KR101558585B1 - 전자식 주차 브레이크 장력 센싱장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자식 주차 브레이크 시스템에 장착되어 인장력을 측정하기 위한 센서장치에 관한 것으로, 특히 순수 인장력을 제외한 모멘트, 토션 등의 잡하중을 효과적으로 배제할 수 있는 전자식 주차 브레이크 장력 센싱장치에 관한 것이다.

이를 위하여 본 발명의 실시예에 따른 전자식 주차 브레이크 장력 센싱장치는 걸림홈을 통하여 브레이크 와이어가 걸림 고정되며, 후방에는 결합돌기가 형성된 후커부와, 결합돌기와 결합되는 돌출된 수용돌기를 가지며, 후방 내측에는 부착된 스트레인 게이지를 통해 인장력을 측정하는 다이어프램이 형성된 센싱바디부 및 센싱바디부가 전방에 고정되고, 후방에는 바닥면과 양 측면이 둘레를 형성하는 사각형 외관을 가지며, 후단에는 장력조절축이 걸림 고정되는 고정홈이 형성된 후단면이 형성된 조인트부가 포함되고, 바닥면에는 조인트 내부의 응력 분포를 고르게 하는 응력분산홀이 천공되어 형성되는 것을 특징으로 한다.

브레이크, 장력, 센서

Description

전자식 주차 브레이크 장력 센싱장치{Tension sensing device of the EPB}

본 발명은 전자식 주차 브레이크 시스템에 장착되어 인장력을 측정하기 위한 센서장치에 관한 것으로, 특히 순수 인장력을 제외한 모멘트, 토션 등의 잡하중을 효과적으로 배제할 수 있는 전자식 주차 브레이크 장력 센싱장치에 관한 것이다.

장력의 전자식 제어를 위해서는 대상물의 장력을 전기신호 값으로 정확하게 측정할 필요가 있는 것이고, 이러한 전기신호를 생성하기 위하여 장력에 의하여 변위값을 갖는 부재에 통상의 스트레인 게이지(strain gage)를 부착하고, 부재의 변위에 따라 저항값이 바뀌는 스트레인 게이지의 검출 신호가 사용된다.

이러한 장력의 전자식 제어는 전자식 주차 브레이크 시스템(EPB, electronic parking brake)은 차가 서 있을 때는 브레이크가 자동으로 잠겨 있다가, 출발할 때는 액셀러레이터 페달만 밟으면 자동으로 풀리는 브레이크 장치이다. 이러한 전자식 주차 브레이크는 정차 중에는 운전자가 브레이크를 밟고 있지 않더라도 도중에 브레이크가 풀릴 염려가 없으며, 차량을 출발시킬 때는 브레이크가 잠긴 상태에서 페달만 밟으면 자동으로 풀리기 때문에 그대로 출발하면 되므로, 비탈길에서 또는 교통체증이 심한 경우 등에 운전자의 편의를 향상시키게 된다.

이러한 전자식 주차 브레이크는 차의 조건, 주차 위치의 경사도 등의 정보와 손잡이 또는 페달의 작동 거리 등의 운전자의 의도를 종합하여 브레이크 와이어를 브레이크 작동모터를 통하여 당기게 구성된다.

즉, 차의 제동력은 브레이크를 작동시키는 브레이크 와이어의 장력에 따라 결정되는데, 브레이크 작동모터에 의하여 적절한 장력으로 브레이크 와이어를 당기고 있는 지를 판단하는 수단으로 브레이크 와이어의 장력을 센싱하는 장력 측정 장치가 사용된다.

이러한 장력 측정 장치는 브레이크 와이어의 장력을 제동력 감지 센서(Force sensor)가 감지하고, 이를 브레이크 구동모터를 제어하는 컨트롤 유닛(EPB ECU,ECU 등)에 전달하여 브레이크 와이어의 장력이 적절히 제어될 수 있게 한다.

이러한 장력 측정 장치의 일례를 도 10에 도시하였다.

