KR101577464B1

KR101577464B1 - 자동차용 전자 웨지 브레이크 장치

Info

Publication number: KR101577464B1
Application number: KR1020100034284A
Authority: KR
Inventors: 김종성
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2010-04-14
Filing date: 2010-04-14
Publication date: 2015-12-21
Also published as: KR20110114901A

Abstract

본 발명은 자동차용 전자 웨지 브레이크 장치에 관한 것으로, 전자적 구성품인 솔레노이드를 사용하지 않고 모터(54)의 동작에 연동하는 기구적 구성품을 사용하는 구성으로, 전자적 구성품을 사용함으로써 발생하는 전자적 오류 및 불량을 없앨 수 있게 되고, 이 결과 보다 안정적인 성능 보장 및 더 나아가 원가 절감을 도모할 수 있도록 된 것이다.
이를 달성하기 위한 본 발명 자동차용 전자 웨지 브레이크 장치는, 전자제어유니트(53)의 제어에 의해 구동하는 모터(54)의 축(55)과 결합되어서 상기 축(55)이 회전할 때 상기 축(55)의 길이방향을 따라 이동하는 직선이동블록(56)과; 디스크(51)를 가압하는 브레이크패드(52)에 결합되어서 상기 직선이동블록(56)의 이동에 따라 상기 브레이크패드(52)를 상기 디스크(51)에 접촉시키거나 또는 상기 디스크(51)에 접촉된 상기 브레이크패드(52)를 접촉 단락시키는 웨지유니트(60)와; 상기 웨지유니트(60)에 접촉하도록 설치되어서 상기 웨지유니트(60)를 상기 디스크(51)쪽으로 가압하는 힘을 제공하는 어저스트유니트(70)와; 상기 직선이동블록(56)에 일단이 연결되고 상기 어저스트유니트(70)에 타단이 선택적으로 접촉 가능하게 설치되어서 상기 직선이동블록(56)의 이동에 따라 상기 어저스트유니트(70)의 동작을 선택적으로 구속하는 어저스트제어기구(80);를 포함하여 구성된다.

Description

자동차용 전자 웨지 브레이크 장치{Electro wedge brake device for vehicle}

본 발명은 자동차용 전자 웨지 브레이크 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고장 발생률을 줄여서 안정성을 높임과 더불어 원가 절감을 도모할 수 있는 자동차용 전자 웨지 브레이크 장치에 관한 기술이다.

일반적으로, 유압을 이용하여 제동력을 발생시키는 브레이크 장치는 다양한 유압기구의 사용으로 구성이 복잡할 뿐만 아니라 유압 사용에 따른 제동 성능의 신뢰성 저하 및 안정성에 취약한 단점이 있다.

이에 따라 최근에는 유압식 브레이크가 갖지 못하는 구성의 단순함을 가져오고, 제동 성능의 신뢰성 강화와 응답성 향상 및 더 나아가 통합 섀시 제어를 최적으로 구현할 수 있는 전자 웨지 브레이크 장치(EWB; Electro Wedge Brake)를 개발하게 되었으며, 점차 적용이 증가하고 추세이다.

한편, 도 1에는 솔레노이드를 사용한 종래의 전자 웨지 브레이크 장치의 구성이 간략하게 도시되어 있는 바, 이에 대해서는 본 출원인이 특허 출원하여 등록을 받은 특허등록번호 10-0879890호를 통해 이미 자세히 기재한 바 있다.

도시된 바와 같이, 디스크(1)의 양측면을 가압하여 마찰에 의한 제동력을 발생시키는 브레이크패드(2)에 웨지유니트(3)가 결합되는데, 상기 웨지유니트(3)는 상기 브레이크패드(2)와 결합된 이동플레이트(4), 상기 이동플레이트(4)와 이격된 상태로 설치된 베이스플레이트(5), 상기 이동플레이트(4)와 상기 베이스플레이트(5) 사이에 개재된 웨지롤러(6)로 이루어진 구성으로, 상기 이동플레이트(4)와 상기 베이스플레이트(5)에는 나사산 모양의 작동면(4a,5a)이 각각 형성되고, 상기 작동면(4a,5a)에 상기 웨지롤러(6)가 삽입되어 구름운동 가능하게 설치된 구조이다.

