KR102519633B1

KR102519633B1 - 차량용 유압 브레이크장치

Info

Publication number: KR102519633B1
Application number: KR1020160040001A
Authority: KR
Inventors: 변승환
Original assignee: 에이치엘만도 주식회사
Priority date: 2016-04-01
Filing date: 2016-04-01
Publication date: 2023-04-07
Anticipated expiration: 2036-04-01
Also published as: KR20170112653A

Abstract

차량용 유압 브레이크장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 유압 브레이크장치는 일측이 모터와 연결되어 회전하는 볼 스크류; 상기 볼 스크류의 주변을 감싸도록 형성되며 내측면에 길이방향과 나란하게 가이드 홈이 형성된 가이드 슬리브; 상기 볼 스크류에 끼워져 상기 볼스크류의 회전에 따라 직선으로 왕복운동하면서 피스톤을 가압하고, 외측면에 상기 가이드 슬리브의 내측면에 형성된 가이드홈에 끼워지는 가이드돌기가 상기 가이드홈과 나란하게 형성된 볼 너트를 포함할 수 있다.

Description

차량용 유압 브레이크장치{Hydraulic brake apparatus for vehicles}

본 발명은 차량용 유압 브레이크장치에 관한 것이다.

최근 연비 향상 및 배기가스 절감을 위하여 하이브리드 자동차, 연료 전지자동차, 전기 자동차 등의 개발이 활발히 진행되고 있다. 이러한 차량에는 필수적으로 브레이크장치가 설치되는데, 여기서 차량용 브레이크장치는 달리고 있는 차량의 속도를 줄이거나 정지시키는 기능을 하는 장치를 말한다.

통상적으로 차량용 브레이크장치에는 엔진의 흡입압을 사용해서 제동력을 발생하는 진공 브레이크와, 유압을 사용해서 제동력을 발생하는 유압 브레이크가 있다.

진공 브레이크는 진공 부스터에서 차량 엔진의 흡입압과 대기압의 압력차를 이용하여 작은 힘으로 큰 제동력을 발휘할 수 있도록 하는 장치이다. 즉, 운전자가 브레이크 페달을 밟을 때 페달에 가해진 힘보다 훨씬 큰 출력을 발생시키는 장치이다.

이러한 종래의 진공 브레이크는 진공 형성을 위해서 진공 부스터에 차량 엔진의 흡입압이 공급되어야 하고, 이에 따라 연비 효율이 저감되는 문제점이 있었다. 그리고 차량의 정차 시에도 진공 형성을 위해서 엔진을 상시 구동해야 하는 문제점이 있었다.

또한, 상기 연료 전지 자동차 및 전기 자동차의 경우 엔진이 없기 때문에 제동 간 운전자의 답력을 증폭시켜 주는 기존의 진공 브레이크의 적용이 불가능하고, 하이브리드 자동차의 경우 연비 향상을 위하여 정차 시 공회전 정지 기능을 구현하여야 하므로 유압 브레이크의 도입이 필요하다.

즉, 상기한 바와 같이 모든 차량에서 연비 향상을 위해 회생 제동 구현이 필요한 바, 유압 브레이크의 도입시 그 기능의 구현이 용이하다.

한편, 유압 브레이크의 한 종류인 전동식 유압 브레이크장치(Electric hydraulic brake device)는 운전자가 페달을 밟으면 전자제어유닛이 이를 감지하고 유압을 마스터 실린더에 공급함으로써, 각 바퀴의 휠 실린더에 제동유압을 전달하여 제동력을 발생하는 브레이크장치다.

이러한 전동식 유압 브레이크장치는 휠 실린더로 전달되는 제동유압을 제어하기 위하여 마스터 실린더, 배력부, 리저버 및 페달 시뮬레이터 등으로 구성된 액추에이터와, 각 휠의 제동력을 독립적으로 제어하는 ESC(차체 자세 제어장치) 및 모터와 펌프, 어큐뮬레이터 등으로 구성된 HPU(Hydraulic Power Unit) 등의 각종 유닛을 포함하여 구성된다.

도 1은 종래 차량용 유압 브레이크장치의 단면도이고, 도 2는 종래 차량용 유압 브레이크장치의 볼 스크류와 볼 너트를 발췌하여 보인 사시도이다.