이 장력 측정 장치는 양 측으로 관통공(11a)(11b)이 형성되고, 내부에 공간부(12)가 형성된 하우징(10a)(10b)과, 관통공과 평행하게 배치되어 공간부에 고정되고, 중앙부에 체결공(21)이 형성된 비틀림부재(20)와, 일단이 체결공에 결합되고 타단이 상기 일측 관통공의 외부로 노출되면서 장력이 전달되는 와이어(1)가 고정되는 입력축(30)과, 일측이 통상의 길이조절수단과 연결되고, 타측이 상기 입력축이 돌출된 반대측 관통공에 결합되는 조절축(40) 및 조절축이 하우징을 당기는 힘에 의해 비틀림부재가 입력축을 당기면서 변형되는 양을 측정하도록 체결공의 일측 에 부착된 스트레인게이지(50)를 포함한다.

여기서 통상의 길이조절수단은, 조절축(40)은 외측 끝단과 연결되어 당기거나 밀어 와이어의 장력을 조절할 수 있게 한 유압실린더나 모터를 이용한 리니어가이드 등으로 이루어진 브레이크 와이어 구동모터이다. 이때 길이조절수단의 작동은 하우징 내부에 구비된 비틀림부재의 스트레인게이지를 통하여 출력된 전기신호에 의하여 이루어진다.

이러한 비틀림부재(20)는 절개선(22)으로 인하여 변위를 크게 할 수 있으나, 절개선(22)이 비대칭되게 형성됨으로 인하여 와이어(1)에 의하여 장력이 인가될 때에 비틀림부재(20)와 하우징(10a)(10b)의 내부에 응력이 균등하게 분포되지 못하고, 그에 따라 비틀림부재에 밴딩 모멘트, 토션이 발생되는 단점이 있다. 이러한 모멘트 등의 요구치 아니하는 잡하중은 스트레인 게이지의 장력 측정에 영향을 미치기 때문에 와이어의 순수 장력을 정확히 측정하기 어려운 것이다.

따라서 설계에 따라 요구되는 브레이크 와이어의 장력을 일정하게 유지시키기 어려워 전자식 주차 브레이크의 정확한 동작에 대한 신뢰성이 낮아지게 된다.

또한 전자식 주차 브레이크의 잦은 사용에서 수시로 변화하는 장력으로 인하여 비틀림부재와 하우징에 누적되는 피로는 장력 측정 장치의 수명을 단축시키는 원인이 되는데, 종래의 기술에 따른 장력 측정 장치에는 이에 대한 적절한 대응책이 고려되지 아니하였다.

본 발명은 전술된 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 실시예는 장력을 제외한 잡하중을 배제하여 브레이크 와이어의 정확한 센싱이 이루어지게 하는 목적을 갖는다.

보다 구체적으로 다이어프램을 이용하여 잡하중을 배제하는 목적을 갖는다.

또한, 센싱 장치의 하우징 내부의 응력 분포를 가능한 균등하게 유지하여 잡하중의 발생을 최소화 할 수 있게 하는 목적을 갖는다.

또한, 센싱장치의 피로 하중에 의한 파손을 늦추어 센싱장치의 수명을 증대시키는 목적을 갖는다.

한편, 장력을 측정하는 센서의 부착 가능 범위를 확대하여 센서장치의 제조가 용이하게 하는 목적도 갖는다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 실시예로 브레이크 와이어가 고정되는 후커부와, 상기 후커부에 결합되며, 반도체형 스트레인 게이지(23)가 부착된 다이어프램을 통하여 상기 브레이크 와이어의 인장력을 측정하는 센싱바디부 및 상기 센싱바디부에 결합되며 후단에는 장력조절축이 고정되는 조인트부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크 장치를 제시한다.

