KR102396903B1 - 차량용 캘리퍼의 액츄에이터 장치 - Google Patents

차량용 캘리퍼의 액츄에이터 장치 Download PDF

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Abstract

차량용 캘리퍼의 액츄에이터 장치에 대한 발명이 개시된다. 본 발명의 차량용 캘리퍼의 액츄에이터 장치는: 액츄에이터 하우징; 액츄에이터 하우징에 구동축이 삽입되는 모터부; 구동축에 연결되는 트레인기어부; 트레인기어부에 설치되는 트레인기어 샤프트; 트레인기어부에 연결되는 유성기어부; 및 유성기어부에 설치되고, 액츄에이터 하우징에 단부가 지지되는 유성기어 샤프트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 캘리퍼의 액츄에이터 장치{ACTUATOR APPARATUS OF CALIPER FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 캘리퍼의 액츄에이터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기어부의 흔들림을 방지하고, 작동 소음을 감소시킬 수 있는 차량용 캘리퍼의 액츄에이터 장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량에는 차륜을 제동하기 위해 캘리퍼 장치가 설치된다. 캘리퍼 장치는 차륜의 허브에 설치된다.
캘리퍼 장치는 제동 모터에 트레인기어부가 연결되고, 트레인 기어부에 유성기어부가 연결되며, 유성기어부에 제동 피스톤이 연결된다. 제동 모터가 구동됨에 따라 트레인기어부와 유성기어부가 구동되고, 유성기어부가 구동됨에 따라 제동 피스톤이 이동된다. 제동 피스톤이 구동됨에 따라 오일이 압축되고, 브레이크 패드가 오일의 압력에 의해 브레이크 디스크와 마찰된다. 브레이크 디스크가 브레이크 패드와 마찰됨에 따라 차륜이 제동된다.
그러나, 종래에는 유성기어부가 유성기어 샤프트에 압입되고, 유성기어 샤프트의 양측이 캐리어에 지지되므로, 트레인 기어부가 유성기어부에 동력을 전달할 때에 유성기어부의 직경방향으로 압력을 가한다. 이때, 유성기어 샤프트가 트레인기어부의 가압력에 의해 기울어지므로, 유성기어부에서 작동 소음이 발생되고, 기어 효율(동력 전달 효율)이 저하될 수 있다.
또한, 트레인 샤프트의 단부가 압입 부시를 매개로 기어 케이스에 지지되므로, 트레인 샤프트의 단부가 압입 부시에 압입될 때에 트레인 샤프트의 축틀어짐이 발생될 수 있다. 따라서, 트레인기어부에서 기어 소음이 발생되고, 기어 효율이 저하될 수 있다.
또한, 트레인 샤프트가 트레인 기어부에 삽입되므로, 트레인 샤프트와 트레인기어부의 유격에 의해 충격 소음이 발생될 수 있다.
따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2008-0092864호(2008. 10. 16 공개, 발명의 명칭: 브레이크 실린더 장치 및 브레이크 캘리퍼 장치)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 기어부의 흔들림을 방지하고, 작동 소음을 감소시킬 수 있는 차량용 캘리퍼의 액츄에이터 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 차량용 캘리퍼의 액츄에이터 장치는: 액츄에이터 하우징; 상기 액츄에이터 하우징에 구동축이 삽입되는 모터부; 상기 구동축에 연결되는 트레인기어부; 상기 트레인기어부에 설치되는 트레인기어 샤프트; 상기 트레인기어부에 연결되는 유성기어부; 및 상기 유성기어부에 설치되고, 상기 액츄에이터 하우징에 단부가 지지되는 유성기어 샤프트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 유성기어 샤프트는 상기 액츄에이터 하우징에 고정되고, 상기 유성기어부의 캐리어는 상기 유성기어 샤프트에 회전 가능하게 결합될 수 있다.
상기 트레인기어 샤프트의 단부는 상기 액츄에이터 하우징에 지지될 수 있다.
상기 트레인기어 샤프트는 상기 액츄에이터 하우징에 인서트 사출될 수 있다.
상기 트레인기어부는 상기 트레인기어 샤프트에 회전 가능하게 결합될 수 있다.
상기 트레인기어 샤프트의 외측면에는 상기 트레인기어부와의 충격을 흡수하도록 제1 완충부가 형성될 수 있다.
