KR100224031B1 - Safety device of compressing air brake system - Google Patents

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Abstract

본 발명은 운전자의 조작력, 즉 페달압력을 차륜의 제동력으로 변환하는 중간 매체로서 압축공기를 사용하는 압축공기브레이크장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 로드센싱밸브(load sensing valve)이 구성되어 있는 압축공기브레이크장치에 있어서 프론트브레이크훼일(front brake fail)시 리어브레이크에 전달되는 압축공기의 압력을 증가시켜 제동거리를 단축시킴으로써 차량사고를 방지하는 압축공기브레이크장치의 안전장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a compressed air brake device using compressed air as an intermediate medium for converting a driver's operating force, ie, pedal pressure into wheel braking force, and more particularly, a compression in which a load sensing valve is configured. The present invention relates to a safety device of a compressed air brake device for preventing a vehicle accident by increasing the pressure of the compressed air delivered to the rear brake in the case of a front brake fail and shortening the braking distance.

본 발명은 프론트브레이크챔버에 압축공기를 전달, 차단하는 프론트릴레이(20)의 컨넥터(21)에 구성된 것으로서 공기압을 감지할수 있도록 된 프론트브레이크훼일감지수단; 로드센싱밸브(30)에 레바의 각도를 조절할수 있도록 설치된 모타(33)를 포함하는 레바작동수단과; 그리고 상기 프론트브레이크훼일감지수단으로 부터의 신호에 의해서 모타를 구동시키는 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention comprises a front brake fail detection means configured to detect the air pressure as configured in the connector 21 of the front relay 20 for transmitting and blocking compressed air to the front brake chamber; Lever operating means including a motor 33 installed to adjust the angle of the lever to the rod sensing valve 30; And it characterized in that it comprises a control means for driving the motor by the signal from the front brake fail detection means.

Description

압축공기 브레이크장치의 안전장치Safety device of compressed air brake device

본 발명은 운전자의 조작력, 즉 페달압력을 차륜의 제동력으로 변환하는 중간 매체로서 압축공기를 사용하는 압축공기브레이크장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 로드센싱밸브(load sensing valve)이 구성되어 있는 압축공기브레이크장치에 있어서 프론트브레이크훼일(front brake fail)시 리어브레이크에 전달되는 압축공기의 압력을 증가시켜 제동거리를 단축시킴으로써 차량사고를 방지하는 압축공기브레이크장치의 안전장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a compressed air brake device using compressed air as an intermediate medium for converting a driver's operating force, ie, pedal pressure into wheel braking force, and more particularly, a compression in which a load sensing valve is configured. The present invention relates to a safety device of a compressed air brake device for preventing a vehicle accident by increasing the pressure of the compressed air delivered to the rear brake in the case of a front brake fail and shortening the braking distance.

압축공기 브레이크장치의 안전장치는 대형자동차에 주로 적용되는 브레이크장치로서 확장력이 크고 큰 확장력을 제어 할수 있으며, 그리고 압축공기를 이용하여 엔진브레이크를 조작하기 위한 액추에이터, 타이어 공기보충기, 공기스프링, 도어개폐장치 등을 추가로 작동시킬수 있는 장점을 갖고 있다.The safety device of the compressed air brake device is a brake device that is mainly applied to a large vehicle. It has a large expansion force and can control a large expansion force, and an actuator, a tire air supplement, an air spring, a door for operating the engine brake using compressed air. It has the advantage of additionally operating the switchgear.

도 1은 일예의 압축공기 브레이크장치의 개략적인 구조를 도시하고 있다.1 shows a schematic structure of an example compressed air brake device.

도시된 브레이크장치는 에어탱크(10)에 저장된 압축공기가 프론트릴레이(20)를 통하여 프론트브레이크챔버로 전달되어 프론트브레이크가 작용하고, 또한 에어탱크(10)의 공기가 리어 로드센싱밸브(30)를 통하여 감압된 후 리어브레이크챔버에 전달되어 리어브레이크가 작용하도록 되어 있다.In the illustrated brake device, the compressed air stored in the air tank 10 is transferred to the front brake chamber through the front relay 20 so that the front brake acts, and the air of the air tank 10 is the rear load sensing valve 30. After the pressure is reduced through the transmission to the rear brake chamber is to operate the rear brake.

