KR910004006B1 - 드럼브레이크 조립체 및 그 변경방법 - Google Patents

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내용 없음.

Description

드럼브레이크 조립체 및 그 변경방법

제 1 도 종래의 2중- 서어브(duo- servo)드럼브레이크 특히, 브레이크 라이닝 호형길이부를 나타낸 일부 단면도.

제 2 도 70°의 라이닝 호형길이부를 갖는 1차 슈우, 및 90°의 라이닝 호형길이부를 갖는 2차 슈우를 포함하는 드럼 브레이크 조립체를 나타내는 일부단면도(슈우라이닝 호형 길이부는 브레이크슈우 조립체의 수평중심선에 대해 대칭임).

제 3 도 1차 슈우라이닝 호형 길이부는 종래 조립체의 1차 슈우 라이닝 호형 길이부의 대략1/2 정도이고 2차 슈우라이닝 호형길이부는 종래 조립체의 2차 슈우라이닝 호형 길이부의 대략 1/2 정도인 본 발명의 드럼 브레이크조립체를 나타낸 일부단면도(슈우라이닝 호형길이부는 브레이크 슈우조립체의 수평중심선에 대해서 대칭임).

제 4 도 1차 및 2차 브레이크 슈우라이닝의 유효 호형길이부는 제 3 도의 것과 동일하고, 단지, 제 1 도의 종래 라이닝이 소정의 효과적인 라이닝 호형길이부를 형성하도록 변형된 드럼브레이크 조립체를 나타낸 일부단면도(슈우라이닝의 유료 호형길이부는 브레이크 슈우 조립체의 수평중심선에 대해 대칭임).

제 5 도 라이닝의 전체 호형길이부를 통하여 균일한 압력분포의 종래가정을 나타내는 종래 브레이크 슈우 및 라이닝의 계략도(라이닝의 전체 호형길이부가 브레이크 드럼과 접촉한다고 가정함).

제 6 도 드럼브레이크를 설계하는 경우 설계자에 의해서 보다 최근에 사용되는 사인파압력부포가정을 나타내는 종래 브레이크 슈우 및 라이닝의 계략도.

제 7 도 브레이크 드럼과 맞물리는 경우 종래의 2중- 서어보 2차 브레이크 슈우라이닝에 있어서 가장 열악한 경우의 압력분포를 나타내는 종래의 브레이크 슈우 및 라이닝의 계략도.

제 8 도 제 1 도의 슈우 및 라이닝조립체를 사용하는 2중- 서어보 드럼 브레이크 조립체에 대한 데이타를 나타내고, 전방 디스크 브레이크 및 후방 2중- 서어보드럼 브레이크를 갖는 차량에 있어서, 이상적인 브레이크 평형상태로부터 편차를 나타낸 그래프(상기 차량은 차량 "Q"로 표시되는 1986년 모델 차량이고, 하나의 그래프는 브레이크 슈우라이닝과 브레이크드럼의 충분한 접촉면적을 갖는 브레이크조립체에 대해서, 그리고 다른 그래프는 단지 후단부- 선단부접촉(heel-toe contack)을 갖는 브레이크 조립체에 대해서 나타낸 것임)

제 9 도 차량 "R"로서 표시되는 1980년 생산차량에 대한 데이타를 사용한 제 8도와 유사한 그래프.

제 10 도 차량 "S"로 표시된 1979년 생산차량에 대한 시험으로부터 얻어진 데이타를 나타낸 제 8도 및 9도와 유사한 그래프(상기 차량은 "S"는 제 1 도의 드럼브레이크 조립체의 것과 유사한 후반 2중-서어보 드럼브레이크를 사용한 것임).

제 11 도 차량 "T"로서 표시된 1981년 생산차량에 대한 시험으로부터 얻어진데이타를 나타낸 제8, 9 및 제 10도와 유사한 그래프 (상기 차량은 제 1 도의 드럼브레이크 조립체와 유사한 후방 2중- 서어브 드럼브레이크를 사용함).

제 12 도 제 1 도와 유사한 종래 형태의 2중- 서어보드럼 브레이크의 출력감도(out put sensitivity)를 나타내는 그래프(하나의 곡선은 드럼의 마찰표면과 충분히 접한 상태인 브레이크라이닝에 대해서 얻어진 데이타를 나타낸 것이고, 다른 곡선은 브레이크드럼과 후단부- 선단부 접촉만을 단지 갖는 브레이크라이닝에 대해서 얻어진 데이타를 나타낸 것임).

제 13 도 제 2 도의 것과 유사한 2중 - 서어보드럼 브레이크로부터 얻어진 유사한 데이타를 나타낸 제 12도와 유사한 그래프.

제 14 도 차량 "Q" 로서 표시된 1986년 생산차량에 대하여 얻어진 데이타로부터 나타낸 제 8 도와 유사한 그래프(단, 라이닝호형 길이부는 제 3 도에 도시된 것임).

제 15 도 제 3 도에 도시된 형태의 종래 라이닝 호형길이부의 50%를 사용한 데이타로부터 나타낸 제 12 및 13 도와 유사한 그래프.

제 16 도 1차 슈우 및 2차 슈우에 대한 58°라이닝 호형길이부를 사용하여 얻은 데이타를 나타낸 제 15 도와 유사한 그래프(상기 1차 및 2차 슈우는 제 3 도의 슈우 및 라이닝과 유사한 형태로 배열되고, 슈우라이닝 호형길이부는 수평중심축에 대하여 대칭임).

제 17 도 제 12 도를 나타내기 위하여 얻어진 데이타에 사용된 것과 같은 차량브레이크를 사용하여 얻어진 데이타를 나타낸 그래프(상기 데이타는 마찰계수 변화에 따른 특정토오그 출력에 있어서의 % 변화이고, 제1곡선은 특정시험브레이크 라이닝 배열과 관련된 것이고, 제 2곡선은 대칭적으로 배열된 제 2 도의 70°/90°라이닝 길이부를 사용한 데이타를 나타낸 것이며, 제 3곡선은 수평중심선에 대하여 대칭인 58°의 호형라이닝 길이부를 각각 포함하는 1차 슈우 및 2차 슈우를 사용한 데이타를 나타낸 것이고, 제 4곡선은 제 3도에 도시된 형태의 종래의 라이닝 호형길이부 브레이크 라이닝의 50%를 사용하여 얻어진 데이타를 나타낸 것임).

제 18 도 제 17 도의 곡선의 데이타를 얻기 위하여 사용된 것과 같은 다양한 호형길이부구조로부터 얻어진 데이타를 사용하여 2중-서어보드럼 브레이크조립체의 특정토오그출력을 나타낸 그래프.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

12 : 브레이크드럼(brake drum)

16 : 휘일 실린더(wheel cylinder)

8, 20, 218, 220, 318, 320, 418, 420 : 브레이크 슈우 조립체(brake shoe assembly)

22 : 브레이크 조절기(brake adjuster)

30 : 1차 브레이크 슈우(primary brake shoe)

34 : 2차 브레이크 슈우(secondary brake shoe)

40, 44, 240, 224, 340, 344, 440, 444 : 브레이크 라이닝(brake lining)

본 발명은 드럼브레이크슈우, 드럼브레이크조립체 및 기존차량에 대한 드럼브레이크조립체를 개조하여 드럼브레이크조립체의 브레이크 효율 변화를 줄이는 방법에 관한 것이다. 수년동안, 자동차에는 앞차축 또는 뒷차축 또는 양차축에 고정된 드럼 브레이크조립체를 사용하고 있는바. 최근에는 디스크형 전방 브레이크 조립체와 드럼형 후방 브레이크조립체를 자동차에 장치하는 것이 일반화 되어 있다.

드럼 브레이크 조립체의 한 형태로 알려진 2중- 서어보 드럼브레이크는 1920년대 이래로 객차(passenger cars), 경트럭, 고하중트럭(heavy-duty truck), 버스 및 트레일러를 포함하는 수백만대의 자동차에 대해 사용되어 왔다. 2중 서어보 드럼 브레이크조립체는, 한세트의 인접 슈우단부가 휘일 실린더 또는 캠에 의해서 작동되어 선택적으로 브레이크드럼과 브레이킹 맞물림되도록 브레이크슈우를 확장시키고, 다른 세트의 인접 슈우 단부가 브레이크 슈우를, 브레이크라이닝이 마모될 시 항상 조정된 상태로 유지시키도록 조절지주(adjuster strut) 또는 링크기구에 의해서 연결 구성된, 1차 브레이크슈우 및 2차 브레이크슈우를 포함한다. 상기 슈우는 후판(backing plate)에 고정되고, 그리고 일반적인 작동방향으로 한정된 활주 운동뿐만 아니라 브레이크드럼의 내부 마찰표면과 맞물리도록 외부방향으로 확장가능하다.

브레이크 슈우조립체의 다른 형태가 다양한 시기에 사용되어 왔는바, 이는 예를들면, 선도형-후종형(Leading-trailing) 브레이크 슈우 조립체 및 선도형-선도형브레이크슈우 조립체를 포함한다. 그러나, 2중-서어보형의 브레이크슈우 조립체는 가장 일반적으로 사용되는데 특히, 객차 및 경트럭 차량에 사용된다.

휘일실린더를 가압함으로서 얻어진 유압서어보작용이 브레이크 슈우의 기계적 서어보작용에 의해서 증가된다는 것이 2중- 서어보 드럼브레이크의 특징이다. 브레이크드럼의 정상전방회전에 있어서, 1차 브레이크 슈우는회전드럼과 맞물리고, 기계적으로 함께 맞물림 1차 슈우를 갖는 드럼의 회전은 조절지주(adjuster strut)를 향하는 호상방향으로 또는 유사한 방향으로 1차 슈우를 구동하여 저절기지주를 통해 2차 브레이크 슈우로 전달되어 추가 브레이크 작용력을 발생하게 된다.

