KR19990019129U - 보조브레이크장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동차의 제동장치에 관한 것이며, 특히는 유압계통의 고장으로 인하여 주브레이크(푸트브레이크)장치가 작동되지 않을 때 자동차를 안전하게 감속 및 정차시킬 수 있도록 형성된 보조브레이크장치에 관한 것이다.

본 고안은 일극에 전원(20)이 연결되어 주차브레이크장치의 유압계통에 설치되며 주브레이크장치의 유압이 정상일 때는 오프(off) 비정상일 때는 온(on)이 되도록 형성된 유압감지스위치(21), 상기 유압감지스위치(21)의 타극에 연결되어 브레이크페달의 회동에 따라 저항을 발생시키는 저항체(23), 상기 저항체(23) 및 일극에 전원(20)이 연결되어 브레이크페달의 회동에 따라 온/오프 되도록 형성된 브레이크스위치(22)가 연결된 릴레이스위치(24) 및, 상기 릴레이스위치(24)에 연결된 브레이크램프(25) 및 브레이크 드럼의 내부에 설치된 브레이크슈(40)를 작동하도록 형성된 브레이크슈 작동수단(30)을 구성함으로써, 주브레이크장치의 유압계통에 고장이 발생하여 주브레이크장치가 작동하지 않을 때 자동차를 안전하게 감속 및 정차시킬 수 있는 보조브레이크장치를 제공할 수 있게 된다.

Description

보조브레이크장치(subsidiary brake apparatus)

본 고안은 자동차의 제동장치에 관한 것이며, 특히는 유압계통의 고장으로 인하여 주브레이크(푸트브레이크)장치가 작동되지 않을 때 자동차를 안전하게 감속 및 정차시킬 수 있도록 형성된 보조브레이크장치에 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 하는 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 핸드브레이크(hand brake)라고도 불린다.

브레이크는 작동방식에 따라 다시 로드나 와이어를 이용하는 기계식과 유압을 이용하는 유압식이 있으며, 일반적으로 푸트브레이크는 유압식이고 주차브레이크는 기계식이다.

유압브레이크는 그 형식에 따라 드럼식 브레이크와 디스크식 브레이크가 주로 사용되고 있으며, 디스크식 브레이크는 바퀴와 함께 회전하는 브레이크 디스크의 양측에서 제동패드를 유압에 의하여 눌러서 제동하도록 되어 있으며, 이와 같은 형식을 캘리퍼형(caliper type brake)이라고 부르기도 한다.

한편, 드럼식 브레이크는 휠 실린더, 브레이크 슈, 백플레이트 및 브레이크 드럼으로 구성되며 브레이크 드럼의 원주내측면을 향하여 양측으로 설치된 브레이크 슈를 휠 실린더로 가압하여 브레이크의 제동작용이 이루어지게 된다.

도 1에는 일반적인 유압브레이크시스템을 나타낸 구성도가 도시되어 있다. 도시의 편의상 전륜과 후륜의 일측의 휠만을 도시하였다.

도시된 바와 같이, 브레이크페달(1)을 작동시키면 페달아암(1a)에 연결된 푸시로드(1b)에 의해 마스터 실린더(2)내의 피스톤(2a)이 전진하여 실린더(2)내의 브레이크 오일을 압축하므로써 전,후륜측의 브레이크 라인(3,4)을 통해 브레이크 오일을 압축하게 되며, 브레이크 라인(3,4)의 종단과 연통된 캘리퍼(전륜측)나 브레이크 슈(후륜측)의 휠 실린더(6,8)로 고압의 브레이크 오일을 공급하여 라이닝이나 패드를 브레이크 드럼(10, 내부확장식)이나 디스크(캘리퍼식, 전륜측)에 압착하여 마찰에 의한 제동이 이루어지게 된다.

또한, 브레이크페달을 해방시키면 압축되었던 브레이크 오일이 마스터 실린더(2)로 복귀하며 브레이크가 해제되게 된다.

