KR101571669B1

KR101571669B1 - Brake drum having different materials and method for manufacturing the same

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Publication number: KR101571669B1
Application number: KR1020130169380A
Authority: KR
Inventors: 한재민; 이병찬; 김윤철; 이재영; 이윤주; 임재용; 이종철
Original assignee: 현대자동차주식회사; 주식회사 세명테크
Priority date: 2013-12-31
Filing date: 2013-12-31
Publication date: 2015-11-26
Also published as: KR20150080338A

Abstract

본 발명은 드럼 브레이크의 진동 및 소음 등의 저감을 위한 이종재질 브레이크 드럼 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 브레이크 드럼 외곽부의 접착계면에 이종재질 밴드를 포함함으로써 제동 진동 및 이로 인해 발생할 수 있는 소음을 저감할 수 있으며, 주철과 같은 무거운 금속의 일부를 가벼운 알루미늄과 같은 금속으로 대체함으로써 경량화를 가능하게 하는 효과 등이 있다. 또한, 브레이크 드럼과 브레이크 라이닝의 마찰 시 발생하는 제동열의 외부 방출을 억제시켜 제동열 등으로 인한 타이어의 파손을 감소시킬 수 있는 장점의 이종재질 브레이크 드럼 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a brake drum for reducing vibration and noise of a drum brake, and a method of manufacturing the brake drum. More particularly, the present invention relates to a brake drum and a method of manufacturing the brake drum. And the effect of making it possible to reduce the weight by replacing a part of heavy metal such as cast iron with a metal such as light aluminum. Another object of the present invention is to provide a brake drum and a method of manufacturing the brake drum, which can reduce the breakage of the tire due to the braking heat by suppressing the external discharge of the braking heat generated during the friction between the brake drum and the brake lining.

Description

BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a brake drum,

본 발명은 드럼 브레이크의 진동 및 소음 등의 저감을 위한 이종재질 브레이크 드럼 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게 브레이크 드럼은 이종재질 밴드 등을 포함함으로써 제동 진동과 소음을 저감할 수 있으며, 제동열의 방출을 억제할 수 있는 이종재질 브레이크 드럼 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
More particularly, the present invention relates to a brake drum for reducing vibration and noise of a drum brake and a method of manufacturing the brake drum. More specifically, the brake drum includes a different material band to reduce braking vibration and noise, And to a method of manufacturing the brake drum.

일반적으로, 자동차에 적용되는 브레이크 장치는 기능에 따라, 풋 브레이크 장치와 핸드 브레이크 장치 등으로 구분될 수 있으며, 상기 풋 브레이크 장치는 자동차 주행 중 운전자가 발로 페달을 밟아 주행하는 자동차에 제동력을 가해 멈추게 하는 역할을 한다. Generally, a brake device applied to an automobile can be classified into a foot brake device and a hand brake device depending on its function, and the foot brake device stops the driver applying a braking force to a vehicle running on the foot pedal .

상기 풋 브레이크 장치는 방법에 따라 디스크 브레이크 장치와 드럼 브레이크 장치 등으로 구분할 수 있다. 상기 드럼 브레이크 장치는 자동차용 브레이크 장치 중 가장 일반적인 것으로서 운전자가 풋 브레이크 페달을 밟으면 유압식 브레이크의 경우 마스터 실린더로부터 발생된 유압이 휠 실린더 등에 전달되며, 공압식 브레이크의 경우 챔버로부터 발생된 공압이 휠 실린더 등에 전달되어 바퀴와 함께 회전하는 드럼의 안쪽의 브레이크 라이닝이 상기 브레이크 드럼에 압착되어 발생한 마찰에 의해 제동력을 발생하게 한다. The foot brake device can be divided into a disc brake device and a drum brake device according to a method. In the case of a hydraulic brake, the hydraulic pressure generated from a master cylinder is transmitted to a wheel cylinder or the like in the case of a driver pressing the foot brake pedal. In the case of a pneumatic brake, And a brake lining on the inner side of the drum which rotates together with the wheel is pressed on the brake drum to generate the braking force by the generated friction.

상기 드럼 브레이크의 브레이크 드럼은 전형적으로 주물 공정에서 주철 또는 강철 등으로 제조되는데, 상기 주철 또는 강철 등은 기계적 강도가 우수하고, 내식성 및 진동 흡수성 등이 뛰어나지만, 무게가 상당히 커서 자동차의 승차감, 조작성 및 연비 등을 저하시키는 문제가 있었다.The brake drum of the drum brake is typically made of cast iron or steel in a casting process. The cast iron or steel is excellent in mechanical strength, corrosion resistance and vibration absorbing property, but its weight is considerably large, And fuel consumption.

