KR100376851B1

KR100376851B1 - An automotive brake system having a revived vibrational restriction device

Info

Publication number: KR100376851B1
Application number: KR10-2000-0070382A
Authority: KR
Inventors: 고상범
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2000-11-24
Filing date: 2000-11-24
Publication date: 2003-03-19
Also published as: KR20020040353A

Abstract

본 발명은 진동발생 억제 장치를 갖는 차량의 브레이크시스템에 관한 것으로, 브레이크의 제동 시 브레이크 디스크에 발생되는 마찰열을 전기에너지로 변환시켜 마찰열의 진동에너지 변환을 초기에 방지하여 브레이크 디스크의 진동에 의한 현가 장치와 차체부위로의 가진을 차단함에 그 목적이 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a brake system of a vehicle having a vibration suppression apparatus, and converts frictional heat generated in the brake disc into electric energy during braking, thereby preventing the initial conversion of vibration energy of the frictional heat to suspend the vibration caused by the vibration of the brake disc. The purpose is to block the excitation of the device and bodywork.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차륜(W)에 장착된 브레이크 어셈블리(20)의 가압패드(21)사이에 구비되어 작동시 차륜(W)을 정지시키는 브레이크디스크(10)가 그 테두리를 따라 형성된 다수개의 에어벤트홀(11)내에 마찰열을 전기에너지로 변환하는 에너지변환수단(30)이 구비되어진 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, the brake disc 10 is provided between the pressing pad 21 of the brake assembly 20 mounted on the wheel (W) to stop the wheel (W) during operation thereof. Energy conversion means 30 for converting frictional heat into electrical energy is provided in the plurality of air vent holes 11 formed along the rim.

Description

Automotive brake system having a revived vibrational restriction device

본 발명은 진동발생 억제 장치를 갖는 차량의 브레이크시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 브레이크 작동에 따른 마찰에 의한 진동에너지를 전기에너지로 변환할 수 있도록 된 진동발생 억제 장치를 갖는 차량의 브레이크시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a brake system of a vehicle having a vibration suppression apparatus, and more particularly, to a brake system of a vehicle having a vibration suppression apparatus capable of converting vibration energy due to friction due to brake operation into electrical energy. It is about.

일반적으로 무거운 중량을 갖는 주행중인 차량을 정지시키는 브레이크시스템은 운전자의 조작 시 최초 운전자의 조작력을 배가시키는 부스터를 통해 오일을 가압하여 유압을 발생하는 마스터실린더를 통해 차륜(W)의 회전력을 정지시켜 주는 브레이크어셈블리로 구성되어진다.In general, a brake system that stops a vehicle that has a heavy weight stops the rotational force of the wheel (W) through a master cylinder that generates oil pressure by pressurizing oil through a booster that doubles the operating force of the first driver when the driver operates. Note is composed of break assemblies.

이러한 브레이크 어셈블리(20)는 차량을 정지시키도록 차륜(W)부위에 장착되어 함께 회전되는 부위를 직접 정지시키게 되는데 즉, 도 1에 도시된 바와 같이 엔진으로부터 발생된 동력에 의해 회전되는 차륜(W)에 장착된 브레이크디스크(10)를 그 양 측면에서 가압하여 정지시키도록 차륜(W)에 장착되어지게 된다.The brake assembly 20 is mounted on the wheels W to stop the vehicle and directly stops the parts that are rotated together. That is, the wheels W that are rotated by the power generated from the engine as shown in FIG. 1. ) Is mounted to the wheel (W) to stop by pressing the brake disk 10 mounted on both sides thereof.

여기서, 상기 브레이크디스크(10)는 상기 브레이크어셈블리(20)의 가압패드(21)에 의해 발생되는 마찰열을 대기로 방출하도록 그 테두리를 따라 일정 간격으로 다수개의 에어벤트홀(11)이 형성되어 지는데, 이와 같이 에어벤트홀(11)을 형성하는 것은 브레이크디스크(10)는 열전도율을 향상하기 위한 것으로 통상, 벤틸레이트드 디스크로 불리 운다.Here, the brake disc 10 is formed with a plurality of air vent holes 11 at regular intervals along the rim so as to release the frictional heat generated by the pressure pad 21 of the brake assembly 20 to the atmosphere. In this way, the air vent hole 11 is formed to improve the thermal conductivity of the brake disc 10, and is generally called a ventilated disc.

