KR101776252B1

KR101776252B1 - 전자식 주차 브레이크의 구동 유닛

Info

Publication number: KR101776252B1
Application number: KR1020160009605A
Authority: KR
Inventors: 노승수; 안대기; 김응수; 강신덕; 조수래
Original assignee: 이래오토모티브시스템 주식회사
Priority date: 2016-01-26
Filing date: 2016-01-26
Publication date: 2017-09-11
Also published as: KR20170089327A

Abstract

전자식 주차 브레이크의 구동 유닛이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 구동 유닛은, 모터와 모터 출력으로 회전하는 최종 기어, 최종 기어에 의해 회전하면서 최종 기어에 대해 축 방향 상대 이동이 가능하도록 상기 최종 기어와 결합되는 제1 동력전달부재, 제1 동력전달부재의 회전에 대응하여 축 방향 이동이 일어나도록 제1 동력전달부재에 체결되는 제2 동력전달부재, 제1 동력전달부재와 함께 축 방향으로 이동하도록 제1 동력전달부재의 외면부에 결합되는 제1 지지부재, 제1 지지부재와 마주하는 상태로 정해진 위치에 고정되는 제2 지지부재, 제1 지지부재와 상기 제2 지지부재 사이에 탄성적으로 개재되어 상기 제1 동력전달부재의 축 방향 이동에 대응하여 탄성 변형되는 제1 탄성부재, 제1 지지부재가 탄성 복귀 시 규정된 위치를 벗어나지 않도록 규제하는 스토퍼, 스토퍼에 대향되어 설치되는 제3 지지부재, 스토퍼와 제3 지지부재에 탄성적으로 개재되어 스토퍼를 탄성지지 하는 제2 탄성부재 및 제1 동력전달부재의 축 방향 변위를 검출하는 장력 검출부를 포함하여 구성됨을 요지로 한다.

Description

전자식 주차 브레이크의 구동 유닛{Actuator Unit Of Electronic Parking Brake}

본 발명은 전자식 주차 브레이크를 작동 또는 해제하기 위한 동력을 제공하는 전자식 주차 브레이크의 구동 유닛에 관한 것이다.

종래 풀러 타입(Puller type) 전자식 주차 브레이크의 경우 브레이크 케이블의 장력을 측정하기 위하여 구동 유닛을 구성하는 가동 샤프트 일단에 장착되는 마그넷 어셈블리(Magnet assembly)와 인접 측부에 이격 배치되는 홀센서(Hall sensor)의 조합을 이용한다.

대부분의 경우 마그넷 어셈블리는 샤프트 회전 시 회전은 하지 않고 샤프트의 축 방향 이동에 함께 움직이도록 베어링을 통해 샤프트에 장착하거나 베어링과 분리된 형태로 샤프트와 같이 움직일 수 있도록 구성되며, 장력 발생을 위해 샤프트 일단에는 스프링을 장착하게 된다.

스프링은 주차 브레이크 작동 시 압축되며 그 반력으로 브레이크 작동요소를 작동시킨 주차 케이블은 소정의 긴장상태를 유지한다. 스프링 압축에 따른 장력에 의해 주차 케이블이 팽팽한 상태로 유지됨으로써 상기 홀 센서에 의한 케이블 장력 측정에 오차가 크게 발생하지 않는다.

그러나 브레이크 해제 시 스프링의 인장 복원에 따라 마그넷의 복귀 위치가 변동되거나 스프링의 인장 한계를 벗어나 장력이 과도하게 제거되어, 센서에 의한 케이블 장력 측정에 오차 발생하거나 브레이크 케이블의 과도하게 풀려 소음이 발생하는 문제가 있다.

더욱이, 센서에 의한 케이블 장력 측정에 있어 오차로 인해 주차 브레이크 작동 또는 해제에 걸리는 시간이 불균일해지거나 브레이크 작동시간이 규정된 시간을 초과하는 것과 같이 반응속도 저하되는 문제가 있으며, 심각하게는 주차 브레이크 완전히 해제되지 못해 뒷바퀴가 끌리는 현상이 발생하는 문제가 있다.

