KR20230032617A - 전동식 주차 브레이크 및 이를 포함하는 차량 - Google Patents

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Abstract

전동식 주차 브레이크가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 드럼의 제동을 위해 상기 드럼의 내부 양측에 각각 배치되는 한 쌍의 제1 및 제2 브레이크슈를 포함하고, 한 쌍의 브레이크슈를 드럼의 내면으로 밀어 제동하는 전동식 주차 브레이크에 있어서, 주차 제동력 구현을 위한 구동력을 발생하는 액츄에이터로부터 회전력을 전달받아 회전력을 직선운동으로 변환하여 한 쌍의 브레이크슈를 가압하거나 가압 해제하는 동력변환유닛을 포함하고, 상기 동력변환유닛은, 상기 한 쌍의 브레이크슈 사이에 배치되고, 상기 한 쌍의 브레이크슈를 향하여 관통된 가이드공이 마련된 구동실린더; 상기 액츄에이터의 출력기어와 연결되어 상기 구동실린더에 회전 가능하게 설치되는 동력전달부재; 상기 가이드공에 슬라이딩 가능하게 배치되어 상기 동력전달부재의 중심을 기준으로 상기 동력전달부재의 양측에 각각 나사결합되는 가압피스톤; 및 일단은 상기 구동실린더에 결합되고 타단은 상기 가압피스톤에 결합되는 더스트 커버;를 포함하는 전동식 주차 브레이크가 제공될 수 있다.

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 드럼 브레이크는 주차레버의 작동에 의해 주차케이블이 당겨져 브레이크슈의 가압이 이루어지기 때문에 브레이크슈가 제동방향을 향하여 이동되어 주차 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 모터의 회전력을 직선운동으로 변환하여 자동으로 브레이크를 작동시키는 전동식 주차 브레이크가 제안되었다,
그러나, 전동식 주차 브레이크는 주차 제동력을 발생시키기 위해 설치되는 구동장치에 대한 설치공간의 활용성, 구조의 콤팩트화 등에 따른 문제가 존재하여 개선이 요구되고 있다.
또한, 드럼 타입이나 디스크 타입에 사용되는 전동식 주차 브레이크는 브레이크슈 또는 패드플레이트를 위한 실린더와 가압피스톤 사이의 기밀을 유지하는 실링부재 및 그 내부로 이물질의 유입을 방지하는 부트(boot)가 각각 설치되어야 함으로써 구동장치의 전장길이가 길어지며, 부품수가 늘어나 비용이 증가하는 문제점이 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 전동식 주차 브레이크는 구성부품들 사이의 연결구조를 개선하여 부품수를 줄여 비용이 증가되는 것을 방지할 수 있도록 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 전동식 주차 브레이크는 기밀유지 및 이물질 유입을 방지하는 기능을 동시에 수행할 수 있는 더스트 커버를 마련하여 구조를 단순화시키고, 이 더스트 커버가 다양한 타입의 브레이크에 사용되도록 함으로써 구동장치의 전장길이가 증가하는 것을 방지할 수 있도록 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 드럼의 제동을 위해 상기 드럼의 내부 양측에 각각 배치되는 한 쌍의 제1 및 제2 브레이크슈를 포함하고, 한 쌍의 브레이크슈를 드럼의 내면으로 밀어 제동하는 전동식 주차 브레이크에 있어서, 주차 제동력 구현을 위한 구동력을 발생하는 액츄에이터로부터 회전력을 전달받아 회전력을 직선운동으로 변환하여 한 쌍의 브레이크슈를 가압하거나 가압 해제하는 동력변환유닛을 포함하고, 상기 동력변환유닛은, 상기 한 쌍의 브레이크슈 사이에 배치되고, 상기 한 쌍의 브레이크슈를 향하여 관통된 가이드공이 마련된 구동실린더; 상기 액츄에이터의 출력기어와 연결되어 상기 구동실린더에 회전 가능하게 설치되는 동력전달부재; 상기 가이드공에 슬라이딩 가능하게 배치되어 상기 동력전달부재의 중심을 기준으로 상기 동력전달부재의 양측에 각각 나사결합되는 가압피스톤; 및 일단은 상기 구동실린더에 결합되고 타단은 상기 가압피스톤에 결합되는 더스트 커버;를 포함하는 전동식 주차 브레이크가 제공될 수 있다.
