KR20170110756A - Actuator for electronic parking brake - Google Patents

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KR20170110756A
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KR1020160034643A
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이창훈
노의동
김동우
박강우
한승연
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주식회사 유니크
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Abstract

본 발명은 부피가 작고 소음이 없으며 풀림 방지 기능을 가진 전자식 주차 브레이크용 액추에이터에 관한 것이다. 그 구성을 살펴보면, 전원 인가 시 작동하는 모터와, 상기 모터의 구동력을 전달하는 감속기를 포함한다. 상기 감속기는, 상기 모터의 출력축에 설치된 피니언 기어와, 상기 모터의 출력축과 교차하도록 배치된 웜 샤프트와, 상기 웜 샤프트의 일단에 위치되고 상기 피니언 기어에 맞물리는 전동 기어와, 상기 웜 샤프트의 타단에 위치된 웜 기어와, 상기 웜 기어에 맞물리는 웜 휠로 구성되며, 상기 웜 휠에는 감속기의 출력축이 마련된다.The present invention relates to an actuator for an electronic parking brake having a small volume, a noise-free function and an anti-loosening function. The motor includes a motor that operates when the power is turned on and a speed reducer that transmits the driving force of the motor. The transmission includes a pinion gear provided on an output shaft of the motor, a worm shaft disposed to cross the output shaft of the motor, a transmission gear disposed on one end of the worm shaft and engaged with the pinion gear, And a worm wheel engaged with the worm gear, wherein the output shaft of the speed reducer is provided on the worm wheel.

Description

전자식 주차 브레이크용 액추에이터{ACTUATOR FOR ELECTRONIC PARKING BRAKE}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an actuator for an electronic parking brake,

본 발명은 전자식 주차 브레이크용 액추에이터에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 부피가 작고 소음이 없으며 풀림 방지 기능을 가진 전자식 주차 브레이크용 액추에이터에 관한 것이다.
The present invention relates to an actuator for an electronic parking brake, and more particularly, to an actuator for an electronic parking brake having a small volume, no noise, and an anti-loosening function.

일반적으로, 브레이크 시스템(Brake System)은 주행하는 자동차를 감속 또는 정지시킴과 동시에, 주차상태를 유지하기 위해 사용되는 제동장치이다.Generally, a brake system is a braking device used for decelerating or stopping a traveling vehicle while maintaining a parking state.

브레이크 시스템은 통상 운동에너지를 열에너지로 바꾸는 유압식 마찰 브레이크가 사용된다. 유압식 마찰 브레이크는 유압에 의해 작동하는 브레이크 패드가 차륜과 함께 회전하는 휠 디스크를 가압함으로써 제동기능을 수행하는 브레이크이다.The brake system is usually a hydraulic friction brake that converts kinetic energy into thermal energy. A hydraulic friction brake is a brake in which a brake pad operated by hydraulic pressure performs a braking function by pressing a wheel disk rotating together with the wheel.

통상의 유압식 마찰 브레이크는, 유압을 발생시키는 장치, 유압을 이송하기 위한 라인, 유압을 제어하기 위한 보조 장치 등을 포함하므로, 구성이 복잡할 뿐만 아니라 유압 사용에 따른 제동 성능의 신뢰성과 안정성 강화에 한계가 있었다.Since the conventional hydraulic type friction brake includes a device for generating a hydraulic pressure, a line for transferring the hydraulic pressure, and an auxiliary device for controlling the hydraulic pressure, not only the configuration is complicated but also the reliability and stability of the braking performance There was a limit.

최근에는 유압식 마찰 브레이크에 비하여 구성이 단순하고 제동 성능이 우수한 전자 기계식 브레이크(Electro mechanical Brake; EMB)가 사용되고 있다. 전자 기계식 브레이크는, 브레이크 페달에서 정보가 전달되면 ECU가 모터를 구동시켜 너트 피스톤을 이동시키고, 너트 피스톤이 브레이크 패드를 이동시켜 휠 디스크를 가압하게 함으로써 제동력을 발생시킨다.In recent years, electro mechanical brakes (EMB), which are simple in construction and superior in braking performance, are used in comparison with hydraulic friction brakes. In the electromechanical brake, when the information is transmitted from the brake pedal, the ECU drives the motor to move the nut piston, and the nut piston moves the brake pad to press the wheel disk to generate the braking force.