또한, 상기 조인트부의 후방은 바닥면과 양 측면이 둘레를 형성하는 사각형 외관을 가지며, 후단에는 상기 장력조절축이 걸림 고정되는 고정홈이 형성된 후단면이 형성되고, 상기 바닥면에는 상기 조인트부 내부의 응력 분포를 고르게 하는 응력분산홀이 천공되어 형성되는 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크 장력 센싱장치를 제시한다.

또한, 상기 브레이크 와이어와 상기 장력조절축의 끝단에는 마운팅헤드가 형성되며, 각 마운팅헤드는 상기 후커부의 전방에 형성되는 걸림홈과, 상기 고정홈에 걸림 고정되고, 상기 걸림홈과 상기 고정홈의 각 외측 모서리는 집중되는 응력의 완화를 위하여 경사진 응력분산면을 형성하는 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크 장력 센싱장치를 제시한다.

또한, 상기 센싱바디부의 전면에는, 중앙에서 돌출되어 상기 후커부와 결합되는 수용돌기와, 중앙 둘레에 환형 노치홈이 형성되고, 상기 노치홈과 상기 수용돌기 사이에는 상기 다이어프램의 선형 변화율 구간이 증대되도록 비탈경사면이 형성되는 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크 장력 센싱장치를 제시한다.

또한, 상기 다이어프램에는 상기 스트레인 게이지가 부착되는 부착면의 변형률을 증대시키도록 상기 수용돌기의 중심과 일치하는 중심을 갖는 원판돌기가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크 장력 센싱장치를 제시한다.

상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 전자식 주차 브레이크 장력 센싱장치에 따르면, 센싱바디부에 있는 다이아프램의 최적설계 및 압저항소자의 적절한 배치, 휘스톤 브릿지 회로의 보상작용으로 인해, 원하지 않는 모멘트 등 여러 잡하중을 가능한 배제할 수 있게 설계되고, 이를 통해 전자식 주차 브레이크 시스템의 정확한 작동을 가능하게 하는 효과를 가지며, 또한 조인트부에 형성된 응력분산홈을 통하여 잡하중 제거 특성이 더 개선되는 효과를 갖는다.

또한, 걸림홈과 고정홈에 형성된 응력분산면이 형성되는 경우, 걸림홈과 고정홈에 집중되는 응력을 배제할 수 있으므로 이 부분이 피로에 의하여 파손되는 것을 방지하여 수명을 증대시키는 효과를 갖는다.

또한, 센싱바디부에 비탈경사면을 형성하는 경우에는 스트레인 게이지가 부착가능한 구간을 증대시켜, 스트레인 게이지의 부착 위치 오류에 의한 불량품의 발생율을 현저하게 낮추고, 정위치 부착에 의한 까다로운 부착 공정을 완화하여 생산 비용을 절감할 수 있게 되는 효과를 갖는다.

또한, 원판돌기가 더 형성되는 경우에는 다이어프램의 변형률을 증대시켜 더욱 민감한 장력 측정이 가능해짐에 따라, 더욱 정확한 전자식 주차 브레이크 시스템의 작동을 가능하게 하는 효과를 갖는다.

이하, 첨부도면의 바람직한 실시예를 통하여, 본 발명인 전자식 주차 브레이크 장력 센싱장치의 기능, 구성 및 작용을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자식 주차 브레이크 장력 센싱장치의 사용상태를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 전자식 주차 브레이크 장력 센싱장치를 분해한 사시도이다.

본 발명의 실시예에 의한 전자식 주차 브레이크 장력 센싱장치(100)에는 브레이크 와이어(4)가 고정되는 후커부(1)와, 상기 후커부(1)에 결합되며, 반도체형 스트레인 게이지(23)가 부착된 다이어프램(22)을 통하여 상기 브레이크 와이어(4)의 인장력을 측정하는 센싱바디부(2) 및 상기 센싱바디부(2)에 결합되며 후단에는 장력조절축(5)이 고정되는 조인트부(3)를 포함한다.

