KR200450775Y1 - 차량의 자동 브레이크 시스템 - Google Patents

Abstract

본 고안은 차량의 자동 브레이크 시스템에 관한 것으로, 그 주된 목적은 장시간 정차할 경우, 브레이크 페달을 지속적으로 밟지 않고도 제동이 걸려 있도록 함으로서 운전자의 편의를 도모하는 것이다.
이러한 목적으로 이루어진 차량의 자동 브레이크 시스템은, 브레이크 페달 동작에 의한 에어탱크의 에어를 양단에 선택적으로 공급할 수 있도록, 상기 릴레이밸브의 제 1포트에 배치된 체크밸브와;
상기 체크밸브에 공급되는 에어의 압력을 감지하는 압력감지장치와;
상기 압력감지장치에 감지된 설정 공기압에 의한 전기적 압력신호가 일단의 솔레노이드 코일에 전달되면 유로를 개방하여, 상기 에어 탱크로 부터 공급되는 에어가 상기 체크밸브의 타단과 릴레이밸브를 통해 상기 브레이크 챔버에 공급되어 브레이크가 걸리도록 하고;
악셀레이터 페달에 배치된 터치센서의 전기적 터치신호가 타단의 솔레노이드 코일에 전달되면 상기 유로를 폐쇄시켜, 상기 체크밸브의 일단으로 브레이크 페달 동작에 의한 에어가 단속적으로 공급 또는 차단되어 정상주행할 수 있도록 하는 방향전환밸브와;
상기 압력감지장치와 상기 방향전환밸브 일단의 솔레노이드 코일과 전기적으로 연결되어, 설정시간 경과 후, 전원을 차단하는 제 1타이머장치와, 상기 터치센서와 상기 방향전환밸브 타단의 솔레노이드 코일과 전기적으로 연결되어, 설정시간 경과 후, 전원을 차단하는 제 2타이머장치를 포함한다.

Description

차량의 자동 브레이크 시스템 {THE AUTO BRAKE SYSTEM OF THE VHICLE}

본 고안은 차량의 브레이크 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 브레이크 페달을 지속적으로 밟지 않고, 일시적으로 1초 또는 2초 정도의 짧은 시간을 밟는 동작만으로도 제동이 걸린 상태를 유지할 수 있는 차량의 자동브레이크 시스템에 관한 것이다.

본 고안은 출원번호 제20-2009-0012780호 및 20-2009-0015846호를 우선권주장한 출원이다.

일반적으로, 차량의 브레이크 장치(BS)(이하, "장치"라 칭한다)에 대해서는 여러가지가 알려져 오고 있다.

예를 들면, 도 1과 도 2에 도시한 바와 같은 장치(BS)가 그 대표적인 것으로, 그 내용은 다음과 같다.

도 1을 참조하면, 종래 장치(BS)는 에어탱크(AT)와 에어 콘트롤러(AC)가 마련된 브레이크 페달(BP)과 릴레이밸브(RV)(일명 "R12밸브")와 브레이크 챔버(BC)와 회동핸들(RH)과 브레이크 슈우(BS)와 브레이크 드럼(BD)과 캠(CM)이 마련된 차축(CS)으로 대별된다.

에어 탱크(AT)는 차량에 적어도 하나 이상 배치되며, 장치(BS)를 구동하는데 없어서는 않되는 것으로, 최하 0 ~ 13㎏/㎠의 압력을 발생한다.

이 에어탱크(AT)는 후술하는 브레이크 페달(BP)과 장착된 에어 콘트롤러(AC)와 릴레이밸브(RV)에 도시하지 않은 에어호스를 통해 에어(AR)를 공급한다.

이하, 에어(AR)는 도시하지 않은 에어호스에 의해 각 구성들로 공급되는 것으로, 별도 설명은 생략한다.

브레이크 페달(BP)은 운전석에서 도시하지 않은 클러치 페달과 악셀레이터 페달 사이에 배치되는 것으로, 에어 콘트롤러(AC)와 연결된다.

이 에어 콘트롤러(AC)는 상기한 에어 탱크(AT)로 부터 공급되는 일정압력의 에어(AR)가 브레이크 페달(BP)을 밟는 정도에 따라, 후술하는 릴레이밸브(RV)의 제 1포트(PT1)로 보내지도록 하는 것이다.

릴레이밸브(RV)는 도시하지 않은 차량 프레임에 장착할 수 있도록 일측에 장착브래킷(BK)이 배치되고, 도시한 방향 상측으로, 상기한 에어 콘트롤러(AC)를 통과하는 일정압력의 에어(AR)가 유입되는 제 1포트(PT1)가 마련되어 있다.

이 제 1포트(PT1)로 유입된 에어(AR)는 릴레이밸브(RV) 내의 다이아프램(미도시)을 이동시켜 후술하는 제 2, 3포트(PT2)(PT3)의 에어라인을 연결시킨다.

이 제 1포트(PT1)의 일측에는 상기한 에어탱크(AT)와 에어호스(미도시)에 의해 연결된 제 2포트(PT2)가 마련되는데, 이 제2포트(PT2)는 양측에 마련되어 상기한 에어탱크(AT)와 양측으로 연결될 수도 있고, 도시한 바와 같이, 일측만 연결하고 타측은 마구리(미도시)에 의해 막고 사용해도 무방하다.

또한, 상기한 제 2포트(PT2)의 직각방향으로 제 3포트(PT3)가 마련되는데, 이 제 2, 3포트(PT2)(PT3)는 상호 독립되어 연결이 끊겨있다가, 상기한 릴레이밸브(RV) 내의 다이아프램(미도시)이 제 1포트(PT1)로 유입되는 에어(AR)의 압력에 이동함에 따라 서로 연결되며 에어(AR)가 통한다.

한편, 상기한 릴레이밸브(RV)의 하측에는 제 4포트(PT4)가 마련되는데, 이 제 4포트(PT4)는 상기한 다이아프램(미도시)의 이동에 의해 막혀 있다가, 정상적으로 주행하기 위해 원위치로 복귀한 다이아프램(미도시)의 공백에 의해 개방되어, 후술하는 브레이크 챔버(BC)를 동작시켰던 에어가 빠져나갈 수 있도록 하였다.

