KR20100138101A - 전동식 디스크 브레이크 - Google Patents

Abstract

큰 제동력을 발휘할 수 있는 전동식 디스크 브레이크를 개시한다. 이러한 전동식 디스크 브레이크는 디스크의 가압을 위한 마찰패드들을 가압하는 가압장치를 포함하는데, 이러한 가압장치는 마찰패드 중 하나를 가압하는 가압부재와, 가압부재에 결합된 나사축과, 나사축에 연결되는 배력유닛과, 배력유닛에 결합된 웜휠과, 웜휠에 결합되는 웜기어를 갖춘 구동축과, 구동축을 정역회전시키는 모터를 포함한다.

Description

전동식 디스크 브레이크{Electric disk brake}

본 발명은 전동식 디스크 브레이크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 큰 제동력을 발휘할 수 있는 전동식 디스크 브레이크에 관한 것이다.

전동식 디스크 브레이크는 통상적인 유압식 디스크 브레이크와 다르게 마찰패드를 가압하는 구동장치의 동력원으로 전기에 의해 동작하는 모터를 채용한 것이다.

대한민국 공개특허공보 2003-93691호는 이러한 전동식 디스크 브레이크를 개시하고 있다. 이러한 디스크 브레이크는 제동 및 제동의 해제를 위해 정회전과 역회전을 하는 모터와, 이 모터의 회전축에 결합된 스크류기어부와, 이 스크류기어부의 회전에 의해 진퇴하면서 마찰패드를 가압하는 피스톤을 구비한다.

그러나 상기와 같은 진동식 디스크 브레이크는 피스톤을 진퇴시키는 스크류기어부가 모터의 회전축에 직접 연결된 형태이기 때문에 큰 제동력을 발휘하기 어려운 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 큰 제동력을 발휘할 수 있는 전동식 디스크 브레이크를 제공하는데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전동식 디스크 브레이크는 디스크의 가압을 위한 마찰패드들과, 상기 마찰패드들을 지지하는 캐리어와, 상기 마찰패드들의 가압을 위해 상기 캐리어에 진퇴 가능하게 지지되는 캘리퍼 하우징과, 상기 마찰패드를 가압하는 가압장치를 포함하고,

상기 가압장치는 상기 마찰패드들 중 하나를 가압하도록 상기 캘리퍼하우징에 진퇴 가능하게 설치된 가압부재와, 상기 가압부재에 결합된 나사축과, 상기 나사축에 연결되는 배력유닛과, 상기 배력유닛에 결합된 웜휠과, 상기 웜휠에 결합되는 윔기어를 갖춘 구동축과, 상기 구동축을 정역회전시키는 모터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 배력유닛은 상기 나사축에 설치된 제1기어와, 상기 제1기어와 치합되는 제2기어와, 상기 웜휠과 상기 제2기어가 각각 설치되며 상기 구동축과 교차하도록 배치되는 배력축을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 배력유닛은 태양기어와, 상기 태양기어와 외접하는 복수의 유성기어와, 상기 복수의 유성기어와 내접하는 링기어와, 상기 나사축 상에 설치되어 상기 복수의 유성기어를 지지하는 캐리어와, 상기 웜휠과 상기 태양기어가 각각 설치되며 상기 구동축과 교차하도록 배치되는 배력축을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명은 모터의 회전이 웜기어와 웜휠에 의해 1차로 감속되고 평기어 조립체 또는 유성기어 조립체로 이루어진 배력유닛에 의해 2차 감속되기 때문에 가압부재가 큰 힘으로 마찰패드를 가압할 수 있어 큰 제동력을 발휘할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 디스크 브레이크는 도 1에 도시된 것과 같이 차량의 바퀴와 함께 회전하는 디스크(10)와, 디스크(10)의 양쪽 측면을 가압하여 제동을 수행하도록 디스크(10)의 양측에 각각 배치된 제1 및 제2마찰패드(11,12)와, 제1 및 제2마찰패드(11,12)의 가압을 위한 캘리퍼 하우징(20) 및 제동동작을 위해 캘리퍼 하우징(20)에 설치된 가압장치(40)를 구비한다.

제1 및 제2마찰패드(11,12)는 디스크(10)의 양쪽 측면을 향하여 진퇴할 수 있도록 차체에 고정된 캐리어(30)에 진퇴 가능하게 지지되고, 캘리퍼 하우징(20)도 제1 및 제2마찰패드(11,12)의 가압방향으로 진퇴할 수 있도록 캐리어(30)에 지지된다.