특히, 자동차를 제동하기 위해 브레이크 드럼과 브레이크 라이닝의 마찰 시 상기 두 부품의 계면에서 진동 및 소음 등이 발생하게 된다. 또한, 상기 진동은 제동 시스템을 따라 차체 등에 전달되며 자동차를 구성하는 부품들의 고유 진동수 특성에 따라 공명현상이 발생되어 진동이 증폭될 수 있으며, 증폭된 진동으로 소음이 발생되거나 발생된 소음이 증폭될 수 있는 문제가 있다.Particularly, in the friction between the brake drum and the brake lining to brake the vehicle, vibration and noise are generated at the interface between the two parts. In addition, the vibration is transmitted along the braking system to a vehicle body and the like, resonance is generated according to natural frequency characteristics of the components constituting the automobile, so that vibration can be amplified. Noises are generated by the amplified vibration or the generated noise is amplified There is a problem.

이러한 문제를 해결하기 위한 종래 기술로서 브레이크 드럼의 경량화를 위하여 브레이크 드럼 내부를 강철섬유 등을 이용하여 강화한 박육형 브레이크 드럼 제작 기술이 공개되어 있다. 또한, 브레이크 드럼의 제종 진동을 감쇠하기 위하여 마찰계면을 코팅 처리하거나, 다른 재질로 된 링 등을 상기 마찰계면에 접합, 압입 또는 삽입하는 등의 기술이 공개되었지만, 상기 종래 기술은 경량화를 달성하는 동시에 제동 진동을 감쇠하는 특성을 획득하지 못하였다.
As a conventional technique for solving such a problem, a technique of manufacturing a thin type brake drum in which the interior of the brake drum is reinforced by using a steel fiber or the like is disclosed in order to reduce the weight of the brake drum. Further, a technique has been disclosed in which a frictional interface is coated or a ring made of another material is bonded to the friction interface, press-fitting or inserting, to attenuate the bremsstrahlung of the brake drum. However, the above- At the same time, the characteristics of damping the braking vibration can not be obtained.

본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 기존 브레이크 드럼 및 이종재질 밴드 등를 포함함으로써, 제동 진동 및 소음 등을 저감할 수 있는 댐핑 특성 등을 향상시키는데, 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to improve damping characteristics and the like that can reduce braking vibration and noise by including existing brake drums and different material bands.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 브레이크 드럼 외곽부의 접착계면에 이종재질 밴드 등을 포함하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the present invention is characterized in that the adhesive interface of the outer periphery of the brake drum includes a different material band or the like.

여기서, 상기 접합계면을 두르는 돌출부가 있는 세레이션 구조 등을 포함하는 것이 바람직하다. Here, it is preferable to include a serration structure having protrusions that cover the bonded interface.

그리고, 상기 돌출부 높이는 약 2mm이며, 돌출부와 돌출부의 간격은 약 12mm인 것이 바람직하다. The height of the projection is about 2 mm, and the distance between the projection and the projection is preferably about 12 mm.

또한, 상기 세레이션 구조의 표면은 공기층(air gap)을 위한 미세요철을 포함하는 것이 바람직하다. In addition, the surface of the serration structure preferably includes fine irregularities for an air gap.

또한, 상기 이종재질 밴드는 알루미늄, 알루미늄 합금 또는 고무 등인 것이 바람직하다. Further, the dissimilar material band is preferably aluminum, aluminum alloy, rubber, or the like.

또한, 상기 이종재질 밴드의 넓이는 약 80~100mm인 것이 바람직하다. The width of the dissimilar material band is preferably about 80 to 100 mm.

또한, 상기 브레이크 드럼의 접착계면 두께는 약 6mm 이상인 것이 바람직하다. The thickness of the adhesive interface of the brake drum is preferably about 6 mm or more.

또한, 상기 접착계면 양 끝단의 각도는 90° 미만인 것이 바람직하다. Further, it is preferable that the angle between both ends of the adhesive interface is less than 90 degrees.

