KR20060068124A

KR20060068124A - 차량용 디스크 브레이크 냉각장치

Info

Publication number: KR20060068124A
Application number: KR1020040106717A
Authority: KR
Inventors: 윤철
Original assignee: 기아자동차주식회사
Priority date: 2004-12-16
Filing date: 2004-12-16
Publication date: 2006-06-21

Abstract

본 발명은 차량용 디스크 브레이크 냉각장치에 관한 것이며, 상세하게는 디스크 브레이크의 디스크와 패드의 수냉식 냉각장치에 관한 것으로서, 디스크와 패드를 수냉식으로 냉각하여 패드의 수명을 연장하고, 언덕길의 하향 주행시에도 양호한 제동력을 발휘할 수 있도록 한 것이다.

본 발명은 휠 허브 또는 구동축에 고정한 디스크(10)와, 캘리퍼(20)로 구성하고, 상기 캘리퍼(20)에 상기 디스크(10)의 양면에 밀착되어 마찰력을 발생시키는 패드(21a)(21b)를 지지하고, 캘리퍼(20)의 일측에 피스톤(22)을 슬라이딩 할 수 있게 설치하여 일측에 브레이크액 도관(24)을 연결한 유압실(23)을 형성하며, 타측[패드(21b)측]에 냉각수실(25)을 형성하여 리저버 탱크(26)를 연결한 냉각수 공급관(27)을 연결함과 동시에 냉각수 공급관(27)의 출구측에 체크 밸브(28)를 설치하며, 상기 피스톤(22)에 중공형 피스톤 로드(30)를 냉각수실(25)을 관통되게 연결하여 상기 일측의 패드(21b)에 연결함과 동시에 그 중공부(31)에 통공(32)을 형성하여 냉각수실(25)과 연통하며, 상기 냉각수실(25)에 디스크(10)의 상면에 토출구가 위치되는 냉각수 분사관(33)을 연결하여서 된 것이다.

디스크, 캘리퍼, 패드, 피스톤, 냉각수실, 중공부, 냉각수 분사관

Description

차량용 디스크 브레이크 냉각장치 {DISC BRAKE COOLING DEVICE FOR VEHICLE}

도 1은 본 발명의 실시예의 제동해제시의 단면도.

도 2는 본 발명의 실시예의 제동시의 단면도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호설명 >

10 : 디스크 20 : 캘리퍼 21a,21b : 패드 22 : 피스톤

25 : 냉각수실 31 : 중공부 33 : 냉각수 분사관

본 발명은 차량용 디스크 브레이크 냉각장치에 관한 것이며, 상세하게는 디스크 브레이크의 디스크와 패드의 수냉식 냉각장치에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이 디스크 브레이크는 회전하는 원판형의 디스크에 패드를 밀착시켜 제동력을 발생시키는 것인바, 상기 디스크 브레이크는 휠 허브 또는 구동축에 고정한 디스크와 캘리퍼로 구성하여 상기 캘리퍼에 상기 디스크의 양면에 밀착되어 마찰력을 발생시키는 패드를 지지하고, 유압을 작용하는 피스톤을 내장하여서 캘리퍼를 너클에 가이드 볼트로 지지한 것이다.

상기한 디스크 브레이크는 제동시에 유압에 의하여 피스톤이 패드를 디스크 에 압착하고, 그 반력에 의하여 캘리퍼가 슬라이딩하여 반대측 패드도 디스크에 압착하여 제동을 하며, 상기와 같이 제동시에 피스톤이 전진하면 피스톤 주위에 설치한 씰링은 자신의 접촉마찰력과 피스톤의 운동에 의하여 탄성적인 장력이 발생하고, 제동해제시에는 상기 씰링에 저장된 장력이 피스톤을 원래의 위치로 복귀시키는 작용을 하는 것이다.