브레이크 챔버(BC)는 외부로 돌출된 로드(RD)의 일단과 결합된 다이아프램(미도시)이 내부에 마련되고, 이 다이아프램(미도시)의 일측에 스프링(미도시)이 배치되어 있는 구조로서 상기한 제 3포트(PT3)를 통해 공급되는 에어(AR)는 도시하지 않은 다이아프램을 일측으로 밀어서 로드(RD)를 수평방향으로 이동시키고, 그에 따라 이 로드(RD)의 단부와 힌지결합된 회동핸들(RH)을 회동시킨다.

이 회동핸들(RH)은 도 2에 도시한 바와 같이, 캠(CM)과 축결합된 캠 샤프트(CS)와 축결합되어 연동한다.

도시한 바를 참조하면, 상기한 캠(CM)은 브레이크 드럼(BD) 내부에 대칭형으로 배치된 브레이크 슈우(BS)의 상단 사이에 배치된다.

이 브레이크 슈우(BS)는 일단이 힌지결합되고, 타단이 상기한 캠(CM)과 구름접촉할 수 있도록 롤러(RR)가 배치된다.

따라서, 상술한 브레이크 챔버(BC)의 작동에 의해 회동핸들(RH)이 회동하고, 이 회동핸들(RH)과 축결합된 캠 샤프트(CS)와 캠(CM)의 회동에 의해 브레이크 슈우(BS)가 벌어지면 상기한 브레이크 드럼(BD)의 내벽에 마찰을 일으켜 제동이 걸리는 것이다.

계속해서, 제동(BRAKE) 작용을 설명한다.

우선, 운전자가 브레이크 페달(BP)을 밟으면, 그에 상응하는 설정압력의 에어가 상기한 에어 콘트롤러(AC)를 통해 제 1포트(PT1)로 보내진다.

이 제 1포트(PT1)를 거친 에어는 상기한 릴레이 밸브(RV) 내에 마련된 다이아프램(미도시)만 작동하는데 사용되고, 실제 제동에 기여하지는 않는다.

따라서, 이 다이아프램(미도시)의 작동에 의해 상기한 제 2, 3포트(PT2)(PT3)가 서로 연통, 즉 에어 라인(미도시)이 서로 통하도록 연결되며 신속히 열려(열리는 정도는 브레이크 페달(BP)을 밟는 정도에 비례) 에어탱크(AT)로 부터 공급되는 소량의 에어(AR)가 상기한 제 3포트(PT3)를 통해 각 바퀴 인근에 설치된 브레이크 챔버(BC)에 채워지며 상술한 바와 같은 회동핸들(RH)과 캠샤프트(CS) 동작에 의해 브레이크가 걸리는 것이다.

한편, 다시 주행을 하기 위해 브레이크 페달(미도시)을 놓게 되면 상기한 릴레이 밸브(RV)의 제 1포트(PT1)로 공급되던 에어(AR)가 차단됨에 따라 작동하던 다이아프램(미도시)은 스프링(미도시)의 탄성력에 의해 원위치로 복귀한다.

이에 따라, 제 2포트(PT2)와 연결되도록 개방되었던 제 3포트(PT3)가 닫힘과 동시에 상기한 다이아프램(미도시)에 의해 폐쇄되어 있던 제 4포트(PT4)가 개방된다. 이 때, 제동을 위해 브레이크 챔버(BC)에 공급되었던 에어(AR)가 배출되면서, "쉭"하는 소리가 크게 나는 것이다.

그러나, 상술한 바와 같은 종래의 브레이크 장치(BS)은 신호대기 또는 정체시에 지속적으로 브레이크 페달을 밟고 있거나, 사이드 브레이크를 채우고 있어야만 그 제동력을 유지할 수 있으므로, 운전자들이 피로감을 호소하는 문제가 있었다.

또한, 언덕길이나 급경사길에서 정차해 있을 때, 부주의로 브레이크 페달에서 발이 떨어질 경우 대형사고로 이어질 수 있는 치명적인 문제가 있었다.

본 고안은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 브레이크 페달을 지속적으로 밟고 있지 않아도 그 제동력을 유지할 수 있는 브레이크 시스템을 공급하는데 있다.

또한, 한번의 동작으로 제동력을 유지할 수 있음으로서, 운전자들의 편의를 도모하도록 하는데 있다.

또한, 언덕길이나 급경사길에서 부주의로 발생할 수 있는 대형사고를 예방하는데 있다.

상술한 바와 같은 목적으로 이루어진 본 고안은;

브레이크 페달(BP) 동작에 의한 에어탱크(AT)의 에어(AR)를 제어하도록 제 1, 2, 3, 4포트(PT1)(PT2)(PT3)(PT4)를 갖춘 릴레이밸브(RV)와, 상기 릴레이밸브(RV)를 통한 에어(AR) 압력에 의해 작동하도록 적어도 하나 이상 배치된 브레이크 챔버(BC)와, 상기 브레이크 챔버(BC)의 전, 후진 동작에 의해 회동하는 회동핸들(RH)과, 상기 회동핸들(RH)의 회동에 따라 브레이크 슈우(BS)가 브레이크 드럼(BD)의 내면과 면접하며 제동이 걸리도록 회동하는 캠(CM)으로 이루어진 차량의 브레이크 장치(BS)에 관한 것으로,

상기 브레이크 장치(BS)는;

상기 브레이크 페달(BP) 동작에 의한 에어탱크(AT)의 에어(AR)를 양단에 선택적으로 공급할 수 있도록, 상기 릴레이밸브(RV)의 제 1포트(PT1)에 배치된 체크밸브(100)와;

상기 체크밸브(100)에 공급되는 에어(AR)의 압력을 감지하는 압력감지장치(200)와;

