KR20070102806A - 축하중 측정장치를 갖춘 차량용 케이블 플러 타입 전자식주차브레이크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 축하중 측정장치를 갖춘 차량용 케이블 플러 타입 전자식 주차브레이크에 관한 것으로, 정확한 모터 구동력을 제어하기 위한 축 하중 측정용 구성 요소를 케이블 플러 타입 전자식 주차 브레이크의 구성요소를 이용해 설치하여, 축 하중 측정이 이루어지면서 주차 브레이크를 보다 컴팩트(Compact)하게 함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 조작 시 정회전과 역회전하는 모터의 회전 방향을 서로 치합된 기어열을 통해 변환해 스크류로드를 직선 이동시켜, 상기 스크류로드가 주차케이블이 풀리를 매개로 결합된 이퀄라이저를 잡아당기거나 느슨하게 해 차륜을 구속하고 해제하는 케이블 플러 타입 전자식 주차브레이크에 있어서,

상기 모터와 기어열로 이루어진 동력발생부(1)를 수용하는 수용 케이스(4)에 스크류로드(2)의 축 하중을 측정하는 축하중측정수단(3)이 구비되어진 것을 특징으로 한다.

Description

축하중 측정장치를 갖춘 차량용 케이블 플러 타입 전자식 주차브레이크{Axial force measurement for cable puller typed electrical parking brake in vehicle}

도 1은 본 발명에 따른 축 하중 측정장치를 갖춘 차량용 케이블 플러 타입 전자식 주차브레이크의 구성도

도 2는 본 발명에 따른 축 하중 측정장치의 구성도

도 3은 도 2의 단면도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 동력발생부 2 : 스크류로드

3 : 축하중측정수단 4 : 수용 케이스

4' : 연장케이스 4a : 베어링안착프레임

5 : 회전지지베어링 6 : 스프링

8 : 자석 9 : 최종기어너트

10 : 감지센서 11 : 이퀄라이저

12 : 주차케이블 13 : 컨트롤러

본 발명은 차량용 케이블 플러 타입 전자식 주차브레이크에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스프링의 변위를 통한 자석간의 거리 변화를 이용해 축 하중을 측정할 수 있도록 된 차량용 케이블 플러 타입 전자식 주차브레이크에 관한 것이다.

일반적으로 운전자가 내린 차량을 주차하는 경우에는 주차브레이크를 조작하여 차량의 이동을 구속하게 된다.

이러한, 주차 브레이크는 통상적으로 주차브레이크 레버에 의해 당겨지는 주차케이블에 가해지는 힘을 이퀄라이저를 통해 차륜에 장착된 브레이크기구로 균등하게 분배하게 되고, 이를 통해 상기 브레이크기구가 차륜을 구속해 차량 이동을 방지하게 된다.

이와 같이, 주차브레이크 레버를 조작해 차륜을 제동하는 경우에는, 주차 제동을 위해서는 운전자가 매번 주차브레이크 레버를 수동으로 작동시켜야 하므로 매우 불편하였고, 또한 이를 잊어버리는 경우가 많아 안전사고의 위험이 따르는 불편이 있게 된다.

이에 따라, 이러한 수동식이 갖는 불편을 해소하도록 주차시에 주차동작을 모터의 구동력을 이용해 간단히 행하면서도 제동상태를 안전하게 유지하도록 하는 전자식 주차브레이크장치(Electrical Parking Brake)가 사용되는데, 이러한 전자식 자동 주차브레이크장치는 통상적으로 조작스위치를 눌러 모터를 구동하게 되면, 상기 모터의 회전에 따라 주차 케이블을 잡아 당겨줌에 따라 이퀄라이저(Equalizer) 를 매개로 각 차륜에 균등한 제동력을 발생시켜 주게 된다.

