KR100682616B1 - Brake drum finishing ? balancing - Google Patents
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Abstract
개선된 브레이크 드럼및 브레이크 드럼의 기계 가공및 균형잡음 가공방법이 제공된다. 브레이크 드럼의 내향 표면및 외향 표면들은 기계 가공된다. 상기 브레이크 드럼의 허브 단부의 내측 및 외측 면들도 역시 기계 가공된다. 상기 기계 가공은 한번의 작업으로 이루어져 방사상으로 균형 잡힌 브레이크 드럼을 얻을 수 있다.An improved brake drum and a machining and balancing method for the brake drum are provided. The inward and outward surfaces of the brake drum are machined. The inner and outer faces of the hub end of the brake drum are also machined. The machining can be done in one operation to obtain a radially balanced brake drum.
브레이크 드럼, 브레이크 드럼의 기계 가공, 균형잡음 가공방법, 허브 단부, 척 조립체 Brake drum, machining of brake drum, balancing noise processing method, hub end, chuck assembly
Description
제 1도는 본 발명에 따른 브레이크 드럼의 사시도;1 is a perspective view of a brake drum according to the present invention;
제 2도는 본 발명에 따른 브레이크 드럼의 허브 단부를 도시한 측면도;2 shows a side view of the hub end of a brake drum according to the invention;
제 3도는 본 발명에 따른 브레이크 드럼의 개방 단부를 도시한 사시도;3 shows a perspective view of the open end of a brake drum according to the invention;
제 4도는 본 발명에 따른 브레이크 드럼의 개방 단부를 도시한 측면도;4 shows a side view of an open end of a brake drum according to the invention;
제 5도는 본 발명에 따라서 척 조립체에 고정된 브레이크 드럼의 사시도;5 is a perspective view of a brake drum fixed to a chuck assembly in accordance with the present invention;
제 6도는 본 발명에 따라서 척 조립체에 고정된 브레이크 드럼의 부분 상세 측면도;6 is a partial detail side view of a brake drum secured to a chuck assembly in accordance with the present invention;
제 7도는 척 조립체에 고정된 브레이크 드럼의 부분 단면을 도시한 것으로서, 절단 헤드가 도시된 상태의 단면도이다.7 shows a partial cross section of a brake drum secured to a chuck assembly, with a cutting head shown.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명> <Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10.... 브레이크 드럼 12.... 개방 단부10 ....
14.... 브레이크 부 16,42.... 허브 단부14 ....
18.... 천이 부분 20.... 허브 개구18 ....
21,26.... 외표면 23,25.... 내표면 21,26 ....
30.... 척 조립체 31.... 브레이크 드럼 30 ....
32.... 고정 기둥(set-up post) 33.... 베이스 부 32 .. Set-
34.... 죠 클램프 35.... 방사상 모서리 34 ....
37.... 개방 단부 41.... 외향 표면 37 ....
42.... 허브 단부 43.... 내향 표면 42 ....
44.... 외측 방사상 표면 45.... 내측 방사상 표면 44 .... outer
46.... 천이 영역 52.... 고정 기둥 지지대 46 ....
54.... 죠 클램프 지지대 57.... 러그 개구 54 .... Jaw
61.... 방사상 중심축 62.... 절단 헤드 홀더 61 ....
64.... 절단 헤드 아암 66.... 절단 헤드 모서리 64 ....
72.... 내측 허브 절단 헤드 홀더 74.... 절단 헤드 아암72 .... inner hub
76.... 절단 헤드 모서리 82.... 외측 방사상 절단 헤드 홀더 76 ....
84.... 절단 헤드 아암 86.... 절단 헤드 모서리 84 ....
87.... 하부 92.... 절단 헤드 홀더87 ....
94.... 절단 헤드 아암 96.... 절단 헤드 모서리94 ....
본 발명은 브레이크 드럼에 관한 것으로, 특히 개선된 마감 및 균형이 유지된 브레이크 드럼과 그 브레이크 드럼의 마감및 균형잡음 가공 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a brake drum, and more particularly to a brake drum with improved finish and balance and a method for finishing and balancing the brake drum.
