KR20050069669A - Brake disc structure for vehicle - Google Patents

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KR20050069669A KR1020030101968A KR20030101968A KR20050069669A KR 20050069669 A KR20050069669 A KR 20050069669A KR 1020030101968 A KR1020030101968 A KR 1020030101968A KR 20030101968 A KR20030101968 A KR 20030101968A KR 20050069669 A KR20050069669 A KR 20050069669A
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Abstract

본 발명은 차량용 브레이크 디스크 구조에 관한 것으로서, 세라믹 기지 복합재료를 재질로 하여 제조되면서 브레이크 디스크를 구성하는 디스크 플레이트의 바깥쪽 면이 종래와 같이 평평한 면이 아닌 단면상에서 볼 때 디스크 중심으로부터 반경방향으로 가면서 곡선을 그리는 곡면으로 된 원판형상으로 변경됨으로써, 동일한 디스크 반지름에서 디스크와 패드간 접촉면적이 증가되고, 이를 통해 보다 향상된 제동성을 발휘할 수 있도록 개선된 차량용 브레이크 디스크 구조에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a brake disc structure for a vehicle, wherein the outer surface of the disc plate constituting the brake disc, which is manufactured from a ceramic matrix composite material, is radially from the center of the disc when viewed from a cross section rather than a flat surface as in the prior art. By changing the disk shape of the curved curve as it goes, the contact area between the disk and the pad at the same disk radius is increased, thereby improving the brake disk structure for a vehicle for improved braking performance.

Description

차량용 브레이크 디스크 구조{Brake disc structure for vehicle} Brake disc structure for vehicle

본 발명은 차량용 브레이크 디스크 구조에 관한 것으로서, 세라믹 기지 복합재료를 재질로 하여 제조되면서 브레이크 디스크를 구성하는 디스크 플레이트의 바깥쪽 면이 종래와 같이 평평한 면이 아닌 단면상에서 볼 때 디스크 중심으로부터 반경방향으로 가면서 곡선을 그리는 곡면으로 된 원판형상으로 변경됨으로써, 동일한 디스크 반지름에서 디스크와 패드간 접촉면적이 증가되고, 이를 통해 보다 향상된 제동성을 발휘할 수 있도록 개선된 차량용 브레이크 디스크 구조에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a brake disc structure for a vehicle, wherein the outer surface of the disc plate constituting the brake disc, which is manufactured from a ceramic matrix composite material, is radially from the center of the disc when viewed from a cross section rather than a flat surface as in the prior art. By changing the disk shape of the curved curve as it goes, the contact area between the disk and the pad at the same disk radius is increased, thereby improving the brake disk structure for a vehicle for improved braking performance.

일반적으로 브레이크 장치는 주행 중인 차량을 감속 또는 정지시키는 것과 함께 정지된 차량을 정지상태로 계속 유지시키기 위한 장치이며, 운전자의 조작력이나 보조동력에 의해 발생된 마찰력을 이용하여 차량의 운동에너지를 열에너지 등으로 바꾸어 제동작용을 수행하게 된다.In general, a brake device is a device for continuously decelerating or stopping a vehicle while driving and maintaining the stopped vehicle in a stationary state, and using the friction force generated by the driver's operation force or auxiliary power to convert the kinetic energy of the vehicle into thermal energy. To switch to braking.

이러한 브레이크 장치는 제동에 필요한 힘을 발생시키는 제동력 발생장치, 제동력 발생장치에서 발생된 힘을 이용하여 실제로 차량을 감속 또는 정지시키는 제동장치, 제동력 발생장치의 힘을 제동장치에 전달하는 파이프류, 피스톤, 밸브류 및 보조동력을 얻기 위한 부수 장치로 구성된다.Such a brake device includes a braking force generator that generates the force necessary for braking, a braking device that actually decelerates or stops the vehicle by using the force generated by the braking force generator, pipes and pistons that transmit the force of the braking force generator to the braking device. It consists of an auxiliary device for obtaining valves and auxiliary power.

이중에서 제동장치는 구조상으로 드럼식 브레이크와 디스크식 브레이크로 구분된다.Among these, the brake system is structurally divided into a drum brake and a disk brake.

먼저, 드럼식 브레이크는 휠 실린더, 브레이크 슈, 백 플레이트 및 브레이크 드럼 등으로 구성된 내부 확장식 구조로 되어 있다.First, the drum brake has an internally expandable structure consisting of a wheel cylinder, a brake shoe, a back plate, a brake drum, and the like.

