KR20200029502A - 브레이크 디스크 및 브레이크 디스크의 제조 방법 - Google Patents

브레이크 디스크 및 브레이크 디스크의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 제 1 재료로 적어도 부분적으로 이루어진 마찰 링, 및 상기 제 1 재료와는 다른 제 2 재료로 적어도 부분적으로 이루어진 브레이크 포트(103)를 포함하는 브레이크 디스크에 관한 것이다. 마찰 링은 축 방향으로 형성된 플랜지를 포함하고, 상기 플랜지는 적어도 하나의 연결 요소(102a, 102b)에 의해 브레이크 포트에 연결된다. 연결 요소에 접촉하는 브레이크 포트의 표면과 상기 연결 요소 사이에 중간 부품(301)이 제공된다. 이로 인해, 마찰 링의 플랜지와 브레이크 포트 사이에 안정적인 기계적 연결이 이루어진다.

Description

브레이크 디스크 및 브레이크 디스크의 제조 방법
본 발명은 독립 청구항의 전제부에 따른 브레이크 디스크 및 브레이크 디스크의 제조 방법에 관한 것이다.
브레이크 디스크의 과제는 차량이 감속할 때 제동 토크를 차축으로 전달하고 제동 중에 발생하는 운동 에너지를 단시간 동안 열의 형태로 중간 저장한 다음, 전도, 복사 및 대류를 통해 다시 방출하는 것이다.
종래 기술에서, 브레이크 디스크는 보통 라멜라 흑연을 갖는 주철로 일체형으로 제조된다.
경량 구조의 범주에서, 특히 브레이크 포트 영역의 브레이크 디스크는 일반적으로 회주철보다 더 가벼운 다른 재료로 대체된다. 그 예는 주석 포트이다. 브레이크 포트는 알루미늄 포트로 대체될 수도 있다. 이에 대해, 예컨대 DE 100 32 972 B4가 언급될 수 있다. 여기서는, 다른 재료로 이루어진 브레이크 디스크 포트에 고정되는 캐스트 재료로 만들어진 마찰 링을 포함하는 차량용 복합 브레이크 디스크가 설명된다. 마찰 링은 이제 연결 요소에 의해 마찰 링과 브레이크 디스크 포트 사이의 조인트를 이용해서 브레이크 포트에 연결된다.
본 발명의 과제는 마찰 링의 플랜지와 브레이크 포트 사이에 안정적인 기계적 연결이 이루어지는, 브레이크 디스크 및 브레이크 디스크의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은
- 제 1 재료로 적어도 부분적으로 이루어진 마찰 링, 및
- 상기 제 1 재료와는 다른 제 2 재료로 적어도 부분적으로 이루어진 브레이크 포트를 포함하고,
- 상기 마찰 링은 축 방향으로 형성된 플랜지를 포함하며,
- 상기 플랜지는 적어도 하나의 연결 요소에 의해 상기 브레이크 포트에 연결되는, 브레이크 디스크에 관한 것이다.
본 발명의 핵심은 소성 변형 가능한 중간 부품이 연결 요소에 접촉하는 브레이크 포트의 표면과 연결 요소 사이에 제공되는 것이다.
마찰 링의 플랜지와 브레이크 포트 사이의 안정적인 기계적 연결을 달성하기 위해, 연결 요소와 브레이크 포트 및/또는 플랜지 사이의 양호한 기계적 연결이 필요하다. 플랜지의 표면이 일반적으로 만곡되어 형성되기 때문에, 일반적으로 편평하고 브레이크 포트를 향한 연결 요소의 표면과 브레이크 포트 사이에는 갭이 생길 것이다. 이 갭은 예를 들어 연결 요소 영역의 브레이크 포트 내의 리세스에 의해 달성될 수 있다. 그러나, 경량 구조의 브레이크 포트의 재료는 일반적으로 약 2.5 mm 내지 2.8 mm의 두께만을 갖는다. 이러한 이유로, 연결 요소 영역 내의 리세스는 이미 매우 얇은 재료를 추가로 감소시킨다. 본 발명은 연결 요소에 접촉하는 브레이크 포트의 표면과 연결 요소 사이에 중간 부품이 제공됨으로써, 이 문제를 해결한다. 본 발명에 따르면 중간 부품은 탄성 변형 가능한 와셔 또는 슬리브가 아니라 연결 요소의 압력 하에서 소성 변형된다. 표면 압력에 의한 탄성 변형과는 달리, 마찰 링의 플랜지와 브레이크 포트 사이의 기계적 연결이 매우 안정적이다. 따라서, 상기 갭이 매우 효과적으로 폐쇄될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예에서, 연결 요소는 리벳으로서 설계되고, 중간 부품은 리벳 헤드와 상기 리벳 헤드에 접촉하는 브레이크 포트의 표면 사이에 제공된다. 특히, 리벳 헤드와 브레이크 포트 사이에 삽입된 중간 부품은 리벳의 세팅에 의해 변형되는 재료로 만들어진다. 상기 변형에 의해, 마찰 링의 플랜지와 브레이크 포트 사이의 매우 안정적인 기계적 연결이 나타난다.
브레이크 포트가 경금속, 특히 알루미늄으로 적어도 부분적으로 이루어지는 것이 특히 바람직하다. 또한, 브레이크 포트는 금속, 특히 판금으로 적어도 부분적으로 이루어질 수 있다.
마찰 링은 회주철로 이루어질 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예에서, 플랜지는 마찰 링에 일체로 형성된다.
본 발명은 또한 본 발명에 따른 브레이크 디스크의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 방법은
- 축 방향으로 형성된 플랜지를 갖는, 제 1 재료로 적어도 부분적으로 이루어진 마찰 링,
- 제 1 재료와는 다른 제 2 재료로 적어도 부분적으로 이루어진 브레이크 포트를 전제로 한다.
본 발명에 따라 다음 단계가 제공된다:
