KR20210063199A - 전동식 주차 브레이크 - Google Patents

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Abstract

전동식 주차 브레이크가 개시된다. 드럼의 제동을 위해 상기 드럼의 내부 양측에 각각 배치되는 제1 및 제2 브레이크슈를 포함하고, 두 브레이크슈를 드럼의 내면으로 밀어 제동하는 전동식 주차 브레이크에 있어서, 제동을 위한 구동력을 발생하는 정역 회전 가능한 모터와, 상기 모터로부터 회전력을 전달받아 구동력을 증폭시키는 감속기어부를 구비하는 액추에이터; 및 상기 액추에이터로부터 회전력을 전달받아 회전력을 직선운동으로 변환하며 두 브레이크슈를 가압하거나 가압 해제하는 동력변환유닛;을 포함하는 전동식 주차 브레이크.

Description

전동식 주차 브레이크{Electronic parking brake}
본 발명은 전동식 주차 브레이크에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 드럼 브레이크에 적용되며 모터 및 기어를 통해 작동되는 전동식 주차 브레이크에 관한 것이다.
일반적으로, 차량에 장착되는 브레이크는 주행 중의 자동차를 감속하거나 정지 또는 정지상태를 유지하기 위한 것으로서, 주행 중의 운동에너지를 기계적인 마찰장치에 의해 열에너지로 바꾸어 그에 의해 제동작용을 수행한다.
이러한 브레이크는 크게 드럼 브레이크와 디스크 브레이크로 나뉘며, 제동유압에 의해 제동작용을 수행하게 된다.
이하, 드럼 브레이크에 대에 설명하면 종래의 드럼 브레이크는 차량의 휠과 함께 회전하는 드럼과, 드럼의 내부에 설치되며 드럼 내면과의 마찰을 통해 드럼을 제동하는 제1 및 제2 브레이크슈를 구비한다. 또 드럼의 내부에는 운전석의 주차레버와 연계된 주차케이블이 당겨질 때 양측의 두 브레이크슈를 드럼의 내면 쪽으로 밀어주는 작동레버가 마련된다. 즉, 종래의 파킹 브레이크는 주차레버의 작동에 의해 주차케이블이 당겨져 브레이크슈의 가압이 이루어지기 때문에 브레이크슈가 제동방향을 향하여 이동되어 제동력이 발생되는 구조로 이루어진다.
그런데, 이러한 종래의 수동식 파킹 브레이크는, 운전자가 적절한 힘으로 주차레버를 당겨야 하는 불편함이 있고, 또 주차케이블을 설치하기 위한 이퀄라이저, 케이블 고정장치 등의 부품 수 및 조립 공수의 증가와, 주차레버의 설치에 따른 차량의 실내 공간 활용도가 떨어지는 문제가 있다.
이러한 수동식 파킹 브레이크의 여러가지 단점을 해결하기 위해, 근래에는 모터를 이용하여 자동으로 브레이크를 작동시키는 전동식 파킹 브레이크가 제안되었다, 즉, 이하 특허문헌에 기재된 전동식 드럼브레이크 장치가 특2000-0044704호에 공지되어 있으며, 이와 같은 브레이크에 대한 설치공간의 활용성, 구조의 콤팩트화, 작동성능의 향상 등을 개선하기 위한 다양한 연구 개발이 이루어지고 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2000-0044704호(2000. 07. 15.)
본 발명의 실시 예에 따른 전동식 주차 브레이크는 모터로부터 발생된 회전력을 통해 제동력을 발생시키고, 구성부품들 사이의 연결구조를 개선하여 보다 원활하고 안정적으로 작동되며 큰 제동력을 발생시킬 수 있도록 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 드럼의 제동을 위해 상기 드럼의 내부 양측에 각각 배치되는 제1 및 제2 브레이크슈를 포함하고, 두 브레이크슈를 드럼의 내면으로 밀어 제동하는 전동식 주차 브레이크에 있어서, 제동을 위한 구동력을 발생하는 정역 회전 가능한 모터와, 상기 모터로부터 회전력을 전달받아 구동력을 증폭시키는 감속기어부를 구비하는 액추에이터; 및 상기 액추에이터로부터 회전력을 전달받아 회전력을 직선운동으로 변환하며 두 브레이크슈를 가압하거나 가압 해제하는 동력변환유닛;을 포함하는 전동식 주차 브레이크가 제공될 수 있다.
