KR20230022997A - 브레이크 슈 횡방향 오프셋을 보상하는 드럼 브레이크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 전기 브레이크 시스템용 드럼 브레이크(1)에 관한 것으로, 액추에이터 수단, 예를 들어 바람직하게는 회전-병진 전환기 기어 단을 포함한 기어드 모터 구동 모듈, 트랜스미션 수단, 및/또는 선택적으로 접합부(3) 상에 지지되는 확장 장치(2)는, 브레이크 드럼(5)과 협력 작용하는 데 적합하도록 설계된 이동 가능하게 장착된 브레이크 슈들(7, 8)과 함께 힘의 흐름을 이룬다. 본 발명은 마모되기 쉬운 브레이크 슈의 전체 사용수명 동안, 간단한 액추에이터 제어와 함께, 그리고 덜 복잡한 방식으로, 가능한 한 간단하면서 신속 정밀한 전기 브레이크 제어가 가능하도록, 바람직하게는 전기기계식으로 작동 가능한 드럼 브레이크(1)에서의 효율, 즉 힘의 흐름을 추가로 개선하는 문제를 해결한다. 본 발명에 따르면, 이러한 문제를 해결하기 위해 횡방향 오프셋을 보상한다. 이를 위해, 예를 들어, 특정 기하학적 프로파일링을 이용해 형성된 조인트-디스크/조인트-소켓 유형의 베어링 기하학적 구조를 제공하여, 상호 관절식 연결을 허용하는 프로파일링을 이용해 더욱 발전된 마찰-라이닝 지지 기하학적 형상을 통해, 오프셋으로 인한, 확장 방향에 수직인 라이닝 변위를 방지하거나 최소한 감소시킨다.

Description

브레이크 슈 횡방향 오프셋을 보상하는 드럼 브레이크

본 발명은 자동차 브레이크 시스템을 위한, 바람직하게는 전기식, 구체적으로는 전기유압식 또는 전기기계식으로 작동 가능한 드럼 브레이크에 관한 것으로, 브레이크 드럼과 협력 작용하는 데 적합하도록 설계된 이동 가능하게 장착된 드럼 브레이크 슈들과 함께, 힘의 흐름을 이루는, 액추에이터 수단, 예를 들면 회전-병진 전환기 기어 단을 포함한 기어드 모터 구동 모듈, 트랜스미션 수단, 및 확장 장치 또는 접합부를 구비한다.

브레이크 작동력이, 작동 부재(유압 피스톤)를 통해, 협동 작용하는 브레이크 슈들 그리고 결과적으로는 브레이크 드럼에 전이될 수 있도록 하는 유압 휠 실린더로서 보통 제조되는 액추에이터 수단을 갖춘 유압 작동식 드럼 브레이크가 종래 기술에 공지되어 있다(예를 들어, "Bremsenhandbuch" ["Brake Handbook"] ISBN 3-89059-008-x; 9판, 1986의 129페이지 참조). 안타깝게도 기존의 유압식 드럼 브레이크는, 자동차의 사용수명 동안, 유지 보수 없이, 최신 전기 폐쇄 루프 제어 구동계/브레이크 시스템에서 요구되는 정밀도로 모든 새로운 폐쇄 루프 제어 작업을 보장하는 데 아주 적합하지는 않다.

본 출원인의 독일 특허출원 DE 10 2018 215 979 A1은 자동차용 드럼 브레이크의 브레이크 슈를 확장시키기 위한 확장 장치(spreading device)에 관한 것으로, 상기 확장 장치에는 스프링 장착 방식으로 회전 가능한 재조정 나사를 포함한 회전 구동식 공회전 보상 장치가 통합되어 있다.

관련 선행 기술에서는 최신 자동차 드럼 브레이크 시스템에서 마찰 라이닝 마모의 영향을 적절하게 완전히 처리할 수 있도록 실행가능한 해결책이 더 이상 개발되어 있지 않으므로 더 개선될 필요가 있다.

