드럼 브레이크의 직육면체형 휠 실린더

(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 공개실용신안공보(U)
(51) Int. Cl.
6
F16D 65/14
(11) 공개번호 실2000-0014523
(43) 공개일자 2000년07월25일
(21) 출원번호 20-1998-0027847
(22) 출원일자 1998년12월30일
(71) 출원인 한국델파이 주식회사 배길훈
대구광역시 달성군 논공면 북리 580-1
(72) 고안자 배국진
대구광역시 수성구 수성3가 360-5 15/6
(74) 대리인 이원희
심사청구 : 없음
(54) 드럼 브레이크의 직육면체형 휠 실린더
요약
본 고안은 외체를 형성하는 실린더 바디(3), 실린더 바디(3)의 내부로 유입되는 제동유압에 의해 실린더
바디(21)의 양쪽으로 확장되도록 설치된 2개의 피스톤(5,7), 2개의 피스톤(5,7)을 실린더 바디(3) 내에
유지시키는 2개의 피스톤 캡(9,11), 실린더 바디(3)의 기밀을 유지하도록 되어 있는 2개의
피스톤씰(11,13) 및, 2개의 피스톤(5,7)의 사이에 설치되어 유압이 제공되지 않는 상태에서 일정량의 탄
성력을 피스톤(5,7)에 가하는 스프링(17)으로 구성되어 있는 드럼 브레이크의 휠 실린더(1)에 있어서,
실린더 바디(3)는 직육면체의 형태로 되어 있으며, 실린더 바디(3)의 내부 챔버(19)에는 휠 실린더(1)가
부착되는 백 플레이트(10) 쪽을 향하여 뻗어 있는 제동유 유입구(21)와 블리더 홀(23)이 형성되어 있는
드럼 브레이크의 사각형상 휠 실린더에 관한 것으로, 실린더 바디(3)의 형상을 단면 사각형이 되도록 함
으로써 휠 실린더 제작시 주조나 절삭 등의 가공을 용이하게 하여 제품 생산성을 향상시키도록 한 것이
다.
대표도
도5
명세서
도면의 간단한 설명
도 1은 일반적인 드럼 브레이크의 분해 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 종래의 휠 실린더의 평면도.
도 3은 도 2의 AA선에 따른 횡단면도.
도 4는 도 2의 BB선에 따른 종단면도.
도 5는 본 고안에 따른 휠 실린더의 평면도.
도 6은 도 5의 CC선에 따른 횡단면도.
도 7은 도 5의 DD선에 따른 종단면도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1 : 휠 실린더 3 : 실린더 바디
5,7 : 피스톤 9,11 : 피스톤 캡
10 : 백 플레이트 13,15 : 피스톤 씰
17 : 압축 스프링 19 : 내부 챔버
21 : 제동유 유입구 23 : 블리더 홀
25 : 고정용 볼트
고안의 상세한 설명
고안의 목적
5-1
공개실용신안실2000-0014523
고안이 속하는 기술 및 그 분야의 종래기술
본 고안은 드럼 브레이크의 휠 실린더에 관한 것으로, 보다 상세하게는 휠 실린더의 형태를 직육면체로
하여 가공성 및 장착성을 향상시킴과 동시에 백 플레이트에 고정되는 부위를 휠 실린더의 종축선상의 양
측에 설정함으로써 간단한 고정구조에 의해서도 보다 확실한 고정력을 얻을 수 있도록 한 드럼 브레이크
의 직육면체형 휠 실린더에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 브레이크는 자동차의 속도를 저하시키거나, 정차 상태를 안정적으로 유지하기 위하
여 사용되는 것으로서, 일반적으로 주행중 운전자가 수시로 조작하면서 자동차의 속도 조절이나 임시 정
차 상태를 유지하기 위하여 페달로 조작하도록 함과 아울러, 자동차의 주차시나 장시간 정차시 사용하도
록 주차 브레이크 레버를 두고 있다.
이러한 브레이크 장치의 일종으로 흔히 사용되고 있는 것이 드럼식 브레이크로서, 일반적으로 드럼 브레
이크는 도 1에 도면번호 101로 도시된 바와 같이 브레이크 슈(105), 휠 실린더(107) 및 브레이크
드럼(109)으로 크게 구성되어 있다.
