KR20030082194A - 차량용 드럼브레이크 - Google Patents

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Abstract

차량용 드럼 브레이크가 개시되어 있다. 회전하는 드럼의 내측벽에 밀착되어 제동력을 발생시키는 한 쌍의 라이닝의 마모 편차를 감소시켜 라이닝중 어느 하나가 먼저 마모되는 것을 방지함으로써 라이닝의 교체 주기를 연장시키는 등 다양한 효과를 갖는다.

Description

차량용 드럼브레이크{DRUM BREAK FOR USING VEHICLE}
본 발명은 차량용 드럼브레이크에 관한 것으로, 보다 상세하게는 회전하는 드럼의 내측벽에 밀착되어 제동력을 발생시키는 한 쌍의 라이닝의 마모 편차를 감소시켜 라이닝 교체 주기를 향상시킨 차량용 드럼브레이크에 관한 것이다.
일반적으로, 차량은 탑승자 또는 화물을 목적지까지 단시간 내 운반하는 운송 장치의 하나이다.
이와 같은 이용 목적을 갖는 차량은 동력을 발생시키는 동력 발생 장치, 발생된 동력에 의하여 차량을 원하는 방향으로 구동시키는 조향 장치 및 차량을 원하는 때에 정차시키기 위한 제동 장치를 필요로 한다.
이들은 모두 중요하지만, 특히 제동 장치는 차량을 감속 또는 정차시킴은 물론 주차 상태를 유지하기 위한 목적으로 사용되며 탑승자의 안전과 직접적인 연관이 있기 때문에 차량의 구성에 있어 매우 중요하다.
이와 같은 역할을 수행하는 제동 장치는 마찰력을 이용하여 자동차의 운동 에너지를 열 에너지로 바꾸어 차량의 속도를 감속하거나 차량을 정차시킨다.
이를 구현하기 위해서 드럼 브레이크, 디스크 브레이크 등이 개발된 바 있다. 디스크 브레이크는 방열과 열변형에 의한 제동력 저하가 적은 장점으로 많은 차량이 이 디스크 브레이크를 채용하고 있다.
드럼 브레이크는 주로 차량의 후륜 제동 수단으로 널리 사용되고 있으며, 차륜을 고정한 상태에서 회전하는 드럼의 내측면에 마찰력이 발생되도록 하여 제동을 수행한다.
이와 같은 드럼 브레이크는 도 1에 도시된 바와 같이 드럼(100), 백킹 플레이트(110), 리딩슈(120), 트레일링슈(130), 리딩슈 라이닝(125), 트레일링슈 라이닝(135) 및 휠 실린더(140)로 구성된다.
이들 중 드럼(100)은 회전되며, 림(rim) 형상을 갖는다. 백킹 플레이트(110)는 차륜에 고정되며, 드럼(100)의 내측 공간에 위치하며 리딩슈(120), 트레일링슈(130), 리딩슈 라이닝(125), 트레일링슈 라이닝(135) 및 휠 실린더(140)를 고정시키는 역할을 수행한다.
백킹 플레이트(110)는 소정 두께를 갖는 원형 플레이트 형상으로, 중심으로부터 어느 일측으로 편심된 곳에는 2 개의 힌지 핀(hinge pin;113,114)이 설치된다.
이와 같은 구성을 갖는 백킹 플레이트(110)의 힌지 핀(113,114)에는 각각 리딩슈(120) 및 트레일링슈(130)가 결합된다.
리딩슈(120) 및 트레일링슈(130)는 도 1에 도시된 바와 같이 드럼(100)의 곡률과 동일한 곡률을 갖는 곡면이 형성된 부재이다.
이와 같은 리딩슈(120)의 일측 단부에는 힌지 핀(113)과 결합되는 결합홀(미도시)이 형성되며, 차량의 진행 방향을 기준으로 전진하는 방향에서 드럼(100)의 내측면과 밀착된다. 한편, 트레일링슈(130)의 일측 단부에도 나머지 힌지 핀(114)과 결합되는 결합홀(미도시)이 형성되며, 리딩슈(120)와 대향하는 드럼(100)의 내측면과 밀착된다.
한편, 리딩슈(120) 및 트레일링슈(130)는 운전자가 브레이크를 작동시킴으로써 드럼(100)의 내측면에 밀착되어 리딩슈 라이닝(125) 및 트레일링슈 라이닝(135)에 의하여 드럼(100)에 제동력이 가해지도록 해야 한다.
이를 위해서 리딩슈(120) 중 힌지(113)에 연결되지 않은 나머지 단부(112) 및 트레일링슈(130) 중 힌지(114)에 연결되지 않은 나머지 단부(115)는 백킹 플레이트(110)에 설치된 휠 실린더(140)에 힌지 결합된다.
