KR20210002011A - 전자기계식 브레이크 시스템 - Google Patents

전자기계식 브레이크 시스템 Download PDF

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KR20210002011A
KR20210002011A KR1020200077940A KR20200077940A KR20210002011A KR 20210002011 A KR20210002011 A KR 20210002011A KR 1020200077940 A KR1020200077940 A KR 1020200077940A KR 20200077940 A KR20200077940 A KR 20200077940A KR 20210002011 A KR20210002011 A KR 20210002011A
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brake system
electromechanical brake
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piston
caliper housing
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KR1020200077940A
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정경호
성준호
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주식회사 만도
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Abstract

전자기계식 브레이크 시스템이 개시된다. 본 실시 예에 의한 전자기계식 브레이크 시스템은 디스크의 양측에 배치되는 한 쌍의 패드 플레이트가 설치되는 캐리어, 캐리어에 슬라이딩 이동 가능하게 설치되는 캘리퍼 하우징, 캘리퍼 하우징의 내부에서 한 쌍의 패드 플레이트를 향해 진퇴 가능하게 설치되는 피스톤, 피스톤을 진퇴시키는 동력을 제공 및 전달하는 액츄에이터 및 디스크에 대한 브레이크 패드의 밀착력 또는 차륜의 제동력을 검출하는 센서조립체를 포함하고, 캘리퍼 하우징은 피스톤이 한 쌍의 패드 플레이트 향해 진퇴하도록 개방된 개구부가 마련되는 일측부와, 일측부의 반대 측인 타측부를 구비하고, 센서조립체는 타측부의 외면 상에 접하여 마련될 수 있다.

Description

전자기계식 브레이크 시스템{ELECTRO-MECHANICAL BRAKE SYSTEM}
본 발명은 전자기계식 브레이크 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 모터의 동력에 의해 차량의 제동 및 주차를 구현하는 전자기계식 브레이크 시스템에 관한 것이다.
차량에는 제동을 위한 브레이크 시스템이 필수적으로 장착되는데, 안정적이면서도 효과적인 제동력을 얻기 위해 다양한 방식의 브레이크 시스템이 제안되고 있다.
종래의 일반적인 브레이크 시스템은 차량의 휠과 함께 회전하는 디스크와, 디스크를 가압하도록 한 쌍의 패드 플레이트가 진퇴 가능하게 설치되는 캐리어와, 캐리어에 슬라이딩 가능하게 설치되는 피스톤을 구비하고, 운전자가 브레이크 페달을 밟음에 따라 브레이크 오일이 피스톤을 디스크 측으로 가압하여 휠 실린더의 제동을 구현하는 방식이 주로 이용되었다. 그러나 오늘날에는 차량의 운용 환경에 세밀하게 대응하여 다양한 제동 기능을 구현하고자 하는 시장의 요구가 증대됨에 따라, 운전자가 브레이크 페달을 밟으면 운전자의 제동의지를 전기적 신호로 전달받아 모터 및 각종 기어구조를 활용하여 전자기계식으로 제동력을 발생시키는 방식이 개발되고 있다.
한편, 차량의 브레이크 시스템은 차량의 주행 상황에서 제동력을 제공하는 서비스 브레이크 기능과 더불어, 주차 시 차량의 정지상태를 유지하는 파킹 브레이크 기능이 함께 요구된다. 따라서 모터의 동력을 활용하여 차량의 서비스 브레이크 기능 및 파킹 브레이크 기능을 안정적으로 구현함과 동시에, 차량의 다양한 운용상황에서도 작동의 성능 및 신뢰성을 도모할 수 있는 방안이 요구된다.
한국 공개특허공보 제10-2011-0072877호 (2011. 06. 29.)
본 실시 예는 차량의 서비스 브레이크 기능 및 파킹 브레이크 기능을 효과적으로 구현함과 동시에, 각 차륜에 가해지는 제동력을 세밀하게 측정 및 제어할 수 있는 전자기계식 브레이크 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 디스크의 양측에 배치되는 한 쌍의 패드 플레이트가 설치되는 캐리어; 상기 캐리어에 슬라이딩 이동 가능하게 설치되는 캘리퍼 하우징; 상기 캘리퍼 하우징의 내부에서 상기 한 쌍의 패드 플레이트를 향해 진퇴 가능하게 설치되는 피스톤; 상기 피스톤을 진퇴시키는 동력을 제공 및 전달하는 액츄에이터; 및 상기 디스크에 대한 브레이크 패드의 밀착력 또는 차륜의 제동력을 검출하는 센서조립체;를 포함하고, 상기 캘리퍼 하우징은 상기 피스톤이 상기 한 쌍의 패드 플레이트 향해 진퇴하도록 개방된 개구부가 마련되는 일측부와, 상기 일측부의 반대 측인 타측부를 구비하고, 상기 센서조립체는 상기 타측부의 외면 상에 접하여 마련되어 제공될 수 있다.
