KR100580517B1

KR100580517B1 - 차량용 브레이크 오일의 제습기와 제습기의 교체시기 통보장치

Info

Publication number: KR100580517B1
Application number: KR1020040048638A
Authority: KR
Inventors: 이창호
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2004-06-26
Filing date: 2004-06-26
Publication date: 2006-05-15
Also published as: KR20050122948A

Abstract

본 발명은 차량용 브레이크 시스템의 브레이크 라인 소정부에 브레이크 액에 함유되는 수분과 오염 성분을 제거할 수 있는 제습기를 설치하고, 브레이크 액의 수분 및 오염 성분을 제거하기 위해 설치된 제습기의 제습 성능 저하 상태를 통보할 수 있도록 함과 더불어, 브레이크 액의 오일 경로를 변경시킬 수 있도록 하는 차량용 브레이크 오일의 제습기와 제습기의 교체시기 통보 장치를 제공한다.

이를 위해 본 발명은 브레이크 라인이 연결되는 캘리퍼 측의 일단에 브레이크 오일에 함유된 수분과 오염 성분을 흡수하는 제습기와, 상기 브레이크 부스터로부터의 브레이크 오일을 유입받는 오일 유입단과, 유입된 브레이크 오일을 제습기 측으로 유출하는 오일 유출단, 상기 제습기를 통하지 않고 캘리퍼 측으로 브레이크 오일을 바이패스시키는 바이패스단을 갖춘 브레이크 오일 탱크, 상기 제습기의 성능 저하에 의해 발생하는 브레이크 오일의 유압 상태를 측정하는 유압 측정기 및, 상기 브레이크 오일 탱크 내에 설치되어, 상기 유압 측정기에 의해 측정되는 제습기의 성능 저하로 인한 상승 유압으로 스위칭되어 브레이크 오일이 바이패스단을 통해 캘리퍼 측에 직접 인가되도록 하는 유압 스위치로 구성된다.

브레이크 오일, 수분, 베이퍼록, 제습기, 필터

Description

차량용 브레이크 오일의 제습기와 제습기의 교체시기 통보 장치{DEHUMIDIFIER OF BRAKE OIL FOR VEHICLE AND DEHUMIDIFIER REPLACEMENT TIME INFORMATION APPARATUS}

도 1은 일반적인 차량용 브레이크 오일의 흡습량을 나타낸 그래프 도면,

도 2는 일반적인 차량용 브레이크 오일에서의 수분 함량에 따른 동점도의 변화 상태를 나타낸 그래프 도면,

도 3은 본 발명에 따른 제습기와 제습기의 교체기기 통보 장치가 차량의 브레이크 시스템에 적용된 상태를 나타낸 도면,

도 4는 도 3에 도시된 제습기의 구조를 상세히 나타낸 도면,

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 제습기가 동작하는 상태와 제습기의 성능 저하에 따른 교체시기의 통보 동작이 이루어지는 상태를 나타낸 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10:브레이크 부스터, 12:브레이크 오일 탱크,

14:제습기, 16:캘리퍼,

18:바이패스 라인, 20:유압 스위치,

22,24:유압 측정기, 26:필터 경고등,

28:이동 단자, 30:고정 단자.

본 발명은 차량용 브레이크 오일의 제습기와 제습기의 교체시기 통보 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 브레이크 시스템에 사용되는 브레이크 오일의 수분을 제거할 수 있도록 함과 더불어, 수분 제거를 위한 제습기에 대한 고성능의 사용 상태를 확보할 수 있도록 하는 차량용 브레이크 오일의 제습기와 제습기의 교체시기 통보 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 차량의 액압식 브레이크 시스템은 파스칼의 원리를 이용한 것으로서, 브레이크 오일의 주성분은 글리콜(Glycol) 계로 이루어져서 수분을 흡수하는 성질이 강하고, 일반 기름과 같이 수분과의 상용성이 없으면 발생한 수분이 분리되어 배관 계통의 낮은 부위에 고이게 되어 금속 부분에 부식을 일으키게 되고, 동절기에는 분리된 수분이 동결되어 제동 불능 상태가 되기 때문에 수분과의 상용성이 필요하게 된다.

브레이크 시스템에서 브레이크 오일로 수분이 유입되는 경로는 첫째로, 차량을 사용하지 않더라도 마스터 실린더의 통기공을 통해서 호흡작용을 하여 수분을 흡수하고 있고, 사용시에는 브레이크 오일의 물리적인 팽창 및 수축이 심해지므로 호흡 작용이 더욱 심해지게 된다. 또한, 둘째로, 브레이크 시스템의 브레이크 파이 프중에 플렉시블 호스(Flexible Hose)를 통해 끊임없이 흡습되도록 되어 있다.

