KR20230099662A - 브레이크 드럼, 브레이크 드럼을 생산하는 방법 및 드럼 브레이크 조립체 - Google Patents

브레이크 드럼, 브레이크 드럼을 생산하는 방법 및 드럼 브레이크 조립체 Download PDF

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KR20230099662A
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Abstract

본 발명은 브레이크 드럼, 브레이크 드럼을 생산하는 방법 및 드럼 브레이크 조립체에 관한 것이다.

Description

브레이크 드럼, 브레이크 드럼을 생산하는 방법 및 드럼 브레이크 조립체{Drum brake, method of producing a brake drum, and A drum brake assembly}
본 발명은 브레이크 드럼, 브레이크 드럼을 생산하는 방법 및 드럼 브레이크 조립체에 관한 것이다.
자동차 분야에서 널리 사용되는 2 가지 유형의 브레이크 시스템들이 있다. 디스크 브레이크들은, 전형적으로 캘리퍼들에 의해 홀딩된 브레이크 패드들이 회전 디스크를 눌러서 마찰을 생성하고 회전 디스크의 회전 속도를 감소시켜서 부착된 차축 또는 휠을 감속하는 브레이크 시스템들이다. 한편, 드럼 브레이크들은, 브레이크 드럼으로 지칭되는 회전 실린더-형 부품 및 그 안에 배치된 브레이크 슈(shoe)들로 구성된다. 작동될 때, 이러한 슈들은 브레이크 드럼의 내부 표면에 대해 바깥쪽으로 눌러서 마찰을 야기한다. 현재, 디스크 브레이크들이 많은 응용 분야들에서 더 일반적이지만, 드럼 브레이크들은 향후 응용 분야들에 대해 드럼 브레이크들을 매력적으로 만드는 특정 이점들을 갖는다. 이러한 이점들 중에는 더 긴 유지보수 간격들, 외부 입자들 및 부식 영향들로부터 마찰 표면들을 보호하는 폐쇄형 설계, 더 양호한 브레이크 먼지의 수집 및 토크 드래그의 감소가 있다.
일반적으로, 브레이크 드럼은, 예를 들어, 주철로 만들어진 일체형 피스들로 생산된다. 이러한 브레이크 드럼들은, 드럼의 상대적으로 무거운 중량 및 높은 동작 소음과 같은 단점들을 나타낸다. 또한, 드럼 내의 열 방산이 문제가 되는 경향이 있다. 강력한 제동(heavy braking) 시에 상당한 열이 생성되며, 이는 드럼의 열 팽창을 야기할 수 있다. 이러한 열팽창은 브레이크 드럼과 브레이크 슈들 사이의 상대적인 거리의 변화들을 야기하여 감소된 제동 효율 또는 최소한 운전자에 대한 변경된 브레이크 페달 감각을 야기할 수 있다. 이러한 효과는 브레이크 페이드(brake fade)로서 알려져 있다.
브레이크 드럼의 더 양호한 냉각을 제공하기 위한 시도로서, US 9709114 B2는 드럼의 원주를 따라 홀들 또는 슬롯들의 패턴들이 구비된 브레이크 드럼을 개시한다. 종래 기술에서, KR 20170082749 A 또는 KR 20050042692 A에서와 같이, 더 경량의 구조를 가능하게 하기 위해 하나 이상의 링들로 드럼을 보강하는 것이 또한 알려져 있다.
본 발명의 목적은 전술한 단점들을 극복하는 브레이크 드럼을 갖는 드럼 브레이크를 제공하는 것이다. 특히, 본 발명은 브레이크 페이드를 감소시키기 위해 열 팽창이 제어되는 방식으로 구성된 브레이크 드럼을 제공한다.
이러한 목적은, 독립항에 정의된 바와 같은 브레이크 드럼에 의해, 제14항에 따른 방법에 의해 그리고 제15항에 따른 드럼 브레이크 조립체에 의해 해결된다. 가능한 실시예들이 본 명세서 및 종속항들에서 설명된다.
