KR20000016755A - 차량용 드럼 브레이크 - Google Patents

Abstract

브레이크 드럼의 내면에 한쌍의 같은 사이즈의 브레이크 슈우를 가압 제동하는 차량용 드럼 브레이크로 한쌍의 브레이크 슈우를 서로 고유진동수를 달리하는 재질로 구성한 제1발명과, 마찬가지로 한쌍의 슈우중에서 트레이링 슈우의 고유진동수를 리이딩 슈우의 고유진동수보다 높게한 제2발명과, 마찬가지로 한쌍의 슈우중에서, 리이딩 슈우의 본체를 강판제로 하고, 또한 트레이링 슈우의 본체를 주철제로 한 제3발명등으로 되있고, 제1, 제2발명에서는, 어느것이나 제동시의 연성진동이 일어나기 어렵고,「끽끽소리」발생의 기회가 대단히 적어진다. 제3발명에서는, 제2발명과 마찬가지로, 상기 연성진동이 일어나기 어렵고,「끽끽소리」발생의 기회가 적어질뿐 아니라, 리이딩 슈우의 강판제 슈우측에 브레이크 드럼과의 공진이 발생할 때, 트레이링 슈우의 주철제 슈우가 재질의 특성상 감쇠력이 크며 또한 비중이 크고, 중량이 크기 때문에 드럼 그 자체 및 그 드럼을 통하여 강판제 슈우의 진동을 효과적으로 억제할 수 있으며, 또한, 슈우의 재질을 바꿔야만 하기 때문에 통상의 브레이크 슈우와 마찬가지로 생산할 수 있는 효과가 있다.

Description

차량용 드럼 브레이크

차량용 드럼 브레이크에 있어서 제동시에 발생하여 소음이 되는, 이른바 「끽끽소리」에 대하여는 종래부터 여러 가지의 연구가 이루어져서, 「끽끽소리」대책으로서 많은 발명, 고안이 준비되고 있으나, 그것들은 브레이크 드럼, 브레이크 슈우등의 하나하나에 대하여 대책, 예컨대 브레이크 슈우의 강성을 높여서, 「끽끽소리」를 발생하는 주파수로부터 전이된 고유진동수가 되도록 한다.

그러나, 최근의「끽끽소리」의 연구에 의하면, 상기와 같은 브레이크 드럼, 브레이크 슈우에 대하여 하나하나에 대응하여도「끽끽소리」가 멈추기 어렵다는 것을 판명하였다. 즉, 최근의 연구에 의한「끽끽소리」의 발생기구(mechanism)로서는, 브레이크 드럼과 2개의 브레이크 슈우와의 연성진동으로서 포착하는 것이 타당하다고 생각된다.

이것은 도 1∼도 3에 도시한 바와 같이, 브레이크 드럼(1)의 내부에, 예컨대 일단이 핀(2)에 의하여 브래킷(3)에 회전운동이 자유롭도록 지지된 한쌍의 브레이크 슈우(4, 5)를 배설하여, 양 브레이크 슈우(4, 5)의 타단을 실린더(6)에 의하여 스프링(7)에 저항하여 확장하고, 이 슈우(4, 5) 바깥면에 붙인 라이닝(8)을 브레이크 드럼(1) 내주면에 가압하여 제동을 하는 차량용 드럼 브레이크의 경우, 상기「끽끽소리」가 발생하면, 브레이크 드럼(1)은 도 6, 도 10의 바깥쪽의 실선(9)에 도시한 바와 같은 방식으로 진동하며, 또 브레이크 슈우(4, 5)는 도 6, 도 10의 안쪽의 실선(10a, 10b)으로 도시한 바와 같은 방식으로 진동하여, 상기와 같은 브레이크 드럼(1) 및 브레이크 슈우(4, 5)의 복잡한 진동은 연성되어서, 이른바 연성진동을 초래케하는 것이나, 브레이크 드럼(1) 및 브레이크 슈우(4, 5)와 함께 상기 연성진동을 발생하는 고유진동수를 많이 갖고 있기 때문에, 종래와 같이 브레이크 드럼(1) 또는 한쌍의 브레이크 슈우(4, 5)에 대하여 하나하나에 그 고유진동수를 바꾸는 것에서는「끽끽소리」를 발생시키는 어떤 하나의 고유진동수를 대상으로 이것을 바꾸어도, 다른 고유진동수에서 재차 상기 연성진동을 발생하여,「끽끽소리」를 발생할 염려가 있다.

본 발명자등은 연구결과, 상기 연성진동을 발생시키는 요인의 하나인 좌우한쌍의 브레이크 슈우의 각 고유진동수를 다르게함에 따라, 브레이크 드럼등을 포함한 여러개의 고유진동수에서 상기 연성진동을 발생하기 어려움을 발견하여 본 발명에 결부시켜왔으나, 더욱 연구를 진행한 결과, 종래의 것 보다 더욱 「끽끽소리」의 발생하기 어려운 보다 실제적인 차량용 드럼 브레이크를 제공하려 하여 본 발명을 함에 이르렀다.