그러나, 이와 같은 브레이크디스크(10)는 브레이크 어셈블리(20)의 가압패드(21)가 그 양 측면을 강하게 가압하면, 상기 패드(21)와의 마찰로 인해 브레이크디스크(10)의 회전이 멈출 때까지 진동이 지속적으로 발생되고, 이러한 진동은 현가 장치와 차체부위의 진동으로 가진 되어 차량 실내의 탑승자가 느낄 정도의 진폭으로 확대되는 문제가 있게 된다.However, such a brake disc 10, if the pressure pad 21 of the brake assembly 20 is strongly pressed on both sides, until the rotation of the brake disc 10 stops due to friction with the pad 21 Vibration is continuously generated, and this vibration is caused by the vibration of the suspension unit and the vehicle body, so that there is a problem that the amplitude of the occupant inside the vehicle is expanded.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 브레이크의 제동 시 브레이크 디스크에 발생되는 마찰열을 전기에너지로 변환시켜 마찰열의 진동에너지 변환을 초기에 방지하여 브레이크 디스크의 진동에 의한 현가 장치와 차체부위로의 가진을 차단함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been invented in view of the above, and the suspension device caused by the vibration of the brake disk by converting the frictional heat generated in the brake disk during braking into electrical energy to prevent the vibration energy of the frictional heat from being converted at an early stage. The purpose is to block the excitation to the body parts.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차륜에 장착된 브레이크 어셈블리의 가압패드사이에 구비되어 작동 시 차륜을 정지시키는 브레이크디스크가 그 테두리를 따라 형성된 다수개의 에어벤트홀내에 마찰열을 전기에너지로 변환하는 에너지변환수단이 구비되어진 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is provided between the pressure pad of the brake assembly mounted on the wheel to the friction heat in the plurality of air vent holes formed along the rim of the brake disk for stopping the wheel during operation as electrical energy Energy conversion means for converting is provided.

도 1은 종래에 따른 차량의 브레이크 시스템중 차륜에 장착되는 브레이크 어셈블리의 구성도1 is a configuration diagram of a brake assembly mounted on a wheel of a conventional brake system of a vehicle

도 2는 본 발명에 따른 진동발생 억제 장치를 갖는 차량의 브레이크 시스템중 차륜에 장착되는 브레이크 어셈블리의 구성도2 is a configuration diagram of a brake assembly mounted on a wheel of a brake system of a vehicle having a vibration suppressing apparatus according to the present invention.

도 3은 도 2의 A-A선 부분 단면도3 is a partial cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.

도 4는 본 발명에 따른 에너지 변환수단의 장착 상태도Figure 4 is a mounting state of the energy conversion means according to the invention

도 5는 본 발명에 따른 에너지 변환수단의 작동도5 is an operation of the energy conversion means according to the invention

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10 : 브레이크디스크 11 : 에어벤트홀10 brake disc 11 air vent hole

20 : 브레이크어셈블리 21 : 가압패드20: brake assembly 21: pressure pad

30 : 에너지 변환수단 31 : 압전소자30: energy conversion means 31: piezoelectric element

32 : 부하소자 33 : 단열패드32: load element 33: insulation pad

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 진동발생 억제 장치를 갖는 차량의 브레이크 시스템중 차륜에 장착되는 브레이크 어셈블리의 구성도를 도시한 것인바, 본 발명은 브레이크 어셈블리(20)의 가압패드(21)사이에 구비되어 차륜(W)과 함께 회전되면서 상기 가압패드(21)와의 마찰에 의해 정지되는 브레이크디스크(10)가 그 테두리를 따라 형성된 다수개의 에어벤트홀(11)내에 압전효과에 의해 마찰열을 전기에너지로 변환하는 에너지변환수단(30)이 구비되어진다.여기서, 상기 압전효과는 결정체에 어떤 방향으로 압축 또는 인장력을 가할때 즉, 응력을 가할 때 전기분극이 일어나면서 그 대응되는 단면에 분극전하가 나타나는 현상을 말함은 물론이다.Figure 2 shows a block diagram of a brake assembly mounted to the wheel of the brake system of the vehicle having a vibration suppressing device according to the present invention, the present invention is provided between the pressure pad 21 of the brake assembly 20 And the frictional heat is converted into electrical energy by the piezoelectric effect in the plurality of air vent holes 11 formed along the rim of the brake disc 10 which is rotated together with the wheel W and stopped by the friction with the pressure pad 21. An energy conversion means 30 for converting is provided. Herein, the piezoelectric effect is caused by an electric polarization when a compressive or tensile force is applied to a crystal in a certain direction, that is, when a stress is applied, and a polarization charge appears at a corresponding cross section. Not to mention the phenomenon.

