KR19990020651A

KR19990020651A - Disc rotor with thermal strain

Info

Publication number: KR19990020651A
Application number: KR1019970044117A
Authority: KR
Inventors: 장천수
Original assignee: 정몽규; 현대자동차 주식회사
Priority date: 1997-08-30
Filing date: 1997-08-30
Publication date: 1999-03-25
Also published as: KR100268077B1

Abstract

본 발명은 열변형이 억제되는 디스크 로터에 관한 것으로, 제동시 가압하는 패드에 의해 열변형되는 디스크 로터에 내/외측면으로 각기 열전달경로를 일정하게 조절하여 열의 전달속도를 균일하게 해 주는 요홈과 돌기부 및 컷팅부를 각기 형성함으로써 제동시 발생되는 마찰열로 디스크 로터의 변형량을 최소화시킬 수 있도록 함에 그 목적이 있다.The present invention relates to a disk rotor that is suppressed heat deformation, and the grooves for uniformly adjusting the heat transfer path to the inner and outer surfaces of the disk rotor that is thermally deformed by the pad to press during braking to uniform heat transfer rate The object of the present invention is to minimize the amount of deformation of the disc rotor by frictional heat generated during braking by forming the protrusions and the cutting parts, respectively.

전술한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 허브조립체와 함께 회전하는 디스크 로터와, 이 디스크 로터의 양측에 밀착되어 마찰력을 발생시키는 패드 및, 이 패드를 디스크 로터쪽으로 밀도록 유압을 받는 피스톤, 이 피스톤과 패드를 내장한 캘리퍼로 구성된 자동차의 디스크 브레이크에 있어서, 상기 디스크 로터(10)가 단부(12)의 외측 전둘레를 따라 다수개로 오목하게 형성된 요홈(14)과, 이 단부(12)의 외측부위와 외측면(16)이 접하는 모서리 부위의 전둘레를 따라 오목한 형태로 파인 컷팅부(18), 이 외측면(16)과 대향되는 내측면(20)의 선단부위와 단부(12)의 모서리부위로 전둘레를 따라 다소 돌출되게 형성된 돌기부(22)를 일체로 갖추도록 된 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a disk rotor that rotates together with the hub assembly, a pad in close contact with both sides of the disk rotor to generate a friction force, and a piston receiving the hydraulic pressure to push the pad toward the disk rotor In the disc brake of an automobile composed of a caliper incorporating the piston and the pad, the disc rotor 10 is formed with a plurality of concave grooves 14 formed along the outer circumference of the end 12, and the end 12 Of the cutting portion 18 concave in the shape of a concave shape along the entire circumference of the edge portion where the outer side portion and the outer side surface 16 are in contact with each other, Characterized in that it is integrally provided with a protrusion 22 formed to protrude somewhat along the entire circumference.

Description

Disc rotor with thermal strain

본 발명은 디스크 브레이크용 디스크 로터에 관한 것으로, 특히 제동시 캘리퍼내 패드의 가압에 따른 열발생으로 변형되는 디스크 로터의 변형량을 줄여 패드와의 균일한 접촉을 유도함으로써 디스크 로터의 편마모양을 줄일 수 있도록 된 열변형이 억제되는 디스크 로터에 관한 것이다.The present invention relates to a disc rotor for a disc brake, and in particular, to reduce the amount of deformation of the disc rotor, which is deformed due to heat generation due to the pressurization of the pad in the caliper, thereby inducing a uniform contact with the pad, thereby reducing the helix of the disc rotor It relates to a disk rotor in which thermal deformation is prevented.

