KR200284895Y1

KR200284895Y1 - 자동차의 제동장치

Info

Publication number: KR200284895Y1
Application number: KR2020020015035U
Authority: KR
Inventors: 성익현
Original assignee: 성익현
Priority date: 2002-05-16
Filing date: 2002-05-16
Publication date: 2002-08-07

Abstract

본 고안은 눈길이나 빙판 길을 주행할 때 브레이크가 작동되면, 차체에 부착된 제동실린더가 노면으로 돌출하여 차량이 회전하는 것을 방지하도록 하여 안전사고를 예방하는 데 이용할 수 있는 자동차의 제동장치에 관한 것으로, 실린더튜브(32)가 자동차의 하부프레임(20)에서 하향하도록 설치되고, 노면(22)을 향해 하향 돌출되는 피스톤로드(34)를 갖고, 적어도 자동차의 좌우 양측에 설치되는 제동실린더(30)와, 제동실린더(30)의 피스톤로드(34) 하단에 설치되는 제동포크(40)와, 제동실린더(30)에 고압의 공기를 공급하기 위한 공기공급원(50)과, 공기공급원(50)으로부터 제동실린더(30)로 이어지는 유로(流路)를 개폐하는 솔레노이드밸브(SV)와, 자동차의 브레이크페달(24)에 의해 접점이 닫히면서 솔레노이드밸브(SV)로 흐르는 여자전류를 공급하는 제동스위치(SW1)로 구성된 것이다.

Description

자동차의 제동장치{Brake system for automobile}

본 고안은 자동차의 제동장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 눈길이나 빙판 길을 주행할 때 브레이크가 작동되면, 차체에 부착된 제동실린더가 노면으로 돌출하여 차량이 회전하는 것을 방지하도록 하여 안전사고를 예방하는 데 적합하도록 한 자동차의 제동장치에 관한 것이다.

일반적인 자동차에는 정지 시에 제동거리를 줄이고 안전사고를 예방하기 위하여 제동장치를 갖추고 있다.

이와 같은 종래 차량에 구비된 제동장치는 운전석에 설치된 브레이크 페달은 증압실린더에 연결되어 있었고, 증압실린더에 의해 구동되는 브레이크실린더가 휠축에 설치된 디스크 양측면에 위치되어 있었으며, 브레이크실린더에는 브레이크패드가 설치되어 디스크와 접촉되도록 구성되어 있었다.

즉, 운전자가 브레이크 페달에 답력을 가하게 되면, 증압실린더로부터 브레이크실린더로 오일이 압송되면서 브레이크실린더가 돌출되어 브레이크패드가 디스크를 가압하여 강한 마찰력을 가함으로써 주행 중인 차량이 갖고 있는 운동에너지가 브레이크패드와 디스크의 마찰에너지로 소멸되도록 하여 자동차가 보다 빠른 짧은 거리에서 멈추도록 하고 있었다.

그러나, 이와 같은 종래의 제동장치는 브레이크 패드와 디스크의 마찰력을 아무리 강하게 하더라도 노면과 타이어의 접지력이 주행중인 차량의 운동에너지보다 작으면, 휠은 멈추게 되지만 타이어가 노면으로 미끄러지는 문제점이 있으며, 특히 겨울철 눈길이나 미끄러운 빙판 길에서는 타이어와 얼어붙은 노면간의 마찰력이 급격하게 떨어져 있고, 노면 상태가 불균일 하기 때문에 만일 좌우측 바퀴의 접지력에 큰 차이가 발생되는 경우 차량이 주행방향에 대해 좌우방향으로 회전하여 중앙선을 침범하거나 차선을 벚어 나서 대형사고를 유발하기 때문에 고속주행 중의 급브레이크는 매우 위험하다.

즉, 원형으로 되어 있는 타이어와 평평한 노면 사이의 접지력에는 한계가 있기 때문에 자동차의 제동거리를 줄이는 데는 한계가 있었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 그 목적은 눈길이나 얼어붙은 빙판길에서 차량을 제동시킬 때 노면과 자동차 사이의 접지력을 향상시킴으로써 차량이 회전하는 것을 방지하는 동시에 제동거리를 줄일 수 있는 자동차의 제동장치를 제공함에 있다.