상기 트레인기어부의 관통홀의 둘레부에는 상기 트레인기어 샤프트와의 충격을 흡수하도록 제2 완충부가 형성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 유성기어 샤프트의 단부가 액츄에이터 하우징에 지지되므로, 트레인기어부가 유성기어부에 동력을 전달할 때에 유성기어부가 트레인기어부의 반대측으로 밀림에 따라 유성기어 샤프트의 축틀어짐을 방지할 수 있다. 따라서, 유성기어부와 유성기어 샤프트가 흔들리는 것을 방지할 수 있으므로, 유성기어부에서 유격이나 기어 소음이 발생되는 것을 방지하고, 기어 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 트레인기어 샤프트의 단부가 액츄에이터 하우징에 지지되므로, 모터부의 구동력이 트레인기어부에 전달될 때에 트레인기어부가 피니언 기어의 반대측으로 밀리는 것을 방지할 수 있다. 또한, 트레인기어 샤프트가 기울어지는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 트레인기어부와 트레인기어 샤프트가 흔들리는 것을 방지할 수 있으므로, 트레인기어부에서 유격이나 기어 소음이 발생되는 것을 방지하고, 기어 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 캘리퍼의 액츄에이터 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 캘리퍼의 액츄에이터 장치를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 캘리퍼의 액츄에이터 장치를 도시한 확대 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 캘리퍼의 액츄에이터에서 트레인 샤프트의 외측면에 완충부가 설치된 일 예를 도시한 확대 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 캘리퍼의 액츄에이터에서 트레인기어부의 관통홀 둘레부에 완충부가 설치된 일 예를 도시한 확대 단면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 차량용 캘리퍼의 액츄에이터 장치의 일 실시예를 설명한다. 차량용 캘리퍼의 액츄에이터 장치를 설명하는 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 캘리퍼의 액츄에이터 장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 캘리퍼의 액츄에이터 장치를 도시한 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 캘리퍼의 액츄에이터 장치를 도시한 확대 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 캘리퍼의 액츄에이터 장치는 액츄에이터 하우징(110), 모터부(120), 트레인기어부(130), 트레인기어 샤프트(140), 유성기어부(150) 및 유성기어 샤프트(160)를 포함한다.
액츄에이터 하우징(110)은 캘리퍼 하우징(미도시)에 연결된다. 캘리퍼 하우징의 내부에는 제동 피스톤(미도시)이 설치된다. 제동 피스톤이 이동됨에 따라 제동 패드(미도시)가 이동되어 제동 디스크(미도시)를 제동시킨다.
모터부(120)의 구동축(121)은 액츄에이터 하우징(110)에 삽입된다. 이때, 모터부(120)는 액츄에이터 하우징(110)의 내부에 설치될 수 있다. 모터부(120)에는 전원이 공급되도록 리드부(123)가 연결된다.
트레인기어부(130)는 모터부(120)의 구동축(121)에 연결된다. 모터부(120)의 구동축(121)에는 피니언 기어(125)가 구동축(121)과 동축을 이루도록 설치된다. 트레인기어부(130)는 피니언 기어(125)에 맞물리게 설치되는 제1 기어(131)와, 제1 기어(131)와 동축을 이루도록 설치되는 제2 기어(132)와, 제2 기어(132)에 맞물리도록 설치되는 제3 기어(133)를 포함한다. 제1 기어(131)는 제2 기어(132)와 제3 기어(133)에 비해 직경이 크게 형성된다.
트레인기어 샤프트(140)는 트레인기어부(130)에 설치된다. 트레인기어 샤프트(140)는 제1 트레인기어 샤프트(141)와 제2 트레인기어 샤프트(143)를 포함한다. 제1 트레인기어 샤프트(141)는 제1 기어(131)와 제2 기어(132)의 회전 중심을 관통하도록 설치되고, 제2 트레인기어 샤프트(143)는 제3 기어(133)의 회전 중심을 관통하도록 설치된다. 제1 트레인기어 샤프트(141)는 제2 트레인기어 샤프트(143)와 평행하게 설치된다.
트레인기어 샤프트(140)의 단부는 액츄에이터 하우징(110)에 지지된다. 이때, 제1 트레인기어 샤프트(141)와 제2 트레인기어 샤프트(143)가 모두 액츄에이터 하우징(110)에 지지된다. 또한, 제1 트레인기어 샤프트(141)와 제2 트레인기어 샤프트(143)의 단부는 액츄에이터 하우징(110)에 회전되지 않도록 지지된다. 따라서, 제1 기어(131)에 비해 직경이 작게 형성된 제2 기어(132) 제3 기어(133)가 고속 회전되더라도 제2 기어(132)와 제3 기어(133)에 의해 작동 소음이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
트레인기어 샤프트(140)의 단부가 액츄에이터 하우징(110)에 지지되므로, 모터부(120)의 구동력이 트레인기어부(130)에 전달될 때에 트레인기어부(130)가 피니언 기어(125)의 반대측(유성기어부(150) 측)으로 밀리는 것을 방지할 수 있다. 또한, 트레인기어 샤프트(140)가 기울어지는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 트레인기어부(130)에서 기어 효율(동력 전달 효율)이 저하되는 것을 방지하고, 충격 소음이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
트레인기어부(130)는 트레인기어 샤프트(140)에 회전 가능하게 결합된다. 이때, 제1 기어(131)와 제2 기어(132)는 제1 트레인기어 샤프트(141)에 회전 가능하게 결합되고, 제3 기어(133)는 제2 트레인기어 샤프트(143)에 회전 가능하게 결합된다. 따라서, 제1 기어(131), 제2 기어(132) 및 제3 기어(133)가 제1 트레인기어 샤프트(141)와 제2 트레인기어 샤프트(143)를 중심으로 회전되면서 모터부(120)의 구동력을 유성기어부(150)에 전달한다.
