KR102401770B1

KR102401770B1 - 전자기계식 브레이크

Info

Publication number: KR102401770B1
Application number: KR1020210185348A
Authority: KR
Inventors: 송준규; 임우철
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2021-12-22
Filing date: 2021-12-22
Publication date: 2022-05-25

Abstract

전자기계식 브레이크가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 디스크의 양측에 배치되는 한 쌍의 브레이크 패드를 구비하는 전자기계식 브레이크로서, 회전축을 가지는 모터; 상기 회전축에 연결되어 상기 모터의 회전력을 전달받고, 서로 맞물리는 복수의 기어; 제1 나사산이 형성되고, 상기 복수의 기어를 통해 상기 모터의 회전력을 전달받아 회전되는 구동축; 상기 구동축에 대해 경사지게 형성되는 제1 면을 포함하고, 상기 구동축의 회전에 의해 상기 제1 나사산을 따라 직선 운동하는 캠 부재; 및 상기 캠 부재의 직선 운동에 따라, 상기 제1 면과의 접촉에 의해 상기 브레이크 패드를 상기 구동축의 수직한 방향으로 가압하는 가압부; 를 포함할 수 있다.

Description

전자기계식 브레이크{Electro-mechanical brake}

본 발명은 차량용 브레이크에 관한 것으로, 보다 상세하게는 모터의 회전력을 이용하는 차량용 전자기계식 브레이크에 관한 것이다.

일반적으로, 차량용 브레이크는 제동 또는 주차 시 차량을 움직이지 못하도록 정지시키기 위한 장치로, 차량의 휠을 회전하지 못하도록 잡아주는 역할을 한다.

최근에는 브레이크의 구동을 전자적으로 제어하는 전자기계식 브레이크(EMB; Electro-Mechanical Brake) 시스템이 개발되고 있다. 이러한 전자기계식 브레이크는 운전자의 수동적인 조작을 통하여 동작될 수 있을 뿐만 아니라, 자율 주행 시스템이 적용된 차량의 경우 자동으로 동작될 수 있으므로 매우 편리하고 차량의 고급화를 실현시킬 수 있다.

이러한 전자기계식 브레이크 중 디스크를 가압하여 차량에 제동력을 제공하는 전자기계식 브레이크의 경우 모터의 회전력을 통해 브레이크 패드를 이동시켜 디스크를 가압함으로써 제동력을 제공한다. 이때, 디스크 또는 브레이크 패드가 마모되는 과정에서도, 브레이크 패드를 이동시켜야 하는 거리를 달리하여 적절한 제동력을 제공할 수 있는 구조에 대한 개발의 필요성이 대두되고 있다.

한편, 종래에는 주차를 위한 파킹 브레이크에만 전자적으로 제어할 수 있는 모터를 이용하여 구동력을 제공하고, 주행제어를 위한 서비스 브레이크에는 일반적으로 사용되는 유압을 통해 구동력을 제공하여 왔다. 이와 같이, 파킹 브레이크와 서비스 브레이크를 별개로 구비하는 경우 차량의 내부에 차지하는 공간이 커지게 될 뿐만 아니라, 차량 전체의 무게를 증가시키는 문제가 있었다.

이에 따라, 파킹 브레이크와 주행 브레이크 기능을 하나의 장치로 수행하면서도 전자적으로 제어할 수 있도록 함으로써 유압라인을 제거하여 차량 내부의 공간을 효율적으로 활용할 수 있는 전자기계식 브레이크에 대한 요구가 증대되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 전자적으로 제동력을 제공할 수 있는 전자기계식 브레이크를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 브레이크 패드가 마모되어도 충분한 제동력을 제공할 수 있는 전자기기계식 브레이크를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 유압 라인없이도 전자적으로 서비스 브레이크와 파킹 브레이크 기능을 제공할 수 있는 전자기계식 브레이크를 제공하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 디스크의 양측에 배치되는 한 쌍의 브레이크 패드를 구비하는 전자기계식 브레이크로서, 회전축을 가지는 모터; 상기 회전축에 연결되어 상기 모터의 회전력을 전달받고, 서로 맞물리는 복수의 기어; 제1 나사산이 형성되고, 상기 복수의 기어를 통해 상기 모터의 회전력을 전달받아 회전되는 구동축; 상기 구동축에 대해 경사지게 형성되는 제1 면을 포함하고, 상기 구동축의 회전에 의해 상기 제1 나사산을 따라 직선 운동하는 캠 부재; 및 상기 캠 부재의 직선 운동에 따라, 상기 제1 면과의 접촉에 의해 상기 브레이크 패드를 상기 구동축의 수직한 방향으로 가압하는 가압부; 를 포함하는, 전자기계식 브레이크가 제공된다.

