KR100722947B1 - 유성기어 조립체를 이용한 케이블 구동 장치 및 주차브레이크 시스템 - Google Patents

유성기어 조립체를 이용한 케이블 구동 장치 및 주차브레이크 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량 주차 브레이크 등에 사용되는 케이블 구동 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 유성기어로 이퀄라이저(equalizer)의 기능이 가능하도록 한 케이블 구동 장치 및 이를 사용하는 주차 브레이크에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 구동 장치는, 구동 모터; 상기 구동 모터에 의하여 발생되는 회전 속도를 감속시키는 제1 유성 기어 조립체; 및 상기 제2 유성 기어 조립체와 2단으로 결합되는 제2 유성 기어 조립체를 포함하며, 상기 제2 유성 기어 조립체의 링 기어의 외주면에는 제1 주차 케이블이 연결되고, 상기 제2 유성 기어 조립체의 캐리어의 외주면에는 제2 주차 케이블이 상기 제1 주차 케이블과 반대 방향으로 연결되는 것을 특징으로 한다.
주차 브레이크, 케이블 구동 장치, 비상해제 기구, 이퀄라이저, 하중 센서 기구

Description

유성기어 조립체를 이용한 케이블 구동 장치 및 주차 브레이크 시스템{Cable driving apparatus and parking brake system using planet gear assembly}
도 1은 종래의 케이블 구동장치를 이용한 전자식 주차 브레이크의 개략도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 케이블 구동 장치의 구성을 나타내는 분해 사시도.
도 3은 일반적인 유성 기어 조립체의 동작을 요약하여 정리한 테이블.
도 4는 구동 모터와 구동 기어의 연결 구조를 도시하는 도면.
도 5는 도 4의 구조에서 제1 피니언 기어와 제1 링 기어를 장착한 구조를 도시하는 도면.
도 6은 도 5의 구조에서 제1 캐리어, 제2 피니언 기어, 및 제2 링 기어를 장착한 구조를 도시하는 도면.
도 7은 도 6의 구조에서 제2 캐리어를 장착한 구조를 도시하는 도면.
도 8 및 도 9는 2개의 주차 케이블에 동일한 장력이 작용하기 위한 원리 내지 조건을 설명하기 위한 도면.
도 10은 본 발명의 제1 실시예에 적용될 수 있는 비상 해제 기구의 구성을 도시하는 도면.
도 11 및 도 12는 돌기부와 로킹 홈이 결합된 형상을 도시하는 도면.
도 13은 제2 주차 케이블에 하중 센서 장치가 부착된 형상을 도시하는 도면.
도 14는 하중 센서 장치를 도시하는 사시도.
도 15는 도 14의 하중 센서 장치의 종단면도.
도 16은 도 14의 하중 센서 장치의 동작을 설명하기 위한 도면.
도 17은 도 14의 하중 센서 장치가 하우징에 장착된 형상을 도시하는 도면.도 18은 본 발명의 제1 실시예에 따른 주차 브레이크 시스템의 구성을 도시하는 사시도.
도 19는 본 발명의 제2 실시예에 따른 케이블 구동 장치의 구성을 나타내는 분해 사시도.
도 20은 본 발명의 실시예에 따른 케이블 구동 장치를 차량에 장착한 형상을 도시하는 도면.
(도면의 주요부분에 대한 부호 설명)
20 : 구동 모터 21 : 모터 축
30 : 연결 핀 31 : 축 요소
32 : 멈치 40 : 구동 기어
41 : 구동 기어의 치 42 : 구동 기어의 중심 홀
43 : 제1 선 기어 50 : 제1 피니언 기어
51 : 제1 피니언 기어의 치 52 : 제1 피니언 기어의 중심 홀
60 : 제1 링 기어 61 : 제1 링 기어의 치
62 : 로킹 홈 70 : 제1 캐리어
71 : 제1 캐리어의 샤프트 72 : 제1 캐리어의 중심 홀
73 : 제2 선 기어 80 : 제2 피니언 기어
81 : 제2 피니언 기어의 치 82 : 제2 피니언 기어의 중심 홀
90 : 제2 링 기어 91 : 제2 링 기어의 치
92 : 제1 수용 홈 93 : 제1 주차 케이블 홈
94 : 제1 고정 부재 100 : 제2 캐리어
102 : 제2 수용 홈 103 : 제2 주차 케이블 홈
104 : 제2 캐리어의 중심 홀 105 : 제2 고정 부재
110 : 비상 해제 기구 111 : 케이블
112 : 돌기부 113 : 돌기부의 회전축
114 : 토션 스프링 115 : 케이블 고정 부재
116 : 케이블 피복 117 : 당김 손잡이
120 : 제1 주차 케이블 130 : 제2 주차 케이블
140 : 하중 센서 기구 141 : 스프링
143 : 롤러 144 : 영구자석
145 : PCB 146 : 홀 IC
150 : 하우징 200, 300 : 케이블 구동 장치
본 발명은 차량 주차 브레이크 등에 사용되는 케이블 구동 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 유성기어로 이퀄라이저(equalizer)의 기능이 가능하도록 한 케이블 구동 장치 및 이를 사용하는 주차 브레이크에 관한 것이다.
자동차 또는 여타 모터 차량에는 동력이 지원되는(power-assisted) 주차 브레이크가 구비되어 있다. 동력 지원 주차 브레이크는 주차시 차량의 움직임을 방지하기 위하여 자동차의 브레이크(통상적으로 전륜 또는 후륜 브레이크 중 하나)가 원격으로 작동되도록 하는 전기적으로 구동되는 작동 시스템이다. 이들 시스템은 전기 모터 및 회전 대 직선(rotational-to-linear) 구동기구를 포함하여 모터의 회전운동 및 토크를 상기 브레이크에 기계적으로 연결된 브레이크 케이블의 직선 변위로 전환시킨다. 브레이크 작동시에는 모터가 회전되어 브레이크 케이블에 변위를 가함으로써 브레이크가 가동된다. 이와 유사하게 브레이크는 모터를 역회전시켜 원격으로 해제될 수도 있다. 또한, 자동차 동력에 문제가 있을 경우(예를 들어, 견인 등)에 비상 해제 장치를 이용해 수동으로 브레이크를 해제하여 자동차를 움직일 수도 있다.
도 1은 일본공개특허 2004-263812호에 개시된 종래의 케이블 구동장치를 이용한 전자식 주차 브레이크(10)를 도시하는 도면이다.
전자식 주차 브레이크(10)는 바퀴(11) 의 브레이크 레버(brake lever)에 연결되는 리어 케이블(rear cable; 12)과, 그 양단에 연결되는 이퀄라이저(13)와, 그 이퀄라이저(13)에 연결되는 프런트 케이블(front cable; 14)를 구비한다. 또한 리어 케이블(12)나 프런트 케이블(14)로는, 도관 내에서 내부 케이블이 자유롭게 습 동 가능한 풀 컨트롤 케이블(pull control cable)이 사용된다. 전자식 주차 브레이크(10)에서는, 프런트 케이블(14)은 드럼(drum; 15)에 감겨진다.