또한, 상기 액추에이터는, 상기 제1 및 제2 브레이크슈가 설치되는 백플레이트의 후방측에 결합되어 상기 모터를 수용하도록 상부가 개방된 하우징; 및 상기 개방된 하우징을 폐쇄하도록 상기 하우징에 결합되는 커버;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 하우징은 상기 백플레이트를 관통하여 상기 백플레이트의 전방에서 상기 동력변환유닛을 지지하는 지지플레이트와 결합될 수 있다.
또한, 상기 모터의 회전축이 관통하도록 상기 하우징에 설치되어 상기 감속기어부를 지지하는 브라켓을 더 구비할 수 있다.
또한, 상기 브라켓의 하부에는 결합돌기가 형성되고, 상기 모터에는 상기 결합돌기가 끼워지도록 결합홈이 형성될 수 있다.
또한, 상기 모터가 수용되는 하우징의 바닥에는 상기 모터의 하단을 지지하는 댐퍼부재가 마련될 수 있다.
또한, 상기 감속기어부는, 상기 모터의 회전축에 결합되는 제1 웜 기어; 상기 제1 웜 기어와 치합되는 제1 웜 휠; 일단이 상기 제1 웜 휠을 관통하여 설치되며 타단에 제2 웜 기어가 마련된 웜 샤프트; 및 상기 제2 웜 기어와 치합되는 제2 웜 휠;을 구비할 수 있다.
또한, 상기 웜 샤프트의 일단에는 상기 웜 샤프트를 회전 가능하게 지지하는 베어링이 설치될 수 있다.
또한, 상기 웜 샤프트의 타단에는 상기 웜 샤프트를 회전 가능하게 지지하도록 부시가 설치될 수 있다.
또한, 상기 제2 웜 기어가 마련된 상기 웜 샤프트의 타단은 백플레이트를 관통하여 상기 제1 및 제2 브레이크슈 사이에 배치되도록 마련될 수 있다.
또한, 상기 동력변환유닛은, 소정 길이를 가지며 상기 웜 샤프트와 직교하도록 상기 제1 및 제2 브레이크슈 사이에 배치되는 스핀들부재; 및 상기 스핀들부재의 중심을 기준으로 길이방향 양측에 각각 나사결합되는 너트부재;를 구비할 수 있다.
또한, 상기 스핀들부재는 그 중심에 상기 제2 웜 휠과 동축을 갖도록 상기 제2 웜 휠이 결합되어 상기 제2 윔 휠과 함께 회전하도록 마련될 수 있다.
또한, 상기 스핀들부재는 상기 제2 웜 휠을 기준으로 일측에 제1 나사축이 형성되고 타측에 제2 나사축이 형성되며, 상기 제1 나사축과 제2 나사축의 외주면에 형성되는 나사산은 서로 반대방향의 나사산을 갖도록 마련될 수 있다.
또한, 상기 너트부재는 상기 제1 나사축에 결합되는 제1 너트 및 제2 나사축에 결합되는 제2 너트로 구분되고, 상기 제1 및 제2 너트는 스핀들부재와 결합된 반대 부분이 상기 브레이크슈에 지지되어 회전이 제한되도록 마련될 수 있다.
또한, 상기 제1 너트는 상기 제1 브레이크슈에 지지되는 제1 지지부를 구비하고, 상기 제2 너트는 상기 제2 브레이크슈에 지지되는 제2 지지부를 구비하며, 상기 제1 및 제2 지지부는 브레이크슈의 웨브가 일부 끼워지도록 소위 'ㄷ'자 형상을 갖도록 마련될 수 있다.
또한, 상기 동력변환유닛은, 상기 스핀들부재 및 너트부재를 지지하는 지지플레이트를 더 구비하고, 상기 지지플레이트는 백플레이트에 고정되며 상기 너트부재의 외주면을 감싸며 상기 너트부재의 이동을 안내하는 가이드공이 형성될 수 있다.
