KR20210041821A

KR20210041821A - 차량의 전자 브레이크 장치

Info

Publication number: KR20210041821A
Application number: KR1020190124503A
Authority: KR
Inventors: 정하민
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2019-10-08
Filing date: 2019-10-08
Publication date: 2021-04-16
Also published as: CN112628310A; US20210102588A1; US11493103B2; CN112628310B

Abstract

본 발명은 차량의 전자 브레이크 장치에 관한 것으로, 실린더부와, 브레이크디스크를 사이에 두고 실린더부와 마주하여 배치되는 배력지지부가 형성되는 캘리퍼바디와, 실린더부의 내부에 설치되고, 전류의 인가에 의해 회전변위를 발생시키는 내설모터와, 내설모터와 동축 상에 배치되는 푸쉬로드와, 내설모터와 푸쉬로드의 사이에 배치되고, 내설모터의 회전변위를 직선변위로 전환하여 푸쉬로드에 전달하는 볼인램프와, 실린더부의 개방부에 배치되고, 푸쉬로드에 밀려 이동되는 피스톤과, 피스톤에 결합되고, 브레이크디스크의 일측에 배치되는 제1마찰패드와, 배력지지부에 결합되고, 브레이크디스크의 타측에 배치되는 제2마찰패드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량의 전자 브레이크 장치{ELECTRIC BRAKE APPARATUS OF VEHICLE}

본 발명은 차량의 전자 브레이크 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량을 제동시키기 위한 배력을 발생시키는 차량의 전자 브레이크 장치에 관한 것이다.

일반적으로 캘리퍼를 사용하는 EMB(Electro mechanical Brake), EPB(Electro Parking Brake) 등의 차량용 전자 브레이크는 회전력을 발생시키는 액추에이터와, 액추에이터의 출력을 목적한 속도로 감속하기 위한 기어장치, 기어장치의 회전변위를 직선변위로 전환하는 스크류장치와, 스크류장치의 직선변위를 전달받아 이동되며 패드를 브레이크디스크에 압착시키는 피스톤을 포함하는 구조를 가진다.

이러한 종래의 차량용 전자 브레이크는 액추에이터 및 이를 커버링하는 액추에이터 하우징, 기어장치 및 이를 커버링하는 기어 하우징, 스크류장치와 피스톤을 수용하는 캘리퍼바디에 해당되는 별도의 하우징 3개를 상호 결합하는 복잡한 구성을 가진다. 이에 따라, 조립성과 가격 경쟁력이 저하된다는 문제점이 있다. 따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2018-0125240호(2018.11.23 공개, 발명의 명칭: 전자식 주차 브레이크)에 개시되어 있다.