여기에서 브레이크 슈(105)는 드럼(109)이 끼워지는 백플레이트(103)에 핀으로 힌지 고정되어 있으며,
외주면에 드럼(109)과 접촉하는 브레이크 라이닝(111)이 부착되어 있다. 휠 실린더(107)는 브레이크
슈(105)의 상단에 설치되어 브레이크 슈(105)를 핀을 중심으로 하여 회동시키도록 되어 있다. 브레이크
드럼(109)은 차륜과 일체로 되어 동기 회전하도록 되어 있으며, 브레이크 슈(105)의 외측에 설치되어 브
레이크 슈(105)가 확장됨에 따라 마찰을 일으켜 제동력을 발생하도록 되어 있다.
이러한 구성을 가진 드럼 브레이크(1)는 운전자의 답력에 의해 브레이크 페달이 조작되면 마스터 실린더
에서 유압을 발생시켜 휠 실린더(107)에 작용하도록 함으로써 휠 실린더(107)의 피스톤이 좌우로 팽창되
면서 브레이크 슈(105)를 브레이크 드럼(109)에 압착시켜 차륜을 제동하게 된다.
여기에서, 브레이크 슈(105)를 브레이크 드럼(109)에 압착시키는 휠 실린더(107)의 구조 및 작동을 도 2
내지 도 5를 참조로 보다 상세히 살펴보면 다음과 같다.
도시된 바와 같이 종래의 일반적인 휠 실린더(107)는 크게 실린더 바디(121), 2개의 피스톤(123,125), 2
개의 피스톤 캡(127,129) 및 반발 스프링(131)으로 이루어져 있다.
여기에서, 실린더 바디(121)에는 마스터 실린더로부터 유압을 제공받기 위한 제동유 유입구(120)가 개구
되어 있으며, 바디(121)의 양단 내부에 삽입 장착되어 있는 2개의 피스톤(123,125)은 유입구(120)를 통
해 유입되는 제동유의 압력에 의해 실린더 바디(121)의 양쪽으로 밀려 브레이크 슈(105)를 양쪽으로 확
장시키도록 되어 있다. 그리고 실린더 바디(121)의 끝부분에는 이와 같이 제동유압에 의해 양단으로 밀
려나가는 피스톤(123,125)이 실린더 바디(121)로부터 탈락되는 것을 방지하기 위해 2개의 피스톤
캡(127,129)이 끼워져 있다. 피스톤(123,125)은 그리고 나서 제동유에 의한 유압이 해제되고 나면 스프
링(131)의 반발력에 의해 일정한 위치에 유지된다.
그리고, 실린더 바디(121)의 상단 중앙에는 필요에 따라 개방하여 제동유에 생성된 기포를 빼내도록 되
어 있는 블리더 홀(133)이 형성되어 있으며, 바디(121)의 상단 전방에 돌출된 플랜지부(135)에는 휠 실
린더(107)를 백플레이트(103)에 고정하기 위한 장착홀(137)이 형성되어 있다.
이와 같이 구성된 휠 실린더(107)는 마스터 실린더에서 제공되는 유압으로 2개의 피스톤(123,125)이 확
장되면서 도 1에 도시된 브레이크 슈(105)를 브레이크 드럼(109)에 압착시키는 압박력을 발생시킴으로써
휠의 회전을 제동하도록 되어 있다.
그런데, 위와 같은 종래의 휠 실린더(107)는 드럼 브레이크의 백플레이트(103)로의 고정을 위해 볼트 등
의 결합부품이 삽입 체결되는 1 또는 2개의 장착홀(137)이 실린더 바디(121)의 전방 상단에 돌출된 플랜
지부(135)에 형성되어 있으므로 내부에 제동유가 유입되어 제동력을 발생시킬 때, 장착홀(137)을 중심으
로 모먼트가 발생하여 고정력이 약화되거나 휠 실린더(107) 자체에 움직이 생길 수 있는 문제점이 있었
다.
또한, 휠 실린더(107)의 실린더 바디(121) 구조가 너무 복잡하여 제작시 금형비가 많이 소요되며, 가공
시 척물림에 불량이 발생함으로써 가공 불량이 발생할 수 있으며, 백 플레이트에 삽입되는 부분(A)의 직
경이 크므로 천공구멍이 큰 금형을 사용해야 하는 문제점을 가지고 있었다.
고안이 이루고자하는 기술적 과제
따라서, 본 고안은 위에서 언급한 바와 같은 종래의 휠 실린더가 가지고 있는 문제점을 해결하기 위해
안출된 것으로, 휠 실린더의 실린더 바디 형상을 단면 사각형이 되도록 하고, 실린더 바디의 정면 중앙
선상에 고정용 볼트와 같은 체결 부품이 삽입 체결되는 복수개의 장착홀을 가공하여 휠 실린더 제작시
주조나 절삭 등의 가공을 용이하게 하여 제품 생산성을 향상시킬 뿐만 아니라 제동시 실린더 바디 내에
서 제동유의 유동압이 발생되더라도 실린더 바디에 움직임이 발생되지 않도록 하여 드럼 브레이크의 안
정성 및 내구성을 향상시키도록 하는 데 그 목적이 있다.