캘리퍼 하우징(20)은 내부가 빈 몸체부(21)와, 몸체부(21)로부터 제2마찰패드(12) 쪽으로 연장된 연장부(22)와, 제2마찰패드(12)의 이면을 지지하도록 연장부(22)에 연결된 핑거부(23)를 포함한다. 그리고 가압장치(40)는 제1 및 제2마찰패드(11,12) 중 어느 하나 본 발명에서는 제1마찰패드(11)를 가압할 수 있도록 캘리퍼 하우징(20)의 몸체부(21)에 장착된다.

먼저, 가압장치(40)는 제1마찰패드(11)의 가압 및 가압해제를 위해 캘리퍼 하우징(20)의 몸체부(21)의 내부에 진퇴 가능하게 설치된 가압부재(41)와, 가압부 재(41)에 결합된 나사축(42)과, 나사축(42)에 연결되는 배력유닛(50)과, 배력유닛(50)에 결합된 웜휠(43)과, 웜휠(43)에 결합되는 웜기어(44)를 갖춘 구동축(45)과, 구동축(45)을 정역 회전시키는 모터(46)를 포함한다.

가압부재(41)는 회전이 제한된 상태에서 진퇴할 수 있도록 몸체부(21)의 내부에 설치되며, 나사축(42)과 결합되는 암나사부를 구비한다. 이러한 가압부재(41)의 회전을 제한하는 구조는 가압부재(41)의 외면과 이에 대응하여 결합되는 몸체부(21)의 내면이 다각형상이 이거나, 가압부재(41)의 외면과 몸체부(21)의 내면에 키와 키홈 형상의 안내수단(미도시)이 설치되는 방식에 의해 구현될 수 있다.

나사축(42)은 가압부재(41)의 암나사부와 결합되도록 한쪽에 수나사부를 구비한다. 또, 나사축(42)은 가압부재(41)가 진퇴하는 방향과 평행하도록 몸체부(21) 내에 회전 가능하게 설치된다. 이러한 나사축(42)의 지지를 위해 몸체부(21) 내에는 제1베어링(47)이 설치된다.

배력유닛(50)은 나사축(42) 상에 설치되는 제1기어(51)와, 이 제1기어(51)와 외접하는 제2기어(52)와, 제2기어(52)가 설치되는 배력축(53)을 포함한다. 즉, 배력유닛(50)은 도시된 바와 같이 몸체부(21) 내부의 빈 공간에서 설치되는 평기어 조립체이다. 이때, 배력축(53)의 일단부에는 제2기어(52)가 설치되고 타단부에는 웜휠(43)이 결합된다. 또, 상기의 배력축(53)은 웜기어(44)가 설치된 구동축(45)과 교차하도록 배치되며, 이러한 배력축(53)의 지지를 위해 상호 이격되는 제2베어링(48)과 제3베어링(49)이 설치된다.

웜휠(43)은 상술한 바와 같이 배력축(53)의 타단부에 설치되고, 구동축(45) 은 그 외면에 마련된 웜기어(44)가 웜휠(43)에 치합되도록 배력축(53)과 교차하는 방향으로 배치된다. 구동축(45)은 몸체부(21)에 의해 회전 가능하게 지지되며 웜기어(44)가 설치된 부분이 몸체부(21) 내에 진입하도록 설치된다.

모터(46)는 고정나사의 체결을 통해 캘리퍼 하우징(20)의 몸체부(21)에 고정된다.

상기와 같은 구조로 마련된 전동식 디스크 브레이크의 동작에 대해 설명한다.

운전자가 제동동작을 하면 모터(46)가 제동을 위해 회전하고, 운전자가 제동동작을 해제하면 모터(46)가 제동 해제를 위해 역으로 회전한다.

이때, 모터(46)가 제동을 위해 회전하면, 모터(46)의 회전력이 구동축(45)으로 전달되어 회전한다. 구동축(45)의 회전에 의해 웜기어(44)가 회전하면, 이에 따라 웜휠(43)이 회전한다. 이때는 웜기어(44)와 웜휠(43)의 감속비로 인해 1차 감속이 이루어지므로 웜휠(43)이 결합되는 배력축(53)의 회전속도가 느려지는 대신 배력축(53)으로 전달되는 회전력은 커진다.

또, 웜휠(43)이 회전하면 이 웜휠(43)이 결합되는 배력축(53)이 회전하고, 배력축(53)이 회전하면 제2기어(52)가 회전되어 제1기어(51) 및 나사축(42)이 회전한다. 이때도 배력유닛(50)이 상술한 바와 같이 제1기어(51), 제2기어(52), 배력축(53)을 포함하는 평기어 조립체로 이루어지므로 나사축(42)의 회전속도가 느려지는 만큼 나사축(42)으로 전달되는 회전력은 더욱 커진다.

