KR101220355B1

KR101220355B1 - 전기식 주차 브레이크

Info

Publication number: KR101220355B1
Application number: KR1020060123314A
Authority: KR
Inventors: 현동윤
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2006-12-06
Filing date: 2006-12-06
Publication date: 2013-01-09
Also published as: KR20080051728A

Abstract

전기식 주차 브레이크가 개시된다. 개시된 전기식 주차 브레이크는, 하우징과; 상기 하우징의 일측에 설치되어 작동되는 전기모터와; 상기 전기모터에 연결되고, 감속기어가 구비되어 상기 하우징 내에 설치된 감속기어 박스와; 상기 감속기어 박스에 의해 구동되도록 상기 하우징 내에 설치된 스크루축과; 상기 스크루축에 연결 설치된 너트축과; 상기 스크루축 및 상기 너트축에 각각 연결되어 상기 하우징 외부로 노출되어 설치된 주차브레이크 케이블과; 상기 스크루축 또는 상기 너트축의 어느 일측에 연결 설치된 장력감지 모듈과; 상기 장력감지 모듈과 상기 주차브레이크 케이블을 연결하며 상기 하우징 내에 설치된 케이블 연결부와; 상기 장력감지 모듈로부터 신호를 입력받아 상기 전기모터를 제어하도록 상기 하우징에 설치된 제어기;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 주차 브레이크의 파킹 케이블의 장력을 자석부재와 자장 측정센서로 구성된 비접촉식 센서로 직접 측정할 수 있어, 그리스(grease) 등의 오염물질의 영향을 덜 받아 시스템의 신뢰성이 좋아진다.

주차 브레이크, 전기모터, 주차브레이크 케이블

Description

전기식 주차 브레이크{ELECTRIC PARKING BRAKE}

도 1은 본 발명에 따른 전기식 주차 브레이크의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도.

도 2는 도 1의 요부 구성인 'A'부의 상세도.

도 3은 도 2의 요부 구성의 상세도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

11. 하우징

12. 전기모터

13. 감속기어 박스

14. 스크루축

15. 너트축

16. 주차브레이크 케이블

17. 장력감지 모듈

17b. 제1스프링

17c,17d. 제2스프링

18. 케이블 연결부

19. 제어기

22. 자석부재

23. 자장 측정센서

본 발명은 전기식 주차 브레이크에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전기모터를 사용하여 주차 브레이크의 파킹 케이블을 작동시키기 위한 전기식 주차 브레이크에 관한 것이다.

차량에 있어 브레이크 장치는 주지된 바와 같이 주행 중에 주로 차량의 감속이나 정지를 위해 사용되는 메인 브레이크(main brake)와 차량을 정차한 후 그 정지 상태를 유지하기 위한 주차 브레이크(parking brake)로 대별된다. 이 중 상기 메인 브레이크는 주로 운전자가 발로 조작하기 때문에 풋 브레이크(foot brake)라고도 하며, 상기 주차 브레이크는 운전자가 손으로 작동시키기 때문에 핸드 브레이크라고도 한다.

상기와 같은 브레이크 장치는 기계식과 유압식이 있는데, 풋 브레이크는 유압식이 일반적이며 주차 브레이크는 와이어 등을 이용하는 기계식이 일반적이다.

이 중 상기 주차 브레이크는 도면에는 도시하지는 않았지만, 파킹레버, 파킹 케이블, 드럼 브레이크로 이루어진다. 그리고 주차 브레이크 작동용 리미트 스위치와 주차 브레이크 램프가 구비된다.

따라서 운전자는 주행 중인 차량을 정지시킨 다음 운전석의 일측에 마련된 파킹레버를 이용해 차량을 정지시킨다. 즉, 운전자가 차량을 주차시키기 위해 파킹레버를 작동시키면 파킹레버와 연결된 파킹 케이블이 당겨지면서 드럼 브레이크의 작동레버를 일 방향으로 작동시키게 된다.

