KR20120134277A

KR20120134277A - 전자식 주차 브레이크

Info

Publication number: KR20120134277A
Application number: KR1020110053071A
Authority: KR
Inventors: 강문석; 고창복; 이영송
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2011-06-02
Filing date: 2011-06-02
Publication date: 2012-12-12

Abstract

본 발명은 모터에 의한 회전운동을 직선운동으로 변환하지 않고 제동력을 발휘할 수 있는 전자식 주차 브레이크에 관한 것이다.
본 발명에 따른 전자식 주차 브레이크는, 운전자에 의한 주차 스위치의 작동에 따라 주차 케이블을 당기거나 풀어 주차 브레이크를 작동 또는 작동 해제시키는 액추에이터를 포함하는 전자식 주차 브레이크로서, 상기 액추에이터는, 정역 회전 가능한 박형 모터; 상기 박형 모터의 회전축과 결합되어 상기 박형 모터에서 발생한 회전력을 감속시키는 사이클로이드 감속기; 및 상기 사이클로이드 감속기와 결합되어 회전하며, 상기 주차 케이블과 연결된 풀러;를 포함하고, 상기 박형 모터와 사이클로이드 감속기 및 풀러는 동축상으로 직렬로 연결되며, 상기 풀러는 상기 사이클로이드 감속기로부터 감속된 회전력을 직접 전달받아 상기 주차 케이블을 감아 당기거나 풀어 주도록 회전하는 것을 특징으로 한다.

Description

전자식 주차 브레이크{Electronic parking brake}

본 발명은 전자식 주차 브레이크에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 모터에 의한 회전운동을 직선운동으로 변환하지 않고 제동력을 발휘할 수 있는 전자식 주차 브레이크에 관한 것이다.

일반적으로, 전자식 주차 브레이크(Electronic Parking Brake : EPB)는 주차 브레이크의 구동을 전자적으로 제어하는 장치이다. 즉, 전자적으로 차량의 휠에 제동력을 가하여 휠이 회전하지 못하도록 하는 장치이다.

이러한 전자식 주차 브레이크의 종류에는 작동방식에 따라 케이블 풀러(Cable puller)형, 모터 온 캘리퍼(Motor-On-Caliper)형, 압력 주차 브레이크(Hydraulic Parking Brake)형이 있다. 이하에서는 케이블 풀러 형의 전자식 주차 브레이크를 일예로 하여 설명한다.

도 1을 참조하면, 전자식 주차 브레이크는 하우징(10)과, 차량의 휠에 제동력을 가하는 브레이크에 연결되는 주차 케이블(20)과, 주차 케이블(20)을 작동시키기 위한 구동력을 발생시키는 모터(40)와, 모터(40)의 회전축에 동력 전달이 가능하도록 연결되는 감속기어유닛(50)과, 감속기어유닛(50)과 결합되어 작동하는 스크류 너트유닛(60)과, 모터(40)의 구동을 제어하는 제어유닛(70)을 포함한다.

하우징(10)은 전자식 주차 브레이크의 외관을 형성하는데, 이러한 하우징(10)에는 모터(40), 감속기어유닛(50), 스크류 너트유닛(60) 및, 제어유닛(70) 등이 수용된다.

모터(40)는 외부로부터 전원을 인가받아 구동한다. 이러한 모터(40)에는 회전축(41)이 구비되며, 회전축(41)에는 감속기어유닛(50)이 결합되어 회전력을 전달받아 회전한다.

감속기어유닛(50)은 회전력을 감속하여 스크류 너트유닛(60)에 전달하는 역할을 한다. 이때, 감속기어유닛(50)은 도시된 바와 같이 모터(40)의 회전력을 감속시키도록 유성기어 조립체로써 구성된다.

