KR20200141291A - 철도 차량용 브레이크슈 - Google Patents

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Abstract

철도 차량용 브레이크패드는 철도 차량 바퀴의 원주방향을 따라 굽은 형상을 가지며 복수의 고정삽입공이 형성된 설치면을 갖는 백플레이트, 판면의 가로방향으로 관통 형성된 걸림공을 갖고 설치면에 파형으로 배치되어 결합되는 스트립본체와 스트립본체로부터 연장되어 복수의 고정삽입공에 삽입되는 고정삽입돌기를 갖는 파형리브스트립 및 파형리브스트립 및 백플레이트의 적어도 일부를 수용하며 결합되는 마찰부재를 포함한다.

Description

철도 차량용 브레이크패드{Brake Pads for trains}
본 발명은 철도 차량용 브레이크패드에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 내구성을 향상시킬 수 있는 철도 차량의 제동을 위한 브레이크패드에 관한 것이다.
철도차량용 브레이크패드는 원호상으로 만곡된 백플레이트에 휠에 마찰접촉하기 위한 마찰패드가 부착된 구조를 갖는다. 마찰패드의 견고한 부착을 위하여 백플레이트에는 다수의 고정스트립이 평행하게 고정되어 있고, 마찰패드는 이들 고정스트립을 둘러싸 수용하는 형태로 인서트성형된다.
고정스트립과 백플레이트의 결합은, 백플레이트에 형성된 다수의 관통공에 고정스트립에 마련된 돌기들을 삽입한다면 이들을 상호 용접함으로써 이루어진다.
이러한 결합구조는 관통공들로 인해 백플레이트의 강성이 저하되고 그로 인해 마찰패드의 균열과 내구성을 현저히 저하시키며, 나아가서는 철도차량의 제동 성능에 부정적인 영향을 미친다. 그리고 복잡한 조립 및 용접작업은 브레이크패드의 제조비용을 증가시킨다.
따라서, 본 발명의 목적은 내구성이 높고 경제적인 제조가 가능한 브레이크패드를 제공하는 것이다.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 철도 차량용 브레이크패드는, 철도 차량 바퀴의 원주방향을 따라 굽은 형상을 가지며, 복수의 고정삽입공이 형성된 설치면을 갖는 백플레이트; 판면의 가로방향으로 관통 형성된 걸림공을 갖고 상기 설치면에 파형으로 배치되어 결합되는 스트립본체와, 상기 스트립본체로부터 연장되어 상기 복수의 고정삽입공에 삽입되는 고정삽입돌기를 갖는 파형리브스트립; 및 상기 파형리브스트립 및 상기 백플레이트의 적어도 일부를 수용하며 결합되는 마찰부재를 포함한다. 파형리브스트립을 백플레이트에 고정 결합시킨 상태에서 마찰부재가 파형리브스트립을 수용하면서 백플레이트에 결합되게 하여 철도 차량의 안정적인 제동을 위한 내구성을 향상시킬 수 있다.
여기서 상기 백플레이트와 상기 파형리브스트립을 브레이징접합하는 브레이징접합부를 더 포함하면 파형리브스트립을 백플레이트에 고정결합할 수 있어 바람직하다.
그리고 상기 파형리브스트립은, 상기 스트립본체의 측연과 상기 고정삽입돌기 중 적어도 하나로부터 연장형성되어 상기 마찰부재가 걸리는 형상을 갖는 적어도 하나의 걸림턱을 가지면 마찰부재가 백플레이트에 결합된 후에도 결합력이 유지될 수 있어 바람직하다.
여기서, 막대형상의 적어도 하나의 걸림핀을 더 포함하며, 상기 파형리브스트립은 상기 적어도 하나의 걸림핀이 상기 백플레이트의 길이방향으로 배치되도록 하는 복수의 설치부가 형성되면 걸림핀이 파형리브스트립에 고정 설치되어 마찰부재의 결합력을 향상시킬 수 있어 바람직하다.
