KR101529904B1

KR101529904B1 - 양방향 분할형 스크류 조립체와 이를 이용한 전자식 주차 브레이크 장치

Info

Publication number: KR101529904B1
Application number: KR1020140128493A
Authority: KR
Inventors: 인재준; 박승호
Original assignee: 주식회사 인팩
Priority date: 2014-09-25
Filing date: 2014-09-25
Publication date: 2015-06-19

Abstract

단방향 스크류 메커니즘에 비해 이동 스트로크가 배가되어 보다 큰 수준의 주차 제동력을 생성할 수 있는 양방향 스크류 메커니즘 방식을 채택함으로써 장치 전체에 대한 길이방향 크기를 크게 축소하여 부품의 소형화에 기여함과 더불어, 다수의 단품 제작을 통해 상호 조립되는 분할형 너트 스크류의 적용을 통해 부품 가공의 곤란성을 해소하고 제품의 품질이나 제조원가의 측면에서 탁월한 효과를 제공할 수 있는 양방향의 분할형 스크류 조립체와 이를 이용한 전자식 주차 브레이크 장치를 개시한다.
전술한 전자식 주차 브레이크 장치는 하우징(10) 내에 설치되어 정/역 회전하는 구동모터(12), 상기 구동모터(12)와 연동 가능하게 설치되는 감속기(14), 상기 감속기(14)로부터 제공되는 구동력에 의해 회전하는 양방향 분할형 너트 스크류 조립체(16), 상기 양방향 분할형 너트 스크류 조립체(16)의 일단부에 나사 결합되는 왼나사 볼트 스크류(18), 상기 양방향 분할형 너트 스크류 조립체(16)의 타단부에 나사 결합되는 오른나사 볼트 스크류(20), 및 상기 왼나사 볼트 스크류(18)와 상기 오른나사 볼트 스크류(20)에 각각 연결되는 좌/우 한 쌍의 주차 케이블(22)을 구비한다.

Description

양방향 분할형 스크류 조립체와 이를 이용한 전자식 주차 브레이크 장치{Bidirectional split type screw assembly, and electronic parking brake using the same}

본 발명은 양방향 분할형 스크류 조립체를 단방향 스크류 메커니즘을 적용하는 기존의 전자식 주차 브레이크 장치에 대체 적용함으로써 스러스트 베어링의 설치를 배제하여 원가를 절감하고, 특히 동일한 공간에서 스크류에 의해 구현될 수 있는 작동 스트로크의 증대를 통해 부품의 소형화에 크게 기여할 수 있는 양방향 분할형 스크류 조립체를 이용한 전자식 주차 브레이크 장치에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 양방향의 일체형 스크류 조립체의 양산시 발생하는 가공의 곤란성을 해소하고 품질 및 제조원가의 측면에서 보다 유리한 효과를 구현할 수 있는 양방향 분할형 스크류 조립체에 관한 것이다.

일반적으로 전자식 주차 브레이크 장치(Electronic parking brake)는 기존 기계식 주차 브레이크에 비해 작동 성능과 사용의 편의성을 크게 개선시킨 것인 바, 예컨대 공개특허 제10-2006-0134439호에 개시된 전동식 주차 브레이크 장치를 일례로 들 수 있다.

종래, 공개특허 제10-2006-0134439호의 전동식 주차 브레이크 장치는 휠(11, 12)의 브레이크(21, 22)에 연결되는 제1,제2주차 케이블(41)(42), 상기 제1,제2주차 케이블(41)(42)을 작동시키기 위한 구동력을 발생하는 모터(110), 상기 모터(110)와 연결되는 구동기어(121), 상기 구동기어(121)와 연결되는 유성기어유닛(130), 상기 유성기어유닛(130)과 결합되어 작동하는 스크류-너트유닛(140), 및 상기 모터(110)의 구동을 제어하는 제어장치(170)를 포함하여 구성된다.

이 경우, 상기 모터(110)의 회전과 연동하는 상기 스크류-너트유닛(140)은 모터(110)와 연동하여 회전하는 볼트부(143), 및 상기 볼트부(143)에 치합되는 너트부재(145)를 갖춘 구성으로 이루어진다. 또한, 상기 스크류-너트유닛(140)은 모터(110)에 의해 회전하는 종동기어(122)에 대해 축방향으로 이동이 자유로운 동력 연결부(142)를 더 포함하고 있어, 상기 모터(110)의 회전이 이루어지면, 상기 제1,제2주차 케이블(41)(42)은 인장력을 받아 주차 제동력을 생성하게 된다.

그런데, 상기와 같은 구성의 종래 전동식 주차 브레이크 장치에서는 모터(110)의 회전시 스크류-너트유닛(140)에 작용하는 인장력에 의한 마찰 손실을 최소화하기 위해 축방향 하중 지지부위에 반드시 스러스트 베어링(미도시)을 설치해야 하므로 추가적인 조립 공정이 소요될 뿐만 아니라 제품의 원가를 상승시키게 된다.

