KR101657149B1 - 주차 브레이크용 전기기계식 액추에이터, 그 액추에이터용 전기 모터 및 조립 방법 - Google Patents

주차 브레이크용 전기기계식 액추에이터, 그 액추에이터용 전기 모터 및 조립 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전기기계식 액추에이터(17)로서, 상기 전기기계식 액추에이터(17)가: 액추에이터 하우징으로서, 전기 모터(39) 및 상기 전기 모터 상에 배치되고, 상기 전기 모터(39)의 샤프트의 회전 축선(A2)에 대체로 수직한 접속 평면이라 불리는 평면(PR) 내에 뻗어 있고 적어도 2개의 전기 접속 구멍을 가지는 전기 접속부를 구비하고 있는 가요성 인쇄 회로 기판(102)을 수용하는 액추에이터 하우징(18); 및 각각이 자유 후방 전기 접속 단부 섹션(70)을 갖는 적어도 2개의 내부 전도성 핀(58)을 구비하고 있는 전기 커넥터;를 포함하고 있고, 상기 전기 모터(39)의 상기 액추에이터 하우징(18) 내의 조립 위치에서, 각각의 전기 접속 섹션(70)은 상기 전기 접속부(110)의 관련된 접속 구멍(114a, 114b)을 통해 축선방향으로 뻗어 있게 되는, 전기기계식 액추에이터(17)에 있어서, 상기 전기 모터(39)의 상기 액추에이터 하우징(18) 내의 조립 이전에, 상기 전기 접속부(110)는 상기 접속 평면(PR)과 예각(a)을 형성하는 조립 평면이라 불리는 평면(PM) 내에 뻗어 있게 되는 것을 특징으로 하는 전기기계식 액추에이터(17)에 관한 것이다.

Description

주차 브레이크용 전기기계식 액추에이터, 그 액추에이터용 전기 모터 및 조립 방법{ELECTROMECHANICAL ACTUATOR FOR A PARKING BRAKE, ELECTRIC MOTOR FOR SUCH AN ACTUATOR, AND ASSEMBLY METHODS}
본 발명은 유압 작동식 디스크 브레이크에 내장되는, 비상 브레이크로서도 사용될 수 있는 자동차의 주차 브레이크를 작동시키기 위한 전기기계식 액추에이터에 관한 것이다.
본 발명은 또한 그와 같은 전기기계식 액추에이터의 전기 모터에 관한 것이다.
본 발명은 또한 그와 같은 전기기계식 액추에이터 및 그와 같은 액추에이터를 포함하는 브레이크를 조립하기 위한 방법에 관한 것이다.
전기기계식 주차 브레이크를 편입하고 있는 유압 제어식 디스크 브레이크의 구조가 특히 US-B2-7,021,415 또는 WO-A1-2009/016660 등으로부터 공지되어 있다.
하나의 공지된 방법에서, 브레이크는 회전 디스크와 협력작동할 수 있는 2개의 대향하는 마찰 패드를 지지하고 슬라이딩 가이드할 수 있는 캘리퍼를 포함하고 있다.
디스크 브레이크의 주 유압 작용과 별개로, 디스크 브레이크는 주차 브레이크나 비상 브레이크로서의 그것의 작동 및 작용을 위한 전기기계식 수단을 포함하고 있다.
이 목적을 위해, 브레이크는 유압 작동식 브레이크 피스톤 내에 배열되는 스크루-너트 유닛 및 당해 스크루-너트 유닛의 스크루를 양방향으로 회전 구동시키기 위한, 전기기계식 액추에이터라 불리는, 전기 기어 모터 유닛을 포함하고 있다.
이 액추에이터에 속하는 전기 모터를 이용하는 주차 브레이크의 작동은 스크루-너트 유닛의 스크루에 나사회전 토크가 적용될 수 있게 해주고, 상기 토크는 스크루-너트 유닛에 의해 피스톤에 적용되는 축선방향 조임 추력으로 변환된다.
그와 같은 나사회전 토크를 발생시키기 위해, 액추에이터는 전기기계식 액추에이터의 출력 부재를 회전 구동시키는 전기 모터의 출력 샤프트에 의해 회전 구동되는 감속 기어를 포함하고 있다.
전기기계식 액추에이터는 감속 기어 및 전기 모터의 구성요소들을 수용하는 액추에이터 하우징을 포함하고 있다.
모터를 외부와 전기적으로 연결시키기 위해 그리고 예컨대 모터에 전기적 동력을 공급하고 그것의 작동을 제어하기 위해, 액추에이터의 하우징은 모터의 전원 회로에 연결되도록 디자인된 내부 전기 핀들을 구비한 전기 커넥터를 포함하고 있으며, 이러한 전도성 핀들은 이 목적을 위해 자유 후방 전기 접속 단부 섹션을 가지고 있다.
또한, 이러한 핀들은 그것들의 외부와의 전기 접속을 위한 수단을 포함하고 있다.
전기 커넥터는 예컨대 전도성 핀들의 부분 둘레에 하우징의 플라스틱을 오버몰딩하는 등에 의해 하우징에 부가되거나 내장될 수 있다.
