KR20160085175A

KR20160085175A - 상하 베어링 구조를 적용한 moc모터용 액츄에이터

Info

Publication number: KR20160085175A
Application number: KR1020150002248A
Authority: KR
Inventors: 정진근
Original assignee: 효성전기주식회사
Priority date: 2015-01-07
Filing date: 2015-01-07
Publication date: 2016-07-15

Abstract

본 발명에 따른 상하 베어링 구조를 적용한 MOC모터용 액츄에이터는, 전력을 공급받아 동력을 발생시키는 모터(100); 내부에 상기 모터(100)가 수납되고, 기어 케이스(300)가 장착되는 하부 케이스(200); 내부에 상기 모터(100)와 동력적으로 연결되는 기어(400)가 장착되고 상기 하부케이스(200)에 수납되어 고정되는 기어 케이스(300); 상기 기어 케이스(300)를 밀봉하는 기어 케이스 덮개(500); 상기 모터(100), 기어 케이스(300)가 수납 장착된 하부 케이스(200)를 밀봉하는 하부케이스 덮개(600);로서 구성되고, 상기 모터(100)는 회전 축(110); 상기 회전 축(110)과 결합된 아마츄어(120); 상기 아마츄어(120)가 결합된 회전 축(110)의 상하단에 각각 결합되는 상부 및 하부 베어링(130, 140); 상기 하부 베어링(140)이 결합된 회전 축(110)하부에 결합되는 웨이브 와셔(150); 상기 구성요소들을 수용하는 모터 케이스(160); 상기 구성요소들이 결합된 모터 케이스(160) 상부에 끼움 결합하는 모터 커버(170);로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 모터(100)의 웨이브 와셔(150)는, 소형 스프링(151) 또는 완충력을 가지는 합성수지로 형성된 완충 링(152)으로 대체하여, 모터(100) 내부의 상하 진동을 감쇠하도록 한다.
따라서, 상기 모터(100)의 회전 축(110) 상하단에 각각 베어링(130, 140)이 결합되어, 상기 모터 케이스(160)와 모터 커버(170)에 고정되므로, 모터9100)의 구동에 의한 회전 축(110)의 세동을 방지하여 모터(100)의 진동을 저감 할 수 있으며, 모터(100)의 무게가 집중되는 하부에 완충력을 가지는 웨이브 와셔(150)를 결합하여, 베어링의 파손 및 부가적인 진동 저감을 하는 효과를 제공한다.

Description

상하 베어링 구조를 적용한 MOC모터용 액츄에이터{AN ACTUATOR WITH TOP AND BOTTOM BEARING STRUCTURE}

본 발명은 전자식 파킹 브레이크의 동작을 수행하는 MOC모터용 액츄에이터 조립체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 MOC모터용 액츄에이터의 진동과 소음을 획기적으로 줄여 자동차의 진동 및 소음 발생의 원인 중 하나를 제거함으로써 고품질의 자동차를 구현할 수 있도록 하는 MOC모터용 액츄에이터 조립체에 관한 것이다.

더 나아가서, 위와 같이 우수한 진동 및 소음 감쇄 기능을 액츄에이터 조립체를 단일의 요소로 취급할 수 있도록 하는 모듈화를 통해 극대화하여, 진동 및 소음의 감쇄와 함께 조립과 취급의 편리성도 함께 향상시킬 수 있도록 하는 MOC모터용 액츄에이터 조립체에 관한 것이다.

자동차의 전자식 파킹 브레이크의 액츄에이터는, 주차 시 디스크 브레이크 장치의 캘리퍼에 설치된 마찰 패드를 동작시키기 위한 모터 및 동력전달장치로 이루어진다.

예를 들어, 운전자가 주차 브레이크 스위치를 누르는 경우, 액츄에이터의 모터의 회전력은 감속장치와 같은 동력전달장치를 통해 캘리퍼의 입력축에 전달된다. 입력축의 회전에 의해 가압 접속 슬리브가 전진하고, 가압 접속 슬리브의 전진에 의해 그것을 수용하고 있는 피스톤과 캘리퍼 하우징이 서로 접근하는 쪽으로 이동하여, 피스톤과 캘리퍼 하우징에 장착된 2개의 마찰 패드가 디스크의 양면을 압박하여 회전하지 못하게 구속한다.

