KR102583030B1 - 전자식 주차 브레이크 - Google Patents

Abstract

본 발명의 전자식 주차 브레이크가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 드럼의 내부 양측에 각각 설치되는 제1 및 제2 브레이크슈를 지지하며 회동레버가 당겨질 때 두 브레이크슈를 드럼의 내면으로 밀어주는 작동레버를 갖추고 상기 드럼의 제동을 위해 전자적으로 작동되어 상기 회동레버를 동작시키는 전자식 주차 브레이크에 있어서, 모터의 회전력을 전달받아 회전하는 너트부재와, 상기 너트부재에 직선운동 가능하도록 나사결합되는 스핀들부재를 갖는 동력변환유닛; 및 상기 스핀들부재와 결합되는 제1 결합부와, 상기 회동레버와 결합되는 제2 결합부를 갖는 주차 케이블;을 포함하고, 상기 주차 케이블은 소정 길이를 가지며 휨 변형이 발생하지 않도록 하나의 일체형 스틸바(steel bar) 몸체로 형성되는 전자식 주차 브레이크가 제공될 수 있다.

Description

전자식 주차 브레이크{Electronic parking brake}

본 발명은 차량에 장착되는 주차 브레이크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모터에 의해 작동되는 전자식 주차 브레이크에 관한 것이다.

일반적으로, 주차 브레이크는 차량을 주차시키는 경우 차량을 움직이지 못하도록 정지시키기 위한 장치로, 차량의 휠을 회전하지 못하도록 잡아주는 역할을 한다. 예컨대, 주차 브레이크는 DIH(Drum In Hat) 타입의 브레이크 장치로 사용되며, 통상적으로 핸드 브레이크 또는 풋 브레이크의 조작에 따라 주차 케이블을 당겨 제동력을 발생시키게 된다. 이때, DIH 타입의 브레이크는 드럼 브레이크가 주차 브레이크로 사용되는 경우 유압에 의한 후륜 제동용으로 디스크 브레이크와 함께 결합되어 사용되는 타입의 브레이크이다.

최근에는 수동으로 주차 케이블을 당겨주는 타입에서, 모터의 구동력을 이용하여 주차 케이블을 당겨주도록 구성된 MOD(Motor on DIH) 타입의 전자식 주차 브레이크 장치가 마련되어 사용되고 있다. 이러한 전자식 주차 브레이크 장치는 모터와 감속기를 통해 회전력을 전달받아 축회전하는 회전부재와, 회전부재와 나사결합되어 회전부재의 회전 시 직선이동하는 스핀들부재 및 스핀들부재와 결합되어 스핀들부재의 직선이동에 따라 연동하여 회동레버를 작동시키는 주차 케이블로 구성된다. 즉, 주차 케이블은 모터의 구동력을 통해 회동레버를 당겨 두 브레이크슈를 드럼의 내면으로 밀어 제동력을 생성하게 된다.

그러나, 회동레버 및 상기 회동레버와 결합되는 주차 케이블의 단부는 편접촉되도록 마련됨에 따라 편접촉된 부분에만 작동 하중이 집중되어 회동레버 또는 주차 케이블이 파손되는 문제점이 있다. 이는 각 부품별로 전문 업체에서 제작되어 조립되기 때문이다.

또한, 장기간 주차 제동력 발생 시 주차 케이블에는 휨 현상이 발생하게 되고, 이에 따른 편접촉 발생 및 스트로크 구간(제동발생 시점에서 완료시점까지의 구간)이 증가하여 작동 반응 속도가 저하되는 문제점이 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 전자식 주차 브레이크는 주차 케이블을 하나의 일체형 스틸바(steel bar) 몸체로 마련하여 휨 변형이 발생하지 않도록 함으로써 제동 시 스트로크의 증가를 방지하고, 동력전달 성능을 향상시킬 수 있도록 한다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 전자식 주차 브레이크는 주차 케이블과 회동레버가 면 접촉되도록 마련하여 제동 시 이탈방지 및 편접촉에 따른 응력 집중을 제거하여 내구성을 향상시킬 수 있도록 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 드럼의 내부 양측에 각각 설치되는 제1 및 제2 브레이크슈를 지지하며 회동레버가 당겨질 때 두 브레이크슈를 드럼의 내면으로 밀어주는 작동레버를 갖추고 상기 드럼의 제동을 위해 전자적으로 작동되어 상기 회동레버를 동작시키는 전자식 주차 브레이크에 있어서, 모터의 회전력을 전달받아 회전하는 너트부재와, 상기 너트부재에 직선운동 가능하도록 나사결합되는 스핀들부재를 갖는 동력변환유닛; 및 상기 스핀들부재와 결합되는 제1 결합부와, 상기 회동레버와 결합되는 제2 결합부를 갖는 주차 케이블;을 포함하고, 상기 주차 케이블은 소정 길이를 가지며 휨 변형이 발생하지 않도록 하나의 일체형 스틸바(steel bar) 몸체로 형성되는 전자식 주차 브레이크가 제공될 수 있다.

