KR101908931B1

KR101908931B1 - 자동차용 브레이크 디스크

Info

Publication number: KR101908931B1
Application number: KR1020170011945A
Authority: KR
Inventors: 홍성종; 김기정
Original assignee: 남양공업주식회사
Priority date: 2017-01-25
Filing date: 2017-01-25
Publication date: 2018-10-17
Also published as: KR20180087653A

Abstract

본 발명은 자동차용 브레이크 디스크에 관한 것으로, 핀삽입홀이 형성되는 디스크 링; 디스크 링의 중앙에 설치되며, 핀삽입홀과 대응되는 핀체결홀이 형성되는 햇; 핀체결홀에 체결되어 핀삽입홀에 삽입되는 핀을 포함하며, 디스크 링 및 햇은 이종 재질로 이루어지고, 핀 및 핀삽입홀 중 적어도 어느 하나에 윤활제저장홈이 형성되는 것을 그 기술적 특징으로 한다. 이에 따라, 핀 및 핀삽입홀 간의 마찰계수가 낮아져 쿨다운 노이즈를 저감시킬 수 있다.

Description

자동차용 브레이크 디스크 {BRAKE DISC FOR A CAR}

본 발명은 자동차용 브레이크 디스크에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이종 재질로 인해 발생되는 소음을 저감시킬 수 있는 자동차용 브레이크 디스크에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차용 브레이크 장치는 주행 중인 자동차를 감속 또는 정지시키기 위하여 사용되며, 그 구조에 따라 디스크 브레이크 및 드럼 브레이크로 구분된다.

특히 디스크 브레이크는 드럼 브레이크에 비해 구조가 간단하면서도 제동력이 우수하여 그 사용이 증가하고 추세이다. 이러한 디스크 브레이크의 구성 중 일부인 브레이크 디스크는 브레이크 패드와의 마찰에 의해 제동 효과를 발생시키는 역할을 수행한다.

종래의 자동차용 브레이크 디스크는 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 내주면에 핀삽입홀(1)이 형성되는 디스크 링(2); 디스크 링(2)의 중앙에 설치되며, 디스크 링(2)의 핀삽입홀(1)과 대응되는 핀체결홀(3)이 형성되는 햇(4); 햇(4)의 핀체결홀(3)에 체결되어 디스크 링(2)의 핀삽입홀(1)에 삽입되는 핀(5)을 포함하여 구성된다.

디스크 링(2) 및 햇(4)은 핀(5)에 의해 서로 견고하고 안정적으로 연결되는 구조를 가진다.

그러나 위와 같은 자동차용 브레이크 디스크는 핀(5)에 의해 서로 연결되는 디스크 링(2) 및 햇(4)이 이종 재질로 이루어질 경우, 열팽창계수의 차이에 따른 변위차 및 정/동 마찰계수의 차이에 의해 쿨다운 노이즈(Cooldown Noise, 자동차의 주행 후 냉각 시에 발생되는 마찰소음)가 발생되는 문제점이 있다. 즉, 자동차의 제동열에 의해 핀(5)을 기준으로 디스크 링(2)의 마찰면이 팽창되고, 자동차의 주행 후 제동열이 냉각되면서 핀(5)을 기준으로 디스크 링(2)의 마찰면이 수축됨으로 인해, 자동차의 시동 Off 후 일정시간 동안 핀(5) 및 핀삽입홀(1) 간에 특유의 마찰소음이 발생된다.

이는 결국, 자동차용 브레이크 디스크의 기능성 및 사용성을 저하시키는 결과를 초래한다.

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 디스크 링 마찰면의 팽창/수축에 의해 핀 및 핀삽입홀 간에 발생되는 쿨다운 노이즈를 저감시킬 수 있는 자동차용 브레이크 디스크를 제공하는 것이다.

위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 자동차용 브레이크 디스크는, 핀삽입홀이 형성되는 디스크 링; 상기 디스크 링의 중앙에 설치되며, 상기 핀삽입홀과 대응되는 핀체결홀이 형성되는 햇; 상기 핀체결홀에 체결되어 상기 핀삽입홀에 삽입되는 핀을 포함하며, 상기 디스크 및 상기 햇은 이종 재질로 이루어지고, 상기 핀 및 상기 핀삽입홀 중 적어도 어느 하나에 윤활제저장홈이 형성되는 것을 그 기술적 특징으로 한다.

본 발명에 따른 자동차용 브레이크 디스크는 윤활제저장홈이 핀 및/또는 핀삽입홀 간의 습동면에 형성됨으로 인해, 핀 및 핀삽입홀 간의 마찰계수가 낮아져 쿨다운 노이즈를 저감시킬 수 있다.

