KR20210009242A - 차량용 주차 브레이크 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 차량용 주차 브레이크 장치는, 외부로부터 전원을 공급받아 동력을 발생시키는 모터부와, 모터부의 구동에 의해 회전되는 동력전달부와, 동력전달부의 회전축과 평행하게 회전축이 배치되고, 동력전달부로부터 동력을 전달받아 브레이크 패드를 가압하는 한 쌍의 가압부와, 한 쌍의 가압부 사이에 설치되어 한 쌍의 가압부에 각각 연결되고, 한 쌍의 가압부 중 어느 하나의 가압 하중을 나머지 하나의 가압부로 전달하는 하중전달부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 주차 브레이크 장치{PARKING BRAKE APPARATUS FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 주차 브레이크 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 브레이크 패드에 균일하게 하중이 전달될 수 있는 차량용 주차 브레이크 장치에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 전자식 파킹 브레이크의 액추에이터는 주차 시 디스크 브레이크 장치의 캘리퍼에 설치된 마찰 패드를 동작시키기 위한 모터 및 동력전달장치로 구성된다.
운전자가 주차 브레이크 스위치를 누르는 경우 액추에이터의 모터의 회전력은 감속장치와 같은 동력 전달 장치를 통해 캘리퍼의 입력축에 전달된다. 입력축의 회전을 통해, 가압 전속 슬리브가 전진하고, 가압 접속 슬리브의 전진에 의해 이를 수용하고 있는 피스톤과 캘리퍼하우징이 서로 접근하는 쪽으로 이동하여 피스톤과 캘리퍼하우징에 장착된 2개의 마찰 패드가 디스크의 양면을 압박하여 회전을 구속한다.
피스톤이 복수 개가 구비되고 단일의 액추에이터로부터 구동력을 전달받는 경우, 복수 개의 피스톤에 하중이 불균일하게 전달되고 이 경우 편마모가 발생되고 제동 성능이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로, 하중전달부로 인하여 브레이크 패드에 균일하게 하중이 전달될 수 있는 차량용 주차 브레이크 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 차량용 주차 브레이크 장치는: 외부로부터 전원을 공급받아 동력을 발생시키는 모터부; 상기 모터부의 구동에 의해 회전되는 동력전달부; 상기 동력전달부의 회전축과 평행하게 회전축이 배치되고, 상기 동력전달부로부터 동력을 전달받아 브레이크 패드를 가압하는 한 쌍의 가압부; 및 한 쌍의 상기 가압부 사이에 설치되어 한 쌍의 상기 가압부에 각각 연결되고, 한 쌍의 상기 가압부 중 어느 하나의 가압 하중을 나머지 하나의 상기 가압부로 전달하는 하중전달부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 한 쌍의 상기 가압부 각각은, 상기 구동부로부터 동력을 전달받아 회전되는 선기어부; 상기 선기어부와 맞물리며 회전되는 유성기어부; 상기 유성기어부에 결합되는 캐리어부; 및 상기 캐리어부와 연결되며 상기 유성기어부로부터 회전 동력을 전달받아 상기 브레이크 패드 측으로 이동되어 상기 브레이크 패드를 가압하는 피스톤부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 하중전달부는 한 쌍의 링기어부를 포함하고, 한 쌍의 상기 링기어부는 각각이 상기 유성기어부와 맞물려 회전 가능하고, 한 쌍의 상기 링기어부는 서로 직접 또는 간접적으로 맞물리는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 동력전달부는 상기 선기어부의 회전축과 평행한 회전축을 갖는 동력전달기어를 포함하고, 상기 동력전달기어는 상기 모터부의 구동기어와 맞물리면서 상기 모터부로부터 동력을 전달받고, 연결기어부를 통해 상기 선기어부로 동력을 전달하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 연결기어부는 상기 선기어부와 결합되는 연결기어본체; 및 상기 연결기어본체의 외주면에 형성되고, 상기 동력전달기어와 맞물리는 연결기어;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 연결기어부는 상기 연결기어가 형성되는 벽의 내측 공간부에 형성되는 연결삽입부를 더 포함하고, 상기 연결삽입부에는 상기 링기어부가 삽입 배치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 선기어부의 회전 중심은 상기 연결기어부의 회전 중심과 동심을 이루는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 동력건달부는 한 쌍의 상기 가압부 중 어느 하나의 상기 연결기어와, 한 쌍의 상기 가압부 중 다른 하나의 상기 연결기어의 중앙에 배치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 한 쌍의 상기 링기어부 각각은, 상기 유성기어부와 맞물리도록 내주면을 따라 