그런데, 상기와 같이 구성된 주브레이크(푸트브레이크)장치는 브레이크 오일이 충전되어 있는 유압계통에서 브레이크 오일이 누유될 경우 브레이크 페달의 조작에도 불구하고 제동력을 얻을수가 없어 대형사고의 우려가 있는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 본 고안의 목적은 유압계통의 고장으로 인하여 주브레이크(푸트브레이크)장치가 작동되지 않을 때 자동차를 안전하게 감속 및 정차시킬 수 있도록 형성된 보조브레이크장치를 제공하는 것이다.

도 1은 일반적인 유압브레이크시스템을 나타낸 구성도이다.

도 2는 본 고안의 보조브레이크장치를 나타낸 구성도이다.

<도면에 사용된 주요부호의 설명>

20 : 전원 21 : 유압감지스위치

22 : 브레이크스위치 23 : 저항체

24 : 릴레이스위치 25 : 브레이크램프

26 : 연결로드 30 : 브레이크슈 작동수단

31 : 전자석 32 : 실린더

33 : 피스톤 34 : 피스톤로드

35 : 리턴스프링

이러한 목적을 달성하기 위해, 본 고안은 일극에 전원이 연결되어 주차브레이크장치의 유압계통에 설치되며 주브레이크장치의 유압이 정상일 때는 오프(off) 비정상일 때는 온(on)이 되도록 형성된 유압감지스위치, 상기 유압감지스위치의 타극에 연결되어 브레이크페달의 회동에 따라 저항을 발생시키는 저항체, 상기 저항체 및 일극에 전원이 연결되어 브레이크페달의 회동에 따라 온/오프 되도록 형성된 브레이크스위치가 연결된 릴레이스위치 및, 상기 릴레이스위치에 연결된 브레이크램프 및 브레이크 드럼의 내부에 설치된 브레이크슈를 작동하도록 형성된 브레이크슈 작동수단으로 구성된 보조브레이크장치를 제공한다.

또한, 본 고안의 브레이크슈 작동수단은 릴레이스위치와 연결된 전자석, 상기 전자석을 중앙부에 수용하고 양단에 통공이 형성된 실린더, 상기 실린더의 내부에 설치된 전자석을 중심으로 양측에 설치된 한쌍의 피스톤, 상기 피스톤에 결합되어 상기 실린더의 통공을 통해 브레이크슈의 종단과 연결되는 피스톤로드 및, 상기 실린더의 통공이 형성된 측면과 피스톤 사이에 설치되어 피스톤로드를 수용한 리턴스프링으로 구성되는 것을 특징으로 하는 보조브레이크장치를 제공한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 고안의 보조브레이크장치에 대한 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2에는 본 고안의 보조브레이크장치를 나타낸 구성도가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 본 고안의 보조브레이크장치는 전원(20), 상기 전원(20)에 연결된 유압감지스위치(21) 및 브레이크스위치(22), 상기 유압감지스위치(21)에 연결된 저항체(23), 상기 저항체(23) 및 브레이크스위치(22)에 연결된 릴레이스위치(24), 상기 릴레이스위치(24)에 연결된 브레이크램프(25) 및 브레이크슈 작동수단(30)으로 구성된다.

상기 전원(20)은 엔진룸에 설치된 배터리로서 상기 배터리에는 유압감지스위치(21) 및 브레이크스위치(22)가 연결된다.

상기 유압감지스위치(21)는 주브레이크장치의 유압계통을 구성하는 마스터실린더의 외부에 설치된다. 그리고, 상기 유압감지스위치(21)는 주브레이크장치의 유압계통이 정상일 경우, 상기 유압감지스위치(21)는 오프(off)가 되고, 유압계통에 누유가 발생하여 브레이크가 정상적으로 작동하지 않을 경우에는 상기 유압감지스위치(21)는 온(on)되도록 형성되어 있다. 그래서, 만약 상기 유압감지스위치(21)가 유압계통의 고장으로 온(on)되면 전원(20)은 저항체(23)로 인가된다.

