KR101139621B1 - 전자식 주차브레이크용 장력 측정 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자식 주차브레이크용 장력 측정 어셈블리에 관한 것으로서, 일단부에 결합되는 주차 케이블의 장력에 따라 길이방향으로 이동하는 케이블 연결 로드와; 상기 케이블 연결 로드의 이동 거리에 비례하여 발생한 탄성 복원력을 상기 케이블 연결 로드에 가하는 스프링과; 상기 케이블 연결 로드의 타단부에 결합되어 일체로 이동하고, 일측면에 테이퍼진 금속체가 구비된 이동부재와; 상기 금속체를 포함하는 공간상의 일 영역에 소정 주파수의 자기장을 방출, 형성하는 자기장 방출부; 및 상기 금속체로부터 소정 거리 이격 고정되어, 상기 자기장에 의해 상기 금속체 내에 유도되는 와전류(eddy current)를 원인으로 하여 형성되는 2차 자기장의 세기를 감지하는 자기저항 센서부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 제조 과정에서 부품의 물성의 변화를 주지 않아 장력 측정을 위한 센싱 값에 편차가 발생하지 않고, 센싱 구조를 단순화함에 따라 신뢰성을 높일 수 있는 전자식 주차브레이크용 장력 측정 어셈블리를 제공할 수 있다.

전자식 주차브레이크, 장력 측정, 마그넷, 와전류(eddy current)

Description

전자식 주차브레이크용 장력 측정 어셈블리{TENSION MEASURING ASSEMBLY FOR ELECTRICAL PARKING BRAKE}

본 발명은 전자식 주차브레이크에서 케이블 장력을 측정하기 위해 사용되는 장력 측정 어셈블리에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 내부에 와전류가 유도된 금속체의 이동으로 인한 자기장의 변화를 감지함으로써 케이블 장력을 측정하는 방식의 장력 측정 어셈블리에 관한 것이다.

일반적으로, 전자식 주차 브레이크(electrical parking brake)는 스위치의 조작으로 모터를 구동시켜 주차 케이블을 잡아 당겨 이퀄라이저(equalizer)를 통해 각 차륜에 균등한 제동력을 발생시키도록 한 장치를 말한다.

따라서, 전자식 주차 브레이크에서는 모터에 의해 당겨지는 주차 케이블의 장력을 측정하기 위한 장력 측정 어셈블리가 필요하게 된다.

도 1은 종래의 장력 측정 어셈블리의 일례를 도시한 단면도로서, 주차 케이블(9)이 스프링(11)의 저항을 받은 상태에서 우측으로 당겨지면 그 단부에 결합된 마그넷(15)이 일체로 이동하게 되며, 이때 상대적으로 고정된 측정장치(17)를 통해 마그넷(15)의 변위에 따른 자기장의 변화를 감지하여 이로부터 주차 케이블(9)에 걸린 장력을 측정하게 된다. 측정장치(17)는 자기장을 감지하기 위한 센서(ex. Hall IC)가 내장된다.

그러나, 이와 같은 종래의 장력 측정 어셈블리에 의하면, 제조 과정에서 마그넷을 금형 내에 삽입하여 타 재료와 일체로 성형하는 인서트 사출을 이용하게 되며, 이 때 상기 마그넷은 금형 및 타 재료로부터 발생되는 고열로 인해 물성에 변화가 생기게 되고, 그 결과 제품화되었을 때 장력 측정을 위한 센싱 값에 차이가 발생하게 된다는 문제가 있었다.

또한, 다른 구성요소들에 비해 비교적 고가에 속하는 마그넷이 장력 측정 어셈블리의 필수구성요소인 관계로 제품 단가 상승의 주요 원인이 되었다.

본 발명의 목적은 제조 과정에서 부품의 물성의 변화를 주지 않아 장력 측정을 위한 센싱 값에 편차가 발생하지 않고, 센싱 구조를 단순화함에 따라 신뢰성을 높일 수 있는 전자식 주차브레이크용 장력 측정 어셈블리를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 전자식 주차브레이크용 장력 측정 어셈블리에 있어서, 일단부에 결합되는 주차 케이블의 장력에 따라 길이방향으로 이동하는 케이블 연결 로드와; 상기 케이블 연결 로드의 이동 거리에 비례하여 발생한 탄성 복원력을 상기 케이블 연결 로드에 가하는 스프링과; 상기 케이블 연결 로드의 타단부에 결합되어 일체로 이동하고, 일측면에 테이퍼진 금속체가 구비된 이동부재와; 상기 금속체를 포함하는 공간상의 일 영역에 소정 주파수의 자기장을 방출, 형성하는 자기장 방출부; 및 상기 금속체로부터 소정 거리 이격 고정되어, 상기 자기장에 의해 상기 금속체 내에 유도되는 와전류(eddy current)를 원인으로 하여 형성되는 2차 자기장의 세기를 감지하는 자기저항 센서부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 주차브레이크용 장력 측정 어셈블리를 제공한다.