상기 압력감지장치(200)에 감지된 설정 공기압에 의한 전기적 압력신호가 일단의 솔레노이드 코일(301)에 전달되면 유로(302)를 개방하여, 상기 에어 탱크(AT)로 부터 공급되는 에어(AR)가 상기 체크밸브(100)의 타단과 릴레이밸브(RV)를 통해 상기 브레이크 챔버(BC)에 공급되어 브레이크가 걸리도록 하고;

악셀레이터 페달(AP)에 배치된 터치센서(250)의 전기적 터치신호가 타단의 솔레노이드 코일(303)에 전달되면 상기 유로(302)를 폐쇄시켜, 상기 체크밸브(100)의 일단으로 브레이크 페달(BP) 동작에 의한 에어(AR)가 단속적으로 공급 또는 차단되어 정상주행할 수 있도록 하는 방향전환밸브(300)와;

상기 압력감지장치(200)와 상기 방향전환밸브(300) 일단의 솔레노이드 코일(301)과 전기적으로 연결되어, 설정시간 경과 후, 전원을 차단하는 제 1타이머장치(400)와, 상기 터치센서(250)와 상기 방향전환밸브(300) 타단의 솔레노이드 코일(303)과 전기적으로 연결되어, 설정시간 경과 후, 전원을 차단하는 제 2타이머장치(500)를 포함한다.

본 고안에 의하면, 차량이 정지할 때, 브레이크 페달을 지속적으로 밟고 있지 않아도 그 제동력을 유지하는 효과가 있다.

또한, 상기한 바와 같이, 브레이크 페달을 한번만 밟는 동작만으로 그 제동력을 유지할 수 있음으로서 운전자들의 편의를 도모하도록 한 효과가 있다.

또한, 언덕길이나 급경사길에서 부주의로 발생할 수 있는 대형사고 예방 효과가 있다.

또한, 운행후 시동을 끄면, 본 고안에 따른 자동 브레이크 장치의 초기화가 풀리지 않은 상태이기 때문에, 차량도난을 목적으로 바로 악셀레이터 페달을 밟고 운전하는 경우, 차량의 주행이 불가능하기 때문에 차량의 도난 방지 효과도 있다.

또한, 상기한 바와 같이, 초기화가 풀리지 않기 때문에 차량을 주차하고 나서 별도로 사이드 브레이크를 걸지 않아도 언덕이나 비탈길에서 구르는 안전사고의 예방 효과가 있다.

도 1은 종래 브레이크 시스템를 모식적으로 보인 사시도이고,
도 2는 도 1 "A"-"A"선에 따른 단면도로서, 브레이크 드럼과 브레이크 슈의 작동방법을 보인 일측면도이고,
도 3은 본 고안에 따른 차량의 자동 브레이크 시스템 구성을 보인 사시도로서, 정상적으로 운행되고 있는 상태를 보인 것이고,
도 4는 본 고안에 따른 자동 브레이크 시스템에 의해 브레이크가 걸려 있는 상태를 보인 사시도이고,
도 5는 본 고안에 따른 차량의 자동 브레이크 시스템의 다른 실시예를 보인 사시도이고,
도 6은 본 고안 자동 브레이크 시스템의 또 다른 실시예에 따른 구성을 보인 사시도이고,
도 7은 본 고안에 따른 자동 브레이크 시스템의 또 다른 실시예인 콘트롤러를 보인 블록 다이아그램이다.

도 3과 도 4를 참조하면, 본 고안에 따른 차량의 자동 브레이크 시스템(10)(이하, "시스템"이라 칭한다.)은 체크밸브(100)와 압력감지장치(200)와 방향전환밸브(300)와 제 1, 2 타이머장치(400)(500)와 비상스위치(600)를 포함한다.

이하, 종래의 구성과 동일한 구성은 종래와 동일부호를 붙이되, 종래의 구성에 대해서는 설명을 생략한다.

상세히 설명하기 전에 도 3과 도 4에 대해서 설명한다.

우선, 도 3은 도시하지 않은 차량에 브레이크가 걸리지 않고 정상적으로 주행하는 상태를 보인 것으로, 방향전환밸브(300)와 체크밸브(100), 제 3포트(PT3)와 브레이크 챔버(BC) 사이에 에어(AR)가 통과되지 않는 구간은 점선으로 표시되어 있다.

그러나, 주행중 브레이크 페달(BP)을 밟아 단속적으로 제동이 걸리는 동작에는 제 3포트(PT3)와 브레이크 챔버(BC) 간에는 브레이크 페달(BP)을 밟는 압력만큼 에어(AR)가 연결된다.

도 4는 차량이 완전히 정지한 상태를 보인 것으로, 압력감지장치(200)와 체크밸브(100) 간에 에어(AR)가 차단(점선)된 상태를 보인 것이다.

도시한 바를 참조하여 본 고안에 따른 시스템(10)을 설명한다.

체크밸브(100)는 릴레이밸브(RV)의 제 1포트(PT1)에 설치되는 것으로, 일단은 차량의 브레이크 페달(BP)과 연결된 에어 콘트롤러(AC)와 후술하는 압력감지장치(200)를 매개로 에어호스(미도시)에 의해 연결되어 있다.

이에 대향하는 타단은 후술하는 방향전환밸브(300)의 유로(302)와 에어호스(미도시)로 연결되어 브레이크 동작을 위한 에어(AR)의 공급이 이 체크밸브(100)의 양단에 선택적으로 이루어진다.

에어(AR)의 공급이 선택적으로 이루어지는 동작은 후술하는 작용에서 상세히 설명한다.

이 체크밸브(100)의 일측에 압력감지장치(200)가 배치된다.

압력감지장치(200)는 상기한 에어 콘트롤러(AC)와 상기한 체크밸브(100)와는 에어 호스(미도시)에 의해 연결되고, 전기적으로는 후술하는 비상스위치(600)와 제 1타이머장치(400)에 연결된다.

