KR19990029733U

KR19990029733U - Electric brake system

Info

Publication number: KR19990029733U
Application number: KR2019970042399U
Authority: KR
Inventors: 윤웅남
Original assignee: 정몽규; 현대자동차 주식회사
Priority date: 1997-12-29
Filing date: 1997-12-29
Publication date: 1999-07-26

Abstract

본 고안은 전동식 브레이크 장치에 관한 것으로, 브레이크 슈우를 모우터에 의해 회전하는 캠을 매개로 확장시켜 브레이크 드럼에 밀착되도록 함으로써, 유압장치를 전혀 사용하지 않음에 따라 열에 의해 제동력이 저하될 염려가 없고, 또 구조가 간단하여 저렴하게 구성시킬 수 있을 뿐만 아니라 제동거리를 단축시킬 수 있는 안티로크 브레이크 시스템의 역할도 겸할 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있다.The present invention relates to an electric brake device, the brake shoe is extended by the motor to rotate the cam to be in close contact with the brake drum, there is no fear of deterioration of braking force due to heat without using any hydraulic device. In addition, its purpose is to provide an anti-lock brake system that can be configured inexpensively due to its simple structure and can reduce braking distance.

상기한 바의 목적을 달성하기 위해 브레이크 페달의 회동을 감지해서 감지신호를 공급하기 위해 브레이크 페달(1)측에는 회전각 센서(2)가 장착되고, 이 회전각 센서의 감지신호를 입력받아 제어전류를 연산하여 출력하는 콘트롤러가 회전각 센서에 연결되며, 이 콘트롤러의 제어전류를 인가받아 구동되는 스텝모우터(3)에는 구동기어(4)가 일체로 장착되고, 이 스텝모우터의 회전력을 증대시키기 위해 구동기어보다 많은 잇수를 가진 피동기어(5)는 상기 구동기어에 치합되는 한편, 이 피동기어의 기어축에는 타원형의 캠(6)이 일체로 회전되게 장착되고, 이 캠의 양측 단부에 상단부가 밀착되면서 백 플레이트에 회동가능하게 장착됨과 더불어 상기 캠에 의해 확장되어 브레이크 드럼에 밀착되어서 마찰제동력을 발생시키는 브레이크 슈우(7,8)가 구비되어 있다.In order to achieve the object described above, a rotation angle sensor 2 is mounted on the brake pedal 1 side to detect a rotation of the brake pedal and supply a detection signal. The controller for calculating and outputting is connected to the rotation angle sensor, and the drive gear 4 is integrally mounted to the step motor 3 driven by the control current of the controller, thereby increasing the rotational force of the step motor. The driven gear 5 having a greater number of teeth than the drive gear is engaged with the drive gear while the elliptical cam 6 is integrally mounted to the gear shaft of the driven gear, and is provided at both ends of the cam. While the upper end is in close contact with the back plate and rotatably mounted, the brake shoes 7 and 8 which are extended by the cam and are in close contact with the brake drum to generate friction braking force are provided. There.

Description

Electric brake system

본 고안은 차량의 브레이크 장치에 관한 것으로, 특히 브레이크 페달의 회동을 감지하여 모우터를 매개로 캠을 회전시켜서 브레이크 슈우가 브레이크 드럼쪽으로 확장되어 밀착되도록 함으로써, 구조가 간단하여 저렴하게 구성시킬 수 있을 뿐만 아니라 유압장치를 사용하지 않고서도 안정된 제동력을 확보할 수 있도록 된 정동식 브레이크방치에 관한 것이다.The present invention relates to a brake device of a vehicle, and in particular, by detecting the rotation of the brake pedal to rotate the cam via a motor so that the brake shoe is extended to close to the brake drum, the structure can be simple and inexpensive to configure In addition, the present invention relates to an electrostatic brake device capable of securing a stable braking force without using a hydraulic device.

