KR101350688B1 - Torque changed gears for break pad weared adjusting in Single Motor Electric Wedge Brake System - Google Patents
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Abstract
본 발명의 단일 모터 전자 웨지 브레이크 시스템(Single Motor Electric Wedge Brake System)은, 1개의 모터(13)에서 발생되는 동력을 이용해 주 제동 기능을 구현하도록 함과 더불어, 주 제동 기능 모터(13)의 작동에 연동되어 작동되는 솔레노이드 미케니즘(Solenoid Mechanism)의 온(On)·오프(Off)제어에 따라, NSL(Non - Self Locking)타입 스크류 결합된 푸쉬 로드 축(31)의 전진 이동이 구속되거나 해제됨을 이용해, 패드 설정 간격 유지 기능을 구현할 때, 상기 푸쉬 로드 축(31)에 서로 다른 기어 비를 갖는 토크 변환 기어를 치합하여 솔레노이드(41)의 부하를 줄여, 보다 낮은 사양의 솔레노이드(41)를 사용하더라도 푸쉬 로드 축(31)의 구속 상태를 유지하고, 푸쉬 로드 축(31)의 전진 이동을 보다 정밀하게 조종할 수 있는 특징이 있게 된다.The single motor electric wedge brake system of the present invention allows the main braking function to be implemented using the power generated by the one motor 13, and also the operation of the main braking function motor 13. According to the on / off control of the solenoid mechanism operated in conjunction with the, the forward movement of the NSL (Non-Self Locking) type screw-coupled push rod shaft 31 is constrained or released. By implementing the pad setting interval maintenance function, the torque conversion gear having different gear ratios is engaged with the push rod shaft 31 to reduce the load of the solenoid 41, thereby reducing the solenoid 41 having a lower specification. Even if it is used, it is possible to maintain the restraint state of the push rod shaft 31 and to control the forward movement of the push rod shaft 31 more precisely.
Description
도 1은 본 발명에 따른 토크 변환 기어를 이용한 패드 설정 간격 유지 기능을 갖는 단일 모터 전자 웨지 브레이크 시스템의 구성도1 is a block diagram of a single motor electronic wedge brake system having a pad setting interval maintaining function using a torque conversion gear according to the present invention.
도 2는 도 1에 따른 단일 모터 전자 웨지 브레이크 시스템의 웨지 조립체 부위 구성도FIG. 2 is a schematic view of the wedge assembly site of the single motor electronic wedge brake system according to FIG. 1. FIG.
도 3은 본 발명에 따른 토크 변환 기어를 이용한 패드 설정 간격 유지 기능을 위한 솔레노이드 미케니즘(Solenoid Mechanism) 구성도3 is a configuration diagram of a solenoid mechanism (Solenoid Mechanism) for the function of maintaining the pad setting interval using the torque conversion gear according to the present invention
도 4는 본 발명에 따른 토크 변환 기어를 이용한 패드 설정 간격 유지를 위한 어저스팅(Adjusting)장치의 구성도4 is a block diagram of an adjusting device for maintaining a pad setting interval using a torque conversion gear according to the present invention
도 5(가),(나)는 도 4의 조립 결합도Figure 5 (a), (b) is an assembly coupling of Figure 4
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명> Description of the Related Art
1 : 전자 페달 2 : ECU1: electronic pedal 2: ECU
3 : 요 모멘트 센서 4 : 보조 배터리3: yaw moment sensor 4: auxiliary battery
6 : 웨지 캘리퍼 7,8 : 이너·아우터 패드 앗세이6: Wedge
10 : 웨지 액츄에이터 앗세이10: wedge actuator assembly
11 : 제동 모터 유니트 12 : 고정 브라켓11
13 : 모터 14 : 직선 운동 변환부13: motor 14: linear motion converter
15 : 연동 로드 16 : 웨지 제동 유니트15: Interlocking Rod 16: Wedge Braking Unit
17 : 웨지 이동 플레이트 17a,20a : 구름 접촉 면17: wedge moving
18 : 연결로드18: connecting rod
19 : 웨지 롤러 20 : 웨지 베이스 플레이트19: wedge roller 20: wedge base plate
30 : 어저스팅 유니트 31 : 푸쉬 로드 축30: Adjusting unit 31: Push rod shaft
32 : 너트 33,34 : 전·후단 베어링32:
35 : 스프링 36 : 래치35: spring 36: latch
37 : 푸쉬 로드 기어 38 : 래치 기어37: push rod gear 38: latch gear
39 : 중간 기어 39a : 내접 중간 기어39:
40 : 솔레노이드 유니트40: solenoid unit
41 : 솔레노이드 42 : 이동 축41: solenoid 42: moving axis
43 : 연동 레버 44 : 스위칭 레버43: linkage lever 44: switching lever
44a : 래치 접촉부44a: Latch contacts
60 : 하우징60 housing
본 발명은 단일 모터 전자 웨지 브레이크 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 토크 변환 기어를 이용한 패드 설정 간격 유지 기능을 갖는 단일 모터 전자 웨지 브레이크 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a single motor electronic wedge brake system, and more particularly, to a single motor electronic wedge brake system having a pad setting interval keeping function using a torque conversion gear.
일반적으로 브레이크 시스템(brake system)은 주행하는 자동차를 감속 또는 정지시킴과 동시에, 주차상태를 유지하기 위해 사용하는 제동장치이다.In general, a brake system is a brake device used to maintain a parking state while simultaneously decelerating or stopping a driving vehicle.
이러한 브레이크 시스템은 통상 운동에너지를 마찰력을 이용해 열에너지로 바꾸어, 그것을 대기 속으로 방출시켜 제동작용을 하는 마찰식 브레이크가 사용되는데 이는, 차륜과 함께 회전하는 디스크를 그 양쪽에서 패드가 유압에 의하여 눌려지면서 제동기능을 수행하게 된다.Such a brake system usually uses a frictional brake that converts kinetic energy into heat energy by using frictional force and discharges it into the atmosphere to perform a braking action. This is because a disk rotating together with the wheel is pushed by the hydraulic pressure And performs the braking function.
그러나, 이러한 유압 식 브레이크는 제동 시 유압을 이용하여 패드를 강하게 디스크 쪽으로 밀어 주는 방식으로 구현됨에 따라, 페달 조작력을 배력하는 부스터를 통해 작동되어 유압을 발생하는 마스터 실린더와, 휠 실린더쪽으로 이어지는 유압 라인은 물론, 이들을 제어하고 보조하는 각종 장치들로 복잡한 구성이 이루어질 수밖에 없고, 이러한 구성의 복잡함과 유압 사용에 따른 제동 성능의 신뢰성가 안정성 강화등에 어느 정도 한계성이 있을 수밖에 취약성이 있게 된다.However, such a hydraulic brake is implemented in such a way that the pad is strongly pushed toward the disc by using hydraulic pressure during braking, so that the master cylinder is operated through a booster for boosting pedal operation force and generates hydraulic pressure, and the hydraulic line leading to the wheel cylinder. Of course, a complex configuration can not only be made of a variety of devices for controlling and assisting them, but the complexity of the configuration and the reliability of the braking performance according to the hydraulic use, there are bounded to some extent to enhance the stability and the vulnerability.
이에 따라, 유압 식 브레이크가 갖지 못하는 구성의 단순함을 가져오고 제동 성능의 신뢰성 강화와 주차 브레이크 작용도 함께 구현할 수 있음과 더불어, ABS(Anti Brake System)의 응답성과 성능 향상과 더 나아가 통합 샤시 제어를 최적으로 구현할 수 있도록 전자 웨지 브레이크(EWB, Electro Wedge Brake) 시스템을 개발 및 적용하고 있는 추세이다.This makes it possible to simplify the structure that hydraulic brakes do not have, to enhance reliability of braking performance and to realize parking brake action, and to improve the response and performance of ABS (Anti Brake System) (EWB, Electro Wedge Brake) system is being developed and applied for optimum implementation.
