KR102622171B1 - 분리형 전자 브레이크 시스템 - Google Patents

Abstract

그 전동 디바이스(1)가 제어 로드(140)와 푸셔(150) 사이에 복귀 및 완충 디바이스(100)를 포함하는 시스템이 개시되고, 제어 로드(140)의 축(X1X1)에 수직인 평면 후면(141b)을 갖는 제어 로드(140)의 단부에 있는 구형 보울(141), 보어(152) 내부에서 활주하는 로드(140)를 둘러싸고 후면(141b)에 지지되는 슬리브(160), 푸셔(150) 내의 플로팅 링(120)에 그리고 중심설정 슬리브(160)에 지지되는 중심설정 스프링(110), 및 보어(152) 내에 수용되고 플로팅 링(120)에 그리고 푸셔(150, 250)에 단단히 연결된 환형 정지부(122)에 지지되는 복귀 스프링(120)을 갖는다.

Description

분리형 전자 브레이크 시스템 {DECOUPLED ELECTRONIC BRAKE SYSTEM}

본 발명은 전기유압식 브레이크 액추에이터에 브레이크 페달을 링크하는 이동 전동 디바이스를 갖는 분리형 전자 제동 시스템(decoupled electronic braking system)에 관한 것이고, 브레이크 페달에 링크된 제어 로드 및 액추에이터의 실린더 내부에서 안내되는 피스톤형 푸셔(pusher)를 포함하고, 푸셔는 볼 조인트(ball joint)에 의해 제어 로드의 단부에 링크되고 복귀 스프링(return spring)에 의해 제어 로드의 추력(thrust)에 대해 복귀되고, 푸셔는 제어 로드의 볼을 자유롭게 회전가능하게/피벗가능하게 수용하는 컵형 지지면을 갖는다.

주로 하이브리드 및 전기 차량에 사용되는 분리형 전자 브레이크 시스템은 동적 제동(회생 제동)을 허용하고 사용자 요구에 따라 페달의 감각을 조정하는데 있어서 특정 정도의 탄력성을 나타낸다.

이러한 시스템에서, 제어 로드가 이후에 운전자에 의해 인가된 증폭된 입력 힘을 제어 유닛의 유압 구성요소에 전달하는 공압 또는 전기 브레이크 부스터에 링크되어 있는 통상의 시스템과는 달리, 차량의 브레이크 페달의 제어 로드의 동작 단부는 브레이크 제어 모듈의 보어 내부에서 활주하는 유압 피스톤 또는 푸셔에 특징적으로 링크된다. 이는 보어 내부에서 활주하는 푸셔 및 그 안내 특징부가 운전자가 다양한 제동 상황에서 페달을 밟거나 페달을 해제할 때 페달로부터 오는 모든 힘의 영향을 직접 받게 되어, 이 구성요소가 종래의 브레이크 부스터보다 마모 및 사고에 훨씬 더 민감하게 되어, 유압 시스템 내의 조기 밀봉부 결함으로서 명시되게 한다.

더욱이, 제조업자는 차량 내에 설치될 때 제어 로드(브레이크 페달의 동역학에 적응하기 위해 특정 각도 자유도를 제공해야 함)가 제어 모듈에 대해 축방향으로 정렬되는 것을 요구한다. 이는 특히 로드가 승객 격실로부터 엔진 격실을 분리하는 패널 내의 오리피스를 통해 안내될 때, 장착을 용이하게 하고 손상을 방지하기 위한 것이다. 공압 또는 전기 브레이크 부스터의 경우에, 이 정렬 기능은 서보제어 밸브 기구의 스프링 중 하나에 의해 자연적으로 제공된다. 유압 동작식 유닛의 경우에, 이용가능한 공간은 이러한 스프링이 고려되는 것을 허용하지 않는다.

더욱이, 브레이크 페달과 액추에이터 유닛의 유압 구성요소 사이의 브레이크 부스터의 부재(absence)는, 특히 페달이 깊게 밟힌 위치로부터 갑자기 해제될 때, 브레이크 페달의 동적 거동에 기인하는 악영향을 야기할 수도 있다. 브레이크 시스템의 자연적인 완충(damping) 또는 통상의 브레이크 부스터 제어 전략은 이어서 페달이 그 휴지 위치로 복귀하는 속도를 허용가능한 레벨로 제한하고, 반면에 분리형 시스템에서, 페달은 시스템의 스프링에 의해 발생된 힘 및 유압 압력의 영향 하에서 고속으로 휴지 위로 복귀한다. 제어 모듈의 내부 구성요소가 고속으로 이들의 휴지 위치로 복귀할 때, 페달을 포함하여, 모든 가동 요소의 동역학 에너지가 충격시에 방산한다. 이는 시스템 내의 높은 에너지 레벨 및 상당한 힘의 전달을 야기한다. 따라서 생성되는 악영향은 이하에 요약되는데:

- 운전자에 대해 혼란적인 음향 효과/진동 효과;

- 운전자에 의해 의도되지 않았고 센서에 의해 검출될 것인 브레이크 명령을 야기하는, 하나 이상의 바운스 사이클, 즉 그 휴지 위치와 그 밟힘 위치 사이에서 페달의 역전 이동;

- 페달 박스의 기계적 구성요소 및 제어 유닛 내의 링크 구성요소의 열화, 파기 또는 탈착.

