KR200311477Y1 - 자동차용 브레이크 디스크 로터 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동차용 브레이크에 있어서, 디스크 로터의 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게로는 마스터 브레이크 유닛에서 발생한 유압을 이용하여 바퀴와 함께 회전하는 디스크 로터를 양쪽에 패드로 압착시켜 제동하는 디스크 로터의 구조를 개선하여 브레이크 작용으로 가열된 디스크 로터의 발열성이 향상되게한 자동차용 디스크 로터에 관한 것이다.

본 고안은 디스크 로터의 두원판을 연결하여 일체가 되도록 하는 리브를 나선형으로 하되 그 길이를 달리하여 한칸씩 건너 등간격으로 배열하되, 디스크 로터의 외원주 측에서 그 길이 차이가 있도록 구성하여 외원주측 냉각구멍의 출구를 확장시킴은 물론 내원주측 냉각구멍의 입구 또한 나선형으로 배열되는 특성에 의해 외원주측과 거의 동일하게 하여 디스크 로터의 회전시 공기 유동저항을 작게 함은 물론 이로 인하여 공기의 유속이 빨라지게 하여 디스크 로터의 발열성이 향상되게 한 자동차용 브레이크 디스크 로터를 제공함에 주목적이 있고 다른 목적은 자동차의 연비 향상을 위해 초경량화 시킨 알루미늄 복합재질로 된 디스크로 로터를 제공함에 그 특징이 있는 것이다.

Description

자동차용 브레이크 디스크 로터{ The disc rotor of brake for a car }

본 고안은 자동차용 브레이크에 있어서, 디스크로터의 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게로는 마스터 브레이크 유닛에서 발생한 유압을 이용하여 바퀴와함께 회전하는 디스크 로터를 양쪽에 패드로 압착시켜 제동하는 디스크 로터의 구조를 개선하여 브레이크 작용으로 가열된 디스크 로터의 발열성이 향상되게한 자동차용 디스크 로터에 관한 것이다.

일반적으로 브레이크는 주행중인 자동차를 감속 또는 정지시키는 장치로서 거의 운전자가 발로 작동시키는 형식의 족동식 브레이크이며, 운전자의 조작력, 즉 페달 답력이 유압 또는 공기압이라는 중간 매개체를 거쳐 차륜의 제동력으로 변환된다. 이러한 브레이크의 유압식 브레이크에서도 디스크 브레이크(Disk Brake)는 드럼 대신에 바퀴와 함께 회전하는 주 물제의 원판 디스크 로터를 장치하여 그 양쪽의 바깥쪽 부분에 유압 피스톤으로 작용하는 브레이크 패드(Brake Pad)를 밀어 붙여 그 마찰력에 의해 바퀴가 제동되도록 한것이다.

상기한 디스크 브레이크의 구조는 디스크 로터, 캘리퍼, 디스크 패드등 주요 부품으로 구성된다.

이같은 디스크 브레이크는 디스크 로터가 거의 노출되어 있으므로 발열작용이 좋고, 또한 틈새 조정이 자동적으로 조정되므로 브레이크 조정을 할 필요가 없을뿐만 아니라 온도상승으로 인한 각부의 변형이 없게 되는 장점을 지니고 있다.

종래 디스크 로터는 주물제의 원판으로 구성되어 운동에너지를 열에너지로 바꾸는 것이므로 그 온도는 400℃ 이상일수도 있으며, 냉각을 좋게 하기위하여 마찰면과 마찰면 사이에 냉각 구멍을 뚫어 놓는다.

이러한 디스크 로터는 두개의 원판 즉, 마찰면과 마찰면에는 그 사이를 연결하여 두 원판이 일체가 되도록 해주는 리브가 등간격으로 형성되고, 리브와 리브사이에는 외측 원주에서 내측 원주로 관통되도록 냉각구멍이 형성되며, 등간격으로 형성되는 리브는 일자형으로 그 길이가 동일하게 형성된다.

