KR20230078539A

KR20230078539A - 단일 측면 압력 인가를 갖는 디스크 브레이크 시스템

Info

Publication number: KR20230078539A
Application number: KR1020220156421A
Authority: KR
Inventors: 샤힌 하템; 바그너 로타르; 브라운 카이
Original assignee: 에이치엘만도 주식회사
Priority date: 2021-11-26
Filing date: 2022-11-21
Publication date: 2023-06-02
Also published as: CN116181821A; DE102021213374A1; US20230167866A1; DE102021213374B4

Abstract

본 발명은 단일 측면 압력 인가를 갖는, 차량용 디스크 브레이크 시스템에 관한 것이며, 디스크 브레이크 시스템은 허브 부분(1.1) 및 마찰 링(1.2)을 포함하는 브레이크 디스크(1)로서, 마찰 링(1.2)의 마찰 표면(1.3)은 마찰 링(1.2)의 내부 원주 에지(1.4)와 외부 원주 에지(1.5) 사이에 연장되는 브레이크 디스크, 제1 브레이크 패드(4)를 작동시키기 위한 적어도 하나의 피스톤(3, 3', 3'')을 갖는 하우징(2)을 포함하고, 제1 브레이크 패드(4)는 제동하기 위해 마찰 링(1.2)의 마찰 표면(1.3)에 대해 가압되도록 구성되고, 디스크 브레이크 시스템은 제1 브레이크 패드(4)와 반대 쪽에 대향 브레이크 패드가 없다. 본 발명은 또한 이러한 유형의 적어도 하나의 브레이크 시스템을 포함하는 차량에 관한 것이다.

Description

단일 측면 압력 인가를 갖는 디스크 브레이크 시스템{DISK BRAKE SYSTEM WITH SINGLE-SIDED PRESSURE APPLICATION}

본 발명은 기계 공학의 분야이다. 본 발명은 단일 측면 압력 인가를 갖는 차량용 디스크 브레이크 시스템에 관한 것이다.

표준 디스크 브레이크 시스템들은 브레이크 디스크 및 2개의 대향 브레이크 패드를 유지하는 캘리퍼를 포함한다. 이들 디스크 브레이크 시스템들이 일반적으로 효과적인 것으로 간주되지만, 그들은 다수의 공지된 단점을 갖는다. 예를 들어, 그러한 브레이크 시스템들의 캘리퍼는 무겁고 고가이다. 드래그 토크는 유극이 동시에 양 브레이크 패드들에 대해 설정되어야 하기 때문에 높다. 주변 환경으로의 열 전달은 느리다. 패드들의 마모는 일정하지 않다.

그것을 고려하여, 본 발명의 목적은 위에 나타낸 문제들의 적어도 일부를 해결하고 경량이고/이거나 드래그 토크를 회피하고/하거나 브레이크 소음들을 감소시키고/시키거나 제동 성능을 증가시키는 브레이크 시스템을 제안하는 것이다.

이것은 청구항 1에 따른 디스크 브레이크 시스템에 의해 달성된다. 유리한 실시예들은 종속항들 및 이하의 설명 및 도면들에서 발견될 수 있다.

따라서, 단일 측면 압력 인가를 갖는, 차량용 디스크 브레이크 시스템이 제안된다. 이러한 디스크 브레이크 시스템은 허브 부분 및 마찰 링을 포함하는 브레이크 디스크를 포함한다. 마찰 링의 마찰 표면은 마찰 링의 내부 원주 에지와 외부 원주 에지 사이에 연장된다. 디스크 브레이크 시스템은 제1 브레이크 패드를 작동시키기 위한 적어도 하나의 피스톤을 갖는 하우징을 더 포함한다. 제1 브레이크 패드는 제동하기 위해 마찰 링의 마찰 표면에 대해 가압되도록 구성된다. 디스크 브레이크 시스템은 제1 브레이크 패드와 반대 쪽에 대향 브레이크 패드가 없다. 즉, 마찰 링의 후면 표면과 체결되는 어떠한 브레이크 패드도 없으며, 후면 표면은 마찰 표면과 반대 쪽에 있다.

이러한 브레이크 시스템에서 예상되는 단일 측면 압력 인가는 공지된 디스크 브레이크 시스템들로부터 떨어져서 완전한 회전(turn)을 구성한다. 그러한 브레이크 시스템의 장점들은 하우징이 브레이크 디스크의 에지 주위에 연장되는 전형적인 새들형 캘리퍼들보다 훨씬 더 작게 디자인될 수 있기 때문에, 가벼운 중량을 포함할 수 있다. 즉, 캘리퍼 핑거 측면 및 캘리퍼 브리지의 제거는 본 발명에 따라 가능하다.

