KR101047431B1 - 전기식 주차브레이크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전기식 주차브레이크에 의하면, 차량이 주차상태에서 주차브레이크가 고장이 초래되거나 견인시, 운전석에서 간단하게 비상해제 케이블을 당겨 주차브레이크를 해제시킬 수 있는 전기식 주차브레이크를 제공한다. 그 전기식 주차브레이크는 차체 또는 차량에 장착되며, 전방벽에 2개의 관통공이 천공되는 하우징; 하우징의 내측에 설치되며, 정회전 및 역회전 가능한 액튜에이터; 액튜에이터에서 발생되는 동력을 감속시키기 위해 액튜에이터에 연결되며, 감속된 회전력을 전달하기 위한 종동기어를 구비하는 감속기; 감속기의 종동기어에 연결되며, 길이방향으로 나선이 형성된 스핀들; 스핀들에 나사 결합되는 결합공이 형성되는 스크류너트; 스핀들이 관통하며 스크류너트가 회전 가능하게 삽입되는 이퀄라이저; 이퀄라이저의 양측에 각각 연결되도록 선단에 체결편이 구비되며 타단이 각각의 휠의 브레이크 장치에 연결되는 브레이크 케이블; 및 비상해제시 브레이크케이블을 이완시켜 주차브레이크가 해제되도록 상기 스핀들을 지지하는 비상해제장치로 구성된다.

Description

전기식 주차브레이크{Electric parking brake}

도 1은 일반적인 주차브레이크를 보여주는 개략도 .

도 2는 본 발명에 따른 전기식 주차브레이크를 보여주는 사시도.

도 3은 도 2의 브레이크에 적용되는 이퀄라이저의 분해사시도.

도 4는 도 2의 브레이크에 적용되는 비상해제장치의 사시도.

도 5는 도 2의 브레이크장치의 비상해제 작동시 비상해제장치 및 스핀들의 운동상태를 보여주는 사시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10: 하우징 20: 액튜에이터

30: 감속기 40: 스핀들

50: 스크류너트 52: 결합공

58: 체결링 60: 이퀄라이저

66: 상부부재 70: 연결부

76: 하부부재 80: 브레이크케이블

82: 체결편 90: 비상해제장치

92: 스프링 94: 지지편

96: 삽입공 98: 비상해제 케이블

본 발명은 전기식 브레이크에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 주차브레이크의 고장 또는 견인과 같은 비상시 주차브레이크를 간단하게 해제시킬 수 있는 비상해제장치를 구비하는 전기식 브레이크에 관한 것이다.

일반적으로, 차량에는 다양한 작동시스템 또는 제어시스템이 탑재되어 있어 차량을 효과적으로 구동시키고 있다. 이와 같은 시스템들 중 하나로서, 차량을 주차상태 또는 정지상태로 장기간 유지할 수 있는 주차브레이크 장치가 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 가장 널리 이용되고 있는 주차브레이크 장치로서 케이블식 주차브레이크 장치가 있다. 이러한 주차브레이크는 손으로 파지하여 상하로 움직일 수 있도록 힌지 결합된 그립(1)과, 그 그립(1)내에 버튼(2)에 의해 연결되는 이동로드(3)와, 이동로드(3)의 종단에 연결되며 힌지고 정되는 포올(4)과, 그 포올(4)에 의해 고정되며 차륜의 브레이크 어셈블리쪽에 연결된 케이블(5)과, 그 케이블을 감아 그립(1)의 상방향 조작시 당겨진 상태로 유지시켜주는 래치어셈블리(6)로 구성되어 있다.

이 같은 구성에 따라, 운전자가 그립(1)을 잡아 상방으로 올리면 래치어셈블리(6)가 케이블(5)을 당겨 차륜의 브레이크 어셈블리를 작동시키게 되며, 그립(1)의 이동을 멈추게 되면 포올(4)의 일단이 래치어셈블리에 치합되어 케이블(5)을 당겨진 상태로 유지함으로써 차량이 정지상태를 유지하게 되는 것이다.

역으로, 주차브레이크를 해제하는 경우에는, 운전자가 그립(1)을 잡고 버튼(2)을 누르고 그립을 하방으로 가압하면 버튼(2)의 이동에 따라 이동로드(3)가 하방으로 이동되면서 그 끝단에 결합 고정된 포올(4)을 하방으로 이동시키게 되면, 케이블(5)이 이완되어 브레이크 어셈블리가 해제되는 것이다.

