KR20210002011A

KR20210002011A - Electro-mechanical brake system

Info

Publication number: KR20210002011A
Application number: KR1020200077940A
Authority: KR
Inventors: 정경호; 성준호
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2019-06-28
Filing date: 2020-06-25
Publication date: 2021-01-06

Abstract

Disclosed is an electromechanical brake system capable of effectively realizing a service brake function and a parking brake function of a vehicle and capable of precisely measuring and controlling a braking force applied to each wheel. According to an embodiment of the present invention, an electromechanical brake system comprises: a carrier on which a pair of pad plates disposed on both sides of a disk are installed; a caliper housing which is slidably installed on the carrier; a piston which is installed to move forward and backward toward the pair of pad plates from the inside of the caliper housing; an actuator which provides and transmits power to advance and retract the piston; and a sensor assembly for detecting an adhesion force of a brake pad to the disk or a braking force of a wheel. The caliper housing includes: one side portion provided with an opening portion so that the piston advances and retreats toward the pair of pad plates; and the other side portion opposite to the one side portion. The sensor assembly may be provided in contact with an outer surface of the other side portion.

Description

Electromechanical brake system {ELECTRO-MECHANICAL BRAKE SYSTEM}

본 발명은 전자기계식 브레이크 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 모터의 동력에 의해 차량의 제동 및 주차를 구현하는 전자기계식 브레이크 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an electromechanical brake system, and more particularly, to an electromechanical brake system that implements braking and parking of a vehicle by the power of a motor.

차량에는 제동을 위한 브레이크 시스템이 필수적으로 장착되는데, 안정적이면서도 효과적인 제동력을 얻기 위해 다양한 방식의 브레이크 시스템이 제안되고 있다.A vehicle is essentially equipped with a brake system for braking, and various types of brake systems have been proposed in order to obtain a stable and effective braking force.

종래의 일반적인 브레이크 시스템은 차량의 휠과 함께 회전하는 디스크와, 디스크를 가압하도록 한 쌍의 패드 플레이트가 진퇴 가능하게 설치되는 캐리어와, 캐리어에 슬라이딩 가능하게 설치되는 피스톤을 구비하고, 운전자가 브레이크 페달을 밟음에 따라 브레이크 오일이 피스톤을 디스크 측으로 가압하여 휠 실린더의 제동을 구현하는 방식이 주로 이용되었다. 그러나 오늘날에는 차량의 운용 환경에 세밀하게 대응하여 다양한 제동 기능을 구현하고자 하는 시장의 요구가 증대됨에 따라, 운전자가 브레이크 페달을 밟으면 운전자의 제동의지를 전기적 신호로 전달받아 모터 및 각종 기어구조를 활용하여 전자기계식으로 제동력을 발생시키는 방식이 개발되고 있다. A conventional general brake system includes a disk that rotates with the wheel of a vehicle, a carrier in which a pair of pad plates are installed to move forward and backward to pressurize the disk, and a piston that is slidably installed on the carrier. The method of implementing the braking of the wheel cylinder by pressing the piston toward the disk as the brake oil is pressed was mainly used. However, today, as the market demands to implement various braking functions in detail in response to the operating environment of the vehicle, when the driver presses the brake pedal, the driver's braking intention is transmitted as an electrical signal and the motor and various gear structures are utilized. Thus, a method of generating braking force in an electromechanical manner has been developed.

한편, 차량의 브레이크 시스템은 차량의 주행 상황에서 제동력을 제공하는 서비스 브레이크 기능과 더불어, 주차 시 차량의 정지상태를 유지하는 파킹 브레이크 기능이 함께 요구된다. 따라서 모터의 동력을 활용하여 차량의 서비스 브레이크 기능 및 파킹 브레이크 기능을 안정적으로 구현함과 동시에, 차량의 다양한 운용상황에서도 작동의 성능 및 신뢰성을 도모할 수 있는 방안이 요구된다. On the other hand, the brake system of the vehicle is required with a service brake function that provides braking force in the driving situation of the vehicle and a parking brake function that maintains the vehicle's stopped state when parking. Accordingly, there is a need for a method capable of stably implementing the service brake function and the parking brake function of the vehicle by utilizing the power of the motor, and at the same time promoting the performance and reliability of operation even in various operating situations of the vehicle.

한국 공개특허공보 제10-2011-0072877호 (2011. 06. 29.)Korean Patent Application Publication No. 10-2011-0072877 (2011. 06. 29.)

본 실시 예는 차량의 서비스 브레이크 기능 및 파킹 브레이크 기능을 효과적으로 구현함과 동시에, 각 차륜에 가해지는 제동력을 세밀하게 측정 및 제어할 수 있는 전자기계식 브레이크 시스템을 제공하고자 한다.The present embodiment is to provide an electromechanical brake system capable of effectively implementing a vehicle service brake function and a parking brake function, and capable of measuring and controlling a braking force applied to each wheel in detail.

본 발명의 일 측면에 의하면, 디스크의 양측에 배치되는 한 쌍의 패드 플레이트가 설치되는 캐리어; 상기 캐리어에 슬라이딩 이동 가능하게 설치되는 캘리퍼 하우징; 상기 캘리퍼 하우징의 내부에서 상기 한 쌍의 패드 플레이트를 향해 진퇴 가능하게 설치되는 피스톤; 상기 피스톤을 진퇴시키는 동력을 제공 및 전달하는 액츄에이터; 및 상기 디스크에 대한 브레이크 패드의 밀착력 또는 차륜의 제동력을 검출하는 센서조립체;를 포함하고, 상기 캘리퍼 하우징은 상기 피스톤이 상기 한 쌍의 패드 플레이트 향해 진퇴하도록 개방된 개구부가 마련되는 일측부와, 상기 일측부의 반대 측인 타측부를 구비하고, 상기 센서조립체는 상기 타측부의 외면 상에 접하여 마련되어 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, a carrier in which a pair of pad plates disposed on both sides of a disk is installed; A caliper housing slidably installed on the carrier; A piston installed in the caliper housing so as to move forward and backward toward the pair of pad plates; An actuator that provides and transmits power to advance and retreat the piston; And a sensor assembly for detecting an adhesion force of a brake pad to the disk or a braking force of a wheel, wherein the caliper housing includes a side portion provided with an opening opening so that the piston advances and retreats toward the pair of pad plates, and the The other side, which is the opposite side of one side, may be provided, and the sensor assembly may be provided in contact with the outer surface of the other side.