도 1에서 알 수 있듯이, 종래 기술에 의한 차량용 유압 브레이크장치는 모터(10), 볼 스크류(20), 볼 너트(30), 가이드(40), 지지부(50), 볼 베어링(60), 스프링(70), 피스톤(80), 슬리브(90)를 포함한다. 볼 스크류(20)는 모터(10)의 회전 운동을 볼 너트(30)의 직선 운동으로 변환하여 피스톤(80)의 직후진 왕복 운동을 통해 유압 브레이크장치에 제동압력을 생성시키거나 해제시킬 수 있다.

도 2를 참조하면, 종래의 회전방지 구조는 볼 너트(30)에 플랜지(flange) 형상의 가이드(40)가 일체형으로 구성되어 있음을 알 수 있다. 가이드(40)는 일측 또는 양측에 평면부(41)를 형성하여 볼 너트(30)의 회전을 방지할 수 있다. 따라서, 볼 너트(30)는 직선운동이 가능하다. 그러나, 이와 같은 플랜지 형태의 가이드(40)의 작용으로는 사이즈(size) 최소화에 한계가 있어 소형시스템에 적용할 수 없는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 경우, 슬리브(90)에 볼 너트(30)의 위치를 맞춰서 조립해야하는 번거로움이 존재하였다.

대한민국 공개특허 공개번호 제10-2011-0074018호

본 발명의 일 실시예는 슬리브에 볼 스크류 및 볼 너트를 손쉽게 끼울 수 있어 조립성이 향상된 차량용 유압 브레이크장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 일측이 모터와 연결되어 회전하는 볼 스크류; 상기 볼 스크류의 주변을 감싸도록 형성되며 내측면에 길이방향과 나란하게 가이드홈이 형성된 슬리브; 상기 볼 스크류에 끼워져 상기 볼스크류의 회전에 따라 직선으로 왕복운동하면서 피스톤을 가압하고, 외측면에 상기 슬리브의 내측면에 형성된 가이드홈에 끼워지는 가이드돌기가 상기 가이드홈과 나란하게 형성된 볼 너트를 포함하는 차량용 유압 브레이크장치가 제공된다.

한편, 상기 가이드홈과 가이드돌기는 각각 원주방향으로 등간격을 형성할 수 있다.

한편, 상기 슬리브의 일측 내측면에는, 일측에서 타측으로 간격이 점차적으로 좁아지게 형성되고, 타측 단부가 상기 가이드홈과 연통되는 진입홈이 형성될 수 있다.

한편, 상기 진입홈은 상기 가이드홈과 나란하게 형성된 제1측벽과, 상기 일측에서 타측으로 경사지게 형성된 제2측벽을 포함할 수 있다.

한편, 상기 진입홈은, 일측의 양 단부가 이웃하는 진입홈의 양 단부와 점접촉하도록 원주방향으로 연달아 형성될 수 있다.

한편, 상기 가이드홈 및 가이드돌기는 삼각형의 단면을 형성할 수 있다.

한편, 상기 모터는 중공모터로 구비되고, 상기 볼 스크류의 일측 단부는 상기 모터의 중공에 결합될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 유압 브레이크장치는 볼 스크류에 끼워진 볼 너트가 슬리브에 지지되어 볼 스크류 회전 시, 그 회전운동과 연동되어 전진 및 후진하면서 제동압력을 생성할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 유압 브레이크장치는 슬리브에 볼 스크류 및 볼 너트를 손쉽게 끼울 수 있어 조립성 및 편의성이 개선될 수 있다.

도 1은 종래 차량용 유압 브레이크장치의 단면도이다.
도 2는 종래 차량용 유압 브레이크장치의 볼 스크류와 볼 너트를 발췌하여 보인 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 유압브레이크장치를 보인 단면도이다.
도 4는 도 3에 있어서, 볼 너트가 전진하면서 피스톤을 가압한 상태를 보인 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크장치의 볼스크류와 볼너트와 슬리브를 발췌하여 보인 부분절개 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크장치의 볼스크류와 볼너트와 슬리브를 발췌하여 보인 분리 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크장치의 볼스크류와 볼너트와 슬리브를 발췌하여 보인 정면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 브레이크장치의 볼스크류와 볼너트와 슬리브를 발췌하여 보인 분리 사시도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적인 실시예에서만 설명하고, 그 외의 다른 실시예에서는 대표적인 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"된 것도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 유압브레이크장치를 보인 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크장치의 볼스크류와 볼너트와 슬리브를 발췌하여 보인 부분절개 사시도이다.

