KR20130029951A - 휠실린더 및 이를 갖춘 드럼브레이크 - Google Patents

Abstract

피스톤의 수와 피스톤 설치에 따른 부품수를 줄일 수 있도록 마련되어 전장길이는 물론 제조원가를 줄일 수 있도록 마련된 휠실린더 및 이를 갖춘 드럼브레이크가 개시된다.

Description

휠실린더 및 이를 갖춘 드럼브레이크{WHEEL CYLINDER AND DRUM BRAKE WITH THE SAME}

본 발명은 휠실린더 및 이를 갖춘 드럼브레이크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 구성이 간소화되어 사이즈 및 제조원가를 줄일 수 있도록 마련된 휠실린더 및 이를 갖춘 드럼브레이크에 관한 것이다.

일반적으로 차량에 채용되는 드럼브레이크는 차량의 휠과 함께 회전하는 원통형 드럼의 내면에 라이닝이 부착된 브레이크슈를 강제로 밀착시켜 마찰력을 발생시키고, 이때 발생되는 제동력을 통해 차량을 정지시키는 장치를 말한다.

일반적으로 드럼브레이크는 차량 휠과 함께 회전하는 드럼 내부에 배치되는 한 쌍의 브레이크슈를 구비한다.

브레이크슈는 한 쌍으로 마련되어 드럼에 대향되도록 차량의 너클부에 고정되는 백플레이트에 외향 작동 가능하도록 장착되며, 브레이크슈의 외주 상에는 드럼 내면과의 마찰을 위한 라이닝이 부착된다.

한 쌍의 브레이크슈 일단 사이에는 각 브레이크슈를 드럼 내면 쪽으로 밀어서 드럼과 마찰되도록 하는 휠실린더가 설치되며, 한 쌍의 브레이크슈 타단은 그 사이에 설치되는 앵커블록에 회전 가능하게 지지된다. 휠실린더와 앵커블록은 백플레이트에 고정되도록 설치된다.

도 1에는 종래 휠실린더의 구조가 도시된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 통상의 종래 휠실린더는 각 브레이크슈를 외향 작동 방향으로 가압하기 위한 한 쌍의 피스톤(1,2)과, 한 쌍의 피스톤(1,2)을 진퇴 가능하게 수용하는 실린더(3)를 구비한다.

실린더(3)는 백플레이트에 고정되고, 실린더(3) 내부에는 양측으로 개방된 실린더실(3a)이 형성되며, 한 쌍의 피스톤(1,2)은 각각 실리더실(3a) 양측에 진퇴 가능하도록 설치된다. 피스톤(1,2) 사이의 실린더실(3a)에는 양 피스톤(1,2)의 균형을 유지시키기 위한 스프링(4)이 설치되며, 실린더실(3a)은 피스톤(1,2) 사이를 통해 내부로 유압을 전달받을 수 있도록 마련된다.

또 실린더실(3a) 내부로 공급되는 유압이 실린더(3) 외부로 누출되는 것을 방지하고 실린더(3) 외부 이물이 실린더실(3a) 내부로 유입되는 것을 차단하기 위해 실린더(3) 양단과 피스톤(1,2) 선단 둘레 사이에는 각각 부우트(5,6)가 설치되며, 실린더실(3a) 내벽과 각 피스톤(1,2) 외주면 사이에는 피스톤(1,2)으로 가해지는 유압의 손실을 줄이기 위한 시일(7,8)이 각각 설치된다.

이와 같이 구성되는 휠실린더는 운전자가 브레이크페달을 밟아 실린더실(3a) 내부로 유압이 전달됨에 따라 각 피스톤(1,2)이 유압에 밀려 실린더(3) 외부로 전진하면서 양 브레이크슈를 외향작동 방향으로 가압하게 되고, 드럼브레이크는 이러한 휠실린더의 동작을 통해 차량의 제동작용을 수행하게 된다.

그러나 한 쌍의 피스톤을 구비하여 드럼브레이크를 구동시키도록 마련된 종래 휠실린더의 경우 한 쌍의 피스톤으로 인해 휠실린더의 전장길이가 길어지게 되는 등 휠실린더의 사이즈를 줄이는데 한계가 있었다.