한편, 브레이크 케이블(5)의 선단은 이퀄라이저(7)에 연결되어 양측 후륜에 동일한 제동력이 가해지도록 하여 안정적인 제동상태를 유지하게 한다.

한편, 최근에는 위와 같은 브레이크를 수동으로 작동시켜야하는 불편함을 극복하여 운전자의 편의성을 향상시키기 위해 전기모터를 채용하는 전기식 브레이크가 제공되어 있다. 이 같은 전기식 브레이크로는 예컨대, 특허출원 제10-1995-39669호, 특허출원 제10-2002-70530호, 실용출원 제20-2002-3335호, 실용출원 제20-2002-15389호 등이 제안되어 있다.

그러나 이와 같은 전기식 주차브레이크는 운전자의 편의성을 향상시킨다는 효과를 제공하는 반면, 주차브레이크가 고장나거나 견인과 같은 비상사태시 주차브레이크를 해제하기 위해서는 운전자 또는 작업자가 차량의 하부로 들어가 이를 해제해야 하므로, 위험한 상황을 초래할 뿐 아니라 그 작업이 매우 복잡한 문제점이 있다.

본 발명은 위와 같은 문제점들을 해결하기 위해 발명된 것으로, 본 발명의 목적은 주차브레이크의 고장 또는 견인시 주차브레이크를 간단하고 용이하게 해제시킬 수 있는 비상해제장치를 구비하는 전기식 주차브레이크를 제공하는데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전기식 주차브레이크는 차체 또는 차량에 장착되며 전방벽에 2개의 관통공이 천공되는 하우징; 상기 하우징의 내측에 설치되며, 정회전 및 역회전 가능한 액튜에이터; 상기 액튜에이터에서 발생되는 동력을 감속시키기 위해 상기 액튜에이터에 연결되며, 감속된 회전력을 전달하기 위한 종동기어를 구비하는 감속기; 상기 감속기의 종동기어에 연결되며, 길이방향으로 나선이 형성된 스핀들; 상기 스핀들에 나사 결합되는 결합공이 형성되는 스크류너트; 상기 스핀들이 관통하며 상기 스크류너트가 회전 가능하게 삽입되는 이퀄라이저; 상기 이퀄라이저의 양측에 각각 연결되도록 선단에 체결편이 구비되며 타단이 각각의 휠의 브레이크 장치에 연결되는 브레이크 케이블; 및 비상해제시 브레이크케이블이 이완되어 주차브레이크가 해제되도록 상기 스핀들을 지지하는 비상해제장치를 포함하는 전기식 주차브레이크에 의해 달성될 수 있다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전기식 주차브레이크는 차체 또는 차량의 프레임에 장착되거나 설치되는 하우징(10)을 구비한다. 하우징(10)은 대체로 장방형으로 형성된다. 도면에서 볼 때 하우징(10)의 전방벽에는 후술되는 바와 같이 브레이크케이블이 관통되는 2개의 관통공(12)이 천공되며, 일측벽에는 비상해제 케이블이 관통하는 관통공(14)이 천공된다.

하우징(10)의 내측에는 브레이크를 작동시키기 위한 동력을 발생시키는 액튜 에이터(20)가 설치된다. 액튜에이터(20)는 정회전 및 역회전 가능한 스텝모터로 형성되는 것이 바람직하다. 물론, 액튜에이터(20)는 운전자에 의해 조작되는 콘트롤러에 연결된다.

액튜에이터(20)에는 그로부터 발생되는 동력이 전달되는 감속기(30)가 연결된다. 감속기(30)는 다수의 기어들이 준비되어 구성되는 기어박스 조립체로 형성되는 것이 바람직하다. 물론, 감속기(30)를 구성하는 기어박스내의 기어들은 주로 감속기어 역할을 하도록 구성된다. 감속기(30)에는 특히 그 감속기(30)로부터 제공되는 동력을 외부로 전달하기 위한 종동기어(32)가 연동가능하게 설치되는 것이 바람직하다.

감속기(30)의 종동기어(32)에는 스핀들(40)이 연결된다. 스핀들(40)은 일정 길이를 갖는 로드형으로 형성되며, 그 길이방향으로 나선(42)이 연속적으로 형성되는 것이 바람직하다. 스핀들(40)의 선단, 즉 종동기어(32)에 접하는 부분에는 후부(44)가 형성되어 있어 후술되는 비상 해제장치를 이탈하지 않고 안정적인 작동을 유지하는 역할을 한다.

