KR102643012B1 - Braking device for autonomous vehicle - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 구동축에 장착되는 피제동 기어; 상기 피제동 기어에 치합되는 제동 기어; 상기 제동 기어와 연결되고, 압축 모드에서 제1 작동 오일을 압축하여 오일압축 저항을 생성해 상기 제동 기어에 제공하도록 형성되는 오일압축 모듈; 상기 오일압축 모듈에 제2 작동 오일을 공급하여, 상기 오일압축 모듈을 비압축 모드에서 상기 압축 모드로 전환시키도록 형성되는 유압 펌프; 및 상기 오일압축 모듈 및 상기 유압 펌프를 제어하는 제어 모듈을 포함하는, 자율주행차용 제동 디바이스를 제공한다.The present invention includes a braking gear mounted on a drive shaft; a braking gear engaged with the braking gear; an oil compression module connected to the braking gear and configured to compress first operating oil in a compression mode to generate oil compression resistance and provide the oil compression resistance to the braking gear; a hydraulic pump configured to supply a second operating oil to the oil compression module to convert the oil compression module from the non-compression mode to the compression mode; and a control module for controlling the oil compression module and the hydraulic pump.
Description
본 발명은 자율주행차에 대한 제동 디바이스에 관한 것이다.The present invention relates to a braking device for an autonomous vehicle.
일반적으로, 차량에는 제동을 수행하기 위한 브레이크 시스템이 필수적으로 장착된다. 승객과 화물의 안전을 위해 다양한 방식의 브레이크 시스템이 제안되고 있다.Generally, vehicles are essentially equipped with a brake system to perform braking. Various types of braking systems are being proposed to ensure the safety of passengers and cargo.
캘리퍼 제동은 휠과 함께 회전하는 브레이크 디스크의 양측에 브레이크 패드를 접촉 및 가압하는 시스템이다. 브레이크 디스크와 브레이크 패드 간 마찰 또는 클램핑 압력에 의해 제동력이 얻어진다. 캘리퍼 제동은 브레이크 패드를 감싸서 브레이크 디스크 측으로 진퇴 이동시키는 캘리퍼를 포함한다. 캘리퍼에는 실린더 및 피스톤이 구비된다. 실린더의 내부에 제동을 위한 액압이 가해짐에 따라, 피스톤이 전진하여 브레이크 패드를 브레이크 디스크를 향해 가압하게 된다.Caliper braking is a system that contacts and presses brake pads on both sides of a brake disc that rotates with the wheel. Braking force is obtained by friction or clamping pressure between the brake disc and brake pads. Caliper braking includes a caliper that surrounds the brake pad and moves it forward and backward toward the brake disc. The caliper is provided with a cylinder and a piston. As hydraulic pressure for braking is applied to the inside of the cylinder, the piston moves forward and presses the brake pad toward the brake disc.
이러한 제동 방식에 따라서는, 일정기간 사용하면 브레이크 패드가 마모됨으로써, 이를 교환하여 주어야 한다. 브레이크 패드와 브레이크 디스크 간의 마찰시에는 브레이크 패드 등으로부터 미세 파티클이 발생한다. 이러한 미세 파티클은 대기 오염을 유발하기도 한다.Depending on this braking method, the brake pads wear out after a certain period of use and must be replaced. When friction occurs between a brake pad and a brake disc, fine particles are generated from the brake pad, etc. These fine particles also cause air pollution.
전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 실시예들의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.The above-mentioned background technology is technical information that the inventor possessed for deriving the embodiments of the present invention or acquired during the derivation process, and cannot necessarily be said to be known art disclosed to the general public before the present application.
본 발명의 일 목적은, 브레이크 패드와 브레이크 디스크 간의 마찰을 이용하지 않고서 제동을 구현할 수 있는, 자율주행차용 제동 디바이스를 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide a braking device for an autonomous vehicle that can implement braking without using friction between a brake pad and a brake disc.
본 발명의 다른 일 목적은, 구동축의 정상 회전시에는 제동을 위한 저항이 구동축에 걸리지 않게 하여 정상 운전에 제한이 발생하지 않게 하는, 자율주행차용 제동 디바이스를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a braking device for an autonomous vehicle that prevents normal operation from being restricted by preventing braking resistance from being applied to the drive shaft during normal rotation of the drive shaft.