그리고, 상기 에너지변환수단(30)은 도 3에 도시된 바와 같이 브레이크 어셈블리(20)의 가압패드(21)사이에 구비된 브레이크 디스크(10)의 에어벤트홀(11)내로 그 양측면에 단열패드(33)가 덧대어진 압전효과를 발생하는 압전소자(31)와, 이 압전소자(31)에서 발생된 전기를 통전시켜 소모하도록 연결된 부하소자(32)로 이루어진다.And, the energy conversion means 30 is insulated pads on both sides into the air vent hole 11 of the brake disc 10 provided between the pressure pad 21 of the brake assembly 20 as shown in FIG. A piezoelectric element 31 having a padded piezoelectric effect (33) and a load element (32) connected to conduct electricity through the piezoelectric element (31) and consume it.

여기서, 상기 부하소자(32)는 압전소자(31)에서 발생된 전기를 흘려 소모하도록 저항이나 또는 다이오드로 이루어지게 된다.Here, the load element 32 is made of a resistor or a diode to flow the electricity generated by the piezoelectric element 31 to consume.

또한, 상기 에너지변환수단(30)은 도 4에 도시된 바와 같이 브레이크 디스크(10)의 에어벤트홀(11)이 고유 기능인 공기방출을 방해하지 않으면서 언밸런스(Unbalance)에 의한 회전 불균형을 발생하지 않도록 서로 대칭즉, A위치에 대응되는 A'위치와 B위치에 대응되는 B'위치에 장착되어지게 됨은 물론이다.In addition, the energy conversion means 30 does not cause rotational imbalance due to unbalance without preventing the air vent hole 11 of the brake disc 10 from inherently functioning as shown in FIG. 4. To be symmetrical with each other, that is, it is mounted to the position A 'corresponding to the position A and position B' corresponding to the position B of course.

이하 본 발명의 작용을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, the operation of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 운전자가 브레이크시스템을 조작하게 되면 폐달의 조작에 따라 부스터와 마스터실린더를 통해 발생된 유압이 브레이크 어셈블리(20)의 실린더를 작동시키게 되고, 이에 따라 상기 브레이크 어셈블리(20)의 가압패드(21)가 차륜(W)에 장착되어 회전하고 있는 브레이크디스크(10)의 양 측면을 가압력(F)으로 강하게 가압하면서 정지시키게 된다.According to the present invention, when the driver operates the brake system, the hydraulic pressure generated through the booster and the master cylinder operates the cylinder of the brake assembly 20 according to the operation of the pedestal, and thus the pressure pad of the brake assembly 20 21 is mounted on the wheel W to stop both side surfaces of the brake disc 10 which is being rotated with strong pressing force F.

이때, 상기 브레이크 어셈블리(20)의 가압패드(21)와 브레이크디스크(10)의 마찰로 인해 브레이크디스크(10)는 회전이 멈출 때까지 높은 마찰열과 함께 진동이발생되고, 이러한 진동은 브레이크디스크(10)의 에어벤트홀(11)에 구비된 에너지변환수단(30)을 통해 전기에너지로 변환되어 소모되어진다.At this time, due to the friction between the brake pad 10 and the pressure pad 21 of the brake assembly 20, the brake disc 10 is vibrated with a high frictional heat until the rotation stops, this vibration is the brake disc ( Through the energy conversion means 30 provided in the air vent hole 11 of 10) is converted into electrical energy is consumed.

즉, 상기 에너지변환수단(30)은 도 5에 도시된 바와 같이 브레이크 어셈블리(20)의 가압패드(21)작동에 따라 브레이크디스크(10)에 발생되는 진동은 에어벤트홀(11)의 간격을 초기간격(L)에서 가압간격(L')으로 축소시키면서 다시 초기간격(L)으로 복귀하는 반복 작용을 하게되고 이때, 상기 에어벤트홀(11)사이에 구비된 압전소자(31)는 에어벤트홀(11)의 높이 변화 즉, 간격(L)의 변화에 의해 눌려지는 압력(I)을 받게 된다.That is, the energy conversion means 30 is a vibration generated in the brake disc 10 in accordance with the operation of the pressure pad 21 of the brake assembly 20 as shown in FIG. The piezoelectric element 31 provided between the air vent holes 11 has an air vent while reducing the pressure from the initial interval L to the pressure interval L 'and returning to the initial interval L again. The pressure I is pressed by the height change of the hole 11, that is, the change in the interval L.

