JP2024078366A - 車両用ブレーキ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】駐車制動状態の安定した維持が可能であり、駐車制動力の強制的な上昇および解除が可能な車両用ブレーキ装置を提供すること。
【解決手段】キャリパボディと、キャリパボディに連結され、回転力を発生させる駆動ユニットと、駆動ユニットから発生した回転力をピストンユニットに伝達する伝達ギヤと、伝達ギヤとともに回転する第1パーキングユニットと、キャリパボディに移動可能に設けられ、移動方向によって第1パーキングユニットの回転に選択的に干渉される第2パーキングユニットと、第2パーキングユニットと離隔して配置され、第2パーキングユニットの移動方向を調整する調整ユニットと、を含むことを特徴とする車両用ブレーキ装置。
【選択図】図4
【解決手段】キャリパボディと、キャリパボディに連結され、回転力を発生させる駆動ユニットと、駆動ユニットから発生した回転力をピストンユニットに伝達する伝達ギヤと、伝達ギヤとともに回転する第1パーキングユニットと、キャリパボディに移動可能に設けられ、移動方向によって第1パーキングユニットの回転に選択的に干渉される第2パーキングユニットと、第2パーキングユニットと離隔して配置され、第2パーキングユニットの移動方向を調整する調整ユニットと、を含むことを特徴とする車両用ブレーキ装置。
【選択図】図4
Description
本発明は、車両用ブレーキ装置に関し、より詳しくは、運転者のペダル作動力を電気的信号に変換して制動力を発生させる車両用ブレーキ装置に関する。
一般的に、車両用ブレーキ装置は、駆動力によってピストンを押してパッドとディスクとを密着させ、パッドとディスクとの間の摩擦力を利用して自動車を制動させる装置である。
このうち、EMB(Electro Mechanical Brake)は、油圧を用いず、キャリパにモータ駆動アクチュエータが直接装着されて、ギヤ、スクリューなどのメカニズムを介してピストンを加圧することにより制動力を発生させる装置である。このようなEMBは、能動制動およびホイール別の独立制動が可能で、一般の主制動だけでなく、ABS、ESC、TCS、AEBなどの各付加機能の実現が可能であり、油圧伝達ディレイがなくてより高い性能を実現できるというメリットがある。
従来のEMBは、主制動モータによって生成された制動力を別の駐車制動装置により維持させる方式によって駐車制動力を生成している。しかし、このような駐車制動装置は、駐車後、車両の長期間放置によってバッテリまたは蓄電器などが放電される場合、駐車制動力を維持できなくなる問題点があり、故障発生時に駐車制動力を解除できず、車両の運行が不可能という問題点がある。
本発明の背景技術は、特許文献1(2010.09.10公開、発明の名称:駐車機能を備えたディスクブレーキ)に開示されている。
本発明は、駐車制動状態の安定した維持が可能であり、駐車制動力の強制的な上昇および解除が可能な車両用ブレーキ装置を提供することを目的とする。
上述した課題を解決するために、本発明による車両用ブレーキ装置は、キャリパボディと、前記キャリパボディに連結され、回転力を発生させる駆動ユニットと、前記駆動ユニットから発生した回転力をピストンユニットに伝達する伝達ギヤと、前記伝達ギヤとともに回転する第1パーキングユニットと、前記キャリパボディに移動可能に設けられ、移動方向によって前記第1パーキングユニットの回転に選択的に干渉される第2パーキングユニットと、前記第2パーキングユニットと離隔して配置され、前記第2パーキングユニットの移動方向を調整する調整ユニットと、を含む。
また、前記第1パーキングユニットは、前記駆動ユニットから回転力を受けて正方向または逆方向に回転するパーキングプレートと、前記パーキングプレートから延びる複数の第1パーキング部材と、隣り合う前記第1パーキング部材の間に配置される複数のパーキンググルーブと、を含み、前記第2パーキングユニットは、移動方向によって前記パーキンググルーブの内部に挿入されるか、前記パーキンググルーブから離脱する。
また、前記伝達ギヤは、前記駆動ユニットの出力軸に連結される第1伝達ギヤと、前記第1伝達ギヤと噛み合って結合される第2伝達ギヤと、を含み、前記パーキングプレートは、前記出力軸に連結され、前記第1伝達ギヤと同一の角速度で回転する。
また、複数の前記第1パーキング部材は、前記パーキングプレートの円周方向に沿って相互離隔して配置される。
また、複数の前記第1パーキング部材は、等間隔に配置される。
また、前記第1パーキング部材は、第1パーキングボディと、前記第1パーキングボディの一側に配置され、前記パーキングプレートが正方向に回転するに伴い、前記パーキンググルーブに挿入された前記第2パーキングユニットと接触する第1接触面と、前記第1パーキングボディの他側に配置され、前記パーキングプレートが逆方向に回転するに伴い、前記パーキンググルーブに挿入された前記第2パーキングユニットと接触する第2接触面と、を含む。
また、前記第1接触面は、前記パーキングプレートの軸方向に対して傾斜して配置される。
また、前記第1接触面は、前記パーキングプレートに加えられる回転力が設定大きさを超えることにより、前記第2パーキングユニットを前記パーキンググルーブから離脱させる。
また、前記第2接触面は、前記パーキングプレートの軸方向に並んで配置される。
また、前記第2接触面は、前記パーキングプレートの軸方向に対して傾斜して配置される。
また、前記第2接触面は、前記パーキングプレートに加えられる回転力が設定大きさを超えることにより、前記第2パーキングユニットを前記パーキンググルーブから離脱させる。
また、前記第2パーキングユニットは、前記キャリパボディに固定される支持ブラケットと、前記支持ブラケットに回転可能に連結されるパーキングレバーと、前記パーキングレバーの一側から延び、前記パーキングレバーの回転方向によって前記パーキンググルーブの内部に挿入されるか、前記パーキンググルーブから離脱する第2パーキング部材と、を含む。
また、前記第2パーキング部材は、互いに異なる前記パーキンググルーブの内部に挿入される複数のパーキングラッチを含む。
また、前記パーキングラッチは、端部へ向かうほど幅が狭くなるように形成される。
また、前記第2パーキングユニットは、前記支持ブラケットと前記パーキングレバーとの間に備えられ、前記第2パーキング部材が前記パーキンググルーブに挿入される方向に前記パーキングレバーを回転させる弾性部材をさらに含む。
また、前記調整ユニットは、駆動力を発生させる調整駆動部材と、前記調整駆動部材から発生する駆動力によって往復移動し、移動方向によって前記パーキングレバーの他側と接触または分離される調整部材と、を含む。