도 2를 참조하면, 휠 실린더(140)는 다시 피스톤 실린더(142), 리딩슈 피스톤(144), 트레일링슈 피스톤(156)으로 구성된다.
보다 구체적으로, 피스톤 실린더(142)는 내경 변화가 없는 파이프 형태로, 피스톤 실린더(142) 중 리딩슈(120)와 가까운 곳에는 피스톤 실린더(142) 내부에서 왕복 운동하는 리딩슈 피스톤(144)이 결합된다. 리딩슈 피스톤(144)은 리딩슈(142)와 힌지 결합된다.
한편, 트레일링슈 피스톤(146)은 리딩슈 피스톤(144)과 마주보는 피스톤 실린더(142)에 왕복 운동되도록 결합되며, 트레일링슈 피스톤(146)은 트레일링슈(130)와 힌지 결합된다.
그러나, 이와 같은 종래 드럼 브레이크는 운전자가 브레이크를 밟아 리딩슈(120)의 리딩슈 라이닝(125) 및 트레일링슈(130)의 트레일링슈 라이닝(135)이 드럼(100)의 내측벽에 접촉되면서 차량이 감속되는데, 이때, 도 3에 도시된 제동력 분포 곡선과 같이 리딩슈 라이닝(120)이 밀착된 곳의 제동력 분포(A)가 트레일링슈 라이닝(135)이 밀착된 곳의 제동력 분포(B)에 비하여 커진다.
이처럼 리딩슈 라이닝(125)이 밀착된 곳의 제동력 분포가 트레일링슈 라이닝(135)이 밀착된 곳의 제동력 분포에 비하여 커질 경우, 리딩슈 라이닝(125)은 트레일링슈 라이닝(135)에 비하여 2 배에서 3배 정도 빨리 마모된다. 이처럼 리딩슈 라이닝(125)의 마모가 빨리 이루어짐에 따라 리딩슈 라이닝(125)의 교체 시간이 짧아지는 문제점을 갖는다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 종래 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명의 목적은 리딩슈 라이닝 및 트레일링슈 라이닝의 마모 편차가 최소가 되도록 하여 리딩슈 라이닝 및 트레일링슈 라이닝의 교체 주기를 연장함에 있다.
도 1은 종래 드럼 브레이크의 구성을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 도 1의 휠 실린더의 내부 구조를 도시한 단면도이다.
도 3은 종래 드럼 브레이크의 제동력 분포를 도시한 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 드럼 브레이크의 구성을 설명하기 위한 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 휠 실린더의 내부 구조를 도시한 단면도이다.
이와 같은 본 발명의 목적을 구현하기 위한 드럼 브레이크는 회전하는 드럼, 드럼의 안쪽에 위치한 백킹 플레이트, 백킹 플레이트에 제 1 힌지로 고정되며 드럼의 내측면을 가압하는 제 1 라이닝이 부착된 리딩슈, 리딩슈와 대향하도록 백킹 플레이트에 제 2 힌지로 고정되며 드럼의 내측면을 가압하는 제 2 라이닝이 부착된 트레일링슈 및 제 1 라이닝이 드럼에 밀착되어 발생된 제 1 제동력 및 제 2 라이닝이 드럼에 밀착되어 발생된 제 2 제동력을 균일하게 하기 위하여, 리딩슈와 연결되며 제 1 직경을 갖는 제 1 피스톤, 트레일링슈와 연결되며 제 2 직경을 갖는 제 2 피스톤, 제 1 피스톤 및 제 2 피스톤이 유체압에 의하여 왕복 운동하도록 하는 피스톤 실린더를 갖는 휠 실린더를 포함한다.
이하, 본 발명의 일실시예에 의한 드럼 브레이크의 보다 구체적인 구성, 구성에 따른 독특한 효과 및 작용을 첨부된 도면을 참조하면 다음과 같다.
본 발명의 일실시예에 의한 드럼 브레이크(300)는 도 4에 도시된 바와 같이 드럼(200), 백킹 플레이트(210), 리딩슈(220), 트레일링슈(230), 리딩슈 라이닝(225), 트레일링슈 라이닝(235) 및 휠 실린더(240)로 구성된다.
