KR102419814B1

KR102419814B1 - 전자기계식 브레이크 및 이를 구비하는 차량

Info

Publication number: KR102419814B1
Application number: KR1020210185255A
Authority: KR
Inventors: 송준규; 임우철
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2021-12-22
Filing date: 2021-12-22
Publication date: 2022-07-12

Abstract

전자기계식 브레이크가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 전자기계식 브레이크는, 디스크의 양측에 배치되는 한 쌍의 브레이크 패드를 구비하는 전자기계식 브레이크에 있어서, 회전축을 가지는 모터; 상기 회전축에 결합되고, 상기 회전축과 다른 중심을 가지고, 상기 회전축에 의해 회전되는 제1 캠; 및 상기 제1 캠의 제1 외주면에 회전 가능하게 연결되고, 상기 회전축으로부터 거리가 소정의 각도 범위 내에서 멀어지도록 형성되는 제2 외주면을 가지고, 상기 제1 캠의 회전에 따라 상기 브레이크 패드를 일차적으로 가압하는 제2 캠; 을 포함하고, 상기 제2 캠은 상기 디스크 또는 상기 브레이크 패드가 마모되는 만큼 회전되어 상기 브레이크 패드를 이차적으로 가압할 수 있다.

Description

전자기계식 브레이크 및 이를 구비하는 차량{Electro-mechanical brake and vehicle having the same}

본 발명은 전자기계식 브레이크 및 이를 구비하는 차량에 관한 것으로, 보다 상세하게는 모터의 회전력을 이용하는 전자기계식 브레이크 및 이를 구비하는 차량에 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 브레이크 및 이를 구비하는 차량을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 브레이크 패드가 마모되어도 충분한 제동력을 제공할 수 있는 전자기계식 브레이크 및 이를 구비하는 차량을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 유압 라인없이도 전자적으로 서비스 브레이크와 파킹 브레이크 기능을 제공할 수 있는 전자기계식 브레이크 및 이를 구비하는 차량을 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.

본 발명의 일 측면에 따르면, 디스크의 양측에 배치되는 한 쌍의 브레이크 패드를 구비하는 전자기계식 브레이크에 있어서, 회전축을 가지는 모터; 상기 회전축에 결합되고, 상기 회전축과 다른 중심을 가지고, 상기 회전축에 의해 회전되는 제1 캠; 및 상기 제1 캠의 제1 외주면에 회전 가능하게 연결되고, 상기 회전축으로부터 거리가 소정의 각도 범위 내에서 멀어지도록 형성되는 제2 외주면을 가지고, 상기 제1 캠의 회전에 따라 상기 브레이크 패드를 일차적으로 가압하는 제2 캠; 을 포함하고, 상기 제2 캠은 상기 디스크 또는 상기 브레이크 패드가 마모되는 만큼 회전되어 상기 브레이크 패드를 이차적으로 가압하는, 전자기계식 브레이크가 제공된다.

이 때, 상기 전자기계식 브레이크는, 상기 제1 캠과 상기 제2 캠 사이에 배치되는 베어링을 더 포함할 수 있다.

이 때, 상기 전자기계식 브레이크는, 상기 제2 캠과 상기 브레이크 패드 사이에 배치되고, 상기 제2 캠이 상기 브레이크 패드를 가압하는 힘을 측정하는 포스 센서를 더 포함할 수 있다.

이 때, 상기 제1 캠의 상기 외주면은 원 형상으로 이루어지고, 상기 제1 캠의 반경은 제1 길이이고, 상기 제1 캠의 중심은, 상기 회전축의 중심과 제2 길이만큼 이격되도록 형성될 수 있다.

이 때, 제3 길이는 상기 제1 길이와 상기 제2 길이의 차이로 정의되고, 제4 길이는 상기 제1 길이와 상기 제2 길이의 합으로 정의되고, 상기 제1 캠의 상기 외주면 중 상기 브레이크 패드를 향하는 부분은, 상기 제1 캠의 회전에 따라, 상기 제3 길이와 상기 제4 길이 사이에서 상기 회전축의 중심과 이격될 수 있다.

