KR20080092582A

KR20080092582A - A brake disc cooling apparatus for a vehicle

Info

Publication number: KR20080092582A
Application number: KR1020070036074A
Authority: KR
Inventors: 권영운
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2007-04-12
Filing date: 2007-04-12
Publication date: 2008-10-16

Abstract

A brake disk cooling apparatus for a vehicle is provided to adjust temperature of a disk and to preclude vapor-lock by supporting an outlet of a passage elastically by a ball valve. A brake disk cooling apparatus for a vehicle comprises a disk(10), pads(20), a caliper housing(30). The pads compress the disk by hydraulic pressure. The caliper housing includes a passage(31) for supplying coolant to an outer peripheral surface of the disk, is connected to a reservoir tank(50) in which the coolant is stored through a connecting pipe(40), and is installed with a ball valve(70) which is elastically supported by a spring.

Description

Disc brake cooling apparatus for a vehicle {a brake disc cooling apparatus for a vehicle}

도 1은 본 발명의 한 실시예의 요부 종단면도1 is a longitudinal sectional view showing main parts of one embodiment of the present invention;

도 2a는 동 실시예의 토출구 밀폐상태의 요부 종단면도Figure 2a is a longitudinal sectional view of the main portion of the discharge port sealed state of the embodiment

도 2b는 동 실시예의 토출구 개방상태의 요부 종단면도Fig. 2B is a longitudinal sectional view of the main portion of the discharge port open state of the embodiment;

< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 ><Explanation of Signs of Major Parts of Drawings>

10 : 디스크 20 : 패드10: disc 20: pad

30 : 캘리퍼 하우징 31 : 통로30 caliper housing 31 passage

32 : 토출구 40 : 연결관32 discharge port 40 connector

50 : 리저브 탱크 60 : 스프링50: reserve tank 60: spring

70 : 볼밸브70: ball valve

본 발명은 차량의 디스크 브레이크 냉각장치에 관한 것으로, 더 자세하게는 기존의 브레이크 어셈블리 구조에서 수냉식의 냉각구조를 첨가하여 효율적인 냉각 시스템을 구현하고자 한 것에 관한 것이다.The present invention relates to a disc brake cooling apparatus of a vehicle, and more particularly, to an efficient cooling system by adding a water cooling cooling structure in an existing brake assembly structure.

일반적으로 차량의 디스크 브레이크는 차량의 제동을 담당하는 디스크와 그 디스크를 유압으로 압착하는 패드와 액츄에이터인 캘리퍼 하우징을 구비하게 된다.In general, a disc brake of a vehicle includes a disc that is responsible for braking the vehicle, a pad that hydraulically compresses the disc, and a caliper housing that is an actuator.

상기 디스크 브레이크는 그 특성상 차량의 운동에너지를 디스크와 패드의 마찰에 의한 열에너지로 전환하여 제동력을 일으키기 때문에 디스크의 온도 상승을 야기시키게 되고, 그에 따라 마찰계수가 극히 작아져서 자동차가 미끄러지고 브레이크가 작동되지 않게 되는 페이드(fade)나 고온에서의 브레이크액의 베이퍼록(vapor lock) 현상을 유발하게 되어 운전자의 안전성에 큰 문제를 초래할 수도 있게 된다.The disc brake causes the braking force by converting the kinetic energy of the vehicle into the heat energy due to the friction between the disc and the pad, causing a rise in the temperature of the disc. Accordingly, the friction coefficient is extremely small, and the vehicle slips and the brake operates. Fading or vapor lock of the brake fluid at high temperatures may occur, which may cause a great problem for the driver's safety.

종래의 디스크 브레이크 냉각장치는 공랭식으로서 평상시에는 비교적 양호한 제동 성능을 보이지만 과도한 브레이킹시나 내리막길에서의 지속적인 제동에 있어서 온도 상승으로 이어져 브레이크오일에 기포가 발생하여 브레이크가 제대로 작동하지 않는 베이퍼록(vapor lock) 현상이 발생하게 되는 문제가 있었다.Conventional disc brake cooling system is air-cooled, but shows relatively good braking performance in normal operation, but it results in temperature rise in excessive braking or continuous braking at downhill, resulting in air bubbles in the brake oil. ) There was a problem that the phenomenon occurs.

