KR101867966B1

KR101867966B1 - 전자식 주차 브레이크용 액츄에이터의 일체형 기어박스

Info

Publication number: KR101867966B1
Application number: KR1020160160538A
Authority: KR
Inventors: 이승오; 김창화; 장수길; 강인철
Original assignee: 계양전기 주식회사
Priority date: 2016-11-29
Filing date: 2016-11-29
Publication date: 2018-06-21
Also published as: KR20180061540A

Abstract

본 발명은 모터부의 상부에 마련되는 모터커버를 일체로 구성하여 조립공차 및 부품간의 누적공차를 감소시키고, 기어들의 축간 거리를 일정하게 유지하여 기어의 회전시 소음을 저감시키며, 조립공정을 단순화하여 제품 불량율을 감소시키면서 제품 단가를 낮출 수 있도록 한 전자식 주차 브레이크용 액츄에이터의 일체형 기어박스에 관한 것이다.
본 발명은 동력을 발생시키도록 아마추어(11)와 요크(10)를 가지는 모터부(M)와; 상기 모터부(M)의 동력을 전달하는 감속기부(20)를 포함하는 액츄에이터에 구비되면서 상기 감속기부(20)를 지지하도록 모터부(M)에 결합되는 일체형 기어박스(100)로서,
상기 일체형 기어박스(100)는, 횡방향으로 형성되는 제 1,2안치부(110)(120)와; 상기 제 1안치부(110)의 하부에 상기 요크(10)의 상부 안쪽으로 삽입되어 결합되는 결합편(132)을 가지면서 일체로 형성되는 커버부(130)와; 상기 커버부(130)의 양측 외면에 모터부(M)의 상면에 형성되는 걸림편(10a)이 삽입되어 걸림이 이루어지도록 형성되는 걸림홈(136)을 포함하고, 상기 모터부(M)를 이루는 아마추어(11)를 일체형 기어박스(100)에 압입한 다음, 피니언 기어(12)를 결합하고, 요크(10)를 일체형 기어박스(100)의 하부에 결합하며, 감속기부(20)의 각 기어들을 조립한 구조이며, 모터부(M)가 완제품화된 상태로 별도로 일체형 기어박스(100)에 조립되지 않고, 모터부(M)의 상부에 커버를 구비하지 않은 상태에서 일체형 기어박스(100)를 조립하는 것이다.

Description

전자식 주차 브레이크용 액츄에이터의 일체형 기어박스{Integral Type Gear Box of Actuator for Electronical Parking Brake}

본 발명은 전자식 주차 브레이크용 액츄에이터의 일체형 기어박스에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 모터부의 상부에 마련되는 모터커버를 일체로 구성하여 조립공차 및 부품간의 누적공차를 감소시키고, 기어들의 축간 거리를 일정하게 유지하여 기어의 회전시 소음을 저감시키며, 조립공정을 단순화하여 제품 불량율을 감소시키면서 제품 단가를 낮출 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 운전자가 내린 차량을 주차하는 경우에는 주차브레이크를 조작하여 차량의 이동을 구속하게 된다.

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

이와 같이, 주차브레이크 레버를 조작해 차륜을 제동하는 경우에는, 주차 제동을 위해서는 운전자가 매번 주차브레이크 레버를 수동으로 작동시켜야 하므로 매우 불편하였고, 또한 이를 잊어버리는 경우가 많아 안전사고의 위험이 따르는 불편이 있게 된다.

이에 따라, 이러한 수동식이 갖는 불편을 해소하도록 주차 시에 주차 동작을 모터의 구동력을 이용해 간단히 행하면서도 제동상태를 안전하게 유지하도록 하는 전자식 주차 브레이크(EPB, Electronical Parking Brake)가 사용되는데, 이러한 전자식 주차브레이크장치는 통상적으로 조작스위치를 눌러 모터를 구동하게 되면, 상기 모터의 회전에 따라 주차 케이블을 잡아 당겨줌에 따라 이퀄라이저(Equalizer)를 매개로 각 차륜에 균등한 제동력을 발생시켜 주게 된다.

