KR100565377B1 - 주차 브레이크 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 주차 브레이크 시스템에 관한 것으로써, 특히, 작동 스위치의 조작에 따라 주차 브레이크가 작동되고 해제됨으로써, 무리한 힘을 요하지 않아 특히, 노약자나 여성들에게 유리하고, 조작이 간단하며 응답성이 빨라지며, 더욱이, 긴 케이블 라인이 불필요해져 주차 케이블의 레이아웃이 유리하며 이에 따라 주차 브레이크 시스템의 간소화와 소형화가 가능해질 수 있는 주차 브레이크 시스템에 관한 것이다.

Description

주차 브레이크 시스템{parking brake system}
도 1은 종래의 자동차용 주차 브레이크 시스템을 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주차 브레이크 시스템을 도시한 개념도.
도 3은 도 2의 A부를 도시한 작동도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 입력부 110 : 작동 스위치
130 : 주차력 선택 스위치 200 : 전자 제어 유니트
300 : 모터부 310 : 모터축
330 : 베어링 350 : 회전자
370 : 철심 390 : 고정자
400 : 기어부 410 : 모터기어
420 : 제 1기어 430 : 제 2기어
440 : 제 3기어 450 : 제 4기어
460 : 피니언 470 : 랙
500 : 이퀄라이저 600 : 주차 케이블
650 : 레버 670 : 스프링
700 : 캘리퍼 또는 드럼 브레이크
800 : 전원
본 발명은 주차 브레이크 시스템에 관한 것으로써, 특히, 작동 스위치의 조작에 따라 주차 브레이크가 작동되고 해제되는 주차 브레이크 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 차량의 브레이크는 발을 이용해서 조작하도록 된 풋 브레이크와, 손을 이용해서 조작하도록 된 주차 브레이크 두 가지로 구분할 수 있는데, 주차 브레이크 시스템은 주로 차량을 주차시킨 후 사용한다. 주차 브레이크 시스템은 차량을 주차시킨 후 주차 브레이크 시스템의 레버를 잡아당기면 주차 케이블이 당겨져 주차 브레이크 시스템을 동작시킴으로서, 정지되어 있는 차량이 외부 힘으로 인해 움직이지 않도록 하고, 만일 비탈진 장소에 차량이 주차되어 있더라도 미끄러지지 않도록 작용하게 된다.
이러한, 자동차용 주차 브레이크 시스템로써, 한국 공개실용신안 공개번호 제 1997-036273호의 공보에 제시되어 있다. 이 공보에 따르면, 도 1에 도시한 바와 같이, 콘솔박스의 외부로 주차 브레이크 레버(18)가 돌출되도록 설치하며 콘솔박스에는 주차 브레이크 레버(18)가 상하로 이동될 수 있는 정방형의 절개홈이 형성되어 주차 브레이크 레버(18)를 상부로 당기면 주차 브레이크가 걸리게 되고, 하방으 로 누르면 주차 브레이크는 해제되는 것이다. 따라서, 주차 브레이크 레버(18)를 당기면 조작력이 연결 케이블(14)을 통해 이퀄라이저(10)로 다시 좌우의 주차 케이블(12)에서 주차 케이블(12) 끝단의 레버(16)로 전달되어 레버(16)가 작동함으로써 브레이크 드럼(20)내의 브레이크 슈가 작동하여 주차 브레이크가 걸리게 된다. 이퀄라이저(10)는 주차 브레이크 레버(18)의 조작력을 각각 이등분하여 좌측과 우측 주차 케이블(12)에 전달하는 역할을 한다.
그러나, 전술한 구성의 주차 브레이크 시스템은 다음과 같은 문제가 있다.
기존 주차 브레이크 시스템은 캘리퍼나 드럼 내에 주차 시스템을 케이블로 연결한 다음, 레버를 당겨서 브레이크를 발생하는 사양으로 주차 브레이크의 레버를 조작하려면 한 손으로 많은 힘을 써서 잡아 당겨야 하기 때문에, 특히, 노약자나 여성들이 레버를 잡아당기는데 상당한 어려움이 발생한다.