그러나 전자 기계식 브레이크에는 전자식 주차 브레이크(Electro Parking Brake; EPB) 등의 부가 기능이 구비되는바, 그 구성이 여전히 복잡하고 큰 부피로 인해 설치공간의 활용성이 떨어지며 작동 시 소음이 발생하는 등의 문제가 있다.
However, the electromechanical brakes are provided with additional functions such as an electronic parking brake (EPB), and the configuration thereof is still complicated and the volume of the installation space is poor due to its large volume, .

대한민국공개특허공보 제2013-0038432(2013.04.18.)Korean Patent Laid-Open Publication No. 2013-0038432 (Apr. 18, 2013)

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서 웜 기어 구조를 적용하여 부피가 작되 제동력이 우수하고, 작동 시 소음 발생의 우려가 없으며, 풀림 방지 기능을 가진 전자식 주차 브레이크용 액추에이터를 제공하는데 그 목적이 있다.
Disclosure of Invention Technical Problem [8] The present invention provides an actuator for an electronic parking brake, which has a small volume and an excellent braking force by applying a worm gear structure, has no fear of noise during operation, It has its purpose.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 전자식 주차 브레이크의 액추에이터는, 전원 인가 시 작동하는 모터와, 상기 모터의 구동력을 전달하는 감속기를 포함한다.In order to achieve the above object, an actuator of an electronic parking brake according to the present invention includes a motor that operates when a power is applied, and a speed reducer that transmits a driving force of the motor.

상기 감속기는, 상기 모터의 출력축에 설치된 피니언 기어와, 상기 모터의 출력축과 교차하도록 배치된 웜 샤프트와, 상기 웜 샤프트의 일단에 위치되고 상기 피니언 기어에 맞물리는 전동 기어와, 상기 웜 샤프트의 타단에 위치된 웜 기어와, 상기 웜 기어에 맞물리는 웜 휠로 구성되며, 상기 웜 휠에는 감속기의 출력축이 마련된다.The transmission includes a pinion gear provided on an output shaft of the motor, a worm shaft disposed to cross the output shaft of the motor, a transmission gear disposed on one end of the worm shaft and engaged with the pinion gear, And a worm wheel engaged with the worm gear, wherein the output shaft of the speed reducer is provided on the worm wheel.

상기 모터의 출력축과 상기 웜 샤프트가 직각으로 배치될 수 있다. 또한, 상기 모터의 출력축과 상기 감속기의 출력축이 평행하게 배치될 수 있다. 이때, 상기 피니언 기어와 상기 전동 기어는 상기 모터의 구동력을 직각으로 전달할 수 있는 나사 기어일 수 있다.The output shaft of the motor and the worm shaft may be arranged at right angles. Further, the output shaft of the motor and the output shaft of the speed reducer may be arranged in parallel. In this case, the pinion gear and the transmission gear may be screw gears capable of transmitting the driving force of the motor at right angles.

상기 웜 샤프트의 적어도 일단은 베어링에 의해 회전 가능하게 고정될 수 있다. 또한, 상기 웜 샤프트의 적어도 일단은 부시에 의해 회전 가능하게 고정될 수 있다.
At least one end of the warm shaft may be rotatably fixed by a bearing. Further, at least one end of the warm shaft may be rotatably fixed by a bush.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명은 모터의 구동력을 전달하는 감속기에 웜 기어 구조를 적용함으로써 액추에이터의 부피를 최소화하였다. 즉, 모터의 출력출과 감속기의 출력축이 평행하게 배치되고, 그 사이에 웜 샤프트와 웜 휠이 마련되어 액추에이터의 부피를 최소화할 수 있다.The present invention configured as described above minimizes the volume of the actuator by applying a worm gear structure to the speed reducer that transmits the driving force of the motor. That is, the output of the motor and the output shaft of the speed reducer are arranged in parallel, and the worm shaft and the worm wheel are provided therebetween, so that the volume of the actuator can be minimized.

