KR102066263B1 - 전자식 캘리퍼 브레이크 - Google Patents

전자식 캘리퍼 브레이크 Download PDF

Info

Publication number
KR102066263B1
KR102066263B1 KR1020180019917A KR20180019917A KR102066263B1 KR 102066263 B1 KR102066263 B1 KR 102066263B1 KR 1020180019917 A KR1020180019917 A KR 1020180019917A KR 20180019917 A KR20180019917 A KR 20180019917A KR 102066263 B1 KR102066263 B1 KR 102066263B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
threaded
spindle
nut
piston
thread
Prior art date
Application number
KR1020180019917A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190099881A (ko
Inventor
현세라
Original Assignee
주식회사 만도
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 만도 filed Critical 주식회사 만도
Priority to KR1020180019917A priority Critical patent/KR102066263B1/ko
Publication of KR20190099881A publication Critical patent/KR20190099881A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102066263B1 publication Critical patent/KR102066263B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/74Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with electrical assistance or drive
    • B60T13/741Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with electrical assistance or drive acting on an ultimate actuator
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D55/00Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes
    • F16D55/02Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members
    • F16D55/22Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members by clamping an axially-located rotating disc between movable braking members, e.g. movable brake discs or brake pads
    • F16D55/224Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members by clamping an axially-located rotating disc between movable braking members, e.g. movable brake discs or brake pads with a common actuating member for the braking members
    • F16D55/225Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members by clamping an axially-located rotating disc between movable braking members, e.g. movable brake discs or brake pads with a common actuating member for the braking members the braking members being brake pads
    • F16D55/226Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members by clamping an axially-located rotating disc between movable braking members, e.g. movable brake discs or brake pads with a common actuating member for the braking members the braking members being brake pads in which the common actuating member is moved axially, e.g. floating caliper disc brakes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T1/00Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles
    • B60T1/02Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels
    • B60T1/06Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels acting otherwise than on tread, e.g. employing rim, drum, disc, or transmission or on double wheels
    • B60T1/065Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels acting otherwise than on tread, e.g. employing rim, drum, disc, or transmission or on double wheels employing disc
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D55/00Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes
    • F16D55/02Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members
    • F16D55/22Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members by clamping an axially-located rotating disc between movable braking members, e.g. movable brake discs or brake pads
    • F16D55/224Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members by clamping an axially-located rotating disc between movable braking members, e.g. movable brake discs or brake pads with a common actuating member for the braking members
    • F16D55/225Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members by clamping an axially-located rotating disc between movable braking members, e.g. movable brake discs or brake pads with a common actuating member for the braking members the braking members being brake pads
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D55/00Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes
    • F16D55/24Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with a plurality of axially-movable discs, lamellae, or pads, pressed from one side towards an axially-located member
    • F16D55/26Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with a plurality of axially-movable discs, lamellae, or pads, pressed from one side towards an axially-located member without self-tightening action
    • F16D55/28Brakes with only one rotating disc
    • F16D55/32Brakes with only one rotating disc actuated by a fluid-pressure device arranged in or on the brake
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00Parts or details
    • F16D65/0006Noise or vibration control
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00Parts or details
    • F16D65/14Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00Parts or details
    • F16D65/14Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position
    • F16D65/16Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake
    • F16D65/18Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake adapted for drawing members together, e.g. for disc brakes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00Parts or details
    • F16D65/14Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position
    • F16D65/16Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake
    • F16D65/18Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake adapted for drawing members together, e.g. for disc brakes
    • F16D65/183Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake adapted for drawing members together, e.g. for disc brakes with force-transmitting members arranged side by side acting on a spot type force-applying member
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2121/00Type of actuator operation force
    • F16D2121/02Fluid pressure
    • F16D2121/04Fluid pressure acting on a piston-type actuator, e.g. for liquid pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2121/00Type of actuator operation force
    • F16D2121/14Mechanical
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2121/00Type of actuator operation force
    • F16D2121/18Electric or magnetic
    • F16D2121/24Electric or magnetic using motors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2125/00Components of actuators
    • F16D2125/02Fluid-pressure mechanisms
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2125/00Components of actuators
    • F16D2125/18Mechanical mechanisms
    • F16D2125/20Mechanical mechanisms converting rotation to linear movement or vice versa
    • F16D2125/34Mechanical mechanisms converting rotation to linear movement or vice versa acting in the direction of the axis of rotation
    • F16D2125/40Screw-and-nut

