KR20180053697A - 전기 기계식 브레이크 부스터 및 브레이크 시스템 - Google Patents

전기 기계식 브레이크 부스터 및 브레이크 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 자동차용 전기 기계식 브레이크 부스터(1, 100)에 관한 것이며, 이 경우 기어 장치(60)의 기어 장치 하우징 바닥(61)에는 스핀들(42)의 조정 축(V)에 대해 실질적으로 평행하게 연장되는 하나 이상의 지지 요소(2a, 2b)가 고정되어 있으며, 이 경우 하나 이상의 지지 요소(2a, 2b)에는 마스터 브레이크 실린더(7)가 고정될 수 있으며, 그리고 이 경우 하나 이상의 지지 요소(2a, 2b)는 축 방향으로 그리고/또는 방사 방향으로 하나 이상의 지지 요소(2a, 2b)에 작용하는 힘을 지지하도록 설계되어 있다. 본 발명은 또한 브레이크 시스템과도 관련이 있다.

Description

전기 기계식 브레이크 부스터 및 브레이크 시스템
본 발명은, 자동차용 전기 기계식 브레이크 부스터에 관한 것이다. 본 발명은 또한 브레이크 시스템과도 관련이 있다.
미래의 자동차 구동 컨셉을 위해서는, 대안적인 제동 압력 형성 장치가 필요한데, 그 이유는 종래의 진동 브레이크 부스터를 작동시키기 위해서는 진공이 적게 존재하거나 진공이 전혀 존재하지 않기 때문이다. 이 목적을 위해, 전기 기계식 브레이크 부스터가 개발되었다.
DE 10 2012 014 361 A1호는, 마스터 브레이크 실린더의 작동 피스톤을 작동시키기 위한 압력 부재가 관통하는 브레이크 페달과 마스터 브레이크 실린더 사이에 설치하기 위한 하우징, 전동기, 전동기에 의해서 구동되고 압력 부재를 교차하는 스크류, 및 스크류의 회전 운동을 작동 피스톤의 병진 운동으로 변환하기 위해서 작동 피스톤과 스크류를 결합시키고 하우징 내에 배열된 기어 장치를 포함하는, 자동차의 마스터 브레이크 실린더용 작동 장치를 개시한다.
본 발명의 과제는, 더 적은 제조 비용, 감소된 중량 및 축소된 전체 길이를 갖는, 개선된 전기 기계식 브레이크 부스터를 제공하는 것이다.
상기 과제는, 특허 청구항 1의 특징들을 갖는 자동차용 전기 기계식 브레이크 부스터에 의해서 해결된다. 또한, 상기 과제는, 특허 청구항 11의 특징들을 갖는 브레이크 시스템에 의해서 해결된다.
본 발명은, 자동차용 전기 기계식 브레이크 부스터를 제공하며, 이 경우 기어 장치의 기어 장치 하우징 바닥에는 스핀들의 조정 축에 대해 실질적으로 평행하게 연장되는 하나 이상의 지지 요소가 고정되어 있으며, 이 경우 하나 이상의 지지 요소에는 마스터 브레이크 실린더가 고정될 수 있으며, 그리고 이 경우 하나 이상의 지지 요소는 축 방향으로 그리고/또는 방사 방향으로 하나 이상의 지지 요소에 작용하는 힘을 지지하도록 설계되어 있다.
본 발명은 또한, 전기 기계식 브레이크 부스터와; 전기 기계식 브레이크 부스터에 의해서 작동될 수 있는 마스터 브레이크 실린더를 갖춘 브레이크 시스템을 제공한다.
본 발명의 구상은, 마스터 브레이크 실린더가 고정될 수 있는 하나 이상의 지지 요소를 제공함으로써, 고객 인터페이스(customer interface)로부터 유래하는 힘 및 기어 장치 반응력을 하나 이상의 지지 요소에 의해서 흡수하려는 것이다. 이로써, 2개의 하우징 쉘 또는 하우징 절반부로 이루어지는 전기 기계식 브레이크 부스터의 하우징은 전술된 힘들을 흡수하도록 설계될 필요가 없어진다. 이로 인해, 전기 기계식 브레이크 부스터의 중량 및 비용이 감소될 수 있고, 전체 길이가 축소될 수 있다.
바람직한 실시예들 및 개선예들은 종속 청구항들 그리고 도면을 참조하는 상세한 설명으로부터 나타난다.
또 다른 바람직한 일 개선예에 따라, 전기 기계식 브레이크 부스터의 하우징이, 기어 장치가 배열되어 있는 제1 하우징 절반부와; 제1 축 방향 단부 섹션이 제1 하우징 절반부에 고정되어 있고 제2 축 방향 단부 섹션이 마스터 브레이크 실린더에 고정될 수 있는 제2 하우징 절반부;를 구비하는 것이 제안되었다. 마스터 브레이크 실린더가 하나 이상의 지지 요소에 고정될 수 있다는 사실로 인해, 이 하나 이상의 지지 요소는 제1 하우징 절반부로부터 제2 하우징 절반부를 통해 연장되어 그곳에서 마스터 브레이크 실린더와 연결될 수 있다. 이로 인해, 하나 이상의 지지 요소가 전기 기계식 브레이크 부스터의 지지 구조로서 작용함으로써, 하우징은 더 이상 지지 기능을 갖지 않게 된다.
