KR20040016296A

KR20040016296A - Magnetic brake system

Info

Publication number: KR20040016296A
Application number: KR1020020048569A
Authority: KR
Inventors: 허성욱
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2002-08-16
Filing date: 2002-08-16
Publication date: 2004-02-21

Abstract

PURPOSE: A magnetic brake system is provided not to need an exchange of brake oil and to prevent the environment pollution by operating a braking member through an electromagnet. CONSTITUTION: An electromagnet(53) generates magnetic force according to the power supply. A braking member(54) generates braking force by the magnetic force of the electromagnet. A battery(55) supplies power to the electromagnet. An inclination sensor(51) detects the inclination of a brake pedal(50). A voltage control unit(52) changes voltage to the electromagnet according to the signal from the inclination sensor. Thereby, braking force is operated by generating the magnetic force according to the position of the brake pedal.

Description

Magnetic brake system {

본 발명은 브레이크 페달을 밟음에 따라 차량의 주행 속도를 감속시키는 브레이크 시스템에 관한 것으로서, 특히 차량의 배터리에 의해 작동되는 전자석을 이용하여 제동부재를 작동시켜 오일 교환이 필요없고 환경 오염의 문제가 발생되지않도록 하는 자기 브레이크 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a brake system that decelerates the traveling speed of a vehicle according to the stepping of a brake pedal. In particular, the brake member is operated by using an electromagnet operated by a battery of the vehicle, thereby requiring no oil change and causing a problem of environmental pollution. It relates to a magnetic brake system that prevents.

일반적으로 유압식 브레이크는 도 1에 도시된 바와 같이 브레이크 페달(11)에 의해 작동되어 유압을 발생시키는 마스터 실린더(12)와, 바퀴 부분에 각각 설치되고 상기 마스터 실린더(12)에서 발생된 유압에 의해 작동되는 휠 실린더(13)와, 차축에 설치된 브레이크 드럼(15)과, 상기 브레이크 드럼(15)의 내측에 설치되고 상기 휠 실린더(13)에 의해 상기 브레이크 드럼(15)에 밀착되어 제동력을 발생시키는 브레이크 슈(14)와, 상기 브레이크 슈(14)를 초기 위치로 탄발시키는 리턴 스프링(16)과, 상기 마스터 실린더(12)와 휠 실린더(13)를 연결하는 브레이크 파이프(17)로 구성되어 있다.In general, the hydraulic brake is actuated by the brake pedal 11 to generate hydraulic pressure, as shown in FIG. 1, and the hydraulic brakes respectively installed on the wheel parts and generated by the master cylinder 12. The wheel cylinder 13 to be operated, the brake drum 15 installed on the axle, and the brake drum 15 are installed inside the brake cylinder 15 to be in close contact with the brake drum 15 to generate braking force. The brake shoe 14, the return spring 16 for firing the brake shoe 14 to an initial position, and the brake pipe 17 for connecting the master cylinder 12 and the wheel cylinder 13. have.

상기와 같이 구성된 유압식 브레이크는 브레이크 페달을 밟음에 따라 발생된 유압을 이용하여 제동력을 발생시키고 있다.The hydraulic brake configured as described above generates a braking force by using the hydraulic pressure generated by pressing the brake pedal.

운전자가 브레이크 페달(11)을 밟게 되면, 브레이크 페달(11)과 연결된 마스터 실린더(12)의 피스톤이 이동되면서 유압을 발생시키게 된다. 상기 마스터 실린더(12)에서 발생된 유압은 브레이크 파이프(17)를 통해 바퀴 측의 휠 실린더(13)로 전달되며, 휠 실린더(13)는 피스톤을 이용하여 브레이크 슈(14)를 브레이크 드럼(15) 쪽으로 밀어붙이게 된다. 따라서, 상기 브레이크 슈(14)가 브레이크 드럼(15)의 내측에 밀착되면서 마찰력이 발생되고, 이 마찰력에 의하여 제동이 이루어지게 되는 것이다.When the driver presses the brake pedal 11, the piston of the master cylinder 12 connected to the brake pedal 11 is moved to generate hydraulic pressure. The hydraulic pressure generated in the master cylinder 12 is transmitted to the wheel cylinder 13 on the wheel side through the brake pipe 17, and the wheel cylinder 13 uses the piston to move the brake shoe 14 to the brake drum 15. Pushed toward). Therefore, the brake shoe 14 is in close contact with the inside of the brake drum 15, the friction force is generated, the braking is made by this friction force.

