KR102313576B1 - 자기유도식 비접촉 브레이크 제어시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자기유도식 비접촉 브레이크 제어시스템에 관한 것으로서, 먼지 등의 이물질이 비산하는 환경적인 문제점을 가지면서 마모우려가 다분하여 사고방지를 위해 주기적인 점검 및 교체가 필요한 브레이크 패드를 사용할 필요없이 비접촉식 자석에 의한 와전류를 이용하여 차량의 바퀴에 용이하게 제동력을 발생시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

자기유도식 비접촉 브레이크 제어시스템{Magnetically Inductive, Non-Contact Brake Control System}
본 발명은 먼지 등의 이물질이 비산하는 환경적인 문제점을 가지면서 마모우려가 다분하여 사고방지를 위해 주기적인 점검 및 교체가 필요한 브레이크 패드를 사용할 필요없이 비접촉식 자석에 의한 와전류를 이용하여 차량의 바퀴에 용이하게 제동력을 발생시킬 수 있는 자기유도식 비접촉 브레이크 제어시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 브레이크방식은 차량 운전시 브레이크 페달을 밟으면 운전자의 답력은 마스터 실린더의 피스톤을 거쳐 마스터 실린더 내의 밀폐된 브레이크액에 즉시 전달된다.
이 힘에 의해서 마스터 실린더 내의 브레이크액에는 압력이 생성된다.
이 압력은 파스칼 원리에 따라 브레이크 파이프를 거쳐 휠 실린더에 그리고 휠 실린더 피스톤에 전달되고 브레이크 패드를 작용시키는 힘(압착력)으로 변환된다.
이와 같은 브레이크 방식과 관련하여 최근에는 긴급 제동이 필요한 경우 제동 소요시간의 단축 및 제동거리의 단축이 가능한 차량용 디스크브레이크 장치가 국내공개특허공보 공개번호 제10-2018-0126827호로 제안된 바 있다.
그러나, 상기 국내공개특허공보 공개번호 제10-2018-0126827호 등으로 제안된 브레이크 방식은 브레이크를 밟을 때 압착력에 의해 브레이크 패드는 점차 마모되어감과 더불어 먼지 등의 이물질이 비산하는 환경적인 문제점 및 브레이크를 밟을 시 제대로 작동하지 않고 브레이크가 밀리는 현상이 발생되어 이를 방지하기 위해 주기적인 점검 및 교체가 필요한 문제점이 있다.
국내공개특허공보 공개번호 제10-2018-0126827호
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 먼지 등의 이물질이 비산하는 환경적인 문제점을 가지면서 마모우려가 다분하여 사고방지를 위해 주기적인 점검 및 교체가 필요한 브레이크 패드를 사용할 필요없이 비접촉식 자석에 의한 와전류를 이용하여 차량의 바퀴에 용이하게 제동력을 발생시킬 수 있는 자기유도식 비접촉 브레이크 제어시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 차량의 바퀴와 함께 회전되는 금속재질의 회전디스크와; 상기 회전디스크 주변으로 이동하여 와전류에 의해 상기 바퀴의 회전력을 저감시키는 자석과; 상기 자석을 상기 회전디스크 주변으로 이동시키는 액추에이터와; 상기 액추에이터를 제어하는 제어부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자기유도식 비접촉 브레이크 제어시스템을 제공한다.
여기서, 상기 액추에이터는 상기 회전디스크와 마주보는 상기 자석이 구비되고, 상기 자석과 함께 상기 회전디스크의 주변으로 이동하는 이동몸체와; 상기 회전디스크의 전측에 배치되고, 상부에 상기 이동몸체가 고정되며, 하부를 기준으로 상기 이동몸체와 함께 상부가 상기 회전디스크 주변으로 회전이동하는 회전링크와; 상기 회전링크의 하부와 결합되어 상기 회전링크의 상부와 함께 상기 이동몸체를 상기 회전디스크 주변으로 회전이동시키는 구동모터;를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 구동모터의 전측 상부와 상기 회전링크의 하부 전측 사이에 상기 회전링크의 하부 전측을 상기 구동모터의 전측방향으로 탄성지지하는 탄성부재가 구비되는 것이 바람직하다.