한국등록특허 제10-1508678호(등록일 2015. 03. 30)

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 스프링 인장 복원에 따른 마그넷의 위치 변동 및 브레이크 해제 시 브레이크 케이블의 장력이 과도하게 제거되는 것을 억제할 수 있는 전자식 주차 브레이크의 구동 유닛을 제공하고자 하는 것이다.

과제의 해결 수단으로서 본 발명의 일 실시 예에 따르면,

모터, 모터 출력으로 회전하는 최종 기어, 상기 최종 기어에 의해 회전하면서 상기 최종 기어에 대해 축 방향 상대 이동이 가능하도록 상기 최종 기어와 결합되는 제1 동력전달부재, 상기 제1 동력전달부재의 회전에 대응하여 축 방향 이동이 일어나도록 상기 제1 동력전달부재에 체결되는 제2 동력전달부재, 상기 제1 동력전달부재와 함께 상기 축 방향으로 이동하도록 상기 제1 동력전달부재의 외면부에 결합되는 제1 지지부재, 상기 제1 지지부재와 마주하는 상태로 정해진 위치에 고정되는 제2 지지부재, 상기 제1 지지부재와 상기 제2 지지부재 사이에 탄성적으로 개재되어 상기 제1 동력전달부재의 축 방향 이동에 대응하여 탄성 변형되는 제1 탄성부재, 상기 제1 탄성부재의 탄성 복원 시 상기 제1 지지부재가 규정된 위치를 벗어나지 않도록 규제하는 스토퍼, 상기 스토퍼와 마주하는 상태로 정해진 위치에 고정되는 제3 지지부재, 상기 스토퍼를 탄성 지지하도록 상기 스토퍼와 상기 제3 지지부재에 탄성적으로 개재되는 제2 탄성부재 및 상기 제1 동력전달부재의 축 방향 변위로부터 상기 제2 동력전달부재에 연결된 브레이크 케이블의 장력을 검출하는 장력 검출부;를 포함하며, 상기 장력 검출부는, 상기 제1 지지부재에 장착되는 마그넷과, 상기 마그넷의 자력을 검출하도록 상기 마그넷의 인접 측부에 이격 배치되는 홀 센서를 포함하는 전자식 주차 브레이크의 구동 유닛을 제공한다.

여기서, 상기 마그넷이 장착된 제1 지지부재는 상기 제1 동력전달부재가 회전하면서 축 방향으로 이동할 때 함께 축 방향으로 이동은 되지만 회전은 하지 않도록 상기 제1 동력전달부재에 체결될 수 있다. 바람직하게는, 제1 지지부재와 제1 동력전달부재 사이에 베어링을 개재하여 제1 지지부재가 회전하지 않도록 구성할 수 있다.

또한, 상기 제1 탄성부재와 제2 탄성부재는 서로 마주하는 방향에 대해 복원력이 발생하도록 제`1 동력전달부재 상에 대향 배치되는 압축 코일 스프링일 수 있으며, 이때 상기 제2 탄성부재보다 제1 탄성부재가 큰 탄성계수를 가지도록 구성함이 바람직하다.

바람직하게는, 상기 스토퍼를 비자성체 재질로 구성함으로써, 스토퍼에 의해 상기 마그넷이 형성하는 자기장이 교란되어 신호가 왜곡되는 일이 없도록 한다.