후커부(1)의 전단에는 브레이크 와이어(4)가 결합되며, 이 브레이크 와이어와 직선상에 놓이는 조인트부(3)의 후단에는 장력조절축(5)이 결합된다. 이러한 장력조절축(5)은 공지된 브레이크 구동모터(도시 생략)에 연결되어 당겨지거나 풀어짐으로써 브레이크 와이어(4)의 장력을 조절할 수 있게 구성되며, 센싱바디부(2)에서는 브레이크 와이어(4)의 장력을 측정하여 브레이크 구동모터를 제어하는 별도의 제어장치에 전달할 수 있게 구성된다.

후커부(1)의 전방에는 상부가 개방된 걸림홈(11)이 형성되어 있고, 브레이크 와이어(4)는 이 걸림홈(11)에 걸려 고정된다. 바람직하게는 브레이크 와이어(4)는 마운팅헤드(D1)가 형성된 걸림부재(D)에 고정되고, 이 마운팅헤드(D1)가 걸림홈(11)에 삽입되어 고정될 수 있다. 또한 후커부(1)의 후방에는 결합돌기(12)가 돌 출 형성되어 있다.

한편, 센싱바디부(2)는 전방에 돌출 형성된 수용돌기(21)를 통하여 결합돌기(12)와 결합된다. 구체적으로 수용돌기(21)의 중앙에는 결합돌기(12)를 수용할 수 있는 홈이 형성되어 있고, 이 홈에 삽입된 결합돌기(12)는 용접 등을 통하여 견고하게 고정된다.

이때 센싱바디부(2)의 수용돌기(21)와 후커부(1)의 결합돌기(12)의 중심은 직선상에 위치되는 브레이크 와이어(4)와 장력조절축(5)의 중심과 일치하도록 형성되어 장력의 작용점과 후커부와 센싱바디부의 결합 위치가 어긋나 모멘트를 발생시키지 아니하도록 구성하는 것이 바람직하다.

또한, 센싱바디부(2)의 후방 내측에는 함몰된 원형 평판을 가짐으로써 다이어프램(22)이 형성된다. 이 다이어프램(22)에는 스트레인 게이지(23)가 부착되어 수용돌기(21)를 당겼을 때 다이어프램의 변형률이 스트레인 게이지를 통하여 산출된다.

이때 스트레인 게이지(23)는 다이어프램의 중심을 지나는 가상 직선 상에 압저항소자(231)가 배열되도록 대칭되게 한 쌍이 부착되며, 각 스트레인 게이지에는 한 쌍의 압저항소자(231)가 포함된다.

따라서 상기 가상 직선 상에는 4개의 압저항소자(231)가 일렬로 배열된다.즉, 압저항소자(231)는 다이어프램(22)의 정중앙을 기준으로 제1압저항소자와 제3 압저항소자가 동일 거리 상에 위치되고, 제2압저항소자와 제4압저항소자가 또한 동일 거리 상에 위치된다. 이러한 부착 위치를 갖는 압저항소자(231)로부터 공지된 바와 같은 휘스톤 브리지를 구성하고, 다음의 수학식1로부터 변형값을 측정할 수 있게 된다.

여기서 V는 전압이고, K는 비례상수(게이지 팩터)이며,

는 각 압저항소자의 변형률(ΔR/R)이다.

이때 스트레인 게이지(23)는, 다이어프램의 강도를 증대시킬 수 있도록, 게이지 팩터가 높은 반도체형 스트레인 게이지가 사용된다.

이러한 센싱바디부(2)의 다이어프램(22)에는 스트레인 게이지와 전기적 연결되는 회로기판(24)과, 이 회로기판에 결합되는 플렉서블 전자회로(241)(flexible printed circuit) 또는 그 대체품를 통하여 측정된 결과를 외부로 전송할 수 있게 구성된다.

또한, 스틸바(25)는 회로기판을 지지 고정하며, 동시에 회로기판의 그라운드를 센싱바디부에 접지하는 역할을 수행한다. 이렇게 함으로써 센서가 완전히 조립 되었을 때 금속재료로 된 센싱바디부와 조인트부에 의해 회로기판이 완전히 갇히게 되며 회로기판의 그라운드가 센싱바디부와 같은 전위를 가지게 되어 전기적으로 완전히 차폐가 되어 EMC특성이 향상된다.

