WO2024154866A1 - 전자식 브레이크 장치 - Google Patents

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WO2024154866A1
WO2024154866A1 PCT/KR2023/005945 KR2023005945W WO2024154866A1 WO 2024154866 A1 WO2024154866 A1 WO 2024154866A1 KR 2023005945 W KR2023005945 W KR 2023005945W WO 2024154866 A1 WO2024154866 A1 WO 2024154866A1
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WO
WIPO (PCT)
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unit
driving force
pressing
gear
driving
Prior art date
Application number
PCT/KR2023/005945
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English (en)
French (fr)
Inventor
박태상
정충표
진성호
Original Assignee
재단법인대구경북과학기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Priority claimed from KR1020230008906A external-priority patent/KR20240116233A/ko
Application filed by 재단법인대구경북과학기술원 filed Critical 재단법인대구경북과학기술원
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Definitions

  • the present invention relates to an electronic brake device.
  • Car brakes use a method of converting kinetic energy into heat energy using friction to generate braking force, and are generally configured so that pads press both sides of a disk that rotates with the car's wheels.
  • These automobile brakes are used to slow down or stop a running automobile or to maintain a parked automobile.
  • a parking brake called a hand brake or side brake is used to maintain a parked automobile. is provided.
  • the parking brake is activated by operating the parking lever provided on one side of the driver's seat inside the car. For example, when the driver pulls the parking lever, the cable connected to it is pulled, and the rear brake assembly connected to the cable is activated to generate braking force. Conversely, when the driver returns the parking lever to its original position, the cable relaxes and the braking force disappears.
  • the parking brake using the parking lever is operated by the driver, if the driver inadvertently parks the car without applying the parking brake, the car may move unintentionally, causing an accident. Also, operating the parking brake can be cumbersome for the car driver because the parking lever must be pulled with a certain amount of force to operate it.
  • EPB Electronic Parking Brakes
  • the electronic parking brake operates the motor through a simple switch operation by the driver or a command from the electronic control unit (ECU) that controls the vehicle. will operate.
  • ECU electronice control unit
  • EHB Electro-Hydraulic Brake
  • EMB Electro-Mechanical Brake
  • Electrohydraulic brakes are configured to generate braking force using hydraulic cylinders and pistons, and electromechanical brakes are configured to generate braking force using motors and gears.
  • electro-hydraulic brakes there are limits to the reliability of braking performance due to the complex configuration of hydraulic devices, while electromechanical brakes have a relatively simple configuration and can ensure reliability of braking performance.
  • the electronic control unit detects the braking situation and transmits a braking signal to the electromechanical brake. Based on the transmitted signal, the pad is displaced by the operation of the motor and gear, and the pad is displaced on both sides or one side of the disc. By pressurizing, braking force is created. And the braking force can be released by reversing the operation of the motor gear.
  • the electronic parking brake is provided with one motor used to form and release the braking force.
  • the electronic parking brake device has two or more pistons, when using one motor, each of the two or more pistons is provided. Power must be distributed equally.
  • the present invention provides an electronic brake device in which the planetary gear unit distributes the driving force into the first driving force and the second driving force, and distributes the driving force to the first pressing unit and the second pressing unit, thereby applying equal braking force to the disc through a plurality of piston units. to provide.
  • One aspect of the present invention is a driving unit that provides driving force for braking the disc
  • a power distribution unit connected to the driving unit and distributing the driving force into a first driving force and a second driving force, a first pressing unit connected to the power distribution unit and transmitting the first driving force to the disk, and connected to the power distribution unit. It includes a second pressing part that transmits the second driving force to the disc and a pressing pad that is connected to the first pressing part and the second pressing part and transmits a braking force to the disc, and the power distribution part is connected to the driving part. a planetary gear unit, a carrier unit connected to the planetary gear unit to provide the first driving force to the first pressing unit, and a ring gear unit connected to the planetary gear unit to provide the second driving force to the second pressing unit.
  • An electronic brake device including a is provided.
  • the electronic brake device includes a plurality of units through a sun gear connected to the driving unit, a planetary gear unit meshed with the sun gear, a carrier unit connected to one side of the planetary gear unit, and a ring gear meshed with the planetary gear unit.
  • FIG. 1 is a perspective view of an electronic brake device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a plan view of an electronic brake device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is an exploded view of an electronic brake device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is an exploded view for explaining the operating principle of the power distribution unit and the first and second pressurizing units according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 5 is a front view of the power distribution unit and the first and second pressurizing units according to an embodiment of the present invention.
  • One aspect of the present invention is a driving unit that provides driving force for braking the disc
  • a power distribution unit connected to the driving unit and distributing the driving force into a first driving force and a second driving force, a first pressing unit connected to the power distribution unit and transmitting the first driving force to the disk, and connected to the power distribution unit. It includes a second pressing part that transmits the second driving force to the disc and a pressing pad that is connected to the first pressing part and the second pressing part and transmits a braking force to the disc, and the power distribution part is connected to the driving part. a planetary gear unit, a carrier unit connected to the planetary gear unit to provide the first driving force to the first pressing unit, and a ring gear unit connected to the planetary gear unit to provide the second driving force to the second pressing unit.
  • An electronic brake device including a is provided.
  • the planetary gear unit may include a plurality of planetary gears rotating about axes that are spaced apart from each other on the same plane.
  • the power distribution unit may be meshed with each of the plurality of planetary gears and may further include a sun gear capable of transmitting the driving force from the driving unit to the planetary gear unit.
  • the first pressing unit includes a first piston unit that applies the first driving force to one area of the pressing pad and a first power transmission unit that transmits the first driving force from the power distribution unit to the first piston unit
  • the first power transmission unit may include a first driving gear rotating coaxially with the carrier part and a first driven gear meshed with the first driving gear.
  • the rotation axis of the first prime gear and the rotation axis of the first driven gear are spaced apart by a preset interval, and the movement axis of the first piston unit and the rotation axis of the first driven gear are the same axis. You can.
  • the second pressing unit may include a second piston unit that applies the second driving force to one area of the pressing pad and a second power transmission unit that transmits the second driving force from the power distribution unit to the second piston unit.
  • the second power transmission unit may include a second driven gear meshed with the ring gear.
  • the second power transmission unit may include a second driving gear meshed with the ring gear and a second driven gear meshed with the second driving gear.
  • the second power transmission unit includes a second driving gear meshed with the ring gear, a reduction gear connected to one side of the second driving gear, and rotating on the same axis as the second driving gear, and meshing with the reduction gear. It may include a second driven gear that is connected.
  • Another aspect of the present invention includes a driving unit that provides driving force for braking the disc, a power distribution unit connected to the driving unit and distributing the driving force into a first driving force and a second driving force, and a pressing pad that applies braking force to the disc.
  • a first pressing unit that distributes the first driving force from the power distribution unit and applies a first pressing force to the pressing pad
  • a first pressing unit that distributes the second driving force from the power distribution unit and applies a second pressing force to the pressing pad. It includes a second pressing part, and when the magnitudes of the first pressing force and the second pressing force are different, the power distribution unit applies the first driving force and the second driving force until the magnitudes of the first pressing force and the second pressing force become the same.
  • An electronic brake device is provided that transmits either one of the first pressurization unit and the second pressurization unit.
  • Another aspect of the present invention is a driving unit that provides driving force for braking the disc, a power distribution unit connected to the driving unit and distributing the driving force into a first driving force and a second driving force, and a pressing force that applies braking force to the disc.
  • a pad a first pressing unit that receives the first driving force from the power distribution unit and applies a first pressing force to the pressing pad, and a first pressing unit that distributes the second driving force from the power distribution unit and applies a second pressing force to the pressing pad and a second pressing unit, wherein the power distribution unit transmits the first driving force to the first pressing unit and transmits the second driving force to the second pressing unit, and when the first pressing force is greater than the second pressing force.
  • the magnitude of the second driving force is greater than the magnitude of the first driving force, and when the second pressing force is greater than the first pressing force, the first pressing force and wherein the magnitude of the first driving force is greater than the magnitude of the second driving force until the magnitude of the second pressing force becomes the same.
  • a specific process sequence may be performed differently from the described sequence.
  • two processes described in succession may be performed substantially at the same time, or may be performed in an order opposite to the order in which they are described.
  • Figure 1 is a perspective view of an electromagnetic brake device according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a plan view of an electromagnetic brake device according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is an electromagnetic brake device according to an embodiment of the present invention. This is an exploded view of .
  • Figure 4 is an exploded view for explaining the operating principle of the power distribution unit and the first and second pressurizing units according to an embodiment of the present invention
  • Figure 5 is a power distribution unit and the first and second pressurizing units according to an embodiment of the present invention. This is the front view of wealth.
  • the electronic brake device 1 includes a driving unit 100, a power distribution unit 200, a first pressing unit 300, and a second pressing unit 500. ) and a pressure pad 700.
  • the driving unit 100 provides driving force (F) for braking the disk and may include a driving motor 110 and a driving gear unit 130.
  • the drive motor 110 is a device that receives power from the outside and generates driving force (F), and is a device that can generate driving force (F) by receiving current from the outside, such as a DC motor or step motor. It can be made up of any type of power device. Furthermore, the drive motor 110 may have a large rotational torque for improved braking force and a high rotational speed per minute (RPM) for improved responsiveness. Since the drive motor 110 is applied to the conventional electronic brake device 1 in various structures, a detailed description of the internal configuration and operating principle of the drive motor 110 will be omitted.
  • the drive motor 110 may provide a first direction driving force (F) or a second direction driving force (F) corresponding to the direction of the current applied to the driving motor 110.
  • the first direction driving force (F) and the second direction driving force (F) may be in opposite rotation directions about the same rotation axis, but are not limited to this, and the first direction driving force (F) and the second direction driving force (F) If (F) is a rotation direction that rotates around different rotation axes, it can be set to a rotation direction forming a preset angle.
  • the drive motor 110 when the drive motor 110 provides the first direction driving force F, the first pressing unit 300 and the second pressing unit 500, which will be described later, apply a first pressing force to the pressing pad 700. and a second pressing force may be applied, and the first and second pressing forces applied to the pressing pad 700 may be removed by the driving motor 110 providing the second direction driving force F.
  • the driving force (F) defined in this specification refers to the first direction driving force (F), but is not limited to the first direction driving force (F) and the driving motor 110 provides the second direction driving force (F). The same can be applied in the case of
  • the driving gear unit 130 transmits the driving force (F) from the driving motor 110 to the power distribution unit 200 to be described later, It may include a first drive shaft 131a, a first drive gear 131b, a second drive shaft 132a, and a second drive gear 132b.
  • the first drive shaft 131a is connected to one side of the drive motor 110 and transmits the driving force (F) to the first drive gear 131b, and is formed in the shape of a shaft with threads formed on the outer peripheral surface. You can.
