KR101876006B1 - 코깅 토크 저감장치를 가진 전동식 브레이크 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전원 고장 시 스프링 힘을 이용하여 모터 코깅 토크를 상쇄시킬 수 있는 장치를 가지는 전동식 브레이크에 관한 것이다.
본 발명은 전원 고장 시 모터의 코깅 토크를 상쇄시킬 수 있도록 스프링을 사용하여 역토크를 제공할 수 있는 장치를 포함한 전동식 브레이크를 구현함으로써, 전원 고장 시에 제동력 해제가 가능할 뿐만 아니라 정상적으로 작동할 시에도 스프링에 저장된 에너지에 의해 제동력 해제를 신속하게 할 수 있는 등 ABS 작동 시 휠 잠김을 방지하여 제동거리를 짧게 할 수 있는 한편, 모터 회전각이 커지면 스프링 반력 토크가 커지면서 슬립을 일으킬 수 있는 클러치 구조를 적용함으로써, 브레이크 패드 마모에 대응하는 적절한 보정이 이루어질 수 있도록 하는 코깅 토크 저감장치를 가진 전동식 브레이크를 제공한다.

Description

코깅 토크 저감장치를 가진 전동식 브레이크{ELECTRIC BRAKE WITH COGGING TORQUE REDUCING DEVICE}
본 발명은 코깅 토크 저감장치를 가진 전동식 브레이크에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전원 고장 시 스프링 힘을 이용하여 모터 코깅 토크를 상쇄시킬 수 있는 장치를 가지는 전동식 브레이크에 관한 것이다.
일반적으로 전동식 브레이크는 유압 브레이크 대비 응답속도가 빠르고 정밀하게 제어될 수 있기 때문에 제동 안전 성능을 향상시킬 수 있으며, 브레이크-바이-와이어를 위해 필수적으로 사용된다.
이러한 전동식 브레이크는 모터를 구동하여 그 회전력을 기계적으로 전달하는 방식으로 제동력을 생성한다.
한편, 영구자석과 철심을 사용하는 모터는 코깅 토크(COGGING TORQUE)가 존재하고, 이러한 코킹 토크는 마찰력과 같은 저항력으로 작용하여 모터의 운동을 방해한다.
따라서, 전원 고장 시 모터의 코깅 토크로 인해 제동력이 충분히 해제되지 않은 상태로 유지될 수 있다.
그 결과, 주행 중 이러한 상황이 발생될 경우 편제동이 발생될 수 있으며, 차량 스핀과 같은 위험 상황이 초래될 수 있다.
일 예로서, 한국 공개특허공보 10-2012-0025140호에서는『전동식 브레이크 장치』를 개시하고 있다.
상기『전동식 브레이크 장치』는 전기모터 회전력이 감속 기어를 거쳐 스크류에 전달되면, 스크류 매커니즘에 의해 회전력이 직선력으로 전환되고, 피스톤을 가압시켜 클램핑력을 발생시키게 되며, 이때의 클램핑력에 의해 브레이크 패드가 브레이크 디스크에 가압되어 제동력이 발생하게 되는 방식으로 이루어진다.
이러한『전동식 브레이크 장치』는 제동 중 전원 고장 시 캘리퍼 바디 클램핑력에 의해 모터를 역방향으로 회전시키려는 토크가 발생되나, 이 역방향 토크는 모터 코깅 토크에 의해 상쇄되어 제동력이 충분히 해제되지 않을 수 있으며, 이로 인해 차량 스핀이 발생되어 위험상황이 초래될 수 있다.