특히, 제안된 브레이크 드럼은 외부 드럼, 적어도 외부 드럼의 내부 방사상 표면 상에 제공되는 적어도 하나의 내열성 접착제의 층, 및 적어도 하나의 접착층을 통해 외부 드럼과 연결되는 외부 드럼 내부에 제공되는 내부 드럼을 포함한다.
외부 드럼은 브레이크 드럼 하우징을 포함한다. 이것은 차축 또는 휠 허브와 같은 차량의 회전가능 구성요소에 부착되도록 설계된다. 외부 드럼은 실질적으로, 차량의 회전가능 구성요소의 회전축과 일치하는 축을 갖는 직각 원형 실린더(right circular cylinder)의 베이스 형태를 가질 수 있다. 드럼 또는 포트(pot)로서 설명되는 브레이크 드럼은 베이스 측면들 중 하나에서 폐쇄되고 다른 하나에서 개방된 실린더의 형태를 가질 수 있다. 이것은 브레이크 드럼의 회전축 주위로 연장되는 실린더 맨틀(mantle) 표면 및 실린더 맨틀 표면에 연결되고 실린더 맨틀 표면에 실질적으로 직각인 베이스 섹션을 가질 수 있다. 드럼은 또한, 각진 맨틀 표면, 개방된 그리고 폐쇄된 원형 베이스 측면을 갖는 절두 원뿔의 베이스 형태를 가질 수 있다. 외부 드럼은 주철과 같은 브레이크 드럼들을 생산하는 데 일반적으로 사용되는 임의의 재료로 생산될 수 있다.
적어도 외부 드럼의 내부 방사상 표면은 내열성 접착제의 층으로 커버된다. 접착층은 외부 드럼의 폐쇄된 베이스 측면을 추가로 커버할 수 있다. 접착층은 외부 드럼과 내부 드럼 사이에 영구적인 연결을 제공한다. 제동 동작 동안, 접착층은 많은 양의 기계적 응력을 경험할 수 있다. 제동 동작 동안, 접착층은 또한 고온들 및 높은 온도 구배들을 경험할 수 있다. 접착층의 재료는, 이러한 조건들 하에서 접착층의 재료가 끊어지지 않고 안정적인 연결을 제공하도록 선택되어야 한다. 접착층의 내열성 접착제는 예를 들어 에폭시들과 같은 적합한 유기 접착제들, 또는 실리콘 세라믹 기반 접착제들과 같은 무기 접착제들로부터 선택될 수 있다. 상이한 내열성 재료들의 다수의 층들이 내부 드럼과 외부 드럼 사이에 제공될 수 있다.
내부 드럼은 외부 드럼의 원주 내부에 위치된다. 드럼 브레이크 어셈블리에서의 사용 시에, 내부 드럼은 브레이크 슈들에 대한 마찰 표면을 제공할 수 있다. 내부 드럼은 외부 드럼과 실질적으로 유사하지만 더 작은 원주를 갖는 형태를 가질 수 있다. 내부 드럼 및 외부 드럼은 원주 벽들의 두께와 관련하여 동일하거나 또는 상이한 비율들을 가질 수 있다. 내부 드럼 및 외부 드럼은 동일하거나 또는 상이한 재료들로 구성될 수 있다. 내부 드럼은 적어도 하나의 내열성 접착제의 층을 통해 외부 드럼에 영구적으로 연결된다.
외부 드럼 및 내부 드럼의 배열이 내열성 접착제의 층을 통해 연결되어 있기 때문에, 제동 동작 동안 발생하는 열로 인한 브레이크 드럼의 열 팽창이 제어될 수 있다. 한편 당업계에서 알려진 표준 브레이크 드럼은 바깥쪽으로 팽창하며, 여기서 바깥쪽 방향은 브레이크 드럼의 회전축으로부터 방사상으로 멀어지는 것으로 정의된다. 이는 브레이크 드럼의 내부 표면과 브레이크 슈들 사이의 증가된 거리를 야기하여 감소된 제동 효율을 초래한다. 본 발명에 따른 브레이크 드럼에서, 내부 드럼의 열 팽창은 외부 드럼에 의해 제한된다. 적어도 하나의 내열성 접착제의 층으로 인해, 내부 드럼 및 외부 드럼은 상이한 정도의 가열 및 그에 따라 상이한 정도의 열 팽창에 노출된다. 내부 드럼은 바깥쪽으로 팽창할 수 없으며 그 대신 브레이크 슈들을 향해 안쪽으로 팽창해야 한다.