이러한 전자식 파킹 브레이크의 액츄에이터에 대한 종래의 다양한 예가 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0093061호(이하 특허문헌 1), 공개특허공보 제10-2011-0011038호(이하 특허문헌 2) 및 등록특허공보 제10-0819087호(이하 특허문헌 3)에 개시되어 있다.

전통적인 파킹 브레이크는, 운전자가 케이블을 당겨 마찰 패드 또는 브레이크 라이닝을 작동시키는 케이블 작동방식의 것이었다.

그것에 대신하여, 특허문헌 1 내지 3을 포함하여, 종래에 알려진 전자식 파킹 브레이크 액츄에이터는, 모터에 의해 파킹 브레이크를 작동하도록 하여 운전자에게 편리함을 주기 위해 채용된 기술이다.

이처럼 전자식 파킹 브레이크는 운전자에게 편리함을 제공하지만, 자동차 설계자의 입장에서는 새로운 형태의 장치가 장착되는 것이기 때문에, 그것에 기인하는 전에 없었던 낯선 소음과 진동의 발생에 직면하게 된다. 그렇기 때문에, 이러한 진동 및 소음을 규제하거나 제거하기 위한 연구가 수반되어야 운전자에게 신뢰받는 고품질의 자동차를 제공할 수 있다.

예를 들어, 전자식 파킹 브레이크 액츄에이터에 있어서, 모터의 회전력은 기어 동력전달장치나 벨트 동력전달장치를 통해 유성기어 세트에 전달되고, 유성기어 세트의 출력축의 회전에 의해 캘리퍼의 입력축이 회전하게 된다.

이러한 동력전달과정에서, 모터의 구동에 의한 진동 및 소음과 함께, 기어 치면 간의 충돌, 마찰, 또는 백 래시 등에 의한 진동, 소음 및 이음(異音)이 발생하고, 발생한 진동과 소음은 하우징 밖으로 전파된다.

또한, 파킹 브레이크를 작동시키지 않은 상태에서는, 자동차의 엔진에서 발생한 진동이 액츄에이터 하우징에 전달되어 공명음을 발생하게 된다. 이러한 액츄에이터 하우징의 공명음은, 그 자체로 귀에 거슬릴 뿐만 아니라, 주변의 다른 요소에 전파되어 전에는 들어보지 못한 특이한 소음 발생의 원인이 되기도 한다.

한편, 최근의 자동차에서는, 조립이나 부품 조달의 편의성 측면에서, 또는 이에 관련된 원가절감 및 생산성 향상의 측면에서, 여러 가지 부품을 사전에 서브 어셈블리 형태로 조립하여 단일의 취급 요소로 만드는 이른바 '모듈화' 제조방식이 도입되고 있다.

파킹 브레이크 액츄에이터의 모듈화가 이루어진다면, 모터와 동력전달기구가 모두 조립된 단일의 모듈 요소로 조달받음으로써 자동차 제조 공장에서 새롭게 조립할 필요가 없으므로, 조립 공정을 단순화시킬 수 있고, 부품 조달과 관리도 쉬워지게 되는 등, 많은 장점을 누릴 수 있게 된다.

그런데 액츄에이터를 모듈화하는 또 다른 목적 중 하나로서는, 액츄에이터 부품의 생산 및 조립의 과정을 전문업체가 수행함으로써 품질 향상에 대한 연구도 집중화하여 수행할 수 있다는 것이다.

액츄에이터의 품질이란, 앞에서 언급한 진동 및 소음에 대한 품질도 당연히 포함되므로, 진동 및 소음을 극소화 하는 연구와 모듈화를 위한 구조 연구 및 설계를 함께 진행하여 접목하고 조화시킬 필요가 있다.

KR 10-2011-0093061 KR 10-2011-0011038 KR 10-0819087

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하는 것을 목적으로 한다.

