KR200213811Y1

KR200213811Y1 - 자동차의 주차 브레이크 장치

Info

Publication number: KR200213811Y1
Application number: KR2020000026683U
Authority: KR
Inventors: 신현수
Original assignee: 신현수
Priority date: 2000-09-22
Filing date: 2000-09-22
Publication date: 2001-02-15

Abstract

본 고안은 자동차의 제동 장치인 브레이크 시스템에 관한 것으로, 더 상세하게는 자동차의 주차 시 파킹 스위치의 턴-오프 동작에 의해 파킹 밸브가 닫혀 자동차의 4바퀴를 동시에 브레이크를 잡음으로써 자동차를 안전하게 제동시킬 수 있도록 한, 자동차의 주차 브레이크 장치에 관한 것이다.

종래의 주차 브레이크에서는 자동차를 급 경사로에 주차시킨 경우, 브레이크 슈를 브레이크 드럼에 밀착시켜 주는 주차 케이블의 장력이 부족하여 주차된 자동차가 자중이나 외력에 의해 쉽게 밀리거나 미끄러져서 사고를 일으키게 되는 문제점이 있었다.

상기한 문제점을 해소하기 위하여 본 고안은,

브레이크 페달을 밟는 것에 의해 유압을 발생시키는 마스터 실린더와 브레이크 파이프, 상기 마스터 실린더에서의 유압으로 브레이크 슈를 브레이크 드럼에 압착시키는 휠 실린더 및 상기 마스터 실린더의 유압이 풀렸을 때 상기 브레이크 슈를 제자리에 돌아오게 하는 리턴 스프링으로 구성된 브레이크 장치에 있어서,

상기 마스터 실린더의 오일 입구와 브레이크 파이프 사이에 파킹 스위치의 온/오프 스위칭 동작에 의해 발생되는 전자력을 이용하여 자동차의 4바퀴를 동시에 제동시키는 파킹 밸브를 설치하여 구성함을 특징으로 한다.

따라서, 본 고안에 의하면 파킹 스위치의 턴-오프 동작에 의해 파킹 밸브가 닫혀 자동차의 4바퀴를 동시에 브레이크를 잡음으로써 자동차를 안전하게 제동시키며, 이로 인하여 주차된 자동차가 자중이나 외력에 의해 쉽게 밀리거나 미끄러져서 사고를 일으키는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

자동차의 주차 브레이크 장치{Breaking device for parking of automobile}

일반적으로, 제동 장치(Brake System)는 주행 중의 자동차를 감속 또는 정지시키고 동시에 주차 상태를 유지하기 위해 사용되는 장치이며, 보통 마찰력을 이용해서 자동차의 운동 에너지를 열에너지로 바꾸어 제동 작용을 한다.

상기 제동 장치가 갖추어야 할 구비 조건으로는,

첫째 ; 최고 속도와 차량 중량에 대하여 항상 충분한 제동 작용을 하며 작동이 확실할 것.

둘째 ; 신뢰성이 높고 내구력이 클 것.

셋째 ; 조작이 간단하고 운전자에게 피로감을 주지 않을 것.

넷째 ; 브레이크를 작동시키지 않을 때에는 각 바퀴의 회전이 전혀 방해되지 않을 것. 등을 구비해야 한다.

상기 제동 장치는 운전자의 작동력을 전하는 기구와 그 힘을 받아서 마찰력을 발생시키는 본체로 구성되며, 용도에 따라, 작동 방식에 따라, 브레이크 구조에 따라 다음과 같이 나뉜다.

먼저, 용도에 따른 분류는 주행 중인 자동차를 감속시키거나 정지 시에 사용되는 것으로서 브레이크 페달을 밟아서 작동시키는 풋 브레이크(Foot Brake)와 ; 자동차를 정지한 상태로 유지시키기 위한 브레이크로서 보통 손으로 작동시키기 때문에 핸드 브레이크라고도 하는 주차 브레이크(Parking Brake)와 ; 차량의 대형화, 고속화에 따라 마찰 브레이크를 보호하고 제동 효과를 높여서 긴 경사 길을 내려갈 때나 고속 주행 시 감속하기 위하여 사용하는 브레이크로서, 배기 브레이크와 엔진 브레이크와 전류 브레이크로 나뉘는 감속 브레이크(Retarder Brake)와 ; 압축 공기를 사용하는 브레이크에서 공기 계통에 고장이 생겼을 때 스프링의 장력을 이용하여 자동적으로 제동하도록 한 비상 브레이크(Emergency Brake)로 분류된다.