이러한 전자 웨지 브레이크인 EWB는 제동 시, 액츄에이터를 통해 작동되는 웨지 조립체를 이용하여 브레이크 패드를 디스크 쪽으로 가압함에 따라 마찰시킴으로 써 제동 작용을 구현하는 방식을 이용하게 된다.The electronic wedge brake, EWB, uses a wedge assembly operated through an actuator to apply braking action by rubbing the brake pad toward the disc using a wedge assembly operated through an actuator.
이때, 이와 같은 EWB는 12V의 전압(Voltage)을 사용하는 모터(Motor)를 이용하더라도 유압 식 브레이크의 제동력을 구현할 수 있게 되는데, 이는 EWB가 웨지(Wedge)현상을 이용한 자체 힘 배력(Self-Energizing)작용을 구현하기 때문으로 즉, 액츄에이터의 구동에 따라 웨지가 이동해 패드를 가압함과 더불어 패드와 디스크간 마찰력이 추가적인 입력(Input Force)으로 작용하게 되므로, 이러한 웨지 구조에 따른 작용으로 모터에 의한 힘이 작더라도 큰 제동력을 구현 할 수 있게 된다.At this time, the EWB can realize the braking force of the hydraulic brake even when using a motor using a voltage of 12V, which is the EWB self-energizing using the wedge phenomenon (Wedge) This is because the wedge moves and the pad is pressed by the actuator, and the friction force between the pad and the disk acts as an additional input force. Even if the force is small, a large braking force can be realized.
이에 더해 이러한 EWB는 패드의 설정 간격 유지 초과 시 자동적으로 패드의 디스크에 대한 설정 간격을 유지하기 위한 보정 즉, 웨지 조립체 부위를 패드 쪽으로 이동시켜 설정 간격이 초과된 패드 간격을 조정해주는 기능이 부여되어진다.In addition, the EWB provides a function to automatically adjust the pad's disk to the set interval when the pad's set interval maintenance is exceeded, that is, move the wedge assembly portion toward the pad to adjust the pad interval exceeded. Lose.
또한, 이러한 EWB는 페일- 세이프(Fail-Safe) 즉, 브레이크 페일(Brake Fail)시 제동력이 해제되지 못하고 계속적으로 제동력이 작용함에 따라, 정상 운행 시 차체의 비정상적인 회전이 일어날 수 소지를 차단하기 위해 브레이크 페일(Brake Fail)시 제동력을 해제하는 기능도 부여되어진다.In addition, the EWB is fail-safe, that is, the braking force is not released during brake fail, and the braking force is continuously applied to prevent abnormal rotation of the vehicle body during normal driving. The function of releasing the braking force in the brake fail is also given.
이와 더불어, 이러한 EWB는 전자식 주차 브레이크인 EPB(Electric Parking Brake)기능도 함께 구현할 수 있게 된다. In addition, the EWB can implement an electric parking brake (EPB) function, which is an electronic parking brake.
그러나, 이와 같이 EWB에 제동 기능이외에 여러 부가 기능인 패드 설정 간격 유지 기능과 페일- 세이프(Fail-Safe) 기능 및 EPB 기능이 모두 구현됨에 따라, 전체적인 부품 구성이 매우 복잡해짐은 물론 특히, 제동 기능을 위한 모터와 더불어 여러 부가 기능 구현을 위한 별도 모터로 인해 2개의 모터가 필요하게 되는 취약성이 있게 된다.However, as the EWB implements not only a braking function but also a number of additional pad setting interval maintenance functions, a fail-safe function, and an EPB function, the overall component configuration becomes very complicated, and in particular, a braking function is provided. In addition to the motors, the separate motors for the implementation of many additional functions have the vulnerability of requiring two motors.
또한, 이와 같이 각각 별도의 동력을 발생시키는 2개의 모터를 사용함에 따라, 모터 수용 공간으로 인한 전체적인 크기 증가를 가져올 수밖에 없고 이러한 크기 증가는 차륜 부위에 대한 장착상의 제약 조건을 가져오는 불편이 있게 된다.In addition, by using two motors for generating separate motive power, it is necessary to increase the overall size due to the space for accommodating the motors, and such an increase in size causes inconvenience of mounting restrictions on the wheel portions .
이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 전자 웨지 브레이크(EWB, Electro Wedge Brake)가 1개의 모터에서 발생되는 동력을 이용해 제동 기능을 구현하고, 여러 부가 기능인 패드 설정 간격 유지 기능과 페일- 세이프(Fail-Safe) 기능 및 EPB 기능이 솔레노이드 미케니즘(Solenoid Mechanism)을 이용하여 구현됨에 따라, 사용되는 모터를 1개로 줄여 전체적인 크기를 줄여 장착성을 향상함과 더불어, 1개의 모터 사용으로 모터 동력 전환하고 구현하기 위한 구성 부품 수를 축소시켜 원가와 중량을 절감함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been invented in view of the above, and the electronic wedge brake (EWB, Electro Wedge Brake) implements a braking function using the power generated from one motor, and the pad setting interval maintenance function, which is various additional functions, Fail-Safe and EPB functions are implemented using Solenoid Mechanism, which reduces the overall size to one and improves mounting performance. Its purpose is to reduce cost and weight by reducing the number of components to convert and implement motor power.
또한, 본 발명은 전자 웨지 브레이크(EWB, Electro Wedge Brake)에서 구현되는 여러 부가 기능인 패드 설정 간격 유지 기능과 페일-세이프(Fail-Safe) 기능 및 EPB 기능 구현이, 모터가 아닌 솔레노이드 미케니즘(Solenoid Mechanism)을 이용하여 구현됨에 따라, 모터 동력 전환과 구현을 위한 관련 부품 수를 축소시켜 전체적 인 설계를 용이하게 할 수 있도록 함에 그 목적이 있다.In addition, the present invention implements a pad setting interval maintenance function, a fail-safe function, and an EPB function, which are various additional functions implemented in an electronic wedge brake (EWB), a solenoid mechanism that is not a motor. As implemented using Mechanism, the objective is to reduce the number of parts involved for motor power conversion and implementation to facilitate the overall design.