상기 브레이크 페달(11)에 가하는 힘을 제거하게 되면, 리턴 스프링(16)에 의해 브레이크 슈(14)가 초기 위치로 복귀하게 되며, 그에 따라 휠 실린더(13)에서유압이 발생된다. 상기 휠 실린더(13)에서 발생된 유압은 브레이크 파이프(17)를 통해 마스터 실린더(12)로 귀환되며, 그에 따라 브레이크 페달(11)도 초기 위치로 복귀되는 것이다.When the force applied to the brake pedal 11 is removed, the brake shoe 14 is returned to the initial position by the return spring 16, so that hydraulic pressure is generated in the wheel cylinder 13. The hydraulic pressure generated in the wheel cylinder 13 is returned to the master cylinder 12 through the brake pipe 17, and thus the brake pedal 11 is also returned to the initial position.

그러나, 상기와 같이 구성된 종래의 유압식 브레이크 구조는 브레이크 파이프 및 각 부품의 연결부에서 오일이 누설될 수 있는 위험이 있고 오일의 열화로 이한 오작동 방지를 위하여 일정 기간마다 오일을 교환해 주어야 하는 문제점이 있다.However, the conventional hydraulic brake structure configured as described above has a problem in that oil may leak from the connection portion between the brake pipe and each component, and there is a problem in that the oil needs to be replaced at regular intervals to prevent malfunction due to oil deterioration. .

즉, 마스터 실린더(12)와 휠 실린더(13)가 길이가 긴 브레이크 파이프(17)로 연결되어 있어 브레이크 파이프(17)의 파손, 마스터 실린더(12)와 브레이크 파이프(17)의 연결부 및 휠 실린더(13)와 브레이크 파이프(17)의 연결부에서의 연결불량 등으로 인하여 오일이 누설될 위험이 있다. 브레이크 오일이 누설될 경우 브레이크의 오작동으로 인한 사고를 유발할 뿐 아니라 환경 오염의 문제가 발생된다.That is, the master cylinder 12 and the wheel cylinder 13 are connected by the long brake pipe 17, the breakage of the brake pipe 17, the connection between the master cylinder 12 and the brake pipe 17 and the wheel cylinder There is a risk of oil leakage due to poor connection at the connection between the 13 and the brake pipe 17. Leakage of brake oil not only causes an accident due to brake malfunction, but also causes environmental pollution.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 브레이크 오일을 사용하지 않고 차량의 배터리에 의해 작동되는 전자석을 이용하여 제동부재를 작동시킴으로써, 브레이크 오일 교환과 같은 작업을 할 필요가 없고 환경 오염의 문제가 발생되지 않도록 하는 자기 브레이크 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, by operating the braking member using an electromagnet operated by the battery of the vehicle without using the brake oil, it is necessary to work such as brake oil replacement It is an object of the present invention to provide a magnetic brake system that prevents the problem of environmental pollution from occurring.

도 1은 일반적인 브레이크 시스템이 도시된 구성도,1 is a configuration diagram showing a general brake system,

도 2는 본 발명에 의한 자기 브레이크 시스템이 개략적으로 도시된 블록도,2 is a block diagram schematically showing a magnetic brake system according to the present invention;

도 3은 본 발명의 요부 구성인 전자석의 전압조정회로가 도시된 회로도이다.Fig. 3 is a circuit diagram showing a voltage regulating circuit of an electromagnet, which is a main component of the present invention.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>

