KR100552392B1

KR100552392B1 - 상호 연결된 다 자유도 연동 슈를 갖는 드럼식 브레이크

Info

Publication number: KR100552392B1
Application number: KR1020027006646A
Authority: KR
Inventors: 루젠후아; 한웬밍
Original assignee: 칭화대학교; 베이징 후아-시-헹 자동화 시스템 기술개발 주식회사
Priority date: 2000-09-29
Filing date: 2001-09-28
Publication date: 2006-02-20
Also published as: RU2002113911A; EP1321690A1; CN1284615A; BR0107278A; JP2004512485A; JP4001816B2; KR20020068047A; EP1321690A4; WO2002036980A1; AU2002223413A1; RU2279578C2; CN1388873A

Abstract

본 발명은 최소 1셋트의 상호 연결된 슈 메카니즘 및 브레이크 틈새의 자동 조정 메카니즘을 갖는 슈 메카니즘 어셈블리를 갖는 자동차용 드럼식 브레이크와 변형에 관한 것이다. 상기 상호 연결된 슈 메카니즘은 다 자유도의 연접된 2개의 복합 슈로 이루어진다. 각 복합 슈는 슈와 구동 레버로 이루어진다. 상기 슈는 원통형 구멍, 구형 이음새와 들어맞는 원통형, 타원형 핀으로 구동 레버에 접합되며, 구동 레버는 원통형 구멍, 구형 이음새와 들어맞는 원통형, 타원형 핀으로 브레이크의 밑판축상에 놓인다. 상기 자동 틈새 조정 메카니즘은 밑판상에 고정되어 구동 레버와 연접된다. 브레이크 적용시, 자동 틈새 조정 메카니즘은 구동레버가 슈를 드럼외방으로 구동하여 라이닝 닳음이 발생하면 드럼과 라이닝간 요구되는 틈새를 유지하도록 작동다. 이같은 드럼 브레이크와 변형은 드럼과 내면간 마찰면상에 균일한 압력분배로 인한 우수한 제동 효능과 안정성, 온도 혹은 습도 개선으로 인한 마찰의 제동력 감퇴로 인한 개선된 내용량성, 슈의 연장된 사용 수명, 드럼과 내면사이에 균일하고 안정한 틈새뿐만 아니라 높은 슈 요소를 제공한다. 이들은 드럼식 브레이크에 있어 현존하는 문제점을 해결하고 보다 우수한 특성들을 제공한다.

슈-드럼식 브레이크, 간격조절장치, 제동효능, 브레이크 간격

Description

상호 연결된 다 자유도 연동 슈를 갖는 드럼식 브레이크{DRUM BRAKES WITH INTERCONNECTED MULTI-DEGREES-OF-FREEDOM SHOES}

본 발명은 브레이크 기술에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 차량, 주행기계, 동력기계등에 사용되는 브레이크에 관한 것이다.

차량과 주행기계 제동 계통의 총체 설계성능의 실현은 각 차바퀴 브레이크의 기술 성능에 따라 크게 다르기 때문에 설계상에서 종종 브레이크에 대한 높은 기술적 요구를 필요로 한다. 그러나, 현재 차량에서 보편적으로 채용하는 마찰식 브레이크의 실제 작업 성능은 전반적인 제동 계통 중 가장 복잡하면서도 가장 불안정한 요소에 해당한다. 현재 차량에서 통상 사용되는 브레이크는 슈-드럼식(shoe-drum) 브레이크와 조-디스크(jaw-disk)식 브레이크로 나뉜다. 비교적 긴 개발 역사를 가지고 있는 슈-드럼식 브레이크의 특출한 장점으로는 매우 높은 슈 인자 (shoe factor) (일반적으로 2-7)에 있으며, 또한 여러 가지 유형의 부동 성능을 갖는 구조형식(칼라 서브슈 타입(collar sub-shoe type), 이중 칼라-슈 타입(double collar shoe type), 쌍방향 칼라 자체 배력 타입(double self energizing break)을 선택할 수 있어 여러 유형의 차량 제동 성능 요구에 대한 적응성이 넓다는데 있으며, 따라서 지금까지도 여전히 일부 승용차를 제외한 여러 유형의 차량 브레이크 중에 주도적 지위를 차지한다.

전통적 슈-드럼식 브레이크의 주요한 결함은 그 제동 성능의 안정성이 비교적 부족하며, 슈 인자가 높은 브레이크일수록 마찰재료의 열에 의한 손상에 대하여 더욱 민감하며 그 마찰 표면의 압력 분포의 균일성이 부족하여 마찰 디스크의 불균일한 마모를 초래하며, 이 밖에도 마찰 표면의 국부적 접촉 상황에서 브레이크의 제동 모멘트가 비교적 큰 변화를 일으키기 때문에 좌우측 차바퀴의 제동력이 비교적 크게 차이가 나 차량 제동시의 비뚤어짐을 초래한다.

한편, 조-디스크식 브레이크는 그 제동 효능이 안정하고 방열이 좋으며 마찰재료의 열에 의한 손상에 대하여 민감하지도 않고, 마찰 표면의 압력 분포가 비교적 균일하며 또한 구조가 간단하고 정비보수도 비교적 간편한 장점을 갖는다. 그러나 조-디스크식 브레이크의 결함은 그 슈 인자가 매우 낮아(단지 0.7정도) 매우 큰 힘을 요구하여 그 마찰부의 높은 작동 압력의 세기와 온도를 초래하며 제동판이 쉽게 오염 및 부식되기 쉬우며, 뒷바퀴의 브레이크로 사용될 경우에는 주차 제동기구를 설치하기 어렵다는데 있다.

이에 본 발명의 목적은 기존의 제동기술의 결함을 극복하고 새로운 유형의 슈-드럼식 브레이크 설계방안을 제출함으로써 기존 슈-드럼식 브레이크의 슈 인자가 높은 장점을 충분히 발휘하면서, 동시에 마찰 표면의 압력분포가 균일하고 제동효능이 안정하며 브레이크 간격이 자동 조절될 수 있는 장치를 제공하려는데 있다.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명은 적어도 브레이크 간격조절장치, 브레이크 밑판 및 브레이크 드럼, 나아가 다 자유도 연동장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 상호 연결된 다 자유도 연동슈를 갖는 드럼식 브레이크를 제공한다.

상기 각각의 다 자유도 연동장치는 2개의 다 자유도 조합 슈로 이루어지며, 상기 2개의 다 자유도 조합 슈의 브레이크 슈는 브레이크 슈 연동장치를 통하여 서로 연접하게 된다.

상기 각각의 다 자유도 조합 슈는 구동 암, 브레이크 슈, 연접 핀 및 지지 핀을 포함하고, 각각의 다 자유도 조합 슈의 브레이크 슈는 연접 핀을 사용하여 구동 암과 연접되며, 상기 다 자유도 조합 슈의 구동 암은 지지 핀을 이용하여 브레이크 밑판에 설치된다.

상기 브레이크 간격조절장치는 브레이크 밑판에 설치되고 다 자유도 연동 슈 장치와 연동하게 된다. 상기 브레이크 슈는 다 자유도 연동 슈 장치의 외측에 설치됨으로써 마찰 표면을 형성한다.

상기 각각의 다 자유도 연동 슈 장치는 3개의 자유도를 가지며, 상기 각각의 다 자유도 조합 슈는 2개의 자유도를 갖고, 상기 2개의 2자유도 조합슈가 하나의 3자유도를 갖는 연동 슈 장치를 구성하며, 그밖의 자유도는 구속을 받는다.

각각의 브레이크 슈와 그 구동 암은 원주형 핀으로 연접되며, 각각의 구동 암은 원주형 핀으로 지지된다. 2개의 2자유도 조합 슈의 구동 암은 서로 대향하여 병렬 배치되어 있고, 2개의 지지 핀은 서로 일정 거리를 두고 각각의 구동 암의 일단에 위치하며, 각각의 구동암의 타단은 다른 구동암의 지지핀과 동일한 곳에 위치하고, 2개의 2자유도 조합 슈의 구동 암은 연동하지 않는다.