또한, 캘리퍼 타입(caliper type)의 전자식 주차 브레이크는, 액츄에이터를 구성하는 모터의 회전력이 감속기의 기어를 통해 토크로 전환되도록 하는데, 액츄에이터의 회전력이 캘리퍼(caliper)의 스핀들을 회전시켜서 캘리퍼에 장착되어 있는 패드를 밀어주어서 패드가 디스크를 잡아주는 클램핑력(clamping force)로 주차 상태를 유지하는 방식이다.

상기 액츄에이터는 차량 제동장치의 캘리퍼(caliper)에 장착되어서 버튼 등 단순한 작동에 의해 주차 브레이크가 작동되도록 하는 장치이다.

이러한 종래의 EPB용 액츄에이터의 구조를 도면을 통해 설명하면 다음과 같다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 액츄에이터(1)는 모터부(M)와, 감속기부(20)와, 외부를 이루는 하우징(30)으로 이루어진다.

상기 모터부(M)는 도 3에 도시된 바와 같이, 요크(10)의 내부에 아마추어(11)가 삽입되고, 상기 아마추어(11)의 상부에는 피니언기어(12)가 구비되며, 상기 감속기부(20)는 기어박스(21)의 내부에 상기 피니어기어(12)와 맞물려서 동력을 전달받는 아이들기어(22)와, 상기 아이들기어(22)와 맞물려서 동력을 전달받는 파이널기어(23)로 구성되고, 파이널 기어(23)는 그 하부에 유성기어 셋트(24)와 연결되어 있다.

상기 모터부(M)는 상부에 브러시 카드가 구비된 모터커버(14)가 아마추어(11)의 상부에 조립되는 구조를 가지고, 상기 모터커버(14) 상부에 상기 피니언기어(12)가 구비되며, 그 위에 기어박스(21)가 구비된다.

상기 유성기어셋트(24)는 도 3에 도시된 바와 같이, 선기어(24a), 플래닛기어(24b), 링기어(24c)로 구성되고, 출력축(25)이 하부로 돌출되도록 마련된다.

종래의 액츄에이터(1)는 모터부(M)의 동력(회전력)이 피니언기어(12), 아이들기어(22), 파이널기어(23)로 전달되고, 유성기어셋트(24)를 통해 2차 감속되어서 출력축(25)을 통해 최종단으로 전달된다.

이때, 상기 기어박스(21)는 감속기부(20)를 구성하는 구성요소와 모터부(M)의 위치를 지정하고 회전력이 전달될때 지지하는 역할을 한다.

여기서, 종래의 기어박스(21)는 피니언기어(12)와 아이들기어(22)가 위치하는 제 1안치부(21a)와, 파이널기어(23)가 위치하는 제 2안치부(21b)로 구성되고, 상기 제 1안치부(21a)는 모터커버(14)의 상부에 배치되면서 나사와 같은 체결부재(26)를 통해 고정된다.

상기 모터커버(14)와 체결부재(26)를 통해 조립되는 기어박스(21)의 제 1안치부(21a)에는 간격을 두고 복수의 체결공(21c)이 형성되어서 체결부재(26)가 체결공(21c)을 관통하여 모터커버(14)와 결합되도록 한다.

또한, 상기 피니언기어(12)가 지지되도록 기어박스(21)의 제 1안치부(21a)에는 삽입공(21d)가 형성된다.

또한, 상기 아이들기어(22)는 아이들기어축(22a)을 통해 지지되도록 기어박스(21)의 제 1안치부(21a)에는 결합공(21e)이 형성되어서 상기 아이들기어축(22a)이 결합된다.

상기 결합공(21e)은 삽입공(21d)의 일측에 형성되는 구조를 가진다.

이러한 구조를 가지는 종래의 액츄에이터(1)는, 조립 순서를 설명하면, 먼저 아마추어(11)를 브러시 카드가 구비된 모터커버(14)에 압입한 다음, 모터커버(14)를 모터부(M)를 이루는 요크(10)와 스태킹 조립한다.

그런 다음에는, 피니언기어(12)를 모터부(14)의 상부에 결합하고, 감속기부(20)와 모터부(M)를 조립한 다음, 체결부재(26)를 통해 결합 고정하도록 한다.

