KR20010060901A - 자동차의 디스크브레이크장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 디스크브레이크장치에 관한 것으로, 디스크휠의 크기를 변경시키지 않은 상태에서 디스크로터의 유효반경을 최대한으로 증가시켜 제동시 제동토오크의 증대에 따른 제동성능의 향상을 도모함과 더불어 제동시 발생되는 마찰열의 효과적인 방출로 인한 디스크로터에서의 이상진동과 그에 따른 소음발생을 최소한으로 줄일 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

전술한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 너클아암의 스핀들에 공회전가능하게 장착된 허브(10)와, 이 허브(10)에 결합된 디스크로터(12) 및 디스크휠(14), 이 디스크로터(12)에 가장자리부위의 일측을 향하도록 차체에 고정된 캘리퍼(16)로 구성되는 자동차의 디스크브레이크장치에 있어서, 상기 디스크로터(12)는 허브(10)상에 고정되는 중앙부(12a)와, 이 중앙부(12a)로부터 디스크휠(14)의 내부를 따라 만곡지게 연장형성되는 굴곡부(12b)와, 이 굴곡부(12b)의 선단에서 하방향으로 연장되어 절곡된 선단부(12c) 및, 이 선단부(12c)에 결합되어 캘리퍼(16)내 패드(16a)와 대향되는 면착부(12d)를 일체로 갖추며; 상기 캘리퍼(16)는 일측으로 개방된 트임부(16c)가 디스크휠(14)의 림부(14a)를 향하도록 차체에 고정되어 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

자동차의 디스크브레이크장치{disk brake system for automobile}

본 발명은 자동차의 디스크브레이크장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 동일한 크기의 디스크휠에 적용되는 디스크로터의 유효반경을 증가시켜 제동성능을 극대화할 수 있도록 하는 자동차의 디스크브레이크장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에는 주행중 차속의 감속을 위한 브레이크장치를 구비하고 있는 바, 이 브레이크장치는 회전체의 형식에 따라 크게 드럼식과 디스크식의 브레이크장치로 구분되고 있다.

한편, 상기 브레이크장치중에서 디스크브레이크장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 너클아암의 중앙부위에 일체로 돌출되게 형성된 스핀들의 외주면에는 베어링(이상 도시안됨)을 매개로 허브(10)가 공회전가능하게 설치되고, 이 허브(10)의 외주면에는 디스크로터(12)와 디스크휠(14)의 중앙부위가 각각 나사체결되어 결합되며, 이 디스크로터(12)에는 이의 가장자리 일측의 외주면을 감싸도록 상기 너클아암에 고정된 캘리퍼(16)가 설치되어 있다.

여기서, 상기 캘리퍼(16)의 내부에는 디스크로터(12)의 양측 외주면과 대향되도록 설치된 패드(16a)와, 이 패드(16a)의 배면을 가압하도록 설치된 피스톤(16b) 등이 구비되어 있다.

또한, 상기 디스크휠(14)의 가장자리부위에 접합된 림부(14a)에는 타이어(도시안됨)가 장착되어, 이 타이어는 상기 허브(10)에 대해 디스크로터(12)와 디스크휠(14)이 각각 공회전될 때 디스크휠(14)과 함께 일체로 회전하게 된다.

한편, 상기와 같이 구성되는 종래의 디스크브레이크장치에서 제동시에는 상기 캘리퍼(16)내 피스톤(16b)이 패드(16a)를 밀게 되고, 이 패드(16a)는 다시 디스크로터(12)의 외주면에 압착력을 가하게 되어 제동이 이루어지게 되는 데, 이때 상기 디스크로터(12)와 패드(16a) 사이에서 발생되는 마찰력은 제동토오크로서 작용하게 되고, 이 제동토오크에 의해 각 차륜은 접지면에서 제동력을 발생시키게 된다.

이때, 상기 디스크로터(12)와 패드(16a) 사이에서 발생되는 마찰력을 통해 얻어지는 제동토오크는 디스크로터(12)의 유효반경(R)에 의해 그 크기가 결정(단, 디스크로터와 패드 사이에 작용하는 마찰력이 동일하다고 가정하는 경우임)되므로, 상기 디스크로터(12)의 유효반경(R)이 크면 클수록 제동토오크가 증가하게 된다.

