KR100361306B1

KR100361306B1 - 자동차의 안티락브레이크장치

Info

Publication number: KR100361306B1
Application number: KR1020000073884A
Authority: KR
Inventors: 우용재
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2000-12-06
Filing date: 2000-12-06
Publication date: 2002-11-21
Also published as: KR20020044468A

Abstract

본 발명은 자동차의 안티락브레이크장치에 관한 것으로, 허브베어링조립체(10)의 외주면에는 전장에 걸쳐 N극과 S극이 교차적으로 구비된 가동자석링(31)이 설치되고, 주행시 회전되지 않는 조향너클의 고정브라켓트(18)에는 속도센서(22)가 설치되며, 이 속도센서(22)에는 상기 가동자석링(31)과 근접되게 위치되면서 속도센서(22)와는 일정간격으로 이격되어 연결되는 한 개의 극으로 이루어진 고정자석(32)이 설치되어져, 상기 가동자석링(31)의 압입 설치시 작업자의 압입불량율이 감소되면서 ABS장치가 원활하게 작동되어 안전사고의 발생이 감소됨은 물론, 상기 가동자석링(31) 및 고정자석(32)이 ABS장치를 작동시키기 위해 사용되던 종래의 톤휠(21)보다 제조원가가 절감되면서 반영구적으로도 사용이 가능하도록 된 것이다.

Description

자동차의 안티락브레이크장치{ANTI-LOCK BRAKE SYSTEM OF VEHICLE}

본 발명은 자동차의 안티락브레이크장치에 관한 것으로, 특히 비구동륜의 허브베어링조립체에 자석의 성질을 이용하는 안티락브레이크시스템의 구성품이 설치되어져 제조원가가 절감되면서 반영구적으로 사용이 가능하도록 된 자동차의 안티락브레이크장치에 관한 것이다.

일반적으로, 안티락브레이크시스템(anti-lock brake system; 이하 ABS 라함)이란, 자동차의 제동시에 감속속도에 따라 차량중심이 전방으로 이동하여 앞바퀴의 하중은 증가하고 뒷바퀴의 하중은 감소하는 경항이 생겨 바퀴가 정지하여 스키드를 일으키면 노면과의 마찰력이 감소함과 동시에 제동성능이 저하되고 불안정을 초래하게 되므로 앞뒤, 좌우의 제동력을 균일하게 유지하기 위한 장치를 일컫는다.

이러한, ABS장치는 기계식 ABS와 전자제어식 ABS로 분류되며, 상기 전자제어식 ABS는 크게 허브베어링의 외경에 설치되는 톤휠과, 이 톤휠의 회전을 이용해 바퀴의 회전상태를 검출하는 속도센서와, ABS장치를 제어하는 ECU(전자제어유니트)와, 이 ECU로부터의 신호에 의해 휠실린더에 가하는 유압을 제어하는 모듈레이터로 구성된다.

한편, 도 1과 도 2에는 비구동륜 차축을 이루는 허브베어링조립체에 종래의 ABS를 구성하는 톤휠 및 속도센서가 설치된 상태를 도시한 것이다.

즉, 상기 허브베어링조립체(10)의 구조는 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 스핀들(11)의 외주면에는 마주보는 한 쌍의 베어링(12,13)이 설치되어 있고, 이 베어링(12,13)의 외주면에는 액슬허브(14)가 결합되어 있으며, 상기 스핀들(11)의 종단에는 허브와셔(15)를 매개로 허브너트(16)가 결합되어 상기 스핀들(11)과 액슬허브(14)를 서로 결합시키도록 되어 있고, 상기 액슬허브(14)의 일측부에는 상기 허브너트(16)를 감싸면서 액슬허브(14)의 내부를 보호하도록 된 허브캡(17)이 결합된 구조로 되어 있다.

여기서, 상기 액슬허브(14)의 외주면에는 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이 일면의 외주면을 따라 기어이빨(21a)이 형성된 톤휠(21; tone wheel)이 결합되어 있고, 주행시 회전되지 않는 조향너클의 고정브라켓트(18)에는 상기 톤휠(21)의 기어이빨(21a)과 근접되는 부위에 극편(22a)이 위치되도록 속도센서(22)가 설치되어 있다.

한편, 상기 톤휠(21)과 속도센서(22)는 ABS의 구성품들이다.

따라서, 자동차가 주행을 하게 되면 허브베어링조립체(10)와 더불어 톤휠(21)이 회전을 하게 되는데, 상기 톤휠(21)의 기어이빨(21a)이 속도센서(22)의 극편(22a)과 일치되면 자력선의 변화가 없어지면서 자석이 최대로 강하게 되며 이때 속도센서의 코일과 ECU사이의 전압신호는 0(zero)가 된다.

