KR100535886B1 - 차량용 주차브레이크 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 주차브레이크 장치에 관한 것으로서, 특히 차량의 정지시에 자동으로 주차브레이크가 작동되며 차량의 주행시에 자동으로 주차브레이크가 해제되는 장치에 관한 것으로서, 본 발명의 차량용 주차브레이크 장치는, 드라이브샤프트(100)에 고정되는 클러치기어(200)와; 상기 클러치기어(200)에 치합되는 포크(300)와; 차체에 고정되며, 상기 포크(300)와 일정한 거리를 두고 설치되는 전자석(400)과; 차체에 고정되며, 상기 포크(300)와 연결되어 설치되는 실린더(500)와; 상기 전자석(400)에 연결되어 설치되며, 전원부(700)를 통하여 상기 전자석(400)에 전원을 공급하는 제어유니트(800)로 구성되어, 주차브레이크의 작동이 자동으로 이루어짐으로써 운전석 옆에 주차브레이크레버를 설치할 필요가 없으므로 공간을 넓게 활용할 수 있으며, 전자석에 의하여 동작됨으로써 종래의 기술에 비해서 구조가 단순하며 정확한 시간 및 위치를 제어할 수 있는 효과가 있는 것이다.

Description

차량용 주차브레이크 장치 {Parking brake apparatus for automobiles}

본 발명은 차량용 주차브레이크 장치에 관한 것으로서, 특히 차량의 정지되었을 때 자동으로 주차브레이크가 작동되며, 차량의 주행시에 자동으로 주차브레이크가 해제되는 차량용 주차브레이크 장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 브레이크 장치는 운전자의 발을 사용하여 주행시 속도를 감속시키는 풋브레이크 방식의 주브레이크와, 운전자의 손을 사용하여 정지상태에서 정지상태를 보다 안정적으로 유지하는 핸드브레이크 방식의 주차브레이크로 이루어진다.

주차나 정차시에 사용자가 조작하는 주차브레이크레버는 일반적으로 운전석과 조수석 사이에 위치하고 있으며 사용자가 뒤로 당기면 케이블에 의하여 당겨진 브레이크슈가 브레이크드럼에 밀착되는 것에 의해 제동력을 발생하도록 고안되어 있다.

이러한 주차브레이크 장치의 구조는 실내공간을 많이 차지하며, 주차나 정차시에 일일이 주차브레이크 레버를 조작해야 한다는 단점이 있었으며, 케이블이 늘어나서 장력이 유지되지 않을 수 있으며, 또한 제동상태를 유지하기 위한 마찰면(브레이크슈의 라이닝면과 드럼의 밀착면적)의 면적이 넓기 때문에 겨울철에 마찰면 사이에 수분이 얼어붙을 경우에 주차브레이크레버를 복귀시켜서 주차브레이크를 해제해도 브레이크드럼과 브레이크슈가 서로 분리되지 않음으로써 주차상태가 해제되지 않는 경우가 발생하는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 고안된 종래의 브레이크장치(국내 특허 등록번호 10-04107740000)는 드라이브샤프트에 고정된 클러치기어에 치합되어 회전을 구속하도록 포크를 설치하고, 공압식 실린더를 사용하여 포크를 이동시킴으로써, 포크와 클러치기어간의 치합 상태의 유무를 조절하여 주차브레이크 기능을 하도록 되어 있다.

도 1은 종래의 차량용 주차브레이크 장치의 제동상태를 도시한 구성도로서, 차량이 정지되어 있을 때는, 드라이브샤프트(10)에 고정되며 상기 드라이브샤프트(10)와 일체로 회전되는 클러치기어(20)가 포크(30)에 치합되어 상기 클러치기어(20)의 회전을 구속하므로, 상기 드라이브샤프트(10)의 회전이 불가능하여 주차브레이크가 작동되는 것을 나타낸다.