한편, 조인트부(3)의 전방은 센싱바디부(2)에 고정되며, 후방은 바닥면(31)과 양 측면(32)이 둘레를 형성하는 사각형 외관이고, 그 후단에는 장력조절축(5)이 걸림 고정되는 고정홈(334)이 형성된 후단면(33)이 형성된다.

이때 조인트부의 외형은 전자식 주차 브레이크 시스템(도시 생략)에 안치되기 위하여 사각형의 외형을 가지는 것으로, 전자식 주차 브레이크 시스템의 설계 변형에 따라 다각형으로 형성될 수 있다.

조인트부(3)의 전방은 센싱바디부(2)에 장착된 회로기판, 스틸바를 수용할 수 있도록 홈이 형성되어 있다. 센싱바디부(2)는 그 가장자리가 조인트부의 전방에 형서된 홈에 용접되어 고정된다. 이때, 전술된 플렉서블 전자회로(241)는 일단이 조인트부(3)의 외주면에 결합되는 커넥터(26)에 결합되고, 타단이 회로기판(241)과 결합된다.

또한, 조인트부(3)의 후방부는 바닥면(31)과 양 측면(32) 및 고정홈(334)이 형성된 후단면(33)에 의하여 상부가 개방된 공간을 형성하게 된다.

이때 장력조절축(5)에는 마운팅헤드(D1)가 형성되거나, 마운팅헤드가 형성된 걸림부재(D)가 결합되어 마운팅헤드가 상기 공간에 삽입되어, 고정홈(334)에 걸림 고정된다.

한편, 도 3은 도 1에 도시된 전자식 주차 브레이크 장력 센싱장치에 채용된 조인트부를 일부 절개한 사시도이고, 도 4는 도 3의 AA 선에 따른 단면도이다.

브레이크 와이어(4)에 의한 장력이 센싱장치(100)에 작용할 때에 조인트부의 후방이 상하 비대칭으로 형성됨으로써 발생하는 모멘트, 토션 등의 잡하중을 가능한 배제하기 위하여, 조인트부(3)의 바닥면(31)에는 조인트부 내부의 응력 분포를 고르게 하는 응력분산홀(311)이 형성된다.

브레이크 와이어의 장력으로 인한 조인트부 후방부의 응력은 양 측면과 바닥면에 형성된다. 만일, 응력분산홀이 형성되지 아니하는 경우를 고려하면, 양 측면은 서로 대칭되게 형성되어 어느 일측으로 응력이 더 집중되는 일이 없으나, 바닥면에 대응하는 천장면은 없기 때문에 바닥면에 응력이 집중된다. 이로써 조인트부의 전후 길이방향으로 밴딩 모멘트 등의 잡하중이 발생하게 되며, 이 잡하중은 조인트부의 전방에 견고하게 고정된 다이어프램의 변형에 영향을 주게 되므로, 스트레인 게이지가 순수한 장력과 함께 잡하중에 의한 다이어프램의 변형률을 측정하게 된다.

다이어프램 구조 및 스트레인 게이지로 형성된 휘스톤 브릿지 회로가 잡하중에 의한 영향을 1차적으로 제거를 하도록 설계되어 있으나, 원인이 되는 모멘트 발생을 원천적으로 완화시키는 것이 응력분산홀의 목적이다

응력분산홀(311)이 형성되는 경우에는, 도 4에 도시된 바와 같이 바닥면(31)의 면적을 줄여 양 측면(32)에 분산된 응력의 크기를 더 증대시킨다. 즉 전술된 바와 같이 응력분산홀이 형성되지 아니한 경우보다 양 측면에 분산된 응력이 더욱 커지고 상대적으로 바닥면의 응력은 상대적으로 작아져, 바닥면에 편중된 응력으로 인하여 발생하는 잡하중의 크기를 더욱 작게 할 수 있게 된다. 따라서 잡하중에 의한 다이어프램에 대한 영향을 작게 하여 보다 정확한 장력의 측정이 가능해지는 것이다.