본 발명은 상기 종래의 문제점을 감안하여 안출한 것이며, 그 목적이 디스크의 온도 상승을 방지하여 보다 안전한 제동을 할 수 있도록 함은 물론 수냉식 냉각 구조를 장치함으로서 적절한 냉각 기능 구현을 통해 제동 안전과 디스크의 런아웃 좋게 하여 성능을 유지하고 내구성에도 도움을 줄 수 있도록 하는 차량의 디스크 브레이크 냉각장치를 제공하는 데에 있다.The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and its purpose is to prevent the rise of the temperature of the disk to enable safer braking, as well as to equip the water-cooled cooling structure by implementing an appropriate cooling function to provide braking safety and disk. It is to provide a disc brake cooling system for a vehicle that can improve the runout of the vehicle, thereby maintaining performance and supporting durability.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여 디스크 위의 캘리퍼 면에 냉각수 토출구를 마련하여 냉각 구조를 구현하고 특정 온도를 기억하는 형상기억합금을 사용하여 밸브 기능을 구현하도록 한 것 등을 특징으로 하며, 이하 그 구체적인 기술내용을 첨부도면에 의거하여 더욱 자세히 설명하면 다음과 같다.In order to achieve the above object, the present invention provides a cooling water discharge port on a caliper surface on a disk to implement a cooling structure and to implement a valve function using a shape memory alloy that stores a specific temperature. The specific technical details will be described in more detail based on the accompanying drawings as follows.

즉, 도 1에는 본 발명의 한 실시예의 요부 종단면도가 도시되어 있고, 도 2a 및 도 2b에는 동 실시예의 밸브 작동상태도가 도시되어 있는 바, 본 발명은 차량의 제동을 담당하는 디스크(10)와 그 디스크(10)를 유압으로 압착하는 패드(20)와 액츄에이터인 캘리퍼 하우징(30)을 구비하는 차량의 디스크 브레이크 냉각장치를 구성함에 있어서, 상기 캘리퍼 하우징(30)에 디스크(10)의 외주면으로 냉각수를 공급할 수 있도록 하는 통로(31)를 형성하고, 연결관(40)을 통해 통로(31)를 냉각수가 저장되는 리저브 탱크(50)에 접속하며, 상기 통로(31)의 토출구(32)에 형상기억합금으로 된 스프링(60)으로 탄성 지지되는 볼밸브(70)를 설치하여서 되는 것이다.That is, Figure 1 is a longitudinal cross-sectional view of the main portion of one embodiment of the present invention, Figure 2a and Figure 2b is a valve operating state diagram of the embodiment shown, the present invention is a disk 10 responsible for braking of the vehicle And a disc brake cooling apparatus for a vehicle having a pad 20 for pressing the disc 10 hydraulically and an caliper housing 30 as an actuator, the outer circumferential surface of the disc 10 in the caliper housing 30. A passage 31 for supplying the cooling water to the air, and the passage 31 is connected to the reservoir tank 50 in which the cooling water is stored through the connecting pipe 40, and the discharge port 32 of the passage 31 is formed. The ball valve 70 is elastically supported by a spring 60 made of a shape memory alloy.

도면부호중 미설명부호 80은 피스톤이다.Reference numeral 80 in the drawing is a piston.

본 발명에 있어서 볼밸브(70)를 탄성 지지하는 스프링(60)의 재료인 형상기억합금은 원래 형태에서 특정 온도에 상승(정상적인 제동이 방해받기 시작하는 온도)하면 수축하는 특성을 갖는 것이다.In the present invention, the shape memory alloy, which is a material of the spring 60 that elastically supports the ball valve 70, has a property of shrinking when the temperature rises to a specific temperature (temperature at which normal braking starts to be disturbed).

상기와 같이 구성된 본 발명에 있어서는 디스크(10)의 온도가 과도하게 상승하면 형상기억합금으로 만들어진 스프링(60)의 수축으로 토출구(32)를 밀폐하던 볼밸브(70)가 하강하게 되고, 그에 따라 토출구(32)가 개방되어 리저브 탱크(50)로부터 공급되는 냉각수가 디스크(10)로 토출되어 디스크(10)를 냉각하게 되며, 디스크(10)의 온도가 다시 내려가면 형상기억합금의 스프링(60)이 다시 팽창하게 되어 볼밸브(70)가 토출구(32)를 막게 된다.In the present invention configured as described above, when the temperature of the disk 10 rises excessively, the ball valve 70 closing the discharge port 32 is lowered due to the contraction of the spring 60 made of the shape memory alloy. The discharge port 32 is opened and the cooling water supplied from the reservoir tank 50 is discharged to the disk 10 to cool the disk 10. When the temperature of the disk 10 is lowered again, the spring of the shape memory alloy 60 ) Is expanded again, so that the ball valve 70 blocks the outlet 32.

본 발명의 디스크 브레이크 냉각장치는 토출관이나 다른 구조가 매우 복잡하여 빠르게 회전하는 디스크와 휠 주변에 구현하기가 까다롭게 되는 다른 수냉식 냉각장치와는 달리 캘리퍼 하우징(30)에 냉각수 통로(31)를 형성하고, 그의 토출구(32)에 형상기억합금으로 된 스프링(60)과 볼밸브(70)를 설치하면 되므로 구조가 간단하여 간편하게 제작할 수 있게 된다.Disc brake cooler of the present invention forms a coolant passage 31 in the caliper housing (30), unlike the other water-cooled cooler that is difficult to implement around the disk and the wheel that rotates rapidly because the discharge tube or other structure is very complex In addition, since the spring 60 and the ball valve 70 made of a shape memory alloy are provided at the discharge port 32 thereof, the structure is simple and can be easily manufactured.

