KR102430409B1 - 파킹 브레이크 액추에이터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모터, 상기 모터의 동력 전달 가능하게 연결되는 평기어, 상기 평기어와 연결되는 웜기어 및 상기 평기어와 상기 웜기어를 수용하는 하우징을 포함하며, 상기 평기어는 상기 웜기어와 압입 방식으로 결합하는 파킹 브레이크 액추에이터를 제공한다.

Description

파킹 브레이크 액추에이터{Parking brake actuator}

실시예는 모터의 구동력을 전달하는 기어를 포함하는 파킹 액추에이터에 관한 것이다.

브레이크 시스템(brake system)은 주행 중인 차량을 감속 및 정지시키고 동시에 정지된 상태가 유지되도록 하는 장치로, 브레이크 시스템에는 주행 중인 차량을 감속 및 정지시키고, 차량을 정지한 상태로 유지시키는 주차 브레이크가 있다.

주차 브레이크는 차량 내부의 운전석의 일측에 구비된 레버의 조작에 의해 주체 케이블이 당겨 지도록 하고 파킹 케이블에 연결된 차륜에 제동력을 제공하여 차륜이 정지된 상태로 유지되도록 하고, 이와 반대로 레버를 풀어주면 주차 케이블이 풀려 차륜에 제공된 제동력이 해제되도록 한다.

이러한 주차 브레이크는 운전자의 의지에 의해서만 작동, 즉 주차 또는 주행을 개시할 때마다 운전자가 레버를 작동시켜야 하므로 그 사용이 매우 번거로웠다. 이에 따라 차량의 작동 상태에 따라 모터에 의해 주차 브레이크가 자동적으로 작동되도록 하는 전자식 주차 브레이크 시스템이 개발되었다.

전자식 주차 브레이크 시스템(EPB) 시스템은 스위치 조작으로 운전자의 수동조작 모드 및 전자유압제어유닛(HECU), 엔진 전자제어유닛(ECU), 드랙션 제어 유닛(TCU)) 등과 연계하여 자동으로 주차 브레이크를 작동시키거나 풀어주고 긴급한 상황에서는 제동 안정성을 확보한다.

이러한 전자식 주차 브레이크(EPB) 시스템은 전자제어유닛(ECU), 모터, 기어, 주차 케이블 및 제동력 센서(Force Sensor) 등이 일체로 구성되어 있다. 여기서 전자제어유닛(ECU)은 캔(CAN)을 통해 전자유압제어유닛(HECU), 엔진 전자제어유닛(ECU), 트랙션 제어 유닛(TCU) 등으로부터 관련 정보를 입력 받고 운전자의 의도를 파악한 후 주차 브레이크 액추에이터를 작동시킨다.

주차 브레이크 액추에이터의 모터가 작동되면, 모터의 구동으로 기어 조립체가 작동되고 기어 조립체의 작동에 의해 구동축이 회전되어 주차 케이블이 당겨 짐으로써 차륜에 제동력이 제공되며 이에 따라 차량이 안정적인 상태로 유지된다.

다시 말하면, 주차 브레이크 액추에이터는 모터의 동작을 평기어를 통해 전달받으며, 평기어는 웜기어와 연결되어 구동한다.

그러나, 종래의 평기어와 웜기어는 인서트(insert) 사출을 통해 연결되었으며, 추가적인 브라켓을 사용하여 평기어를 지지하는 구조를 가져 비용 및 공정이 증가하는 문제가 있었다.

실시예는 내부 구조를 변경하여 비용을 절감할 수 있는 파킹 브레이크 액추에이터 제공한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제에 국한되지 않으며 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 실시예는, 모터; 상기 모터의 동력 전달 가능하게 연결되는 평기어; 상기 평기어와 연결되는 웜기어 및 상기 평기어와 상기 웜기어를 수용하는 하우징을 포함하며, 상기 평기어는 상기 웜기어와 압입 방식으로 결합할 수 있다.

상기 평기어에는 상기 웜기어의 삽입부가 압입되기 위한 삽입홀이 형성되고, 상기 삽입부와 상기 삽입홀은 치합구조를 가질 수 있다.

상기 웜기어는 상기 하우징에 삽입되는 지지부를 구비하며, 상기 지지부는 금속 재질로 형성될 수 있다.

상기 지지부는 기어의 회전을 지지하기 위해 원통의 형상으로 상기 하우징에 삽입될 수 있다.

상기 지지부 중앙의 일 영역에는 돌출부가 형성되어 상기 하우징에 삽입될 수 있다.

상기 돌출부는 소정의 두께로 돌출될 수 있다.