일반적으로 차량의 브레이크 장치는 주행하는 자차량을 감속 또는 정지시킴과 동시에 주차상태를 유지하기 위해 사용되는 장치로서, 통상적으로 마찰력을 이용하여 자동차의 운동 에너지를 열에너지로 바꾸어 대기속으로 방출시켜 제동작용을 하는 마찰식 브레이크를 사용하고 있다.In general, a brake device of a vehicle is a device used to slow down or stop a running vehicle and maintain a parking state. In general, a brake device converts kinetic energy of a vehicle into thermal energy and releases it into the atmosphere by using a friction force. Friction brakes are used.

그리고 브레이크장치는 주행할 때에 주로 사용하는 주 브레이크와 차량을 주차시킬 때에 사용하는 주차 브레이크가 있고, 브레이크장치의 조작기구는 로드나 와이어를 사용하는 기계식과, 유압을 이용하는 유압식이 있는 바, 도 1은 종래의 유압식 브레이크장치를 개략적으로 도시한 것이다.The brake device includes a main brake mainly used for driving and a parking brake used for parking a vehicle. The operating mechanism of the brake device includes a mechanical type using a rod or wire and a hydraulic type using hydraulic pressure. Schematically shows a conventional hydraulic brake device.

즉 브레이크 페달(101)을 답력을 전달받아 유압으로 변환시키기 위해 브레이크 페달에는 마스터 실린더(102)가 연결되어 있고, 이 마스터 실린더의 토출압유는 오일 분배기(103)를 통해 전륜 및 후륜의 브레이크 본체(104,105)에 각각 전달되게 파이프라인을 통해 연결되어 있다.That is, the master cylinder 102 is connected to the brake pedal to convert the brake pedal 101 into hydraulic pressure, and the discharge pressure oil of the master cylinder is connected to the brake body of the front wheel and the rear wheel through the oil distributor 103. Connected through a pipeline to be delivered to 104 and 105, respectively.

여기서 상기 후륜의 브레이크 본체는 브레이크 드럼의 내주면에 인접해서 백 플레이트에 회동가능하게 장착된 2개의 브레이크 슈우와, 이 브레이크 슈우를 확장시키기 위해 마스터 실린더와 파이프 라인을 통해 연결된 휘일 실린더 및, 상기 브레이크 슈우를 리턴시키는 리턴스프링 등을 갖추고 있다.Here, the brake body of the rear wheel includes two brake shoes rotatably mounted to the back plate adjacent to the inner circumferential surface of the brake drum, a wheel cylinder connected through a master cylinder and a pipeline to expand the brake shoes, and the brake shoes Return springs to return.

또 상기 전륜의 브레이크 본체는 회전하는 브레이크 디스크를 양측에서 잡아서 제동시키기 위해 제동패드를 갖춘 캘리퍼를 구비하고 있다.In addition, the brake body of the front wheel is provided with a caliper with a braking pad to hold and brake the rotating brake disc on both sides.

그리고 상기 브레이크 페달의 답력을 증대시키기 위해 브레이크 페달에는 브레이크 부우스터가 장착되는 경우도 있다.In addition, a brake booster may be mounted on the brake pedal to increase the pedal effort of the brake pedal.

그런데 상기와 같은 종래의 유압식 브레이크장치에서는 오일을 사용함에 따라 열에 약한 결점이 있는 바, 즉 차량이 내리막 길에서 장시간 동안에 브레이크를 사용하게 되면 마찰열이 발생하면서 이 마찰열이 유압장치로 전달되어 오일에 기폭가 발생하게 되고, 이러한 기포는 오일의 유압을 저하시켜 안정된 제동력을 확보하기가 어렵게 된다고 하는 결점이 있었다.However, in the conventional hydraulic brake device as described above, there is a weak point in heat as the oil is used. That is, when the brake is used for a long time on a downhill road, frictional heat is generated and the frictional heat is transferred to the hydraulic device to detonate the oil. This bubble has a drawback that it is difficult to secure a stable braking force by lowering the oil pressure of the oil.