따라서, 유압 서어보작용과 기계적 서어보작용은 함께 작용하여 기계적 서어보 작용없이 얻어지는 브레이크 토큐 증가보다 더 높은 브레이크 토오크의 증가율을 제공하게 된다.

때때로, 드럼브레이크의 출력변화, 다른식으로 표현하면 드럼브레이크조립체의 브레이크 효율(brake effecfiveness) 변화(variation)를 감소시키는 것이 바람직한 경우가 있는데, 이것은 수년동안 존재해온 잘 알려진 조건중의 하나이다.

이러한 조건을 달성하기 위한 노력이 주로 브레이크 고정핀(anchor pin)의 모양 및 위치를 변화시키는데 집중되어 왔다.

최근에 와서는, 특히, 앞바퀴에 디스크브레이크를 갖는 전륜 구동차량에 대하여 넓은 타원형(wideovel-shaped) 고정핀을 사용하는 것이 일반화되어 있는데, 그 이유는 형태가 고정 핀을 드럼의 마찰표면에 인접하게 장치되도록 허용함으로서 기본 브레이크(foundation brake)(즉, 휘일이 브레이킹되는 영역에 있어서의 브레이크구조)의 브레이크 토오크 증가를 감소시켜 고정핀에서의 마찰력 반응의 지렛데작용(leverage)을 감소시키기 때문이다.

또한, 1차 브레이크 슈우라이닝을 슈우 중심 아래에 위치시키므로서 2차 브레이크 슈우에 대한 1차 브레이크슈우의 기계적 서어보작용을 감소시켜 2중-서어보 브레이크 설계에 있어서의 브레이크 토오크 증가를 감소시키려는 시도가 행하여 왔다.

선도형-후종형 드럼브레이크 및 2중- 서어보드럼브레이크를 이용하는 차량의 연구에 의해서 두 형태의 드럼브레이크가 정상 사용상태에 있어서 브레이크의 유효수명내에 확고한 안정상태를 유지하고 있지 않다는 사실이 밝혀졌다.

드럼 브레이크는 사용으로 인해 특정 토오크(specific forque)에 있어서의 증가를 가져오려는 경향이 있다. 그러나 2중- 서어보 브레이크에 있어서는, 상기와 같은 경향이 유지압(hold-off pressure)을 증가시키는 경향에 의해서 다소 삭감되고, 상기 유지압은 슈우수축 스프링력(shoe retractor springs), 슈우와 후판 사이에서 발생된 슈우에 대한 견인력(drag forces) 및 휘일실린더효율 손실을 극복하기 위하여 요구되는 휘일실린더에 적용되는 유압(hydraulic pressure)을 의미하며, 상기 모든 요소가 사용과 더불어 증가하려는 경향이 있다.

출력변화에 대하여 브레이크 시스템을 조절하려는 다양한 접근이 시도되어 오고 있으며, 이에 속하는 것으로는, 디스크 브레이크 또는 선도형-후종형 드럼브레이크등과 같은 낮은 브레이크토큐증가의 브레이크 설계를 포함한다.

디스크 브레이크는 사용과 더불어 브레이크효율에 있어서 다소의 감소를 가져오는 것으로 알려져 있다. 기존의 선도형-후종형 브레이크는 브레이크 출력에 있어서 증가 또는 감소되거나 또는 그들의 유효수명중에 브레이크 출력에 있어서 상대적으로 변화되지 않는다고 하는 것이 알려져 있다.

그러나, 이러한 접근방법은 브레이크의 유효수명중에 브레이크출력의 변화에 관한 문제에 대해서는 제안한 바 없으며, 오히려, 낮은 브레이크 토오크 증가를 갖춘 브레이크 설계에 의해서 상기 변화의 영향이 다소 감소되도록 시도된 것이다.

이러한 접근 방법은 주요한 제공구설비(re-tooling) 및 유효성(validation)이 요구되므로, 비용이 추가되는 단점이 있다.

브레이크 라이닝을 형성하는 마찰재와 드럼브레이크의 마찰표면 사이의 접촉 압력분포상태(confact pressure disfribution)는 고정핀 위치, 휘일실린더위치, 유압브레이크 작동압의 크기, 1차 및 2차 슈우 및 라이닝의 강성 및 하중을 받고 있는 상태에서의 브레이크드럼강성 및 휨(deflection) 사이의 복잡한 관계로부터 오는 것이다.

이러한 접촉 압력분포상태는 브레이크라이닝이 마모되는 경우 브레이크작용이력(work history)에 의해서 영향을 받게될 수도 있다. 드럼 브레이크에 대한 분석결과, 이론 및 이해력에 대한 자료는 상기 분석결과 및 이해력이 드럼브레이크의 실제적인 설계 및 생산에 보조를 맞추지 못한다는 것을 나타내고 있다.

드럼 브레이크에 대한 상기 분석, 이론 및 이해력에 관련된 참고문헌을 참고 번호를 첨부하여 예시하면 다음과 같다.

(1) Acres, "Some problems in the Design of Braking systems", The Journal of the Institution of Automobile Engineers, London, Vol XV, No 1, October 1946. PP 19-49 ; (2) Fazekas, "Some Basic Properties of Shoe Brakes,", Journal of Applied Mechanics, published by the American Society of Mechanical Engineers, Vol 254 March 1958, pp 7-10 ; (3) Robinson, "Brake Design Considerations-Some Notes on the Calculation of Sher Factor", Automobile Engineer, September 1959, pp 340-348 ; (4) Oldershaw and Prestidge, "Brake Design Considerations-An Approach Based on the Concept of a Centre of Pressure for the Reaction Between the Shoe and The Drum". Automoblie Engineer, April 1960. pp 157-159 ; (5) Steeds, " Brake Geometry-Theory of Expanding Rigid Types", Automobile Engineer, June 1960. pp 261-262 ; (6) Newcomb, "Determinatioin of the Area of Friction Surfaces of Automotive Vehicles", Journal of Mechanical Engineering Science, Vol 2, No 4, December 1960, pp 312-324 ; (7) Ferodo Ltd, "Friction Lining Calculations-The Sizing of Brake and Clutch Facing", Automotive Design Engineering, Vol 4, July 1965, pp 93-94 ; (8) "Motor Vehicle Performance-Measurement and Prediction". Section 6.0, "Braking Systems and Braking Performance". University of Michigan Engineering Summer Conferences, Conference Proceedings, July 9-13, 1972, pp 157-208 ; (9) Milner and Parsons, "Effect of Contact Geometry and Elastic Deformations on the Torque Characteristics fo a Drum Brake". The Institution of Mechanical Engineers Proceedings 1973, Vol 187, pp 317-331, and Discussion, PP D105-D108 ; (10) "Engineering Design Handbook-Analysis and Design of Automotive Brake System", DARCOM Pamphlet DARCOM-P 706-358, HO, U.S Army Material Development and Readiness Command, December 1976, Chapter 1,2 and 14 ; (11) orthwein, "Esitimating Torque and Lining Pressure for Bendix-Type Drum Brakes". SAE Paper NO. 841234, October 1984 ; (12) USG 2456 dated January 13, 1986, entitled "General Motors Corporation Response to Proposed FMYSS 135- Passenger Car Brake System", Docket No 85-06, Notice 1, Appendices Nos 1(Glossary of Terms)and 12(Variability). This report is a public record filed with ethe Associate Administrator for Rule Making, NHTSA, 400 Seventh Street SW. Washington, D.C 20590, USA

상기 여러문헌에 있어서, 그 분석결과는 선도형-선도형 브레이크(Leading- Leading brake) 후종형-후종형 브레이크(trailing-trailing brake) 선도형-후종형 브레이크(leading-trailing brake) 및 2중-서어보 브레이크를 포함하는 여러 드럼브레이크구조에서도 발견될 수 있는 것이다. 상기 문헌(12)은 부록 1에서 브레이크항의 용어해설 및 부록 12에서 브레이크 다양성의 철저한 논술을 제공하고 있다. 드럼브레이크 설계의 상기 분석이 해결하려고 하는 문제점은 충분하게 강력한 구조를 개발하고 그리고 시험부분의 제작에 앞서 상기 브레이크의 츨력을 예측할 수 있는 것을 포함하고 있다.

1차 브레이크 슈우가, 드럼브레이크의 토오크 출력을 증가시키기 위하여 2차 브레이크 슈우에 적용된 하중을 증가시키도록 사용되는 2중-서어보 드럼 브레이크의 개발은 큰 변위 유압시스템을 요구하지 않는 상대적으로 작은 물리적 단위장치(Package)내에서 매우 강력한 브레이크를 제공하게 되었다. 이러한 장점은 현재 사용되는 드럼브레이크의 형태에서도 나타날 수 있다.

상기 초기의 이러한 노력은 각각의 브레이크 슈우에 작용하는 특정 토오크를 나타내도록 슈우에 관한 여러 요소(factors)들을 계산하기 위하여 그래픽 접근방식을 취하였다.

상기 초기 노력은 휘일실린더위치, 고정핀 위치등과 관련된 기하학적인 지렛데작용(leverage)을 다루었고 그리고 마찰내부면을 따라 균일한 압력분포를 갖는다고 가정하였다.

상기 균일압력분포 상태는 그 가정이 브레이크설계의 분석결과(analytical solution)에 편리했기 때문에 가정했음이 명백하다. 이러한 예는 상기 참고문헌(1) 및 (4)등에 밝혀져있다.