일반적으로 차량에는 주행중 운전자의 필요에 따라 차속을 임의적으로 감속시키거나 정지시키기 위한 제동장치를 구비하고 있는 바, 이러한 제동장치는 크게 기계식과 유압식으로 구분되는데, 유압식의 제동장치는 운전자의 조작력을 링크나 유압을 이용하여 증대시킨 상태로 전달하는 조작기구와, 이 조작기구의 힘을 받아 유압을 발생시키는 유압발생기구 및, 이 유압발생기구로부터 발생된 유압을 전달받아 차륜에 제동력을 발생시키는 제동기구로 구성된다.Generally, a vehicle includes a brake device for arbitrarily decelerating or stopping a vehicle speed according to a driver's needs while driving. Such a brake device is largely divided into a mechanical and a hydraulic type, and a hydraulic brake device links a driver's operating force. (B) an operating mechanism for transmitting in an increased state using hydraulic pressure, a hydraulic generating mechanism for generating hydraulic pressure under the force of the operating mechanism, and a brake mechanism for receiving a hydraulic pressure generated from the hydraulic generating mechanism and generating a braking force on the wheels; It consists of.

한편, 상기와 같은 유압식의 제동장치에서 디스크 브레이크는 회전하는 디스크 로터에 패드를 밀착시켜 제동력을 발생시키는 제동장치인 바, 이와 같은 디스크 브레이크는 도 1에 도시된 바와 같이, 너클측 스핀들(1)의 외주면에 장착되어 회전하는 허브조립체(2)와, 이 허브조립체(2)에 나사체결방식으로 결합되어 함께 회전하는 디스크 로터(3), 이 디스크 로터(3)의 가장자리 일측의 외주면으로 감싸도록 설치되는 캘리퍼(4)로 구성된다.Meanwhile, in the hydraulic braking device as described above, the disc brake is a braking device that generates a braking force by bringing a pad into close contact with the rotating disc rotor. Such a disc brake is the knuckle-side spindle 1 as shown in FIG. 1. A hub assembly (2) mounted on an outer circumferential surface of the disk assembly and a disk rotor (3) coupled to the hub assembly (2) by a screwing method to rotate together, and wrapped around the outer circumferential surface of one side of the edge of the disk rotor (3). It consists of the caliper 4 which is installed.

여기서 상기 캘리퍼(4)는 내부에 제동시 유압을 공급받아 가압되는 피스톤(도시안됨)을 구비하면서, 이 피스톤의 가압에 따라 상기 디스크 로터(3)의 가장자리 일부분을 외측에서 내측으로 가압시켜 제동을 위한 마찰력을 발생시키도록 된 패드(도시안됨)를 갖추도록 되어 있다.Here, the caliper 4 has a piston (not shown) which is pressurized by receiving hydraulic pressure when braking therein, and presses a portion of the edge of the disc rotor 3 from outside to inside according to the pressure of the piston to apply braking. It is intended to have a pad (not shown) that is intended to generate frictional forces.

따라서 상기와 같이 구성되는 디스크 브레이크는, 제동시 상기 캘리퍼(4)내의 피스톤이 제동압유에 의해 가압을 받게 되면, 이 피스톤은 패드를 디스크 로터(3)쪽으로 밀게 되고, 이에 따라 패드가 디스크 로터(3)의 양쪽 외주면에 닿게 되어 디스크 로터(3)를 가압하게 됨으로써 허브조립체(2)와 함께 회전하는 디스크 로터(3)의 회전이 저지되어 제동이 이루어지게 된다.Therefore, the disc brake configured as described above, when the piston in the caliper (4) is pressurized by the braking pressure oil during braking, this piston pushes the pad toward the disc rotor (3), so that the pad is the disc rotor ( By contacting both outer circumferential surfaces of 3) to pressurize the disk rotor 3, the rotation of the disk rotor 3, which rotates together with the hub assembly 2, is prevented and braking is achieved.