또 한 쌍의 피스톤을 구비하는 휠실린더의 경우 피스톤은 물론 부우트 및 시일과 같이 각 피스톤에 따른 부품수가 증가되면서 구조가 복잡해져 제조비용이 많이 소요되는 문제점도 가지고 있었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 구성이 간소화되어 사이즈 및 제조원가를 줄일 수 있도록 마련된 휠실린더 및 이를 갖춘 드럼브레이크를 제공하는 것이다.

이를 해결하기 위해 본 발명에 따른 휠실린더는 드럼 내부에 양측으로 설치되는 한 쌍의 브레이크슈 사이를 외향 작동시키도록 드럼브레이크에 설치되는 것으로, 상기 휠실린더는 한 쌍의 상기 브레이크슈 중 어느 하나를 외향작동 방향으로 가압하도록 마련된 피스톤과, 상기 피스톤을 진퇴 가능하게 수용하되 상기 피스톤의 동작과 연동하여 슬라이딩되면서 한 쌍의 상기 브레이크슈 중 나머지 다른 하나를 외향작동 방향으로 가압하도록 마련된 실린더를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명에 따른 드럼브레이크는 휠과 함께 회전하는 드럼과 대향되게 설치된 백플레이트와, 상기 드럼의 내부 양측으로 설치되어 외향 작동시 상기 드럼 내면과 마찰하여 제동력을 발생시키는 한 쌍의 브레이크슈와, 한 쌍의 상기 브레이크슈를 외향 작동시키도록 한 쌍의 상기 브레이크슈 일단 사이에 마련되는 휠실린더를 구비하되, 상기 휠실린더는 한 쌍의 상기 브레이크슈 중 어느 하나의 일단을 외향작동 방향으로 가압하도록 마련된 피스톤과, 상기 피스톤을 진퇴 가능하게 수용하되 상기 피스톤의 동작과 연동하여 슬라이딩 가능하도록 설치되어 한 쌍의 상기 브레이크슈 중 나머지 다른 하나의 일단을 외향작동 방향으로 가압하도록 마련된 실린더를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 실린더에는 상기 백플레이트에 결합되도록 마련된 결합부가 마련되고, 상기 백플레이트에는 상기 결합부가 슬라이딩 가능하게 결합되도록 슬라이딩홀이 마련된 것을 특징으로 한다.

상기 실린더는 상기 피스톤을 진퇴 가능하게 수용하는 실린더바디와, 상기 브레이크슈와 접촉되도록 상기 실린더바디 일측에 고정된 접촉부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 브레이크슈와 접촉되는 상기 접촉부재의 단부에는 상기 브레이크슈의 단부가 끼워지도록 끼움홈이 마련된 것을 특징으로 한다.

상기 실린더는 상기 피스톤을 진퇴 가능하게 수용하는 실린더바디를 포함하고, 상기 브레이크슈와 접촉되는 상기 실린더바디의 일측 단부에는 상기 브레이크슈의 단부가 끼워지도록 끼움홈이 마련된 것을 특징으로 한다.

이와 같이 본 발명에 따른 드럼브레이크는 차량의 제동작용을 원활하게 수행할 수 있도록 마련되면서도 휠실린더가 하나의 피스톤과 하나의 실린더를 통해 마련된다.

따라서 본 발명에 따르면, 휠실린더를 구성하는 피스톤은 물론 피스톤 설치에 따른 부우트 및 시일 등의 부품수를 절감시킬 수 있게 되어 휠실린더의 제조원가를 효과적으로 절감시킬 수 있게 된다.

또 하나의 피스톤을 구비하도록 마련되는 휠실린더는 한 쌍의 피스톤을 구비하는 종래 휠실린더에 비해 전장길이를 상대적으로 더 줄일 수 있게 되어 제품의 콤팩트화에도 유리하게 된다.