과제의 해결 수단으로서 본 발명의 다른 실시 예에 따르면,

모터, 모터 출력으로 회전하는 최종 기어, 상기 최종 기어에 의해 회전하면서 상기 최종 기어에 대해 축 방향 상대 이동이 가능하도록 상기 최종 기어와 결합되는 제1 동력전달부재, 상기 제1 동력전달부재의 회전에 대응하여 축 방향 이동이 일어나도록 상기 제1 동력전달부재에 체결되는 제2 동력전달부재, 상기 제1 동력전달부재와 함께 상기 축 방향으로 이동하도록 상기 제1 동력전달부재의 외면부에 결합되는 제1 지지부재, 상기 제1 지지부재와 마주하는 상태로 정해진 위치에 고정되는 제2 지지부재, 상기 제1 지지부재와 상기 제2 지지부재 사이에 탄성적으로 개재되어 상기 제1 동력전달부재의 축 방향 이동에 대응하여 탄성 변형되는 제1 탄성부재, 상기 제1 탄성부재의 탄성 복원 시 상기 제1 지지부재가 규정된 위치를 벗어나지 않도록 상기 제1 탄성부재 측면의 상기 제1 지지부재와 제2 지지부재 사이에 탄성적으로 개재되는 제2 탄성부재 및 상기 제1 동력전달부재의 축 방향 변위로부터 상기 제2 동력전달부재에 연결된 브레이크 케이블의 장력을 검출하는 장력 검출부를 포함하며, 상기 장력 검출부는, 상기 제1 지지부재에 장착되는 마그넷과, 상기 마그넷의 자력을 검출하도록 상기 마그넷의 인접 측부에 이격 배치되는 홀 센서를 포함하는 전자식 주차 브레이크의 구동 유닛을 제공한다.

또한, 상기 제1 탄성부재는 압축 코일 스프링이고, 제2 탄성부재는 상기 제1 탄성부재의 복원 시 대응하여 복원력을 저장하도록 구비된 인장 코일 스프링일 수 있으며, 상기 제2 탄성부재보다 제1 탄성부재가 큰 탄성계수를 가지도록 구성함이 바람직하다.

본 발명에 따른 전자식 주차 브레이크의 구동 유닛에 의하면, 보조 스프링(제2 탄성부재)에 의해 주차 브레이크 해제 시 주 스프링(제1 스프링)의 인장 복원에 따른 제1 동력전달부재의 위치 변동이 억제됨으로써, 제1 동력전달부재가 주 스프링의 인장 한계를 벗어나 장력이 과도하게 제거됨에 따른 브레이크 케이블의 풀림과 그에 따른 소음이 방지될 수 있다.

더욱이, 마그넷의 위치 변동이 보조 스프링에 의해 억제됨에 따라, 센서에 의한 케이블 장력 측정에 오차를 최소화할 수 있어, 주차 브레이크 작동 또는 해제에 걸리는 시간이 불균일해지거나, 브레이크 작동시간이 규정된 시간을 초과하는 것과 같이 반응속도 저하되는 문제, 그리고 검출 오차로 인한 불완전 주차 브레이크 해제 및 그에 따른 뒷바퀴 끌림 현상을 확실하게 해소할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 전자식 주차 브레이크 구동 유닛의 측면구성도.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 전자식 주차 브레이크 구동 유닛의 작동상태를 나타낸 도면으로서, 브레이크 작동 시 작동상태도.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 전자식 주차 브레이크 구동 유닛의 작동상태를 나타낸 도면으로서, 브레이크 해제 시 작동상태도.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 전자식 주차 브레이크 구동 유닛의 측면구성도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

더하여, 명세서에 기재된 "…부", "…유닛", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일한 구성 요소에 대해서는 동일도면 참조부호를 부여하기로 하며 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 전자식 주차 브레이크 구동 유닛의 측면구성도이다.

도 1을 참조하면, 전자식 주차 브레이크의 구동 유닛은 모터(10)를 포함한다. 모터(10)는 전자식 주차 브레이크를 작동시키거나 해제하기 위한 제어 신호로 작동될 수 있으며, 제어 신호는 운전석 주변의 적당한 위치에 설치될 수 있는 주차 브레이크 작동 스위치의 작동 또는 해제시키는 조작에 따라 컨트롤러에 의해 생성될 수 있다.

모터(10)의 회전 동력은 중간에 직선운동으로 전환되고 최종적으로 브레이크 케이블(100)에 전달된다. 즉 모터(10)가 출력한 동력에 의해 브레이크 케이블(100)을 밀거나 당기게 된다. 이때 브레이크 케이블(100)의 주차 브레이크의 작동 요소에 연결되고, 브레이크 케이블(100)의 이동에 의해 주차 브레이크 작동 요소가 작동되어 주차 브레이크가 작동되거나 해제될 수 있다.

