KR101348539B1 - 상용차용 전륜 디스크브레이크 장치 - Google Patents

상용차용 전륜 디스크브레이크 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 상용차용 전륜 디스크브레이크 장치에 관한 것으로, 차량의 제동시 디스크와 패드의 마찰로 인한 열 발생시 굴곡부가 있는 방사형 형상을 가지는 날개 및 날개와 날개 사이에 형성된 벤트홀과, 외부디스크와 내부디스크 측면을 관통하여 형성된 통풍구를 특징으로 하여 본 발명은 다량의 공기를 유입하여 브레이크 시스템에 전달되는 열을 빠른 속도로 냉각시켜 보다 안정적인 브레이크 작동성을 확보한다.

Description

상용차용 전륜 디스크브레이크 장치{FRONT AXLE DISC BRAKE SYSTEM FOR COMMERCIAL VEHICLES}
본 발명은 자동차에 사용되는 브레이크디스크에 관한 것으로 제동시 발생 되는 마찰열을 냉각시키기 위한 것을 특징으로 하는 상용차용 전륜 디스크브레이크 장치.
일반적으로 자동차에는 주행중 운전자가 브레이크 페달을 조작하여 차량의 속력을 감속 및 정지시키는 역할을 하는 제동장치가 마련되어 있다. 제동장치는 자동차 바퀴와 함께 회전하는 디스크 양면에 패드를 압착한 뒤 마찰을 일으켜 제동력을 발생시키는 장치이다.
종래의 기술의 브레이크디스크는 대한민국 공개특허공보 제10-2007-0030972호(2007.03.19)의 자동차용 디스크식 브레이크가 도시되어 있으며, 그 구성을 살펴보면 도 1에 도시된 바와 같이, 브레이크디스크(10)는 원형을 이루면서 휘일허브에 체결되어 일체로 회전되게 결합 되는 원형 결합부(10a)와, 브레이크 패드가 선택적으로 밀착되어 제동력을 발생시키는 제동부(10b)를 구비하고, 상기 제동부(10b)는 상기 결합부(10a)에 대해 소정 각도로 경사지게 형성되어 있으며, 이물질이 유입되지 않도록 하면서 중량 및 원가 절감을 도모하고 제동력을 발생시키면서 진동을 할 때에 그 진동이 중간에서 적절히 흡수되도록 하여 운전자에게 가능한 전달되지 않도록 한다.
그러나, 상기와 같은 과정에서 패드와 디스크 사이에서 많은 마찰열이 발생하게 되는데 이 마찰열은 디스크를 마모시킬 수 있으며, 패드의 마찰에 의한 소음 및 냄새가 유입되는 문제점이 있으며, 심한 경우에는 베이퍼 록 현상을 발생시키고 디스크브레이크의 유지보수가 용이하지 못하며 디스크의 냉각 및 통풍의 기능을 전혀 수행하지 못하는 문제점을 가지고 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2007-0030972호(2007.03.19)
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 디스크를 외부디스크와 내부디스크로 나뉘고, 디스크와 디스크 사이의 공간에 날개를 결합한 형상을 가지는 디스크브레이크로 구성하며, 상기 날개의 공기유입부에서 비스듬하게 한번 꺾이고, 공기유출부에서 한번 더 꺾이게 되어 공기가 오래 머무를 수 있는 구조로 마찰열을 최소화한다.
또한, 상기 외부디스크와 상기 내부디스크 표면에 통공으로 공기가 빠져나가도록 상기 외부디스크와 상기 내부디스크에 일정한 간격으로 다수개의 통풍이 용이한 통풍구를 형성하여, 상기 통풍구로 인한 떨림과 방열방지 효과를 가지고 디스크와 패드의 마찰로 인한 열의 냉각속도를 빠르게 향상시키는데 그 목적이 있다.
목적을 달성하기 위한 구성으로는,
상용차용 전륜 디스크브레이크 장치에 있어서, 브레이크 디스크는 외부디스크와 내부디스크로 분리되어 구성되고,
상기 외부디스크와 상기 내부디스크의 중심축을 기준으로 방사형으로 형성되고 공기유입 부위가 비스듬하게 한번 꺽이고, 공기유출부에서 한번 더 꺽인 금속판이 상기 외부디스크와 상기 내부디스크 사이에 결합되어 장착되는 다수개의 날개;와
상기 외부디스크, 상기 내부디스크 및 상기 날개가 상호 결합 된 브레이크 디스크에서 날개와 날개의 틈 사이로 공기가 빠져나가도록 형성된 공간인 벤트홀;과
상기 외부디스크 측면과 상기 내부디스크 측면을 관통하여 형성된 통공으로 공기가 빠져나가도록 상기 외부디스크, 상기 내부디스크에 일정한 간격으로 다수개의 통풍구의 형상으로 이루어진다.
