KR101816396B1 - Electro-Mechanical Brake - Google Patents

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현동윤
정종윤
이중희
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현대자동차주식회사
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    • F16D2121/18Electric or magnetic
    • F16D2121/24Electric or magnetic using motors

Abstract

본 발명은 전동식 브레이크에 관한 것으로서, 주차 제동력 유지를 위한 별도의 모터나 솔레노이드의 사용 없이 주차 제동 기능을 구현할 수 있는 전동식 브레이크를 제공하는데 주된 목적이 있는 것이다. 상기한 목적을 달성하기 위해, 캘리퍼 하우징에 축방향 진퇴 이동 가능하게 설치되고 제동 시 축방향 전진 이동하여 디스크를 클램핑하는 한 쌍의 마찰패드 중 하나를 가압하는 피스톤; 상기 피스톤을 이동시키기 위한 회전력을 제공하는 액추에이터; 상기 피스톤에 나사 결합되고 액추에이터로부터 전달되는 회전력에 의해 회전되면서 피스톤을 축방향 진퇴 이동시키는 스핀들; 상기 스핀들과의 사이에 간극을 가지도록 캘리퍼 하우징에 고정 설치되는 마찰부재; 및 상기 스핀들과 마찰부재 사이에 장착되어 마찰부재에서 스핀들을 탄성 지지하는 탄성부재를 포함하며, 주차 제동 시, 클램핑력에 대한 반력에 의해, 상기 간극이 제거되도록 스핀들이 탄성부재를 압축하면서 축방향 후퇴 이동되어 마찰부재에 접촉되고, 그 마찰력에 의해 스핀들과 마찰부재 간의 구속이 이루어지도록 된 것을 특징으로 하는 전동식 브레이크가 개시된다.The present invention relates to an electric brake, and its main object is to provide an electric brake capable of implementing a parking brake function without using a separate motor or solenoid for maintaining a parking brake force. In order to achieve the above-mentioned object, a piston for pressing one of a pair of friction pads which is movably provided in a caliper housing in an axial direction and which is axially advanced during braking to clamp a disk; An actuator for providing a rotational force for moving the piston; A spindle screwed to the piston and rotated by a rotational force transmitted from the actuator to move the piston in the axial direction; A friction member fixed to the caliper housing to have a gap with the spindle; And an elastic member mounted between the spindle and the friction member for elastically supporting the spindle in the friction member, wherein when the parking brake is applied, the spindle compresses the elastic member by the reaction force against the clamping force, And is brought back into contact with the friction member, so that the friction between the spindle and the friction member causes the friction between the spindle and the friction member.

Description

전동식 브레이크{Electro-Mechanical Brake}Electro-Mechanical Brake

본 발명은 전동식 브레이크에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 주차 제동력 유지를 위한 별도의 모터나 솔레노이드의 사용 없이 주차 제동 기능을 구현할 수 있는 전동식 브레이크에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric brake, and more particularly, to an electric brake capable of implementing a parking brake without using a separate motor or solenoid for maintaining a parking brake force.

일반적으로 차량의 브레이크 장치는 주행 중인 차량을 감속 또는 정지시키거나 차량의 정지상태를 유지하기 위한 제동력을 발생시키는 장치로서, 감속 시에 차량의 운동에너지가 기계적인 마찰에 의해 열에너지로 전환되고 그 마찰열이 대기 중에 방출됨으로써 제동이 이루어진다.BACKGROUND ART Generally, a braking device of a vehicle is a device for generating a braking force for decelerating or stopping a running vehicle or for maintaining a stopped state of a vehicle. When decelerating, the kinetic energy of the vehicle is converted into thermal energy by mechanical friction, Is released into the atmosphere to thereby perform braking.

이러한 차량용 브레이크 장치에는 드럼식 유압 브레이크와 디스크식 유압 브레이크 등이 있는데, 이 중 디스크식 유압 브레이크는 드럼 대신에 휠과 함께 회전하는 디스크를 양쪽에서 마찰패드로 강하게 압박하여 제동력을 얻도록 되어 있다.Such a vehicle braking apparatus includes a drum type hydraulic brake and a disk type hydraulic brake. Among them, a disk type hydraulic brake is adapted to strongly braking a disk rotating together with a wheel from a friction pad on both sides instead of a drum.

그러나, 유압 브레이크는 운전석의 브레이크 페달에 연결되는 기구적 요소, 유압 배관, 유압을 제어하기 위한 요소 등을 필요로 하여 구성이 복잡하며, 따라서 브레이크 장치의 구성을 단순화하기 위해 전동식 브레이크(Electro-Mechanical Brake, EMB)가 개발되어 사용되고 있다.However, the hydraulic brake requires a mechanical element connected to the brake pedal of the driver's seat, a hydraulic piping, an element for controlling the hydraulic pressure, and the like, so that the construction is complicated. Therefore, in order to simplify the structure of the brake apparatus, Brake, EMB) have been developed and used.

전동식 브레이크는 주차 브레이크(Electronic Parking Brake, EPB)로 개발되었으나, 최근 종래의 유압식 브레이크를 대체하는 주 브레이크용으로 그 영역이 확장되고 있다. Electric brakes have been developed as electronic parking brakes (EPBs), but recently the area has been expanded for main brakes to replace conventional hydraulic brakes.

