KR19980054155A - 엔진 브레이크 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내리막길에서 자동으로 엔진의 부하를 증가시켜 엔진 브레이크를 작동하기 위한 엔진 브레이크 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 엔진 브레이크 장치는 제어부(20)에 의해 작동하는 작동실린더(30)와 작동실린더(30)의 푸시로드(34)의 선단에 일단이 힌지결합되며 중앙이 회전이 자유롭게 힌지부(39a)로 고정된 회동레버(39), 회동레버(39)의 타단에 결합된 푸시로드(37)를 구비한 마스터실린더(36), 마스터실린더(36)에 의해 작동하는 릴리즈실린더(40), 릴리즈실린더(40)의 작동로드(43)에 일단이 연결되고 중앙이 힌지부(57)로 힌지고정된 클러치 릴리즈 포크(56), 클러치 릴리즈 포크(56)의 타단에 결합된 클러치(50), 클러치(50)와 연결된 부하장치(60)로 구성되어 있다. 본 발명에 따른 제어부(20)는 페달스위치(21), 휠블록킹 감지센서(23), 차속센서(22)로부터 주행 및 제동상태에 대한 정보를 받아 작동실린더(30)를 작동하여 마스터실린더(36)와 릴리즈실린더(40)를 차례로 구동하여 엔진(10)과 부하장치(60)를 연결하여 엔진(10)의 부하를 증가시켜 엔진 브레이크가 작동하게 된다.

따라서, 차량이 과속중이거나 휠에 블록킹을 발생할 때 본 발명에 따른 엔진 브레이크 장치를 작동시켜 제동거리를 단축할 수 있으므로, 차량의 안정성 향상에 기여할 수 있다.

Description

엔진 브레이크 장치

본 발명의 자동차의 엔진 브레이크 장치에 관한 것이며, 특히는 과속시나 휠 블록킹시 엔진의 부하를 증가시켜 엔진 브레이크를 작동하기 위한 엔진 브레이크 장치에 관한 것이다.

제동장치(brake system)는 주행하는 자동차를 감속 또는 정지시킴과 동시에 주차상태를 유지하기 위해 사용하는 중요한 장치이며, 일반적으로 마찰력을 이용하여 자동차의 운동에너지를 열에너지로 바꾸어, 그것을 대기속으로 방출시켜 제동작용을 행하는 마찰식 브레이크가 사용되고 있다.

또한, 제동장치에는 여러형식이 사용되고 있으며, 사용상태에 따라 주행시 제동하기 위한 주브레이크와 주차시 사용하는 주차브레이크가 있다. 주브레이크는 운전자의 발로 조작하므로 푸트브레이크(foot brake)라고 불리며, 주차브레이크는 주로 손으로 조작하기 때문에 핸드브레이크라고도 불린다.

한편, 대형차량 등은 고속주행시 상기한 주브레이크만으로는 제동력이 부족하므로 감속브레이크인 라타더를 설치하여 주제동 브레이크의 부하를 감소시켜 주는 제 3의 브레이크를 채용하고 있다.

이러한 리타더는 마찰브레이크가 마찰부(브레이크 슈와 드럼 등)의 마멸을 통해서 제동을 하는데 반하여 마멸없이 제동에너지를 열에너지로 변환시킨다.

또한, 리타더는 자동차의 주행중에만 작동하며, 배기브레이크, 와전류 감속브레이크, 하이드롤릭 감속 브레이크, 공기저항 감속 브레이크 등으로 구분된다.

한편, 제동중 브레이크의 과도한 작동으로 휠에 블록킹이 발생하면 조향이나 직진성에 위협을 받으므로 사고의 위험이 있게 된다.

따라서, 제동시 차륜의 블록킹을 방지하기 위해 제동력제어 시스템인 ABS(Anti-Blocking System)가 사용된다.