한편, 본 발명에 따른 이종재질 브레이크 드럼의 제조방법은 브레이크 드럼의 외곽부에 세레이션 구조가 형성되도록 접합계면을 절삭 가공하는 제1단계; 상기 절삭 가공된 브레이크 드럼의 접합계면 표면에 미세요철을 형성하기 위한 샌드 블러스트(sand blast)를 하는 제2단계; 상기 접합계면에 미세요철이 형성된 브레이크 드럼을 이종재질 밴드의 형성을 위한 금형에 위치시키는 제3단계; 상기 금형 내에 용탕을 주입한 다음 냉각하여 브레이크 드럼의 외곽부에 이종재질 밴드를 주조하는 제4단계; 등을 포함하는 것을 특징으로 한다.
A method of manufacturing a hetero-material brake drum according to the present invention includes a first step of cutting a bonding interface so as to form a serration structure on an outer edge of a brake drum, A second step of performing a sand blast to form fine irregularities on a bonded interface surface of the cut drum; A third step of placing a brake drum having fine concavities and convexities in the bonding interface on a mold for forming a dissimilar material band; A fourth step of injecting a molten metal into the mold and then cooling the molten material to cast a different material band on the outer periphery of the brake drum; And the like.

상술한 바와 같이, 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따르면, 브레이크 드럼의 외곽부에 이종재질 밴드를 포함함으로써, 제동 진동 및 이로 인해 발생할 수 있는 소음을 저감할 수 있으며, 주철과 같은 무거운 금속의 일부를 가벼운 알루미늄과 같은 금속으로 대체함으로써 경량화를 가능하게 하는 효과 등이 있다.As described above, according to the present invention having the above-described configuration, the braking vibration and the noise that may be caused by the braking vibration can be reduced by including the dissimilar material band in the outer rim portion of the brake drum. And the effect of enabling light weight by replacing a part with a metal such as light aluminum.

또한, 브레이크 드럼과 브레이크 라이닝의 마찰 시 발생하는 제동열의 외부 방출을 억제시켜 제동열 등으로 인한 타이어의 파손을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
Further, there is an effect that the breakage of the tire due to the braking heat or the like can be reduced by suppressing the external discharge of the braking heat generated during the friction between the brake drum and the brake lining.

도 1은 본 발명에 따른 이종재질 브레이크 드럼의 측면도이다.
도 2는 브레이크 드럼 접합계면의 단면도이다.
도 3은 접합부에 위치한 세레이션 구조의 단면 확대도이다.
도 4는 브레이크 드럼의 공정도이다.
도 5는 실시예와 비교예의 상온과 고온에서 진동 감쇠능(tanδ)을 비교한 그래프이다.1 is a side view of a hetero-material brake drum according to the present invention.
2 is a cross-sectional view of a brake drum bonded interface.
3 is a cross-sectional enlarged view of the serration structure located at the junction.
4 is a process drawing of the brake drum.
5 is a graph comparing vibration damping performance (tan?) At room temperature and at high temperature in Examples and Comparative Examples.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 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.
The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms and the inventor may appropriately define the concept of the term in order to best describe its invention It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

이하, 도면 등을 참고하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings and the like.

본 발명은 이종재질 브레이크 드럼 및 이의 제조방법에 관한 것이며, 일 관점에서, 본 발명은 이종재질 브레이크 드럼에 관한 것이다.
The present invention relates to a hetero-material brake drum and a method of manufacturing the same, and in one aspect, the present invention relates to a hetero-material brake drum.

본 발명에 따른 브레이크 드럼은 상기 브레이크 드럼과는 다른 이종(異種)재질의 소재을 더 포함하는 것을 특징으로 함으로써 브레이크 드럼의 경량화는 물론이고 제동 시 발생하는 진동 및 소음 등을 저감하는 댐핑 특성 등을 향상시킬 수 있다. The brake drum according to the present invention further includes a material different from the brake drum, thereby improving the durability and the like of reducing vibration and noise generated during braking as well as reducing the weight of the brake drum. .

보다 구체적으로, 브레이크 드럼 외곽부의 접합계면에 이종재질 밴드를 포함하는 것이 바람직하다. 도 1은 본 발명에 따른 이종재질 브레이크 드럼의 측면도를 통해 보다 상세히 설명한다. 상기 도면에 도시된 바와 같이, 주철 또는 강철 등이 소재로 이루어진 브레이크 드럼(10)은 브레이크 라이닝과 접촉하여 제동력을 발생시킬 수 있는 브레이크 드럼의 내부인 마찰계면이 아닌, 상기 브레이크 드럼의 바깥 부분인 외곽부에 상기 주철 또는 강철 등과 다른 이종재질 밴드(20) 등을 포함하는 것이 바람직하다. More specifically, it is preferable to include a dissimilar material band at the bonding interface of the outer periphery of the brake drum. FIG. 1 is a more detailed view of a side view of a hetero-material brake drum according to the present invention. As shown in the figure, the brake drum 10 made of a cast iron or steel or the like is not a friction interface inside the brake drum, which is capable of generating a braking force in contact with the brake lining, but an outer portion of the brake drum It is preferable to include a different material band 20 or the like different from the cast iron or steel in the outer frame portion.