따라서, 차량에 있어서 제동성능의 향상을 위해서, 제동토오크의 증가에 따른 제동력의 증대를 도모하는 것도 하나의 방편이 될 수 있는 것이다.

그런데, 종래의 디스크브레이크장치에서는 제동성능의 향상을 위해 제동토오크를 증가시키기 위해서는 디스크로터(12)의 유효반경(R)을 증대시켜야 하는 데, 이 디스크로터(12)는 상기 디스크휠(14)의 내부에 내장되어 허브(10)상에 장착되는 것이므로, 상기 디스크휠(14)의 크기를 크게 설정하지 않는 한 디스크로터(12)의 유효반경(R)을 증대시킬 수 없기 때문에, 제동성능의 향상을 도모할 수 없게 된다.

또한, 상기와 같이 제동성능의 향상외에, 제동시 상기 디스크로터(12)와 마찰재인 패드(16a) 사이에서 발생되는 마찰열에 의한 디스크로터(12)의 열적변형을 줄임으로써, 제동시 디스크로터(12)에서 발생되는 이상진동(Judder) 및 소음의 발생을 최소한으로 줄이는 것도 당면한 과제인데, 이 역시 상기 디스크로터(12)의 유효반경(R)을 증가시키지 않는 한 불가능한 것이다.

즉, 제동시 제동토오크의 증대에 따른 제동성능의 향상과, 상기디스크로터(12)와 패드(16a) 사이에서 발생되는 마찰열의 효과적인 대기중 방출에 따른 이상진동 및 소음의 감쇠는, 상기 디스크휠(14)의 크기가 결정된 상태에서는 불가능한 것이다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안해서 안출된 것으로, 디스크휠의 크기를 변경시키지 않은 상태에서 디스크로터의 유효반경을 최대한으로 증가시켜 제동시 제동토오크의 증대에 따른 제동성능의 향상을 도모함과 더불어 제동시 발생되는 마찰열의 효과적인 방출로 인한 디스크로터에서의 이상진동과 그에 따른 소음발생을 최소한으로 줄일 수 있도록 하는 자동차의 디스크브레이크장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 너클아암의 스핀들에 공회전가능하게 장착된 허브와, 이 허브에 결합된 디스크로터 및 디스크휠, 이 디스크로터에 가장자리부위의 일측을 향하도록 차체에 고정된 캘리퍼로 구성되는 자동차의 디스크브레이크장치에 있어서, 상기 디스크로터는 허브상에 고정되는 중앙부와, 이 중앙부로부터 디스크휠의 내부를 따라 만곡지게 연장형성되는 굴곡부와, 이 굴곡부의 선단에서 하방향으로 연장되어 절곡된 선단부 및, 이 선단부에 결합되어 캘리퍼내 패드와 대향되는 면착부를 일체로 갖추며; 상기 캘리퍼는 일측으로 개방된 트임부가 디스크휠의 림부를 향하도록 차체에 고정되어 구성된 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래 자동차의 디스크브레이크장치를 도시한 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 디스크브레이크장치를 도시한 단면도.

도 3은 본 발명의 다른 실시예를 도시한 단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10-허브 12-디스크로터

12a-중앙부 12b-굴곡부

12c-선단부 12d-면착부

12e-개구부 14-디스크휠

14a-림부 14b-연결브라켓트

14c-면착부 16-캘리퍼

16a-패드 16b-피스톤

16c-트임부

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 디스크브레이크장치를 도시한 단면도이고, 도 3은 본 발명의 다른 실시예를 도시한 단면도인 바, 본 발명의 실시예에 대한 상세한 기술을 위해 종래 자동차의 디스크브레이크장치의 구성을 도시한 도 1에서와 동일한 참조부위에는 동일한 참조부호를 병기하기로 한다.

본 발명은 도면에 도시된 바와 같이, 너클아암으로부터 일체로 형성된 스핀들에 공회전가능하도록 허브(10)가 장착되고, 이 허브(10)의 외주면에 디스크로터(12)와 디스크휠(14)이 각각 결합되며, 이 디스크로터(12)의 일측에는 상기 너클아암에 고정된 캘리퍼(16)가 설치된다.