상기 베이스플레이트(5)에는 어저스트유니트(7)가 연결 설치되는데, 상기 어저스트유니트(7)는 상기 베이스플레이트(5)에 밀착 설치된 푸시로드(8), 상기 푸시로드(8)와 나사 결합된 지지너트(9), 상기 푸시로드(8)와 상기 지지너트(9)에 양단이 지지되도록 설치되어서 상기 푸시로드(8)를 상기 베이스플레이트(5)쪽으로 가압하는 어저스트스프링(10)으로 구성되어 있다.

상기 푸시로드(8)는 머리부(8a), 나사축(8b)으로 이루어지고, 그중 상기 머리부(8a)에는 래치(8c)가 일체로 형성되어 있다.

상기 나사축(8b)은 상기 지지너트(9)에 대해 자유롭게 회전할 수 있도록 나사 체결되어 있는 바, 상기 푸시로드(8)는 상기 어저스트스프링(10)의 힘에 의해 회전하면서 상기 베이스플레이트(5)쪽으로 직선 이동할 수 있는 구조이다.

상기 푸시로드(8)의 자유로운 회전을 구속하기 위하여 상기 래치(8c)에는 스위치레버(11)가 분리 가능한 나사 결합방식으로 결합되어 설치되며, 상기 스위치레버(11)는 솔레노이드(12)에 의해 작동되는 구조로 되어 있다.

즉, 상기 솔레노이드(12)의 온(ON)시에는 상기 스위치레버(11)가 상기 래치(8c)와 결합된 상태를 유지하고, 상기 솔레노이드(12)의 오프(OFF)시에는 상기 스위치레버(11)가 상기 래치(8c)로부터 분리된 상태가 된다.

상기 솔레노이드(12)는 전자제어유니트(13; 이하 ECU라 한다)의 제어에 의해 작동한다.

또한, 상기 이동플레이트(4)는 연결로드(14)와 연동로드(15)를 통해 직선이동블록(16)과 결합되어 있으며, 상기 직선이동블록(16)은 모터(17)의 축(18)과 나사 결합되어 있는 바, 상기 모터(17)가 구동하여 축(18)이 회전하면, 상기 축(18)의 회전 방향에 따라 상기 직선이동블록(16)이 축(18)의 길이방향을 따라 직선 이동을 하는 구조이다.

상기 모터(17)는 상기 ECU(13)의 제어에 의해 작동된다.

한편, 상기 지지너트(9)와 상기 솔레노이드(12) 및 상기 모터(17)는 하우징(미도시)에 고정된 상태로 설치된 구조이고, 상기 하우징은 웨지캘리퍼(미도시)의 일측에 결합되어 고정된 구조이다.

상기와 같이 구성된 종래의 전자 웨지 브레이크 장치는, 정상적인 제동 기능과 디스크와 브레이크패드 사이의 자동 간극 조정 기능을 구현할 수 있다.

즉, 정상적인 제동 기능은 브레이크 페달을 밟아주면 ECU(13)의 제어에 의해 모터(17)가 회전하고, 직선이동블록(16)이 모터 축(18)을 따라 직선 이동하며, 연동로드(15)와 연결로드(14) 및 이동플레이트(4)가 동일 방향으로 함께 이동한다. 상기 이동플레이트(4)가 이동하면 나사산 모양으로 형성된 작동면(4a,5a)과 웨지롤러(6)에 의해 상기 이동플레이트(4)와 브레이크패드(2)가 디스크(1)의 측면으로 이동하여 상기 디스크(1)의 측면과 접촉 가압하게 되는 바, 이에 따라 마찰력에 의한 제동력이 발생하여 정상적인 제동이 이루어지게 된다.

그리고, 브레이크패드(2)의 마모로 인해 디스크(1)와 브레이크패드(2) 사이의 간극이 브레이크패드(2)의 마모 전 상태(초기상태)보다 커지게 되면, 제동시 디스크(1)와 브레이크패드(2) 사이의 간극은 초기상태로 자동 조정된다.