여기서, 상기 자기장 방출부와 자기저항 센서부는 인쇄회로기판 상에 형성되도록 할 수도 있다.

그리고, 상기 자기장 방출부는 상기 인쇄회로기판 상에 인쇄된 코일회로로 이루어지도록 할 수도 있다.

또한, 상기 자기장 방출부와 상기 자기저항 센서부 중 적어도 하나는 유도코일(inductive coil)로 이루어지도록 할 수도 있다.

또한, 상기 이동부재는 상기 금속체를 포함하여 하나의 재질로 이루어지도록 할 수도 있다.

한편, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 전자식 주차브레이크용 장력 측정 어셈블리에 있어서, 일단부에 주차 케이블이 결합되고 타단부에는 일측면에 테이퍼진 금속체가 구비되어 일체로 결합되며, 상기 주차 케이블의 장력에 따라 길이방향으로 이동하는 케이블 연결 로드와; 상기 케이블 연결 로드의 이동 거리에 비례하여 발생한 탄성 복원력을 상기 케이블 연결 로드에 가하는 스프링과; 상기 금속체를 포함하는 공간상의 일 영역에 소정 주파수의 자기장을 방출, 형성하는 자기장 방출부; 및 상기 금속체로부터 소정 거리 이격 고정되어, 상기 자기장에 의해 상기 금속체 내에 유도되는 와전류(eddy current)를 원인으로 하여 형성되는 2차 자기장의 세기를 감지하는 자기저항 센서부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 주차브레이크용 장력 측정 어셈블리를 제공한다.

여기에서도, 상기 자기장 방출부와 자기저항 센서부는 인쇄회로기판 상에 형성되도록 할 수도 있다.

그리고, 상기 자기장 방출부는 상기 인쇄회로기판 상에 인쇄된 코일회로로 이루어지도록 할 수도 있다.

또한, 상기 자기장 방출부와 상기 자기저항 센서부 중 적어도 하나는 유도코일(inductive coil)로 이루어지도록 할 수도 있다.

이상과 같은 본 발명에 따른 전자식 주차브레이크용 장력 측정 어셈블리에 의하면, 케이블 장력으로 인한 변위의 측정을 위해 마그넷-자기센서의 조합 대신에 와전류의 유도 및 감지를 위한 자기장 방출부-자기저항센서부의 조합을 이용함으로써 마그넷을 주요 부품으로 포함하지 않음에 따라, 제품의 제조 과정에서 부품의 물성의 변화가 발생하지 않아 이로 인해 장력 측정을 위한 센싱 값에 편차가 발생할 여지를 사전에 방지할 수 있다.

또한, 자기장 방출부나 자기저항센서부를 코일회로로서 인쇄회로기판 상에 구현하는 등 제품의 센싱 구조를 단순화함에 따라 신뢰성을 높일 수 있다.

또한, 상기와 같은 품질향상 효과와 더불어, 부품으로서는 비교적 고가에 속하는 마그넷이 불필요함에 따라 제품의 제조원가를 인하할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 전자식 주차브레이크용 장력 측정 어셈블리는, 도 2에 도시된 바와 같이, 일단부에 케이블 연결홀(111)이 형성된 케이블 연결 로드(110), 이 케이블 연결 로드(110)의 이동 시 그 반대방향으로 탄성 복원력을 가하는 스프링(120), 케이블 연결 로드(110)의 타단부에 결합된 이동부재(130), 이 이동부재(130)의 변위를 측정하기 위한 요소로서 자기장 방출부(140) 및 자기저항 센서부(150)를 포함한다.

케이블 연결 로드(110)는 상기 케이블 연결홀(111)에 결합되는 주차 케이블의 인장 시 좌측으로 이동하게 되며, 이때 그 우측단에 형성된 돌출단부(112)가 스 프링(120)에 접촉 지지되어 있으므로 이를 통해 이동 거리에 비례하여 탄성 복원력을 받게 된다.

스프링(120)은 그 좌측단부가 상,하 케이싱(161, 162)에 의해 위치 고정되어 있으므로, 주차 케이블의 인장력으로 인해 좌측으로 이동하는 케이블 연결 로드(110)에 의해 그 이동 거리만큼 수축하게 된다.