상기 타측부의 외면에는 함몰 형성되는 결합홈이 마련되고, 상기 센서조립체는 상기 결합홈에 적어도 일부가 삽입 및 나사결합되어 설치될 수 있다.
상기 센서조립체는 포스센서와, 내주면이 상기 포스센서와 결합되고 외주면이 상기 결합홈의 내주면에 나사결합되는 센서커버를 포함하여 제공될 수 있다.
상기 센서커버와 상기 결합홈은 기 설정된 체결토크의 범위 내에서 서로 나사결합하여 제공될 수 있다.
상기 포스센서는 상기 결합홈에 접촉하는 제1 접촉부와, 상기 센서커버에 접촉하는 제2 접촉부를 구비하여 제공될 수 있다.
상기 제1 접촉부는 상기 결합홈의 외향면에 대향하는 상기 포스센서의 전방면 상에 형성되고, 상기 제2 접촉부는 상기 센서커버의 전방면에 대향하는 상기 포스센서의 후방면 상에 형성되어 제공될 수 있다.
상기 포스센서는 반경 방향 외측으로 확장 형성되는 확장부를 구비하고, 상기 제2 접촉부는 상기 확장부의 후방면 상에 형성되어 제공될 수 있다.
상기 센서커버는 외주면이 상기 결합홈의 내주면과 접하는 바디부와, 상기 바디부의 후방면 상에 돌출 형성되되 체결부재가 체결되는 나사부를 포함하여 제공될 수 있다.
상기 액츄에이터는 동력을 발생시키는 모터와, 상기 모터의 동력을 감속하여 전달하는 감속기어부와, 상기 감속기어부를 거쳐 감속된 동력을 전달하는 출력축과 연결되어 함께 회전하는 스핀들과, 상기 스핀들의 회전을 병진운동으로 전환하여 상기 피스톤을 진퇴시키는 너트를 포함하는 동력변환부를 포함하여 제공될 수 있다.
상기 포스센서는 중앙부에 상기 출력축이 통과하는 관통구를 구비하여 제공될 수 있다.
상기 스핀들은 외주면에 반경 방향 외측으로 확장 형성되는 플랜지를 구비하고, 상기 액츄에이터는 상기 캘리퍼 하우징과 상기 플랜지 사이에 마련되는 베어링을 더 포함하여 제공될 수 있다.
본 실시 예에 의한 전자기계식 브레이크 시스템은 모터의 동력에 의해 차량의 제동을 구현하고, 각 차륜에 가해지는 제동력을 세밀하게 측정 및 제어함과 동시에, 제품의 조립성 및 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 실시 예에 의한 전자기계식 브레이크 시스템을 나타내는 측방향 단면도이다.
도 2는 본 실시 예에 의한 센서조립체를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 실시 예에 의한 캘리퍼 하우징 상에서 센서조립체의 설치 방향 및 위치를 나타내는 분해 사시도이다.
도 4는 도 1의 A 부분을 확대 도시한 도면이다.
도 5는 본 실시 예에 의한 전자기계식 브레이크 시스템이 차량의 제동을 구현하는 상태를 나타내는 측방향 단면도이다.
도 6은 본 실시 예에 의한 전자기계식 브레이크 시스템이 차량의 제동해제를 구현하는 상태를 나타내는 측방향 단면도이다.