그리고 상기 백플레이트는 측연으로부터 판면방향의 가로방향으로 연장된 걸개부를 가지며, 상기 걸개부는 연장방향의 가로방향으로 관통 형성된 걸개공과, 말단으로부터 가로방향으로 연장형성된 걸개걸림부를 가지면 걸개부가 마찰부재와 고정결합되므로 결합력이 향상될 수 있어 바람직하다.
본 발명에 따르면 파형리브스트립을 백플레이트에 고정 결합시킨 상태에서 마찰부재가 파형리브스트립을 수용하면서 백플레이트에 결합되게 하여 차량의 안정적인 제동을 위한 내구성이 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 철도 차량에 장착된 브레이크패드의 장착도.
도 2는 브레이크패드의 상세 분해도.
도 3은 브레이크패드의 제조 설명도.
도 4는 백플레이트의 변형 예시도.
도 5는 파형리브스트립의 변형 예시도.
이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 브레이크패드(1)을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 철도 차량(2)에 장착된 브레이크패드(1)의 장착도이고, 도 2는 브레이크패드(1)의 상세 분해도이며, 도 3은 브레이크패드(1)의 제조 설명도이고, 도 4는 백플레이트(10)의 변형 예시도이며, 도 5는 파형리브스트립(20)의 변형 예시도이다. 브레이크패드(1)는 백플레이트(10), 파형리브스트립(20), 마찰부재(30), 브레이징접합부(40) 및 걸림핀(50)을 포함한다.
백플레이트(10)는 철도 차량(2) 바퀴의 원주방향을 따라 굽은 형상을 가지며 길이방향을 따라 판상으로 이루어진다. 백플레이트(10)는 설치면(11)과 걸개부(12)를 갖는다. 설치면(11)은 관통 형성된 고정삽입공(11)이 형성되어 있다. 걸개부(12)는 백플레이트(10) 길이방향의 양단 측연으로부터 판면방향의 가로방향으로 연장되어 형성된다. 걸개부(12)는 걸개본체부(121)와 걸개걸림부(122)를 갖는다. 걸개본체부(121)는 백플레이트(10)의 길이방향의 양단으로부터 절곡되어 연장된 형상을 갖는다. 걸개본체부(121)는 판면 장방향의 가로방향으로 관통 형성된 걸개공(121-1)이 형성된다. 걸개걸림부(122)는 한 쌍의 걸개본체부(121)의 연장 말단으로부터 가로방향 즉 상호 접근하는 방향으로 연장 형성된다. 걸개걸림부(122)는 상호 접근하는 방향으로 연장된 말단으로부터 백플레이트(10)의 설치판면을 향해 절곡된 후 연장되는 부분을 더 가질 수 있다.
파형리브스트립(20)은 스트립본체(21), 고정삽입돌기(22), 걸림턱(23) 및 걸림부(24)를 갖는다. 스트립본체(21)는 걸림공(211)과 설치부(212)를 갖는다. 걸림공(211)은 판면의 가로방향으로 관통 형성된다. 스트립본체(21)는 설치면(11)에 파형으로 배치되어 결합된다. 설치부(212)는 후술할 적어도 하나의 걸림핀(50)이 백플레이트(10)의 길이방향으로 배치되도록 스트립본체(21)에 형성된다.
고정삽입돌기(22)는 스트립본체(21)의 복수의 측연으로부터 판면방향으로 연장되어 복수의 고정삽입공(111)에 삽입되며 스트립본체(21)를 백플레이트(10)에 고정시킨다. 고정삽입돌기(22)는 스트립본체(21)와 용접되어 결합될 수도 있다. 걸림턱(23)은 고정삽입돌기(22)로부터 연장되거나 구부러지게 형성되어 백플레이트(10)에 걸리게 된다. 걸림부(24)는 스트립본체(21)의 측연이 절개된 후 길이방향의 절곡부위를 가지며 백플레이트(10)의 판면방향과 유사하거나 더 절곡되어 형성된다.
