KR102145987B1 - Electromechanical brake - Google Patents

Electromechanical brake Download PDF

Info

Publication number
KR102145987B1
KR102145987B1 KR1020190132312A KR20190132312A KR102145987B1 KR 102145987 B1 KR102145987 B1 KR 102145987B1 KR 1020190132312 A KR1020190132312 A KR 1020190132312A KR 20190132312 A KR20190132312 A KR 20190132312A KR 102145987 B1 KR102145987 B1 KR 102145987B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
spline shaft
spline
gear
gear unit
rotation
Prior art date
Application number
KR1020190132312A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
황세준
Original Assignee
이래에이엠에스 주식회사
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 이래에이엠에스 주식회사 filed Critical 이래에이엠에스 주식회사
Priority to KR1020190132312A priority Critical patent/KR102145987B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102145987B1 publication Critical patent/KR102145987B1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE 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
    • B60T13/00—Transmitting 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
    • B60T13/74—Transmitting 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
    • B60T13/746—Transmitting 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 and mechanical transmission of the braking action
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE 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
    • B60T13/00—Transmitting 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
    • B60T13/74—Transmitting 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
    • B60T13/741—Transmitting 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/02—Gearboxes; Mounting gearing therein
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
    • B60Y2400/81—Braking systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)

Abstract

The present invention relates to an electromechanical brake comprising: an electric actuator; a gear unit connected to the electric actuator to transmit rotational power of the electric actuator, and including a plurality of gears; a linear driving unit connected to the gear unit and converting the rotational power transmitted through the gear unit into linear power to provide a force for pressing a brake pad; and a locking unit selectively blocking rotation of one or more of the gears of the gear unit. The locking unit includes: a first spline shaft rotating together with any one of the gears of the gear unit; a second spline shaft relatively linearly movable with respect to the first spline shaft in a state that rotation is blocked, and selectively spline-coupled to the first spline shaft by linear movement; and a linear actuator linearly moving the second spline shaft. Accordingly, the rotation of the gear can be blocked by a relatively small force.

Description

전기 기계식 브레이크{Electromechanical brake}Electromechanical brake {Electromechanical brake}

본 발명은 차량의 전기 기계식 브레이크에 관한 것이다.The present invention relates to an electromechanical brake for a vehicle.

차량의 전기 기계식 브레이크, 소위 EMB(electromechanical brake)는 모터의 동력에 의해 브레이크 패드를 구동하는 방식을 가지며 기존의 유압식 브레이크를 대체할 수 있는 브레이크 시스템으로 각광받고 있다.Vehicle electromechanical brakes, so-called electromechanical brakes (EMB), have a method of driving brake pads by the power of a motor, and are in the spotlight as a brake system that can replace the existing hydraulic brakes.

전기 기계식 브레이크는 모터의 회전력을 브레이크 패드로 전달하는 구조를 필요로 하며, 모터의 회전력의 전달을 위한 기어 유닛과 기어 유닛에 연동하여 작동하는 볼 스크류(ball screw)를 가지는 전기 기계식 브레이크가 제안되었다. 볼 스크류를 구성하는 볼 스크류 샤프트가 기어 유닛에 의해 회전하도록 구성되고, 볼 스크류 샤프트에 나사 결합되는 볼 스크류 너트가 볼 스크류의 회전에 의해 직선 운동을 하도록 구성된다. 볼 스크류 너트의 직선 이동은 브레이크 패드를 가압할 수 있도록 구성되는 피스톤의 직선 이동을 유발하며, 피스톤의 직선 이동에 의해 브레이크 패드가 가압되어 브레이크 디스크를 압착하여 마찰력에 의해 제동이 이루어진다.Electromechanical brakes require a structure that transmits the rotational force of the motor to the brake pads, and an electromechanical brake having a gear unit for transmission of the rotational force of the motor and a ball screw operating in conjunction with the gear unit has been proposed. . A ball screw shaft constituting the ball screw is configured to rotate by a gear unit, and a ball screw nut screwed to the ball screw shaft is configured to perform linear motion by rotation of the ball screw. The linear movement of the ball screw nut causes a linear movement of the piston configured to pressurize the brake pad, and the brake pad is pressed by the linear movement of the piston, compressing the brake disk, and braking is performed by frictional force.

