KR100457214B1 - 자동차용 드럼 브레이크의 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 드럼 브레이크의 조립체에 관한 것으로, 외기를 이용해 고온의 마찰열을 냉각시키는 다수개의 마찰열배출부(13)가 외주면을 따라 등간격으로 형성되는 브레이크드럼(10)과, 이 브레이크드럼(10)의 일면에 면접촉되면서 결합되는 허브(70)와, 이 허브(70)의 전면과 결합되는 휠(81)을 구비한 바퀴(80)를 포함하여 구성되는 자동차용 드럼 브레이크의 조립체에 있어서, 상기 마찰열배출부(13)는 브레이크드럼(10)의 내구성이 약화되지 않는 범위내에서 마찰열에 대한 냉각성능을 향상시키기 위해 표면적의 크기가 증가되어 형성되고, 상기 허브(70)의 플랜지부재(73)는 브레이크드럼(10)쪽을 향하는 원판부재(72)의 일면에 형성되어져, 제동시 발생되는 고온의 열이 표면적이 확장된 마찰열배출부(13)에 의해 효과적으로 냉각되고, 상기 브레이크드럼(10)에서 발생되는 고온의 열이 휠(81)로 전달되는 열전도성이 감소되며, 이로 인해 상기 휠(81)과 브레이크드럼(10)의 열변형 현상이 예방되면서 제동시 발생되는 저더현상도 미리 예방되도록 된 것이다.

Description

자동차용 드럼 브레이크의 조립체{assembly of drum brake for vehicle}

본 발명은 자동차용 드럼 브레이크의 조립체에 관한 것으로, 특히 브레이크드럼의 외주면에 형성된 마찰열배출부의 표면적 크기를 증가시켜 냉각효과를 증대시키고, 상기 브레이크드럼과 허브의 접촉면적을 최소화시켜 휠쪽으로의 열전도성을 감소시키며, 아울러 상기 허브와 휠의 접촉면적을 증대시켜 브레이크드럼 및 휠의 열변형량을 최소화시키면서 저더(judder)현상을 예방할 수 있도록 된 자동차용 드럼 브레이크의 조립체에 관한 것이다.

일반적으로, 제동장치(Brake System)는 주행할 때 주로 사용하는 주브레이크와 자동차를 주차할 때 사용하는 주차브레이크로 분류되고, 상기 주브레이크는 브레이크페달의 조작에 의해 발생된 유압을 매개로 제동시키도록 된 유압식 브레이크와, 대형자동차등 큰 제동력을 필요로 하는 경우에 사용하도록 된 배력식 브레이크 및, 압축공기의 압력을 이용해 제동력을 발생시키도록 된 공기브레이크로 분류되며, 상기 유압식 브레이크에는 휠과 일체가 되어 회전하는 브레이크드럼에 라이닝을 부착한 브레이크슈를 안쪽으로부터 압착하여 제동력을 발생시키도록 된 드럼식 브레이크가 있다.

여기서, 상기 드럼식 브레이크는 도 1에 도시된 바와 같이, 평면의 중앙부에 관통구멍(11)이 형성되고 이 관통구멍(11)의 둘레를 따라 다수개의 볼트구멍(12)이 형성되는 브레이크드럼(10)과, 차축에 고정되는 백플레이트(20)와, 이 백플레이트(20)에 설치된 주철재질의 브레이크슈(30)와, 이 브레이크슈(30)의 외측표면에 부착되어 상기 브레이크드럼(10)과 직접 접촉되면서 브레이크드럼(10)의 회전을 멈추고 운동에너지를 열에너지로 바꾸어 주도록 된 마찰재인 라이닝(40)과, 마스터실린더에서 발생된 유압을 매개로 상기 브레이크슈(30)를 브레이크드럼(10)에 압착시키도록 된 휠실린더(50)등으로 구성된다.

그리고, 상기 브레이크드럼(10)에는 다수개의 스터드볼트(61) 및드럼너트(62)를 매개로 허브(70)가 조립되고, 이 허브(70)의 일면에는 상기 스터드볼트(61) 및 휠너트(도시않됨)를 매개로 바퀴(80)가 조립됨으로써 드럼 브레이크의 조립체를 구성하게 된다.