내측기어부가 형성되는 링기어내측부; 및 상기 링기어내측부의 외측면과 결합되고, 외주면을 따라 외측기어부가 형성되는 링기어외측부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 링기어내측부는 상기 링기어외측부보다 상기 선기어부 측으로 더 돌출되고, 상기 링기어내측부는 상기 선기어부와 상기 유성기어부를 둘러싸는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 캐리어부는 상기 피스톤부에 스플라인 결합되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 피스톤부는 상기 캐리어부로부터 회전 동력을 전달받고, 상기 캐리어부의 회전 방향에 따라 상기 브레이크 패드 측으로 직선 왕복 이동되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 차량용 주차 브레이크 장치는, 하중전달부로 인하여 복수의 가압부 중 어느 하나에 가압 하중이 편중되면 이를 나머지 가압부에 전달하여 가압부가 브레이크 패드를 균일 하중으로 가압할 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 주차 브레이크 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 주차 브레이크 장치를 도시한 부분 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 주차 브레이크 장치를 도시한 부분 분해도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 주차 브레이크 장치를 도시한 정면도이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 주차 브레이크 장치의 구동 상태를 도시한 상태도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 차량용 주차 브레이크 장치의 일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 주차 브레이크 장치를 도시한 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 주차 브레이크 장치를 도시한 부분 사시도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 주차 브레이크 장치를 도시한 부분 분해도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 주차 브레이크 장치를 도시한 정면도이다. 도 5 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 주차 브레이크 장치의 구동 상태를 도시한 상태도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 주차 브레이크 장치(1)는 구동부(50), 가압부(100, 200), 하중전달부(300)를 포함한다.
구동부(50)는 외부로부터 전원을 공급받아 동력을 발생시키는 모터부(60)를 포함한다. 모터부(60)는 동력이 발생되는 모터본체(61)와, 모터본체(61)에 의해 회전되는 구동기어(62)를 포함한다.
본 실시예에서 구동기어(62)는 헬리컬 기어 형상으로 형성되나 가압부(100, 200)에 또는 동력전달부(70)에 동력을 전달할 수 있다면 다른 기어 형상 등으로 대체할 수 있다.
구동부(50)는 동력전달부(70)를 추가로 구비한다. 즉, 구동부(50)의 모터부(60)는 동력전달부(70)를 통해 발생된 동력을 간접적으로 가압부(100, 200)에 전달할 수 있다.
동력전달부(70)는 한 쌍의 가압부(100, 200)의 회전축과 평행하게 회전축이 배치된다.
동력전달부(70)는 하나 이상의 동력전달기어(71)를 포함한다. 동력전달기어(71)는 구동기어(62)와 맞물리면서 구동기어(62)로부터 동력을 제공받는다.
본 실시예에서 동력전달기어(71)의 회전축은 선기어부(110, 210)와 연결기어부(120, 220)의 회전축과 평행하게 배치될 수 있다. 또한 동력전달기어(71)의 회전축은 유성기어부(130, 230), 피스톤부(170), 270)의 회전축과 평행하게 배치될 수 있으며, 링기어부(310)와 전달기어부(320)의 회전축과 평행하게 배치될 수 있다.
본 실시예에서 동력전달기어(71)는 헬리컬 기어 형상으로 형성될 수 있다. 한편, 동력전달기어(71)는 모터부(60)에서 발생되는 동력을 연결기어부(120, 220)에 전달할 수 있다면, 구동기어(62)와 연결기어부(120, 220)의 형상에 맞춰 다른 기어 형상으로 대체될 수 있다.
이와 같이, 본 실시예에 따르면 하나의 모터부(60)를 사용하여 동력전달기어(71)를 회전시키더라도, 동력전달기어(71)가 한 쌍의 연결기어부(120, 220)를 동시에 회전시킬 수 있으므로, 한 쌍의 가압부(100, 200)에 동시에 동력을 제공할 수 있게 된다.
즉, 동력전달부(70)는 중앙부에 설치되는 하나의 동력전달기어(71)를 구비하는 구조를 가짐에 따라, 한 쌍의 가압부(100, 200) 각각에 동일한 힘을 동시에 전달할 수 있게 된다.