내열성 접착제의 층은 또한 완충(dampening) 효과를 제공하여 감소된 소음 방출을 야기할 수 있다. 최적화된 설계 및 재료들의 선택과 함께, 이러한 구성은 또한 드럼 브레이크의 감소된 질량을 가능하게 한다.
내부 드럼은 실질적으로 외부 드럼과 동일한 형태를 가질 수 있다. 즉, 내부 드럼은 또한, 하나의 개방된 베이스 측면 및 하나의 폐쇄된 베이스 측면을 갖는 실린더 또는 절두 원뿔을 구성할 수 있다. 이러한 경우에, 내부 드럼의 폐쇄된 베이스 측면은 내열성 접착제의 층을 통해 외부 드럼의 폐쇄된 베이스 측면에 접할 수 있다. 이는 내부 드럼으로의 열 및 진동의 전달을 제한하는 것을 가능하게 할 수 있다.
대안적으로, 내부 드럼은 2개의 개방된 베이스 측면들을 갖는 실린더 또는 절두 원뿔을 구성할 수 있다. 이러한 경우에, 브레이크 드럼의 내부 체적은 일 측면에서 외부 드럼에 의해 정의된다. 이는, 여전히 내부 드럼의 방사상 표면을 제한하면서 외부 드럼을 통한 개선된 열 방산을 가능하게 할 수 있다.
적어도 하나의 내열성 접착제의 층은 열 절연 속성들을 가질 수 있다. 이는 내부 드럼으로의 열 전달 및 열 팽창을 보다 강력하게 제한하는 것을 가능하게 할 수 있으며, 따라서 본 발명의효과를 증가시킬 수 있다.
본 발명이 단일 내부 드럼에 한정되지 않는다. 각각 적어도 하나의 내열성 접착제의 추가적인 층으로 추가적인 내부 드럼들이 외부 드럼 내부에 안착(nest)될 수 있다. 적어도 하나의 내열성 접착제의 추가적인 층은 적어도 내부 드럼의 내부 방사상 표면 상에 제공될 수 있으며, 추가적인 내부 드럼은 내부 드럼 내부에 제공되고 적어도 하나의 추가적인 접착층을 통해 내부 드럼과 연결될 수 있다. 이러한 방식으로 열 및 진동 전달에 대한 추가적인 장벽이 이뤄질 수 있다.
브레이크 드럼은 이러한 효과를 개선하기 위해 내열성 접착제의 추가의 추가적인 층들 및 외부 드럼 내부에 안착된 추가의 추가적인 내부 드럼들을 포함할 수 있다.
내부 드럼 또는 내부 드럼들(즉, 적용 가능한 경우, 또한 추가적인 내부 드럼 및 추가의 추가적인 내부 드럼들)은 접착층 또는 층을 통한 고정에 더하여 기계적 수단을 통해 외부 드럼에 추가로 고정될 수 있다. 이러한 기계적 수단은 볼트들, 리벳들, 또는 유사한 것을 포함할 수 있다. 기계적 수단은 추가적인 안정성 및 보다 확실한 연결을 제공할 수 있다. 그들의 위치 및 구성에 의존하여, 추가적인 기계적 연결 수단은 또한 열 팽창의 방향에 영향을 줄 수 있을 뿐만 아니라 열 방산의 보다 정밀한 관리를 가능하게 할 수 있다.
