KR100885813B1 - 차량용 디스크 브레이크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 브레이크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 감속기에 의해 구동모터의 동력을 배력하여 마찰패드를 진퇴시키고 완충부재에 의해 제동 제어가 용이하게 되도록 한 디스크 브레이크에 관한 것이다.

본 발명에 따른 디스크 브레이크는, 차량의 휠과 함께 회전하는 디스크의 측면과 마찰하며 제동력을 발생시키는 가동 마찰패드와, 상기 가동 마찰패드를 구동하기 위한 구동모터와, 상기 구동모터의 회전축에 연결되어 회전을 감속하기 위한 감속기와, 상기 감속기와 상기 가동 마찰패드사이에 설치되어 상기 감속기로부터의 회전운동을 직선운동으로 변환하는 동력변환장치를 포함한다.

Description

차량용 디스크 브레이크{DISK BRAKE FOR VEHICLE}

도 1은 본 발명에 따른 차량용 디스크 브레이크의 분해 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 차량용 디스크 브레이크의 제동 해제 상태를 보인 개략도이다.

도 3은 본 발명에 따른 차량용 디스크 브레이크의 제동 상태를 보인 개략도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10: 디스크 20a, 20b: 마찰패드

30: 캘리퍼하우징 31: 가이드로드

32: 핑거부 40: 캐리어

41: 가이드홀 50: 구동모터

51: 회전축 60: 감속기

61: 스크류부 70 : 너트부재

80: 모터 브라켓 90: 완충부재

본 발명은 차량용 브레이크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 감속기에 의해 구동모터의 동력을 배력하여 마찰패드를 진퇴시키고 완충부재에 의해 제동 제어가 용이하게 되도록 한 디스크 브레이크에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 디스크 브레이크는 휠과 함께 회전하는 원판형상의 디스크 일부를 양측에서 마찰패드로 압박하여 제동력을 얻는 장치이다.

이러한 차량용 디스크 브레이크는 일반적으로 유압펌프에 의해 발생되는 유압에 의해 유압실린더가 작동하여 마찰패드를 작동시키는 유압식으로 구성된다.

그러나, 유압을 이용한 디스크 브레이크의 경우, 유압의 특성상 강력한 제동력을 발휘할 수 있다는 장점이 있으나 복잡한 유압회로를 구성하고 제동력을 더욱 향상시키기 위하여 추가적으로 브레이크 부스터를 장착해야 하는 등 복잡한 기구적 요소를 갖추어야 하며, 유압회로에 누유가 발생할 경우 제동력이 상실될 수 있는 치명적인 문제점을 가지고 있었다.

또한, 제어적인 면에 있어서도 차량에 전자제어시스템이 일반화되고 있는 추세에서 유압을 이용한 브레이크 시스템은 전자제어를 위한 전기적 신호를 제동에 반영하기 위하여 추가적인 액츄에이터를 장착하여야 하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 작은 용량의 구동모터의 회전력에 의해 마찰패드가 작동되도록 한 디스크 브레이크를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 제동과정에서 마찰패드로 전달되는 충격 및 진동이 구동모터에 전달되지 않도록 하고 제동 제어가 용이하게 이루어지도록 한 디스 크 브레이크를 제공하는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 디스크 브레이크는, 차량의 휠과 함께 회전하는 디스크의 측면과 마찰하며 제동력을 발생시키는 가동 마찰패드와, 상기 가동 마찰패드를 구동하기 위한 구동모터와, 상기 구동모터의 회전축에 연결되어 회전을 감속하기 위한 감속기와, 상기 감속기와 상기 가동 마찰패드사이에 설치되어 상기 감속기로부터의 회전운동을 직선운동으로 변환하는 동력변환장치를 포함한다.

상기 감속기는 유성기어 감속기인 것을 특징으로 한다.