상기 각각의 다 자유도 연동 슈 장치는 2개의 자유도를 가지며, 상기 각각의 다 자유도 조합 슈는 2개의 자유도를 갖고 있고, 상기 2개의 2자유도 조합 슈가 하나의 2자유도를 갖는 연동 슈 장치를 구성하고 그밖의 자유도는 구속을 받는다. 각각의 브레이크 슈와 그 구동 암은 원주형의 핀으로 연접되며, 각각의 구동 암은 원주형 핀으로 지지된다. 2개의 2자유도 조합 슈의 구동 암은 서로 대향하여 병렬 배치되어 있고 2개의 지지 핀은 서로 일정 거리를 두고 구동 암의 일단에 위치하며, 각각의 구동 암의 타단은 다른 구동 암의 지지 핀과 동일한 곳에 위치하도록 배치되며, 2개의 3자유도 조합 슈의 구동 암은 구동 암간 연동장치를 이용하여 연동한다.

상기 각각의 다 자유도 연동 슈 장치는 4개의 자유도를 갖고 있으며, 하나의 측면경사 자유도를 포함한다. 즉, 각각의 4자유도 연동 슈 장치가 그 구동 암 지지 핀을 중심으로 소정의 각도로 회전할 수 있는 자유도를 갖는다. 상기 각각의 다 자유도 조합 슈도 4개의 자유도를 갖고 있으며, 2개의 4자유도 조합 슈는 하나의 4자유도 연동 슈 장치를 구성하고 그밖의 자유도는 구속을 받는다. 각각의 브레이크 슈와 그 구동 암은 원주형 핀으로 연접되고, 각각의 구동 암은 볼-조인트에 의하여 지지된다. 2개의 4자유도 조합 슈의 구동 암은 서로 대향하여 병렬 배치되어 있고 2개의 지지 핀은 서로 일정거리를 두고 구동암의 일단에 위치하며, 각각의 구동암의 타단은 다른 구동 암의 지지핀과 동일한 곳에 위치한다. 2개의 4자유도 조합 슈의 구동 암사이는 연동하지 않는다.

상기 각각의 다 자유도 연동 슈 장치는 3개의 자유도를 갖고 있으며, 하나의 측면 경사 자유도를 포함한다. 즉, 각각의 3자유도 연동 슈 장치는 그 2개의 구동 암의 지지 핀을 중심으로 소정의 각도로 회전할 수 있는 자유도를 갖는다. 그리고 상기 각각의 다 자유도 조합 슈는 4개의 자유도를 갖고 2개의 4자유도 조합 슈는 하나의 3자유도 연동 슈 장치를 구성하고 그밖의 자유도는 구속을 받는다. 각각의 브레이크 슈와 그 구동 암은 원주형의 핀에 의하여 연접되며, 각각의 구동 암은 볼-조인트에 의하여 지지된다. 2개의 4자유도 조합 슈의 구동 암은 서로 대향하여 병렬 배치되어 있고, 2개의 지지 핀은 서로 일정 거리를 두고 각각의 구동 암의 일단에 위치하고 각각의 구동 암의 타단은 다른 구동 암의 지지 핀과 동일한 곳에 위치한다. 2개의 4자유도 조합 슈 구동 암은 구동 암의 연동장치를 이용하여 서로 연동한다.

상기 각각의 다 자유도 연동 슈 장치는 4개의 자유도를 갖고 있으며, 일 측면 경사 자유도를 포함한다. 즉, 각각의 4자유도 연동 슈 장치가 그 2개의 브레이크 슈의 연접핀을 중심으로 소정의 각도로 회전할 수 있는 자유도를 갖는다. 상기 각각의 다 자유도 조합 슈도 4개의 자유도를 갖고 있으며, 2개의 4자유도 조합 슈가 하나의 4자유도 연동 슈 장치를 구성하고 그밖의 자유도는 구속을 받는다. 각각의 브레이크 슈와 그 구동 암은 볼 조인트에 의하여 연접되고, 각각의 구동 암은 원주형 핀에 의하여 지지된다. 2개의 4자유도 조합 슈의 구동 암은 서로 대향하여 병렬 배치되고 2개의 지지 핀은 서로 일정 거리를 두고 각각의 구동 암의 일단에 위치하며, 각각의 구동 암의 타단은 다른 하나의 구동 암의 지지 핀과 동일한 곳에 위치하고, 2개의 4자유도 조합 슈 사이는 연동하지 않는다.

상기 각각의 다 자유도 연동 슈 장치는 3개의 자유도를 갖고 있으며, 일 측면경사 자유도를 포함한다. 즉, 각각의 3자유도 연동 슈 장치는 그 두 브레이크 슈 연접핀을 중심으로 소정의 각도로 회전할 수 있는 자유도를 갖는다. 그리고 상기 각각의 다 자유도 조합 슈는 4개의 자유도를 갖고 있으며, 2개의 4자유도 조합 슈가 하나의 3자유도 연동 슈 장치를 구성하고, 그밖의 자유도는 구속을 받는다. 각각의 브레이크 슈와 그 구동 암은 볼-조인트에 의하여 연접되고, 각각의 구동 암의 지지 핀은 구동 암을 지지한다. 2개의 4자유도 조합 슈의 구동 암은 서로 대향하여 병렬 배치되고 2개의 지지 핀이 서로 일정 거리를 두고 각각의 구동 암의 일단에 위치하고, 그 구동 암의 타단은 다른 하나의 구동 암의 지지 핀과 동일한 곳에 위치하고 2개의 4자유도 조합 슈의 구동 암은 구동 암 연동장치를 이용하여 서로 연동한다.

상기 각각의 다 자유도 연동 슈 장치는 4개의 자유도를 갖고 있으며, 일 측면경사 자유도를 포함한다. 즉, 각각의 4자유도 연동 슈 장치는 그 2개의 구동 암 지지 핀을 중심으로 소정의 각도로 회전할 수 있는 자유도를 갖는다. 그리고 상기 각각의 다 자유도 조합 슈는 3개의 자유도를 갖고 있으며, 2개의 3자유도 조합 슈가 하나의 4자유도 연동 슈 장치를 구성하고 그밖의 자유도는 구속을 받는다. 각각의 브레이크 슈와 그 구동 암은 원주형 핀에 의하여 연접되고, 각각의 구동 암은 타원주형의 핀에 의하여 연접된다. 2개의 3자유도 조합 슈의 구동 암은 서로 대향하여 병렬 배치되고 2개의 지지 핀이 서로 일정 거리를 두고 각각의 구동 암의 일단에 위치하며 각각의 구동 암의 타단은 다른 하나의 구동 암의 지지 핀과 동일한 곳에 위치하고 2개의 3자유도 조합 슈의 구동 암은 서로 연동하지 않는다.

상기 각각의 다 자유도 연동 슈 장치는 3개의 자유도를 갖고 있으며, 일 측면경사 자유도를 포함한다. 즉, 각각의 3자유도 연동 슈 장치가 그 2개의 구동 암의 지지 핀을 중심으로 소정의 각도로 회전할 수 있는 자유도를 갖는다. 상기 각각의 다 자유도 조합 슈는 3개의 자유도를 갖고 있으며, 2개의 3자유도 조합 슈가 하나의 3자유도 연동 슈 장치를 구성하고, 그밖의 자유도는 구속을 받는다. 각각의 브레이크 슈와 그 구동 암은 원주형 핀으로 연접되고, 각각의 구동 암은 타원주형 핀에 의하여 지지된다. 2개의 3자유도 조합 슈의 구동 암은 서로 대향하여 병렬 배치되고, 2개의 지지 핀이 서로 일정 거리를 두고 각각의 구동 암의 일단에 위치하며 그 구동 암의 타단은 다른 하나의 구동 암의 지지 핀과 동일한 곳에 위치하고 2개의 3자유도 조합 슈의 구동 암사이는 구동 암 연동장치를 이용하여 서로 연동한다.

상기 각각의 다 자유도 연동 슈 장치는 4개의 자유도를 갖고 있으며, 일 측면경사 자유도를 포함한다. 즉, 각각의 4자유도 연동 슈 장치는 그 2개의 브레이크 슈 연접핀을 중심으로 소정의 각도로 회전할 수 있는 자유도를 갖는다. 그리고 상기 각각의 다 자유도 조합 슈는 3개의 자유도를 갖고 있으며, 2개의 3자유도 조합 슈가 하나의 4자유도 연동 슈 장치를 구성하고 그밖의 자유도는 구속을 받는다. 각각의 브레이크 슈와 그 구동 암은 타원주형 핀으로 연접되고, 각각의 구동 암은 원주형 핀으로 지지된다. 2개의 3자유도 조합슈의 구동 암은 서로 대향하여 병렬 배치되고 2개의 지지 핀은 서로 일정 거리를 두고 각각의 구동 암의 일단에 위치하며 각각의 구동 암의 타단은 다른 하나의 구동 암의 지지 핀과 동일한 곳에 위치하고 2개의 3자유도 조합 슈의 구동 암사이는 구동 암 연동장치를 이용하여 서로 연동하지 않는다.