모터(10)가 출력하는 회전 동력은 원동 기어(20)를 거쳐 최종 기어(30)로 전달되며, 최종 기어(30)는 제1 동력전달부재(40)에 결합된다. 제1 동력전달부재(40)는 샤프트 형태로 구현될 수 있으며, 원동 기어(20)를 통해 전달되는 모터(10) 동력에 의해 상기 최종 기어(30)와 함께 회전하면서 최종 기어(30)에 대해 축 방향 이동이 가능하도록 최종 기어(30)에 결합된다.

즉 최종 기어(30)는 회전 시 축 방향으로 이동을 하지 않지만 제1 동력전달부재(40)는 최종 기어(30)에 대해 축 방향으로 상대 이동을 할 수 있도록 구비된다. 이를 위해 최종 기어(30)가 결합되는 제1 동력전달부재(40) 외면부와 최종 기어(30) 내면부에는 상호 스플라인 형태로 치합 가능하도록 대응되는 돌기(부호 생략)와 요홈(도시 생략)이 형성될 수 있다.

제1 동력전달부재(40)에는 제2 동력전달부재(50)가 체결되고, 제2 동력전달부재(50)에 상기 브레이크 케이블(100)이 연결된다. 제1 동력전달부재(40)와 제2 동력전달부재(50)의 연결부에는 서로 대응되어 체결 가능한 나사산이 형성되어 두 부재는 서로 나사 결합되며, 따라서 제2 동력전달부재(50)는 제1 동력전달부재(40)의 회전에 대응하여 축 방향으로 이동된다.

즉 제1 동력전달부재(40)가 회전하는 경우, 제2 동력전달부재(50)는 제1 동력전달부재(40)의 회전에 대응하여 축 방향으로 이동하게 되며, 이에 따라 브레이크 케이블(100)이 이동되어 주차브레이크의 작동 또는 해제가 이루어진다. 물론 제2 동력전달부재(50)의 축 방향 이동에 대응해 제1 동력전달부재 역시 회전과 함께 축 방향으로 상대 운동을 한다.

제1 및 제2 동력전달부재(40, 50)의 나사 결합을 위해, 제1 동력전달부재(40)의 한 쪽 단부(47)는 그 내주면에 나사산이 형성된 중공 구조로 형성될 수 있으며, 제2 동력전달부재(50)는 스핀들 샤프트의 형태로 외주면에 상기 제1 동력전달부재(40)의 나사산에 치합 가능한 피치(PITCH)의 나사산(51)을 형성한 구성일 수 있다.

제2 동력전달부재(50)는 나사산(51)이 제1 동력전달부재(40)의 나사산에 체결되는 상태로 제1 동력전달부재(40)의 중공부에 삽입된다. 그리고 제1 동력전달부재(40)와 연결된 반대편의 제2 동력전달부재(50)의 단부에는 브레이크 케이블(100)이 연결되는 연결부(53)가 구비되되, 제2 동력전달부재(50)는 회전이 제한되고 축 방향 이동만 허용되는 형태로 구비될 수 있다.

제1 동력전달부재(40)에는 제1 지지부재(60)가 제1 동력전달부재(40)와 함께 축 방향으로 이동하도록 체결되며, 제1 지지부재(60)와 마주하도록 제1 지지부재(60) 대향부 타측에 제2 지지부재(70)가 정해진 위치에 고정된다. 즉 제1 지지부재(60)는 제1 동력전달부재(40)와 함께 축 방향으로 이동되며 제2 지지부재(70)는 제1 동력전달부재(40)의 이동과 무관하게 지정위치에 고정된다.

도면에 도시하지는 않았으나 제2 지지부재(70)는 케이스에 형성된 단턱에 고정될 수 있다. 제1 지지부재(60)와 제2 지지부재(70)는 중심부에 구멍이 뚫린 대략 환형 플레이트 형태로 형성될 수 있으며, 제1 동력전달부재(40)가 이들의 중심부를 지나도록 설치된다. 이때 제1 지지부재(60)는 제1 동력전달부재(40)가 회전해도 회전되지 않도록 구비될 수 있다.