스크류 너트유닛(60)은 감속기어유닛(50)에 연동하여 작동하면서 주차 케이블(20)을 당기거나 풀어주는 역할을 한다. 이러한 스크류 너트유닛(60)은 주차 케이블(20)이 연결된 스크류부재(61)와, 스크류부재(61)와 나사 결합되는 너트부재(63)를 포함한다. 즉, 스크류 너트유닛(60)은 회전운동을 직선운동으로 변환하여 주차 케이블(20)을 당기거나 풀어주어 제동 및 제동을 해제시키도록 이루어진다.

여기서, 미설명부호 '80'은 스크류 너트유닛(60)의 작동에 의해 주차 케이블(20)이 받는 힘의 세기를 검출하여 그 신호를 제어유닛(70)으로 전달하는 변위센서이다.

이와 같은 전자식 주차 브레이크는 모터(40)의 회전력을 복수의 유성기어 조립체인 감속기어유닛(50)을 이용하여 감속시키고, 이 감속기어유닛(50)과 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 스크류 너트유닛(60)이 결합됨에 따라 부품의 수가 증가됨은 물론, 이에 제조비용 및 조립이 어렵다는 문제점이 있다.

또한, 회전운동을 직선운동으로 변환하여 주차 케이블(20)을 작동시켜야 하기 때문에 스크류부재(61)가 이동되기 위한 최소한의 스트로크(stroke) 확보가 필수적이므로 전자식 주차 브레이크의 전장길이가 증가하는 문제점 및, 이에 공간 활용성이 감소되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 모터로부터 발생된 회전력을 감속시킴은 물론, 전자식 주차 브레이크의 전장길이를 최소화하도록 모터에 의한 회전운동을 직선운동으로 변환하지 않고 제동력을 발휘할 수 있는 전자식 주차 브레이크를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 주차 브레이크의 제동시 주차 브레이크의 제동력을 안정적으로 유지할 수 있는 전자식 주차 브레이크를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 전자식 주차 브레이크는, 운전자에 의한 주차 스위치의 작동에 따라 주차 케이블을 당기거나 풀어 주차 브레이크를 작동 또는 작동 해제시키는 액추에이터를 포함하는 전자식 주차 브레이크로서, 상기 액추에이터는, 정역 회전 가능한 박형 모터; 상기 박형 모터의 회전축과 결합되어 상기 박형 모터에서 발생한 회전력을 감속시키는 사이클로이드 감속기; 및 상기 사이클로이드 감속기와 결합되어 회전하며, 상기 주차 케이블과 연결된 풀러;를 포함하고, 상기 박형 모터와 사이클로이드 감속기 및 풀러는 동축상으로 직렬로 연결되며, 상기 풀러는 상기 사이클로이드 감속기로부터 감속된 회전력을 직접 전달받아 상기 주차 케이블을 감아 당기거나 풀어 주도록 회전하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 사이클로이드 감속기는, 상기 박형 모터의 회전축과 결합되어 회전을 편심되게 전달하는 편심회전부; 상기 편심회전부가 중앙에 설치되고, 그 중앙으로부터 방사상으로 복수의 관통공을 갖추고 상기 편심회전부에 의해 편심 회전하는 사이클로이드 기어; 상기 사이클로이드 기어의 외면에 맞물려 형성되며, 상기 회전축의 회전에 의해 상기 사이클로이드 기어가 공전 및 자전을 하게 하는 내접기어; 및 상기 복수의 관통공에 각각 설치되어 사이클로이드 기어의 편심된 중심을 보상하는 출력축;을 구비한다.

이때, 상기 내접기어는 회전이 방지되도록 상기 박형 모터에 고정되고, 상기 사이클로이드 기어와 상기 편심회전부 사이에 베어링이 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 풀러는 중앙으로부터 방사상으로 상기 관통공과 대응되는 위치에 삽입공이 형성되고, 상기 풀러의 외주면을 따라 상기 주차 케이블이 감겨져 수용되도록 수용홈이 형성되는 것이 바람직하다.