마지막으로, 종래의 브레이크 부스터 시스템은 분리형 케이블 동작식 브레이크 시스템 내에 존재하지 않는 차량 내에 모듈을 장착하기 위한 모듈의 기하축에 관하여 제어 로드가 정렬되게 하는 밸브 스프링을 갖고, 제어 로드는 서보 밸브보다는 유압 구성요소에 링크되어 있다.

도 1은 브레이크 제어 모듈(2')에 브레이크 페달(도시 생략)을 링크하는 전동 디바이스(1')를 포함하는 종래 기술에 따른 분리형 제동 시스템을 도시하고 있다. 브레이크 페달은 승객 격실(H)을 분리하는 격벽(3')의 승객 격실(H)측에 위치되고, 엔진 격실(EM)은 제어 모듈(2') 및 제동 시스템의 다른 구성요소(상세히 도시되어 있지 않음)를 수용한다.

전기기계식 또는 전기유압식 디바이스(상세히 도시되어 있지 않음)인 제어 모듈(2')은 브레이크 페달로부터 브레이크 제어 신호를 수신한다. 브레이크 페달의 이동은 브레이크 페달을 푸셔(5')에 링크하는 제어 로드(4')에 의해 전달된다. 피스톤형 푸셔(5')는 제어 모듈(2')의 축(XX)의 실린더(24') 내부에 안내된다. 푸셔(5')의 이동은 센서(6')에 의해 검출되고, 이 센서는 제동 회로에 인가된 제어 신호를 발생하는 신호를 전달한다.

제어 로드(4')에 의해 압박된 푸셔(5')는 특히 복귀 스프링(7')에 의해 중립 위치로 복귀된다. 제어 로드(4')의 단부(4a')는, 브레이크 페달의 피벗 이동이 푸셔(5')의 축(XX)에 대해 제어 로드(4') 상에 피벗 이동을 부여하기 때문에 볼 조인트(8')에 의해 푸셔(5')에 링크된다.

볼 조인트(8')는 제어 로드(4')의 단부(4b')에 의해 지지되고 푸셔(5')의 구형 컵(82') 내에 끼워진 볼(81')에 의해 형성된다. 볼(81')은 푸셔(5')의 내부홈 내에 매립되고 제어 로드(4')를 자유롭게 방치하는 탄성 와셔(83')에 의해 컵(82') 내에 유지된다. 차량에 장착되기 전에 전동 디바이스(1')의 위치에서, 제어 로드(4')는 그 자중에 기인하여 각도(β)만큼 축(XX)에 대해 경사진다.

푸셔(5')의 상류측의 모듈(2')의 실린더(24')에 의해 형성된 챔버는 제동 시스템의 다른 구성요소로의 하나 이상의 유압식 연결부(13') 뿐만 아니라 휴지 위치에서 브레이크 유체 저장조와 연통을 위한 연결부를 가질 수도 있다. 이들 다양한 수단은, 이들이 본 발명의 이해를 위해 직접 필요한 것은 아니기 때문에, 단지 언급만 되고 상세히 설명되지는 않는다.

도 1은 격벽(3')에 부착된, 장착 후의 전동 디바이스(1')를 도시하고 있다. 제어 로드(4')의 단부(4b')에서의 U형 갈고리(clevis)는 브레이크 페달(도시 생략)에 링크된다. 이 위치에서, 축(X1X1)의 제어 로드(4')는 각도(β)만큼 경사지는데[여기서, 축(XX) 위로], 이는 휴지 위치 뿐만 아니라 브레이크 페달 작동 위치에 대응하고, 각도(β)는 작동 이동 중에 변화한다.

이들 다양한 위치에서, 제어 로드(4')는 푸셔(5')의 축(XX)에서 작용하지 않아, 푸셔(5')에 인가된 피벗 토크를 생성하여, 넓게 말하면, 푸셔가 실린더(24') 내부에서, 즉 실린더(24')의 보어의 입구(11')에서 가이드 구역(11', 12')에 대해 그리고/또는 스프링(7')측에서, 푸셔(5')의 단부에서 가변 가이드 구역(12')에 대해 지지되게 된다. 도 1의 배향에 따른 푸셔(5') 위 및/또는 아래의 능동 가이드 구역(11', 12')은 제어 로드(4')의 경사(β)에 따라 제어 로드(4')에 의해 인가된 추력의 상실에 의존한다.

본 발명의 목적은 브레이크 페달을 브레이크 모듈에 링크하는 이동 전동 디바이스를 포함하여, 차량 내의 그 위치설정 및 장착을 용이하게 하고 동작의 기간을 감소시키고, 그 후에 브레이크 페달의 우발적인 해제의 경우에 마모를 감소시키고 충격을 흡수하기 위해 제어 로드에 의해 인가된 반경방향 영향을 보상하는 분리형 제동 시스템을 개발하는 것이다.