본 발명은 구조 단순화에 의한 소형화 및 경량화를 구현할 수 있고, 제조용이성 및 원가절감을 도모할 수 있는 차량의 전자 브레이크 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 차량의 전자 브레이크 장치는, 실린더부와, 브레이크디스크를 사이에 두고 실린더부와 마주하여 배치되는 배력지지부가 형성되는 캘리퍼바디; 상기 실린더부의 내부에 설치되고, 전류의 인가에 의해 회전변위를 발생시키는 내설모터; 상기 내설모터와 동축 상에 배치되는 푸쉬로드; 상기 내설모터와 상기 푸쉬로드의 사이에 배치되고, 상기 내설모터의 회전변위를 직선변위로 전환하여 상기 푸쉬로드에 전달하는 볼인램프; 상기 실린더부의 개방부에 배치되고, 상기 푸쉬로드에 밀려 이동되는 피스톤; 상기 피스톤에 결합되고, 상기 브레이크디스크의 일측에 배치되는 제1마찰패드; 및 상기 배력지지부에 결합되고, 상기 브레이크디스크의 타측에 배치되는 제2마찰패드;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 내설모터는, 상기 실린더부에 고정 설치되는 스테이터부; 및 상기 실린더부에 회전가능하게 설치되고, 상기 볼인램프를 사이에 두고 상기 푸쉬로드와 마주하며, 상기 스테이터부와의 사이에 형성되는 전자기장에 의해 회전되는 로터부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 로터부는, 상기 스테이터부의 반경방향 내측에 배치되는 원통 형상의 로터본체부; 상기 로터본체부의 일단부에 개방되게 형성되고, 상기 푸쉬로드가 상기 로터본체부의 내부로 인입되는 통로를 이루는 로터개방부; 상기 로터본체부의 타단부에 폐쇄되게 형성되고, 상기 볼인램프를 사이에 두고 상기 푸쉬로드와 마주하는 토크전달부; 및 상기 토크전달부의 회전중심부에 형성되고, 상기 실린더부에 회전가능하게 설치되는 회전축부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 볼인램프는, 상기 로터부와 상기 푸쉬로드 중 일측에 형성되는 제1볼안내경사부; 상기 로터부와 상기 푸쉬로드 중 타측에 형성되고, 상기 제1볼안내경사부와 마주하여 배치되는 제2볼안내경사부; 및 상기 제1볼안내경사부와 상기 제2볼안내경사부의 사이에 배치되고, 상기 로터부의 회전에 연동하여 구름이동되면서 상기 푸쉬로드를 축방향으로 가압하는 가압볼;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1볼안내경사부는, 상기 로터부 중 상기 푸쉬로드와 마주하는 일측부에 원형 또는 원호형상으로 함몰되게 형성되고, 상기 가압볼의 일측부가 인입되는 제1볼안내홈부; 및 상기 가압볼이 상기 제1볼안내홈부를 따라 이동되면서 축방향 변위를 가지게 상기 제1볼안내홈부의 연장방향을 따라 연속된 경사면을 형성하는 제1원주방향경사부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제2볼안내경사부는, 상기 푸쉬로드 중 상기 로터부와 마주하는 일측부에 원형 또는 원호형상으로 함몰되게 형성되고, 상기 가압볼의 타측부가 인입되는 제2볼안내홈부; 및 상기 가압볼이 상기 제2볼안내홈부를 따라 이동되면서 축방향 변위를 가지게 상기 제2볼안내홈부의 연장방향을 따라 연속된 경사면을 형성하는 제2원주방향경사부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 푸쉬로드는, 상기 로터부의 회전 시, 상기 가압볼이 상기 제1원주방향경사부를 따라 이동되면서 가지는 축방향의 제1직선변위와, 상기 제2원주방향경사부를 따라 이동되면서 가지는 축방향의 제2직선변위를 합한 만큼의 직선변위를 가지는 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 탄성소재를 포함하여 이루어지고, 상기 실린더부에 설치되며, 내경부가 상기 피스톤과 접하는 부트씰;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 부트씰은, 상기 실린더부에 결합되는 실린더설치부; 및 상기 실린더부의 내부로 돌출되게 형성되고, 상기 피스톤과 접하며, 상기 피스톤을 상기 푸쉬로드측으로 탄성가압하는 피스톤가압부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 상기 내설모터의 회전 변위를 감지하는 센서를 구비하여, 상기 내설모터의 구동을 제어하는 전자제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 센서는, 영구자석을 포함하여, 상기 내설모터에 결합되는 마그넷부; 및 상기 전자제어부의 회로기판에 설치되고, 상기 내설모터의 회전 시 상기 마그넷부와의 사이에 형성되는 전자기장의 변화를 감지하는 마그넷감지부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 캘리퍼바디는, 상기 실린더부와 축방향으로 직렬되게 배치되고, 상기 전자제어부가 수용되는 제어설치부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 차량의 전자 브레이크 장치는, 캘리퍼바디의 실린더부의 내부에, 회전변위를 발생시키는 내설모터와, 내설모터의 회전변위를 직선변위로 전환하는 볼인램프를, 푸쉬로드와 동축 상에, 보다 구체적으로는 축방향 및 반경방향으로 배치시킨 배력 생성 및 전달 구조를 구현할 수 있다.

이에 따라, 본 발명에 의하면, 회전력을 발생시키는 액추에이터와, 액추에이터의 출력을 목적한 속도로 감속하기 위한 기어장치, 기어장치의 회전변위를 직선변위로 전달할 수 있는 스크류장치를 별도로 구비해야 하는 기존의 실시예와 비교해, 캘리퍼바디가 실질적으로 액추에이터의 케이싱, 기어장치의 케이싱을 통합한 기능을 하게 된다.

또한, 본 발명에 의하면, 스크류장치 또한 볼트스크류와 너트스크류를 포함하는 복잡한 구성을 탈피하여, 직선변위만을 가지는 푸쉬로에 해당되는 구성요소로 보다 단순화하여 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명에 의하면, 구조 단순화에 의한 소형화 및 경량화를 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 제조용이성 및 원가절감을 도모할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 전자 브레이크 장치를 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 2는 도 1의 A-A'선 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 전자 브레이크 장치의 볼인램프의 작동 원리를 설명하고자 도시한 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 전자 브레이크 장치의 작동 상태를 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 5는 도 4 상에서의 볼인램프의 작동 상태를 설명하고자 도시한 개념도이다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 차량의 전자 브레이크 장치의 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 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 일실시예에 따른 차량의 전자 브레이크 장치를 개략적으로 도시한 개념도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 전자 브레이크 장치(1)는 캘리퍼바디(10), 내설모터(20), 푸쉬로드(30), 볼인램프(ball-in-ramp)(40), 피스톤(50), 제1마찰패드(71), 제2마찰패드(72), 부트씰(boot seal)(60), 전자제어부(80)를 포함한다.