전형적으로, 브레이크 시스템의 실시예들에서, 제1 브레이크 패드는 브레이크 디스크에 대한 유일한 브레이크 패드이다. 이와 같이, 브레이크 유체량 흡수가 최소화된다. 더욱이, 2개의 브레이크 패드 사이의 압력 분포는 더 이상 필요하지 않다. 이것은 브레이크 패드의 수축 및 원하는 갭의 더 정확한 회복을 용이하게 한다.

차량 내에 장착될 때, 마찰 표면의 측면은 예를 들어 브레이크 디스크의 내부 측면, 즉, 차량의 중심을 향해 위치된 측면이다. 브레이크 시스템 자체로부터, 어느 측면이 내부로 향하는지, 및 어느 측면이 외부로 향하는지가 인식될 수 있다는 점이 이해된다.

브레이크 시스템은 반부동 브레이크 시스템일 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 브레이크 시스템은 드래그 토크 스퀼 소음들의 상당한 감소를 초래할 수 있다. 수개의 스퀼 모드들, 문(moan), 및 그로운(groan)은 압력이 일 측면 상에만 인가될 때 사라질 수 있는 것이 발견되었다. 브레이크 시스템은 표준 디자인들과 비교하여 더 가볍고 더 저렴할 수 있다. 연료 소비 및 CO₂ 방출들이 감소될 수 있다. 구성요소들의 수는 종래의 브레이크 시스템과 비교하여, 감소될 수 있다.

단일 측면 압력 인가를 갖는 브레이크 시스템 개념은 예를 들어 유압 또는 전기 브레이크 시스템에 사용될 수 있다.

새로운 디자인으로 인해, 더 큰 브레이크 디스크를 사용하여, 휠 내에 이용 가능한 공간을 채우는 것이 가능하다. 이것은 캘리퍼 브리지가 생략되면, 마찰 링의 외부 원주 에지와 내부 림 표면 사이의 공간이 이제 이용 가능하기 때문이다. 따라서, 브레이크 디스크는 림으로부터 작은 거리, 예를 들어 림으로부터 5 cm 미만 또는 3 cm 미만 또는 2 cm 미만 또는 1 cm 미만으로 연장될 수 있으며, 그렇지 않으면 이 공간은 선행 기술에 따른 디스크 브레이크 시스템들 내의 브레이크 캘리퍼에 의해 점유될 것이다.

브레이크 디스크의 표면과 관련한 브레이크 패드의 크기가 증가될 수 있다. 브레이크 패드는 예를 들어 마찰 링의 마찰 표면의 폭의 50 % 또는 적어도 60 % 또는 적어도 70 % 또는 적어도 75 % 또는 적어도 80 %에 걸쳐 연장되는 폭을 가질 수 있다. 마찰 링의 유리한 냉각은 아래에 더 설명되는 바와 같이 마찰 링의 후면 측면을 통해 가능하게 될 수 있다.

브레이크 시스템에서, 패드의 마모가 더 용이하게 제어될 수 있다. 브레이크 패드를 위해 큰 피스톤 또는 하나 초과의 피스톤을 사용하는 것이 예상될 수 있다. 예를 들어, 디스크 브레이크 시스템에서, 하우징은 적어도 2개의 피스톤을 가질 수 있다. 특히, 제1 브레이크 패드를 작동시키기 위한, 2개의 피스톤, 3개의 피스톤, 또는 4개의 피스톤이 있을 수 있다. 수개의 피스톤들은 브레이크 디스크의 원주를 따라 그리고/또는 브레이크 디스크의 반경을 따라 서로 바로 옆에 배치될 수 있다.

하우징은 예를 들어 주철, 알루미늄, 또는 비금속 재료들로 제조될 수 있다.

브레이크 시스템에서, 패드 스프링이 생략하는 것이 가능하다.

하우징은 브레이크 디스크의 마찰 표면의 측면 상에 전적으로 위치될 수 있으며, 하우징은 브레이크 디스크의 에지 주위에 연장되지 않는다. 이와 같이, 이용 가능한 공간은 최적으로 사용될 수 있다.

브레이크 디스크의 마찰 표면은 휠 및 브레이크 디스크의 회전 축이 마찰 표면의 법선 벡터를 나타내도록 구성될 수 있다. 그러나, 일부 실시예들에서, 마찰 표면이 경사지는 것이 예상될 수 있다. 그 다음, 마찰 표면은 회전 축에 수직이 아니다. 대신에, 마찰 표면은 절두 원뿔대의 표면을 형성한다. 이것은 마찰 표면의 내부 원주 에지와 비교하여, (브레이크 시스템이 장착되는 차량에 대해) 내부로 변위되는 마찰 표면의 외부 원주 에지를 가짐으로써 달성될 수 있다. 이것을 설명하기 위해, 마찰 표면에 대한 제1 브레이크 패드의 이동은 (차량에 대해, 회전 축을 따라 외부 방향으로 구성요소 외에 추가하여), 원주 외부 방향으로 구성요소를 갖는다. 위에 도시된 하우징 디자인은 충분한 자유 공간이 피스톤 축의 배향을 조정하여 작은 각도로 경사지는 것을 허용한다. 그 안에서, 마찰 표면은 법선 벡터로서 브레이크 디스크의 회전 축을 갖는 표면에 대해 각도(α)를 가지고 경사질 수 있다. 각도(α)는 예를 들어 0.5도와 5도 사이에서 선택될 수 있다. 특히, 각도는 0.5도와 2도 사이에서 선택될 수 있다.