50 : 브레이크 페달 51 : 경사각 센서50: brake pedal 51: inclination angle sensor

52 : 전압 조정부 53 : 전자석52: voltage adjusting unit 53: electromagnet

54 : 브레이크 드럼 55 : 배터리54: brake drum 55: battery

56 : 가변저항56: variable resistance

상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명은 전원의 공급에 따라 자력을 발생하는 전자석과, 상기 전자석의 자력에 의해 제동력을 발생하는 제동부재와, 상기 전자석으로 전원을 공급하는 배터리와, 브레이크 페달의 경사각에 따라 상기 전자석으로 공급되는 전압을 조절하는 전압조정수단으로 구성된 것을 특징으로 한다.The present invention for solving the above technical problem, an electromagnet for generating a magnetic force in accordance with the supply of power, a braking member for generating a braking force by the magnetic force of the electromagnet, a battery for supplying power to the electromagnet, the brake pedal Characterized in that it comprises a voltage adjusting means for adjusting the voltage supplied to the electromagnet according to the inclination angle.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 의한 자기 브레이크 시스템은 도 2에 도시된 바와 같이 전원의 공급에 따라 자력을 발생하는 전자석(53)과, 상기 전자석(53)의 자력에 의해 제동력을 발생하는 제동부재(54)와, 상기 전자석(54)으로 전원을 공급하는 배터리(55)와, 브레이크 페달(50)의 경사각을 감지하는 경사각 센서(51)와, 상기 경사각 센서(51)의 신호에 따라 상기 전자석(53)으로 공급되는 전압을 변화시키는 전압조정부(52)로 구성된다.As shown in FIG. 2, the magnetic brake system according to the present invention includes an electromagnet 53 for generating a magnetic force according to the supply of power, a braking member 54 for generating a braking force by the magnetic force of the electromagnet 53, and The battery 55 for supplying power to the electromagnet 54, the inclination angle sensor 51 for detecting the inclination angle of the brake pedal 50, and the inclination angle sensor 51 and the inclination angle sensor 51 are supplied to the electromagnet 53 according to the signal. It consists of a voltage adjusting section 52 for changing the voltage to be.

여기서 제동부재(54)는 차축에 설치된 브레이크 드럼과 브레이크 드럼의 내측에 설치되어 전자석(53)의 자력에 의해 상기 브레이크 드럼에 밀착되는 브레이크 슈로 구성되는 것이 일반적이지만, 반드시 그러한 구조를 갖지 않더라도 전자석(53)의 자력에 의해 제동력이 발생될 수 있는 구조라면 어떠한 구조를 갖더라도 상관없다.Here, the braking member 54 is generally composed of a brake drum provided on the axle and a brake shoe installed inside the brake drum to be in close contact with the brake drum by the magnetic force of the electromagnet 53. However, the braking member 54 may not necessarily have such a structure. Any structure may be used as long as the braking force can be generated by the magnetic force of 53).

물론, 상기 경사각 센서(51)와 같은 전자식 방식 대신에 도 3에 도시된 바와 같이 상기 브레이크 페달(50)의 경사각에 따라 상기 전자석(53)으로 인가되는 전압이 기계적으로 변화되도록 하는 가변저항(56)을 이용할 수도 있다.Of course, instead of the electronic method such as the inclination angle sensor 51, as shown in FIG. 3, the variable resistor 56 allows the voltage applied to the electromagnet 53 to be mechanically changed according to the inclination angle of the brake pedal 50. ) Can also be used.

상기와 같이 구성된 본 발명의 자기 브레이크 시스템은 브레이크 페달을 밟으면 전자석의 자력에 의해 제동부재가 작동되어 제동력을 발생하게 된다.In the magnetic brake system of the present invention configured as described above, when the brake pedal is pressed, the braking member is operated by the magnetic force of the electromagnet to generate the braking force.