따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 고안되었으며, 전원 고장 시 모터의 코깅 토크를 상쇄시킬 수 있도록 스프링을 사용하여 역토크를 제공할 수 있는 장치를 포함한 전동식 브레이크를 구현함으로써, 전원 고장 시에 제동력 해제가 가능할 뿐만 아니라 정상적으로 작동할 시에도 스프링에 저장된 에너지에 의해 제동력 해제를 신속하게 할 수 있는 등 ABS 작동 시 휠 잠김을 방지하여 제동거리를 짧게 할 수 있는 코깅 토크 저감장치를 가진 전동식 브레이크를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 모터 회전각이 커지면 스프링 반력 토크가 커지면서 슬립을 일으킬 수 있는 클러치 구조를 적용함으로써, 브레이크 패드 마모에 대응하는 적절한 보정이 이루어질 수 있도록 하는 코깅 토크 저감장치를 가진 전동식 브레이크를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 코깅 토크 저감장치를 가진 전동식 브레이크는 다음과 같은 특징이 있다.
상기 코깅 토크 저감장치를 가진 전동식 브레이크의 일 예는 모터의 동력과 스크류 메커니즘을 이용하여 제동력을 발생시키는 전동식 브레이크를 포함하는 구조로서, 상기 모터의 출력측과 스프링 홀더 사이에 양단 고정되는 구조로 설치되어 모터 정방향 작동 시 변형(압축)되면서 탄성에너지를 저장하고 모터 역방향 작동 시 복원되면서 모터 출력측에 역방향 토크를 제공하는 토션 스프링을 포함할 수 있다.
이러한 상기 토션 스프링은 스프링 홀더의 내측에 수용되면서 한쪽 단부가 고정됨과 더불어 모터에 의해 회전하는 감속 기어의 기어축측 둘레에 장착되는 슬립판에 다른 한쪽 단부가 고정되는 구조로 설치될 수 있다.
그리고, 상기 모터에 의해 회전하는 감속 기어의 기어축(15)에 장착되는 회전판을 더 포함할 수 있으며, 이때의 회전판은 압축 스프링에 의해 탄력 지지되는 슬립판과 클러치 구조로 결속되어 함께 회전되거나 서로 간에 슬립이 발생할 수 있도록 할 수 있다.
여기서, 상기 회전판과 슬립판 간의 클러치 구조는 서로 마주보는 면에 형성되는 톱니부를 통해 맞물리는 구조로 이루어질 수 있거나, 서로 마주보는 면에 형성되는 마찰부를 통해 맞접촉되는 구조로 이루어질 수 있다.
한편, 상기 코깅 토크 저감장치를 가진 전동식 브레이크의 다른 예는 모터의 동력과 스크류 메커니즘을 이용하여 제동력을 발생시키는 전동식 브레이크를 포함하는 구조로서, 상기 모터의 출력을 감속하는 감속 기어의 기어축에 서로 클러치 구조에 의해 결속되어 함께 회전되거나 슬립을 일으키는 회전판과 슬립판이 장착되고, 스프링 홀더에 일단이 고정되는 토션/압축 스프링의 다른 일단이 슬립판에 고정되며, 상기 토션/압축 스프링은 슬립판을 탄력지지함과 더불어 모터 정방향 작동 시 압축되면서 탄성에너지를 저장하고 모터 역방향 작동 시 복원되면서 모터 출력측에 역방향 토크를 제공하도록 할 수 있다.
이러한 코깅 토크 저감장치를 가진 전동식 브레이크의 다른 예에서도 상기 회전판과 슬립판 간의 클러치 구조는 서로 마주보는 면에 형성되는 톱니부를 통해 맞물리는 구조로 이루어질 수 있거나, 또는 서로 마주보는 면에 형성되는 마찰부를 통해 맞접촉되는 구조로 이루어질 수 있다.
본 발명은 종래의 전동식 브레이크 대비 다음과 같은 장점이 있다.
첫째, 전동식 브레이크에 전원 공급 고장 시, 제동력을 신속히 해제시키고 잔류 제동력을 제거함으로써 차량 스핀의 위험을 방지하여 안전성을 향상시킬 수 있다.
둘째, ABS 작동 시 제동력 해제를 신속하게 하여 휠속이 급격히 감소되지 않게 함으로써 제동거리를 단축시킬 수 있다.
