KR102248414B1 - 차량용 이중안전 구조를 적용한 브레이크 장치 - Google Patents

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Abstract

차량용 이중안전 구조를 적용한 브레이크 장치에 대한 발명이 개시된다. 본 발명의 차량용 이중안전 구조를 적용한 브레이크 장치는: 하우징부와, 하우징부의 내측에 고정되며 자기장을 형성하는 고정부와, 고정부의 내측에 위치하며 전기에너지를 이용해 전자기력을 발생시켜 회전을 하는 회전부와, 회전부의 내측에 위치하며 회전부의 회전에 연동하여 직선 이동을 하며 브레이크패드를 가압하는 직선이동부 및 하우징부에 연결되며 직선이동부를 이동시키는 유압을 공급하는 유압공급부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 이중안전 구조를 적용한 브레이크 장치{DOUBLE SAFTY TYPE BRAKE APPARATUS FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 이중안전 구조를 적용한 브레이크 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기에너지와 유압을 단일 또는 혼용하여 사용이 가능한 이중안전 구조를 갖고 차량의 제동을 안정적으로 구현할 수 있는 차량용 이중안전 구조를 적용한 브레이크 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 브레이크(Brake)는 주행하는 자동차를 감속 또는 정지시킴과 동시에, 주차상태를 유지하기 위해 사용하는 제동장치이다.
차량에 사용되는 브레이크는 주로 마찰식 브레이크가 사용되며, 차륜과 함께 회전하는 디스크의 양쪽에 패드가 설치되며, 유압에 의해 패드가 이동되어 디스크를 가압하므로 제동기능을 수행한다.
최근 전기차 시장의 활성화에 따라, 유압식 제동장치의 개발 경향은 엔진부압에 의한 진공장치 대신에 모터식 진공펌프가 사용되거나, 전자제어식 브레이크가 사용된다.
전기차에 적용되는 유압식 제동장치는 두 가지 방식을 채택하고 있으며, 모터구동으로 유압을 발생하여 부스팅 하는 방식과, 펌프를 구동 및 축압하여 유압을 분출하는 방식이 사용된다.
종래에는 전기차를 포함한 차량에 사용되는 브레이크는 유압에 의해 동작되거나 전기에 의해 동작되는 단일 구동방식이므로 차량의 제동 안정성이 저하되는 문제점이 있다. 따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2010-0030012호(2010.03.18 공개, 발명의 명칭: 기어를 이용한 주차 제동 기능을 갖춘 전동 브레이크 장치)에 게시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 전기에너지와 유압을 단일 또는 혼용하여 사용이 가능한 이중안전 구조를 갖고 차량의 제동을 안정적으로 구현할 수 있는 차량용 이중안전 구조를 적용한 브레이크 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 차량용 이중안전 구조를 적용한 브레이크 장치는: 하우징부와, 하우징부의 내측에 고정되며 자기장을 형성하는 고정부와, 고정부의 내측에 위치하며 전기에너지를 이용해 전자기력을 발생시켜 회전을 하는 회전부와, 회전부의 내측에 위치하며 회전부의 회전에 연동하여 직선 이동을 하며 브레이크패드를 가압하는 직선이동부 및 하우징부에 연결되며 직선이동부를 이동시키는 유압을 공급하는 유압공급부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 회전부는, 원통 형상으로 형성되며 코일이 권선되는 회전몸체 및 직선이동부와 마주하는 회전몸체의 내측에 나선형으로 홈을 형성하는 내측나선홈부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 직선이동부는, 내측나선홈부에 대응하는 나선형의 홈이 외측에 구비되며 하우징부의 내측에 회전이 구속된 상태로 설치되는 직선이동몸체와, 직선이동몸체를 관통하여 설치되는 연결부재와, 직선이동몸체의 일측으로 돌출된 연결부재에 연결되며 연결부재와 함께 이동되어 브레이크패드를 가압하는 가압부재 및 직선이동몸체의 타측으로 돌출된 연결부재에 연결되며 유압공급부를 통해 공급된 유압에 의해 이동이 이루어지는 이동부재를 포함하며, 직선이동몸체와 내측나선홈부의 사이에는 볼베어링이 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한 연결부재는 봉 형상으로 형성되며, 연결부재의 길이는 직선이동몸체의 길이와 같거나 더 길게 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한 하우징부는, 직선이동몸체가 직선 이동되기 위한 제1내측공간을 형성하는 제1하우징과, 제1하우징에 연이어 설치되며 이동부재가 이동되기 위한 제2내측공간을 형성하는 제2하우징 및 제1하우징과 제2하우징의 사이에 설치되어 제1내측공간과 제2내측공간을 구획하는 제1경계부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 하우징부는, 제2하우징에 연통되는 