바람지하게, 상기 출력축은 일단이 상기 사이클로이드 기어의 관통공에 끼워져 결합되고 타단이 상기 풀러의 삽입공에 끼워져 결합되어 상기 풀러에 출력을 전달하도록 이루어진다.

한편, 상기 박형 모터의 회전축은 상기 박형 모터를 관통하여 상기 사이클로이드 감속기와 결합되는 전방축 및 그 반대방향으로 돌출되어 잠금기어가 설치된 후방축을 갖추고, 상기 주차 스위치의 작동에 따라 전원이 오프되는 경우 상기 잠금기어의 움직임을 제한하는 잠금유닛을 더 구비한다.

바람직하게, 상기 잠금유닛은, 상기 잠금기어와 일정 간격 이격되어 설치되며 홀이 형성된 몸체; 상기 몸체의 내부에 진퇴 가능하게 마련되어 일부가 상기 홀을 통해 외부로 노출되는 이동축; 상기 이동축을 탄성 지지하는 탄성부재; 및 전원 공급시 상기 이동축을 상기 몸체의 내부로 이동시키는 마그넷과 상기 이동축에 권회된 코일;을 구비하고, 상기 전원이 차단된 경우 상기 이동축은 상기 탄성부재에 의해 상기 잠금기어의 기어이 사이로 이동되어 상기 잠금기어의 회전을 방지하게 된다.

바람직하게, 상기 액추에이터는 상기 박형 모터와 사이클로이드 감속기 및 풀러가 수용되는 설치되는 제1하우징과, 상기 제1하우징과 결합되어 상기 제1하우징을 밀폐시키는 제2하우징을 구비하고, 상기 제1하우징 및 제2하우징의 외주면에는 서로 대응되는 위치에 제1통로용 홈 및 제2통로용 홈이 형성되어 상기 제1항우징과 제2하우징이 결합된 경우 상기 주차 케이블이 통과할 수 있는 통로가 형성된다.

본 발명에 따른 전자식 주차 브레이크는 회전운동을 직선운동으로 변환하지 않고 회전운동을 통하여 주차 케이블을 작동시킴으로써 종래의 전자식 주차 브레이크에 비하여 기어 조립에 따른 부품수를 감소할 수 있음은 물론, 이에 따라 제조비용을 낮추며 조립의 용이성을 확보할 수 있다.

또한, 기존 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 스크류부재의 스트로크에 따른 최소한의 이동거리가 불필요하므로 액추에이터의 전체 길이를 감소할 수 있으며, 박형 모터를 사용함에 따라 액추에이터의 전체 길이를 더욱 감소시켜 공간 활용성이 향상된다.

아울러, 주차 브레이크를 제동시 잠금유닛에 의하여 주차 케이블의 풀림을 방지함으로써 주차 브레이크의 제동력을 안정적으로 유지할 수 있다.

본 발명은 아래 도면들에 의해 구체적으로 설명될 것이지만, 이러한 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 것이므로 본 발명의 기술사상이 그 도면에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 종래의 전자식 주차 브레이크를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자식 주차 브레이크를 나타내는 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 조립 사시도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자식 주차 브레이크에 구비된 사이클로이드 감속기를 나타내는 정면도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자식 주차 브레이크에 구비된 풀러의 작동상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자식 주차 브레이크에 구비된 잠금유닛의 작동상태를 나타내는 단면도이다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자식 주차 브레이크를 나타내는 분해 사시도이고, 도 3은 도 2의 조립 사시도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 전자식 주차 브레이크는 운전자에 의한 주차 스위치(미도시)의 작동에 따라 주차 케이블(20)을 당기거나 풀어 주차 브레이크를 작동 또는 작동 해제시키는 액추에이터(100)를 포함한다.