작동 방식에 따른 분류는, 브레이크 페달의 조작력을 로드나 와이어를 거쳐 제동 기구에 전달하여 제동력을 발생시키는 브레이크로, 주로 핸드 브레이크에 사용되는 기계식 브레이크(Mechanical Brake)와 ; 파스칼(Pascal)의 원리를 응용한 것이며 유압을 발생시키는 마스터 실린더(Master Cylinder), 그 유압을 받아 브레이크 슈를 드럼에 압착하여 제동력을 발생시키는 휠 실린더(Wheel Cylinder) 및 이 두 부품을 연결하여 유로를 형성하는 오일 파이프, 호스 등으로 되어 있는 유압식 브레이크(Hydraulic Brake)와 ; 엔진의 흡기부압이나 압축 공기를 이용하여 조작력을 증대시키는 것으로 흡기부압을 이용하는 하이드로백(Hydrovac)과 압축 공기를 이용하는 공기 서보 브레이크 하이드로 에어 팩(Hydro Air Pak) 등의 서보 브레이크(Servo Brake)와 ; 압축 공기의 압력을 이용하여 모든 바퀴의 브레이크 슈를 드럼에 압착시켜 브레이크 작용을 하는 것이며 브레이크 페달로 밸브를 개폐하여 압축 공기의 유량을 조정하고, 작은 조작력으로 큰 제동력을 얻을 수 있는 장점이 있으나 구조가 복잡하게 되는 결점이 있는 공기 브레이크(Air Brake)로 분류된다.

브레이크 구조에 따른 분류는, 바퀴와 함께 회전하는 디스크를 양쪽에서 브레이크 패드(또는 슈)를 유압으로 압착하여 제동력을 발생하는 디스크 브레이크(Disc Brake)와 ; 브레이크 레버를 당기면 브레이크 밴드가 드럼에 압착되어 브레이크 작용하는 외부 수축식 브레이크와 ; 드럼 내부에 슈 라이닝이 설치되어 풋 브레이크를 밟으면 슈 라이닝이 확장되면서 제동 작용을 하는 내부 확장식 브레이크로 분류된다.

여기서, 액체는 압축할 수 없고 운동을 전달할 수 있으며, 힘을 전달할 수 있고 힘을 증대시킬 수 있으며, 작용력을 감소시킬 수 있는 유체의 일반적 성질을 가지고 있는 유압 브레이크는 도 1 에 도시된 바와 같이, 브레이크 페달(1)을 밟는 것에 의해 유압을 발생시키는 마스터 실린더(2)와 ; 브레이크 파이프(3)와 ; 상기 마스터 실린더(2)에서의 유압으로 브레이크 슈를 브레이크 드럼에 압착시키는 휠 실린더(4)와 ; 브레이크 드럼과 접촉하여 마찰력을 발생시키는 라이닝이 리벳 또는 접착에 의해 부착되고, 곡률이 변형되지 않도록 강성을 증대시키는 브레이크 슈(5)와 ; 허브와 휠 사이의 휠 허브에 볼트로 설치되어 바퀴와 함께 회전하며 브레이크 슈와의 마찰로 제동력을 발생시키는 브레이크 드럼(6) ; 및, 상기 마스터 실린더(2)의 유압이 풀렸을 때 상기 브레이크 슈(5)를 제자리에 돌아오게 하는 리턴 스프링(7)으로 구성되어 있다.

상기와 같이 구성된 종래의 유압 브레이크는, 운전자가 주행 중에 브레이크 페달(1)을 밟으면 마스터 실린더(2)에서 유압이 발생하고, 이 압력은 브레이크 파이프(3)를 거쳐서 같은 힘으로 휠 실린더(4)에 전달되어 피스톤(도시하지 않음)을 이동시킨다.

그러면 브레이크 슈(5)가 확장되어 브레이크 드럼(6)에 밀어 붙여 제동 작용을 하게 된다.

이 후, 운전자가 브레이크 페달(1)을 놓으면 상기 마스터 실린더(2) 내의 리턴 스프링(7)에 의해 초기 상태로 복귀된다.

한편, 대부분의 자동차에는 주차 시 제동력을 가하여 주는 주차 브레이크 장치가 구비되어 있다.

종래의 주차 브레이크는 주차 브레이크 핸들을 잡아 당겨 케이블의 당김력에 의하여 제동력을 가하게 되어 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 주차 브레이크에서는 자동차를 급 경사로에 주차시킨 경우, 브레이크 슈를 브레이크 드럼에 밀착시켜 주는 주차 케이블의 장력이 부족하여 주차된 자동차가 자중이나 외력에 의해 쉽게 밀리거나 미끄러져서 사고를 일으키게 되는 문제점이 있었다.

