KR101745006B1 - 브레이크 디스크 - Google Patents

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이재영
김성진
김윤철
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현대자동차주식회사
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Abstract

중앙에 결합홀이 형성되고, 결합홀의 둘레를 따라 링 형상의 결합플렌지가 솟아오르도록 절곡되어 형성된 마찰파트; 하단부에 상기 마찰파트의 결합플렌지에 삽입되어 결합플렌지의 내주면과 밀착되는 링 형상의 삽입부가 형성된 햇(HAT)파트; 상기 결합플렌지의 외주면에 밀착되는 원형의 클램프; 및 상기 클램프, 결합플렌지 및 삽입부를 차례로 연결하여 고정하는 복수의 핀;을 포함하는 브레이크 디스크가 소개된다.

Description

브레이크 디스크 {BRAKE DISK}
본 발명은 자동차용 제동 시스템에 장착되는 브레이크 디스크에 관한 것이다.
통상적으로 자동차 브레이크 시스템은 차량을 감속 또는 정지시킴과 더불어 주차상태를 유지시키기 위해 사용되는 장치로서, 브레이크 디스크와 마찰재는 상호 마찰력에 의해 차량의 운동에너지를 열에너지로 바꾸어 제동작용을 수행하는 중요한 부품이다.
본 발명은 이종(異種)의 브레이크 디스크 요소를 링타입 스트랩을 활용하여 결합시킴으로써 제동시 결합부의 응력 집중이 발생하지 않는 안전한 체결 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.
현재, 이종의 브레이크 디스크 요소를 결합시키기 위해서는, 통상적으로 볼트, 부쉬, 와셔 등을 이용하여 도 1과 같이 디스크의 햇(HAT)파트(20)와 마찰 플레이트인 마찰파트(10)를 체결시키고 있다.
그러나 종래 결합구조의 경우, 제동시 마찰력에 의해 발생하는 토크력이 볼트와 부쉬의 체결부(30)에 집중하게 되므로, 이를 견디기 위해서는 볼트와 부쉬 체결부(30)의 수를 증가시켜 제작하고 있다. 그러나, 종래 기술은 체결부(30)가 햇파트(20)와 직접 접촉하고 있으므로 지속적으로 체결부(30)의 응력집중이 발생하게 되고, 부품수의 증가로 인해 조립 공정시간이 길어지며, 원가상승의 원인이 되고 있다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 이종(異種)의 브레이크 디스크 요소를 링 타입 결합요소를 활용하여 결합시킴으로써 제동시 결합부의 응력 집중이 발생하지 않는 안전한 체결 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 브레이크 디스크는, 중앙에 결합홀이 형성되고, 결합홀의 둘레를 따라 링 형상의 결합플렌지가 솟아오르도록 절곡되어 형성된 마찰파트; 하단부에 상기 마찰파트의 결합플렌지에 삽입되어 결합플렌지의 내주면과 밀착되는 링 형상의 삽입부가 형성된 햇(HAT)파트; 상기 결합플렌지의 외주면에 밀착되는 원형의 클램프; 및 상기 클램프, 결합플렌지 및 삽입부를 차례로 연결하여 고정하는 복수의 핀;을 포함한다.
상기 결합플렌지와 삽입부에는 핀이 삽입되도록 연통되는 제1홀과 제2홀이 각각 형성될 수 있다.
상기 결합플렌지와 삽입부는 마찰파트와 햇파트에서 수직으로 절곡되어 형성될 수 있다.
상기 클램프는 원형으로 절곡된 리본 형상의 몸체 및 몸체의 상단부와 하단부의 일부가 결합플렌지측으로 절곡되어 형성된 걸림부로 구성되고, 상기 핀은 머리가 구비되며, 핀의 머리가 클램프의 몸체와 걸림부 사이의 공간으로 삽입된 후 결합플렌지와 삽입부를 관통하도록 할 수 있다.
상기 클램프는 양단부에 조임수단으로 조여지며 고정되는 체결부가 형성되어, 핀이 결합플렌지와 삽입부를 관통한 후 조임수단에 의해 체결부가 조임 고정됨으로써 마찰파트, 햇파트 및 클램프가 단단히 고정되도록 할 수 있다.
상기 체결부는 클램프의 양단부가 절곡되어 형성되며, 조임수단은 볼트와 너트로서 체결부를 관통하여 조여지도록 할 수 있다.
상기 클램프는 원형으로 절곡된 리본 형상의 몸체 및 몸체의 상단부와 하단부의 일부가 결합플렌지측으로 절곡되어 형성된 걸림부로 구성되고, 상기 핀은 머리가 구비되며, 핀의 머리가 클램프의 몸체와 걸림부 사이의 공간으로 삽입된 후 결합플렌지와 삽입부의 제1홀 및 제2홀을 관통하도록 할 수 있다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 브레이크 디스크에 따르면, 이종(異種)의 브레이크 디스크 요소를 링 타입 결합요소를 활용하여 결합시킴으로써 제동시 결합부의 응력 집중이 발생하지 않는 안전한 체결 구조를 제공할 수 있다.
도 1은 종래의 브레이크 디스크를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 디스크의 분해 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 브레이크 디스크의 클램프를 나타낸 사시도.