그런데, 상기와 같은 디스크 브레이크식의 제동장치에서는 제동시 상기 디스크 로터(3)가 공급되는 제동압유에 의해 가압되는 패드와 접촉하면서 마찰열을 발생시키게 되는 바, 이 마찰열에 의해 디스크 로터(3)의 패드와의 접촉면인 외측 동심원상의 내/외측부위는 가열되면서 점차 발생된 열이 디스크 로터(3)의 중심부위로 전달되는데, 이때 전달되는 마찰열의 불균일한 전도로 인해 디스크 로터(3)는 열변형되게 된다.However, in the brake device of the disc brake type as described above, the braking device generates frictional heat while contacting the pad pressurized by the braking pressure oil supplied with the disk rotor 3, and the frictional heat of the disk rotor 3 is caused by the frictional heat. The inner / outer portion on the outer concentric circle, which is the contact surface with the pad, is heated and gradually generated heat is transferred to the center of the disc rotor 3, whereby the disc rotor 3 is thermally deformed due to the uneven conduction of the frictional heat transmitted. do.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 제동시 상기 패드와 마찰되는 디스크 로터(3)의 가장자리 내측면(5)과 외측면(6)에서 각기 발생된 열은 디스크 로터(3)의 중심부위로 전달되는 바, 이때 전달되는 열이 열의 전달경로가 짧은 외측면(6)으로는 더 빨리 전달되고, 이에 반해 열의 전달경로가 상대적으로 긴 내측면(5)으로는 열전달이 늦어지는데, 특히 디스크 로터(3)의 절곡부위인 단부(7)에서는 내측면(5)과 외측면(6)에서 온도차이가 생기는, 즉, 단부(7)의 내측면(5)의 온도가 낮고 외측면(6)의 온도가 높은 상태인 이른 바 열평형이 무너지는 현상이 유발되어서 디스크 로터(3)는 전체적으로 외측방향을 향해 휘어지는 변형을 일으키게 된다.That is, as shown in FIG. 2, heat generated in the inner side surface 5 and the outer side surface 6 of the disk rotor 3, which are rubbed with the pad during braking, is transferred to the center of the disk rotor 3. In this case, the transferred heat is transferred to the outer side 6 with a shorter heat transfer path, whereas the heat transfer is delayed to the inner side 5 with a relatively long heat transfer path. In the end portion 7, which is the bent portion of 3), a temperature difference occurs between the inner side surface 5 and the outer side surface 6, that is, the temperature of the inner side surface 5 of the end portion 7 is low and The so-called thermal equilibrium collapse occurs at a high temperature, so that the disc rotor 3 is deformed to be deflected outward as a whole.

이는 제동시간별 디스크 로터(3)의 단부(7)의 내측면(5)과 외측면(6)에서의 열을 측정한 도 3의 그래프에 도시된 바와 같이, 상기 단부(7)의 내측면(5)과 외측면(6) 사이의 온도편차가 심함을 알 수가 있다.This is illustrated by the graphs of FIG. 3 measuring the heat at the inner side 5 and the outer side 6 of the end 7 of the disc rotor 3 by braking time. It can be seen that the temperature deviation between 5) and the outer surface 6 is severe.

이와 같이, 상기 디스크 로터(3)가 패드와의 마찰열에 의한 불균일한 열전달로 인해 변형되면, 제동시 패드와 변형된 디스크 로터(3) 사이에서의 면접촉은 정상적이지 못하게 되므로 디스크 로터(3)에서는 편마모가 생기고, 이에 따라 편진동이 유발되어 제동장치 전체에 걸쳐 진동과 소음이 발생되는 단점이 있었다.As such, when the disc rotor 3 is deformed due to uneven heat transfer by frictional heat with the pad, the surface contact between the pad and the deformed disc rotor 3 during braking is not normal, so the disc rotor 3 There was a disadvantage in that uneven wear occurred and thus vibrations were generated throughout the braking system due to uneven vibrations.

도면중 미설명부호 8은 반경방향 열방출구로서, 상기 디스크 로터(3)의 반경방향으로 내측면(5)과 외측면(6) 사이에서 다수개로 형성된 관통구멍이다.In the figure, reference numeral 8 denotes a radial heat dissipation port, and a plurality of through holes formed between the inner surface 5 and the outer surface 6 in the radial direction of the disc rotor 3.