또한, 모터부(60)와 연결되는 동력전달기어(71)만을 구비함으로써, 모터부(60)의 동력을 한 쌍의 가압부(100, 200)에 전달할 수 있으므로, 동력전달부(70)의 구조를 단순화할 수 있어 조립 용이성과 더불어 작동 신뢰성을 향상시킬 수 있고, 설치 공간을 줄일 수 있다. 또한 구조가 단순함에 따라 제조 비용을 절감할 수 있고, 유지보수 비용 또한 줄일 수 있다.
본 실시예에서 동력전달부(70)는 하나의 동력전달기어(71)를 구비하는 것으로 예시하였으나, 이에 한정될 것은 아니며, 2개 이상의 동력전달기어(71)를 구비할 수 있다. 즉, 동력전달부(70)는 2개 이상의 동력전달기어(71)를 구비하여, 모터부(60)의 동력을 한 쌍의 연결기어부(120, 220)에 전달할 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 차량용 주차 브레이크 장치(1)는 장착케이스(500), 장착커버(510)를 포함한다.
장착케이스(500)에는 구동부(50), 가압부(100, 200), 하중전달부(300)가 내장된다. 장착커버(510)는 장착케이스(500)에 착탈 가능하게 결합되고, 장착케이스(500)의 일측 개방부를 폐쇄하여 장착케이스(500)의 내부로 이물질이 들어가는 것을 차단한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가압부(100, 200)는 캘리퍼하우징(10)의 내측에 설치되며, 구동부(50)로부터 동력을 전달받아 디스크(도면 미도시)와의 접촉 마찰을 발생시키는 브레이크 패드(20)를 가압한다.
가압부(100, 200)는 복수 개가 구비되고, 복수 개의 가압부(100, 200)는 나란하게 배치된다. 가압부(100, 200)는 브레이크 패드(20)의 중앙부를 기준으로 좌, 우측(도 4 기준)에 대칭되게 설치된다.
가압부(100, 200)는 구동부(50)로부터 동력을 전달받아 동일한 가압 하중으로 브레이크 패드(20)를 가압한다. 이러한 가압력에 의해 브레이크 패드(20)는 디스크 측으로 이동되고, 브레이크 패드(20)와 디스크의 마찰로 인해 제동력이 발생된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가압부(100, 200)는 선기어부(110, 210), 연결기어부(120, 220), 유성기어부(130, 230), 캐리어부(150, 250), 피스톤부(170, 270)를 포함한다.
한편, 도 4 내지 도 7에서는 설명의 편의를 위해 연결기어부(120, 220)의 연결기어본체(121, 221)를 생략하여 도시한다.
연결기어부(120, 220)는 연결기어본체(121, 221), 연결기어(122, 222), 연결삽입부(123, 223)를 포함한다.
연결기어부(120, 220)는 구동부(50), 구체적으로 동력전달부(70)의 동력전달기어(71)와 맞물리도록 외주면에 연결기어(122, 222)를 구비한다.
이로 인하여 모터부(60)에서 발생되는 동력이 동력전달부(70)를 통해 연결기어(122, 222)에 전달된다. 즉, 구동부(50)의 동력이 연결기어부(120, 220)로 전달되어 연결기어부(120, 220)를 회전시킨다. 연결기어(122, 222)는 동력전달기어(71)와 맞물리도록 기어 형상으로 형성된다.
연결삽입부(123, 223)는 연결기어(122, 222)의 내측 공간부에 형성된다. 즉, 연결기어(122, 222)는 연결기어본체(121, 221)의 외주면을 따라 형성되는 벽의 외측에 형성되고, 연결삽입부(123, 223)는 연결기어(122, 222)가 형성되는 벽의 내측 공간부에 형성된다.
연결삽입부(123, 223)에는 링기어부(310), 구체적으로 링기어내측부(311)가 삽입된다. 연결삽입부(123, 223)는 오목한 홈부 형상으로 형성된다.
선기어부(110, 210)는 구동부(50)로부터 동력을 전달받아 회전된다. 본 실시예에 따르면, 선기어부(110, 210)는 연결기어부(120, 220)와 결합되고, 구동부(50)와 동력적으로 연결되는 연결기어부(120, 220)를 통해 선기어부(110, 210)의 회전이 가능해진다.
선기어부(110, 210)는 선기어(111, 211), 선기어연결몸체(112, 212)를 포함한다.