나사축(42)이 회전하면 가압부재(41)가 제1마찰패드(11) 쪽으로 전진하여 제 1마찰패드(11)를 가압하고, 이의 반작용에 의해 캘리퍼 하우징(20)이 가압부재(41)의 역방향으로 이동하여 핑거부(23)가 제2마찰패드(12)를 디스크(10) 쪽으로 가압함으로써 제동이 이루어진다. 그리고 제동 해제를 위해 모터(46)가 역회전하면, 가압부재(41)가 제1마찰패드(11)의 가압을 해제하는 방향으로 이동함으로써 제동이 해제된다.

이러한 전동식 디스크 브레이크는 모터(46)의 회전이 웜기어(44)와 웜휠(43)에 의해 1차로 배력되고, 평기어 조립체에 의해 2차 배력되므로 나사축(42)으로 전달되는 회전력이 커진다. 따라서 가압부재(41)가 큰 힘으로 제1마찰패드(11)를 가압할 수 있어 큰 제동력을 발휘할 수 있으며, 종래보다 크기가 작은 모터(46)를 채용하더라도 충분한 제동력을 얻을 수 있어 부피를 줄일 수 있다.

한편, 도 2는 본 발명의 전동식 디스크 브레이크의 다른 실시예를 나타낸 것이다. 도 2의 전동식 디스크 브레이크는 도시된 바와 같이 배력유닛(60)을 유성기어 조립체로 채용할 수도 있다.

구체적으로, 배력유닛(60)은 태양기어(61)와, 태양기어(61)에 외접하는 복수의 유성기어(63)와, 복수의 유성기어(63)와 내접하는 링기어(65)와, 복수의 유성기어(63)를 지지하는 캐리어(64)와, 태양기어(61)가 일단부에 설치되는 배력축(62)을 포함한다. 이때, 캐리어(64)는 나사축(42) 상에 설치되어 상술한 바와 같이 복수의 유성기어(63)를 지지하며, 배력축(62)은 구동축(45)과 교차하도록 배치되어 웜기어(44)와 치합되는 웜휠(43)이 타단부에 설치된다.

상기와 같은 배력유닛(60)은 모터(46)의 동작으로 웜기어(44) 및 웜휠(43)이 회전할 때 태양기어(61)가 회전되고, 태양기어(61)의 회전에 의해 유성기어들(63)이 공전을 하고 이 유성기어들(63)의 공전이 캐리어(64)를 통해 나사축(42)에 전달됨으로써, 나사축(42)에 전달되는 회전력이 커진다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전동식 디스크 브레이크를 도시한 단면도이다.

도 2는 본 발명의 이실시예에 따른 전동식 디스크 브레이크를 도시한 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10...디스크 11,12...제1,2마찰패드

20...캘리퍼 하우징 30...캐리어

40...가압장치 41...가압부재

42...나사축 43...웜휠

44...웜기어 45...구동축

46...구동모터 50...배력유닛

51...제1기어 52...제2기어

53...배력축 60...배력유닛

61...태양기어 62...배력축

63...유성기어 64...유성기어 조립체의 캐리어

65...링기어

Claims (3)

1. 디스크의 가압을 위한 마찰패드들과, 상기 마찰패드들을 지지하는 캐리어와, 상기 마찰패드들의 가압을 위해 상기 캐리어에 진퇴 가능하게 지지되는 캘리퍼 하우징과, 상기 마찰패드를 가압하는 가압장치를 포함하고,

   상기 가압장치는 상기 마찰패드들 중 하나를 가압하도록 상기 캘리퍼하우징에 진퇴 가능하게 설치된 가압부재와, 상기 가압부재에 결합된 나사축과, 상기 나사축에 연결되는 배력유닛과, 상기 배력유닛에 결합된 웜휠과, 상기 웜휠에 결합되는 윔기어를 갖춘 구동축과, 상기 구동축을 정역회전시키는 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 디스크 브레이크.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 배력유닛은 상기 나사축에 설치된 제1기어와, 상기 제1기어와 치합되는 제2기어와, 상기 웜휠과 상기 제2기어가 각각 설치되며 상기 구동축과 교차하도록 배치되는 배력축을 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 디스크 브레이크.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 배력유닛은 태양기어와, 상기 태양기어와 외접하는 복수의 유성기어와, 상기 복수의 유성기어와 내접하는 링기어와, 상기 나사축 상에 설치되어 상기 복수의 유성기어를 지지하는 캐리어와, 상기 웜휠과 상기 태양기어가 각각 설치되며 상 기 구동축과 교차하도록 배치되는 배력축을 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 디스크 브레이크.

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