KR101869240B1

KR101869240B1 - 자동차용 전기식 디스크 브레이크

Info

Publication number: KR101869240B1
Application number: KR1020170052684A
Authority: KR
Inventors: 유창희; 하동진
Original assignee: 상신브레이크주식회사
Priority date: 2017-04-25
Filing date: 2017-04-25
Publication date: 2018-06-20

Abstract

본 발명은 자동차용 전기식 디스크 브레이크에 관한 것으로, 감속모터(12)와 웜(14)과 웜휠(22)(24)을 통하여 연결되는 좌우 캠 샤프트(18)(20)의 캠(26)(28)이 하우징 내에서 램프 브릿지(30)와 결합되게 하고 또 램프 브릿지(30) 전방에는 롤러(32)(34)를 사이에 두고 양측에 피스톤(64)(66)이 나사결합된 트래버스(36)가 위치하도록 하여 감속모터(12)에 의한 제동이 이루어지도록 하며, 좌우 캠 샤프트(18)(20) 사이에 갖는 어드저스트먼트(40)의 어드저스트먼트 기어(48)는 각각 로드(68)(70)를 통하여 피스톤(64)(66)과 연결되는 피스톤 기어(52)(54)와 결합되게 하되, 좌우 어느 한 캠 샤프트(18)가 갖는 핀(42)은 어드저스트먼트 샤프트(44)가 갖는 경사진 그루브(46)와 결합되게 하고 또 어드저스트먼트 샤프트(44)와 어드저스트먼트 기어(48) 사이에는 원웨이 클러치(38)와 오버로드 클러치(50)를 연결설치하여 브레이크 패드(78)의 간극조정이 저가의 부품들에 의해 외부요인에 의한 기능상실이나 관련부품의 과부하 없이 상시 원활하게 이루어질 수 있도록 한 것이다.

Description

자동차용 전기식 디스크 브레이크{AUTOMOBILE ELECTRIC DISC BRAKE}

본 발명은 자동차용 전기식 디스크 브레이크에 관한 것으로서, 상세하게는 반복되는 제동작동으로 인하여 브레이크 패드가 마모되면 제동작동과정에서 디스크와의 간극조정이 이루어질 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 자동차용 전기식 디스크 브레이크는 모터의 회전운동을 브레이크 패드의 직선운동으로 전환하여 회전하는 브레이크 디스크에 대한 브레이크 패드의 마찰력에 의해 제동이 이루어지도록 하고, 브레이크 패드에는 자기배력작용을 통하여 모터의 출력에 비해 큰 힘이 주어지도록 하여 강한 제동력을 얻을 수 있도록 하며, 반복되는 제동작동에 의한 브레이크 패드의 마모시 브레이크 디스크와의 사이에 갖는 간극을 조정하여 매 제동시 제동시간을 단축해주도록 하고 있다.

이러한 기능을 모두 갖춘 자동차용 전기식 디스크 브레이크의 대표적인 종래기술로서는 미국특허 제7,497,306호 '디스크 브레이크'를 예로 들 수가 있다.

그러나 상기한 자동차용 전기식 디스크 브레이크는 브레이크 패드의 마모시 간극보상을 위하여 모터와 기어 트랜스미션을 통하여 연결되는 전자클러치에 스프로켓을 이용하여 각각 조정로드와 조정스크류 및 소켓 등으로 이루어진 좌우 한쌍의 간극조정수단을 연결설치하여 브레이크 패드의 마모시 모터에 의한 조정스크류의 회전으로 소켓이 브레이크 패드를 가압하여 브레이크 디스크와의 사이에 갖는 간극이 조정되도록 구성된다.

따라서 브레이크 패드의 마모시 브레이크 디스크와의 간극조정을 위한 기본적인 작동은 원활하게 이루어질 수 있다 하겠으나, 이러한 기능을 위하여 고가의 전자클러치를 사용함에 따라 제작시 비용부담이 늘어나게 되고, 특히 사용중 외부요인에 의해 전자클러치의 전원공급이 중단될 시 곧바로 간극조정기능상실로 이어져 제동기능저하로 인한 안전사고를 유발시키게 되는 등의 문제점들이 있는 것이다.