이에 본 발명은 상기와 같은 단점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 제동시 가압하는 패드에 의해 열변형되는 디스크 로터에 내/외측면으로 각기 열전달경로를 일정하게 조절하여 열의 전달속도를 균일하게 해 주는 요홈과 돌기부 및 컷팅부를 각기 형성함으로써 제동시 발생되는 마찰열로 디스크 로터의 변형량을 최소화시킬 수 있도록 된 열변형이 억제되는 디스크 로터를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above disadvantages, by uniformly adjusting the heat transfer path to the inner / outer surface of the disk rotor that is thermally deformed by the pad to press during braking to make the heat transfer rate uniform It is an object of the present invention to provide a disc rotor in which thermal deformation is suppressed to minimize the amount of deformation of the disc rotor due to frictional heat generated during braking by forming grooves, protrusions, and cutting portions, respectively.

도 1은 종래 디스크 브레이크장치의 분리사시도,1 is an exploded perspective view of a conventional disc brake device,

도 2는 도 1의 디스크 로터의 부분사시도와 이의 단면도,2 is a partial perspective view and a sectional view of the disk rotor of FIG.

도 3은 종래 디스크 로터에서 제동시간별 단부의 내/외측에서 발생되는Figure 3 is generated from the inside / outside of the end by the braking time in the conventional disk rotor

온도편차를 측정한 그래프,Graph measuring temperature deviation,

도 4는 본 발명에 따라 열변형이 억제되도록 구성된 디스크 로터를 도시한4 illustrates a disk rotor configured to suppress thermal deformation in accordance with the present invention.

부분사시도와 이의 단면도,Partial perspective view and section of the tooth,

도 5는 본 발명에 따른 디스크 로터에서 제동시간별 단부의 내/외측에서Figure 5 shows the inside / outside of the braking time end in the disc rotor according to the invention

발생되는 온도편차를 측정한 그래프이다.It is a graph measuring the temperature deviation generated.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings

10-디스크 로터 12-단부10-disc rotor 12-end

14-요홈 16-외측면14-recess 16-outer side

18-컷팅부 20-내측면18-Cut 20-Inside

22-돌기부22-protrusion

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 허브조립체와 함께 회전하는 디스크 로터와, 이 디스크 로터의 양측에 밀착되어 마찰력을 발생시키는 패드 및, 이 패드를 디스크 로터쪽으로 밀도록 유압을 받는 피스톤, 이 피스톤과 패드를 내장한 캘리퍼로 구성된 자동차의 디스크 브레이크에 있어서, 상기 디스크 로터가 단부의 외측 전둘레를 따라 다수개로 오목하게 형성된 요홈과, 이 단부의 외측부위와 외측면이 접하는 모서리 부위의 전둘레를 따라 오목한 형태로 파인 컷팅부, 이 외측면과 대향되는 내측면의 선단부위와 단부의 모서리부위로 전둘레를 따라 다소 돌출되게 형성된 돌기부를 일체로 갖추도록 된 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a disk rotor that rotates together with the hub assembly, a pad in close contact with both sides of the disk rotor to generate a friction force, and a piston receiving the hydraulic pressure to push the pad toward the disk rotor In the disc brake of an automobile composed of a caliper incorporating the piston and the pad, a groove in which the disc rotor is formed in a plurality of concave along the outer circumference of the end, and the front of the corner portion where the outer side and the outer side of the end contact It is characterized in that it is provided with a concave cut along the periphery, integrally formed with a protrusion formed to protrude somewhat along the entire circumference of the front end portion and the edge portion of the inner side facing the outer surface.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4는 본 발명에 따라 열변형이 억제되도록 구성된 디스크 로터를 도시한 부분사시도와 이의 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 디스크 로터에서 제동시간별 단부의 내/외측에서 발생되는 온도편차를 측정한 그래프이다.Figure 4 is a partial perspective view and a cross-sectional view showing a disk rotor configured to suppress heat deformation according to the present invention, Figure 5 is a measurement of the temperature deviation generated in the inner / outer end of the braking time end in the disk rotor according to the invention It is a graph.

