KR101263884B1 - 전자식 주차 브레이크장치용 액추에이터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자식 주차 브레이크장치용 액추에이터에 관한 것으로서, 특히, 액추에이터의 부품수를 절감할 수 있고, 액추에이터의 작동 중에 발생되는 소음을 줄일 수 있는 전자식 주차 브레이크장치용 액추에이터에 관한 것이다.
본 발명은, 케이스와, 케이스에 설치되고 동력을 제공하는 모터와, 케이스에 설치되고 모터의 동력에 의해 회전되는 출력축과, 모터의 동력을 가감시켜 출력축에 전달하는 전달부재를 포함하는 전자식 주차 브레이크장치용 액추에이터를 제공한다.

Description

전자식 주차 브레이크장치용 액추에이터 {ACTUATOR FOR ELECTRIC PARKING BRAKE SYSTEM}

본 발명은 전자식 주차 브레이크장치용 액추에이터에 관한 것으로서, 특히, 액추에이터의 부품수를 절감할 수 있고, 액추에이터의 작동 중에 발생되는 소음을 줄일 수 있는 전자식 주차 브레이크장치용 액추에이터에 관한 것이다.

일반적으로 차량을 주차하는 경우에는 주차 브레이크를 조작하여 차량의 이동을 구속하게 된다.

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

이와 같이 차량 구속을 위한 주차 브레이크의 레버 조작은 사용자가 불편을 느끼므로 버튼 조작을 통한 모터 동력을 통해 주차 제동력을 발생하는 전자식 주차 브레이크장치(EPB, Electrical Parking Brake)가 개발되었다.

전자식 주차 브레이크장치는 차량에 대한 설치 자유도가 높은 특징이 있음에도 불구하고, 최근에는 브레이크 장치인 캘리퍼에 일체화시키는 방식을 적용해 전자식 주차 브레이크의 장착성을 보다 용이하게 하고 있다.

전자식 주차 브레이크장치를 캘리퍼에 일체화시킨 경우는 브레이크 페달을 통한 유압 제동과 더불어, 전자식 주차 브레이크장치의 동력 발생 수단인 액추에이터를 통한 모터 동력을 함께 이용해 제동력(Target Clamping Force)을 생성시키게 되고, 이와 같이 유압과 모터 동력을 함께 사용하는 방식이다.

전자식 주차 브레이크장치를 캘리퍼에 일체화하는 경우에는 보다 작은 사양의 모터를 이용하면서도 최종 출력을 큰 하중(Load)으로 전환시키는 기어장치를 적용해, 장착되는 캘리퍼의 크기(Size)를 증대시키지 않는 콤팩트(Compact)한 크기로 형성할 수 있게 된다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 10-2010-0008512호(2010년 1월 26일 공개, 발명의 명칭 : 긴급 해제 기능을 갖춘 캘리퍼 일체형 전자식 주차브레이크 장치)에 개시되어 있다.

일반적인 전자식 주차 브레이크장치용 액추에이터는 모터의 동력을 출력축에 전달하는 동력전달부가 다수 개의 기어로 이루어지기 때문에 액추에이터를 조립하기 어렵고, 조립작업 중에 오차가 발생되면 액추에이터 구동 중에 기어들 사이의 유격에 의해 소음이 발생되는 문제점이 있다.

또한, 일반적인 전자식 주차 브레이크장치용 액추에이터는 다수 개의 기어가 연결되어 동력전달부를 이루기 때문에 액추에이터의 부품수를 줄이기 어려운 문제점이 있다.

따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.

본 발명은 액추에이터의 부품수를 절감할 수 있고, 액추에이터의 작동 중에 발생되는 소음을 줄일 수 있는 전자식 주차 브레이크장치용 액추에이터를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 케이스와, 상기 케이스에 설치되고 동력을 제공하는 모터와, 상기 케이스에 설치되고 상기 모터의 동력에 의해 회전되는 출력축과, 상기 모터의 동력을 가감시켜 상기 출력축에 전달하는 전달부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크장치용 액추에이터를 제공한다.

