KR20090130602A

KR20090130602A - 캘리퍼 일체형 전자식 주차 브레이크 장치

Info

Publication number: KR20090130602A
Application number: KR1020080056306A
Authority: KR
Inventors: 박인욱
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2008-06-16
Filing date: 2008-06-16
Publication date: 2009-12-24
Also published as: CN101607551B; US20090308698A1; CN101607551A; US8047339B2

Abstract

본 발명의 전자식 주차 브레이크 장치인 EPB(Electrical Parking Brake)는 차륜에 장착된 캘리퍼(3)가 휠 디스크를 가압하도록, ECU(1)를 통해 구동되는 모터(5)의 동력을 출력 토크로 전환해주는 동력 앗세이(4)가, 동력원인 모터(5)를 통해 직접 회전되는 구동기어(7)에 대해 기어 휠(8)과 외치 링 기어(11)가 측면으로 평행하게 배열되고, 상기 외치 링 기어(11)에 내접된 내치 링 기어(12)와 유성기어(16)를 매개로 출력 토크를 발생하는 고정·출력 선 기어(17,18)가 외치 링 기어(11)에 대해 축 방향을 관통해 배열됨에 따라, 상기 모터(5)를 수용한 일체형 하우징의 전체 길이가 서로 외접된 구동기어(7)와 기어 휠(8) 및 외치 링 기어(11)만으로 형성되어 더 짧게 축소시켜 줄 수 있는 특징이 있게 된다.

캘리퍼, 주차, 외접

Description

캘리퍼 일체형 전자식 주차 브레이크 장치{Caliper attaching typed electrical parking brake in vehicle}

본 발명은 주차 브레이크 장치에 관한 것으로, 특히 캘리퍼 일체형 전자식 주차 브레이크 장치에 관한 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 차량 구속을 위한 주차브레이크 레버 조작은 불편 초래함에 따라, 버튼 조작을 통한 모터 동력을 통해 주차 제동력을 발생하는 전자식 주차 브레이크장치(EPB, Electrical Parking Brake)가 편의성과 상품성 향상을 위해 적용되어진다.

이러한 EPB는 차량에 대한 설치 자유도가 높은 특징이 있음에도 불구하고, 최근에는 브레이크 장치인 캘리퍼에 일체화 시켜는 방식을 적용해 EPB의 장착성을 보다 용이하게 하고 있다.

또한, 이와 같이 EPB를 캘리퍼에 일체화하는 경우에는 보다 작은 사양의 모터를 이용하면서도 최종 출력을 큰 하중(Load)으로 전환시키는 기어 장치를 적용해, 장착되는 캘리퍼의 크기(Size)를 증대시키지 않는 콤팩트(Compact)한 크기로 형성해야 바람직하게 된다.

하지만 이러한 특성 즉, EPB의 전체적으로 크기가 작으려면 모터 사양이 작아야 하지만, 모터 사양이 작은 경우는 기어 변환을 거친 최종 출력도 작아짐에 따라, 주차 제동을 유지하기 위한 제동력(Clamping Force, 통상 1,200Kgf임)이 작아질 수밖에 없고, 이는 EPB의 성능에 대한 신뢰성을 저하시켜 주게 된다.

또한, 모터 동력을 크게 하면 주차 제동을 유지하기 위한 제동력(Clamping Force)이 충분히 발생되지만, 모터로 인해 전체적인 EPB 크기가 증대하게 되어 장착성이 저하될 수밖에 없게 된다.