즉, 브레이크패드(2)가 마모되기 전인 초기상태에서 정상적인 제동시 모터(17)가 R1의 회전수만큼 회전하면 브레이크패드(2)가 디스크(1)에 압착되어 제동이 이루어지게 된다. 하지만 브레이크패드(2)가 마모되어 간극이 넓어지면 모터(17)가 R1의 회전수만큼 회전하더라도 브레이크패드(2)가 디스크(1)와 접촉하지 못하여 제동력을 발생시키지 못하게 된다.

따라서, ECU(13)는 이때의 상황을 인지하여 제동시 브레이크 페달을 밟아줄 때 모터(17)와 함께 솔레노이드(12)를 작동시켜서 스위치레버(11)를 래치(8c)로부터 분리시키게 된다. 스위치레버(11)가 분리되면 어저스트스프링(10)의 힘에 의해 나사축(8b)이 지지너트(9)에 대해 자유롭게 회전하게 되고, 이에 따라 푸시로드(8)가 지지너트(9)로부터 돌출되면서 베이스플레이트(5)를 디스크(1)쪽으로 가압하게 된다. 상기 베이스플레이트(5)가 푸시로드(8)의 가압력에 의해 디스크(1)쪽으로 이동하게 되면, 이에 따라 웨지롤러(6), 이동플레이트(4), 브레이크패드(2)가 함께 이동하여, 결국 브레이크패드(2)가 디스크(1)의 측면에 접촉 가압하게 됨으로써 마찰력에 의한 제동력을 발생시키게 된다.

다시 말해서, 모터(17)가 R1의 회전수만큼 회전하였을 때 브레이크패드(2)의 마모로 인해 발생한 간극만큼 어저스트유니트(7)가 상기 브레이크패드(2)를 강제적으로 이동시켜서 디스크(1)와 접촉시키게 되는 것이다. 그리고 지지너트(9)로부터 돌출된 푸시로드(8)의 이동은 ECU(13)의 제어에 따라 동작하는 솔레노이드(12)에 의해 래치(8c)와 스위치레버(11)의 치합에 의해 고정된다. 따라서 제동 완료 후 디스크(1)로부터 브레이크패드(2)가 떨어져서 복귀하게 되더라도 디스크(1)와 브레이크패드(2) 사이의 간극은 브레이크패드(2)의 마모 전 상태인 초기상태와 동일하게 유지되며, 다음 번 동작시 모터(17)는 R1의 회전수만큼 회전하더라도 브레이크패드(2)가 디스크(1)에 압착되어 정상적인 제동이 이루어지게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 전자 웨지 브레이크 장치는 전자적 구성품인 솔레노이드(12)를 사용함에 따라 고장 발생률이 높은 단점이 있고, 이로 인해 안정성이 낮으며, 전자적인 회로 구성을 요함에 따라 원가가 비싼 단점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 전자적 구성품인 솔레노이드를 사용하지 않고 기구적으로 작동하는 자동차용 전자 웨지 브레이크 장치를 제공함으로써, 고장 발생률을 줄여서 안정성을 높일 수 있도록 하고, 더 나아가 원가 절감을 도모할 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 자동차용 전자 웨지 브레이크 장치는, 전자제어유니트의 제어에 의해 구동하는 모터의 축과 결합되어서 상기 축이 회전할 때 상기 축의 길이방향을 따라 이동하는 직선이동블록과; 디스크를 가압하는 브레이크패드에 결합되어서 상기 직선이동블록의 이동에 따라 상기 브레이크패드를 상기 디스크에 접촉시키거나 또는 상기 디스크에 접촉된 상기 브레이크패드를 접촉 단락시키는 웨지유니트와; 상기 웨지유니트에 접촉하도록 설치되어서 상기 웨지유니트를 상기 디스크쪽으로 가압하는 힘을 제공하는 어저스트유니트와; 상기 직선이동블록에 일단이 연결되고 상기 어저스트유니트에 타단이 선택적으로 접촉 가능하게 설치되어서 상기 직선이동블록의 이동에 따라 상기 어저스트유니트의 동작을 선택적으로 구속하는 어저스트제어기구;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 웨지유니트는, 상기 브레이크패드에 일면이 결합되고 타면에 나사산 모양의 작동면이 형성되면서 상기 직선이동블록에 연동하여 상기 디스크의 반경 방향을 따라 이동할 수 있도록 설치된 이동플레이트와; 상기 이동플레이트와 대면하는 일면에 나사산 모양의 작동면이 형성되고 타면이 상기 어저스트유니트와 접촉하도록 설치된 베이스플레이트와; 상기 이동플레이트의 작동면과 상기 베이스플레이트의 작동면 사이에 설치되어서 상기 이동플레이트의 이동에 따라 구름 운동하는 웨지롤러;로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 어저스트유니트는, 상기 베이스플레이트와 접촉하는 머리부, 상기 머리부에 일단이 연결된 나사축, 상기 머리부에 형성된 래치를 구비한 푸시로드와; 상기 나사축이 자유로운 회전이 가능하도록 상기 나사축과 나사 결합되면서 웨지캘리퍼에 결합된 하우징에 고정 설치된 지지너트와; 상기 푸시로드와 상기 지지너트에 양단이 지지되도록 설치되어서 상기 푸시로드를 상기 베이스플레이트쪽으로 가압하는 힘을 제공하는 어저스트스프링;으로 구성된다.

