KR20020048252A - 자동차 에어 브레이크의 리저버탱크 압력조절장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 에어 브레이크의 리저버 탱크 압력조절장치에 관한 것으로서, 공기 압축기에서 발생된 압축공기를 리저버 탱크에 저장하여 브레이크 챔버에 공압을 전달하는 자동차 에어 브레이크에 있어서, 상기 리저버 탱크(20) 내의 압력을 감지하는 압력센서(32)와, 상기 리저버 탱크 내에 구비된 실린더(36)와, 상기 실린더의 내부를 승하강함에 의해 상기 리저버 탱크내의 체적을 변화시키는 플런저(38)와, 상기 플런저를 구동하는 구동수단과, 상기 압력센서에 의해 감지된 압력신호를 입력받아 상기 구동수단을 구동하는 제어신호를 출력하는 제어수단(34)으로 이루어져 있으므로, 리저버 탱크내의 압력이 떨어지면 별도의 공기나 기체를 공급하지 않고도 리저버 탱크 내의 압력을 간단히 상승시켜 브레이크의 제동력을 크게 하는 효과가 있다.

Description

자동차 에어 브레이크의 리저버탱크 압력조절장치{a pressure control apparatus of a reservoir tank for an automobile air brake}

본 발명은 자동차 에어 브레이크의 리저버 탱크 압력조절장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 에어 브레이크는 브레이크 슈를 압축공기의 압력을 이용하여 드럼에 밀어 붙여서 제동하는 것으로 브레이크 페달의 조작력이 작아도 되며, 또한 큰 제동력이 얻어지므로 대형트럭, 버스, 트레일러 등에 많이 사용되고 있다.

이러한 자동차 에어 브레이크는 도1에 도시한 바와 같이, 리저버 탱크(1)와, 공기 압축기(2)와, 체크밸브(3)와, 브레이크 밸브(4)와, 릴레이 밸브(5)와, 브레이크 챔버(6)(6') 및 공기 파이프 등으로 구성되어 있다. 상기 공기 파이프의 배관은 앞 및 뒤계통이 독립되어 있으며, 만일 한쪽이 고장났을 때에도 다른 쪽으로 평상시와 같이 작동하여 제동불능이 되지 않도록 고려되어 있다.

상기 리저버 탱크(1)는 상기 공기 압축기(2)에서 발생한 압축공기를 저장하는 탱크이다. 상기 리저버 탱크(1)의 입구에는 체크밸브(3)가 설치되어 있다.

공기 압축기(2)는 엔진으로 구동되며 압축공기를 만드는 것으로서, 일반적으로 단실린더가 사용되며 탱크 내의 압력을 조정하기 위한 언로더(unloader)가 흡입밸브에 설치되어 있다.

상기 브레이크 밸브(4)는 브레이크 페달(8)에 의해 조작되며 페달의 밟는 정도에 따라 압축공기를 앞과 뒤의 릴레이 밸브(5)로 보내는 작용을 한다. 이 밸브는 앞 및 뒤계통의 공기 통로를 동시에 조작하도록 2쌍의 밸브가 조립되어 있다.

상기 릴레이 밸브(5)는 브레이크 밸브(4)에서 보내오는 공기 압력을 받아 상기 리저버 탱크로부터 직접 브레이크 챔버(6)(6')에 압축공기를 보내는 작용을 한다. 또한 브레이크 페달(8)을 놓았을 때에는 브레이크 챔버(6)(6')내의 압축공기는 브레이크 밸브(4)로 되돌려 보내지 않고 직접 릴레이 밸브(5)에서 배출된다.

또한 상기 리저버 탱크(1)에는 탱크 내의 압력을 조정하는 압력조정기(9)가 연결되어 있다. 이 압력조정기(9)는 압력이 규정값에 도달하면 공기 압축기(2)의 언로더 밸브에 공기를 보내 흡입밸브를 위로 밀어 올려 압축기의 공기 송출을 중지시키고, 압력이 낮아지면 공기 압축기(2)를 작동시키는 역할을 한다.

그리고, 에어 브레이크 시스템에 결합된 공기 챔버(10)(10')는 상기 릴레이 밸브(5)에서 보내오는 압축공기를 받아 프론트/리어 휠 브레이크(11)(11')의 브레이크 캠을 회전시켜 제동력을 발생한다.

한편, 운전석의 대시 보드에는 공기 탱크내의 압력을 나타내는 압력게이지(12) 및 공기 압력이 규정치 이하로 내려 갔을 경우에 운전자에게 경고를 해주는 공기혼(13) 및 적색 램프(도시 안됨)가 설치되어 있다.

그런데, 이러한 자동차 에어 브레이크에서, 브레이크 작동 중에 브레이크 오프시에는 리저버 탱크(1) 내에 저장된 공기의 압력이 저하되므로, 짧은 시간에 너무 빈번히 브레이크 작동을 하게 되면, 재시동시 리저버 탱크내의 압력이 낮고 공기 압축기로부터 충분한 압축공기를 공급받지 못하게 되어 리저버 탱크(1)내의 압축공기량이 부족해서 브레이크가 잘 듣지 않게 되고, 이로 인해 사고가 발생한다는문제점이 있었다.

