KR20090057640A - 자동차의 휠슬립감지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 안티 록 브레이크장치에 관한 것으로, 특히 제동중 브레이크 슈가 벌어짐에 따른 반력과 브레이크토오크에 의한 반력을 압전소자가 감지하여 ABS 작동여부를 판단함으로써 휠속도를 정확하게 감지하는 동시에 원가절감에도 도움을 주도록 한 자동차의 휠슬립감지장치에 관한 것이다.

본 발명의 자동차의 휠슬립감지장치는, 드럼(10)과, 백 플레이트(30) 하단에 고정설치되는 슈 로케이팅 플레이트(30)와, 슈 로케이팅 플레이트(30)의 양측에 각각 지지되게 설치되어 제동시 슈 로케이팅 플레이트(30)를 중심으로 회동하여 드럼(10)의 내주면에 밀착되는 한 쌍의 브레이크 슈(40)와, 제동시 브레이크페달의 조작에 따라 작동하여 상기 한 쌍의 브레이크 슈(40)를 드럼(10)의 내주면측으로 회동시키는 휠 실린더(50)와, 상기 한 쌍의 브레이크 슈(40) 사이를 연결하여 제동해제시 한 쌍의 브레이크 슈(40)를 드럼(10)으로부터 분리시키는 리턴스프링(60)과, 한 쌍의 브레이크 슈(40)가 지지되게 슈 로케이팅 플레이트(30)의 양측에 각각 고정설치하여 제동중 브레이크 슈(40)의 벌어짐에 따른 반력과 브레이크 토오크에 의한 반력을 감지하여 휠속도를 전자제어부에 보내어 ABS 작동여부를 판단하도록 하는 압전소자(70), 로 구성한다.

드럼, 슈 로케이팅 플레이트, 브레이크 슈, 휠 실린더, 압전소자

Description

자동차의 휠슬립감지장치{ANTI-SLIP DEVICE OF AN AUTOMOBILE}

본 발명은 자동차의 안티 록 브레이크장치에 관한 것으로, 특히 제동중 브레이크 슈가 벌어짐에 따른 반력과 브레이크토오크에 의한 반력을 압전소자가 감지하여 ABS 작동여부를 판단함으로써 휠속도를 정확하게 감지하는 동시에 원가절감에도 도움을 주도록 한 자동차의 휠슬립감지장치에 관한 것이다.

자동차용 유압식 브레이크장치는 오일 브레이크라고도 불리어지는 것으로, 각 바퀴에 힘의 배분이 균일하고 제동력 조정이 수월하며 효율도 좋아서 자동차의 제동장치로 가장 널리 이용되고 있다. 이 유압식 브레이크장치는 일반적으로 브레이크 페달에 가해진 답력(踏力)을 마스터 실린더의 주 실린더의 피스톤에 전하고 이것에 의해 생긴 유압을 파이프를 통해 각 바퀴에 장치되어 있는 휠 실린더로 보냄으로써 휠 실린더가 브레이크 슈의 마찰면이 브레이크 드럼 내면에 밀착되게 하여 각 바퀴에 제동력을 발생하도록 구성된다.

한편, 자동차 브레이크장치에 있어서, 안티 록 브레이크장치(Anti-Lock Brake System)는, 제동시 감속속도에 따라 차량중심이 전방으로 이동하여 앞바퀴의 하중은 증가하고 뒷바퀴의 하중이 감소하는 경향이 생기게 되는데 이로 인해 바퀴가 정지하여 스키드를 일으키면 노면과의 마찰력이 감소함과 동시에 제동성능이 저하되고 차량이 운전자의 조향방향과 관계없이 돌아가 불안정하게 되므로 이러한 현상을 예방하기 위하여 앞뒤, 좌우의 바퀴의 제동력을 균일하게 유지하도록 구성된 브레이크장치를 말한다.

이러한 안티 록 브레이크장치는 기계식과 전자제어식으로 분류되는 바, 전자제어식 안티 록 브레이크장치의 경우에는 도 1과 같이, 브레이크 페달의 답력(踏力)을 배가하도록 부스터와, 바퀴와 일체로 회전하도록 구성된 톤휠(1), 톤휠의 회전을 이용해 바퀴의 회전 속도를 검출하는 속도센서(2)와, 제동시 각 바퀴의 회전수 차이를 계산하여 슬립 상태인지 또는 가속 상태인지를 판별하는 전자제어부(ECU), 이 전자제어부의 신호에 의해 작동하여 휠실린더에 가해지는 유압을 제어하도록 된 유압장치 등으로 구성되어 있다.