이 때, 상기 회전축은 상기 브레이크 패드의 일면과 나란하게 형성되고, 상기 구동축은 상기 회전축과 나란하게 형성될 수 있다.

이 때, 상기 캠 부재에는 상기 제1 나사산과 대응되는 제2 나사산이 형성되는 이동 홀이 형성될 수 있다.

이 때, 상기 전자기계식 브레이크는, 상기 브레이크 패드의 일측에 결합되는 푸터를 더 포함하고, 상기 가압부는 상기 푸터에 회전 가능하게 결합될 수 있다.

이 때, 상기 가압부는, 상기 구동축과 교차하는 지지축; 상기 지지축에 회전 가능하게 결합되고, 상기 제1 면에 의해 가압되는 가압 롤러; 및 상기 푸터로부터 연장되고, 상기 지지축이 회전되도록 지지하는 지지부를 포함할 수 있다.

이 때, 상기 가압부는, 상기 푸터에 회전 가능하게 결합되는 제1 가압부; 및 상기 제1 가압부와 이격되어 배치되는 제2 가압부를 포함하고, 상기 캠 부재는 상기 제1 가압부와 상기 제2 가압부 사이로 이동되어, 상기 제1 가압부를 가압할 수 있다.

이 때, 상기 전자기계식 브레이크는, 상기 구동축과 결합되고, 상기 복수의 기어와 상기 캠 부재의 일측 사이에 배치되는 제1 스토퍼; 및 상기 캠 부재의 타측과 이격되면서 상기 구동축과 결합되는 제2 스토퍼를 포함하고, 상기 캠 부재는 상기 제1 스토퍼와 상기 제2 스토퍼 사이에 이동될 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 디스크의 양측에 배치되는 한 쌍의 브레이크 패드를 구비하는 전자기계식 브레이크로서, 상기 브레이크 패드와 이격되어 배치되고, 회전축을 가지는 모터; 상기 회전축에 연결되어 상기 모터의 회전력을 전달받고, 서로 맞물리게 연결되는 복수의 기어; 그 외주면에 제1 나사산이 형성되고, 상기 브레이크 패드와 상기 모터 사이에 배치되고, 상기 회전축과 나란하게 형성되고, 상기 복수의 기어를 통해 상기 모터의 회전력을 전달받아 회전되는 구동축; 경사지게 형성되는 제1 면, 상기 제1 면과 접하며 상기 구동축과 나란하게 형성되는 제2 면, 상기 제2 면으로부터 수직하게 연장되는 제3 면 및 상기 제3 면을 관통하면서 상기 구동축이 삽입되도록 상기 제1 나사산과 대응되는 제2 나사산이 형성되는 이동 홀이 구비되는 캠 부재; 및 상기 캠 부재가 상기 구동축을 따라 직선 이동함에 따라, 상기 제1 면의 캠 운동에 의해 상기 브레이크를 상기 회전축의 수직한 방향으로 가압하는 가압부; 포함할 수 있다.

이 때, 상기 캠 부재는, 상기 복수의 기어로부터 전달받은 회전력을 상기 가압부가 상기 브레이크 패드를 가압하도록 직선 운동으로 변환할 수 있다.

이 때, 상기 가압부는, 상기 캠 부재의 상기 제1 면에 접촉되어 가압되는 제1 가압부; 및 상기 캠 부재의 상기 제2 면이 상기 구동축과 나란하게 이동되도록 가이드는 제2 가압부를 포함하고, 상기 캠 부재가 상기 제2 가압부에 의해 직선 운동함에 따라, 상기 캠 부재의 상기 제1 면은 상기 제1 가압부를 가압하여 상기 제2 면과 수직한 방향으로 이동시킬 수 있다.

이 때, 상기 전자기계식 브레이크는, 상기 캠 부재와 상기 브레이크 패드 사이에 배치되고, 상기 브레이크 패드의 일측에 결합되고, 상기 가압부에 의해 가압되어 상기 브레이크 패드를 가압하는 푸터를 더 포함할 수 있다.

이 때, 상기 가압부는, 상기 캠 부재의 상기 제1 면과 상기 푸터 사이에 배치되고, 상기 구동축과 수직한 방향으로 배치되는 지지축; 상기 지지축에 회전 가능하게 결합되고, 상기 캠 부재의 제1 면에 접촉하는 가압 롤러; 및 상기 푸터로부터 연장되고, 상기 지지축이 삽입되는 지지 홀이 형성되는 지지부를 포함하고, 상기 가압 롤러는, 상기 캠 부재가 이동됨에 따라, 상기 캠 부재의 제1 면에 의해 가압되면서 회전할 수 있다.

이 때, 상기 캠 부재는, 상기 제1 면에 돌출되어 형성되는 제1 곡면부; 및 상기 제2 면에 돌출되어 형성되는 제2 곡면부를 포함하고, 상기 구동축은 상기 제1 곡면부와 상기 제2 곡면부에 의해 감싸도록 형성될 수 있다.

