KR100303431B1

KR100303431B1 - Brake disc for enhancing tire grasping force

Info

Publication number: KR100303431B1
Application number: KR1019970071826A
Authority: KR
Inventors: 이윤호
Original assignee: 이계안; 현대자동차주식회사
Priority date: 1997-12-22
Filing date: 1997-12-22
Publication date: 2002-07-02
Also published as: KR19990052363A

Abstract

PURPOSE: A brake disk for reinforcing tread of a tire is provided to increase the tread of a wheel in proportion to speed of a vehicle by applying centrifugal force of a rotor to the caster of the wheel. CONSTITUTION: An elliptical cutting part(7) is formed in a body of a brake disk(3), and a major axis is inclined corresponding to the caster angle of wheel alignment of a vehicle. A rotor(11) is installed in the cutting part, and inserted to a drive shaft(9). The rotor is arranged parallel with the disk, and rotated with the brake disk. Centrifugal force of the rotor is applied for the caster of the wheel. The tread of the wheel is increased in proportion to increase of the vehicle speed.

Description

Brake disc for enhancing tire grasping force

본 발명은 타이어 접지력 강화용 브레이크 디스크에 관한 것으로, 보다 상세하게는 디스크 브레이크의 몸체에 타원형의 절결부를 형성하고 이 절결부안에 드라이브 샤프트와 연결된 회전자를 장착하여 회전자가 회전에 의해 차륜의 휠 얼라인먼트 캐스터 방향과 일치하는 방향으로 최대 원심력을 발휘하여 차륜의 접지력을 증대시키도록 한 브레이크 디스크에 관한 것이다.The present invention relates to a brake disc for reinforcing tire traction, and more particularly, an elliptical cutout is formed in a body of the disc brake, and a rotor connected to a drive shaft is mounted in the cutout to allow the rotor to rotate the wheel of the wheel. The present invention relates to a brake disc that exerts a maximum centrifugal force in a direction coincident with the alignment caster direction to increase the grip of the wheel.

일반적으로 자동차에는 주행중 차속을 감속하거나, 정지시키는 역할을 하는 제동장치가 마련되어 있다.In general, a vehicle is provided with a braking device that serves to slow down or stop the vehicle speed while driving.

이러한 제동장치는 크게 기관의 동력에 의해 발생되는 진공압(기관 흡입압)을 이용하여 페달의 답력을 배가(倍加)시켜 주는 배력장치(booster), 각 브레이크 회로에 압력을 형성하고 브레이크 오일의 체적변화를 보상하며 회로압을 신속하게 소멸시키는 마스터 실린더(master cylinder), 브레이크 오일 압력에 의해 휠의 회전을 정지 및 회전속도를 감속하는 휠 실린더(wheel cylinder)로 구성되어 있다.Such a braking device is a booster that doubles the pedal effort by using a vacuum pressure (engine suction pressure) generated by the power of an engine, and forms a pressure in each brake circuit and generates a volume of brake oil. It consists of a master cylinder that compensates for changes and quickly dissipates circuit pressure, and a wheel cylinder that stops the rotation of the wheel by the brake oil pressure and slows down the rotation speed.

이러한 제동장치는 다시 차륜과 동기 회전하는 원통형의 드럼의 내주면을 이의 내측에 설치된 브레이크 슈우를 휠 실린더에 의해 확장 밀착시켜 제동력을 발생키는 드럼 브레이크와, 차륜과 동기 회전하는 원판형의 디스크에 브레이크 패드를 밀착시켜 제동력을 발생키는 디스크 브레이크로 구분된다.Such a braking device extends and closes an inner peripheral surface of a cylindrical drum synchronously rotating with a wheel to a brake shoe installed inside thereof by a wheel cylinder to generate a braking force, and a brake on a disk-shaped disk synchronously rotating with the wheel. It is classified as a disc brake that generates a braking force by bringing a pad into close contact.

여기서 디스크 브레이크는 도 1에 101로 표시된 바와 같이, 차륜과 동기 회전하도록 설치되는 브레이크 디스크(103)와 이 브레이크 디스크(103)의 양측면을 내부에 장착된 브레이크 패드에 의해 압박하여 디스크(103)의 회전력을 저하시키는 캘리퍼 브레이크 조립체(105)로 크게 구성되어 있으며, 디스크(103)의 표면에 일체로 부착되어 있는 복수의 볼트(107)에 의해 차륜과 결합되어 있다.Here, the disc brake, as indicated by 101 in FIG. 1, presses both side surfaces of the brake disc 103 and the brake disc 103 which are installed to rotate synchronously with the wheel by means of brake pads mounted therein. It is largely comprised by the caliper brake assembly 105 which reduces rotation force, and is engaged with the wheel by the some bolt 107 integrally attached to the surface of the disc 103.