また、前記調整部材は、前記パーキングレバーの他側と接触することにより、前記第2パーキング部材が前記パーキンググルーブから離脱する方向に前記パーキングレバーを回転させる。
本発明による車両用ブレーキ装置は、第1パーキングユニットと第2パーキングユニットによって、駐車制動時、駆動ユニットの動作が解除されても、駐車制動状態を安定的に維持することができる。
また、本発明による車両用ブレーキ装置は、第1接触面がパーキングプレートの軸方向に対して傾斜して配置されることにより、さらなる駐車制動力が要求される場合、パーキングプレートを正方向に強制的に回転させて駐車制動力を上昇させることができる。
また、本発明による車両用ブレーキ装置は、第2接触面がパーキングプレートの軸方向に対して傾斜して配置されることにより、調整ユニットの故障または誤動作によって駐車制動力が解除されない場合、パーキングプレートを逆方向に強制的に回転させて車両を走行可能な状態に切り替えることができる。
また、本発明による車両用ブレーキ装置は、弾性部材によってパーキングレバーに別の外力が加えられない場合、第2パーキング部材がパーキンググルーブに挿入された状態を常時維持可能で、バッテリの放電などによって駐車制動力が失われる恐れが少ない。
以下、添付した図面を参照して、本発明による車両用ブレーキ装置の実施例を説明する。
この過程において、図面に示された線の厚さや構成要素の大きさなどは、説明の明瞭性と便宜上誇張して示されていてもよい。また、後述する用語は本発明における機能を考慮して定義された用語であって、これは使用者、運用者の意図または慣例によって異なる。そのため、このような用語に関する定義は本明細書全般にわたる内容に基づいて行われなければならない。
また、本明細書において、ある部分が他の部分に「連結(または接続)」されているとする時、これは「直接的に連結(または接続)」されている場合のみならず、その中間に他の部材を挟んで「間接的に連結(または接続)」されている場合も含む。本明細書において、ある部分がある構成要素を「含む(または備える)」とする時、これは特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく、他の構成要素をさらに「含む(または備える)」ことができることを意味する。
また、本明細書全体にわたって同一の参照符号は同一の構成要素を指すことができる。同一の参照符号または類似の参照符号は、特定の図面において言及または説明されていなくても、その符号は他の図面に基づいて説明されてもよい。さらに、特定の図面に参照符号が表示されていない部分があっても、その部分は他の図面に基づいて説明されてもよい。なお、本出願の図面に含まれた細部構成要素の個数、形状、大きさおよび大きさの相対的な差異などは理解の便宜のために設定されたものであって、実施例を制限せず多様な形態で実現可能である。
図1は、本発明の第1実施例による車両用ブレーキ装置の構成を概略的に示す斜視図であり、図2は、本発明の第1実施例による車両用ブレーキ装置の構成を、図1と異なる視点から示す斜視図であり、図3は、本発明の第1実施例による車両用ブレーキ装置の構成を概略的に示す断面図であり、図4は、本発明の第1実施例による車両用ブレーキ装置の構成を概略的に示す拡大図である。
図1~図4を参照すれば、本実施例による車両用ブレーキ装置は、キャリパボディ100と、ブレーキパッド200と、駆動ユニット300と、伝達ギヤ400と、ピストンユニット500と、第1パーキングユニット600と、第2パーキングユニット700と、調整ユニット800とを含むことができる。
キャリパボディ100は、本実施例による車両用ブレーキ装置の概略的な外観を形成し、後述する駆動ユニット300、伝達ギヤ400、ピストンユニット500、第1パーキングユニット600、第2パーキングユニット700を全体的に支持する。キャリパボディ100は、ナックル(図示せず)などと結合されたトルクメンバTによって車体に固定可能である。
本実施例によるキャリパボディ100は、ブリッジ110と、フィンガ120と、シリンダ130とを含むことができる。
ブリッジ110は、キャリパボディ100の上側の外観を形成し、後述するフィンガ120、シリンダ130を支持する。ブリッジ110は、ガイドロッドなどによってトルクメンバTにスライド移動可能に連結される。ブリッジ110は、車両の制動時、ブレーキパッド200とピストンユニット500との間に発生する反力によってピストンユニット500の移動方向と並ぶ方向にスライド移動できる。ブリッジ110の具体的な形状は、図1、図2に示された形状に限定されるものではなく、多様な形状に設計変更が可能である。
フィンガ120は、キャリパボディ100の前方外観を形成し、キャリパボディ100のスライド移動に連動して、後述するブレーキパッド200をブレーキディスクDに向かって加圧または加圧解除する。本実施例によるフィンガ120は、ブリッジ110の前端部から下方に垂直に延びることができる。フィンガ120は、溶接、プレス加工、曲げ加工などによってブリッジ110と一体に形成可能である。
シリンダ130は、キャリパボディ100の後方外観を形成し、後述するピストンユニット500を移動可能に支持する。本実施例によるシリンダ130は、ブリッジ110の後端部から下方に垂直に延びることができる。シリンダ130は、内側面がフィンガ120の内側面に対向するように配置される。シリンダ130には、シリンダ130の内側面から外側面に向かって凹状に陥没する収容空間131が形成される。
シリンダ130の外側面すなわち、収容空間131の反対側にはケースCが設けられる。本実施例によるケースCは、内部が中空であり、一側が開口したボックスの形状を有するように形成される。ケースCは、開口した側がシリンダ130の閉鎖された側に対向して配置される。この場合、ケースCは、後述する伝達ギヤ400、第1パーキングユニット600、第2パーキングユニット700、調整ユニット800を全体的に取り囲むように配置される。これによって、ケースCは、外部の衝撃から伝達ギヤ400、第1パーキングユニット600、第2パーキングユニット700、調整ユニット800を保護し、異物の流入を防止することができる。ケースCは、ボルティング結合などによってシリンダ130に着脱可能に結合される。