그후에, 설계 및 이론에 대한 노력에 의해서 상기 균일한-분포가정이 드럼 브레이크의 측정된 특징토오크를 정확하게 예측할 수 없다는 것을 인식하게 되었다.

이로 인하여 사인파 압력분포상태를 가정하는 분석방법이 나오게 되었다.

1970년대 초반이전의 모든 브레이브설계 노력은 드럼 및 브레이크 슈우뿐만 아니라 슈우에 대한 라이닝이, 이론가들이 그렇지 않다는 것을 깨달았지만, 단단하고, 하중을 받은 상태에서 탄성변형을 일으키지 않는다고 가정했다.

상기 가정은 분석에 대한 노력을 간단화하기 위하여 만들어진 것이다. 슈우 및 드럼휨이 어떠한 이론적 성과도 수영할 수 없었던 것은 단지 고속 디지털 대형 컴퓨터의 출현 및 유한 성분분석(finite element analysis)의 발전과 더불어였다.

상기에서 제시한 밀러(Millner)와 파션(Parsons)의 1974년 논문이 상기 휨 현상을 상세히 다루고 있다. 또한, 상기 논문은 압력분포가 브레이브 작용이력에 기인하여 변화될 수 있다는 관찰자료도 포함하고 있다. 후단부-선단부 (Heel-toe) 접촉이 선도형-선도형 드럼 브레이크에 대해서 분석되었는데 브레이크 출력의 증가를 발생하는 것으로 나타났다.

상기 논문은 여러 라이닝재에 대한 마찰계수의 변화에 대한 변화성을 논의했다.

상기 밀러 및 파선의 논문은 슈우에 관한 요소(facter)와 관련하여 라이닝호형길이의 영향에 대해서는 다루었지만, 하기에서 제안될 짧은 라이닝 호형길이부의 필요성에 대해서는 언급하거나 또는 지적한 것이 없다.

역사적으로, 브레이크 시스템기술자들은 실제 드럼브레이크설계에 있어서 특정 토오크 특성을 정확히 예측하기 위한 드럼브레이크의 수학적 모델 가능성에 관하여 회의적인 생각을 가지고 있었다.

이러한 현상은 차량브레이크시스템을 설계함에 있어서 모델 예측을 정확하게 이용하기 위하여 그들의 경험으로부터 구한 결과이었다. 예를들면, 오랫동안 사용한 전형적인 드럼브레이크의 구성부품 크기에 있어서의 미소한 변화(minute change) 또는 라이닝조성 즉, 라이닝의 마찰계수에 있어서의 변화로 인하여 드럼브레이크 특정토오크의 변화가 야기되고, 따라서, 브레이크의 토오그출력에 있어서 유사한 변화가 야기될 수 있다는 것등이다.

이 어려운 문제에 있어서, 놓치기 쉬운 부분은 항상 실제라이닝-드럼의 마찰면 압력분포에 관한 지식에 있게된다. 강성 및 균일 압력분포에 대한 종래의 가정은 브레이크 시스템기술자의 실제경험과 결합되어 모델 및 드럼 브레이크분석의 유효성에 관한 회의론자의 중요한 체계를 이루도록 했다.

상기한 여러자료들이 브레이크라이닝재의 호형길이부의 대하여 다루고 있다.

상기 자료들에서 주류를 이루고 있는 것은 냉각에 대한 필요성을 고려하여 호형길이부가 실제적으로 합당한 길이 이어야 한다는 것이다. 마찰재에 대한 단위 하중뿐만 아니라 마찰재의 마모 및 변형특성은 각각 90°-100° 및 110°-120°특히, 97° 및 117°의 호형라이닝 길이부를 갖는 1차 및 2차 슈우의 2중-서어보 브레이크에 광범위하게 채택되었다.

상기 자료(1)에서는 각각 75°-80°호형길이부를 갖는 4개의 슈우의 사용에 관하여 제안하고 있지만, 라이닝이 드럼 마찰표면의 대부분을 항상 커버하고 있어 냉각을 방해하기 때문에 불충분한 열분산효과가 있다는 것이 나타나 있다.

또한, 상기 자료에서는, 점검으로서 라이닝의 이중작용효과를 부여한 단지 두 개의 슈우를 시험했었더라면 하는 생각을 나타내고 있으나 더 이상 이를 진행시키지는 않았다.

대신에, 상기 참고자료(1)에서는, 전체 호형길이가 열분산 문제 때문에 240°로 감소되어야 한다는 논문 1946년 5월에 발행된 SAE Journal에 게재된 Super 논문)을 인용하고 있다.

두 개의 슈우사이의 균일한 분배를 가정했으므로, 각각의 슈우 라이닝은 120°의 호형길이부를 갖게된다.

또한, 참고자료(1)에서는 다양한 마찰라이닝재에 따라서 발생되는 변화를 인식하고 다른 재료가 매우 다른 결과를 나타낸다는 점을 확고히 하였다.

상기 참고자료(5)는 강성 및, 전체 호형길이부를 걸친 브레이크드럼과 라이닝의 충분한 접촉에 관하여 여러가정을 제시하고 있다.

그러나, 상기 참고자료(5)에서는 그 당시에 일반적으로 사용되는 것(종래의 것과 거의 동일한 것)과는 다른 라이닝 호형길이부에 대하여 고려하고 있다는 어떠한 내용도 나타나 있지 않다.

또한, 상기 참고자료(4)에서는 라이닝 호형길이부를 다루고 있지만 여기에서는 슈우의 라이닝 호형길이부의 한계치가 80°-135°라고 결론지으면서 100°-120°의 슈우라이닝 호형길이부가 가장 실용적이라는 것을 나타내는 그래프를 제고하고 있다.

이하, 본 발명과 관련되는 특허에 관하여 설명한다. US-A-2,750,006호(1956)는 브레이크라이닝 마모 및 소음(chatter)에 관한 개선방법을 제공한 것으로서, 상기 특허는 브레이킹되는 휘일의 회전중에, 슈우가 접촉되는 브레이크드럼의 내부표면에 실린더형 곡률보다 큰, 적어도 양단부에서 실린더형 곡률을 갖는 브레이크 라이닝을 포함하는 피보트-슈우 조립체(Pivoted-shoe assembly)의 브레이크라이닝을 제공하고자 하는 것이다.

US-A-2,818,941호(1958)에서는 2중-서어보 브레이크 조립체의 1차 라이닝이 2차 라이닝보다 현저하게 좁은 폭으로 제조 가능하다는 것을 제안하고 있다.

상기 폭을 적절하게 조절하므로서, 각각의 라이닝과 드럼 사이의 균일한 단위 압력이 얻어지는 것으로 고려되고 있고, 이점이 가혹한 브레이킹조건하에서 브레이크 기능저하(brake fade)를 감소시킬수 있다고 여기고 있다.

US-A-2,848,073호(1958)에서는 각각의 브레이크슈우에 대하여 다수의 짧은 라이닝 부재의 사용을 제안하고 있다.

양 슈우상의 라이닝 부재는 360°의 전체 원주상의 대략 60°를 함께 채우고 있다. 따라서, 각 브레이크 슈우는 총 30°의 호형길이부를 포함하는데, 이는 각 슈우에 대하여 각각 대략 15°의 두가지 부분으로 나누어 지게 된다.

상기 발명자는 추가된 냉각면적이 브레이크의 만족할 만한 기능에 기여한다는 것을 인식했으나, 압력분포 또는 슈우 및 드럼의 휨특성에 대해서는 전혀 인식하지 못했을 뿐만 아니라 비록 비금속 또는 조성물로된 조절재(aligning element)의 사용을 제안하였지만, 여러재료의 다양한 마찰계수와 관련되는 어떠한 장점도 인식하지 못했다.

또한, 상기 특허에서는 마찰장치가 각각의 슈우상에서 다수의 짧은 패드를 갖는 것으로 한정하고 있는데, 상기 패드는 슈우의 수평축으로부터 일정간격으로 배열되어 있기 때문에, 라이닝보다 각각의 슈우 단부에 근접하여 확장된다.

US-A-2,910,145호(1959) 및 US-A-3,013,637호(1961)에서는 2중-서어보브레이크에 있어서, 다수의 작은 마찰 라이닝 패드 유니트를 사용하는 다른 구조가 제시되어 있다.

상기 특허와 유사한 형태인 US-A-3,007,549호(1961)에서는 2중-서어보브레이크장치의 2차 브레이크 슈우 또는 선도형-후종형 브레이크장치의 양 브레이크 슈우상에 형성된 다양한 마찰 라이닝 부채형부재 사이에 틈새가 나타나 있다.

US-A-3,029,90호(1962)는 변형된 고정 장치를 포함하여 2차 슈우에 대한 자체-활동력을 제한하기 위한 2중-서어보 드럼브레이크에 관한 것이다.

또한, 상기 특허에서는 1차 슈우 및 2차 슈우상에 제공된 브레이크 라이닝부재의 두 개의 부채형부재를 나타내고, 상기 부채형 부재는 각 슈우의 후단부 및 선단부에 고정되며 조립체의 수평축과 현저한 간격을 갖고배치된다. 석면을 포함하는 드럼브레이크의 마찰재에 관한 기술은 마모, 기능저하 및 마찰의 안전성에 대하여 70년 이상 진보되어 왔다.

상기 몇몇 참고자료에서는 이러한 관점에 대하여 이루고 있다.