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 실시 예에 의한 전자기계식 브레이크 시스템(100)을 나타내는 측방향 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시 예에 의한 전자기계식 브레이크 시스템(100)은 차량의 휠과 함께 회전하는 디스크(미도시)의 양측에 배치되는 한 쌍의 패드 플레이트(11, 12)와, 한 쌍의 패드 플레이트(11, 12)가 설치되는 캐리어(110)와, 캐리어(110)에 슬라이딩 가능하게 설치되는 캘리퍼 하우징(120)과, 캘리퍼 하우징(120)의 내부에 수용되어 마련되되 한 쌍의 패드 플레이트(11, 12)를 향해 진퇴 가능하게 설치되는 피스톤(130)과, 피스톤(130)을 진퇴시키는 동력을 제공 및 발생함으로써 패드 플레이트(11, 12)에 부착되는 브레이크 패드(미도시)를 디스크 측으로 가압 및 가압해제하는 액츄에이터(140)와, 디스크와 브레이크 패드 간 밀착력 또는 차량의 휠에 가해지는 제동력을 검출하는 센서조립체(150)와, 액츄에이터(140)의 동작을 제어하는 전자제어유닛(ECU, 미도시)를 포함한다.
캐리어(110)에는 차륜과 함께 회전하는 디스크(미도시)의 양측에 배치되는 한 쌍의 패드 플레이트(11, 12)가 설치되고, 각각의 패드 플레이트(11, 12)의 내측면에는 브레이크 패드(미도시)가 부착된다. 한 쌍의 패드 플레이트(11, 12)는 외측면이 후술하는 피스톤(130)의 전방면(131)과 접하도록 배치되는 내측 패드 플레이트(11)와, 외측면이 캘리퍼 하우징(120)의 핑거부(121)와 접하도록 배치되는 외측 패드 플레이트(12)로 이루어지며, 캐리어(110)에 대해 슬라이딩 이동 가능하게 설치된다.
캘리퍼 하우징(120)은 외측 패드 플레이트(12)를 작동시키기 위한 핑거부(121)와, 후술하는 피스톤(130)이 진퇴 이동 가능하게 수용하는 개구부(125)를 구비하고, 캐리어(110)에 슬라이딩 이동 가능하게 설치된다. 캘리퍼 하우징(120)은 차량의 제동 작동 시 후술하는 피스톤(130)의 전진 이동에 따른 반력에 의해 핑거부(121)가 캐리어(110)에 대해 우측 방향(도 1 기준)으로 슬라이딩 이동함으로써, 외측 패드 플레이트(12)를 디스크 측으로 밀어주어 브레이크 패드가 디스크를 가압할 수 있다. 캘리퍼 하우징(120)은 후술하는 피스톤(130)이 패드 플레이트(11, 12)를 향해 전진하거나 후퇴하도록 개방 형성되는 개구부(125)가 마련되는 일측부(126)(도 1 기준 좌측부)와, 일측부(126)의 반대 측으로서 후술하는 센서조립체(150)가 설치되는 타측부(127)(도 1 기준 우측부)를 구비할 수 있으며, 이에 대한 자세한 설명은 후술하도록 한다.
피스톤(130)은 내부가 빈 컵 형상으로 마련되되 캘리퍼 하우징(120)의 일측부(126)에 개방 형성되는 개구부(125) 내측에서 슬라이딩 가능하게 삽입될 수 있다. 피스톤(130)은 캘리퍼 하우징(120)의 일측부(126)로부터 진입함으로써 개구부(125) 내측에 삽입 및 설치될 수 있다.
피스톤(130)은 후술하는 동력변환부(144)로부터 동력을 전달받아 병진운동을 수행할 수 있다. 피스톤(130)의 전진에 의해 내측 패드 플레이트(11) 및 브레이크 패드를 디스크 측으로 가압하여 브레이크 패드와 디스크의 접촉에 의한 마찰력으로 차량의 제동을 구현하거나, 반대로 피스톤(130)의 후퇴에 의해 내측 패드 플레이트(11) 및 브레이크 패드를 디스크로부터 이격시켜 차량의 제동해제를 구현할 수 있다.
액츄에이터(140)는 피스톤(130)을 전진 및 후퇴시키도록 동력을 제공 및 전달하도록 마련된다. 액츄에이터(140)는 동력을 피스톤(130)으로 전달하여 전진시킴으로써 한 쌍의 패드 플레이트(11, 12)에 각각 부착되는 한 쌍의 브레이크 패드를 디스크 측으로 가압하여 차량의 서비스 브레이킹 및 파킹 브레이킹 등의 제동을 구현할 수 있다.
액츄에이터(140)는 하우징(149)과, 회전 동력을 발생시키는 모터(141)와, 모터(141)로부터 전달받은 동력을 감속하여 전달하는 감속기어부(142)와, 감속기어부(142)를 거쳐 감속된 회전 동력을 피스톤(130)의 병진운동으로 전환하는 동력변환부(144)를 포함할 수 있다.