도3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크장치는, 볼 스크류(120), 슬리브(130) 및 볼 너트(140)를 포함할 수 있다.

먼저, 볼 스크류(120)는 일측이 모터(110)와 연결되어 회전한다. 볼 스크류(120)는 모터(110)의 형태에 따라 다양한 연결이 가능하다. 일례로, 모터가 중실타입으로 구비된 경우, 볼 스크류(120)의 일단은 모터(110)의 외부에 형성된 회전축과 연결되고, 다른 예로, 모터가 중공타입으로 구비된 경우, 볼 스크류(120)의 일단은 모터(110)의 중공에 형성된 로터(rotor)와 연결될 수 있다.

상기와 같은 방식으로 볼 스크류(120)가 모터(110)와 연결된 상태에서 모터(110) 회전하면 볼 스크류(120)도 함께 회전한다. 이와 같은 볼 스크류(120)의 회전 운동에 의해 후술되는 볼 너트(140)가 직선으로 왕복운동할 수 있다.

슬리브(130)는 볼 스크류(120)의 주변을 감싸도록 형성되며 내측면에 길이방향과 나란하게 가이드홈(131)이 형성된다.

일례로, 슬리브(130)는 양측이 개방된 중공관의 형태로 이루어지며, 그 중심에는 볼 스크류(120)가 배치된다. 또한, 슬리브(130)의 내측면에는 후술되는 볼 너트(140)가 직선으로 왕복하도록 안내하는 가이드홈(131)이 형성된다.

볼 너트(140)는 볼 스크류(120)에 끼워져 상기 볼스크류(120)의 회전에 따라 직선으로 왕복운동하면서 타측에 배치된 피스톤(150)을 가압하도록 구성된다.

전술한 바와 같이 볼 스크류(120)가 회전할 때 볼 너트(140)가 직선으로 왕복운동을 하기 위해서는 볼 너트(140)가 볼 스크류(120)와 함께 회전하지 않도록 잡아주는 가이드수단이 필요하다.

이를 위해, 본 발명에서는 슬리브(130)의 내측면에는 길이방향과 나란하게 가이드홈(131)을 형성하고, 볼 너트(140)의 외측면에는 상기 슬리브(130)의 내측면에 형성된 가이드홈(131)과 나란하게 형성되는 가이드돌기(141)를 형성한 것이다.

상기 가이드홈(131)과 가이드돌기(141)는 모두 볼 스크류(120)와 나란하게 형성되며, 볼 너트(140)가 슬리브(130)에 끼워지면, 가이드돌기(141)가 가이드홈(131)에 끼워지게 된다. 이러한 상태에서, 모터(110) 및 볼 스크류(120)가 회전하면, 볼 너트(140)는 가이드돌기(141)와 가이드홈(131)에 의해 회전하지 않고 슬리브(130)를 따라 직선으로 이동할 수 있다.

여기서, 상기 슬리브(130)는 볼 너트(140)가 볼 스크류(120)와 함께 회전하지 않게 지지할 수 있을 정도의 강도를 구비하는 것은 물론, 슬리브(130) 역시 볼 너트(140) 또는 볼 스크류(120)와 함께 회전하지 않도록 모터(110)의 하우징 등에 단단히 고정된 상태이다.

상기와 같이 슬리브(130)의 내측면에 가이드홈(131)이 형성되고 볼 너트(140)에 가이드돌기(141)가 형성되면, 부피를 키우지 않고도 볼 너트(140)가 볼 스크류(120)와 나란하게 직선운동할 수 있도록 안내할 수 있다.

본 실시예에서, 상기 가이드돌기(141)는 볼 너트(140)의 외측에 전체적으로 형성될 수 있고, 볼 너트(140)의 일부구간에만 형성될 수도 있다.

또한, 볼 너트(140)의 외주면에 외측으로 돌출된 플랜지(142)를 형성하고, 상기 플랜지(142)에만 가이드돌기(141)를 형성할 수 있다.

상기와 같이 가이드돌기(141)가 볼 너트(140)의 일부 구간에만 형성되거나, 볼 너트(140)의 외측으로 돌출된 플랜지(142)에만 형성될 경우, 슬리브(130)의 내측면 및 가이드홈(131)과 접촉되는 볼 너트(140)의 면적을 최소한으로 줄일 수 있다. 따라서, 슬리브(130)와 볼 너트(140) 사이의 마찰력이 감소될 수 있고, 슬리브(130)의 내부에서 볼 너트(140)의 전진 및 후진 동작이 보다 원활하게 진행될 수 있다.