이를 위해, 본 발명의 주제는 전술된 유형의 분리형 제동 시스템이고, 전동 디바이스가 제어 로드와 푸셔 사이에 복귀 및 완충 디바이스를 포함하고, 이 복귀 및 완충 디바이스는 푸셔에 의해 지지되고,

A. 제어 로드의 단부에 있고 구형 전방 지지면 및 로드의 축에 수직인 평면형 후면을 갖는 구형 보울;

B. 푸셔의 보어 내부에서 활주하고 푸셔의 축에 수직으로 구형 보울의 후면에 대해 지지되는 슬리브로서, 제어 로드를 자유롭게 둘러싸는 슬리브;

C. 푸셔 내에서 플로팅 링에 대해 그리고 슬리브에 대해 지지되어 슬리브를 압박하고 구형 보울 및 제어 로드를 제어 로드의 중량에 대해 푸셔의 축을 향해 경사지게 하는 중심설정 스프링;

D. 푸셔의 보어 내에 수용되고 플로팅 링에 대해 뿐만 아니라 푸셔에 단단히 연결된 환형 정지부에 대해 지지되는 복귀 스프링을 포함하고;

E. 복귀 및 완충 디바이스가 전동 디바이스 내에 장착된 위치에서, 플로팅 링은 간극에 의해 슬리브로부터 분리되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 제동 시스템은 무엇보다도, 전동 디바이스의 축과 제어 로드의 정렬에 의해 차량 내의 분리형 제동 시스템의 설치를 용이하게 하고, 이어서 전동 디바이스의 축에 대한 제어 로드의 그리고 제어 모듈의 자연적인 오정렬에 기인하여 브레이크 페달에 의해 제어 로드에 인가된 반경방향 영향을 보상하는 장점을 제공한다. 중심설정 스프링은 복귀 및 완충 디바이스의 복귀 스프링과 조합하여, 적절하게, 브레이크가 작동될 때 브레이크 페달에 의해 제어 로드에 전달되고 푸셔 상에 인가된 힘의 성분에 대향하는 힘의 성분을 발생하는 것을 가능하게 한다. 이들 반경방향 성분의 이 감소는 푸셔와 제어 모듈의 실린더 사이의 마모를 감소시키고, 따라서 과도하게 높은 마모 및 조기 누설과 같은 그 결과를 방지한다.

일 유리한 특징에 따르면, 슬리브와 환형 정지부 사이에 직렬로 장착된 중심설정 스프링 및 복귀 스프링은 평형시에, 장착된 위치에서, 플로팅 링이 간극에 의해 슬리브로부터 분리되도록 치수설정된다.

다른 유리한 특징에 따르면, 푸셔는 그 사이에 숄더를 형성하는 전방부 및 더 대직경의 후방부로 형성된 보어를 갖고, 플로팅 링은 이 후방부 내에서 이동가능하고 복귀 스프링의 추력에 의해 숄더에 대해 지지되고, 슬리브를 활주가능하게 수용하는 전방부의 길이는, 슬리브와 플로팅 링 사이에 간극을 남겨두어 슬리브가 숄더에 대해 지지되도록, 슬리브의 길이보다 크다. 이 경우에, 그 이동축과 정렬되지 않고 제공된 푸셔 상의 브레이크 페달에 의해 인가된 힘의 성분을 위한 특정 레벨의 보상이 있을 뿐만 아니라, 따라서 또한 브레이크 페달의 우발적인 해제에 의해 유발된 복귀 충격을 더욱 더 효과적으로 보상하기 위해 더 양호한 특성을 갖는 복귀 스프링을 선택하는 것이 가능하고, 이 충격은 제어 모듈의 유압력의 영향 하에서 푸셔의 갑작스러운 복귀 및 푸셔 상에 작용하는 복귀 스프링에 의해 유발된다.

다른 유리한 특징에 따르면, 슬리브는 보울의 평면형 후면과 중심설정 스프링의 모두가 지지되는 내부 칼라를 포함한다.

본 발명에 따르면, 중심설정 스프링 및 복귀 스프링은 제어 로드를 둘러싸는 나선형 스프링이다. 중심설정 스프링 및 복귀 스프링은 또한 벨빌(Belleville) 와셔의 스택일 수도 있다.

다른 특징에 따르면, 환형 정지부는 푸셔의 보어의 홈 내에 결합된 분할 링이다. 이 장착 시스템은 본 발명에 따른 복귀 및 완충 디바이스의 위치설정에 있어서 특히 간단하고 신속하다.

다른 특징에 따르면, 완충 요소가 보어 내부에서 활주하는 푸셔의 동역학 에너지의 부분을 흡수하기 위해 푸셔와 보어 사이에 개재된다.

다른 유리한 특징에 따르면, 완충 요소는 푸셔 내에 그리고/또는 보어 내에 합체된 마찰 요소이다.

따라서, 요약하면, 본 발명에 따른 제동 시스템은, 차량 내의 시스템의 설치의 시작시에 그리고 동작 및 사용 중의 모두에, 그 간단성에 의해 그리고 이 제동 시스템에 의해 제공된 효과에 의해 특히 유리한 해결책을 구성하여, 이 제동 시스템에 매우 높은 신뢰성을 제공한다.