제1 발명의 목적은, 좌우의 브레이크 슈우의 각 고유진동수가 다르게하여, 상기 연성진동이 기생하기 어렵고, 따라서 「끽끽소리」를 발생하는 기회가 적은 차량용 드럼 브레이크를 제공함에 있다.

또, 제2 발명의 목적은, 트레이링 슈우의 고유진동수를 리이딩 슈우(leading shoe)의 고우진동수보다 높게 설정하여, 상기 연성진동이 기생하기 어렵고, 따라서, 「끽끽소리」를 발생하는 기회가 적은 차량용 드럼 브레이크를 제공함에 있다.

또, 제3의 본 발명의 목적은, 트레이링 슈우를 고유진동수가 높은 주철제, 리이딩 슈우를 고유진동수가 낮은 강판재로 하였음에 따라, 제2발명과 마찬가지로, 상기 연성진동이 기생하기 어렵고, 따라서「끽끽소리」를 발생하는 기회가 적어질뿐 아니라, 리이딩 슈우인 강판제 브레이크 슈우측에 브레이크 드럼과의 공진이 발생하였을 때, 트레이링 슈우인 주철제 브레이크 슈우가 그 재질의 특성상 감쇠력이 크며, 또한 비중이 크고, 중량이 큼에 따라서, 브레이크 드럼 그 자체 및 그 드럼을 통하여 강판제 브레이크 슈우의 진동을 효과적으로 억지할 수 있는 차량용 드럼 브레이크를 제공함에 있다.

또한, 제3 본 발명의 다른 목적은, 브레이크 슈우의 재질을 바꾸는 것 뿐이며, 통상의 브레이크 슈우와 마찬가지로 생산할 수 있는, 생산의 용이한 차량용 드럼 브레이크를 제공함에 있다.

본 발명은, 차량용 드럼 브레이크, 특히「끽끽소리(squeal)」방지기구를 구비한 차량용 드럼 브레이크에 관한 것이다.

도 1은 본 발명 차량용 드럼 브레이크의 정면도.

도 2는 도 1의 O-O선 단면 A방향 화살표도.

도 3은 도 1의 O-O선 단면 B방향 화살표도.

도 4는 강판제 브레이크 슈우의 (a)는 저면도, (b)는 측면도.

도 5는 주철제 브레이크 슈우의 (a)는 측면도, (b)는 저면도.

도 6은 본 발명 차량용 드럼 브레이크에 있어서의 브레이크 드럼 및 한쌍의 브레이크 슈우의 진동방식을 도시한 도면.

도 7은 본 발명 차량용 드럼 브레이크에 있어서의「끽끽소리」억지효과를 나타내기 위하여 브레이크 드럼의 진동을 도시한 진동방식도.

도 8은 본 발명 차량용 드럼 브레이크를 장착한 트랙에 있어서의 브레이크 잡음 테스트 결과를 도시한 도면.

도 9는 본 발명에 의하지 않는 차량용 드럼 브레이크를 장착한 트랙에 있어서의 브레이크 잡음 테스트 결과를 도시한 도면.

도 10은 본 발명에 의하지 않는 차량용 드럼 브레이크에 있어서의 브레이크 드럼 및 한쌍의 브레이크 슈우의 진동방식을 나타낸 도면.

도 11은 본 발명에 의하지 않는 차량용 드럼 브레이크에 있어서의「끽끽소리」억지효과를 나타내기 위하여 브레이크 드럼의 진동을 나타낸 진동방식도.

제1의 본 발명 차량용 드럼 브레이크는, 브레이크 드럼의 내면에 한쌍의 같은 사이즈의 브레이크 슈우를 가압 제동하는 차량용 드럼 브레이크에 있어서, 상기한 한쌍의 브레이크 슈우를 서로 고유진동수를 달리하는 재질로 구성한 것을 특징으로 한다.

제2의 본 발명 차량용 드럼 브레이크는, 브레이크 드럼의 내면에 한쌍의 같은 사이즈의 브레이크 슈우를 가압 제동하는 차량용 드럼 브레이크에 있어서, 상기 한쌍의 브레이크 슈우중에서 트레이링 슈우(trailing shoe)에 해당하는 브레이크 슈우의 고유진동수를, 리이딩 슈우(leading shoe)에 해당하는 브레이크 슈우의 고유진동수보다 높게 하였음을 특징으로 한다.

제2의 본 발명 차량용 드럼 브레이크는, 브레이크 드럼의 내면에 한쌍의 같은 사이즈의 브레이크 슈우를 가압 제동하는 차량용 드럼 브레이크에 있어서, 상기 한쌍의 브레이크 슈우중에서 리이딩 슈우에 해당하는 브레이크 슈우의 본체를 강판제로 함과 동시에, 트레이링 슈우에 해당하는 브레이크 슈우의 본체를 주철제로 한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 차량용 드럼 브레이크에서는, 어느것도 좌우의 브레이크 슈우의 각 고유진동수가 다르므로, 상기 연성진동이 일어나기 어렵고, 따라서「끽끽소리」를 발생하는 기회가 적어진다.

