KR20140044712A - 차량용 제동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 운전자의 조작에 의해 조작력을 발생시키는 브레이크페달과, 브레이크페달의 조작여부 또는 조작정도에 따라 공급되는 전기에너지를 자기력으로 변환하여 브레이크페달의 조작력을 배가시키는 부스터와, 부스터로부터 전달되는 조작력에 따라 제동신호를 송신하는 실린더부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 제동장치 {BRAKE FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 제동장치에 관한 것으로서, 특히, 제동작동 중에 발생되는 소음을 줄이고, 제동장치의 부품 수를 줄일 수 있으며, 제동장치의 오작동을 방지할 수 있는 차량용 제동장치에 관한 것이다.

일반적인 차량용 제동장치는 차륜의 회전축에 디스크 또는 드럼을 고정 장착하고, 디스크나 드럼에 캘리퍼의 패드 또는 브레이크슈를 밀착시켜 디스크 및 드럼과 캘리퍼의 패드 및 브레이크슈 사이에 작용되는 마찰력으로 차륜을 제동시키게 된다.

패드 및 브레이크슈를 가압하는 가압력은 캘리퍼의 압력실 및 릴리스 실린더에 공급되는 유압력에 의해 작용되며, 유압력은 브레이크페달에 가해지는 답력에 따라 마스터실린더에서 발생되고, 유압 호스를 통해 캘리퍼의 압력실 및 릴리스 실린더로 공급된다.

최근에는 브레이크페달의 조작력을 배가시켜 전달하기 위해 모터 및 동력전달부가 설치된다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개실용신안공보 제20-1998-0051532호(1998년 10월 7일 공개, 발명의 명칭 : 자동차의 제동 장치)에 개시되어 있다.

일반적인 차량용 제동장치는, 브레이크페달의 조작력을 배가시키기 위해 모터가 설치되기 때문에 제동작동 중에 모터의 구동으로 발생되는 소음을 줄이기 어려운 문제점이 있다.

또한, 일반적인 차량용 제동장치는, 모터의 동력을 직선운동으로 변환하여 전달하는 동력전달부가 요구되므로 부품 수를 줄이기 어려운 문제점이 있다.

또한, 일반적인 차량용 제동장치는, 모터의 구동에 의해 브레이크페달의 조작력을 배가시켜 전달하기 때문에 차량 내에서 전력 소비가 높은 경우에는 시스템 부하에 의해 오작동이 발생될 수 있는 문제점이 있다.

따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.

본 발명은 제동작동 중에 발생되는 소음을 줄이고, 제동장치의 부품 수를 줄일 수 있으며, 제동장치의 오작동을 방지할 수 있는 차량용 제동장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은, 운전의 조작에 의해 조작력을 발생시키는 브레이크페달; 상기 브레이크페달의 조작여부 또는 조작정도에 따라 공급되는 전기에너지를 자기력으로 변환하여 상기 브레이크페달의 조작력을 배가시키는 부스터; 및 상기 부스터로부터 전달되는 조작력에 따라 제동신호를 송신하는 실린더부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 부스터는, 상기 브레이크페달의 페달로드로부터 전달되는 조작력을 상기 실린더부의 실린더로드에 전달하는 자성체; 및 전기에너지가 공급되면 전기장을 형성하여 상기 자성체를 상기 실린더로드 측으로 이동시키는 보빈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 보빈은, 상기 자성체가 이동 가능하게 삽입되는 이동홀부가 형성되는 본체; 및 상기 본체에 감기고 전기에너지가 공급되면 자기장을 형성하는 코일을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 자성체는 상기 이동홀부에 슬라이딩 가능하게 삽입되고, 상기 보빈이 수납되는 케이스에 걸리는 돌출부가 형성되며, 상기 페달로드의 가압돌기가 삽입되는 안착홈부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 가압돌기는 상기 브레이크페달이 작동되지 않은 상태에서 상기 안착홈부와 간격을 유지하도록 배치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 차량용 제동장치는, 전기에너지를 자기력으로 변환하여 브레이크페달의 조작력을 마스터실린더에 전달하므로 별도의 동력전달부가 요구되지 않아 제동장치의 부품 수가 감소되는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 차량용 제동장치는, 브레이크페달의 조작력을 배가시켜 전달하기 위한 별도의 모터가 요구되지 않으므로 제동작동 중에 발생되는 소음을 줄일 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 차량용 제동장치는, 전기에너지를 자기력으로 변환하여 브레이크페달의 조작력을 마스터실린더에 전달하므로 비교적 적은 전기에너지를 사용하여 구동될 수 있어 차량 내에서 전력 소비가 높은 경우에 발생되는 시스템 과부하에 의한 오작동을 방지할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 보 발명의 일 실시예에 따른 차량용 제동장치가 도시된 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 제동장치의 부스터가 도시된 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 제동장치의 부스터 저답력 작동상태가 도시된 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 제동장치의 부스터 고답력 작동상태가 도시된 단면도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 차량용 제동장치의 일 실시예를 설명한다.