즉, 조립순서에 대해 보다 상세하게 설명하면, 먼저 모터부(M)의 아마추어(11)와 모터커버(14)를 조립하고(스태킹(stacking) 조립), 기어박스(21)와 조립한 다음, 체결부재(26)를 통해 고정시키는 것이다.

그런데, 종래의 액츄에이터(1)는 조립구조가 복잡하고, 피니언기어(12)와 아이들기어(22)의 축간 거리는, 연결되는 각 부품의 누적 공차와 조립에 의한 차이 등으로 인해 양산시 일정하게 유지하기 어렵다.

따라서, 피니언기어(12)와 아이들기어(22)의 축간 거리가 일정하지 않게 되면, 모터부(M)의 동작에 의한 회전시 소음이 발생하게 되고, 성능 산포와 내구성이 저하될 수 있다.

또한, 종래의 액츄에이터(1)는 생산 조립 공정이 많기 때문에, 관리 포인트가 많아져서 제품의 생산 관리가 어려운 문제점이 있다.

또한, 부품수의 증가로 인해 제품 단가가 상승하는 요인이 된다.

대한민국 공개특허 제 10-2011-0093061호(공개일 : 2011년 08월 18일)

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 기어박스와 모터커버를 일체화하여 피니언기어와 아이들기어의 축간 누적공차를 제거되도록 함으로써 조립공정을 단순화하고 작동시의 소음을 감소시키며, 제품 단가를 낮출 수 있도록 하는 전자식 주차 브레이크용 액츄에이터의 일체형 기어박스를 제공하는 것이다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 해결수단은, 동력을 발생시키도록 아마추어와 요크를 가지는 모터부와; 상기 모터부의 동력을 전달하는 감속기부를 포함하는 액츄에이터에 구비되면서 상기 감속기부를 지지하도록 모터부에 결합되는 일체형 기어박스로서,
상기 일체형 기어박스는,
횡방향으로 형성되는 제 1,2안치부와;
상기 제 1안치부의 하부에 상기 요크의 상부 안쪽으로 삽입되어 결합되는 결합편을 가지면서 일체로 형성되는 커버부와; 상기 커버부의 양측 외면에 모터부의 상면에 형성되는 걸림편이 삽입되어 걸림이 이루어지도록 형성되는 걸림홈을 포함하고,
상기 모터부를 이루는 아마추어를 일체형 기어박스에 압입한 다음, 피니언 기어를 결합하고, 요크를 일체형 기어박스의 하부에 결합하며, 감속기부의 각 기어들을 조립한 구조이며, 모터부가 완제품화된 상태로 별도로 일체형 기어박스에 조립되지 않고, 모터부의 상부에 커버를 구비하지 않은 상태에서 일체형 기어박스를 조립하는 것이다.
또한, 상기 커버부는 모터부의 상부에 끼워지도록 하는 결합편이 단턱지게 형성되는 것이다.

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이와 같이 본 발명에 따른 전자식 주차 브레이크용 액츄에이터의 일체형 기어박스는 모터부의 상부에 종래와 같이 별도의 모터커버 및 기어박스를 나사와 같은 체결부재로 조립하는 대신에, 일체형으로 구성하여 모터부에 별도의 체결부재 없이 조립할 수 있어, 조립 공정이 매우 단순화될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 일체형 기어박스는, 조립시 발생할 수 있는 공차와 부품간의 누적공차를 줄일 수 있어, 피니언기어와 아이들기어의 축간 거리를 용이하게 유지할 수 있고, 따라서 종래에 비해 회전시 소음이 저감될 수 있는 것이다.

또한, 본 발명에 따른 일체형 기어박스는, 조립공정시 많은 불량이 발생하는 체결부재에 의한 조립공정이 없기 때문에, 제품 불량율을 대폭 감소시킬 수 있는 것이다.

도 1은 종래의 액츄에이터의 결합 사시도이다.
도 2는 도 1의 일부 분리 사시도이다.
도 3은 종래의 액츄에이터의 일부 절개 결합 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 일체형 기어박스의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 일체형 기어박스의 조립상태를 나타낸 사시도이다.
도 6은 도 5에서 기어박스가 분리된 상태의 사시도이다.
도 7은 도 5의 결합 단면도이다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 첨부된 예시도면에 의거 상세하게 설명한다.