트럭 및 그와 유사한 중장비 차량들에 사용되는 대부분의 브레이크 드럼들은 주철 브레이크 드럼으로 이루어지고, 이들은 거의 최종적인 공차까지 기계 가공된다. 전형적으로, 기계 가공된 브레이크 드럼은 다소 불균형을 가지며, 이는 교정이 필요하게 된다. 따라서, 상기 브레이크 드럼은 기계 가공 후에 균형 가공(a balancing operation)을 받게 된다. 그러한 균형 잡음 가공은 드럼의 외표면에 교정 중량을 용접하거나, 브레이크 드럼의 일부를 제거하는 공정을 포함할 수 있다.Most brake drums used in trucks and similar heavy-duty vehicles consist of cast iron brake drums, which are machined to near final tolerances. Typically, machined brake drums are somewhat unbalanced, which requires calibration. Thus, the brake drum is subjected to a balancing operation after machining. Such balanced noise processing may include a process of welding a calibration weight to the outer surface of the drum or removing a portion of the brake drum.
특히, 브레이크 드럼은 그 개방 단부 부근으로 부터 연장하는 일체형의 돌출된 스퀴럴 밴드(squealer band)를 갖는 것이고, 이는 그 스퀴럴 밴드의 일부분을 제거함으로써 균형이 유지될 수 있다. 상기 스퀴럴 밴드의 일부분을 일정한 또는 거의 일정한 깊이까지 제거함으로써 균형을 유지하는 기술이 미국 특허 제 5,483,855호에 개시되어 있다. 다른 균형 잡음 방법이 미국 특허 제 4,986,149호에 기재되어 있으며, 이는 일체형 스퀴럴 밴드로 부터 초승달 형(a crescent) 또는 쐐기형 재료를 제거하는 것을 개시하고 있다. 당업계에서는 기계가공되고 균형 잡힌 브레이크 드럼과 그러한 브레이크 드럼을 기계가공하고 균형 잡는 방법을 제공하는 것이 필요하다.In particular, the brake drum has an integral protruding squealer band extending from near its open end, which can be balanced by removing a portion of the squeal band. A technique for maintaining balance by removing a portion of the squirrel band to a constant or near constant depth is disclosed in US Pat. No. 5,483,855. Another balanced noise method is described in US Pat. No. 4,986,149, which discloses removing a crescent or wedge material from an integral squirrel band. There is a need in the art to provide machined and balanced brake drums and methods of machining and balancing such brake drums.
본 발명의 목적은 개선된 기계 가공이 이루어지고 균형 잡힌 브레이크 드럼을 제공함에 있다.It is an object of the present invention to provide a brake drum with improved machining.
본 발명의 다른 목적은 브레이크 드럼의 개선된 기계 가공및 균형잡음(balancing) 가공 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide an improved machining and balancing process of a brake drum.
본 발명의 또 다른 목적은 브레이크 드럼의 내측및 외측 방사상 표면을 기계 가공함으로써 브레이크 드럼을 기계 가공하고 균형 잡는 개선된 방법을 제공함에 있다.It is another object of the present invention to provide an improved method of machining and balancing a brake drum by machining the inner and outer radial surfaces of the brake drum.
본 발명의 또 다른 목적은 브레이크 드럼의 허브 단부의 내측및 외측 표면을 기계 가공함으로써 브레이크 드럼을 기계 가공하고 균형 잡는 개선된 방법을 제공함에 있다.It is another object of the present invention to provide an improved method of machining and balancing the brake drum by machining the inner and outer surfaces of the hub end of the brake drum.