본 발명은 도면에 도시된 바와 같이, 디스크 브레이크의 디스크 로터(10)상의 단부(12) 외측에는 전둘레를 따라 오목하게 형성되는 요홈(14)을 다수개로 마련하고, 이 단부(12)의 외측부위와 디스크 로터(10)의 외측면(16)이 접하는 모서리 부위에는 전둘레를 따라 오목한 형태로 파인 컷팅부(18)를 형성시키며, 상기 디스크 로터(10)의 외측면(16)과 대향되는 내측면(20)의 선단부위와 단부(12)의 모서리부위에는 다소 돌출된 형태의 돌기부(22)를 역시 내측의 전둘레를 따라 각기 볼록하게 형성시키고 있다.According to the present invention, as shown in the figure, a plurality of recesses 14 formed concave along the entire circumference are provided outside the end 12 on the disc rotor 10 of the disc brake, and the outer portion of the end 12 is provided. In the corner portion where the outer surface 16 of the disc rotor 10 is in contact with each other, a fine cut portion 18 is formed in a concave shape along the front circumference, and the inner side facing the outer surface 16 of the disc rotor 10. The protruding portion 22 having a slightly protruding shape is also convexly formed along the front circumference of the inner side at the tip portion of the side surface 20 and the edge portion of the end portion 12.

여기서, 상기 디스크 로터(10)의 단부(12)의 외측으로 전둘레를 따라 형성된 다수개의 요홈(14)은 방열핀과 같은 역할을 하도록 된 것인 바, 즉 외기와의 접촉되는 표면적을 넓게 확장시켜 내부의 열을 원활하게 방출시킬 수 있도록 한다.Here, the plurality of grooves 14 formed along the front circumference to the outside of the end 12 of the disc rotor 10 is to act as a heat radiation fin, that is, to broaden the surface area in contact with the outside air Make sure the inside heat is released smoothly.

또, 상기 디스크 로터(10)의 단부(12)의 외측부위와 외측면(16)이 접하는 모서리 부위에 전둘레를 따라 형성된 컷팅부(18)는 외측면(16)에서 발생된 열이 디스크 로터(10)의 중심부위로 전달될 때 이동되는 경로를 다소 연장시키는 역할을 하는 것으로, 이는 상기 디스크 로터(10)의 외형상 열전달경로가 내측면(20)보다 상대적으로 짧은 외측면(16)의 열전달경로를 다소 연장시켜 열전달경로가 긴 내측면(20)과의 온도차이를 줄일 수 있도록 한 것이다.In addition, the cutting portion 18 formed along the entire circumference of the edge portion where the outer side portion 16 of the end portion 12 of the disc rotor 10 is in contact with the outer side portion 16 has heat generated from the outer side surface 16 of the disc rotor ( 10) serves to extend the path to be moved when transferred over the center of the 10, which is a heat transfer path of the outer surface 16, the outer shape of the disk rotor 10 is relatively shorter than the inner surface (20) By slightly extending the heat transfer path to reduce the temperature difference with the long inner surface 20.

또한, 상기 디스크 로터(10)의 내측면(20)의 선단부위와 단부(12)의 모서리부위에 각기 전둘레를 따라 다소 돌출된 형태로 형성된 돌기부(22)는 내측면(20)쪽으로 열을 더 저장할 수 있는 공간을 마련한 것으로, 이는 상기 디스크 로터(10)의 내측면(20)에서 제동시 발생된 열을 좀 더 저장할 수 있는 여유 부분으로 작용하여 단부(12)로 전도되는 열량을 감소시키는데에 기여할 수 있도록 한 것이다.In addition, the protruding portion 22 formed to protrude slightly along the entire circumference of each of the front end portion of the inner surface 20 of the disk rotor 10 and the corner portion of the end portion 12 further heats toward the inner surface 20. In order to reduce the amount of heat conducted to the end 12 by acting as a spare portion for storing more heat generated during braking on the inner surface 20 of the disc rotor 10, It is to contribute.