이 때, 상기 가압 롤러는 상기 제1 곡면부로부터 이격되어 상기 제1 면에서 구름 운동할 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 디스크의 양측에 배치되는 한 쌍의 브레이크 패드를 구비하는 전자기계식 브레이크로서, 회전축을 가지는 모터; 상기 회전축에 연결되어 상기 모터의 회전력을 전달받는 회전 전달부; 상기 회전 전달부에 연결되고, 상기 회전 전달부의 회전력을 전달받아 제1 방향으로 직선 운동하는 이동부; 및 상기 이동부의 이동에 따라, 상기 제1 방향과 수직한 방향으로 상기 브레이크 패드를 가압하는 가압부; 를 포함하는, 전자기계식 브레이크가 제공된다.

상기의 구성에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 전자기계식 브레이크는, 모터의 구동력을 이용하여 디스크를 가압함으로써 차량에 제동력을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 전자기계식 브레이크는, 캠 부재의 이동에 따라 브레이크 패드가 가압됨으로써, 디스크 또는 브레이크 패드가 마모의 정도만큼 캠 부재의 이동의 변위가 조절되어 제동력의 안정성이 확보된다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 전자기계식 브레이크는, 유압 라인없이도 전자적으로 서비스 브레이크와 파킹 브레이크 기능을 함께 수행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자기계식 브레이크를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전자기계식 브레이크를 다른 측면에서 바라본 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전자기계식 브레이크를 나타내는 분리 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전자기계식 브레이크를 나타내는 측면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전자기계식 브레이크의 이동부와 가압부를 나타내는 분리 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전자기계식 브레이크의 캠 부재를 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 전자기계식 브레이크의 캠 부재를 다른 측면에서 바라본 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 전자기계식 브레이크의 캠 부재가 이동되는 모습을 나타내는 측면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 전자기계식 브레이크가 작동되는 모습을 나타내는 측면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 도면에서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 단어와 용어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 않고, 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 발명자가 용어와 개념을 정의할 수 있는 원칙에 따라 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

그러므로 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 해당하고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로 해당 구성은 본 발명의 출원시점에서 이를 대체할 다양한 균등물과 변형예가 있을 수 있다.

본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 설명하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 "전방", "후방", "상부" 또는 "하부"에 있다는 것은 특별한 사정이 없는 한 다른 구성 요소와 바로 접하여 "전방", "후방", "상부" 또는 "하부"에 배치되는 것뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 구성 요소가 배치되는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소와 "연결"되어 있다는 것은 특별한 사정이 없는 한 서로 직접 연결되는 것뿐만 아니라 간접적으로 서로 연결되는 경우도 포함한다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기계식 브레이크를 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자기계식 브레이크를 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전자기계식 브레이크를 다른 측면에서 바라본 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전자기계식 브레이크를 나타내는 분리 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전자기계식 브레이크를 나타내는 측면도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전자기계식 브레이크(100)는 케이스(110), 한 쌍의 브레이크 패드(120), 모터(130), 회전 전달부(140), 이동부(200) 및 가압부(160)를 포함한다.

상기 케이스(110)는 차량용 바퀴(미도시)에 장착되는 디스크(미도시)의 일부를 감싸도록 형성된다. 그리고, 상기 케이스(110)의 내측에는 상기 디스크를 가압하는 브레이크 패드(120)가 배치된다. 또한, 상기 케이스(110)는 차량의 차체(미도시)에 볼트 결합 방식으로 고정된다. 그리고, 상기 케이스(110)는 금속 재질로 이루어진다. 다만, 상기 케이스(110)는 상기 금속 재질로 이루어지는 것에 한정되지 않고, 강성을 가지는 플라스틱 재질과 같이 다양한 재질로 이루어질 수 있다.

상기 한 쌍의 브레이크 패드(120)는 Y축 방향을 따라 이동되도록 상기 케이스(110)에 결합된다. 그리고, 상기 한 쌍의 브레이크 패드(120)는 서로 멀어지거나 가까워지도록 상기 케이스(110)의 내부에서 이동된다. 또한, 상기 한 쌍의 브레이크 패드(120) 중 하나가 가압되어 Y축 방향을 따라 이동되면, 상기 한 쌍의 브레이크 패드(120) 중 다른 하나는 상기 한 쌍의 브레이크 패드(120) 중 하나와 연결되어 상기 한 쌍의 브레이크 패드(120)의 이동 방향과 반대 방향으로 이동된다.

