KR101351342B1 - 드럼 브레이크 - Google Patents

Abstract

드럼 브레이크가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 차량의 휠과 함께 회전하는 드럼과 대향되게 설치된 백플레이트와, 상기 드럼의 내부 양측에 각각 설치되어 외향 작동시 상기 드럼 내면과 마찰하여 제동력을 발생시키는 제1 및 제2 브레이크슈와, 상기 제1 및 제2 브레이크슈를 외향 작동시키도록 가압력을 제공하는 휠 실린더, 및 상기 제1 및 제2 브레이크슈를 연결하며 제동 해제시 각 브레이크슈를 원래의 위치로 복귀시키는 리턴 스프링을 포함하는 드럼 브레이크로서, 제동 해제시 각 브레이크슈가 원래의 위치로 복원되는 것을 돕도록 상기 리턴 스프링과 접촉되는 복귀부재를 포함하는 드럼 브레이크가 제공될 수 있다.

Description

드럼 브레이크{Drum brake}

본 발명은 드럼 브레이크에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 제동 해제시 브레이크슈의 복귀를 돕도록 하는 드럼 브레이크에 관한 것이다.

일반적으로 차량에 채용되는 드럼 브레이크는 차량의 휠과 함께 회전하는 원통형 드럼의 내면에 라이닝이 부착된 브레이크슈를 강제로 밀착시켜 마찰력을 발생시키고, 이때 발생되는 제동력을 통해 차량을 정지시키는 장치를 말한다.

일반적으로 드럼 브레이크는 차량 휠과 함께 회전하는 드럼 내부에 배치되는 한 쌍의 브레이크슈를 구비한다.

브레이크슈는 한 쌍으로 마련되어 드럼에 대향되도록 차량의 너클부에 고정되는 백플레이트에 외향 작동 가능하도록 장착되며, 브레이크슈의 외주 상에는 드럼 내면과의 마찰을 위한 라이닝이 부착된다.

이때, 드럼 브레이크는 하나의 휠 실린더를 이용하여 제동하는 타입과 두 개의 휠 실린더를 이용하여 제동하는 타입으로 구분될 수 있다. 예컨대, 하나의 휠 실린더를 이용한 경우, 한 쌍의 브레이크슈 일단 사이에는 각 브레이크슈를 드럼 내면 쪽으로 밀어서 드럼과 마찰되도록 하는 휠 실린더가 설치되며, 한 쌍의 브레이크슈 타단은 그 사이에 설치되는 앵커블록에 회전 가능하게 지지된다. 또한, 두 개의 휠 실린더를 이용하여 제동하는 경우, 한 쌍의 브레이크슈 일단과 타단에는 각각 휠 실린더가 설치되어 휠 실린더의 일측에 마련된 피스톤은 브레이크슈를 외향 작동시키며 타측에 마련된 앵커는 반대면 브레이크슈를 지지하도록 설치된다.

이러한 드럼 브레이크의 제동해제시 한 쌍의 브레이크슈를 연결하는 리턴 스프링에 의하여 브레이크슈가 원래의 위치로 복귀하게 된다.

그러나, 상기와 같은 드럼 브레이크를 이용하여 제동작용을 할 경우 외향 작동하도록 지지된 브레이크슈의 단부가 앵커를 향하여 파고드는 방향으로 이동하였다가 제동 해제시 원래의 위치로 복귀되어야 하지만 복귀가 원활하지 못한 경우 잔류 제동력을 발생시키는 드레그(drag) 현상이 발생하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 제동 해제시 변위되는 리턴 스프링의 복귀를 도와 브레이크슈가 원래의 위치로 원활히 복귀되도록 할 수 있는 드럼 브레이크를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 차량의 휠과 함께 회전하는 드럼과 대향되게 설치된 백플레이트와, 상기 드럼의 내부 양측에 각각 설치되어 외향 작동시 상기 드럼 내면과 마찰하여 제동력을 발생시키는 제1 및 제2 브레이크슈와, 상기 제1 및 제2 브레이크슈를 외향 작동시키도록 가압력을 제공하는 휠 실린더, 및 상기 제1 및 제2 브레이크슈를 연결하며 제동 해제시 각 브레이크슈를 원래의 위치로 복귀시키는 리턴 스프링을 포함하는 드럼 브레이크로서, 제동 해제시 각 브레이크슈가 원래의 위치로 복원되는 것을 돕도록 상기 리턴 스프링과 접촉되는 복귀부재를 포함하는 드럼 브레이크가 제공될 수 있다.

또한, 상기 복귀부재는 브레이크슈의 외향 작동시 상기 리턴 스프링의 변위 방향측에 배치될 수 있다.