이로 인해, 모터 사양을 줄이더라도 최종 출력이 충분하면서 콤팩트한 크기의 EPB를 설계하도록 모터 동력을 변환하는 기어 장치에 대한 설계에 초점이 맞추어지지 만, 이러한 기어 장치가 최소한도의 구성이더라도 일례로, 충분한 제동력(Clamping Force)인 하중을 형성하기 위한 기어 비를 만들기 위해, 최소 2단의 캐리어와 2단의 유성기어와 2개의 선 기어 및 1개의 인풋기어로 구성됨에 따라, 좁은 공간에 장착되는 캘리퍼의 자체적인 특성으로 인해 기어 장치 소형화 한계는 EPB를 캘리퍼에 장착하지 못하는 경우를 야기할 수 가 있게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 전자식 주차 브레이크장치인 EPB(Electrical Parking Brake)가 아이들 기어(Idle Gear)를 매개로 전달된 모터 동력을 전환하도록, 동일 축으로 배열된 유성 기어에 각각 외접되는 가 되고 2개의 선 기어가 동일 축 방향으로 배열되면서, 최종 출력 쪽 선 기어의 기어 잇 수를 증가 해줌에 따라, 모터 동력을 증대하지 않고서도 충분한 주차 제동력(Clamping Force)을 기어 비를 통해 최종 출력 토크로 발생시켜 줄 수 있도록 함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 EPB(Electrical Parking Brake)는 모터 동력으로 최종 출력 토크인 주차 제동력(Clamping Force)을 발생하는 동축 2열 선 기어 타입 기어 장치를 이용함에 따라, 일반적인 유성기어를 이용할 때에 비해 보다 적은 수의 기어를 통해서 고 감속 성능을 구현함은 물론, 차동 유성기어를 이용할 때에 비해서는 기어 장치의 폭과 열을 보다 더 작게 축소할 수 있어, EPB 전체의 크기를 보다 작게 줄여 캘리퍼에 대한 장착성을 보다 향상함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 전자식 주차 브레이크 장치가 차량 주행을 제어함과 더불어, 조작 버튼의 신호를 받아 주차 구현을 위한 제어 신호를 발생하는 ECU와;

상기 ECU의 제어에 따라 정·역회전하는 모터의 회전력을 직접 전달받는 구동 기어의 측면으로 평행하게 외접된 기어 휠의 측면에 평행하게 외치 링 기어가 외접됨과 더불어, 상기 외치 링 기어의 안쪽 공간에서 축 방향으로 관통되도록 배열되어 휠 디스크 쪽으로 패드를 가압하는 축 방향 동력을 발생시키는 축력 발생 기어로 이루어진 감속기와, 내부 공간으로 상기 모터와 감속기를 수용한 일체형 하우징으로 구성된 동력 앗세이;

상기 동력 앗세이에서 발생된 출력 토크를 전달받아, 전진·후퇴 직선 이동되는 스크루 축을 구비한 직선 운동부 및;

차륜에 장착된 휠 디스크를 감싸도록 설치되어져, 모터구동 시 직선 운동부를 이루는 스크루 축이 가하는 축 방향 가압력으로 피스톤이 패드를 가압해 휠 디스크를 구속함에 따라, 차량의 주차 제동 상태를 구현하는 캘리퍼;

로 구성되어진 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 기어 휠의 직경과 잇 수는 구동 기어에 비해 큰 직경이면서 많은 잇 수를 형성하고, 상기 외치 링 기어의 직경과 잇 수는 기어 휠에 비해 큰 직경이면서 많은 잇 수를 형성한다.

또한, 상기 축력 발생 기어는 외치 링 기어의 안쪽 공간으로 압입된 내치 링 기어와, 상기 내치 링 기어를 관통하도록 축 방향으로 배열되어 외접되는 유성기어, 상기 유성기어에 외접되면서 일단이 일체형 하우징부위에 고정되어 회전하지 않는 고정 선 기어, 상기 유성기어에 외접되어 회전되면서 캘리퍼 쪽으로 출력 토크인 축력을 발생시키는 출력 선 기어 및 상기 유성기어의 선단 부위로 위치되어진 트러스트 베어링으로 구성되어진다.