스핀들(40)에는 스크류너트(50)가 나사 결합된다. 즉, 스크류너트(50)에는 스핀들(40)이 삽입되며, 내부에 나선(42)과 결합되는 나선이 형성된 결합공(52)이 형성된다. 이와 같은 결합구조에 따라, 스핀들(40)이 회전하면 그 회전방향에 따라 나선(42)과 결합공(52)의 상호작용으로 인해 스크류너트(50)가 전진되거나 후퇴되도록 작동하는 것이다.

한편, 스크류너트(50)의 상단에는 후술되는 이퀄라이저의 삽입깊이를 한정하 기 위한 플랜지(54)가 형성되며, 그 하단에는 그 주변을 따라 고정홈(56)이 형성된다. 이 고정홈(56)에는 그 스크류너트(50)가 이퀄라이저에 결합된 상태로 고정 유지되도록 체결링(58)이 삽입되어 탄설되는 것이 바람직하다. 또한, 그 체결링(58)은 C자 형으로 형성되는 것이 바람직하다.

스크류너트(50)는 이퀄라이저(60)에 결합된다. 도 3에 상세히 도시된 바와 같이, 이퀄라이저(60)는 중앙에 스크류너트(50)가 삽입되는 삽입공(62)이 천공되고 양측에는 후술되는 브레이크케이블의 선단에 구비된 체결편이 측방으로부터 삽입되도록 각각 형성되는 개방삽입공(64)이 형성된 상부부재(66)를 구비한다. 그 상부부재(66)에는 스핀들(40)이 통과하는 개구부(68)가 형성되는 연결부(70)가 일체로 굴곡 형성된다. 그 연결부(70)에는 상부부재에 대향하도록 형성되는 하부부재로서, 중앙에 스크류너트(50)가 삽입되며 상부부재에 천공된 삽입공(62)에 대향하도록 천공된 삽입공(72)이 천공되고 양측에는 후술되는 브레이크 케이블의 선단에 구비된 각각의 체결편의 일단이 삽입 고정되도록 형성되고 상부부재(66)의 개방삽입공(64)에 대향하는 폐쇄삽입공(74)이 형성되는 하부부재(76)가 일체로 절곡 형성된다. 결국, 이퀄라이저(60)는 하나의 부재로 일체형으로 형성하거나 제조할 수 있는 것이다.

한편, 이퀄라이저(60)에는 브레이크케이블(80)이 연결된다. 즉, 브레이크케이블(80)의 선단에는 원주형의 체결편(82)이 일체로 구비되며, 그 체결편(82)은 이퀄라이저(60)의 상부부재(66)의 양측에 형성된 개방삽입공(64)에 측방으로부터 삽입되어 그 일단이 하부부재(76)의 폐쇄삽입공(74)에 삽입 고정되도록 구성되는 것 이 바람직하다.

특히, 주차브레이크의 고장, 또는 견인 등과 같은 비상시 주차브레이크를 해제시키기 위해 비상해제장치(90)가 구비될 수 있다. 이 비상해제장치(90)는, 도 4에 상세히 도시된 바와 같이, 스프링(92)에 의해 하우징(20)의 일측벽에 탄성적으로 고정되는 지지편(94)을 구비한다. 지지편(94)에는 스핀들(40)이 삽입 또는 관통되는 삽입공(96)이 천공 형성된다. 특히, 삽입공(96)은 정상상태에서 스핀들(40)이 왕복가능하며 그 스핀들(40)이 접촉 지지되는 지지공(96a)과, 그 지지공(96a)에 연통하며 그 지지공에 비해 상대적으로 큰 직경을 지니며 비상시 스핀들(40)이 비접촉상태로 후퇴할 수 있는 관통공(96b)으로 구분되어 형성되는 것이 바람직하다.

지지편(94)의 일측에는 고정편(94a)이 형성되면, 그 고정편(94a)에는 비상시 그 지지편(94)을 일측으로 당겨 작동시키기 위한 비상해제 케이블(98)이 연결된다. 그 비상해제 케이블(98)은 하우징(10)의 측방에 형성된 관통공(14)을 통해 운전석까지 연장되어 운전자가 용이하게 조작할 수 있도록 설치되는 것이 바람직하다.

이하, 전술된 바와 같은 구조를 갖는 전기식 주차브레이크의 조립, 작동 및 그 작용모드에 대해 상세히 설명한다.