더 구체적으로는, 자동차의 주차 브레이크를 작동시키기 위한 전기기계식 액추에이터로서, 전기기계식 액추에이터는:
- 개방된 후방면을 구비하고 있는 액추에이터 하우징으로서, 그 내부에
-- 후방 페어링(faring) 및 회전 샤프트를 구비하고 있는 전기 모터로서, 회전 샤프트의 후방 축선방향 말단부가 축선방향으로 상기 후방 페어링의 후방 말단부의 후방 횡방향 단부면을 초과하여 배열된 출력 피니언을 지지하도록 되어 있는 전기 모터; 및
-- 전기 모터의 후방 페어링 상에 배치되는 가요성 인쇄 회로 기판으로서, 전기 모터의 회전 샤프트의 회전 축선에 대체로 수직한 접속 평면이라 불리는 평면 내에 뻗어 있고, 적어도 2개의 전기 접속 구멍을 가지는 전기 접속부를 구비하고 있는 가요성 인쇄 회로 기판;이 적어도 부분적으로 수용되는 액추에이터 하우징; 및
- 각각이 전도성 자유 후방 전기 접속 단부 섹션을 갖는 적어도 2개의 내부 전도성 핀을 구비하고 있는 전기 커넥터;를 포함하고 있고,
- 전기 모터는 당해 전기 모터를 액추에이터 하우징의 개방된 후방면을 통해 축선방향 후방에서 전방으로 삽입시킴으로써 액추에이터 하우징 내에 배치되고,
- 전기 모터의 액추에이터 하우징 내의 조립 위치에서, 각각의 전기 접속 섹션은 전기 접속부의 관련된 접속 구멍을 통해 축선방향으로 뻗어 있고 상기 전기 접속부의 후방면 상에 형성된 전도성 트랙에 전기 접속되는, 그러한 전기기계식 액추에이터의 알려진 디자인이 존재한다.
하우징의 이 디자인으로 인해, 핀의 자유 후방 전기 접속 단부 섹션은 주어진 위치, 구체적으로 축선방향으로 하우징에 대한 주어진 위치를 차지한다.
조립 위치에서 전기 모터를 수용하는 하우징의 시트 내의 전기 모터의 정확하고 신뢰성 있는 조립을 제공하기 위해서는, 전도성 트랙을 접속 섹션에 용접 또는 경납땜하는 것에 의한 전기 접속 작업이 이어지고, 모터의 바디 또는 하우징의 시트 내로의 후방에서 전방으로의 축선방향 삽입에 의한 모터의 조립이 특히 자동화된 조립을 위해 접속 섹션들의 각각이 관련된 접속 구멍을 통해 축선방향으로 뻗어 있는 것을 보장하는 것이 필수적이다.
본 발명은 전기 모터의 전기 커넥터와의 그와 같은 정확한 조립을 보장하는 디자인을 제안하는 것을 의도한다.
또 다른 문헌 EP-A1-1,975,447이 청구항 1의 전제부에 기재된 것과 유사한 종래의 전기 커넥터를 포함한 종래의 전기기계식 브레이크 장치를 개시하고 있다.
이 목적을 위해, 본 발명은 상술한 타입의 전기기계식 액추에이터에 있어서, 전기 모터의 액추에이터 하우징 내의 조립 이전에, 전기 접속부는 접속 평면과 예각을 형성하는 조립 평면이라 불리는 평면 내에 뻗어 있는 것을 특징으로 하는 전기기계식 액추에이터를 제안한다.
전기기계식 액추에이터의 다른 특징에 따르면,
- 접속 평면은 전기 모터의 샤프트의 회전 축선에 수직하고, 조립 평면은 접속 평면에 대해 축선방향 후방으로 경사져 있다.
- 가요성 인쇄 회로 기판은 당해 가요성 인쇄 기판을 후방 페어링에 부착시키기 위해 전기 접속부에서 연장된 부착부를 구비하고 있다.
- 부착부는 전기 모터의 샤프트의 회전 축선에 평행한 평면 내에 뻗어 있다.
- 후방 페어링은 가요성 인쇄 회로 기판이 부착되는 축선방향 면과, 전기 모터의 샤프트의 회전 축선에 수직하고 가요성 인쇄 회로 기판의 접속부가 조립 위치를 위치결정하도록 탄성적으로 지지되는 횡방향 면에 의해 한정되는 시트를 구비하고 있다.
- 시트의 축선방향 면은 전기 모터의 출력 피니언 맞은편에 형성된 윈도우를 구비하고 있고, 가요성 인쇄 회로 기판의 부착부는 윈도우(100) 맞은편에 배열되는 출력 피니언용 회전 센서를 구비하고 있다.
- 2개의 핀의 각각은 2개의 자유 후방 단부 섹션을 구비한 포크형이고, 전기 모터가 액추에이터 하우징 내의 조립 위치에 있을 때, 4개의 전기 접속 섹션의 각각은 전기 접속부의 관련된 접속 구멍을 통해 축선방향으로 뻗어, 가요성 인쇄 회로 기판의 전기 접속부의 후방면 상에 형성된 관련된 전도성 트랙에 전기 접속된다.
- 전도성 트랙 중의 2개는 회전 센서와 전기적으로 연결된다.
- 전기기계식 액추에이터는 전기 모터의 전방 횡방향 단부 벽과 액추에이터 하우징의 대향 벽 사이에서 축선방향으로 압축될 때 조립되는 탄성적으로 변형가능한 재료로 제작된 링을 포함하고 있다.
- 핀의 각각의 전기 접속 섹션은 전기 접속부의 전방면의 대향 부분과 협력작동하는 축선방향 스톱부를 구비하고 있다.
본 발명은 또한 자동차의 주차 브레이크를 작동시키기 위한 전기 모터로서,
- 후방 페어링 및 회전 샤프트로서, 회전 샤프트의 후방 축선방향 말단부가 축선방향으로 후방 페어링의 후방 횡방향 면을 초과하여 배열된 출력 피니언을 지지하도록 되어 있는, 후방 페어링 및 회전 샤프트; 및
- 전기 모터의 후방 페어링 상에 배치되는 가요성 인쇄 회로 기판으로서, 전기 모터의 회전 샤프트의 회전 축선에 대체로 수직한 평면 내에 뻗어 있고, 각각이 내부 전도성 핀의 자유 후방 전기 접속 단부 섹션에 의해 축선방향으로 관통될 수 있는 적어도 2개의 전기 접속 구멍을 가지는 전기 접속부를 구비하고 있는 가요성 인쇄 회로 기판;을 포함하고 있는 전기 모터에 있어서,
전기 접속부는 전기 모터의 회전 샤프트의 회전 축선에 수직한 평면과 예각을 형성하는 조립 평면이라 불리는 평면 내에 뻗어 있도록 후방 페어링의 대향 부분에 탄성적으로 지지되고, 인쇄 회로 기판의 전기 접속부는 전기 모터의 회전 샤프트의 회전 축선에 수직한 평면 내에 뻗어 있게 되는 전기 접속 위치라 불리는 위치를 차지하기 위해 조립 위치로부터 탄성적으로 변형가능한 것을 특징으로 하는 전기 모터를 제안한다.