전자식 주차 브레이크(10)는, 스위치(미도시됨)의 작동에 의하여, 프런트 케이블(14)를 끌거나 완화하거나 하는 것에 의해, 브레이크를 걸거나 해제할 수 있다. 즉 케이블 구동 장치(16) 내에 구비된 모터를 회전시키고 드럼(15)에 프런트 케이블(14)을 감는 것에 의해, 프런트 케이블(14) 및 리어 케이블(12)를 브레이크 레버의 리턴 스프링(return spring)의 반발력에 대항하여 브레이크를 걸 수 있다. 그리고 모터를 역회전시키는 것에 의해, 드럼(15)은 역으로 회전되고, 브레이크 레버의 리턴 스프링의 반발력에 의하여 프런트 케이블(14)을 드럼(15)으로부터 끌어냄으로써 브레이크를 해제할 수 있다. 상기 모터는 컨트롤러(18)에 의하여 제어될 수 있다. 한편, 전기 계통의 고장이나 전압 저하 등의 비상시에는, 해제 레버(16)을 조작하는 것에 의해, 기어의 로크 기구를 해방함으로써 주차 브레이크 시스템 자체를 해제할 수도 있다.
이와 같이, 상기와 같은 종래의 케이블 구동 장치 및 전자식 주차 브레이크는, 운전자가 주차 브레이크 버튼을 작동하면 모터가 구동되고, 모터의 회전수를 감속부에서 감속하고 토크(Torque)를 증대시켜 케이블을 당김으로써 주차 브레이크를 작동시키는 방식이다. 이와 같은 종래의 전자식 주차 브레이크는, 이퀄라이저의 기능 구현을 위하여 별도의 장치를 필요로 하므로 구조가 복잡하고 제품의 사이즈가 커지며, 이에 따라 생산비용도 증가된다.
더욱이, 하나의 구동 모터에 의하여 두 개의 리어 케이블을 함께 당기는 구 조를 가지고 있어서 두 개의 리어 케이블에 걸리는 장력이 동일하게 유지하는 것이 어렵다. 이로 인하여, 각각의 바퀴에 걸리는 제동력에 제동 편차가 발생하여 제동 효율이 낮아지고 차량 운전자의 안전을 해칠 우려가 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 전자식 주차 브레이크에 있어서, 운전자의 안전을 도모하고, 차량 내부 공간의 활용성을 증대시키며, 별도의 이퀄라이저를 구비할 필요가 없이도 양 바퀴의 제동력을 동일하게 제공할 수 있는 케이블 구동 장치 및 이를 이용한 전자식 주차 브레이크를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 상기 전자식 주차 브레이크에 있어서, 간단한 조작에 의하여 로크를 해제하는 비상 해제 기구를 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 구동 장치는 구동 모터; 상기 구동 모터에 의하여 발생되는 회전 속도를 감속시키는 제1 유성 기어 조립체; 및 상기 제1 유성 기어 조립체와 2단으로 결합되는 제2 유성 기어 조립체를 포함하며, 상기 제2 유성 기어 조립체의 링 기어의 외주면에는 제1 주차 케이블이 연결되고, 상기 제2 유성 기어 조립체의 캐리어의 외주면에는 제2 주차 케이블이 상기 제1 주차 케이블과 반대 방향으로 연결된다.
또한, 상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 케이블 구동 장치는 구동 모터; 및 상기 구동 모터의 회전력을 전달 받는 유성 기어 조립체를 포함하며, 상기 제2 유성 기어 조립체의 링 기어의 외주면에는 제1 주차 케이블이 연결되고, 상기 제2 유성 기어 조립체의 캐리어의 외주면에는 제2 주차 케이블이 상기 제1 주차 케이블과 반대 방향으로 연결된다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
본 발명은 전자식 주차 브레이크에 사용되는 케이블 구동 장치를 유성 기어 조립체를 이용하여 구현하고자 한다. 이러한 구성으로 인하여, 리어 케이블에 전달되는 장력을 동일하게 유지할 수 있도록 하고, 간단한 구조를 갖는 비상 해제 기구를 제공할 수 있게 된다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 케이블 구동 장치(200)의 구성을 나타내는 분해도이다. 상기 케이블 구동 장치(200)는 차량의 주차 브레이크 케이블(이 하 단순히 주차 케이블이라고 명명함)들과 연결되어 차량의 하부에 장착된다. 케이블 구동 장치(200)는 구동 모터(20)와, 제1 유성 기어 조립체(180)와, 제2 유성 기어 조립체(190)를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 케이블 구동 장치(200)는 상기 제1 유성 기어 조립체(180)와 상기 제2 유성 기어 조립체(190)를 동축상에 결합될 수 있도록 하는 연결 핀(30)를 더 포함할 수 있다. 연결 핀(30)은 구동 기어(40)의 중심 홀(42)과, 제1 캐리어(70)의 중심 홀(72)과, 제2 캐리어(100)의 중심 홀(104)을 관통할 수 있다. 상기 연결 핀(30)은 실제로 상기 조립체들(180, 190)을 관통하는 축 요소(31)와, 연결 핀(30)의 축 방향 움직임을 방지하는 멈치(32)를 포함한다.
제1 유성 기어 조립체(180)는 모터로부터 전달되는 회전 속도를 감속시키고, 비상 해제 기구를 동작시키는 데 사용된다. 그리고, 제2 유성 기어 조립체(190)는 주차 케이블이 부착되어 각각의 주차 케이블에 실질적으로 동일한 장력을 제공하기 위하여 사용된다. 만약, 웜 기어 등 다른 기구에 의하여 감속을 수행함으로써 감속이 불필요하고 본 발명에 따른 비상 해제 기구의 장착이 불필요하다면, 상기 제1 유성 기어 조립체(180)는 생략될 수도 있는데 이러한 제2 실시예는 도 19를 참조하여 후술하기로 한다.
일반적으로, 유성 기어 조립체는 회전 속도를 감속하는데 주로 사용되며, 선 기어(sun gear), 피니언 기어(planet gear), 링 기어(ring), 및 캐리어(carrier)를 포함하여 구성된다. 제1 유성 기어 조립체(180)는, 일측면에 제1 선 기어(도 4의 43)가 구비되는 구동 기어(40)와, 복수의 제1 피니언 기어(50)와, 제1 링 기어(60) 와, 제1 캐리어(70)로 구성된다. 그런데, 제2 유성 기어 조립체(190)는 제1 캐리어(70)의 일측면에 구비되는 제2 선 기어(도 6의 73)와, 복수의 제2 피니언 기어(80)와, 제2 링 기어(90)와, 제2 캐리어(100)로 구성된다. 도 2에 있어서, 기능상 제2 선 기어(73)는 제2 유성 기어 조립체(190)에 구성되고, 제1 캐리어(70)는 제1 유성 기어 조립체(180)에 포함되는 것으로 설명하였지만, 실제 구조상으로는 제2 선 기어(73)는 제1 캐리어(70)의 일측면에 구비될 수 있다.