또한, 상기 케이스에는 모터가 설치되는 모터장착부가 형성되고, 상기 모터장착부에는 상기 모터를 구속하는 모터수납부가 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 케이스에는 상기 모터에 연결되도록 연결플레이트가 삽입되는 커넥터가 일체로 형성되고, 상기 케이스는 상기 커넥터의 중심선을 중심으로 하여 대칭되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전달부재는, 상기 케이스에 회전 가능하게 설치되는 본체와, 상기 본체의 일측에 구비되고 상기 모터의 회전축에 설치되는 주동기어와 기어연결되는 제1기어부와, 상기 본체의 타측에 구비되고 상기 출력축에 구비되는 출력기어와 기어연결되는 제2기어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 본체는 구동축 모양으로 형성되고, 상기 케이스에 회전 가능하게 설치되도록 일측 단부에 제1힌지축이 형성되고 타측 단부에 제2힌지축이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 케이스에는 상기 제1힌지축이 회전 가능하게 삽입되는 삽입홀부가 형성되고, 상기 제2힌지축이 회전 가능하게 안착되는 안착홈부가 형성되며, 상기 케이스와 결합되는 커버에는 상기 제2힌지축을 구속하는 가압부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 삽입홀부는 상기 중심선을 중심으로 일측에 배치되고, 상기 안착홈부는 상기 중심선을 중심으로 타측에 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1기어부는 평기어 모양으로 형성되고, 웜기어 모양으로 형성되는 상기 주동기어와 기어연결되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2기어부는 웜기어 모양으로 형성되고, 평기어 모양으로 형성되는 상기 출력기어와 기어연결되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 전자식 주차 브레이크장치용 액추에이터는 동력전달부의 부품수가 감소되므로 액추에이터 조립이 용이해지고, 조립작업 중에 발생되는 오차를 줄일 수 있어 액추에이터 구동 중에 발생되는 소음이 감소되는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 전자식 주차 브레이크장치용 액추에이터는 동력전달부의 부품수가 감소되므로 액추에이터 제작에 소요되는 시간 및 비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 주차 브레이크장치용 액추에이터가 도시된 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 주차 브레이크장치용 액추에이터의 동력전달부가 도시된 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 주차 브레이크장치용 액추에이터의 동력전달부가 도시된 저면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 주차 브레이크장치용 액추에이터가 도시된 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 주차 브레이크장치용 액추에이터케이스가 도시된 사시도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 전자식 주차 브레이크장치용 액추에이터의 일 실시예를 설명한다.

이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.

그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 주차 브레이크장치용 액추에이터가 도시된 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 주차 브레이크장치용 액추에이터의 동력전달부가 도시된 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 주차 브레이크장치용 액추에이터의 동력전달부가 도시된 저면도이다.

또한, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 주차 브레이크장치용 액추에이터가 도시된 분해 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 주차 브레이크장치용 액추에이터케이스가 도시된 사시도이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 주차 브레이크장치용 액추에이터는, 케이스(10)와, 케이스(10)에 설치되고 동력을 제공하는 모터(50)와, 케이스(10)에 설치되고 모터(50)의 동력에 의해 회전되는 출력축(70)과, 모터(50)의 동력을 가감시켜 출력축(70)에 전달하는 전달부재(80)를 포함한다.

차량의 주착 브레이크장치가 구동되면 모터(50)에 전원이 인가되어 동력이 발생되며, 모터(50)의 동력은 전달부재(80)를 지나 출력축(70)에 전달된다.

이때, 모터(50)의 동력은 하나의 부품, 즉 전달부재(80)에 의해 출력축(70)에 전달되므로 별도의 기어장치가 요구되지 않아 액추에이터의 부품수가 절감되는 효과가 나타난다.

모터(50)의 동력이 전달부재(80)에 의해 출력축(70)에 전달되고, 별도의 기어장치 없이 모터(50)의 동력이 감속 또는 가속되어 출력축(70)에 전달되므로 부품들 사이의 유격에 의해 발생되는 진동 및 소음이 감소되는 효과가 나타나게 된다.

또한, 액추에이터를 조립할 때에 케이스(10) 내부에 설치해야 하는 부품수가 감소되므로 액추에이터 제작에 소요되는 시간 및 비용을 줄일 수 있게 된다.

모터(50)는 케이스(10) 외부에 설치되고, 모터(50)의 회전축(52)이 케이스(10) 내부로 삽입되어 전달부재(80)와 연결되므로 모터(50)와 전달부재(80)가 서로 다른 공간에 배치된다.

따라서 모터(50)와 전달부재(80) 사이에 간섭이 발생되지 않아 모터(50) 및 전달부재(80)의 장착위치를 설계할 때에 모터(50)의 위치나 장착방법을 고려하지 않게 되므로 설계 자유도가 향상되는 효과가 나타나게 된다.

케이스(10)에는 모터(50)가 설치되는 모터장착부(12)가 형성되고, 모터장착부(12)에는 모터(50)를 구속하는 모터수납부(20)가 설치된다.

모터수납부(20)는 모터(50)의 전체를 감싸는 바스켓 모양으로 형성되어 모터(50)가 수납되고, 모터수납부(20)에 모터(50)가 수납된 상태에서 모터수납부(20)의 개구부가 모터장착부(12)에 결합되므로 모터(50)가 유동되지 않게 케이스(10) 외벽에 설치된다.