고안의 구성 및 작용
이러한 목적을 달성하기 위해 본 고안은 외체를 형성하는 실린더 바디, 실린더 바디의 내부로 유입되는
제동유압에 의해 실린더 바디의 양쪽으로 확장되도록 설치된 2개의 피스톤, 2개의 피스톤을 실린더 바디
내에 유지시키는 2개의 피스톤 캡, 실린더 바디의 기밀을 유지하도록 되어 있는 2개의 피스톤씰 및, 2개
의 피스톤의 사이에 설치되어 유압이 제공되지 않는 상태에서 일정량의 탄성력을 피스톤에 가하는 스프
링으로 구성되어 있는 드럼 브레이크의 휠 실린더에 있어서, 실린더 바디는 직육면체의 형태로 되어 있
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공개실용신안실2000-0014523
으며, 실린더 바디의 내부 챔버에는 휠 실린더가 부착되는 백 플레이트 쪽을 향하여 뻗어 있는 제동유
유입구와 블리더 홀이 형성되어 있는 드럼 브레이크의 사각형상 휠 실린더를 제공한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시예를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 고안에 따른 드럼 브레이크의 직육면체형 휠 실린더(1)는 도 5에 정면도, 도 6에 횡단면도, 도 7에
종단면도로 도시된 바와 같이, 일반적인 휠 실린더와 마찬가지로 크게 외체를 형성하는 실린더 바디(3),
이 실린더 바디(3) 내부의 피스톤(5,7), 실린더 바디(3) 양측단의 피스톤 캡(9,11), 피스톤(5,7) 안쪽의
피스톤 씰(13,15), 이 피스톤 씰(13,15) 사이의 압축 스프링(17)으로 이루어져 있다.
여기에서, 실린더 바디(3)는 도 5 및 도 6을 통해 알 수 있듯이, 횡단면이 사각형인 직육면체의 형상을
가지고 있으며, 내부에 중심 축선방향으로 원통형의 챔버(19)가 형성되어 있고, 이 내부챔버(19)에는 바
디(3)의 횡축선 상에 휠 실린더(1)가 부착되는 백 플레이트(10) 쪽을 향하여 연장되어 있는 제동유 유입
구(21)와 블리더 홀(23)이 연결되어 있는데, 이때 위쪽에는 마스터 실린더와 연결되어 있는 제동유 유입
구(21)가, 아래쪽에는 제동유에 발생된 기포를 외기로 빼내기 위한 블리더 홀(23)이 각각 형성된다.
그리고 실린더 바디(3)의 도 5 상의 정면에는 바디(3)의 종축선을 따라 양측에 2개의 고정용
스텃볼트(25)가 관통 체결되는데, 이 스텃볼트(25)는 실린더 바디(3)를 백 플레이트(10)에 고정하기 위
해 백 플레이트(10)에 관통 삽입되어 실린더 바디(3)에 체결된다.
그리고, 실린더 바디(3) 내부에 장착되는 2개의 피스톤(5,7)은 내부챔버(19) 양측에 미끄럼 이동 가능하
게 삽입되어 제동유 유입구(21)를 통해 마스터 실린더에서 공급되는 제동유압에 의해 확장되어 드럼 브
레이크의 브레이크 슈우를 가압하도록 되어 있다.
이때, 2개의 피스톤(5,7)은 실린더 바디(3)의 양단 외주면에 끼워져 있는 피스톤 캡(9,11)에 의해 내부
챔버(19)로부터의 이탈이 방지되며, 각각의 피스톤 캡(9,11)은 피스톤(5,7)과 실린더 바디(3) 사이의 틈
새를 통해 제동유가 누설된다거나 외부로부터 이물질이 유입되는 것을 방지하도록 되어 있다.
피스톤(5,7)의 배면에 설치되는 피스톤 씰(13,15)은 내부챔버(19)의 내주면에 밀착되어 피스톤(5,7)과
실린더 바디(3) 사이의 제동유 기밀을 유지하도록 되어 있으며, 피스톤 씰(13,15) 사이에 장착되는 압축
스프링(17)은 제동유압이 제공되지 않는 상태에서 일정 크기의 탄성력을 피스톤(5,7)에 가하여
내부챔버(19)의 공간을 유지하도록 되어 있으며, 이 압축 스프링(17)과 각각의 피스톤 씰(13,15) 사이에
는 피스톤 씰(13,15)의 배면에 밀착되는 상태로 스프링 시트(27,29)가 장착되어 있다.