상기 타측부의 외면에는 함몰 형성되는 결합홈이 마련되고, 상기 센서조립체는 상기 결합홈에 적어도 일부가 삽입 및 나사결합되어 설치될 수 있다.An outer surface of the other side may be provided with a recessed coupling groove, and the sensor assembly may be installed by inserting and screwing at least a portion into the coupling groove.

상기 센서조립체는 포스센서와, 내주면이 상기 포스센서와 결합되고 외주면이 상기 결합홈의 내주면에 나사결합되는 센서커버를 포함하여 제공될 수 있다.The sensor assembly may include a force sensor and a sensor cover having an inner peripheral surface coupled to the force sensor and an outer peripheral surface screwed to the inner peripheral surface of the coupling groove.

상기 센서커버와 상기 결합홈은 기 설정된 체결토크의 범위 내에서 서로 나사결합하여 제공될 수 있다.The sensor cover and the coupling groove may be provided by screwing with each other within a preset fastening torque range.

상기 포스센서는 상기 결합홈에 접촉하는 제1 접촉부와, 상기 센서커버에 접촉하는 제2 접촉부를 구비하여 제공될 수 있다.The force sensor may be provided with a first contact portion in contact with the coupling groove and a second contact portion in contact with the sensor cover.

상기 제1 접촉부는 상기 결합홈의 외향면에 대향하는 상기 포스센서의 전방면 상에 형성되고, 상기 제2 접촉부는 상기 센서커버의 전방면에 대향하는 상기 포스센서의 후방면 상에 형성되어 제공될 수 있다.The first contact portion is formed on a front surface of the force sensor opposite to the outer surface of the coupling groove, and the second contact portion is formed on a rear surface of the force sensor opposite to the front surface of the sensor cover. Can be.

상기 포스센서는 반경 방향 외측으로 확장 형성되는 확장부를 구비하고, 상기 제2 접촉부는 상기 확장부의 후방면 상에 형성되어 제공될 수 있다.The force sensor may include an extension part extending radially outward, and the second contact part may be formed and provided on a rear surface of the extension part.

상기 센서커버는 외주면이 상기 결합홈의 내주면과 접하는 바디부와, 상기 바디부의 후방면 상에 돌출 형성되되 체결부재가 체결되는 나사부를 포함하여 제공될 수 있다.The sensor cover may include a body portion having an outer circumferential surface in contact with the inner circumferential surface of the coupling groove, and a screw portion protruding on the rear surface of the body portion to which the fastening member is fastened.

상기 액츄에이터는 동력을 발생시키는 모터와, 상기 모터의 동력을 감속하여 전달하는 감속기어부와, 상기 감속기어부를 거쳐 감속된 동력을 전달하는 출력축과 연결되어 함께 회전하는 스핀들과, 상기 스핀들의 회전을 병진운동으로 전환하여 상기 피스톤을 진퇴시키는 너트를 포함하는 동력변환부를 포함하여 제공될 수 있다.The actuator is connected to a motor that generates power, a reduction gear part that decelerates and transmits the power of the motor, and an output shaft that transmits the reduced power through the reduction gear part and rotates together, and the rotation of the spindle is translated. It may be provided including a power conversion unit including a nut for converting into motion to advance and retreat the piston.

상기 포스센서는 중앙부에 상기 출력축이 통과하는 관통구를 구비하여 제공될 수 있다.The force sensor may be provided with a through hole through which the output shaft passes in a central portion.

상기 스핀들은 외주면에 반경 방향 외측으로 확장 형성되는 플랜지를 구비하고, 상기 액츄에이터는 상기 캘리퍼 하우징과 상기 플랜지 사이에 마련되는 베어링을 더 포함하여 제공될 수 있다.The spindle may be provided with a flange extending radially outward on an outer circumferential surface, and the actuator may further include a bearing provided between the caliper housing and the flange.

본 실시 예에 의한 전자기계식 브레이크 시스템은 모터의 동력에 의해 차량의 제동을 구현하고, 각 차륜에 가해지는 제동력을 세밀하게 측정 및 제어함과 동시에, 제품의 조립성 및 생산성을 향상시킬 수 있다. The electromechanical brake system according to the present embodiment implements braking of a vehicle by the power of a motor, precisely measures and controls the braking force applied to each wheel, and at the same time, improves product assembly and productivity.

도 1은 본 실시 예에 의한 전자기계식 브레이크 시스템을 나타내는 측방향 단면도이다.
도 2는 본 실시 예에 의한 센서조립체를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 실시 예에 의한 캘리퍼 하우징 상에서 센서조립체의 설치 방향 및 위치를 나타내는 분해 사시도이다.
도 4는 도 1의 A 부분을 확대 도시한 도면이다.
도 5는 본 실시 예에 의한 전자기계식 브레이크 시스템이 차량의 제동을 구현하는 상태를 나타내는 측방향 단면도이다.
도 6은 본 실시 예에 의한 전자기계식 브레이크 시스템이 차량의 제동해제를 구현하는 상태를 나타내는 측방향 단면도이다.1 is a lateral cross-sectional view showing an electromechanical brake system according to the present embodiment.
2 is a perspective view showing a sensor assembly according to the present embodiment.
3 is an exploded perspective view showing the installation direction and position of the sensor assembly on the caliper housing according to the present embodiment.
FIG. 4 is an enlarged view of part A of FIG. 1.
5 is a lateral cross-sectional view showing a state in which the electromechanical brake system according to the present embodiment implements braking of a vehicle.
6 is a lateral cross-sectional view illustrating a state in which the electromechanical brake system according to the present embodiment implements brake release of a vehicle.