이를 위해 제1 지지부재(60)는 베어링(부호 생략)을 통해 제1 동력전달부재(40)에 결합될 수 있으며, 제1 지지부재(60)와 제2 지지부재(70) 사이에는 상기 제1 동력전달부재(40)의 축 방향 이동에 복원력을 발생시켜 그 축방향 이동 변위만큼 실질적으로 상기 브레이크 케이블(100)에 장력이 형성되도록 하는 제1 탄성부재(80)가 설치된다.

즉 제1 탄성부재(80)는 상기 제1 지지부재(60)와 상기 제2 지지부재(70) 사이에서 상기 제1 동력전달부재(40)의 축 방향 이동에 대응하여 탄성 변형되면서 브레이크 케이블(100)(100)에 소정의 장력이 부여하는 것이며, 이에 따라 브레이크 케이블(100)은 장력의 크기는 다르지만 주차 브레이크 작동 위치와 해제 위치 사이에서 항상 팽팽한 상태로 유지될 수 있는 것이다.

제1 지지부재(60)의 인접하여 스토퍼(110)가 설치된다. 스토퍼(110)는 주차 브레이크 해제 명령에 따라 상기 제1 탄성부재(80)가 탄성 복원될 경우 상기 제1 지지부재(60)가 규정된 해제 위치를 초과하여 이동되는 것을 규제하는 역할을 하며, 이를 위해 제1 탄성부재(80)가 탄성 압축되었다가 복원되는 방향에 대향하여 복원력을 가지는 제2 탄성부재(130)에 탄성 지지되도록 구비된다.

제2 탄성부재(130)의 일단은 상기 스토퍼(110)에 접하며, 반대편 타단은 스토퍼(110)와 마주하는 상태로 케이스(미도시)의 정해진 위치에 고정되는 제3 지지부재(120)에 지지된다. 즉 제2 탄성부재(130)는 제3 지지부재(120)와 스토퍼(110) 사이에 탄성적으로 개재되어 브레이크 해제 시 제1 지지부재(60)가 규정된 위치를 벗어나지 못하도록 상기 스토퍼(110)를 탄성 지지하는 것이다.

제3 지지부재(120)와 스토퍼(110)는 중심부에 구멍이 뚫린 대략 환형 플레이트 형태로 형성될 수 있으며, 이들의 중심부를 제1 동력전달부재(40)가 지나도록 설치된다. 이때 제3 지지부재(120)와 스토퍼(110)의 중심부 직경은 상기 제1 동력전달부재(40)가 모터 출력으로 회전할 때 그 회전운동에 영향을 받지 않도록 제1 동력전달부재(40) 외경보다 적어도 크게 형성될 수 있다.

스토퍼(110)는 주차 브레이크 해제 시 제1 지지부재(60)에 의해 밀려 제2 탄성부재(130)를 소정 거리 압축 변위 시킬 수 있는 위치에 설치될 수 있다. 따라서 주차 브레이크 해제 시 제1 탄성부재(80)의 복원력으로 제1 동력전달부재(40)가 원래의 지정된 위치에 되돌아오면, 제1 지지부재(60)에 의해 스토퍼(110)는 소정거리 후퇴하고 반대로 제2 탄성부재(130)에는 탄성 압축된다.

제2 탄성부재(130)의 탄성 압축에 따라 주차 브레이크 해제 시 제1 동력전달부재(40)가 제1 탄성부재(80)의 인장 한계를 벗어나는 이동이 억제 되고, 이에 따라 주차 브레이크 해제 시 제1 지지부재(60)의 위치 변동이 억제되고, 제1 동력전달부재(40)가 제1 탄성부재(80)의 인장 한계를 벗어나 장력이 과도하게 제거됨으로써 발생하는 브레이크 케이블(100)의 풀림이 방지될 수 있다.

