KR20070059523A

KR20070059523A - 전기 주차브레이크

Info

Publication number: KR20070059523A
Application number: KR1020050118466A
Authority: KR
Inventors: 최진영
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2005-12-07
Filing date: 2005-12-07
Publication date: 2007-06-12
Also published as: EP1795411A3; JP2007153313A; EP1795411A2; JP4601593B2; EP1795411B1; CN100500488C; US7757823B2; US20070125605A1; KR101055971B1; CN1978259A

Abstract

전기 주차브레이크에 있어서, 하우징과; 액추에이터와; 기어박스 어셈블리와; 종동기어와; 스핀들과; 스크루 너트와; 스핀들이 관통하며 스크루 너트가 회전가능하게 삽입되는 이퀄라이저와; 이퀄라이저의 양측에 각각 연결되도록 선단에 체결편이 구비되며 타단이 각각의 휠 브레이크 장치에 연결되는 브레이크 케이블; 및 캠부와 작동레버를 구비하며 비상해제시 브레이크케이블을 이완시켜 주차브레이크가 해제되도록 하는 비상해제장치를 구비하는 것을 특징으로 한다. 차량의 방전이나 주차 브레이크 고장과 같은 비상시에 케이블을 당기는 단순한 동작에 의하여 주차 브레이크를 해제할 수 있는 효과가 있으며, 운전자가 차량의 하부에 들어갈 필요가 없으므로 위험이 방지되고, 운전석 등 케이블이 연결된 곳이라면 어디서나 주차 브레이크를 해제할 수 있으므로 편리성이 증대되는 효과가 있다.

Description

전기 주차브레이크{Electric Parking Brake}

도 1은 종래의 주차 브레이크 장치를 보여주는 개략도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전기 주차브레이크의 내부 사시도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전기 주차브레이크 비상해제장치의 기어박스 및 힘 센서의 내부와 이들의 결합관계를 보여주는 분해 사시도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전기 주차브레이크의 작동 전 모습을 보여주는 단면도이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전기 주차브레이크의 작동 중의 모습을 보여주는 단면도이다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전기 주차브레이크의 비상해제장치가 비상 해제된 모습을 나타낸 단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10 : 하우징 20 : 액추에이터

30 : 기어박스 어셈블리 31 : 종동기어

40 : 비상해제장치 41 : 캠부

42 : 회전축 43 : 작동레버

44 :작동홀 45 : 동작축

50 : 힘 센서 51 : 케이싱

52 : 판부재 53 : 탄성부재

54 : 돌기부 60 : 스핀들

70 : 이퀄라이저 71 : 스크루 너트

72 : 삽입공 73, 74 : 브레이크케이블

80 ; 비상해제장치의 케이블

본 발명은 전기 브레이크에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 주차브레이크의 고장 또는 견인과 같은 비상시 주차브레이크를 간단하게 해제시킬 수 있는 비상해제장치를 구비하는 전기 브레이크에 관한 것이다.

일반적으로, 차량에는 다양한 작동시스템 또는 제어시스템이 탑재되어 있어 차량을 효과적으로 구동시키고 있다. 이와 같은 시스템들 중 하나로서, 차량을 주차상태 또는 정지상태로 장기간 유지할 수 있는 주차브레이크 장치가 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 가장 널리 이용되고 있는 주차브레이크 장치로서 케이블식 주차브레이크 장치가 있다. 이러한 주차브레이크는 손으로 파지하여 상하로 움직일 수 있도록 힌지 결합된 그립(1)과, 그 그립(1)내에 버튼(2)에 의해 연결되는 이동로드(3)와, 이동로드(3)의 종단에 연결되며 힌지 고정되는 포올(4)과, 그 포올(4)에 의해 고정되며 차륜의 브레이크 어셈블리 쪽에 연결된 케이블(5)과, 그 케이블을 감아 그립(1)의 상방향 조작시 당겨진 상태로 유지시켜주는 래치어셈블리(6)로 구성되어 있다.

