KR100482146B1 - Apparatus for cooling drum type brake device in automobile - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동차의 드럼식 브레이크용 냉각장치에 관한 것으로, 브레이크 드럼의 일측면에 부착된 열전소자와, 상기 열전소자로 전원을 공급하는 전원공급수단과, 상기 전원공급수단으로부터 상기 열전소자로 전원을 인가하는 전원 연결수단을 포함하여 구성된다. 이와 같이 구성된 본 발명은, 열전소자에 의해 브레이크 드럼을 냉각함으로써, 브레이크 드럼이 과열됨으로 인해 유발되는 베이퍼 록 현상을 방지할 수 있다.The present invention relates to a cooling device for a drum brake of an automobile, comprising: a thermoelectric element attached to one side of a brake drum, power supply means for supplying power to the thermoelectric element, and power supply from the power supply means to the thermoelectric element. It comprises a power connection means for applying. According to the present invention configured as described above, by cooling the brake drum by the thermoelectric element, it is possible to prevent the vapor lock phenomenon caused by the overheating of the brake drum.

Description

자동차의 드럼식 브레이크용 냉각장치 {Apparatus for cooling drum type brake device in automobile}Apparatus for cooling drum type brake device in automobile}

본 발명은 자동차의 드럼식 브레이크용 냉각장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동차의 드럼식 브레이크를 냉각하여 과열을 방지하는 자동차의 드럼식 브레이크용 냉각장치에 관한 것이다.The present invention relates to a cooling device for a drum brake of an automobile, and more particularly to a cooling device for a drum brake of an automobile to cool the drum brake of the vehicle to prevent overheating.

일반적으로, 브레이크 장치는 주행할 때 주로 사용하는 주브레이크와 자동차를 주차할 때 사용하는 주차브레이크로 분류되고, 상기 주브레이크로는 브레이크페달의 조작에 의해 전달되는 유압 또는 공기압을 매개로 제동력을 발생시키도록 된 것이 일반적인데, 이러한 주브레이크는 바퀴와 함께 회전되는 드럼에 마찰재가 부착된 슈를 밀어붙여 제동하는 드럼식 브레이크와, 바퀴와 함께 회전되는 디스크의 양쪽을 브레이크패드로 압입하여 제동하도록 된 디스크식 브레이크가 있다.In general, a brake device is classified into a main brake mainly used for driving and a parking brake used for parking a car, and the main brake generates a braking force through hydraulic or pneumatic pressure transmitted by the operation of the brake pedal. The main brake is a drum brake for pushing and braking a shoe with friction material to a drum that is rotated with the wheel, and a disk for pressing and braking both of the disk that is rotated with the wheel with a brake pad. There is a formula brake.

여기서, 상기 드럼식 브레이크는 도 1에 도시된 바와 같이, 휠 허브에 볼트를 매개로 설치되어 바퀴와 함께 회전하도록 된 브레이크드럼(11)과, 차축에 고정되도록 된 백플레이트(12)와, 이 백플레이트(12)의 전면에 설치되는 한쌍의 슈(shoe)(13, 14)와, 이 슈(13, 14)의 외측표면에 부착되어 상기 브레이크드럼(11)과 직접 접촉되면서 브레이크드럼(11)의 회전을 멈추고 운동에너지를 열에너지로 바꾸어 주도록 된 마찰재인 라이닝(15) 및, 마스터실린더에서 발생된 유압이나 리저버탱크로부터 공급되는 공기압을 매개로 상기 슈(13,14)를 브레이크드럼(11)에 압착시키도록 된 휠실린더(16)등으로 이루어져 있다.Here, the drum-type brake, as shown in Figure 1, the brake drum 11 is installed on the wheel hub via the bolt to rotate with the wheel, the back plate 12 is fixed to the axle, and the back A pair of shoes 13 and 14 installed on the front of the plate 12 and the outer side surfaces of the shoes 13 and 14 are attached to the brake drum 11 while being in direct contact with the brake drum 11. The shoe (13,14) to the brake drum (11) via the lining (15), which is a friction material to stop the rotation of the rotation and convert the kinetic energy into heat energy and the air pressure supplied from the hydraulic cylinder or reservoir tank generated in the master cylinder It consists of a wheel cylinder 16 or the like to be compressed.

