KR100581797B1 - 자동차용 디스크 브레이크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 디스크 브레이크에 관한 것으로서,

브레이크 로터의 내측 디스크 플레이트의 외경을 외측 디스크 플레이트에 비해 크게 형성함으로써 냉각효율을 향상시켜 마찰열에 의한 내측과 외측의 온도차를 줄일수 있어 고온의 마찰열에 의한 각각의 디스크 플레이트간의 열변형 차이를 줄여주는 효과가 있다.

또한 내측 디스크 플레이트를 크게 함으로써 노출면적이 크게되어 마찰패드를 크게 할 수 있기때문에 상대적으로 마찰패드의 두께를 줄일수가 있어 캘리퍼의 전장의 축소 및 중량의 감소가 가능해 원가 절감의 효과가 있다.

브레이크, 디스크 로터, 마찰패드, 디스크 플레이트

Description

자동차용 디스크 브레이크{DISK BRAKE FOR THE CAR}

도 1은 종래의 자동차용 디스크 브레이크를 도시한 단면도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 디스크 브레이크의 분해사시도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 디스크 브레이크를 도시한 단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 캘리퍼 바디 30 : 토크멤버

50 : 실린더 60a, 60b : 패드플레이트

62a, 62b : 마찰패드 70 : 디스크 로터

72a, 72b : 디스크 플레이트

본 발명은 자동차용 디스크 브레이크에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 디 스크 로터의 내측 디스크 플레이트를 외측 디스크 플레이트에 비해 외경을 크게 형성하여 각각의 디스크 플레이트간의 냉각효율차를 줄여주는 자동차용 디스크 브레이크에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 브레이크는 주행하는 차량을 감속하거나 정지, 또는 정지 상태를 유지하기 위한 장치이다. 차량에는 통상 드럼 브레이크와 디스크 브레이크와 같은 유압 방식에 의한 브레이크가 사용된다.

이러한 유압 방식의 브레이크는 주행 상태의 운동에너지를 기계적인 마찰장치에 의해서 열에너지로 바꾸고, 이때의 마찰열을 대기 중에 방출하여 제동을 하는 방식으로서, 본 발명과 관련되는 디스크 브레이크는 바퀴와 함께 회전하는 원판형의 디스크를 그 양쪽에 설치된 패드로 가압하여 제동력을 얻는 디스크 브레이크에 관한 것이다.

도 1은 종래의 자동차용 디스크 브레이크를 도시한 단면도이다.

도 1에 도시되어 있는 바와 같이 종래의 자동차용 디스크 브레이크는, 차축에 고정된 캘리퍼 바디(10')와; 상기 캘리퍼 바디(10')의 내측으로 축결합되어 고정되는 토크멤버(30')와; 상기 캘리퍼 바디(10')의 일측에 형성된 홀과 결합하고 브레이크 패달에 답력에 따라 유압을 발생시키는 실린더(50')와; 상기 토크멤버(30')의 내부에 평행하게 설치되는 동시에 한쪽이 상기 실린더(50')과 접하는 한쌍의 마찰패드(62a', 62b')를 구비하는 한쌍의 패드플레이트(60a', 60b')와; 상기 한쌍의 패드플레이트(60a', 60b') 사이에 그 일부가 위치되며 바퀴와 함께 회전 가능하게 설치되고 한쌍의 디스크 플레이트(72a', 72b')가 형성된 디스크 로터(70')를 포함하여 이루어진다.

상기한 구성에 의한 종래의 차량용 디스크 브레이크의 동작은 다음과 같이 이루어진다.

먼저 주행중인 차량에서 운전자가 브레이크 패달(미도시)을 밟으면 브레이크 패달의 답력으로 발생된 실린더(50')의 유압이 상기 실린더(50')와 연결된 내측 패드플레이트(60b')를 디스크 로터(70')의 내측 디스크 플레이트(72b')로 밀어낸다. 이 과정에서 내측 패드플레이트(60b')에 부착된 마찰패드(62b')는 내측 디스크 플레이트(72b')와 닿게 되고 상기 실린더(50')를 내측에 내장하는 캘리퍼 바디(10')가 후퇴되면서 내측 패드플레이트(60b')의 반대편에 위치한 외측 패드플레이트(60a')가 외측 디스크 플레이트(72a')의 방향으로 당겨진다.

따라서 디스크 로터(70')의 디스크 플레이트(72a', 72b')는 마찰패드(62a', 62b')에 의해 양쪽에서 조여지게되고 이 과정에서 마찰에너지가 발생한다. 이어서 마찰에너지는 열에너지로 바뀌면서 디스크 플레이트의 회전력이 감소된다. 따라서 제동시 운전자가 브레이크 패달에 가하는 답력에 따라 디스크 로터에 결합된 바퀴도 함께 회전력을 줄어들면서 차량의 속도가 감소되거나 정지하게 된다.