특히 드럼 브레이크 적용을 위한 석면을 포함하지 않는 마찰재의 기술적 진보는 대략 10년전부터 매우 큰폭으로 일어나게 되었다. 비록 석면을 포함하지 않는 마찰재의 기술이 디스크브레이크를 위한 금속섬유 강화재의 개발에 있어서 성공적이었다 하더라도, 드럼브레이크 적용에 있어서 광범위한 무기재, 금속 및 인공섬유를 사용하려는 시도들은 단지 한정된 성공만을 가져왔다.

몇몇 제한된 활성화가 25-30년전에 일어났지만, 그 결과는 마모와 소음문제로 인하여 널리 채택되지 못하고, 부분적으로 채택되었다.

드럼 브레이크적용에 있어서 당면되는 문제중에는 비-석면 재료의 마모, 마찰, 브레이킹 작동 변화 및 소음의 문제가 과거 및 현재의 해결과제인 것이다.

석면의 사용을 피하는 것이 바람직하고, 보다 적합한 비석면 마찰재가 일반적으로 사용되는 석면 마찰재보다 큰 마찰계수를 갖기 때문에, 브레이크 산업분야에서는 선도형-후종형 드럼 브레이크와 같은 낮은 브레이크 토오크 증가식 후방 브레이크장치를 포함하는 차량을 설계함으로서 석면에 대한 정부의 금지정책에 대처하려고 계획하고 있다.

동일한 브레이크 토오크를 형성하기 위하여, 이러한 대체 브레이크장치는 실린더 크기 및 브레이크 부우스더반응(response) 뿐만 아니라 브레이크패달비(brake pedal ratio)에 대한 설계상 영향을 갖는 보다 큰 유압변위를 요구하게 된다. 또한, 브레이크 기술자들은 원하는 정지거리 및 이에 대한 변화효과뿐만 아니라 특히, 변위가 증가되는 경우, 수동 또는 잠금방지 브레이크 조절 시스템에 의한 조절작동(modulation)을 고려해야만 한다.

상기한 여러 요소들이 새로운 시스템 설계에 의해서 처리된다 하더라도 큰 마찰계수를 갖는 재료에 대한 브레이크 출력에 있어서의 변화성에 대한 것이, 차량에 대한 브레이크의 합당한 유효수명내에서 적절한 브레이크 기능을 확실하게 하도록, 제안되어야만 한다.

서비스용으로 제조되는 브레이크 라이닝에 있어서 석면재의 사용이 금지된다면 브레이크가 석면형마찰재에 대하여 사용되도록 설계된 경우, 기존 차량을 보수할 때 비-석면 라이닝 대체물의 사용을 고려해야 한다.

본 발명은 드럼브레이크라이닝의 마찰접면에 대한 강성 및 압력분포와 관련하여 수년동안 브레이크설계자에 의해서 만들어지고 사용된 표준가정들에 도전하는 새로운 연구와 분석(컴퓨터의 이용으로 인하여 최근에 실행가능하게 됨)을 근거로 하는 것이다.

종래의 표준 강성 및 압력분포가정을 사용하여 얻어진 결과에 비교하여, 본 발명의 기초가 되는 새로운 가정하에서 얻어질 수 있는 예기치 않은 이로운 결과는 다음과 같다. (A) 마찰 계수의 변화에 따라 출력 또는 브레이크 효율 변화감소 ; (B) 사용과 더불어 새로운 드럼 브레이크라이닝의 브레이킹 효율 또는 작동효과로부터의 편차 감소(브레이크라이닝 수명동안 보다 균일한 브레이킹 작동효과를 부여함) (C) 여러 라이닝재의 사용으로부터 오는 변화감소(석면을 포함하는 유기조성물로부터 무기 준-금속 또는 다른 조성물) (D) 보다 균일한 브레이크조절기 기능 (E) 보다 경제적인 라이닝부 제공(그러나 향상된 기능) (F) 차량에 대한 전방 디스크 브레이크와 후방 드럼 브레이크 라이닝수명 사이의 향상된 조화기능 (G) 향상된 질량 및 부피 효율성.

상기 (C)항으로 인하여, 무기질인 비-석면 라이닝이 석면을 포함하는 유기질 라이닝에 대체되어, 석면을 포함하는 라이닝을 제거하므로써 지금까지 큰 장애요인이 되어온 부정적인 결과 대신에 긍정적인 이익을 제공할 수 있다.

선도형-후종형 브레이크는, 고가의 공구설비 및 다른 비용뿐만 아니라 현재 유효하게 사용되는 2중-서어보 브레이크 제작설비의 폐기(scrapping)를 포함하여 상기(A),(B) 및 (F)항 때문에 2중-서어보 브레이크의 대체물로서 브레이크 설계자 및 제조자에 의해 최근 진지하게 고려되어 오고 있다.

본 발명에 부합되는 짧은 호형라이닝은 2중-서어보드럼브레이크의 사용을 계속 허용하게 된다.

본 발명은, 마찰재와 드럼브레이크 마찰표면사이에서 발생하는 접촉 압력분포의 변화 결과로서, 드럼브레이크 특히 2중-서어보드럼브레이크에서 형성되는 출력변화를 조절하는 것에 관한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 부합되는 드럼브레이크 슈우조립체는 후술하는 청구범위 제 1 항에 나타난 특징의 구성을 포함한다. 본 발명의 사용에 의해서는, 접촉 압력분포변화의 영향이 근본적으로 감소된다.

생산차량의 최근 분석 및 연구는, 접촉 압력분포가 드럼브레이크조립체의 수평중심선으로부터 가장 편차가 큰 부분에 집중될 경우, 드럼브레이크 출력변화가 가장 크다는 것을 보여주고 있다.

드럼과 라인의 접촉 압력분포가 각각의 슈우의 상단부 및 하단부에서만 일어나는 후단부-선단부 접촉의 가장 열악한 조건은 공칭(nominal) 브레이크 출력효율의 거의 두배에 해당하는 출력변화를 발생시키게 된다.

이러한 현상은 종래의 슈우 조립체를 사용하는 브레이크에서 일어나는 것으로 밝혀졌다.

그러나, 상기 최악 조건의 발생을 확인하기 위한 시험에서 브레이크 슈우에는 표준 117°호형라이닝의 각단부에 라이닝재가 제공되어 있고, 각각의 상기 라이닝 단부는 호형을 따라 대략 25.4mm(1inch)의 길이를 가지므로 117°호형길이의 대략 10%를 덮고 있다.

공칭 브레이크 출력효율은 특정 토오크 또는 전체 라이닝 접촉에 대한 토오크-압력을 나타내는 곡선의 기울기로서 표현된다. 따라서, 후단부-선단부 접촉의 최악 조건에서, 드럼브레이크출력이 공칭출력의 두배이거나 또는 그 이상이 될 수 있다.

본 발명은 접촉 압력 변화의 효과가, 라이닝 호형길이를 제한하고, 브레이크 조립체의 수평축을 중심으로 대칭되도록 슈우에 짧은 호형길이의 라이닝을 위치시켜 드럼 브레이크 조립체의 고정된 위치, 휘일실린더 변위요구량 또는 그밖의 다른 요소등과 같은 여러요소를 변화시킴없이 감소될 수 있다는 생각에 기초한다.

이러한 감소현상은, 특히 브레이크조립체의 수평중심선을 기준으로 대칭적으로 위치되는 짧은-호형브레이크 라이닝으로 인하여, 브레이크 조립체의 수평 중심선으로부터 큰 편차에서 작은 편차로 접촉 압력분포의 집중현상이 줄어들게 된다.

또한, 라이닝 호형 길이의 상기 제한 작용은 여러라이닝재 조성의 사용에 의해서 야기되는 다양한 마찰계수의 영향을 근본적으로 줄일 수 있고, 차량 전방 디스크브레이크의 유효수명과 같도록 차량 후방 드럼 브레이크의 라이닝 유효수명에 대하여도 충분한 라이닝 면적을 제공하게 된다.

이로인하여, 본 발명은 휘일실린더 또는 매스터실린더(master cylinder)의 변위등과 같은 시스템의 다른 부분을 변하시킬 필요없이 2중-서어보브레이크 시스템내에 비 석면 라이닝재의 사용을 허용하게 된다.

따라서, 본 발명은 호형길이부를 제한하여 본 발명에 부합되도록 위치되는 라이닝을 드럼브레이크 슈우를 과거에 생산된 차량(종래의 가정을 근거로하여 종전설계로 제작된 차량) 뿐만 아니라 제작될 차량에 사용되도록 제공할 수 있는 추가적인 이익이 있다.

그러므로, 이미 사용되고 있는 차량 브레이크 시스템을 재구성하는 것을 필요로 하지 않는다.

본 발명에 부합되는 라이닝이 제공된 브레이크슈우는 사용과 더불어 드럼브레이크의 브레이킹 효율에 있어서도 크게 변화되려는 성향을 근본적으로 감소시킬 수 있으므로, 사용에 따른 브레이크 효율이 큰 변화를 갖는 드럼브레이크에서 얻어질 수 있는 것보다 브레이크의 유효 수명내에 더 균일한 차량의 브레이크 기능을 유지할 수 있다. 상기 감소현상은 전형적으로 1/4로 감소됨이 밝혀졌다.

비록 짧은 호형길이라이닝이 종래에 널리 사용된 충분한 호형길이 라이닝 보다 다소 빨리 마모될 것으로 여겨지지만, 본 발명에 부합되는 짧은-호형길이라이닝은, 예를들면, 전방 디스크브레이크를 장착한 차량에 후방브레이크로서 장치되는 경우, 전방 디스크브레이크조립체의 디스크브레이크패드와 동시에 교체될 수 있는 비율로서 마모된다.