따라서, 운전자가 주행중인 차량의 브레이크페달을 밟아주게 되면 마스터실린더에서 발생된 유압이나 리저버탱크로부터 공급되는 공기압이 휠실린더(16)로 전달되고, 이 휠실린더(16)의 피스톤이 직선운동을 함에 따라 슈(13,14)가 바퀴와 더불어 회전되는 브레이크드럼(11)으로 순간적으로 이동되는 바, 이때 상기 슈(13,14)의 외측면에 부착된 브레이크라이닝(15)이 브레이크드럼(11)에 압착되어 마찰력을 이용해 상기 브레이크드럼(11)의 회전을 멈추게 함으로써 제동을 할 수 있게 된다.Therefore, when the driver presses the brake pedal of the driving vehicle, the hydraulic pressure generated in the master cylinder or the air pressure supplied from the reservoir tank is transmitted to the wheel cylinder 16, and the piston of the wheel cylinder 16 performs linear movement. Accordingly, the shoes 13 and 14 are instantaneously moved to the brake drum 11 which is rotated together with the wheels. In this case, the brake lining 15 attached to the outer surface of the shoes 13 and 14 is the brake drum 11. Pressed to stop the rotation of the brake drum 11 by using a friction force can be braking.

그런데, 상기와 같이 구성된 드럼식 브레이크는, 슈와 드럼이 접촉하는 부분에서 고열이 발생하므로, 브레이크를 빈번하게 작동시킬 경우 고열에 의해 브레이크 오일이 가열되어 베이퍼 록(Vapour Lock) 현상이 발생하는 문제점이 있었다.However, in the drum brake configured as described above, since high heat is generated at a portion where the shoe and the drum contact, the brake oil is heated by high heat when the brake is frequently operated, which causes a problem of vapor lock. there was.

이에 본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로, 드럼식 브레이크의 드럼을 냉각시킴으로써 고열에 의한 베이퍼 록 현상을 방지할 수 있는 자동차의 드럼식 브레이크용 냉각장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems of the prior art, the object of the present invention is to provide a cooling device for a drum type brake of a vehicle that can prevent vapor lock phenomenon due to high temperature by cooling the drum of the drum type brake. have.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동차의 드럼식 브레이크용 냉각장치는, 브레이크 드럼의 일측면에 부착된 열전소자와, 상기 열전소자로 전원을 공급하는 전원공급수단과, 상기 전원공급수단으로부터 상기 열전소자로 전원을 인가하는 전원 연결수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.The drum type brake cooling apparatus of a vehicle according to the present invention for achieving the above object, a thermoelectric element attached to one side of the brake drum, power supply means for supplying power to the thermoelectric element, and the power supply means from the It characterized in that it comprises a power connection means for applying power to the thermoelectric element.

그리고, 본 발명은, 상기 전원공급수단이, 엔진의 배기계통과, 상기 엔진의 배기계통 중 고열이 발생되는 부위에 부착된 열발전소자를 포함하여 구성됨을 다른 특징으로 한다.In addition, the present invention, the power supply means is characterized in that it comprises a heat generating element attached to the exhaust system of the engine, and a portion where high heat is generated in the exhaust system of the engine.

또한, 본 발명은, 상기 브레이크 드럼의 온도를 감지하는 온도감지부와, 상기 온도감지부를 통해 감지되는 온도가 설정 온도 이상인 경우에만 상기 전원공급수단으로부터 발생한 전원을 상기 열전소자로 인가하는 제어부를 더 포함하여 구성된 것을 또 다른 특징으로 한다.In addition, the present invention further comprises a temperature sensing unit for sensing the temperature of the brake drum, and a control unit for applying the power generated from the power supply means to the thermoelectric element only when the temperature detected by the temperature sensing unit is higher than the set temperature. It is another feature that is configured to include.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차의 드럼식 브레이크용 냉각장치를 도시한 개략도로서, 동도면을 참조하면 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 자동차의 드럼식 브레이크 냉각장치는, 브레이크 드럼(100)과 엔진의 배기계통(110)과 열전소자(120)와 슬립링(130)과 열발전소자(140)와 온도감지부(150) 및 제어부(160)를 포함하여 구성된다.2 is a schematic diagram showing a drum type brake cooling apparatus of a vehicle according to a preferred embodiment of the present invention, as can be seen with reference to the same figure, the drum type brake cooling apparatus of a vehicle according to the present invention, the brake drum 100 And the exhaust system 110, the thermoelectric element 120, the slip ring 130, the thermoelectric generator 140, the temperature sensing unit 150, and the controller 160 of the engine.

