KR20050008029A - 차량용 브레이크 디스크 및 그 장착방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 브레이크 디스크 및 그 장착방법에 관한 것으로, 특히 디스크가 차량의 허브에 장착될 때 디스크의 런아웃현상이 최소화될 수 있도록 한 것이다.

본 발명에 따른 차량용 브레이크 디스크의 장착방법은 차량의 휠이 결합되는 허브에 브레이크 디스크를 장착하는 방법에 있어서, 상기 허브 설치면의 런아웃과 상기 디스크 표면의 런아웃을 각각 측정한 후, 상기 허브의 런아웃 측정치와 상기 디스크의 런아웃 측정치를 비교하여 상호의 편차가 최대인 지점이 상호 일치하도록 한 상태에서 상기 디스크를 상기 허브에 장착하는 것이다.

Description

차량용 브레이크 디스크 및 그 장착방법{BRAKE DISK FOR VEHICLE AND MOUNTING METHOD THEREOF}

본 발명은 차량용 브레이크 디스크 및 그 장착방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 디스크의 표면이 흔들리는 현상(Run-out)을 최소화할 수 있도록 하는 차량용 브레이크 디스크 및 그 장착방법에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 디스크 브레이크는 차륜과 함께 회전하는 디스크의 양면에 마찰패드를 강제 압착시켜 마찰력이 발생되도록 함으로써 이 마찰력에 의해 차량의 제동이 이루어지도록 하는 장치이다.

이러한 차량용 디스크 브레이크는 제동동작이 이루어지는 과정에서 마찰패드와 접하는 디스크의 양쪽 표면이 미세하나마 마찰패드 쪽으로 흔들리는 현상이 발생하기 때문에 차량의 진동을 유발하는데, 이처럼 디스크의 표면이 흔들리는 현상을 통상 디스크의 런아웃(Run-out)현상이라 한다.

디스크 런아웃현상은 제동동작시 차체의 진동과 핸들의 떨림 및 이상소음 등을 야기하기 때문에 제동관련분야에서는 이를 최소화하여 차량의 진동 및 이상소음을 줄이기 위한 노력을 계속하여 왔다. 관련분야의 연구에 의하면 디스크가 차량에장착된 상태에서의 런아웃현상은 디스크 자체의 가공정도가 균일하지 못하거나 자체의 변형으로 인해 생기는 런아웃현상, 디스크가 장착되는 차량 허브에서 생기는 런아웃현상, 디스크 또는 차량의 휠이 허브에 장착되는 과정에서 조립오차나 변형 등이 복합적으로 작용하여 최종적인 디스크 런아웃현상의 원인이 되는 것으로 알려져 있다.

종래에는 이러한 디스크 런아웃현상을 최소화하기 위한 노력으로 디스크나 허브 각각의 가공정밀도를 높여 자체 런아웃현상을 줄임으로써 이들이 조립되었을 때의 런아웃현상을 줄이려는 노력을 하여 왔으나, 이러한 방법은 런아웃현상을 다소 줄이는데 기여하기는 하였으나 디스크와 허브가 조립되는 과정에서 생기는 조립오차 등이 여전히 존재하는 관계로 런아웃현상을 최소화하는데 한계가 있었으며, 과도한 가공원가 상승을 초래하는 문제가 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 디스크가 차량의 허브에 장착될 때 디스크의 런아웃현상이 최소화되는 상태로 장착될 수 있도록 하는 차량용 브레이크 디스크 및 그 장착방법을 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명이 적용되는 차량용 디스크브레이크장치의 구성을 나타낸 사시도이다.

도 2는 본 발명이 적용되는 차량용 디스크브레이크장치의 구성을 나타낸 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 차량용 브레이크 디스크 장착방법 중 허브의 런아웃현상을 측정하는 방법을 나타낸 단면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 차량용 브레이크 디스크 장착방법 중 디스크의 런아웃현상을 측정하는 방법을 나타낸 단면도이다.