전형적으로, 전방 디스크브레이크 및 후방 드럼브레이크를 갖는 현 생산차량에서는 후방 드럼브레이크라이닝이 마모됨 따라 교체되는 주행 거리의 대략 1/2정도에서 디스크브레이크 패드가 교체되도록 마모됨이 밝혀졌다.

현 생산브레이크슈우에 비하여 거의 1/2 크기정도의 라이닝을 각 드럼 브레이크 슈우에 사용하고, 라이닝 호형길이부 및 라이닝조성에 있어서의 개조를 단지 요구하기 때문에, 브레이크 제조자가 이미 생산설비한 드럼 브레이크설계의 제조를 계속할 수 있으므로, 제조에 있어서도 보다 경제적이 된다.

본 발명에 부합되는 드럼 브레이크 조립체는 청구범위 제 6 항의 요지를 이루고 있고, 기준차량에 대한 드럼브레이크 조립체를 개조하는 본 발명의 방법은 청구범위 제 7 항의 요지를 이루고 있다.

이하 도면을 통하여 본 발명을 상세히 설명한다.

제 1 도에 나타난 종래의 브레이크 슈우조립체는 수년동안 사용해온 널리 알려진 형태로서 2중-서어보드럼브레이크조립체를 생산함에 있어서 알려진 한 형태이다.

간략화된 상기 드럼브레이크조립체(10)는, 알려진 바와 같이, 회전되는 차륜에 적절하게 고정되는 회전브레이크 드럼(12)을 포함한다. 상기 조립체는 후판(backing plate)(14), 휘일실린더(16) 1차 브레이크슈우조립체(18), 2차 브레이크슈우조립체(20) 및 브레이크조절기 지주(strut)(22)를 포함한다.

주지된 바와 같이, 휘일 실린더(16)는 후판 또는 고정 플랜지에 부착되고, 유압(hydraulic) 브레이크 작동압을 수용하여 드럼 브레이크를 작동시키도록 배열되어 있다.

휘일실린더는 휘일실린더 하우징내의 휘일실린더 피스톤에 연결되어 맞서 위치되는 플런저(plunger)(24),(26)로서 나타나 있다. 플런저(24)는 1차 브레이크슈우조립체(18)의 브레이크슈우(30) 단부(28)와 맞물려 있고, 플런저(26)는 2차 브레이크 슈우조립체(20)의 브레이크 슈우(34) 단부(32)와 맞물려 있다.

슈우단부(28) 및 (32)는 브레이크 슈우의 인접단부로 여겨지고 슈우(30) 및 (34)의 맞서는 인접단부(36) 및 (38)는, 잘 알려진 바와 같이, 조절기 지주(22)와 맞물리도록 각각 배열되어 있다.

슈우조립체(18) 및 (20)는 도시되어 있지 않는 수단에 의해서 후판(14)에 적절하게 고정되어 브레이크가 선택적으로 작동 및 해제(release)되는 경우, 슈우가 후판에 평형하여 다양한 방향으로 이동될 수 있도록 구성된다.

브레이크 슈우조립체(18)는 종래의 적절한 방법으로 슈우 테두리(shoe rim)(42)에 고정되는 브레이크라이닝(40)을 포함한다. 유사하게, 브레이크 슈우조립체(20)는 슈우(34)의 슈우테두리(46)에 적절하게 고정되는 브레이크 라이닝(44)을 포함한다. 전형적인 종래의 브레이크조립체에 있어서, 1차 브레이크 슈우라이닝(40)은, 도시된 바와 같이, 약 97.05°의 라이닝 호형길이부(lining are length)를 갖추고 브레이크 슈우 조립체의 수평중심선(48)위에 위치되는 부분보다 수평중심선 아래에 위치되는 부분이 크고, 2차 브레이크 슈우 라이닝(44)은 도시된 바와 같이, 약 117°의 라이닝 호형길이부를 갖추고 수평 중심선(48)을 중심으로 대치구조를 갖는다.

제 1 도에 나타난 장치는 브레이크설계논문에서 제시된 브레이크 설계견본을 나타낸 것으로서, 이는, 라이닝의 많은 부분이 중신선 위 보다는 아래에 위치되도록 조절기 지주(22)에 아주 근접한 작동방향으로 1차 슈우라이닝을 위치시키는 것을 포함한다.

드럼브레이크조립체의 상기 형태는 이미 여러곳에서 생산된 차량에 수년동안 사용해본 전형적인 것이다.

유사한 드럼슈우조립체가 앞바퀴뿐만 아니라 뒷바퀴에도 사용되어 왔다. 많은 승용차 및 경트럭차량의 앞바퀴에 대해서 디스크브레이크조립체가 널리 보급되었지만, 드럼브레이크조립체는 계속하여 뒷바퀴에 사용되어 왔다.

2중-서어보 드럼브레이크조립체를 사용하는 것이 일반화되었는데, 최대 2중-사어보 효과(duo-serro effect)를 이용하여 얻는 경우보다 드럼브레이크조립체에 다소 낮은 브레이크 토오크 증가를 제공하도록 된 다양한 장치가 제작되어 왔다.

제 2 도는 제 1 도에 도시된 드럼브레이크조립체를 개조시킨 것을 도시한 것으로서, 본 발명의 개념을 전개 시킴에 있어서 중간단계를 나타낸 것이다.

제 2 도의 드럼브레이크조립체의 부품들은 제 1 도에 사용된 부호로서 표시되어 있는데, 단지 1차 및 2차 브레이크슈우조립체와 브레이크라이닝에 대해서는 다른 부호로 표시되어 있다.

제 2 도에 있어서, 1차 브레이크조립체(218)는 1차 브레이크라이닝(240)을 포함하고, 2차 브레이크 슈우조립체(220)는 그것에 적절하게 고정되는 2차 브레이크 라이닝(224)을 포함한다.

상기 브레이크조립체에 있어서, 1차 브레이크라이닝(240)은 70°의 라이닝 호형길이부를 갖추고 브레이크 슈우조립체의 수평중심선(48) 양측면으로 라이닝 호형길이부가 동일하도록 상기 수평중심선(48)에 대해 대칭적으로 위치되어 있다.

유사한 형태로, 2차라이닝(224)은 90°의 라이닝 호형길이부를 갖추고 수평 중심선(48)에 대해서 대칭적으로 위치된다. 제 2 도의 브레이크 슈우조립체(210)의 슈우라이닝(240) 및 (224)은 제 1 도의 브레이크 슈우조립체(10)의 것과 같은 폭을 갖는 것이 바람직하고, 라이닝재는 단지 상기 및 하기에서 기술된 목적 및 이유(종래기술에서 제시되지 않은 예기치 않은 결과를 얻기 위함)로 인하여 짧은 호형길이부를 갖추고 있다.

브레이크 라이닝(240) 및 (224) 뿐만 아니라 제 3 도 및 제 4 도에 나타난 라이닝은 각각 단일연속브레이크 라이닝으로 고려되어 있지만, 이것은 라이닝이 일렬로 정돈된 라이닝 절편(lining segmenmts)으로 제공되는 경우, 미소틈새 공간(spacing)을 갖는 브레이크 라이닝도 가능하다는 것을 배제할 수 없는데, 단지, 효과적인 호형라이닝 길이부 및 라이닝위치에 있어서 근본적으로 변화가 없는 경우에 한한다.

또한, 브레이크 라이닝의 길이방향 또는 횡방향으로, 마찰 브레이크 표면내의 홈을 제공하는 것이 바람직한 경우는, 라이닝이 도시된 호형길이부를 통하여 연속적으로 확장하는 단일라이닝으로도 여전히 고려될 수 있다.

호형 라이닝 길이부를 짧게 함으로서, 라이닝(40) 및 (44)의 후단부 및 선단부를 구성하는 재료가 효과적으로 제거되어 각 라이닝(240),(224)의 마찰 브레이킹표면을 이루는 유효 선단부 및 후단부가 상기한 것보다 중심선(48)에 보다 근접하게 위치된다는 것을 알 수 있다.

제 2 도의 짧은 라이닝 호형길이부가 시도되는 경우, 여러 가지 이점이 얻어질 수 있음이 밝혀졌고, 이로인하여 각각의 라이닝이 제 1 도에 도시된 종래 라이닝의 라이닝 호형 길이부의 약 50%를 차지하는 경우 매우 이롭게 되는 것으로 알려진 짧은 호형길이 라이닝의 개발을 유도하게 되었다.

그러므로, 제 3 도의 드럼브레이크 조립체는 브레이크 조립체의 수평중심선(48)에 대하여 대칭적으로 위치되는 상기 짧은 호형길이의 라이닝을 갖추고 있다.

제 3 도의 드럼브레이크조립체(310)에 있어서, 1차 라이닝은 약 49°의 라이닝 호형길이부를 갖추고 수평중심선(48)에 대해 대칭적으로 위치되며, 2차 라이닝(344)은 대략 57°의 호형라이닝길이부를 갖추고 브레이크 조립체의 수평중심선(48)에 대해 대칭적으로 위치된다.

또 다른 변경은 58°의 1차 및 2차 브레이크 라이닝 호형길이부로 행하여졌고 제 3 도와 같은 드럼브레이크 조립체 및 유압시스템을 사용한다.

상기 변경에 대해서는 약간의 그래프 데이타로 나타내고 달리 도시하지 않았다.

제 4 도의 드럼브레이크 조립체(410)는 제3도의 드럼브레이크 조립체(310)와 아주 유사한 것이다.

1차 라이닝 (440)의 효과적인 호형길이부는 약 49°의 라이닝 호형길이부를 갖추고 수평중신선(48)에 대칭적으로 위치된다.

