KR100348047B1 - 주차브레이크 레버의 결합장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 자동차의 주차브레이크에 관한 것이며, 특히 브레이크 레버의 길이변동없이도, 브레이크 케이블 스트로크(케이블이 당겨지는 길이) 및 브레이크 레버 레시오(레버 길이에 대한 케이블 지지용 캠레버의 길이의 비율, L/ℓ)를 동시에 증대시킬 수 있도록 한 주차브레이크 레버에 관한 것이다.

이를 위해, 본 발명은, 래칫휠이 마련된 브레이크 레버 지지 브라켓과 이 지지 브라켓과 평행 배열된 스테이에 회동 가능하게 지지되어 있는 회동축에 회동축과 간격져 고정된 케이블을 구비한 주차브레이크 레버의 결합장치에 있어서, 브레이크 레버의 작동에 따라, 케이블이 지지되는 원주부의 법선방향과 직교하는 지지점과 회동축 사이의 거리가 차츰 감소하도록 구성된 캠레버를 구비하고, 상기한 캠레버는, 상기 지지 브라켓과 이 지지 브라켓과 평행 배열된 스테이에 회동 가능하게 지지되어 있는 회동축의 중앙부에 고정되며, 상기한 캠레버에는, 상기한 브레이크 레버의 작동에 따라, 케이블이 접촉 지지되도록 원주부를 따라 굴곡부가 형성되어 있으며, 상기 캠레버에는, 상기 캠레버의 굴곡부의 일측 개방부를 차폐함과 아울러, 상기 캠레버의 이면측에 고착되는 판형상의 고정부재가 부착되도록 구성하였다.

Description

주차브레이크 레버의 결합장치{connection structure of parking brake lever}

본 발명은 자동차의 주차브레이크에 관한 것이며, 특히 브레이크 레버의 길이변동없이도, 브레이크 케이블 스트로크 및 브레이크 레버 레시오(ratio)를 동시에 증대시킬 수 있도록 한 주차브레이크 레버에 관한 것이다.

자동차의 주차브레이크는 유압식의 브레이크와는 별도로 케이블 방식으로 구성되며 브레이크 레버를 작동시켜 리어 휠 양측의 브레이크를 작동시키는 케이블방식이 주로 사용된다.

도1에 종래의 주차브레이크의 구성도가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 브레이크 레버(1)를 당기면 이퀼라이저(3)에 연결된 케이블(4)이 레버(1)측으로 당겨지며 케이블(4)의 인장에 따라 리어 휠이 제동되게 된다.

따라서, 브레이크 레버(1)는 케이블(4)을 인장시켜 주차브레이크를 작동시키기 위한 작용력을 가하는 부분이다.

도2에 종래의 브레이크 레버의 상세한 구성이 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 종래의 브레이크 레버(1)는 손잡이(5)와 래칫(도시안함)을 구비하여 누름버튼(6)을 누름과 아울러 손잡이(5)를 당기면 회동되고, 그러면서 누름버튼(6)을 해제하면, 도시하지 않은 래칫휠에 래칫이 걸림결합되어 록킹됨으로써, 당겨진 주차브레이크 레버(1)는 케이블(4)을 인장한 상태로 고정되어 주차브레이크가 작동하게 된다.

한편, 주차브레이크를 해제하기 위해서는 주차브레이크 레버(1) 선단의 누름버튼(6)을 누르면 릴리즈로드(도시안함)가 밀려 래칫을 회전시켜 래칫휠로부터 분리하여 레버(1)를 하향시키므로써 인장된 주차케이블(4)을 이완시켜 주차브레이크 작동상태를 해제하게 된다.

도시한 바와 같이, 종래의 주차브레이크 레버(1)는, 주차브레이크 레버(1)의 회동에 연동하여, 래칫휠이 마련된 브레이크 레버 지지 브라켓(7)과 이 지지 브라켓(7)과 평행 배열된 스테이(9, stay)에 회동 가능하게 지지되어 있는 회동축(11)에 고정된 케이블용 아암(10)이 회동하면서, 주차브레이크 케이블(4)을 인장하도록 구성되어 있다.