그런데 이러한 브레이크 디스크(103)은 단순히 차륜과 동기하여 차량의 속도증감에 따라 고속 또는 저속으로 회전할 뿐 캘리퍼 브레이크에 의해 마찰을 일으켜 차륜을 제동하는 기능 이외에는 별다른 기능을 하지 못하고 있었다. 따라서, 브레이크 디스크(103)의 운동량이 그대로 소모되므로 엔진의 출력이 효율적으로 이용되지 못하는 문제점이 있었다.However, the brake disc 103 simply rotates at a high speed or a low speed in accordance with a speed increase or decrease of the vehicle in synchronization with the wheel, and has no function other than the function of braking the wheel by causing friction by the caliper brake. Therefore, since the momentum of the brake disc 103 is consumed as it is, there is a problem that the output of the engine is not used efficiently.

따라서, 본 발명은 위와 같은 종래의 브레이크 디스크의 회전 운동량을 이용하는 기계적인 메카니즘에 의해 종래에 일부 고급 차종에서만 적용되고 있는 전자 제어 시스템에 의해 타이어의 접지력 향상을 시킬 경우 발생하는 고비용의 문제를 해결하고자 하는 데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention is intended to solve the problem of high cost that occurs when the tire grip force is improved by the electronic control system which is conventionally applied only to some high-end vehicles by a mechanical mechanism using the rotational momentum of the conventional brake disc. Its purpose is to.

도 1은 종래의 브레이크 디시트 사시도.1 is a perspective view of a conventional brake seat.

도 2은 본 발명에 따른 브레이크 디스크의 사시도.2 is a perspective view of a brake disc according to the invention.

도 3는 도 2의 개략 평면도.3 is a schematic plan view of FIG.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

1 : 디스크 브레이크 3 : 브레이크 디스크1: disc brake 3: brake disc

5 : 장축 6 : 단축5: long axis 6: short axis

7 : 타원형 절결부 9 : 드라이브 샤프트7: elliptical notch 9: drive shaft

11 : 회전자 13 : 회전축11 rotor 13 rotation axis

15 : 로드 17 : 슬롯15: load 17: slot

19, 21 : 중량부 31 : 캘리퍼 브레이크 조립체19, 21 parts by weight 31: caliper brake assembly

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 자동차의 디스크 브레이크에 있어서, 디스크 브레이크의 브레이크 디스크 몸체에 자동차의 휠얼라인먼트 중 캐스터 각도와 일치하는 각도로 장축이 기울어진 타원형의 절결부를 형성하고, 이 절결부의 내부에 드라이브 샤프트에 끼워진 상태로 디스크와 평행하게 회전자를 설치한 타이어 접지력 강화용 브레이크 디스크를 제공하고자 하는 것이다.In order to achieve the above object, the present invention provides a disc brake of an automobile, wherein the disc brake brake body of the disc brake forms an elliptical notch with an inclined long axis at an angle that matches the caster angle of the wheel alignment of the automobile. It is to provide a brake disc for tire traction reinforcement in which the rotor is installed in parallel with the disc in the state of being fitted to the drive shaft.

이하, 본 발명에 따른 타이어 접지력 강화용 브레이크 디스크를 첨부도면을 참조로 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the brake disk for reinforcing tire traction force according to the present invention in more detail as follows.

도 2에 도면번호 1로 도시된 바와 같이, 본 발명의 디스크 브레이크(1)는 일반적인 디스크 브레이크와 마찬가지로 캘리퍼 브레이크 조립체(31)에 의해 제동되는 구조를 가지고 있다.As shown by reference numeral 1 in FIG. 2, the disc brake 1 of the present invention has a structure braked by the caliper brake assembly 31 like the general disc brake.

여기에서 본 발명에 사용되는 브레이크 디스크(3)에는 몸체의 중심에 타원형의 절결부(7)가 가공되어 있는데, 이 타원형의 절결부(7)는 도 3에 도시된 바와 같이 장축(5)이 자동차의 휠얼라인먼트 캐스터 방향과 일치하도록 기울어져 있다.Here, in the brake disc 3 used in the present invention, an elliptical notch 7 is processed at the center of the body, and the elliptical notch 7 has a long axis 5 as shown in FIG. It is inclined to match the direction of the wheel alignment caster of the vehicle.