또 파이프 라인이 외력에 의해 파손되면 오일이 누유되고, 이러한 오일의 누유는 오일의 압력을 저하시켜 필요한 제동력을 확보할 수 없게 되는 염려도 있었으며, 구조가 복잡하고 제작단가도 비싸다고 하는 결점이 있었다.In addition, when the pipeline is damaged by external force, oil leaks, and there is a concern that the oil leak of the oil lowers the pressure of the oil so that the required braking force cannot be obtained, and the structure is complicated and the manufacturing cost is high.

이에 본 고안은 상기한 제반 결점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 브레이크 슈우를 모우터에 의해 회전하는 캠을 매개로 확장시켜 브레이크 드럼에 밀착되도록 함으로써, 유압장치를 전혀 사용하지 않음에 따라 열에 의해 제동력이 저하될 염려가 없고, 또 구조가 간단하여 저렴하게 구성시킬 수 있을 뿐만 아니라 제동거리를 단축시킬 수 있는 안티로크 브레이크 시스템의 역할도 겸할 수 있도록 된 전동식 브레이크를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been devised to solve the above-mentioned shortcomings, and the brake shoe extends through the cam rotating by the motor so that the brake shoe is brought into close contact with the brake drum. It is an object of the present invention to provide an electric brake that can be used as an anti-lock brake system that can be configured inexpensively and can be configured at low cost due to its simple structure.

도 1은 종래 기술에 따른 브레이크 장치의 개략적인 구성도이고,1 is a schematic configuration diagram of a brake device according to the prior art,

도 2는 본 고안에 따른 전동식 브레이크 장치의 개략적인 구성도,2 is a schematic configuration diagram of an electric brake device according to the present invention,

도 3은 도 2의 요부 측면도이다.3 is a side view illustrating main parts of FIG. 2.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

1-브레이크 페달 2-회전각 센서1-Brake Pedal 2-Rotation Angle Sensor

3-스텝모우터 4-구동기어3-step motor 4-drive gear

5-피동기어 6-캠5-driven gear 6-cam

7,8-브레이크 슈우 9-라이닝7,8-brake shoe 9-lining

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 브레이크 페달의 회동을 감지해서 감지신호를 공급하기 위해 브레이크 페달측에는 회전각 센서가 장착되고, 이 회전각 센서의 감지신호를 입력받아 제어전류를 연산하여 출력하는 콘트롤러가 회전각 센서에 연결되며, 이 콘트롤러의 제어전류를 인가받아 구동되는 스텝모우터에는 구동기어가 일체로 장착되고, 이 스텝모우터의 회전력을 증대시키기 위해 구동기어보다 많은 잇수를 가진 피동기어는 상기 구동기어에 치합되는 한편, 이 피동기어의 기어축에는 타원형의 캠이 일체로 회전되게 장착되고, 이 캠의 양측 단부에 상단부가 밀착되면서 백 플레이트에 회동가능하게 장착됨과 더불어 상기 캠에 의해 확장되어 브레이크 드럼에 밀착되어서 마찰제동력을 발생시키는 브레이크 슈우가 구비되어 있다.The present invention for achieving the above object, the brake pedal side is equipped with a rotation angle sensor to detect the rotation of the brake pedal to supply a detection signal, and receives the detection signal of the rotation angle sensor to calculate the control current The output motor is connected to the rotation angle sensor, and the step motor driven by the control current of this controller is integrally equipped with a drive gear, and more teeth than the drive gear are used to increase the rotational force of the step motor. The driven gear is engaged with the drive gear, while an elliptical cam is integrally mounted to the gear shaft of the driven gear, and the upper end is in close contact with both ends of the cam, and is rotatably mounted to the back plate. A brake shoe is provided which is extended by the cam and is in close contact with the brake drum to generate friction braking force. .