그리고 상기 작동레버가 작동되면, 이 작동레버와 결합된 스트럿이 밀려 트레일링 슈의 일단이 앵커핀으로부터 분리되면서 브레이크 드럼 쪽으로 압착되어 라이닝과 브레이크 드럼의 마찰력에 의한 제동력이 발생하게 된다.

또한 운전자가 파킹레버에 가한 조작력을 다시 해제시키게 되면 리딩 슈와 트레일링 슈는 복원 스프링에 의해 원래의 위치로 복귀되며, 이로 인해 주차 시 발생되었던 제동력도 해제되게 된다.

후술하는 본 발명은, 상기와 같은 종래의 수동식 및 족동식의 주차 브레이크를 대체하여 전기모터를 사용하여 주차 브레이크의 파킹 케이블을 작동시키는 전기식 주차 브레이크를 제안한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 전기모터를 사용하여 주차 브레이크의 파킹 케이블을 작동시켜 시스템의 신뢰성이 좋아지고, 감속 기어 등의 시스템이 보호되도록 한 전기식 주차 브레이크를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전기식 주차 브레이크는, 하우징과; 상기 하우징의 일측에 설치되어 작동되는 전기모터와; 상기 전기모터에 연결 되고, 감속기어가 구비되어 상기 하우징 내에 설치된 감속기어 박스와; 상기 감속기어 박스에 의해 구동되도록 상기 하우징 내에 설치된 스크루축과; 상기 스크루축에 연결 설치된 너트축과; 상기 스크루축 및 상기 너트축에 각각 연결되어 상기 하우징 외부로 노출되어 설치된 주차브레이크 케이블과; 상기 스크루축 또는 상기 너트축의 어느 일측에 연결 설치된 장력감지 모듈과; 상기 장력감지 모듈과 상기 주차브레이크 케이블을 연결하며 상기 하우징 내에 설치된 케이블 연결부와; 상기 장력감지 모듈로부터 신호를 입력받아 상기 전기모터를 제어하도록 상기 하우징에 설치된 제어기;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1에는 본 발명에 따른 전기식 주차 브레이크의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도가 도시되어 있고, 도 2에는 도 1의 요부 구성인 'A'부의 상세도가 도시되어 있으며, 도 3에는 도 2의 요부 구성의 상세도가 도시되어 있다.

이들 도면을 각각 참조하면, 본 발명에 따른 전기식 주차 브레이크는, 하우징(11)과, 이 하우징(11)의 일측에 설치되어 작동되는 전기모터(12)와, 이 전기모터(12)에 연결되고 감속기어가 구비되어 하우징(11) 내에 설치된 감속기어 박스(13)와, 이 감속기어 박스(13)에 의해 구동되도록 하우징(11) 내에 설치된 스크루축(14)과, 이 스크루축(14)에 연결 설치된 너트축(15)을 포함하여 구성된다.

그리고 본 발명에 따른 전기식 주차 브레이크에는, 상기 스크루축(14) 및 너트축(15)에 각각 연결되어 하우징(11) 외부로 노출되어 설치된 주차브레이크 케이 블(16)과, 상기 스크루축(14) 또는 너트축(15)의 어느 일측에 연결 설치된 장력감지 모듈(17)과, 이 장력감지 모듈(17)과 주차브레이크 케이블(16)을 연결하며 하우징(11) 내에 설치된 케이블 연결부(18)와, 상기 장력감지 모듈(17)로부터 신호를 입력받아 전기모터(12)를 제어하도록 하우징(11)에 설치된 제어기(19)가 구비된다.

또한 상기 장력감지 모듈(17)은, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 케이스(17a)와, 이 케이스(17a)의 일측에 설치된 케이블 연결부(18)에 설치된 제1스프링(17b)과, 상기 주차브레이크 케이블(16)에 장력이 과도하게 걸렸을 때 시스템을 보호하기 위한 완충 역할을 하기 위해 상기 제1스프링(17b)보다 큰 탄성계수를 갖으며, 상기 제1스프링(17b)의 양단으로 케이블 연결부(18)에 설치된 제2스프링(17c,17d)을 포함하여 구성된다.