이 때, 상기 제1 캠의 상기 외주면 중 상기 브레이크 패드를 향하는 부분은, 상기 제1 캠의 회전에 따라, 상기 포스 센서를 가압하거나 상기 포스 센서와 멀어질 수 있다.

이 때, 상기 전자기계식 브레이크는, 상기 브레이크 패드의 일측에 배치되는 푸터; 및 상기 푸터에 결합되고, 상기 포스 센서와 결합되는 푸터 레버를 더 포함하고, 상기 푸터 레버는 상기 회전축과 나란하게 배치될 수 있다.

이 때, 상기 제1 캠은 상기 모터의 회전에 따라 상기 회전축에 대해 편심 회전되고, 상기 푸터 레버가 상기 제1 캠의 편심 회전에 따라 상기 제2 캠에 의해 가압되어 상기 회전축에 수직한 방향으로 이동되고, 상기 푸터 레버가 상기 푸터와 함께 이동됨에 따라, 상기 브레이크 패드는 상기 푸터에 의해 가압될 수 있다.

이 때, 상기 전자기계식 브레이크는, 상기 모터를 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전되도록 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 디스크의 양측에 배치되는 한 쌍의 브레이크 패드를 구비하는 전자기계식 브레이크에 있어서, 회전축을 가지는 모터; 상기 회전축으로부터 거리가 소정 각도 범위 내에서 멀어지도록 형성되는 제1 외주면을 가지고, 상기 회전축에 연결되어 상기 회전축의 회전에 따라 함께 회전되는 제1 캠; 및 상기 제1 캠의 제1 외주면의 일부분을 감싸도록 형성되고, 상기 제1 캠의 제1 외주면과의 거리가 멀어지도록 형성되는 제2 외주면을 가지고, 상기 제1 캠의 회전에 따라 상기 브레이크 패드를 가압하는 제2 캠; 을 포함하고, 상기 제2 캠은 상기 디스크 또는 상기 브레이크 패드가 마모되는 만큼 상기 회전축과 상기 제2 외주면 사이의 거리가 멀어지도록 회전될 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 디스크의 양측에 배치되는 한 쌍의 브레이크 패드를 구비하는 전자기계식 브레이크에 있어서, 회전축을 가지는 모터; 상기 회전축과 함께 회전되도록 원판 형상으로 이루어지고, 상기 회전축으로부터 편심된 중심을 가지도록 형성되는 제1 캠; 및 상기 제1 캠에 회전 가능하게 연결되고, 상기 제1 캠의 회전에 따라 상기 브레이크 패드를 가압하는 제2 캠; 을 포함하고, 상기 제2 캠의 외주면은 상기 디스크 또는 상기 브레이크 패드가 마모되는 만큼 상기 제1 캠의 중심으로부터 거리가 소정의 각도 범위 내에서 멀어지도록 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 전자기계식 브레이크; 및 상기 디스크가 결합되는 차량용 바퀴; 를 포함하고, 주행 상태에서는 상기 회전축이 양 방향으로 회전되는 풀림 모드가 유지된 상태에서 상기 브레이크 패드로 상기 디스크를 가압하여 상기 차량용 바퀴의 회전 속도가 제어되고, 주차 상태에서는 상기 브레이크 패드가 상기 디스크를 가압하여 상기 회전축이 일 방향으로만 회전되는 잠금 상태가 유지되도록 상기 차량용 바퀴의 회전 속도가 제어되는, 전자기계식 브레이크를 구비하는 차량이 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, 제2 캠의 회전에 따라 브레이크 패드가 가압됨으로써, 디스크 또는 브레이크 패드가 마모의 정도만큼 제2 캠이 브레이크 패드를 이차적으로 가압하여 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 브레이크의 회전축의 중심과 제1 캠의 중심을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전자기계식 브레이크를 나타내는 측면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전자기계식 브레이크의 제1 캠과 제2 캠이 회전되는 모습을 나타내는 측면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 전자기계식 브레이크가 작동되기 전의 모습을 다른 측면에서 바라본 측면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 전자기계식 브레이크가 작동된 후의 모습을 다른 측면에서 바라본 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 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 브레이크의 회전축의 중심과 제1 캠의 중심을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전자기계식 브레이크를 나타내는 측면도이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전자기계식 브레이크(100)는 케이스(110), 한 쌍의 브레이크 패드(120), 모터(130), 제1 캠(140) 및 제2 캠(150)을 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 구동축(130a)을 가진다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 전자기계식 브레이크(100)는 상기 모터(130)의 구동을 제어하는 제어부(135)를 포함한다. 상기 제어부(135)는 예를 들면, 자동차 전자제어장치(ECU; electronic control unit)이다. 다만, 상기 제어부(135)는 자동차 전자제어장치에 한정되지 않고, 상기 모터(130)만을 제어하는 제어 장치일 수 있다. 상기 제어부(135)는 상기 모터(130)의 상기 구동축(130a)이 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전되도록 제어하거나 상기 모터(130)의 구동축(130a)의 회전이 중지되도록 제어할 수 있다.