이들 중 드럼(200)은 회전되며, 림(rim) 형상을 갖는다. 백킹 플레이트(210)는 차륜에 고정되며 드럼(200)의 내측 공간에 위치하며 리딩슈(220), 트레일링슈(230), 리딩슈 라이닝(225), 트레일링슈 라이닝(235) 및 휠 실린더(240)를 고정시키는 역할을 수행한다.
백킹 플레이트(210)는 소정 두께를 갖는 원형 플레이트 형상으로, 중심으로부터 어느 일측으로 편심된 곳에는 2 개의 힌지 핀(hinge pin;213,214)이 설치된다.
이와 같은 구성을 갖는 백킹 플레이트(210)의 힌지 핀(213,214)에는 각각 리딩슈(220) 및 트레일링슈(230)가 결합된다.
리딩슈(220) 및 트레일링슈(230)는 도 4에 도시된 바와 같이 드럼(200)의 곡률과 동일한 곡률을 갖는 곡면이 형성된 부재이다.
이와 같은 리딩슈(220)의 일측 단부에는 힌지 핀(213)과 결합되는 결합홀(미도시)이 형성되며, 차량의 진행 방향을 기준으로 전진하는 방향에서 드럼(200)의 내측면과 밀착된다. 한편, 트레일링슈(230)의 일측 단부에도 나머지 힌지 핀(214)과 결합되는 결합홀(미도시)이 형성되며, 리딩슈(220)와 대향하는 드럼(200)의 내측면과 밀착된다.
한편, 리딩슈(220) 및 트레일링슈(230)는 운전자가 브레이크를 작동시킴으로써 드럼(200)의 내측면에 밀착되어 리딩슈 라이닝(225) 및 트레일링슈 라이닝(235)에 의하여 드럼(200)에 제동력이 가해지도록 해야 한다.
이를 위해서 리딩슈(200) 중 힌지(213)에 연결되지 않은 나머지 단부(212) 및 트레일링슈(230) 중 힌지(214)에 연결되지 않은 나머지 단부(215)는 백킹 플레이트(210)에 설치된 휠 실린더(240)에 힌지 결합된다.
휠 실린더(240)는 다시 도 5에 도시된 바와 같이 제 1, 제 2 피스톤 실린더(242,244)로 구성된 피스톤 실린더(245), 리딩슈 피스톤(246), 트레일링슈피스톤(247)으로 구성된다.
보다 구체적으로, 피스톤 실린더(240)의 제 1 피스톤 실린더(242)는 제 1 직경인 E를 갖는 파이프 형태를 갖고, 제 2 피스톤 실린더(244)는 제 2 직경인 F를 갖는 파이프 형태를 갖는다.
이와 같은 제 1 피스톤 실린더(242) 및 제 2 피스톤 실린더(244)는 초음파 용접 등의 방법에 의하여 상호 연통되도록 연결된다. 또한, 제 1 피스톤 실린더(242) 및 제 2 피스톤 실린더(244) 중 어느 한쪽에는 마스터 실린더로부터 유체가 인가되는 유체 유출입 홀(미도시)이 형성된다.
이와 같은 구성을 갖는 피스톤 실린더(240)의 1 피스톤 실린더(242)에는 제 1 피스톤 실린더(242) 내부에서 왕복 운동하도록 제 1 직경을 갖는 리딩슈 피스톤(243)이 결합된다. 리딩슈 피스톤(243)은 리딩슈(220)와 힌지 결합된다.
한편, 피스톤 실린더(240)의 제 2 피스톤 실린더(244)에는 제 2 피스톤 실린더(244) 내부에서 왕복 운동하도록 제 2 직경을 갖는 트레일링슈 피스톤(246)이 결합된다. 이 트레일링슈 피스톤(246)은 리딩슈 피스톤(243)과 마주보는 관계를 갖는다. 이 트레일링슈 피스톤(246)은 트레일링슈(230)와 힌지 결합된다.
이때, 제 1, 제 2 피스톤 실린더(242,244)의 제 1 직경 및 제 2 직경은 매우 중요하다. 제 1, 제 2 피스톤 실린더(242,244)의 제 1 직경 및 제 2 직경은 리딩슈(220) 및 트레일링슈(230)가 드럼(200)의 내측벽에 밀착된 상태에서 도 4에 도시된 바와 같이 동일한 제동력 분포 G, H를 갖도록 시뮬레이션 등을 통하여 정밀하게 조절한다.
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 드럼에 밀착되어 제동력을 발생시키는 리딩슈 및 트레일링슈의 제동력 분포가 동일해지도록 휠 실린더의 구조를 변경하여 리딩슈 라이닝 및 트레일링슈 라이닝의 마모 편차가 최소가 되도록 하여 리딩슈 라이닝의 교체 주기 및 트레일링슈 라이닝의 교체 주기를 보다 향상시키는 장점을 갖는다.