즉, 브레이크 페달을 밟으면 마스터 실린더 내의 피스톤이 브레이크 유압을 높여 주고, 이 압력은 브레이크 파이프를 통해 휠 실린더에 전달되며, 이 휠 실린더가 유압에 의해 피스톤을 밀게 되면서 피스톤의 움직임에 따라 브레이크 슈가 드럼에 압착되어 제동작용을 하게 된다. In other words, when the brake pedal is pressed, the piston in the master cylinder raises the brake hydraulic pressure, and this pressure is transmitted to the wheel cylinder through the brake pipe, and the wheel cylinder pushes the piston by hydraulic pressure and the brake shoe It is compressed and brakes.

이러한 드럼식 브레이크에서는 밀폐상태의 드럼 내주 벽면을 라이닝이 마찰하게 되므로 연속해서 사용하면 열팽창으로 인해 라이닝과 드럼 벽면간 간극이 넓어져서 제동효과가 떨어지게 된다.In such a drum type brake, since the lining rubs against the closed drum inner circumferential wall, continuous use reduces the braking effect due to the widening of the gap between the lining and the drum wall due to thermal expansion.

또한, 라이닝의 표면에서 열로 인하여 마찰력이 저하되는 페이드 현상이 발생하며, 물 웅덩이를 통과한다든지 하여 드럼이 물에 젖게 되면 제동력이 떨어지는 것은 물론 드럼의 건조에도 시간이 걸린다.In addition, a fade phenomenon in which the frictional force decreases due to heat at the surface of the lining occurs, and when the drum gets wet with water, such as passing through a water hole, the braking force drops, as well as taking time to dry the drum.

이러한 결점을 보완하기 위한 것이 디스크식 브레이크이며, 브레이크 디스크의 양쪽으로 설치한 패드에 의해 제동이 이루어지도록 되어 있다.A disc brake is provided to compensate for this drawback, and braking is performed by pads provided on both sides of the brake disc.

즉, 디스크식 브레이크에서는 휠에 평행하게 브레이크 디스크를 고정시키고, 브레이크 디스크의 좌우 양쪽의 표면에 압착 또는 이격될 수 있도록 한 한 짝의 브레이크 패드가 설치된다.That is, in the disc brake, a pair of brake pads is provided to fix the brake disc in parallel to the wheels and to be compressed or spaced on the left and right surfaces of the brake disc.

상기 디스크식 브레이크에서 패드를 작동시키는 유압기구 및 오일 파이프(호스) 등은 드럼 브레이크와 같으며, 브레이크 페달을 밟음에 따라 오일이 피스톤을 눌러서 패드를 디스크에 압착시키는 바, 상기 패드가 디스크의 좌우 양쪽 표면에 압착되면 그 누르는 힘에 의하여 마찰력이 가해져서 제동력을 얻도록 되어 있다.The hydraulic mechanism and oil pipe (hose) for operating the pads in the disc brake are the same as the drum brake. When the brake pedal is pressed, the oil presses the piston to compress the pad onto the disc. When pressed on both surfaces, frictional force is applied by the pressing force to obtain braking force.

또한, 브레이크 페달에서 발을 떼면 패드는 스프링의 힘에 의해 디스크로부터 분리되고, 이때 디스크에서 발생한 마찰열이 디스크의 회전으로 냉각된다. In addition, when the foot is released from the brake pedal, the pad is separated from the disk by the force of the spring, and the frictional heat generated in the disk is cooled by the rotation of the disk.

이러한 디스크식 브레이크에서는 패드의 부분도 밀폐상태가 아니므로 열이 축적되지 않으며, 이에 따라 연속하여 사용하여도 페이드 현상을 일으키지 않고, 열팽창하여도 외주방향으로 팽창하므로 패드와 디스크간의 간극이 넓어지는 일이 없다.In the disc brake, the pad portion is also not sealed, and thus heat is not accumulated. Accordingly, even if it is used continuously, the pad does not cause a fade phenomenon and expands in the circumferential direction even after thermal expansion. There is no

또한, 디스크의 냉각을 통하여 채터링 현상을 방지하게 된다.In addition, the cooling of the disk prevents chattering.

상기 디스크식 브레이크에서는 브레이크 패드와 디스크의 접촉으로 발생하는 마찰력을 통하여 디스크의 회전운동을 정지시키거나 회전속도를 감속시키기 때문에, 통상 브레이크 디스크는, 제동시 마찰열에 의해 고온상태가 되어 열화되거나 제동성능이 저하되는 것을 방지하기 위하여, 디스크 내부에 벤트홀을 형성하여 공기의 흐름을 유도하고, 이를 통해 냉각작용이 일어나도록 하고 있다.Since the disc brake stops the rotational movement of the disc or slows down the rotational speed by the frictional force generated by the contact between the brake pad and the disc, the brake disc generally becomes hot due to frictional heat during braking and deteriorates or brakes. In order to prevent this from falling, a vent hole is formed inside the disc to induce the flow of air, thereby allowing a cooling action to occur.

