KR101612677B1 - 금속 금형 및 기어박스 사출 병행방식의 링기어를 적용한 moc 액츄에이터 - Google Patents

금속 금형 및 기어박스 사출 병행방식의 링기어를 적용한 moc 액츄에이터 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 금속 금형 및 기어박스 사출 병행방식의 링기어를 적용한 MOC 액츄에이터는 전력을 공급받아 동력을 발생시키는 모터(100); 내부에 상기 모터(100)가 수납되고, 기어모듈(300)이 장착되는 하우징(200); 내부에 상기 모터(100)와 동력적으로 연결되는 기어가 장착되고 상기 하우징(200)에 수납되어 고정되는 기어모듈(300); 상기 모터(100), 기어모듈(300)이 수납 장착된 하우징(200)을 밀봉하는 하우징커버(210); 상기 하우징(200)이 밀봉됨에 있어서, 상기 하우징커버(210)와 기어모듈(300) 사이 및 상기 기어모듈(300)과 하우징(200) 사이 및 상기 모터(100)와 하우징(200) 사이에 장착되어 작동 시 진동을 흡수하는 댐퍼(D); 로서 구성되고, 상기 기어모듈(300)은 상기 기어들이 장착되며 내측에 1단 링기어(320)를 형성하고 있는 기어박스(310); 상기 기어박스(310) 하부에 돌출된 기어박스 결합부(312)와 상기 2단 링기어 측면에 돌출된 2단 링기어 결합부(331)를 통하여 결합되며 금속으로 형성되는 2단 링기어(330); 상기 2단 링기어(330) 내측에 결합되는 2단 캐리어 앗세이(360); 상기 2단 캐리어 앗세이(360) 상부의 2단 플래닛기어 축(371)에 각각 결합되고 상기 2단 링기어(330)에 같이 결합되어 외측이 상기 2단 링기어(330) 내측과 맞물리는 2단 플래닛기어(370); 상기 기어박스(310) 내측에 형성된 1단 링기어(320)의 외측면과 상부를 덮으며 결합되는 파이널 기어(380); 내측면은 상기 파이널 기어(380) 하부의 파이널 소기어(381)와 맞물리고 외측면은 상기 1단 링기어(320)와 맞물리는 1단 플래닛기어(350); 상부에 1단 플래닛기어 축(351)은 상기 1단 플래닛기어(350)와 각각 결합되고 하부의 1단 캐리어 앗세이 소기어(341)는 상기 2단 플래닛기어(370)와 맞물리며 중심부를 관통하는 1단 캐리어 앗세이 축(342)의 일측은 2단 캐리어 앗세이(360)의 중심부와 결합하고, 타측은 상기 파이널 기어(380)의 중심부와 결합하는 1단 캐리어 앗세이(340); 일측이 상기 파이널 기어(380)의 측면과 맞물리고 타측이 상기 모터 소기어(110)와 맞물리며 상기 기어박스(310)를 관통하는 아이들기어 축(391)으로 결합되는 아이들기어(390); 상기 기어들이 결합된 기어박스(310)를 밀봉하는 기어박스커버(311); 를 포함하며, 기존의 금속소재로 제작하던 링기어를 받는 힘의 강도에 따라 소재의 변화를 주어 제작하여 내구성 향상 및 비용절감의 효과를 제공한다.

Description

금속 금형 및 기어박스 사출 병행방식의 링기어를 적용한 MOC 액츄에이터{MOC actuator applying the metal mold and gear box combined injection method ring gear}
본 발명은 MOC(Motor On Caliper) 액츄에이터에 관한 것으로, 상세하게는 모터에서 발생되는 동력을 다수의 기어로 전달하여 제동력이 발생되도록 하는 액츄에이터의 구조에 관한 기술이다.