한편, 도 2는 브레이크 드럼 접합계면의 단면도이다. 상기 브레이크 드럼 외곽부의 접합계면은 브레이크 드럼 둘레를 따라 이어지며, 특히 상기 접합계면을 두르는 돌출부 등이 있는 세레이션(serration) 구조(30) 등을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 세레이션 구조(30)는 상기 브레이크 드럼과 이종재질 밴드의 계면 접촉 면적을 증대함으로써, 제동 진동 및 소음의 저감 특성을 보강하며, 브레이크 드럼으로부터 이종재질 밴드의 회전 및 이탈 등을 방지할 수 있는 역할을 한다.2 is a cross-sectional view of a brake drum bonded interface. Preferably, the bonded interface of the outer periphery of the brake drum extends along the periphery of the brake drum, and particularly includes a serration structure 30 having protrusions covering the bonded interface. The serration structure 30 enhances the braking vibration and noise reduction characteristics by increasing the interfacial contact area between the brake drum and the dissimilar material bands and is capable of preventing the rotation and deviation of the dissimilar material band from the brake drum It plays a role.

여기서, 상기 세레이션 구조(30)를 갖는 브레이크 드럼의 접합계면과 대응되는 이종재질 밴드의 접합계면은 상기 세레이션 구조(30)와 맞물리는 구조인 것이 바람직하다. Here, it is preferable that the bonding interface of the dissimilar material band corresponding to the bonding interface of the brake drum having the serration structure (30) is structured to engage with the serration structure (30).

또한, 도 3은 접합부에 위치한 세레이션 구조(30)의 단면 확대도이다. 상기 세레이션 구조에 포함되는 돌출부(40)의 높이는 약 2mm인 것이 바람직하며, 상기 돌출부(40)와 돌출부(40) 사이의 간격은 약 12mm인 것이 바람직하며, 상기 접합계면의 총 돌출부(40)의 개수는 약 7개인 것이 바람직하다. 3 is an enlarged cross-sectional view of the serration structure 30 located at the junction. The height of the projections 40 included in the serration structure is preferably about 2 mm and the gap between the projections 40 and the projections 40 is preferably about 12 mm. Is preferably about 7.

또한, 상기 브레이크 드럼 접합계면에 있는 세레이션 구조(30) 표면은 모래분사(sand blast) 등을 통해 형성될 수 있는 공기층(air gap) 등을 포함하는 것이 바람직하다. In addition, the surface of the serration structure 30 on the brake drum bonding interface preferably includes an air gap or the like that can be formed through sandblasting or the like.

상기 공기층은 드럼 브레이크 작동 시 발생하는 제동열을 브레이크 드럼의 외곽부로 전달되는 것을 억제할 수 있으며, 이와 같은 열전달 억제는 제동열이 브레이크 드럼 외부로 과다하게 방출하여 발생할 수 있는 타이어 파열 문제를 피할 수 있도록 하는 효과가 있다. The air layer can prevent the braking heat generated during the drum brake operation from being transmitted to the outer rim of the brake drum. Such a heat transfer suppression can avoid the tire rupture problem that may occur due to excessive discharge of the braking heat to the outside of the brake drum .

또한, 상기 미세요철의 정도인 표면 거칠기는 표면조도를 통해 측정할 수 있으며, 상기 미세요철의 표면조도는 중심선평균조도 값을 기준으로 약 Ra 10인 것이 바람직하다.The surface roughness of the fine unevenness can be measured by surface roughness, and the surface roughness of the fine unevenness is preferably about Ra 10 based on the center line average roughness value.

한편, 상기 이종재질 밴드(20)는 브레이크 드럼(10)과는 다른 소재이며, 당업계에 공지된 어떠한 것도 이용될 수 있으나, 알루미늄, 알루미늄 합금 또는 고무 등인 것이 바람직하다.On the other hand, the dissimilar material band 20 is a material different from the brake drum 10, and any material known in the art may be used, but aluminum, aluminum alloy, rubber, or the like is preferable.