제3하우징을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 제1하우징의 내측에는 윤활기능을 수행하는 제1작동유체가 구비되며, 이동부재와 제1경계부재의 사이에는 액체 상태의 제2작동유체가 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은, 제3하우징의 내측에 설치되며 제3하우징의 내측으로 이동된 제2작동유체를 제2하우징을 향한 방향으로 탄성 가압하는 리턴부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 리턴부는, 제3하우징의 내측 공간을 구획하는 판 형상의 리턴패널 및 리턴패널을 탄성 지지하는 리턴스프링을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은, 제2하우징과 제3하우징 사이에 설치되며, 제어부의 제어신호에 의해 동작되어 유로를 개폐하여, 유압공급부를 통해 제2하우징으로 공급된 유압이 제3하우징으로 이동되는 동작을 제어하는 제어밸브부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 차량용 이중안전 구조를 적용한 브레이크 장치는, 기본적으로 전기에너지의 공급으로 차량의 제동이 이루어지며, 제동토크의 한계와 고장시 사고방지를 위해 유압의 공급으로도 차량의 제동이 이루어지는 구조를 제공하므로 제동력이 증대되며 이중 안전구조에 의해 제동 안전성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 이중안전 구조를 적용한 브레이크 장치가 설치된 상태를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 이중안전 구조를 적용한 브레이크 장치의 주요 구성을 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전부의 동작으로 가압모듈부가 이동된 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유압공급부를 통해 가압모듈부의 단부로 유압이 공급된 상태를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 리턴부의 동작으로 가압모듈부가 초기 위치로 복귀한 상태를 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어밸브부가 동작되는 상태를 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 이중안전 구조를 적용한 브레이크 장치의 블록도이다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 이중안전 구조를 적용한 브레이크 장치를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 이중안전 구조를 적용한 브레이크 장치가 설치된 상태를 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 이중안전 구조를 적용한 브레이크 장치의 주요 구성을 도시한 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전부의 동작으로 가압모듈부가 이동된 상태를 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유압공급부를 통해 가압모듈부의 단부로 유압이 공급된 상태를 도시한 단면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 리턴부의 동작으로 가압모듈부가 초기 위치로 복귀한 상태를 도시한 단면도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어밸브부가 동작되는 상태를 도시한 단면도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 이중안전 구조를 적용한 브레이크 장치의 블록도이다.
도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 이중안전 구조를 적용한 브레이크 장치(1)는, 하우징부(10)와, 하우징부(10)의 내측에 고정되며 자기장을 형성하는 고정부(30)와, 고정부(30)의 내측에 위치하며 전기에너지를 이용해 전자기력을 발생시켜 회전을 하는 회전부(40)와, 회전부(40)의 내측에 위치하며 회전부(40)의 회전에 연동하여 직선 이동을 하며 브레이크패드(20)를 가압하는 직선이동부(50) 및 하우징부(10)에 연결되며 직선이동부(50)를 이동시키는 유압을 공급하는 유압공급부(60)를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 이중안전 구조를 적용한 브레이크 장치(1)는 차량의 각 바퀴의 제동을 개별적으로 제어하므로, EMB(Electro Mechanical Break), ESC(Electronic Stability Control) 및 ABS(Anti-lock Brake System) 등의 기능을 수행할 수 있다. 또한 본 발명은, 응답성이 우수한 EMB 시스템을 초소형 전기차에 도입하여 전기모터와 유압을 이용한 제동을 혼합하거나 개별적으로 구현하므로 운전자의 편의성을 향상시킬 수 있다.
