KR20040019457A - 모터로 작동되는 브레이크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모터에 의하여 브레이크패드가 작동되는 디스크브레이크 관한 것이다. 본 발명은 디스크와 캘리퍼를 가지는 디스크브레이크와; 상기 캘리퍼에 장착되는 전기모터와; 상기 전기모터의 축에 연결되며 감속시키는 유성기어열와; 상기 유성기어열의 출력부와 스크류 결합되는 좌우로 이동되는 피스톤과; 상기 피스톤의 끝부분에 장착되어 좌우로 이동되는 브레이크패드를; 포함하여, 적은 모터로도 큰 제동력이 발생되며 모터의 응답속도가 빨라지는 작용효과가 있다.

Description

모터로 작동되는 브레이크{Brake actuated by a motor}

본 발명은 모터에 의하여 브레이크패드가 작동되는 디스크브레이크 관한 것으로, 구체적으로 모터의 토크가 유성기어열에 의해 증대되고 스크류 결합에 의하여 직선운동으로 변환되어 브레이크패드로 전달되는 브레이크에 관한 것이다.

종래에 브레이크는 유압에 의해 브레이크패드가 작동되는 브레이크가 사용되었으나, 유압기기가 복잡하게 설치되어야 하고, 온도에 따른 유체의 특성변화에 의하여 정밀하고 고속도의 제어가 어려운 문제점이 있었다. 이에 따라 모터에 의해 작동되는 브레이크로 개발되고 있다. 그러나, 종래의 모터에 의해 작동되는 브레이크는 모터의 출력이 브레이크에 그대로 전달되어, 큰 제동력이 발생되기 위하여 대형의 모터가 필요한 문제점이 있었다.

상기한 문제점 등을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 유성기어에 의하여 효율적으로 모터의 토크를 증가시키는 모터로 작동되는 브레이크를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 모터의 부하를 감소시키며 모터의 크기가 작아지면서도 큰 제동력이 발생되며 모터의 응답속도가 빠른 모터로 작동되는 브레이크를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 고속, 저속회전 시에 정밀한 제어가 가능한 모터로 작동되는 브레이크를 제공하는 것이다.

도1은 본 발명에 의한 모터로 작동되는 브레이크의 단면도이다.

*도면의 주요기호에 대한 간략한 설명*

10...브레이크,

20...캘리퍼, 21...디스크, 22...브레이크패드,

30...전기모터, 31...전원단자, 32...축,

40...유성기어열, 41...선기어, 42...유성기어, 43...링기어, 44...스크류,

50...피스톤, 51...스크류, 52...끝부분,

60...힘센서, 61...센서단자.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 디스크와 캘리퍼를 가지는 디스크브레이크와; 상기 캘리퍼에 장착되는 전기모터와; 상기 전기모터의 축에 연결되며 감속시키는 유성기어열와; 상기 유성기어열의 출력부와 스크류 결합되는 좌우로 이동되는 피스톤과; 상기 피스톤의 끝부분에 장착되어 좌우로 이동되는브레이크패드를; 포함한다. 또한, 본 발명은 힘센서에 의하여 제동력이 계측되어 모터의 회전토크가 제어된다.

이하, 첨부도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 구체적으로 설명한다.

도1에 도시되듯이, 본 발명에 의한 브레이크(10)는 전기모터(30)가 회전되어 축(32)을 통해 유성기어열(40)에 입력되고 선기어(41), 유성기어(42)와 링기어(43)의 잇빨수에 따라 감속되고 링기어(43)의 회전은 스크류 결합된 피스톤(50)의 직선운동으로 변환되고 피스톤(50)의 끝부분(52)에 장착된 브레이크패드(22)는 회전하는 디스크(21)의 면에 접촉되어 제동된다. 우측에 위치하는 브레이크패드(22)는 좌측의 브레이크패드(22)가 디스크(21)와 접촉되는 경우에 디스크(21)가 변형되어 디스크(21)의 양면이 브레이크패드(22)로 접촉되어 제동된다.