Abstract

전자식 캘리퍼 브레이크가 제공된다. 본 발명에 따른 전자식 캘리퍼 브레이크는 한 쌍의 패드 플레이트가 진퇴 가능하게 설치된 캐리어와, 유압에 의해 상기 캐리어 측으로 진퇴 가능하게 설치되는 피스톤을 구비한 실린더가 마련된 캘리퍼 하우징을 포함하는 전자식 캘리퍼 브레이크로서, 상기 실린더의 후방부를 관통하여 설치되고 액추에이터로부터 회전력을 전달받아 회전하는 스핀들 부재 및 상기 스핀들 부재와 나사결합되어 상기 피스톤 내에 배치되고 상기 스핀들 부재의 회전에 따라 진퇴 이동하며 상기 피스톤을 작동시키는 너트 부재를 구비하는 동력 전달 모듈을 포함하되, 상기 스핀들 부재는 상기 너트 부재에 형성된 나사산에 대응하는 제 1 나사산부 및 상기 제 1 나사산부와 동축상으로 배치되되 상기 제 1 나사산부와 다른 피치를 갖는 제 2 나사산부를 포함하여, 상기 너트 부재가 상기 제 2 나사산부 상에서 회전하면 상기 너트 부재의 나사산과 상기 제 2 나사산 사이의 마찰력이 증가하도록 형성된다.