종래의 브레이크 케이블 방식 제어 주차 브레이크는 핸드레버와 케이블을 사용함으로써 발생되는 차량 실내공간 활용 제약 및 안전성 저하, 복잡한 조립 구조 등의 문제점이 야기되어 최근에 이런 문제점을 해결하기 위한 전기적 신호에 의해 동작되는 모터 구동에 의해 주차 브레이크를 자동으로 동작시키는 전자식 주차 브레이크 장치가 많이 개발되었다.
전자식 주차 브레이크는 종래의 주차케이블을 통한 운전자의 제동 조작력을 대신하여 액츄에이터에서 발생되는 동력을 이용하여 차량의 주차상태를 유지하기 위한 제동력이 발생되도록 하는 것으로서, 운전자의 수동적인 조작이 배제되므로 매우 편리하고 차량의 고급화를 실현한다.
이처럼 전자식 주차 브레이크는 운전자에게 편리함을 제공하지만, 자동차 설계자의 입장에서는 새로운 형태의 장치가 장착되는 것이기 때문에, 그것에 기인하는 전에 없었던 낯선 소음과 진동의 발생에 직면하게 된다. 그렇기 때문에, 이러한 진동 및 소음을 규제하거나 제거하기 위한 연구가 수반되어야 운전자에게 신뢰받는 고품질의 자동차를 제공할 수 있다.
예를 들어, 전자식 주차 브레이크 액츄에이터에 있어서, 모터의 회전력은 기어 동력전달장치나 벨트 동력전달장치를 통해 유성기어 세트에 전달되고, 유성기어 세트의 출력축의 회전에 의해 캘리퍼의 입력축이 회전하게 된다.
이러한 동력전달과정에서, 모터의 구동에 의한 진동 및 소음과 함께, 기어 치면 간의 충돌, 마찰, 또는 백 래시 등에 의한 진동, 소음 및 이음(異音)이 발생하고, 발생한 진동과 소음은 하우징 밖으로 전파된다.
또한, 파킹 브레이크를 작동시키지 않은 상태에서는, 자동차의 엔진에서 발생한 진동이 액츄에이터 하우징에 전달되어 공명음을 발생하게 된다. 이러한 액츄에이터 하우징의 공명음은, 그 자체로 귀에 거슬릴 뿐만 아니라, 주변의 다른 요소에 전파되어 전에는 들어보지 못한 특이한 소음 발생의 원인이 되기도 한다.
한편, 최근의 자동차에서는, 조립이나 부품 조달의 편의성 측면에서, 또는 이에 관련된 원가절감 및 생산성 향상의 측면에서, 여러 가지 부품을 사전에 서브 어셈블리 형태로 조립하여 단일의 취급 요소로 만드는 이른바 '모듈화' 제조방식이 도입되고 있다.
파킹 브레이크 액츄에이터의 모듈화가 이루어진다면, 모터와 동력전달기구가 모두 조립된 단일의 모듈 요소로 조달받음으로써 자동차 제조 공장에서 새롭게 조립할 필요가 없으므로, 조립 공정을 단순화시킬 수 있고, 부품 조달과 관리도 쉬워지게 되는 등, 많은 장점을 누릴 수 있게 된다.
그런데 액츄에이터를 모듈화하는 또 다른 목적 중 하나로서는, 액츄에이터 부품의 생산 및 조립의 과정을 전문업체가 수행함으로써 품질 향상에 대한 연구도 집중화하여 수행할 수 있다는 것이다.
액츄에이터의 품질이란, 앞에서 언급한 진동 및 소음 그리고 내구성에 대한 품질도 당연히 포함되므로, 진동 및 소음을 극소화 하고 내구성을 향상시키는 연구와 모듈화를 위한 구조 연구 및 설계를 함께 진행하여 접목하고 조화시킬 필요가 있다.
KR 10-2011-0072877 A KR 10-2011-0093061 A WO 2011-076299 A
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하는 것을 목적으로 한다.