한편, 도 5는 도 1에 도시된 전자식 주차 브레이크 장력 센싱장치의 평면도이고, 도 6은 도 5의 B 부분을 확대한 도면으로, (a)는 변형 전을 나타낸 평면도이고, (b)는 변형 후를 나타낸 평면도이다.

브레이크 와이어의 변화하는 장력에 의하여 계속 미세 변형되는 센싱장치(100)가 오랜 기간의 피로 하중에 의하여 파손되지 아니하도록, 걸림홈(11)과 고정홈(334)에는 각 외측 모서리는 집중되는 응력의 완화를 위하여 경사진 응력분산면(Z)이 형성되는 것이 바람직하다.

이하, 고정홈(334)을 응력분산면(Z)의 작용 관계를 설명하며, 이러한 작용 관계는 걸림홈(11)에도 동일하게 적용된다.

도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 마운팅헤드(D1)의 중앙에서 연장형성되는 원통형 몸체(D2)는 상부가 개방된 고정홈(334)에 맞게 삽입되며, 이로써 원통형 몸체(D2)는 고정홈(334)의 내측면(334a)과 접하게 된다.

도 6의 (b)에 과장하여 도시된 바와 같이, 응력분산면이 형성되지 아니한 경우(점선으로 표시함)에 브레이크 와이어(4)에 의하여 장력이 인가되면, 고정홈의 외측 모서리(P)는 예각을 이루며 변형되고, 내측 모서리(Q)는 둔각을 형성하며 변형된다. 이때, 예각을 이루며 변형된 고정홈의 외측 모서리(P)에는 응력이 크게 집중되고, 잦은 장력의 변화에 따라 피로가 쉽게 누적되어 결국 파손에 이르게 된다.

따라서 고정홈(334)의 외측 모서리를 모따기 처리하여 응력분산면(Z)을 형성함으로써 변형 후에도 예각으로 변형되는 부분이 없게 하여 고정홈(334)의 외측 모서리 부분에 응력이 집중되지 아니하게 한다.

이 경우, 다수 회에 걸친 변형에도 큰 응력의 집중이 없게 되므로, 피로에 의한 파손이 방지되어 수명이 증대되는 효과가 있다.

한편, 도 7은 도 2의 C-C선에 따른 센싱바디부의 단면도이다.

센싱바디부(2)에 형성된 다이어프램(22)에 부착되는 스트레인 게이지(23)를 통하여 센싱장치(100)에 부가되는 일정 범위의 장력을 정확하게 측정하기 위해서는, 스트레인 게이지(23)는 다이어프램(22) 중 장력에 의하여 선형적으로 변화하는 범위 안에 부착되어야 한다.

센싱바디부(2)의 전면, 즉 다이어프램의 반대면에는 다이어프램(22)의 변형을 증대시키는 공지된 환형의 노치홈(221)이 형성되어 있다. 이 노치홈(221)에서 수용돌기(21)에 이르는 센싱바디부(2)의 전면에는, 다이어프램(22)의 선형 변화율 구간이 증대되도록 비탈경사면(222)이 형성된다.

이러한 비탈경사면(222)은 단면에서 관찰할 때 노치홈(221)으로부터 수용돌기(21)의 외측면에까지 이르는 경사진 직선으로 형성되는 것으로, 다이어프램(22)에 장력이 인가되었을 때 다이어프램(22)에서 선형 변형률을 가지는 구간을 증대시켜, 스트레인 게이지(23)가 부착 가능한 공간을 확장하는 것이다.

