KR20150110396A - 액츄에이터 장치 - Google Patents

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암스 마르셀
젠스 페흐러 닥터.
뵈트거 플로리안
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이엠에스 기어 게엠베하
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Abstract

본 발명은 액츄에이터 장치(10)에 의해 구동될 수 있는 브레이크 패드 조절 장치(20)를 가지는 브레이크, 특히 전기 파킹 브레이크 또는 전기 기계 서비스 브레이크용 액츄에이터 장치(10)에 관한 것이다. 본 발명의 액츄에이터 장치(10)는 모듈 구성(modular constuction)을 가지며, 전기 모터(40), 하우징(90) 내에 위치하며 전기 모터(40)에 결합되고 그 출력 말단에서 브레이크 패드 조절 장치(20)와 기능적 연결을 가지는 기어 유닛(50), 액츄에이터 장치(10)를 브레이크 캘리퍼(30) 또는 브레이크 패드 조절 장치(20)에 체결하기 위한 체결 수단(60), 및 전기 모터(40)에 전기 신호를 전송하기 위하여 사용되는 플러그 커넥터를 위한 콘센트(71)를 포함한다. 상기 하우징(90)은 하우징에 성형되거나 결합되며 그 내부에는 전기 모터(40)가 안치되는 모터 튜브(80) 및 전기 모터(40)에 전기 신호를 전송하기 위하여 사용되는 플러그 커넥터용 콘센트(71)가 일체로 성형되는 모터 캡(81)을 가진다.

Description

액츄에이터 장치{ACTUATOR ARRANGEMENT}
본 발명은 브레이크 특히 청구항 제1항의 전제부에 따른, 자동차에 사용되는 전기 파킹 브레이크(electric parking brake) 및/또는 전기 기계 서비스 브레이크(electromechanical service brake)용 액츄에이터 장치에 관한 것이다.
이러한 액츄에이터 장치는 예를 들어 DE 10 2008 030 535 A1으로부터 공지되어 있다. 액츄에이터 장치는 모듈 구성을 가지며 캘리퍼와 유사한 브레이크 유닛을 포함한다. 대향하는 두 개의 브레이크 패드들이 이 브레이크 유닛의 하우징 내에 공지된 방식으로 배치되며, 이들 중 적어도 하나는 브레이크 실린더에 의해 다른 브레이크 패드 방향으로 변위할 수 있다. 액츄에이터 장치는 브레이크 실린더를 변위시키기 위한 목적으로 이용된다. 액츄에이터 장치는 전기 모터 및 전기 모터에 의해 구동되며 감속 기어 유닛으로 설계된 기어 유닛을 구비한다. 출력 측에서, 기어 유닛은 브레이크 패드 조절 장치 내부에 축 방향으로 위치한 피스톤을 움직이기 위하여 브레이크 패드 조절 장치에 결합된다. 상기 피스톤의 움직임은 이어서 브레이크 패드의 변위를 가져온다. 이 경우에서 액츄에이터 장치는 적절한 체결 볼트들에 의해 브레이크 장치의 하우징(housing)에 체결된다. 기어 유닛은 그 한쪽 끝이 전기 모터의 출력 스프로킷을 둘러싸 힘을 전달하고 또한 유성 기어의 구동 기어와 결합하는 벨트를 가진다. 출력 측에서, 유성 기어는 브레이크 패드 조절 장치 내에 토크-저항(torque-proof) 방식으로 연결되어 위치하는 로터리 스핀들 내에서 회전을 발생시키기 위하여 포함되며, 상기 로터리 스핀들은 그 말단면을 통하여 전술한 피스톤을 움직인다.
이러한 공지의 브레이크 유닛에서, 전기 모터를 포함하는 전기 모터 구동 장치, 기어 유닛 및 제어 장치는 별개의 모듈들로 구성된다. 필요에 따라서 모듈들 중 하나는, 각 모듈들의 기계적 인터페이스가 서로 유지되는 한 대응하는 적당히 다른 디자인의 모듈과 대체될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 이러한 공지의 브레이크 유닛은 단순한 구성, 저렴한 제조 및 다양한 요구에 따른 채택 옵션 등의 관점에서 개선할 점이 있다.
본 발명은 이러한 관점에서 진행된 것으로, 본 발명의 목적은 브레이크, 특히 자동차에 사용되는 전기 파킹 브레이크 및/또는 전기 기계 서비스 브레이크용 공지의 액츄에이터 장치를 보다 단순한 구성을 가지며 보다 저렴하게 제조할 수 있는 방식으로 개선하는 것이다. 특히 상호간 독립적이며 주어진 응용에 특정되도록, 특히 간단한 방식으로, 액츄에이터 장치의 인터페이스에 대하여 사용자의 요구에 맞추어 개조하는 것이 가능해져야 한다.
이러한 목적은 청구항 제1항의 구성을 가지는 액츄에이터 장치에 의해 달성된다.
이러한 액츄에이터 장치의 구현예들이 종속항들에 개시된다.
