KR20100035258A - 주차 브레이크용 드럼과 디스크 브레이크용 디스크 로터가 일체로 형성된 ｄｉｈ 구조의 브레이크 디스크 - Google Patents

주차 브레이크용 드럼과 디스크 브레이크용 디스크 로터가 일체로 형성된 ｄｉｈ 구조의 브레이크 디스크 Download PDF

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Abstract

본 발명은 주차 브레이크용 드럼과 디스크 브레이크용 디스크 로터가 일체로 형성된 DIH 구조의 브레이크 디스크에 관한 것이다.
이를 실현하기 위하여 본 발명은, DIH 구조의 브레이크 디스크에 있어서,
중앙에 원형의 홀(hole)을 갖는 원반(圓盤) 형상으로 형성되고, 제동시에 가장자리 부위가 캘리퍼 내의 브레이크 패드와 접촉하는 구조로 형성된 디스크 로터;와 겹합부재를 통해 상기 디스크 로터의 몸체와 결합하여, 상기 디스크 로터의 외부 커버를 형성하는 햇 파트(hat part);를 포함하고, 상기 디스크 로터의 내주면에는 사용자의 핸드 레버 조작시에 마찰재가 밀착되는 주차 브레이크용 드럼이 상기 디스크 로터와 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 DIH 구조의 브레이크 디스크를 제공한다.
본 발명에 의하면, 주차 브레이크용 드럼을 디스크 로터에 일체로 형성시키는 것에 의해 디스크 로터 자체의 열용량을 증가시킬 수 있고, 이에 따라 일반 제동시에 브레이크의 성능(예를 들면, 열용량 및 방열 작용)을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
브레이크 디스크, 드럼, 디스크 로터