도 1은 종래 드럼브레이크에 채용되는 휠실린더의 구조를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 드럼브레이크의 구조를 도시한 정면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시에에 따른 드럼브레이크에 있어서, 제동이 해제된 상태 휠실린더의 구조를 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 드럼브레이크에 있어서, 제동 상태의 휠실린더의 구조를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 드럼브레이크에 있어서, 제동이 해제된 상태 휠실린더의 구조를 도시한 단면도이다.

다음은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 드럼브레이크의 구조를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

도 2에 도시된 바와 같이. 본 실시예에 따른 드럼브레이크는 차량 휠과 함께 회전하는 드럼(10) 내부에 배치되는 한 쌍의 브레이크슈(20,30)를 구비한다.

한 쌍의 브레이크슈(20,30)는 드럼(10)에 대향되도록 차량의 너클부에 고정되는 백플레이트(40)에 외향 작동 가능하도록 장착된다.

각 브레이크슈(20,30)는 드럼(10) 내주면과 마찰하여 제동력을 발생시키도록 외주면에 라이닝(21a,31a)이 부착된 반원형상의 림(21,31)과, 림(21,31)의 내주면에 마련되어 림의 강성을 보강 지지하는 웨브(22,32)를 구비한다.

한 쌍의 브레이크슈(20,30)는 드럼(10) 내면 일측과 마찰하도록 마련된 제1브레이크슈(20)와, 드럼(10) 내면 타측과 마찰하도록 마련된 제2브레이크슈(30)로 구분될 수 있다.

제 1 및 제2 브레이크슈(20,30)의 일단 사이에는 각 브레이크슈(20,30)가 드럼(10) 내면 쪽으로 외향 작동하도록 각 브레이크슈(20,30)의 웨브(22,32)를 가압하기 위한 휠실린더(50)가 설치되며, 휠실린더(50)는 마스터실린더에서 형성된 제동 유압을 제공받아 제 1 및 제2브레이크슈(20,30)를 외향 작동 방향으로 가압할 수 있도록 마련된다. 도 2에서 화살표는 각 브레이크슈(20,30)의 외향 작동 방향을 가리킨다.

한 쌍의 브레이크슈(20,30) 타단은 그 사이에 설치되는 앵커블록(60)을 통해 회전 가능하게 지지되며, 제 1 및 제2브레이크슈(20,30) 사이는 복원스프링(71,72)으로 연결되어 휠실린더(50)에 가해진 제동유압이 해제 된 상태에서 각 브레이크슈(20,30)가 본래의 상태로 복원될 수 있도록 한다.

앵커블록(60)은 제 1 및 제2브레이크슈(20,30) 양단 사이에 대응하는 위치의 백플레이트(40)에 설치된다.

따라서 이와 같이 구성되는 드럼브레이크는 운전자가 브레이크 페달을 밟을 경우 마스터실린더로부터 형성된 제동유압를 휠실린더(50)를 통해 전달받게 되고, 제동유압을 전달받은 휠실린더(50)는 제1 및 제2브레이크슈(20,30)를 앵커블록(60)을 중심으로 양측으로 외향 작동시키게 되며, 이에 따라 차량의 휠은 양 브레이크슈(20,30)의 라이닝(21a,31a)이 드럼(10) 내면에 마찰하면서 형성되는 마찰력에 의해 제동된다.

이 상태에서 운전자가 브레이크 페달에서 밟을 떼어 휠실린더(50)에 가해졌던 제동 유압이 해제되면, 드럼브레이크는 드럼(10) 내면 쪽으로 외향 작동되어 있던 제 1 및 제2브레이크슈(20,30)가 복원스프링(71,72)의 복원력을 통해 본래의 상태로 되돌아가면서 휠의 제동을 해제시키게 된다.

한편, 본 실시예에 따른 드럼브레이크에 있어서, 상기 휠실린더(50)는 양 브레이크슈(20,30)를 외향 작동시킬 수 있도록 마련되면서도 하나의 피스톤(80)과 하나의 실린더(90)를 통해 구성되어 사이즈 및 제조원가를 줄일 수 있도록 마련된다.