액츄에이터 장치에 의해 구동될 수 있는 브레이크 패드 조절 장치(brake pad adjustment device)를 가지는 전기 파킹 브레이크용 본 발명에 따른 액츄에이터 장치는, 전기 모터, 하우징 내에 위치하며 전기 모터에 결합되고 그 출력 말단에서 브레이크 패드 조절 장치와 기능적 연결을 가지는 기어 유닛, 액츄에이터 장치를 브레이크 캘리퍼 또는 브레이크 패드 조절 장치에 체결하기 위한 체결 수단(fastening means) 및 전기 모터에 전기 신호를 전송하기 위하여 사용되는 커넥터 플러그를 위한 플러그 접속(plug connection)을 포함하는 모듈 구성의 액츄에이터 장치를 갖는다.
본 발명에 있어서, 하우징은 그 내부에 전기 모터가 안치되는 성형되거나 결합된(molded or joined) 모터 튜브이며, 모터 캡 위에는 전기 모터에 전기 신호를 전송하기 위하여 사용되는 커넥터 플러그를 위한 플러그 접속이 배치되며, 특히 단일 피스(single piece)로 성형되는 것이 중요하다.
이러한 방식에 의하여, 동일한 부품들에 기초한 하우징에 의하여 단지 적절한 모터 캡의 선택에 의해, 특히 플러그 접속의 방식 및 방향에 모터 캡을 매칭시키는 것에 의해, 특정한 응용에서의 요구 조건에 따라서 액츄에이터 장치에 전기 신호 및/또는 작동 전류를 공급하는 것을 달성하는 것이 가능하다.
이 경우 모터 튜브 및/또는 모터 캡의 특히 바람직한 물질은 플라스틱이다.
모터에 의한 제어 신호의 처리가 필요하면, 전기 모터용 제어 전자 부품들(control electronics)의 적어도 일부가 바람직하게는 모터 캡 위에 특히 전기 모터와 면하는 측면에 배치될 수 있다. 이 경우 전기 모터의 모든 전자 부품들이 모터 캡 위에 배치되어 모터 하우징과 모터 캡의 연결이 전기 모터를 하나의 기능적 유닛(functional unit)으로 만들게 되는 것이 특히 유리하다.
전기 모터가 모터 튜브의 단면적보다 상당히 작은 경우 전기 모터가 잘 정해지고 안정된 지점에 위치하는 것을 보장하기 위하여, 또한 전기 모터의 전기적 접속 및 이를 통해 제어 신호들의 전기 모터로의 전송이 모터 캡에 대해서 한정된 위치에서 유지되는 것을 보장하기 위하여, 전기 모터가 모터 하우징을 가지며 모터 캡과 모터 하우징이 고정된 위치에서 결합되는 것이, 특히 플러그 접속으로서 결합되는 것이 바람직하다.
본 발명의 하나의 바람직한 구현예에서, 액츄에이터 장치를 브레이크 캘리퍼 또는 브레이크 패드 조절 장치에 체결하기 위한 체결 수단이 별도의 부품, 특히 교환가능한 부품으로 설계되며, 체결 수단에는 체결개구부들(attachment openings)이 구비되며, 체결 수단은 액츄에이터 장치에 토크-저항 방식으로 고정된다. 여러 고객들의 다양한 체결 구조에 맞추기 위하여는, 단지 특정한 고객 요구에 맞추어 체결 개구부들이 구성된 서로 다른 분리된 부품들을 제공하는 것만이 필요하다. 그러나, 액츄에이터 장치의 나머지 부분은 수정할 필요가 없다.
본 발명의 일 구현예에서, 이러한 체결 수단은 텅 및 그루브(tongue and groove) 방식 또는 플러그 부품(plug part)의 어느 하나로 삽입 부품(insert part)으로 설계될 수 있다. 이러한 체결 수단들은 바람직하게는 스탬프된 부품(stamped part), 특히 금속 스탬프된 부품으로 제조된다.
기어 유닛이 어떠한 임의의 디자인도 가질 수 있으며 매우 다양한 기어 요소들을 가지는 것이 기본적으로 가능하다고 하여도, 개별 기어 요소들은 모터 샤프트에 의해 구동되는 2-단 웜 기어를 포함하며, 예를 들어 토크 저항 방식으로 브레이크 패드 조절 장치 내에 위치하는 로터리 스핀들을 구동하는 샤프트를 출력 말단에 포함하는 것은 합리적이며 또한 본 발명의 범위 내에 속한다.
본 발명의 일 구현예에서, 기어 요소들 및 홀딩 요소들을 가지는 기어 유닛이 하우징의 하우징 부품을 형성하는 기어 캐리어 베쎌(gear carrier vessel) 내부에 수용된다. 상기 기어 캐리어 베쎌의 바닥에 두 개의 리세스들(recesses)이 포함되며, 이들을 관통하여 일단부에는 전기 모터의 모터 샤프트가 돌출되고 타단부에는 기어 유닛의 출력 샤프트가 돌출된다. 이 경우에, 전기 모터의 모터 샤프트에 스프로킷이 배치될 수 있으며, 동일하게 리세스를 관통하여 안내된다. 이 기어 캐리어 베쎌은 바람직하게는 하우징 캡에 의해 두 리세스들의 반대측에서 폐쇄된다.