상술된 과제는, 우선 본 발명에 따라, 청구범위 제1항의 특징들의 조합을 기반으로, 오프셋 브레이크 드럼 내부 공간에 브레이크 슈 횡방향 보상 장치가 확장 장치 및/또는 접합부에 인접하여 제공되되, 상기 횡방향 오프셋 보상 장치는 확장 장치 및/또는 접합부에 측방향으로 인접하여 드럼 브레이크의 브레이크 슈의 힘의 흐름에 통합된다는 점에서, 매우 놀랍게도 특허성을 갖춘 동시에 훨씬 더 유리한 방식으로 달성된다. 본 개시 내용과 관련하여, 횡방향 축(Q)을 기준으로, "횡방향으로"란 특징은 확장 장치(2)의 확장 축(S)에 직각으로 배치된다는 것을 항상 의미한다. 이러한 개시 내용이 예를 들어 단순 형태로 확장 장치의 영역 내 보상 수단의 배치만 의미하는 경우, 이는 제한을 두고자 함이 아니며 오히려 보상 수단은 접합부의 영역 내 횡방향으로 힘의 흐름에 동일하게 통합될 수 있고, 특히 매우 바람직하게는 도면에 따른 실시예에 예시된 조합 형태로 제공된다.

특히 바람직하게는 본 발명의 유리한 횡방향 오프셋 보상 장치는 확상 장치와 브레이크 슈 사이의 경계면에 형태 끼워맞춤 방식으로 직접 통합된다. 고객이 수용하거나 요구하는 경우, 본 발명의 주요 개념에서 벗어나지 않으면서, 상황에 맞는 적응적 변형예로, 힘의 흐름에 추가로 통합되는 적어도 하나의 교체 어댑터 구성요소를 통해 보상 장치를 형태 끼워맞춤 방식으로 쉽게 간접적으로 새로 장착할 수 있다.

유리한 개선예에 의하면, 보상 장치의 상호 접촉 영역에는 특히 관절식 포지티브 가이드에 기반한 조인트형 또는 이동 가능한 베어링 기구가 구비된다. 이를 위해, 조인트 디스크/조인트 소켓 모델에 따른 2차원적 만곡 아치 형상의 트랙 가이드가 구현될 수 있다. 조인트 방식으로 배치된 만곡(트랙) 가이드를 특히 경제적으로 제조하기 위해서는 접촉 기하학적 구조에 하나 이상의 원호 활꼴들(circular arc segment)이 추가로 형성되는 것이 편리하다. 이때, 접촉을 위해 서로 짝을 이룬 원호 활꼴들의 반경은 각각의 경우에 서로 밀착접촉을 위해 상이하게 만곡되는 것이 유리할 수 있다. 바람직한 실시예에서, 상호 관계에서, 작동 부재에 위치하는 반경은 브레이크 슈에 위치하는 반경보다 점진적으로 작아지는 치수를 갖는다. 상호 관계를 고려했을 때, 작동 부재의 반경은 이 경우 대략 브레이크 드럼 직경 범위 내의 치수를 가질 수 있는 반면, 이에 대응하는 브레이크 슈의 반경은 대략 브레이크 드럼 직경의 1/5 내지 1/10 범위로 바뀔 수 있다. 이러한 상호 밀착 접촉이, 짝을 이룬 구성요소들을 통해 전이되는 힘의 흐름에서 우세한 접촉 압력에 대한 개선된 능력에 일조하는 매우 유리한 부수효과를 갖는다는 것이 자명하다.

본 발명의 더욱 개선된 일 실시예에 의하면, 효율 증가를 위해, 관련된 조인트 반경들의 하나 이상 중심이 휠 회전축 방향으로, 어느 정도, 기설정된 특정 오프셋만큼 이동되는 것이 가능하며(즉, 필요한 경우, 적절하며), 이는 마모로 인한 횡방향 오프셋을 줄이는 데 있어서 더욱 적절한 방안이다.