도 3을 참고하여 보다 상세히 설명하자면, 상기 휠실린더(50)는 제1브레이크슈(20)를 외향 작동시킬 수 있도록 마련된 피스톤(80)과, 상기 피스톤(80)을 진퇴 가능하게 수용하되 제2브레이크슈(30) 일단의 작동 방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되어 피스톤(80)의 동작과 연동하여 제2브레이크슈(30)를 외향 작동시킬 수 있도록 마련된 실린더(90)를 구비한다.

실린더(90)는 피스톤(80)을 진퇴가능하게 수용하도록 일측으로 개방된 실린더실(91a)을 형성하는 실린더바디(91)와, 백플레이트(40)와의 결합을 위해 실린더바디(90) 후방에 일체로 연장된 결합부(92)를 구비하며, 실린더(90) 후방 쪽 백플레이트(40)에는 상기 결합부(92)가 슬라이딩 가능하게 결합되도록 형성된 슬라이딩홀(41)이 백플레이트(40)를 관통하도록 마련된다. 결합부(92)에는 마스터실린더 쪽에서 전달되는 유압을 실린더실(91a)로 안내하기 위한 유압유로(92a)가 형성되며, 결합부(92)가 슬라이딩홀(41)에 슬라이딩 가능하게 끼워진 상태에서 백플레이트(40) 후방 쪽 결합부(92)에는 결합부(92)가 슬라이딩홀(41)로부터 이탈되는 것을 방지하기 위한 고정부재(100)가 결합된다.

그리고 피스톤(80)은 외벽이 실린더실(91a) 내벽에 슬라이딩 가능하게 지지되도록 마련된 몸체(81)와, 제1브레이크슈(20)의 웨브(22)와 접하도록 몸체(81)의 선단에 마련된 접촉부(82)를 일체로 구비한다. 접촉부(82)에는 제1브레이크슈(20)의 웨브(22)가 끼워지도록 끼움홈(82a)이 형성된다. 참고로 미설병 부호 110은 피스톤(80)의 몸체(81)를 탄성적으로 지지하기 위해 피스톤(80) 안쪽의 실린더실(91a)에 설치되는 스프링이다.

유압유로(92a)를 통해 실린더실(91a) 내부로 공급되는 유압이 실린더(90) 외부로 누출되는 것을 방지하고 실린더(90) 외부 이물이 실린더실(91a) 내부로 유입되는 것을 차단하기 위해 실린더(20)의 개방된 단부와 피스톤(80)의 접촉부(82) 둘레 사이에는 부우트(120)가 설치되며, 실린더실(91a) 내벽 일측에는 피스톤(80)으로 가해지는 유압의 손실을 줄이기 위한 시일(130)이 설치홈(91b)을 통해 설치된다.

또한 실린더(90)는 제2브레이크슈(30)와 접촉되도록 실린더바디(91) 일측에 고정되는 접촉부재(93)를 더 구비하며, 접촉부재(93)는 실린더바디 쪽 고정부(93a)와 제2브레이크슈(30) 쪽 접촉부(93b)로 구성된다. 고정부(93a)는 실린더바디(91) 일측에 형성된 고정홈(91c)에 체결되어 접촉부재(93)가 실린더바디(91)와 한 몸을 이루도록 하며, 접촉부(93b)는 제2브레이크슈(30)의 웨브(32)가 끼워지는 끼움홈(93c)을 구비하여 제2브레이크슈(30)와 직접 접촉된다.

실린더(90)에 있어서 제2브레이크슈(30)에 접촉되는 부분을 실린더바디(91)와 별도로 마련되는 접촉부재(93)를 통해 형성하게 되면, 제동시 제2브레이크슈(30)와 직접 접촉된 상태를 유지하는 접촉부재(93)를 실린더바디(91)보다 강도가 높은 재질을 통해 마련함으로써, 제2브레이크슈와(30)의 접촉에 의한 실린더(90)의 마모를 방지할 수 있게 된다. 접촉부재(93)는 상기 피스톤(80)과 동일한 재질을 통해 마련되는 것이 바람직하다.