그리고 윤활제저장홈의 위치 및 형상적 특징으로 인해 쿨다운 노이즈의 저감 효과를 한층 강화시킬 수 있다.

그로 인해, 자동차용 브레이크 디스크의 기능성 및 사용성을 보다 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래의 자동차용 브레이크 디스크의 디스크 및 허브 결합구조를 도시한 단면도이고,
도 2는 본 발명에 따른 자동차용 브레이크 디스크의 사시도이고,
도 3은 도 2의 분해사시도이고,
도 4는 도 2의 평면도이고,
도 5는 도 4의 A-A′선에 따른 단면도이고,
도 6은 본 발명에 따른 자동차용 브레이크 디스크의 핀의 다른 실시예를 도시한 정면도,
도 7은 본 발명에 따른 자동차용 브레이크 디스크의 핀의 또 다른 실시예를 도시한 정면도,
도 8은 본 발명에 따른 자동차용 브레이크 디스크의 다른 실시예를 도시한 단면도이다.

아래에서는 본 발명에 따른 자동차용 브레이크 디스크를 첨부된 도면을 통해 더욱 상세히 설명한다.

도 2 내지 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차용 브레이크 디스크는 디스크 링(Disc ring)(20), 햇(Hat)(30) 및 핀(Pin)(40)을 포함하여 구성된다.

디스크 링(20)은 브레이크 패드(Brake pad)와 마찰하며, 그 내주면에는 핀(40)이 삽입되는 일정 깊이의 핀삽입홀(22)이 형성되어 있다. 이러한 핀삽입홀(22)은 디스크 링(20)의 내주면을 따라 일정 간격으로 복수 개 형성되며, 핀삽입홀(22)의 배치 간격은 디스크 링(20) 및 햇(30)의 결합상태에 문제가 발생되지 않는 범위 내에서 적절하게 조절 가능하다.

그리고 디스크 링(20)의 재질로는 공지된 다양한 종류의 것을 선택적으로 적용할 수 있다.

한편, 디스크 링(20)의 핀삽입홀(22) 내면에는 방열그리스가 도포될 수 있으며, 이러한 방열그리스를 통해 디스크 링(20)에서 발생된 열이 햇(30)으로 빠르게 전달되어 디스크 링(20)의 온도를 낮출 수 있다.

햇(30)은 디스크 링(20)의 중앙, 즉 디스크 링(20)의 중공부 상에 삽입 설치된다.

그리고 디스크 링(20)과 결합되는 햇(30)의 둘레부는 물결 형상으로 이루어지며, 이러한 햇(30)의 둘레부에는 디스크 링(20)의 핀삽입홀(22)과 대응되는 핀체결홀(32)이 형성되어 있다.

핀체결홀(32)의 내면에는 핀(40)이 체결될 수 있도록 나사산이 형성되어 있다. 물론, 핀(40)의 체결방법은 나사결합 외에도 공지된 다양한 방법이 사용될 수 있다.

햇(30)의 재질로는 디스크 링(20)과는 이종의 공지된 다양한 종류의 것을 선택적으로 적용할 수 있다.

핀(40)은 디스크 링(20) 및 햇(30)을 서로 견고하고 안정적으로 연결시키는 역할을 수행한다.

이러한 핀(40)은 햇(30)의 핀체결홀(32)에 체결되어 디스크 링(20)의 핀삽입홀(22)에 삽입된다. 즉, 핀(40)은 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 그 일측이 햇(30)의 핀체결홀(32)에 체결되고, 타측은 디스크 링(20)의 핀삽입홀(22)의 내부에 삽입된다.

물론, 핀체결홀(32)에 관통 체결되는 핀(40)의 외면에는 나사산이 형성되어 있다.

그리고 핀삽입홀(22)과 접하는 핀(40)의 습동면에는 윤활제가 저장될 수 있는 제1 윤활제저장홈(41)이 형성되어 있으며, 이로 인해 핀(40)에 의해 서로 연결되는 디스크 링(20) 및 햇(30)이 이종 재질로 이루어짐으로 인해 발생되는 쿨다운 노이즈(Cooldown Noise, 자동차의 주행 후 냉각 시에 발생되는 마찰소음)를 저감시킬 수 있다. 즉, 자동차의 제동열에 의해 핀(40)을 기준으로 디스크 링(20)의 마찰면이 팽창되고, 자동차의 주행 후 제동열이 냉각되면서 핀(40)을 기준으로 디스크 링(20)의 마찰면이 수축되더라도 핀(40)의 제1 윤활제저장홈(41)에 수용되어 있는 윤활제에 의해 핀(40) 및 핀삽입홀(22) 간의 마찰계수가 낮아져 쿨다운 노이즈를 한층 저감시킬 수 있다.