본 발명은 첨부 도면에 도시되어 있는 브레이크 페달을 브레이크 제어 모듈에 링크하는 전동 디바이스를 포함하는 분리형 전자 제동 시스템의 예시적인 실시예의 도움으로 이하에 더 상세히 설명될 것이다.
도 1은 브레이크 페달과 제어 모듈 사이에 설치된 공지의 전동 디바이스의 부분 개략 단면도.
도 2는 제1 실시예에 따른 본 발명에 따른 브레이크 시스템의 전동 디바이스의 개략 단면도.
도 3은 브레이크 페달에 링크된 설치 위치에서 본 발명에 따른 전동 디바이스의 단면도.
도 4는 브레이크 페달에 의해 작동되는 도 3의 디바이스를 도시하고 있는 도면.
도 5는 브레이크 페달의 갑작스러운 해제 후에 전동 디바이스의 단면도.
도 6은 설치 위치에서 전동 디바이스의 일 변형예의 단면도.
도 7은 설치 위치에서 전동 디바이스의 다른 변형예의 단면도.

도 2에 따르면, 차량 내에 설치되기 전에 도시되어 있는 본 발명에 따른 분리형 브레이크 시스템은 브레이크 페달을 제어 모듈(2)에 링크하는 전동 디바이스(1)를 포함한다. 전동 디바이스(1) 및 제어 모듈(2)은, 복귀 스프링(23)에 종속하는 피스톤을 구성하는 푸셔(150)를 수납하는 실린더(22)를 형성하고, 제어 모듈(2) 내에, 오리피스(25, 26)에 의해 브레이크 유체 저장조 및 제동 회로에 링크된 유압 챔버(24)를 형성하는 하나의 동일한 하우징(21)을 갖는다. 하우징의 저부(27)는 예를 들어, 추가 요소이다. 운전자에 의해 작동된 브레이크 페달의 이동은 모듈(2)의 축(XX)의 실린더(22) 내부에 안내된 푸셔(150)에 링크된 제어 로드(140)에 의해 전달되고; 그 이동은 제동 회로를 위한 제어 신호를 발생하는 센서(27)에 의해 검출된다. 전동 디바이스(1)는 푸셔(150) 및 제어 로드(140) 이외에, 제어 로드(140)의 단부(140a)를 푸셔(150)에 링크하기 위한 복귀 및 완충 디바이스(100)를 포함한다. 푸셔(150)는 챔버(24)에 대면하는 측과 제어 로드(140)에 대면하는 측을 분리하는 저부(151)를 갖는데, 제어 로드에 대면하는 측은 보어(152)를 갖는다.

복귀 및 완충 디바이스(100)는 브레이크 페달에 링크된 단부(140b)에 대향하여, 제어 로드(140)의 전방 단부(140a)에 있는 구형 보울(141)로 구성된다.

이 구형 보울(141)은 구형 정면(141a) 및 평면형 후면(141b)으로 형성된다. 구형 정면(141a)은 푸셔(150)의 저부(151)에 형성된 동일 반경의 구형컵(153) 내로 끼워진다. 보울(141)의 후면(141b)의 평면 표면은 제어 로드(140)의 축(X1X1)에 수직이다. 보울(141)의 직경은 보어(152)의 직경보다 작다.

제어 로드(140)를 자유롭게 둘러싸는 원통형 슬리브(160)가 보어(152) 내부에서 활주한다. 이 슬리브는 내부에 칼라(161)를 갖는다. 보울(141)의 직경은 내부 칼라(161)의 전방에서 슬리브(160) 내에 적어도 부분적으로 수용되도록 슬리브(160)의 내경보다 작다. 달리 말하면, 보울(140)의 평면형 면(141b)은 적어도 하나의 지점에서, 축(XX)에 대한 로드(140)의 축(X1X1)의 경사에 따라 칼라(161)에 대해 지지된다. 따라서 중심설정 슬리브를 구성하는 원통형 슬리브(160)의 이 칼라(161)는 푸셔(150)의 축(XX)에 수직인 평면 내에 있다.

중심설정 스프링(110), 예를 들어 나선형 압축 스프링이 푸셔(150)의 보어(152) 내부에서 활주하는 플로팅 링(120)을 가압한다. 플로팅 링(120)은 복귀 스프링(121) 및 예를 들어, 홈(154) 내에 결합된 분할 링의 형태의 환형 정지부(122)에 의해 푸셔(150)에 대해 자체로 가압된다. 중심설정 스프링(110)은 복귀 스프링(121)과 동일한 방식으로 제어 로드(140)를 자유롭게 둘러싼다.

중심설정 스프링(110)은 제어 로드(140)측에서 슬리브(160) 내에 부분적으로 결합되고 내부 칼라(161)에 대해 지지되어, 따라서 슬리브(160)를 보울(141)의 면(141b)에 대해 압박한다.

구성요소는, 설치될 때 휴지 위치에서(도 3), 간극(130)이 슬리브(160)와 푸셔(150) 사이에 유지되고 간극(131)이 슬리브(160)와 플로팅 링(122) 사이에 유지되도록 치수설정되는데, 이 평형 위치는 2개의 스프링(110, 121)을 위해 선택된 특성으로부터 발생한다.