  • the first driving gear 131b is meshed with a thread formed on the outer peripheral surface of the first driving shaft 131a, and the driving force (F) is applied from the first driving gear 131b to the second driving shaft 132a.
  • the driving force (F) is applied from the first driving gear 131b to the second driving shaft 132a.
  • the second drive shaft 132a may be formed in the shape of a shaft with threads formed on the outer peripheral surface, and receives the driving force (F) from the first drive gear 131b to drive the second drive gear 132b.
  • the driving force (F) can be transmitted.
  • the second driving gear 132b is meshed and connected to a thread formed on the outer peripheral surface of the second driving shaft 132a, and the driving force (F) is applied from the second driving gear 132b to the power distribution unit 200. It can be formed in the shape of a gear that transmits.
  • the first drive shaft 131a and the first drive gear 131b may be composed of a pair of worms and a worm gear.
  • the driving force (F) provided from the drive motor 110 is transmitted to the second drive shaft 132a or the second drive gear 132b, and serves as a reduction gear that provides a large reduction ratio, thereby increasing the power distribution unit 200.
  • the braking force applied to the disk can be increased by precisely controlling the rotational angular speed of the gears constituting the and at the same time increasing the torque provided to the power distribution unit 200.
  • the second drive shaft 132a and the second drive gear 132b may be composed of a pair of worms and a worm gear.
  • the driving force (F) provided by the drive motor 110 is transmitted to the power distribution unit 200, and it serves as a reduction gear that provides a large reduction ratio, thereby accurately controlling the rotational angular speed of the gears constituting the power distribution unit 200.
  • This has the effect of controlling the braking force applied to the disk by increasing the torque provided to the power distribution unit 200 at the same time.
  • the driving gear unit 130 is a worm gear pair consisting of a first driving shaft 131a and a first driving gear 131b, and a worm consisting of a second driving shaft 132a and a second driving gear 132b. It consists of two consecutive pairs of worm gears including a pair of gears, so that relatively more pressure is applied to the power distribution unit 200, the first and second pressing units, the pressing pad 700, or the disk than in the case of a single worm gear pair. A large torque can be provided, which has the effect of increasing the braking effect of the electronic brake device (1).
  • the driving gear unit 130 may be composed of a pair of worm gears.
  • the driving gear unit 130 may include a first driving shaft 131a connected to the driving motor 110 and a first driving gear 131b directly connected to the power distribution unit 200.
  • the driving gear unit 130 may be made of a pair of helical gears or a pair of bevel gears, or may be made of a belt-gear pair, etc. Can be configured in various ways within the technical idea of transmitting the driving force (F) provided from the driving motor 110 to the power distribution unit 200 and having a reduction ratio at the same time.
  • the power distribution unit 200 is connected to the driving unit 100 and converts the driving force (F) into a first driving force (F1) and a second driving force (F2). It can be distributed and includes a sun gear 210, a planetary gear unit 220, a ring gear 230, and a carrier unit 240.
  • the sun gear 210 is capable of transmitting the driving force (F) from the driving unit 100 to the planetary gear unit 220, and can be meshed and connected with a plurality of planetary gears 221, which will be described later.
  • the sun gear 210 is connected to one side of the second driving gear 132b and may rotate on the same axis as the second driving gear 132b.
  • the sun gear 210 may be inserted into one side of the second driving gear 132b, and in another embodiment, the sun gear 210 may be formed integrally with the second driving gear 132b.
  • the sun gear 210 may be directly connected to the first drive shaft 131a or the second drive shaft 132a.
  • the sun gear 210 may be provided as one. Specifically, the sun gear 210 may be arranged to be rotatable on the same axis as the second driving gear 132b, the ring gear 230, and the carrier portion 240, and the driving force (F) can be generated with only one sun gear 210. can be distributed to the ring gear 230 and the carrier portion 240, thereby reducing the number of parts and weight of the electronic brake device 1.
  • the planetary gear unit 220 is connected to the drive unit 100 and serves to distribute the driving force (F), and may include a plurality of planetary gears 221.
  • the plurality of planetary gears 221 are meshed and connected to the sun gear 210 to receive driving force F from the sun gear 210.
  • the plurality of planetary gears 221 receive driving force (F) from the sun gear 210 and rotate on the same axis as the sun gear 210 (hereinafter, it controls the rotation of the planetary gear rotating on the same axis as the sun gear). (referred to as 1 rotation), and each planetary gear 221 rotates using the shaft 241 of each planetary gear 221 as a rotation axis, which will be described later (hereinafter, the shaft 241 of the planetary gear 221).
  • the rotation of the planetary gear 221 rotating around the rotation axis is referred to as the second rotation.
  • first rotation and the second rotation may occur simultaneously, and when the first pressing force, which will be described later, is relatively larger than the second pressing force, only the second rotation may occur, and the second pressing force is relatively larger than the first pressing force. If large, the first rotation and the second rotation may occur simultaneously.
  • the electronic brake device 1 may include one planetary gear unit 220.
  • the planetary gear unit 220 may include a plurality of planetary gears 221 rotating about axes spaced apart from each other on the same plane.
  • the plurality of planetary gears 221 are located on a plane perpendicular to the rotation axis of the sun gear 210 or the ring gear 230 and can rotate about axes that are spaced apart from each other. For this reason, unlike the Double Planetary Gear System, which has planetary gear sets located on different planes for equal power distribution, a single planetary gear system has a plurality of planetary gears located on the same plane. By providing a set, the function of uniformly distributing power to a plurality of pistons is maintained, but the unique effect is that it is possible to reduce the number of parts of the electronic brake device (1), reduce manufacturing costs, reduce weight, and ensure ease of maintenance and repair. There is.
  • the power distribution unit 200 may be provided as one.
  • the driving force F is converted into the first driving force F1 using only one power distribution unit 200 including one sun gear 210, one planetary gear unit 220, and one ring gear 230. and the second driving force F2.
  • the ring gear is connected to the planetary gear unit 220 to provide the second driving force F2 to the second pressing unit 500, which will be described later, and gear teeth may be formed on each of the inner and outer peripheral surfaces.
  • the inner peripheral surface of the ring gear 230 may be meshed with the outer peripheral surface of the plurality of planetary gears 221, and the outer peripheral surface of the ring gear 230 may be meshed and connected with the second driving gear 511, which will be described later. there is.
  • the rotation axis of the ring gear 230 may be on the same axis as the rotation axis of the sun gear 210 or the first rotation axis of the planetary gear unit 220.
  • the ring gear 230 may rotate by receiving the second driving force F2 from the planetary gear unit 220.
  • the ring gear 230 can rotate by receiving the second driving force (F2) from the planetary gear unit 220 by the first rotation of the planetary gear 221, and the planetary gear unit 220 by the second rotation. It can rotate by receiving a second driving force (F2) from the planetary gear unit 220 due to the first and second rotations occurring simultaneously.
  • the ring gear 230 can rotate around the same axis as the rotation axis on the same plane as the sun gear 210.
  • the ring gear 230 may transmit the second driving force F2 to the second power transmission unit 510 of the second pressing unit 500. Specifically, the ring gear 230 may receive the second driving force F2 from the first and second rotations of the planetary gear 221 and transmit it to the second power transmission unit 510.
  • the carrier unit 240 is connected to the planetary gear unit 220 and provides the first driving force (F1) to the first pressing unit 300, and includes a plurality of planetary gear 221 shafts. It may include (241).
  • the carrier unit 240 may include a carrier that rotates on the same axis as the sun gear 210 or the ring gear 230. Furthermore, the shaft 241 of the planetary gear 221 may be connected to each planetary gear 221 and the carrier, respectively.
  • the shaft 241 of the planetary gear 221 is fixedly connected to the carrier and may be rotatably connected to each planetary gear 221.
  • the shaft 241 of the planetary gear 221 may be the second rotation axis of each planetary gear 221.
  • the carrier unit 240 may receive the first driving force F1 from the planetary gear unit 220 and transmit it to the first power transmission unit 310, which will be described later. Specifically, the carrier unit 240 may receive a first driving force (F1) from the planetary gear unit 220 due to rotation of the planetary gear 221 in the first direction, and the first driving force (F1) according to the rotation in the first direction. ) can be transmitted to the first power transmission unit 310.
  • rotation of the carrier unit 240 may be performed independently of the second rotation of the planetary gear 221. Specifically, while the second driving force F2 may be transmitted to the second pressing unit 500 through the ring gear 230 due to the second rotation of the planetary gear 221, the second driving force F2 of the planetary gear 221 Due to the rotation, the first driving force F1 is not transmitted to the first pressing unit 300 through the carrier.
  • the first pressing unit 300 is connected to the power distribution unit 200 and transmits the first driving force (F1) to the disk, thereby transmitting the first power. It may include a unit 310 and a first piston unit 320.
  • the first power transmission unit 310 receives the first driving force (F1) from the power distribution unit 200 and transmits it to the first piston unit 320, and includes a first driving gear 311 and a first driven gear 312. ) may include.
  • the first driving gear 311 may rotate on the same axis as one or more of the sun gear 210, the ring gear 230, or the carrier unit 240, and may be formed in the shape of a gear.
  • the first driven gear 312 is meshed with the first driving gear 311 and rotates about an axis spaced apart from the rotation axes of the sun gear 210, the ring gear 230, and the carrier unit 240. can do.
  • the rotation axis of the first driven gear 312 may be spaced apart from and parallel to the rotation axis of the sun gear 210.
  • the rotation axis of the first driven gear 312 may be spaced apart from and parallel to the rotation axis of the ring gear 230.
  • the rotation axis of the first driven gear 312 may be spaced apart from and parallel to the rotation axis of the carrier unit 240.
  • the rotation axis of the first driven gear 312 may be spaced apart from and parallel to the rotation axis of the first driving gear 311.
  • the reaction force is generated by the reaction of the first pressing force. 1 It is transmitted to the sun gear 210, ring gear 230, or carrier part 240 through the piston part 320 and the first driven gear 312, so that the sun gear 210, ring gear 230, and planetary gear part ( 220) It is possible to solve the problem that the function of the power distribution unit 200 implemented in the planetary gear unit 220 is reduced due to excessive reaction force of the first pressing force in addition to the mutual friction force.
  • the rotation axis of the first driven gear 312 is arranged to be spaced apart from the rotation axis of the sun gear 210, ring gear 230, and carrier unit 240, so that the sun gear 210, ring gear 230, and planetary gear unit 220 )
  • the power distribution function of the power distribution unit 200 is smoothly performed by minimizing the interaction of external forces (the external force is a reaction of the first pressing force as an example).