Description

주차 브레이크용 드럼과 디스크 브레이크용 디스크 로터가 일체로 형성된 ＤＩＨ 구조의 브레이크 디스크{DIH STRUCTURE BRAKE DISK WITH DRUM FOR PARKING BRAKE AND DISK ROTER FOR DISC BRAKE FORMED INTEGRALLY}
본 발명은 주차 브레이크용 드럼과 디스크 브레이크용 디스크 로터가 일체로 형성된 DIH 구조의 브레이크 디스크에 관한 것이고, 더욱 상세하게는, 일반 제동을 위해 사용되는 디스크 로터와 주차 브레이크를 위해 사용되는 드럼을 한 몸체로 구성한 DIH 구조의 브레이크 디스크에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 브레이크 장치는 주행하는 자동차를 감속 및 정지시킴과 동시에 주차 상태를 유지하기 위하여 사용되는 것으로서, 자동차를 감속 및 정지시킬 때 사용하는 주 브레이크(Foot Brake)와 주차시킬 때 사용되는 주차 브레이크(Parking Brake)로 구분된다. 이 중, 주 브레이크는 그 구조에 따라 디스크 브레이크와 드럼 브레이크로 구분된다. 상기 디스크 브레이크는 휠과 함께 회전하는 디스크를 그 양측에 마련된 패드가 압착하여 제동하는 구조로 자동차의 전륜에 많이 장착되고, 상기 드럼 브레이크는 휠과 함께 회전하는 드럼을 그 내부에 마련된 한 쌍의 브레이크 슈(brake shoe)가 확장하여 제동하는 구조로 자동차의 후륜에 많이 장착된다. 이 때, 후륜에 장착되는 드럼 브레이크는 주 브레이크 역할 이외에 주차 브레이크 역할도 겸한다.
한편, 근래에는 자동차의 후륜에도 드럼 브레이크가 아닌 디스크 브레이크가 사용되고 있는데, 이렇듯 후륜에 디스크 브레이크를 사용할 경우 주차 브레이크가 디스크 브레이크와 별도로 구비되며, 이를 구현한 것이 바로 DIH(Drum In Hat) 브레이크 구조이다.
도 1a는 종래의 DIH 구조의 브레이크 디스크를 나타낸 분해 사시도 및 측면도이다.
도 1a에 나타낸 바와 같이, 종래의 DIH 구조의 브레이크 디스크(100)는 햇 파트(110)와 디스크 로터(120)가 각각 마련되고, 부시(130)에 의해 브레이크 디스크(100)와 햇 파트(110)가 서로 결합되는 구조로 형성하였다.
햇 파트(110)는 부시(130)를 통해 디스크 로터(120)와 결합되어 디스크 로터(120)의 외부 커버를 형성하는 동시에, 사용자의 핸드 레버(미도시) 조작시에 마찰재(예를 들면, 브레이크 슈)가 밀착되는 주차 브레이크용 드럼(112)을 일체로 형성하고 있다. 여기서, 주차 브레이크용 드럼(112)은 그 내부에 원통형 홈을 형성하고 있고, 도 1a에는 나타내지 않았지만, 상기 원통형 홈 내부에는 주차 브레이크 기능을 수행하기 위한 각종 브레이크 부품(예를 들면, 브레이크 슈, 조작레버, 복귀 스프링, 어저스트(adjuster) 등)이 내장된다.
도 1b는 도 1a의 햇 파트(110)에 일체로 형성된 주차 브레이크용 드럼(112)에 의한 주차 브레이크 동작을 설명기 위한 도면이다. 도 1a와 도 1b를 참조하면, 사용자가 주차 브레이크 레버(미도시)를 뒤로 당기면 케이블(미도시)에 의하여 당겨진 브레이크 슈(114)가 드럼(112)쪽으로 이동하여 브레이크 슈(114)와 드럼(112) 사이에 밀착력(마찰력)을 발생시킨다. 여기서, 도 1b의 미설명 부호 (116)은 브레이크 슈(114)를 드럼(112)쪽으로 벌려 주는 조작 레버이고, (118)은 복귀 스프링이며, (120)은 브레이크 슈(114)와 드럼(112) 사이의 간격을 조절하는 어저스트(adjuster)이다.
다시, 도 1a를 참조하면, 디스크 로터(120)는 제동시에 가장자리 부위가 캘리퍼(미도시) 내의 패드와 접촉하는 구조로 형성되어 있으며, 이 때, 디스크 로터(120)의 가장자리 부위는 캘리퍼 내의 패드와의 접촉에 의해 표면 온도가 상당한 수준으로 상승하게 되므로, 흡입홀 또는 냉각홀 등의 외기 유입 통로를 형성하는 등의 방열 구조로 형성된다.
그러나, 이러한 도 1a와 같은 종래의 DIH 구조의 브레이크 디스크(100)는 햇 파트(110)에 주차 브레이크용 드럼(112)을 일체로 형성한 구조이고, 상기 주차 브레이크용 드럼(112)을 포함하는 햇 파트(110)는 주로 밀도가 높은 철재를 이용하여 제조되기 때문에 브레이크 동작을 위한 구조물의 하중이 증가하는 문제점이 있다.
물론, 최근에는 햇 파트를 SUS(Stainless Steel Plate) 재질 또는 알루미늄 재질로 형성하여 이러한 문제점을 해소하려는 시도가 있지만, SUS 재질 또는 알루미늄 재질 등의 경우에는 마찰 계수가 낮기 때문에 햇 파트(110)에 일체로 형성되는 주차 브레이크용 드럼(112)에 큰 제동력을 가하는 것이 상대적으로 취약하고, 특히 알루미늄 재질의 경우는 열에 변형되기 쉽고, 또한 산화피막 처리를 한 경우에는 마모에 의해 산화피막이 닳는 현상이 발생하는 문제점이 있다.
본 발명은 이러한 종래 문제점을 반영하여 안출된 것으로서, 주차 브레이크용 드럼을 햇 파트로부터 분리하여 디스크 로터에 일체로 형성시키고, 그 주차 브레이크용 드럼의 재질을 디스크 로터와 동일한 재질(예를 들면, 세라믹 재료)로 형성함으로써, 주차 제동시의 주차 브레이크의 효율을 증대하는 동시에 디스크 자체의 하중을 경감하고, DIH 구조의 브레이크 디스크의 보다 넓은 레이 아웃을 확보하는 것을 목적으로 한다.
이러한 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명은,
DIH 구조의 브레이크 디스크에 있어서,
중앙에 원형의 홀(hole)을 갖는 원반(圓盤) 형상으로 형성되고, 제동시에 가장자리 부위가 캘리퍼 내의 브레이크 패드와 접촉하는 구조로 형성된 디스크 로터;와,
겹합부재를 통해 상기 디스크 로터의 몸체와 결합하여, 상기 디스크 로터의 외부 커버를 형성하는 햇 파트;를 포함하고,
상기 디스크 로터의 내주면에는 사용자의 핸드 레버 조작시에 마찰재가 밀착되는 주차 브레이크용 드럼이 상기 디스크 로터와 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 DIH 구조의 브레이크 디스크를 제공한다.
