KR100839768B1 - 원 케이블 타입 차량용 전자식 주차 브레이크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 동력 발생부인 액츄에이터 장치와 주차 케이블사이에 케이블 1개만 이용하는 원 케이블 타입으로 이루어져, 차량 장착 시 레이 아웃(Lay Out)자유도가 높아지는 원 케이블 타입 전자식 주차브레이크장치로서,

모터의 회전을 변환해 주차 케이블(60,70)을 조작하는 축 방향 이동력을 발생시키는 엑츄에이터 장치를 단일한 모듈(Module)로 제작함과 동시에, 엑츄에이터 장치의 전체적인 외관을 이루는 하우징 박스(30)를 일체형으로 사출 성형함과 더불어, 엑츄에이터 장치의 작동 시 회전에 의해 발생되는 진동을 탄성 재질의 부재를 이용해 흡수함에 따라, 엑츄에이터 장치 전체의 컴팩트(Compact)한 소형 크기에 따른 장착성 향상은 물론, 진동 흡수에 따른 작동 소음 저감과 같은 성능들을 구현할 수 있는 특징이 있게 된다.

Description

원 케이블 타입 차량용 전자식 주차 브레이크{One cable typed electric parking brake in vehicle}

도 1은 본 발명에 따른 원 케이블 타입 차량용 전자식 주차 브레이크의 구성도

도 2는 본 발명에 따른 기어 열을 통한 회전력 전달 구조도

도 3은 본 발명에 따른 일체형 하우징 박스의 구성도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 동력 발생 유니트 2 : 운동 전환 유니트

3 : 구동기어 4 : 종동기어

4a : 결합 홀 4b : 구속돌기 단

5 : 기어 박스 6 : 조작력 발생 유니트

7 : 스크류 로드 7a : 고정 결합단

8 : 연장 축 8a : 고정 결합 연장단

9 : 지지 축 10 : 스크류 너트

11 : 하중 센서 12 : 고정 플레이트

13 : 지지부재

20,21,22,23 : 제1·2·3·4 아이솔레이터

30 : 일체형 하우징 박스

31 : 동력 발생기 수용부

31a : 커넥터 챔버 31b : 동력 발생기 챔버

31c,33b,34a,36b : 안착 지지체

32 : 분리 벽 33 : 운동 전환기 수용부

33a : 운동 전환기 챔버 34 : 조작력 발생기 수용부

35 : 전방 연장 형성단 36 : 하중센서 수용부

36a : 하중센서 챔버 37 : 삽입 슬롯

38 : 후방 연장 형성단

40 : 연결 케이블 50 : 분배 부재

60,70 : 주차 케이블

D : 브레이크기구 D : 디스크 휠

본 발명은 차량용 전자식 주차 브레이크에 관한 것으로, 보다 상세하게는 원 케이블 타입 차량용 전자식 주차 브레이크에 관한 것이다.

일반적으로 운전자가 내린 차량을 주차하는 경우에는 주차브레이크를 조작하여 차량의 이동을 구속하게 된다.

이러한, 주차 브레이크는 통상적으로, 주차브레이크 레버에 의해 당겨지는 주차케이블에 가해지는 힘을 이퀄라이저를 통해 차륜에 장착된 브레이크기구로 균등하게 분배하게 되고, 이를 통해 상기 브레이크 기구가 차륜을 구속해 차량 이동을 방지하게 된다.

이와 같이, 주차 브레이크 레버를 조작해 차륜을 제동하는 경우에는, 주차 제동을 위해서는 운전자가 매번 주차브레이크 레버를 수동으로 작동시켜야 하므로 매우 불편하였고, 또한 이를 잊어버리는 경우가 많아 안전사고의 위험이 따르는 불편이 있게 된다.

이에 따라, 이러한 수동식이 갖는 불편을 해소하도록 주차시에 주차동작을 모터의 구동력을 이용해 간단히 행하면서도 제동상태를 안전하게 유지하도록 하는 전자식 주차 브레이크 장치(Electrical Parking Brake)가 사용되는데, 이러한 전자식 주차브레이크장치는 통상적으로 조작스위치를 눌러 모터를 구동하게 되면, 상기 모터의 회전에 따라 주차 케이블을 잡아 당겨줌에 따라 이퀄라이저(Equalizer)를 매개로 각 차륜에 균등한 제동력을 발생시켜 주게 된다.

또한, 이와 같은 전자식 주차 브레이크 장치는 모터에 의해 당겨지는 주차케이블의 인장력 크기를 측정하는 것이 반드시 요구되고 이를 위해, 통상적으로 스프링의 변위 전환을 통해 발생되는 힘을 측정하고 측정된 힘을 통해 주차케이블의 잠금 상태의 유지는 물론, 필요한 모터의 구동력을 보다 정밀하게 제어하게 된다.

그리고, 이와 같은 전자식 주차 브레이크 장치는 일반적으로, 동력을 발생하는 모터와 이를 운동 변환시키는 기어박스 및 주차 케이블을 잡아당기는 스크류 로드등이 일체화된 모듈(Module)로 이루어져, 트렁크 쪽이나 리어 프레임(Rear Frame)쪽으로 장착되어 운전자가 차에서 내린 후, 조작 스위치를 조작해 작동시켜주게 된다.