보다 자세히 설명하면, 도 7에서 다이어프램(22)의 좌우가 대칭되므로, 장력이 인가되는 중심을 기준으로 좌측 또는 우측의 단면에 따른 응력분포는 대칭됨을 알 수 있다. 또한, 다이어프램(22)의 변형은 다이어프램의 중심에서 좌우 가장자리 부분이 후방으로 당겨지는 힘에 의하여 변형되는 것으로 볼 수 있다. 따라서 다이어프램(22)에 의한 어느 한 쪽 스트레인 게이지(23)의 부착 위치는, 도 8에 도시된 외팔보의 끝단으로 간략화 할 수 있다.

이러한 도 8에서 종래의 다이어프램은 (a)에 도시된 바와 같이 동일 두께를 갖는 외팔보로 그 끝단에 전단응력(화살표 방향)을 가하였을 때에, 주지된 바와 같이 외팔보는 곡선형 변형이 일어난다. 따라서 매우 좁은 구간에서만 근사치로 선형 변형률 구간을 확보할 수 있게 되어, 스트레인 게이지의 부착 공정이 매우 까다로워지는 것이다.

한편, 본 발명에 따른 다이어프램(22)은 비탈경사면(222)이 형성되어, 도 8의 (b)와 같이 바닥면이 경사면으로 형성된 외팔보와 같고, 상기와 동일한 전단응력을 가하였을 때에, 주지된 바와 같이 이 외팔보는 직선 변형이 된다. 따라서 스트레인 게이지가 부착 가능한 구간 즉 선형 변형률이 얻어지는 구간이 넓어지므로, 스트레인 게이지의 부착 위치 잘못에 의한 불량율을 현저하게 줄일 수 있게 되는 효과를 갖게 되는 것이다.

이러한 선형 구간의 증대는, 첨부된 도 9에 도시된 바와 같이, 다이어프램의 변형률을 나타낸 대비 도표에서 명확하게 나타난다.

도 9에서 세모로 나타낸 것은 비탈경사면이 형성되지 아니한 통상의 다이어프램에 따른 것이고, 네모로 나타낸 것은 비탈경사면을 가지는 다이어프램에 따른 것이다. 이때 가로축은 후술되는 원판돌기의 끝단에서 다이어프램의 최외곽까지의 거리(도 7의 L) 즉, 스트레인 게이지가 부착 가능한 구간 전체를 나타낸 것이고, 세로축은 변형률을 나타낸다.

비탈경사면이 없는 종래의 기술에 따르면 대략 6.5㎜ 내지 7.75㎜의 구간에서 선형 변형률이 나타나므로, 이 구간에 대략 1㎜ 길이를 갖는 스트레인 게이지를 부착하여야 하지만, 본 발명에 따르면 5.75㎜ 내지 8.5㎜까지의 넓은 구간에서 선형 변형률이 나타나 스트레인 게이지의 부착 가능한 구간이 증대됨을 알 수 있다.

한편, 다이어프램(22)에는 상기 스트레인 게이지(23)가 부착되는 부착면의 변형률을 증대시키도록 상기 수용돌기(21)의 중심과 일치하는 중심을 갖는 원판돌기(223)가 더 형성되는 것이 바람직하다.

이러한 원판돌기(223)는 다이어프램의 중심부의 두께를 상대적으로 두껍게 형성되게 하여, 원판돌기(223)가 형성된 중앙 부분의 변형을 작게 하고 상대적으로 스트레인 게이지가 부착되는 가장자리 부분, 즉 부착면(224)의 변형률을 증대시키 는 것이다. 즉, 도 9에서 변형률의 기울기를 크게 함으로써 작은 장력 변화에도 민감하게 반응하여 측정할 수 있게 하는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자식 주차 브레이크 장력 센싱장치의 사용상태를 나타낸 사시도.

도 2는 도 1에 도시된 전자식 주차 브레이크 장력 센싱장치를 분해한 사시도.

도 3은 도 1에 도시된 전자식 주차 브레이크 장력 센싱장치에 채용된 조인트부를 일부 절개한 사시도.