본 발명은 또한 자동차의 주차 브레이크를 작동시키기 위한 전기기계식 액추에이터로서,
- 개방된 후방면을 구비하고 있는 액추에이터 하우징으로서, 그 내부에
-- 후방 페어링 및 회전 샤프트를 구비하고 있는 전기 모터로서, 회전 샤프트의 후방 축선방향 말단부가 축선방향으로 후방 면을 초과하여 배열된 출력 피니언을 지지하도록 되어 있는 전기 모터; 및
-- 전기 모터의 후방 페어링 상에 배치되는 가요성 인쇄 회로 기판으로서, 전기 모터의 회전 샤프트의 회전 축선에 대체로 수직한 접속 평면이라 불리는 평면 내에 뻗어 있고, 적어도 2개의 전기 접속 구멍을 가지며, 전기 모터의 액추에이터 하우징 내의 조립 이전에는 접속 평면과 예각을 형성하는 조립 평면이라 불리는 평면 내에 뻗어 있게 되는 전기 접속부를 구비하고 있는 가요성 인쇄 회로 기판;이 적어도 부분적으로 수용되는 액추에이터 하우징; 및
- 각각이 전도성 자유 후방 전기 접속 단부 섹션을 갖는 적어도 2개의 내부 전도성 핀을 구비하고 있는 전기 커넥터;를 포함하고 있는 자동차의 주차 브레이크를 작동시키기 위한 전기기계식 액추에이터를 조립하는 방법에 있어서,
- 그와 같은 전기 커넥터를 포함하고 있는 액추에이터 하우징을 제작하는 단계; 및
- 전기 모터의 액추에이터 하우징 내의 조립 위치에서, 각각의 전기 접속 섹션이 전기 접속부의 관련된 접속 구멍을 통해 축선방향으로 뻗어 있고, 전기 접속부의 후방면 상에 형성된 전도성 트랙에 전기 접속되도록, 전기 모터를 액추에이터 하우징의 개방된 후방면을 통해 축선방향 후방에서 전방으로 삽입시킴으로써 액추에이터 하우징 내에 그와 같은 전기 모터를 배치시키는 단계;를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 자동차의 주차 브레이크를 작동시키기 위한 전기기계식 액추에이터를 조립하는 방법을 제안한다.
마지막으로, 본 발명은 자동차 브레이크를 조립하는 방법에 있어서,
- 본 발명에 따른 전기기계식 액추에이터를 제작하는 단계; 및
- 그와 같이 제작된 전기기계식 액추에이터를 전기기계식 작동 주차 브레이크를 포함한 디스크 브레이크의 캘리퍼의 후방면에 부착시키는 단계;를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 자동차 브레이크를 조립하는 방법을 제안한다.
본 발명의 그 밖의 특징 및 장점들은 여기에 간단히 설명되는 첨부도면을 참조하여 제공되는 본 발명의 예시적인 실시형태의 이하의 상세한 설명으로 주어진다.
도 1은 본 발명에 따른 전기기계식 액추에이터를 포함하고 있는 주차 브레이크 디스크 브레이크의 개략적 사시도이다.
도 2는 도 1과 유사한 도면으로서, 도 1의 브레이크의 주요 구성요소들의 분해도를 도시하고 있다.
도 3a는 도 1 및 도 2에 도시된 전기기계식 액추에이터의 하우징의 확대 사시도이다.
도 3b는 폐쇄 커버 또는 내부 구성요소들 없이 도시된 도 3a의 하우징의 축선방향 끝면도이다.
도 4는 전기기계식 액추에이터의 전기 모터의 사시도로서, 일련의 전기 접속 핀들이 최종 조립 및 전기 연결 위치에 대해 축선방향 후방으로 오프셋된 모터에 대한 제1 축선방향 위치에 있는 상태로 도시되어 있는 도면이다.
도 5는 또 다른 각도에서 본 도 4에 도시된 유닛의 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시된 유닛의 축선방향 평면을 따른 단면도이다.
도 7은 도 5에 도시된 유닛의 외부 측면도로서, 일련의 전기 접속 핀들이 최종 전기 접속 위치에 대해 축선방향 후방으로 오프셋된 제1 축선방향 위치에 대해 축선방향 후방으로 오프셋된 모터에 대한 제2 축선방향 위치에 있는 상태로 도시되어 있는 도면이다.
도 8 및 9는 도 6 및 7에 도시된 제1 및 제2 축선방향 위치에서의 전기 접속 핀들과 가요성 인쇄 회로 기판의 전기 접속부의 상대 위치를 보여주는 확대 사시 상세도이다.
도 10A 및 10B는 전기 접속부가 각각 조립 위치 및 접속 위치에 있을 때의 전기 모터의 후방 페어링의 축선방향 평면을 따른 단면도이다.
도 11은 전기 모터의 후방 페어링의 구성요소들의 분해 사시도이다.
도 12는 도 11에 도시된 가요성 인쇄 회로 기판의 확대 사시 상세도이다.
도 13은 도 10A 및 10B에서와 같이 축선방향 단면을 따라 도시된 모터의 후방 페어링의 일부분의 확대 상세도로서, 전기 접속 핀들이 전기 접속 위치인 모터에 대한 제3 축선방향 위치에서 점선으로 도시되어 있는 도면이다.
이하의 설명에서, 동일하거나 유사한 요소는 동일한 도면부호를 사용하여 식별된다.