  • the first gear ratio of the first driving gear 311 to the first driven gear 312 (hereinafter, the first gear ratio is defined as the number of teeth of the first driving gear / the number of teeth of the first driven gear) It can be less than 1. This has the effect of increasing the torque value of the first driving force F1 provided from the power distribution unit 200.
  • the first driving gear 311 and the first driven gear 312 may be formed so that the first gear ratio is set to 1. In this case, there is an effect that the first driving force F1 provided from the power distribution unit 200 and the rotational angular speed of the first driving gear 311 are directly transmitted to the first driven gear 312.
  • the first piston unit 320 applies the first driving force (F1) to one area of the pressure pad 700 and is applied to the first piston housing 321. ), a first piston rod 323, and a first piston head 325.
  • the first piston housing 321 receives the first driving force (F1) from the first piston rod 323 and the first piston head 325 and transmits the first pressing force to the pressing pad 700.
  • F1 first driving force
  • the first piston housing 321 may be formed in the shape of a hollow tube.
  • the first piston rod 323 is connected to one side of the first driven gear 312 and transmits the first driving force (F1) from the first driven gear 312 to the first piston head 325. It can be formed in the shape of a shaft.
  • the first piston unit 320 is applied in various structures to the conventional electronic brake device 1, a detailed description of the internal configuration and operating principle of the first piston unit 320 will be omitted.
  • the second pressing unit 500 is connected to the power distribution unit 200 and transmits the second driving force (F2) to the disk, and is connected to the second power transmission unit 510 and the second piston unit. It may include (520).
  • the second power transmission unit 510 receives the second driving force (F2) from the power distribution unit 200 and transmits it to the second piston unit 520, and includes a second driving gear 511, an intermediate gear 512, and It may include a second driven gear 513.
  • the second driving gear 511 receives the second driving force (F2) from the ring gear 230 and transmits it to the intermediate gear 512 or the second driven gear 513. (511) is meshed and connected to the ring gear 230, and the second driving gear 511 can rotate about an axis spaced apart from the ring gear 230 on the same plane.
  • the intermediate gear 512 is connected to one side of the second driving gear 511 and may be formed in the shape of a gear that shares a rotation axis with the second driving gear 511.
  • the intermediate gear 512 may be formed integrally with the second driving gear 511 so as to be formed in the shape of a gear that shares a rotation axis with the second driving gear 511.
  • the number of teeth of the intermediate gear 512 may be relatively smaller than the number of teeth of the second motor gear 511.
  • the second driven gear 513 is meshed and connected to the second driving gear 511, and the rotation axis of the second driven gear 513 is spaced apart from the rotation axis of the second driving gear 511 and is parallel to the second driving gear 511. can be located Additionally, the rotation axis of the second driven gear 513 may be spaced apart from and parallel to the rotation axis of the intermediate gear 512.
  • the reaction force is applied to the second piston unit due to the reaction of the second pressing force. It is transmitted to the second driving gear 511 or the intermediate gear 512 through (520) and the second driven gear 513, so that the meshing connection between the second driven gear 513 and the second driving gear 511 is separated or , it is possible to solve the problem of separation of the meshing connection between the second driven gear 513 and the intermediate gear 512.
  • the rotation axis of the second driven gear 513 is arranged to be spaced apart from the rotation axis of the second driving gear 511, so that the external force between the second driving gear 511 and the second driven gear 513 (the external force is As an example, there is a unique effect in that the ring gear 230 smoothly performs the power transmission function to the second power transmission unit 510 by minimizing the reaction of the second pressing force.
  • the rotation axis of the second driven gear 513 is arranged to be spaced apart from the rotation axis of the intermediate gear 512, thereby causing external force between the intermediate gear 512 and the second driven gear 513 (the external force is one embodiment)
  • the ring gear 230 smoothly performs the power transmission function to the second power transmission unit 510 by minimizing the action of the force due to the reaction of the second pressing force.
  • the second gear ratio of the intermediate gear 512 to the second driven gear 513 may be greater than 1. there is. This has the effect of reducing the torque value of the second driving force F2 provided from the power distribution unit 200 and simultaneously increasing the rotational angular speed of the second driven gear 513.
  • the third gear ratio of the second driving gear 511 to the second driven gear 513 (hereinafter, the third gear ratio is defined as the number of teeth of the second driving gear / the number of teeth of the second driven gear) is It can be greater than 1. This has the effect of reducing the torque value of the second driving force F2 provided from the power distribution unit 200 and simultaneously increasing the rotational angular speed of the second driven gear 513.
  • the second piston unit 520 applies the second driving force (F2) to another area of the pressure pad 700 and includes the second piston housing 521 and the second piston rod 523. And it may include a second piston head 525.
  • the second piston housing 521 receives the second driving force (F2) from the second piston rod 523 and the second piston head 525 and transmits the second pressing force to the pressing pad 700.
  • F2 the second driving force
  • the second piston housing 521 may be formed in the shape of a hollow tube.
  • the second piston rod 523 is connected to one side of the second driven gear 513 and transmits the second driving force (F2) from the second driven gear 513 to the second piston head 525.
  • F2 the second driving force
  • the second piston rod 523 may be formed in the shape of a shaft.
  • the pressure pad 700 is connected to the first pressure part 300 and the second pressure part 500 and can transmit braking force to the disk.
  • the pressing pad 700 may be located on a plane perpendicular to the movement path of the first pressing unit 300 and the second pressing unit 500, and may be positioned on the first pressing unit 300 or the second pressing unit 500. It is possible to selectively contact one or more of the pressing parts 500.
  • the pressing pad 700 may receive a first pressing force from the first pressing unit 300 and transmit braking force to the disc, and the pressing pad 700 may receive a second pressing force from the second pressing unit 500. With approval, braking force can be transmitted to the disc.
  • the driving unit 100 can receive power from the outside and transmit the driving force (F) to the power distribution unit 200 through the first driving gear 131b or the second driving gear 132b, and the power distribution unit 200
  • the sun gear 210 may receive the driving force (F) and transmit the driving force (F) to the planetary gear unit 220.
  • the plurality of planetary gears 221 provided with the driving force (F) perform one or more of the first rotation or the second rotation, and while the planetary gear unit 220 performs the first or second rotation, the driving force (F) It is possible to distribute the first driving force (F1) and the second driving force (F2).
  • the carrier unit 240 which has received the first driving force F1
  • the carrier unit 240 may rotate on the same axis as the sun gear 210
  • the first rotation of the planetary gear 221 may rotate on the same axis as the sun gear 210.
  • the ring gear 230 which has received the second driving force F2 due to one or more of the second rotations, may rotate on the same axis as the sun gear 210.
  • the first pressing force refers to the pressure or force applied by the first pressing unit 300, specifically the first piston unit 320, to the pressing pad 700.
  • the first pressing force refers to the pressure or force applied by the pressing pad 700 to the first piston unit 320 as a reaction of the pressure or force applied by the first piston unit 320 to the pressing pad 700.
  • the second pressing force refers to the pressure or force applied by the second pressing unit 500, specifically the second piston unit 520, to the pressing pad 700.
  • the second pressing force refers to the pressure or force applied by the pressing pad 700 to the second piston unit 520 as a reaction of the pressure or force applied by the second piston unit 520 to the pressing pad 700.
  • the distribution flow of the driving force F in the planetary gear unit 220 will be described when the magnitudes of the first pressing force and the second pressing force are each 0 or the magnitudes of the first pressing force and the second pressing force are the same.
  • Figure 4c shows a case where the magnitude of the first pressing force (F1) and the magnitude of the second pressing force (F2) are the same in the electronic brake device 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the driving force F may be divided into the first driving force F1 and the second driving force F2, and in one embodiment, the first driving force F1 and the second driving force F2 may have the same value.
  • the sun gear 210 can rotate by receiving a driving force (F) from the driving unit 100, and a plurality of planetary gears 221 meshed with the sun gear 210 are driven by the driving force (F).
  • the first rotation and the second rotation can be performed by receiving the rotational force.
  • the plurality of planetary gears 221 perform a first rotation with the rotational force generated by the first driving force F1
  • the planetary gears 221 and the carrier portion 240 connected through the shaft 241 of the planetary gear 221 rotate.
  • the first driving force (F1) can be transmitted to the first pressing part (300), and the plurality of planetary gears (221) make the first and second rotations with the rotational force by the second driving force (F2), thereby forming the planetary gears (221). It rotates by receiving the second driving force (F2) that is engaged and connected.
  • the second pressing portion 500 meshed with the ring gear 230 can receive the second driving force F2.
  • Figure 4a shows a case where the magnitude of the first pressing force (F1) is relatively larger than the magnitude of the second pressing force (F2) in the electronic brake device 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the carrier unit 240 does not rotate or rotates at a rate faster than the rotational angular speed of the ring gear 230. It can rotate at a relatively small angular speed.
  • the sun gear 210 can rotate by receiving the driving force (F) from the driving unit 100, and the plurality of planetary gears 221 meshed with the sun gear 210 are connected to the sun gear 210 by the driving force (F). ) can be transmitted to perform a second rotation.
  • the plurality of planetary gears 221 perform a second rotation with the rotational force generated by the second driving force (F2), so that the ring gear 230 meshed with the planetary gears 221 rotates by receiving the second driving force (F2).
  • the second pressing part 500 meshed with the ring gear 230 can receive the second driving force (F2), and the first driving force (F1) due to the fixation of the carrier part 240.
  • the planetary gear unit 220 may distribute most of the driving force F as the second driving force F2.
  • the size of the second driving force F2 distributed by the power distribution unit 200 may be relatively larger than the size of the first driving force F1.
  • the power distribution unit 200 can selectively transmit the driving force (F) to the second pressing unit 500 by fixing the carrier unit 240. As a result, the magnitude of the first driving force F1 distributed by the power distribution unit 200 may converge to 0.
  • Figure 4b shows a case where the magnitude of the first pressing force (F1) is relatively smaller than the magnitude of the second pressing force (F2) in the electronic brake device 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the ring gear 230 Due to the rotational resistance of the ring gear 230 and the carrier unit 240 caused by the relative size difference between the first pressing force and the second pressing force, the ring gear 230 does not rotate or rotates at a rate faster than the rotational angular speed of the carrier unit 240. It can rotate at a relatively small angular speed.
  • the sun gear 210 can rotate by receiving the driving force (F) from the driving unit 100, and the plurality of planetary gears 221 meshed with the sun gear 210 are connected to the sun gear 210 by the driving force (F). ) can be transmitted to perform the first rotation and the second rotation.
  • the plurality of planetary gears 221 make the first and second rotations with the rotational force generated by the first driving force F1, thereby forming the carrier portion 240 connected to the planetary gear 221 and the shaft 241 of the planetary gear 221. receives the first driving force (F1) and rotates.
