KR200219143Y1 - 자동차의 브레이크 시스템 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동차의 브레이크 시스템에 관한 것으로, 브레이크 작동시 이단 동작되게 하여 관성운동에 의한 무게중심의 이동으로 인하여 전륜에 집중 작용되어 있는 차체의 하중이 후륜으로 분산 작용되게 무게중심을 이동시켜서 후륜에 차체의 하중이 전달되게 하여 제동력을 증가시키므로서 제동거리를 단축과 차량운행의 안전성을 확보할 수 있도록 한 것이다.

즉, 본 고안은 브레이크페달(21)과 마스터실린더(22), 브레이크유압라인(23), 휠실린더(24) 및 브레이크장치로 구성되는 자동차의 브레이크 시스템에 있어서, 브레이크유압라인(23) 상에 브레이크의 일차 작동과 브레이크의 해제 및 일착 작동 후 가라앉은 차체(31)의 복귀에 따라 브레이크가 이차 작동되게 각 바퀴(32)의 휠실린더(24)로 공급되는 유압을 제어하는 유압컨트롤밸브(1)와, 상기 유압컨트롤밸브(1)를 제어하여 브레이크의 일차 작동 후 브레이크의 해제와 전륜측이 가라앉은 차체의 복귀에 따른 브레이크의 이차 작동이 이루어지게 하는 브레이크컨트롤러(2)와, 브레이크의 일차 작동 후 해제시 가라앉은 전륜 차체(31)의 복귀를 감지하는 차체 복귀 감지수단(3a,3b)으로 구성한 것이다.

Description

자동차의 브레이크 시스템{Break system of an automobile}

본 고안은 자동차의 브레이크 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 브레이크 작동시 이단 동작되게 하여 관성운동에 의한 무게중심의 이동으로 인하여 전륜에 집중 작용되는 차체의 하중이 후륜으로 분산 작용되게 무게중심을 후륜측으로 이동시켜서 후륜에 차체의 하중이 작용되게 하여 제동력을 증가시키므로서 제동거리를 단축과 차량운행의 안전성을 확보할 수 있도록 함을 목적으로 한 것이다.

일반적으로, 자동차에는 주행시 차량의 속도를 감속 또는 정지를 위한 브레이크 시스템이 구비되어 있으며, 상기한 바와 같은 브레이크 장치는 운전자의 발 조작력을 기계적 힘으로 전환시키는 브레이크페달(21)과, 상기 브레이크페달(21)의 기계적 힘을 유압 작용력으로 변환시키는 마스터실린더(22)와, 상기 마스터실린더(22)에서 발생에 유압 작용력을 각각의 바퀴로 전달하는 브레이크유압라인(23)과, 상기 브레이크유압라인(23)을 통하여 공급되는 유압 작용력을 기계적 힘으로 변환시키는 휠실린더(24)와, 상기 휠실린더(24)에 의한 기계적 힘에 의하여 바퀴의 회전을 감속시키는 브레이크장치로 구성된 것이다.

여기서, 브레이크장치는 바퀴에 결합되는 디스크와 상기 디스크와 마찰 접촉되는 브레이크패드 또는 바퀴에 결합되는 드럼과 상기 드럼과 마찰 접촉되는 브레이크슈로 구성되는 것이다.

상기한 바와 같이 구성된 종래의 브레이크 시스템은 운전자가 주행 중 차속을 줄이거나 정지시키기 위하여 브레이크페달(21)을 밟게 되면 상기 브레이크페달(21)이 운전자의 조작력을 기계적 힘으로 변화시키고, 상기 브레이크페달(21)에 의하여 발생된 기계적 힘에 의하여 마스터실린더(22)가 유압 작용력을 발생시키고, 상기 마스터실린더(22)에 의하여 발생한 유압 작용력이 브레이크유압라인(23)을 통하여 휠실린더(24)에 전달되고, 상기 브레이크유압라인(23)을 통하여 유압 작용력을 전달받은 휠실린더(24)는 브레이크장치를 작동시켜 바퀴의 회전속도를 줄이므로서 자동차가 정지하게 되는 것이다.

