KR20040046722A - 차량의 제동력 향상 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 급제동시에 타이어의 공기압을 자동적으로 낮추어줄 수 있도록 함으로써, 타이어와 노면 사이의 마찰력을 순간적으로 증가시켜서 차량의 제동력이 실질적으로 향상되도록 한다.

Description

차량의 제동력 향상 장치{brake force rising apparatus of a vehicle}

본 발명은 차량의 제동력을 향상시키기 위한 장치에 대한 것으로서, 보다 상세하게는 타이어와 노면 사이의 마찰력을 증대시켜 차량의 제동력이 향상될 수 있도록 하는 기술에 대한 것이다.

종래에 일반적으로 사용되고 디스크브레이크 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 운전자가 발로 조작하는 브레이크페달(100)과, 상기 브레이크페달(100)의 조작력을 배력시키는 부스터(102)와, 상기 부스터(102)에서 제공되는 힘으로 작동되어 유압을 발생시키는 브레이크마스터실린더(104)와, 상기 브레이크마스터실린더(104)에서 제공되는 유압을 전달 받아 작동되는 캘리퍼(106)와, 휠(108)에 일체로 연결된 브레이크디스크(110) 등으로 구성되어 있다.

운전자가 브레이크페달(100)을 조작하면, 상기 브레이크마스터실린더(104)에서 유압을 발생시켜 상기 각 휠(108)의 캘리퍼(106)로 제공하고, 상기 캘리퍼(106)에서는 피스톤이 브레이크패드를 상기 브레이크디스크(110)에 압착시켜서 발생되는 마찰력으로 제동력을 얻도록 하고 있다.

최근에는 자동차 사고가 빈번한 상황이며, 이와 같은 상황에서 자동차의 급제동력은 매우 중요한 차량의 요구사항이 되고 있는데, 상기한 바와 같은 구성을 가진 제동장치에서는 제동력 향상을 이루기 위해 주로 상기 부스터(102)의 용량을 증가시키거나 브레이크디스크(110)와 브레이크패드의 마찰 접촉면적을 크게 하여 제동용량을 증대시키는 방법 등이 주로 사용되고 있다.

그러나, 상기한 바와 같은 방법은 차체와 휠 사이의 마찰력을 증가시킬 수는 있으나, 타이어와 노면 사이의 마찰력에는 아무런 영향을 주지 못하므로, 그 한계가 있다.

즉, 차체와 휠 사이에 강한 마찰력으로 제동 조작이 이루어지도록 하면 차체에 대하여 차륜은 잠겨서 정지하게 되지만, 타이어와 노면 사이에서는 종래와 다름없는 접지면적에 의해 동일한 마찰력이 발생되는 조건을 가지고 있으므로, 급제동시 노면 위에서 타이어가 미끄러져서 오히려 차량의 자세를 불안정하게 하는 원인이 될 뿐 실질적인 제동력 향상에 도움을 주지 못하게 된다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 차량의 제동시에 타이어와 노면 사이의 마찰력을 증가시켜서 차량의 제동력이 실질적으로 향상되도록 함으로써, 차량의 급제동 성능을 보다 향상시킬 수 있도록 한 차량의 제동력 향상 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 일반적인 차량의 제동장치를 도시한 도면,

도 2는 본 발명에 따른 차량의 제동력 향상 장치를 도시한 구성도,

도 3은 본 발명의 제동력 향상 장치 작동에 따른 타이어의 접지상태 변화를 도시한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

1; 타이어3; 브레이크스위치

5; 휠속도센서7; 컨트롤러

9; 직선파이프11; 연결관

13; 제1피스톤15; 제2피스톤

17; 실린더19; 스프링

21; 공압밸브23; 서지탱크

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량의 제동력 향상 장치는 타이어의 내부와 연결되어 타이어 내부와 연통된 공간의 부피를 조절할 수 있도록 설치된 부피조절수단과;

브레이크스위치와;

휠속도센서와;

상기 브레이크스위치와 휠속도센서의 신호를 받아 상기 부피조절수단을 제어하는 컨트롤러로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 차량의 제동력 향상 장치의 구성을 도시한 것으로서, 그 주요한 구성은 타이어(1)의 내부와 연결되어 타이어(1) 내부와 연통된 공간의 부피를 조절할 수 있도록 설치된 부피조절수단을 브레이크스위치(3)와 휠속도센서(5)의 신호를 전달 받는 컨트롤러(7)로 제어하여 타이어(1)의 접지면적에 변화를 줄 수 있도록 한 것이다.

본 실시예에서, 상기 부피조절수단은 휠의 중심부에 설치된 직선파이프(9)와, 상기 직선파이프(9)의 일단을 타이어(1)의 내부에 연결하는 연결관(11)과, 상기 직선파이프(9)의 타단으로 삽입되어 상기 직선파이프(9) 내에서 기밀을 유지한 상태로 직선 슬라이딩하도록 설치된 제1피스톤(13)과, 상기 제1피스톤(13)과 일체로 연결된 제2피스톤(15)과, 상기 제2피스톤(15)이 내부에서 직선 슬라이딩하도록 공간을 구비한 실린더(17)와, 상기 제1피스톤(13)을 타이어(1)의 내부와 연통된 공간을 줄이는 방향으로 탄지하도록 설치된 스프링(19)과, 상기 컨트롤러(7)의 제어를 받아 엔진의 흡기 부압이 상기 실린더(17) 내의 제2피스톤(15)에 작용하는 상태를 절환하도록 설치된 공압밸브(21)로 구성되어 있다.

