거하게 된다.

이와 같이, 브레이크의 조작에 따라 발생하는 브레이크 슈와 피스톤의 간격 증대는 휠실린더의 작동에 따라 실린더내부의 체크밸브(34)에 의해 자동으로 어저스팅되게 되므로, 브레이크슈와 피스톤간의 간격은 언제나 적절한 상태로 유지하게 된다.

한편, 브레이크오일의 유동이 과도하여 브레이크의 해제가 충분히 이루어지지 않을 때에는 상술한 바와 같이, 실린더캡(26)의 고정단(29)을 해체하여 피스톤컵(32)과 체크밸브(34) 사이의 브레이크 오일을 d외부로 배출하여 적절한 상태로 정비할 수 있다.

이에따라, 본 발명은 별도의 어저스팅 장치를 설치하지 않고 휠실린더만을 설치하는 것으로 어저스팅장치가 설치되므로 브레이크의 조립성 향상에 기여할 수 있다.

또한, 별도의 조작기구 없이 브레이크슈의 드럼의 마찰에 따라 적절한 압력으로 휠실린더가 작동하므로 작동이 훨활하여 브레이크슈의 간격이 벌어져 발생하는 브레이크 사고를 방지하여 차량의 안전성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 휠실린더는 어저스팅장치를 겸하므로 종래의 어저스팅장치의 설치에 따른 브레이크 부품간의 간섭의 우려고 없게 된다.

또한, 본 발명에 따른 브레이크슈 어저스팅장치는 구성이 단순하고 컴팩트하여 브레이크 설계의 자유도를 향상시키는 것은 물론 정비성 향상에도 기여할 수 있게 된다.

이상에서 본 발명의 구체적인 일 실시예를 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 이 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

Claims (4)

1. 양단에 결합부를 구비한 실린더몸체, 실린더몸체의 양단에 체결되며 실린더몸체의 내경보다 작은 통공을 구비한 실린더캡, 실린더몸체 내에 서로 대향하도록 설치되는 체크밸브, 체크밸브 사이에 설치되는 탄성복귀수단, 및 실린더캡의 통공에 설치되는 피스톤으로 구성되는 브레이크슈 어저스팅장치를 구비한 휠실린더.
2. 제1항에 있어서, 상기 실린더몸체의 실린더캡 사이에 오일링이 설치되는 것을 특징으로 하는 브레이크슈 어저스팅장치를 구비한 휠실린더.
3. 제1항에 있어서, 상기 체크밸브가 실링부재 내부에 장착되어 실린더몸체내에 설치되는 것을 특징으로 하는 브레이크슈 어저스팅장치를 구비한 휠실린더.
4. 제1항에 있어서, 상기 탄성복귀수단이 압축코일스프링인 것을 특징으로 하는 브레이크슈 어저스팅장치를 구비한 휠실린더.