전동식 브레이크는 일반적인 유압 브레이크와는 달리 전기모터로 구동되는 기계적 메커니즘을 이용하여 마찰패드를 가압함으로써 제동력을 얻는 브레이크를 말한다.Unlike a conventional hydraulic brake, an electric brake refers to a brake that generates a braking force by pressing a friction pad using a mechanical mechanism driven by an electric motor.

통상의 전동식 브레이크는 제동(마찰패드 가압) 및 제동 해제(감압)를 위해 정회전과 역회전을 하는 전기모터를 포함하는 액츄에이터를 가지며, 제동 시에는 디스크를 압박하도록(디스크와 마찰되도록) 모터의 회전력을 이용하여 마찰패드를 가압하는 동작이 이루어진다.A conventional electric brake has an actuator including an electric motor that performs forward rotation and reverse rotation for braking (friction pad pressurization) and braking release (decompression), and has an actuator for urging the disk An operation of pressing the friction pad using a rotational force is performed.

이러한 전동식 브레이크는 유압 브레이크에 비해 구조가 간단하면서도 응답속도가 빠르고, 더욱 정밀한 제어가 가능하여 제동 안전성능을 향상시킬 수 있다.These electric brakes have a simpler structure than the hydraulic brakes, have a faster response speed, and can be more precisely controlled to improve braking safety performance.

또한, 전동식 브레이크는 제동력 제어가 용이한 장점을 가지며, 브레이크-바이-와이어 시스템(Brake By Wire system, BBW)의 구현을 위해서는 필수적으로 사용된다.In addition, electric brakes have the advantage of easy braking force control and are essential for the implementation of the brake-by-wire system (BBW).

한편, 전동식 브레이크는 주차 제동을 수행하기 위해 제동력을 발생시킨 후 솔레노이드 또는 소형 모터를 이용한 잠금 장치를 사용하여 제동력이 해제되지 않도록 동력 전달 메커니즘을 구속한다.On the other hand, the electric brake generates a braking force to perform parking braking, and then uses a locking device using a solenoid or a small motor to restrain the power transmitting mechanism so that the braking force is not released.

주차 제동을 위해 전동 브레이크의 모터 축을 구속할 수 있는 솔레노이드 잠금 장치를 사용한 예가 공개특허공보 제10-2011-0065218호(2011.06.15.)에 개시되어 있다.An example of using a solenoid lock device capable of restraining the motor shaft of the electric brake for parking braking is disclosed in Published Japanese Patent Application No. 10-2011-0065218 (June 15, 2011).

하지만, 이는 모터 축을 구속하기 위한 기어와 솔레노이드 등을 포함하므로 구성이 복잡하여 원가가 높을 뿐만 아니라, 사이즈가 커서 장착성 측면에서도 불리한 단점이 있다.However, this includes a gear and a solenoid for restricting the motor shaft, so that the configuration is complicated and not only high in cost but also disadvantageous in terms of mounting due to its large size.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로서, 주차 제동력 유지를 위한 별도의 모터나 솔레노이드의 사용 없이 주차 제동 기능을 구현할 수 있는 전동식 브레이크를 제공하는데 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide an electric brake capable of implementing a parking brake function without using a separate motor or solenoid for maintaining a parking brake force.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면, 캘리퍼 하우징에 축방향 진퇴 이동 가능하게 설치되고 제동 시 축방향 전진 이동하여 디스크를 클램핑하는 한 쌍의 마찰패드 중 하나를 가압하는 피스톤; 상기 피스톤을 이동시키기 위한 회전력을 제공하는 액추에이터; 상기 피스톤에 나사 결합되고 액추에이터로부터 전달되는 회전력에 의해 회전되면서 피스톤을 축방향 진퇴 이동시키는 스핀들; 상기 스핀들과의 사이에 간극을 가지도록 캘리퍼 하우징에 고정 설치되는 마찰부재; 및 상기 스핀들과 마찰부재 사이에 장착되어 마찰부재에서 스핀들을 탄성 지지하는 탄성부재를 포함하며, 주차 제동 시, 클램핑력에 대한 반력에 의해, 상기 간극이 제거되도록 스핀들이 탄성부재를 압축하면서 축방향 후퇴 이동되어 마찰부재에 접촉되고, 그 마찰력에 의해 스핀들과 마찰부재 간의 구속이 이루어지도록 된 것을 특징으로 하는 전동식 브레이크를 제공한다.
In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided a piston, comprising: a piston which is installed in a caliper housing so as to be movable in an axial direction and moves forward in an axial direction during braking to press one of a pair of friction pads for clamping a disk; An actuator for providing a rotational force for moving the piston; A spindle screwed to the piston and rotated by a rotational force transmitted from the actuator to move the piston in the axial direction; A friction member fixed to the caliper housing to have a gap with the spindle; And an elastic member mounted between the spindle and the friction member for elastically supporting the spindle in the friction member, wherein when the parking brake is applied, the spindle compresses the elastic member by the reaction force against the clamping force, And is brought back to be brought into contact with the friction member, so that the friction between the spindle and the friction member is brought about by the frictional force.