셋째, 브레이크 패드 마모 시 모터 회전각이 커지면 토션 스프링 반력 토크가 회전판 및 슬립판 간의 클러치와 압축 스프링에 의한 슬립 지지 토크보다 클 때 슬립이 일어나게 함으로써, 브레이크 패드 마모에 대한 보정이 이루어질 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코깅 토크 저감장치를 가진 전동식 브레이크의 전체 구조를 나타내는 단면도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 코깅 토크 저감장치를 가진 전동식 브레이크에서 코깅 토크 저감장치의 일 예를 나타내는 사시도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 코깅 토크 저감장치를 가진 전동식 브레이크에서 코깅 토크 저감장치의 다른 예를 나타내는 사시도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 코깅 토크 저감장치를 가진 전동식 브레이크에서 코깅 토크 저감장치의 또 다른 예를 나타내는 사시도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 코깅 토크 저감장치를 가진 전동식 브레이크에서 코깅 토크 저감효과를 나타내는 그래프
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코깅 토크 저감장치를 가진 전동식 브레이크의 전체 구조를 나타내는 단면도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 상기 코킹 토크 저감장치를 가진 전동식 브레이크는 토션 스프링을 사용하여 역토크를 제공하는 방식으로 모터의 코깅 토크를 상쇄시킬 수 있는 구조로 이루어진다.
이를 위하여, 상기 코깅 토크 저감장치를 가진 전동식 브레이크는 일반 전동식 브레이크가 가지고 있는 구조와 작동 방식을 기본 구성으로 갖는다.
예를 들면, 상기 코깅 토크 저감장치를 가진 전동식 브레이크는 디스크(27)와 양편의 브레이크 패드(26)를 가지는 캘리퍼(25)와, 상기 캘리퍼(25)의 한쪽 측면에 설치되는 하우징(11)과, 상기 하우징(11) 상에 설치되는 모터(10)와, 상기 하우징(11)의 내부에 설치되면서 서로 치합 전동가능한 기어류, 즉 모터 기어(20), 감속 기어(14), 스핀들 기어(21)를 포함한다.
이와 더불어, 상기 코깅 토크 저감장치를 가진 전동식 브레이크는 캘리퍼(25)의 내부에 설치되면서 스크류 메카니즘을 이용하여 브레이크 패드(26)를 가압하는 것으로, 스핀들 기어(21)에 일단 연결되어 회전가능한 스핀들(23)과, 상기 스핀들(23)과 서로 서로 스크류 전동가능한 구조로 결합되어 전후 직선운동을 하면서 브레이크 패드(26)를 눌러주는 너트(21)를 포함한다.
이에 따라, 상기 코깅 토크 저감장치를 가진 전동식 브레이크는 기본적으로 모터(10)의 정방향 작동 시 모터 기어(20)의 회전운동→감속 기어(14)의 회전운동→스핀들 기어(21)의 회전운동→스핀들(23)의 회전운동→너트(24)의 직선운동→브레이크 패드(26)가 디스크(27) 가압으로 이어지는 형태의 제동력을 발생시킬 수 있다.
물론, 상기 모터(10)의 역방향 작동 시에는 제동력이 해제될 수 있다.
특히, 상기 코깅 토크 저감장치를 가진 전동식 브레이크는 정상 작동 시는 물론 전원 고장 시 모터 코깅 토크를 상쇄시킬 수 있는 수단으로 토션 스프링(13)을 포함한다.
이를 위하여, 도 2와 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 토션 스프링(13)은 모터(10)의 출력측과 스프링 홀더(12) 사이에 양단 고정되는 구조로 설치되며, 이러한 토션 스프링(13)은 모터 정방향 작동 시 압축되면서 탄성에너지를 저장하게 되고, 모터 역방향 작동 시에는 복원되면서 모터 출력측에 역방향 토크를 제공하는 역할을 하게 된다.
이와 같은 토션 스프링(13)의 설치구조를 좀더 살펴보면, 하우징(11)의 내부 일측, 예를 들면 감속 기어(14)의 축선을 정면으로 마주보는 나란한 위치에는 캡 형태나 링 형태의 스프링 홀더(12)가 설치되고, 이렇게 설치되는 스프링 홀더(12)의 내측에 토션 스프링(13)이 수용되는 형태로 설치된다.