방향전환밸브(300)는 전기자석밸브의 일종인 솔레노이드 밸브(Solenoid Valve)로서, 코어(미도시)로 구성된 양단의 솔레노이드 코일(301)(303)(밸브 양단의 전기 인가부분 뭉치)에 전기를 통전시키면 상기한 코어(미도시)에 끼워져 있던 봉부분의 내부가 전자석으로 바뀌게 되고, 이로 인해 밸브의 유로(302) 부분을 막고 있던 다이아프램(미도시)과 연결되어있는 플런져(코일 중심봉안에 들어있는 쇠봉)가 자력(磁力)으로 인해 움직이게 됨으로서, 이 플런져와 연결되어있는 다이아프램이 길이방향 일측 또는 타측으로 이동하며 방향전환밸브(300)의 유로(302)가 열리거나 닫히게 된다.

따라서, 이 방향전환밸브(300) 일단의 솔레노이드 코일(301)은 상기한 압력감지장치(200)의 전기적 신호를 후술하는 제 1타이머장치(400)를 통해 연결할 수 있도록 전기적으로 연결되고, 타단의 솔레노이드 코일(303)은 후술하는 터치센서(250)의 전기적 터치신호를 제 2타이머장치(500)를 통해 전달할 수 있도록 전기적으로 연결되어 있다.

한편, 이 방향전환밸브(300)의 유로(302) 일측은 에어 탱크(AT)와 연결되고, 타측은 상술한 체크밸브(100)의 타단과 도시하지 않은 에어호스에 의해 연결되어 있다.

제 1타이머장치(400)는 일측의 단자가 상술한 압력감지장치(200)와 전기적으로 연결되고, 타측의 단자는 상기한 방향전환밸브(300) 일단의 솔레노이드 코일(301)에 전기적으로 연결된다.

또한, 타측의 단자중 하나("L"표시)는 도시하지 않은 제동등과 실내표시등에 전기적으로 연결되어 있기 때문에, 브레이크 페달(BP)을 밟을 때 마다 점등됨으로서, 뒷차 운전자나 본 고안에 따른 자동 브레이크 시스템(10)이 설치된 차량의 운전자 본인이 브레이크가 걸려 있음을 인식할 수 있다.

제 2타이머장치(500)는 일측의 단자가 상기한 방향전환밸브(300) 타단의 솔레노이드 코일(303)에 전기적으로 연결되고, 타측의 단자는 후술할 터치센서(250)와 전기적으로 연결되어 있다.

이와 같은 제 1, 2타이머장치(400)(500)는 상기한 방향전환밸브(300)가 작동하여 유로(302)를 개방하거나 폐쇄하고 설정시간 후, 전원을 끊어 줌으로서 이 방향전환밸브(300)의 과열에 의한 고장도 방지할 수 있다.

나아가, 상기한 방향전환밸브(300)의 유로(302)를 개방시킨 상태를 유지할 수 있기 때문에 브레이크 페달(BP)에서 발을 떼어도 브레이크가 걸려 있는 상태를 유지할 수 있다.

다시 말해서, 브레이크 페달(BP)의 에어 콘트롤러(AC) 또는 악셀레이터 페달(AP)의 터치센서(250)에 의해 전기적으로 신호가 인가되고 나서 설정된 시간, 즉, 1초 또는 2초 후에는 전원이 차단되어도, 본 고안에 따른 자동 브레이크 시스템(10)의 각 구성들이 작동된 상태를 유지할 수 있도록 함으로서, 본 고안에 따른 자동 브레이크 시스템(10)과 그 구성품들의 전기적 과열을 방지하는 것이다.

한편, 악셀레이터 페달(AP)의 상면에는 터치센서(250)가 배치되어 있다.

터치센서(250)는 터치식 감지장치로서 상기한 제 2타이머장치(500) 타측 단자와 전기적으로 연결되어 있다.

한편, 비상스위치(600)는 2개의 단자중, 일측의 단자(KB)는 기존의 키박스 전원(24V)과 연결되고, 타측의 단자는 상술한 압력감지장치(200)와 연결되어 있다.

비상스위치(600)는 말그대로 비상시에 사용하는 토글스위치(Toggle Switch)로서, 한번 스위칭을 하면 본 고안에 따른 자동 브레이크 시스템(10)의 구성, 즉, 압력감지장치(200)와 방향전환밸브(300)와 제 1, 2타이머장치(400)(500)가 작동하지 않도록 전원을 차단하여, 본 고안에 따른 자동 브레이크 시스템(10)에 의하지 않고 기존 차량의 브레이크 장치가 작동하도록 하고, 한번 더 스위칭하면 상기한 바와 같은 본 고안에 따른 구성들이 작동할 수 있도록 전원을 연결하는 역할을 하는 것이다.

따라서, 본 고안에 따른 다수의 구성중 어느 하나의 구성에 이상이 발견되어 제동이 어려울 때, 기존 차량의 브레이크가 작동되도록 전원을 인가, 또는 차단하는 역할을 한다.

계속해서, 도시한 바를 참조하여, 본 고안에 따른 차량의 자동 브레이크 시스템(10)의 작용, 효과를 설명한다.

우선, 정지하는 상황부터 설명하면, 신호 또는 서행에 의해 차량을 서행시키기 위해서 운전자는 브레이크 페달(BP)을 소망하는 정도로만 가볍게 밟아서 차량을 서행시킬 것이다.

이때, 에어 탱크(AT)의 에어(AR)는 에어 콘트롤러(AC)를 통해 압력감지장치(200)와 체크밸브(100)의 일측을 통해 릴레이밸브(RV)의 제 1포트(PT1)로 유입되고, 이 유입된 에어(AR)는 상기한 릴레이밸브(RV)내의 다이아프램(미도시)를 이동시켜, 제 2, 3포트(PT2)(PT3)를 연결시키며 브레이크 페달(BP)을 밟은 만큼의 압력으로 제동이 걸리며 서행할 수 있다.