도 1은 일반적인 차량용 브레이크 오일의 흡습량을 나타낸 그래프 도면으로서, 도 1에서는 신품 브레이크 오일이 6개월을 경과하게 되면 1.5∼1.8%의 수분을 흡수하게 되고, 1년 경과시에는 3.0∼3.5%의 수분을 흡수하게 되며, 2년 경과시에는 4.0∼5.0%의 수분흡수가 이루어지게 된다. 그 때문에, 초기의 비점이 230℃ 정도되는 브레이크 오일이 약 3.5%의 수분을 흡수하게 되면 비점이 140℃까지 내려가게 된다.

또한, 차량의 주행시에는 브레이크 작동에 의한 물리적인 팽창 및 수축이 심해지게 됨에 따라 호흡작용이 심해져서 공기중에 있는 노면의 아스팔트 가루와, 타이어 배기 가스의 고형 탄소 미분진, 흙먼지, 미립광물질, 연기에 함유된 화학물질 등이 마스터 실린더의 통기공을 통해 유입되면서 브레이크 오일이 오탁된다.

한편, 브레이크 오일이 수분을 흡수하여 비점이 낮아지게 되면 베이퍼록(Vapour Lock) 현상이 발생하게 되고, 주행하는 차량을 정지시키기 위해서는 출력에 의해 소요된 열량만큼 브레이크 라이닝과 브레이크 드럼 등의 브레이크 기구에 마찰열이 발생하여야 하지만, 운동 에너지가 브레이크 드럼과 라이닝의 마찰에 의해 열에너지로 교환될 때 브레이크 드럼의 열이 250℃∼400℃ 가까이 발생하게 되며, 특히 하절기에는 태양의 복사열과 합해져서 휠실린더의 브레이크 오일의 온도가 상승하여 기체를 발생하기 시작하면, 16∼22cc(액체는 1.5cc) 정도되는 마스터 실린더의 작동 실효 용적과 동일한 기체가 발생하기 시작하게 되고, 브레이크 페달에 스폰지 현상이 발생하여 제동력이 상실하게 되는 것이다.

이러한 베이퍼록 현상을 방지하기 위해서는 1년에 한 번씩 장마철이 지난 후에 브레이크 오일을 교환해 주어야 하고, 긴 경사로에서의 가혹한 브레이크 사용을 삼가는 대신에 적절한 엔진 브레이크의 사용이 요구된다.

한편, 수분을 흡습한 브레이크 오일이 비점 저하로 인한 베이퍼록의 위험성으로 지적되는 것이 저온 점도 상승에 있는 바, 이는 도 2에 도시된 바와 같다.

도 2에 도시된 바와 같이, 브레이크 오일의 동점도는 DOT 및 KS 2종에서는 -40℃에서 1500cst 이하로 규정되어 있고, 동 도면에서는 수분 함량에 따른 동점도의 변화 상태를 나타낸 것이다.

이는 브레이크 오일의 수분 흡습에 의해 동점도가 상승된 상태에서는 휠 실린더의 복원이 늦어지게 되므로, 브레이크 라이닝의 마모와 에너지 낭비의 원인이 되고, 동점도가 높을수록 편제동 현상이 심하게 발생하게 되는 바, 이러한 편제동 현상은 고속 주행시에 급제동으로 인한 연쇄충돌 사고의 주요한 원인이 된다.

즉, 종래의 일반적인 브레이크 시스템의 브레이크 오일은 사용 기간이 경과함에 따라 수분을 흡습하게 되고, 그 흡습 상태에 의해 비점이 저하하여 베이퍼록 현상의 주요 원인이 되고, 동점도가 상승하게 되면 제동거리의 연장과, 편제동 현상 및 휠실린더의 복원이 늦어지게 되어 제동력의 저하와 더불어 고속 주행시의 급제동에 대한 연쇄충돌 사고의 원인이 된다는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 그 목적은 차량용 브레이크 시스템의 브레이크 라인 소정부에 브레이크 오일에 함유되는 수분과 오염 성분을 제거할 수 있는 제습기를 설치하기 위한 차량용 브레이크 오일의 제습기를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 브레이크 오일의 수분 및 오염 성분을 제거하기 위해 설치된 제습기의 제습 성능 저하 상태를 통보할 수 있도록 함과 더불어, 브레이크 오일의 오일 경로를 변경시킬 수 있도록 하는 제습기의 교체시기 통보 장치를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 제습기에 따르면, 브레이크 페달의 운전자 조작에 따라 브레이크 부스터에 의해 배력화된 브레이크 오일에 의한 유압이 브레이크 라인을 통해 캘리퍼에 인가되어 제동 동작이 수행되는 차량의 브레이크 시스템에 있어서, 상기 브레이크 라인이 연결되는 캘리퍼 측의 일단에 브레이크 오일에 함유된 수분과 오염 성분을 흡수하는 제습기를 설치한 것을 특징으로 하는 차량용 브레이크 오일의 제습기를 제공한다.