이러한 종래의 브레이크 디스크 구조를 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.The conventional brake disc structure will be described in more detail as follows.

첨부한 도 1은 종래의 브레이크 디스크를 절개하여 나타낸 사시도이고, 도 2a는 도 1의 선 'A-A'를 따라 취한 단면도이며, 도 2b는 도 1의 화살표 'B'의 방향으로 바라본 단면도이다.1 is a perspective view showing a conventional brake disc cutaway, Figure 2a is a cross-sectional view taken along the line 'A-A' of Figure 1, Figure 2b is a cross-sectional view in the direction of the arrow 'B' of Figure 1 .

도 1, 도 2a 및 2b에서 도면부호 12는 다수개의 체결공(13)이 형성된 디스크 허브를, 도면부호 14a와 14b는 디스크 플레이트를, 도면부호 16과 18은 각각 두 디스크 플레이트(14a,14b) 사이의 리브 및 벤트홀을 나타낸다. 1, 2A and 2B, reference numeral 12 denotes a disk hub having a plurality of fastening holes 13, reference numerals 14a and 14b denote disk disks, and reference numerals 16 and 18 denote two disk plates 14a and 14b, respectively. Indicate rib and vent hole between.

도시한 바와 같이, 브레이크 디스크(10)는 중심의 디스크 허브(12)와, 일정 간격으로 평행하게 배치된 원판형상의 두 디스크 플레이트(14a,14b)가 일체로 주조되어 구성된다. As shown, the brake disc 10 is formed by integrally casting a central disk hub 12 and two disk-shaped disk plates 14a and 14b arranged in parallel at regular intervals.

상기 두 디스크 플레이트(14a,14b)의 사이에는 방사상으로 배치되는 다수개의 리브(16)가 반경방향으로 길게 형성되어 있는 바, 이 리브(16)가 두 디스크 플레이트(14a,14b) 사이를 연결하고 있는 구조이다.A plurality of radially arranged ribs 16 are formed radially long between the two disk plates 14a and 14b, and the ribs 16 connect between the two disk plates 14a and 14b. It is a structure.

또한, 상기 두 디스크 플레이트(14a,14b) 사이에서 서로 이웃한 두 리브 사이의 직선형 공간이 곧 벤트홀(18)이며, 상기 다수개의 리브(16)가 방사상으로 배치된 구조이므로 직선형 벤트홀(18) 또한 다수개가 방사상으로 배치된 구조로 되어 있다. In addition, a straight space between two ribs adjacent to each other between the two disk plates 14a and 14b is a vent hole 18, and since the plurality of ribs 16 are radially arranged, a straight vent hole 18 is formed. ) It also has a structure in which a plurality of radially arranged.

즉, 브레이크 디스크(10)는 원판형상의 두 디스크 플레이트(14a,14b) 사이에서 리브(16)에 의해 구획되는 다수개의 벤트홀(18)이 디스크 중심으로부터 방사상으로 길게 관통 형성된 구조로 되어 있는 것이다. That is, the brake disc 10 has a structure in which a plurality of vent holes 18 partitioned by the ribs 16 between two disc-shaped disc plates 14a and 14b are formed to penetrate radially from the center of the disc. .

상기 벤트홀(18)은 주행 중 환기작용을 통해 브레이크 패드에 의한 마찰열의 발산속도를 빠르게 함으로써 반복적인 마찰에 의해 디스크가 고온상태로 되는 것을 방지하게 된다.The vent hole 18 prevents the disk from becoming a high temperature state by repetitive friction by accelerating the rate of divergence of frictional heat caused by the brake pads through a ventilation action while driving.

그러나, 상기와 같은 디스크식 브레이크에서는 다음과 같은 문제점이 있다.However, the above disc type brakes have the following problems.

자동차가 이동할 때 발생된 운동에너지는 대부분 마찰열의 형태로 브레이크의 디스크에 전달되어, 결과적으로는 디스크와 패드의 접촉면 사이의 온도를 급격하게 상승시키게 된다.The kinetic energy generated when the car moves is transmitted to the disk of the brake in the form of frictional heat, and as a result, the temperature between the disk and the contact surface of the pad is rapidly increased.

이와 같은 디스크와 패드 사이의 마찰은 브레이크 마찰면에서의 마멸, 열균열 및 열변형 등의 열적 문제를 발생시키고, 또한 브레이크의 제동력을 불균일하게 변화시킨다.Such friction between the disk and the pad causes thermal problems such as abrasion at the brake friction surface, thermal cracking and thermal deformation, and also unevenly changes the braking force of the brake.

이것이 디스크에 미소한 진동을 발생시키는 원인이 되며, 브레이크 장치의 수명단축이나 고장을 일으키는 원인으로 작용하게 된다.This causes a slight vibration in the disk, and shortens the life of the brake device or causes a failure.