또한, 상기 회동레버는 일단이 상기 제2 결합부의 양측에 위치하도록 분기되어 형성된 한 쌍의 지지부를 구비하고, 상기 제2 결합부에는 상기 제2 결합부와 직교하도록 돌출되어 상기 한 쌍의 지지부에 면접촉하는 걸림부가 형성될 수 있다.

또한, 상기 걸림부는 원통형상을 갖추고, 상기 한 쌍의 지지부에는 상기 걸림부의 외경과 대응되는 원호를 갖는 걸림홈이 형성될 수 있다.

또한, 상기 주차 케이블과 동력변환유닛 사이로 이물질의 유입을 방지하는 더스트 커버를 더 구비하고, 상기 주차 케이블의 외측면에는 상기 더스트 커버와의 결합을 위한 결합홈부가 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 주차 브레이크는 주차 케이블을 하나의 일체형 스틸바(steel bar) 몸체로 마련하여 휨 변형이 발생하지 않도록 함으로써 제동 시 스트로크의 증가를 방지하여 작동 반응 속도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 이에, 전자식 주차 브레이크의 제동에 따른 동력전달 성능이 향상된다.

또한, 주차 케이블을 하나의 일체형 스틸바(steel bar) 몸체로 제작함으로써 구조가 단순화되어 공정 및 원가를 절감할 수 있는 효과다 있다. 이에 따라 주차 케이블을 전문 업체에서 별도로 제작하지 않아도 됨으로써 상용화 및 제품간의 조립 공차에 따른 문제를 해결할 수 있게 된다.

아울러, 주차 케이블과 회동레버가 매끄럽게 면 접촉되도록 마련하여 제동 시 주차 케이블이 이탈되는 것을 방지함은 물론, 매끄러운 면 접촉에 따른 응력 집중을 제거하여 내구성을 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 일 실시예에 따른 전자식 주차 브레이크의 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 주차 브레이크의 구성을 개략적으로 나타내는 부분 절개 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 주차 브레이크의 주차 케이블과 회동레버가 결합되는 상태를 나타내는 부분 발췌 사시도이다.
도 4는 도 3의 주차 케이블과 회동레버 간의 접촉상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 주차 브레이크의 주차 케이블에 의해 회동레버가 작동되는 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 일 실시예에 따른 전자식 주차 브레이크의 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 2는 상기 전자식 주차 브레이크의 구성을 개략적으로 나타내는 부분 절개 사시도이며, 도 3은 상기 전자식 주차 브레이크의 주차 케이블과 회동레버가 결합되는 상태를 나타내는 부분 발췌 사시도이고, 도 4는 도 3의 주차 케이블과 회동레버 간의 접촉상태를 나타내는 도면이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 측면에 따른 전자식 주차 브레이크(100)는 차체에 장착되는 하우징(110)과, 상기 하우징(110)에 설치되어 제동을 위한 구동력을 발생하는 액추에이터(120)와, 상기 액추에이터(120)로부터 구동력을 전달받아 회전운동을 직선운동으로 변환하는 동력변환유닛(130)과, 상기 동력변환유닛(130)의 직선 왕복운동에 따라 함께 이동하여 주차 브레이크를 작동 및 작동해제시키는 주차 케이블(150) 및 상기 하우징(110) 내로 이물질의 유입을 방지하도록 상기 하우징(110)에 설치되는 더스트 커버(160)를 포함한다.

하우징(110)은 상기 액추에이터(120), 동력변환유닛(130)을 내부에 수용하도록 마련되어 차체 예컨대, 차량의 너클(미도시)에 고정된다. 이러한 하우징(110)에는 후술할 동력변환유닛(130)의 스핀들부재(134)가 직선운동되는 방향으로 관통공(113)이 형성된다. 또한, 관통공(113)의 내주면에는 관통공(113)의 길이방향으로 가이드홈(114)이 형성된다. 상기 가이드홈(114)은 후술할 가이드핀(140)을 지지하기 위한 것으로서 아래에서 다시 설명하기로 한다.