또한, 빈번히 주ㆍ정차를 해야하는 운전하는 허리 부상 및 팔에 무리가 발생하게 된다.
나아가, 운전석과 주차 브레이크간에 상당히 긴 케이블 라인을 갖고 있어 차량 설계에 제약이 따른다.
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 운전자가 주차 시 레버를 당길 필요가 없으므로, 무리한 힘을 요하지 않아 특히, 노약자나 여성들에게 유리하며, 조작이 간단하고 응답성이 빨라질 수 있는 주차 브레이크 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.
더욱이, 전자 제어 식으로 주차 브레이크를 작동ㆍ해제시킴으로서, 긴 케이블 라인이 불필요해져 주차 케이블의 레이아웃이 유리하며 이에 따라 주차 브레이크 시스템의 간소화와 소형화가 가능해지고, 모터부에 부착된 엔코더(Encoder) 기능을 이용하여 자동 조절(auto-adjust)기능을 추가할 수 있는 주차 브레이크 시스템을 제공하는 것이다.
나아가, 스위치 조작에 따라 주차 브레이크를 작동ㆍ해제시킴으로써, 전자 제어 식 브레이크 시스템을 구현함에 따라 신기술인 브레이크 바이 와이어(Brake By Wire) 및 ESP(Electronic Stability Program)의 확장이 가능하고, 제어 신호로 제어함으로써 제동력이 증대되어 차량의 안정성이 증가될 수 있는 주차 브레이크 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 특징은 노면의 경사각에 따라 주차 제동력의 자유로운 선택이 가능해져 운전자의 편의성이 증대될 수 있는 주차 브레이크 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 특징은 작동 스위치의 고장 등 비상 시 수동으로 레버의 조작이 가능하므로 이러한 상황에 용이하게 대처할 수 있는 주차 브레이크 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 특징은 수동으로 레버 작동 시 진동 및 기어의 백래쉬를 보완할 수 있는 주차 브레이크 시스템을 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 주차 브레이크 시스템은 운전자가 차량 주차를 위해 작동 스위치를 조작하여 주차 브레이크 온/오프의 신호를 입력하는 입력부; 상기 입력부의 입력된 신호에 따라 소정의 제어신호를 출력하는 전자 제어 유니트; 상기 전자 제어 유니트의 출력된 신호에 따라 구동되는 모터부; 상기 모터부의 구동에 따라 회전되는 기어부; 상기 기어부와 연결된 주차 케이블을 포함하여 이루어진다.
이 구성에 의하면, 운전자가 주차 시 레버를 당길 필요가 없으므로, 무리한 힘을 요하지 않아 특히, 노약자나 여성들에게 유리하다.
또한, 스위치만 온/오프 시키면 되므로 조작이 간단하고 응답성이 빠르다.
더욱이, 전자 제어 식으로 주차 브레이크를 작동ㆍ해제시킴으로서, 긴 케이블 라인이 불필요해져 주차 케이블의 레이아웃이 유리하며 이에 따라 주차 브레이크 시스템의 간소화와 소형화가 가능해진다.
한편, 모터부에 부착된 엔코더(Encoder) 기능을 이용하여 자동 조절(auto-adjust)기능을 추가할 수 있는 장점이 있다.
나아가, 스위치 조작에 따라 주차 브레이크를 작동ㆍ해제시킴으로써, 전자 제어 식 브레이크 시스템을 구현함에 따라 신기술인 브레이크 바이 와이어(Brake By Wire) 및 ESP(Electronic Stability Program)의 확장이 가능하고, 제어 신호로 제어함으로써 제동력이 증대되어 차량의 안정성이 증가한다.