이러한 전기 기계식 브레이크는 주차(parking) 기능을 구현하기 위해 발생한 제동력이 주차 상태에서 유지되어야 한다. 그러나 제동력 생성 후 모터의 전원이 차단되면, 브레이크 디스크의 압착에 의한 반력이 브레이크 패드 및 피스톤에 작용하고 이 반력에 의해 볼 스크류 샤프트가 스스로 회전하여 제동력이 급격히 감소될 수 있다. 이러한 문제를 해결하고 안정적인 주차 기능을 확보하기 위해, 모터 전원의 차단 후 볼 스크류 샤프트의 회전을 막기 위해 볼 스크류 샤프트에 연결된 기어 유닛의 기어 중 하나를 기계적으로 구속하는 장치들이 제안되었다. 예를 들어, 기어에 다수의 구멍을 방사형으로 배치하고 별도의 선형 액추에이터에 의해 직선 이동을 하도록 구성되는 플런저(plunger)를 이 구멍에 삽입하여 기어의 회전을 구속하는 방식이 그 중 하나이다. 이와 달리, 기어에 래칫(ratchet)을 형성하고 플런저가 래칫에 걸리게 함으로써 기어의 회전을 구속하는 방식도 있다. 그러나 기어에 구멍을 형성하는 경우 기어의 회전력에 의해 파킹 해제 동작 시 플런저가 구멍에 끼어서 동작 불능 상태에 빠지는 문제가 발생할 수 있고, 기어에 래칫을 형성하는 경우에도 파킹 상태를 유지하기 위해 선형 액추에이터가 플런저에 가해야 하는 힘이 다른 방식에 비해 상대적으로 커야 해서 선형 액추에이터의 출력이 커져야 하는 문제가 있다.In such an electromechanical brake, the braking force generated in order to implement the parking function must be maintained in the parking state. However, if the power of the motor is cut off after generating the braking force, the reaction force caused by compression of the brake disk acts on the brake pad and the piston, and the ball screw shaft rotates itself by this reaction force, so that the braking force may be rapidly reduced. In order to solve this problem and secure a stable parking function, devices for mechanically restraining one of the gears of a gear unit connected to the ball screw shaft have been proposed to prevent rotation of the ball screw shaft after the motor power is cut off. For example, a plurality of holes are radially arranged in the gear and a plunger configured to move linearly by a separate linear actuator is inserted into the hole to restrict the rotation of the gear. Alternatively, there is also a method of restricting the rotation of the gear by forming a ratchet on the gear and causing the plunger to catch the ratchet. However, if a hole is formed in the gear, the plunger may become stuck in the hole during the parking release operation due to the rotational force of the gear, causing the problem to fall into an inoperable state, and even if a ratchet is formed in the gear, the linear actuator is There is a problem in that the output of the linear actuator must be increased because the force to be applied to the plunger must be relatively large compared to other methods.

공개특허공보 2014-0003839(공개일자: 2014.01.10)Publication Patent Publication 2014-0003839 (Publication date: 2014.01.10) 공개특허공보 2019-0043173(공개일자: 2019.04.29)Unexamined Patent Publication 2019-0043173 (Publication date: 2019.04.29)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 파킹 해제 시에 동작 불능 상태에 빠 지는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 상대적으로 작은 힘에 의해 기어의 회전을 차단할 수 있는 전기 기계식 브레이크를 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to provide an electromechanical brake capable of preventing not only from falling into an inoperable state when parking is released, but also blocking rotation of a gear by a relatively small force.

본 발명의 실시예에 따른 전기 기계식 브레이크는 전동 액추에이터, 상기 전동 액추에이터에 연결되어 상기 전동 액추에이터의 회전 동력을 전달하도록 구성되는 복수의 기어를 포함하는 기어 유닛, 상기 기어 유닛을 수용하는 하우징, 상기 기어 유닛에 연결되어 상기 기어 유닛을 통해 전달되는 회전 동력을 선형 동력으로 전환하여 브레이크 패드를 가압할 수 있는 힘을 제공하는 선형 구동 유닛, 그리고 상기 기어 유닛의 상기 복수의 기어 중 어느 하나 이상의 회전을 선택적으로 차단할 수 있도록 구성되는 잠금 유닛을 포함한다. 상기 잠금 유닛은 상기 기어 유닛의 상기 복수의 기어 중 어느 하나에 함께 회전하도록 구성되는 제1 스플라인 샤프트, 회전이 차단되는 상태로 상기 제1 스플라인 샤프트에 대해 상대적으로 선형 이동 가능하도록 구성되며 선형 이동에 의해 상기 제1 스플라인 샤프트와 선택적으로 스플라인 결합되는 제2 스플라인 샤프트, 그리고 상기 제2 스플라인 샤프트를 선형 이동시킬 수 있도록 구성되는 선형 액추에이터를 포함한다.The electromechanical brake according to an embodiment of the present invention includes an electric actuator, a gear unit including a plurality of gears connected to the electric actuator and configured to transmit rotational power of the electric actuator, a housing accommodating the gear unit, and the gear A linear drive unit connected to the unit and converting rotational power transmitted through the gear unit into linear power to provide a force to pressurize the brake pad, and selectively rotating any one or more of the plurality of gears of the gear unit It includes a locking unit configured to be blocked by. The locking unit is a first spline shaft configured to rotate together with any one of the plurality of gears of the gear unit, and is configured to be relatively linearly moved with respect to the first spline shaft in a state where rotation is blocked, and And a second spline shaft selectively spline-coupled with the first spline shaft, and a linear actuator configured to linearly move the second spline shaft.

상기 제1 스플라인 샤프트는 외주면에 제1 스플라인 구조를 구비할 수 있으며, 상기 제1 스플라인 샤프트가 삽입될 수 있는 중공 구조를 가지며 내주면에 상기 제1 스플라인 구조와 스플라인 결합될 수 있는 제2 스플라인 구조를 구비할 수 있다.The first spline shaft may have a first spline structure on an outer circumferential surface, a hollow structure into which the first spline shaft can be inserted, and a second spline structure capable of being spline-coupled with the first spline structure on an inner circumferential surface. Can be equipped.