고정삽입공(11)들은 백플레이트(10)의 길이방향 및 가로방향을 따라 상호 회피되도록 배치되어 있다. 즉, 고정삽입공(11)들은 백플레이트(10)의 가로방향과 세로방향에 대하여 일렬로 배치되지 않으며 적어도 약간은 어긋나게 배치된다. 이에 의해 백플레이트(10)와 파형리브스트립(20)이 결합된 이후에 가로방향과 세로방향에 대하여 견고한 결합을 가질 수 있다.
고정삽입돌기(22)가 고정삽입공(111)에 삽입된 후 브레이징접합에 의해 스트립본체(21)는 백플레이트(10)의 설치면(11)에 고정 결합된다. 도 5의 브레이징접합부(40)의 단면을 참조하면, 브레이징접합은 고정삽입돌기(22)가 고정삽입공(111)에 삽입된 후 백플레이트(10)의 설치면(11)에 수직하여 배치된 스트립본체(21)와의 양 접합부위에 접합용 구리선을 배치시킨 후 열을 가하여 구리를 용융시켜 백플레이트(10)의 설치면(11)과 스트립본체(21)의 접합부위에 배치된 후 굳으면서 브레이징접합부(40)가 형성된다.
마찰부재(30)는 흑연가루를 백플레이트(10)의 설치면(11)에 적층시켜 파형리브스트립(20)을 수용한 후 압착하여 형성된다. 마찰부재(30)는 백플레이트(10)의 적어도 일부 및 파형리브스트립(20)을 수용하며 압착되어 백플레이트(10)의 설치면(11)에 결합된다.
걸림핀(50)은 막대형상으로 마련되며 백플레이트(10)의 길이방향으로의 길이보다 길지 않게 마련되는 것이 바람직하다. 걸림핀(50)은 복수의 설치부(212)에 삽입되어 파형리브스트립(20)에 마찰부재(30)가 백플레이트(10) 설치면(11)에서 분리될 수 있는 것으방지해주는 역할을 한다. 걸림핀(50)은 철도 차량(2) 바퀴의 원주방향을 따라 굽은 형상을 갖는 백플레이트(10) 설치면(11)에 대응하여 굽은 형상을 가질 수 있다.
도 3은 브레이크패드(1)의 제조 설명도이다.
도 3 (a) 백플레이트(10)의 고정삽입공(111)을 향해 파형리브스트립(20)의 고정삽입돌기(22)가 배치되어 있다.
도 3 (b) 사용자는 파형리브스트립(20)의 고정삽입돌기(22)를 백플레이트(10)의 고정삽입공(111)에 삽입한 후 걸림턱(23)이 고정삽입공(111)에 걸리도록 백플레이트(10)의 설치면(11)의 판면방향으로 이동시킨다. 백플레이트(10)의 설치면(11)과 파형리브스트립(20)의 스트립본체(21)의 접합부위에 브레이징용 구리를 배치시킨다. 이후 가열하여 브레이징용 구리가 녹아서 백플레이트(10)의 설치면(11)과 파형리브스트립(20)의 스트립본체(21)의 접합부위에 넓게 퍼진 후 굳히면 브레이징접합부(40)가 백플레이트(10)의 설치면(11)과 파형리브스트립(20)의 스트립본체(21)를 접합한 상태가 된다.
도 3 (c) 이후 흑연가루를 백플레이트(10)의 설치면(11)에 적층시켜 파형리브스트립(20)을 수용한 후 압착한. 백플레이트(10)의 적어도 일부 및 파형리브스트립(20)을 수용하며 압착되어 백플레이트(10)의 설치면(11)에 마찰부재(30)는 결합된다.
상기의 실시 예 이외의 변형된 실시 예를 설명한다.
