KR100580494B1 - 톤휠과 이를 이용한 휠 슬립 감지시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 휠의 슬립을 감지하여 안티록 브레이크 시스템을 동작시키는 휠 슬립 감지 시스템에 관한 것으로서, 금속재질의 링본체와, 상기 링본체의 판면에 일정간격마다 형성된 천공부와 미천공부와, 상기 링본체 외주면이 절곡되어 연장형성된 플랜지부로 이루어진 톤휠과; 상기 톤휠의 회전시 상기 천공부와 미천공부를 감지하여 상이한 감지신호를 출력하는 감지부와; 상기 감지부의 감지결과에 기초하여 상기 안티록 브레이크 시스템의 동작여부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 외부의 충격에도 파손되지 않으며, 원가 및 중량을 효과적으로 절감할 수 있는 톤휠이 제공된다.
톤휠, 압연강판

Description

톤휠과 이를 이용한 휠 슬립 감지시스템{tone wheel and system for detecting wheel slip using tone wheel}
도 1은 본 발명에 따른 톤휠이 장착된 드라이브 샤프트의 사시도,
도 2는 도 1의 톤휠을 이용한 휠 슬립 감지 시스템의 구성도,
도 3은 종래의 톤휠이 장착된 드라이브 샤프트의 사시도,
도 4는 자기장 센서를 이용한 톤휠 감지장치의 구성도,
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
2 : 드라이브 샤프트 3 : 조인트
10 : 톤휠 11 : 광 센서
12 : ECU 13 : 유압장치
14 : 브레이크
본 발명은 휠 슬립 감지 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 안티록 브레이크 시스템(Anti-lock Brake System)의 작동 여부를 판단하기 위해 휠의 회전 수 및 슬립(휠의 록킹)을 전기적인 신호로 변환하여 감지하는 휠 슬립 감지 시스템에 관한 것이다.
안티록 브레이크 시스템(Anti-Lock Brake System)은 전자제어에 의하여 미끄러운 노면에서 브레이킹하여도 휠이 록킹(Locking)되지 않고, 차체의 방향안정을 유지시키는 장치이다. 즉, 노면이 빙판이거나 젖어 있어 바닥마찰이 거의 없을 때, 급브레이크를 걸면, 휠이 록킹되어 차체가 옆으로 미끄러질 수 있는 데, 이것은 휠이 록킹되어 회전을 멈추면 휠에 방향성이 없어지기 때문이다. 이를 방지하기 위하여 휠을 록킹시키지 않고, 록킹 직전에 휠이 회전을 계속하도록 한다. 이에 따라, 차체의 감속도와 휠의 회전을 감지하고, 양쪽의 감속도를 비교하여, 휠의 감속도가 커지면 휠실린더에 작용되는 유압을 감소시켜 록킹을 방지하도록 되어 있다. 이러한 시스템에 의해, 바퀴가 록킹되지 않으므로 제동거리는 짧아진다. 이와 같이 차량의 슬립상태가 정확하게 감지되어야 안티록 브레이크시스템이 작동되어 바퀴가 미끄러지지 않고, 보다 정확하고 짧은 제동을 이룰 수 있다.
이러한 안티록 브레이크시스템의 작동은 차량의 휠(wheel)에서 발생되는 슬립을 감지하여 이루어진다. 차량의 슬립상태를 감지하는 휠 슬립 감지시스템은, 도 4 및 도 5를 참조하면 연자성 소결합금재질의 톤휠을 차륜의 드라이브 샤프트(D/SHAFT; 102)와 허브(HUB)에 장착하여 휠의 회전에 의해 톤휠(110)과 자기장 센서(111)간에 발생되는 유도기전력을 이용해 사인파형의 전기적 신호를 ECU(Engine Control Unit;미도시)에 전달하여 휠의 슬립을 감지하였다. 이렇게 함으로써, 차량이 급정지시 휠의 슬립(잠김)을 ECU에 전달하여, 차량의 급정지시 조 향을 가능하도록 하여, 위험한 상황에 신속히 대처하여 대형사고를 미연에 방지하도록 하였다.
그런데, 종래의 휠 슬립 감지시스템에 이용되는 소결합금 재질의 톤휠(110)은 재질의 특성상 취성이 강하여 작은 충격에도 쉽게 파손된다. 이에 따라 드라이브 샤프트(D/SHAFT) 및 허브(HUB)의 장착시에도 많은 품질불량을 야기한다. 특히 주행간 도로의 이물질에 의해 파손되어 안티록 브레이크 시스템의 작동을 불가능하게 할 수 있다. 그리고, 톤휠(110)의 치(齒)형 부분에 이물질이 삽입되어 안티록 브레이크 시스템의 작동을 방해할 수 있다. 또한 원자재를 전량 수입함에 따라 차량의 수익성을 악화시키는 문제점이 있다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 외부의 충격에도 파손되지 않으며, 원가 및 중량을 효과적으로 절감할 수 있는 톤휠을 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 더스트 카바 기능을 겸비한 구조를 갖는 톤휠을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 금속재질로 이루어지고 판면에 일정간격마다 천공부와 미천공부가 형성된 링본체로 이루어진 톤휠과; 상기 톤휠의 회전시 상기 천공부와 미천공부를 감지하여 상이한 감지신호를 출력하는 감지부와; 상기 감지부의 감지결과에 기초하여 상기 안티록 브레이크 시스템의 동작여부를 제어하는 제어부를 포함하는 휠 슬립 감지 시스템에 있어서,