이 같은 구성에 따라, 운전자가 그립(1)을 잡아 상방으로 올리면 래치어셈블리(6)가 케이블(5)을 당겨 차륜의 브레이크 어셈블리를 작동시키게 되며, 그립(1)의 이동을 멈추게 되면 포올(4)의 일단이 래치어셈블리에 치합되어 케이블(5)을 당겨진 상태로 유지함으로써 차량이 정지상태를 유지하게 되는 것이다.

역으로, 주차브레이크를 해제하는 경우에는, 운전자가 그립(1)을 잡고 버튼(2)을 누르고 그립(1)을 하방으로 가압하면 버튼(2)의 이동에 따라 이동로드(3)가 하방으로 이동되면서 그 끝단에 결합 고정된 포올(4)을 하방으로 이동시키게 되면, 케이블(5)이 이완되어 브레이크 어셈블리가 해제되는 것이다.

한편, 브레이크 케이블(5)의 선단은 이퀄라이저(7)에 연결되어 양측 후륜에 동일한 제동력이 가해지도록 하여 안정적인 제동상태를 유지하게 한다.

최근에는 위와 같은 브레이크를 수동으로 작동시켜야하는 불편함을 극복하여 운전자의 편의성을 향상시키기 위해 전기모터를 채용하는 전기 브레이크가 제공되어 있다. 이 같은 전기 브레이크로는 예컨대, 특허출원 제10-1995-39669호, 특허출원 제10-2002-70530호, 실용출원 제20-2002-15389호 등이 개시되어 있다.

그러나 이와 같은 전기 주차브레이크는 운전자의 편의성을 향상시킨다는 효과를 제공하는 반면, 주차브레이크가 고장 나거나 견인과 같은 비상시에 주차브레이크를 해제하기 위해서는 운전자 또는 작업자가 차량의 하부로 들어가 이를 해제해야 하므로, 위험한 상황을 초래할 뿐 아니라 그 작업이 매우 복잡한 문제점이 있 다.

본 발명은 위와 같은 문제점들을 해결하기 위해 발명된 것으로, 본 발명의 목적은 주차브레이크의 고장 또는 견인시 주차브레이크를 간단하고 용이하게 해제시킬 수 있는 비상해제장치를 구비하는 전기 주차브레이크를 제공하는데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 전기 주차브레이크는, 외관을 형성하는 하우징과; 정회전 및 역회전이 가능하도록 상기 하우징의 일측에 장착되는 액추에이터와; 상기 액추에이터에서 발생되는 회전력을 감속시키기 위한 기어들이 구비된 기어박스 어셈블리와; 감속된 회전력을 전달하기 위하여 상기 기어박스 어셈블리 내부에 구비되는 종동기어와; 상기 종동기어와 연결되는 나선이 형성된 스핀들과; 상기 스핀들에 나사 결합되는 결합공이 형성되는 스크루 너트와; 상기 스핀들이 관통하며 상기 스크루 너트가 회전가능하게 삽입되는 이퀄라이저와; 상기 이퀄라이저의 양측에 각각 연결되도록 선단에 체결편이 구비되며 타단이 각각의 휠 브레이크 장치에 연결되는 브레이크케이블과; 캠부; 및 작동레버를 구비하며 비상해제시 상기 브레이크케이블을 이완시켜 주차브레이크가 해제되도록 하는 비상해제장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.