상기 전기모터(30)는 캘리퍼(20)에 장착되며 전원단자(31)를 통해 전원이 공급되며 축(32)을 통해 회전토크가 출력된다. 상기 전기모터(30)의 회전방향 및 회전속도를 제어하는 종래의 다양한 모터제어방법 예를 들어 인버터, 저항 등에 의하여 제어된다.

상기 유성기어열(40)은 바람직하게는 입력부가 선기어(41)로 상기 전기모터의 축(32)과 결합되고, 선기어(41)의 회전은 유성기어(42)의 회전을 통해 링기어(43)로 전달되고, 링기어(43)가 출력부로 된다. 이때 예를 들어 3개의 유성기어(42)는 선기어(41)와 물리고 캐리어(도시 안됨)는 고정된다. 상기 링기어(43)의 외주면에는 스크류(44)가 형성되어, 피스톤(50)의 내주면에 형성된 스크류(51)와 체결된다. 스크류(44, 51)는 바람직하게는 볼스크류 형식으로 결합되어, 원활하게 이동된다. 상기 유성기어열(40)의 입력부와 출력부는 상기 전기모터(30)의 회전토크를 증가시키기 위하여 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어 선기어에 입력되고 캐리어로 출력되며 링기어가 고정될 수 있다.

상기 피스톤(50)은 대략 슬리브 형태로 이루어지고, 피스톤(50)의 내주면에는 스크류(51)가 형성되어, 상기 링기어(43)에 형성된 스크류(44)와 결합된다. 상기 피스톤(50)의 끝부분(52)에는 브레이크패드(22)가 설치되어, 피스톤(50)이 우측으로 이동됨에 따라 상기 브레이크패드(22)도 우측으로 이동되어 디스크(21)와 접촉되어 제동된다.

힘센서(60)가 예를 들어 로드셀, 스트레인게이지 또는 압전소자 등으로 이루어지고 상기 피스톤(50)과 상기 브레이크패드(22) 사이에 설치되어, 브레이크패드(22)에 발생되는 힘이 계측되고 이러한 힘에 의해 제동력이 계산된다. 상기 힘센서(60)에 측정된 힘은 센서단자(61)를 통해 마이크로컴퓨터 등의 제어회로에 입력되어 소정의 연산이 된 후에 상기 전기모터(30)의 회전이 제어된다. 예를 들어 유압브레이크의 ABS제어와 같은 방법으로 단속적으로 브레이크가 작동될 수 있으며, 전기적 신호처리에 의하여 빠른 응답속도와 정밀한 제어가 가능하게 된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명은 유성기어에 의하여 큰 감속비로 효율적으로모터의 토크가 증대되는 작용효과가 있다. 또한, 본 발명은 유성기어에 의하여 모터의 부하가 감소되며 모터의 크기가 작아지면서 큰 제동력이 발생되며 모터의 응답속도가 빨라지는 작용효과가 있다. 또한, 본 발명은 힘센서에 의하여 고속, 저속회전 시에도 정밀한 제어가 가능하게 되는 작용효과가 있다.

Claims (4)

1. 디스크와 캘리퍼를 가지는 디스크브레이크와;

   상기 캘리퍼에 장착되는 전기모터와;

   상기 전기모터의 축에 연결되며 감속시키는 유성기어열와;

   상기 유성기어열의 출력부와 스크류 결합되는 좌우로 이동되는 피스톤과;

   상기 피스톤의 끝부분에 장착되어 좌우로 이동되는 브레이크패드를; 포함하는 것을 특징으로 하는 모터로 작동되는 브레이크.
2. 제1항에 있어서, 상기 유성기어열의 입력부는 선기어이고 상기 전기모터의 축에 연결되며, 상기 유성기어열의 출력부는 링기어이고 상기 링기어의 외주면에 스크류가 형성되어 상기 피스톤의 내주면에 형성된 스크류와 결합되는 것을 특징으로 하는 모터로 작동되는 브레이크.
3. 제2항에 있어서, 상기 링기어와 상기 피스톤은 볼스크류로 체결되는 것을 특징으로 하는 모터로 작동되는 브레이크.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 피스톤의 끝부분과 상기 브레이크패드 사이에 설치되어 힘을 측정하는 힘센서가 장착된 것을 특징으로 하는 모터로 작동되는 브레이크.