외부 드럼 및 내부 드럼은 상이한 재료들로 형성될 수 있다. 2개 이상의 내부 드럼이 외부 드럼 내부에 안착되는 경우, 각각의 내부 드럼은 상이한 재료로 형성될 수 있다. 예를 들어, 최내측(innermost) 드럼은, 최내측 드럼이 브레이크 슈들과 마찰 접촉하도록 설계됨에 따라 특히 내마모성 주철로 형성될 수 있다. 외부 드럼은, 예를 들어, 브레이크 드럼의 중량을 감소시키기 위해 알루미늄으로 형성될 수 있다.
특히, 외부 드럼 및 내부 드럼 또는 드럼들은 상이한 열 팽창 계수들을 갖는 재료들로 형성될 수 있다. 일 예로서, 외부 드럼은, 내부 드럼의 재료의 열 팽창 계수보다 낮은 열 팽창 계수를 갖는 재료로 형성될 수 있다. 이는, 접착층의 강력한 절연 효과 없이도 드럼 브레이크의 열 팽창의 효과적인 억제를 가능하게 한다.
외부 드럼의 벽은 적어도 하나의 공동을 포함할 수 있다. 외부 드럼의 벽은 또한 몇몇 공동들을 포함할 수 있다. 이러한 공동들은 열 및 구조적 소음의 방산을 지원할 수 있다.
유사하게, 내부 드럼의 벽 또는 내부 드럼들의 벽은 적어도 하나의 공동을 포함할 수 있다. 이들이 또한 몇몇 공동들을 포함할 수 있다. 이러한 공동들은 열 및 구조적 소음의 방산을 지원할 수 있다.
전술한 공동들은 열 절연 재료로 충전될 수 있다. 공동들은 또한 구조적 소음을 방지하기 위해 완충 재료로 충전될 수 있다.
본 발명은 또한 설명된 브레이크 드럼을 생산하는 방법에 관한 것이다. 브레이크 드럼을 생산하는 방법은, 적어도 외부 드럼 또는 내부 드럼이 주조 또는 시트 굽힘에 의해 제공되고, 적어도 내열성 접착제의 층이 적층 제조 방법들에 의해 제공되는 것을 포함한다.
외부 드럼은 주조 또는 시트 굽힘에 의해 제공될 수 있다. 내부 드럼이 또한 주조 또는 시트 굽힘에 의해 제공될 수 있다. 추가적인 부품들이 또한 다른 적합한 금속 가공의 방법들에 의해 제공될 수 있다.
적어도 내열성 접착제의 층은 3D 프린팅과 같은 적층 제조 프로세스에 의해 제공된다. 추가적인 부품들이 또한 적층 제조 프로세스들에 의해 제공될 수 있다.
따라서, 열 방산 및 열 팽창에 관한 유리한 속성들을 갖는 브레이크 드럼을 생산하는 간단한 방법이 제공된다.
본 발명에 따른 브레이크 드럼은 드럼 브레이크 조립체에서 사용되도록 설계된다. 특히, 이러한 드럼 브레이크 조립체는, 설명된 바와 같은 브레이크 드럼, 브레이크 드럼 내에 배열된 적어도 하나의 브레이크 슈, 및 적어도 하나의 브레이크 슈에 연결된 적어도 하나의 브레이크 실린더를 포함한다.
여기서, 적어도 하나의 브레이크 슈는, 제동을 하는 동안 브레이크 슈가 브레이크 드럼과 접촉하도록 브레이크 드럼에 대해 브레이크 실린더에 의해 변위가능하다.
브레이크 드럼은 차축 또는 휠 허브와 같은 회전 요소에 결합된다. 브레이크 슈 및 브레이크 실린더는 비-회전가능 지지 플레이트에 부착된다.
브레이크 실린더의 유압 맞물림은 브레이크 드럼의 내부 원통 표면에 대해 브레이크 슈를 밀어서 마찰을 통해 브레이크 드럼 및 결합된 요소의 회전을 감속한다.
설명된 브레이크 드럼의 유리한 속성들로 인해, 이러한 드럼 브레이크 조립체는 개선된 제동 효율을 갖고 더 적은 브레이크 페이드(fade)를 나타낸다. 드럼 브레이크 조립체는 또한 더 낮은 소음 수준으로 작동할 수 있으며 감소된 중량을 갖도록 설계될 수 있다.
