KR920007159B1 - 자동차용 에어 브레이크시스템 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

자동차용 에어 브레이크시스템

제1도는 본 발명에 따른 자동차용 에어 브레이크시스템을 나타내는 개략도.

제2도는 본 발명의 주요부 스위치수단의 구조를 나타내는 횡단면도.

제3도는 제2도 스위치수단의 작용상태를 나타내는 도면.

제4도는 종래의 자동차용 에어 브레이크시스템을 나타내는 개략도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

3 : 브레이크페달 4 : 브레이브밸브

5 : 릴레이밸브 7, 7' : 브레이크챔버

8, 8' : 제동수단 9 : 상개형 솔레노이드밸브

17 : 스위치수단 20 : 수직공

22 : 접점 23 : 조작봉

24 : 단자 25, 25' : 스프링

26 : 수평공 27 : 래치

28 : 와이어 29 : 액셀레이터페달

본 발명은 자동차용 브레이크시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 주행중의 자동차를 감속 또는 정지시킬 수 있으면서도 필요하다면 브레이크페달에서 발을 떼어도 제동상태가 계속 유지되도록 한 자동차용 에어 브레이크시스템에 관한 것이다.

일반적인 브레이크시스템은 마찰력을 이용하여 자동차의 운동에너지를 열에너지로 바꾸어 브레이크작용이 나타나게 하고 있다.

이러한 브레이크시스템이 적용되는 기계식 브레이크는 브레이크페달의 조작력을 로드나 와이어를 거쳐 제동기구로 전달하므로서 제동이 행해지게 한 간단한 구조로서 자동차 발달과정의 초기에 적용되었으나, 이 방식은 브레이크페달을 센 힘으로 조작해야 하는 반면에 모든 바퀴의 제동력이 균일하게 나타나지 않는 단점이 있어서 근래에는 주로 핸드브레이크에만 사용되고 있다.

파스칼의 원리를 응용한 유압브레이크는 유압을 발생시키는 매스터실린더와, 그 유압을 받아 브레이크 슈우를 드럼에 압착시켜 제동력을 발생시키는 휘일실린더, 그리고 이들 두 부분을 연결하여 유로를 형성하는 오일파이프 및 호오스등으로 구성되어 있다.

유압브레이크의 장점은 제동력이 모든 바퀴에 균일하게 또한 작은 힘으로 조작해도 제동력은 큰 힘으로 나타나는 것이다.

이 방식은 대부분의 소형차량에 적용되고 있다. 그러나 대형차량의 경우는 바퀴의 접지면적이 넓기 때문에 브레이크페달의 조작은 여전히 센 힘을 요구하게 된다.

이에 따라 대형차량에서도 브레이크페달을 작은 힘으로 조작할 수 있게 한 브레이크시스템이 개발되어 왔으며, 그 중에서 압축공기를 이용한 에어브레이크는 간단한 구조이면서 뛰어난 성능을 갖춘 것으로 평가되고 있다.

제4도는 일반적 에어 브레이크시스템의 일예를 나타낸다. 도시한 바와 같이 엔진에 의해 구동되어 압축 공기를 생성시키는 에어콤프레셔(1)에 2개의 에어탱크(2), (2')가 병렬로 연통 설치된다. 2개의 에어탱크(2), (2')는 독립된 2개의 브레이크라인을 나누어 전담하게 되는 것이며, 여기서 출력되는 공압의 일부는 브레이크페달(3)로 개방되는 브레이크밸브(4)로 공급되고, 또 다른 공압라인을 경유하여 각각 릴레이밸브(5), (6)로 가해진다.

릴레이밸브(5), (6)는 브레이크밸브(4)가 열려져서 가해지는 공압에 의해 내부의 다이어프램이 연동하여 공급포트가 개방되고 배출포트가 닫혀지는 구조로 되어 있으므로 공급포트의 개방과 동시에 에어탱크(2), (2')로부터 가해지는 공압이 각 브레이크챔버 (7), (7')로 전달되어 제동수단(8), (8')이 작동된다.