상기 모터(130)는 상기 케이스(110)으로부터 이격되어 배치된다. 그리고, 상기 모터(130)는 직류(DC) 전원을 공급받아 회전력을 제공하는 직류 모터이다. 이 때, 상기 모터(130)는 직류 모터에 한정되지 않고, 브러시리스 직류 모터(Brushless DC Motor) 또는 교류 모터(AC Motor) 등 다양한 전기 모터일 수 있다. 또한, 상기 모터(130)는 전기적인 신호에 따라 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전력을 제공한다.

그리고, 상기 모터(130)는 회전력에 의해 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하는 회전축(131)을 가진다. 상기 회전축(131)은 상기 브레이크 패드(120)의 일면과 나란하게 형성된다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 전자기계식 브레이크(100)는 상기 모터(130)의 구동을 제어하는 제어부(125)를 포함한다. 상기 제어부(125)는 예를 들면, 자동차 전자제어장치(ECU; electronic control unit)이다. 다만, 상기 제어부(125)는 자동차 전자제어장치에 한정되지 않고, 상기 모터(130)만을 제어하는 제어 장치일 수 있다. 상기 제어부(125)는 상기 모터(130)가 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전되도록 제어하거나 상기 모터(130)의 회전이 중지되도록 제어할 수 있다.

상기 회전 전달부(140)는 상기 회전축(131)에 연결되어 상기 모터(130)의 회전력을 전달받는다. 이 때, 상기 회전 전달부(140)는 제1 기어(141), 제2 기어(142), 제3 기어(143) 및 제4 기어(144)를 구비하는 복수의 기어(141, 142, 143, 144)로 구성된다.

상기 제1 기어(141)는 상기 회전축(131)에 결합되고, 상기 모터(130)의 회전력을 전달받는다. 그리고, 상기 제2 기어(142)는 기어축(142a)을 중심으로 회전된다. 이 때, 상기 제2 기어(142)는 상기 제1 기어(141)와 맞물리게 결합된다. 이에 따라, 상기 제2 기어(142)는 상기 제1 기어(141)의 회전력을 전달받는다. 이 때, 상기 제2 기어(142)의 외경이 상기 제1 기어(141)의 외경보다 크게 되어, 상기 제2 기어(142)의 회전 속도는 상기 제1 기어(141)의 회전 속도보다 작게 되고, 상기 제2 기어(142)의 회전력은 상기 제1 기어(141)의 회전력보다 크다. 즉, 상기 제2 기어(142)는 상기 제1 기어(141)로부터 회전력을 전달받으면서 회전 속도와 회전력을 가변시킨다.

그리고, 상기 제3 기어(143)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 기어축(142a)에 결합된다. 즉, 상기 제3 기어(143)는 상기 기어축(142a)을 중심으로 상기 제2 기어(142)와 함께 동일하게 회전된다. 그리고, 상기 제3 기어(143)의 외경이 상기 제2 기어(142)의 외경보다 작게 되어, 상기 제4 기어(144)와 연결되기 위한 공간이 증가되는 것이 방지된다.

그리고, 상기 제4 기어(144)는, 후술할 구동축(210)에 결합된다. 상기 제3 기어(143)와 맞물리게 결합된다. 그리고, 상기 제4 기어(144)는 상기 제3 기어(143)의 회전력을 전달받는다. 이에 따라, 상기 구동축(210)은 상기 제4 기어(144)와 함께 회전된다. 그리고, 상기 기어축(142a)과 상기 구동축(210)과의 거리는 상기 제2 기어(142)의 외경과 상기 제4 기어(144)의 외경의 합보다 작다. 즉, 상기 제2 기어(142)와 상기 제4 기어(144)는 X측 방향으로 바라볼 때, 서로 중첩적으로 배치되어 상기 회전 전달부(140)의 전체적인 설치 공간이 증가되는 것이 방지된다.

상기 이동부(200)는 상기 회전 전달부(140)에 연결되고, 상기 회전 전달부(140)의 회전력을 전달받아 제1 방향(X)으로 직선 운동한다. 그리고, 상기 이동부(200)는 회전 전달부(140)에 연결되는 상기 구동축(210) 및 상기 구동축(210)의 회전에 따라 직선 운동하는 캠 부재(220)를 포함한다. 상기 캠 부재(220)는 상기 복수의 기어(141, 142, 143, 144)로부터 전달받은 회전력을 후술할 가압부(160)가 상기 브레이크 패드(120)를 가압하도록 직선 운동으로 변환하는 역할을 한다.

