KR100527695B1 - 자동차의 브레이크드럼 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 브레이크드럼에 관한 것으로, 휠실린더(50)의 피스톤운동으로 라이닝(40)이 압착되면서 마찰력에 의해 회전이 멈춰져 제동되도록 된 자동차의 브레이크드럼(10)이, 상기 라이닝(40)과 접촉되는 라이닝접촉부(11)의 내측면(11a)이 라이닝비접촉부(12)와 직접 연결되지 않도록 단락지게 형성되면서 상기 내측면(11a)의 양쪽부위가 라이닝(40)의 양측면을 수용할 수 있도록 라이닝(40)쪽으로 돌출되게 형성되어져, 상기 브레이크드럼(10)의 휘어지는 현상이 최대한 억제되고, 상기 라이닝(40)의 편마모가 방지되면서 라이닝(40)의 수명이 연장되어 진동 및 소음의 발생이 예방되며, 상기 브레이크드럼(10)의 열변형 후 브레이크드럼(10)의 내측면(11a)과 면접촉된 라이닝(40)이 좌우방향으로 미끌리는 현상이 방지되므로 제동효과가 감소되는 것이 예방되도록 된 것이다.

Description

자동차의 브레이크드럼{BRAKE DRUM OF VEHICLE}

본 발명은 자동차의 브레이크드럼에 관한 것으로, 특히 제동시 브레이크드럼의 열변형량을 줄여 라이닝과의 균일한 접촉을 유도함으로써 라이닝의 편마모양을 감소시킬 수 있도록 된 자동차의 브레이크드럼에 관한 것이다.

일반적으로, 제동장치(Brake System)는 주행할 때 주로 사용하는 주브레이크와 자동차를 주차할 때 사용하는 주차브레이크로 분류되고, 상기 주브레이크는 브레이크페달의 조작에 의해 발생된 유압을 매개로 제동시키도록 된 유압식 브레이크와, 대형자동차등 큰 제동력을 필요로 하는 경우에 사용하도록 된 배력식 브레이크 및, 압축공기의 압력을 이용해 제동력을 발생시키도록 된 공기브레이크로 분류되며, 상기 유압식 브레이크에는 휠과 일체가 되어 회전하는 브레이크드럼에 라이닝을 부착한 브레이크슈를 안쪽으로부터 압착하여 제동력을 발생시키도록 된 드럼식 브레이크가 있다.

여기서, 상기 드럼식 브레이크(1)의 일반적인 구성은 도 1에 도시된 바와 같이, 휠허브에 볼트를 매개로 설치되어 바퀴와 함께 회전하도록 된 브레이크드럼(10)과, 차축에 고정되도록 된 백플레이트(20)와, 이 백플레이트(20)에 설치된 주철재질의 브레이크슈(30)와, 이 브레이크슈(30)의 외측표면에 부착되어 상기 브레이크드럼(10)과 직접 접촉되면서 브레이크드럼(10)의 회전을 멈추고 운동에너지를 열에너지로 바꾸어 주도록 된 마찰재인 라이닝(40) 및, 마스터실린더에서 발생된 유압을 매개로 상기 브레이크슈(30)를 브레이크드럼(10)에 압착시키도록 된 휠실린더(50)로 이루어져 있다.

따라서, 주행중 운전자가 브레이크페달을 밟아주게 되면 마스터실린더에서 발생된 유압이 휠실린더(50)로 전달되고, 이 휠실린더(50)의 피스톤운동에 의해 브레이크슈(30)가 바퀴와 더불어 회전되는 브레이크드럼(10)으로 순간적으로 이동되는 바, 이때 상기 브레이크슈(30)의 외측면에 부착된 라이닝(40)이 도 2에 도시된 바와 같이 상기 브레이크드럼(10)에 압착되어 마찰력을 이용해 상기 브레이크드럼(10)의 회전을 멈추게 함으로써 제동을 할 수 있게 된다.

여기서, 상기 라이닝(40)은 브레이크의 작동시 회전되는 브레이크드럼(10)에 직접적으로 압착되어 강한 마찰력을 발생시키게 되며, 이때 상기 브레이크드럼(10)의 온도는 대략 200 ~ 300℃ 정도로 상승되게 된다.

이에따라, 제동시 상기 라이닝(40)과 접촉되는 라이닝접촉부(11)는 도 4 내지 도 5에 도시된 바와 같이 라이닝비접촉부(12)보다 온도가 급격하게 상승하게 되고, 상기 라이닝접촉부(11)에서도 라이닝(40)이 직접 접촉하는 내측면(11a)의 온도가 외측면(11b)의 온도보다 월등하게 상승되므로, 상기 브레이크드럼(10)은 바이메탈효과(bimetal effect)에 의해 온도가 낮은 외측면(11b)쪽으로 열변형에 의해 휘어지는 현상이 발생되는 문제점이 있었다.