또한, 상기 가이드공은 상기 스핀들부재의 길이방향으로 관통되어 형성될 수 있다.
또한, 상기 지지플레이트는 일측에 유압에 의해 두 브레이크슈를 가압하는 휠실린더의 실린더 몸체와 일체로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 주차 브레이크는 동력전달 연결구조를 개선하여 원활하고 안정적으로 작동할 수 있으며, 큰 제동력을 발생시킬 수 있는 효과를 가진다.
또한, 설치 공간의 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 아래 도면들에 의해 구체적으로 설명될 것이지만, 이러한 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 것이므로 본 발명의 기술사상이 그 도면에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전동식 주차 브레이크를 나타내는 정면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전동식 주차 브레이크를 나타내는 배면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 전동식 주차 브레이크에 구비된 액추에이터를 나타내는 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 전동식 주차 브레이크에 구비된 액추에이터와 동력변환유닛의 결합상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 전동식 주차 브레이크에 구비된 동력변환유닛을 나타내는 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 전동식 주차 브레이크를 나타내는 부분 절개 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 전동식 주차 브레이크에 구비된 동력변환유닛을 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 전동식 주차 브레이크를 통해 주차 제동력이 발생되는 상태를 나타내는 도면이다.
이하에서는 본 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.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전동식 주차 브레이크를 나타내는 정면도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전동식 주차 브레이크를 나타내는 배면도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 전동식 주차 브레이크에 구비된 액추에이터를 나타내는 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 전동식 주차 브레이크에 구비된 액추에이터와 동력변환유닛의 결합상태를 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 전동식 주차 브레이크에 구비된 동력변환유닛을 나타내는 분해 사시도이고, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 전동식 주차 브레이크를 나타내는 부분 절개 사시도이고, 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 전동식 주차 브레이크에 구비된 동력변환유닛을 나타내는 단면도이며, 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 전동식 주차 브레이크를 통해 주차 제동력이 발생되는 상태를 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 측면에 따른 전동식 주차 브레이크(1)는 차량의 휠과 함께 회전하는 드럼(미도시)의 내부 양측에 각각 배치되도록 마련되는 한 쌍의 브레이크슈(11, 12)와, 제동을 위한 구동력을 발생시키고 증폭시키는 액추에이터(100) 및 액추에이터(100)로부터 회전력을 전달받아 두 브레이크슈(11, 12)를 가압하거나 가압 해제하는 동력변환유닛(200)을 포함한다.
한 쌍의 브레이크 슈(11, 12)는 차체의 너클부(미도시)에 결합된 백플레이트(10)에 외향 작동 가능하도록 장착되어 드럼의 내주면에 밀착되어 제동력을 발생하게 된다.
이러한 한 쌍의 브레이크슈(11, 12)는 호 형상으로 마련되며 하단의 앵커블록(20)에 지지되어 앵커블록(20)을 중심으로 드럼의 전진 회전방향 측에 배치된 제1 브레이크슈(11)와, 그 반대쪽에 배치된 제2 브레이크슈(12)로 이루어진다. 제1 및 제2 브레이크슈(11, 12)는 각각 라이닝(11b, 12b)이 부착되는 반원형상의 림(11a, 12a)과, 림(11a, 12a)의 내주면에 결합되어 림(11a, 12a)을 지지하는 웨브(11c, 12c)를 구비한다.
제1 브레이크슈(11)의 웨브(11c) 일단과 제2 브레이크슈(12)의 웨브(12c) 일단 사이에는 제동작동 중 두 브레이크슈(11, 12)가 분리되지 않도록 지지하는 앵커블록(20)이 마련되며, 제1 브레이크슈(11)의 웨브(11c) 타단과 제2 브레이크슈(12)의 웨브(12c) 타단 사이에는 두 브레이크슈(11, 12)를 외향 작동시켜 라이닝(11b, 12b)이 드럼에 밀착하여 제동력이 발생하도록 하는 휠실린더(30)가 설치된다.