먼저, 하우징(10)의 일측에 액튜에이터(20)와 그 액튜에이터에 작동적으로 연결되도록 감속기(30)를 설치한다. 그리고 그 감속기(30)의 일측에 구비된 종동기어(32)에 스핀들(40)을 회전가능하게 연결시킨다. 이후, 스크류너트(50)를 이퀄라이저(60)의 상부부재(66)에 천공된 삽입공(62)을 통해 삽입하여 그 하단을 하부부재(76)의 중앙에 천공된 삽입공(72)에 삽입하여 관통한 상태에서, 체결링(58)을 고 정홈(56)에 체결하여 삽입을 완료한다. 이로써, 스크류너트(50)의 상단은 그곳에 형성된 플랜지(54)와, 하단에 체결되는 체결링(58)에 의해 스크류너트(50)는 이퀄라이저(60)에 회전가능하게 안정적으로 고정되는 것이다. 물론, 스핀들(40)을 설치하기 전에 그 스핀들(40)을 삽입공(96)에 삽입하는 방식으로 비상해제장치(90)를 설치한다. 이때, 스핀들(40)은 정상상태를 기준으로 하기 때문에 삽입공(96)의 지지공(96a)에 삽입되며, 스핀들(40)의 후부(44)는 그 지지편(94)에 의해 전진범위가 제한되도록 설치되는 것이다. 이후, 하우징(10)을 차체의 적정위치에 설치한 후 브레이크케이블(80)의 장력을 조절하고, 또한 비상해제 케이블(98)의 장력을 조절한다.

이와 같은 설치상태에서, 운전자가 차량의 주행을 끝낸 후 주차장 또는 지정된 장소에 주차하거나 또는 운전석을 떠나는 장기 정차시, 운전자는 운전석 주변에 구비된 주차브레이크 스위치 또는 버튼(미도시)을 조작하면 콘트롤러(미도시)에 의해 액튜에이터(20)가 정회전 한다.

액튜에이터(20)가 정회전 하면 그로부터 발생되는 동력이 감속기(30)에 전달되며, 감속기(30)는 모터의 구동력을 감속기어를 통해 적정 작동력, 즉 회전력으로 감속시킨 후 종동기어(32)를 통해 스핀들(40)에 전달한다.

회전력을 전달받은 종동기어(32)는 그것에 연결된 스핀들(40)을 회전시킨다. 이와 같이, 스핀들(40)이 회전되면 그것의 나선(42)에 의해 나사결합된 결합공(52)에 의해 스크류너트(50)가 당겨짐과 동시에 그 스크류너트(50)에 결합된 이퀄라이저(60)가 화살표(a1)방향으로 당겨지게 된다.

이와 같이, 이퀄라이저(60)가 당겨지면 그 이퀄라이저(60)에 연결된 브레이크케이블이 당겨져 결국 각각의 휠에 구비된 주차브레이크장치가 작동되어 각각의 휠을 제동상태로 유지시킴으로써, 차량의 주차상태를 유지할 수 있는 것이다.

역으로, 차량의 주행을 위해 주차브레이크를 해제시키는 경우, 운전자는 조작스위치 또는 버튼을 역으로 조작하면 액튜에이터(20)는 역회전되어 브레이크 상태를 해제시킨다.

즉, 액튜에이터(20)가 역회전 하면 그로부터 발생되는 동력이 감속기(30)에 전달되며, 감속기(30)는 모터의 구동력을 감속기어를 통해 적정 작동력, 즉 역회전력으로 감속시킨 후 종동기어(32)를 통해 스핀들(40)에 전달한다.

역회전력을 전달받은 종동기어(32)는 그것에 연결된 스핀들(40)을 역회전시킨다. 이와 같이, 스핀들(40)이 역회전되면 그것의 나선(42)에 의해 나사결합된 결합공(52)에 의해 스크류너트(50)가 밀려짐과 동시에 그 스크류너트(50)에 결합된 이퀄라이저(60)가 화살표(a2)방향으로 밀려지게 된다.

이와 같이, 이퀄라이저(60)가 밀려지면 그 이퀄라이저(60)에 연결된 브레이크케이블의 장력이 해제됨과 동시에 원위치로 복귀되어 주차브레이크장치가 해제되어 각각의 휠을 자유롭게 함으로써 차량의 주행 준비상태를 유지할 수 있는 것이다.

특히, 주차브레이크가 고장나거나 견인시 와 같은 비상시에는 비상해제장치(90)를 이용하여 주차브레이크를 해제시킬 수 있다. 즉, 비상시 운전자가 운전석 주변에 설치될 수 있는 비상해제 스위치를 당기면, 비상해제 케이블(98)이 당겨지 며, 그 케이블(98)이 당겨지면 지지편(94)이 화살표(a4) 방향으로 이동하게 된다(도 5).