차량의 각 차륜에 설치된 하우징부(10)는, 고정부(30)와 회전부(40)와 직선이동부(50)와 리턴부(70) 등 주요부품의 외측을 감싸는 형상으로 설치된다. 일 실시예에 따른 하우징부(10)는 제1하우징(11)과 제2하우징(13)과 제3하우징(15)을 포함한다.
제1하우징(11)은 직선이동몸체(51)가 직선 이동되기 위한 제1내측공간(12)을 형성한다. 제1하우징(11)은 고정부(30)의 외측을 감싸는 형상으로 설치되며, 제1하우징(11)의 내측에는 고정부(30)와 회전부(40)와 직선이동부(50)가 설치된다.
제2하우징(13)은 제1하우징(11)에 연이어 설치되며, 직선이동부(50)의 이동부재(57)가 이동되기 위한 제2내측공간(14)을 형성한다.
제1하우징(11)과 제2하우징(13)의 사이에는 제1내측공간(12)과 제2내측공간(14)을 구획하는 제1경계부재(17)가 설치된다. 일 실시예에 따른 제1경계부재(17)는 격벽 형상으로 형성되며, 제1경계부재(17)를 관통하여 직선이동부(50)의 연결부재(55)가 설치된다.
제3하우징(15)은 제2하우징(13)에 연통되는 내측공간을 구비하며 제2하우징(13)의 측면에 위치한다.
직선이동부(50)가 이동되기 위한 제1하우징(11)의 내측에는 윤활기능을 수행하는 제1작동유체(100)가 구비되며, 이동부재(57)와 제1경계부재(17)의 사이에는 액체 상태의 제2작동유체(102)가 구비된다. 또한 이동부재(57)와 유압공급부(60)의 사이에는 브레이크오일 성분의 제3작동유체(104)가 구비된다. 일 실시예에 따른 제2작동유체(102)와 제3작동유체(104)로 브레이크오일이 사용되며, 제1작동유체(100)로 윤활오일이 사용된다.
하우징부(10)의 내측에 설치된 직선이동부(50)의 동작으로 브레이크패드(20)가 밀려서 휠디스크(22)를 가압하므로 제동력을 형성한다.
고정부(30)는 하우징부(10)의 내측에 고정되며 자기장을 형성하는 기술사상 안에서 다양한 종류의 자석이나 전자석이 사용될 수 있다. 일 실시예에 따른 고정부(30)는 영구자석을 사용하며 제1하우징(11)의 내측에 고정된 상태로 설치된다.
회전부(40)는 고정부(30)의 내측에 위치하며, 전기에너지를 이용해 전자기력을 발생시켜 회전을 한다. 일 실시예에 따른 회전부(40)는 원통 형상으로 형성되며, 코일이 권선되는 회전몸체(42)와, 직선이동부(50)와 마주하는 회전몸체(42)의 내측에 나선형으로 홈을 형성하는 내측나선홈부(44)를 포함한다.
직선이동부(50)는 회전부(40)의 내측에 위치하며, 회전부(40)의 회전에 연동하여 직선 이동을 하며 브레이크패드(20)를 가압한다. 일 실시예에 따른 직선이동부(50)는 직선이동몸체(51)와 외측나선홈부(52)와 가압모듈부(54)와 볼베어링(58)을 포함한다.
직선이동몸체(51)는 내측나선홈부(44)에 대응하는 나선형의 홈이 외측에 구비되며 하우징부(10)의 내측에 회전이 구속된 상태로 설치된다. 직선이동몸체(51)의 외측에 형성된 외측나선홈부(52)는 내측나선홈부(44)에 대응하는 나선형의 홈을 형성한다.
직선이동몸체(51)와 내측나선홈부(44)의 사이에는 볼베어링(58)이 설치된다. 즉 외측나선홈부(52)와 내측나선홈부(44)의 사이에는 볼베어링(58)이 설치되며, 직선이동몸체(51)의 단부는 하우징부(10)에 걸려서 회전이 구속된다. 따라서 회전부(40)가 회전되는 경우, 회전부(40)와 함께 볼베어링(58)에 맞물리는 직선이동몸체(51)는 좌우 직선 방향으로 이동이 이루어진다.