물론 본 발명의 다른 실시예에 따른 휠실린더(50′)의 구조가 도시된 도 5와 같이, 본 발명에 있어서 실린더(90′)는 실린더바디(91′)의 형상을 상기 웨브(32)가 직접 끼워질 수 있는 형태로 마련함으로써, 별도로 가공되는 상기 접촉부재(93)가 생략되도록 할 수도 있다. 즉 도 5와 같이 제2브레이크슈(30)에 대응하는 실린더바디(91′)의 단부가 제2브레이크슈(30)에 지지되도록 하면서 실린더바디(91′) 단부에 제2브레이크슈(30)의 웨브(32)가 끼워지는 끼움홈(93c′)을 직접 가공하게 되면, 실린더(90′)는 상기 접촉부재(93)가 생략된 상태에서도 휠실린더(50′)의 작동시 제2브레이크슈(30)를 원활하게 외향 작동시킬 수 있게 되는 것이다. 본 실시예에서 접촉부재(93)를 대신하는 실린더바디(91′)의 단부 쪽 형상을 제외한 나머지 구성은 전술한 첫 실시예와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.

또한 전술된 내용에서는 실린더(90,90′)의 결합부(92)가 백플레이트(40)에 형성된 슬라이딩홀(41)에 슬라이딩 가능하게 설치되도록 함으로써 브레이크슈(20,30)의 외향 작동에 따른 실린더(90,90′)의 슬라이딩 동작이 보다 안정적으로 이루어지도록 하였으나, 이와 달리 휠실린더(50,50′)는 단순히 피스톤(80)의 단부가 제1브레이크슈(20)에 지지되고 실린더(90,90′)의 단부가 제2브레이크슈(30)에 지지만 되도록 설치된 상태에서도 브레이크슈(20,30) 사이에 탄력적으로 지지될 수 있으므로, 상기 결합부(92)와 슬라이딩홀(41)이 삭제된 상태에서도 실린더(90,90′)의 슬라이딩 동작을 통해 양 브레이크슈(20,30)를 원활하게 외향 작동시킬 수 있게 된다.

도 4에는 휠실린더(50)의 동작 상태가 도시된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 도 3의 상태에서 실린더실(91a)로 제동유압이 가해질 경우 피스톤(80)은 실린더실(91a)로 인가된 제동유압에 의해 제1브레이크슈(20)의 외향 작동 방향으로 전진하면서 제1브레이크슈(20)를 외향 작동시키게 된다. 그리고 이러한 피스톤(80)의 동작과 연동하여 실린더(90)는 슬라이딩홀(41)을 따라 제2브레이크슈(30)의 외향 작동 방향으로 안정적으로 슬라이딩하여 제2브레이크슈(30)를 외향 작동시키게 된다. 따라서 이때는 제1 및 제2브레이크슈(20,30)가 거의 동시에 외향 작동 방향으로 동작되면서 휠을 제동시키게 된다. 그리고 이 상태에서 실린더실(91a)에 가해졌던 제동유압이 해제되면, 복원스프링(71,72)의 복원력에 의한 제1 및 제2브레이크슈(20,30)의 복귀동작에 의해 피스톤(80)은 실린더실(91a) 안쪽으로 후진하고 실린더(90)는 슬라이딩홀(41)을 따라 본래의 위치로 슬라이딩된다.

이와 같이 본 실시예에 따른 드럼브레이크는 차량의 제동작용을 원활하게 수행할 수 있도록 마련되면서도 휠실린더(50)가 하나의 피스톤(80)과 하나의 실린더(90)를 통해 마련된다.

따라서 본 실시예에 따르면, 휠실린더(50)를 구성하는 피스톤은 물론 피스톤 설치에 따른 부우트 및 시일 등의 부품수를 절감시킬 수 있게 되어 휠실린더(50)의 제조원가를 효과적으로 절감시킬 수 있게 된다.