따라서, 휠실린더(30)에 제동유압이 전달되면 휠실린더(30)에 내장된 피스톤(미도시)이 외측으로 전진하고, 이에 따라 한 쌍의 브레이크슈(11, 12)는 타단이 외측으로 밀려나는 한편 일단이 앵커블록(20)을 중심으로 회전하면서 드럼 내주면과 마찰하여 제동력을 발생시키게 된다.
한편, 미설명된 참조부호 '40'은 두 브레이크슈(11, 12)가 제동 후 원상태로 복귀하도록 하는 복귀스프링이다.
액추에이터(100)는 모터(120)와, 모터(120)와 연결되는 감속기어부(130)와, 모터(120)를 수용하며 감속기어부(130)를 지지하는 브라켓(116)을 구비하는 하우징(110)을 포함한다.
하우징(110)은 모터(120)가 수용되도록 상부가 개방된 형태로 마련되어 백플레이트(10)에 결합된다. 보다 구체적으로, 하우징(110)은 백플레이트(10)의 후방에 배치되고, 일부가 두 브레이크슈(11, 12)가 배치되는 백플레이트(10)의 전방으로 돌출된다. 이에, 백플레이트(10)의 전방으로 돌출된 하우징(110)의 일부는 후술할 동력변환유닛(200)을 지지하는 지지플레이트(230)와 결합될 수 있다. 상기 하우징(110)이 백플레이트(10)에 결합되는 것으로 도시되고 설명되었으나, 이에 한정되지 않으며, 차체에 결합될 수도 있다. 이러한 하우징(110)에 모터(120)가 수용될 수 있으며, 모터(120)가 수용된 상측의 개방된 부분을 통해 감속기어부(130)가 모터(120)와 연결되도록 설치될 수 있다. 하우징(110)의 개방된 상부는 커버(113)에 의해 폐쇄될 수 있다.
한편, 모터(120)가 수용되는 하우징(110)의 바닥에는 모터(120)의 하단을 지지하며 진동을 흡수할 수 있는 댐퍼부재(112)가 설치될 수 있다. 이에, 댐퍼부재(112)에 의해 진동에 따른 소음을 줄일 수 있게 된다.
또한, 하우징(110)에는 모터(120)로 전원을 공급하기 위한 커넥터부(114)가 형성되며, 하우징(110)에 모터(120)를 설치 시 모터(120)의 전원단자(124)가 커넥터부(114)의 터미널 단자(미도시)와 접속되도록 마련될 수 있다.
브라켓(116)은 모터(120)와 감속기어부(130) 사이에 개재되도록 하우징(110)의 개방된 상부를 통해 결합되어 후술할 감속기어부(130)를 지지하는 역할을 수행한다. 이러한 브라켓(116)은 하우징(110)에 모터(120)가 수용된 상태에서 결합된다. 이에, 모터(120)와 감속기어부(130)가 연결되도록 브라켓(116)은 모터(120)의 회전축(121)이 관통하도록 관통공이 형성된다. 또한, 브라켓(116)은 하우징(110) 내부에 안착되어 지지될 수 있으며, 모터(120)와 결합되어 결합된 상태를 안정적으로 유지할 수 있다. 도시된 바에 따르면, 브라켓(116)의 하단에는 결합돌기(118)가 형성되고, 모터(120)에는 상기 결합돌기(118)와 대응하는 위치에 결합홈(122)이 형성될 수 있다. 따라서, 브라켓(116)을 하우징(110)에 설치 시 결합돌기(118)가 결합홈(122)에 끼워져 안정적인 결합상태를 제공할 수 있게 된다.
모터(120)는 인가되는 전류의 흐름 방항에 따라 정역 회전 가능한 공지의 전기모터로 마련될 수 있다. 모터(120)에는 회전축(121)이 마련되고, 회전축(121)에는 후술할 감속기어부(130)의 제1 웜 기어(131)가 결합될 수 있다. 이러한 모터(120)는 제어장치(미도시)와 연결되어 그 작동이 전기적으로 제어될 수 있다. 예컨대, 제어장치는 운전자의 명력에 따라 송출되는 입력 신호를 통해 모터(120)의 운전 및 정지, 정회전, 역회전 등 모터(120)의 여러가지 동작을 제어할 수 있다. 운전자에 의해 브레이크 작동 명령 또는 브레이크 해제 명령이 인가되면, 제어장치는 모터(120)를 정방향 또는 역방향으로 회전시키게 된다. 또한, 제어장치는 두 브레이크슈(11, 12)에 가해지는 힘의 크기를 검출하기 위한 부하센서(미도시)를 마련하여, 이 부하센서로부터 출력되는 신호를 입력받아 가해지는 힘이 일정 크기 이상 되면 모터(120)를 정지시키도록 이루어질 수 있다.