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 자율주행차용 제동 디바이스는, 구동축에 장착되는 피제동 기어; 상기 피제동 기어에 치합되는 제동 기어; 상기 제동 기어와 연결되고, 압축 모드에서 제1 작동 오일을 압축하여 오일압축 저항을 생성해 상기 제동 기어에 제공하도록 형성되는 오일압축 모듈; 상기 오일압축 모듈에 제2 작동 오일을 공급하여, 상기 오일압축 모듈을 비압축 모드에서 상기 압축 모드로 전환시키도록 형성되는 유압 펌프; 및 상기 오일압축 모듈 및 상기 유압 펌프를 제어하는 제어 모듈을 포함할 수 있다. A braking device for an autonomous vehicle according to an aspect of the present invention for realizing the above-described problem includes: a braking gear mounted on a drive shaft; a braking gear engaged with the braking gear; an oil compression module connected to the braking gear and configured to compress first operating oil in a compression mode to generate oil compression resistance and provide the oil compression resistance to the braking gear; a hydraulic pump configured to supply a second operating oil to the oil compression module to convert the oil compression module from the non-compression mode to the compression mode; And it may include a control module that controls the oil compression module and the hydraulic pump.
여기서, 상기 피제동 기어는, 상기 제동 기어 보다 많은 기어이를 갖는 것일 수 있다. Here, the braked gear may have more gear teeth than the braking gear.
여기서, 상기 오일압축 모듈은, 상기 제1 작동 오일이 수용된 내부 공간을 구비하는 하우징; 상기 내부 공간에 편심 배치되고, 상기 제동 기어와 축 연결되는 로터; 및 상기 로터에서 상기 내부 공간의 내주면을 향해 이동 가능하게 배치되어, 상기 로터의 회전시에 상기 내주면을 향해 이동한 정도에 따라 상기 제1 작동 오일을 압축하도록 형성되는 베인을 포함할 수 있다. Here, the oil compression module includes a housing having an internal space in which the first operating oil is accommodated; a rotor eccentrically disposed in the internal space and axially connected to the braking gear; and a vane disposed to be movable in the rotor toward the inner peripheral surface of the internal space and configured to compress the first operating oil according to the degree to which it moves toward the inner peripheral surface when the rotor rotates.
여기서, 상기 내부 공간 중 상기 로터가 차지하는 공간을 제외한 공간은, 상기 베인에 의해 상기 제1 작동 오일이 압축되어 상기 오일압축 저항을 발생시키는 압축 영역과, 상기 제1 작동 오일의 압축이 해제되는 해제 영역을 포함할 수 있다. Here, the space other than the space occupied by the rotor among the internal spaces includes a compression area in which the first operating oil is compressed by the vane to generate the oil compression resistance, and a release zone in which the compression of the first operating oil is released. Can include areas.
여기서, 상기 오일압축 모듈은, 상기 베인을 상기 내주면에서 멀어지는 방향으로 견인하도록 형성되는 견인 유닛을 더 포함할 수 있다. Here, the oil compression module may further include a pulling unit configured to pull the vane in a direction away from the inner peripheral surface.
여기서, 상기 견인 유닛은, 상기 베인을 상기 로터의 내부로 탄성적으로 후퇴시키는 인장 스프링을 포함할 수 있다 Here, the traction unit may include a tension spring that elastically retracts the vane into the interior of the rotor.
여기서, 상기 오일압축 모듈은, 상기 내부 공간에 연통되어, 상기 제1 작동 오일을 순환시키도록 형성되는 순환 채널을 더 포함할 수 있다. Here, the oil compression module may further include a circulation channel that communicates with the internal space and is formed to circulate the first operating oil.
여기서, 상기 오일압축 모듈은, 상기 순환 채널에 설치되어, 상기 순환 채널의 유동 단면적을 조정하도록 형성되는 조정 밸브를 더 포함할 수 있다.Here, the oil compression module may further include an adjustment valve installed in the circulation channel to adjust the cross-sectional flow area of the circulation channel.
여기서, 상기 오일압축 모듈은, 상기 유압 펌프에서 제공된 상기 제2 작동 오일을 상기 내주면을 향해 상기 베인을 가압하는 방향으로 안내하는 안내 채널을 더 포함할 수 있다. Here, the oil compression module may further include a guide channel that guides the second operating oil provided from the hydraulic pump in a direction to press the vane toward the inner peripheral surface.