  • the first pressing part 300 connected to the carrier part 240 can receive the first driving force (F1), and the second rotation due to the second driving force (F2) due to the fixation of the ring gear 230. Since it is impossible for the ring gear 230 to rotate, the planetary gear unit 220 can distribute most of the driving force F to the first driving force F1. As a result, the size of the first driving force F1 distributed by the power distribution unit 200 may be relatively larger than the size of the second driving force F2.
  • the power distribution unit 200 can selectively transmit the driving force (F) to the first pressing unit 300 by fixing the ring gear 230. As a result, the magnitude of the second driving force F2 distributed by the power distribution unit 200 may converge to 0.
  • an electronic brake device is provided. Additionally, embodiments of the present invention can be applied to an electronic brake device including a plurality of pistons used in industry.

Landscapes

  • Braking Arrangements (AREA)

Abstract

본 발명은 전자식 브레이크 장치를 제공하며, 디스크를 제동하기 위한 구동력을 제공하는 구동부, 구동부와 연결되며, 구동력을 제1 구동력 및 제2 구동력으로 분배하는 동력 분배부, 동력 분배부와 연결되어 디스크로 제1 구동력을 전달하는 제1 가압부, 동력 분배부와 연결되어 디스크로 제2 구동력을 전달하는 제2 가압부 및 제1 가압부 및 제2 가압부와 연결되어 디스크로 제동력을 전달하는 가압 패드를 포함하며, 동력 분배부는 구동부와 연결되는 유성 기어부와, 유성 기어부와 연결되어 제1 구동력을 제1 가압부로 제공하는 캐리어부와, 유성 기어부와 연결되어 제2 구동력을 제2 가압부로 제공하는 링기어부를 구비할 수 있다.

Description

전자식 브레이크 장치
본 발명은 전자식 브레이크 장치에 관한 것이다.
자동차 브레이크는 운동에너지를 마찰력을 이용해 열에너지로 바꾸어 제동력을 형성하는 방식이 이용되고, 일반적으로 자동차의 휠과 함께 회전하는 디스크의 양 측면을 패드가 가압하도록 구성된다.
이러한 자동차 브레이크는 주행하는 자동차를 감속 또는 정지시키거나, 주차된 자동차의 정지상태를 유지하기 위해 사용되는데, 이중에서 주차된 자동 차의 상태를 유지하기 위하여 자동차에는 핸드 브레이크 또는 사이드 브레이크라고 하는 주차 브레이크가 제공된다.
일반적으로, 주차 브레이크는 자동차 내부의 운전석 일 측에 구비되는 주차 레버를 조작하면 작동된다. 예를 들어, 운전자가 주차 레버를 잡아당기면 이에 연결되는 케이블이 당겨지면서, 케이블에 연결된 후륜 측 브레이크 어셈블리 가 작동되어 제동력이 형성된다. 역으로, 운전자가 주차 레버를 원위치로 복귀시키 면 케이블이 이완되면서 제동력이 사라진다.
주차 레버를 이용한 주차 브레이크의 작동은 운전자의 조작에 의해서 이루어지므로, 운전자가 부주의로 주차 브레이크를 작동하지 않은 상태로 자동차를 주차하는 경우, 자동차가 의도치 않게 이동하여 사고를 일으킬 수 있다. 그리 고, 주차 레버를 작동하기 위해 일정한 힘으로 주차 레버를 당겨야 하기 때문에 주 차 브레이크를 작동하는 것은 자동차 운전자에게 있어 번거로울 수 있다.
이에, 최근에는 주차 브레이크의 작동을 전자적으로 제어하는 전자식 주차 브레이크(EPB: Electronic Parking Brake)가 자동차에 적용되고 있다
전자식 주차 브레이크는 운전자가 주차 레버를 당겨서 주차 브레이크를 작동하는 대신에, 운전자의 간단한 스위치 조작, 또는 자동차 제어를 관장하는 전자제어 유닛(ECU: Electronic Control Unit)의 명령에 따라 모터가 구동되어 주차 브레이크를 작동하게 된다.
이러한, 전자식 주차 브레이크에는 전자 유압식 브레이크(EHB: Electro-Hydraulic Brake)와 전자 기계식 브레이크(EMB: Electro-Mechanical Brake)가 있다.
전자 유압식 브레이크는 유압 실린더와 피스톤을 이용하여 제동력을 형성하도록 구성되고, 전자 기계식 브레이크는 모터와 기어를 이용하여 제동력을 형성하도록 구성된다.
전자 유압식 브레이크의 경우 유압 장치들의 복잡한 구성과, 제동 성능의 신뢰성에 한계가 있는 반면에, 전자 기계식 브레이크는 비교적 간단한 구성을 갖고 제동 성능의 신뢰성을 확보할 수 있다.
전자 기계식 브레이크는 전자제어 유닛이 제동 상황을 검출하여 전자 기계식 브레이크에 제동 신호를 전달하고, 전자 기계식 브레이크는 전달된 신호에 기초하여 모터와 기어의 작동으로 패드가 변위 되며 디스크의 양 측면 또는 일 측면을 가압함으로써 제동력을 형성하게 된다. 그리고 모터의 기어의 작동을 역으로 하여 제동력을 해제할 수 있다.
전자식 주차 브레이크는 장치 구성의 간소화를 위하여 제동력의 형성과 해제에 이용되는 모터가 한 개 제공되는데, 전자식 주차 브레이크 장치가 두개 이상의 피스톤을 구비하는 경우 하나의 모터를 이용함에 있어서, 두개 이상의 피스톤 각각에 균등한 동력을 분배해야 한다.
종래에는 복수 개의 피스톤에 균등한 동력을 분배하기 위해 다수의 부품이 구비되어야 하거나, 상대적으로 용량이 큰 샤프트를 필수로 구비해야 하는 차동 기어를 포함해야 하므로, 브레이크 시스템의 콤팩트한 설계가 곤란하다는 문제점이 있었다.
본 발명은 유성 기어부가 구동력을 제1 구동력 및 제2 구동력을 분배하여, 제1 가압부 및 제2 가압부로 분배함으로써, 복수 개의 피스톤부를 통해 디스크에 균등한 제동력을 인가할 수 있는 전자식 브레이크 장치를 제공한다.
본 발명의 일 측면은, 디스크를 제동하기 위한 구동력을 제공하는 구동부,
상기 구동부와 연결되며 상기 구동력을 제1 구동력 및 제2 구동력으로 분배하는 동력 분배부, 상기 동력 분배부와 연결되어 상기 디스크로 상기 제1 구동력을 전달하는 제1 가압부, 상기 동력 분배부와 연결되어 상기 디스크로 상기 제2 구동력을 전달하는 제2 가압부 및 상기 제1 가압부 및 제2 가압부와 연결되어 상기 디스크로 제동력을 전달하는 가압 패드를 포함하며, 상기 동력 분배부는 상기 구동부와 연결되는 유성 기어부와, 상기 유성 기어부와 연결되어 상기 제1 구동력을 상기 제1 가압부로 제공하는 캐리어부와, 상기 유성 기어부와 연결되어 상기 제2 구동력을 상기 제2 가압부로 제공하는 링기어부를 구비하는 전자식 브레이크 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 브레이크 장치는 구동부와 연결되는 선기어, 선기어와 치합 연결되는 유성 기어부, 유성 기어부의 일측에 연결되는 캐리어부, 유성 기어부와 치합 연결되는 링기어를 통하여 복수 개의 피스톤부에 구동력을 균등하게 분배함으로써, 브레이크의 제동 효과를 증진시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 브레이크 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 브레이크 장치의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 브레이크 장치의 분해도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 동력 분배부 및 제1,2 가압부의 작동원리를 설명하기 위한 분해도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 동력 분배부 및 제1,2 가압부의 정면도이다.
본 발명의 일 측면은, 디스크를 제동하기 위한 구동력을 제공하는 구동부,
상기 구동부와 연결되며 상기 구동력을 제1 구동력 및 제2 구동력으로 분배하는 동력 분배부, 상기 동력 분배부와 연결되어 상기 디스크로 상기 제1 구동력을 전달하는 제1 가압부, 상기 동력 분배부와 연결되어 상기 디스크로 상기 제2 구동력을 전달하는 제2 가압부 및 상기 제1 가압부 및 제2 가압부와 연결되어 상기 디스크로 제동력을 전달하는 가압 패드를 포함하며, 상기 동력 분배부는 상기 구동부와 연결되는 유성 기어부와, 상기 유성 기어부와 연결되어 상기 제1 구동력을 상기 제1 가압부로 제공하는 캐리어부와, 상기 유성 기어부와 연결되어 상기 제2 구동력을 상기 제2 가압부로 제공하는 링기어부를 구비하는 전자식 브레이크 장치를 제공한다.
또한, 상기 유성 기어부는 동일 평면상 서로 이격되는 축을 기준으로 회전하는 복수 개의 유성 기어를 구비할 수 있다.
또한, 상기 동력 분배부는 복수 개의 상기 유성 기어와 각각 치합 연결되며, 상기 구동력을 상기 구동부로부터 상기 유성 기어부로 전달 가능한 선기어를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 가압부는 상기 가압 패드의 일 영역에 상기 제1 구동력을 인가하는 제1 피스톤부 및 상기 동력 분배부로부터 상기 제1 피스톤부로 상기 제1 구동력을 전달하는 제1 동력 전달부를 포함하며, 상기 제1 동력 전달부는 상기 캐리어부와 동 축으로 회전하는 제1 원동 기어 및 상기 제1 원동 기어와 치합 연결되는 제1 종동 기어를 구비할 수 있다.
또한, 상기 제1 원동 기어의 회전 축 및 상기 제1 종동 기어의 회전 축은 기 설정되는 간격만큼 이격 되어 있으며, 상기 제1 피스톤부의 이동 축과 상기 제1 종동 기어의 회전 축은 동 축인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제2 가압부는 상기 가압 패드의 일 영역에 상기 제2 구동력을 인가하는 제2 피스톤부 및 상기 동력 분배부로부터 상기 제2 피스톤부로 상기 제2 구동력을 전달하는 제2 동력 전달부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 동력 전달부는 상기 링기어와 치합 연결되는 제2 종동 기어를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 동력 전달부는 상기 링기어와 치합 연결되는 제2 원동 기어 및 상기 제2 원동 기어와 치합 연결되는 제2 종동 기어;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 동력 전달부는 상기 링기어와 치합 연결되는 제2 원동 기어, 상기 제2 원동 기어의 일측에 연결되며, 상기 제2 원동 기어와 동 축으로 회전하는 감속 기어 및 상기 감속 기어와 치합 연결되는 제2 종동 기어를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면은, 디스크를 제동하기 위한 구동력을 제공하는 구동부, 상기 구동부와 연결되며, 상기 구동력을 제1 구동력 및 제2 구동력으로 분배하는 동력 분배부, 상기 디스크에 제동력을 인가하는 가압 패드, 상기 동력 분배부로부터 상기 제1 구동력을 분배 받아 상기 가압 패드에 제1 가압력을 인가하는 제1 가압부 및 상기 동력 분배부로부터 상기 제2 구동력을 분배 받아 상기 가압 패드에 제2 가압력을 인가하는 제2 가압부를 포함하며, 상기 동력 분배부는 상기 제1 가압력 및 제2 가압력의 크기가 달라지는 경우, 상기 제1 가압력과 상기 제2 가압력의 크기가 동일해질 때까지 상기 제1 구동력 및 상기 제2 구동력 중 어느 하나만을 상기 제1 가압부 또는 상기 제2 가압부로 전달하는 전자식 브레이크 장치를 제공한다.