구체적으로 본 발명의 목적은, 액츄에이터 내부에 장착되는 기어모듈의 링기어를 개량하여 내구성 향상 및 비용절감을 가능하도록 하는 것이며, 비교적 적은 힘을 받는 1단 링기어는 기어박스 내부에 형성하고, 많은 힘을 받는 2단 링기어는 금속으로 제작하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 금속 금형 및 기어박스 사출 병행방식의 링기어를 적용한 MOC 액츄에이터는, 내부에 상기 모터(100)가 수납되고, 기어모듈(300)이 장착되는 하우징(200); 내부에 상기 모터(100)와 동력적으로 연결되는 기어가 장착되고 상기 하우징(200)에 수납되어 고정되는 기어모듈(300); 상기 모터(100), 기어모듈(300)이 수납 장착된 하우징(200)을 밀봉하는 하우징커버(210); 상기 하우징(200)이 밀봉됨에 있어서, 상기 하우징커버(210)와 기어모듈(300) 사이 및 상기 기어모듈(300)과 하우징(200) 사이 및 상기 모터(100)와 하우징(200) 사이에 장착되어 작동 시 진동을 흡수하는 댐퍼(D); 로서 구성되고, 상기 기어모듈(300)은 상기 기어들이 장착되며 내측에 1단 링기어(320)를 형성하고 있는 기어박스(310); 상기 기어박스(310) 하부에 돌출된 기어박스 결합부(312)와 상기 2단 링기어 측면에 돌출된 2단 링기어 결합부(331)를 통하여 결합되며 금속으로 형성되는 2단 링기어(330); 상기 2단 링기어(330) 내측에 결합되는 2단 캐리어 앗세이(360); 상기 2단 캐리어 앗세이(360) 상부의 2단 플래닛기어 축(371)에 각각 결합되고 상기 2단 링기어(330)에 같이 결합되어 외측이 상기 2단 링기어(330) 내측과 맞물리는 2단 플래닛기어(370); 상기 기어박스(310) 내측에 형성된 1단 링기어(320)의 외측면과 상부를 덮으며 결합되는 파이널 기어(380); 내측면은 상기 파이널 기어(380) 하부의 파이널 소기어(381)와 맞물리고 외측면은 상기 1단 링기어(320)와 맞물리는 1단 플래닛기어(350); 상부에 1단 플래닛기어 축(351)은 상기 1단 플래닛기어(350)와 각각 결합되고 하부의 1단 캐리어 앗세이 소기어(341)는 상기 2단 플래닛기어(370)와 맞물리며 중심부를 관통하는 1단 캐리어 앗세이 축(342)의 일측은 2단 캐리어 앗세이(360)의 중심부와 결합하고, 타측은 상기 파이널 기어(380)의 중심부와 결합하는 1단 캐리어 앗세이(340); 일측이 상기 파이널 기어(380)의 측면과 맞물리고 타측이 상기 모터 소기어(110)와 맞물리며 상기 기어박스(310)를 관통하는 아이들기어 축(391)으로 결합되는 아이들기어(390); 상기 기어들이 결합된 기어박스(310)를 밀봉하는 기어박스커버(311); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상과 같이 본 발명은 모터(100)의 동력을 이용하여 제동에 필요한 동력을 발생시키는 전자식 주차 브레이크에 관한 것으로서, 기존의 금속소재로 제작하던 링기어를 받는 힘의 강도에 따라 소재의 변화를 주어 제작하여 내구성 향상 및 비용절감의 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 금속 금형 및 기어박스 사출 병행방식의 링기어를 적용한 MOC 액츄에이터의 사시도이다;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 MOC 액츄에이터의 조립도이다;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기어모듈(300)의 조립도이다;
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 파이널 기어(380)의 조립도이다;
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 1단 캐리어 앗세이(340) 및 1단 플래닛기어(350)의 조립도이다;
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 2단 캐리어 앗세이(360) 및 2단 플래닛기어(370)의 조립도이다;
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 금속 금형 및 기어박스의 사출 병행방식의 링기어를 적용한 MOC 액츄에이터의 사시도가 도시되어 있고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 MOC 액츄에이터의 조립도가 도시되어 있으며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기어모듈(300)의 조립도가 도시되어 있고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 파이널 기어(380)의 조립도가 도시되어 있으며, 도 5는 본 발명의 실시예에 다른 1단 캐리어 앗세이(340) 및 1단 플래닛기어(350)의 조립도가 도시되어 있고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 2단 캐리어 앗세이(360) 및 2단 플래닛기어(370)의 조립도가 도시되어 있다.