그리고, 상기 속도센서(22)의 극편(22a)이 톤휠(21)의 기어이빨(21a)과 멀어지게 되면, 자력선의 생성이 약해지면서 속도센서(22)의 코일에서 유도기전력을 발생하여 상기 ECU로 전송하게 되며, 상기 ECU는 상기 속도센서(22)로부터 전달된 교류신호와 브레이크 스위치에서 보내온 신호를 비교하여 각 휠의 제동상태를 감지하면서 모듈레이터로 신호를 보내 적절한 브레이크의 압력을 조절함으로써 ABS 장치를 작동시키게 된다.

그러나, ABS의 구성품으로써 톤휠(21)을 사용하려면 상기 톤휠(21)을 허브베어링조립체(10)의 외주면에 압입해서 설치해야 하는 바, 상기 톤휠(21)의 압입시 작업자의 실수로 인해 압입불량이 될 경우 상기 속도센서(22)의 극편(22a)이 톤휠(21)의 기어이빨(21a)을 제대로 감지하지 못하게 되며, 이로인해 ABS가 작동되어야 할 긴급한 상황에서 ABS가 작동되지 않게 됨으로써 치명적인 교통사고를 유발시키는 문제점이 있었다.

또한, 상기 톤휠(21)은 내열성과 내마모성이 요구되는 특수한 재질로 만들어져야 하기 때문에 제조원가가 크게 상승되는 문제점도 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 모든 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로, 자기장의 유도전류를 이용하여 ABS장치를 작동시키도록 된 가동자석링과 고정자석을 허브베어링조립체 및 속도센서에 각각 설치하여, 작업자의 압입불량율을 감소시켜 ABS장치가 원활하게 작동되도록 함으로써 안전사고 유발을 감소시킴은 물론 제조원가를 절감시키면서 반영구적으로도 사용이 가능한 자동차의 안티락브레이크장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 허브베어링조립체의 외주면에는 전면에 걸쳐 N극과 S극이 교차적으로 구비된 가동자석링이 설치되고, 주행시 회전되지 않는 조향너클의 고정브라켓트에는 속도센서가 설치되며, 이 속도센서에는 상기 가동자석링과 근접되게 위치되면서 속도센서와는 일정간격으로 이격되어 연결되는 한 개의 극으로 이루어진 고정자석이 설치된 것을 특징으로 한다.

도 1과 도 2는 종래의 ABS를 구성하는 톤휠과 속도센서가 비구동륜 차축에 설치된 상태를 설명하기 위한 개략적인 사시도 및 종단면도,

도 3과 도 4는 종래의 ABS를 구성하는 톤휠과 속도센서를 설명하기 위한 사시도,

도 5는 본 발명에 따라 ABS를 구성하는 가동자석링과 고정자석 및 속도센서가 비구동륜 차축에 설치된 상태를 설명하기 위한 개략적인 종단면도,

도 6은 본 발명에 따른 가동자석링을 설명하기 위한 사시도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 - 허브베어링조립체 11 - 스핀들

12,13 - 베어링 14 - 액슬허브

15 - 허브와셔 16 - 허브너트

17 - 허브캡 18 - 고정브라켓트

22 - 속도센서 31 - 가동자석링

32 - 고정자석

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 5는 본 발명에 따라 ABS를 구성하는 가동자석링과 고정자석 및 속도센서가 비구동륜 차축에 설치된 상태를 설명하기 위한 개략적인 종단면도로서, 본 발명에 따라 ABS장치를 구성하는 가동자석링(31)은 허브베어링조립체(10)에 설치되고 속도센서(22)는 조향너클의 고정브라켓트(18)에 설치되며 고정자석(32)은 속도센서(22)와 연결되면서 일정간격 이격되도록 설치되어 있다.

즉, 상기 허브베어링조립체(10)의 구조는 도 5에 도시된 바와 같이, 스핀들(11)의 외주면에는 마주보는 한 쌍의 베어링(12,13)이 설치되어 있고, 이 베어링(12,13)의 외주면에는 액슬허브(14)가 결합되어 있으며, 상기 스핀들(11)의 종단에는 허브와셔(15)를 매개로 허브너트(16)가 결합되어 상기 스핀들(11)과 액슬허브(14)를 서로 결합시키도록 되어 있고, 상기 액슬허브(14)의 일측부에는 상기 허브너트(16)를 감싸면서 액슬허브(14)의 내부를 보호하도록 된 허브캡(17)이 결합된 구조로 되어 있다.

여기서, 상기 액슬허브(14)의 외주면에는 도 5와 도 6에 도시된 바와 같이 원형상으로 형성되며 전장에 걸쳐 N극과 S극이 교차적으로 구비된 가동자석링(31)이 설치되어 있다.