보다 구체적으로, 액추에이터(100)는 정역 회전 가능한 박형 모터(120)와, 박형 모터(120)의 회전축(121)과 결합되어 상기 박형 모터(120)에서 발생한 회전력을 감속시키는 사이클로이드 감속기(130)와, 상기 사이클로이드 감속기(130)와 결합되어 회전하는 풀러(140)와, 상기 박형 모터(120)의 회전운동의 움직임을 제한하는 잠김유닛(150) 및, 박형 모터(120), 사이클로이드 감속기(130), 풀러(140) 및 잠김유닛(150)이 수용되어 설치되는 액추에이터 하우징(110)을 구비한다.

본 발명에 따르면, 상기 박형 모터(120)와 사이클로이드 감속기(130) 및 풀러(140)는 직렬로 연결됨에 따라 콤팩트한 결합구조를 갖추며, 풀러(140)는 사이클로이드 감속기(130)를 통하여 직접 박형 모터(130)의 회전력을 전달받음으로써 액추에이터(100)의 전체 길이를 감소할 수 있는 특징을 갖추고 있다.

박형 모터(120)는 회전축(121)을 구비하며, 외부로부터 전원을 인가받아 제동을 위한 구동력을 발생한다. 이때, 박형 모터(120)는 일반적인 표준형 모터에 비하여 축방향 치수가 100㎜정도 짧은 플랫형 모터(pan cake motor)로서 전자식 주차 브레이크 즉, 액추에이터(100)의 전체 길이를 감소시키기 위해 사용되는 것이다.

이러한 박형 모터(120)는 통상적으로 사용되는 박형 모터(120)로서, 예컨대 케이스와, 케이스의 내부에 마련되어 환형의 요크(계철)에 다수의 자석이 장착되며 중앙에 회전축(121)이 결합된 로터와, 상기 회전축(121)을 회전가능하게 지지하도록 케이스와 회전축(121) 사이에 장착되는 베어링과, 상기 로터에 대한 회전 구동력을 발생시키기 위한 스테이터로 구성된다. 상기와 같은 구성을 갖는 박형 모터(120)는 이미 널리 알려진 공지의 기술이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

한편, 회전축(121)은 상기 박형 모터(120)를 관통하여 후술할 사이클로이드 감속기(130)와 결합되는 전방축(121a) 및 그 반대방향으로 돌출되며 잠금기어(122)가 설치되는 후방축(121b)으로 구성된다.

부가적으로, 박형 모터(120)는 박형 모터(120)의 구동을 제어하는 전자제어유닛(ECU: 미도시)과 연결되어 그 작동이 제어된다. 예컨대, 전자제어유닛은 운전자 명령에 따라 송출되는 입력 신호를 통해 박형 모터(120)의 운전 및 정지, 정회전, 역회전 등 박형 모터(120)의 여러가지 동작을 제어한다. 운전자에 의해 브레이크 작동 명령 또는 브레이크 해제 명령이 인가되면, 전자제어유닛은 박형 모터(120)를 정방향 또는 역방향으로 회전시키게 된다. 상기 전자제어유닛을 통해 박형 모터(120)를 제어하는 것은 이미 널리 알려진 공지의 기술이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

사이클로이드 감속기(130)는 박형 모터(120)의 회전축(121)의 전방축(121a)과 결합되어 편심 회전하는 편심회전부(131)와, 편심회전부(131)에 의해 편심 회전하는 사이클로이드 기어(133)와, 사이클로이드 기어(133)의 외면에 맞물려 사이클로이드 기어(133)가 공전 및 자전을 하게 하는 내접기어(135) 및, 사이클로이드 기어(133)에 형성된 복수의 관통공(134)에 각각 설치되는 출력축(136)을 구비한다.

편심회전부(131)는 편심 회전되도록 박형 모터(120)의 회전축(121)이 삽입되어 결합되는 구멍이 중심으로부터 편심되게 형성된다.

사이클로이드 기어(133)는 그 중앙에 편심회전부(131)가 설치되어 편심 회전된다. 이때, 사이클로이드 기어(133)와 편심회전부(131) 사이에는 베어링(132)이 마련된다.