상기 실시예에 있어서, 효과적인 호형길이부는 제 1 도의 1차 브레이크 슈우조립체(18)를 개조함으로서 얻어질 수 있다.

상기 개조는 브레이크 라이닝(40)의 근본적인 부분을 제거함으로서 달성되는데, 이 개조 방법은, 제 4 도에 도시된 바와 같이, 한쪽 단부에서 부분(441)과 다른 단부에서 부분(443)을 남겨두어 라이닝을 브레이크 슈우 테두리에 고정하는 적절한 고정수단을 충분히 수용하도록 하는 것이다.

종래의 라이닝이 슈우 테두리에 접합되는 겅우에는 영역(441) 및 (443)내의 라이닝이 제거될 수 있다. 상기 제거방법은 효과적인 라이닝 호형길이부(440)가 종래 라이닝(40)의 호형길이부의 대략 1/2의 소정 라이닝 호형길이부를 갖추도록 한다.

제 4 도에 도시된 2차 라이닝(444)은, 제 3 도의 2차 라이닝(344)과 같이, 약 57°의 효과적인 라이닝 호형길이부를 갖춘다.

또한, 상기 라이닝은 종래의 브레이크 슈우조립체(20)로부터 개조된 것으로 도시되어 있고, 제 4 도의 부분(445) 및 (447)로 나타난 바와 같이 슈우(34)의 양단부로부터 약간의 라이닝재를 제거한 부분을 포함한다.

1차 슈우조립체(418)와 마찬가지로, 2차 슈우조립체(420)는 제 3 도에 도시된 2차 슈우와 같은 호형길이부를 갖춘 효과적인 라이닝 호형길이부를 포함하고 또한, 브레이크 조립체의 수평중심선(48)을 중심으로 대칭적으로 위치된다.

슈우는 경사면이 형성된 라이닝단부를 포함 할 수 있고, 그 마찰표면은, 경사된 영역을 통해 라이닝이 마모될 때 새롭게 필요한 호형길이부를 갖추고 있다.

또한, 효과적인 호형길이부는 다소 증가될 수도 있다.

라이닝 절편(440) 및 (444)에 관련하여 상기 언급된 미소한 개조방법을, 본 발명을 구현하는 다른 짧은-호형-길이부라이닝 절편, 예를 들면 제 2 도의 라이닝 절편(240) 및 (224)와 제 3 도의 라이닝 호형길이부 (340 및 (344)에도 적용될 수 있다.

제 5 도는 전형적인 브레이크 설계자들이 수년에 걸쳐 브레이크 라이닝의 전표면 및 호형길이부를 가로질러 균일한 압력분포가 형성되고, 브레이크가 작동되는 경우, 라이닝이 브레이크 드럼과 항상 충분히 접촉된다고 하는 가정(assumption)을 나타낸 것이다.

제 6 도는 제 5 도와 유사하고, 단지, 전체 브레이크 라이닝을 가로 질러 작용하는 압력분포가 후단부 및 선단부에서는 적고 브레이크 슈우의 중앙에서는 최대인 사인파형(sinusoidal)을 갖는다고 하는 가정을 나타낸 것이다.

이러한 논의는 특히 2중-서어보드럼브레이크 조립체의 2차 브레이크 슈우에 관한 것이고, 그리고 제 5 도, 제 6 도 및 제 7 도에 각각 도시된 브레이크 슈우는 그것에 장치된 117°의 호형길이 라이닝(44)을 갖는 제 1 도의 2차 브레이크 슈우(20)이다.

따라서, 제 5 도의 화살표(60)는 라이닝(44)의 전체 호형길이부와 표면을 따라 작용하는 균일한 압력분포를 가정하여 나타낸 것이다.

유사하게, 제 6 도의 화살표(70)는 라이닝(44)의 전체 호형길이부를 따라 발생하는 압력분포를 사인파형으로 가정한 압력분포를 나타낸 것이다.

제 7 도에 도시된 실제적인 최악조건의 압력분포패턴을 지지하는 시험결과를 포함하는 최근의 분석 및 차량연구에 의해서 접촉압력분포가 드럼브레이크 조립체의 수평중심선(48)으로부터 크게 편차되는 곳에 집중되는 경우 드럼브레이크의 출력변화가 가장 크다고 하는 본 주장이 입증되었다.

상기 분석, 연구 및 시험에 있어서, 최악의 경우에 해당하는 유형(pattern)이 인정되는 많은 시험이 수행 되었다.

라이닝재의 호형길이부에 해당하는 면적의 약 80%가, 후단부 및 선단부에서의 작은 영역, 즉, 제 7 도의 압력분포 화살표(80) 및 (82)의 영역을 제외하고는 브레이크드럼과 접촉되지 않도록 된다.

일반적으로, 상기 접촉되는 영역은 117°호형길이부 라이닝 영역의 약 10%까지 각각 커버하게 된다.

후단부-선단부 접촉을 나타내는 추후 그래프에서 나타난 바와 같이, 상기 슈우장치는 공칭 드럼브레이크 출력의 거의 두배에 해당하는 브레이크 효율의 출력변화를 나타낸다.

기계 토오크 휘일시험이 시험차량의 뒷차축(rear axle)에 장치된 2중-서어보드럼브레이크내의 준-금속(semi-metallic) 마찰라이닝재를 사용한 차량에 대하여 행하여졌다.

상기 차량에 대한 시험이 제 1 도에 도시된 형태의 충분한 길이를 갖춘 라이닝 호형길이부에 대해서 첫번째로 실시되었다.

0.1Nm/Kpa(0.5lb-ft/psi)의 공칭 후방 브레이크 특정토오크는 후방 브레이크를 연마(burnishing) 한 후에 남아있는 것으로 측정되었다.

상기 후방 라이닝은 단지 25.4mm(1inch) 정도에서 드럼과 접촉되도록 변형된 다음, 1차 및 2차 라이닝의 후단부 또는 선단부의 각각에서 정확하게 측정되었다.

이것은 근본적으로 화살표(80) 및 (82)의 두 인접 부분사이의 라이닝재를 제거함으로서 제 7 도의 압력분포 화살표(80) 및 (82)의 영역내만 브레이크 라이닝재가 부착되도록 하였다.

상기 라이닝은 재연마되고, 후방 브레이크의 특정토오크가 차량에 장착된 토오크 휘일에서 측정되었으며, 이때 상기 후방 브레이크의 특정 토오크는 거의 0.2Nm/Kpa(1.0lb-ft/psi)임이 밝혀졌다.

이와 같은 시험은 후방 라이닝이 1차 및 2차 브레이크 슈우의 각각에 대해 약 60°로 한정되는 호형길이부를 갖고 라이닝이 드럼브레이크 조립체의 수평중심선에 대해 대칭적으로 위치되도록 장치되는 동일한 차량에 대하여 동일하게 반복 실시되었다.

상기 시험에 의해서 공칭 뒷브레이크 토오크가 약 0.07Nm/Kpa(0.35lb-ft/psi)임이 밝혀졌다.

상기 라이닝은 상기와 유사한 방법으로 단지 후단부-선단부 접촉을 제공하도록 개조한 다음, 후방 브레이크의 특정토오크를 측정한 결과 그 값이 약 0.08Nm/Kpa(0.38lb-ft/psi)임이 밝혀졌다.

상기 시험결과는, 마찰접면을 따르는 압력분포가 불균일한 것으로 취급하도록 모델링 능력을 갖는 현기술상태(current state-of-the-art)의 2중-서어보드럼브레이트에 대한 수학적 모델을 사용하여 얻어진 분석 결과에 의해서, 확실하게 된다.

2중-서어보 및 선도형-후종형 브레이크 장치의 분석결과는 접촉면 압력분포에 의해서 영향을 받게되는 특정토오크에 대하여 유사한 경향을 보인다.

충분한 호형길이부를 갖춘 선도형-후종형 브레이크 단부에서의 접촉압력분포는 평형 2중-서어보드럼브레이크 조립체에서 밝혀진 것과 대략 같은 크기의 드럼브레이크에 있어서 특정토오크 증가를 나타낸다.

일반적으로, 비석면(non-asbestos) 마찰재의 큰 마찰계수로 인하여 드럼브레이크 작용에 따른 상기 비석면 마찰재의 성공적인 사용은 브레이크 특정토오크가, 라이닝과 브레이크드럼 사이의 마찰접면을 따르는 다양한 압력분포하에서, 거의 같도록 조절될 수 있는 본 발명의 내용을 인식함에 따라서 특히 좌우되는 것이다.

이것은 라이닝 호형길이부 특히, 청구범위에 기술된 짧은 라이닝 호형길이부를 제어하고 위치선정하므로서 달성된다.

상기와 같은 제어작용 및 위치선정이 없이는 드럼브레이크의 특정토오크가 소정한계를 지나 변화된다는 것이 많은 시험에 의해서 입증되었다.

반면에, 상기 제어작용 및 위치선정에 따라, 브레이크 효율 또는 특정토오크의 변화성은 브레이크 라이닝이 제조되는 마찰브레이크재와는 무관하게, 라이닝의 사용수명중에 대략 1/4감소 된다.

상기와 부합되는 특정라이닝 호형길이부의 설정은 드럼브레이크 라이닝의 마모율과, 브레이크출력의 변화성 감소에 있어서 어느 정도의 절충관계(trade-off, compromise)를 이룬다.