본 발명의 또 다른 측면은, 디스크를 제동하기 위한 구동력을 제공하는 구동부, 상기 구동부와 연결되며, 상기 구동력을 제1 구동력 및 제2 구동력으로 분배하는 동력 분배부, 상기 디스크에 제동력을 인가하는 가압 패드, 상기 동력 분배부로부터 상기 제1 구동력을 분배 받아 상기 가압 패드에 제1 가압력을 인가하는 제1 가압부 및 상기 동력 분배부로부터 상기 제2 구동력을 분배 받아 상기 가압 패드에 제2 가압력을 인가하는 제2 가압부를 포함하며, 상기 동력 분배부는 상기 제1 구동력을 상기 제1 가압부로 전달하고, 상기 제2 구동력을 상기 제2 가압부로 전달하며, 상기 제1 가압력이 상기 제2 가압력보다 큰 경우, 상기 제1 가압력과 상기 제2 가압력의 크기가 동일해질 때까지 상기 제2 구동력의 크기는 상기 제1 구동력의 크기보다 크고, 상기 제2 가압력이 상기 제1 가압력보다 큰 경우, 상기 제1 가압력과 상기 제2 가압력의 크기가 동일해질 때까지 상기 제1 구동력의 크기는 상기 제2 구동력의 크기보다 큰 것을 특징으로 하는 전자식 브레이크 장치를 제공한다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 이하의 실시예는 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 브레이크 장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 브레이크 장치의 평면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 브레이크 장치의 분해도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 동력 분배부 및 제1,2 가압부의 작동원리를 설명하기 위한 분해도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 동력 분배부 및 제1,2 가압부의 정면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 브레이크 장치(1)는 구동부(100), 동력 분배부(200), 제1 가압부(300), 제2 가압부(500) 및 가압 패드(700)를 포함할 수 있다.
구동부(100)는 디스크를 제동하기 위한 구동력(F)을 제공하는 것으로서 구동 모터(110), 구동 기어부(130)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 구동 모터(110)는 외부로부터 전원을 입력 받아 구동력(F)을 생성하는 장치로서 DC모터, 스텝 모터 등 외부로부터 전류를 인가받아 구동력(F)을 생성할 수 있는 모든 종류의 동력 장치로 이루어질 수 있다. 나아가 구동 모터(110)는 향상된 제동력을 위하여 큰 회전 토크를 가질 수 있으며, 향상된 응답성을 위하여 높은 회전 RPM을 가질 수 있다. 구동 모터(110)는 종래의 전자식 브레이크 장치(1)에 다양한 구조로 적용되고 있는 바, 구동 모터(110)의 내부구성 및 작동원리에 대한 상세한 설명은 생략한다.
구동 모터(110)는 구동 모터(110)에 인가되는 전류 방향에 대응되는 제1 방향 구동력(F) 또는 제2 방향 구동력(F)을 제공할 수 있다. 이 경우 제1 방향 구동력(F)과 제2 방향 구동력(F)은 동일한 회전축을 중심으로 서로 반대의 회전 방향일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 방향 구동력(F)과 제2 방향 구동력(F)이 서로 다른 회전축을 중심으로 회전하는 회전 방향인 경우 미리 설정되는 각도를 이루는 회전 방향으로 설정될 수 있다.
일 실시예로, 구동 모터(110)가 제1 방향 구동력(F)을 제공하는 경우 뒤에 설명할 제1 가압부(300) 및 제2 가압부(500)가 가압 패드(700)에 제1 가압력 및 제2 가압력을 인가할 수 있으며, 구동 모터(110)가 제2 방향 구동력(F)을 제공함으로써 가압 패드(700)에 인가된 제1,2 가압력이 제거될 수 있다. 이하, 본 명세서에서는 정의하는 구동력(F)은 제1 방향 구동력(F)을 의미하나, 제1 방향 구동력(F)에 한정되는 것은 아니고 구동 모터(110)가 제2 방향 구동력(F)을 제공하는 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 기어부(130)는 구동 모터(110)로부터 뒤에 설명할 동력 분배부(200)로 구동력(F)을 전달하는 것으로써, 제1 구동 샤프트(131a), 제1 구동 기어(131b), 제2 구동 샤프트(132a) 및 제2 구동 기어(132b)를 포함할 수 있다.
일 실시예로, 제1 구동 샤프트(131a) 구동 모터(110)의 일측에 연결되어 제1 구동 기어(131b)로 구동력(F)을 전달하는 것으로서 외주면에 나사선이 형성되는 샤프트의 형상으로 형성될 수 있다.
일 실시예로, 제1 구동 기어(131b)는 제1 구동 샤프트(131a)의 외주면에 형성되는 나사선과 치합 연결되며, 제1 구동 기어(131b)로부터 제2 구동 샤프트(132a)로 구동력(F)을 전달하는 기어의 형상으로 형성될 수 있다.
일 실시예로, 제2 구동 샤프트(132a)는 외주면에 나사선이 형성되는 샤프트의 형상으로 형성될 수 있으며, 제1 구동 기어(131b)로부터 구동력(F)을 전달받아 제2 구동 기어(132b)로 구동력(F)을 전달할 수 있다.
일 실시예로, 제2 구동 기어(132b)는 제2 구동 샤프트(132a)의 외주면에 형성되는 나사선과 치합 연결되며, 제2 구동 기어(132b)로부터 동력 분배부(200)로 구동력(F)을 전달하는 기어의 형상으로 형성될 수 있다.
일 실시예로, 제1 구동 샤프트(131a) 및 제1 구동 기어(131b)는 한 쌍의 웜, 웜 기어로 이루어질 수 있다. 이로 인하여 구동 모터(110)에서 제공되는 구동력(F)을 제2 구동 샤프트(132a) 또는 제2 구동 기어(132b)로 전달하되, 큰 감속비를 제공하는 감속 기어 역할을 함으로써 동력 분배부(200)를 구성하는 기어의 회전 각속도를 정밀하게 제어함과 동시에 동력 분배부(200)에 제공하는 토크(Torque)를 증가시켜 디스크에 인가하는 제동력을 증가시킬 수 있다는 효과가 있다.
일 실시예로, 제2 구동 샤프트(132a) 및 제2 구동 기어(132b)는 한 쌍의 웜, 웜 기어로 이루어질 수 있다. 이로 인하여 구동 모터(110)에서 제공되는 구동력(F)을 동력 분배부(200)로 전달하되, 큰 감속비를 제공하는 감속 기어 역할을 함으로써 동력 분배부(200)를 구성하는 기어의 회전 각속도를 정밀하게 제어함과 동시에 동력 분배부(200)에 제공하는 토크를 증가시켜 디스크에 인가하는 제동력을 증가시킬 수 있다는 효과가 있다.
이에 더하여 구동 기어부(130)는 제1 구동 샤프트(131a)와 제1 구동 기어(131b)로 구성되는 웜 기어 쌍 및 제2 구동 샤프트(132a)와 제2 구동 기어(132b)로 구성되는 웜 기어 쌍을 포함하는 연속되는 두 쌍의 윔 기어 쌍으로 이루어져, 하나의 웜 기어 쌍으로 이루어지는 경우보다 상대적으로 동력 분배부(200), 제1,2 가압부, 가압 패드(700) 또는 디스크에 더 큰 토크를 제공할 수 있어 전자식 브레이크 장치(1)의 제동 효과를 상승시킬 수 있다는 효과가 있다.
다른 실시예로, 구동 기어부(130)는 한 쌍의 웜 기어쌍으로 이루어질 수 있다. 예를 들어 구동 기어부(130)는 구동 모터(110)와 연결되는 제1 구동 샤프트(131a)와 동력 분배부(200)와 직접적으로 연결되는 제1 구동 기어(131b)로 이루어질 수 있다.
다른 실시예로, 구동 기어부(130)는 한 쌍의 헬리컬(helical) 기어 또는 한 쌍의 베벨(bevel) 기어로 이루어질 수 있으며 나아가 벨트 - 기어 쌍으로 이루어질 수 있는 등, 구동 기어부(130)는 구동 모터(110)에서 제공되는 구동력(F)을 동력 분배부(200)로 전달함과 동시에 감속비를 가질 수 있는 기술 사상안에서 다양하게 구성될 수 있다.
도 3 내지 도 4c를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 동력 분배부(200)는 구동부(100)와 연결되며 구동력(F)을 제1 구동력(F1) 및 제2 구동력(F2)으로 분배할 수 있는 것으로서 선기어(210), 유성 기어부(220), 링기어(230) 및 캐리어부(240)를 포함할 수 있다.
선기어(210)는 구동부(100)로부터 유성 기어부(220)로 구동력(F)을 전달 가능한 것으로서, 뒤에 설명할 복수 개의 유성 기어(221)와 각각 치합 연결될 수 있다.
일 실시예로, 선기어(210)는 제2 구동 기어(132b)의 일측과 연결되며 제2 구동 기어(132b)와 동 축으로 회전할 수 있다.
일 실시예로 선기어(210)는 제2 구동 기어(132b)의 일측에 삽입될 수 있으며, 다른 실시예로, 선기어(210)는 제2 구동 기어(132b)와 일체로 형성될 수 있다.
다른 실시예로, 선기어(210)는 제1 구동 샤프트(131a) 또는 제2 구동 샤프트(132a)와 직접적으로 연결될 수 있다.
일 실시예로, 선기어(210)는 하나로 구비될 수 있다. 구체적으로 선기어(210)는 제2 구동 기어(132b), 링기어(230), 캐리어부(240)와 각각 동 축으로 회전 가능하게 배치될 수 있으며, 하나의 선기어(210)만으로 구동력(F)을 링기어(230) 및 캐리어부(240)로 각각 분배할 수 있어 전자식 브레이크 장치(1)의 부품 수의 감소 및 중량 감소의 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유성 기어부(220)는 구동부(100)와 연결되어 구동력(F)을 분배하는 역할을 하는 것으로서 복수 개의 유성 기어(221)를 포함할 수 있다.