상기 제1 실시예에 있어서, 구동 모터(20)로부터 전달되는 회전력은 제1 유성 기어 조립체(180)를 거치면서 감속되고, 다시 제2 유성 기어 조립체(190)를 거치면서 2개의 주차 케이블에 실질적으로 동일한 장력을 제공하게 된다. 이 때, 제1 링 기어(60)의 외주면에는 구비된 로킹 홈(62)는 비상 해제 기구(도 11의 110)에 의하여 그 움직임이 고정된다.
도 3은 일반적인 유성 기어 조립체의 동작을 요약하여 정리한 테이블이다.
잘 알려져 있는 바와 같이, 링 기어의 잇수를 ZR, 선 기어의 잇수를 ZS라고 하면, 캐리어 상당 잇수는 ZR+ZS가 된다. 유성 기어 조립체는 상기 링 기어, 선 기어, 및 캐리어의 3가지 요소 중 하나의 요소를 고정하고, 다른 하나의 요소를 구동함으로써 다양한 동작 결과를 나타내는 구조로 되어 있다. 만일, 상기 3가지 요소 중 두 개의 요소를 고정한다면 결과적으로 피니언 기어가 고정되게 됨으로써 선 기어와 캐리어가 직결되는 효과가 있으며, 상기 3요소가 모두 자유(free)인 경우에는 중립 상태가 된다.
도 3의 6가지 경우에 대하여, 각각 서로 다른 변속비를 갖게 되는데, 변속비가 음수인 경우에는 역전, 즉 선 기어의 회전 방향과 캐리어의 회전 방향이 반대임을 나타낸다. 또한, 변속비의 크기가 1보다 크면 감속임을, 1보다 작으면 증속임을 나타낸다.
제1 유성 기어 조립체(180)에서, 제1 선 기어(도 4의 43)는 구동인 상태에 있고, 제1 링 기어(60)는 비상 해제 기구(110)에 의하여 고정인 상태에 있으며, 제1 캐리어(70)는 피동인 상태에 있으므로 도 3의 테이블 중 경우 4에 해당된다. 따라서, 제1 유성 기어 조립체(180)는 전체적으로 감속(선 기어의 회전 속도에 비하여 캐리어의 회전 속도가 느림)의 역할을 담당하게 된다. 이 때, 변속비는 (ZS+ZR)/ZS이다.
제2 유성 기어 조립체(200)에서는, 상기 제1 캐리어(70) 상에 구비되거나 제1 캐리어(70)와 직결된 제2 선 기어(73)가 구동의 역할을 하게 된다. 그런데, 제2 링 기어(90)의 외주면에는 제1 주차 케이블(도 6의 120)을 감을 수 있도록 제1 주차 케이블 홈(93)이 구비되고, 상기 제1 주차 케이블(120)의 끝단을 고정하는 제1 고정 부재(도 6의 94)를 수용하기 위한 제1 수용 홈(92)이 구비된다. 또한, 제2 캐리어(100)의 외주면에는 제2 주차 케이블(도 7의 130)을 감을 수 있도록 제2 주차 케이블 홈(103)이 구비되고, 상기 제2 주차 케이블(130)의 끝단을 고정하는 제2 고정 부재(도 7의 105)가 구비된다.
제2 링 기어(90) 및 제2 캐리어(100)의 관점에서 보면, 상기 제1 주차 케이 블(120) 및 상기 제2 주차 케이블(130)은 각각 토크를 발생시키는 외력으로서 작용한다. 제2 링 기어(90) 및 제2 캐리어(100) 어느 쪽도 고정되어 있지 않지만 외부의 바퀴로부터 주차 케이블들(120, 130)을 통하여 부하를 받는 상태로 되어 있다. 그런데, 상기 주차 케이블(120, 130) 중에서 상대적으로 부하가 큰 쪽은 마치 고정의 역할을, 상대적으로 부하가 작은 쪽은 피동의 역할을 하는 것으로 볼 수 있다.
이를 도 3과 관련하여 설명하면, 만약 제1 주차 케이블(120)에 주어지는 부하가 더 큰 경우에는, 순간적으로 제2 링 기어(90)가 고정이고 제2 캐리어(100)가 피동인 상태가 된다. 이 때에는 도 3의 경우 4에 해당되므로, 제2 선 기어(73)를 입력으로 제2 캐리어(100)를 출력으로 볼 때, 양자의 회전 방향은 동일하며, 해당 변속비로 감속이 발생한다.
만약 제2 주차 케이블(130)에 주어지는 부하가 더 큰 경우에는, 순간적으로 제2 캐리어(100)가 고정이고 제2 링 기어(90)가 피동인 상태가 된다. 이 때에는 도 3의 경우 6에 해당되므로, 제2 선 기어(73)를 입력으로 제2 링 기어(90)를 출력으로 볼 때, 양자의 회전 방향은 반대가 되며, 해당 변속비로 감속, 즉 역전 감속이 발생한다.
실제의 일반적인 경우라면, 제1 주차 케이블(120) 및 제2 주차 케이블(130)에 걸리는 부하에 따라서, 경우 4 및 경우 6이 혼합된 동작이 발생할 수 있는데, 어느 경우에 있어서도 제2 선 기어(73)와 제2 캐리어(100)의 회전 방향은 동일하며, 제2 선 기어(73)와 제2 링 기어(90)의 회전 방향은 반대가 된다. 이와 같이, 제1 주차 케이블(120)과 제2 주차 케이블(130)의 부하가 다소 변경되더라도 제2 링 기어(90) 및 제2 캐리어(100)가 서로 연동되어 상기 부하의 평형을 맞출 수 있게 된다.
이 때, 제2 유성 기어 조립체(190)는 그에 연결된 제1 주차 케이블(120)과 제2 주차 케이블(130)을 실질적으로 동일한 장력으로 당김으로써 이퀄라이저(equalizer) 역할을 수행한다. 이와 같이 동일한 장력을 가하는 원리 및 조건은 후술하는 도 8 및 도 9를 참조하여 보다 자세히 설명하기로 한다.
도 4 내지 도 7은 케이블 구동 장치(200)의 각 구성요소의 결합 및 동작 관계를 설명하기 위한 도면이다. 이 중에서 도 4는 구동 모터(20)와 구동 기어(40)의 연결 구조를 도시하는 도면이다. 도 4에서 보는 바와 같이 구동 모터(20)의 축(21)과 직결되어 있는 웜 기어(25)가 시계 방향으로 회전하면, 구동 기어(40) 및 제1 선 기어(43)는 반 시계 방향으로 회전하게 된다. 제1 선 기어(43)의 중심에는 연결 핀(30)이 관통할 수 있도록 중심 홀(42)이 구비되어 있다. 이와 같이, 웜 기어(25)와 구동 기어(40)의 치(41) 간의 잇수 관계에 따라서 1차적으로 회전 속도의 감속이 이루어진다. 구동 기어(40)의 치(41)가 n개라고 하면, 웜 기어(25)가 1회전하는 동안 1개의 치 간격 만큼 구동 기어(40)가 회전하게 되므로, 결국 1:n의 감속 효과가 있다.