또한, 기온이 현저히 떨어져 리저버 탱크 내의 압력이 떨어진 상태에서, 공기 압축기로부터 압축공기의 공급이 충분히 이루어지기 전에 브레이크를 작동시키면 브레이크 제동력이 현저히 감소하여 사고의 위험이 높다는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 리저버 탱크 내의 압력이 떨어지면 별도의 공기나 기체를 공급하지 않고도 리저버 탱크 내의 압력을 간단히 상승시켜 브레이크의 제동력을 크게 하는 자동차 에어 브레이크의 리저버 탱크 압력조절장치를 제공하는 데 있다.

도1은 일반적인 자동차 에어 브레이크의 시스템도,

도2는 본 발명에 의한 자동차 에어 브레이크의 리저버탱크 압력조절장치를 나타내는 구성도,

도3은 도2의 작동상태도,

도4는 본 발명에 의한 자동차 에어 브레이크의 리저버 탱크의 압력조절장치의 구동수단의 다른 예를 나타내는 구성도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

20 : 리저버 탱크 32 : 압력센서

34 : 제어수단 36 : 실린더

38, 38' : 플런저 50 : 배력레버

52 : 랙 54 : 안내부재

56 : 피니언 58, 66 : 제어모터

60 : 이송블록 62 : 이송나사

64 : 안내로드

본 발명에 의한 자동차 에어 브레이크의 리저버 탱크 압력조절장치는, 공기 압축기에서 발생된 압축공기를 리저버 탱크에 저장하여 브레이크 챔버에 공압을 전달하는 자동차 에어 브레이크에 있어서, 상기 리저버 탱크 내의 압력을 감지하는 압력센서와, 상기 리저버 탱크 내에 구비된 실린더와, 상기 실린더의 내부를 승하강함에 의해 상기 리저버 탱크내의 체적을 변화시키는 플런저와, 상기 플런저를 구동하는 구동수단과, 상기 압력센서에 의해 감지된 압력신호를 입력받아 상기 구동수단을 구동하는 제어신호를 출력하는 제어수단으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 구동수단은, 상기 플런저의 하단에 힌지 결합되며 작용점에 지렛대식으로 결합된 배력레버와, 상기 배력레버의 타단에 힌지 결합되어 슬라이딩하는 랙과, 상기 랙을 안내하는 안내부재와, 상기 랙에 맞물린 피니언과, 상기 피니언을 회전시키는 제어모터로 이루어져 있다.

상기 구동수단은, 상기 플런저의 하단에 고정된 이송블록과, 상기 이송블록 을 이송하는 이송나사와, 상기 이송블록을 안내하는 안내로드와, 상기 이송나사를 회전시키는 제어모터로 이루어질 수도 있다.

이하, 본 발명의 실시예에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도2에 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 리저버 탱크(20)는 앞계통과 뒤계통의 공기 파이프 배관으로 공기를 공급하도록 2개의 공간(S1)(S2)으로 격판(22)에 의해 분리되어 있다. 상기 리저버 탱크(20)는 상기 격판(22)이 없이 하나의 공간으로 될 수도 있다.

상기 리저버 탱크(20)에는 공기 압축기(26)에 연통되도록 그 각 공간(S1)(S2)에는 공기 파이프(24)(24')가 접속되어 있는 한편, 에어 브레이크 밸브에 연통되는 공기 파이프(28)(28') 및 브레이크 챔버에 연통되는 공기파이프(30)(30')가 접속되어 있다.

또한 리저버 탱크(20)의 공간(S1)의 내벽에는 내부압력을 감지하는 압력센서(32)가 결합되어 있고, 상기 압력센서(32)는 이 압력센서(32)에서 감지신호를 입력받아 제어신호를 출력하는 제어수단(34)에 연결되어 있다.

그리고, 리저버 탱크(20)의 공간(S1)에는 실린더(36)가 구비되어 있고, 상기 실린더(36)의 내부에는 실린더의 내벽에 밀착하여 상하운동하는 플런저(38)가 결합되어 있다.

상기 플런저(38)는 실린저의 내벽에 밀착하여 슬라이딩하는 피스톤부(40)와, 리저버 탱크(20)의 벽을 관통하여 끼워진 부시(42)에 내삽되어 슬라이딩하는 로드부(44)로 이루어져 있다. 실린더(36)의 상단은 트여 있고, 상기 부시(42)는 체결부재(46)에 의해 고정되어 있다. 상기 부시(42)는 체결부재 없이 억지끼움될 수도 있다.

상기 플런저(38)는 구동수단에 의해 구동된다.

상기 구동수단은, 상기 플런저(38)의 하단에 힌지 결합되며 작용점에 지렛대식으로 결합된 배력레버(50)와, 상기 배력레버(50)의 타단에 힌지 결합되어 슬라이딩하는 랙(52)과, 상기 랙(52)을 안내하는 안내부재(54)와, 상기 랙(52)과 맞물린 피니언(56)과, 상기 피니언(56)을 회전시키는 제어모터(58)로 이루어져 있다.