이때, 상기 토션 스프링(13)의 기어축(15)의 둘레부(후술하는 보스부 및 압축 스프링 둘레부)를 동심원으로 둘러싸는 형태로 배치되면서 그 한쪽 단부는 스프링 홀더(12)의 벽면에 고정되고, 그 다른 한쪽 단부는 후술하는 슬립판(17)의 일측에 고정된다.
예를 들면, 상기 토션 스프링(13)의 다른 한쪽 단부는 벤딩된 형태로서, 이렇게 벤딩된 형태의 단부가 슬립판(17)의 외주부에 있는 형성되어 있는 스프링 걸이홈(30)에 걸려지게 되므로서, 토션 스프링(13)의 다른 한쪽 단부가 고정될 수 있게 된다.
여기서, 상기 스프링 홀더(12) 내에 설치되는 토션 스프링(13)의 경우 감속 기어(14)의 기어축(15)과 대략 동축 구조를 이룰 수 있게 된다.
또한, 상기 코깅 토크 저감장치를 가진 전동식 브레이크는 슬립판(17)과 함께 토션 스프링(13)을 감아주고 풀어지도록 해주는 수단으로 회전판(16)을 포함한다.
상기 회전판(16)은 보스부(32)를 가지는 원판 형태로서, 이러한 회전판(16)은 보스부(32)를 통해 감속 기어(14)의 기어축(15)에 끼워져 결합되는 구조로 설치된다.
이에 따라, 상기 회전판(16)은 감속 기어 회전 시 기어축(15)과 함께 회전될 수 있게 된다.
또한, 상기 코깅 토크 저감장치를 가진 전동식 브레이크는 패드 마모에 대한 보정이 이루어지도록 하는 수단으로 슬립판(17)을 포함한다.
상기 슬립판(17)은 원판 형태로서, 그 중심을 통해 감속 기어(14)의 기어축(15)에 결합되어 있는 회전판(16)의 보스부(32)에 끼워져 자유롭게 회전가능한 구조로 설치되고, 후술하는 클러치 구조에 의해 회전판(16)과 함께 회전할 수 있는 결속관계 또는 슬립을 일으킬 수 있는 슬립관계를 가질 수 있게 된다.
그리고, 상기 슬립판(17)의 뒷쪽으로는 회전판 보스부(32)의 주위를 둘러싸는 압축 스프링(18)이 배치되고, 이때의 압축 스프링(18)은 보스부(32)에 장착되어 있는 와셔 형태의 스프링 고정단(32)에 한쪽이 지지되면서 다른 한쪽을 통해 슬립판(17)의 후면을 탄력 지지하는 구조로 설치된다.
이에 따라, 상기 슬립판(17)은 압축 스프링(18)의 미는 힘에 의해 회전판(16)쪽으로 밀착될 수 있고, 결국 클러치 구조를 매개로 하여 회전판(16)과 함께 회전될 수 있게 된다.
특히, 상기 슬립판(17)은 압축 스프링(18)에 의해 탄력 지지를 받으면서 회전판(16)과 클러치 구조로 결속되어 함께 회전되거나 서로 간에 슬립을 일으킬 수 있게 된다.
일 예로서, 상기 회전판(16)과 슬립판(17) 간의 클러치 구조는 서로 마주보는 면에 형성되는 톱니부(19a,19b)를 통해 맞물리는 구조로 이루어질 수 있으며, 톱니부(19a,19b) 간의 결속구조를 이용하여 회전판(16)과 슬립판(17)이 함께 회전될 수 있고, 또는 압축 스프링(18)과 토션 스프링(13) 간의 힘 관계에 따라 회전판(16)과 슬립판(17) 간에 슬립이 일어날 수 있다(도 2).