그리고, 상기 일체형 하우징은 구동기어가 빠져 나온 상태로 모터를 수용하는 모터 하우징이 형성되고, 기어 휠을 매개로 서로 외접된 구동기어의 회전력을 전달받는 외치 링 기어로 이루어진 감속기를 수용하도록, 상기 모터 하우징의 한쪽 측부에서 기어 하우징이 모터 하우징의 길이 방향으로 평행하게 연장되고, 상기 모터 하우징과 기어 하우징으로 끼워져 결합되어 수용된 감속기를 가려주는 하우징 커버로 이루어진다.

이러한 본 발명에 의하면, 전자식 주차 브레이크장치인 EPB(Electrical Parking Brake) 작동 시 모터 동력을 최종 출력 토크로 전환하는 동 축 2열 선 기어 타입 기어 장치를 이용함에 따라, 동일 축으로 배열된 유성 기어에 각각 외접되는 가 되고 2개의 선 기어가 동일 축 방향으로 배열되면서, 최종 출력 쪽 선 기어의 기어 잇 수를 증가 해줌에 따라, 동축 2열 선 기어 타입 기어 장치를 이용함에 따라, 기어 비를 통해 충분한 주차 제동력(Clamping Force)인 최종 출력 토크를 발생하도록 일반적인 유성기어에 비해 고 감속 성능을 구현할 뿐만 아니라, 차동 유성기어를 이용할 때에 비해서는 기어 장치의 폭과 열을 보다 더 작게 축소할 수 있음은 물론, 요구되는 기어 수량을 보다 줄여 경량화와 원가를 절감하는 보나 콤팩트한 EPB 시스템을 구현할 수 있는 효과가 있게 된다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명에 따른 캘리퍼 일체형 전자식 주차 브레이크 장치의 구성도를 도시한 것인바, 본 발명에 따른 전자식 주차 브레이크 장치인 EPB(Electrical Parking Brake)는 차량 주행을 제어함과 더불어, 조작 버튼(2)의 신호를 받아 주차 구현을 위한 제어 신호를 발생하는 EPB ECU(1)와, 상기 EPB ECU(1)의 제어 신호를 받아 구동되는 모터(5)의 동력을 감속기로 변환해 휠 디스크(3c) 제동력을 발생하는 동력 앗세이(4), 상기 동력 앗세이(4)의 출력 토크를 전달받아 전진이나 후퇴를 위한 직선 이동되는 직선 운동부(30) 및 차륜에 장착된 휠 디스크(3c)를 감싸도록 설치되어져, 모터(5)구동 시 차륜을 구속해 주차 제동 상태를 구현하는 캘리퍼(3)로 구성되어진다.

여기서, 상기 캘리퍼(3)는 힘을 받아 이동되는 피스톤(3a)이 구비되고, 상기 피스톤(3a)의 이동을 통해 휠 디스크(3c)쪽으로 이동되어 가압하는 한 쌍의 패드(3b)가 구비되며, 상기 피스톤(3a)과 패드(3b)가 결합되면서 전체적인 형상을 이루는 캘리퍼 하우징으로 이루어지며, 이러한 구성은 일반적인 캘피퍼 타입 브레이크의 작동 구현과 동일하다.

그리고, 상기 동력 앗세이(4)는 ECU(1)의 제어에 따라 회전 동력을 발생하는 모터(5)와, 상기 모터(5)의 회전력을 전달받아 회전되면서 휠 디스크(3)쪽으로 패드(3b)를 가압하는 동력을 발생시키는 감속기 및 캘리퍼(3)에 일체로 장착되면서 내부 공간으로 모터(5)와 감속기를 수용한 일체형 하우징으로 구성되어진다.

여기서, 상기 모터(5)는 여러 종류를 사용할 수 있지만, 바람직하게는 DC 모터를 사용하게 된다.