도 4는 도 3에 있어서, 볼 너트가 전진하면서 피스톤을 가압한 상태를 보인 단면도이다.

도 3을 참조하면, 모터(110)와 연결된 볼 스크류(120)가 회전할 경우 볼 스크류(120)에 끼워진 볼 너트(140)가 전진하면서, 피스톤(150)이 가압되는 것을 이해할 수 있다.

일례로, 모터(120)가 정방향으로 회전하면, 모터(110)와 연결된 볼 스크류(120)가 동시에 회전하고, 볼 스크류(120)에 끼워진 볼 너트(140)가 전진하면서 피스톤(150)이 가압된다. 피스톤(150)이 가압되면 펌프(160)의 내부가 압축되면서 펌핑동작이 이루어지고, 그 내부의 유체가 외부로 토출되면서 제동압력이 발생하게 된다. 상기와 같이 펌프(160)가 압축되면 그 내부에 삽입된 스프링(170) 또한 피스톤(150)에 의해 압축된 상태이다.

한편, 상기와 같은 상태에서 모터(110)가 역방향으로 회전하면, 볼 스크류(120)가 동시에 회전하고, 볼 너트(140)가 모터(110)측으로 후진하면서 피스톤(150) 및 스프링(170)의 가압력은 해제된다. 이때, 스프링(170)의 탄성 복원력에 의해 피스톤(150)이 볼 너트(140)와 함께 후진하면서 원래 위치로 되돌아올 수 있다.

변형 예로, 피스톤(150)과 볼 너트(140)는 동시에 전진 및 후진이 이루어지도록 일체로 고정된 상태일 수 있다.

도 3 내지 도 4로 되돌아가서, 상기 피스톤(150)은 일측에 볼 스크류(120)가 수용되는 제1수용홈을 길이방향과 나란하게 형성하고, 타측에는 스프링(170)이 끼워지는 제2수용홈이 길이방향과 나란하게 형성될 수 있다. 따라서, 피스톤(150)과 볼 너트(140) 및 스프링(170)의 조립성이 향상될 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 전술한 실시예와 반대로, 상기 슬리브(130)의 내측면에 길이방향과 나란하게 제2가이드돌기가 형성되고, 볼 너트(140)의 외주면에 상기 제2가이드돌기가 끼워지는 제2가이드홈이 상기 제2가이드돌기와 나란하게 형성될 수 있다.

또한, 상기 슬리브(130)의 내측면에는 길이 방향과 나란하게 제3가이드홈과 제3가이드돌기가 모두 형성될 수 있고, 볼 너트(140)의 외주면에는 상기 제3가이드홈에 끼워지는 제4가이드돌기 및 상기 제33가이드돌기가 끼워지는 제4가이드홈이 형성될 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크장치의 볼스크류와 볼너트와 슬리브를 발췌하여 보인 정면도이다.

도 7을 참조하면, 상기 가이드홈(131)과 가이드돌기(141)는 각각 슬리브(130)의 내측면과 볼 너트(140)의 외측면에 원주방향으로 등간격을 형성하여 복수 배치될 수 있다. 즉, 가이드홈(131)과 가이드돌기(141)는 각각 슬리브(130)의 외측면과 볼 너트(140)의 내측면에 방사형으로 배치될 수 있다.

가이드홈(131)과 가이드돌기(141)가 등간격을 형성하게 되면, 가이드홈(131)을 가이드돌기(141)에 끼우는 작업이 보다 용이하게 이루어질 수 있다. 또한, 볼 너트(140)가 슬리브(130)에 의해 직선으로 이동하는 과정에서 가이드홈(131) 및 가이드돌기(141)에 가해지는 하중이 어느 한곳에 집중되지 않고 균일하게 분포될 수 있어, 슬리브(130) 및 볼 너트(140)의 손상이 방지될 수 있다.

본 실시예에서, 가이드홈(131)과 가이드돌기(141)가 등간격을 형성한다고 명시하였으나, 본 발명의 권리가 이에 한정되는 것은 아니며, 상황에 따라 가이드홈(131)과 가이드돌기(141)는 그 간격이 균일하지 않게 형성될 수도 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크장치의 볼스크류와 볼너트와 슬리브를 발췌하여 보인 분리 사시도이다.