이로써, 본 발명에 따른 전동식 브레이크에 의하면, 종래의 전동식 브레이크와 비교하여 주차 제동을 위한 별도의 솔레노이드나 모터가 불필요하므로 원가 절감 및 중량 저감을 실현할 수 있고, 장착성 측면에서 유리한 이점을 가진다.
Thus, the electric brake according to the present invention does not require a separate solenoid or motor for braking the parking brake as compared with the conventional electric brake, so that it is possible to realize cost reduction and weight reduction, and is advantageous in terms of mounting performance.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전동식 브레이크의 단면도로서, 제동 해제 상태의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전동식 브레이크의 단면도로서, 일반 제동 상태의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전동식 브레이크의 단면도로서, 주차 제동 상태의 단면도이다.
1 is a cross-sectional view of an electric brake according to an embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view of a braked state.
2 is a sectional view of an electric brake according to an embodiment of the present invention, and is a sectional view of a general braking state.
3 is a sectional view of an electric brake according to an embodiment of the present invention, and is a sectional view of a parking brake state.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전동식 브레이크의 단면도이다.1 is a sectional view of an electric brake according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전동식 브레이크는 차체에 고정 설치되는 캐리어(도시하지 않음)와, 캐리어에 진퇴 이동 가능하게 결합되는 캘리퍼 하우징(20)을 포함하며, 이 캐리어와 캘리퍼 하우징(20)은 차량의 휠에 설치된 디스크(1)를 일측에서 감싸는 형태가 되도록 배치된다.As shown in the figure, the electric brake according to the embodiment of the present invention includes a carrier (not shown) fixedly installed on a vehicle body, and a caliper housing 20 movably coupled to the carrier, (20) is arranged so as to enclose the disk (1) provided on the wheel of the vehicle from one side.

캐리어 내에는 차량의 휠과 함께 회전하는 디스크(1)의 양면을 가압하는 한 쌍의 마찰패드(브레이크 패드)(11,12)가 진퇴 이동 가능하게 설치된다.In the carrier, a pair of friction pads (brake pads) 11 and 12 for pressing both surfaces of the disk 1 rotating together with the wheels of the vehicle are provided so as to be movable forward and backward.

한 쌍의 마찰패드(11,12)는 서로 이격되게 설치되어 그 사이에 디스크(1)가 배치되도록 되어 있으며, 따라서 후술하는 피스톤(30)의 전진 작동 시 마찰패드(11,12)가 디스크(1)를 향해 이동하여 디스크와 마찰함과 동시에 디스크를 가압함으로써 제동이 이루어진다.A pair of friction pads 11 and 12 are provided so as to be spaced apart from each other so that the disc 1 is disposed therebetween so that when the piston 30 is advanced, 1) to friction with the disc and at the same time pressurizing the disc.

캘리퍼 하우징(20)은 캐리어에 슬라이드 이동 가능하게 설치되고, 피스톤(30)이 설치되는 실린더(21)를 가진다.The caliper housing 20 is slidably mounted on a carrier and has a cylinder 21 on which a piston 30 is mounted.

즉, 캘리퍼 하우징(20)의 일측에 중공의 실린더(21)가 형성되고, 이 실린더(21) 내에 피스톤(30)이 진퇴 이동될 수 있도록 설치되는 것이다.That is, a hollow cylinder 21 is formed at one side of the caliper housing 20, and the piston 30 is installed in the cylinder 21 so as to be moved forward and backward.

피스톤(30)은 전진 이동하여 한 쌍의 마찰패드(11,12) 중 어느 하나의 마찰패드(11)를 디스크(1) 측으로 전진시켜 마찰패드(11)가 디스크(1)와 마찰되도록 한다.The piston 30 is moved forward to advance one of the pair of friction pads 11 and 12 to the side of the disk 1 so that the friction pad 11 rubs against the disk 1. [

또한, 캘리퍼 하우징(20)의 타측에는 다른 하나의 마찰패드(12)를 디스크(1) 측으로 전진 이동시켜 마찰패드(12)가 디스크(1)와 마찰되도록 하는 핑거부(22)가 형성된다.The other side of the caliper housing 20 is provided with a fingering 22 for moving the other friction pad 12 toward the disc 1 so that the friction pad 12 rubs against the disc 1.

따라서, 제동을 위해 전달되는 힘에 의해 피스톤(30)이 마찰패드(11,12) 및 디스크(1) 측을 향해 전진하면서 일측의 마찰패드(11)를 디스크(1)에 가압시키고, 상기 피스톤(30)과 일측의 마찰패드(11) 사이에 작용하는 반력에 의해 캘리퍼 하우징(20)이 피스톤(30)의 이동방향과 반대방향으로 이동하게 되면서 캘리퍼 하우징(20)의 핑거부(22)가 타측의 마찰패드(12)를 디스크(1)에 가압시킨다.The piston 30 is advanced toward the friction pads 11 and 12 and the side of the disk 1 by the force transmitted for braking so as to press one side of the friction pad 11 against the disk 1, The caliper housing 20 is moved in the direction opposite to the movement direction of the piston 30 by the reaction force acting between the friction pad 30 and the one side friction pad 11 so that the finger 22 of the caliper housing 20 And the friction pad 12 on the other side is pressed against the disk 1. [

이에 두 마찰패드(11,12)가 디스크(1)의 양면을 동시에 압착하게 된다.So that the two friction pads 11 and 12 press the both surfaces of the disc 1 at the same time.

이때, 두 마찰패드(11,12)와 디스크(1) 사이에 발생하는 마찰력에 의해 제동이 이루어지며, 상기 마찰력에 의해 휠을 회전되지 못하게 구속하려는 제동력이 발생한다.At this time, braking is performed by the frictional force generated between the two friction pads 11, 12 and the disk 1, and braking force for restricting the wheel by the frictional force is generated.