또한, 상기 감속기는 도 2에 도시된 바와 같이, 모터(5)의 회전력을 직접 전달받도록 모터(5)의 모터 축(5a)에 결합되어 회전하는 구동 기어(7)와, 상기 구동 기어(7)의 측면으로 위치되어 구동 기어(7)의 회전수를 감속시키는 기어 휠(8), 상기 기어 휠(8)의 측면으로 위치되어 기어 휠(8)의 회전수를 감속시킴과 더불어, 패드(3b)를 미는 피스톤(3a)부위를 가압하도록 축력을 발생하는 축력 발생 기어로 구성되어진다.

이에 더해, 상기 모터(5)의 모터 축(5a)은 모터(5)에서 인출되어 구동 기어(7)가 결합된 축 상으로 모터 브라켓(6)을 통해 지지되는데, 이러한 모터 브라켓(6)은 모터 축(5a)을 감싸면서 일체형 하우징 쪽에 결합되고 또한, 상기 기어 휠(8)은 일체형 하우징으로 결합되는 지지 베어링(9)과 베어링 브라켓(10)을 통해 양쪽이 지지되어진다.

그리고, 상기 축력 발생 기어는 기어 휠(8)에 치합되어 회전되는 외치 링 기어(11)의 안쪽 공간으로 내치 링 기어(12)가 압입 결합되고, 유성기어(16)가 축력을 발생하도록 상기 내치 링 기어(12)의 안쪽 공간으로 구비되며, 상기 유성기어(16)의 선단 부위로는 일체형 하우징에 결합된 트러스트 베어링(19)이 구비되어 진다.

이를 위해 상기 내치 링 기어(12)는 안쪽 면으로 내접 기어가 형성됨과 더불어 유성기어(16)를 구성하는 축 부위를 지지하도록, 한 쪽 측면으로는 중공 타입 링 기어 보스(12a)가 형성되어진다.

또한, 상기 유성기어(16)는 내치 링 기어(12)의 안쪽 면에 형성된 내접 기어에 치합되어 회전되도록 배열된 상태에서 한 쪽 부위가 유성기어(16)의 자전을 지지하도록 고정된 고정 선 기어(17)에 치합되고, 반대 쪽 부위는 다른 유성기어(16)와 함께 회전되어 출력 토크를 발생하는 출력 선 기어(18)로 이루어지게 된다.

즉, 상기 고정 선 기어(17)는 도 3에 도시된 바와 같이, 유성기어(16)의 회전을 가능케 하도록 일단이 일체형 하우징에 고정되는 반면, 상기 출력 선 기어(18)는 유성기어(16)에 내접되어 유성기어(16)와 함께 회전해 출력 토크를 발생시켜 주게 된다.

여기서, 상기 출력 선 기어(18)의 기어 잇 수는 고정 선 기어(17)에 비해 1 ~ 3개의 잇수 차이를 갖도록 형성되어진다.

이러한 축력 발생 기어가 구성하는 기어 열 즉, 모터(5)를 통해 직접 회전되는 구동 기어(7)와 기어 휠(8)을 매개로 회전되는 외치 링 기어(11)가 서로 평행하게 치합 된 배열과 더불어, 상기 외치 링 기어(11)에 압입 된 내치 링 기어(12)의 안쪽 공간에서 유성기어(16)를 매개로 내치 링 기어(12)를 관통하도록 축 중심에서 동일 선상으로 고정 선 기어(17)와 출력 선 기어(18)를 배열함에 따라, 충분한 출력 토크를 발생하면서도 이들이 수용된 일체형 하우징의 전체 크기를 축소 특히, 길이 방향으로 최소 약 6mm 이상을 줄여 줄 수 있게 된다.

이때, 상기 축력 발생 기어를 구성하는 기어들의 기어 비는 (No/Np) x {[Nso(Nsi + Ni)]/Ni(Nso - Nsi)}로 산출되어진다.

여기서, Np : 구동 기어(7)의 잇수, No : 외치 링 기어(11)의 잇수, Ni : 내치 링 기어(12)의 잇수, Nsi : 고정 선 기어(17)의 잇수, Nso : 와 출력 선 기어(18)의 잇수이다.