또한, 상기 더스트 커버는, 상기 가이드공으로부터 노출되는 상기 가압피스톤의 외주면을 일정구간 감싸도록 마련되는 몸체부; 상기 몸체부의 일단에 외측 반경방향으로 돌출 형성되어 상기 가이드공과 가압피스톤 사이를 실링시키는 실링부; 및 상기 몸체부의 타단에 마련되어 상기 구동실린더 내로 이물질의 유입을 방지하도록 상기 가압피스톤에 고정결합되는 부트부;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 부트부는 몸체부의 내측에 위치하도록 상기 몸체부의 타단으로부터 밴딩되어 형성된 자유단부를 구비하고, 상기 자유단부는 상기 가압피스톤의 작동에 따라 함께 이동하도록 마련될 수 있다.
또한, 상기 구동실린더에는 상기 실링부가 끼워져 고정되도록 고정홈이 마련될 수 있다.
또한, 상기 가압피스톤에는 상기 부트부가 끼워져 고정되도록 환형의 결합홈이 마련될 수 있다.
또한, 상기 동력전달부재는, 상기 출력기어와 치합되어 회전되는 회전부재; 및 소정 길이를 가지며, 상기 회전부재와 함께 회전하도록 상기 회전부재의 중심을 관통하여 결합되는 스핀들부재;를 포함하고, 상기 회전부재를 기준으로 상기 스핀들부재의 양측에는 상기 가압피스톤이 각각 나사결합될 수 있다.
또한, 상기 스핀들부재는, 중심에 다각형상을 갖도록 형성된 지지축; 상기 지지축을 기준으로 길이방향 일측에 형성된 제1 나사축; 및 상기 지지축을 기준으로 길이방향 타측에 형성된 제2 나사축;을 구비하고, 상기 제1 나사축과 제2 나사축의 외주면에 형성되는 나사산은 서로 반대방향의 나사산을 갖도록 마련될 수 있다.
또한, 상기 회전부재의 중심은 상기 지지축의 단면 형상과 대응되는 형상의 다각형 관통홀이 형성될 수 있다.
또한, 상기 가압피스톤은 상기 제1 나사축에 결합되는 제1 너트 및 제2 나사축에 결합되는 제2 너트로 구분되고, 상기 제1 및 제2 너트는 상기 스핀들부재와 결합된 반대 부분이 서로 마주하는 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 구동실린더는 일측에 유압에 의해 상기 한 쌍의 브레이크슈를 가압하는 휠실린더의 실린더 몸체와 일체로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 주차 브레이크는 구성부품들 사이의 연결구조를 개선하여 부품수를 줄여 비용이 증가되는 것을 방지할 수 있는 효과를 가진다.
또한, 동력전달 연결구조의 개선에 따른 콤팩트화가 가능하여 설치 공간의 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 기밀유지 및 이물질 유입을 방지하는 기능을 동시에 수행할 수 있는 더스트 커버를 마련하여 구조를 단순화시키고, 이 더스트 커버가 다양한 타입의 브레이크에 사용되도록 함으로써 구동장치의 전장길이가 증가하는 것을 방지할 수 있는 효과를 가진다.
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 동력변환유닛을 나타내는 분해 사시도이다.
도 4는 도 3의 조립 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 전동식 주차 브레이크를 나타내는 부분 절개 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 전동식 주차 브레이크에 구비된 동력변환유닛을 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 전동식 주차 브레이크를 통해 주차 제동력이 발생되는 상태를 나타내는 도면이다.
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.
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 동력변환유닛을 나타내는 분해 사시도이고, 도 4는 도 3의 조립 사시도이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 전동식 주차 브레이크를 나타내는 부분 절개 사시도이며, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 전동식 주차 브레이크에 구비된 동력변환유닛을 나타내는 단면도이다.
도 1 내지 도 6을 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 액츄에이터(100) 및 액츄에이터(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(31)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.
이러한 휠실린더(30)는 후술하는 동력변환유닛(200)의 구동실린더(230)와 일체로 마련될 수 있다. 즉, 액츄에이터(100)로부터 회전력을 전달받아 기계적으로 작동하는 동력변환유닛(200)의 구동실린더(230)와 유압에 의해 작동되는 휠실린더(30)의 실린더 몸체는 각각의 기능을 개별적으로 수행하도록 분할된 상태로 마련되되, 하나의 바디를 갖도록 마련될 수 있다.
한편, 미설명된 참조부호 '40'은 두 브레이크슈(11, 12)가 제동 후 원상태로 복귀하도록 하는 복귀스프링이다.