본 발명에 따른 브레이크 드럼의 개선된 균형잡음 가공방법은 절단 또는 밀링 기계 또는 선반(a lathe)을 사용하여 브레이크 드럼의 내,외측 방사상 표면들을 기계 가공한다. 상기 브레이크 드럼의 허브 단부의 내,외측 표면들도 또한 기계가공될 수 있다. 이와 같은 기계 가공은 브레이크 드럼이 척(chuck) 조립체에 고정되어 있는 동안 한번의 작업으로 이루어진다. 상기 척 조립체는 브레이크 드럼의 개방 단부의 외측 방사상 모서리 둘레의 선택된 지점들에서 브레이크 드럼을 고정한다. 그러한 척 조립체는 기계 가공 도중에 상기 브레이크 드럼을 정확하게 고정하도록 설계되어 그것이 척 조립체내에서 회전되고 그 외측 헤드부내에 노출되는 경우, 브레이크 드럼에서의 편심을 방지하게 된다. 또한, 상기 브레이크 드럼은 그 외측 방사상 표면의 거의 모든 부분이 기계 가공되어지는 방식으로 척 조립체내에 고정된다. 그 기계 가공의 결과는 중앙 방사상 축을 중심으로 방사상으로 균형잡힌 브레이크 드럼을 생산하는 것이다. An improved method for balancing brake drums according to the present invention uses a cutting or milling machine or a lathe to machine the inner and outer radial surfaces of the brake drum. Inner and outer surfaces of the hub end of the brake drum may also be machined. Such machining takes place in one operation while the brake drum is fixed to the chuck assembly. The chuck assembly secures the brake drum at selected points around the outer radial edge of the open end of the brake drum. Such a chuck assembly is designed to securely hold the brake drum during machining to prevent eccentricity in the brake drum when it is rotated in the chuck assembly and exposed within its outer head portion. The brake drum is also secured in the chuck assembly in such a way that almost all of its outer radial surface is machined. The result of the machining is to produce a radially balanced brake drum about the central radial axis.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
도 1-4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 드럼이 참조 부호 10으로 도시되어 있다. 브레이크 드럼 10은 일반적인 실린더형 구조이고, 원형의 개방 단부 12를 가지며 그 개방 단부 12로 부터 허브 단부 16로 연장하는 일반적인 실린더형 브레이크 부 14를 갖는 것으로 도시되어 있다. 허브 단부 16는 일반적으로 평편한 외표면 21과 내표면 23을 포함하고, 원형의 허브 개구 20를 형성함으로써 마감하고 있다. 다수의 휠 러그 개구 22들이 허브 단부 16의 외표면 21 주위에 간격을 두고서 형성되어 있다.As shown in Figures 1-4, a brake drum according to one embodiment of the present invention is shown at 10. The
천이 부분 18은 브레이크 부 14로 부터 허브 단브 16의 외표면 21 까지 연장하는 것으로 도시되어 있다. 브레이크 부 14는 그 자체가 실린더형 부분으로 이루어지고, 개방 단부 12에 대해서 거의 수직하는 관계로 연장하고 있다. 그러나, 본 발명의 바람직한 실시예는 브레이크 부 14의 외표면 26이 개방 단부 12에 대해서 직각 보다 다소 작은 각도로 연장할 수 있음을 이해할 수 있다.The
브레이크 드럼 10은 전형적으로 주물 공정에서 주철(cast iron)로 제작되는 것임을 알아야 한다. 따라서, 마감 기계 가공이 필요한 것이다. 그러한 기계 가공은 브레이크 부 14 의 내표면 25 마감을 포함하여 거의 완전한 내측 실린더형 표면을 보장한다. 그러한 표면들은 브레이크 드럼 10이 포위하는 브레이크 구조체의 브레이크 패드를 수용하기 위해 필요하다.It should be noted that the
도 5및 6에 관련하여, 마감되지 않은 브레이크 드럼 31이 일반적인 실린더 구조체로서 도시되어 있다. 브레이크 드럼 31은 주물 주조 공정에서 사용되는 철로 통상적으로 제작된다. 따라서, 허브 단부 42의 외향 표면 41과 브레이크 드럼 31의 외측 방사상 표면 44들이 마감되지 않은 주조면을 갖는 것으로 도시되어 있다. 허 브 단부 42와 외측 방사상 표면 44 사이의 천이 영역 46도 또한 마감되지 않은 주조면을 갖는 것으로 도시되어 있다. 브레이크 드럼 31의 개방 단부 37는 하부로 향한다.5 and 6, the