여기서, 상기 디스크로터(12)는 허브(10)상에 고정되는 중앙부(12a)와, 이 중앙부(12a)로부터 디스크휠(14)의 내부를 따라 만곡지게 연장형성되는 굴곡부(12b) 및, 이 굴곡부(12b)의 선단에서 하방향으로 연장되도록 절곡된 선단부(12c)를 갖추도록 되어 있는 바, 이 선단부(12c)는 상기 캘리퍼(16)내에서 패드(16a)와 접촉되는 면착부(12d)와 접합되어 일체를 형성하게 된다.

또한, 상기 디스크로터(12)의 굴곡부(12b)에는 이의 전면에 걸쳐 부재의 두께방향으로 내/외측을 관통하는 형태의 개구부(12e)가 방사상으로 다수개소로 형성되어 있다.

즉, 상기 디스크로터(12)는 디스크휠(14)의 내측면을 따라 일정간격을 두고 이격된 외형으로 형성되는 바, 이 디스크로터(12)는 상기 디스크휠(14)의 회전시 디스크휠(14)과의 간섭이 배제될 수 있도록 되어 있음은 물론이다.

한편, 상기 디스크로터(12)의 일측에서 이를 감싸도록 설치되는 캘리퍼(16)는 상기 디스크로터(12)의 선단부(12c)와 면착부(12d)와의 사이의 결합에 지장을 초래하지 않도록 이의 일측으로 개방된 트임부(16c)가 종래와 같이 상기 허브(10)를 향하는 것이 아니라, 이와는 반대로 상기 디스크휠(14)의 림부(14a)를 향하도록 설치된다.

이에 따라, 종래 상기 디스크휠(14)의 림부(14a)의 배면부에서 상기 캘리퍼(16)의 상측부가 차지하고 있던 공간내로 상기 디스크로터(12)의 굴곡부(12b)가 확장되어 위치될 수 있게 되므로, 상기 디스크로터(12)의 유효반경(R)은 종래보다 증가될 수 있게 된다.

또한, 상기 디스크로터(12)의 유효반경(R)이 커짐에 따라, 상기 디스크로터(12)와 패드(16a) 사이에서 발생되는 마찰력을 통해 얻어지는 제동토오크는 종래보다 증가하게 된다.[단, 디스크로터와 패드 사이에 작용하는 마찰력이 동일하다고 가정하는 경우임]

그리고, 제동시 디스크로터(12)의 면착부(12d)와 패드(16a) 사이에서 발생된 마찰열이 디스크로터(12)의 전 영역으로 전열됨에 있어, 상기 디스크로터(12)의 유효반경(R)의 증가에 따른 디스크로터(12)의 전체 면적이 커져 마찰열을 저장할 수 있는 열용량도 동시에 증가되므로 인해, 마찰열에 의한 디스크로터(12)의 열변형을 줄일 수 있게 되며, 그 결과 열변형에 따른 상기 디스크로터(12)의 이상진동(Judder) 및 소음의 발생이 최소한으로 줄어들게 된다.

이 경우, 상기 디스크로터(12)의 굴곡부(12b)상에 형성된 다수개의 개구부(12e)는 제동시 발생되어 전열되는 마찰열에 의해 디스크로터(12)의 온도가상승할 때 외기의 유동통로로서의 역할을 할 수 있어, 상기 디스크로터(12)의 내/외측면은 개구부(12e)를 매개로 유동되는 외기에 의해 균일한 열전달을 받을 수 있게 되므로, 열변형이 억제될 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 다른 실시예로서 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 허브(10)상에 디스크휠(14)이 고정되고, 이 디스크휠(14)의 림부(14a)의 배면에서 캘리퍼(16)측을 향해 하방향으로 절곡된 형태의 연결브라켓트(14b)가 접합되며, 이 연결브라켓트(14b)의 선단에는 상기 패드(16a)와 대향되어 접촉되는 면착부(14c)가 일체로 접합되어 있다.