여기서, 캘리퍼 하우징(20)의 피스톤(30)과 핑거부(22)가 마찰패드(11,12)를 통해 디스크(1)의 양면을 가압하는 힘을 캘리퍼 하우징(20)의 클램핑력이라 할 수 있으며, 제동 시(즉, 마찰패드 가압 시) 클램핑력 작용에 따른 반력이 마찰패드(11,12)로부터 피스톤(30)으로 작용하게 된다.The force by which the piston 30 and the fingers 22 of the caliper housing 20 press both sides of the disk 1 through the friction pads 11 and 12 can be referred to as the clamping force of the caliper housing 20. [ A reaction force due to the clamping force acts on the piston 30 from the friction pads 11, 12 at the time of braking (i.e., when the friction pad is pressed).

한편, 본 발명의 실시예에 따른 전동식 브레이크는 피스톤(30)을 동작시키기 위한 구동유닛을 포함하며, 구동유닛은, 캘리퍼 하우징(20)의 실린더(21) 내에 설치된 피스톤(30)에 나사 결합되어 회전 시 피스톤(30)을 축방향 진퇴 이동(전후 직선 이동)시키는 스핀들(40)과, 제동력 발생을 위한 회전력을 제공하는 전기모터(70)와, 전기모터(70)의 회전축과 스핀들(40) 사이에 구성되어 전기모터(70)의 회전력을 스핀들(40)에 전달하는 기어 조립체(80)를 포함한다.On the other hand, the electric brake according to the embodiment of the present invention includes a drive unit for operating the piston 30, and the drive unit is screwed to the piston 30 provided in the cylinder 21 of the caliper housing 20 An electric motor 70 for providing a rotational force for generating a braking force and a spindle 40 for rotating the rotation shaft of the electric motor 70 and the spindle 40. [ And a gear assembly 80 configured to transmit the rotational force of the electric motor 70 to the spindle 40.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 전동식 브레이크는 피스톤(30)을 이동시키기 위한 구동유닛을 포함하며, 구동유닛은, 캘리퍼 하우징(20)의 실린더(21) 내에 설치된 피스톤(30)에 나사 결합되어 회전 시 피스톤(30)을 축방향 진퇴 이동(전후 직선 이동)시키는 스핀들(40)과, 제동(마찰패드 가압) 및 제동 해제(마찰패드 감압)를 위해 스핀들(40)을 회전시키는 액추에이터를 포함한다.Meanwhile, the electric brake according to the embodiment of the present invention includes a drive unit for moving the piston 30, and the drive unit is screwed to the piston 30 provided in the cylinder 21 of the caliper housing 20 A spindle 40 for causing the piston 30 to move back and forth in the axial direction during rotation (forward and backward linear movement), and an actuator for rotating the spindle 40 for braking (friction pad pressurization) and braking release .

여기서, 액추에이터는 제동력 발생을 위한 회전력을 제공하는 전기모터(70)와, 전기모터(70)의 회전축과 스핀들(40) 사이에 구성되어 전기모터(70)의 회전력을 스핀들(40)에 전달하는 기어 조립체(80)를 포함한다.The actuator includes an electric motor 70 for providing a rotational force for generating a braking force and a drive motor for driving the spindle 40 to rotate the electric motor 70. The electric motor 70 is provided between the rotary shaft of the electric motor 70 and the spindle 40, And a gear assembly 80.

이러한 구성에서, 전기모터(70)는 제동(가압) 및 제동 해제(감압)를 위한 구동력, 즉 회전력을 발생시키는 구동원으로서, 정방향 회전력과 역방향 회전력을 발생시켜 기어 조립체(80)를 통해 스핀들(40)에 제공하며, 마찰패드 가압 시 정방향으로 회전되고, 마찰패드 감압 시에는 역방향으로 회전된다. In this configuration, the electric motor 70 generates a forward rotational force and a reverse rotational force as a driving source for generating a driving force, i.e., a rotational force, for braking (pressurizing) And is rotated in the forward direction when the friction pad is pressurized, and is rotated in the reverse direction when the friction pad is depressurized.

전기모터(70)는 미도시된 제어기에 의해 구동이 제어되며, 이 제어기는 전기모터의 정방향 및 역방향 구동을 제어하게 된다.The electric motor 70 is driven by a controller (not shown), which controls the forward and reverse driving of the electric motor.

기어 조립체(80)는 전기모터(70)의 회전속도를 감속시킴과 더불어 전기모터의 회전력을 증폭시켜 스핀들(40)에 전달하는 구성요소로, 복수 개의 기어들이 조합된 기어 트레인으로 구성될 수 있다.The gear assembly 80 decelerates the rotational speed of the electric motor 70 and amplifies the rotational force of the electric motor and transmits the amplified rotational force to the spindle 40. The gear assembly 80 may be configured as a gear train in which a plurality of gears are combined .

전기모터(70)와 기어 조립체(80)는 공지의 전동식 브레이크에 기 적용되고 있는 것이 될 수 있고, 다만 기어 조립체(80)에서 전기모터(70)의 회전력을 최종 출력하는 출력기어(81)의 축에 스핀들(40)이 결합된다.The electric motor 70 and the gear assembly 80 may be applied to known electric brakes and may be applied only to the output gear 81 that outputs the rotational force of the electric motor 70 in the gear assembly 80 The spindle 40 is coupled to the shaft.