선기어연결몸체(112, 212)는 연결기어본체(121, 221)와 결합된다. 선기어(111, 211)는 선기어연결몸체(112, 212)의 중앙부에 형성되고, 유성기어부(130, 230)와 맞물리도록 외주면에 기어 형상으로 형성된다.
선기어부(110, 210)는 연결기어부(120, 220)의 회전 중심과 동심을 이룬다. 따라서 동력전달부(70)에 의해 동력이 연결기어부(120, 220)로 전달되면, 연결기어부(120, 220)와 선기어부(110, 210)는 동일한 회전축 상에서 회전된다.
선기어부(110, 210)는 연결삽입부(123, 223)가 형성되는 연결기어부(120, 220)의 내주면의 내측에 배치된다.
선기어부(110, 210)는 연결기어부(120, 220)와 일체로 형성될 수 있다. 또는 선기어부(110, 210)는 연결기어부(120, 220)와 별물로 형성되되, 결합에 의해 일체화될 수 있다.
선기어부(110, 210)가 연결기어부(120, 220)와 일체로 형성되거나, 일체화됨에 따라 동력전달부(70)로부터 동력을 전달받아 구동되는 연결기어부(120, 220)가 회전되면 선기어부(110, 210)도 함께 회전된다.
선기어(111, 211)는 복수 개가 구비되는 유성기어부(130, 230)의 내측에 배치된다. 유성기어부(130, 230)는 선기어(111, 211)와 맞물리면서 자전과 공전을 한다.
유성기어부(130, 230)는 복수 개의 유성기어(131, 231)를 구비한다. 본 실시예에서 유성기어(131, 231)는 4개로 예시되나, 이에 한정될 것은 아니므로, 3개 이하나 5개 이상일 수 있다.
복수 개의 유성기어(131, 231)는 선기어(111, 211)의 회전 중심을 기준으로 등각 배치된다. 복수 개의 유성기어(131, 231)는 선기어(111, 211)와 맞물리면서, 선기어(111, 211)의 회전 시에 자전 및/또는 공전한다.
유성기어부(130, 230)는 캐리어부(150, 250)에 결합된다. 복수 개의 유성기어(131, 231)가 선기어(111, 211)의 주위를 공전하는 경우 캐리어부(150, 250)도 시계 방향 또는 반시계 방향(도 4 기준)으로 회전된다.
캐리어부(150, 250)가 회전됨에 따라 피스톤부(170, 270)가 브레이크 패드(20) 측으로 이동되고, 브레이크 패드(20)를 가압한다.
캐리어부(150, 250)는 캐리어본체(151, 251), 캐리어회전축(152, 252), 캐리어연결부(153, 253)를 포함한다.
캐리어회전축(152, 252)은 캐리어본체(151, 251) 상에서 유성기어부(130, 230)를 향해 돌출 형성된다.
캐리어회전축(152, 252)은 유성기어부(130, 230)의 개수와 동일하게 복수 개가 구비되고, 유성기어부(130, 230)에 관통 결합된다. 이로 인하여 유성기어부(130, 230)는 캐리어회전축(152, 252) 상에서 회전되며 자전 운동할 수 있다.
캐리어연결부(153, 253)는 캐리어본체(151, 251)의 내주면에 형성되고, 피스톤부(170, 270)의 피스톤연결부(173, 273)와 연결된다.
본 실시예에서 캐리어연결부(153, 253)는 오목한 홈부 형상이고, 피스톤연결부(173, 273)는 캐리어연결부(153, 253)에 삽입되는 돌출된 돌기 형상이다.
이와 반대로 피스톤연결부(173, 273)는 오목한 홈부 형상이고, 캐리어연결부(153, 253)는 피스톤연결부(173, 273)에 삽입되는 돌출된 돌기 형상일 수 있다.
캐리어연결부(153, 253)와 피스톤연결부(173, 273)는 서로 간에 스플라인(SPLINE) 결합될 수 있다. 물론 캐리어부(150, 250)와 피스톤부(170, 270)는 스플라인 결합 외에도 다른 방식, 예를 들어 나사 결합 등의 방식으로 결합될 수 있다.
피스톤부(170, 270)는 캐리어부(150, 250)와 연결된다. 피스톤부(170, 270)는 캐리어부(150, 250)가 회전됨에 따라 함께 회전된다.
피스톤부(170, 270)는 피스톤본체(171, 271), 피스톤샤프트(172, 272), 피스톤연결부(173, 273)를 포함한다.
