KR19990019162U - 열변형 방지형 브레이크 드럼 - Google Patents

Abstract

본 고안은 열변형 방지형 브레이크 드럼에 관한 것으로, 브레이크 드럼이 열을 받아 팽창될 때에 브레이크 드럼의 내측면과 외측면이 균일한 양으로 열팽창되도록 하여 브레이크 슈우쪽을 향한 브레이크 드럼의 안쪽면이 항상 브레이크 슈우와 평행하게 유지도록 함으로써, 제동력의 저하를 방지할 수 있을 뿐만 아니라 작동소음도 줄여주는 데에 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 열팽창 계수가 서로 상이한 외측 드럼과 내측 드럼이 밀착되어 접합된 2중 드럼 구조로서, 상기 외측 드럼의 열팽창 계수를 α1으로 하고, 상기 내측 드럼의 열팽창 계수를 α2를 할 때에 α2 = α1 × △T1/ △T2이 되도록 하여 외측 드럼과 내측 드럼의 열팽창량이 동일하게 되도록 함으로써, 브레이크 슈우와 대향하는 내측 드럼의 내측면이 브레이크 슈우에 대해 평행상태를 유지할 수 있게 되어 있다.

Description

열변형 방지형 브레이크 드럼

본 고안은 차량의 브레이크 드럼에 관한 것으로, 특히 열팽창 계수가 서로 상이한 2개의 판재가 서로 접착된 구조로 형성되어, 브레이크 장치의 빈번한 작동으로 브레이크 드럼이 열을 받아 팽창될 때에 브레이크 슈우쪽을 향한 안쪽면은 브레이크 슈우에 대해 항상 평행한 상태로 유지되도록 하여 제동력의 저하를 방지하고, 브레이크의 작동 노이즈를 줄일 수 있도록 된 열변형 방지형 브레이크 드럼에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 브레이크장치는 자동차를 감속 또는 정지시킴과 더불어 주차상태를 유지하기 위해 사용되는 중요한 장치로서, 일반적으로 마찰력을 이용하여 자동차의 운동에너지를 열에너지로 바꾸어, 그것을 대기속으로 방출시켜 브레이크작용을 하는 마찰식 브레이크를 사용하고 있다.

상기와 같은 브레이크장치는 주행할 때에 주로 사용하는 주 브레이크와, 자동차를 주차시킬 때에 사용하는 주차 브레이크가 있고, 브레이크장치의 조작기구는 로드나 와이어를 사용하는 기계식과 유압을 이용하는 유압식이 있다.

여기서 상기 유압식 브레이크에 있어서 마스터 실린더에서 오는 유압을 받아서 제동력을 발생하는 브레이크 본체는 구조상으로 드럼식 브레이크와 디스크식 브레이크로 나누어지는 바, 상기 드럼식 브레이크는 휘일 실린더와 브레이크 슈우 및 이것을 설치하는 백 플레이트 및 브레이크 드럼 등으로 구성되는 반면에, 상기 디스크식 브레이크는 바퀴와 함께 회전하는 브레이크 디스크의 양쪽에서 제동 패드를 유압에 의하여 눌러서 제동하도록 되어 있으며, 이와 같은 형식을 캘리퍼형이라 한다.

상기 브레이크 드럼은 자동차의 바퀴와 함께 고속으로 회전하면서 브레이크 슈우와의 마찰력으로 제동력을 발생시키는 것으로서, 충분한 강성을 갖고 내마모을 지니면서 방열이 잘 되게 형성되는 데, 보통 주철로 만들어지면서 외주면에는 냉각이 잘 이루어지도록 방열핀이 부착된 것도 있다.

이러한 종래의 브레이크 드럼은 도 1에 도시된 바와 같이 소정 두께를 가진 원판형상을 하고서 중앙에는 관통구멍이 형성된 원판부(101)와, 이 원판부의 원주면 가장자리에서 수직한 방향으로 일체로 절곡되게 형성되면서 브레이크 슈우가 선택적으로 밀착되는 마찰부(102)로 이루어지고, 이 마찰부(102)는 공기에 의해 냉각되는 외측면(102a)과 브레이크 슈우가 직접적으로 밀착되는 내측면(102b)을 갖고 있으며, 상기 마찰부와 상기 원판부는 하나의 재질로 형성되어 있다.

그런데 상기와 같은 종래의 브레이크 드럼에서는 상기 마찰부의 내측면이 브레이크 슈우와의 마찰로 인해 온도가 급격히 상승되는 반면에 상기 마찰부의 외측면은 외부의 공기에 의해 냉각되어 내측면에 비해 상대적으로 온도상승이 작게 되는 바, 이로 인해 마찰부의 외측면과 내측면사이에는 온도차가 발생됨과 더불어 각각의 열팽창 길이도 달라지게 된다.

즉 도 2에 도시된 바와 같이 마찰부의 내측면은 열팽창이 큰 반면에 외측면은 작게되어 브레이크 드럼이 외측으로 벌어지는 형태로 열변형되게 된다.