상기 브레이크 드럼(100)은 휠 허브에 볼트를 매개로 설치되어 바퀴와 함께 회전하도록 되어 있고 백플레이트(102)를 매개로 차축(101)에 고정되어 있으며, 마스터실린더에서 발생된 유압이나 리저버탱크로부터 공급되는 공기압에 의해 작동하는 슈에 의해 제동력을 발생하도록 이루어져 있다.The brake drum 100 is installed to the wheel hub via a bolt to rotate with the wheel and is fixed to the axle 101 via the back plate 102, from the hydraulic or reservoir tank generated in the master cylinder It is configured to generate braking force by the shoe operated by the supplied air pressure.

상기 엔진의 배기계통(110)은 엔진으로부터 배기되는 연소가스를 외부로 배기시키는 장치로서, 배기 매니폴드와 배기 파이프 및 머플러를 포함한다.The exhaust system 110 of the engine is an apparatus for exhausting combustion gas exhausted from the engine to the outside, and includes an exhaust manifold, an exhaust pipe, and a muffler.

상기 열전소자(120)는 제어부(160)로부터 인가되는 전류의 방향에 따라 펠티어효과(Peltier Effect)에 의해 양측의 단자부에서 흡열작용 및 발열작용이 각각 발생하는 소자로서, 양측 단자 중 흡열작용을 하는 단자가 브레이크 드럼(100)의 일측면에 밀착하여 고정되고 발열작용을 하는 단자가 대기와 면하도록 설치된다.The thermoelectric element 120 is an element in which the endothermic action and the exothermic action occur at both terminals by the Peltier Effect according to the direction of the current applied from the control unit 160. The terminal is fixed in close contact with one side of the brake drum 100 and is installed so that the terminal generating heat generation faces the atmosphere.

여기서, 열전소자(120)의 발열 단자에는 대기와의 접촉 면적을 넓혀 방열을 촉진하도록 방열 핀(121)이 구비되어 있다.Here, the heat dissipation fin 121 is provided at the heat generating terminal of the thermoelectric element 120 to expand the contact area with the atmosphere to promote heat dissipation.

참고적으로, 브레이크 드럼(100)의 고열 발생 부위가 슈와 접촉하는 원주방향의 가장자리 부분임을 감안할 때, 복수개의 열전소자(120)를 직렬로 연결하고 이를 브레이크 드럼(100)의 가장자리 부분에 원주방향을 따라 띠 형태로 배치하는 것이 바람직하다.For reference, considering that the high heat generating portion of the brake drum 100 is a circumferential edge portion in contact with the shoe, the plurality of thermoelectric elements 120 are connected in series and circumferentially connected to the edge portion of the brake drum 100. It is preferable to arrange | position in strip form along a direction.

상기 슬립링(130)은, 회전하는 2 물체 간의 전기적인 연결을 가능하도록 이루어진 장치로서, 열전소자(120)가 바퀴와 함께 회전하는 브레이크 드럼(100)에 설치되어 있는 바, 이러한 열전소자(120)와 제어부(160)를 전기적으로 연결하기 위해 설치한 것이다.The slip ring 130 is a device configured to enable electrical connection between two rotating objects, and the thermoelectric element 120 is installed on the brake drum 100 that rotates together with the wheel, such a thermoelectric element 120. ) Is installed to electrically connect the control unit 160.

즉, 차축(101)에 고정되어 있는 슬립링(130)의 일단에 연결된 전선을 통해 제어부(160)로부터 전원을 인가받아 브레이크 드럼(100)과 함께 회전하는 백플레이트(102)에 고정되어 있는 타단에 연결된 전선을 통해 열전소자(120)에 전원을 인가함과 더불어, 양단에 연결된 신호선을 매개로 온도감지부(150)로부터 발생한 전기적인 신호를 제어부(160)로 인가한다.That is, the other end is fixed to the back plate 102 is rotated with the brake drum 100 by receiving power from the control unit 160 through a wire connected to one end of the slip ring 130 is fixed to the axle (101). In addition to applying power to the thermoelectric element 120 through a wire connected to the terminal, the electric signal generated from the temperature sensing unit 150 is applied to the controller 160 through the signal lines connected to both ends.