또한, 본 발명의 전자 웨지 브레이크(EWB, Electro Wedge Brake)는 패드의 마모 시 자동적으로 패드 설정 간격 유지를 보정하는 기능 구현 시, 주 제동 기능 모터의 작동에 연동되어 작동되는 솔레노이드 미케니즘(Solenoid Mechanism)의 하중 부담을 줄여줌과 더불어, 패드 설정 간격 유지 구현 성능을 향상할 수 있도록 함에 그 목적이 있다.In addition, the electronic wedge brake (EWB) of the present invention is a solenoid mechanism (Solenoid Mechanism) is operated in conjunction with the operation of the main braking function motor when the function of automatically correcting the maintenance of the pad setting interval when the pad wears In addition to reducing the load burden, the objective of the present invention is to improve the performance of maintaining the pad setting interval.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 전자 페달의 조작 신호와 차량에서 측정된 정보를 이용해 제동에 따른 제어 신호를 발생하는 ECU를 통해 구동되는 1개의 모터에서 발생된 회전력이 축 방향으로 운동으로 변환되어져, The present invention for achieving the above object, the rotational force generated in one motor driven through the ECU for generating a control signal according to the braking using the operation signal of the electronic pedal and the information measured in the vehicle movement in the axial direction Is converted to
웨지 캘리퍼에 감싸인 디스크 쪽으로 이너·아우터 패드 앗세이를 밀착시킴과 더불어, 직경을 갖는 웨지 롤러의 위치 이동에 따른 웨지 현상을 통한 자기 배력(Self-Energizing)으로 디스크에 대한 가압력으로 제동력을 배력하고, The inner outer pad assembly is in close contact with the disc wrapped in the wedge caliper, and the self-energizing through the wedge phenomenon caused by the displacement of the wedge roller having a diameter increases the braking force by the pressing force on the disc. ,
상기 ECU가 제어하는 1개의 모터 구동에 연동되어 작동되는 솔레노이드의 온(On)·오프(Off)제어에 따라, NSL(Non - Self Locking)타입 스크류 결합된 푸쉬 로드 축의 전진 이동이 구속되거나 해제됨을 이용해, 패드 설정 간격 유지와 더불어 페일-세이프(Fail-Safe)기능 및 전자 주차 브레이크(EPB) 기능을 구현하는 단일 모터 전자 웨지 브레이크 시스템에 있어서, According to the on / off control of the solenoid operated in conjunction with the driving of one motor controlled by the ECU, the forward movement of the non-self locking (NSL) type screw-coupled push rod shaft is restrained or released. In a single motor electronic wedge brake system that implements a fail-safe function and an electronic parking brake (EPB) function in addition to maintaining pad setting intervals,
패드 설정 간격 유지를 위한 구성이 웨지 캘리퍼의 측면에 결합된 하우징에 고정된 지지 너트와; 상기 지지 너트에 NSL(Non - Self Locking)타입 스크류 체결되는 푸쉬 로드 축; 상기 푸쉬 로드 축에 압입 결합되면서 그 외주면으로 기어 이 를 구비한 래치; 상기 푸쉬 로드 축의 전·후 쪽으로 배치되어진 한 쌍의 전·후단 베어링; 일단이 지지 너트부위에 고정되고 타단은 전단 베어링쪽으로 지속적인 축 방향 힘을 가하는 가압 스프링; 상기 래치에 일체로 형성된 래치 기어에 치합되면서 푸쉬 로드 축의 회전에 대한 저항을 갖도록, 기어 비를 갖는 다수의 기어로 이루어진 토크 변환 기어 및; 상기 래치에 맞물리거나 떨어지도록 일단이 힌지 결합된 스위칭 레버에 구비된 연동 레버를 이동 축을 통해 가압하도록, ECU를 통해 온(On)·오프(Off)제어되는 솔레노이드;A support nut secured to a housing coupled to the side of the wedge caliper, the configuration for maintaining a pad setting gap; A non-self locking (NSL) type screw fastening shaft coupled to the support nut; A latch having a gear tooth to an outer circumferential surface thereof while being press-fitted to the push rod shaft; A pair of front and rear end bearings disposed forward and rearward of the push rod shaft; A pressure spring, one end of which is secured to the support nut and the other end of which is applied a continuous axial force towards the shear bearing; A torque conversion gear composed of a plurality of gears having a gear ratio so as to engage with the latch gear integrally formed in the latch and to have resistance to rotation of the push rod shaft; A solenoid controlled on / off through the ECU to press the interlocking lever provided in the switching lever hinged to one end to the latch or to be engaged with the latch through the moving shaft;
로 구성된 것을 특징으로 한다..
그리고, 상기 토크 변환 기어는 푸쉬 로드 축 상에 구비된 푸쉬 로드 기어와, 푸쉬 로드 축에 결합된 래치의 뒤쪽에서 작은 직경으로 돌출되어진 래치 기어 및 상기 래치 기어에 치합되면서 동시에, 푸쉬 로드 기어에 치합되는 내접 중간 기어를 뒤쪽에서 작은 직경으로 형성한 중간 기어로 구성되어진다.The torque conversion gear meshes with the push rod gear provided on the push rod shaft, the latch gear protruding to a smaller diameter from the rear of the latch coupled to the push rod shaft, and the latch gear while being engaged with the push rod gear. It consists of an intermediate gear formed of a small diameter from the back to the internal intermediate gear.
또한, 상기 푸쉬 로드 기어를 가장 큰 직경(피치 원 지름)으로 할 때, 이에 치합되는 중간 기어의 내접 중간 기어의 직경을 상대적으로 작은 직경(피치 원 지름)으로 하고, 상기 중간 기어는 내접 중간 기어의 직경(피치 원 지름)보다 큰 직경(피치 원 지름)을 갖도록 하며, 상기 중간 기어에 치합되는 래치 기어의 직경(피치 원 지름)은 중간 기어의 직경(피치 원 지름)보다 작게 형성하게 된다.Further, when the push rod gear is the largest diameter (pitch circle diameter), the diameter of the internal gear of the intermediate gear to be engaged is set to a relatively small diameter (pitch circle diameter), and the intermediate gear is the internal gear of the internal gear. It is to have a diameter (pitch circle diameter) larger than the diameter (pitch circle diameter) of, and the diameter (pitch circle diameter) of the latch gear meshed to the intermediate gear is formed smaller than the diameter (pitch circle diameter) of the intermediate gear.
그리고, 상기 중간 기어는 래치 기어와 푸쉬 로드 기어사이로 위치되고, 상기 중간 기어는 푸쉬 로드 축의 축 방향 이동을 구속하지 않도록, 하우징부위로 이동 가능한 축 고정되는 것을 특징으로 한다.The intermediate gear is positioned between the latch gear and the push rod gear, and the intermediate gear is axially fixed to the housing so as not to restrain the axial movement of the push rod shaft.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 토크 변환 기어를 이용한 패드 마모 조정 기능을 갖는 단일 모터 전자 웨지 브레이크 시스템의 구성도를 도시한 것인바, 본 발명의 단일 모터 전자 웨지 브레이크 시스템은 차량 제동을 위해 운전자가 조작하는 전자 페달(1)과, 제동 시 차량 정보를 고려한 제어를 구현하는 ECU(2), 차륜과 함께 회전하는 디스크를 가압해 제동을 수행하는 웨지 캘리퍼(6) 및 ECU(2) 제어되는 1개의 모터(13)에서 발생된 동력으로 제동 작동하면서, 상기 모터(13)에 연동되어 작동되는 솔레노이드 미케니즘(Solenoid Mechanism)을 통해 패드 설정 간격 유지와 페일-세이프(Fail-Safe)기능과 더불어 전자 주차 브레이크(EPB) 기능을 구현하는 웨지 액츄에이터 앗세이(10)로 구성되어진다.1 is a block diagram of a single motor electronic wedge brake system having a pad wear adjustment function using a torque conversion gear according to the present invention, wherein the single motor electronic wedge brake system of the present invention is operated by a driver for braking a vehicle. An electronic pedal (1), an ECU (2) for implementing control in consideration of vehicle information during braking, a wedge caliper (6) and an ECU (2) controlled by pressing the disk rotating together with the wheel to perform braking. Braking operation by the power generated by the
이에 더해 상기 단일 모터 전자 웨지 브레이크 시스템에는 보조 배터리(4)가 더 구비되는데, 상기 보조 배터리(4)는 ECU(2)와 액츄에이터 앗세이(10)의 모터(13)와 솔레노이드(41)를 위한 예비 배터리로 이용된다.In addition, the single motor electronic wedge brake system is further provided with an auxiliary battery (4), which is used for the motor (13) and solenoid (41) of the ECU (2) and the actuator assembly (10). Used as a spare battery.