여기서, 상기 안내 채널은, 상기 로터의 중심에서 상기 베인이 상기 내주면을 향해 이동하는 방향을 따라 형성될 수 있다. Here, the guide channel may be formed along a direction in which the vane moves from the center of the rotor toward the inner peripheral surface.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 자율주행차용 제동 디바이스에 의하면, 구동축에 장착되는 피제동 기어와 치합되는 제동 기어는 오일압축 모듈이 제1 작동 오일을 압축하여 생성되는 오일압축 저항을 제공받아 제동되기에, 기존의 브레이크 패드와 브레이크 디스크 간의 마찰을 이용하지 않고도 제동을 구현할 수 있다. According to the braking device for an autonomous vehicle according to the present invention configured as described above, the braking gear meshed with the braked gear mounted on the drive shaft receives oil compression resistance generated by the oil compression module compressing the first operating oil and performs braking. Therefore, braking can be implemented without using friction between existing brake pads and brake discs.
나아가, 오일압축 모듈에 의한 오일압축 저항은 유압 펌프에 의해 제2 작동 오일이 제공되는 경우에 압축 모드로 전환되면서 생성되기에, 오일압축 모듈의 비압축 모드에서 구동축의 회전에는 저항이 걸리지 않는다.Furthermore, since the oil compression resistance by the oil compression module is generated by switching to the compression mode when the second operating oil is provided by the hydraulic pump, there is no resistance to rotation of the drive shaft in the non-compression mode of the oil compression module.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 축회전 구동장치용 제동 디바이스(100)에 대한 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 오일압축 모듈(150)의 비압축 상태를 보인 단면도이다.
도 3은 도 1의 오일압축 모듈(150)의 압축 상태를 보인 단면도이다.
도 4는 도 1의 오일압축 모듈(150)의 일 변형예에 따른 오일압축 모듈(150')에 대한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 축회전 구동장치용 제동 디바이스(200)의 제어적 구성을 보인 블록도이다.
도 6은 도 5의 오일압축 모듈(250)과 유압 펌프(270)의 연결 관계를 보인 단면도이다. Figure 1 is an exploded perspective view of a braking device 100 for a shaft rotation drive device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the compressed state of the
FIG. 4 is a cross-sectional view of an oil compression module 150' according to a modified example of the
Figure 5 is a block diagram showing the control configuration of a braking device 200 for a shaft rotation driving device according to another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the connection relationship between the
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 다양한 변경을 가할 수 있고 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. 따라서 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라, 어느 하나의 실시예의 구성과 다른 실시예의 구성을 서로 치환하거나 부가하는 것은 물론 본 발명의 기술적 사상과 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be subject to various changes and may be implemented in various different forms. Only this example is provided to ensure that the disclosure of the present invention is complete and to fully inform those skilled in the art of the scope of the invention. Therefore, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but substitutes or adds to the configuration of one embodiment and the configuration of another embodiment, as well as all changes and equivalents included in the technical spirit and scope of the present invention. It should be understood to include substitutes.
첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께가 과장되게 크거나 작게 표현될 수 있으나, 이로 인해 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 아니 될 것이다.The attached drawings are only for easy understanding of the embodiments disclosed in the present specification, and the technical idea disclosed in the present specification is not limited by the attached drawings, and all changes and equivalents included in the spirit and technical scope of the present invention are not limited to the attached drawings. It should be understood to include water or substitutes. In the drawings, components may be expressed exaggeratedly large or small in size or thickness for convenience of understanding, etc., but the scope of protection of the present invention should not be construed as limited due to this.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예나 실시예를 설명하기 위해 사용되는 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 그리고 단수의 표현은, 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 명세서에서 ~포함하다, ~이루어진다 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이다. 즉 명세서에서 ~포함하다, ~이루어진다 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들이 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in this specification are only used to describe specific implementations or examples, and are not intended to limit the invention. And singular expressions include plural expressions, unless the context clearly dictates otherwise. In the specification, terms such as ~include, ~consist of, etc. are intended to indicate the existence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or a combination thereof described in the specification. That is, in the specification, terms such as ~include, ~consist of, etc. should be understood as not precluding the existence or addition possibility of one or more other features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms containing ordinal numbers, such as first, second, etc., may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is said to be "connected" or "connected" to another component, it is understood that it may be directly connected or connected to the other component, but that other components may exist in between. It should be. On the other hand, when it is mentioned that a component is “directly connected” or “directly connected” to another component, it should be understood that there are no other components in between.
어떤 구성요소가 다른 구성요소의 "상부에 있다"거나 "하부에 있다"고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소의 바로 위에 배치되어 있는 것뿐만 아니라 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being "on top" or "below" another component, it should be understood that not only is it placed directly on top of the other component, but there may also be other components in between. .
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains. Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and unless explicitly defined in the present application, should not be interpreted in an ideal or excessively formal sense. No.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 축회전 구동장치용 제동 디바이스(100)에 대한 분해 사시도이다.Figure 1 is an exploded perspective view of a braking device 100 for a shaft rotation drive device according to an embodiment of the present invention.