상기 저항체(23)는 도2에 도시된 바와 같이, 브레이크페달 아암(1a)에 연결로드(26)로 연결되어 있다. 그래서, 상기 저항체(23)는 브레이크페달의 회동하는 양에 따라 저항의 양이 결정된다. 즉, 브레이크페달이 적게 회전하여 연결로드가 상기 저항체(23)의 내부로 적게 들어가면 많은 양의 저항이 발생하고, 브레이크페달을 많이 회전시켜 연결로드가 상기 저항체(23)의 내부로 많이 들어가게 되면 적은 양의 저항이 발생한다. 그래서, 상기 저항체로 유입되었다가 유출되는 전압의 세기는 브레이크페달의 회전각에 비례한다. 즉, 브레이크페달의 회전각이 커서 적은 저항이 발생할 경우 저항체의 외부로 유출되는 전압은 높을 것이며, 브레이크페달의 회전각이 적어 많은 저항이 발생할 경우 저항체(23)의 외부로 유출되는 전압은 낮을 것이다. 이러한 상기 저항체(23)에서 유출되는 전압은 릴레이스위치(24)로 인가된다.

또한, 상기 전원(20)에 연결된 브레이크스위치(22)는 브레이크페달에 조작력을 가하여 회전시키면 온(on)되도록 형성되며, 브레이크페달에서 조작력을 제거하면 오프(off)되도록 형성되어 있다. 상기 브레이크스위치(22)가 브레이크페달의 작동에 의해 온(on)되면 전원(20)은 릴레이스위치(24)로 인가된다.

상기 릴레이스위치(24)에는 전술한 바와 같이, 브레이크스위치(24)로부터 인가되는 전원(20)과 저항체(23)에서 인가되는 전원(20)이 유입된다. 그래서, 도2에 도시된 바와 같이, 브레이크스위치(22)로부터 인가되는 전원(20)이 릴레이스위치(24)로 유입되면, 저항체(23)에서 인가되는 전원이 브레이크슈 작동수단(30)으로 인가되도록 상기 릴레이스위치(24)은 온(on)된다.

상기 브레이크스위치(22)에서 인가된 전원은 릴레이스위치(24)를 지나 자동차의 후부에 설치된 브레이크램프(25)로 인가되어 불을 밝히고, 저항체(23)에서 인가된 전원은 릴레이스위치(24)의 작동에 의해 브레이크슈 작동수단(30)으로 인가된다.

상기 브레이크슈 작동수단(30)은 전자석(31), 실린더(32), 상기 실린더(32)의 내부에 수용된 한쌍의 피스톤(33) 및 피스톤로드(34) 및, 리턴스프링(35)으로 구성된다.

상기 전자석(31)은 전술한 릴레이스위치(24)로부터 인가되는 전원에 의해 작동하며, 실린더(32)의 내부에 수용되어 있다.

상기 실린더(32)는 양단에 통공이 형성되며, 전술한 바와 같이, 상기 실린더(32)의 중앙부에 전자석(31)이 고정되어 있다. 그리고, 상기 실린더(32)의 내부에는 전자석(31)을 중심으로 양측에 각각 피스톤로드(34)를 구비한 한쌍의 피스톤(33)이 형성되어 있다. 상기 피스톤로드(34)는 실린더(32)의 양단에 형성되어 있는 통공을 통해 브레이크슈의 종단에 설치된다.

이어 상기와 같이 구성된 본 고안의 보조브레이크장치에 대한 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 2에 도시된 바와 같이, 차량 주행중 주브레이크장치의 유압계통에 충전된 브레이크 오일이 누유되어 유압계통의 압력이 비정상적일 때, 브레이크페달을 작동하게 되면 마스터실린더의 외부에 설치된 유압감지스위치(21)는 유압계통의 압력이 비정상적임을 감지하여 스위치를 온(on)시키고, 브레이크페달에 설치된 브레이크스위치(22)도 브레이크페달의 작동에 따라 온(on)되어 전원은 릴레이스위치(24)를 통해 자공차의 후부에 설치된 브레이크램프(25)를 점등하게 된다. 그리고, 상기 유압감지스위치(21)의 온(on)에 의해서 전원은 저항체(23)로 유입되고, 상기 저항체(23)에서는 브레이크페달의 회동에 따라 연결로드(26)는 상기 저항체(23)의 내부로 들어가면서 저항을 점점 적게 발생시킨다. 그래서, 상기 저항체(23)는 브레이크페달이 처음 작동할 때는 많은 저항을 발생키시다가 브레이크페달의 회전각이 커지면 적은 양의 저항을 발생시키게 된다. 이러한 저항체(23)를 통해 외부로 인가되는 전압는 릴레이스위치(24)로 유입된다. 상기 저항체(23)에서 릴레이스위치(24)로 전압이 유입되면 브레이크스위치(22)에서 인가된 전압에 의해 릴레이스위치(24)가 온(on)되어 저항체(23)로부터 유입된 전압을 브레이크슈 작동수단(30)으로 인가하게 된다. 상기 전압이 브레이크슈 작동수단(30)의 전자석(31)에 인가되면, 상기 전자석(31)이 작동하여 상기 전자석(31)의 양쪽에 설치된 피스톤(33)을 외측방향으로 밀게되고, 상기 피스톤(33)이 외측으로 이동하게 되면, 상기 피스톤(33)에 연결된 피스톤 로드(34)는 브레이크 슈(40)를 확장시켜 브레이크 드럼의 마찰면에 밀착시켜 제동력을 얻게 된다.

