KR101621978B1 - 접점스위치를 적용한 전자식 주차제동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 전자식 주차제동장치인 EPB(Electrical Parking Brake)는 주차제동·해제버튼(10a,10b)과 정·역회전되는 액추에이터(1)를 연결하는 전류제어회로(20)를 갖추고, 캘리퍼쪽을 작동하는 인장력을 발생하는 케이블(3)의 축방향이동에 따른 접점연결시 액추에이터(1)쪽으로 흐르는 전류를 차단하는 리미트스위치 타입 주차제동·해제스위치(7,8)와 전기회로를 형성함으로써, 마이컴과 홀소자없이도 주차제동과 해제시 액추에이터(1)를 정지시키는 위치를 정밀하게 제어하므로 공정단순화와 중량저감 및 비용절감은 물론, 케이블 연신율과 온도 및 습도특성의 영향도 받지 않는 특징을 갖는다.

Description

접점스위치를 적용한 전자식 주차제동장치{Electrical Parking Brake with contact switch}

본 발명은 전자식 주차제동장치에 관한 것으로, 특히 마이컴이 없는 상태에서 접점스위치를 적용한 전자식 주차제동장치에 관한 것이다.

일반적으로 전자식 주차제동장치인 EPB(Electrical Parking Brake)는 스위치로 구동되는 모터를 갖추고, 모터 동력으로 캘리퍼쪽을 작동시켜 주차제동을 구현하는 방식이다.

상기와 같은 EPB는 버튼을 통해 구동되어 동력을 발생하는 액추에이터와, 상기 액추에이터에서 발생된 동력으로 휠디스크를 잡아주는 캘리퍼로 구성한다.

상기 액추에이터는 회전력을 발생하는 모터와, 모터 회전력을 감속하기 위해 다른 기어비를 갖는 다수의 기어들과, 기어회전을 축방향이동으로 전환해 캘리퍼쪽을 작동시키는 직선운동기로 이루어진다.

상기와 같은 EPB는 주차제동과 해제가 액추에이터의 정회전과 역회전제어로 구현되므로, 이를 위해 통상 ECU와 같은 마이컴을 이용하고, 다수 릴레이를 이용해 제어회로를 구성한다.

즉, 상기와 같은 방식에선 주차버튼 전기신호에 따른 액추에이터의 작동시작점과 작동멈춤점을 정확하게 파악하는 기능이 필수적으로 요구되며, 다양한 방식을 적용해 구현된다.

일례로, 홀소자를 액추에이터의 작동시작점과 작동멈춤점 파악하기 위한 스위치로 이용하는 방식이 있다.

하지만, 상기와 같이 모터위치제어를 홀소자로 구현하는 방식은 액추에이터와 캘리퍼사이를 잇는 케이블을 고려할 때, 케이블이 갖는 연신율과 온도 및 습도변화에 민감한 물리적 특성에 기인해 정밀한 위치제어를 극히 어려운 측면이 있게 된다.

또한, 액추에이터의 정확한 위치제어를 위해 적용되는 마이컴을 반드시 필요한 구성요소지만 비용부담이 매우 크므로, 만약 마이컴을 적용하지 않고서도 액추에이터를 정밀하게 위치제어할 경우 마이컴으로 인한 비용증가를 막을수 있게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 리미트스위치를 이용해 케이블의 축방향 인장이동에 따라 자동적으로 액추에이터를 정지시키는 위치를 정밀제어함으로써, 연신율과 온도 및 습도변화에 민감한 케이블의 영향을 받지않고, 마이컴 미적용에 따른 비용과 중량 절감과 더불어 조립공정도 축소할 수 있는 접점스위치를 적용한 전자식 주차제동장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 주차제동버튼의 접점시 정회전을 위한 전류가 공급되고, 주차해제버튼의 접점시 역회전을 위한 전류가 공급되는 액추에이터쪽 전기회로를 갖춘 전자식 주차제동장치에 있어서,

상기 액추에이터는 상기 주차제동버튼을 통한 정회전시 주차제동을 위해 캘리퍼쪽을 작동시키는 케이블의 축방향 인장으로 접점이 붙을 때, 상기 액추에이터쪽으로 흐르는 정방향 전류를 차단하는 주차제동스위치와 함께 형성하고, 상기 주차해제버튼을 통한 역회전시 상기 케이블의 축방향 인장해제로 접점이 붙을 때, 상기 액추에이터쪽으로 흐르는 역방향 전류를 차단하는 주차해제스위치와 함께 형성하는 전기회로를 더 포함한 것을 특징으로 한다.

