KR101113583B1

KR101113583B1 - 전자식 파킹 브레이크의 파킹 제어 장치

Info

Publication number: KR101113583B1
Application number: KR1020050122038A
Authority: KR
Inventors: 한동혁
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2005-12-12
Filing date: 2005-12-12
Publication date: 2012-02-21
Also published as: KR20070062237A

Abstract

본 발명은 전자식 파킹 브레이크의 파킹 제어 장치에 관한 것으로 전기모터(40)가 작동되는 상황에서는 이 전기모터(40)의 정, 역회전에 의해 피니언기어(30)가 회전하여 파킹브레이크 케이블(10)의 일단이 고정된 랙기어(20)를 직선이동시켜 파킹브레이크의 브레이킹 상태를 제어하고, 전기모터(40)가 작동하지 않을 경우에는 유압실린더(50)에 유압을 공급하여 랙기어(20)를 밀어 이동시킴으로써 파킹브레이크 케이블(10)을 릴리즈시켜 파킹브레이크의 작동상태를 해제할 수 있는 것이다.

따라서 운전자가 전기모터(40)가 작동하지 않는 비상 시에도 파킹브레이크의 브레이킹 상태를 용이하게 해제하여 주행할 수 있고, 파킹브레이크의 브레이킹 상태를 해제하는 별도의 수동공구가 필요없어 운전자의 편의성을 획기적으로 증대시킬 수 있는 것이다.

Description

전자식 파킹 브레이크의 파킹 제어 장치{Apparatus For Releasing Parking Of Electronic Parking Brake}

도 1은 본 발명의 구성을 개략적으로 도시한 구성도

도 2는 본 발명의 일 실시 예를 도시한 사용상태도

도 3은 종래의 전자식 파킹 브레이크를 개략적으로 도시한 구성도

*도면 중 주요 부호에 대한 설명*

10 : 파킹브레이크 케이블 20 : 랙기어

21 : 걸림치 30 : 피니언기어

31 : 물림치 40 : 전기모터

50 : 유압실린더 51 : 피스톤축

52 : 실린더실 53 : 유압공급관

60 : 전자제어장치 70 : 감속기어부

본 발명은 전자식 파킹 브레이크의 파킹 제어 장치에 관한 것으로 더 상세하게는 기존의 전자식 파킹 브레이크에서 전기모터가 동작하지 않을 경우에도 수동 공구없이 자동으로 파킹을 해제할 수 있도록 발명된 것이다.

일반적으로 전체의 차량에는 차속을 감속하거나 정차시키기 위한 수단으로서 브레이크시스템이 갖추어지게 된다.

이 브레이크시스템은 주행 중 차량을 감속시키고 정지시키는 주행 브레이크와, 차량을 주, 정차할 경우 사용되는 파킹 브레이크로 구분된다.

주행 브레이크는 풋브레이크라고도 하며 운전자의 조작이 가능한 답판형태의 브레이크페달과 그 브레이크페달의 조작시 전륜 또는 후륜의 휠디스크를 제동하는 브레이크패드를 구비해서 구성되어 주행 중 운전자가 브레이크페달을 밟아 작동되는 것이다.

또 파킹 브레이크는 정지상태의 차량을 움직이지 못하게 하는 장치로서 핸드 브레이크 또는 사이드(Side) 브레이크라고도 하며, 파킹 브레이크 레버를 당기면 케이블에 의해 뒤 브레이크 슈 레버가 움직여 라이닝이 드럼에 밀착되므로 제동상태를 유지할 수 있다.

이 파킹 브레이크는 통상 레버로 케이블을 당기고 릴리즈시킴으로써 작동 해제하는 기계식 구조를 사용하고 있으나, 근래에는 레버의 조작없이 스위치 조작으로 주차브레이크를 제어하여 운전자의 편의성과 실내 외관미를 증대시킨 전자식 파킹 브레이크(EPB ; Electronic Parking Brake)가 적용되고 있는 실정이다.