일 실시예로, 복수 개의 유성 기어(221)는 선기어(210)와 각각 치합 연결되어 선기어(210)로부터 구동력(F)을 제공받을 수 있다.
일 실시예로, 복수 개의 유성 기어(221)는 선기어(210)로부터 구동력(F)을 제공받아 선기어(210)와 동 축으로 회전(이하, 선기어와 동 축으로 회전하는 유성 기어의 회전을 제1 회전이라고 한다.)할 수 있으며, 뒤에 설명할 각각의 유성 기어(221) 샤프트(241)를 회전축으로 하여 각각의 유성 기어(221)가 회전(이하, 유성 기어(221) 샤프트(241)를 회전축으로 하여 회전하는 유성 기어(221)의 회전을 제2 회전이라고 한다)할 수 있다.
일 실시예로, 제1 회전과 제2 회전은 동시에 일어날 수 있으며 뒤에 설명할 제1 가압력이 제2 가압력보다 상대적으로 클 경우 제2 회전만 일어날 수 있으며, 제2 가압력이 제1 가압력보다 상대적으로 클 경우 제1 회전과 제2 회전은 동시에 일어날 수 있다.
일 실시예로, 전자식 브레이크 장치(1)는 하나의 유성 기어부(220)를 포함할 수 있다. 구체적으로 유성 기어부(220)는 동일 평면상 서로 이격되는 축을 기준으로 회전하는 복수 개의 유성 기어(221)를 구비할 수 있다.
복수 개의 유성 기어(221)는 선기어(210) 또는 링기어(230)의 회전축과 수직한 일 평면상에 위치하며, 서로 이격되는 축을 기준으로 회전할 수 있다. 이로 인하여 균등한 동력 분배를 위하여 서로 다른 평면상에 위치하는 유성 기어 세트를 구비하는 이중 유성 기어 장치(Double Planetary Gear System)와 달리 동 평면상에 위치하는 복수 개의 유성 기어를 구비하는 하나의 유성 기어 세트를 구비함으로써, 복수 개의 피스톤에 균일한 동력을 분배하는 기능은 유지되되, 전자식 브레이크 장치(1)의 부품 수 감소, 제조 비용 감소, 중량 감소 및 유지, 수리의 용이성을 확보할 수 있다는 특유한 효과가 있다.
도 3 내지 도 4c을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 동력 분배부(200)는 하나로 구비될 수 있다. 이로 인하여 하나의 선기어(210), 하나의 유성 기어부(220) 및 하나의 링기어(230)를 구비하는 하나의 동력 분배부(200)만을 이용하여 구동력(F)을 제1 구동력(F1) 및 제2 구동력(F2)으로 분배할 수 있다는 효과가 있다.
링 기어는 유성 기어부(220)와 연결되어 제2 구동력(F2)을 뒤에 설명할 제2 가압부(500)로 제공하는 것으로서, 내주면 및 외주면 각각에 기어 이가 형성될 수 있다.
일 실시예로, 링기어(230)의 내주면의 복수 개의 유성 기어(221)의 외주면과 치합 연결될 수 있으며, 링기어(230)의 외주면은 뒤에 설명할 제2 원동 기어(511)와 치합 연결될 수 있다.
일 실시예로, 링기어(230)의 회전축은 선기어(210)의 회전축 또는 유성 기어부(220)의 제1 회전축과 동 축 선 상에 있을 수 있다.
일 실시예로, 링기어(230)는 유성 기어부(220)로부터 제2 구동력(F2)을 제공받아 회전할 수 있다. 구체적으로 링기어(230)는 유성 기어(221)의 제1 회전에 의하여 유성 기어부(220)로부터 제2 구동력(F2)을 제공받아 회전할 수 있고 제2 회전에 의하여 유성 기어부(220)로부터 제2 구동력(F2)을 제공받아 회전할 수 있으며, 동시에 발생하는 제1 회전 및 제2 회전에 의해 유성 기어부(220)로부터 제2 구동력(F2)을 제공받아 회전할 수 있다.
일 실시예로, 링기어(230)는 선기어(210)와 동일 평면상 동 축을 회전축으로 하여 회전 가능하다.
일 실시예로, 링기어(230)는 제2 가압부(500)의 제2 동력 전달부(510)로 제2 구동력(F2)을 전달할 수 있다. 구체적으로 링기어(230)는 유성 기어(221)의 제1 회전 및 제2 회전으로부터 제2 구동력(F2)을 제공받아 제2 동력 전달부(510)로 전달할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 캐리어부(240)는 유성 기어부(220)와 연결되어 제1 구동력(F1)을 제1 가압부(300)로 제공하는 것으로서, 복수 개의 유성 기어(221) 샤프트(241)를 포함할 수 있다.
일 실시예로, 캐리어부(240)는 선기어(210) 또는 링기어(230)와 동 축으로 회전하는 캐리어를 포함할 수 있다. 나아가 유성 기어(221) 샤프트(241)는 각각의 유성 기어(221) 및 상기 캐리어와 각각 연결될 수 있다.
일 실시예로, 유성 기어(221) 샤프트(241)는 캐리어와 고정 연결되며, 각각의 유성 기어(221)와 회전 가능하게 연결될 수 있다. 구체적으로 유성 기어(221) 샤프트(241)는 각각의 유성 기어(221)의 제2 회전의 회전축일 수 있다.
일 실시예로, 캐리어부(240)는 유성 기어부(220)로부터 제1 구동력(F1)을 제공받아 뒤에 설명할 제1 동력 전달부(310)로 전달할 수 있다. 구체적으로 캐리어부(240)는 유성 기어(221)의 제1 방향 회전으로 인하여 유성 기어부(220)로부터 제1 구동력(F1)을 제공받을 수 있으며, 제1 방향 회전에 따른 제1 구동력(F1)을 제1 동력 전달부(310)로 전달할 수 있다.
일 실시예로, 캐리어부(240)의 회전은 유성 기어(221)의 제2 회전과 독립적으로 수행될 수 있다. 구체적으로 유성 기어(221)의 제2 회전으로 인하여 제2 구동력(F2)이 링기어(230)를 통하여 제2 가압부(500)로 전달될 수 있는 반면에, 유성 기어(221)의 제2 회전으로 인하여 제1 구동력(F1)이 캐리어를 통하여 제1 가압부(300)로 전달되지 않는다.
도 3 내지 도 4c를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 가압부(300)는 동력 분배부(200)와 연결되어 디스크로 제1 구동력(F1)을 전달하는 것으로서 제1 동력 전달부(310) 및 제1 피스톤부(320)를 포함할 수 있다.
제1 동력 전달부(310)는 동력 분배부(200)로부터 제1 구동력(F1)을 제공받아 제1 피스톤부(320)로 전달하는 것으로서 제1 원동 기어(311) 및 제1 종동 기어(312)를 포함할 수 있다.
일 실시예로, 제1 원동 기어(311)는 선기어(210), 링기어(230) 또는 캐리어부(240) 중 하나 이상과 동 축으로 회전 가능하며, 기어의 형상으로 형성될 수 있다.
일 실시예로, 제1 종동 기어(312)는 제1 원동 기어(311)와 치합 연결되며 선기어(210), 링기어(230), 캐리어부(240)의 회전축과 서로 이격되는 축을 기준으로 회전할 수 있다. 구체적으로 제1 종동 기어(312)의 회전축은 선기어(210)의 회전축과 이격 배치되며 평행하게 위치할 수 있다. 또한, 제1 종동 기어(312)의 회전축은 링기어(230)의 회전축과 이격 배치되며 평행하게 위치할 수 있다. 또한, 제1 종동 기어(312)의 회전축은 캐리어부(240)의 회전축과 이격 배치되며 평행하게 위치할 수 있다. 또한, 제1 종동 기어(312)의 회전축은 제1 원동 기어(311)의 회전축과 이격 배치되며 평행하게 위치할 수 있다.
이로 인하여 복수 개의 기어를 복수 개의 회전축상에 배치시킴으로써 전자식 브레이크 장치(1)의 콤팩트한 설계의 목적을 달성할 수 있다는 효과가 있다.
이에 더하여 제1 종동 기어(312)의 회전축이 선기어(210), 링기어(230), 캐리어부(240)의 회전축과 동 축으로 배치되는 경우, 제1 가압력의 반작용에 의해 상기 반작용 힘이 제1 피스톤부(320) 및 제1 종동 기어(312)를 통해 선기어(210), 링기어(230) 또는 캐리어부(240)로 전달됨으로써 선기어(210), 링기어(230), 유성 기어부(220) 상호간 마찰력 외에 제1 가압력의 반작용 힘이 지나치게 작용하여 유성 기어부(220)에 구현되는 동력 분배부(200)의 기능이 감소되는 문제점을 해결할 수 있다.
결국 제1 종동 기어(312)의 회전축이 선기어(210), 링기어(230), 캐리어부(240)의 회전축과 이격되도록 배치됨으로써 선기어(210), 링기어(230), 유성 기어부(220) 상호간에 외부 힘(외부 힘은 일 실시예로서 제1 가압력의 반작용)이 작용하는 것을 최소화하여 동력 분배부(200)의 동력 분배 기능이 원활히 수행된다는 특유한 효과가 있다.
일 실시예로, 제1 종동 기어(312)에 대한 제1 원동 기어(311)의 제1 기어비(이하, 제1 기어비 = 제1 원동 기어의 잇수/ 제1 종동 기어의 잇수로 정의한다)는 1보다 작을 수 있다. 이로 인하여 동력 분배부(200)로부터 제공받은 제1 구동력(F1)의 토크 값을 증가시킬 수 있다는 효과가 있다.
다른 실시예로, 제1 기어비가 1로 설정되도록 제1 원동 기어(311) 및 제1 종동 기어(312)가 형성될 수 있다. 이 경우 동력 분배부(200)로부터 제공받은 제1 구동력(F1)과 제1 원동 기어(311)의 회전 각속도가 제1 종동 기어(312)로 그대로 전달되는 효과가 있다.
도 3 내지 도 4c를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 피스톤부(320)는 가압 패드(700)의 일 영역에 제1 구동력(F1)을 인가하는 것으로서 제1 피스톤 하우징(321), 제1 피스톤 로드(323) 및 제1 피스톤 헤드(325)를 포함할 수 있다.
일 실시예로, 제1 피스톤 하우징(321)은 제1 피스톤 로드(323) 및 제1 피스톤 헤드(325)로부터 제1 구동력(F1)을 전달받아 가압 패드(700)로 제1 가압력을 전달하는 것으로서, 중공관 형상으로 형성될 수 있다.
