KR101094746B1 - 전자제동장치 - Google Patents

Abstract

패드 플레이트 중 하나를 가압하도록 캘리퍼 하우징에 진퇴 가능하게 설치된 가압부재와, 가압부재에 결합되는 스핀들과, 구동력을 발생시키는 구동모터와, 구동모터와 스핀들 사이에 배치되어 구동모터의 회전력을 스핀들에 전달하는 적어도 하나 이상의 기어가 마련되는 기어조립체와, 몸체와 몸체의 내부에서 진퇴 가능하게 마련되어 몸체의 외부로 돌출되는 이동축과 이동축을 기어조립체의 기어 측으로 이동시키는 마그네트 및 코일과 이동축을 탄성 지지하는 탄성부재와 상기 몸체의 외부로 돌출되는 상기 이동축의 일단부에 설치되는 기어부재를 구비하는 잠금유닛을 포함하는 전자제동장치를 개시한다. 이러한 전자제동장치는 기어부재가 기어조립체의 기어의 움직임을 제한할 수 있어 전원이 오프되는 경우에도 제동력을 발휘할 수 있다.

Description

전자제동장치{Electrical mechanical brake}

본 발명은 전원이 오프되는 경우에도 제동력을 발휘할 수 있는 전자제동장치에 관한 것이다.

일반적으로, 차량용 제동장치는 휠과 함께 회전하는 원판형상의 디스크 일부를 양측에서 마찰패드로 압박하여 제동력을 얻는 장치이다. 이러한 제동장치에 제공되는 제동력은 유압을 또는 모터의 전기적 회전력에 의하여 얻게 된다. 여기서, 모터를 통하여 제동력을 얻는 경우를 전자제동장치(EMB,Electronical Mechanical Brake)라 한다.

이러한 전자제어장치는 차량의 바퀴와 함께 회전하는 디스크와, 이 디스크의 양쪽 측면을 가압하여 제동을 수행하도록 디스크의 양측에 각각 배치된 제1,2마찰패드가 부착된 한 쌍의 패드 플레이트와, 한 쌍의 패드 플레이트의 가압을 위한 캘리퍼 하우징 및 제동동작을 위해 캘리퍼 하우징에 설치되는 가압장치를 구비한다.

이때, 가압장치는 내측 패드 플레이트의 가압 및 가압해제를 위해 캘리퍼 하우징의 내부에 진퇴 가능하게 설치되는 가압부재와, 이 가압부재에 결합된 스핀들과, 이 스핀들에 연결되는 기어조립체와, 기어조립체에 연결되는 구동모터를 포함 한다.

그러나, 상기와 같은 전자제동장치는 잠금 기능이 없는 기어조립체로 구성되어 있어, 전원이 오프될 경우 주차브레이크의 제동력을 유지할 수 없는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 전원이 오프되는 경우에도 주차브레이크의 제동력을 유지할 수 있는 전자제동장치를 제공하는데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전자제동장치는 디스크의 가압을 위한 마찰패드가 부착된 한 쌍의 패드 플레이트와, 상기 패드 플레이트를 지지하는 캐리어와, 상기 패드 플레이트들의 가압을 위해 상기 캐리어에 진퇴 가능하게 지지되는 캘리퍼 하우징과, 상기 패드 플레이트를 가압하는 가압장치를 포함하는데,

상기 가압장치는 상기 패드 플레이트 중 하나를 가압하도록 상기 캘리퍼 하우징에 진퇴 가능하게 설치된 가압부재와, 상기 가압부재에 결합되는 스핀들과, 구동력을 발생시키는 구동모터와, 상기 구동모터와 상기 스핀들 사이에 배치되어 상기 구동모터의 회전력을 상기 스핀들에 전달하는 적어도 하나 이상의 기어가 마련되는 기어조립체와, 상기 기어조립체의 움직임을 제한하는 잠금유닛을 포함하되,

상기 잠금유닛은 몸체와, 상기 몸체의 내부에서 진퇴 가능하게 마련되어 상기 몸체의 외부로 돌출되는 이동축과, 상기 이동축을 상기 기어조립체 중 적어도 하나의 기어 측으로 이동시키는 마그네트 및 코일과, 상기 이동축을 탄성 지지하는 탄성부재와, 상기 몸체의 외부로 돌출되는 상기 이동축의 일단부에 설치되는 기어부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 기어부재는 상기 기어조립체의 기어 중 적어도 하나의 기어에 형성되는 내접기어에 접하도록 마련된 것을 특징으로 한다.