그런데, 제1 실시예에 있어서, 제1 유성 기어 조립체(180)에 의하여도 이러한 감속 효과가 있을 수 있으므로 상기 웜 기어(25) 및 구동 기어(41)의 조합은 반드시 필요한 것은 아니다. 따라서, 제1 선 기어(43)와 모터의 축(21)을 직결시키는 구조로의 변형도 가능하다.
도 5는 도 4의 구조에서 제1 피니언 기어(50)와 제1 링 기어(60)를 장착한 구조를 도시하는 도면이다. 여기서 링 기어(60)는 비상 해제 기구(110)의 "로킹 동작"에 의하여 그 움직임이 고정되어 있다. 따라서, 제1 선 기어(43)가 반 시계 방향으로 회전함에 의하여, 제1 피니언 기어(50)는 시계 방향으로 자전함과 동시에, 제1 선 기어(43)를 중심으로 하여 반시계 방향으로 공전하게 된다.
도 6은 도 5의 구조에서 제1 캐리어(70), 제2 피니언 기어(80), 및 제2 링 기어(90)를 장착한 구조를 도시하는 도면이다. 도 5의 제1 피니언 기어(50)의 중심 홀(52)에는 제1 캐리어(70)의 샤프트(column; 도 2의 71) 이 관통한다. 제1 피니언 기어(50)가 반시계 방향으로 공전함에 따라서, 이와 샤프트(71)으로 연결되어 있는 제1 캐리어(70)도 마찬가지로 반시계 방향으로 회전하게 된다. 제1 캐리어의 상측면의 중심에는 제2 선 기어(73)가 구비되어 있으므로, 선 기어(73)도 반시계 방향으로 회전하게 된다. 이에 따라서 제2 피니언 기어(80)는 시계 방향으로 자전하게 된다.
그런데, 제2 링 기어(90)는 제1 링 기어(60)와는 달리 고정되어 있지 않다. 따라서, 제2 피니언 기어(80)는 반시계 방향으로 공전함과 동시에 제2 링 기어(60)는 시계 방향으로 회전하게 된다. 상기 제2 피니언 기어(80)의 공전 속도와 제2 링 기어(60)의 회전 속도의 합은, 제2 링 기어(60)가 고정되어 있다고 가정할 때의 제2 피니언 기어(80)의 공전 속도(V)와 같다. 다시 말하면, 상기 공전 속도(V)를 제2 피니언 기어(80)의 공전과, 제2 링 기어(60)의 회전이 나누어 갖는 것으로 볼 수 있다.
제2 링 기어(60)가 시계 방향으로 회전함에 따라서, 제1 고정 부재(94)에 의하여 제2 링 기어(60)에 그 끝단이 고정되어 있는 제1 주차 케이블(120)은 소정의 장력으로 당겨지게 된다.
도 7은 도 6의 구조에서 제2 캐리어(100)를 장착한 구조를 도시하는 도면이다. 도 6의 제2 피니언 기어(80)의 중심 홀(82)에는 제2 캐리어(100)의 샤프트(도 2의 101)이 관통한다. 제2 피니언 기어(80)가 반시계 방향으로 공전함에 따라서, 이와 샤프트(101)으로 연결되어 있는 제2 캐리어(100)도 마찬가지로 반시계 방향으로 회전하게 된다. 제2 캐리어(100)가 반시계 방향으로 회전함에 따라서, 제2 고정 부재(105)에 의하여 제2 캐리어(100)에 그 끝단이 고정되어 있는 제2 주차 케이블(130)은 소정의 장력으로 당겨지게 된다.
도 8 및 도 9는 제1 주차 케이블(120) 및 제2 주차 케이블(130)에 동일한 장력이 작용하기 위한 원리 내지 조건을 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참조하면, 제2 선 기어의 토크(TS)와 제2 링 기어의 토크(TR) 및 제2 캐리어의 토크(TC) 간에는 다음의 수학식 1과 같은 관계가 성립한다. 즉, 입력 조건(제2 선 기어의 토크)이 동일하다고 하더라도 제2 캐리어(100)의 토크와 제2 링 기어(90)의 토크는 감속비에 비례하는 만큼 차이가 발생하게 된다.
TC = TS×IC, IC = (ZS+ZR)/ZS
TR = TS×IR, IR = ZR/ZS
TC/TR = IC/IR
상기 수학식 1에서, IC는 제2 캐리어(100)의 감속비를, IR은 제2 링 기어(90)의 감속비를 나타내고, ZS는 제2 선 기어(73)의 잇수를, ZR은 제2 링 기어(90)의 잇수를 나타낸다. 물론, 제2 캐리어(100)의 상당 잇수는 ZS과 ZR의 합으로 표시된다.
한편, 도 9를 참조하여 주차 케이블들(120, 130)에 동일한 장력이 작용하기 위한 조건을 살펴 본다. 도 9에서 중심(A)에서부터 제1 주차 케이블이 연결된 지점(94)까지의 거리, 즉 제2 링 기어(90)의 유효 반경(effective radius)은 rR로 표시되고, 상기 중심(A)에서부터 제2 주차 케이블이 연결된 지점(105)까지의 거리, 즉 제2 캐리어(100)의 유효 반경은 rC로 표시된다. 그리고, 제2 링 기어(90)가 제1 주차 케이블(120)에 작용하는 장력은 FR로, 제2 캐리어(100)가 제2 주차 케이블(130)에 작용하는 장력은 FC로 표시된다.
일반적으로 힘은 토크에 반경을 곱한 값으로 계산되므로, FR과 FC가 동일하기 위해서는 다음의 수학식 2를 만족하여야 한다.
TC/rC = TR/rR
상기 수학식 1과 상기 수학식 2를 조합하면, 다음의 수학식 3과 같은 결과를 얻을 수 있다. 즉, 제2 링 기어(90) 및 제2 캐리어(100)에 있어서, 유효 반경은 기어 잇수에 비례하여야 함을 알 수 있다.
rC/rR = IC/IR = (ZS+ZR)/ZR
예를 들어, ZS=20이고, ZR= 60이라고 하면, 캐리어 상당 잇수는 80이 되므로, 제2 링 기어(90)의 유효 반경과 제2 캐리어(100)의 유효 반경의 비는 3:4가 된다. 이와 같이, 수학식 3의 조건을 만족하게 되면, 선 기어 잇수, 링 기어 잇수, 캐리어 잇수와 무관하게 주차 케이블들(120, 130)의 양단에 동일한 장력을 작용할 수가 있다. 이러한 동일한 장력은 도 20과 같은 좌우 양 바퀴(11)에 동일한 제동력을 제공한다. 이와 같은 이퀄라이저(equalizer)의 기능은 설령 주차 케이블들(120, 130)이 연결된 바퀴들에 대하여 불평등한 외력이 작용하는 경우라 하더라도, 제2 유성 기어 조립체(190)의 구성에 의하여 실질적으로 동일한 장력을 작용시킬 수 있는 것이다.