이때, 상기 포크(30)는 공압실린더(40)에 의하여 작동되는데, 상기 공압실린더(40)는 차체에 고정 장착된 실린더하우징(41)과, 상기 실린더 하우징(41)의 내벽에 고정된 아우터클러치기어(42)와, 정지상태에서 상기 아우터클러치기어(42)에 치합되는 인너클러치기어(43)와, 상기 인너클러치기어(43)에 일단이 고정되고 타단은 상기 실린더하우징(41)의 외측으로 연장된 로드(44)와, 상기 인너클러치기어(43)가 전진하였을 때 처음의 치합 위치로 다시 당겨주는 리턴스프링(45)과, 상기 인너클러치기어(43)의 로드(44)측 면에 부착되는 러버시일(46)과, 상기 실린더하우징(41)의 로드(44) 인출부에 설치되는 베큠시일(47)로 이루어지며, 상기 로드(44)의 단부에 상기 포크(30)가 고정된다.

또한, 상기 실린더하우징(41)의 러버시일(46)과 베큠시일(47) 사이에는 공기출입구(48)가 형성되어 흡기매니폴드(50)에 연결되며, 이 연결관로 상에는 솔레노이드밸브(60)가 설치되는 것을 나타낸다.

도 2는 종래의 차량용 주차브레이크 장치의 비제동상태를 도시한 구성도로서, 차량이 주행하는 비제동상태가 되면, 솔레노이드밸브(60)가 개방되어 흡기매니폴드(50)에 발생되는 부압이 공압실린더(40)에 전달되어, 공압실린더(40)의 인너클러치기어(43)가 이동되면서 로드(44)와 포크(30)가 일체로 이동되어, 클러치기어(20)에 치합되어 있던 포크(30)가 이동하면서 상기 클러치기어(20)와 상기 포크(30)간의 치합이 해제되므로 드라이브샤프트(10)가 회전이 가능하게 되어 주차브레이크의 제동이 해제되는 것을 나타내고 있다.

위와 같이, 종래의 주차브레이크 장치는, 솔레노이드밸브(60)를 개방하는 것에 따라서 주차브레이크장치의 제동상태와 비제동상태가 결정되며, 상기 솔레노이드밸브(60)는 스로틀개도센서(70)를 통하여 스로틀개도각을 인지한 제어유니트(80)에 의하여 조절된다.

그런데, 상기한 바와 같은, 종래의 차량용 주차브레이크 장치는, 로드 및 포크의 정확한 위치 및 이동시간을 제어할 수 없다는 문제점과, 흡기매니폴드에서 공압실린더까지의 기계적 연결 및 실린더를 진공상태로 유지하는 것이 용이하지 않다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 결점을 해소하기 위한 것으로, 차량의 정지시에 자동으로 주차브레이크가 작동되며 차량의 주행시에 자동으로 주차브레이크가 해제되어, 운전석 옆에 주차브레이크레버를 설치할 필요가 없으므로 공간을 넓게 활용할 수 있으며, 전자석에 의하여 동작됨으로써 종래의 기술에 비해서 구조가 단순하며 정확한 시간 및 위치를 제어할 수 있는 차량용 주차브레이크 장치를 제공하고자 한다.

이러한 본 발명은, 드라이브샤프트에 고정되는 클러치기어와; 상기 클러치기어에 치합되는 포크와; 차체에 고정되며, 상기 포크와 일정한 거리를 두고 설치되는 전자석과; 차체에 고정되며, 상기 포크에 연결되어 설치되는 실린더와; 상기 전자석에 연결되어 설치되며, 전원부를 통하여 상기 전자석에 전원을 공급하는 제어유니트를 구성함으로써 달성된다.