도 1 내지 도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 금속 금형 및 기어박스 사출 병행방식의 링기어를 적용한 MOC 액츄에이터는, 전력을 공급받아 동력을 발생시키는 모터(100); 내부에 상기 모터(100)가 수납되고, 기어모듈(300)이 장착되는 하우징(200); 내부에 상기 모터(100)와 동력적으로 연결되는 기어가 장착되고 상기 하우징(200)에 수납되어 고정되는 기어모듈(300); 상기 모터(100), 기어모듈(300)이 수납 장착된 하우징(200)을 밀봉하는 하우징커버(210); 상기 하우징(200)이 밀봉됨에 있어서, 상기 하우징커버(210)와 기어모듈(300) 사이 및 상기 기어모듈(300)과 하우징(200) 사이 및 상기 모터(100)와 하우징(200) 사이에 장착되어 작동 시 진동을 흡수하는 댐퍼(D); 로서 구성되고, 상기 기어모듈(300)은 상기 기어들이 장착되며 내측에 1단 링기어(320)를 형성하고 있는 기어박스(310); 상기 기어박스(310) 하부에 돌출된 기어박스 결합부(312)와 상기 2단 링기어 측면에 돌출된 2단 링기어 결합부(331)를 통하여 결합되며 금속으로 형성되는 2단 링기어(330); 상기 2단 링기어(330) 내측에 결합되는 2단 캐리어 앗세이(360); 상기 2단 캐리어 앗세이(360) 상부의 2단 플래닛기어 축(371)에 각각 결합되고 상기 2단 링기어(330)에 같이 결합되어 외측이 상기 2단 링기어(330) 내측과 맞물리는 2단 플래닛기어(370); 상기 기어박스(310) 내측에 형성된 1단 링기어(320)의 외측면과 상부를 덮으며 결합되는 파이널 기어(380); 내측면은 상기 파이널 기어(380) 하부의 파이널 소기어(381)와 맞물리고 외측면은 상기 1단 링기어(320)와 맞물리는 1단 플래닛기어(350); 상부에 1단 플래닛기어 축(351)은 상기 1단 플래닛기어(350)와 각각 결합되고 하부의 1단 캐리어 앗세이 소기어(341)는 상기 2단 플래닛기어(370)와 맞물리며 중심부를 관통하는 1단 캐리어 앗세이 축(342)의 일측은 2단 캐리어 앗세이(360)의 중심부와 결합하고, 타측은 상기 파이널 기어(380)의 중심부와 결합하는 1단 캐리어 앗세이(340); 일측이 상기 파이널 기어(380)의 측면과 맞물리고 타측이 상기 모터 소기어(110)와 맞물리며 상기 기어박스(310)를 관통하는 아이들기어 축(391)으로 결합되는 아이들기어(390); 상기 기어들이 결합된 기어박스(310)를 밀봉하는 기어박스커버(311); 를 포함한다.
도 1 내지 도 2를 참고하면 본 발명의 금속 금형 및 기어박스 사출 병행방식의 링기어를 적용한MOC 액츄에이터의 구성에 대한 이해가 용이할 것이며, 조립 과정은 다음과 같다.
