KR102526382B1 - 자동차용 드럼 브레이크 - Google Patents

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KR102526382B1
KR102526382B1 KR1020210117754A KR20210117754A KR102526382B1 KR 102526382 B1 KR102526382 B1 KR 102526382B1 KR 1020210117754 A KR1020210117754 A KR 1020210117754A KR 20210117754 A KR20210117754 A KR 20210117754A KR 102526382 B1 KR102526382 B1 KR 102526382B1
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Abstract

본 발명은 자동차의 휠과 함께 회전하는 중공의 브레이크 드럼 내에 설치되는 자동차용 드럼 브레이크에 있어서;
차축에 고정되는 원판의 백플레이트와, 원호형으로 상기 백플레이트에 회전 가능하게 설치되어 일단에 제1슈롤러가 구비되며 반경 방향 외측으로 단면이 원호를 이루는 판상인 제1라이닝이 구비된 제1브레이크슈와, 원호형으로 상기 백플레이트에 상기 제1브레이크슈와 마주하며 제1브레이크슈와 일부가 중첩되어 회전 가능하게 설치되고 일단에 제2슈롤러가 구비되며 반경 방향 외측으로 단면이 원호를 이루는 판상인 제2라이닝이 구비된 제2브레이크슈와, 일측으로 개구된 단면이 타원인 원통형의 중공체이며 외주면을 따라 상기 제1슈롤러와 제2슈롤러가 접하는 캠부를 가지며 백플레이트에 회전 가능하게 구비되는 캠축과, 상기 제1브레이크슈와 제2브레이크슈 사이에 구비되어 양단이 각각 제1브레이크슈와 제2브레이크슈에 고정되는 제1리턴스프링을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 드럼 브레이크에 관한 것이다.

Description

자동차용 드럼 브레이크{Drum Brake For Vehicle}
본 발명은 자동차용 드럼 브레이크에 관한 것으로, 보다 상세하게는 브레이크 제동 후 캠축에 의한 브레이크슈 복원력이 향상된 자동차용 드럼 브레이크에 관한 것이다.
일반적으로 자동차용 기계식 드럼브레이크는 제동을 위하여 자동차 내부에 설치되는 핸드레버를 당기게 되면 상기 핸드레버와 케이블로 연결되는 파킹레버가 작동하게 되고, 상기 파킹레버의 작동시 파킹레버와 연결되는 캠축이 회전하여 한 쌍의 리딩 브레이크슈와 트레일링 브레이크슈가 확장되면서 각각 그 외면에 갖는 라이닝이 회전하는 원통형 드럼의 내면과 접촉함에 따라 제동이 이루어지게 되며, 제동 후에는 리딩 브레이크슈와 트레일링 브레이크슈 사이에 연결된 리턴스프링에 의해 오무려져 드럼으로부터 분리되도록 구성된다.
이러한 구조를 지닌 자동차용 기계식 드럼브레이크(100)의 선행기술로서는 특허공고 91-006836호와 공개특허 특 1998-039901호 및 등록실용신안 20-0439278호 등을 예로 들 수가 있는데, 이들은 도 1 및 도 2에서와 같이 백플레이트(102) 하부에 연결 고정되는 앵커핀(104)을 중심축으로 리딩 브레이크슈(106)와 트레일링 브레이크슈(108)를 회전 작동 가능케 설치하고, 백플레이트(102) 상부에는 축공(110)을 형성하여 상기 축공(110)에 캠(112)을 갖는 캠축(114)을 최소한의 공차로 회전 작동 가능케 연결 설치하여 핸드레버와 연결되는 파킹레버(116)의 작동시 캠축(114)이 축공(110)을 중심으로 축 방향으로만 회전하여 캠(112)에 의한 리딩 브레이크슈(106)와 트레일링 브레이크슈(108)의 작동으로 제동이 이루어지며, 제동 후에는 리딩 브레이크슈(106)와 트레일링 브레이크슈(108) 사이에 연결된 리턴스프링에 의해 오무려져 드럼으로부터 분리된다.
종래의 드럼브레이크(100)는 제동 시 브레이크슈(106,108)가 리턴스프링에 의하여 제자리로 복원되나, 리턴스프링이 늘어나 느슨해지면 브레이크슈(106,108)가 드럼으로부터 완벽히 분리되지 않아 소음이 발생하며, 브레이크슈(106,108)의 끝단이 캠(112)에 밀착되지 못하여 제동 시 캠(112)이 브레이크슈(106,108)를 탄성적으로 밀지 못하는 문제점이 있었다.