이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following examples are presented in order to sufficiently convey the spirit of the present invention to those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. The present invention is not limited to the exemplary embodiments presented here, but may be embodied in other forms. In the drawings, in order to clarify the present invention, portions not related to the description may be omitted, and sizes of components may be slightly exaggerated to aid understanding.

도 1은 본 실시 예에 의한 전자기계식 브레이크 시스템(100)을 나타내는 측방향 단면도이다. 1 is a lateral cross-sectional view showing an electromechanical brake system 100 according to the present embodiment.

도 1을 참조하면, 본 실시 예에 의한 전자기계식 브레이크 시스템(100)은 차량의 휠과 함께 회전하는 디스크(미도시)의 양측에 배치되는 한 쌍의 패드 플레이트(11, 12)와, 한 쌍의 패드 플레이트(11, 12)가 설치되는 캐리어(110)와, 캐리어(110)에 슬라이딩 가능하게 설치되는 캘리퍼 하우징(120)과, 캘리퍼 하우징(120)의 내부에 수용되어 마련되되 한 쌍의 패드 플레이트(11, 12)를 향해 진퇴 가능하게 설치되는 피스톤(130)과, 피스톤(130)을 진퇴시키는 동력을 제공 및 발생함으로써 패드 플레이트(11, 12)에 부착되는 브레이크 패드(미도시)를 디스크 측으로 가압 및 가압해제하는 액츄에이터(140)와, 디스크와 브레이크 패드 간 밀착력 또는 차량의 휠에 가해지는 제동력을 검출하는 센서조립체(150)와, 액츄에이터(140)의 동작을 제어하는 전자제어유닛(ECU, 미도시)를 포함한다. Referring to FIG. 1, the electromechanical brake system 100 according to the present embodiment includes a pair of pad plates 11 and 12 disposed on both sides of a disk (not shown) that rotates together with a vehicle wheel, and a pair of The carrier 110 on which the pad plates 11 and 12 are installed, the caliper housing 120 slidably installed on the carrier 110, and the caliper housing 120 are accommodated and provided in the inside of a pair of pads A brake pad (not shown) attached to the pad plates 11 and 12 by providing and generating a piston 130 installed so as to advance and retreat toward the plates 11 and 12 and a power to advance and retreat the piston 130 is disc An actuator 140 that pressurizes and releases pressure toward the side, a sensor assembly 150 that detects adhesion between a disk and a brake pad or a braking force applied to a wheel of a vehicle, and an electronic control unit (ECU) that controls the operation of the actuator 140 , Not shown).

캐리어(110)에는 차륜과 함께 회전하는 디스크(미도시)의 양측에 배치되는 한 쌍의 패드 플레이트(11, 12)가 설치되고, 각각의 패드 플레이트(11, 12)의 내측면에는 브레이크 패드(미도시)가 부착된다. 한 쌍의 패드 플레이트(11, 12)는 외측면이 후술하는 피스톤(130)의 전방면(131)과 접하도록 배치되는 내측 패드 플레이트(11)와, 외측면이 캘리퍼 하우징(120)의 핑거부(121)와 접하도록 배치되는 외측 패드 플레이트(12)로 이루어지며, 캐리어(110)에 대해 슬라이딩 이동 가능하게 설치된다. The carrier 110 is provided with a pair of pad plates 11 and 12 disposed on both sides of a disk (not shown) rotating together with a wheel, and a brake pad ( Not shown) is attached. The pair of pad plates 11 and 12 includes an inner pad plate 11 disposed so that the outer surface is in contact with the front surface 131 of the piston 130 to be described later, and the outer surface is a finger portion of the caliper housing 120 It is made of an outer pad plate 12 disposed to be in contact with the 121, and is installed to be slidable with respect to the carrier 110.

캘리퍼 하우징(120)은 외측 패드 플레이트(12)를 작동시키기 위한 핑거부(121)와, 후술하는 피스톤(130)이 진퇴 이동 가능하게 수용하는 개구부(125)를 구비하고, 캐리어(110)에 슬라이딩 이동 가능하게 설치된다. 캘리퍼 하우징(120)은 차량의 제동 작동 시 후술하는 피스톤(130)의 전진 이동에 따른 반력에 의해 핑거부(121)가 캐리어(110)에 대해 우측 방향(도 1 기준)으로 슬라이딩 이동함으로써, 외측 패드 플레이트(12)를 디스크 측으로 밀어주어 브레이크 패드가 디스크를 가압할 수 있다. 캘리퍼 하우징(120)은 후술하는 피스톤(130)이 패드 플레이트(11, 12)를 향해 전진하거나 후퇴하도록 개방 형성되는 개구부(125)가 마련되는 일측부(126)(도 1 기준 좌측부)와, 일측부(126)의 반대 측으로서 후술하는 센서조립체(150)가 설치되는 타측부(127)(도 1 기준 우측부)를 구비할 수 있으며, 이에 대한 자세한 설명은 후술하도록 한다.The caliper housing 120 includes a finger portion 121 for operating the outer pad plate 12 and an opening 125 for receiving a piston 130 to be moved forward and backward, and slides on the carrier 110 It is installed to be movable. The caliper housing 120 slides with respect to the carrier 110 in the right direction (refer to FIG. 1) by a reaction force according to the forward movement of the piston 130 to be described later during the braking operation of the vehicle. By pushing the pad plate 12 toward the disc, the brake pad can press the disc. The caliper housing 120 includes a side portion 126 (a left portion based on FIG. 1) provided with an opening 125 formed to be opened so that the piston 130 to be described later advances or retreats toward the pad plates 11 and 12, and one As an opposite side of the side portion 126, the other side portion 127 (the right portion based on FIG. 1) to which the sensor assembly 150 to be described later is installed may be provided, and a detailed description thereof will be described later.

피스톤(130)은 내부가 빈 컵 형상으로 마련되되 캘리퍼 하우징(120)의 일측부(126)에 개방 형성되는 개구부(125) 내측에서 슬라이딩 가능하게 삽입될 수 있다. 피스톤(130)은 캘리퍼 하우징(120)의 일측부(126)로부터 진입함으로써 개구부(125) 내측에 삽입 및 설치될 수 있다. The piston 130 is provided in an empty cup shape, and may be slidably inserted from the inside of the opening 125 formed to be open to the one side 126 of the caliper housing 120. The piston 130 may be inserted and installed inside the opening 125 by entering from the one side 126 of the caliper housing 120.