가압모듈부(54)는 직선이동몸체(51)를 관통하는 형상으로 설치되며, 직선이동몸체(51)의 이동에 연동하여 브레이크패드(20)를 가압하는 기술사상 안에서 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 일 실시예에 따른 가압모듈부(54)는, 연결부재(55)와 가압부재(56)와 이동부재(57)를 포함한다. 연결부재(55)와 직선이동몸체(51)의 사이에는 부시부재(18)가 추가 설치되어 연결부재(55)를 포함한 가압모듈부(54)의 직선 이동시 발생되는 마찰을 감소시킬 수 있다.
연결부재(55)는 직선이동몸체(51)를 관통하는 형상으로 설치된다. 또한 연결부재(55)는 봉 형상으로 형성되며, 연결부재(55)의 길이는 직선이동몸체(51)의 길이와 같거나 더 길게 형성된다.
가압부재(56)는 직선이동몸체(51)의 일측(도 2기준 좌측)으로 돌출된 연결부재(55)에 연결되며, 연결부재(55)와 함께 이동되어 브레이크패드(20)를 가압한다.
이동부재(57)는 직선이동몸체(51)의 타측(도 2기준 우측)으로 돌출된 연결부재(55)에 연결되며, 유압공급부(60)를 통해 공급된 유압에 의해 이동이 이루어진다. 일 실시예에 따른 이동부재(57)는 판 형상으로 형성되며, 연결부재(55)의 타단에 연결된다. 이동부재(57)에 의해 제3내측공간(16)은 좌우 양측으로 구획된다. 이동부재(57)를 중심으로 제3내측공간(16)의 좌측에는 제2작동유체(102)가 충진되며, 제3내측공간(16)의 우측에는 제3작동유체(104)가 충진된다.
연결부재(55)와 가압부재(56)와 이동부재(57)로 이루어진 가압모듈부(54)는 단일의 부재이며, 회전자의 회전 또는 유압공급부(60)를 통한 유압의 공급으로 이동되어 브레이크패드(20)를 가압하므로 제동력을 형성한다.
유압공급부(60)는 부스터부(85)에 연결되며, 부스터부(85)에서 발생된 유압을 하우징부(10)의 내측으로 공급한다. 유압공급부(60)는 하우징부(10)에 연결되며 직선이동부(50)를 이동시키는 유압을 공급하는 기술사상 안에서 다양한 변형이 가능하다. 일 실시예에 따른 유압공급부(60)는 유압라인(62)을 포함한다.
부스터부(85)는 운전자가 브레이크 페달을 가압하는 힘에 의해 이동이 이루어지는 복수의 작동부재를 포함한다. 이러한 부스터부(85)에 복수의 유압라인(62) 일측이 연결되며, 유압라인(62)의 타측은 하우징부(10)의 제3하우징(15)에 연결된다. 따라서 브레이크 페달을 가압하는 동작에 의해 발생된 유압은 유압라인(62)을 통해 하우징부(10)로 이동된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 이중안전 구조를 적용한 브레이크 장치(1)는, 자율주행 및 전기차에서 EMB를 적용하면서, 제동토크의 한계와 고장시 사고로 이어지는 단점을 보완하기 위해 기존에 사용되는 유압을 이용한 제동방식도 병행하므로 안정적인 제동력을 구현할 수 있다. 즉 본 발명은, 고정부(30)와 회전부(40)를 포함한 모터의 고장이나, 제어부(80)의 고장 등으로 인한 제동불능 상태를 미연에 방지하고자, 유압을 같이 사용하는 이중 안전구조의 제동방식을 채택하므로 보다 안전한 차량 주행 환경을 제공할 수 있다.
리턴부(70)는 제3하우징(15)의 내측에 설치되며, 제3하우징(15)의 내측으로 이동된 제2작동유체(102)를 제2하우징(13)을 향한 방향으로 탄성 가압하는 기술사상 안에서 다양한 형상으로 변형이 가능하다. 일 실시예에 따른 리턴부(70)는 리턴패널(72)과 리턴스프링(74)과 연결축(76)을 포함한다.