또한, 상기 직선 운동부(30)는 출력 선 기어(18)의 회전 출력 토크를 받아 피스톤(3a)을 휠 디스크(3c)쪽으로 밀어주게 되는데, 이를 위해 회전하면서 직전이나 후퇴하는 스크루 축이 일단은 상기 출력 선 기어(18)의 선단 부위에 형성된 너트 부위로 나사 체결되고, 타단은 피스톤(3a)쪽으로 연결되며, 이는 통상적인 구조이다.

그리고, 이와 같이 전체 크기를 길이 방향으로 최소 약 6mm 이상을 줄여 줄 수 있는 상기 일체형 하우징은 도 2에 도시된 바와 같이, 모터 축(5a)에 결합된 구동기어(7)가 빠져 나온 상태로 모터(5)를 수용하는 모터 하우징(20)이 형성되고, 기어 휠(8)과 함께 축력 발생 단을 이루는 기어들로 구성된 감속기를 수용하는 기어 하우징(21)이 상기 모터 하우징(20)의 한쪽 측부에서 연장되어진다.

이와 더불어, 상기 모터 하우징(20)과 기어 하우징(21)으로는 수용된 기어들을 가려주면서 기어를 지지하는 하우징 커버(22)가 결합되는데, 이러한 하우징 커버(22)는 결합이 용이하도록 테두리를 따라 홈을 형성해, 하우징 커버(22)의 테두리 홈에 상기 모터 하우징(20)과 기어 하우징(21)의 테두리가 끼워져 결합되어지게 된다.

또한, 상기 하우징 커버(22)에는 도 3에 도시된 바와 같이, 기어 휠(8)의 한쪽 부위를 지지하는 지지 베어링(9)이 수용되도록 돌출된 베어링 지지단(22a)이 형성됨과 더불어, 내치 링 기어(12)의 돌출된 기어 보스(12a)를 관통한 고정 선 기어(17)의 끝단 부위가 위치되면서 베어링이 수용되도록 돌출된 베어링 지지단(22b)을 형성해 주게 된다.

이러한 상기 일체형 하우징은 도 2에 도시된 바와 같이, 전체적인 모터 수용 폭 길이(A)는 모터(5)의 길이를 갖는 모터 하우징(20)과 더불어, 모터(5)를 통해 직접 회전되는 구동기어(7)에 평행하게 치합되도록 배열된 기어 휠(8)의 끝단 부위를 지지하도록 돌출된 베어링 지지단(22a)을 갖는 하우징 커버(22)의 폭을 더한 길이를 형성하게 된다.

즉, 상기 모터 수용 폭 길이(A)는 모터 하우징(20)의 길이에 하우징 커버(22)의 폭 길이를 더한 길이로 되는데, 이는 동력원인 모터(5)에 의해 회전되는 구동기어(7)의 회전력을 전달받는 기어 휠(8)과 더불어 외치 링 기어(11)가 측면으로 평행한 배열을 이룸에 따라, 상기 모터 수용 폭 길이(A)는 모터 하우징(20)의 길이에 1개의 구동기어(7)가 갖는 폭 만큼 더한 길이로 축소될 수 있게 된다.

또한, 상기 기어 하우징(21)은 모터 하우징(20)의 측면에서 모터 하우징(20)쪽으로 연장되도록 형성됨에 따라, 상기 기어 하우징(21)이 형성하는 기어 폭 수용 길이(C)는 모터 수용 폭 길이(A)에 전혀 영향을 주지 않게 된다.

이는, 상기 기어 하우징(21)이 모터 하우징(20)의 측면을 따라 뒤쪽으로 연 장됨과 더불어, 외치 링 기어(11)를 관통해 배열된 고정 선 기어(17)와 출력 선 기어(18)가 기어 하우징(21)의 축 방향으로 위치됨에 따라, 기어 폭 수용 길이(C)는 모터 수용 폭 길이(A)에 포함되어진다.