상기 제2 스플라인 샤프트는 회전이 차단되는 상태로 선형 이동이 가능하도록 하우징에 연결될 수 있다.The second spline shaft may be connected to the housing to enable linear movement in a state where rotation is blocked.

상기 제2 스플라인 샤프트는 스플라인 결합에 의해 상기 하우징에 체결될 수 있다.The second spline shaft may be fastened to the housing by spline coupling.

본 발명에 의하면, 기어 유닛에 고정되는 스플라인 샤프트와 선형 액추에이터에 의해 선형 이동되는 스플라인 샤프트 사이의 선택적 스플라인 결합을 통해 기어 유닛의 기어의 회전을 선택적으로 차단함으로써 작은 힘으로 파킹 브레이킹 상태를 안정적으로 유지할 수 있으며 끼임 등에 의한 작동 불능 상태를 방지할 수 있다.According to the present invention, by selectively blocking the rotation of the gear of the gear unit through selective spline coupling between the spline shaft fixed to the gear unit and the spline shaft linearly moved by the linear actuator, the parking and braking state can be stably maintained with a small force. And it can prevent the inoperable state due to pinch.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기 기계식 브레이크 시스템의 개략적인 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전기 기계식 브레이크 시스템의 하우징의 일부가 제거된 상태를 보여주는 사시도이다.
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 절개한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전기 기계식 브레이크의 기어 유닛을 보여주는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전기 기계식 브레이크의 잠금 유닛을 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전기 기계식 브레이크의 제1 중간 기어에 결합된 제1 스플라인 샤프트를 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 전기 기계식 브레이크의 잠금 유닛이 잠금 해제 상태 및 잠금 상태에 있는 경우를 각각 보여주는 도면이다.1 is a schematic perspective view of an electromechanical brake system according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view showing a state in which a part of a housing of an electromechanical brake system according to an embodiment of the present invention is removed.
3 is a cross-sectional view taken along line III-III of FIG. 1.
4 is a perspective view showing a gear unit of an electromechanical brake according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing a locking unit of an electromechanical brake according to an embodiment of the present invention.
6 is a view showing a first spline shaft coupled to a first intermediate gear of an electromechanical brake according to an embodiment of the present invention.
7 is a view showing a case in which the locking unit of the electromechanical brake according to the embodiment of the present invention is in an unlocked state and a locked state, respectively.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 실시예에 따른 전기 기계식 브레이크(electromechanical brake, EMB)는 전동 액추에이터, 예를 들어 모터(10)의 구동력을 이용하여 제동을 구현한다. 전기 기계식 브레이크는 캘리퍼(caliper) 브레이크 형태로 구현될 수 있으며, 모터(10)의 구동력에 의해 브레이크 패드를 가압하여 디스크(disc)에 밀착시켜 제동이 이루어지도록 구성될 수 있다.An electromechanical brake (EMB) according to an embodiment of the present invention implements braking by using a driving force of an electric actuator, for example, the motor 10. The electromechanical brake may be implemented in the form of a caliper brake, and may be configured to press a brake pad by a driving force of the motor 10 to intimately contact a disc to perform braking.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 모터(10)는 하우징(100) 내에 배치될 수 있으며, 모터(10)는 회전 동력을 출력하는 출력축(11)을 구비할 수 있다.1 to 3, the motor 10 may be disposed within the housing 100, and the motor 10 may include an output shaft 11 that outputs rotation power.

기어 유닛(20)은 모터(10)에 연결되어 모터(10)의 회전 동력을 전달하도록 구성된다. 기어 유닛(20)은 모터(10)의 회전 동력을 전달하도록 구성된다. 기어 유닛(20)은 모터(10)의 출력축(11)에 연결되는 모터 출력 기어(21), 제1 중간 기어(22), 제2 중간 기어(23) 및 유성 기어 세트(24)를 포함할 수 있다.The gear unit 20 is connected to the motor 10 and is configured to transmit the rotational power of the motor 10. The gear unit 20 is configured to transmit the rotational power of the motor 10. The gear unit 20 comprises a motor output gear 21, a first intermediate gear 22, a second intermediate gear 23 and a planetary gear set 24 connected to the output shaft 11 of the motor 10. I can.