더불어, 상기 전기 주차브레이크는 상기 기어박스 어셈블리의 일측에 상기 전기 주차브레이크에 가해지는 힘을 측정하도록 상기 스핀들이 관통되는 힘 센서를 더 구비하되, 상기 힘 센서는 외관을 형성하는 케이싱과, 상기 스핀들의 외부에 감 겨서 구비되며 상기 스핀들의 회전력을 전달하는 탄성부재와, 상기 탄성부재에 전달된 회전력을 직선변위로 변환하는 판부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 비상해제장치는 상기 힘 센서의 케이싱으로부터 돌출되며 일체로 형성되는 돌기부와, 평상시에는 상기 돌기부에 걸려 상기 힘 센서를 정위치에 지지하다가 비상 해제시에는 회전하여 상기 돌기부와의 결합을 해제하는 캠부와, 상기 캠부에 형성된 홀들과 축결합되어 비상 해제시 상기 캠부를 회전시키는 복수의 작동레버를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 각각의 작동레버의 상기 캠부와 연결되지 않는 타단에는 작동홀이 형성되고, 상기 작동홀의 내부에는 동작축이 결합되어 상기 작동레버 중 어느 하나 만을 움직여도 쌍을 이루는 다른 작동레버도 같은 방향으로 움직이도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 작동레버의 작동홀에는 케이블이 연결되어 상기 케이블을 당기는 경우에는 수동으로 상기 전기 주차브레이크가 해제되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 2은 본 발명의 실시예에 따른 전기 주차브레이크의 내부 사시도이다.

하우징(10)은 장방형의 상자로서 차체 또는 차량의 프레임에 장착되거나 설치된다. 하우징(10)의 전방벽에는 브레이크케이블이 관통되는 2개의 관통공(11, 12)이 형성된다.

하우징(10)의 후방벽에는 브레이크를 작동하기 위한 동력을 발생시키는 액추에이터(20)가 하우징(10)의 일측에 설치되는데 본 발명의 실시예에 따른 전기 주차브레이크의 액추에이터(20)는 하우징(10)의 외부에 장착된다. 액츄에이터(20)는 정회전 및 역회전이 가능한 스텝모터로 구비되는 것이 바람직할 것이다. 액추에이터(20)는 운전자에 의해 조작되는 컨트롤러(미도시)에 연결된다.

하우징(10)의 내부에는 액추에이터(20)로부터 발생되는 동력이 전달되는 기어박스 어셈블리(30)가 연결된다. 기어박스 어셈블리(30)는 액추에이터(20)에서 발생되는 동력에 의한 속도를 감속하는 역할을 하게 된다. 기어박스 어셈블리(30)의 내부에는 다수의 기어들이 설치되어 서로 치합되며 속도를 감속시키게 된다. 기어박스 어셈블리(30)의 하부에는 비상시 주자 브레이크를 해제하는 비상 해제장치(40)가 구비된다. 비상해제장치(40)의 외부에는 케이블을 연결하여 비상시 전기 주차브레이크를 해제할 수 있도록 복수의 작동레버(43)가 장착된다.

이러한 비상해제장치(40)의 하단에는 주차 브레이크에 작용하는 힘의 크기를 측정하기 위한 박스 형상의 힘 센서(50)가 설치된다. 이러한 힘 센서(50)는 본 발명의 실시예에 따른 주차 브레이크와 반드시 함께 설치될 필요는 없다. 힘 센서(50)는 본 발명의 실시예에 따른 주차 브레이크가 종래의 핸들식 주차 브레이크와는 달리 전기식으로서 사용자가 버튼만 누르면 노면 상황이나 각도에 따라 주차 브레이크에 걸리는 힘을 조절하여 주차시켜야 하므로 이를 감지하기 위하여 장착되는 것이다.

비상해제장치(40)는 주차 브레이크를 해제하기 위하여 당기는 케이블을 차 량의 운전석이나 트렁크 내부 등 사용자가 원하는 곳이라면 어느 곳이라도 설치할 수 있도록 구비된다. 또한, 설치된 케이블을 당겨 주차브레이크를 해제할 수 있도록 작동레버와 캠 등의 메커니즘을 가지는 케이블 풀러 타입(cable puller type)으로 구비된다.