액츄에이터(100)는 모터(미도시)와, 모터와 연결되는 감속기어부(미도시) 및 감속기어부를 통해 증가된 토크를 출력하는 출력기어(111)가 형성된 출력축(110)을 포함할 수 있다. 이때, 감속기어부는 헬리컬기어, 베벨기어, 랙-피이언 기어, 평기어 등 다수의 기어 및 다양한 기어의 결합구조로 마련될 수 있으며, 본 발명에서는 감속기어부의 기어 결합구조에 대해서는 한정되지 않으며, 선택적인 조합에 따라 사용가능한 것으로 이해되어야 한다.
이러한 액츄에이터(100)는 백플레이트(10)의 후방에 배치되고, 출력기어(111)는 백플레이트(10)의 전방으로 돌출되게 마련된 출력축(110)에 형성될 수 있다. 이는 설치공간의 활용성을 향상시키기 위함이며, 백플레이트(10)의 전방에 마련된 동력변환유닛(200)으로 동력을 전달하기 위함이다. 여기서, 액츄에이터(100)가 백플레이트(10)에 결합되는 것으로 도시되고 설명되었으나, 이에 한정되지 않으며, 차체에 결합될 수도 있다.
한편, 모터는 인가되는 전류의 흐름 방항에 따라 정역 회전 가능한 공지의 전기모터로 마련될 수 있다. 이러한 모터는 전자제어유닛(ECU : 미도시)와 연결되어 그 작동이 전기적으로 제어될 수 있다. 예컨대, 제어장치는 운전자의 명력에 따라 송출되는 입력 신호를 통해 모터의 운전 및 정지, 정회전, 역회전 등 모터의 여러가지 동작을 제어할 수 있다. 운전자에 의해 브레이크 작동 명령 또는 브레이크 해제 명령이 인가되면, 제어장치는 모터를 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 모터를 정지시키도록 이루어질 수 있다.
출력기어(111)는 모터의 작동에 따른 회전력을 감속기어부를 통해 출력하도록 마련된다. 도시된 바에 따르면, 출력기어(111)는 소정 길이를 갖는 출력축(110)에 마련되며, 후술할 동력변환유닛(200)으로 동력을 전달하게 된다. 예컨대, 출력기어(111)는 웜 기어로 구성될 수 있다. 웜 기어(111)는 출력축(110)과 함께 회전되도록 결합될 수 있으나, 본 실시 예에 따르면 웜 기어(111)는 출력축(110)의 타측에 기어이가 가공되어 형성될 수 있다. 이때 출력축(110)은 구동실린더(230)를 관통하도록 마련되어 출력기어(111)가 구동실린더(230) 내에서 한 쌍의 브레이크슈(11, 12) 사이에 배치되도록 마련된다. 이에 액츄에이터(100)의 감속기어부로부터 증폭된 구동력은 출력기어(111)를 통해 동력변환유닛(200)에 전달된다.
한편, 미설명된 참조부호 '113'은 출력축(110)이 안정적으로 회전하도록 출력축(110)의 끝단에 마련되어 후술할 동력변환유닛(200)의 구동실린더(230)에 지지되는 부시이다.
동력변환유닛(200)은 출력기어(111)로부터 전달된 회전력을 직선운동으로 변환하여 한 쌍의 브레이크슈(11, 12)를 드럼의 내면측으로 가압하는 역할을 한다. 보다 구체적으로, 동력변환유닛(200)은 출력기어(111)와 연결되어 회전되는 동력전달부재(210)와, 동력전달부재(210)의 양측에 각각 나사결합되는 가압피스톤(220)과, 가압피스톤(220)의 이동을 가이드하는 구동실린더(230) 및 구동실린더(230)와 가압피스톤(220) 사이에 결합되는 더스트 커버(240)를 포함할 수 있다.
동력전달부재(210)는 출력기어(111)와 치합되어 회전되는 회전부재(211) 및 소정 길이를 가지며 회전부재(211)와 함께 회전하도록 회전부재(211)의 중심을 관통하여 결합되는 스핀들부재(215)를 포함할 수 있다. 이때, 가압피스톤(220)은 회전부재(211)를 기준으로 스핀들부재(215)의 양측에 각각 나사결합될 수 있다.
회전부재(211)는 출력기어(111) 즉, 웜 기어(111)와 치합되어 회전되도록 웜휠 기어로 마련될 수 있다. 이 회전부재(211)는 부시(213a)와 와셔(213b) 및 씨클립(213c)에 의해 구동실린더(230) 내에서 이동이 제한된 상태로 안정적으로 회전되도록 설치될 수 있다.