캘리퍼바디(10)는 , 제1마찰패드(71), 제2마찰패드(72), 부트씰(60), 전자제어부(80)를 설정 위치에 지지가능한 지지골조의 기능을 하면서, 외부환경으로부터 보호하는 케이싱의 기능을 하는 장치부이다. 본 발명의 일실시예에 따른 캘리퍼바디(10)는 실린더부(11), 배력지지부(12), 제어설치부(13)를 포함한다.

실린더부(11)는 내설모터(20), 푸쉬로드(30), 볼인램프(40), 피스톤(50)을 내부에 수용가능한 실린더 구조를 가진다. 배력지지부(12)는 실린더부(11)의 일측부(도 1 상에서 우측부)에 'ㄱ'자 형상으로 연장되게 형성되고, 단부가 실린더부(11)의 개방부와 마주한다. 실린더부(11)와 배력지지부(12)는 브레이크디스크(2)를 사이에 두고 상호 마주하여 배치된다.

제어설치부(13)는 전자제어부(80)가 수용되는 장치부로, 'ㄷ'자 단면 형상을 가지고 실린더부(11)의 타측부(도 1 상에서 좌측부)에 축방향으로 직렬되게 배치된다. 여기서, 축방향은 푸쉬로드(30) 및 피스톤(50)의 이동방향을 의미하며, 도 1 상에서는 좌우방향이 된다. 이하에서는, 본 발명의 구성요소의 위치와 방향을 설명함에 있어서, 편의 상 도 1에 도시된 바를 기준으로 하여 좌우방향, 상하방향 등으로 설명하기로 한다.

실린더부(11) 중 내설모터(20)의 회전축부(26)가 결합되는 부분은 축방향으로 관통되게 형성된다. 이에 따라, 실린더부(11)의 외부에 위치되는 제어설치부(13)에 회전축부(26)의 단부가 노출되며, 노출된 회전축부(26)의 단부의 회전을 감지하는 것에 의해 제어설치부(13) 측에서 실린더부(11)의 내부에 배치되는 내설모터(20)의 회전 변위 및 작동 상태에 관한 정보를 실시간으로 감지할 수 있다.

내설모터(20)는 실린더부(11)의 내부에 설치되고, 전류의 인가에 의해 회전변위를 발생시키는 모터의 작동을 구현한다. 본 발명의 일실시예에 따른 내설모터(20)는 스테이터부(21)와 로터부(22)를 포함한다.

스테이터부(21)는 실린더부(11)의 내경부에 고정 설치된다. 스테이터부(21)는 실린더부(11)의 내경부를 따라 원형을 이루어 배치되고, 실린더부(11)의 축방향으로 연장되게 형성된다. 로터부(22)는 스테이터부(21)의 반경방향 내측에 배치되고, 실린더부(11)에 회전가능하게 설치된다.

로터부(22)는 볼인램프(40)를 사이에 두고 푸쉬로드(30)와 마주하며, 스테이터부(21)와의 사이에 형성되는 전자기장에 의해 회전된다. 스테이터부(21)와 로터부(22) 중 일측에는 전류가 인가되는 코일이 설치되고, 타측에는 영구자석이 설치된다. 코일에 전류가 인가됨에 따라 영구자석과의 사이에 형성되는 전자기력에 의해 로터부(22)가 회전하게 된다.

내설모터(20)는 상기와 같은 스테이터부(21)와 로터부(22)간의 전자기적 작용에 의해 로터부(22)를 회전시키는 회전력을 발생시키게 된다. 본 발명의 일실시예에 따른 로터부(22)는 로터본체부(23), 로터개방부(24), 토크전달부(25), 회전축부(26)를 포함한다.

로터본체부(23)는 회전력을 출력하는 로터부(22)의 기본 골조를 이루는 장치부로, 내부가 중공된 원통 형상을 가지고, 스테이터부(21)의 반경방향 내측에 배치된다. 로터본체부(23)에는 코일 또는 영구자석이 설치된다.