이러한 사이클로이드 기어(133)에는 중심을 기준으로 방사상으로 복수의 관통공(134)이 형성된다. 도시된 바에 의하면 사이클로이드 기어(133)에는 일정 간격을 갖도록 6개의 관통공(134)이 형성된다. 여기서, 관통공(134)은 용량에 따라 그 개수가 선택적으로 증감될 수 있으며, 상기 관통공(134)에는 편심회전부(131)와 같은 편심량을 가진 출력축(136)이 설치된다.

내접기어(135)는 사이클로이드 기어(133)의 외면에 맞물리도록 사이클로이드 곡선을 갖는다. 이러한 내접기어(135)는 사이클로이드 기어(133)가 편심 회전시 공전 및 자전하도록 모터(120)에 고정된다.

출력축(136)은 그 일단이 사이클로이드 기어(133)의 관통공(134)에 회전가능하도록 끼워져 결합되고, 타단은 후술할 풀러(140)의 삽입공(144)에 끼워져 결합된다. 상기 풀러(140)는 사이클로이드 기어(133)와 연결되어 회전함으로써 주차 케이블(20)을 감아 당기거나 풀어주기 위한 부재로서 아래에서 다시 설명하기로 한다.

이와 같은 사이클로이드 감속기(130)는 도 4에 도시된 바와 같이, 박형 모터(120)의 회전축(121)에 의하여 편심회전부(131)가 회전하게 되면 사이클로이드 기어(133)는 내측기어(135) 내에서 공전운동을 하면서 사이클로이드 기어(133)에 형성된 잇수와 내측기어(135)에 형성된 잇수의 차이에 따라 자전을 하게 된다.

예를 들면, 편심회전부(131)에 의해 사이클로이드 기어(133)를 시계방향으로 회전시킬 경우에는 사이클로이드 기어(133) 자체는 시계방향으로 회전하더라도 박형 모터(120)에 고정된 내측기어(135)와 맞물려 있는 관계로 내측기어(135)의 내측을 따라서 반시계 방향으로 자전을 하게 되는 것이다.

즉, 사이클로이드 기어(133)의 자전하는 운동량은 결국 감속이 되어 출력되는 회전수이므로, 이를 이용한 감속을 출력축(136)을 통해 풀러(140)에 전달하게 된다. 따라서, 사이클로이드 기어(133)의 관통공(134)에 출력축(136)을 연결하여 공전운동의 흔들림을 상쇄하고, 출력축(136)에 의해 회전력을 전달받은 풀러(140)를 모터(120)의 회전축(121)과 동일 선상에서 회전시킬 수 있게 된다. 즉, 출력축(136)이 편심 회전되는 사이클로이드 기어(133)로부터 전달되는 회전력을 사이클로이드 기어(133)의 공전과 동기 회전하도록 이루어짐에 따라 풀러(140)가 박형 모터(120)의 회전축(121)과 동일 선상에서 회전력을 전달받아 회전하게 된다.

본 발명에 따른 전자식 주차 브레이크는, 상기한 사이클로이드 감속기(130)의 구조를 채택함으로써, 기어의 접촉률이 기존의 유성기어 조립체 또는 평기어 끼리의 조합보다 현저하게 높으므로 보다 높은 출력 토크를 얻을 수 있으며, 또한 유성기어들의 기어 조립에 비하여 그 두께 및 기어 부품수를 감소시켜 액추에이터(100)의 길이를 감소할 수 있는 효과가 있다.