일 실시예로, 제1 피스톤 로드(323)는 제1 종동 기어(312)의 일측에 연결되어 제1 종동 기어(312)로부터 제1 피스톤 헤드(325)로 제1 구동력(F1)을 전달하는 것으로서 샤프트의 형상으로 형성될 수 있다.
이하, 제1 피스톤부(320)는 종래의 전자식 브레이크 장치(1)에 다양한 구조로 적용되고 있는 바, 제1 피스톤부(320)의 내부구성 및 작동원리에 대한 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제2 가압부(500)는 동력 분배부(200)와 연결되어 디스크로 제2 구동력(F2)을 전달하는 것으로서 제2 동력 전달부(510) 및 제2 피스톤부(520)를 포함할 수 있다.
제2 동력 전달부(510)는 동력 분배부(200)로부터 제2 구동력(F2)을 제공받아 제2 피스톤부(520)로 전달하는 것으로서 제2 원동 기어(511), 중간 기어(512) 및 제2 종동 기어(513)를 포함할 수 있다.
일 실시예로, 제2 원동 기어(511)는 링기어(230)로부터 제2 구동력(F2)을 전달받아 중간 기어(512) 또는 제2 종동 기어(513)로 전달하는 것으로서, 제2 원동 기어(511)는 링기어(230)와 치합 연결되며 제2 원동 기어(511)는 링기어(230)와 동일 평면상 이격되는 축을 기준으로 회전할 수 있다.
일 실시예로, 중간 기어(512)는 제2 원동 기어(511)의 일측에 연결되며 제2 원동 기어(511)와 회전축을 공유하는 기어의 형상으로 형성될 수 있다.
다른 실시예로, 중간 기어(512)는 제2 원동 기어(511)와 회전축을 공유하는 기어의 형상으로 형성되도록 제2 원동 기어(511)와 일체로 형성될 수 있다.
일 실시예로, 중간 기어(512)의 잇수는 제2 원동 기어(511)의 잇수보다 상대적으로 작게 형성될 수 있다.
일 실시예로, 제2 종동 기어(513)는 제2 원동 기어(511)와 치합 연결되며, 제2 종동 기어(513)의 회전축은 제2 원동 기어(511)의 회전축과 이격 배치되며 평행하게 위치할 수 있다. 또한, 제2 종동 기어(513)의 회전축은 중간 기어(512)의 회전축과 이격 배치되며 평행하게 위치할 수 있다.
이로 인하여 복수 개의 기어를 복수 개의 회전축상에 배치시킴으로써 전자식 브레이크 장치(1)의 콤팩트한 설계의 목적을 달성할 수 있다는 효과가 있다.
이에 더하여 제2 종동 기어(513)의 회전축이 제2 원동 기어(511) 또는 중간 기어(512)의 회전축과 동 축으로 배치되는 경우, 제2 가압력의 반작용에 의해 상기 반작용 힘이 제2 피스톤부(520) 및 제2 종동 기어(513)를 통해 제2 원동 기어(511) 또는 중간 기어(512)로 전달됨으로써 제2 종동 기어(513)와 제2 원동 기어(511) 간 치합 연결이 분리되거나, 제2 종동 기어(513)와 중간 기어(512) 간 치합 연결이 분리가 되는 문제점을 해결할 수 있다.
일 실시예로, 제2 종동 기어(513)의 회전축이 제2 원동 기어(511) 회전축과 이격되도록 배치됨으로써 제2 원동 기어(511) 및 제2 종동 기어(513) 상호간 외부 힘(외부 힘은 일 실시예로서 제2 가압력의 반작용)이 작용하는 것을 최소화하여 링기어(230)가 제2 동력 전달부(510)로의 동력 전달 기능이 원활히 수행된다는 특유한 효과가 있다.
다른 실시예로, 제2 종동 기어(513)의 회전축이 중간 기어(512)의 회전축과 이격되도록 배치됨으로써 중간 기어(512) 및 제2 종동 기어(513) 상호간 외부 힘(외부 힘은 일 실시예로서 제2 가압력의 반작용에 의한 힘)이 작용하는 것을 최소화하여 링기어(230)가 제2 동력 전달부(510)로의 동력 전달 기능이 원활히 수행된다는 특유한 효과가 있다.
일 실시예로, 제2 종동 기어(513)에 대한 중간 기어(512)의 제2 기어비(이하, 제2 기어비 = 중간 기어의 잇수/ 제2 종동 기어의 잇수로 정의한다)는 1보다 클 수 있다. 이로 인하여 동력 분배부(200)로부터 제공받은 제2 구동력(F2)의 토크 값을 감소시킴과 동시에 제2 종동 기어(513)의 회전 각속도를 증가시킬 수 있다는 효과가 있다.
다른 실시예로, 제2 종동 기어(513)에 대한 제2 원동 기어(511)의 제3 기어비(이하, 제3 기어비 = 제2 원동 기어의 잇수/ 제2 종동 기어의 잇수로 정의한다)는 1보다 클 수 있다. 이로 인하여 동력 분배부(200)로부터 제공받은 제2 구동력(F2)의 토크 값을 감소시킴과 동시에 제2 종동 기어(513)의 회전 각속도를 증가시킬 수 있다는 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제2 피스톤부(520)는 가압 패드(700)의 타 영역에 제2 구동력(F2)을 인가하는 것으로서 제2 피스톤 하우징(521), 제2 피스톤 로드(523) 및 제2 피스톤 헤드(525)를 포함할 수 있다.
일 실시예로, 제2 피스톤 하우징(521)은 제2 피스톤 로드(523) 및 제2 피스톤 헤드(525)로부터 제2 구동력(F2)을 전달받아 가압 패드(700)로 제2 가압력을 전달하는 것으로서, 중공관 형상으로 형성될 수 있다.
일 실시예로, 제2 피스톤 로드(523)는 제2 종동 기어(513)의 일측에 연결되어 제2 종동 기어(513)로부터 제2 피스톤 헤드(525)로 제2 구동력(F2)을 전달하는 것으로서, 샤프트의 형상으로 형성될 수 있다.
이하, 제2 피스톤부(520)는 종래의 전자식 브레이크 장치(1)에 다양한 구조로 적용되고 있는 바, 제2 피스톤부(520)의 내부구성 및 작동원리에 대한 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가압 패드(700)는 제1 가압부(300) 및 제2 가압부(500)와 연결되어 디스크로 제동력을 전달할 수 있다.
일 실시예로, 가압 패드(700)는 제1 가압부(300) 및 제2 가압부(500)의 이동 경로와 수직한 평면 상에 위치할 수 있으며, 제1 가압부(300) 또는 제2 가압부(500) 중 하나 이상과 선택적으로 접촉 가능하다.
일 실시예로, 가압 패드(700)는 제1 가압부(300)로부터 제1 가압력을 인가받아 디스크로 제동력을 전달할 수 있으며, 가압 패드(700)는 제2 가압부(500)로부터 제2 가압력을 인가받아 디스크로 제동력을 전달할 수 있다.
이하, 상기와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 브레이크 장치(1)의 작동원리 및 효과를 설명하고자 한다. 본 명세서에서 작동원리를 시계열적으로 설명하는 것은 설명의 편의를 위한 것이며, 이하에서 설명하는 작동원리 및 구동력(F)의 흐름 등은 설명의 순서에 한정되는 것은 아니고 동시에 이루어질 수 있다.
구동부(100)는 외부로부터 전원을 공급받아 제1 구동 기어(131b) 또는 제2 구동 기어(132b)를 통해 동력 분배부(200)로 구동력(F)을 전달할 수 있으며, 동력 분배부(200)의 선기어(210)는 구동력(F)을 제공받아 유성 기어부(220)로 구동력(F)을 전달할 수 있다.
구동력(F)을 제공받은 복수 개의 유성 기어(221)는 제1 회전 또는 제2 회전중 하나 이상을 수행하게 되며, 유성 기어부(220)가 제1 회전 또는 제2 회전을 하면서 구동력(F)을 제1 구동력(F1) 및 제2 구동력(F2)을 분배할 수 있다.
구체적으로 유성 기어(221)의 제1 회전으로 인하여 제1 구동력(F1)을 전달받은 캐리어부(240)가 선기어(210)와 동 축으로 회전할 수 있으며, 유성 기어(221)의 제1 회전 또는 제2 회전 중 하나 이상으로 인하여 제2 구동력(F2)을 전달받은 링기어(230)가 선기어(210)와 동 축으로 회전할 수 있다.
본 명세서에서 제1 가압력은 제1 가압부(300), 구체적으로 제1 피스톤부(320)가 가압 패드(700)에 가하는 압력 또는 힘을 의미한다. 또한, 제1 가압력은 상기 제1 피스톤부(320)가 가압 패드(700)에 가하는 압력 또는 힘의 반작용으로서 가압 패드(700)가 제1 피스톤부(320)에 가하는 압력 또는 힘을 의미한다.
제2 가압력은 제2 가압부(500), 구체적으로 제2 피스톤부(520)가 가압 패드(700)에 가하는 압력 또는 힘을 의미한다. 또한, 제2 가압력은 상기 제2 피스톤부(520)가 가압 패드(700)에 가하는 압력 또는 힘의 반작용으로서 가압 패드(700)가 제2 피스톤부(520)에 가하는 압력 또는 힘을 의미한다.
이하, 제1 가압력 및 제2 가압력의 크기가 각각 0 이거나 제1 가압력 및 제2 가압력의 크기가 동일한 경우 유성 기어부(220)에서 구동력(F)의 분배 흐름을 설명한다.
도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 브레이크 장치(1)에서 제1 가압력(F1)의 크기와 제2 가압력(F2)의 크기가 동일한 경우이다.
이 경우 링 기어와 캐리어부(240) 각각에 자유롭게 회전 가능하므로 복수 개의 유성 기어부(220)는 제1 회전 및 제2 회전이 동시에 수행되며, 이에 따라 링기어(230) 및 캐리어부(240)가 선기어(210)와 동 축으로 회전할 수 있다. 이로 인하여 구동력(F)이 제1 구동력(F1) 및 제2 구동력(F2)을 분배될 수 있으며 일 실시예로 제1 구동력(F1)과 제2 구동력(F2)을 동일한 값을 가질 수 있다.
구체적으로 선기어(210)가 구동부(100)로부터 구동력(F)을 제공받아 회전할 수 있으며, 선기어(210)와 치합 연결되는 복수 개의 유성 기어(221)가 구동력(F)에 의한 선기어(210)의 회전력을 전달받아 제1 회전 및 제2 회전을 할 수 있다. 복수 개의 유성 기어(221)가 제1 구동력(F1)에 의한 회전력으로 제1 회전을 함으로써 유성 기어(221)와 유성 기어(221) 샤프트(241)를 통해 연결되는 캐리어부(240)가 회전을 하면서 제1 가압부(300)로 제1 구동력(F1)을 전달할 수 있으며, 복수 개의 유성 기어(221)가 제2 구동력(F2)에 의한 회전력으로 제1,2 회전을 함으로써 유성 기어(221)와 치합 연결되는 제2 구동력(F2)을 전달받아 회전을 하게 된다. 이로 인하여 링기어(230)와 치합 연결되는 제2 가압부(500)가 제2 구동력(F2)을 전달받을 수 있다.