그리고, 일체형 하우징의 가로 크기인 상기 모터 수용 폭 길이(A)에 대해 세로 크기는 하우징 커버(22)의 기어 배열 수용 길이(B)로 형성되는데, 이러한 기어 배열 수용 길이(B)는 단지 서로간에 외접된 구동기어(7)와 기어 휠(8) 및 외치 링 기어(11)가 갖는 직경만으로 결정됨에 따라, 출력 토크를 발생하도록 구성된 고정· 출력 선 기어(17,18)가 상기 외치 링 기어(11)에 내접된 내치 링 기어(12)와 유성기어(16)를 매개로 기어 하우징(21)에 수용된 상태로 배열됨에 기인하게 된다.

이와 같은 본 발명의 전자식 주차 브레이크 장치인 EPB(Electrical Parking Brake)는 차륜에 장착된 캘리퍼(3)가 휠 디스크를 가압하도록, ECU(1)를 통해 구동되는 모터(5)의 동력을 출력 토크로 전환해주는 동력 앗세이(4)가, 동력원인 모터(5)를 통해 직접 회전되는 구동기어(7)에 대해 기어 휠(8)과 외치 링 기어(11)가 측면으로 평행하게 배열되고, 상기 외치 링 기어(11)에 내접된 내치 링 기어(12)와 유성기어(16)를 매개로 출력 토크를 발생하는 고정·출력 선 기어(17,18)가 외치 링 기어(11)에 대해 축 방향을 관통해 배열됨에 따라, 상기 모터(5)를 수용한 일체형 하우징의 전체 길이가 서로 외접된 구동기어(7)와 기어 휠(8) 및 외치 링 기어(11)만으로 형성되어 더 짧게 축소 일례로, 약 6mm 정도 줄어 들 수 있는 특징이 있게 된다.

이를 위해 상기 동력 앗세이(4)는 도 3에 도시된 바와 같이, EPB ECU(1) 제어되는 모터(5)의 동력을 통해 회전되어 캘리퍼(3)로 휠 디스크를 가압하는 출력 토크를 발생하는 감속기를 일체형 하우징 내에서 콤팩트(Compact)하게 배열되어진다.

즉, 상기 감속기를 이루는 구동 기어(7)와 더불어 이에 외접된 기어 휠(8)는 일체형 하우징의 모터 하우징(20)에 위치되고, 상기 기어 휠(8)에 외접된 외치 링 기어(11)와 더불어, 출력 토크를 발생하는 고정·출력 선 기어(17,18)가 유성기어(16)를 매개로 외치 링 기어(11)를 축 중심으로 관통해 배열되어져, 상기 모터 하우징(20)의 측면부위에서 모터 하우징(20)쪽으로 연장된 기어 하우징(21)내로 수용되어진다.

이로 인해 상기 일체형 하우징은 모터 하우징(20)과 기어 하우징(21)이 갖는 길이인 기어 배열 수용 길이(B)만으로 전체 길이를 형성할 수 있고, 이는 감속기의 성능을 보다 강하게 구현하면서도 본 발명의 감속기 구조를 갖지 않는 경우에 비해 전체적인 크기를 약 6mm 정도 더 짧게 축소시킬 수 있게 된다.

이러한 전자식 주차 브레이크 장치인 EPB는 도 1에 도시된 바와 같이, 조작 버튼의 신호가 EPB ECU(1)로 입력되면, 상기 EPB ECU(1)를 통해 구동되는 모터(5)의 회전력이 모터 축(5a)에 결합된 구동 기어(7)를 회전시켜 주게 된다.

이때, 전자식 주차 브레이크 장치인 EPB의 작동 시 주차 상태를 유지하는 경우 모터(5)가 정 회전되는 경우이고, 주차 제동력을 해제하는 경우는 모터(5)가 역회전하는 경우로 가정하며, 모터(5)의 역회전은 모터(5)의 정 회전 시에 비해 역으 로 작동되므로, 모터(5)의 정 회전인 주차 제동력 발생 작용에 대해 설명한다.