대한민국 공고번호 제10-1427078호 등록특허공보
본 발명은 상기와 같은 종래 기술이 가지는 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 캠축이 타원형으로 형성되어 브레이크 제동 후 제자리로 위치하는 복원력이 향상되며, 리턴스프링이 느슨해짐에 따라 발생하는 소음이 감소하는 자동차용 드럼 브레이크를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 위하여, 본 발명은 자동차의 휠과 함께 회전하는 중공의 브레이크 드럼 내에 설치되는 자동차용 드럼 브레이크에 있어서;
차축에 고정되는 원판의 백플레이트와, 원호형으로 상기 백플레이트에 회전 가능하게 설치되어 일단에 제1슈롤러가 구비되며 반경 방향 외측으로 단면이 원호를 이루는 판상인 제1라이닝이 구비된 제1브레이크슈와, 원호형으로 상기 백플레이트에 상기 제1브레이크슈와 마주하며 제1브레이크슈와 일부가 중첩되어 회전 가능하게 설치되고 일단에 제2슈롤러가 구비되며 반경 방향 외측으로 단면이 원호를 이루는 판상인 제2라이닝이 구비된 제2브레이크슈와, 일측으로 개구된 단면이 타원인 원통형의 중공체이며 외주면을 따라 상기 제1슈롤러와 제2슈롤러가 접하는 캠부를 가지며 백플레이트에 회전 가능하게 구비되는 캠축과, 상기 제1브레이크슈와 제2브레이크슈 사이에 구비되어 양단이 각각 제1브레이크슈와 제2브레이크슈에 고정되는 제1리턴스프링을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 드럼 브레이크를 제공한다.
상기에서, 캠축에는 캠부의 개구부에 반경 방향 외향 연장된 연결부와 상기 연결부의 단부로부터 축 방향 외향하여 연장된 원통형의 리턴안내부를 더 포함하여 이루어지며;
상기 제1슈롤러와 제2슈롤러는 상기 캠부와 리턴안내부 사이에 위치하는 것을 특징으로 한다.
상기에서, 캠부와 리턴안내부 사이의 간격은 제1슈롤러와 제2슈롤러의 지름보다 큰 것을 특징으로 한다.
상기에서, 캠부는 탄성 변형되며, 상기 캠부의 장축 지름은 제1슈롤러와 제2슈롤러 사이의 간격보다 큰 것을 특징으로 한다.
상기에서, 제1브레이크슈는 타단이 제1앵커핀으로 상기 백플레이트 상에 회전 가능하게 설치되며, 상기 제2브레이크슈는 타단이 제2앵커핀으로 상기 백플레이트 상에 회전 가능하게 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르는 자동차용 드럼 브레이크는 캠축의 캠부가 타원형으로 형성되어 브레이크 제동 후 브레이크슈가 제자리로 복원되는 복원력이 향상되며, 브레이크슈의 끝단이 캠부에 밀착되어 브레이크 제동 시 캠부가 브레이크슈를 탄성적으로 밀어 제동력이 향상되며, 리턴스프링이 느슨해져 발생하는 소음이 감소하는 효과가 있다.
도 1은 종래의 자동차용 기계식 드럼브레이크를 도시한 사시도이며,
도 2는 종래의 자동차용 기계식 드럼브레이크를 도시한 일부 분해 사시도이며,
도 3은 본 발명에 따르는 자동차용 드럼 브레이크를 도시한 정면도이며,
도 4는 도 3의 A-A부의 단면을 도시한 단면도이며,
도 5는 도 4의 A-A부의 단면을 도시한 단면도이며,
도 6은 도 5의 변형 예를 도시한 단면도이다.
본 발명의 설명에 사용되는 모든 기술적 용어들 및 과학적 용어들은, 달리 정의되지 않는 한, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 의미를 갖는다. 본 개시에 사용되는 모든 용어들은 본 개시를 더욱 명확히 설명하기 위한 목적으로 선택된 것이며 본 개시에 따른 권리범위를 제한하기 위해 선택된 것이 아니다.
본 발명의 설명에 사용되는 "포함하는", "구비하는", "갖는" 등과 같은 표현은, 해당 표현이 포함되는 어구 또는 문장에서 달리 언급되지 않는 한, 다른 실시예를 포함할 가능성을 내포하는 개방형 용어(open-ended terms)로 이해되어야 한다.
본 발명의 설명에 사용되는 단수형의 표현은 달리 언급하지 않는 한 복수형의 의미를 포함할 수 있으며, 이는 청구범위에 기재된 단수형의 표현에도 마찬가지로 적용된다.