하우징(149)은 캘리퍼 하우징(120)에 고정 설치되되 내측에 후술하는 모터(141) 및 감속기어부(142)의 적어도 일부를 수용하도록 마련된다. 하우징(149)은 후술하는 모터(141)가 수용되는 모터수용부와, 후술하는 감속기어부(142)가 수용되는 기어수용부를 포함할 수 있다. 모터수용부에는 하우징과 모터(141) 사이에 적어도 하나의 댐핑부재(미도시)가 개재되어 모터(141)의 작동에 의해 발생하는 진동 및 소음의 전달을 저감할 수 있다.
모터(141)는 차량의 배터리 등 전원장치(미도시)로부터 전원을 공급받아 차량의 제동에 필요한 동력을 발생 및 제공하도록 마련된다. 모터(141)는 동력을 외부로 전달하는 구동축을 포함할 수 있으며, 구동축은 후술하는 감속기어부(142)의 출력축(143)과 평행하게 배치될 수 있다.
감속기어부(142)는 모터(141)의 구동축과 연결되어 모터(141)로부터 발생 및 제공되는 동력을 전달받아 감속시키도록 마련된다. 감속기어부(142)는 일 예로, 웜휠기어, 유성기어조립체, 헬리컬기어, 베벨기어 중 적어도 어느 하나의 기어를 포함하여 마련될 수 있으나, 어느 하나의 구조에 한정되는 것은 아니며 모터(141)의 동력을 감속하여 후술하는 동력변환부(144)로 전달할 수 있다면 다양한 구조로 마련될 수 있다.
동력변환부(144)는 감속기어부(142)를 거쳐 감속 및 전달받은 회전 동력을 피스톤(130) 측으로 전달하도록 마련된다. 동력변환부(144)는 캘리퍼 하우징(120)의 내측에 수용되되, 캘리퍼 하우징(120)의 일측부(126)로부터 진입하여 개구부(125)의 내측에 설치될 수 있다. 동력변환부(144)는 감속기어부(142)를 거쳐 감속된 동력이 전달되는 출력축(143)과 연결되어 함께 회전하는 스핀들(145)과, 스핀들(145)의 회전을 병진운동을 전환하여 피스톤(130)을 전진 및 후퇴시키는 너트(146)를 포함할 수 있다.
스핀들(145)은 감속기어부(142)의 출력축(143)에 고정되어 감속기어부(142)를 거쳐 감속된 동력을 전달받아 회전할 수 있다. 스핀들(145)은 피스톤(130) 및 너트(146)의 내측에서 회전 가능하게 마련될 수 있으며, 스핀들(145)의 외주면에는 후술하는 너트(146)의 제2 나사부와 치합하는 제1 나사부가 마련될 수 있다. 스핀들(145)의 외주면에는 반경 방향 외측으로 확장 형성되는 플랜지(145a)를 구비할 수 있으며, 플랜지(145a)와 캘리퍼 하우징(120) 사이에는 베어링(147)이 개재되어 스핀들(145)의 안정적인 회전을 도모하고 부품요소의 마모를 방지할 수 있다.
너트(146)는 스핀들(145)로부터 회전력을 전달받아 피스톤(130)을 전진 및 후퇴시키도록 마련된다. 너트(146)는 내측에 스핀들(145)이 수용되도록 내부가 빈 중공의 원통 형상으로 형성될 수 있으며, 내주면에는 스핀들(145)의 회전력을 전달받을 수 있도록 스핀들(145)의 제1 나사부와 치합하는 제2 나사부가 형성될 수 있다. 스핀들(145)의 회전운동이 제1 나사부 및 제2 나사부를 거쳐 너트(146)의 병진운동으로 전환될 수 있으며, 이로써 너트(146)가 피스톤(130)을 전진시켜 브레이크 패드를 디스크에 밀착시킴으로써 차량의 제동을 수행할 수 있으며, 반대로 피스톤(130)을 후퇴시켜 브레이크 패드를 디스크로부터 이격시킴으로써 차량의 제동해제를 구현할 수 있다. 한편, 너트(146)와 스핀들(145) 사이에는 복수의 볼(미도시)이 개재되어 볼너트(146) 또는 볼스크류 구조로 마련될 수 있으며, 도면에는 도시하지 않았으나 너트(146)와 피스톤(130) 사이에는 적어도 일부가 평면으로 형성되어 너트(146)의 회전을 방지하는 회전방지부(미도시)가 마련될 수 있다.