본 발명의 다른 특징으로는 상용차용 전륜 디스크브레이크 장치에 있어서,
브레이크 디스크는 외부디스크와 내부디스크로 분리되어 구성되고,
상기 외부디스크와 상기 내부디스크의 중심축을 기준으로 방사형으로 형성되고 공기유입부 부위가 비스듬하게 한번 꺾이고, 공기유출부에서 한번 더 꺾인 금속판이 상기 외부디스크와 내부디스크 사이에 결합 어 장착되는 다수개의 날개와 상기 외부디스크와 상기 내부디스크 및 상기 날개가 상호 결합 된 브레이크 디스크에서 날개와 날개의 틈 사이로 공기가 빠져나가도록 형성된 공간인 벤트홀과, 상기 외부디스크 측면과 상기 내부디스크 측면을 관통하여 형성된 통공으로 공기가 빠져나가도록 상기 외부디스크와 상기 내부디스크에 일정한 간격으로 다수개의 통풍구로 이루어져 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명은 상용차용 전륜 디스크브레이크 장치에 있어서, 디스크와 디스크 사이의 결합 되어 있는 날개는 날개와 날개 틈 사이로 두 번 꺽인 방사형 벤트홀이 형성되어 다량의 공기유입 및 오래 머무를 수 있으며 넓은 공기의 유통로를 확보할 수 있게 됨에 따라 원활한 공기 유통이 가능하며, 외부디스크와 내부디스크 표면에 관통되어 있는 통풍구로 인해 열 확산 작용 및 떨림과 방열방지 효과를 가짐으로써, 보다 효과적으로 디스크브레이크의 냉각 효과를 상승시키며 디스크의 손상 및 제동성능 저하 및 기능상실에 따른 안전사고를 미연에 방지할 수 있게 된다.
도 1은 종래의 자동차 디스크레이크에 대한 사시도.
도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 상용차용 전륜 디스크브레이크 장치에 대한 절단도.
도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 상용차용 디스크브레이크 장치에 대한 공기 흐름도.
도 4은 본 발명의 제 2실 시 예에 의한 상용차용 전륜 디스크브레이크 장치의 절단도.
도 5는 본 발명의 제 2실시예에 따른 상용차용 전륜 디스크브레이크 장치에 대한 공기 흐름도.
도 1은 종래의 자동차 디스크브레이크에 대한 사시도이고, 도 2는 본 발명 의 제 1실시예에 따른 냉각장치를 구비한 상용차용 전륜 디스크브레이크의 절단도이고, 도 3은 제 1실시예에 따른 상용차용 전륜 디스크브레이크의 공기 흐름도이고, 도 4는 본 발명의 제 2실시예에 따른 상용차용 전륜 디스크브레이크의 절단도이고, 도 5는 제 2실시예에 따른 상용차용 전륜 디스크브레이크의 공기 흐름도이다.
이하, 도면을 참고로 본 발명의 제 1실시예에 따른 구성요소를 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 상용차용 전륜 디스크브레이크의 사시도로써, 자동차 타이어 내부에 장착되어 있으며, 외부디스크(10a)와 내부디스크(20a) 및 브레이크 패드 등으로 나뉘어져 있다.
세부적으로는 도 2에 도시된 바와 같이 디스크브레이크의 내부에 패드와 마찰이 일어나는 상기 외부디스크(10a)와 상기 내부디스크(20a)의 중심축을 기준으로 상기 외부디스크(10a)와 내부디스크(20a)의 사이의 공기유입부(11a)에서 비스듬하게 한번 꺽이고, 공기유출부(12a)에서 한번 더 꺾인 굴곡부(31a)가 형성되며, 금속판이 방사형으로 나열되는 공기 이동경로의 안쪽 방향으로 꺾인 날개(30a)가 결합 되어 있으며, 상기 날개(30a)는 30~50개의 개수로 이루어지고, 상호 결합 된 디스크브레이크에서 상기 날개(30a)와 상기 날개(30a) 틈 사이로 공기가 유입, 유출되는 벤트홀(40a)이 형성되는 구조로 구성된다.
이하, 도면을 참고로 본 발명의 제 1실시예에 따른 작동상태를 설명하면 다음과 같다.