그러나, 이와 같은 케이블 풀러 타입 전자식 주차브레이크장치는 작동 시, 주차케이블을 잡아당길 때 요구되는 모터의 동력 제어를 위한 축 하중 즉, 동력을 발생하는 부위에서 주차케이블을 잡아당기는 이퀄라이저 부위까지 작용하는 축 하중에 대한 정확한 측정이 요구되어진다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 정확한 모터 구동력을 제어하기 위한 축 하중 측정용 구성 요소를 케이블 플러 타입 전자식 주차 브레이크의 구성요소를 이용해 설치하여, 축 하중 측정이 이루어지면서 주차 브레이크를 보다 컴팩트(Compact)하게 함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 조작 시 정회전과 역회전하는 모터의 회전 방향을 서로 치합된 기어열을 통해 변환해 스크류로드를 직선 이동시켜, 상기 스크류로드가 주차케이블이 풀리를 매개로 결합된 이퀄라이저를 잡아당기거나 느슨하게 해 차륜을 구속하고 해제하는 케이블 플러 타입 전자식 주차브레이크에 있어서,

상기 모터와 기어열로 이루어진 동력발생부를 수용하는 수용 케이스에 스크류로드의 축 하중을 측정하는 축하중측정수단이 구비되되,

상기 축하중측정수단은 동력발생부를 수용한 수용케이스의 벽면에 형성된 베어링안착프레임에 안착된 회전지지베어링과, 스크류로드의 이동 방향에 반하는 이 동력을 갖도록 스크류로드의 끝단에 결합된 최종기어너트에 구비된 자석, 상기 회전지지베어링과 최종기어너트사이에 구비되어 최종기어너트의 이동에 따라 압축되는 스프링, 상기 최종기어너트와 함께 이동되는 자석의 위치를 변화를 감지하는 감지센서 및 상기 감지센서의 전송된 신호를 입력받아 스크류로드에 걸리는 축하중을 산출하여 동력발생부를 제어하는 컨트롤러로 구성되어진 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 축 하중 측정장치를 갖춘 차량용 케이블 플러 타입 전자식 주차브레이크의 구성도를 도시한 것인바, 본 발명의 케이블 플러 타입 전자식 주차브레이크는 조작시 공급된 전원을 통해 정회전(주차브레이크 작동)과 역회전(주차브레이크해제)되어 주차브레이크 제동력이나 해제력을 제공하는 모터와 기어열을 구비한 동력발생부(1)와,

상기 동력발생부(1)에서 발생된 회전력을 기어와 스크류(Screw)를 이용해 직선운동으로 변환하는 스크류로드(2)를 매개로 연결됨과 더불어 차륜 구속을 위한 구속력을 제공하는 주차케이블(12)을 풀리를 매개로 결합된 이퀄라이저(11),

상기 동력발생부(1)를 수용하는 수용 케이스(4)에 이어져 상기 이퀄라이저(11)를 수용하면서 주차케이블(12)을 지지하는 연장케이스(4')로 이루어진 케이스프레임 및

상기 동력발생부(1)의 기어열 측면에서 수용케이스(4)를 이용해 안착되어져 스크류로드(2)의 이동에 반하여 발생되는 이동력을 통한 변위를 감지해 스크류로드(2)에 걸리는 축 하중을 측정하는 축하중측정수단(3)으로 구성되어진다.

여기서, 상기 축하중측정수단(3)은 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 동력발생부(1)를 수용한 수용케이스(4)의 벽면에 형성된 베어링안착프레임(4a)에 안착된 회전지지베어링(5)과, 스크류로드(2)의 이동 방향에 반하는 이동력을 갖도록 스크류로드(2)의 끝단에 결합된 최종기어너트(9)에 구비된 자석(7), 상기 회전지지베어링(5)과 최종기어너트(9)사이에 구비되어 최종기어너트(9)의 이동에 따라 압축되는 스프링(6), 상기 최종기어너트(9)와 함께 이동되는 자석의 위치를 변화를 감지하는 감지센서(10) 및 상기 감지센서(10)의 전송된 신호를 입력받아 스크류로드(2)에 걸리는 축하중을 산출하여 동력발생부(1)를 제어하는 컨트롤러(13)로 구성되어진다.