미국특허 제7,497,306호 '디스크 브레이크'

본 발명의 목적은 브레이크 패드의 간극조정기능을 부여해주기 위한 비용부담을 줄여줄 수가 있고 또 사용중 외부요인에 의해 간극조정기능을 상실할 우려가 없으며, 더 나아가 간극조정을 필요치 않는 상황에서 무리한 힘이 가해질시에는 관련부품의 과부하를 방지해줄 수가 있는 자동차용 전기식 디스크 브레이크를 제공하는데 있다.

상기한 목적달성을 위한 본 발명 자동차용 전기식 디스크 브레이크는 감속모터와 웜과 웜휠을 통하여 결합되는 좌우 캠 샤프트의 캠이 각각 하우징 내에서 램프 브릿지와 결합되게 하고 또 램프 브릿지 전방에는 롤러를 사이에 두고 양측에 피스톤이 나사결합된 트래버스가 위치하도록 하여 감속모터에 의한 제동이 이루어지도록 하며, 좌우 캠 샤프트 사이에 설치되는 어드저스트먼트의 어드저스트먼트 기어는 각각 로드를 통하여 좌우 피스톤과 연결되는 피스톤 기어와 결합되게 하되, 좌우 어느 한 캠 샤프트가 갖는 핀은 어드저스트먼트 샤프트가 갖는 경사진 그루브와 결합되게 하고 또 어드저스트먼트 샤프트와 어드저스트먼트 기어 사이에는 원웨이 클러치와 오버로드 클러치를 연결설치하여 브레이크 패드의 간극조정이 이루어지도록 구성함을 특징으로 한다.

본 발명 자동차용 전기식 디스크 브레이크는 브레이크 패드의 간극조정이 저가의 부품들에 의해 이루어지게 되므로 제작시 비용부담을 줄여줄 수가 있고 또 전기공급이 아닌 기계적인 작동에 의해 간극조정이 이루어지게 되므로 사용중 외부요인에 의한 기능상실우려가 없어 제동기능저하로 인한 안전사고를 방지해줄 수가 있으며, 간극조정을 필요치 않는 상황에서 무리한 힘이 주어질 시에는 과부하를 방지하여 관련부품의 사용수명을 보장해줄 수가 있는 등 많은 효과가 있는 것이다.

도 1 : 본 발명의 사시도
도 2 : 본 발명을 전방에서 본 사시도
도 3 : 본 발명의 사용상태를 보여주는 평면구성도
도 4 : 본 발명의 램프 브릿지를 제거한 상태의 사시도
도 5 : 본 발명의 단면구성도
도 6 : 본 발명의 요부사시도
도 7 : 본 발명의 요부 일부분해사시도

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하기로 하며, 다만 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 동일부호로 기재하고, 관련된 공지기술이나 기능에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지가 모호해지지 않도록 하기 위하여 생략하기로 한다.

또한 본 발명은 브레이크 패드의 간극조정기능 외에 감속모터의 회전운동을 브레이크 패드의 직선운동으로 전환하여 회전하는 브레이크 디스크에 대한 브레이크 패드의 마찰력에 의해 제동이 이루어지도록 하는 제동기능 및 브레이크 패드에 감속모터의 출력에 비해 큰 힘이 주어지도록 하여 강한 제동력을 얻기 위한 자기배력기능 등을 포함하고 있으나, 이러한 자동차용 전기식 디스크 브레이크로서 요구되는 일반적인 구성에 대하여는 구체적인 설명을 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 사용상태를 보여주는 평면구성도이고, 도 5는 본 발명의 단면구성도이며, 도 7은 본 발명의 요부 일부분해사시도로서, 본 발명 자동차용 전기식 디스크 브레이크(10)는 감속모터(12)와 연결된 웜(14)을 전후로 형성하여 상기 웜(14) 양측에 각각 수직의 캠 샤프트(CAM SHAFT)(18)(20)에 연결형성된 웜휠(22)(24)을 결합하고, 좌우 캠 샤프트(18)(20)는 각각 캠(26)(28)을 통하여 램프 브릿지(30)와 결합되게 하며, 램프 브릿지(30) 전방에는 램프를 통하여 결합되는 롤러(32)(34)를 사이에 두고 트래버스(TRAVERSE)(36)를 설치하여 구성한다.