이같이 구성된 디스크 로터는 바퀴와 같이 회전하게 되고 브레이크 작용에 의해 디스크 패드의 압착으로 제동된다. 한편 디스크 패드의 압착에 의해 제동되면서 디스크 로터에는 고온의 열이 발생하고, 이 열은 노출된 디스크 로터의 마찰면을 통해 방출됨과 동시에 냉각구멍을 통해서 그 냉각 속도가 더 빨리 진행된다.

그리고 디스크 로터의 회전시 냉각구멍을 흐르는 공기의 흐름은 외원주의 선속도가 빠르기 때문에 내원주측의 냉각구멍 입구에서 외원주 측으로 흐르게 된다.

그러나 전술한 바와 같이 구성되는 종래 디스크 로터는 두원판을 일체가 되도록 해주는 리브가 일자형으로 그 길이가 동일하기 때문에 내원주 부분의 리브간격이 외원주 부분의 리브 간격보다 작게 형성되어 공기 유동 저항이 크게되는 폐단이 있어 최대한의 발열성능을 발휘하는데 문제가 있으며, 또한 주물제로 구성되어 있기 때문에 연비 향상을 위한 경량화로 점차 이루어지는 자동차 부품에 적합하지 못한 문제가 있다.

본 고안은 상기한 바의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 고안은 디스크 로터의 두원판을 연결하여 일체가 되도록 하는 리브를 나선형으로 하되 그 길이를 달리하여 한칸씩 건너 등간격으로 배열하되, 디스크 로터의 외원주 측에서 그 길이 차이가 있도록 구성하여 외원주측 냉각구멍의 출구를 확장시킴은 물론 내원주측 냉각구멍의 입구 또한 나선형으로 배열되는 특성에 의해 외원주측과 거의동일하게 하여 디스크 로터의 회전시 공기 유동저항을 작게 함은 물론 이로 인하여 공기의 유속이 빨라지게 하여 디스크 로터의 발열성이 향상되게 한 자동차용 브레이크 디스크 로터를 제공함에 주목적이 있고 다른 목적은 자동차의 연비 향상을 위해 초경량화 시킨 알루미늄 복합재질로 된 디스크로 로터를 제공함에 그 특징이 있는 것이다.

도 1은 본 고안 디스크 로터의 사시도

도 2는 도 1의 평면구성도

도 3은 도 2의 단면구성도

도 4는 본 고안 또다른 실시예의 평면구성도

도 5는 도 4의 단면 구성도

도 6은 디스크의 중앙부에 결합되는 차축휠의 단면구성도

* 도면중 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 디스크 로터 1a,1b : 원판

2a,2b : 리브 3 : 냉각구멍

3a : 냉각구멍 입구 3b : 냉각구멍출구

4, 4a : 차축휠

이하, 본 고안의 구성을 첨부된 도면과 관련하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 따른 디스크 로터를 나타낸 사시도면이고, 도 2와 도 3은 그 평면구성 및 그 단면 구성을 나타낸 도면으로서,

도 1, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 본 고안은 디스크 로터(1)의 길이를 달리 구성하여 긴 리브(2a)와 짧은 리브(2b)를 반복하여 등간격으로 배열되게 하되 나선형으로 배열하여 디스크 로터(1)의 내원주측 냉각구멍 입구(3a)와 외원주측 냉각구멍 출구(3b)를 동일하게 형성하고 외원주측에서 길이가 긴 리브(2a)의 간격이 좀더 확장되게 하면서 차축휠(4)과 디스크 로터(1)가 일체화된 알루미늄 복합재질로 구성됨을 나타낸 것이다.

한편 도 4와 도 5는 본 고안 또다른 실시예를 평면 및 단면 구성으로 나타낸 도면으로서 디스크 로터(1)와 차축휠(4a)이 분리된 형태로서 이역시 디스크 로터(1)의 두원판(1a)(1b)을 연결하는 리브(2a)(2b)의 구성을 전술한 바와 동일하게 형성한 구성이다.

