KR19980030708U - 자동차 디스크 브레이크의 냉각 장치 - Google Patents

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Abstract

본 고안의 목적은 자동차의 차륜과 일체로 회전하는 디스크 로터의 양측면을 유압에 의해 작동하는 브레이크 라이닝이 압착하여 제동력을 발생하는 제동 장치인 디스크 브레이크용 디스크 로터의 냉각 장치에 관한 것이다.
본 고안의 구성은 차륜에 엔진의 동력을 전달하는 액슬 축(100)으로 블레이드(18)를 설치하되, 디스크 로터(12)의 내측면에 근접하게 설치하여서 액슬 축(100)의 동작에 따라 회전되어 디스크 로터(12)의 내측면을 강제 통풍시키도록 하는 것이다.

Description

자동차 디스크 브레이크의 냉각 장치
본 고안은 자동차의 차륜과 일체로 회전하는 디스크 로터의 양측면을 유압에 의해 작동하는 브레이크 라이닝이 압착하여 제동력을 발생하는 제동 장치인 디스크 브레이크용 디스크 로터의 냉각 장치에 관한 것으로, 특히, 엔진의 동력을 바퀴에 전달하는 액슬 축에 방사상으로 블레이드를 일체로 설치하되, 이 블레이드가 디스크 로터와 근접하도록 설치하여서 자동차의 주행중 제동력에 의해 디스크 로터에 발생되는 마찰열을 자연 통풍에 의한 냉각과 아울러 액슬 축의 동작과 동시에 회전하는 블레이드에서 발생되는 강제 통풍으로 냉각시키도록 하여 디스크 브레이크의 냉각 효과를 극대화할 수 있도록 하는 자동차 디스크 브레이크의 냉각 장치에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 제동 장치는 주행 중의 자동차를 감속하거나 정지시키거나 또는 정지의 상태를 유지하기 위한 것으로, 마찰 브레이크가 주로 사용되어 왔으며, 이것은 주행중 운동 에너지를 기계적인 마찰 장치에 의해서 열 에너지로 바꾸어 그의 마찰열을 대기중에 방출하여 제동을 하는 방식이다.
근래에 들어서는 브레이크 기구의 개발, 마찰 재료 등의 성능 향상 등으로 초기의 브레이크와는 비교가 되지 않을 정도로 고성능의 브레이크가 개발되고 있다. 상기 마찰 브레이크 이외의 브레이크도 보조 브레이크로서 개발되어 주 브레이크의 작용을 보완하고 있는 것도 있다. 또한 브레이크의 조작력을 경감하기 위해서 제동 배력 장치가 사용되며, 한편 제동시 차량의 안정성을 확보하기 위해서 안정성이 높고, 운전자의 피로가 적은 이상적인 브레이크에 접근하고 있다.
그리고, 최고 속도와 자동차 중량에 대하여 충분한 제동 작용을 하여야 하고, 신뢰성 및 내구성이 커야 하며, 작동이 확실하여야 한다.
도 1 에는 일반적인 브레이크 계통도가 도시되어 있는데, 자동차의 전방 차륜에는 디스크 브레이크(10)가 후방 차륜에는 드럼 브레이크(30)가 적용되고 있다.
상기 드럼 브레이크(30)는 차륜과 일체가 되어 회전하는 브레이크 드럼에 마찰재를 부착한 브레이크 슈를 안쪽으로부터 압착하여 제동력을 발생하는 것으로, 브레이크 슈를 확장하여 브레이크 드럼의 안쪽을 누르는 것을 작은 휠 실린더로써, 이 휠 실린더는 유압에 의해 움직여진다.