또한, 이러한 전자식 주차브레이크장치는 동력 발생과 운동 방향 전환등을 구현하는 모듈(Module)이 별도로 제작된 후, 실차로 설치되는 특성 상 설치되는 위치에 대한 구조 변화 등을 가져오지 않으면서, 보다 편리한 장착성을 갖도록 최대한 컴팩트(Compact)한 소형 크기로 이루어지는 방향으로 개발되고 있는 추세이다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 모듈(Module)내에서 동력 발생과 운동 방향 전환 및 주차 케이블 조작을 구현하는 장치들에 대한 배열을 효율적으로 집적시켜, 모듈의 크기를 컴팩트(Compact)한 소형으로 만들면서, 모듈 외관을 이루는 하우징 박스를 일체로 사출 성형해 생산성을 향상함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 일체로 사출 성형되는 모듈 하우징 박스에 장착된 장치들간의 하중 균형을 이루면서, 작동 시 진동도 효과적으로 분산 및 흡수할 수 있도록 함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 모듈(Module)내에서 회전 동력을 주차 케이블 당김을 위한 직선 운동으로 전환할 때 직선 운동 방향에서 발생되는 힘이 회전 운동 쪽으로 전달되지 않도록 해, 하우징 박스의 내구성을 강화하기 위한 특별한 구조적인 설계가 없어도 될 수 있도록 함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 모듈(Module)내 직선 운동부재에 의해 연결된 주차 케이블이 1개의 케이블로 연결되면서 작동되도록 해, 2개의 케이블 방식에 비해 차량 장착 시 레이 아웃(Lay Out)자유도를 높이도록 함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 원 케이블 타입 차량용 전자식 주차 브레이크가, 일체형으로 사출 성형되어 그 내부 공간이 구획된 빈 공간으로 이루어진 일체형 하우징 박스와, 상기 하우징 박스내로 수용되어 조작버튼의 조작 위치에 따라 공급된 전원을 통해 정·역회전되는 모터로 이루어진 동력 발생 유니트와, 상기 모터를 통해 회전되는 한 쌍의 치합된 기어 열로 이루어진 운동 전환 유니트, 상기 기어 열을 통해 회전되는 스크류 로드에 나사 체결되어, 주차 케이블을 조작하기 위한 축 방향 이동력을 발생시키는 스크류 너트로 이루어진 조작력 발생 유니트, 상기 스크류 로드를 통해 발생되는 축 방향 하중을 측정해 ECU쪽으로 전달하는 하중 센서 및 회전되는 모터와 기어 열을 통해 발생되는 진동을 흡수하기 위해 일체형 하우징 박스내로 위치된 진동 흡수 부재로 구성되어져, 주차브레이크 잠금과 주차브레이크 해제력을 제공하는 액츄에이터 장치와;

상기 액츄에이터 장치에 체결되어 액츄에이터 장치로부터 발생되는 축 방향 직선 이동력으로 잡아 당겨지는 연결 케이블;

상기 연결 케이블의 당김력을 양 쪽 방향으로 균등하게 분배하는 분배 부재의 양쪽에서 인출되어 양 쪽 차륜 쪽으로 이어지는 좌·우 주차 케이블 및;

상기 좌·우 주차 케이블의 당김력을 통해 차륜의 디스크 휠을 잡아 차량 움 직임을 구속하는 고정브레이크기구; 로 구성되어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 운동 전환 유니트는 모터 축에 고정되어 모터에 의해 회전되는 구동기어와, 상기 구동기어의 외주면에 치합되어 회전하면서 축 방향 이동력을 발생시키는 종동기어로 이루어진 한 쌍의 기어 열과, 상기 기어 열을 수용하여 일체형 하우징 박스내 공간으로 장착된 기어 박스로 이루어진 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 스크류 로드는 한 쌍의 기어열을 이루면서 모터에 의해 회전되는 구동기어에 치합된 종동기어의 중앙에 관통된 결합 홀에 결합되되, 상기 스크류 로드에는 종동기어의 중앙에 관통된 결합 홀의 양쪽으로 돌출된 구속돌기 단에 삽입되도록, 스크류 로드이 길이 방향으로 파여진 고정 결합단이 형성되어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 스크류 로드에는 하중 센서가 장착 되도록 스크류 로드의 끝단에서 동 축 상으로 작은 직경의 연장 축이 형성되고, 상기 연장 축에는 동 축 상으로 연장 축보다 작은 직경으로 연장되는 지지 축이 형성되고, 상기 지지 축은 일체형 하우징 박스내에서 지지부재를 매개로 지지되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 일체형 하우징 박스는 모터와 이를 통해 회전되는 기어 열 및 축 방향 이동력을 발생하는 스크류 로드 등이 장착되도록 빈 공간으로 이루는 주 공간 영역을 형성하고, 상기 주 공간 영역을 갖는 형상의 전체 폭보다 작은 폭으로 양쪽 측면으로 돌출되어 축 방향 이동력을 발생하는 스크류 로드의 일부 부위와 더불어, 스크류 로드의 축 방향 힘을 측정하는 하중 센서등이 장착되는 측면 연장 공간 영역을 형성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 주 공간 영역은 동작을 위한 각종 신호선과 전력선 등을 위한 커넥터가 위치되는 커넥터 챔버와, 상기 커넥터 챔버에 인접되어 위치된 모터의 유동을 방지하도록 밀착되는 리브형상의 안착 지지체를 형성한 동력 발생기 챔버 및 상기 커넥터 챔버에 일체로 이어지는 동력 발생기 챔버를 구분하도록 수직하게 세워진 분리 벽으로 이루어진 동력 발생기 수용부와;

상기 동력 발생기 수용부에 대해 서로 평행하게 배열되도록 수평하게 구획해, 주차 케이블을 조작하는 축 방향 힘을 발생하는 스크류 로드가 위치되는 바닥으로 안착 지지체를 형성한 조작력 발생기 수용부 및;

상기 동력 발생기 수용부에서 조작력 발생기 수용부까지 수직하게 구획하면서, 모터에 의해 회전하는 기어 열을 수용한 기어 박스의 저면 부위가 안착되는 안착 지지체를 바닥으로 형성한 운동 전환기 챔버로 이루어진 운동 전환기 수용부; 를 형성한 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 측면 연장 공간 영역은 일단이 스크류 로드에 나사 체결되고 타단이 주차 케이블을 당겨주는 축 방향 이동력을 받는 연결케이블에 연결된 스크류 너트가 위치되도록, 주 공간 영역의 측면에서 작은 폭 크기로 돌출되는 전방 연장 형성단과;

스크류 로드의 축 방향 힘을 측정하는 하중 센서가 위치되도록, 상기 전방 연장 형성단이 형성된 주 공간 영역의 반대쪽 측면에서 전방 연장 형성단과 동일한 폭으로 돌출되는 하중센서 수용부 및;