피스톤(130)은 후술하는 동력변환부(144)로부터 동력을 전달받아 병진운동을 수행할 수 있다. 피스톤(130)의 전진에 의해 내측 패드 플레이트(11) 및 브레이크 패드를 디스크 측으로 가압하여 브레이크 패드와 디스크의 접촉에 의한 마찰력으로 차량의 제동을 구현하거나, 반대로 피스톤(130)의 후퇴에 의해 내측 패드 플레이트(11) 및 브레이크 패드를 디스크로부터 이격시켜 차량의 제동해제를 구현할 수 있다.The piston 130 may perform translational motion by receiving power from the power conversion unit 144 to be described later. By advancing the piston 130, the inner pad plate 11 and the brake pad are pressed toward the disc to implement braking of the vehicle by frictional force caused by contact between the brake pad and the disc, or conversely, the inner pad by retreating the piston 130 By separating the plate 11 and the brake pad from the disk, it is possible to implement brake release of the vehicle.

액츄에이터(140)는 피스톤(130)을 전진 및 후퇴시키도록 동력을 제공 및 전달하도록 마련된다. 액츄에이터(140)는 동력을 피스톤(130)으로 전달하여 전진시킴으로써 한 쌍의 패드 플레이트(11, 12)에 각각 부착되는 한 쌍의 브레이크 패드를 디스크 측으로 가압하여 차량의 서비스 브레이킹 및 파킹 브레이킹 등의 제동을 구현할 수 있다. The actuator 140 is provided to provide and transmit power to advance and retreat the piston 130. The actuator 140 transmits power to the piston 130 and advances, thereby pressing a pair of brake pads attached to the pair of pad plates 11 and 12 to the disc side to brake the vehicle service braking and parking braking. Can be implemented.

액츄에이터(140)는 하우징(149)과, 회전 동력을 발생시키는 모터(141)와, 모터(141)로부터 전달받은 동력을 감속하여 전달하는 감속기어부(142)와, 감속기어부(142)를 거쳐 감속된 회전 동력을 피스톤(130)의 병진운동으로 전환하는 동력변환부(144)를 포함할 수 있다.The actuator 140 is decelerated through a housing 149, a motor 141 that generates rotational power, a reduction gear unit 142 that decelerates and transmits the power received from the motor 141, and a reduction gear unit 142. It may include a power conversion unit 144 for converting the resulting rotational power into the translational movement of the piston (130).

하우징(149)은 캘리퍼 하우징(120)에 고정 설치되되 내측에 후술하는 모터(141) 및 감속기어부(142)의 적어도 일부를 수용하도록 마련된다. 하우징(149)은 후술하는 모터(141)가 수용되는 모터수용부와, 후술하는 감속기어부(142)가 수용되는 기어수용부를 포함할 수 있다. 모터수용부에는 하우징과 모터(141) 사이에 적어도 하나의 댐핑부재(미도시)가 개재되어 모터(141)의 작동에 의해 발생하는 진동 및 소음의 전달을 저감할 수 있다. The housing 149 is fixedly installed on the caliper housing 120 and provided to accommodate at least a portion of the motor 141 and the reduction gear unit 142 to be described later. The housing 149 may include a motor receiving portion accommodating a motor 141 to be described later, and a gear accommodating portion accommodating a reduction gear unit 142 to be described later. At least one damping member (not shown) is interposed between the housing and the motor 141 in the motor accommodating part, so that transmission of vibration and noise generated by the operation of the motor 141 may be reduced.

모터(141)는 차량의 배터리 등 전원장치(미도시)로부터 전원을 공급받아 차량의 제동에 필요한 동력을 발생 및 제공하도록 마련된다. 모터(141)는 동력을 외부로 전달하는 구동축을 포함할 수 있으며, 구동축은 후술하는 감속기어부(142)의 출력축(143)과 평행하게 배치될 수 있다. The motor 141 is provided to receive power from a power supply (not shown) such as a battery of a vehicle to generate and provide power required for braking of the vehicle. The motor 141 may include a drive shaft that transmits power to the outside, and the drive shaft may be disposed in parallel with the output shaft 143 of the reduction gear unit 142 to be described later.

감속기어부(142)는 모터(141)의 구동축과 연결되어 모터(141)로부터 발생 및 제공되는 동력을 전달받아 감속시키도록 마련된다. 감속기어부(142)는 일 예로, 웜휠기어, 유성기어조립체, 헬리컬기어, 베벨기어 중 적어도 어느 하나의 기어를 포함하여 마련될 수 있으나, 어느 하나의 구조에 한정되는 것은 아니며 모터(141)의 동력을 감속하여 후술하는 동력변환부(144)로 전달할 수 있다면 다양한 구조로 마련될 수 있다. The reduction gear unit 142 is connected to the drive shaft of the motor 141 to receive power generated and provided from the motor 141 to reduce the speed. The reduction gear unit 142 may be provided, for example, to include at least one of a worm wheel gear, a planetary gear assembly, a helical gear, and a bevel gear, but is not limited to any one structure, and the power of the motor 141 If it can be transmitted to the power conversion unit 144 to be described later by deceleration can be provided in various structures.

동력변환부(144)는 감속기어부(142)를 거쳐 감속 및 전달받은 회전 동력을 피스톤(130) 측으로 전달하도록 마련된다. 동력변환부(144)는 캘리퍼 하우징(120)의 내측에 수용되되, 캘리퍼 하우징(120)의 일측부(126)로부터 진입하여 개구부(125)의 내측에 설치될 수 있다. 동력변환부(144)는 감속기어부(142)를 거쳐 감속된 동력이 전달되는 출력축(143)과 연결되어 함께 회전하는 스핀들(145)과, 스핀들(145)의 회전을 병진운동을 전환하여 피스톤(130)을 전진 및 후퇴시키는 너트(146)를 포함할 수 있다. The power conversion unit 144 is provided to transmit the rotational power decelerated and transmitted through the reduction gear unit 142 to the piston 130 side. The power conversion unit 144 may be accommodated inside the caliper housing 120, and may be installed inside the opening 125 by entering from the one side 126 of the caliper housing 120. The power conversion unit 144 is connected to the output shaft 143 through which the decelerated power is transmitted through the reduction gear unit 142 and rotates together with the spindle 145, and the rotation of the spindle 145 is converted into a translational motion to convert the piston ( It may include a nut 146 for advancing and retracting 130).

