KR20150071322A - 전자식 디스크 브레이크 - Google Patents

Abstract

전자식 디스크 브레이크가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 차량의 휠과 함께 회전하는 디스크의 양측면을 가압하기 위한 내, 외측 패드플레이트가 진퇴 가능하게 설치된 캐리어와, 상기 캐리어에 슬라이딩 가능하게 설치되고 제동유압에 의해 피스톤이 진퇴 가능하게 설치되는 실린더가 마련된 캘리퍼 하우징과, 모터에 의한 회전력을 전달받아 직선운동으로 변환하여 상기 피스톤을 진퇴시키는 엑츄에이터를 포함하는 전자식 디스크 브레이크에 있어서, 상기 피스톤이 내측 패드플레이트를 가압시 발생되는 열과 진동이 상기 캘리퍼 하우징으로 전달되는 것을 감쇠하도록 상기 내측 패드플레이트와 면접촉하도록 피스톤의 선단면에 결합되는 심(shim)부재를 구비하는 전자식 디스크 브레이크가 제공될 수 있다.

Description

전자식 디스크 브레이크{Electronic disc brake}

본 발명은 전자식 디스크 브레이크에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 제동작용 시 발생되는 열과 진동 및 소음을 감쇠시킬 수 있는 전자식 디스크 브레이크에 관한 것이다.

일반적으로 차량에 장착되는 전자식 디스크 브레이크는 주행 중의 자동차를 감속하거나 정지, 또는 정지 상태를 유지하기 위한 장치로써, 휠과 함께 회전하는 원판형의 디스크를 양쪽에서 패드로 강하게 압박하여 제동력을 얻는다.

전자식 디스크 브레이크는 일반적으로 제동유압에 의해 진퇴 운동하도록 피스톤이 내장된 캘리퍼 하우징과, 패드가 부착된 한 쌍의 패드플레이트가 설치되며 차체에 고정되는 캐리어와, 모터에 의한 회전력을 직선운동을 변환하여 피스톤을 가압하는 엑츄에이터를 구비한다. 이러한 전자식 디스크 브레이크의 구성은 공개특허 제10-2010-0090274에 개시되어 있다.

한 쌍의 패드플레이트는 디스크를 사이에 두고 배치되며, 내측면에 각각 마찰패드가 부착된 내측 패드플레이트와 외측 패드플레이트로 구별된다. 이러한 한 쌍의 패드플레이트의 외측면에는 소정의 두께를 갖는 심(shim)이 설치된다. 심은 패드플레이트가 디스크를 압착하여 제동하는 경우 패드플레이트와 피스톤이 접촉되어 발생되는 열과 진동이 피스톤 및 캘리퍼 하우징 측으로 전달되는 것을 방지함과 더불어 소음을 저감하는 역할을 한다.

상기 심을 패드플레이트에 설치하는 구성은, 대한민국 공개특허 제10-1999-0080950호에 개시되어 있으며, 도 1에 도시된 바와 같이, 피스톤(30)과 접촉되는 패드플레이트(10)의 외측면에는 심(20)이 고정된다.

그러나, 제동시 패드플레이트(10)와 피스톤(30)이 접촉되는 면적만큼 심(20)이 부착되더라도 심(20)의 기능을 수행할 수 있으나, 피스톤(30)과 접촉되는 면적에 비하여 패드플레이트(10)에 설치되는 심(20)의 면적이 넓어 비용이 증가하는 문제점이 있다.

또한, 심(20)이 패드플레이트(10)에 고정되도록 마련되기 때문에 패드플레이트(10)에 부착된 마찰패드(11)의 마모에 의하여 패드플레이트(10)를 교체하는 경우에는 심(20)도 교체하여야 하므로 불필요한 비용이 발생되는 문제점이 있다.