액추에이터(120)는 하우징(110)에 설치되어 구동력을 발생시키는 모터(121)와, 모터(121)와 연결된 감속기(123)를 구비한다. 여기서, 감속기(123)는 모터(121)로부터 발생된 구동력을 증폭하여 동력변환유닛(130)으로 전달하는 역할을 수행하는 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따르면 공지된 다양한 감속기 중 어느 하나를 채택하여 사용될 수 있다. 예컨대, 감속기(123)는 유성기어 조립체 또는 평기어 조립체 또는 웜기어와 웜휠기어 조립체 등 다양한 감속 구조 중 어느 하나가 채택될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.

이와 같은 감속기(123)로부터 증폭된 구동력은 동력변환유닛(130)에 전달된다. 동력변환유닛(130)은 감속기(123)로부터 전달된 회전력을 직선운동으로 변환하여 주차 케이블(150)을 당기거나 풀어주는 역할을 한다. 보다 구체적으로, 동력변환유닛(130)은 감속기(123)로부터 회전력을 전달받아 회전하는 너트부재(133) 및 너트부재(133)와 상호 직선운동 가능하도록 나사결합된 스핀들부재(134)를 구비한다.

너트부재(133)는 하우징(110)에 회전가능하게 결합되며, 그 내부에 길이방향으로 관통된 나사공(132)이 형성된다. 상기 나사공(132)에는 암나사부(132a)가 형성된다.

스핀들부재(134)는 소정길이를 가지며, 외주면에 너트부재(133)의 암나사부(132a)와 나사결합되도록 수나사부(134a)가 형성된다. 이에, 스핀들부재(134)는 너트부재(133)의 회전방향에 따라 나사공(132)의 길이방향으로 왕복 이동된다. 이러한 스핀들부재(134)의 끝단에는 케이블 홀더(135)가 마련되어 가이드핀(140)에 의해 주차 케이블(150)과 결합된다. 이에 따라, 스핀들부재(134)가 너트부재(133)로부터 직선운동하며 주차 케이블(150)을 당김으로써 회동레버(170)를 회동시킴으로써 제동작용을 수행하게 된다.

가이드핀(140)은 주차 케이블(150)과 스핀들부재(134)를 연결하며, 하우징(110)에 지지되어 스핀들부재(134)의 회전을 제한하는 역할을 수행한다. 도시된 바에 따르면, 주차 케이블(150)의 제1 결합부(151)의 중심에 슬롯형상의 홈이 형성되고, 이 홈과 끼움 결합되도록 홈과 대응되는 위치의 케이블 홀더(135)에 돌기가 형성된다. 즉, 가이드핀(140)은 끼움 결합되는 주차 케이블(150)의 제1 결합부(151)와 케이블 홀더(135)를 관통하여 설치된다. 이에 제1 결합부(151)는 케이블 홀더(135)로부터 이탈되지 않고 고정된다. 이때, 상기 제1 결합부(151)에 홈이 형성되고 케이블 홀더(135)에 돌기가 형성되어 결합되는 것으로 도시되고 설명되었으나, 이에 한정되지 않으며, 제1 결합부(151)에 돌기가 형성되고 이와 형합하는 형상의 홈이 케이블 홀더(135)에 형성되어 가이드핀(140)에 의해 결합될 수도 있다.

한편, 가이드핀(140)은 케이블 홀더(135)와 제1 결합부(151)를 관통하여 설치 시 제1 결합부(151)의 외측으로 일정부분 돌출되게 형성된다. 이는 제1 결합부(151)로부터 돌출된 가이드핀(140)이 하우징(110)에 형성된 가이드홈(114)에 삽입되어 스핀들부재(134)의 회전을 제한하도록 하기 위함이다. 이에, 가이드핀(140)은 스핀들부재(134)의 회전을 제한하며 스핀들부재(134)가 너트부재(131)의 회전에 따라 이동시 스핀들부재(134) 함께 이동하며 가이드되게 된다.

