KR20180040822A - Automobile electric disc brake - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 자동차용 전기식 디스크 브레이크에 관한 것으로서, 상세하게는 자기배력작용에 의한 제동이 원활하게 이루어질 수 있도록 한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an electric disk brake for an automobile, and more particularly, to an electric disk brake for an automobile.
일반적으로 자동차용 전기식 디스크 브레이크는 모터의 회전운동을 브레이크 패드의 직선운동으로 전환하여 회전하는 브레이크 디스크에 대한 브레이크 패드의 마찰력에 의해 제동이 이루어지도록 하고 또 상기 브레이크 패드에는 자기배력작용을 통하여 모터의 출력에 비해 큰 힘이 주어지도록 하여 큰 제동력을 얻을 수 있도록 구성된다.BACKGROUND OF THE INVENTION [0002] Generally, an electric disk brake for an automobile converts a rotational motion of a motor into a linear motion of a brake pad, thereby braking the brake disk by a frictional force of a brake pad against a rotating brake disk, So that a large force is applied to the output to obtain a large braking force.
이와 관련한 대표적인 종래기술로서는 미국특허 제7,258,206호 '디스크 브레이크'를 예로 들 수가 있는데, 이는 제동시를 단계적으로 도시한 도 1 내지 도 3에서와 같이 모터(10)에 감속기어박스(12)를 연결하여 1차 자기배력이 작용하도록 하고, 상기 감속기어박스(12)에는 기어비를 달리하는 구동베벨기어(14)와 피동베벨기어16)로 이루어진 베벨기어를 연결설치하여 2차 자기배력이 작용하도록 하며, 상기 베벨기어 전방에는 고정된 램프 브릿지(26)와의 사이에 램프(28)(30)를 통하여 롤러(32)가 결합되고 또 베벨기어의 피동베벨기어(16)와는 크랭크 로드(18)를 통하여 연결되는 램프 플레이트(22)를 연결설치하여 3차 자기배력이 작용하도록 한 것으로서, 제동을 위하여 모터(10)를 구동시켜주게 되면 고정된 램프 브릿지(26)로부터 램프 플레이트(22)가 전진하여 상기 램프 플레이트(22)가 갖는 브레이크 패드(20)가 모터(10)의 출력에 비해 큰 힘에 의한 브레이크 디스크(24)와의 접촉으로 강한 제동이 이루어지도록 구성된다.As a representative prior art related to this, U.S. Patent No. 7,258,206 'Disc brake' is exemplified. This is achieved by connecting the
따라서 이러한 구조의 자동차용 전기식 디스크 브레이크는 비 제동상태에서 제동을 위하여 모터(10)를 구동시켜주게 되면 베벨기어의 피동베벨기어(16)와 크랭크 로드(18)로 연결되는 램프 플레이트(22)가 고정된 램프 브릿지(26)로 부터 소정거리 전진하여 브레이크 디스크(24)에 대한 브레이크 패드(20)의 마찰로 제동이 이루어지도록 할 시 램프 브릿지(26)와 램프플레이트(22) 및 롤러(32)에 의한 3차 자기배력작용에 앞서 고정된 램프 브릿지(26)와 상기 램프 브릿지(26)로부터 소정거리 전진한 램프 플레이트(22) 사이에는 순간적으로 롤러(32)가 갖는 직경 이상의 불필요한 유격이 발생하여 상기 롤러(32)는 구속 불가능상태가 되므로 제작시 롤러(32)의 구속수단을 갖춰주는데 따른 제조원가 상승으로 제품의 가격경쟁력이 떨어지게 되고 또 이러한 램프 브릿지(26)와 램프 플레이트(22) 사이에 주어진 불필요한 유격은 이후 3차 자기배력작용을 위한 램프(28)(30)와 롤러(32)의 재접촉과정에서 강한 부딪힘이 주어지게 되므로 이로 인한 소음발생시 탑승자에게 불안감을 조성하게 됨은 물론 강한 충격에 의한 관련부품의 파손으로 인하여 제품의 사용수명을 단축을 가져오게 된다.Therefore, when the
특히 1차 자기배력작용을 위한 감속기어박스(12)와 2차 자기배력작용을 위한 베벨기어 및 3차 자기배력작용을 위한 램프 브릿지(26)와 램프 플레이트(22) 및 롤러(32) 등은 그 어디에서도 제동시 브레이크 패드(20)를 통하여 주어지는 반력을 차단하는 기능은 찾아볼 수가 없어 매 제동시 3차에 걸친 자기배력작용에 의해 모터(10)의 출력에 비해 큰 힘이 브레이크 패드(20)에 주어지게 되더라도 브레이크 패드(20)를 통하여 모터(10)의 출력에 비해 큰 반력이 작용하게 되면 그 반력이 출력이 약한 모터(10) 쪽으로 작용하여 결국 3차에 걸쳐 주어진 자기배력이 모두 소멸하게 되므로 자기배력에 의한 제동력향상은 거의 기대할 수가 없게 되는 등 많은 문제점들이 있는 것이다.In particular, the