따라서, 위와 같이 구성된 본 고안의 휠 실린더(1)에 의하면, 종래의 휠 실린더와 마찬가지로 운전자가
브레이크를 제동함에 따라 마스터 실린더로부터 제동유 유입구(21)를 통해 공급되는 제동유에 의해 내부
챔버(19) 내의 유압이 상승하게 되면, 피스톤 씰(13,15)이 실린더 바디(3)의 양단측으로 가압되며, 이에
따라 피스톤(5,7)이 확장되어 피스톤(5,7) 끝면과 접하고 있는 브레이크 슈우를 확장시켜 브레이크 드럼
과 마찰되도록 한다.
이에 따라 브레이크의 제동력이 발생되는데, 이때 휠 실린더(3)의 외형이 사각형태로 되어 있고, 이 사
각면에 의해 휠 실린더(3)가 백 플레이트(10) 상에 밀착되어 스텃볼트(25)에 의해 확실하게 고정되어 있
으므로 제동에 따른 충격으로 휠실린더(1)가 움직일 염려가 전혀 없게 된다. 더욱이 스텃볼트(25)가 실
린더 바디(3)의 종축선상에 체결되므로 백 플레이트(10)에 대한 고정력을 보다 증대시킬 수 있게 된다.
고안의 효과
이와 같이 본 고안에 따른 휠 실린더에 따르면, 백 플레이트에 휠실린더를 장착하도록 직경이 큰 장착홀
을 가공할 필요가 없으므로 백 플레이트에 대한 가공이 용이해지고, 실린더 바디의 외형이 단순한 직육
면체 형상으로 되어 있으므로 실린더 바디의 가공이 간단해져 제작이 용이할 뿐만 아니라 사각 봉재만으
로도 제작이 가능하므로 금형이 불필요해져 작업 공정을 대폭 단축시킬 수 있게 되며, 이에 따라 원가를
대폭적으로 절감할 수 있게 된다.
또한, 휠 실린더의 외형이 단순한 사각형태로 되어 있으므로 백 플레이트에의 고정면이 넓고 평탄해지므
로 휠 실린더를 백 플레이트 상에 밀착시킬 수 있게 되어 제동에 따른 충격으로 휠실린더가 움직일 염려
가 전혀 없게 되며, 더욱이 스텃볼트가 실린더 바디의 종축선상에 즉, 중앙에 체결되므로 백 플레이트에
대한 휠 실린더의 고정력을 더욱 증대시킬 수 있게 되므로 드럼 브레이크의 작동 안정성을 확보할 수 있
게 된다.
본 고안은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부 실용신안등록청구범위에 의해 나타난
고안의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업
계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
(57) 청구의 범위
청구항 1
외체를 형성하는 실린더 바디(3), 상기 실린더 바디(3)의 내부로 유입되는 제동유압에 의해 상기 실린더
바디(3)의 양쪽으로 확장되도록 설치된 2개의 피스톤(5,7), 상기 2개의 피스톤(5,7)을 상기 실린더
바디(3) 내에 유지시키는 2개의 피스톤 캡(9,11), 상기 실린더 바디(3)의 기밀을 유지하도록 되어 있는
2개의 피스톤씰(13,15) 및, 상기 2개의 피스톤(5,7)의 사이에 설치되어 유압이 제공되지 않는 상태에서
일정량의 탄성력을 상기 피스톤(5,7)에 가하는 스프링(17)으로 구성되어 있는 드럼 브레이크의 휠 실린
더(1)에 있어서, 상기 실린더 바디(3)는 직육면체의 형태로 되어 있으며, 상기 실린더 바디(3)의 내부
챔버(19)에는 상기 휠 실린더(1)가 부착되는 백 플레이트(10) 쪽을 향하여 뻗어 있는 제동유 유입구(21)
와 블리더 홀(23)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 드럼 브레이크의 사각형상 휠 실린더.
5-3
공개실용신안실2000-0014523
청구항 2
제1 항에 있어서, 상기 실린더 바디(3)는 중심선을 따라 양측으로 배열되어 상기 백 플레이트(10)를 관
통해 삽입 체결되는 2개 이상의 스텃볼트(25)에 의해 상기 백 플레이트(10)에 장착 고정되는 것을 특징
으로 하는 드럼 브레이크의 사각형상 휠 실린더.
도면
도면1
도면2
도면3
5-4
공개실용신안실2000-0014523
도면4
도면5
도면6
도면7
5-5
공개실용신안실2000-0014523