요약하자면, 본 발명은, 공회전 보상과는 별도로, 현 시대에도 적합한(호환가능한) 드럼 브레이크를 제조하는 데 필요하고 적절하다는 새로운 인식과 함께, 드럼 브레이크 시스템 관계에 대한 체계적이고 계획된 연구를 바탕으로 한다. 이는, 실질적으로 균일하게 동심원으로 마모되는 브레이크 드럼의 마모 패턴과 함께, 선행 브레이크 슈 및 후행 브레이크 슈의 실질적으로 피할 수 없는 전체적으로 불균일한 드럼 브레이크 슈 마모로 인해, 브레이크 시스템의 사용수명 동안, 일반적으로 변위가 불가능하고/하거나 백플레이트에 고정 배치된 인접 구성요소들(작동 부재, 확장 장치, 접합부)에 대한 관계에서, 힘-전이 베어링 지점들에 대해 상당한 수준의 횡방향 오프셋이 발생되기 때문이다. 그 결과, 어느 정도의 마모에 의해 레버 암이 변경되는데, 이는 폐루프 제어 측면에서 고려해야 될 대상이다. 더욱이, 확장 장치와 관련하여 마모에 의해 유도되는 오프셋은 반대 방향의 우력(force couple)을 어느 정도 발생시킬 수 있고, 이는 휠 브레이크의 구동계에 횡력을 가할 수 있다. 본 발명에 따른 해결책은 위에서 논의된 연구 결과에 기초하며, 따라서 논리적으로 본 발명에 따른 횡방향 오프셋 보상 장치가 적절히 구비될, 본 발명에 따른 드럼 브레이크를 제공한다.

바람직한 예시적 실시예에 의하면, 특정 기하학적 프로파일링을 이용해 형성된 조인트-디스크/조인트-소켓 유형의 베어링 기하학적 구조를 작동 부재와 브레이크 슈 사이의 간접 또는 직접 접촉에 활용하여 오프셋 보상을 구현하며, 마찰-라이닝 지지 베어링 기하학적 구조를 통한 본 발명에 따른 더욱 발전된 보상은, 지지 베어링에서의 마모-이동에 의해 유도되는 변위 이동을, 기하학적 프로파일링을 갖는 지지 베어링 설계를 통해, 방지하거나 최소한 감소시키는 데 도움을 주는 매우 만족스러운 효과를 낳는다. 본 발명에 따르면, 마모 오프셋 보상은 자동이고, 전류를 소모하지 않고, 자동으로 보상되며, 바람직하게는 전기기계식으로 작동 가능한 드럼 브레이크의 특히 폐쇄 루프 제어 능력과 특히 효율 및 힘의 흐름이 또한 개선된다.

따라서 대체적으로 본 발명의 용도는 하나 이상의 드럼 브레이크를 구비한 모든 자동차 브레이크 시스템에 적합하다. 여기서, 휠 브레이크(들), 특히 드럼 브레이크(들)는 바람직하게는 전자제어장치(ECU)에 의해 전기적으로, 특히 전기유압식 및/또는 전기기계식으로 작동되도록 구성될 수 있다. 특히, 본 발명을 기반으로, 기계 설계를 통해, 드럼 브레이크의 전체 마모 브레이크 슈 사용수명 동안 본 발명의 바람직한 전기식 브레이크-바이-와이어 시스템은, 간단한 전기 액추에이터 활성화와 함께, 전기 폐쇄 루프 브레이크에 대한 간단하면서 신속 정밀한 제어를 매우 신뢰성 있게 용이하게 보장할 수 있으며, 이로써 본 발명은 필요에 따라 상호 연동된 방식으로 유연하게 작동하는 회생 건식 브레이크 시스템을 완벽하게 보완하는 유리한 결과를 가져온다. 차량 브레이크 시스템에 반드시 드럼 브레이크만 있어야 하는 것은 아니며, 오히려 한 가지 유형 이상의 브레이크(특히, 디스크 브레이크들)와의 혼합 설치가 가능하며 기본적으로 의도되기도 한다. 차량 브레이크 시스템의 다양한 유형의 브레이크를 짝지음으로써 각 차축에서 동일한 유형이 되도록 하는 것이 편리하겠지만 반드시 필요한 것은 아니다. 예컨대 구동계(drivetrain)에 통합된 브레이크들과 관련될 수 있는 이러한 원칙으로부터의 편차가 특수한 경우에 가능하다.

본 발명은 드럼 브레이크 부하 센서 수단을 포함하는 브레이크 시스템과 조합하여 사용하는 데 특히 매우 적합하며, 이때 드럼 브레이크 부하 센서 수단은, 브레이크 드럼 내부에서 보상 장치에 인접하여 앵커 플레이트에 고정 설치된다.