파형리브스트립(20)은 한겹의 스트립본체(21)로 마련되어 백플레이트(10)에 결합되는 것으로 되어 있으나, 스트립본체(21)가 두겹으로 마련되며 단면형상이 "ㄷ"자 형상으로 마련될 수도 있다. "ㄷ"자형상으로 마련됨으로써 마찰부재가 백플레이트에 견고하게 고정결합될 수 있다.
상기의 실시 예에서는 걸개부가 길이방향의 양단에만 형성되어 있는 것으로 되어 있지만 가로방향의 양단에도 형성되어 마찰부재가 결합되는 영역연부를 견고하게 붙잡을 수 있다.
상기의 브레이크패드(1)로 인하여, 파형리브스트립(20)을 백플레이트(10)에 고정 결합시킨 상태에서 마찰부재(30)가 파형리브스트립(20)을 수용하면서 백플레이트(10)에 결합되게 하여 철도 차량(2)의 안정적인 제동을 위한 내구성을 향상시킬 수 있다. 백플레이트(10)와 파형리브스트립(20)을 브레이징접합하여 파형리브스트립(20)을 백플레이트(10)에 고정결합할 수 있다. 마찰부재(30)가 걸리는 형상을 갖는 적어도 하나의 걸림턱(23)으로 인하여 마찰부재(30)가 백플레이트(10)에 결합된 후에도 결합력이 유지될 수 있다. 복수의 설치부(212)에 걸림핀(50)이 고정 설치되어 마찰부재(30)의 결합력을 향상시킬 수 있다. 연장방향의 가로방향으로 관통 형성된 걸개공과 말단으로부터 가로방향으로 연장형성된 걸개걸림부를 가지는 걸개부가 마찰부재와 고정결합되므로 결합력이 향상될 수 있다.
1 : 브레이크패드 2 : 철도 차량
10 : 백플레이트 11 : 설치면
12 : 걸개부 20 : 파형라브스트립
21 : 스트립본체 22 : 고정삽입돌기
23 : 걸림턱 30 : 마찰부재
40 : 브레이징접합부 50 : 걸림핀
111 : 고정삽입공 121 : 걸개본체
122 : 걸개걸림부 211 : 걸림공
212 : 설치부

Claims (5)

  1. 철도 차량용 브레이크패드에 있어서,
    철도 차량 바퀴의 원주방향을 따라 굽은 형상을 가지며, 복수의 고정삽입공이 형성된 설치면을 갖는 백플레이트;
    판면의 가로방향으로 관통 형성된 걸림공을 갖고 상기 설치면에 파형으로 배치되어 결합되는 스트립본체와, 상기 스트립본체로부터 연장되어 상기 복수의 고정삽입공에 삽입되는 고정삽입돌기를 갖는 파형리브스트립; 및
    상기 파형리브스트립 및 상기 백플레이트의 적어도 일부를 수용하며 결합되는 마찰부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크패드.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 백플레이트와 상기 파형리브스트립을 브레이징접합하는 브레이징접합부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크패드.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 파형리브스트립은,
    상기 스트립본체의 측연과 상기 고정삽입돌기 중 적어도 하나로부터 연장형성되어 상기 마찰부재가 걸리는 형상을 갖는 적어도 하나의 걸림턱을 갖는 것을 특징으로 하는 브레이크패드.
  4. 제 1항에 있어서,
    막대형상의 적어도 하나의 걸림핀을 더 포함하며,
    상기 파형리브스트립은 상기 적어도 하나의 걸림핀이 상기 백플레이트의 길이방향으로 배치되도록 하는 복수의 설치부가 형성되는 것을 특징으로 하는 브레이크패드.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 백플레이트는 측연으로부터 판면방향의 가로방향으로 연장된 걸개부를 가지며,
    상기 걸개부는 연장방향의 가로방향으로 관통 형성된 걸개공과, 말단으로부터 가로방향으로 연장형성된 걸개걸림부를 갖는 것을 특징으로 하는 브레이크 패드.
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