스핀들부재(215)는 소정 길이를 가지며 회전부재(211)를 관통하여 출력축(110)과 직교하도록 배치될 수 있다. 이 스핀들부재(215)는 회전부재(211)와 함께 회전하도록 결합될 수 있다. 보다 구체적으로, 스핀들부재(215)는 길이방향 중심에 다각형상을 갖도록 형성된 지지축(216)과, 지지축(216)을 기준으로 길이방향 일측에 형성된 제1 나사축(217) 및 지지축(216)을 기준으로 길이방향 타측에 형성된 제2 나사축(218)을 구비할 수 있다. 이때, 제1 나사축(217)과 제2 나사축(218)은 서로 반대방향의 나사산을 갖도록 마련된다. 예컨대, 제1 나사축(217)에는 왼나사부가 형성되고, 제2 나사축(218)에는 오른나사부가 형성될 수 있다.
이러한 스핀들부재(215)가 회전부재(211)와 함께 회전되도록 회전부재(211)의 중심에는 지지축(216)의 단면 형상과 대응되는 형상의 다각형 관통홀(212)이 형성될 수 있다. 이에, 지지축(216)이 다각형 관통홀(212)에 끼워져 회전부재(211)의 회전에 따라 스핀들부재(215)가 함께 회전하게 된다. 이때, 스핀들부재(215)는 회전부재(211)를 지지하는 와셔(213b) 및 씨클립(213c)에 의해 길이방향으로의 이동이 제한될 수 있다.
가압피스톤(220)은 스핀들부재(215)의 길이방향 양측에 각각 결합된다. 가압피스톤(220)은 동력전달부재(210)의 회전에 따라 두 브레이크슈(11, 12)를 드럼의 내측면 측으로 가압하는 역할을 수행한다. 이러한 가압피스톤(220)은 스핀들부재(215)의 일측에 마련된 제1 나사축(217)과 나사결합되는 제1 너트(221) 및 스핀들부재(215)의 타측에 마련된 제2 나사축(218)과 나사결합되는 제2 너트(222)로 구성될 수 있다.
제1 너트(221)는 내주면에 스핀들부재(215)와 나사결합되도록 나사산이 형성되고, 끝단에 제1 지지부(223)가 형성된다. 이에, 제1 너트(221)가 제1 나사축(217)과 나사결합된 상태에서 제1 지지부(223)는 제1 브레이크슈(11)의 웨브(11c)에 지지된다.
제2 너트(222)는 내주면에 스핀들부재(215)와 나사결합되도록 나사산이 형성되고, 끝단에 제2 지지축(224)이 형성된다. 이에, 제2 너트(222)가 제2 나사축(218)과 나사결합된 상태에서 제2 지지부(224)는 제2 브레이크슈(12)의 웨브(12c)에 지지된다.
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(215)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.
상기와 같이 제1 나사축(217)과 제2 나사축(218)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.
한편, 가압피스톤(220)에는 후술할 더스트 커버(240)가 끼워져 고정되도록 환형의 결합홈(225)이 마련될 수 있다. 결합홈(225)은 제1 너트(221)와 제1 지지부(223) 사이 및 제2 너트(222)와 제2 지지부(224) 사이에 각각 형성될 수 있다. 이러한 결합홈(225)에 더스트 커버(240)가 결합되는 구조에 대해서는 아래에서 다시 설명하기로 한다.
구동실린더(230)는 한 쌍의 브레이크슈(11, 12) 사이에 배치되어 동력전달부재(210)와 가압피스톤(220)의 외주면을 감싸도록 마련될 수 있다. 또한 구동실린더(230)는 백플레이트(10)에 고정되며, 가압피스톤(220)이 직성운동 시 가이드하는 역할을 수행한다. 이 구동실린더(230)는 전술한 바와 같이, 유압에 의해 작동되며 두 브레이크슈(11, 12)를 가압하는 휠실린더(30)의 실린더 몸체와 일체로 형성될 수 있다. 이러한 구동실린더(230)에는 제1 너트(221) 및 제2 너트(222)의 이동을 안내하는 가이드공(232)이 형성된다. 또한, 구동실린더(230)에는 후술할 더스트 커버(240)가 끼워져 고정되도록 고정홈(233)이 마련된다. 이 고정홈(233)에 더스트 커버(240)가 결합되는 구조에 대해서는 아래에서 다시 설명하기로 한다.