리턴패널(72)은 제3하우징(15)의 내측공간인 제3내측공간(16)을 구획하는 판 형상이며, 리턴패널(72)에서 연장된 연결축(76)의 외측에는 리턴스프링(74)이 설치된다. 리턴스프링(74)은 리턴패널(72)을 탄성 지지하므로, 리턴패널(72)이 제2작동유체(102) 또는 제3작동유체(104)를 설정된 힘으로 가압할 수 있다.
제어부(80)는 부스터부(85)와 제어신호를 주고 받으며, 하우징부(10)의 내측에 설치된 제어밸브부(90)의 동작을 제어합니다. 제어부(80)는 부스터부(85)에 구비된 전장부(86)에 함께 설치될 수 있는 등 다양한 설치가 가능합니다.
부스터부(85)는 브레이크 페달의 이동을 감지하여 유압라인(62)을 통해 하우징부(10)의 내측으로 유압을 공급하거나, 부스터부(85)에 설치된 전장부(86)에서 브레이크 페달의 이동을 감지하여 제어부(80)로 측정값을 전달하면, 제어부(80)는 하우징부(10)에 설치된 회전부(40)를 회전시키는 제어신호를 발생합니다.
차량용 이중안전 구조를 적용한 브레이크 장치(1)가 유압과 전기에너지에 의해 각각 동작될 수 있도록 차량용 이중안전 구조를 적용한 브레이크 장치(1)와 부스터부(85) 사이에는 복수의 유압라인(62)과 전원라인(88)이 설치된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 이중안전 구조를 적용한 브레이크 장치(1)는 제어밸브부(90)를 더 포함할 수 있다. 제어밸브부(90)는 제2하우징(13)과 제3하우징(15) 사이에 설치되며, 제어부(80)의 제어신호에 의해 동작되어 유로를 개폐한다. 따라서 유압공급부(60)를 통해 제2하우징(13)으로 공급된 유압이 가압모듈부(54)의 이동부재(57)를 가압하지 않고 제어밸브부(90)를 통해 제3하우징(15)으로 이동되는 동작을 안내한다. 일 실시예에 따른 제어밸브부(90)는 솔레노이드밸브를 사용한다.
본 발명에 의한 차량용 이중안전 구조를 적용한 브레이크 장치(1)는 유압으로만 작동되거나 전기에너지만으로 작동될 수 있다. 또는 유압과 전기에너지가 동시에 작동될 수 있으며, 평소에는 유압 또는 전기에너지만 사용하여 제동을 하며, 특이 사항인 경우에만 다른 에너지원을 사용하여 제동을 2중으로 하는 등 다양한 변형 실시가 가능하다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 이중안전 구조를 적용한 브레이크 장치(1)의 작동상태를 상세히 설명한다.
도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 전기에너지를 이용하여 차량용 이중안전 구조를 적용한 브레이크 장치(1)가 동작되는 경우, 부스터부(85)에서 브레이크 페달의 이동과 이동거리 등이 감지되며, 제어부(80)를 통한 제어신호가 각 바퀴에 장착된 차량용 이중안전 구조를 적용한 브레이크 장치(1)로 전달된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 자력 변화에 따라 회전부(40)가 회전하면, 볼베어링(58)을 사이에 두고 회전부(40)의 내측에 설치된 직선이동몸체(51)가 직선방향으로 이동된다. 직선이동몸체(51)가 브레이크패드(20)를 향한 방향으로 이동되는 경우, 직선이동몸체(51)에 밀려서 가압모듈부(54)의 가압부재(56)가 휠디스크(22)에 접하는 방향으로 브레이크패드(20)를 가압한다. 브레이크패드(20)는 휠디스크(22)에 접하면서 차량의 제동이 이루어진다. 이때 피스톤에 해당하는 이동부재(57)의 앞쪽 오일은 리턴부(70)로 이동되어 유압으로 인한 힘 손실이 없도록 한다. 그리고 제2작동유체(102)는 제3내측공간(16)으로 이동되어 리턴부(70)의 리턴패널(72)을 가압하므로 리턴스프링(74)이 압축된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 전기에너지의 공급으로 브레이크패드(20)의 이동이 1차 이루어진 상태에서, 부스터부(85)에서 발생된 유압은 유압라인(62)을 통해 하우징부(10)의 내측으로 공급된다. 유압라인(62)을 통해 제3내측공간(16)으로 이동된 유압은 이동부재(57)를 가압하므로 이동부재(57)와 함께 가압부재(56)가 이동되어 브레이크패드(20)를 추가 가압하므로 제동력을 향상시킨다.