본 도면을 참조하면, 제동 디바이스(100)는, 피제동 기어(110), 제동 기어(130), 및 오일압축 모듈(150)을 포함할 수 있다. 제동 디바이스(100)는 또한 케이싱(170)을 더 포함할 수도 있다.Referring to this drawing, the braking device 100 may include a braked gear 110, a braking gear 130, and an
피제동 기어(110)는 구동축(DS)에 설치된다. 구동축(DS)은, 예를 들어 차량의 휠(W)을 구동하는 축일 수 있다. 구동축(DS)은 휠(W)을 구동하기 위하여 회전하는 구성이다. 상기 축회전 구동장치는 축{예를 들어, 구동축(DS)}의 회전을 통해 대상물{예를 들어, 휠(W)}을 구동하는 장치{예를 들어, 구동계}를 말한다. 상기 축회전 구동장치는, 또한 상기 구동계를 갖는 자동차, 또는 각종 비히클(vehicle)을 포함할 수도 있다. The braked gear 110 is installed on the drive shaft DS. The drive shaft DS may be, for example, a shaft that drives the wheels W of a vehicle. The drive shaft DS is configured to rotate to drive the wheel W. The shaft rotation driving device refers to a device (eg, drive system) that drives an object (eg, wheel W) through rotation of an axis (eg, drive shaft (DS)). The shaft rotation driving device may also include an automobile or various vehicles having the driving system.
제동 기어(130)는 피제동 기어(110)에 치합되는 기어이다. 제동 기어(130)는 피제동 기어(110) 보다 적은 수의 기어이를 가질 수 있다. 그에 의해, 제동 기어(130)의 한 바퀴 회전에도 피제동 기어(110)는 한 바퀴를 회전하지 않는다.The braking gear 130 is a gear meshed with the braked gear 110. The braking gear 130 may have fewer gear teeth than the braking gear 110. As a result, even when the braking gear 130 rotates one rotation, the braked gear 110 does not rotate one rotation.
오일압축 모듈(150)은 선택적으로 오일압축 저항을 생성하는 구성이다. 상기 오일압축 저항은 하우징(151) 내에서 발생된다. 하우징(151) 내에서 발생된 상기 오일압축 저항은 로터축(156)을 통해 제동 기어(130)로 전달된다. 로터축(156)은 오일압축 모듈(150)의 로터(155, 도 2 참조)와 제동 기어(130)가 함께 회전하도록 연결한다. The
케이싱(170)은 로터축(156)을 회전 가능하게 지지하는 구성이다. 이를 위해, 케이싱(170)은 예를 들어 차량의 차체에 장착될 수 있다. 케이싱(170)은 또한 제동 기어(130)를 보호하고, 그가 피제동 기어(110)에 맞물린 상태를 유지할 수도 있다. The casing 170 is configured to rotatably support the
이러한 구성에 의하면, 오일압축 모듈(150)은 차량의 운전자가 브레이크 페달을 밟는 등의 경우에 선택적으로 상기 오일압축 저항을 발생시킨다. 상기 오일압축 저항에 의해 제동 기어(130)의 회전에는 저항이 인가된다.According to this configuration, the
제동 기어(130)가 저항에 의해 회전하지 못하게 되고, 그 저항은 치합된 피제동 기어(110)에도 그대로 전달된다. 그 결과, 피제동 기어(110)에 결합된 휠(W) 역시 회전에 제한을 받아 제동된다. The braking gear 130 is prevented from rotating due to resistance, and the resistance is also transmitted to the engaged braking gear 110. As a result, the wheel W coupled to the braked gear 110 is also restricted in rotation and is braked.