또한, 트레인기어 샤프트(140)는 액츄에이터 하우징(110)에 인서트 사출된다. 이때, 제1 트레인기어 샤프트(141)와 제2 트레인기어 샤프트(143)가 모두 액츄에이터 하우징(110)에 인서트 사출될 수 있다.
트레인기어 샤프트(140)가 액츄에이터 하우징(110)에 인서트 사출되므로, 인서트 사출 공정에서 트레인기어 샤프트(140)의 축간 거리의 변경이나 축틀어짐을 방지할 수 있다. 또한, 트레인기어 샤프트(140)와 부쉬의 압입 공정을 삭제하고, 트레인기어 샤프트(140)의 축틀어짐을 방지할 수 있다. 또한, 트레인기어 샤프트(140)에 부쉬를 설치할 필요가 없으므로, 액츄에이터 장치의 부품수와 제조단가를 감소시킬 수 있다. 또한, 액츄에이터 장치의 제조 공정수를 감소시킬 수 있다. 또한, 트레인기어 샤프트(140)의 축간 거리에 대한 치수 관리가 용이하고, 축의 직각도 관리가 용이해질 수 있다.
유성기어부(150)는 트레인기어부(130)에 연결된다. 유성기어부(150)는 제3 기어(133)에 연결되는 링기어(151)와, 링기어(151)의 내부에 설치되는 캐리어(153)와, 캐리어(153)에 회전 가능하게 고정되는 복수의 유성기어(156)와, 복수의 유성기어(156)의 내측에 복수의 유성기어(156)와 맞물리도록 설치되는 선기어(157)를 포함한다.
이때, 링기어(151)의 외측면에는 제3 기어(133)에 맞물리도록 외접기어(151a)가 형성된다. 또한, 선기어(157)의 회전중심에는 제동 피스톤(미도시)에 동력을 전달할 수 있도록 출력축(158)이 설치된다.
또한, 캐리어(153)는 유성기어 샤프트(160)의 축방향을 따라 이격되게 배치되는 제1 캐리어 플레이트(154)와 제2 캐리어 플레이트(155)를 포함한다. 제1 캐리어 플레이트(154)에는 복수의 제1 유성기어(156a)가 회전 가능하게 설치되고, 제2 캐리어 플레이트(155)에는 복수의 제2 유성기어(156b)가 회전 가능하게 설치된다. 제1 유성기어(156a)와 제2 유성기어(156b)는 선기어(157)를 중심으로 자전 및 공전하도록 설치된다.
유성기어 샤프트(160)는 유성기어부(150)에 설치되고, 액츄에이터 하우징(110)에 유성기어 샤프트(160)의 단부가 지지된다. 이때, 유성기어 샤프트(160)는 선기어(157)와 동축을 이루도록 설치된다.
유성기어 샤프트(160)의 단부가 액츄에이터 하우징(110)에 지지되므로, 트레인기어부(130)가 유성기어부(150)에 동력을 전달할 때에 유성기어부(150)가 트레인기어부(130)의 반대측으로 밀림에 따라 유성기어 샤프트(160)의 축틀어짐을 방지할 수 있다. 따라서, 유성기어부(150)와 유성기어 샤프트(160)가 흔들리는 것을 방지할 수 있으므로, 유성기어부(150)에서 유격이나 기어 소음이 발생되는 것을 방지하고, 기어 효율(동력 전달 효율)이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 유성기어 샤프트(160)의 축 직각도 관리가 용이하다.
유성기어 샤프트(160)는 액츄에이터 하우징(110)에 회전되지 않도록 고정되고, 유성기어부(150)의 캐리어(153)는 유성기어 샤프트(160)에 회전 가능하게 결합된다. 또한, 유성기어 샤프트(160)에는 링기어(151)가 회전 가능하게 결합된다. 따라서, 모터부(120)의 구동시 유성기어 샤프트(160)는 정지된 상태를 유지하고, 유성기어부(150)의 링기어(151)와 캐리어(153)가 유성기어 샤프트(160)를 중심으로 회전된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 캘리퍼의 액츄에이터에서 트레인 샤프트의 외측면에 완충부가 설치된 일 예를 도시한 단면도이다.
