KR19980036547U - 휠 속도센서용 감지 슬릿이 형성된 브레이크 디스크 - Google Patents

Abstract

본 고안은 ABS(ANTI-BRAKE SYSTEM)에 필수적으로 사용되는 휠 속도센서의 센싱수단을 조립하기 용이하게 브레이크 디스크에 일체로 형성하도록 하는 휠 속도센서용 감지 슬릿이 형성된 브레이크 디스크에 관한 것으로서, 차축의 양 가장자리에 제동을 위한 브레이크 디스크가 설치되고 차량의 속도를 검지하기 위해 휠 속도센서를 구비함에 있어서, 상기 브레이크 디스크의 외주면 외측쪽에 일정 폭을 갖고 상기 브레이크 디스크의 최소 직경과 동일한 크기로 감지홈이 등간격으로 다수 형성된 로터를 일체로 형성하는 한편, 이와 대향되게 ECU와 전기적으로 연결된 전자픽업을 설치하여 된 것이다.

Description

휠 속도센서용 감지 슬릿이 형성된 브레이크 디스크

본 고안은 휠 속도센서용 감지 슬릿이 형성된 브레이크 디스크에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 ABS(ANTI-BRAKE SYSTEM)에 필수적으로 사용되는 휠 속도센서의 센싱수단을 조립하기 용이하게 브레이크 디스크에 일체로 형성하도록 하는 휠 속도센서용 감지 슬릿이 형성된 브레이크 디스크에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차의 고성능화에 따라 강력하고 안정된 브레이크 성능을 확보함과 동시에 어떠한 조건에도 충뷴한 제동력과 안정성을 보유하고 자동차를 정지시키는 것이 절실하게 요구되고 있다. 자동차를 정지시키기 위한 제동력은 타이어와 도로면 사이에 발생하는 마찰력에 의해 얻을 수 있는데 이 마찰력의 크기는 도로면의 상태와 타이어의 종류에 따라 크게 다르다.

눈길이나 비에 젖은 아스팔트 노면 등에서 급브레이크를 작동시키면 바퀴가 로크되어 조향을 하더라도 의도하는 방향으로 자동차가 진행되지 않고, 또한 제동 정지길이도 길어져 위험하다. 이와 같은 도로 상태에서 안정된 제동을 필요로 하는 것은 우선적으로 항공기가 착륙시 활주로의 상태에 관계없이 최적의 거리로 제동·정지시키는 장치(ABS)는 오래전부터 연구되어 실용화되고 있다.

자동차에 있어서도 오래전부터 ABS의 개발이 이루어져 왔다. 당초는 기계식제어에 의한 앤티로크 브레이크가 시도되었으나 성능적으로 불충분했다.

그러나, 그 성능을 더욱 향상시키고 실용화 영역으로 발을 내디딜 수 있게 된 것은 최근의 일렉트로닉스 기술의 도입에 의한 것이라고 해도 과언이 아니다.

1970년 초에 뒷바퀴만 제어하는 시스템이 실용화되었는데 앞바퀴의 제어가 없기 때문에 제동시의 조향이 효과적이지 못하고 아울러 가격이 너무 높아 거의 보급에는 이르지 못하였다.

그 후, 제어기술의 진보와 마이크로 컴퓨터의 도입에 의해 4륜제어가 가능하게 되어 부가가치를 더욱 높였고, 1980년 중반부터 안전함을 인식한 동시에 4륜 ABS의 시대로 돌입해 갔다.

우리나라에서는 1990년초부터 자동차에 설치되기 시작했다.