스핀들(145)은 감속기어부(142)의 출력축(143)에 고정되어 감속기어부(142)를 거쳐 감속된 동력을 전달받아 회전할 수 있다. 스핀들(145)은 피스톤(130) 및 너트(146)의 내측에서 회전 가능하게 마련될 수 있으며, 스핀들(145)의 외주면에는 후술하는 너트(146)의 제2 나사부와 치합하는 제1 나사부가 마련될 수 있다. 스핀들(145)의 외주면에는 반경 방향 외측으로 확장 형성되는 플랜지(145a)를 구비할 수 있으며, 플랜지(145a)와 캘리퍼 하우징(120) 사이에는 베어링(147)이 개재되어 스핀들(145)의 안정적인 회전을 도모하고 부품요소의 마모를 방지할 수 있다. The spindle 145 is fixed to the output shaft 143 of the reduction gear unit 142 and may rotate by receiving the reduced power through the reduction gear unit 142. The spindle 145 may be rotatably provided inside the piston 130 and the nut 146, and a first threaded portion engaged with the second threaded portion of the nut 146 to be described later is provided on the outer circumferential surface of the spindle 145 Can be. The outer peripheral surface of the spindle 145 may be provided with a flange 145a extending radially outward, and a bearing 147 is interposed between the flange 145a and the caliper housing 120 to ensure stable rotation of the spindle 145 And prevent the wear of component elements.

너트(146)는 스핀들(145)로부터 회전력을 전달받아 피스톤(130)을 전진 및 후퇴시키도록 마련된다. 너트(146)는 내측에 스핀들(145)이 수용되도록 내부가 빈 중공의 원통 형상으로 형성될 수 있으며, 내주면에는 스핀들(145)의 회전력을 전달받을 수 있도록 스핀들(145)의 제1 나사부와 치합하는 제2 나사부가 형성될 수 있다. 스핀들(145)의 회전운동이 제1 나사부 및 제2 나사부를 거쳐 너트(146)의 병진운동으로 전환될 수 있으며, 이로써 너트(146)가 피스톤(130)을 전진시켜 브레이크 패드를 디스크에 밀착시킴으로써 차량의 제동을 수행할 수 있으며, 반대로 피스톤(130)을 후퇴시켜 브레이크 패드를 디스크로부터 이격시킴으로써 차량의 제동해제를 구현할 수 있다. 한편, 너트(146)와 스핀들(145) 사이에는 복수의 볼(미도시)이 개재되어 볼너트(146) 또는 볼스크류 구조로 마련될 수 있으며, 도면에는 도시하지 않았으나 너트(146)와 피스톤(130) 사이에는 적어도 일부가 평면으로 형성되어 너트(146)의 회전을 방지하는 회전방지부(미도시)가 마련될 수 있다. The nut 146 is provided to advance and retreat the piston 130 by receiving rotational force from the spindle 145. The nut 146 may be formed in a hollow cylindrical shape such that the spindle 145 is accommodated therein, and the first threaded portion and the tooth of the spindle 145 are transmitted to the inner circumferential surface to receive the rotational force of the spindle 145. A second threaded portion to be combined may be formed. The rotational motion of the spindle 145 can be converted into a translational motion of the nut 146 through the first screw part and the second screw part, whereby the nut 146 advances the piston 130 to make the brake pad close to the disk Braking of the vehicle can be performed, and on the contrary, brake release of the vehicle can be implemented by retreating the piston 130 to separate the brake pad from the disk. Meanwhile, a plurality of balls (not shown) may be interposed between the nut 146 and the spindle 145 to have a ball nut 146 or a ball screw structure, and although not shown in the drawing, the nut 146 and the piston ( A rotation preventing part (not shown) may be provided between 130 and at least partially formed in a plane to prevent rotation of the nut 146.

센서조립체(150)는 디스크에 대한 브레이크 패드의 밀착력 또는 차륜에 가해지는 제동력을 검출하도록 마련된다. 도 2는 본 실시 예에 의한 센서조립체(150)를 나타내는 사시도이며, 도 3은 본 실시 예에 의한 센서조립체(150)의 설치 방향 및 위치를 나타내는 분해 사시도이다. 또한 도 4는 도 1의 A 부분을 확대 도시한 도면이다. The sensor assembly 150 is provided to detect an adhesion force of a brake pad to a disk or a braking force applied to a wheel. 2 is a perspective view showing the sensor assembly 150 according to the present embodiment, and FIG. 3 is an exploded perspective view showing the installation direction and position of the sensor assembly 150 according to the present embodiment. Also, FIG. 4 is an enlarged view of part A of FIG. 1.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 센서조립체(150)는 캘리퍼 하우징(120) 상 개구부(125)가 형성되는 일측부(126)의 반대 측인 타측부(127)(도 1 기준 우측부)의 외면 상에 접하여 설치될 수 있다. 캘리퍼 하우징(120)의 타측부(127) 외면에는 함몰 형성되는 결합홈(128)이 형성될 수 있으며, 센서조립체(150)는 결함홈에 적어도 일부가 삽입 및 나사결합함으로써 설치될 수 있다. 이와 같이, 센서조립체(150)가 캘리퍼 하우징(120) 상에서 피스톤(130) 또는 동력변환부가 진입 설치되는 일측부(126)의 반대 측인 타측부(127)의 외면 상에 나사결합하여 설치됨에 따라, 브레이크 시스템(100)의 구조 및 조립 공정이 단순화되어, 제조원가를 절감하고 생산성을 향상시킬 수 있다. 1 to 4, the sensor assembly 150 is the outer surface of the other side portion 127 (the right side as in FIG. 1) opposite to the one side portion 126 where the opening 125 is formed on the caliper housing 120 It can be installed in contact with the top. On the outer surface of the other side portion 127 of the caliper housing 120, a recessed coupling groove 128 may be formed, and the sensor assembly 150 may be installed by inserting and screwing at least a portion into the defect groove. In this way, as the sensor assembly 150 is installed by screwing on the outer surface of the other side 127 that is the opposite side of the piston 130 or the one side 126 where the power conversion unit is installed on the caliper housing 120, The structure and assembly process of the brake system 100 are simplified, thereby reducing manufacturing cost and improving productivity.