이와 같은 종래의 차량용 디스크 브레이크는 제동시 디스크 플레이트에 고온이 발생하기 때문에 디스크 플레이트의 열변형을 발생을 방지하기 위해서 높은 냉각성능을 필요로 한다.

이러한 종래의 차량용 디스크 브레이크의 경우 마찰열이 상기 디스크 로터(70')의 디스크 플레이트(72a', 72b')가 외부로 노출되는 면을 통해 방출된다. 또한 마찰열은 디스크 로터가 회전시 발생하는 원심력에 의해 상기 디스크 플레이트(72a', 72b') 사이에 형성된 냉각홀(75')을 통해 디스크 로터(70')의 내부에서 외부로 공기가 빠져나가면서 냉각홀(75')를 통과한 공기에 의해 방출된다.

그러나, 이와 같은 종래의 차량용 디스크 브레이크는 제동시 같은 마찰력이 디스크 플레이트의 양측에 가해지면서 같은 마찰열이 발생하지만 외측 디스크 플레이트의 경우 외측 디스크 플레이트의 회전축 부근부터 연장되어 바퀴와 결합하는 부분으로 열전달이 쉽게 이루어져 상대적으로 내측 디스크 플레이트보다 냉각효율이 좋아져 각각의 디스크 플레이트간에 온도차가 발생하게 된다. 따라서 상대적인 고온인 내측 디스크 플레이트측와 접촉하는 내측 마찰패드의 성능이 저하되어 제동력이 떨어지는 문제점이 발생한다

또한, 제동시 두개의 디스크 플레이트간의 온도차가 발생하기 때문에 온도차로 인해 디스크 플레이트간의 열변형의 차이가 발생하여 차량용 디스크 브레이크의 신뢰성이 떨어지는 문제점이 발생한다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 디스크 로터의 내측 디스크 플레이트를 외측 디스크 플레이트에 비해 외경을 크게 하여 자동차 제동시 내/외측의 디스크 플레이트간 발생하는 냉각효율차를 줄여주는 자동차용 디스크 브레이크를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차축에 고정된 캘리퍼 바디와; 상기 캘리퍼 바디의 내측으로 축결합되어 고정되는 토크멤버와; 상기 캘리퍼 바디의 일측에 형성된 홀과 결합하고 브레이크 패달에 답력에 따라 유압을 발생시키는 실린더와; 상기 토크멤버의 내부에 평행하게 설치되는 동시에 한쪽이 상기 실린더과 접하는 한쌍의 마찰패드를 구비하는 한쌍의 패드플레이트와; 상기 한쌍의 패드플레이트 사이에 그 일부가 위치되며 바퀴와 함께 회전 가능하게 설치되고 한쌍의 디스크 플레이트가 형성된 디스크 로터를 포함하여 이루어지는 자동차용 디스크 브레이크에 있어서, 상기 디스크 로터는 내측 디스크 플레이트의 외경을 외측 디스크 플레이트의 외경보다 소정크기 크게 형성하는 것을 특징으로 한다.

상기 내측 디스크 플레이트의 외경이 커짐에 따라 면적을 이에 비례하여 크게 하고 두께를 얇게 형성하는 것이 바람직하다.

이하 본 발명의 일 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 디스크 브레이크의 분해사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 디스크 브레이크를 도시한 단면도이다.

도 2 내지 도 3 에 도시된 바와 같이, 차축에 고정된 캘리퍼 바디(10)와; 상기 캘리퍼 바디(10)의 내측으로 축결합되어 고정되는 토크멤버(30)와; 상기 캘리퍼 바디(10)의 일측에 형성된 홀과 결합하고 브레이크 패달에 답력에 따라 유압을 발생시키는 실린더(50)와; 상기 토크멤버(30)의 내부에 평행하게 설치되는 동시에 한쪽이 상기 실린더(50)과 접하는 한쌍의 마찰패드(62a, 62b)를 구비하는 한쌍의 패드플레이트(60a, 60b)와; 상기 한쌍의 패드플레이트(60a, 60b) 사이에 그 일부가 위치되며 바퀴와 함께 회전 가능하게 설치되고 한쌍의 디스크 플레이트(72a, 72b)가 형성된 디스크 로터(70)를 포함하여 이루어지는 자동차용 디스크 브레이크에 있어서,

상기 디스크 로터(70)는 내측 디스크 플레이트(72a)의 외경을 외측 디스크 플레이트(72b)의 외경보다 소정크기 크게 형성하는 것을 특징으로 한다.