가이드공(232)은 한 쌍의 브레이크슈(11, 12)를 향하여 관통 형성된다. 즉, 스핀들부재(215)의 길이방향으로 관통되어 형성된다. 이 가이드공(232)에는 회전부재(211)와 결합된 스핀들부재(215)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 회전부재(211)가 출력기어(111)로부터 회전력을 전달받을 수 있도록 출력축(110)에 의해 관통되는 관통공과 연통하도록 마련된다.
더스트 커버(240)는 일단이 구동실린더(230)에 결합되고 타단이 가압피스톤(220)에 결합된다. 이 더스트 커버(240)는 가이드공(232)으로부터 노출되는 가압피스톤(220)의 외주면을 일정구간 감싸도록 마련되는 몸체부(241)와, 몸체부(241)의 일단에 외측 반경방향으로 돌출 형성된 실링부(243)와, 몸체부(241)의 타단에 마련된 부트부(245)를 포함할 수 있다. 이러한 더스트 커버(240)는 고무재질로 마련되고, 몸체부(241)와 실링부(243) 및 부트부(245)는 일체형으로 이루어진다.
실링부(243)는 몸체부(241)의 일측 끝단으로부터 외측 반경방향으로 돌출되어 구동실린더(230)에 형성된 고정홈(233)에 끼워져 결합될 수 있다. 이에 실링부(243)는 가이드공(232)과 가압피스톤(220) 사이의 기밀을 유지하도록 실링시키는 역할을 수행하게 된다.
부트부(245)는 몸체부(241)의 타측 끝단으로부터 내측 반경방향으로 돌출되게 형성되되, 몸체부(241)의 내측에 위치하도록 몸체부(241)의 타단으로부터 밴딩되어 형성된 자유단부(244)를 구비한다. 즉, 자유단부(244)가 몸체부(241)의 타단으로부터 몸체부(241)의 내측으로 밴딩되게 형성되고, 부트부(245)는 자유단부(244)의 끝단에서 내측 반경방향으로 돌출되게 형성된다. 이에, 부트부(245)는 가압피스톤(220)에 형성된 결합홈(225)에 끼워져 결합되고, 가압피스톤(220)의 작동에 따라 부트부(245)가 함께 이동함에 따라 자유단부(244)는 가압피스톤(220)과 함께 움직일 수 있도록 마련될 수 있다.
이러한 더스트 커버(240)에 의해 기밀유지 및 이물질 유입을 방지하는 기능을 동시에 수행할 수 있어 구조를 단순화시키고 비용을 절감할 수 있게 된다. 또한, 본 발명의 일 측면에 따른 더스트 커버(240)는 통상적인 드럼 브레이크나 디스크 브레이크에도 접목되어 사용되도록 함으로써 전동식 주차 브레이크(1)에서와 동일한 효과를 구현할 수 있으며, 전장길이가 증가하는 것을 방지할 수 있는 효과를 가질 수 있다.
그러면, 상기와 같은 전동식 주차 브레이크(1)의 주차 제동 동작에 대하여 도 7을 참조하여 설명하기로 한다.
먼저, 도 1 및 도 6에 도시된 바와 같이 두 브레이크슈(11, 12)가 드럼의 내면으로부터 이격된 상태(제동이 해제된 상태)에서 차량의 운전자가 전제제어유닛(미도시) 예컨대 주차 스위치(미도시)를 누르면, 이의 신호에 따라 액츄에이터(100)의 모터가 작동하며 구동력을 발생시키게 된다. 이에, 감속기어부(미도시)로부터 회전력을 전달받은 출력축(110)이 회전하고, 출력축(110)에 형성된 출력기어(111)와 치합된 회전부재(211)로 회전력을 전달하게 된다. 이때, 회전부재(211)와 스핀들부재(215)가 함께 회전하도록 마련됨에 따라 도 7에 도시된 바와 같이, 스핀들부재(215)의 양측에 각각 나사결합된 가압피스톤(220)의 제1 너트(221)와 제2 너트(222)가 직선이동하며 두 브레이크슈(11, 12)를 드럼의 내측면으로 가압하여 주차 제동이 이루어진다.
한편, 더스트 커버(240)는 실링부(243)가 구동실린더(230)에 고정되고 부트부(245)가 가압피스톤(220)에 결합됨에 따라 가압피스톤(220)의 직선이동 시 부트부(245)가 함께 이동하게 된다. 이때, 자유단부(244)는 부트부(245)의 이동과 함께 탄성변형되되, 가압피스톤(220)과 구동실린더(230) 사이로 이물질이 유입되는 것을 방지하게 된다.
