KR970003557B1 - 회전형 포텐시오미터의 작동링크 구조 - Google Patents

Abstract

요약없음

Description

회전형 포텐시오미터의 작동링크 구조

제1도는 본 발명에 따른 이송형 포텐시오미터의 작동링크 구조를 도시한 도면.

제2도는 본 발명에 따른 이송형 포텐시오미터의 작동상태를 도시한 도면으로, (가)는 레버가 회전하는 초기상태를 도시한 도면, (나)는 레버가 회전각만큼 회전한 상태를 도시한 도면. (다)는 레버 회전각을 벗어난 상태를 도시한 도면.

제3도는 종래의 이송형 포텐시오미터의 작동링크 구조를 도시한 도면.

제4도는 일반적인 포텐시오미터의 개념을 도시한 개략도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10 : 브레이크페달11 : 브레이크페달로드

12 : 링키지20 : 로드쌍

21 : 제 1 로드22 : 제 2 로드

23 : 핀24 : 스프링

30 : 포텐시오미터31 : 레버

32,44 : 스토퍼41,42 : 고정단자

43 : 섭동자a : 회전각

본 발명은 전기자동차의 브레이크시스템(brake system)에서 브레이크페달의 스트로크(stroke)를 전기적인 저항값으로 가변시키기 위한 포텐시오미터(potentiometer)의 작동기술에 관한 것으로 특히, 섭동자의 회전각도에 따라 저항값이 가변되도록 된 회전형 포텐시오미터를 브레이크페달의 스트로크에 따라 작동시키는 링크구조에 관한 것이다.

일반적으로 포텐시오미터(potentiometer)란 제 4 도에 도시된 바와 같이 양 단자(41,42)간에 위치한 섭동자(43)가 양 단자(41,42) 사이를 이동하여 저항값을 가변시키도록 한 가변저항수자로서, 섭동자(43)를 구동시키는 구조에 따라 회전형과 이송형으로 구분되고, 저항재료에 따라 권선형, 피막형, 자기저항형 등으로 구분되어 전자회로의 특성치를 조정하거나 각도나 직선변위 등과 같은 기계적 변위량을 전기신호로 변환하는데 사용된다.

즉, 상기 회전형 포텐시오미터는 섭동자의 기계적인 회전각도에 따라 저항값이 "0"오옴부터 특정(예를들면, 수 K)오옴까지 가변되고, 이송형 포텐시오미터는 섭동자의 기계적인 이송거리 (변위) 에 따라 저항값이 "0"오옴부터 특정 (예를들면, 수K) 오옴까지 가변된다.

전기자동차의 브레이크시스템에 있어서, 이러한 포텐시오미터는 브레이크페달의 스트로크를 검출하여 시스템제어기가 제동중에 발생되는 발전에너지로 배터리를 충전시키도록 하므로써 에너지 사용효율을 극대화시키는데 사용된다.

그런데, 종래의 브레이크시스템은 제 3 도에 도시된 바와 같이 브레이크페달(10), 브레이크페달로드(11), 링키지(12), 레버(13), 포텐시오미터(30)로 구성되어 브레이크페달(10)에 스트로크가 가해질때, 링키지(12)에 의해 작동되는 레버(31)의 회전각도(a)가 제한되므로써 브레이크페달(10)이 충분히 밟히지 않아 제동중에 차가 밀리는 문제점이 있다.

즉, 브레이크시스템에서는 제 3 도에 도시된 바와 같이 포텐시오미터(30)를 작동시키는 메카니즘과 함께, 도시되지 않은 브레이크 유압 메커니즘이 브레이크페달로드(11)에 연결되어 상기 브레이크페달(10)에 인가되는 스트로크에 따라 상기 유압 메카니즘이 작동되어 제동작용이 이루어지도록 되어 있으나, 종래의 포텐시오미터 구동메카니즘에서 레버(31)를 완전히 회전시키기 위한 스트로크량이 브레이크 유압 메커니즘을 충분히 구동시키기 위한 스트로크량보다 작아 브레이크페달의 스트로크가 상기 레버(31)의 회전범위(a)로 제한되기 때문에 브레이크 유압 메커니즘을 충분히 구동시키지 못하는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 포텐시오미어의 레버 회전각도에 따른 제한을 극복하여 브레이크페달을 충분히 밟을 수 있도록 하므로써 제동능력을 향상시킬 수 있게 하는 회전형 포텐시오미터의 작동링크 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 포텐시오미터의 섭동자를 회전시키기 위한 레버에 연결되는 제 1 로드와, 브레이크페달의 스트로크를 전달하는 링키지에 연결된 제 2 로드를 한쪽 끝은 핀으로 축 결합시키고 반대쪽 끝을 스프링으로 결합시켜, 상기 브레이크페달에 인가되는 스트로크가 상기 레버를 완전히 회전시키기 위한 스트로크를 벗어나는 것을 허용하므로써 제동능력을 향상시킬 수 있는 구조로 되어 있다.