가능한 실시예들에서, 마찰 링은 그의 내부 원주 표면으로부터 그의 외부 원주 표면을 향해, 감소하는 두께를 가질 수 있다.

브레이크 시스템에서, 마찰 링은 허브 부분과 별도의 피스를 구성할 수 있으며, 마찰 링은 허브 부분에 접합된다.

예를 들어, 마찰 링을 허브 부분에 접합하기 위해, 허브 부분은 마찰 링의 후면 표면 및/또는 외부 원주 표면 및/또는 내부 원주 표면과 체결될 수 있다.

가능한 실시예들에서, 중간층은 허브 부분과 마찰 링 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 중간층은 허브 부분과 마찰 링 사이의 접촉 영역의 전체 위에 배치될 수 있거나, 마찰 링의 후면 표면에만 배치될 수 있다.

마찰 링은 예를 들어 회주철로 제조될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 허브 부분은 알루미늄으로 제조될 수 있다.

브레이크 디스크, 특히 마찰 링은 냉각 채널들 및/또는 구멍들과 같은, 냉각 개구부들을 포함할 수 있다. 대안적으로, 브레이크 디스크는 비환기형 브레이크 디스크로서 디자인될 수 있다. 예를 들어, 마찰 링은 고체일 수 있으며, 구멍들, 채널들, 또는 개구부들이 없다. 일 측면 압력 인가로 인해, 냉각은 유리하게는 마찰 링의 후면 표면을 통해 가능하게 될 수 있다.

-환기형 또는 비환기형 브레이크 디스크로서 디자인된- 브레이크 시스템의 가능한 실시예들에서, 냉각 링은 마찰 링의 후면 표면에 제공될 수 있다. 이것은 추가 냉각을 제공할 수 있다. 냉각 링은 전형적으로 마찰 링보다 더 높은 열 전도율 및/또는 열 전달 계수를 갖는다. 예를 들어, 마찰 링은 마찰에 최적화될 수 있고, 냉각 링은 열 소산에 최적화될 수 있다.

위에 명시된 바와 같이, 마찰 표면은 디스크 브레이크 시스템이 차량 내에 장착될 때, 차량에 대해 내부로 향하도록 구성될 수 있다. 제1 브레이크 패드는 제동하기 위해 차량에 대해 외부로 이동하도록 대응적으로 배치되고 구성된다.

하우징은 예를 들어 캐리어에 연결될 수 있고, 캐리어는 예를 들어 너클과 같은 차축 구성요소에 연결될 수 있다.

본 발명은 또한 이전 청구항들 중 어느 것에 따른 적어도 하나의 디스크 브레이크 시스템을 포함하는 차량에 관한 것이다. 특히, 차량은 본원에 설명된 실시예들 중 어느 것에 따른 2개의 브레이크 시스템 또는 4개의 브레이크 시스템을 포함할 수 있다.

차량은 특히 승용차 또는 트럭일 수 있다.

본 발명은 첨부 도면들을 참조하여 예시적으로 설명된다.
도 1은 선행 기술에 따른 디스크 브레이크 시스템을 도시한다.
도 2, 도 3는 본 발명에 따른, 단일 측면 압력 인가를 갖는 브레이크 시스템을 도시한다.
도 4, 도 5는 차축 구성요소에 단일 측면 압력 인가를 갖는 브레이크 시스템의 연결을 개략적으로 도시한다.
도 6는 단일 측면 압력 인가를 갖는 브레이크 시스템을 위한, 캐리어에 대한 브레이크 패드의 연결을 도시한다.
도 7 내지 도 9는 하나 이상의 피스톤을 가진, 단일 측면 압력 인가를 갖는 브레이크 시스템의 실시예들을 도시한다.
도 10 내지 도 17는 단일 측면 압력 인가를 위한 상이한 브레이크 디스크 셋업들을 도시한다.
도 18 내지 도 26는 단일 측면 압력 인가를 위한, 경사진 마찰 표면을 갖는 상이한 브레이크 디스크 셋업들을 도시한다.
도 27 내지 도 30는 허브 부분과 마찰 링 사이에 중간층을 갖는 브레이크 디스크 셋업들을 도시한다.
도 31는 비환기형 브레이크 디스크를 특징화하는, 단일 측면 압력 인가를 갖는 브레이크 시스템을 도시한다.
도 32은 단일 측면 압력 인가를 갖는 브레이크 시스템을 도시하며, 브레이크 디스크는 마찰 링 및 냉각 링을 갖는다.