이하에서 본 발명의 실시예들이 첨부된 개략도들과 관련하여 더 상세하게 설명된다. 동일한 특징들은 도면들 전체에 걸쳐 동일한 참조 부호들로 표시될 수 있다.
도 1는 종래 기술에서 알려진 브레이크 드럼의 개략적인 단면이다.
도 2는 제동 동작 동안 및 후의 종래 기술에서 알려진 브레이크 드럼의 열 팽창의 개략적인 표현이다.
도 3는 제1 실시예에 따른 브레이크 드럼의 개략적인 단면이다.
도 4은 제2 실시예에 따른 브레이크 드럼의 개략적인 단면이다.
도 5는 제3 실시예에 따른 브레이크 드럼의 개략적인 단면이다.
도 6는 제4 실시예에 따른 브레이크 드럼의 개략적인 단면이다.
도 7은 제5 실시예에 따른 브레이크 드럼의 개략적인 단면이다.
도 8은 제6 실시예에 따른 브레이크 드럼의 개략적인 단면이다.
도 9은 설명된 브레이크 드럼을 포함하는 드럼 브레이크 조립체의 개략적인 평면도이다.
도 1는 종래 기술에서 알려진 바와 같은 추상화된 브레이크 드럼의 단순화된 단면을 도시한다. 단면의 평면은 브레이크 드럼의 회전축을 통과하는 평면이다. 도시된 브레이크 드럼은 축 방향으로 대칭적이다. 드럼의 베이스 측면들은 실질적으로 원형인 것으로 가정된다. 브레이크 드럼은 약간 비스듬한 측면 표면들을 갖는 실린더 또는 절두 원뿔로 도시된다. 드럼의 하나의 베이스 측면은 폐쇄되고, 다른 베이스 측면은 개방된다.
도 1에 도시된 브레이크 드럼은 단일 피스로 형성된다. 실제로, 브레이크 드럼은 주철로 형성될 수 있다. 드럼 브레이크에서, 회전 브레이크 드럼의 내부 표면은, 제동 동작 동안 브레이크 슈들이 이에 대해 밀리는 마찰 표면을 제공한다. 결과적인 마찰이 브레이크 드럼 및 결합된 요소들의 회전을 감속한다. 그러나, 이러한 마찰은 또한 상당한 열의 생성을 야기한다. 이는 브레이크 드럼이 제동 동안 그리고 제동 이후에 팽창하는 것을 야기한다. 이러한 열 팽창이 도 2에 점선들로 도시된다. 브레이크 드럼의 기하구조로 인해, 재료는 방사상으로 그리고 회전 축을 따라 바깥쪽으로 팽창한다. 이는 브레이크 드럼의 내부 표면과 브레이크 슈들 사이의 증가된 거리를 야기한다. 결과는 브레이크 페이드로 알려진 감소된 제동 효율이다.
도 3는 본 발명에 따른 브레이크 드럼(1)의 제1 실시예를 도시한다. 설명된 문제를 극복하기 위해, 브레이크 드럼(1)은 서로 내부에 안착된 2개의 드럼들로 구성된다. 외부 드럼(2) 및 내부 드럼(4)은 실질적으로 동일한 형태를 가지며, 여기서 내부 드럼(4)은 외부 드럼(2) 내부에 끼워지도록 축소된다. 외부 드럼(2) 및 내부 드럼(4)은 내열성 접착제의 층(3)으로 서로 연결된다.
내열성 접착제의 층(3)은 드럼 부품들 사이에 고정된 연결을 제공하며, 추가적으로 브레이크 드럼(1) 내부의 열 방산을 위한 장벽을 제공한다. 따라서, 제동 동작 동안, 외부 드럼(2)은 내부 드럼(4)보다 더 적은 정도로 가열된다. 결과적으로, 외부 드럼(2)은 또한 더 적은 정도로 팽창한다. 내부 드럼(4)이 외부 드럼(2)에 의해 제한되기 때문에, 내부 드럼은 브레이크 슈들을 향해 안쪽으로 팽창하도록 강제된다. 이는 표준 브레이크 드럼에 비해 브레이크 효율을 증가시킨다.