그리고 이 절결부(7) 내에는 아령 모양의 회전자(11)가 브레이크 디스크(3)와 동일 평면상에 설치되어 있는데, 이 회전자(11)는 드라이브 샤프트(9)에서 연장되어 있는 회전축(13)에 회전가능하게 끼워지는 로드(15)와 이 로드(15)의 양단에 부착되어 있는 구형의 중량부(19,21)로 이루어져 있다. 이때, 중량부(19,21)은 스틸볼(steel ball)로 이루어져 절결부(7)의 내주면에 슬라이딩 가능하게 설치된다.In the cutout 7, a dumbbell-shaped rotor 11 is provided on the same plane as the brake disc 3, and the rotor 11 has a rotating shaft extending from the drive shaft 9. 13 and a spherical weight portion 19, 21 attached to both ends of the rod 15. At this time, the weight portion (19, 21) is made of a steel ball (steel ball) is slidably installed on the inner peripheral surface of the cutout (7).

그리고, 로드(15)의 중심부로부터 한쪽 절반부위에는 회전축(13)이 삽입되어, 로드(15) 길이방향으로 미끄럼 이동할 수 있도록 해주는 일자 모양의 슬롯(17)이 관통 형성되어 뻗어 있는 바, 이 슬롯(17)은 회전축(13)과 동기 회전하면서 로드(15)가 회전축(13)을 중심으로 길이방향으로 이동할 수 있도록 해 준다. 또한, 중량부(19,21) 중 슬롯(17) 측의 중량부(19)가 반대쪽의 중량부(21) 보다 무게가 약간 작게 되어 있다. 이러한 중량부(19,21)의 무게 차이는 회전축(13)과 함께 로드(15)가 회전할 때 원심력차가 발생하도록 한다.In addition, a rotation shaft 13 is inserted into one half portion from the center of the rod 15, and a slot-shaped slot 17 is formed to extend through the rod 15 to slide in the longitudinal direction of the rod 15. 17 allows the rod 15 to move in the longitudinal direction about the rotation shaft 13 while synchronously rotating with the rotation shaft 13. In addition, the weight portion 19 on the slot 17 side among the weight portions 19 and 21 is slightly smaller in weight than the weight portion 21 on the opposite side. The weight difference between the weight parts 19 and 21 causes the centrifugal force difference to occur when the rod 15 rotates together with the rotation shaft 13.

그리고, 절결부(7)의 타원 장축(5) 길이는 로드(15)의 1.5배이며, 단축(6)의 길이는 로드(15)와 등배로 되어 있어, 회전축(13)에 슬롯(17)이 끼워져 있는 로드(15)가 드라이브 샤프트(9)와 연동하여 회전하는 회전축(13)을 중심으로 회전하면서 원심력을 받아 절결부(7) 내에서 좌우로 이동할 수 있게 된다. 이에 따라, 로드(15)는 회전축(13)과 함께 회전할 때 원심력차에 의해 슬롯(17)을 따라절개부(7)내의 장축방향으로 이동하면서 이에 따른 원심력이 회전속도에 따라 브레이크 디스크(3)에 가변적으로 가해지도록 한다.The length of the elliptical long axis 5 of the cutout 7 is 1.5 times the length of the rod 15, and the length of the short axis 6 is equal to the length of the rod 15, and the slot 17 is formed on the rotary shaft 13. The interposed rod 15 rotates about the rotating shaft 13 which rotates in association with the drive shaft 9 while being able to move left and right within the cutout 7 under centrifugal force. Accordingly, the rod 15 moves along the slot 17 along the slot 17 in the long axis direction by the centrifugal force difference when the rod 15 rotates together with the rotary shaft 13, and thus the centrifugal force is changed according to the rotational speed of the brake disc 3. ) To be added variably.

이와 같이 구성된 본 발명의 타이어 접지력 강화용 브레이크 디스크(1)의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the brake disk for reinforcing tire traction of the present invention configured as described above is as follows.

일단 드라이브 샤프트(9)가 일정 rpm으로 회전하면 디스크(3)의 절결부(7) 내부의 회전자(11)도 역시 동일한 rpm으로 회전한다. 이때, 회전자(11)는 양단의 중량부(19,21) 때문에 원심력이 발생하며 중량부(21)이 A점 위치에 있을 때에는 중량부(21)의 무게가 중량부(19)의 무게보다 크므로 중량부(21)에 의한 원심력이 중량부(19)에 의한 원심력보다 크지만 절결부(7) 내의 현재위치에서 로드(15)가 횡으로 이동할 수 있는 여유공간이 없기 때문에 로드(15)는 미끄럼 이동없이 회전운동만을 한다.Once the drive shaft 9 rotates at a constant rpm, the rotor 11 inside the cutout 7 of the disc 3 also rotates at the same rpm. At this time, the rotor 11 generates centrifugal force due to the weight parts 19 and 21 at both ends, and when the weight part 21 is at the point A, the weight of the weight part 21 is greater than the weight of the weight part 19. Since the centrifugal force by the weight part 21 is larger than the centrifugal force by the weight part 19, since there is no free space for the rod 15 to move laterally at the present position in the cutout part 7, the rod 15 is large. Only rotates without sliding.