상기 내측 패드플레이트(60b)와 내측 마찰패드(62b)는 내측 디스크 플레이트(72a)의 외경이 커짐에 따라 면적을 이에 비례하여 크게 하고 두께를 얇게 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 캘리퍼 바디(10)는 내측 디스크 플레이트(72b)의 외경이 커진만큼 디스크 로터(70)가 원할히 회전하도록 캘리퍼 바디(10)와 토크 멤버(30)가 축결합하는 부분을 소정높이 높게 형성하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 구성에 의해서 본 발명에 따른 자동차용 디스크 브레이크는 다음과 같이 작동된다.

먼저, 운전자가 브레이크 패달을 밟아 실린더(50)에서 유압이 생성되면, 이 유압이 캘리퍼 바디(10)내에 결합된 내측 패드플레이트(60b)를 내측 디스크 플레이트(62b)로 밀어낸다. 이어서, 내측 패드플레이트(60b)는 유압에 의해 밀리면서 내 측 디스크 플레이트(72b)와 맞닿게 되고 반대측인 외측 패드플레이트(60a)는 외측 디스크 플레이트(72a)로 당겨지면서 디스크 플레이트(72a, 72b)를 양방향에서 조여주게 된다. 이어서, 마찰패드(62a, 62b)와 디스크 플레이트(72a, 72b)가 마찰하는 과정에서 고온의 에너지가 발생하면서 자동차는 운전자가 조절한 답력에 따라 제동되고 이 과정에서 고속으로 회전하는 디스크 로터(70)의 디스크 플레이트(72a, 72b)의 양쪽에서 마찰패드(62a, 62b)가 마찰되어 고온의 마찰열이 발생하게 된다.

이때, 실린더(50)에 의해 유압 가해지는 내측 디스크 플레이트(72b)에서 상대적으로 더 고온이 발생하게 되지만 본 발명의 일 실시예에서는 내측 디스크 플레이트(12b)의 외경을 외측 디스크 플레이트(72a)보다 크게 형성되어 외부로 노출되는 면을 증대시켜 냉각효율을 향상시킬 수 있어 내측 디스크 플레이트(72b) 및 외측 디스크 플레이트(72a)간의 온도차를 줄일수 있게 된다.

또한, 내측 디스크 플레이트(72b)의 외경을 크게하여 증가된 부분이 열중량의 역할과 마찰면의 역할을 동시에 할 수 있다. 그리고, 내측 디스크 플레이트(72b)의 노출면적이 커진만큼 내측 마찰패드(62b)의 면적을 크게하고 그 두께를 얇게 형성하여 캘리퍼 바디(10)의 전장의 축소를 가능하게 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차용 디스크 브레이크는 디스크 로터의 내측 디스크 플레이트의 외경을 외측 디스크 플레이트에 비해 크게 형성함으로써 냉각효율을 향상시켜 마찰열에 의한 내측과 외측의 온도차를 줄일수 있어 고온 의 마찰열에 의한 각각의 디스크 플레이트간의 열변형 차이를 줄여주는 효과가 있다.

또한 내측 디스크 플레이트를 크게 함으로써 노출면적이 크게되어 마찰패드를 크게 할 수 있기때문에 상대적으로 마찰패드의 두께를 줄일수가 있어 캘리퍼의 전장의 축소 및 중량의 감소가 가능해 원가 절감의 효과가 있다.

Claims (2)

1. 차축에 고정된 캘리퍼 바디(10)와; 상기 캘리퍼 바디(10)의 내측으로 축결합되어 고정되는 토크멤버(30)와; 상기 캘리퍼 바디(10)의 일측에 형성된 홀과 결합하고 브레이크 패달에 답력에 따라 유압을 발생시키는 실린더(50)와; 상기 토크멤버(30)의 내부에 평행하게 설치되는 동시에 한쪽이 상기 실린더(50)과 접하는 한쌍의 마찰패드(62a, 62b)를 구비하는 한쌍의 패드플레이트(60a, 60b)와; 상기 한쌍의 패드플레이트(60a, 60b) 사이에 그 일부가 위치되며 바퀴와 함께 회전 가능하게 설치되고 한쌍의 디스크 플레이트(72a, 72b)가 형성된 디스크 로터(70)를 포함하여 이루어지는 자동차용 디스크 브레이크에 있어서,

   상기 디스크 로터(70)는 내측 디스크 플레이트(72a)의 외경을 외측 디스크 플레이트(72b)의 외경보다 소정크기 크게 형성하는 것을 특징으로 하는 자동차용 디스크 브레이크.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 내측 패드플레이트(60b)와 내측 마찰패드(62b)는 내측 디스크 플레이트(72a)의 외경이 커짐에 따라 면적을 이에 비례하여 크게 하고 두께를 얇게 형성하는 것을 특징으로 하는 자동차용 디스크 브레이크.

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