또한, 상기 복귀부재는 제동시 상기 리턴 스프링의 변위에 따라 변형되며 제동 해제시 변형된 부분의 복원력에 의해 상기 리턴 스프링을 원래의 위치로 이동하도록 가압할 수 있다.

또한, 상기 복귀부재는 내열성 및 탄성력을 갖는 고무재질로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 복귀부재는 상기 백플레이트 또는 휠 실린더에 고정될 수 있다.

또한, 상기 휠 실린더는 상기 제1 및 제2 브레이크슈의 상측과 하측에 지지되어 각각 하나의 브레이크슈를 외향 작동시키도록 한 쌍으로 이루어지며, 상기 각 휠 실린더의 일측은 어느 하나의 브레이크슈를 외향 작동시키며 타측은 다른 하나의 브레이크슈가 회동가능하도록 지지할 수 있다.

또한, 상기 리턴 스프링은 적어도 하나 이상 구비되며, 상기 복귀부재는 상기 리턴 스프링의 개수와 대응되게 구비되어 각 리턴 스프링과 접촉되도록 설치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 드럼 브레이크는 제동작용시 브레이크슈의 외향 작동에 따른 리턴 스프링의 변위에 따라 변형되었다가 제동작용 해제시 변형된 부분의 복원력이 리턴 스프링을 원래의 위치로 이동하도록 밀어 브레이크슈가 원래의 위치로 복귀하는데 도움을 줄 수 있으므로 브레이크슈의 치우침에 따른 드레그 현상을 방지할 수 있게 된다.

또한, 복귀부재가 고무재질로 이루어짐에 따라 리턴 스프링의 손상을 방지하며, 각 차량의 브레이크 특성에 따라 사이즈 및 고무 경도 선정이 가능하여 최적의 복원력 수준 결정이 가능하다.

아울러, 복귀부재가 진동의 감쇠효과를 가짐으로써 추가적으로 래틀 노이즈(rattle noise)의 방지 효과를 얻을 수 있게 된다.

본 발명은 아래 도면들에 의해 구체적으로 설명될 것이지만, 이러한 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 것이므로 본 발명의 기술사상이 그 도면에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 드럼 브레이크를 나타내는 평면도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 드럼 브레이크에 구비된 복귀부재를 나타내는 사시도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 드럼 브레이크의 작동상태를 나타내는 평면도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 드럼 브레이크의 제동시 복귀부재가 변형된 상태를 나타내는 요부 발췌 사시도.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 드럼 브레이크를 나타내는 평면도이고, 도 2는 상기 드럼 브레이크에 구비된 복귀부재를 나타내는 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 드럼 브레이크(100)는 차량의 휠(미도시)과 함께 회전하는 원통형상의 드럼(10)과, 드럼(10)의 내주면과 대향되도록 백플레이트(12)에 배치되며 외주에 라이닝(21a, 22a)이 부착된 한 쌍의 브레이크슈(21, 22)와, 제동유압을 전달받아 브레이크슈(21, 22)를 반경방향으로 외향 작동시키도록 피스톤(32)이 내장된 휠 실린더(30)와, 제동작용 해제시 브레이크슈(21, 22)를 복원시키기 위한 리턴 스프링(40) 및 제동작용 해제시 브레이크슈(21, 22)의 복원력을 돕는 복귀부재(50)를 구비한다.

한 쌍의 브레이크슈(21, 22)는 드럼(10)에 대향되도록 차량의 너클부(미도시)에 고정되는 백플레이트(12)에 외향 작동 가능하도록 장착된다.

각 브레이크슈(21, 22)는 드럼(10) 내주면과 마찰하여 제동력을 발생시키도록 외주면에 라이닝(21a, 22a)이 부착된 반원형상의 림(21b, 22b)과, 림(21b, 22b)의 내주면에 마련되어 림(21b, 22b)의 강성을 보강 지지하는 웨브(21c, 22c)를 구비한다. 이때, 한 쌍의 브레이크슈(21, 22)는 드럼(10)의 전진회전 방향측의 것을 제1 브레이크슈(21), 그 반대방향 측의 것을 제2 브레이크슈(22)로 구분될 수 있다.

제1 및 제2 브레이크슈(21, 22)의 사이에는 각 브레이크슈(21, 22)가 드럼(10) 내면 쪽으로 외향 작동하도록 각 브레이크슈(21, 22)의 웨브(21c, 22c)를 가압하기 위한 휠 실린더(30)가 설치되며, 휠 실린더(30)는 백플레이트(12)에 고정되어 마스터 실린더(미도시)에서 형성된 제동 유압을 제공받아 제1 및 제2브레이크슈(21, 22)를 외향 작동 방향으로 가압할 수 있도록 마련된다.