본 명세서에서 사용되는 용어는 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 명세서의 설명 부분에서 그 의미를 기재할 것이다. 따라서, 본 명세서에서 사용되는 용어는, 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가지는 실질적인 의미와 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 함을 밝혀두고자 한다.

도 4 내지 도 7에 도시된 본 발명의 일 실시 예에 따른 일체형 기어박스가 구비되는 액츄에이터(1)는, 종래와 마찬가지로 하우징(30)이 구비되지만, 설명의 편의상 도시는 생략하였다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 일체형 기어박스의 사시도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 일체형 기어박스(100)는 액츄에이터(1)에 적용되는데, 상기 일체형 기어박스(100)는 감속기부를 구성하는 기어들이 안착될 수 있도록 하는 형상을 가지며, 피니언기어(12)와 아이들기어(22)가 위치하는 제 1안치부(110)와, 파이널기어(23)가 위치하는 제 2안치부(120)로 이루어져 있다.

상기 제 1안치부(110)에는 피니언기어(12)가 위치하는 삽입공(111)과, 이 삽입공(111)의 일측에 형성되면서 아이들기어(120)가 위치하는 결합공(112)이 형성되며, 제 1안치부(110)의 하부에는 커버부(130)가 일체로 하향 연장되어 형성되는 구조를 가진다.

또한, 상기 제 2안치부(120)에는 파이널기어(23)가 배치되도록 하는 삽입공(121)이 형성되는 구조를 가진다.

상기 커버부(130)는 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이, 모터부(M)의 상부에 조립되는데, 조립이 확실하게 이루어지도록 커버부(130)의 하부 원주방향으로 결합편(132)이 단턱지게 형성되는 구조를 가진다.

상기 결합편(132)은 모터부(M)의 상부에 삽입될 때, 더 이상 삽입되지 않고 걸림이 이루어지도록 단턱지게 형성되고, 상기 결합편(132)의 하부면 일부를 제거한 제거부(134)가 형성되는 구조를 가질 수 있다.

또한, 상기 커버부(130)의 양쪽 측면에는 요크(10)의 상면에 형성되는 걸림편(10a)이 삽입되어 걸리도록 하는 걸림홈(136)이 각각 형성되는 구조를 가진다.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 일체형 기어박스가 조립된 상태를 나타낸 결합 사시도로서, 일체형 기어박스(100)의 상부면에는 피니언기어(12)와, 상기 피니언기어(12)와 맞물려서 회전력을 전달받아 회전하는 아이들기어(22)와, 상기 아이들기어(22)와 맞물려서 회전력을 전달받아 회전하는 파이널기어(23)와, 상기 파이널기어(23)의 하부에 마련되는 유성기어셋트(24)가 갖추어져 있다.

도 6은 도 5로부터 기어박스를 분리한 사시도로서, 일체형 기어박스(100)는 모터부(M)의 상부에 커버부(130)를 통해 끼워지면서 반대측으로는 제 2안치부(120)에 의해 파이널기어(23) 및 유성기어셋트(24)와 조립되는 구조이다.

도 7은 도 5의 결합 단면도로서, 일체형 기어박스(100)는 제 1안치부(110) 하부에 형성되는 커버부(130)의 결합편(132)에 의해 모터부(M)의 상부에 간편하게 끼워져서 조립될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 액츄에이터(1)의 조립순서를 보면, 아마추어(11)를 일체형 기어박스(100)에 압입한 다음, 피니언기어(12)를 결합하고, 요크(10)를 일체형 기어박스(100)의 하부에 결합한 다음, 감속기부(20)의 각 기어들을 조립하고, 하우징(30)을 조립하도록 하는 것이다.

상기 요크(10)의 상면에는 걸림편(10a)이 형성되어 있어, 일체형 기어박스(100)의 결합편(132) 양측면에 형성되는 걸림홈(136)을 통해 상기 걸림편(10a)이 삽입되어 결합(스태킹 결합)된다.