도 2에서, 도면부호 170은 스프링(120)을 접촉 지지하기 위한 금속재질의 스프링 지지 플레이트이다.

이동부재(130)는 체결요소(180)에 의해 케이블 연결 로드(110)의 우측 단부, 구체적으로는 돌출단부(112)에 결합된다. 이에 따라, 이동부재(130)는 케이블 연결 로드(110)와 일체로 이동하게 된다.

도면에서, 이동부재(130)는 그 상측면 부위가 좌측이 높고 우측이 낮은 테이퍼면(131)을 이루고 있으며, 이 테이퍼면(131)에는 두께가 일정한 금속체(132)가 일체로 부착, 구비된다.

이동부재(130)의 상부에는 상기 자기장 방출부(140)와 자기저항 센서부(150)가 형성된 인쇄회로기판(190)이 소정 거리 이격 구비된다.

인쇄회로기판(190)은 케이블 연결 로드(110)가 이동하게 되는 좌우 방향과 평행하게 배치된 상태로 상부 케이싱(161)의 내벽면에 고정되게 설치된다.

자기장 방출부(140)는 그 하부에 위치하는 금속체(132)를 포함하는 공간에 대하여 일정 주파수의 자기장(magnetic field)을 방출 및 형성하기 위한 요소로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 인쇄회로기판(190) 상에 인쇄되는 코일회로로서 형성될 수 있다.

이 경우, 코일회로인 자기장 방출부(140)는 인터페이스 회로(191)를 통해 외부로부터 교류전원을 공급받아 상기한 자기장을 형성할 수 있다.

이와 같은 자기장의 형성으로 인해, 상기한 금속체(132) 내에는 와전류(eddy current)가 유도된다.

와전류의 유도로 인해 금속체(132)로부터는 2차 자기장이 형성 및 방출된다.

자기저항 센서부(150)는 이와 같이 금속체(132)로부터 발생하게되는 2차 자기장의 세기를 감지하기 위한 요소로서 상기한 자기장 방출부(140)와 마찬가지로 인쇄회로기판(190) 상에 인쇄되는 코일회로로서 형성될 수도 있으며, 도 4에 도시된 바와 같이 일반적인 유도코일(inductive coil)의 형태로서 형성될 수도 있다.

유도코일로 이루어진 자기저항 센서부(150)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 인쇄회로기판(190)의 상면에 장착될 수도 있다.

물론, 상기한 자기장 방출부(140) 또한 자기저항 센서부(150)와 실질적으로 동일한 형태의 유도코일로서 구비될 수도 있다.

자기저항 센서부(150)에 의해 수신되는 상기 2차 자기장의 세기는 금속체(132)와의 거리에 따라 변하게 되는 바, 금속체(132)는 상기한 바와 같이 테이퍼져 있으므로 이것이 좌우로 이동함에 따라 상기 자기저항 센서부(150)와의 거리(d)는 선형적으로 변화하게 된다(도 4 참조).

즉, 금속체(132)가 구비된 이동부재(130)가 이동함에 따라 자기저항 센서부(150)가 수신하게 되는 신호가 변화하게 되고, 상기 이동부재(130)의 이동은 케 이블 연결 로드(110)를 통한 주차 케이블의 장력 변화를 의미하므로, 결과적으로 상기 자기저항 센서부(150)의 수신 신호로 주차 케이블의 장력을 측정할 수 있게 된다.

한편, 상기에서는 금속체(132)가 이동부재(130)의 본체에 부착되어 구비된 형태로 설명되었으나, 본 발명에 따른 이동부재는 이러한 구조에 한정되는 것은 아니며 상기 이동부재가 금속 재질로서 구비되어 그 일측면이 상기 금속체(132)와 같은 형상으로, 즉 모든 이동부재가 단일 재질의 일체를 이룬 것일 수도 있다.

마찬가지로, 케이블 연결 로드(110)와 이동부재(130)는 상기에서 설명된 바와 같이 별개의 구성요소가 서로 결합된 것일 수도 있으나, 이들 두가지의 구성요소가 단일의 부재에 모두 갖추어진 형태일 수도 있다.

또한, 이상에서 설명된 전자식 주차브레이크용 장력 측정 어셈블리(100)는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 실시예에 불과한 것이므로 본 발명의 권리범위 내지 기술적 범위가 이에 한정되는 것으로 이해되어서는 안 된다.

본 발명의 권리범위 내지 기술적 범위는 후술하는 특허청구범위 및 그 균등범위에 의해 정하여진다.