즉, 본 발명에 따른 회전형 포텐시오미터의 작동링크 구조는 한쪽 끝이 핀 결합되고, 다른쪽 끝이 스프링에 의해 연결되어 집게 형상을 갖는 한쌍의 로드에 포텐시오미터의 섭동자를 소정 각도만큼 회전시키기 위한 레버와 브레이크페달의 스트로크를 전달하기 위한 링키지를 각각 연결하여 상기 브레이크페달이 눌려지면 레버의 회전각도안에서는 상기 한쌍의 로드에 의해 상기 섭동자가 회전하여 저항값을 가변시키고, 레버의 회전각도를 벗어나면 상기 한쌍의 로드중 레버가 연결된 로드(제 1 도)는 정지하고, 링키지가 연결된 로드(제 2 로드)는 스프링의 인장력을 극복하면서 연결핀을 중심으로 계속회전하여 상기 브레이크페달이 충분히 밟히도록 한다.

이와 같이 레버의 회전각도에 따라 브레이크페달의 스트로크가 제한되는 것을 해소하여 브레이크페달이 완전히 밟히도록 하므로써 제동능력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 자세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 회전형 포텐시오미터의 작동링크 구조는 제 1 도에 도시된 바와 같이 브레이크페달(10)과 ; 브레이크페달의 스트로크를 전달하기 위한 브레이크페달로드(11) ; 섭동자의 회전에 따라 저항값이 가변되며 내부에 스프링이 장착되어 상기 섭동자의 회전을 복원시키는 회전형 포텐시오미터(30) ; 한쪽 끝이 핀(23) 결합되고, 다른쪽 끝이 스프링(24)에 의해 연결되며 제 1 로드(21)에 상기 포텐시오미터(30)의 섭동자를 소정 각도만큼 회전시키기 위한 레버(31)가 체결되고, 제 2 로드(22)에 브레이크페달에 인가되는 스트로크를 전달하기 위한 링키지(12)가 체결되는 로드쌍(20)으로 형성되어, 상기 브레이크페달이 눌려지면 레버의 회전각도안에서는 상기 로드쌍(20)에 의해 상기 섭동자가 회전하여 저항값을 가변시키고, 레버의 회전각도를 벗어나면 상기 로드쌍(20)중 레버가 연결된 제 1 로드(21)는 정지하고, 링키지(12)가 연결된 제 2 로드(22)가 스프링(24)의 인장력을 극복하면서 연결핀(23)을 중심으로 회전하여 상기 브레이크페달(10)이 충분히 밟히도록 하며, 브레이크페달(10)이 놓이면 상기 로드쌍(20)을 연결하는 스프링(24)의 인장력에 의해 형상이 복원되도록 되어 있다.

여기서, 상기 포텐시오미터(30)의 내부에도 스프링이 장착되어 브레이크페달을 놓으면 상기 레버(31)를 원래의 상태로 복원시키도록 되어있고, 상기 레버(31)가 과다하게 회전하여 포텐시오미터(30)가 훼손되는것을 방지하기 위하여 스토퍼(32)가 레버의 회전을 제한시키도록 되어 있다.

이어서, 상기와 같이 이루어진 본 발명이 작동되는 것을 브레이크페달이 눌려지는 정도에 따라 레버가 회전하는 초기, 레버가 제한영역까지 회전한 경우, 제한영역을 초과한 경우로 각각 나누어 설명한다.

1. 레버 회전 초기

브레이크메달(10)을 밟으면 초기에는 제 2 도의 (가)에 도시된 바와 같이 링키지(12)가 로드쌍(20)을 화살표 방향으로 회전시키고, 이에 따라 레버(31)가 회전하여 포텐시오미터(30)의 섭동자를 회전시켜 저항값을 가변시킨다. 즉, 브레이크페달을 밟으면 로드쌍의 제 2 로드(22)는 링키지(12)에 의해 핀을 축으로 회전하게 되고, 레버(31)가 연결된 제 1 로드(21)는 스프링(24)에 의해 제 2 로드(22)를 따라 회전한다. 따라서 레버(31)의 회전에 의해 포텐시오미터의 저항값이 저저항으로부터 고저항으로 가변되기 시작한다.