주차 케이블(150)은 휨 변형이 발생하지 않도록 하나의 일체형 스틸바(steel bar) 몸체로 형성된다. 보다 구체적으로, 주차 케이블(150)은 스핀들부재(134)와 결합되는 제1 결합부(151) 및 회동레버(170)와 결합되는 제2 결합부(152)를 갖는다. 이 주차 케이블(150)은 소정 길이를 갖도록 제1 결합부(151)와 제2 결합부(152)를 연결하는 연결부(155)를 갖추고, 제1 및 제2 결합부(151, 152)와 연결부(155)는 하나의 몸체를 갖는 일체형으로 마련된다. 이에 주차 케이블(150)이 기존 주차 케이블과 다르게 하나의 몸체로 구성된 스틸 재질로 이루어짐에 따라 제동작동 시 하중을 받더라도 휨 변형이 발생하지 않게 된다.

제1 결합부(151)는 전술한 바와 같이, 스핀들부재(134)에 형성된 케이블 홀더(135)와 끼움 결합된 상태에서 가이드핀(140)에 의해 결합된다. 이에, 제1 결합부(151) 즉, 주차 케이블(150)은 스핀들부재(1343)의 이동에 따라 함께 이동하게 된다.

제2 결합부(152)는 회동레버(170)와 결합되어 회동레버(170)를 작동시키는 역할을 수행한다. 도시된 바에 따르면, 제2 결합부(152)에는 주차 케이블(150)의 길이방향과 직교하는 방향으로 돌출되는 걸림부(153)가 형성된다. 이 걸림부(153)는 원통형상을 갖도록 형성된다. 또한, 걸림부(153)는 제2 결합부(152)와 일체로 형성될 수 있으나, 별도로 원기둥 형상의 부재를 제2 결합부(152)에 관통하여 설치할 수도 있다. 이러한 제2 결합부(152)는 걸림부(153)를 통하여 회동레버(170)와 면접촉 하도록 결합된다.

여기서 회동레버(170)는 드럼(미도시)의 내부 양측에 설치되는 한 쌍의 브레이크슈(미도시)를 지지하는 작동레버(미도시)에 결합되어, 상기 회동레버(170)가 주차 케이블(150)에 의해 당겨질 때 작동레버를 동작시켜 두 브레이크슈를 드럼의 내면으로 밀어 제동력을 발생시키도록 한다. 이러한 회동레버(170)의 동작에 따라 제동력을 발생시키는 DIH 타입의 브레이크 구조는 이미 널리 알려진 공지의 기술이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다. 이때, 회동레버(170)는 본 발명의 일 측면에 따른 전자식 주차 브레이크(100)의 주차 케이블(150)과 면접촉되도록 형성되는 구조를 갖는다. 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 회동레버(170)는 일단이 제2 결합부(152)의 양측에 위치하도록 분기되어 형성된 한 쌍의 지지부(172)를 구비한다. 이 한 쌍의 지지부(172)에는 각각 제2 결합부(152)의 걸림부(153)와 결합되는 걸림홈(173)이 형성된다. 상기 걸림홈(173)은 원통형상의 걸림부(153)의 외경과 대응되는 원호를 갖도록 형성된다. 이에, 걸림부(153)의 외면 일부가 걸림홈(173)에 삽입되어 면접촉된다. 이 상태에서 주차 케이블(150)을 통해 회동레버(170)를 작동 시 주차 케이블(150)은 하나의 몸체로 구성된 일체형으로 마련되어 스핀들부재(134)와 기계적으로 결합됨에 따라 회동레버(170)를 작동시키기 위한 반응속도가 형상되게 된다. 즉, 주차 케이블(150)은 스핀들부재(134)의 이동에 따라 당겨지며 발생되는 수직력을 온전히 회동레버(170)에 전달할 수 있게 된다. 이러한 주차 케이블(150)을 통해 회동레버(170)를 작동시키는 경우 회동레버(170)가 소정 각도로 회동하게 되는데, 도 5에 도시된 바와 같이, 걸림홈(173)과 일정부분 면 접촉되는 걸림부(153)의 접촉면이 걸림홈(173)을 따라 변화하면서 회동레버(170)를 당기게 된다. 즉, 회동레버(170)의 작동 시 걸림홈(173)이 걸림부(153)의 외면을 따라 매끄럽게 이동하며 면접촉된 상태를 유지함은 물론, 주차 케이블(150)이 회동레버(170)로부터 이탈되는 것이 방지된다. 또한, 주차 제동력 발생 시 걸림부(153)가 걸림홈(173)에 면접촉된 상태를 유지함으로써 하중이 면접촉되는 부분으로 분산되어 내구성을 향상시킬 수 있게 된다.