상기 이동축의 타단부에는 상기 이동축의 회전되는 방지하기 위한 회전방지부재가 설치된 것을 특징으로 한다.

상기 기어부재는 상기 전자제동장치의 비작동 시 상기 탄성부재에 의해 상기 이동축이 돌출될 때 상기 기어조립체의 기어 중 적어도 하나의 기어에 내접하여 움직임을 제한하고, 상기 전자제동장치의 작동 시 상기 기어조립체의 기어 중 적어도 하나의 기어로부터 분리되는 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명의 전자제동장치는 기어조립체의 기어 중 적어도 하나의 기어의 움직이는 제한하는 기어부재를 포함하는 잠금유닛이 마련되므로 전원이 오프되는 경우에도 제동력을 발휘할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 전자제동장치는 도 1에 도시된 것과 같이 차량의 바퀴와 함께 회전하는 디스크(10)와, 디스크(10)의 양쪽 측면을 가압하여 제동을 수행하도록 디스 크(10)의 양측에 각각 배치된 제1,2마찰패드(13,14)가 부착된 한 쌍의 패드 플레이트(11,12)와, 한 쌍의 패드 플레이트(11,12)의 가압을 위한 캘리퍼 하우징(20) 및 제동동작을 위해 캘리퍼 하우징(20)에 설치된 가압장치(40)를 구비한다.

한 쌍의 패드 플레이트(11,12)는 디스크(10)의 양쪽 측면을 향하여 제1,2마찰패드(13,14)를 진퇴시킬 수 있도록 차체에 고정된 캐리어(30)에 진퇴 가능하게 지지된다.

캘리퍼 하우징(20)은 내부가 빈 몸체부(21)와, 몸체부(21)로부터 한 쌍의 패드 플레이트 중 외측 패드 플레이트(12) 쪽으로 연장된 연장부(22)와, 외측 패드 플레이트(12)의 이면을 지지하도록 연장부(22)에 연결된 핑거부(23)를 포함한다.

그리고, 가압장치(40)는 한 쌍의 패드 플레이트(11,12) 중 내측 패드 플레이트(11)를 가압할 수 있도록 캘리퍼 하우징(20)의 몸체부(21)에 장착된다.

가압장치(40)는 내측 패드 플레이트(11)의 가압 및 가압해제를 위해 캘리퍼 하우징(20)의 몸체부(21)의 내부에 진퇴 가능하게 설치된 가압부재(41)와, 가압부재(41)에 결합된 스핀들(42)과, 스핀들(42)에 연결되는 기어조립체(50)와, 기어조립체(50)에 연결되는 구동모터(45)를 포함한다.

가압부재(41)는 회전이 제한된 상태에서 진퇴할 수 있도록 몸체부(21)의 내부에 설치되며, 스핀들(42)과 결합되는 암나사부를 구비한다. 이러한 가압부재(41)의 회전을 제한하는 구조는 가압부재(41)의 외면과 이에 대응하여 결합되는 몸체부(21)의 내면이 다각형상이 이거나, 가압부재(41)의 외면과 몸체부(21)의 내면에 키와 키홈 형상의 안내수단(미도시)이 설치되는 방식에 의해 구현될 수 있다.

스핀들(42)은 가압부재(41)의 암나사부와 결합되도록 한쪽에 수나사부를 구비한다. 또, 스핀들(42)은 가압부재(41)가 진퇴하는 방향과 평행하도록 몸체부(21) 내에 회전 가능하게 설치된다. 이러한 스핀들(42)의 지지를 위해 몸체부(21) 내에는 베어링(43)이 설치될 수 있다.

기어조립체(50)는 상술한 바와 같이 구동모터(45)의 회전력을 스핀들(42)에 전달하도록 마련된다. 이러한 기어조립체(50)는 스핀들(42)의 축 상에 설치되는 배력유닛(60)과, 이 배력유닛(60)과 구동모터(45)의 사이에 배치된 연결되는 적어도 하나 이상의 연결기어(70)를 포함한다.