본 발명의 목적은 자기배력작용을 이용한 제동시 자기배력을 얻기 위한 램프 브릿지와 램프 플레이트 사이에 불필요한 유격이 발생되지 않도록 할 수가 있고 또 브레이크 패드가 브레이크 디스크와 접촉하여 제동이 이루어질 시 브레이크 패드를 통하여 모터의 출력에 비해 강한 반력이 주어지게 되더라도 그 반력이 출력이 약한 모터 쪽으로 작용하는 일 없이 주어진 자기배력을 유지하여 제동력향상으로 이어질 수 있도록 한 자동차용 전기식 디스크 브레이크를 제공하는데 있다.It is an object of the present invention to make it possible to prevent an unnecessary gap between a ramp bridge and a ramp plate for obtaining a self-assisting force during braking using a self-boosting action, and to prevent a brake pad from being contacted with the brake disc, Even when a stronger reaction force is given to the output of the motor than the output of the motor, it is possible to maintain the given self-excitation force without causing the reaction force to act on the weak motor side, leading to the improvement of the braking force.
상기한 목적달성을 위한 본 발명 자동차용 전기식 디스크 브레이크는 모터의 동력이 감속기의 감속에 의한 자기배력작용과 기어비를 달리하는 웜과 웜휠로 이루어진 웜기어의 감속에 의한 자기배력작용 및 롤러를 통하여 결합되는 램프 브릿지와 램프 플레이트에 의한 자기배력작용으로 램프 플레이트가 갖는 브레이크 패드가 모터의 출력에 비해 큰 힘으로 브레이크 디스크와 접촉하여 제동이 이루어지도록 하되, 상기 웜기어의 웜휠이 갖는 편심축은 가이드블럭을 따라 전후로 작동하는 램프 브릿지의 안내장공에 결합하여 웜기어에 주어진 동력을 램프 브릿지를 통하여 램프 플레이트에 전달해 주도록 하고 또 제동시 브레이크 패드를 통하여 출력이 약한 모터 쪽으로 주어지는 반력은 회전력이 일방향으로만 전달되는 웜기어가 차단하여 상시 자기배력에 의한 강한 제동이 이루어지도록 구성함을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, an electric disk brake of the present invention for an automobile according to the present invention comprises a motor, a motor, and a motor, wherein the motive power of the motor is combined with the self-motive force by deceleration of the speed reducer, The brake pad of the ramp plate is brought into contact with the brake disk by a force greater than the output of the motor so that the braking is performed by the self-balancing action of the ramp bridge and the ramp plate. The eccentric shaft of the worm wheel of the worm gear is moved forward and backward The worm gear is coupled to the guide slot of the working ramp bridge to transmit the power given to the worm gear to the ramp plate through the lamp bridge. In addition, the reaction force applied to the motor with weak output through the brake pad during braking is transmitted A newcomer It characterized in that the configuration is a strong damping by a booster to occur.