또 다른 바람직한 일 개선예에 따라, 하나 이상의 지지 요소가 실질적으로 원통형으로 형성되어 있는 것이 제안되었으며, 이 경우 제1 하우징 절반부는 하나 이상의 지지 요소에 배열된 하나 이상의 고정 수단에 의해 제2 하우징 절반부에 고정되어 있으며, 이 경우에는 하나 이상의 고정 수단에 의해서 마스터 브레이크 실린더가 하나 이상의 지지 요소에 고정될 수 있다. 이로써, 제1 하우징 절반부는 바람직한 방식으로, 하나 이상의 고정 수단의 제공에 의해서, 하우징의 제2 하우징 절반부에 간단한 유형 및 방식으로 고정될 수 있다. 또한, 마스터 브레이크 실린더는 하나 이상의 고정 수단에 의해서 간단한 유형 및 방식으로 하우징의 제2 하우징 절반부에 고정될 수 있다.
또 다른 바람직한 일 개선예에 따라, 제1 하우징 절반부가 자동차의 격벽에 있는 일 고정점에 고정될 수 있는 것이 제안되었으며, 이 경우에는 하나 이상의 지지 요소가, 기어 장치 하우징 바닥에 형성된 개구를 통해서 연장되며, 그리고 이 경우에는 하나 이상의 지지 요소가 자동차의 격벽의 고정점에 고정될 수 있다. 이로써, 하나 이상의 지지 요소는 전기 기계식 브레이크 부스터의 지지 구조의 기능뿐만 아니라 전기 기계식 브레이크 부스터를 자동차의 격벽에 고정시키는 기능까지도 갖추게 된다.
또 다른 바람직한 일 개선예에 따라, 제1 하우징 절반부가 자동차의 격벽의 또 다른 일 고정점에 고정될 수 있는 것이 제안되었으며, 이 경우에는 실질적으로 원통형으로 형성되며 자동차의 격벽의 또 다른 고정점에 고정될 수 있는 고정 수단이 기어 장치 하우징 바닥과 연결되어 있다. 이로써, 전기 기계식 브레이크 부스터는 바람직한 방식으로 자동차의 격벽에 전기 기계식 브레이크 부스터를 고정시키기 위한 또 다른 고정 수단을 구비하게 되며, 이로 인해 한 편으로는 자동차의 격벽에서의 전기 기계식 브레이크 부스터의 고정이 보강될 수 있고, 다른 한 편으로는 전기 기계식 브레이크 부스터의 설치 위치의 각도 위치가 가변성 개선을 얻게 된다.
또 다른 바람직한 일 개선예에 따라, 하나 이상의 지지 요소가, 기어 장치 하우징 바닥에 형성된 개구 내로 압입되는 것이 제안되었으며, 이 경우에는 하나 이상의 지지 요소의 제1 축 방향 단부 섹션에 형성된 칼라(collar)가 기어 장치 하우징 바닥에 접한다. 이로써, 바람직한 방식으로 하나 이상의 지지 요소는 간단한 방식에 의해서 기어 장치 하우징 바닥과 같은 높이로 고정 연결된다.
또 다른 바람직한 일 개선예에 따라, 하나 이상의 지지 요소의 제1 축 방향 단부 섹션에는, 기어 장치 하우징 바닥의 두께보다 긴 길이를 갖는 널(knurl)이 칼라에 이웃하여 형성되어 있는 것이 제안되었으며, 이 경우 널은 기어 장치 하우징 바닥에 형성된 개구 내로 압입되며, 이 경우에는 압입 측에 마주 놓여 있는 기어 장치 하우징 바닥의 일 측에 돌출하여 배열된 널이 코킹(calking)되거나 압착된다. 기어 장치 하우징 바닥의 제1 측에서 기어 장치 하우징 바닥 내로 널을 압입함으로써 그리고 기어 장치 하우징 바닥의 마주 놓여 있는 측에 돌출하여 배열된 널을 코킹하거나 압착함으로써, 하나 이상의 지지 요소가 간단한 유형 및 방식으로 그리고 확실하고 신뢰할만하게 기어 장치 하우징 바닥에 고정될 수 있다.
또 다른 바람직한 일 개선예에 따라, 기어 장치 하우징 바닥이, 암나사를 갖는 통로를 구비하는 것이 제안되었으며, 이 경우 통로는 하나 이상의 지지 요소의 축 방향 단부 섹션을 수용한다. 이로써, 하나 이상의 지지 요소는 간단한 유형 및 방식으로 기어 장치 하우징 바닥과 연결될 수 있고, 해체 가능한 연결부를 갖게 된다.
또 다른 바람직한 일 개선예에 따라, 하나 이상의 지지 요소가 타이 로드(tie rod) 또는 관통 나사를 구비하는 것이 제안되었으며, 이 경우 타이 로드 또는 관통 나사는 강철로 형성된다. 이로써, 하나 이상의 지지 요소는, 고객 인터페이스로부터 유래하는 힘 및 기어 장치 반응력을 흡수하도록 설계되었다.
또 다른 바람직한 일 개선예에 따라, 제1 하우징 절반부가 알루미늄 다이캐스팅 하우징으로서 형성되고, 제2 하우징 절반부가 플라스틱 하우징으로서 형성되거나, 제1 하우징 절반부와 제2 하우징 절반부가 강철판 하우징으로서 형성되는 것이 제안되었다. 이로써, 제1 하우징 절반부 및 제2 하우징 절반부를 위한 재료의 선택은 하우징에 대해 제기되는 개별적인 요구 조건에 매칭될 수 있다.