또한, 상기 모터(130)의 일측에는 상기 구동축(130a)에 연결되는 기어부(132)가 구비된다. 상기 기어부(132)는 상기 구동축(130a)의 회전 속도를 조절한다. 예를 들면, 상기 기어부(132)의 내부에는 상기 구동축(130a)에 결합되는 제1 기어(미도시) 및 상기 제1 기어와 맞물리는 제2 기어가 장착된다. 상기 기어부(132)는 상기 구동축(130a)의 회전 속도를 조절하여 상기 모터(130)의 회전력을 증가시킬 수 있다. 그리고, 상기 기어부(132)는 상기 구동축(130a)의 회전력을 전달받아 회전되는 회전축(131)이 구비된다. 이에 따라, 상기 회전축(131)은 상기 모터(130)의 구동에 따라 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전된다. 그리고, 상기 회전축(131)은 상기 브레이크 패드(120)의 일면과 나란하게 형성된다.

상기 제1 캠(140)은 상기 회전축(131)에 결합되고, 상기 회전축(131)의 중심(O)과 다른 중심(C)을 가진다. 즉, 상기 제1 캠(140)은 상기 회전축(131)으로부터 편심된 중심(C)을 가지도록 형성된다. 그리고, 상기 제1 캠(140)은 상기 회전축(131)에 의해 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전된다.

이 때, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1 캠(140)의 제1 외주면(141)은 원 형상으로 이루어진다. 그리고, 상기 제1 캠(140)의 반경(R2)은 제1 길이(R2)이고, 상기 회전축(131)의 반경(R1)보다 크다. 이 때, 상기 제1 캠(140)의 중심(C)은 상기 회전축(131)의 중심(O)과 제2 길이(G)만큼 이격되도록 형성된다. 여기서, 제3 길이는 상기 제1 길이(R2)와 상기 제2 길이(G)의 차이(R2-G)로 정의되고, 제4 길이는 상기 제1 길이(R2)와 상기 제2 길이(G)의 합(R2+G)로 정의된다. 즉, 상기 제1 캠(140)의 최소 회전 반경은 상기 회전축(131)의 중심(O)으로부터 상기 제3 길이(R2-G)이고, 상기 제1 캠(140)의 최대 회전 반경(E)은 상기 회전축(131)의 중심(O)으로부터 상기 제4 길이(R2+G)이다. 그리고, 상기 제1 캠(140)의 상기 제1 외주면(141) 중 상기 브레이크 패드(120)를 향하는 부분은, 상기 제1 캠(140)의 회전에 따라, 상기 제3 길이(R2-G)와 상기 제4 길이(R2+G) 사이에서 상기 회전축(131)의 상기 중심(O)과 이격된다. 즉, 상기 제1 캠(140)은 상기 회전축(131)의 상기 중심(O)을 기준으로 편심 회전되어, 상기 브레이크 패드(120)를 향하여 가압력을 제공하거나 가압력의 제공이 해제된다.