따라서, 디스크 자체의 강도를 높이고, 제조시 열평창 계수가 비교적 낮은 재질을 사용하며, 디스크의 회전으로 냉각작용이 이루어지도록 함으로써, 소음과 진동문제를 극복해 나갔다.Therefore, by increasing the strength of the disk itself, using a material having a relatively low thermal window coefficient during manufacturing, by cooling the cooling is achieved by the rotation of the disk, to overcome the noise and vibration problems.

하지만, 제조상의 한계와 단일 재료의 물성치에 대한 한계를 극복할 수 없었고, 주물제조의 한계로 디스크를 평평한 원판모양으로 만들어야 했는 바, 열팽창계수와 열전도도에 따라 발생하는 디스크의 팽창은 잦은 브레이크 사용에서 오는 열섬 집중으로 이어졌으며, 또한 채터링 현상의 발생을 줄이는데 한계를 보여왔다.However, it was not possible to overcome the limitations of the manufacturing and the properties of the single material, and because of the limitation of casting, the disk had to be made into a flat disc shape, so the expansion of the disk caused by the coefficient of thermal expansion and thermal conductivity was frequently used. Has led to heat island concentration and has shown limitations in reducing the incidence of chattering.

또한, 디스크와 패드간 간극이 넓어지지 않게 설계를 하더라도 마찰로 인해 상호간의 마모가 발생하는 것은 막을 수가 없었다.In addition, even if the gap between the disk and the pad is designed so as not to widen, the wear of each other due to friction could not be prevented.

현재, 안정성이 무엇보다 중요한 브레이크 장치에서 마찰에 의한 수명 단축 및 제동성 저하의 문제와, 운전자로 하여금 심리적 불안감 및 불쾌감을 주게 되는 소음과 진동의 문제는 중요한 해결과제로 지적되고 있다. At present, the problems of shortening the lifespan and deterioration of the braking property by the friction in the brake device, where stability is the most important, and the problems of noise and vibration that give the driver psychological anxiety and discomfort are pointed out as important challenges.

따라서, 디스크의 여러 문제점 발생 중에서 마찰열에 의해 초래되는 여러 문제점들, 즉 열변형과 열섬 현상, 그리고 이들에 의한 소음과 진동 등의 문제점들을 극복하기 위한 방안이 절실히 요구되고 있는 실정이다. Therefore, there is an urgent need for a method for overcoming various problems caused by frictional heat, that is, thermal deformation and heat island phenomena, and noise and vibration caused by them.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 세라믹 기지 복합재료를 재질로 하여 그 형상을 열변형과 열섬 현상을 억제할 수 있는 최적의 형상으로 변경함으로써, 기존의 소음과 진동 등의 문제가 해소될 수 있고, 동시에 브레이크 자체의 수명 단축이 방지될 수 있으며, 제동성능을 더욱 향상시킬 수 있는 차량용 브레이크 디스크 구조를 제공하는데 그 목적이 있다. Therefore, the present invention was invented to solve the above problems, by changing the shape of the ceramic matrix composite material to the optimum shape that can suppress the heat deformation and heat island phenomenon, the existing noise and vibration The problem can be solved, and at the same time, the shortening of the life of the brake itself can be prevented, and an object thereof is to provide a brake disc structure for a vehicle that can further improve the braking performance.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은, 원판형상의 두 디스크 플레이트 사이에 리브에 의해 구획되는 다수개의 벤트홀이 디스크 중심으로부터 방사상으로 길게 관통 형성되어 이루어진 차량용 브레이크 디스크에 있어서, 세라믹 기지 복합재료를 재질로 하면서 패드가 접촉하게 되는 상기 디스크 플레이트의 바깥쪽 면이 디스크 중심으로부터 반경방향으로 가면서 완만한 곡면형태로 형성되어 이루어진 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a brake disc for a vehicle in which a plurality of vent holes partitioned by ribs are formed to penetrate radially from a center of a disc between two disc-shaped disc plates, the pad being in contact with a ceramic matrix composite material. It characterized in that the outer surface of the disk plate is formed in a gentle curved shape while going radially from the center of the disk.

바람직한 실시예로서, 상기 두 디스크 플레이트의 바깥쪽 면이 모두 디스크 중심으로부터 반경방향으로 가면서 완만한 곡면형태로 되어 있되, 단면상에서 볼 때 두 디스크 플레이트의 바깥쪽 면이 반경방향으로 가면서 서로 점차 벌어지는 곡면형태로 된 나팔형 단면구조로 된 것을 특징으로 한다.As a preferred embodiment, the outer surfaces of the two disk plates are both smoothly curved in a radial direction from the center of the disk, but the outer surfaces of the two disk plates gradually expand from each other in a radial direction when viewed in cross section. Characterized in that the shape of the trumpet cross-section structure.