풀러(140)는 전술한 바와 같이 중앙으로부터 방사상으로 상기 관통공(134)과 대응되는 위치에 삽입공(144)이 형성된다. 즉, 상기 삽입공(144)에는 출력축(136)이 결합된다. 이러한 풀러(140)는 주차 케이블(20)과 연결되며, 풀러(140)의 외주면을 따라 주차 케이블(20)이 감겨져 수용되도록 수용홈(142)이 형성된다. 이에, 풀러(140)는 상기 사이클로이드 감속기(130)로부터 감속된 회전력을 직접 전달받아 회전하며 주차 케이블(20)을 감아 당기거나 풀어 주도록 이루어진다. 예컨대, 도 5에 도시된 바와 같이, 풀러(140)가 반시계 방향으로 회전할 경우 주차 케이블(20)은 화살표 P1 방향으로 이동하며 풀러(140)에 감기게 된다. 이에 주차 케이블(20)이 당겨져 주차 케이블(20)과 연결된 차량의 휠에 제동력이 발생하게 된다. 이와 마찬가지로 풀러(140)가 시계방향으로 회전할 경우 주차 케이블(20)은 화살표 P2 방향으로 이동하며 풀러(140)로부터 풀려져 제동을 해제시키게 된다.

한편, 풀러(140)의 중심에는 원통형상의 지지부(141)가 마련된다. 상기 지지부(141)는 후술할 액추에이터 하우징(110)의 제2하우징(112)에 마련된 베어링(114)과 결합하여 풀러(140)가 원활하게 회전되도록 한다.

본 발명에 따르면, 잠금유닛(150)은 박형 모터(120)가 작동하여 제동력이 발생시 제동된 상태를 안정적으로 유지시키는 역할을 수행한다. 이때, 상기 잠금유닛(150)을 설명하기 앞서서 전술된 잠금기어(122)에 대해 살펴보면, 잠금기어(122)는 회전축(121)의 후방축(121b)과 결합되어 회전축(121)과 함께 회전하도록 이루어진다. 이때, 잠금기어(122)의 일측면에는 베어링(미도시)이 마련되며, 이 베어링은 후술할 제1하우징(111)에 설치된다. 이에, 잠금기어(122)는 베어링에 의해 제1하우징(111)에 지지되어 회전축(121)과 함께 원활하게 회전될 수 있게 된다.

상기 잠금유닛(150)은 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 잠금기어(122)와 일정 간격 이격되어 설치된 몸체(151)와, 몸체(151)의 내부에 진퇴 가능하게 마련되어 일부가 몸체(151)에 형성된 홀(151a)을 통해 외부로 노출되는 이동축(152)과, 이동축(152)을 몸체(151)의 내부로 이동시키는 마그넷(153)과 이동축(152)에 권회된 코일(154) 및, 몸체(151)의 내부에서 이동축(152)을 탄성 지지하는 탄성부재(155)를 구비한다. 상기한 잠금유닛(150)은 솔레노이드장치 일 수 있다.

상기와 같은 구성을 갖는 잠금유닛(150)의 작동상태에 대해 설명하면, 먼저 잠금유닛(150)에 전원을 공급할 경우 코일(154)에 전류가 흐르면 코일(154)에서 자력이 발생되어 코일(154)과 마그넷(153) 사이에 인력이 작용하게 되어 이동축(152)이 몸체(151)의 내부로 이동된다.

다음으로 전원이 차단된 경우 잠금유닛(150)에 전원이 공급되지 않아 탄성부재(155)에 의해 이동축(152)이 잠금기어(122)의 기어이 사이로 이동된다. 즉, 이동축(152)이 잠금기어(122)의 기어이 사이로 이동함에 따라 잠금기어(122)의 회전을 제한한다.

상기와 같은 액추에이터(100)는 박형 모터(120), 사이클로이드 감속기(130), 풀러(140) 및, 잠금유닛(150)이 수용되는 설치되는 제1하우징(111)과, 상기 제1하우징(111)과 결합되어 제1하우징(111)을 밀폐시키는 제2하우징(112)으로 구성된 액추에이터 하우징(110)을 구비한다.

여기서 제2하우징(112)에는 전술된 바와 같이, 풀러(140)의 지지부(141)가 삽입되어 설치되도록 그 중심이 관통되고, 관통된 부위에 베어링(114)이 설치된다.