또, 상기 아암(10)은 회동축(11)을 지점으로 하는 모멘트 N에 의해 케이블(4)에 인장력(T)을 가하게 된다. 즉, 손잡이(11)에 작용점인 'A'에 작용력(F)이 작용하면, 고정점인 회동축(11)과의 거리 L에 의해 F×L에 해당하는 모멘트 M이 레버(1)의 회전력으로 작용하며, 이 M 에 의해 아암(10)의 타단의 케이블 고정점(B)과의 거리 ℓ에 따른 인장력 T가 발생하여 T×ℓ에 해당하는 즉, 케이블(4)이 초기에 인장력 T로 세팅되면서 거리 ℓ에 의해 발생되는 시계방향 모멘트 N을 이겨내고 케이블(4)을 인장하게 된다.

그러나, 종래의 아암(10)은 회동축(11)과 상기 고정점(B)과의 거리 ℓ이, 아암(10)이 회동하면서 일정하게 작게되도록 형성되어 주차브레이크 레버의 작동 중 인장력 T에 변화가 생기면 그로 인한 인장모멘트는 인장력의 증가와 비례하여 증가하게 된다.

이러한 인장력(T)과 작용력(F)의 관계는 케이블(4)의 인장에 따라 상이하게 되지만 인장의 초기에 있어서는 케이블(4)의 탄성변형에 의해 작용력(F)은 작게 되고 케이블(4)이 인장됨에 따라 케이블(4)의 반력의 증대와 브레이크에서의 브레이크드럼과 브레이크슈우의 마찰의 증가에 따라 일정한 길이를 인출하기 위한 단위 길이당의 인장력은 서서히 증가하게 된다.

회동축(11)을 중심으로 하여 운전자가 레버에 가한 힘 F는 손잡이로부터 작용점 'A'까지의 거리 L에 따라 반시계방향의 모멘트 M을 작용시키게 되고, 이에 대하여 회동축(11)로부터 케이블 고정점(B)까지의 거리는 ℓ로 거의 일정하게 유지된다.

이에따라, 레버를 작동시키는 힘 F와 케이블(4)의 인장력 T와의 사이에는 다음의 식이 성립한다.

M = (F) ×(L) > (T) ×(ℓ) = N

즉, 레버를 작동시키는 작용력 F에 의한 모멘트 M이 인장력 T에 의한 모멘트 N보다 커야 레버를 작동시킬 수 있다.

이에 따라, 종래의 주차브레이크에서는 고정점 'A'로부터 주차케이블(4)까지의 인장모멘트의 아암(10)의 길이 ℓ이 거의 일정하므로 케이블(4)에 의한 장력이 증가하면, 이에 비례하여 레버를 작동시키기 위해 큰 힘 F를 필요로 하게 된다.

따라서, 운전자들은 브레이크 레버(1)의 작동시 처음에는 쉽게 작동하던 브레이크 레버(1)가 상방으로 회동할수록 큰 작용력을 필요로 하므로 작용력이 증가하는 것을 느끼게 된다.

주차브레이크는 주차중 자동차의 이동을 방지하기 위한 브레이크로 주차케이블(4)이 충분히 인장되지 않으면 브레이크의 작동력이 부족하여 언덕주차와 같이 큰 제동력이 요구되는 경우에는 주차사고의 우려도 있다. 또한, 최근 여성 운전자의 증가로 주차브레이크의 작동력을 감소시키기 위한 주차브레이크 레버의 작동력 감소구조에 대한 연구가 다각도로 행해지고 있다.

그러나, 종래의 주차브레이크 레버의 케이블(4) 지지용 아암(10) 형상은 작동력과 케이블(4) 인장력의 관계를 고려하지 않고 단지, 케이블(4)을 인장하기 위한 작동구성으로만 설계되어 있다.

다시 말해서, 종래의 구성에서, 작용력을 감소시키기 위해서는, 브레이크 레버의 길이(L)를 증대시켜야만 하므로, 설치 공간과 인체공학적인 측면을 고려할 때, 설계 상 제약이 많은 구조가 불가피해진다.

또한, 작용력을 감소시키기 위해서, 아암(10)의 길이를 줄여, 레버 레시오(레버 길이에 대한 케이블 지지용 아암의 길이의 비율, ℓ/ L)를 증대시키는 방법이 있으나, 이 경우에는, 케이블 스트로크(케이블이 당겨지는 길이)가 줄어든다는 단점이 있다.

종래의 구성으로는, 상기한 바와 같이, 작용력(F)를 감소시킴에 있어, 케이블 레시오와 아울러 케이블 스트로크를 동시에 만족시키기가 어려울 수 밖에 없기 때문에, 성능 개선에 그 만큼의 제약이 따랐다.