공개특허 10-2010-0090274호 (콘티넨탈 테베스) 2010. 08. 13. 7쪽, 도면 1 공개특허 10-1999-0080950호 (주식회사 만도) 1999. 11. 15.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 패드플레이트와 피스톤이 접촉되는 면적만큼의 심을 사용하도록 하여 비용을 절감시킬 수 있으며, 피스톤에 심을 설치함에 따라 패드플레이트의 교체시에도 심의 교체가 이루어지지 않으므로 심의 불필요한 낭비를 방지할 수 있는 전자식 디스크 브레이크를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 차량의 휠과 함께 회전하는 디스크의 양측면을 가압하기 위한 내, 외측 패드플레이트가 진퇴 가능하게 설치된 캐리어와, 상기 캐리어에 슬라이딩 가능하게 설치되고 제동유압에 의해 피스톤이 진퇴 가능하게 설치되는 실린더가 마련된 캘리퍼 하우징과, 모터에 의한 회전력을 전달받아 직선운동으로 변환하여 상기 피스톤을 진퇴시키는 엑츄에이터를 포함하는 전자식 디스크 브레이크에 있어서, 상기 피스톤이 내측 패드플레이트를 가압시 발생되는 열과 진동이 상기 캘리퍼 하우징으로 전달되는 것을 감쇠하도록 상기 내측 패드플레이트와 면접촉하도록 피스톤의 선단면에 결합되는 심(shim)부재를 구비하는 전자식 디스크 브레이크가 제공될 수 있다.

또한, 상기 피스톤의 선단부측 외주면에는 외주면을 따라 내측으로 오목하게 패인 걸림홈이 형성되고, 상기 심부재는 피스톤의 선단면과 대응하는 형상을 갖는 접촉부와, 상기 걸림홈에 걸려 고정되도록 상기 접촉부로부터 절곡 연장된 걸림부를 구비할 수 있다.

또한, 상기 피스톤의 선단면에는 일부분이 선단면과 단차지도록 요입된 단차부가 형성되고, 상기 심부재에는 상기 단차부를 향하여 절곡되어 상기 단차부에 결합되는 지지부가 형성될 수 있다.

또한, 상기 피스톤의 선단면에는 적어도 하나 이상의 돌기가 형성되고, 상기 심부재에는 상기 돌기가 끼워지도록 상기 돌기와 대응되는 위치에 결합홀이 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 디스크 브레이크는 피스톤의 선단면에 심부재를 설치하여 패드플레이트와 피스톤이 접촉되는 면적만큼의 심을 사용하도록 하여 비용을 절감시킬 수 있는 효과가 있다. 이에 마찰패드의 마모에 따른 패드플레이트의 교체시에도 심의 교체가 이루어지지 않으므로 심의 불필요한 낭비를 방지할 수 있게 된다.

본 발명은 아래 도면들에 의해 구체적으로 설명될 것이지만, 이러한 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 것이므로 본 발명의 기술사상이 그 도면에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 종래의 디스크 브레이크에 구비된 피스톤과 심이 설치된 패드플레이트를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전자식 디스크 브레이크를 개략적으로 나타내는 측단면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전자식 디스크 브레이크에 구비된 피스톤과 심부재가 결합되는 상태를 나타내는 부분 발췌한 사시도이다.
도 4은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전자식 디스크 브레이크에 구비된 파스톤에 심부재가 부착된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 전자식 디스크 브레이크에 구비된 피스톤에 심부재가 부착된 상태를 나타내는 사시도이다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전자식 디스크 브레이크를 개략적으로 나타내는 측단면도이다.

도면을 참조하면, 전자식 디스크 브레이크(100)는 차량의 바퀴와 함께 회전하는 디스크(D)의 양쪽 측면을 가압하여 제동을 수행하도록 배치된 한 쌍의 패드플레이트(111, 112)가 설치된 캐리어(120)와, 한 쌍의 패드플레이트(111, 112)의 가압을 위해 진퇴 가능하게 설치되는 피스톤(131)이 내장된 캘리퍼 하우징(130) 및 모터(141)에 의한 회전력을 전달받아 직선운동으로 변환하여 상기 피스톤(131)을 진퇴시키는 엑츄에이터(140)를 구비한다.

한 쌍의 패드플레이트(111, 112)는 피스톤(131)과 접하도록 배치된 내측 패드플레이트(111)와 후술할 핑거부(132)와 접하도록 배치된 외측 패드플레이트(112)로 구별된다. 이러한 한 쌍의 패드플레이트(111, 112)는 디스크(D)의 양쪽 측면을 향하여 진퇴할 수 있도록 차체에 고정된 캐리어(120)에 진퇴 가능하게 설치되고, 캘리퍼 하우징(130)도 한 쌍의 패드플레이트(111, 112)의 가압방향으로 진퇴할 수 있도록 캐리어(120)에 설치된다.