이와 같이 바퀴의 휠 슬립감지는 톤휠의 속도를 속도센서가 감지하여 이를 전자제어부에 입력된 차량속도와 비교하도록 되어 있으나, 톤휠에 뭍은 이물질로 인해 정확한 휠속도를 감지되지 못한 문제점이 있었고, 또한 톤휠은 소결공법의 부품으로 제작되므로 가격이 고가로써 원가인상의 요인이 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 제동중 브레이크 슈의 벌어짐에 따른 반력과 브레이크토오크에 의한 반력을 압전소자가 감지하여 ABS 작동여부를 판단함으로써 휠속도를 정확하게 감지하는 동시에 원가절감에도 도움을 주고자 자동차의 휠슬립감지장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명은 이러한 목적을 달성하기 위하여, 드럼과, 백 플레이트 하단에 고정설치되는 슈 로케이팅 플레이트와, 슈 로케이팅 플레이트의 양측에 각각 지지되게 설치되어 제동시 슈 로케이팅 플레이트를 중심으로 회동하여 드럼의 내주면에 밀착되는 한 쌍의 브레이크 슈와, 제동시 브레이크페달의 조작에 따라 작동하여 상기 한 쌍의 브레이크 슈를 드럼의 내주면측으로 회동시키는 휠 실린더와, 상기 한 쌍의 브레이크 슈 사이를 연결하여 제동해제시 한 쌍의 브레이크 슈를 드럼으로부터 분리시키는 리턴스프링과, 한 쌍의 브레이크 슈가 지지되게 슈 로케이팅 플레이트의 양측에 각각 고정설치하여 제동중 브레이크 슈의 벌어짐에 따른 반력과 브레이크토오크에 의한 반력을 감지하여 휠속도를 전자제어부에 보내어 ABS 작동여부를 판단하도록 하는 압전소자, 로 자동차의 휠슬립감지장치를 구성한 것이 본 발명의 특징이다.

상기 압전소자는 한 쌍의 브레이크 슈의 지지단이 전체적으로 접촉되어 반력을 정확하게 감지하도록 슈 로케이팅 플레이트에 다수개를 설치하는 것이 바람직하며, 바람직하게는 2개 또는 3개를 설치하는 것이 가장 좋다.

본 발명은 제동중 브레이크 슈의 벌어짐에 따른 반력과 브레이크토오크에 의한 반력을 압전소자가 감지하여 ABS 작동여부를 판단함으로써 휠속도를 정확하게 감지할 수 있고, 원가가 저렴하면서도 설치가 단순한 압전소자를 사용하므로 원가절감에도 도움을 줄 수 있는 효과가 있다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부도면에 의하여 상세히 설명한다.

도면에서 도 2는 본 발명이 설치된 드럼 브레이크장치의 구성을 나타낸 사시도이며, 도 3은 도 2의 A-A선 단면도이고, 도 4는 도 3의 사시도이며, 도 5는 정상적인 제동시 반력의 상태를 도시한 사시도이고, 도 6은 도 5의 불균일한 압력분포도를 도시한 상태도이며, 도 7은 슬립제동시 반력의 상태를 도시한 사시도이고, 도 8은 도 7의 균일한 압력분포도를 도시한 상태도이다.

본 발명의 자동차의 휠슬립감지장치는, 드럼(10)과, 백 플레이트(20) 하단에 고정설치되는 슈 로케이팅 플레이트(30)와, 슈 로케이팅 플레이트(30)의 양측에 각각 지지되게 설치되어 제동시 슈 로케이팅 플레이트(30)를 중심으로 회동하여 드럼(10)의 내주면에 밀착되는 한 쌍의 브레이크 슈(40)와, 제동시 브레이크페달의 조작에 따라 작동하여 상기 한 쌍의 브레이크 슈(40)를 드럼(10)의 내주면측으로 회동시키는 휠 실린더(50)와, 상기 한 쌍의 브레이크 슈(40) 사이를 연결하여 제동해제시 한 쌍의 브레이크 슈(40)를 드럼(10)으로부터 분리시키는 리턴스프링(60) 과, 한 쌍의 브레이크 슈(40)가 지지되게 슈 로케이팅 플레이트(30)의 양측에 각각 고정설치하여 제동중 브레이크 슈(40)의 벌어짐에 따른 반력과 브레이크 토오크에 의한 반력을 감지하여 휠속도를 전자제어부에 보내어 ABS 작동여부를 판단하도록 하는 압전소자(70), 로 구성한다.

한 쌍의 브레이크 슈(40)를 힌지점으로 이용되도록 하는 동시에 제동시 외부로 이탈되지 않도록 슈 로케이팅 플레이트(30)의 양측에 각각 형성된 조립홈(31)에 압전소자(70)를 각각 내장하여 고정설치하는 것이며, 그 압전소자(70)를 한 쌍의 브레이크 슈(40)의 지지단이 전체적으로 접촉되어 반력을 정확하게 감지하도록 슈 로케이팅 플레이트(30)에 2개씩 설치한다.

도 5는 정상적인 제동상태를 도시한 것으로, 제동시 휠실린더(50)를 작동시키게 되면 한 쌍의 브레이크 슈(40)가 드럼(10)측으로 회동하여 제동을 하게 된다.