로터개방부(24)는 로터본체부(23) 중 실린더부(11)의 개방부를 향하는 우측단부에 개방되게 형성된다. 푸쉬로드(30)의 좌측부는 로터개방부(24)를 통해 로터본체부(23)의 내부로 연장된다.

토크전달부(25)는 로터본체부(23)의 회전력을 푸쉬로드(30)측으로 전달하게 되는 장치부로, 로터본체부(23)의 좌측단부에 폐쇄되게 형성된다. 토크전달부(25)는 원판 형상을 가지고, 볼인램프(40)를 사이에 두고 푸쉬로드(30)의 좌측단부와 마주한다. 토크전달부(25) 상에는 볼인램프(40)의 제1볼안내경사부(41)가 형성된다.

회전축부(26)는 로터부(22)의 회전축을 이루는 장치부로, 토크전달부(25)의 회전중심부에 좌측으로 돌출되게 형성되고, 실린더부(11)의 폐쇄된 좌측단부에 회전가능하게 설치된다. 회전축부(26)는 베어링 등에 의해 회전가능하게 지지될 수 있다. 회전축부(26)의 좌측단부는, 실린더부(11) 상에 관통되게 형성되고, 상기 회전축부(26)를 지지하는 홀부를 통해 실린더부(11)의 좌측 공간부에, 즉 제어설치부(13)에 내부공간부에 노출된다.

푸쉬로드(30)는 좌우방향으로 연장되는 막대 형상을 가지고, 내설모터(20)의 로터부(22)와 동축 상에 배치된다. 푸쉬로드(30)의 좌측부는 로터부(22)의 로터개압부(24)를 통해 로터부(22)의 내부로 인입되고, 우측부는 로터부(22)외부로 연장되게 배치된다.

푸쉬로드(30) 중 로터부(22)의 토크전달부(25)와 마주하는 좌측단부는 볼인램프(40)의 적용이 안정되게 이루어질 수 있도록, 보다 확장된 직경을 가지는 원판 형상을 가진다. 푸쉬로드(30)의 좌측단부 상에는 볼인램프(40)의 제2볼안내경사부(44)가 형성된다.

도 2는 도 1의 A-A'선 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 전자 브레이크 장치의 볼인램프의 작동 원리를 설명하고자 도시한 개념도이다. 도 3 상에는 도 2의 B-C구간에 위치되는 원호 형상의 라인(ad)을 직선형으로 펼친 상태로 도시한 볼임램프(40)의 종단면도가 도시되어 있다.

볼인램프(40)는 내설모터(20)의 회전변위를 직선변위(d)로 전환하여 푸쉬로드(30)에 전달하는 장치부로, 내설모터(20)와 푸쉬로드(30)의 사이에 배치된다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 볼인램프(40)는 제1볼안내경사부(41), 제2볼안내경사부(44), 가압볼(47)을 포함한다.

제1볼안내경사부(41)는 로터부(22)의 토크전달부(25) 상에 함몰되게 형성되되, 원주방향 위치에 따라 그 함몰깊이가 다르게, 보다 구체적으로는 점차적으로 깊어지거나 얕아지는 구조를 가진다. 본 발명의 일실시예에 따른 제1볼안내경사부(41)는 제1볼안내홈부(42)와 제1원주방향경사부(43)를 포함한다.

제1볼안내홈부(42)는 로터부(22)의 토크전달부(25) 중 푸쉬로드(30)와 마주하는 우측단부에 원형 또는 원호형상으로 함몰되게 형성된다. 제1볼안내홈부(42)는 도 2에 도시된 바와 같이 토크전달부(25)의 회전중심부를 기준으로 하여 설정반경(r)을 가지는 원형 또는 원호형상으로 연장되게 형성된다. 제1볼안내홈부(42)에는 가압볼(47)의 일측부(도 1, 도 3 상에서 가압볼(47)의 좌측부)가 인입된다.

제1원주방향경사부(43)는 가압볼(47)이 제1볼안내홈부(42)를 따라 원주방향으로 이동되면서 축방향 변위를 가지게 제1볼안내홈부(42)의 연장방향을 따라 연속된 경사면을 형성한다. 제1원주방향경사부(43)는 도 3에 도시된 설정구간 내에서 일측으로 갈수록 함몰 깊이가 점차 얕아지는, 다른 표현으로는 타측으로 갈수록 함몰 깊이가 점차 깊어지는 경사진 형상을 가진다.