캘리퍼 하우징(130)은 그 후방부에 피스톤(131)이 내장되는 실린더(133)가 마련되고, 전방부에는 외측 패드플레이트(112)를 작동시키도록 하측방향으로 굽어지게 성형된 핑거부(132)가 실린더(133)와 일체로 형성된다.

피스톤(131)은 내부가 컵(cup) 형상으로 파인 원통형으로 마련되어 실린더 (133)내에서 슬라이딩 가능하도록 삽입되며, 이러한 피스톤(131)은 제동유압 또는 엑츄에이터(140)에 구비된 스핀들유닛(143)의 축력에 의해 내측 패드플레이트(111)를 디스크(D) 측으로 가압하게 된다.

이러한 피스톤(131)의 선단부측 외주면에는 외주면을 따라 내측으로 오목하게 패인 걸림홈(135)이 형성되고, 선단면에는 일부분이 상기 선단면과 단차지도록 요입된 단차부(136)가 형성된다. 상기 걸림홈(135)과 단차부(136)는 후술할 심부재(150)와의 결합을 위하여 형성된 것으로서, 심부재(150)와 결합되는 구조에 대해서는 아래에서 다시 설명하기로 한다.

엑츄이에터(140)는 모터(141)와, 모터(141)의 회전력을 감속하는 감속기(142) 및 감속기(142)와 연결되어 회전운동을 진선운동으로 변환하는 스핀들 유닛(143)을 구비한다. 여기서, 모터(141)와 감속기(142)는 이미 널리 알려진 공지의 기술이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

스핀들 유닛(143)은 상술한 바와 같이 피스톤(131)을 내측 패드플레이트(111) 측으로 가압하는 역할을 하며 실린더(133) 내에 마련된다. 이러한 스핀들 유닛(143)은 수나사산(144a)을 가지는 스핀들 부재(144)와, 스핀들 부재(144)와 나사결합되는 암나사산(145a)을 가지는 너트 부재(145)를 구비한다.

스핀들 부재(144)는 그 일측이 실린더(133)의 후방부를 관통하여 회전가능하게 설치되고, 그 타측이 피스톤(131) 내에 배치된다. 이때, 실린더(133)를 관통한 스핀들 부재(144)의 일측은 감속기(142)와 결합되어 모터(141)의 회전력을 전달받으며, 타측의 외주면에는 수나사산(144a)이 형성된다.

너트 부재(145)는 회전이 제한된 상태로 스핀들 부재(144)에 나사결합된다. 이에, 스핀들 부재(144)의 회전방향에 따라 너트 부재(145)가 진퇴하며 피스톤(131)을 가압하게 된다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 피스톤(131)이 내측 패드플레이트(111)를 가압시 열과 진동 및 소음을 저감시키도록 피스톤(131)의 선단면에 심부재(150)가 설치된다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 심부재(150)는 피스톤(131)이 내측 패드플레이트(111)를 가압시 면접촉되도록 피스톤(131)의 선단면에 결합된다. 보다 구체적으로, 심부재(150)는 피스톤(131)의 선단면과 대응하는 형상을 갖는 접촉부(151)와, 피스톤(131)의 걸림홈(135)에 걸려 고정되도록 접촉부(151)로부터 절곡 연장된 걸림부(155)를 구비한다.

접촉부(151)는 피스톤(131)의 선단면에 면접촉하도록 설치되며, 걸림부(155)에 의해 피스톤(131)으로부터 이탈되지 않도록 고정된다. 이러한 접촉부(151)에는 피스톤(131)의 단차부(136)에 결합되도록 단차부(136)를 향하여 절곡된 지지부(156)가 형성된다. 상기 지지부(156)는 심부재(150)가 피스톤(131)으로부터 회전되는 것을 방지함은 물론, 걸림부(155)와 함께 심부재(150)가 피스톤(131)에 견실히 고정되도록 하는 역할을 수행한다. 이때, 걸림부(155)는 접촉부(151)의 외측에서 일정부분 연장 형성되어 절곡되는 것으로 도시되었으나, 이에 한정되지 않으며, 접촉부(151)의 가장자리를 따라 연장 형성되어 절곡될 수 있다.