이상의 오일압축 모듈(150)에 대해서는 도 2 내지 도 3을 참조하여 설명한다.The above
도 2는 도 1의 오일압축 모듈(150)의 비압축 상태를 보인 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view showing the
본 도면을 참조하면, 오일압축 모듈(150)은, 앞서 설명한 하우징(151)에 더하여, 로터(155), 베인(157), 그리고 견인 유닛(159)을 포함할 수 있다. Referring to this drawing, the
하우징(151)은 대체로 직육면체 혹은 원통체 형상을 가질 수 있다. 하우징(151)은 내부 공간(153)을 갖는 중공체이다. 내부 공간(153)은 대체로 원통 형상을 가져서, 본 도면과 같은 원형 단면을 형성할 수 있다. 내부 공간(153)는 제1 작동 오일이 수용될 수 있다. 상기 제1 작동 오일은, 예를 들어 윤활유일 수 있다. The
로터(155)는 내부 공간(153)에 회전 가능하게 배치되는 구성이다. 로터(155)는 대체로 원통 형상을 가져서, 본 도면과 같은 원형 단면을 형성할 수 있다. 로터(155)의 원형 단면은 내부 공간(153)의 원형 단면에 비해 작은 지름을 갖는다. The
로터(155)는 내부 공간(153)의 중심에 대해 편심되게 위치한다. 그에 따라, 로터(155)의 일 부분은 다른 부분보다 내부 공간(153)을 형성하는 내주면에 가깝게 위치한다. 그와 반대로, 상기 다른 부분은 상기 일 부분보다 상기 내주면에서 멀리 위치한다. 로터(155)의 회전축인 로터축(156)은 제동 기어(130)와 연결된다. The
베인(157)은 로터(155)에서 상기 내주면을 향해 이동 가능하게 배치된다. 베인(157)은 로터(155)의 둘레 방향을 따라서 복수 개로 구비될 수 있다. 본 도면에서는 베인(157)이 90° 간격으로 네 개가 배치된 것을 예시하고 있다. 베인(157)은 로터(155)의 회전시에 상기 내주면을 향해 이동한 정도에 따라 상기 제1 작동 오일이 압축되게 한다.The
본 도면에서 베인(157)은 로터(155) 내로 완전히 후퇴된 상태이다. 이 상태에서 베인(157)은 상기 제1 작동 오일을 압축하지는 않는다(비압축 모드). 상기 제1 작동 오일은 상기 오일압축 저항을 발생시키지 않아서, 로터축(156)이 무저항 상태로 회전하게 한다. 이는 제동 기어(130) 및 피제동 기어(110)에 대해서도 마찬가지고, 그 결과 휠(W, 도 1 참조)은 무저항 상태로 회전하게 된다. In this drawing, the
베인(157)을 후퇴시키는 구성은 견인 유닛(159)이다. 견인 유닛(159)은 베인(157)을 상기 내주면에서 멀어지는 방향, 구체적으로 로터(155)의 내측 방향으로 후퇴시킨다. 견인 유닛(159)은, 구체적으로, 베인(157)을 탄성적으로 후퇴시키는 인장 스프링일 수 있다. 상기 인장 스프링의 일 단이 베인(157)에 결합될 때, 그의 타단은 로터축(156)에 결합될 수 있다. The component that retracts the
상기 제1 작동 오일을 압축하는 상태에 대해서는 도 3을 참조하여 설명한다. 도 3은 도 1의 오일압축 모듈(150)의 압축 상태를 보인 단면도이다.The state of compressing the first operating oil will be described with reference to FIG. 3. FIG. 3 is a cross-sectional view showing the compressed state of the
본 도면을 참조하면, 베인(157)을 상기 내주면을 향해 전진시키기 위해서는 안내 채널(161)이 구비된다. 안내 채널(161)은 베인(157)을 상기 내주면을 향해 가압하는 힘을 발휘하도록 제2 작동 오일을 안내하는 구성이다.Referring to this drawing, a
안내 채널(161)은 로터(155)의 중심에서 베인(157)이 상기 내주면을 향해 이동하는 방향을 따라 형성될 수 있다. 베인(157)이 네 개인 본 실시예에 대응하여, 안내 채널(161)는 네 개의 가지로 분기될 수 있다. 안내 채널(161)은 차량 운전자가 브레이크 페달(BP)을 밟음에 따라 공급되는 상기 제2 작동 오일을 받아서 베인(157)으로 안내한다. 구체적으로, 브레이크 페달(BP)에 대한 조작에 연동된 실린더(BC)의 작동에 의해, 상기 제2 작동 오일은 오일 라인(OL)을 따라 안내 채널(161)로 주입된다. 오일 라인(OL)에서 어큐뮬레이터(A)는 상기 제2 작동 오일의 압력 변동을 흡수한다. 상기 제2 작동 오일의 유입에 의해 가압된 베인(157)은, 견인 유닛(159)의 탄성력을 이기고서 상기 내주면을 향해 전진한다.The
베인(157)은 상기 제2 작동 오일이 일정 수준 이상의 압력(양)으로 공급됨에 의해, 본 도면에 예시된 바와 같이 상기 내주면과 접촉할 수 있다. 상기 압력의 정도에 따라서, 베인(157)은 본 도면과 도 2에서의 위치 사이에 놓일 수도 있다. The