바람직한 실시예로서, 상기 양쪽의 두 디스크 플레이트 중 일측 디스크 플레이트의 바깥쪽 면이 디스크 중심으로부터 반경방향으로 가면서 완만한 곡면형태로 되어 있고, 타측의 디스크 플레이트는 바깥쪽 면이 평면형태로 되어 있되, 단면상에서 볼 때 상기 일측 디스크 플레이트의 바깥쪽 면이 반경방향으로 가면서 상기 타측 디스크 플레이트의 바깥쪽면과 점차 벌어지는 곡면형태로 된 반나팔형 단면구조로 된 것을 특징으로 한다.In a preferred embodiment, the outer surface of one of the two disk plates of the two disk plates is in the form of a gentle curved radially from the center of the disk, the other disk plate is the outer surface of the planar shape, When viewed from the cross-section is characterized in that the outer surface of the one side disk plate in the radial direction, the semi-trumpet-shaped cross-sectional structure of the curved surface gradually widening with the outer surface of the other disk plate.

바람직한 실시예로서, 상기 두 디스크 플레이트의 바깥쪽 면이 모두 디스크 중심으로부터 반경방향으로 가면서 완만한 곡면형태로 되어 있되, 단면상에서 볼 때 두 디스크 플레이트의 바깥쪽 면이 반경방향으로 가면서 서로 점차 모아지는 곡면형태로 된 오목형 단면구조로 된 것을 특징으로 한다.In a preferred embodiment, the outer surfaces of the two disk plates are both smoothly curved in a radial direction from the center of the disk, but the outer surfaces of the two disk plates are gradually gathered with each other in a radial direction when viewed in cross section. It is characterized by a concave cross-sectional structure of a curved shape.

한편, 상기 방사상의 각 벤트홀은 디스크 중심으로부터 반경방향으로 가면서 전체적으로 단면적이 축소되는 축소관 형상으로 형성 구비된 것을 특징을 한다.On the other hand, each of the radial vent hole is characterized in that it is formed in a reduced tube shape of reducing the overall cross-sectional area while going radially from the center of the disk.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 차량용 브레이크 디스크 구조에 관한 것으로서, 세라믹 기지 복합재료를 재질로 하여 그 형상을 열변형과 열섬 현상을 억제할 수 있는 최적의 형상으로 변경함으로써, 기존의 소음과 진동 등의 문제가 해소될 수 있고, 동시에 브레이크 자체의 수명 단축이 방지될 수 있으며, 제동성능을 더욱 향상시킬 수 있는 차량용 브레이크 디스크 구조에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a brake disc structure for a vehicle, and by changing the shape of the ceramic matrix composite material into an optimal shape capable of suppressing heat deformation and heat island phenomena, problems such as noise and vibration can be solved. And a brake disc structure for a vehicle which can be prevented from shortening the life of the brake itself at the same time and can further improve braking performance.

먼저, 본 발명의 브레이크 디스크는 종래의 주철 대신 다양한 형상의 제품을 대량 생산할 수 있는 세라믹 기지 복합재료(CMC)를 재질로 하여 제조된다.First, the brake disc of the present invention is manufactured using a ceramic matrix composite material (CMC) capable of mass-producing various shapes of products instead of conventional cast iron.

상기 세라믹 기지 복합재료는 주철보다도 상대적으로 약 10배 정도 낮은 밀도에서 동등하거나 그 이상의 강도를 얻어낼 수 있을 뿐만 아니라 0에 가까운 열팽창계수와 높은 열전도도를 가지는 브레이크 디스크를 제작할 수 있다.The ceramic matrix composite material can obtain strength equivalent or higher at a density about 10 times lower than cast iron, and can produce a brake disk having a coefficient of thermal expansion close to zero and high thermal conductivity.

또한, 본 발명의 브레이크 디스크는 평행하게 배치되는 두 디스크 플레이트의 바깥쪽 면이, 종래와 같이 평평한 면이 아닌, 단면상에서 볼 때 디스크 중심으로부터 반경방향으로 가면서 적절히 곡선을 그리는 곡면으로 된 원판형상으로 변경됨으로써, 동일한 디스크 반지름에서 디스크와 패드간 접촉면적이 증가되고, 이를 통해 보다 향상된 제동성을 발휘할 수 있도록 되어 있다. In addition, the brake disc of the present invention has a disc shape in which the outer surfaces of the two disc plates arranged in parallel are not curved, but curved in a radial direction from the center of the disk when viewed in cross section. By changing, the contact area between the disk and the pad is increased at the same disk radius, and thus the braking property can be improved.