운전 도중 브레이크 페달(50)을 밟게 되면, 브레이크 페달(50)의 경사각이 변화되고 이를 경사각 센서(51)가 감지하여 전압조정부(52)로 전송하게 된다. 전압조정부(52)는 브레이크 페달(50)의 경사각에 따라 전자석(53)으로 공급되는 배터리(55)의 전압을 조절한다. 즉, 브레이크 페달(50)의 경사각이 감소될수록 전자석(53)에 더 높은 전압이 인가되게 하는 것이다. 따라서, 전자석(53)은 자화되어 자력을 발생하게 되고, 이 자력에 의해 제동부재(54)가 작동되어 제동력을 발생하게 된다. 결과적으로, 브레이크 페달(50)의 위치에 따라 크기가 다른 전압이 발생되고, 이 전압이 전자석(53)에 인가되어 자장이 형성되도록 함으로써 제동력이 발생되는 것이다.When the brake pedal 50 is pressed while driving, the inclination angle of the brake pedal 50 is changed, and the inclination angle sensor 51 senses this and transmits it to the voltage adjusting unit 52. The voltage adjusting unit 52 adjusts the voltage of the battery 55 supplied to the electromagnet 53 according to the inclination angle of the brake pedal 50. That is, as the inclination angle of the brake pedal 50 decreases, a higher voltage is applied to the electromagnet 53. Accordingly, the electromagnet 53 is magnetized to generate a magnetic force, and the braking member 54 is operated by the magnetic force to generate the braking force. As a result, a voltage having a different magnitude is generated according to the position of the brake pedal 50, and the braking force is generated by applying the voltage to the electromagnet 53 to form a magnetic field.

도 3과 같은 기계식 구조에서는 브레이크 페달(50)의 경사각이 클 경우에는 가변저항(56)에서의 저항이 크게 되어, 배터리(55)에서 발생된 전원의 대부분이 저항에서 소진된다. 따라서, 전자석(53)에 인가되는 전원이 미약하게 되며, 그로 인하여 전자석(53)은 자화되지 않게 되고 제동력 역시 발생되지 않게 된다. 그러나. 브레이크 페달(50)을 밟아 경사각이 줄어들게 되면, 가변저항(56)의 저항이 감소하게 되어 소진되는 전원의 양이 줄어들고, 배터리(55)에서 발생된 전원의 대부분이 전자석(53)에 인가되어 전자석(53)이 자화되므로 제동력이 발생된다. 이때, 브레이크 페달(50)을 밟는 힘이 커질수록 제동력 역시 증가하는 것은 당연하다.In the mechanical structure of FIG. 3, when the inclination angle of the brake pedal 50 is large, the resistance of the variable resistor 56 becomes large, and most of the power generated from the battery 55 is exhausted from the resistance. Therefore, the power applied to the electromagnet 53 is weak, whereby the electromagnet 53 is not magnetized and the braking force is also not generated. But. When the inclination angle is reduced by stepping on the brake pedal 50, the resistance of the variable resistor 56 is reduced, so that the amount of power consumed is reduced, and most of the power generated from the battery 55 is applied to the electromagnet 53, thereby electromagnets. Since 53 is magnetized, a braking force is generated. At this time, it is natural that the braking force also increases as the force of stepping on the brake pedal 50 increases.

이와 같이, 본 발명의 자기 브레이크 시스템은 브레이크 페달의 위치에 따라 자력이 발생되어 제동력을 일으키게 되므로 응답성이 향상되고 브레이크 오일을 사용하지 않아도 되므로 오일 교환이 필요없는 이점이 있다.As such, the magnetic brake system of the present invention has the advantage that the magnetic force is generated according to the position of the brake pedal to generate a braking force, thereby improving responsiveness and eliminating the need for oil replacement since brake oil is not used.

또, 차량에서 발생되는 전원을 이용하여 브레이크를 작동시키게 되고 오일 등을 사용하지 않으므로 환경 오염의 문제가 발생되지 않는 다른 이점이 있다.In addition, since the brake is operated by using the power generated from the vehicle and no oil is used, there is another advantage that does not cause a problem of environmental pollution.

Claims

Adjusts the voltage supplied to the electromagnet according to the inclination angle of the electromagnet generating magnetic force according to the supply of power, the braking member generating the braking force by the magnetic force of the electromagnet, the battery supplying power to the electromagnet, and the brake pedal Magnetic brake system, characterized in that consisting of a voltage adjusting means.

The method of claim 1,

The voltage adjusting means includes a tilt angle sensor for detecting an inclination angle of the brake pedal, and a voltage adjusting unit for changing a voltage supplied to the electromagnet according to the signal of the inclination angle sensor.

The method of claim 1,

And the voltage regulating means is a variable resistor installed between the battery and the electromagnet and whose resistance is varied according to the rotation angle of the brake pedal.