케이스(10)에는 모터(50)에 연결되도록 연결플레이트(56)가 삽입되는 커넥터(14)가 일체로 형성되고, 케이스(10)는 커넥터(14)의 중심선(100)을 중심으로 하여 대칭되도록 형성된다.

전자식 주차 브레이크장치는 차량의 좌측 및 우측 구동휠에 연결되므로 각각 별도의 액추에이터가 요구되는데, 본 실시예의 액추에이터는 케이스(10)가 중심선(100)을 중심으로 대칭을 이루기 때문에 차량의 좌측 및 우측에 모두 설치될 수 있게 된다.

따라서 좌측 구동휠에 연결되는 액추에이터와 우측 구동휠에 연결되는 액추에이터를 별도로 제작하지 않게 되므로 액추에이터 제작에 소요되는 시간 및 비용을 더 효과적으로 줄일 수 있게 된다.

전달부재(80)는, 케이스(10)에 회전 가능하게 설치되는 본체(82)와, 본체(82)의 일측에 구비되고 모터(50)의 회전축(52)에 설치되는 주동기어(54)와 기어연결되는 제1기어부(84)와, 본체(82)의 타측에 구비되고 출력축(70)에 구비되는 출력기어(72)와 기어연결되는 제2기어부(86)를 포함한다.

모터(50)에 전원이 인가되면 주동기어(54)가 회전되면서 제1기어부(84) 및 전달부재(80)를 회전시키고, 전달부재(80)를 통해 전달되는 모터(50)의 동력은 제2기어부(86)를 따라 출력기어(72) 및 출력축(70)에 전달된다.

출력축(70)을 통해 전달되는 모터(50)의 동력에 의해 전자식 주차 브레이크장치가 구동되어 구동휠이 구속된다.

본체(82)는 구동축 모양으로 형성되고, 케이스(10)에 회전 가능하게 설치되도록 일측 단부에 제1힌지축(82a)이 형성되고 타측 단부에 제2힌지축(82b)이 형성된다.

본체(82)는 제1힌지축(82a) 및 제2힌지축(82b)에 의해 케이스(10) 내부에 회전 가능하게 설치되고, 본체(82)의 일측 단부에 형성되는 제1기어부(84)를 통해 모터(50)의 동력이 전달되면 본체(82)가 회전되면서 제2기어부(86)를 통해 출력기어(72) 및 출력축(70)에 모터(50)의 동력을 전달하게 된다.

전달부재(80)는 별도의 기어장치 없이 모터(50)의 동력을 가속 또는 감속시켜 전달해야 하므로 제1기어부(84) 및 제2기어부(86)의 기어치 모양 및 개수에 따라 가속비 또는 감속비를 구현하게 된다.

케이스(10)에는 제1힌지축(82a)이 회전 가능하게 삽입되는 삽입홀부(16)가 형성되고, 제2힌지축(82b)이 회전 가능하게 안착되는 안착홈부(18)가 형성되며, 케이스(10)와 결합되는 커버(30)에는 제2힌지축(82b)을 구속하는 가압부(32)가 형성된다.

본체(82)를 케이스(10)에 설치할 때에 제1힌지축(82a)을 삽입홀부(16)에 삽입한 후에 제2힌지축(82b)을 안착홈부(18)에 안착시키고, 이후에, 커버(30)와 케이스(10)를 결합하면 가압부(32)가 안착홈부(18)와 밀착되면서 홀부를 이루어 제2힌지축(82b)을 회전 가능하게 지지하게 된다.

삽입홀부(16)는 중심선(100)을 중심으로 일측에 배치되고, 안착홈부(18)는 중심선(100)을 중심으로 타측에 배치된다.

따라서 제1힌지축(82a)을 삽입홀부(16)에 끼우고, 제2힌지축(82b)을 안착홈부(18)에 결합하면 본체(82)가 중심선(100)을 교차하도록 경사지게 배치된다.

본체(82)가 케이스(10)의 일측 모서리부로부터 대각 방향의 모서리부까지 대각선 모양으로 경사지게 배치되므로 케이스(10)는 전달부재(80)가 안착되는 방향이 더 크게 형성되는 비대칭 모양으로 형성되지 않고 중심선(100)을 중심으로 대칭 모양을 유지할 수 있게 된다.

제1기어부(84)는 평기어 모양으로 형성되고, 웜기어 모양으로 형성되는 주동기어(54)와 기어연결된다.

제2기어부(86)는 웜기어 모양으로 형성되고, 평기어 모양으로 형성되는 출력기어(72)와 기어연결된다.

여기서, 제1기어부(84), 주동기어(54), 제2기어부(86) 및 출력기어(72)의 기어치 크기, 모양 및 개수에 따라 모터(50)의 동력이 가속 또는 감속되며 변속비가 결정된다.