이러한 본 고안의 목적을 달성하기 위하여 실린더튜브가 자동차의 하부프레임에서 하향하도록 설치되고, 노면을 향해 하향 돌출되는 피스톤로드를 갖고, 적어도 자동차의 좌우 양측에 설치되는 제동실린더와, 제동실린더의 피스톤로드 하단에 설치되는 제동포크와, 제동실린더에 고압의 공기를 공급하기 위한 공기공급원과, 에어탱크로부터 제동실린더로 이어지는 유로(流路)를 개폐하는 솔레노이드밸브와,자동차의 브레이크페달에 의해 접점이 닫히면서 솔레노이드밸브로 흐르는 여자전류를 공급하는 제동스위치로 구성하여 자동차의 제동장치가 제공된다.

도 1은 본 고안에 따른 자동차의 제동장치의 전체구성을 개략적으로 나타낸 도면

도 2는 본 고안에 따른 자동차의 제동장치에서 제동실린더의 구성을 나타낸 정단면도

도 3은 본 고안에 따른 자동차의 제동장치의 설치위치를 나타내기 위한 자동차의 배면도

도 4는 본 고안에 따른 자동차의 제동장치의 설치위치를 나타내기 위한 자동차의 측면도

도 5는 본 고안에 따른 자동차의 제동장치의 설치위치를 나타내기 위한 자동차의 평면도

* 도면의 주요부분에 대한 부호설명 *

20 : 하부프레임 22 : 노면

24 : 브레이크페달 30 : 제동실린더

32 : 실린더튜브 34 : 피스톤로드

40 : 제동포크 42 : 연결바

44 : 스파이크 SV : 솔레노이드밸브

SW1 : 제동스위치 RV : 감압밸브

CV : 체크밸브 SW2 : 개폐스위치

이하 본 고안에 따른 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

첨부도면 도1 내지 도5에 도시된 바와 같이 실린더튜브(32)가 자동차의 하부프레임(20)에서 하향하도록 설치되고, 노면(22)을 향해 하향 돌출되는 피스톤로드(34)를 갖고, 적어도 자동차의 좌우 양측에 설치되는 제동실린더(30)와, 제동실린더(30)의 피스톤로드(34) 하단에 설치되는 제동포크(40)와, 제동실린더(30)에 고압의 공기를 공급하기 위한 공기공급원(50)과, 공기공급원(50)으로부터 제동실린더(30)로 이어지는 유로(流路)를 개폐하는 솔레노이드밸브(SV)와, 자동차의 브레이크페달(24)에 의해 접점이 닫히면서 솔레노이드밸브(SV)로 흐르는 여자전류를 공급하는 제동스위치(SW1)로 구성하였다.

여기서 상기 제동실린더(30)는 예컨대, 노면(22)을 향하여 돌출 될 때와 그 반대방향으로 복귀할 때 모두 공기압의 힘으로 움직이는 복동실린더로 구성하였으며, 안전을 위하여 제동실린더(30)의 내부에 복귀용스프링(36)을 설치할 수도 있다.

상기 공기공급원(50)은 예컨대, 제동실린더(30)에 고압의 공기를 공급하기 위한 에어탱크(52)와, 자동차 엔진으로부터 동력을 전달받아서 흡입된 공기를 압축하여 에어탱크(52)에 공급하는 에어콤푸레셔(54)로 구성될 수 있으나 일회용 가스통을 이용하여 구성할 수도 있다.

상기 솔레노이드밸브(SV)는 예컨대, 4포트 2전환밸브를 사용하여 구성될 수 있으나 꼭 이러한 것에 한정하지 않고, 다른 종류의 솔레노이드밸브(SV)를 사용하여도 무방하다.

상기 솔레노이드밸브(SV)와 제동실린더(30) 사이에 서로 병렬로 접속되는 감압밸브(RV)와 체크밸브(CV)를 설치하여 제동실린더(30)로 공급되는 공기 압력을 일정한 압력으로 유지하도록 함으로써 차량을 포함한 탑승자의 대략적인 중량에 의한 중력보다 제동실린더(30) 내부에 공급된 공기 압력이 작은 값을 갖도록 설정하여 차량이 제동실린더(30)에 의해 상측으로 들리는 것을 방지할 수 있도록 구성하였다.

또한, 상기 감압밸브(RV)는 차내에 위치시키거나 제동실린더(30) 근방의 외부에 설치될 수 있으며, 이 감압밸브(RV)의 2차측에는 압력게이지(60)를 설치하여 이 압력게이지(60)를 눈으로 보고 적정한 압력으로 감압밸브(RV)를 조정할 수 있도록 구성하였으며, 이 압력게이지(60) 또한 차내에 위치시키거나 제동실린더(30) 근방의 외부에 설치할 수 있다.