구체적으로, 본 발명의 목적은, 액츄에이터 내부에 장착되는 모터의 회전축 상하부에 베어링을 적용하고, 하부에 추가적인 웨이브 와셔를 장착하여, 기존의 단일 베어링 방식에서 발생하였던 회전축의 세동에 의한 진동 및 상하 진동을 방지할 수 있도록 하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 상하 베어링 구조를 적용한 MOC모터용 액츄에이터는, 전력을 공급받아 동력을 발생시키는 모터(100); 내부에 상기 모터(100)가 수납되고, 기어 케이스(300)가 장착되는 하부 케이스(200); 내부에 상기 모터(100)와 동력적으로 연결되는 기어(400)가 장착되고 상기 하부케이스(200)에 수납되어 고정되는 기어 케이스(300); 상기 기어 케이스(300)를 밀봉하는 기어 케이스 덮개(500); 상기 모터(100), 기어 케이스(300)가 수납 장착된 하부 케이스(200)를 밀봉하는 하부케이스 덮개(600);로서 구성되고, 상기 모터(100)는 회전 축(110); 상기 회전 축(110)과 결합된 아마츄어(120); 상기 아마츄어(120)가 결합된 회전 축(110)의 상하단에 각각 결합되는 상부 및 하부 베어링(130, 140); 상기 하부 베어링(140)이 결합된 회전 축(110)하부에 결합되는 웨이브 와셔(150); 상기 구성요소들을 수용하는 모터 케이스(160); 상기 구성요소들이 결합된 모터 케이스(160) 상부에 끼움 결합하는 모터 커버(170);로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 모터(100)의 웨이브 와셔(150)는, 소형 스프링(151) 또는 완충력을 가지는 합성수지로 형성된 완충 링(152)으로 대체하여, 모터(100) 내부의 상하 진동을 감쇠하도록 한다.

이상과 같이 본 발명에 따른 상하 베어링 구조를 적용한 MOC모터용 액츄에이터는, 상기 모터(100)의 회전 축(110) 상하단에 각각 베어링(130, 140)이 결합되어, 상기 모터 케이스(160)와 모터 커버(170)에 고정되므로, 모터9100)의 구동에 의한 회전 축(110)의 세동을 방지하여 모터(100)의 진동을 저감 할 수 있으며, 모터(100)의 무게가 집중되는 하부에 완충력을 가지는 웨이브 와셔(150)를 결합하여, 베어링의 파손 및 부가적인 진동 저감을 하는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 MOC모터용 액츄에이터의 전체 조립도이다;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 모터의 조립도이다;

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명에 따른 MOC모터용 액츄에이터의 전체 조립도가 도시되어 있고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 모터의 조립도가 도시되어 있다.

상기 도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 상하 베어링 구조를 적용한 MOC모터용 액츄에이터는, 전력을 공급받아 동력을 발생시키는 모터(100); 내부에 상기 모터(100)가 수납되고, 기어 케이스(300)가 장착되는 하부 케이스(200); 내부에 상기 모터(100)와 동력적으로 연결되는 기어(400)가 장착되고 상기 하부케이스(200)에 수납되어 고정되는 기어 케이스(300); 상기 기어 케이스(300)를 밀봉하는 기어 케이스 덮개(500); 상기 모터(100), 기어 케이스(300)가 수납 장착된 하부 케이스(200)를 밀봉하는 하부케이스 덮개(600);로서 구성되고, 상기 모터(100)는 회전 축(110); 상기 회전 축(110)과 결합된 아마츄어(120); 상기 아마츄어(120)가 결합된 회전 축(110)의 상하단에 각각 결합되는 상부 및 하부 베어링(130, 140); 상기 하부 베어링(140)이 결합된 회전 축(110)하부에 결합되는 웨이브 와셔(150); 상기 구성요소들을 수용하는 모터 케이스(160); 상기 구성요소들이 결합된 모터 케이스(160) 상부에 끼움 결합하는 모터 커버(170);로 구성되는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 상기 모터(100)는 상기에서 설명한 바와 같이 회전 축(110); 상기 회전 축(110)과 결합된 아마츄어(120); 상기 아마츄어(120)가 결합된 회전 축(110)의 상하단에 각각 결합되는 상부 및 하부 베어링(130, 140); 상기 하부 베어링(140)이 결합된 회전 축(110)하부에 결합되는 웨이브 와셔(150); 상기 구성요소들을 수용하는 모터 케이스(160); 상기 구성요소들이 결합된 모터 케이스(160) 상부에 끼움 결합하는 모터 커버(170);로 구성된다.

이러한 모터의 조립은 도 2를 참고하면 명확해 지는데, 먼저 회전 축(110)의 중심에는 코일을 권선하하고, 슬롯이 형성된 아마츄어(120)가 결합된다.

이러한 아마츄어(120)는 전력이 인가될 시, 직접적으로 회전하는 회전코어로써 상기 회전 축(110)을 중앙에 관통시켜 결합한다.