상기와 같은 심부재(150)가 피스톤(131)의 선단면에 결합되어 제동작용에 따라 내측 패드플레이트(111)를 가압시 발생되는 열과 진동이 피스톤(131) 및 캘리퍼 하우징(130) 측으로 전달되는 것을 방지함과 더불어 소음을 저감하는 역할을 수행한다. 즉, 도 1에 도시된 기존 내측 패드플레이트(10)에 심(20)이 설치되어 발생되는 기능과 동일한 기능을 수행함과 동시에, 기존에 비하여 심부재(150)의 사용 면적이 감소됨에 따라 비용을 절감시킬 수 있는 효과가 있다. 이에 마찰패드의 마모에 따른 패드플레이트(111)의 교체시에도 심의 교체가 이루어지지 않으므로 심의 불필요한 낭비를 방지할 수 있게 된다.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전자식 디스크 브레이크에 구비된 피스톤에 심부재가 부착된 상태를 나타내는 사시도이다. 본 실시예는 앞선 실시예에서 설명된 심부재(150)의 회전을 방지하기 위한 지지부(156)의 대안으로서, 피스톤(131)의 선단면에는 적어도 하나 이상의 돌기(137)가 형성되고, 심부재(150)에는 돌기(150)가 끼워지도록 돌기(137)와 대응되는 위치에 결합홀(157)이 형성된 것이다. 즉, 심부재(150)의 결합홀(157)에 돌기(137)가 끼워져 심부재(150)의 회전이 방지된다. 그 밖의 구성 및 작동원리는 앞선 실시예와 실질적으로 동일하므로 설명을 생략한다.

한편, 본 발명에 따른 전자식 디스크 브레이크(100)는 심부재(150)를 피스톤(131)에 결합시 회전을 방지하기 위한 수단으로, 피스톤(131)의 단차부(136)와 심부재(150)의 지지부(156)의 결합구조 및 피스톤(131)의 돌기(137)와 심부재(150)의 결합홀(157)의 결합구조를 갖는 것으로 각각 설명되었으나, 이러한 각 실시예들이 조합되어 사용될 수 있음은 자명하다. 즉, 피스톤(131)에 단차부(136)와 돌기(137)가 형성되고, 이와 결합하도록 심부재(150)에 지지부(156)와 결합홀(157)이 형성되어 결합될 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

100 : 전자식 디스크 브레이크
111, 112 : 내, 외측 패드플레이트
120 : 캐리어 130 : 캘리퍼 하우징
131 : 피스톤 135 : 걸림홈
136 : 단차부 137 : 돌기
140 : 액추에이터 150 : 심부재
151 : 접촉부 155 : 걸림부
156 : 지지부 157 : 결합홀

Claims (4)

1. 차량의 휠과 함께 회전하는 디스크의 양측면을 가압하기 위한 내, 외측 패드플레이트가 진퇴 가능하게 설치된 캐리어와, 상기 캐리어에 슬라이딩 가능하게 설치되고 제동유압에 의해 피스톤이 진퇴 가능하게 설치되는 실린더가 마련된 캘리퍼 하우징과, 모터에 의한 회전력을 전달받아 직선운동으로 변환하여 상기 피스톤을 진퇴시키는 엑츄에이터를 포함하는 전자식 디스크 브레이크에 있어서,
   상기 피스톤이 내측 패드플레이트를 가압시 발생되는 열과 진동이 상기 캘리퍼 하우징으로 전달되는 것을 감쇠하도록 상기 내측 패드플레이트와 면접촉하도록 피스톤의 선단면에 결합되는 심(shim)부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자식 디스크 브레이크.
2. 제1항에 있어서,
   상기 피스톤의 선단부측 외주면에는 외주면을 따라 내측으로 오목하게 패인 걸림홈이 형성되고,
   상기 심부재는 피스톤의 선단면과 대응하는 형상을 갖는 접촉부와, 상기 걸림홈에 걸려 고정되도록 상기 접촉부로부터 절곡 연장된 걸림부를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자식 디스크 브레이크.
3. 제2항에 있어서,
   상기 피스톤의 선단면에는 일부분이 선단면과 단차지도록 요입된 단차부가 형성되고,
   상기 심부재에는 상기 단차부를 향하여 절곡되어 상기 단차부에 결합되는 지지부가 형성된 것을 특징으로 하는 전자식 디스크 브레이크.
4. 제2항에 있어서,
   상기 피스톤의 선단면에는 적어도 하나 이상의 돌기가 형성되고,
   상기 심부재에는 상기 돌기가 끼워지도록 상기 돌기와 대응되는 위치에 결합홀이 형성된 것을 특징으로 하는 전자식 디스크 브레이크.
   

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