피스톤(30)은 캘리퍼 하우징(20)의 실린더(21) 내에서 회전은 불가하고 축방향 진퇴 이동만 가능하도록 설치되므로, 스핀들(40)이 회전될 때, 이 스핀들(40)에 나사 결합된 피스톤(30)이 스핀들(40)의 회전방향 및 회전량에 상응하여 축방향 진퇴 이동하게 된다.The piston 30 is not rotatable in the cylinder 21 of the caliper housing 20 and is provided so as to be capable of moving only in the axial direction so that when the spindle 40 is rotated, (30) moves back and forth in the axial direction corresponding to the rotational direction and the rotational amount of the spindle (40).

상기와 같이 피스톤(30)의 회전이 불가하도록 하기 위해 캘리퍼 하우징(20)의 실린더(21) 내측면에 피스톤(30)의 축방향 진퇴 이동을 안내하는 가이드(미도시)가 설치될 수 있고, 이 가이드가 피스톤(30)의 회전을 구속하도록 할 수 있다. A guide (not shown) may be installed on the inner surface of the cylinder 21 of the caliper housing 20 to guide the axial movement of the piston 30 in order to prevent the piston 30 from rotating, This guide can restrict the rotation of the piston (30).

스핀들(40)은 전단부가 피스톤(30)의 중공부(31) 내측으로 삽입되어 결합되고, 이때 스핀들(40)의 전단부 외주면과, 이 스핀들(40)이 관통하고 있는 피스톤(30)의 후단부 내주면이 나사 결합된다.The front end of the spindle 40 is inserted and coupled to the inside of the hollow portion 31 of the piston 30 so that the outer peripheral surface of the front end of the spindle 40 and the rear end of the piston 30 through which the spindle 40 penetrates The end inner circumferential surface is screwed.

이를 위해, 피스톤(30)의 내주면에 나사산이 형성되고, 스핀들(40)의 외주면에 피스톤(30)의 나사산에 결합될 수 있는 나사산이 형성되어, 스핀들(40)의 회전 시 피스톤(30)이 축방향 진퇴 이동되도록 한다. A thread is formed on the inner circumferential surface of the piston 30 and a thread is formed on the outer circumferential surface of the spindle 40 so as to be engaged with the thread of the piston 30 so that the piston 30, So as to move in the axial direction.

즉, 피스톤(30)의 내측으로 스핀들(40)이 나사 결합됨으로써 스핀들(40)의 회전력이 피스톤(30)의 전후 직선력으로 변환될 수 있는 것이다.That is, the spindle 40 is screwed into the piston 30 so that the rotational force of the spindle 40 can be converted into the linear force of the piston 30.

또한, 스핀들(40)은 전술한 바와 같이 기어 조립체(80)의 출력기어(81)의 축에 회전력을 전달받을 수 있도록 결합되는데, 이때 스핀들(40)은 기어 조립체(80)의 출력기어(81)와 일체로 회전될 수 있으면서 기어 조립체(80)에 대해 상대적으로 축방향 직선 슬라이드 운동은 가능하도록 결합된다.The spindle 40 is coupled to the output gear 81 of the gear assembly 80. The spindle 40 is coupled to the output gear 81 of the gear assembly 80, So that axial linear sliding movement relative to the gear assembly 80 is possible.

이를 위해 스핀들(40)의 후단부가 출력기어(81)의 축에 대해서 상대 이동될 수 있는 슬라이드 구조로 결합되며, 그 예로 출력기어(81)의 축에 형성된 홀에 스핀들(40)의 후단부가 삽입된 상태에서 상기 홀 내주면과 스핀들(40)의 후단부 외주면이 스플라인 결합될 수 있다.The rear end of the spindle 40 is inserted into the hole formed in the shaft of the output gear 81 so that the rear end of the spindle 40 is inserted The inner circumferential surface of the hole and the outer circumferential surface of the rear end of the spindle 40 can be spline-coupled.

이 스플라인 결합은 출력기어(81)의 축과 스핀들(40) 사이의 회전력 전달은 가능하도록 하면서 출력기어(81)의 축에 대해 스핀들(40)의 상대적인 축방향 슬라이드 이동 또한 가능하게 해준다.This spline engagement also enables the relative axial sliding movement of the spindle 40 relative to the axis of the output gear 81 while allowing transmission of rotational force between the shaft of the output gear 81 and the spindle 40.

이와 함께 스핀들(40)은 피스톤(30) 후방에서 반경방향으로 돌출 형성된 지지부(41)를 가진다.In addition, the spindle 40 has a support portion 41 protruding radially from the rear of the piston 30.

또한, 캘리퍼 하우징(20)의 실린더(21) 내측에서 피스톤(30) 및 스핀들(40)의 지지부(41) 후방에 마찰부재(50)가 설치되는데, 이 마찰부재(50)는 캘리퍼 하우징(20)의 실린더(21) 내측에 회전되지 못하도록 위치가 고정되어서 설치된다. A friction member 50 is provided inside the cylinder 21 of the caliper housing 20 at the rear of the support portion 41 of the piston 30 and the spindle 40. The friction member 50 is fixed to the caliper housing 20 (Not shown in the drawings).

상기 지지부(41)와 마찰부재(50) 사이에는 탄성부재(60)가 설치되며, 이 탄성부재(60)는 후방에 위치한 마찰부재(50)에서 지지부(41)를 전방으로 밀어주는 탄성복원력을 제공하도록 설치된다.An elastic member 60 is provided between the support portion 41 and the friction member 50. The elastic member 60 elastically restores the support portion 41 from the rear friction member 50 .