또한 좌우 캠 샤프트(18)(20) 사이에는 원웨이 클러치(1-WAY CLUTCH)(38)를 갖는 어드저스트먼트(ADJUSTMENT)(40)를 전후로 설치하여 좌우 어느 한 캠 샤프트(18)에 돌출형성되는 핀(PIN)(42)이 어드저스트먼트 샤프트(ADJUSTMENT SHAFT)(44)에 경사지게 형성되는 그루브(GROOVE)(46)와 결합되게 한다.

이때 어느 한 캠 샤프트(18)와 어드저스트먼트 샤프트(44) 간 핀(42)과 그루브(46)에 의해 결합이 이루어지도록 하는 이유는 캠 샤프트(18)의 회전력을 어드저스트먼트(40)에 전달해주기 위한 것으로서, 수직의 캠 샤프트(18)가 갖는 핀(42)의 회전방향에 대하여 수평의 어드저스트먼트 샤프트(44)가 갖는 그루브(46)를 대각선 방향으로 경사지게 형성하여 캠 샤프트(18)의 정역회전시 어드저스트먼트 샤프트(44)가 함께 정역 회전하도록 구성되는데, 다른 한 캠 샤프트(20)와 어드저스트먼트 샤프트(44) 간에도 핀과 그루브에 의한 결합이 이루어지도록 하여 캠 샤프트에 의한 어드저스트먼트 샤프트의 회전작동이 더욱 안정감 있게 이루어지도록 할 수도 있다.

그리고 본 발명에 이용되는 어드저스트먼트(40)는 어드저스트먼트 샤프트(44) 후방에 원웨이 클러치(38)를 사이에 두고 어드저스트먼트 기어(ADJUSTMENT GEAR)(48)가 연결구성된 것으로서, 캠 샤프트(18)에 의한 어드저스트먼트 샤프트(44)의 정역회전시 상기 어드저스트먼트 샤프트(44)로부터 어드저스트먼트 기어(48)가 일방향으로 회전하도록 구성한다.

더 나아가 어드저스트먼트(40)의 원웨이 클러치(38)와 어드저스트먼트 샤프트(44) 사이에 오버로드 클러치(OVERLOAD CLUTCH)(50)를 연결설치하여 캠 샤프트(18)로부터 필요 이상의 강한 힘이 가해질 시 어드저스트먼트 기어(48)로부터 어드저스트먼트 샤프트(44)가 공회전하도록 하여 관련부품의 과부하를 방지해주도록 할 수도 있다.

한편 어드저스트먼트(40)가 갖는 어드저스트먼트 기어(48)는 그 양측에 위치하는 피스톤 기어(52)(54)와 커넥팅 기어(CONNECTING GEAR)(56)(58)를 통하여 결합하고, 좌우 피스톤 기어(52)(54)는 각각 트래버스(36) 양측에 나선부(60)(62)를 통하여 나사결합되는 피스톤(64)(66)과 로드(68)(70)로 연결하며, 좌우 피스톤(64)(66) 전방에는 서로 간에 연결편(72)을 통하여 연결되는 태핏(TAPPET)(74)(76)을 결합고정하여 상기 태핏(74)(76)을 통하여 브레이크 패드(78)와 접촉하도록 구성한다.

본 발명 자동차용 전기식 디스크 브레이크(10)의 제동작동시를 살펴보면, 감속모터(12)의 구동시 상기 감속모터(12)의 회전운동이 램프 브릿지(30)의 직선운동으로 전환되어 상기 램프 브릿지(30)와 롤러(32)(34)를 사이에 두고 있는 트래버스(36)가 전진하게 되므로 상기 트래버스(36) 양측에 나사결합된 피스톤(64)(66)이 태핏(74)(76)을 통하여 브레이크 패드(78)를 가압하여 브레이크 디스크(80)와의 강한 마찰력에 의한 제동이 이루어지도록 하게 되고 또 제동후에는 브레이크 패드(78)가 복귀스프링(82)에 의해 복귀하는 제동작동이 이루어지게 된다.

이러한 감속모터(12)의 회전운동이 램프 브릿지(30)의 직선운동으로 전환되어 제동작동이 이루어질 시 상기 감속모터(12)와 웜(14)과 웜휠(22)(24)을 통하여 연결되는 캠 샤프트(18)(20)가 정역 회전하게 되면 좌우 어느 한 캠 샤프트(18)가 갖는 핀(42)과 경사진 그루브(46)를 통하여 결합되는 어드저스트먼트 샤프트(44)가 함께 정역 회전하게 된다.

