KR100379631B1 - 로드 휠과 브레이크 디스크 및 허브의 체결구조 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 브레이크 디스크의 강성 증대 및 브레이크 디스크와 허브의 조임 토크 증대, 그리고 제동시 발생하는 브레이크 토크 진동 및 노이즈를 방지하는 로드 휠과 브레이크 디스크 및 허브의 체결구조에 관한 것이다.

본 발명에 따른 로드 휠과 브레이크 디스크 및 허브의 체결구조는 로드 휠, 브레이크 디스크, 그리고 허브를 휠 볼트와 휠 너트로 체결하도록 구성되는 로드 휠과 브레이크 디스크 및 허브의 체결구조에 있어서, 상기 휠 너트는 상기 휠 볼트에 체결되는 제1체결부와, 상기 제1체결부의 하단에 결합되고 상기 브레이크 디스크와 허브에 일측이 끼움되는 제2체결부로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

로드 휠과 브레이크 디스크 및 허브의 체결구조{road wheal, break disk, and hub bolting structure}

본 발명은 로드 휠과 브레이크 디스크 및 허브의 체결구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 제동시 발생하는 브레이크 토크 진동을 방지하는 로드 휠과 브레이크 디스크 및 허브의 체결구조에 관한 것이다.

일반적으로 로드 휠, 브레이크 디스크, 그리고 허브 사이에서 발행되는 고속 이상 진동이란, 고속 주행중 급제동 또는 제동시 브레이크 토크 진동에 의하여 너클의 진동이 현가장치 또는 바디에 진동을 유발하고, 이 진동이 스티어링 휠의 진동으로 운전자에게 전달되는 것을 말한다.

이러한 고속 이상 진동은 공진하여 노이즈를 유발하게 된다. 그리고 제동 말기에 제동 토크와 변속기 토크가 역전되면서 노이즈를 발생시키는 경우도 종종 있다.

따라서 이러한 현상을 방지하기 위하여 도 1에 도시된 바와 같이 브레이크 디스크(1)의 디스크 헷(3)에는 디스크 홀(5)을 형성하고, 도 2에 도시된 바와 같이, 허브(7)에는 허브 홀(9)을 형성한다. 그리고 디스크 고정 볼트(11)가 디스크 홀(5)을 관통하여 허브 홀(9)에 체결되므로 브레이크 디스크(1)를 허브(7)에 체결한다.

이렇게 체결된 허브(7)와 브레이크 디스크(1)에는 휠 볼트(13)와 휠 너트(15)에 의하여 로드 휠(17)이 체결된다.

그러나 상기와 같은 로드 휠과 브레이크 디스크 및 허브의 체결구조는 디스크 홀(5)을 형성하므로 브레이크 디스크(1)의 불균형을 발생시키고, 제동시 제동열이 디스크 홀(5) 주위에 집중되어 디스크 홀(5)에 국부 응력을 발생시켜 브레이크 디스크(1)의 강성을 저하시키고; 디스크 고정 볼트(11)에 의한 브레이크 디스크(1)와 허브(7)의 조임 토크 부족으로 이상 진동을 발생시키는 단점이 있다.

또 상기 로드 휠과 브레이크 디스크 및 허브의 체결구조는 브레이크 디스크(1)의 변형 및 열응력에 의하여 브레이크 디스크(1)와 허브(7)가 불일치하므로 제동시 브레이크 토크 진동을 발생시키는 단점이 있다.

그리고 상기 로드 휠과 브레이크 디스크 및 허브의 체결구조는 디스크 고정 볼트(11)가 없다면 제동이 완전히 이루어진 후, 관성에 의한 변속기 토크(a)가 브레이크 토크(b)보다 커지기 때문에 변속기 토크(a)에 의하여 진행 방향으로 움직이려는 허브(7)의 힘과 브레이크 토크(b)에 의하여 현 위치에 유지하려는 브레이크 디스크(1)의 힘의 차이에 의하여 노이즈를 발생시키는 단점이 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 단점들을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 브레이크 디스크의 강성 증대 및 브레이크 디스크와 허브의 조임 토크 증대, 그리고 제동시 발생하는 브레이크 토크 진동 및 노이즈를 방지하는 로드 휠과 브레이크 디스크 및 허브의 체결구조에 관한 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 브레이크 디스크의 측면도이고,