이하 본 고안을 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 고안에 따른 전동식 브레이크 장치의 개략적인 구성도이고, 도 3은 도 2의 요부 측면도인 바, 즉 브레이크 페달(1)의 회동량을 감지하기 위해 브레이크 패달의 회동축에는 회전각 센서(2)가 설치되어 있고, 이 회전각 센서의 감지신호는 콘트롤러(ECU)로 입력되게 콘트롤러에 연결되어 있다.FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the electric brake apparatus according to the present invention, and FIG. 3 is a side view of the main part of FIG. 2, that is, a rotation angle sensor on a rotation shaft of the brake pedal to detect an amount of rotation of the brake pedal 1. (2) is provided, and the detection signal of the rotation angle sensor is connected to the controller to be input to the controller (ECU).

그리고 상기 콘트롤러는 회전각 센성의 감지신호를 입력받아 프로그램에 의해 제어신호를 산출하여 공급하게 되는 데, 이 제어신호는 스텝모우터(3)에 인가되게 콘트롤러의 출력단자에는 스텝모우터(3)가 연결되어 있고, 이 모우터(3)의 출력축에는 구동기어(4)가 일체로 회전되게 장착되어 있다.The controller receives the sensing signal of the rotation angle sensor and calculates and supplies a control signal by a program. The control signal is applied to the step motor 3 so that the step motor 3 is applied to the output terminal of the controller. Is connected to the output shaft of the motor 3, and the drive gear 4 is integrally rotated.

또 상기 구동기어(4)에는 구동기어의 잇수보다 상대적으로 많은 잇수를 가진 피동기어(5)가 치합되어, 모우터의 회전력을 증대시키게 되어 있고, 상기 피동기어의 기어축에는 타원형상을 한 Ｖ형 캠(6)이 일체로 회전되게 장착되어 있으며, 이 캠의 홈에는 양측 브레이크 슈우(7,8)의 상단부가 끼워져 있으며, 상기 브레이크 슈우의 외주면에는 라이닝(9)이 부착되어 있는 한편, 상기 2개의 브레이크 슈우는 브레이크 드럼의 내주면에 인접해서 백 플레이트에 회동가능하게 장착되어 있다.In addition, the drive gear 4 is engaged with the driven gear 5 having a larger number of teeth than the number of teeth of the drive gear, thereby increasing the rotational force of the motor, and the gear shaft of the driven gear has an elliptical shape. The cam 6 is integrally mounted so that the upper end portions of both brake shoes 7 and 8 are fitted in the grooves of the cam, and the lining 9 is attached to the outer circumferential surface of the brake shoe. Two brake shoes are rotatably mounted to the back plate adjacent to the inner circumferential surface of the brake drum.

이에 따라 운전자가 브레이크 페달을 조작하게 되면, 브레이크 페달의 조작운동이 상기 회전각 센서에 의해 감지되어, 그 감지신호가 상기 콘트롤러로 입력되게 되고, 콘트롤러는 감지신호를 입력받아 프로그램에 의해 제어신호를 연산하여 상기 모우터에 인가시키게 되며, 상기 모우터는 인가된 제어전류에 의해 구동되면서 구동기어를 소정각도로 회전시키게 된다.Accordingly, when the driver operates the brake pedal, the operation movement of the brake pedal is detected by the rotation angle sensor, and the detection signal is input to the controller, and the controller receives the detection signal and receives the control signal by the program. It is calculated and applied to the motor, and the motor is driven by the applied control current to rotate the drive gear at a predetermined angle.

상기와 같이 구동기어가 소정각도로 회전되면, 이 구동기어에 치합되어 있는 피동기어도 동일한 각도로 회전되며, 이 피동기어의 회전운동은 기어축을 통해 캠에 전달되어, 캠이 동일하게 회전되게 된다.As described above, when the drive gear is rotated at a predetermined angle, the driven gear engaged with the drive gear is also rotated at the same angle, and the rotational movement of the driven gear is transmitted to the cam through the gear shaft so that the cam is rotated in the same manner. .