제1원주방향경사부(43)는 제1볼안내홈부(42) 상에 가압볼(47)의 개수에 대응되는 복수개가 연속하여 배치되거나 동일한 설정간격을 두고 배치될 수 있다. 예를 들어, 4개의 가압볼(47)을 배치하는 경우, 제1볼안내홈부(42) 상에는 4개의 가압볼(47) 각각과 접하는 4개의 제1원주방향경사부(43)가 형성된다.

제2볼안내경사부(44)는 푸쉬로드(30)의 좌측단부 상에 함몰되게 형성되고, 제1볼안내경사부(41)와 마주하여 배치된다. 제2볼안내경사부(44)는 제1볼안내경사부(41)와 마찬가지로, 원주방향 위치에 따라 그 함몰깊이가 다르게, 보다 구체적으로는 점차적으로 깊어지거나 얕아지는 구조를 가진다. 본 발명의 일실시예에 따른 제2볼안내경사부(44)는 제2볼안내홈부(45)와 제2원주방향경사부(46)를 포함한다.

제2볼안내홈부(45)는 푸쉬로드(30) 중 로터부(22)와 마주하는 좌측단부 상에 제1볼안내홈부(42)에 대응되는 원형 또는 원호형상으로 함몰되게 형성된다. 제2볼안내홈부(45)는 설정반경(r)을 가지는 원형 또는 원호형상으로 연장되게 형성된다. 제2볼안내홈부(45)에는 가압볼(47)의 타측부((도 1, 도 3 상에서 가압볼(47)의 우측부)가 인입된다.

제2원주방향경사부(46)는 가압볼(47)이 제2볼안내홈부(45)를 따라 이동되면서 축방향 변위를 가지게 제2볼안내홈부(45)의 연장방향을 따라 연속된 경사면을 형성한다. 제2원주방향경사부(46)는 제1원주방향경사부(43)와 마주하여 배치되되, 제1원주방향경사부(43)와 반대로, 도 3에 도시된 설정구간 내에서 일측으로 갈수록 함몰 깊이가 점차 깊어지는, 다른 표현으로는 타측으로 갈수록 함몰 깊이가 점차 얕아지는 경사진 형상을 가진다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 전자 브레이크 장치의 작동 상태를 개략적으로 도시한 개념도이고, 도 5는 도 4 상에서의 볼인램프의 작동 상태를 설명하고자 도시한 개념도이다.

가압볼(47)은 제1볼안내경사부(41)와 제2볼안내경사부(44)의 사이에 배치되고, 일측부와 타측부가 각각 제1볼안내경사부(41)와 제2볼안내경사부(44)에 접한다. 로터부(22)의 정방향 회전 시, 가압볼(47)이 로터부(22)의 회전에 연동하여 도 5에 도시된 바와 같이 제1원주방향경사부(43)와 제2원주방향경사부(46)를 따라 보다 얕은 위치로 구름이동되면서 푸쉬로드(30)를 축방향으로 가압한다.

이때, 가압볼(47)은 제1원주방향경사부(43)를 타고 제1원주방향경사부(43)의 일단부측으로 이동되면서 축방향의 제1직선변위(d1)를 가짐과 동시에, 제2원주방향경사부(46)를 따라 타단부측으로 이동되면서 축방향의 제2직선변위(d2)를 가진다. 즉, 로터부(22)의 회전 시 가압볼(47)은 축방향으로 제1직선변위(d1)와 제2직선변위(d2)를 합한 만큼의 직선변위(d)로, 푸쉬로드(30)를 피스톤(50)측으로 밀어내게 된다.

가압볼(47)은 제1원주방향경사부(43)를 타고 제1원주방향경사부(43)의 일단부측으로 이동되면서 축방향의 제1직선변위(d1)를 가짐과 동시에, 제2원주방향경사부(46)를 따라 타단부측으로 이동되면서 축방향의 제2직선변위(d2)를 더 가진다.

즉, 로터부(22)가 설정변위(md)만큼 회전 시, 가압볼(47)은 축방향으로 제1직선변위(d1)와 제2직선변위(d2)를 합한 만큼의 직선변위(d)를 가진다. 로터부(22)의 회전으로 인해 발생되는 이러한 가압볼(47)의 변위는 가압볼(47)과 접한 푸쉬로드(30)로 전달되고, 푸쉬로드(30)는 직선변위(d)만큼의 축방향 변위를 가지게 된다.