한편, 상기 브레이크드럼(10)의 외주면에는 보통 여섯 개정도의 마찰열배출부(13)가 그 외주면을 따라 등간격으로 형성되는데, 상기 마찰열배출부(13)는 원뿔형의 단면모양으로 형성되면서 일정한 곡률을 따라 안쪽으로 오목하게 파여진 상태로 형성되게 된다.

이에 따라, 상기 브레이크드럼(10)의 두께는 마찰열배출부(13)의 두께가 다른 부위보다 더 얇은 두께로서 형성되게 된다.

그리고, 상기 허브(70)는 브레이크드럼(10)의 관통구멍(11)으로 삽입되는 원통부재(71)와, 이 원통부재(71)의 일단 테두리면을 따라 결합되는 원판부재(72)와, 이 원판부재(72)의 전면에 일체로 형성되는 플랜지부재(73)로 구성되는데, 상기 플랜지부재(73)는 소정의 두께를 가지면서 여섯 개의 원형꼭지점을 갖춘 와셔모양으로 형성되는 구조로 되어 있다.

또한, 상기 각각의 꼭지점에는 브레이크드럼(10)에 형성된 볼트구멍(12)과 연결되는 볼트구멍(73a)이 형성되게 된다.

이에 따라, 상기 브레이크드럼(10)과 허브(70)가 스터드볼트(61) 및 드럼너트(62)를 매개로 조립될 때에는 상기 브레이크드럼(10)의 평면과 허브(70)를 구성하는 원판부재(72)의 평면이 서로 완전한 면접촉을 이루면서 결합되게 된다.

또한, 상기 허브(70)와 바퀴(80)가 스터드볼트(61) 및 휠너트를 매개로 조립될 때에는 상기 허브(70)를 구성하는 플랜지부재(73)의 면과 바퀴(80)의 휠(81)이 부분적으로 면접촉되면서 결합되게 된다.

따라서, 주행중 운전자가 브레이크페달을 밟아주게 되면 마스터실린더에서 발생된 유압이 휠실린더(50)로 전달되고, 이 휠실린더(50)의 피스톤운동에 의해 브레이크슈(30)가 바퀴와 더불어 회전되는 브레이크드럼(10)으로 순간적으로 이동되는 바, 이때 상기 브레이크슈(30)의 외측면에 부착된 라이닝(40)이 브레이크드럼(10)의 안쪽면에 압착되면서 마찰력을 발생시키게 되고, 이 마찰력에 의해 상기 브레이크드럼(10)의 회전이 멈추게 됨으로써 제동이 이루어지게 된다.

여기서, 상기 라이닝(40)은 브레이크의 작동시 회전되는 브레이크드럼(10)에 직접적으로 압착되어 강한 마찰력을 발생시키게 되며, 이때 상기 브레이크드럼(10)의 온도는 대략 250 ~ 350℃ 정도로 급격하게 상승되게 된다.

이에 따라, 상기 브레이크드럼(10)에는 전술한 바와 같이 다수개의 마찰열배출부(13)를 형성시키게 되는데, 이 마찰열배출부(13)를 통해 외기가 접촉되면서 급격하게 상승된 브레이크드럼(10)의 온도를 냉각시키게 되며, 이로 인해 상기 브레이크드럼(10)의 열변형을 최대한 방지하게 된다.

한편, 상기 마찰열배출부(13)는 전술한 바와 같이 라이닝(40)이 직접적으로 압착되는 브레이크드럼(10)의 외주면을 따라 총 여섯 개가 등간격으로 형성되는데, 여섯 개의 전체 표면적은 브레이크드럼(10)의 외주면 전체 표면적에 대해 약 7~8% 정도의 면적을 차지하도록 형성되게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 마찰열배출부(13)의 크기만으로는 제동시 브레이크드럼(10)에서 발생되는 고온의 열을 충분히 냉각시켜 주지 못하게 되며, 결국에는 상기 브레이크드럼(10)의 열변형을 초래하면서 제동성능을 감소시키는 문제점이 있었다.