피스톤본체(171, 271)는 내부가 중공으로 형성되고, 이동에 의해 브레이크 패드(20)와 접촉 가능하게 배치된다. 피스톤본체(171, 271)는 원통 형상으로 형성될 수 있다.
피스톤본체(171, 271)는 피스톤샤프트(172, 272)와 결합되고, 피스톤샤프트(172, 272)의 단부, 즉 캐리어부(150, 250)를 향하는 단부에는 피스톤연결부(173, 273)가 형성된다.
캐리어부(150, 250)의 회전 시 캐리어연결부(153, 253)와 스플라인 결합되는 피스톤연결부(173, 273)가 회전되면서, 캐리어부(150, 250)의 회전 운동이 피스톤부(170, 270)의 직선 운동으로 변환된다.
피스톤부(170, 270)가 직선 이동됨으로 인하여 피스톤부(170, 270)는 브레이크 패드(20)를 향해 이동된다. 따라서 피스톤부(170, 270)가 브레이크 패드(20)에 접촉되어 브레이크 패드(20)를 가압함으로써, 브레이크 패드(20)와 디스크 간 마찰로 인해 제동력이 발생된다.
하중전달부(300)는 한 쌍의 가압부(100, 200)에 각각 연결되고, 가압부(100, 200) 중 어느 하나의 가압 하중을 다른 하나의 가압부(100, 200)로 전달한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 하중전달부(300)는 한 쌍의 링기어부(310)를 포함한다. 하중전달부(300)는 하나 이상의 전달기어부(320)를 더 포함할 수 있다.
한 쌍의 링기어부(310)는 각각이 유성기어부(130, 230)와 맞물려 회전 가능하다.
한 쌍의 링기어부(310)는 서로가 직접 맞물릴 수 있다. 즉, 한 쌍의 링기어부(310)는 중간에 전달기어부(320)를 배치하지 않고 서로 간에 직접 연결될 수 있다.
또한 한 쌍의 링기어부(310)는 하나 이상의 전달기어부(320)를 매개로 간접적으로 맞물릴 수 있다. 즉, 전달기어부(320)는 한 쌍의 링기어부(310) 사이에 배치되어 링기어부(310)와 맞물릴 수 있다.
도 3 내지 도 7을 참조하면, 각각의 링기어부(310)는 유성기어(131, 231)와 연결기어(122, 222) 사이에 설치될 수 있다.
각각의 링기어부(310)는 링기어내측부(311), 링기어외측부(315)를 포함한다.
링기어내측부(311)는 유성기어부(130, 230)의 외측에 배치되고, 유성기어부(130, 230)와 맞물리도록 내주면을 따라 내측기어부(312)가 형성될 수 있다.
일측(도 5 기준 좌측)에 설치되는 링기어내측부(311)의 내측기어부(312)가 유성기어부(130)와 맞물리면서 시계 방향 또는 반시계 방향(도 5 기준)으로 회전되고, 전달기어부(320)를 통해 타측(도 5 기준 우측)에 배치되는 링기어부(310), 구체적으로 링기어외측부(315)로 동력을 전달한다.
링기어외측부(315)는 링기어내측부(311)의 외측면과 결합되고, 전달기어부(320)와 맞물리도록 외주면을 따라 외측기어부(316)가 형성된다. 링기어외측부(315)는 링기어내측부(311)와 일체로 형성될 수 있다.
일측(도 5 기준 좌측)에 설치되는 링기어내측부(311)의 내측기어부(312)가 유성기어부(130)와 맞물리면서 회전됨에 따라 링기어내측부(311)와 일체로 형성되는 링기어외측부(315)도 동일한 방향으로 회전된다.
따라서 일측의 링기어외측부(315)의 회전력은 전달기어부(320)를 통해 타측(도 5 기준 우측)에 배치되는 링기어부(310), 구체적으로 링기어외측부(315)로 전달된다.
전달기어부(320)는 링기어부(310), 구체적으로 링기어외측부(315)에 형성되는 외측기어부(316)와 맞물려 회전되고, 일측에 배치되는 링기어부(310)의 회전 동력을 타측에 배치되는 링기어부(310)로 전달한다.
타측의 링기어부(310)로 전달된 회전 동력은 링기어내측부(311), 유성기어(231)를 거쳐 유성기어(231)와 결합되는 캐리어부(250)로 전달된다. 유성기어(231)가 선기어(211) 외주면을 따라 자전과 공전되면서, 유성기어(231)와 결합되는 캐리어부(250)가 회전됨에 따라 피스톤부(270)가 브레이크 패드(20) 측으로 이동된다.