본 개시의 전체 내용에 따라 임의의 원하는 조합으로 구성된 본 발명의 유리한 예시적 실시예들과 관련될 수 있는 본 발명의 추가 특징 및 세부 사항은 하기 도면을 토대로 한 설명과 함께 청구범위에서 명백해질 것이다.
도면에서, 대부분 개략적 형태로/도식적으로/예로서,
도 1은 점진적 원형 지지 베어링을 구비한 드럼 브레이크 슈(대략 ½ 축척) 상에서의, 마모로 인한 횡방향 오프셋/지지 베어링 접촉점 "변위"를 예로서 나타낸다. (우선 회전 방향(U)을 기준으로) 지지 베어링/접촉점에서 후행(trailing) 브레이크 슈(7)는 고려 대상인 마찰 라이닝 사용수명 동안 매우 큰 횡방향 오프셋(Y1a/Y1b)(보상을 통해, 예를 들어, 대략 7.9/7.5mm)의 영향을 받는다.
도 2는 예를 들어 본 발명에 따른 보상 수단/지지 베어링 프로파일링("쉘-디스크 설계")으로, 드럼 브레이크 상에서의 횡방향 오프셋이 어떻게 개선되는지를 나타낸다. 이에 따라 마찰 라이닝 사용수명 동안 지지 베어링 접촉점에서의 횡방향 오프셋은 후행 브레이크 슈(7)에서 대략 4배 감소한다. 다시 말해, 도 1에서와 같은 초기 설계를 기준으로 변위 이동이 예를 들어 대략 1.77/1.91 mm까지 감소한다. 또한 당업자는 본 발명에 따른 특히 유리한 설계에서 관련 라이닝 슈 반경의 중심이 시작점으로부터 Y1c/Y1d 거리 만큼만 오프셋된다는 것을 인지할 것이다.
도 3과 도 4는 본 발명에 따른 또 다른 추가 발전사항을 예시적 실시예로서 도시한다. 그 예로 (마모되지 않은 새 상태인 것으로 도 3에 예시된) Rk 축에 대해 Y1c/Y1d만큼 오프셋된 변형예를 포함한다. 이 오프셋으로 인해, 접촉점이 상기 "Rk" 축 위로 Y1a/Y1b만큼 떨어져 위치하게 된다. 라이닝 마모가 증가함에 따라 접촉점이, Rk의 축 중심 위로, 최대 마모 정도인 Y1'a/Y1'b까지 이동한다(도 4 참조). 오프셋으로 인한 Rk 축에 대한 최대 간격(Y1a/Y1b/Y1'a 및 Y1'b)은 도 2에 예시된 것보다 대략 ½ 더 작다.
도 5는 예를 들어 도 2의 세부 사항(V)을 토대로 횡방향 오프셋 보상이 기하학적으로 구현된 지지 베어링을 나타낸다.

대체적으로 본 발명은 자동차용 드럼 브레이크(1), 또는 하나 이상의 드럼 브레이크(들)(1)를 구비한 전자 브레이크 시스템에 관한 것이다. 일반적으로는 전원이 차단되면 개방되도록 설계된 전기 서비스 브레이크 장치, 또는 전원이 차단되면 제동 작용(immobilizing action)을 하도록 설계된 전기 제동 브레이크 장치일 수 있으며, 마찬가지로 조합형 제동 브레이크-서비스 브레이크 장치도 가능하다.

이와 관련하여, 개략도는, 기본적으로, 예시 및 단순화 목적으로 특정 심플렉스(simplex) 유형의, 따라서 단순 서비스 브레이크로서의 드럼 브레이크(1)를 예시하고 있다. 간결함을 위해 도면에는, 원칙적으로는 추가 가능하며 전원이 차단된 경우에 제동 작용을 하도록 구비되는 제동 브레이크 장치를 도시하지 않았다. 한편 원칙적으로 설계 측면에서 다른 유형(예컨대, 듀얼 서보, 듀플렉스, 듀얼 듀플렉스)의 브레이크 또한 궁극적으로 가능하다.