그리고 상기 장력감지 모듈(17)은, 상기 제1스프링(17b)의 전면으로 케이블 연결부(18)에 설치된 제1지지대(17e)와, 이 제1지지대(17e)와 함께 제1스프링(17b)을 수납하도록 케이블 연결부(18)에 설치된 제2지지대(17f)와, 상기 제1지지대(17e)의 상단부에 설치된 자석부재(22)와, 이 자석부재(22)와 일정 간격을 두고 자석부재(22)와 함께 제2지지대(17f)에 설치되어 제1스프링(17b)의 변형을 감지하기 위한 자장 측정센서(23)를 포함하여 구성된다.

즉, 과도하게 상기 주차브레이크 케이블(16)에 장력이 걸렸을 때 제1스프링(17b)이 맞닿아 더 이상 변형할 수 없으나, 제1스프링(17b)보다 더 큰 탄성계수를 가진 제2스프링(17c,17d)은 좀 더 변형될 수 있는 여지가 있음으로 감속기어 등의 시스템을 보호할 수 있게 된다.

그리고 상기 케이스(17a)의 타측에는 스크루축(14)이 설치되고, 상기 제1스프링(17b)은 코일 스프링으로 이루어지며, 상기 제2스프링(17c,17d)은 접시 스프링으로 이루어진다.

또한 상기 제2스프링(17c,17d)은 제1,2지지대(17e,17f)의 외부에 설치되고, 상기 케이블 연결부(18)의 끝단은 플랜지(18a)가 형성되어 제2스프링(17c,17d)을 설치 위치가 구속되도록 구비된다.

그리고 상기 자장 측정센서(23)는 홀 센서(hall sensor)로 이루어지고, 상기 자석부재(22)와 자장 측정센서(23)는 서로 마주보며 설치된다.

또한 상기 제1,2스프링(17b,17c,17d) 및 제1,2지지대(17e,17f)는 케이블 연결부(18)에 의해 관통되며 설치된다.

한편, 도 1에서 도면부호 21은 케이스(17a) 내에서 각 부품이 설치되도록 하는 안내부이고, 도 2 및 도 3에서 도면부호 14a는 상기 스크루축(14)이 케이스(17a)에 설치되도록 하는 너트부재이다.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 전기식 주차 브레이크의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도면을 다시 참조하면, 본 발명에 따른 전기식 주차 브레이크는, 종래의 수동식 및 족동식의 주차 브레이크를 대체하여 전기모터(12)를 사용하여 주차 브레이크의 파킹 케이블을 작동시키는 것으로, 주차 제동 및 해제를 위해 파킹 케이블의 당김량 또는 전기모터(12)의 회전수를 측정하여 전기모터(12)를 제어하는 방법과, 파킹 케이블에 걸리는 장력을 측정하여 전기모터(12)를 제어한다.

이를 좀 더 구체적으로 설명한다.

본 발명에 따른 전기식 주차 브레이크는, 전기모터(12)가 감속기어를 매개로 스크루축(14)을 회전시키면, 스크루-너트 메커니즘에 의해 너트축(15)은 스크루축(14)에 상대적으로 잡아당겨지거나 풀리는 방향으로 직선운동을 하게 된다.

이때, 상기 너트축(15)은 블록과 안내부(21)에 의해 축방향의 직선운동만 할 수 있다. 이에 따라 상기 너트축(15)과 스크루축(14)에 각각 연결된 양 쪽 주차브레이크 케이블(16)이 잡아당겨지거나, 해제되게 되어 주차 브레이크가 작동 또는 해제된다.

그리고 상기 주차브레이크 케이블(16)에 장력이 걸리면, 케이블 연결부(18)와 장력감지 모듈(17)의 작용/반작용 힘에 의해 제1,2스프링(17b,17c,17d)이 수축 변형된다. 상기 제1스프링(17b)이 수축 변형되면 제1지지대(17e)에 설치된 자석부재(22)와 제2지지대(17f)에 설치된 홀센서인 자장 측정센서(23)의 상대적 변위가 변화되고, 이 자장 측정센서(23)에 감지되는 자기력의 세기가 변화된다.

이러한 자기력의 세기를 측정하여 주차브레이크 케이블(16)에 걸리는 장력을 측정하게 된다.

