KR19980059984U - 자동차의 디스크식 브레이크용 냉각핀 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동차의 디스크식 브레이크용 냉각핀을 개시한다. 개시된 본 고안은, 캘리퍼내에 이동가능하게 끼워진 피스톤의 전면에 부착된 패드가 유압에 의해 전진되어, 차륜과 함께 회전되고 외곽이 두 겹으로 이루어진 디스크(5)와 마찰접촉되어 제동을 거는 디스크식 브레이크에서, 상기 디스크(5)의 외곽 사이에 일정간격을 두고 방사형으로 배치되도록 개재되어, 상기 디스크(5)와 패드간의 마찰열을 외부로 방열시키는 다수의 냉각핀(7)으로서, 그 각 사이의 디스크 부분내로 외부의 공기를 강제유입시키는 형상인 비틀린 S자형인 것을 특징으로 한다.

Description

자동차의 디스크식 브레이크용 냉각핀

본 고안은 자동차의 디스크식 브레이크용 냉각핀에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 차륜의 디스크에 유압으로 작동되는 피스톤이 마찰접촉되어 제동력이 발생되는 디스크식 브레이크의 작동에 의해 발열되는 열을 외부로 방출시키는 냉각핀에 관한 것이다.

자동차의 브레이크는 주행하는 자동차를 감속 또는 정지시킴과 동시에 주차 상태를 유지하기 위해 사용되는 중요한 장치로서, 일반적으로 마찰력을 이용하여 자동차의 운동 에너지를 열 에너지로 전환시키고, 전환된 에너지를 대기속으로 방출시키므로써 제동작용을 하는 마찰식 브레이크가 주로 사용되고 있다.

이러한 제동작용을 하는 브레이크는 차륜에 장착되어 마찰작용을 하는 요소에 따라 드럼식과 디스크식으로 구분된다. 드럼식은 브레이크 페달에 연동되어 제동 유압이 발생되는 마스터 실린더에서 유압을 제공받아 작동되는 브레이크 슈가 차륜에 장착되어 함께 회전되는 드럼에 마찰접촉되므로써, 제동작용을 하도록 되어 있어서, 디스크식은 차륜에 장착된 디스크에 유압에 의해 작동되는 피스톤이 마찰접촉되므로써 제동작동을 하는 방식으로서, 도 1 및 도 2에 종래의 디스크식 브레이크가 도시되어 있다. 도 1은 사시도이고, 도 2는 단면도이다.

도시된 바와 같이, 마스터 실린더에서 발생된 유압이 제공되는 브레이크 파이프(1)의 양단에 실린더가 형성된 한 쌍의 캘리퍼(2)가 연결되어 있고, 각 캘리퍼(2)의 실린더내의 피스톤(3)이 왕복이동가능하게 끼워져 있다. 피스톤(3)의 전면에는 패드(4)가 부착되어 있으며, 이 패드(4)와 마찰접촉되는 디스크(5)가 차륜에 장착되어 함께 회전하도록 되어 있다.

상기와 같이 구성되어서, 브레이크 페달을 밟으면 마스터 실린더에서 유압이 발생되어, 브레이크 파이프(1)를 통해 캘리퍼(2)로 공급된다. 유압은 피스톤(3)이 후단부로 공급되어 피스톤(3)을 전진시키게 되고, 패드(4)가 디스크(5)와 마찰접촉을 하게 되므로써, 제동작용이 일어나게 된다.

그런데, 상기와 같이 패드(4)와 디스크(5)가 마찰접촉되어 제동력을 발생시키는중에 마찰열이 당연히 발생되고, 이를 신속히 방열시키지 않으면 디스크(5)가 손상되고 패드(4)의 마모량이 늘어나 패드(4)의 교체시기가 단축되고, 결과적으로 디스크식 브레이크 수명을 단축시키게 된다.

따라서, 제동작용에 따른 마찰열을 신속히 방열시키도록, 디스크(5)에는 다수의 냉각핀을 구비시켜야 하고, 이러한 기능을 하는 종래의 냉각핀이 도 3 및 도 4에 도시되어 있다.