브레이크출력의 변화성 측면에서 보면, 드럼브레이크 조립체의 수평중심선에 대해 대칭적으로 위치되는 경우, 라이닝 호형길이부가 짧으면 짧을수록, 다른 라이닝재료의 조성물 사용에 따른 마찰계수의 변화와 같이, 브레이크라이닝 마모시에 발생하는 마찰면 압력분포의 변화결과로서 일어나는 브레이크 특정토오크의 변화성이 보다 적게 될 수 있다.

그러나, 라이닝 호형길이부가 짧으면 짧을수록 라이닝수명은 더욱 단축되고 보다 빨리 라이닝이 교체되어야만 한다.

가장 좋은 결과를 얻기 위한 바람직한 관계는 호형라이닝 길이부가 제 1 도에 나타난 종래 및 최근의 생산되는 호형라이닝 길이부의 대략 1/2이 되도록 하는 것이 바람직하다(상기 짧은 라이닝 호형길이부 및 라이닝 위치선정은 제 3 도 및 제 4 도에 도시되어 있음).

제 2 도에 나타난 것과 같이, 단지 조금 짧은 호형라이닝은 종래의 라이닝의 것보다 다소 우수한 결과를 나타낸다.

그러나, 본 발명의 내용이 충분히 이해되는 경우는 호형라이닝 길이부가 제 3 도에 나타난 것과 같은 일반 영역내에 있는 것이 바람직하다.

1차 및 2차 슈우 라이닝의 호형라이닝 길이부를 제3도에 나타난 바와 같이 서로 약간 다르거나 또는 동일하도록 함은 58°혹은 60°의 호형라이닝 길이부가 몇가지 경우에 대하여 시험 목적으로 사용되는 경우와 같이 본 발명의 범위내에 속하게 된다.

기존 브레이크 조립체를 개조하는 경우는, 라이닝자체를 제거하지 않고 1차 브레이크 슈우에 대하여는 약97°의 호형길이를 갖추고 2차 브레이크 슈우에 대하여는 117°의 호형길이를 갖춘 브레이크 라이닝으로 된 이미 완성된 브레이크 슈우조립체를 개조하는 것이, 때때로, 경제적일 수가 잇다.

상기 개조상태는 제 4 도에 도시되어 있고, 연마(grinding)와 같은 적절한 조작에 의해서, 제 4 도의 (441),(443),(445) 및 (447)로 나타난 바와 같이, 브레이크 라이닝의 양단부에서 브레이크 라이닝부를 제거함으로써 상기 부분내의 브레이크 라이닝 두께를 감소시켜 상기 부분이 유효 마찰브레이킹 표면으로 더 이상 작용하지 않도록 함으로서 달성된다.

물론, 적절한 안전대책이 연마 작업중에 그리고 제거된 재료의 처분에 대해서 요구된다.

예를들면, 석면에 대한 노출과 관련하여 미국직업안전 및 건강청(United States Occupational Safety and Health Administration)의 기준치에 상응하는 기준량이 석면을 포함한 재료가 제거되는 경우에 충족 되어져야 한다.

상기 제거작업은, 브레이크 라이닝의 (비작동)부가 보다 큰 호형길이부로 확장된다하더라도, 본 발명에 상응하는 유효 라이닝 호형길이부를 갖춘 마찰브레이킹 표면을 브레이크 라이닝에 갖추도록 하여야 한다.

마찰브레이킹 표면은, 브레이크 슈우단부 사이의 중앙에 위치되는 중심선으로서 간주될 수 있는 브레이크 조립체의 수평중심선에 대해 대칭이다.

이것은 라이닝이 슈우에 리벳고정되는 경우 특히 바람직한 것이다.

예를들면, 라이닝재는 라이닝단부에서 리벳단부와 같은 높이의 깊이로 제거될 수 있다.

다른 예에 있어서는, 최초의 브레이크 라이닝이 완전히 제거되고 제 3 도에 나타난 바와 같이, 본 발명에 부합되는 짧은 호형길이부 브레이크 라이닝으로 교체될 수 있다. 물론, 신규한 드럼브레이크 조립체의 제조에 대해서는 짧은 호형길이부 브레이크 라이닝을 처음부터 사용하는 것이 정상적인 실행작업인 것이다.

그러나, 몇몇 예에 있어서는 충분한 호형길이부를 갖춘 브레이크가 라이닝에 상기 두께로 감소된 단부를 제공함이 더 바람직할 수도 있다.

본 발명이 개발된 배경의 중요성은, 브레이크 라이닝의 유효수명에 있어서, 보다 일정한 드럼브레이크 효율을 유지하기 위한 수년 걸친 브레이크 설계자들의 시도가 제 1 도에 나타낸 것과 같은 종래의 브레이크 라이닝의 사용에 의해서 보다 는 본 발명의 사용에 의해서 보다 더 효과적으로 달성되는 것이다.

종래의 방법에 의해서는 다양한 문제의 실제적인 원인을 인식할 수 없으므로, 다른 설계방향으로 유도되어 실제적인 문제를 풀 수 없는 해결방법에 이르게 된다. 다른 마찰계수를 갖추고 아주 다른 마찰브레이킹 특성을 갖는 다양한 브레이킹 라이닝조성이 브레이크 출력효율(브레이크 특정토오크)에 있어서의 지나친 변화없이 사용될 수 있다는 것이 본 발명의 중요한 결과중의 하나이다.

몇가지 예에 있어서는, 종래와 동일한 전체 브레이크 시스템설계 내용중에서, 예를들면, 동일한 휘일실린더 내부에 다른 크기의 휘일실린더를 대체시키는 작은 변화가 적절하게 행하여 질 수 있다.

따라서, 석면을 포함하지 않는 라이닝은 석면을 포함한 라이닝이 최초에 장착사용된 차량에 대체될 수 있다.

반면에, 본 발명 바로 전만해도 브레이크 산업분야에서는 수년이 지나서야만 석면을 포함하는 라이닝재가 제거될 수 있는 것으로 여겨져 왔지만, 본 발명은 새로운 차량에 있어서 브레이크 효율을 근본적으로 변화시킴이 없이 석면을 포함하지 않는 브레이크 라이닝재의 사용을 가능하게 하였으며, 드럼브레이크상의 브레이크 라이닝이 제거되어 대체되는 현재 생산 단계의 브레이크 장치가 사용되는 구형차량에도 사용가능하게 하였다.

어떤 예에 있어서는, 브레이크 라이닝 부재가 상기와 같이 개조를 요구하는 경우 주차(parking) 브레이크작동 기구의 개조가 요구될 수 있다. 또한, 때때로, 슈우판(shoe web) 및 슈우 테두리를 강화하는 것이 필요하다.

본 발명을 사용함으로서 얻어질 수 있는 예기치 못한 결과는 가능한 빨리 브레이크 라이닝재에 석면의 사용을 배제하기 위한 각국의 요구를 충족시킨다는 점에서 극히 중요한 것이다.

본 발명의 출원은 브레이크 시스템 그 자체의 전체 수정 또는 재설계를 요구하지 않는다.

예를 들면, 휘일실린더 크기가 변화될 필요가 없고, 고정핀(anchor pin)도 재설계 또는 재위치될 필요가 없으며, 매스터실린더 용량도 변화될 필요가 없고, 부우스터(booster) 출력도 변화될 수 없으며, 주브레이크 페달비(service brake pedal ratios)도 변화될 필요가 없다.

게다가, 기존 차량 또는 새로운 차량에 있어서 짧은-호형-길이 브레이크 라이닝의 사용은 상기 차량에 대한 잠금방지 브레이크 제어시스템의 조정에 영향을 주지는 않고, 그 이유는 시스템의 유압용량을 변화시키지 않기 때문이다.

가장 잘 절충관계를 이루도록 제안된 짧은 호형라이닝의 사용은 필요한 여러 가지 장점을 얻도록 해주고, 전방 디스크브레이크 라이닝과 거의 같은 시간 및 주행거리에서 유효수명내에 드럼브레이크 라이닝이 마모되어 전,후방 라이닝이 동시에 교체될 수 있는 것이다.

Claims (17)