그러나, 종래의 엔진 브레이크는 일반적으로 운전자에 의해 선택레버나 스위치로 선택적으로 작동하도록 구성되어 있으며, 종래의 엔진 브레이크는 배기압이나 흡기제어를 통한 출력제어 방식을 사용하고 있으며 제동력 제어를 위해서는 별도의 제어장치를 사용하므로 장치가 복잡하고 고가라는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 제동거리를 축소하기 위한 엔진 브레이크 장치를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 엔진 브레이크 장치의 전체적인 구성을 도시하는 구성도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 엔진11 : 풀리

15 : 벨트20 : 제어부

21 : 페달 스위치22 : 차속센서

23 : 휠 블록킹 센서30 : 작동실린더

36 : 마스터실린더40 : 릴리즈 실린더

43 : 작동로드50 : 클러치

51 : 클러치 풀리52 : 연결샤프트

53 : 마찰판56 : 클러치 릴리즈 포크

57 : 힌지부60 : 부하수단

이러한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 제어부에 의해 온/오프되는 릴레이, 릴레이에 의해 작동되는 콘트롤스위치, 콘트롤스위치에 의해 정,역방향으로 회전하며 구동축 선단에 피니언이 설치된 모터, 피니언과 맞물리는 랙기어, 일단이 랙기어와 연결되는 작동로드, 작동로드의 선단에 일단이 힌지결합되며 중앙이 힌지부로 힌지고정된 클러치 릴리즈 포크, 클러치 릴리즈 포크의 타단에 설치된 클러치, 및 클러치와 연결된 부하수단으로 구성된 엔진 브레이크 장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 제어부가 휠의 블록킹을 감지하는 휠 블록킹 센서, 차량의 속도를 감지하는 속도센서, 및 브레이크 페달 스위치의 신호에 의해 일정한 속도와 휠의 블록킹상태에서 릴레이를 온하도록 구성된 엔진 브레이크 장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 엔진의 풀리와 벨트로 연결된 클러치 풀리, 클러치 풀리에 회전이 자유롭게 설치된 샤프트, 샤프트의 선단에 스플라인 결합된 마찰판, 클러치 릴리즈 포크와 연결되며 마찰판을 압축하기 위한 탄성수단으로 구성되는 엔진 브레이크 장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 부하수단이 하우징의 원주방향을 따라 내외로 설치된 마찰부재와 마찰부재 사이에 압입된 볼로 구성되는 것을 특징으로 하는 엔진 브레이크 장치를 제공한다.

상술한 바와 같이 구성된 엔진 브레이크 장치를 사용하므로써, 급제동시 제동거리를 축소하여 안전사고를 방지할 수 있게 된다. 또한, 주브레이크의 부하를 경감시켜, 주브레이크의 과도한 마모나 손상을 방지하여 브레이크 시스템의 수명연장에 기여할 수 있다.

이하, 첨부도면을 참조하여, 본 발명에 따른 엔진 브레이크 장치에 대해 보다 상세히 설명한다.

도 2에 본 발명에 따른 엔진 브레이크 장치의 구성이 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 엔진 브레이크 장치는 제어부(ECU,20)에 의해 작동하는 작동실린더(30)와 작동실린더(30)의 푸시로드(34)의 선단에 일단이 힌지결합되며 중앙이 회전이 자유롭게 힌지부(39a)로 고정된 회동레버(39), 회동레버(39)의 타단에 결합된 푸시로드(37)를 구비한 마스터실린더(36), 마스터실린더(36)에 의해 작동하는 릴리즈실린더(40), 릴리즈실린더(40)의 푸시로드(43)에 일단이 연결되고 중앙이 힌지부(57)로 힌지고정된 클러치 릴리즈 포크(56), 클러치 릴리즈 포크(56)의 타단에 결합된 클러치(50), 클러치(50)와 연결된 부하장치(60)로 구성되어 있다.