도 1은 선행 기술에 따른 디스크 브레이크 시스템을 도시한다. 그것은 캘리퍼 브리지(B) 및 캘리퍼 핑거(C)를 포함하는, 새들형 캘리퍼(A)를 포함한다. 캘리퍼(A)는 피스톤(G)을 포함한다. 브레이크 디스크(D)가 있다. 2개의 대향 브레이크 패드(E, F)는 캘리퍼(A)에 의해 유지된다. 2개의 브레이크 패드(E, F)는 제동하기 위해 브레이크 디스크(D)의 대향 측면들에 대해 가압되도록 구성된다.

도 2 및 도 3는 본 발명에 따른 디스크 브레이크 시스템을 도시한다. 그것은 단일 측면 압력 인가를 갖는, 승용차 또는 트럭과 같은, 차량용 디스크 브레이크 시스템이다. 브레이크 시스템은 브레이크 디스크(1) 및 브레이크 디스크(1)의 내부 측면 상에 위치된 단일 제1 브레이크 패드(4)만을 포함한다. 브레이크 디스크(1)는 회전 축(A)을 중심으로 회전하도록 구성된다. 도 2에서, 브레이크 시스템의 일부는 일점 쇄선 박스에 의해 강조된다. 이러한 일부는 도 3에 확대된 방식으로 다시 개략적으로 디스플레이된다. 브레이크 디스크(1)는 허브 부분(1.1) 및 마찰 링(1.2)을 포함한다. 마찰 링(1.2)의 마찰 표면(1.3)은 마찰 링(1.2)의 내부 원주 에지(1.4)와 외부 원주 에지(1.5) 사이에 연장된다. 브레이크 시스템의 하우징은 제1 브레이크 패드(4)를 작동시키기 위한 피스톤(3)을 갖는다. 제1 브레이크 패드(4)는 제동하기 위해 마찰 링(1.2)의 마찰 표면(1.3)에 대해 가압되도록 구성된다. 디스크 브레이크 시스템은 제1 브레이크 패드(4)와 반대 쪽에 대향 브레이크 패드가 없다. 즉, 마찰 링(1.2)의 후면 표면(1.6)은 자유롭게 유지되고 그것에 대해 가압되도록 구성된 어떠한 제2 브레이크 패드도 없다.

하우징(2)은 브레이크 디스크(1)의 마찰 표면(1.1)의 측면(내부 측면) 상에 전적으로 위치되고, 브레이크 디스크(1) 또는 마찰 링(1.2)의 에지 주위에 연장되지 않는다.

마찰 링(1.2)은 브레이크 디스크의 냉각을 가능하게 하기 위해 선택적인 환기 개구부들(1.11)을 갖는다. 여기에서 아래에 더 설명되는 바와 같이, 이러한 유형의 환기 개구부들은 효율적인 냉각이 후면 표면(1.6)을 통해 달성될 수 있기 때문에, 본원에 제시된 유형의 브레이크 시스템들에서 생략될 수 있으며, 이는 자유롭게 유지되고 그것에 대해 가압되는 브레이크 패드를 갖지 않는다.

제1 브레이크 패드(4)는 마찰 층(4.1), 백플레이트(4.2), 및 심(shim)(4.3)을 포함한다. 제1 브레이크 패드(4)는 내부 원주 에지(1.4)로부터 외부 원주 에지(1.5)로 측정되는 바와 같이, 마찰 표면(1.3)의 상당한 부분 위에, 즉 마찰 표면의 폭의 75 % 초과 위에 연장되며, 따라서 높은 정지 파워를 가능하게 한다.

도 4 및 도 5는 브레이크 시스템이 설치되어야 하는 차량의 차축 구성요소에 대한 하우징(2)의 연결을 개략적으로 예시하는 것에 집중한다.

디스크 브레이크 시스템은 디스크 브레이크 시스템이 차량 내에 장착될 때, 마찰 표면(1.3)이 차량에 대해 내부로 향하게 구성되도록 디자인된다. 따라서, 제1 브레이크 패드(4)는 제동하기 위해 차량에 대해 외부로 이동하도록 배치되고 구성된다.

차량은 이전 청구항들 중 어느 것에 따른 적어도 하나의 디스크 브레이크 시스템을 포함할 수 있다. 특히, 예를 들어, 승용차 또는 트럭은 이전 청구항들 중 어느 것에 따른 2개의 브레이크 시스템 또는 4개의 브레이크 시스템을 포함할 수 있다. 서로 미러링되는 2개의 대향 브레이크 시스템은 2개의 전면 휠 및/또는 2개의 후면 휠을 위해 제공될 수 있다.

한 번 더, 하우징(2)은 브레이크 디스크(1)의 마찰 표면(1.3)의 측면 상에 전적으로 위치되고, 브레이크 디스크(1) 또는 마찰 링(1.2)의 에지 주위에 연장되지 않는다.

