KR200402569Y1 - 차량의 보조 제동장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 브레이크 페달을 수시로 작동시 가해지는 발의 피로감을 덜어주기 위해 스티어링 휠에 브레이크 스위치를 구비하여 인가되는 신호에 의해 마스터 실린더에 유압을 공급함으로써 차량을 제동할 수 있도록 한 차량의 보조 제동장치에 관한 것이다.

본 고안에 따른 차량의 보조 제동장치는 차량의 스티어링 휠에 형성되어 조작시 차량의 제동 신호를 인가하는 브레이크 스위치와, 상기 브레이크 스위치에서 발생되는 제동 강도에 해당되는 신호에 따라 브레이크 페달과 별도로 작동하는 실린더의 전후진 속도를 제어하며 마스터 실린더의 유압을 조절하는 실린더 구동부와, 상기 브레이크 스위치의 접점 각각에 해당되는 신호를 실린더 구동부로 전송하며 제어하는 제어부로 이루어짐을 특징으로 한다.

Description

차량의 보조 제동장치{sub-brake system in a automobile}

본 고안은 차량의 보조 제동장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 브레이크 페달을 수시로 작동시 가해지는 발의 피로감을 덜어주기 위해 스티어링 휠에 브레이크 스위치를 구비하여 인가되는 신호에 의해 마스터 실린더에 유압을 공급함으로써 차량을 제동할 수 있도록 한 차량의 보조 제동장치에 관한 것이다.

일반적으로, 제동 장치(Brake System)는 주행 중의 자동차를 감속 또는 정지시키고 동시에 주차 상태를 유지하기 위해 사용되는 장치이며, 보통 마찰력을 이용해서 자동차의 운동 에너지를 열에너지로 바꾸어 제동 작용을 한다.

상기 제동 장치는 운전자의 작동력을 전하는 기구와 그 힘을 받아서 마찰력을 발생시키는 본체로 구성되며, 용도에 따라, 작동 방식에 따라, 브레이크 구조에 따라 다음과 같이 나뉜다.

먼저, 용도에 따른 분류는 주행 중인 자동차를 감속시키거나 정지 시에 사용되는 것으로서 브레이크 페달을 밟아서 작동시키는 풋 브레이크(Foot Brake)와, 자동차를 정지한 상태로 유지시키기 위한 브레이크로서 보통 손으로 작동시키기 때문에 핸드 브레이크라고도 하는 주차 브레이크(Parking Brake)와, 차량의 대형화, 고속화에 따라 마찰 브레이크를 보호하고 제동 효과를 높여서 긴 경사 길을 내려갈 때나 고속 주행 시 감속하기 위하여 사용하는 브레이크로서, 배기 브레이크와 엔진 브레이크와 전류 브레이크로 나뉘는 감속 브레이크(Retarder Brake) 및 압축 공기를 사용하는 브레이크에서 공기 계통에 고장이 생겼을 때 스프링의 장력을 이용하여 자동적으로 제동하도록 한 비상 브레이크(Emergency Brake)로 분류된다.

작동 방식에 따른 분류는 브레이크 페달의 조작력을 로드나 와이어를 거쳐 제동 기구에 전달하여 제동력을 발생시키는 브레이크로, 주로 핸드 브레이크에 사용되는 기계식 브레이크(Mechanical Brake)와, 파스칼(Pascal)의 원리를 응용한 것이며 유압을 발생시키는 마스터 실린더(Master Cylinder), 그 유압을 받아 브레이크 슈를 드럼에 압착하여 제동력을 발생시키는 휠 실린더(Wheel Cylinder) 및 이 두 부품을 연결하여 유로를 형성하는 오일 파이프, 호스 등으로 되어 있는 유압식 브레이크(Hydraulic Brake)와, 엔진의 흡기부압이나 압축 공기를 이용하여 조작력을 증대시키는 것으로 흡기부압을 이용하는 하이드로백(Hydrovac)과 압축 공기를 이용하는 공기 서보 브레이크 하이드로 에어 팩(Hydro Air Pak) 등의 서보 브레이크(Servo Brake)와, 압축 공기의 압력을 이용하여 모든 바퀴의 브레이크 슈를 드럼에 압착시켜 브레이크 작용을 하는 것이며 브레이크 페달로 밸브를 개폐하여 압축 공기의 유량을 조정하고, 작은 조작력으로 큰 제동력을 얻을 수 있는 장점이 있으나 구조가 복잡하게 되는 결점이 있는 공기 브레이크(Air Brake)로 분류된다.