상기 주차제동스위치와 주차해제스위치는 리미트스위치 타입을 적용한다.

상기 주차제동스위치와 주차해제스위치는 상기 케이블의 중립위치에 고정된 센서홀더에 상기 케이블의 축방향 이동으로 접촉되어 접점이 붙으면, 상기 액추에이터로 흐르는 전류를 차단한다.

상기 센서홀더는 상기 케이블의 축방향 인장이동시 압축되고, 인장해제시 상기 케이블에 탄성복원력을 부가하는 리턴스프링을 탄발지지한다.

이러한 본 발명에 의하면, 액추에이터의 정지시점의 정밀한 위치제어를 마이컴없이 리미트스위치를 이용해 구현하므로, 홀소자 적용시에 비해 케이블의 물리적 특성의 영향을 받지않고 마이컴 미적용에 따른 비용도 절감하는 효과를 갖는다.

마이컴이 없고 홀소자를 적용하지 않고 리미트스위치를 적용해 제어회로 구성을 단순화하고, 회로부품 삭제에 따른 공정 단순화와 중량을 절감할 수 있는 효과도 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 접점스위치를 적용한 전자식 주차제동장치의 액추에이터 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 접점스위치를 적용한 제어회로도이며, 도 3과 도 4는 본 발명에 따른 접점스위치를 적용한 액추에이터의 정방향과 역방향 전류흐름도이다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명에 따른 접점스위치를 적용한 전자식 주차제동장치의 액추에이터 구성도를 나타낸다.

도시된 바와 같이, 전자식 주차제동장치인 EPB(Electrical Parking Brake)는 주차버튼(10a,10b)을 통해 공급된 배터리전류로 구동되는 액추에이터(1)와, 캘리퍼쪽을 작동해 주차제동을 구현하도록 상기 액추에이터(1)를 통해 회전되는 감속기(2)를 매개로 축방향으로 인장 또는 그역으로 이동하는 케이블(3)을 갖춤과 더불어, 상기 케이블(3)의 축방향 이동정도로 주차제동과 주차해제에 따른 상기 액추에이터(1)의 정지위치를 제어하는 센서유닛(4)을 갖춘다.

상기 주차제동은 주차제동을 위한 전기신호를 액추에이터(1)쪽에 주는 주차제동버튼(10a)과, 역으로 주차해제를 위한 전기신호를 액추에이터(1)쪽에 주는 주차해제버튼(10b)으로 이루어진다.

상기 케이블(3)의 직선이동은 감속기(2)와 함께 회전되는 너트스크류축과 이를 통해 축방향으로 전후이동되는 볼트스크류축을 매개로 구현되며, 이는 통상적인 작동방식이다.

본 실시예에 따른 상기 센서유닛(4)은 케이블(3)의 축방향이동에 영향을 주지않도록 감싼 케이스(5)와, 상기 케이블(3)의 중립위치(주차작동전 위치)에서 상기 케이스(5)에 고정된 센서홀더(6)와, 상기 센서홀더(6)에 접촉될 때 접점이 붙어 액추에이터(1)로 흐르는 배터리전류를 차단하는 한쌍의 스위치(7,8)와, 상기 케이블(3)에 탄성복귀력을 제공하는 리턴스프링(9)으로 구성한다.

상기 케이스(5)는 별도물로 만들어져 액추에이터(1)를 수용한 하우징에 결합되거나 또는 액추에이터(1)를 수용한 하우징에 일체로 형성한다.

상기 센서홀더(6)는 케이블(3)의 축방향 인장이동시 압축되고, 인장해제시 상기 케이블(3)에 탄성복원력을 부가하는 리턴스프링(9)을 탄발지지한다.

상기 한쌍의 스위치(7,8)는 센서홀더(6)의 일측으로 위치된 주차제동스위치(7)와, 그 반대쪽에서 위치된 주차해제스위치(8)로 구성됨으로써, 케이블(3)의 축방향 인장에 의한 이동변위에 따라 액추에이터(1)의 정회전구동과 역회전구동을 제어한다.