하우징(2)은 캐리어(5)에 연결되고, 캐리어(5)는 차축 구성요소, 즉 너클(6)에 연결된다. 하우징(2)과 캐리어(5) 사이의 연결은 캐리어(5)와 관련하여 하우징의 변위를 허용하는 탄성 요소 또는 댐핑 요소로서 수행될 수 있는 제1 연결 요소(7)를 포함할 수 있다. 캐리어와 너클 사이의 연결은 제2 연결 요소(8)를 포함할 수 있으며, 이는 캐리어(5)와 너클(6) 사이에 비탄성 연결을 설정하도록 디자인된다. 이들 연결들은 브레이크 패드(4)가 브레이크 디스크(1) 위에 가압될 때 발생되는 힘들을 전달하기 위한 힘 경로를 설정한다. 캐리어(5)를 통해, 힘들은 너클(6)에 전달되고 따라서 이들 힘들은 차축 구성요소들에 의해 흡수될 것이다.

도 5의 경우에, 브레이크 디스크(1)의 마찰 표면(1.3)은 경사져서, 마찰 표면(1.3)은 절두 원뿔대의 표면을 형성한다. 이것을 설명하기 위해, 마찰 표면(1.3)에 대한 제1 브레이크 패드(4)의 이동은 원주 외부 방향으로 구성요소를 갖고, 결과적으로, 하우징(2) 및 캐리어(5)는 각도를 가진다. 이러한 경우에, 힘이 각도를 가지고 차축 구성요소들 내로 전달되는 것이 예상될 수 있다.

도 6는 브레이크 패드(4)와 캐리어(5) 사이의 연결을 예시적으로 도시한다. 브레이크 패드(4)는 도 6의 문서의 평면 밖으로 그리고 안으로 슬라이딩하기 위해, 캐리어(5) 내에 슬라이딩 가능하게 배치된다. 선택적인 패드 스프링(9)은 제동한 후에 패드(4)의 수축을 원조하도록 구성될 수 있다. 본원에 도시된 브레이크 시스템의 실시예들에서, 패드 스프링(9)은 생략될 수 있다.

도 7 내지 도 9는 브레이크 패드(4), 하우징(2), 및 캐리어(5) 사이의 가능한 연결들을 더 도시한다. 캐리어(5)는 하우징(2) 및 브레이크 패드(4) 주위에 제공될 수 있다. 한편, 이것은 2개의 대향 측면 상에서 캐리어(5)와 브레이크 패드(4) 사이의 축방향으로 슬라이딩하는 연결을 가능하게 한다(원형 섹션 I). 다른 한편, 이것은 또한 2개의 대향 측면 상에서 캐리어(5)와 하우징(2) 사이의 축방향으로 슬라이딩하는 연결을 가능하게 한다(원형 섹션 II).

하우징(2)은 각각의 경우에, 브레이크 패드(4)에 대해 가압하고 제동하기 위해 브레이크 디스크(1)의 마찰 링(1.2)에 대해 브레이크 패드(4)를 이동시키기 위한 적어도 하나의 피스톤(3, 3', 3'')을 유지한다.

도 7의 경우에, 중앙에 배치되는 단일 피스톤(3)이 있다. 그것은 브레이크 패드(4)의 길이 절반 초과 위에 연장되는 큰 피스톤이다.

도 8의 경우에, 2개의 피스톤(3, 3')은 서로 바로 옆에 제공된다. 게다가, 하나 이상의 피스톤은 도 8에 보이는 피스톤들(3, 3')에 평행한 제2 행 내에 배치될 수 있다.

도 9에 도시된 바와 같이, 제1 피스톤(3), 제2 피스톤(3'), 및 제n 피스톤(3'')이 있을 수 있으며, n은 예를 들어 3, 4, 5일 수 있다. n개의 피스톤은 일렬로 서로 바로 옆에 배치될 수 있다. 추가 피스톤들의 하나 이상의 행이 있을 수 있다.

도 10 내지 도 17는 마찰 링(1.2)과 허브 부분(1.1) 사이의 연결에 집중한다. 이들 유형들의 연결들은 특히 마찰 링(1.2)이 허브 부분(1.1)과 별도의 피스이고, 마찰 링(1.2)이 허브 부분(1.1)에 접합되면 예상될 수 있다.

도 10에서, 브레이크 디스크(1)의 일부는 일점 쇄선 박스를 통해 강조된다. 상이한 가능한 실시예들에 따라 수행되는 이러한 일부는 도 11 내지 도 17에 다시 디스플레이된다.

도 10 내지 도 17의 전부를 참조하여, 허브 부분(1.1)은 마찰 링(1.2)의 후면 표면(1.6) 및/또는 외부 원주 표면(1.8) 및/또는 내부 원주 표면(1.7)과 체결된다고 말할 수 있다.