모터 출력 기어(21)는 모터(10)의 출력축(11)과 함께 회전하도록 출력축(11)에 결합될 수 있다. 제1 중간 기어(22)는 모터 출력 기어(21)에 치합되어 회전될 수 있도록 구성될 수 있다. 도 4를 참조하면, 제1 중간 기어(22)는 모터 출력 기어(21)에 치합되는 제1 기어(221), 및 이와 동축으로 일체로 형성되는 제2 기어(222)를 포함할 수 있다. 제2 중간 기어(23)는 제1 중간 기어(22)의 제2 기어(222)에 치합될 수 있다. 제2 중간 기어(23)는 제1 중간 기어(22)의 제2 기어(222)에 체결되는 제1 기어(231), 및 이와 동축으로 일체로 형성되는 제2 기어(232)를 포함할 수 있다. 유성 기어 세트(24)는 제2 중간 기어(23)에 의해 구동될 수 있도록 제2 중간 기어(23)에 체결될 수 있다. 제2 중간 기어(23)의 제2 기어(232)는 유성 기어 세트(24)의 썬 기어(sun gear)로 작용하며, 유성 기어 세트(24)는 링 기어(ring gear)(241), 세 개의 유성 기어(242) 및 유성 기어에 연결되는 캐리어(carrier)(243)를 포함할 수 있다. 위에서 설명한 모터(10)를 수용하는 하우징(100)은 제1 중간 기어(22), 제2 중간 기어(23), 유성 기어 세트(24)의 적어도 일부를 수용할 수 있도록 형성될 수 있으며, 하우징(100)의 일측에는 커버(110)가 결합될 수 있다. 이때, 유성 기어 세트(24)의 링 기어(241)는 하우징(100)의 일부로 형성되거나 하우징(100)에 고정될 수 있다. 캐리어(243)은 베어링(25)에 의해 지지될 수 있다. 본 실시예에서, 링 기어(241)가 고정 요소로 작용하고 캐리어(243)가 회전 요소로 작용하도록 구성된다.The motor output gear 21 may be coupled to the output shaft 11 to rotate together with the output shaft 11 of the motor 10. The first intermediate gear 22 may be configured to be rotated while being engaged with the motor output gear 21. Referring to FIG. 4, the first intermediate gear 22 may include a first gear 221 meshed with the motor output gear 21, and a second gear 222 coaxially formed therewith. The second intermediate gear 23 may be engaged with the second gear 222 of the first intermediate gear 22. The second intermediate gear 23 may include a first gear 231 fastened to the second gear 222 of the first intermediate gear 22, and a second gear 232 coaxially formed therewith. have. The planetary gear set 24 can be fastened to the second intermediate gear 23 so that it can be driven by the second intermediate gear 23. The second gear 232 of the second intermediate gear 23 acts as a sun gear of the planetary gear set 24, and the planetary gear set 24 is a ring gear 241, three It may include planetary gears 242 and a carrier 243 connected to the planetary gears. The housing 100 accommodating the motor 10 described above may be formed to accommodate at least a portion of the first intermediate gear 22, the second intermediate gear 23, and the planetary gear set 24, and the housing A cover 110 may be coupled to one side of the 100. At this time, the ring gear 241 of the planetary gear set 24 may be formed as a part of the housing 100 or may be fixed to the housing 100. The carrier 243 may be supported by a bearing 25. In this embodiment, the ring gear 241 is configured to act as a fixed element and the carrier 243 to act as a rotating element.

선형 구동 유닛(30)은 기어 유닛(20)을 통해 전달되는 회전 동력을 직선 동력으로 전환한다. 구동 유닛(30)은 회전 운동을 선형 운동을 전환하는 기존에 알려진 볼 스크류로 구현될 수 있다. 도 3을 참조하면, 선형 구동 유닛(30)은 볼 스크류 샤프트(31), 볼 스크류 너트(32) 및 복수의 재순환 볼(ball)(39)을 포함할 수 있다.The linear drive unit 30 converts rotational power transmitted through the gear unit 20 into linear power. The driving unit 30 may be implemented with a known ball screw that converts a rotational motion to a linear motion. Referring to FIG. 3, the linear drive unit 30 may include a ball screw shaft 31, a ball screw nut 32, and a plurality of recirculating balls 39.

볼 스크류 샤프트(31)는 유성 기어 세트(24)의 캐리어(243)와 함께 회전하도록 캐리어(243)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 캐리어(243)는 스플라인 처리된 내면을 가지는 삽입홀(2431)을 구비할 수 있고, 볼 스크류 샤프트(31)의 스플라인 처리된 단부(311)가 삽입홀(2431)에 삽입된다. 이에 의해 캐리어(243)와 볼 스크류 샤프트(31)가 스플라인 결합에 의해 함께 회전하도록 서로 체결된다.The ball screw shaft 31 can be connected to the carrier 243 to rotate with the carrier 243 of the planetary gear set 24. For example, the carrier 243 may have an insertion hole 2431 having a splined inner surface, and the splined end 311 of the ball screw shaft 31 is inserted into the insertion hole 2431. Thereby, the carrier 243 and the ball screw shaft 31 are coupled to each other to rotate together by spline coupling.