ブレーキパッド200は、トルクメンバTまたはキャリパボディ100に移動可能に支持される。ブレーキパッド200は、キャリパボディ100およびピストンユニット500の動作によってブレーキディスクDと接触または分離され、車両に制動力を印加するか、解除する。ブレーキパッド200は、一対で形成される。一対のブレーキパッド200は、トルクメンバTまたはキャリパボディ100にブレーキディスクDの軸方向と並ぶ方向にスライド移動可能に支持される。一対のブレーキパッド200は、フィンガ120の内側面とシリンダ130の開口した側との間に配置される。一対のブレーキパッド200は、内側面がブレーキディスクDを挟んでブレーキディスクDの外側面および内側面とそれぞれ対向するように配置される。この場合、ブレーキディスクDに対向するブレーキパッド200の一面には、ゴムなどの、摩擦系数が高い材質を含む摩擦パッドが付着可能である。
駆動ユニット300は、キャリパボディ100に連結され、外部から電源が供給されて回転力を発生させる。駆動ユニット300は、車両のバッテリ(図示せず)などと電気的に連結されて電源が供給される。本実施例による駆動ユニット300は、ステータおよびロータの電磁気的相互作用によって出力軸301を回転させる多様な種類の電動モータで例示される。駆動ユニット300は、ボルト留め、溶接などによってシリンダ130の内側面に固定できる。駆動ユニット300は、車両のECU(図示せず)などの制御によって動作が調整可能である。
駆動ユニット300の出力軸301は、シリンダ130の内側面を貫通してシリンダ130の外側面から一定距離突出できる。出力軸301は、駆動ユニット300の動作時、中心軸を中心に正方向または逆方向に回転することができる。ここで、出力軸301の正方向回転は、出力軸301を中心とした時計方向または反時計方向の回転のいずれか1つであってもよく、出力軸301の逆方向回転は、出力軸301を中心とした時計方向または反時計方向の回転の残りの1つであってもよい。
伝達ギヤ400は、駆動ユニット300から発生する回転力に連動して回転する。伝達ギヤ400は、駆動ユニット300から発生する回転力を後述するピストンユニット500に伝達する構成として機能する。
本実施例による伝達ギヤ400は、第1伝達ギヤ410と、第2伝達ギヤ420と、第3伝達ギヤ430とを含む。
第1伝達ギヤ410は、駆動ユニット300の出力軸301に連結される。本実施例による第1伝達ギヤ410は、外周面に歯形が形成された中空状のヘリカルギヤ、スパーギヤなどで例示される。第1伝達ギヤ410は、中心軸が駆動ユニット300の出力軸301の中心軸と同軸上に配置される。出力軸301は、第1伝達ギヤ410を貫通して挿入可能である。この場合、第1伝達ギヤ410は、内周面が出力軸301の外周面にスプライン結合可能である。これによって、第1伝達ギヤ410は、駆動ユニット300の動作時、出力軸301と同一の角速度で回転することができる。
第2伝達ギヤ420は、第1伝達ギヤ410と噛み合って結合され、第1伝達ギヤ410の回転に連動して回転する。本実施例による第2伝達ギヤ420は、外周面に歯形が形成された中空状のヘリカルギヤ、スパーギヤなどを含んで構成される。第2伝達ギヤ420は、中心軸が第1伝達ギヤ410の中心軸に並んで配置される。第2伝達ギヤ420は、別のシャフト(図示せず)などによってシリンダ130の外側面上で中心軸を中心に回転可能に支持される。第2伝達ギヤ420は、外周面が第1伝達ギヤ410の外周面と噛み合って結合可能である。第2伝達ギヤ420は、第1伝達ギヤ410の回転時、中心軸を中心に第1伝達ギヤ410と反対方向に回転することができる。第2伝達ギヤ420の直径は、第1伝達ギヤ410の直径より大きい。これによって、第2伝達ギヤ420は、第1伝達ギヤ410から後述する第3伝達ギヤ430に伝達される回転力の大きさを増幅させることができる。
第3伝達ギヤ430は、第2伝達ギヤ420と噛み合って結合され、第2伝達ギヤ420の回転に連動して回転する。第3伝達ギヤ430は、駆動ユニット300から発生した回転力を後述するピストンユニット500に最終的に伝達する構成として機能する。本実施例による第3伝達ギヤ430は、外周面に歯形が形成された中空状のヘリカルギヤ、スパーギヤなどで例示される。第3伝達ギヤ430は、中心軸が第2伝達ギヤ420の中心軸に並んで配置される。第3伝達ギヤ430は、ピストンユニット500のボールスクリュー510によってシリンダ130の外側面上で中心軸を中心に回転可能に支持される。第3伝達ギヤ430は、外周面が第2伝達ギヤ420の外周面に噛み合って結合可能である。第3伝達ギヤ430は、第2伝達ギヤ420の回転時、中心軸を中心に第2伝達ギヤ420と反対方向に回転することができる。第3伝達ギヤ430は、直径が第2伝達ギヤ420の直径より大きく形成される。これによって、第3伝達ギヤ430は、第2伝達ギヤ420の回転時、第2伝達ギヤ420より低い角速度で回転し、ピストンユニット500に伝達される回転力の大きさを増幅させることができる。
ピストンユニット500は、キャリパボディ100、より具体的には、シリンダ130に進退移動可能に設けられる。ピストンユニット500は、伝達ギヤ400に連結され、伝達ギヤ400を介して駆動ユニット300から発生した回転力を受けて進退移動する。ピストンユニット500は、進退移動方向によってブレーキパッド200をブレーキディスクDに向かって加圧または加圧解除し、車両に制動力を印加または解除する。より具体的には、ピストンユニット500は、出力軸301が正方向に回転するに伴い、ブレーキパッド200に向かって前進移動し、ブレーキパッド200をブレーキディスクDに向かって加圧して制動力を生成する。また、ピストンユニット500は、出力軸301が逆方向に回転するに伴い、後退移動し、ブレーキパッド200を加圧解除して制動力を解除する。
本発明の一実施例によるピストンユニット500は、ボールスクリュー510と、ボールナット520と、転動体530と、ピストン部材540とを含むことができる。
ボールスクリュー510は、伝達ギヤ400に連結されて回転する。本実施例によるボールスクリュー510は、略棒形状を有するように形成され、シリンダ130の収容空間131の内部に配置される。ボールスクリュー510は、収容空間131の内部で中心軸を中心に回転可能に設けられる。ボールスクリュー510は、長手方向が収容空間131の長手方向に並んで配置される。ボールスクリュー510は、後端部がシリンダ130の内側面を貫通し、シリンダ130の外側面から一定距離突出できる。ボールスクリュー510の後端部は、第3伝達ギヤ430の中央部を貫通して挿入できる。ボールスクリュー510の後端部は、外周面が第3伝達ギヤ430の内周面にスプライン結合可能である。これによって、ボールスクリュー510は、第3伝達ギヤ430の回転時、第3伝達ギヤ430とともに中心軸を中心に回転することができる。ボールスクリュー510の外周面には、後述する転動体530の一側周りが載置されるグルーブが形成される。このようなグルーブは、ボールスクリュー510の長手方向に沿って螺旋形状に延びて転動体530の循環経路を設けることができる。