위와 같이, 지지편(94)이 이동하면, 스핀들(40)의 위치가 지지편(94)의 지지공(96a)로부터 관통공(96b)으로 이동하게 되어, 스핀들(40)의 후부(44)가 지지편(94)으로부터 해제되어 관통공(96b)을 통해 화살표(a5)방향으로 전진하게 된다. 이와 같이 스핀들이 전진되면, 브레이크 케이블(80)이 이완되거나 해제되어 주차브레이크가 해제되는 것이다.

이후, 주차브레이크의 수리 후 또는 견인 후 차량이 정상상태를 유지하는 경우, 주차브레이크를 작동시키면 비상해제장치(90)의 지지편(94)이 스프링(92)에 의해 화살표(a6)방향으로 이동하게 되어 스핀들(40)의 위치가 지지편(94)의 관통공(96b)로부터 다시 삽입공(96a)으로 이동하게 되어, 스핀들(40)이 지지편에 의해 지지됨으로써 도 2와 같이 정상적인 준비상태를 유지하게 되는 것이다.

물론, 위와 같은 주차브레이크의 작동 중 2개의 브레이크케이블(80)의 장력이 상호 다르게 되면, 이퀄라이저(60)가 좌우방향으로 회전되어 상호간의 장력을 유지하거나 동일하게 조절하는 역할을 함으로써, 정상적인 브레이크 작동을 유지하게 하는 것이다.

위와 같은 설치 및 작동에 따라, 작업자는 이퀄라이저를 안정적이고 용이하게 설치할 수 있으며, 특히 비상해제장치에 의해 비상상황 또는 견인시 주차브레이크를 신속하고 안정적으로 해제시킬 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전기식 주차브레이크에 의하면, 차량이 주차상태에서 주차브레이크가 고장이 초래되거나 견인시, 운전석에서 간단하게 비상해제 케이블을 당겨 주차브레이크를 해제시킬 수 있어 편의성 및 안정성이 향상되는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 전기식 주차브레이크에 있어서,

   차체 또는 차량에 장착되며, 전방벽에 2개의 관통공(12)이 천공되는 하우징(10); 상기 하우징(10)의 내측에 설치되며, 정회전 및 역회전 가능한 액튜에이터(20); 상기 액튜에이터(20)에서 발생되는 동력을 감속시키기 위해 상기 액튜에이터(20)에 연결되며, 감속된 회전력을 전달하기 위한 종동기어(32)를 구비하는 감속기(30); 상기 감속기(30)의 종동기어(32)에 연결되며, 길이방향으로 나선(42)이 형성된 스핀들(40); 상기 스핀들(40)에 나사 결합되는 결합공(52)이 형성되는 스크류너트(50); 상기 스핀들(40)이 관통하며 상기 스크류너트(50)가 회전 가능하게 삽입되는 이퀄라이저(60); 상기 이퀄라이저(60)의 양측에 각각 연결되도록 선단에 체결편(82)이 구비되며 타단이 각각의 휠의 브레이크 장치에 연결되는 브레이크 케이블(80); 및 비상해제시 브레이크 케이블(80)을 이완시켜 주차브레이크가 해제되도록 상기 스핀들(40)을 지지하는 비상해제장치(90)를 포함하고,

   상기 비상해제장치(90)는,

   일단이 상기 하우징(10)의 일측벽에 고정되는 스프링(92);

   상기 스프링(92)의 타단에 탄설되는 지지편(94);

   상기 지지편(94)에 천공되며 정상상태에서는 상기 스핀들(40)이 왕복가능하게 설치되는 지지공(96a)과, 상기 지지공(96a)에 관통되어 형성되고 상대적으로 큰 직경을 지니며 비상시 상기 스핀들(40)을 관통시키는 관통공(96b)으로 이루어진 삽입공(96); 및

   상기 지지편(94)의 일측에 고정되며 상기 지지편(94)을 당기기 위한 비상해제 케이블(98)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기식 주차브레이크.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서, 상기 스핀들(40)의 후방에는 직경이 상대적으로 큰 후부(44)가 형성되며, 상기 삽입공(96)의 지지공(96a)의 직경은 상기 스핀들(40)의 후부(44)의 직경보다 작으며, 상기 삽입공(96)의 관통공(96b)의 직경은 상기 스핀들(40)의 후부(44)의 직경보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 전기식 주차브레이크.

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