Description

전자식 캘리퍼 브레이크{Electric caliper brake}
본 발명은 전자식 캘리퍼 브레이크에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자동차용 전자식 캘리퍼 브레이크 관한 것이다.
일반적으로, 전자식 캘리퍼 브레이크는 통상적인 유압식 디스크 브레이크에 추가적으로 전기에 의해 동작되는 액추에이터를 채용한 것이다.
종래의 전자식 디스크 브레이크 시스템(이하, '전자식 캘리퍼 브레이크'라 함)는 차량의 휠과 함께 회전하는 디스크와, 디스크를 가압하도록 한 쌍의 패드 플레이트가 진퇴가능하게 설치된 캐리어와, 캐리어에 슬라이딩 가능하게 설치되고 제동유압에 의해 피스톤이 진퇴 가능하게 설치되는 실린더가 마련된 캘리퍼 하우징과, 피스톤을 작동시키는 스핀들 유닛 및 상기 스핀들 유닛에 회전력을 전달하는 모터와 감속기를 구비한다.
이러한 전자식 캘리퍼 브레이크는 제동유압에 따른 피스톤의 가압으로 제동작용을 하거나 모터의 회전력을 전달받아 회전운동을 직선운동으로 변환하는 스핀들 유닛에 의해 피스톤을 가압함으로써 주차 기능을 수행하는 구조를 갖는다.
이와 같은 전자식 캘리퍼 브레이크의 경우 스핀들 유닛은 볼트 형태의 스핀들 부재와 스핀들 부재에 회전가능하게 결합되는 너트 부재를 포함하여 형성되는데, 종래의 전자식 캘리퍼 브레이크의 경우 별도의 스토퍼를 실린더 내부에 설치하여 너트와 스토퍼가 맞닿을 경우 너트의 회전이 정지되는 구조로 이루어져 있었다.
이와 같이 별도의 스토퍼가 내부에 전자식 캘리퍼 브레이크 내부에 설치되는 경우 진동에 따른 소음 발생 및 스토퍼를 가공하기 위한 가공비가 상승하는 문제점을 갖는다.
본 발명의 일 실시예는 진동 소음 및 마찰 소음이 저감될 수 있으며 별도의 스토퍼를 가공하기 위하여 발생되는 가공비를 절감시킬 수 있는 전자식 캘리퍼 브레이크를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 한 쌍의 패드 플레이트가 진퇴 가능하게 설치된 캐리어와, 유압에 의해 상기 캐리어 측으로 진퇴 가능하게 설치되는 피스톤을 구비한 실린더가 마련된 캘리퍼 하우징을 포함하는 전자식 캘리퍼 브레이크로서, 상기 실린더의 후방부를 관통하여 설치되고 액추에이터로부터 회전력을 전달받아 회전하는 스핀들 부재 및 상기 스핀들 부재와 나사결합되어 상기 피스톤 내에 배치되고 상기 스핀들 부재의 회전에 따라 진퇴 이동하여 상기 피스톤을 이동시키는 너트 부재를 구비하는 동력 전달 모듈을 포함하되, 상기 스핀들 부재는 상기 너트 부재에 형성된 나사산에 대응하는 제 1 나사산부 및 상기 제 1 나사산부와 동축상으로 배치되되 상기 제 1 나사산부와 다른 피치를 갖는 제 2 나사산부를 포함하여, 상기 너트 부재가 상기 제 2 나사산부 상에서 회전하면 상기 너트 부재의 나사산과 상기 제 2 나사산 사이의 마찰력이 증가하는 전자식 캘리퍼 브레이크가 제공된다.
이 때, 상기 제 1 나사산부는 상기 제 2 나사산부보다 상기 캐리어 측에 인접한 상기 스핀들 부재의 단부 측에 배치될 수 있다.
이 때, 상기 제 2 나사산부는 상기 제 1 나사산부의 0.8배 ~ 1.2배(1배는 제외)의 피치를 가질 수 있다.
이 때, 상기 스핀들 부재는, 상기 제 1나사산부를 갖는 중공형 제 1 볼트 부재 및 상기 제 1 볼트 부재의 중공부가 결합되는 중심축이 돌출 형성되며 상기 제 1 나사산부에 이웃하여 배열될 수 있는 제 2 나사산부를 갖는 제 2 볼트 부재를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 너트 부재의 나사산과 상기 제 2 나사산 사이의 마찰력이 증가하여 소정의 마찰력의 크기를 가지면 상기 엑추에이터로 공급되는 전류를 제어하여 상기 스핀들 부재의 회전을 정지시키는 제어부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 캘리퍼 브레이크는 스핀들 부재가 너트 부재에 형성된 나사산에 대응하는 제 1 나사산부 및 제 1 나사산부와 동축상으로 배치되되 상기 제 1 나사산부와 다른 피치를 갖는 제 2 나사산부를 포함하므로, 너트 부재가 제 2 나사산부에 접촉하여 회전시 너트 부재와 제2 나사산부 사이의 마찰력이 증가함에 따라 너트 부재의 회전이 정지되므로 진동 소음 및 마찰 소음이 저감되며 가공비가 절감되는 효과가 있다.
본 발명은 아래 도면들에 의해 구체적으로 설명될 것이지만, 이러한 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 것이므로 본 발명의 기술사상이 그 도면에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 캘리퍼 브레이크를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 캘리퍼 브레이크에 구비된 피스톤 및 동력 전달 모듈의 결합 상태를 나타내는 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 동력 전달 모듈의 스핀들 부재의 사시도이다.