본 발명의 설명에 사용되는 "제1", "제2" 등의 표현들은 복수의 구성요소들을 상호 구분하기 위해 사용되며, 해당 구성요소들의 순서 또는 중요도를 한정하는 것은 아니다.
본 발명의 설명에서 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "결합되어" 있다고 언급된 경우, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수 있거나 결합될 수 있는 것으로, 또는 새로운 다른 구성요소를 매개로 하여 연결될 수 있거나 결합될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 자동차용 드럼 브레이크에 대하여 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명에 따르는 자동차용 드럼 브레이크를 도시한 정면도이며, 도 4는 도 3의 A-A부의 단면을 도시한 단면도이며, 도 5는 도 4의 A-A부의 단면을 도시한 단면도이며, 도 6은 도 5의 변형 예를 도시한 단면도이다.
도 3에서 가로 및 세로 방향을 "반경 방향"이라 하고, 지면에 수직인 방향을 "축 방향"이라고 한다.
본 발명에 따르는 자동차용 드럼 브레이크(200)는 자동차의 휠과 함께 회전하는 중공의 브레이크 드럼(도시하지 않음) 내에 설치된다. 상기 브레이크 드럼은 중공의 원통형으로 형성된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 자동차용 드럼 브레이크(200)는 백플레이트(210)와, 제1브레이크슈(220)와, 제2브레이크슈(230)와, 캠축(240)과, 제1리턴스프링(250)과, 제2리턴스프링(260)을 포함하여 이루어진다.
상기 백플레이트(210)는 원판으로 형성된다. 상기 백플레이트(210)는 차축에 고정되며, 상기 브레이크 드럼의 개구부에 구비된다.
상기 제1브레이크슈(220)는 원호형으로 상기 백플레이트(210)에 회전 가능하게 설치된다. 상기 제1브레이크슈(220)의 반경 방향 외측에는 단면이 원호를 이루는 판상인 제1라이닝(223)이 구비된다. 상기 제1라이닝(223)은 제1브레이크슈(220)의 반경 방향 외측 변을 따라 연장되며, 축 방향으로 연장 형성된다. 상기 제1라이닝(223)은 브레이크 드럼의 내경으로부터 이격되어 위치한다.
상기 제1브레이크슈(220)의 일측 단부에는 축 방향으로 회전하는 제1슈롤러(221)가 구비되며, 타측 단부는 백플레이트(210)에 고정되어 회전 가능하게 설치된다. 상기 제1슈롤러(221)는 제1브레이크슈(220)의 타측 단부와 대칭된 위치에 구비된다.
상기 제1브레이크슈(220)의 내측에는 반경 방향 내향하는 홈 또는 장공이 형성되고, 상기 홈 또는 장공이 형성된 위치에 볼트와 같은 고정부재(도시하지 않음)가 삽입되어 백플레이트(210)에 체결되며 상기 제1브레이크슈(220)가 백플레이트(210)로부터 축 방향으로 이탈되지 않도록 고정된다.
상기 제2브레이크슈(230)는 상기 제1브레이크슈(220)와 대칭으로 서로 마주하여 구비된다. 상기 제2브레이크슈(230)는 원호형으로 상기 백플레이트(210)에 회전 가능하게 설치된다. 상기 제2브레이크슈(230)의 반경 방향 외측에는 단면이 원호를 이루는 판상인 제2라이닝(233)이 구비된다. 상기 제2라이닝(233)은 제2브레이크슈(220)의 반경 방향 외측 변을 따라 연장되며, 축 방향으로 연장 형성된다. 상기 제2라이닝(233)은 브레이크 드럼의 내경으로부터 이격되어 위치한다.
상기 제2브레이크슈(230)의 일측 단부에는 축 방향으로 회전하는 제2슈롤러(231)가 구비된다. 제2브레이크슈(230)의 타측 단부는 상기 제1브레이크슈(220)와 일부가 중첩되며 백플레이트(210)에 고정되어 회전 가능하게 설치된다. 상기 제2슈롤러(231)는 제2브레이크슈(230)의 타측 단부와 대칭된 위치에 구비된다.
상기 제2브레이크슈(230)의 내측에는 반경 방향 내향하는 홈 또는 장공이 형성되고, 상기 홈 또는 장공이 형성된 위치에 볼트와 같은 고정부재(도시하지 않음)가 삽입되고 백플레이트(210)에 체결되어 상기 제2브레이크슈(230)가 백플레이트(210)로부터 축 방향으로 이탈되지 않도록 고정된다.
상기 제1브레이크슈(220)와 제2브레이크슈(230)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 각각의 타측 단부가 제1앵커핀(225)과 제2앵커핀(235)으로 각각 백플레이트(210) 상에 회전 가능하게 설치될 수 있다.