상기와 같이 캠이 회전되면 이 캠의 홈에 밀착되어 있는 브레이크 슈우가 확장되면서 브레이크 드럼에 밀착되어 마찰제동력을 발생시키게 된다.As described above, when the cam is rotated, the brake shoe that is in close contact with the groove of the cam is expanded to be in close contact with the brake drum to generate a friction braking force.

상기와 같은 구조는 모우터의 회전력으로 캠을 통해 브레이크 슈우를 확장시키게 되어, 종래의 유압장치를 전혀 사용하지 않음에 따라 구조가 간단해지고, 제작단가도 저렴해질 뿐만 아니라 모우터의 회전운동은 모우터에 인가되는 제어전류에 의해 이루어지므로, 열에 의해 모우터의 회전운동이 장해가 될 염려가 없기 때문에 제동력의 저하를 방지할 수 있으며, 내리막길의 제동시에 차량을 안정되게 제동시킬 수 있게 된다.The above structure is to expand the brake shoe through the cam by the rotational force of the motor, the structure is simpler by not using the conventional hydraulic device at all, and the manufacturing cost is cheaper as well as the rotational movement of the motor Since it is made by the control current applied to the rotor, since there is no fear that the rotational movement of the motor is disturbed by heat, it is possible to prevent the fall of the braking force and to stably brake the vehicle during downhill braking.

또 상기 모우터의 회전각도에 따라 캠에 의한 브레이크 슈우의 확장량도 달라지면서 브레이크 슈우와 드럼사이에 발생하는 제동력도 가변되게 되는 바, 이에 따라 모우터에 인가되는 제어전류의 크기를 조절하면 차륜의 록킹을 방지해서 종래의 안티로크 브레이크 시스템과 같이 제동거리를 효과적으로 단축시킬 수 있게 된다.In addition, the expansion amount of the brake shoe by the cam varies according to the rotation angle of the motor, and the braking force generated between the brake shoe and the drum is also variable. Accordingly, when the magnitude of the control current applied to the motor is adjusted, the wheel By preventing the locking of the brake, it is possible to effectively reduce the braking distance as in the conventional anti-lock brake system.

이상 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 전동식 브레이크 장치에 의하면, 브레이크 페달의 조작을 감지한 콘트롤러에 의해 인가되는 제어전류로 구동하는 모우터에 의해 캠이 회전되면서 브레이크 슈우를 확장시켜 브레이크 드럼에 밀착시킴에 따라 구조가 간단하여 저렴하게 구성시킬 수 있을 뿐만 아니라 열의 영향을 받지 않으므로 내구성이 우수하면서 항상 안정된 제동력을 확보할 수 있고, 제동거리도 효과적으로 단축시킬 수 있는 잇점이 있다.As described above, according to the electric brake apparatus according to the present invention, the cam is rotated by a motor driven by a control current applied by a controller that senses the operation of the brake pedal, thereby extending the brake shoe to closely adhere to the brake drum. As a result, the structure is simple and inexpensive, and since it is not affected by heat, it is excellent in durability and always secures a stable braking force, and has an advantage of effectively reducing the braking distance.

Claims

In order to detect the rotation of the brake pedal and supply a detection signal, a rotation angle sensor mounted on the brake pedal side, a controller that receives the detection signal of the rotation angle sensor and calculates and supplies a control current, applies a control current of the controller. A step motor that receives and drives the drive gear, a driven gear engaged with the drive gear with more teeth than the drive gear to increase the rotational force of the step motor, and is integrally rotated to the gear shaft of the driven gear An electric brake apparatus having an elliptical cam, a brake shoe which is attached to the back plate while being in close contact with both ends of the cam and rotatably mounted to the back plate, and which is extended by the cam to be in close contact with the brake drum to generate friction braking force.