또한, 상기 브레이크드럼(10)이 열변형에 의해 온도가 낮은 외측면(11b)쪽으로 휘어지게 되면, 제동시 상기 라이닝(40)과 열변형된 브레이크드럼(10)의 내측면(11a)이 서로 비정상적으로 면접촉되어 제동력을 발생시키게 되므로, 상기 라이닝(40)의 편마모가 심하게 발생되어 라이닝(40)의 수명이 단축될 뿐만 아니라, 이에 따라 편진동이 유발되어 제동장치 전체에 걸쳐 심한 진동과 소음이 발생되는 문제점도 있었다.

또한, 상기 브레이크드럼(10)이 열변형되어 외측면(11b)쪽으로 휘어지고 난 후 재차 제동을 가하게 되면, 상기 라이닝(40)이 브레이크드럼(10)의 내측면(11a)과 면접촉을 이루면서 도 5에 도시된 화살표 M과 같이 좌우방향으로 미끌리는 현상이 발생될 뿐만 아니라, 이로인해 제동효과가 감소되면서 안전사고를 유발시키게 되는 문제점도 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 모든 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로, 라이닝과 접촉되는 라이닝접촉부의 내측면을 라이닝비접촉부와 연결되지 않도록 형성하면서 상기 라이닝접촉부의 내측면을 라이닝의 양측부를 수용할 수 있도록 형성하여, 브레이크드럼이 온도가 낮은 외측면쪽으로 열변형에 의해 휘어지는 현상을 최대한 억제하고, 상기 라이닝의 편마모를 방지하여 라이닝의 수명이 연장시키면서 진동과 소음이 발생되는 것을 예방하며, 상기 브레이크드럼의 열변형 후 브레이크드럼의 내측면과 면접촉된 라이닝이 좌우방향으로 미끌리는 현상을 방지하여 제동효과가 감소되는 것을 방지할 수 있도록 된 자동차의 브레이크드럼을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 휠실린더의 피스톤운동으로 라이닝이 압착되면서 마찰력에 의해 회전이 멈춰져 제동되도록 된 자동차의 브레이크드럼에 있어서, 상기 라이닝과 접촉되는 라이닝접촉부의 내측면이 라이닝비접촉부와 직접 연결되지 않도록 단락지게 형성되면서 상기 내측면의 양쪽부위가 라이닝의 양측면을 수용할 수 있도록 라이닝쪽으로 돌출되게 형성되어 상기 라이닝의 미끄러짐현상을 방지하고 제동시 발생된 마찰열을 저장하여 라이닝접촉부의 외측면쪽으로 휘어지는 현상을 최대한 억제시킬 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

도 6은 본 발명에 따른 브레이크드럼을 설명하기 위한 개략적인 종단면도로서, 종래구조와 동일한 부위에는 동일한 참조부호를 붙이면서 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 브레이크드럼(10)은 드럼식 브레이크(1)의 구성요소로서, 상기 드럼식 브레이크(1)의 일반적인 구성은 도 1에 도시된 바와 같이, 휠허브에 볼트를 매개로 설치되어 바퀴와 함께 회전하도록 된 브레이크드럼(10)과, 차축에 고정되도록 된 백플레이트(20)와, 이 백플레이트(20)에 설치된 주철재질의 브레이크슈(30)와, 이 브레이크슈(30)의 외측표면에 부착되어 상기 브레이크드럼(10)과 직접 접촉되면서 브레이크드럼(10)의 회전을 멈추고 운동에너지를 열에너지로 바꾸어 주도록 된 마찰재인 라이닝(40) 및, 마스터실린더에서 발생된 유압을 매개로 상기 브레이크슈(30)를 브레이크드럼(10)에 압착시키도록 된 휠실린더(50)로 이루어져 있다.

여기서, 상기 브레이크드럼(10)은 도 6에 도시된 바와 같이 제동시 상기 라이닝(40)이 직접 접촉되는 라이닝접촉부(11)와 상기 라이닝(40)이 접촉되지 않는 라이닝비접촉부(12)로 이루어지며, 상기 라이닝접촉부(11)의 내측면(11a)은 라이닝비접촉부(12)의 안쪽면과 직접 연결되지 않도록 단락지게 형성된 구조로 되어 있다.

그리고, 상기 내측면(11a)의 양쪽부위에는 제동시 마찰열을 저장할 수 있는 마찰열저장부(13)가 라이닝(40)쪽을 향하도록 돌출되게 형성되어 있으며, 상기 마찰열저장부(13)의 크기는 제동시 상기 라이닝(40)의 양측면을 충분히 수용할 수 있는 크기로 형성된다.

