KR19990027135U - 자동차의 제동장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 주차 브레이크 작동시 자동차의 밀림을 방지하기 위한 자동차의 제동장치에 관한 것으로, 전원을 공급하는 전원부(1)와, 주차 브레이크 작동시 작동되었는지를 검출하는 브레이크 검출부(2)와, 자동차의 바퀴가 회전하는지를 검출하는 회전검출부(3)와, 상기 회전검출부(3)로부터 검출된 신호를 전압으로 변환하는 F/A변환기(4)와, 상기 브레이크 검출부(2) 및 F/A변환기(4)로부터 출력된 신호를 입력으로 하며 상기 신호를 기초로 하여 브레이크 제어신호를 출력하는 제어부(5)와, 상기 제어부(5)로부터 출력된 브레이크 제어신호에 의해 작동하는 브레이크 작동부(6)로 이루어져서 주차 브레이크 작동시 작동되었는지를 검출한 신호와, 이때, 바퀴의 회전을 검출하여 검출된 신호에 의해 구동모터(M)를 구동시켜 바퀴의 회전을 제동함으로써 경사진 곳에서의 주차시 혹은 정차시 자동차의 밀림을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

자동차의 제동장치(BRAKE SYSTEM FOR AN AUTOMOBILE)

본 고안은 자동차에 관한 것으로서, 특히 주차 브레이크 작동시 경사진 곳에서 전후 방향으로 자동차의 밀림을 방지하기 위한 자동차의 제동장치에 관한 것이다.

자동차가 주행하고 있을 때 동력의 전달을 차단하여도 자동차는 정지하지 않고 관성에 의하여 어느 정도 주행을 계속하게 된다. 따라서 자동차의 속도를 감속시키거나 정지시킬 때에는 그 관성에너지를 흡수하는 장치가 필요하며 정차중인 자동차가 스스로 움직이지 않도록 하기 위한 장치가 제동장치이다.

브레이크는 마찰작용에 의하여 운동에너지를 열에너지로 바꾸어 그 마찰력을 방산하여 제동하는 마찰식 브레이크가 사용된다. 제동장치는 자동차의 안전운행을 하기 위하여 다음과 같은 요건을 갖추어야 한다. 첫째, 최고속도와 차량 중량에 대하여 충분한 제동작용을 하며 작동이 확실해야하고, 둘째, 신뢰성이 높고 내구력이 커야하고, 셋째, 조작이 간단하고 운전자에게 피로감을 주지 않아야 하고, 마지막으로, 브레이크를 작동시키지 않을 때에는 각 바퀴의 회전이 전혀 방해되지 않아야 한다.

일반적으로 자동차의 동력전달장치는 기관에서 발생한 동력을 구동바퀴까지 전달하는 일련의 장치를 말하며 클러치, 변속기, 추진축, 종감속기어, 차축 등으로 구성되어 있다. 상기 변속기는 주행상태(출발, 등판, 평탄로 주행 등)에 알맞도록 기어의 물림을 변경시키고, 전진과 후진을 하기 위한 장치이며 그 종류에 따라 수동변속기, 자동변속기, 무단변속기 등으로 구분할 수 있다.

자동변속기는 클러치와 변속기의 조작을 사람대신에 기계가 하도록 자동하 한 것이며 보통의 수동변속기에 비해서 다음과 같은 장단점이 있다. 장점으로는 첫째, 기어의 변속조작을 하지 않아도 되므로 운전하기가 편리하다. 둘째, 조작 미숙에 의한 기관의 정지가 적기 때문에 운전자의 피로가 줄어든다. 셋째, 기관회전력의 전달은 유체를 매개로 하기 때문에 출발, 가속 및 감속이 원활하다. 마지막으로 유체가 댐퍼의 역할을 하기 때문에 기관에서 동력전달장치나 바퀴, 기타부분으로 전달되는 진동이나 충격을 흡수할 수 있으며, 또는 이와 반대로 바퀴에서 기관에 가해지는 진동이나 충격을 흡수하는 작용을 한다, 그리고, 과부하가 걸려도 직접 기관에 가해지지 않으므로 기관을 보호하고 각 부분의 수명을 연장시킨다. 그러나 단점으로는 첫째, 구조가 복잡하고 값이 비싸다. 둘째, 연료 소비율이 약 10% 정도 많아진다. 마지막으로 차를 밀거나 끌어서 시동할 수 없다.