작동을 위해, 바람직하게는 드럼 브레이크(1)의 전면에 확장 장치(2)가 구비된다. 상기 확장 장치(2)는 유압식 및/또는 전기기계식으로 작동 가능하며, 앵커 플레이트(4)에 대해 병진 이동하여 변위될 수 있는 하나 이상의, 그러나 바람직하게는 2개의 작동 부재들(15, 16) 및 접합부(3)를 구비한다. 상기 작동 부재들 및 접합부 각각은 구성요소들 및 부착용 부품들이 고정되어 있는 앵커 플레이트(4)의 전면(F)에 고정 설치된다. 특히 앵커 플레이트(4)의 후면에는, 특정 휠에 맞추어 작동 가능하며 차량에 고정되어 회전할 수 없도록 구성된 휠 브레이크 작동 장치인 전기기계식 휠 브레이크 액추에이터가 구비될 수 있다. 앵커 플레이트(4) 상에는 또한 브레이크 슈들(7, 8)이 이동 가능하게, 즉 앵커 플레이트(4)를 상대로 회전이 가능하도록 장착되어, 휠에 고정 배치된 브레이크 드럼(5)의 브레이크 드럼 포트(brake drum pot)(6)와 협력 작용한다. 각각의 브레이크 슈(7, 8)는 점진적으로 마모되는 것으로 도시된 마찰 라이닝(9, 10)을 위한 실질적으로 강성인 캐리어를 가지며, 또한 이들 브레이크 슈(7, 8) 사이에 복원 스프링(11, 12)이 탄성 예압(preload) 식으로 단단하게 개재되어 대체적으로 브레이크 슈(7, 8)에 복원력을 부여하거나 또는 마모되지 않은 비작동(non-actuated) 시작점("0")에서 출발하여 비작동 종료 위치까지 브레이크 슈(7, 8)를 유지한다.

본 발명은, 종래의 드럼 브레이크의 경우, 브레이크 드럼과 협력 작용하면서 여러 기술적인 이유로 항상 불균일한 마찰 라이닝 마모가 지지 베어링 접촉점들(13, 13', 14, 14')의 영역 내 기하학적 횡방향 오프셋을 야기하여, 그 결과로 지지 베어링 접촉점이 확장 장치(2)의 작동 부재들(15, 16)의 확장 축(S)에 횡방향으로(말하자면, 직각으로) 변위된다는 인식에 기반한다. 이에 따라, 확장 장치(2) 및 접합부(3)의 영역에서는, 브레이크 슈들(7, 8)의 점점 증가하는 상호 횡방향 오프셋 지지/접촉으로 인해 우력이 발생할 수 있으며, 이는 확장 장치(2)가 횡력(transverse force)에서 자유로워지지 못하는, 다시 말해 토크(torque)가 유입되는, 불리한 결과를 가져옴에 따라, 점진적으로 증가하는 횡력 하중이 확장 장치(2)의 힘의 흐름에 작용을 미치게 된다. 본 발명은 이를 해결하여, 횡력 보상을 가능하게 하거나 그 부정적 영향을 줄일 수 있다.

전기 드럼 브레이크의 경우, 전기기계식 기어드 모터 구동부는 원칙적으로 각각의 드럼 브레이크가 휠-특정 폐쇄 루프 제어를 위해 개별적으로 연결된 전기기계식 휠 브레이크 액추에이터 수단을 구비할 수 있도록 설계된다. 마찬가지로, 다수의 드럼 브레이크가, Bowden 케이블을 통해, 공동 전기기계식 액추에이터를 구비할 수도 있다. 액추에이터 수단의 전기 공급/작동/폐쇄 루프 제어를 위해 중앙 전자제어장치가 제공될 수 있다. 마찬가지로, 각각의 휠 브레이크 모듈은 추가 전자제어장치들과 상호 연동될 수 있는 로컬 전자제어장치를 구비할 수도 있다. 드럼 브레이크(1)에 힘 센서 수단이 제공될 수 있다.

본 발명의 장점은, 공지된 종래 기술에 따른 드럼 브레이크의 경우, (새 라이닝에서 완전히 마모된 라이닝으로) 마모가 발생했을 때 브레이크 슈들이 확장 장치와 형성하는 접촉점이 접촉선을 따라 상당히 이동하게 되며 이로 인해 확장 장치의 축 중심 주위로 큰 레버 암이 생긴다(도 1 참조)는 것을 확인하였고 전기 드럼 브레이크와 관련된 문제점을 해결하기 위한 유리한 간단한 해결책을 제시하였다는 점에 있다. 또한, 예를 들어, 전기기계식으로 작동되는 드럼 브레이크의 경우, 브레이크 슈들에서 확장 장치로, 중심 쪽으로의 힘 유입과 관련하여 어떠한 최적화된 설계도 실현된 적이 없다.