그러다가, 급제동을 하거나 차량이 완전히 멈춰서야 할 상황이 되어 상기한 브레이크 페달(BP)을 꽉 밟아서 설정압력(예를 들어 7 또는 8kg/㎠)이 작용하면, 차량은 완전히 정지하게 되고, 본 고안에 따른 자동 브레이크 시스템(10)의 압력감지장치(200)는 전기적 신호를 제 1타이머장치(400)를 통해 방향전환밸브(300) 일단의 솔레노이드 코일(301)로 전달한다.

이에 따라, 방향전환밸브(300)의 유로(302)가 개방되며, 체크밸브(100)의 타측으로 에어탱크(AT)의 에어(AR)가 상술한 릴레이밸브(RV)의 제 1포트(PT1)로 유입된다.

이와 같이, 유입된 에어(AR)의 압력에 의해, 릴레이밸브(RV) 내의 다이아프램(미도시)이 작동하여 서로 엇갈려 있던 제 2, 3포트(PT2)(PT3)를 일치하여 통하도록 연결시켜, 제 2포트(PT2)를 통해 공급된 에어탱크(AT)의 에어(AR)가 제 3포트(PT3)를 통해 도시한 바와 같은 브레이크 챔버(BC)를 작동시키며, 브레이크가 걸리도록 하는 동작은 상기한 바와 동일하다.

이 때, 연결된 전원은 제 1타이머장치(400)에 설정된 시간, 즉, 1초 또는 2초가 지나면 방향전환밸브(300)의 유로(302)는 열려 에어(AR)가 차있는 상태에서 차단됨으로서, 운전자가 브레이크 페달(BP)에서 발을 떼어도 브레이크는 잡혀있는 상태를 유지할 수 있다.

나아가, 제1타이머장치(400)에는 제동등과 실내표시등에도 전원이 연결("L"표시 참조)되어 점등되고 있으므로, 뒷차 운전자나 운전자 자신이 차량에 브레이크가 잡혀 있는 상태임을 알 수 있다.

계속해서, 정상적으로 차량이 운행되는 방법을 설명한다.

차량의 주행을 위해 운전자는 가속페달, 즉, 악셀레이터 페달(AP)을 밟으면, 이 악셀레이터 페달(AP)의 상면에 배치된 터치센서(250)가 전기적 신호를 발생시킨다.

이 터치센서(250)의 전기적 신호는 상기한 방향전환밸브(300) 타단의 솔레노이드 코일(303)에 전달되어 개방되었던 유로(302)는 폐쇄된다.

이에 따라, 릴레이밸브(RV) 내의 다이아프램(미도시)에는 에어(AR) 압력이 작용하지 않아 다이아프램(미도시)은 하측에 마련된 스프링(미도시)의 탄성력에 의해 원상태로 복귀함에 따라, 서로 통하도록 연결되었던 제 2, 3포트(PT2)(PT3)는 원래대로 서로 엇갈리는 상태가 되며 에어(AR)가 차단된다.

이 때, 이 제 3포트(PT3)와 브레이크 챔버(BC) 사이에 남아있던 에어(AR)는 상기한 바와 같은 다이아프램(미도시)이 원상태로 복귀함에 따라 개방되는 제 4포트(PT4)로 "쉭"소리를 내며 배출됨으로서 브레이크의 제동력이 해제되어 정상적인 주행이 가능하다.

이때도 마찬가지로 제 2타이머장치(500)의 설정시간이 경과하면 상기한 방향전환밸브(300)의 유로(302) 역시 닫힌 상태가 유지되며 전원이 차단되어, 일상적인 주행에 있어서의 제동에 필요한 에어(AR)는 상술한 체크밸브(100)의 일단으로 공급된다.

한편, 상기한 바와 같이, 브레이크 챔버(BC)를 작동하던 릴레이밸브(RV)와 브레이크 챔버(BC) 사이 에어라인의 에어(AR)는 릴레이밸브(RV)의 제 4포트(PT4)를 통해 배출되며, 방향전환밸브(300)와 릴레이밸브(RV) 사이 에어라인의 에어(AR)는 방향전환밸브(300) 타측의 도시하지 않은 에어유출구로 배출된다.

도 5를 참조하면, 상술한 일실시예에서 처럼 어느 하나의 차축에 설치된 자동 브레이크 시스템(10)에 차축이 증가되었을 경우의 실시예에 대해서 설명하기 위한 것으로서, 상술한 체크밸브(100)와 방향전환밸브(300) 사이에 분기장치(20)를 더 배치하고, 이 분기장치(20)에 체크밸브(100)가 배치된 릴레이밸브(RV)를 연결하면 적어도 2개 이상의 차축이 제동된다.

도 6과 도 7에 도시한 것은, 본 고안의 또 다른 실시예를 보인 것으로서, 콘트롤러(800)에 의해 상술한 바와 같은 브레이크 시스템(10)의 브레이크 작동과 해제 동작이 이루어지도록 한 것이다.

이하, 콘트롤러(800)를 제외한 나머지 구성인 체크밸브(100)와 압력감지장치(200)와 방향전환밸브(300), 비상스위치(600)는 일실시에에서 설명했으므로 설명은 생략한다.

도 7에 도시한 바와 같이, 본 고안에 따른 콘트롤러(800)는 전원공급장치(810)와 신호변환장치(830)와 중앙처리장치(850)와 증폭장치(870)를 포함한다.

전원공급장치(810)는 본 고안에 따른 콘트롤러(800)의 구동에 필요한 전원을 공급해 주는 장치로서, 차량의 키박스(미도시) 전원에서 입력된 전압(KB)(24V)으로 부터 필요한 출력 전압(5V 또는 3.3V)을 생성하는 전원 회로이다.

즉, 이 전원공급장치(810)에 공급된 키박스(미도시)의 전압(KB)(24V)은 후술하는 신호변환장치(830)와 중앙처리장치(850)와 속도감지센서(855) 및 증폭장치(870)를 작동하기 용이하도록 전압강하가 이루어진다.

신호변환장치(830)는 전기신호를 빛으로 결합시키는 장치로서, 포토 커플러(Photo Coupler)의 일종이다.