감속기어부(130)는 모터(120)의 회전축(121)에 결합되는 제1 웜 기어(131)와, 제1 웜 기어(131)와 치합되는 제1 웜 휠(132)과, 일단이 제1 웜 휠(132)을 관통하여 설치되며 타단에 제2 웜 기어(134)가 마련된 웜 샤프트(133) 및 상기 제2 웜 기어(134)와 치합되는 제2 웜 휠(135)을 구비한다.
제1 웜 기어(131)는 모터(120)의 회전축(121)과 동축으로 함께 회전하도록 결합된다. 이때, 제1 웜 기어(131)는 회전축(121)과 일체로 형성될 수 있다. 즉, 웜 기어 일체형 모터가 채용될 수 있다. 이러한 모터(120)의 회전축(121)이 회전함에 따라 회전축(121)에 형성된 제1 웜 기어(131)와 맞물린 제1 웜 휠(132)이 회전력을 전달받아 웜 샤프트(133)와 함께 회전하게 된다. 이때, 웜 샤프트(133)가 안정적으로 회전하도록 지지하는 베어링(136)을 더 구비할 수 있다.
도시된 바에 따르면, 베어링(136)은 제1 웜 휠(132)을 관통하는 웜 샤프트(133)의 일단에 결합된다. 이 베어링(136)은 모터(120)와 감속기어부(130) 사이에서 하우징(110)에 결합되는 브라켓(116)에 회전가능하게 지지될 수 있다. 이에, 웜 샤프트(133)는 제1 웜 기어(131)로부터 회전력을 전달받아 안정적으로 회전할 수 있게 된다.
웜 샤프트(133)는 소정 길이를 가지며, 회전축(121)으로부터 직각방향을 향하도록 마련된다. 전술한 바와 같이, 웜 샤프트(133)의 일측에는 제1 웜 휠(132)이 결합되어 제1 웜 휠(132)과 함께 회전하게 된다. 또한, 웜 샤프트(133)의 타측에는 제2 웜 기어(134)가 마련된다. 제2 웜 기어(134)는 웜 샤프트(133)와 함께 회전되도록 결합될 수 있으나, 본 실시 예에 따르면 제2 웜 기어(134)는 웜 샤프트(133)의 타측에 기어이가 가공되어 형성될 수 있다. 이러한 제2 웜 기어(134)가 마련된 웜 샤프트(133)의 타단은 하우징(110) 및 지지플레이트(230)를 관통하여 한 쌍의 브레이크슈(11, 12) 사이에 배치되도록 마련된다.
한편, 미설명된 참조부호 '137'는 웜 샤프트(133)가 안정적으로 회전하도록 웜 샤프트(133)의 타단에 마련되어 휠실린더(30)의 실린더몸체를 구성하며 후술할 동력변환유닛(200)을 지지하기 위한 지지플레이트(230)에 지지되는 부시이다.
제2 웜 휠(135)은 제2 웜 기어(134)와 맞물려 회전한다. 이러한 제2 웜 휠(135)은 후술할 동력변환유닛(200)의 스핀들부재(210)에 마련될 수 있다. 제2 웜 휠(135)은 스핀들부재(210)에 결합되어 스핀들부재(210)와 함께 회전하도록 마련될 수 있다. 이와 같은 감속기어부(130)로부터 증폭된 구동력은 동력변환유닛(200)에 전달된다.
동력변환유닛(200)은 감속기어부(130)로부터 전달된 회전력을 직선운동으로 변환하여 한 쌍의 브레이크슈(11, 12)를 드럼의 내면측으로 가압하는 역할을 한다. 보다 구체적으로 동력변환유닛(200)은 스핀들부재(210)와, 스핀들부재(210)에 나사 결합되는 너트부재(220) 및 너트부재(220)의 이동을 가이드하는 지지플레이트(230)를 구비한다.