상기 동력변환장치는 상기 감속기의 회전축과 연결되는 스크류부와, 상기 스크류부의 외주연에 결합되어 상기 스크류부의 회전운동에 따라 축방향으로 직선운동하는 너트부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 너트부와 상기 가동 마찰패드사이에는 완충부재가 설치되는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 하나의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 차량용 디스크 브레이크는 도 1, 2에 도시되어 있는 바와 같이 차량의 휠(미도시)과 함께 회전하는 원판형상의 디스크(10) 양측면에 마찰패드(20a, 20b)를 각각 마찰시켜 제동력을 얻는 장치로써, 내부 양측에 한 쌍의 마찰패 드(20a, 20b)가 서로 대향되게 배치되어 있는 캘리퍼하우징(30)과, 차량의 너클부(미도시)에 고정되어 캘리퍼하우징(30)이 너클부에 진퇴이동 가능하게 설치될 수 있게 하는 캐리어(40)를 포함한다.

캘리퍼하우징(30)이 캐리어(40)에 진퇴이동 가능하게 설치될 수 있도록 하기 위하여 캘리퍼하우징(30)의 양측단에는 캐리어(40)에 진퇴이동 가능하게 설치되는 한 쌍의 가이드로드(31)가 스크류 등의 체결부재를 통해 고정되어 있으며, 캐리어(40)의 양측에는 가이드로드(31)가 진퇴이동가능하게 설치되는 가이드홀(41)이 각각 마련되어 있다.

캘리퍼하우징(30)의 내부 일측에는 디스크(10)측을 향하고 있는 전면에 마찰패드(20a)가 설치되며, 캘리퍼하우징(30)의 내부 타측에는 다른 하나의 마찰패드(20b)가 설치되는 핑거부(32)가 구비되어 있다. 본 실시예에서는 편의상 두 마찰패드(20a, 20b) 중 너트부와 결합되어 너트부(60)와 함께 이동하는 마찰패드(20a)를 가동 마찰패드(20a)라 하며, 핑거부(32)에 설치되어 있는 마찰패드(20b)를 고정 마찰패드(20b)라 한다.

가동 마찰패드(20a)의 작동을 위하여 전동모터인 구동모터(50)가 캘리퍼 하우징(30)에 설치되며, 차량 전원의 전압인 12V 전원을 공급받아 작동된다. 구동모터(50)는 모터 브라켓(80)에 마운트되고, 모터브라켓(80)은 다시 캘리퍼 하우징(30)에 고정되어 구동모터(50)가 고정된다.

구동모터(50)의 회전축(51)은 고속회전이 가능하나 낮은 토크를 출력하고 이를 바로 제동을 위한 가동 마찰패드(20a)의 구동에 사용하기에는 부적절하므로, 구동모 터(50)의 회전축(51)에 감속기(60)를 연결하여 제동력 확보를 위하여 배력한다.

감속기(60)로써는 다양한 종류가 적용될 수 있으나 실시예에서는 축방향 두께를 최소화할 수 있는 유성기어 감속기가 적용되어 있다.

구동모터(50)로부터 발생해 감속기(60)에 의해 감속됨과 동시에 배력된 회전운동은 동력변환장치를 통해 직선운동으로 변환된다.

상기 동력변환장치는 상기 감속기(60)의 회전축과 연결되는 스크류부(61)와, 상기 스크류부(61)의 외주연에 결합되어 상기 스크류부(60)의 회전운동에 따라 축방향으로 직선운동하는 너트부재(70)를 포함한다.

이를 위해 감속기(60)의 회전축에는 스크류형태의 수나사산이 가공되어 있고 너트부재(70)에는 상기 수나사산에 대응되는 암나사산이 가공되어 있다.

이때 나사산의 피치에 따라 회전축 1회전당 변위가 정해지고 이는 회전운동이 직선운동으로 변환되는 과정에서 2차적인 감속이 이루어지도록 한다.

너트부재(70)는 암나사산이 형성된 너트부(70a)와, 너트부(70a)에 의해 변환된 직선운동을 가동 마찰패드(20a)에 전달하기 위한 전달부(70b)를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 너트부재(70)의 전달부(70b)와 가동 마찰패드(20a)의 후면 사이에는 완충부재(90)가 설치된다.

이와 같은 구조하에서 구동모터(50)에서 발생된 회전력이 배력장치인 감속기(60)를 거치면서 충분히 배력되어 제동력을 확보할 수 있지만, 이러한 구동모터(50)를 이용하여 가동 마찰패드(20a)를 작동시키면 제동력을 조절하기 위한 변위가 작아 제동력의 제어가 쉽지 않을 수 있고 이러한 제동력의 제어를 용이하게 하기 위하여 상기 완충부재(90)를 너트부재(70)와 가동 마찰패드(20a)사이에 설치하는 것이다.