본 발명의 다른 구현예에서, 전기 모터를 수용하는 모터 튜브 및 모터 캡 뿐만 아니라 기어 캐리어 베쎌도 플라스틱으로 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 전술한 체결 수단은 스탬프된 금속 부품 및/또는 스탬프되고 벤딩된 금속 부품으로서 설계될 수 있으나, 대안으로 체결 수단은 플라스틱으로 이루어질 수도 있다. 이러한 체결 수단은 예를 들어 금속 박판으로부터 제조될 수 있다. 이 경우에, 체결 수단은 삽입 부품(insert part)으로서 텅 및 그루브 연결 방식으로 기어 캐리어 베쎌과 토크-저항 방식으로 결합하거나, 또는 플러그 부품으로서 설계될 수 있으며 여기에서 체결 수단은 바람직하게는 체결 케이지(attachment cage)로서 설계된다.
체결 수단이 삽입 부품으로서 설계되는 경우에, 삽입 부품은 단순히 클램프로 설계되거나, 적어도 대략 U-형상 디자인을 가지는 것으로 설계될 수 있으며, 기어 캐리어 베쎌의 주변 벽(peripheral wall)에 구성된 대응하는 주변 그루브(peripheral groove) 내로 삽입될 수 있다. 이어서 삽입 부품은 그 자체의 형상에 의해, 추가적인 토크를 수반하는 것에 의해, 또한 필요하다면 추가적인 핀들 및/또는 볼트들에 의해 토크-저항 방식으로 고정될 수 있다.
본 발명의 추가적인 구현예에서, 체결 수단은 기어 캐리어 베쎌 및/또는 액츄에이터 장치의 하우징 캡의 록킹 노우즈들(locking noses)로서 고정될 수 있다.
전술한 바와 같이, 기어 캐리어 베쎌, 하우징 캡, 체결 수단 및 모터 캡을 구비하는 전체 액츄에이터 장치의 모듈 구성에 있어서, 기어 유닛의 출력 샤프트에 대한 모터 샤프트의 축간 거리에 따라서 다양한 크기의 기어 캐리어 베쎌들 및 관련 하우징 캡들을 제공하는 것이 특히 유리하다는 것이 증명되었다. 그러나, 본 발명에 따르면, 이러한 서로 다른 크기의 부품들 모두에 있어서, 전술한 체결 수단들, 즉 한편으로는 체결을 위하여 포함되고 다른 한편으로는 모터를 수용하는 하우징을 둘러싸는 삽입 부품 또는 플러그 부품의 인터페이스들은 항상 동일한 디자인을 가져야 한다는 점을 주의하여야 한다. 이에 의하여, 완전히 다르게 설계된 하우징 파트들의 제공 없이도 매우 큰 적응성(flexibility)을 달성할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따라 제안된 액츄에이터 장치의 모듈 구성으로, 플러그 커넥터, 액츄에이터 장치의 체결을 위한 볼트 구멍들(bolt eyelets), 모터와 출력 샤프트 사이의 축간 거리 등과 같은 고객-특화된 인터페이스들을 전기 파킹 브레이크 및/또는 전기 기계 서비스 브레이크의 액츄에이터 장치 각각에 완전히 독립적이고 적용예에 특화되게 맞추는 것이 가능하다. 본 발명으로 인하여, 더 이상 완전히 재 설계된 하우징들을 개발해서 제공할 필요가 없고, 오직 한 사람의 고객 인터페이스에 맞춰야 하는 경우에 그럴 필요가 없다. 본 발명에 따른 액츄에이터 장치는 각각의 명명된 인터페이스들, 즉 플러그 커넥터, 볼팅 구멍들 및 모터 샤프트와 출력 샤프트 사이의 축간 거리 등이 별도의 하우징 파트에 위치하여 상당한 이점이 있다. 모든 하우징 파트들은 액츄에이터 장치 상의 표준화된 인터페이스들에 의해 서로 연결될 수 있다.
본 발명은 이하에서 구현예들 및 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명된다.
도 1a는 모터 어셈블리 및 하우징에 위치하는 기어 유닛을 구비하고, 브레이크 패드 조절 장치에 배치되는 본 발명의 일 구현예에 따른 액츄에이터 장치의 단면도이다.
도 1b는 도 1a에 따른 구현예의 사시도이다.
도 2는 모터 어셈블리가 절반 삽입되고 브레이크 패드 조절 장치가 제외된 도 1b에 도시된 액츄에이터 장치의 사시도이다.
도 3은 도 2와 동일하나 모터 어셈블리가 아직 삽입되지 않은 상태의 도면이다.
도 4는 다수의 기어 요소들을 수용하는 기어 캐리어 베쎌 형태의 도 1 내지 3에 다른 액츄에이터 장치의 하우징 파트를 도시한다.
도 5는 모터 어셈블리의 부품들을 도시한다.
도 6은 도 5의 부품들로 구성된 모터 어셈블리를 도시한다.