더욱이, 도 10 내지 도 17의 전부를 참조하여, 마찰 링(1.2)은 유리하게는 회주철로 제조될 수 있고/있거나 허브 부분(1.1)은 알루미늄으로 제조될 수 있다.

도 10 내지 도 17는 환기형 브레이크 디스크들(1)을 예시적으로 도시한다. 그들은 각각의 경우에, 냉각 구멍들, 채널들 또는 개구부들이 없는 비환기형 브레이크 디스크들로서 구성될 수 있다는 점이 이해된다.

도 10의 경우에, 허브 부분(1.2)은 마찰 링(1.2)의 내부 원주 표면(1.7)에 부착되고 이와 체결된다.

도 11 및 도 12의 경우에, 허브 부분(1.1)은 마찰 링(1.2)의 후면 표면(1.6)에 부착되고 이와 체결된다. 허브 부분(1.1)은 양 경우들에서, 마찰 링(1.2)의 후면 표면(1.6) 뒤에 연장되고 마찰 링(1.2)을 향해 연장되는 돌출 부분을 가지며, 마찰 링(1.2)은 돌출 부분에 부착된다. 도 12의 경우에, 돌출 부분은 마찰 링(1.2)을 향해, 폭이 증가하여, 2개의 구성요소를 접합하기 위한 증가된 표면을 제공한다.

도 13는 도 10와 유사하게, 허브 부분(1.1)이 마찰 링(1.2)의 내부 원주 표면(1.7)에 접합되는 일 실시예를 도시한다. 마찰 링의 후면 표면(1.6)은 테이퍼져서, 내부 원주 표면(1.7)으로부터 외부 원주 표면(1.8)을 향해, (예를 들어 10 내지 20%만큼) 마찰 링(1.2)의 약간 감소하는 두께를 초래한다.

도 14는 오목부가 마찰 링(1.2)의 후면 표면(1.6)에 제공되는 일 실시예를 도시하며, 허브 부분(1.1)은 오목부 내로 연장되고 오목부 내에서 마찰 링(1.2)에 접합된다.

도 15는 마찰 링의 외부 원주 표면(1.8) 및 후면 표면(1.6)을 체결하고 이에 부착되는 방식으로 허브 부분(1.1)이 마찰 링(1.2) 주위에 연장되는 일 실시예를 도시한다.

도 16는 허브 부분이 마찰 링(1.2)의 후면 표면(1.6)을 체결하는 일 실시예를 도시하며, 허브 부분은 서로 이격되는 3개의 웹(webs)을 포함하고, 웹들은 마찰 링(1.2)을 체결하고 이에 부착된다. 후면 표면(1.6)을 통한 개선된 냉각은 이것을 통해 달성될 수 있다.

도 17는 마찰 링(1.2)의 후면 표면(1.6)이 테이퍼져서, 내부 원주 표면(1.7)으로부터 외부 원주 표면(1.8)을 향해, (50 % 위만큼) 마찰 링(1.2)의 감소하는 두께를 초래하는 다른 실시예를 도시한다.

도 18 내지 도 26를 참조하여, 실시예들이 설명되며, 여기서 브레이크 디스크(1)의 마찰 표면(1.3)이 경사져서, 마찰 표면(1.3)은 절두 원뿔대의 표면을 형성하고, 마찰 표면(1.1)에 대한 제1 브레이크 패드(4)의 이동은 원주 외부 방향으로 구성요소를 갖는다. 도 5가 참조되고 설명들이 그와 함께 이루어진다. 또한, 냉각 개구부들은 선택적이다. 외부 원주 에지(1.5)는 각각의 경우에, 내부 외주 에지(1.4)에 대해, 회전 축(A)을 따라 내부로 변위된다.

더욱이, 도 18 내지 도 25의 실시예들에 대해, 도 10 내지 도 17가 또한 참조되며, 마찰 링(1.2)이 허브 부분(1.2)과 별도의 피스인 한에 있어서, 마찰 링(1.2)은 허브 부분(1.4)에 접합된다. 또한, 허브 부분(1.1)은 마찰 링(1.2)의 후면 표면(1.6) 및/또는 외부 원주 표면(1.8) 및/또는 내부 원주 표면(1.7)과 체결된다. 마찰 링(1.2)은 회주철로 제조될 수 있고/있거나 허브 부분(1.1)은 알루미늄으로 제조될 수 있다.

도 19 및 도 20의 실시예들은 도 11 및 도 12의 실시예들과 유사하다. 그러나, 마찰 링(1.2)은 증가하는 두께를 가져서, 내부 원주 표면(1.7)으로부터 외부 원주 표면(1.8)을 향해 연속적으로 선형으로 증가한다. 이것은 경사진 마찰 표면을 초래한다.

도 21는 마찰 링(1.2)이 일정한 두께를 갖는 일 실시예를 도시한다. 마찰 링(1.2)은 절두 원뿔로 형상화되어, 그의 전체에서, 절두 원뿔대의 쉘을 표현한다. 외부 원주 에지(1.5)는 내부 원주 에지(1.4)에 대해 내부로 다시 변위된다. 이것은 경사진 마찰 표면을 초래한다.

