KR101883796B1 - 전자식 주차 브레이크용 액츄에이터의 기어박스 구조체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소정의 강성을 가지는 지지판을 기어박스에 인서트 사출성형하여 매립하여 기어박스의 강성을 증대시켜서 제품의 안정성 및 품질을 향상시키도록 한 전자식 주차 브레이크용 액츄에이터의 기어박스 구조체에 관한 것이다.
본 발명은 동력을 발생시키는 모터부(10)와; 상기 모터부(10)의 동력을 전달하는 감속기부(20)를 포함하는 액츄에이터에 구비되면서 상기 감속기부(20)를 지지하도록 하는 기어박스(100)를 가지는 기어박스 구조체로서,
상기 기어박스(100)는 제 1,2안치부(101)(102)가 형성되고, 상기 제 1안치부(101)의 내부에는 강성을 가지도록 하여 기어박스(100)의 비틀림이 방지되도록 하는 지지판(110)이 매립되는 구조이다.

Description

전자식 주차 브레이크용 액츄에이터의 기어박스 구조체{Gear Box Structure of Actuator for Electronical Parking Brake}

본 발명은 전자식 주차 브레이크용 액츄에이터의 기어박스 구조체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 소정의 강성을 가지는 지지판을 기어박스에 인서트 사출성형하여 매립함으로써 기어박스의 강성을 증대시켜서 제품의 안정성 및 품질을 향상시키도록 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 전자제어 액츄에이터를 작동시키면, 모터가 구동하면서 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.

종래의 EPB용 액츄에이터의 구조를 도면을 통해 설명하면 다음과 같다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 액츄에이터(1)는 모터부(10)와, 감속기부(20)와, 외부를 이루는 하우징(30)으로 이루어진다.

상기 모터부(10)는 도 3에 도시된 바와 같이, 요크(11) 상부에 피니언기어(12)가 구비되고, 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 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(10)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(10)의 위치를 지정하고 회전력이 전달될때 지지하는 역할을 한다.

모터부(10)에 의한 회전력이 발생하면, 각 기어들(피니언기어(12), 아이들기어(22), 파이널기어(23))의 맞물림으로 인해 비틀림력이 발생하고, 이때 기어박스(21)는 플라스틱 재질로 이루어져 있어, 기어들의 맞물림으로 인해 발생하는 비틀림력에 의해 기어박스(21)도 비틀리게 된다.

이로인해, 기어들의 맞물림 상태가 불안정해질 수 있고, 기어들의 축간 거리가 일정하지 않게 되면서 소음이 발생하여 기어들의 마모가 발생하고, 또한, 성능 산포와 내구성이 저하되어 제품 품질이 불량해지는 문제점이 발생하게 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 스틸재의 지지판을 기어박스에 인서트 사출성형하여 기어박스의 강성을 증대시켜서 제품의 안정성 및 품질을 향상시키도록 한 전자식 주차 브레이크용 액츄에이터의 기어박스 구조체를 제공하는 것이다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 해결수단은, 동력을 발생시키는 모터부와; 상기 모터부의 동력을 전달하는 감속기부를 포함하는 액츄에이터에 구비되면서 상기 감속기부를 지지하도록 하는 기어박스를 가지는 기어박스 구조체로서,

상기 기어박스는 제 1,2안치부가 형성되고, 상기 제 1안치부의 내부에는 강성을 가지도록 하여 기어박스의 비틀림이 방지되도록 하는 지지판이 매립되는 것이다.

또한, 상기 지지판은 스틸재로 구성되는 것이다.

또한, 상기 지지판은, 바디부와, 바디부의 한쪽에 형성되는 관통공과, 상기 관통공의 일측에 형성되는 결합공으로 이루어지는 것이다.

또한, 상기 지지판은 기어박스의 제 1안치부안에 인서트 사출성형으로 매립되는 구조이다.

이와 같이 본 발명에 따른 전자식 주차 브레이크용 액츄에이터의 기어박스 구조체는 기어박스의 제 1안치부 내부에 소정의 강성을 가지는 지지판을 인서트 사출성형을 통해 매립시켜서 감속기부를 구성하는 피니언기어와 아이들기어의 회전시, 발생하는 회전력에 의해 기어박스가 비틀려서 피니언기어와 아이들기어간의 맞물림 상태가 변화되어 확실한 맞물림 상태를 유지하지 못해서 발생할 수 있는 소음의 발생 및 기어간의 마모가 발생하여 제품 품질이 저하되는 현상을 확실하게 방지할 수 있는 효과가 있다.

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 기어박스 구조체에 매립되는 지지판의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기어박스 구조체의 일부 절개 사시도이다.

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 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기어박스 구조체(100)는 종래의 액츄에이터(1)에 적용되는데, 기어박스(100)에 지지판(110)이 구비될 수 있다.