본 발명 자동차용 전기식 디스크 브레이크(100)는 제동시 자기배력작용을 위하여 롤러(134)를 통하여 결합되는 램프 브릿지(124)와 램프 플레이트(128) 사이에 불필요한 유격이 발생 될 우려가 없어 제작시 롤러(134)의 구속수단을 없애주는데 따른 제조원가절감으로 제품의 가격경쟁력을 높여줄 수가 있고 또 매 제동시 램프 브릿지(124)와 램프 플레이트(128)가 갖는 램프(130)(132)와 롤러(134) 간 강한 부딪힘에 의한 충격을 방지하여 소음에 의한 탑승자들의 불안감을 없애주도록 함은 물론 관련부품의 파손방지로 제품의 사용수명을 보장해주도록 할 수가 있게 된다.The
특히 램프 플레이트(128)가 갖는 브레이크 패드(126)가 브레이크 디스크(136)와의 접촉에 의한 제동시 브레이크 패드(126)를 통하여 출력이 약한 모터(102) 쪽으로 주어지는 반력은 회전력이 일방향으로만 전달되는 웜기어(116)가 차단해 주게 되므로 매 제동시 자기배력에 의한 강한 제동이 이루어지도록 할 수가 있게 되는 등의 효과가 있는 것이다.Particularly when the
도 1 : 종래발명의 제동 전을 보여주는 평면구성도
도 2 : 종래발명의 제동시작시를 보여주는 평면구성도
도 3 : 종래발명의 제동시를 보여주는 평면구성도
도 4 : 본 발명의 평면구성도
도 5 : 본 발명의 제동 전을 보여주는 평면구성도
도 6 : 본 발명의 제동시작시를 보여주는 평면구성도
도 7 : 본 발명의 제동시를 보여주는 평면구성도Fig. 1 is a plan view showing the braking operation of the prior art.
Fig. 2 is a plan view showing the braking start time of the conventional invention. Fig.
Fig. 3 is a plan view showing the timing of the conventional invention;
Figure 4: Plan view of the present invention
Fig. 5 is a plan view showing a state before braking according to the present invention;
6 is a plan view showing the braking start timing according to the present invention;
Figure 7 is a plan view showing the construction of the present invention;
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하기로 하며, 다만 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 동일부호로 기재하고, 관련된 공지기술이나 기능에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지가 모호해지지 않도록 하기 위하여 생략하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like reference numerals are used to designate like elements in the drawings, It will be omitted for the sake of clarity.
도 4는 본 발명의 평면구성도이고, 도 5는 본 발명의 제동 전을 보여주는 평면구성도로서, 본 발명 자동차용 전기식 디스크 브레이크(100)는 모터(102) 전방에 감속기(104)를 연결설치하고, 상기 감속기(104) 전방에는 1개의 웜(106)과 각각 편심축(108)(110)을 갖는 2개의 웜휠(112)(114)로 이루어져 웜(106) 양측에 웜휠(112)(114)이 치합되는 웜기어(116)을 연결설치하며, 감속기(104) 전방에는 가이드블럭(118)을 따라 전후로 작동하고 또 양측에 안내장공(120)(122)을 갖는 램프 브릿지(124)를 설치하여 웜기어(116)의 웜휠(112)(114)이 갖는 편심축(108)(110)을 램프 브릿지(124)가 갖는 안내장공(120)(122)에 결합하여 구성한다.FIG. 4 is a plan view of the present invention, and FIG. 5 is a plan view showing a state before braking according to the present invention. In the
다만 본 발명에서 웜기어(116)의 웜휠(112)(114)을 좌우 2개로 구성하여 각각 편심축(108)(110)을 통하여 램프 브릿지(124) 양측에 형성된 안내장공(120)(122)에 결합되게 한 이유는 웜기어(116)의 회전운동을 램프 브릿지(124)의 직선운동으로 전환해줄 시 상기 램프 브릿지(124)에 전체적으로 고른 힘을 전달해 주기 위한 것일 뿐 웜기어(116)는 반드시 2개의 웜휠(112)(114)을 갖도록 해 주어야 하는 것은 아니다.In the present invention, the worm wheel 112 (114) of the
즉, 본 발명에서 웜기어는 하나의 웜휠을 갖도록 하고 또 상기 웜휠의 편심축이 결합되는 안내장공은 램프 브릿지의 중앙부에 형성하여 웜기어의 회전운동을 램프 브릿지의 직선운동으로 전환해주도록 할 수도 있다.That is, in the present invention, the worm gear has one worm wheel, and the guide slot in which the eccentric shaft of the worm wheel is engaged is formed at the center of the ramp bridge so that the rotational motion of the worm gear can be converted into rectilinear motion of the ramp bridge.