또한, 제동력을 얻은다음 다시 주행하기 위해 브레이크페달에 가했던 조작력을 제거하면, 브레이크페달은 원래의 상태로 복귀하면서 브레이크스위치(22)를 오프(off)시키게 된다. 상기 브레이크스위치(22)가 오프(off)되면, 도 2에 도시된 바와 같이, 릴레이스위치(24)가 오프(off)되어 저항체(23)로부터 인가되는 전압이 브레이크슈 작동수단(30)으로 인가되지 않게 된다. 그래서, 상기 브레이크슈 작동수단(30)의 전자석(31)은 작동하지 않으며 리턴스프링(35)에 의해서 브레이크슈(40)를 확장하고 있던 피스톤로드(34)를 포함하고 있는 피스톤(33)이 전자석(31)의 방향으로 이동하여 제동효과가 해제된다.

이에따라, 본 고안은 일극에 전원(20)이 연결되어 주차브레이크장치의 유압계통에 설치되며 주브레이크장치의 유압이 정상일 때는 오프(off) 비정상일 때는 온(on)이 되도록 형성된 유압감지스위치(21), 상기 유압감지스위치(21)의 타극에 연결되어 브레이크페달의 회동에 따라 저항을 발생시키는 저항체(23), 상기 저항체(23) 및 일극에 전원(20)이 연결되어 브레이크페달의 회동에 따라 온/오프 되도록 형성된 브레이크스위치(22)가 연결된 릴레이스위치(24) 및, 상기 릴레이스위치(24)에 연결된 브레이크램프(25) 및 브레이크 드럼의 내부에 설치된 브레이크슈(40)를 작동하도록 형성된 브레이크슈 작동수단(30)을 구성함으로써, 주브레이크장치의 유압계통에 고장이 발생하여 주브레이크장치가 작동하지 않을 때 자동차를 안전하게 감속 및 정차시킬 수 있는 보조브레이크장치를 제공할 수 있게 된다.

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

Claims (2)

1. 일극에 전원이 연결되어 주차브레이크장치의 유압계통에 설치되며 주브레이크장치의 유압이 정상일 때는 오프(off) 비정상일 때는 온(on)이 되도록 형성된 유압감지스위치, 상기 유압감지스위치의 타극에 연결되어 브레이크페달의 회동에 따라 저항을 발생시키는 저항체, 상기 저항체 및 일극에 전원이 연결되어 브레이크페달의 회동에 따라 온/오프 되도록 형성된 브레이크스위치가 연결된 릴레이스위치 및, 상기 릴레이스위치에 연결된 브레이크램프 및 브레이크 드럼의 내부에 설치된 브레이크슈를 작동하도록 형성된 브레이크슈 작동수단으로 구성된 보조브레이크장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 브레이크슈 작동수단은 릴레이스위치와 연결된 전자석, 상기 전자석을 중앙부에 수용하고 양단에 통공이 형성된 실린더, 상기 실린더의 내부에 설치된 전자석을 중심으로 양측에 설치된 한쌍의 피스톤, 상기 피스톤에 결합되어 상기 실린더의 통공을 통해 브레이크슈의 종단과 연결되는 피스톤로드 및, 상기 실린더의 통공이 형성된 측면과 피스톤 사이에 설치되어 피스톤로드를 수용한 리턴스프링으로 구성되는 것을 특징으로 하는 보조브레이크장치.