센서조립체(150)는 포스센서(151)와, 내주면이 포스센서(151)의 외면과 접하여 결합되고 외주면이 캘리퍼 하우징(120)의 타측부(127) 상에 형성되는 결합홈(128)의 내주면에 나사결합되는 센서커버(155)를 포함할 수 있다. 센서조립체(150)는 도 2와 같이, 포스센서(151)와 센서커버(155)가 1차적으로 서로 결합 및 조립되어 하나의 부품을 이루고, 캘리퍼 하우징(120)의 결합홈(128)에 2차적으로 결합 및 설치될 수 있다.The sensor assembly 150 is the force sensor 151 and the inner circumferential surface of the coupling groove 128 formed on the other side 127 of the caliper housing 120 and the outer circumferential surface is coupled in contact with the outer surface of the force sensor 151 It may include a sensor cover 155 screwed to. In the sensor assembly 150, as shown in FIG. 2, the force sensor 151 and the sensor cover 155 are primarily coupled and assembled to each other to form one part, and 2 in the coupling groove 128 of the caliper housing 120. Can be combined and installed secondary.

포스센서(151)는 중앙부에 감속기어부(142)의 출력축(143)이 통과하는 관통구(151b)를 구비할 수 있으며, 일측부(126)가 캘리퍼 하우징(120)의 일 지점에 접촉하고, 타측부(127)가 센서커버(155)를 매개로 캘리퍼 하우징(120) 타 지점에 접촉하도록 마련될 수 있다. 구체적으로, 포스센서(151)는 결합홈(128)의 외향면(128a)(도 4 기준 우측면)에 대향하는 전방면(151a, 도 4 기준 좌측면) 상에 제1 접촉부(152)가 구비되어 캘리퍼 하우징(120)과 접촉하고, 센서커버(155)의 전방면(155a, 도 4 기준 좌측면)에 대향하는 후방면(154a, 도 4 기준 우측면) 상에 제2 접촉부(153)가 구비되어 센서커버(155)를 매개로 캘리퍼 하우징(120)과 접촉할 수 있다. 포스센서(151)는 반경 방향 외측으로 확장 형성되는 확장부(154)를 구비할 수 있으며, 제2 접촉부(153)는 확장부(154)의 후방면(154a)(도 4 기준 우측면) 상에 형성되어 센서커버(155)와 접촉할 수 있다. The force sensor 151 may have a through hole 151b through which the output shaft 143 of the reduction gear unit 142 passes at a central portion, and one side portion 126 contacts a point of the caliper housing 120, The other side portion 127 may be provided to contact another point of the caliper housing 120 via the sensor cover 155. Specifically, the force sensor 151 is provided with a first contact portion 152 on the front surface 151a facing the outer surface 128a (the right surface in FIG. 4) of the coupling groove 128 (the left surface in FIG. 4) The second contact part 153 is provided on the rear surface 154a (right surface as referenced in FIG. 4) opposite to the front surface 155a (left surface in FIG. 4) of the sensor cover 155 and in contact with the caliper housing 120 Thus, it is possible to contact the caliper housing 120 through the sensor cover 155. The force sensor 151 may include an extension part 154 extending radially outward, and the second contact part 153 is on the rear surface 154a (right side as shown in FIG. 4) of the extension part 154. It is formed so as to be in contact with the sensor cover 155.

센서커버(155)는 링 형상으로 마련되어 포스센서(151)의 측면을 감싸되, 내주면이 포스센서(151)의 외주면에 접하여 결합되고, 센서커버(155)의 외주면은 결합홈(128)의 내주면에 나사결합하기 위해 제1 나사산(155b)이 마련될 수 있다. 이를 위해 결합홈(128)의 내주면에는 센서커버(155)의 제1 나사산(155b)과 나사결합하는 제2 나사산(128b)이 마련될 수 있다. 센서커버(155)는 외주면이 결합홈(128)의 내주면과 접하는 바디부(156)와, 바디부(156)의 후방면(도 4 기준 우측면) 상으로부터 돌출 형성되어 렌치 등의 체결부재가 체결되는 나사부(157)를 포함할 수 있으며, 제1 나사산(155b)은 바디부(156)의 외주면 상에 형성될 수 있다. 도 2에서는 나사부(157)의 단면이 육각 형상으로 형성된 것으로 도시되어 있으나, 해당 형태에 한정되는 것은 아니며 체결부재의 형태에 따라 그 형상은 다양하게 이루어질 수 있다.The sensor cover 155 is provided in a ring shape and surrounds the side of the force sensor 151, the inner peripheral surface is coupled to the outer peripheral surface of the force sensor 151, and the outer peripheral surface of the sensor cover 155 is the inner peripheral surface of the coupling groove 128 A first screw thread 155b may be provided for screwing on. To this end, a second thread 128b for screwing with the first thread 155b of the sensor cover 155 may be provided on the inner circumferential surface of the coupling groove 128. The sensor cover 155 is formed protruding from the body portion 156 whose outer circumferential surface is in contact with the inner circumferential surface of the coupling groove 128 and the rear surface of the body portion 156 (right side as shown in Fig. 4), so that a fastening member such as a wrench is fastened. The threaded portion 157 may be included, and the first threaded thread 155b may be formed on the outer peripheral surface of the body portion 156. In FIG. 2, the cross section of the screw portion 157 is shown to be formed in a hexagonal shape, but the shape is not limited thereto, and the shape may be variously formed according to the shape of the fastening member.