또한, 종래 전동식 주차 브레이크 장치에 있어 스크류-너트유닛(140)은 이른 바 단방향 스크류 메커니즘 구조로서, 볼트 스크류에 해당하는 볼트부(143)에 너트부재(145)를 치합하는 방식이기 때문에 볼트부(143)와 너트부재(145) 사이의 치합 위치에 따라 제1,제2주차 케이블(41)(42)에 가해지는 인장력의 크기가 종속적으로 조절된다. 즉, 상기 스크류-너트유닛(140)의 작동을 위해 설정되는 스트로크의 정도에 따라 발생될 수 있는 주차 제동력의 크기가 결정된다.

이 결과, 종래 전동식 주차 브레이크 장치에서 만족할 만한 수준의 주차 제동력을 확보하기 위해서는 반드시 충분한 스트로크를 허용할 수 있는 거리의 설치공간을 확보해야 하는 데, 이는 볼트부(143)와 너트부재(145)를 포함하는 스크류-너트유닛(140)의 길이방향 부피를 최소화하여 장치 전체의 크기를 소형화하고자 하는 전반적인 제품 개발의 경향적 추세에 역행하는 문제를 야기하게 된다.

대한민국 공개특허 제10-2006-0134439호의 전동식 주차 브레이크 장치(출원인; 주식회사 만도)

이에 본 발명은 상기와 같은 제반 사안들을 감안하여 안출된 것으로, 단방향 스크류 메커니즘에 비해 이동 스트로크가 배가되어 보다 큰 수준의 주차 제동력을 생성할 수 있는 양방향 스크류 메커니즘 방식을 채택함으로써 부품의 길이방향 크기를 크게 축소하여 장치 전체의 소형화에 기여할 수 있게 하는 양방향 스크류 메커니즘을 적용한 전자식 주차 브레이크 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 양방향 스크류 메커니즘을 적용함에 있어, 너트 스크류를 다수의 단품으로 개별 제작한 다음, 상호 조립을 통해 단일의 구성 부품으로 기능할 수 있게 함으로써 부품의 양산시 발생하는 가공의 곤란성을 해소하고 제품의 품질 및 제조원가의 측면에서 보다 유리한 효과를 구현할 수 있도록 하는 양방향의 분할형 스크류 조립체를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 양단부에 내경 나선부를 각각 갖춘 너트 가이드, 상기 너트 가이드의 일측에서 상기 내경 나선부와의 체결을 위한 외경 나선부를 일단부에 갖추면서 타단부에 왼나사 내경 나선부를 갖춘 왼나사 너트 스크류, 상기 왼나사 너트 스크류의 왼나사 내경 나선부와의 체결을 위해 왼나사 외경 나선부를 일단부에 갖춘 왼나사 볼트 스크류, 상기 너트 가이드의 타측에서 상기 내경 나선부와의 체결을 위한 외경 나선부를 일단부에 갖추면서 타단부에 오른나사 내경 나선부를 갖춘 오른나사 너트 스크류, 및 상기 오른나사 너트 스크류의 오른나사 내경 나선부와의 체결을 위해 오른나사 외경 나선부를 일단부에 갖춘 오른나사 볼트 스크류를 구비하는 양방향 분할형 스크류 조립체를 제공한다.

본 발명의 양방향 분할형 스크류 조립체에 있어, 상기 너트 가이드의 일단부에 위치한 내경 나선부와 상기 왼나사 너트 스크류의 외경 나선부는 각각 왼나사의 나선구조를 가지도록 구성되고, 상기 너트 가이드의 타단부에 위치한 내경 나선부와 상기 오른나사 너트 스크류의 외경 나선부는 각각 오른나사의 나선구조를 가지도록 구성된다.

본 발명의 양방향 분할형 스크류 조립체에 있어, 상기 왼나사 너트 스크류는 상기 외경 나선부의 내부에 상기 왼나사 내경 나선부 보다 내경이 크게 설정된 확장 중공부를 형성하고, 상기 오른나사 너트 스크류는 상기 외경 나선부의 내부에 상기 오른나사 내경 나선부 보다 내경이 크게 설정된 확장 중공부를 형성한다.

본 발명의 양방향 분할형 스크류 조립체에 있어, 상기 왼나사 너트 스크류의 왼나사 내경 나선부와 상기 왼나사 볼트 스크류의 왼나사 외경 나선부 중 적어도 하나 이상의 부위는 표면이 특수한 재질로 형성되거나 또는 내마모성 소재로 코팅되고, 상기 오른나사 너트 스크류의 오른나사 내경 나선부와 상기 오른나사 볼트 스크류의 오른나사 외경 나선부 중 적어도 하나 이상의 부위는 표면이 특수한 재질로 형성되거나 또는 내마모성 소재로 코팅된다.