따라서, 요약하면, 제어 로드(140) 이동 복귀 및 완충 디바이스(100)는 구형 보울(141) 및 그와 연계된 요소, 슬리브(160) 및 그와 연계된 요소, 중심설정 스프링(110) 및 복귀 스프링(120), 이들 2개의 스프링과 연계된 요소로 구성된다.

차량에 장착되기 전에, 특히 평면형 후면(141b)을 갖는 구형 보울(141), 슬리브(160) 및 중심설정 스프링(110)으로 구성된 복귀 및 완충 디바이스(100)의 부재시에, 제어 로드(140)는 그 자중의 영향 하에서 피벗할 것이고 그 축(X1X1)은 더 이상 XX와 정렬되지 않을 것이다.

중심설정 스프링(110) 및 복귀 스프링(121)은, 차량 내의 장착을 용이하게 하기 위해, 즉 격벽(3) 내의 개구(31)를 통해 제어 로드(140)를 통과시키고 이어서 모듈(2)의 하우징(21)을 격벽(3)에 부착하기 위해 이들 스프링들이 푸셔(150)의 축(XX) 내에 있도록 제어 로드(140)의 이 피벗 이동을 보상한다.

실제로, 차량 내에 장착 전에, 본 발명에 따른 전동 디바이스(1)는 도 2의 정렬된 위치에 있다. 이 위치는 도 3에 도시된 조립 위치인 단부(140b)와 브레이크 페달을 함께 조립하는 위치에 선행한다. 휴지시에 설치 위치에서, 브레이크 페달 상에 어떠한 작용도 없이, 제어 로드(140)는 이어서 전동 디바이스(1)의 축(XX)에 대해 경사진다. 보울(141)의 평면형 면(141b)의 에지의 하부점은 중심설정 슬리브(160)의 칼라(161)에 대해 가압되어, 슬리브(160)의 후방부와 플로팅 링(120) 사이에 간극(130)을 남겨두면서 중심설정 스프링(110) 및 복귀 스프링(121)이 약간 압축되게 된다.

제어 로드(140)의 단부(140b)와 브레이크 페달은 승객 격실(H)로부터 제2 스테이지에서 함께 조립된다.

중심설정 스프링(110)의 치수설정은 도 2의 기하학적 지시 및 제어 로드(140) 및 푸셔(150)의 물리학적 특성에 기초하여 계산된다. 벌크 및 일단 설치되면 제어 로드(140)의 이동에 영향을 미치지 않게 하기 위한 모두의 이유로, 중심설정 스프링(110)은 모듈(2)의 위치설정을 위해 푸셔(150)와 정렬하여 이를 유지하도록 요구된 계산된 힘에 대해 오버사이징되지 않아야 한다. 복귀력은 약하고 일단 설치되면 전동 디바이스의 동작과 간섭하지 않지만, 그 순간에, 제어 로드(140)는 도 3에 도시된 바와 같이 축(XX)과 정렬되지 않을 것이고, 따라서 중심설정 스프링(110) 및 복귀 스프링(120)의 추력을 받게 된다. 그러나, 스프링(110)에 의해 그 순간에 인가된 힘은, 복귀 스프링(23, 121)과 브레이크 페달에 의해 제어 로드(140) 상에 인가된 추력에 대해 이 동역학 체인에서 무시할만 하지만, 또한 이하에 설명되는 바와 같이 디바이스의 동작에 영향을 미친다.

푸셔(150)는 실린더(22) 내에 2개의 가이드 구역(171, 172): 즉 푸셔(150)의 전방 단부와 실린더(22)의 단부 사이의 하나의 가이드 구역(171) 및 푸셔(150)와 실린더(22)의 후방 단부 사이의 다른 가이드 구역(172)을 갖는다.

도 3은 차량 내에 설치된 시스템을 도시하고 있다. 휴지시에, 브레이크 페달에 링크된 로드(140)는 그 정렬된 위치에 대해 상승됨으로써 각도(β)를 형성하고; 로드(140)는 축(XX) 아래로 잠재적으로 경사질 수도 있다.

슬리브(160)와 플로팅 링(120) 사이의 간극(12)은 스프링(121)이 과도한 레벨의 힘을 잠재적으로 발생하는 것을 방지하기 위해, 이 각도 범위에서, 로드가 슬리브(160) 또는 링(120)에 접촉하지 않고, 축(XX)에 대해 +/- 3°의 각도 범위 내에 위치되어 있는 제어 로드(140)의 각도 피벗을 허용하기에 충분해야 하는데, 이는 특히 보어 내부의 피스톤을 위한 가이드 구역 내의 반경방향 힘/힘의 분포를 감소시키기 위해 역효과를 낼 것이다.