센서조립체(150)는 디스크에 대한 브레이크 패드의 밀착력 또는 차륜에 가해지는 제동력을 검출하도록 마련된다. 도 2는 본 실시 예에 의한 센서조립체(150)를 나타내는 사시도이며, 도 3은 본 실시 예에 의한 센서조립체(150)의 설치 방향 및 위치를 나타내는 분해 사시도이다. 또한 도 4는 도 1의 A 부분을 확대 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 센서조립체(150)는 캘리퍼 하우징(120) 상 개구부(125)가 형성되는 일측부(126)의 반대 측인 타측부(127)(도 1 기준 우측부)의 외면 상에 접하여 설치될 수 있다. 캘리퍼 하우징(120)의 타측부(127) 외면에는 함몰 형성되는 결합홈(128)이 형성될 수 있으며, 센서조립체(150)는 결함홈에 적어도 일부가 삽입 및 나사결합함으로써 설치될 수 있다. 이와 같이, 센서조립체(150)가 캘리퍼 하우징(120) 상에서 피스톤(130) 또는 동력변환부가 진입 설치되는 일측부(126)의 반대 측인 타측부(127)의 외면 상에 나사결합하여 설치됨에 따라, 브레이크 시스템(100)의 구조 및 조립 공정이 단순화되어, 제조원가를 절감하고 생산성을 향상시킬 수 있다.
센서조립체(150)는 포스센서(151)와, 내주면이 포스센서(151)의 외면과 접하여 결합되고 외주면이 캘리퍼 하우징(120)의 타측부(127) 상에 형성되는 결합홈(128)의 내주면에 나사결합되는 센서커버(155)를 포함할 수 있다. 센서조립체(150)는 도 2와 같이, 포스센서(151)와 센서커버(155)가 1차적으로 서로 결합 및 조립되어 하나의 부품을 이루고, 캘리퍼 하우징(120)의 결합홈(128)에 2차적으로 결합 및 설치될 수 있다.
포스센서(151)는 중앙부에 감속기어부(142)의 출력축(143)이 통과하는 관통구(151b)를 구비할 수 있으며, 일측부(126)가 캘리퍼 하우징(120)의 일 지점에 접촉하고, 타측부(127)가 센서커버(155)를 매개로 캘리퍼 하우징(120) 타 지점에 접촉하도록 마련될 수 있다. 구체적으로, 포스센서(151)는 결합홈(128)의 외향면(128a)(도 4 기준 우측면)에 대향하는 전방면(151a, 도 4 기준 좌측면) 상에 제1 접촉부(152)가 구비되어 캘리퍼 하우징(120)과 접촉하고, 센서커버(155)의 전방면(155a, 도 4 기준 좌측면)에 대향하는 후방면(154a, 도 4 기준 우측면) 상에 제2 접촉부(153)가 구비되어 센서커버(155)를 매개로 캘리퍼 하우징(120)과 접촉할 수 있다. 포스센서(151)는 반경 방향 외측으로 확장 형성되는 확장부(154)를 구비할 수 있으며, 제2 접촉부(153)는 확장부(154)의 후방면(154a)(도 4 기준 우측면) 상에 형성되어 센서커버(155)와 접촉할 수 있다.
센서커버(155)는 링 형상으로 마련되어 포스센서(151)의 측면을 감싸되, 내주면이 포스센서(151)의 외주면에 접하여 결합되고, 센서커버(155)의 외주면은 결합홈(128)의 내주면에 나사결합하기 위해 제1 나사산(155b)이 마련될 수 있다. 이를 위해 결합홈(128)의 내주면에는 센서커버(155)의 제1 나사산(155b)과 나사결합하는 제2 나사산(128b)이 마련될 수 있다. 센서커버(155)는 외주면이 결합홈(128)의 내주면과 접하는 바디부(156)와, 바디부(156)의 후방면(도 4 기준 우측면) 상으로부터 돌출 형성되어 렌치 등의 체결부재가 체결되는 나사부(157)를 포함할 수 있으며, 제1 나사산(155b)은 바디부(156)의 외주면 상에 형성될 수 있다. 도 2에서는 나사부(157)의 단면이 육각 형상으로 형성된 것으로 도시되어 있으나, 해당 형태에 한정되는 것은 아니며 체결부재의 형태에 따라 그 형상은 다양하게 이루어질 수 있다.