또한, 상기 브레이크드럼(10)과 허브(70)가 조립될 때 상기 브레이크드럼(10)의 평면과 허브(70)를 구성하는 원판부재(72)의 평면이 서로 완전한 면접촉을 이루면서 조립됨으로써, 제동시 브레이크드럼(10)에서 발생되는 고온의 열이 접촉면적의 크기만큼 바퀴(80)의 휠(81)로 많이 전달되게 되고, 이로 인해 상기 휠(81)이 외기에 의해 완전히 냉각되지 못할 경우에는 잔류열에 의해 상기 휠(81)과 브레이크드럼(10)이 열변형되는 문제점도 있었다.

또한, 상기 허브(70)와 바퀴(80)가 조립될 때 상기 허브(70)를 구성하는 플랜지부재(73)의 평면만 바퀴(80)의 휠(81)과 부분적으로 접촉되어 조립됨으로써, 외기에 의해 상기 허브(70)가 냉각될 때 휠(81)과 접촉을 이루는 플랜지부재(73)의 접촉면적만을 통해서만 냉각되게 되고, 이로 인해 충분한 냉각효과를 기대할 수 없게 되어 브레이크드럼(10) 및 휠(81)이 심하게 열변형될 뿐만 아니라 더욱 심하게는 저더(judder)현상이 발생되는 문제점도 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 모든 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로, 브레이크드럼의 내구성이 약화되지 않는 범위내에서 마찰열배출부의 전체 표면적 크기를 증대시켜 제동시 브레이크드럼에서 발생되는 고온의 열을 충분히 냉각시키도록 하고, 상기 브레이크드럼과 허브의 조립면적을 최소화시켜 휠쪽으로 전달되는마찰열을 감소시키면서 휠과 브레이크드럼의 열변형을 예방하며, 아울러 상기 허브와 휠의 조립면적을 최대화하여 외기에 의한 냉각효과를 극대화시키면서 저더현상이 발생되는 것도 미리 예방할 수 있도록 된 자동차용 드럼 브레이크의 조립체를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 외기를 이용해 고온의 마찰열을 냉각시키는 다수개의 마찰열배출부가 외주면을 따라 등간격으로 형성되는 브레이크드럼과, 이 브레이크드럼의 일면에 면접촉되면서 결합되는 허브와, 이 허브의 전면과 결합되는 휠을 구비한 바퀴를 포함하여 구성되는 자동차용 드럼 브레이크의 조립체에 있어서, 상기 마찰열배출부는 브레이크드럼의 내구성이 약화되지 않는 범위내에서 마찰열에 대한 냉각성능을 향상시키기 위해 표면적의 크기가 증가되어 형성되고, 상기 허브의 플랜지부재는 브레이크드럼쪽을 향하는 원판부재의 일면에 형성되는 것을 특징으로 한다.

도 1은 일반적으로 사용되는 드럼식 브레이크를 설명하기 위한 분해사시도,

도 2는 종래구조에 따른 드럼을 설명하기 위한 사시도,

도 3과 도 4는 종래구조에 따른 허브를 설명하기 위한 사시도,

도 5는 본 발명에 따른 드럼을 설명하기 위한 사시도,

도 6과 도 7은 본 발명에 따른 허브를 설명하기 위한 사시도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 - 브레이크드럼 13 - 마찰열배출부