상기 디스크 브레이크(10)는 차륜과 일체로 회전하는 원판형의 디스크 로터(12)에 마찰재인 라이닝(16)을 부착한 브레이크 슈로 양쪽으로부터 압박하여 제동력을 발생하는 것으로, 디스크 로터(12)를 강하게 압박하는 브레이크 슈는 캘리퍼 하우징내의 피스톤에 의하여 누르는데 브레이크 슈와 피스톤을 수용하고 있는 디스크 브레이크의 주요 부품을 캘리퍼(14)라고 한다. 그리고 디스크 로터(12)의 마찰면이 공기중에 노출되어 있으므로 냉각이 양호하고, 고온이 되어도 드럼 브레이크(30) 처럼 제동력이 떨어지거나 또는 페달(22) 반응이 변하는 일이 없다.
이러한 디스크 브레이크(10) 및 드럼 브레이크(40)는 일반적으로 유압 브레이크라하고 있으며, 파스칼의 원리를 이용한 것으로, 그 작용은 첫째로, 브레이크 페달(22)을 밟음으로써 밟는 힘의 3∼5배의 힘으로 마스터 실린더(20)를 눌러 유압을 발생시킨다. 둘째로, 마스터 실린더(20)에서 발생한 유압은 브레이크 라인을 통해 캘리퍼(14)나 휠 실린더에 전달된다. 셋째로, 전달된 유압은 캘리퍼(14)나 휠 실린더에 있는 피스톤을 누르고 피스톤은 각각의 브레이크 슈를 디스크 로터 또는 드럼에 압착시켜 제동력을 발생하는 것이다.
종래의 디스크 브레이크(10)는 캘리퍼(14)와 디스크 로터(12)로 구성되고, 상기 디스크 로터(12)는 마찰재인 라이닝(16)을 부착한 브레이크 슈가 설치되며, 이 브레이크 슈를 동작시키는 피스톤이 설치되었다.
상기 디스크 로터(12)에는 라이닝(16)을 부착한 브레이크 슈로 하여금 양쪽으로부터 압착하여 제동력을 발생하는 것으로, 디스크 로터(22)를 강하게 압착하는 브레이크 슈는 캘리퍼(14) 하우징 내의 피스톤에 의하여 동작하게 된다.
그런데 이러한 종래의 디스크 로터(12)는 마찰면이 공기 중에 노출되어 있으므로 냉각이 양호하고, 고온이 되어도 드럼 브레이크처럼 제동력이 떨어지거나 또는 페달 반응이 변하는 일이 없는 등의 장점은 있으나, 라이닝(16)과의 마찰면 사이에 벤틸레이터가 설치되는 구조에 제한이 있어 열 방출이 용이한 설계가 이루어지지 못하고, 또한 열 방출에는 한계가 있으므로 잦은 제동시 디스크 로터(12)가 열 변형되어 제동 성능이 저하됨과 동시에 제동시 핸들 떨림 현상이 발생하게 되는 등의 문제점이 있었다.
더욱이 자연 통풍에 의해 발생되는 열을 냉각하고 있어 디스크 로터(12)의 외측면은 어느 정도 냉각되는 장점은 있으나, 내측면은 더스트 커버와 근접하게 설치되어 대류 되는 복사열에 의해 냉각 효과가 감소되는 문제점이 있었다.
본 고안은 상기와 같은 사정을 고려하여 이루어진 것으로, 그 목적은 엔진의 동력을 바퀴에 전달하는 액슬 축에 방사상으로 블레이드를 일체로 설치하되, 이 블레이드가 디스크 로터와 근접하도록 설치하여서 자동차의 주행중 제동력에 의해 디스크 로터에 발생되는 마찰열을 자연 통풍에 의한 냉각과 아울러 액슬 축의 동작과 동시에 회전하는 블레이드에서 발생되는 강제 통풍으로 냉각시키도록 하여 디스크 브레이크의 냉각 효과를 극대화할 수 있도록 하는 자동차 디스크 브레이크의 냉각 장치를 제공하는 것이다.
본 고안은 상기와 같은 목적을 달성하기 위해 차륜에 엔진의 동력을 전달하는 액슬 축으로 블레이드를 설치하되, 디스크 로터의 내측면에 근접하게 설치하여서 액슬 축의 동작에 따라 회전되어 디스크 로터의 내측면을 강제 통풍시키도록 하는 자동차 디스크 브레이크의 냉각 장치를 제공함에 의해 달성된다.
도 1 은 일반적인 브레이크의 계통도,