자동변속기는 토크컨버터(또는 유체 클러치), 유성기어장치, 변속제어기구로 구성되며 상기 변속제어기구는 변속레버를 포함하고 있다. 여기서 변속레버는 주차모드(P), 후진모드(R), 중립모드(N), 주행모드(D), 저속주행모드(L)로 분류할 수 있다. 차량을 운행하기 위해서는 변속레버를 주행모드(D)에 위치시킨 다음 가속페달을 밟아서 운행하다가 속도를 감속시켜야 할 필요가 있을 때 브레이크를 작동시킨다.

브레이크를 용도에 따라서 분류하면 풋브레이크, 주차 브레이크(Hand brake), 감속 브레이크(Retarder brake) 및 비상 브레이크로 나누며 풋브레이크는 주행중인 자동차를 감속시키거나 정지시에 사용되는 것으로서 브레이크 페달을 밟아서 작동시킨다. 주차 브레이크는 자동차를 장치한 상태로 유지시키기 위한 브레이크로서 보통 손으로 작동시키기 때문에 핸드브레이크라고 한다. 감속 브레이크는 차량의 대형화, 고속화에 따라 마찰브레이크를 보호하고 제동효과를 높여서 긴 경사길을 내려갈때나 고속주행시 감속하기 위하여 사용하는 브레이크로서 배기브레이크와 엔진브레이크와 전류브레이크로 나뉜다. 비상 브레이크는 압축공기를 사용하는 브레이크에서 공기계통에 고장이 생겼을 때 스프링의 장력을 이용하여 자동적으로 제동하도록 한 브레이크이다.

상기와 같은 브레이크는 작동방식에 따라 기계식 브레이크(Mechanical brake), 유압식 브레이크(Hydraulic brake), 서보 브레이크(Servo brake), 공기 브레이크(Air Brake)로 나누어지며 상기 기계식 브레이크는 브레이크 페달의 조작력을 로드나 와이어를 거쳐 제동기구에 전달하여 제동력을 발생시키는 브레이크이며 주로 핸드 브레이크에 사용되고, 유압식 브레이크는 파스칼의 원리를 응용한 것이며 유압을 발생시키는 마스터 실린더, 그 유압을 받아 브레이크 슈를 드럼에 압착하여 제동력을 발생시키는 휠 실린더 및 이 두 부품을 연결하여 유로를 형성하는 오일파이프 호스 등으로 되어있고, 서보 브레이크는 엔진의 흡기부분이나 압축공기를 이용하여 조작력을 증대시키는 것으로 흡기부압을 이용하는 하이드로백과 압축공기를 이용하는 공기서보 브레이크 하이드로 에어팩 등이 있고, 공기 브레이크는 압축공기의 압력을 이용하여 모든 바퀴의 브레이크 슈를 드럼에 압착시켜 브레이크 작용을 하는 것이며 브레이크 페달로 밸브를 개폐하여 압축공기의 유량을 조정하고 공기 브레이크는 작은 조작력으로 큰 제동력을 얻을 수 있는 장점은 있으나 구조가 복잡하게 되는 결점이 있다.

상기 주차 브레이크는 주행시의 브레이크를 그대로 사용하고 부가적으로 링크장치를 이용해서 브레이크가 작동되도록 되어 있다. 그리고, 자동차를 주차시키기 위하여 주차브레이크를 작동한 상태에서 자동차를 원거리에서 시동할 수 있도록 하는 원격 시동기가 많이 보급되고 있기 때문에 자동차를 주차시킬 때 기어를 넣을 수 없게 된다.

이러한 제동장치는 브레이크를 계속적으로 사용함에 따라서 브레이크 라이닝이 마모되고, 드럼과 라이너의 간극이 커지게 되며 보조브레이크의 작동범위가 한정되어 있기 때문에 경사진 비탈길에서 브레이크가 밀리는 경우를 종종 보게되는 문제가 있다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 주차브레이크가 작동하는 상태에서 바퀴의 회전을 검출하고, 상기 바퀴의 회전에 대하여 브레이크를 작동할 수 있도록 한 자동차의 제동장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

도 1은 본 고안에 따른 자동차의 제동장치를 도시한 블록도.

도 2는 본 고안에 따른 자동차의 제동장치를 도시한 구성도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 전원부 2 : 브레이크 검출부

3 : 회전 검출부 4 : F/A 변환기

5 : 제어부 6 : 브레이크 작동부

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 자동차의 제동장치는 전원을 공급하는 전원부(1)와, 주차 브레이크 작동시 작동되었는지를 검출하는 브레이크 검출부(2)와, 자동차의 바퀴가 회전하는지를 검출하는 회전검출부(3)와, 상기 회전검출부(3)로부터 검출된 신호를 전압으로 변환하는 F/A변환기(4)와, 상기 브레이크 검출부(2) 및 F/A변환기(4)로부터 출력된 신호를 입력으로 하며 상기 신호를 기초로 하여 브레이크 제어신호를 출력하는 제어부(5)와, 상기 제어부(5)로부터 출력된 브레이크 제어신호에 의해 작동하는 브레이크 작동부(6)로 이루어진다.