일반적으로 자동차는 제동시와 반대로 미끄러지기 쉬운 도로면에서 출발시와 급가속시에는 구동륜이 공전(슬립)하여 구동력을 활용할 수 없을 뿐 아니라 차체의 안정성이 결여되는 현상이 일어난다. 이 현상을 없애기 위해 ABS와 동일한 개념으로 2WD 차에는 구동륜이 과도한 슬립을 억제하여 자동차의 방향 안정성과 고동력을 확보하는 장치로서 전자제어에 의해 엔진 토크를 제어하거나 제동력을 가감하여 제어하는 트랙션 컨트롤이 실용화되고 있다. 또한, 4WD차는 2WD차와 비교하여 타이어 1륜당 담당 구동력이 1/2이 되고 과도한 슬립이 거의 없어지기 때문에 유리하다.

즉, ABS는 자동차 제동시에 각 차륜의 휠 실린더에 가해지는 제동유압을 감압 또는 증압하여 압력을 조절하므로 적당한 코너링 포스를 확보하여 조향성을 유지하면서 동시에 제동 정지 거리를 가장 짧게 되도록 마찰계수의 가장 큰 값을 얻을 수 있는 슬립률이 되도록 제어한다.

상기 ABS장치의 시스템 구성은, 휠 속도센서, ABS 액츄에이터, ECU로 이루어져 있다.

먼저, 휠 속도 센서는 좌우 전륜에 각 1개, 좌우 후륜에 각 1개씩 설치되어 각 차륜의 회전속도를 검출한다. 슬립률의 산출에는 차체의 속도와 차륜의 속도가 필요한데 차체의 속도 검출은 용이하지 않다. 따라서, 복수 이상의 차륜의 차륜속도로부터 차체의 속도를 추정 연산하는 방법이 채택되기 때문에 휠 속도센서의 역할은 중요하다. 휠 속도 센서는 전자픽업에 의한 회전센서가 일반적으로 사용되고 있다.

ABS 액츄에이터는 마스터 실린더와 휠 실린더와의 배관 도중에 설치되어 각 실린더로 브레이크 유압을 감압 또는 증압을 시켜 실시하여 제동력을 제어하는 것이다.

마지막으로, ECU는 휠 속도 센서로부터 차륜 속도 신호에 의해 차체 속도를 추측하고 아울러 각 차륜의 회전상황을 감시하여 도로면의 상태에 적합한 최적의 제동력을 얻을 수 있도록 브레이크 유압의 증압 또는 감압의 제어 지령을 ABS 액츄에이터로 보낸다. 또한, 시스템의 이상이 없는지 항상 감시한다.

도 1은 전자 픽업방식에 의한 차륜 회전속도 센서의 구조 및 원리를 도시한 것으로서, 자성체의 로터(2) 바깥둘레를 기어 모양으로 만든 자성체의 영구자석(3)과 마주보게 하여 설치한 다음 자석의 주위에 코일(4)을 감아둔다. 로터(2)가 회전하면 코일을 통과하는 자속의 크기가 변화되어 코일 양끝에는 교류전압이 발생된다. 이 교류전압의 주파수는 로터(2)의 속도에 비례하여 발생되므로 주파수를 계측함에 따라 회전속도를 검출할 수 있다.

픽업(코일과 자석; 1)에는 영구자석에서의 자속(磁束)을 로터(2)에 전달되도록 하는 요크(5)가 설치되어 있으며, 자속을 집중시켜 분해기능을 잘하기 위해서는 요크(5)의 선단형상에 여러 가지 연구가 필요하다. 바퀴의 회전속도 검출의 경우 로터(2)의 톱니수는 32∼98개가 일반적으로 선택된다.

한편, 종래의 휠 속도 센서를 차축에 구성한 것을 도시한 개략 측단면도인 도 2를 살펴보면, 차축(10)의 외주 일정 면에 로터(2)를 압입하여 고정한 다음 상기 차축(10)을 감싸고 있는 차축 하우징(12)에 상기 로터(2)와 맞대향되게 고정되어 있는 구조이다.

그러나, 이와 같은 종래의 구조에서는 상기 로터를 차축에 압입하여 된 구조이기 때문에 설치하기가 여간 힘들지 않았다.