본 실시예에서 상기 주차제동·해제스위치(7,8)는 리미트스위치타입이며, NC접점일 때 전류가 흐르지만, NO 접점일 때 전류가 차단되도록 작동한다.

도 2는 본 발명에 따른 접점스위치를 적용한 제어회로도를 나타낸다.

도시된 바와 같이, EPB의 전류제어회로(20)는 액추에이터(1)의 정역회전을 위한 주차제동버튼(10a)과 주차해제버튼(10b)을 연결하는 회로를 형성하고, 주차제동스위치(7)는 액추에이터(1)의 정회전방향전류를 주차해제스위치(8)는 액추에이터(1)의 역회전방향전류가 흐르도록 회로를 형성한다.

상기 주차제동·해제버튼(10a,10b)과 주차제동·해제스위치(7,8) 및 액추에이터(1)간은 전류제어회로(20)를 통해 전류흐름을 형성하는 전기회로로 연결된다.

상기 전류제어회로(20)에는 전류흐름을 위한 정방향 릴레이(20a)와 역방향 릴레이(20b)와 더불어 다이오드를 갖추며, 상기 정방향 릴레이(20a)는 주차제동버튼(10a)과 주차제동스위치(7) 및 액추에이터(1)의 정회전방향전류흐름을 형성하고, 상기 역방향 릴레이(20b)는 주차해제버튼(10b)과 주차해제스위치(8) 및 액추에이터(1)의 역회전방향전류흐름을 형성한다.

도 3은 본 실시예에 따른 접점스위치를 적용한 액추에이터의 정방향 전류흐름도를 나타낸다.

도시된 바와 같이, 주차제동시 주차제동버튼(10a)을 누르면 전류제어회로(20)에 흐르는 정방향 전류흐름이 형성되므로, 액추에이터(1)는 정회전구동된다.

이는, 배터리와 주차제동스위치(7) 및 주차제동버튼(10a)사이가 이어져 전류제어회로(20)가 액추에이터(1)쪽으로 정방향 전류흐름을 형성해 구현된다.

즉, 주차제동스위치(7)을 거쳐 배터리에서 전류제어회로(20)쪽으로 공급된 전류는 주차제동버튼(10a)쪽을 통해 정방향 릴레이(20a)쪽으로 흘러감과 동시에, 정방향 릴레이(20a)쪽을 거쳐 액추에이터(1)쪽으로 흘러감으로써, 액추에이터(1)를 정회전방향으로 구동시킨후 역방향 릴레이(20b)쪽으로 흘러가는 전류흐름을 형성한다.

상기와 같은 액추에이터(1)의 정회전구동은 감속기(2)를 매개로 케이블(3)에 인장력을 발생시키고, 상기 케이블(3)의 인장력을 받은 캘리퍼쪽에선 주차제동력을 발생하게 된다.

이러한 주차제동시 액추에이터(1)의 정회전구동은 케이블(3)의 축방향이동으로 센서유닛(4)을 이루는 주차제동스위치(7)의 접점이 붙을 때까지 발생한다.

즉, 축방향이동되는 케이블(3)이 센서유닛(4)을 이루는 리턴스프링(9)을 압축하면서 주차제동스위치(7)를 이동시키고, 이동된 상기 주차제동스위치(7)가 센서홀더(6)에 접촉해 그 접점이 붙음으로써 액추에이터(1)쪽으로 흘러가는 배터리 전류가 차단되고, 이러한 상태에서 액추에이터(1)가 멈추므로 주차제동상태가 유지된다.

이와 같이 주차제동시에 액추에이터(1)의 멈춤이 주차제동스위치(7)의 접점연결에 따른 전류차단으로 구현됨으로써, 액추에이터(1)의 위치제어가 마이컴없이 리미트스위치 접점과 같이 간단하게 구성된 전류제어회로(20)만으로도 충분히 구현된다.

도 4는 본 실시예에 따른 접점스위치를 적용한 액추에이터의 역방향 전류흐름도를 나타낸다.

도시된 바와 같이, 주차해제시 주차해제버튼(10b)을 누르면 전류제어회로(20)에 역방향 전류흐름이 형성되므로, 액추에이터(1)는 역회전 구동된다.

이는, 배터리와 주차해제버튼(10b)사이가 이어지고 전류제어회로(20)가 액추에이터(1)쪽으로 역방향 전류흐름을 형성해 구현된다.