이에 따라, 상기 압전소자(31)는 내부의 결정조직에 가해지는 지속적인 압축 또는 인장력에 의해 그 내부에서 이에 상응하는 전기분극이 발생되고, 이 전기분극이 발생되어진 대응 단면에는 분극 전하가 발생되어 결국, 이 분극 전하가 부하소자(32)로 흐르면서 전기에너지로 변환되어진다.Accordingly, the piezoelectric element 31 has a corresponding electric polarization in the interior of the piezoelectric element 31 due to the continuous compression or tensile force applied to the internal crystal structure, and a polarization charge is generated in the corresponding cross-section where the electric polarization is generated. This polarized charge flows to the load element 32 and is converted into electrical energy.

여기서, 상기 압전소자(31)의 양 측면에 구비된 단열패드(32)는 브레이크디스크(10)의 마찰열이 상기 압전소자(31)에 직접 전달되는 것을 방지함은 물론이다.Here, the insulating pads 32 provided on both side surfaces of the piezoelectric element 31 may of course prevent the frictional heat of the brake disc 10 from being directly transmitted to the piezoelectric element 31.

그러므로, 브레이크시스템의 작동에 따라 브레이크 디스크(10)에 발생된 진동이 압전소자(31)를 매개로 전기에너지로 변환되어 초기 진동의 크기를 최대한 줄여 브레이크 디스크(10)의 진동에 의한 현가 장치와 차체부위의 진동 가진을 방지항 수 있게 된다.Therefore, the vibration generated in the brake disc 10 in accordance with the operation of the brake system is converted into electrical energy through the piezoelectric element 31 to reduce the size of the initial vibration as much as possible by the suspension device caused by the vibration of the brake disc 10 and The vibration excitation of the body part can be prevented.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 브레이크의 제동 시 작용되는 제동력에 의해 브레이크 디스크에 발생되는 마찰열을 전기에너지로 변환시켜 마찰열의 진동에너지 변환을 초기에 방지함은 물론 브레이크 디스크의 진동 발생을 미약하게 약화시켜 현가 장치와 차체부위에 대한 진동 가진을 차단하여 차량 탑승자의 승차감을 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있게 된다.As described above, according to the present invention, the frictional heat generated in the brake disc is converted into electrical energy by the braking force applied when the brake is braked, thereby preventing the vibration energy of the frictional heat from being converted at the initial stage. By weakening to block the vibration excitation of the suspension and the vehicle body portion has an effect that can further improve the ride comfort of the vehicle occupant.

Claims

A plurality of air vents are formed between the pressure pads 21 of the brake assembly 20 and the brake discs 10 are rotated along with the wheels W and stopped by friction with the pressure pads 21 along the edge thereof. An energy conversion means 30 for converting frictional heat into electrical energy by a piezoelectric effect is provided in the hole 11. The energy conversion means 30 is a brake provided between the pressure pads 21 of the brake assembly 20. Vibration generation, characterized in that consisting of a piezoelectric element 31 provided in the air vent hole 11 of the disk 10 and a load element 32 connected to conduct electricity consumed by the piezoelectric element 31 Brake system of a vehicle having a restraining device.

delete

The method of claim 1, wherein the piezoelectric element 31 is a vibration suppression, characterized in that the insulating pad 33 is padded on both sides thereof so as not to be in direct contact with the side surface of the air vent hole (11) of the brake disc (10). Brake system of a vehicle having a device.

2. The brake system according to claim 1, wherein the load element (32) is made of a resistor or a diode so as to consume electricity generated by the piezoelectric element (31).

The method of claim 1, wherein the energy conversion means 30 are located at positions symmetrical to each other so that the air vent hole 11 of the brake disc 10 does not prevent rotational unbalance due to unbalance without disturbing the air discharge which is a unique function. A brake system of a vehicle having a vibration suppressing device, characterized in that it is mounted.