Claims (4)

  1. 회전하는 드럼;
    상기 드럼의 안쪽에 위치한 백킹 플레이트;
    상기 백킹 플레이트에 제 1 힌지로 고정되며 상기 드럼의 내측면을 가압하는 제 1 라이닝이 부착된 리딩슈;
    상기 리딩슈와 대향하도록 상기 백킹 플레이트에 제 2 힌지로 고정되며 상기 드럼의 내측면을 가압하는 제 2 라이닝이 부착된 트레일링슈; 및
    상기 제 1 라이닝이 상기 드럼에 밀착되어 발생된 제 1 제동력 및 상기 제 2 라이닝이 상기 드럼에 밀착되어 발생된 제 2 제동력을 균일하게 하기 위하여, 상기 리딩슈와 연결되며 제 1 직경을 갖는 제 1 피스톤, 상기 트레일링슈와 연결되며 제 2 직경을 갖는 제 2 피스톤, 상기 제 1 피스톤 및 상기 제 2 피스톤이 유체압에 의하여 왕복 운동하도록 하는 피스톤 실린더를 갖는 휠 실린더를 포함하는 차량용 드럼브레이크.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 피스톤의 제 1 직경 및 상기 제 2 피스톤의 상기 제 2 직경은 서로 다른 것을 특징으로 하는 차량용 드럼브레이크.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 피스톤의 상기 제 1 직경은 상기 제 2 피스톤의 제 2 직경보다 작은 것을 특징으로 하는 차량용 드럼브레이크.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 피스톤 실린더는 상기 제 1 직경을 갖는 제 1 피스톤 실린더 및 제 1 피스톤 실린더에 연통되도록 연결되며 상기 제 2 직경을 갖는 제 2 피스톤 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 드럼브레이크.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7969511B2 (en) 2005-06-04 2011-06-28 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for improving quality of composite video signal and method and apparatus for decoding composite video signal
KR100791852B1 (ko) * 2007-03-15 2008-01-07 주식회사 대철 드럼 브레이크의 휠 실린더

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