도 4를 참조하면, 트레인기어 샤프트(140)의 외측면에는 충격을 흡수하도록 제1 완충부(145)가 형성된다. 제1 완충부(145)는 내마모성을 갖는 탄성재질로 형성된다. 제1 완충부(145)와 트레인기어부(130)의 관통홀 사이에는 윤활물질이 개재된다. 제1 완충부(145)가 트레인기어 샤프트(140)와 트레인기어부(130) 사이에서 충격을 흡수하므로, 충격 소음이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 캘리퍼의 액츄에이터에서 트레인기어부의 관통홀 둘레부에 완충부가 설치된 일 예를 도시한 단면도이다.
도 5를 참조하면, 트레인기어부(130)의 관통홀(미도시)의 둘레부에는 트레인기어 샤프트(140)와의 충격을 흡수하도록 제2 완충부(146)가 형성된다. 제2 완충부(146)는 내마모성을 갖는 탄성재질로 형성된다. 제2 완충부(146)와 트레인기어 샤프트(140)의 사이에는 윤활물질이 개재된다. 제1 완충부(145)가 트레인기어 샤프트(140)와 트레인기어부(130) 사이에서 충격을 흡수하므로, 충격 소음이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
상기와 같이, 유성기어 샤프트(160)의 단부가 액츄에이터 하우징(110)에 지지되므로, 트레인기어부(130)가 유성기어부(150)에 동력을 전달할 때에 유성기어부(150)가 트레인기어부(130)의 반대측으로 밀림에 따라 유성기어 샤프트(160)의 축틀어짐을 방지할 수 있다. 따라서, 유성기어부(150)와 유성기어 샤프트(160)가 흔들리는 것을 방지할 수 있으므로, 유성기어부(150)에서 유격이나 기어 소음이 발생되는 것을 방지하고, 기어 효율(동력 전달 효율)이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 트레인기어 샤프트(140)의 단부가 액츄에이터 하우징(110)에 지지되므로, 모터부(120)의 구동력이 트레인기어부(130)에 전달될 때에 트레인기어부(130)가 피니언 기어(125)의 반대측(유성기어부(150) 측)으로 밀리는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 트레인기어부(130)와 트레인기어 샤프트(140)가 흔들리는 것을 방지할 수 있으므로, 트레인기어부(130)에서 유격이나 기어 소음이 발생되는 것을 방지하고, 기어 효율(동력 전달 효율)이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
110: 액츄에이터 하우징 120: 모터부
121: 구동축 123: 리드부
125: 피니언 기어 130: 트레인기어부
131: 제1 기어 132: 제2 기어
133: 제3 기어 140: 트레인기어 샤프트
141: 제1 트레인기어 샤프트 143: 제2 트레인기어 샤프트
145: 제1 완충부 146: 제2 완충부
150: 유성기어부 151: 링기어
151a: 외접기어 153: 캐리어
154: 제1 캐리어 플레이트 155: 제2 캐리어 플레이트
156: 유성기어 156a: 제1 유성기어
156b: 제2 유성기어 157: 선기어
158: 출력축 160: 유성기어 샤프트

Claims (7)

  1. 액츄에이터 하우징;
    상기 액츄에이터 하우징에 구동축이 삽입되는 모터부;
    상기 구동축에 연결되는 트레인기어부;
    상기 트레인기어부에 설치되는 트레인기어 샤프트;
    상기 트레인기어부에 연결되는 유성기어부; 및
    상기 유성기어부에 설치되고, 상기 액츄에이터 하우징에 단부가 지지되는 유성기어 샤프트를 포함하고,
    상기 유성기어 샤프트는 상기 액츄에이터 하우징에 회전되지 않도록 고정되고,
    상기 유성기어부의 캐리어는 상기 유성기어 샤프트에 회전 가능하게 결합되고,
    상기 트레인기어 샤프트의 단부는 상기 액츄에이터 하우징에 회전되지 않도록 지지되고,
    상기 트레인기어 샤프트는 상기 액츄에이터 하우징에 인서트 사출되며,
    상기 트레인기어부는 상기 트레인기어 샤프트에 회전 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 차량용 캘리퍼의 액츄에이터 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 트레인기어 샤프트의 외측면에는 상기 트레인기어부와의 충격을 흡수하도록 제1 완충부가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 캘리퍼의 액츄에이터 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 트레인기어부의 관통홀의 둘레부에는 상기 트레인기어 샤프트와의 충격을 흡수하도록 제2 완충부가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 캘리퍼의 액츄에이터 장치.
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