본 발명의 양방향 분할형 스크류 조립체에 있어, 상기 너트 가이드의 양단부에 위치한 내경 나선부에 대해 상기 왼나사 너트 스크류의 외경 나선부와 상기 오른나사 너트 스크류의 외경 나선부는 각각 스웨징 방식으로 결합된다.

본 발명은 하우징 내에 설치되어 정/역 회전하는 구동모터, 상기 구동모터와 연동 가능하게 설치되는 감속기, 상기 감속기로부터 제공되는 구동력에 의해 회전하는 양방향 분할형 너트 스크류 조립체, 상기 양방향 분할형 너트 스크류 조립체의 일단부에 나사 결합되는 왼나사 볼트 스크류, 상기 양방향 분할형 너트 스크류 조립체의 타단부에 나사 결합되는 오른나사 볼트 스크류, 및 상기 왼나사 볼트 스크류와 상기 오른나사 볼트 스크류에 각각 연결되는 좌/우 한 쌍의 주차 케이블을 포함하는 전자식 주차 브레이크 장치를 개시하고, 상기 양방향 분할형 너트 스크류 조립체는 양단부에 내경 나선부를 각각 갖춘 너트 가이드, 상기 너트 가이드의 일측에서 상기 내경 나선부와의 체결을 위한 외경 나선부를 일단부에 갖추면서 타단부에 왼나사 내경 나선부를 갖춘 왼나사 너트 스크류, 상기 왼나사 너트 스크류의 왼나사 내경 나선부와의 체결을 위해 왼나사 외경 나선부를 일단부에 갖춘 왼나사 볼트 스크류, 상기 너트 가이드의 타측에서 상기 내경 나선부와의 체결을 위한 외경 나선부를 일단부에 갖추면서 타단부에 오른나사 내경 나선부를 갖춘 오른나사 너트 스크류, 및 상기 오른나사 너트 스크류의 오른나사 내경 나선부와의 체결을 위해 오른나사 외경 나선부를 일단부에 갖춘 오른나사 볼트 스크류를 구비한다.

본 발명에 따른 양방향 분할형 스크류 조립체를 이용한 전자식 주차 브레이크 장치는 기존의 단방향 스크류 메커니즘을 적용한 주차 브레이크에 비해 동일한 수준의 모터 구동량에 기준으로 주차 제동력을 생성할 수 있는 주차 케이블의 이동 스트로크를 배가시키는 구성이므로, 주차 브레이크 장치의 전체에서 스크류 조립체가 점유하는 길이방향 크기를 크게 축소할 수 있고, 이를 통해 부품의 소형화에 기여함과 동시에 장치 전체의 크기를 소형화하는 제품 개발의 추세에 적극적으로 부응할 수 있게 된다.

특히, 너트 스크류의 내경 나선부와 볼트 스크류의 외경 나선부 중 적어도 하나 이상의 부위는 표면이 특수한 재질로 형성되거나 내마모성의 소재로 코팅됨에 따라 부품의 내구 성능을 확보하는 데 기여할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따른 전자식 주차 브레이크 장치에 적용되는 양방향 분할형 너트 스크류 조립체는 너트 가이드를 왼나사 너트 스크류와 오른나사 너트 스크류를 포함하는 다수의 단품으로 개별 제작한 다음, 상호 조립을 통해 단일의 구성 부품으로 기능할 수 있고, 특히 각각의 너트 스크류를 제작함에 있어 볼트 스크류와의 원치않는 치압입에 의한 구속 현상을 방지하기 위해 실시되는 내경부의 직경을 확장시키는 가공 작업의 부위를 최소화할 수 있으므로 부품의 양산시 발생하는 가공의 곤란성을 해소하고 제품의 품질 및 제조원가의 측면에서 보다 유리한 효과를 제공하게 된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 양방향 분할형 스크류 조립체를 적용한 전자식 주차 브레이크 장치의 전체 구성을 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 전자식 주차 브레이크 장치의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 주요 구성으로 양방향 분할형 스크류 조립체를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 양방향 분할형 스크류 조립체에 대한 분해 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 양방향 분할형 스크류 조립체에 대한 분해 단면도이다.
도 6은 도 3 내지 도 5에 각각 도시된 양방향 분할형 너트 스크류 조립체와 대비되는 일체형 너트 스크류 조립체의 구조 및 제작 과정을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 양방향 분할형 스크류 조립체를 적용한 전자식 주차 브레이크 장치의 전체 구성을 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 전자식 주차 브레이크 장치의 분해 사시도이다.