차량의 제동 시 브레이크 패드와 디스크의 밀착력에 대한 반발력으로 캘리퍼 하우징(120)의 타측부(127)에 변형이 발생하는 바, 센서조립체(150)가 캘리퍼 하우징(120)에 가해지는 부하가 가장 큰 부위인 타측부(127) 상에 장착됨에 따라 디스크와 브레이크 패드 사이의 밀착력 또는 차륜의 제동력을 보다 정확하게 검출할 수 있다. 아울러, 포스센서(151)는 제1 접촉부(152)에 의해 캘리퍼 하우징(120)의 결합홈(128)에 직접적으로 접촉함과 동시에, 제2 접촉부(153)에 의해 센서커버(155)를 매개로 캘리퍼 하우징(120)에 간접적으로 접촉함으로써, 두개의 독립된 접촉부를 구비함에 따라 캘리퍼 하우징(120)에 가해지는 부하 또는 변형량을 보다 세밀하게 검출할 수 있게 된다. 포스센서(151)는 검출된 밀착력 또는 제동력을 전자제어유닛(ECU)으로 송출할 수 있으며, 전자제어유닛은 포스센서(151)로부터 수신된 정보에 근거하여 각 차륜의 제동을 독립적으로 제어하거나 차량의 거동을 제어할 수 있다.When the vehicle is braking, the other side 127 of the caliper housing 120 is deformed due to the repulsive force against the contact force between the brake pad and the disc, and the load applied by the sensor assembly 150 to the caliper housing 120 is the greatest. As it is mounted on the other side portion 127, which is a part, the adhesion force between the disk and the brake pad or the braking force of the wheel may be more accurately detected. In addition, the force sensor 151 directly contacts the coupling groove 128 of the caliper housing 120 by the first contact portion 152, and at the same time, the sensor cover 155 is mediated by the second contact portion 153. By indirectly contacting the caliper housing 120, the load or deformation applied to the caliper housing 120 can be more precisely detected by providing two independent contact portions. The force sensor 151 may transmit the detected adhesion or braking force to the electronic control unit (ECU), and the electronic control unit independently controls the braking of each wheel or vehicle based on information received from the force sensor 151 Can control the behavior of

한편, 센서조립체(150)는 포스센서(151)의 검출 신뢰도 향상을 위해 결합홈(128)에 센서커버(155)의 설치 시 기 설정된 체결토크의 범위 내에서 서로 나사결합할 수 있다. 센서조립체(150)가 캘리퍼 하우징(120)의 결합홈(128)에 낮은 체결토크, 다시 말해 느슨하게 결합되어 있을 경우 포스센서(151)의 감지 성능이 둔감해질 우려가 있으며, 반대로 센서조립체(150)가 캘리퍼 하우징(120)의 결합홈(128)에 높은 체결토크로 결합되어 있을 경우 포스센서(151)의 감지 성능이 과하게 예민해져 감지 신뢰도가 낮아질 우려가 있다. 이에 센서조립체(150)의 설치를 위해 결함홈과 센서커버(155)의 상호 나사결합 시, 기 설정된 체결토크 범위 내에서 체결 및 설치를 구현함으로써 포스센서(151)의 감지 신뢰도를 향상시킬 수 있다. On the other hand, the sensor assembly 150 may be screwed to each other within a preset fastening torque range when the sensor cover 155 is installed in the coupling groove 128 in order to improve the detection reliability of the force sensor 151. When the sensor assembly 150 is coupled to the coupling groove 128 of the caliper housing 120 with a low tightening torque, that is, loosely coupled, there is a concern that the detection performance of the force sensor 151 may become insensitive, and conversely, the sensor assembly 150 When the is coupled to the coupling groove 128 of the caliper housing 120 with a high tightening torque, the sensing performance of the force sensor 151 becomes excessively sensitive and there is a concern that the detection reliability is lowered. Accordingly, when the defect groove and the sensor cover 155 are screwed together for the installation of the sensor assembly 150, the detection reliability of the force sensor 151 can be improved by implementing the fastening and installation within a preset fastening torque range. .

이하에서는 본 실시 예에 의한 전자기계식 브레이크 시스템(100)의 작동에 대해 설명한다.Hereinafter, an operation of the electromechanical brake system 100 according to the present embodiment will be described.

도 5는 본 실시 예에 의한 전자기계식 브레이크 시스템(100)이 차량의 제동을 구현하는 상태를 나타내는 측방향 단면도로서, 도 5를 참조하면 운전자가 차량의 주행 중 서비스 브레이크를 수행하고자 하거나, 차량의 주차를 위한 파킹 브레이크를 수행하고자 하는 경우, 전자제어유닛은 운전자의 제동의지를 전기적 신호로 전달받아 모터(141)를 작동시켜 모터(141)의 구동축을 일방향으로 회전시킨다. 모터(141)의 회전력은 감속기어부(142)를 거쳐 감속된 후, 스핀들(145)로 전달되어 스핀들(145)의 일방향 회전을 발생시킨다. 스핀들(145)의 일방향 회전에 의해 너트(146) 및 피스톤(130)이 전진하게 되고, 이로써 브레이크 패드가 디스크에 밀착하여 차량의 제동을 구현할 수 있다. 이 때 브레이크 패드와 디스크의 밀착력에 대한 반발력으로 캘리퍼 하우징(120)의 타측부(127)에 변형이 발생하게 되고, 센서조립체(150)의 포스센서(151)는 캘리퍼 하우징(120)의 타측부(127)에 설치되어 캘리퍼 하우징(120)에 가해지는 부하 또는 변형을 측정 및 감지함으로써, 차량의 제동력 또는 디스크와 브레이크 패드 사이의 밀착력을 검출할 수 있다. 포스센서(151)는 검출된 정보를 전자제어유닛으로 송출하고, 전자제어유닛은 이에 근거하여 각 차륜의 제동력을 독립적으로 제어하거나 차량의 거동을 제어할 수 있다.5 is a lateral cross-sectional view showing a state in which the electromechanical brake system 100 according to the present embodiment implements braking of a vehicle. Referring to FIG. 5, a driver attempts to perform a service brake while the vehicle is driving, or In the case of performing a parking brake for parking, the electronic control unit receives the driver's braking intention as an electric signal and operates the motor 141 to rotate the drive shaft of the motor 141 in one direction. The rotational force of the motor 141 is decelerated through the reduction gear unit 142 and then transmitted to the spindle 145 to cause rotation of the spindle 145 in one direction. The nut 146 and the piston 130 are moved forward by the rotation of the spindle 145 in one direction, whereby the brake pad is in close contact with the disk, thereby implementing braking of the vehicle. At this time, deformation occurs in the other side 127 of the caliper housing 120 due to the repulsive force against the adhesion between the brake pad and the disk, and the force sensor 151 of the sensor assembly 150 is the other side of the caliper housing 120 By measuring and sensing a load or deformation applied to the caliper housing 120 installed in the 127, it is possible to detect the braking force of the vehicle or the adhesion force between the disc and the brake pad. The force sensor 151 transmits the detected information to the electronic control unit, and the electronic control unit may independently control the braking force of each wheel or control the behavior of the vehicle based on this.