전술된 실시예들 및 개선예들은 서로 임의로 조합될 수 있다.
본 발명의 또 다른 가능한 실시예들, 개선예들 및 구현예들은, 실시예들과 관련하여 이전에 기술되었거나 이후에 기술될 본 발명의 특징들의 명시적으로 언급되지 않은 조합들도 포함한다.
첨부 도면들은 본 발명의 실시예들의 부가적인 이해를 도와준다. 이들 도면은 실시예들을 도시하고, 상세한 설명과 연계하여 본 발명의 원리 및 컨셉을 설명하기 위해서 이용된다.
다른 실시예들 및 전술된 장점들 중 다수의 장점이 도면을 통해서 드러난다. 도면에 도시된 요소들은 반드시 서로 척도에 충실하게 도시되어 있지는 않다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 자동차용 전기 기계식 브레이크 부스터의 종단면도를 도시하고,
도 2는 본 발명의 또 다른 바람직한 일 실시예에 따른, 자동차용 전기 기계식 브레이크 부스터의 종단면도를 도시하며,
도 3은 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따른, 도 2에 도시된 자동차용 전기 기계식 브레이크 부스터의 일 지지 요소의 확대된 상세도를 도시하고,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 자동차용 전기 기계식 브레이크 부스터의 기어 장치 하우징 바닥의 후면에 대한 단면도를 도시하며,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 자동차용 전기 기계식 브레이크 부스터의 기어 장치 하우징 바닥의 전면에 대한 사시도를 도시하고,
도 6은 본 발명의 또 다른 바람직한 일 실시예에 따른, 자동차용 전기 기계식 브레이크 부스터의 기어 장치 하우징 바닥의 후면에 대한 사시도를 도시하며,
도 7은 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따른, 자동차용 전기 기계식 브레이크 부스터의 기어 장치 하우징 바닥의 전면에 대한 사시도를 도시하고,
도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 자동차용 전기 기계식 브레이크 부스터의 지지 요소의 사시도를 도시하며, 그리고
도 9는 본 발명의 또 다른 바람직한 일 실시예에 따른, 자동차용 전기 기계식 브레이크 부스터의, 지지 요소가 장착된 기어 장치 하우징 바닥의 사시도를 도시한다.
도면부의 각각의 도면에서, 동일한 참조 부호는, 달리 명시되지 않는 한, 동일하거나 기능적으로 동일한 요소, 부품 또는 구성 요소를 지시한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 자동차용 전기 기계식 브레이크 부스터의 종단면도를 보여준다.
전기 기계식 브레이크 부스터(1)는, 기어 장치(60)를 통해서 출력 로드(17)(output rod)와 연결된 (도 1에 도시되지 않은) 전동기를 구비한다. 전동기의 로터의 회전은 출력 로드(17)의 병진 운동으로 변환될 수 있다. 기어 장치(60)의 기어 장치 하우징 바닥(61)에는 제1 지지 요소(2a) 및 제2 지지 요소(2b)가 고정되어 있다. 제1 지지 요소(2a) 및 제2 지지 요소(2b)는 출력 로드(17)의 조정 축(V)에 대해 실질적으로 평행하게 연장된다. 제1 지지 요소(2a) 및 제2 지지 요소(2b)에는 바람직하게 마스터 브레이크 실린더(7)가 고정될 수 있다. 제1 지지 요소(2a) 및 제2 지지 요소(2b)는, 제1 지지 요소(2a) 및 제2 지지 요소(2b)에 축 방향으로 그리고/또는 방사 방향으로 작용하는 힘을 지지하도록 설계되어 있다.
전기 기계식 브레이크 부스터(1)의 하우징(70)은 바람직하게 제1 하우징 절반부(5) 및 제2 하우징 절반부(8)를 구비한다. 제1 하우징 절반부(5)에는 바람직하게 기어 장치(60)가 배열되어 있다. 제2 하우징 절반부(8)는 바람직하게 제1 하우징 절반부(5)에서는 제1 축 방향 단부 섹션(8a)에 그리고 마스터 브레이크 실린더(7)에서는 제2 축 방향 단부 섹션(8b)에 고정될 수 있다.
제1 지지 요소(2a) 및 제2 지지 요소(2b)는 실질적으로 원통형으로 형성되어 있다. 대안적으로, 제1 지지 요소(2a) 및 제2 지지 요소(2b)는 다른 적합한 형상을 가질 수도 있다.
제1 하우징 절반부(5)는 바람직하게 자동차의 격벽(62)에 있는 제1 고정점(62a) 및 제2 고정점(62b)에 고정될 수 있다. 제1 지지 요소(2a) 및 제2 지지 요소(2b)는 바람직하게 기어 장치 하우징 바닥(61)에 형성된 (도 1에 도시되지 않은) 개구를 통과해서 연장된다. 또한, 제1 지지 요소(2a)는 바람직하게 자동차의 격벽(62)의 제1 고정점(62a)에 고정될 수 있다. 더 나아가, 제2 지지 요소(2b)는 바람직하게 자동차의 격벽(62)의 제2 고정점(62b)에 고정될 수 있다.
제1 지지 요소(2a) 및 제2 지지 요소(2b)는 바람직하게 강철로 이루어진 타이 로드로서 형성되어 있다. 대안적으로, 제1 지지 요소(2a) 및 제2 지지 요소(2b)는 예를 들어 다른 적합한 재료로 그리고 다른 적합한 구조로 형성될 수도 있다.