도 1 및 2는 디스크 브레이크(10)를 브레이크 블록이나 브레이크 블록의 축선방향 슬라이딩 가이드 및 후퇴와 관련된 수단 없이 도시하고 있다.
디스크 브레이크는 기본적으로 내부에 유압 브레이크 피스톤(16)이 축선(A1)을 따라 후방에서 전방으로 즉 도 1의 좌측에서 우측으로 축선방향으로 슬라이딩하도록 장착되는 후방 하우징(14)을 가진 캘리퍼(12)를 포함하고 있다.
후방에, 디스크 브레이크(10)는 기어 모터 유닛 즉 전기기계식 액추에이터(17)를 포함하고 있고, 이하에 상세히 설명되는 바와 같이 전기 모터 및 유성 감속 기어를 수용하는 전기기계식 액추에이터(17)의 하우징(18)이 도시되어 있다.
하우징(18)은 횡방향 면(20)을 통해 당해 하우징(18)이 축선방향으로 지지되는 캘리퍼(12)의 후방 횡방향 면에 부가되어 부착되며, 횡방향 면(20)의 전방 말단부는 개방되어 있고, 상기 부착은 이 경우 스크루(22)를 사용하여 이루어진다.
캘리퍼(12)의 후방 하우징(14)은 내부에 피스톤(16)이 축선(A1)을 따라 축선방향으로 슬라이딩 가능하게 장착되어 양방향으로 밀봉되어 있는 유압 축선방향 캐비티(24)를 한정한다.
브레이크 피스톤(16)은 축선방향 후방이 개방된 원통형 포트(cylindrical pot)의 전체 형상을 가진 부품이며, 외부 전방 횡방형 면(26)을 통해 관련된 디스크 블록(도시 안됨)과 협력작동할 수 있다.
챔버(24)로부터의 가압된 유압 유체의 공급이 캘리퍼(12)의 후방 하우징에 대한 피스톤(16)의 전방을 향한 축선방향 추력에 의한 브레이크의 유압 작동을 시동시킨다.
주차 모드 또는 비상 브레이크 모드에서의 피스톤(16)의 기계식 작동을 위해, 피스톤(16) 및 챔버(24)는 후방 구동 스크루(28) 및 전방 축선방향 추력 너트(30)를 포함하는 스크루-너트 유닛을 수용하고 있다.
스크루(28)를 양방향으로 회전 구동시키기 위해, 스크루(28)는 조립 위치에서 전기기계식 액추에이터(17)의 운동 출력 부재에 의해 양방향으로 회전 구동되는 스크루(28)의 회전 구동 헤드를 형성하는 등을 위해 캘리퍼(12)의 후방 횡방향 면으로부터 접근가능한 후방 섹션(32)을 가지고 있다.
도 3a 및 3b에 도시된 바와 같이, 하우징(18)은 각각이 평행한 축선(A1, A2)을 가진 전체 원통형 포트 형상을 갖는 2개의 주요 시트를 내부에 한정하고 있는 플라스틱 몰딩 부품이다.
하우징(18)의 후방면은 부가되어 용접되거나 접착되는 후방 커버(34)에 의해 폐쇄된다.
커버(34)가 정치되기 전에는, 2개의 시트(36, 38)가 축선방향 후방으로 개방되어 있다.
도 3a 및 3b의 좌측에, 제1 시트(36)가 유성 기어(도시 안됨)를 수용하도록 디자인되어 있고, 유성 기어 내에 내부 치형 외부 태양 기어(40)가 이 경우 하우징(18)과 몰딩에 의해 일체로 형성되어 있다.
제1 시트(36)는 환형 지지 벽(42)에 의해 축선방향 전방으로 폐쇄된다.
환형 지지 벽(42)은 유성 기어의 운동 출력 부재의 통과를 가능하게 해주는 중심 구멍(44)을 가지고 있다.
도 3b의 우측의 제2 시트(38)가 또한 축선방향 후방으로 개방되어, 전기 구동 모터(도 3b에 도시 안됨)를 수용하도록 디자인되어 있고, 전기 구동 모터의 출력 피니언(86)이 기어 수단(도시 안됨)에 의해 제1 시트(36) 내에 수용된 유성 기어의 태양 기어에 연결된다.
전기 모터를 수용하는 제2 시트(38)는 지지 벽(46)에 의해 축선방향 전방으로 폐쇄된다.
도 3a 및 3b에 도시된 바와 같이, 액추에이터의 하우징(18)은 시트(38)에 인접한 외부에, 모터에 전기를 공급하고 그 작동을 제어하기 위해 자동차의 외부 회로(도시 안됨)와의 전기기계식 액추에이터의 전기 접속을 위한 외부 전기 커넥터용 하우징을 형성하고 있는 돌출부(48)를 가지고 있다.
이 목적을 위해, 부품(48)은 축선방향 후방으로 개방되어 있고, 전도성 전기 접속 단자들(도 3b에 도시 안됨)을 수용할 수 있는 2쌍의 통로(50, 51)를 구비하고 있다.
마찬가지로, 전기 모터를 수용할 수 있는 시트(38)에 인접하여, 하우징(18)은 각각이 관련된 접속 핀(도 3b에 도시 안됨)의 전도성 섹션을 수용할 수 있는, 축선방향 후방으로 개방된 2쌍의 통로(54, 56)를 가지고 있는 내부 전기 커넥터(52)를 구비하고 있다.
도 4 및 5는 특히 절단 및 굽힘에 의해 금속으로부터 제작되는 4개의 전도성 핀으로서, 도면에 도시된 예시의 실시형태에서 몰딩에 의해 형성된 하우징(18)의 플라스틱 내에 매설되는 금속 삽입체를 형성하는 4개의 전도성 핀을 도시하고 있다.
4개의 전도성 핀의 그룹은 한쌍의 중심 핀(58) 및 한쌍의 측부 핀(60)을 포함하고 있다.
4개의 핀(58, 60)의 각각은 주 축선방향 섹션(62, 64)을 각각 구비하고 있다.