도 6을 참조하면, 상기 슬리브(130)의 일측 내측면에는, 일측에서 타측으로 간격이 점차적으로 좁아지게 형성되고, 타측 단부가 상기 가이드홈(131)과 연통되는 진입홈(132)이 형성될 수 있다.

볼 너트(140)가 슬리브(130)에 끼워질 때에, 슬리브(130)의 내측면에 형성된 가이드홈(131)에 볼 너트(140)의 가이드돌기(141)을 끼워야 한다. 따라서, 가이드홈(131)에 가이드돌기(141)의 위치를 맞춘 후 볼 너트(140)가 슬리브(130)에 끼워야 하는 번거로움이 발생한다.

이러한 번거로움을 없애고자, 본 발명에서는 볼 너트(140)가 끼워지는 슬리브(130)의 일측에 깔때기와 같은 역할을 하는 진입홈(132)을 형성한다. 상기 진입홈(132)은 슬리브(130)의 내측면에 오목하게 형성되며, 일측에서 타측으로 그 간격이 점차 좁아지는 형태를 취한다. 이 때, 비교적 큰 폭을 갖는 일측 단부는 볼 너트(140)가 진입하도록 개방된 상태이고, 작은 폭을 갖는 타측 단부는 상기 가이드홈(131)과 연통된다.

따라서, 볼 너트(140)가 슬리브(130)에 끼워질 때에, 진입홈(132)의 일측에 형성된 폭 넓은 개구를 통해 볼 너트(140)의 고정돌기(141)가 손쉽게 끼워지고, 점차적으로 간격이 좁아지는 진입홈(132)에 안내되면서 최종적으로는 고정돌기(141)가 진입홈(132)의 타단과 연통된 가이드홈(131)에 끼워질 수 있다.

일례로, 상기 진입홈(132)은 상기 가이드홈(131)과 나란하게 형성된 제1측벽(133)과, 상기 일측에서 타측으로 경사지게 형성된 제2측벽(134)을 포함할 수 있다.

따라서, 진입홈(132)에 볼 너트(140)의 고정돌기(141)가 끼워지면, 경사진 제2측벽(134)을 따라 고정돌기(141)가 진입홈(132)의 내부로 안내되고, 진입홈(132)의 타단과 연통된 가이드홈(133)에 끼워질 수 있다.

다른 예로, 상기 진입홈(132)은 상기 가이드홈(131)을 중심으로 양측으로 대칭되게 경사진 양측벽을 포함할 수 있다.

다른 예로, 슬리브(130)의 내측면에 길이방향과 나란하게 제2가이드돌기가 형성되고, 볼 너트(140)의 외주면에 상기 제2가이드돌기가 끼워지는 제2가이드홈이 상기 제2가이드돌기와 나란하게 형성된 경우, 진입홈은 볼 너트(140)의 타측 외측면에 타측에서 일측으로 간격이 점차적으로 좁아지게 형성되고, 일측 단부가 제2가이드홈과 연동되게 형성될 수 있다.

한편, 상기 진입홈(132)은, 일측의 양 단부가 이웃하는 진입홈(132', 132'')의 양 단부와 점접촉하도록 원주방향으로 연달아 형성될 수 있다.

도 6을 참조하면, 진입홈(132)의 개방된 일측 단부는 가이드돌기(141)의 진입이 용이하도록 그 간격이 넓게 형성된 상태이다. 그러나, 진입홈(132)과 그 주변의 진입홈(132', 132'') 사이에 간격이 형성되면, 그 간격을 피해 가이드돌기(141)를 진입홈(132)에 끼워줘야 한다.

하지만, 본 발명의 경우 가이드돌기(141)가 진입하는 진입홈(132)의 양 단부가 연달아 형성되면, 진입홈(132)과 그 주변의 진입홈(132',132'') 사이에 간격이 형성되지 않게 된다. 따라서, 볼 너트(140)를 슬리브(130)에 끼우기만하면 가이드돌기(141)가 진입홈(132)에 끼워질 수 있으며, 볼 너트(140)를 슬리브(130)에 끼우기 위한 작업이 보다 수월하게 진행될 수 있다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 브레이크장치의 볼스크류와 볼너트와 슬리브를 발췌하여 보인 분리 사시도이다.