도 4는 도 3의 스핀들 부재의 제 1 나사산부 및 제 2 나사산부의 단면을 도시한 단면도이다.
도 5는 도 2의 동력 전달 모듈의 스핀들 부재의 다른 예를 나타낸 단면도이다.
이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 캘리퍼 브레이크를 개략적으로 나타내는 단면도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 캘리퍼 브레이크에 구비된 피스톤 및 동력 전달 모듈의 결합 상태를 나타내는 분해 사시도이다. 이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 캘리퍼 브레이크를 설명함에 있어, 도 1에서 볼 때 전자식 캘리퍼 브레이크의 패드 플레이트가 위치되는 방향을 캘리퍼 브레이크의 전방으로, 그 반대 방향을 캘리퍼 브레이크의 후방으로 규정하여 설명한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 캘리퍼 브레이크(100)는 차량의 휠(미도시)과 함께 회전하는 디스크(D)와, 디스크(D)를 가압하도록 한 쌍의 패드 플레이트(111, 112)가 진퇴 가능하게 설치된 캐리어(120)와, 캐리어(120) 측으로 유압에 의해 진퇴 가능하게 설치되는 피스톤(140)을 구비한 실린더(131)가 마련된 캘리퍼 하우징(130)과, 피스톤(140)을 작동시키는 동력 전달 모듈(150)과, 상기 동력 전달 모듈(150)에 회전력을 제공하는 액추에이터(160) 및 상기 피스톤(140) 내에 설치되는 필링 부재(170)를 포함할 수 있다.
한 쌍의 패드플레이트(111, 112)는 피스톤(140)과 접하도록 배치된 제1 패드플레이트(111)와 후술할 캘리퍼 하우징(130)의 핑거부(132)와 접하도록 배치된 제2 패드플레이트(112)를 포함한다. 이러한 한 쌍의 패드플레이트(111, 112)는 디스크(D)의 양쪽 측면을 향하여 진퇴할 수 있도록 차체에 고정된 캐리어(120)에 설치된다. 또한 디스크(D)와 마주하는 각 패드플레이트(111, 112)의 일면에는 마찰패드(113)가 부착될 수 있다.
상기 캐리어(120)에는 캘리퍼 하우징(130)이 설치된다. 보다 구체적으로, 캘리퍼 하우징(130)은 피스톤(140)이 진퇴 가능하도록 내장되는 실린더(131)와, 전방부에 제2 패드플레이트(112)를 작동시키도록 하측방향으로 굽어지게 성형된 핑거부(132)를 구비한다. 이때, 핑거부(132)와 실린더(131)는 일체로 형성될 수 있다.
캘리퍼 하우징(130)의 피스톤(140) 내부에는 동력 전달 모듈(150)이 설치되며 동력 전달 모듈(150)에는 액츄에이터(160)가 결합된다.
피스톤(140)은 내부가 컵(cup) 형상으로 파인 원통형으로 형성되며, 실린더 (131)내에서 한 쌍의 패드플레이트 방향으로 슬라이딩 가능하게 형성된다. 이러한 피스톤(140)은 액추에이터(160)의 회전력을 전달받은 동력 전달 모듈(150)에 의해 제1 패드플레이트(111)를 디스크(D) 측으로 가압할 수 있도록 형성된다.
보다 상세히, 실린더(131) 내부로 제동을 위한 유압이 가해질 때는 피스톤(140)이 제1 패드플레이트(111) 측으로 전진하여 제1 패드플레이트(111)를 가압하고, 반력에 의해 캘리퍼 하우징(130)이 피스톤(140)과 반대방향으로 동작하여 핑거부(132)가 제2 패드플레이트(112)를 디스크(D) 측으로 가압함으로써 제동을 수행할 수 있다.
한편, 캘리퍼 하우징(130)에는 실린더(131) 내부로 제동을 위한 유압이 가해질 수 있도록 브레이크 오일이 유입되는 오일포트(139)가 형성되고, 피스톤(140) 외면과 실린더(131) 내면 사이에는 오일의 누유방지를 위한 실링부재(134)가 제공된다. 실링부재(134)는 실린더(131)로 유입되는 브레이크 오일의 누유방지와 함께 제동작용 해제시 피스톤(140)을 원래의 위치로 복귀시키는 역할을 수행한다.
동력 전달 모듈(150)은 모터(164)와 감속기(162)로 구성된 액추에이터(160)로부터 회전력을 전달받아 피스톤(140)을 제1 패드플레이트(111) 측으로 가압하는 역할을 한다. 이 때, 감속기(162)는 이미 널리 알려진 공지의 기술이므로 설명을 생략하기로 한다.
이러한 동력 전달 모듈(150)은 피스톤(140) 내에 배치되도록 설치되어 피스톤(140)과 접촉되는 너트 부재(154)와, 너트 부재(154)와 나사결합되는 스핀들 부재(152)를 포함할 수 있다.