도 3에 도시된 바와 같이, 자동차가 주행중 제동시 브레이크 패달을 밟으면 패드와 상기 외부디스크(10a)와 상기 내부디스크(20a)의 마찰로 인하여 차량의 제동 역할을 하는데 있어서, 자동차의 바퀴가 회전시 상기 날개(30a)로 인하여 공기유입부(11a)로 공기가 유입되어 상기 벤트홀(40a)과 상기 굴곡부(31a)를 거쳐 공기유출부(12a)로 유출된다.
세부적으로는, 상기 날개(30a)는 비스듬하게 꺾여 있고 한번 더 꺾인 형상을 하고 있으며, 자동차의 바퀴가 회전시 상기 외부디스크(10a)와 상기 내부디스크(20a)의 상기 공기유입부(11a)로 외부의 공기가 다량으로 유입될 수 있게 해주며, 상기 날개(30a)의 형상으로 인해 넓게 형성된 상기 벤트홀(40a)로 유입된 다량의 공기는 바퀴의 회전에 의해 빠른 속도로 상기 공기유출부(12a)에 이동중인 공기는 상기 날개(30a)의 형상으로 공기 이동경로의 안쪽 방향으로 꺾인 상기 굴곡부(31)를 거쳐 이동경로가 바뀌어 상기 공기유출부(12a)로 이동하게 되며, 상기 외부디스크(10a)와 상기 내부디스크(20a)의 상기 공기유출부(12a)로 공기가 유출된다.
또한, 본 발명에서 상기 날개(30a)의 꺾여진 형상으로 인하여 종래의 벤트홀 보다 공간이 넓고, 상기 날개(30a)의 형상으로 생긴 상기 굴곡부(31a)로 인하여 유선형 날개보다 공기가 머무를 수 있는 시간이 오래 지속 되고 다량의 공기를 유입할 수 있다.
따라서, 본 발명의 디스크브레이크 장치는 종래의 디스크브레이크에 비하여 다량의 공기유입이 가능하며, 상기 날개(30a)의 꺾인 형상으로 인해 만들어진 상기 굴곡부(31a)로 공기가 상기 벤트홀(40a)에 오래 남아있으며, 방열을 최소화하고 냉각효과를 증대시킬 수 있다. 이에 대하여, 종래의 잦은 제동이나 급제동 등에 의해 발생 되었던 패드와 디스크의 마찰열로 인한 패드 마모, 디스크 변형, 마찰열의 높은 온도가 브레이크액으로 전달되어 베이퍼 록 현상을 발생시키는 등 제동성능 저하의 문제점들을 해결하는 효과가 있다.
이하, 도면을 참고로 본 발명의 제 2실시예에 따른 구성요소를 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 제 2실시예에 의한 상용차용 전륜 디스크브레이크의 절단도로써, 자동차 타이어 내부에 장착되어 있으며 외부디스크(10b)와 내부디스크(20b) 및 브레이크 패드 등으로 나뉘어져 있다.
세부적으로는 도 4에 도시된 바와 같이 디스크브레이크의 내부에 패드와 마찰이 일어나는 상기 외부디스크(10b)와 상기 내부디스크(20b)의 중심축을 기준으로 상기 외부디스크(10b)와 내부디스크(10b)의 사이의 공기유입부(11b)에서 비스듬하게 한번 꺾이고, 공기유출부(12b)에서 한번 더 꺾인 굴곡부(31b)가 형성되며, 금속판이 방사형으로 나열되는 공기 이동경로의 안쪽 방향으로 꺾인 날개(30b)가 결합 되어 있으며, 상기 날개(30b)는 30~50개의 개수로 이루어지고, 상호 결합 된 디스크브레이크에서 상기 날개(30b)와 상기 날개(30b) 틈 사이로 공기가 유입, 유출되는 벤트홀(40b)이 형성되고, 상기 외부디스크(10b)와 상기 내부디스크(20b)의 측면을 관통하여 상단부에 형성된 통공으로 공기가 빠져나가도록 일정한 간격으로 3개~10의 개수로 이루어지는 통풍구(50)로 구성된다.
이하, 도면을 참고로 본 발명의 제 2실 시 예에 따른 작동상태를 설명하면 다음과 같다.
도 5에 도시된 바와 같이, 자동차가 주행 제동시 브레이크 패달을 밟으면 패드와 상기 외부디스크(10b)와 상기 내부디스크(20b)의 마찰로 인하여 차량의 제동 역할을 하는데 있어서, 자동차의 바퀴가 회전시 상기 날개(30b)로 인하여 상기 공기유입부(11b)로 공기가 유입되어 상기 벤트홀(40b)과 상기 굴곡부(31b)를 거쳐 상기 공기유출부(12b)로 유출된다.