이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.

그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 보 발명의 일 실시예에 따른 차량용 제동장치가 도시된 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 제동장치의 부스터가 도시된 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 제동장치는, 운전자의 조작에 의해 조작력을 발생시키는 브레이크페달(10)과, 브레이크페달(10)의 조작여부 또는 조작정도에 따라 공급되는 전기에너지를 자기력으로 변환하여 브레이크페달(10)의 조작력을 배가시키는 부스터(30)와, 부스터(30)로부터 전달되는 조작력에 따라 제동신호를 송신하는 실린더부(50)를 포함한다.

차량 주행 중에 운전자가 브레이크페달(10)을 밟으면 브레이크페달(10)의 조작여부가 제어부에 전달되고, 제어부로부터 송신되는 구동신호에 따라 부스터(30)에 전기에너지가 공급된다.

본 실시예의 부스터(30)는 전기에너지를 자기력으로 변환하여 브레이크페달(10)의 조작력을 배가시키므로 별도의 모터 또는 동력전달부 없이 브레이크페달(10)의 조작력을 배가시켜 실린더부(50)에 전달하게 된다.

부스터(30)는, 브레이크페달(10)의 페달로드(12)로부터 전달되는 조작력을 실린더부(50)의 실린더로드(52)에 전달하는 자성체(32)와, 전기에너지가 공급되면 전기장을 형성하여 자성체(32)를 실린더로드(52) 측으로 이동시키는 보빈(34)을 포함한다.

보빈(34)은 전기에너지가 공급되면 전기장을 형성하여 자성체(32)를 실린더로드(52) 측으로 이동시키므로 페달의 조작력을 실린더로드(52)에 전달하게 된다.

또한, 자성체(32)는 페달로드(12)에 의해 실린더로드(52) 측으로 가압되므로 페달로드(12)에 의해 전달되는 조작력에 자기력에 의해 생성되는 가압력이 더해져서 브레이크페달(10)의 조작력이 배가되는 효과를 나타나게 된다.

보빈(34)은, 자성체(32)가 이동 가능하게 삽입되는 이동홀부(34b)가 형성되는 본체(34a)와, 본체(34a)에 감기고 전기에너지가 공급되면 자기장을 형성하는 코일(34c)을 포함한다.

코일(34c)에 전기에너지기 공급되면 코일(34c) 내부 및 외부에 전기장이 형성되어 이동홀부(34b) 내측에 배치되는 자성체(32)를 실린더로드(52) 측으로 이동시키게 된다.

자성체(32)는 이동홀부(34b)에 슬라이딩 가능하게 삽입되고, 보빈(34)이 수납되는 케이스(36, 38)에 걸리는 돌출부(32a)가 형성되며, 페달로드(12)의 가압돌기(14)가 삽입되는 안착홈부(32b)가 형성된다.

자성체(32)는 이동홀부(34b)를 따라 슬라이딩되는 축 모양으로 형성되고, 자성체(32)의 둘레면에는 케이스(36, 38)에 걸리는 돌출부(32a)가 형성된다.

케이스(36, 38)는 본체(34a) 및 코일(34c)이 수납되고, 돌출부(32a)가 걸리도록 이동홀부(34b) 내벽에 밀착되는 걸림턱부(36a)가 형성되는 제1케이스(36)와, 제1케이스(36)와 결합되어 본체(34a) 및 코일(34c)이 제1케이스(36)로부터 이탈되는 것을 방지하는 제2케이스(38)를 포함한다.

또한, 페달로드(12)에 대향되는 자성체(32)의 단부에는 오목하게 안착홈부(32b)가 형성되므로 페달로드(12)의 단부에 형성되는 가압돌기(14)가 안착홈부(32b)에 삽입되면서 페달로드(12)의 가압력이 자성체(32)에 전달된다.

가압돌기(14)는 원뿔 모양으로 형성되고, 안착홈부(32b)는 가압돌기(14)가 삽입되면 밀착될 수 있도록 깔때기 모양으로 형성된다.

따라서 페달로드(12)가 자성체(32)를 가압할 때에 브레이크페달(10)의 조작력이 정확히 자성체(32) 중앙부에 전달되도록 한다.

가압돌기(14)는 브레이크페달(10)이 작동되지 않은 상태에서 안착홈부(32b)와 간격을 유지하도록 배치된다.

브레이크페달(10)이 저답력으로 조작될 때에는 가압돌기(14)가 자성체(32) 측으로 이동되어도 가압돌기(14)와 자성체(32)가 접촉되지 않게 된다.