위와같이 구성된 본 고안은 리브(2a)(2b)의 길이를 달리 구성하여 등간격의 나선형으로 배열되도록 함으로써 디스크 로터(1)의 회전시 긴 리브(2a)와 짧은 리브(2b)사이에 형성되는 냉각구멍(3)을 흐르는 공기의 유속을 빠르게 하여 제동시 고온의 열이 발생하는 디스크 로터(1)의 열을 보다 빠르게 방출되도록 한것으로.

이를 보다 구체적으로 설명하면 두 원판(1a)(1b)의 마찰면과 마찰면 사이를 연결하는 리브(2a)(2b)가 하나는 길게 하나는 짧게 등간격으로 형성되면서 다시 나선형으로 배열되어 디스크 로터(1)의 외원주측에서 그 길이에 차이가 있도록 함으로써, 디스크 로터(1)의 회전시 긴 리브(2a)와 짧은 리브(2b) 사이에 형성되는 냉각구멍(3a)와 냉각구멍 출구(3b)를 흐르는 공기의 유속을 빠르게 하여 제동시 고온의 열이 발생하는 디스크 로터(1)의 열을 보다 빠르게 방출되게 하고 있다.

즉, 본 고안의 디스크 로터(1)의 회전시 냉각구멍(3)을 흐르는 공기의 흐름이 외원주의 선 속도가 빠르기 때문에 내원주측의 냉각구멍 입구(3a)에서 외원주측의 냉각구멍 출구(3b)로 흐르게 되고 따라서 내원주측의 냉각구멍 입구(3a)가 외원주측의 냉각구멍 출구(3b)와 동일하면서 외원주측에서 길이를 등간격으로 짧고 길게 형성하면 유입되는 공기의 유동저항이 작아질뿐 아니라 공기의 유속 또한 빨라지게 되어 디스크 로터(1)의 발열량도 빨라지게 된다.

또한 본 고안은 차축휠(4)과 디스크 로터(1)를 단일체화 시켜 알루미늄 복합재질로 형성할 경우 초경량화를 실현함과 아울러 강도나 내구성등 자동차 연비 향상에 크게 기여할 수 있는 것이고 전술한 실시예에만 국한하지 않고 본 고안의 기술 사상이 허용하는 범위내에서 다양하게 변형하여 실시할수가 있다.

이상과 같은 본 고안에 따르면 디스크 로터의 두 원판을 연결하는 리브의 길이를 달리 구성하여 긴 리브와 짧은 리브를 반복하여 등간격의 나선형으로 배열되게 함으로써 리브 사이의 냉각구멍 입구와 출구를 동일한 간격으로 형성하되, 외원주 측에서 길이를 달리함으로써 외원주측 냉각구멍 출구를 보다 확장시켜 유입되는 공기의 유동저항을 작게하는 효과가 있고, 또한 공기 유동저항을 작게 함으로써상대적으로 공기의 유속을 빨라지게 하여 디스크 로터의 발열량을 많게 함은 물론 이로 인한 디스크 로터의 냉각 속도를 빠르게 하는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 디스크 로터(1)의 길이를 달리 구성하여 긴 리브(2a)와 짧은 리브(2b)를 반복하여 등간격으로 배열되게 하되 나선형으로 배열하여 디스크 로터(1)의 내원주측 냉각구멍 입구(3a)와 외원주측 냉각구멍 출구(3b)를 동일하게 형성하고 외원주측에서 길이가 긴 리브(2a)의 간격이 좀더 확장되게 하면서 차축휠(4)과 디스크 로터(1)가 일체화된 알루미늄 복합재질로 구성함을 특징으로 하는 자동차용 브레이크 디스크 로터.
2. 제 1항에 있어서, 디스크 로터(1)와 차축휠(4)을 단일체로 형성하되 알루미늄 복합재질로 구성함을 특징으로 하는 자동차용 브레이크 디스크 로터.
3. 제 1항에 있어서 디스크 로터(1)와 차축휠(4a)을 분리 구성하되 디스크 로터(1)의 두 원판(1a)(1b)을 연결하는 리브(2a)(2b)의 길이를 달리 구성하여 등간격으로 배열하되, 나선형으로 배열함을 특징으로 하는 자동차용 브레이크디스크 로터.