이러한 전동식 주차 브레이크(1)의 주차 제동력이 해제될 때는 액츄에이터(100)의 모터를 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 200 : 동력변환유닛
210 : 동력전달부재 211 : 회전부재
215 : 스핀들부재 220 : 가압피스톤
230 : 구동실린더 240 : 더스트 커버

Claims (11)

  1. 드럼의 제동을 위해 상기 드럼의 내부 양측에 각각 배치되는 한 쌍의 제1 및 제2 브레이크슈를 포함하고, 한 쌍의 브레이크슈를 드럼의 내면으로 밀어 제동하는 전동식 주차 브레이크에 있어서,
    주차 제동력 구현을 위한 구동력을 발생하는 액츄에이터로부터 회전력을 전달받아 회전력을 직선운동으로 변환하여 한 쌍의 브레이크슈를 가압하거나 가압 해제하는 동력변환유닛을 포함하고,
    상기 동력변환유닛은,
    상기 한 쌍의 브레이크슈 사이에 배치되고, 상기 한 쌍의 브레이크슈를 향하여 관통된 가이드공이 마련된 구동실린더;
    상기 액츄에이터의 출력기어와 연결되어 상기 구동실린더에 회전 가능하게 설치되는 동력전달부재;
    상기 가이드공에 슬라이딩 가능하게 배치되어 상기 동력전달부재의 중심을 기준으로 상기 동력전달부재의 양측에 각각 나사결합되는 가압피스톤; 및
    일단은 상기 구동실린더에 결합되고 타단은 상기 가압피스톤에 결합되는 더스트 커버;를 포함하는 전동식 주차 브레이크.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 더스트 커버는,
    상기 가이드공으로부터 노출되는 상기 가압피스톤의 외주면을 일정구간 감싸도록 마련되는 몸체부;
    상기 몸체부의 일단에 외측 반경방향으로 돌출 형성되어 상기 가이드공과 가압피스톤 사이를 실링시키는 실링부; 및
    상기 몸체부의 타단에 마련되어 상기 구동실린더 내로 이물질의 유입을 방지하도록 상기 가압피스톤에 고정결합되는 부트부;를 포함하는 전동식 주차 브레이크.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 부트부는 몸체부의 내측에 위치하도록 상기 몸체부의 타단으로부터 밴딩되어 형성된 자유단부를 구비하고,
    상기 자유단부는 상기 가압피스톤의 작동에 따라 함께 이동하도록 마련되는 전동식 주차 브레이크.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 구동실린더에는 상기 실링부가 끼워져 고정되도록 고정홈이 마련되는 전동식 주차 브레이크.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 가압피스톤에는 상기 부트부가 끼워져 고정되도록 환형의 결합홈이 마련되는 전동식 주차 브레이크.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 동력전달부재는,
    상기 출력기어와 치합되어 회전되는 회전부재; 및
    소정 길이를 가지며, 상기 회전부재와 함께 회전하도록 상기 회전부재의 중심을 관통하여 결합되는 스핀들부재;를 포함하고,
    상기 회전부재를 기준으로 상기 스핀들부재의 양측에는 상기 가압피스톤이 각각 나사결합되는 전동식 주차 브레이크.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 스핀들부재는,
    중심에 다각형상을 갖도록 형성된 지지축;
    상기 지지축을 기준으로 길이방향 일측에 형성된 제1 나사축; 및
    상기 지지축을 기준으로 길이방향 타측에 형성된 제2 나사축;을 구비하고,
    상기 제1 나사축과 제2 나사축의 외주면에 형성되는 나사산은 서로 반대방향의 나사산을 갖도록 마련되는 전동식 주차 브레이크.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 회전부재의 중심은 상기 지지축의 단면 형상과 대응되는 형상의 다각형 관통홀이 형성되는 전동식 주차 브레이크.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 가압피스톤은 상기 제1 나사축에 결합되는 제1 너트 및 제2 나사축에 결합되는 제2 너트로 구분되고,
    상기 제1 및 제2 너트는 상기 스핀들부재와 결합된 반대 부분이 서로 마주하는 상기 브레이크슈에 지지되어 회전이 제한되도록 마련되는 전동식 주차 브레이크.
  10. 제9항에 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.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 구동실린더는 일측에 유압에 의해 상기 한 쌍의 브레이크슈를 가압하는 휠실린더의 실린더 몸체와 일체로 형성되는 전동식 주차 브레이크.
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