그러나, 상기한 바와 같이 구성된 종래의 브레이크 시스템에 의한 자동차는 운전자가 차량의 속도를 줄이거나 정지시키기 위하여 브레이크페달(21)을 밟게 되면 회전속도가 감속되는 바퀴(32)와 관성운동을 하는 차체(31)의 상대적인 작용에 의하여 차체의 무게중심이 전륜측으로 이동되어 전륜측 차체(31)에 하중이 집중 작용되어 전륜은 가라앉고 후륜은 들려지는 현상이 발생하게 되는데, 이상과 같이 후륜이 들려진 상태에서는 브레이크가 작동되게 되면 전륜에 의하여만 제동력이 발생하여 제동거리가 길어지게 되는 문제점이 있었다.

또한, 상기한 바와 같이 브레이크 작동시 전륜측이 가라앉고 후륜측이 들어올려지게 되면 탑승객이 심리적 불안감을 느끼게 되는 문제점이 있었다.

한편, 브레이크 시스템에 적용된 ABS(Anti-lock Break System)는 브레이크작동시 차속에 따른 바퀴의 회전상태를 감지하여 바퀴(32)가 회전되지 않게 되면 휠실린더(24)로의 유압 작용력이 작용되지 않게 하여 바퀴(32)가 미끄러지는 것을 방지하기 위한 것으로, 이상과 같은 ABS를 적용하여도 전륜측의 차체(31)가 가라앉고 후륜측이 들어올려지는 현상은 방지할 수가 없는 것이다.

이에, 본 고안은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 브레이크 작동시 이단 동작되게 하되 운전자의 브레이크페달 조작과 동시에 브레이크가 일차 작동되게 하고, 브레이크 일착 작동 후에 작동된 브레이크를 해제하여 차체의 무게중심 이동으로 인하여 전륜에 집중된 차체의 하중이 후방으로 이동되게 하며, 차체의 하중이 후방으로 이동할 때 전륜측이 가라앉은 차체가 일정량 이상 복귀되면 차제의 하중이 후륜과 전륜에 고르게 분산 작용되도록 브레이크가 이차 작동되게 하여 전륜과 후륜에서 동일하게 제동력이 발생하여 제동거리의 단축할 수 있도록 한 것이다.

도 1 은 종래 기술에 따른 브레이크 시스템의 주요 구성도.

도 2 는 종래 기술에 따른 브레이크 시스템의 의한

자동차의 제동과정을 보인 예시도.

도 3 은 본 고안에 따른 브레이크 시스템의 주요 구성도.

도 4 는 본 고안에 따른 차체복귀수단의

일 실시예를 보인 주요 구성 사시도.

도 5 는 본 고안에 따른 차체복귀수단의

다른 실시예를 보인 주요 구성 사시도.

도 6 은 본 고안에 따른 브레이크 시스템에 의한

자동차의 제동과정을 보인 예시도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 유압컨트롤밸브 2 : 브레이크컨트롤러

3a: 쇽옵쇼바복귀감지센서 3b: 차량 수평 감지센서

4 : 차속 감지센서 5 : 급제동감지센서

21 : 브레이크페달 22 : 마스터실린더

23 : 브레이크유압라인 24 : 휠실린더

31 : 차체 32 : 바퀴 33 : 쇽업쇼바

이하, 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 고안은 브레이크의 일단 작동시 전륜측으로 이동한 무게중심을 후륜측 순간 이동시킨 후 브레이크를 이차 작동시켜 차체의 하중이 후륜과 전륜에 분산 작용되게 하여 제동거리를 단축시켜 안전성을 확보할 수 있도록 한 것으로, 브레이크페달(21)과 마스터실린더(22), 브레이크유압라인(23), 휠실린더(24) 및 브레이크장치로 구성되는 자동차의 브레이크 시스템에 있어서, 브레이크유압라인(23) 상에 브레이크의 일차 작동과 브레이크의 해제 및 일착 작동 후 가라앉은 차체(31)의 복귀에 따라 브레이크가 이차 작동되게 각 바퀴(32)의 휠실린더(24)로 공급되는 유압을 제어하는 유압컨트롤밸브(1)와, 상기 유압컨트롤밸브(1)를 제어하여 브레이크의 일차 작동 후 브레이크의 해제와 전륜측이 가라앉은 차체의 복귀에 따른 브레이크의 이차 작동이 이루어지게 하는 브레이크컨트롤러(2)와, 브레이크의 일차 작동 후 해제시 가라앉은 전륜 차체(31)의 복귀를 감지하는 차체 복귀 감지수단(3a,3b)으로 구성한 것이다.