상기 솔레노이드밸브(SV)와 제동스위치(SW1) 사이에 개폐스위치(SW2)를 접속하고, 이 개폐스위치(SW2)를 차내의 운전석 근방에 설치하여 운전자가 제동실린더(30)의 사용 여부를 이 개폐스위치(SW2)의 조작으로 결정할 수 있도록 구성하였다.

상기 제동포크(40)는 상기 피스톤로드(34)의 선단에 연결되는 연결바(42)와, 연결바(42)의 하단부에 나사결합되는 복수의 스파이크(44)로 구성되며, 이 스파이크(44)의 끝을 날카롭게 하여 특히 얼어붙은 빙판을 뚫고 노면(22)에 접촉하도록 구성하였다.

첨부도면 도3 내지 도5에 도시된 바와 같이 상기 제동실린더(30)는 적어도 자동차(70)의 하부프레임(20) 좌우 양측 두 곳에 설치되며, 예컨대 뒷바퀴 부근에 설치할 수 있다.

또한, 첨부도면 도2에 도시된 바와 같이 한곳에 설치되는 제동실린더(30)는 신축될 때 자전을 방지하기 위해 두 개가 한 조를 이루어 구성되며, 예컨대 차량의 휠하우스 부근 하부프레임(20)에 볼트결합으로 설치될 수 있으며, 흙받이가 설치되는 프레임에 설치할 수 있으나 꼭 이러한 설치위치에 한정되지는 않는다.

한편, 제동스위치(SW1)의 접점이 닫힐 때 점등되는 제동확신램프(LP)를 제동스위치(SW1)와 배터리(BT) 사이에 접촉하고, 이를 차내에 설치하여 운전자가 제동실린더의 작동 여부를 육안으로 확인할 수 있도록 구성하였다.

도면 중 미설명 부호 A,B는 제동실린더(30)의 각 포트를 나타낸 것이며, 22a는 빙판층을 나타낸 것이고, 100은 자동차 전체를 나타낸 것이며, 102는 타이어를 나타낸 것이다.

이하 본 고안에 따른 작용을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부도면 도1 내지 도5에 도시된 바와 같이 개폐스위치(SW2)를 닫은 상태에서 차량 운행 중 브레이크페달(24)을 밟게 되면, 자동차에 이미 장착되어 있는 브레이크장치(도시않됨)가 작동되어 제동상태로 되는 동시에 브레이크페달(24)에 의해 제동스위치(SW1)의 접점이 닫히면서 제동확인램프(LP)가 점등되고, 솔레노이드밸브(SV)로 여자전류가 공급되어 밸브가 전환된다.

이때 에어탱크(52)로부터 솔레노이드밸브(SV)를 거쳐 제동실린더(30)의 포트A로 압축공기가 공급되면서 제동실린더(30)의 피스톤로드(34)가 노면(22)을 향해 빠른 속도로 돌출되며, 피스톤로드(34)의 하단부에 달린 제동포크(40)가 노면(22)에 박히게 된다.

즉, 노면(22)이 눈길이나 빙판 길인 경우 제동포크(40)를 구성하고 있는 스파이크(44)가 노면(22) 위의 눈으로 쌓인 층과 얼어붙은 빙판층(22a)을 뚫고 들어가면서 그 밑의 노면(22)에 접촉하여 강한 마찰력을 갖게 된다.

이 과정에서 제동실린더(30)에 잔류하던 공기는 포트B로부터 솔레노이드밸브(SV)를 통해 대기중으로 배기된다.

이때 제동실린더(30)가 최소한 자동차(100)의 좌우 양측에 설치되어 강하게 버티기 때문에 자동차(100)의 좌우측 바퀴의 노면 접지력에 큰 차이가 발생되더라도 자동차(100)가 주행방향에 대해 좌우방향으로 선회되는 것을 방지하게 된다.

그리고, 솔레노이드밸브(SV)와 제동실린더(30) 사이에 설치된 감압밸브(RV)는 제동실린더(30)로 공급되는 공기압력을 미리 설정된 압력으로 일정하게 유지하는 작용을 하는 동시에 차량을 포함한 탑승자의 대략적인 중량에 의한 중력보다 제동실린더(30) 내부에 공급된 공기 압력 더 커지면서 차량이 제동실린더(30)에 의해 상측으로 들리는 것을 방지하는 작용을 하게 된다.