각각의 중심 섹션(62, 64)의 전방 축선방향 말단부에 인접하여, 각각의 중심 섹션(62, 64)은 각각 축선방향 후방으로 뻗어 있는 전도성 단자(66, 68)에서 끝나는 L자형 부분을 포함하고 있고, 전도성 단자(66, 68)의 자유 단부 섹션은 외부 커넥터(48)의 각각의 관련된 통로(50, 51)를 통해 뻗어 있다.
각각의 중심 축선방향 섹션(62, 64)은 축선방향 후방으로 각각 전도성 자유 후방 단부 섹션(70, 72)으로 뻗어 있다.
각각의 전도성 자유 후방 단부 섹션(70, 72)은 전기 모터(39)와 연결되도록 내부 전기 커넥터(52)의 각각의 관련된 통로(56, 54)를 통해 축선방향으로 뻗어 있다.
2개의 측부 핀(60)의 2개의 전기 접속 섹션(72)은 전기 모터(39)에 전기를 공급하는 데 사용되는 한편, 2개의 중심 전도성 핀(58)의 2개의 전도성 섹션(70)은 전기 신호, 특히 전기 모터(39)의 샤프트(81)의 회전을 나타내는 전기 신호를 발생시키는 데 사용되는 전기 모터(39)의 수단에 연결되도록 디자인되어 있다.
중심 축선방향 섹션(62, 64)은 축선(A2)에 평행한 동일한 축선방향 평면 내에 뻗어 있고, 2개의 중심 핀(58)의 2개의 자유 단부 섹션(70)도 마찬가지다.
특히 도 8 및 9에 상세히 도시된 바와 같이, 섹션(70)의 각각의 말단부는 이 경우 2개의 평행한 축선방향 치형부(70a, 70b)를 구비한 U자형 포크이다.
각각의 포크형 단부 섹션(70)은 그에 따라 횡방향 후퇴면(70c)을 한정하고 있다.
도 6에서 전자기 구성요소들이 도시되지 않은 전기 모터(39)는 기본적으로 모터(39)의 회전자의 출력 샤프트(81)의 전방 단부 섹션(78)이 축선(A2)을 중심으로 회전가능하게 장착되는 시트를 한정하는 횡방향 벽(76)에 의해 전방 축선방향 말단부가 폐쇄되는 원통형 측벽(74)을 가진 하우징을 포함하고 있다.
하우징(18)의 원통형 벽(74)의 후방 말단부는 후방 페어링(faring)에 의해 축선방향으로 폐쇄되고, 후방 페어링(80)은 축선방향으로 페어링(80)의 후방 횡방향 면(84)을 초과하여 돌출하고 모터(39)의 샤프트(81)의 출력 구동 샤프트(81)에 회전 가능하게 연결되는 출력 피니언(86)을 지지하는 샤프트(81)의 자유 후방 단부 섹션(82)이 축선(A2)을 중심으로 회전가능하게 배치되는 시트를 한정하는 플라스틱 몰딩 부품이다.
모터(39)의 하우징의 페어링(80)은 기본적으로 반경방향으로 배향된 횡방향 벽(88) 및 원통형 측면 스커트(90)를 포함하고 있다.
횡방향 벽(88)은 샤프트(81)의 섹션(82)의 축선방향 통과를 가능하게 해주는 중심 구멍(89)을 구비하고 있다.
페어링(80)은 몰딩에 의해 페어링(80)과 일체적으로 형성되고 횡방향 벽(88)의 면(84)으로부터 축선방향 후방으로 뻗어 있는 실질적으로 판형상인 축선방향으로 배향된 지지 요소(92)를 구비하고 있다.
지지 요소(92)는 축선방향 외측으로 배향되고, 반경방향 외측으로 뻗어 있는 2개의 축선방향으로 배향된 대향하는 평행한 측부면(96)에 의해 연장되는 편평면(94)에 의해 한정된다.
각각의 측부면(96)은 축선방향 후방으로 개방된 내부 축선방향 슬롯(98)을 가지고 있다.
판형상 지지 요소(92)는 모터(39)의 출력 피니언(86) 맞은편에 형성된 중심 윈도우(100)를 구비하고 있다.
지지 요소(92)는 그것의 축선방향 면(94)에 의하고 벽(88)의 면(84)의 부분(95)과 협력하여 축선방향 후방으로 그리고 반경방향 외측으로 개방되어 가요성 인쇄 회로 기판(102)이 위치되어 부착되는 시트를 한정한다.
기판(102)을 수용하는 시트의 횡방향 지지면(95)은 원형 스톱 섹션(104)에 의해 반경방향 외측이 한정된다.
공지의 방식으로, 일반적으로 "플렉스(flex)"라 불리는 가요성 인쇄 회로 기판(102)은 기본적으로 합성 재료로 제작된 탄성적으로 변형가능한 필름(106)을 포함하고, 필름(106)의 양면은 전도성 트랙을 구비하고 전기 또는 전자 구성요소들을 지지한다.
기판(102)은 기본적으로 역시 모터(39)의 페어링(80) 상의 기판의 부착부인 축선방향으로 배향된 편평부(108) 및 본 발명에 따른 기판(102)의 전기 접속부인 대체로 횡방향으로 배향된 편평부(110)를 포함하고 있다.
부착부(108) 및 접속부(110)는 실질적으로 직각으로 굽혀진 중심부(112)에 의해 서로 연결되어 있다.
전기 접속부(110)의 자유 반경방향 말단부 근처에, 전기 접속부(110)는 중심 핀(58)의 전도성 단부 섹션(70)의 한쌍의 대응하는 치형부(70a, 70b)가 축선방향으로 통과할 수 있는 2쌍의 대응하는 관통 구멍(114a, 114b)을 가지고 있다.
