KR20020059770A - 오정렬 보상부를 구비하는 작동기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모터(6)와 나사 기구(9)를 구비하는 하우징(4)과, 작동 부재(15)를 포함하고, 상기 나사 기구는 너트(10)와 나사(11)를 포함하며, 이들 중 하나는 나사 기구 지지부(13)에 의해 하우징에 대해 회전 가능하게 지지되어, 종방향 나사 기구 축선(28)에 대해 나사와 너트가 상대 회전이 가능하고, 상기 작동 부재는 작동 부재 연결부(26)에 의해 나사 기구에 연결되어, 너트와 나사가 상대 회전하는 즉시, 작동 부재가 하우징에 대해 이동하게 되는 것인 작동기(5)에 관한 것이다. 나사 긱구 지지부와 작동 부재 연결부는 종방향 나사 기구 축선에 대해 하나 이상의 횡축선을 가진 채 회전하여, 횡방향 부하와 굽힘 모멘트가 보상될 수 있다.

Description

오정렬 보상부를 구비하는 작동기{ACTUATOR WITH MISALIGNMENT COMPENSATION}

이러한 작동기는 공지되어 있다. 전기식, 유압식 일 수 있는 상기 모터는 너트 또는 나사를 회전시키고, 이는 다시 상대방에 병진 운동을 부여하게 한다. 변형례로서, 너트 또는 나사는 완전히 고정되어, 이러한 경우에 다른 하나는 회전 운동과 병진 운동을 모두 할 수 있다.

너트와 나사에는 각각 나사산이 마련되는데, 가장 단순한 실시예에 있어서 이들 나사산은 직접 맞물린다. 그러나, 나사 작동기의 내부 마찰을 줄이기 위해서, 종종 나사와 너트는 이들의 나사산에 상응하게 형성된 나사산에 수용되는 볼 또는 홈 롤러를 통해 서로 맞물린다.

후자의 실시예는 특히 높은 효율을 제공하여, 소비 전력을 감소시킨다. 또한, 선형 하중(linear load)에 대한 하중 용량이 우수하다. 그러나, 볼 또는 롤러 나사 기구는 횡하중과 같은 편향 하중(deviating loading)에 대해서는 더 취약하다.

본 발명은 모터와 나사 기구를 구비하는 하우징과 작동 부재를 포함하는 작동기에 관한 것으로서, 상기 나사 기구는 너트와 나사를 포함하며, 이들 중 하나는 나사 기구 지지부에 의해 하우징에 회전 가능하게 지지되어, 나사와 너트는 나사 기구의 종축선에 대해 상대 회전 할 수 있고, 상기 작동 부재는 작동 부재 연결부에 의해 나사 기구에 연결되어, 너트와 나사가 상대 회전을 하면, 하우징에 대하여 직선형으로 이동하게 된다.

도 1은 디스크 브레이크용 브레이크 캘리퍼를 보여준다.

본 발명의 목적은 횡하중에 대해 취약한 단점을 갖지 않는 전술한 종류의 작동기를 제공하는 것이다. 이 목적은 나사 기구 지지부와 작동 부재 연결부가 나사 기구의 종축선에 대해 하나 이상의 횡방향 회전 축선을 구비한 채 회전을 할 수 있는 것으로 달성된다[선회 운동(swivelling motions)].

나사 기구의 양단부에는 횡방향 회전이 가능하게 하는 연결부를 통해 하중이 걸리기 때문에, 어떠한 굽힘 모멘트 및 횡방향 하중도 감소 또는, 심지어는 전혀 존재하지 않게 된다.

상기 나사 기구 지지부는 작동기의 종축선에 대하여 회전할 수 없게 하는 전동 스플라인이 마련된 볼 선회부를 포함한다. 이러한 볼 선회부는 호모카이네틱 조인트(homokinetic joint)와 유사하게 실행될 수 있다. 이러한 경우, 나사 기구 지지부는 상기 종방향 축선을 중심으로 회전이 곤란해져, 모터의 고정자는 회전할 수 없게 (거의) 고정된다.

또한, 상기 모터가 나사 기구 지지부를 통해 하우징에 지지되는 경우에, 모터와 나사 기구 사이의 전동부는 상대 운동을 받지 않는다. 따라서, 모터가 기어 감속기를 통해 나사 기구와 맞물리는 경우에, 어떤 특별한 형상의 기어는 필요하지않다.

변형례에서, 모터는 하우징에 대해 고정될 수도 있다. 이러한 경우에, 모터와 나사 기구 사이에서 상대적인 횡방향 회전이 있을 수 있는데, 이러한 횡방향 회전 때문에 특별하게 라운딩된 기어 또는 특수 커플링의 적용이 필요하게 된다.

나사 기구 지지부와 작동 부재 연결부는 볼 선회부를 포함하는데, 이 볼 선회부에는 전동 스플라인이 있을 수도 있고, 없을 수도 있다. 이러한 볼 선회부는 어떤 방향으로도 횡방향 회전이 가능하다.

바람직하게는, 너트는 나사 기구 지지 베어링의 외륜에 연결되거나 그 외륜과 일체로 되어 있고, 나사 기구 지지 베어링의 내륜은 볼 선회부에 연결되거나 일체로 되어 있다. 또한, 나사는 볼 선회부에 연결되거나 일체로 되어 있고, 다시 볼 선회부는 작동 부재와 연결되거나 일체로 되어 있다.

작동 부재는 하우징에 대하여 측방향으로 안내되어, 나사 기구의 운동 및 횡방향 회전을 제한한다. 이러한 안내는 예를 들어, 측방향으로 연장하는 스프링 수단에 의하여, 또는 작동 부재를 보어 또는 슬릿 등에 수용함으로써 달성할 수 있다.

또한, 본 발명은 디스크 브레이크용 브레이크 캘리퍼에 관한 것으로, 이 캘리퍼는 브레이크 디스크가 사이에 수용될 수 있는 적어도 2 개의 대향하는 브레이크 패드를 지지하는 캘리퍼 하우징과, 전술한 작동기를 포함하며, 상기 작동기는 모터와 나사 기구를 구비하는 하우징과 작동 부재를 포함하고, 상기 나사 기구는 너트와 나사를 포함하며, 이들 중 하나는 나사 기구에 의하여 하우징에 대하여 회전 가능하게 지지되어, 나사 기구의 종축선에 대해 나사와 너트의 상대적 회전이 가능하고, 상기 작동 부재는 작동 부재 연결부에 의해 나사 기구에 연결되어, 너트와 나사가 상대 회전하면, 하우징에 대하여 직선형으로 이동하게 된다.

본 발명에 따르면, 나사 기구 지지부와 작동 부재 연결부는 나사 기구의 종축선에 대하여 하나 이상의 횡축선을 구비한 채 회전할 수 있다(선회 운동).

작동 부재는 브레이크 캘리퍼의 횡방향 벽의 개구 또는 보어 등에 수용되거나, 브레이크 패드에 직접 고정되고, 상기 작동 부재는 상기 개구를 통해 연장하고, 브레이크 패드를 그것의 돌출 단부에서 지탱한다. 따라서, (오정렬된 브레이크 힘 하에서)작동 부재의 운동과 그에 따른 작동기 운동은 허용 한계에 남아 있을 수 있다.

본 발명을 본 발명에 따른 작동기를 포함하는 브레이크 캘리퍼의 실시예와 관련하여 더 자세히 설명하겠다.

도 1에 도시한 브레이크 캘리퍼는 2 개의 브레이크 패드(2, 3)를 지탱하는 캘리퍼 하우징(1)을 구비한다. 이 캘리퍼 하우징(1)에는, 나사 작동기(5)의 작동기 하우징(4)이 장착된다. 나사 작동기(5)는 작동기 하우징(4)에 연결된 고정자(7)와 회전자(8)를 구비하는 전기 모터(6)를 포함한다.

또한, 나사 작동기(5)는 너트(10)와 나사(11)로 구성된 나사 기구(9)를 포함한다. 너트(10)와 나사(11)에는 볼(12)을 통해 서로 맞물리는 나사산이 있다.

나사 기구(9)는 스플라인을 구비하는 나사 기구 지지 볼 선회부(13)에 의해 작동기 하우징(4)에 대해 지지되어, 나사에 대해 구동되고, 하우징에 대해 고정자(7)를 고정킬 수 있다. 이 스플라인 볼 선회부(13)는 캡(15) 내에 수용되고 와이어(16)에 의해 로킹된 볼(14)을 포함한다. 캡(15)은 너트(10)를 작동기 하우징(4)에 대해 회전 가능하게 지지하기 위한 지지 베어링(18)의 일체형 내륜(17)을 포함한다.

너트 자체는 일체형 외륜(19)을 지탱하고, 볼(20)은 지지 베어링(18)의 와이어(21)에 의해 계류(繫留)된 상태로 유지된다.

회전자(8)는 기어 감속 기구(24)를 통해 너트(10)에 연결된다.

나사(11)는 작동 부재 연결 볼 선회부(26)를 통해 작동 부재(25)에 연결된다. 상기 볼 선회부(26)는 또한, 캡(15)의 대응 리세스에 수용되고 와이어(16)에 의해 계류된 상태로 유지되는 볼(14)을 포함한다.

캡(15)은 상기 작동 부재(25) 내에 수용되고, 이 작동 부재(25)는 브레이크 캘리퍼의 중앙에 위치하고 그 캘리퍼에 슬라이딩 가능하게 지지되는 브레이크 패드(3)에 직접 고정되거나, 피스톤으로서 작용하고, 브레이크 캘리퍼의 보어에 슬라이딩 가능하게 지지된다.

작동기(5)가 작동하면, 브레이크 패드(2, 3)는 서로를 향해 이동하여, 브레이크 디스크(도시되지 않음)에 마찰을 가한다. 제동 조건 하에서, 브레이크 패드(2, 3)는 브레이크 디스크의 회전 방향으로 함께 이동하려는 경향이 약간 있다. 작동 부재(25)가 겪게 되는 어떠한 횡방향 운동도 볼 선회부(13, 26)에 의해 보상된다. 따라서, 너트(10), 나사(11) 및 볼(12)은 횡방향 힘에 노출되지 않는다.

Claims (21)

1. 모터(6)와 나사 기구(9)를 구비하는 하우징(4)과, 작동 부재(15)를 포함하고, 상기 나사 기구는 너트(10)와 나사(11)를 포함하며, 이들 중 하나는 나사 기구 지지부(13)에 의해 하우징에 대해 회전 가능하게 지지되어, 나사(11)와 너트(10)가 나사 기구의 종축선(28)에 대해 상대 회전할 수 있게 해 주고, 상기 작동 부재(15)는 작동 부재 연결부(26)에 의해 나사 기구(9)에 연결되어, 너트(10)와 나사(11)가 상대 회전하면, 작동 부재(15)는 하우징(4)에 대하여 직선형으로 이동하게 되는 것인 작동기(5)에 있어서, 나사 기구 지지부(13)와 작동 부재 연결부(26)는 나사 기구의 종축선(28)에 대해 하나 이상의 횡축선을 가진 채 회전(선회 운동)할 수 있는 것을 특징으로 하는 작동기(5).
2. 제1항에 있어서, 상기 모터(6)는 나사 기구 지지부(13)를 통해 하우징(4)에 대해 지지되는 것인 작동기.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 모터(6)의 회전자(8)는 너트(10)에 회전 가능하게 지지되고, 이 너트는 나사 기구의 종축선(28)에 대해 회전 가능하게 지지되는 것인 작동기.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 모터(6)는 기어 감속기(24)를 통해 나사 기구(9)와 맞물리는 것인 작동기.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 나사 기구 지지부(13)와 작동 부재 연결부(26)는 볼 선회부(14, 15)를 포함하는 것인 작동기.
6. 제5항에 있어서, 상기 볼 선회부(14, 15)는 액셜 회전을 방지하기 위해 호모카이네틱 조인트(homokinetic joint)와 같은 홈/스플라인 전동부를 포함하는 것인 작동기.
7. 제6항에 있어서, 상기 너트(10)는 나사 기구 지지 베어링(18)의 외륜(19)에 연결되거나 일체로 되어 있고, 이 나사 기구 지지 베어링의 내륜(17)은 볼 선회부(14, 15)에 연결되거나 일체로 되어 있는 것인 작동기.
8. 제6항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 나사(11)는 볼 선회부(14, 15)에 연결되거나 일체로 되어 있고, 또한 이 볼 선회부는 작동 부재(25)와 연결되거나 일체로 되어 있는 것인 작동기.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 작동 부재(25)는 하우징(5)에 대해 측방향으로 안내되는 것인 작동기.
10. 제9항에 있어서, 작동 부재(25)는 측방향으로 연장하는 스프링 수단(27)에 의해 하우징에 연결되는 것인 작동기.
11. 제10항에 있어서, 상기 작동 부재(25)는 슬라이딩 피스톤인 것인 작동기.
12. 제10항에 있어서, 상기 작동 부재는 하우징의 슬릿 또는 보어 내에 수용되는 것인 작동기.
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 나사는 볼 또는 롤러 나사인 것인 작동기.
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 나사 기구는 일체형 윤활제 투여 모듈을 포함하는 것인 작동기.
15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 센서가 회전 운동 및 병진 운동을 탐지하기 위해 마련되는 것인 작동기.
16. 브레이크 디스크가 사이에 수용될 수 있는 적어도 2개의 대향하는 브레이크 패드(2, 3)를 지지하는 캘리퍼 하우징과, 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 작동기(5)를 포함하며, 상기 작동기는 모터(6)와 나사 기구(9)를 구비하는하우징(4)과 작동 부재(15)를 포함하고, 상기 나사 기구(9)는 너트(10)와 나사(11)를 포함하며, 이들 중 하나는 나사 기구 지지부(13)에 의해 하우징(4)에 대해 회전 가능하게 지지되어, 나사 기구 종축선(28)에 대해 나사(11)와 너트(10)가 상대적인 스윌 회전(swill rotation)이 가능하고, 상기 작동 부재(15)는 작동 부재 연결부(26)에 의해 나사 기구(9)에 연결되어, 너트(10)와 나사(11)가 상대적인 스윌링 회전(swilling rotation)을 하면, 하우징(4)에 대해 이동하게 되는 것인 디스크 브레이크용 브레이크 캘리퍼에 있어서, 나사 기구 지지부(13) 및 작동 부재 연결부(26)는 나사 기구 종축선(28)에 대해 하나 이상의 횡축선을 가진 채 회전 가능한 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크용 브레이크 캘리퍼.
17. 제16항에 있어서, 상기 작동 부재는 브레이크 패드에 직접 연결되는 것인 디스크 브레이크용 브레이크 캘리퍼.
18. 제17항에 있어서, 상기 작동 부재는 캘리퍼의 보어에 수용되는 슬라이딩 피스톤인 것인 디스크 브레이크용 브레이크 캘리퍼.
19. 제18항에 있어서, 상기 작동 부재(25)는 브레이크 캘리퍼 하우징의 횡방향 벽의 개구에 수용되고, 이 개구를 통해 상기 작동 부재가 연장하고, 이것의 돌출 단부에서 브레이크 패드를 지탱하는 것인 디스크 브레이크용 브레이크 캘리퍼.
20. 제19항에 있어서, 상기 개구는 제동 작용 중에 브레이크 패드에 작용하는 마찰력의 방향에서 볼 때, 대체로 작동 부재만큼의 폭을 가지는 것인 디스크 브레이크용 브레이크 캘리퍼.
21. 제16항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 작동기의 부품 중 하나 이상이 분말 금속으로 이루어진 것인 디스크 브레이크용 브레이크 캘리퍼.