또한, 상기 이종재질 밴드(20)의 형상은 브레이크 드럼(10)의 외곽부의 일부를 균일하게 둘러싸는 띠 형상인 것이 바람직하다. 이와 같은 밴드 형상의 이종재질 밴드(20)를 통해 브레이크 라이닝과 브레이크 드럼(10)의 마찰 시 발생하는 제동 진동 및 소음 등을 줄일 수 있어 댐핑 특성 등을 향상시킬 수 있으며, 상기 이종재질 밴드(20)의 넓이는 약 80~100mm인 것이 바람직하지만, 90mm인 것이 보다 바람직하다. The shape of the dissimilar material band 20 is preferably a band shape uniformly surrounding a part of the outer frame of the brake drum 10. Braking vibration and noise generated when the brake lining and the brake drum 10 are frictioned can be reduced through the band-like dissimilar material band 20 to improve damping characteristics and the like, and the dissimilar material band 20 ) Is preferably about 80 to 100 mm, more preferably 90 mm.

상기 브레이크 드럼(10)과 브레이크 라이닝의 마찰 시 발생된 제동 진동 등은 상기 브레이크 드럼(10)과 이종재질 밴드(20)간 마찰인 내부 마찰에 의해 저감되는 감쇠진동이 발현되어 제동 진동 등을 저감할 수 있다.The damping vibration which is reduced by the internal friction which is a friction between the brake drum 10 and the dissimilar material band 20 is developed to reduce the braking vibration and the like can do.

그러나 상기 이종재질 밴드(20)의 넓이가 약 80mm 미만일 경우, 제동 진동 등을 감쇠하는 감쇠진동 성능이 저감될 수 있으며, 상기 이종재질 밴드(20)의 넓이가 약 100mm 초과일 경우, 이종재질 밴드(20)의 넓이에 비해 감쇠진동 등의 효과가 낮아 효용성이 저감될 수 있다. However, when the width of the dissimilar material band 20 is less than about 80 mm, the damping vibration performance attenuating the braking vibration or the like may be reduced. When the width of the dissimilar material band 20 is more than about 100 mm, The effect of the damping vibration or the like is less than the area of the second electrode 20, and the efficiency can be reduced.

또한, 상기 브레이크 드럼(10)에 이종재질 밴드(20)가 결합하면 브레이크 드럼의 고유진동수가 변하게 되어, 브레이크 드럼 이외의 구성품들과 상이한 고유진동수 대역을 갖기 때문에 고유진동수가 중첩되어 공명현상 등을 피할 수 있어서 결국, 제동 진동 및 소음이 줄어드는 결과를 얻을 수 있다.When the different material band 20 is coupled to the brake drum 10, the natural frequency of the brake drum is changed. Since the natural frequency band is different from that of the components other than the brake drum, And as a result, braking vibration and noise can be reduced.

한편, 상기 브레이크 드럼의 이종재질 밴드(20)와 접합하는 접합계면을 이종재질 밴드(20)의 높이만큼 절삭 가공하여, 상기 이종재질 밴드(20)가 브레이크 드럼(10)에 접합할 때, 절삭 가공 전 브레이크 드럼(10)의 외곽부와 같이 돌출되는 부분이 없는 것이 바람직하지만, 상기 이종재질 밴드(20)의 두께가 상기 절삭 가공한 깊이보다 커서 돌출되는 부분이 형성될 수도 있다.The bonding interface for bonding the different material band 20 of the brake drum to the brake drum is cut by the height of the different material band 20 so that when the different material band 20 is bonded to the brake drum 10, It is preferable that there is no portion protruding like the outer frame portion of the brake drum 10 before machining but a portion protruding due to the thickness of the dissimilar material band 20 being larger than the depth of the cut machining may be formed.

상기 브레이크 드럼을 절삭 가공 후, 절삭 가공된 부분의 브레이크 드럼(10)의 두께는 약 6mm 이상인 것이 바람직하지만, 9mm 이상인 것이 보다 바람직하다. 이때, 상기 브레이크 드럼(10)의 두께가 약 6mm 미만일 경우, 브레이크 드럼이 요구하는 최소한의 물성을 확보하기 어려울 수 있기 때문이다. After the brake drum is cut, it is preferable that the thickness of the portion of the brake drum 10 that is cut is about 6 mm or more, more preferably 9 mm or more. At this time, when the thickness of the brake drum 10 is less than about 6 mm, it may be difficult to secure the minimum physical properties required by the brake drum.