차량주행중 브레이크페달을 밟으면 프론트액슬하중은 증가하고 리어액슬하중은 감소한다. 따라서 후륜에 감해지는 제동압을 전륜에 가해지는 제동압보다 작게 하고 리어액슬에 가해지는 하중에 따라서 그 제동압을 제어하기 위해서 로드센싱밸브(30)가 사용되는 것이다.When the brake pedal is pressed while driving, the front axle load increases and the rear axle load decreases. Therefore, the load sensing valve 30 is used to reduce the braking pressure applied to the rear wheels and to control the braking pressure according to the load applied to the rear axle.

도 2는 종래 압축공기 브레이크장치의 로드센싱밸브(30)의 작동구조를 나타내는 구성도이다. 리어액슬에 가해지는 하중에 따라서 로드(31)가 레바(32)를 회전시켜 그 각도를 변경함으로써 제동압이 제어되는 것이다. 이러한 로드센싱밸브(30)는 종래 널리 알려진 것이므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.2 is a configuration diagram showing the operation structure of the load sensing valve 30 of the conventional compressed air brake device. The braking pressure is controlled by rotating the lever 32 and changing its angle in accordance with the load applied to the rear axle. Since the load sensing valve 30 is well known in the art, a detailed description thereof will be omitted.

상기와 같은 종래 압축공기브레이크장치에 있어서 프론트브레이크가 고장이 날 경우에는 리어브레이크만으로 제동을 행하여야 하는데 전술한 바와 같이 리어브레이크의 제동압은 로드센싱밸브(30)에 의해서 감압되어 리어브레이크에 작용하기 때문에 제동압이 약하여 제동거리가 멀어지고 차량사고가 나는 문제점이 있었다.When the front brake fails in the conventional compressed air brake device as described above, the brake should be braked only by the rear brake. As described above, the brake pressure of the rear brake is reduced by the load sensing valve 30 to act on the rear brake. Because of the weak braking pressure, the braking distance is far away and there was a problem that the vehicle accident.

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 프론브레이크훼일시 리어브레이크챔버로 전달되는 압축공기의 압력을 상승시킴으로써 제동거리를 짧게 하고 그에 따라 차량사고를 방지하는 압축공기 브레이크장치의 안전장치를 제공하는 것을 그 목적으로 하고 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, the compressed air brake device to shorten the braking distance by increasing the pressure of the compressed air delivered to the rear brake chamber during the front brake failure, thereby preventing a vehicle accident The aim is to provide safety devices.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 압축공기 브레이크장치의 안전장치는 프론트브레이크챔버에 압축공기를 전달, 차단하는 프론트릴레이의 컨넥터에 구성된 것으로서 내부에 홈이 형성되어 있고 컨넥터에 나사결합되도록 된 캡, 상기 캡의 홈에서 상하운동을 하도록 된 피스톤, 상기 홈에 고정된 (+)전극, 상기 상기 (+)전극과 접촉하여 전원을 연결하는 것으로서 피스톤에 고정된 (-)전극으로 이루어진 프론트브레이크훼일감지수단과; 로드센싱밸브에 레바의 각도를 조절할수 있도록 설치된 모타를 포함하는 레바작동수단과; 상기 프론트브레이크훼일감지수단으로 부터의 신호에 의해서 모타를 구동시키는 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.Safety device of the compressed air brake device of the present invention for achieving the above object is configured in the connector of the front relay for transmitting and blocking the compressed air to the front brake chamber, the groove is formed in the interior and screwed to the connector, Front brake fail detection consisting of a piston to move up and down in the groove of the cap, a (+) electrode fixed to the groove, and a (-) electrode fixed to the piston by connecting a power supply in contact with the (+) electrode Means; Lever operating means including a motor installed to adjust the angle of the lever to the rod sensing valve; And control means for driving the motor by the signal from the front brake fail detection means.

도 1은 종래 압축공기 브레이크장치의 구성을 대략적으로 나타내는 블록도,1 is a block diagram schematically showing the configuration of a conventional compressed air brake device;

도 2는 종래 압축공기 브레이크장치의 로드센싱밸브의 작동구조를 나타내는 구성도,2 is a configuration diagram showing an operation structure of a load sensing valve of a conventional compressed air brake device;

도 3은 본 발명의 압축공기 브레이크장치의 안전장치에서 프론트브레이크훼일감지구조의 단면도,3 is a cross-sectional view of the front brake fail detection structure in the safety device of the compressed air brake device of the present invention;

도 4는 본 발명의 압축공기 브레이크장치의 로드센싱밸브의 작동구조를 나타내는 구성도,4 is a configuration diagram showing the operation structure of the load sensing valve of the compressed air brake device of the present invention;