본 발명의 브레이크 디스크 구조에 대하여 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the brake disc structure of the present invention will be described in more detail.

첨부한 도 3과 도 4는 각각 본 발명에 따른 제1실시예와 제2실시예를 도시한 단면사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 제3실시예를 도시한 단면사시도이다.3 and 4 are cross-sectional perspective views showing a first embodiment and a second embodiment according to the present invention, respectively, and FIG. 5 is a cross-sectional perspective view showing a third embodiment according to the present invention.

미설명부호 12는 디스크 허브를, 13은 체결공을 나타낸다. Reference numeral 12 denotes a disc hub, and 13 denotes a fastening hole.

이에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 브레이크 디스크는 패드가 접촉하게 되는 디스크 플레이트의 바깥쪽 면을 곡면형태로 변경하여 종래 평면형태의 디스크 플레이트로 이루어진 브레이크 디스크에 비해 접촉면적을 증가시킨 구조로 되어 있다. As shown in the drawing, the brake disc according to the present invention has a structure in which the outer surface of the disc plate to which the pad is in contact is curved to increase the contact area compared to the brake disc made of the conventional flat disc plate. have.

먼저, 본 발명의 제1실시예로서, 도 3에 도시한 바와 같이, 양쪽 두 디스크 플레이트(14a,14b)의 바깥쪽 면이 모두 디스크 중심으로부터 반경방향으로 가면서 완만하게 기울어진 곡면형태로 되어 있되, 특히 두 디스크 플레이트(14a,14b)의 바깥쪽 면이 단면상에서 볼 때 디스크 중심으로부터 반경방향으로 가면서 바깥쪽으로 기울어진, 즉 두 면이 서로 점차 벌어지는 곡면형태로 된 나팔형 단면구조로 되어 있다.First, as the first embodiment of the present invention, as shown in Figure 3, the outer surface of both the two disk plate (14a, 14b) is a curved surface inclined gently in the radial direction from the disk center In particular, the outer surfaces of the two disk plates 14a, 14b are inclined outwardly radially from the disk center when viewed from the cross section, that is, have a trumpet-shaped cross-sectional structure in the form of curved surfaces where the two surfaces gradually open to each other.

이러한 외곽 형상을 가지는 본 발명의 제1실시예에서, 두 디스크 플레이트(14a,14b) 사이에서 리브(16)에 의해 구획되어 반경방향으로 길게 형성된 방사상의 각 벤트홀(18)은, 디스크 중심으로부터 반경방향으로 가면서 전체적으로 단면적이 축소되는 축소관 형상으로 형성 구비된다.In the first embodiment of the present invention having such an outer shape, each radial vent hole 18 partitioned by the ribs 16 between the two disk plates 14a and 14b and formed to be long in the radial direction is formed from the disk center. It is provided to form a reduced tube shape in which the cross-sectional area is reduced as a whole going in the radial direction.

한편, 본 발명의 제2실시예로서, 도 4에 도시한 바와 같이, 양쪽 두 디스크 플레이트(14a,14b) 중 일측 디스크 플레이트(14a)의 바깥쪽 면이 디스크 중심으로부터 반경방향으로 가면서 완만하게 기울어진 곡면형태로 되어 있고, 타측의 디스크 플레이트(14b)는 그 바깥쪽 면이 평면형태로 되어 있되, 상기 일측 디스크 플레이트(14a)의 바깥쪽 면이 단면상에서 볼 때 디스크 중심으로부터 반경방향으로 가면서 바깥쪽으로 기울어진, 즉 일측의 바깥쪽 면이 타측의 바깥쪽 면으로부터 점차 벌어지는 곡면형태로 된 반나팔형 단면구조로 되어 있다.On the other hand, as a second embodiment of the present invention, as shown in Figure 4, the outer surface of one of the two disk plate (14a, 14b) of one side disk plate 14a is inclined gently while moving radially from the center of the disk It is in the shape of a curved surface, and the outer side of the disk plate 14b on the other side is planar, but the outer surface of the one side disk plate 14a is radially away from the center of the disk when viewed in cross section. It has a half-trumped cross-sectional structure that is inclined toward one side, i.e., a curved surface that gradually expands from the outer surface of one side.

이러한 외곽 형상을 가지는 본 발명의 제2실시예에서, 두 디스크 플레이트(14a,14b) 사이에서 리브(16)에 의해 구획되어 반경방향으로 길게 형성된 방사상의 각 벤트홀(18)은, 제1실시예와 마찬가지로 디스크 중심으로부터 반경방향으로 가면서 전체적으로 단면적이 축소되는 축소관 형상으로 형성 구비된다.In the second embodiment of the present invention having such an outer shape, each of the radial vent holes 18 partitioned by the ribs 16 between the two disk plates 14a and 14b and formed to be elongated in the radial direction is the first embodiment. Similarly to the example, it is provided in the shape of a reduction tube in which the cross-sectional area is reduced as a whole from the disk center in the radial direction.