스핀들(60)은 일정한 길이를 갖는 로드 형으로 형성되며, 그 길이방향으로 나선(61)이 연속적으로 형성되어 있다. 스핀들(60)의 선단에는 후부(62)가 형성되어 후술하는 비상해제장치를 이탈하지 않고 작동할 수 있도록 한다.

스핀들(60)에는 스크루 너트(71)가 나사 결합된다. 즉, 스크루 너트(71)에는 스핀들(60)이 삽입되며, 스크루 너트(71)의 내부에는 스핀들(60)의 나선(61)과 체결되는 나선이 구비된 결합공(미도시)이 형성된다. 이와 같은 결합구조에 따라, 스핀들(60)이 회전하면 그 회전방향에 따라 나선(61)과 스크루 너트(71)의 결합공의 상호작용으로 인해 스크루 너트(71)가 전진하거나 후퇴하게 된다. 이는 액추에이터(20)의 정, 역회전에 의한 것이다.

한편, 이퀄라이저(70)에는 브레이크케이블(73, 74)이 연결된다. 각 브레이크케이블(73, 74)의 선단에는 원주형의 체결편(미도시)이 일체로 형성된다. 이러한 체결편(미도시)은 이퀄라이저(70)의 양측에 형성된 삽입공(72)의 내부에 결합되어 이퀄라이저(70)가 당겨지면 그 이퀄라이저(70)에 연결된 브레이크케이블(73,74)이 당겨져 결국 각각의 휠에 구비된 주차브레이크장치가 작동되어 각각의 휠을 제동상태로 유지시킴으로써, 차량의 주차상태를 유지하게 된다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전기 주차브레이크 비상해제장치의 기어박 스 및 힘 센서의 내부와 이들의 결합관계를 보여주는 분해 사시도이다.

기어박스 어셈블리(30)의 내부에는 복수의 기어가 하우징(도1의 10 참조)의 외부에 설치되는 액추에이터(20)로부터 전달되는 회전력을 감속시키도록 구비된다. 이러한 기어박스 어셈블리(30) 내부에는 특히 액추에이터(20)로부터 전달되는 회전력을 외부로 전달하기 위한 종동기어(31)가 연동가능하게 설치된다. 이러한 종동기어(31)는 스핀들(60)과 축결합된다.

종동기어(31)의 하측에는 스핀들(60)이 관통하는 힘 센서(50)가 구비된다. 힘 센서(50)는 상자형상의 케이싱(51) 내부에 구비되는 판부재(52)와, 상기 케이싱(51)을 관통하는 스핀들(60)의 외주부를 감싸는 탄성부재(53)를 포함한다. 또한, 상기 케이싱(51)의 기어박스 어셈블리(30) 측에는 후부(62)가 구비되어 스핀들(60)이 회전을 하더라도 이탈되지 않도록 한다.

이러한 힘 센서(50) 케이싱(51)의 기어박스 어셈블리(30) 측에는 케이싱(51)에서 연장 돌출된 돌기부(54)가 형성된다. 이러한 돌기부(54)는 본 발명의 실시예에 따른 전기 주차브레이크의 비상해제장치(40)를 구성하기 위하여 형성된 것이다. 돌기부(54)의 양측에는 복수의 캠을 가지는 캠부(41)가 구비되어 케이싱(51)이 돌기부(54)에 걸려 소정의 위치에 유지되도록 지지한다. 이러한 캠부(41)의 일단부에는 이들을 관통하는 회전축(42)이 끼워져 이에 의해 캠부(41)가 지지되며 회전하게 된다. 캠부(41)의 타단부는 케이싱(51)의 돌기부(54)에 걸리도록 설치된다. 캠부(41)는 케이싱(51)의 상방 양측으로 구성된 돌기부(54)에 걸리도록 좌, 우측에 각각 두개씩 모두 4개의 캠이 구비되고 있으나, 그 수는 몇 개라도 무관하다.