도시된 바에 따르면, 휠 실린더(30)는 한 쌍으로 이루어져 제1 및 제2 브레이크슈(21, 22)의 상측과 하측에 각각 설치된다. 이에, 두 휠 실린더(30)는 각각 하나의 브레이크슈(21, 22)를 외향 작동시키도록 이루어진다. 예컨대, 상측에 마련된 휠 실린더(30)는 제1 브레이크슈(21)를 외향 작동시키고, 하측에 마련된 휠 실린더(30)는 제2 브레이크슈(22)를 외향 작동시키도록 이루어진다. 이러한 휠 실린더(30)는 일 방향으로만 브레이크슈(21, 22)를 작동시키도록 일측이 개방된 실린더 몸체(31)와, 이 실린더 몸체(31) 내로 공급된 제동유압에 따라 습동 가능하게 설치된 피스톤(32)을 구비한다. 이때, 피스톤(32)의 반대편인 실린더 몸체(31)의 페쇄된 타측 단부에는 브레이크슈(21, 22)의 외향 작동시 브레이크슈(21, 22)를 지지하는 앵커(33)가 마련된다. 즉, 상측에 마련된 휠 실린더(30)가 제1 브레이크슈(21)를 외향 작동시키며 제2 브레이크슈(22)를 지지하며, 하측에 마련된 휠 실린더(30)가 제2 브레이크슈(22)를 외향 작동시킴과 동시에 제1 브레이크슈(21)를 지지하게 된다.

이러한 제1 및 제2 브레이크슈(21, 22) 사이는 리턴 스프링(40)으로 연결되어 휠 실린더(30)에 가해진 제동유압이 해제된 상태에서 각 브레이크슈(21, 22)가 본래의 상태로 복원될 수 있도록 한다. 이때 리턴 스프링(40)은 각 휠 실린더(30)와 일정간격 이격되어 브레이크슈(21, 22)의 원활한 복귀를 위하여 상측과 하측에 각각 마련된다.

본 발명에 따르면, 복귀부재(50)는 백플레이트(12) 또는 휠 실린더(30)에 고정되어 제동 해제시 각 브레이크슈(21, 22)가 원래의 위치로 복원되는 것을 돕도록 리턴 스프링(40)과 접촉된다. 보다 구체적으로, 복귀부재(50)는 제동시 브레이크슈(21, 22)의 동작에 따른 리턴 스프링(40)의 변위에 따라 변형되며, 제동 해제시 복귀부재(50)의 변형된 부분의 복원력에 의해 리턴 스프링(40)을 원래의 위치로 이동하도록 가압하게 된다.

이에, 복귀부재(50)는 초탄성(hyper elastic) 성질을 갖는 고무재질로 이루어질 수 있다. 또한, 복귀부재(50)는 드럼 브레이크(100)에 내에 설치됨에 따라 브레이크 내의 특성상 온도의 증가에 따라 내열성을 갖는 고무 예컨대, 에틸렌 프로필렌 고무(ethylene propylene rubber)로된 EPMD인 것이 바람직하다.

또한, 상기 복귀부재(50)를 고무재질로 선정함에 따라 리턴 스프링(40)의 손상을 방지하며, 각 차량의 브레이크 특성에 따라 사이즈 및 고무 경도 선정이 가능하여 최적의 복원력 수준 결정이 가능하다는 장점이 있다.

아울러, 복귀부재(50)가 진동의 감쇠효과를 가짐으로써 추가적으로 래틀 노이즈(rattle noise)의 방지 효과를 얻을 수 있게 된다.

덧붙여, 리턴 스프링(40)은 스틸(steel) 재질로 이루어져 선형적인 탄성값을 가지는 반면, 복귀부재(50)는 초탄성재질로써 복원하중이 비선형적으로 증가하므로 브레이크슈(21, 22)의 치우침량이 증대되더라도 리턴 스프링(40)보다 큰 복원력을 제공할 수 있어 브레이크슈(21, 22)를 원활하게 복귀시킬 수 있게 된다.

한편, 복귀부재(50)는 반원 형상을 갖는 것으로 도시되었으나, 이에 한정되지 않으며, 백플레이트(12) 또는 휠 실린더(30)에 고정된 상태로 리턴 스프링(40)에 접촉되어 제동 작용시 리턴 스프링(40)에 의하여 변형되도록 이루어진다면 어떠한 형상을 갖더라도 무방하다.