브레이크페달(3)에서 발을 떼면 브레이크밸브(4)가 닫혀지고, 따라서 릴레이밸브(5), (6)의 다이어프램으로 가해지던 압력이 소멸됨으로써 공급포트는 다시 닫혀짐과 동시에 배출포트가 열려져서 브레이크챔버(7), (7') 에 공급되었던 공압은 외부로 배기되면서 제동이 풀리게 되어 있다.

도시한 예에서 브레이크밸브(4) 및 릴레이밸브(5), (6)의 세부적 구성과 그 기능은 중원사에서 발간한 "자동차공학" 푸트브레이크편, 공기 브레이크에 상세하게 묘사되어 있다.

이와 같은 종래의 에어 브레이크시스템은 브레이크페달을 계속 밟고 있어야 제동상태가 지속되는 것이므로 경사로의 등판에서 일단 정지후에 출발하고자 하는 경우는 차량이 뒤로 밀리는 현상이 심하여 안전사고의 위험이 항상 도사리고 있는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 브레이크페달을 조작한 상태에서 필요하다면 브레이크페달에서 발을 떼어 놓더라도 제동상태가 유지되게 함으로써 상술한 종래의 에어 브레이크시스템이 적용된 차량에서 볼 수 있는 경사로 등판시의 문제점을 해결한 자동차용 에어 브레이크시스템을 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 실현하기 위하여 본 발명은 에어 콤프레서에서 브레이크챔버로 이어지는 공압라인상에 브레이크밸브에 의해 개폐 제어되는 릴레이밸브를 설치하여 이루어지고, 브레이크페달에 의해 브레이크밸브가 개방되어 가해지는 공압에 의해 상기한 릴레이밸브의 다이어프램이 작동하여 내부의 공급포트가 열리고 배출포트가 닫혀져서 상기한 에어탱크의 공압이 브레이크챔버로 가해지게 한 통상의 에어 브레이크 시스템에 있어서, 상기한 브레이크밸브와 릴레이밸브 사이에 상개형 솔레노이드밸브를 개재시켜서 릴레이밸브의 다이어프램으로 가해지는 공압이 상기한 상개형 솔레노이드밸브의 폐쇄에 의해 그대로 유지될 수 있게 됨과 아울러 상기한 상개형 솔레노이드밸브로 접속되는 배선의 도중에 스위치수단을 배치하고, 이 스위치수단을 액셀레이터페달에 연계시켜서 상기한 스위치수단이 스위칭-온상태에서 액셀레이터페달의 조작에 의해서 스위칭-오프로 전환되게 구성함을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 따라서 더욱 상세하게 설명한다.

제1도는 본 발명에 따른 브레이크시스템을 나타내는 개략도로서, 종래의 구성과 동일한 부분은 중복 설명을 피하기 위하여 동일한 명칭 및 동일부호를 부여하고 있다.

에어콤프레셔(1)는 에어탱크(2)와 연통되어 그 내부로 공압이 비축되도록 구성된다.

이 에어탱크(2)의 일측라인은 브레이크밸브(4)를 개재하여 릴레이밸브(5)의 다이어프램측에 연통되는 한편, 다른 공압라인(31)은 릴레이밸브(5)의 공급포트로 연통되어 있다.

상기한 브레이크밸브(4)와 릴레이밸브(5)의 사이에는 상개형 솔레노이드밸브(9)가 개재된다.

릴레이밸브(5)는 상개형 솔레노이드밸브(9)가 열려져서 브레이크밸브(4)를 경유한 공압을 받게 되면, 그 내부의 공급포트가 열리고 배출포트는 닫혀지게 되므로 에어탱크(2)의 공압은 릴레이밸브(5)의 공급포트를 통해 브레이크챔버(7), (7')로 가해지게 되므로 상기한 브레이크챔버(7), (7')는 제동수단(8), (8')을 작동시켜 제동력을 일으키게 된다.

상기한 제동수단(8), (8')은 브레이크챔버(7), (7')로 공압이 가해졌을 때, 연동되는 푸시로드(10)가 슬랙 어져스터(11)를 개재하여 캠(12)을 연동시킴으로써 브레이크슈우(13)가 브레이크드럼(14)에 접촉되게 하는 통상의 구성으로 되어 있다.