세부적으로는, 상기 날개(30b)는 비스듬하게 꺾여 있고 한번 더 꺾인 형상을 하고 있으며, 자동차의 바퀴가 회전시 상기 외부디스크(10b)와 상기 내부디스크(20b)의 상기 공기유입부(21b)로 외부의 공기가 다량으로 유입될 수 있게 해주며, 상기 날개(30b)의 형상으로 인해 넓게 형성된 상기 벤트홀(40b)로 유입된 다량의 공기는 바퀴의 회전에 의해 빠른 속도로 상기 공기유출부(12b)로 이동중인 공기는 상기 날개(30b)의 형상으로 공기 이동경로의 안쪽 방향으로 꺾인 상기 굴곡부(31)를 거쳐 이동경로가 바뀌어 상기 공기유출부(12b)로 이동하게 되며, 상기 외부디스크(10b)와 상기 내부디스크(20b)의 상기 공기유출부(12b)로 공기가 유출되며, 상기 외부디스크(10b)와 상기 내부디스크(20b) 표면 상단부에 일정하게 형성된 상기 통풍구(50)로도 공기가 유입, 유출될 수 있으며, 주행중 냉각 및 통풍 작용을 통해 패드와 상기 외부디스크(10b)와 상기 내부디스크(20b)의 마찰에 의한 마찰열의 발산속도가 빠르도록 함으로써 반복적인 마찰에 의해 상기 외부디스크(10b)와 상기 내부디스크(20b)가 고온상태로 되는 것을 방지하고 있다.
또한, 본 발명에서 상기 날개(30b)의 꺾여진 형상으로 인하여 종래의 벤트홀 보다 공간이 넓고, 상기 날개(30b)의 형상으로 생긴 상기 굴곡부(31b)로 인하여 유선형 날개보다 공기가 머무를 수 있는 시간이 오래 지속 되고 다량의 공기를 유입할 수 있다.
그리고, 상기 외부디스크(10b)와 상기 내부디스크(20b) 측면에 일정하게 형성되어 있는 상기 통풍구(50)로 인하여 상기 벤트홀(40b)과 같이 원활한 통풍 및 냉각 효과를 가진다.
따라서, 본 발명의 디스크브레이크 장치로 종래의 디스크브레이크가 가지는 효과에 비하여 다량의 공기유입이 가능하며, 상기 날개(30b)의 꺾인 형상으로 인해 만들어진 상기 굴곡부(31b)로 공기가 상기 벤트홀(40b)에 오래 남아있으며, 방열을 최소화하고, 상기 외부디스크(10b)와 상기 내부디스크(20b)의 표면 상단부에 일정하게 형성된 타공으로 인한 상기 통풍구(50)로 인하여 통풍과 떨림 및 방열방지 효과를 가지며 냉각효과를 증대시킬 수 있다. 이에 대하여, 종래의 잦은 제동이나 급제동 등에 의해 발생 되었던 패드와 디스크의 마찰열로 인한 패드 마모, 디스크 변형, 마찰열의 높은 온도가 브레이크액으로 전달되어 베이퍼 록 현상을 발생시키는 등 제동성능 저하의 문제점들을 해결하는 효과가 있다.
본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부된 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.
10a : 외부디스크 20a : 내부디스크
11a : 공기유입부 12a : 공기유출부
30a : 날개 31a : 굴곡부
40a : 벤트홀 10b : 외부디스크
20b : 내부디스크 11b : 공기유입부
12b : 공기유출부 30b : 날개
31b : 굴곡부 40b : 벤트홀
50 : 통풍구

Claims (5)

  1. 외부디스크(10a)와 내부디스크(20a)로 분리되어 있는 상용차용 전륜디스크 브레이크 장치에 있어서,
    상기 외부디스크(10a)와 내부디스크(20a)의 중심축을 기준으로 방사형으로 형성되며 상기 외부디스크(10a)와 내부디스크(20a)의 외주면에 공기유입부(11a)가 형성되고, 내측에 공기유출부(12a)가 형성되며 상기 외부디스크(10a)와 내부디스크(20a) 사이에 굴곡부(31a)를 갖는 직선 형상의 30~50개의 날개(30a,30b)와;
    상기 날개(30a,30b)와 날개(30a,30b) 사이로 공기가 빠져나가도록 형성된 공간인 벤트홀(40a,40b)과;
    공기가 빠져나가도록 상기 외부디스크(10a)와 내부디스크(20a) 측면을 관통하여 일정한 간격으로 구비되며, 3~10개의 통풍구(50);가 형성된 것을 특징으로 하는 상용차용 전륜 디스크브레이크 장치.
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