ボールナット520は、ボールスクリュー510に連結され、ボールスクリュー510の回転に連動して直線往復移動する。本実施例によるボールナット520は、中空状の円筒形状を有するように形成され、収容空間131の内部に配置される。ボールナット520は、内周面がボールスクリュー510の外周面と所定間隔離隔して対向するように配置される。ボールナット520の内周面には、後述する転動体530の他側周りが載置されるグルーブが形成される。このようなグルーブは、ボールナット520の長手方向に沿って螺旋形状に延びて転動体530の循環経路を設けることができる。ボールナット520は、転動体530を介在させてボールスクリュー510の回転力を受けることができる。ボールナット520は、ボールスクリュー510の回転時、後述する転動体530の循環移動によってボールスクリュー510の長手方向に沿って前後方向に直線往復移動することができる。この場合、ボールナット520は、駆動ユニット300の出力軸301が正方向に回転する場合、ボールスクリュー510の長手方向に沿って前進移動することができる。また、ボールナット520は、駆動ユニット300の出力軸301が逆方向に回転する場合、ボールスクリュー510の長手方向に沿って後退移動することができる。
転動体530は、ボールスクリュー510とボールナット520との間に備えられ、両側がそれぞれボールスクリュー510とボールナット520に転がり接触する。本実施例による転動体530は、略球形状を有するように形成されて、ボールスクリュー510とボールナット520との間に設けられる。転動体530は、両側周りがそれぞれボールスクリュー510の外周面とボールナット520の内周面に形成されたグルーブに転がり接触できる。転動体530は、複数形成される。複数の転動体530は、ボールスクリュー510の回転時、グルーブに沿って循環移動し、ボールスクリュー510の回転運動をボールナット520の直線往復運動に変換する。
ピストン部材540は、ボールナット520とともに直線往復移動し、移動方向によってブレーキパッド200を加圧するか、加圧解除する。本実施例によるピストン部材540は、収容空間131の内部にスライド移動可能に設けられる。ピストン部材540は、後端部がボールナット520の前端部に一体に結合され、ボールナット520とともにシリンダ130の長手方向に沿って直線往復移動することができる。ピストン部材540は、ボールナット520が前進移動するに伴い、前端部がブレーキパッド200と接触してブレーキパッド200をブレーキディスクDに向かって加圧する。ピストン部材540は、ボールナット520が後退移動するに伴い、ブレーキパッド200から分離されてブレーキパッド200を加圧解除する。
第1パーキングユニット600は、伝達ギヤ400とともに回転し、後述する第2パーキングユニット700と選択的に干渉され、駐車制動力を生成する構成として機能する。
図5は、本発明の第1実施例による第1パーキングユニット、第2パーキングユニットおよび調整ユニットの設置状態を概略的に示す斜視図であり、図6は、本発明の第1実施例による第1パーキングユニット、第2パーキングユニットおよび調整ユニットの設置状態を、図5と異なる視点から示す斜視図であり、図7は、本発明の第1実施例による第1パーキングユニット、第2パーキングユニットおよび調整ユニットの設置状態を概略的に示す正面図であり、図8は、本発明の第1実施例による第1パーキングユニット、第2パーキングユニットおよび調整ユニットの設置状態を概略的に示す平面図であり、図9は、本発明の第1実施例による第1パーキングユニットの構成を概略的に示す斜視図である。
図5~図9を参照すれば、本実施例による第1パーキングユニット600は、パーキングプレート610と、第1パーキング部材620と、パーキンググルーブ630とを含むことができる。
パーキングプレート610は、駆動ユニット300から回転力を受けて正方向または逆方向に回転する。本実施例によるパーキングプレート610は、中空状の円板形状を有するように形成される。パーキングプレート610は、出力軸301に連結され、出力軸301の回転時、出力軸301とともに正方向または逆方向に回転することができる。例えば、パーキングプレート610は、内部に出力軸301が挿入された状態で、内周面が出力軸301の外周面にスプライン結合可能である。パーキングプレート610が出力軸301に連結されることにより、パーキングプレート610は、第1伝達ギヤ410と同一の角速度で回転することができる。これによって、パーキングプレート610は、ギヤ比によって回転力が増幅された第2伝達ギヤ420または第3伝達ギヤ430に連結される場合に比べて、第2パーキングユニット700および調整ユニット800に加えられる荷重の大きさを減少させることができる。パーキングプレート610は、図5~図9に示されるように、第1伝達ギヤ410の下側に配置されてもよく、第1伝達ギヤ410の上側に配置されることも可能である。
第1パーキング部材620は、パーキングプレート610から延び、後述する第2パーキングユニット700との干渉構造を形成する構成として機能する。第1パーキング部材620は、複数形成される。複数の第1パーキング部材620は、パーキングプレート610の円周方向に沿って相互離隔して配置される。この場合、複数の第1パーキング部材620は、パーキングプレート610の円周方向に沿って等間隔に配置される。第1パーキング部材620の具体的な構造は後述する。
パーキンググルーブ630は、隣り合う第1パーキング部材620の間に配置され、後述する第2パーキングユニット700のパーキングラッチ731が挿入される空間を用意する。本実施例によるパーキンググルーブ630は、隣り合う第1パーキング部材620が相互離隔して配置されることにより、隣り合う第1パーキング部材620の間に形成される空き空間で例示される。パーキンググルーブ630は、複数形成される。複数のパーキンググルーブ630は、パーキングプレート610の円周方向に沿って相互離隔して配置される。この場合、複数のパーキンググルーブ630は、パーキングプレート610の円周方向に沿って複数の第1パーキング部材620と交互に配置可能である。
本実施例によるそれぞれの第1パーキング部材620は、第1パーキングボディ621と、第1接触面622と、第2接触面623とを含むことができる。
第1パーキングボディ621は、第1パーキング部材620の概略的な外観を形成し、後述する第1接触面622、第2接触面623が形成可能な空間を設ける。本実施例による第1パーキングボディ621は、パーキングプレート610の外周面からパーキングプレート610の半径方向に沿って延びる柱の形状を有するように形成される。