제1 하우징 절반부(5)는 바람직하게 알루미늄 다이캐스팅 하우징으로서 형성되어 있다. 제2 하우징 절반부(8)는 바람직하게 플라스틱 하우징으로서 형성되어 있다. 대안적으로, 제1 하우징 절반부(5) 및/또는 제2 하우징 절반부(8)는 또한 다른 적합한 재료로 그리고 다른 적합한 제조 방식으로 제조될 수도 있다.
제1 지지 요소(2a) 및 제2 지지 요소(2b)는 바람직하게, 제1 하우징 절반부(5)의 전체 폭에 걸쳐서 연장되는 압입 길이(3)로 제1 하우징 절반부(5)의 하우징 보어 내에 압입되어 있다. 제1 지지 요소(2a)의 나사(4a) 및 제2 지지 요소(2b)의 나사(4b)는 제조자 측에서 (도 1에 도시되지 않은) 브레이크 페달 베어링 스탠드에 나사 결합 되고, 하우징 절반부(5) 또는 기어 장치 하우징을 제1 지지 요소(2a)의 칼라(6a)와 자동차의 격벽(62) 사이에 클램핑 고정시킨다.
더 나아가, 제1 하우징 절반부(5)는 바람직하게 제2 지지 요소(2b)의 칼라(6b)와 자동차의 격벽(62) 사이에 클램핑 고정된다. 바람직하게 나사 결합된 제1 지지 요소(2a) 및 바람직하게 나사 결합된 제2 지지 요소(2b)는 독자적으로 안정적이고, 모든 방향으로 힘, 특히 마스터 브레이크 실린더(7)의 인장력을 흡수할 수 있다.
제1 지지 요소(2a)에 배열된 제1 고정 수단(10a)은 바람직하게 나사 너트에 의해서 형성되어 있고, 제1 지지 요소(2a)의 제2 축 방향 단부 섹션(2e)에 배열되어 있다. 상기 나사 너트에 의해서는, 마스터 브레이크 실린더(7)의 플랜지(7a)가 제1 고정 수단(10a)에 스토퍼를 구비한다. 제1 고정 수단(10a)과 제2 하우징 절반부(8) 사이에는 바람직하게 발포체 밀봉부(13a)가 압착되어 있다. 추가의 고정 수단(11a)은 바람직하게 하우징으로부터 멀리 떨어진 마스터 브레이크 실린더(7)의 측에서 제1 지지 요소(2a)에 배열되어 있고, 마스터 브레이크 실린더(7)의 플랜지(7a)를 스토퍼에 대하여 클램핑 고정시킨다.
제2 지지 요소(2b)에 배열된 제2 고정 수단(10b)은 바람직하게 나사 너트에 의해서 형성되어 있고, 제2 지지 요소(2b)의 제2 축 방향 단부 섹션(2f)에 배열되어 있다. 상기 나사 너트에 의해서는, 마스터 브레이크 실린더(7)의 플랜지(7a)가 제2 고정 수단(10a)에 스토퍼를 구비한다. 제2 고정 수단(10b)과 제2 하우징 절반부(8) 사이에는 바람직하게 발포체 밀봉부(13b)가 압착되어 있다. 추가의 고정 수단(11b)은 바람직하게 하우징으로부터 멀리 떨어진 마스터 브레이크 실린더(7)의 측에서 제2 지지 요소(2b)에 배열되어 있고, 마스터 브레이크 실린더(7)의 플랜지(7a)를 스토퍼에 대하여 클램핑 고정시킨다.
제2 하우징 절반부(8)는 제1 하우징 절반부(5)와 바람직하게 나사 결합되어 있다. 출력 로드(17)를 복원시키기 위한 반동 스프링(9)은 바람직하게 제2 하우징 절반부(8)에서 지지된다. 제2 하우징 절반부(8)는 바람직하게 주로 밀봉 및 보호 기능을 갖고, 그렇기 때문에 플라스틱으로부터 형성되었다.
입력 로드(15)에서의 자동차 운전자의 제동력은 바람직하게 기어 장치(16)를 통해서 전동식으로 보강된다. 서보 지지부와 운전사의 힘이 통합된 상태에서 출력 로드(17)를 통해 마스터 브레이크 실린더(7)를 작동시킨다.
전기 기계식 브레이크 부스터(1)의 하우징이 다이캐스팅으로 구현되는 경우에는, ABS-맥동(pulsation)이 지나치게 높은 기계적 부하를 야기한다. 축 방향 힘은 스핀들 너트(20)를 통해 플라스틱 기어 휠(50)의 플레이트 형상 내부 영역에서 지지된다. 플라스틱 기어 휠(50)의 플레이트 형상 외부 영역에서는 축 방향 힘이 볼 베어링 외부 링으로 넘어간다. ABS-맥동의 경우에는, 플레이트 형상의 플라스틱 영역이 휘어져서 ABS-맥동을 감쇠시킨다. 기어와 볼 베어링 내부 링 사이의 간극(51)이 최대 스프링 범위를 사전에 설정한다. 특히 고온에서는, 간극(51)이 극복되고 볼 베어링 내부 링에서 기어가 블록 위로 이동함으로써, 기어(50)의 부하가 바람직하게 방지된다.
도 2는, 본 발명의 또 다른 바람직한 일 실시예에 따른, 자동차용 전기 기계식 브레이크 부스터(100)의 종단면도를 보여준다.
