KR19990014454U - 벤틸레이트 타입 브레이크의 냉각향상을 위한 브레이크 디스크 구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 벤틸레이트 타입 브레이크(Ventilated Type Brake)의 냉각향상을 위한 브레이크 디스크 (Brake Disk)의 구조에 관한 것으로 더 상세하게는 종래 디스크 센터를 기준으로 아우터 방향으로 스트레이트로 구성되었던 방열휜(FIN)이 잦은 브레이크 작동시 방열상의 냉각지연이 발생하고 브레이크 슈와 디스크 사이의 베이퍼록(Vaper Lock)이 발생한 폐단을 방지코져 라운드(Round)타입으로 변형하여 보다 향상된 방열기능을 발휘하게 한 것이다.

브레이크 디스크의 패드에 압착되는 양쪽 디스크를 지지하며 이 디스크의 접촉열을 방열하는 방열휜을 차량이 진행하는 방향으로 휘어지는 라운딩 구조로 변형함으로서 방열면적이 증대되어 브레이크 디스크의 냉각효율이 상승되며 그만큼 브레이크 부품의 수명연장과 동시에 브레이크 성능의 향상으로 제동력이 우수한 고급차량으로서의 브레이크 시스템이다.

Description

벤틸레이트 타입 브레이크의 냉각향상을 위한 브레이크 디스크 구조

본 고안은 벤틸레이트 타입 브레이크(Ventilated Type Brake)의 냉각향상을 위한 브레이크 디스크 (Brake Disk)의 구조에 관한 것으로 더 상세하게는 종래 디스크 센터를 기준으로 아우터 방향으로 스트레이트로 구성되었던 방열휜(FIN)이 잦은 브레이크 작동시 방열상의 냉각지연이 발생하고 브레이크 슈와 디스크 사이의 베이퍼록(Vaper Lock)이 발생한 폐단을 방지코져 라운드(Round)타입으로 변형하여 보다 향상된 방열기능을 발휘하게 한 것이다.

브레이크 장치에는 주행중에 주로 사용되는 주 브레이크(서비스 브레이크)와, 자동차를 주차상태로 유지하기 위한 주차 브레이크가 있으며, 주 브레이크는 운전자의 발로 조작하므로 발 브레이크, 주차 브레이크는 일반적으로 손으로 조작되므로 핸드 브레이크라고도 불리고 있다.

브레이크 장치의 조작기구로는 코드나 와이어를 사용하는 기계식과 유압을 이용하는 유압식이 있지만, 일반적으로 발 브레이크에는 유압식이, 주차 브레이크에는 기계식이 사용되고 있다.

또한 발 브레이크에는 유압식 외에 압축공기를 이용하는 배력식 브레이크 등이 있다.

또한 압축공기를 이용하는 에어 서보는 진공 서보와 비슷한 구조이지만, 압축공기를 만들기 위한 공기 압축기를 갖추고 있다.

공기 브레이크는 서보 브레이크와 같이 유압식 브레이크의 작용을 보조하는 기구가 아니라 모든 바퀴의 브레이크 슈를 압축공기의 압력을 이용하여 드럼에 밀어 붙여서 제동하는 것으로 브레이크 페달은 밸브의 개폐를 하며 압축공기의 유량을 조절하는 것뿐이므로 조작력이 극히 적고 큰 제동력을 얻을 수 있는 특징이 있으며, 대형 트럭, 버스 등에 사용되고 있으나, 구조가 복잡해지는 결점이 있다.

자동차의 고속화에 따라 종래의 드럼식 보다 성능적으로 뛰어난 디스크 브레이크가 많이 사용되게 되었다.

디스크 브레이크 바퀴와 함께 회전하는 브레이크 디스크로 양쪽에서 제동 패드를 유압에 의해 밀어 붙여 제동하도록 되어 있으며 이와 같은 형식을 캘리퍼형이라고 한다.

특징으로는 디스크가 공기중으로 노출되어 회전하기 때문에 방열이 잘 되므로 제동력이 안정되어 있으며 또 자기배력작용이 거의 없으므로 고속으로 반복해서 사용하여도 제동력의 변화가 적고 또 편제동의 염려가 적어지는 등의 장점을 자기고 있다.

결점은 디스크와 패드와의 마찰면적이 작기 때문에 패드를 밀어 붙이는 힘을 크게 할 필요가 있으며 또한 자기배력작용이 없으므로 필요한 조작력이 커진다.