상기 각각의 다 자유도 연동 슈 장치는 3개의 자유도를 갖고 있으며, 일 측면경사 자유도를 포함한다. 즉, 각각의 3자유도 연동 슈 장치가 그 2개의 브레이크 슈 연접핀을 중심으로 소정의 각도로 회전할 수 있는 자유도를 갖는다. 그리고 상기 각각의 다 자유도 조합 슈는 3개의 자유도를 갖고 있으며, 2개의 3자유도 조합 슈가 하나의 3자유도 연동 슈 장치를 구성하고 그밖의 자유도는 구속을 받는다. 각각의 브레이크 슈와 그 구동 암은 타원주형 핀으로 연접되고, 각각의 구동 암은 원주형 핀으로 지지된다. 2개의 3자유도 조합슈의 구동 암은 서로 대향하여 병렬 배치되고 2개의 지지 핀은 서로 일정 거리를 두고 각각의 구동 암의 일단에 위치하고 그 구동 암의 타단은 다른 하나의 구동 암의 지지 핀과 동일한 곳에 위치하고 2개의 3자유도 조합 슈의 구동 암사이는 구동 암 연동장치를 이용하여 서로 연동하지 않는다.

상기 구동 암 연동장치는 일 구동 암과 연접한 연동핀 및 다른 일 구동 암 상의 긴 구멍에 위치한 슬라이더로 구성되고, 상기 슬라이더는 그 상부 구멍을 이용하여 구동 암의 연동핀과 연접하고, 또 긴 구멍에서 상대적으로 미끄러질 수 있다.

상기 각각의 다 자유도 연동 슈 장치 중 각각의 다 자유도 조합 슈의 구동 암은 2개의 가지 암을 가지며, 그 2개의 가지암 사이에 기타 부속품을 수용하는 공간을 형성한다. 각각의 구동 암 상에는 적어도 몇개의 맞물림 구멍, 운동 간섭 방지 구멍, 위치제한핀 수용 구멍이 형성되어 있다. 2개의 구동 암은 상호 연접된 배치이고, 일 구동 암의 2개의 가지암은 다른 일 구동 암을 수용하며, 수용된 구동 암의 2개의 가지암의 내부는 브레이크 슈의 복판(腹板)을 수용한다.

상기 각각의 다 자유도 연동 슈 장치의 2개의 다 자유도 조합 슈의 브레이크 슈 중 일종은 단일 복판식 브레이크 슈이고, 다른 일종은 이중 복판식 브레이크 슈이다. 2개의 브레이크 슈의 복판은 상호 중첩되며, 단일 복판식 브레이크 슈의 복판은 다른 하나의 브레이크 슈의 2개의 복판 사이에 위치한다. 상기 복판의 중첩부에 브레이크 슈 연동장치가 설치되어 있다.

상기 각각의 다 자유도 연동 슈 장치의 브레이크 슈 연동장치는 복판식 중첩부 이중 복판상의 원형 구멍을 통과한 연동핀과 복판식 중첩부 단일 복판상의 긴 구멍의 슬라이더로 구성되어 있으며, 상기 슬라이더는 그 상부 구멍을 이용하여 연동 핀과 연접하고, 또한 긴 구멍에서 상대적으로 미끄러질 수 있다.

상기 브레이크 간격 조절장치는 주로 마찰 디스크, 마찰 디스크축, 마찰 디스크 진압(압진) 용수철, 너트, 패드 및 위치제한 핀으로 구성되며, 상기 마찰 디스크는 브레이크 밑판과 접촉하며, 위치제한 핀은 마찰 디스크 축에 일정 거리로 오프셋(off set)하고, 또한 마찰 디스크와 고정 연접한다. 상기 마찰 디스크 축은 마찰 디스크 중심 구멍을 지나 브레이크 밑판과 연접한다. 상기 마찰 디스크 진압 용수철은 마찰 디스크 축에 씌워 마찰 디스크와 브레이크 밑판 사이에 소정 압력을 발생하게 한다. 상기 위치제한 핀의 일단은 구동 암의 브레이크 밑판에 가까운 쪽의 가지 암 상의 위치 제한 구멍에 의하여 수용되고, 위치 제한 핀이 위치제한핀 수용 구멍내벽과 소정 간격에 있게 된다.

본 발명의 브레이크의 작동 과정을 살펴보면 다음과 같다.

구동 암의 일단에 작동하는 힘은 구동 암으로 하여금 그 지지 핀을 중심으로 회전시키며, 그 후 브레이크 슈와 구동 암의 연접 핀을 이용하여 브레이크 슈를 이끌어 브레이크 드럼에 압박하게 향하여 브레이크 슈 상의 마찰 디스크로 하여금 브레이크 드럼에 접촉하여 반경 방향의 압력을 발생하게 한다. 상기 다 자유도 조합 슈는 회전하지 않도록 고정된 브레이크 밑판에 지지되어 있어 차바퀴가 돌 때 브레이크 슈 마찰 디스크와 브레이크 드럼 사이의 마찰력이 브레이크 슈에 대하여 그 연접 핀을 중심으로 모멘트를 형성한다. 하나의 다 자유도 조합 슈에 의하여 제동 효능이 높고 안정하며, 마찰디스크의 최대 압력 세기가 허용 수치보다 작고 균일한 분포를 갖기란 매우 어렵다. 이 때문에 보통 2조의 다 자유도 조합 슈가 연합하여 작동하게 하고, 브레이크 슈가 연동하면서도 운동 간섭은 발생하지 않도록 한다. 각각의 브레이크 슈는 하나의 구동 암과 연접하며, 또한 구동 암 지지 핀과 가까운 위치에 배치된다. 브레이크 슈와 구동 암 연접 핀, 구동 암 지지 핀은 원주형 핀, 볼 조인트, 또는 타원주형 핀으로 연접할 수 있으며, 각각의 다 자유도 연동 슈의 2개의 구동 암은 연동하거나 하지 않을 수 있어 2개 자유도, 3개 자유도 또는 4개 자유도를 갖는 연동 슈 장치를 구성할 수 있다. 이런 유형의 구조는 브레이크의 제동 효능과 열에 의한 손상 방지를 효과적으로 높일 수 있으며, 또한 브레이크 슈가 그 연접 핀을 중심으로 불리하게 뒤집어지는 것도 피하여 각 브레이크 슈와 브레이크 드럼의 접촉 균일도와 마찰 디스크상의 압력분포의 균일성을 크게 개선하게 된다.

다른 한편으로는, 브레이크 슈가 구동 암 상에서 연접 핀을 에워싸고 허용하는 운동 범위 내에서 돌 수 있는 특징을 충분히 이용하여 일종의 신형 간격조절장치를 도입함으로써 브레이크 슈와 브레이크 드럼 사이의 간격이 자동으로 제한되고 제어되는 것을 실현하여 전통적인 슈-드럼 브레이크와 같이 오프셋 핀 등의 장치에 의하여 수동으로 브레이크의 간격을 조절하지 않는 장점을 갖는다.

이상 상술한 바를 종합하면, 본 발명의 브레이크는 다 자유도 연동 슈 장치와 브레이크 자동간격조절장치를 도입하여 이런 유형의 브레이크가 다음과 같은 매우 우수한 정체성능을 지니게 된다.

(1) 본 발명 브레이크의 제동 효능 및 안정성이 현저하게 높아진다. 다 자유도 연동 슈 장치를 구비한 브레이크는 정상적인 마찰계수(예를 들면, 0.4)인 상황에서 그 슈 인자가 전통적인 쌍방향 자체 배력 타입 브레이크의 슈 인자(즉, 전통 브레이크의 최고 슈 인자)와 비슷하다. 열에 의한 손상 발생시(마찰계수가 0.2로 하강)에도 그 슈 인자는 여전히 매우 높은 수준을 유지하여 전통적 칼라 슈 타입 브레이크의 정상적인 마찰계수 상황 시의 슈 인자와 비슷하므로 열에 의한 손상 방지가 현저히 높아진다.