상기 가압부(160)는 상기 이동부(200)의 이동에 따라, 상기 제1 방향(X)과 수직한 방향(Y)으로 상기 브레이크 패드(120)를 가압한다. 그리고, 상기 가압부(160)는 상기 브레이크 패드(120)를 가압하는 제1 가압부(161) 및 상기 제1 가압부(161)와 이격되어 배치되는 제2 가압부(162)를 포함한다. 그리고, 상기 캠 부재(220)는 상기 제1 가압부(161)와 상기 제2 가압부(162) 사이로 이동되어, 상기 제1 가압부(161)를 Y축 방향으로 가압한다. 여기서, Y축 방향은 상기 구동축의 수직한 방향을 의미하고, 상기 회전축(131)의 수직한 방향을 의미한다. 상기 이동부(200)와 상기 가압부(160)에 대해서는 이후 도면을 참조하여 자세하게 설명하기로 한다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 전자기계식 브레이크(100)는 상기 브레이크 패드(120)의 일측에 결합되는 푸터(footer)(170)를 더 포함한다. 그리고, 상기 가압부(160)는 상기 푸터(170)에 회전 가능하게 결합된다. 이 때, 상기 푸터(170)가 상기 브레이크 패드(120)의 중심 영역에 배치되어 상기 가압부(160)에 의해 가압된 힘이 상기 브레이크 패드(120)의 중심에 집중되어 브레이크의 제동성이 안정적으로 확보된다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전자기계식 브레이크의 이동부와 가압부를 나타내는 분리 사시도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전자기계식 브레이크의 캠 부재를 나타내는 사시도이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 전자기계식 브레이크의 캠 부재를 다른 측면에서 바라본 사시도이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 전자기계식 브레이크의 캠 부재가 이동되는 모습을 나타내는 측면도이다.

도 5 내지 도 8을 참조하여, 상기 이동부(200)와 상기 가압부(160)를 살펴보기로 한다.

먼저, 상기 구동축(210)은 원통 형상으로 이루어진다. 다만, 상기 구동축(210)은 원통 형상으로 이루어진 것에 한정되지 않고, 회전 가능한 다양한 형상으로 이루어질 수 있다. 그리고, 상기 구동축(210)의 타측은 도면에 도시되어 있지 않지만, 상기 하우징(110, 도 1 참조) 또는 상기 차량의 차체에 의해 지지된다. 그리고, 상기 구동축(210)의 외주면(211)에는 돌출 형성되는 제1 나사산(212)이 형성된다. 그리고, 상기 구동축(210)의 일측은 전술한 바와 같이, 상기 제4 기어(144)와 결합됨에 따라, 상기 제4 기어(144)와 함께 회전된다.

상기 캠 부재(220)는 제1 면(221), 제2 면(222), 제3 면(223), 이동 홀(226), 제1 곡면부(224) 및 제2 곡면부(225)를 가진다. 상기 제1 면(221)은 상기 구동축(210)에 대해 경사지게 형성된다. 상기 제2 면(222)은 상기 제1 면(221)과 접하며 상기 구동축(210)과 나란하게 형성된다. 그리고, 상기 제3 면(223)은 상기 제1 면(221)과 상기 제2 면(222) 사이를 연결하고, 상기 제2 면(222)으로부터 수직하게 연장된다. 그리고, 상기 이동 홀(226)은 상기 제3 면(223)을 관통하면서 상기 구동축(210)이 삽입되도록 형성된다. 이 때, 상기 이동 홀(226)의 내측면에는 상기 제1 나사산(212)과 대응되는 제2 나사산(227)이 형성된다. 그리고, 상기 제1 곡면부(224)는 상기 제1 면(221)에 돌출되어 형성된다. 그리고, 상기 제2 곡면부(225)는 상기 제2 면(222)에 돌출되어 형성된다. 이 때, 상기 이동 홀(226)은 상기 제1 곡면부(224)와 상기 제2 곡면부(225)에 의해 둘러싸이도록 형성된다. 이에 따라, 상기 구동축(210)은 상기 이동 홀(226)에 삽입됨에 따라, 상기 제1 곡면부(224)와 상기 제2 곡면부(225)에 의해 감싸도록 형성된다.

다음으로, 상기 제1 가압부(161)는 상기 캠 부재(220)의 상기 제1 면(221)의 상기 제1 면(221)에 접촉되어 가압된다. 상기 제1 가압부(161)는 지지축(161a), 가압 롤러(161b) 및 지지부(161c)를 포함한다.

상기 지지축(161a)은 상기 캠 부재(220)의 상기 제1 면(221)과 상기 푸터(170) 사이에 배치되고, 상기 구동축(210)과 수직한 방향으로 배치된다. 여기서, 상기 구동축(210)과 수직한 방향은 상기 캠 부재(220)가 상기 푸터(170)를 향하는 방향과도 수직한 방향이다.