전술한 구성에서, 상기 입력부에는, 운전자가 주차 제동력을 선택하여 전자 제어 유니트에 신호를 입력할 수 있도록 주차력 선택 스위치가 더 구성되면, 노면의 경사각에 따라 주차 제동력의 자유로운 선택이 가능해져 운전자의 편의성이 증 대될 수 있다.
나아가, 상기 입력부의 오프 시 상기 주차 케이블을 수동으로 작동시킬 수 있도록 레버가 더 설치되면, 작동 스위치의 고장 등 비상 시 수동으로 레버의 조작이 가능하므로 이러한 상황에 용이하게 대처할 수 있다.
여기서, 상기 레버에는 레버 작동 시 진동 및 기어의 백래쉬를 보완할 수 있도록 스프링이 더 설치되는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
참고적으로, 이하에서 설명될 본 발명의 구성들 중 종래기술과 동일한 구성에 대해서는 전술한 종래기술을 참조하기로 하고 별도의 상세한 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주차 브레이크 시스템을 도시한 개념도이고, 도 3은 도 2의 A부를 도시한 작동도이다.
도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 본 실시예의 주차 브레이크 시스템은 운전자가 차량 주차를 위해 작동 스위치(110)를 조작하여 주차 브레이크 온/오프의 신호를 입력하는 입력부(100)와, 입력부(100)의 신호에 따라 소정의 제어신호를 출력하는 전자 제어 유니트(200)와, 전자 제어 유니트(200)의 출력된 신호에 따라 구동되는 모터부(300)와, 모터부(300)의 구동에 따라 회전되는 기어부(400)와, 기어부(400)와 연결된 주차 케이블(600)을 포함하여 이루어진다.
입력부(100)는 주차 브레이크의 온/오프를 선택하는 작동 스위치(110)로 구성된다.
운전자가 차량 주차를 위해 이 작동 스위치(110)를 조작하게 되면, 주차 브레이크의 온/오프 신호가 전자 제어 유니트(200)에 입력된다.
여기서, 입력부(100)에는 운전자가 주차 제동력을 선택하여 전자 제어 유니트(200)에 신호를 입력할 수 있도록 주차력 선택 스위치(130)가 더 구성되는 것이 바람직하다.
운전자가 주차력 선택 스위치(130)를 조작하게 되면, 운전자가 원하는 주차 제동력의 신호가 전자 제어 유니트(200)에 입력된다.
이렇게, 주차력 선택 스위치(130)가 더 구성됨으로써, 노면의 경사각에 따라 주차 제동력의 자유로운 선택이 가능해져 운전자의 편의성이 증대될 수 있다.
전자 제어 유니트(Electronic Control Unit : ECU)(200)는 입력부(100)에 의해 입력된 신호에 따라 운전자의 주차의지나 운전자가 원하는 주차 제동력 등을 판단하여 소정의 제어신호를 출력한다.
모터부(300)는 전자 제어 유니트(200)의 제어 신호에 따라 구동력을 발생시켜 기어부(400)를 회전시킨다.
모터부(300)는 모터축(310)과, 회전을 직접 하는 부분인 회전자(rotor)(350)와, 권선을 지지하는 철심(370)과 이 철심(370)을 고정시키는 프레임으로 구성된 고정자(stator)(390)로 이루어져 있다. 모터축(310)과 회전자(350) 사이에는 원활한 구동을 위한 베어링(330)이 장착되어 있다.
한편, 전자 제어 유니트(200)와 모터부(300)에는 전원(800)이 연결되어 있다.
기어부(400)는 모터부(300)의 모터축(310) 선단에 결합되어 회전하는 모터기어(410), 이 모터기어(410)의 외주면에 치합되어 반대방향으로 회전되는 제 1기어(420), 제 1기어(420)의 중심축에 결합되어 제 1기어(420)와 동일방향으로 회전되는 제 2기어(430), 제 2기어(430)의 외주면에 치합되어 제 2기어(430)와 반대방향으로 회전되는 제 3기어(440), 제 3기어(440)의 중심축에 결합되어 제 3기어(440)와 동일방향으로 회전되는 제 4기어(450), 제 4기어(450)의 외주면에 치합되어 제 4기어(450)와 반대방향으로 회전되는 피니언(460), 피니언(460)에 치합되는 랙(470)으로 이루어져 있다.