상기 탄성부재(60)는 스핀들(40)상에 장착되어 지지부(41)와 마찰부재(50) 사이에 개재되는 코일 스프링이 될 수 있고, 이때 지지부(41)와 마찰부재(60) 사이에는 베어링(61)이 개재된다.The elastic member 60 may be a coil spring which is mounted on the spindle 40 and interposed between the support portion 41 and the friction member 50. At this time, (61) is interposed.

이로써, 지지부(41)를 포함한 스핀들(40) 전체가 기어 조립체(80)로부터 전달되는 회전력에 의해 회전될 때, 지지부(41)가 마찰부재(50)에서 탄성부재(60)에 의해 탄성 지지되고 있는 상태로, 회전되지 않는 탄성부재(60)에 대해, 스핀들(40) 전체가 베어링(61)에 의해 원활하게 상대 회전될 수 있다.As a result, when the entire spindle 40 including the support portion 41 is rotated by the rotational force transmitted from the gear assembly 80, the support portion 41 is resiliently supported by the elastic member 60 in the friction member 50 The entire spindle 40 can be smoothly and relatively rotated by the bearing 61 with respect to the elastic member 60 which is not rotated.

마찰부재(50)는 캘리퍼 하우징(20)의 실린더(21) 내측에서 후측에 위치되며, 스핀들(40)이 마찰부재(50)를 관통하여 그 후방의 기어 조립체(80)에 결합되는 구조로 되어 있다.The friction member 50 is located on the rear side inside the cylinder 21 of the caliper housing 20 and has a structure in which the spindle 40 penetrates the friction member 50 and is coupled to the rear gear assembly 80 have.

또한, 마찰부재(50)는 측벽(51)이 캘리퍼 하우징(20)의 실린더(21) 내측면에 밀착 고정되는 용기 형상을 가지는바, 내측에 스핀들(40)의 지지부(41) 사이에 개재되는 탄성부재(60)가 위치되고, 상기 측벽(51)의 끝면이 지지부(41)와 접촉하여 마찰될 수 있도록 되어 있다.The friction member 50 has a container shape in which the side wall 51 is tightly fixed to the inner side surface of the cylinder 21 of the caliper housing 20 and the inside of the friction member 50 is interposed between the supporting portions 41 of the spindle 40 The elastic member 60 is positioned and the end surface of the side wall 51 is in contact with the support portion 41 so as to be rubbed.

이상으로 본 발명의 실시예에 따른 전동식 브레이크의 구성에 대해 설명하였는바, 그 작동상태에 대해서 설명하기로 한다.As described above, the construction of the electric brake according to the embodiment of the present invention has been described, and the operation thereof will be described.

먼저, 도 1은 제동 해제 상태의 단면도로서, 모터(70)가 역방향으로 회전하면, 이와 연결된 기어 조립체(80)가 역방향 회전력을 스핀들(40)에 전달하고, 이에 스핀들(40)이 역방향으로 회전된다.1 is a cross-sectional view of the braking release state. When the motor 70 rotates in the reverse direction, the gear assembly 80 connected thereto transmits a reverse rotational force to the spindle 40, and the spindle 40 rotates in the reverse direction do.

이때, 스핀들(40)에 나사 결합된 피스톤(30)이 디스크(1)로부터 멀어지는 방향으로 직선 후퇴 이동하게 되고, 디스크(1)와 마찰패드(11,12) 사이에 클램핑력이 없어지면서 제동력이 해제된다.At this time, the piston 30 screwed to the spindle 40 linearly moves backward in the direction away from the disk 1, and the clamping force is lost between the disk 1 and the friction pads 11, 12, Is released.

그리고, 스핀들(40)의 축방향 힘이 존재하지 않으므로 지지부(41)와 캘리퍼 하우징(20)에 고정 설치된 마찰부재(50)가 서로 간극을 유지하게 되면서 양측 간의 마찰력은 존재하지 않는다. Since the axial force of the spindle 40 does not exist, the supporting member 41 and the friction member 50 fixed to the caliper housing 20 maintain a clearance therebetween, so that there is no frictional force therebetween.

다음으로, 도 2는 일반 제동 상태의 단면도로서, 모터(70)가 정방향으로 회전되면, 스핀들(40)이 정방향으로 회전되고, 이때 스핀들(40)에 나사 결합된 피스톤(30)이 디스크(1) 쪽으로 직선 전진 이동하게 된다.2 is a sectional view of the normal braking state. When the motor 70 is rotated in the normal direction, the spindle 40 is rotated in the forward direction. At this time, the piston 30 screwed to the spindle 40 is rotated ).

이에 따라 디스크(1)와 마찰패드(11,12) 사이에 클램핑력이 생성되어 제동력이 발생하게 된다.As a result, a clamping force is generated between the disc 1 and the friction pads 11 and 12 to generate a braking force.

또한, 스핀들(40)이 축방향으로 클램핑력에 따른 반력을 받게 되어 기어 조립체(80)의 출력기어(81)의 축에서 후방으로 슬라이드 이동하지만, 마찰부재(50)와 지지부(41) 사이에 설치된 탄성부재(60)에 의해 스핀들(40)이 지지되고 있으므로, 지지부(41)와 마찰부재(50)가 간극을 여전히 형성하게 되면서 마찰력이 존재하지 않는다.The spindle 40 receives the reaction force in the axial direction and is slid rearward on the axis of the output gear 81 of the gear assembly 80 but is moved between the friction member 50 and the support portion 41 Since the spindle 40 is supported by the installed elastic member 60, the support portion 41 and the friction member 50 still form a gap, so that no frictional force exists.