제1 탄성부재(80)와 제2 탄성부재(130)는 예를 들어, 서로 마주하는 방향에 대해 복원력이 발생하도록 제1 동력전달부재(40) 상에서 대향 배치되는 압축 코일 스프링일 수 있으며, 이때 제1 탄성부재(80)가 복원되면서 반대로 상기 제2 탄성부재(130)가 탄성 압축되어 제1 지지부재(60)의 위치 변동을 억제하도록 상기 제1 탄성부재(80)의 탄성계수가 제2 탄성부재(130)보다 크게 형성될 수 있다.

한편, 모터(10)의 정/역 구동에 따른 제1 동력전달부재40)의 축 방향 위치는 장력 검출부(90)를 통해 센싱된다. 구체적으로 장력 검출부(90)는, 제1 동력전달부재(40)의 축 방향 위치를 센싱하며, 그 센싱된 정보로부터 상기 제1 동력전달부재(40) 회전에 따라 직선 운동하는 제2 동력전달부재(50)에 연결된 브레이크 케이블(100)의 장력을 검출하는 역할을 한다.

장력 검출부(90)는 상기 제1 지지부재(60)에 설치되는 마그넷(92)을 포함한다. 그리고 마그넷(92)의 자력을 검출하도록 마그넷(92) 인접 측부에 배치되는 홀 센서(91)를 구비한다. 마그넷(92)은 제1 지지부재(60) 자체를 마그넷(92)으로 형성한 구성 또는 제1 지지부재(60)에 매립형으로 구성될 수 있으며, 홀 센서(91)는 마그넷(92)의 자력을 검출하여 전기신호를 출력한다.

마그넷(92)이 설치된 제1 지지부재(60)의 주변에 인접 배치되는 상기 스토퍼(110)가 자성체 재질로 구성된다면, 마그넷(92)과의 상호 작용에 의해 자기장이 교란되어 홀 센서(91)의 출력신호가 왜곡될 우려가 있다. 그러므로 스토퍼(110)를 비자성체 재질로 구성하여 마그넷(92)이 형성하는 자기장 교란 및 그에 따른 신호 왜곡이 발생하지 않도록 하는 것이 바람직하다.

이하 상기와 같은 구성의 제1 실시 예에 따른 전자식 주차 브레이크 작동에 대해 살펴본다.

도 2, 도 3은 각각, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 전자식 주차 브레이크 구동 유닛의 작동상태를 나타낸 도면으로서, 도 2는 브레이크 작동 시 작동상태이며, 도 3은 브레이크 해제 시 작동상태도이다. 설명 편의를 위해 브레이크 작동을 위해 제1 동력전달부재가 회전하는 방향을 정방향, 브레이크 해제를 위해 제1 동력전달부재가 회전하는 방향을 역방향으로 정의하여 설명하기로 한다.

도 2를 참조하여 주차 브레이크 작동(apply)을 위한 동작을 먼저 보면, 모터(10) 출력으로 제1 동력전달부재(40)가 정방향 회전하면, 제2 동력전달부재(50)가 제1 동력전달부재(40)에 삽입되는 방향으로 직선운동하고 브레이크 케이블(100)이 당겨져 주차 브레이크가 작동된다. 이때 제1 동력전달부재(40)는 회전과 함께 제2 동력전달부재(50)의 직선운동에 대향되는 방향(도면상 우측)으로 상대 운동을 한다.

제1 동력전달부재(40) 이동과 함께 제1 지지부재(60)가 제1 동력전달부재(40)의 이동방향으로 움직여 제1 탄성부재(80)를 도면상 오른쪽으로 밀게 되고, 이때 반대편 제2 지지부재(70)는 케이스의 정해진 위치에 고정되어 이동되지 않기 때문에 그 사이에 위치한 제1 탄성부재(80)가 압축되며, 이로 인해 브레이크 케이블(100)에는 압축에 따른 복원력에 상응하는 장력이 가해지게 된다.