또한, 상기 접합계면의 양 끝단부의 각도(50)는 90°미만인 것이 바람직하며, 상기 각도는 70°미만인 것이 보다 바람직하다. 이때, 상기 양 끝단부의 각도(50)가 90°이상일 경우, 이종재질의 서로 다른 열팽창 계수로 인하여, 열팽창에 의한 이종재질 밴드에 가해지는 응력 집중 현상을 억제하기 어려울 수 있기 때문이다.
Further, it is preferable that the angle (50) at both ends of the bonding interface is less than 90 DEG, more preferably, the angle is less than 70 DEG. At this time, when the angle (50) between both ends is 90 or more, it is difficult to suppress the stress concentration phenomenon which is applied to the dissimilar material band due to thermal expansion due to different thermal expansion coefficients of different materials.

한편, 제동 진동 및 소음 등을 억제할 수 있는 본 발명에 따른 이종재질 브레이크 드럼은 브레이크 드럼이 사용되던 드럼 브레이크에 적용되는 것이 바람직하며, 특히 자동차의 드럼 브레이크에 적용되는 것이 바람직하다.
Meanwhile, it is preferable that the brake drum of the different material according to the present invention, which can suppress the braking vibration and the noise, is applied to the drum brake in which the brake drum is used, and is particularly preferably applied to a drum brake of an automobile.

이하, 또 다른 관점에서 본 발명은 이종재질 브레이크 드럼의 제조방법에 관한 것이다.
Hereinafter, from another viewpoint, the present invention relates to a method for manufacturing a brake drum of a different material.

본 발명에 따른 이종재질 브레이크 드럼의 이종재질 밴드를 접합하는 방법은 당업계에 공지된 어떠한 방법도 이용될 수 있으나, 주조공법, 사출공법, 체결공법, 용접공법 또는 접합공법을 이용하는 것이 바람직하지만 시차를 두고 주조하는 시차주조공법을 이용하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 상기 이종재질 밴드는 브레이크 드럼의 재질과는 다른 재질인 것이 바람직하며, 알루미늄, 알루미늄 합금 또는 고무 등인 것이 보다 바람직하다. Although any method known in the art may be used for joining the different material bands of the different material brake drum according to the present invention, it is preferable to use a casting method, an injection method, a fastening method, a welding method, or a joining method, It is more preferable to use a parallax casting method in which casting is carried out. In addition, the dissimilar material band is preferably made of a material different from the material of the brake drum, more preferably aluminum, aluminum alloy, rubber or the like.

또한, 도 4는 브레이크 드럼의 공정도이다. 보다 상세하게, 일 구체예로서 본 발명에 따른 이종재질 브레이크 드럼의 제조방법은 브레이크 드럼의 외곽부를 세레이션 구조가 형성되도록 접합계면을 절삭 가공하는 제1단계; 상기 절삭 가공된 브레이크 드럼의 접합계면 표면에 미세요철을 형성하기 위한 샌드 블러스트(sand blast)를 하는 제2단계; 상기 접합계면에 미세요철이 형성된 브레이크 드럼을 이종재질 밴드의 형성을 위한 금형에 위치시키는 제3단계; 상기 금형 내에 용탕을 주입한 다음 냉각하여 브레이크 드럼의 외곽부에 이종재질 밴드를 주조하는 제4단계; 등을 포함하는 것이 바람직하다. 4 is a process diagram of the brake drum. More specifically, in one embodiment, a method of manufacturing a hetero-material brake drum according to the present invention includes: a first step of cutting a boundary surface of a bonding interface so as to form a serration structure of an outer edge portion of the brake drum; A second step of performing a sand blast to form fine irregularities on a bonded interface surface of the cut drum; A third step of placing a brake drum having fine concavities and convexities in the bonding interface on a mold for forming a dissimilar material band; A fourth step of injecting a molten metal into the mold and then cooling the molten material to cast a different material band on the outer periphery of the brake drum; And the like.

또한, 접촉되는 계면의 면적을 증대하고 회전 및 이탈을 방지하기 위하여 상기 제1단계의 세레이션 구조는 돌출부 등을 포함하는데, 상기 돌출부의 높이는 약 2mm인 것이 바람직하며, 상기 돌출부와 돌출부 사이의 간격은 약 12mm인 것이 바람직하다.Further, in order to increase the area of the interface to be contacted and prevent rotation and deviation, the first stage of the serration structure includes protrusions and the like, and the height of the protrusions is preferably about 2 mm, and the distance between the protrusions Is preferably about 12 mm.