- 적어도 하나의 마찰 링을 제공하는 단계,
- 브레이크 포트를 제공하는 단계,
- 연결 요소에 의해 플랜지를 브레이크 포트에 연결하는 단계로서, 이 연결 단계 전에 연결 요소와 상기 연결 요소에 인접한 플랜지의 표면 사이에 중간 부품이 장착되는, 상기 연결 단계.
본 발명의 추가의 바람직한 실시 예들은 종속 청구항 및 실시 예 설명에 제시된다.
본 발명의 실시 예들이 도면을 참조하여 아래에 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 경량 구조의 완전히 조립된 브레이크 디스크를 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 조립 전 경량 구조의 브레이크 디스크를 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 경량 구조의 완전히 조립된 브레이크 디스크를 단면도로 도시한다.
도 4는 본 발명에 따른 제조 방법을 도시한다.
도 1에 도시된 브레이크 디스크는 스페이서 요소와 연결된 2 개의 환형 디스크 형태의 브레이크 링(101a 및 101b)을 포함한다. 도시된 브레이크 디스크는 내부 환기되며, 브레이크 링은 이중 벽이다. 브레이크 링의 외부 단부면은 브레이크 디스크의 환형 디스크 형태의 마찰면(101a 및 101b)을 형성한다. 마찰면들은 브레이크 디스크의 표면이고, 제동 시 마찰에 의해 브레이크 디스크를 제동하기 위해 도시되지 않은 마찰 브레이크 패드가 상기 표면에 대해 가압된다. 이 실시 예에서, 브레이크 디스크는 회주철 또는 강 합금으로 이루어진다. 브레이크 디스크는 중앙에 리세스(104)를 갖는다.
도면 번호 103은 브레이크 포트를 나타내며, 상기 브레이크 포트는 연결 요소(102)에 의해 브레이크 디스크에 연결된다.
도 2는 브레이크 포트(103)와 브레이크 디스크(101a/b)의 연결 전 도 1에 도시된 브레이크 디스크를 도시한다.
외부 표면(201, 202)을 갖는 플랜지(203)는 브레이크 디스크(101a/b)에 축 대칭으로 장착된다. 연결 요소(102)는 플랜지(201 및 202) 내의 관련 구멍 위에 도시되어 있다. 브레이크 포트(103)와 브레이크 디스크(101a/b) 사이의 연결을 위해, 브레이크 포트(103)의 외부 가장자리 내에 제공된 구멍은 플랜지 내의 상기 구멍과 중첩된다. 그 다음에, 여기서 리벳(201)으로서 제공된 연결 수단이 장착될 수 있다.
표면(201 및 202)을 갖는 플랜지 및 브레이크 포트(103)의 외부 가장자리는 곡면 및/또는 원호형 면(201 및 202)을 포함한다. 상기 곡면 및/또는 원호형 면(201 및 202)은 둥근 리세스(104)에 의해 미리 정해지는 형상을 실질적으로 따른다.
도 3은 본 발명에 따른 경량 구조의, 완전히 조립된 브레이크 디스크를 단면도(마찰 링의 마찰면의 평면도)로 도시한다. 리벳(102)과 리벳 헤드를 향한 브레이크 포트(103)의 가장자리(201)의 표면 사이에 중간 부품(301)이 배치되어 있음을 알 수 있다. 마찰 링의 플랜지와 브레이크 포트 사이의 안정적인 기계적 연결을 달성하기 위해, 연결 요소와 브레이크 포트 및/또는 플랜지 사이의 양호한 기계적 연결이 필요하다. 플랜지와 브레이크 포트(103)의 가장자리(201)의 표면이 일반적으로 만곡되기 때문에, 브레이크 포트를 향한 일반적으로 편평한, 리벳(102)의 표면과 브레이크 포트의 가장자리(201) 사이에는 리벳 헤드(102)의 외부 영역 내로 커지는 갭이 생길 것이다. 상기 갭은 예를 들어 리벳(102) 영역의 브레이크 포트 내의 리세스에 의해 달성될 수 있다. 그러나, 경량 구조의 브레이크 포트의 재료는 일반적으로 단지 약 2.5 mm 내지 2.8 mm의 두께를 갖는다. 이러한 이유로, 연결 요소의 영역 내의 리세스는 이미 매우 얇은 재료를 추가로 감소시킬 것이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명은 리벳(102)에 접촉하는 브레이크 포트의 표면과 리벳(102) 사이에 중간 부품(301)이 제공되는 방식으로 이 문제를 해결한다. 본 발명에 따르면 중간 부품(301)은 탄성 변형 가능한 와셔 또는 슬리브가 아니고 연결 요소의 압력 하에 소성 변형된다. 따라서, 표면 압력에 의한 탄성 변형과는 달리, 마찰 링의 플랜지와 브레이크 포트 사이에 매우 안정적인 기계적 연결이 나타난다. 따라서, 전술한 갭은 매우 효과적으로 폐쇄될 수 있다. 본 발명에 따른 브레이크 디스크를 제조하는 방법은 이제 도 4를 참조하여 설명될 것이다.
단계 401에서 마찰 링(101a/b)이 그리고 단계 402에서 브레이크 포트가 제공된다.
단계 403에서, 연결 요소(102)와 상기 연결 요소(102)에 인접한 플랜지(201, 202)의 표면 사이에, 중간 부품(301)이 장착된다. 보다 구체적으로, 단계 403에서, 중간 부품(301)은 리벳 헤드와 상기 리벳 헤드에 접촉하는 브레이크 포트(103)의 표면(201) 사이에 장착된다.
단계 404에서, 플랜지(201, 202)는 연결 요소(102)에 의해 브레이크 포트(103)에 연결된다.
101a, 101b: 마찰 링
102: 연결 요소
103: 브레이크 포트
201, 202: 플랜지
301: 중간 부품