또한 형상기억합금의 스프링(60)이 디스크(10)의 온도 변화를 감지하여 특정온도(예를 들면 180℃ ~ 500℃)에서 제동성능이 떨어지거나 베이퍼록이 생기는 시점이 오기 전에 밸브가 열려 냉각수가 자동으로 토출되고, 그리고 냉각수에 의해 디스크(10)의 온도가 떨어지면 수축되었던 형상기억합금의 스프링(60)이 다시 자동으로 형상 복원되어 토출구(32)가 닫히게 되므로 보다 안정적으로 디스크(10)를 냉각할 수 있게 되며, 따라서 운전자가 별도의 부가적인 조작을 하지 않아도 안정적인 제동을 구현할 수 있게 된다.In addition, the spring 60 of the shape memory alloy senses a change in the temperature of the disk 10 and opens the valve before the time when the braking performance falls or vapor lock occurs at a specific temperature (for example, 180 ° C. to 500 ° C.). Is automatically discharged, and when the temperature of the disc 10 is reduced by the coolant, the spring 60 of the shape memory alloy, which has been contracted, is automatically reconstructed again so that the discharge port 32 is closed. Cooling can be achieved, and thus the driver can realize stable braking without any additional manipulation.

본 발명은 종래의 다른 수냉식 냉각장치와 같이 디스크의 온도를 감지하고 그 신호를 분석하는 컨트롤러, 다시 피드백을 해서 컨트롤러에 의해 냉각수를 공급 하는 액츄에이터와 같은 다른 부가적인 장치가 필요 없게 되어 보다 간편하고도 저렴하게 제작할 수 있게 된다.The present invention is simpler than other conventional water-cooled chillers by eliminating the need for other additional devices such as a controller that senses the temperature of the disk and analyzes its signal, and an actuator that feeds back the coolant by the controller. It can be produced at low cost.

이상에서와 같이 본 발명은 캘리퍼 하우징(30)에 디스크(10)의 외주면으로 냉각수를 공급할 수 있도록 하는 통로(31)를 형성하고, 연결관(40)을 통해 통로(31)를 냉각수가 저장되는 리저브 탱크(50)에 접속하며, 상기 통로(31)의 토출구(32)에 형상기억합금으로 된 스프링(60)으로 탄성 지지되는 볼밸브(70)를 설치한 것으로, 본 발명에 의하면 수냉식의 냉각 장치를 통해 디스크의 온도를 적절히 조절하여 베이퍼록 현상이나 페이드 현상을 미연에 방지하고 양호한 제동을 구현할 수 있게 되어 차량의 안전운행에 크게 기여할 수 있게 된다.As described above, the present invention forms a passage 31 for supplying the coolant to the circumferential surface of the disk 10 in the caliper housing 30, and the coolant is stored in the passage 31 through the connection pipe 40. A ball valve 70 connected to the reservoir tank 50 and elastically supported by a spring 60 made of a shape memory alloy is provided in the discharge port 32 of the passage 31. According to the present invention, water-cooled cooling is provided. By adjusting the temperature of the disk through the device, it is possible to prevent vapor lock phenomenon or fade in advance and to realize good braking, which greatly contributes to the safe driving of the vehicle.

또한 본 발명에 의하면 다양한 온도에서 반응하는 형상기억합금을 이용 각 차종마다 열용량이 다른 디스크에 적용하여 냉각기능을 제공할 수 있게 되며, 보다 저렴한 비용으로 효율적인 냉각 기능을 수행할 수 있게 되고, 기존 캘리퍼 형상의 변형을 최소화시킬 수 있게 되는 등의 효과를 얻을 수 있게 된다.In addition, according to the present invention it is possible to provide a cooling function by applying the shape memory alloy reacting at various temperatures to the disks of different car heat capacity, it is possible to perform an efficient cooling function at a lower cost, the existing caliper Effects such as minimizing the deformation of the shape can be obtained.

Claims

In the disk 10 which is responsible for braking of the vehicle, the pad 20 which presses the disk 10 hydraulically, and the caliper housing 30 which is an actuator, the disk 10 is provided in the caliper housing 30. A passage 31 for supplying cooling water to an outer circumferential surface thereof, and connects the passage 31 to the reservoir tank 50 in which the cooling water is stored, through a connecting pipe 40, and a discharge port of the passage 31. 32) a ball brake cooling apparatus for a vehicle, characterized in that a ball valve (70) elastically supported by a spring (60) made of a shape memory alloy.