KR20060054557A - 자동차의 디스크 브레이크 냉각장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 주행 중에 제동을 하는 자동차의 디스크 브레이크 냉각장치에 관한 것으로, 반복하여 브레이크 페달을 밟더라도 디스크 브레이크가 과열되는 현상을 미연에 방지할 수 있도록 한 것이다.

이를 위해, 캘리퍼 어셈블리(1)에 설치되어 냉각수(2)를 저장하는 냉각수 탱크(3)와, 상기 냉각수 탱크로부터 냉각수를 공급하는 냉각수 배출관(4)과, 상기 냉각수 배출관상에 설치되어 냉각수의 과잉 배출을 억제하는 흡수부재(6)와, 상기 냉각수 배출관의 끝단에 설치되어 디스크(5)가 과열되면 열 팽창하여 냉각수 배출관의 출구를 개방하는 밸브체(7)로 구성된 것이다.

Description

자동차의 디스크 브레이크 냉각장치{Device of Cooling a Disc Brake of an Automobile}

도 1은 일반적인 자동차의 브레이크 시스템을 나타낸 개략도

도 2는 도 1에서 디스크 브레이크의 장착상태를 나타낸 종단면도

도 3은 본 발명이 장착된 상태의 구성도

도 4는 본 발명의 요부를 나타낸 구성도

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 작동상태를 설명하기 위한 구성도

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 캘리퍼 어셈블리 3 : 냉각수 탱크

4 : 냉각수 배출관 5 : 디스크

6 : 흡수부재 7 : 밸브체

7a : 노즐

본 발명은 자동차의 주행 중에 제동을 하는 자동차의 브레이크 시스템에 관한 것으로서, 좀더 구체적으로는 반복적인 제동에 따라 디스크 브레이크가 과열되는 현상을 미연에 방지하기 위한 자동차의 디스크 브레이크 냉각장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 브레이크장치는 푸트 브레이크 및 주차 브레이크로 대별되는데, 푸트 브레이크는 승용차의 경우 유압을 이용하여 바퀴 축에 장착되어 함께 회전하는 디스크 브레이크 또는 드럼 브레이크를 제어함으로써 자동차의 제동력을 발생시키게 된다.

즉, 디스크 브레이크의 경우 바퀴 축과 함께 회전하는 디스크를 캘리퍼 어셈블리가 소정의 압력으로 클램핑하므로써 제동력이 발생되는 것이다.

도 1은 일반적인 자동차의 브레이크 시스템을 나타낸 개략도이고 도 2는 도 1에서 디스크 브레이크의 장착상태를 나타낸 종단면도로서, 제동력을 발생시키는 브레이크 페달(50)과, 상기 브레이크 페달(50)에 연결되어 있고 흡기의 부압이 연통되도록 설치된 부스터(51)와, 상기 부스터(51)와 연결되어 있고 전, 후륜 브레이크(52)(53)에 유압 배관(도시는 생략함)으로 연결된 마스터 실린더로 구성되어 있다.

상기 전, 후륜 브레이크(52)(53) 중 전륜에는 디스크 브레이크가 많이 사용되는데, 그 구성은 바퀴 축에 결합되어 있는 허브(56)와, 상기 허브(56)에 밀착되도록 바퀴 축에 끼워진 너클(57)과, 상기 허브(56)에 밀착 고정된 브레이크 디스크 (58)와, 상기한 디스크(58)의 바깥 측에 끼워짐과 아울러 패드(59)의 사이에 재개되도록 설치되고 패드(59)와 접촉되도록 피스톤(60)이 개재된 캘리퍼 어셈블리(61)로 구성되어 있다.

따라서 주행 중에 운전자가 제동을 위해 브레이크 페달을 밟으면 상기 부스터(51)와 마스터 실린더(55)를 통해 가압된 유체가 캘리퍼 어셈블리(61)의 피스톤(60)에 압력을 가하게 되고, 이에 따라 피스톤(60)이 패드(59)를 디스크(58) 방향으로 압박하여 바퀴 축과 함께 회전되는 디스크(58)를 클램핑하게 되므로 자동차의 주행이 중단된다.

이러한 제동 작용은 자동차의 구동력이 디스크(58)와 패드(59)의 마찰열로 방출되면서 이루어지게 된다.

그러나 이러한 종래의 제동장치는 디스크와 패드의 마찰로 자동차를 제동시키도록 되어 있어 장거리 운행시 또는 연속되는 내리막길의 주행시 반복적으로 제동을 하면 패드와 디스크의 온도가 과도하게 증가되고, 이에 따라 캘리퍼 어셈블리에 공급된 유체에 공기가 발생되어 제동력을 현저하게 저하시키는 일명 "베이퍼 록"현상을 유발시키게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 디스크의 인접부위에 디스크의 과열에 따라 냉각수를 자동으로 공급하는 냉각장치를 설치하여 디스크의 과열에 따라 베이퍼 록이 발생되는 현상을 미연에 방지할 수 있도 록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형태에 따르면, 캘리퍼 어셈블리에 설치되어 냉각수를 저장하는 냉각수 탱크와, 상기 냉각수 탱크로부터 냉각수를 공급하는 냉각수 배출관과, 상기 냉각수 배출관상에 설치되어 냉각수의 과잉 배출을 억제하는 흡수부재와, 상기 냉각수 배출관의 끝단에 설치되어 디스크가 과열되면 열 팽창하여 냉각수 배출관의 출구를 개방하는 밸브체로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차의 디스크 브레이크 냉각장치가 제공된다.

