KR100356872B1 - 자동차의 디스크브레이크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 디스크브레이크에 관한 것으로, 브레이크패드(4)에 부착된 라이닝이 압착되면서 마찰력에 의한 제동력을 발생시키는 브레이크디스크(10)의 내부에는 복수개의 냉매충진홈(11)이 원주방향을 따라 순차적으로 구비되고, 상기 냉매충진홈(11)에는 브레이크디스크(10)의 온도에 따라 과열된 브레이크디스크(10)를 냉각시켜 주도록 비등점이 서로 다른 냉매(20)가 각각 충진되어져, 상기 브레이크디스크(10)의 과열현상이 예방되면서 마찰력이 감소되는 페이드현상이 예방됨과 더불어, 이로인해 브레이크의 파열과 타이어의 파손이 예방되어 탑승자의 안전성이 향상되도록 된 것이다.

Description

자동차의 디스크브레이크{DISK BRAKE FOR VEHICLE}

본 발명은 자동차의 디스크브레이크에 관한 것으로, 특히 브레이크디스크의 과열현상이 예방되어 마찰력이 감소되는 페이드현상(fade development)이 예방되고 브레이크의 파열 및 타이어의 파손이 예방되어 탑승자의 안전성이 향상되도록 된자동차의 디스크브레이크에 관한 것이다.

일반적으로, 제동장치(Brake System)는 주행할 때 주로 사용하는 주브레이크와 자동차를 주차할 때 사용하는 주차브레이크로 분류되고, 상기 주브레이크는 브레이크페달의 조작에 의해 발생된 유압을 매개로 제동시키도록 된 유압식 브레이크와, 대형자동차등 큰 제동력을 필요로 하는 경우에 사용하도록 된 배력식 브레이크 및, 압축공기의 압력을 이용해 제동력을 발생시키도록 된 공기브레이크로 분류되며, 상기 유압식 브레이크에는 바퀴와 함께 회전되는 디스크의 양쪽에서 제동패드를 유압에 의해 눌러서 제동하도록 된 디스크브레이크가 있다.

여기서, 상기 디스크브레이크의 일반적인 구성은 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 주철재질의 안장모양으로 형성되어 너클스핀들에 부착되도록 된 캘리퍼(1)와, 이 캘리퍼(1)의 양측부에 각각 부착되도록 된 2개의 브레이크실린더(2)와, 라이닝이 부착됨과 더불어 유압에 의해 브레이크디스크(3)에 압착되어 마찰력을 발생시키도록 된 브레이크패드(4)와, 이 브레이크패드(4)를 브레이크디스크(3)에 압착시켜 마찰력에 의한 제동력을 발생시키도록 된 피스톤(5)과, 이 피스톤(5)과 결합되어 상기 브레이크실린더(2)의 내부로 수분이나 먼지가 유입되는 것을 방지하도록 된 실린더부트(6)등으로 이루어져 있다.

따라서, 운전자가 브레이크페달을 밟으면 브레이크오일에 유압이 발생되어 브레이크실린더(2)내에 있는 피스톤(5)이 도 3에 도시된 바와 같이 압출되고, 이 피스톤(5)이 압출됨과 동시에 브레이크패드(4)가 차륜과 일체로 회전되는 브레이크디스크(3)에 압입되어 마찰력에 의한 제동력을 발생시키게 된다.

한편, 브레이크장치의 가장 중요한 성능은 제동성능이며, 이 제동성능에 영향을 미치는 각종 요소중에서도 브레이크디스크(3)의 온도가 중요한 요소로서 관심의 대상이 되고 있는 실정이다.

이러한, 상기 브레이크디스크(3)는 상용차일 경우 대략 섭씨 400도 까지 상승되는데, 종래의 브레이크디스크(3)는 도 4에 도시된 바와 같이 내부에 틈이 없는 특수 주철로 제작되기 때문에 별도의 냉각방법을 사용하지 않고 공냉시켜서 냉각하도록 되어 있다.