브레이크 구조에 따른 분류는, 바퀴와 함께 회전하는 디스크를 양쪽에서 브레이크 패드(또는 슈)를 유압으로 압착하여 제동력을 발생하는 디스크 브레이크(Disc Brake)와, 브레이크 레버를 당기면 브레이크 밴드가 드럼에 압착되어 브레이크 작용하는 외부 수축식 브레이크와, 드럼 내부에 슈 라이닝이 설치되어 풋 브레이크를 밟으면 슈 라이닝이 확장되면서 제동 작용을 하는 내부 확장식 브레이크로 분류된다.

여기서, 액체는 압축할 수 없고 운동을 전달할 수 있으며, 힘을 전달할 수 있고 힘을 증대시킬 수 있으며, 작용력을 감소시킬 수 있는 유체의 일반적 성질을 가지고 있는 유압 브레이크는, 도 1에 도시된 바와 같이, 브레이크 페달(1)을 밟는 것에 의해 유압을 발생시키는 마스터 실린더(2)와, 브레이크 파이프(3)와, 상기 마스터 실린더(2)에서의 유압으로 브레이크 슈를 브레이크 드럼에 압착시키는 휠 실린더(4)와, 브레이크 드럼과 접촉하여 마찰력을 발생시키는 라이닝이 리벳 또는 접착에 의해 부착되고, 곡률이 변형되지 않도록 강성을 증대시키는 브레이크 슈(5)와, 허브와 휠 사이의 휠 허브에 볼트로 설치되어 바퀴와 함께 회전하며 브레이크 슈와의 마찰로 제동력을 발생시키는 브레이크 드럼(6) 및 상기 마스터 실린더(2)의 유압이 풀렸을 때 상기 브레이크 슈(5)를 제자리에 돌아오게 하는 리턴 스프링(7)으로 구성되어 있다.

상기와 같이 구성된 종래의 유압 브레이크는, 운전자가 주행 중에 브레이크 페달(1)을 밟으면 마스터 실린더(2)에서 유압이 발생하고, 이 압력은 브레이크 파이프(3)를 거쳐서 같은 힘으로 휠 실린더(4)에 전달되어 피스톤(도시하지 않음)을 이동시킨다.

그러면 브레이크 슈(5)가 확장되어 브레이크 드럼(6)에 밀어 붙여 제동 작용을 하게 된다.

이 후, 운전자가 브레이크 페달(1)을 놓으면 상기 마스터 실린더(2) 내의 리턴 스프링(7)에 의해 초기 상태로 복귀된다.

그러나, 종래의 유압 브레이크는 차량의 내리막길 운전 또는 정체시 자주 브레이크 페달을 밟았다가 떼었다가 해야 하기 때문에 발에 심한 피로감을 느끼게 되는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하고자 제안된 것으로서, 브레이크 페달의 작동과 별도로 스티어링 휠에 브레이크 스위치를 구비하여 이에 인가시 해당하는 제동 강도에 따라 실린더를 작동하며 마스터 실린더에 유압을 조절하며 공급함으로써 차량을 제동할 수 있도록 한 차량의 보조 제동장치를 제공함을 그 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안은 차륜에 제동력을 전달하는 브레이크 페달과, 상기 브레이크 페달의 작동시 마스터 실린더에 공급되는 유압으로써 상기 차륜을 제동하는 차량의 제동장치에 있어서, 차량의 스티어링 휠에 형성되어 조작시 차량의 제동 신호를 인가하는 브레이크 스위치와, 상기 브레이크 스위치에서 발생되는 제동 강도에 해당되는 신호에 따라 브레이크 페달과 별도로 작동하는 실린더의 전후진 속도를 제어하며 마스터 실린더의 유압을 조절하는 실린더 구동부와, 상기 브레이크 스위치의 접점 각각에 해당되는 신호를 실린더 구동부로 전송하며 제어하는 제어부로 이루어진 차량의 보조 제동장치를 특징으로 한다.