하중전달부(300)로 인하여 한 쌍의 가압부(100, 200), 구체적으로 한 쌍의 피스톤부(170, 270)에 브레이크 패드(20)를 가압하기 위한 가압 하중이 균일하게 작용되지 않는 경우, 일측의 피스톤부(170)의 가압 하중을 타측의 피스톤부(270)로 전달하여 한 쌍의 피스톤부(170, 270)가 균일한 가압 하중으로 브레이크 패드(20)에 접촉되도록 할 수 있다.
물론, 이와 반대로 타측의 피스톤부(270)의 가압 하중을 일측의 피스톤부(270)로 전달할 수 있다.
도 4 내지 도 7을 참조하면, 본 발명에서는 전달기어부(320)는 평기어(SPUR GEAR) 형상으로 형성되며, 링기어외측부(315)의 외주면을 따라 형성되는 외측기어부(316)와 맞물려 회전된다.
그러나 전달기어부(320)는 평기어 형상 외에 베벨기어(BECEL GEAR) 형상, 기어치가 전달기어부(320)의 회전중심축과 소정 각도로 경사지게 형성되는 헬리컬기어(HELICAL GEAR) 형상 등과 같이 다양한 형태로 대체될 수 있다.
또한 전달기어부(320)가 기어 형상인 것으로 예시되었으나, 이에 한정하는 것은 아니고 한 쌍의 링기어부(310)에 벨트 형상으로 각각 연결되며, 일측 가압부(100)의 동력을 타측 가압부(200)로 전달하는 등 다양한 변형 실시가 가능하다.
하중전달부(300)는 복수 개가 구비될 수 있다. 따라서 본 실시예와 같이 2개로 한정될 것은 아니고, 한 쌍의 가압부(100, 200) 사이의 거리에 따라 1개 또는 3개 이상이 구비될 수 있는 등 다양한 변형 실시가 가능하다.
상기와 같이 구성되는 차량용 주차 브레이크 장치(1)의 작동원리에 관해 설명하기로 한다.
본 발명에서 차량용 주차 브레이크 장치(1)는 복수 개의 가압부(100, 200)가 브레이크 패드(20)를 가압하여, 브레이크 패드(20)가 디스크 측으로 이동되게 하고, 브레이크 패드(20)와 디스크 간 접촉 마찰로 인하여 제동력이 발생된다.
본 발명에서는 가압부(100, 200)가 2개 구비되나, 이에 한정하는 것은 아니고 3개 이상으로 형성되는 등 다양한 변형실시가 가능하다.
가압부(100, 200)는 구동부(50)로부터 동력을 전달받아, 브레이크 패드(20) 측으로 직선 왕복 이동된다.
구체적으로 외부로부터 전원을 공급받아 모터부(60)에서 동력이 발생되면, 모터부(60)와 연결되는 동력전달부(70)는 모터부(60)로부터 동력을 전달받아 회전된다. 동력전달부(70)는 회전 동력을 한 쌍의 가압부(100, 200)에 동시에 전달한다.
모터부(60)의 구동에 의해 동력전달기어(71)가 회전되고, 이에 따라 동력전달기어(71)와 맞물려 있는 연결기어부(120, 220)가 회전된다.
연결기어부(120, 220)의 회전에 따라 선기어부(110, 210)도 연동되어 회전되고, 선기어(111, 211)와 맞물려 있는 유성기어(131, 231)는 자전 운동을 함과 동시에 선기어(111, 211)의 둘레를 따라 공전 운동한다.
유성기어(131, 231)가 공전 운동하면서 유성기어(131, 231)에 결합되는 캐리어부(150, 250)가 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전된다. 캐리어부(150, 250)가 회전됨에 따라 캐리어부(150, 250)와 결합되는 피스톤부(170, 270)가 브레이크 패드(20) 측으로 이동되며 브레이크 패드(20)를 접촉 가압하게 된다.
여러 요인으로 인해, 구동부(50)에서 제공되는 동력은 한 쌍의 가압부(100, 200) 중 어느 하나에 더 많이 전달될 수 있다.