상기 어저스트제어기구는, 상기 하우징에 일단이 힌지를 매개로 회전 가능하게 설치된 회전레버와; 상기 회전레버에 일단이 결합되고 타단에는 상기 래치와 기어 이 맞물림으로 결합되는 기어홈을 구비하여서 상기 회전레버의 회전에 따라 상기 래치와 결합되도록 치합을 이루거나 또는 결합이 해제되도록 동작하는 래치스톱퍼와; 상기 회전레버의 타단과 상기 하우징에 양단이 지지되도록 설치되어서 상기 회전레버의 회전동작에 탄력적인 복귀력을 제공하는 레버스프링과; 상기 직선이동블록에 연동하여 상기 회전레버가 회전할 수 있도록 상기 직선이동블록과 상기 회전레버를 연결하도록 설치된 레버로드;로 구성된다.

상기 푸시로드가 상기 지지너트로부터 돌출되는 이동을 할 때 상기 푸시로드와 상기 지지너트가 서로 접촉하는 나사면의 마찰력보다 상기 푸시로드가 상기 지지너트속으로 삽입되는 이동을 할 때 상기 푸시로드와 상기 지지너트가 서로 접촉하는 나사면의 마찰력이 더 크게 되도록 하기 위해 상기 푸시로드의 나사축에서 산의 꼭지점을 수평하게 연장한 수평선을 기준으로 상기 머리부를 향하는 전방쪽 사이각이 후방쪽 사이각보다 더 크게 형성되고; 상기 지지너트의 나사면은 상기 푸시로드의 상기 나사면과 평행하게 형성된 것;을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 전자 웨지 브레이크 장치는, 전자적 구성품인 솔레노이드를 사용하지 않고 모터의 동작에 연동하는 기구적 구성품을 사용하는 구성이므로, 전자적 구성품을 사용함으로써 발생하는 전자적 오류 및 불량을 없앨 수 있게 되고, 이 결과 보다 안정적인 성능 보장 및 더 나아가 원가 절감을 도모할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 자동차용 전자 웨지 브레이크 장치를 설명하기 위한 구성도이고,
도 2는 본 발명에 따른 자동차용 전자 웨지 브레이크 장치를 설명하기 위한 구성도이다.