이 전자식 파킹 브레이크는 도 3에서 도시한 바와 같이 파킹브레이크 케이블(10)이 연결 고정되며, 일 측 단부에 볼트체결홈(1a)이 형성된 이동부재(1)와, 이 이동부재(1)의 볼트체결홈(1a)에 볼트체결되는 볼트부재(2)와, 전기 전원 에 의해 회전력이 발생되어 이 회전력으로 상기 볼트부재(2)를 회동시키는 전기모터(40)와, 볼트부재(2)에 고정되어 볼트부재(2)와 함께 회전되는 구동기어(3)와, 이 구동기어(3)에 맞물리며 전기모터(40)의 샤프트(41)에 장착된 회전기어(40a)에 맞물리는 중간기어(4)로 구성된다.

즉, 전기전원이 공급되어 전기모터(40)가 회전되고, 이 회전력이 중간기어(4)를 통해 구동기어(4)로 전달되어 볼트부재(2)가 회전되고 이 볼트부재(2)의 회전에 의해 파킹브레이크 케이블(10)이 연결 고정된 이동부재(1)가 이동하면서 파킹브레이크 케이블(10)이 당겨지거나 릴리즈되는 것이다.

그러나 상기한 종래의 전자식 파킹 브레이크는 차량에 발생되는 여러 상황에 의해 전기모터가 구동을 하지 않을 경우 파킹 브레이크를 해제하지 못하는 불편함이 있었으며, 파킹브레이크를 해제하기 위해선 별도의 수동공구를 사용하여 볼트부재에 연결된 기어를 강제로 회전시켜 이를 통해 볼트부재를 회전시켜 파킹브레이크 케이블을 릴리즈시키는 번거로움이 있었던 것이다.

따라서 전기모터에 전기전원이 공급되지 않거나 전기모터의 고장, 또는 여러 전기모터가 작동하지 않는 비상 시를 대비하여 별도의 수동공구를 구비해야하고 비상 시 이를 사용하여 운전자의 불편함을 발생시키는 문제점이 있었던 것이다.

본 발명의 목적은 유압실린더로 전기모터 미 작동 시 파킹브레이크 케이블을 자동으로 릴리즈시켜 운전자의 편의성과 조작성을 증대시키고 기존의 전자식 파킹 브레이크의 문제점을 해결할 수 있는 전자식 파킹 브레이크의 파킹 제어 장치를 제 공하는 데 있다.

이러한 본 발명의 목적은 파킹브레이크를 작동시키는 파킹브레이크 케이블과, 상기 파킹브레이크 케이블의 일단이 고정되며, 그 일 면에 길이방향으로 일정 간격을 가지고 걸림치가 돌출되며 직선 이동하는 랙기어와, 외주면에 상기 랙기어의 걸림치에 맞물리는 물림치가 일정간격으로 돌출되며, 회전하여 상기 랙기어를 직선이동시키는 피니언기어와, 전기전원을 공급받아 정, 역회전하여 상기 피니언기어를 정, 역회전시키는 전기모터와, 상기 랙기어의 타단이 고정되는 피스톤축이 실린더실로 결합되어 있으며, 전기모터가 작동하지 않을 경우 내부 실린더실로 유압이 공급되어 피스톤축을 밀어 랙기어를 이동시켜 파킹브레이크 케이블을 릴리즈시키는 유압실린더와, 상기 전기모터와 유압실린더의 작동을 제어하는 전자제어장치를 포함함으로써 달성된다.

즉, 전기모터가 작동되는 상황에서는 이 전기모터의 정, 역회전에 의해 파킹브레이크 케이블을 당겨 파킹브레이크를 작동시키거나, 당겨진 파킹브레이크 케이블을 릴리즈시켜 파킹브레이크 작동상태를 해제하고, 전기모터가 작동하지 않을 경우에는 유압실린더내부에 유압이 공급되어 피스톤축으로 랙기어를 밀어 파킹브레이크 케이블을 릴리즈시켜 파킹브레이크 작동상태를 해제하는 것이다.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 구성을 개략적으로 도시한 구성도로서, 전기모터의 회전에 의해 랙기어가 직선이동하여 파킹브레이크 케이블을 당기거나 릴리즈시키는 것을 나타내고 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예를 도시한 사용상태도로서, 전기모터가 구동되지 않을 경우 유압실린더의 작동에 의해 랙기어가 직선이동하여 파킹브레이크 케이블을 릴리즈 시키는 것을 나타내고 있다.