본 도면에서, 내부 공간(153) 중 로터(155)가 차지하는 공간을 제외하는 공간은 크게 두 가지 영역으로 나뉠 수 있다. 로터(155)가 시계 방향으로 회전한다고 할 때, 도면상 6시부터 12시까지의 영역은 압축 영역(153a)이다. 나머지 12시부터 6시까지의 영역은 해제 영역(153b)이다. In this drawing, the space of the internal space 153 excluding the space occupied by the
압축 영역(153a)에서는 로터(155)의 회전에 따라 베인(157)이 상기 제1 작동 오일을 점점 더 좁아지는 공간으로 밀어 넣게 된다. 그 결과, 상기 제1 작동 오일은 압축되면서 상기 오일압축 저항을 발생시킨다. 해제 영역(153b)에서는 로터(155)의 회전에 따라 베인(157)이 상기 제1 작동 오일을 점점 더 넓어지는 공간으로 밀어 낸다. 그에 따라, 상기 제1 작동 오일은 압축이 해제되고, 상기 오일압축 저항도 사라지게 된다. In the
종합적으로, 베인(157)이 상기 내주면을 향해 이동된 상태(압축 모드)에서는, 압축 영역(153a)에서의 상기 오일압축 저항의 발생에 따라, 휠(W)은 제동될 수 있다. 휠(W)이 제동되는 힘은 크게는 베인(157)이 상기 내주면을 향해 전개된 정도에 따라 결정될 수 있다. Overall, in a state in which the
앞서의 오일압축 모듈(150)의 다른 형태에 대해서는 도 4를 참조하여 설명한다. 도 4는 도 1의 오일압축 모듈(150)의 일 변형예에 따른 오일압축 모듈(150')에 대한 단면도이다. 본 변형예에서는 앞선 실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조번호를 부여한다. Other forms of the above
본 도면을 참조하면, 오일압축 모듈(150')은, 앞선 실시예에 더하여, 순환 채널(163)과 조정 밸브(165)를 더 포함할 수 있다. Referring to this drawing, the oil compression module 150' may further include a circulation channel 163 and an adjustment valve 165 in addition to the previous embodiment.
순환 채널(163)은 내부 공간(153)에 연통되어, 상기 제1 작동 오일이 순환하는 통로를 형성한다. 상기 제1 작동 오일은 순환 채널(163)을 따라서 내부 공간(153)으로 유입되고, 또한 내부 공간(153)에서 유출되기도 한다. 상기 제1 작동 오일은 도면상 6시 방향으로 내부 공간(153)에 유입되고, 12시 방향으로 내부 공간(153)으로부터 유출될 수 있다.The circulation channel 163 communicates with the internal space 153 to form a passage through which the first operating oil circulates. The first operating oil flows into the internal space 153 along the circulation channel 163 and also flows out of the internal space 153. The first operating oil may flow into the internal space 153 in the 6 o'clock direction in the drawing, and may flow out of the internal space 153 in the 12 o'clock direction.
조정 밸브(165)은 순환 채널(163)에 설치되어, 순환 채널(163)의 유동 단면적을 조정하는 구성이다. 상기 유동 단면적을 조정한다는 것은, 순환 채널(163)을 폐쇄하여 상기 제1 작동 오일이 유동하지 못하게 하는 것도 포함한다. 조정 밸브(165)가 상기 유동 단면적을 조정함에 따라, 상기 제1 작동 오일은 상기 내부 공간(153)에 더 많이 머물거나 더 적게 머물 수 있다. 그에 따라, 상기 오일압축 저항의 크기가 조절될 수 있다. The adjustment valve 165 is installed in the circulation channel 163 to adjust the cross-sectional flow area of the circulation channel 163. Adjusting the cross-sectional flow area also includes closing the circulation channel 163 to prevent the first operating oil from flowing. As the adjustment valve 165 adjusts the cross-sectional flow area, more or less of the first operating oil may remain in the internal space 153. Accordingly, the size of the oil compression resistance can be adjusted.