제1 지지 요소(2a) 및 제2 지지 요소(2b)는 본 실시예에서 바람직하게 강철로 이루어진 관통 나사에 의해서 형성되어 있다. 대안적으로, 제1 지지 요소(2a) 및 제2 지지 요소(2b)는 예를 들어 다른 적합한 재료로 그리고/또는 다른 적합한 구조로 형성될 수도 있다.
제1 하우징 절반부(5) 및 제2 하우징 절반부(8)는 바람직하게 각각 강철판 하우징으로서 형성되어 있다. 대안적으로는, 다른 적합한 재료로의 형성도 생각할 수 있다.
제1 지지 요소(2a)에 배열된 제1 고정 수단(10a)은 바람직하게 나사 너트에 의해서 형성되어 있다. 제1 고정 수단(10a)은 바람직하게 제2 하우징 절반부(8)의 제2 축 방향 단부 섹션(8b)의 내부 면에 배열되어 있고, 제2 하우징 절반부(8)에 제1 지지 요소(2a)를 고정시킨다. 제1 고정 수단(10a)과 제2 하우징 절반부(8) 사이에는 바람직하게 발포체 밀봉부(13a)가 압착되어 있다. 추가의 고정 수단(11a)은 바람직하게 하우징으로부터 멀리 떨어진 마스터 브레이크 실린더(7)의 측에서 제1 지지 요소(2a)에 배열되어 있고, 마스터 브레이크 실린더(7)의 플랜지(7a)를 제2 하우징 절반부(8)의 스토퍼에 대하여 클램핑 고정시킨다.
제2 지지 요소(2b)에 배열된 제1 고정 수단(10b)은 바람직하게 나사 너트에 의해서 형성되어 있다. 제2 고정 수단(10b)은 바람직하게 제2 하우징 절반부(8)의 제2 축 방향 단부 섹션(8b)의 내부 면에 배열되어 있고, 제2 하우징 절반부(8)에 제2 지지 요소(2b)를 고정시킨다. 제2 고정 수단(10b)과 제2 하우징 절반부(8) 사이에는 바람직하게 발포체 밀봉부(13b)가 압착되어 있다. 추가의 고정 수단(11b)은 바람직하게 하우징으로부터 멀리 떨어진 마스터 브레이크 실린더(7)의 측에서 제2 지지 요소(2b)에 배열되어 있고, 마스터 브레이크 실린더(7)의 플랜지(7a)를 제2 하우징 절반부(8)의 스토퍼에 대하여 클램핑 고정시킨다.
제1 지지 요소(2a) 및 제2 지지 요소(2b)는 바람직하게 제1 하우징 절반부(5) 내로 압입되어 있거나 고정되어 있다. 압입 길이는 바람직하게 제1 하우징 절반부(5)의 시트 두께에 상응한다. 제1 하우징 절반부(5) 및 제2 하우징 절반부(8)에서 제1 지지 요소(2a) 및 제2 지지 요소(2b)의 안내를 보장하기 위하여, 제1 지지 요소(2a) 및 제2 지지 요소(2b)는 전술된 바와 같이 제2 하우징 절반부(8)의 내부 면에도 고정 또는 클램핑 고정되어 있다. 중량 및 안정성의 이유에서 벽이 얇은 강철판 또는 대안적으로 다른 금속판으로 이루어진 제2 하우징 절반부(8)는 바람직하게 전기 기계식 브레이크 부스터의 지지 구조물의 구성 부품이다. 제2 하우징 절반부(8)는 바람직하게 리벳 결합 또는 대안적으로 나사 결합에 의해서, 기어 장치 하우징 측에 연결되어 있는데, 다시 말하자면 제1 하우징 절반부(5)와 연결되어 있다. 마스터 브레이크 실린더 측에서는, 제2 하우징 절반부(8)가 바람직하게 고정 수단(10a, 10b)과 마스터 브레이크 실린더(7)의 플랜지(7a) 및 고정 수단(11a, 11b) 사이에 클램핑 고정되어 있다.
그로 인해, 제1 지지 요소(2a) 및 제2 지지 요소(2b)는 바람직하게 안정화되었고, 모든 힘 및 토크를 흡수할 수 있다. (도 2에 도시되지 않은) 엔드 실드(end shield)의 기능은 바람직하게 제2 하우징 절반부(8)가 담당하게 되고, 이로써 제2 하우징 절반부로 대체된다. 제1 지지 요소(2a) 및 제2 지지 요소(2b), 제1 하우징 절반부(5) 그리고 제2 하우징 절반부(8)는 바람직하게 동일한 재료로, 본 실시예에서는 강철로 형성되어 있다. 이로써, 바람직한 방식으로 밀봉 장소에서는 동일한 열 팽창 및 더 적은 동하중이 나타나게 된다. 또한, 더욱 비용 효율적인 밀봉부를 사용할 수 있는 가능성도 존재한다.
전기 기계식 서보 지지력 또는 제동 지지력은, 제1 하우징 절반부(5)에 있는 플랜지 또는 클립 링에 의해, 스핀들(42), 스핀들 너트(43), 기어(44) 및 볼 베어링(45)에서 축 방향 힘으로서 지지된다. 축 방향 힘은, 볼 베어링 플랜지로부터 판 스프링과 유사한 원뿔 형상의 부착물(46)을 거쳐 제1 하우징 절반부(5)의 바닥 내부로 제1 지지 요소(2a) 및 제2 지지 요소(2b)까지 전달된다. 제1 하우징 절반부(5)의 더욱 단단한 다이캐스팅 하우징과 달리, 기어 장치 하우징 바닥(61)은 예를 들어 ABS-맥동의 경우에 휘어져서 높은 힘 펄스를 부분적으로 감쇠시킬 수 있다.