70 - 허브 71 - 원통부재

72 - 원판부재 73 - 플랜지부재

80 - 바퀴 81 - 휠

이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

도 5는 본 발명에 따른 드럼을 설명하기 위한 사시도이고, 도 6과 도 7은 본 발명에 따른 허브를 설명하기 위한 사시도로서, 종래구조와 동일한 부위에는 동일한 참조부호를 붙이면서 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 드럼 브레이크의 조립체는 도 1을 참조로 전술한 바와 같이, 평면의 중앙부에 관통구멍(11)이 형성되고 이 관통구멍(11)의 둘레를 따라 다수개의 볼트구멍(12)이 형성되는 브레이크드럼(10)과, 차축에 고정되는 백플레이트(20)와, 이 백플레이트(20)에 설치된 주철재질의 브레이크슈(30)와, 이 브레이크슈(30)의 외측표면에 부착되어 상기 브레이크드럼(10)과 직접 접촉되면서 브레이크드럼(10)의 회전을 멈추고 운동에너지를 열에너지로 바꾸어 주도록 된 마찰재인 라이닝(40)과, 마스터실린더에서 발생된 유압을 매개로 상기 브레이크슈(30)를 브레이크드럼(10)에 압착시키도록 된 휠실린더(50)등으로 구성된 드럼 브레이크에, 허브(70)가 다수개의 스터드볼트(61) 및 드럼너트(62)를 매개로 상기 브레이크드럼(10)에는 조립되고, 바퀴(80)가 상기 스터드볼트(61) 및 휠너트(도시않됨)를 매개로 허브(70)의 일면에는 조립됨으로써 이루어지는 구성으로 되어 있다.

여기서, 상기 브레이크드럼(10)의 외주면에는 도 5에 도시된 바와 같이 보통 여섯 개정도의 마찰열배출부(13)가 그 외주면을 따라 등간격으로 형성되는데, 상기 마찰열배출부(13)는 직사각단면의 모양을 가지면서 안쪽으로 오목하게 파여진 상태로 형성되게 된다.

그리고, 본 발명에 따른 상기 마찰열배출부(13)는 브레이크드럼(10)의 내구성이 약화되지 않는 범위내에서 마찰열에 대한 냉각성능을 향상시키기 위해 도 2를 참조로 전술한 종래의 마찰열배출부(13)의 표면적 크기에서 일정한 크기로 증가되면서 형성되게 된다.

즉, 종래의 마찰열배출부(13)의 전체 표면적 크기는 브레이크드럼(10)의 외주면 표면적 크기에 대해 대략 7~8% 정도의 크기를 가지도록 형성되었으나, 본 발명에 따른 마찰열배출부(13)의 전체 표면적 크기는 대략 12~13%정도의 크기를 가지도록 형성되게 된다.

또한, 본 발명에 따른 허브(70)는 도 6과 도 7에 도시된 바와 같이 브레이크드럼(10)의 관통구멍(11)으로 삽입되는 원통부재(71)와, 이 원통부재(71)의 일단 테두리면을 따라 결합되는 원판부재(72)와, 상기 원통부재(71)가 연결되는 원판부재(72)의 뒷면에 일체로 형성되는 플랜지부재(73)로 구성된다.

즉, 상기 플랜지부재(73)는 소정의 두께를 가지고 여섯 개의 원형꼭지점을 갖춘 와셔모양으로 형성되면서 브레이크드럼(10)과 허브(70)가 조립될 때 상기 브레이크드럼(10)과 접촉되도록 원판부재(72)의 뒷면에 일체로 형성되게 된다.

또한, 상기 플랜지부재(73)의 각 꼭지점에는 브레이크드럼(10)에 형성된 볼트구멍(12)과 연결되는 볼트구멍(73a)이 형성되게 된다.

이에 따라, 상기 브레이크드럼(10)과 허브(70)가 스터드볼트(61) 및 드럼너트(62)를 매개로 조립될 때에는 상기 브레이크드럼(10)의 평면부와 원판부재(72)에 형성된 플랜지부재(73)의 평면이 서로 면접촉되면서 결합되게 된다.

또한, 상기 허브(70)와 바퀴(80)가 스터드볼트(61) 및 휠너트를 매개로 조립될 때에는 상기 허브(70)를 구성하는 원판부재(72)의 전면과 바퀴(80)의 휠(81)이 완전한 면접촉을 이루면서 결합되게 된다.

따라서, 마찰열배출부(13)의 전체 표면적 크기가 종래의 구조에 비해 대략 5~6%정도 증대된 본 발명에 따른 브레이크드럼(10)을 사용하게 되면 외기와의 접촉면적이 마찰열배출부(13)의 증대된 표면적 크기만큼 넓어지게 되고, 이로 인해 제동시 브레이크드럼(10)에서 발생되는 고온의 열(대략 250 ~ 350℃ 정도)도 효과적으로 냉각시켜 줄 수 있게 되어, 상기 브레이크드럼(10)의 열변형을 최대한 억제시킬 수 있게 되며 아울러 제동성능도 향상시킬 수가 있게 된다.