第1接触面622は、第1パーキングボディ621の一側に配置される。第1接触面622は、パーキングプレート610が正方向に回転するに伴い、パーキンググルーブ630に挿入された第2パーキングユニット700、より具体的には、パーキングラッチ731の一面と接触することができる。これによって、第1接触面622は、パーキングラッチ731がパーキンググルーブ630に挿入された場合、パーキングプレート610が正方向に回転することを制限することができる。本実施例による第1接触面622は、隣り合う一対のパーキンググルーブ630のいずれか1つに対向する第1パーキングボディ621の一側面に配置される。
第1接触面622は、パーキングプレート610の軸方向に対して傾斜して配置される。例えば、図7、図9に示されるように、第1接触面622は、パーキングプレート610の円周方向に対する第1パーキングボディ621の幅が上側(図7基準)へ向かうほど狭くなるように配置される。第1接触面622は、パーキングプレート610に加えられる正方向への回転力が設定大きさを超える場合、傾斜角度によってパーキングラッチ731がパーキンググルーブ630から離脱するように誘導することができる。これによって、第1接触面622は、さらなる駐車制動力が要求される場合、パーキングプレート610が正方向に強制的に回転するように誘導することができる。
第2接触面623は、第1パーキングボディ621の他側に配置される。第2接触面623は、パーキングプレート610が逆方向に回転するに伴い、パーキンググルーブ630に挿入された第2パーキングユニット700、より具体的には、パーキングラッチ731の他面と接触することができる。これによって、第2接触面623は、パーキングラッチ731がパーキンググルーブ630に挿入された場合、パーキングプレート610が逆方向に回転し、駐車制動力が任意に解除されるのを防止することができる。本実施例による第2接触面623は、隣り合う一対のパーキンググルーブ630の残りの1つに対向する第1パーキングボディ621の他側面に配置される。第2接触面623は、パーキングプレート610の軸方向に並んで配置される。
第2パーキングユニット700は、キャリパボディ100に移動可能に設けられ、移動方向によって第1パーキングユニット600の回転に選択的に干渉される。より具体的には、第2パーキングユニット700は、移動方向によってパーキンググルーブ630の内部に挿入されるか、パーキンググルーブ630から離脱することができる。第2パーキングユニット700は、パーキンググルーブ630の内部に挿入される場合、第1パーキング部材620と噛み合ってパーキングプレート610および伝達ギヤ400の回転を制限することができる。これによって、第2パーキングユニット700は、駆動ユニット300の動作によって駐車制動力が生成された後、駆動ユニット300の動作が中止されても、生成された駐車制動力が任意に解除されるのを防止することができる。また、第2パーキングユニット700は、パーキンググルーブ630から離脱した場合、パーキングプレート610および伝達ギヤ400の回転を許容することができる。これによって、第2パーキングユニット700は、車両の正常走行時には、駆動ユニット300から発生した回転力が円滑にピストンユニット500に伝達されるように誘導することができる。
図10は、本発明の第1実施例による第2パーキングユニットの構成を概略的に示す斜視図であり、図11は、本発明の第1実施例による第2パーキングユニットの構成を概略的に示す底面斜視図である。
図5~8、図10、図11を参照すれば、本実施例による第2パーキングユニット700は、支持ブラケット710と、パーキングレバー720と、第2パーキング部材730と、弾性部材740とを含む。
支持ブラケット710は、キャリパボディ100に固定され、後述するパーキングレバー720を支持する。本実施例による支持ブラケット710は、一側がシリンダ130の外側面に固定され、他側が出力軸301の長手方向に沿って延びることができる。支持ブラケット710は、溶接などによってシリンダ130に一体に固定されてもよく、ボルティングなどによってシリンダ130に着脱可能に結合されることも可能である。支持ブラケット710は、一対で形成される。一対の支持ブラケット710は、シリンダ130の外側面上で所定間隔離隔し、互いに平行に配置される。支持ブラケット710の形状は、図10、図11に示された形状に限定されるものではなく、後述するパーキングレバー720を回転可能に支持できる形状の範囲内で多様な設計変更が可能である。
パーキングレバー720は、第1パーキングユニット600と離隔して配置され、支持ブラケット710に回転可能に連結される。本実施例によるパーキングレバー720は、一対の支持ブラケット710の間に配置される。パーキングレバー720は、ピン結合、ヒンジ結合などによって支持ブラケット710に回転可能に連結される。この場合、パーキングレバー720は、出力軸301の長手方向に対して垂直な方向を軸として回転可能に支持される。パーキングレバー720の両側は、支持ブラケット710を基準として互いに反対方向に延びることができる。パーキングレバー720の一側は、逆「コ」字状を有するように形成され、第1伝達ギヤ410に向かって延びることができる。パーキングレバー720の一側は、下面(図7基準)が第1パーキングボディ621の上面に対向して配置される。パーキングレバー720の一側は、内側面が第1伝達ギヤ410の外周面を取り囲むように配置される。パーキングレバー720の他側は、略棒形状を有するように形成され、第1伝達ギヤ410と遠くなる方向に延びることができる。
第2パーキング部材730は、パーキングレバー720の一側から延び、パーキングレバー720とともに回転する。第2パーキング部材730は、パーキングレバー720の回転方向によってパーキンググルーブ630の内部に挿入されるか、パーキンググルーブ630から離脱することができる。