상기 하중센서 수용부가 강 재질의 고정 플레이트가 끼워지는 십입 슬롯으로 구획되면서 더 연장되어져, 스크류 로드의 끝단 부위를 지지하는 지지부재가 위치되는 후방 연장 형성단; 으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 동력 발생기 수용부를 구획하도록 수직하게 세워진 분리 벽부위에 모터에 밀착되는 고무 재질의 제1 아이솔레이터가 위치되어 모터 진동을 흡수하고,

상기 운동 전환기 수용부에 안착된 기어박스의 아래쪽으로는 모터의 반대쪽에서 기어박스에 밀착되는 고무 재질의 제2아이솔레이터가 위치되어 모터와 구동기어의 회전에 따른 진동을 흡수하며,

상기 운동 전환기 수용부에 안착된 기어박스의 위쪽으로는 기어박스의 양쪽으로 밀착되는 고무 재질의 제3·4 아이솔레이터가 각각 위치되어, 종동기어와 스크류 로드의 회전에 따른 진동을 흡수하는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 원 케이블 타입 차량용 전자식 주차 브레이크의 구성도를 도시한 것인바, 본 발명의 전자식 주차 브레이크는 차량의 트렁크 부위로 장착되어져, 조작버튼의 조작 위치에 따라 공급된 전원을 통해 주차브레이크 잠금과 주차브레이크 해제력을 제공하는 액츄에이터장치와, 상기 액츄에이터장치에서 길게 인출되어져 액츄에이터장치로부터 발생되는 직선 이동력으로 통해 잡아 당겨지는 연결 케이블(40), 상기 연결 케이블(40)의 당김 력을 양 쪽 방향으로 균등하게 분 배하는 분배 부재(50)의 양 쪽에서 인출되어 양 쪽 차륜쪽으로 이어지는 좌·우 주차 케이블(60,70) 및 상기 좌·우 주차 케이블(60,70)의 당김력을 통해 차륜의 디스크 휠(D)을 잡아 차량 움직임을 구속하는 고정브레이크기구(B)로 구성되어진다.

여기서, 상기 액츄에이터장치는 일체형으로 사출 성형되어 그 내부 공간이 구획된 빈 공간으로 이루어진 일체형 하우징 박스(30)와, 상기 하우징 박스(30)내로 수용되어져, 조작버튼의 조작 위치에 따라 공급된 전원을 통해 정·역 회전되는 동력 발생 유니트(1)와, 상기 동력 발생 유니트(1)를 통해 회전되는 한 쌍의 치합된 기어 열로 이루어진 운동 전환 유니트(2) 및 상기 운동 전환 유니트(2)를 통해 발생된 회전력을 통해 축 방향 직선운동으로 변환하는 조작력 발생 유니트(6)로 구성되어진다.

그리고, 상기 일체형 하우징 박스(30) 에는 작동 시 발생되는 축 향 하중을 측정해 ECU쪽으로 전달하는 하중 센서(11)가 더 구비되며, 상기 하중 센서(11)는 운동 전환 유니트(2)를 관통하는 조작력 발생 유니트(6)의 축 끝 단 쪽에서 장착되어진다.

또한, 상기 일체형 하우징 박스(30)에는 동력 발생 유니트(1)와 운동 전환 유니트(2)의 구동에 따른 진동을 흡수하기 위한 진동 흡수 부재가 더 장착되며, 상기 진동 흡수 부재는 탄성재질인 고무(Rubber)재질로 이루어져 동력 발생 유니트(1) 주위와 운동 전환 유니트(2) 주위에 위치되어진다. 그리고, 동력 발생 유니트(1)는 모터(Motor)로서, 일반적으로 전자식 주차 브레이크에 사용되는 모터를 사용하며, 일체형 하우징 박스(30)내 공간에서 수평 방향으로 배열되어진다.

또한, 상기 운동 전환 유니트(2)는 모터 축에 결합되어 모터 구동력을 배력하기 위한 한 쌍의 기어 열로 이루어지는데, 일례로 일체형 하우징 박스(30)내 공간에서 수직한 방향으로 배열된 기어 박스(5)와, 상기 기어 박스(5)내로 위치된 모터 축에 고정되어 모터를 통해 회전되는 구동기어(3) 및 상기 구동기어(3)의 외주면에 치합되어 회전하면서 축 방향 이동력을 발생시키는 종동기어(4)로 이루어진다.

여기서, 상기 구동기어(3)와 종동기어(4)의 감속 또는 배력 비는 주차 시, 차량의 움직임을 구속하기 위한 브레이크 기구(B)를 작동하는 주차 케이블(60,70)에서 요구되는 당김력 크기에 따라 정해지며, 이는 차종에 따라 달라지게 된다.

또한, 상기 구동기어(3)와 종동기어(4)는 헬리컬 기어(Helical Gear)나, 또는 스퍼 기어(Spur Gear) 타입을 사용하게 된다.

그리고, 상기 조작력 발생 유니트(6)는 일체형 하우징 박스(30)내 공간에서 모터와 평행하도록 수평으로 배열되면서 모터에 의해 회전되는 기어 열을 통해 회전되는 스크류 로드(7)와, 상기 스크류 로드(7)의 회전력을 통해 축 방향으로 전후 이동하도록 일단이 스크류 로드(7)에 나사 체결되면서, 그 끝단으로는 주차케이블(60,70)을 당기기 위한 연결 케이블(40)이 고정되는 스크류 너트(10)로 구성되어진다.

여기서, 상기 스크류 로드(7)는 도 2(가),(나)에 도시된 바와 같이, 스크류 너트(10)가 나사 체결되는 반대쪽으로 모터에 의해 회전되는 구동기어(3)와 치합된 종동기어(4)를 통해 회전되도록, 상기 종동기어(4)의 중앙에 관통된 결합 홀(4a)의 양쪽으로 돌출된 구속돌기 단(4b)에 삽입되는 고정 결합단(7a)이 형성되며, 상기 고정 결합단(7a)이 이어지는 고정 결합 연장단(8a)이 형성되도록 동 축 상으로 연장 축(8)이 작은 직경으로 연장되고, 상기 연장 축(8)에 동 축 상으로 연장 축(8)보다 작은 직경으로 연장되는 지지 축(9)이 형성되어진다.