본 발명은 상술한 결점을 개선하기 위한 것이다. 라이닝에 의해 힘이 가능한 한 중심 쪽에 유입되도록 하는 것이 의도이다. 힘이 더 중심 쪽으로 전이된다는 사실 때문에, 마찰 증가, 및 기존의 유압식 브레이크 드럼 실린더의 경우에 발생할 수 있는(그리고, 잔류 토크 증가로 이어질 수 있는) 피스톤 걸림(jamming) 현상이 방지되거나 줄어든다. 이는 확장 장치의 효율성을 높인다. 라이닝에서 확장 장치로의 이러한 바람직한 힘 유입은 특히 전기기계식 확장 장치(예컨대, 볼 나사 또는 볼 램프 시스템)의 경우에 유용하다. 효율성을 높이는 것 외에도, 더 짧아진 가이드 길이 덕분에 횡력이 흡수될 수 있다. 이는 결과적으로 전기기계식 확장 장치의 치수 감소로 이어진다. 또 다른 이점은, 브레이크 토크 모니터링을 위해 "건식" 브레이크 시스템에서 바람직하게 사용되는 것과 같이, 힘 전이점들에 상응하게 설계된 변위량/힘 측정 장치들에 의한 수치 감지가 개선된다는 것이다. 이때 횡력은 예를 들어 측정값을 왜곡(또는 변조)시키는 횡방향 편향을 일으킨다.

드럼 브레이크 라이닝에서 확장 장치까지의 힘 접촉점과 관련하여 본 발명이 추구하는 "접촉식 설계"의 경우, "쉘-디스크 설계"를 통해 라이닝 변위가 크게 감소된다(도 3 참조). 이러한 형태를 선택함으로써, 불가피한 횡력이 가능한 한 낮게 유지되고 유리한 방식으로 지지되도록 해야 한다. 추가적인 "오프셋"이 있는 실시예의 경우, 축 중심 위로 변위되는 접촉면의 "시작점" 덕분에, 라이닝이 축 중심에서 벗어나 이동되는 것을 더욱 줄일 수 있다. 따라서, 마모 시, 힘 접촉점은 축 중심 위로 종료점(완전히 마모된 라이닝)까지 이동한다.

각 경우에 접촉면들에서 거울 대칭적 설계가 구현될 수도 있다.

본 발명에 의해 횡력의 감소, 및 드럼 브레이크 라이닝 상에서의 힘 접촉점의 이동이 가능해진다. 이러한 횡력 감소의 결과로, 관련된 구성요소들에서의 횡력이 감소됨에 따라, 더 이상 상기 구성요소들을 상기 힘에 맞추어 견고하게 설계하지 않아도 된다.

특히, 확장력(spreading force)을 인가하기 위해 예를 들어 스핀들 또는 볼/램프 시스템을 사용하는 새로운 건식 브레이크 시스템에서는 스핀들이 받는 횡력이 더 적기 때문에 매우 유리하며, 볼/램프 시스템의 경우, 개별 볼들이 더 균일하게 하중을 받게 된다. 상기 확장 장치의 가이드 시스템은 길이가 단축될 수 있다. 이를 이용하여 더 작은 구성요소들, 따라서 더 작은 확장 장치를 설계할 수 있다. 건식 시스템의 경우, 라이닝 지지대는 힘/토크 측정에도 실제로 사용된다. 이 또한 이미 설명한 바와 같이 힘/토크 측정의 정확성을 위해 힘을 중심 쪽으로 유입하는 것이 유리하다. 더 나아가 이는 가이드 피스톤을 구비한 기존의 유압 시스템에도 도움이 된다. 이 경우, 횡력을 감소시키고, 발생 가능한 피스톤 걸림 현상을 방지한다.

대체적으로 본 발명은 드럼 브레이크(심플렉스, 듀플렉스, 듀얼 듀플렉스 유형의 브레이크)를 구비한 모든 드럼 브레이크 시스템에서의 응용을 개선할 수 있다.

유리한 일 실시예에 의하면, Rk로는 가능한 한 작은 반경을 선택해야 하고, Rg로는 가능한 한 큰 반경(심지어 직선도 가능)을 선택해야 한다. Rg가 이동한다는 사실을 감안하여, Rg의 경우, 횡력을 최대한 줄이고자 한다면 주요 사용 범위에서 가능한 한 작은 각도 1a^°/1b^°/1'a^° 및 1'b^°가 발생하도록 보장해야 한다(도 3a/b 참조). 이는 예를 들어 도시된 바와 같이 오프셋으로 가능하다. Rk의 경우, 최소 반경은 재료 특성에 따른 제한을 받는다.