한편, 상기 걸림부(153)가 원통형상으로 이루어져 단면이 원형인 것으로 도시하고 설명되었으나, 이에 한정되지 않으며, 주차 케이블(150)의 작동 시 걸림부(153)가 회동레버(170)를 당기며 매끄럽게 편하중의 발생을 방지할 수 있다면 걸림부(153)의 단면 형상은 선택적으로 변경될 수 있다. 예컨대, 걸림부(153)의 외면이 라운드지게 이루어져 회동레버와 매끄럽게 면접촉된 상태로 마련될 수 있다.

연결부(155)는 소정 길이를 가지며 제1 및 제2 결합부(151, 152)와 일체로 형성된다. 이 연결부(155)에는 외주면을 따라 내측으로 요입된 결합홈부(156)가 형성된다. 결합홈부(156)는 후술할 더스트 커버(160)와 결합되어 더스트 커버(160)가 이탈되는 것을 방지하도록 한다.

더스트 커버(160)는 하우징(110)의 관통공(113) 입구측에 설치되며 주차 케이블(150)의 외주면을 감싸도록 마련되어 하우징(110) 내로 이물질 및 수분이 유입되는 것을 방지한다. 이 더스트 커버(160)는 주차 케이블(150)이 관통하는 내부 공간을 가지고 외측면에 다수의 주름이 형성된다. 이러한 더스트 커버(160)는 고무재질로 이루어져 주차 케이블(150)과 하우징(110) 사이에서 실링기능을 수행함으로써 관통공(113)을 통해 하우징(110) 내로 이물질 및 수분의 유입을 방지하게 된다.

상기와 같은 전자식 주차 브레이크(100)는 기존 제동 시 하중에 따른 휨 현상이 발생하는 주차 케이블을 하나의 몸체로 구성된 일체형 스틸바(steel bar)로 마련하여 휨 변형이 발생하지 않도록하여 제동 시 스트로크의 증가를 방지하며 작동 반응 속도를 향상시킬 수 있게 된다. 또한, 이러한 주차 케이블(150)이 회동레버(170)와 매끄럽게 면접촉되도록 마련됨으로써 제동 시 발생되는 하중을 분산하여 주차 케이블(150) 및 회동레버(170)의 파손을 방지함으로써 내구성을 향상시킬 수 있게 된다.

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.

100 : 전자식 주차 브레이크 110: 하우징
120 : 액추에이터 130 : 동력변환유닛
133 : 너트부재 134 : 스핀들부재
140 : 가이드핀 150 : 주차 케이블
151 : 제1 결합부 152 : 제2 결합부
153 : 걸림부 155 : 연결부
160 : 더스트 커버 170 : 회동레버
172 : 지지부 173 : 걸림홈

Claims (4)

1. 드럼의 내부 양측에 각각 설치되는 제1 및 제2 브레이크슈를 지지하며 회동레버가 당겨질 때 두 브레이크슈를 드럼의 내면으로 밀어주는 작동레버를 갖추고 상기 드럼의 제동을 위해 전자적으로 작동되어 상기 회동레버를 동작시키는 전자식 주차 브레이크에 있어서,
   모터의 회전력을 전달받아 회전하는 너트부재와, 상기 너트부재에 직선운동 가능하도록 나사결합되는 스핀들부재를 갖는 동력변환유닛; 및
   상기 스핀들부재와 결합되는 제1 결합부와, 상기 회동레버와 결합되는 제2 결합부를 갖는 주차 케이블;을 포함하고,
   상기 주차 케이블은 소정 길이를 가지며 휨 변형이 발생하지 않도록 하나의 일체형 스틸바(steel bar) 몸체로 형성되며,
   상기 회동레버는 일단이 상기 제2 결합부의 양측에 위치하도록 분기되어 형성된 한 쌍의 지지부를 구비하고,
   상기 제2 결합부에는 상기 제2 결합부와 직교하도록 양방향으로 돌출되어 상기 한 쌍의 지지부에 면접촉하는 걸림부가 형성되는 전자식 주차 브레이크.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 걸림부는 원통형상을 갖추고, 상기 한 쌍의 지지부에는 상기 걸림부의 외경과 대응되는 원호를 갖는 걸림홈이 형성되는 전자식 주차 브레이크.
4. 제1항에 있어서,
   상기 주차 케이블과 동력변환유닛 사이로 이물질의 유입을 방지하는 더스트 커버를 더 구비하고,
   상기 주차 케이블의 외측면에는 상기 더스트 커버와의 결합을 위한 결합홈부가 형성되는 전자식 주차 브레이크.
   

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