이 신호변환장치(830)는 빛을 이용하기 때문에 잡음에 강하고, 시스템을 구성하는 장치간에 전류를 절연할 수 있으며, 각 장치마다 접지가 가능하다.

따라서, 이 신호변환장치(830)를 매개로 후술하는 중앙처리장치(850)와 결합하면 전원전압의 차이를 줄일 수 있고, 후술하는 작용에서 브레이크를 밟았을 때, 배터리전압(24V)에 의해 동작하는 압력감지장치(200)의 전압을 5V 또는 3.3V로 강하시켜 중앙처리장치(850)의 구동을 원활하게 한다.

중앙처리장치(850)는 본 고안에 따른 자동 브레이크 시스템(10) 전체를 제어하는 장치로서, 다양한 입력장치, 즉, 후술하는 브레이크 페달(미도시)에 의한 압력감지장치(200)와 악셀레이터 페달(AP)에 마련된 터치센서(250)로 부터의 신호를 받아서 처리한 후, 그 결과를 출력장치, 즉, 본 고안에 따른 방향전환밸브(300)로 보내는 일련의 과정을 제어하고 조정하는 일을 수행한다. 이 중앙처리장치(850)를 포함하는 콘트롤러(800)의 작용에 대해서는 후술한다.

한편, 상기한 중앙처리장치(850)는 증폭장치(870)를 더 포함한다.

증폭장치(870)는 상술한 바와 같이, 신호변환장치(830)에 의해 5V 또는 3.3V로 강하된 전압을 다시 24V의 고전압으로 증폭시켜 상술한 바와 같이, 본 고안에 따른 자동 브레이크 시스템(10)의 방향전환밸브(300)의 유로(302)를 개방하거나 폐쇄하는 동작이 원활하도록 하는 것이다.

한편, 본 고안에 따른 콘트롤러(800)의 중앙처리장치(850)는 속도감지센서(855)와 시차조절장치(859)를 더 포함한다.

이 속도감지센서(855)는 통상 네비게이션에 활용되는 감지장치로서, 브레이크 페달(BP)에 의해 상술한 압력감지장치(200)의 압력신호에 의해 차량이 완전히 정지하면, 이 속도감지센서(855)는 차량의 주행속도가 0 Km임을 감지함으로서, 차량이 완전히 정지했음을 중앙처리장치(850)에 신호를 입력한다.

이 속도감지센서(855)는 상술한 압력감지장치(200)의 보조 장치로 사용하는 것으로, 압력감지장치(200)만 독립적으로 사용해도 되고, 이 속도감지센서(855)만 독립적으로 사용해도 무방하다.

더 나아가, 필요에 따라, 어느 하나의 동작에 이상이 생길 경우를 대비해서 두가지 구성을 다 채용해도 된다.

시차조절장치(859)는 일종의 타이머로서, 후술하는 작용에서 브레이크 페달(BP) 동작 후, 차량이 완전히 정지하고 나서 몇초 후, 즉, 설정된 1초 또는 2초 후에 브레이크 페달(BP)에서 발을 떼어도 브레이크가 잡힌 상태가 유지할 수 있는 상태에서 방향전환밸브(300)를 동작하는 장치이다.

계속해서, 도시한 바를 참조로 하여, 콘트롤러(800)를 포함하는 자동 브레이크 시스템(10)의 작용을 설명한다.

먼저, 브레이크가 잡히는 동작에 대해서 설명한다.

우선, 운전자는 브레이크 페달(BP)을 밟아 차량을 정지시킨다. 이 때 압력감지장치(200)의 설정압력에 도달했을 경우 차량은 완전히 정지한다.

이 압력감지장치(200)의 압력신호는 신호변환장치(830)를 통해 중앙처리장치(850)로 전달되며, 중앙처리장치(850)는 상술한 속도감지센서(855)에 의해 차량이 완전히 정지하여 현재 주행속도가 0 Km임을 알리는 신호를 전달 받으면, 이 신호는 증폭장치(870)를 통해, 방향전환밸브(300) 일측의 솔레노이드 코일(301)에 브레이크 동작신호를 전달하여, 이 방향전환밸브(300)의 유로(302)가 개방되며, 상술한 체크밸브(100)의 타측으로 에어탱크(AT)의 에어(AR)가 유입되며, 이 에어(AR)의 압력에 의해 릴레이밸브(RV) 내측에 마련된 다이아프램(미도시)이 작동하여 제2, 3 포트(PT2)(PT3)를 연통시킨다.

이에 따라, 제 3포트(PT3)를 통해 공급되는 에어탱크(AT)의 에어(AR)는 도시한 바와 같은 브레이크 챔버(BC)를 작동시키며, 브레이크가 걸리도록 하는 것이다.

이 때, 연결된 전원은 상술한 시차조절장치(859)에 의해 설정된 시간, 즉, 1초 또는 2초가 경과하여도, 중앙처리장치(850)의 명령이 지속됨으로서, 운전자가 브레이크 페달에서 발을 떼어도 브레이크는 잡혀있는 상태를 유지할 수 있다.

나아가, 중앙처리장치(850)는 도시하지 않은 제동등과 실내표시등에도 전원("L"표시)이 연결되어 점등되고 있으므로, 뒷차 운전자나 운전자 자신이 차량에 제동력이 작용하고 있음을 알 수 있다.

따라서, 운전자는 차량이 완전히 정지할 수 있도록만 브레이크 페달(BP)을 밟으면 상기한 시차조절장치(859)에 입력된 설정 시간, 즉, 1초 또는 2초 후에는 브레이크 페달에서 발을 떼어도 중앙처리장치(850)가 그 신호를 유지시켜 줌으로서, 차량의 브레이크가 지속적으로 잡혀 있는 상태를 유지하는 것이다.

계속해서, 정상적으로 차량이 운행되는 방법을 설명한다.

차량의 주행을 위해 운전자는 가속페달, 즉, 악셀레이터 페달(AP)을 밟으면, 이 악셀레이터 페달(AP)의 상면에 배치된 터치센서(250)가 전기신호를 발생한다.