本実施例による第2パーキング部材730は、複数のパーキングラッチ731を含むことができる。パーキングラッチ731は、パーキングレバー720の一側下面(図7基準)から下方に延びる突起形状を有するように形成される。図7を基準としてパーキングレバー720が反時計方向に回転する場合、パーキングラッチ731は、パーキンググルーブ630の内部に挿入され、第1パーキング部材620と噛み合ってパーキングプレート610の回転を制限する。また、図7を基準としてパーキングレバー720が時計方向に回転する場合、パーキングラッチ731は、パーキンググルーブ630から離脱し、パーキングプレート610の回転を許容する。パーキングラッチ731は、複数形成される。複数のパーキングラッチ731は、第1伝達ギヤ410を挟んで相互離隔して配置される。複数のパーキングラッチ731は、図7を基準としてパーキングレバー720が反時計方向に回転する場合、互いに異なるパーキンググルーブ630の内部に挿入される。パーキングラッチ731は、端部へ向かうほど幅が狭くなるように形成される。これによって、パーキングラッチ731は、より円滑にパーキンググルーブ630の内部に挿入される。
弾性部材740は、支持ブラケット710とパーキングレバー720との間に備えられ、第2パーキング部材730がパーキンググルーブ630に挿入される方向にパーキングレバー720を回転させる。すなわち、弾性部材740は、パーキングレバー720に別の外力が付加されない場合、第2パーキング部材730がパーキンググルーブ630の内部に常時挿入された状態を維持するように誘導する構成として機能する。これによって、弾性部材740は、外部の振動または第1パーキング部材620および第2パーキング部材730の間で発生する反力によって第2パーキング部材730がパーキンググルーブ630から離脱するのを防止することができる。また、弾性部材740は、パーキングプレート610の強制的な回転によって第2パーキング部材730がいずれか1つのパーキンググルーブ630から離脱する場合、第2パーキング部材730が隣り合うパーキンググルーブ630に再挿入されるように誘導することができる。本実施例による弾性部材740は、トーションスプリングの形態を有するように形成される。弾性部材740は、支持ブラケット710とパーキングレバー720との間に配置され、両側がそれぞれ支持ブラケット710とパーキングレバー720に固定される。弾性部材740は、自らの弾性力によってパーキングレバー720に反時計方向(図7基準)の回転力を常時付加することができる。弾性部材740は、一対で形成される。一対の弾性部材740は、一対の支持ブラケット710に個別に設けられる。
調整ユニット800は、第2パーキングユニット700と離隔して配置され、第2パーキングユニット700の移動方向を調整する。すなわち、調整ユニット800は、自らの駆動力によって第1パーキングユニット600と第2パーキングユニット700の干渉状態を可変させる構成として機能する。
本実施例による調整ユニット800は、調整駆動部材810と、調整部材820とを含むことができる。
調整駆動部材810は、後述する調整部材820の動作のための駆動力を発生させる。本実施例による調整駆動部材810は、外部から電源が印加されて回転力を発生させる多様な種類の電動モータで例示される。しかし、調整駆動部材810はこれに限定されるものではなく、ソレノイド、シリンダなど調整部材820の動作のための駆動力を発生させることができる多様な種類のアクチュエータに設計変更が可能である。調整駆動部材810は、別のブラケットなどによってケースCに固定される。調整駆動部材810は、車両のバッテリなどから電源が供給される。調整駆動部材810は、車両のECU(図示せず)などの制御によって動作が調整可能である。
調整部材820は、調整駆動部材810に連結され、パーキングレバー720の他側に対向して配置される。調整部材820は、調整駆動部材810から発生する駆動力によって上下方向に往復移動することができる。本実施形態による調整部材820は、ボールねじなどの調整駆動部材810から発生する回転力を直線往復運動に変換することができる様々な装置を含むように構成することができる。調整部材820は、移動方向によってパーキングレバー720の他側と接触または分離可能である。調整部材820は、パーキングレバー720の他側と接触する場合、第2パーキング部材730がパーキンググルーブ630から離脱する方向にパーキングレバー720を回転させることができる。
以下、本発明の第1実施例による車両用ブレーキ装置の作動過程を説明する。
図12、図13は、本発明の第1実施例による車両用ブレーキ装置が駐車制動力を生成する過程を概略的に示す図である。
図1~図13を参照すれば、駐車制動力を生成しようとする場合、調整部材820は、調整駆動部材810によってパーキングレバー720に向かって移動し、パーキングレバー720の他側と接触してパーキングレバー720を時計方向(図13基準)に回転させる。
パーキングレバー720が時計方向に回転するに伴い、パーキングラッチ731は、パーキンググルーブ630から離脱する。これによって、出力軸301、第1伝達ギヤ410および第1パーキングユニット600は、自由に回転することができる。
以後、出力軸301は、駆動ユニット300から発生する回転力によって中心軸を中心に正方向すなわち、反時計方向(図13基準)に回転する。
出力軸301の回転力は、第1伝達ギヤ410、第2伝達ギヤ420、第3伝達ギヤ430を順次に経て、ボールスクリュー510に伝達される。
ボールスクリュー510が中心軸を軸として正方向に回転するに伴い、ボールナット520は、転動体530の循環移動によって前進移動する。
ピストン部材540は、ボールナット520とともに前進移動し、ブレーキパッド200と接触し、ブレーキパッド200をブレーキディスクDに向かって加圧して駐車制動力を発生させる。
以後、十分な駐車制動力が印加された場合、調整部材820は、調整駆動部材810によってパーキングレバー720から遠くなる方向に移動し、パーキングレバー720の他側から分離される。
パーキングレバー720は、弾性部材740の弾性力によって反時計方向(図13基準)に回転し、パーキングラッチ731は、パーキンググルーブ630の内部に挿入される。
パーキングラッチ731がパーキンググルーブ630の内部に挿入されることにより、パーキングラッチ731は、第1パーキング部材620の第1接触面622または第2接触面623と接触し、パーキングプレート610の回転を制限する。
これによって、駆動ユニット300の動作が中止されても、第1パーキングユニット600と第2パーキングユニット700は、生成された駐車制動力を維持させることができる。
図14、図15は、本発明の第1実施例による車両用ブレーキ装置が駐車制動力を上昇させる過程を概略的に示す図である。
図1~図15を参照すれば、駐車制動力のさらなる上昇が必要な場合、駆動ユニット300は、出力軸301およびパーキングプレート610を正方向に強制回転させる。