물론, 제1기어부(84)가 웜기어 모양으로 형성되고, 제2기어부(86)가 평기어 모양으로 형성될 수 있으며, 이는 본 발명의 기술구성을 인지한 당업자가 용이하게 변경하여 실시할 수 있는 것이므로 다른 실시예에 따른 구체적인 도면이나 설명은 생략하기로 한다.

미설명 부호 22는 모터수납부(20)와 모터(50) 사이에 개재되는 완충부재(22)이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 주차 브레이크장치용 액추에이터의 작동을 살펴보면 다음과 같다.

차량 주행이 정지되고, 운전자의 조작에 의해 주차 브레이크가 작동되면, 모터(50)에 전원이 인가되어 주동기어(54)가 회전되므로 제1기어부(84), 본체(82), 제2기어부(86) 및 출력기어(72)를 통해 출력축(70)에 모터(50)의 동력이 전달된다.

이때, 주동기어(54), 제1기어부(84), 제2기어부(86) 및 출력기어(72)의 기어치 모양, 크기 및 개수에 따라 출력축(70)에 전달되는 동력의 회전속도 및 회전력이 가감되며, 출력축(70)을 통해 전달되는 동력에 의해 주차 브레이크장치가 작동되어 구동휠의 구속된다.

이로써, 액추에이터의 부품수를 절감할 수 있고, 액추에이터의 작동 중에 발생되는 소음을 줄일 수 있는 전자식 주차 브레이크장치용 액추에이터를 제공할 수 있게 된다.

본 발명은 도면에 도시되는 일 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

또한, 전자식 주차 브레이크장치용 액추에이터를 예로 들어 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 전자식 주차 브레이크장치용 액추에이터가 아닌 다른 제품에도 본 발명의 액추에이터가 사용될 수 있다.

따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

10 : 케이스 12 : 모터장착부
14 : 커넥터 16 : 삽입홀부
18 : 안착홈부 20 : 모터수납부
22 : 완충부재 30 : 커버
32 : 가압부 50 : 모터
52 : 회전축 54 : 주동기어
56 : 연결플레이트 70 : 출력축
72 : 출력기어 80 : 전달부재
82 : 본체 82a : 제1힌지축
82b : 제2힌지축 84 : 제1기어부
86 : 제2기어부 100 : 중심선

Claims (9)

1. 케이스;
   상기 케이스에 설치되고 동력을 제공하는 모터;
   상기 케이스에 설치되고 상기 모터의 동력에 의해 회전되는 출력축; 및
   상기 모터의 동력을 가감시켜 상기 출력축에 전달하는 전달부재를 포함하며,
   상기 케이스에는 상기 모터에 연결되도록 연결플레이트가 삽입되는 커넥터가 일체로 형성되고, 상기 케이스는 상기 커넥터의 중심선을 중심으로 하여 대칭되도록 형성되며, 상기 전달부재는,
   상기 케이스에 회전 가능하게 설치되는 본체;
   상기 본체의 일측에 구비되고 상기 모터의 회전축에 설치되는 주동기어와 기어연결되는 제1기어부; 및
   상기 본체의 타측에 구비되고 상기 출력축에 구비되는 출력기어와 기어연결되는 제2기어부를 포함하고,
   상기 본체는 구동축 모양으로 형성되고, 상기 케이스에 회전 가능하게 설치되도록 일측 단부에 제1힌지축이 형성되고 타측 단부에 제2힌지축이 형성되며,
   상기 케이스에는 상기 제1힌지축이 회전 가능하게 삽입되는 삽입홀부가 형성되고, 상기 제2힌지축이 회전 가능하게 안착되는 안착홈부가 형성되며, 상기 케이스와 결합되는 커버에는 상기 제2힌지축을 구속하는 가압부가 형성되고,
   상기 삽입홀부와 상기 안착홈부는 상기 본체가 상기 케이스의 일측 모서리부로부터 대각 방향의 모서리부까지 대각선 모양으로 경사지게 배치되도록 상기 커넥터의 중심선을 중심으로 대각 방향으로 일측과 타측에 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크장치용 액추에이터.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 케이스에는 모터가 설치되는 모터장착부가 형성되고, 상기 모터장착부에는 상기 모터를 구속하는 모터수납부가 설치되는 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크장치용 액추에이터.
   
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 삽입홀부는 상기 중심선을 중심으로 일측에 배치되고, 상기 안착홈부는 상기 중심선을 중심으로 타측에 배치되는 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크장치용 액추에이터.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 제1기어부는 평기어 모양으로 형성되고, 웜기어 모양으로 형성되는 상기 주동기어와 기어연결되는 것을 특징으로 하는 전자식 주착 브레이크장치용 액추에이터.
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 제2기어부는 웜기어 모양으로 형성되고, 평기어 모양으로 형성되는 상기 출력기어와 기어연결되는 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크장치용 액추에이터.

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