그리고, 주행시 회전되지 않는 조향너클(도시않됨)의 고정브라켓트(18)에는 도 5에 도시된 바와 같이 속도센서(32)가 설치되어 있으며, 이 속도센서(32)에는 N극 또는 S극으로만 이루어진 고정자석(32)이 상기 속도센서(22)와는 일정간격으로 이격되어 상기 가동자석링(31)과는 근접되게 위치에 오도록 설치되어 있다.

따라서, 자동차가 주행을 하게 되면 허브베어링조립체(10)와 더불어 가동자석링(31)이 회전을 하게 되는데, 이때 가동자석링(31)과 고정자석링(32)사이에는 자기장에 의한 유도전류가 발생되게 된다.

즉, 상기 가동자석링(31)과 고정자석(32)이 동일한 극(N극과 N극 또는 S극과 S극)으로 일치될 때에는 자석의 성질에 의해 서로 달라붙으려는 성질이 작용하고, 상기 가동자석링(31)과 고정자석(32)이 서로 다른 극(N극과 S극 또는 S극과 N극)으로 일치될 때에는 자석의 성질에 의해 서로 밀어붙이려는 성질이 작용하게 되는데, 상기 가동자석링(31)이 허브베어링조립체(10)와 더불어 빠른 속도로 회전되면 상기 가동자석링(31)과 고정자석(32)의 밀고 당기는 힘이 급속하게 이루어지면서 자기장에 의한 유도전류가 발생되게 된다.

이때, 상기 속도센서(22)는 자기장에 의한 유도전류를 감지하여 ECU(전자제어유니트)로 전기신호를 전송하게 되며, 상기 ECU는 상기 속도센서(22)로부터 전달된 교류신호와 브레이크 스위치에서 보내온 신호를 비교하여 각 휠의 제동상태를 감지하면서 모듈레이터로 신호를 보내 적절한 브레이크의 압력을 조절함으로써 ABS 장치를 작동시키게 된다.

따라서, 상기 허브베어링조립체(10)의 외주면에 N극과 S극이 교차적으로 구비된 가동자석링(31)을 압입하여 설치하면서 상기 속도센서(22)에 한 개의 극으로만 이루어진 고정자석(32)을 설치하여 상기 가동자석링(31)과 고정자석(32)에 의해 발생되는 자기장의 유도전류를 이용하여 ABS장치를 작동시키도록 된 본 발명은, 도 2를 참조로 전술한 바와 같이 ABS장치를 작동시키기 위해 고가의 톤휠(21)을 허브베어링조립체(10)의 외주면에 압입하여 설치하던 종래의 구조보다, 작업자의 압입불량율이 감소되어 ABS장치가 원활하게 작동됨으로써 안전사고의 발생이 감소될 뿐만 아니라 종래의 톤휠(21)보다 가동자석링(31) 및 고정자석(32)의 제조원가가 절감되면서 반영구적인 사용이 가능하게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 허브베어링조립체의 외주면에 N극과 S극이 교차적으로 구비된 가동자석링이 압입 설치되면서 속도센서에는 상기 가동자석링과 교차되면서 자기장에 의한 유도전류를 발생시키도록 된 고정자석이 설치되어져, 상기 가동자석링의 압입 설치시 작업자의 압입불량율이 감소되면서 ABS장치가 원활하게 작동되어 안전사고의 발생이 감소됨은 물론, 상기 가동자석링 및 고정자석이 ABS장치를 작동시키기 위해 사용되던 종래의 톤휠보다 제조원가가 절감되면서 반영구적으로도 사용이 가능한 효과가 있게 된다.

Claims

허브베어링조립체(10)의 외주면에는 전장에 걸쳐 N극과 S극이 교차적으로 구비된 가동자석링(31)이 설치되고, 주행시 회전되지 않는 조향너클의 고정브라켓트(18)에는 속도센서(22)가 설치되며, 이 속도센서(22)에는 상기 가동자석링(31)과 근접되게 위치되면서 속도센서(22)와는 일정간격으로 이격되어 연결되는 한 개의 극으로 이루어진 고정자석(32)이 설치된 것을 특징으로 하는 자동차의 안티락브레이크장치.
제 1항에 있어서, 상기 속도센서(22)가, 상기 가동자석링(31)과 고정자석(32)이 동일한 극으로 일치될 때와 서로 다른 극으로 일치될 때에 발생되는 자기장의 유도전류를 감지하여 ABS장치를 제어하는 ECU로 전기신호를 전송하도록 된 것을 특징으로 하는 자동차의 안티락브레이크장치.