차량의 제동 시 브레이크 패드와 디스크의 밀착력에 대한 반발력으로 캘리퍼 하우징(120)의 타측부(127)에 변형이 발생하는 바, 센서조립체(150)가 캘리퍼 하우징(120)에 가해지는 부하가 가장 큰 부위인 타측부(127) 상에 장착됨에 따라 디스크와 브레이크 패드 사이의 밀착력 또는 차륜의 제동력을 보다 정확하게 검출할 수 있다. 아울러, 포스센서(151)는 제1 접촉부(152)에 의해 캘리퍼 하우징(120)의 결합홈(128)에 직접적으로 접촉함과 동시에, 제2 접촉부(153)에 의해 센서커버(155)를 매개로 캘리퍼 하우징(120)에 간접적으로 접촉함으로써, 두개의 독립된 접촉부를 구비함에 따라 캘리퍼 하우징(120)에 가해지는 부하 또는 변형량을 보다 세밀하게 검출할 수 있게 된다. 포스센서(151)는 검출된 밀착력 또는 제동력을 전자제어유닛(ECU)으로 송출할 수 있으며, 전자제어유닛은 포스센서(151)로부터 수신된 정보에 근거하여 각 차륜의 제동을 독립적으로 제어하거나 차량의 거동을 제어할 수 있다.
한편, 센서조립체(150)는 포스센서(151)의 검출 신뢰도 향상을 위해 결합홈(128)에 센서커버(155)의 설치 시 기 설정된 체결토크의 범위 내에서 서로 나사결합할 수 있다. 센서조립체(150)가 캘리퍼 하우징(120)의 결합홈(128)에 낮은 체결토크, 다시 말해 느슨하게 결합되어 있을 경우 포스센서(151)의 감지 성능이 둔감해질 우려가 있으며, 반대로 센서조립체(150)가 캘리퍼 하우징(120)의 결합홈(128)에 높은 체결토크로 결합되어 있을 경우 포스센서(151)의 감지 성능이 과하게 예민해져 감지 신뢰도가 낮아질 우려가 있다. 이에 센서조립체(150)의 설치를 위해 결함홈과 센서커버(155)의 상호 나사결합 시, 기 설정된 체결토크 범위 내에서 체결 및 설치를 구현함으로써 포스센서(151)의 감지 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
이하에서는 본 실시 예에 의한 전자기계식 브레이크 시스템(100)의 작동에 대해 설명한다.
도 5는 본 실시 예에 의한 전자기계식 브레이크 시스템(100)이 차량의 제동을 구현하는 상태를 나타내는 측방향 단면도로서, 도 5를 참조하면 운전자가 차량의 주행 중 서비스 브레이크를 수행하고자 하거나, 차량의 주차를 위한 파킹 브레이크를 수행하고자 하는 경우, 전자제어유닛은 운전자의 제동의지를 전기적 신호로 전달받아 모터(141)를 작동시켜 모터(141)의 구동축을 일방향으로 회전시킨다. 모터(141)의 회전력은 감속기어부(142)를 거쳐 감속된 후, 스핀들(145)로 전달되어 스핀들(145)의 일방향 회전을 발생시킨다. 스핀들(145)의 일방향 회전에 의해 너트(146) 및 피스톤(130)이 전진하게 되고, 이로써 브레이크 패드가 디스크에 밀착하여 차량의 제동을 구현할 수 있다. 이 때 브레이크 패드와 디스크의 밀착력에 대한 반발력으로 캘리퍼 하우징(120)의 타측부(127)에 변형이 발생하게 되고, 센서조립체(150)의 포스센서(151)는 캘리퍼 하우징(120)의 타측부(127)에 설치되어 캘리퍼 하우징(120)에 가해지는 부하 또는 변형을 측정 및 감지함으로써, 차량의 제동력 또는 디스크와 브레이크 패드 사이의 밀착력을 검출할 수 있다. 포스센서(151)는 검출된 정보를 전자제어유닛으로 송출하고, 전자제어유닛은 이에 근거하여 각 차륜의 제동력을 독립적으로 제어하거나 차량의 거동을 제어할 수 있다.