다른 예로서, 상기 회전판(16)과 슬립판(17) 간의 클러치 구조는 서로 마주보는 면에 형성되는 마찰부(28a,28b)를 통해 맞접촉되는 구조로 이루어질 수 있으며, 이때의 마찰부(28a,28b) 간의 결속구조를 이용하여 회전판(16)과 슬립판(17)이 함께 회전될 수 있고, 또는 압축 스프링(18)과 토션 스프링(13) 간의 힘 관계에 따라 회전판(16)과 슬립판(17) 간에 슬립이 일어날 수 있다(도 3).
이와 같이, 회전판(16)과 슬립판(17) 사이에 압축 스프링(18)에 의한 클러치 물림력이 발생되고, 또 슬립판(17)에 토션 스프링(13)의 일단이 결착되므로서, 제동 시 기어 회전운동이 클러치를 전달 매개로 하여 토션 스프링(13)을 회전시켜 에너지를 저장할 수 있게 된다.
즉, 상기 회전판(16)과 슬립판(17)이 압축 스프링 힘을 통해 클러치 구조로 맞물려 있고, 또 슬립판(16)의 일측에 토션 스프링(13)이 연결되므로서, 회전판(16) 및 슬립판(17)이 정방향(예를 들면 반시계 방향)으로 회전하게 되면 토션 스프링(13)이 감기면서 압축될 수 있고, 반대로 회전판(16)과 슬립판(17)이 역방향(예를 들면 시계 방향)으로 회전하게 되면 감겨있던 토션 스프링(13)이 풀리면서 초기상태로 복원될 수 있다.
그리고, 브레이크 패드 마모가 진행되면, 제동 시 기어 회전에 따라 토션 스프링(13)의 힘이 압축 스프링(18)의 가압에 의한 클러치 물림력을 이겨내는 경우에는 클러치 부분에서 슬립이 일어나면서 기어류와 함께 회전하는 회전판(16)이 패드 마모에 상당하는 양만큼 좀더 회전되고, 결국 브레이크 패드 마모에 대한 보정이 이루어질 수 있게 된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 코깅 토크 저감장치를 가진 전동식 브레이크에서 코깅 토크 저감장치의 또 다른 예를 나타내는 사시도이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 여기서는 토션 스프링과 압축 스프링을 하나로 통합한 토션/압축 스프링(29)을 이용하여 클러치 물림력을 발생시키고 스프링 에너지를 저장하는 구조를 보여준다.
이를 위하여, 상기 모터(10)의 출력을 감속하는 역할을 하는 감속 기어(14)의 기어축(15)에 서로 클러치 구조에 의해 결속되어 함께 회전되거나 슬립을 일으키는 회전판(16)과 슬립판(17)이 장착된다.
이러한 회전판(16)과 슬립판(17)은 클러치 구조에 의해 서로 맞물려 함께 회전되거나 서로 간에 슬립을 일으킬 수 있게 된다.
예를 들면, 상기 회전판(16)과 슬립판(17)에는 서로 마주보는 면에 형성되는 톱니부(19a,19b)를 통해 맞물릴 수 있으며, 이때의 톱니부(19a,19b) 간의 결속구조를 이용하여 회전판(16)과 슬립판(17)이 함께 회전될 수 있고, 또는 압축 스프링(18)에 의한 클러치 물림력보다 토션 스프링(13)의 힘이 큰 경우에는 서로 간에 슬립이 일어날 수 있다.
도시하지는 않았지만, 상기 회전판(16)과 슬립판(17)은 서로 마주보는 면에 형성되는 마찰부를 통해 맞접촉되면서 결속될 수 있으며, 이때의 마찰부 간의 결속구조를 매개로 하여 함께 회전되거나 서로 간에 슬립이 일어날 수 있다.
그리고, 상기 슬립판(17)에는 하우징(11)에 일단이 고정되는 토션/압축 스프링(29)의 다른 일단이 슬립판(17)에 고정된다.
도 4를 참조하면, 토션/압축 스프링(29)의 상기 일단이 하우징(11)에 고정됨을 볼 수 있으며, 이때 토션/압축 스프링(29)의 상기 다른 일단이 슬립판(17)에 고정됨을 볼 수 있다.