1단 링기어(320) 및 2단 링기어(330) 내측에 그리스를 도포하고, 2단 캐리어 앗세이(360)에 위치한 2단 플래닛기어 축(371)에도 그리스를 도포한 후 상기 2단 플래닛기어 축(371)에 2단 플래닛기어(370)를 결합한다. 결합된 2단 캐리어 앗세이(360)를 2단 링기어(330)의 내측에 결합 후 기어박스(310) 하부에 결합한다. 2단 링기어(330)와 기어박스(310)의 결합에 있어서 각각 결합부를 형성하고 있으며, 상기 기어박스 결합부(312) 및 상기 2단 링기어 결합부(331)는 주로 일측이 돌기형상을 이루고 타측이 체결홈을 이루는 억지끼움으로 결합되나, 나사결합 방식으로 일측이 수나사 형상을 이루고 타측이 암나사 형상을 이루거나, 리벳이음 등의 결합방식을 사용할 수 있다. 1단 캐리어 앗세이(340)를 결합함에 있어서 1단 캐리어 앗세이 소기어(341)를 2단 플래닛기어(370) 중심부에 결합하고 1단 캐리어 앗세이(340)에 위치한 1단 플래닛기어 축(351)에 그리스를 도포 후 1단 플래닛기어(350)를 결합한다. 결합된 1단 캐리어 앗세이(340)에 파이널 기어(380) 하부의 파이널 소기어(381)를 결합한다. 이어서 아이들기어(390) 조립 후 그리스를 도포하고 기어박스커버(311)로 밀봉하는 과정으로 이루어진다.
기 도 4에서 보는 바와 같이 상기 파이널 기어(380)는 하부에 상기 파이널 소기어(381)가 일체형으로 제작될 수 있고, 또한 서로 다른 부품으로 제작되어 결합될 수 있으며, 상기 도 5에서 보는 바와 같이 상기 1단 캐리어 앗세이(340)는 상기 1단 플래닛기어 축(351)이 일체형으로 제작될 수 있고, 또한 서로 다른 부품으로 제작되어 1단 캐리어 앗세이(340)의 홀에 관통 결합될 수 있으며, 상기 하부의 1단 캐리어 앗세이 소기어(341) 또한 일체형으로 제작될 수 있고, 서로 다른 부품으로 제작되어 1단 캐리어 앗세이(340)의 중심부를 관통하는 1단 캐리어 앗세이 축(342)에 결합될 수 있으며, 상기 도 6에서 보는 바와 같이 상기 2단 캐리어 앗세이(360)는 상기 2단 플래닛기어 축(371)이 일체형으로 제작될 수 있고, 또한 서로 다른 부품으로 제작되어 2단 캐리어 앗세이(360)의 홀에 관통 결합될 수 있으며, 2단 캐리어 앗세이 소기어(361) 또한 일체형으로 제작될 수 있고, 다른 부품으로 제작되어 2단 캐리어 앗세이(360)의 하단 중심부에서부터 관통 결합될 수 있는 것을 특징으로 한다.
이상 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.