따라서 상기와 같이 디스크 로터(10)가 단부(12)의 외측으로 형성된 요홈(14)과, 이 단부(12)와 외측면(16)이 접하는 위치에 형성된 컷팅부(18) 및, 이 외측면(16)과 대향되는 내측면(20)의 선단부위와 단부(12)의 모서리부위에 각기 형성된 돌기부(22)를 갖춤에 따라, 제동시 패드와의 마찰에 의해 발생되는 마찰열이 상기 요홈(14)에서는 외기와 접촉되어 내부의 열이 외부로 방출되고, 상기 컷팅부(18)에서는 중심부위로 전달되는 열의 이동되는 경로를 다소 연장시켜 외측면(16)과 내측면(20)의 열전달경로를 다소 비슷하게 유지시켜 주며, 상기 돌기부(22)에서는 마찰열의 저장하는 부재의 열용량을 증대시켜 주게 된다.Therefore, as described above, the groove 14 having the disc rotor 10 formed to the outside of the end portion 12, the cut portion 18 formed at the position where the end portion 12 and the outer side surface 16 are in contact with each other, and the outer side surface thereof. As the projections 22 are formed on the leading end portions of the inner side surfaces 20 and the edge portions of the end portions 12 opposite to the 16, friction heat generated by friction with the pads during braking is generated. In the heat is contacted to the outside air is discharged to the outside, the cutting portion 18 extends the heat transfer path of the heat transferred to the center slightly, so that the heat transfer path of the outer surface 16 and the inner surface 20 somewhat similar The protrusion 22 increases the heat capacity of the member for storing frictional heat.

즉, 상기와 같이 디스크 로터(10)의 외측면(16)과 내측면(20) 사이에서 열의 전달이 이루어지면, 상기 단부(12)의 내/외측 사이에서의 온도편차는 줄어들 수 있게 되는 바, 이는 제동시간별 디스크 로터(10)의 단부(12)의 내측면(20)과 외측면(16)에서의 열을 측정한 도 5의 그래프에 도시된 바와 같이, 상기 단부(12)의 내측면(20)과 외측면(16) 사이의 온도편차가 종래 보다 줄게 되어듦을 알 수가 있고, 이 결과 제동시 패드와 디스크 로터(10) 사이의 접촉이 정상적으로 이루어져 종래와 같은 이상 접촉에 따른 디스크 로터(10)의 편마모와, 이로 인한 편진동을 저감시킬 수 있게 된다.That is, when heat is transferred between the outer surface 16 and the inner surface 20 of the disc rotor 10 as described above, the temperature deviation between the inner / outer side of the end 12 can be reduced. , Which is the inner surface of the end 12 as shown in the graph of FIG. 5 measuring the heat at the inner surface 20 and the outer surface 16 of the end 12 of the disc rotor 10 by braking time. It can be seen that the temperature deviation between the 20 and the outer surface 16 is smaller than before, and as a result, the contact between the pad and the disc rotor 10 is normally performed during braking, and the disc rotor according to the abnormal contact as in the prior art. It is possible to reduce uneven wear of (10) and thus uneven vibration.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 열변형이 억제되는 디스크 로터에 의하면, 제동시 패드와의 마찰에 의해 가열되는 디스크 로터가 내/외측면으로의 열전달이 균형적으로 이루어질 수 있게 됨으로써, 열에 의한 변형정도가 작아지면서 제동시 패드와의 정상적인 면접촉을 유지할 수 있어 디스크 로터의 편마모와 이에 따른 편진동과 소음발생을 억제시킬 수 있는 효과가 있게 된다.As described above, according to the disc rotor in which the thermal deformation is suppressed according to the present invention, the disc rotor heated by friction with the pad during braking enables the heat transfer to the inner and outer surfaces to be balanced, thereby deforming by heat. As the degree decreases, normal surface contact with the pad can be maintained during braking, thereby reducing the abrasion of the disc rotor and the resulting vibration and noise.

Claims

The groove 14 is formed in a plurality of concave grooves along the outer circumference of the end 12, and the cut portion is recessed along the circumference of the corner portion where the outer portion and the outer surface 16 of the end portion 12 abuts ( 18) and a heat deformation configured to be integrally provided with protrusions 22 formed to protrude somewhat along the entire circumference of the leading end portion of the inner side surface 20 opposite the outer side surface 16 and the edge portion of the end portion 12. Disc rotor suppressed.