본 발명에 따른 작동실린더(30)와 릴리즈실린더(40)는 다양한 형태로 구성할 수 있을 것이나, 도시된 바와 같이, 작동실린더(30)는 전자석(31)과 피스톤(33) 사이에 압축스프링(32)을 설치하여 구성할 수 있으며, 피스톤(33)에는 구동로드(34)를 형성하여 선단을 요크(35)를 사용하여 회동레버(39)와 체결하여 구성할 수 있다. 따라서, 제어부(20)가 작동실린더(30)의 전자석(31)에 전원을 인가하면 전자석(31)이 피스톤(33)을 당겨 회동레버(39)를 회전시키게 되며, 전원이 차단되면 스프링(32)의 복원력에 의해 원위치로 복귀하게 된다.

릴리즈실린더(40)도 도시한 바와 같이 피스톤(41)에 작동로드(43)를 형성하고, 피스톤(41)의 작동로드(43) 주위에 압축스프링(42)을 설치하여 마스터실린더(50)로부터 작동유가 압축되어 유압이 작용하면 피스톤(41)이 스프링(42)을 압축하여 전진하였다가, 유압이 해제되면 스프링(42)의 복원력에 의해 리턴하도록 구성할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 클러치(50)는 엔진(10)의 크랭크샤프트 종단에 설치되어 크랭크샤프트와 함께 회전하는 구동풀리(11)와 벨트(15)로 연결된 클러치 풀리(51), 클러치 풀리(51)에 회전이 자유롭게 설치되며 타단에 이후 설명할 부하수단(60)이 설치될 샤프트(52), 샤프트(52)의 선단에 전, 후로 이동이 자유롭게 스플라인 결합될 마찰판(53), 마찰판(53)과 이격되어 전, 후로 이동이 자유롭게 설치되는 베어링(54), 베어링(54)의 전방에 설치되어 마찰판(53)을 향하게 설치되는 다이어프램(55) 등의 탄성수단, 일단이 랙기어(35)와 연결된 작동로드(36)에 연결되고 타단은 베어링(54)에 연결된 클러치 릴리즈 포크(56)로 구성된다. 탄성수단으로는 도시된 다이어프램 외에도 레버와 코일스프링 혹은 원판스프링 등을 사용하여 구성할 수 있다. 한편, 릴리즈 포크(56)의 리턴을 위해 리턴스프링(58)을 설치한다.

한편, 본 발명에 따른 부하수단(60)은 샤프트(52)의 종단에 설치되며 엔진(10)의 풀리(11)에 연결되어 샤프트(52)에 부하를 제공하기 위한 다양한 구성을 사용할 수 있을 것이며 다수의 마찰판을 구비한 마찰수단을 사용할 수 있을 것이다.

도면은 하우징(64)의 원주방향을 따라 내외로 마찰부재(61, 62)를 설치하고 볼(63)을 마찰부재(61, 62) 사이에 억지끼워맞춤으로 압입하여 마찰을 크게 한 형태의 베어링타입의 부하수단을 예시하였으나, 본 발명에 따른 부하수단(60)은 이에 한정되는 것은 아니다.

한편, 작동로드(33)와 클러치 릴리즈 포크(56)의 연결은 일단에 숫나사가 형성된 작동로드(43)와 클러치 릴리즈 포크(56)의 종단에 요크(45)를 통해 회전이 자유롭게 연결된 고정용 바아(46)를 턴버클(44)로 연결하여, 작동로드(43)의 길이를 조절할 수 있도록 하는 것이 편리하다.

본 발명에 따른 엔진 브레이크 장치는 제어부(20)에 의해 작동실린더(30)의 전자석(31)에 전류가 인가되면, 구동로드(34)가 후퇴하여 회동레버(39)를 시계반대방향으로 회전시키고, 이에 의해 마스터실린더(36)의 작동유가 압축되어 릴리즈실린더(40)에 유압을 공급하여 작동로드(43)를 전진시켜 클러치 릴리즈 포크(56)를 도면상 시계방향으로 회전시키면, 클러치(50)가 연결되어 부하수단(60)과 엔진(10)의 크랭크축에 연결된 구동풀리(11)를 연결하여 엔진(10)에 작용하는 부하를 증가시키도록 구성되어 있다.