도 2는 도 1의 A-A선에 따른 단면도이고,

도 3은 본 발명에 따른 브레이크 디스크의 측면도이고,

도 4는 도 3의 A-A선에 따른 단면도이고,

도 5는 도 4의 A부의 상세한 단면도이고,

도 6은 도 5의 B부의 상세한 단면도이고,도 7은 제2체결부의 분해 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

19 : 브레이크 디스크 21: 디스크 헷

25 : 휠 볼트 27 : 휠 너트

29 : 허브 31 : 로드 휠

33,35 : 제1,2체결부

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 로드 휠과 브레이크 디스크 및 허브의 체결구조는 로드 휠, 브레이크 디스크, 그리고 허브를 휠 볼트와 휠 너트로 체결하도록 구성되는 로드 휠과 브레이크 디스크 및 허브의 체결구조에 있어서, 상기 휠 너트는 상기 휠 볼트에 체결되는 제1체결부와, 상기 제1체결부의 하단에 결합되고 상기 브레이크 디스크와 허브에 일측이 끼움되는 제2체결부로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 브레이크 디스크의 측면도로서, 브레이크 디스크(19)의 디스크 헷(21)에는 휠 볼트 홀(23)이 동일 각도로 이격되어 4개소에 각각 형성된다.

상기 휠 볼트 홀(23)에는 도 4에 도시된 바와 같이, 휠 볼트(25)가 관통되고, 상기 휠 볼트(25)는 휠 너트(27)와 결합되어 허브(29)에 상기 브레이크 디스크(19)와 로드 휠(31)을 체결시키게 된다.

상기 휠 너트(27)는 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 휠 볼트(25)에 체결되도록 내주면에 암나사가 형성된 제1체결부(33)와, 상기 제1체결부(33)의 하단에 상단 부분이 결합되고 하단의 일측이 브레이크 디스크(19)와 허브(29)에 끼워지는 제2체결부(35)로 구성된다.여기서, 상기 제2체결부(35)는 하단 일측에 돌기(37)가 돌출 형성되어 브레이크 디스크(19)와 허브(29)에 형성된 고정홈(39)에 끼움 고정된다.

상기 돌기(37) 및 고정홈(39)은 적어도 1개 이상이 구비되어 상기 브레이크 디스크(19)와 허브(29)를 체결 고정하게 되고, 이러한 돌기(37) 및 고정홈(39)이 복수개일 경우 상기 휠 볼트 홀(23)을 중심으로 동일 각도로 이격되어 동심원상에 각각 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 제1체결부(33)와 제2체결부(35)의 결합부 사이에는 상기 휠 볼트(25)의 체결 진행 방향으로 일정한 간극(c=c')이 형성되고, 이런 간극으로 인해 제1체결부(33)와 제2체결부(35)는 상호간에 자유이동이 가능하게 된다.

따라서, 상기 휠 볼트(25)와 제1체결부(33)의 체결과 상관없이 상기 제2체결부(35)는 고정홈(39)에 돌기(37)가 끼움된 상태를 유지하게 된다.즉, 상기 제1체결부(33)와 휠 볼트(25) 간의 체결 초기에는 간극(c,c')으로 인해 체결이 원활하게 수행되고, 상기 제1체결부(33)가 휠 볼트(25)에 체결됨에 따라 간극(c,c')이 감소되어 결국에는 제1체결부(33)가 제2체결부(35)의 상단에 압착되며, 상기 로드 휠(31)과 브레이크 디스크(19) 및 허브(29)를 체결 고정시키게 된다.상기와 같은 제2체결부(35)는 상기 제1체결부(33)에 원활하게 결합되도록 최소한 휠 볼트(25)의 길이 방향으로 2조각 이상으로 분할되도록 구성되어 제1체결부(33)의 측방으로부터 상기 제1체결부(33)의 하단에 결합된다.따라서, 상기 제2체결부(35)는 제1체결부(33)에 결합된 상태로 상기 로드 휠(31)에 삽입됨과 동시에 상기 돌기(37)가 고정홈(39)에 삽입되어 위치가 고정되고, 상단을 상기 제1체결부(33)가 압착시킴으로써 견고하게 고정된다.즉, 상기 제2체결부(35)는 분할된 조각에 형성된 돌기(37)가 고정홈(39)에 삽입된 상태로 상기 로드 휠(31)에 끼워지게 되므로 상기 로드 휠(31)과 브레이크 디스크(19) 및 제1체결부(33)에 의해 결합 상태가 유지되고, 이 상태에서 상기 제1체결부(33)와 휠 볼트(25)가 체결될 경우 상기 제1체결부(33)와 휠 볼트(25)의 결합력에 의해 제1체결부(33)가 제2체결부(35)를 압착하게되어 상기 제2체결부(35)의 체결 상태가 견고해진다.또, 상기 제1체결부(33)가 압착되는 제2체결부(35)의 상단을 고무와 같은 탄성체로 형성하게 되면 상기 제1체결부(33)와 제2체결부(35)가 밀착되므로 결합력이 증대되고, 이는 휠 볼트(25)와 휠 너트(27)간의 체결력도 증대시키게 된다.