상기 배력레버(50)는 포스트(60)에 힌지결합되어 있으며, 상기 포스트(60)의 힌지점(P1)에서 상기 플런저(38)의 힌지점(P2)까지의 거리(L1)는 상기 힌지점(P1)에서 상기 랙(52)의 힌지점(P3)까지의 거리(L2)보다 크게 되어 있다. 따라서, 상기 랙(52)의 이동에 대해 상기 플런저(38)의 이동이 배가되어 급격하게 공간(S1)의 체적을 감소시켜 응답을 빠르게 된다.

그리고 상기 배력레버(50)의 양단에는 배력레버(50)가 기울어짐에 따라 힌지결합된 핀이 미끄러지도록 장공(50a)(50b)이 형성되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 자동차 에어 브레이크의 리저버 탱크 압력조절장치에서, 잦은 브레이크의 작동으로 리저버 탱크(20) 내의 공간(S1)의 압력이 감소하면, 압력센서(32)에 의해 감지된 신호가 제어수단(34)에 입력되고, 상기 제어수단(34)은 상기 제어모터(58)를 구동하는 제어신호를 출력함에 따라 제어모터(58)가 회전한다.

상기 제어모터(58)가 회전하면 이 제어모터(58)의 모터축에 결합된 피니언(56)이 회전하고, 이 피니언(56)에 물린 랙(52)이 안내부재(54)를 따라 하측으로 이동한다. 따라서, 배력레버(50)의 우측이 하강하므로 배력레버(50)의 좌측이 상승하고, 이로 인해 플런저(38)의 피스톤부(40)가 상승하여 공간(S1)내에 체적이 감소하여 압력이 상승하므로, 리저버 탱크 내의 압축공기가 부족하더라도 브레이크의 제동력이 크게 된다.

이와 같이 작동한 상태가 도3에 도시되어 있다.

한편, 플런저를 구동하는 구동수단은, 도4에 도시한 바와 같이, 플런저(38')의 하단에 고정된 이송블록(60)과, 상기 이송블록(60)을 이송하는 이송나사(62)와, 상기 이송블록(60)을 안내하는 안내로드(64)와, 상기 이송나사(62)를 회전시키는 제어모터(66)로 이루어질 수도 있다. 이러한 구조는 자동화라인에 많이 적용되는 이송나사기구와 유사하게 되어 있다.

이때, 상기 플런저(38')의 로드부(44')는 양측에 두개로 연장되어 상기 이송블록(60)에 고정되어 있으며, 안내로드(64)는 상기 이송나사(62)의 양측에 결합되어 있다.

이와 같은 구동수단에서는 제어수단(34)의 제어신호에 따라 제어모터(66)가 회전하면, 이송나사(62)가 회전함에 따라 이송블록(60)이 승/하강하여 플런저(38')가 승/하강하게 되어, 리저버 탱크(20)내의 압력이 조절된다.

한편, 본 실시예에서는 리저버 탱크의 한쪽 공간(S1)에만 실린더와 플런저 및 구동수단이 설치되어 있으나, 양쪽 공간(S1)(S2)에 모두 설치되어 비상시에도브레이크의 제동력을 크게 하는 것이 바람직하다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

본 발명에 의한 자동차 에어 브레이크의 리저버 탱크 압력조절장치에 의하면, 리저버 탱크 내의 압력이 떨어지면 별도의 공기나 기체를 공급하지 않고도 리저버 탱크 내의 압력을 간단히 상승시켜 브레이크의 제동력을 크게 한다.

Claims (3)

1. 공기 압축기에서 발생된 압축공기를 리저버 탱크에 저장하여 브레이크 챔버에 공압을 전달하는 자동차 에어 브레이크에 있어서,

   상기 리저버 탱크 내의 압력을 감지하는 압력센서와,

   상기 리저버 탱크 내에 구비된 실린더와,

   상기 실린더의 내부를 승하강함에 의해 상기 리저버 탱크내의 체적을 변화시키는 플런저와,

   상기 플런저를 구동하는 구동수단과,

   상기 압력센서에 의해 감지된 압력신호를 입력받아 상기 구동수단을 구동하는 제어신호를 출력하는 제어수단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차 에어 브레이크의 리저버 탱크 압력조절장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 구동수단은,

   상기 플런저의 하단에 힌지 결합되며 작용점에 지렛대식으로 결합된 배력레버와,

   상기 배력레버의 타단에 힌지 결합되어 슬라이딩하는 랙과,

   상기 랙을 안내하는 안내부재와,

   상기 랙에 맞물린 피니언과,

   상기 피니언을 회전시키는 제어모터로 이루어 진 것을 특징으로 하는 자동차 에어 브레이크의 리저버 탱크 압력조절장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 구동수단은,

   상기 플런저의 하단에 고정된 이송블록과,

   상기 이송블록을 이송하는 이송나사와,

   상기 이송블록을 안내하는 안내로드와,

   상기 이송나사를 회전시키는 제어모터로 이루어 진 것을 특징으로 하는 자동차 에어 브레이크의 리저버 탱크 압력조절장치.