도 1과 도 2를 참조로 하면, 본 발명의 실시예에 따른 양방향 분할형 스크류 조립체를 이용한 전자식 주차 브레이크 장치는 하우징(10) 내에 설치되고 외부로부터 입력되는 제어신호에 따라 정/역 회전을 실시하는 구동모터(12), 상기 구동모터(12)의 출력측과 연동 가능하게 설치되는 감속기(14), 상기 하우징(10) 내에서 상기 감속기(14)의 출력측과 연동 가능하게 설치되어 상기 감속기(14)로부터 제공되는 구동력에 의해 회전하는 양방향 분할형 너트 스크류 조립체(16), 상기 양방향 분할형 너트 스크류 조립체(16)의 일단부에 나사 결합되는 왼나사 볼트 스크류(18), 상기 양방향 분할형 너트 스크류 조립체(16)의 타단부에 나사 결합되는 오른나사 볼트 스크류(20), 및 상기 왼나사 볼트 스크류(18)와 상기 오른나사 볼트 스크류(20)에 각각 연결되는 좌/우 한 쌍의 주차 케이블(22)을 포함하여 구성된다.

즉, 본 발명에 따른 양방향 분할형 스크류 조립체를 이용한 전자식 주차 브레이크 장치는 상기 구동모터(12)의 정/역방향 회전에 따라 상기 양방향 분할형 너트 스크류 조립체(16)에 대한 상기 왼나사 볼트 스크류(18)와 상기 오른나사 볼트 스크류(20)의 치합부위에 대한 위치를 변화시켜 상기 한 쌍의 주차 케이블(22)에 가해지는 인장력을 가변적으로 조절함으로써 주차 브레이크의 작동과 해제를 각각 제어할 수 있게 된다.

이를 위해 본 발명에 따른 전자식 주차 브레이크 장치는 다음과 같은 세부 구성으로 이루어진다.

상기 하우징(10)은 내부에 길이방향을 따라 구획된 형태의 격벽부재(10a)를 일체로 형성하고 있어, 내부 공간을 상기 구동모터(12)의 설치를 위한 공간과, 상기 양방향 분할형 너트 스크류 조립체(16)를 포함한 왼나사 볼트 스크류(18)와 오른나사 볼트 스크류(20)의 설치를 위한 공간으로 각각 분할할 수 있게 된다.

상기 구동모터(12)는 상기 감속기(14)의 입력측과 연동 가능하게 설치된다. 또한, 상기 감속기(14)는 상기 양방향 분할형 너트 스크류 조립체(16)의 회전을 위한 출력기어(14a)를 구비한다. 이때, 상기 양방향 분할형 너트 스크류 조립체(16)는 외주면이 각형인 구조물의 형태로 이루어져 상기 출력기어(14a)의 중심측에 동일한 형태로 관통되도록 형성되는 조립구멍(미도시)에 삽입되어 일체로 회전함과 동시에 경우에 따라 상기 출력기어(14a)의 조립구멍에 대해 축방향 변위를 허용받을 수 있도록 구성된다. 이와 달리, 상기 출력기어(14a)는 상기 양방향 분할형 너트 스크류 조립체(16)는 외주면에 대해 직접적으로 설치된 상태에서 상기 감속기(14)의 출력기어(미도시)와 치합 가능하게 구성될 수도 있을 것이다.

특히, 상기 양방향 분할형 너트 스크류 조립체(16)와 상기 출력기어(14a) 사이의 축방향 상대변위를 가능하게 하는 구성은 좌/우측 차륜에 각각 설치된 브레이크 계통의 부품에서 발생할 수 있는 마모량의 차이를 고려하여 주차 제동시 상기 한 쌍의 주차 케이블(22)에 가해질 수 있는 인장력을 균일하게 조정하기 위함인 것이다. 즉, 좌/우 양측 브레이크 계통에서 발생되는 제동부품의 마모량 차이에도 불구하고 상기 한 쌍의 주차 케이블(22)에 제공되는 인장력을 동일하게 맞춤으로써 좌/우 주차 브레이크에서 균등한 주차 제동력이 발생될 수 있도록 하기 위함이다.

도 3과 도 4 및 도 5를 각각 참조로 하면, 상기 양방향 분할형 너트 스크류 조립체(16)는 크게 너트 가이드(160)와 왼나사 너트 스크류(170) 및 오른나사 너트 스크류(180)로 분할되어 구성된다.

상기 너트 가이드(160)는 상기 출력기어(14a)와 직접적으로 연동되는 부재로서, 외주면이 상기 출력기어(14a)의 연동 설치를 위해 각형 구조물의 형태로 이루어진다. 또한, 상기 너트 가이드(160)는 내부에 위치한 중공부(162)를 중심으로 양단부에 소정 길이의 내경 나선부(164)를 각각 형성하는 구조로 이루어진다.