이와 같은 구조를 가지는 상기 제1체결부(33)와 제2체결부(35)는 휠 너트(27)의 4개소에 모두 구비된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 로드 휠과 브레이크 디스크 및 허브의 체결구조의 체결 관계에 대해 살펴보면 다음과 같다.

상기 휠 너트(27)의 제2체결부(35)는 4개소의 휠 볼트(25) 각각에 모두 구비되므로, 2개의 디스크 고정 볼트(11)에 의한 종래의 브레이크 디스크(19)와 허브(29)의 조임 토크 보다 큰 조임 토크를 제공함은 당연한 귀결이다.

또한, 상기 제2체결부(35)는 4개소에 대칭적으로 위치하므로 브레이크 디스크(19)의 균형이 유지되고, 종래의 디스크 고정 볼트(11)를 위한 별도의 디스크 홀(5)이 필요없게 되어 상기 디스크 홀(5)에 발생되던 국부 응력 집중을 미연에 방지하게 된다.

또한, 상기 제1체결부(33)와 휠 볼트(25)이 체결되는 경우 상기 제1체결부(33)에 결합된 제2체결부(35)의 돌기(37)가 상기 브레이크 디스크(19)와 허브(29)를 체결 고정시키므로, 상기 브레이크 디스크(19)와 허브(29)를 체결하는 별도의 공정이 제거되고, 브레이크 디스크(19)와 허브(29)를 관통하는 토크의 역전을 방지하여 변속기 토크(a)에 대항하는 브레이크 토크(b)를 일정하게 유지함으로써 이상 진동 및 노이즈를 방지시게 된다.

결국, 상기 휠 너트(27)는 로드 휠(31), 브레이크 디스크(19), 그리고 허브(29)를 일체로 체결 구속하고, 따라서 로드 휠(31), 브레이크 디스크(19), 그리고 허브(29)의 변형은 최소로 된다.

본 발명에 따른 로드 휠과 브레이크 디스크 및 허브의 체결구조는 휠 너트를 제1,2체결부로 구성하고 상기 제2체결부의 돌기에 의해 브레이크 디스크와 허브가 체결 고정되므로, 브레이크 디스크의 강성 증대 및 브레이크 디스크와 허브의 조임 토크 증대를 실현할 수 있다.

그리고, 본 발명의 로드 휠과 브레이크 디스크 및 허브의 체결구조는 제동시 발생하는 브레이크 토크 진동 및 노이즈를 방지할 수 있다.

Claims (3)

1. 로드 휠, 브레이크 디스크, 그리고 허브를 휠 볼트와 휠 너트로 체결하도록 구성되는 로드 휠과 브레이크 디스크 및 허브의 체결구조에 있어서,

   상기 휠 너트는 상기 휠 볼트에 체결되는 제1체결부와, 상기 제1체결부의 하단에 결합되고 상기 브레이크 디스크와 허브에 일측이 끼움되는 제2체결부로 구성된 것을 특징으로 하는 로드 휠과 브레이크 디스크 및 허브의 체결구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1체결부와 제2체결부는 상기 휠 볼트의 체결 진행 방향으로 일정한 간극을 두고 결합된 것을 특징으로 하는 로드 휠과 브레이크 디스크 및 허브의 체결구조.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 제2체결부는 상기 제1체결부에 결합이 용이하도록 상기 휠 볼트의 길이 방향으로 분리된 것을 특징으로 하는 로드 휠과 브레이크 디스크 및 허브의 체결구조.