도 22 내지 도 24는 도 14 내지 도 16의 실시예들과 유사한 실시예들을 도시하며, 차이는 한 번 더 증가하는 두께이어서, 내부 원주 표면(1.7)으로부터 외부 원주 표면(1.8)을 향해 연속적으로 선형으로 증가하여, 경사진 마찰 표면(1.3)을 초래한다.

도 25는 경사진 마찰 표면을 갖는 일 실시예를 도시하며, 마찰 표면(1.3) 및 후면 표면(1.6) 둘 다는 각도를 가진다. 도 18 내지 도 24에 도시된 모든 다른 경우들에서와 같이, 마찰 표면(1.3)에 대한 각도는 외부 원주 에지(1.5)가 내부 원주 에지(1.4)에 대해, 회전 축(A)을 따라 내부로 변위되도록 되어 있다. 여기서, 마찰 표면(1.3)의 각도를 초과하는 각도는 후면 표면에 대해 선택되어, 마찰 링(1.2)의 감소하는 두께를 초래하며, 두께는 내부 원주 표면(1.7)으로부터 외부 원주 표면(1.8)을 향해 선형으로 감소한다. 전반적으로, 경사진 마찰 표면(1.3)은 마찰 링(1.2)의 외부로 감소하는 두께와 함께 획득된다.

도 26를 참조하면, 이전 도 18 내지 도 25뿐만 아니라, 도 5를 참조하여, 경사진 마찰 표면(1.3)의 각도가 도시되고 설명될 것이다. 마찰 표면(1.3)은 법선 벡터로서 브레이크 디스크(1)의 회전 축(A)을 갖는 표면에 대해 각도(α)를 가지고 경사진다. 문제의 각도들 및 표면들은 도 26에 도시된다. 각도(α)는 예를 들어 적어도 0.5도 및/또는 최대 5도, 또는, 바람직하게는, 최대 2도인 것으로 선택될 수 있다. α에 대한 이들 값들은 추가 특징들과 관계없이, 본원에 도시되고 설명된 실시예들 중 어느 것을 위해 제공될 수 있다.

도 27 내지 도 30를 통해, 브레이크 디스크(1), 특히 마찰 링(1.2)의 열 팽창의 문제점이 도시될 것이고 본 발명의 일 실시예에 따른 해결책이 설명될 것이다. 도 27에서, 일점 쇄선 박스(E)는 마찰 링(1.2)의 가능한 팽창을 도시한다.

마찰 링(1.2)의 열 팽창의 문제점을 해결하는 해결책이 예상되며, 여기서 단열 연결 재료의 형태인 중간층(1.9)은 도 28 내지 도 30에 도시된 바와 같이, 허브 부분(1.1)과 마찰 링(1.2) 사이에 배치된다. 중간층(1.9)은 호브(hob)를 향하는 방향으로 팽창을 최소화하고, 브레이크 패드(4)를 향해 팽창을 증가시키는 것을 도우며, 이는 제동력을 지지하고 페달 이송을 개선한다.

중간층(1.9)은 도 28 내지 도 30에 도시된 바와 같이, 마찰 링(1.2)의 후면 측면(1.6)에 배치될 수 있다. 중간층(1.9)은 또한 예를 들어, 도 29에 도시된 바와 같이, 외부 원주 표면(1.8)에 배치될 수 있다.

도 31는 본원에 도시된 디스크 브레이크 시스템에서, 브레이크 디스크(1)가 비환기형 브레이크 디스크일 수 있는 것을 도시한다. 즉, 마찰 링(1.2)은 냉각하기 위한 개구부들, 채널들, 또는 구멍들이 없을 수 있다. 이것은 모든 이전 도 2 내지 도 30의 실시예들을 참조하여 표현되어야 하며, 그의 각각에 대해, 환기가 선택적이다. 마찰 링(1.2)의 후면 측면(1.6)에는 브레이크 패드가 없기 때문에, 열은 예를 들어, 후면 측면(1.6)을 통해 소산될 수 있다.

도 32은 비환기형 브레이크 디스크의 추가 실시예를 도시하며, 여기서 마찰 표면(1.2)은 냉각하기 위한 개구부들, 채널들, 또는 구멍들이 없다. 후면 표면을 통한 냉각을 향상시키기 위해, 냉각 링(1.10)은 마찰 링(1.2)의 후면 표면(1.6)에 제공된다. 냉각 링(1.10)은 마찰 링(1.2)보다 더 높은 열 전도율 및 열 전달 계수를 갖는다. 냉각 링(1.10)은 또한 마찰 링(1.2)보다 더 높은 열 팽창 계수를 갖는다. 마찰 링(1.2)은 회주조되고, 높은 마찰 값에 최적화될 수 있다. 다른 한편, 냉각 링(1.10)은 상이한 재료로 제조되고 높은 열 전달에 최적화될 수 있다. 냉각 링(1.10)은 심지어 중간층(1.9) 외에 추가하여 제공될 수 있다.