(2) 본 발명 브레이크의 사용수명이 현저히 연장된다. 합리적인 설계를 통하여 모든 가능한 실제 마찰계수 범위내에서 본 발명 브레이크의 각각의 브레이크 슈 마찰 디스크 상의 압력분포가 비교적 균일하고, 또한 각 브레이크 슈 마찰 디스크상의 최대 압력이 거의 같아 브레이크 슈 전체의 수명이 같아져 각각의 브레이크 슈의 역할을 충분히 발휘하게 하며, 또한 각각의 브레이크 슈의 마찰 디스크 재료를 충분히 이용한다.

이밖에 본 발명의 브레이크 구조는 마찰 디스크의 총 접촉 각을 증가시키는데 유리하여 마찰 표면의 작동압력을 낮출 수 있다. 이들은 모두 브레이크의 사용수명을 연장하는데 매우 유리하다.

(3) 본 발명의 브레이크는 새로운 브레이크 간격조절 장치를 구비함으로써 브레이크 간격의 자동조절을 더욱 좋게 하여 제동성능의 안정성을 보증할 뿐만 아니라 사용상의 편이성을 크게 개선한다.

(4) 다 자유도 연동 슈 장치는 보다 많은 제동 조종 계통 회로의 간편한 도입에 유리하므로 주행차의 안전성 및 신뢰성을 제고한다.

(5) 본 발명 브레이크의 다 자유도 조합 슈는 브레이크 드럼과의 접촉 형태를 자체적으로 적응하는 성능을 갖는다. 상기 브레이크 사용 과정 도중 브레이크 슈 마찰 디스크와 브레이크 드럼의 충분하고 효과적인 접촉을 보증할 수 있으며, 마찰 표면이 국부적인 작은 면적에서 접촉하는 상황이 발생하지 않음으로써 기계적 로드(load)와 온도 로드가 빚어내는 브레이크 부속품의 구조변형, 브레이크 부속품의 제작, 조립 및 마모가 마찰 표면 접촉 구역의 크기와 위치, 및 압력분포 특징에 대한 영향을 크게 줄인다. 이렇게 하여 제공기의 사용 안정성을 현저히 제고한다.

(6) 본 발명 브레이크의 제동 효능은 브레이크 슈 마찰 디스크의 마모와 슈, 드럼의 변형 등 영향요소에 대하여 민감하지 않으므로 차량 각각의 축 차바퀴 브레이크의 제동력간 차이를 줄이는데 유리하기 때문에 차량이 제동시 비뚤게 나가는 현상을 줄이고 차량의 제동안정성과 주행안전성을 개선한다. 이는 본 발명의 슈-드럼식 브레이크가 조-디스크식과 잇점을 서로 비기게 한다.

(7) 본 발명 브레이크는 차량이 전진 또는 후퇴할 때에도 변함없이 우수한 제동성능을 갖게 한다.

도 1은 본 발명에 의한 일종 2개의 자유도를 갖는 연동 슈 장치 브레이크 실시예의 총체적 구조를 도시한 도면이고.

도 2는 도 1에 의한 브레이크의 2자유도 연동 슈 장치, 간격조절장치 및 브레이크 밑판간의 조립관계를 도시한 도면이며,

도 3a와 3b는 각각 도 1에 의한 브레이크의 이중 복판식 2자유도 조합 슈의 완전 집합도 및 그 부품 분해도이며,

도 4a와 4b는 각각 도 1에 의한 브레이크의 단일 복판식 2자유도 조합 슈의 완전 집합도 및 그 부품 분해도이며,

도 5a와 5b는 각각 도 1에 의한 브레이크의 2자유도 연동 슈의 완전 집합도 및 그 부품 분해도이며, 그리고

도 6a와 6b는 각각 도 1에 의한 브레이크의 2자유도 연동 슈 장치, 간격조절장치와 브레이크 밑판간의 조립도 및 그 부품 분해도이다.

*도면의 주요 부위에 대한 간단한 설명*

3... 핀 4... 슬라이더

11,21...구동 암 11a,11b,21a,21b... 가지 암 12,22... 브레이크 슈 13,23... 연접 핀

14,24.. 지지핀 31... 마찰 디스크

32.. 위치제한 핀 33... 마찰 디스크축

34... 마찰디스크 진압 용수철 35... 패드

119... 리벳(rivet) Ⅰ... 2자유도 연동 슈 장치

Ⅱ... 브레이크 간격조절장치 Ⅲ... 브레이크 밑판

Ⅳ... 브레이크 드럼 Ⅴ... 리턴 스프링

이하에 각 도면을 참조하여 본 발명의 2자유도 연동 슈 장치를 갖는 브레이크에 관하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명 브레이크의 2개의 2자유도 조합 슈로 구성된 2자유도 연동 슈 장치로된 브레이크의 실시예를 도시한 도면이다. 도 1 및 도 2는 각 브레이크 구조를 구성한 부분 총체와 기계 원소; 2자유도 연동 슈 장치 I, 브레이크 간격조절장치 Ⅱ, 브레이크 밑판 Ⅲ, 브레이크 드럼 Ⅳ 및 리턴 스프링(return spring) V을 나타내었다. 상기 2자유도 연동 슈 장치 Ⅰ과 브레이크 간격조절장치 Ⅱ는 제각기 원주형 지지 핀 (14),(24)과 마찰 디스크 축 (33)을 이용하여 브레이크 밑판 Ⅲ의 일측에 설치되고; 브레이크 간격조절장치 Ⅱ는 위치제한핀 (32)을 구동 암 (11)의 가지암 (11b)의 구멍 (114)에 수용하여 브레이크 간격조절장치와 다 자유도 연동 슈 장치 Ⅰ의 연동과 위치제한을 실현하는 것으로; 그 연접관계에 대하여는 추후 도 6a 및 6b를 참조하여 설명한다. 다른 한쌍의 2자유도 연동 슈 장치 및 브레이크 간격조절장치는 동일한 방식으로 브레이크 밑판의 타측에 설치된다. 본 실시예의 두쌍의 2자유도 연동 슈 장치 및 그 브레이크 간격조절장치는 완전히 같으므로 이하에서는 그중 한쪽편 한쌍의 2자유도 연동 슈 장치 및 그 브레이크 간격조절장치에 대해서만 설명한다.

도 3a와 도 3b에서 나타낸 바와 같이, 구동 암 (11), 브레이크 슈 (12), 연접 핀 (13) 및 지지 핀 (14)는 하나의 2자유도 조합 슈 (1)을 구성하고, 브레이크 슈 (12)는 상기 연접 핀 (13)을 이용하여 구동 암 (11)과 연접되며, 상기 구동 암 (11)은 상기 브레이크 슈 (12)와 함께 브레이크 밑판 Ⅲ에 설치된 지지 핀 (14)을 중심으로 회전할 수 있다. 이와 마찬가지로 도 4a, 4b에 나타낸 바와 같이, 구동 암 (21), 브레이크 슈 (22), 연접 핀 (23), 및 지지 핀 ((24))는 다른 하나의 2자유도 조합 슈 (2)를 구성하고, 브레이크 슈 (22)는 상기 연접 핀 (23)을 이용하여 구동 암 (21)과 연접되며, 상기 구동 암 (21)은 상기 브레이크 슈 (22)와 함께 브레이크 밑판 Ⅲ에 설치된 지지 핀 (24)을 중심으로 회전할 수 있다. 상기 브레이크 슈 (12) 및 (22)는 제각기 구동 암 (11)과 구동 암 (21)상의 지지 핀에 가까운 위치에 배치되게 되므로, 브레이크의 제동효능과 열에 견디는 능력을 효과적으로 제고한다. 두 브레이크 슈 (12)와 (22)는 핀 (3)과 슬라이더 (4)로 구성된 연동장치를 이용하여 서로 연접하여(도 5a 및 도 5b 참조), 두 브레이크 슈로 하여금 반경방향으로 서로 연동하며, 또한 원주방향에서 서로 미끄러지면서도 운동간섭이 발생하지 않도록 한다.

본 실시예의 구조에서 연접 핀 (13),(23) 및 지지 핀 (14),(24)은 모두 원주형 핀이므로 각각의 다 자유도 조합 슈는 2자유도의 조합 슈로 된다. 그리고 상기 브레이크 슈 (12),(22)간에 연동을 실현할 수 있을 뿐만 아니라 구동 암 (11),((21))간에는 핀 (4)과 슬라이더 (6)로 구성된 연동장치를 이용하여 연동을 실현한다(도 5a 및 도 5b 참조). 이 때문에 2자유도 조합슈 (1),(2)는 하나의 2자유도 연동 슈 장치를 구성하게 되는 것이다. 만약 상기 구동 암 (11),(21)간의 연동장치를 취소하면 2자유도 조합 슈 (1),(2)는 하나의 3자유도 연동 슈 장치를 구성하게 된다.