한편 상기한 디스크 브레이크는 대기에 노출되어 공냉되나 휠의 내부에 위치되어 있고, 디스크는 패드와의 마찰에 의하여 제동력을 발생시킴으로 디스크 및 패드는 약 700℃의 고온 특성을 유지하여야 한다. 그리고 브레이크액은 마스터 실린더의 리저버 탱크의 환기구와 브레이크 호스를 통하여 계속적으로 공기중의 수분을 흡수하며, 일반적으로 수분의 함유량이 2~3% 정도에 이르면 비등점은 60~140℃ 정도까지 낮아지게 되는 것이다.

그러나 상기한 디스크 브레이크는 대기에 노출되어 냉각됨으로 평지 주행시에는 양호한 제동력을 발휘하지만, 언덕길을 하향 주행할 때 브레이크액은 180℃ 정도까지 가열되고, 상기와 같이 브레이크액이 가열되면 수분의 함유량이 30% 일 경우에는 증기폐쇄(vapor lock)현상이 발생함으로써 피스톤에 브레이크액의 공급장애가 발생되어 제동력이 저하되는 문제점이 발생하는 것이다.

본 발명은 상기한 문제점을 시정하여, 디스크와 패드를 수냉식으로 냉각하여 패드의 수명을 연장하고, 언덕길의 하향 주행시에도 양호한 제동력을 발휘할 수 있도록 한 차량용 디스크 브레이크의 냉각장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 디스크와 캘리퍼로 구성하여 상기 캘리퍼에 상기 디스크의 양면에 밀착되어 마찰력을 발생시키는 패드를 지지하고 피스톤을 내장한 디스크 브레이크에 있어서, 상기 캘리퍼에 피스톤을 슬라이딩할 수 있게 설치하여 일측에 유압실을, 타측에 냉각수 공급관을 연결한 냉각수실을 형성하고, 상기 피스톤에 중공형 피스톤 로드를 냉각수실을 관통되게 연결하여 상기 일측 패드에 연결함과 동시에 그 중공부를 냉각수실에 연통하며, 상기 냉각수실에 디스크의 상면에 토출구가 위치되는 냉각수 분사관을 연결하여서 된 것이다.

본 발명은 도 1 및 2에 도시한 바와 같이, 휠 허브 또는 구동축에 고정한 디스크(10)와, 캘리퍼(20)로 구성하고, 상기 캘리퍼(20)에 상기 디스크(10)의 양면에 밀착되어 마찰력을 발생시키는 패드(21a)(21b)를 지지하고, 캘리퍼(20)의 일측에 피스톤(22)을 슬라이딩 할 수 있게 설치하여 일측에 브레이크액 도관(24)을 연결한 유압실(23)을 형성하며, 타측[패드(21b)측]에 냉각수실(25)를 형성하여 리저버 탱크(26)를 연결한 냉각수 공급관(27)을 연결함과 동시에 냉각수 공급관(27)의 출구측에 체크 밸브(28)를 설치하며, 상기 피스톤(22)에 중공형 피스톤 로드(30)를 냉각수실(25)을 관통되게 연결하여 상기 일측의 패드(21b)에 연결함과 동시에 그 중공부(31)에 통공(32)을 형성하여 냉각수실(25)과 연통하며, 상기 냉각수실(25)에 디스크(10)의 상면에 토출구가 위치되는 냉각수 분사관(33)을 연결하며, 상기 냉각수 분사관(33)의 토출구에는 스프링 부설 체크 밸브(34)를 설치하여서 된 것이다.

그리고 상기 중공형 피스톤 로드(30)를 일측의 패드(21b)에 연결할 때 그 선 단에 확대수실(35)을 형성하여 패드(21b)와 냉각수의 접촉면적을 증대함으로써 패드(21b)의 냉각을 양호하게 한 것이다.

미설명부호 36은 씰링이며, 상기 씰링(36)은 종래의 것과 같이 제동해제시에 피스톤(22)의 복귀기능을 하는 것이다.