이때 감압밸브(RV)에 의한 설정압력은 당연히 차량 운행 전에 그 차량의 무게에 대략적인 탑승자의 무게를 더한 예측 가능한 총중량에 의한 중력보다 작은 값으로 설정되어야 함은 물론이며, 압력게이지(60)를 보면서 일정압력으로 설정할 수 있다.

또, 제동실린더(30)를 구동하기 위한 구동원인 공기공급원(50)을 구성하고 있는 에어콤푸레셔(54)는 자동차(100)의 엔진으로부터 동력을 전달받아서 대기중의 공기를 흡입하고 압축하여서 에어탱크(52)에 저장하게 된다.

이후 운전자가 밟고 있던 브레이크페달(24)로부터 답력을 제거하게 되면, 브레이크페달(24)이 제동스위치(SW1)로부터 떨어지면서 제동스위치(SW1)의 접점이 개방되고, 동시에 솔레노이드밸브(SV)가 소자되어 밸브가 처음과 같은 상태로 전환되면서 이번에는 제동실린더(30)의 포트B로 압축공기가 공급되면서 피스톤로드(34)가 제동포크(40)와 함께 빠른 속도로 상승하여 노면(22)으로부터 떨어지게 된다.

이때 실린더튜브(32)의 내부에 설치된 복귀용스프링(36)은 피스톤로드(34)가 복귀하는 힘에 편승하여 복귀되는 속도를 더 한층 높이는 기능을 담당하게 되며, 만일 에어콤푸레셔(54)가 고장을 일으킨 경우 피스톤로드(34)가 자중에 의해 노면으로 돌출되지 못하도록 하여 안전한 운행이 가능하도록 하게 된다.

또한, 제동실린더(30)의 포트A로부터 솔레노이드밸브(SV)를 통해 배기되는 공기는 감압밸브(RV)를 통과하지 못하고 체크밸브(CV)를 통해 흐르게 된다.

한편, 운전자가 개폐스위치(SW2)를 개방하게 되면, 제동스위치(SW1)의 접점이 닫히더라도 솔레노이드밸브(SV)로 여자전류가 공급되지 못하기 때문에 제동실린더(30)의 피스톤로드(34)는 스프링(36)에 실린더튜브(32) 안쪽으로 들어간 상태로유지된다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 고안은 운전자가 브레이크페달을 밟는 순간 자동차의 좌우 양측에서 눈길이나 얼어붙은 빙판 길을 향해 돌출되는 제동실린더와 제동포크에 의해 노면과의 접지력을 높임으로써 자동차가 주행방향에 대해 좌우방향으로 것을 돌아가는 방지하여 안전사고를 미연에 예방할 수 있는 것은 물론이고, 차량의 제동거리 또한 줄일 수 있는 효과가 있다.

Claims

실린더튜브(32)가 자동차의 하부프레임(20)에서 하향하도록 설치되고, 노면(22)을 향해 하향 돌출되는 피스톤로드(34)를 갖고, 적어도 자동차의 좌우 양측에 설치되는 제동실린더(30)와;

상기 제동실린더(30)의 피스톤로드(34) 하단에 설치되는 제동포크(40)와;

상기 제동실린더(30)에 고압의 공기를 공급하기 위한 공기공급원(50)과;

상기 공기공급원(50)으로부터 제동실린더(30)로 이어지는 유로(流路)를 개폐하는 솔레노이드밸브(SV)와;

자동차의 브레이크페달(24)에 의해 접점이 닫히면서 상기 솔레노이드밸브(SV)로 흐르는 여자전류를 공급하는 제동스위치(SW1)로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차의 제동장치.
제 1 항에 있어서, 서로 병렬로 접속되는 감압밸브(RV)와 체크밸브(CV)가 상기 솔레노이드밸브(SV)와 제동실린더(30) 사이에 추가로 설치된 것을 특징으로 하는 자동차의 제동장치.
제 1 항에 있어서, 상기 솔레노이드밸브(SV)와 제동스위치(SW1) 사이에 제동실린더(30)의 사용 여부를 설정할 수 있는 개폐스위치(SW2)가 추가로 구비된 것을 특징으로 하는 자동차의 제동장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제동포크(40)는 상기 피스톤로드(34)의 선단에 연결되는 연결바(42)와;

상기 연결바(42)의 하단부에 나사결합되는 복수의 스파이크(44)로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차의 제동장치.