만약 지지 핀 (14),(24)을 볼 조인트형으로 하여 각각 구동 암 (11),(21)을 지지하면 원래의 2자유도 조합 슈는 4자유도 조합 슈로 변한다. 만약 구동 암 (11)과 (21)사이를 연동시키면 2개의 4자유도 조합 슈는 하나의 3자유도 연동 슈 장치로 변하며 하나의 측면경사 자유도를 포함하게 된다. 즉, 각각의 3자유도 연동 슈 장치가 그 2개의 구동 암 지지 핀을 중심으로 회전할 수 있는 자유도를 갖는다. 만약 구동 암 (11),(21)사이의 연동장치를 취소하면 2개의 4자유도 조합 슈가 하나의 4자유도 연동 슈 장치로 변하고 그밖의 자유도는 구속받게 된다.

만약 지지 핀 (14),(24)이 원주형이고 각각 구동 암 (11),(21)을 지지하며, 브레이크 슈 (12)와 구동 암 (11) 및 브레이크 슈 (22)와 구동 암 (21)을 볼-조인트로 연접하면 다 자유도 조합 슈는 하나의 4자유도 조합 슈로 변한다. 만약 구동 암 (11)과 (21)사이를 연동시키면 2개의 4자유도 조합 슈는 하나의 3자유도 연동 슈 장치를 구성하며, 하나의 측면경사 자유도를 포함한다. 즉, 각각의 3자유도 연동 슈 장치가 그 2개의 브레이크 슈 연접핀을 중심으로 소정의 각도로 회전할 수 있는 자유도를 갖게 된다. 만약 상기 구동 암 (11)과 (21)사이의 연동 장치를 취소하면 2개의 4자유도 조합 슈는 하나의 4자유도 연동 슈 장치로 되며, 그밖의 자유도는 구속을 받게 된다.

만약 상기 지지 핀 (14)와 (24)이 타원주형 핀이고 각각 구동 암 (11) (21)을 지지하며, 연접 핀 (13)과 (23)은 여전히 원주형 핀이면, 원래의 2자유도 조합 슈는 3자유도 조합 슈로 변하게 된다. 만약 구동 암 (11)과 (21)사이를 연동시키면, 2개의 3자유도 조합 슈는 하나의 3자유도 연동 슈 장치로 변하며, 하나의 측면경사 자유도를 포함하게 된다. 즉, 각각의 3자유도 연동 슈 장치는 2개의 구동 암 지지 핀을 중심으로 소정의 각도로 회전할 수 있는 자유도를 갖는다. 만약 구동 암 (11)과 (21)사이의 연동장치를 취소하면, 2개의 3자유도 조합슈는 하나의 4자유도 연동 슈 장치를 구성하며, 그밖의 자유도는 구속받게 된다.

만약 상기 지지 핀 (14)와 (24)은 원주형 핀이고 각각 구동 암 (11)과 (21)을 지지하며 브레이크 슈 (12)와 구동 암 (11), 및 브레이크 슈 (22)와 구동 암 (21)이 타원주형 핀으로 연접되면 다 자유도 조합 슈는 3자유도 조합 슈로 된다. 만약 구동 암 (11)과 (21)사이를 연동시키면, 2개의 3자유도 조합 슈는 하나의 3자유도 연동 슈를 구성하며, 하나의 측면경사 자유도를 포함하게 된다. 즉, 각각의 3자유도 연동 슈 장치가 그 2개의 브레이크 슈 연접핀을 중심으로 소정의 각도로 회전할 수 있는 자유도를 갖는다. 만약 상기 구동 암 (11)과 (21)사이의 연동장치를 취소하면 2개의 3자유도 조합 슈는 하나의 4자유도 연동 슈 장치를 구성하고 그밖의 자유도를 구속받게 된다.

상기 여러가지 유형의 다 자유도 연동장치의 연접 관계를 실현하기 위하여 상기 2개의 다 자유도 조합 슈로 구성된 다 자유도 연동 슈 장치에서 구동 암은 2개의 가지암 구조를 도입한다. 2자유도 연동 슈 장치에서는 도 3a,3b와 도 4a,4b에 도시한 것과 같이, 구동 암 (11)과 (21)은 제각기 2개의 가지 암 (11a),(11b)과 (21a),(21b)를 갖고 있고 2개의 가지암 (11a),(11b)는 리벳(rivet) (119)을 이용하여 구멍 (118)을 지나 일체로 리벳팅하고 2개의 가지암 (21a),(21b)는 리벳 (219)이 구멍 (218)을 지나 일체로 리벳팅하고 각각의 구동 암의 2개의 가지암 사이 공간에는 기타 부품을 수용할 수 있다. 2개의 구동 암 (11)과 (21)은 서로 대향하여 병렬 배치되고, 구동 암 (21)은 구동 암 (11)의 2개의 가지암 (11a),(11b)사이에 위치하고 있으며, 지지 핀 (14)와 (24)은 제각기 구동 암 (11)과 (21)의 일단에 위치하고 서로 일정거리를 두게 되며, 상기 구동 암 (11)의 타단 (110)은 구동 암 (21)의 지지 핀 (24)측에 위치하며, 구동 암 (21)의 타단 (210)은 구동 암 (11)의 지지 핀 (14)측에 위치하게 된다. 2개의 구동 암 (11)과 (21)은 서로 대향하여 연접되고, 작동도중 기계 요소들간 운동간섭이 발생하지 않는다는 것을 확고히 하도록, 각각의 구동 암에는 지지 핀과 연접 핀에 맞물리는 구멍과 필요한 운동 간섭 방지 구멍 및 위치제한핀 수용 구멍들이 설치되게 된다. 예를 들면, 상기 구동 암 (11)상의 구멍 (111)은 밑판 Ⅲ에 조립된 지지 핀 (14)과 맞물리고, 구멍 (112)은 구동 암 (11)과 브레이크 슈 (12)를 연접하는 연접 핀 (13)과 맞물리며, 구멍 (113)은 구동 암 (11)과 구동 암 (21)의 연동을 실현하는 핀(5)과 맞물린다 (도 5a, 5b참조). 이와 마찬가지로 구동암 (21)에 구멍 (211)이 설치되어 밑판 Ⅲ에 조립된 지지 핀 (24)과 맞물리고, 구멍 (212)은 구동암 (21)과 브레이크 슈 (22)를 연접하는 연접 핀 (23)과 맞물리며, 구멍 (213)은 구동 암 (11)과 (21)의 연동을 실현하는 슬라이더 (6)와 맞물린다(도 5a,5b 참조). 상기 구동 암 (11)과 (21)은 서로 대향하여 포개지게 되므로 구동 암 (11)상에는 운동 간섭 방지 구멍 (115),(116)이 설치되게 되며, 구동 암 (21)상에도 운동 간섭 방지 구멍 (215),(216)이 설치되게 된다. 상기 운동 간섭 방지 구멍 (115)은 구동 암 (11)이 구동 암 (21)과 브레이크 슈 (22)를 연접하는 연접 핀 (23)에 대한 운동 간섭을 피하는데 사용되며, 상기 운동 간섭 방지 구멍 (116)은 구동 암 (11)이 구동 암 (21)의 지지 핀 (24)에 대한 운동간섭을 피하는데 사용된다. 이와 마찬가지로, 운동 간섭 방지 구멍 (215)은 구동 암 (21)이 구동 암 (11)과 브레이크 슈 (12)를 연접하는 연접 핀 (13)에 대한 운동간섭을 피하는데 사용되며, 운동 간섭 방지 구멍 (216)은 구동 암 (21)이 구동 암 (11)의 지지 핀 (14)에 대한 운동간섭을 피하는데 사용된다. 상기 구동 암 (11)과 구동 암 (21)에는 또한 제각기 리턴 스프링 V의 연접구멍 (117)과 (217)이 설치되게 된다. 그밖에 구동 암의 가지암 (11b)상의 위치제한핀 수용 구멍 (114)은 위치제한 핀 (32)의 일단을 수용하고(도 6a,6b 참조), 2자유도 연동 슈 장치와 브레이크 간격조절장치의 연동을 실현하는데 사용되며, 구동 암 (11)과 (21)이 리턴 스프링 V의 작용에 의한 회전 각도량을 제한하는데 사용되고, 브레이크 슈 (12),(22)와 브레이크 드럼 Ⅳ의 간격을 자동 조절하고 제한하는데 사용된다. 상기 브레이크 드럼 Ⅳ에 가까운 측의 위치제한핀 수용 구멍 (114)의 내벽과 위치제한핀 32간의 제동상태하에서의 간격이 브레이크 슈 (12),(22)와 브레이크 드럼 Ⅳ의 비제동 상태에서의 간격을 결정하게 된다. 마찰 디스크가 마모된 다음 구동 암 (11)은 위치제한핀 (32)을 이용하여 마찰 디스크 (31)를 이끌어 함께 새 위치까지 돌아 브레이크 슈와 브레이크 드럼의 간격을 조절하게 된다. 상기 설계방안에서 브레이크 슈 (12)와 (22)의 복판은 모두 구동 암 (21)의 가지암 (21a)와 (21b)사이에 배치된다.