이러한 조립상의 난해함으로 생산성 저하가 초래되거나 결합부품의 내구성 이 저하되는 치명적인 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 ABS(ANTI-BRAKE SYSTEM)에 필수적으로 사용되는 휠 속도센서의 센싱수단을 조립하기 용이하게 브레이크 디스크에 일체로 형성하도록 하는 휠 속도센서용 감지 슬릿이 형성된 브레이크 디스크를 제공함에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 고안은, 차축의 양 가장자리에 제동을 위한 브레이크 디스크가 설치되고 차량의 속도를 검지하기 위해 휠 속도센서를 구비함에 있어서,

상기 브레이크 디스크의 외주면 외측쪽에 일정 폭을 갖고 상기 브레이크 디스크의 최소 직경과 동일한 크기로 감지홈이 등간격으로 다수 형성된 로터를 일체로 형성하는 한편, 이와 대향되게 ECU와 전기적으로 연결된 전자픽업을 설치하여 된 특징을 갖는다.

도 1은 전자 픽업방식에 의한 차륜 회전속도 센서의 구조 및 원리를 도시한 개략 단면도 및 파형도.

도 2는 종래의 휠 속도센서를 적용한 상태를 도시한 측단면도.

도 3은 본 고안에 따른 휠 속도센서용 감지 슬릿이 형성된 브레이크 디스크 를 도시한 적용상태 단면도.

＊ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ＊

1: 전자픽업, 2: 로터,

2a: 감지홈, 3: 영구자석,

4: 코일, 5: 요크,

10: 차축, 12: 차축 하우징,

14: 브레이크 디스크,

이하, 본 고안의 일실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 고안에 따른 휠 속도센서용 감지 슬릿이 형성된 브레이크 디스크를 도시한 적용상태 단면도이다.

본 고안의 구성은, 차축(10)의 양 가장자리에 제동을 위한 브레이크 디스크(14)가 설치되고 차량의 속도를 검지하기 위해 휠 속도센서를 구비함에 있어서,

상기 브레이크 디스크(14)의 외주면 외측쪽에 일정 폭을 갖고 상기 브레이크 디스크(14)의 최소 직경과 동일한 크기로 감지홈(2a)이 등간격으로 다수 형성된 로터(2)를 일체로 형성하는 한편, 이와 대향되게 ECU와 전기적으로 연결된 전자픽업(1)을 설치하여 된 것이다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.

상기 로터(2)의 형성은 브레이크 디스크(14)의 성형시 동시에 프레스 또는 주물공정을 거쳐 성형되고 이와 수직 대향되게 전자픽업(1)을 캘리퍼 브레이크 유니트의 일측에 볼팅 고정하면 된다.

상기 전자픽업(1)이 로터(2)에서 감지하게 되는 것은 종래와 같고 앞서 기술되어 있기 때문에 생략하기로 한다.

따라서, 이와 같은 본 고안을 실차에 적용하게 되면, 자성체인 로터를 차축에 별도로 고정할 필요없이 브레이크 디스크를 성형할 때 함께 형성되기 때문에 불필요한 공정이 줄어들게 되어 생산성 향상은 물론 작업이 단순하게 되어 작업능률이 상승되는 매우 유용한 효과가 발생되는 것이다.

Claims (1)

1. 차축(10)의 양 가장자리에 제동을 위한 브레이크 디스크(14)가 설치되고 차량의 속도를 검지하기 위해 휠 속도센서를 구비함에 있어서,

   상기 브레이크 디스크(14)의 외주면 외측쪽에 일정 폭을 갖고 상기 브레이크 디스크(14)의 최소 직경과 동일한 크기로 감지홈(2a)이 등간격으로 다수 형성된 로터(2)를 일체로 형성하는 한편, 이와 대향되게 ECU와 전기적으로 연결된 전자픽업(1)을 설치하여 된 것을 특징으로 하는 휠 속도센서용 슬릿이 형성된 브레이크 디스크.