그리고, 본 고안에 따른 브레이크 스위치는 한 번 누름에 의해 온 되고, 한 번 더 누름에 의해 오프 되며, 회전시 스위치의 접점위치를 변경시키며 차량의 제동 강도를 조절하는 신호를 인가하는 로터리 버튼인 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 구성을 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 더욱 상세히 설명한다.

도 2는 본 고안의 일실시예에 따른 차량의 보조 제동장치에 신호를 인가하기 위한 로터리 버튼을 구비한 스티어링 휠을 보인 도면이고, 도 3은 본 고안의 일실시예에 따른 차량의 보조 제동장치를 보인 블록도이며, 도 4는 본 고안의 일실시예에 따른 차량의 보조 제동장치를 보인 개략도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 고안의 일실시예에 따른 차량의 보조 제동장치는 브레이크 스위치(30)를 스티어링 휠(20)의 임의의 위치에 구비함으로써 이의 조작으로 인해 발생하는 신호로 차량을 제어하게 된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 일반적인 차량의 제동장치는 브레이크 페달(11)의 작동시 마스터 실린더(12)에서 유압을 발생시키며 이 유압으로 휠 실린더(14)를 작동하게 되고, 상기 휠 실린더(14)의 작동으로써 브레이크 슈(15)를 통해 브레이크 드럼(16)을 압착하며 마찰력을 발생시키게 된다.

그래서, 차량의 차륜은 회전을 정지하게 되며 제동을 하게 된다.

한편, 차량의 스티어링 휠(20)에는 브레이크 스위치(30)가 구비된다.

상기 브레이크 스위치(30)는 한 번 누름으로 온(ON)되고, 반복 누름으로 오프(OFF)되며, 운전자에 의해 일방향 또는 양방향으로 회전시 접점위치를 달리하며 제동 강도를 조절하는 로터리 버튼이다.이때, 상기 로터리 버튼(60)의 반복 누름에 의한 신호의 온,오프 구조는 공지된 기술로 한다.

삭제

상기 브레이크 스위치(30)가 운전자의 조작에 의해 온(ON)되면 제어부(50)에서 이를 감지하여 실린더 구동부(40)로 신호를 인가하게 된다.

상기 실린더 구동부(40)는 제어부(50)의 제어 신호에 따라 마스터 실린더(12)와 연결된 실린더(42)를 작동시키게 된다.

이때, 상기 마스터 실린더(12)는 브레이크 페달(11) 및 실린더 구동부(40)에 의해 작동하는 실린더(42)와 동시에 연결되어 있다.

그래서, 상기 마스터 실린더(12)는 조작되는 브레이크 페달(11) 또는 실린더 구동부(40)에 의해 유압을 공급받게 되고, 상기 마스터 실린더(12)에 공급되는 유압에 의해 휠 실린더(14)가 작동하게 된다.

상기 휠 실린더(14)는 브레이크 슈(15)를 밀어 브레이크 드럼(16)과 밀착되게 함으로써 마찰력에 의해 차륜을 제동한다.

즉, 운전자는 평상시 브레이크 페달(11)을 밟아 차량을 제동하고, 내리막길이나 교통 체증시 반복적으로 제동을 요할 경우 브레이크 스위치(30)를 조작함으로써 용이하게 제동할 수 있다.

물론, 본 고안에 따른 차량의 보조 제동장치는 다리나 발을 다치거나 다리 및 발을 이용하지 못하는 장애인들에게 적합한 기술사상이다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 브레이크 스위치(30)는 접점을 변경하도록 함이 가장 바람직하다.