그러면, 이 터치센서(250)의 전기 신호는 중앙처리장치(850)와 증폭장치(870)에 의해 처리되어 상기한 방향전환밸브(300)에 브레이크 해지신호를 인가함으로써 방향전환밸브(300) 타단의 솔레노이드 코일(303)에 전달되어 개방되었던 유로(302)는 폐쇄된다.

이에 따라, 릴레이밸브(RV) 내의 다이아프램(미도시)에는 에어(AR) 압력이 작용하지 않아 다이아프램(미도시)은 하측에 마련된 스프링(미도시)의 탄성력에 의해 원상태로 복귀함에 따라, 연통되던 제 2, 3포트(PT2)(PT3)는 원래대로 서로 엇갈리는 상태가 되며, 에어(AR)의 공급이 차단된다.

이 때, 이 제 3포트(PT3)와 브레이크 챔버(BC) 사이에 남아있던 에어(AR)는 상기한 바와 같은 다이아프램(미도시)이 원상태로 복귀함에 따라 개방되는 제 4포트(PT4)로 "쉭"소리를 내며 배출됨으로서 브레이크의 제동력이 해제되어 정상적인 주행이 가능하도록 하는 것이다.

또한, 상술한 중앙처리장치(850)는 상술한 바와 같이, 브레이크가 걸려있는 상태에서 시동을 끄면 키박스의 전원이 차단되어 초기화 상태가 된다.

즉, 상기한 시차조절장치(859) 또는 일실시예에서의 제 1타이머장치(400)에 입력된 설정 시간, 즉, 1초 또는 2초 후에는 브레이크 페달(BP)에서 발을 떼어도 방향전환밸브(300)의 유로(302)는 개방된 상태를 유지하여 차량의 브레이크 라인에는 에어(AR)가 꽉 차 있는 상태가 된다.

그 상태에서 시동을 끄면, 브레이크가 지속적으로 잡혀 있는 초기화상태를 유지하게 된다.

이 때는 이미 압력감지장치(200)의 역할은 끝난 상태로 전원이 차단됨으로서, 시동을 끄고 다시 시동을 걸어도 키박스(KB) 전원과 연결된 압력감지장치(200)에는 전원이 들어간 상태가 아니기 때문에 본 고안에 따른 모든 구성들에 전원이 차단된 상태로 브레이크는 걸려 있는 상태가 된다.

이 초기화 상태를 해제하는 동작으로는 브레이크 페달을 설정압력(예:7~8Kg/㎠)에 도달하도록 한번 더 밟아 주면, 이 압력감지장치(200)를 통해 체크밸브(100)의 일단으로 에어 탱크(AT)의 에어(AR)가 공급됨으로서 초기화가 풀림으로서, 악셀레이터 페달(AP)을 밟았을 때, 속도감지센서(250)를 통한 방향전환밸브(300)의 유로(302)가 폐쇄되며 정상적인 주행이 가능하다.

따라서, 차량을 훔쳐갈 목적으로 시동을 걸고 브레이크 페달(BP)을 밟지 않은 상태에서 바로 악셀레이터 페달(AP)을 밟으면 주행이 불가능한 특성때문에, 차량도난방지 효과도 있다.

또한, 본 상술한 바와 같이, 브레이크가 잡혀 있는 상태에서 시동을 끄면, 전기적으로 초기화가 되기 때문에 별도로 사이드 브레이크를 걸지 않아도 된다.

이상에서 상술한 바와 같이, 본 고안에 따른 차량의 자동 브레이크 시스템(10)에 의해 차량의 정지시 브레이크 페달을 지속적으로 밟고 있지 않아도 그 제동력을 유지할 수 있도록 하여 운전자들의 편의를 도모함과 동시에 장시간 운전하는 운전자의 피로를 감소시킬 수 있다.

또한, 언덕길이나 급경사길에서 부주의로 발생할 수 있는 대형사고를 예방하였다.

또한, 운행후 시동을 끄면, 본 고안에 따른 자동 브레이크 장치의 초기화가 풀리지 않기 때문에 차량도난을 목적으로 운전하는 경우, 브레이크 페달을 밟지 않고, 바로 악셀레이터 페달을 밟은 상태에서는 차량의 운행이 불가능하기 때문에 차량의 도난 방지 효과도 있다.

본 고안은 상술한 특정 바람직한 실시예에 한정되지 아니하고, 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변형실시는 본 고안의 청구범위 기재 범위내에 있게 된다.

10;자동 브레이크 시스템 100;체크밸브
200;압력감지장치 250;터치센서
300;방향전환밸브 301,303:솔레노이드 코일
302;유로 400,500;제 1, 2타이머
600;비상스위치 800;콘트롤러

Claims (6)