실시예에 따르면, 동력전달기어와 웜기어의 결합구조를 변경하여 재료비를 절감할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 파킹 브레이크 액추에이터의 내부구조를 나타내는 도면이고,
도 2는 도 1의 구성요소인 모터의 구조를 나타내는 도면이고,
도 3은 도 1의 동력전달구조를 나타내는 도면이고,
도 4는 본 발명의 구성요소인 파킹 브레이크 액추에이터의 결합구조를 나타내는 도면이고,
도 5는 도 4의 구성요소인 평기어와 웜기어의 결합구조를 나타내는 도면이고,
도 6은 도 5의 결합구조를 정면에서 바라본 도면이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예를 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명 실시 예를 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 실시 예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제 1, 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 실시 예의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 2 구성 요소는 제 1 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 1 구성 요소도 제 2 구성 요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

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

실시 예의 설명에 있어서, 어느 한 element가 다른 element의 "상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element 사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 "상(위) 또는 하(아래)(on or under)"으로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1 내지 도 6는, 본 발명을 개념적으로 명확히 이해하기 위하여, 주요 특징 부분만을 명확히 도시한 것이며, 그 결과 도해의 다양한 변형이 예상되며, 도면에 도시된 특정 형상에 의해 본 발명의 범위가 제한될 필요는 없다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 파킹 브레이크 액추에이터는 모터(100)와, 웜기어(200)와, 웜휠(300)와, 구동축(400)과 평기어(500)와, 하우징(600)을 포함할 수 있다.

웜기어(200)와, 웜휠(300)와, 평기어(500)는 모터(100)의 회전력을 구동축(400)에 전달하는 역할을 한다. 구동축(400)에는 주차 케이블이 연결될 수 있다.

평기어(500)는 모터(100)의 회전축과 연결되는 동력전달기어(12)와 치합되어 모터(100)와 연동할 수 있다.

도 2는 본 발명의 구성요소인 모터를 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 모터(100)는 스테이터(110)와 로터(120)와 회전축(130)를 포함할 수 있다.

스테이터(110)는 하우징(140) 내측에 고정될 수 있다. 로터(120)는 스테이터(110)의 내측에 배치될 수 있으며, 중심부에 회전축(130)이 결합될 수 있다. 스테이터(110)에는 회전 자계를 형성하는 코일이 권선될 수 있으며, 로터(120)에는 마그넷이 포함될 수 있다. 코일과 마그넷의 전기적 상호 작용으로 로터(120)가 회전하고, 로터(120)가 회전하면 회전축(130)이 회전하여 파킹 케이블을 당기거나 밀어 주는 구동력을 발생시킨다.

회전축(130)는 베어링(150)에 의해 회전 가능하게 지지될 수 있다.

스테이터(110)는 하나의 코어로 이루어지거나 복수 개의 분할 코어가 결합되어 이루어질 수 있다.

도 3은 파킹 브레이크 엑추에이터의 동력전달구조를 나타내는 도면이다.

도 1 및 도 3을 참조하면, 웜기어(200)는 그 회전축(C1)이 모터(100)의 회전축(C2)과 평행이 되도록 배치될 수 있다. 웜휠(300)은 웜기어(200)와 맞물리며 중심축에 구동축(400)이 결합된다. 웜휠(300)의 회전축(C3)은 웜기어(200)의 회전축(C1)과 직교한다.

모터(100)와 웜기어(200)는 평기어(500)를 통해 연결된다.

평기어(500)는 모터(100)의 회전축과 연결된 동력전달기어(12)와 연결된다.

평기어(500)와 동력전달기어(12)는 상호 맞물리도록 배치된다. 평기어(500)의 잇수가 동력전달기어(12)의 잇수 보다 많기 때문에 모터(100)의 회전은 감속되어 웜휠(300)에 전달된다.

모터(100)가 회전하면 동력전달기어(12)가 회전한다. 동력전달기어(12)가 회전하면 연동하여 평기어(500) 및 웜기어(200)가 회전한다. 웜기어(200)가 회전함에 따라 웜휠(300)이 회전축(C3)을 중심으로 회전하면 구동축(400)이 회전하여 파킹 케이블을 당김으로써 주차 브레이크에 제동력을 부여한다.

도 4는 본 발명의 구성요소인 파킹 브레이크 액추에이터의 결합구조를 나타내는 도면이고, 도 5는 파킹 브레이크 액추에이터의 구성요소인 평기어와 웜기어의 결합구조를 나타내는 도면이고, 도 6은 파킹 브레이크 액추에이터의 결합구조를 정면에서 바라본 도면이다.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 파킹 브레이크 액추에이터는 모터(100)의 동력을 전달받는 평기어(500), 평기어(500)와 연결되는 웜기어(200) 및 평기어(500)와 웜기어(200)를 수용하는 하우징(600)을 포함할 수 있다.

평기어(500)는 외주면에 톱니(520)가 형성되며, 톱니(520)는 모터(100)와 연결되어 모터(100)의 동력을 전달받는다. 평기어(500)는 일반적인 판 형상의 기어가 사용될 수 있으며, 평기어(500)의 중앙부에는 웜기어(200)와 결합하기 위한 삽입홀(510)이 형성될 수 있다.