도 6은 본 실시 예에 의한 전자기계식 브레이크 시스템(100)이 차량의 제동해제를 구현하는 상태를 나타내는 측방향 단면도로서, 도 6을 참조하면 차량의 서비스 브레이크 또는 파킹 브레이크 등 제동을 해제하고자 하는 경우, 전자제어유닛은 운전자의 제동 해제의지를 전기적 신호로 전달받아 모터(141)를 작동시켜 모터(141)의 구동축을 타방향으로 회전시킨다. 모터(141)의 회전력은 감속기어부(142)를 거쳐 스핀들(145)로 전달되고 스핀들(145)의 타방향 회전을 발생시킨다. 스핀들(145)의 타방향 회전에 의해 너트(146) 및 피스톤(130)이 후퇴하게 되고, 이로써 브레이크 패드가 디스크로부터 이격되어 차량의 제동해제를 구현할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 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: 전자기계식 브레이크 시스템
110: 캐리어 120: 캘리퍼 하우징
125: 개구부 126: 일측부
127: 타측부 128: 결합홈
130: 피스톤 140: 액츄에이터
150: 센서조립체 151: 포스센서
152: 제1 접촉부 153: 제2 접촉부
155: 센서커버

Claims (11)

  1. 디스크의 양측에 배치되는 한 쌍의 패드 플레이트가 설치되는 캐리어;
    상기 캐리어에 슬라이딩 이동 가능하게 설치되는 캘리퍼 하우징;
    상기 캘리퍼 하우징의 내부에서 상기 한 쌍의 패드 플레이트를 향해 진퇴 가능하게 설치되는 피스톤;
    상기 피스톤을 진퇴시키는 동력을 제공 및 전달하는 액츄에이터; 및
    상기 디스크에 대한 브레이크 패드의 밀착력 또는 차륜의 제동력을 검출하는 센서조립체;를 포함하고,
    상기 캘리퍼 하우징은
    상기 피스톤이 상기 한 쌍의 패드 플레이트 향해 진퇴하도록 개방된 개구부가 마련되는 일측부와, 상기 일측부의 반대 측인 타측부를 구비하고,
    상기 센서조립체는
    상기 타측부의 외면 상에 접하여 마련되는 전자기계식 브레이크 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 타측부의 외면에는 함몰 형성되는 결합홈이 마련되고,
    상기 센서조립체는
    상기 결합홈에 적어도 일부가 삽입 및 나사결합되어 설치되는 전자기계식 브레이크 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 센서조립체는
    포스센서와, 내주면이 상기 포스센서와 결합되고 외주면이 상기 결합홈의 내주면에 나사결합되는 센서커버를 포함하는 전자기계식 브레이크 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 센서커버와 상기 결합홈은
    기 설정된 체결토크의 범위 내에서 서로 나사결합하는 전자기계식 브레이크 시스템.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 포스센서는
    상기 결합홈에 접촉하는 제1 접촉부와, 상기 센서커버에 접촉하는 제2 접촉부를 구비하는 전자기계식 브레이크 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 접촉부는
    상기 결합홈의 외향면에 대향하는 상기 포스센서의 전방면 상에 형성되고,
    상기 제2 접촉부는
    상기 센서커버의 전방면에 대향하는 상기 포스센서의 후방면 상에 형성되는 전자기계식 브레이크 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 포스센서는
    반경 방향 외측으로 확장 형성되는 확장부를 구비하고,
    상기 제2 접촉부는
    상기 확장부의 후방면 상에 형성되는 전자기계식 브레이크 시스템.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 센서커버는
    외주면이 상기 결합홈의 내주면과 접하는 바디부와,
    상기 바디부의 후방면 상에 돌출 형성되되 체결부재가 체결되는 나사부를 포함하는 전자기계식 브레이크 시스템.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 액츄에이터는
    동력을 발생시키는 모터와,
    상기 모터의 동력을 감속하여 전달하는 감속기어부와,
    상기 감속기어부를 거쳐 감속된 동력을 전달하는 출력축과 연결되어 함께 회전하는 스핀들과, 상기 스핀들의 회전을 병진운동으로 전환하여 상기 피스톤을 진퇴시키는 너트를 포함하는 동력변환부를 포함하는 전자기계식 브레이크 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 포스센서는
    중앙부에 상기 출력축이 통과하는 관통구를 구비하는 전자기계식 브레이크 시스템.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 스핀들은
    외주면에 반경 방향 외측으로 확장 형성되는 플랜지를 구비하고,
    상기 액츄에이터는
    상기 캘리퍼 하우징과 상기 플랜지 사이에 마련되는 베어링을 더 포함하는 전자기계식 브레이크 시스템.

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