상기 열발전소자(140)는 제백효과(Seebeck Effect)에 의해 전력을 발생하는 소자로서, 배기계통(110)의 고온부(예컨대, 머플러 등)에 부착되어 이 배기계통(110)의 고온부에서 발생한 고온을 이용해 전력을 발생한다.The thermal power generation element 140 generates power by the Seebeck Effect, and is attached to a high temperature part (eg, a muffler) of the exhaust system 110 to generate a high temperature at the high temperature part of the exhaust system 110. To generate power.

상기 온도감지부(150)는 브레이크 드럼(100)의 온도를 감지하여 그에 상응하는 온도감지신호를 발생하여 제어부(160)로 인가하는 것으로, 브레이크 드럼(100)의 온도를 감지할 수 있도록 직접 브레이크 드럼(100)의 표면에 부착하거나 열전소자(120)의 표면에 부착하는 것이 바람직하다. The temperature sensing unit 150 detects the temperature of the brake drum 100 and generates a temperature sensing signal corresponding to the temperature and applies the control signal to the control unit 160. The brake may directly detect the temperature of the brake drum 100. It is preferable to attach to the surface of the drum 100 or to the surface of the thermoelectric element 120.

상기 제어부(160)는 열발전소자(140)로부터 발생하는 전력을 스위칭하기 위한 스위칭소자를 포함하여 구성되며 온도감지부(150)를 통해 감지되는 온도가 설정온도를 초과하면 열발전소자(140)로부터 발생한 전력을 열전소자(120)로 인가한다.The control unit 160 is configured to include a switching element for switching the power generated from the thermal power generation element 140, if the temperature detected by the temperature sensing unit 150 exceeds the set temperature thermal power generation element 140 The power generated from is applied to the thermoelectric element 120.

이제 상기와 같이 구성된 본 발명의 작용 효과를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Now, the effects of the present invention configured as described above will be described with reference to the accompanying drawings.

먼저, 자동차에 시동이 걸리면 엔진으로부터 발생한 연소가스가 배기계통(110)을 통해 배기되면서, 배기계통(110)에 고온이 발생하고, 이 배기계통(110)에서 발생한 고온에 의해 열발전소자(140)로부터 제백효과에 의해 전력이 발생한다.First, when the vehicle is started, the combustion gas generated from the engine is exhausted through the exhaust system 110, and a high temperature is generated in the exhaust system 110, and the thermal power generation element 140 is caused by the high temperature generated in the exhaust system 110. Power is generated by the Seebeck effect.

이와 더불어, 온도감지부(150)에서는 브레이크 드럼(100)의 온도에 상응하는 전기적인 감지신호가 발생하여 제어부(160)로 입력되며, 제어부(160)는 온도감지부(150)로부터 입력되는 감지신호에 의해 브레이크 드럼(100)의 온도를 판단한다.In addition, the temperature detection unit 150 generates an electrical detection signal corresponding to the temperature of the brake drum 100 is input to the control unit 160, the control unit 160 is a detection input from the temperature detection unit 150 The temperature of the brake drum 100 is determined by the signal.

제어부(160)는 판단된 브레이크 드럼(100)의 온도를 미리 설정된 온도와 비교하여, 비교결과 브레이크 드럼(100)의 온도가 설정온도를 초과하는 경우 스위칭 절환에 의해 열발전소자(140)로부터 발생한 전력을 열전소자(120)로 인가한다.The controller 160 compares the determined temperature of the brake drum 100 with a preset temperature, and when the temperature of the brake drum 100 exceeds the set temperature as a result of the comparison, the controller 160 is generated from the thermal power generation element 140 by switching switching. Power is applied to the thermoelectric element 120.

상기 제어부(160)로부터 인가되는 전력에 의해 열전소자(120)의 양 단자에서는 흡열 및 발열작용이 발생하며, 이중 브레이크 드럼(100)에 접촉되어 있는 열전소자(120)의 흡열 단자에서의 흡열 작용에 의해 브레이크 드럼(100)이 냉각된다.Endothermic and exothermic action occurs at both terminals of the thermoelectric element 120 by the power applied from the controller 160, and endothermic action at the endothermic terminal of the thermoelectric element 120 in contact with the double brake drum 100. By this, the brake drum 100 is cooled.

이후, 제어부(160)는 온도감지부(150)로부터 입력되는 감지신호에 의해 판단되는 브레이크 드럼(100)의 온도가 설정온도 미만으로 낮아지면 열전소자(120)로 인가되는 전력을 차단한다.Thereafter, the controller 160 cuts off the power applied to the thermoelectric element 120 when the temperature of the brake drum 100 determined by the detection signal input from the temperature sensing unit 150 is lower than the set temperature.