피스톤(50)은 실린더부(11)의 개방부를 커버링하며 실린더부(11)의 내부에 슬라이딩 이동가능하게 설치되고, 푸쉬로드(30)의 우측단부와 접한다. 도 4, 도 5를 참조하면, 로터부(22)의 정방향 회전 시, 상기와 같이 전환된 가압볼(47)의 직선변위(d)에 대응되는 만큼 푸쉬로드(30)와 피스톤(50)은 함께 브레이크디스크(2)측으로 밀려나게 된다.

부트씰(60)은 실린더부(11)와 피스톤(50) 사이의 틈새를 씰링함과 동시에, 피스톤(50)이 초기 위치로 복귀될 수 있게 피스톤(50)을 탄성가압하는 장치부로, 실린더부(11)의 내경부 및 피스톤(50)의 외경부에 대응되는 링 형상을 가진다. 부트씰(60)은 고무재 등의 탄성소재를 포함하여 이루어지고, 실린더부(11)의 개방단부에 설치되며, 내경부가 피스톤(50)과 접한다. 본 발명의 일실시예에 따른 부트씰(60)은 실린더설치부(61)과 피스톤가압부(62)를 포함한다.

실린더설치부(61)는 부트씰(60)의 외경부를 이루는 장치부로, 실린더부(11)의 내경부에 결합된다. 실린더부(11)의 내경부에는 실린더설치부(61)가 끼워질 수 있는 홈부(미도시)가 형성될 수 있고, 실린더설치부(61)는 실린더부(11)의 내경부에 형성된 홈부에 압접되게 끼워짐으로써, 설정 위치에 고정설치될 수 있다.

피스톤가압부(62)는 부트씰(60)의 내경부를 이루는 장치부로, 실린더부(11)의 내부로 돌출되게 위치되고, 피스톤(50)의 우측부와 탄성적으로 접한다. 피스톤가압부(62)는 실린더부(11)와 피스톤(50) 사이의 틈새를 가림으로써, 이물질의 삽입, 끼임으로 인한 작동성 저하를 방지한다.

또한, 피스톤가압부(62)는 피스톤(50)이 도 4에 도시된 바와 같이 브레이크 작동위치로 이동된 상태에서, 로터부(22)의 역방향 회전 시, 피스톤(50)과 푸쉬로드(30)가 도 1에 도시된 바와 같은 초기 위치로 복귀될 수 있게 피스톤(50)을 푸쉬로드(30)가 위치한 좌측으로 탄성가압한다.

제1마찰패드(71)는 피스톤(50)의 우측부에 결합된다. 제2마찰패드(72)는 피스톤(50)의 우측에 피스톤(50)과 마주하게 배치되는 배력지지부(12)에 결합된다. 제1마찰패드(71)와 제2마찰패드(72)는 각각 브레이크디스크(2)를 사이에 두고 양측에, 즉 좌측과 우측에 배치된다.

로터부(22)의 정방향 회전 시, 도 5에 도시된 바와 같은 볼인램프(40)의 작동에 의해 피스톤(50)은 도 4에 도시된 바와 같이 브레이크디스크(2)측으로 이동되고, 제1마찰패드(71)와 제2마찰패드(72)가 브레이크디스크(2)와 순차적으로 접하면서, 브레이크디스크(2)의 회전을 구속하게 된다. 본 발명에 의하면, 이러한 작동에 의해 휠 제동을 구현하게 된다.

전자제어부(80)는 내설모터(20)의 회전 변위를 감지하는 센서(82)를 구비하여, 내설모터(20)의 구동을 제어한다. 전자제어부(80)로는 차량의 제동압을 조절하기 위한, 즉 내설모터(20)의 구동을 제어하기 위한 제어신호를 발생시키는 전자제어장치(ECU, Electronic Control Unit)를 적용할 수 있다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 전자제어부(80)는 회로기판(81)과 센서(82)를 포함한다.

회로기판(81)은 전자제어부(80)의 본체를 이루는 장치부로, 내설모터(20)의 구동을 제어할 수 있는 회로구조를 가지고, 제어설치부(13)의 내부에 설치된다. 센서(82)는 내설모터(20)의 회전 변위를 감지하여 회로기판(81)으로 출력한다. 본 발명의 일실시예에 따른 센서(82)는 마그넷부(83)와 마그넷감지부(84)를 포함한다.

회전축부(26)는 실린더부(11) 상에 축방향으로 관통되게 형성된 홀부에 우측으로부터 끼워져, 실린더부(11)의 폐쇄단부에 회전가능하게 설치된다. 실린더부(11) 상에 축방향으로 관통되게 형성된 홀부를 통해, 실린더부(11)의 좌측에 위치되는 제어설치부(13)의 내부공간부 상에 회전축부(26)의 좌측단부가 노출된다.