이상과 같은 본 발명은 도 1과 같은 제동해제시 피스톤(22)은 후진되어 있음으로 패드(21a)(21b)는 디스크(10)에서 분리되어 있고, 체크 밸브(28)는 그 자중에 의하여 열려 있음과 동시에 스프링 부설 체크 밸브(34)는 닫쳐 있으며, 한편 냉각수실(25)에는 냉각수가 충만됨과 동시에 피스톤 로드(30)에 형성한 중공부(31)도 냉각수실(25)과 통공(32)으로 연통되어 있음으로 일측의 패드(21b)는 냉각수와 접촉된 상태를 유지함과 동시에 냉각수실(25)에는 냉각수 공급관(27)의 수두압 만큼의 압력을 유지하게 되는 것이다.

상기와 같은 제동해제상태에서 제동하기 위하여 유압실(23)에 유압을 공급하면 피스톤(22)이 전진하면서 패드(21a)(21b)가 디스크(10)에 밀착되어 제동력을 발생하는 것이다.

상기와 같이 제동될 때 중공부(31)내의 냉각수는 일측의 패드(21b)의 마찰열을 냉각하고, 피스톤(22)의 전진에 따라 냉각수실(25)은 압력이 상승함으로 체크 밸브(28)는 닫치고, 스프링 부설 체크 밸브(34)는 열리며, 냉각수실(25)내의 압력이 상승된 냉각수는 냉각수 분사관(33)을 통하여 디스크(10)의 상면에 분사되어 디스크를 냉각하는 것이다.

그리고 냉각수 공급관(27)의 출구측에 체크 밸브(28)를 설치하여 제동해제시 열리고, 제동시 닫침으로 냉각수실(25)에 항상 냉각수를 양호하게 공급함과 동시에 제동시 냉각수실(25)의 압력상승을 양호하게 하고, 냉각수 분사관(33)에 스프링 부설 체크 밸브(34)를 설치하여 제동해제시 닫음으로써 냉각수를 유효하게 사용할 수 있는 것이다.

상기와 같이 피스톤(22)의 전진위치에 냉각수실(25)을 형성하여 제동시 패드와 디스크의 마찰열이 유압실(23)에 전달되는 것을 억제함으로써 브레이크액의 가열을 방지하고, 또한 디스크(10)와 일측의 패드(21b)를 냉각수에 의하여 냉각하면 디스크 브레이크의 냉각이 양호함으로 패드(21a)(21b)의 소손이 방지되어 수명을 연장할 수 있고, 또한 언덕길의 하향 주행시에도 브레이크액의 증기폐쇄현상을 방지함으로써 제동력을 양호하게 유지할 수 있는 것이다.

이상과 같이 본 발명은 캐리어 및 피스톤에 수냉식 냉각수단을 설치하여 디스크와 패드를 냉각함으로써 패드의 소손을 방지하여 수명을 연장하고, 또한 언덕길 하향 주행시에도 증기폐쇄현상을 방지함으로써 제동력을 항상 양호하게 유지할 수 있게 되어 안전성을 증대할 수 있는 것이다.

Claims

디스크와 캘리퍼로 구성하여 상기 캘리퍼에 상기 디스크의 양면에 밀착되어 마찰력을 발생시키는 패드를 지지하고 피스톤을 내장한 디스크 브레이크에 있어서, 상기 캘리퍼에 피스톤을 슬라이딩할 수 있게 설치하여 일측에 유압실을, 타측에 냉각수 공급관을 연결한 냉각수실을 형성하고, 상기 피스톤에 중공형 피스톤 로드를 냉각수실을 관통되게 연결하여 상기 일측 패드에 연결함과 동시에 그 중공부를 냉각수실에 연통하며, 상기 냉각수실에 디스크의 상면에 토출구가 위치되는 냉각수 분사관을 연결하여서 된 차량용 디스크 브레이크 냉각장치.
제 1 항에 있어서, 중공형 피스톤 로드의 중공부 선단에 확대수실을 형성한 차량용 디스크 브레이크 냉각장치.
제 1 항에 있어서, 냉각수 공급관의 출구측에 체크 밸브를 설치하고, 냉각수 분사관에 스프링 부설 체크 밸브를 설치한 차량용 디스크 브레이크 장치.