또한, 본 발명에 따른 드럼 브레이크의 조립체는 브레이크드럼(10)과 허브(70)가 조립될 때 상기 브레이크드럼(10)의 평면과 원판부재(72)에 형성된 플랜지부재(73)의 평면이 서로 접촉되면서 결합됨으로써, 상기 브레이크드럼(10)이 허브(70)의 원판부재(72)와 직접 결합되던 종래의 구조보다, 상기 브레이크드럼(10)과 허브(70)의 접촉면적을 최소화시킬 수 있게 되고, 이로 인해 제동시 브레이크드럼(10)에서 발생되는 고온의 열이 바퀴(80)의 휠(81)로 전달되는 열전도성을 감소시킬 수가 있게 되며, 결국에는 상기 휠(81)과 브레이크드럼(10)의 열변형 현상을 미리 예방시킬 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따른 드럼 브레이크의 조립체는 허브(70)와 바퀴(80)가 조립될 때 상기 허브(70)를 구성하는 원판부재(72)의 전면과 바퀴(80)의 휠(81)이 완전한 면접촉을 이루면서 결합됨으로써, 상기 휠(81)이 허브(70)의 플랜지부재(73)와 결합되던 종래의 구조보다, 상기 허브(70)와 휠(81)의 접촉면적을 최대한 확장시킬 수 있게 되고, 이로 인해 냉각성능이 극대화되면서 상기 휠(81)로 전달된 고온의 열을 외기를 이용해 충분히 냉각시킬 수 있게 되며, 아울러 상기 브레이크드럼(10) 및 휠(81)의 열변형 현상과 제동시 발생되는 저더(judder)현상을 미리 예방할 수 있는 잇점이 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 브레이크드럼에 형성되는 마찰열배출부의 표면적 크기가 증대됨으로써 제동시 발생되는 고온의 열이 효과적으로 냉각되고, 상기 브레이크드럼과 허브의 플랜지부재가 결합되면서 상기 허브의 원판부재와 바퀴의 휠이 결합됨으로써 상기 브레이크드럼에서 발생되는 고온의 열이 휠로 전달되는 열전도성이 감소되며, 이로 인해 상기 휠과 브레이크드럼의 열변형 현상이 예방되면서 제동시 발생되는 저더현상도 미리 예방되는 효과가 있게 된다.

Claims (3)

1. 외기를 이용해 고온의 마찰열을 냉각시키는 다수개의 마찰열배출부(13)가 외주면을 따라 등간격으로 형성되는 브레이크드럼(10)과, 이 브레이크드럼(10)의 일면에 면접촉되면서 결합되는 허브(70)와, 이 허브(70)의 전면과 결합되는 휠(81)을 구비한 바퀴(80)를 포함하여 구성되는 자동차용 드럼 브레이크의 조립체에 있어서,

   상기 마찰열배출부(13)는 브레이크드럼(10)의 내구성이 약화되지 않는 범위내에서 마찰열에 대한 냉각성능을 향상시키기 위해 표면적의 크기가 증가되어 형성되고, 상기 허브(70)의 플랜지부재(73)는 브레이크드럼(10)쪽을 향하는 원판부재(72)의 일면에 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 드럼 브레이크의 조립체.
2. 제 1항에 있어서, 상기 마찰열배출부(13)는 그 전체의 표면적 크기가 브레이크드럼(10)의 외주면 표면적 크기에 대해 12~13%의 크기를 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 드럼 브레이크의 조립체.
3. 제 1항에 있어서, 상기 브레이크드럼(10)은 허브(70)의 플랜지부재(73)와 접촉되면서 결합되고, 상기 바퀴(80)의 휠(81)은 허브(70)의 원판부재(72)와 면접촉되면서 결합되는 것을 특징으로 하는 자동차용 드럼 브레이크의 조립체.