이에따라, 상기 브레이크디스크(3)가 주행중 너무 과열되면, 상기 브레이크패드(4)와의 마찰력이 감소되면서 제동성능이 감소되는 페이드현상(fade development)이 발생될 뿐만 아니라, 이로인해 브레이크장치가 파열되거나 또는 타이어의 파손이 초래되어 탑승자의 안전성이 저하되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 브레이크디스크의 내부에 비등점이 서로 다른 냉매를 충진시켜, 상기 브레이크디스크를 공냉에 의해 냉각시키지 않고 브레이크의 사용중 상기 냉매에 의해 냉각시킴으로써, 상기 브레이크디스크의 과열현상 및 마찰력이 감소되는 페이드현상을 예방하면서 브레이크의 파열과 타이어의 파손을 예방하여 탑승자의 안전성을 증진시킬 수 있도록 된 자동차의 디스크브레이크를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 브레이크패드에 부착된 라이닝이 압착되면서 마찰력에 의한 제동력을 발생시키는 브레이크디스크의 내부에는복수개의 냉매충진홈이 원주방향을 따라 순차적으로 구비되고, 상기 냉매충진홈에는 브레이크디스크의 온도에 따라 과열된 브레이크디스크를 냉각시켜 주도록 비등점이 서로 다른 냉매가 각각 충진된 것을 특징으로 한다.

도 1은 일반적으로 사용되는 디스크브레이크의 구성품을 설명하기 위한 분리사시도,

도 2는 디스크브레이크의 결합사시도,

도 3은 디스크브레이크의 작동원리를 설명하기 위한 개략적인 종단면도,

도 4는 종래의 브레이크디스크를 설명하기 위한 종단면도,

도 5와 도 6은 본 발명에 따른 브레이크디스크를 설명하기 위한 종단면도 및 횡단면사시도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 - 브레이크디스크 11 - 냉매충진홈

20 - 냉매

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 5와 도 6은 본 발명에 따른 브레이크디스크를 설명하기 위한 종단면도 및 횡단면사시도로서, 종래구조와 동일한 부위에는 동일한 참조부호를 붙이면서 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 디스크브레이크는 도 1과 도 2를 참조로 전술한 바와 같이, 주철재질의 안장모양으로 형성되어 너클스핀들에 부착되도록 된 캘리퍼(1)와, 이 캘리퍼(1)의 양측부에 각각 부착되도록 된 2개의 브레이크실린더(2)와, 라이닝이 부착됨과 더불어 유압에 의해 후술하는 브레이크디스크(10)에 압착되어 마찰력을 발생시키도록 된 브레이크패드(4)와, 이 브레이크패드(4)를 브레이크디스크(3)에 압착시켜 마찰력에 의한 제동력을 발생시키도록 된 피스톤(5)과, 이 피스톤(5)과 결합되어 상기 브레이크실린더(2)의 내부로 수분이나 먼지가 유입되는 것을 방지하도록 된 실린더부트(6)등으로 이루어져 있다.

따라서, 운전자가 브레이크페달을 밟으면 브레이크오일에 유압이 발생되어 도 3에 도시된 바와 같이 브레이크실린더(2)내에 있는 피스톤(5)이 압출되고, 이 피스톤(5)이 압출됨과 동시에 브레이크패드(4)가 차륜과 일체로 회전되는 브레이크디스크(3)에 압입되어 마찰력에 의한 제동력을 발생시키게 된다.

한편, 브레이크장치의 가장 중요한 성능인 제동성능은 브레이크디스크(10)의 과열온도에 따라 좌우되며, 이 과열온도는 본 발명에 따른 브레이크디스크(10)를 사용함으로써 냉각시킬 수 있게 된다.

즉, 본 발명에 따른 브레이크디스크(10)의 내부에는 도 5와 도 6에 도시된 바와 같이 소정크기의 냉매충진홈(11)이 원주방향을 따라 연결되면서 중심으로부터 외곽테두리 방향으로 멀어지는 부위에 각각 형성되어 있는 바, 상기 냉매충진홈(11)은 브레이크디스크(10)의 중심과 가장 근접되게 형성된 제1냉매홈(11a)과, 이 제1냉매홈(11a)으로부터 외곽테두리 방향으로 멀어지는 부위에 각각 형성된 제2냉매홈(11b) 및 제3냉매홈(11c)으로 이루어져 있다.