또한, 상기 단일 모터 전자 웨지 브레이크 시스템에는 주차 브레이크 작동 시, ECU(2)가 주차 브레이크 전환 상태를 인식하도록 신호를 입력받는데 일례로, 운전석 부위로 별도의 전기 신호를 ECU(2)쪽으로 발생시켜 주는 주차 브레이크 버튼을 이용하게 된다. In addition, the single motor electronic wedge brake system receives a signal so that the
그리고, 상기 단일 모터 전자 웨지 브레이크 시스템에는 웨지 액츄에이터 앗 세이(10)를 내부로 수용하도록 하우징(60)이 더 구비되며, 상기 하우징(60)은 웨지 캘리퍼(6)를 이용해 결합되어진다.In addition, the single motor electronic wedge brake system further includes a
여기서, 상기 웨지 캘리퍼(6)와 하우징(60)은 다양한 방식으로 서로 결합되는데 일례로, 상기 웨지 캘리퍼(6)부위에 돌출되면서 끼워질 수 있는 가이드(Guide)를 형성하여 하우징(60)을 결합하는 구조로 이루어 질 수 있게 된다.Here, the
그리고, 상기 ECU(2)는 조작되는 전자 페달(1)의 답입량 정보와 더불어, 차량에 장착된 요 모멘트 센서(3)를 통한 차량 자세 정보등을 제공받아 제동 시 요구되는 제어를 구현하게 된다.In addition, the
이와 더불어 상기 웨지 캘리퍼(6)와 이에 결합된 웨지 액츄에이터 앗세이(10)부위에도 여러 센서가 장착되어 ECU(2)로 측정 신호를 전송하게 되는데 일례로, 패드의 마모에 따른 디스크간 간격 증대를 감지해 최적의 패드 간격을 유지하기 위한 패드 마모 감지 센서는 물론, 제동 시 웨지 롤러의 작용으로 패드를 디스크쪽으로 가압할 때 발생될 수 있는 휠 재밍(Wheel Jamming)을 방지하기 위한 하중 센서등을 구비하게 된다.In addition, the
또한, 상기 웨지 캘리퍼(6)는 차륜과 함께 회전하는 디스크를 감싸면서, 그 내부에는 디스크의 양쪽으로 배치되어 디스크를 가압하는 이너·아우터 패드 앗세이(7,8)를 구비하게 된다.The
이러한 웨지 캘리퍼(6)는 이너 패드 앗세이(7)가 디스크쪽으로 가압 될 때, 그 반대쪽으로 위치된 아우터 패드 앗세이(8)도 디스크쪽으로 이동되도록 연동 작용을 구현하는 토크 멤버(통상적인 캘리퍼 타입 브레이크의 작용임)를 구비하게된 다.This
그리고, 웨지 액츄에이터 앗세이(10)는 제동 시 ECU(2)가 제어하는 1개의 모터(13)에서 발생된 동력으로 패드를 디스크쪽으로 가압해 제동을 구현함과 더불어, 주 제동 기능 모터(13)에 연동되어 작동되는 솔레노이드 미케니즘(Solenoid Mechanism)의 온(On)·오프(Off)제어에 따라, NSL(Non - Self Locking)타입 스크류 결합된 푸쉬 로드 축(31)의 전진 이동이 구속되거나 해제됨을 이용해, 패드 설정 간격 유지와 페일-세이프(Fail-Safe)기능과 더불어 전자 주차 브레이크(EPB) 기능을 구현하게 된다.In addition, the
이를 위해 상기 웨지 액츄에이터 앗세이(10)는 ECU(2)가 제어하는 1개의 모터(13)에서 발생된 동력으로 제동력을 발생하는 제동 모터 유니트(11)와, 상기 제동 모터 유니트(11)에 연동되어 웨지 캘리퍼(6)의 일측 부위에서 패드 앗세이(7,8)를 디스크쪽으로 가압시키는 웨지 제동 유니트(16) 및 패드 앗세이(7,8)의 설정 간격 유지를 비롯해 모터 고장에 따른 페일-세이프(Fail-Safe)기능과 더불어, 전자 주차 브레이크 기능인 EPB 구현을 위한 솔레노이드 미케니즘(Solenoid Mechanism)으로 구성되어진다.To this end, the
또한, 상기 제동 모터 유니트(11)는 제동 시 ECU(2)의 제어를 통해 브레이크 기능 구현을 위한 동력을 발생시키게 되며, 이는 웨지 캘리퍼(6)의 측면에 결합된 하우징(60)의 일측 공간에 위치되어진 1개의 모터(13)만을 동력원으로 사용해, 디스크의 한쪽 면으로 배치된 이너 패드 앗세이(7)부위를 가압하는 웨지 제동 유니트(16)를 작동시켜 주게된다.In addition, the
이를 위해 상기 제동 모터 유니트(11)는 웨지 캘리퍼(6)의 측면에 결합된 하우징(60)의 일측 공간에 고정된 고정 브라켓(12)을 매개로 결합되어 ECU(2)가 제어하는 모터(13)와, 상기 모터(13)의 출력 축 부위에 결합되어 모터 회전에 대해 축 방향 전·후진 이동되는 직선 운동 변환부(14) 및 상기 직선 운동 변환부(14)에 결합되어져 직선 운동 변환부(14)의 축 방향 이동을 따라 함께 이동되는 연동 로드(15)로 구성되어진다.To this end, the
여기서, 상기 직선 운동 변환부(14)는 모터(13)와 함께 회전축이 회전되면, 상기 회전축의 외주면에 형성된 나사와 내면 결합되어져 회전축의 회전 방향에 따라 축 방향으로 전·후진 이동되도록 구성되며, 이러한 구성은 통상적으로 차량의 EWB에 적용되고 있는 구조이다.Here, the linear
그리고, 상기 연동 로드(15)는 하우징(60)을 비스듬하게 가로질러 모터(13)의 반대쪽으로 위치되어져, 모터(13)의 회전에 따른 직선 운동 변환부(14)의 축 방향 이동과 함께 이동됨과 더불어, 상기 직선 운동 변환부(14)를 통한 이동력이 균일하게 이루어지도록 직선 운동 변환부(14)의 상하부위로 2개가 한 쌍을 이루도록 구성되어진다. In addition, the
이러한 상기 연동 로드(15)의 비스듬한 배열은 하우징(60)내 공간의 활용을 위한 것으로, 하우징(60)내 연동로드(15)가 점유하는 공간을 줄여 보다 컴팩트(Compact)한 하우징(60) 형상을 만들어 주도록 한다.The oblique arrangement of the interlocking
또한, 상기 웨지 제동 유니트(16)는 도 2에 도시된 바와 같이, 모터(13)의 직선 운동 변환부(14)에 결합된 연동 로드(15)와 고정되어진 연결로드를 이용해, 디스크에 대해 밀리면서 이동되는 웨지 이동 플레이트(17)와, 상기 웨지 이동 플레이트(17)에 대향되도록 평행하게 배열되어진 웨지 베이스 플레이트(20) 및 한 쌍의 플레이트(17,20)사이에 형성된 구름 접촉 면(17a,20a)사이로 위치되어, 마찰력을 발생하는 웨지 롤러(19)로 구성되어진다.In addition, the
그리고, 상기 웨지 롤러(19)는 서로 대향되도록 배열된 한 쌍의 플레이트(17,20)사이에 위치된 원 기둥 형상으로 이루어져, 상기 플레이트(17,20)의 거동에 따라 발생되는 마찰력을 통해 자기 배력(Self-Energizing)작용을 구현하는 웨지(Wedge)현상을 발생시켜, 패드를 가압하는 입력(Input Force)으로 작용시켜 주게 된다.In addition, the
이를 위해, 상기 웨지 롤러(19)는 서로 대향된 한 쌍의 플레이트(17,20)면에 각각 다수로 형성된 브이(V)홈 단면 형상인 구름 접촉 면(17a,20a)사이로 위치되며, 이러한 브이(V)홈 단면 형상인 구름 접촉 면(17a,20a)은 웨지 롤러(19)와의 마찰력 발생과 더불어, 웨지 롤러(19)의 위치 변화에 따라 한쪽 플레이트(웨지 이동 플레이트(17))를 패드쪽으로 이동시켜주는 작용을 동시에 구현하게 된다.To this end, the
또한, 상기 웨지 베이스 플레이트(20)는 모터(13)의 동력으로 이동되는 웨지 이동 플레이트(17)에 비해 고정된 상태를 유지하게 되며, 이를 위해 웨지 베이스 플레이트(20)는 웨지 캘리퍼(6)의 측면에 결합되는 하우징(60)의 일부분을 이용하여 형성되어진다.In addition, the
그리고, EWB 작동 시 제동 모터 유니트(11)와 웨지 제동 유니트(16)를 통한 주 제동 기능을 구현이외에, 여러 부가 기능을 구현하는 솔레노이드 미케니 즘(Solenoid Mechanism)은, 패드 보정 기능 구현과 페일-세이프(Fail-Safe)기능 구현 및 전자 주차 브레이크 기능 구현을 위해, NSL(Non - Self Locking)타입 스크류 결합되어 디스크쪽으로 축 방향 이동되는 어저스팅 유니트(30)가 구비되고, ECU(2)를 통해 온·오프 제어되어 상기 어저스팅 유니트(30)의 구속력을 해제·잠금하는 솔레노이드 유니트(40)로 구성되어진다.In addition to implementing the main braking function through the