바람직하게, 상기 제습기는 제 1메쉬(Mesh)와, 브레이크 오일에 함유된 오염 성분을 1차적으로 필터링하는 제 1필터, 브레이크 오일에 함유된 수분을 흡수하는 제습제, 상기 제습제를 삽입하여 고정하는 삽입링, 상기 브레이크 오일에 함유된 오염 성분을 2차적으로 필터링하는 제 2필터, 제 2메쉬를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 제습기의 교체시기 통보 장치에 따 르면, 브레이크 페달의 운전자 조작에 따라 브레이크 부스터에 의해 배력화된 브레이크 오일에 의한 유압이 브레이크 라인을 통해 캘리퍼에 인가되어 제동 동작이 수행되는 차량의 브레이크 시스템에 있어서, 상기 브레이크 라인이 연결되는 캘리퍼 측의 일단에 브레이크 오일에 함유된 수분과 오염 성분을 흡수하는 제습기와, 상기 브레이크 부스터로부터의 브레이크 오일을 유입받는 오일 유입단과, 유입된 브레이크 오일을 제습기 측으로 유출하는 오일 유출단, 상기 제습기를 통하지 않고 캘리퍼 측으로 브레이크 오일을 바이패스시키는 바이패스단을 갖춘 브레이크 오일 탱크, 상기 제습기의 성능 저하에 의해 발생하는 브레이크 오일의 유압 상태를 측정하는 유압 측정기 및, 상기 브레이크 오일 탱크 내에 설치되어, 상기 유압 측정기에 의해 측정되는 제습기의 성능 저하로 인한 상승 유압으로 스위칭되어 브레이크 오일이 바이패스단을 통해 캘리퍼 측에 직접 인가되도록 하는 유압 스위치로 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 브레이크 오일 제습기의 교체시기 통보 장치를 제공한다.

이하, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

즉, 도 3은 본 발명에 따른 제습기와 제습기의 교체기기 통보 장치가 차량의 브레이크 시스템에 적용된 상태를 나타낸 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따르면 브레이크 부스터(10)로부터 연장되는 브레이크 라인이 제 1압력 측정기(22)를 매개로 브레이크액 탱크(12)의 a단에 연결되고, 브레이크 오일에 함유되는 수분을 흡수하고, 브레이크 오일에 함유되 는 노면의 아스팔트 가루와, 타이어 배기 가스의 고형 탄소 미분진, 흙먼지, 미립광물질, 연기에 함유된 화학물질 등의 오염 성분을 거르기 위한 제습기(14)의 일단이 브레이크 라인을 통해 상기 브레이크액 탱크(12)의 b단에 연결됨과 더불어, 브레이크 라인을 통해 제 2압력 측정기(24)를 매개하여 캘리퍼(16)측과 연결된다.

또한, 상기 브레이크액 탱크(12)의 c단은 브레이크 라인을 통해 상기 캘리퍼(16)와 직접 연결되고서, 바이패스(Bypass) 라인으로서의 기능이 수행되도록 하게 된다.

상기 브레이크액 탱크(12)는 상기 제 1 및 제 2압력 측정기(22,24)의 압력 측정 결과에 따라 스위칭되는 유압 스위치(20)가 설치된다.

상기 유압 스위치(20)는 상기 제습기(14)가 정상적인 성능을 발휘함에 의해 상기 제 1 및 제 2압력 측정기(22,24)가 정상적인 압력을 측정하는 상태에서는 해당 브레이크액 탱크(12)의 a단과 b단 사이에 위치하여 a단으로부터의 브레이크 오일이 b단을 통해 제습기(14)를 통과할 수 있도록 한다.

그 반면에, 상기 제습기(14)의 제습 성능이 저하함에 따라 상기 제 1 및 제 2압력 측정기(22,24)에서 측정되는 유압이 상승되면, 상기 유압 스위치(20)는 b단과 c단 사이로 스위칭되어 a단으로부터의 브레이크 오일이 c단의 바이패스 라인을 통해 캘리퍼(16) 측으로 직접 인가되는 대신에, 제습기(14)로의 브레이크 오일의 유입이 차단된다.