이와 같이 모터(5)의 정 회전에 따른 상기 구동 기어(7)의 회전은 평행하게 외접된 기어 휠(8)로 전달된 후, 상기 기어 휠(8)에 대해 평행하게 외접된 외치 링 기어(11)를 회전시켜 주게 되며, 이때 상기 모터(5)에서 발생된 회전력은 직경이 점진적으로 커지는 구동 기어(7)와 기어 휠(8) 및 외치 링 기어(11)를 거침에 따라, 회전수는 줄어드는 대신 토크(Torque)가 증가하게 된다.

이어, 상기 외치 링 기어(11)의 회전은 안쪽으로 압입 된 내치 링 기어(12)에 내접된 유성기어(16)가 내치 링 기어(12)와 함께 회전됨에 따라, 상기 유성기어(16)에 치합 된 출력 선 기어(18)도 함께 회전되어진다.

이때, 상기 고정 선 기어(17)는 일단이 커버 하우징(22)에 고정되어 회전되지 않고, 유성기어(16)가 자전되도록 작용하지만, 상기 출력 선 기어(18)는 최종적으로 발생되는 축 방향 토크 즉, 캘리퍼(3)를 작동시켜주는 출력 토크로 작용하도록 자전하게 된다.

이와 같은 상기 출력 선 기어(18)의 회전은 출력 선 기어(18)의 선단 부위에 일체로 형성된 너트에 나사 결합된 직선 운동부(30)를 이동 즉, 상기 출력 선 기어(18)가 자전함에 따라 너트에 나사 결합된 직선 운동부(30)의 스크루 축이 회전하게 되고, 이러한 스크루 축의 회전은 끝단에 체결된 너트 부위가 피스톤(3a)쪽으로 빠져나가도록 해 축 방향 가압력으로 피스톤(3a)을 밀어주게 된다.

이러한 피스톤(3a)의 이동은 패드(3b)를 휠 디스크(3c)쪽으로 가압해 주게 되고, 이를 통해 휠 디스크(3c)는 패드(3b)에 의해 구속된 상태를 유지하게 된다.

이러한 주차 제동 작용력을 발생하는 감속기 출력토크는 감속기를 구성하는 각 기어가 갖는 기어 비를 통해 설계되는데 즉, (No/Np) x {[Nso(Nsi + Ni)]/Ni(Nso - Nsi)}와 같은 관계식을 통해 주차 제동력을 유지하기 위해 필요한 출력 선 기어(18)의 출력 토크를 설계하며, 이는 차종에 따라 적용되는 주차 제동력에 따라 산출되어진다.

도 1은 본 발명에 따른 캘리퍼 일체형 전자식 주차 브레이크 장치의 구성도

도 2는 본 발명에 따라 캘리퍼에 장착되어 제동력을 발생시키는 동력 앗세이의 사시도

도 3은 본 발명에 따라 캘리퍼에 장착되어 제동력을 발생시키는 동력 앗세이의 구성도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : EPB ECU 2 : 조작 버튼

3 : 캘리퍼 3a : 피스톤

3b : 패드 3c : 휠 디스크

4 : 동력 앗세이

5 : 모터 5a : 모터 축

6 : 모터 브라켓 7 : 구동 기어

8 : 기어 휠 9,13 : 지지 베어링

10 : 베어링 브라켓 11 : 외치 링 기어

12 : 내치 링 기어 12a : 링 기어 보스

16 : 유성기어 17 : 고정 선 기어

18 : 출력 선 기어 19 : 트러스트 베어링

20 : 모터 하우징 21 : 기어 하우징

22 : 하우징 커버 22a,22b : 베어링 지지단

30 : 직선운동부

A : 모터 폭 수용 길이 B : 기어 배열 수용 길이

C : 기어 폭 수용 길이

Claims

차량 주행을 제어함과 더불어, 조작 버튼(2)의 신호를 받아 주차 구현을 위한 제어 신호를 발생하는 EPB ECU(1)와;