한편, 본 발명의 제3실시예로서, 도 5에 도시한 바와 같이, 양쪽 두 디스크 플레이트(14a,14b)의 바깥쪽 면이 모두 디스크 중심으로부터 반경방향으로 가면서 완만하게 기울어진 곡면형태로 되어 있되, 특히 두 디스크 플레이트(14a,14b)의 바깥쪽 면이 단면상에서 볼 때 디스크 중심으로부터 반경방향으로 가면서 모아지는 곡면형태로 된 오목형 단면구조로 되어 있다.On the other hand, as a third embodiment of the present invention, as shown in Fig. 5, both outer surfaces of the two disk plate (14a, 14b) is a curved surface inclined gently in the radial direction from the center of the disk In particular, the outer surface of the two disk plates 14a, 14b has a concave cross-sectional structure in the form of a curved surface which is collected radially from the center of the disk when viewed in cross section.

이러한 외곽 형상을 가지는 본 발명의 제3실시예에서, 두 디스크 플레이트(14a,14b) 사이에서 리브(16)에 의해 구획되어 반경방향으로 길게 형성된 방사상의 각 벤트홀(18)은, 제1 및 제2실시예와 마찬가지로 디스크 중심으로부터 반경방향으로 가면서 전체적으로 단면적이 축소되는 축소관 형상으로 형성 구비된다.In the third embodiment of the present invention having such an outer shape, each of the radial vent holes 18 partitioned by the ribs 16 between the two disk plates 14a and 14b and formed to be elongated in the radial direction is formed of the first and Similarly to the second embodiment, it is provided in the shape of a reduction tube whose cross-sectional area is reduced as a whole from the center of the disk in the radial direction.

본 발명에 따른 상기 각 실시예의 디스크(10)를 실제 브레이크 장치에 적용하기 위해서는 패드의 압착면 형상을 각 디스크의 곡면형상과 대응되는 형상으로 구성해야 함은 당연하다. In order to apply the disk 10 of each embodiment according to the present invention to the actual brake device, it is a matter of course that the shape of the pressing surface of the pad must be configured in a shape corresponding to the curved shape of each disk.

이와 같이 하여, 전술한 본 발명의 각 실시예를 브레이크 장치에 적용하는 경우, 패드가 압착되는 접촉면(바깥쪽 면임)이 곡면으로 되어 있으므로 동일한 디스크 반지름에서 패드와 디스크간 접촉면적이 커지게 되고, 결국 제동성능이 향상될 수 있게 된다.In this way, when the embodiments of the present invention described above are applied to the brake device, since the contact surface (outer surface) on which the pad is pressed is curved, the contact area between the pad and the disk is increased at the same disk radius. As a result, braking performance can be improved.

또한, 세라믹 기지 복합재료(CMC)가 거의 0에 가까운 열팽창계수를 가지므로, 이 세라믹 기지 복합재료를 브레이크 디스크의 소재로 사용하는 경우, 기존 주철재의 브레이크 디스크에 비해 열팽창에 따른 소음과 진동 등의 여러 문제들을 개선할 수 있게 된다.In addition, since the ceramic matrix composite material (CMC) has a coefficient of thermal expansion close to zero, when the ceramic matrix composite material is used as a material for a brake disc, noise and vibration due to thermal expansion, etc., are higher than that of a brake disc of a cast iron. Many problems can be solved.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 브레이크 디스크 구조에 의하면, 세라믹 기지 복합재료를 재질로 하여 열변형과 열섬 현상을 억제할 수 있고, 기존의 소음과 진동 등의 문제가 해소될 수 있으며, 동시에 브레이크 자체의 수명 단축이 방지될 수 있다.As described above, according to the brake disc structure for a vehicle according to the present invention, a ceramic matrix composite material may be used to suppress thermal deformation and heat island phenomenon, and problems such as noise and vibration may be solved. At the same time, the shortening of the life of the brake itself can be prevented.

또한, 패드가 접촉하게 되는 디스크 플레이트의 외곽면을 곡면형태로 구성하여 동일 디스크 반지름에 대비 종래의 브레이크 디스크에 비해 패드와의 접촉면적을 더욱 크게 하고, 결국 더욱 향상된 제동성능을 얻을 수 있는 효과가 있게 된다.In addition, by forming the outer surface of the disk plate that the pad is in contact with the curved surface shape to increase the contact area with the pad more than the conventional brake disk compared to the same disk radius, and finally to obtain an improved braking performance Will be.