웜기어(200)는 일측에는 평기어(500)의 삽입홀(510)과 연결하기 위한 삽입부(210)가 구비되어, 타측에는 웜휠(300)과 연결되기 위한 연결부가 구비될 수 있다. 삽입부(210)는 평기어(500)의 삽입홀(510)에 삽입되어 모터(100)의 구동력을 전달받는다. 삽입부(210)는 모터의 구동력을 안정적으로 전달받기 위해 삽입홀(510)과 치합되는 구조를 가질 수 있다. 일실시예로, 삽입부(210)의 외주면에는 톱니(520)가 구비되며, 삽입홀(510)의 내측면에는 이와 치합되기 위한 동일한 간격과 폭을 가지는 톱니가 마련될 수 있다. 삽입부(210)와 삽입홀(510)의 결합구조는 제한이 없으며, 모터의 회전력을 전달하기 위한 다양한 결합구조가 채용될 수 있다. 이러한 웜기어(200)의 삽입구조는 종래에 인서트(insert) 사출 구조에서 벗어나, 압입 방식으로 평기어(500)와 웜기어(200)가 결합할 수 있도록 한다.

윔기어(200)의 외주면에는 하우징에 삽입되는 지지부(220)가 구비될 수 있다. 지지부(220)는 원통의 형상으로 하우징(600)에 형성되는 지지홀(610)에 삽입된다. 일실시예로 하우징(600)에 형성되는 지지홀(610)은 웜기어(200)의 양단부를 지지하도록 위치할 수 있다. 종래의 웜기어의 지지부는 몰드방식을 이용한 수지재가 사용되었는바, 회전에 의한 마모 방지를 위해서 금속재질의 브라켓이 필요하였다. 본원발명에서는 지지부(220)를 금속 재질로 구성하여 별도의 브라켓을 생략하도록 하여, 브라켓을 조립하기 위한 별도의 공정을 생략할 수 있다.

지지부(220)의 중앙의 일 영역에는 돌출부(630)가 구비되어 하우징(600)에 삽입될 수 있다. 돌출부(630)는 하우징(600)에 형성되는 돌출부 지지홀(620)에 삽입되어 웜기어(200)의 이탈을 방지할 수 있다. 지지부(220) 역시 금속재질로 형성되어 하우징(6000의 마모를 방지할 수 있다. 돌출부(630)는 소정의 두께를 가지도록 마련되어 돌출부 지지홀(620)에 삽입될 수 있다.

하우징(600)은 평기어(500)와 웜기어(200) 및 기타 구성부품들을 수용하기 위한 내부공간을 형성할 수 있다. 하우징(600)은 평기어(500)를 수용하기 위한 평기어 수용홈(630)이 형성되며, 평기어(500)와 수직으로 연결되어 모터의 동력을 전달받는 웜기어(200)를 지지하기 위한 지지홀(610)이 형성된다. 지지홀(610)은 하우징(600) 내부에서 복수(610a, 610b)로 마련되어 윔기어(200)의 양단을 지지할 수 있다. 지지홀(610a)의 일 영역에는 지지부(220)의 일 영역에 구비되는 돌출부(230)를 수용하기 위한 돌출부 지지홀(620)이 형성될 수 있다.

이상으로 본 발명의 실시 예에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보았다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 모터
200: 웜기어
210: 삽입부
220: 지지부
230: 돌출부
300: 웜휠
400: 구동축
500: 평기어
510: 삽입홀
520: 톱니
600: 하우징
610: 지지홀
620: 돌출부 지지홀
630: 평기어 수용홈

Claims (6)

1. 모터;
   상기 모터의 회전축과 연결되는 동력전달기어;
   상기 동력전달기어와 직접 상호 맞물리게 배치되어 상기 모터의 동력이 전달되는 평기어;
   상기 평기어와 연결되는 웜기어; 및
   상기 평기어와 상기 웜기어를 수용하는 하우징을 포함하며,
   상기 웜기어는
   상기 평기어와 압입 방식으로 결합하는 삽입부,
   웜휠과 연결되는 연결부, 및
   상기 웜기어의 회전축(C1)을 기준으로 상기 삽입부와 연결부 사이에 배치되는 지지부를 포함하며,
   상기 지지부는 상기 하우징의 지지홀에 삽입되어 지지되는 파킹 브레이크 액추에이터.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 평기어에는 상기 웜기어의 상기 삽입부가 압입되기 위한 삽입홀이 형성되고,
   상기 삽입부와 상기 삽입홀은 치합구조를 가지는 파킹 브레이크 액추에이터.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 지지부는 금속 재질로 형성되는 파킹 브레이크 액추에이터.
4. 제1 항에 있어서,
   상기 웜기어는 상기 지지부 중앙의 일 영역에는 돌출되게 형성된 돌출부를 더 포함하고,
   상기 돌출부는 상기 하우징의 돌출부 지지홀에 삽입되어 상기 웜기어의 이탈을 방지하는 파킹 브레이크 액추에이터.
5. 제1항에 있어서,
   상기 모터의 회전이 감속되어 웜휠에 전달되도록, 상기 평기어의 잇수는 상기 동력전달기어의 잇수보다 많게 형성되는 파킹 브레이크 액추에이터.
6. 제1 항에 있어서,
   상기 하우징은 상기 평기어를 수용하기 위해 형성된 기어 수용홈을 포함하는 파킹 브레이크 액추에이터.

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