한편, 상기 유압 스위치(20)의 일단에는 필터 경고등(26)과 전원선을 통해 연결되어 있는 도전성의 이동단자(28)가 설치되어 있고, 상기 브레이크액 탱크(12) 의 중앙부에는 도전성의 고정단자(30)가 설치되어 있는 바, 상기 유압 스위치(20)가 a단과 b단으로부터 b단과 c단 사이로 스위칭되면, 상기 이동단자(28)가 고정단자(30)와 접속되면서 필터 경고등(26)에 전원이 인가되어 제습기(14)의 성능 저하에 따른 교체 시기를 가시적으로 통보해 줄 수 있게 된다.

여기서, 상기 필터 경고등(26)은 차량의 인스트루먼트 패널의 소정부에 설치하여 운전자가 제습기(14)의 교체 시기를 시각적으로 확인할 수 있도록 한다.

또한, 상기 제습기(14)는 도 4에 도시된 바와 같이, 제 1메쉬(Mesh)(30)와, 브레이크 오일에 함유된 오염 성분을 1차적으로 필터링하는 제 1필터(32), 브레이크 오일에 함유된 수분을 흡수하는 제습제(34), 상기 제습제(34)를 삽입하여 고정하는 삽입링(36), 상기 브레이크 오일에 함유된 오염 성분을 2차적으로 필터링하는 제 2필터(38), 제 2메쉬(40)를 포함하여 구성된다.

이어, 상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 동작에 대해 도 5a 및 도 5b를 참조하여 상세히 설명한다.

먼저, 도 5a에 도시된 바와 같이 차량의 주행중 브레이크 페달의 조작에 따라 브레이크 동작이 수행되는 경우에, 브레이크 부스터(10)로부터의 브레이크 오일이 브레이크 탱크(12)의 a단을 통해 유입되는 바, 상기 브레이크 탱크(12) 내의 유압 스위치(20)가 a단과 b단 사이에 위치함에 따라, a단으로부터의 브레이크 오일이 b단을 통해 제습기(14)에 인가되고, 상기 제습기(14)는 제 1 및 제 2필터(32,38)를 통해 브레이크 오일에 함유되는 각종 오염 성분을 필터링하게 되고, 제습제(34)를 통해 브레이크 오일에 함유된 수분을 흡수하게 된다.

이 때, 상기 유압 스위치(20)의 일단에 설치된 이동 단자(28)는 고정 단자(30)와 접속되지 않게 되어 필터 경고등(26)이 점등되지 않게 된다.

그 상태에서, 상기 제습기(14)가 사용기간이 경과됨에 따라 제습 성능이 저하되는 경우에, 도 5b에 도시된 바와 같이 브레이크 부스터(10)와 브레이크 탱크(12)의 a단 사이에 설치된 제 1압력 측정기(22)와, 상기 제습기(14)와 캘리퍼(16) 측 사이의 브레이크 라인에 설치된 제 2압력 측정기(24)가 압력이 상승된 상태를 측정함에 따라, 상기 브레이크액 탱크(12) 내의 유압 스위치(20)를 b단과 c단의 사이로 스위칭시키게 된다.

그에 따라, 상기 브레이크액 탱크(12)의 a단으로부터 유입된 브레이크 오일이 유압 스위치(20)에 의해 스위칭된 c단을 통해 바이패스 라인을 매개하여 캘리퍼(16)로 직접 인가되고, b단으로부터 브레이크 라인이 연장되는 제습기(14)에는 브레이크 오일이 인가되지 못하게 된다.

한편, 상기 유압 스위치(20)의 b단과 c단 사이의 스위칭에 따라, 해당 유압 스위치(20)에 설치된 이동 단자(28)가 고정 단자(30)와 접속될 수 있게 되고, 상기 이동 단자(28)와 고정 단자(30)의 접속에 따라 필터 경고등(26)에 전원이 인가되어 점등됨으로써, 운전자가 제습기(14)의 성능 저하에 따른 교체 시기를 파악할 수 있게 된다.

한편, 본 발명은 전술한 전형적인 바람직한 실시예에만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 개량, 변경, 대체 또는 부가하여 실시할 수 있는 것임은 당해 기술분야에 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 이러한 개량, 변경, 대체 또는 부가에 의한 실시가 이하의 첨부된 특허청구범위의 범주에 속하는 것이라면 그 기술사상 역시 본 발명에 속하는 것으로 보아야 한다.