따라서, 주행중 운전자가 브레이크페달을 밟아주게 되면 마스터실린더에서 발생된 유압이 휠실린더(50)로 전달되고, 이 휠실린더(50)의 피스톤운동에 의해 브레이크슈(30)가 바퀴와 더불어 회전되는 브레이크드럼(10)으로 순간적으로 이동되는 바, 이때 상기 브레이크슈(30)의 외측면에 부착된 라이닝(40)이 도 6에 도시된 바와 같이 마찰열저장부(13)사이의 내측면(11a)으로 삽입되면서 그 전면이 상기 내측면(11a)과 면접촉으로 압착되게 되며, 이로인해 마찰력이 발생되면서 상기 브레이크드럼(10)의 회전이 멈추게 되어 제동을 할 수 있게 된다.

한편, 상기 라이닝(40)이 마찰열저장부(13)사이로 삽입되면서 라이닝접촉부(11)의 내측면(11a)과 면접촉으로 압착되면, 상기 내측면(11a)에는 고온의 마찰열이 발생되며, 이 마찰열은 도 7에 화살표로 도시된 바와 같이 라이닝접촉부(11)의 외측면(11b)과 마찰열저장부(13)로 분산되어 전달되게 되며, 이로인해 상기 라이닝접촉부(11)의 외측면(11b)으로 전달되는 마찰열을 양이 도 2를 참조로 전술한 종래의 브레이크드럼(10)보다 감소됨으로써, 상기 브레이크드럼(10)이 라이닝접촉부(11)의 외측면(11b)쪽으로 열변형에 의해 휘어지는 양을 최대한 억제할 수 있게 된다.

또한, 상기 브레이크드럼(10)의 휘어짐량이 최대한 억제되면, 제동시 상기 라이닝(40)과 브레이크드럼(10)의 내측면(11a)이 서로 비정상적으로 면접촉되는 것을 최대한 방지할 수 있게 되고, 이로인해 상기 라이닝(40)의 편마모현상을 방지할 수 있게 되면서 상기 라이닝(40)의 수명을 연장시킬 수 있게 되므로 진동과 소음을 현격하게 감소시킬 수가 있게 된다.

또한, 상기 브레이크드럼(10)의 열변형이 최대한 억제되더라도 상기 브레이크드럼(10)은 도 8에 도시된 바와 같이 라이닝접촉부(11)의 외측면(11b)쪽으로 약간 휘어지게 되고, 이때 재차 제동을 가하더라도 상기 라이닝(40)은 마찰열저장부(13)사이로 삽입되어 내측면(11a)과 면접촉됨으로서 제동력을 발생시키게 되며, 이때 상기 라이닝(40)의 양측부가 마찰열저장부(13)에 의해 지지되어 좌우방향으로 미끌리는 현상이 방지되게 되므로, 제동효과가 감소되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 이로인해 안전사고가 발생되는 것도 예방할 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 제동시 라이닝과 면접촉되는 라이닝접촉부의 내측면이 라이닝비접촉부와 직접 연결되지 않도록 단락지게 형성되면서 상기 내측면의 양쪽부위가 라이닝의 양측면을 수용할 수 있도록 형성되어져, 브레이크드럼의 휘어지는 현상이 최대한 억제되고, 상기 라이닝의 편마모가 방지되면서 라이닝의 수명이 연장되어 진동 및 소음의 발생이 예방되며, 상기 브레이크드럼의 열변형 후 브레이크드럼의 내측면과 면접촉된 라이닝이 좌우방향으로 미끌리는 현상이 방지되므로 제동효과가 감소되는 것이 예방되는 효과가 있다.

도 1은 일반적으로 사용되는 드럼식 브레이크를 설명하기 위한 분해사시도,

도 2는 드럼식 브레이크의 작동상태를 설명하기 위한 개략적인 종단면도,

도 3 내지 도 5는 브레이크드럼의 열변형관계를 설명하기 위한 개략적인 종단면도,

도 6은 본 발명에 따른 브레이크드럼을 설명하기 위한 개략적인 종단면도,

도 7 내지 도 8은 본 발명에 따라 열변형이 억제되는 브레이크드럼의 작동상태를 설명하기 위한 개략적인 종단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 - 브레이크드럼 11 - 라이닝접촉부

11a - 내측면 11b - 외측면

12 - 라이닝접촉부 13 - 마찰열저장부

30 - 브레이크슈 40 - 라이닝

50 - 휠실린더

Claims (1)

1. 휠실린더(50)의 피스톤운동으로 라이닝(40)이 압착되면서 마찰력에 의해 회전이 멈춰져 제동되도록 된 자동차의 브레이크드럼에 있어서,

   상기 라이닝(40)과 접촉되는 라이닝접촉부(11)의 내측면(11a)이 라이닝비접촉부(12)와 직접 연결되지 않도록 단락지게 형성되면서 상기 내측면(11a)의 양쪽부위가 라이닝(40)의 양측면을 수용할 수 있도록 라이닝(40)쪽으로 돌출되게 형성되어 상기 라이닝(40)의 미끄러짐현상을 방지하고 제동시 발생된 마찰열을 저장하여 라이닝접촉부(11)의 외측면(11b)쪽으로 휘어지는 현상을 최대한 억제시킬 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 자동차의 브레이크드럼.