지금까지는 본 발명의 제1 실시예에 따른 케이블 구동 장치(200)에 의하여 전자식 주차 브레이크가 작동되는 경우의 동작에 대하여 상세하게 설명하였다. 그런데, 본 발명의 제1 실시예에 따른 케이블 구동 장치(200)는 구동 모터(20)의 회전이 멈추는 경우에도, 주차 케이블들(120, 130)을 당기는 외력에 의하여 제1 유성 기어 조립체(180) 및 제2 유성 기어 조립체(190)가 풀리지 않는 구조, 즉 셀프 로킹(self-locking) 구조로 되어 있다.
도 3에서 설명한 바와 같이, 유성 기어 조립체는 선 기어, 링 기어, 및 캐리어 중 2개 이상의 요소가 고정인 경우에는 피니언 기어가 고정되는 효과가 발생한다. 구동 모터(20)의 회전이 멈추게 되면, 제1 선 기어(43) 및 제1 링 기어(60)(비상 해제 기구(110)에 의하여 고정됨)는 고정인 상태이므로 제1 캐리어(70) 역시 고정된다. 이는 제2 선 기어(73)의 고정으로 이어진다.
결국, 상기 제2 선 기어(73) 및, 외부 부하가 가해지는 주차 케이블들(120, 130) 중 보다 큰 부하가 가해지는 케이블은 고정단으로 볼 수가 있으므로, 제2 유성 기어 조립체(190)도 고정되게 된다. 따라서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 케이블 구동 장치(200)는 그 구조적 특징에 의하여 셀프 로킹을 구현할 수 있다.
그런데, 운전자가 주차된 차량을 운행하고자 할 때에는, 먼저 상기 주차 브레이크의 작동을 해제하여야 한다. 이러한 작동 해제 과정은 도 4에서 구동 모터(20)의 회전 방향을 반대로(반시계 방향으로) 함으로 간단히 이루어질 수 있다. 이러한 작동 해제 과정에 있어서도, 비상 해제 기구(110)에 의하여 제1 링 기어(60)는 여전히 고정되어 있다.
이 경우, 제1 선 기어(43)는 시계 방향으로 회전하게 되고, 도 6의 제2 선 기어(73)도 시계 방향으로 회전하게 된다. 결국, 제2 링 기어(90)는 반 시계 방향으로, 제2 캐리어(100)는 시계 방향으로 회전하게 된다. 따라서, 제1 주차 케이블(120)은 제2 링 기어(90)로부터 릴리스(release)되고, 제2 주차 케이블(130)은 제2 캐리어(100)로부터 릴리스된다. 결국, 도 1과 같은 좌우 양 바퀴(11)는 회전이 가능한 상태로 되므로 이 후, 운전자는 차량을 운행할 수 있다.
케이블 구동 장치(200)가 정상적으로 작동되는 경우에는, 상술한 바와 같이 구동 모터(20)를 회전 또는 역 회전시킴으로써 주차 브레이크를 작동시키거나 해제할 수가 있다. 그러나, 차량의 고장, 사고 등 각종 비상상황에서는 전동식 주차 브레이크의 특성상 상기와 같은 전동식 해제 과정이 제대로 수행되지 않을 수가 있다. 이 경우에 대비하여, 수동으로 주차 브레이크의 작동을 해제하기 위한 비상 해제 기구가 추가적으로 필요하다.
도 10은 본 발명의 제1 실시예에 적용될 수 있는 비상 해제 기구(110)의 구성을 도시하는 도면이다. 비상 해제 기구(110)는 케이블(111), 케이블 피복(116), 당김 손잡이(117), 돌기부(112), 회전축(113), 토션 스프링(114), 및 케이블 고정 부재(115)를 포함하여 구성될 수 있다.
돌기부(112)는, 케이블(111)의 당김이 해제된 상태에서는, 제1 링 기어(60)의 로킹 홈(62)와 결합함으로써 제1 링 기어(60)의 회전을 방지한다. 상기 돌기부(112)는 케이블(111)의 당김에 의하여 회전축(113)을 중심으로 선회할 수 있다. 상기 케이블(111)은 돌기부(112)에 구비된 케이블 고정 부재(115)에 그 끝단이 연결되어 있으며, 케이블 피복(116)에 의하여 피복되어 있을 수 있다.
케이블(111)이 당겨지는 경우에 돌기부(112)는 아래 방향으로 선회함으로써 제1 링 기어(60)의 로킹 홈(62)로부터 이탈될 수 있다. 이후, 케이블의 당김을 해제하면 돌기부(112)는 토션 스프링(114)에 의하여 원래의 위치로 복귀함으로써, 제1 링 기어(60)의 로킹 홈(62)와 다시 결합된다.
운전자는 당김 손잡이(117)를 당김으로써 케이블(111)을 당길 수 있으며, 상 기 당김 손잡이를 놓음으로써 상기 케이블(111)의 당김을 해제할 수 있다.
도 11 및 도 12는 돌기부(112)와 로킹 홈(62)가 결합된 형상을 도시하는 도면이다. 도 11 또는 도 12와 같이 돌기부(112)와 제1 링 기어(60)의 로킹 홈(62)가 결합되어 있는 상태에서 운전자는 언제든지 케이블(111)을 당김으로써 돌기부(112)가 로킹 홈(62)로부터 이탈되도록 할 수 있고, 당김을 해제함으로써 돌기부(112)가 로킹 홈(62)와 결합되도록 할 수 있다.
도 6 및 도 7에서 도시한 바와 같이 구동 모터(20)가 회전하여 제1 주차 케이블(120)과 제2 주차 케이블(130)이 당겨진 경우에, 예를 들어 어떤 이유에 의하여 구동 모터(20)의 작동이 멈추게 되었다고 가정한다. 그렇다면, 구동 모터(20)의 역회전에 의하여 상기 주차 케이블(120, 130)들의 당김을 해제할 수 없게 되는데, 이 때 바로 상기 비상 해제 기구(110)를 동작시킴으로써 수동으로 주차 브레이크를 해제(주차 케이블들의 당김을 해제)할 수 있다.
비상 해제 기구(110)를 동작시켜 제1 링 기어(60)가 자유롭게 회전 가능할 때, 제1 유성 기어 조립체(180) 및 제2 유성 기어 조립체(190)의 동작을 살펴 보면 다음과 같다.
현재의 조건을 보면, 구동 모터(20)가 고정됨으로써 구동 기어(40) 및 선 기어(43)가 고정되어 있고, 리턴 스프링의 동작에 의하여 주차 케이블들(120, 130)에는 장력이 작용하고 있음을 알 수 있다. 따라서, 제2 캐리어(100) 및 제2 링 기어(90)는 구동의 역할을 하고, 제2 선 기어(73)는 피동의 역할을 한다. 그러므로, 제2 캐리어(100)를 입력단으로, 제2 선 기어(73)를 출력단으로 보면 도 3의 경우 3과 유사하게 증속이 일어난다.
한편, 제2 선 기어(73)의 회전에 의하여 제1 캐리어(70)도 회전하게 되므로 제1 유성 기어 조립체(180)에서는 제1 캐리어(70)가 구동의 역할을 한다. 이 때, 제1 링 기어(60)는 피동이고, 제1 선 기어(43)는 고정이므로 도 3의 경우 1에 해당된다. 따라서, 제1 캐리어(70)를 입력단으로, 제1 링 기어(60)를 출력단으로 보면 증속이 일어난다.