도 5는 본 발명에 따른 차량용 브레이크 디스크 장착방법 중 허브의 런아웃현상을 측정하여 나타낸 선도의 일예이다.

도 6은 본 발명에 따른 차량용 브레이크 디스크 장착방법 중 디스크의 런아웃현상을 측정하여 나타낸 선도의 일예이다.

도 7은 본 발명에 따른 차량용 브레이크 디스크 장착방법 중 결합핀의 장착 예를 나타낸 사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10: 허브, 12: 디스크,

20: 측정판, 21,31: 다이얼게이지,

40: 결합핀, 41: 나사공,

42: 관통공.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 브레이크 디스크의 장착방법은 차량의 휠이 결합되는 허브에 브레이크 디스크를 장착하는 방법에 있어서, 상기 허브 설치면의 런아웃과 상기 디스크 표면의 런아웃을 각각 측정한 후, 상기 허브의 런아웃 측정치와 상기 디스크의 런아웃 측정치를 비교하여 상호의 편차가 최대인 지점이 상호 일치하도록 한 상태에서 상기 디스크를 상기 허브에 장착하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 허브의 런아웃 측정은 상기 디스크의 외경에 상당하는 크기를 갖춘 측정판을 상기 허브에 장착한 상태에서 상기 측정판의 런아웃을 측정하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 측정판의 런아웃을 측정하는 동안은 상기 휠이 상기 허브에 장착될 때에 상당하는 가압력이 상기 측정판에 작용하도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 측정판의 런아웃을 측정하는 지점의 반경과 상기 디스크의 런아웃 측정하는 지점의 반경이 동일하도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 허브와 상기 디스크의 런아웃 측정치 편차가 최대인 지점에 상호 간의 결합위치를 결정하는 결합핀을 설치하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 결합핀이 상기 디스크를 관통하며 상기 허브에 나사결합을 통해 고정되도록 하는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명이 적용되는 차량용 디스크브레이크장치는 도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 차량의 휠(미도시)이 결합되는 허브(10)의 설치면(11)에 장착되어 허브(10)와 함께 회전하는 디스크(12)를 구비하고, 이러한 디스크(12)의 양쪽 표면을 가압하여 디스크(12)를 제동하기 위한 두 마찰패드(13,14)를 구비한다. 또 디스크브레이크장치는 두 마찰패드(13,14)를 디스크(12) 쪽으로 가압하기 위한 것으로 일측 실린더부(15a) 내에 가압피스톤(16)이 설치되는 캘리퍼하우징(15)과, 이 캘리퍼하우징(15)을 진퇴 가능하게 지지하도록 차량에 고정되는 캐리어(17)를 포함한다. 이때 양측의 두 마찰패드(13,14)는 일측이 캘리퍼하우징(15)의 실린더부(15a)에 장착된 가압피스톤(16)을 통해 가압되고, 타측이 캘리퍼하우징(15)의 실린더부(15a)와 연장부(15b)를 통해 연결된 반대편 핑거부(15c)에 의해 가압된다. 이는 실린더부(15a) 내측으로 유체의 압력이 가해질 때 가압피스톤(16)과 캘리퍼하우징(15)이 상반된 방향으로 동작하면서 양측의 마찰패드(13,14)를 가압함으로써 디스크(12)를 제동할 수 있도록 한 것이다.

이러한 제동동작이 이루어지는 과정에서 디스크(12)에는 마찰패드(13,14)를 통해 가압되는 양측 표면이 마찰패드(13,14) 방향으로 흔들리면서 차량의 진동 및 이상소음을 유발하는 런아웃현상이 생기는데, 본 발명은 이러한 런아웃현상이 최소화된 상태로 디스크(12)가 장착될 수 있도록 함으로써 차량의 진동과 이상소음을 최소화할 수 있도록 한 것이다.