스핀들 부재(152)는 그 일측이 캘리퍼 하우징(130) 즉, 실린더(131) 내부에 회전가능하게 설치되고, 그 타측이 피스톤(140) 내에 배치된다. 이때, 실린더(131) 내부에 설치되는 스핀들 부재(152)의 일측은 감속기(162)와 연결되어 모터(164)의 회전력을 전달받도록 형성된다. 스핀들 부재(152)의 타측의 외주면에는 수나사산이 형성된다. 이러한 스핀들 부재(152)의 지지를 위해 실린더(131) 내에는 상호 이격된 위치에 제1 베어링(135)과 제2 베어링(136)이 설치된다. 여기서, 제2 베어링(136)은 트러스트 베어링(thrust bearing)으로써, 제동 동작시에 너트 부재(154)의 진퇴에 따라 스핀들 부재(152)를 통해 전달되는 반력을 받아낸다.
도 2를 참조하면, 너트 부재(154)에는 스핀들 부재(152)와 나사결합되도록 중심에 길이방향을 따라 관통된 관통공(153)이 형성되고, 상기 관통공(153)에 암나사산이 형성된다. 이에 너트 부재(154)는 스핀들 부재(152)의 회전 방향에 따라 진퇴 이동하며 피스톤(140)을 작동시키는 역할을 한다.
이러한 너트 부재(154)는 스핀들 부재(152)의 회전에 따라 직선운동하기 위하여 스핀들 부재(152)에 대한 회전이 제한되도록 형성된다. 이를 위하여 너트 부재(154)의 회전을 제한하기 위한 필링 부재(170)가 피스톤(140)과 너트 부재(154) 사이에 설치된다.
보다 구체적으로, 필링 부재(170)는 중심에 중공부(174)를 구비하고, 너트 부재(154)에 압입 결합된다. 이때, 너트 부재(154)는 피스톤(140)과 접촉되는 헤드부(154a) 및 헤드부(154a)로부터 연장되어 스핀들 부재(152)와 나사결합되도록 내주면에 나사산이 형성된 로드(154b)를 구비한다. 이 헤드부(154a)와 로드(154b)는 일체로 이루어진다.
필링 부재(170)는 중심에 중공부(174)를 구비하며, 중공부(174)가 너트 부재(154)의 로드(154b)에 압입 결합될 수 있다. 이때, 필링 부재(170)는 외주면에 적어도 하나의 평면으로 형성된 회전방지면(175)을 구비한다. 필링 부재(170)의 회전방지면(175)은 피스톤(140) 내주면에 형성된 대응 회전방지면(145)에 접하도록 형성된다. 도 2를 참조하면, 필링 부재(170)는 육각형상을 갖도록 형성되고, 피스톤(140)의 내주면에는 두 개의 대응 회전방지면(145)이 형성된 것으로 도시되었으나, 필링 부재(170)의 외주면에 형성된 회전방지면(175)의 개수 및 피스톤(140)의 대응 회전방지면(145)의 개수는 증감될 수 있다. 또한, 너트 부재(154)의 헤드부(154a)에도 필링 부재(170)의 회전방지면(175)과 대응되는 적어도 하나의 평면을 갖는 회전방지면이 형성될 수 있다. 따라서, 너트 부재(154)는 필링 부재(170)와 압입 결합되어 함께 피스톤(140)에 결합시 피스톤(140)의 내주면과 소정의 간격을 가지며 삽입되어 회전이 제한됨으로써 스핀들 부재(152)의 회전에 따라 직선운동하게 된다.
상기와 같이 필링 부재(170)가 너트 부재(154)와 압입 결합되어 회전이 제한된 상태로 피스톤(140)에 삽입됨에 따라 피스톤(140) 내부의 공간을 채우게 된다. 이에, 오일포트(139)로부터 유입되는 브레이크 오일은 내부가 채워진 피스톤(140)에 압력을 가하여 피스톤(140)을 디스크(D) 측으로 가압하게 된다.
도 3은 도 2의 동력 전달 모듈의 스핀들 부재의 사시도이다. 도 4는 도 3의 스핀들 부재의 제 1 나사산부 및 제 2 나사산부의 단면을 도시한 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 캘리퍼 브레이크는 스핀들 부재(152)가 제 1 나사산부(152a) 및 제 2 나사산부(152b)를 구비하도록 형성된다.
이 때, 제 1 나사산부(152a)는 너트 부재(154)에 형성된 나사산에 대응하는 피치(pitch)를 갖도록 형성되고, L1의 길이를 갖는다.
이 때, 제 1 나사산부(152a)는 스핀들 부재(152)의 전방 단부측에 배치되며, 너트 부재(154)가 제 1 나사산부(152a) 상에서 이동하는 경우 액추에이터(160)로부터 전달된 회전력을 피스톤(140)에 전달하여 피스톤(140)이 한 쌍의 패드플레이트(111, 112)를 가압하거나 가압이 해제되도록 할 수 있다.