이와 같은 복귀부재(50)는 제동시 리턴 스프링(40)의 변위에 따라 변형되므로 리턴 스프링(40)의 변위 방향측에 배치되어야 한다. 구체적으로, 도 3 및 도 4에는 드럼 브레이크(100)의 제동작용에 따라 리턴 스프링(40)의 변위가 발생하여 복귀부재(50)가 변형되는 상태를 나타낸다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 운전자의 답력에 따라 마스터 실린더(미도시)로부터 발생된 유압이 휠 실린더(30)로 공급되면, 피스톤(31)이 전진하며 브레이크슈(21, 22)를 드럼(10)의 내측 방향으로 외향 작동시키게 된다. 이때, 제1 및 제2 브레이크슈(21, 22)가 한 쌍의 휠 실린더(30)로부터 각각 일단과 타단이 지지되어 외향 작동되면 각 브레이크슈(21, 22)를 연결하는 리턴 스프링(40)이 화살표 A 방향으로 변위가 발생하게 된다. 이에 따라 리턴 스프링(40)과 접촉된 복귀부재(50)는 리턴 스프링(40)에 의해 가압되어 변형된다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 복귀부재(50)는 리턴 스프링(40)과 접촉된 부분이 리턴 스프링(40)에 의해 찌그러지게 된다.

다음으로, 제동작용을 해제시 한 쌍의 브레이크슈(21, 22)는 리턴 스프링(40)의 탄성 복원력에 의하여 원래의 위치로 복귀되는데, 이때 리턴 스프링(40)에 의하여 변형된 복귀부재(50)가 원래의 형상으로 변형되는 복원력에 의하여 리턴 스프링(40)을 가압하여 리턴 스프링(40)이 원래의 위치로 이동하도록 복귀에 도움을 주게 된다. 따라서, 각 브레이크슈(21, 22)는 리턴 스프링(40) 및 복귀부재(50)에 의하여 원래의 위치로 원활히 복귀함에 따라 기존 브레이크슈의 치우침에 따른 드레그 현상을 방지할 수 있게 된다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

10 : 드럼 12 : 백플레이트
21 : 제1 브레이크슈 22 : 제2 브레이크슈
30 : 휠 실린더 40 : 리턴 스프링
50 : 복귀부재 100 : 드럼 브레이크

Claims (7)

1. 차량의 휠과 함께 회전하는 드럼과 대향되게 설치된 백플레이트와, 상기 드럼의 내부 양측에 각각 설치되어 외향 작동시 상기 드럼 내면과 마찰하여 제동력을 발생시키는 제1 및 제2 브레이크슈와, 상기 제1 및 제2 브레이크슈를 외향 작동시키도록 가압력을 제공하는 휠 실린더, 및 상기 제1 및 제2 브레이크슈를 연결하며 제동 해제시 각 브레이크슈를 원래의 위치로 복귀시키는 리턴 스프링을 포함하는 드럼 브레이크에 있어서,
   상기 리턴 스프링은 제동시 상기 브레이크슈가 상기 드럼 내면을 향해 이동하면서 신장됨과 함께 회전변위가 발생하고,
   상기 리턴 스프링의 회전 변위에 의해 탄성 변형되고, 제동 해제시 탄성 복원력에 의해 상기 리턴 스프링을 원위치로 복귀시키는 복귀부재를 포함하고,
   상기 복귀부재는 내열성 및 탄성력을 갖는 고무재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 드럼 브레이크.
2. 제1항에 있어서,
   상기 복귀부재는 상기 휠 실린더와 상기 리턴 스프링 사이에 개재되고 일 단이 상기 휠 실린더에 지지되는 것을 특징으로 하는 드럼 브레이크.
3. 제2항에 있어서,
   상기 복귀부재는 상기 리턴 스프링이 안착되는 홈을 마련하는 것을 특징으로 하는 드럼 브레이크.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 복귀부재는 상기 백플레이트 또는 휠 실린더에 고정되는 것을 특징으로 하는 드럼 브레이크.
6. 제1항에 있어서,
   상기 휠 실린더는 상기 제1 및 제2 브레이크슈의 상측과 하측에 지지되어 각각 하나의 브레이크슈를 외향 작동시키도록 한 쌍으로 이루어지며,
   상기 각 휠 실린더의 일측은 어느 하나의 브레이크슈를 외향 작동시키며 타측은 다른 하나의 브레이크슈가 회동가능하도록 지지하는 것을 특징으로 하는 드럼 브레이크.
7. 제1항에 있어서,
   상기 리턴 스프링은 적어도 하나 이상 구비되며, 상기 복귀부재는 상기 리턴 스프링의 개수와 대응되게 구비되어 각 리턴 스프링과 접촉되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 드럼 브레이크.
   

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