더 나아가 램프 브릿지(124)가 갖는 좌우안내장공(120)(122)은 상기 램프 브릿지(124)의 작동방향과는 다른 방향으로 형성해 주어야만 웜기어(116)의 회전운동을 램프 브릿지(124)의 직선운동으로 전환해줄 수가 있게 된다. The left and
그리고 램프 브릿지(124)의 전방에는 전면에 브레이크 패드(126)를 갖는 램프 플레이트(128)를 설치하고, 램프 브릿지(124)와 램프 플레이트(128)의 마주하는 면에는 좌우 균형된 위치에 각각 램프(130)(132)를 요입형성하여 상기 램프(130)(132) 사이에 각각 롤러(134)를 구름접촉하도록 결합하며, 상기 램프 플레이트(128)가 갖는 브레이크 패드(126)의 전방에는 브레이크 디스크(136)가 위치하도록 하여 상기 브레이크 디스크(136)에 대한 브레이크 패드(126)의 마찰로 제동이 이루어지도록 구성한다.A
도 5 내지 도 7은 본 발명 자동차용 전기식 디스크 브레이크(100)의 제동시를 단계적으로 보여주고 있다.5 to 7 show step-by-step the synchronization of the electric
도 5는 본 발명의 제동 전을 보여주는 평면구성도로서, 본 발명의 제동 전 브레이크 패드(126)는 스프링 등 복귀수단을 갖는 램프 플레이트(128)를 따라 최대 후퇴하여 브레이크 디스크(136)와 이격되므로 비 제동상태가 되고 또 램프 브릿지(124)와 램프 플레이트(128)의 램프(130)(132) 사이에 결합된 롤러(134)는 상기 램프(130)(132)와 긴밀한 구름접촉상태를 유지하게 된다.FIG. 5 is a plan view showing the brake prior to braking according to the present invention, in which the
도 6은 본 발명의 제동시작시를 보여주는 평면구성도로서, 도 5 상태에서 제동을 위하여 모터(102)를 구동시켜주게 되면 상기 모터(102)의 동력이 감속기(104)에 전달되어 감속되면서 1차 자기배력이 작용하게 되고, 상기 감속기(104)에 의해 감속된 동력은 웜(106)과 웜휠(112)(114)로 이루어진 웜기어(116)에 의해 재 감속되면서 2차 자기배력이 작용하게 되며, 상기 웜기어(116)의 회전시에는 웜기어(116)의 웜휠(112)(114)과는 편심축(108)(110)과 안내장공(120)(122)을 통하여 결합되는 램프 브릿지(124)가 전진하게 되는데, 이러한 램프 브릿지(124)의 전진시 상기 램프 브릿지(124)가 롤러(134)를 사이에 두고 있는 램프 플레이트(128)를 전방으로 밀어서 함께 전진하도록 하게 되므로 상기 램프 플레이트(128)가 갖는 브레이크 패드(126)가 브레이크 디스크(136)와의 접촉으로 제동이 시작된다.5, when the
따라서 본 발명은 제동을 위한 모터(102)의 구동시 웜기어(116)에 주어진 동력이 램프 브릿지(124)에 전달되어 상기 램프 브릿지(124)가 전진하게 되면 램프 브릿지(124)와 롤러(134)를 사이에 두고 있는 램프 플레이트(128)가 함께 전진하여 제동이 이루어지게 되므로 제동시 램프 브릿지(124)와 램프 플레이트(128) 사이에 불필요한 유격발생우려가 전혀 없어 롤러(134)를 구속하기 위한 구속수단을 필요치 않게 되고 또 램프(130)(132)와 롤러(134) 간 심한 부딪힘에 의한 소음발생이나 관련부품의 파손을 방지해줄 수가 있게 된다.Accordingly, when the