도 7은 체결 수단이 플러그 파트로 설계된 본 발명의 제2 구현예의 액츄에이터 장치의 분해사시도이다.
도 8은 도 7과 동일하나 조립된 상태를 도시한다.
도 9는 모터 샤프트와 기어 유닛의 출력 샤프트 사이의 축간 거리가 서로 다른 다양한 기어 캐리어 베쎌들을 도시한다.
도 10은 도 9에 도시된 기어 캐리어 베쎌에 대응하는 하우징 캡들을 도시한다.
도 11은 제1 배치 상태의 콘센트를 가지는 액츄에이터 장치를 도시한다.
도 12는 제2 배치 상태의 콘센트를 가지는 액츄에이터 장치를 도시한다.
도 13은 제3 배치 상태의 콘센트를 가지는 액츄에이터 장치를 도시한다.
특별히 기술하지 아니하면 동일한 도면부호는 동일한 부품들 및 동일한 의미를 나타낸다.
도 1a는 아래에서 더욱 설명할 체결 수단(60)에 의해 브레이크 패드 조절 장치(20)에 고정되는 액츄에이터 장치(10)의 단면도이며, 도 1b는 그 사시도이다. 상기 브레이크 패드 조절 장치(20)는 브레이크 패드 조절 장치(20) 내에 위치하는 피스톤(24)을 움직여서 도 1에서는 개략적으로만 도시된 브레이크 캘리퍼(30)의 브레이크 패드들을 서로에 대해 이동시키기 위하여 액츄에이터 장치(10)에 의해 회전되도록 만들어질 수 있는 로터리 스핀들(22)을 포함한다. 브레이크 패드 조절 장치(20)와 브레이크 캘리퍼(30)는 공지되어 있으므로 전기 브레이크의 이들 구성에 대하여 상세한 설명은 생략한다.
액츄에이터 장치(10)는 액츄에이터 장치(10)의 하우징(90) 내부에 위치하며 도 1b의 예시에서는 보이지 않는 전기 모터(40)를 가지는 전기 모터 구동 유닛을 포함한다. 그러나 예를 들어 도 5에서 볼 수 있는 바와 같이, 일반적으로 전기 모터(40) 역시 금속이며 실린더 형상이고 한쪽으로 모터 샤프트가 돌출하는 그 자신의 하우징을 갖는다. 상기 모터 샤프트는 일반적으로 토크-저항 방식으로 모터 스포로킷에 연결된다.
도 1a 및 1b에 명확하게 도시된 바와 같이, 자신의 하우징을 가지는 완전한 전기 모터(40)는, (만일 모터 튜브(80)가 별도의 하우징 파트로 성형되면)파이프 또는 실린더형 세그먼트인 모터 튜브(80) 내에 안치되며, (만일 모터 튜브(80)가 다중-파트 하우징의 부품이면) 하우징(90)의 부품 내에 안치된다. 상기 모터 튜브(80)는 바람직하게는 플라스틱으로 구성되며, 완전한 전기 모터(40)가 그 내부에서 충분한 공간을 가지는 방식으로 설계된다. 모터 샤프트(42)는 모터 스프로킷(43)과 함께 모터 튜브(80)의 개구 말단 밖으로 돌출한다. 바람직하게는 플라스틱으로 구성되는 모터 캡(81)이 모터 튜브(80)의 다른 쪽 말단에 결합되며 모터 튜브(80)를 폐쇄한다.
콘센트(plug receptacle, 71)가 접속 가이드(contact guide, 83)를 통하여 단일 피스로 모터 캡(81)에 연결된다. 플러그 접점들(plug contacts, 72)이 콘센트(71) 내부에 위치하여 전기 모터(40)에 전기적으로 연결되며, 그 자신이 대응하는 전자 제어 장치에 연결된 콘센트(71) 내부에 삽입된 전기 플러그 커넥터(electrical plug connector)가 전기 모터(40)에 전기 신호를 전송할 수 있어, 특히 전기 모터에 적절한 전류를 공급할 수 있다.
콘센트(71)의 형상, 접속 가이드(83)상에서의 방향 및 접속 가이드(83)의 기하학적 프로파일을 변화시킴으로써, 특정한 요구에 사용되는 플러그 접속의 방식 및 위치를 용이하게 맞출 수 있다. 그러나 이러한 맞춤은 사용되는 모터 캡(81)의 설계에만 영향을 미치며, 액츄에이터 장치의 나머지 부분은 실질적으로 변화없이 유지될 수 있다.
도 11 내지 13은 이러한 방식에 의해 달성할 수 있는 변화 옵션들의 작은 선택 가능한 예들을 도시한다. 이 도면들의 비교에 의해 알 수 있는 바와 같이, 이들은 플러그 접속이 면하는 방향이 서로 다르며, 이러한 차이는 오로지 설치된 모터 캡들의 차이에 의해 이루어졌으며, 다른 구성은 완전히 동일하게 유지할 수 있다.
