KR100373775B1

KR100373775B1 - 이중 작동 브레이크 슈

Info

Publication number: KR100373775B1
Application number: KR10-2000-7005792A
Authority: KR
Inventors: 위자야헤루프라산타
Original assignee: 위자야 헤루 프라산타
Priority date: 1998-09-28
Filing date: 1998-09-28
Publication date: 2003-02-26
Also published as: KR20010032548A; AU9092398A; US6401881B1; DE19882844B4; AU737761B2; WO2000019122A1; CA2312321A1; DE19882844T1; JP2002525534A; CN1280655A; CA2312321C

Abstract

이중 작동 브레이크 슈(brake shoe)는 각각 브레이크 슈의 보강재, 브레이크 소재, 및 상기 슈가 적용될 때 특정 진동 주파수의 발생 장치로서 작용하는 주요 구성 요소로서, 슈(a), 라이닝(c) 및 발진 소재(b)를 포함한다. 상기 라이닝은 브레이크 슈의 표면에 장착되며, 발진 소재는 슈와 라이닝 사이에 삽입된다.

Description

이중 작동 브레이크 슈{DOUBLE ACTION BRAKE SHOE}

요즘 자동차의 엔진 출력은 더욱 커졌으며, 이는 자동차의 속도가 더욱 빨라졌음을 의미한다. 운전자와 승객의 안전을 보장하기 위하여, 최상의 제동 시스템이 요구된다. 최근, 브레이크 페달이 눌려질 때, 단속적으로 작동하는 ABS(anti lock braking system:락 방지 제동 시스템)가 발전되어왔다. 요즘, 최근의 ABS 시스템에는 제동 시스템을 제어하기 위한 락 방지(anti lock) 제어 시스템 장치가 추가되고, 브레이크 슈(brake shoe)와 브레이크 마스터(brake master)와 같은 다른 요소들이 아직 이용되고 있다.

상기 ABS 시스템은 너무 복잡하고, 이것은 넓은 공간을 요구한다. 이런 ABS시스템은 오토바이와 같이 오직 제한된 공간만을 갖는 차량에 적용될 때에는 실용적이지 않다.

이러한 이유로, ABS 시스템보다 더 간단한 새로운 장치가 개발된다. 상기 새로운 시스템은 이중 작동 브레이크 슈(DAB: double action brake shoe)라고 일컬어지는 브레이크 슈 라이닝(lining)의 진동을 이용한다.

본 발명의 범위는 브레이크 시스템 요소 및 제동 시스템 예비 부품과 관련된 자동차 영역에 있다.

도 1은 (a)슈, (b)발진 소재, (c)라이닝으로 구성되는 이중 작동 브레이크 슈의 구조를 도시하는 도면.

도 2는 스프링과 댐퍼로 구성된 이중 작동 브레이크의 병렬 회로도.

도 3은 (b)모형에 적용된 (a)제동력(계단:step)과 (c)사인(sinusoidal) 응답을 도시하는 도면.

도 4는 (a)진동 계수가 1보다 클 때, (b)진동 계수가 1과 같을 때, (c)진동 계수가 1보다 작을 때 계단 함수 형태의 제동력의 응답을 도시하는 도면.

이중 작동 브레이크 슈는 도 1에 도시된 세 개의 주요 요소로 구성되는데, 그것은 브레이크 슈의 보강재의 기능을 하는 슈, 특정 마찰 계수를 가지는 브레이크 소재로 작동하는 브레이크 슈 표면상의 라이닝과, 슈와 라이닝 사이에 위치하는 발진 소재(oscillator material)이다.

상기 발진 소재는 예를 들어 여진 제동력(excitation braking force)(계단 함수로 가정)이 가해질 때, 특정 주파수로 진동할 수 있는 고무와 같은, 특정 온도로 유지될 수 있는 엘라스토머(elastomer) 중합체로 만들어진다.