전술한 실시예에서, 진입홈(132)과 그 주변의 진입홈(132',132'') 사이에 간격이 형성되지 않는다고 언급하였으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.

도 8을 참조하면, 진입홈(132)과 그 주변의 진입홈(132',132'') 사이에는 간격이 형성될 수 있다. 이 간격은 보강부(135)로 작용한다. 즉, 진입홈(132)과 그 주변의 진입홈(132',132'') 사이에 간격이 형성되지 않고 진입홈(132)이 연달아 형성되면, 슬리브(130)의 일측 단부의 두께가 전체적으로 얇아지면서 강도가 약해질 수 있으며, 슬리브(130)에 볼 너트(140)를 반복적으로 끼울 경우 손상될 수 있다. 따라서, 진입홈(132)과 그 주변의 진입홈(132',132'') 사이에 간격을 두고 보강부(135)를 형성하여 슬리브(130)의 일측 단부의 강도를 높일 수 있다.

한편, 도 7로 되돌아가서, 상기 가이드홈(131) 및 가이드돌기(141)는 삼각형의 단면을 형성할 수 있다. 또한, 가이드돌기(141)가 가이드홈(131)에 끼워진 상태에서 이동이 매끄럽게 이루어지도록 각 모서리 부분은 곡선으로 형성될 수 있다.

이 밖에도, 가이드홈(131)에 가이드돌기(141)가 끼워져, 직선으로 이동할 수 있는 범위에서 다양한 실시예가 발생할 수 있다.

다른 예로, 상기 가이드홈(131) 및 가이드돌기(141)는 반원의 단면을 형성할 수도 있다.

한편, 도 3 내지 도 4로 되돌아가서, 상기 모터(110)는 중공모터로 구비되고, 상기 볼 스크류(120)의 일측 단부는 모터(110)의 중공(111)에 연결될 수 있다.

종래의 차량용 유압 브레이크 장치에서는 중실 타입의 모터가 이용된 것과 달리, 본 발명에 의한 차량용 유압 브레이크장치는 내부에 중공(111)을 갖는 모터(110)를 이용할 수 있다. 즉, 종래에는 모터의 외부에서 모터의 회전축과 볼 스크류를 연결하였으나, 본 발명에 의한 브레이크장치에서는 모터(110)의 중공(111)에 볼 스크류(120)의 일단을 연결하는 구조를 갖는다.

도 3을 참조하면, 볼 스크류(120)의 일단은 모터(110)의 중공(111)에 배치되고, 볼 스크류(120)는 모터(110)의 로터(rotor)에 연결되어, 모터(110)의 로터가 회전하면 로터와 연결된 볼 스크류(120)도 함께 회전할 수 있다.

또한, 상기와 같이 모터(110)가 중공 모터로 구비된 경우, 볼 스크류(120)의 일단에는 지지부(180)가 볼 스크류(120)를 감싸는 방식으로 연결되고, 상기 지지부(180)는 베어링(190) 등을 통해 모터(110)의 중공(111)에 회전 가능하게 연결될 수 있다.

상기 베어링(190)은 볼 너트(140)와 피스톤(150)이 전후진 하면서 직선운동할 때, 축방향 하중을 견디기 위해 구비되며, 더블 앵귤러 볼 베어링(double angular ball bearing)으로 형성될 수 있다.

한편, 도 5로 되돌아가서, 볼 너트(140)의 일측과, 상기 지지부(180)의 타측에는 상호 마주보는 면에 잠김방지돌기(143,181)를 형성할 수 있다.

잠김방지돌기(143,181)는 모두 양각 돌기 형상으로 형성되어 맞물릴 수 있도록 구성될 수 있다. 이러한 구성을 통해, 제동 압력 해제시(0 bar), 볼 너트(140)가 볼 스크류(120)의 최후단까지 후진할 경우, 나사의 경우와 같이 상대물과 잠김이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

즉, 볼 너트(140)가 후진하여 지지부(180)와 잠기기 전에, 잠김방지돌기(143,181) 서로 맞물려 볼 너트(140)의 평면과 지지부(180)의 평면이 완전 접촉하는 것이 방지되어, 이로 인해 볼 스크류(120)가 잠기는 것을 방지될 수 있다.

이하, 이상과 같은 구성으로 이루어지는 차량용 유압 브레이크장치의 조립과정 및 작동에 하여 설명한다.