따라서 브레이크 패드(78)의 반복되는 제동작동으로 마모가 발생하여 제동거리가 길어지게 되면 캠 샤프트(18)를 따라 정역 회전하는 어드저스트먼트 샤프트(44)와 원웨이 클러치(38)를 통하여 연결된 어드저스트먼트 기어(48)는 일방향으로 회전하게 되고, 상기 어드저스트먼트 기어(48)가 일방향으로 회전할 시 이와 커넥팅 기어(56)(58)를 통하여 결합된 피스톤 기어(52)(54)는 로드(68)(70)를 통하여 트래버스(36) 양측에 나사결합된 피스톤(64)(66)을 회전시켜주게 되며, 상기 피스톤(64)(66)이 회전할 시 트래버스(36)로부터 전진하여 브레이크 패드(78)를 가압해주게 되므로 브레이크 패드(78)와 브레이크 디스크(80) 간 간극조정이 이루어지게 된다.

더 나아가 사용중 브레이크 패드(78)가 브레이크 디스크(80)와 적정간극이 확보되지 않은 상태, 즉 비 제동상태에서 브레이크 패드(78)가 브레이크 디스크(80)와 접촉된 불안정한 상태에서 어느 한 캠 샤프트(18)를 통하여 어드저스트먼트 샤프트(44)에 강한 회전력이 주어질 시 상기 어드저스트먼트 샤프트(44)에 주어진 회전력은 원웨이 클러치(38)를 지나 어드저스트먼트 기어(48)에 전달되지 못하고 오버로드 클러치(50)에 의해 어드저스트먼트 샤프트(44)의 공회전으로 이어지게 되므로 피스톤 기어(52)(54)와 로드(68)(70) 및 피스톤(64)(66) 등 간극조정을 위한 관련부품에 무리한 힘이 가해질 우려가 없게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 권리범위는 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하며, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서는 자명한 것이다.

(10)--자동차용 전기식 디스크 브레이크
(12)--감속모터 (14)--웜
(18)(20)--캠 샤프트 (22)(24)--웜휠
(26)(28)--캠 (30)--램프 브릿지
(32)(34)--롤러 (36)--트래버스
(38)--원웨이 클러치 (40)--어드저스트먼트
(42)--핀 (44)--어드저스트먼트 샤프트
(46)--그루브 (48)--어드저스트먼트 기어
(50--오버로드 클러치 (52)(54)--피스톤 기어
(56)(58)--커넥팅기어 (60)(62)--나선부
(64)(66)--피스톤 (68)(70)--로드
(72)--연결편 (74)(76)--태핏
(78)--브레이크 패드 (80)--브레이크 디스크
(82)--복귀스프링

Claims

감속모터(12)가 갖는 웜(14)과 웜휠(22)(24)을 통하여 결합되는 좌우 캠 샤프트(18)(20)의 캠(26)(28)을 하우징 내에서 전후로 작동하는 램프 브릿지(30)와 결합하고, 상기 램프 브릿지(30) 전방에는 램프를 통하여 결합되는 롤러(32)(34)를 사이에 두고 양측에 피스톤(64)(66)이 나사결합되는 트래버스(36)를 설치하고, 좌우 캠 샤프트(18)(20) 사이에 설치되는 어드저스트먼트(40)의 어드저스트먼트 기어(48)는 커넥팅 기어(56)(58)를 통하여 그 양측에 갖는 피스톤기어(52)(54)와 결합하며, 좌우 피스톤기어(52)(54)는 로드(68)(70)를 통하여 피스톤(64)(66)과 연결하되, 좌우 어느 한 캠 샤프트(18)가 갖는 핀(42)은 어드저스트먼트 샤프트(44)가 갖는 경사진 그루브(46)와 결합되게 하여 캠 샤프트(18)의 회전력이 어드저스트먼트 샤프트(44)에 전달되게 하고 또 어드저스트먼트 샤프트(44)와 어드저스트먼트 기어(48) 사이에는 원웨이 클러치(38)를 연결설치하여 구성함을 특징으로 하는 자동차용 전기식 디스크 브레이크.
제1항에 있어서, 상기 어드저스트먼트(40)의 원웨이 클러치(38)와 어드저스트먼트 기어(48) 사이에 오버로드 클러치(50)를 연결설치하여 구성함을 특징으로 하는 자동차용 전기식 디스크 브레이크.