또한, 제1하우징(111) 및 제2하우징(112)의 외주면에는 서로 대응되는 위치에 제1통로용 홈(111a) 및 제2통로용 홈(112a)이 형성된다. 이에, 제1항우징(111)과 제2하우징(112)이 결합된 경우 주차 케이블(20)이 통과할 수 있는 통로가 형성된다.

그러면, 상기와 같은 구조를 갖는 전자식 주차 브레이크의 작동 동작에 대하여 설명하기로 한다.

먼저, 운전자가 주차 스위치(미도시)를 작동시켜 차량을 제동시킬 경우, 상기 잠금유닛(150)에 전원이 공급되어 이동축(152)이 몸체(151)의 내부로 이동함으로써 박형 모터(120)의 회전축(121)에 결합된 잠금기어(122)가 회전가능한 상태로 변환된다. 이와 함께, 주차 스위치로부터 전달된 제어 신호에 의하여 전자제어유닛(미도시)이 박형 모터(120)를 구동시키게 되면, 사이클로이드 감속기(130)에 의하여 박형 모터(120)로부터 발생된 회전력이 감속되어 풀러(140)로 전달된다. 이때, 풀러(140)는 반시계 방향으로 회전하고, 이에 주차 케이블(20)이 풀러(140)에 감기며 당겨짐으로써 제동력이 발생하게 된다.

제동이 완료되면 자동 또는 주차 스위치의 작동에 따른 수동 동작에 의하여 박형 모터(120) 및 잠금유닛(150)에 전원이 차단되고, 이에 전원이 차단되면 잠금유닛(150)의 이동축(152)은 탄성부재(155)에 의하여 원래의 위치로 복귀하며, 잠금기어(122)의 기어이 사이로 이동되어 잠금기어(122)의 움직임을 제한한다.

즉, 본 발명에 따르면, 제동시 주차 스위치의 작동에 의하여 잠금유닛(150)과 박형 모터(120)에 전원이 공급되면 잠금유닛(150)의 이동축(152)은 박형 모터(120)가 회전가능한 상태가 되도록 잠금기어(122)로부터 분리되어 박형 모터(120)에 의한 제동이 이루어지고, 제동이 완료되면 전원이 차단되어 잠금유닛(150)의 이동축(152)이 잠금기어(122)의 기어이 사이로 이동하여 잠금기어(122)의 움직임을 제한함으로써 안정적인 제동상태를 유지할 수 있게 된다.

한편, 제동해제시 다시 잠금유닛(150)으로 전원이 공급되어 박형 모터(120)가 회전가능한 상태로 변환되면 박형 모터(120)에 의하여 발생되는 회전력을 제동시의 반대 방향으로 발생시켜 풀러(140)에 감긴 주차 케이블(20)을 풀어줌으로써 제동이 해제된다. 또한, 제동 해제가 완료된 경우 전원이 차단됨으로써 잠금유닛(150)에 의해 잠금기어(122)의 움직임이 제한된다.

따라서, 상기와 같은 구조로 마련된 전자식 주차 브레이크는 차량운행시 오류에 따른 주차 브레이크의 작동발생을 방지할 수 있게 됨은 물론, 회전운동을 직선운동으로 변환하지 않더라도 박형 모터(120)의 출력을 증폭하여 풀러(140)를 회전시킴으로써 제동 및 제동 해제를 용이하게 할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

100 : 액추에이터 110 : 액추에이터 하우징
120 : 박형 모터 121 : 회전축
130 : 사이클로이드 감속기 140 : 풀러
150 : 잠금유닛