이러한 구성에 따라, 상기 오일압축 저항의 크기는 베인(157)이 상기 내주면을 향해 이동한 정도{상기 제2 작동 오일의 작용 압력}뿐 아니라, 순환 채널(163)의 유동 단면적의 크기 조정 정도에 따라 달라질 수 있다. According to this configuration, the size of the oil compression resistance depends not only on the degree to which the
다른 형태의 제동 디바이스(200)에 대해 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한다. 도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 축회전 구동장치용 제동 디바이스(200)의 제어적 구성을 보인 블록도이고, 도 6은 도 5의 오일압축 모듈(250)과 유압 펌프(270)의 연결 관계를 보인 단면도이다. 앞선 실시예에와 동일한 구성에 대해서는 유사한 참조번호를 부여하고, 관련 도시 및 설명은 앞선 실시예의 것으로 갈음한다.Another type of braking device 200 will be described with reference to FIGS. 5 and 6. Figure 5 is a block diagram showing the control configuration of the braking device 200 for a shaft rotation drive device according to another embodiment of the present invention, and Figure 6 is a block diagram showing the
본 도면들(및 도 1 내지 4)을 참조하면, 제동 디바이스(200)는 자율주행 차량 등에 대해 적용될 수 있다. 그 경우, 안내 채널(261)에 대한 상기 제2 작동 오일의 제공은 유압 펌프(270)에 의해 이루어질 수 있다. 유압 펌프(270)가 오일 라인(OL)을 통해 안내 채널(261)에 상기 제2 작동 오일을 공급함에 의해, 오일압축 모듈(250)은 상기 비압축 모드에서 상기 압축 모드로 전환된다. 오일압축 모듈(250)은 또한 순환 채널(263)에 설치되는 순환 탱크(267)를 더 가질 수 있다. 순환 탱크(267)는 조정 밸브(265)의 작동에 따라 상기 제1 작동 오일을 저장할 수 있다. 순환 탱크(267)는 또한 압축 과정에서 온도가 상승한 상기 제1 작동 오일을 냉각할 수도 있다. Referring to these drawings (and FIGS. 1 to 4), the braking device 200 may be applied to an autonomous vehicle, etc. In that case, the provision of the second operating oil to the
오일압축 모듈(250) 및 유압 펌프(270)의 작동에 대한 제어는 제어 모듈(280)에 의해 수행된다. 제어 모듈(280)은 상기 자율주행차의 메인 컨트롤러이거나 그의 명령하에 오일압축 모듈(250) 등을 제어하는 구성일 수도 있다. Control of the operation of the
제어 모듈(280)은 오일압축 모듈(250) 등에 대한 제어를 위해, 감지 모듈(290)의 감지 결과를 참조한다. 감지 모듈(290)은 상기 자율주행차의 속도, 앞차와의 차간 거리, 차선 등을 감지한다. 감지 모듈(290)의 감지 결과에 근거하여 제어 모듈(280)은 제동이 필요한지 여부를 결정한다. 제동 필요시에 제어 모듈(280)은 유압 펌프(270)를 작동시킨다. The control module 280 refers to the detection result of the detection module 290 to control the
제어 모듈(280)은 필요한 제동력의 크기를 결정하기 위해 저장 모듈(295)을 참조할 수 있다. 저장 모듈(295)은 차간 거리, 차량 속도 등에 대응하여 제동력을 어느 정도로 해야 하는지에 대한 정보를 저장할 수 있다. Control module 280 may refer to storage module 295 to determine the amount of braking force required. The storage module 295 can store information about how much braking force should be applied in response to the distance between vehicles, vehicle speed, etc.
100,200: 축회전 구동장치용 제동 디바이스 110: 피제동 기어
130: 제동 기어 150,150',250: 오입압축 모듈
170: 케이싱 270: 유압 펌프
290: 제어 모듈100,200: Braking device for shaft rotation drive device 110: Braked gear
130: Braking gear 150,150',250: Input compression module
170: Casing 270: Hydraulic pump
290: control module
Claims (10)
상기 피제동 기어에 치합되는 제동 기어;
상기 제동 기어와 연결되고, 압축 모드에서 수용된 제1 작동 오일을 압축하여 오일압축 저항을 생성해 상기 제동 기어에 제공하도록 형성되는 오일압축 모듈;
상기 오일압축 모듈에 제2 작동 오일을 공급하여, 상기 오일압축 모듈을 상기 제1 작동 오일에 대한 압축을 해제하여 상기 오일압축 저항을 생성하지 않는 비압축 모드에서 상기 압축 모드로 전환시키도록 형성되는 유압 펌프; 및
상기 오일압축 모듈 및 상기 유압 펌프를 제어하는 제어 모듈을 포함하고,
상기 오일압축 모듈은,
상기 제1 작동 오일이 수용된 내부 공간을 구비하는 하우징;
상기 내부 공간에 편심 배치되고, 상기 제동 기어와 축 연결되는 로터; 및
상기 로터에서 상기 내부 공간의 내주면을 향해 이동 가능하게 배치되어, 상기 압축 모드에서 상기 로터의 회전시에 상기 내주면을 향해 이동한 정도에 따라 상기 제1 작동 오일을 압축하도록 형성되는 베인을 포함하는, 자율주행차용 제동 디바이스.