도 2 는 본 고안의 구성을 보인 단면 예시도이다.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
(10) : 디스크 브레이크 (12) : 디스크 로터
(14) : 캘리퍼 (16) : 라이닝
(18) : 블레이드 (20) : 마스터 실린더
(22) : 브레이크 페달 (30) : 드럼 브레이크
(100) : 액슬 축 (182) : 블레이드 홀더
다음 본 고안의 실시예를 도면에 의거하여 구체적으로 설명하겠다.
도 2 에는 본 고안에 따른 자동차 디스크 브레이크의 냉각 장치가 도시되어 있는데, 이 자동차 디스크 브레이크의 냉각 장치는 엔진의 동력을 바퀴에 전달하는 액슬 축(100)에 동심원상으로 설치되는 블레이드(18)로 구성된다.
상기 블레이드(18)는 액슬 축(100)과 일체로 결합되는 블레이드 홀더(182)의 외부 둘레에 방사상으로 다수개 형성된다.
상기 블레이드(18)는 또한 디스크 로터(12)의 내측면에 위치하는 더스트 커버와 근접하게 설치되어 강제 통풍으로 이 더스트 커버를 냉각시키게 되는 것이다.
따라서, 자동차의 주행중 디스크 로터(12)는 자연 통풍에 의해 냉각되고, 또한 냉각에 의해 더스트 커버로 대류 되는 복사열을 액슬 축(100)과 일체로 회전하는 블레이드(18)에 의해 냉각된다.
더욱이 블레이드(18)에 의한 강제 통풍으로 더스트 커버의 외측면이 냉각됨과 동시에 디스크 로터(12)의 내측면도 함께 냉각시키게 되는 것이다.
다시 설명하면 차륜과 일체로 회전하는 원판형 디스크 로터(12)의 양측면을 마찰 부재(16)가 압착하여 제동력을 발생하는 자동차 디스크 브레이크(10)에 있어서, 상기 차륜에 엔진의 동력을 전달하는 액슬 축(100)으로 블레이드(18)를 설치하되, 디스크 로터(12)의 내측면에 근접하게 설치하여서 액슬 축(100)의 동작에 따라 회전되어 디스크 로터(12)의 내측면을 강제 통풍시키도록 하는 것이다.
그러면 도 2를 참조하여 효과에 관해 설명하겠다.
제동시 라이닝(16)의 압착으로 디스크 로터(12)에 마찰열이 발생되면, 이 디스크 로터(12)는 자연 통풍에 의해 냉각됨과 동시에 열이 방출되고, 이 과정에서 방출되는 열이 더스트 커버로 대류 하게 되는데, 이때에도 액슬 축(100)에 결합된 블레이드(18)에 의한 강제 통풍으로 대류 되는 복사열이 냉각됨과 동시에 디스크 로터(12)의 내측면을 냉각시키게 되는 것이다.
따라서, 자연 통풍 및 강제 통풍에 의해 디스크 브레이크의 냉각 효과를 상승시킬 수 있는 것이다.
그러므로, 내구성의 향상 및 제동 성능의 향상으로 사용자에게 신뢰감을 줄 수 있는 것이다.

Claims (1)

  1. 차륜과 일체로 회전하는 원판형 디스크 로터(12)의 양측면을 마찰 부재(16)가 압착하여 제동력을 발생하는 자동차 디스크 브레이크(10)에 있어서;
    상기 차륜에 엔진의 동력을 전달하는 액슬 축(100)으로 블레이드(18)를 설치하되, 디스크 로터(12)의 내측면에 근접하게 설치하여서 액슬 축(100)의 동작에 따라 회전되어 디스크 로터(12)의 내측면을 강제 통풍시키도록 하는 것을 특징으로 하는 자동차 디스크 브레이크의 냉각 장치.
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