볼 너트(140)가 볼 스크류(120)에 끼워진 상태에서, 슬리브(130)에 볼 너트(140)를 끼운다. 이 때, 슬리브(130)에 형성된 진입홈(132)에 볼 너트(140)의 가이드돌기(141)가 손쉽게 끼워질 수 있으며, 가이드돌기(141)가 진입홈(132)을 따라 안내되면서 최종적으로 가이드홈(131)에 끼워질 수 있다.

이후, 모터(120)를 구동하여 모터(120)가 정방향으로 회전하면, 모터(110)와 연결된 볼 스크류(120)가 동시에 회전하고, 볼 스크류(120)에 끼워진 볼 너트(140)는 슬리브(130)에 의해 안내되어 볼 스크류(120)와 함께 회전하지 않고 직선으로 전진하면서 피스톤(150)이 가압된다. 피스톤(150)이 가압되면 펌프(160)의 내부가 압축되면서 펌핑동작이 이루어지고, 그 내부의 유체가 외부로 토출되면서 제동압력이 발생하게 된다. 상기와 같이 펌프(160)가 압축되면 그 내부에 삽입된 스프링(170) 또한 피스톤(150)에 의해 압축된 상태이다.

한편, 상기와 같은 상태에서 모터(110)가 역방향으로 회전하면, 볼 스크류(120)가 동시에 역방향으로 회전하고, 볼 너트(140)가 슬리브(130)에 의해 안내되어 직선으로 후진하면서 피스톤(150) 및 스프링(170)의 가압력은 해제된다. 이때, 스프링(170)의 탄성 복원력에 의해 피스톤(150)이 볼 너트(140)와 함께 후진하면서 원래 위치로 되돌아올 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 유압 브레이크장치는 볼 스크류(120)에 끼워진 볼 너트(140)가 슬리브(130)에 지지되어 볼 스크류 (120)회전 시, 그 회전운동과 연동되어 전진 및 후진하면서 제동압력을 생성할 수 있으며, 볼 스크류(120) 및 볼 너트(140)를 손쉽게 끼울 수 있어 조립성 및 편의성이 개선될 수 있다.

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

110 : 모터 111 : 중공
120 : 볼 스크류 130 : 슬리브
131 : 가이드홈 132 : 진입홈
133 : 제1측벽 134 : 제2측벽
135 : 보강부 140 : 볼 너트
141 : 가이드돌기 142 : 플랜지
143, 181 : 잠김방지돌기 150 : 피스톤
160 : 펌프 170 : 스프링
180 : 지지부 190 : 베어링

Claims

일측이 모터와 연결되어 회전하는 볼 스크류;
상기 볼 스크류의 주변을 감싸도록 형성되며 내측면에 길이방향과 나란하게 가이드홈이 형성된 슬리브; 및
상기 볼 스크류에 끼워져 상기 볼스크류의 회전에 따라 직선으로 왕복운동하면서 피스톤을 가압하고, 외측면에 상기 슬리브의 내측면에 형성된 가이드홈에 끼워지는 가이드돌기가 상기 가이드홈과 나란하게 형성된 볼 너트를 포함하고,
상기 슬리브의 일측 내측면에는, 일측에서 타측으로 간격이 점차적으로 좁아지게 형성되고, 타측 단부가 상기 가이드홈과 연통되는 진입홈이 형성되는 차량용 유압 브레이크장치.
제 1항에 있어서,
상기 가이드홈과 가이드돌기는 각각 원주방향으로 등간격을 형성하는 차량용 유압 브레이크장치.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 진입홈은
상기 가이드홈과 나란하게 형성된 제1측벽; 및
상기 일측에서 타측으로 경사지게 형성된 제2측벽을 포함하는 차량용 유압 브레이크장치.
제 1항에 있어서,
상기 진입홈은, 일측의 양 단부가 이웃하는 진입홈의 양 단부와 점접촉하도록 원주방향으로 연달아 형성되는 차량용 유압 브레이크장치.
제 1항에 있어서,
상기 가이드홈 및 가이드돌기는 삼각형의 단면을 갖는 차량용 유압 브레이크장치.
제 1항에 있어서,
상기 모터는 중공모터로 구비되고, 상기 볼 스크류의 일측 단부는 상기 모터의 중공에 고정되는 차량용 유압 브레이크장치.