그리고 제1 윤활제저장홈(41)에 저장되어 있는 윤활제는 핀(40)의 외부면에 일정 두께의 코팅층을 형성함으로써 우천 시 또는 세차 시 핀(40)이 부식되는 것을 방지할 수도 있다.

위와 같은 제1 윤활제저장홈(41)은 핀(40)의 원주방향으로 형성된 루프형 구조를 가짐과 아울러 핀(40)의 길이방향을 따라 일정 간격을 두고 복수 개 형성되는 것이 바람직하며, 도 6에서와 같이 제1 윤활제저장홈(41)이 형성되어 있는 핀(40) 부위를 관통하는 적어도 하나의 윤활제저장홀(42)을 추가적으로 형성하여 윤활 효율을 보다 향상시킬 수 있다.

핀(40)의 또 다른 실시예는 도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 핀(40)의 단부에 반원형의 볼삽입홈(43)이 형성되고, 이러한 볼삽입홈(43)에 충격흡수볼(44)이 삽입되는 구조를 가진다. 충격흡수볼(44)은 충격을 흡수할 수 있는 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

이에 따라, 자동차의 주행 후 제동열이 냉각되면서 핀(40)을 기준으로 디스크 링(20)의 마찰면이 수축될 경우, 핀(40) 및 핀삽입홀(22)이 직접 접촉되지 않고 핀(40)의 볼삽입홈(43)에 삽입되어 있는 충격흡수볼(44)이 핀삽입홀(22)에 접촉됨으로 인해 쿨다운 노이즈를 저감시킬 수 있다.

한편, 핀삽입홀(22)의 내면에는 방열코팅층이 코팅될 수 있으며, 이에 따라 디스크 링(20)에서 발생된 열이 햇(30)으로 신속하게 전달되어 디스크 링(20)의 온도를 낮추는 효과를 기대할 수 있다.

도 8은 본 발명에 따른 자동차용 브레이크 디스크의 다른 실시예를 도시한 단면도이다.

도면에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차용 브레이크 디스크는 윤활제가 저장되는 제2 윤활제저장홈(21)이 핀(40)이 삽입되는 핀삽입홀(22)의 내면에 형성되어 있는데 그 기술적 특징이 있다. 이러한 제2 윤활제저장홈(21)은 윤활 효율을 높이기 위하여 핀삽입홀(22)의 원주방향으로 형성된 루프형 구조를 가지며, 핀삽입홀(22)의 길이방향으로 일정 간격을 두고 복수 개 형성되는 것이 보다 바람직하다.

그리고 미설명 도면부호 20, 30 및 32는 디스크 링, 햇 및 핀체결홀을 나타낸 것으로, 이와 같은 구성은 도 2 내지 도 5를 통해 설명한 자동차용 브레이크 디스크와 동일하므로 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.

한편, 이상에서는 핀(40) 및 핀삽입홀(22) 간에 발생되는 마찰소음을 저감시키기 위한 제1·2 윤활제저장홈(21, 41)이 핀(40) 또는 핀삽입홀(22)에 형성되는 것에 대해서 설명하였으나, 제1·2 윤활제저장홈(21, 41)이 핀(40) 및 핀삽입홀(22) 모두에 형성될 수 있음은 물론이다.

20 : 디스크 링 21 : 제2 윤활제저장홈
22 : 핀삽입홀 30 : 햇
32 : 핀체결홀 40 : 핀
41 : 제1 윤활제저장홈 43 : 볼삽입홈
44 : 충격흡수볼

Claims

핀삽입홀이 형성되는 디스크 링;
상기 디스크 링의 중앙에 설치되며, 상기 핀삽입홀과 대응되는 핀체결홀이 형성되는 햇;
상기 핀체결홀에 체결되어 상기 핀삽입홀에 삽입되는 핀을 포함하며,
상기 디스크 링 및 상기 햇은 이종 재질로 이루어지고, 상기 핀에 제1 윤활제저장홈이 형성되며,
상기 제1 윤활제저장홈은 상기 핀의 습동면에 원주방향으로 형성되고,
상기 제1 윤활제저장홈이 형성되어 있는 상기 핀 부위를 관통하는 적어도 하나의 윤활제저장홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 브레이크 디스크.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 핀삽입홀의 원주방향으로 형성되는 제2 윤활제저장홈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 브레이크 디스크.
청구항 3에 있어서,
상기 제1 윤활제저장홈은 상기 핀의 길이방향을 따라 복수 개 형성되며, 상기 제2 윤활제저장홈은 상기 핀삽입홀의 길이방향을 따라 복수 개 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 브레이크 디스크.
청구항 1에 있어서,
상기 핀의 선단에 볼삽입홈이 형성되고, 상기 볼삽입홈에 충격흡수볼이 삽입되는 것을 특징으로 하는 자동차용 브레이크 디스크.