이하 본 발명의 실시예에 대해 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 자동차용 전자 웨지 브레이크 장치는 도 2에 도시된 바와 같이 차륜과 함께 회전하는 디스크(51)와, 상기 디스크(51)의 양 측면에서 상기 디스크(51)와의 사이에 간격을 두고 설치된 브레이크패드(52)와, ECU(53)의 제어에 의해 구동하는 모터(54)의 축(55)과 결합되어서 상기 축(55)이 회전할 때 상기 축(55)의 길이방향을 따라 이동하는 직선이동블록(56)과, 상기 브레이크패드(52)에 결합되어서 상기 직선이동블록(56)의 이동에 따라 상기 브레이크패드(52)를 상기 디스크(51)에 접촉시키거나 또는 상기 디스크(51)에 접촉된 상기 브레이크패드(52)를 접촉 단락시키는 웨지유니트(60)와, 상기 웨지유니트(60)에 접촉하도록 설치되어서 상기 웨지유니트(60)를 상기 디스크(51)쪽으로 가압하는 힘을 제공하는 어저스트유니트(70)와, 상기 직선이동블록(56)에 일단이 연결되고 상기 어저스트유니트(70)에 타단이 선택적으로 접촉 가능하게 설치되어서 상기 직선이동블록(56)의 이동에 따라 상기 어저스트유니트(70)의 동작을 선택적으로 구속하는 어저스트제어기구(80)를 포함하여 구성된다.

상기 웨지유니트(60)는 상기 브레이크패드(52)에 일면이 결합되고 타면에 나사산 모양의 작동면(61a)이 형성되면서 상기 직선이동블록(61)에 연동하여 상기 디스크(51)의 반경 방향을 따라 이동할 수 있도록 설치된 이동플레이트(61)와, 상기 이동플레이트(61)와 대면하는 일면에 나사산 모양의 작동면(62a)이 형성되고 타면이 상기 어저스트유니트(70)와 접촉하도록 설치된 베이스플레이트(62)와, 상기 이동플레이트(61)의 작동면(61a)과 상기 베이스플레이트(62)의 작동면(62a) 사이에 삽입 설치되어서 상기 이동플레이트(61)의 이동에 따라 구름 운동하는 웨지롤러(63)로 구성된다.

여기서, 상기 전방이동블록(56)과 상기 이동플레이트(61)는 연동로드(64)와 연결로드(65)를 통해 동력전달이 가능하도록 연결된 구조인 바, 상기 전방이동블록(56)과 상기 이동플레이트(61)의 연결을 위해 꼭 2개의 로드(64,65)를 사용하지 않아도 되며, 필요에 따라 1개나 또는 기타 링크기구를 이용해도 무방하다.

상기 어저스트유니트(70)는 상기 베이스플레이트(62)와 접촉하는 머리부(71a), 상기 머리부(71a)에 일단이 연결된 나사축(71b), 상기 머리부(71a)에 형성된 래치(71c)를 구비한 푸시로드(71)와, 상기 나사축(71b)이 자유로운 회전이 가능하도록 상기 나사축(71b)과 나사 결합되면서 웨지캘리퍼에 결합된 하우징(66)에 고정 설치된 지지너트(72)와, 상기 푸시로드(71)와 상기 지지너트(72)에 양단이 지지되도록 설치되어서 상기 푸시로드(71)를 상기 베이스플레이트(62)쪽으로 가압하는 힘을 제공하는 어저스트스프링(73)으로 구성된다.

여기서, 상기 푸시로드(71)의 나사축(71b)과 상기 지지너트(72)는 나사 체결방식으로 서로 결합되어 있지만, 상기 푸시로드(71)의 나사축(71b)은 상기 어저스트스프링(73)의 힘에 의해 상기 지지너트(72)에 대해 일 방향으로 원활히 회전하면서 상기 지지너트(72)로부터 돌출되는 방향으로 이동할 수 있고, 또한 상기 푸시로드(71)에 상기 어저스트스프링(73)의 힘을 이기는 외력 작용시 상기 푸시로드(71)는 상기 지지너트(72)에 대해 타 방향으로 원활히 회전하면서 상기 지지너트(72)속으로 삽입되는 방향으로 이동할 수 있는 구조로 되어 있다. 이러한 구조를 Non-self locking 이라 한다.

그리고, 상기 웨지캘리퍼에 결합된 하우징(66)에는 상기 모터(54)도 함께 고정 설치된 구조이다.