상기 제2 캠(150)은 상기 제1 캠(140)의 상기 제1 외주면(141)에 회전 가능하게 연결된다. 이 때, 상기 제2 캠(150)은 상기 제1 캠(140)의 상기 제1 외주면(141)의 일부분을 감싸도록 형성된다. 그리고, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제2 캠(150)은 상기 회전축(131)으로부터 거리가 소정의 각도 범위 내에서 멀어지도록 형성되는 제2 외주면(151)을 가진다. 구체적으로, 상기 제2 외주면(151)의 제1 지점(151a)은 상기 회전축(131)의 중심으로부터 거리가 최소인 지점이고, 상기 제2 외주면(151)의 제2 지점(151b)은 상기 회전축(131)의 중심으로부터 거리가 최대인 지점이다. 즉, 상기 제2 외주면(151)은 상기 제1 지점(151a)과 상기 제2 지점(151b) 사이의 제1 각도(α) 범위 내에서 반시계 방향을 따라 회전축(131)으로부터 거리가 증가되도록 형성된다. 또한, 상기 제2 외주면(151)의 제3 지점(151a)은 상기 제1 각도(α)보다 작은 제2 각도(β) 범위에서 시계 방향을 따라 상기 회전축(131)의 중심으로부터 거리가 최대인 지점이다. 즉, 상기 제2 외주면(151)은 상기 제1 지점(151a)과 상기 제3 지점(151c) 사이의 제2 각도(β) 범위에서 시계 방향을 따라 회전축(131)으로부터 거리가 증가되도록 형성된다.

이 때, 상기 제2 캠(150)은 상기 제1 캠(140)의 회전에 따라 상기 브레이크 패드(120)를 일차적으로 가압한다. 즉, 상기 브레이크 패드(120)는 상기 제1 캠(140)의 편심 회전됨에 따라, 상기 제2 캠(150)에 의해 가압된다.

또한, 상기 제2 캠(150)은 상기 디스크 또는 상기 브레이크 패드(120)가 마모되는 만큼 회전되어 상기 브레이크 패드(120)를 이차적으로 가압한다. 즉, 상기 제2 캠(150)은 상기 디스크 또는 상기 브레이크 패드(120)가 마모되는 만큼 상기 회전축(131)과 상기 제2 외주면(151) 사이의 거리가 멀어지도록 회전된다. 구체적으로, 상기 디스크 또는 상기 브레이크 패드(120)가 마모되는 경우, 상기 제2 캠(150)은 상기 제2 캠(150)의 제2 외주면(151) 중 상기 디스크 또는 상기 브레이크 패드(120)가 마모되는 정도에 대응되는 외주면이 상기 제1 캠(140)과 상기 브레이크 패드(120) 사이의 배치됨에 따라, 상기 전자기계식 브레이크(100)의 제동력이 안정적으로 확보된다.

또한, 상기 제2 캠(150)의 상기 제2 외주면(151)은 상기 제1 지점(151a)과 상기 제2 지점(151b) 사이의 제1 각도(α) 범위 내에서 반시계 방향을 따라 회전축(131)으로부터 거리가 증가되도록 형성되어, 상기 제2 캠(150)은 상기 디스크 또는 상기 브레이크 패드(120)의 마모 정도에 대응되므로, 별도의 조작 없이 상기 전자기계식 브레이크(100)의 제동력의 안정성이 개선된다.