상기 가압 롤러(161b)는 지지축(161a)에 회전 가능하게 결합되고, 상기 캠 부재(220)의 제1 면(221)에 접촉한다. 이 때, 상기 가압 롤러(161a)는 상기 제1 곡면부(224)로부터 이격되어 상기 제1 면(221)에서 구름 운동한다. 그리고, 상기 가압 롤러(161b)는 대략적으로 원통 형상으로 이루어진다. 다만, 상기 가압 롤러(161b)는 원통 형상으로 이루어진 것에 한정되지 않고, 구 형상과 같이 회전시 마찰력을 최소화하는 다양한 형상으로 이루어질 수 있다. 상기 가압 롤러(161b)는 고무 재질로 이루어질 수 있다. 다만, 상기 가압 롤러(161b)는 고무 재질에 한정되지 않고, 실리콘과 같이 탄성력을 가지는 다양한 재질로 이루어질 수 있다.

상기 지지부(161c)는 상기 푸터(170)로부터 연장되고, 상기 지지축(161a)이 삽입되는 지지 홀(161d)이 형성된다. 이에 따라, 상기 지지축(161a)은 상기 지지 홀(161d)에 삽입된 상태에서 상기 지지부(161c)와 회전 가능하게 결합된다.

그리고, 상기 제2 가압부(162)는 제2의 지지축(162a) 및 제2의 가압 롤러(162b)를 포함한다. 상기 제2의 지지축(162a)은 상기 지지축(161a)과 동일하게 형성된다. 그리고, 상기 제2의 지지축(162a)은 도면에 도시되어 있지 않지만, 상기 하우징(110, 도 1 참조) 또는 차량의 차체에 의해 고정된다. 그리고, 상기 제2의 가압 롤러(162b)는 상기 가압 롤러(161b)와 동일하게 형성된다. 이 때, 상기 제2의 가압 롤러(162b)는 상기 캠 부재(220)의 상기 제2 면(222)과 접촉한다. 그리고, 상기 가압 롤러(162b)는 상기 제2의 지지축(162a)에 의해 회전 가능하게 지지됨에 따라, 상기 캠 부재(220)가 직선 운동하도록 가이드한다.

다음으로, 상기 이동부(200)와 상기 가압부(160)의 동작 과정을 살펴보기로 한다.

상기 구동축(210)은 상기 회전축(131)과 나란하게 형성된다. 이에 따라, 상기 구동축(210)은 상기 복수의 기어(141, 142, 143, 144)를 통해 상기 모터(130)의 회전력을 안정적으로 전달받는다.

도 8에 도시된 바와 같이, 상기 구동축(210)은 상기 제4 기어(144)로부터 회전력을 전달받아 반시계 방향으로 회전된다. 그리고, 상기 구동축(210)이 회전됨에 따라, 상기 캠 부재(220)에도 회전력이 전달된다. 이 때, 상기 캠 부재(220)는 상기 제2 가압부(162)에 의해 가이드됨에 따라, 상기 캠 부재(220)는 회전되지 않고 상기 구동축(210)의 회전력에 의해 상기 제1 나사산(212)을 따라 제1 방향(①)으로 직선 운동하게 된다.

그리고, 상기 캠 부재(220)가 직선 운동하게 됨에 따라, 상기 캠 부재(220)의 상기 제1 면(221)이 상기 제1 가압부(161)를 가압한다. 이에 따라, 상기 제1 가압부(161)가 가압됨에 따라, 상기 제1 가압부(161)가 상기 푸터(170)를 가압한다.

또한, 상기 브레이크 패드(120, 도 2 참조) 또는 디스크가 마모된 경우에도 상기 캠 부재(220)가 상기 브레이크 패드(120, 도 2 참조) 또는 상기 디스크가 마모된 정도만큼 상기 제1 가압부(161)를 가압하게 됨에 따라, 충분한 제동력이 확보되는 이점이 있다.

한편, 상기 구동축(210)이 시계 방향으로 회전되면, 상기 캠 부재(220)는 상기 제1 방향(①)과 반대 방향인 제2 방향(②)으로 이동되어 브레이크의 제동력이 해제된다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 전자기계식 브레이크(100)는 제1 스토퍼(231) 및 제2 스토퍼(232)를 포함한다.

상기 제1 스토퍼(231)는 상기 구동축(210)과 결합되고, 상기 제4 기어(144)와 상기 캠 부재(220)의 일측 사이에 배치된다. 이 때, 상기 제1 스토퍼(231)는 원통 형상으로 이루어진다. 그리고, 상기 제1 스토퍼(231)의 외경이 상기 이동 홀(226)의 내경보다 크게 되어, 상기 캠 부재(220)가 상기 제1 스토퍼(231)에 걸리게 되므로, 상기 캠 부재(220)가 과도하게 이동되어 상기 제4 기어(144)가 손상되는 것이 방지된다.

그리고, 상기 제2 스토퍼(232)는 상기 캠 부재9220)의 타측과 이격되면서 상기 구동축(210)과 결합된다. 상기 제2 스토퍼(232)는 상기 제1 스토퍼(231)와 동일하게 형성된다. 이에 따라, 상기 캠 부재(220)가 과도하게 이동되어 상기 가압부(160)가 상기 브레이크 패드(120)를 과도하게 가압하여 상기 브레이크 패드(120)의 손상되는 것이 방지된다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 전자기계식 브레이크가 작동되는 모습을 나타내는 측면도이다.