상기 어저스트제어기구(80)는 상기 하우징(66)에 일단이 힌지(81a)를 매개로 회전 가능하게 설치된 회전레버(81)와, 상기 회전레버(81)에 일단이 결합되고 타단에는 상기 래치(71c)와 기어 이 맞물림으로 결합되는 기어홈을 구비하여서 상기 회전레버(81)의 회전에 따라 상기 래치(71c)와 결합되도록 치합을 이루거나 또는 결합이 해제되도록 동작하는 래치스톱퍼(82)와, 상기 회전레버(81)의 타단과 상기 하우징(66)에 양단이 지지되도록 설치되어서 상기 회전레버(81)의 회전동작에 탄력적인 복귀력을 제공하는 레버스프링(83)과, 상기 직선이동블록(56)에 연동하여 상기 회전레버(81)가 회전할 수 있도록 상기 직선이동블록(56)과 상기 회전레버(81)를 연결하도록 설치된 레버로드(84)로 구성된다.

한편, 본 발명은 상기 푸시로드(71)가 상기 지지너트(72)로부터 돌출되는 이동을 할 때 상기 푸시로드(71)와 상기 지지너트(72)가 서로 접촉하는 나사면(71d,72a)의 마찰력보다, 상기 푸시로드(71)가 상기 지지너트(72)속으로 삽입되는 이동을 할 때 상기 푸시로드(71)와 상기 지지너트(72)가 서로 접촉하는 나사면(71e,72b)의 마찰력이 더 큰 구조로 되어 있다.

이는, 상기 푸시로드(71)가 상기 어저스트스프링(73)의 힘에 의해 상기 지지너트(72)로부터 돌출되는 이동을 할 때에 상기 푸시로드(71)가 상기 지지너트(72)에 대해 일 방향으로 원활히 회전하면서 상기 지지너트(72)로부터 원활히 돌출되도록 하기 위함이고(Non-self locking 기능), 반대로 상기 푸시로드(71)가 상기 어저스트스프링(73)의 힘을 이기고 상기 지지너트(72)속으로 삽입되는 이동을 할 때에는 상기 푸시로드(71)와 상기 지지너트(72)의 마찰력을 크게 함으로써 Self locking 기능을 구현하기 위함이다.

이를 위해, 상기 푸시로드(71)의 나사축(71b)에서 산의 꼭지점을 수평하게 연장한 수평선(C1)을 기준으로 상기 머리부(71a)를 향하는 전방쪽 사이각(α)이 후방쪽 사이각(β)보다 더 크게 형성되고, 상기 지지너트(72)의 나사면(72a,72b)은 상기 푸시로드(71)의 상기 나사면(71d,71e)과 평행하게 형성된 구조를 갖는다.

이하, 본 발명에 따른 전자 웨지 브레이크 장치의 작용에 대해 설명한다.

먼저, 본 발명에 따른 전자 웨지 브레이크 장치는 정상적인 제동 기능을 수행할 수 있다.

즉, 브레이크 페달을 밟아주면 ECU(53)의 제어에 의해 모터(54)가 회전하고, 직선이동블록(56)이 모터 축(55)을 따라 직선 이동하며, 연동로드(64)와 연결로드(65) 및 이동플레이트(61)가 동일 방향으로 함께 이동한다.

상기 이동플레이트(61)가 이동하면 나사산 모양으로 형성된 작동면(61a,62a)과 웨지롤러(63)에 의해 상기 이동플레이트(61)와 브레이크패드(52)가 디스크(51)의 측면으로 이동하여 상기 디스크(51)의 측면과 접촉 가압하게 되는 바, 이에 따라 마찰력에 의한 제동력이 발생하여 정상적인 제동이 이루어지게 된다.

그리고, 본 발명에 따른 전자 웨지 브레이크 장치는 디스크(51)와 브레이크패드(52) 사이의 자동 간극 조정 기능을 수행할 수 있다.

다시 말해서, 브레이크패드(52)의 마모로 인해 디스크(51)와 브레이크패드(52) 사이의 간극이 브레이크패드(52)의 마모 전 상태(초기상태)보다 커지게 되면, 제동시 디스크(51)와 브레이크패드(52) 사이의 간극이 초기상태로 자동 조정되는 것이다.

즉, 브레이크패드(52)가 마모되기 전인 초기상태에서 정상적인 제동시 모터(54)가 R1의 회전수만큼 회전하면 브레이크패드(52)가 디스크(51)에 압착되어 제동이 이루어지게 된다.