이하, 도 1에서 도시한 바와 같이 파킹브레이크를 작동시키는 파킹브레이크 케이블(10)은 랙기어(20)의 일단부에 고정되어 연결된다.

이 파킹브레이크 케이블(10)은 연결 고정된 방향으로 당겨질 경우 라이닝을 드럼에 밀착시켜 차량이 정지된 상태에서 차량이 움직이지 않도록 브레이킹시키는 것이며, 당겨진 상태가 원위치로 릴리즈되면 드럼에서 밀착된 라이닝이 떨어져 브레이킹 상태가 해제되어 차량이 주행 가능하게 하는 것이며 이는 종래의 공지된 기술과 동일함을 밝혀둔다.

상기 랙기어(20)는 그 상부면에 길이방향으로 걸림치(21)가 일정간격으로 돌출되며, 회전력을 전달받아 그 회전방향에 따라 좌, 우로 왕복 직선이동한다.

이 랙기어(20)의 상부에는 피니언기어(30)가 맞물려 결합되어 이 랙기어(20)에 회전력을 전달한다.

이 피니언기어(30)는 외주면에 상기 랙기어(20)의 걸림치(21)와 맞물리는 물림치(31)가 일정간격으로 돌출되어 있으며, 회전되면 이 물림치(31)가 맞물리는 걸림치(21)를 회전 방향으로 밀어 랙기어(20)를 직선이동시키는 것이다.

이 피니언기어(30)는 전기전원을 공급받아 회전하는 전기모터(40)의 샤프트 (41)에 연결되어 전기모터(40)의 회전력에 의해 회전한다.

이 전기모터(40)와 피니언기어(30)의 사이에는 전기모터(40)의 회전을 감속시켜 피니언기어(30)로 전달하는 감속기어부(70)가 구비된다.

이 감속기어부(70)는 내부에 다 수의 기어가 맞물리게 조합되어 각 기어간 맞물리는 기어비로 인해 전기모터(40)의 회전속도를 감속시켜 피니언기어(30)가 저속으로 안정적으로 회전할 수 있도록 하는 것이다.

그리고 파킹브레이크 케이블(10)이 연결고정된 랙기어(20)의 반대편 단부는 유압실린더(50)의 피스톤축(51)에 연결 고정된다.

이 유압실린더(50)는 내부에 피스톤축(51)이 결합되고, 유압이 유입되어 피스톤축(51)을 작동시키는 실린더실(52)이 형성되며, 이 실린더실(52)은 유압공급관(53)으로 연결된다.

이 유압공급관(53)은 기존 차량의 ESP 유압라인의 첫번째 또는 두번째 쪽에 분기 라인을 만들어 브레이크 액이 실린더실(52)로 입, 출력되도록 한다. 여기서, 상기 ESP란 운전자요구 주행방향과 실제 주행방향과 차이를 줄여주는 작동을 의미하고, 차량에 범용적으로 적용되는 시스템이다. 그러므로, 상기 ESP의 유압라인과 이에 설치되어 솔레노이드밸브의 전자제어장치(60)에 의한 온오프작동과 이에 따른 브레이크액의 실린더실(52)에 대한 유입과 배출은 상기 ESP의 회로구성에 따르며, 이는 통상적인 ESP의 브레이크액 순환을 위한 회로구성과 동일하다.

이 브레이크 액은 전자제어장치(60)에 의해 작동되는 솔레노이드밸브의 온, 오프로 제어되며, 미작동 시 실린더실(52)에서 브레이크 액이 원위치로 배출되어 전기모터(40)의 회전에 의한 랙기어(20)의 직선 이동 시 방해되지 않고, 정상 브레이크 작동 시 브레이크 유압의 손실을 방지하도록 제어된다.