한편, 제 2 나사산부(152b)는 상기 제 1 나사산부(152a)와 동축상으로 배치되되 상기 제 1 나사산부(152a)와 다른 피치를 가지고, L2의 길이를 갖도록 형성될 수 있다. 이 때, 제 2 나사산부(152b)의 피치는 제 1 나사산부(152a)의 피치보다 작거나 또는 크게 형성될 수 있다. 일 예로, 제 2 나사산부(152b)는 제 1 나사산부(152a)의 0.8 내지 1.2배의 피치를 가질 수 있다. 이 때, 제 1 나사산부(152a)와 제 2 나사산부(152b)의 길이 및 피치는 전자식 캘리퍼 브레이크가 설치되는 차량의 사양에 따라 다양하게 선택되거나 변경될 수 있다.
이와 같이 제 2 나사산부(152b)가 제 1 나사산부(152a)와 다른 피치를 가짐으로써 너트 부재(154)에 형성된 나사산이 제 2 나사산부(152b) 상에서 회전하게 되면, 너트 부재(154)의 나사산과 제 2 나사산부(152b) 사이의 제 2 마찰력이, 너트 부재(154)의 나사산과 제 1 나사산부(152a) 사이의 제 1 마찰력보다 크기 때문에 너트 부재(154)가 제 2 나사산부(152b) 상에서 회전하는 동안 너트 부재(154)와 제 2 나사산부(152b) 사이의 접촉 면적이 넓어질 수록 마찰력이 증가하게 되며, 소정의 마찰력에 이르게 되면 제어부(미도시)가 전류를 제어하여 너트 부재가 회전을 멈추도록 엑추에이터를 제어할 수 있다.
이 때, 제 2 나사산부(152b)의 나사산의 높이는 제 1 나사산부(152a)의 나사산의 높이와 동일하게 형성되며, 제 1 나사산부(152a)와 제 2 나사산부(152b)가 연속적으로 연결되도록 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제 1 나사산부(152a) 및 제 2 나사산부(152b)를 구비한 스핀들 부재(152)는 단일 부재로 형성될 수 있다.
제 1 나사산부(152a)의 길이 L1은 제 2 나사산부(152b)의 길이 L2보다 길게 형성될 수 있으며, 제 1 나사산부(152a) 상에서 너트 부재(154)가 회전할 때에는 동력 전달 모듈(150)이 피스톤(140)이 작동할 수 있도록 동력을 전달하고, 제 2 나사산부(152b) 상에서 너트 부재(154)가 회전할 때에는 제 2 나사산부(152b)와 너트 부재(154) 사이의 마찰력이 증가하고, 소정의 마찰력에 이르게 되면 엑추에이터에 공급되는 전류를 제어하여 너트 부재(154)의 회전이 정지될 수 있으므로 제 2 나사산부(152b)는 너트 부재(154)의 회전을 정지시키기 위한 스토퍼로서의 역할을 수행할 수 있다.
도 5는 도 2의 동력 전달 모듈의 스핀들 부재의 다른 예를 나타낸 단면도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 스핀들 부재의 다른 예로서, 스핀들 부재(152')가 제 1 볼트 부재(156) 및 제 2 볼트 부재(158)로 이루어질 수 있다.
이 때, 제 1 볼트 부재(156)는 외주면에 제 1 나사산부(156a)가 형성된 중공형 봉 부재로 형성될 수 있다.
그리고, 제 2 볼트 부재(158)는 제 1 볼트 부재(156)의 중공부가 결합되는 중심축(159)을 일측에 구비하며, 제 1 나사산부(156a)에 이웃하여 연속적으로 배열될 수 있는 제 2 나사산부(158b)를 구비할 수 있다.
제 1 볼트 부재(156)의 중공부에 제 2 볼트 부재(158)의 중심축(159)이 끼움 결합됨으로써 제 1 볼트 부재(156)와 제 2 볼트 부재(158)가 결합될 수 있으며, 이에 따라, 제 1 볼트 부재(156) 및 제 2 볼트 부재(158)는 하나의 스핀들 부재(152')로 형성될 수 있다. 제 1 볼트 부재(156)와 제 2 볼트 부재(158)가 결합된 상태에서의 스핀들 부재(152')의 작동은 전술한 예와 동일하므로 그에 대한 설명은 생략하도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 캘리퍼 브레이크는 스핀들 부재에 너트 부재와 다른 피치를 갖는 나사산부를 형성하여 너트 부재에 걸리는 마찰력의 크기를 측정하여 액추에이터의 구동을 제어하므로, 스핀들 부재와 별개의 스토퍼가 실린더 내부에 설치되지 않고, 스핀들 부재의 나사산부와 너트 부재 사이의 마찰력에 의하여 회전이 정지될 수 있어 진동 소음 및 마찰 소음이 저감될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 캘리퍼 브레이크는 별개의 스토퍼를 실린더 내부에 형성하기 위한 가공비가 절감될 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
100: 전자식 캘리퍼 브레이크
120 : 캐리어
130 : 캘리퍼 하우징
140 : 피스톤
145 : 대응 회전방지면
150 : 동력 전달 모듈
152 152': 스핀들 부재
152a 156a: 제 1 나사산부
152b 158a: 제 2 나사산부
154: 너트 부재
160 : 액추에이터
170: 필링 부재
175: 회전방지면