대체적으로, 본 발명에 따라 개선된 지지 베어링(접촉점들)은 서로 쌍을 이루는 다양한 구성요소들, 즉 드럼 브레이크들/드럼 브레이크 슈들에 보편적으로 제공될 수 있다. 마찬가지로, 본 발명에 따른 개선사항을 매우 특정한 드럼 브레이크 라이닝에만 제공하여, 본 발명에 따른 개선사항이 예를 들어 우선 회전 방향만으로만 적용되도록 하는 반면, 다른 하중 프로파일의 영향을 받을 수 있는 기타 접촉점들은 다르게 구성하는 것도 가능하다. 접촉점들은 어느 정도 서로 거울 대칭적으로 구성될 수 있다. 또한, "쉘-디스크 설계"를 원형 대신 다른 곡률 또는 대략적인 형상으로 대체할 수도 있다. 또한, 전술된 원리들은 라이닝 캐리어 및 접합부가 다수 부품들로 구성되는 차동 설계에서도 구현될 수 있다.

0 시작점 - 새 상태(기준점)
1 드럼 브레이크
2 확장 장치
3 접합부
4 앵커 플레이트
5 브레이크 드럼
6 브레이크 드럼 포트
7 브레이크 슈(주 브레이크 드럼 회전 방향 U인 경우, 후행)
8 브레이크 슈(주 브레이크 드럼 회전 방향 U의 경우, 선행)
9 마찰 라이닝
10 마찰 라이닝
11 복원 스프링
12 복원 스프링
13,13' 지지 베어링 접촉점
14,14' 지지 베어링 접촉점
15 작동 부재
16 작동 부재
ECU 전기제어장치
eRB 전동 휠 브레이크
EMB 전기기계식 휠 브레이크
ehRB 전기유압식 휠 브레이크
F 전면
Ax 휠 회전축(축 방향)
r 반경 방향
T 접선 방향
U 주 브레이크 드럼 회전 방향(우선 회전 방향/주 회전 방향)
U` 보조 브레이크 드럼 회전 방향
x1a,b; X2a,b 오프셋
Y1a,b, Y2a,b 오프셋
R 반경
S 확장축
Q 횡방향 축
D 드럼 브레이크 직경
Δx 마찰 라이닝 두께
Z1 오프셋 종료점(마찰 라이닝 마모)
Z2 오프셋 종료점(마찰 라이닝 마모)
Y1c;y1d 오프셋(횡방향 → 중심 방향으로 투영)

Claims (18)