여기서, 상기 어저스팅 유니트(30)와 솔레노이드 유니트(40)간 구속력 발생은 여러 다양한 방식으로 구현되는데 일례로, 도 3에 도시된 바와 같이 어저스팅 유니트(30)를 이루는 푸쉬 로드 축(31)쪽으로 래치(36)를 형성하고, 솔레노이드 유니트(40)를 이루는 스위칭 레버(44)가 힌지 점을 중심으로 거동하면서 래치(36)에 맞물리거나 떨어지는 방식으로 구성되어진다.Here, the generation of restraining force between the adjusting
그리고, 상기 어저스팅 유니트(30)는 도 4에 도시된 바와 같이, 외주면에 파여진 홈인 걸림 단(32a)을 형성해 하우징(60)에 끼워져 결합되는 지지 너트(32)와, 상기 지지 너트(32)에 나사 체결되는 푸쉬 로드 축(31), 상기 푸쉬 로드 축(31)에 압입 결합되면서 그 외주면으로 기어 이를 구비한 래치(36), 상기 푸쉬 로드 축(31)의 전·후 쪽으로 배치되어진 한 쌍의 전·후단 베어링(33,34), 일단이 지지 너트(32)부위에 고정되고 타단은 전단 베어링(33)쪽으로 지속적인 축 방향 힘을 가하는 가압 스프링(35)으로 구성되어진다.And, as shown in FIG. 4, the adjusting
이때, 상기 래치(36)는 푸쉬 로드 축(31)에 직접 형성할 수 도 있게 된다.In this case, the
그리고, 상기 푸쉬 로드 축(31)과 지지 너트(32)는 NSL(Non - Self Locking)타입 스크류 즉, 리드 각(Lead Angle)이 매우 큰 타입의 스크류를 이용함에 따라 축 방향으로 힘을 받게 되면, 큰 리드 각으로 인해 자동적으로 회전하면서 축 방향 이동되어진다. In addition, when the
또한, 상기 전단 베어링(33)은 축 방향 힘을 받으면서 회전을 구속하지 않는 니들(Needle) 베어링으로 이루어지고, 후단 베어링(34)은 트러스트(Thrust) 베어링으로 이루어진다.In addition, the front end bearing 33 is made of a needle bearing that does not restrain rotation while receiving an axial force, and the rear end bearing 34 is made of a thrust bearing.
그리고, 상기 가압 스프링(35)은 초기 조립 시, 지지 너트(32)와 전단 베어링(33)사이에서 전단 베어링(33)쪽으로 지속적인 힘을 가하는 상태로 조립되어진다.In addition, the
이에 더해 상기 어저스팅 유니트(30)에는 푸쉬 로드 축(31)의 구속을 위한 솔레노이드(41)의 부하를 줄여 줄 수 있도록, 솔레노이드(41)에 반하는 푸쉬 로드 축(31)의 저항력을 줄여 주는 토크 변환 기어를 더 구비하게 되고, 이러한 토크 변환 기어는 푸쉬 로드 축(31)의 전진 이동을 구속하지 않도록 하우징(60)부위를 이용해 축 방향 이동성이 있도록 조립되어진다.In addition, the adjusting
이러한 토크 변환 기어는 도 4에 도시된 바와 같이 푸쉬 로드 축(31) 상에 구비된 푸쉬 로드 기어(37)와, 푸쉬 로드 축(31)에 결합된 래치(36)의 뒤쪽에서 작은 직경으로 돌출되어진 래치 기어(38) 및 상기 래치 기어(38)에 치합되면서 동시에, 푸쉬 로드 기어(37)에 치합되는 내접 중간 기어(39a)를 뒤쪽에서 작은 직경으로 형성한 중간 기어(39)로 구성되어진다.This torque conversion gear protrudes with a small diameter from the back of the
여기서, 상기 중간 기어(39)는 래치 기어(38)와 푸쉬 로드 기어(37)사이로 위치되어져, 푸쉬 로드 축(31)의 축 방향 이동 시 중간 기어(39)가 함께 이동되도 록 작용하게 된다.Here, the
이와 같은 토크 변환 기어를 구성하는 기어(37,38,39,39a)는 래치(36)가 담당하는 푸쉬 로드 축(31)에 대한 고정력을 경감하도록 즉, 상기 래치(36)에 맞물린 스위칭 레버(44)를 가압하는 솔레노이드(41)가 보다 작은 힘으로도 푸쉬 로드 축(31)을 고정할 수 있게 한다.The
이는 상기 토크 변환 기어를 구성하는 기어(37,38,39,39a)간 직경차와 기어 잇수 차를 갖아 서로 다른 기어 비를 구현하기 때문으로, 일례로 푸쉬 로드 기어(37)를 가장 큰 직경(피치 원 지름)으로 할 때 이에 치합되는 중간 기어(39)의 내접 중간 기어(39a)의 직경을 상대적으로 작은 직경(피치 원 지름)으로 하면, 푸쉬 로드 기어(37)가 내접 중간 기어(39a)로 회전력을 전달할 때 전달 토크(Torque)가 낮아지게 된다.This is because the gear ratio difference between the
또한, 상기 내접 중간 기어(39a)를 구비한 중간 기어(39)는 내접 중간 기어(39a)의 직경(피치 원 지름)보다 큰 직경(피치 원 지름)을 갖도록 하고, 상기 중간 기어(39)에 치합되는 래치 기어(38)의 직경(피치 원 지름)은 중간 기어(39)의 직경(피치 원 지름)보다 작게 형성한다.In addition, the
이에 따라 푸쉬 로드 축(31)의 구속력은 푸쉬 로드 기어(37)에서 내접 중간 기어(39a)를 갖는 중간 기어(39)로 전달된 후, 상기 중간 기어(39)에 치합된 래치 기어(38)를 통해 래치(36)로 전달되므로, 상기 래치(36)를 구속하는 솔레노이드(41)의 부하를 토크 변환 기어의 기어 비만큼 보다 작게 할 수 있게 된다.Accordingly, the restraining force of the
즉, 상기 토크 변환 기어를 구성하는 푸쉬 로드 기어(37)와 중간 기어(39), 내접 중간 기어(39a) 및 래치 기어(38)들 간 피치 원 지름 차이는, 일례로 피치 원지름이 큰 푸쉬 로드 기어(37)에서 작은 피치 원지름의 내접 중간 기어(39a)쪽으로 회전력이 전달되는 경우, 내접 중간 기어(39a)의 속도가 증가되지만 푸쉬 로드 기어(37)에서 전달되는 토크는 감소하게 되며, 또는 그 역으로 전환되어져, 결국 상기 토크 변환 기어를 이용하여 솔레노이드 부하를 감소하거나 증가할 수 있게 된다.That is, the pitch circle diameter difference between the
이러한 상기 토크 변환 기어를 이용할 때 본 발명은 피치 원지름이 큰 푸쉬 로드 기어(37)에서 작은 피치 원지름의 내접 중간 기어(39a)쪽으로 회전이 전달되므로, 래치(36)쪽으로 전달되는 토크를 줄여 솔레노이드(41) 부하를 감소시키도록 작용하게 된다.When the torque conversion gear is used, the present invention transmits the rotation from the
그리고, 상기 어저스팅 유니트(30)는 푸쉬 로드 축(31)을 통한 가압력이 균일하게 웨지 베이스 플레이트(20)에 작용하도록, 웨지 제동 유니트(16)를 이루는 웨지 베이스 플레이트(20)의 중앙 위치로 배열되어진다.In addition, the adjusting
또한, 상기 솔레노이드 유니트(40)는 하우징(60)의 일측으로 수용되어 ECU(2)를 통해 온(On)·오프(Off)되는 솔레노이드(41)와, 상기 솔레노이드(41)의 작동 시 인출·인입되는 이동 축(42)을 통해 힌지 축을 중심으로 각 운동하는 스위칭 레버(44)로 이루어진다.In addition, the
이에 더해 상기 솔레노이드(41)와 스위칭 레버(44)사이에는 이동 축(42)을 통한 가압력을 받아 스위칭 레버(44)에 전달하는 연동 레버(43)가 더 구비되는데, 상기 연동 레버(43)는 도 3에 도시된 바와 같이 스위칭 레버(44)의 끝단에서 솔레 노이드(41)쪽으로 수평하게 연장되는 레버 형상으로 이루어진다.In addition, between the
그리고, 상기 스위칭 레버(44)는 일단이 힌지 체결되어져 길게 연장되면서 그 끝단에서 직각으로 연동 레버(43)가 구비되는 형상을 이루면서, 그 소정 부위에는 래치(36)쪽으로 돌출되어 맞물리도록 래치 접촉부(44a)가 구비되어진다.In addition, the switching