상기한 브레이크슈우(13)에는 리턴스프링(15)의 탄성력이 가해지고 있기 때문에 브레이크챔버(7), (7')를 통한 공압이 소멸되면 원래의 위치로 부귀하게 된다.

한편, 상술한 상개형 솔레노이드밸브(9)는 밧데리(16)를 전원으로 개폐된다.

즉, 이 상개형 솔레노이드밸브(9)는 스위치수단(17)이 개재된 배선(18)을 통해 밧데리(16)와 전기적으로 연결되어 있다.

제2도는 상기한 스위치수단(17)의 구조를 나타내는 확대 단면도이다.

도시한 바와 같이, 배선(18)의 양단은 하우징(19)에 뚫려진 수직공(20)의 입구측 주변에 부착되어 있으며, 상기한 수직공(20)의 내부에는 슬라이더(21)가 설치되어 있다.

슬라이더(21)는 그 하단에 접점(22)을 보유함과 아울러 상단부는 하우징(119)의 외부로 연장되어 조작봉(23)을 형성하고 있다.

적어도 상기한 조작봉(23)만큼은 후술하는 이유에 의해 슬라이더(21)보다 작은 직경으로 되어야 한다.

접점(22)은 슬라이더(21)가 하강위치하였을 때, 상술한 양 배선(18) 사이를 전기적으로 연결시키기 위하여 수직공(20)의 내측으로 대치하고 있는 1쌍의 단자(24)와 접촉된다.

한편, 슬라이더(21)는 수직공(20)의 내부에서 스프링(25)에 의해 탄압되기 때문에 항상 상사점에 위치하게 된다.

하우징(19)에는 상기한 수직공(20)과 직각방향으로 연통되는 수평공(26)을 보유하고 있으며, 이 수평공(26)에는 래치(27)가 스프링(25')에 의해 탄압된 채로 설치되어서 선단부를 항상 수직공(20)의 슬라이더(21) 외주면에 접촉시키고 있다. 래치(27)는 와이어(28)를 개재하여 액셀레이터페달(29)의 상단부로 연결된다.

도면의 미설명부호(30)는 와이어(28)를 보호하기 위한 튜브(30)를 묘사한다.

상기한 바와 같은 본 발명의 브레이크시스템은 다음과 같이 작동된다.

초기상태에서 상개형 솔레노이드밸브(9)는 열려져 있고, 따라서 브레이크페달(3)을 밟아 브레이크밸브(4)를 개방시키면, 에어탱크(2)에 비축된 공압이 상개형 솔레노이드밸브(9)를 경유하여 릴레이밸브(5)의 다이어프램으로 가해지고, 이에 따라 릴레이밸브(5)의 내측 공급포트는 열리고 배출포트는 닫히게 된다.

이러한 릴레이밸브(5)의 개방에 의해 공압은 에어탱크(2)에서 브레이크챔버(7), (7')로 가해져 푸시로드(10)를 연동시키게 되며, 그 결과로 슬랙 어져스터(11)가 캠(12)을 작동시키므로 브레이크슈우(13)는 브레이크드럼(14)에 접촉하여 각 바퀴에 제동력이 일어나게 한다.

이때, 차량의 제동상태를 유지할 필요가 있으면 스위치수단(17)의 조작봉(23)을 눌러 준다.

제3도는 스위치수단(17)의 조작봉(23)이 눌려진 상태를 나타내는 단면도로서, 도시한 바와 같이 조작봉(23)이 눌려지면, 슬라이더(21)는 스프링(25)에 저항하여 하사점으로 내려가게 되고, 그 결과로 슬라이더(21)의 접점(22)은 양 단자(24) 사이를 통전시키게 됨과 아울러 래치(27)는 스프링(25')의 탄압력을 받아 수직공(19)의 내측으로 돌출되면서 하강된 슬라이더(21)을 록킹시키게 되므로 상기한 접점(24) 사이의 통전은 계속 유지된다.