제1 동력전달부재(40)가 회전하면서 오른쪽 축 방향으로 이동될 때 함께 움직이는 상기 제1 지지부재(60)에 설치된 마그넷(92)의 자력 변화를 홀 센서(91)가 감지하며, 홀 센서(91)의 출력 신호의 변화로부터 제어유닛(도시 생략)이 제1 동력전달부재(40)의 위치를 파악한다. 그리고 파악된 위치로부터 케이블(100)에 걸리는 장력을 검출하여 그 검출 값이 소정 값에 도달하면 모터(10) 정지를 위한 제어를 수행한다.

주차 브레이크 해제의 경우는 반대로 도 3과 같이, 모터 출력으로 제1 동력전달부재(40)가 역방향 회전하고, 제2 동력전달부재(50)가 제1 동력전달부재(40)로부터 인출되는 방향으로 직선 운동하여 브레이크 케이블(100)이 주차 브레이크가 해제 측으로 움직이게 된다. 이때 제1 동력전달부재(40)는 역회전과 함께 제2 동력전달부재(50)의 직선운동에 대향되는 방향(도면상 좌측)으로 상대 운동을 한다.

제1 동력전달부재(40) 이동과 함께 제1 지지부재(60)가 제1 동력전달부재(40)의 이동방향으로 움직이면서 제1 탄성부재(80)가 탄성 복원되고, 제1 탄성부재(80)가 복원될 때부터 반대편에 위치한 제2 탄성부재(130)가 압축되기 시작한다.

제2 탄성부재(130)의 탄성 압축에 따라 제1 탄성부재(80)의 탄성 복원력에 대항하여 상기 제1 지지부재(60)를 다시 반대쪽(도면상 오른쪽)으로 밀려는 힘이 발생하게 되고, 이 힘에 의해 마그넷(92)이 설치된 제1 지지부재(60)가 상기 제1 탄성부재(80)의 인장 한계로부터 벗어나려는 것이 저지되어 결국 제1 지지부재(60)의 위치변동이 억제될 수 있게 된다.

즉 본 발명의 제1 실시 예에 따른 전자식 주차 브레이크의 구동 유닛에 따르면, 보조 스프링(제2 탄성부재)에 의해 주차 브레이크 해제 시 주 스프링(제1 스프링)의 인장 복원에 따른 제1 동력전달부재의 위치 변동이 억제됨으로써, 제1 동력전달부재가 주 스프링의 인장 한계를 벗어나 장력이 과도하게 제거됨에 따른 브레이크 케이블의 풀림과 그에 따른 소음이 방지될 수 있다.

더욱이, 제1 동력전달부재에 설치된 마그넷의 위치 변동 역시 보조 스프링에 의해 억제됨에 따라, 센서에 의한 케이블 장력 측정에 오차를 최소화할 수 있어, 주차 브레이크 작동 또는 해제에 걸리는 시간이 불균일해지거나, 브레이크 작동시간이 규정된 시간을 초과하는 것과 같이 반응속도 저하되는 문제, 그리고 검출 오차로 인한 불완전 주차 브레이크 해제가 해소될 수 있다.

도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 전자식 주차 브레이크의 구동 유닛을 나타낸 도면이다.

도 4의 제2 실시 예는 제1 탄성부재의 탄성 복원에 대응하여 탄성 변형되는 제2 탄성부재(132)를 인장 코일 스프링 형태로 구성한 실시 예이다. 즉 압축 코일 스프링 대신 제1 탄성부재의 측부에 전술한 제1 지지부재와 제2 지지부재를 연결하도록 인장 코일 스프링 형태의 제2 탄성부재(132)를 설치하여 제3 지지부재와 별도의 스토퍼 사용을 배제한 것이다.

제2 실시 예에서 상기 제2 탄성부재(132)는 주차 브레이크 작동 시 제1 지지부재(60)의 축 방향 이동에 따라 원래의 길이로 탄성 복원되며, 주차 브레이크 해제 시 제1 탄성부재(80)의 탄성 복원력에 의한 제1 지지부재(60)의 반대방향 이동에 따라 인장되면서 제1 지지부재(60)가 상기 제1 탄성부재(80)의 인장 한계를 벗어나지 않도록 저지하는 역할을 한다.