이때, 상기 최종기어너트(9)는 스크류로드(2)의 끝단에 나사 결합되어 스크류로드(2)의 이동방향에 반하는 이동 즉, 우측으로 스크류로드(2)가 이동될 때 이에 반하여 좌측으로 이동되는 것으로, 이는 모터의 동력을 이용하여 주차케이블을 조작하는 전자식 주차브레이크에서 통상적으로 사용되어 짐은 물론이다.

또한, 상기 감지센서(10)는 자력 변화를 감지해 신호를 발생하는 통상적인 홀 아씨(Hall IC)이며, 기타 감지 센서 기능을 하는 다양한 센서를 사용하게 된다.

한편, 상기 동력발생부(1)는 정/역회전되는 모터와, 상기 모터의 회전 방향을 변환하는 기어열은 통상적으로, 외주면에 형성되는 헬리컬(Helical)기어에 서로 치합되어 회전되면서 스크류로드(5)를 직선 왕복 이동시키도록 구성됨은 물론이다.

또한, 상기 동력발생부(1)를 수용하는 수용케이스(4)는 금속재질이나, 스크 류로드(2)의 지지력이 회전지지베어링(5)과 스프링(6)을 통해 분산됨에 따라 엔지니어링 플라스틱 재질로 사용하여도 무방함은 물론이다.

이하 본 발명의 작동을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 발명은 전자식 주차브레이크장치 중 케이블 풀러형에서 일체형 케이블을 주차 케이블로 사용하는 것으로서, 도 1에 도시된 바와 같이 통상적으로 주차 조작 시 동력발생부(1)의 회전력을 기어열을 통해 변환하여 스크류로드(2)를 잡아 당겨주게 되면, 상기 스크류로드(2)의 이동에 따라 그 끝단에 고정된 이퀄라이저(11)가 당겨지면서 주차케이블(12)을 당겨 차륜쪽에 구비된 브레이크를 작동시켜 주게 된다.

이와 같은, 주차 브레이크 작동 시 동력발생부(1)의 모터에 의한 구동력을 정확히 제어하기 위해 스크류로드(2)에 걸리는 축하중을 측정하게 되고 이는, 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 축하중측정수단(3)을 통해 이루어지는데 즉, 조작 신호에 따라 동력발생부(1)의 모터가 회전되어 기어열을 매개로 스크류로드(2)가 회전되면서 잡아 당겨(도 1의 우측방향)지면, 상기 스크류로드(2)의 끝단부위에 나사 결합된 최종기어너트(9)가 스크류로드(2)의 이동방향에 반하여 이퀄라이저(11)쪽으로 이동하려는 이동력이 발생되어진다.

이에 따라, 상기 최종기어너트(9)의 이동력이 스프링(6)을 압축해 최종기어너트(9)가 이동되면, 상기 최종기어너트(9)에 구비된 자석(7)의 위치도 변하게 되고 즉, 도 3에 도시된 바와 같이 감지센서(10)와 자석(7)간의 거리가 최종기어너 트(9)의 이동량 만큼 근접됨에 따라, 상기 감지센서(10)에서 발생되는 신호의 강도가 변화되어 컨트롤러(13)로 입력되어진다.

이어, 상기 감지센서(10)의 변화된 신호 세기에 의해 컨트롤러(13)는 축하중의 크기를 산출하게 되는데 이는, 감지센서(10)의 신호 크기와 최종기어너트(9)의 이동량과의 상관관계를 실험 데이터로 얻은 후, 이를 통해 결과적으로 스크류로드(2)의 축 하중을 산출하는 방식을 사용하게 됨은 물론이다.