상기 톤휠은 상기 링본체의 외주면이 절곡연장되어 플랜지부가 형성된 것을 특징으로 한다.
삭제
상기 감지부는 자기장센서인 것이 바람직하며, 포토 다이오드와 포토 트랜지스터로 구성된 센서를 이용할 수도 있다.
삭제
이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.
도 1은 톤휠이 장착된 드라이브 샤프트의 사시도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 톤휠(10)은 드라이브 샤프트(D/SHAFT;2) 또는 허브(미도시)의 조인트(3)에 장착되는 것으로서, 본 발명에 따라 금속재질의 소정 두께의 링 형상을 갖는다. 그리고, 본 발명에 따른 톤휠(10)에는 링의 둘레를 따라 일정간격마다 판면이 절취된 천공부(10a)가 마련되고, 천공부와 천공부 사이에 미천공부(10b)가 형성된다. 그리고, 톤휠(10)에는 외주면을 따라 판면이 절곡되어 연장형성된 플랜지부(10c)가 더 마련되어 더스트 카바와 같은 이물질 방지 기능을 한다.
한편, 본 발명에 따른 톤휠(10)은 압연강판을 이용하여 사이드 프레스 공법에 의해 제작된다. 압연강판은 연성이 강하여 연자성 소결합금 재질의 종래의 톤휠에서 발생되던 파손 및 이물질에 의한 작동 이상 문제가 해소되므로 압연강판의 톤휠(10)을 이용하면 정확하게 휠 슬립을 감지할 수 있게 된다. 또한, 주행중 도로상의 이물질에 의해 파손되어 ABS(Anti lock Braking System)경고등이 점등되는 문제점도 해소할 수 있다.
도 2는 도 1의 톤휠을 이용한 휠 슬립 감지 시스템의 구성도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 휠 슬립 감지 시스템(30)은, 드라이브 샤프트(2) 또는 허브(미도시)상에 설치되는 톤휠(10)과, 톤휠(10)의 회전시 톤휠의 천공부(10a)와 미천공부(10b)를 감지하여 상이한 사인파 전기적 신호를 발생시키는 휠 센서(11)와, 휠 센서(11)에서 발생되는 사인파형의 전기적 신호를 수신하여 휠의 슬립을 감지하는 제어부(ECU:Electronic Control Unit:12)와, 제어부(ECU:12)의 제어에 따라 브레이크(14)를 제어하는 유압장치(13)로 구성된다.
휠 센서(10)는 톤휠(10)의 천공부(10a)와 미천공부(10b)에서 발생하는 유도기전력을 감지하는 도 4에 도시된 바와 같은 자기장 센서로 구성하는 것이 바람직하다. 그러나, 포토다이오드와 포토 트랜지스터를 이용하여 천공부(10a)와 미천공부(10b)를 감지하여 톤휠(10)의 회전상태를 감지할 수 있고, 그 밖에 다른 방식의 센서를 이용할 수도 있다.
따라서, 톤휠에 천공부와 미천공부가 형성된 링부재로 구성하고, 휠 센서를 통해 천공부와 미천공부를 감지함으로써 톤휠의 회전수를 감지할 수 있다. 한편, 전량 수입에 의존하던 소결합금 재질 대신 쉽게 구할 수 있는 압연강판을 사용하면 가공프로세스가 줄어들어 원가절감에도 기여한다. 그리고, 종래의 톤휠은 소결재의 분말합금이므로 두께가 얇은 형상은 강도측면에서 성형이 어려우나, 본원 발명의 톤휠의 재질인 압연강판은 두께를 자유롭게 선택하여 성형이 가능하므로 중량적 측면에서 많은 절감효과가 있다. 또한, 종래의 소결타입 톤휠은 도로상의 이물질이나 주변부품인 허브베어링을 보호하기 위해 추가로 더스트 카바를 설치하거나 톤휠의 형상을 변경하였으나 본원 발명과 같이 톤휠을 압연강판로 제조하면 압연강판의 형상을 변형하여 톤휠에 플랜지부(10c)를 마련함으로써 더스트 카바의 기능을 추가할 수 있으므로 간단히 부가기능을 일체화하여 기능을 향상시킬 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 외부의 충격에도 파손되지 않으며, 원가 및 중량을 효과적으로 절감할 수 있는 톤휠이 제공된다. 또한, 더스트 카바 기능을 겸비한 구조를 갖는 톤휠이 제공된다.

Claims (4)

  1. 금속재질로 이루어지고 판면에 일정간격마다 천공부와 미천공부가 형성된 링본체로 이루어진 톤휠과; 상기 톤휠의 회전시 상기 천공부와 미천공부를 감지하여 상이한 감지신호를 출력하는 감지부와; 상기 감지부의 감지결과에 기초하여 상기 안티록 브레이크 시스템의 동작여부를 제어하는 제어부를 포함하는 휠 슬립 감지 시스템에 있어서,
    상기 톤휠은 상기 링본체의 외주면이 절곡연장되어 플랜지부가 형성된 것을 특징으로 하는 휠 슬립 감지시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
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