이때, 상기 스위칭 레버(44)는 솔레노이드(41)의 가압 해제 시 초기 상태로 복귀되도록 통상, 스프링(힌지 점 결합부로 스파이럴 스프링을 장착) 지지되어진다.At this time, the switching
이하 본 발명의 작동을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, the operation of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 전자 웨지 브레이크(EWB, Electro Wedge Brake)시스템이 1개의 모터(13)에서 발생되는 동력을 이용해 주 제동 기능을 구현하고, 모터(13)에 연동되어 작동되는 여러 부가 기능들이 솔레노이드 미케니즘(Solenoid Mechanism)의 온(On)·오프(Off)제어에 따라, NSL(Non - Self Locking)타입 스크류 결합된 푸쉬 로드 축(31)의 전진 이동이 구속되거나 해제됨을 이용해 구현되어져, 주 제동과 부가 기능 구현을 위해 2개의 모터를 이용할 때 발생되는 제반 문제들을 모두 해소할 수 있는 특징이 있게 된다.Electro Wedge Brake (EWB) system of the present invention implements the main braking function by using the power generated from one
이러한 특징을 구현하는 본 발명의 단일 모터 전자 웨지 브레이크 시스템은 본 출원인을 통해 많은 출원이 이루어졌으며, 이에 대해 도 1을 참조로 간략히 설명하면 즉, 본 발명의 단일 모터 전자 웨지 브레이크 시스템은 ECU(2)제어되는 1개의 모터(13)를 사용하고, 모터(13)의 구동에 연관되어진 솔레노이드 미케니즘이 사 용되어져, 주 제동 이외의 패드 설정 간격 유지와 페일-세이프(Fail-Safe) 기능 및 EPB 기능이 모두 구현되어진다.A single motor electronic wedge brake system of the present invention that implements this feature has been made a number of applications through the present applicant, briefly described with reference to Figure 1, that is, the single motor electronic wedge brake system of the present invention is ECU (2) By using one
이와 같은 본 발명의 단일 모터 전자 웨지 브레이크 시스템에서 구현되는 주 제동 작용을 간략히 설명하면, 주 제동 기능은 ECU(2)가 전자 페달(1)의 답입량과 더불어 각종 센서를 통한 주행 중인 차량에 대한 정보를 분석해 모터(13)를 구동하게 되면, 상기 모터(13)의 회전력은 직선 운동 변환부(14)와 연동 로드(15)를 매개로 축 방향으로 이동력으로 변환되어 웨지 제동 유니트(16)를 밀어주게 된다.Briefly describing the main braking action implemented in the single motor electronic wedge brake system of the present invention, the main braking function is for the vehicle in which the
이때, 상기 모터(13)의 회전 방향이 정회전일 경우 웨지 제동 유니트(16)가 모터(13)로부터 멀어지는 주행 시 제동상황이고, 역회전일 경우 웨지 제동 유니트(16)가 모터(13)쪽으로 다가오는 후진 시 제동 상황으로 구별된다.In this case, when the rotation direction of the
이와 같은 축 방향 이동력을 전달 받는 웨지 제동 유니트(16)의 거동은, 고정 상태인 웨지 베이스 플레이트(20)에 비해 모터(13)쪽으로 이어진 연동 로드(15)에 결합된 웨지 이동 플레이트(17)를 이동 시켜 주고, 이러한 웨지 이동 플레이트(17)의 이동은 회전하는 디스크쪽으로 패드(이너 패드 앗세이(7))를 밀어주게 된다.The behavior of the
이어 웨지 이동 플레이트(17)가 더욱 전진하면, 웨지 이동 플레이트(17)와 웨지 베이스 플레이트(20)사이의 구름 접촉 면(17a,20a)에 위치된 웨지 롤러(19)가 위치 이동 즉, 웨지 이동 플레이트(17)의 마찰력과 이동을 통해 웨지 롤러(19)는 구름 접촉 면(17a,20a)의 중앙위치에서 바깥쪽으로 위치 이동됨에 따라 웨지 효과를 발생시켜 주게 된다.Then, as the
이러한 웨지 롤러(19)의 웨지 효과는 웨지 이동 플레이트(17)를 웨지 베이스 플레이트(20)로부터 더 멀어지게 하면서, 디스크쪽의 반력을 상쇄하면서 이너 패드 앗세이(7)가 디스크를 가압하는 입력(Input Force)으로 작용되고, 이에 따라 이너·아우터 패드 앗세이(7,8)의 디스크 가압력을 강화해 제동력을 발생시켜 주게 된다.This wedge effect of the
이와 같은 제동 상태에서 제동이 해제되면 ECU(2)는 모터(13)를 역회전시켜, 직선 운동 변환부(14)와 연동 로드(15)를 매개로 웨지 이동 플레이트(17)를 잡아 당겨 초기 위치로 복귀 되도록 하고, 이러한 웨지 이동 플레이트(17)의 초기 위치 복귀는 웨지 롤러(19)를 구름 접촉 면(17a,20a)의 중앙으로 위치 이동시킴에 따라 디스크에 대한 제동력을 해제시켜 주게된다.When the braking is released in this braking state, the
또한, 차량의 후진 제동 시에도 전진 제동 시와 동일한 방식으로 제동이 이루어지며, 다만 ECU(2)의 모터(13)제어가 모터(13)를 역회전(전진 시를 정회전이라 함)시키는 차이점만 있을 뿐이므로, 그 상세 설명을 생략한다.In addition, braking is performed in the same manner as in the case of forward braking even when the vehicle is braking backward, except that the control of the
한편, 본 발명은 이러한 주 제동 시 작동과 더불어 부가 기능인 패드 설정 간격 유지 기능과 페일- 세이프(Fail-Safe) 기능 및 EPB(전자 주차 브레이크) 기능이 모두 구현되는데, 이는 NSL(Non - Self Locking)타입 스크류 결합된 푸쉬 로드 축(31)을 구속하고 해제하는 솔레노이드(41)를 ECU(2)가 제어하면서 구현하게 된다.Meanwhile, the present invention implements both the main braking operation and the pad setting interval maintenance function, the fail-safe function, and the EPB (electronic parking brake) function, which are additional functions, which are non-self locking (NSL). The
일례로, 이러한 부가 기능 구현 중 패드 설정 간격 유지는 초기 조립 시 패드와 디스크간에 설정된 간격(Clearance)을 항상 유지해주는 기능으로서, 이는 엔 진 시동 시마다 이루어지거나 또는 ECU(2)를 통한 패드 마모 인식 시 수행되는 방식으로 구현된다.For example, maintaining the pad setting interval during the implementation of this additional function is a function that always maintains the set clearance between the pad and the disk during initial assembly, which is performed at every engine start-up or when the pad wear is recognized by the