도 6과 같이, 차량용 주차 브레이크 장치(1)의 구동 시 일측(도 6 기준 좌측)에 배치되는 가압부(100)에 타측(도 6 기준 우측)에 배치되는 가압부(200)보다 동력이 더 전달되는 경우에는 일측의 피스톤부(170)가 타측의 피스톤부(270)보다 먼저 브레이크 패드(20)에 접촉될 수 있다.
일측의 피스톤부(170)는 브레이크 패드(20)에 이미 접촉된 상태이고, 타측의 피스톤부(270)는 브레이크 패드(20)에 아직 접촉되지 않은 상태이면, 일측의 가압부(100)의 유성기어부(130)는 자전 운동만을 한다. 즉, 유성기어부(130)는 공전 운동을 하지 않게 된다.
구동부(50)의 작동에 의해 발생된 동력은 선기어(111)로 계속해서 전달되므로, 선기어(111)는 계속해서 회전된다. 이때, 피스톤부(170)가 이미 브레이크 패드(20)에 접촉되어 있는 상태이므로, 선기어(111)와 맞물려 있는 복수 개의 유성기어(131)는 공전 운동은 하지 않고, 자전 운동만을 하게 된다.
도 6 기준 좌측에 배치되는 가압부(100), 구체적으로 피스톤부(170)는 더 이상 브레이크 패드(20) 측으로 이동할 수 없으므로, 이에 대한 반력으로 유성기어(131)는 자전 운동만을 하고 유성기어(131)와 맞물리도록 내측기어부(312)가 형성되는 링기어내측부(311)는 시계 또는 반시계 방향으로 회전된다.
링기어내측부(311)와 일체로 결합되는 링기어외측부(315)를 통해 일측(도 6 기준 좌측)의 가압부(100)에서 발생되는 반력이 전달기어부(320)를통해 타측(도 6 기준 우측)의 가압부(200)로 전달된다.
구체적으로, 타측의 외측기어부(316), 링기어내측부(311)의 내측기어부(312), 유성기어부(230), 유성기어부(230)와 결합되는 캐리어부(250)를 통해 일측의 가압부(100)에 제공되던 동력은 타측의 피스톤부(270)로 전달된다.
이로써 구동부(50)에서 제공되는 동력은 아직 브레이크 패드(20)에 접촉되지 않은 타측의 피스톤부(270)에 제공되어 타측의 피스톤부(270)가 브레이크 패드(20)에 접촉될 때까지 이미 브레이크 패드(20)에 접촉된 일측의 피스톤부(170)의 직선 이동은 정지된다.
이후 일측과 타측의 피스톤부(170, 270)가 모두 브레이크 패드(20)에 접촉되면, 구동부(50)의 동력은 일측과 타측의 피스톤부(170, 270)에 각각 제공되면서 일측과 타측의 피스톤부(170, 270)에 의해 브레이크 패드(20)가 동시에 균일한 하중으로 가압된다.
도 4 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 하중전달부(300)로 인하여 한 쌍의 가압부(100, 200) 중 일측의 가압부(100)에 가압 하중이 편중되는 경우, 이를 타측의 가압부(200)에 전달하여 한 쌍의 가압부(100, 200)가 균일한 가압 하중으로 브레이크 패드(20)를 디스크 측으로 가압할 수 있다.
마찬가지로, 한 쌍의 가압부(100, 200) 중 타측의 가압부(200)에 가압 하중이 더 많이 편중되는 경우 이를 일측의 가압부(100)에 전달하여 한 쌍의 가압부(100, 200)가 균일한 가압 하중으로 브레이크 패드(20)를 디스크 측으로 가압할 수 있다.
도 3을 참조하면, 링기어내측부(311)는 링기어외측부(315)보다 선기어부(110, 210) 측(도 3 기준 좌측)으로 더 돌출되고, 링기어내측부(311)는 연결기어부(120, 220)의 연결삽입부(123, 223)에 삽입될 수 있다.
이로 인하여 구동부(50)로부터 회전 동력을 전달받을 시 링기어부(310)가 연결기어부(120, 220)나 선기어부(110, 220)로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
캐리어부(150, 250)는 피스톤부(170, 270)에 스플라인 결합되고, 이로 인하여 캐리어부(150, 250)의 회전 동력을 피스톤부(170, 270), 구체적으로 피스톤연결부(173, 273)에 전달할 수 있다.