도 4는 도 2에 도시된 브레이크 디스크의 결합 단면도.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 브레이크 디스크에 대하여 살펴본다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 디스크의 분해 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 브레이크 디스크의 클램프를 나타낸 사시도이며, 도 4는 도 2에 도시된 브레이크 디스크의 결합 단면도이다.
본 발명의 브레이크 디스크는, 중앙에 결합홀(120)이 형성되고, 결합홀(120)의 둘레를 따라 링 형상의 결합플렌지(140)가 솟아오르도록 절곡되어 형성된 마찰파트(100); 하단부에 상기 마찰파트(100)의 결합플렌지(120)에 삽입되어 결합플렌지(120)의 내주면과 밀착되는 링 형상의 삽입부(320)가 형성된 햇(HAT)파트(300); 상기 결합플렌지(140)의 외주면에 밀착되는 원형의 클램프(500); 및 상기 클램프(500), 결합플렌지(120) 및 삽입부(320)을 차례로 연결하여 고정하는 복수의 핀(700);을 포함한다.
도시된 바와 같이, 마찰파트(100)는 중앙에 결합홀(120)이 형성되고 결합홀(120)의 둘레를 따라 링 형상의 결합플렌지(140)가 솟아오르도록 절곡되어 형성된다. 그리고, 햇파트(300)는 마찰파트(100)에 결합되는데, 햇파트(300)의 하단부에는 삽입부(320)가 형성되고, 삽입부(320)는 결합플렌지(120)에 삽입되며, 결합플렌지(120)의 내주면과 밀착되는 링 형상으로 형성된다. 결합플렌지(140)의 외주면에는 원형의 클램프(500)가 밀착되고, 복수의 핀이 클램프(500), 결합플렌지(120) 및 삽입부(320)을 차례로 연결하여 고정하도록 한다. 이러한 구조를 통해 핀(700)은 종래와 같이 햇파트(300)와 직접 접촉되는 것이 아니라 클램프(500)를 통하여 마찰파트(100), 햇파트(300)와 함께 고정되는바 종래 체결부재에 작용하였던 집중응력이 많이 분산되는 것이다.
한편, 상기 결합플렌지(140)와 삽입부(320)에는 핀(700)이 삽입되도록 연통되는 제1홀(142)과 제2홀(322)이 둘레를 따라 일정 간격으로 각각 형성된다. 홀과 핀의 개수는 필요 설계강도에 따라 조절이 가능하다.
그리고, 상기 결합플렌지(140)와 삽입부(320)는 마찰파트(100)와 햇파트(300)에서 수직으로 절곡되어 형성되도록 한다.
구체적으로, 상기 클램프(500)는 원형으로 절곡된 리본 형상의 몸체(520) 및 몸체(520)의 상단부와 하단부의 일부가 결합플렌지(140)측으로 절곡되어 형성된 걸림부(540)로 구성되고, 상기 핀(700)은 머리(720)가 구비되며, 핀(700)의 머리(720)가 클램프(500)의 몸체(520)와 걸림부(540) 사이의 공간(560)으로 삽입된 후 결합플렌지(140)와 삽입부(320)를 관통하도록 한다.
또한, 관통 방법으로는 상기 제1홀(142)과 제2홀(322)을 이용한다. 즉, 상기 핀(700)은 머리(720)가 구비되며, 핀(700)의 머리(720)가 클램프(500)의 몸체(520)와 걸림부(540) 사이의 공간(560)으로 삽입된 후 결합플렌지(140)와 삽입부(320)의 제1홀(142) 및 제2홀(322)을 관통하도록 하는 것이다.
핀은 머리가 클램프(500)의 몸체(520)와 걸림부(540) 사이의 공간(560)으로 삽입된 후 각자의 위치로 슬라이딩하여 위치시킨다. 그 후 대응되는 제1홀(142) 및 제2홀(322)을 관통하여 고정한다. 핀(700)의 머리(720)는 클램프(500)의 걸림부(540)에 걸리기 때문에 수평방향으로 구속되고, 핀(700)에 의해 제동시 걸리는 토크가 클램프(500), 마찰파트(100) 및 햇파트(300)에 분산된다.
상기 클램프(500)는 양단부에 조임수단(580)으로 조여지며 고정되는 체결부(560)가 형성되어, 핀(700)이 결합플렌지(140)와 삽입부(320)를 관통한 후 조임수단(580)에 의해 체결부(560)가 조임 고정됨으로써 마찰파트(100), 햇파트(300) 및 클램프(500)가 단단히 고정되도록 할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 체결부(560)는 클램프(500)의 양단부가 절곡되어 형성되며, 조임수단(580)은 볼트와 너트로서 체결부(560)를 관통하여 조여지도록 할 수 있다. 클램프(500)는 연질의 재질로 형성되며, 궁극적으로 조임수단(580)에 의해 결합플렌지(140)를 가압하며 고정되도록 하는 것이다.
또한, 추가적으로 결합플렌지(140)의 내측면과 그에 접하는 삽입부(320)의 외측면에 각각 홈/돌기 구조(도면 미도시)를 추가하여 핀(700) 이외에도 응력을 분산시킬 수 있는 구조로서 더욱 유리할 것이다.
이러한 구조를 통해, 이종(異種)의 브레이크 디스크 요소를 링 타입 결합요소를 활용하여 결합시킴으로써 제동시 결합부의 응력 집중이 발생하지 않는 안전한 체결 구조를 제공할 수 있다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
100 : 마찰파트 140 : 결합플렌지
300 : 햇파트 320 : 삽입부
500 : 클램프 520 : 몸체
540 : 걸림부 700 : 핀