상기 왼나사 너트 스크류(170)는 상기 너트 가이드(160)의 일측에서 상기 내경 나선부(164)와의 체결을 위한 외경 나선부(172)를 일단부에 갖추면서 타단부에 상기 왼나사 볼트 스크류(18)와의 체결을 위한 왼나사 내경 나선부(174)를 갖추도록 일체로 구성된다. 또한, 상기 왼나사 볼트 스크류(18)는 상기 왼나사 너트 스크류(170)의 왼나사 내경 나선부(174)와의 체결을 위해 일단부에 왼나사 외경 나선부(19)를 일체로 갖추도록 구성된다.

이 경우, 상기 너트 가이드(160)의 일단부에 위치한 내경 나선부(164)와, 이에 대향하여 결합되는 상기 왼나사 너트 스크류(170)의 외경 나선부(172)는 각각 왼나사의 나선구조를 가지는 것이 바람직한데, 이는 상기 분할형 너트 스크류 조립체(16)의 작동시 이들 사이의 원치않는 풀림 현상을 방지하기 위함인 것이다. 또한, 이에 부가하여 상기 너트 가이드(160)의 일단부에 위치한 내경 나선부(164)와 이에 대향하는 상기 왼나사 너트 스크류(170)의 외경 나선부(172) 사이의 체결부위를 스웨징 방식으로 견고하게 영구 결합시키는 것도 바람직할 것이다.

또한, 상기 왼나사 너트 스크류(170)는 상기 외경 나선부(172)의 내부에 확장 중공부(176)를 형성하는 바, 상기 확장 중공부(176)는 삽입형 가공 툴(T; 도 6에 도시)에 의한 내경부위의 직경을 확장시키는 가공을 통해 상기 왼나사 내경 나선부(174) 보다 확장된 상태로 이루어져, 상기 분할형 너트 스크류 조립체(16)의 작동시 상기 왼나사 볼트 스크류(18)의 왼나사 외경 나선부(19)와의 치압입에 의한 원치않는 구속 현상을 방지할 수 있게 된다.

또한, 상기 왼나사 너트 스크류(170)의 왼나사 내경 나선부(174)와 상기 왼나사 볼트 스크류(18)의 왼나사 외경 나선부(19) 중 적어도 하나 이상의 부위는 표면이 특수한 재질로 형성되거나 또는 내마모성 소재로 코팅되어 있어, 부품의 내마모 성능을 보장할 수 있도록 구성된다.

상기 오른나사 너트 스크류(180)는 상기 너트 가이드(160)의 타측에서 상기 내경 나선부(164)와의 체결을 위한 외경 나선부(182)를 일단부에 갖추면서 타단부에 상기 오른나사 볼트 스크류(20)와의 체결을 위한 오른나사 내경 나선부(184)를 일체로 갖추도록 구성된다. 또한, 상기 오른나사 볼트 스크류(20)는 상기 오른나사 너트 스크류(180)의 오른나사 내경 나선부(184)와의 체결을 위해 일단부에 오른나사 외경 나선부(21)를 일체로 갖추도록 구성된다.

이 경우, 상기 너트 가이드(160)의 타단부에 위치한 내경 나선부(164)와, 이에 대향하여 결합되는 상기 오른나사 너트 스크류(180)의 외경 나선부(182)는 각각 오른나사의 나선구조를 가지는 것이 바람직한데, 이는 상기 분할형 너트 스크류 조립체(16)의 작동시 이들 사이의 원치않는 풀림 현상을 방지하기 위함인 것이다. 또한, 이에 부가하여 상기 너트 가이드(160)의 타단부에 위치한 내경 나선부(164)와 이에 대향하는 상기 오른나사 너트 스크류(180)의 외경 나선부(182) 사이의 체결부위도 동일하게 스웨징 방식으로 견고하게 영구 결합시키는 것도 바람직할 것이다.

또한, 상기 오른나사 너트 스크류(180)는 상기 외경 나선부(182)의 내부에 확장 중공부(186)를 형성하는 바, 상기 확장 중공부(186)는 상기 왼나사 너트 스크류(170)의 확장 중공부(176)와 동일한 방법으로, 상기 삽입형 가공 툴(T; 도 6에 도시)에 의한 내경부위의 직경을 확장시키는 가공을 통해 상기 오른나사 내경 나선부(184) 보다 확장된 상태로 이루어져, 상기 분할형 너트 스크류 조립체(16)의 작동시 상기 오른나사 볼트 스크류(20)의 오른나사 외경 나선부(21)와의 치압입에 의한 원치않는 구속 현상을 방지할 수 있게 된다.