도 2 및 도 3의 예시에서 특히 잘 알 수 있는 바와 같이, 모터 캡(81)은 전기 모터(40) 및/또는 예를 들어 전기 모터에 결합되는 하우징에 예를 들어 플러그 접속에 의해 결합될 수 있으며, 이에 의해 모터 캡 및 전기 모터는 이하에서 도 5 및 6을 참조로 더욱 상세하게 설명될 모터 어셈블리(110)를 형성한다.
모터 캡(81)의 반대편 말단에 있는 모터 튜브(80)의 말단은 추가적인 하우징 파트(90)에 고정되며, 이 추가적인 하우징 파트(90)는 기어 유닛(50)을 위한 수용체로서 포함되어 이하에서는 기어 캐리어 베쎌(gear carrier vessel, 90)로 표시된다. 상기 기어 캐리어 베쎌(90)의 베이스(92)는 모터 스프로킷(43)을 포함하여 전술한 모터 샤프트(42)가 이를 관통하여 돌출하는 제1 리세스(94)를 포함한다. 기어 캐리어 베쎌(90) 및 모터 튜브(80)는 주로 단일 피스로 형성된다. 그러나 제조 후에 연결되는 다중 피스 구현예들 역시 고려될 수 있다. 그러면 모터 튜브(80)는 기어 캐리어 베쎌(90)과 동일하게 플라스틱으로 이루어져 있으면 예를 들어 레이저 용접 또는 접착에 의해 기어 캐리어 베쎌(90)에 고정될 수 있다. 다른 연결 방법들도 또한 고려할 수 있다.
기어 캐리어 베쎌(90)은 베이스(92) 위에 전기 모터(40)로부터 멀어지는 방향으로 주변 벽(peripheral wall, 91)을 가지며, 따라서 기어 캐리어 베쎌(90)은 전체로서 냄비 형상을 가진다. 기어 유닛의 추가적인 기어 요소들이 벽들(91) 사이에 위치한다. 기어 캐리어 베쎌(90)의 냄비와 유사한 움푹한 곳의 평면도가 도 4에 도시되며, 여기에서 모터 샤프트(42)가 모터 스프로킷(43)과 함께 이를 관통하여 돌출하는 전술한 제1 리세스(94)를 볼 수 있다. 브레이크 캘리퍼를 조절하기 위해 피스톤(24)을 움직이기 위하여 전술한 바와 같이 기어 유닛(50)의 출력 샤프트(56)가 브레이크 패드 조절 장치(20)의 로터리 스핀들(22)과 토크 저항 방식으로 연결된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 기어 캐리어 베쎌(90)은 모터 튜브(80)가 결합되는 지점과 기어 캐리어 베쎌과 함께 기어 유닛의 두 수용 파트들(accommodate parts)을 제외하고는 그 위쪽 부분이 하우징 캡(93)에 의해 폐쇄된다.
지금까지 기술된 도 1의 예시에 도시된 바와 같이, 모터 샤프트(42) 및 출력 샤프트(56)의 축들은 서로 평행하게 위치하며, 여기에서 모터 튜브(80)는 그 안에 배치된 전기 모터(40)와 함께 브레이크 패드 조절 장치(20)에 축 방향으로 평행하게 바로 인접하여 위치한다.
도 1에 예시된 구현예에서, 체결 수단(60)은 선택적으로 클램프와 유사하게 또는 적어도 대략적으로 U-형상의 삽입 파트로 설계된다. 상기 삽입 파트는 예를 들어 스탬프된 금속 파트일 수 있으며, 기어 캐리어 베쎌(90)의 외측 주변의 대응하는 주변 그루브(peripheral groove, 99)에 U 형상으로 결합한다.
이 경우에, 상기 체결 수단(60)은 액츄에이터 장치(10)를 브레이크 캘리퍼(30)에 볼트 연결하기 위하여 체결 볼트들이 이를 관통하여 안내될 수 있도록 하나 또는 그 이상의 체결개구부들(attachment openings, 63)을 가진다.
도 1 내지 3의 각각의 도면에는 두 개가 포함된(그러나 원칙적으로 다른 개수도 될 수 있는) 체결개구부들(63)이, 클램프-유사 체결 수단(60)이 기어 캐리어 베쎌(90) 외측 주변의 그루브(99) 내로 삽입되면 기어 캐리어 베쎌(90)로부터 그 모서리가 돌출되는 체결 러그들(fastening lugs, 61)에 위치한다. 체결 수단(60)을 기어 캐리어 베쎌(90)의 내측 또는 위쪽에 고정하기 위하여 체결 수단(60)의 두 개의 U-형상 다리들(legs) 말단 각각에, 체결 수단이 삽입되었을 때, 기어 캐리어 베쎌(90)의 보어 홀들(bore holes, 96)에 대응하는 보어 홀들(65)을 포함할 수 있으며, 이에 의하여 체결 수단(60)을 기어 캐리어 베쎌(90) 내에 선택적으로 추가 고정하기 위하여 이들 개구부들(63, 96)을 관통하여 볼트들 또는 핀들이 안내될 수 있다.