브레이크 페달이 초기에 작동될 때, 입력 힘(F)은 로드(140)의 보울(141)과 푸셔(150) 사이의 계면에서 수평 성분(Fh)과 수직 성분(Fv)으로 분해된다. 수직 성분(Fv)은 따라서 거리(L1, L2)에 따라 가이드면(171, 172) 사이에 분배된다. 힘의 이 분배는 가이드면(172)에 대해 로드(140)의 단부(140a)와 푸셔(150) 사이의 접촉점의 위치에 따라 그리고 축(XX)에 대한 제어 로드(140)의 각도 위치에 따라, 즉 그 위에 또는 아래에 있는지에 따라 하향 또는 상향으로 발생할 수도 있다. 도 3에서, 이 접촉점은 초기에 가이드면(172)의 우측에 있는데, 이는 보어의 접촉면(171)의 반응이 보어(22)의 상부 부분에서 하향 방향(Fr2-)으로 배향되는 것을 의미한다. 브레이크 페달이 작동될 때, 접촉점은 가이드면에 접근하고, 최종적으로 이 접촉점의 좌측으로 이동하기 위해 잠재적으로 가이드면과 일치한다. 이 시점에, 이어서 보어(22)의 하부 부분에 상향력, 즉 Fr2+이 존재할 것이다.

모든 경우에, 휴지시에, 로드(140)의 단부(140a)는 다른 가이드면(171)에 보다 가이드면(172)에 훨씬 더 가깝다. 이는 푸셔(150)의 주행 범위의 초기 부분 중에 측(172)에 상당히 기대는 가이드면 사이의 힘의 분포를 야기한다. 이 초기 부분은 매일의 제동 상황에서 가장 종종 사용되는 것이기 때문에, 푸셔(150) 및 보어(22)의 모두에 대해 사용 수명에 걸친 마모의 집중도가 이 구역에서 매우 높아, 이를 취약하게 만든다.

그러나, 본 발명에 따르면, 스프링(110, 121)의 힘(F2)은 슬리브(160)를 거쳐 로드(140)의 구형 보울(141)의 후방 숄더의 외부 에지 상에 인가되어, 따라서 푸셔(150) 상에 인가된 반시계방향 토크를 발생한다. 이 토크는 성분(Fv)에 의해 동일한 표면 내에 유도된 하향력에 대향하여 상향력이 푸셔(150)의 가이드면(172) 상에 인가되는 것을 야기한다. 따라서, 반력(Fr1+)은 감소되고, 중립화될 것이고 또는 브레이크 페달이 작동될 때 푸셔(150)의 주행을 포함하여, 시스템의 다양한 변수의 상대값에 따라 심지어 마이너스(Fr1-)가 될 수 있다.

스프링(110, 121)의 특성은, 푸셔(150)의 주행 범위의 초기 부분에서(매일의 제동 상황에서 가장 종종 사용된 것), 푸셔(150)와 가이드면(172) 사이의 접촉력이 상당히 감소될 것이고, 더욱이 가이드면의 상부 부분과 하부 부분 사이에 분배될 것이도록 조정되는데, 이는 전동 디바이스(1)의 사용 수명에 걸쳐 구성요소 사이의 단위 접촉 면적당 마모 에너지를 상당히 감소시킨다.

브레이크 페달에 의해 압박된 제어 로드(140)는 실린더(22) 내의 스프링(23)에 대해 푸셔(150)를 압박하여, 제동 시스템을 활성화한다. 슬리브(160) 및 스프링(110, 121)은 본질적으로 이들의 위치를 유지하여, 축(X1X1)과 축(XX) 사이의 각도의 편차가 보울(141)이 매우 약간만 피벗하도록 단지 조금만 변동한다.

도 4는 제동 상황을 도시하고 있다. 브레이크 페달(도시 생략)의 질량(MP)은 페달과 제어 로드(140) 사이의 링크점에서 인가된다. 힘의 평형이 복귀 스프링(23)에 의한 대향 반력(Fs)과 조합하여, 입력 힘(F)의 수평 성분(Fh)과 모듈(1) 내에 발생된 유압 기원의 압력(Ph)으로부터의 반응 사이에 설정된다.

운전자가 그 또는 그녀의 발을 페달로부터 신속하게 뗌으로서 브레이크 페달을 우발적으로 해제하면, 푸셔(150) 및 그 내부의 모든 구성요소, 제어 로드(140) 및 페달은, 푸셔(150)가 하우징(21)의 저부(27)와 접촉하게 될 때까지 유압력(Ph) 및 스프링(23)의 힘(Fs)의 영향 하에서 고속으로 이들의 각각의 휴지 위치를 향해 가속된다(우측으로).

도 5는 접촉 직후에 전동 디바이스(1)의 요소의 순간적인 위치를 도시하고 있다. 평형은 손실되는데; 챔버(24)의 유압력과 스프링(23)의 추력은 푸셔(150)를 맹렬하게 뒤로 압박하고, 이는 브레이크 페달을 구동하는 동안 제어 로드(140)를 우측으로 급히 움직인다. 보울(141)은 자체로 저부(27)에 대한 정지부가 되는 푸셔(150)에 의해 통신된 운동량에 기인하여 컵(153)으로부터 이격하여 오게 된다.