도 5에 도시된 바와 같이, 회전부(40)의 역회전에 의해 직선이동부(50)가 브레이크패드(20)와 멀어지는 방향으로 이동되면, 리턴스프링(74)이 동작되어 리턴패널(72)을 가압하므로 제3내측공간(16)으로 이동된 제2작동유체(102)가 다시 이동부재(57)와 제1경계부재(17)의 사이로 이동된다. 따라서 이동부재(57)를 포함한 가압모듈부(54)는 초기 위치로 이동된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 운전자가 브레이크 페달을 밟았을 때 유압이 발생할 수 있지만, 차량용 이중안전 구조를 적용한 브레이크 장치(1)의 제어로직에 의해 유압이 필요하지 않는 경우에는, 제어밸브부(90)가 열려서 제3내측공간(16)으로 공급된 유압을 리턴부(70)가 설치된 제2내측공간(14)으로 빼준다. 이러한 경우에는 회전부(40)의 회전에 의해서만 가압모듈부(54)의 동작이 이루어진다.
도 1, 도 2 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 이중안전 구조를 적용한 브레이크 장치(1)는 피스톤에 해당하는 가압모듈부(54)를 좌측(도 2기준)이나 우측으로 이동되는 동작을 제어할 수 있으며, 부스터부(85)와 함께 사용하여 이중 안전구조를 구현할 수 있다. 유압과 전기에너지에 의해 제동력을 얻는 차량용 이중안전 구조를 적용한 브레이크 장치(1)는 전자제어식 유압 부스터부(85)와 동시에 사용할 수 있다.
이때 주 브레이크는 회전자의 회전에 의해 가압모듈부(54)가 이동되어 제동이 이루어지며, 주행상황에 따라 제동토크 부족 시 보조로 유압 사용이 가능하다.
또한 전기에너지를 사용한 제동력 발생에 문제가 발생하는 경우, 전자제어식 유압 부스터부(85)가 작동하여 유압에 의해 피스톤에 해당하는 이동부재(57)를 밀어 비상 제동이 이루어진다.
또한 제어부(80)는 리니어 솔레노이드 밸브를 사용하는 제어밸브부(90)를 제어하여 제동 방식 및 제어모드에 따라 유압을 적절하게 조절 가능하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 이중안전 구조를 적용한 브레이크 장치(1)가 유압에 의해서만 동작되는 경우, 운전자가 브레이크 페달을 밟으면 부스터부(85)에서 유압이 발생된다. 유압라인(62)을 통해 공급된 유압은 이동부재(57)를 가압하므로 가압부재(56)가 브레이크패드(20)를 이동시켜 제동력을 발생시킨다. 이때 제어밸브부(90)는 동작하지 않는다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 기본적으로 전기에너지의 공급으로 차량의 제동이 이루어지며, 제동토크의 한계와 고장시 사고방지를 위해 유압의 공급으로도 차량의 제동이 이루어지는 구조를 제공하므로 제동력이 증대되며 이중 안전구조에 의해 제동 안전성을 향상시킬 수 있다. 또한 본 발명은, 이중 안전 구조의 제동 시스템을 초소형 전기차에 적용함에 따라 주행 안정성 확보할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
1: 차량용 이중안전 구조를 적용한 브레이크 장치
10: 하우징부 11: 제1하우징 12: 제1내측공간 13: 제2하우징 14: 제2내측공간 15: 제3하우징 16: 제3내측공간 18: 부시부재
20: 브레이크패드 22: 휠디스크 30: 고정부
40: 회전부 42: 회전몸체 44: 내측나선홈부
50: 직선이동부 51: 직선이동몸체 52: 외측나선홈부 54: 가압모듈부 55: 연결부재 56: 가압부재 57: 이동부재 58: 볼베어링
60: 유압공급부 62: 유압라인
70: 리턴부 72: 리턴패널 74: 리턴스프링 76: 연결축