パーキングプレート610が正方向に回転するに伴い、パーキングラッチ731は、第1接触面622と接触する。第1接触面622がパーキングプレート610の軸方向に対して傾斜して配置されることにより、パーキングラッチ731と第1接触面622との間で発生する反力は、パーキングラッチ731をパーキンググルーブ630から離脱させる方向に伝達される。
パーキングプレート610に印加される回転力が設定大きさを超えることにより、パーキングラッチ731は、第1接触面622との間で発生する反力によって第1接触面622の上側(図14基準)に移動し、パーキングレバー720を時計方向(図14基準)に回転させる。
パーキングレバー720が時計方向に回転するに伴い、パーキングラッチ731は、パーキンググルーブ630から離脱する。
ここで、パーキングプレート610に印加される回転力の設定大きさは、第1接触面622の傾斜角度、弾性部材740の弾性係数などによって多様な値に設計変更が可能である。
以後、パーキングプレート610は、正方向に回転し、ピストン部材540は、ブレーキパッド200をより強く加圧して駐車制動力を上昇させる。
一方、パーキングプレート610は、正方向に回転するに伴い、いずれか1つのパーキンググルーブ630から離脱したパーキングラッチ731は、隣り合うパーキンググルーブ630に対向して配置される。
以後、パーキングレバー720は、弾性部材740から加えられる弾性力によって再度反時計方向に回転し、パーキングラッチ731は、隣り合うパーキンググルーブ630の内部に挿入される。
上述した過程は、駐車制動力が十分に上昇する時点まで繰り返し行われる。
図16は、本発明の第1実施例による車両用ブレーキ装置が駐車制動力を解除する過程を概略的に示す図である。
図1~図16を参照すれば、駐車制動力を解除しようとする場合、調整部材820は、調整駆動部材810によってパーキングレバー720に向かって移動し、パーキングレバー720の他側と接触してパーキングレバー720を時計方向(図13基準)に回転させる。
パーキングレバー720が時計方向に回転するに伴い、パーキングラッチ731は、パーキンググルーブ630から離脱する。これによって、出力軸301、第1伝達ギヤ410および第1パーキングユニット600は、自由に回転することができる。
以後、出力軸301は、駆動ユニット300から発生する回転力によって中心軸を中心に逆方向すなわち、時計方向(図16基準)に回転する。
出力軸301の回転力は、第1伝達ギヤ410、第2伝達ギヤ420、第3伝達ギヤ430を順次に経て、ボールスクリュー510に伝達される。
ボールスクリュー510が中心軸を軸として逆方向に回転するに伴い、ボールナット520は、転動体530の循環移動によって後退移動する。
ピストン部材540は、ボールナット520とともに後退移動し、ブレーキパッド200から分離され、駐車制動力を解除する。
以下、本発明の第2実施例による車両用ブレーキ装置の構成を説明する。
本発明の第2実施例による車両用ブレーキ装置は、キャリパボディ100と、ブレーキパッド200と、駆動ユニット300と、伝達ギヤ400と、ピストンユニット500と、第1パーキングユニット600と、第2パーキングユニット700と、調整ユニット800とを含むことができる。
本発明の第2実施例による車両用ブレーキ装置は、本発明の第1実施例による車両用ブレーキ装置において第2接触面623の細部構造のみを異ならせて構成される。これによって、本発明の第2実施例による車両用ブレーキ装置の構成を説明するにあたり、本発明の第1実施例による車両用ブレーキ装置と異なる第2接触面623についてのみ説明する。本発明の第2実施例による車両用ブレーキ装置の残りの構成は、本発明の第1実施例による車両用ブレーキ装置に関する説明および図面がそのまま適用可能である。
図17は、本発明の第2実施例による第1パーキングユニット、第2パーキングユニットおよび調整ユニットの設置状態を概略的に示す正面図であり、図18は、本発明の第2実施例による第1パーキングユニットの構成を概略的に示す斜視図である。
図17、図18を参照すれば、本実施例による第2接触面623は、パーキングプレート610の軸方向に対して傾斜して配置される。例えば、図17、図18に示されるように、第2接触面623は、第1パーキングボディ621の上側(図17基準)へ向かうほど上端部が第1接触面622と近くなるように配置される。第2接触面623は、パーキングプレート610に加えられる逆方向への回転力が設定大きさを超える場合、傾斜角度によってパーキングラッチ731がパーキンググルーブ630から離脱するように誘導することができる。これによって、第1接触面622は、駐車制動力の印加後、調整駆動部材810の故障などによって調整部材820の移動が不可能な場合、パーキングプレート610が逆方向に強制的に回転するように誘導することができる。
以下、本発明の第2実施例による車両用ブレーキ装置の動作を説明する。
本発明の第2実施例による車両用ブレーキ装置は、図12~図16に示された本発明の第1実施例による車両用ブレーキ装置の動作と同一の動作を行うことができる。これによって、本発明の第2実施例による車両用ブレーキ装置の動作を説明するにあたり、図12~図16で述べていない動作についてのみ説明する。
図19、図20は、本発明の第2実施例による車両用ブレーキ装置が駐車制動力を強制的に解除する過程を概略的に示す図である。
調整駆動部材810の故障などによって駐車制動力の強制的な解除が必要な場合、駆動ユニット300は、出力軸301およびパーキングプレート610を逆方向に強制回転させる。
パーキングプレート610が逆方向に回転するに伴い、パーキングラッチ731は、第2接触面623と接触する。第2接触面623がパーキングプレート610の軸方向に対して傾斜して配置されることにより、パーキングラッチ731と第2接触面623との間で発生する反力は、パーキングラッチ731をパーキンググルーブ630から離脱させる方向に伝達される。
パーキングプレート610に印加される回転力が設定大きさを超えることにより、パーキングラッチ731は、第2接触面623との間で発生する反力によって第2接触面623の上側(図19基準)に移動し、パーキングレバー720を時計方向(図19基準)に回転させる。
パーキングレバー720が時計方向に回転するに伴い、パーキングラッチ731は、パーキンググルーブ630から離脱する。
ここで、パーキングプレート610に印加される回転力の設定大きさは、第2接触面623の傾斜角度、弾性部材740の弾性係数などによって多様な値に設計変更が可能である。
以後、パーキングプレート610は、逆方向に回転し、ピストン部材540は、ブレーキパッド200から分離されて駐車制動力を解除する。