다양한 설치 조건들을 만족하기 위하여, 다양한 체결 수단(60)을 제공함으로써 체결 옵션에 대하여 많은 다양성을 가지는 것이 가능하다. 이 경우, 필요한 체결개구부들(63) 및 관련 체결 러그들(61)을 다른 지점에 위치시키는 것만이 필요하다. 또한, 체결 수단(60)에 둘 이상의 체결개구부들(63)을 포함시키는 것도 가능하다. 다양한 서로 상이한 체결 구성들의 고려를 위하여, 단지 적절하게 준비된 체결 수단(60)을 기어 캐리어 베쎌(90)의 그루브(99) 내부로 삽입하고, 이를 그 위치에서 고정하면 된다.
도 5 및 6은 모터 어셈블리(110)를 도시하며, 모터 어셈블리는 한편으로는 적어도 모터 하우징(41), 모터 샤프트(42)와 모터 스프로킷(43)을 가지는 전기 모터(40) 및 접속 가이드(83)를 통하여 단일 피스로 배치되는 (도시되지는 않았으나, 바람직하게는 전기적 접점들이 그 내부에서 있는) 콘센트(71)를 가지는 모터 캡(81)으로 구성된다.
예시된 구현예에서, 접속 가이드(83)는 모터 샤프트(42)의 축과 실질적으로 평행하게 위치하고 그 말단 세그먼트(83a)는 콘센트(71)가 대략 모터 스프로킷(43)의 높이에 배치되는 방식의 각도를 가지고 배치되며, 모터 캡(81) 방향(도 5 및 6의 예시에서는 아래쪽)으로 오픈되어 있다. 당연히, 접속 가이드(83)의 길이를 변화시킴으로써 콘센트(71)가 배치된 높이를 변화시키는 것이 가능하고, 접속 가이드(83)의 방향을 변화시켜 모터로부터의 거리를 변화시키는 것이 가능한 것과 같이, 접속 가이드(83)의 말단 세그먼트(83a)의 각도 편차를 변화시킴으로써 콘센트(71)가 오픈되는 방향을 변화시키는 것이 가능하다. 이와 같이, 콘센트(71) 위치의 매우 간단한 변화 가능성은 이러한 구성으로부터의 결과이다. 이러한 위치와 관련하여 다른 사용자의 요구 사항을 맞추기 위하여는, 전체 액츄에이터 장치(10) 에서 단지 모터 캡(81)만 수정시키는 것이 필요하다. 모터 캡(81)의 수정이 없더라도, 콘센트(71)와 접속 가이드(83)에 의해 콘센트(71)가 모터 축과 기어링 사이의 연결 축에 대하여 배치되는 각도를 간단하게 수정하는 것이 가능하며, 이는 단지 모터 캡(81)을 그러한 목적으로 콘센트(71)가 원하는 방향을 가리키는 다른 방향으로 체결하는 것만 필요하기 때문이다.
그러나 이러한 구성에 의해 달성할 수 있는 적응성은 더욱 넓다. 특히 도 5에서 볼 수 있는 바와 같이, 모터 캡(81)의 전기 모터(40)를 마주하는 면 위에 전기 모터(40)의 전력 공급을 위한 접속을 포함하는 제어 전자부품의 적어도 일부를, 또는 전체를, 배치하는 것이 가능하다. 이는 특히 전기 모터(40)의 타입 역시 변화될 수 있기 때문에 특히 중요하다. 예를 들어, 다른 소비자가 예시된 전기 모터(40) 보다 작은 직경의 전기 모터(40)를 사용할 수 있다. 전기 모터(40) 길이의 발생할 수 있는 차이는 모터 캡(81)의 두께를 변화시킴으로써 보상할 수 있다. 이러한 모든 변화는 모터 캡(81)과 모터 튜브(80) 사이의 인터페이스(interface, 85)가 표준화될 수 있기 때문에, 동일한 액츄에이터 하우징과 호환할 수 있으며, 단지 모터 어셈블리의 수정만을 필요로 한다.
도 5에 도시된 부품들로부터 도 6에 도시된 완성된 어셈블리로 모터 어셈블리를 조립하기 위하여, 전기 모터(40) 특히 모터 하우징(41)이 모터 캡(81)에 특히 블라인드 조인트(blind joint)에 의해 결합된다. 이어서 완성된 모터 어셈블리는(110), 도 1 내지 3에서 연속적으로 볼 수 있는 바와 같이, 모터 튜브(80) 내로 삽입될 수 있으며, 이는 특히 모터 튜브(80)에 모터 어셈블리에 부착된 모터 캡(81)을 결합시킴으로써 달성된다.