또한, 상기 오른나사 너트 스크류(180)의 오른나사 내경 나선부(184)와 상기 오른나사 볼트 스크류(20)의 오른나사 외경 나선부(21) 중 적어도 하나 이상의 부위는 표면이 특수한 재질로 형성되거나 또는 내마모성 소재로 코팅되어 있어, 부품의 내마모 성능을 보장할 수 있도록 구성된다.

한편, 본 발명에 따른 전자식 주차 브레이크 장치에 있어, 상기 양방향 분할형 너트 스크류 조립체(16)는 양단부에 각각 형성된 내경 나선부(164)를 상기 왼나사 볼트 스크류(18)와 상기 오른나사 볼트 스크류(20)에 대해 직접적으로 체결시키도록 구성된 도 6의 일체형 너트 스크류 조립체(260)에 비해 다음과 같은 장점이 있다.

도 6을 참조로 하면, 상기 일체형 너트 스크류 조립체(260)는 소재를 관통하는 형태의 중공부(262)를 형성하는 1차 가공을 실시한 다음, 상기 중공부(262)로부터 양단부에 위치하는 내경 나선부(264)의 형성부위를 제외한 나머지 중앙부위에 대해 삽입형 가공 툴(T)을 이용하여 내경부위의 직경을 보다 크게 확장시키는 확장 중공부(266)의 형성을 위한 2차 가공을 실시하게 된다.

이어, 상기 일체형 너트 스크류 조립체(260)의 중공부(262) 중에서 일단부에 위치한 중공부(262)의 내주면에 대해 탭 가공을 실시하여 내경 나선부(264)를 형성한 다음, 타단부에 위치한 중공부(262)의 내주면에 대해서도 동일한 탭 가공을 실시하여 내경 나선부(264)를 형성하는 3차 및 4차 가공을 순차적으로 실시하게 된다.

이 경우, 상기 중공부(262)의 내주면에 확장 중공부(266)를 형성하는 작업은 상기 내경 나선부(264)에 대해 왼나사 볼트 스크류(18)와 오른나사 볼트 스크류(20)가 각각 직접적으로 체결된 상태에서 상기 일체형 너트 스크류 조립체(260)의 작동시 볼트 스크류의 나사산과 내경 나선부(264)의 나사산 사이의 치합 종단부위에서 치압입에 의한 원치않는 구속 현상이 발생되는 것을 방지하고자 하는 필수적인 것이다.

그런데, 전자식 주차 브레이크 장치에 있어 구현될 수 있는 주차 제동력의 크기는 상기 일체형 너트 스크류 조립체(260)의 길이와 함께 상기 중공부(262)에 형성되는 내경 나선부(264)의 길이에 종속될 수밖에 없으므로 상기 왼나사 볼트 스크류(18)와 상기 오른나사 볼트 스크류(20)에 대한 적정의 이동 스트로크를 확보하기 위해서는 상기 일체형 너트 스크류 조립체(260)의 길이를 적정 수준 이상으로 설정해야 한다.

이 결과, 상기와 같이 중공부(262)의 내주면에 상기 확장 중공부(266)를 형성하는 작업은 상기 일체형 너트 스크류 조립체(260)의 길이가 길게 설정될수록 상기 삽입형 가공 툴(T)의 길이를 길게 확보하는 데 어려움이 있을 뿐만 아니라, 상기 삽입형 가공 툴(T)을 이용한 내경 가공에 있어 가공 툴(T)은 일단측에 위치한 자유단부만이 장비에 대해 지지될 수 있는 구조이므로 공구의 내구 수명을 단축시키게 된다. 또한, 상기 일체형 너트 스크류 조립체(260)를 대량으로 양산할 경우, 상기 확장 중공부(266)의 형성을 위한 추가적인 가공 작업의 소요에 따라 제조비용의 상승이 초래되고 극단적인 경우 품질 저하의 문제를 야기하게 된다.

따라서 본 발명의 전자식 주차 브레이크 장치에 적용되는 상기 양방향 분할형 너트 스크류 조립체(16)는 일체형 너트 스크류 조립체(260)에 비해 확장 중공부(266)에 해당하는 확장 중공부(176, 186)의 위치를 너트 스크류(170, 180)의 내주면 중에서 내경 나선부(174, 184)를 제외한 나머지 부위에 한정하여 그 길이를 보다 짧게 설정할 수 있으므로 가공의 곤란성을 해소할 수 있을 뿐만 아니라, 제품의 품질과 제조원가의 측면에서 유리한 장점을 제공할 수 있게 된다.

한편, 본 발명에 따른 전자식 주차 브레이크 장치의 작동은 다음과 같이 이루어진다.

상기 구동모터(12)의 정/역 회전에 대한 제어가 이루어지면, 상기 감속기(14)로부터 제공되는 구동력에 의해 상기 너트 가이드(160)의 회전이 수반되고, 상기 왼나사 너트 스크류(170)와 상기 오른나사 너트 스크류(180)의 회전도 동시에 이루어지게 된다.