2쌍의 구멍(114a, 114b)은 접속부(110)의 후방면(111) 상에서, 경납땜 또는 연납땜(도시 안됨)에 의한 핀(58)의 치형부(70a, 70b)의 트랙(116)에 대한 전기 접속 및 인쇄 회로 기판(102) 상의 전기 또는 전자 구성요소들과의 전기 접속을 위한 전도성 트랙(116)에 의해 에워싸여져 있다.
이러한 구성요소들은 특히 도 12에 도시된 바와 같이 부착부(108)의 면(107) 상에 배열되어 있고, 특히 피니언(86)의 그리고 그에 따른 모터(39)의 샤프트(81)의 회전 센서를 형성하도록 모터(39)의 출력 피니언(86) 맞은편의 윈도우(100)을 통해 적어도 부분적으로 돌출하도록 위치되는, 홀-이펙트 센서인, 센서(118)를 포함한다.
인쇄 회로 기판(102)은 축선방향으로 배향된 부착부(108)를 이용하여 면(94, 95)에 의해 한정되는 페어링(80)의 상보형 시트 내에 장착되며, 부착부(108)의 면(107)이 면(94)에 지지된다.
부착부(108)의 측방 에지들은 부착부(108)의 정밀한 기하학적 포지셔닝을 보장하기 위해 면(94)의 축선방향 측방 에지의 형상과 정합하는 노치를 가지고 있다.
부착부(108)의 정위치에서의 잠금 및 부착은 부착부(108)의 면(107) 상의 구성요소들이 윈도우(100) 내에 적어도 부분적으로 안착된 상태에서 부착부(108)를 정위치에 결합 및 잠금시키기 위해 지지 요소(92)의 슬롯(98) 내에 축선방향 후방에서 전방으로 끼워맞춤되는 잠금 키(120)에 의해 확실하게 이루어진다.
페어링(80) 상에서의 인쇄 회로 기판(102)의 이 초기 조립 위치에서는, 즉 모터(39)의 하우징(18) 내의 조립 이전에는, 가요성 기판(102)의 필름(106)의 탄성으로 인해, 접속부(110)는 특히 도 8, 10A 및 13에 도시된 바와 같이 축선(A2)에 수직한 횡방향 평면에 대해 경사진, 조립 평면(PM)이라 불리는, 평면 내에 뻗어 있다.
접속부(110)의 이 초기 조립 위치는 이 경우 페어링(80)의 원형 스톱 섹션(104)에 축선방향 전방으로 지지되는 접속부(110)의 전방면(113)의 대향부에 의해 결정된다.
상술한 인쇄 회로 기판(102)의 조립 및 부착은 접속부(110) 특히 구멍(114a, 114b)의 정밀한 기하학적 반경방향 및 횡방향 포지셔닝을 확실하게 이루어준다.
이 조립 위치로부터, 접속부(110)는, 특히 도 13에 정밀하게 도시된 바와 같이, 접속부(110)가 축선(A2)에 실질적으로 수직한 접속 평면(PR) 내에서 반경방향 외측으로 뻗어 있게 되는, 전기 접속 위치라 불리는, 위치를 차지하기 위해, 축선방향 후방으로 탄성적으로 변형될 수 있다.
이하의 설명은 하우징(18)의 시트(38) 내에서의 전기 모터(39)의 조립 및 중심 핀(58)의 전도성 섹션(70)의 가요성 인쇄 회로 기판(102)의 접속부(110)와의 협력작동에 관한 것이다.
모터(39)는 그것의 전방 횡방향 벽(76)이 시트(38)의 지지 벽(46)의 하면 대향 부분에 축선방향으로 지지되게 함으로써, 그것의 전방 부분을 통해 축선방향 후방에서 전방으로 시트(38) 내에 삽입된다.
도면에 도시된 디자인에서는, 예컨대 엘라스토머 등으로 제작되는 탄성적으로 변형가능한 링(130)이 횡방향 벽(76)과 벽(46) 사이에 개재된다.
링(130)은 진동 및 특히 노이즈를 감쇠시키는 것을 의도하고 있고, 또한 축선방향으로 압축될 때 하우징(18)의 시트(38) 내에서의 모터(39)의 축선방향 조립을 위한 유극을 차지하도록 조립되는 탄성 심으로서 기능하며, 또한 하우징(18)에 대한 그리고 그에 따라 전도성 핀(58, 60)에 대한 모터(39)의 그리고 그에 따라 페어링(80)의 정밀한 축선방향 포지셔닝에 이용된다.
하지만, 탄성 재료로 제작되는 이와 같은 링은 본 발명에 따른 모터의 전기 접속 수단과 독립적으로 사용될 수 있다.
모터(39)의 시트(38) 내의 축선방향 삽입은 핀(58, 70)에 대한 기판(102)의 접속부(110)의 상대 축선방향 운동, 구체적으로 이들 구성요소들의 특히 도 6에 도시된 제1 상대 축선방향 위치에서 출발하여 도 7에 도시된 제2 중간 축선방향 위치를 통과하고 도 13에 점선을 사용하여 도시한 상대 축선방향 위치에서 끝나는 점진적인 축선방향 접근 운동을 의미한다.
중심 핀(58)의 전도성 섹션(70)의 치형부(70a, 70b)의 자유 후방 단부 에지가 접속부(110)의 전방면(113)의 대향 부분과 접촉하게 될 때, 접속부(110)의 "후퇴(return)"가 시동되어, 조립 평면(PM)과 접속 평면(PR)에 의해 형성되는 예각 "a"의 값을 점진적으로 감소시킨다.
치형부(70a)의 자유 단부 에지들은 구멍(114a)과 마주할 때까지, 접속부(110)의 각운동으로 인한 짧은 반경방향 외측으로의 궤도운동을 완성하여 특히 도 7 및 9에 도시된 정합 위치에서 끝나는 이 접속부(110)의 후퇴 운동을 일으키고, 도 7 및 9에 도시된 정합 위치에서 치형부(70a, 70b)는 관련된 구멍(114a, 114b) 내로 축선방향으로 침입할 수 있다.