스핀들부재(210)는 소정 길이를 가지며 웜 샤프트(133)와 직교하도록 배치된다. 스핀들부재(210)는 그 중심에 제2 웜 휠(135)이 결합되어 제2 웜 휠(135)과 함께 회전가능하게 마련된다. 스핀들부재(210)는 제2 웜 휠(135)을 기준으로 일측에는 제1 나사축(211)이 형성되고, 타측에는 제2 나사축(212)이 형성된다. 이때, 제1 나사축(211)과 제2 나사축(212)은 서로 반대방향의 나사산을 갖도록 마련된다. 예컨대, 제1 나사축(211)에는 왼나사부가 형성되고, 제2 나사축(212)에는 오른나사부가 형성될 수 있다.
너트부재(220)는 스핀들부재(210)의 길이방향 양단에 각각 결합된다. 너트부재(220)는 두 브레이크슈(11, 12)를 드럼의 내측면 측으로 가압하는 역할을 수행한다. 이러한 너트부재(220)는 스핀들부재(210)의 일측에 마련된 제1 나사축(211)과 나사결합되는 제1 너트(221) 및 스핀들부재(210)의 타측에 마련된 제2 나사축(212)과 나사결합되는 제2 너트(222)로 구성될 수 있다.
제1 너트(221)는 내주면에 스핀들부재(210)와 나사결합되도록 나사산이 형성되고, 끝단에 제1 지지부(223)가 형성된다. 이에, 제1 너트(221)가 제1 나사축(211)과 나사결합된 상태에서 제1 지지부(223)는 제1 브레이크슈(11)의 웨브(11c)에 지지된다.
제2 너트(222)는 내주면에 스핀들부재(210)와 나사결합되도록 나사산이 형성되고, 끝단에 제2 지지축(224)이 형성된다. 이에, 제2 너트(222)가 제2 나사축(212)과 나사결합된 상태에서 제2 지지부(224)는 제2 브레이크슈(12)의 웨브(12c)에 지지된다.
상기와 같은 제1 및 제2 지지부(223, 224)는 각각 웨브(11c, 12c)에 안정적으로 지지되도록 소위 'ㄷ'자 형상으로 마련될 수 있다. 이에, 웨브(11c, 12c)가 제1 및 제2 지지부(223, 224)에 끼워져 안정적으로 지지된다. 따라서, 스핀들부재(210)의 회전 시 제1 너트(221) 및 제2 너트(222)는 웨브(11c, 12c)에 의해 회전이 제한된 상태로 이루어지기 때문에 스핀들부재(210)의 길이방향을 따라 직선이동하며 두 브레이크슈(11, 12)를 가압하거나 가압 해제하도록 이루어진다.
한편, 제1 나사축(211)과 제2 나사축(212)이 서로 반대방향으로 나사산이 형성됨에 따라 제1 너트(221)와 제2 너트(222)는 스핀들부재(210)의 회전 방향에 따라 서로 멀어지는 방향(주차 제동 방향)으로 이동하거나 서로 가까워지는 방향(주차 제동 해제 방향)으로 움직이게 된다.
지지플레이트(230)는 스핀들부재(210)와 너트부재(220)의 외주면을 감싸도록 마련되어 백플레이트(10)에 고정되며, 너트부재(220)가 직선운동 시 가이드하는 역할을 수행한다. 이 지지플레이트(230)는 전술한 바와 같이, 유압에 의해 작동되며 두 브레이크슈(11, 12)를 가압하는 휠실린더(30)의 실린더몸체를 구성하도록 일체로 형성될 수 있다. 이러한 지지플레이트(230)에는 제1 너트(221) 및 제2 너트(222)의 이동을 안내하는 가이드공(232)이 형성된다.