이때, 브레이크페달(10)의 조작에 의해 발생되는 위치신호가 제어부에 송신되고, 제어부로부터 송신되는 구동신호에 따라 코일(34c)에 전기에너지가 공급된다.

따라서 코일(34c) 주변에 전기장이 형성되면서 자성체(32)를 실린더로드(52) 측으로 이동시키게 되므로 실린더부(50)의 작동에 의해 제동작동이 진행된다.

이후에, 브레이크페달(10)이 고답력으로 조작되면, 가압돌기(14)가 안착홈부(32b)에 삽입되어 밀착되면서 페달로드(12)의 가압력이 자성체(32)에 전달된다.

따라서 자기력에 의한 자성체(32)의 가압력과, 페달로드(12)에 의한 가압력이 더해지면서 실린더로드(52)에 전달되는 가압력이 상승하게 된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 제동장치의 작동을 살펴보면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 제동장치의 부스터 저답력 작동상태가 도시된 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 제동장치의 부스터 고답력 작동상태가 도시된 단면도이다.

도 1, 도 3 및 도 4를 참조하면, 차량 중에 운전자가 저답력으로 브레이크페달(10)을 조작하면 브레이크페달(10)을 감지하는 센서로부터 위치신호가 제어부에 송신되고, 제어부로부터 송신되는 구동신호에 따라 코일(34c)에 전기에너지가 공급된다.

코일(34c)에 전기에너지가 공급되면 코일(34c) 주변에 전기장이 형성되고, 전기장에 의해 자성체(32)가 실린더로드(52) 측으로 이동되는 자기력이 생성된다.

따라서 자성체(32)가 실린더로드(52)를 가압하고, 실린더부(50)의 작동에 의해 차량의 구동휠을 제동하는 제동작동이 이루어지게 된다.

이때, 가압돌기(14)와 안착홈부(32b) 사이에는 간격이 유지된 상태이므로 페달로드(12)가 자성체(32)를 가압하지 않게 된다.

이후에, 운전자가 고답력으로 브레이크페달(10)을 조작하면 페달로드(12)가 자성체(32)를 실린더로드(52) 측으로 가압하게 된다.

따라서 페달로드(12)의 가압력과 자기력에 의한 가압력이 더해지면서 브레이크페달(10)의 조작력이 배가되어 실린더로드(52)에 전달된다.

이때, 페달로드(12)의 가압돌기(14)는 안착홈부(32b)의 경사면을 따라 내부로 삽입되어 자성체(32)의 중앙부로 가압력을 전달하게 된다.

이로써, 제동작동 중에 발생되는 소음을 줄이고, 제동장치의 부품 수를 줄일 수 있으며, 제동장치의 오작동을 방지할 수 있는 차량용 제동장치를 제공할 수 있게 된다.

본 발명은 도면에 도시되는 일 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

또한, 차량용 제동장치를 예로 들어 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 차량용 제동장치가 아닌 다른 제품에도 본 발명의 제동장치가 사용될 수 있다.

따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

10 : 브레이크페달 12 : 페달로드
14 : 가압돌기 30 : 부스터
32 : 자성체 32a : 돌출부
32b : 안착홈부 34 : 보빈
34a : 본체 34b : 이동홀부
34c : 코일 36 : 제1케이스
38 : 제2케이스 50 : 실린더부
52 : 실린더로드

Claims (5)

1. 운전자의 조작에 의해 조작력을 발생시키는 브레이크페달;
   상기 브레이크페달의 조작여부 또는 조작정도에 따라 공급되는 전기에너지를 자기력으로 변환하여 상기 브레이크페달의 조작력을 배가시키는 부스터; 및
   상기 부스터로부터 전달되는 조작력에 따라 제동신호를 송신하는 실린더부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 제동장치.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 부스터는,
   상기 브레이크페달의 페달로드로부터 전달되는 조작력을 상기 실린더부의 실린더로드에 전달하는 자성체; 및
   전기에너지가 공급되면 전기장을 형성하여 상기 자성체를 상기 실린더로드 측으로 이동시키는 보빈을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 제동장치.
   
3. 제2항에 있어서, 상기 보빈은,
   상기 자성체가 이동 가능하게 삽입되는 이동홀부가 형성되는 본체; 및
   상기 본체에 감기고 전기에너지가 공급되면 자기장을 형성하는 코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 제동장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 자성체는 상기 이동홀부에 슬라이딩 가능하게 삽입되고, 상기 보빈이 수납되는 케이스에 걸리는 돌출부가 형성되며, 상기 페달로드의 가압돌기가 삽입되는 안착홈부가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 제동장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 가압돌기는 상기 브레이크페달이 작동되지 않은 상태에서 상기 안착홈부와 간격을 유지하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 제동장치.
   

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