80: 제어부 85: 부스터부 86: 전장부 88: 전원라인
90: 제어밸브부 100: 제1작동유체 102: 제2작동유체 104: 제3작동유체

Claims (10)

  1. 하우징부;
    상기 하우징부의 내측에 고정되며 자기장을 형성하는 고정부;
    상기 고정부의 내측에 위치하며, 전기에너지를 이용해 전자기력을 발생시켜 회전을 하는 회전부;
    상기 회전부의 내측에 위치하며, 상기 회전부의 회전에 연동하여 직선 이동을 하며 브레이크패드를 가압하는 직선이동부; 및
    상기 하우징부에 연결되며, 상기 직선이동부를 이동시키는 유압을 공급하는 유압공급부;를 포함하고,
    상기 회전부는, 원통 형상으로 형성되며 코일이 권선되는 회전몸체; 및
    상기 직선이동부와 마주하는 상기 회전몸체의 내측에 나선형으로 홈을 형성하는 내측나선홈부;를 포함하고,
    상기 직선이동부는, 상기 내측나선홈부에 대응하는 나선형의 홈이 외측에 구비되며, 상기 하우징부의 내측에 회전이 구속된 상태로 설치되는 직선이동몸체;
    상기 직선이동몸체를 관통하여 설치되는 연결부재;
    상기 직선이동몸체의 일측으로 돌출된 상기 연결부재에 연결되며, 상기 연결부재와 함께 이동되어 상기 브레이크패드를 가압하는 가압부재; 및
    상기 직선이동몸체의 타측으로 돌출된 상기 연결부재에 연결되며, 상기 유압공급부를 통해 공급된 유압에 의해 이동이 이루어지는 이동부재;를 포함하며,
    상기 직선이동몸체와 상기 내측나선홈부의 사이에는 볼베어링이 설치되고,
    상기 하우징부는, 상기 직선이동몸체가 직선 이동되기 위한 제1내측공간을 형성하는 제1하우징;
    상기 제1하우징에 연이어 설치되며, 상기 이동부재가 이동되기 위한 제2내측공간을 형성하는 제2하우징;
    상기 제1하우징과 상기 제2하우징의 사이에 설치되어 상기 제1내측공간과 상기 제2내측공간을 구획하는 제1경계부재; 및
    상기 제2하우징에 연통되는 제3하우징;을 포함하고,
    상기 제1하우징의 내측에는 윤활기능을 수행하는 제1작동유체가 구비되며,
    상기 이동부재와 상기 제1경계부재의 사이에는 액체 상태의 제2작동유체가 구비되고,
    상기 제3하우징의 내측에 설치되며, 상기 제3하우징의 내측으로 이동된 상기 제2작동유체를 상기 제2하우징을 향한 방향으로 탄성 가압하는 리턴부;를 더 포함하고,
    상기 리턴부는, 상기 제3하우징의 내측 공간을 구획하는 판 형상의 리턴패널;
    상기 리턴패널을 탄성 지지하는 리턴스프링; 및
    상기 리턴패널에서 연장 형성되고, 외측에 상기 리턴스프링이 설치되는 연결축을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 이중안전 구조를 적용한 브레이크 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결부재는 봉 형상으로 형성되며, 상기 연결부재의 길이는 상기 직선이동몸체의 길이와 같거나 더 길게 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 이중안전 구조를 적용한 브레이크 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2하우징과 상기 제3하우징 사이에 설치되며, 제어부의 제어신호에 의해 동작되어 유로를 개폐하여, 상기 유압공급부를 통해 상기 제2하우징으로 공급된 유압이 상기 제3하우징으로 이동되는 동작을 제어하는 제어밸브부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 이중안전 구조를 적용한 브레이크 장치.
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