즉, 전기모터(40)가 작동되는 정상상태에서는 전기모터(40)의 회전력으로 피니언기어(30)를 회전시키고, 이 피니언기어(30)가 회전되는 방향에 따라 랙기어(20)가 좌, 우로 직선이동하면서 파킹브레이크 케이블(10)이 당겨지고 릴리즈되어 파킹브레이크가 작동상태로 되거나 해제상태로 되는 것이다.

그리고 운전자가 파킹브레이크의 작동상태를 해제할 때 전기모터(40)가 작동하지 않는 경우에는 전기제어장치에서 이를 감지하여 솔레노이드밸브를 온시켜 유압실린더(50)의 실린더실(52)로 브레이크액을 공급하여 유압을 발생시키는 것이다.

이렇게 유압실린더(50)의 실린더실(52)로 유압이 발생되면 피스톤축(51)이 밀리고, 이 피스톤축(51)에 연결고정된 랙기어(20)도 밀려 이동하여 파킹브레이크 케이블(10)이 릴리즈되어 전기모터(40)의 작동 없이 파킹브레이크의 작동상태를 해제할 수 있는 것이다.

또 이렇게 실린더실(52)로 공급된 브레이크 액은 비상 시 파킹브레이크 해제가 완료되면 실린더실(52)에서 빠져 나가 다시 원위치로 이송되어 정상적인 브레이크 작동 시 브레이크 유압의 손실이 없게 하는 것이다.

상기한 본 발명의 구성에 의하면, 전기모터가 작동하지 않는 비상 시에 유압실린더에 유압을 공급하여 랙기어를 밀어 이동시킴으로써 파킹브레이크 케이블을 릴리즈시켜 파킹브레이크의 작동상태를 해제할 수 있는 것이다.

따라서 운전자가 전기모터가 작동하지 않는 비상 시에도 파킹브레이크의 브레이킹 상태를 용이하게 해제하여 주행할 수 있고, 파킹브레이크의 브레이킹 상태를 해제하는 별도의 수동공구가 필요 없어 운전자의 편의성을 획기적으로 증대시킬 수 있는 것이다.

Claims

파킹브레이크를 작동시키는 파킹브레이크 케이블(10)과;

상기 파킹브레이크 케이블(10)의 일단이 고정되며, 그 일 면에 길이방향으로 일정 간격을 가지고 걸림치(21)가 돌출되며 직선 이동하는 랙기어(20)와;

외주면에 상기 랙기어(20)의 걸림치(21)에 맞물리는 물림치(31)가 일정간격으로 돌출되며, 회전하여 상기 랙기어(20)를 직선이동시키는 피니언기어(30)와;

전기전원을 공급받아 정, 역회전하여 상기 피니언기어(30)를 정, 역회전시키는 전기모터(40)와;

상기 랙기어(20)의 타단이 고정되는 피스톤축(51)이 실린더실(52)로 결합되어 있으며, 전기모터(40)가 작동하지 않을 경우 내부 실린더실(52)로 유압이 공급되어 피스톤축(51)을 밀어 랙기어(20)를 이동시켜 파킹브레이크 케이블(10)을 릴리즈시키는 유압실린더(50)와;

상기 전기모터(40)와 유압실린더(50)의 작동을 제어하는 전자제어장치(60)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 파킹 브레이크의 파킹 제어 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 전기모터(40)와 피니언기어(30)의 사이에는 전기모터(40)의 회전을 감속시켜 피니언기어(30)로 전달하는 감속기어부(70)가 구비하는 것을 특징으로 하는 전자식 파킹 브레이크의 파킹 제어 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 유압실린더(50)는 유압공급관(53)으로 기존 차량의 ESP(Electronic Stability Program) 유압라인의 첫번째 또는 두번째 쪽에 분기 라인을 만들어 브레이크 액이 상기 전자제어장치(60)에 의해 작동되는 솔레노이드밸브의 온, 오프로 제어시 상기 ESP의 브레이크액 순환작용을 통해 실린더실(52)로 입, 출력되도록 하여 유압을 발생시키는 것을 특징으로 하는 전자식 파킹 브레이크의 파킹 제어 장치.
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