마그넷부(83)는 영구자석을 포함하여, 로터부(22)의 회전축부(26)의 좌측단부에 결합된다. 마그넷부(83)는, 제어설치부(13)의 내부공간부 상에 노출되는 회전축부(26)의 좌측단부에 결합됨으로써, 회로기판(81)과 마주하여 배치된다.

마그넷감지부(84)는 로터부(22)의 회전 시 마그넷부(83)와의 사이에 형성되는 전자기장의 변화를 감지하여 회로기판(81)으로 출력한다. 제어설치부(13)의 내부에 설치된 회로기판(81) 상에 마그넷부(83)와 마주하여 배치된다. 마그넷감지부(84)는 실린더부(11)에 형성된 홀부를 통해 마그넷부(83)의 자력이나, 마그넷부(83)의 이동에 의한 자계변화를 지속적으로 감지할 수 있다.

마그넷감지부(84)를 그 신호의 출력대상이 되는 회로기판(81)에 직접, 연결, 설치함으로써, 신호 전달성을 안정적으로 확보할 수 있고, 마그넷감지부(84)의 감지 신호를 회로기판(81)으로 전달하기 위한 별도의 공간이나 부품을 생략할 수 있다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 차량의 전자 브레이크 장치(1)에 의하면, 캘리퍼바디(10)의 실린더부(11)의 내부에, 회전변위를 발생시키는 내설모터(20)와, 내설모터(20)의 회전변위를 직선변위로 전환하는 볼인램프(40)를, 푸쉬로드(30)와 동축 상에, 보다 구체적으로는 축방향 및 반경방향으로 배치시킨 배력 생성 및 전달 구조를 구현할 수 있다.

이에 따라, 본 발명에 의하면, 회전력을 발생시키는 액추에이터와, 액추에이터의 출력을 목적한 속도로 감속하기 위한 기어장치, 기어장치의 회전변위를 직선변위로 전달할 수 있는 스크류장치를 별도로 구비해야 하는 기존의 실시예와 비교해, 캘리퍼바디(10)가 실질적으로 액추에이터의 케이싱, 기어장치의 케이싱을 통합한 기능을 하게 된다.

또한, 본 발명에 의하면, 스크류장치 또한 볼트스크류와 너트스크류를 포함하는 복잡한 구성을 탈피하여, 직선변위만을 가지는 푸쉬로드(30)에 해당되는 구성요소로 보다 단순화하여 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명에 의하면, 구조 단순화에 의한 소형화 및 경량화를 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 제조용이성 및 원가절감을 도모할 수 있다.

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 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

1 : 전자 브레이크 장치 2 : 브레이크디스크
10 : 캘리퍼바디 11 : 실린더부
12 : 배력지지부 13 : 제어설치부
20 : 내설모터 21 : 스테이터부
22 : 로터부 23 : 로터본체부
24 : 로터개방부 25 : 토크전달부
26 : 회전축부 30 : 푸쉬로드
40 : 볼인램프 41 : 제1볼안내경사부
42 : 제1볼안내홈부 43 : 제1원주방향경사부
44 : 제2볼안내경사부 45 : 제2볼안내홈부
46 : 제2원주방향경사부 47 : 가압볼
50 : 피스톤 60 : 부트씰
61 : 실린더설치부 62 : 피스톤가압부
71 : 제1마찰패드 72 : 제2마찰패드
80 : 전자제어부 81 : 회로기판
82 : 센서 83 : 마그넷부
84 : 마그넷감지부