원뿔 형상의 부착물(46)은 축 방향 압축력을 제1 하우징 절반부(5)의 기어 장치 하우징 바닥(61)에서 방사 방향 압축력으로 변환시킨다. 그곳에서는, 압축력이 휨 응력과 중첩되고, 이 휨 응력을 부분적으로 보상한다. 이로써, 원뿔 형상의 부착물(46)은 기어 장치 하우징 바닥(61)에서 인장력 및 휨력을 상당히 감소시킨다. 따라서, 기어 장치 하우징 바닥(61)은 힘 펄스의 경우에 휘어져서 힘 펄스를 감소시킨다.
볼 베어링(45)은, 천공된 홀 에지에서는 축 방향으로 지지되고, 천공된 홀(47)에서는 방사 방향으로 지지된다. 직경 공차로 인해, 바람직하게 홀(47)과 볼 베어링(45) 사이에는 슬라이딩 시트(sliding seat)가 제공될 수 있다. 볼 베어링 외부 링 상에는, 환상 그루브를 갖는 박판 슬리브(48)가 압착되어 있다. 따라서, 운전자는 서보 지지부 없이 마스터 브레이크 실린더(7)로의 기계적인 관통부를 갖는다. 이와 같은 모드에서는, 볼 베어링(45)이 홀(47)로부터 외부로 빠질 수 있다. 박판 슬리브(48)의 압입 끼워맞춤은 바람직하게 이와 같이 외부로 빠지는 현상을 방지해 준다. 더 나아가서는, 벨로우즈(49)가 박판 슬리브(48)에 의해서 고정된다.
도 3은, 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따른, 도 2에 도시된 자동차용 전기 기계식 브레이크 부스터의 일 지지 요소의 확대된 상세도를 보여준다.
개별 타이 로드를 이용하는 도 1에 도시된 제1 지지 요소(2a) 및 제2 지지 요소(2b)의 실시예와 유사하게, 본 실시예에서는 힘의 흐름이 마스터 브레이크 실린더(7)로부터 튜브(32)를 거쳐 제1 하우징 절반부(5)로 이루어진다. 제1 지지 요소(2a) 및 제2 지지 요소(2b)를 통해서는, 전기 기계식 브레이크 부스터(1)가 (도 3에 도시되지 않은) 자동차의 격벽에 고정될 수 있는데, 바람직하게는 클램핑 고정될 수 있다.
도 4는, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 자동차용 전기 기계식 브레이크 부스터의 기어 장치 하우징 바닥의 후면에 대한 단면도를 보여준다.
본 실시예에서, 기어 장치 하우징은 (도 4에 도시되지 않은) 자동차의 격벽에 4개의 나사 결합점을 구비한다. 제1 지지 요소(2a) 및 제2 지지 요소(2b)는 바람직하게 기어 장치 하우징 바닥(61) 내에 압입되어 있다. 더 나아가서는, 2개의 추가 고정 수단(38)이 기어 장치 하우징 바닥(61)의 후면에 제공되어 있다. 고정 수단(38)은 바람직하게 나사로서 형성되어 있다. 나사는 바람직하게 기어 장치 하우징 바닥(61)에 형성된 홀 내부로 압입되어 있다. 이로써, 4개의 나사 결합점의 제공에 의해서는, 바람직하게 전기 기계식 브레이크 부스터의 4개의 장착 위치가 가능해진다.
도 5는, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 자동차용 전기 기계식 브레이크 부스터의 기어 장치 하우징 바닥의 전면에 대한 사시도를 보여준다.
제1 지지 요소(2a) 및 제2 지지 요소(2b)는 바람직하게 기어 장치 하우징 바닥(61)에 압입되어 있다. 제1 팽창부(66a) 및 제2 팽창부(66b)는 기어 장치 하우징 바닥(61)으로부터 돌출하는데, 그 이유는 기어 장치 하우징 바닥(61)의 후면에 칼라(63a, 63b)가 압입되어 있기 때문이다. 고정 수단(38)의 후면은 바람직하게 기어 장치 하우징 바닥(61)의 전면과 같은 높이에서 끝난다.
설치 공간과 관련된 또 다른 유연성은 바람직하게, 전기 기계식 브레이크 부스터가 반사 대칭되지 않은 형태로 존재하거나 대안적으로 반사 대칭된 형태로 존재함으로써 얻어질 수 있다. 도 5에 도시되지 않은 반사 대칭 평면은 예를 들어 제1 지지 요소(2a)와 제2 지지 요소(2b) 사이에 수직으로 그리고 중심에 놓여 있다. (도 5에 도시되지 않은) 전동기(21)는 바람직하게 반사 대칭 평면에 대해 사전 설정된 각도로 배열되어 있다. 이로써, 반사 대칭의 경우에는, 전동기(21)만 수용 가능한 복잡성으로 면을 바꾸게 된다. 따라서, 제1 하우징 절반부 및 제2 하우징 절반부의 부품들만 추가로 반사 대칭된 형태로서 제공되게 된다. 예정된 각도는 바람직하게 30° ± 10°이다.
도 6은, 본 발명의 또 다른 바람직한 일 실시예에 따른, 자동차용 전기 기계식 브레이크 부스터의 기어 장치 하우징 바닥의 후면에 대한 사시도를 보여준다.