그리고 패드에 강도가 큰 재질을 사용할 필요가 있다.

디스크 브레이크는 드럼 대신에 바퀴와 함께 회전하는 강주철제 원판(디스크)을 장치하여 그 양쪽의 바깥쪽에 가까운 부분에 유압 피스톤으로 작용하여 브레이크 패드(brake pad)를 밀어붙여 그의 마찰력에 의해 제동하는 것이다.

그 구조는 디스크, 캘리퍼, 피스톤 패드 등의 주요부품으로 구성되어 있다.

캘리퍼내의 실린더에 유압을 거는 피스톤은 패드를 이동시켜 양쪽에서 디스크를 압축시킨다.

또한 실린더내의 유압을 없애면 피스톤은 피스톤 시일의 탄성변형에 의해 생기는 힘, 즉 원형으로 되돌아가려는 힘으로 피스톤을 원래의 위치로 되돌아가게 한다.

패드가 마모하면 브레이크 페달의 페달 스트로크가 증대하므로 디스크 브레이크에서는 디스크와 패드 틈새를 자동적으로 조정하는 기능을 가지고 있어야 한다.

피스톤은 패드의 마모분만큼 진행할 필요가 있으며 이와 같은 경우에는 피스톤과 피스톤 시일 사이에 미끄럼이 생겨 또다시 피스톤이 송입된다.

이 결과로 브레이크 페달을 놓아줌으로써 실린더내의 유압이 없어지면, 시이르이 변형분만큼 피스톤을 되돌려져서(fall back), 패드와 디스크의 틈새를 유지하게 된다.

그러나 종래의 디스크는 양측의 기계적강도를 유지시키고 열을 방열하는 방열휜이 도 1 과 같이 스트레이트로 형성되어 효과적인 방열이 되지 못하고 또한 패드가 타서 운행을 중지해야 하는 폐단이 발생한다.

본 고안은 상기한 바와같은 종래 브레이크 디스크가 가지는 제반결점에 감안하여 브레이크 디스크의 패드에 압착되는 양쪽 디스크를 지지하며 이 디스크의 접촉열을 방열하는 방열휜을 차량이 진행하는 방향으로 휘어지는 라운딩 구조로 변형함으로서 방열면적이 증대되어 브레이크 디스크의 냉각효율이 상승되며 그만큼 브레이크 부품의 수명연장과 동시에 브레이크 성능의 향상으로 제동력이 우수한 고급차량으로서의 브레이크 시스템을 제공함에 있는 것이다.

도 1 은 종래 브레이크 디스크의 구조개략도

도 2 는 본 고안의 브레이크 디스크의 구조개략도

도 3 은 본 고안의 효과 논리도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 1' : 브레이크 디스크2 : 휜

상기한 바와같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거키 위한 과제를 수행하기 위한여 개시된 본 고안의 구성과 작용을 그 실시예인 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 종래 브레이크 디스크의 구조개략도이고;

도 2 는 본 고안의 브레이크 디스크의 구조개략도이며;

도 3 은 본 고안의 효과 논리도인바;

통상의 브레이크 디스크(1)(1')사이에 고정되는 휜(2)구조에 있어서, 도 1 과 같이 방사상 스트레이트 구조로되어 있던것을 센터에서 아우터방향으로 방사상 라운딩 구조로 변형시키고 또한 차량의 진행방향으로 라운링이 경사지게 형성되어있다.

이와같이된 본 고안은 그 단위면적이

으로 되고 방열면적 비교는 휜의 원주단면: R타입> S타입(a와 b의 원주 ℓ에 대한 단면적)

S타입의 단면적 →h×w×rR타입의 단면적 β=60°일때

그러므로 R타입이 5%의 방열증대 효과가 발생하는 것이다.

상기한 본 고안으로서 차량에서 열이 많이 발생하는 브레이크 디스크 부분에 보다 적절한 방열효과를 부여하여 브레이크의 성능도 우수하고 수명도 연장되는 이중효과가 발생하는 것이다.

Claims (1)

1. 통상의 브레이크 디스크(1)(1')사이에 고정되는 휜(2)구조에 있어서, 방사상 스트레이트 구조로되어 있던것을 센터에서 아우터방향으로 방사상 라운딩 구조로 변형시키고 또한 차량의 진행방향으로 라운링이 경사지게 형성시킨 것을 특징으로 하는 벤틸레이트 타입 브레이크의 냉각향상을 위한 브레이크 디스크 구조.