치형부는 기저부(70c)에 의해 형성되는 스톱면이 전방면(113)의 대향 부분과 접촉하게 될 때까지 구멍 내로 침입한다.
이 상대 축선방향 운동은 구성요소들이 특히 도 13에 도시된 접속 위치(PR)에 있게 될 때까지 계속된다.
상술한 바와 같이, 특히 인쇄 회로 기판(102)의 탄성, 접속 구멍들의 기하학적 포지셔닝 및 접속 핀(58, 60)에 대한 모터(39)의 상대 포지셔닝으로 인해, 모터(39)를 하우징(18) 내에 설치할 때, 인쇄 회로 기판(102)의 관련된 구멍(114a, 114b) 내에의 중심 핀(58)의 섹션(70)의 치형부(70a, 70b)의 신뢰성 있는 자동 삽입이 성취된다.
조립 작업은 다음으로 실제 전기 접속 단계를 완료하는 것으로, 구체적으로 치형부(70a, 70b)에 트랙(116)을 경납땜하거나 연납땜하고, 측부 핀(60)의 섹션(72)을 접속 플러그(도시 안됨)에 접속하고, 그런 다음 하우징(18)의 후방 커버(34)를 크림핑 및/또는 접착하는 것에 의해 하우징(18)을 폐쇄하는 것으로 계속된다.

Claims (13)

  1. 자동차의 주차 브레이크를 작동시키기 위한 전기기계식 액추에이터(17)로서, 상기 전기기계식 액추에이터(17)는:
    - 개방된 후방면을 구비하고 있는 액추에이터 하우징(18)으로서, 그 내부에
    -- 후방 페어링(80) 및 회전 샤프트(81)를 구비하고 있는 전기 모터(39)로서, 상기 회전 샤프트(81)의 후방 축선방향 말단부(82)가 축선방향으로 상기 후방 페어링(80)의 후방 말단부의 후방 횡방향 단부면(84)을 초과하여 배열된 출력 피니언(86)을 지지하도록 되어 있는 전기 모터(39); 및
    -- 상기 전기 모터(39)의 후방 페어링(80) 상에 배치되는 가요성 인쇄 회로 기판(102)으로서, 상기 전기 모터(39)의 회전 샤프트(81)의 회전 축선(A2)에 수직한 접속 평면이라 불리는 평면(PR) 내에 뻗어 있고, 적어도 2개의 전기 접속 구멍(114a, 114b)을 가지는 전기 접속부(110)를 구비하고 있는 가요성 인쇄 회로 기판(102);이 적어도 부분적으로 수용되는 액추에이터 하우징(18); 및
    - 각각이 전도성 자유 후방 전기 접속 단부 섹션(70, 70a, 70b)을 갖는 적어도 2개의 내부 전도성 핀(58)을 구비하고 있는 전기 커넥터;를 포함하고 있고,
    - 상기 전기 모터(39)는 당해 전기 모터(39)를 상기 개방된 후방면을 통해 축선방향 후방에서 전방으로 삽입시킴으로써 상기 액추에이터 하우징(18) 내에 배치되고,
    - 상기 전기 모터(39)의 상기 액추에이터 하우징(18) 내의 조립 위치에서, 각각의 전기 접속 섹션(70, 70a, 70b)은 상기 전기 접속부(110)의 관련된 접속 구멍(114a, 114b)을 통해 축선방향으로 뻗어 있고 상기 전기 접속부(110)의 후방면(111) 상에 형성된 전도성 트랙(116)에 전기 접속되는, 전기기계식 액추에이터(17)에 있어서,
    상기 전기 모터(39)의 상기 액추에이터 하우징(18) 내의 조립 이전에, 상기 전기 접속부(110)는 상기 접속 평면(PR)과 예각(a)을 형성하는 조립 평면이라 불리는 평면(PM) 내에 뻗어 있는 것을 특징으로 하는 전기기계식 액추에이터(17).
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 접속 평면(PR)은 상기 전기 모터(39)의 샤프트(81)의 회전 축선(A2)에 수직하고, 상기 조립 평면(PM)은 상기 접속 평면(PR)에 대해 축선방향 후방으로 경사져 있는 것을 특징으로 하는 전기기계식 액추에이터(17).
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 가요성 인쇄 회로 기판(102)은 당해 가요성 인쇄 기판(102)을 상기 후방 페어링(80)에 부착시키기 위해 상기 전기 접속부(110)에서 연장된 부착부(108)를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 전기기계식 액추에이터(17).
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 부착부(108)는 상기 전기 모터(39)의 샤프트(81)의 회전 축선(A2)에 평행한 평면 내에 뻗어 있는 것을 특징으로 하는 전기기계식 액추에이터(17).
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 후방 페어링(80)은 상기 가요성 인쇄 회로 기판(102)이 부착되는 축선방향 면(94)과, 상기 전기 모터(39)의 샤프트(81)의 회전 축선(A2)에 수직하고 상기 가요성 인쇄 회로 기판(102)의 접속부(110)가 상기 조립 평면(PM)을 위치결정하도록 탄성적으로 지지되는 횡방향 면(95)에 의해 한정되는 시트를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 전기기계식 액추에이터(17).
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 시트의 축선방향 면(94)은 상기 전기 모터(39)의 출력 피니언(86) 맞은편에 형성된 윈도우(100)를 구비하고 있고, 상기 가요성 인쇄 회로 기판(102)의 부착부(108)는 상기 윈도우(100) 맞은편에 배열되는 상기 출력 피니언(86)용 회전 센서(118)를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 전기기계식 액추에이터(17).
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 2개의 핀(58)의 각각은 2개의 자유 후방 단부 섹션(70a, 70b)을 구비한 포크형이고, 상기 전기 모터(39)가 액추에이터 하우징(18) 내의 조립 위치에 있을 때, 4개의 전기 접속 섹션(70a, 70b)의 각각은 상기 전기 접속부(110)의 관련된 접속 구멍(114a, 114b)을 통해 축선방향으로 뻗어, 상기 가요성 인쇄 회로 기판(102)의 전기 접속부(110)의 후방면(111) 상에 형성된 관련된 전도성 트랙(116)에 전기 접속되는 것을 특징으로 하는 전기기계식 액추에이터(17).