또한, 상기 제2 캠(150)의 상기 제2 외주면(151)은 상기 제1 지점(151a)과 상기 제3 지점(151c) 사이의 제2 각도(β) 범위에서 시계 방향을 따라 회전축(131)으로부터 거리가 증가되도록 형성되어, 상기 제2 캠(150)이 시계 방향뿐만 아니라 반시계 방향으로 회전되더라도 상기 제2 캠(150)은 상기 디스크 또는 상기 브레이크 패드(120)의 마모를 보상할 수 있다.

또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 제2 캠(150)은 상기 제1 캠(140)의 외주면을 부분적으로 감싸는 형상으로 이루어지는 것에 한정되지 않고, 상기 제1 캠(140)의 외주면을 전체적으로 감싸는 형상으로 이루어질 수 있다. 이 때, 상기 제1 각도(α)와 상기 제2 각도(β)의 범위는 최대 180 °일 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 전자기계식 브레이크(100)는 상기 제1 캠(140)과 상기 제2 캠(150) 사이에 배치되는 베어링(145)을 더 포함한다.

상기 베어링(145)은 상기 제1 캠(140)의 상기 제1 외주면(141)을 감싸도록 형성된다. 그리고, 상기 제2 캠(150)은 상기 베어링(145)의 외주면을 부분적으로 감싸도록 형성된다. 상기 제2 캠(150)은 상기 베어링(145)에 의해 상기 제1 캠(140)의 회전과 동일하게 회전되지 않게 되어, 상기 베어링(145)은 상기 제1 캠(140)의 회전력이 바로 상기 제2 캠(150)에 전달되는 것을 방지한다. 이에 따라, 상기 브레이크 패드(120)는 상기 제1 캠(140)의 편심 회전에 의해 상기 제2 캠(150)을 통해 가압되더라도, 상기 베어링(145)은 상기 제2 캠(150)이 상기 제1 캠(140)의 회전에 의해 과도하게 회전되어 상기 전자기계식 브레이크(100)가 오작동되는 것이 방지된다.

또한, 상기 베어링(145)은 상기 제1 캠(140)의 회전력이 상기 제2 캠(150)으로 전달되는 것을 완전히 차단하지 않고, 상기 디스크 또는 상기 브레이크 패드(120)가 마모되는 경우, 상기 제1 캠(140)의 회전력은 상기 베어링(145)을 통해 상기 제2 캠(150)에 전달된다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 전자기계식 브레이크(100)는 상기 제2 캠(150)과 상기 브레이크 패드(120) 사이에 배치되는 포스 센서(160)를 더 포함한다.

상기 포스 센서(160)는 상기 제2 캠(150)이 상기 브레이크 패드(120)를 가압하는 힘을 측정한다. 그리고, 상기 포스 센서(160)는 상기 제어부(135)와 전기적으로 연결된다. 이 때, 상기 제어부(135)는 상기 포스 센서(160)로부터 전달받은 전기적인 신호를 기반으로 하여 상기 모터(130)의 회전을 제어한다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 전자기계식 브레이크(100)는 상기 브레이크 패드(120)의 일측에 배치되는 푸터(180) 및 상기 푸터(180)에 결합되는 푸터 레버(170)를 더 포함한다. 상기 푸터(footer)(180)는 상기 브레이크 패드(120)의 중앙 영역에 배치된다. 그리고, 상기 푸터 레버(footer lever)(170)는 상기 포스 센서(160)와 결합됨에 따라, 상기 제2 캠(150)에 의해 상기 포스 센서(160)와 함께 가압된다. 이 때, 상기 푸터 레버(170)는 바(bar) 형상으로 이루어지고, 상기 회전축(131)과 나란하게 배치된다. 또한, 상기 푸터 레버(170)는 상기 푸터(180)를 중심을 가로질러 배치된다. 이에 따라, 상기 푸터 레버(170)는 상기 제2 캠(150)에 의해 가압되는 힘이 상기 푸터(180)의 중앙에 집중되도록 하여 상기 전자기계식 브레이크(100)의 제동력이 안정적으로 확보된다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전자기계식 브레이크의 제1 캠과 제2 캠이 회전되는 모습을 나타내는 측면도이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 전자기계식 브레이크가 작동되기 전의 모습을 다른 측면에서 바라본 측면도이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 전자기계식 브레이크가 작동된 후의 모습을 다른 측면에서 바라본 측면도이다.