본 발명의 목적은, 주차브레이크 작동력을 최소화하면서, 주차브레이크 케이블의 스트로크와 브레이크 레버 레시오를 동시에 만족시킬 수 있는 주차브레이크 레버의 결합장치를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 회동축으로부터 케이블과 접하는원주방향으로의 직경이 점차 감소하도록 형성된 캠레버를 구비한 주차브레이크 레버의 결합장치를 제공한다.

도1은 일반적인 주차브레이크 레버의 결합상태를 나타낸 사시도,

도2는 도1에서 주요부분의 결합구성을 나타낸 측면도,

도3은 본 발명에 따른 주차브레이크 레버의 결합상태를 나타낸 사시도,

도4는 도1에서 주요부분의 결합구성을 나타낸 측면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 주차브레이크 레버 11 : 회동축

20 : 캠레버 21 : 굴곡부

23 : 돌출부 25 : 지지 포인트

30 : 고정부재 31 : 지지판

35 : 연결부 37 : 고정판

A : 작용점 B : 케이블 고정점

L : 브레이크 레버의 모멘트 아암 ℓ: 캠레버의 모멘트아암

이하, 첨부도면들을 참조하여 본 발명에 따른 브레이크 레버에 대해 보다 상세히 설명한다. 또, 도1 및 도2와 동일한 부분에는 동일한 부호를 부여하고, 반복되는 설명은 생략한다.

도3 및 도4에는, 본 발명에 따른 주차브레이크 레버의 구성이 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 브레이크 레버(1)는, 회동축(11)으로부터 그의 원주부까지의 반경(ℓ)이 점차 감소하는 나선형의 캠레버(20)를 구비한 것을 특징으로 한다.

즉, 본 발명에 따른 캠레버(20)는, 브레이크 레버(20)의 작동에 따라, 케이블(4)이 지지되는 캠레버(20)의 원주부의 법선방향과 직교하는 지지점(B)과 회동축(11) 사이의 거리가 차츰 감소하도록 형성되는 것이다.

또, 상기한 캠레버(20)는, 주차브레이크 레버(1)의 회동에 연동하여, 래칫휠이 마련된 브레이크 레버 지지 브라켓(7)과 이 지지 브라켓(7)과 평행 배열된 스테이(9, stay)에 회동 가능하게 지지되어 있는 회동축(11)의 중앙부에 고정되어 있다.

또한, 상기한 캠레버(20)에는 그 끝단이 결합부재(40)에 의해 고정된 케이블(40)이 상기 브레이크 레버(1)의 작동에 따라 접촉 지지되면서 당겨지도록 원주부를 따라 굴곡부(21)가 형성되어 있으며, 상기 캠레버(20)에는, 상기 캠레버(20)의 굴곡부(21)의 일측 개방부를 차폐함과 아울러, 상기 캠레버(20)의 이면측에 고착되는 판형상의 고정부재(30)가 부착되어 있다.여기서, 상기 캠레버(20)의 원주부 일측에는 주차브레이크 레버(1)의 작동 시, 케이블(4)이 이탈하는 것을 저지하기 위한 돌출부(23)가 돌출 형성되어 있다.

그리고, 도면번호 25는 케이블(4)과 캠레버(20)의 굴곡부(21)가 접촉지지되는 점에서 형성되는 지지포인트임은 물론이다.또한, 상기 고정부재(30)는 한쪽 코너부에 회동축(11)이 삽입고정되도록 지지공(33)이 형성된 지지판(31)과, 상기 지지판(31)과 'U'자형으로 굴곡된 연장부(35)를 매개로 연결됨과 아울러 상기 회동축(11)이 끼워 고착되도록 고착공(39)이 형성된 고정판(37)을 포함한다.

이는 레버(20)의 손잡이(21)에 작용하는 작용력 F와 손잡이(21)의 작용점(A)와 회동축(11)과의 거리(L)에 의한 모멘트 M과 케이블(4)을 인장하는 인장력(T)과 케이블(4)이 접촉 지지되는 원주부 상의 지지 포인트(25) 사이의 거리의 곱인 인장모멘트(N)와 사이에 상술한 바와 같이 M = (F) ×(L) > (T) × (ℓ) = N의 관계에 있으므로, 케이블(4)의 인장에 따른 인장력(T)의 증가를 캠레버의 모멘트아암의 길이(ℓ)를 감소시키므로써 보상하여 케이블(4)의 인장에 요구되는 작용력의 급격한 증가를 방지하도록 한 것이다.