이러한 효과를 개선하기 위해, 내열성 접착제의 층(3)은, 열 방산을 주로 내부 드럼(4)으로 제한하기 위해, 열 절연 속성들을 갖는 접착제로 형성될 수 있다. 외부 드럼(2) 및 내부 드럼(4)은 또한 상이한 열 팽창 계수들을 갖는 상이한 재료들로 형성될 수 있다. 내부 드럼(4)의 신뢰할 수 있는 제한을 제공하기 위해, 외부 드럼은 매우 낮은 열 팽창 계수를 갖는 재료로 형성될 수 있다. 접착층(3)이 양호한 절연을 제공하는 경우, 외부 드럼(2)은 또한, 그렇지 않았다면 높은 열 팽창을 나타냈을 알루미늄과 같은 경량 재료로 형성될 수 있다. 내부 드럼(4)의 마찰 표면을 제공하기 위해, 주철은 주철의 내마모성으로 인해 유리할 수 있다. 중량, 내마모성, 열 전도율 및 열 팽창과 같은 상이한 물리적 속성들을 갖는 재료들을 선택하고 그에 따라 드럼 부품들의 두께를 설계함으로써, 브레이크 드럼의 팽창 거동이 효과적으로 제어될 수 있다.
접착층(3)은, 외부 드럼(2)과 내부 드럼(4) 사이에 진동 감쇠 요소를 제공하여 더 적은 소음 방출을 야기하는 추가적인 이점을 제공할 수 있다.
도 4은 본 발명에 따른 브레이크 드럼의 제2 실시예를 도시한다. 이러한 실시예에서, 내부 드럼(4)은 접착층(3)에 의해서 뿐만 아니라 볼트들 또는 리벳들을 구성할 수 있는 기계적 수단(5)에 의해 외부 드럼(2) 내부에 고정된다. 이러한 기계적 수단(5)은 외부 드럼(2)과 내부 드럼(4) 사이의 연결을 보강하며, 따라서 드럼들의 서로에 대한 팽창을 추가로 제한할 수 있다. 추가로, 이러한 기계적 수단(5)은 열 방산을 위한 제어된 경로들로서 역할할 수 있다.
도 5 및 도 6는, 내부 드럼(4)이 외부 드럼(4)과는 상이한 형태를 갖는 2개의 실시예들을 도시한다. 외부 드럼(2)이 외부 드럼의 (좌측) 베이스 측면에서 폐쇄되는 반면, 내부 드럼(4)은 내부 드럼의 양쪽 베이스 측면들에서 개방된다. 따라서, 내부 드럼(4)은 외부 드럼(2)의 내부 원주에만 접하고 외부 드럼(2)의 내부 원주에만 내열성 접착제의 층(3)이 제공된다. 도 5 및 도 6는 또한 점선 화살표들로 브레이크 드럼(1) 내의 열 전달의 가능한 경로들을 도시한다. 열 전달은 외부 드럼(2)의 베이스 측면을 통해 방해를 받지 않는 반면, 접착층(3)에 의해 드럼의 측벽들을 통한 열 방산에서는 방해를 받는다. 결과적으로, 이러한 실시예들은 가열을 제어하면서 브레이크 드럼(1) 밖으로의 열의 전달을 허용하며, 따라서 브레이크 드럼(1)의 측면 표면들의 팽창을 허용한다. 도 5의 제3 실시예에서, 외부 드럼(2) 및 내부 드럼(4)은 접착층(3)을 통해서만 연결된다. 도 6는, 외부 드럼(2)과 내부 드럼(4)을 연결하기 위해 추가적인 물리적 수단(5)이 사용되는 제4 실시예를 도시한다.