그리고, 도 6에서는 발명의 이해의 편의를 위해, 상기 제1 캠(140)과 상기 포스 센서(160)를 과도하게 이격되도록 도시되었음을 밝혀둔다.

도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 모터(130)의 상기 회전축(131)이 시계 방향(ⓒ)으로 회전되면, 상기 제1 캠(140)은 시계 방향(ⓒ)을 따라 편심 회전된다. 즉, 상기 제1 캠(140)의 상기 외주면 중 상기 브레이크 패드(120)를 향하는 부분은, 상기 제1 캠(140)의 회전에 따라, 상기 포스 센서(160)를 가압하거나 상기 포스 센서(160)와 멀어진다.

이 때, 상기 디스크 또는 상기 브레이크 패드(120)가 마모된 경우, 상기 제1 캠(140)의 외주면은 상기 디스크 또는 상기 브레이크 패드(120)가 마모된 정도만큼 상기 포스 센서(160)와 떨어지게 된다.

그리고, 상기 제1 캠(140)의 편심 회전에 따라, 상기 제2 캠(150)도 시계 방향(ⓒ)으로 회전되어 상기 제2 캠(150)의 일 부분이 상기 제1 캠(140)과 상기 포스 센서(160) 사이에 끼어지게 된다. 그리고, 상기 제1 캠(140)이 계속적으로 편심 회전됨에 따라, 상기 포스 센서(160)는 상기 제2 캠(150)에 의해 가압된다.

그리고, 상기 포스 센서(160)가 상기 제2 캠(150)의 의해 가압되어 상기 회전축(131)에 수직한 방향인 제1 방향(①)으로 이동됨에 따라, 상기 브레이크 패드(120)는 상기 포스 센서(160), 상기 푸터 레버(170) 및 상기 푸터(180)와 함께 가압된다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 차량(미도시)은 상기 전자기계식 브레이크(100) 및 상기 디스크가 결합되는 차량용 바퀴(미도시)를 포함한다.

이 때, 상기 제어부(135, 도 1 참조)는 상기 차량의 주행 상태에서 상기 회전축(131)이 양 방향으로 회전되는 풀림 모드가 유지된 상태에서 상기 브레이크 패드(120, 도 2 참조)로 상기 디스크를 가압하여 상기 차량용 바퀴의 회전 속도가 제어된다.

그리고, 상기 제어부(135, 도 1 참조)는 상기 차량의 주차 상태에서는 상기 브레이크 패드(120, 도 2 참조)가 상기 디스크를 가압하여 상기 회전축(131)이 일 방향으로만 회전되는 잠금 상태가 유지되도록 상기 차량용 바퀴의 회전 속도가 제어된다.

이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 차량은 유입 방식이 아닌 전자적으로 상기 전자기계식 브레이크(100)의 제어를 통해 주차 상태에서뿐만 아니라 주행 상태에서도 제동력이 원활하게 확보된다.

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 110: 케이스
120: 브레이크 패드 130: 모터
131: 회전축 140: 제1 캠
150: 제2 캠