또한, 캠(41)의 회전축(42)에는 작동레버(43)의 일단부가 결합된다. 이러한 작동레버(43)의 타단부에는 세로로 긴 작동홀(44)이 형성된다. 작동레버(43)는 좌측에 구비된 두 개의 캠을 관통하는 회전축(42)과 우측에 구비된 두 개의 캠을 관통하는 회전축(42)에 결합되도록 각각 하나씩 2개가 구비된다. 작동레버(43)는 작동홀(44)에서 교차되며, 교차되는 두개의 작동홀(44)을 관통하도록 동작축(45)이 설치된다.

도4, 도5 및 도6의 설명에서는 본 발명의 실시예에 따른 전기 주차브레이크의 동작을 중심으로 설명하기로 한다. 도 4은 본 발명의 실시예에 따른 전기 주차브레이크의 작동 전 모습을 보여주는 단면도이다.

사용자가 주행 중인 경우와 같이 주차 브레이크를 사용하지 않는 경우에는 액추에이터(20)가 작동하지 않는다. 따라서 스핀들(60)도 회전하지 않으므로 힘 센서(50)는 작동하지 않게 된다. 따라서 비상해제장치(40)의 캠부(41)도 힘 센서(50)의 돌기부(54)에 단단히 결합되어 있게 된다.

사용자가 전기 주차브레이크의 주차버튼을 누르게 되면, 컨트롤러(미도시)에 의해 액츄에이터(20)가 회전하게 된다. 액추에이터(20)의 회전에 의하여 기어박스 어셈블리(30) 내부의 기어들도 회전하기 시작하며 종동기어(31)도 이에 따라 회전하게 된다. 종동기어(31)가 회전하면 종동기어(31)의 회전축과 연결된 스핀들(60)도 회전하기 시작하며 힘 센서(50) 내부의 판부재(52)는 힘 센서 케이싱(51)의 내 부 측으로 움직이기 시작한다. 이어 판부재(52)의 움직임에 따라 탄성부재(53)가 압축되며 힘 센서(50)가 변위를 측정하게 된다. 이퀄라이저(70)는 스핀들(60)의 회전에 의해 힘 센서(50) 측으로 전진하게 되며 이에 따라 브레이크케이블(73, 74)이 당겨져서 주차상태가 유지되게 된다. 해제 시에는 사용자가 버튼을 누르게 되면 위와 같은 동작이 반대로 일어나 주차상태를 해제하게 된다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전기 주차브레이크의 비상해제장치가 비상 해제된 모습을 나타낸 단면도이다. 전기 주차브레이크는 버튼만 누르면 주차가 되므로 운전자의 편의성을 향상시키는 효과가 있다. 그러나 차량의 전원이 방전되거나 주차 브레이크가 고장 나는 경우 등의 비상시에는 운전석 등에서는 주차상태를 해제할 수 없어 사람이 차량의 하부로 들어가 주차 브레이크를 해제해야 하므로 위험할 뿐만 아니라 작업이 매우 복잡하게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 그러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 별도의 비상해제장치(40)를 구비하고 비상해제장치의 작동레버(43)에 별도의 케이블(80)을 연결하여 이를 운전석이나 트렁크 등 사용자가 원하는 곳에 연결하여 편리하게 전기 주차브레이크를 해제할 수 있도록 하는 것이다.