디스크 런아웃현상을 최소화하기 위한 디스크의 장착방법은 먼저 도 3에 도시한 바와 같이, 디스크(12)가 장착되는 허브(10)의 설치면(11) 런아웃을 측정판(20)을 이용하여 측정하고, 도 4에 도시한 바와 같이 허브(10)의 런아웃 측정과 별도로 디스크(12)의 런아웃을 측정한 후, 각각의 런아웃 측정치를 상호 비교하여 상호의 편차가 최대인 지점이 상호 일치되도록 한 상태에서 디스크(12)를 허브(10)에 장착하는 것이다.

이러한 방법은 허브(10) 설치면(11)의 런아웃 정도가 차량에 장착된 상태의 디스크(12) 런아웃현상의 원인으로 작용한다는 점을 감안한 것으로, 허브(10)의 런아웃 측정치와 디스크(12)의 런아웃 측정치의 편차가 최대로 생기는 지점이 상호 일치한 상태에서 디스크(12)가 허브(10)에 장착됨으로써 최종적으로 디스크(12)가 차량에 장착된 상태에서의 런아웃현상을 최소화하고자 한 것이다. 이러한 과정을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

허브(10)의 런아웃현상을 측정할 때는 도 3에 도시한 바와 같이, 디스크(12)의 외경에 상당하는 크기를 갖춘 원판형의 측정판(20)을 허브(10)의 설치면(11)에 장착하고, 측정판(20)의 외주부와 인접하는 측정판(20)의 표면에는 측정판(20)의 표면 흔들림 즉 런아웃을 측정하기 위한 다이얼게이지(21)를 배치한다. 그리고 허브(10)와 결합되는 측정판(20)의 중앙부에는 별도의 가압수단을 이용하여 차량의 휠(미도시)이 고정볼트(23)와 너트(미도시)의 체결을 통해 허브(10)에 장착되었을 때에 상당하는 가압력(P)이 측정판(20)에 작용하도록 한다. 이러한 상태에서 측정판(20)을 회전시키면서 측정판(20)의 런아웃을 측정하면 도 5에 도시한 예와 같은 허브(10)의 런아웃 측정치를 얻을 수 있고, 런아웃이 최대로 발생하는 지점(A)을 찾을 수 있다.

이때 허브(10)의 런아웃현상을 측정하면서 디스크(12)의 크기에 상당하는 측정판(20)을 이용하고, 측정판(20)에 휠이 장착된 상태를 가정한 가압력(P)을 가하는 것은 허브(10)에 디스크(12)가 장착된 상태와 가까운 조건을 만들어 허브(10)의 런아웃현상이 디스크(12)의 런아웃현상에 미치는 영향을 실제와 가깝게 측정할 수있도록 한 것이다. 여기서 도 3의 실시 예는 허브(10)가 차량에 장착된 상태에서 허브(10)의 런아웃현상을 측정하는 예를 나타낸 것이나, 허브(10)를 차량에 장착하기 전 상태에서도 허브(10)를 회전 가능한 상태로 지지하는 별도의 측정장치(미도시)를 이용하여 허브(10)의 런아웃현상을 측정할 수 있다.

디스크(12)의 런아웃현상을 측정할 때는 도 4에 도시한 바와 같이, 디스크(12)를 회전가능하게 지지하는 측정장치(30)에 디스크(12)를 탑재한 상태에서 디스크(12)의 외주부와 근접하는 디스크(12)의 표면에 런아웃현상을 측정하기 위한 다이얼게이지(31)를 배치한다. 이러한 상태에서 디스크(12)를 회전시키면서 디스크(12)의 런아웃을 측정하면 도 6에 도시한 예와 같은 디스크(12) 런아웃 측정치를 얻을 수 있다. 그리고 디스크(12)의 런아웃 측정치를 얻은 후에는 이 측정치를 토대로 허브(10)의 최대 런아웃이 발생하는 방향과 반대가 되는 방향으로 디스크(12)의 런아웃이 최대로 발생하는 지점(B)을 찾는다. 이는 허브(10)와 디스크(12) 상호간의 런아웃 편차가 최대인 두 지점(A,B)을 찾기 위한 것이다. 이때 허브(10)의 측정조건과 디스크(12)의 측정조건이 유사하도록 하기 위해서는 디스크(12)의 런아웃을 측정하는 지점의 반경과 허브에 장착된 측정판(20)의 런아웃을 측정하는 지점의 반경을 동일하게 하는 것이 좋다.