나아가, 브레이크 페달의 답력에 의해 유압을 형성하여 공급하는 마스터 실린더와; 상기 마스터 실린더로부터 유압을 공급받아 상기 회전디스크에 패드를 밀착시켜 상기 차량을 제동하는 캘리퍼;가 구비되는 것이 바람직하다.
아울러, 브레이크 페달의 답력을 측정하는 답력센서;가 구비되고, 상기 제어부는 상기 답력센서의 답력측정값에 따라 상기 액추에이터와 상기 마스터 실린더를 제어하는 것이 바람직하다.
본 발명은 먼지 등의 이물질이 비산하는 환경적인 문제점을 가지면서 마모우려가 다분하여 사고방지를 위해 주기적인 점검 및 교체가 필요한 브레이크 패드를 사용할 필요없이 차량의 바퀴와 함께 회전되는 금속재질의 회전디스크 주변으로 이동하여 와전류에 의해 차량의 바퀴의 회전력을 저감시키는 비접촉식 자석을 통해 차량의 바퀴에 용이하게 제동력을 발생시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예인 자기유도식 비접촉 브레이크 제어시스템을 개략적으로 나타내는 측면도이고,
도 2는 회전디스크의 주변으로 이동몸체가 회전이동된 상태를 개략적으로 나타내는 측면도이고,
도 3은 도 2의 평면도이고,
도 4는 제어부의 제어상태를 개략적으로 나타내는 블럭도이고,
도 5는 답력센서의 답력측정값에 따른 액추에이터와 마스터 실린더의 작동과정을 개략적으로 나타내는 순서도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 물론 본 발명의 권리범위는 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진자에 의하여 다양하게 변형 실시될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예인 자기유도식 비접촉 브레이크 제어시스템을 개략적으로 나타내는 측면도이다.
본 발명의 일실시예인 자기유도식 비접촉 브레이크 제어시스템은 도 1에서 보는 바와 같이 크게, 회전디스크(10), 자석, 액추에이터(30) 및 제어부를 포함하여 이루어진다.
먼저, 상기 회전디스크(10)는 알루미늄 등 다양한 종류의 금속재질로 이루어질 수 있다.
상기 회전디스크(10)는 차량의 바퀴에 직접 장착 또는 차량의 바퀴의 회전중심축에 장착되어 차량의 바퀴와 함께 회전될 수 있다.
도 2는 회전디스크의 주변으로 이동몸체가 회전이동된 상태를 개략적으로 나타내는 측면도이고, 도 3은 도 2의 평면도이다.
다음으로, 상기 자석(20)은 상기 회전디스크(10)의 주변, 일예로, 상기 회전디스크(10)의 일측의 반대측인 타측 주변으로 이동하여 와전류에 의해 상기 바퀴의 회전력을 저감시키게 된다.
먼지 등의 이물질이 비산하는 환경적인 문제점을 가지면서 마모우려가 다분하여 사고방지를 위해 주기적인 점검 및 교체가 필요한 브레이크 패드를 사용할 필요없이 차량의 바퀴와 함께 회전되는 금속재질의 상기 회전디스크(10) 주변으로 이동하여 와전류에 의해 차량의 바퀴의 회전력을 저감시키는 비접촉식인 상기 자석(20)을 통해 차량의 바퀴에 용이하게 제동력을 발생시킬 수 있게 된다.
다음으로, 상기 액추에이터(30)는 상기 자석(20)을 상기 회전디스크(10)의 타측 주변으로 이동시킬 수 있다.
상기 액추에이터(30)는 도 2 및 도 3에서 보는 바와 같이 크게, 이동몸체(310), 회전링크(320) 및 구동모터(330)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 이동몸체(310)의 일측에는 상기 회전디스크(10)와 마주보는 상기 자석(20)의 볼트고정 등 다양한 방식으로 고정구비될 수 있다.