이때, 상기 스크류 로드(7)와 종동기어(4)간 결합구조는 돌출부인 구속돌기 단(4b)과 홈인 고정 결합단(7a)을 이용할 수도 있지만, 상기 종동기어(4)의 결합 홀(4a) 내면과 스크류 로드(7)의 외주면으로 각각 세레이션(Serration)을 형성해, 서로간 세레이션 결합 구조를 형성할 수 도 있게 된다.

또한, 상기 스크류 너트(10)는 중공 내면으로 형성된 나사를 통해 외주면에 나사를 형성한 스크류 로드(7)의 회전 방향에 따라 당겨지거나 밀려나게 되고, 이러한 축 방향 거동을 통해 주차 케이블(60,70)의 조작력을 발생시키는 연결 케이블(40)을 잡아당기거나 느슨하게 하는 힘을 발생시키게 된다.

그리고, 상기 하중 센서(11)는 모터의 구동력이 기어 열을 통해 주차 케이블을 조작하는 축 방향 이동력을 전환될 때, 축 방향 힘의 크기를 측정하여 ECU의 모터 제어의 정밀성을 확립하기 위한 것으로, 모터에 의해 회전되는 구동기어(3)와 치합된 종동기어(4)를 관통한 스크류 로드(7)의 끝단부위로 장착되어진다.

즉, 상기 하중 센서(11)는 종동기어(4)를 관통해 기어박스(5)밖으로 노출되는 스크류 로드(7)의 연장 축(8)부위로 체결되어져, 스크류 로드(7)에서 발생된 회전력에 따른 축 방향 하중을 측정해 ECU로 전송한다.

이때, 상기 하중 센서(11)는 스크류 로드(7)의 회전에 대해 변형되는 스프링 을 통한 전류 변화나, 또는 회전에 대한 자기력의 크기 변화를 감지하는 홀 아이(Hall IC)와 같은 일반적인 방식을 통해 하중을 측정하게 된다.

그리고, 상기 스크류 로드(7)의 연장 축(8)끝 단 부를 이루는 지지 축(9)은 일체형 하우징 박스(30)내에서 지지부재(13)를 매개로 지지되며, 상기 지지부재(13)는 일체형 하우징 박스(30)내 형성된 삽입 슬롯(37)에 끼워진 고정 플레이트(12)가 지지하게 된다.

이때, 상기 고정 플레이트(12)는 강(Steel)재질로 이루어져, 모든 장치들이 조립된 상태에서 일체형 하우징 박스(30)의 하중이 편중되지 않고 전체적으로 분산시켜 주는 작용을 하게 된다.

또한, 상기 일체형 하우징 박스(30)는 일체형으로 사출 성형되어 그 내부 공간을 구획된 빈 공간으로 형성하게 되는데, 일례로 모터와 이를 통해 회전되는 기어 열 및 축 방향 이동력을 발생하는 스크류 로드 등이 장착되는 주 공간 영역을 형성하고, 이러한 주 공간 영역을 갖는 형상의 전체 폭보다 작은 폭으로 양쪽 측면으로 돌출되어 축 방향 이동력을 발생하는 스크류 로드의 일부 부위와 더불어, 스크류 로드의 축 방향 힘을 측정하는 하중 센서(11)등이 장착되는 측면 연장 공간 영역을 형성하게 된다.

즉, 상기 일체형 하우징 박스(30)는 도 3에 도시된 바와 같이, 각 신호와 전력 공급을 위한 커넥터가 위치되면서 동력을 발생하는 모터가 위치되는 동력 발생기 수용부(31)와, 상기 동력 발생기 수용부(31)를 수평하게 구획해 서로 평행하게 배열되어 주차 케이블을 조작하는 축 방향 힘을 발생하는 스크류 로드가 위치되는 조작력 발생기 수용부(34) 및 상기 동력 발생기 수용부(31)에서 조작력 발생기 수용부(34)까지 수직하게 구획하면서 모터의 구동력을 받아 스크류 로드의 축 방향 이동력을 발생시키는 기어 열이 구비된 기어박스(5)가 위치되는 운동 전환기 수용부(33)를 형성하게 된다.

이에 더해 상기 일체형 하우징 박스(30)는 스크류 로드의 축 방향 힘을 받는 연결케이블(40)이 연결되도록, 조작력 발생기 수용부(34)쪽에서 이어져 돌출되는 전방 연장 형성단(35)이 형성되고, 또한 스크류 로드의 축 방향 힘을 측정하는 하중 센서(11)가 위치되도록, 상기 전방 연장 형성단(35)과 동일한 폭으로 운동 전환기 수용부(33)의 측면에서 돌출되는 하중센서 수용부(36)가 형성되어진다.

또한, 상기 하중센서 수용부(36)에는 강(Steel)재질의 고정 플레이트(12)가 끼워지는 삽입 슬롯(37)에 구획되면서, 스크류 로드의 끝단 부위를 지지하는 지지부재(13)가 위치되는 후방 연장 형성단(38)이 더 연장 형성되어진다.

그리고, 상기 동력 발생기 수용부(31)는 동작을 위한 각종 신호선과 전력선 등을 위한 커넥터가 위치되는 커넥터 챔버(31a)와, 상기 커넥터 챔버(31a)에 인접되어 모터의 유동을 방지하도록 밀착되는 리브(Rlb)형상의 안착 지지체(31c)를 형성한 동력 발생기 챔버(31b) 및 상기 커넥터 챔버(31a)에 일체로 이어지는 동력 발생기 챔버(31b)를 구분하도록 수직하게 세워진 분리 벽(32)으로 이루어진다.

여기서, 상기 분리 벽(32)은 모터이 후단부위를 지지함과 더불어 모터 구동시 발생되는 진동을 흡수하도록 진동 흡수부재가 구비되어진다.

또한, 상기 운동 전환기 수용부(33)는 기어 열을 수용한 기어 박스(5)의 저 면 부위가 밀착되도록, 안착 지지체(33b)를 바닥으로 형성한 운동 전환기 챔버(33a)로 형성되며, 상기 운동 전환기 챔버(33a)는 일체형 하우징 박스(30)의 전체 폭(수직방향)크기를 갖으므로 일체형 하우징 박스(30)의 전체 폭 크기를 결정하게 된다.

그리고, 상기 조작력 발생기 수용부(34)는 동력 발생기 수용부(31)를 수평하게 구획하면서, 운동 전환기 수용부(33)에 연결되는 바닥 구간으로 스크류 로드(7)를 지지하는 안착 지지체(34a)를 형성하게 된다.

여기서, 상기 안착 지지체(34a)는 운동 전환기 수용부(33)에 연결되는 부위에서 소정 길이로 바닥 구간에 형성되어진다.

또한, 상기 전방 연장 형성단(35)은 일체형 하우징 박스(30)의 전체 폭(수직방향)크기의 약 반 크기를 갖도록 형성되며, 조작력 발생기 수용부(34)에 위치되는 스크류 로드(7)에 나사 체결된 스크류 너트(10)가 위치되어진다.

그리고, 상기 하중센서 수용부(36)는 기어박스(5)를 관통해 위치되는 스크류 로드(7)의 연장 축(8)부위에 결합되는 하중센서(11)를 수용하는 하중센서 챔버(36a)가 형성되며, 상기 하중센서 챔버(36a)는 위치된 하중센서(11)가 밀착되도록 수직하게 세워진 안착 지지체(36b)를 그 양쪽으로 형성하게 된다.

또한, 상기 일체형 하우징 박스(30)의 전체 외관에는 설치 시 볼트나 스크류 체결을 위한 홀을 형성한 체결단이 다수로 돌출 형성되며, 통상 전방 연장 형성단(35)과 하중센서 수용부(36) 및 후방 연장 형성단(38)을 제외한 부위로 형성되어진다.

그리고, 상기 일체형 하우징 박스(30)내 장착된 진동 흡수 부재는 도 1에 도시된 바와 같이, 동력 발생기 수용부(31)를 구획하도록 수직하게 세워진 분리 벽(32)부위에서 모터에 밀착되는 러버(Rubber)재질의 제1 아이솔레이터(20)가 구비되어, 모터에서 발생되는 진동을 흡수하게 된다.

또한, 이와 더불어 모터를 통해 의 회전되는 기어박스(5)가 위치된 운동 전환기 수용부(33)주위로 즉, 모터 축에 결합된 구동기어(3)의 회전에 따른 진동 흡수를 위해 모터 반대쪽 부위 기어박스의 바깥 측에서 구비된 제2아이솔레이터(21)와, 스크류 로드(7)를 회전시키는 종동기어(4)의 회전에 따른 진동 흡수를 위해 기어박스(5)의 끝단 양쪽 부위로 구비된 제3·4 아이솔레이터(22,23)로 이루어진다.

그리고, 상기 분배 부재(50)는 그 양쪽으로 연결되는 좌·우 주차 케이블(60,70)의 당김력을 균등하게 하도록, 통상적인 이퀄라이저(Equalizer)와 같은 구조를 이용하게 된다.

또한, 상기 차륜의 디스크 휠(D)을 잡아 차량 움직임을 구속하는 고정브레이크기구(D)는, 일반적으로 주차 레버에 의해 당겨지는 주차 케이블을 이용해 차량을 구속하는 브레이크 기구와 동일한 구성을 같게 된다.

이하 본 발명의 작동을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 원 케이블 타입 전자식 주차 브레이크 장치는, 모터의 회전을 변환해 주차 케이블(60,70)을 조작하는 축 방향 이동력을 발생시키는 엑츄에이터 장치를 단일한 모듈(Module)로 제작하면서, 이와 동시에 엑츄에이터 장치의 전체적인 외관을 이루는 하우징 박스(30)를 일체형으로 사출 성형함과 더불어, 엑츄에이터 장치의 작동 시 회전에 의해 발생되는 진동을 흡수시킴에 따라, 엑츄에이터 장치 전체가 컴팩트(Compact)한 소형 크기로 됨에 따른 장착성 향상은 물론 진동 흡수에 따른 작동 소음 저감과 같은 성능들을 구현할 수 있는 특징이 있게 된다.

이와 같은 다양한 장점을 갖는 원 케이블 타입 전자식 주차 브레이크 장치는 차량 장착 시 레이 아웃(Lay Out)자유도가 높아 다양한 위치에 설치되는데, 일례로 도 1에 도시된 바와 같이 차량 후방을 이루는 트렁크 부위로 장착하는 경우는, 엑츄에이터 장치를 트렁크 부위를 이루는 차량 저면 부로 볼트등을 이용해 체결한 후, 상기 엑츄에이터 장치에서 인출된 연결 케이블(40)를 차량 바닥 프레임을 따라 설치된 분배부재(50)로 연결하게 되면, 원 케이블 타입 전자식 주차 브레이크 장치의 설치가 완성되는 극히 간단한 성치 공정을 갖게 된다.

이때, 상기 엑츄에이터 장치는 작동 시 측정된 축 방향 하중 크기를 ECU로 전송하기 위한 전기 배선이 이루어지고, 엑츄에이터 장치를 작동시키기 위한 조작스위치에 대한 전기 배선이 이루어지며, 이는 통상적인 회로 구성을 이루는 방식이다.

또한, 상기 분배부재(50)는 그 양쪽으로 인출된 좌·우 주차케이블(60,70)이 인출되어, 디스크 휠(D)에 장착된 브레이크 기구(B)쪽으로 이어지게 된다.

이와 같이 설치된 원 케이블 타입 전자식 주차 브레이크 장치는 작동 시 도 1에 도시된 바와 같이, 엑츄에이터 장치에서 모터를 통해 발생된 회전력이 서로 치합된 한 쌍의 기어 열을 매개로 배력 된 후, 기어 열의 회전력을 통해 스크류 로드(7)와 스크류 너트(10)를 매개로 연결 케이블(40)을 잡아당기는 축 방향 이동 력을 발생시키게 되고, 이에 따라 발생된 당김력이 분배 부재(50)를 통해 좌·우 주차 케이블(60,70)을 균등하게 잡아 당겨 브레이크 기구(B)를 작동시켜 주게 된다.

즉, 조작 스위치 조작 시 동력 발생 유니트(1)인 모터의 회전력은 모터 축을 통해 운동 전환 유니트(2)인 구동기어(3)를 회전시키게 되고, 상기 구동기어(3)에 치합된 종동기어(4)가 함께 회전되면서 그 중앙으로 체결된 조작력 발생 유니트(6)를 이루는 스크류 로드(7)를 회전시켜 주게된다.

이때, 상기 종동기어(4)와 스크류 로드(7)는 도 2(가),(나)에 도시된 바와 같이, 종동기어(4)의 결합 홀(4a)의 양쪽으로 돌출된 구속돌기 단(4b)이 스크류 로드(7)의 길이 방향으로 파여진 고정 결합단(7a)에 끼워지는 강한 결합 구조를 갖게 된다.

또한, 이와 같은 모터와 구동기어(3) 및 종동기어(4)의 회전에 따라 발생되는 진동은 진동 흡수 부재를 통해 흡수되는데, 이는 동력 발생 유니트(1)인 모터의 떨림 발생은 일체형 하우징 박스(30)내 동력 발생기 수용부(31)를 구획하는 분리 벽(32)에 구비된 제1 아이솔레이터(20)를 통해 즉, 러버(Rubber)재질의 제1 아이솔레이터(20)가 모터에 밀착됨에 따라 모터 회전에 의한 모터 떨림이 흡수되어진다.

이와 더불어 운동 전환 유니트(2)를 이루는 구동기어(3)와 종동기어(4)의 회전에 따른 기어박스(5)의 떨림은, 기어박스(5)의 바깥 둘레를 따라 위치된 러버(Rubber)재질의 제2·3·4 아이솔레이터(21,22,23)가 기어박스(5)의 외곽에 밀착되어 떨림을 흡수하게된다.

이와 같이 종동기어(4)를 통해 스크류 로드(7)가 회전하게 되면, 스크류 로드(7)의 일단에 나사 체결된 스크류 너트(10)는 나사 결합 구조로 인해 스크류 로드(7)에 대해 축 방향으로 이동시키게 되고, 이러한 스크류 너트(10)의 축 방향 이동은 스크류 너트(10)에 체결된 연결 케이블(40)을 잡아 당겨 주차 브레이크의 작동을 구현하게 된다.

즉, 일체형 하우징 박스(30)의 측면에서 돌출된 전방 연장 형성단(35)부위로 위치된 스크류 너트(10)를 매개로 연결 케이블(40)이 당겨짐에 따라, 상기 연결 케이블(40)이 연결된 분배 부재(50)의 양쪽으로 연결된 좌·우 주차 케이블(60,70)을 균등하게 잡아 당겨지고, 이러한 좌·우 주차 케이블(60,70)의 조작으로 인해 브레이크 기구(B)가 디스크 휠(D)을 잡아 차륜을 구속하여, 주차 브레이크의 작동을 구현하게 된다.

이와 같은 주차 브레이크의 작동을 구현 중 액츄에이터 장치에서 발생되는 축 방향 하중은 지속적으로 ECU쪽으로 전송되는데, 이는 일체형 하우징 박스(30)의 측면에서 돌출된 하중센서 수용부(36)에 위치된 하중 센서(11)가 도 1에 도시된 바와 같이, 스크류 로드(7)의 연장 축(8)부위로 체결된 상태에서 스크류 로드(7)의 회전에 대해 일례로, 변형되는 스프링을 통한 전류 변화나, 또는 회전에 대한 자기력의 크기 변화를 감지하는 홀 아이(Hall IC)와 같은 방식을 통해 하중을 측정하여 ECU로 전송하게 된다.

그리고, 스크류 너트(10)가 체결된 반대 부위를 이루는 스크류 로드(7)의 끝단인 지지축(9)은, 일체형 하우징 박스(30)의 측면에서 돌출된 하중센서 수용 부(36)로부터 연장된 후방 연장 형성단(38)에 구비된 지지부재(13)를 통해 지지되어진다.

이때, 상기 일체형 하우징 박스(30)의 측면에서 돌출된 하중센서 수용부(36)와 후방 연장 형성단(38)을 구분하는 삽입 슬롯(37)에 끼워진 고정 플레이트(12)는, 강(Steel)재질로 이루어져 일체형 하우징 박스(30)가 갖는 총 하중과 각 장치들의 배열에 따른 하중의 집중을 방지하기 위한 것으로, 일례로 일체형 하우징 박스(30)가 모터 쪽으로 하중이 집중되는 경우 고정 플레이트(12)의 두께를 두껍게 하는 방식으로, 상기 일체형 하우징 박스(30)의 전체적인 하중을 고르게 분산시켜 주게된다.

한편, 이와 같이 주차 브레이크가 작동되어 차륜이 잠금 된 상태에서 이를 해제하는 경우는, 주차브레이크 잠금 시와 반대로 모터가 회전되도록 조작 스위치를 조작하게 되면, 모터와 구동기어(3) 및 종동기어(4)가 갖는 회전 방향이 역으로 되면서 스크류 로드(7)도 역으로 회전하게 된다.

이러한 스크류 로드(7)의 역 방향 회전은 이에 나사 체결된 스크류 너트(10)를 밀어내는 축 방향 이동을 발생시키게 되고, 이로 인해 상기 스크류 너트(10)에 체결된 연결 케이블(40)이 느슨해지면서 분배 부재(50)의 양쪽으로 연결된 좌·우 주차 케이블(60,70)을 느슨하게 함에 따라, 상기 좌·우 주차 케이블(60,70)이 브레이크 기구(B)를 디스크 휠(D)로부터 해제해 주차 브레이크 잠금을 해제 상태로 전환시켜 주게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 전자식 주차브레이크장치가 동력 발생과 운동 방향 전환 및 주차 케이블 조작을 위한 축 방향 하중을 발생하는 액츄에이터 장치가 하나의 모듈(Module)로 이루어지면서, 모듈(Module)의 전체적인 형상을 갖는 하우징 박스를 일체형으로 사출 성형함에 따라, 액츄에이터 장치의 크기를 컴팩트(Compact)한 소형으로 만들면서도 모듈 외관을 이루는 하우징 박스를 일체로 사출 성형해 생산성을 향상할 수 있는 효과가 있게 된다.

또한, 본 발명은 전자식 주차브레이크장치의 동력 발생부인 액츄에이터 장치가, 일체형 하우징 박스 내 장착된 장치들간의 하중 균형을 이루면서, 회전력을 발생하는 장치 주위로 탄성재질 부재를 부착하여 작동 시 발생되는 진동도 효과적으로 분산 및 흡수할 수 있는 효과가 있게 된다.

또한, 본 발명은 전자식 주차브레이크장치의 동력 발생부인 액츄에이터 장치가 회전 동력을 주차 케이블 당김을 위한 축 방향 직선 운동으로 전환할 때, 축 방향 직선 운동에서 발생되는 힘이 회전 운동하는 기어 쪽으로 전달되지 않도록 해, 하우징 박스의 특별한 구조적인 설계 없이도 하우징 박스의 내구성을 강화 할 수 있는 효과가 있게 된다.

또한, 본 발명은 전자식 주차브레이크장치의 동력 발생부인 액츄에이터 장치와 주차 케이블사이에, 1개의 케이블만으로 연결되어 액츄에이터 장치로부터 발생된 축 방향 이동력을 전달받아 주차 케이블을 작동시키게 되므로, 2개의 케이블을 이용하는 방식에 비해 차량 장착 시 레이 아웃(Lay Out)자유도가 높아지는 효과가 있게 된다.

Claims (18)

1. 일체형으로 사출 성형되어 그 내부 공간이 구획된 빈 공간으로 이루어진 일체형 하우징 박스(30)와, 상기 하우징 박스(30)내로 수용되어 조작버튼의 조작 위치에 따라 공급된 전원을 통해 정·역회전되는 모터로 이루어진 동력 발생 유니트(1)와, 상기 모터를 통해 회전되는 한 쌍의 치합된 기어 열로 이루어진 운동 전환 유니트(2), 상기 기어 열을 통해 회전되는 스크류 로드(7)에 나사 체결되어, 주차 케이블(60,70)을 조작하기 위한 축 방향 이동력을 발생시키는 스크류 너트(10)로 이루어진 조작력 발생 유니트(6), 상기 스크류 로드(7)를 통해 발생되는 축 방향 하중을 측정해 ECU쪽으로 전달하는 하중 센서(11) 및 회전되는 모터와 기어 열을 통해 발생되는 진동을 흡수하기 위해 일체형 하우징 박스(30)내로 위치된 진동 흡수 부재로 구성되어져, 주차브레이크 잠금과 주차브레이크 해제력을 제공하는 액츄에이터 장치와;

   상기 액츄에이터 장치에 체결되어 액츄에이터 장치로부터 발생되는 축 방향 직선 이동력으로 잡아 당겨지는 연결 케이블(40);

   상기 연결 케이블(40)의 당김력을 양 쪽 방향으로 균등하게 분배하는 분배 부재(50)의 양쪽에서 인출되어 양 쪽 차륜쪽으로 이어지는 좌·우 주차 케이블(60,70) 및;

   상기 좌·우 주차 케이블(60,70)의 당김력을 통해 차륜의 디스크 휠(D)을 잡아 차량 움직임을 구속하는 고정브레이크기구(B);

   로 구성되어진 원 케이블 타입 차량용 전자식 주차 브레이크.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 운동 전환 유니트(2)는 모터 축에 고정되어 모터에 의해 회전되는 구동기어(3)와, 상기 구동기어(3)의 외주면에 치합되어 회전하면서 축 방향 이동력을 발생시키는 종동기어(4)로 이루어진 한 쌍의 기어 열과, 상기 기어 열을 수용하여 일체형 하우징 박스(30)내 공간으로 장착된 기어 박스(5)로 이루어진 것을 특징으로 하는 원 케이블 타입 차량용 전자식 주차 브레이크.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 구동기어(3)와 종동기어(4)는 헬리컬 기어(Helical Gear)나 스퍼 기어(Spur Gear)를 사용하는 것을 특징으로 하는 원 케이블 타입 차량용 전자식 주차 브레이크.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 스크류 로드(7)는 한 쌍의 기어열을 이루면서 모터에 의해 회전되는 구동기어(3)에 치합된 종동기어(4)의 중앙에 관통된 결합 홀(4a)에 결합되어, 상기 종동기어(4)의 회전력을 전달받아 회전되는 것을 특징으로 하는 원 케이블 타입 차량용 전자식 주차 브레이크.
5. 청구항 4에 있어서, 상기 스크류 로드(7)에는 종동기어(4)의 중앙에 관통된 결합 홀(4a)의 양쪽으로 돌출된 구속돌기 단(4b)에 삽입되도록, 스크류 로드(7)이 길이 방향으로 파여진 고정 결합단(7a)이 형성되어진 것을 특징으로 하는 원 케이블 타입 차량용 전자식 주차 브레이크.
6. 청구항 4에 있어서, 상기 스크류 로드(7)의 외주면으로 세레이션(Serration)을 형성해, 종동기어(4)의 결합 홀(4a) 내면에 형성된 세레이션(Serration)에 결합되는 것을 특징으로 하는 원 케이블 타입 차량용 전자식 주차 브레이크.
7. 청구항 4에 있어서, 상기 스크류 로드(7)에는 하중 센서(11)가 장착 되도록 스크류 로드(7)의 끝단에서 동 축 상으로 작은 직경의 연장 축(8)이 형성되어진 것을 특징으로 하는 원 케이블 타입 차량용 전자식 주차 브레이크.
8. 청구항 7에 있어서, 상기 스크류 로드(7)의 연장 축(8)에는 동 축 상으로 연장 축(8)보다 작은 직경으로 연장되는 지지 축(9)이 형성되고, 상기 지지 축(9)은 일체형 하우징 박스(30)내에서 지지부재(13)를 매개로 지지되는 것을 특징으로 하 는 원 케이블 타입 차량용 전자식 주차 브레이크.
9. 청구항 1에 있어서, 상기 일체형 하우징 박스(30)는 모터와 이를 통해 회전되는 기어 열 및 축 방향 이동력을 발생하는 스크류 로드(7) 등이 장착되도록 빈 공간으로 이루는 주 공간 영역을 형성하고, 상기 주 공간 영역을 갖는 형상의 전체 폭보다 작은 폭으로 양쪽 측면으로 돌출되어 축 방향 이동력을 발생하는 스크류 로드의 일부 부위와 더불어, 스크류 로드의 축 방향 힘을 측정하는 하중 센서(11)등이 장착되는 측면 연장 공간 영역을 형성하는 것을 특징으로 하는 원 케이블 타입 차량용 전자식 주차 브레이크.
10. 청구항 9에 있어서, 상기 주 공간 영역은 동작을 위한 각종 신호선과 전력선 등을 위한 커넥터가 위치되는 커넥터 챔버(31a)와, 상기 커넥터 챔버(31a)에 인접되어 위치된 모터의 유동을 방지하도록 밀착되는 리브(Rlb)형상의 안착 지지체(31c)를 형성한 동력 발생기 챔버(31b) 및 상기 커넥터 챔버(31a)에 일체로 이어지는 동력 발생기 챔버(31b)를 구분하도록 수직하게 세워진 분리 벽(32)으로 이루어진 동력 발생기 수용부(31)와;

    상기 동력 발생기 수용부(31)에 대해 서로 평행하게 배열되도록 수평하게 구획해, 주차 케이블을 조작하는 축 방향 힘을 발생하는 스크류 로드가 위치되는 바 닥으로 안착 지지체(34a)를 형성한 조작력 발생기 수용부(34) 및;

    상기 동력 발생기 수용부(31)에서 조작력 발생기 수용부(34)까지 수직하게 구획하면서, 모터에 의해 회전하는 기어 열을 수용한 기어 박스(5)의 저면 부위가 안착되는 안착 지지체(33b)를 바닥으로 형성한 운동 전환기 챔버(33a)로 이루어진 운동 전환기 수용부(33);

    를 형성한 것을 특징으로 하는 원 케이블 타입 차량용 전자식 주차 브레이크.
11. 청구항 10에 있어서, 상기 안착 지지체(34a)는 운동 전환기 수용부(33)에 연결되는 부위에서 소정 길이로 바닥 구간에 형성되어진 것을 특징으로 하는 원 케이블 타입 차량용 전자식 주차 브레이크.
12. 청구항 9에 있어서, 상기 측면 연장 공간 영역은 일단이 스크류 로드(7)에 나사 체결되고 타단이 주차 케이블(60,70)을 당겨주는 축 방향 이동력을 받는 연결케이블(40)에 연결된 스크류 너트(10)가 위치되도록, 주 공간 영역의 측면에서 작은 폭 크기로 돌출되는 전방 연장 형성단(35)과;

    스크류 로드(7)의 축 방향 힘을 측정하는 하중 센서(11)가 위치되도록, 상기 전방 연장 형성단(35)이 형성된 주 공간 영역의 반대쪽 측면에서 전방 연장 형성 단(35)과 동일한 폭으로 돌출되는 하중센서 수용부(36);

    가 형성되어진 것을 특징으로 하는 원 케이블 타입 차량용 전자식 주차 브레이크.
13. 청구항 12에 있어서, 상기 하중센서 수용부(36)는 기어박스(5)를 관통해 위치되는 스크류 로드(7)의 연장 축(8)부위에 결합되는 하중센서(11)를 수용하는 하중센서 챔버(36a)가 형성되며, 상기 하중센서 챔버(36a)는 위치된 하중센서(11)가 밀착되도록 수직하게 세워진 안착 지지체(36b)를 양쪽으로 형성하는 것을 특징으로 하는 원 케이블 타입 차량용 전자식 주차 브레이크.
14. 청구항 12에 있어서, 상기 하중센서 수용부(36)에는 삽입 슬롯(37)으로 구획되어져, 스크류 로드(7)의 끝단 부위를 지지하는 지지부재(13)가 위치되는 후방 연장 형성단(38)이 더 형성되어진 것을 특징으로 하는 원 케이블 타입 차량용 전자식 주차 브레이크.
15. 청구항 14에 있어서, 상기 삽입 슬롯(37)에는 일체형 하우징 박스(30)의 전체 하중 분산을 위해 고정 플레이트(12)가 끼워지는 것을 특징으로 하는 원 케이블 타입 차량용 전자식 주차 브레이크.
16. 청구항 15에 있어서, 상기 고정 플레이트(12)는 강(Steel)재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 원 케이블 타입 차량용 전자식 주차 브레이크.
17. 청구항 10에 있어서, 상기 동력 발생기 수용부(31)를 구획하도록 수직하게 세워진 분리 벽(32)부위에 모터에 밀착되는 제1 아이솔레이터(20)가 위치되어 모터 진동을 흡수하고,

    상기 운동 전환기 수용부(33)에 안착된 기어박스(5)의 아래쪽으로는 모터의 반대쪽에서 기어박스(5)에 밀착되는 제2아이솔레이터(21)가 위치되어 모터와 구동기어(3)의 회전에 따른 진동을 흡수하며,

    상기 운동 전환기 수용부(33)에 안착된 기어박스(5)의 위쪽으로는 기어박스(5)의 양쪽으로 밀착되는 제3·4 아이솔레이터(22,23)가 각각 위치되어, 종동기어(4)와 스크류 로드(7)의 회전에 따른 진동을 흡수하는 것을 특징으로 하는 원 케이블 타입 차량용 전자식 주차 브레이크.
18. 청구항 17에 있어서, 제1·2·3·4 아이솔레이터(20,21,22,23)는 고무재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 원 케이블 타입 차량용 전자식 주차 브레이크.

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