이중 작동 브레이크 슈는 조화 진동(harmonized vibration)의 원리를 이용한 새로운 형태의 브레이크 슈이다. 이중 작동 브레이크 슈의 구성은 도 1에서 알 수 있는 바와 같이 세 개의 주요 부분으로 이루어지며, 이것은 브레이크 슈의 보강재로서 기능을 하는 슈와, 특정 강도를 가지고 있으며 특정 스프링 계수를 갖는 고무와 같은 엘라스토머 중합체로 만들어진 발진 소재이다. 여진 제동력이 작용되면, 발진 소재의 작용은 락 방지 시스템(anti lock system)으로써 작용한다. 마지막의 이중 작동 브레이크 슈의 구성 요소는 자동차의 허브(hub)에 대한 마찰 소재의 기능을 갖는 라이닝이다.

이중 작동 브레이크 슈의 기본 원리를 설명하려면 도 2에 도시된 바와 같이 자유도가 2인 스프링과 댐퍼의 병렬 회로로 모형화시키는 것이 필요하다. 도 3a와 같이, 여진 제동력을 계단 함수로 가정하면, 그 결과 도 2 모델은 일반적으로 변위 방정식으로 설명될 수 있다.

[M]{y"(t)}+[C]{y'(t)}+[K]{y(t)}={F(t)}·····(I)

여기서,

[M]은 질량 또는 관성의 행렬.

{y"(t)}는 가속도의 행렬.

[C]는 댐핑(damping)의 행렬.

{y'(t)}는 속도의 행렬.

[K]는 탄성 스프링 계수의 행렬.

{y(t)}는 변위의 행렬.

{F(t)}는 여진력(excitation force) 또는 제동력의 행렬.

일반 좌표에서 응답 값을 얻기 위하여, 선형 변환은 식(I)에 적용되며, 그리고 그 결과는:

{q"(t)}+2φω{q'(t)}+ω²{q(t)}={G(t)} ·····(Ⅱ)

여기서,

{q"(t)}는 일반 좌표의 가속도의 행렬이다.

{q'(t)}는 일반 좌표의 속도의 행렬이다.

{q(t)}는 일반 좌표의 변위의 행렬이다.

φ는 진동 계수이다.

ω는 진동 주파수이다.

{G(t)}는 무차원 자극 제동력이다.

여진 제동력 {G(t)}은 계단 함수로서, 도 4와 유사한 응답 예상치를 가질 것이다. 만일 진동 계수(φ)가 1보다 크면, 그것은 도 4a처럼 초과 댐핑의 진동 응답을 가질 것이며, 만일 진동 계수(φ)가 1과 같다면, 도 4a처럼 임계 진동 응답을 가질 것이며, 만일 도 4b처럼 진동 계수(φ)가 1보다 작으면, 과소 댐핑의 진동 응답을 가질 것이다.

발진 소재의 스프링 계수 및 댐핑 계수는 발진 소재를 만드는데 사용되는 폴리머 중합체와 부가적인 재료의 선택에 의하여 조정될 수 있다.

도 4와 관련하여, 발진 소재의 스프링 계수 및 댐핑 계수 값을 설정함으로써, 이중 작동 브레이크 슈의 구성과 관련하여 도 3c의 과소 댐핑의 진동 응답을 갖는다. 자동으로 진동하는 발진 소재는 라이닝과 허브 사이에서 마찰력을 야기하며, 또 진동할 것이고, 그래서 락 방지(anti lock) 효과가 작용한다.

전술한 관점에서 볼 때, 첨부된 청구항에 의해 이후 정의된 바와 같이 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양한 변형이 이루어질 수 있으며, 그래서 본 발명은 제공된 예들에 한정되지 않는다는 점은 당업자에게 자명할 것이다.

Claims

여진 제동력이 작용하게 될 때 브레이크 슈(brake shoe)의 라이닝이 진동하며, 그래서 락 방지(anti lock) 효과가 작용하는, 이중 작동 브레이크 슈 제품
여진 제동력을 받을 때 락 방지(anti lock) 효과로 나타나는, 발진 소재를 구비하는 이중 작동 브레이크 슈 시스템.