상기 가이드공(232)은 스핀들부재(210)의 길이방향으로 관통되어 형성된다. 즉, 가이드공(232) 내에는 제2 웜 휠(135)이 설치된 스핀들부재(210)와, 제1 및 제2 너트(221, 222)가 배치된다. 이때, 제1 및 제2 너트(221, 222)의 제1 및 제2 지지부(223, 224)는 가이드공(232)의 외부로 노출되어 각각 제1 및 제2 브레이크슈(11, 12)의 웨브(11c, 12c)에 지지되게 된다. 또한, 가이드공(232)은 웜 샤프트(133)의 제2 웜 기어(134)로부터 회전력을 전달받을 수 있도록 웜 샤프트(133)에 의해 관통되는 관통공과 연통하도록 마련된다.
그러면, 상기와 같은 전동식 주차 브레이크(1)의 주차 제동 동작에 대하여 설명하기로 한다.
먼저, 두 브레이크슈(11, 12)가 드럼의 내면으로부터 이격된 상태(제동이 해제된 상태)에서 차량의 운전자가 제어장치(미도시) 예컨대, 주차 스위치(미도시)를 누르면, 이의 신호에 따라 모터(120)가 작동하며 구동력을 발생시키게 된다. 즉, 모터(120)의 회전축(121)이 정회전하며 감속기어부(130)로 회전력을 전달한다. 이 감속기어부(130)는 웜 감속기의 구조로 이루어져 제1 웜 기어(131)와 맞물린 제1 웜 휠(132)이 회전하고, 제1 웜 휠(132)에 결합된 웜 샤프트(133) 및 웜 샤프트(133)에 형성된 제2 웜 기어(134)가 함께 회전하며 제2 웜 휠(135)로 회전력을 전달하게 된다. 이때, 제2 웜 휠(135)은 동력변환유닛(200)의 스핀들부재(210)와 함께 회전하도록 마련됨에 따라 스핀들부재(210)를 회전시키게 된다. 즉, 스핀들부재(210)가 회전함으로써 도 8에 도시된 바와 같이, 스핀들부재(210)의 양측에 각각 나사결합된 제1 너트(221)와 제2 너트(222)가 직선이동하며 두 브레이크슈(11, 12)를 드럼의 내측면으로 가압하여 주차 제동이 이루어진다.
한편, 주차 제동력이 해제될 때는 모터(120)를 제동시의 역방향으로 구동력이 발생되도록 함으로써 구현될 수 있다. 즉, 주차 제동 시와 동일하게 회전력이 전달되나 반대 방향으로 회전함으로써 제1 너트(221)와 제2 너트(222)가 원래의 위치로 이동하며 주차 제동력이 해제될 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 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.
1 : 전동식 주차 브레이크 10 : 백플레이트
11 : 제1 브레이크슈 12 : 제2 브레이크슈
100 : 액추에이터 110 : 하우징
116 : 브라켓 120 : 모터
121 : 회전축 130 : 감속기어부
131 : 제1 웜 기어 132 : 제1 웜 휠
133 : 웜 샤프트 134 : 제2 웜 기어
135 : 제2 웜 휠 200 : 동력변환유닛
210 : 스핀들부재 211 : 제1 나사축
212 : 제2 나사축 220 : 너트부재
221 : 제1 너트 222 : 제2 너트
223 : 제1 지지부 224 : 제2 지지부

Claims (18)

  1. 드럼의 제동을 위해 상기 드럼의 내부 양측에 각각 배치되는 제1 및 제2 브레이크슈를 포함하고, 두 브레이크슈를 드럼의 내면으로 밀어 제동하는 전동식 주차 브레이크에 있어서,
    제동을 위한 구동력을 발생하는 정역 회전 가능한 모터와, 상기 모터로부터 회전력을 전달받아 구동력을 증폭시키는 감속기어부를 구비하는 액추에이터; 및
    상기 액추에이터로부터 회전력을 전달받아 회전력을 직선운동으로 변환하며 두 브레이크슈를 가압하거나 가압 해제하는 동력변환유닛;을 포함하는 전동식 주차 브레이크.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 액추에이터는,
    상기 제1 및 제2 브레이크슈가 설치되는 백플레이트의 후방측에 결합되어 상기 모터를 수용하도록 상부가 개방된 하우징; 및