이하, 본 고안에 따른 자동차의 제동장치의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 따른 자동차의 제동장치를 도시한 블록도로서, 전원을 공급하는 전원부(1)와, 주차 브레이크 작동시 작동되었는지를 검출하는 브레이크 검출부(2)와, 자동차의 바퀴가 회전하는지를 검출하는 회전검출부(3)와, 상기 회전검출부(3)로부터 검출된 신호를 전압으로 변환하는 F/A변환기(4)와, 상기 브레이크 검출부(2) 및 F/A변환기(4)로부터 출력된 신호를 입력으로 하며 상기 신호를 기초로하여 브레이크 제어신호를 출력하는 제어부(5)와, 상기 제어부(5)로부터 출력된 브레이크 제어신호에 의해 작동하는 브레이크 작동부(6)로 이루어진다.

상기 회전 검출부(3)는 브레이크 드럼(도시하지 않음)의 외측 또는 내측에 축을 중심으로 같은 거리에 일정간격으로 돌기를 형성하고 바퀴의 회전에 따라 돌기의 움직임을 검출할 수 있도록 센서를 설치한다.

상기와 같이 구성된 본 고안에 따른 자동차 주차장치의 동작원리를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 고안에 따른 자동차의 제동장치를 도시한 구성도로서, 운전자가 자동차의 운행을 마치고 주차하기 위하여 또는 운행 중에 일시 정차하기 위하여 주차 브레이크를 작동시킨다.

상기 주차 브레이크의 작동에 의해 브레이크 검출부(2)의 리미트 스위치(21)가 온 되면 제 1 릴레이(22)가 작동한다. 이때, 제어기(5)내의 제 1 스위치(51)가 온 되어 브레이크 작동부(6) 내의 구동모터(M)에 양전극과 연결시킨다. 그리고, 회전 검출부(3)는 센서로부터 바퀴가 회전할 경우 바퀴의 브레이크 드럼 일측에 축으로부터 일정거리 및 일정간격으로 형성한 돌기를 센서가 검출하여 구형 펄스를 출력하게 되고, F/A 변환기(4)에서 상기 검출된 구형펄스를 전압으로 변환하게 된다. 상기 변환된 전압은 제어부(5) 내의 제 2 릴레이(52)에 인가되고, 상기 제 2 릴레이(52)에 의해 제 2 스위치(53)가 온 되면 브레이크 작동부(6) 내의 구동모터(M)에 음전극과 연결시킨다. 이때, 구동모터(M)가 구동됨으로써 브레이크가 작동하게 된다.

본 실시예에서는 상기 브레이크 검출부(2)로부터 검출된 신호에 의해 구동모터(M)의 플러스 전극을 연결하고 상기 회전 검출부(3)로부터 검출된 신호에 의해 구동모터(M)의 마이너스 전극을 연결하였으나 본 고안은 이것에 한정되는 것은 아니다. 즉, 상기 브레이크 검출부(2) 또느 회전 검출부(3)로부터 검출된 신호에 의해 구동모터(M)의 어느 곳이나 연결하여도 본 고안의 목적을 실현할 수 있음은 물론이다.

상술한 바와 같이 본 고안에 의하면 주차 브레이크 작동시 작동되었는지를 검출한 신호와, 이때, 바퀴의 회전을 검출하여 검출된 신호에 의해 구동모터를 구동시킴으로써 바퀴의 회전을 제동함으로써 경사진 곳에서의 주차시 혹은 정차시 자동차의 밀림을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 전원을 공급하는 전원부(1)와,

   주차 브레이크 작동시 작동되었는지를 검출하는 브레이크 검출부(2)와,

   자동차의 바퀴가 회전하는지를 검출하는 회전검출부(3)와,

   상기 회전검출부(3)로부터 검출된 신호를 전압으로 변환하는 F/A변환기(4)와,

   상기 브레이크 검출부(2) 및 F/A변환기(4)로부터 출력된 신호를 입력으로 하며 상기 신호를 기초로 하여 브레이크 제어신호를 출력하는 제어부(5)와,

   상기 제어부(5)로부터 출력된 브레이크 제어신호에 의해 작동하는 브레이크 작동부(6)로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차의 제동장치.