피스톤연결부(173, 273)는 피스톤본체(171, 271)에 결합되는 피스톤샤프트(172, 272)와 결합되며, 캐리어부(150, 250)를 통해 전달받은 회전 동력으로 피스톤본체(171, 271)가 브레이크 패드(20) 측으로 직선 이동할 수 있게 한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
1 : 차량용 주차 브레이크 장치 10 : 캘리퍼하우징부
20 : 브레이크 패드 50 : 구동부
60 : 모터부 70 : 동력전달부
100, 200 : 가압부
110, 210 : 선기어부
120, 220 : 연결기어부
130, 230 : 유성기어부
150, 250 : 캐리어부
170, 270 : 피스톤부
300 : 하중전달부
310 : 링기어부
320 : 전달기어부

Claims (12)

  1. 외부로부터 전원을 공급받아 동력을 발생시키는 모터부;
    상기 모터부의 구동에 의해 회전되는 동력전달부;
    상기 동력전달부의 회전축과 평행하게 회전축이 배치되고, 상기 동력전달부로부터 동력을 전달받아 브레이크 패드를 가압하는 한 쌍의 가압부; 및
    한 쌍의 상기 가압부 사이에 설치되어 한 쌍의 상기 가압부에 각각 연결되고, 한 쌍의 상기 가압부 중 어느 하나의 가압 하중을 나머지 하나의 상기 가압부로 전달하는 하중전달부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 주차 브레이크 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    한 쌍의 상기 가압부 각각은,
    상기 구동부로부터 동력을 전달받아 회전되는 선기어부;
    상기 선기어부와 맞물리며 회전되는 유성기어부;
    상기 유성기어부에 결합되는 캐리어부; 및
    상기 캐리어부와 연결되며 상기 유성기어부로부터 회전 동력을 전달받아 상기 브레이크 패드 측으로 이동되어 상기 브레이크 패드를 가압하는 피스톤부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 주차 브레이크 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 하중전달부는 한 쌍의 링기어부를 포함하고,
    한 쌍의 상기 링기어부는 각각이 상기 유성기어부와 맞물려 회전 가능하고,
    한 쌍의 상기 링기어부는 서로 직접 또는 간접적으로 맞물리는 것을 특징으로 하는 차량용 주차 브레이크 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 동력전달부는 상기 선기어부의 회전축과 평행한 회전축을 갖는 동력전달기어를 포함하고,
    상기 동력전달기어는 상기 모터부의 구동기어와 맞물리면서 상기 모터부로부터 동력을 전달받고, 연결기어부를 통해 상기 선기어부로 동력을 전달하는 것을 특징으로 하는 차량용 주차 브레이크 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 연결기어부는,
    상기 선기어부와 결합되는 연결기어본체; 및
    상기 연결기어본체의 외주면에 형성되고, 상기 동력전달기어와 맞물리는 연결기어;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 주차 브레이크 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 연결기어부는 상기 연결기어가 형성되는 벽의 내측 공간부에 형성되는 연결삽입부를 더 포함하고,
    상기 연결삽입부에는 상기 링기어부가 삽입 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 주차 브레이크 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 선기어부의 회전 중심은 상기 연결기어부의 회전 중심과 동심을 이루는 것을 특징으로 하는 차량용 주차 브레이크 장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 동력건달부는 한 쌍의 상기 가압부 중 어느 하나의 상기 연결기어와, 한 쌍의 상기 가압부 중 다른 하나의 상기 연결기어의 중앙에 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 주차 브레이크 장치.
  9. 제3항에 있어서,
    한 쌍의 상기 링기어부 각각은,
    상기 유성기어부와 맞물리도록 내주면을 따라 내측기어부가 형성되는 링기어내측부; 및
    상기 링기어내측부의 외측면과 결합되고, 외주면을 따라 외측기어부가 형성되는 링기어외측부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 주차 브레이크 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 링기어내측부는 상기 링기어외측부보다 상기 선기어부 측으로 더 돌출되고, 상기 링기어내측부는 상기 선기어부와 상기 유성기어부를 둘러싸는 것을 특징으로 하는 차량용 주차 브레이크 장치.
  11. 제2항에 있어서,
    상기 캐리어부는 상기 피스톤부에 스플라인 결합되는 것을 특징으로 하는 차량용 주차 브레이크 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 피스톤부는 상기 캐리어부로부터 회전 동력을 전달받고, 상기 캐리어부의 회전 방향에 따라 상기 브레이크 패드 측으로 직선 왕복 이동되는 것을 특징으로 하는 차량용 주차 브레이크 장치.
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