Claims

디스크의 양측에 배치되는 한 쌍의 브레이크 패드를 구비하는 전자기계식 브레이크에 있어서,
회전축을 가지는 모터;
상기 회전축에 결합되고, 상기 회전축과 다른 중심을 가지고, 상기 회전축에 의해 회전되는 제1 캠;
상기 제1 캠의 제1 외주면에 회전 가능하게 연결되고, 상기 회전축으로부터 거리가 소정의 각도 범위 내에서 멀어지도록 형성되는 제2 외주면을 가지고, 상기 제1 캠의 회전에 따라 상기 브레이크 패드를 일차적으로 가압하는 제2 캠;
상기 제2 캠이 상기 브레이크 패드를 가압하는 힘을 측정하는 포스 센서;
상기 브레이크 패드의 일측의 중앙 영역에 결합되고, 상기 브레이크 패드로부터 상기 제2 캠을 향하여 돌출되도록 형성되는 푸터; 및
상기 푸터의 중심을 가로질러 배치되도록 상기 푸터에 결합되되 상기 제2 캠이 상기 브레이크 패드를 향하여 가압되는 방향을 따라 회전되도록 상기 푸터에 의해 지지되고, 상기 푸터와 상기 제2 캠 사이에 배치되는 푸터 레버; 를 포함하고,
상기 제2 캠은 상기 디스크 또는 상기 브레이크 패드가 마모되는 만큼 회전되어 상기 브레이크 패드를 이차적으로 가압하고,
상기 포스 센서는 상기 푸터 레버의 일단에 결합되되 상기 제2 캠과 상기 푸터 레버 사이에 배치되어 상기 제2 캠에 의해 가압되고,
상기 제2 캠은 상기 포스 센서, 상기 푸터 레버 및 상기 푸터를 통해 상기 브레이크 패드를 가압하는, 전자기계식 브레이크.
제1 항에 있어서,
상기 제1 캠과 상기 제2 캠 사이에 배치되는 베어링을 더 포함하는, 전자기계식 브레이크.
삭제
제1 항에 있어서,
상기 제1 캠의 상기 외주면은 원 형상으로 이루어지고,
상기 제1 캠의 반경은 제1 길이이고,
상기 제1 캠의 중심은, 상기 회전축의 중심과 제2 길이만큼 이격되도록 형성되는, 전자기계식 브레이크.
제4 항에 있어서,
제3 길이는 상기 제1 길이와 상기 제2 길이의 차이로 정의되고,
제4 길이는 상기 제1 길이와 상기 제2 길이의 합으로 정의되고,
상기 제1 캠의 상기 외주면 중 상기 브레이크 패드를 향하는 부분은, 상기 제1 캠의 회전에 따라, 상기 제3 길이와 상기 제4 길이 사이에서 상기 회전축의 중심과 이격되는, 전자기계식 브레이크.
제4 항에 있어서,
상기 제1 캠의 상기 외주면 중 상기 브레이크 패드를 향하는 부분은, 상기 제1 캠의 회전에 따라, 상기 포스 센서를 가압하거나 상기 포스 센서와 멀어지는, 전자기계식 브레이크.
제1 항에 있어서,
상기 푸터 레버는 상기 회전축과 나란하게 배치되는, 전자기계식 브레이크.
제7 항에 있어서,
상기 제1 캠은 상기 모터의 회전에 따라 상기 회전축에 대해 편심 회전되고,
상기 푸터 레버가 상기 제1 캠의 편심 회전에 따라 상기 제2 캠에 의해 가압되어 상기 회전축에 수직한 방향으로 이동되고,
상기 푸터 레버가 상기 푸터와 함께 이동됨에 따라, 상기 브레이크 패드는 상기 푸터에 의해 가압되는, 전자기계식 브레이크.
제1 항에 있어서,
상기 모터를 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전되도록 제어하는 제어부를 더 포함하는, 전자기계식 브레이크.
디스크의 양측에 배치되는 한 쌍의 브레이크 패드를 구비하는 전자기계식 브레이크에 있어서,
회전축을 가지는 모터;