배력유닛(60)은 태양기어(61)와, 태양기어(61)에 외접하는 복수의 유성기어(62)와, 복수의 유성기어(62)와 내접하는 링기어(63)와, 복수의 유성기어(62)를 지지하는 캐리어(64)와, 태양기어(61)가 일단부에 설치되는 배력축(65)을 포함한다. 또, 배력유닛(60)은 도면에 도시되지는 않았지만 몸체부(21) 내부의 빈 공간에서 설치되는 평기어 조립체일 수 있다.

연결기어(70)는 구동모터(45)의 구동축(46) 상에 연결되는 구동기어(71)와, 구동기어(71)와 외접하는 제1기어(72)와, 제1기어(72)의 축상에 마련되어 제1기어(72)의 회전에 따라 회전되는 제2기어(73)와, 제2기어(73)와 외접하며 배력유닛(60)의 배력축(65)에 결합되는 제3기어(74)를 포함한다.

이때, 연결기어(70)는 구동모터(45)와 배력유닛(60)을 연결할 수 있으면 적어도 하나 이상 마련될 수 있다. 또, 제1기어(72)에는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 후술할 잠금유닛(80)의 기어부재(85)가 접할 수 있도록 마련된 내접기어(72a)가 형성되어 있다.

한편, 본 발명에 따른 전자제동장치는 기어조립체(50)에 마련되는 다수의 기어 중 적어도 하나의 기어의 움직임을 제한하는 잠금유닛(80)을 더 포함한다. 이때, 잠금유닛(80)은 기어조립체(50)에 마련되는 다수의 기어 중 구동모터(45)의 구동축(46)에 결합되는 구동기어(71)와 외접하는 제1기어(72)의 움직임을 제한하는 것이 바람직하다.

잠금유닛(80)은 도 2에 도시된 바와 같이 다각형 형상을 갖는 몸체(81)와, 이 몸체(81)의 내부에 설치되어 몸체(81)의 외부로 일정 부분 돌출되는 이동축(82)과, 이동축(82)을 이동시키는 영구자석(83) 및 코일(84)과, 몸체(81)의 외부로 돌출되는 이동축(82)의 끝단에 연결되는 기어부재(85)와, 몸체(81)의 내부에서 이동축(82)을 탄성 지지하는 탄성부재(86)를 포함하여 구성되는 솔레노이드장치 일 수 있다.

기어부재(85)는 상술한 바와 같이 몸체(81)의 외부로 돌출되는 이동축(82)의 끝단에 연결되는데, 이러한 기어부재(85)는 기어조립체(50)의 다수의 기어 중 적어도 하나의 기어에 형성되는 내접기어(72a)에 이동축(82)의 이동에 따라 치합되도록 마련된다. 여기서, 기어부재(85)에 치합되는 기어조립체(50)의 다수의 기어 중 적어도 하나의 기어는 상술한 바와 같이 제1기어(72)인 것이 바람직하다.

또, 이동축(82)에는 이 이동축(82)이 회전되는 것을 방지하기 위한 회전방지부재(87)가 설치되는데, 이러한 회전방지부재(87)는 잠금유닛(80)의 몸체(81) 내에서 이동축(82)과 결합된 상태로 마련된다. 이때의 회전방지부재(87)는 다각형 형상을 갖는 몸체(81)의 내부와 형합하는 형상을 갖는다. 예컨대, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 몸체(81)는 사각형 형상을 갖추고, 이에 회전방지부재(87)가 이와 형합하는 사각형 형상으로 이루어짐에 따라 이동축(82)의 회전이 방지된다. 이러한 회전방지부재(87)는 이동축(82)과 결합되어 이동축(82)의 회전을 제한함은 물론, 몸체(81)와 이동축(82) 사이에서 탄성부재(86)를 지지함에 따라 이동축(82)에 탄성부재(86)의 탄성 복원력이 원활히 전해지도록 하는 역할을 수행한다.

이동축(82)은 도 3에 도시된 바와 같이 전자제동장치가 비작동되는 경우 잠금유닛(80)에 전원이 공급되지 않아 탄성부재(86)에 의해 원래의 위치 즉, A방향으로 복귀하게 된다. 이와 같이 이동축(82)이 탄성부재(86)에 의해 A방향으로 복귀하는 과정에서 이동축(82)의 단부에 설치되는 기어부재(85) 역시 A방향으로 이동되어 제1기어(72)의 내접기어(72a)에 치합된다. 이때, 기어부재(85)가 치합된 제1기어(72)는 이동축(82)의 타단에 설치되는 회전방지부재(87)에 의해 제1기어(72)의 회전을 구속하게 된다.