도 7은, 내부 드럼들의 다수의 층들을 사용하는 제5 실시예를 도시한다. 이전의 실시예들에서와 같이, 제1 내부 드럼(4)은 내열성 접착층(3)을 통해 외부 드럼(2)과 연결된다. 내열성 접착제(6)의 추가적인 층이 제1 내부 드럼(4)의 내부 표면에 제공되고, 제2 내부 드럼(7)이 제1 내부 드럼 내에 제공된다. 이와 같이 다수의 접착층들(3, 6)을 사용하고 유리한 열적 속성들을 갖는 제1 내부 드럼(4)의 재료를 선택하는 것은 더 양호한 열적 절연을 야기할 수 있고, 제동 동작 하에서 브레이크 드럼(1)의 거동에 걸쳐 개선된 제어를 가능하게 할 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 브레이크 드럼의 제6 실시예를 도시한다. 이러한 실시예에서, 외부 드럼(2) 및 내부 드럼(4)은 내부에 중공 공동(8)을 갖도록 형성된다. 이러한 공동들(8)은 브레이크 드럼(1)의 중량을 감소시키며, 추가적인 열 절연을 제공할 수 있을 뿐만 아니라 구조적 소음들을 방산하기 위한 지지를 제공할 수 있다. 공동들(8)은 공기로 충전되거나 또는 절연 재료로 충전될 수 있다. 도 8이 외부 드럼 및 내부 드럼 둘 모두 내의 공동들(8)을 도시하지만, 공동들은 또한 하나의 드럼 부품들에 한정될 수 있다.
설명된 실시예들은 서로 배타적이지 않으며, 물론 설명된 효과들의 조합을 달성하기 위해 조합될 수 있다.
본 발명에 따른 브레이크 드럼(1)을 생산하기 위해, 외부 드럼(2) 또는 내부 드럼(4) 중 적어도 하나는 주조 또는 시트 굽힘에 의해 형성될 수 있다. 결과적으로, 이러한 드럼 부품들은 종래의 브레이크 드럼들을 생산하기 위해 사용되는 동일한 도구로 쉽게 생산될 수 있다. 접착층(3)은 적층 제조에 의해 외부 드럼(2)의 내부 표면에 도포될 수 있다. 따라서, 브레이크 드럼(1)을 생산하는 방법은 상대적으로 적고 단순한 단계들만을 수반한다.
그런 다음, 브레이크 드럼(1)은 도 9에 도시된 바와 같이 표준적인 드럼 브레이크 조립체 내에 위치될 수 있다. 드럼 브레이크 조립체(9)는 브레이크 드럼(1), 브레이크 슈들(10) 및 브레이크 실린더(11)를 포함한다. 브레이크 드럼(1)은 전술된 실시예들의 특징들 중 임의의 특징을 포함할 수 있다. 제동 동작 동안, 브레이크 슈들(10)은 브레이크 실린더(11)에 의해, 내부 드럼(4)에 의해 형성된 브레이크 드럼(1)의 내부 방사상 표면에 대해 눌린다. 결과적인 마찰이 내부 드럼(4)을 가열한다. 그러나, 외부 드럼(2), 접착층(3) 및 내부 드럼(4)의 조합으로 인해 열 방산 및 열 팽창이 제어되기 때문에, 내부 드럼(4)의 표면이 브레이크 슈들(11)로부터 멀어지도록 팽창하지 않고 브레이크 페이드가 방지된다.

Claims (15)

  1. 브레이크 드럼(1)으로서,
    외부 드럼(2),
    적어도 상기 외부 드럼(2)의 내부 방사상 표면 상에 제공되는, 적어도 하나의 내열성 접착제의 층(3),
    상기 적어도 하나의 접착층(3)을 통해 상기 외부 드럼(2)에 연결되는 상기 외부 드럼(2) 내부에 제공되는 내부 드럼(4)을 포함하는, 브레이크 드럼(1).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 내부 드럼(4)은 하나의 폐쇄된 베이스 측면을 갖도록 형성되는, 브레이크 드럼(1).
  3. 제1항에 있어서,
    상기 내부 드럼(4)은 2개의 개방된 베이스 측면들을 갖도록 형성되는, 브레이크 드럼(1).
  4. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 내열성 접착제의 층(3)은 열 절연성인, 브레이크 드럼(1).
  5. 제1항에 있어서,
    적어도 하나의 내열성 접착제의 추가적인 층(6)이 적어도 상기 내부 드럼(4)의 내부 방사상 표면 상에 제공되며,
    상기 적어도 하나의 내열성 접착제의 추가적인 층(6)을 통해 상기 내부 드럼(4)에 연결되는 추가적인 내부 드럼(7)이 상기 내부 드럼(4) 내부에 제공되는, 브레이크 드럼(1).
  6. 제5항에 있어서,
    내열성 접착제의 추가의 추가적인 층들 및 추가의 추가적인 내부 드럼들이 상기 내부 드럼 내에 안착되는, 브레이크 드럼(1).
  7. 제1항에 있어서,
    상기 내부 드럼(4)은 추가적으로 기계적 수단(5)을 통해 상기 외부 드럼 내부에 고정되는, 브레이크 드럼(1).
  8. 제1항에 있어서,
    상기 외부 드럼(2) 및 상기 내부 드럼(4)은 상이한 재료들로 형성되는, 브레이크 드럼(1).
  9. 제5항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 추가적인 내부 드럼(7)은 상기 외부 드럼(2)의 재료 및 상기 내부 드럼(4)의 재료와는 상이한 재료로 만들어지는, 브레이크 드럼(1).
  10. 제9항에 있어서,
    상기 재료들은 상이한 열 팽창 계수들을 갖는, 브레이크 드럼(1).
  11. 제1항에 있어서,
    상기 외부 드럼(2)의 벽은 적어도 하나의 공동(8)을 포함하는, 브레이크 드럼(1).
  12. 제1항에 있어서,
    상기 내부 드럼(4)의 벽은 적어도 하나의 공동(8)을 포함하는, 브레이크 드럼(1).
  13. 제11항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 공동(8)은 열 절연 재료로 충전되는, 브레이크 드럼(1).
  14. 제1항에 따른 브레이크 드럼(1)을 생산하는 방법으로서,
    상기 외부 드럼(2) 및 상기 내부 드럼(4) 중 적어도 하나는 주조 또는 시트 굽힘에 의해 제공되고,
    적어도 상기 내열성 접착제의 층(3)은 적층 제조 방법들에 의해 제공되는, 방법.
  15. 자동차에 대한 드럼 브레이크 조립체(9)로서,
    제1항에 따른 브레이크 드럼(1),
    상기 브레이크 드럼(1) 내에 배열되는 적어도 하나의 브레이크 슈(10),
    상기 적어도 하나의 브레이크 슈(10)에 연결되는 적어도 하나의 브레이크 실린더(11)를 포함하며,
    상기 적어도 하나의 브레이크 슈(10)는, 제동을 하는 동안 상기 브레이크 슈(10)가 상기 브레이크 드럼(1)과 접촉하도록 상기 브레이크 드럼(1)에 대해 상기 브레이크 실린더(11)에 의해 변위가능한, 드럼 브레이크 조립체(9).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1251039A (ko) 1967-12-09 1971-10-27
DE3907443C2 (de) 1989-03-08 1994-02-24 Miba Frictec Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer Reiblamelle
DE19858317A1 (de) 1998-12-17 2000-06-21 Volkswagen Ag Bremstrommel für eine Trommelbremse von Kraftfahrzeugen
KR20050042692A (ko) 2003-11-04 2005-05-10 현대자동차주식회사 브레이크 드럼
US9500242B2 (en) 2008-12-05 2016-11-22 GM Global Technology Operations LLC Component with inlay for damping vibrations
US9709114B2 (en) 2012-09-11 2017-07-18 Kic Llc Vented brake drum
KR101786289B1 (ko) 2016-01-07 2017-10-17 현대자동차주식회사 브레이크 드럼 조립체 및 그 제조방법
DE102017207062A1 (de) 2017-04-27 2018-10-31 Robert Bosch Gmbh Trommelbremstopf
DE102018220763A1 (de) 2018-11-30 2020-06-04 Mando Corporation Radtrommelbremsvorrichtung

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