상기 기어박스(100)는 감속기부를 구성하는 기어들이 안착될 수 있도록 하는 형상을 가지며, 피니언기어(12)와 아이들기어(22)가 위치하는 제 1안치부(101)와, 파이널기어(23)가 위치하는 제 2안치부(102)로 이루어져 있다.

상기 지지판(110)은 인서트(insert) 사출성형을 통해 기어박스(100)의 한쪽 제 1안치부(101)의 내부에 매립되는 구조를 가진다.

상기 지지판(110)은 도 4에 도시된 바와 같이, 기어박스(100)의 지지강성이 증대되도록 스틸(steel)재로 구성됨이 바람직하고, 기어박스(100)의 한쪽 제 1안치부(101)에 매립되기 적합한 형상으로 형성된다.

상기 제 2안치부(102)는 파이널기어(23)가 위치하는 곳이기 때문에, 하나의 관통공이 형성되는 구조를 가져서, 상기 지지판(110)을 매립할 부분이 없기 때문에, 제 1안치부(101)안에 매립하는 것이다.

이러한 지지판(110)의 구체적인 구조를 살펴보면, 소정의 두께를 가지는 바디부(111)와, 상기 바디부(111)의 일측에 형성되는 관통공(112)으로 이루어진다.

상기 관통공(112)은 피니언기어(12)가 위치하는 곳이다.

또한, 상기 관통공(112)의 일측에는 관통공(112) 보다 작은 사이즈의 결합공(113)이 형성되어서 아이들기어(22)를 지지하는 아이들기어축(22a)이 결합될 수 있다.

상기 지지판(110)은 프레스(press) 공정을 통해 제조 가능하고, 굽힘과 비틀림 강성이 증대되도록 하는 구조를 가진다.

이러한 구조를 가지는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자식 주차 브레이크용 액츄에이터의 기어박스 구조체는, 도 5에 도시된 바와 같이, 기어박스(100)의 한쪽 제 1안치부(101)의 내부에 소정의 강성을 가지는 지지판(110)이 인서트 사출성형을 통해 매립되어 있어, 기어박스(100)의 조립후, 모터부(10)를 작동시키면, 모터부(10)의 상부에 구비된 피니언기어(12)가 회전하고, 피니언기어(12)와 맞물린 아이들기어(22), 파이널기어(23), 유성기어셋트(24)로 회전력이 전달되어서 출력축(25)을 통해 모터부(10)의 동력이 출력된다.

여기서, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 감속기부(20)를 구성하는 피니언기어(12), 아이들기어(22)가 맞물려서 회전할때, 기어박스(100)의 제 1안치부(101)에서 회전을 하게 되지만, 제 1안치부(101)의 내부에는 지지판(110)이 매립되어 있고, 더욱이 아이들기어(22)의 아이들기어축(22a)이 지지판(110)의 결합공(113)에 압입되어 있어, 아이들기어(22)의 회전시 회전력에 의한 기어박스(100)의 비틀림 현상을 최소화할 수 있다.

상기 지지판(110)은 스틸재로 구성되어서 소정의 강성을 가지고 있기 때문에, 기어박스(100)의 제 1안치부(101)는 외력에 의해 비틀리는 현상을 확실하게 방지하고, 항상 그 상태를 유지하여 기어들간의 맞물림 상태가 변화되지 않도록 하는 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.

1 : 액츄에이터
10 : 모터부
11 : 요크
12 : 피니언기어
20 : 감속기부
21 : 기어박스
22 : 아이들기어(idle gear)
22a : 아이들기어축
24 : 유성기어셋트
24a : 선기어
24b : 플래닛기어
24c : 링기어
25 : 출력축
30 : 하우징
100 : 기어박스
101 : 제 1안치부
102 : 제 2안치부
110 : 지지판
111 : 바디부
112 : 관통공
113 : 결합공

Claims (4)

1. 동력을 발생시키는 모터부(10)와;
   상기 모터부(10)의 동력을 전달하는 감속기부(20)를 포함하는 액츄에이터에 구비되면서 상기 감속기부(20)를 지지하도록 하는 기어박스(100)를 가지는 기어박스 구조체로서,
   상기 기어박스(100)는 제 1,2안치부(101)(102)가 형성되고,
   상기 제 1안치부(101)의 내부에는 강성을 가지도록 하여 기어박스(100)의 비틀림이 방지되도록 하는 지지판(110)이 매립되며,
   상기 지지판(110)은, 바디부(111)와, 바디부(111)의 한쪽에 형성되는 관통공(112)과, 상기 관통공(112)의 일측에 형성되는 결합공(113)으로 이루어지고,
   상기 지지판(110)은 기어박스(100)의 제 1안치부(101)안에 인서트 사출성형으로 매립되는 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크용 액츄에이터의 기어박스 구조체.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 지지판(110)은 스틸재로 구성되는 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크용 액츄에이터의 기어박스 구조체.
   
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