상기 캠축(240)은 상기 제1슈롤러(221)와 제2슈롤러(231) 사이에 위치한다. 상기 캠축(240)은 상기 백플레이트(210)에 회전 가능하게 구비된다. 상기 캠축(240)은 어저스터에 연결되며, 브레이크를 밟으면 압력이 어저스터로 전달되어 캠축(240)이 회전한다. 이에 대한 내용은 종래에 공지되었으므로 상세한 설명은 생략한다.
상기 캠축(240)은 축부(241)와, 캠부(243)와, 연결부(247)와, 리턴안내부(245)를 포함하여 이루어진다.
상기 축부(241)는 축 방향으로 연장되며, 상기 백플레이트(210)를 관통하여 백플레이트(210)에 회전 가능하게 구비된다.
상기 캠부(243)는 상기 축부(241)의 축 방향 내측 단부에 구비된다. 상기 캠부(243)는 백플레이트(210)의 축 방향 내측에 위치하며, 백플레이트(210)의 내면으로부터 이격되어 구비된다. 상기 캠부(243)는 단면이 타원인 원통형의 중공체이며, 축 방향 내향으로 개구된다.
상기 연결부(247)는 상기 캠부(243)의 개구부에 반경 방향 외향 연장된다.
상기 리턴안내부(245)는 상기 연결부(247)의 단부로부터 축 방향 외향하여 연장된 원통형으로 구비된다. 상기 리턴안내부(245)는 단면에 타원을 이루는 원통형으로 형성되며, 상기 리턴안내부(245)와 캠부(243) 사이의 간격은 둘레를 따라 일정하게 형성된다.
상기 리턴안내부(240)의 축 방향 외측 단부는 캠부(243)의 축 방향 외측 단부로부터 축 방향 내향 이격되어 위치한다. 상기 리턴안내부(245)의 축 방향 외측 단부는 상기 제1브레이크슈(220) 및 제2브레이크슈(230)로부터 축 방향 내향 이격된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1슈롤러(221)와 제2슈롤러(231)는 상기 캠부(243)와 리턴안내부(245) 사이에 위치한다. 상기 캠부(243)와 리턴안내부(245) 사이의 간격(G)은 제1슈롤러(221)와 제2슈롤러(231)의 지름(Dr)보다 크게 형성된다. 상기 제1슈롤러(221)와 제2슈롤러(231)는 리턴안내부(245)로부터 이격되며, 캠부(243)의 외주면에 접하여 회전한다.
상기 제1라이닝(223)과 제2라이닝(233)이 브레이크 드럼에 밀착된 상태에서 캠부(243)의 장축 지름(Da)은 제1슈롤러(221)와 제2슈롤러(231) 사이의 간격보다 크게 형성된다. 따라서 브레이크 제동 시 제1라이닝(223)과 제2라이닝(233)이 브레이크 드럼에 밀착된 상태 즉, 제1슈롤러(221)와 제2슈롤러(231)가 캠부(243)의 장축에 위치한 상태에서 캠부(243)는 제1슈롤러(221)와 제2슈롤러(231)에 의하여 가압되어 압축 탄성 변형된다.
상기 캠부(243)의 장축 지름(Da)은 상기 제1, 제2라이닝(223,233)이 브레이크 드럼에 밀착된 상태에서 제1슈롤러(221)와 제2슈롤러(231) 사이의 간격보다 크므로 제1슈롤러(221)와 제2슈롤러(231)가 도 5의 A-A 위치에 있을 때 압축되면서 도 5의 점선과 같이 변형된다. 상기 캠부(243)가 탄성 변형되면서 양측 제1슈롤러(221)와 제2슈롤러(231)를 가압하여 양측 제1, 제2브레이크슈(220,230)는 드럼에 탄성 가압되고, 따라서 드럼 브레이크(200)의 제동력이 커지게 된다.
브레이크 제동 후 상기 제1슈롤러(221)와 제2슈롤러(231)는 리턴안내부(245)의 내경면에 접하며 제1,제2슈롤러(221,231)가 캠부(243)의 단축 위치로 회전하여 복원된다. 상기 제1슈롤러(221)와 제2슈롤러(231)는 상기 리턴안내부(245)의 안내로 복원이 용이하게 이루어진다.