도 3은 디스크 정면도이고, 도 4는 도 3의 IV-IV선을 따라 취한 단면도로서, 도 4에 도시된 바와 같이, 디스크(5)의 외곽은 소정거리로 이격배치된 두 겹으로 이루어져 있고, 그 사이에 박판 형상으로 이루어진 다수의 냉각핀(6)이 개재되어 있는데, 냉각효과를 보다 향상시키기 위해서 도 3에 도시된 바와 같이 기존의 24개에서 늘어난 36개의 냉각핀(6)이 일정간격을 두고 방사형으로 배치되어 있다.

그런데, 종래의 냉각핀(6)은 전술된 바대로 그 형상이 단순한 박판 형상이기 때문에, 각 냉각핀(6) 사이로 외부의 공기를 강제유입시키는 효과가 좋지 않다. 따라서, 냉각핀(6)이 위치한 디스크(5) 부분이 각 냉각핀(6) 사이의 디스크(5) 부분보다 빨리 냉각되어, 디스크(5)와 마찰접촉되는 패드(4)에 가해지는 마찰력이 국부적으로 상이하게 된다. 즉, 냉각핀(6)의 위치한 부분과 마찰접촉되는 패드(4)에 가해지는 마찰력이 그렇지 않은 부분이 마찰력보다 크게 되어 패드(4)에 진동이 발생되고, 이 진동이 브레이크 유압을 통해 브레이크 페달이나 조향핸들로 전달되므로써, 운전자는 제동동작중에 심하게 떨리게 되는 현상을 느끼게 되는 문제점이 있었다. 이러한 현상을 쥬더(judder) 현상이라 한다.

이러한 쥬더 현상을 억제시키기 위해, 종래에는 박판 형상의 냉각핀(6)의 개수를 기존의 24개에서 36개로 증가시켰지만, 냉각핀(6)이 박판 형상이기 때문에 각 냉각핀(6) 사이로 공기를 강제유입시키는 효과는 여전히 나빠서, 냉각효과가 국부적으로 상이하게 되는 현상을 방지할 수는 없었다.

또한, 냉각효과를 높이기 위해서 냉각핀(6)의 길이를 늘이면 되지만, 디스크(5) 사이에 개재되는 냉각핀(6)의 형상이 직선인 박판이기 때문에, 길이를 늘이는데는 제한이 따르는 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안은 종래의 냉각핀으로 인해 야기되는 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 냉각핀의 형상을 변경하여 각 냉각핀 사이로 외부의 공기를 강제유입시키는 효과를 극대화시키므로써, 디스크의 냉각이 균일하게 되어 쥬더 현상을 보다 효과적으로 억제시킬 수 있는 자동차의 디스크식 브레이크용 냉각핀을 제공하는데 목적이 있다.

도 1 및 도 2는 일반적인 디스크식 브레이크를 나타낸 것으로서,

도 1은 사시도

도 2는 단면도

도 3 및 도 4는 종래의 디스크식 브레이크용 냉각핀을 나타낸 것으로서,

도 3은 정면도

도 4는 도 3의 IV-IV선을 따라 취한 단면도

도 5는 본 고안에 따른 디스크식 브레이크용 냉각핀을 나타낸 단면도

도 6은 본 고안의 냉각핀에 의해 외부의 공기가 디스크내로 강제유입되는 현상을 나타낸 설명도

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

5 : 디스크7 : 냉각핀

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 고안은, 캘리퍼내에 이동가능하게 끼워진 피스톤의 전면에 부착된 패드가 유압에 의해 전진되어, 차륜과 함께 회전되고 와곽이 두 겹으로 이루어진 디스크와 마찰접촉되어 제동을 거는 디스크식 브레이크에서, 상기 디스크의 외곽 사이에 일정간격을 두고 방사형으로 배치되도록 개재되어, 상기 디스크와 패드간의 마찰열을 외부로 방열시키는 다수의 냉각핀으로서, 그 각 사이의 디스크 부분내로 외부의 공기를 강제유입시키는 형상인 비틀린 S자형인 것을 특징으로 한다.