하지만, 브레이크패드(52)가 마모되어 간극이 넓어지면 모터(54)가 R1의 회전수만큼 회전하더라도 브레이크패드(52)가 디스크(51)와 접촉하지 못하여 제동력을 발생시키지 못하게 된다.

따라서, 모터(54)의 구동으로 직선이동블록(56)이 이동할 때에 레버로드(84)를 통해 상기 직선이동블록(56)이 이동력이 회전레버(81)로 전달되며, 상기 회전레버(81)는 도 2의 상태에서 힌지(81a)를 중심으로 시계 또는 반 시계방향으로 회전을 하게 되고, 이에 따라 래치스톱퍼(82)는 래치(71c)로부터 분리된다.

래치스톱퍼(82)가 래치(71c)로부터 분리되면 어저스트스프링(73)의 힘에 의해 나사축(71b)이 지지너트(72)에 대해 자유롭게 회전하게 되고, 이에 따라 푸시로드(71)가 지지너트(72)로부터 돌출되면서 베이스플레이트(62)를 디스크(51)쪽으로 가압하게 된다.

상기 베이스플레이트(62)가 푸시로드(71)의 가압력에 의해 디스크(51)쪽으로 이동하게 되면, 이에 따라 웨지롤러(63), 이동플레이트(61), 브레이크패드(52)가 함께 이동하여, 결국 브레이크패드(52)가 디스크(51)의 측면에 접촉 가압하게 됨으로써 마찰력에 의한 제동력을 발생시키게 된다.

다시 말해서, 모터(54)가 R1의 회전수만큼 회전하였을 때 브레이크패드(52)의 마모로 인해 발생한 간극만큼 어저스트유니트(70)가 상기 브레이크패드(52)를 강제적으로 이동시켜서 디스크(51)와 접촉시키게 되는 것이다.

그리고, 지지너트(72)로부터 돌출된 푸시로드(71)의 이동은 ECU(53)의 제어에 따라 동작하는 모터(54)의 반대방향 회전동작에 의해 래치스톱퍼(82)가 래치(71c)와 기어 치합을 이루게 됨으로써 고정된다.

따라서, 제동 완료 후 디스크(51)로부터 브레이크패드(52)가 떨어져서 복귀하게 되더라도 디스크(51)와 브레이크패드(52) 사이의 간극은 브레이크패드(52)의 마모 전 상태인 초기상태와 동일하게 유지되며, 다음 번 동작시 모터(53)는 R1의 회전수만큼 회전하더라도 브레이크패드(52)가 디스크(51)에 압착되어 정상적인 제동이 이루어지게 된다.

이상과 같이 본 발명에 따른 전자 웨지 브레이크 장치는 도 1을 참조로 전술한 종래의 장치와 비교하여 볼 때, 전자적 구성품인 솔레노이드(12)를 사용하지 않는 구성으로, 이로 인해 전자적 구성품을 사용함으로써 발생하는 전자적 오류 및 불량을 없앨 수 있는 장점이 있으며, 이 결과 종래의 장치에 비해 보다 안정적인 성능 보장 및 더 나아가 원가 절감을 도모할 수 있는 장점이 있다.

51 - 디스크 52 - 브레이크패드
53 - 전자제어유니트(ECU) 54 - 모터
56 - 직선이동블록 60 - 웨지유니트
70 - 어저스트유니트 80 - 어저스트제어기구