랙(470)에는 좌ㆍ우 주차력(제동력)의 균일한 분배를 위한 이퀄라이저(500)가 연결되어 있다.
이퀄라이저(500)에는 주차 케이블(600)이 연결되어 있으며, 이 주차 케이블(600)은 종래 일반 주차 케이블(600)과 같은 작동을 한다.
즉, 주차 케이블(600)은 주차 브레이크 시스템인 캘리퍼 또는 드럼 브레이크(700)에 연결되어 주차 케이블(600)이 당겨지면 브레이크 슈가 작동함으로써 주차 브레이크가 걸리게 되는 것이다.
여기서, 랙(470)에는 입력부(100)의 오프 시 주차 케이블(600)을 수동으로 작동시킬 수 있도록 레버(650)가 더 설치되는 것이 바람직하다.
한편, 이 레버(650)에는 스프링(670)이 더 설치될 수 있다.
즉, 레버(650)를 지지하는 플레이트와 랙(470) 사이에 스프링(670)이 설치된다.
이렇게, 스프링(670)이 설치됨으로써, 레버(650) 작동 시 스프링력으로 진동 및 기어의 백래쉬(back rash)등을 보완할 수 있다.
이런 식으로, 레버(650)가 더 설치되면, 작동 스위치(110)의 고장 등 비상 시 수동으로 레버(650)의 조작이 가능하므로 이러한 상황에 용이하게 대처할 수 있다.
이하, 전술한 구성을 갖는 본 실시예의 작용을 설명한다.
운전자는 주차 브레이크의 작동을 위해 작동 스위치(110)를 온 시키면, 작동 스위치(110)의 신호가 전자 제어 유니트(200)로 입력된다. 전자 제어 유니트(200)는 이 신호를 입력받아 모터부(300)를 정회전으로 구동시킨다.
여기서 정회전이란, 기어(410,420,430,440,450)와 피니언(460)의 회전에 의해 랙(470)이 좌ㆍ우로 움직일 때, 랙(470)에 연결된 주차 케이블이 당겨질 수 있도록(도면에서는 오른쪽 방향) 모터부(300)가 회전되는 방향을 정회전이라 한다.
이렇게 모터부(300)가 정회전으로 구동되면, 기어부(400)의 기어와 피니언이 회전하여 랙(470)이 우측으로 이동하고, 랙(470)의 이동에 의해 랙(470)과 연결되어 있는 주차 케이블이 당겨지게 되어 주차 브레이크가 작동된다.
이때, 운전자는 주차력 선택 스위치(130)를 조작하여 차량이 주차된 노면의 경사각에 따라 제동력을 선택할 수 있다.
이렇게, 주차력 선택 스위치(130)를 누르게 되면, 전자 제어 유니트(200)는 이 신호를 입력받아 그에 따른 제동력을 판단하여 판단된 결과에 따라 모터부(300)를 적절하게 구동시킨다.
반대로, 차량을 주행시키고자 할 때 운전자가 작동 스위치(110)를 오프하면, 전자 제어 유니트(200)는 이 신호를 입력받아 주차 해제 신호를 출력하게 되고, 모터부(300)는 역방향으로 구동된다.
모터부(300)의 구동에 따라 기어부(400)가 회전되어 랙(470)은 좌측으로 이동하고, 주차 케이블(600)이 해제됨으로써, 주차 브레이크도 해제된다.
이렇게, 작동 스위치(110)의 조작에 따라 주차 브레이크(600)가 작동되고 해제됨으로써, 운전자가 주차 시 레버(650)를 당길 필요가 없으므로, 무리한 힘을 요하지 않아 특히, 노약자나 여성들에게 유리하다.