상기된 본 고안의 구성에 의하면, 냉각핀의 형상의 종래의 단순 박판에서 비틀린 S자 형상으로 변경되었으므로, 외부의 공기를 각 냉각핀 사이로 강제유입시키는 효과가 향상되어 디스크의 냉각효과가 전체적으로 균일해지고, 아울러 냉각핀의 길이도 늘어나게 되었으므로, 냉각효과가 향상되고 쥬더 현상을 억제시키는 효과가 향상된다.

[실시예]

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 5는 본 고안에 따른 디스크식 브레이크용 냉각핀을 나타낸 단면도이고, 도 6은 본 고안의 냉각핀에 의해 외부의 공기가 디스크내로 강제유입되는 현상을 나타낸 설명도이다.

참고로, 본 실시예의 구성을 설명함에 있어, 명세서의 서두에서 설명된 종래의 기술과 동일한 부분에 대해서는 설명의 중복을 피하기 위하여 반복설명은 생략하고 개선된 부분만을 주로하여 설명하며, 또한 동일부번을 사용한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 디스크(5)의 외곽에 일정 간격을 두고 방사형으로 개재되는 냉각핀(7)의 형상이, 종래의 단순 박판에서 본 고안에서는 비틀린 S자 형상으로 변경된다. 즉, 냉각핀(7)은 소위 꽈배기식으로 비틀린 형상으로 이루어진다. 따라서, 디스크(5) 사이의 거리는 종래와 동일하지만, 냉각핀(7)의 비틀린 S자 형상이므로 그 길이가 종래보다 늘어나게 되어 열전달율이 향상되고, 따라서 냉각효과도 당연히 향상된다.

또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 디스크(5)의 회전방향이 시계 반대방향일 때, 외부 공기가 화살표로 도시된 바대로, 비틀린 S자 형상의 냉각핀(7)을 따라 디스크(5)내로 강제유입되는 효과가 우수해진다. 즉, 비틀린 S자 형상의 냉각핀(7)은 일종의 프로펠러와 같은 기능을 하게 되어, 외부의 공기를 각 냉각핀(7) 사이의 디스크(5) 부분에는 강제유입시키게 된다. 따라서, 냉각핀(7)이 있는 부분 뿐만 아니라 그 사이의 부분에도 냉각효과가 향상되어, 디스크(5) 전체의 냉각율이 균일하게 이루어진다.

결과적으로, 디스크(5)와 마찰접촉되는 패드에 가해지는 마찰력이 균일해지므로써, 패드에서 진동 발생이 억제되어 쥬더 현상을 억제시킬 수가 있게 된다.

상기된 바와 같이 본 고안에 의하면, 냉각핀(7)의 형상이 비틀린 S자형이므로, 그 길이가 종래보다 늘어나게 되어 냉각효과가 우수해지고, 또한 외부의 공기를 각 냉각핀(7) 사이로 강제유입시키는 효과가 우수해지게 되므로써, 디스크(5)의 냉각율이 국부적으로 차이가 나지 않고 균일해질 수가 있게 되어, 쥬더 현상을 억제시킬 수가 있게 된다.

한편, 본 고안은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims (1)

1. 캘리퍼내에 이동가능하게 끼워진 피스톤의 전면에 부착된 패드가 유압에 의해 전진되어, 차륜과 함께 회전되고 와곽이 두 겹으로 이루어진 디스크와 마찰접촉되어 제동을 거는 디스크식 브레이크에서, 상기 디스크의 외곽 사이에 일정간격을 두고 방사형으로 배치되도록 개재되어, 상기 디스크와 패드간의 마찰열을 외부로 방열시키는 다수의 냉각핀으로서,

   그 각 사이의 디스크 부분내로 외부의 공기를 강제유입시키는 형상인 비틀린 S자형인 것을 특징으로 하는 자동차의 디스크식 브레이크용 냉각핀.