一方、パーキングプレート610が逆方向に回転するに伴い、いずれか1つのパーキンググルーブ630から離脱したパーキングラッチ731は、隣り合うパーキンググルーブ630に対向して配置される。
以後、パーキングレバー720は、弾性部材740から加えられる弾性力によって再度反時計方向に回転し、パーキングラッチ731は、隣り合うパーキンググルーブ630の内部に挿入される。
上述した過程は、駐車制動力が十分に解除される時点まで繰り返し行われる。
本発明は図面に示された実施例を参照して説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当該技術の属する分野における通常の知識を有する者であれば、これから多様な変形および均等な他の実施例が可能という点を理解するであろう。
したがって、本発明の技術的保護範囲は以下の特許請求の範囲によって定められなければならない。
100 キャリパボディ、110 ブリッジ、120 フィンガ、130 シリンダ、131 収容空間、200 ブレーキパッド、300 駆動ユニット、301 出力軸、400 伝達ギヤ、410 第1伝達ギヤ、420 第2伝達ギヤ、430 第3伝達ギヤ、500 ピストンユニット、510 ボールスクリュー、520 ボールナット、530 転動体、540 ピストン部材、600 第1パーキングユニット、610 パーキングプレート、620 第1パーキング部材、621 第1パーキングボディ、622 第1接触面、623 第2接触面、630 パーキンググルーブ、700 第2パーキングユニット、710 支持ブラケット、720 パーキングレバー、730 第2パーキング部材、731 パーキングラッチ、740 弾性部材、800 調整ユニット、810 調整駆動部材、820 調整部材、T トルクメンバ、D ブレーキディスク、C ケース。
Claims (17)
- キャリパボディと、
前記キャリパボディに連結され、回転力を発生させる駆動ユニットと、
前記駆動ユニットから発生した回転力をピストンユニットに伝達する伝達ギヤと、
前記伝達ギヤとともに回転する第1パーキングユニットと、
前記キャリパボディに移動可能に設けられ、移動方向によって前記第1パーキングユニットの回転に選択的に干渉される第2パーキングユニットと、
前記第2パーキングユニットと離隔して配置され、前記第2パーキングユニットの移動方向を調整する調整ユニットと、を含むことを特徴とする車両用ブレーキ装置。 - 前記第1パーキングユニットは、
前記駆動ユニットから回転力を受けて正方向または逆方向に回転するパーキングプレートと、
前記パーキングプレートから延びる複数の第1パーキング部材と、
隣り合う前記第1パーキング部材の間に配置される複数のパーキンググルーブと、を含み、
前記第2パーキングユニットは、移動方向によって前記パーキンググルーブの内部に挿入されるか、前記パーキンググルーブから離脱することを特徴とする請求項1に記載の車両用ブレーキ装置。 - 前記伝達ギヤは、
前記駆動ユニットの出力軸に連結される第1伝達ギヤと、
前記第1伝達ギヤと噛み合って結合される第2伝達ギヤと、を含み、
前記パーキングプレートは、前記出力軸に連結され、前記第1伝達ギヤと同一の角速度で回転することを特徴とする請求項2に記載の車両用ブレーキ装置。 - 複数の前記第1パーキング部材は、前記パーキングプレートの円周方向に沿って相互離隔して配置されることを特徴とする請求項2に記載の車両用ブレーキ装置。
- 複数の前記第1パーキング部材は、等間隔に配置されることを特徴とする請求項4に記載の車両用ブレーキ装置。
- 前記第1パーキング部材は、
第1パーキングボディと、
前記第1パーキングボディの一側に配置され、前記パーキングプレートが正方向に回転するに伴い、前記パーキンググルーブに挿入された前記第2パーキングユニットと接触する第1接触面と、
前記第1パーキングボディの他側に配置され、前記パーキングプレートが逆方向に回転するに伴い、前記パーキンググルーブに挿入された前記第2パーキングユニットと接触する第2接触面と、を含むことを特徴とする請求項2に記載の車両用ブレーキ装置。 - 前記第1接触面は、前記パーキングプレートの軸方向に対して傾斜して配置されることを特徴とする請求項6に記載の車両用ブレーキ装置。
- 前記第1接触面は、前記パーキングプレートに加えられる回転力が設定大きさを超えることにより、前記第2パーキングユニットを前記パーキンググルーブから離脱させることを特徴とする請求項7に記載の車両用ブレーキ装置。
- 前記第2接触面は、前記パーキングプレートの軸方向に並んで配置されることを特徴とする請求項7に記載の車両用ブレーキ装置。
- 前記第2接触面は、前記パーキングプレートの軸方向に対して傾斜して配置されることを特徴とする請求項7に記載の車両用ブレーキ装置。
- 前記第2接触面は、前記パーキングプレートに加えられる回転力が設定大きさを超えることにより、前記第2パーキングユニットを前記パーキンググルーブから離脱させることを特徴とする請求項10に記載の車両用ブレーキ装置。
- 前記第2パーキングユニットは、
前記キャリパボディに固定される支持ブラケットと、
前記支持ブラケットに回転可能に連結されるパーキングレバーと、
前記パーキングレバーの一側から延び、前記パーキングレバーの回転方向によって前記パーキンググルーブの内部に挿入されるか、前記パーキンググルーブから離脱する第2パーキング部材と、を含むことを特徴とする請求項2に記載の車両用ブレーキ装置。 - 前記第2パーキング部材は、互いに異なる前記パーキンググルーブの内部に挿入される複数のパーキングラッチを含むことを特徴とする請求項12に記載の車両用ブレーキ装置。
- 前記パーキングラッチは、端部へ向かうほど幅が狭くなるように形成されることを特徴とする請求項13に記載の車両用ブレーキ装置。
- 前記第2パーキングユニットは、前記支持ブラケットと前記パーキングレバーとの間に備えられ、前記第2パーキング部材が前記パーキンググルーブに挿入される方向に前記パーキングレバーを回転させる弾性部材をさらに含むことを特徴とする請求項12に記載の車両用ブレーキ装置。
- 前記調整ユニットは、
駆動力を発生させる調整駆動部材と、
前記調整駆動部材から発生する駆動力によって往復移動し、移動方向によって前記パーキングレバーの他側と接触または分離される調整部材と、を含むことを特徴とする請求項12に記載の車両用ブレーキ装置。 - 前記調整部材は、前記パーキングレバーの他側と接触することにより、前記第2パーキング部材が前記パーキンググルーブから離脱する方向に前記パーキングレバーを回転させることを特徴とする請求項16に記載の車両用ブレーキ装置。
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