Claims (5)

  1. 한 쌍의 패드 플레이트가 진퇴 가능하게 설치된 캐리어와, 유압에 의해 상기 캐리어 측으로 진퇴 가능하게 설치되는 피스톤을 구비한 실린더가 마련된 캘리퍼 하우징을 포함하는 전자식 캘리퍼 브레이크로서,
    상기 실린더의 후방부를 관통하여 설치되고 액추에이터로부터 회전력을 전달받아 회전하는 스핀들 부재 및 상기 스핀들 부재와 나사결합되어 상기 피스톤 내에 배치되고 상기 스핀들 부재의 회전에 따라 진퇴 이동하여 상기 피스톤을 작동시키는 너트 부재를 구비하는 동력 전달 모듈을 포함하되,
    상기 스핀들 부재는 상기 너트 부재에 형성된 나사산에 대응하는 제 1 나사산부 및 상기 제 1 나사산부와 동축상으로 배치되되 상기 제 1 나사산부와 다른 피치를 갖는 제 2 나사산부를 포함하여, 상기 너트 부재가 상기 제 2 나사산부 상에서 회전하면 상기 너트 부재의 나사산과 상기 제 2 나사산 사이의 마찰력이 증가하고,
    상기 너트 부재의 나사산과 상기 제 2 나사산 사이의 마찰력이 증가하여 소정의 마찰력의 크기를 가지면 상기 액추에이터로 공급되는 전류를 제어하여 상기 스핀들 부재의 회전을 정지시키는 제어부를 더 포함하는, 전자식 캘리퍼 브레이크.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 나사산부는 상기 제 2 나사산부보다 상기 캐리어 측에 인접한 상기 스핀들 부재의 단부 측에 배치되는 전자식 캘리퍼 브레이크.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 나사산부는 상기 제 1 나사산부의 0.8배 ~ 1.8배(1은 제외)의 피치를 갖는 전자식 캘리퍼 브레이크.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 스핀들 부재는,
    상기 제 1나사산부를 갖는 중공형 제 1 볼트 부재 및
    상기 제 1 볼트 부재의 중공부가 결합되는 중심축이 돌출 형성되며 상기 제 1 나사산부에 이웃하여 배열될 수 있는 제 2 나사산부를 갖는 제 2 볼트 부재를 포함하는 전자식 캘리퍼 브레이크.
  5. 삭제
KR1020180019917A 2018-02-20 2018-02-20 전자식 캘리퍼 브레이크 KR102066263B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180019917A KR102066263B1 (ko) 2018-02-20 2018-02-20 전자식 캘리퍼 브레이크