도 1은 종래의 브레이크 디스크를 절개하여 나타낸 단면사시도,1 is a cross-sectional perspective view showing a conventional brake disc cutaway,

도 2a는 도 1의 선 'A-A'를 따라 취한 단면도, 2A is a cross-sectional view taken along the line 'A-A' of FIG. 1,

도 2b는 도 1의 화살표 'B'의 방향으로 바라본 단면도,FIG. 2B is a cross-sectional view in the direction of arrow 'B' of FIG. 1,

도 3은 본 발명에 따른 제1실시예를 도시한 단면사시도, 3 is a cross-sectional perspective view showing a first embodiment according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 제2실시예를 도시한 단면사시도, 4 is a cross-sectional perspective view showing a second embodiment according to the present invention;

도 5은 본 발명에 따른 제3실시예를 도시한 단면사시도.Figure 5 is a cross-sectional perspective view showing a third embodiment according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10 : 브레이크 디스크 12 : 디스크 허브10 brake disc 12 disc hub

14a, 14b : 디스크 플레이트 16 : 리브14a, 14b: disc plate 16: rib

18 : 벤트홀 18: vent hole

Claims (5)

원판형상의 두 디스크 플레이트 사이에 리브에 의해 구획되는 다수개의 벤트홀이 디스크 중심으로부터 방사상으로 길게 관통 형성되어 이루어진 차량용 브레이크 디스크에 있어서,In a brake disc for a vehicle in which a plurality of vent holes partitioned by ribs are formed to penetrate radially from a disk center between two disk plates. 세라믹 기지 복합재료를 재질로 하면서 패드가 접촉하게 되는 상기 디스크 플레이트의 바깥쪽 면이 디스크 중심으로부터 반경방향으로 가면서 완만한 곡면형태로 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 브레이크 디스크 구조. Brake disk structure for a vehicle, characterized in that the outer surface of the disk plate which the pad is in contact with the ceramic matrix composite material is formed in a gentle curved shape radially from the center of the disk. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 두 디스크 플레이트의 바깥쪽 면이 모두 디스크 중심으로부터 반경방향으로 가면서 완만한 곡면형태로 되어 있되, 단면상에서 볼 때 두 디스크 플레이트의 바깥쪽 면이 반경방향으로 가면서 서로 점차 벌어지는 곡면형태로 된 나팔형 단면구조로 된 것을 특징으로 하는 차량용 브레이크 디스크 구조.The outer surfaces of the two disk plates are both smoothly curved in the radial direction from the center of the disk, but in the cross section, the outer surfaces of the two disk plates are curved in the form of curved tally which gradually expand from each other in the radial direction. Brake disk structure for a vehicle, characterized in that the cross-sectional structure. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1, 상기 양쪽의 두 디스크 플레이트 중 일측 디스크 플레이트의 바깥쪽 면이 디스크 중심으로부터 반경방향으로 가면서 완만한 곡면형태로 되어 있고, 타측의 디스크 플레이트는 바깥쪽 면이 평면형태로 되어 있되, 단면상에서 볼 때 상기 일측 디스크 플레이트의 바깥쪽 면이 반경방향으로 가면서 상기 타측 디스크 플레이트의 바깥쪽면과 점차 벌어지는 곡면형태로 된 반나팔형 단면구조로 된 것을 특징으로 하는 차량용 브레이크 디스크 구조.The outer surface of one of the two disk plates on both sides of the disk plate in the radial direction from the center of the disk is in the form of a gentle curved surface, the other disk plate of the outer surface is in a planar shape, when viewed from the cross section Brake disk structure for a vehicle, characterized in that the outer surface of one side of the disk plate in the radial direction and has a semi-trumpet cross-sectional structure of gradually curved with the outer surface of the other disk plate. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1, 상기 두 디스크 플레이트의 바깥쪽 면이 모두 디스크 중심으로부터 반경방향으로 가면서 완만한 곡면형태로 되어 있되, 단면상에서 볼 때 두 디스크 플레이트의 바깥쪽 면이 반경방향으로 가면서 서로 점차 모아지는 곡면형태로 된 오목형 단면구조로 된 것을 특징으로 하는 차량용 브레이크 디스크 구조.The outer surfaces of the two disk plates are both smoothly curved in a radial direction from the center of the disk, but in the cross section, the outer surfaces of the two disk plates are curved in a radially converging manner. Brake disk structure for a vehicle, characterized in that the cross-sectional structure. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 4, 상기 방사상의 각 벤트홀은 디스크 중심으로부터 반경방향으로 가면서 전체적으로 단면적이 축소되는 축소관 형상으로 형성 구비된 것을 특징으로 하는 차량용 브레이크 디스크 구조.Each of the radial vent holes is formed in a reduction tube shape in which the overall cross-sectional area is reduced in a radial direction from the center of the disk, characterized in that the vehicle brake disk structure.
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