상기에서 본 발명은 특정 실시예를 예시하여 설명하지만 본 발명이 상기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 당업자는 본 발명에 대한 다양한 변형, 수정을 용이하게 만들 수 있으며, 이러한 변형 또는 수정이 본 발명의 특징을 이용하는 한 본 발명의 범위에 포함된다는 것을 명심해야 한다.The present invention is described above by illustrating specific embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments. Those skilled in the art can easily make various changes and modifications to the present invention, and it should be noted that such variations or modifications are included within the scope of the present invention as long as the features of the present invention are used.

특히, 상기한 본 발명의 실시예에서는, 온도감지부와 제어부를 포함하여 구성된 경우를 예로 들어 설명하였으나, 상기한 온도감지부와 제어부는 필수적인 구성은 아니며 시동이 걸려있는 상태에서 열발전소자로부터 발생한 전력에 의해 열전소자가 항상 작동하도록 구성하여도 된다.In particular, in the above-described embodiment of the present invention, the case in which the temperature sensing unit and the control unit are configured as an example has been described. The thermoelectric element may be configured to always operate by electric power.

또한, 상기한 본 발명의 실시예에서는, 열발전소자로부터 발생한 전력에 의해 열전소자를 구동하는 경우만을 예로 들어 설명하였으나, 열발전소자 역시 필수적인 구성요소는 아니며 자동차 내의 배터리나 발전기로부터 열전소자로 전원을 인가하도록 구성할 수도 있다.In addition, in the above-described embodiment of the present invention, the case in which the thermoelectric element is driven by the electric power generated from the thermoelectric generator has been described as an example. It can also be configured to apply.

상기한 바와 같이 본 발명은, 열전소자에 의해 브레이크 드럼을 냉각함으로써, 브레이크 드럼이 과열됨으로 인해 유발되는 베이퍼 록 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention has an effect of preventing the vapor lock phenomenon caused by overheating of the brake drum by cooling the brake drum by the thermoelectric element.

도 1은 일반적인 드럼식 브레이크의 부분 분해 사시도,1 is a partially exploded perspective view of a general drum type brake;

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차의 드럼식 브레이크용 냉각장치를 도시한 개략도.Figure 2 is a schematic diagram showing a cooling device for a drum brake of a vehicle according to a preferred embodiment of the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

100: 브레이크 드럼 101: 차축100: brake drum 101: axle

102: 백플레이트 110: 배기계통102: back plate 110: exhaust system

120: 열전소자 121: 방열 핀120: thermoelectric element 121: heat dissipation fin

130: 슬립링 140: 열발전소자130: slip ring 140: thermal power generation element

150: 온도감지부 160: 제어부150: temperature detection unit 160: control unit

Claims (4)

휠실린더의 작동에 의해 슈가 브레이크 드럼에 압착하여 마찰력에 의한 제동력을 발생하는 자동차의 드럼식 브레이크에 있어서,In a drum brake of an automobile in which the brake cylinder is pressed against the sugar brake drum by the operation of the wheel cylinder and generates a braking force due to frictional force, 브레이크 드럼의 일측면에 부착된 열전소자와; A thermoelectric element attached to one side of the brake drum; 상기 열전소자로 전원을 공급하도록 엔진의 배기계통 중 고열이 발생되는 부위에 부착된 열발전소자; A thermoelectric generator attached to a portion where high heat is generated in an exhaust system of the engine to supply power to the thermoelectric element; 상기 열발전소자로부터 발생된 전원을 상기 열전소자에 인가하는 전선과 슬립링을 갖춘 전원 연결수단; Power connection means having a wire and a slip ring for applying power generated from the thermoelectric element to the thermoelectric element; 상기 브레이크 드럼의 온도를 감지하는 온도감지부 및; A temperature sensing unit sensing a temperature of the brake drum; 상기 온도감지부를 통해 감지되는 온도가 설정 온도 이상인 경우에만 상기 열발전소자로부터 발생한 전원을 상기 열전소자로 인가하는 제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차의 드럼식 브레이크용 냉각장치.And a control unit for applying the power generated from the thermoelectric generator to the thermoelectric element only when the temperature detected by the temperature sensing unit is equal to or higher than a set temperature. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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