다시 말해, 제2 실시 예는 제1 탄성부재(80)의 탄성 복원에 대응하여 복원력을 저장하도록 구비된 제2 탄성부재(132)를 인장 코일 스프링으로 구성하여 제1 지지부재(60)와 제2 지지부재(70) 사이에 개재함으로써, 주차 브레이크 해제 시 상기 제2 탄성부재(132)가 인장되어 제1 지지부재(60) 및 제1 동력전달부재(40)의 과도한 축 방향 이동을 억제할 수 있도록 한 것이다.

물론, 제1 탄성부재(80)의 탄성 복원 시 제2 탄성부재(132)가 인장 변형되는 구성의 구현을 위해서는 제1 탄성부재(80)의 탄성계수 보다 작은 탄성계수를 가진 인장 스프링을 제2 탄성부재(132)로 사용한다.

제2 탄성부재(132)를 인장 코일 스프링으로 구성하여 제1 탄성부재의 탄성 복원에 대응하여 인장되도록 상기 제1 탄성부재 측부에 위치시키고, 이를 통해 별도의 추가 지지부재(제3 지지부재) 및 스토퍼 사용을 배제할 수 있도록 한 점을 제외하고는 전술한 제1 실시 예와 동일하므로, 다른 동일 구성요소 대한 중복된 설명은 생략하기로 한다.

이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

10 : 모터 20 : 원동 기어
30 : 최종 기어 40 : 제1 동력전달부재
50 : 제2 동력전달부재 60 : 제1 지지부재
70 : 제2 지지부재 80 : 제1 탄성부재
90 : 장력 검출부 91 : 홀 센서
92 : 마그넷 100 : 브레이크 케이블
110 : 스토퍼 120 : 제3 지지부재
130, 132 : 제2 탄성부재

Claims

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모터:
상기 모터 출력으로 회전하는 최종 기어;
상기 최종 기어에 의해 회전하면서 상기 최종 기어에 대해 축 방향 상대 이동이 가능하도록 상기 최종 기어와 결합되는 제1 동력전달부재;
상기 제1 동력전달부재의 회전에 대응하여 축 방향 이동이 일어나도록 상기 제1 동력전달부재에 체결되는 제2 동력전달부재;
상기 제1 동력전달부재와 함께 상기 축 방향으로 이동하도록 상기 제1 동력전달부재의 외면부에 결합되는 제1 지지부재;
상기 제1 지지부재와 마주하는 상태로 정해진 위치에 고정되는 제2 지지부재;
상기 제1 지지부재와 상기 제2 지지부재 사이에 탄성적으로 개재되어 상기 제1 동력전달부재의 축 방향 이동에 대응하여 탄성 변형되는 제1 탄성부재;
상기 제1 탄성부재의 탄성 복원 시 상기 제1 지지부재가 규정된 위치를 벗어나지 않도록 상기 제1 탄성부재 측부의 상기 제1 지지부재와 제2 지지부재 사이에 탄성적으로 개재되는 제2 탄성부재; 및
상기 제1 동력전달부재의 축 방향 변위로부터 상기 제2 동력전달부재에 연결된 브레이크 케이블의 장력을 검출하는 장력 검출부;를 포함하며,
상기 제1 탄성부재는 압축 코일 스프링이고, 제2 탄성부재는 상기 제1 지지부재와 제2 지지부재에 일단과 타단이 연결되고 상기 제1 탄성부재의 복원 시 대응하여 복원력을 저장하도록 구비된 인장 코일 스프링이며, 상기 제2 탄성부재의 탄성계수보다 제1 탄성부재의 탄성계수가 큰 전자식 주차 브레이크의 구동 유닛.
제 5 항에 있어서,
상기 제1 지지부재는 상기 제1 동력전달부재가 회전하면서 축 방향으로 이동할 때 함께 축 방향으로 이동은 되지만 회전은 하지 않도록 상기 제1 동력전달부재에 체결되는 전자식 주차 브레이크의 구동 유닛.
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