또, 이동축(82)은 도 4에 도시된 바와 같이 전자제동장치가 작동되는 경우 잠금유닛(80)에 전원이 공급되어 코일(84)에 전류가 흐르면 코일(84)에서 자력이 발생되어 코일(84)과 영구자석(83) 사이의 척력 또는 인력이 작용하게 되므로 B방향으로 이동된다. 이동축(82)이 전원의 공급에 의해 B방향으로 이동되는 과정에서 이동축(82)의 일단부에 설치되는 기어부재(85) 역시 B방향으로 이동되어 제1기어(72)로부터 분리된다.

따라서, 상기와 같은 구조로 마련된 전자제동장치는 이 전자제동장치의 전원이 오프되는 경우에도 제1기어(72)에 치합되는 잠금유닛(80)의 기어부재(85)를 이용하여 기어조립체(50)의 움직임을 제한할 수 있으므로 주차브레이크의 제동력을 유지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전자제동장치를 도시한 단면도이다.

도 2는 도 1에 도시된 잠금유닛을 도시한 단면도이다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 잠금유닛의 동작상태를 도시한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 디스크 11,12 : 패드 플레이트

13,14 : 마찰패드 20 : 캘리퍼 하우징

30 : 캐리어 41 : 가압부재

42 : 스핀들 45 : 구동모터

50 : 기어조립체 60 : 배력유닛

70 : 연결기어 71 : 구동기어

72 : 제1기어 80 : 잠금유닛

81 : 몸체 82 : 이동축

93 : 마그네트 84 : 코일

85 : 기어부재 86 : 탄성부재

87 : 회전방지부재

Claims (4)

1. 디스크의 가압을 위한 마찰패드가 부착된 한 쌍의 패드 플레이트와, 상기 패드 플레이트를 지지하는 캐리어와, 상기 패드 플레이트들의 가압을 위해 상기 캐리어에 진퇴 가능하게 지지되는 캘리퍼 하우징과, 상기 패드 플레이트를 가압하는 가압장치를 포함하는 전자제동장치에 있어서,

   상기 가압장치는 상기 패드 플레이트 중 하나를 가압하도록 상기 캘리퍼 하우징에 진퇴 가능하게 설치된 가압부재와, 상기 가압부재에 결합되는 스핀들과, 구동력을 발생시키는 구동모터와, 상기 구동모터와 상기 스핀들 사이에 배치되어 상기 구동모터의 회전력을 상기 스핀들에 전달하는 적어도 하나 이상의 기어가 마련되는 기어조립체와, 상기 기어조립체의 움직임을 제한하는 잠금유닛을 포함하며,

   상기 잠금유닛은 다각형 형상을 갖춘 몸체와, 상기 몸체의 내부에서 진퇴 가능하게 마련되어 상기 몸체의 외부로 돌출되는 이동축과, 상기 이동축을 상기 기어조립체 중 적어도 하나의 기어 측으로 이동시키는 마그네트 및 코일과, 상기 이동축과 결합되어 상기 몸체의 내부에 마련되며 상기 이동축이 회전되는 것을 방지하도록 상기 몸체와 형합하는 다각형 형상을 갖는 회전방지부재와, 상기 이동축에 탄성 복원력을 제공하도록 상기 회전방지부재를 탄성 지지하는 탄성부재 및, 상기 몸체의 외부로 돌출되는 상기 이동축의 일단부에 고정되는 기어부재를 포함하고,

   상기 기어부재는 상기 기어조립체의 기어 중 적어도 하나의 기어에 형성되는 내접기어와 치합되도록 형성되어 상기 전자제동장치의 비작동 시 상기 탄성부재에 의해 상기 이동축과 함께 상기 몸체의 외측 방향으로 이동하여 상기 기어조립체의 기어 중 적어도 하나의 기어에 형성된 내접기어와 접하여 움직임을 제한하고, 상기 전자제동장치의 작동 시 상기 기어부재와 내접된 상기 기어조립체의 기어 중 적어도 하나의 기어로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 전자제동장치.
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