이와 같이 로드(15)가 상쇄되고 남은 중량부(19,21)로 인한 원심력에 의해 회전하다가 중량부(21)가 B점의 위치로 이동하면 로드(15)의 횡이동 여유공간이 발생하므로 로드(15)는 슬롯(11)을 통해 회전축(13)에서 미끄럼 이동한다. 이는 중량부(19)와 중량부(21)의 무게차로 인한 원심력의 차이로 인해 발생되며, 중량부(19)가 회전축(13)까지 미끄럼 이동하는 C점의 위치에서 로드(15)로 인한 원심력의 크기가 최대로 되며, 이러한 원심력에 의해 디스크(3)에 가해지는 힘은 휠의 캐스터 방향과 일치하게 된다.As the rod 15 is canceled and rotated by the centrifugal force due to the remaining weight parts 19 and 21, and the weight part 21 moves to the position of the point B, the rod 15 has a lateral movement clearance, so the rod 15 slides on the rotation axis 13 through the slot 11. This is caused by the difference in the centrifugal force due to the weight difference between the weight portion 19 and the weight portion 21, the centrifugal force due to the rod 15 at the position of the point C, the weight portion 19 is sliding to the rotary shaft 13 The size of is maximized, and the force exerted on the disc 3 by this centrifugal force coincides with the caster direction of the wheel.

이때, 디스크(3)에 가해지는 최대의 힘은 드라이브 샤프트에 전달되어 궁극적으로 타이어를 캐스터 방향으로 가압하게 되면서 타이어에 의한 접지력을 최대한증대시키게 된다. 아울러 드라이브 샤프트(9)의 회전수가 높아지면 질수록 회전자(15)의 선속도가 커지므로 발생하는 원심력도 점차 비례하여 커지게 되므로 고속이 될 수록 접지력이 증대되는 효과를 얻을 수 있게 된다.At this time, the maximum force applied to the disk 3 is transmitted to the drive shaft and ultimately pressurizes the tire toward the caster, thereby increasing the traction force by the tire as much as possible. In addition, as the rotational speed of the drive shaft 9 increases, the linear velocity of the rotor 15 increases, so that the centrifugal force generated increases in proportion to each other, so that the traction force increases as the speed increases.

이상과 같이 본 발명의 브레이크 디스크에 의하면, 브레이크 디스크의 회전 운동량을 그대로 방치시키지 않고 디스크 내부에 드라이브 샤프트와 연결되어 있는 회전자를 장착하여 이 회전자의 원심력을 이용해 디스크에 휠의 캐스터 방향으로 가압력을 발생시키게 되므로 드라이브 샤프트의 회전수와 비례하여 타이어에 의한 접지력을 증대시킬 수 있게 된다.According to the brake disc of the present invention as described above, the rotor is connected to the drive shaft inside the disc without leaving the rotational momentum of the brake disc as it is, and the disc is pressed against the caster of the wheel by the centrifugal force of the rotor. Since it is possible to increase the traction force by the tire in proportion to the number of revolutions of the drive shaft.

따라서, 이러한 기계적인 메카니즘에 의해 종래에 일부 고급 차종에서만 적용되고 있는 전자제어 시스템에 의한 타이어의 접지력 향상을 보다 간단하고 저렴한 장치에 의해 달성할 수 있게 되므로 저비용으로 보다 안정된 주행여건을 조성할 수 있게 된다.Therefore, the mechanical mechanism can achieve better tire traction by an electronic control system, which is conventionally applied only to some high-end vehicles, by a simpler and cheaper device, thereby creating a more stable driving condition at a lower cost. do.

본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.While the invention has been shown and described with respect to particular embodiments, those skilled in the art will recognize that various modifications and changes can be made without departing from the spirit and scope of the invention as indicated by the appended claims. Anyone can easily know.

Claims

In the disc brake 1 of an automobile, an elliptical cutout in which the long axis 5 is inclined to the body of the brake disc 3 of the disc brake 1 at an angle corresponding to the caster angle of the wheel alignment of the automobile ( 7) and a rotor disc for strengthening tire traction, characterized in that the rotor 11 is installed in parallel with the disc 3 in a state of being fitted to the drive shaft 9 inside the cutout 7. .

2. The rotor (11) according to claim 1, wherein the rotor (11) is a rod (15) through which a slot (17) into which a rotating shaft (13) extending from the drive shaft (9) is fitted is inserted into one half portion. Weight portions 19 and 21 are attached to both ends of the rod 15, and the weight of the weight portion 19 on the slot 17 side is slightly lighter than the counter weight 21 on the opposite side. Brake discs.

The brake disc (1) according to claim 1, wherein the cutout portion (7) has a long axis (5) equal to 1.5 times the rod (15) and a short axis (6) equals the rod (15).