도 1은 종래의 전자식 주차브레이크용 장력 측정 어셈블리의 단면도,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전자식 주차브레이크용 장력 측정 어셈블리의 단면도,

도 3 및 도 4는 도 2의 전자식 주차브레이크용 장력 측정 어셈블리의 작동원리를 설명하기 위한 부분 개략도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100: 전자식 주차브레이크용 장력 측정 어셈블리

110: 케이블 연결 로드 111: 케이블 연결홀

120: 스프링 130: 이동부재

131: 테이퍼면 132: 금속체

140: 자기장 방출부 150: 자기저항 센서부

161: 상부 케이싱 162: 하부 케이싱

170: 스프링 지지 플레이트 180: 체결요소

190: 인쇄회로기판 191: 인터페이스 회로

Claims (9)

1. 전자식 주차브레이크용 장력 측정 어셈블리에 있어서,

   일단부에 결합되는 주차 케이블의 장력에 따라 길이방향으로 이동하는 케이블 연결 로드와; 상기 케이블 연결 로드의 이동 거리에 비례하여 발생한 탄성 복원력을 상기 케이블 연결 로드에 가하는 스프링과; 상기 케이블 연결 로드의 타단부에 결합되어 일체로 이동하고, 일측면에 테이퍼진 금속체가 구비된 이동부재와; 상기 금속체를 포함하는 공간상의 일 영역에 소정 주파수의 자기장을 방출, 형성하는 자기장 방출부; 및 상기 금속체로부터 소정 거리 이격 고정되어, 상기 자기장에 의해 상기 금속체 내에 유도되는 와전류(eddy current)를 원인으로 하여 형성되는 2차 자기장의 세기를 감지하는 자기저항 센서부를 포함하며,

   상기 자기장 방출부와 자기저항 센서부는 인쇄회로기판 상에 형성되되, 상기 자기장 방출부는 상기 금속체에 대면하여 상기 인쇄회로기판 상에 인쇄되는 코일회로이고, 상기 자기저항 센서부는 상기 코일회로의 반대 측에 해당하는 상기 인쇄회로기판의 표면에 장착되는 유도코일이며,

   상기 인쇄회로기판은 상기 케이블 연결 로드가 이동하는 방향과 평행하게 배치된 상태로 상대적으로 고정됨으로써, 상기 자기저항 센서부에 의해 수신되는 상기 2차 자기장의 세기는 상기 케이블 연결 로드의 이동에 따라 상기 테이퍼진 금속체와의 수직 거리의 변화에 따라 선형적으로 변화하는 것을 특징으로 하는 전자식 주차브레이크용 장력 측정 어셈블리.
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5. 제1항에 있어서,

   상기 이동부재는 상기 금속체를 포함하여 하나의 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 전자식 주차브레이크용 장력 측정 어셈블리.
6. 전자식 주차브레이크용 장력 측정 어셈블리에 있어서,

   일단부에 주차 케이블이 결합되고 타단부에는 일측면에 테이퍼진 금속체가 구비되어 일체로 결합되며, 상기 주차 케이블의 장력에 따라 길이방향으로 이동하는 케이블 연결 로드와; 상기 케이블 연결 로드의 이동 거리에 비례하여 발생한 탄성 복원력을 상기 케이블 연결 로드에 가하는 스프링과; 상기 금속체를 포함하는 공간상의 일 영역에 소정 주파수의 자기장을 방출, 형성하는 자기장 방출부; 및 상기 금속체로부터 소정 거리 이격 고정되어, 상기 자기장에 의해 상기 금속체 내에 유도되는 와전류(eddy current)를 원인으로 하여 형성되는 2차 자기장의 세기를 감지하는 자기저항 센서부를 포함하며,

   상기 자기장 방출부와 자기저항 센서부는 인쇄회로기판 상에 형성되되, 상기 자기장 방출부는 상기 금속체에 대면하여 상기 인쇄회로기판 상에 인쇄되는 코일회로이고, 상기 자기저항 센서부는 상기 코일회로의 반대 측에 해당하는 상기 인쇄회로기판의 표면에 장착되는 유도코일이며,

   상기 인쇄회로기판은 상기 케이블 연결 로드가 이동하는 방향과 평행하게 배치된 상태로 상대적으로 고정됨으로써, 상기 자기저항 센서부에 의해 수신되는 상기 2차 자기장의 세기는 상기 케이블 연결 로드의 이동에 따라 상기 테이퍼진 금속체와의 수직 거리의 변화에 따라 선형적으로 변화하는 것을 특징으로 하는 전자식 주차브레이크용 장력 측정 어셈블리.
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