100 : 모터
200 : 하우징
300 : 기어모듈

Claims (5)

  1. 전자식 파킹 브레이크에 사용되는 MOC 액츄에이터에 있어서,
    전력을 공급받아 동력을 발생시키는 모터(100);
    내부에 상기 모터(100)가 수납되고, 기어모듈(300)이 장착되는 하우징(200);
    내부에 상기 모터(100)와 동력적으로 연결되는 기어가 장착되고 상기 하우징(200)에 수납되어 고정되는 기어모듈(300);
    상기 모터(100), 기어모듈(300)이 수납 장착된 하우징(200)을 밀봉하는 하우징커버(210);
    상기 하우징(200)이 밀봉됨에 있어서, 상기 하우징커버(210)와 기어모듈(300) 사이 및 상기 기어모듈(300)과 하우징(200) 사이 및 상기 모터(100)와 하우징(200) 사이에 장착되어 작동 시 진동을 흡수하는 댐퍼(D); 로서 구성되고, 상기 기어모듈(300)은 1단 플래닛기어(350), 파이널 기어(380), 아이들기어(390)가 장착되며 내측에 1단 링기어(320)를 형성하고 있는 기어박스(310);
    상기 기어박스(310) 하부에 돌출된 기어박스 결합부(312)와 측면에 돌출된 2단 링기어 결합부(331)를 통하여 결합되며 금속으로 형성되는 2단 링기어(330);
    상기 2단 링기어(330) 내측에 결합되는 2단 캐리어 앗세이(360);
    상기 2단 캐리어 앗세이(360) 상부의 2단 플래닛기어 축(371)에 각각 결합되고 상기 2단 링기어(330)에 같이 결합되어 외측이 상기 2단 링기어(330) 내측과 맞물리는 2단 플래닛기어(370);
    상기 기어박스(310) 내측에 형성된 1단 링기어(320)의 외측면과 상부를 덮으며 결합되는 파이널 기어(380);
    내측면은 상기 파이널 기어(380) 하부의 파이널 소기어(381)와 맞물리고 외측면은 상기 1단 링기어(320)와 맞물리는 1단 플래닛기어(350);
    상부의 1단 플래닛기어 축(351)은 상기 1단 플래닛기어(350)와 각각 결합되고 하부의 1단 캐리어 앗세이 소기어(341)는 상기 2단 플래닛기어(370)와 맞물리며 중심부를 관통하는 1단 캐리어 앗세이 축(342)의 일측은 2단 캐리어 앗세이(360)의 중심부와 결합하고, 타측은 상기 파이널 기어(380)의 중심부와 결합하는 1단 캐리어 앗세이(340);
    일측이 상기 파이널 기어(380)의 측면과 맞물리고 타측이 모터 소기어(110)와 맞물리며 상기 기어박스(310)를 관통하는 아이들기어 축(391)으로 결합되는 아이들기어(390);
    1단 플래닛기어(350), 파이널 기어(380), 아이들기어(390)가 결합된 기어박스(310)를 밀봉하는 기어박스커버(311); 를 포함하며,
    상기 기어박스 결합부(312) 및 상기 2단 링기어 결합부(331)는 일측이 돌기형상을 이루고 타측이 체결홈을 이루는 억지끼움 결합방식 또는 일측이 수나사 형상을 이루고 타측이 암나사 형상을 이루는 나사결합방식 또는 리벳이음과 같은 결합방식을 사용할 수 있고,
    상기 파이널 기어(380)는 하부에 상기 파이널 소기어(381)가 일체형으로 제작될 수 있고, 또한 서로 다른 부품으로 제작되어 결합될 수 있으며,
    상기 1단 캐리어 앗세이(340)는 상기 1단 플래닛기어 축(351)이 일체형으로 제작될 수 있고, 또한 서로 다른 부품으로 제작되어 1단 캐리어 앗세이(340)의 홀에 관통 결합될 수 있으며, 상기 하부의 1단 캐리어 앗세이 소기어(341) 또한 일체형으로 제작될 수 있고, 서로 다른 부품으로 제작되어 1단 캐리어 앗세이(340)의 중심부를 관통하는 1단 캐리어 앗세이 축(342)에 결합될 수 있으며,
    상기 2단 캐리어 앗세이(360)는 상기 2단 플래닛기어 축(371)이 일체형으로 제작될 수 있고, 또한 서로 다른 부품으로 제작되어 2단 캐리어 앗세이(360)의 홀에 관통 결합될 수 있으며, 2단 캐리어 앗세이 소기어(361) 또한 일체형으로 제작될 수 있고, 다른 부품으로 제작되어 2단 캐리어 앗세이(360)의 하단 중심부에서부터 관통 결합될 수 있는 것을 특징으로 하는 금속 금형 및 기어박스 사출 병행방식의 링기어를 적용한 MOC 액츄에이터.
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