본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 차량용 주차브레이크 장치의 제동상태를 도시한 구성도로서, 드라이브샤프트(100)에 고정되는 클러치기어(200)와; 상기 클러치기어(200)에 치합되는 포크(300)와; 차체에 고정되며, 상기 포크(300)와 일정한 거리를 두고 설치되는 전자석(400)과; 차체에 고정되며, 상기 포크(300)에 연결되어 설치되는 실린더(500)와; 상기 전자석(400)에 연결되어 설치되며, 전원부(700)를 통하여 상기 전자석(400)에 전원을 공급하는 제어유니트(800)로 구성됨을 그 기술상의 특징으로 한다.

한편, 상기 실린더(500)는 차체에 고정되며, 상기 전자석(400)의 방향으로 개구(511)가 형성되는 실린더하우징(510)과; 상기 실린더하우징(510)의 내벽에 고정된 아우터클러치기어(520)와; 차량의 정지 상태에서 상기 아우터클러치기어(520)에 치합되는 인너클러치기어(530)와; 상기 인너클러치기어(530)에 일단이 고정되고 타단은 상기 실린더하우징(510)의 외측으로 연장되며 상기 포크(300)가 고정된 로드(540)와; 상기 실린더하우징(510)의 내벽과 상기 인너클러치기어(520)의 후면에 부착되는 복원스프링(550)으로 구성되어, 차량의 정지상태에서 상기 포크(300)가 상기 클러치기어(200)에 치합됨으로써 상기 드라이브샤프트(100)의 회전을 구속함으로써 주차브레이크가 작동되도록 하는 것이 그 바람직한 실시예이다.

도 4는 본 발명의 차량용 주차브레이크 장치의 비제동상태를 도시한 구성도로서, 스로틀개도센서(600)를 통하여 스로틀밸브의 개도각이 아이들각도보다 클 때 제어유니트가(800)가 전원부(700)를 통하여 상기 전자석(400)에 전원을 공급하면, 상기 전자석(400)이 포크(300)를 잡아당기며, 따라서 상기 클러치기어(200)와 상기 포크(300)간의 치합상태가 해제되어 브레이크장치가 해제상태로 전환되는 것을 나타낸다.

도 5는 도 2의 측면도로서, 상기 포크(300)의 상단에 상기 클러치기어(200)의 이가 치합되는 치홈(310)이 형성되는 것을 나타내다.

이하, 상기 도 3 내지 도 5를 참고하여 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면 아래와 같다.

차량이 정지되어 있을 때 복원스프링(550)은 인너클러치기어(520)를 잡아 당기지 않으며, 이때 인너클러치기어(520)는 위치 고정된 아우터클러치기어(530)에 치합되어 있으므로 로드(540)와 상기 로드(540)에 고정되어 있는 포크(300)는 회전할 수 없는 상태가 된다.

또한, 상기 포크(300)의 치홈(310)에 클러치기어(200)의 이가 치합되어 있으므로, 상기 클러치기어(200)도 회전할 수 없으므로 드라이브샤프트(100)도 회전이 불가능하여 차량의 정지상태가 유지되는 것이다.

차량이 정지할 때는 엔진이 아이들링 상태를 유지하게 되므로 스로틀밸브의 개도각이 아이들각도보다 작게 되고 이때는 전자석(400)이 동작되지 않는다.

차량이 주행하게 되어 스로틀밸브의 개도각이 아이들각도보다 크게 되면, 스로틀개도센서(600)로부터 이러한 상태를 파악한 제어유니트(800)가 전원부(700)를 통하여 상기 전자석(400)에 전원을 공급함으로써 상기 전자석(400)이 상기 포크(300)를 잡아당기며, 상기 포크(300) 뿐만 아니라 상기 포크(300)에 고정되어 있는 상기 로드(540)와 상기 인너클러치기어(520)도 일체로 이동되며, 이때 상기 인너클러치기어(520)에 부착되는 상기 복원스프링(550)이 팽창되면서 복원력을 보유하게 된다.

위와 같이 상기 전자석(400) 방향으로 상기 포크(300)가 이동되면, 상기 포크(300)와 상기 클러치기어(200)와의 치합이 해제되므로 상기 드라이브샤프트(100)의 회전이 가능하게 되어 제동이 해제되며 차량이 주행할 수 있는 것이다.