상기 캠부(243)에는 내측으로 축 방향으로 연장된 판상이며 단면이 물결형상인 탄성보강부(249)가 더 구비될 수 있다. 상기 탄성보강부(249)는 양단이 캠부(243)의 장축 방향의 내측에 연결된다. 상기 탄성보강부(259)는 단부가 뾰족한 지그재그 형상 등으로 형성될 수도 있다. 상기 탄성보강부(249)는 상기 캠부(243)가 압축 탄성 변형될 때 압축력을 지지하여 캠부(243)의 탄성 변형을 보강하는 역할을 한다.
상기 제1리턴스프링(250)은 상기 제1브레이크슈(220)와 제2브레이크슈(230) 사이에 구비된다. 상기 제1리턴스프링(250)은 양단이 각각 제1브레이크슈(220)와 제2브레이크슈(230)에 고정된다. 상기 제1리턴스프링(250)은 상기 제1슈롤러(221) 및 제2슈롤러(231)와 인접하여 고정 설치된다. 상기 제1리턴스프링(250)은 브레이크 제동 후 캠부(243)의 장축에 위치하는 제1슈롤러(221)와 제2슈롤러(231)가 리턴안내부(245)에 접하여 회전하며 캠부(243)의 단축에 위치하도록 보조하는 역할을 한다.
상기 제2리턴스프링(260)은 상기 제1브레이크슈(220)와 제2브레이크슈(230) 사이에 구비된다. 상기 제2리턴스프링(260)은 상기 제1리턴스프링(250)으로부터 이격되어 양단이 각각 제1브레이크슈(220)와 제2브레이크슈(230)에 고정된다. 상기 제2리턴스프링(260)은 제1리턴스프링(250)을 보조하며, 제1리턴스프링(250)이 느슨해지는 것을 방지하여 스프링이 느슨해져 발생하는 소음이 감소한다.
200: 자동차용 드럼 브레이크
210: 백플레이트 220: 제1브레이크슈
230: 제2브레이크슈 240: 캠축
250: 제1리턴스프링 260: 제2리턴스프링

Claims (5)

  1. 자동차의 휠과 함께 회전하는 중공의 브레이크 드럼 내에 설치되는 자동차용 드럼 브레이크(200)에 있어서;
    차축에 고정되는 원판의 백플레이트(210)와, 원호형으로 상기 백플레이트(210)에 회전 가능하게 설치되어 일단에 제1슈롤러(221)가 구비되며 반경 방향 외측으로 단면이 원호를 이루는 판상인 제1라이닝(223)이 구비된 제1브레이크슈(220)와, 원호형으로 상기 백플레이트(210)에 상기 제1브레이크슈(220)와 마주하며 제1브레이크슈(220)와 일부가 중첩되어 회전 가능하게 설치되고 일단에 제2슈롤러(231)가 구비되며 반경 방향 외측으로 단면이 원호를 이루는 판상인 제2라이닝(233)이 구비된 제2브레이크슈(230)와, 일측으로 개구된 단면이 타원인 원통형의 중공체이며 외주면을 따라 상기 제1슈롤러(221)와 제2슈롤러(231)가 접하는 캠부(243)를 가지며 백플레이트(210)에 회전 가능하게 구비되는 캠축(240)과, 상기 제1브레이크슈(220)와 제2브레이크슈(230) 사이에 구비되어 양단이 각각 제1브레이크슈(220)와 제2브레이크슈(230)에 고정되는 제1리턴스프링(250)을 포함하여 이루어지며;
    상기 캠축(240)에는 캠부(243)의 개구부에 반경 방향 외향 연장된 연결부(247)와 상기 연결부(247)의 단부로부터 축 방향 외향하여 연장된 원통형의 리턴안내부(245)를 더 포함하여 이루어지며;
    상기 제1슈롤러(221)와 제2슈롤러(231)는 상기 캠부(243)와 리턴안내부(245) 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 자동차용 드럼 브레이크(200).
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서, 상기 캠부(243)와 리턴안내부(245) 사이의 간격(G)은 제1슈롤러(221)와 제2슈롤러(231)의 지름(Dr)보다 큰 것을 특징으로 하는 자동차용 드럼 브레이크(200).
  4. 제1 항에 있어서, 상기 캠부(243)는 탄성 변형되며, 상기 캠부(243)의 장축 지름(Da)은 제1슈롤러(221)와 제2슈롤러(231) 사이의 간격보다 큰 것을 특징으로 하는 자동차용 드럼 브레이크(200).
  5. 제1 항, 제3 항 및 제4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1브레이크슈(220)는 타단이 제1앵커핀(225)으로 상기 백플레이트(210) 상에 회전 가능하게 설치되며, 상기 제2브레이크슈(230)는 타단이 제2앵커핀(235)으로 상기 백플레이트(210) 상에 회전 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 자동차용 드럼 브레이크(200).
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