볼 스크류 샤프트(31)가 볼 스크류 너트(32)를 관통하도록 설치되고, 볼 스크류 샤프트(31)와 볼 스크류 너트(32)는 나사 결합에 의해 서로 체결된다. 도면에는 명시되지 않았으나, 볼 스크류 너트(32)에는 볼이 순환을 위한 통로가 형성될 수 있다. 볼 스크류 샤프트(31)의 회전이 일어날 때 나사 결합에 의해 볼 스크류 너트(32)의 선형 이동이 일어날 수 있도록 볼 스크류 너트(32)는 회전이 차단되는 상태로 선형 이동이 가능하도록 설치된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 볼 스크류 너트(32)는 선형 이동에 의해 브레이크 패드(200)를 가압할 수 있는 피스톤(33)에 구속될 수 있으며, 피스톤(33)은 회전이 차단되는 상태로 선형 이동이 가능하도록 설치될 수 있다. 피스톤(33)이 도 3에서 우측으로 이동하여 브레이크 패드(200)를 가압하면 브레이크 패드(200)가 디스크(300)에 밀착되면서 제동이 이루어진다.The ball screw shaft 31 is installed so as to pass through the ball screw nut 32, and the ball screw shaft 31 and the ball screw nut 32 are fastened to each other by screwing. Although not specified in the drawings, a passage for circulation of balls may be formed in the ball screw nut 32. When the rotation of the ball screw shaft 31 occurs, the ball screw nut 32 is installed so that linear movement of the ball screw nut 32 may occur by screwing. 3, the ball screw nut 32 may be constrained by a piston 33 capable of pressing the brake pad 200 by linear movement, and the piston 33 is in a state in which rotation is blocked. It can be installed to enable linear movement. When the piston 33 moves to the right in FIG. 3 and presses the brake pad 200, the brake pad 200 is in close contact with the disk 300 to perform braking.

도 3에 도시된 바와 같이, 피스톤(33)의 일단은 브레이크 패드(200)를 마주하도록 배치될 수 있으며, 피스톤(33)의 타단은 개방되며 볼 스크류 너트(31)와 볼 스크류 샤프트(32)가 피스톤(33)의 개방된 단으로 삽입되어 피스톤(33) 내에 배치될 수 있다. 이때, 볼 스크류 너트(31), 볼 스크류 샤프트(32) 및 피스톤(33)은 하우징(34) 내에 배치될 수 있으며, 피스톤(33)은 회전이 차단되는 상태로 선형 이동 가능하게 하우징(34) 내에 배치될 수 있다. 예를 들어, 하우징(34) 내면에 선형 그루브가 형성되고 피스톤(33)의 외면에 선형 그루브에 삽입되는 체결 돌기가 형성됨으로써 피스톤(33)이 회전이 차단되는 상태로 선형 이동하도록 구성될 수 있다.3, one end of the piston 33 may be disposed to face the brake pad 200, and the other end of the piston 33 is open and the ball screw nut 31 and the ball screw shaft 32 May be inserted into the open end of the piston 33 and disposed within the piston 33. At this time, the ball screw nut 31, the ball screw shaft 32, and the piston 33 may be disposed in the housing 34, and the piston 33 may be linearly moved in a state where rotation is blocked. Can be placed within. For example, a linear groove is formed on the inner surface of the housing 34 and a fastening protrusion inserted into the linear groove is formed on the outer surface of the piston 33 so that the piston 33 may be configured to linearly move in a state where rotation is blocked. .

선형 구동 유닛(30)은 볼 스크류 샤프트(32)를 회전 가능하게 지지하는 베어링(35)을 구비할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 베어링(35)은 볼 스크류 샤프트(32)에 고정된 지지체(36)와 하우징(34)의 내면 사이에 배치되어 볼 스크류 샤프트(32)를 회전 가능하게 축방향으로 지지할 수 있다.The linear drive unit 30 may include a bearing 35 rotatably supporting the ball screw shaft 32. 3, the bearing 35 is disposed between the support 36 fixed to the ball screw shaft 32 and the inner surface of the housing 34 to rotate the ball screw shaft 32 in the axial direction. I can support it.

선형 구동 유닛(30)의 하우징(34)의 일측 단부는 유성 기어 세트(14)를 수용하는 하우징(100)에 체결될 수 있으며 다른 단부는 캘리퍼 하우징(400)에 설치된 브레이크 패드(200)의 상단 부분을 감싸도록 형성될 수 있다.One end of the housing 34 of the linear drive unit 30 may be fastened to the housing 100 accommodating the planetary gear set 14, and the other end is the top of the brake pad 200 installed in the caliper housing 400. It can be formed to surround the part.

잠금 유닛(40)은 기어 유닛(20)의 기어 중 어느 하나의 회전을 선택적으로 잠글 수 있도록 구성된다. 잠금 유닛(40)은 제1 스플라인 샤프트(41), 제2 스플라인 샤프트(42) 및 선형 액추에이터(43)를 포함할 수 있다. 잠금 유닛(40)은 기어 유닛(20)에 인접하게 배치되며 하우징(100) 내에 수용될 수 있다.The locking unit 40 is configured to selectively lock the rotation of any one of the gears of the gear unit 20. The locking unit 40 may include a first spline shaft 41, a second spline shaft 42 and a linear actuator 43. The locking unit 40 is disposed adjacent to the gear unit 20 and may be accommodated in the housing 100.

선형 액추에이터(43)는 제2 스플라인 샤프트(42)의 선형 이동을 유발할 수 있는 구동력을 제공하는 리니어 모터(linear motor)일 수 있다. 예를 들어, 제1 스플라인 샤프트(41), 제2 스플라인 샤프트(42) 및 선형 액추에이터(43)는 동축으로 배열될 수 있다.The linear actuator 43 may be a linear motor that provides a driving force capable of inducing linear movement of the second spline shaft 42. For example, the first spline shaft 41, the second spline shaft 42 and the linear actuator 43 may be arranged coaxially.