액츄에이터 장치(10)를 브레이크 패드 조절 장치(20)에 체결하는 또 다른 방법이 도 7 및 8에 도시된다. 이 경우에 있어서, 기어 캐리어 베쎌(90)은 기어 캐리어 베쎌(90)의 양쪽 파트들을 둘러싸며 그 내부에 체결 수단(60)이 삽입되는 그루브(99)를 가지지 않는다. 대신에, 기어 캐리어 베쎌(90)의 위에 특히 하우징 캡(93) 위에 토크 저항 방식으로 위치하는 플러그 파트 및/또는 체결 케이지(attachment cage)를 가지며, 네 개의 암들(arms, 64, 66)에 의해 기어 캐리어 베쎌(90) 둘레를 결합한다. 다시 도면부호 60으로 표시된 케이지와 유사한 체결 파트는 고리형 체결 파트(68)에 둘러싸인 중앙 개구부(67)를 포함한다. 상기 고리형 체결 파트(68)는 그 중앙 개구부(67)에 다수의 그루브들(69), 본 경우에는 7개를 가지며, 이들은 하우징 캡(93) 위의 대응하는 돌출 노우즈들(protruding noses, 93a)에 결합하여, 체결 파트(60)는 이 위치에서 토크 저항 방식으로 배치될 수 있다. 대응하여 구성된 하우징 캡(93)의 핀(93b)이 체결 파트(60)의 개구부(67)를 관통하여 돌출된다.
아래쪽으로 각이 진 총 4개의 다리들(66, 64)은 고리형 체결 파트(98)로부터 연장되며 액츄에이터 장치(10) 둘레 즉 하우징 캡(93) 및 기어 캐리어 베쎌(90) 둘레에 맞물리도록 설계되고 각을 형성한다. 두 개의 다리들(66)은 기어 캐리어 베쎌(90)의 대응하는 돌출 노우즈들(90a)에 결합하는 그루브들(66a)을 그 말단에 똑같이 가진다. 이는 추가적인 토크-저항 고정(torque-proof fixation)을 보장한다. 체결 파트(60)의 다른 두 개의 다리들(64)은 원위 말단에서 바깥쪽으로 대략 90°각이 지고 그 말단에 체결 러그들(61)을 가지며, 여기에 체결개구부들(63)이 형성된다. 이어서 전체 액츄에이터 장치(10)는 브레이크 패드 조절 장치(20)에 이들 체결개구부들(63)에 의해 볼트 연결될 수 있다.
예를 들어 체결 러그들(64)의 각도를 간단히 수정하는 것에 의해 액츄에이터 장치(10) 수요자들의 다른 체결 구조들에 대응할 수 있다는 것이 명확하다. 단지 체결 부품(60) 상의 러그들(64)에 의해서 체결 보어 홀들(63)을 옮기는 것만이 필요하다. 따라서, 체결 수단(60)을 간단하게 변화시킴으로써 액츄에이터 장치(10)의 변화 없이 체결 옵션들의 많은 다양성을 확보하는 것이 가능하다.
제안된 액츄에이터 장치(10)의 적응성이 도 9 및 10에서 다시 한번 예시된다. 도 9는 기어 캐리어 베쎌(90) 내부의 평면도이다. 이 경우에서, 세 개의 서로 다른 크기의 기어 캐리어 베쎌들(90)이 도시되며, 리세스들(94, 95) 사이의 축간 거리 A1, A2, A3 만이 차이가 있다. 전기 모터(40) 및/또는 그 내부에 전기 모터(40)가 위치하는 모터 튜브(80)의 체결을 위한 각각의 인터페이스들 및 클램프-유사 체결 수단(60)을 위한 인터페이스는 그와는 반대로 변화되지 않았다. 이는 체결 수단(60)을 체결하고 및/또는 모터 튜브(80)를 성형하기 위한 도 9에 포함된 기어 캐리어 베쎌(90)의 반경 R1, R2는 동일하게 유지된다는 것을 의미한다. 반경 R1은 도 2 및 도 3의 U-형상 및/또는 클램프-유사 체결 수단(60)의 반경과 적어도 대략적으로 대응하며, 반경 R2는 모터 캡(81)과의 결합 포인트를 특정한다. 도 10은 도 9의 서로 다른 크기의 기어 캐리어 베쎌(90)에 상응하는 하우징 캡들(93)을 도시하며, 이들 각각은 길이가 서로 상이하다.