이하, 본 발명을 일 실시예로 도시한 도 3 내지 도 5를 참고하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명이 장착된 상태의 구성도이고 도 4는 본 발명의 요부를 나타낸 구성도이며 도 5a 및 도 5b는 본 발명의 작동상태를 설명하기 위한 구성도로서, 본 발명은 캘리퍼 어셈블리(1)에 냉각수(2)를 저장하는 냉각수 탱크(3)가 설치되어 있고 상기 냉각수 탱크의 하부에는 냉각수(2)를 배출하는 냉각수 배출관(4)이 설치되어 있는데, 상기 냉각수 배출관(4)은 냉각수 탱크(3)의 배출구로부터 상향 절곡되었다가 "U"형상으로 하향 절곡된 형태를 취하고 있다.

이는, 반복적인 제동으로 디스크(5)가 과열될 경우에만 냉각수 탱크(3)로부터 냉각수(2)가 소량씩 배출되도록 하기 위함이다.

상기 냉각수 배출관(4)상에 냉각수(2)의 과잉 배출을 억제하는 스펀지와 같 은 흡수부재(6)가 설치되어 있고 상기 냉각수 배출관(4)의 끝단에는 디스크(5)가 과열되면 열 팽창하여 냉각수 배출관(4)의 출구를 개방하는 밸브체(7)가 설치되어 있다.

상기 밸브체(7)는 바이메탈과 같이 선팽창률이 서로 다른 2개의 금속으로 이루어져 있고 상기 밸브체(7)의 선단에는 쐐기형상의 노즐(7a)이 형성되어 냉각수 배출관(4)의 내부에 끼워지게 되는데, 디스크(5)가 과열되지 않은 상태에서는 냉각수(2)의 배출이 불가능해지도록 노즐(7a)의 둘레면에 패킹(도시는 생략함)을 설치하는 것이 보다 바람직하다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 디스크(5)가 과열되지 않은 정상적인 상태에서는 열팽창률이 서로 다른 2개의 금속으로 이루어진 밸브체(7)가 도 5a와 같이 냉각수 배출관(4)의 출구를 폐쇄하고 있으므로 냉각수 탱크(3)내에 있던 냉각수(2)가 배출되지 않는다.

그러나 정체구간이 긴 도로를 주행하거나, 내리막길의 주행으로 운전자가 반복해서 브레이크 페달을 밟으면 브레이크 패드(8)가 디스크(5)를 반복적으로 클램핑하게 되므로 디스크(5)의 온도가 상승하게 된다.

이와 같이 디스크(5)의 온도가 상승하여 설정된 온도 이상이 되면 캘리퍼 어셈블리(1) 내의 온도가 상승하게 되는데, 이에 따라 설정된 온도 이상에 도달하면 밸브체(7)가 도 5b와 같이 팽창하여 냉각수 배출관(4)의 출구를 개방하게 되므로 냉각수 탱크(3)내에 있던 냉각수(2)가 냉각수 배출관(4)을 통해 배출되어 디스크(5)측으로 비산되므로 디스크(5)가 냉각된다.

상기 냉각수 배출관(4)을 통해 배출되는 냉각수(2)에 의해 디스크(5)가 냉각되고 나면 열팽창하면서 냉각수 배출관(4)을 출구를 개방하였던 밸브체(7)가 초기상태로 환원되면서 냉각수 배출관(4)의 출구를 폐쇄하게 되므로 냉각수(2)의 배출이 중단된다.

상기한 바와 같은 동작시 냉각수 배출관(4)상에 흡수부재(6)가 설치되어 있어 냉각수(2)의 과잉 배출을 억제하게 됨은 물론 노즐(7a)의 둘레 면에 패킹이 설치되어 있어 냉각수 탱크(3) 내의 냉각수(2)가 소진되는 현상을 미연에 방지하게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 냉각수 탱크를 캘리퍼 어셈블리에 장착하는 구조에 의해 디스크가 과열될 경우에만 밸브체에 의해 냉각수 배출관의 출구를 개방하여 디스크를 냉각시키게 되므로 디스크의 과열에 따른 베이퍼 록이 발생되는 현상을 미연에 방지하게 되는 효과를 얻게 된다.

Claims (5)

1. 캘리퍼 어셈블리에 설치되어 냉각수를 저장하는 냉각수 탱크와, 상기 냉각수 탱크로부터 냉각수를 공급하는 냉각수 배출관과, 상기 냉각수 배출관상에 설치되어 냉각수의 과잉 배출을 억제하는 흡수부재와, 상기 냉각수 배출관의 끝단에 설치되어 디스크가 과열되면 열 팽창하여 냉각수 배출관의 출구를 개방하는 밸브체로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차의 디스크 브레이크 냉각장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 냉각수 배출관은 냉각수 탱크의 배출구로부터 상향 절곡되었다가 "U"형상으로 하향 절곡된 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차의 디스크 브레이크 냉각장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 밸브체는 바이메탈과 같이 선팽창률이 서로 다른 2개의 금속으로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차의 디스크 브레이크 냉각장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 밸브체의 선단에 쐐기형상의 노즐이 형성된 것을 특징으로 하는 자동차의 디스크 브레이크 냉각장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 노즐의 둘레면에 패킹이 설치된 것을 특징으로 하는 자동차의 디스크 브레이크 냉각장치.

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