제1 스플라인 샤프트(41)는 기어 유닛(20)의 제1 중간 기어(22)와 함께 회전하도록 구성된다. 도 5 및 도 6을 참조하면, 제1 스플라인 샤프트(41)는 제1 중간 기어(22)의 제2 기어(222)를 형성하는 부분에서 일체로 돌출되어 형성될 수 있으며, 스플라인 처리된 외주면을 구비할 수 있다. 즉 제1 스플라인 샤프트(51)는 외주면에 스플라인 구조(411)를 구비할 수 있다.The first spline shaft 41 is configured to rotate together with the first intermediate gear 22 of the gear unit 20. 5 and 6, the first spline shaft 41 may be integrally formed to protrude from the portion forming the second gear 222 of the first intermediate gear 22, and the splined outer peripheral surface Can be equipped. That is, the first spline shaft 51 may have a spline structure 411 on its outer circumferential surface.

제2 스플라인 샤프트(42)는 회전이 차단되는 상태로 제1 스플라인 샤프트(41)에 대해 상대적으로 선형 이동 가능하도록 구성된다. 예를 들어, 제2 스플라인 샤프트(42)는 각각 스플라인 처리된 내주면과 외주면을 구비하는 관형 샤프트로 구성될 수 있다. 즉 제2 스플라인 샤프트(42)는 내주면에 구비되는 스플라인 구조(421), 및 외주면에 구비되는 스플라인 구조(422)를 구비하는 관형 샤프트일 수 있다. 제2 스플라인 샤프트(42)의 선형 이동에 따라 제1 스플라인 샤프트(41)가 제2 스플라인 샤프트(42)에 삽입되거나 배출될 수 있다. 제2 스플라인 샤프트(42)의 외주면에 구비되는 스플라인 구조(422)는 제2 스플라인 샤프트(42)의 회전을 차단하면서 선형 이동이 가능하도록 하기 위한 것으로서 하우징(100)의 대응하는 위치에 형성되는 스플라인 구조(101)에 스플라인 결합될 수 있다. The second spline shaft 42 is configured to be relatively linearly movable with respect to the first spline shaft 41 in a state where rotation is blocked. For example, the second spline shaft 42 may be configured as a tubular shaft having an inner and outer circumferential surfaces that are splined, respectively. That is, the second spline shaft 42 may be a tubular shaft having a spline structure 421 provided on an inner circumferential surface and a spline structure 422 provided on an outer circumferential surface. The first spline shaft 41 may be inserted into or discharged from the second spline shaft 42 according to the linear movement of the second spline shaft 42. The spline structure 422 provided on the outer circumferential surface of the second spline shaft 42 is to enable linear movement while blocking the rotation of the second spline shaft 42, and a spline formed at a corresponding position of the housing 100 It can be splined to the structure 101.

제2 스플라인 샤프트(42)는 선형 이동에 의해 제1 스플라인 샤프트(41)와 선택적으로 스플라인 결합된다. 제2 스플라인 샤프트(42)의 선형 이동에 의해 제1 스플라인 샤프트(41)가 제2 스플라인 샤프트(42)에 삽입되면 제1 스플라인 샤프트(41)의 스플라인 구조(411)와 제2 스플라인 샤프트(42)의 내주면의 스플라인 구조(421)의 스플라인 결합이 이루어져 제1 스플라인 샤프트(41)의 회전이 차단되며 그에 의해 제1 중간 기어(22)의 회전 역시 차단된다. 반면, 제2 스플라인 샤프트(42)의 선형 이동에 의해 제1 스플라인 샤프트(41)가 제2 스플라인 샤프트(42)에서 분리되면 제1 스플라인 샤프트(41)와 제2 스플라인 샤프트(42) 사이의 스플라인 결합이 해제되어 제1 스플라인 샤프트(41)의 회전이 가능하면 그에 의해 제1 중간 기어(22)의 회전 역시 가능하다.The second spline shaft 42 is selectively splined with the first spline shaft 41 by linear movement. When the first spline shaft 41 is inserted into the second spline shaft 42 by linear movement of the second spline shaft 42, the spline structure 411 of the first spline shaft 41 and the second spline shaft 42 ), the spline structure 421 on the inner circumferential surface of the spline structure 421 is splined so that the rotation of the first spline shaft 41 is blocked, whereby the rotation of the first intermediate gear 22 is also blocked. On the other hand, when the first spline shaft 41 is separated from the second spline shaft 42 by the linear movement of the second spline shaft 42, the spline between the first spline shaft 41 and the second spline shaft 42 When the coupling is released and the first spline shaft 41 can be rotated, the first intermediate gear 22 can also be rotated thereby.