삭제

그래서, 상기 브레이크 스위치(30)는 회전 각도에 따라 마스터 실린더(12)에 가해지는 유압의 크기를 달리하게 된다.

상기 마스터 실린더(12)에 가해지는 유압이 다르게 되면, 마스터 실린더(12)에서 발생되는 유압에도 차이가 생겨 휠 실린더(14)를 통해 브레이크 슈(15)로써 브레이크 드럼(16)을 압착하는 압착력에 변화를 주게 된다.

결과적으로, 상기 브레이크 스위치(30)의 접점 위치에 따라 차량의 제동거리가 달라지게 된다.

일례로써, 상기 브레이크 스위치(30)의 온 상태에서 회전으로 접점 위치가 '1단'에서 연속적으로 '4단'까지 형성하여 차량의 제동 거리에 차등을 둘 경우에, 운전자가 브레이크 스위치(30)를 회전시켜 '1단'에 접점하게 되면 실린더 구동부(40)에 의해 실린더(42)가 낮은 속도로 조작되도록 하여 마스터 실린더(12)에 공급되는 유압을 최소화함으로써 차량이 서서히 제동되도록 한다.

반대로, 상기 브레이크 스위치(30)가 온 상태에서 '4단'과 접점하게 되면, 실린더(42)의 조작속도가 빨라지면서 차량은 급제동을 하게 된다.

물론, 운전자는 브레이크 페달(11)을 밟는 힘의 조절로써 차량의 제동 거리를 조절할 수도 있다.

상기한 바와 같이 본 고안에 따른 차량의 보조 제동장치는 스티어링 휠에 브레이크 스위치를 두어 손으로 조작함으로써 차량을 제동할 수 있도록 하여 내리막길이나 교통 체증시 브레이크 페달을 자주 밟게 됨으로써 오는 다리의 피로감을 줄일 수 있는 효과가 있다.

그리고, 상기 브레이크 스위치는 접점 위치에 따라 마스터 실린더에서 발생하는 유압을 달리함으로써 차량의 제동거리를 조절할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 차량의 제동장치를 보인 개략도.

도 2는 본 고안의 일실시예에 따른 차량의 보조 제동장치에 신호를 인가하기 위한 로터리 버튼을 구비한 스티어링 휠을 보인 도면.

도 3은 본 고안의 일실시예에 따른 차량의 보조 제동장치를 보인 블록도.

도 4는 본 고안의 일실시예에 따른 차량의 보조 제동장치를 보인 개략도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1,11: 브레이크 페달 2,12: 마스터 실린더

4,14: 휠 실린더 5,15: 브레이크 슈

6,16: 브레이크 드럼 20: 스티어링 휠

30: 브레이크 스위치 40: 실린더 구동부

42: 실린더 50: 제어부

삭제

Claims (2)

1. 차륜에 제동력을 전달하는 브레이크 페달과, 상기 브레이크 페달의 작동시 마스터 실린더에 공급되는 유압으로써 상기 차륜을 제동하는 차량의 제동장치에 있어서,

   차량의 스티어링 휠에 형성되어 조작시 차량의 제동 신호를 인가하는 브레이크 스위치와;

   상기 브레이크 스위치에서 발생되는 제동 강도에 해당되는 신호에 따라 상기 브레이크 페달과 별도로 작동하는 실린더의 전후진 속도를 제어하며 상기 마스터 실린더의 유압을 조절하는 실린더 구동부와;

   상기 브레이크 스위치의 접점 각각에 해당되는 신호를 상기 실린더 구동부로 전송하며 제어하는 제어부를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 차량의 보조 제동장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 브레이크 스위치는 한 번 누름에 의해 온 되며, 한 번 더 누름에 의해 오프 되고, 회전시 스위치의 접점위치를 변경시키며 차량의 제동 강도를 조절하는 신호를 인가하는 로터리 버튼인 것을 특징으로 하는 차량의 보조 제동장치.