1. 후단부(36,38)와 선단부(28,32)를 갖는 브레이크 슈우(30,34) 및 브레이크 슈우(30,34)에 고정되고 브레이크드럼(12)과 맞물려 브레이크 작동되는 마찰표면을 갖는 마찰브레이크 라이닝(340,344)을 포함하는 드럼브레이크의 브레이크 슈우조립체에 있어서, 상기 브레이크 라이닝의 마찰표면이 상기 브레이크드럼(12)과 맞물리도록, 각각의 브레이크 슈우(30,34) 후단부(36,38) 및 선단부(28,32) 사이에서 60° 이하의 전체 원호(total arc)를 갖추고, 후단부(36,38) 및 선단부(28,32)로부터 호상(arcuately)으로 배열되며, 브레이크 슈우조립체(318,320)가 드럼브레이크 조립체(310)의 부품으로 내부에 장치되는 경우, 상기 마찰표면의 횡중심점이 후단부(36,38)와 선단부(28,32) 사이에서 브레이크 슈우(30,34)의 횡중심점, 즉 드럼브레이크 조립체(310)의 수평중심선(48)에 위치되도록, 상기 브레이크 라이닝(340,344)이 브레이크 슈우(30,34)에 고정되며 상기 브레이크 슈우조립체(318,320)가 브레이크 슈우(30,34)에 부착된 브레이크 슈우 라이닝(40,44)이 유효 수명중에 97°내지 117°의 전체 원호(total arc)를 갖는 유사한 브레이크 슈우조립체(18,20)의 브레이크 효율변화 범위에 대하여 1/4범위로 브레이크 라이닝(340,344)으로 제조되는 마찰브레이크 재료와는 무관하게 브레이크 효율이 변화됨을 특징으로 하는 브레이크 슈우조립체.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 브레이크 라이닝(340,344)의 마찰표면이 브레이크드럼과 맞물리고 분리되도록 적절하게 구동되고, 브레이크 슈우조립체(318,320)가 마찰브레이크 라이닝(340,344)의 유효 수명중에 마찰 브레이크 라이닝(340,344)으로 제조되는 마찰브레이크 재료와는 무관하게 브레이크 효율변화가 유지됨을 특징으로 하는 브레이크 슈우조립체.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 브레이크 라이닝(440,444)이 1차 브레이크 슈우(30)로서 적절하게 사용되는 경우에97°이고, 2차 브레이크 슈우(34)로서 사용되는 경우에 117°의 라이닝 호형길이를 갖춘 마찰표면을 포함하며, 상기 마찰표면은 라이닝 마찰표면의 호형길이가 후단부(36,38) 또는 선단부(28,32)의 라이닝 재료를 제거함으로써 제거전 호형길이의 50%로 감소되고, 라이닝 마찰표면이 슈우조립체의 수평중심선(48)에 대해 대칭이 되도록 구성됨을 특징으로 하는 브레이크 슈우조립체.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 마찰표면으로부터 제거된 부분이 일반적인 호형길이를 갖춘 브레이크 라이닝(40,44) 대신에 짧은 호형길이를 갖춘 브레이크 라이닝(340,344)으로 대체하므로서 제거됨을 특징으로 하는 브레이크 슈우조립체.
5. 제 3 항에 있어서, 상기 마찰표면으로부터 제거된 부분이 브레이크 라이닝(440,444)의 두께를 감소시키고 브레이크드럼(12)과 마찰결합하지 않는 브레이크 라이닝의 얇은 부분(441,443,445,447)을 남기도록 제거됨을 특징으로 하는 브레이크 슈우조립체.
6. 브레이크드럼(12), 브레이크드럼(12)과 맞물려 브레이크 작동되도록 이동가능한 한쌍의 브레이크 슈우조립체(318,320) 및, 브레이크드럼(12)에 브레이크 슈우조립체를 맞물리도록 이동시키는 휘일실린더(16)를 포함하고, 상기 브레이크 슈우조립체(318,320)의 각각은 선단부(28,32)와 후단부(36,38)를 갖추어 브레이크 슈우조립체(318)의 선단부(28)가 브레이크 슈우조립체(32)의 선단부(32)에 인접되고, 상기 휘일실린더(16)가 상기 선단부(28,32)에 맞물려 작동되며, 브레이크드럼(12)과 마찰접촉하여 브레이크 작동되는 호형의 마찰브레이크 라이닝(340,344)을 포함하는 드럼브레이크 조립체에 있어서, 각 브레이크 슈우조립체(318,320)의 마찰브레이크 라이닝(340,344)이 60°이하의 호형길이를 갖추어 브레이크드럼(12)과 맞물리도록 된 마찰브레이킹 표면을 포함하고, 상기 마찰브레이킹 표면이 드럼브레이크 조립체(310)의 수평중심선(48)에 대칭되도록 위치됨을 특징으로 하는 드럼브레이크 조립체.
7. 휘일실린더(16)과 휘일실린더(16)에 의해서 맞물림 작동되는 선단부(28,32)를 포함하고, 휘일실린더(16)가 작동되는 경우에 작용하도록 위치되는 제1브레이크 슈우(30) 및 제2브레이크 슈우(34)를 포함하며, 상기 제1브레이크 슈우(30)가 소정의 호형길이를 갖춘 마찰브레이킹 표면이 형성된 브레이크 라이닝 (40)을 갖추고, 제2브레이크 슈우(34)가 110°-120°의 범위 전형적으로는 117°의 호형길이를 갖춘 마찰브레이킹 표면이 형성된 브레이크 라이닝(44)을 갖추고 있는 기존 차량의 드럼브레이크 조립체를 개조하는 방법에 있어서, 상기 개조방법이 적어도 제1 및 제2브레이크 슈우(30,34)의 브레이크 라이닝(40,44)을 변화시켜 제1브레이크 슈우(30)에 부착된 브레이크 라이닝(340)의 마찰 브레이킹 표면과, 제2브레이크 슈우(34)에 부착된 브레이크 라이닝(344)의 마찰브레이킹 표면이 각각 제2브레이크 슈우의 브레이크 라이닝에 형성된 마찰브레이킹 표면의 117° 호형길이에 대하여 50% 이하의 호형길이를 갖추고, 각 브레이크 라이닝(340,344)의 마찰브레이킹 표면이 드럼브레이크 조립체(310)의 수평중심선(48)에 대하여 호상으로 대칭 배열되도록 드럼브레이크 조립체(310)내에 위치됨을 특징으로 하는 드럼브레이크 조립체의 개조방법.
8. 제 7 항에 있어서, 개조 전에는 상기 제1브레이크 슈우에 부착된 브레이크 라이닝의 마찰브레이킹 표면이 90°-100°의 범위, 전형적으로는 97°의 호형길이를 갖추고, 개조 후에는 제1브레이크 라이닝에 부착된 마찰브레이킹 표면의 호형길이가 개조전의 97°호형길이에 대하여 50%의 호형길이를 갖추어, 제2브레이크 슈우에 부착된 브레이크 라이닝의 마찰브레이킹 표면은 개조 전에 제2브레이크 슈우 라이닝에 형성된 마찰 브레이킹 표면의 117°호형길이에 대하여 50%의 호형길이를 갖추도록 함을 특징으로 하는 드럼브레이크 조립체의 개조방법.
9. 제 7 항에 있어서, 상기 방법이 개조전 브레이크 라이닝에 형성된 마찰브레이킹 표면의 브레이크 효율변화를 개조후에 1/4로 감소시키도록 실행됨을 특징으로 하는 드럼브레이크 조립체의 개조방법.
10. 제 7 항 내지 제 9 항중의 어느 한항에 있어서, 개조되는 드럼브레이크 조립체는 2중 서어보드럼브레이크 조립체(10)이고, 제1브레이크 슈우는 1차 브레이크 슈우(30)이며, 제2브레이크 슈우는 2차 브레이크슈우(34)이고, 휘일실린더(16)와 맞서는 후단부(36,38)는 기계적 서어보 작용을 위하여 브레이크 조절기(22)에 의해서 상호 연결됨을 특징으로 하는 드럼브레이크 조립체의 개조방법.
11. 제 10 항에 있어서, 개조 전에는 드럼브레이크 조립체의 브레이크 라이닝(40,44)이 하나의 성분으로 석명을 포함하는 브레이크 라이닝 조성물로 제조되고, 개조 후에는 브레이크 라이닝(340,344)이 석면을 포함하지 않는 브레이크 라이닝 조성물로 개조되며, 개조 후에 브레이크 라이닝(340,344)의 사용에 따른 브레이크 효율변화가 브레이크 라이닝의 유효 브레이크 수명중에 개조전 브레이크 라이닝(40,44)의 브레이크 효율변화에 비교하여 1/4로 감소되도록 실행됨을 특징으로 하는 드럼브레이크 조립체의 개조방법.
12. 마찰표면이 97°인 유효 마찰브레이킹 표면의 호형길이를 갖춘 제1브레이크 라이닝(40)이 형성된 제1브레이크 슈우(30)와, 마찰표면이 117°인 유효 마찰브레이킹 표면의 호형길이를 갖춘 제2브레이크 라이닝(44)이 형성된 제2브레이크 슈우(40)를 포함하는 드럼브레이크 조립체(10)의 브레이크 효율변화를 1/4로 감소시키는 방법에 있어서, 상기 방법이 각각의 브레이크 슈우 마찰표면의 유효 마찰브레이킹 표면 호형길이를 제2브레이크 슈우 마찰표면에 형성된 유효 호형길이의 40-50%로 감소시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 브레이크 효율변화를 감소시키는 방법.
13. 제 12 항에 있어서, 상기 방법이 감소된 호형길이를 갖춘 유효 마찰브레이킹 표면을 드럼브레이크 조립체(310)의 수평중심선(48)에 대하여 대칭되도록 위치시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 브레이크 효율변화를 감소시키는 방법.
14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서, 상기 방법이 브레이크 슈우(30,34)의 유효 마찰브레이킹 표면을 호형길이 60°이하로 감소시킴을 특징으로 하는 브레이크 효율변화를 감소시키는 방법.
15. 제 12 항에 있어서, 제 1 및 제2브레이크 슈우(30,34)에 형성된 유효 마찰브레이킹 표면이 각각 40°및 57°의 호형길이를 갖춘 유효 마찰브레이킹 표면으로 감소됨을 특징으로 하는 브레이크 효율변화를 감소시키는 방법.
16. 제 12 항에 있어서, 상기 유효 마찰브레이킹 표면의 호형길이를 감소시키는 단계가 일반적인 브레이크 라이닝(40,44)대신에 감소된 마찰브레이킹 표면의 호형길이를 갖춘 새로운 브레이크 라이닝(340,344)을 브레이크 슈우(30,34)에 교체시킴으로서 달성됨을 특징으로 하는 브레이크 효율변화를 감소시키는 방법.
17. 제 12 항에 있어서, 상기 유효 마찰브레이킹 표면의 호형길이를 감소시키는 단계가 감소된 유효 마찰브레이킹 표면의 호형길이부가 얻어질 때까지 브레이크 슈우(30,34)에 형성된 브레이크 라이닝(40,44)의 후단부와 선단부를 제거시킴으로서 달성됨을 특징으로 하는 브레이크 효율변화를 감소시키는 방법.

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