즉, 주차해제스위치(8)를 거쳐 배터리에서 전류제어회로(20)쪽으로 공급된 전류는 주차해제버튼(10b)쪽을 통해 역방향 릴레이(20b)쪽으로 흘러감과 동시에, 역방향 릴레이(20b)쪽을 거쳐 액추에이터(1)쪽으로 흘러감으로써, 액추에이터(1)를 역회전방향으로 구동시킨후 정방향 릴레이(20a)쪽으로 흘러가는 전류흐름을 형성한다.

상기와 같은 액추에이터(1)의 역회전구동은 감속기(2)의 역회전에 따른 케이블(3)쪽 장력해제로 캘리퍼쪽에서도 주차제동력도 해제되고, 이러한 주차해제시 액추에이터(1)의 역회전구동은 케이블(3)의 장력해제에 따른 주차해제스위치(8)의 접점연결시까지 이루어진다.

즉, 축방향이동되는 케이블(3)의 장력해제로 리턴스프링(9)도 다시 인장됨과 더불어 주차해제스위치(8)가 센서홀더(6)에 접촉되고, 주차해제스위치(8)의 접점연결로 액추에이터(1)쪽으로 흘러가는 배터리 전류가 차단됨으로써, 주차해제상태에서 액추에이터(1)가 구동을 멈추게 된다.

이와 같이 주차해제시에도 액추에이터(1)의 멈춤이 주차해제스위치(8)의 접점연결에 따른 전류차단으로 구현됨으로써, 액추에이터(1)의 위치제어가 마이컴없이 리미트스위치 접점과 같이 간단하게 구성된 전류제어회로(20)만으로도 충분히 구현된다.

따라서, 본 실시예에 따른 전자식 주차제동장치인 EPB(Electrical Parking Brake)는 주차제동·해제버튼(10a,10b)과 정·역회전되는 액추에이터(1)를 연결하고, 리미트스위치 타입 주차제동·해제스위치(7,8)에 연결되는 전기회로를 형성함으로써, 마이컴과 홀소자없이도 주차제동과 해제시 액추에이터(1)의 정지에 대한 위치를 정밀하게 제어할 수 있고, 케이블 연신율과 온도 및 습도특성의 영향도 받지 않게 된다.

1 : 액추에이터 2 : 감속기
3 : 케이블 4 : 센서유닛
5 : 케이스 6 : 센서홀더
7,8 : 주차제동·해제스위치
9 : 리턴스프링
10a : 주차제동버튼 10b : 주차해제버튼
20 : 전류제어회로

Claims (4)

1. 주차제동버튼의 접점시 정회전을 위한 전류가 공급되고, 주차해제버튼의 접점시 역회전을 위한 전류가 공급되는 액추에이터쪽 전기회로를 갖춘 전자식 주차제동장치에 있어서,
   상기 액추에이터는 상기 주차제동버튼을 통한 정회전시 주차제동을 위해 캘리퍼쪽을 작동시키는 케이블의 축방향 인장으로 접점이 붙을 때, 상기 액추에이터쪽으로 흐르는 정방향 전류를 차단하는 주차제동스위치와 함께 형성되고, 상기 주차해제버튼을 통한 역회전시 상기 케이블의 축방향 인장해제로 접점이 붙을 때, 상기 액추에이터쪽으로 흐르는 역방향 전류를 차단하는 주차해제스위치와 함께 형성하는 전기회로를 더 포함하고,
   상기 주차제동스위치와 주차해제스위치는 상기 케이블의 중립위치에 고정된 센서홀더에 상기 케이블의 축방향 이동으로 접촉되어 접점이 붙으면, 상기 액추에이터로 흐르는 전류를 차단하는 것을 특징으로 하는 접점스위치를 적용한 전자식 주차제동장치.
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 주차제동스위치와 주차해제스위치는 리미트스위치 타입인 것을 특징으로 하는 접점스위치를 적용한 전자식 주차제동장치.
   
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서, 상기 센서홀더는 상기 케이블의 축방향 인장이동시 압축되고, 인장해제시 상기 케이블에 탄성복원력을 부가하는 리턴스프링을 탄발지지하는 것을 특징으로 하는 접점스위치를 적용한 전자식 주차제동장치.

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