이러한 잠금 유닛(40)의 작용에 의해 기어 유닛(20)을 구성하는 기어 중 하나인 제1 중간 기어(22)의 회전을 선택적으로 잠글 수 있다. 도 7의 (a)에는 제2 스플라인 샤프트(42)이 잠금 해제 위치에 있는 상태가 도시되어 있고 도 7의 (b)에는 제2 스플라인 샤프트(42)가 잠금 위치에 있는 상태가 도시되어 있다. 잠금 해제 상태에서는 제1 스플라인 샤프트(41)와 제2 스플라인 샤프트(42)의 스플라인 결합이 해제되며 그에 따라 모터(10)의 회전 동력에 의해 기어 유닛(20)의 기어들의 회전이 이루어질 수 있어 선형 구동 유닛(30)에 의한 제동 및 제동 해제가 이루어질 수 있다. 반면, 잠금 상태에서는 제1 스플라인 샤프트(41)와 제2 스플라인 샤프트(42)의 스플라인 결합에 의해 제1 스플라인 샤프트(41)의 회전이 차단되며 그에 의해 기어 유닛(20)의 기어들의 회전이 차단되어 선형 구동 유닛(30)의 볼 스크류 샤프트(31)와 볼 스크류 너트(32)의 상대 회전 역시 차단된다. 이에 의해 파킹 브레이킹 상애테서 잠금 상태가 만들어지면 브레이크 패드(200)의 반력에 의해 제동 상태가 해제되는 것이 방지될 수 있다.By the action of the locking unit 40, the rotation of the first intermediate gear 22, which is one of the gears constituting the gear unit 20, can be selectively locked. FIG. 7A shows a state in which the second spline shaft 42 is in the unlocked position, and FIG. 7B shows a state in which the second spline shaft 42 is in the locked position. In the unlocked state, the spline coupling between the first spline shaft 41 and the second spline shaft 42 is released, and accordingly, the gears of the gear unit 20 can be rotated by the rotational power of the motor 10. Braking and braking can be released by the driving unit 30. On the other hand, in the locked state, rotation of the first spline shaft 41 is blocked by spline coupling between the first spline shaft 41 and the second spline shaft 42, thereby blocking the rotation of the gears of the gear unit 20. Thus, the relative rotation of the ball screw shaft 31 and the ball screw nut 32 of the linear drive unit 30 is also blocked. Accordingly, when the locked state is made in the case of parking braking, it can be prevented that the braking state is released by the reaction force of the brake pad 200.

이상에서 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.Although the embodiments of the present invention have been described above, the scope of the present invention is not limited thereto, and the embodiments of the present invention are easily changed by those of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains, and are recognized as equivalent. It includes all changes and modifications to the extent that it becomes available.

10: 모터
100: 하우징
11: 출력축
20: 기어 유닛
21: 모터 출력 기어
22: 제1 중간 기어
23: 제2 중간 기어
24: 유성 기어 세트
241: 링 기어
242: 유성 기어
243: 캐리어
30: 선형 구동 유닛
31: 볼 스크류 샤프트
32: 볼 스크류 너트
33: 피스톤
34: 하우징
35: 베어링
2431: 삽입홀
200: 브레이크 패드
300: 디스크
400: 캘리퍼 하우징
40: 잠금 유닛
41: 제1 스플라인 샤프트
42: 제2 스플라인 샤프트
43: 선형 액추에이터10: motor
100: housing
11: output shaft
20: gear unit
21: motor output gear
22: first intermediate gear
23: second intermediate gear
24: planetary gear set
241: ring gear
242: planetary gear
243: carrier
30: linear drive unit
31: ball screw shaft
32: ball screw nut
33: piston
34: housing
35: bearing
2431: insertion hole
200: brake pad
300: disk
400: caliper housing
40: locking unit
41: first spline shaft
42: second spline shaft
43: linear actuator

Claims (4)

전동 액추에이터,
상기 전동 액추에이터에 연결되어 상기 전동 액추에이터의 회전 동력을 전달하도록 구성되는 복수의 기어를 포함하는 기어 유닛,
상기 기어 유닛을 수용하는 하우징,
상기 기어 유닛에 연결되어 상기 기어 유닛을 통해 전달되는 회전 동력을 선형 동력으로 전환하여 브레이크 패드를 가압할 수 있는 힘을 제공하는 선형 구동 유닛, 그리고
상기 기어 유닛의 상기 복수의 기어 중 어느 하나 이상의 회전을 선택적으로 차단할 수 있도록 구성되는 잠금 유닛
을 포함하며,
상기 잠금 유닛은
상기 기어 유닛의 상기 복수의 기어 중 어느 하나에 함께 회전하도록 구성되는 제1 스플라인 샤프트,
회전이 차단되는 상태로 상기 제1 스플라인 샤프트에 대해 상대적으로 선형 이동 가능하도록 구성되며 선형 이동에 의해 상기 제1 스플라인 샤프트와 선택적으로 스플라인 결합되는 제2 스플라인 샤프트, 그리고
상기 제2 스플라인 샤프트를 선형 이동시킬 수 있도록 구성되는 선형 액추에이터
를 포함하고,
상기 제1 스플라인 샤프트는 외주면에 제1 스플라인 구조를 구비하며,
상기 제2 스플라인 샤프트는 상기 제1 스플라인 샤프트가 삽입될 수 있는 중공 구조를 가지며 내주면에 상기 제1 스플라인 구조와 스플라인 결합될 수 있는 제2 스플라인 구조를 구비하고,
상기 제2 스플라인 샤프트는 회전이 차단되는 상태로 선형 이동이 가능하도록 스플라인 결합을 통해 상기 하우징에 연결되는
전기 기계식 브레이크.Electric actuator,
A gear unit including a plurality of gears connected to the electric actuator and configured to transmit rotation power of the electric actuator,
A housing accommodating the gear unit,
A linear drive unit connected to the gear unit and converting rotational power transmitted through the gear unit into linear power to provide a force capable of pressing a brake pad, and
Locking unit configured to selectively block the rotation of any one or more of the plurality of gears of the gear unit
Including,
The locking unit
A first spline shaft configured to rotate together with any one of the plurality of gears of the gear unit,
A second spline shaft configured to be relatively linearly movable with respect to the first spline shaft in a state where rotation is blocked and selectively spline-coupled with the first spline shaft by linear movement, and
Linear actuator configured to linearly move the second spline shaft
Including,
The first spline shaft has a first spline structure on an outer peripheral surface,
The second spline shaft has a hollow structure into which the first spline shaft can be inserted, and has a second spline structure that can be spline-coupled with the first spline structure on an inner circumferential surface,
The second spline shaft is connected to the housing through spline coupling to enable linear movement in a state where rotation is blocked.
Electromechanical brakes. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
KR1020190132312A 2019-10-23 2019-10-23 Electromechanical brake KR102145987B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190132312A KR102145987B1 (en) 2019-10-23 2019-10-23 Electromechanical brake