이 이동 단계에서, 보울(141)은 먼저 스프링(110)을 압축함으로써 슬리브(160)를 뒤로 압박하고; 슬리브는 플로팅 링(120)에 대해 지지되어 이어서 복귀 스프링(121)을 압축한다. 슬리브(160)의 후방 이동 및 스프링(110, 120)의 압축은 동역학 에너지를 부분적으로 흡수하고, 이는 로드(140) 및 브레이크 페달의 이동을 감속하고 완화함으로써 이 이동의 주행의 종점을 감속한다.

스프링 압축 단계 전체에 걸쳐, 이동 요소의 속도는 이들의 일반적인 속도일 것인 것보다 충분히 낮게 감소된다. 시스템 내에 유도된 감속력은 이에 의해 감소되고, 모듈의 다양한 구성요소가 받게 되는 응력도 감소된다. 구성요소 사이의 충격에 의해 발생되는 노이즈가 또한 감소된다.

이 이중 후방 이동 단계[푸셔(150) 및 슬리브(160)를 갖는 제어 로드(140)]의 주행 위치의 종점으로부터, 복귀 스프링(121)은 이완되고, 복귀 스프링(121)은 컵(153) 내로 재차 보울(141)을 끼워맞추기 위해 플로팅 링(120) 및 로드(140)를 거쳐 슬리브(160)를 뒤로 압박한다. 이 복귀 이동은 보울(141)과 컵(153)/푸셔 저부(151) 사이에 하나 이상의 작은 "바운스" 이동을 수반할 수도 있는데; 이들 이동은 마찰에 의해 매우 신속하게 완충될 것이어서 이들 이동의 종료시에, 요소는 도 3의 위치에 위치된다.

도 6은 슬리브(160)와 푸셔(150) 사이에 마찰 요소의 형태의 완충 요소(180)를 갖는 전동 디바이스(1)의 일 변형예를 도시하고 있다. 스프링(110, 121) 압축 단계 중에, 브레이크 페달의 갑작스러운 해제의 경우에, 이동 구성요소의 동역학 에너지의 부분은 이 완충 요소(180) 내로 방산되고, 이는 시스템의 전체 완충 효과를 증가시킨다.

스프링(110, 121)의 압축해제 중에, 구성요소가 푸셔(150) 내의 이들의 정상 휴지 위치로 복귀할 때, 스프링(110, 121) 내에 저장된 에너지의 일부는 또한 완충 요소(180) 내로 부분적으로 또는 완전히 방산된다. 구성요소의 복귀 속도는 따라서 감소되고, 이에 의해 구성요소가 브레이크 시스템을 재활성화할 수도 있는 위치로 복귀하여 원하지 않는, 또는 심지어 위험한 제동 작용을 발생하는 임의의 경향을 회피한다.

도 7은 전동 디바이스(1)의 다른 변형예를 도시하고 있고, 이전의 실시예의 것들과 동일한 그 요소는 동일한 도면 부호를 갖고 더 상세히 설명되지 않을 것이다.

이 변형예는 슬리브(160)를 수용하는 전방부(252a) 및 이들 전방부 및 후방부 사이에 숄더(255)를 형성하는 대직경의 후방부(252)를 분리하는 숄더(255)를 갖는 푸셔(250)의 보어(252)의 형상에 있어서 상이하다. 플로팅 링(120)은 복귀 스프링(121)에 의해 숄더(255)에 대해 압박됨으로써 이 후방부(252b) 내에서 이동가능하다.

전방부(252a)의 길이는 저부(251) 및 플로팅 링(120)에 대해 간극(130, 131)을 남겨두기 위해 슬리브(160)의 길이보다 크다. 복귀 스프링(121)의 작용으로부터 중심설정 스프링(110)의 작용을 분리하는 본 실시예는 복귀 스프링(121)이 제어 로드(140)의 후방 이동의 충격을 흡수하는 효과에 따라서만 치수설정되게 한다. 이는 스프링(110)에 의해 수행된 다른 기능과 간섭하지 않고 브레이크 페달의 갑작스러운 해제의 경우에 더욱 더 효과적이게 되게 하기 위해 스프링(121)의 완충 효과 및 저장될 수도 있는 에너지를 증가시킨다.

1: 전동 디바이스 2: 제어 모듈
21: 하우징 22: 실린더
23: 스프링 24: 실린더 챔버
25, 26: 유압 오리피스/연결부 27: 하우징 저부
3: 격벽 31: 오리피스
6: 센서 7: 복귀 스프링
100: 복귀 및 완충 디바이스 110: 중심설정 스프링
120: 플로팅 링 121: 복귀 스프링
122: 환형 정지부
130: 슬리브(160)의 전방부와 저부(151) 사이의 간극
131: 슬리브(160)와 플로팅 링(120) 사이의 간극
140: 제어 로드 140a: 전방 단부
140b: 후방 단부 141: 구형 보울
141a: 구형 정면 141b: 평면형 후면
150, 250: 푸셔 151, 251: 저부
152, 252, 252a, 252b: 보어 153: 구형 컵
154: 홈 160: 원통형 슬리브
161: 내부 칼라 162: 내부 홈
171: 가이드 구역 172: 가이드 구역
180: 완충 요소 255: 숄더
EM: 엔진 격실 H: 승객 격실

Claims (8)