허브 단부 42의 내향 표면(미도시)도 마감되지 않은 주조면을 갖는 것으로 이해되어야 한다. 그리고, 브레이크 드럼 31의 내측 방사상 표면(미도시)도 마감되지 않은 주조면을 갖는다.It is to be understood that the inward surface (not shown) of the
척 조립체 30는 실린더형 베이스 부 33를 포함하는 것으로 도시되어 있다. 다수의 통상적으로 4개의 고정 기둥(set-up post) 32들이 방사상으로 조절가능하도록 고정 기둥 지지대 52내에 위치되고, 그 지지대들은 베이스 부 33에 그 자체가 고정된 것들이다. 고정 기둥 32들은 베이스 부 33상에서 브레이크 드럼 31의 방사상 중앙으로의 위치조정을 보조한다. 이는 브레이크 드럼 31이 원심 기계가공을 위하여 방사상 중앙에 위치되는 것을 보장한다.The
다수개의 통상적으로는 4개의, 죠 클램프 34들이 베이스 부 33상에 브레이크 드럼 31을 고정 유지하도록 제공된다. 각각의 죠 클램프 34 그 자체는 베이스 부 33에 고정된 죠 클램프 지지대 54 내에 고정된다. 그러한 죠 클램프 34는 원호상으로 회전할 수 있어서 베이스 부 33상에 브레이크 드럼 31을 접촉하여 고정할 수 있는 것으로 도시되어 있다. 죠 클램프 34와 브레이크 드럼 31사이의 접촉이 브레이크 드럼 31의 개방 단부 37의 방사상 모서리 35 주위에서 사전에 선택된 위치에서 형성됨을 주목하여야 한다. 이러한 사전에 선택된 접촉 위치들은 크지 않은 것이어서, 거의 모든 브레이크 드럼 31의 외측 방사 표면 44이 절단 헤드에 의한 기계 가 공에 개방된 상태로 남겨지는 것이다.A plurality of typically jaw clamps 34 are provided to hold the
도 7에는 브레이크 드럼 31이 허브 단부 42의 내향 표면 43, 내측 방사상 표면 45및, 허브 단부 42의 내향 표면과 내측 방사상 표면 45 사이의 내측 천이(transition) 표면 47 을 포함하는 것으로 도시되어 있다. 러그 개구 57들은 허브 단부 42에도 형성되어 있다.7 shows that the
외측 수직 절단 헤드 홀더 62, 절단 헤드 아암 64 및 절단 헤드 모서리 66는 외측 수직 절단 헤드를 구성한다. 외측 수직 절단 헤드 홀더 62는 절단 헤드 아암 64과 절단 헤드 모서리 66를 지지하는 것으로 도시되어 있다. 브레이크 드럼 31이 척 조립체 30내에 고정된 상태에서 그 방사상 중심축 61을 중심으로 회전되는 경우에, 외측 수직 절단 헤드 홀더 62는 절단 헤드 모서리 66가 허브 단부 42의 전체 외향 표면 41에 접촉하여 기계 가공하도록 프로그램될 수 있음을 알 수 있다.The outer vertical
내측 수직 절단 헤드 홀더 72, 절단 헤드 아암 74 및 절단 헤드 모서리 76는 내측 수직 절단 헤드를 구성한다. 내측 수직 절단 헤드 홀더 72는 절단 헤드 아암 74과 절단 헤드 모서리 76를 지지하는 것으로 도시되어 있다. 브레이크 드럼 31이 척 조립체 30내에 고정된 상태에서 그 방사상 중심축 61을 중심으로 회전되는 경우에, 내측 수직 절단 헤드 홀더 72는 내측 수직 절단 헤드 모서리 76가 허브 단부 42의 전체 내향 표면 43에 접촉하여 기계 가공하도록 프로그램될 수 있음을 알 수 있다.The inner vertical
외측 방사상 절단 헤드 홀더 82는 절단 헤드 아암 84과 절단 헤드 모서리 86를 지지하는 것으로 도시되어 있다. 브레이크 드럼 31이 척 조립체 30내에 고정된 상태에서 그 방사상 중심축 61을 중심으로 회전되는 경우에, 외측 방사상 절단 헤드 모서리 86는 브레이크 드럼 31의 전체 외측 방사상 표면 44과 외측 천이 부 표면 46에 접촉하여 기계 가공하는 것임을 알 수 있다. 단지 상기 외측 방사상 표면 44의 개방 단부 37로 부터 하부 87 까지의 작은 영역만이 이러한 가공작업에서 기계 가공되지 않게 되며, 그 이유는 죠 클램프 34가 사전에 선택된 위치 35들에서 브레이크 드럼 31에 접촉하는 것이 필요하기 때문에 기인하는 것이다.The outer radial cutting
내측 방사상 표면의 절단 헤드 홀더 92는 절단 헤드 아암 94과 절단 헤드 모서리 96를 지지하는 것으로 도시되어 있다. 브레이크 드럼 31이 척 조립체 30내에 고정된 상태에서 그 방사상 중심축 61을 중심으로 회전되는 경우에, 내측 방사상 절단 헤드 홀더 92는 내측 방사상 절단 모서리 96가 전체 내측 방사상 표면 45와 내측 천이 표면 47에 접촉하여 기계 가공하도록 프로그램될 수 있음을 알 수 있다.The cutting
따라서, 브레이크 드럼 31이 어떠한 방식으로 척 조립체 30내에 고정된 상태에서 일회의 작업으로 기계가공되고 균형이 잡히는 지에 대해서 알 수 있다.Thus, it can be seen how the
본 발명에 의하면, 개선된 기계 가공의 균형 잡힌 브레이크 드럼과 그 가공 방법을 얻을 수 있다.According to the present invention, a balanced brake drum of improved machining and a processing method thereof can be obtained.
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