다음으로, 상기와 같이 아마츄어(120)가 결합된 회전 축(110)의 상하단에 각각 상부 베어링(130) 및 하부 베어링(140)을 결합하게 된다.

상부 베어링(130) 및 하부 베어링(140)은 동일한 크기의 상호 호환 가능한 베어링으로써, 하부 베어링(140)은 상기 모터 케이스(160)에, 상부 베어링(130)은 상기 모터 커버(170)에 각각 고정되어 상기 회전 축(110)의 세동을 방지 하여, 전체적인 모터의 진동을 감쇄하는 역할을 한다.

또한, 추가적으로, 상기 하부 베어링(140)과 상기 모터 케이스(160)가 고정되는 회전 축(110)의 위치에는 도 2와 같이 웨이브 와셔(150)를 개재하게 되는데, 이러한 웨이브 와셔(150)는 탄성력을 가진 재질의 와셔를 휘어놓은 형상으로써, 하부 베어링(140)에만 장착하는 이유는, 상기 모터(100)가 수직으로 세워져 장착되므로, 모터(100)의 하중이 하부 베어링(140)에 집중되는 경향이 있어, 지속적으로 하부 베어링(140)에 하중이 집중 될 시, 상기 하부 베어링(140)의 손상이나, 형상변형, 파손을 방지하도록 하는 것이다.

또한, 상기 웨이브 와셔(150)는 일정한 탄성을 가져, 상기 하부 베어링(140)과 이와 결합된 회전 축(110)을 상부로 밀어 올리므로, 회전 축(110)의 진동을 방지하여 부가적인 진동 저감 효과를 나타낼 수 있다.

이러한 웨이브 와셔(150)는, 소형 스프링(151) 또는 완충력을 가지는 합성수지로 형성된 완충 링(152)으로 대체하여, 모터(100) 내부의 상하 진동 감쇄를 더욱 효과적으로 수행할 수 있도록 할 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 상하 베어링 구조를 적용한 MOC모터용 액츄에이터는, 상기 모터(100)의 회전 축(110) 상하단에 각각 베어링(130, 140)이 결합되어, 상기 모터 케이스(160)와 모터 커버(170)에 고정되므로, 모터(100)의 구동에 의한 회전 축(110)의 세동을 방지하여 모터(100)의 진동을 저감 할 수 있으며, 모터(100)의 무게가 집중되는 하부에 완충력을 가지는 웨이브 와셔(150)를 결합하여, 베어링의 파손 및 부가적인 진동 저감을 하는 효과를 제공한다.

이상 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.

100 : 모터
200 : 하부 케이스
300 : 기어 케이스
400 : 기어
500 : 기어 케이스 덮개
600 : 하부케이스 덮개

Claims

전자식 파킹 브레이크에 사용되는 MOC모터용 액츄에이터에 있어서,
전력을 공급받아 동력을 발생시키는 모터(100);
내부에 상기 모터(100)가 수납되고, 기어 케이스(300)가 장착되는 하부 케이스(200);
내부에 상기 모터(100)와 동력적으로 연결되는 기어(400)가 장착되고 상기 하부케이스(200)에 수납되어 고정되는 기어 케이스(300);
상기 기어 케이스(300)를 밀봉하는 기어 케이스 덮개(500);
상기 모터(100), 기어 케이스(300)가 수납 장착된 하부 케이스(200)를 밀봉하는 하부케이스 덮개(600);로서 구성되고,
상기 모터(100)는 회전 축(110); 상기 회전 축(110)과 결합된 아마츄어(120); 상기 아마츄어(120)가 결합된 회전 축(110)의 상하단에 각각 결합되는 상부 및 하부 베어링(130, 140); 상기 하부 베어링(140)이 결합된 회전 축(110)하부에 결합되는 웨이브 와셔(150); 상기 구성요소들을 수용하는 모터 케이스(160); 상기 구성요소들이 결합된 모터 케이스(160) 상부에 끼움 결합하는 모터 커버(170);로 구성되는 것을 특징으로 하는 MOC모터용 액츄에이터.
제 1 항에 있어서,
상기 모터(100)의 웨이브 와셔(150)는, 소형 스프링(151)으로 대체되는 것을 특징으로 하는 MOC모터용 액츄에이터.
제 1 항에 있어서,
상기 모터(100)의 웨이브 와셔(150)는, 완충력을 가지는 합성수지로 형성된 완충 링(152)으로 대체되는 것을 특징으로 하는 MOC모터용 액츄에이터.