1. 제어 모듈을 브레이크 페달에 링크하는 전동 디바이스(1)를 포함하는 분리형 제동 시스템이며,
   상기 제동 시스템은,
   - 상기 브레이크 페달에 링크된 축(X1X1)이 있는 제어 로드; 및
   - 축(XX)이 있는 피스톤형 푸셔로서, 상기 제어 모듈에 링크되고 실린더 내부에 안내되고, 볼 조인트에 의해 상기 제어 로드의 단부에 링크되고 복귀 스프링에 의해 상기 제어 로드의 추력에 대해 복귀되는, 피스톤형 푸셔를 포함하고;
   - 상기 푸셔는 상기 제어 로드의 구형 보울을 회전가능하게 또는 피벗가능하게 수용하는 컵형 지지면을 갖고,
   상기 전동 디바이스(1)는,
   상기 제어 로드(140)와 상기 푸셔(150, 250) 사이에 복귀 및 완충 디바이스(100)를 포함하고,
   상기 복귀 및 완충 디바이스(100)는, 상기 푸셔(150, 250)에 의해 지지되고,
   A. 상기 제어 로드(140)의 단부(140a)에 있고 구형 전방 지지면(141a) 및 상기 로드(140)의 축(X1X1)에 수직인 평면형 후면(141b)을 갖는 구형 보울(141);
   B. 상기 푸셔(150, 250)의 보어(152, 252) 내부에서 활주하고 상기 푸셔(150, 250)의 축(XX)에 수직으로 상기 구형 보울(141)의 후면(141b)에 대해 지지되는 슬리브(160)로서, 제어 로드(140)를 자유롭게 둘러싸는 슬리브(160);
   C. 상기 푸셔(150, 250) 내에서 플로팅 링(120)에 대해 그리고 슬리브(160)에 대해 지지되어 상기 슬리브(160)를 압박하고 상기 구형 보울(141) 및 상기 제어 로드(140)를 상기 제어 로드(140)의 중량에 대해 상기 푸셔(150)의 축(XX)을 향해 경사지게 하는 중심설정 스프링(110);
   D. 상기 푸셔(150, 250)의 보어(152, 252) 내에 수용되고 상기 플로팅 링(120)에 대해 뿐만 아니라 상기 푸셔(150, 250)에 단단히 연결된 환형 정지부(122)에 대해 지지되는 복귀 스프링(121)을 포함하고;
   E. 상기 복귀 및 완충 디바이스(100)가 상기 전동 디바이스(1) 내에 장착된 위치에서, 상기 플로팅 링(120)은 간극(131)에 의해 상기 슬리브(160)로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 제동 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 슬리브(160)와 상기 환형 정지부(122) 사이에 직렬로 장착된 상기 중심설정 스프링(110) 및 상기 복귀 스프링(121)은 평형시에, 상기 장착된 위치에서, 상기 플로팅 링(120)이 간극(131)에 의해 상기 슬리브(160)로부터 분리되도록 치수설정되는 것을 특징으로 하는 제동 시스템.
3. 제1항에 있어서,
   - 상기 푸셔(250)는 그 사이에 숄더(255)를 형성하는 전방부(252a) 및 더 대직경의 후방부(252b)로 형성된 보어(252)를 갖고;
   - 상기 플로팅 링(120)은 상기 후방부(252b) 내에서 이동가능하고 상기 복귀 스프링(121)의 추력에 의해 상기 숄더(255)에 대해 지지되고;
   - 상기 슬리브(160)를 활주가능하게 수용하는 상기 전방부(252a)의 길이는, 상기 슬리브(160)와 상기 플로팅 링(120) 사이에 간극(131)을 남겨두어 상기 슬리브(160)가 상기 숄더(255)에 대해 지지되도록, 상기 슬리브(160)의 길이보다 큰 것을 특징으로 하는 제동 시스템.
4. 제1항에 있어서,
   상기 슬리브(160)는 상기 보울(141)의 평면형 후면(141b)과 상기 중심설정 스프링(110)의 모두가 지지되는 내부 칼라(161)를 포함하는 것을 특징으로 하는 제동 시스템.
5. 제1항에 있어서,
   상기 중심설정 스프링(110)은 나선형 스프링 또는 벨빌 와셔의 스택이고, 상기 복귀 스프링(121)은 상기 제어 로드(140)를 둘러싸는 나선형 스프링인 것을 특징으로 하는 제동 시스템.
6. 제1항에 있어서,
   상기 환형 정지부(122)는 상기 푸셔(150)의 보어의 홈(154) 내에 결합된 분할 링인 것을 특징으로 하는 제동 시스템.
7. 제1항에 있어서,
   상기 보어(152, 252) 내부에서 활주하는 상기 푸셔(150)의 동역학 에너지의 부분을 흡수하기 위해 상기 푸셔(150)와 상기 보어(152, 252) 사이에 개재된 완충 요소(180)를 포함하는 것을 특징으로 하는 제동 시스템.
8. 제7항에 있어서,
   상기 완충 요소(180)는 상기 푸셔(150) 내에 그리고/또는 상기 보어(152, 252) 내에 합체된 마찰 요소인 것을 특징으로 하는 제동 시스템.