또한, 스위치만 온/오프 시키면 되므로 조작이 간단하고 응답성이 빠르다.
더욱이, 전자 제어 식으로 주차 브레이크를 작동ㆍ해제시킴으로서, 긴 케이블 라인이 불필요해져 주차 케이블(600)의 레이아웃이 유리하며 이에 따라 주차 브레이크 시스템의 간소화와 소형화가 가능해진다.
한편, 모터부(300)에 부착된 엔코더(Encoder) 기능을 이용하여 자동 조절(auto-adjust)기능을 추가할 수 있는 장점이 있다.
나아가, 스위치 조작에 따라 주차 브레이크를 작동ㆍ해제시킴으로써, 전자 제어 식 브레이크 시스템을 구현함에 따라 신기술인 브레이크 바이 와이어(Brake By Wire) 및 ESP(Electronic Stability Program)의 확장이 가능하고, 제어 신호로 제어함으로써 제동력이 증대되어 차량의 안정성이 증가한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 주차 브레이크 시스템에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 작동 스위치의 조작에 따라 주차 브레이크가 작동되고 해제됨으로써, 운전자가 주차 시 레버를 당길 필요가 없으므로, 무리한 힘을 요하지 않아 특히, 노약자나 여성들에게 유리하다.
또한, 스위치만 온/오프 시키면 되므로 조작이 간단하고 응답성이 빠르다.
더욱이, 전자 제어 식으로 주차 브레이크를 작동ㆍ해제시킴으로서, 긴 케이블 라인이 불필요해져 주차 케이블의 레이아웃이 유리하며 이에 따라 주차 브레이크 시스템의 간소화와 소형화가 가능해진다.
한편, 모터부에 부착된 엔코더 기능을 이용하여 자동 조절기능을 추가할 수 있는 장점이 있다.
나아가, 스위치 조작에 따라 주차 브레이크를 작동ㆍ해제시킴으로써, 전자 제어 식 브레이크 시스템을 구현함에 따라 신기술인 브레이크 바이 와이어 및 ESP의 확장이 가능하고, 제어 신호로 제어함으로써 제동력이 증대되어 차량의 안정성이 증가한다.
둘째, 주차력 선택 스위치가 더 구성됨으로써, 노면의 경사각에 따라 주차 제동력의 자유로운 선택이 가능해져 운전자의 편의성이 증대될 수 있다.
셋째, 입력부의 오프 시 주차 케이블을 수동으로 작동시킬 수 있도록 레버가 더 설치됨으로써, 작동 스위치의 고장 등 비상 시 수동으로 레버의 조작이 가능하므로 이러한 상황에 용이하게 대처할 수 있다.
넷째, 레버에 스프링이 더 설치됨으로써, 레버 작동 시 진동 및 기어의 백래쉬를 보완할 수 있다.

Claims (4)

  1. 운전자가 차량 주차를 위해 작동 스위치를 조작하여 주차 브레이크 온/오프의 신호를 입력하는 입력부;
    상기 입력부의 입력된 신호에 따라 소정의 제어신호를 출력하는 전자 제어 유니트;
    상기 전자 제어 유니트의 출력된 신호에 따라 구동되는 모터부;
    상기 모터부의 구동에 따라 회전되는 기어부;
    상기 기어부와 연결된 주차 케이블을 포함하되;
    상기 입력부에는,
    운전자가 주차 제동력을 선택하여 전자 제어 유니트에 신호를 입력할 수 있도록 주차력 선택 스위치가 더 구성되고;
    상기 입력부의 오프 시 상기 주차 케이블을 수동으로 작동시킬 수 있도록 레버가 더 설치되며;
    상기 레버에는 레버 작동 시 진동 및 기어의 백래쉬를 보완할 수 있도록 스프링이 더 설치된 것을 특징으로 하는 주차 브레이크 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
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