Claims

운전자에 의한 주차 스위치의 작동에 따라 주차 케이블을 당기거나 풀어 주차 브레이크를 작동 또는 작동 해제시키는 액추에이터를 포함하는 전자식 주차 브레이크에 있어서,
상기 액추에이터는,
정역 회전 가능한 박형 모터;
상기 박형 모터의 회전축과 결합되어 상기 박형 모터에서 발생한 회전력을 감속시키는 사이클로이드 감속기; 및
상기 사이클로이드 감속기와 결합되어 회전하며, 상기 주차 케이블과 연결된 풀러;를 포함하고,
상기 박형 모터와 사이클로이드 감속기 및 풀러는 동축상으로 직렬로 연결되며, 상기 풀러는 상기 사이클로이드 감속기로부터 감속된 회전력을 직접 전달받아 상기 주차 케이블을 감아 당기거나 풀어 주도록 회전하는 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크.
제1항에 있어서,
상기 사이클로이드 감속기는,
상기 박형 모터의 회전축과 결합되어 회전을 편심되게 전달하는 편심회전부;
상기 편심회전부가 중앙에 설치되고, 그 중앙으로부터 방사상으로 복수의 관통공을 갖추고 상기 편심회전부에 의해 편심 회전하는 사이클로이드 기어;
상기 사이클로이드 기어의 외면에 맞물려 형성되며, 상기 회전축의 회전에 의해 상기 사이클로이드 기어가 공전 및 자전을 하게 하는 내접기어; 및
상기 복수의 관통공에 각각 설치되어 사이클로이드 기어의 편심된 중심을 보상하는 출력축;을 구비하는 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크.
제2항에 있어서,
상기 내접기어는 회전이 방지되도록 상기 박형 모터에 고정되는 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크.
제2항에 있어서,
상기 사이클로이드 기어와 상기 편심회전부 사이에 베어링이 설치된 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크.
제2항에 있어서,
상기 풀러는 중앙으로부터 방사상으로 상기 관통공과 대응되는 위치에 삽입공이 형성되고, 상기 풀러의 외주면을 따라 상기 주차 케이블이 감겨져 수용되도록 수용홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크.
제5항에 있어서,
상기 출력축은 일단이 상기 사이클로이드 기어의 관통공에 끼워져 결합되고 타단이 상기 풀러의 삽입공에 끼워져 결합되어 상기 풀러에 출력을 전달하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크.
제1항에 있어서,
상기 박형 모터의 회전축은 상기 박형 모터를 관통하여 상기 사이클로이드 감속기와 결합되는 전방축 및 그 반대방향으로 돌출되어 잠금기어가 설치된 후방축을 갖추고,
상기 주차 스위치의 작동에 따라 전원이 오프되는 경우 상기 잠금기어의 움직임을 제한하는 잠금유닛을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크.
제7항에 있어서,
상기 잠금유닛은,
상기 잠금기어와 일정 간격 이격되어 설치되며 홀이 형성된 몸체;
상기 몸체의 내부에 진퇴 가능하게 마련되어 일부가 상기 홀을 통해 외부로 노출되는 이동축;
상기 이동축을 탄성 지지하는 탄성부재; 및
전원 공급시 상기 이동축을 상기 몸체의 내부로 이동시키는 마그넷과 상기 이동축에 권회된 코일;을 구비하고,
상기 전원이 차단된 경우 상기 이동축은 상기 탄성부재에 의해 상기 잠금기어의 기어이 사이로 이동되어 상기 잠금기어의 회전을 방지하는 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크.
제1항에 있어서,
상기 액추에이터는 상기 박형 모터와 사이클로이드 감속기 및 풀러가 수용되는 설치되는 제1하우징과, 상기 제1하우징과 결합되어 상기 제1하우징을 밀폐시키는 제2하우징을 구비하고,
상기 제1하우징 및 제2하우징의 외주면에는 서로 대응되는 위치에 제1통로용 홈 및 제2통로용 홈이 형성되어 상기 제1항우징과 제2하우징이 결합된 경우 상기 주차 케이블이 통과할 수 있는 통로가 형성되는 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크.