도 5는 본 발명의 압축공기브레이크장치에 있어서 정상상태시 로드센싱밸브의 유입압과 유출압의 관계와, 프론트릴레이훼일시 로드센싱밸브의 유입압과 유출압의 관계를 나타내는 그래프,5 is a graph showing the relationship between the inlet pressure and the outlet pressure of the load sensing valve in the steady state and the inlet pressure and the outlet pressure of the load sensing valve in the front relay failure in the compressed air brake device of the present invention;

도 6은 본 발명의 압축공기브레이크장치에 있어서 정상상태 및 프론트릴레이훼일시 로드센싱밸브의 레바각도와 유출압의 관계를 나타내는 그래프이다.6 is a graph showing the relationship between the lever angle and the outflow pressure of the load sensing valve at the steady state and the front relay failure in the compressed air brake apparatus according to the present invention.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings

10. 에어탱크 20. 프론트릴레이밸브10. Air tank 20. Front relay valve

21. 컨넥터 22. 홈21.Connector 22. Groove

23. 캡 24. 피스톤23.Cap 24.Piston

25. (+)전극 26. (-)전극25. (+) Electrode 26. (-) Electrode

30. 로드센싱밸브 31. 로드(ROD)30. Rod sensing valve 31. Rod (ROD)

32. 레바32. Leviathan

이하 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 압축공기 브레이크장치의 안전장치에서 프론트브레이크훼일감지구조의 단면도이고, 도 4는 본 발명의 압축공기 브레이크장치의 로드센싱밸브의 작동구조를 나타내는 구성도이다.3 is a cross-sectional view of the front brake fail detection structure in the safety device of the compressed air brake device of the present invention, Figure 4 is a configuration diagram showing the operation structure of the load sensing valve of the compressed air brake device of the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명의 압축공기 브레이크장치의 안전장치는 프론트브레이크챔버에 압축공기를 전달, 차단하는 프론트릴레이(20)에 프론트브레이크훼일감지수단이 구성되어 있고, 로드센싱밸브(30)에 레바작동수단이 구성되어 있다.As shown, the safety device of the compressed air brake device of the present invention is a front brake fail detection means is configured in the front relay 20 for transmitting and blocking the compressed air to the front brake chamber, the load sensing valve 30 The lever operating means is configured.

프론트브레이크훼일(fail)감지수단은 프론트릴레이(20)의 컨넥터(21)에 구성된 것으로서 내부에 홈(22)이 형성되어 있고 컨넥터(21)에 나사결합되도록 된 캡(23), 상기 캡(23)의 홈에서 상하운동을 하도록 된 피스톤(24), 상기 홈(22)에 고정된 (+)전극(25), 그리고 상기 (+)전극과 접촉하여 전원을 연결하는 것으로서 피스톤(24)에 고정된 (-)전극(26)으로 이루어져 있다.The front brake fail detection means is configured in the connector 21 of the front relay 20, and has a groove 22 formed therein and screwed to the connector 21, the cap 23. Fixed to the piston 24 by connecting a power supply in contact with the piston 24, the positive electrode 25 fixed to the groove 22, and the positive electrode to move up and down in the groove of It consists of a negative electrode (26).

상기 피스톤(24)의 상부에는 피스톤(24)에 하향의 힘을 가하는 스프링이 설치될 수도 있다.A spring for applying downward force to the piston 24 may be installed at the upper portion of the piston 24.

또한 프론트브레이크감지수단으로서 프론트릴레이(20)의 입력라인의 어느 한 부분에 설치되는 압력센서를 사용할수도 있다.In addition, it is also possible to use a pressure sensor provided at any part of the input line of the front relay 20 as the front brake detection means.

레바작동수단은 로드센싱밸브(30)에 레바(32)의 각도를 조절할수 있도록 설치된 모타(33)를 포함한다. 모타(33)는 신속하게 레바(32)를 정상시의 위치에서 30도 이상 회전시킬수 있도록 된 것이다. 모타(33)의 축의 회전력이 레바(32)를 회전시키도록 하는 전달수단과, 레바(32)의 회전각도를 제한하는 수단은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 실시할수 있는 것이므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.The lever operating means includes a motor 33 installed to adjust the angle of the lever 32 in the rod sensing valve 30. Motor 33 is to be able to quickly rotate the lever 32 in more than 30 degrees from the normal position. The transmission means for rotating the lever 32 by the rotational force of the shaft of the motor 33 and the means for limiting the rotation angle of the lever 32 are easily implemented by those skilled in the art. Detailed description thereof will be omitted.