이상에서 살펴 본 바와 같이, 제1 링 기어(60)가 자유롭게 회전 가능하게 되면, 제1 주차 케이블(120) 및 제2 주차 케이블(130)은 리턴 스프링에 의하여, 각각 제2 링 기어(90) 및 제2 캐리어(100)를 구동 모터(20)에 의하여 회전된 방향과 반대 방향(제2 링 기어는 반시계 방향, 제2 캐리어는 시계 방향)으로 회전시키게 된다. 이는 결국 제1 링 기어(60)의 증속 회전, 및 주차 케이블들(120, 130)의 풀림이라는 결과로 나타나게 된다.
이와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따르면 구동 모터(20)의 회전에 의하여 주차 케이블들(120, 130)에 실질적으로 동일한 장력을 부여할 수 있고, 구동 모터(20)의 역 회전에 의하여 주차 케이블들(120, 130)의 당김을 해제할 수 있을 뿐만 아니라, 비상시 비상 해제 기구(110)의 당김 손잡이(117)를 당기는 것에 의하여 주차 케이블들(120, 130)의 당김을 수동으로 해제할 수도 있다.
그런데, 구동 모터(20)의 회전에 의하여 주차 케이블들(120, 130)을 당기는 경우에도 일정 시점이 되면 구동 모터(20)의 회전을 멈추어야 한다. 그렇지 않으면 주차 케이블들(120, 130)이 끊어지거나, 주차 케이블들(120, 130)의 내구성에 악영 향을 미치거나, 기타 다른 고장을 유발하게 될 것이다. 문제는 어떤 시점에서 구동 모터(20)의 회전을 멈출 것인가이다. 단순히 구동 모터(20)를 일정 회전수 만큼 회전한 후에 멈추는 방법은 주차 케이블이 늘어나는 등의 변화가 발생한 경우에는 제대로 동작하지 못한다. 따라서, 주차 케이블(120, 130)에 부여된 장력을 측정하여 상기 장력이 일정 임계치에 달하게 되면 구동 모터(20)의 회전을 멈추도록 하는 기술들이 기존에 개발되어 있다.
그런데, 이러한 기존의 기술은 주차 케이블(120, 130)의 장력 측정을 위하여, 주차 케이블과 평행한 방향으로 스프링을 삽입하여 그 스프링에 주어진 장력을 측정하는 방법을 사용한다. 하지만, 주차 케이블에 새로운 구성요소를 연결하는 것은 안전성 면에서 바람직하지 못할 뿐만 아니라, 그 측정의 정확성 면에서도 만족할 만하지 않다.
따라서 본 발명에서는, 도 13에서 보는 바와 같이, 주차 케이블들(120, 130) 중에서 적어도 하나의 케이블에 수직인 방향으로 하중 센서 기구(140)를 설치하여 상기 케이블(120)의 장력(F1)을 간접적으로 측정하는 방식을 제안한다. 도 13에서는 제2 링 기어(90)와 연결되는 제1 주차 케이블(120)에 상기 하중 센서 기구(140)를 설치하는 것을 예로 들었다.
케이블(120)의 장력(F1)이 커질수록 하중 센서 기구(140)의 스프링(141)에 작용되는 압축력(F2)도 비례하여 커진다. 즉, F1은 다음의 수학식 4와 같이 나타낼 수 있다.
F1 = c×F2
여기서, 상기 c는 비례 상수로서 실험에 의하여 간단히 구할 수 있다.
도 14 및 도 14의 종단면도인 도 15를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 하중 센서 기구(140)는 주차 케이블(120)과 원주면이 접촉하는 롤러(143)와, 주차 케이블(120)이 누르는 힘에 반발하여 상기 롤러(143)를 지탱하는 스프링(141)과, 하중 센서 기구(140)의 일측에 형성되는 영구자석(144)과, 상기 영구자석(144)의 상하 이동을 감지하는 홀 IC(Hall Integrated Circuit; 146)와 롤러(143) 및 하우징(도 16의 150)에 부착된 홀 IC(도 16의 146)를 포함하여 구성된다.
도 16은 도 14의 하중 센서 장치(140)의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
주차 케이블(120)에 장력이 가해지는 되는 경우, 하중 센서 기구(140)는 상기 주차 케이블(120)에 수직인 방향으로 이동하게 되며, 영구자석(144)도 함께 이동하게 된다. 이 때, 하우징(150)에 장착된 PCB(Printed Circuit Board; 145)에 형성되는 홀 IC(146)가 자석의 위치 변위를 측정한다. 상기 측정된 자석의 위치 변화 정보는 컨트롤러(미도시됨)에 전송되고, 상기 컨트롤러는 상기 변위로부터 F2를 계산할 수 있고 계산된 F2로부터 주차 케이블(120)에 작용하는 장력 F1을 계산할 수 있다. 만약, 상기 장력 F1이 임계치에 도달하면 상기 컨트롤러는 구동 모터(20)의 회전수를 감속하거나 구동 모터(20)를 정지시킴으로써 주차 케이블들(120, 130)에 과도한 장력이 부가되는 것을 방지한다.
상기 임계치로서 항상 고정되어 있는 값을 사용하는 것 보다는, 주행 도로의 경사, 굴곡, 미끄러움 정도 등의 노면 상태에 따라서 서로 다른 값을 사용하는 것이 바람직하다.
도 17은 도 14의 하중 센서 장치(140)가 하우징(150)에 장착된 형상을 도시하는 도면이다. 상기 하우징(150)은 하중 센서 장치(140), 및 케이블 구동 장치(200)를 수용한다.도 18은 본 발명의 제1 실시예에 따른 주차 브레이크 시스템의 구성을 도시하는 도면이다. 도 18에 도시되는 바와 같이, 상기 주차 브레이크 시스템은 케이블 구동 장치(200)와, 비상 해제 기구(110)와, 하중 센서 기구(140)를 포함하여 구성될 수 있다.
상술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 케이블 구동 장치(200)는, 2개의 유성 기어 조립체(180, 190)를 이용하여 구현되었다. 그러나, 본 발명은 이에 한하지 않으며 당업자의 구현에 따라서 3개 이상의 유성 기어 조립체를 이용하여 구현될 수도 있음은 물론이다.
또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 케이블 구동 장치(300)는 도 19에서 도시하는 바와 같이, 1개의 유성 기어 조립체(280)에 의하여 구현될 수도 있다. 다만, 케이블 구동 장치(300)는 케이블 구동 장치(200)와 달리 비상 해제 기구(110)를 적용할 수가 없다는 점에서 차이가 있다. 그러나, 제1 실시예와 마찬가지로 주차 케이블의 등화(equalization) 효과는 그대로 나타낼 수 있으며, 하중 센서 기구(140)도 마찬가지로 적용될 수 있다.
도 19의 케이블 구동 장치(300)를 케이블 구동 장치(200)와 비교하여 보면, 도 2에서 제1 캐리어(70)와, 제1 링 기어(60)와, 제1 피니언 기어(50)는 생략되고, 구동 기어(40)의 제1 선 기어(40)가 제2 피니언 기어(80)와 바로 결합된다는 것을 알 수 있다.
도 20은 본 발명의 실시예에 따른 케이블 구동 장치를 차량에 장착한 형상을 도시하는 도면이다. 하우징(150)은 본 발명의 실시예에 따른 케이블 구동 장치(200) 또는 케이블 구동 장치(300), 및 하중 센서 장치(140)을 수용할 수 있다. 상기 하우징(150)의 외부로는 제1 케이블(120) 및 제2 케이블(130)이 노출되어 각각의 바퀴(11)에 연결된다. 도 20에서는, 상기 케이블들(120, 130)과 연결되는 것은 차량(500)의 후방에 위치하는 2개의 바퀴인 것으로 나타내었지만, 상기 케이블들(120, 130)이 전방에 위치하는 2개의 바퀴에 연결되어도 무방하다.
또한, 하우징(150)의 외부로는 비상 해제 기구(110)의 케이블(111) 및 당김 손잡이(117)가 노출되어 있다. 운전자는 상기 비상 해제 기구(110)를 당김으로써 주차 브레이크 작동 후에도 수동으로 이를 해제할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 케이블 구동 장치 및 주차 브레이크에 의 하면, 운전자의 안전을 도모하고, 차량 내부 공간의 활용성을 증대시키며, 별도의 이퀄라이저를 구비할 필요가 없이도 양 바퀴의 제동력을 동일하게 가할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 유성 기어 조립체에 의한 감속 구조 및 주차 케이블들에 작용하는 힘의 평형으로 인하여, 구동 모터에 소요되는 구동력을 줄일 수 있는 장점이 있다.
그리고, 차량의 비상시에는 간단한 조작에 의하여 수동으로 상기 주차 브레이크를 비상 해제할 수 있다.

Claims (20)

  1. 구동 모터;
    상기 구동 모터에 의하여 발생되는 회전 속도를 감속시키는 제1 유성 기어 조립체; 및
    상기 제1 유성 기어 조립체와 2단으로 결합되는 제2 유성 기어 조립체를 포함하며,
    상기 제2 유성 기어 조립체의 링 기어의 외주면에는 제1 주차 케이블이 연결되고, 상기 제2 유성 기어 조립체의 캐리어의 외주면에는 제2 주차 케이블이 상기 제1 주차 케이블과 반대 방향으로 연결되는, 케이블 구동 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 링 기어의 유효 반경 및 상기 캐리어의 유효 반경의 비는, 상기 링 기어의 잇수 및 상기 캐리어의 잇수의 비와 실질적으로 동일한, 케이블 구동 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 구동 모터의 회전에 의하여 상기 제1 주차 케이블은 상기 링 기어의 외주면에 감겨지고, 상기 제2 주차 케이블은 상기 캐리어의 외주면에 감겨지는, 케이블 구동 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 링 기어의 외주면과 상기 캐리어의 외주면에는 상기 주차 케이블들이 감겨지기에 용이하도록 상기 외주면을 따라서 홈이 형성되는, 케이블 구동 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 주차 케이블들의 감겨짐에 의하여 상기 주차 케이블들에는 장력이 형성되는데, 상기 주차 케이블들의 장력은 실질적으로 동일하게 유지되는, 케이블 구동 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 구동 모터의 역회전에 의하여 상기 제1 주차 케이블은 상기 링 기어로부터 릴리스되고, 상기 제2 주차 케이블은 상기 캐리어로부터 릴리스되는, 케이블 구동 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 구동 모터와 상기 제1 유성 기어 조립체간의 동력 전달은 웜 기어에 의하여 이루어지는, 케이블 구동 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제2 유성 기어 조립체의 선 기어는 상기 제1 유성 기어 조립체의 캐리어의 일 측면에 형성되는, 케이블 구동 장치.
  9. 구동 모터;
    상기 구동 모터에 의하여 발생되는 회전 속도를 감속시키는 제1 유성 기어 조립체; 및
    상기 제1 유성 기어 조립체와 2단으로 결합되는 제2 유성 기어 조립체를 포함하며,
    상기 제1 유성 기어 조립체의 링 기어의 외주면에는 로킹 홈이 구비되어 소정의 비상 해제 수단과 결합됨으로써 상기 링 기어가 고정되고,
    상기 제2 유성 기어 조립체의 링 기어의 외주면에는 제1 주차 케이블이 연결되고, 상기 제2 유성 기어 조립체 중 캐리어의 외주면에는 제2 주차 케이블이 상기 제1 주차 케이블과 반대 방향으로 연결되는, 주차 브레이크 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2 유성 기어 조립체의 링 기어의 유효 반경 및 상기 캐리어의 유효 반경의 비는, 상기 링 기어의 감속비 및 상기 캐리어의 감속비의 비와 실질적으로 동일한, 주차 브레이크 시스템.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제2 유성 기어 조립체의 링 기어의 유효 반경 및 상기 캐리어의 유효 반경의 비는, 상기 링 기어의 잇수 및 상기 캐리어의 상당 잇수의 비와 실질적으로 동일한, 주차 브레이크 시스템.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 구동 모터의 회전에 의하여 상기 제1 주차 케이블은 상기 링 기어의 외주면에 감겨지고, 상기 제2 주차 케이블은 상기 캐리어의 외주면에 감겨지는, 주차 브레이크 시스템.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 구동 모터의 역회전에 의하여 상기 제1 주차 케이블은 상기 제2 유성 기어 조립체의 링 기어로부터 릴리스되고, 상기 제2 주차 케이블은 상기 캐리어로부터 릴리스되는, 주차 브레이크 시스템.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 비상 해제 수단과 상기 로킹 홈의 결합이 해제되는 경우, 상기 제1 주차 케이블은 상기 제2 유성 기어 조립체의 링 기어로부터 릴리스되고, 상기 제2 주차 케이블은 상기 캐리어로부터 릴리스되는, 주차 브레이크 시스템.
  15. 제14항에 있어서, 상기 로킹 수단은
    상기 로킹 홈과 결합될 수 있도록 형성된 돌기부;
    상기 로킹 수단을 작동시키거나 작동을 해제하는 당김 손잡이
    상기 돌기부와 상기 당김 손잡이를 연결하는 케이블;
    상기 작동에 의하여 상기 돌기부가 선회하여 상기 로킹 홈을 이탈할 수 있도록 상기 돌기부에 구비되는 회전축; 및
    상기 작동 해제시에 상기 돌기부가 상기 로킹 홈과 결합될 수 있도록 회전 반발력을 제공하는 토션 스프링을 포함하는, 주차 브레이크 시스템.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 제1 주차 케이블 및 상기 제2 주차 케이블 중 적어도 하나의 케이블에 장착되는 하중 센서 기구를 더 포함하는, 주차 브레이크 시스템.
  17. 제16항에 있어서, 상기 하중 센서 기구는
    상기 적어도 하나의 케이블과 원주면이 접촉하는 롤러;
    상기 적어도 하나의 케이블이 누르는 힘에 반발하여 상기 롤러를 지탱하는 스프링;
    상기 하중 센서 기구의 일측에 형성되는 영구자석;
    상기 영구자석의 변위를 감지하는 홀 IC를 포함하는, 주차 브레이크 시스템.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 감지된 변위를 수신하고, 상기 변위로부터 상기 적어도 하나의 케이블에 작용하는 장력을 계산하여 상기 장력이 소정의 임계치에 도달하면 상기 구동 모터를 감속하거나 정지하는 컨트롤러를 더 포함하는, 주차 브레이크 시스템.
  19. 제18항에 있어서, 상기 임계치는
    상기 주차 브레이크 시스템을 포함하는 차량이 주행하는 노면 상태에 따라서 다른 값으로 선택되는, 주차 브레이크 시스템.
  20. 구동 모터; 및
    상기 구동 모터의 회전력을 전달 받는 유성 기어 조립체를 포함하며,
    상기 유성 기어 조립체의 링 기어의 외주면에는 제1 주차 케이블이 연결되고, 상기 유성 기어 조립체의 캐리어의 외주면에는 제2 주차 케이블이 상기 제1 주차 케이블과 반대 방향으로 연결되는, 케이블 구동 장치.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101484459B1 (ko) 2012-11-08 2015-02-10 동아하이테크 주식회사 변속형 구동장치
KR20170002954A (ko) * 2015-06-30 2017-01-09 에스엘 주식회사 액티브 에어 플랩 액츄에이터
KR101941539B1 (ko) * 2018-07-13 2019-01-23 주식회사마르스 유성기어 감속기
US10823243B2 (en) 2018-05-24 2020-11-03 Mando Corporation Actuator for brake device

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006049229A1 (de) * 2006-10-18 2008-04-30 Lucas Automotive Gmbh Elektrischer Parkbrems-Aktuator mit Planetengetriebe
KR101305120B1 (ko) * 2011-10-07 2013-09-12 현대자동차주식회사 드럼 일체형 전자식 파킹 브레이크
KR101280263B1 (ko) * 2011-11-02 2013-07-08 주식회사 만도 감속기 및 이를 갖춘 모터 브레이크
KR101263161B1 (ko) * 2011-11-17 2013-05-10 주식회사 만도 감속기 및 이를 갖춘 모터 브레이크
CN102734356B (zh) * 2012-06-11 2014-06-04 南京理工大学 无级变速电子驻车执行机构
JP2014015176A (ja) * 2012-07-11 2014-01-30 Yamaha Motor Co Ltd 鞍乗型車両用連動ブレーキ装置及び鞍乗型車両
KR20150062441A (ko) * 2013-11-29 2015-06-08 주식회사 만도 전자식 주차 브레이크
DE102013227045B3 (de) * 2013-12-20 2015-06-18 Automotive Research & Testing Center Übertragungseinrichtung für eine Fahrzeugbremse
US9162662B2 (en) * 2013-12-20 2015-10-20 Automotive Research & Testing Center Vehicle brake transmission
CN104806668A (zh) * 2014-01-27 2015-07-29 德昌电机(深圳)有限公司 电动驻车制动系统的执行器
DE102014212413A1 (de) * 2014-06-27 2015-12-31 Robert Bosch Gmbh Druckerzeuger für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage
KR20160011283A (ko) * 2014-07-21 2016-02-01 현대모비스 주식회사 전자식 주차 브레이크 장치
CN104760585B (zh) * 2015-02-12 2017-06-09 长城汽车股份有限公司 驻车机构
DE102015226594A1 (de) * 2015-07-03 2017-01-05 Zf Friedrichshafen Ag Parksperrgetriebe und Verfahren zum Betreiben eines Parksperrgetriebes eines Fahrzeugs
KR101701291B1 (ko) * 2015-07-21 2017-02-02 계양전기 주식회사 전자식 파킹 브레이크 액추에이터 조립체
US9835233B2 (en) 2016-01-18 2017-12-05 Kongsberg Interior Systems Ii, Inc. Gearbox for actuating a component of a vehicle seat
EP3939840A4 (en) * 2019-03-10 2022-07-27 Jatco Ltd. POWER TRANSMISSION DEVICE
KR102644871B1 (ko) * 2019-07-16 2024-03-07 현대모비스 주식회사 차량용 주차 브레이크 장치
CN114233850A (zh) * 2021-12-08 2022-03-25 斯沃博达汽车电子(昆山)有限公司 一种用于电子驻车制动器的执行机构

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980057163A (ko) * 1996-12-30 1998-09-25 김영귀 자동차의 오토파킹 자동해제장치의 안전장치
KR20010085871A (ko) * 1998-10-02 2001-09-07 게르하르트로터 자동차

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4795002A (en) * 1988-01-21 1989-01-03 Itt Corporation Electrically operated actuator for rear parking brake cables including driver and driven members rotatably mounted about same pivot pin
WO1998046463A1 (de) * 1997-04-11 1998-10-22 Küster & Co. Gmbh Einstellvorrichtung mit selbsttätigem längenausgleich für einen betätigungszug
DE19800679C2 (de) * 1998-01-10 2002-08-08 Scharwaechter Ed Gmbh Betätigungseinrichtung für eine Feststellbremse
DE19818339C1 (de) * 1998-04-23 2000-02-17 Fico Cables Sa Sicherheitssystem
US6386338B1 (en) * 2000-12-01 2002-05-14 Dura Global Technologies, Inc. Electric parking brake manual override
US6533082B2 (en) * 2000-12-01 2003-03-18 Dura Global Technologies, Inc. Electric parking brake
US7014017B2 (en) * 2004-06-30 2006-03-21 Dura Global Technologies, Inc. Electronic parking brake actuating assembly
EP1705090A1 (de) * 2005-03-23 2006-09-27 Siemens Aktiengesellschaft Aktorvorrichtung
KR101055975B1 (ko) * 2005-06-22 2011-08-11 주식회사 만도 전동식 주차 브레이크 장치
KR100736473B1 (ko) * 2006-06-23 2007-07-06 현대모비스 주식회사 작동 하중 측정 장치를 갖춘 차량용 전자식 주차 브레이크

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980057163A (ko) * 1996-12-30 1998-09-25 김영귀 자동차의 오토파킹 자동해제장치의 안전장치
KR20010085871A (ko) * 1998-10-02 2001-09-07 게르하르트로터 자동차

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101484459B1 (ko) 2012-11-08 2015-02-10 동아하이테크 주식회사 변속형 구동장치
KR20170002954A (ko) * 2015-06-30 2017-01-09 에스엘 주식회사 액티브 에어 플랩 액츄에이터
KR101951461B1 (ko) 2015-06-30 2019-02-22 에스엘 주식회사 액티브 에어 플랩 액츄에이터
US10823243B2 (en) 2018-05-24 2020-11-03 Mando Corporation Actuator for brake device
KR101941539B1 (ko) * 2018-07-13 2019-01-23 주식회사마르스 유성기어 감속기

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