이에 따라 상개형 솔레노이드밸브(9)는 브레이크밸브(4)와 릴레이밸브(5)사이의 공압라인을 닫아 주게 된다. 그 결과로, 릴레이밸브(5)의 다이어프램의 브레이크밸브(4)에 관계없이 일정의 공압을 지속해서 받고 있는 상태가 되어 릴레이밸브(5)의 공급포트는 계속 개방상으로 유지된다. 그러므로 브레이크페달(3)에서 발을 떼어 놓더라도 제동상태는 풀리지 않게 되는 것이다.

상술한 상태에서 제동을 풀고자 하는 경우에는, 제3도에 일정 쇄선으로 도시한 바와 같이 액셀레이터페달(29)을 밟으면 된다.

즉, 액셀레이터페달(29)을 밟으면, 이것에 연결된 와이어(28)가 래치(27)를 스프링(25')에 저항하는 방향으로 견인하게 되므로 슬라이더(21)의 록킹상태가 해제되고, 이로 인해 슬라이더(21)는 다시 스프링(25)의 탄성력을 받아 상사점에 위치하여 배선(18)의 양 단자(24) 사이를 끊어 주게 된다.

따라서 상개형 솔레노이드밸브(9)는 다시 열려져서 릴레이밸브(5)의 다이어프램으로 가해져 있는 공압이 브레이크밸브(4)를 통해 외부로 배출되게 하고, 이에 따라 릴레이밸브(5)는 공급포트가 닫히고 배출포트가 열려진 상태로 변환되어 제동이 풀어지게 되는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명의 자동차용 브레이크시스템은 브레이크페달을 밟아 제동이 이루어진 상태에서 필요하다면 스위치수단을 조작하여 그 제동상태가 브레이크페달에서 발을 떼어도 지속되게 할 수 있으므로 경사로의 등판주행에서 일단 정지후의 출발시, 차량이 뒤로 밀리는 일이 없게 하는 장점을 갖추고 있다.

Claims (2)

1. 에어 콤프레서에서 브레이크챔버로 이어지는 공압라인상에 브레이크밸브에 의해 개폐 제어되는 릴레이밸브를 설치하여 이루어지고, 브레이크페달에 의해 브레이크밸브가 개방되어 가해지는 공압에 의해 상기한 릴레이밸브의 다이어프램이 작동하여 내부의 공급포트가 열리고 배출포트가 닫혀져서 상기한 에어탱크의 공압이 브레이크챔버로 가해지게 한 통상의 에어 브레이크시스템에 있어서, 상기한 브레이크밸브(4)와 릴레이밸브(5) 사이에 상개형 솔레노이드밸브(9)를 개재시켜서 릴레이밸브(5)의 다이어프램으로 가해지는 공압이 상기한 상개형 솔레노이드밸브(9)의 폐쇄로 유지될 수 있게 함과 아울러 상기한 상개형 솔레노이드밸브(9)로 접속되는 배선(18)의 도중에 스위치수단(17)을 배치하고, 이 스위치수단(17)을 액셀레이터페달(29)에 연계시켜서 상기한 스위치수단(17)이 스위칭-온상태에서 액셀레이터페달(29)의 조작에 의해 스위칭-오프로 전환되게 구성하고 있음을 특징으로 하는 자동차용 에어 브레이크시스템.
2. 제1항에 있어서, 스위치수단(17)은 수직공(20)과 이에 직교상의 수평공(26)이 상호 연통상으로 뚫려지고 상기한 수직공(20)의 입구측 주변에 1쌍의 단자(24)가 내영측으로 돌출되어 일정간격을 두고 대치하고 있는 하우징(19)과, 하단에 접점(22)이 형성되어 있는 반대측 상단부는 상기한 하우징(19)의 외부로 연장되는 조작봉(23)으로 이루어져서 상기한 수직공(20)의 내부에서 스프링(25)에 의해 탄압 설치되는 슬라이더(21)와, 상기한 수평공(26)의 내부에 수용되어서 스프링(25')에 의해 탄발되어 그 선단부를 상기한 수직공(20)의 내측방으로 노출시키고 있는 래치(27)와, 상기한 래치(27)가 액셀레이터페달(29)에 연동할 수 있도록 이들 사이를 연결시켜 주는 와이어(28)로 구성되어 있음을 특징으로 하는 자동차용 에어 브레이크시스템.

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