그리고 상기 제어기(19)는 장력감지 모듈(17)로부터 장력값에 해당하는 신호를 받아 전기모터(12)를 정/역방향으로 구동함으로써 주차브레이크 케이블(16)의 장력을 제어하여 주차 제동력을 제어하게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 전기식 주차 브레이크는 다음과 같은 효과 를 갖는다.

주차 브레이크의 파킹 케이블의 장력을 자석부재와 자장 측정센서로 구성된 비접촉식 센서로 직접 측정할 수 있어, 그리스(grease) 등의 오염물질의 영향을 덜 받아 시스템의 신뢰성이 좋아진다.

그리고 파킹 케이블의 장력이 과도할 때 스프링에 의해 완충됨으로써 감속 기어 등 시스템을 보호할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims

하우징과;

상기 하우징의 일측에 설치되어 작동되는 전기모터와;

상기 전기모터에 연결되고, 감속기어가 구비되어 상기 하우징 내에 설치된 감속기어 박스와;

상기 감속기어 박스에 의해 구동되도록 상기 하우징 내에 설치된 스크루축과;

상기 스크루축에 연결 설치된 너트축과;

상기 스크루축 및 상기 너트축에 각각 연결되어 상기 하우징 외부로 노출되어 설치된 주차브레이크 케이블과;

상기 스크루축 또는 상기 너트축의 어느 일측에 연결 설치된 장력감지 모듈과;

상기 장력감지 모듈과 상기 주차브레이크 케이블을 연결하며 상기 하우징 내에 설치된 케이블 연결부와;

상기 장력감지 모듈로부터 신호를 입력받아 상기 전기모터를 제어하도록 상기 하우징에 설치된 제어기;를 포함하며,

상기 장력감지 모듈은,

케이스와;

상기 케이스의 일측에 설치된 상기 케이블 연결부에 설치된 제1스프링과;

상기 주차브레이크 케이블에 장력이 과도하게 걸렸을 때 시스템을 보호하기 위한 완충 역할을 하기 위해 상기 제1스프링보다 큰 탄성계수를 갖으며, 상기 제1스프링의 양단으로 상기 케이블 연결부에 설치된 제2스프링과;

상기 제1스프링의 전면으로 상기 케이블 연결부에 설치된 제1지지대와;

상기 제1지지대와 함께 상기 제1스프링을 수납하도록 상기 케이블 연결부에 설치된 제2지지대와;

상기 제1지지대의 상단부에 설치된 자석부재와;

상기 자석부재와 일정 간격을 두고 상기 자석부재와 함께 상기 제2지지대에 설치되어 상기 제1스프링의 변형을 감지하기 위한 자장 측정센서;를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 전기식 주차 브레이크.
삭제
제1항에 있어서,

상기 케이스의 타측에는 상기 스크루축이 설치된 것을 특징으로 하는 전기식 주차 브레이크.
제1항에 있어서,

상기 제1스프링은 코일 스프링을 포함하여 된 것을 특징으로 하는 전기식 주차 브레이크.
제1항에 있어서,

상기 제2스프링은 접시 스프링을 포함하여 된 것을 특징으로 하는 전기식 주차 브레이크.
제1항에 있어서,

상기 제2스프링은 상기 제1,2지지대의 외부에 설치된 것을 특징으로 하는 전기식 주차 브레이크.
제1항에 있어서,

상기 케이블 연결부의 끝단은 플랜지가 형성되어 상기 제2스프링을 위치를 구속되도록 구비된 것을 특징으로 하는 전기식 주차 브레이크.
제1항에 있어서,

상기 자장 측정센서는 홀 센서를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 전기식 주차 브레이크.
제1항에 있어서,

상기 자석부재와 상기 자장 측정센서는 서로 마주보며 설치된 것을 특징으로 하는 전기식 주차 브레이크.
제1항에 있어서,

상기 제1,2스프링 및 상기 제1,2지지대는 상기 케이블 연결부에 의해 관통되며 설치된 것을 특징으로 하는 전기식 주차 브레이크.