Claims (11)

  1. - 제 1 재료로 적어도 부분적으로 이루어진 마찰 링(101a, 101b) 및
    - 상기 제 1 재료와는 다른 제 2 재료로 적어도 부분적으로 이루어진 브레이크 포트(103)를 포함하고,
    - 상기 마찰 링(101a, 101b)은 축 방향으로 형성된 플랜지(201, 202)를 포함하며,
    - 상기 플랜지(201, 202)는 적어도 하나의 연결 요소(102)에 의해 상기 브레이크 포트(103)에 연결되는, 브레이크 디스크에 있어서,
    상기 연결 요소(102)에 접촉하는 상기 브레이크 포트(103)의 표면(201)과 상기 연결 요소(102) 사이에 소성 변형 가능한 중간 부품(301)이 제공되는 것을 특징으로 하는 브레이크 디스크.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 연결 요소는 리벳(102)으로서 형성되고, 상기 중간 부품(301)은 리벳 헤드와 상기 리벳 헤드에 접촉하는 상기 브레이크 포트(103)의 표면(201) 사이에 제공되는 것을 특징으로 하는 브레이크 디스크.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 브레이크 포트(103)는 경금속, 특히 알루미늄으로 적어도 부분적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 브레이크 디스크.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 브레이크 포트(103)는 금속, 특히 판금으로 적어도 부분적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 브레이크 디스크.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 마찰 링(101a, 101b)은 회주철로 이루어지는 것을 특징으로 하는 브레이크 디스크.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 플랜지(201, 202)는 상기 마찰 링(101a, 101b)에 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 브레이크 디스크.
  7. - 축 방향으로 형성된 플랜지(201, 202)를 갖는, 제 1 재료로 적어도 부분적으로 이루어진 마찰 링(101a, 101b) 및
    - 상기 제 1 재료와는 다른 제 2 재료로 적어도 부분적으로 이루어진 브레이크 포트(103)를 구비하는 브레이크 디스크의 제조 방법으로서,
    - 적어도 하나의 마찰 링(101a, 101b)을 제공하는 단계(401),
    - 브레이크 포트(103)를 제공하는 단계(402),
    - 연결 요소(102)에 의해 플랜지(201, 202)를 상기 브레이크 포트(103)에 연결하는 단계(404)를 포함하는, 브레이크 디스크의 제조 방법에 있어서,
    연결 단계(404) 전에, 상기 연결 요소(102)와 상기 연결 요소(102)에 인접한 상기 플랜지(201, 202)의 표면 사이에, 소성 변형 가능한 중간 부품(301)이 장착되는 것을 특징으로 하는 브레이크 디스크의 제조 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 연결 요소는 리벳(102)으로서 형성되고, 상기 중간 부품(301)은 리벳 헤드와 상기 리벳 헤드에 접촉하는 상기 브레이크 포트(103)의 표면(201) 사이에 제공되는 것을 특징으로 하는 브레이크 디스크의 제조 방법.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 브레이크 포트(103)는 경금속, 특히 알루미늄으로 적어도 부분적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 브레이크 디스크의 제조 방법.
  10. 제 7 항에 있어서, 상기 브레이크 포트(103)는 금속, 특히 판금으로 적어도 부분적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 브레이크 디스크의 제조 방법.
  11. 제 7 항에 있어서, 상기 마찰 링(101a, 101b)은 회주철로 이루어지는 것을 특징으로 하는 브레이크 디스크의 제조 방법.
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