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180019917A KR102066263B1 (ko) 2018-02-20 2018-02-20 전자식 캘리퍼 브레이크
US16/278,044 US10899332B2 (en) 2018-02-20 2019-02-15 Electric caliper brake
DE102019202219.7A DE102019202219A1 (de) 2018-02-20 2019-02-19 Elektrische Sattelbremse
CN201910123879.1A CN110173519A (zh) 2018-02-20 2019-02-19 电子钳式制动器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190099881A KR20190099881A (ko) 2019-08-28
KR102066263B1 true KR102066263B1 (ko) 2020-02-11

Family

ID=67481760

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180019917A KR102066263B1 (ko) 2018-02-20 2018-02-20 전자식 캘리퍼 브레이크

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10899332B2 (ko)
KR (1) KR102066263B1 (ko)
CN (1) CN110173519A (ko)
DE (1) DE102019202219A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210026812A (ko) * 2019-09-02 2021-03-10 주식회사 만도 브레이크 액츄에이터
CN112065888A (zh) * 2020-09-13 2020-12-11 黄颖 采用制动材料的载重汽车盘式制动器

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2711611B2 (ja) * 1992-03-18 1998-02-10 日精樹脂工業株式会社 ボールねじ
JP2004036702A (ja) 2002-07-02 2004-02-05 Nsk Ltd 転がりねじ装置
JP3630602B2 (ja) 2000-01-14 2005-03-16 サンコール株式会社 往復移動装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5337627A (en) * 1991-12-27 1994-08-16 Nissei Plastic Industrial Co., Ltd. Ball screw
DE19850923A1 (de) * 1998-11-05 2000-05-11 Schaeffler Waelzlager Ohg Vorrichtung zur Betätigung einer Fahrzeugbremse
US7032722B2 (en) * 2003-07-07 2006-04-25 Arvinmeritor Technology, Llc Multiple ball screw assembly with differing pitch used to optimize force and displacement of brake actuator
US7992460B2 (en) * 2006-09-09 2011-08-09 Stabilus Gmbh Drive device
DE102014002484A1 (de) * 2014-02-19 2015-08-20 Lucas Automotive Gmbh Kraftfahrzeugbremse, insbesondere kombiniert hydraulisch und elektromechanisch betätigbare Kraftfahrzeugbremse, mit mehrstufiger Spindel
US9644693B2 (en) * 2015-01-27 2017-05-09 Akebono Brake Industry Co., Ltd Sequential parking brake assembly
US10267371B2 (en) * 2016-05-16 2019-04-23 Akebono Brake Industry Co., Ltd Devices for operating a parking brake
KR20180003117A (ko) * 2016-06-30 2018-01-09 주식회사 만도 전자식 캘리퍼 브레이크
US10563714B2 (en) * 2017-04-18 2020-02-18 Mando Corporation Oversized brake piston footing
US20190106925A1 (en) * 2017-10-11 2019-04-11 Magna Closures Inc. Variable lead screw for power door actuator

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2711611B2 (ja) * 1992-03-18 1998-02-10 日精樹脂工業株式会社 ボールねじ
JP3630602B2 (ja) 2000-01-14 2005-03-16 サンコール株式会社 往復移動装置
JP2004036702A (ja) 2002-07-02 2004-02-05 Nsk Ltd 転がりねじ装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE102019202219A1 (de) 2019-08-22
US20190256072A1 (en) 2019-08-22
US10899332B2 (en) 2021-01-26
CN110173519A (zh) 2019-08-27
KR20190099881A (ko) 2019-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5107967A (en) Motor disc brake system
KR20170035044A (ko) 전자식 캘리퍼 브레이크
US9441691B2 (en) Electric disk brake
KR101511437B1 (ko) 전자기계식 브레이크 장치
KR102066263B1 (ko) 전자식 캘리퍼 브레이크
KR20160133098A (ko) 전동식 디스크 브레이크
DE102014009005B4 (de) Elektronische Scheibenbremse
CN108884889B (zh) 具有多个止动凸轮的轴螺母组件
KR101922476B1 (ko) 주차기능을 갖는 전자식 캘리퍼 브레이크
JP2005291337A (ja) ディスクブレーキ
KR20170104771A (ko) 전동식 디스크 브레이크
KR101130339B1 (ko) 차량용 주차 브레이크
US10337575B2 (en) Ball screw type electromechanical brake
KR20150137718A (ko) 전자식 캘리퍼 브레이크
KR20180003117A (ko) 전자식 캘리퍼 브레이크
KR20110136419A (ko) 디스크 브레이크 장치
KR20170082276A (ko) 전자식 캘리퍼 브레이크
KR101853760B1 (ko) 전자식 캘리퍼 브레이크
KR102036092B1 (ko) 전동식 디스크 브레이크
JPWO2020022175A1 (ja) ディスクブレーキ
CN108223624B (zh) 电动式制动器以及具有它的车辆
KR20210002280A (ko) 전동식 브레이크 시스템
CN112145582B (en) Disc brake, brake-by-wire system and vehicle
KR20180047862A (ko) 전자식 캘리퍼 브레이크
US20210310531A1 (en) Friction brake system for a vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant