KR20020084244A - 전자기계식 휠 브레이크 장치 - Google Patents

Abstract

전자기계식 휠 브레이크 장치(10)는 나사 기어(16)를 포함하고, 상기 나사 기어는 전기 모터(18)의 회전 운동을 브레이크 피스톤(18)의 병진 운동으로 전환시키고, 브레이크 피스톤(15)은 이송 행정시 브레이크 디스크(13)에 대해 브레이크 라이닝(12)을 압착하고 귀환행정에서는 브레이크 라이닝(12)를 해제한다. 또한 클러치 커플링(38)을 구비하며, 상기 클러치 커플링은 허용 귀한 행정 초과시 나사 기어(16)의 일부를 효과적으로 전기 모터(18)와 분리한다. 따라서 휠 브레이크 장치(10)의 기계적 오류나 손상이 그러한 오류 작동에서 저지된다.

전자기계식 휠 브레이크 장치(10)는 차량, 예컨대 승용차에 적합하다.

Description

전자기계식 휠 브레이크 장치{Electromechanical wheel brake device}

그러한 장치가 이미 공지되어 있으며(DE 197 50 273 A1), 상기 장치에서 전가기계식으로 회전하면서 구동되는 너트를 이용하여 롤링 나사기어의 수직 이동 가능한 나사 스핀들이 브레이크 디스크와 반대로 브레이크 라이닝을 압착하는데 이용한다. 나사 스핀들은 포지티브하게 축방향으로 인접하여 맞물리는 두 개의 부품으로 형성된다:나사 스핀들의 내부는 휠 브레이크 장치의 정상 작동에서는 전자기적으로 변속 가능한 커플링에 의해 축방향 고정되거나 회전 불가능하게 고정된다; 외부 영역은 내부 영역 위에 수직 이동 가능하게 안내된다. 전기 구동모터의 오류에 따른 지속적으로 전류가 공급될 때 나사 스핀들의 외부 영역의 귀환 행정시 휠 브레이크 장치의 손상을 방지하도록 커플링도 기계적으로 나사 스핀들의 외부 영역에 의해 변속 가능하다. 따라서 나사 스핀들은 자유로운 회전이 가능하고, 전기 모터와 효과적으로 분리된다.

본 발명은 청구항 제 1항의 전제부에 따른 전자기계식 휠 브레이크 장치에 관한 것이다.

도 1은 나사 스핀들에 클러치 커플링을 포함하는 전자기계식 휠 브레이크 장치의 종단면도.

도 2는 도 1의 나사 스핀들의 분리된 클러치 커플링의 확대 단면도.

청구항 제 1항의 특징을 포함하는 본 발명에 따른 전자기계식 휠 브레이크장치는 나사 스핀들로부터 전기모터를 분리하기 위한 클러치 커플링은 공지된 실시예에 비하여 적은 수의 부품에 의해 구현되는 것이 장점이다. 따라서 휠 브레이크 장치의 무게와 조립 공간이 감소될 수 있다. 또한 부품의 수가 줄어들기 때문에 휠 브레이크 장치 기능의 안정성이 향상된다.

종속 청구항에 제시된 특성에 의해 청구항 제 1항에 기술된 전자기계식 휠 브레이크 장치의 바람직한 개선이 가능하다.

청구항 제 2항에 제시된 전자기계식 휠 브레이크 장치의 구조에 의해 간단하게 전기 모터의 회전방향 전환을 통한 클러치 커플링의 폐쇄가 가능하다.

청구항 제 6항에 클러치 커플링의 바람직한 구조 형태가 제시된다.

본 발명에 따른 실시예가 도면에 간단히 도시되며, 하기에서 상세히 설명된다.

도면에 도시된 차량용 전자기계식 휠 브레이크 장치(10)는 디스크 브레이크로 형성된다. 상기 장치는 부동식 캘리퍼(11)를 포함하고, 상기 캘리퍼에 한 쌍의 브레이크 라이닝(12)이 양측면으로 회전하는 마찰 소자로 작용하는 브레이크 디스크(13)에 배치된다. 브레이크 라이닝(12)을 브레이크 디스크(13)에 대해 압착하고및/또는 브레이크 라이닝을 브레이크 디스크로부터 해제하기 위해 부동식 캘리퍼와 일체형을 이루는 하우징(14) 내부에 수직 이동가능한 브레이크 피스톤(15)이 배치된다. 또한 하우징(14)에는 브레이크 피스톤(15)의 이동을 위한 나사 기어(16), 나사 기어(16)와 연결된 감속 기어(17) 및 전기 모터(18)가 배치된다.

상세히 도시되지 않은 전기 모터(18)는 회전자(21)를 구비하며, 상기 회전자는 유성기어로 형성된 감속기어(17)의 입력 소자(22)와 회전 불가능하게 연결되어 있다. 감속기어(17)는 볼나사 기어로 형성된 나사 기어(16)의 나사 스핀들(24)에 회전 모멘트를 전달하는 상부면을 위한 출력 소자(23)를 구비한다.

나사 스핀들(24)은 포지티브한 결합에 의해 서로 맞물리는 두 개의 영역(27,28)으로 구성된다. 감속기어(17)의 측면에 배치된 나사 스핀들(27)은 축베어링(29)에 의해 축방향으로 이동이 불가능하지만, 휠 브레이크 장치(10)의 하우징(14)에 회전 가능하게 지지된다. 감속기어(17)의 출력 소자(23)와 회전 불가능하게 연결된 나사 스핀들 영역(27)의 축베어링(29)과 하우징(14) 사이에는 브레이크 라이닝(12)으로부터 브레이크 디스크(13)에 가해진 브레이크 파워를 측정하기 위한 파워 센서(30)가 배치된다.

나사 스핀들(27)은 출력 소자(23)의 반대편에 그 측면 위에 계단식 페그(33)를 구비한다. 상기 페그(33) 위에 브레이크 피스톤(15)의 내부에 뻗어있는 나사 스핀들 영역(28)이 지지된다. 상기 영역에 너트(34)가 할당되고, 상기 너트는 회전 불가능하고 축방향으로 이동 불가능하게 브레이크 피스톤(15)과 통합되어 있다. 브레이크 피스톤(15)은 브레이크 디스크(13)의 반대편에 측면 위에 휠 브레이크장치(10) 하우징(14)의 제한 스토퍼(35)의 귀환 행정이 배치된다. 실제로 브레이크 피스톤(12)은 스토퍼(35)와 다소 큰 간격을 취하고, 상기 간격은 브레이크 라이닝(12) 및 브레이크 디스크(13)의 마모와 브레이크 라이닝과 브레이크 디스크 사이에 세팅된 환기 유격에 달려 있다.

이미 언급된 나사 스핀들(24)의 양 영역(27,28)사이의 포지티브한 결합은 클러치 커플링(38)에 의해 달성되고, 상기 커플링은 톱니바퀴 클러치 또는 맞물림 클러치로 형성될 수 있다. 상기 변속 클러치 커플링은 페그(33)의 둘레측 및/또는 나사 스핀들(24)의 양 영역(27,28)에 형성된다. 도 1에 도시된 배치는 페그(33)로 안내된 나사 스핀들(28)이 폐쇄된 클러치 커플링(38)에 의해 나사 스핀들 부품(27)과 회전 불가능하게 연결되어 있다.

양 나사 스핀들 부품(27,28)은 중심으로 풀로드(pull rod)(41)에 의해 관통되고, 상기 로드는 실린더 나사의 형태이며, 감속 기어(17)의 출력 소자(23)에 나사조임 된다. 축방향 고정되어 있는 풀로드(41)는 헤드측으로는 두 개의 디스크 및 상기 디스크 사이에 예응된 스프링(43)을 포함한다. 스프링(43)은 나사 스핀들 영역(28) 위에 나사 스핀들(27) 영역에 반대 방향으로 탄성을 가한다. 탄성을 극복함으로써 클러치 커플링(38)은 분리 가능하다.

전자기계식 휠 브레이크 장치(10)는 하기와 같이 작동된다:

휠 브레이크 장치(10)의 작동을 위해 전기 모터(10)에 전류가 공급된다. 회전자(21)의 회전 운동이 감속 기어(17)에 의해 나사 기어(16)의 나사 스핀들(24)로 전달된다. 나사 기어(16)는 회전 운동을 브레이크 피스톤(15)의 변속 운동으로 전환한다. 상기 피스톤은 공지된 방법으로 양 브레이크 라이닝(12)을 브레이크 디스크(13)에 반하여 가압한다.

휠 브레이크 장치(10)의 해제를 위해 전기 모터(18)는 회전 반대 방향으로 전류 공급된다. 하우징(14)으로 돌아온 브레이크 피스톤(15)은 브레이크 라이닝(12)을 브레이크 디스크(13)로부터 떨어뜨린다. 휠 브레이크 장치(10)의 방해 받지 않은 작동 방식에서 브레이크 피스톤(15)이 하우징(14)의 스토퍼(35)에 도달하지 않는다.

그러나 불완전한 방식으로 전기 모터(18)의 전류 공급이 유지되면, 브레이크 피스톤(15)은 스토퍼(25)에 도달한다. 이것은 구동되는 나사 스핀들(28)이 브레이크 디스크(13) 위에 축방향 고정되어 회전 불가능한 너트(34) 방향으로 나사조임하기 때문이다. 축방향 고정되어 있는 나사 스핀들 영역(27)의 페그(33)위에 스프링(43)의 탄성에 반하여 나타나는 나사 스핀들 영역(28)의 수직이동은 제한된 거리에 따라 변속 클러치(38)의 분리를 야기한다. 이러한 상태는 도 2에 도시되어 있다. 나사 스핀들(24)의 양 영역(27.28)사이의 불완전한 포지티브한 결합은 너트측 나사 스핀들(28)을 전기 모터 구동기로부터 분리하므로, 휠 브레이크 장치(10)의 과부하 및 손상이 확실히 방지된다.

전기적 방해를 극복한 후 전기 모터(18)는 나사 스핀들 부품(28)과 풀로드(41)의 마찰 결합에 의해 상기 스핀들 부품의 리세트 및 나사 스핀들 부품(27)과의 포지티브한 결합의 재생을 야기하는 작동 방식으로 작동된다.

Claims (6)

1. 휠 브레이크 장치(10)의 작동과 해제를 위한 전기 모터(18), 브레이크 라이닝(12)을 브레이크 디스크(13)에 대해 가압하고 상기 디스크로부터 되돌리기 위해 전기 모터(18)의 회전 운동을 변속 운동으로 전환하는 나사 기어(16)를 포함하며, 상기 나사 기어(16)는 너트(34) 및 포지티브한 결합에 의해 서로 맞물리는 두 개의 영역(27,28)으로 구성된 나사 스핀들(24)을 구비하며, 브레이크 디스크(13)의 브레이크 라이닝(12)이 귀환시 불완전한 경우에 적어도 간접적으로 작동 가능하며, 전기 모터(18)를 효과적으로 나사 기어(16)와 분리할 수 있는 클러치 커플링(38)을 포함하는 차량용 전자기계식 휠 브레이크 장치(10)에 있어서,

   - 상기 전기 모터(18)는 나사 스핀들(24)의 영역(27)에 맞물리고, 상기 스핀들의 다른 영역(28)은 나사 기어(16)의 너트(34)와 결합되며,

   - 상기 나사 스핀들(24)에서 종방향 이동가능한 나사 기어(16)의 너트(34)에 적어도 간접적으로 제한 스토퍼(35)의 귀환 행정이 배치되며,

   - 나사 스핀들(24)의 양 영역(27,28)이 적어도 간접적으로 스토퍼(35)에 나사 기어(16)의 너트(34)를 고정할 때 클러치 커플링(38)에 의해 분리 가능한 것을 특징으로 하는 휠 브레이크 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 나사 스핀들(24)의 하나의 영역(27)은 축방향 고정시켜 휠 브레이크 장치(10)의 하우징(14) 내부에 지지되는 반면, 나사 기어(16)의 너트(34)와 결합되어 있는 나사 스핀들(24)의 다른 하나의 영역(28)은 탄성에 반해 축방향 이동가능하게 영역(27)과 효과적으로 분리 가능한 것을 특징으로 하는 휠 브레이크 장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 나사 스핀들(24)의 하나의 영역(28)은 스프링(34)으로 축방향 고정시켜 놓은 풀로드(41)로부터 중심으로 관통되며, 상기 스프링은 영역(28)을 나사 스핀들(24)의 다른 하나의 부품(27)과 반대로 향한 탄성에 의해 부하를 가하는 것을 특징으로 하는 휠 브레이크 장치.
4. 제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 나사 스핀들(24)의 영역(28)은 나사 스핀들(24)의 다른 영역(27)의 클러치측 페그(33)상에 수직 이동가능하도록 안내되는 것을 특징으로 하는 휠 브레이크 장치.
5. 제 4항에 있어서, 상기 클러치 커플링(38)이 페그(33)의 둘레측 및/또는 정면측으로 나사 스핀들(24)의 양 영역(27,28)에 형성되는 것을 특징으로 하는 휠 브레이크 장치.
6. 제 1항 또는 5항에 있어서, 상기 클러치 커플링(38)이 톱니바퀴 클러치 또는 맞물림 클러치로 형성되는 것을 특징으로 하는 휠 브레이크 장치.