도 9에 도시된 바와 같이, 상기 회전축(131)은 상기 모터(130)의 의해 시계 방향(ⓒ)으로 회전된다. 여기서, 상기 시계 방향(ⓒ)은 설명의 편의를 위해 정의하였을 뿐, 바라보는 측면에 따라 반시계 방향일 수도 있음을 밝혀둔다.

그리고, 상기 제1 기어(141)는 상기 회전축(131)과 함께 시계 방향(ⓒ)으로 회전된다. 그리고, 상기 제2 기어(142)는 상기 제1 기어(141)에 맞물리면서 반시계 방향(®)으로 회전된다. 그리고, 상기 제3 기어(143)는 상기 제2 기어(142)와 함께 반시계 방향(®)으로 회전된다. 그리고, 상기 제4 기어(144)는 상기 제3 기어(143)에 맞물리면서 시계 방향(ⓒ)으로 회전된다. 그리고, 상기 구동축(210)은 상기 제4 기어(144)와 함께 시계 방향(ⓒ)으로 회전된다. 즉, 상기 구동축(210)은 상기 복수의 기어(141, 142, 143, 144)에 의해 순차적으로 상기 모터(130)의 회전력을 전달받아 상기 회전축(131)과 동일한 방향인 시계 방향(ⓒ)으로 회전된다.

상기 구동축(210)이 회전됨에 따라, 상기 캠 부재(220)는 상기 제2 가압부(162)에 의해 지지되면서 상기 제1 방향(X)으로 이동된다. 이 때, 상기 캠 부재(220)는 상기 제1 방향(X)으로 이동됨에 따라, 상기 제1 가압부(161)를 상기 제1 방향(X)의 수직한 방향인 Y축 방향으로 상기 브레이크 패드(120, 도 2 참조)를 가압한다.

이와 같이, 상기 브레이크 패드(120, 도 2 참조)는 상기 제1 가압부(161)에 의해 가압됨에 따라, 상기 브레이크 패드(120, 도 2 참조)가 상기 디스크를 가압하여 차량의 제동력을 제공한다.

본 발명의 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시예에 의해 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