여기서, 본 발명의 실시 예에 따른 일체형 기어박스(100)는, 모터부(M)의 상부에 종래와 같이 별도의 모터커버 및 기어박스를 나사(또는 볼트)와 같은 체결부재로 조립하는 대신에, 일체형으로 구성하여 모터부(M)에 별도의 체결부재 없이 조립할 수 있어, 조립 공정이 매우 단순화될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 일체형 기어박스(100)는, 일체형 기어박스(100)와 아마추어(11)를 결합한 상태에서 요크(10) 및 감속기부(20)의 각 기어들을 조립하기 때문에, 일체형 기어박스(100)와 아마추어(11)가 한번 조립된 이후의 조립과정이 수행되더라도 일체형 기어박스(100)와 아마추어(11)의 조립상태가 흐트러지지 않아, 조립시 발생할 수 있는 공차와 부품간의 누적공차를 줄일 수 있어, 피니언기어(12)와 아이들기어(22)의 축간 거리를 용이하게 유지할 수 있고, 따라서 종래에 비해 회전시 소음이 저감될 수 있는 것이다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 일체형 기어박스(100)는, 조립공정시 많은 불량이 발생하는 체결부재에 의한 조립공정이 없기 때문에, 제품 불량율을 대폭 감소시킬 수 있는 것이다.

이상에서는 첨부도면에 도시된 본 발명의 구체적인 실시 예를 상세하게 설명하였으나, 이는 본 발명의 바람직한 형태에 대한 예시에 불과한 것이며, 본 발명의 보호 범위가 이들에 한정되는 것은 아니다. 또한, 이상과 같은 본 발명의 실시 예는 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야에 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 및 균등한 다른 실시가 가능한 것이며, 이러한 변형 및 균등한 다른 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위에 속한다.

M : 모터부
1 : 액츄에이터
10 : 요크
10a : 걸림편
11 : 아마추어
12 : 피니언기어
14 : 모터커버
14a : 걸림홈
20 : 감속기부
21 : 기어박스
21a : 제 1안치부
21b : 제 2안치부
21c : 체결공
21d ; 삽입공
21e : 결합공
22 : 아이들기어(idle gear)
22a : 아이들기어축
24 : 유성기어셋트
24a : 선기어
24b : 플래닛기어
24c : 링기어
25 : 출력축
26 : 체결부재
30 : 하우징
100 : 일체형 기어박스
110 : 제 1안치부
111 : 삽입공
112 : 결합공
120 : 제 2안치부
121 : 삽입공
130 : 커버부
132 : 결합편
134 : 제거부
136 : 걸림홈

Claims

동력을 발생시키도록 아마추어(11)와 요크(10)를 가지는 모터부(M)와;
상기 모터부(M)의 동력을 전달하는 감속기부(20)를 포함하는 액츄에이터에 구비되면서 상기 감속기부(20)를 지지하도록 모터부(M)에 결합되는 일체형 기어박스(100)로서,
상기 일체형 기어박스(100)는,
횡방향으로 형성되는 제 1,2안치부(110)(120)와;
상기 제 1안치부(110)의 하부에 상기 요크(10)의 상부 안쪽으로 삽입되어 결합되는 결합편(132)을 가지면서 일체로 형성되는 커버부(130)와;
상기 커버부(130)의 양측 외면에 모터부(M)의 상면에 형성되는 걸림편(10a)이 삽입되어 걸림이 이루어지도록 형성되는 걸림홈(136);
을 포함하고,
상기 모터부(M)를 이루는 아마추어(11)를 일체형 기어박스(100)에 압입한 다음, 피니언 기어(12)를 결합하고, 요크(10)를 일체형 기어박스(100)의 하부에 결합하며, 감속기부(20)의 각 기어들을 조립한 구조이며, 모터부(M)가 완제품화된 상태로 별도로 일체형 기어박스(100)에 조립되지 않고, 모터부(M)의 상부에 커버를 구비하지 않은 상태에서 일체형 기어박스(100)를 조립하는 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크용 액츄에이터의 일체형 기어박스.
청구항 1에 있어서,
상기 커버부(130)는 모터부(M)의 상부에 끼워지도록 하는 결합편(132)이 단턱지게 형성되는 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크용 액츄에이터의 일체형 기어박스.
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