본 실시예에서는, 제1 지지 요소(2a) 및 제2 지지 요소(2b)가 기어 장치 하우징 바닥(61)의 후면과 같은 높이에서 끝난다. 나사로서 구현된 고정 수단(38)은 기어 장치 하우징 바닥(61)의 후면에 고정되어 있고, (도 6에 도시되지 않은) 자동차의 격벽에 전기 기계식 브레이크 부스터를 고정시키기 위해서 이용된다. 제1 지지 요소(2a) 및 제2 지지 요소(2b)는 바람직하게 기어 장치 하우징 바닥(61)의 개별 개구(40a, 40b) 내부로 압입되어 있다.
도 7은, 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따른, 자동차용 전기 기계식 브레이크 부스터의 기어 장치 하우징 바닥의 전면에 대한 사시도를 보여준다.
제1 지지 요소(2a) 및 제2 지지 요소(2b)는 전술된 바와 같이 기어 장치 하우징 바닥(61)의 개별 개구(40a, 40b) 내부로 압입되어 있다. 제1 팽창부(66a) 및 제2 팽창부(66b)는 기어 장치 하우징 바닥(61)으로부터 돌출하는데, 그 이유는 기어 장치 하우징 바닥(61)의 후면에 칼라(63a, 63b)가 압입되어 있기 때문이다. 고정 수단(38)의 후면은 기어 장치 하우징 바닥(61)의 전면과 같은 높이에 형성되어 있다.
도 8은, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 자동차용 전기 기계식 브레이크 부스터의 지지 요소의 사시도를 보여준다.
제1 지지 요소(2a)의 제1 축 방향 단부 섹션(2c)에는, 칼라(63a)에 이웃하여 널(64)이 형성되어 있다. 널(64)은 바람직하게 (도 8에 도시되지 않은) 기어 장치 하우징 바닥(61)의 두께(D)보다 긴 길이(L)를 갖는다. 널(64)은 바람직하게 기어 장치 하우징 바닥에 형성된 개구 내부로 압입될 수 있다. 이 경우에는, 압입 측에 마주 놓여 있는 기어 장치 하우징 바닥의 측에 돌출하도록 배열된 널이 코킹 또는 압착될 수 있다.
도 9는, 본 발명의 또 다른 바람직한 일 실시예에 따른, 자동차용 전기 기계식 브레이크 부스터의, 지지 요소가 장착된 기어 장치 하우징 바닥의 사시도를 보여준다.
기어 장치 하우징 바닥(61)은 바람직하게 제1 통로(65a) 및 제2 통로(65b)를 구비한다. 제1 통로(65a)는 바람직하게 암나사(65c)를 구비하고, 제2 통로(65b)는 바람직하게 암나사(65d)를 구비한다. 제1 통로(65a)는 바람직하게 제1 지지 요소(2a)의 축 방향 단부 섹션(2c)을 수용한다. 제2 통로(65d)는 바람직하게 제2 지지 요소(2b)의 축 방향 단부 섹션(2d)을 수용한다. 이로써, 바람직하게는 기어 장치 하우징 바닥(61)에 대한 더욱 견고한 결합 그리고 나사로서 형성된 고정 수단(38)과 동일한 조립 방향에 도달할 수 있게 된다.
본 발명이 바람직한 실시예들을 참조하여 앞에서 기술되었지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되지 않으며, 오히려 다양한 유형 및 방식으로 변형될 수 있다. 특히, 본 발명은, 본 발명의 핵심으로부터 벗어나지 않으면서 다양한 방식으로 변경 또는 변형될 수 있다.
예를 들어, 전기 기계식 브레이크 부스터의 전체 길이는 예를 들어 제1 지지 요소 및 제2 지지 요소의 직경 변동에 의해서 그리고 이와 결부된 제1 지지 요소 및 제2 지지 요소의 길이 축소에 의해서 매칭될 수 있다.
1, 100: 브레이크 부스터
2a: 제1 지지 요소
2b: 제2 지지 요소
2c, 2d: 제1 축 방향 단부 섹션
2e, 2f: 제2 축 방향 단부 섹션
4a, 4b: 나사
5: 제1 하우징 절반부
6a, 6b: 칼라
7: 마스터 브레이크 실린더
8: 제2 하우징 절반부
8a: 제1 축 방향 단부 섹션
8b: 제2 축 방향 단부 섹션
9: 반동 스프링
10a: 제1 고정 수단
10b: 제2 고정 수단
11a: 추가 고정 수단
11b: 추가 고정 수단
13a, 13b: 발포체 밀봉부
15: 입력 로드
16: 기어 장치
17: 출력 로드
20, 43: 스핀들 너트
21: 전동기
37: 나사
38: 고정 수단
40a, 40b: 개구
42: 스핀들
44: 기어
45: 볼 베어링
46: 부착물
47: 홀
48: 박판 슬리브
49: 벨로우즈
50: 플라스틱 기어 휠
51: 간극
60: 기어 장치
61: 기어 장치 하우징 바닥
62: 격벽
62a: 제1 고정점
62b: 제2 고정점
62c, 62d: 추가 고정점
63a, 63b: 칼라
64: 널
65a: 제1 통로
65b: 제2 통로
65c, 65d: 암나사
66a: 제1 팽창부
66b: 제2 팽창부
70: 하우징
D: 두께
L: 길이
V: 조정 축

Claims (11)

  1. 전동기(21)의 로터의 회전이 스핀들(42)의 병진 운동을 야기하도록, 기어 장치(16)를 통해서 스핀들(42)과 상호 작용 연결된 전동기(21)를 구비하는, 자동차용 전기 기계식 브레이크 부스터(1, 100)에 있어서,
    기어 장치(60)의 기어 장치 하우징 바닥(61)에는 스핀들(42)의 조정 축(V)에 대해 실질적으로 평행하게 연장되는 하나 이상의 지지 요소(2a, 2b)가 고정되어 있으며, 하나 이상의 지지 요소(2a, 2b)에는 마스터 브레이크 실린더(7)가 고정될 수 있으며, 하나 이상의 지지 요소(2a, 2b)는 축 방향으로 그리고/또는 방사 방향으로 하나 이상의 지지 요소(2a, 2b)에 작용하는 힘을 지지하도록 설계되어 있는 것을 특징으로 하는, 전기 기계식 브레이크 부스터.