즉, 본 실시예에서 디스크휠(14)은 림부(14a)에 접합된 연결브라켓트(22a)와, 이 연결브라켓트(22a)상에 접합되어 패드(16a) 사이에 배치되는 면착부(14c)로 구성되어져, 상기 제1실시예에서의 디스크로터(22)의 역할을 하도록 된 것이다.

이때에도, 상기 디스크휠(14)의 면착부(14c)를 감싸도록 설치되는 캘리퍼(16)는 상기 디스크휠(14)의 림부(14a)의 배면에 일체로 접합된 연결브라켓트(14b)와 면착부(14c) 사이에서의 결합에 지장을 초래하지 않도록, 이의 일측으로 개방된 트임부(16c)가 종래와 같이 허브(10)를 향하는 것이 아니라, 이와 반대로 상기 디스크휠(14)의 림부(14a)를 향하도록 설치된다.

이 경우에는 상기 디스크로터(12)의 유효반경(R)은 상기 면착부(14c)가 디스크휠(14)의 림부(14a)의 배면에 연결브라켓트(22a)를 매개로 고정되어 있기 때문에, 제1실시예에서와 동일한 상태로 종래보다 증가될 수 있게 된다.

이와 같이, 상기 디스크로터(22)의 유효반경(R)이 커짐에 따라, 상기면착부(14c)와 패드(16a) 사이에서 발생되는 마찰력을 통해 얻어지는 제동토오크는 종래보다 증가하게 됨은 물론이고, 제동시 면착부(14c)와 패드(16a) 사이에서 발생된 마찰열이 디스크휠(14)의 전 영역으로 직접 전열되어 대기중으로 방출되므로, 열변형에 따른 상기 면착부(14c)에서의 이상진동(Judder) 및 소음의 발생은 최소한으로 줄게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 자동차의 디스크브레이크장치에 의하면, 디스크브레이크장치에서 디스크로터(12)의 유효반경(R)을 증가시킴으로써 제동토오크를 증대시켜 제동성능을 향상시키면, 아울러 패드(16a)와의 접촉에 따라 디스크로터(12)로 전열되는 열에 의한 열변형으로 초래되는 이상진동(Judder) 및 그에 따른 소음은 줄어 들게 되는 효과가 있게 되는 것이다.

Claims (3)

1. 너클아암의 스핀들에 공회전가능하게 장착된 허브(10)와, 이 허브(10)에 결합된 디스크로터(12) 및 디스크휠(14), 이 디스크로터(12)에 가장자리부위의 일측을 향하도록 차체에 고정된 캘리퍼(16)로 구성되는 자동차의 디스크브레이크장치에 있어서,

   상기 디스크로터(12)는 허브(10)상에 고정되는 중앙부(12a)와, 이 중앙부(12a)로부터 디스크휠(14)의 내부를 따라 만곡지게 연장형성되는 굴곡부(12b)와, 이 굴곡부(12b)의 선단에서 하방향으로 연장되어 절곡된 선단부(12c) 및, 이 선단부(12c)에 결합되어 캘리퍼(16)내 패드(16a)와 대향되는 면착부(12d)를 일체로 갖추며; 상기 캘리퍼(16)는 일측으로 개방된 트임부(16c)가 디스크휠(14)의 림부(14a)를 향하도록 차체에 고정되어 구성된 것을 특징으로 하는 자동차의 디스크브레이크장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 디스크로터(12)의 굴곡부(12b)에는 이의 전면에 걸쳐 방사상으로 부재의 두께방향으로 관통된 개구부(12e)가 다수개로 형성된 것을 특징으로 하는 자동차의 디스크브레이크장치.
3. 너클아암의 스핀들에 공회전가능하게 장착된 허브(10)와, 이 허브(10)에 고정된 디스크휠(14), 이 디스크휠(14)의 림부(14a)에 캘리퍼(16)를 향해 하방향으로절곡되어 결합된 연결브라켓트(14b) 및, 이 연결브라켓트(14b)에 결합되어 상기 캘리퍼(16)내 패드(16a)와 대향되도록 설치된 면착부(14c)를 갖추며; 상기 캘리퍼(16)는 일측으로 개방된 트임부(16c)가 디스크휠(14)의 림부(14a)를 향하도록 차체에 고정되어 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 디스크브레이크장치.