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 전도성 트랙(116) 중의 2개는 상기 회전 센서(118)와 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 전기기계식 액추에이터(17).
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 전기 모터(39)의 전방 횡방향 단부 벽(76)과 상기 액추에이터 하우징(18)의 대향 벽(46) 사이에서 축선방향으로 압축될 때 조립되는 탄성적으로 변형가능한 재료로 제작된 링(130)을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전기기계식 액추에이터(17).
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 핀(58)의 각각의 전기 접속 섹션은 상기 전기 접속부(110)의 전방면(113)의 대향 부분과 협력작동하는 축선방향 스톱부(70c)를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 전기기계식 액추에이터(17).
  11. 자동차의 주차 브레이크를 작동시키기 위한 전기 모터(39)로서,
    - 후방 페어링(80) 및 회전 샤프트(81)로서, 상기 회전 샤프트(81)의 후방 축선방향 말단부(82)가 축선방향으로 상기 후방 페어링(80)의 후방 횡방향 면(84)을 초과하여 배열된 출력 피니언(86)을 지지하도록 되어 있는, 후방 페어링(80) 및 회전 샤프트(81); 및
    - 상기 전기 모터(39)의 후방 페어링(80) 상에 배치되는 가요성 인쇄 회로 기판(102)으로서, 상기 전기 모터(39)의 회전 샤프트(81)의 회전 축선(A2)에 수직한 평면 내에 뻗어 있고, 각각이 내부 전도성 핀(58)의 자유 후방 전기 접속 단부 섹션(70a, 70b)에 의해 축선방향으로 관통될 수 있는 적어도 2개의 전기 접속 구멍(114a, 114b)을 가지는 전기 접속부(110)를 구비하고 있는 가요성 인쇄 회로 기판(102);을 포함하고 있는 전기 모터(39)에 있어서,
    상기 전기 접속부(110)는 상기 전기 모터(39)의 회전 샤프트(81)의 회전 축선(A2)에 수직한 평면과 예각(a)을 형성하는 조립 평면이라 불리는 평면(PM) 내에 뻗어 있도록 상기 후방 페어링(80)의 대향 부분(95)에 탄성적으로 지지되고, 상기 인쇄 회로 기판(102)의 전기 접속부(110)는 상기 회전 축선(A2)에 수직한 평면(PR) 내에 뻗어 있게 되는 전기 접속 위치라 불리는 위치를 차지하기 위해 상기 조립 평면(PM)으로부터 탄성적으로 변형가능한 것을 특징으로 하는 전기 모터(39).
  12. 자동차의 주차 브레이크를 작동시키기 위한 전기기계식 액추에이터로서,
    - 개방된 후방면을 구비하고 있는 액추에이터 하우징(18)으로서, 그 내부에
    -- 후방 페어링(80) 및 회전 샤프트(81)를 구비하고 있는 전기 모터(39)로서, 상기 회전 샤프트(81)의 후방 축선방향 말단부(82)가 축선방향으로 상기 후방 페어링(80)의 후방 횡방향 면(84)을 초과하여 배열된 출력 피니언(86)을 지지하도록 되어 있는 전기 모터(39); 및
    -- 상기 전기 모터(39)의 후방 페어링(80) 상에 배치되는 가요성 인쇄 회로 기판(102)으로서, 상기 전기 모터(39)의 회전 샤프트(81)의 회전 축선(A2)에 수직한 접속 평면이라 불리는 평면(PR) 내에 뻗어 있고, 적어도 2개의 전기 접속 구멍(114a, 114b)을 가지며, 상기 전기 모터(39)의 상기 액추에이터 하우징(18) 내의 조립 이전에는 상기 접속 평면(PR)과 예각(a)을 형성하는 조립 평면이라 불리는 평면(PM) 내에 뻗어 있게 되는 전기 접속부(110)를 구비하고 있는 가요성 인쇄 회로 기판(102);이 적어도 부분적으로 수용되는 액추에이터 하우징(18); 및
    - 각각이 자유 후방 전기 접속 단부 섹션(70, 70a, 70b)을 갖는 적어도 2개의 내부 전도성 핀(58)을 구비하고 있는 전기 커넥터;를 포함하고 있는 자동차의 주차 브레이크를 작동시키기 위한 전기기계식 액추에이터를 조립하는 방법에 있어서,
    - 상기 전기 커넥터를 포함하고 있는 상기 액추에이터 하우징(18)을 제작하는 단계; 및
    - 상기 전기 모터(39)의 상기 액추에이터 하우징(18) 내의 조립 위치에서, 각각의 전기 접속 섹션(70a, 70b)이 상기 전기 접속부(110)의 관련된 접속 구멍(114a, 114b)을 통해 축선방향으로 뻗어 있고, 상기 전기 접속부(110)의 후방면(111) 상에 형성된 전도성 트랙(116)에 전기 접속되도록, 상기 전기 모터(39)를 상기 개방된 후방면을 통해 축선방향 후방에서 전방으로 삽입시킴으로써 상기 액추에이터 하우징(18) 내에 상기 전기 모터(39)를 조립하는 단계;를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 자동차의 주차 브레이크를 작동시키기 위한 전기기계식 액추에이터를 조립하는 방법.
  13. 자동차 브레이크를 조립하는 방법에 있어서,
    - 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 전기기계식 액추에이터(17)를 제작하는 단계; 및
    - 제작된 상기 전기기계식 액추에이터(17)를 전기기계식 작동 주차 브레이크를 포함한 디스크 브레이크(10)의 캘리퍼(12)의 후방면에 부착시키는 단계;를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 자동차 브레이크를 조립하는 방법.
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