A braked gear mounted on the drive shaft;
a braking gear engaged with the braking gear;
an oil compression module connected to the braking gear and configured to compress the received first operating oil in a compression mode to generate oil compression resistance and provide the oil compression resistance to the braking gear;
By supplying the second operating oil to the oil compression module, the oil compression module is configured to decompress the first operating oil and switch from a non-compression mode that does not generate the oil compression resistance to the compression mode. hydraulic pump; and
It includes a control module that controls the oil compression module and the hydraulic pump,
The oil compression module,
a housing having an internal space containing the first operating oil;
a rotor eccentrically disposed in the internal space and axially connected to the braking gear; and
A vane disposed to be movable in the rotor toward the inner peripheral surface of the internal space and configured to compress the first operating oil according to the degree to which it moves toward the inner peripheral surface when the rotor rotates in the compression mode, Braking device for autonomous vehicles.
상기 피제동 기어는,
상기 제동 기어 보다 많은 기어이를 갖는 것인, 자율주행차용 제동 디바이스.
According to paragraph 1,
The braking gear is,
A braking device for an autonomous vehicle having more gear teeth than the braking gear.
상기 내부 공간 중 상기 로터가 차지하는 공간을 제외한 공간은,
상기 베인에 의해 상기 제1 작동 오일이 압축되어 상기 오일압축 저항을 발생시키는 압축 영역과, 상기 제1 작동 오일의 압축이 해제되는 해제 영역을 포함하는, 자율주행차용 제동 디바이스.
According to paragraph 1,
Among the internal spaces, the space excluding the space occupied by the rotor is,
A braking device for an autonomous vehicle, comprising a compression region in which the first operating oil is compressed by the vane to generate the oil compression resistance, and a release region in which the compression of the first operating oil is released.
상기 오일압축 모듈은,
상기 베인을 상기 내주면에서 멀어지는 방향으로 견인하여 상기 비압축 모드로 전환되게 하도록 형성되는 견인 유닛을 더 포함하는, 자율주행차용 제동 디바이스.
According to paragraph 1,
The oil compression module,
A braking device for an autonomous vehicle, further comprising a traction unit configured to traction the vane in a direction away from the inner peripheral surface to switch to the non-compression mode.
상기 견인 유닛은,
상기 베인을 상기 로터의 내부로 탄성적으로 후퇴시키는 인장 스프링을 포함하는, 자율주행차용 제동 디바이스.
According to clause 5,
The traction unit,
A braking device for an autonomous vehicle, comprising a tension spring that elastically retracts the vane into the interior of the rotor.
상기 오일압축 모듈은,
상기 내부 공간에 연통되어, 상기 제1 작동 오일을 순환시키도록 형성되는 순환 채널을 더 포함하는, 자율주행차용 제동 디바이스.
According to paragraph 1,
The oil compression module,
A braking device for an autonomous vehicle, further comprising a circulation channel communicated with the interior space and formed to circulate the first operating oil.
상기 오일압축 모듈은,
상기 순환 채널에 설치되어, 상기 순환 채널의 유동 단면적을 조정하도록 형성되는 조정 밸브를 더 포함하는, 자율주행차용 제동 디바이스.
In clause 7,
The oil compression module,
A braking device for an autonomous vehicle, further comprising an adjustment valve installed in the circulation channel and configured to adjust a cross-sectional flow area of the circulation channel.
상기 오일압축 모듈은,
상기 압축 모드로의 전환을 위해, 상기 유압 펌프에서 제공된 상기 제2 작동 오일을 상기 내주면을 향해 상기 베인을 가압하는 방향으로 안내하는 안내 채널을 더 포함하는, 자율주행차용 제동 디바이스.
According to paragraph 1,
The oil compression module,
For switching to the compression mode, the braking device for an autonomous vehicle further includes a guide channel that guides the second operating oil provided from the hydraulic pump in a direction to press the vane toward the inner peripheral surface.
상기 안내 채널은,
상기 로터의 중심에서 상기 베인이 상기 내주면을 향해 이동하는 방향을 따라 형성되는, 자율주행차용 제동 디바이스.According to clause 9,
The information channel is,
A braking device for an autonomous vehicle, which is formed along a direction in which the vane moves from the center of the rotor toward the inner peripheral surface.
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---|---|---|---|
KR1020230067331A KR102643012B1 (en) | 2023-05-25 | 2023-05-25 | Braking device for autonomous vehicle |
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2023
- 2023-05-25 KR KR1020230067331A patent/KR102643012B1/en active IP Right Grant
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