이 과정에서, 상기 왼나사 너트 스크류(170)의 왼나사 내경 나선부(174)에 대해 상기 왼나사 볼트 스크류(18)의 왼나사 외경 나선부(19)는 치합부위를 이동하게 되면서 좌측에 위치한 주차 케이블(22)을 당기거나 풀게 되므로 주차 제동력의 발생 또는 해제가 이루어질 수 있게 된다.

또한, 이와 동시에 상기 오른나사 너트 스크류(180)의 오른나사 내경 나선부(184)에 대해 상기 오른나사 볼트 스크류(20)의 오른나사 외경 나선부(21)에서도 동일한 작동이 이루어져 우측에 위치한 주차 케이블(22)을 당기거나 풀게 되므로 주차 제동력의 발생 또는 해제가 이루어질 수 있게 된다.

특히, 본 발명에 따라 양방향 스크류 메커니즘 방식의 스크류 조립체를 적용한 전자식 주차 브레이크 장치는 종래 단방향 스크류 메커니즘에 비해 동일한 수준의 모터 구동량에 대해 주차 제동력을 생성할 수 있는 주차 케이블(22)의 이동 스트로크가 배가되는 구조이므로, 장치 전체에 대한 길이방향 크기를 축소할 수 있고, 이를 통해 부품의 소형화에 기여할 수 있으므로 장치 전체의 크기를 소형화하는 제품 개발의 추세에 부흥할 수 있는 효과를 제공하게 된다.

또한, 본 발명에 따른 전자식 주차 브레이크 장치에 적용되는 양방향 분할형 너트 스크류 조립체(16)는 너트 가이드(160)를 중심으로 양단부에 각각 조립되는 왼나사 너트 스크류(170)와 오른나사 너트 스크류(180)를 개별적으로 제작한 다음, 단일의 구성 부품으로 기능할 수 있고, 특히 각각의 너트 스크류(170, 180)의 제작에 있어 볼트 스크류(18, 19)와의 원치않는 치압입에 의한 구속 현상을 방지하기 위해 실시되는 내경부의 직경을 확장시키는 가공 작업의 부위를 최소화할 수 있으므로 부품의 양산시 발생하는 가공의 곤란성을 해소하고 제품의 품질 및 제조원가의 측면에서 보다 유리한 효과를 제공하게 된다.

이상과 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 의해 한정되는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상과 이하에서 기재되는 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 형태의 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

10-하우징 12-구동모터
14-감속기 14a-출력기어
16-양방향 분할형 너트 스크류 조립체
160-너트 가이드 164-내경 나선부
170-왼나사 너트 스크류 172-외경 나선부
174-왼나사 내경 나선부 176-확장 중공부
180-오른나사 너트 스크류 182-외경 나선부
184-오른나사 내경 나선부 186-확장 중공부
18-왼나사 볼트 스크류 19-왼나사 외경 나선부
20-오른나사 볼트 스크류 21-오른나사 외경 나선부
22-주차 케이블