이에 본 고안은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해소시키기 위하여 안출된 것으로, 자동차의 주차 시 파킹 스위치의 턴-오프 동작에 의해 파킹 밸브가 닫혀 자동차의 4바퀴를 동시에 브레이크를 잡음으로써 자동차를 안전하게 제동시킬 수 있도록 한, 자동차의 주차 브레이크 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 자동차의 주차 브레이크 장치는,

도 1 은 일반적인 유압식 브레이크 시스템의 구성도,

도 2 는 본 고안에 따른 자동차의 주차 브레이크 장치에서 파킹 밸브가 해제된 상태를 예시한 구성도,

도 3 은 본 고안에 따른 자동차의 주차 브레이크 장치에서 파킹 밸브가 닫힌 상태를 예시한 구성도이다.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 브레이크 페달 2 : 마스터 실린더

3 : 브레이크 파이프 4 : 휠 실린더

5 : 브레이크 슈 6 : 브레이크 드럼

7 : 리턴 스프링 8 : 엔진 키

9 : 배터리 10 : 파킹 램프

11 : 파킹 스위치 12a, 12b : 파킹 밸브 릴레이

13 : 비상 버튼 20 : 파킹 밸브

21a ~ 21c : 코일 22 : 파킹 밸브 피스톤

23 : 피스톤 리턴 스프링 24 : 피스톤 구멍

25 : 오일 입구

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

본 고안에 따른 자동차의 주차 브레이크 장치는 도 2 및 도 3 에 도시한 바와 같이, 브레이크 페달(1)을 밟는 것에 의해 유압을 발생시키는 마스터 실린더(2)와 브레이크 파이프(3), 상기 마스터 실린더(2)에서의 유압으로 브레이크 슈(5)를 브레이크 드럼(6)에 압착시키는 휠 실린더(4) 및 상기 마스터 실린더(2)의 유압이 풀렸을 때 상기 브레이크 슈(5)를 제자리에 돌아오게 하는 리턴 스프링(7)으로 구성된 브레이크 장치에 있어서,

상기 마스터 실린더(2)의 오일 입구(25)와 브레이크 파이프(3) 사이에 파킹 스위치(11)의 온/오프 스위칭 동작에 의해 발생되는 전자력을 이용하여 자동차의 4바퀴를 동시에 제동시키는 파킹 밸브(20)를 설치하여 구성한다.

상기 파킹 밸브(20)는, 상기 파킹 스위치(11)의 턴-온 시 전자력을 발생시키는 코일(21)과 ; 상기 코일(21)에 발생된 전자력에 의해 피스톤 운동하는 파킹 밸브 피스톤(22)과 ; 상기 파킹 밸브 피스톤(22)의 피스톤 운동을 원상태로 리턴시키는 피스톤 리턴 스프링(23) ; 및, 상기 파킹 밸브 피스톤(22)의 피스톤 운동에 의해 브레이크 압력을 휠 실린더(4)로 이동시키는 피스톤 구멍(24)을 포함하여 구성한다.

미설명 부호 8은 자동차의 시동을 걸기 위한 엔진 키이고, 9는 자동차의 전원 공급용 배터리이며, 10은 자동차의 제동 시 점등되어 브레이크 상태를 표시하는 파킹 램프이고, 12는 파킹 스위치(11)의 온/오프 동작에 따라 스위칭 동작하는 파킹 밸브 릴레이로서 12a는 1차 릴레이이고 12b는 2차 릴레이이며, 13은 운전자가 파킹 밸브(20)를 수동으로 해제시키기 위한 비상 버튼이다.

상기와 같이 구성한 본 고안에 따른 자동차의 주차 브레이크 장치는, 자동차의 주차 시와 주행 중인 경우로 나누어 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 자동차의 주행 중에는 도 2 에 도시한 바와 같이 파킹 스위치(11)가 턴-온(Turn-On) 상태로 됨으로써, 상기 파킹 스위치(11)의 턴-온 동작에 의해 파킹 밸브(20)에 파킹 밸브 릴레이(12)의 1차 릴레이(12a)와 2차 릴레이(12b)를 통하여 배터리(9)의 전원이 공급되고, 상기 파킹 밸브(20)의 1차 코일(21a)과 2차 코일(21b)에 동시에 전류가 흘러, 이때 발생되는 강한 자력에 의해 파킹 밸브 피스톤(22)이 피스톤 리턴 스프링(23)쪽으로 이동함으로써 파킹 밸브(20)를 해제시킨다.

상기와 같이 파킹 밸브(20)가 해제된 상태에서는 파킹 밸브(20)의 2차 코일(21b)에는 상기 파킹 스위치(11)의 턴-오프 동작에 의해 전류가 흐르지 않고, 상기 파킹 밸브(20)의 1차 코일(21a)에는 적은 전류가 흐르므로, 이때 상기 파킹 밸브(20)의 1차 코일(21a)에 발생되는 적은 자력에 의해 파킹 밸브 피스톤(22)이 오일 입구(25)쪽으로 이동하지 못하게 유지하고 있다.