그리고 상기 이종재질 밴드는 알루미늄, 알루미늄 합금 또는 고무 등인 것이 바람직하며, 상기 이종재질 밴드의 넓이는 80~100mm인 것이 바람직하다.The dissimilar material band is preferably aluminum, aluminum alloy, rubber, or the like, and the width of the dissimilar material band is preferably 80 to 100 mm.

또한, 상기 제1단계의 절삭 가공 후, 절삭 가공된 부분의 브레이크 드럼의 두께는 약 6mm 이상인 것이 바람직하지만, 9mm 이상인 것이 보다 바람직하다. Further, it is preferable that the thickness of the brake drum of the cut-processed portion after the first-stage cutting is about 6 mm or more, more preferably 9 mm or more.

또한, 상기 제2단계에서 열팽창에 의한 응력 집중현상을 방지하기 위한 상기 접합계면의 양 끝단부의 각도는 90°미만인 것이 바람직하며, 상기 각도는 70°미만인 것이 보다 바람직하다.In addition, it is preferable that the angle of both ends of the bonding interface for preventing stress concentration due to thermal expansion in the second step is less than 90 degrees, and the angle is more preferably less than 70 degrees.

그리고 상기 제2단계에서 미세요철의 표면조도는 중심선평균조도 값을 기준으로 약 Ra 10인 것이 바람직하다.
The surface roughness of the fine irregularities in the second step is preferably about Ra 10 based on the center line average roughness value.

[실시예]
[Example]

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. It is to be understood by those skilled in the art that these embodiments are merely illustrative of the present invention and that the scope of the present invention is not construed as being limited by these embodiments.

주철 브레이크 드럼과 알루미늄 밴드를 포함하는 실시예와 주철만으로 이루어진 브레이크 드럼인 비교예의 진동 감쇠 특성, 고유주파수 변화 및 제동 열용량을 비교하였다. Vibration damping characteristics, natural frequency variation and braking heat capacity of an embodiment including a cast iron brake drum and an aluminum band and a brake drum made of cast iron alone were compared.

도 5는 실시예와 비교예의 상온과 고온에서 진동 감쇠능(tanδ)을 비교한 그래프로서, 상기 감쇠능은 물체가 진동을 흡수하는 성질로서 실시예 및 비교예에 진동 부가 시 응답 특성을 측정 및 계산한 것이다. FIG. 5 is a graph comparing the vibration damping performance (tan?) At room temperature and high temperature of the embodiment and the comparative example. The damping capacity is a property of absorbing vibration of an object. In the embodiment and the comparative example, .

상기 도면에 도시된 바와 같이, 상온인 35℃에서 실시예는 비교예보다 약 1.7배의 진동 감쇠능 향상효과를 확인할 수 있었으며, 고온인 280℃에서 실시예는 비교예보다 약 3.3배의 진동 감쇠능 향상효과를 확인할 수 있었다.
As shown in the figure, the vibration damping performance of the embodiment is about 1.7 times higher than that of the comparative example at a room temperature of 35 ° C. At 280 ° C, the vibration damping performance of the embodiment is about 3.3 times higher than that of the comparative example And the effect of improving the performance was confirmed.

구 분division 비교예Comparative Example 실시예Example 진동모드 1의 고유 진동수(Hz)Natural frequency (Hz) of vibration mode 1 463463 476476 진동모드 2의 고유 진동수(Hz)Natural frequency of vibration mode 2 (Hz) 1,2361,236 1,2761,276 진동모드 3의 고유 진동수(Hz)Natural frequency (Hz) of vibration mode 3 2,1842,184 2,2752,275

상기 표 1은 실시예와 비교예의 고유진동수를 비교한 표이다. 상기 고유진동수는 브레이크 드럼의 형상 및 재질 특성에 따라 변동된다. Table 1 is a table comparing natural frequencies of Examples and Comparative Examples. The natural frequency varies depending on the shape and material characteristics of the brake drum.