이에 따라, 상기 토션/압축 스프링(29)은 슬립판(17)을 회전판(16)쪽으로 가압하여 클러치 물림력을 발생시키는 역할은 물론, 모터 정방향 작동 시 압축되면서 탄성에너지를 저장하고 모터 역방향 작동 시 복원되면서 모터 출력측에 역방향 토크를 제공하는 역할을 하게 된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 코깅 토크 저감장치를 가진 전동식 브레이크에서 코깅 토크 저감효과를 나타내는 그래프로서, 가압 시(제동 시)의 스프링 토크 상태를 보여준다.
즉, 제동을 위한 가압 시의 경우, 모터(10)가 정방향으로 회전하면 기어류에 연결된 스핀들(23)이 정방향으로 회전하고, 이에 나사 연결된 너트(24)가 직선운동을 함에 따라 브레이크 패드(26)를 가압하여 제동력을 발생시킨다.
이때, 모터(10)가 정방향으로 회전함에 따라 기어축(15)에 연결된 회전판(16)이 기어축(15)과 함께 회전하고, 이 회전판(16)과 클러치 구조로 연결된 슬립판(17)도 함께 회전하게 된다.
이렇게 회전판(16) 및 슬립판(17)이 회전하면 이에 연결된 토션 스프링(13)이 압축되어 탄성에너지가 저장된다.
그리고, 제동 해제를 위한 감압 시의 경우, 모터(10)가 역방향으로 회전하면 가압 시와 반대로 스핀들(23)이 역방향으로 회전하고 제동력이 해제된다.
이때, 회전판(16)과 슬립판(17)도 역방향으로 회전하게 되고, 가압 시 압축된 토션 스프링(13)이 복귀되면서 기어축(15)에 역방향 토크를 제공하여 제동력 해제를 신속하게 한다.
한편, 브레이크 패드(26)가 마모된 상황에서의 가압 시, 모터(10)의 회전각이 커지게 되면 토션 스프링 반력 토크가 압축 스프링(18)의 의한 클러치 물림력보다 클 때 슬립이 발생하여 패드 마모에 의한 보정이 이루어진다.
즉, 모터 회전각이 커지게 되면 토션 스프링 반력 토크가 회전판(16) 및 슬립판(17)의 클러치와 압축 스프링(18)에 의한 슬립 지지 토크 보다 클 때 슬립이 발생하여 회전판(16)만이 좀더 회전하게 되므로서, 패드 마모에 대한 보정이 이루어질 수 있게 된다.
특히, 전원 고장 시의 경우, 제동 중 전동식 브레이크 전원이 고장나면 가압 시 압축되었던 토션 스프링(13)이 기어축(15)에 역방향 토크를 제공하여, 즉 토션 스프링 토크가 모터 코깅에 의한 기어축 토크보다 크므로, 코깅 토크를 상쇄시키고 기어를 역방향으로 회전시킴으로써 제동력을 해제한다.
이와 같이, 본 발명에서는 스프링 힘으로 역토크를 제공하는 장치를 포함하는 전동식 브레이크를 구현함으로써, 전원 고장 시에 모터 코깅 토크를 상쇄시킬 수 있고, 정상적으로 작동 시에 신속한 제동력 해제를 보조할 수 있는 등 전원 고장으로 발생할 수 있는 문제들을 해결할 수 있고, 정상 제동 시에도 제동거리를 단축시킬 수 있다.