이때, 운전자가 주행 중 브레이크 페달(1)을 밟았다 떼었다 하는 경우, 상기 브레이크 페달(1)에 연동되어 상기 브레이크 페달(1)의 압력이 마스터 실린더(2)로부터 파킹 밸브(20)의 피스톤 구멍(24)을 통하여 휠 실린더(4)까지 자유롭게 이동함으로써, 파킹 밸브(20)의 장착 유무에 관계없이 동일하게 브레이크를 잡아 준다.

반면에, 자동차의 주차 시에는 도 3 에 도시한 바와 같이, 파킹 스위치(11)가 오프(Off) 상태이기 때문에 파킹 밸브(20)에는 파킹 밸브 릴레이(12)를 통하여 배터리(9)의 전원이 공급되지 않으므로, 상기 파킹 밸브(20)의 파킹 밸브 피스톤(22)은 피스톤 리턴 스프링(23)의 장력에 의해 오일 입구(25)쪽으로 이동하여 오일 입구(25)를 막고 있게 된다.

상기와 같이 파킹 밸브 피스톤(22)이 오일 입구(25)를 막고 있는 상태에서 운전자가 브레이크 페달(1)을 밟으면, 상기 브레이크 페달(1)에 연동되어 마스터 실린더(2)의 오일 압력이 상기 파킹 밸브 피스톤(22)의 피스톤 리턴 스프링(23)의 압력보다 높기 때문에, 상기 파킹 밸브 피스톤(22)은 피스톤 리턴 스프링(23) 쪽으로 이동하게 된다.

이때, 상기 파킹 밸브 피스톤(22)은 피스톤 리턴 스프링(23) 쪽으로 이동하게 됨에 따라, 상기 브레이크 오일 압력은 브레이크 파이프(3)를 통하여 휠 실린더(4)까지 발생하여 브레이크가 잡혀 있는 상태에서, 브레이크 오일 압력이 상기 마스터 실린더(2)로 되돌아가지 못하게 하기 위하여, 상기 파킹 밸브(20)의 파킹 밸브 피스톤(22)이 피스톤 리턴 스프링(23)의 장력에 의해 오일 입구(25)를 막고 있기 때문에, 상기 휠 실린더(4)에서부터 상기 파킹 밸브(20)까지 브레이크 오일 압력이 꽉 차 있으므로 4바퀴에 동시에 브레이크가 잡히게 된다.

따라서, 어떠한 경우라도 상기 파킹 밸브(20)를 해제시키지 않으면 자동차를 움직이게 할 수 없다.

한편, 견인 등과 같이 운전자가 파킹 밸브(20)를 수동으로 해제시키고자 하는 경우 비상 버튼(13)을 누르면 닫혀 있던 파킹 밸브(20)가 해제되어 자동차를 운전할 수 있게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 자동차의 주차 브레이크 장치는, 파킹 스위치의 턴-오프 동작에 의해 파킹 밸브가 닫혀 자동차의 4바퀴를 동시에 브레이크를 잡음으로써 자동차를 안전하게 제동시키며, 이로 인하여 주차된 자동차가 자중이나 외력에 의해 쉽게 밀리거나 미끄러져서 사고를 일으키는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

본 고안은 기재된 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 고안의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 실용신안등록청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims

브레이크 페달(1)을 밟는 것에 의해 유압을 발생시키는 마스터 실린더(2)와 브레이크 파이프(3), 상기 마스터 실린더(2)에서의 유압으로 브레이크 슈(5)를 브레이크 드럼(6)에 압착시키는 휠 실린더(4) 및 상기 마스터 실린더(2)의 유압이 풀렸을 때 상기 브레이크 슈(5)를 제자리에 돌아오게 하는 리턴 스프링(7)으로 구성된 브레이크 장치에 있어서,

상기 마스터 실린더(2)의 오일 입구(25)와 브레이크 파이프(3) 사이에 파킹 스위치(11)의 온/오프 스위칭 동작에 의해 발생되는 전자력을 이용하여 자동차의 4바퀴를 동시에 제동시키는 파킹 밸브(20)를 설치하여 구성한 것을 특징으로 하는 자동차의 주차 브레이크 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 파킹 밸브(20)는,

상기 파킹 스위치(11)의 턴-온 시 전자력을 발생시키는 코일(21)과 ;

상기 코일(21)에 발생된 전자력에 의해 피스톤 운동하는 파킹 밸브 피스톤(22)과 ;

상기 파킹 밸브 피스톤(22)의 피스톤 운동을 원상태로 리턴시키는 피스톤 리턴 스프링(23) ; 및,

상기 파킹 밸브 피스톤(22)의 피스톤 운동에 의해 브레이크 압력을 휠 실린 더(4)로 이동시키는 피스톤 구멍(24)을 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 자동차의 주차 브레이크 장치.