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190132312A KR102145987B1 (en) 2019-10-23 2019-10-23 Electromechanical brake

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102145987B1 true KR102145987B1 (en) 2020-08-19

Family

ID=72265572

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190132312A KR102145987B1 (en) 2019-10-23 2019-10-23 Electromechanical brake

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102145987B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230072125A (en) * 2021-11-17 2023-05-24 현대모비스 주식회사 Brake apparatus for vehicle
KR20230078029A (en) * 2021-11-26 2023-06-02 현대모비스 주식회사 Brake apparatus for vehicle

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008168863A (en) * 2007-01-15 2008-07-24 Tokai Rika Co Ltd Electric steering lock device
KR20140003839A (en) 2012-06-29 2014-01-10 주식회사 만도 Electric mechanical brake system
KR20150025067A (en) * 2013-08-28 2015-03-10 주식회사 만도 Electro-mechanical brake system and control method thereof
KR20190043173A (en) 2016-09-16 2019-04-25 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 Excessive polishing based on electromagnetic induction monitoring of trench depth

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008168863A (en) * 2007-01-15 2008-07-24 Tokai Rika Co Ltd Electric steering lock device
KR20140003839A (en) 2012-06-29 2014-01-10 주식회사 만도 Electric mechanical brake system
KR20150025067A (en) * 2013-08-28 2015-03-10 주식회사 만도 Electro-mechanical brake system and control method thereof
KR20190043173A (en) 2016-09-16 2019-04-25 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 Excessive polishing based on electromagnetic induction monitoring of trench depth

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230072125A (en) * 2021-11-17 2023-05-24 현대모비스 주식회사 Brake apparatus for vehicle
KR102609023B1 (en) * 2021-11-17 2023-12-04 현대모비스 주식회사 Brake apparatus for vehicle
KR20230078029A (en) * 2021-11-26 2023-06-02 현대모비스 주식회사 Brake apparatus for vehicle
KR102588380B1 (en) * 2021-11-26 2023-10-12 현대모비스 주식회사 Brake apparatus for vehicle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1912313B1 (en) Electric direct-acting actuator and electric brake device
US10274033B2 (en) Electronic disc brake
KR102326495B1 (en) Electromechanically and hydraulically actuatable motor vehicle brake with selective self-locking
US9086108B2 (en) Disk brake
JP6557239B2 (en) Actuator driven by gear having axial guide rail, and drum brake and brake device including the same
US8196714B2 (en) Single motor electronic wedge brake system generating solenoid assisting force
JP6602305B2 (en) Actuator having irreversible screw nut system, drum brake, and brake device including the same
CN109219544B (en) Disc brake
US20140090933A1 (en) Disc brake
CN111133217B (en) Electric disk brake
KR102145987B1 (en) Electromechanical brake
KR20140030209A (en) Electromechanically actuable motor vehicle brake with selective self-locking
KR20100090274A (en) Combined vehicle brake having parking brake which can be electromechanically actuated
KR20130034605A (en) Disk brake
US20240133434A1 (en) Friction brake system for a vehicle
US20140353109A1 (en) Clutch actuator
WO2011142253A1 (en) Electric direct-action actuator and electric brake device
US20200240484A1 (en) Actuator and electromechanical disc brake having the same
KR20170035389A (en) Electronic disc brake
WO2003027528A1 (en) Electromechanical brake
JP4528299B2 (en) Clutch device having a lock mechanism
JPH11193838A (en) Brake operating device for vehicle
JP2023525327A (en) Actuator for disc brake
JP2013217468A (en) Disk brake boosting mechanism
KR20230133637A (en) Brake apparatus for vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant