KR101165372B1

KR101165372B1 - 전자식 주차브레이크 액추에이터의 유성기어 조립체

Info

Publication number: KR101165372B1
Application number: KR1020120024447A
Authority: KR
Inventors: 박정근
Original assignee: 주식회사 인팩
Priority date: 2012-03-09
Filing date: 2012-03-09
Publication date: 2012-07-13

Abstract

유성기어와 기어축 간의 구동 접촉면의 형상을 2단 구조로 개선함으로써, 유성기어의 작동 소음을 개선하고 유성기어와 기어축 간의 구동 접촉면의 윤활 효율을 높여 전자식 주차브레이크 액추에이터의 성능을 향상할 수 있는 전자식 주차브레이크 액추에이터의 유성기어 조립체가 소개된다. 이러한 전자식 주차브레이크 액추에이터의 유성기어 조립체는 다수의 기어축(550)을 구비한 캐리어 플레이트(530)와, 상기 기어축(550)에 회전 가능하게 결합하는 다수의 유성기어(520)를 포함하는 전자식 주차브레이크 액추에이터의 유성기어 조립체에 있어서, 상기 기어축(550)은 서로 다른 직경으로 이루어진 적어도 두 개 이상의 부분축이 동축상에 형성되도록 단이 진 형상으로 형성되고, 상기 유성기어(520)는 상기 단이 진 형상의 기어축(550)의 외주와 상응하는 형상의 단이 진 결합홈(521)을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

전자식 주차브레이크 액추에이터의 유성기어 조립체{PLANET GEAR ASSEMBLY OF ACTUATOR FOR ELECTRIC PARKING BRAKE}

본 발명은 전자식 주차브레이크 액추에이터의 유성기어 조립체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전자식 주차브레이크 액추에이터를 구성하는 유성기어의 작동 소음을 개선하고 유성기어와 기어축 간의 구동 접촉면의 윤활 효율을 높여 전자식 주차브레이크 액추에이터의 성능을 향상할 수 있는 전자식 주차브레이크 액추에이터의 유성기어 조립체에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 주차브레이크는 차량을 주차시킬 때 주차상태를 유지하기 위하여 차량의 뒷바퀴 또는 앞바퀴 등을 제동하는 역할을 하게 된다.

이러한 주차브레이크는 운전자가 운전석의 측부에 설치된 파킹레버를 당김으로써 작동하는데, 상기 파킹레버가 와이어를 통해 브레이크 어셈블리의 브레이크 슈우에 연결되어 있어서, 운전자가 파킹레버를 당기면 브레이크 슈우가 드럼에 밀착되어 제동력이 발생하고, 이 상태에서 상기 파킹레버는 해제버튼을 누르기 전까지는 원위치로 복귀되지 않음으로써, 파킹 상태의 유지가 가능하도록 되어 있었다.

이러한 주차브레이크는 주차시 또는 차량의 운행을 개시할 때마다 운전자가 주차레버를 작동시켜야 하므로, 사용이 매우 번거롭고 특히 힘이 약한 여성이나 노약자에게는 그 사용이 번거로운 문제점이 있었다.

따라서, 최근에는 주차브레이크의 구동을 전자적으로 제어하는 전자식 주차브레이크(Electronic Parking Brake : EPB)가 사용되고 있는데, 통상의 디스크 브레이크에 장착되어 주차브레이크의 기능을 수행하게 된다.

이러한 전자식 주차브레이크를 작동시키기 위해서는 별도의 액추에이터가 요구되며, 이 전자식 주차브레이크 액추에이터의 일례가 도 1에 도시되어 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 전자식 주차브레이크 액추에이터(10)는 모터(11)가 설치되고 출력부(20)가 수용되는 케이스(12)와, 모터(11)와 출력부(20)를 연결하는 동력전달부(13)가 수용되고 상기 케이스(12)에 안착되는 하우징(14)을 포함한다.

모터(11)의 회전축(미도시)은 하우징(14)의 내부에 삽입되고, 모터(11)의 회전축의 단부에는 선단 감속기어(16)가 설치되어 동력전달부(13)에 기어 물림되도록 구성된다.

한편, 상기 동력전달부(13)는 하우징(14)에 수납되어 케이스(12)의 내부에 안착되며, 선단 감속기어(16)에 기어 물림되는 제1 감속기어(13a)와, 제1 감속기어(13a)와 기어 물림되어 출력부(20)가 연결되는 제2 감속기어(13b)를 포함한다. 그리고, 상기 제2 감속기어(13b)의 밑면에는 출력기어부(13c)가 구비된다.

상기 출력부(20)는 제2 감속기어(13b)에 회전 가능하게 삽입되는 연결축(21)과, 연결축(21)이 압입 고정되는 캐리어 플레이트(22)와, 캐리어 플레이트(22)에 일체로 형성되는 복수의 기어축(23)과, 이 기어축(23)에 회전 가능하게 설치되고 출력기어부(13c)와 하우징(14)의 기어부(14a)에 기어 물림되는 복수의 유성기어(24)와, 캐리어 플레이트(22)의 밑면에 일체로 형성되어, 케이스(12)의 외측으로 돌출되게 설치되는 출력축(25)을 포함한다.

위와 같은 종래의 전자식 주차브레이크 액추에이터는 도 2에 도시된 것처럼 유성기어(24)와 기어축(23)간의 구동 접촉면(S)이 넓어 마찰로 인한 소음이 심하였고, 구동 접촉면(S)에 도포된 윤활제가 유성기어(24)의 회전 작동중 구동 접촉면으로부터 조금씩 유실됨으로써, 윤활 효율이 좋지 못하게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 유성기어와 기어축 간의 구동 접촉면의 형상을 2단 구조로 개선함으로써, 유성기어의 작동 소음을 개선하고 유성기어와 기어축 간의 구동 접촉면의 윤활 효율을 높여 전자식 주차브레이크 액추에이터의 성능을 향상할 수 있는 전자식 주차브레이크 액추에이터의 유성기어 조립체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전자식 주차브레이크 액추에이터의 유성기어 조립체는 다수의 기어축을 구비한 캐리어 플레이트와, 상기 기어축에 회전 가능하게 결합하는 다수의 유성기어를 포함하는 유성기어 조립체에 있어서, 상기 기어축은 서로 다른 직경으로 이루어진 적어도 두 개 이상의 부분축이 동축상에 형성되도록 단이 진 형상으로 형성되고, 상기 유성기어는 상기 단이 진 형상의 기어축의 외주와 상응하는 형상의 단이 진 결합홈을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 기어축에 형성되는 상기 부분축은 상기 캐리어 플레이트로부터 돌출 형성된 제1 부분축과, 이 제1 부분축으로부터 연장되고 상기 제1 부분축보다 작은 직경을 갖도록 형성되는 제2 부분축을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 유성기어의 결합홈은 상기 기어축의 제1 부분축에 접촉하는 제1 부분홈과, 상기 기어축의 제2 부분축에 접촉하는 제2 부분홈을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 제1 부분홈은 상기 제1 부분축보다 더 길게 형성되고, 상기 제1 부분홈과 상기 제2 부분축 사이에는 비접촉 공간부가 형성되는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같은 차량용 변속 케이블 고정장치에 따르면, 유성기어와 기어축 간의 구동 접촉면의 형상을 2단 구조로 개선함으로써, 유성기어의 작동 소음이 개선되고 유성기어와 기어축 간의 구동 접촉면의 윤활 효율이 향상되어 전자식 주차브레이크 액추에이터의 성능이 향상될 수 있게 된다.

도 1은 종래의 전자식 주차브레이크 액추에이터의 일례를 나타낸 도면.
도 2는 종래의 전자식 주차브레이크 액추에이터의 유성기어와 기어축 간의 결합구조를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 유성기어 조립체가 적용된 전자식 주차브레이크 액추에이터를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전자식 주차브레이크 액추에이터의 유성기어 조립체의 캐리어 플레이트 및 기어축을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전자식 주차브레이크 액추에이터의 유성기어 조립체의 유성기어를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전자식 주차브레이크 액추에이터의 유성기어 조립체의 유성기어와 기어축 간의 결합구조를 나타낸 도면.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 사용된 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 유성기어 조립체가 적용된 전자식 주차브레이크 액추에이터를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전자식 주차브레이크 액추에이터의 유성기어 조립체의 캐리어 플레이트 및 기어축을 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전자식 주차브레이크 액추에이터의 유성기어 조립체의 유성기어를 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전자식 주차브레이크 액추에이터의 유성기어 조립체의 유성기어와 기어축 간의 결합구조를 나타낸 도면이다.

본 발명의 실시예에 따른 유성기어 조립체를 설명하기에 앞서 우선 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 유성기어 조립체가 적용된 전자식 주차브레이크 액추에이터를 설명한다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 유성기어 조립체가 적용된 전자식 주차브레이크는 모터(100), 케이스(200), 동력 전달부(300), 하우징(400), 출력부(500)로 크게 구성된다.

모터(100)는 회전축(110)이 케이스(200)의 내부로 삽입되도록 케이스(200)의 외벽에 설치되고, 케이스(200) 내에서 회전축(110)에 선단 감속기어(120)가 고정되어, 회전축(110)이 회전되면 함께 회전되도록 구성된다.

선단 감속기어(120)는 동력 전달부(300)에 기어 물림되어 모터(100)의 회전력을 동력 전달부(300)로 전달하게 된다. 동력 전달부(300)는 하우징(400)에 수납되어 케이스(200)의 내측에 안착된다.

이렇게 모터(100)와 동력 전달부(300)는 서로 다른 공간에 배치되므로 모터(100)와 동력 전달부(300) 사이에 간섭이 발생되지 않고, 동력 전달부(300) 및 하우징(400)의 장착 위치를 설계할 때에 모터(100)의 위치나 장착방법이 고려되지 않아도 되므로 설계 자유도가 향상되는 효과가 나타난다.

동력 전달부(300)는 모터(100)의 회전축(110)에 고정되는 선단 감속기어(120)에 기어 물림되는 제1 감속기어(310)와, 제1 감속기어(310)에 기어 물림되고 출부(500)가 연결되는 제2 감속기어(320)를 포함하여 구성된다.

상기 제1 감속기어(310)와 제2 감속기어(320)에는 모터의 회전력이 전달되는 입력기어부(311)(321)와, 회전력이 출력되는 출력기어부(312)(322)를 이루는 나사산이 형성되고, 각각 입력기어부(311)(321)와 출력기어부(312)(322)의 지름 및 나사산의 개수가 차등되게 형성되므로, 모터(100)로부터 전달되는 회전력이 감속되어 출력부(500)에 전달된다.

상기 제2 감속기어(320)의 출력기어부(322)는 선기어 역할을 행하게 되고, 하우징(400)의 기어부(410)는 후술하는 출력부(500)의 유성기어(520)의 링기어 역할을 행하게 된다. 상기 하우징(400)의 기어부(410)는 회전되지 않도록 하우징(400)의 내측에 일체로 형성된다.

출력부(500)는 동력전달부(300)로부터 모터(100)의 회전력을 전달받아 캘리퍼 브레이크(미도시)로 토크를 전달하기 위한 구성이다.

출력부(500)는 제2 감속기어(320)에 회전 가능하게 삽입되는 연결축(510)과, 하우징(400)의 기어부(410)와 제2 감속기어(320)의 출력기어부(322)에 기어 물림되는 다수의 유성기어(520)와, 유성기어(520)를 회전 가능하게 고정하기 위한 복수의 기어축(550)이 일체로 형성되는 캐리어 플레이트(530)와, 캐리어 플레이트(530)에 고정되는 출력축(540)을 포함하여 구성된다.

연결축(510)의 상단부는 제2 감속기어(320)에 회전 가능하게 고정되고, 하단부는 출력축(540)의 상단에 완전히 고정된다.

캐리어 플레이트(530)의 상부에는 유성기어(520)를 회전가능하게 고정하기 위한 복수의 기어축(550)이 일체로 형성되되, 캐리어 플레이트(530)와 기어축(550)은 소결 재질로 성형된다.

또한, 상기 제2 감속기어(320)의 출력기어부(322)와, 출력부(500)의 유성기어(520)와, 하우징(400)의 기어부(410)는 서로 기어 물림되어 유성기어 세트를 이루게 되며, 모터(100)의 회전력에 의해 제2 감속기어(320)가 회전될 때에 유성기어(520)는 출력기어부(322)의 주위를 공전하면서 감속 작동을 하게 된다.

이때, 하우징(400)의 기어부(410)는 유성기어(520)가 공전되도록 하는 링기어 역할을 행하게 되고, 출력기어부(322)의 주변을 공전하는 유성기어(520)는 감속 작동을 행함과 동시에 출력축(540)의 하중이 분산되도록 하여 출력축(540)이 이격되는 것이 방지되도록 한다.

한편, 본 발명이 실시예에 따른 전자식 주차브레이크 액추에이터의 유성기어 조립체는 상술한 다수의 기어축(550)을 구비한 캐리어 플레이트(530)와, 상기 기어축(550)에 회전 가능하게 결합하는 다수의 유성기어(520)를 포함하며, 더욱 구체적으로 살펴보면, 도 4 및 도 5에 도시된 것처럼, 상기 기어축(550)은 서로 다른 직경으로 이루어진 적어도 두 개 이상의 부분축이 동축상에 형성되도록 단이 진 형상으로 형성되고, 상기 유성기어(520)는 상기 단이 진 형상의 기어축(550)의 외주와 상응하는 형상의 단이 진 결합홈(521)을 갖도록 형성된다.

상기 기어축(550)에 형성되는 상기 부분축은 상기 캐리어 플레이트(530)로부터 돌출 형성된 제1 부분축(551)과, 이 제1 부분축(551)으로부터 연장되고 상기 제1 부분축(551)보다 작은 직경을 갖도록 형성되는 제2 부분축(552)을 포함한다.

상기 유성기어(520)의 결합홈(521)은 상기 기어축(550)의 제1 부분축(551)에 접촉하는 제1 부분홈(521a)과, 상기 기어축(550)의 제2 부분축(552)에 접촉하는 제2 부분홈(521b)을 포함하며, 상기 제2 부분홈(521b)의 내경은 상기 제1 부분홈(521a)의 내경보다 작게 형성된다.

한편, 도 6에 도시된 것처럼 상기 제1 부분홈(521a)은 상기 제1 부분축(551)보다 더 길게 형성되고, 상기 제1 부분홈(521a)과 상기 제2 부분축(552) 사이에는 비접촉 공간부(E)가 형성되는 것이 바람직하다.

상기와 같이 제1 부분홈(521a)과 제2 부분축(552) 사이에 비접촉 공간부(E)가 형성됨으로써, 유성기어(520)와 기어축(550)간의 구동 접촉면의 면적이 축소되어 마찰이 줄어들 수 있게 되고, 이로 인하여 유성기어(520)의 작동 소음이 개선될 수 있게 된다. 또한, 상기 기어축(550)의 외주의 단이 진 형상 및 이 기어축(550)에 결합하도록 유성기어(520)의 결합홈(521)의 단이 진 형상으로 인하여 유성기어(520)와 기어축(550)간의 구동 접촉면에 도포된 윤활제(미도시)의 유실이 방지될 수 있게 됨으로써, 유성기어(520)의 윤활 효율이 향상될 수 있게 된다. 또한, 상기 제1 부분홈(521a)과 상기 제2 부분축(552) 사이에 형성된 비접촉 공간부(E)에는 여분의 윤활제가 충진되어 유성기어(520)와 기어축(550)간의 구동 접촉면에 도포된 윤활제가 오랜 시간의 경과로 다소 유실되더라도 상기 비접촉 공간부(E)에 충진된 윤활제가 유성기어(520)와 기어축(550)간의 구동 접촉면으로 윤활제를 공급할 수 있기에 오랜 시간이 경과 되더라도 유성기어(520)와 기어축(550)간의 구동 접촉면에서의 윤활 효율이 유지될 수 있게 된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 전자식 주차브레이크 액추에이터의 유성기어 조립체에 따르면, 유성기어와 기어축 간의 구동 접촉면의 형상을 2단 구조로 개선함으로써, 유성기어의 작동 소음이 개선되고 윤활 효율이 향상되어 전자식 주차브레이크 액추에이터의 성능이 향상될 수 있게 된다.

이상, 본 발명의 특정 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음이 이해될 필요가 있다.

100 : 모터 200 : 케이스
300 : 동력 전달부 400 : 하우징
500 : 출력부 510 : 연결축
520 : 유성기어 521 : 결합홈
521a : 제1 부분홈 521b : 제2 부분홈
530 : 캐리어 플레이트 540 : 출력축
550 : 기어축 551 : 제1 부분축
552 : 제2 부분축 E : 비접촉 공간부

Claims

다수의 기어축(550)을 구비한 캐리어 플레이트(530)와, 상기 기어축(550)에 회전 가능하게 결합하는 다수의 유성기어(520)를 포함하는 전자식 주차브레이크 액추에이터의 유성기어 조립체에 있어서,
상기 기어축(550)은 서로 다른 직경으로 이루어진 적어도 두 개 이상의 부분축이 동축상에 형성되도록 단이 진 형상으로 형성되고, 상기 유성기어(520)는 상기 단이 진 형상의 기어축(550)의 외주와 상응하는 형상의 단이 진 결합홈(521)을 갖도록 형성되며,
상기 부분축은 상기 캐리어 플레이트(530)로부터 돌출 형성된 제1 부분축(551)과, 이 제1 부분축(551)으로부터 연장되고 상기 제1 부분축(551)보다 작은 직경을 갖도록 형성되는 제2 부분축(552)을 포함하고, 상기 결합홈(521)은 상기 기어축(550)의 제1 부분축(551)에 접촉하는 제1 부분홈(521a)과, 상기 기어축(550)의 제2 부분축(552)에 접촉하는 제2 부분홈(521b)을 포함하며, 상기 제1 부분홈(521a)은 상기 제1 부분축(551)보다 더 길게 형성되고, 상기 제1 부분홈(521a)과 상기 제2 부분축(552) 사이에는 비접촉 공간부(E)가 형성되는 것을 특징으로 하는 전자식 주차브레이크 액추에이터의 유성기어 조립체.
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