Claims

실린더부와, 브레이크디스크를 사이에 두고 실린더부와 마주하여 배치되는 배력지지부가 형성되는 캘리퍼바디;
상기 실린더부의 내부에 설치되고, 전류의 인가에 의해 회전변위를 발생시키는 내설모터;
상기 내설모터와 동축 상에 배치되는 푸쉬로드;
상기 내설모터와 상기 푸쉬로드의 사이에 배치되고, 상기 내설모터의 회전변위를 직선변위로 전환하여 상기 푸쉬로드에 전달하는 볼인램프;
상기 실린더부의 개방부에 배치되고, 상기 푸쉬로드에 밀려 이동되는 피스톤;
상기 피스톤에 결합되고, 상기 브레이크디스크의 일측에 배치되는 제1마찰패드; 및
상기 배력지지부에 결합되고, 상기 브레이크디스크의 타측에 배치되는 제2마찰패드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 전자 브레이크 장치.
제1항에 있어서,
상기 내설모터는,
상기 실린더부에 고정 설치되는 스테이터부; 및
상기 실린더부에 회전가능하게 설치되고, 상기 볼인램프를 사이에 두고 상기 푸쉬로드와 마주하며, 상기 스테이터부와의 사이에 형성되는 전자기장에 의해 회전되는 로터부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 전자 브레이크 장치.
제2항에 있어서,
상기 로터부는,
상기 스테이터부의 반경방향 내측에 배치되는 원통 형상의 로터본체부;
상기 로터본체부의 일단부에 개방되게 형성되고, 상기 푸쉬로드가 상기 로터본체부의 내부로 인입되는 통로를 이루는 로터개방부;
상기 로터본체부의 타단부에 폐쇄되게 형성되고, 상기 볼인램프를 사이에 두고 상기 푸쉬로드와 마주하는 토크전달부; 및
상기 토크전달부의 회전중심부에 형성되고, 상기 실린더부에 회전가능하게 설치되는 회전축부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 전자 브레이크 장치.
제2항에 있어서,
상기 볼인램프는,
상기 로터부와 상기 푸쉬로드 중 일측에 형성되는 제1볼안내경사부;
상기 로터부와 상기 푸쉬로드 중 타측에 형성되고, 상기 제1볼안내경사부와 마주하여 배치되는 제2볼안내경사부; 및
상기 제1볼안내경사부와 상기 제2볼안내경사부의 사이에 배치되고, 상기 로터부의 회전에 연동하여 구름이동되면서 상기 푸쉬로드를 축방향으로 가압하는 가압볼;을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 전자 브레이크 장치.
제4항에 있어서,
상기 제1볼안내경사부는,
상기 로터부 중 상기 푸쉬로드와 마주하는 일측부에 원형 또는 원호형상으로 함몰되게 형성되고, 상기 가압볼의 일측부가 인입되는 제1볼안내홈부; 및
상기 가압볼이 상기 제1볼안내홈부를 따라 이동되면서 축방향 변위를 가지게 상기 제1볼안내홈부의 연장방향을 따라 연속된 경사면을 형성하는 제1원주방향경사부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 전자 브레이크 장치.
제5항에 있어서,
상기 제2볼안내경사부는,
상기 푸쉬로드 중 상기 로터부와 마주하는 일측부에 원형 또는 원호형상으로 함몰되게 형성되고, 상기 가압볼의 타측부가 인입되는 제2볼안내홈부; 및
상기 가압볼이 상기 제2볼안내홈부를 따라 이동되면서 축방향 변위를 가지게 상기 제2볼안내홈부의 연장방향을 따라 연속된 경사면을 형성하는 제2원주방향경사부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 전자 브레이크 장치.
제6항에 있어서,
상기 푸쉬로드는,
상기 로터부의 회전 시, 상기 가압볼이 상기 제1원주방향경사부를 따라 이동되면서 가지는 축방향의 제1직선변위와, 상기 제2원주방향경사부를 따라 이동되면서 가지는 축방향의 제2직선변위를 합한 만큼의 직선변위를 가지는 것을 특징으로 하는 차량의 전자 브레이크 장치.
제1항에 있어서,
탄성소재를 포함하여 이루어지고, 상기 실린더부에 설치되며, 내경부가 상기 피스톤과 접하는 부트씰;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 전자 브레이크 장치.
제8항에 있어서,
상기 부트씰은,
상기 실린더부에 결합되는 실린더설치부; 및
상기 실린더부의 내부로 돌출되게 형성되고, 상기 피스톤과 접하며, 상기 피스톤을 상기 푸쉬로드측으로 탄성가압하는 피스톤가압부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 전자 브레이크 장치
제1항에 있어서,
상기 내설모터의 회전 변위를 감지하는 센서를 구비하여, 상기 내설모터의 구동을 제어하는 전자제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 전자 브레이크 장치.
제10항에 있어서,
상기 센서는,
영구자석을 포함하여, 상기 내설모터에 결합되는 마그넷부; 및
상기 전자제어부의 회로기판에 설치되고, 상기 내설모터의 회전 시 상기 마그넷부와의 사이에 형성되는 전자기장의 변화를 감지하는 마그넷감지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 전자 브레이크 장치.
제10항에 있어서,
상기 캘리퍼바디는,
상기 실린더부와 축방향으로 직렬되게 배치되고, 상기 전자제어부가 수용되는 제어설치부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 전자 브레이크 장치.