이하, 제1 가압력의 크기가 제2 가압력의 크기보다 상대적으로 큰 경우 유성 기어부(220)에서 구동력(F)의 분배 흐름을 설명한다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 브레이크 장치(1)에서 제1 가압력(F1)의 크기가 제2 가압력(F2)의 크기보다 상대적으로 큰 경우이다.
제1 가압력과 제2 가압력의 상대적 크기 차이에 의해 발생하는 링기어(230)와 캐리어부(240)의 회전 저항으로 인하여, 캐리어부(240)는 회전하지 않거나 링기어(230)의 회전 각속도보다 상대적으로 작은 각속도로 회전할 수 있다.
이 경우, 선기어(210)가 구동부(100)로부터 구동력(F)을 제공받아 회전할 수 있으며, 선기어(210)와 치합 연결되는 복수 개의 유성 기어(221)가 구동력(F)에 의한 선기어(210)의 회전력을 전달받아 제2 회전을 할 수 있다. 이로 인하여 복수 개의 유성 기어(221)가 제2 구동력(F2)에 의한 회전력으로 제2 회전을 함으로써 유성 기어(221)와 치합 연결되는 링기어(230)가 제2 구동력(F2)을 전달받아 회전을 하게 된다. 이로 인하여 링기어(230)와 치합 연결되는 제2 가압부(500)가 제2 구동력(F2)을 전달받을 수 있으며, 캐리어부(240)의 고정으로 인하여 제1 구동력(F1)에 의한 제1 회전으로 캐리어부(240)가 회전하는 것이 불가능하므로 유성 기어부(220)는 구동력(F)의 대부분을 제2 구동력(F2)을 분배할 수 있다. 이로 인하여 동력 분배부(200)에서 분배되는 제2 구동력(F2)의 크기는 제1 구동력(F1)의 크기보다 상대적으로 크게 분배될 수 있다.
다른 실시예로, 캐리어부(240)의 고정으로 동력 분배부(200)는 구동력(F)을 제2 가압부(500)로 선택적으로 전달할 수 있다. 이로 인하여 동력 분배부(200)에서 분배되는 제1 구동력(F1)의 크기는 0에 수렴할 수 있다.
이하, 제2 가압력의 크기가 제1 가압력의 크기보다 상대적으로 큰 경우 유성 기어부(220)에서 구동력(F)의 분배 흐름을 설명한다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 브레이크 장치(1)에서 제1 가압력(F1)의 크기가 제2 가압력(F2)의 크기보다 상대적으로 작은 경우이다.
제1 가압력과 제2 가압력의 상대적 크기 차이에 의해 발생하는 링기어(230)와 캐리어부(240)의 회전 저항으로 인하여, 링기어(230)는 회전하지 않거나 캐리어부(240)의 회전 각속도보다 상대적으로 작은 각속도로 회전할 수 있다.
이 경우, 선기어(210)가 구동부(100)로부터 구동력(F)을 제공받아 회전할 수 있으며, 선기어(210)와 치합 연결되는 복수 개의 유성 기어(221)가 구동력(F)에 의한 선기어(210)의 회전력을 전달받아 제1 회전 및 제2 회전을 할 수 있다. 이로 인하여 복수 개의 유성 기어(221)가 제1 구동력(F1)에 의한 회전력으로 제1,2 회전을 함으로써 유성 기어(221)와 유성 기어(221) 샤프트(241)로 연결되는 캐리어부(240)가 제1 구동력(F1)을 전달받아 회전을 하게 된다. 이로 인하여 캐리어부(240)와 연결되는 제1 가압부(300)가 제1 구동력(F1)을 전달받을 수 있으며, 링기어(230)의 고정으로 인하여 제2 구동력(F2)에 의한 제2 회전으로 링기어(230)가 회전하는 것이 불가능하므로 유성 기어부(220)는 구동력(F)의 대부분을 제1 구동력(F1)을 분배할 수 있다. 이로 인하여 동력 분배부(200)에서 분배되는 제1 구동력(F1)의 크기는 제2 구동력(F2)의 크기보다 상대적으로 크게 분배될 수 있다.
다른 실시예로, 링기어(230)의 고정으로 동력 분배부(200)는 구동력(F)을 제1 가압부(300)로 선택적으로 전달할 수 있다. 이로 인하여 동력 분배부(200)에서 분배되는 제2 구동력(F2)의 크기는 0에 수렴할 수 있다.
본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라, 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위는 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 전자식 브레이크 장치를 제공한다. 또한, 산업상 이용하는 복수 개의 피스톤을 포함하는 전자식 브레이크 장치 등에 본 발명의 실시예들을 적용할 수 있다.

Claims (11)

  1. 디스크를 제동하기 위한 구동력을 제공하는 구동부;
    상기 구동부와 연결되며, 상기 구동력을 제1 구동력 및 제2 구동력으로 분배하는 동력 분배부;
    상기 동력 분배부와 연결되어 상기 디스크로 상기 제1 구동력을 전달하는 제1 가압부;
    상기 동력 분배부와 연결되어 상기 디스크로 상기 제2 구동력을 전달하는 제2 가압부; 및
    상기 제1 가압부 및 제2 가압부와 연결되어 상기 디스크로 제동력을 전달하는 가압 패드를 포함하며,
    상기 동력 분배부는 상기 구동부와 연결되는 유성 기어부와, 상기 유성 기어부와 연결되어 상기 제1 구동력을 상기 제1 가압부로 제공하는 캐리어부와, 상기 유성 기어부와 연결되어 상기 제2 구동력을 상기 제2 가압부로 제공하는 링기어부를 구비하는, 전자식 브레이크 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 유성 기어부는 동일 평면상 서로 이격되는 축을 기준으로 회전하는 복수 개의 유성 기어를 구비하는, 전자식 브레이크 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 동력 분배부는,
    복수 개의 상기 유성 기어와 각각 치합 연결되며, 상기 구동력을 상기 구동부로부터 상기 유성 기어부로 전달 가능한 선기어;를 더 포함하는, 전자식 브레이크 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 가압부는,
    상기 가압 패드의 일 영역에 상기 제1 구동력을 인가하는 제1 피스톤부; 및
    상기 동력 분배부로부터 상기 제1 피스톤부로 상기 제1 구동력을 전달하는 제1 동력 전달부;를 포함하며,
    상기 제1 동력 전달부는,
    상기 캐리어부와 동 축으로 회전하는 제1 원동 기어 및 상기 제1 원동 기어와 치합 연결되는 제1 종동 기어;를 구비하는, 전자식 브레이크 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 원동 기어의 회전 축 및 상기 제1 종동 기어의 회전 축은 기 설정되는 간격만큼 이격 되어 있으며,
    상기 제1 피스톤부의 이동 축과 상기 제1 종동 기어의 회전 축은 동 축인 것을 특징으로 하는, 전자식 브레이크 장치.
  6. 제3 항에 있어서,
    상기 제2 가압부는,
    상기 가압 패드의 일 영역에 상기 제2 구동력을 인가하는 제2 피스톤부; 및
    상기 동력 분배부로부터 상기 제2 피스톤부로 상기 제2 구동력을 전달하는 제2 동력 전달부;를 포함하는, 전자식 브레이크 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 제2 동력 전달부는,
    상기 링기어와 치합 연결되는 제2 종동 기어;를 포함하는, 전자식 브레이크 장치.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 제2 동력 전달부는,
    상기 링기어와 치합 연결되는 제2 원동 기어; 및
    상기 제2 원동 기어와 치합 연결되는 제2 종동 기어;를 포함하는, 전자식 브레이크 장치.
  9. 제6 항에 있어서,
    상기 제2 동력 전달부는,
    상기 링기어와 치합 연결되는 제2 원동 기어;
    상기 제2 원동 기어의 일측에 연결되며, 상기 제2 원동 기어와 동 축으로 회전하는 감속 기어; 및
    상기 감속 기어와 치합 연결되는 제2 종동 기어;를 포함하는, 전자식 브레이크 장치.
  10. 디스크를 제동하기 위한 구동력을 제공하는 구동부;
    상기 구동부와 연결되며, 상기 구동력을 제1 구동력 및 제2 구동력으로 분배하는 동력 분배부;
    상기 디스크에 제동력을 인가하는 가압 패드;
    상기 동력 분배부로부터 상기 제1 구동력을 분배 받아 상기 가압 패드에 제1 가압력을 인가하는 제1 가압부; 및
    상기 동력 분배부로부터 상기 제2 구동력을 분배 받아 상기 가압 패드에 제2 가압력을 인가하는 제2 가압부;를 포함하며,
    상기 동력 분배부는,
    상기 제1 가압력 및 제2 가압력의 크기가 달라지는 경우, 상기 제1 가압력과 상기 제2 가압력의 크기가 동일해질 때까지 상기 제1 구동력 및 상기 제2 구동력 중 어느 하나만을 상기 제1 가압부 또는 상기 제2 가압부로 전달하는, 전자식 브레이크 장치.
  11. 디스크를 제동하기 위한 구동력을 제공하는 구동부;
    상기 구동부와 연결되며, 상기 구동력을 제1 구동력 및 제2 구동력으로 분배하는 동력 분배부;
    상기 디스크에 제동력을 인가하는 가압 패드;
    상기 동력 분배부로부터 상기 제1 구동력을 분배 받아 상기 가압 패드에 제1 가압력을 인가하는 제1 가압부; 및
    상기 동력 분배부로부터 상기 제2 구동력을 분배 받아 상기 가압 패드에 제2 가압력을 인가하는 제2 가압부;를 포함하며,
    상기 동력 분배부는,
    상기 제1 구동력을 상기 제1 가압부로 전달하고, 상기 제2 구동력을 상기 제2 가압부로 전달하며,
    상기 제1 가압력이 상기 제2 가압력보다 큰 경우, 상기 제1 가압력과 상기 제2 가압력의 크기가 동일해질 때까지 상기 제2 구동력의 크기는 상기 제1 구동력의 크기보다 크고,
    상기 제2 가압력이 상기 제1 가압력보다 큰 경우, 상기 제1 가압력과 상기 제1 가압력의 크기가 동일해질 때까지 상기 제1 구동력의 크기는 상기 제2 구동력의 크기보다 큰 것을 특징으로 하는, 전자식 브레이크 장치.
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