    상기 개방된 하우징을 폐쇄하도록 상기 하우징에 결합되는 커버;를 더 포함하는 전동식 주차 브레이크.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 백플레이트를 관통하여 상기 백플레이트의 전방에서 상기 동력변환유닛을 지지하는 지지플레이트와 결합되는 전동식 주차 브레이크.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 모터의 회전축이 관통하도록 상기 하우징에 설치되어 상기 감속기어부를 지지하는 브라켓을 더 구비하는 전동식 주차 브레이크.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 브라켓의 하부에는 결합돌기가 형성되고, 상기 모터에는 상기 결합돌기가 끼워지도록 결합홈이 형성되는 전동식 주차 브레이크.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 모터가 수용되는 하우징의 바닥에는 상기 모터의 하단을 지지하는 댐퍼부재가 마련되는 전동식 주차 브레이크.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 감속기어부는,
    상기 모터의 회전축에 결합되는 제1 웜 기어;
    상기 제1 웜 기어와 치합되는 제1 웜 휠;
    일단이 상기 제1 웜 휠을 관통하여 설치되며 타단에 제2 웜 기어가 마련된 웜 샤프트; 및
    상기 제2 웜 기어와 치합되는 제2 웜 휠;을 구비하는 전동식 주차 브레이크.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 웜 샤프트의 일단에는 상기 웜 샤프트를 회전 가능하게 지지하는 베어링이 설치되는 전동식 주차 브레이크.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 웜 샤프트의 타단에는 상기 웜 샤프트를 회전 가능하게 지지하도록 부시가 설치되는 전동식 주차 브레이크.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 제2 웜 기어가 마련된 상기 웜 샤프트의 타단은 백플레이트를 관통하여 상기 제1 및 제2 브레이크슈 사이에 배치되도록 마련되는 전동식 주차 브레이크.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 동력변환유닛은,
    소정 길이를 가지며 상기 웜 샤프트와 직교하도록 상기 제1 및 제2 브레이크슈 사이에 배치되는 스핀들부재; 및
    상기 스핀들부재의 중심을 기준으로 길이방향 양측에 각각 나사결합되는 너트부재;를 구비하는 전동식 주차 브레이크.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 스핀들부재는 그 중심에 상기 제2 웜 휠과 동축을 갖도록 상기 제2 웜 휠이 결합되어 상기 제2 윔 휠과 함께 회전하도록 마련되는 전동식 주차 브레이크.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 스핀들부재는 상기 제2 웜 휠을 기준으로 일측에 제1 나사축이 형성되고 타측에 제2 나사축이 형성되며,
    상기 제1 나사축과 제2 나사축의 외주면에 형성되는 나사산은 서로 반대방향의 나사산을 갖도록 마련되는 전동식 주차 브레이크.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 너트부재는 상기 제1 나사축에 결합되는 제1 너트 및 제2 나사축에 결합되는 제2 너트로 구분되고,
    상기 제1 및 제2 너트는 스핀들부재와 결합된 반대 부분이 상기 브레이크슈에 지지되어 회전이 제한되도록 마련되는 전동식 주차 브레이크.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 너트는 상기 제1 브레이크슈에 지지되는 제1 지지부를 구비하고,
    상기 제2 너트는 상기 제2 브레이크슈에 지지되는 제2 지지부를 구비하며,
    상기 제1 및 제2 지지부는 브레이크슈의 웨브가 일부 끼워지도록 소위 'ㄷ'자 형상을 갖도록 마련되는 전동식 주차 브레이크.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 동력변환유닛은,
    상기 스핀들부재 및 너트부재를 지지하는 지지플레이트를 더 구비하고,
    상기 지지플레이트는 백플레이트에 고정되며 상기 너트부재의 외주면을 감싸며 상기 너트부재의 이동을 안내하는 가이드공이 형성되는 전동식 주차 브레이크.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 가이드공은 상기 스핀들부재의 길이방향으로 관통되어 형성되는 전동식 주차 브레이크.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 지지플레이트는 일측에 유압에 의해 두 브레이크슈를 가압하는 휠실린더의 실린더 몸체와 일체로 형성되는 전동식 주차 브레이크.
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