Claims

양단부에 내경 나선부(164)를 각각 갖춘 너트 가이드(160);
상기 너트 가이드(160)의 일측에서 상기 내경 나선부(164)와의 체결을 위한 외경 나선부(172)를 일단부에 갖추면서 타단부에 왼나사 내경 나선부(174)를 갖춘 왼나사 너트 스크류(170);
상기 왼나사 너트 스크류(170)의 왼나사 내경 나선부(174)와의 체결을 위해 왼나사 외경 나선부(19)를 일단부에 갖춘 왼나사 볼트 스크류(18);
상기 너트 가이드(160)의 타측에서 상기 내경 나선부(164)와의 체결을 위한 외경 나선부(182)를 일단부에 갖추면서 타단부에 오른나사 내경 나선부(184)를 갖춘 오른나사 너트 스크류(180); 및
상기 오른나사 너트 스크류(180)의 오른나사 내경 나선부(184)와의 체결을 위해 오른나사 외경 나선부(21)를 일단부에 갖춘 오른나사 볼트 스크류(20)를 구비하고,
상기 너트 가이드(160)의 일단부에 위치한 내경 나선부(164)와 상기 왼나사 너트 스크류(170)의 외경 나선부(172)는 각각 왼나사의 나선구조를 가지도록 구성되고, 상기 왼나사 너트 스크류(170)는 상기 외경 나선부(172)의 내부에 상기 왼나사 내경 나선부(174) 보다 내경이 크게 설정된 확장 중공부(176)를 형성하며, 상기 왼나사 너트 스크류(170)의 왼나사 내경 나선부(174)와 상기 왼나사 볼트 스크류(18)의 왼나사 외경 나선부(19) 중 적어도 하나 이상의 부위는 표면이 내마모성 소재로 코팅되고,
상기 너트 가이드(160)의 타단부에 위치한 내경 나선부(164)와 상기 오른나사 너트 스크류(180)의 외경 나선부(182)는 각각 오른나사의 나선구조를 가지도록 구성되고, 상기 오른나사 너트 스크류(180)는 상기 외경 나선부(182)의 내부에 상기 오른나사 내경 나선부(184) 보다 내경이 크게 설정된 확장 중공부(186)를 형성하며, 상기 오른나사 너트 스크류(180)의 오른나사 내경 나선부(184)와 상기 오른나사 볼트 스크류(20)의 오른나사 외경 나선부(21) 중 적어도 하나 이상의 부위는 표면이 내마모성 소재로 코팅되는 것을 특징으로 하는 양방향 분할형 스크류 조립체.
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청구항 1에 있어서,
상기 너트 가이드(160)의 양단부에 위치한 내경 나선부(164)에 대해 상기 왼나사 너트 스크류(170)의 외경 나선부(172)와 상기 오른나사 너트 스크류(180)의 외경 나선부(182)는 각각 스웨징 방식으로 결합되는 것을 특징으로 하는 양방향 분할형 스크류 조립체.
하우징(10) 내에 설치되어 정/역 회전하는 구동모터(12);
상기 구동모터(12)와 연동 가능하게 설치되는 감속기(14);
상기 감속기(14)로부터 제공되는 구동력에 의해 회전하는 양방향 분할형 너트 스크류 조립체(16);
상기 양방향 분할형 너트 스크류 조립체(16)의 일단부에 나사 결합되는 왼나사 볼트 스크류(18);
상기 양방향 분할형 너트 스크류 조립체(16)의 타단부에 나사 결합되는 오른나사 볼트 스크류(20); 및
상기 왼나사 볼트 스크류(18)와 상기 오른나사 볼트 스크류(20)에 각각 연결되는 좌/우 한 쌍의 주차 케이블(22)을 포함하고,
상기 양방향 분할형 너트 스크류 조립체(16)는,
양단부에 내경 나선부(164)를 각각 갖춘 너트 가이드(160);
상기 너트 가이드(160)의 일측에서 상기 내경 나선부(164)와의 체결을 위한 외경 나선부(172)를 일단부에 갖추면서 타단부에 왼나사 내경 나선부(174)를 갖춘 왼나사 너트 스크류(170);
상기 왼나사 너트 스크류(170)의 왼나사 내경 나선부(174)와의 체결을 위해 왼나사 외경 나선부(19)를 일단부에 갖춘 왼나사 볼트 스크류(18);
상기 너트 가이드(160)의 타측에서 상기 내경 나선부(164)와의 체결을 위한 외경 나선부(182)를 일단부에 갖추면서 타단부에 오른나사 내경 나선부(184)를 갖춘 오른나사 너트 스크류(180); 및
상기 오른나사 너트 스크류(180)의 오른나사 내경 나선부(184)와의 체결을 위해 오른나사 외경 나선부(21)를 일단부에 갖춘 오른나사 볼트 스크류(20)를 구비하고,
상기 너트 가이드(160)의 일단부에 위치한 내경 나선부(164)와 상기 왼나사 너트 스크류(170)의 외경 나선부(172)는 각각 왼나사의 나선구조를 가지도록 구성되고, 상기 왼나사 너트 스크류(170)는 상기 외경 나선부(172)의 내부에 상기 왼나사 내경 나선부(174) 보다 내경이 크게 설정된 확장 중공부(176)를 형성하며, 상기 왼나사 너트 스크류(170)의 왼나사 내경 나선부(174)와 상기 왼나사 볼트 스크류(18)의 왼나사 외경 나선부(19) 중 적어도 하나 이상의 부위는 표면이 내마모성 소재로 코팅되고,
상기 너트 가이드(160)의 타단부에 위치한 내경 나선부(164)와 상기 오른나사 너트 스크류(180)의 외경 나선부(182)는 각각 오른나사의 나선구조를 가지도록 구성되고, 상기 오른나사 너트 스크류(180)는 상기 외경 나선부(182)의 내부에 상기 오른나사 내경 나선부(184) 보다 내경이 크게 설정된 확장 중공부(186)를 형성하며, 상기 오른나사 너트 스크류(180)의 오른나사 내경 나선부(184)와 상기 오른나사 볼트 스크류(20)의 오른나사 외경 나선부(21) 중 적어도 하나 이상의 부위는 표면이 내마모성 소재로 코팅되며, 상기 너트 가이드(160)의 양단부에 위치한 내경 나선부(164)에 대해 상기 왼나사 너트 스크류(170)의 외경 나선부(172)와 상기 오른나사 너트 스크류(180)의 외경 나선부(182)는 각각 스웨징 방식으로 결합되는 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크 장치.