이때, 상기 ECU(2)를 통한 패드 마모 인식 시 수행되는 경우는, 엔진 시동과 함께 모터(13)를 구동하는 방식에 비해 ECU(2)가 패드 마모를 인식한 상황에서 모터(13)를 구동하는 차이가 있을 뿐, 모든 수행 절차는 동일하게 이루어진다.In this case, when the pad wear is recognized by the
이와 같은 디스크와 패드간 설정된 초기 설정 간격 유지를 위한 작동 이 엔진 시동 시에 구현되는 경우를 예를 들어 설명하면, 엔진이 시동되면 이를 인식한 ECU(2)는 모터(13)를 구동해 주 제동 시 작용과 같이, 직선 운동 변환부(14)와 연동 로드(15)를 통해 웨지 이동 플레이트(17)를 이동시키게 되고, 이러한 웨지 이동 플레이트(17)의 이동으로 디스크의 양쪽으로는 이너·아우터 패드 앗세이(7,8)가 밀착되어진다.For example, when the operation for maintaining the initial set interval between the disk and the pad is implemented when the engine is started, for example, when the engine is started, the
이러한 이너·아우터 패드 앗세이(7,8)의 디스크 밀착은 이너·아우터 패드 앗세이(7,8)와 디스크(5)간 설정 간격이 초과된 상태를 제거하게 되므로, ECU(2)는 솔레노이드(41)를 오프(Off)시켜 푸쉬 로드 축(31)의 솔레노이드 구속력을 해제시켜 주게 된다.Since the close contact of the inner outer pad assembly (7,8) with the disk eliminates the condition that the set interval between the inner outer pad assembly (7,8) and the disk (5) has been exceeded, the ECU (2) solenoid By turning off (41), the solenoid restraint force of the
이때, 푸쉬 로드 축(31)의 솔레노이드(41) 구속력 해제 작용은 도 3에 도시된 바와 같이, 솔레노이드(41)의 이동축(41)이 들어감에 따라 연동 레버(43)에 대한 가압력이 해제되고, 이러한 연동 레버(43)의 가압력 해제는 스위칭 레버(44)가 힌지 점을 중심으로 각 운동함에 따라 즉, 스프링의 복원력으로 각 운동하는 스위칭 레버(44)의 래치 접촉부(44a)가 래치(36)로부터 이격되어 푸쉬 로드 축(31)의 구속력 해제하게 된다. At this time, as shown in Figure 3, the
이러한 푸쉬 로드 축(31)의 구속력 해제는 NSL(Non - Self Locking)타입 스크류인 푸쉬 로드 축(31)이 축 방향 이동되도록 작용하는데 즉, 지지 너트(32)와 푸쉬 로드 축(31)사이에 구비된 가압 스프링(35)이 가하는 축 방향 이동력을 통해, 상기 푸쉬 로드 축(31)은 지지 너트(32)로부터 풀리면서 전진 이동되어진다.The release of the restraining force of the
이와 같은 푸쉬 로드 축(31)의 거동은 지지 너트(32)와 NSL(Non - Self Locking)타입 스크류 체결됨에 따라, 가압 스프링(35)으로부터 받는 가압력이 푸쉬 로드 축(31)을 밀면, 상기 푸쉬 로드 축(31)은 회전되면서 축 방향으로 전진 이동되어 디스크(D)의 양쪽으로 밀착된 이너·아우터 패드 앗세이(7,8)의 상태를 유지하도록 작용하게 된다.As the
이때, 상기 푸쉬 로드 축(31)의 래치(36)에 치합된 감속 기어는 푸쉬 로드 축(31)과 함께 이동되는데, 이는 토크 변환기어를 구성하는 중간 기어(39)가 래치 기어(38)와 푸쉬 로드 기어(37)사이로 위치되고, 중간 기어(39)가 하우징(60)내에서 축 방향 이동이 이루어지도록 축 결합됨에 기인하게 된다.At this time, the reduction gear meshed with the
이어, 패드가 디스크에 밀착되도록 웨지 베이스 플레이트(20)와 웨지 롤러(19) 및 웨지 이동 플레이트(17)가 작용함과 더불어, 이러한 상태가 유지되도록 푸쉬 로드 축(31)이 전진 이동되면, ECU(2)는 모터(13)를 재 구동해 패드와 디스크(5)간 설정된 유지 간격(Clearance)이 확립되도록 웨지 이동 플레이트(17)를 조정해주게 된다.Then, when the
이후, ECU(2)는 솔레노이드(41)를 다시 온(On)시켜 스위칭 레버(44)와 래 치(36)를 맞물려 전진 이동된 푸쉬 로드 축(31)이 구속되도록 한 후, ECU(2)는 모터(13)를 역회전 시켜 웨지 베이스 플레이트(20)와 웨지 롤러(19) 및 웨지 이동 플레이트(17)를 초기 상태로 전환하게 되고, 이에 따라 디스크에 대한 이너·아우터 패드 앗세이(7,8)의 초과된 설정 간격이 제거되어져, 제동 시 구현되는 웨지 롤러(19)의 웨지 효과를 통한 제동력 유지가 동일하게 이루어질 수 있게 된다.Thereafter, the
한편, 본 발명의 주요 특징은 위와 같은 패드 설정 간격 유지 작용을 구현하도록 푸쉬 로드 축(31)의 구속 상태를 잠금·해제시키는 솔레노이드(41)를 보다 낮은 하중을 발생하는 사양을 이용할 수 있는 것으로, 이는 푸쉬 로드 축(31)이 하우징(60)을 매개로 지지된 토크 변환 기어를 이용하여 치합됨에 따라, 상기 토크 변환 기어의 작용으로 솔레노이드(41)에 반하는 푸쉬 로드 축(31)의 토크를 줄여 줌에 기인하게 된다.On the other hand, the main feature of the present invention is to use a specification that generates a lower load on the
즉, 솔레노이드(41)의 작용으로 거동하는 스위칭 레버(44)가 맞물리는 래치(36)의 위치에 장착되어진 토크 변환 기어가 도 4에 도시된 바와 같이, 래치(36)의 뒤쪽에서 푸쉬 로드 축(31)으로 푸쉬 로드 기어(37)를 구비하고, 푸쉬 로드 축(31)에 대해 평행하게 배열된 중간 기어(39)를 이용해, 푸쉬 로드 기어(37)와 래치(36)에 구비된 래치 기어(38)에 각각 치합되는 상태로 결합되어진다.That is, the torque conversion gear mounted at the position of the
이때, 상기 중간 기어(39)는 래치(36)에 비해 작은 직경으로 이루어진 래치 기어(38)보다 큰 직경을 갖고 래치 기어(38)에 치합되고, 푸쉬 로드 기어(37)보다 작은 직경으로 푸쉬 로드 기어(37)에 치합되도록 중간 기어(39)의 뒤쪽에서 작은 직경으로 내접 중간 기어(39a)를 형성하게 된다.At this time, the
이에 따라 솔레노이드(41)의 구속력 해제 시 푸쉬 로드 축(31)에서 발생되는 회전력은, 도 5(가),(나)에 도시된 바와 같이 래치(36)에 형성된 래치 기어(38)와 치합된 중간 기어(39)를 통해 구속됨과 더불어, 상기 중간 기어(39)의 내접 중간 기어(39a)에 치합된 푸쉬 로드 기어(37)를 통해 다시 구속되어 진다.Accordingly, the rotational force generated in the
즉, 이러한 푸쉬 로드 축(31)의 구속은 푸쉬 로드 축(31)에 구비된 래치(36)에 맞물린 스위칭 레버(44)에 가해지는 솔레노이드(41)의 하중에 의한 구속과 더불어, 토크 변환기어를 이루는 래치 기어(38)와 중간 기어(39) 및 내접 중간 기어(39a)와 푸쉬 로드 기어(37)에 의한 구속력으로 이중 구속 상태가 된다.That is, the restraint of the
이와 같은 토크 변환 기어를 통한 푸쉬 로드 축(31)의 구속은 래치(36)에 맞물린 스위칭 레버(44)에 가해지는 솔레노이드(41)의 하중이 작더라도 즉, 토크 변환 기어가 없을 때 요구되는 솔레노이드(41)의 하중에 비해, 토크 변환 기어가 토크를 줄임에 따라 래치(36)구속을 위한 하중만큼 솔레노이드(41)의 부하를 줄여 줄 수 있고, 이는 동일한 조건에서 더 낮은 사양을 갖는 솔레노이드(41)를 이용할 수 있게 된다.The restraint of the