바람직한 실시예에 따라, 상기 주차 브레이크용 드럼과 상기 디스크 로터는 동일 재료 및 동일 생산 공정에 의해 일체로 형성될 수 있다.
바람직한 실시예에 따라, 상기 주차 브레이크용 드럼과 상기 디스크 로터는 동일 재료 및 별개의 생산 공정에 의해 형성된 후, 두 부품을 접합하는 것에 의해 일체로 형성될 수 있다.
또한, 바람직한 실시예에 따라, 상기 주차 브레이크용 드럼과 상기 디스크 로터의 재료는 세라믹 물질로 이루어질 수 있다.
본 발명인 DIH 구조의 브레이크 디스크는 주차 브레이크용 드럼을 세라믹 재료로 형성하는 것에 의해 주차 브레이크의 효율을 증대할 수 있는 동시에 브레이크 디스크 자체의 하중을 경감할 수 있다.
또한, 본 발명인 DIH 구조의 브레이크 디스크는 주차 브레이크용 드럼을 디스크 로터에 일체로 형성시키는 것에 의해 디스크 로터 자체의 열용량을 증가시킬 수 있고, 이에 따라 일반 제동시에 브레이크의 성능(예를 들면, 열용량 및 방열 작용)을 향상시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 주차 브레이크용 드럼(212)과 디스크 브레이크용 디스크 로터(210)가 일체로 형성된 DIH 구조의 브레이크 디스크(200)의 분해 사시도 및 측면도이고, 도 2b는 도 2a의 브레이크 디스크(200)의 각 구성품이 조립된 사시도 및 측면도이다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 본 발명인 DIH 구조의 브레이크 디스크(200)는, 제동시에 가장자리 부위가 캘리퍼(미도시) 내의 브레이크 패드와 접촉하는 구조로 형성된 디스크 로터(210);와 상기 디스크 로터의 외부 커버를 형성하는 햇 파트(220);를 포함하고, 상기 디스크 로터(210)와 햇 파트(220)는 결합 부재(예를 들면, 부시)(230)를 통해 서로 조립 결합되는 구조로서, 디스크 로터(210)(또는, 주차 브레이크용 드럼(212))의 몸체 내에는 결합 부재(230)가 고정되는 관통공(214)이 형성되어 있다.
특히, 본 발명인 DIH 구조의 브레이크 디스크(200)를 구성하는 디스크 로터(210)의 내주면에는 사용자의 핸드 레버(미도시) 조작시에 마찰재(예를 들면, 브 레이크 슈)가 밀착되는 주차 브레이크용 드럼(212)이 디스크 로터(210)와 일체로 형성되어 있다.
또한, 본 발명인 DIH 구조의 브레이크 디스크(200)는 주차 브레이크용 드럼(212)과 디스크 로터(210)가 동일한 재료로 형성되며, 바람직하게는, 브레이크용 드럼과 디스크 로터를 세라믹 물질에 의해 일체로 형성할 수 있다.
또한, 바람직한 실시예에 따라, 본 발명인 DIH 구조의 브레이크 디스크(200)는 주차 브레이크용 드럼(212)과 디스크 로터(210)를 동일한 생산 공정에 의해 일체로 형성할 수도 있고, 또한, 주차 브레이크용 드럼(212)과 디스크 로터(210)를 별개의 생산 공정에 의해 형성한 후, 두 부품(212, 210)을 접합하는 것에 의해 일체로 형성할 수도 있다.
또한, 바람직한 실시예에 따라, 디스크 로터(210)는 도 2a 및 도 2b에는 나타내지 않은, 흡입홀 또는 냉각홀 등의 외기 유입 구조를 더 포함할 수 있다.
일반적으로, 세라믹 재료는 주철, SUS(Stainless Steel Plate) 또는 알루미늄 재료와 비교하여 마찰계수가 크고, 하중은 상대적으로 작다. 따라서, 본 발명인 DIH 구조의 브레이크 디스크(200)는 주차 브레이크용 드럼(212)을 세라믹 재료로 형성하는 것에 의해(종래에는 햇 파트(220)와 동일한 재료인 주철, SUS(Stainless Steel Plate) 또는 알루미늄 재료 등으로 주차 브레이크용 드럼(212)을 형성) 주차 브레이크의 효율을 증대할 수 있는 동시에 브레이크 디스크(200) 자체의 하중을 경감할 수 있다.
또한, 일반적으로 디스크 로터(210)는 캘리퍼(미도시)의 브레이크 패드(미도 시)와의 제동 마찰에 의해 발생하는 제동 마찰열을 방열시키기 위해 디스크 로터(210) 자체의 부피를 늘려 열용량을 높이는 것이 중요하다. 따라서, 본 발명인 DIH 구조의 브레이크 디스크(200)는 주차 브레이크용 드럼(212)을 디스크 로터(210)와 동일한 재료(예를 들면, 세라믹 재료)로 하고 디스크 로터(210)와 일체로 형성하는 것에 의해 디스크 로터(210) 자체의 부피(예를 들면, 세라믹 재료의 부피)가 증가하는 효과를 도출할 수 있으며, 이에 따라 디스크 로터(210) 자체의 열용량이 증가하므로, 일반 제동시에 브레이크의 성능(예를 들면, 방열 작용)을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 주차 브레이크용 드럼(212)과 디스크 로터(210)에 적용되는 세라믹 물질은 공지된 모든 세라믹 물질을 포함할 수 있으며, 바람직하게는, 섬유-강화된 세라믹, 더욱 바람직하게는, 탄소 섬유 또는 금속 위스커로 강화된 세라믹 물질이 주차 브레이크용 드럼과 디스크 로터의 재료로서 적용될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1a는 종래의 DIH 구조의 브레이크 디스크를 나타낸 분해 사시도 및 측면도.
도 1b는 도 1a의 햇 파트에 일체로 형성된 드럼에 의한 주차 브레이크 동작을 설명기 위한 도면.
도 2a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 주차 브레이크용 드럼과 디스크 브레이크용 디스크 로터가 일체로 형성된 DIH 구조의 브레이크 디스크의 분해 사시도 및 측면도.
도 2b는 도 2a의 브레이크 디스크의 각 구성품이 조립된 사시도 및 측면도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
200: 브레이크 디스크 210: 디스크 로터
212: 주차 브레이크용 드럼 214: 관통공
220: 햇 파트(hat part) 230: 결합 부재