상술한 바와 같이 허브(10)와 디스크(12)의 런아웃현상을 각각 측정하여 상호 반대방향으로 최대의 런아웃이 발생하는 지점(A,B)을 각각 찾은 후에는 도 7에 도시한 바와 같이, 해당하는 지점(A,B)이 결합핀(40)을 통해 상호 일치된 상태로 결합될 수 있도록 한다. 이러한 결합을 위해 허브(10)에는 결합핀(40)의 고정을 위한 나사공(41)을 형성하고, 디스크(12)에는 결합핀(40)이 관통하는 관통공(42)을 형성한다. 또 결합핀(40)에는 허브(10)의 나사공(41)에 체결될 수 있도록 외면에 나사부(40a)가 형성된다. 이러한 디스크의 장착방법은 허브(10)에 디스크(12)를 장착할 때 허브(10)의 런아웃과 디스크(12)의 런아웃이 상반된 방향으로 최대로 발생하는 지점(A,B)이 상호 일치된 상태에서 결합되도록 함으로써 허브(10)의 런아웃과 디스크(12)의 런아웃이 상쇄되는 효과를 통해 디스크(12)가 허브(10)에 장착된 상태에서의 런아웃이 최소화될 수 있도록 한 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 브레이크 디스크 장착방법은 허브의 런아웃과 디스크의 런아웃을 각각 별도로 측정한 후, 허브의 런아웃 측정치와 디스크의 런아웃 측정치를 비교하여 상호의 편차가 최대인 지점이 상호 일치하도록 디스크를 허브에 장착하기 때문에 허브의 런아웃과 디스크의 런아웃이 상쇄되는 효과를 통해 디스크가 허브에 장착된 상태에서의 디스크 런아웃현상이 최소화되는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 차량의 휠이 결합되는 허브에 브레이크 디스크를 장착하는 방법에 있어서,

   상기 허브 설치면의 런아웃과 상기 디스크 표면의 런아웃을 각각 측정한 후, 상기 허브의 런아웃 측정치와 상기 디스크의 런아웃 측정치를 비교하여 상호의 편차가 최대인 지점이 상호 일치하도록 한 상태에서 상기 디스크를 상기 허브에 장착하는 것을 특징으로 하는 차량용 브레이크 디스크의 장착방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 허브의 런아웃 측정은 상기 디스크의 외경에 상당하는 크기를 갖춘 측정판을 상기 허브에 장착한 상태에서 상기 측정판의 런아웃을 측정하는 것을 특징으로 하는 차량용 브레이크 디스크의 장착방법.
3. 제2항에 있어서,

   상기 측정판의 런아웃을 측정하는 동안은 상기 휠이 상기 허브에 장착될 때에 상당하는 가압력이 상기 측정판에 작용하도록 하는 것을 특징으로 하는 차량용 브레이크 디스크의 장착방법.
4. 제2항에 있어서,

   상기 측정판의 런아웃을 측정하는 지점의 반경과 상기 디스크의 런아웃 측정하는 지점의 반경이 동일하도록 하는 것을 특징으로 하는 차량용 브레이크 디스크의 장착방법.
5. 제1항에 있어서,

   상기 허브와 상기 디스크의 런아웃 측정치 편차가 최대인 지점에 상호 간의 결합위치를 결정하는 결합핀을 설치하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 브레이크 디스크의 장착방법.
6. 제5항에 있어서,

   상기 결합핀이 상기 디스크를 관통하며 상기 허브에 나사결합을 통해 고정되도록 하는 것을 특징으로 하는 차량용 브레이크 디스크의 장착방법.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 브레이크 디스크 장착방법을 통해 차량에 장착되는 것을 특징으로 하는 차량용 브레이크 디스크.