상기 진동모드 1의 고유 진동수는 주철로만 이루어진 브레이크 드럼의 경우 463Hz인 반면, 주철 브레이크 드럼에 알루미늄 밴드가 포함된 실시예의 경우 476Hz로 약 3%의 고유 진동수 상승 되었으며, 상기 진동모드 2의 고유 진동수 역시 1,236Hz인 비교예보다 실시예가 약 3% 높은 1,276Hz의 고유 진동수를 갖는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 진동모드 3의 고유진동수 역시 실시예가 비교예보다 약 4% 높다는 것을 알 수 있었다. The natural frequency of the vibration mode 1 is 463 Hz in the case of the brake drum made only of cast iron, whereas in the embodiment including the aluminum band in the cast iron brake drum, the natural frequency of the vibration mode 2 is increased by about 3% It can be confirmed that the embodiment has a natural frequency of 1,276 Hz which is about 3% higher than that of the comparative example of 1,236 Hz. Also, it can be seen that the natural frequency of vibration mode 3 is also about 4% higher than that of the comparative example.

즉, 본 발명에 따른 실시예는 종래 비교예에 비해 고유 진동수가 높기 때문에 다른 자동차의 부품의 고유 진동수와 상이한 대역을 갖게 되어 공명에 의한 진동 증폭 및 그로 인해 발생할 수 있는 소음 등을 억제할 수 있다.
In other words, since the embodiment according to the present invention has a higher natural frequency than that of the conventional comparative example, it has a band different from the natural frequency of other automobile parts, so that vibration amplification due to resonance and noise caused thereby can be suppressed .

구 분division 비교예Comparative Example 실시예Example 제동 시 최고 온도(℃)Maximum temperature during braking (℃) 168.1168.1 165.7165.7

상기 표 2는 비교예와 실시예의 제동 열용량을 알 수 있는 드럼 브레이크 제동 시 발생하는 브레이크 드럼의 최고를 비교한 표이다. 상기 실시예는 주철보다 열전도도가 높은 알루미늄을 포함하였음에도 불구하고 비교예와 대등한 온도를 나타내었다. Table 2 is a table comparing the maximum values of the brake drums that are generated when braking heat capacity of the comparative example and the drum brake is known. Although the above embodiment includes aluminum having higher thermal conductivity than that of cast iron, it shows a temperature equivalent to that of the comparative example.

이러한 결과는 실시예의 브레이크 드럼과 알루미늄 밴드 사이에 미세 공기층이 브레이크 드럼으로부터 발생된 열의 전도를 억제했기 때문인 것으로 해석할 수 있다. This result can be interpreted that the fine air layer between the brake drum and the aluminum band of the embodiment suppressed the conduction of heat generated from the brake drum.

따라서, 본 발명은 기존 브레이크 드럼이 이종재질 밴드를 포함함으로써 제동 진동 및 소음을 저감할 수 있는 효과가 있으며, 경량화를 가능하게 하는 장점이 있다.
Therefore, the present invention has the advantage of reducing the braking vibration and noise by including the different material band in the existing brake drum, and making it possible to reduce the weight.

이상 본 발명의 구체적 실시형태와 관련하여 본 발명을 설명하였으나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 설명된 실시형태를 변경 또는 변형할 수 있으며, 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
Although the present invention has been described in connection with the specific embodiments of the present invention, it is to be understood that the present invention is not limited thereto. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims and their equivalents. Various modifications and variations are possible.

10 : 브레이크 드럼
20 : 이종재질 밴드
30 : 세레이션 구조
40 : 돌출부
50 : 양 끝단부의 각도10: Brake drum
20: Heterogeneous material band
30: Serration structure
40:
50: angle of both ends

Claims

The bonded interface of the outer periphery of the brake drum includes a different material band of aluminum, aluminum alloy or rubber,
Wherein the bonding interface comprises a serration structure having a circumferential protrusion,
Wherein the surface of the serration structure comprises fine irregularities for air gaps. &Lt; RTI ID = 0.0 > 8. < / RTI >

delete

The method according to claim 1,
Wherein the height of the protrusion is 2 mm, and the distance between the protrusion and the protrusion is 12 mm.

delete

The method according to claim 1,
And the width of the dissimilar material band is 80 to 100 mm.

The method according to claim 1,
Wherein the thickness of the bonded interface of the brake drum is 6 mm or more.

The method according to claim 1,
Wherein an angle of both ends of the bonding interface is less than 90 DEG.

A first step of cutting the bonding interface so as to form a serration structure having a circumferential protrusion on the outer periphery of the brake drum;
A second step of performing a sand blast to form fine irregularities on a bonded interface surface of the cut drum;
A third step of placing a brake drum having fine concavities and convexities in the bonding interface on a mold for forming a dissimilar material band; And
And a fourth step of casting a different material band of aluminum, aluminum alloy or rubber into the outer periphery of the brake drum by injecting molten metal into the mold and cooling the molten material.