  2. 제1항에 있어서, 전기 기계식 브레이크 부스터(1, 100)의 하우징(70)은 기어 장치(60)가 배열되어 있는 제1 하우징 절반부(5)와; 제1 축 방향 단부 섹션(8a)이 제1 하우징 절반부(5)에 고정되어 있고 제2 축 방향 단부 섹션(8b)이 마스터 브레이크 실린더(7)에 고정될 수 있는 제2 하우징 절반부(8);를 구비하는 것을 특징으로 하는, 전기 기계식 브레이크 부스터.
  3. 제2항에 있어서, 하나 이상의 지지 요소(2a, 2b)는 실질적으로 원통형으로 형성되어 있으며, 제1 하우징 절반부(5)는 하나 이상의 지지 요소(2a, 2b)에 배열된 하나 이상의 고정 수단(10, 11)에 의해 제2 하우징 절반부(8)에 고정되어 있으며, 하나 이상의 고정 수단(10, 11)에 의해서는 마스터 브레이크 실린더(7)가 하나 이상의 지지 요소(2a, 2b)에 고정될 수 있는 것을 특징으로 하는, 전기 기계식 브레이크 부스터.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 하우징 절반부(5)는 자동차의 격벽(62)에 있는 일 고정점(62a, 62b)에 고정될 수 있으며, 하나 이상의 지지 요소(2a, 2b)는 기어 장치 하우징 바닥(61)에 형성된 개구(40a, 40b)를 통해서 연장되며, 하나 이상의 지지 요소(2a, 2b)는 자동차의 격벽(62)의 고정점(62a, 62b)에 고정될 수 있는 것을 특징으로 하는, 전기 기계식 브레이크 부스터.
  5. 제4항에 있어서, 제1 하우징 절반부(5)는 자동차의 격벽(62)의 또 다른 일 고정점(62c, 62d)에 고정될 수 있으며, 실질적으로 원통형으로 형성되며 자동차의 격벽(62)의 또 다른 고정점(62c, 62d)에 고정될 수 있는 고정 수단(38)이 기어 장치 하우징 바닥(61)과 연결되어 있는 것을 특징으로 하는, 전기 기계식 브레이크 부스터.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 지지 요소(2a, 2b)는 기어 장치 하우징 바닥(61)에 형성된 개구(40a, 40b) 내로 압입되며, 하나 이상의 지지 요소(2a, 2b)의 제1 축 방향 단부 섹션(2c, 2d)에 형성된 칼라(collar)(63a, 63b)가 기어 장치 하우징 바닥(61)에 접하는 것을 특징으로 하는, 전기 기계식 브레이크 부스터.
  7. 제6항에 있어서, 하나 이상의 지지 요소(2a, 2b)의 제1 축 방향 단부 섹션(2c, 2d)에는, 기어 장치 하우징 바닥(61)의 두께(D)보다 긴 길이(L)를 갖는 널(knurl)(64)이 칼라(63a, 63b)에 이웃하여 형성되어 있으며, 널(64)은 기어 장치 하우징 바닥(61)에 형성된 개구(40a, 40b) 내로 압입되며, 압입 측에 마주 놓여 있는 기어 장치 하우징 바닥(61)의 일 측에 돌출하여 배열된 널(64)은 코킹(calking)되거나 압착되는 것을 특징으로 하는, 전기 기계식 브레이크 부스터.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 기어 장치 하우징 바닥(61)은 암나사(65c, 65d)를 갖는 통로(65a, 65b)를 구비하며, 통로(65a, 65b)는 하나 이상의 지지 요소(2a, 2b)의 축 방향 단부 섹션(2c, 2d)을 수용하는 것을 특징으로 하는, 전기 기계식 브레이크 부스터.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 지지 요소(2a, 2b)는 타이 로드 또는 관통 나사를 구비하며, 상기 타이 로드 또는 관통 나사는 강철로 형성되는 것을 특징으로 하는, 전기 기계식 브레이크 부스터.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 하우징 절반부(5)는 알루미늄 다이캐스팅 하우징으로서 형성되고, 제2 하우징 절반부(8)는 플라스틱 하우징으로서 형성되거나, 제1 하우징 절반부(5)와 제2 하우징 절반부(8)는 강철판 하우징으로서 형성되는 것을 특징으로 하는, 전기 기계식 브레이크 부스터.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 전기 기계식 브레이크 부스터(1, 100)와; 전기 기계식 브레이크 부스터(1, 100)에 의해서 작동될 수 있는 마스터 브레이크 실린더(7)를 구비하는, 브레이크 시스템.
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