본 발명 차량용 드럼 브레이크의 한 실시형태를 도 1∼도 5에 의하여 상세히 설명하면, 화살표와 같이 회전하는 브레이크 드럼(1)에 대하여 리이딩 슈우로 될 브레이크 슈우(4)에는, 그 본체(4)에 도 2 및 도 4에 도시한 바와 같이 강판제의 비교적 고유진동수의 낮은 것을 사용하는 한편, 브레이크 드럼(1)의 회전에 대하여 트레이링 슈우로 될 브레이크 슈우(5)에는, 그 본체(5')에 도 5에 도시한 바와 같은 주철제의 비교적 고유진동수가 높고 또한 비중이 큰 것을 사용한다.

양 브레이크 슈우(4, 5)의 고유진동수의 차는, 15∼50%정도이지만, 이에 따라서「끽끽소리」발생을 일으키기 쉬운 고유진동수의 피이크값을 전이하여,「끽끽소리」의 발생을 억제함과 동시에, 다음과 같이 연성진동에 의한 공진(共振)을 억지할 수 있다.

즉, 보통 리이딩 슈우는, 제동력에 대한 사용하중(work load)이 트레이링 슈우의 3배로 되고, 이 때문에 리이딩 슈우에 대응한 브레이크 슈우(4)가 브레이크 드럼(1)과 공진하여「끽끽소리」를 발생하기 쉽다.

그러나, 상기 예의것에서는, 도 6에 도시한 바와 같이 브레이크 드럼(1)이 실선(9)과 같이 진동하여, 강판제 브레이크 슈우(4)가 실선(10a), 주철제 브레이크 슈우(5)가 실선(10b)과 같이 각기 진동하여, 강판제 브레이크 슈우(4)가 브레이크 드럼(1)과 공진하였을때도, 주철제 브레이크 슈우(5)의 본체(5')가 재질의 점에서 진동감쇠력이 크며 또한 비중 및 중량도 크기 때문에, 브레이크 드럼(1)의 진동 및 그 드럼(1)을 통하여 강판제 브레이크 슈우(4)의 진동의 양진동을 억제하고, 공진에 의한「끽끽소리」의 발생을 억지한다. 도 7은, 상기 공진에 의한 브레이크 드럼의 진동파가 작아져서,「끽끽소리」발생의 억지효과가 크다는 것을 나타내고 있다.

덧붙여서 도 10 및 도 11은, 앞에서 제안한 리이딩 슈우로 될 브레이크 슈우(4)를 주철제 또 트레이링 슈우로 될 브레이크 슈우(5)를 강판제로 한 것의 진동상태를 나타낸 것으로, 브레이크 드럼(1)이 실선(9)과 같이 진동하여, 브레이크 슈우(4), (5)가 각기 실선(10a, 10b)과 같이 진동하여 주철제 브레이크 슈우(4)가 브레이크 드럼(1)과 공진하였을때도, 트레이링 슈우인 강판제 브레이크 슈우가 상기 공진의 억지를 하려고 하나, 재질의 점에서 진동감쇠력이 작고, 또한 비중 및 중량도 작기 때문에 진동억지가 불충분하여 상기 공진이 억지되지 않고, 도 11과 같이 브레이크 드럼의 진동파가 크게 남아서,「끽끽소리」억지효과는 상당히 작다.

Claims (3)

1. 브레이크 드럼의 내면에 한쌍의 같은 사이즈의 브레이크 슈우를 가압 제동하는 차량용 드럼 브레이크에 있어서, 상기 한쌍의 브레이크 슈우를, 서로 고유진동수를 달리하는 재질로 구성한 것을 특징으로 하는 차량용 드럼 브레이크.
2. 브레이크 드럼의 내면에 한쌍의 같은 사이즈의 브레이크 슈우를 가압 제동하는 차량용 드럼 브레이크에 있어서, 상기 한쌍의 브레이크 슈우중에서 트레이링 슈우에 해당하는 브레이크 슈우의 고유진동수를, 리이딩 슈우에 해당하는 브레이크 슈우의 고유진동수보다 높게 한 것을 특징으로 하는 차량용 드럼 브레이크.
3. 브레이크 드럼의 내면에 한쌍의 같은 사이즈의 브레이크 슈우를 가압하여 제동하는 차량용 드럼 브레이크에 있어서, 상기 한쌍의 브레이크 슈우중 리이딩 슈우에 해당하는 브레이크 슈우의 본체를 강판제로 함과 동시에, 트레이링 슈우에 해당하는 브레이크 슈우의 본체를 주철제로한 것을 특징으로 하는 차량용 드럼 브레이크.