100: 전자기계식 브레이크 120: 브레이크 패드
130: 모터 131: 회전축
140: 회전 전달부 160: 가압부
200: 이동부

Claims

디스크의 양측에 배치되는 한 쌍의 브레이크 패드를 구비하는 전자기계식 브레이크로서,
회전축을 가지는 모터;
상기 회전축에 연결되어 상기 모터의 회전력을 전달받고, 서로 맞물리는 복수의 기어;
제1 나사산이 형성되고, 상기 복수의 기어를 통해 상기 모터의 회전력을 전달받아 회전되는 구동축;
상기 구동축에 대해 경사지게 형성되는 제1 면을 포함하고, 상기 구동축의 회전에 의해 상기 제1 나사산을 따라 직선 운동하는 캠 부재;
상기 캠 부재의 직선 운동에 따라, 상기 제1 면과의 접촉에 의해 상기 브레이크 패드를 상기 구동축의 수직한 방향으로 가압하는 가압부; 및
상기 브레이크 패드의 일측에 결합되는 푸터를 포함하고,
상기 가압부는 상기 푸터에 회전 가능하게 결합되는, 전자기계식 브레이크.
제1 항에 있어서,
상기 회전축은 상기 브레이크 패드의 일면과 나란하게 형성되고,
상기 구동축은 상기 회전축과 나란하게 형성되는, 전자기계식 브레이크.
제1 항에 있어서,
상기 캠 부재에는 상기 제1 나사산과 대응되는 제2 나사산이 형성되는 이동 홀이 형성되는, 전자기계식 브레이크.
삭제
제1 항에 있어서,
상기 가압부는,
상기 구동축과 교차하는 지지축;
상기 지지축에 회전 가능하게 결합되고, 상기 제1 면에 의해 가압되는 가압 롤러; 및
상기 푸터로부터 연장되고, 상기 지지축이 회전되도록 지지하는 지지부를 포함하는, 전자기계식 브레이크.
제1 항에 있어서,
상기 가압부는,
상기 푸터에 회전 가능하게 결합되는 제1 가압부; 및
상기 제1 가압부와 이격되어 배치되는 제2 가압부를 포함하고,
상기 캠 부재는 상기 제1 가압부와 상기 제2 가압부 사이로 이동되어, 상기 제1 가압부를 가압하는, 전자기계식 브레이크.
제1 항에 있어서,
상기 구동축과 결합되고, 상기 복수의 기어와 상기 캠 부재의 일측 사이에 배치되는 제1 스토퍼; 및
상기 캠 부재의 타측과 이격되면서 상기 구동축과 결합되는 제2 스토퍼를 포함하고,
상기 캠 부재는 상기 제1 스토퍼와 상기 제2 스토퍼 사이에 이동되는, 전자기계식 브레이크.
디스크의 양측에 배치되는 한 쌍의 브레이크 패드를 구비하는 전자기계식 브레이크로서,
상기 브레이크 패드와 이격되어 배치되고, 회전축을 가지는 모터;
상기 회전축에 연결되어 상기 모터의 회전력을 전달받고, 서로 맞물리게 연결되는 복수의 기어;
그 외주면에 제1 나사산이 형성되고, 상기 브레이크 패드와 상기 모터 사이에 배치되고, 상기 회전축과 나란하게 형성되고, 상기 복수의 기어를 통해 상기 모터의 회전력을 전달받아 회전되는 구동축;
경사지게 형성되는 제1 면, 상기 제1 면과 접하며 상기 구동축과 나란하게 형성되는 제2 면, 상기 제2 면으로부터 수직하게 연장되는 제3 면 및 상기 제3 면을 관통하면서 상기 구동축이 삽입되도록 상기 제1 나사산과 대응되는 제2 나사산이 형성되는 이동 홀이 구비되는 캠 부재; 및
상기 캠 부재가 상기 구동축을 따라 직선 이동함에 따라, 상기 제1 면의 캠 운동에 의해 상기 브레이크를 상기 회전축의 수직한 방향으로 가압하는 가압부; 를 포함하고,
상기 캠 부재는, 상기 복수의 기어로부터 전달받은 회전력을 상기 가압부가 상기 브레이크 패드를 가압하도록 직선 운동으로 변환하는, 전자기계식 브레이크.
삭제
제8 항에 있어서,
상기 가압부는,
상기 캠 부재의 상기 제1 면에 접촉되어 가압되는 제1 가압부; 및
상기 캠 부재의 상기 제2 면이 상기 구동축과 나란하게 이동되도록 가이드는 제2 가압부를 포함하고,
상기 캠 부재가 상기 제2 가압부에 의해 직선 운동함에 따라, 상기 캠 부재의 상기 제1 면은 상기 제1 가압부를 가압하여 상기 제2 면과 수직한 방향으로 이동시키는, 전자기계식 브레이크.
제8 항에 있어서,
상기 캠 부재와 상기 브레이크 패드 사이에 배치되고, 상기 브레이크 패드의 일측에 결합되고, 상기 가압부에 의해 가압되어 상기 브레이크 패드를 가압하는 푸터를 더 포함하는, 전자기계식 브레이크.
제11 항에 있어서,
상기 가압부는,
상기 캠 부재의 상기 제1 면과 상기 푸터 사이에 배치되고, 상기 구동축과 수직한 방향으로 배치되는 지지축;
상기 지지축에 회전 가능하게 결합되고, 상기 캠 부재의 제1 면에 접촉하는 가압 롤러; 및
상기 푸터로부터 연장되고, 상기 지지축이 삽입되는 지지 홀이 형성되는 지지부를 포함하고,
상기 가압 롤러는, 상기 캠 부재가 이동됨에 따라, 상기 캠 부재의 제1 면에 의해 가압되면서 회전하는, 전자기계식 브레이크.
제12 항에 있어서,
상기 캠 부재는,
상기 제1 면에 돌출되어 형성되는 제1 곡면부; 및
상기 제2 면에 돌출되어 형성되는 제2 곡면부를 포함하고,
상기 구동축은 상기 제1 곡면부와 상기 제2 곡면부에 의해 감싸도록 형성되는, 전자기계식 브레이크.
제13 항에 있어서,
상기 가압 롤러는 상기 제1 곡면부로부터 이격되어 상기 제1 면에서 구름 운동하는, 전자기계식 브레이크.
디스크의 양측에 배치되는 한 쌍의 브레이크 패드를 구비하는 전자기계식 브레이크로서,
회전축을 가지는 모터;
상기 회전축에 연결되어 상기 모터의 회전력을 전달받도록 서로 맞물리는 복수의 기어를 포함하는 회전 전달부;
상기 회전 전달부에 연결되는 구동축 및 상기 회전 전달부의 회전력을 전달받아 제1 방향으로 직선 운동하는 캠 부재를 포함하는 이동부;
상기 이동부의 이동에 따라, 상기 제1 방향과 수직한 방향으로 상기 브레이크 패드를 가압하는 가압부; 및
상기 브레이크 패드의 일측에 결합되는 푸터를 포함하고,
상기 가압부는 상기 푸터에 회전 가능하게 결합되는, 전자기계식 브레이크.