상기 완충부재(90)는 변위조절에 의한 제동제어를 용이하게 함과 동시에 제동시 가동 마찰패드(20a)로부터 전달되는 충격 또는 진동이 구동모터(50) 측으로 바로 전달되지 않도록 완충하는 역할을 한다.

이러한 완충부재(90)는 탄성재질로 이루어지거나 탄성재질과 비탄성재질의 복합적으로 구성되어 이루어질 수 있다.

또한, 가동 마찰패드(20a), 너트부재(70) 및 완충부재(90)는 캘리퍼 하우징(30) 내에 진퇴가능하게 설치되어 직선운동가능하도록 안내되며, 따라서 구동모터(50)의 회전축이 회전하더라도 너트부재(70)를 포함하여 완충부재(90)와 가동 마찰패드(20a)도 따라 회전하지 않게된다.

다음은 이러한 구조로 이루어진 본 발명의 디스크 브레이크의 동작을 간단하게 살펴본다.

먼저, 도 2 및 3를 참조하면 제동동작의 시작은 구동모터(50)가 작동됨에 의해 이루어지며, 구동모터(50)가 작동됨에 따라 회전축(51)의 동력은 감속기(60)로 전달되어 저속으로 감속되면서 배력된다.

이와 같이 배력된 회전력은 감속기(60)의 회전축을 통해 너트부재(70)의 너트부(70a)에서 직선운동으로 전환되어 너트부재(70), 완충부재(90)를 따라 가동 마찰패드(20a)를 디스크(10) 쪽으로 가압하여 제동이 이루어지게 된다.

반대로 제동력이 해제되기 위하여는 구동모터(50)의 회전축(51)이 제동과정과 반대로 역회전하도록 제어하면 너트부재(70)가 구동모터(50) 쪽으로 후퇴하면서 완충부 재(90)가 가동 마찰패드(20a)를 후퇴시켜 가동 마찰패드(20a)와 디스크(10) 사이의 마찰상태가 해소됨으로써 제동력 해제가 이루어진다.

한편, 도시된 실시예에 의하면, 하나의 구동모터(50)를 통해 제동동작과 제동해제동작이 이루어지도록 구성된 경우이나, 이 두 동작을 일방향으로만 작동되는 두 개의 구동모터(50)를 통해서도 구성할 수 있으며, 상기 완충부재(90)는 실시예에서와 같이 코일 스프링이외에 판스프링이나 기타 다른 소재의 탄성부재로도 구성가능하다.

본 발명에 따른 디스크 브레이크는 감속기를 이용하여 구동모터의 동력을 배력시켜 제동 및 제동해제동작에 사용하여 쐐기부재 등 없이도 간단한 구조로 전기구동식 디스크 브레이크를 구성할 수 있다.

또한, 패드와 너트부재 사이에 완충부재가 설치됨으로써 구동모터를 보호함과 동시에 변위가 작은 전기구동식 브레이크의 특성을 보완하여 제동제어가 용이하도록 하는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 삭제
2. 삭제
3. 차량의 휠과 함께 회전하는 디스크의 측면과 마찰하며 제동력을 발생시키는 가동마찰패드와, 상기 가동 마찰패드를 구동하기 위한 구동모터와, 상기 구동모터의 회전축에 연결되어 회전을 감속하기 위한 감속기와, 상기 감속기와 상기 가동 마찰패드사이에 설치되어 상기 감속기로부터의 회전운동을 직선운동으로 변환하는 동력변환장치를 포함하고,

   상기 동력변환장치는 상기 감속기의 회전축과 연결되는 스크류부와, 상기 스크류부의 외주연에 결합되어 상기 스크류부의 회전운동에 따라 축방향으로 직선운동하는 전달부로 이루어지며,

   상기 전달부와 상기 가동 마찰패드사이에는 복수의 완충부재가 병렬로 설치되고,

   상기 완충부재는 코일스프링인 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크.
4. 삭제

Images