즉, 지지부(41)와 마찰부재(50)가 탄성부재(60)의 힘, 즉 코일 스프링의 스프링력에 의해 서로 마찰되지 않도록 이격되어 있는 것이다.That is, the supporting portion 41 and the friction member 50 are spaced apart from each other by the force of the elastic member 60, that is, the spring force of the coil spring.

물론, 일반 제동시의 최대 제동력이 발생할 때, 클램핑력에 따른 반력으로 스핀들(40)이 후방으로 슬라이드 이동하더라도, 지지부(41)와 마찰부재(50)가 직접 접촉하지 않는 상태, 즉 지지부(41)와 마찰부재(50)가 간극을 형성하면서 이격된 상태를 나타내도록 탄성부재(60)의 스프링 강성이 설정된다.Even if the spindle 40 slides rearward due to the reaction force due to the clamping force when the maximum braking force of the general braking force is generated, a state in which the support portion 41 and the friction member 50 are not in direct contact, And the friction member 50 are spaced apart from each other while forming a gap.

다음으로, 도 3은 주차 제동 상태의 단면도로서, 주차 제동력은 일반 제동시의 제동력보다 상대적으로 크므로 주차 제동 시에는 모터(70)가 일반 제동시보다 정방향으로 더 많이 회전 구동된다.Next, Fig. 3 is a sectional view of the parking braking state. Since the parking braking force is relatively larger than the braking force of the general braking force, the motor 70 is driven to rotate more forward in the normal braking operation.

이때, 스핀들(40)이 축방향으로 전진 이동한 상태에서 한 쌍의 마찰패드(11,12)가 디스크(1) 양면을 크게 가압하여 큰 제동력을 발생시키는데, 이때 클램핑력이 일반 제동 시보다 크기 때문에 클램핑력에 따른 반력 또한 일반 제동 시보다 크다.At this time, when the spindle 40 moves forward in the axial direction, a pair of friction pads 11 and 12 press the both surfaces of the disk 1 largely to generate a large braking force. At this time, Therefore, the reaction force due to the clamping force is also larger than that during normal braking.

따라서, 스핀들(40)이 기어 조립체(80) 쪽으로 더 많이 후방으로 슬라이드 이동되고, 최종적으로 지지부(41)가 탄성부재(60)를 압축하면서 마찰부재(50)에 접촉하게 된다.The spindle 40 is further slid rearward toward the gear assembly 80 and finally the support portion 41 comes into contact with the friction member 50 while compressing the elastic member 60. [

이렇게 주차 제동 시 스핀들(40)이 후방으로 슬라이드 이동되어 지지부(41)가 마찰부재(50)와 마찰상태가 되면, 클램핑력에 따른 반력이 큰 상태에서 지지부(41)와 마찰부재(50) 사이에 발생하는 마찰력이 어느 정도 크게 발생하게 된다.When the spindle 40 is slid rearward and the support portion 41 is frictioned with the friction member 50 during the parking brake, the reaction force between the support portion 41 and the friction member 50 The frictional force generated in the case of the present invention is increased to some extent.

이 마찰력은 스핀들(40)의 회전을 구속하고, 특히 상기 마찰력이 스핀들(40)의 역회전을 방해하므로 모터(70) 전원을 차단하더라도 주차 제동력이 유지될 수 있다.This frictional force restrains the rotation of the spindle 40, and in particular, the frictional force interferes with the reverse rotation of the spindle 40, so that the parking braking force can be maintained even when the power of the motor 70 is shut off.

주차 제동 해제 시에는 모터(70)를 역방향으로 구동하여 지지부(41)와 마찰부재(50) 간의 구속을 해제시킨다. When the parking brake is released, the motor 70 is driven in the reverse direction to release the restraint between the support portion 41 and the friction member 50.

이와 같이 하여, 본 발명에 따른 전동식 브레이크에 따르면, 종래의 전동식 브레이크와 비교하여 주차 제동을 위한 별도의 솔레노이드나 모터가 불필요하므로 원가 절감 및 중량 저감을 실현할 수 있고, 장착성 측면에서 유리한 이점을 가진다.As described above, according to the electric brake of the present invention, there is no need for a separate solenoid or motor for braking the parking brake as compared with the conventional electric brake, so that cost reduction and weight reduction can be realized, which is advantageous in terms of mounting performance.

이상으로 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당 업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. And are also included in the scope of the present invention.