차량이 주행중에 다시 정지하게 되면, 스로틀밸브의 개도각이 아이들각도보다 작아지고, 상기 제어유니트(800)는 상기 전자석(400)에 공급되는 전원을 차단하게 되므로, 상기 포크(300)는 상기 전자석(400)에서 떨어지게 되는데, 이때 상기 복원스프링(500)의 복원력에 의하여 상기 포크(300)와, 상기 로드(540)와, 상기 인너클러치기어(520)가 제자리로 복귀되어, 다시금 상기 포크(300)가 상기 클러치기어(200)에 치합되며, 상기 인너클러치기어(520)가 상기 아우터클러치기어(530)에 치합됨으로써, 차륜이 회전하는 못하는 제동상태가 되는 것이다.

본 발명의 실린더(500)의 구조는 종래 기술의 공압실린더(40)에 비해서 매우 단순하여, 실린더하우징(510)의 내부에 진공을 형성할 필요가 없으며, 상기 포크(300)의 방향으로 개구부(511)가 형성되며, 종래 기술의 공기출입구(48)를 형성할 필요가 없으므로 용이하게 제작을 할 수 있는 것이다.

또한, 상기 전자석(400)에 전원을 공급하는 상기 전원부(700)는 차량에서 주행중 발생되는 전기를 사용하므로 부가적인 연료소모가 없다는 장점이 있다.

이상과 같은 본 발명은, 차량이 정지되었을 때 자동으로 주차브레이크가 작동되어, 운전석 옆에 주차브레이크레버를 설치할 필요가 없으므로 공간을 넓게 활용할 수 있으며, 유압식에 의한 종래의 기술에 비해서 전자석에 의하여 동작됨으로써 종래의 기술에 비해서 구조가 단순하며 정확한 시간 및 위치를 제어할 수 있는 효과가 있는 발명인 것이다.

도 1은 종래의 차량용 주차브레이크 장치의 제동상태를 도시한 구성도,

도 2는 종래의 차량용 주차브레이크 장치의 비제동상태를 도시한 구성도,

도 3은 본 발명의 차량용 주차브레이크 장치의 제동상태를 도시한 구성도,

도 4는 본 발명의 차량용 주차브레이크 장치의 비제동상태를 도시한 구성도,

도 5는 도 2의 측면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 드라이브샤프트 200 : 클러치기어

300 : 포크 310 : 치홈

400 : 전자석 500 : 실린더

510 : 실린더하우징 511 : 개구

520 : 인너클러치기어 530 : 아우터클러치기어

540 : 로드 550 : 복원스프링

Claims (3)

1. 드라이브샤프트에 고정되는 클러치기어와;

   상기 클러치기어에 치합되는 포크와;

   차체에 고정되며, 상기 포크와 일정한 거리를 두고 설치되는 전자석과;

   차체에 고정되며, 상기 포크에 연결되어 설치되는 실린더와;

   상기 전자석에 연결되어 설치되며, 전원부를 통하여 상기 전자석에 전원을 공급하는 제어유니트로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 주차브레이크 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 실린더는,

   차체에 고정되며, 상기 전자석의 방향으로 개구가 형성되는 실린더하우징과;

   상기 실린더하우징의 내벽에 고정된 아우터클러치기어와;

   차량의 정지 상태에서 상기 아우터클러치기어에 치합되는 인너클러치기어와;

   상기 인너클러치기어에 일단이 고정되고 타단은 상기 실린더하우징의 외측으로 연장되며 상기 포크가 고정된 로드와;

   상기 실린더하우징의 내벽과 상기 인너클러치기어의 후면에 부착되는 복원스프링으로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 주차브레이크 장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 포크의 상단에, 상기 클러치기어의 이가 치합되는 치홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 주차브레이크 장치.