Claims

단일 측면 압력 인가를 갖는, 차량용 디스크 브레이크 시스템으로서,
- 허브 부분(1.1) 및 마찰 링(1.2)을 포함하는 브레이크 디스크(1)로서, 상기 마찰 링(1.2)의 마찰 표면(1.3)은 상기 마찰 링(1.2)의 내부 원주 에지(1.4)와 외부 원주 에지(1.5) 사이에 연장되는 브레이크 디스크(1),
- 제1 브레이크 패드(4)를 작동시키기 위한 적어도 하나의 피스톤(3, 3', 3'')을 갖는 하우징(2)을 포함하며,
상기 제1 브레이크 패드(4)는 제동하기 위해 상기 마찰 링(1.2)의 마찰 표면(1.3)에 대해 가압되도록 구성되고, 상기 디스크 브레이크 시스템은 상기 제1 브레이크 패드(4)와 반대 쪽에 대향 브레이크 패드가 없는, 디스크 브레이크 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제1 브레이크 패드(4)는 상기 브레이크 디스크(1)에 대한 유일한 브레이크 패드인, 디스크 브레이크 시스템.
제1항에 있어서,
상기 하우징(2)은 상기 제1 브레이크 패드(4)를 작동시키기 위한, 적어도 2개의 피스톤(3, 3', 3''), 특히 2개의 피스톤, 3개의 피스톤, 또는 4개의 피스톤을 갖는, 디스크 브레이크 시스템.
제1항에 있어서,
상기 하우징(2)은 상기 브레이크 디스크(1)의 마찰 표면(1.3)의 측면 상에 전적으로 위치되고, 상기 마찰 링(1.2)의 에지 주위에 연장되지 않는, 디스크 브레이크 시스템.
제1항에 있어서,
상기 브레이크 디스크(1)의 마찰 표면(1.3)은 경사져서, 상기 마찰 표면(1.3)은 절두 원뿔대의 표면을 형성하며, 상기 마찰 표면(1.3)에 대한 제1 브레이크 패드(4)의 이동은 원주 외부 방향으로 구성요소를 갖는, 디스크 브레이크 시스템.
제5항에 있어서,
상기 마찰 표면(1.3)은 법선 벡터로서 상기 브레이크 디스크(1)의 회전 축(5)을 갖는 표면에 대해 각도(α)를 가지고 경사지며, 상기 각도(α)는 0.5 내지 5도, 바람직하게는 0.5도 내지 2도인, 디스크 브레이크 시스템.
제1항에 있어서,
상기 마찰 링(1.2)은 상기 허브 부분(1.1)과 별도의 피스이며, 상기 마찰 링(1.2)은 상기 허브 부분(1.4)에 접합되는, 디스크 브레이크 시스템.
제7항에 있어서,
상기 허브 부분(1.1)은 상기 마찰 링(1.2)의 후면 표면(1.6) 및/또는 외부 원주 표면(1.8) 및/또는 내부 원주 표면(1.7)과 체결되는, 디스크 브레이크 시스템.
제7항에 있어서,
중간층(1.9)은 상기 허브 부분(1.1)과 상기 마찰 링(1.2) 사이에 배치되는, 디스크 브레이크 시스템.
제7항에 있어서,
상기 마찰 링(1.2)은 회주철로 제조되고/되거나 상기 허브 부분(1.1)은 알루미늄으로 제조되는, 디스크 브레이크 시스템.
제1항에 있어서,
상기 브레이크 디스크(1)는 비환기형 브레이크 디스크로서 디자인되는, 디스크 브레이크 시스템.
제1항에 있어서,
냉각 링(1.10)은 상기 마찰 링(1.2)의 후면 표면(1.6)에 제공되며, 상기 냉각 링(1.10)은 상기 마찰 링(1.2)보다 더 높은 열 전도율 및/또는 열 전달 계수를 갖는, 디스크 브레이크 시스템.
제1항에 있어서,
상기 마찰 표면(1.3)은 상기 디스크 브레이크 시스템이 상기 차량 내에 장착될 때, 상기 차량에 대해 내부로 향하도록 구성되며, 상기 제1 브레이크 패드(4)는 제동하기 위해 상기 차량에 대해 외부로 이동하도록 배치되고 구성되는, 디스크 브레이크 시스템.
제1항에 있어서,
상기 하우징(2)은 캐리어(5)에 연결되고, 상기 캐리어(5)는 차축 구성요소, 특히 너클(6)에 연결되는, 디스크 브레이크 시스템.
차량, 특히 승용차 또는 트럭으로서, 제1항에 따른 적어도 하나의 디스크 브레이크 시스템을 포함하는, 차량, 특히 승용차 또는 트럭.