1 : 디스크 11,12 : 마찰패드
20 : 캘리퍼 하우징 21 : 실린더
22 : 핑거부 30 : 피스톤
31 : 중공부 40 : 스핀들
41 : 지지부 50 : 마찰부재
51 : 측벽 60 : 탄성부재
61 : 베어링 70 : 모터
80 : 기어 조립체 81 : 출력기어
1: Disc 11, 12: Friction pad
20: caliper housing 21: cylinder
22: Finger refusal 30: Piston
31: hollow part 40: spindle
41: support part 50: friction member
51: side wall 60: elastic member
61: Bearing 70: Motor
80: gear assembly 81: output gear

Claims (9)

캘리퍼 하우징에 축방향 진퇴 이동 가능하게 설치되고, 제동 시 축방향 전진 이동하여, 디스크를 클램핑하도록 구비된 마찰패드를 가압하는 피스톤;
상기 피스톤을 이동시키기 위한 회전력을 제공하는 액추에이터;
상기 피스톤에 나사 결합되고, 액추에이터에서 전달되는 회전력에 의해 회전될 때 피스톤을 축방향 진퇴 이동시키는 스핀들;
상기 스핀들과의 사이에 간극을 가지도록 캘리퍼 하우징에 고정 설치되는 마찰부재; 및
상기 스핀들과 마찰부재 사이에 장착되어 마찰부재에서 스핀들을 탄성 지지하는 탄성부재를 포함하며,
주차 제동 시, 클램핑력에 대한 반력에 의해, 상기 간극이 제거되도록 스핀들이 탄성부재를 압축하면서 축방향 후퇴 이동되어 마찰부재에 접촉되고, 그 마찰력에 의해 스핀들과 마찰부재 간의 구속이 이루어지도록 되어 있고,
상기 스핀들에 반경방향으로 돌출된 지지부가 형성되고, 상기 지지부와 마찰부재 사이에 상기 탄성부재가 설치되며,
상기 마찰부재는,
측벽이 캘리퍼 하우징의 실린더 내측면에 밀착 고정되는 용기 형상을 가지며, 내측에 스핀들의 지지부 사이에 개재되는 상기 탄성부재가 위치하고, 상기 측벽의 끝면이 스핀들의 지지부와 접촉하여 마찰되도록 한 것을 특징으로 하는 전동식 브레이크.
A piston which is provided in the caliper housing so as to be movable in an axial retracting movement, and which presses a friction pad provided to clamp the disk by axially advancing during braking;
An actuator for providing a rotational force for moving the piston;
A spindle threaded into the piston and axially moving the piston when rotated by a rotational force transmitted from an actuator;
A friction member fixed to the caliper housing to have a gap with the spindle; And
And an elastic member mounted between the spindle and the friction member to elastically support the spindle in the friction member,
When the parking brake is applied, the spindle is moved axially retreated while being pressed against the elastic member by the reaction force against the clamping force so as to remove the gap, so that the spindle is brought into contact with the friction member and the friction between the spindle and the friction member ,
A support portion protruding in the radial direction is formed on the spindle, the elastic member is provided between the support portion and the friction member,
The friction member includes:
Wherein the side wall has a container shape in which the side wall is closely fixed to the inner surface of the cylinder of the caliper housing and the elastic member interposed between the support portions of the spindle is located inside and the end face of the side wall is in contact with the support portion of the spindle to be rubbed Electric brake.
청구항 1에 있어서,
상기 스핀들은 액추에이터의 회전력을 전달하는 기어 조립체의 출력기어 축에 대해 축방향 슬라이드 이동이 가능하도록 결합되는 것을 특징으로 하는 전동식 브레이크.
The method according to claim 1,
Wherein the spindle is coupled so as to be axially slidable with respect to an output gear shaft of a gear assembly that transmits the rotational force of the actuator.
청구항 2에 있어서,
상기 스핀들은 단부가 액추에이터의 회전력을 전달하는 기어 조립체의 출력기어 축에 회전력 전달 및 축방향 슬라이드 이동이 가능하도록 스플라인 결합되는 것을 특징으로 하는 전동식 브레이크.
The method of claim 2,
Wherein the spindle is splined to the output gear shaft of the gear assembly that transmits the rotational force of the actuator so that rotational force can be transmitted and axial sliding can be achieved.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 마찰부재는 캘리퍼 하우징의 실린더 내측에서 피스톤 및 스핀들의 지지부 후방에 위치하도록 설치되고,
상기 스핀들이 상기 마찰부재를 관통하여 액추에이터의 회전력을 전달하는 기어 조립체의 출력기어 축에 축방향 슬라이드 이동 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 전동식 브레이크.
The method according to claim 1,
Wherein the friction member is installed inside the cylinder of the caliper housing so as to be positioned behind the support portion of the piston and the spindle,
Wherein the spindle is axially slidably engaged with an output gear shaft of a gear assembly that transmits the rotational force of the actuator through the friction member.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 탄성부재와 스핀들의 지지부 사이에는 탄성부재에 대하여 스핀들의 상대 회전이 가능하도록 베어링이 개재되는 것을 특징으로 하는 전동식 브레이크.
The method according to claim 1,
Wherein a bearing is interposed between the elastic member and the support portion of the spindle such that the spindle can rotate relative to the elastic member.
청구항 1에 있어서,
상기 탄성부재는 스핀들의 지지부와 마찰부재 사이에 설치되고 스핀들의 축방향 후퇴 이동 시 스핀들의 지지부에 의해 압축되는 코일 스프링인 것을 특징으로 하는 전동식 브레이크.
The method according to claim 1,
Wherein the elastic member is a coil spring installed between the support portion of the spindle and the friction member and compressed by the support portion of the spindle when the spindle is retracted in the axial direction.
청구항 1에 있어서,
상기 탄성부재와 스핀들 사이에는 탄성부재에 대하여 스핀들의 상대 회전이 가능하도록 베어링이 개재되는 것을 특징으로 하는 전동식 브레이크.



The method according to claim 1,
And a bearing is interposed between the elastic member and the spindle such that the spindle can rotate relative to the elastic member.



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