10 : 모터
11 : 하우징
12 : 스프링 홀더
13 : 토션 스프링
14 : 감속 기어
15 : 기어축
16 : 회전판
17 : 슬립판
18 : 압축 스프링
19a,19b : 톱니부
20 : 모터 기어
21 : 스핀들 기어
22 : 스프링 로드
23 : 스핀들
24 : 너트
25 : 캘리퍼
26 : 브레이크 패드
27 : 디스크
28a,28b : 마찰부
29 : 토션/압축 스프링
30 : 스프링 걸이홈
31 : 스프링 고정단
32 : 보스부

Claims (8)

  1. 모터(10)의 동력과 스크류 메커니즘을 이용하여 제동력을 발생시키는 전동식 브레이크에 있어서,
    상기 모터(10)의 출력측과, 캘리퍼(25)에 설치된 하우징(11)에 장착되어 상시 고정요소가 되는 스프링 홀더(12) 사이에 양단 고정되는 구조로 설치되어 모터 정방향 작동 시 변형되면서 탄성에너지를 저장하고 모터 역방향 작동 시 복원되면서 모터 출력측에 역방향 토크를 제공하는 토션 스프링(13)을 포함하고,
    상기 토션 스프링(13)은 스프링 홀더(12)의 내측에 수용되면서 한쪽 단부가 고정됨과 더불어 모터(10)에 의해 회전하는 감속 기어(14)의 기어축(15)측 둘레에 장착되는 슬립판(17)에 다른 한쪽 단부가 고정되는 구조로 설치되며,
    상기 모터(10)에 의해 회전하는 감속 기어(14)의 기어축(15)에 장착되는 회전판(16)을 더 포함하며, 상기 회전판(16)은 압축 스프링(18)에 의해 탄력 지지되는 슬립판(17)과 클러치 구조로 결속되어 함께 회전되거나 서로 간에 슬립이 발생할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 코깅 토크 저감장치를 가진 전동식 브레이크.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 회전판(16)과 슬립판(17) 간의 클러치 구조는 서로 마주보는 면에 형성되는 톱니부(19a,19b)를 통해 맞물리는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 코깅 토크 저감장치를 가진 전동식 브레이크.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 회전판(16)과 슬립판(17) 간의 클러치 구조는 서로 마주보는 면에 형성되는 마찰부(28a,28b)를 통해 맞접촉되는 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 코깅 토크 저감장치를 가진 전동식 브레이크.
  6. 모터(10)의 동력과 스크류 메커니즘을 이용하여 제동력을 발생시키는 전동식 브레이크에 있어서,
    상기 모터(10)의 출력을 감속하는 감속 기어(14)의 기어축(15)에 서로 클러치 구조에 의해 결속되어 함께 회전되거나 슬립을 일으키는 회전판(16)과 슬립판(17)이 장착되고, 캘리퍼(25)에 설치된 상시 고정요소인 하우징(11)에 일단이 고정되는 토션/압축 스프링(29)의 다른 일단이 슬립판(17)에 고정되며, 상기 토션/압축 스프링(29)은 슬립판(17)을 탄력지지함과 더불어 모터 정방향 작동 시 압축되면서 탄성에너지를 저장하고 모터 역방향 작동 시 복원되면서 모터 출력측에 역방향 토크를 제공하는 것을 특징으로 하는 코깅 토크 저감장치를 가진 전동식 브레이크.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 회전판(16)과 슬립판(17) 간의 클러치 구조는 서로 마주보는 면에 형성되는 톱니부(19a,19b)를 통해 맞물리는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 코깅 토크 저감장치를 가진 전동식 브레이크.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 회전판(16)과 슬립판(17) 간의 클러치 구조는 서로 마주보는 면에 형성되는 마찰부(28a,28b)를 통해 맞접촉되는 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 코깅 토크 저감장치를 가진 전동식 브레이크.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107355490A (zh) * 2017-09-14 2017-11-17 合肥工业大学 一种磁流变传动线控制动器
JP6732712B2 (ja) * 2017-09-29 2020-07-29 日立オートモティブシステムズ株式会社 電動ディスクブレーキ
JP6965802B2 (ja) * 2018-03-20 2021-11-10 トヨタ自動車株式会社 電動ブレーキアクチュエータ

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013024389A (ja) * 2011-07-25 2013-02-04 Advics Co Ltd 車両用電動ブレーキ装置
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101251507B1 (ko) * 2010-12-09 2013-04-05 현대자동차주식회사 전동 브레이크 장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013024389A (ja) * 2011-07-25 2013-02-04 Advics Co Ltd 車両用電動ブレーキ装置
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