또 하나의 피스톤(80)을 구비하도록 마련되는 휠실린더(50)는 한 쌍의 피스톤을 구비하는 종래 휠실린더에 비해 전장길이를 상대적으로 더 줄일 수 있게 되어 제품의 콤팩트화에도 유리하게 된다.

10: 드럼 20: 제1브레이크슈
30: 제2브레이크슈 40: 백플레이트
50: 휠실린더 60: 앵커블록
71,72: 복원스프링 80: 피스톤
90: 실린더

Claims (9)

1. 휠과 함께 회전하는 드럼과 대향되게 설치된 백플레이트와, 상기 드럼의 내부 양측으로 설치되어 외향 작동시 상기 드럼 내면과 마찰하여 제동력을 발생시키는 한 쌍의 브레이크슈와, 한 쌍의 상기 브레이크슈를 외향 작동시키도록 한 쌍의 상기 브레이크슈 일단 사이에 마련되는 휠실린더를 구비하는 드럼브레이크에 있어서,
   상기 휠실린더는 한 쌍의 상기 브레이크슈 중 어느 하나의 일단을 외향작동 방향으로 가압하도록 마련된 피스톤과, 상기 피스톤을 진퇴 가능하게 수용하되 상기 피스톤의 동작과 연동하여 슬라이딩 가능하도록 설치되어 한 쌍의 상기 브레이크슈 중 나머지 다른 하나의 일단을 외향작동 방향으로 가압하도록 마련된 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 휠실린더를 갖춘 드럼브레이크.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 실린더에는 상기 백플레이트에 결합되도록 마련된 결합부가 마련되고,
   상기 백플레이트에는 상기 결합부가 슬라이딩 가능하게 결합되도록 슬라이딩홀이 마련된 것을 특징으로 하는 휠실린더를 갖춘 드럼브레이크.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 실린더는 상기 피스톤을 진퇴 가능하게 수용하는 실린더바디와, 상기 브레이크슈와 접촉되도록 상기 실린더바디 일측에 고정된 접촉부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 휠실린더를 갖춘 드럼브레이크.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 브레이크슈와 접촉되는 상기 접촉부재의 단부에는 상기 브레이크슈의 단부가 끼워지도록 끼움홈이 마련된 것을 특징으로 하는 휠실린더를 갖춘 드럼브레이크.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 실린더는 상기 피스톤을 진퇴 가능하게 수용하는 실린더바디를 포함하고, 상기 브레이크슈와 접촉되는 상기 실린더바디의 일측 단부에는 상기 브레이크슈의 단부가 끼워지도록 끼움홈이 마련된 것을 특징으로 하는 휠실린더를 갖춘 드럼브레이크.
6. 드럼 내부에 양측으로 설치되는 한 쌍의 브레이크슈 사이를 외향 작동시키도록 드럼브레이크에 설치되는 휠실린더에 있어서,
   상기 휠실린더는 한 쌍의 상기 브레이크슈 중 어느 하나를 외향작동 방향으로 가압하도록 마련된 피스톤과, 상기 피스톤을 진퇴 가능하게 수용하되 상기 피스톤의 동작과 연동하여 슬라이딩되면서 한 쌍의 상기 브레이크슈 중 나머지 다른 하나를 외향작동 방향으로 가압하도록 마련된 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 휠실린더.
7. 제 6항에 있어서,
   상기 실린더는 상기 피스톤을 진퇴 가능하게 수용하는 실린더바디와, 상기 브레이크슈와 접촉되도록 상기 실린더바디 일측에 고정된 접촉부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 휠실린더.
8. 제 7항에 있어서,
   상기 브레이크슈와 접촉되는 상기 접촉부재의 단부에는 상기 브레이크슈의 단부가 끼워지도록 끼움홈이 마련된 것을 특징으로 하는 휠실린더.
9. 제 6항에 있어서,
   상기 실린더는 상기 피스톤을 진퇴 가능하게 수용하는 실린더바디를 포함하고, 상기 브레이크슈와 접촉되는 상기 실린더바디의 일측 단부에는 상기 브레이크슈의 단부가 끼워지도록 끼움홈이 마련된 것을 특징으로 하는 휠실린더.

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