상기 제어수단(미도시)은 프론트브레이크훼일감지수단으로 부터 신호가 입력 될 때 모타(33)에 전원을 인가시키는 것으로서 이 구성도 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 실시할수 있는 것이므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.The control means (not shown) is to apply the power to the motor 33 when a signal is input from the front brake fail detection means, this configuration is also easy for those of ordinary skill in the art Detailed description thereof will be omitted.

상기와 같이 구성된 본 발명의 압축공기 브레이크장치의 안전장치는 다음과 같이 작용한다.The safety device of the compressed air brake device of the present invention configured as described above acts as follows.

프론트브레이크가 정상적으로 작동할 때에는 프론트릴레이(20)의 컨넥터(21)에 높은 압력이 걸린다. 따라서 프론트브레이크훼일(fail)감지수단의 캡(23)의 홈(22)에 있는 피스톤(24)은 공기압에 의해서 상부로 상승하고, 홈(22)에 고정된 (+)전극(25)과 피스톤(24)에 고정된 (-)전극(26)은 접촉하지 아니한다.When the front brake operates normally, high pressure is applied to the connector 21 of the front relay 20. Accordingly, the piston 24 in the groove 22 of the cap 23 of the front brake detecting means rises upward by air pressure, and the positive electrode 25 and the piston fixed to the groove 22 are raised. The negative electrode 26 fixed to 24 is not in contact.

따라서 제어수단은 프론트브레이크가 정상적으로 작동하는 것으로 판단한다.Therefore, the control means judges that the front brake operates normally.

그러나 프론트브레이크가 고장이 난 경우에는 프론트릴레이(20)의 컨넥터(21)에 공기압이 거의 걸리지 않는다. 따라서 프론트브레이크훼일(fail)감지수단의 캡(23)내부의 피스톤(24)은 자중 또는 피스톤상부에 스프링이 있는 경우에는 스프링의 탄성에 의해서 하강하여, (+)전극(25)과 (-)전극(26)이 접촉한다.However, when the front brake is broken, the air pressure is hardly applied to the connector 21 of the front relay 20. Therefore, the piston 24 in the cap 23 of the front brake fail detection means descends due to its own weight or the elasticity of the spring when there is a spring above the piston, and thus the (+) electrodes 25 and (-). The electrode 26 is in contact.

프론트브레이크훼일감지수단으로서 압력센서를 이용한 경우에는 압력센서가 공기압이 크게 감소된 신호를 출력한다.When a pressure sensor is used as the front brake fail detection means, the pressure sensor outputs a signal in which the air pressure is greatly reduced.

제어수단은 상기 프론트브레이크훼일감지수단으로 부터의 신호에 의해서 프론트브레이크가 고장난 것으로 판단하고, 레바작동수단의 모타(33)에 전원을 인가한다.The control means determines that the front brake has failed by the signal from the front brake fail detection means, and applies power to the motor 33 of the lever actuation means.

모타(33)는 레바(32)를 정상위치에서 30도이상 회전시키고 레바(32)의 회전에 따라서 로드센싱밸브(30)의 내부 부품들이 리어액슬에 가벼운 하중이 걸릴 때와 마찬가지로 작용하여, 제동압을 증가시키게 된다.The motor 33 rotates the lever 32 by more than 30 degrees from the normal position and acts as if the internal parts of the load sensing valve 30 are lightly loaded on the rear axle according to the rotation of the lever 32. It will increase dynamic pressure.

레바(32)의 회전에 따른 공기압의 변화를 살펴보면 다음과 같다.Looking at the change in air pressure according to the rotation of the lever (32) is as follows.

도 5는 본 발명의 압축공기브레이크장치에 있어서 정상상태시 로드센싱밸브(30)의 유입압(P1)과 유출압(P2)의 관계와, 프론트릴레이훼일시 로드센싱밸브(30)의 유입압(P1)과 유출압(P2)의 관계를 나타내는 그래프, 도 6은 본 발명의 압축공기브레이크장치에 있어서 정상상태 및 프론트릴레이훼일시 로드센싱밸브(30)의 레바각도와 유출압(P2)의 관계를 나타내는 그래프이다.5 shows the relationship between the inlet pressure P1 and the outlet pressure P2 of the load sensing valve 30 in the steady state and the inlet pressure of the load sensing valve 30 when the front relay fails in the compressed air brake apparatus according to the present invention. Fig. 6 is a graph showing the relationship between P1 and the outlet pressure P2, and Fig. 6 shows the angle of the lever and the outlet pressure P2 of the load sensing valve 30 at the steady state and the front relay failure in the compressed air brake apparatus of the present invention. Graph showing the relationship.