상기 EPB ECU(1)의 제어에 따라 정·역회전하는 모터(5)의 회전력을 직접 전달받는 구동 기어(7)의 측면으로 평행하게 외접된 기어 휠(8)의 측면에 평행하게 외치 링 기어(11)가 외접됨과 더불어, 상기 외치 링 기어(11)의 안쪽 공간에서 축 방향으로 관통되도록 배열되어 휠 디스크(3)쪽으로 패드(3b)를 가압하는 축 방향 동력을 발생시키는 축력 발생 기어로 이루어진 감속기와, 내부 공간으로 상기 모터(5)와 감속기를 수용한 일체형 하우징으로 구성된 동력 앗세이(4);

상기 동력 앗세이(4)에서 발생된 출력 토크를 전달받아, 전진·후퇴 직선 이동되는 스크루 축을 구비한 직선 운동부(30) 및;

차륜에 장착된 휠 디스크(3c)를 감싸도록 설치되어져, 모터(5)구동 시 직선 운동부(30)를 이루는 스크루 축과 너트 부위가 가하는 축 방향 가압력으로 피스톤(3a)이 패드(3b)를 가압해 휠 디스크(3c)를 구속함에 따라, 차량의 주차 제동 상태를 구현하는 캘리퍼(3);

로 구성되어진 것을 특징으로 하는 캘리퍼 일체형 전자식 주차 브레이크 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 기어 휠(8)의 직경과 잇 수는 구동 기어(7)에 비해 큰 직경이면서 많은 잇 수를 형성하고, 상기 외치 링 기어(11)의 직경과 잇 수는 기어 휠(8)에 비해 큰 직경이면서 많은 잇 수를 형성하는 것을 특징으로 하는 캘리퍼 일체형 전자식 주차 브레이크 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 축력 발생 기어는 외치 링 기어(11)의 안쪽 공간으로 압입된 내치 링 기어(12)와, 상기 내치 링 기어(12)를 관통하도록 축 방향으로 배열되어 외접되는 유성기어(16), 상기 유성기어(16)에 외접되면서 일단이 일체형 하우징부위에 고정되어 회전하지 않는 고정 선 기어(17), 상기 유성기어(16)와 함께 자전되어 출력 토크를 발생시키는 출력 선 기어(18) 및 상기 유성기어(16)의 선단 부위로 위치된 트러스트 베어링(19)으로 구성되어진 것을 특징으로 하는 캘리퍼 일체형 전자식 주차 브레이크 장치.
청구항 3에 있어서, 상기 출력 선 기어(18)의 잇 수는 고정 선 기어(17)의 잇 수에 비해 더 많게 형성되어진 것을 특징으로 하는 캘리퍼 일체형 전자식 주차 브레이크 장치.
청구항 4에 있어서, 상기 출력 선 기어(18)의 잇 수는 고정 선 기어(17)의 잇 수에 비해 1개 ~ 3개 더 많게 형성되어진 것을 특징으로 하는 캘리퍼 일체형 전자식 주차 브레이크 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 일체형 하우징은 구동기어(7)가 빠져 나온 상태로 모터(5)를 수용하는 모터 하우징(20)이 형성되고,

기어 휠(8)을 매개로 서로 외접된 구동기어(7)의 회전력을 전달받는 외치 링 기어(11)로 이루어진 감속기를 수용하도록, 상기 모터 하우징(20)의 한쪽 측부에서 기어 하우징(21)이 모터 하우징(20)의 길이 방향으로 평행하게 연장되고,

상기 모터 하우징(20)과 기어 하우징(21)으로 끼워져 결합되어 수용된 감속기를 가려주는 하우징 커버(22)로 이루어진 것을 특징으로 하는 캘리퍼 일체형 전자식 주차 브레이크 장치.