여기서, 상기 차체 복귀 감지수단(3a,3b)의 일 실시예로는 전륜쇽옵쇼바(33)의 승강을 감지하는 쇽옵쇼바 승강 감지센서(3a)로 구성하여 실시하거나, 브레이크 작동전과 작동 후의 차체(31) 기울기를 비교 감지하는 차량 수평 감지센서(3b)로 구성하여 실시할 수 있는 것이다.

또한, 본 고안의 실시예 있어 차속에 따른 브레이크의 일착 작동 후 해제와 차체(31) 복귀시점에 따른 브레이크의 이차 작동시점 및 저속에서의 불필요한 브레이크 이단 작동을 차단할 수 있게 차속 감지센서(4)를 구비하여 실시할 수 있는 것이며, 운전자의 브레이크 작동시의 상황이 급브레이크 작동시인지 단순히 속도의 저감인지를 판단하여 미소한 속도의 감속시에는 불필요한 브레이크의 이단 작동을 차단할 수 있게 브레이크페달(21)의 급작동을 감지하는 급제동감지센서(5)를 구비하여 실시할 수 있는 것이다.

한편, 본 고안은 브레이크의 일차 작동 후 해제시 이차 작동시점은 차체의 무게중심이 후륜으로 이동되어 가라앉은 차체가 2/3상 복귀되는 시점에 동작되게 실시하는 것이 바람직한 것이다.

이하, 본 고안의 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

상기한 바와 같이 브레이크페달(21)과 마스터실린더(22), 브레이크유압라인(23), 휠실린더(24) 및 브레이크장치로 이루어 브레이크 시스템에 있어서, 브레이크유압라인(23) 상에 유압컨트롤밸브(1)를 구비하고, 차체(31)의 기울기에 따라 상기 유압컨트롤밸브(1)를 제어하는 브레이크컨트롤러(2)와, 상기 브레이크컨트롤러(2)가 일차 브레이크 작동 후 가라앉은 차체(31)의 복귀를 감지할 수 있게 쇽옵쇼바 승강 감지센서(3a)와 차량 수평 감지센서(3b)로 이루어지는 차체 복귀 감지수단(3a,3b)으로 이루어진 본 고안은 운전자가 차량의 속도를 줄이거나 정지시키기 위하여 브레이크페달(21)을 밟게되면 상기 운전자의 조작력이 상기 브레이크페달(21)에 의하여 기계적 힘으로 변환되고, 상기 브레이크페달(21)에 의하여 기계적 힘으로 변환된 조작력은 마스터실린더(22)에 의하여 유압 작용력으로 변환되고, 상기 마스터실린더(22)에서 발생한 유압 작용력은 브레이크유압라인(23)을 통하여 각 바퀴(32)의 휠실린더(24)에 공급되어 브레이크장치를 작동시키므로서 브레이크가 일차 작동하게 되는데, 이상과 같이 브레이크가 일차 작동하게 되면 브레이크컨트롤러(2)가 유압컨트롤밸브(1)를 제어하여 각 바퀴(32)의 휠실린더(24)로 공급되는 유압을 차단시켜 브레이크 작동이 해제되게 한다.

이상과 같이 브레이크의 작동이 해제된 상태에서 차체(31)의 무게중심이 전륜으로 이동하여 가라앉은 차체(31)가 일정량 이상 복귀될 때 전륜쇽옵쇼바(33)에 구비된 쇽옵쇼바 승강 감지센서(3a) 또는 차체(31)에 구비된 차량 수평 감지센서(3b)로 구성되는 차체 복귀 감지수단(3a,3b)이 이를 감지하여 브레이크컨트롤러(2)에 입력하게 된다.

상기 차체 복귀 감지수단(3a,3b)으로부터 차체(31)의 복귀감지, 즉 2/3 이상의 복귀를 감지한 브레이크컨트롤러(2)는 유압컨트롤밸브(1)를 제어하여 각 바퀴(32)의 휠실린더(24)로 유압 작용력이 작용되게 하여 브레이크가 이차 작동되게 한다.