Claims

전자제어유니트(53)의 제어에 의해 구동하는 모터(54)의 축(55)과 결합되어서 상기 축(55)이 회전할 때 상기 축(55)의 길이방향을 따라 이동하는 직선이동블록(56)과;
디스크(51)를 가압하는 브레이크패드(52)에 결합되어서 상기 직선이동블록(56)의 이동에 따라 상기 브레이크패드(52)를 상기 디스크(51)에 접촉시키거나 또는 상기 디스크(51)에 접촉된 상기 브레이크패드(52)를 접촉 단락시키는 웨지유니트(60)와;
상기 웨지유니트(60)에 접촉하도록 설치되어서 상기 웨지유니트(60)를 상기 디스크(51)쪽으로 가압하는 힘을 제공하는 어저스트유니트(70)와;
상기 직선이동블록(56)에 일단이 연결되고 상기 어저스트유니트(70)에 타단이 선택적으로 접촉 가능하게 설치되어서 상기 직선이동블록(56)의 이동에 따라 상기 어저스트유니트(70)의 동작을 선택적으로 구속하는 어저스트제어기구(80);
를 포함하는 자동차용 전자 웨지 브레이크 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 웨지유니트(60)는,
상기 브레이크패드(2)에 일면이 결합되고 타면에 나사산 모양의 작동면(61a)이 형성되면서 상기 직선이동블록(56)에 연동하여 상기 디스크(51)의 반경 방향을 따라 이동할 수 있도록 설치된 이동플레이트(61)와;
상기 이동플레이트(61)와 대면하는 일면에 나사산 모양의 작동면(62a)이 형성되고 타면이 상기 어저스트유니트(70)와 접촉하도록 설치된 베이스플레이트(62)와;
상기 이동플레이트(61)의 작동면(61a)과 상기 베이스플레이트(62)의 작동면(62a) 사이에 설치되어서 상기 이동플레이트(61)의 이동에 따라 구름 운동하는 웨지롤러(63);
로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 전자 웨지 브레이크 장치.
청구항 2에 있어서, 상기 어저스트유니트(70)는,
상기 베이스플레이트(62)와 접촉하는 머리부(71a), 상기 머리부(71a)에 일단이 연결된 나사축(71b), 상기 머리부(71a)에 형성된 래치(71c)를 구비한 푸시로드(71)와;
상기 나사축(71b)이 자유로운 회전이 가능하도록 상기 나사축(71b)과 나사 결합되면서 웨지캘리퍼에 결합된 하우징(66)에 고정 설치된 지지너트(72)와;
상기 푸시로드(71)와 상기 지지너트(72)에 양단이 지지되도록 설치되어서 상기 푸시로드(71)를 상기 베이스플레이트(62)쪽으로 가압하는 힘을 제공하는 어저스트스프링(73);
으로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 전자 웨지 브레이크 장치.
청구항 3에 있어서, 상기 어저스트제어기구(80)는,
상기 하우징(66)에 일단이 힌지(81a)를 매개로 회전 가능하게 설치된 회전레버(81)와;
상기 회전레버(81)에 일단이 결합되고 타단에는 상기 래치(71c)와 기어 이 맞물림으로 결합되는 기어홈을 구비하여서 상기 회전레버(81)의 회전에 따라 상기 래치(71c)와 결합되도록 치합을 이루거나 또는 결합이 해제되도록 동작하는 래치스톱퍼(82)와;
상기 회전레버(81)의 타단과 상기 하우징(66)에 양단이 지지되도록 설치되어서 상기 회전레버(81)의 회전동작에 탄력적인 복귀력을 제공하는 레버스프링(83)과;
상기 직선이동블록(56)에 연동하여 상기 회전레버(81)가 회전할 수 있도록 상기 직선이동블록(56)과 상기 회전레버(81)를 연결하도록 설치된 레버로드(84);
로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 전자 웨지 브레이크 장치.
청구항 4에 있어서, 상기 푸시로드(71)가 상기 지지너트(72)로부터 돌출되는 이동을 할 때에 상기 푸시로드(71)와 상기 지지너트(72)가 서로 접촉하는 나사면(71d,72a)의 마찰력보다
상기 푸시로드(71)가 상기 지지너트(72)속으로 삽입되는 이동을 할 때에 상기 푸시로드(71)와 상기 지지너트(72)가 서로 접촉하는 나사면(71e,72b)의 마찰력이 더 크게 되도록 하기 위해
상기 푸시로드(71)의 나사축(71b)에서 산의 꼭지점을 수평하게 연장한 수평선(C1)을 기준으로 상기 머리부(71a)를 향하는 전방쪽 사이각(α)이 후방쪽 사이각(β)보다 더 크게 형성되고;
상기 지지너트(72)의 상기 나사면(72a,72b)은 상기 푸시로드(71)의 상기 나사면(71d,71e)과 평행하게 형성된 것;
을 특징으로 하는 자동차용 전자 웨지 브레이크 장치.