상기 이동몸체(310)는 상기 자석(20)과 함께 상기 회전디스크(10)의 타측 주변으로 이동할 수 있다.
상기 회전링크(320)는 상기 회전디스크(10)의 전측에 배치될 수 있다.
상기 회전링크(320)의 상부 일측에 상기 이동몸체(310)가 볼트고정 등 다양한 방식으로 고정될 수 있다.
상기 회전링크(320)의 하부를 기준으로 상기 회전링크(320)의 상부는 상기 이동몸체(310)와 함께 상기 회전디스크(10)의 타측 주변으로 회전이동할 수 있다.
상기 구동모터(330)의 구동축은 상기 회전링크(320)의 하부와 결합되어 상기 제어부(40)의 제어에 의해 정방향으로 회전하여 상기 회전링크(320)의 상부와 함께 상기 이동몸체(310)를 상기 회전디스크(10)의 타측 주변으로 전후회전이동시킬 수 있다.
도 4는 제어부의 제어상태를 개략적으로 나타내는 블럭도이다.
다음으로, 상기 제어부(40)는 상기 액추에이터(30)의 구동모터(330)를 제어할 수 있다.
차량 운전자가 브레이크 페달을 가압하여 밟을 경우, 상기 제어부(40)는 차량의 배터리 등으로 이루어질 수 있는 전원공급부(3)로부터 전원을 공급받아 상기 구동모터(330)의 구동축을 정방향으로 회전시켜 상기 회전링크(320)의 상부와 함께 상기 자석(20)이 구비된 상기 이동몸체(310)를 상기 회전디스크(10)의 타측 주변으로 회전이동시킬 수 있다.
차량 운전자가 브레이크 페달에 가한 가압력을 해제할 경우, 상기 제어부(40)는 상기 전원공급부(3)로부터 전원을 공급받아 상기 구동모터(330)의 구동축을 역방향으로 회전시켜 상기 회전링크(320)의 상부와 함께 상기 자석(20)이 구비된 상기 이동몸체(310)를 상기 회전디스크(10)의 타측 전방방향으로 회전이동시킬 수 있다.
여기서, 상기 구동모터(330)로의 전원공급없이 상기 회전링크(320)의 상부와 함께 상기 자석(20)이 구비된 상기 이동몸체(310)를 상기 회전디스크(10)의 타측 전방방향으로 회전이동시키기 위해, 상기 구동모터(330)의 전측 상부와 상기 회전링크(320)의 하부 전측 사이에 스프링 등의 탄성부재(50)가 구비될 수 있다.
상기 구동모터(330)의 전측 상부에는 고정판(331)이 수평고정될 수 있고, 상기 탄성부재(50)를 이룰 수 스프링의 상부와 하부는 각각 상기 회전링크(320)의 하부 전측과 상기 고정판(331)의 상부에 연결고정되어 상기 회전링크(320)의 하부 전측을 상기 구동모터(330)의 전측방향으로 탄성지지할 수 있다.
차량 운전자가 브레이크 페달을 가압하여 밟을 경우, 상기 구동모터(330)로 인해 상기 회전링크(320)의 상부와 함께 상기 자석(20)이 구비된 상기 이동몸체(310)가 상기 회전디스크(10)의 타측 주변으로 회전이동할 경우, 상기 탄성부재(50)는 팽창될 수 있다.
이 상태에서 차량 운전자가 브레이크 페달에 가한 가압력을 해제할 경우, 상기 구동모터(330)로의 전원공급은 차단된 상태에서 상기 탄성부재(50)의 수축력으로 인해 상기 회전링크(320)의 상부와 함께 상기 자석(20)이 구비된 상기 이동몸체(310)가 상기 회전디스크(10)의 타측 전방방향으로 회전이동될 수 있어 불필요한 전력낭비를 방지할 수 있게 된다.
도 5는 답력센서의 답력측정값에 따른 액추에이터와 마스터 실린더의 작동과정을 개략적으로 나타내는 순서도이다.