작동레버(43)의 작동홀(44)의 단부에 케이블(80)을 연결하고 사용자가 어느 한쪽 작동레버(43)라도 당기면 동작축(45)에 의해 연결되어 있는 두 개의 작동레버(43)는 모두 전방으로 이동한다. 작동레버(43)가 이동하게 되면 작동레버(43)의 타단에 연결된 회전축(42)도 회전하게 된다. 이에 따라 회전축(42)에 끼워져 있는 캠부(41)가 회전하게 된다. 캠부(41)가 회전하게 되면 소정의 경사를 구비하고 있다 가 수직방향으로 펴지게 된다. 힘 센서(50)의 상방에 형성된 돌기부(54)를 지지하고 있던 캠부(41)의 지지가 풀리므로 힘 센서(50)는 전체적으로 하방으로 튕겨져 후퇴하게 된다. 힘 센서(50)가 후퇴하면 스핀들(60)의 회전에 의해 이퀄라이저(70)가 하방으로 이동하고 이에 따라 당겨져 있던 브레이크케이블(73, 74)이 느슨해지면서 주차 브레이크가 해제되는 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전기 주차브레이크는 간편하게 주차를 할 수 있을 뿐만 아니라, 차량의 방전이나 주차 브레이크 고장과 같은 비상시에 케이블을 당기는 단순한 동작에 의하여 주차 브레이크를 해제할 수 있는 효과가 있다.

또한, 이에 의하여 차량의 하부에 들어갈 필요가 없으므로 운전자의 위험이 방지되며, 운전석 등 케이블이 연결된 곳이라면 어디서나 주차 브레이크를 해제할 수 있으므로 편리성이 증대되는 효과가 있다.

Claims

전기 주차브레이크에 있어서, 외관을 형성하는 하우징과; 정회전 및 역회전이 가능하도록 상기 하우징의 일측에 장착되는 액추에이터와; 상기 액추에이터에서 발생되는 회전력을 감속시키기 위한 기어들이 구비된 기어박스 어셈블리와; 감속된 회전력을 전달하기 위하여 상기 기어박스 어셈블리 내부에 구비되는 종동기어와; 상기 종동기어와 연결되는 나선이 형성된 스핀들과; 상기 스핀들에 나사 결합되는 결합공이 형성되는 스크루 너트와; 상기 스핀들이 관통하며 상기 스크루 너트가 회전가능하게 삽입되는 이퀄라이저와; 상기 이퀄라이저의 양측에 각각 연결되도록 선단에 체결편이 구비되며 타단이 각각의 휠 브레이크 장치에 연결되는 브레이크 케이블과; 캠부; 및 작동레버를 구비하며 비상해제시 상기 브레이크케이블을 이완시켜 주차브레이크가 해제되도록 하는 비상해제장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 전기 주차브레이크.
제1항에 있어서, 상기 전기 주차브레이크는 상기 기어박스 어셈블리의 일측에 상기 전기 주차브레이크에 가해지는 힘을 측정하도록 상기 스핀들이 관통되는 힘 센서를 더 구비하되, 상기 힘 센서는 외관을 형성하는 케이싱과, 상기 스핀들의 외부에 감겨서 구비되며 상기 스핀들의 회전력을 전달하는 탄성부재와, 상기 탄성부재에 전달된 회전력을 직선변위로 변환하는 판부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 주차브레이크.
제 1항에 있어서, 상기 비상해제장치는 상기 힘 센서의 케이싱으로부터 돌출되며 일체로 형성되는 돌기부와, 평상시에는 상기 돌기부에 걸려 상기 힘 센서를 정위치에 지지하다가 비상 해제시에는 회전하여 상기 돌기부와의 결합을 해제하는 캠부와, 상기 캠부에 형성된 홀들과 축결합되어 비상 해제시 상기 캠부를 회전시키는 복수의 작동레버를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 주차브레이크.
제2항에 있어서, 상기 각각의 작동레버의 상기 캠부와 연결되지 않는 타단에는 작동홀이 형성되고, 상기 작동홀의 내부에는 동작축이 결합되어 상기 작동레버 중 어느 하나 만을 움직여도 쌍을 이루는 다른 작동레버도 같은 방향으로 움직이도록 구비되는 것을 특징으로 하는 전기 주차브레이크.
제3항에 있어서, 상기 작동레버의 작동홀에는 케이블이 연결되어 상기 케이블을 당기는 경우에는 수동으로 상기 전기 주차브레이크가 해제되는 것을 특징으로 하는 전기 주차브레이크.