여기서, 상기 직선파이프(9) 내에서 슬라이딩하는 제1피스톤(13)은 상기 실린더(17)에서 슬라이딩하는 제2피스톤(15)보다 그 단면적이 작게 형성하여 제2피스톤(15)의 이동에 대한 타이어 내부와 연통된 공간의 부피변화가 급격히 일어나지는 않도록 하였다.

상기 스프링(19)은 타이어(1) 내부가 표준 공기압 상태에서 상기 제1피스톤(13)이 밀리지 않도록 할 수 있는 탄성력을 가지고 상기 제2피스톤(15)과 실린더(17)의 벽면 사이에 설치되어 있다.

상기 실린더(17)에 제공되는 엔진의 흡기 부압은 엔진의 서지탱크(23)로부터 공급되도록 하였으며, 상기 공압밸브(21)는 상기 컨트롤러(7)로부터 제공되는 전기적 신호에 의해 작동되는 솔레노이드밸브로 구성하였다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 작용을 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

타이어(1)의 공기압은 적정한 수준으로 유지되어야 불필요한 타이어의 마모와 발열을 방지하여 내구성을 확보할 수 있고 적절한 접지력을 제공하여 안정된 차량의 운행이 가능하도록 한다.

따라서, 평상시에는 도 3의 좌측에 도시된 바와 같이 타이어(1)의 접지면적이 적절한 상태로 타이어 내부에 표준 공기압이 형성되도록 하며, 이와 같은 상태는 상기 스프링(19)이 상기 제2피스톤(15)을 통해 제1피스톤(13)을 적절히 지지함으로써 유지되도록 한다.

상기와 같은 상태에서 정상적인 주행을 하다가 갑작스러운 상황에 의하여 운전자가 급히 브레이크페달을 밟아 급제동을 하게 되면, 상기 컨트롤러(7)는 상기 브레이크스위치(3)로부터 제동중임을 파악하고 상기 휠속도센서(5)를 통해 휠의 감속상태를 파악하여 차량의 급제동 여부를 판단한다.

차량의 급제동이 판단되면, 상기 컨트롤러(7)는 상기 공압밸브(21)를 작동시켜 서지탱크(23)의 부압이 상기 실린더(17)에 제공되도록 하여, 상기 제2피스톤(15)이 상기 스프링(19)의 탄성력을 극복하고 이동되도록 한다.

상기 제2피스톤(15)이 이동하면, 이와 일체로 연결되어 있는 제1피스톤(13)이 상기 직선파이프(9) 내에서 슬라이딩하면서 상기 타이어(1) 내부와 연통된 공간의 부피를 증가시키게 되고, 이는 상기 공간이 밀폐된 공간이므로 타이어(1)의 공기압이 저하되는 결과를 가져오게 되어, 도 3의 우측에 도시된 바와 같이 타이어(1)의 변형으로 타이어(1)와 노면과의 접지면적이 크게 확대되도록 한다.

따라서, 타이어(1)와 노면 사이에서 발생되는 마찰력이 평상시보다 크게 증가하게 되어 실질적으로 차량을 제동시키는 데에 큰 효과를 제공하게 된다.

물론, 상기와 같은 급제동이 끝난 뒤에는 상기 컨트롤러(7)가 그 상황을 상기 브레이크스위치(3)와 휠속도센서(5)를 통해 파악한 후 상기 공압밸브(21)를 조작하여 서지탱크(23)로부터의 부압이 차단되도록 하고 상기 실린더(17)에 대기압이 제공될 수 있도록 하여 상기 제2피스톤(15)이 스프링(19)의 힘에 의해 상기 제1피스톤(13)을 원래의 위치로 슬라이딩시킴에 의해 타이어(1)는 정상적인 공기압을 형성한 상태에서 원활한 주행이 가능하게 된다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 차량의 급제동시에 타이어의 공기압을 자동적으로 낮추어줄 수 있도록 함으로써, 타이어와 노면 사이의 마찰력을 순간적으로 증가시켜서 차량의 제동력이 실질적으로 향상되도록 한다.

Claims (3)

1. 타이어의 내부와 연결되어 타이어 내부와 연통된 공간의 부피를 조절할 수 있도록 설치된 부피조절수단과;

   브레이크스위치와;

   휠속도센서와;

   상기 브레이크스위치와 휠속도센서의 신호를 받아 상기 부피조절수단을 제어하는 컨트롤러;

   로 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 제동력 향상 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 부피조절수단은

   휠의 중심부에 설치된 직선파이프와;

   상기 직선파이프의 일단을 타이어의 내부에 연결하는 연결관과;

   상기 직선파이프의 타단으로 삽입되어 상기 직선파이프 내에서 기밀을 유지한 상태로 직선 슬라이딩하도록 설치된 제1피스톤과;

   상기 제1피스톤과 일체로 연결된 제2피스톤과;

   상기 제2피스톤이 내부에서 직선 슬라이딩하도록 공간을 구비한 실린더와;

   상기 제1피스톤을 타이어의 내부와 연통된 공간을 줄이는 방향으로 탄지하도록 설치된 스프링과;

   상기 컨트롤러의 제어를 받아 엔진의 흡기 부압이 상기 실린더의 제2피스톤에 작용하는 상태를 절환하도록 설치된 공압밸브;

   로 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 제동력 향상 장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 실린더에 제공되는 엔진의 흡기 부압은 엔진의 서지탱크로부터 공급되는 것을 특징으로 하는 차량의 제동력 향상 장치.