다음으로, 브레이크 페달의 답력에 의해 유압을 형성하여 공급하는 마스터 실린더(60)와; 상기 마스터 실린더(60)로부터 유압을 공급받아 상기 회전디스크(10)에 패드를 밀착시켜 상기 차량을 제동하는 캘리퍼(70)와; 브레이크 페달의 답력을 측정하는 답력센서(80);가 구비될 수 있다.
상기 제어부(40)는 상기 답력센서(80)의 답력측정값에 따라 상기 액추에이터(30)와 상기 마스터 실린더(60)를 제어할 수 있다.
일예로, 상기 제어부(40)에는 기준답력값이 설정될 수 있고, 상기 제어부(40)는 상기 답력센서(80)의 답력측정값과 기준답력값을 비교하여 상기 액추에이터(30)와 상기 마스터 실린더(60)를 제어할 수 있다.
도 5에서 보는 바와 같이 상기 답력센서(80)의 답력측정값이 기준답력값을 초과할 경우, 상기 제어부(40)의 제어에 의해 자석을 이용한 전자기 유도 제어식 브레이크인 상기 액추에이터(30)와, 유압식 브레이크인 상기 마스터 실린더(60) 및 캘리퍼(70)가 동시에 작동하여 차량의 바퀴에 제동력을 발생시킬 수 있다.
상기 답력센서(80)의 답력측정값이 기준답력값 이하일 경우, 상기 제어부(40)의 제어에 의해 자석을 이용한 전자기 유도 제어식 브레이크인 상기 액추에이터(30)만이 작동하여 차량의 바퀴에 제동력을 발생시킬 수 있다.
10; 회전디스크, 20; 자석,
30; 액추에이터, 40; 제어부.

Claims (5)

  1. 차량의 바퀴와 함께 회전되는 금속재질의 회전디스크와;
    상기 회전디스크의 주변으로 이동하여 와전류에 의해 상기 바퀴의 회전력을 저감시키는 자석과;
    상기 자석을 상기 회전디스크의 주변으로 이동시키는 액추에이터와;
    브레이크 페달의 답력에 의해 유압을 형성하여 공급하는 마스터 실린더와;
    상기 마스터 실린더로부터 유압을 공급받아 상기 회전디스크에 패드를 밀착시켜 상기 차량을 제동하는 캘리퍼와;
    브레이크 페달의 답력을 측정하는 답력센서와;
    상기 답력센서의 답력측정값에 따라 상기 액추에이터와 상기 마스터 실린더를 제어하는 제어부;를 포함하여 이루어지고,
    상기 답력센서의 답력측정값이 상기 제어부에 설정된 기준답력값을 초과할 경우, 상기 제어부의 제어에 의해 상기 액추에이터, 상기 마스터 실린더 및 상기 캘리퍼가 작동하여 차량의 바퀴에 제동력을 발생시키며,
    상기 답력센서의 답력측정값이 기준답력값 이하일 경우, 상기 제어부의 제어에 의해 상기 액추에이터만이 작동하여 차량의 바퀴에 제동력을 발생시키는 것을 특징으로 하는 자기유도식 비접촉 브레이크 제어시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 액추에이터는 상기 회전디스크와 마주보는 상기 자석이 구비되고, 상기 자석과 함께 상기 회전디스크의 주변으로 이동하는 이동몸체와;
    상기 회전디스크의 전측에 배치되고, 상부에 상기 이동몸체가 고정되며, 하부를 기준으로 상기 이동몸체와 함께 상부가 상기 회전디스크의 주변으로 회전이동하는 회전링크와;
    상기 회전링크의 하부와 결합되어 상기 회전링크의 상부와 함께 상기 이동몸체를 상기 회전디스크의 주변으로 회전이동시키는 구동모터;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자기유도식 비접촉 브레이크 제어시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 구동모터의 상부 전측과 상기 회전링크의 하부 전측 사이에 상기 회전링크의 하부 전측을 상기 구동모터의 상부 전측방향으로 탄성지지하는 탄성부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 자기유도식 비접촉 브레이크 제어시스템.
  4. 삭제
  5. 삭제
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