도 6은 본 실시 예에 의한 전자기계식 브레이크 시스템(100)이 차량의 제동해제를 구현하는 상태를 나타내는 측방향 단면도로서, 도 6을 참조하면 차량의 서비스 브레이크 또는 파킹 브레이크 등 제동을 해제하고자 하는 경우, 전자제어유닛은 운전자의 제동 해제의지를 전기적 신호로 전달받아 모터(141)를 작동시켜 모터(141)의 구동축을 타방향으로 회전시킨다. 모터(141)의 회전력은 감속기어부(142)를 거쳐 스핀들(145)로 전달되고 스핀들(145)의 타방향 회전을 발생시킨다. 스핀들(145)의 타방향 회전에 의해 너트(146) 및 피스톤(130)이 후퇴하게 되고, 이로써 브레이크 패드가 디스크로부터 이격되어 차량의 제동해제를 구현할 수 있다.6 is a lateral cross-sectional view showing a state in which the electromechanical brake system 100 according to the present embodiment implements braking release of a vehicle. Referring to FIG. 6, when braking such as a service brake or a parking brake of a vehicle is to be released , The electronic control unit operates the motor 141 by receiving the driver's brake release will as an electrical signal to rotate the drive shaft of the motor 141 in another direction. The rotational force of the motor 141 is transmitted to the spindle 145 via the reduction gear unit 142 and causes rotation of the spindle 145 in the other direction. The nut 146 and the piston 130 are retracted by the rotation of the spindle 145 in the other direction, whereby the brake pad is spaced apart from the disk to implement brake release of the vehicle.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 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.As described above, although the present invention has been described by the limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto, and the technical idea of the present invention and the following by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. It goes without saying that various modifications and variations are possible within the equivalent range of the claims to be described.

100: 전자기계식 브레이크 시스템
110: 캐리어 120: 캘리퍼 하우징
125: 개구부 126: 일측부
127: 타측부 128: 결합홈
130: 피스톤 140: 액츄에이터
150: 센서조립체 151: 포스센서
152: 제1 접촉부 153: 제2 접촉부
155: 센서커버100: electromechanical brake system
110: carrier 120: caliper housing
125: opening 126: one side
127: the other side 128: coupling groove
130: piston 140: actuator
150: sensor assembly 151: force sensor
152: first contact portion 153: second contact portion
155: sensor cover

Claims

A carrier on which a pair of pad plates disposed on both sides of the disk is installed;
A caliper housing slidably installed on the carrier;
A piston installed in the caliper housing so as to move forward and backward toward the pair of pad plates;
An actuator that provides and transmits power to advance and retreat the piston; And
Including; a sensor assembly for detecting the adhesion of the brake pad to the disk or the braking force of the wheel,
The caliper housing is
One side portion provided with an opening opening so that the piston advances and retreats toward the pair of pad plates, and the other side portion opposite the one side portion,
The sensor assembly
Electromechanical brake system provided in contact with the outer surface of the other side.

The method of claim 1,
The outer surface of the other side is provided with a coupling groove formed in the depression,
The sensor assembly
An electromechanical brake system in which at least a portion is inserted and screwed into the coupling groove.

The method of claim 2,
The sensor assembly
An electromechanical brake system comprising a force sensor and a sensor cover having an inner peripheral surface coupled to the force sensor and an outer peripheral surface screwed to the inner peripheral surface of the coupling groove.

The method of claim 3,
The sensor cover and the coupling groove
Electromechanical brake systems that screw together within a preset tightening torque range.

The method of claim 3,
The force sensor is
An electromechanical brake system comprising a first contact part contacting the coupling groove and a second contact part contacting the sensor cover.

The method of claim 5,
The first contact part
It is formed on the front surface of the force sensor facing the outer surface of the coupling groove,
The second contact part
An electromechanical brake system formed on a rear surface of the force sensor opposite the front surface of the sensor cover.

The method of claim 6,
The force sensor is
It has an extension formed to extend outward in the radial direction,
The second contact part
An electromechanical brake system formed on the rear surface of the extension part.

The method of claim 3,
The sensor cover
A body portion whose outer circumferential surface is in contact with the inner circumferential surface of the coupling groove,
Electromechanical brake system including a screw portion protruding on the rear surface of the body portion to which a fastening member is fastened.

The method of claim 3,
The actuator is
A motor that generates power,
A reduction gear unit that decelerates and transmits the power of the motor,
An electromechanical brake system comprising a power conversion unit including a spindle connected to an output shaft for transmitting the reduced power through the reduction gear unit and rotating together, and a nut for moving the piston forward and backward by converting the rotation of the spindle into a translational motion.

The method of claim 9,
The force sensor is
An electromechanical brake system having a through hole through which the output shaft passes in a central portion.

The method of claim 9,
The spindle is
It is provided with a flange extending radially outwardly on the outer peripheral surface,
The actuator is
Electromechanical brake system further comprising a bearing provided between the caliper housing and the flange.