상기와 같이 브레이크 드럼이 열변형되면 브레이크 슈우(103)와 대향하는 마찰부의 내측면이 브레이크 슈우와 평행한 상태로 유지되지 못하게 되고, 이러한 상태에서 브레이크 슈우가 확장될 때에 브레이크 슈우가 마찰부의 내측면에 전체적으로 고르게 밀착되지 못하고 단지 한쪽 모서리 부위만 밀착되어지므로, 제동력이 감소될 뿐만 아니라 고주파의 불쾌한 소음을 발생시킨다고 하는 결점이 있었다.

이에 본 고안은 상기한 결점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 브레이크 드럼이 열을 받아 팽창될 때에 브레이크 드럼의 내측면과 외측면이 균일한 양으로 열팽창되도록 하여 브레이크 슈우쪽을 향한 브레이크 드럼의 안쪽면이 항상 브레이크 슈우와 평행하게 유지도록 함으로써, 제동력의 저하를 방지할 수 있을 뿐만 아니라 작동소음도 줄여줄 수 있도록 된 열변형 방지형 브레이크 드럼을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 브레이크 드럼의 일부 절개 단면도이고,

도 2는 종래 기술에 따른 브레이크 드럼의 열변형 상태 단면도,

도 3은 본 고안에 따른 열변형 방지형 브레이크 드럼의 일부 절개 단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1-브레이크 드럼 2-외측 드럼

3-내측 드럼 2a,3a-원판부

2b,3b-드럼부 α1,α2-열팽창 계수

△T1,△T2-온도상승량

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 열팽창 계수가 서로 상이한 외측 드럼과 내측 드럼이 밀착되어 접합된 2중 드럼 구조로서, 상기 외측 드럼의 열팽창 계수를 α1으로 하고, 상기 내측 드럼의 열팽창 계수를 α2를 할 때에 α2 = α1 × △T1/ △T2이 되도록 하여 외측 드럼과 내측 드럼의 열팽창량이 동일하게 되도록 함으로써, 브레이크 슈우와 대향하는 내측 드럼의 내측면이 브레이크 슈우에 대해 평행상태를 유지할 수 있게 되어 있다.

이하 본 고안을 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 3은 본 고안에 따른 열변형 방지형 브레이크 드럼의 일부 절개 단면도인 바, 즉 본 고안에 따른 브레이크 드럼(1)은 열팽창 계수가 서로 상이한 외측 드럼(2)과 내측 드럼(3)이 밀착되어 접합된 2중 드럼 구조로 되어 있다.

즉 상기 외측 드럼(2)의 온도상승량을 △T1, 열팽창 계수를 α1이라 가정하고, 내측 드럼(3)의 온도상승량을 △T2, 열팽창 계수를 α2라 가정할 때에,

△T1 × α1 = △T2 × α2

를 만족하도록 외측 드럼의 열팽창 계수와 내측 드럼의 열팽창 계수를 적절히 선정한다.

다시 말하면 통상의 재질로 외측 드럼(2)을 만들 때에 내측 드럼(3)은 그 열팽창 계수(α2)가 다음의 식을 만족하도록 적절한 재질로 만든다.

α2 = α1 × △T1/△T2

한편 상기 외측 드럼과 내측 드럼은 각각 소정 두께를 가진 원판형상을 하고서 중앙에는 관통구멍이 형성된 원판부(2a,3a)와, 이 원판부의 원주면 가장자리에서 수직한 방향으로 일체로 절곡되게 형성된 드럼부(2b,3b)로 이루어지고, 상기 내측 드럼(3)의 드럼부(3b)가 브레이크 슈우와 직접적으로 밀착되어 제동력을 발생시키게 되어 있다.

상기와 같이 브레이크 드럼이 열팽창 계수가 서로 상이한 2개의 판재가 접합된 2중 구조로 형성된 상태에서 열을 받아 팽창될 경우에 외측 드럼의 열팽창량과 내측 드럼의 열팽창량이 서로 동일하게 되므로, 드럼이 열을 받아서 변형되어도 최초의 형상을 그대로 유지하게 되어, 내측 드럼의 드럼부(3b)는 항상 브레이크 슈우에 대해 평행한 상태를 그대로 유지하게 되는 것이다.

그러므로 브레이크 슈우가 확장되어 내측 드럼에 밀착될 때에 브레이크 슈우의 전체 면이 고르게 밀착되므로 일정한 제동력을 항상 유지할 수 있고, 또 브레이크의 작동시에 마찰소음을 줄여줄 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 열변형 방지형 브레이크 드럼에 의하면, 열팽창 계수가 서로 상이하면서 온도차에 의한 열팽창량은 동일하게 되는 2개의 내측 드럼과 외측 드럼이 접합된 2중 구조로 되어, 브레이크의 빈번한 작동시에 브레이크 드럼의 열변형을 방지하여 균일한 제동력을 항상 유지할 수 있을 뿐만 아니라 작동소음도 줄여줄 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 열팽창 계수가 α1인 외측 드럼과, 이 외측 드럼속에 삽입되어 일체로 접합되면서 열팽창 계수가 α2(α2 = α1 × △T1/ △T2)인 내측 드럼을 갖추고서, 상기 외측 드럼과 내측 드럼의 열팽창량이 동일하여 브레이크 슈우와 대향하는 내측 드럼의 내측면이 브레이크 슈우에 대해 평행상태를 유지할 수 있도록 된 열변형 방지형 브레이크 드럼.