또한, 주행시에는 작동실린더(30)의 구동로드(34)가 리턴스프링(32)에 의해 전진하여 마스터실린더(50)에 의한 유압을 제거하며 릴리즈실린더(40)의 작동로드(43)가 후퇴하여 클러치 릴리즈 포크(56)를 도면상 시계반대방향으로 회전시키면, 클러치(50)가 분리되어 부하수단(60)과 엔진(10)의 풀리(11)간의 연결이 해제되며, 이에 따라 클러치(50)의 마찰판(53)이 클러치 풀리(51)로부터 분리되므로 클러치 풀리(51)의 회전은 부하수단(60)으로 전달되지 않고, 크랭크샤프트의 풀리(11)와 벨트(12)로 연결된 클러치 풀리(51)만이 회전하게 된다.

한편, 본 발명에 따른 제어부(20)는 브레이크 페달의 회전반경내에 설치되어 브레이크 페달의 작동여부를 신호하는 브레이크페달 스위치(21), 차량의 속도를 감지하는 속도센서(22), 및 휠의 블록킹을 감지하기 위한 블록킹감지센서(23)로부터 각기 신호를 받도록 구성되며, 페달 스위치(21)로부터의 브레이크 작동여부에 대한 신호, 휠블록킹감지센서(23)로부터 휠의 블록킹에 대한 신호, 속도센서(21)로부터의 차량의 속도 신호에 따라 제어부(20)에서 차량의 속도가 일정속도(예컨대, 40Km/h) 이상이거나 휠이 블록킹된 경우 엔진 브레이크를 자동으로 작동하게 된다.

상술한 바와 같이 구성된 엔진 브레이크 장치를 사용하므로써, 급제동시 제동거리를 축소하여 안전사고를 방지할 수 있게 된다. 또한, 주브레이크의 부하를 경감시켜, 주브레이크의 과도한 마모나 손상을 방지하여 브레이크 시스템의 수명연장에 기여할 수 있다.

이상에서 본 발명의 구체적인 일 실시예를 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 이 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

Claims (4)

1. 제어부에 의해 작동하는 작동실린더와 작동실린더의 푸시로드의 선단에 일단이 힌지결합되며 중앙이 호전이 자유롭게 힌지부로 고정횐 회동레버, 회동레버의 타단에 결합된 푸시로드를 구비한 마스터실린더, 마스터실린더에 의해 작동하는 푸시로드를 구비한 릴리즈실린더, 릴리즈실린더의 푸시로드에 일단이 힌지결합되고 중앙이 힌지부로 힌지고정된 클러치 릴리즈 포크, 클러치 릴리즈 포크의 타단에 설치된 클러치, 및 클러치와 연결된 부하수단으로 구성된 엔진 브레이크 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부가 휠의 블록킹을 감지하는 휠 블록킹 센서, 차량의 속도를 감지하는 속도센서, 및 브레이크 페달 스위치의 신호에 의해 일정한 속도와 휠의 블록킹상태에서 콘트롤스위치를 작동하도록 구성된 것을 특징으로 하는 엔진 브레이크 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 클러치가 엔진의 풀리와 벨트로 연결된 클러치 풀리, 클러치 풀리에 회전이 자유롭게 설치된 샤프트, 샤프트의 선단에 스플라인 결합된 마찰판, 클러치 릴리즈 포크와 연결되며 마찰판을 압축하기 위한 탄성수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 엔진 브레이크 장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 부하수단이 하우징의 원주방향을 따라 내외로 설치된 마찰부재와 마찰부재 사이에 압입된 볼로 구성되는 것을 특징으로 하는 엔진 브레이크 장치.