1. 브레이크 페달(BP) 동작에 의한 에어탱크(AT)의 에어(AR)를 제어하도록 제 1, 2, 3, 4포트(PT1)(PT2)(PT3)(PT4)를 갖춘 릴레이밸브(RV)와, 상기 릴레이밸브(RV)를 통한 에어(AR) 압력에 의해 작동하도록 적어도 하나 이상 배치된 브레이크 챔버(BC)와, 상기 브레이크 챔버(BC)의 전, 후진 동작에 의해 회동하는 회동핸들(RH)과, 상기 회동핸들(RH)의 회동에 따라 브레이크 슈우(BS)가 브레이크 드럼(BD)의 내면과 면접하며 제동이 걸리도록 회동하는 캠(CM)으로 이루어진 차량의 브레이크 장치(BS)에 있어서,
   상기 브레이크 장치(BS)는;
   상기 브레이크 페달(BP) 동작에 의한 에어탱크(AT)의 에어(AR)를 양단에 선택적으로 공급할 수 있도록, 상기 릴레이밸브(RV)의 제 1포트(PT1)에 배치된 체크밸브(100)와;
   상기 체크밸브(100)에 공급되는 에어(AR)의 압력을 감지하는 압력감지장치(200)와;
   상기 압력감지장치(200)에 감지된 설정 공기압에 의한 전기적 압력신호가 일단의 솔레노이드 코일(301)에 전달되면 유로(302)를 개방하여, 상기 에어 탱크(AT)로 부터 공급되는 에어(AR)가 상기 체크밸브(100)의 타단과 릴레이밸브(RV)를 통해 상기 브레이크 챔버(BC)에 공급되어 브레이크가 걸리도록 하고;
   악셀레이터 페달(AP)에 배치된 터치센서(250)의 전기적 터치신호가 타단의 솔레노이드 코일(303)에 전달되면 상기 유로(302)를 폐쇄시켜, 상기 체크밸브(100)의 일단으로 브레이크 페달(BP) 동작에 의한 에어(AR)가 단속적으로 공급 또는 차단되어 정상주행할 수 있도록 하는 방향전환밸브(300)와;
   상기 압력감지장치(200)와 상기 방향전환밸브(300) 일단의 솔레노이드 코일(301)과 전기적으로 연결되어, 설정시간 경과 후, 전원을 차단하는 제 1타이머장치(400)와, 상기 터치센서(250)와 상기 방향전환밸브(300) 타단의 솔레노이드 코일(303)과 전기적으로 연결되어, 설정시간 경과 후, 전원을 차단하는 제 2타이머장치(500)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 자동 브레이크 시스템.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 자동 브레이크 시스템(10)은 상기 압력감지장치(200)와 차량의 키박스 전원과 각각 전기적으로 연결되어, 유사시에 상기 자동 브레이크 기능을 해제할 수 있도록 배치된 비상스위치(600)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 자동 브레이크 시스템.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 자동 브레이크 시스템(10)은;
   상기 체크밸브(100)와 상기 방향전환밸브(300) 사이에 마련된 또 다른 릴레이밸브(RV)에 배치된 체크밸브(100)와 연결할 수 있도록 배치되어 적어도 하나 이상 복수의 차축에 제동력을 발생시키는 분기장치(20)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 자동 브레이크 시스템.
4. 브레이크 페달(BP) 동작에 의한 에어탱크(AT)의 에어(AR)를 제어하도록 제 1, 2, 3, 4포트(PT1)(PT2)(PT3)(PT4)를 갖춘 릴레이밸브(RV)와, 상기 릴레이밸브(RV)를 통한 에어(AR) 압력에 의해 작동하도록 적어도 하나 이상 배치된 브레이크 챔버(BC)와, 상기 브레이크 챔버(BC)의 전, 후진 동작에 의해 회동하는 회동핸들(RH)과, 상기 회동핸들(RH)의 회동에 따라 브레이크 슈우(BS)가 브레이크 드럼(BD)의 내면과 면접하며 제동이 걸리도록 회동하는 캠(CM)으로 이루어진 차량의 브레이크 장치(BS)에 있어서,
   상기 브레이크 장치(BS)는;
   상기 브레이크 페달(BP) 동작에 의한 에어탱크(AT)의 에어(AR)를 양단에 선택적으로 공급할 수 있도록, 상기 릴레이밸브(RV)의 제 1포트(PT1)에 배치된 체크밸브(100)와;
   상기 체크밸브(100)에 공급되는 에어(AR)의 압력을 감지하는 압력감지장치(200)와;
   상기 압력감지장치(200)에 감지된 설정 공기압에 의한 전기적 압력신호가 일단의 솔레노이드 코일(301)에 전달되면 유로(302)를 개방하여, 상기 에어 탱크(AT)로 부터 공급되는 에어(AR)가 상기 체크밸브(100)의 타단과 릴레이밸브(RV)를 통해 상기 브레이크 챔버(BC)에 공급되어 브레이크가 걸리도록 하고;
   악셀레이터 페달(AP)에 배치된 터치센서(250)의 전기적 터치신호가 타단의 솔레노이드 코일(303)에 전달되면 상기 유로(302)를 폐쇄시켜, 상기 체크밸브(100)의 일단으로 브레이크 페달(BP) 동작에 의한 에어(AR)가 단속적으로 공급 또는 차단되어 정상주행할 수 있도록 하는 방향전환밸브(300)와;
   상기 압력감지장치(200)와, 상기 악셀레이터 페달(AP)에 배치된 터치센서(250)의 터치신호에 따라 유로(302)를 단속적으로 폐쇄 또는 개방하는 방향전환밸브(300)를 제어하도록 제 1, 2솔레노이드 코일(310)(303)에 전기적으로 연결된 콘트롤러(800)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 자동 브레이크 시스템.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 콘트롤러(800)는, 차량의 키박스로 부터 전력을 공급받는 전원공급장치(810)와;
   브레이크를 밟았을 때, 24V의 키박스전력에 의해 동작하는 상기 압력감지장치(200)의 전력을 5V 또는 3.3V로 강하시키는 신호변환장치(830)와;
   상기 신호변환장치(830)로 부터 공급된 신호에 의해 구동하며, 상기 압력감지장치(200)와 상기 악셀레이터 페달(AP)에 마련된 터치센서(250)로 부터 인가된 신호를 받아서 처리한 결과에 따라 방향전환밸브(300)를 제어하는 중앙처리장치(850)와;
   상기 신호변환장치(830)에 의해 5V 또는 3.3V로 강하된 전압을 다시 24V의 고전압으로 증폭시켜, 상기 방향전환밸브(300)의 작동이 원활하도록 하는 증폭장치(870)로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량의 자동 브레이크 시스템.
6. 제 5항에 있어서,
   상기 중앙처리장치(850)는, 차량의 주행속도가 0 Km임을 감지함으로서, 차량이 완전히 정지했다는 신호를 입력하는 속도감지센서(855)를 더 포함하며;
   상기 브레이크 페달 동작에 의해 차량이 완전히 정지했을 때, 1초 또는 2초 후에 방향전환밸브(300)를 동작하여 브레이크 페달에서 발을 떼어도 브레이크가 잡힌 상태가 유지될 수 있도록 하는 시차조절장치(859)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 자동 브레이크 시스템.

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