2. 레버가 허용된 회전각만큼 완전히 회전한 경우

브레이크페달이 어느 정도 눌려져 제 2 도의 (나)에 도시된 바와 같이 포텐시오미터(30)의 회전각만큼 회전되면 레버(31)가 스토퍼(32)에 걸려 더 이상 회전하지 못하게 되어 포텐시오미터의 저항값은 특정값으로 고정된다. 통상적으로, 포텐시오미터의 섭동자 회전 초기에는 약 "0"오옴 정도에 있다가 레버(31)가 허용된 회전각만큼 회전되면, 특정값(예를들면, 1K오옴)으로 변한다. 이때, 미도시된 시스템제어기는 상기 포텐시오미터의 저항값의 변화에 의해 브레이크페달이 눌려지는 것을 감지하여, 제동작용중에 발생되는 발전에너지로 배터리를 충전시키도록 제어하므로써 에너지 사용 효율을 극대화시킬 수 있으며, 이와 같이 에너지를 효율적으로 사용하기 위한 기술은 전기자동차에 있어서 가장 중요한 기술적 관심사항이다.

3. 허용 회전각도의 스트로크를 벗어난 경우

포텐시오미터의 회전각도 이상으로 브레이크페달을 밟아도 종래에는 링키지(12)가 더 이상 밀리지 못하였기 때문에 미도시된 브레이크 유압 메카니즘에 스트로크가 충분히 인가되지 못하였으나, 본 발명에서는 제 2 도의 (다)에 도시된 바와 같이 포텐시오미터의 레버(31)와 레버(31)가 연결된 제 1 로드(21)는 스토퍼(32)에 의해 회전이 정지되어도, 링키지(12)가 연결된 제 2 로드(22)는 스프링(24)의 인장력을 극복하여 브레이크페달(10)이 완전히 밟힐 때까지 화살표 방향으로 계속 회전하게 된다. 이와 같이 브레이크페달을 레버의 회전각도 이상으로 충분히 밟을 수 있으므로, 제동메카니즘에 충분한 스트로크를 전달할 수 있게 된다.

한편, 운전자가 브레이크페달(10)을 놓으면 로드쌍(20)을 체결하는 스프링(24)의 인장력에 의해 제 1 로드(21)와 제 2 로드(22)의 간격은 원래대로 복원되고, 포텐시오미터의 섭동자 및 이에 연결된 레버(31)는 포텐시오미터 내부의 스프링(도시되지 않음)에 의해 원래의 위치로 복원된다. 이러한 동작은 운전자가 브레이크페달을 밟을 때마다 반복된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 브레이크페달의 스트로크를 전달하는 링키지에 연결된 제 2 로드와 포텐시오미터의 섭동자를 회전시키기 위한 레버에 연결되는 제 1 로드를 한쪽 끝은 핀으로 축 결합시키고 반대쪽 끝을 스프링으로 결합시켜 상기 브레이크페달이 레버의 회전각도에 제한되지 않고 제동 스트로크를 크게 할 수 있으므로 제동능력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 실시예에서는 시스템제어기가 브레이크페달의 스트로크를 감지하여 제동중에 발생되는 발전에너지로 배터리를 충전시키는 동작을 예로 들어 설명하였으나, 본 발명의 개념은 이러한 실시예에만 국한되지 않고 다른 페달의 스트로크를 감지하여 각종 다른 제어동작을 수행하는데도 사용될 수 있다.

Claims (3)

1. 제동을 위한 유압메커니즘과 포텐시오미터를 구동시키기 위한 메카니즘이 동일한 브레이크페달에 인가되는 스트로크에 의해 작동되도록 된 전기자동차의 브레이크시스템에 있어서, 포텐시오미터(30)의 섭동자를 회전시키는 레버(31)가 연결되는 제 1 로드(21)와 브레이크페달의 스트로크를 전달하는 링키지(12)가 연결된 제 2 로드(22)를 한쪽 끝은 핀(23)으로 축 결합시키고, 반대쪽 끝은 스프링(24)으로 결합시킨 구조로 된 것을 특징으로 하는 회전형 포텐시오미터의 작동링크 구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 로드(21)는 스토퍼(32)에 의해 회전각도만큼으로 회전이 제한되고, 상기 제 2 로드(22)는 상기 스프링(24)에 의해 상기 제 1 로드(21)보다 더 큰 각도로 회전할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 회전형 포텐시오미터의 작동링크 구조.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 포텐시오미터(30)는 상기 레버(31)의 회전을 복원시키기 위한 스프링을 구비한 것을 특징으로 하는 회전형 포텐시오미터의 작동링크 구조.