이때, 상기 감지센서(10)는 자력의 세기 변화에 따른 신호 세기가 변하는 홀 아씨(Hall IC)를 이용함은 물론이다.

이와 같이, 상기 컨트롤러(13)가 자석(7)의 이동에 따른 축하중 크기를 산출하게 되면, 상기 컨트롤러(13)는 산출된 축 하중 크기에 따라 동력발생부(1)의 모터 회전력의 크기를 제어하기 위한 제어 신호를 발생해 스크류로드(2)의 당김력을 보다 정확히 제어하게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 전자식 주차브레이크의 축하중 측정이 구동력을 발생하는 모터를 수용한 케이스내부로 장착하면서, 모터의 회전력을 이용해 주차케이블을 잡아당기는 스크류로드에 연동하여 축 하중을 측정하도록 해, 별도의 독립적인 축 하중 측정용 부품을 사용할 때 에 비해 기존의 부품의 사용성 향상과 컴팩트화할 수 있는 효과가 있게 된다.

또한, 본 발명은 축 하중을 측정하는 스프링을 이용해 스크류로드에 대한 지 지력을 분산할 수 있으므로 베어링 단독으로 지지할 때에 비해, 모터와 기어열을 수용함과 더불어 베어링이 안착되는 케이스의 두께를 상대적으로 얇게 하면서도 재질을 엔지니어링 플라스틱으로 교체하여 보다 가볍게 할 수 있는 효과가 있게 된다.

또한, 본 발명은 축하중측정수단이 별도의 부품으로 이루어짐에 따라 요구되는 서로간의 결합을 위한 구조가 불필요하도록 기존 부품을 이용하게 되므로, 요구되는 부품수를 줄일 수 있음은 물론 비용적인 측면도 절감 할 수 있는 효과가 있게 된다.

Claims (3)

1. 조작 시 정회전과 역회전하는 모터의 회전 방향을 서로 치합된 기어열을 통해 변환해 스크류로드를 직선 이동시켜, 상기 스크류로드가 주차케이블이 풀리를 매개로 결합된 이퀄라이저를 잡아당기거나 느슨하게 해 차륜을 구속하고 해제하는 케이블 플러 타입 전자식 주차브레이크에 있어서,

   상기 모터와 기어열로 이루어진 동력발생부(1)를 수용하는 수용 케이스(4)에 스크류로드(2)의 축 하중을 측정하는 축하중측정수단(3)이 구비되되,

   상기 축하중측정수단(3)은 동력발생부(1)를 수용한 수용케이스(4)의 벽면에 형성된 베어링안착프레임(4a)에 안착된 회전지지베어링(5)과, 스크류로드(2)의 이동 방향에 반하는 이동력을 갖도록 스크류로드(2)의 끝단에 결합된 최종기어너트(9)에 구비된 자석(7), 상기 회전지지베어링(5)과 최종기어너트(9)사이에 구비되어 최종기어너트(9)의 이동에 따라 압축되는 스프링(6), 상기 최종기어너트(9)와 함께 이동되는 자석의 위치를 변화를 감지하는 감지센서(10) 및 상기 감지센서(10)의 전송된 신호를 입력받아 스크류로드(2)에 걸리는 축하중을 산출하여 동력발생부(1)를 제어하는 컨트롤러(13)로 구성되어진 것을 특징으로 하는 축하중 측정장치를 갖춘 차량용 케이블 플러 타입 전자식 주차브레이크.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 감지센서(10)는 자력 변화를 감지해 신호를 발생하 는 홀 아씨(Hall IC)인 것을 특징으로 하는 축하중 측정장치를 갖춘 차량용 케이블 플러 타입 전자식 주차브레이크.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 수용케이스(4)는 엔지니어링 플라스틱 재질인 것을 특징으로 하는 축하중 측정장치를 갖춘 차량용 케이블 플러 타입 전자식 주차브레이크.

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