1. 액추에이터 수단, 특히 회전-병진 전환기 기어 단을 포함한 전기 기어드 모터 구동 모듈, 트랜스미션 수단, 및/또는 선택적으로 접합부(3) 상에 지지되는, 작동 부재(15, 16)를 포함한 확장 장치(2)가, 브레이크 드럼(5)과 협력 작용하는 데 적합하도록 설계된 이동 가능하게 장착된 브레이크 슈들(7, 8)과 함께, 지지 베어링들을 통해, 힘의 흐름을 이루는, 자동차 브레이크 시스템용 드럼 브레이크(1)로서,
   브레이크 슈 횡방향 오프셋 보상 장치가 확장 장치(2) 및/또는 접합부(3)에 인접하여 제공되되, 상기 보상 장치는, 확장 장치(2) 및/또는 접합부(3)에 측방향으로 인접하여, 드럼 브레이크(1)의 브레이크 슈(7, 8)의 힘의 흐름에 통합되는 것을 특징으로 하는 자동차 브레이크 시스템용 드럼 브레이크(1).
2. 제1항에 있어서,
   보상 장치가 브레이크 드럼 내부 공간에 위치되는 것을 특징으로 하는 자동차 브레이크 시스템용 드럼 브레이크(1).
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   보상 장치가 접합부(3)와 브레이크 슈(7, 8) 사이의 경계면 및/또는 작동 부재(15, 16)와 브레이크 슈(7, 8) 사이의 경계면에 형태 끼워맞춤 방식으로 직접 통합되는 것을 특징으로 하는 자동차 브레이크 시스템용 드럼 브레이크(1).
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   보상 장치가, 특히 적어도 하나의 어댑터 구성요소의 도움으로, 확장 장치(2)와 브레이크 슈(7, 8) 및/또는 접합부(3)와의 경계면에 형태 끼워맞춤 방식으로 간접적으로 통합되는 것을 특징으로 하는 자동차 브레이크 시스템용 드럼 브레이크(1).
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   보상 장치의 상호 접촉 영역에는 포지티브 가이드를 갖는 조인트형 또는 이동 가능한 베어링 기구가 구비되는 것을 특징으로 하는 자동차 브레이크 시스템용 드럼 브레이크(1).
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   확장 장치(2)/작동 부재(15, 16)와 브레이크 슈(7, 8) 및/또는 접합부(3) 사이의 보상 장치의 포지티브 가이드는 조인트 디스크/조인트 소켓 방식으로 2차원적 만곡 아치 형상의 트랙 가이드로서 구현되는 것을 특징으로 하는 자동차 브레이크 시스템용 드럼 브레이크(1).
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   조인트 방식으로 배치된 만곡 가이드는 하나 이상의 원호 활꼴들(circular arc segment)을 갖는 것을 특징으로 하는 자동차 브레이크 시스템용 드럼 브레이크(1).
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   짝을 이룬 서로 다른 원호 활꼴들은 상이한 반경(R)을 갖되, 각각의 곡률이 동일한 방향으로 배향되어 밀착접촉하는 것을 특징으로 하는 자동차 브레이크 시스템용 드럼 브레이크(1).
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   상호 관계에서, 작동 부재에 위치하는 (마스터) 반경(R)은 브레이크 슈에 위치하는 (슬레이브) 반경(R)보다 점진적으로 작아지는 치수인 것을 특징으로 하는 자동차 브레이크 시스템용 드럼 브레이크(1).
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    브레이크 드럼 직경을 기준으로, 작동 부재에 위치하는 (마스터) 반경(R)은 각각의 경우에 브레이크 드럼 직경의 적어도 약 0.6 내지 1.5배이고, 이에 대응하는, 브레이크 슈에 위치하는 (슬레이브) 반경(R)은 브레이크 드럼 직경의 적어도 약 1/4 내지 1/20배인 것을 특징으로 하는 자동차 브레이크 시스템용 드럼 브레이크(1).
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    반경들(R)의 하나 이상의 중심은 특히 기설정된 오프셋(Y1c;Y1d)만큼 휠 회전축(Ax)을 향해 횡방향으로 오프셋되도록 위치하는 것을 특징으로 하는 자동차 브레이크 시스템용 드럼 브레이크(1).
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    모든 브레이크 슈(7, 8)에는 모든 브레이크 드럼 회전 방향(U, U')으로 하나 이상의 브레이크 슈 횡방향 오프셋 보상 장치가 할당되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차 브레이크 시스템용 드럼 브레이크(1).
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 브레이크 슈(7, 8)에는 한 브레이크 드럼 회전 방향(U, U')으로 하나의 브레이크 슈 횡방향 오프셋 보상 장치가 할당되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차 브레이크 시스템용 드럼 브레이크(1).
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    브레이크 슈 횡방향 오프셋 보상 장치는 한 브레이크 드럼 회전 방향(U, U')으로만 배타적으로 할당되어 있고 하나 이상의 후행(trailing) 드럼 브레이크 슈(들)(7, 8)에만 배타적으로 할당되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차 브레이크 시스템용 드럼 브레이크(1).
15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    보상 장치는 브레이크 드럼 내부에서 하중 측정 장치에 인접하여 앵커 플레이트에 고정 설치되는 것을 특징으로 하는 자동차 브레이크 시스템용 드럼 브레이크(1).
16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    전기 자동차 브레이크 시스템은 드럼 브레이크(1)의 개방 루프 및/또는 폐쇄 루프 제어를 위해 제어장치(ECU)를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차 브레이크 시스템용 드럼 브레이크(1).
17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    전기 자동차 브레이크 시스템은 하나 이상의 전기기계식 및/또는 전기유압식으로 작동 가능한 휠 브레이크를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동차 브레이크 시스템용 드럼 브레이크(1).
18. 제17항에 있어서,
    형성된 자동차 브레이크 시스템에는 적어도 하나의 디스크 브레이크가 구비되는 것을 특징으로 하는 자동차 브레이크 시스템용 드럼 브레이크(1).

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