따라서, 회동축(11)으로부터 캠레버(20)의 굴곡부(21) 내측 원주까지의 반경은, 케이블(4)의 인장력을 고려하여 적절한 기울기로 감소하도록 형성한다. 이러한 곡선으로는 나선형인 기울기가 고르게 감소하는 인볼류트(involute)형의 곡선 등이 있다.

이러한 인볼류트곡선을 이용한 반경(ℓ)변화는 케이블(4)의 재료, 케이블(4)에 의해 브레이크 드럼과 밀착되는 브레이크 슈우와의 마찰력 증가 등 복합적인 조건들을 모두 고려하여 결정된다.

다음에, 본 발명에 따른 주차브레이크 레버의 결합장치에 의한 작용효과를 설명한다.

먼저, 주차브레이크 레버를 당기면, 주차브레이크의 회동축(11)에 결합된 케이블용 아암(10)이 회동하면서, 주차브레이크 케이블(4)을 인장하게 된다.

이때, 레버(20)의 최초의 작동시 캠레버(20)의 'B'점에 접하여 작용하는 인장력은 지점인 회동축(11)으로부터의 거리 ℓ이 크므로 인장모멘트 N은 T × ℓ로 된다.

따라서, 인장력이 점진적으로 증가하게 되지만, 이때 브레이크 레버의 캠레버(20)의 고정점으로부터 케이블 고정점(B)까지의 거리(ℓ)가 점차로 감소하게 되어 이들의 곱인 인장모멘트 N은 캠레버(20)의 형상에 따라 거의 일정하게 유지하는 것이 가능하다.

즉, 주차브레이크 레버의 길이(L)를 별도로 변경하지 않고도, 주차브레이크 작동력(F)을 최소화하면서, 주차브레이크 케이블(4)의 스트로크와 브레이크 레버 레시오(레버 길이에 대한 케이블 지지용 캠레버의 길이의 비율, ℓ/ L)를 동시에 만족시킬 수 있는 주차브레이크 레버의 결합장치를 할 수 있게 되는 것이다.

이와 같이, 회동축(11)으로부터 캠레버(20)의 원주까지의 반경이 점차 감소하는 타입의 캠레버(20)를 구비한 브레이크 레버를 사용함으로써, 브레이크레버(20)의 작동력을 일정하게 유지하여 작용력 감소 및 명확한 주차브레이크 작동시점을 운전자가 인식할 수 있게 되므로 주차브레이크의 작동을 편리하게 할 수 있다.

또한, 주차브레이크의 느슨한 작동에 의한 주차사고를 방지하는 데에도 기여할 수 있게 된다.

이상에서 본 발명의 구체적인 일 실시예를 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 이 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

Claims (3)

1. 래칫휠이 마련된 브레이크 레버 지지 브라켓과 이 지지 브라켓과 평행 배열된 스테이에 회동 가능하게 지지되어 있는 회동축에 회동축과 간격져 고정된 케이블을 구비한 주차브레이크 레버의 결합장치에 있어서,

   브레이크 레버의 작동에 따라, 케이블이 지지되는 원주부의 법선방향과 직교하는 지지점과 회동축 사이의 거리가 차츰 감소하도록 구성된 캠레버를 구비하고,

   상기한 캠레버는, 상기 지지 브라켓과 이 지지 브라켓과 평행 배열된 스테이에 회동 가능하게 지지되어 있는 회동축의 중앙부에 고정되며,

   상기한 캠레버에는, 상기한 브레이크 레버의 작동에 따라, 케이블이 접촉 지지되도록 원주부를 따라 굴곡부가 굴곡 형성되어 있으며, 상기 캠레버에는, 상기 캠레버의 굴곡부의 일측 개방부를 차폐함과 아울러, 상기 캠레버의 이면측에 고착되는 판형상의 고정부재가 부착된 것을 특징으로 하는 주차브레이크 레버의 결합장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기한 고정부재는, 한쪽 코너부에 회동축이 삽입고정되도록 지지공이 형성된 지지판과, 상기 지지판으로부터 굴곡된 연장부를 매개로 상기 지지판과 연결됨과 아울러 상기 회동축이 끼워 고착되도록 고착공이 형성된 고정판을 포함하는 것을 특징으로 하는 주차브레이크 레버의 결합장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 캠레버의 원주부 일측에는 케이블의 이탈을 방지하기 위한 돌출부가 형성된 것을 특징으로 하는 주차브레이크 레버의 결합장치.