그리고, 상기 제1,2,3냉매홈(11a,11b,11c)에는, 상기 브레이크디스크(10)의 온도에 따라 과열된 브레이크디스크(10)를 냉각시켜 주기 위한 냉매(20)가 각각 충진되어 있다.

여기서, 상기 제1,2,3냉매홈(11a,11b,11c)으로 각각 충진되는 냉매(20)는 비등점이 서로 다른 냉매(20)로서, 상기 제1냉매홈(11a)에는 비등점이 섭씨 100도인 냉매(21)가 충진되고, 상기 제2냉매홈(11b)에는 비등점이 섭씨 200도인 냉매(22)가 충진되며, 상기 제3냉매홈(11c)에는 비등점이 섭씨 300도인 냉매(23)가 충진되어 있다.

그리고, 상기 제1,2,3냉매(2,22,23)는, 상기 브레이크디스크(10)의 회전시 각각의 냉매홈(11a,11b,11c)을 따라 원활하게 유동되도록 제1,2,3냉매홈(11a,11b,11c)의 전체면적에 대해 대략 30% 내지 40%정도의 비율로충진되어 있다.

따라서, 상기 브레이크패드(4)의 라이닝이 압착되면서 발생되는 브레이크디스크(10)의 고온은, 상기 제1,2,3냉매충진홈(11a,11b,11c)에 각각 충진된 제1,2,3냉매(2,22,23)가 각각의 냉매홈(11a,11b,11c)을 따라 회전유동되면서 브레이크디스크(10)의 안쪽면을 골고루 냉각시켜 주게 되며, 이로인해 상기 브레이크디스크(10)가 과열되는 것이 방지되게 된다.

한편, 상기 브레이크디스크(10)는 중심으로부터 멀어지는 부위일수록 더 큰 토크(torque)를 받으면서 고온의 열이 발생되는데, 상기 브레이크디스크(10)에 형성된 제3냉매충진홈(11c)으로 비등점이 가장 높은 냉매(23)를 충진시킴으로써, 상기 브레이크디스크(10)가 과열되는 것을 충분히 예방할 수 있게 된다.

즉, 브레이크디스크(10)의 내부에 복수개의 냉매충진홈(11)이 형성되면서 이 냉매충진홈(11)으로는 비등점이 각각 다른 냉매가 충진되도록 된 본 발명의 디스크브레이크는, 도 4를 참조로 전술한 바와 같이 일반 특수 주철의 브레이크디스크(3)를 사용하는 종래의 디스크브레이크보다, 상기 브레이크디스크(10)의 과열현상이 예방되면서 마찰력이 감소되는 페이드현상이 예방됨과 더불어, 이로인해 브레이크의 파열과 타이어의 파손이 예방되어 탑승자의 안전성이 향상되게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 브레이크디스크의 내부에는 원주방향으로 형성되는 복수개의 냉매충진홈이 구비되면서 이 냉매충진홈에는 비등점이 서로 다른 냉매가 각각 충진되어져, 상기 브레이크디스크의 과열현상이 예방되면서마찰력이 감소되는 페이드현상이 예방됨과 더불어, 이로인해 브레이크의 파열과 타이어의 파손이 예방되어 탑승자의 안전성이 향상되는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 브레이크패드에 부착된 라이닝이 압착되면서 마찰력에 의한 제동력을 발생시키는 브레이크디스크의 내부에는 복수개의 냉매충진홈이 원주방향을 따라 순차적으로 구비되고, 상기 냉매충진홈에는 브레이크디스크의 온도에 따라 과열된 브레이크디스크를 냉각시켜 주도록 비등점이 서로 다른 냉매가 각각 충진된 자동차의 디스크브레이크.
2. 제 1항에 있어서, 상기 브레이크디스크의 중심과 가까운 냉매충진홈에는 비등점이 낮은 냉매가 충진되고, 상기 브레이크디스크의 중심에서 멀어질수록 비등점이 순차적으로 높아지는 냉매가 냉매충진홈으로 각각 충진된 것을 특징으로 하는 자동차의 디스크브레이크.