이상과 같이 본 발명에 따르면, 차량용 브레이크 시스템의 캘리퍼측 일단에 브레이크 오일에 흡습된 수분을 흡수하고, 다양한 오염 성분을 제거하기 위한 제습기를 설치하고, 그 제습기의 장시간 사용에 따른 성능 저하 상태를 파악하여 브레이크 라인의 오일 경로를 변경함과 더불어 제습기의 교체 시기를 통보할 수 있도록 함에 따라, 브레이크 오일에 함유되는 수분 및 오염 성분을 저감시킬 수 있게 되면서 브레이크 시스템의 베이퍼록 현상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 제동거리를 대폭적으로 저감시킬 수 있고, 편제동 방지 및 브레이크 라이닝 및 드럼의 마모를 방지할 수 있다는 효과를 갖게 된다.

Claims

브레이크 페달의 운전자 조작에 따라 브레이크 부스터에 의해 배력화된 브레이크 오일에 의한 유압이 브레이크 라인을 통해 캘리퍼에 인가되어 제동 동작이 수행되는 차량의 브레이크 시스템에 있어서,

상기 브레이크 라인이 연결되는 캘리퍼 측의 일단에 브레이크 오일에 함유된 수분과 오염 성분을 흡수하기 위해 제1 메쉬(Mesh)와, 브레이크 오일에 함유된 오염 성분을 1차적으로 필터링하는 제1 필터와, 브레이크 오일에 함유된 수분을 흡수하는 제습제와, 상기 제습제를 삽입하여 고정하는 삽입링과, 상기 브레이크 오일에 함유된 오염 성분을 2차적으로 필터링하는 제2 필터 및 제2 메쉬를 포함하는 제습기를 설치한 구성인 것을 특징으로 하는 차량용 브레이크 오일의 제습기.
삭제
브레이크 페달의 운전자 조작에 따라 브레이크 부스터에 의해 배력화된 브레이크 오일에 의한 유압이 브레이크 라인을 통해 캘리퍼에 인가되어 제동 동작이 수행되는 차량의 브레이크 시스템에 있어서,

상기 브레이크 라인이 연결되는 캘리퍼 측의 일단에 브레이크 오일에 함유된 수분과 오염 성분을 흡수하기 위해 제1 메쉬(Mesh)와, 브레이크 오일에 함유된 오염 성분을 1차적으로 필터링하는 제1 필터와, 브레이크 오일에 함유된 수분을 흡수하는 제습제와, 상기 제습제를 삽입하여 고정하는 삽입링과, 상기 브레이크 오일에 함유된 오염 성분을 2차적으로 필터링하는 제2 필터 및 제2 메쉬를 포함하는 제습기;

상기 브레이크 부스터로부터의 브레이크 오일을 유입받는 오일 유입단과, 유입된 브레이크 오일을 제습기 측으로 유출하는 오일 유출단과, 상기 제습기를 통하지 않고 캘리퍼 측으로 브레이크 오일을 바이패스시키는 바이패스단을 갖춘 브레이크 오일 탱크;

상기 제습기의 성능 저하에 의해 발생하는 브레이크 오일의 유압 상태를 측정하는 유압 측정기;

상기 브레이크 오일 탱크 내에 설치되어, 상기 유압 측정기에 의해 측정되는 제습기의 성능 저하로 인한 상승 유압으로 스위칭되어 브레이크 오일이 바이패스단을 통해 캘리퍼 측에 직접 인가되도록 하는 유압 스위치; 및

상기 제습기의 성능 저하에 따른 유압 스위치의 스위칭에 따라 제습기의 교체 시기를 통보하도록 점등되는 필터 경고등을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 브레이크 오일 제습기의 교체시기 통보 장치.
삭제
제 3 항에 있어서, 상기 유압 측정기는 브레이크 부스터와 브레이크 오일 탱크의 오일 유입단 사이의 브레이크 라인에 대한 유압을 측정하고, 상기 제습기와 캘리퍼 사이의 브레이크 라인에 대한 유압을 각각 측정하는 것을 특징으로 하는 차 량용 브레이크 오일 제습기의 교체시기 통보 장치.
삭제
제 3 항에 있어서, 상기 브레이크 오일 탱크 내부에 필터 경고등과 전원선으로 연결된 고정 단자가 설치되고, 상기 유압 스위치의 끝단에 설치되어 해당 유압 스위치의 바이패스단측 스위칭에 따라 상기 고정 단자와 접속되는 이동 단자를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 브레이크 오일 제습기의 교체시기 통보 장치.