10 : 액츄에이터 장치
20 : 브레이크 패드 조절 장치
22 : 로터리 스핀들
24 : 피스톤
30 : 브레이크 캘리퍼
40 : 전기 모터
41 : 모터 하우징
43 : 모터 스프로킷
50 : 기어 유닛
51 : 기어 요소
52 : 기어 요소, 스핀들
53 : 기어 요소
54 : 기어 요소
56 : 출력 샤프트
60 : 체결 수단
61 : 체결 러그
63 : 체결개구부
64 : 다리
65 : 보어 홀
66 : 다리
66a : 그루브
67 : 개구부
68 : 고리형 체결 파트
69 : 그루브
71 : 콘센트
72 : 플러그 접속
80 : 모터 튜브
81 : 모터 캡
82 : 베이스
83 : 접속 가이드
83a : 말단 세그먼트
84 : 제어 전자부품
85 : 인터페이스
90 : 하우징, 기어 캐리어 베쎌
90a : 노우즈
91 : 벽
91a : 하우징의 벽 상의 록킹 노우즈
92 : 베이스
93 : 하우징 캡
93a : 하우징 캡 상의 록킹 노우즈
93b : 핀
94 : 리세스
95 : 리세스
96 : 보어 홀
99 : 그루브
100 : 볼트
110 : 모터 어셈블리
A1 : 축간 거리
A2 : 축간 거리
A3 : 축간 거리
R1 : 반경
R2 : 반경
X : 종방향 축

Claims (15)

  1. 액츄에이터 장치(10)에 의해 구동될 수 있는 브레이크 패드 조절 장치(20)를 가지는 브레이크, 특히 전기 파킹 브레이크 또는 전기 기계 서비스 브레이크용 액츄에이터 장치(10)로서,
    액츄에이터 장치(10)는 모듈 구성(modular construction)을 가지며, 전기 모터(40),
    하우징(90) 내에 위치하며, 전기 모터(40)에 결합되고 그 출력 말단에서 브레이크 패드 조절 장치(20)와 기능적 연결을 가지는 기어 유닛(50),
    액츄에이터 장치(10)를 브레이크 캘리퍼(30) 또는 브레이크 패드 조절 장치(20)에 체결하기 위한 체결 수단(60), 및
    전기 모터(40)에 전기 신호를 전송하기 위하여 사용되는 플러그 커넥터를 위한 콘센트(71)를 포함하는 브레이크용 액츄에이터 장치에 있어서,
    상기 하우징(90)은 하우징에 성형되거나(molded) 결합되며(joined) 그 내부에는 전기 모터(40)가 수용되는 모터 튜브(80) 및 전기 모터(40)에 전기 신호를 전송하기 위하여 사용되는 플러그 커넥터용 콘센트(71)가 배치되는 모터 캡(81)을 가지는 것을 특징으로 하는 액츄에이터 장치.
  2. 제1항에 있어서, 모터 튜브(80) 및/또는 모터 캡(81)은 플라스틱으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액츄에이터 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 전기 모터(40)를 위한 제어 전자 부품들의 적어도 일부가 모터 캡(81) 위에, 특히 전기 모터(40)와 면하는 측면 위에 배치되는 것을 특징으로 하는 액츄에이터 장치.
  4. 제3항에 있어서, 전기 모터(40)의 전자 부품들 모두가 모터 캡(81) 위에 배치되어, 전기 모터(40)는 단지 모터 캡(81)이 모터 하우징(80)에 연결되면 하나의 기능적 유닛이 되는 것을 특징으로 하는 액츄에이터 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 전기 모터(40)는 모터 하우징(41)을 가지며, 모터 캡(81)과 모터 하우징(41)은 특히 플러그 접속(plug connection)에 의해 서로 결합되어 고정되며, 이 경우 모터 캡(81)이 모터 하우징(41)에 블라인드 조인트되는 것을 특징으로 하는 액츄에이터 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 체결 수단이 적어도 하나의 체결개구부(63)가 구비된 별도의 교환 가능한 파트로 설계되며, 액츄에이터 장치에 토크 저항 방식으로 고정되는 것을 특징으로 하는 액츄에이터 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 기어 요소들(51-54)을 가지는 기어 유닛(50)이 하우징(90)의 하우징 파트를 형성하는 기어 캐리어 베쎌의 내부에 거치되며, 하우징은 그 베이스(92)에 기어 유닛(50)의 출력 샤프트(56)뿐만 아니라 전기 모터(40)의 모터 샤프트(42)가 관통하여 돌출하는 두 개의 리세스들(94, 95)을 가지며, 기어 캐리어 베쎌은 두 개의 리세스들(94, 95)의 대향하는 측면에서 하우징 캡(93)에 의해 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 액츄에이터 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 기어 캐리어 베쎌은 플라스틱으로 이루어지며, 전기 모터(40)를 수용하는 모터 튜브(80)와 함께 단일 피스로 설계되는 것을 특징으로 하는 액츄에이터 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 체결 수단(60)은 스탬프된 금속 파트 또는 플라스틱 파트로서 설계되는 것을 특징으로 하는 액츄에이터 장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 체결 수단은 기어 캐리어 베쎌(90)의 그루브 내로 삽입될 수 있는 삽입 파트로 설계되며, 그루브 내에 토크 저항 방식으로 고정되는 것을 특징으로 하는 액츄에이터 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 삽입 파트는 클램프와 유사하거나 적어도 대략 U-형상 디자인을 가지는 것을 특징으로 하는 액츄에이터 장치.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 삽입 파트는 기어 캐리어 베쎌(90)에 핀들 또는 볼트들에 의해 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는 액츄에이터 장치.
  13. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 체결 수단(60)은 액츄에이터 장치 위에 토크-저항 방식으로 놓여질 수 있는 플러그 파트로 설계되는 것을 특징으로 하는 액츄에이터 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 플러그 파트는 기어 캐리어 베쎌(90)의 록킹 노우즈들(93a) 및/또는 액츄에이터 장치의 하우징 캡(93)에 고정되는 것을 특징으로 하는 액츄에이터 장치.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 기어 캐리어 베쎌(90)과 하우징 캡(93) 각각은 서로 다른 크기들로 이용가능하고, 전기 모터(40)를 둘러싸는 하우징(80)에의 인터페이스는 항상 회전적으로 대칭이며(rotationally symetric) 동일한 직경으로 설계되는 것을 특징으로 하는 액츄에이터 장치.
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