본 실시예의 도 5a,5b에서 도시한 바와 같이, 2개의 2자유도 조합 슈의 브레이크 슈를 상호 연동하는 것을 실현하기 위하여, 브레이크 슈 (12)는 이중 복판식 구조(도 3a,3b에 도시)를 도입하고, 브레이크 슈 (22)는 단일 복판식 구조(도 4a,4b에 도시)를 도입하며, 2개의 브레이크 슈의 복판은 인접처에서 서로 중첩하고 단일 복판식 브레이크 슈 (22)1의 복판은 이중 복판식 브레이크 슈 (12)의 2개의 복판 (12a)와 (12b)사이에 위치하여 슬라이더 (4)와 연동 핀 (3)을 이용하여 2개의 브레이크 슈의 상호 연동을 편리하게 한다. 브레이크 슈에는 맞물림 구멍이 설치되어 있으며, 그 중 연동핀 (3)과 맞물리는 원형 구멍 (122)은 브레이크 슈 (12)의 이중 복판식 중첩부에 위치하고 슬라이더 (4)와 맞물리는 긴 구멍 (222)은 브레이크 슈 (22)의 복판식 중첩부에 위치한다. 이렇게 하여, 브레이크 슈 (12)의 2개의 복판 (12a),(12b)을 이용하여 슬라이더 (4)가 연동 핀 (3)의 축 방향에 따른 이동위치를 제한하여 슬라이더 (4)가 긴 구멍 (222)을 탈출하는 것을 방지한다. 슬라이더 (4)는 긴 구멍 (222)에서 미끄러질 수 있고, 연접 핀 (3)은 슬라이더 (4)의 구멍을 통과하여 브레이크 슈 (12)의 구멍 (122)과 맞물려 브레이크 슈 (12),(22)가 반경 방향에서 연동하면서도 운동간섭은 발생하지 않게 한다. 그밖에 브레이크 슈 (12)에는 연접 핀 (13)과 맞물리는 구멍 (121)이 설치되어 있다. 이와 유사하게 브레이크 슈 (22)에는 또한 연접 핀 (23)과 맞물리는 구멍 (221)이 있다.

도 6a,6b를 참조하면, 제동과정에서 구동 암 (11),(21)의 타단 (110),(210)상에 제각기 힘을 가함으로써 이를 지지 핀 (14),(24)을 중심으로 브레이크 드럼 Ⅳ에 가까워지는 방향으로 회전한 다음 브레이크 슈와 구동 암의 연접 핀 (13),(23)을 이용하여 브레이크 슈 (12),(22)를 이끌어 브레이크 드럼에 압박함으로써 브레이크 슈 마찰 디스크와 브레이크 드럼간에 반경방향의 압력이 생기게 한다. 이때 브레이크 슈는 연접 핀을 중심으로 구동 암에 대하여 상대적으로 회전할 수 있으므로, 브레이크 슈와 브레이크 드럼의 완전하고도 양호한 접촉을 보증할 수 있다. 차 바퀴가 시계 반대 방향으로 돌 때, 반경 방향의 압력은 브레이크 슈 마찰 디스크와 브레이크 드럼간 마찰력을 발생시켜 브레이크 드럼에 대한 마찰제동 모멘트(토크)를 형성한다. 이와 동시에 브레이크 슈 (12)의 마찰력은 연접 핀 (13)에 대한 모멘트를 형성하여 슬라이더 (4)에 가까운 쪽의 브레이크 슈 (12)의 일부분이 한층더 브레이크 드럼에 압박하게끔 하고, 아울러 슬라이더 (4)에서 먼 부분은 브레이크 드럼으로부터 멀어진다. 이와 마찬가지로 브레이크 슈 (22)의 마찰력은 연접 핀 (23)에 대한 모멘트를 형성하여 슬라이더 (4)에서 먼 쪽의 브레이크 슈 (22)의 일부분이 한층더 브레이크 드럼에 압박하게끔 하고, 아울러 슬라이더 (4)에서 가까운 쪽의 부분은 브레이크 드럼으로부터 멀어진다. 이 때문에, 상호 연동하는 2개의 브레이크 슈 (12),(22)의 뒤엎어지는 상태는 기본적으로 상쇄될 수 있고, 마찰 디스크 압력이 균일하게 분포되는데 유리하므로, 각각의 브레이크 슈의 역할을 충분히 발휘할 수 있다.

본 발명의 실시예에서 독특한 구조의 제동간격 자동조절장치를 도입하는데, 이를 도 6a,6b를 참조하여 살펴보면, 브레이크 간격조절장치는 주로 마찰 디스크 (31), 위치제한핀 (32), 마찰 디스크축 (33), 마찰디스크 진압 용수철 (34), 및 패드 (35)로 구성되어 있다. 마찰 모멘트를 효과적으로 증대시키기 위하여, 마찰디스크 (31)는 접시모양의 구조를 도입함으로써, 한편으로는 경도(rigidity)를 증대시키면서 또 한편으로는 마찰 디스크의 모서리가 브레이크 밑판 Ⅲ에 접촉하게끔 한다. 상기 마찰 디스크축은 마찰 디스크의 중앙 구멍과 브레이크 밑판 Ⅲ에 상응하는 구멍을 통과하여 브레이크 밑판과 연접하게 된다. 상기 마찰 디스크 압진 용수철 (34)는 마찰 디스크축 (33)에 씌우고 브레이크 밑판 Ⅲ과 패드 (35)사이에 압축하여 조립함으로써(만약, 브레이크 내부의 간격이 허락한다면, 축 (33)의 두부(頭部)와 마찰 디스크 (31)사이에 마찰 디스크 압진 용수철을 예를 들어 접시모양으로 설치한다), 마찰 디스크와 브레이크 밑판 Ⅲ사이에 소정한 압력이 발생하도록 한다. 상기 위치제한핀 (32)은 마찰 디스크 (31)상에 고정하고 또한 그 일단이 구동 암의 가지암 (11b)상의 구멍에 수용되고, 위치제한핀 (32)과 위치제한핀 수용 구멍 (114)의 내벽 사이에는 소정 간격이 존재한다.

브레이크 간격의 제동조절과 제한은 다음과 같다. 브레이크 슈 마찰 디스크가 마모된 다음 브레이크를 걸 때, 구동 암 (11)은 브레이크 슈를 이끌어 브레이크 드럼을 향하여 압박함과 동시에 위치제한핀 수용 구멍 (114)을 이용하여 위치제한핀 (32)을 이끌어서 마찰 디스크 (31)와 함께 마찰 디스크와 브레이크 밑판 간 마찰력을 극복하고 그 축 (33)을 중심으로 새로운 위치까지 회전한다. 구동 암 힘의 작용하에, 마찰 디스크 (31)로 하여금 그 축 (33)을 중심으로 회전할 수 있는 상황을 제외하고는 기타 상황에서 위치회복 탄성력과 관성력은 모두 마찰 디스크 (31)를 돌게 할 수 없다. 브레이크가 해제된 다음, 리턴 스프링 V의 작용하에 구동 암 (11)과 (21)은 제각기 브레이크 슈 (12)와 (22)를 이끌어 브레이크 드럼으로부터 떨어져 구동 암 (11)상의 브레이크 드럼에 가까운 위치제한핀 수용 구멍 (114)의 내벽이 위치제한핀 (32)에 맞닿을 때까지 갈라지게 한다. 상기 구동 암 (11)과 (21)은 상호 연동하므로, 구동 암 (11)이 제한받음과 동시에 구동 암 (21)도 제한받게 된다.