Claims (4)

  1. DIH 구조의 브레이크 디스크에 있어서,
    중앙에 원형의 홀(hole)을 갖는 원반(圓盤) 형상으로 형성되고, 제동시에 가장자리 부위가 캘리퍼 내의 브레이크 패드와 접촉하는 구조로 형성된 디스크 로터;와,
    겹합부재를 통해 상기 디스크 로터의 몸체와 결합하여, 상기 디스크 로터의 외부 커버를 형성하는 햇 파트;를 포함하고,
    상기 디스크 로터의 내주면에는 사용자의 핸드 레버 조작시에 마찰재가 밀착되는 주차 브레이크용 드럼이 상기 디스크 로터와 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 DIH 구조의 브레이크 디스크.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 주차 브레이크용 드럼과 상기 디스크 로터는 동일 재료 및 동일 생산 공정에 의해 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 하는 DIH 구조의 브레이크 디스크.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 주차 브레이크용 드럼과 상기 디스크 로터는 동일 재료 및 별개의 생산 공정에 의해 각각 형성된 후, 상기 주차 브레이크용 드럼과 상기 디스크 로터를 접 합하는 것에 의해 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 DIH 구조의 브레이크 디스크.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 주차 브레이크용 드럼과 상기 디스크 로터의 재료는 세라믹 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 DIH 구조의 브레이크 디스크.
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