Claims (7)

  1. 중앙에 결합홀(120)이 형성되고, 결합홀(120)의 둘레를 따라 링 형상의 결합플렌지(140)가 솟아오르도록 절곡되어 형성된 마찰파트(100);
    하단부에 상기 마찰파트(100)의 결합플렌지(120)에 삽입되어 결합플렌지(120)의 내주면과 밀착되는 링 형상의 삽입부(320)가 형성된 햇(HAT)파트(300);
    상기 결합플렌지(140)의 외주면에 밀착되는 원형의 클램프(500); 및
    상기 클램프(500), 결합플렌지(120) 및 삽입부(320)을 차례로 연결하여 고정하는 복수의 핀(700);을 포함하는 브레이크 디스크.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 결합플렌지(140)와 삽입부(320)에는 핀(700)이 삽입되도록 연통되는 제1홀(142)과 제2홀(322)이 각각 형성된 것을 특징으로 하는 브레이크 디스크.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 결합플렌지(140)와 삽입부(320)는 마찰파트(100)와 햇파트(300)에서 수직으로 절곡되어 형성된 것을 특징으로 하는 브레이크 디스크.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 클램프(500)는 원형으로 절곡된 리본 형상의 몸체(520) 및 몸체(520)의 상단부와 하단부의 일부가 결합플렌지(140)측으로 절곡되어 형성된 걸림부(540)로 구성되고,
    상기 핀(700)은 머리(720)가 구비되며, 핀(700)의 머리(720)가 클램프(500)의 몸체(520)와 걸림부(540) 사이의 공간(560)으로 삽입된 후 결합플렌지(140)와 삽입부(320)를 관통하는 것을 특징으로 하는 브레이크 디스크.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 클램프(500)는 양단부에 조임수단(580)으로 조여지며 고정되는 체결부(560)가 형성되어, 핀(700)이 결합플렌지(140)와 삽입부(320)를 관통한 후 조임수단(580)에 의해 체결부(560)가 조임 고정됨으로써 마찰파트(100), 햇파트(300) 및 클램프(500)가 단단히 고정되는 것을 특징으로 하는 브레이크 디스크.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 체결부(560)는 클램프(500)의 양단부가 절곡되어 형성되며, 조임수단(580)은 볼트와 너트로서 체결부(560)를 관통하여 조여지는 것을 특징으로 하는 브레이크 디스크.
  7. 청구항 2에 있어서,
    상기 클램프(500)는 원형으로 절곡된 리본 형상의 몸체(520) 및 몸체(520)의 상단부와 하단부의 일부가 결합플렌지(140)측으로 절곡되어 형성된 걸림부(540)로 구성되고,
    상기 핀(700)은 머리(720)가 구비되며, 핀(700)의 머리(720)가 클램프(500)의 몸체(520)와 걸림부(540) 사이의 공간(560)으로 삽입된 후 결합플렌지(140)와 삽입부(320)의 제1홀(142) 및 제2홀(322)을 관통하는 것을 특징으로 하는 브레이크 디스크.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002005207A (ja) 2000-06-21 2002-01-09 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ディスクブレーキ用ディスクロータ
US20050269174A1 (en) 2004-06-03 2005-12-08 Warren Lin Brake rotor

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