도 5에 도시된 바와 같이 프론트브레이크가 정상적으로 작동할 때에는 공기압은 로드센싱밸브(30)를 통과하면서 감압되지만 프론트브레이크의 고장시에는 로드센싱밸브(30)를 통과하면서 거의 감압되지 않는다.As shown in FIG. 5, when the front brake is normally operated, the air pressure is reduced while passing through the rod sensing valve 30, but when the front brake is broken, the pressure is almost reduced while passing through the load sensing valve 30.

그리고 감압되지 않는 레바(32)의 각도는 30 도이상이라는 사실을 도 6에 의해서 알수 있다.And it can be seen from FIG. 6 that the angle of the lever 32 that is not decompressed is 30 degrees or more.

전술한 바와 같이 본 발명의 압축공기 브레이크장치의 안전장치는 어떤 원인으로 인하여 프론트브레이크훼일이 일어 났을 때 리어브레이크챔버로 전달되는 압축공기의 압력을 거의 감압시키지 않고 전달되기 때문에 브레이크반응속도가 빨라지고 제동거리가 짧아지므로 차량사고를 방지하는 효과를 발휘한다.As described above, the safety device of the compressed air brake device of the present invention has a brake reaction speed and is braked because the pressure of the compressed air delivered to the rear brake chamber is almost reduced when the front brake fails due to some cause. Since the distance is shortened, it has an effect of preventing a vehicle accident.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어 나지 않고 다양하게 수정 및 변형을 할수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.It is apparent to those skilled in the art that the present invention is not limited to the described embodiments, and that various modifications and changes can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, such modifications or variations will have to belong to the claims of the present invention.

Claims (4)

프론트브레이크챔버에 압축공기를 전달, 차단하는 프론트릴레이(20)의 컨넥터(21)에 구성된 것으로서 공기압을 감지할수 있도록 된 프론트브레이크훼일감지수단;A front brake fail detection means configured to connect air to the front brake chamber and to detect and compress air pressure as configured on the connector 21 of the front relay 20; 로드센싱밸브(30)에 레바의 각도를 조절할수 있도록 설치된 모타(33)를 포함하는 레바작동수단과; 그리고Lever operating means including a motor 33 installed to adjust the angle of the lever to the rod sensing valve 30; And 상기 프론트브레이크훼일감지수단으로 부터의 신호에 의해서 모타를 구동시키는 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 압축공기브레이크장치의 안전장치.And a control means for driving the motor by a signal from the front brake fail detection means. 제1항에 있어서, 상기 프론트브레이크훼일감지수단은 프론트릴레이(20)의 컨넥터(21)에 구성된 것으로서 내부에 홈(22)이 형성되어 있고 컨넥터(21)에 나사결합되도록 된 캡(23),According to claim 1, wherein the front brake fail detection means is configured in the connector 21 of the front relay 20, the groove 23 is formed therein and the cap 23 is screwed to the connector 21, 상기 캡(23)의 홈(22)에서 상하운동을 하도록 된 피스톤(24),Piston 24 to move up and down in the groove 22 of the cap 23, 상기 홈(22)에 고정된 (+)전극(25), 그리고A positive electrode 25 fixed to the groove 22, and 상기 (+)전극과 접촉하여 전원을 연결하는 것으로서 피스톤(24)에 고정된 (-)전극(26)The negative electrode 26 fixed to the piston 24 by connecting the power in contact with the positive electrode 으로 이루어진 것을 특징으로 하는 압축공기브레이크장치의 안전장치.Safety device of a compressed air brake device, characterized in that consisting of. 제2항에 있어서, 상기 피스톤(24)의 상부에 피스톤(24)에 하향의 힘을 가하는 스프링이 설치된 것을 특징으로 하는 압축공기브레이크장치의 안전장치.3. The safety device of a compressed air brake device according to claim 2, wherein a spring for applying downward force to the piston (24) is installed above the piston (24). 제1항에 있어서, 상기 프론트브레이크훼일감지수단은 압력센서인 것을 특징으로 하는 압축공기브레이크장치의 안전장치.2. The safety device of a compressed air brake device according to claim 1, wherein said front brake fail detection means is a pressure sensor.
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