상기 회전축으로부터 거리가 소정 각도 범위 내에서 멀어지도록 형성되는 제1 외주면을 가지고, 상기 회전축에 연결되어 상기 회전축의 회전에 따라 함께 회전되는 제1 캠;
상기 제1 캠의 제1 외주면의 일부분을 감싸도록 형성되고, 상기 제1 캠의 제1 외주면과의 거리가 멀어지도록 형성되는 제2 외주면을 가지고, 상기 제1 캠의 회전에 따라 상기 브레이크 패드를 가압하는 제2 캠;
상기 제2 캠이 상기 브레이크 패드를 가압하는 힘을 측정하는 포스 센서;
상기 브레이크 패드의 일측의 중앙 영역에 결합되고, 상기 브레이크 패드로부터 상기 제2 캠을 향하여 돌출되도록 형성되는 푸터; 및
상기 푸터의 중심을 가로질러 배치되도록 상기 푸터에 결합되되 상기 제2 캠이 상기 브레이크 패드를 향하여 가압되는 방향을 따라 회전되도록 상기 푸터에 의해 지지되고, 상기 푸터와 상기 제2 캠 사이에 배치되는 푸터 레버; 를 포함하고,
상기 제2 캠은 상기 디스크 또는 상기 브레이크 패드가 마모되는 만큼 상기 회전축과 상기 제2 외주면 사이의 거리가 멀어지도록 회전되고,
상기 포스 센서는 상기 푸터 레버의 일단에 결합되되 상기 제2 캠과 상기 푸터 레버 사이에 배치되어 상기 제2 캠에 의해 가압되고,
상기 제2 캠은 상기 포스 센서, 상기 푸터 레버 및 상기 푸터를 통해 상기 브레이크 패드를 가압하는, 전자기계식 브레이크.
디스크의 양측에 배치되는 한 쌍의 브레이크 패드를 구비하는 전자기계식 브레이크에 있어서,
회전축을 가지는 모터;
상기 회전축과 함께 회전되도록 원판 형상으로 이루어지고, 상기 회전축으로부터 편심된 중심을 가지도록 형성되는 제1 캠;
상기 제1 캠에 회전 가능하게 연결되고, 상기 제1 캠의 회전에 따라 상기 브레이크 패드를 가압하는 제2 캠;
상기 제2 캠이 상기 브레이크 패드를 가압하는 힘을 측정하는 포스 센서;
상기 브레이크 패드의 일측의 중앙 영역에 결합되고, 상기 브레이크 패드로부터 상기 제2 캠을 향하여 돌출되도록 형성되는 푸터; 및
상기 푸터의 중심을 가로질러 배치되도록 상기 푸터에 결합되되 상기 제2 캠이 상기 브레이크 패드를 향하여 가압되는 방향을 따라 회전되도록 상기 푸터에 의해 지지되고, 상기 푸터와 상기 제2 캠 사이에 배치되는 푸터 레버; 를 포함하고,
상기 제2 캠의 외주면은 상기 디스크 또는 상기 브레이크 패드가 마모되는 만큼 상기 제1 캠의 중심으로부터 거리가 소정의 각도 범위 내에서 멀어지도록 형성되고,
상기 포스 센서는 상기 푸터 레버의 일단에 결합되되 상기 제2 캠과 상기 푸터 레버 사이에 배치되어 상기 제2 캠에 의해 가압되고,
상기 제2 캠은 상기 포스 센서, 상기 푸터 레버 및 상기 푸터를 통해 상기 브레이크 패드를 가압하는, 전자기계식 브레이크.
제1 항, 제10 항 또는 제11 항 중 어느 한 항에 따른 전자기계식 브레이크; 및
상기 디스크가 결합되는 차량용 바퀴; 를 포함하고,
주행 상태에서는 상기 회전축이 양 방향으로 회전되는 풀림 모드가 유지된 상태에서 상기 브레이크 패드로 상기 디스크를 가압하여 상기 차량용 바퀴의 회전 속도가 제어되고,
주차 상태에서는 상기 브레이크 패드가 상기 디스크를 가압하여 상기 회전축이 일 방향으로만 회전되는 잠금 상태가 유지되도록 상기 차량용 바퀴의 회전 속도가 제어되는, 전자기계식 브레이크를 구비하는 차량.