이때, 차체(31)에 재 차 관성력이 발생하는데 상기 차체(31)의 관성력은 브레이크의 일차 작동 후 해제에 따른 복귀관성력과 현가장치의 탄성복귀력에 의하여 상쇄되므로서 차체(31)의 무게중심이 전륜측으로 이동되지 않아 후륜과 전륜에 차체(31)의 하중이 고르게 분산 작용되게 되는 것이다.

이상과 같이 차체(31)의 하중이 전륜과 후륜에 고르게 분산 작용되어 전, 후륜이 동일한 제동력을 가지게 되므로 차체(31)가 전체적으로 가라앉아 안정감을 주고 제동거리가 짧아지게 된다.

한편, 차속 감지센서(4)를 통하여 차속을 감지할 수 있도록 하므로서 차속에 따라 차체복귀에 따른 이차 브레이크의 작동시점과, 저속에서 불필요한 이단 브레이크 작동을 차단할 수 있는 것이다.

따라서, 본 고안은 유압컨트롤밸브와 브레이크컨트롤러 및 차체 복귀 감지수단을 구비하여 브레이크의 작동이 이단 동작되게 하여, 브레이크가 이차 작동시 발생하는 차체 관성력에 의하여 차체의 무게중심이 전륜으로 이동되지 않게 상기 관성력을 브레이크의 일차 작동 후 해제시 발생하는 차체의 복귀관성력과 현가장치의 탄성복원력에 의하여 상쇄시키므로서 전륜과 후륜에 차체의 하중이 균일하게 분산 작용되어 자동차의 제동거리를 혁신적으로 단축시킬 수 있는 것이다.

또한, 상기한 바와 같이 차체의 하중이 전, 후륜에 고르게 분산 작용되어 전, 후륜에서 제동력이 균일하게 발생하므로 차체가 전체적으로 가라앉아 탑승객에 안정감을 주는 매우 유용한 것이다.

Claims (4)

1. 브레이크페달(21)과 마스터실린더(22), 브레이크유압라인(23), 휠실린더(24) 및 브레이크장치로 구성되는 종래의 자동차의 브레이크 시스템에 있어서;

   브레이크유압라인(23) 상에 브레이크의 일차 작동과 브레이크의 해제 및 일차 작동 후 가라앉은 차체(31)의 복귀에 따라 브레이크가 이차 작동되게 각 바퀴(32)의 휠실린더(24)로 공급되는 유압을 제어하는 유압컨트롤밸브(1)와,

   상기 유압컨트롤밸브(1)를 제어하여 브레이크의 일차 작동 후 브레이크의 해제와 전륜측이 가라앉은 차체의 복귀에 따른 브레이크의 이차 작동이 이루어지게 하는 브레이크컨트롤러(2)와,

   브레이크의 일차 작동 후 해제시 가라앉은 전륜 차체(31)의 복귀를 감지하는 차체 복귀 감지수단(3a,3b)으로 구성한 것을 특징으로 하는 자동차의 브레이크 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 차체 복귀 감지수단은 전륜쇽옵쇼바(33)의 승강을 감지하는 쇽옵쇼바 승강 감지센서(3a)로 구성한 것을 특징으로 하는 자동차의 브레이크 시스템.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 차체 복귀 감지수단은 브레이크 작동전과 작동 후의 차체(31) 기울기를 비교 감지하는 차량 수평 감지센서(3b)로 구성한 것을 특징으로 하는 자동차의 브레이크 시스템.
4. 제 1 항에 있어서,

   차속에 따른 브레이크의 일차 작동 후 해제와 차체(31) 복귀시점에 따른 브레이크의 이차 작동시점 및 저속에서의 불필요한 브레이크 이단 작동의 차단할 수 있게 차속 감지센서(4)를 구비하고,

   브레이크 작동시의 상황이 급브레이크 작동시인지 단순히 속도의 저감인지를 판단하여 미소한 속도의 감속시에는 불필요한 브레이크의 이단 작동을 차단할 수 있게 브레이크페달(21)의 급작동을 감지하는 급제동감지센서(5)를 구비한 것을 특징으로 하는 자동차의 브레이크 시스템.