도 7은 본 발명의 제동시를 보여주는 평면구성도로서, 도 6에서와 같이 제동이 시작되어 램프 브릿지(124)와 롤러(134)를 사이에 두고 있는 램프 플레이트(128)의 브레이크 패드(126)가 앞선 2차에 걸친 자기배력작용에 의한 강한 힘으로 브레이크 디스크(136)와 접촉하여 제동이 시작될 시 브레이크 패드(126)를 통하여 브레이크 디스크(136)와 강한 마찰력으로 접촉하고 있는 램프 플레이트(128)는 롤러(134)를 사이에 두고 있고 또 가이드블럭(118)을 따라 전후로만 작동하는 램프 브릿지(124)로부터 브레이크 디스크(136)의 회전방향으로 소폭의 움직임이 주어지면서 3차 자기배력이 작용하게 되므로 최종적으로는 브레이크 패드(126)가 3차에 걸친 자기배력작용으로 모터(102)의 출력에 비해 큰 힘에 의한 브레이크 디스크(136)와의 접촉으로 제동이 이루어지게 된다.6 is a plan view showing the
그리고 이러한 3차에 걸친 자기배력작용으로 모터(102)의 출력에 비해 큰 힘이 램프 플레이트(128)에 가해져 브레이크 디스크(136)에 대한 브레이크 패드(126)의 마찰로 제동이 이루어지도록 할 시 브레이크 패드(126)를 통하여 자기배력작용 반대방향, 즉 출력이 약한 모터(102) 쪽으로 자기배력에 상응하는 반력이 작용하게 되는데, 이러한 반력은 모터(102)와 램프 브릿지(124) 사이에 연결설치되어 회전력이 일방향으로만 작용하는 웜기어(116)가 차단해 주게 되므로 출력이 약한 모터(102)의 과부하를 방지해 주게 됨은 물론 상시 자기배력에 의한 강한 제동이 이루어지도록 할 수가 있게 된다.When a force larger than the output of the
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 그 권리범위는 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하며, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서는 자명한 것이다.As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various changes, modifications and variations can be made without departing from the technical spirit of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention is not limited thereto.
(100)--자동차용 전기식 디스크 브레이크
(102)--모터
(104)--감속기
(106)--웜
(108)(110)--편심축
(112)(114)--웜휠
(116)--웜기어
(118)--가이드블럭
(120)(122)--안내장공
(124)--램프 브릿지
(126)--브레이크 패드
(128)--램프 플레이트
(130)(132)--램프
(134)--롤러
(136)--브레이크 디스크(100) - Electric disc brakes for automobiles
(102) - motor (104) - speed reducer
(106) - Worm (108) (110) - Eccentric shaft
(112) 114 - Worm wheel 116 - Worm gear
(118) - guide block (120) (122) - guide slot
(124) - Lamp bridge (126) - Brake pad
(128) lamp plate (130) (132) lamp
(134) - Roller (136) - Brake disc
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