도 4는 도 3의 AA 선에 따른 단면도.

도 5는 도 1에 도시된 전자식 주차 브레이크 장력 센싱장치의 평면도.

도 6은 도 5의 B 부분을 확대한 도면으로, (a)는 변형 전을 나타낸 평면도이고, (b)는 변형 후를 나타낸 평면도.

도 7은 도 2의 C-C선에 따른 센싱바디부의 단면도.

도 8은 본 발명에 적용된 기본 원리를 설명하기 위한 도면.

도 9는 도 1에 도시된 전자식 주차 브레이크 장력 센싱장치에 채용된 다이어프램의 국부변형률을 나타낸 그래프.

도 10은 종래의 기술을 나타낸 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 센싱장치

1 : 후커부

11 : 걸림홈 Z : 응력분산면 12 : 결합돌기

2 : 센싱바디부

21 : 수용돌기 22 : 다이어프램 221 : 노치홈

222 : 비탈경사면 223 : 원판돌기 23 : 스트레인 게이지

3 : 조인트부

31 : 바닥면 311 : 응력분산홀 32 : 측면

33 : 후단면 334 : 고정홈 Z : 응력분산면

4 : 브레이크와이어

5 : 장력조절축

D : 걸림부재 D1 : 마운팅헤드

Claims (5)

1. 삭제
2. 브레이크 와이어(4)가 고정되는 후커부(1);

   상기 후커부(1)에 결합되며, 반도체형 스트레인 게이지(23)가 부착된 다이어프램(22)을 통하여 상기 브레이크 와이어(4)의 인장력을 측정하는 센싱바디부(2); 및

   상기 센싱바디부(2)에 결합되며 후단에는 장력조절축(5)이 고정되는 조인트부(3);를 포함하고,

   상기 조인트부(3)의 후방은 바닥면(31)과 양 측면(32)이 둘레를 형성하는 사각형 외관을 가지며, 후단에는 상기 장력조절축(5)이 걸림 고정되는 고정홈(334)이 형성된 후단면(33)이 형성되고,

   상기 바닥면(31)에는 상기 조인트부(3) 내부의 응력 분포를 고르게 하는 응력분산홀(311)이 천공되어 형성되는 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크 장력 센싱장치.
3. 제2항에서,

   상기 브레이크 와이어(4)와 상기 장력조절축(5)의 끝단에는 마운팅헤드(D1)가 형성되며,

   각 마운팅헤드(D1)는 상기 후커부(1)의 전방에 형성되는 걸림홈(11)과, 상기 고정홈(334)에 걸림 고정되고,

   상기 걸림홈(11)과 상기 고정홈(334)의 각 외측 모서리(P)는 집중되는 응력의 완화를 위하여 경사진 응력분산면(Z)을 형성하는 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크 장력 센싱장치.
4. 브레이크 와이어(4)가 고정되는 후커부(1);

   상기 후커부(1)에 결합되며, 반도체형 스트레인 게이지(23)가 부착된 다이어프램(22)을 통하여 상기 브레이크 와이어(4)의 인장력을 측정하는 센싱바디부(2); 및

   상기 센싱바디부(2)에 결합되며 후단에는 장력조절축(5)이 고정되는 조인트부(3);를 포함하고,

   상기 센싱바디부(2)의 전면에는,

   중앙에서 돌출되어 상기 후커부와 결합되는 수용돌기(21)와, 중앙 둘레에 환형 노치홈(221)이 형성되고,

   상기 노치홈(221)과 상기 수용돌기(21) 사이에는 상기 다이어프램(22)의 선형 변화율 구간이 증대되도록 비탈경사면(222)이 형성되는 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크 장력 센싱장치.
5. 제4항에서,

   상기 다이어프램(22)에는 상기 스트레인 게이지(23)가 부착되는 부착면의 변형률을 증대시키도록 상기 수용돌기(21)의 중심과 일치하는 중심을 갖는 원판돌기(223)가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크 장력 센싱장치.

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