또한, 이와 같이 솔레노이드(41)의 부하를 낮추어주는 토크 변환 기어는 패드 설정 간격 유지 구현 시, 그 작동 구현이 보다 정밀한 조정(Adjusting Resolution)이 이루어지도록 할 수 있는데, 이는 래치(36)의 회전에 대해 토크 변환 기어가 더 짧게 회전되도록 토크 변환 기어의 기어비를 형성함에 기인한다.In addition, the torque converting gear that lowers the load of the
즉, 솔레노이드(41)의 구속력 해제에 따라 가압 스프링(35)을 통해 푸쉬 로드 축(31)이 회전될 때, 푸쉬 로드 축(31)의 래치(36)에 치합된 중간 기어(39)가 래치(36)의 회전을 낮추어, 도 5(나)에 도시된 바와 같이 내접 중간 기어(39a)에 치합된 푸쉬 로드 기어(37)쪽으로 전달함에 따라, 푸쉬 로드 축(31)에 결합된 래치(36)의 1회전에 대해 푸쉬 로드 기어(37)가 1회전되지 못하도록 해, 결국 푸쉬 로드 축(31)의 전진 이동을 줄여 주므로 보다 정밀한 제어를 구현할 수 있게 된다.That is, when the
한편, EWB에서 구현되는 여러 부가 기능 중 페일- 세이프(Fail-Safe) 기능 및 EPB(전자 주차 브레이크) 기능 구현은, 솔레노이드(41)가 푸쉬 로드 축(31)의 구속력을 해제하거나 잠금에 따라, 패드 설정 간격 유지 구현시와 같이 가압 스프링(35)의 가압력으로 푸쉬 로드 축(31)이 전진 이동되고, 래치(36)에 맞물린 토크 변환 기어가 연관 작동하면서 구현되므로, 그 상세 설명을 생략한다.Meanwhile, among the various additional functions implemented in the EWB, the fail-safe function and the electronic parking brake (EPB) function are implemented as the
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 제동 시 주 제동을 위한 동력을 발생하는 1개의 모터를 이용하는 전자 ??지 브레이크(EWB, Electro Wedge Brake)에서, 솔레노이드 미케니즘(Solenoid Mechanism)의 온(On)·오프(Off)제어에 따라, NSL(Non - Self Locking)타입 스크류 결합된 푸쉬 로드 축의 전진 이동이 구속되거나 해제됨을 이용해 패드의 마모에 따른 패드 설정 간격 유지를 보정하는 기능을 구현할 때, 솔레노이드의 하중 부담을 기어 비를 갖고 푸쉬 로드 축에 치합된 토크 변환 기어를 이용하여 줄여줌에 따라, 솔레노이드의 사양을 낮춤과 더불어, 토크 변환기어를 이용해 푸쉬 로드 축의 축 방향 이동 거리도 단축해 패드 설정 간격 유지 구현을 보다 정밀하게 할 수 있는 효과가 있게 된다.As described above, according to the present invention, the solenoid mechanism is turned on in an electrowedge brake (EWB) using one motor that generates power for main braking during braking. In accordance with the off control, the solenoid of the solenoid is implemented when the function of correcting the maintenance of the pad setting interval according to the wear of the pad is implemented by restraining or releasing the forward movement of the non-self locking (NSL) type screw-coupled push rod shaft. As the load burden is reduced by using a torque conversion gear fitted to the push rod shaft with a gear ratio, the specification of the solenoid is lowered, and the axial movement distance of the push rod shaft is also shortened by the torque transducer gear, so as to reduce the pad setting interval. The effect is to make the maintenance implementation more precise.
또한, 본 발명은 제동 시 주 제동을 위한 동력을 발생하는 1개의 모터를 이용하는 전자 웨지 브레이크(EWB)를 구성함과 더불어, 1개의 모터에 연동되어 작동되는 솔레노이드 미케니즘(Solenoid Mechanism)을 이용해, 패드 설정 간격 유지와 페일- 세이프(Fail-Safe)구현 및 전자 주차 브레이크 작동과 같은 여러 부가 기능이 구현됨에 따라, 동력 발생용 모터를 2개 사용할 때에 발생될 수 있는 문제를 해소함과 더불어, 모터를 1개 만 사용함에 따른 전체적인 크기 축소로 인한 장착성 향상과, 모터 운동 전환 구성 부품수를 축소에 따른 원가와 중량을 절감은 물론, 모터 관련 부품간 운동 전환 구조의 단순화에 따른 설계 용이성을 갖는 효과가 있게 된다.In addition, the present invention configures an electronic wedge brake (EWB) using one motor that generates power for main braking during braking, and uses a solenoid mechanism that operates in conjunction with one motor. Many additional features, such as maintaining pad setting intervals, fail-safe implementation and electronic parking brake operation, eliminate the problems that can occur when using two power generating motors. It has the effect of improving the installability by reducing the overall size by using only one, reducing the cost and weight by reducing the number of motor motion conversion components, and ease of design by simplifying the motion conversion structure between motor parts. Will be.
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KR1020070066330A KR101350688B1 (en) | 2007-07-03 | 2007-07-03 | Torque changed gears for break pad weared adjusting in Single Motor Electric Wedge Brake System |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20180000415U (en) | 2016-08-02 | 2018-02-12 | 정성옥 | the structure of manhole |
KR101919075B1 (en) * | 2017-10-11 | 2018-11-19 | 한국철도기술연구원 | Electro-mechanical brake system for railway road and brake power system for the same |
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- 2007-07-03 KR KR1020070066330A patent/KR101350688B1/en active IP Right Grant
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