따라서 드럼 브레이크가 슬립없이 정상적으로 제동 중일 때, 휠 실린더(50)에 의하여 한 쌍의 브레이크 슈(40)가 벌어질 때 발생되는 반력과 마찰에 의한 브레이크 토오크의 반력이 동시에 발생하여 한 쌍의 브레이크 슈(40)의 지지단에 작용하게 되며, 그 반력들은 양측 압전소자(70)에 전달하게 되므로 양측 압전소자(70)에 전달되는 압력은 각기 다른 압력분포를 가지게 된다.(도 6 상태)

즉, 압전소자(70)에는 휠실린더(50)의 압력과 브레이크 토오크의 반력이 동시에 작용하므로 브레이크 슈(40)가 지지되는 지점에는 휠 실린더(50)의 압력에 의한 수직응력(P)이, 브레이크 토오크의 반력에 의하여 반시계방향의 모멘트(M)가 동시에 작용하게 되는 것이다.

따라서 정상적인 제동에 의하여 2개의 압전소자(70)에 전달된 불균일한 각 압력은 전자제어부에 그 신호를 보내어 미리 입력된 휠속도와 비교판단하게 되는 것이다.

즉, 2개의 압전소자(70)에 각각 전달되는 불균일한 압력이 전자제어부에 전달되므로써 2개의 압전소자의 압력차이가 미리 입력된 압력범위 내에 있을 경우에는 안티 록 브레이크장치가 작동되지 않는 것이다.

도 7은 슬립제동상태를 도시한 것으로, 상술한 바와 같이 제동이 작동되었음에도 불구하고 드럼(10)과 한 쌍의 브레이크 슈(40) 사이에 슬립이 발생하게 되면 압전소자(70)에는 휠실린더(50)에 의한 브레이크 슈의 벌어짐에 대한 반력만 작용하게 되고 브레이크 토오크에 대한 반력은 작용하지 않게 된다.

따라서 한 쌍의 브레이크 슈(40)에는 휠실린더(50) 압력에 의한 수직응력(P)만 존재하고 브레이크 토오크에 대한 모멘트는 작용하지 않게 되므로 양측 압전소자(70)에는 균일한 압력을 받게 된다.(도 8 상태)

이때 양측 2개의 압전소자(70)에 전달되는 압력의 차이가 없음을 전자제어부가 비교판단하여 슬립이 발생하고 있음을 감지하고 안티 록 브레이크장치를 작동시키게 되는 것이다.

이와 같이 휠 속도를 단순히 압전소자만으로 감지하도록 되어 있어 종래 휠톤의 불량에 의한 속도감지를 할 수 없는 것을 해결할 수가 있고, 소결공법에 의하여 제조되는 휠톤보다는 원가가 저렴하여 차량의 원가절감에 도움을 줄 수 있는 것이다.

도 1은 종래 드럼 브레이크장치의 구성을 나타낸 사시도이고,

도 2는 본 발명이 설치된 드럼 브레이크장치의 구성을 나타낸 사시도이며,

도 3은 도 2의 A-A선 단면도이고,

도 4는 도 3의 사시도이며,

도 5는 정상적인 제동시 반력의 상태를 도시한 사시도이고,

도 6은 도 5의 불균일한 압력분포도를 도시한 상태도이며,

도 7은 슬립제동시 반력의 상태를 도시한 사시도이고,

도 8은 도 7의 균일한 압력분포도를 도시한 상태도이다.

* 도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10;드럼 30;슈 로케이팅 플레이트

40;브레이크 슈 50;휠 실린더

70;압전소자

Claims (3)

1. 드럼(10)과, 백 플레이트(30) 하단에 고정설치되는 슈 로케이팅 플레이트(30)와, 슈 로케이팅 플레이트(30)의 양측에 각각 지지되게 설치되어 제동시 슈 로케이팅 플레이트(30)를 중심으로 회동하여 드럼(10)의 내주면에 밀착되는 한 쌍의 브레이크 슈(40)와, 제동시 브레이크페달의 조작에 따라 작동하여 상기 한 쌍의 브레이크 슈(40)를 드럼(10)의 내주면측으로 회동시키는 휠 실린더(50)와, 상기 한 쌍의 브레이크 슈(40) 사이를 연결하여 제동해제시 한 쌍의 브레이크 슈(40)를 드럼(10)으로부터 분리시키는 리턴스프링(60)과, 한 쌍의 브레이크 슈(40)가 지지되게 슈 로케이팅 플레이트(30)의 양측에 각각 고정설치하여 제동중 브레이크 슈(40)의 벌어짐에 따른 반력과 브레이크 토오크에 의한 반력을 감지하여 휠속도를 전자제어부에 보내어 ABS 작동여부를 판단하도록 하는 압전소자(70), 로 구성한 것을 특징으로 하는 자동차의 휠슬립감지장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 압전소자(70)는 한 쌍의 브레이크 슈(40)의 지지단이 전체적으로 접촉되어 반력을 정확하게 감지하도록 슈 로케이팅 플레이트(30)에 다수개를 설치하는 것을 특징으로 하는 자동차의 휠슬립감지장치.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 압전소자(70)는 2개씩인 것을 특징으로 하는 자동차의 휠슬립감지장치.

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