상술한 바와 같은 설계를 이용하여 관련된 기계요소의 사이즈와 성능 파라미터를 적절히 조절하면, 브레이크 간격의 자동조절을 실현할 수 있으며, 나아가 브레이크 간격이 미리 설정된 최적 수치를 유지할 수 있다는 잇점을 갖는다.

Claims

브레이크 간격조절장치, 브레이크 밑판 및 브레이크 드럼을 포함하는 슈-드럼식 브레이크에 있어서,

다 자유도 연동 슈 장치를 더 포함하고;

상기 각각의 다 자유도 연동 슈 장치는 2개의 다 자유도 조합 슈로 구성되며, 상기 2개의 다 자유도 조합 슈의 브레이크 슈는 브레이크 슈 연동장치에 의해 서로 연접하게 되며;

각각의 다 자유도 조합 슈는 구동 암, 브레이크 슈, 연접 핀 및 지지 핀을 포함하고, 상기 각각의 다 자유도 조합 슈의 브레이크 슈는 연접 핀을 사용하여 구동 암과 연접되며, 상기 구동 암은 지지 핀을 이용하여 브레이크 밑판에 설치되고;

상기 브레이크 간격조절장치는 상기 브레이크 밑판에 설치되고 상기 다 자유도 연동 슈 장치와 서로 연동하며;

상기 브레이크 드럼은 다 자유도 연동 슈 장치의 외측에 씌워 설치함으로써 마찰 표면을 형성하는 것;을 특징으로 하는 상호 연결된 다 자유도 연동 슈를 갖는 드럼식 브레이크.
제1항에 있어서, 상기 다 자유도 연동 슈 장치는 3개의 자유도를 가지고 상기 각각의 다 자유도 조합 슈는 2개의 자유도를 가지며, 상기 2개의 2자유도 조합 슈는 하나의 3자유도 연동장치를 구성하고, 기타 자유도는 구속받지 않으며;

상기 각각의 브레이크 슈와 그 구동 암은 원주형 핀으로 연접되고, 각각의 구동 암은 원주형 핀으로 지지되며;

2개의 2자유도 조합 슈의 구동 암은 서로 대향하여 병렬 배치되고, 2개의 지지 핀은 일정 거리를 두고 각각의 구동 암의 일단에 위치하며 그 구동 암의 타단은 다른 구동 암의 지지 핀과 동일한 곳에 위치하고;

2개의 2자유도 조합 슈 구동 암은 연동하지 않는 것;을 특징으로 하는 상호 연결된 다 자유도 연동 슈를 갖는 드럼식 브레이크.
제1항에 있어서, 상기 다 자유도 연동 슈 장치는 2개의 자유도를 갖고, 상기 각각의 다 자유도 조합 슈는 2개의 자유도를 가지며, 2개의 2자유도 조합 슈가 하나의 2자유도 연동 슈 장치를 구성하고, 그밖의 자유도는 구속하지 않으며;

각각의 브레이크 슈와 구동 암은 원주형 핀으로 연접되고, 각각의 구동 암은 원주형 핀으로 지지되며;

2개의 2자유도 조합 슈의 구동 암은 서로 대향하여 병렬 배치되고, 2개의 지지 핀은 서로 일정 거리를 두고 각각의 구동 암의 일단에 위치하며 그 구동 암의 타단은 다른 구동 암의 지지 핀과 동일한 곳에 위치하고;

2개의 2자유도 조합 슈의 구동 암은 구동 암 연동장치를 이용하여 서로 연동하는 것;을 특징으로 하는 상호 연결된 다 자유도 연동 슈를 갖는 드럼식 브레이크.
제1항에 있어서, 상기 다 자유도 연동 슈 장치는 4개의 자유도를 가지고, 일 측면경사 자유도를 포함하며,

상기 4자유도 연동 슈 장치는 그 2개의 구동 암 지지 핀을 중심으로 소정의 각도로 회전할 수 있는 자유도를 가지고;

상기 각각의 다 자유도 조합 슈는 4개의 자유도를 가지며, 2개의 4자유도 조합 슈는 하나의 4자유도 연동 슈 장치를 구성하고 그밖의 자유도는 구속을 받으며;

각각의 브레이크 슈와 그 구동 암은 원주형 핀으로 연접되고, 각각의 구동 암은 볼-조인트에 의하여 지지되며;

2개의 4자유도 조합 슈 구동 암은 서로 대향하여 병렬 배치되고, 2개의 지지 핀은 서로 일정 거리를 두고 각각의 구동 암의 일단에 위치하며 그 구동 암의 타단은 다른 구동 암의 지지 핀과 동일한 곳에 위치하고;

2개의 4자유도 조합 슈의 구동 암은 연동하지 않는 것;을 특징으로 하는 상호 연결된 다 자유도 연동슈를 갖는 드럼식 브레이크.
제1항에 있어서, 상기 다 자유도 연동 슈 장치는 3자유도를 가지고 일 측면경사 자유도를 포함하며,

상기 3자유도 연동 슈 장치는 2개의 구동 암 지지 핀을 중심으로 소정의 각도로 회전할 수 있는 자유도를 가지고;

상기 각각의 다 자유도 조합 슈는 4자유도를 가지며 2개의 4자유도 조합 슈는 하나의 3자유도 연동 슈 장치를 구성하고 그밖의 자유도는 구속을 받으며;

각각의 브레이크 슈와 그 구동 암은 원주형 핀에 의하여 연접되고, 각각의 구동 암은 볼-조인트에 의하여 지지되며;

2개의 4자유도 조합 슈 구동 암은 서로 대향하여 병렬 배치되고, 2개의 지지 핀은 서로 일정 거리를 두고 각각의 구동 암의 일단에 위치하고 그 구동 암의 타단은 다른 구동 암의 지지 핀과 동일한 곳에 위치하며;

2개의 4자유도 조합 슈의 구동 암은 구동 암 연동장치를 이용하여 상호 연동하는 것;을 특징으로 하는 상호 연결된 다 자유도 연동 슈를 갖는 드럼식 브레이크.
제1항에 있어서, 상기 다 자유도 연동 슈 장치는 4자유도를 가지고, 일 측면경사 자유도를 포함하며,

상기 4자유도 연동 슈 장치는 2개의 브레이크 슈의 연접 핀을 중심으로 소정의 각도로 회전할 수 있는 자유도를 가지고;

상기 각각의 다 자유도 조합 슈는 4개의 자유도를 가지며, 2개의 4자유도 조합 슈는 하나의 4자유도 연동 슈 장치를 구성하고, 그밖의 자유도는 구속받으며;

각각의 브레이크 슈와 그 구동 암은 원주형 핀으로 연접되며, 각각의 4자유도 조합 슈 구동 암은 원주형 핀으로 지지되고;

2개의 4자유도 조합 슈 구동 암은 서로 대향하여 병렬 배치되고, 2개의 지지 핀은 서로 일정 거리를 두며, 각각의 구동 암의 일단에 위치하고, 그 구동 암의 타단은 다른 구동 암의 지지 핀과 동일한 곳에 위치하며;

2개의 4자유도 조합 슈의 구동 암은 연동하지 않는 것;을 특징으로 하는 상호 연결된 다 자유도 연동 슈를 갖는 드럼식 브레이크.
제1항에 있어서, 상기 다 자유도 연동 슈 장치는 3개의 자유도를 가지고, 일 측면경사 자유도를 포함하며,

상기 3자유도 연동 슈 장치는 2개의 브레이크 슈의 연접핀을 중심으로 소정의 각도로 회전할 수 있는 자유도를 가지며;

상기 각각의 다 자유도 조합 슈는 4개의 자유도를 가지고, 2개의 4자유도 조합 슈는 하나의 3자유도 연동 슈 장치를 구성하며, 그밖의 자유도는 구속받고;

각각의 브레이크 슈와 구동 암은 볼-조인트에 의하여 연접되고, 각각의 구동 암은 원주형 핀에 의하여 지지되며;

2개의 4자유도 조합 슈 구동 암은 서로 대향하여 병렬 배치되고, 2개의 지지 핀은 서로 일정 거리를 두며, 각각의 구동 암의 일단에 위치하고 그 구동 암의 타단은 다른 구동 암의 지지 핀과 동일한 곳에 위치하며;

2개의 4자유도 조합 슈의 구동 암은 구동 암 연동장치를 통해 서로 연동하는 것;을 특징으로 하는 상호 연결된 다 자유도 연동 슈를 갖는 드럼식 브레이크.
제1항에 있어서, 상기 다 자유도 연동 슈 장치는 4개의 자유도를 가지고, 일 측면경사 자유도를 포함하며,

상기 4자유도 연동 슈 장치는 2개의 구동 암 지지 핀을 중심으로 소정의 각도로 회전할 수 있는 자유도를 가지며;

상기 각각의 다 자유도 조합 슈는 3개의 자유도를 가지고, 2개의 3자유도 조합 슈는 하나의 4자유도 연동 슈 장치를 구성하며 그밖의 자유도는 구속받고;

각각의 브레이크 슈와 구동 암은 원주형 핀으로 연접되고, 각각의 구동 암은 타원주형 핀으로 지지되며;

2개의 3자유도 조합 슈 구동 암은 서로 대향하여 병렬 배치되고, 2개의 지지 핀은 서로 일정 거리를 두며, 각각의 구동 암의 일단에 위치하고 그 구동 암의 타단은 다른 구동 암의 지지 핀과 동일한 곳에 위치하며;

2개의 3자유도 조합 슈의 구동 암은 연동하지 않는 것;을 특징으로 하는 상호 연결된 다 자유도 연동 슈를 갖는 드럼식 브레이크.
제1항에 있어서, 상기 다 자유도 연동 슈 장치는 3개의 자유도를 가지고, 일 측면 경사 자유도를 포함하며,

상기 3자유도 연동 슈 장치는 2개의 구동 암 지지 핀을 중심으로 소정의 각도로 회전할 수 있는 자유도를 가지고;

상기 각각의 다 자유도 조합 슈는 3개의 자유도를 가지고, 2개의 3자유도 조합 슈는 하나의 3자유도 연동 슈 장치를 구성하며, 그밖의 자유도는 구속받고;

각각의 브레이크 슈와 구동 암은 원주형 핀으로 연접되고, 각각의 구동 암은 타원주형 핀으로 지지되며;

2개의 3자유도 조합 슈 구동 암은 서로 대향하여 병렬 배치되고 2개의 지지 핀은 서로 일정 거리를 두고 각각의 구동 암의 일단에 위치하며 그 구동 암의 타단은 다른 구동 암의 지지 핀과 동일한 곳에 위치하고;

2개의 3자유도 조합 슈의 구동 암은 구동 암 연동장치로 연동하는 것;을 특징으로 하는 상호 연결된 다 자유도 연동 슈를 갖는 드럼식 브레이크.
제1항에 있어서, 상기 다 자유도 연동 슈 장치는 4개의 자유도를 가지고, 일 측면경사 자유도를 포함하며,

상기 4자유도 연동 슈 장치는 2개의 브레이크 슈의 연접핀을 중심으로 소정의 각도로 회전할 수 있는 자유도를 가지며;

상기 각각의 다 자유도 조합 슈는 3개의 자유도를 가지고, 2개의 3자유도 조합 슈는 하나의 4자유도 연동 슈 장치를 구성하며 그밖의 자유도는 구속받고;

각각의 브레이크 슈와 구동 암은 타원주형 핀으로 연접되고, 각각의 구동 암은 원주형 핀으로 지지되며;

2개의 3자유도 조합 슈 구동 암은 서로 대향하여 병렬 배치되고 2개의 지지 핀은 서로 일정 거리를 두며 각각의 구동 암의 일측에 위치하고, 그 구동 암의 타단은 다른 구동 암의 지지 핀과 동일한 곳에 위치하며;

2개의 3자유도 조합 슈의 구동 암은 연동하지 않는 것;을 특징으로 하는 상호 연결된 다 자유도 연동 슈를 갖는 드럼식 브레이크.
제1항에 있어서, 상기 다 자유도 연동 슈 장치는 3개의 자유도를 가지고, 일 측면경사 자유도를 포함하며,

상기 3자유도 연동 슈 장치는 2개의 브레이크 슈의 연접핀을 중심으로 회전할 수 있는 자유도를 가지고;

상기 각각의 다 자유도 조합 슈는 3개의 자유도를 가지며, 2개의 3자유도 조합 슈는 하나의 3자유도 연동 슈 장치를 구성하고 그밖의 자유도는 구속받으며;

각각의 브레이크 슈와 구동 암은 타원주형 핀으로 연접되고, 각각의 구동 암은 원주형 핀으로 연접되며;

2개의 3자유도 조합 슈 구동 암은 서로 대향하여 병렬 배치되고 2개의 지지 핀은 서로 일정거리를 두고 각각의 구동 암의 일단에 위치하며, 그 구동 암의 타단은 다른 구동 암의 지지 핀과 동일한 곳에 위치하며;

2개의 3자유도 조합 슈의 구동 암은 구동 암 연동장치로 서로 연동하는 것;을 특징으로 하는 상호 연결된 다 자유도 연동 슈를 갖는 드럼식 브레이크.
제3,5,7,9 또는 11항중 어느 한항에 있어서, 상기 구동 암 연동장치는 일 구동 암에 연접된 연동핀과 다른 하나의 구동 암 긴 구멍중의 슬라이더로 구성되고,

상기 슬라이더는 그 상부 구멍을 이용하여 연동핀과 서로 연접하고 긴 구멍중에서 상대적으로 미끄러질 수 있는 것을 특징으로 하는 상호 연결된 다 자유도 연동 슈를 갖는 드럼식 브레이크.
제1항에 있어서, 상기 다 자유도 연동 슈 장치의 각각의 다 자유도 조합 슈의 구동 암은 2개의 가지암을 가지고, 상기 2개의 가지암 사이에는 기타 부품을 수용할 수 있는 공간을 형성하며;

각각의 구동 암은 복수개의 맞물림 구멍, 운동 간섭 방지 구멍 및 위치제한핀 수용 구멍을 포함하여 이루어지고;

2개의 구동 암은 상호 연결되도록 배치되고, 외부 구동 암의 2개의 가지암은 다른 하나의 구동 암을 수용하며, 수용된 구동 암의 2개의 가지암은 브레이크 슈의 복판을 수용하는 것;을 특징으로 하는 상호 연결된 다 자유도 연동 슈를 갖는 드럼식 브레이크.
제1항에 있어서, 상기 브레이크 슈의 일종은 단일 복판식 브레이크 슈이고, 타종은 이중 복판식 브레이크 슈이며;

2개의 브레이크 슈 인접처에서 이들 복판은 서로 중첩하고 단일 복판식 브레이크 슈의 복판은 이중 복판식 브레이크 슈의 두 복판 사이에 위치하며;

복판식 중첩부에 브레이크 슈 연동장치를 설치하는 것;을 특징으로 하는 상호 연결된 다 자유도 연동 슈를 갖는 드럼식 브레이크.
제1항에 있어서, 상기 브레이크 슈 연동장치는 복판 중첩부 이중 복판상에 형성된 구멍을 통과한 연동핀과 복판식 중첩부 단일 복판상의 긴 구멍중의 슬라이더로 구성되며,

상기 슬라이더는 그 상부 구멍으로 연동핀과 연접하고, 긴 구멍에서 미끄러질 수 있는 것을 특징으로 하는 상호 연결된 다 자유도 연동 슈를 갖는 드럼식 브레이크.
제1항에 있어서, 상기 브레이크 간격조절장치는 마찰 디스크, 마찰 디스크축, 마찰 디스크 압진 용수철, 너트, 패드 및 위치제한 핀을 포함하여 이루어지며,

상기 마찰 디스크는 브레이크 밑판과 서로 접촉하고,

상기 위치제한 핀은 마찰디스크축에 대하여 일정 거리로 오프셋하며, 마찰 디스크에 고정 연접하며,

상기 마찰디스크축은 마찰 디스크의 중심구멍을 지나 브레이크 밑판과 연접하며,

상기 마찰 디스크 압진 용수철은 마찰 디스크 축에 씌워 마찰 디스크와 브레이크 밑판사이에 소정 압력이 발생하게 하며,

상기 위치제한 핀의 일단은 일 구동 암의 브레이크 밑판쪽에 가까운 가지암상의 위치제한핀 수용 구멍에 수용되고, 상기 위치제한 핀과 위치제한핀 수용 구멍의 내벽사이에는 소정 간격이 마련되는 것,을 특징으로 하는 상호 연결된 다 자유도 연동 슈를 갖는 드럼식 브레이크.