또한, 본 발명은 큰 감속비를 갖는 웜 기어의 특성을 통해 모터의 구동력을 증대시켜 제동력을 향상시킬 수 있고, 제동 시에도 소음을 줄일 수 있다. 더불어, 브레이크 패드 측에 연결된 웜 휠이 회전을 하더라도 웜 샤프트가 회전하지 않으므로 주차 제동 후 풀림을 방지할 수 있다.
Further, the present invention can improve the braking force by increasing the driving force of the motor through the characteristics of the worm gear having a large reduction ratio, and can reduce the noise even when braking. In addition, even if the worm wheel connected to the brake pad rotates, the worm shaft does not rotate, so that it is possible to prevent loosening after the parking braking.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 주차 브레이크용 액추에이터가 설치된 전자식 주차 브레이크의 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 주차 브레이크용 액추에이터의 사시도.
도 3과 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 주차 브레이크용 액추에이터의 커버를 제거한 상태를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 주차 브레이크용 액추에이터 중 스핀들의 사시도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 주차 브레이크용 액추에이터 중 스핀들의 분해사시도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 주차 브레이크용 액추에이터 중 스핀들의 단면도.1 is a sectional view of an electronic parking brake provided with an actuator for an electronic parking brake according to an embodiment of the present invention;
2 is a perspective view of an actuator for an electronic parking brake according to an embodiment of the present invention;
3 and 4 are views showing a state in which an actuator for an electronic parking brake actuator according to an embodiment of the present invention is removed.
5 is a perspective view of a spindle in an actuator for an electronic parking brake according to an embodiment of the present invention.
6 is an exploded perspective view of a spindle in an actuator for an electronic parking brake according to an embodiment of the present invention;
7 is a cross-sectional view of a spindle in an actuator for an electronic parking brake according to an embodiment of the present invention.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이하, 본 발명에 따른 실시예를 설명함에 있어, 그리고 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 부가하였다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Referring to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 주차 브레이크의 액추에이터(1, 이하 '액추에이터'라 함)는 주차 제동력을 발생시키는 장치로서, 전원 인가 시 캘리퍼(3)의 내부에 설치된 피스톤(5)을 이동시켜 브레이크 패드(7)가 휠 디스크(9)에 밀착되게 함으로써 제동력을 발생시키는 장치이다.1, an actuator 1 (hereinafter referred to as an actuator) of an electronic parking brake according to an embodiment of the present invention generates a parking brake force, And the brake pad 7 is brought into close contact with the wheel disc 9 by moving the installed piston 5, thereby generating a braking force.

도 2와 도 4를 참조하여 본 실시예에 따른 액추에이터(1)의 구성을 살펴보도록 한다.Referring to FIGS. 2 and 4, the structure of the actuator 1 according to the present embodiment will be described.

본 실시예에 따른 액추에이터(1)는, 전원 인가 시 작동하는 모터(100)와, 모터(100)의 구동력을 전달하는 감속기(200)와, 감속기(200)의 구동력으로 피스톤(5)을 이동시키는 스핀들(300)로 구성된다.The actuator 1 according to the present embodiment includes a motor 100 that operates when power is applied, a speed reducer 200 that transmits the driving force of the motor 100, And a spindle 300 for rotating the spindle.

상술한 구성 중 모터(100)는 자동차의 브레이크 장치에 사용되는 통상의 모터로서, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.The motor 100 is a conventional motor used in a braking system of an automobile, and a detailed description thereof will be omitted.

감속기(200)는 평행하게 배치된 모터(100)와 스핀들(300)을 연결하여 구동력을 전달한다. 이러한 감속기(200)는, 소정의 두께를 가진 판재 형상의 케이스(210)를 포함한다. 케이스(210)는, 작동공간(216)이 내부에 마련된 하우징(212)과, 하우징(212)의 개방된 전면을 덮는 커버(214)로 구성된다.The speed reducer 200 connects the motor 100 arranged in parallel with the spindle 300 to transmit the driving force. The speed reducer 200 includes a case 210 in the form of a plate having a predetermined thickness. The case 210 is constituted by a housing 212 provided with an operating space 216 therein and a cover 214 covering the open front face of the housing 212.

하우징(212)의 내부에는 모터(100)의 출력축(110, 이하 '제1출력축'이라 함)이 돌출되고, 제1출력축(110)의 일측에는 웜 샤프트(220)가 배치된다. 제1출력축(110)은 도면상 우측 상단에서 전방으로 돌출되고, 웜 샤프트(220)는 제1출력축(110)의 좌측에서 상하로 배치된다. 즉, 제1출력축(110)과 웜 샤프트(220)는 직각으로 배치된다.An output shaft 110 of the motor 100 protrudes inside the housing 212 and a worm shaft 220 is disposed on one side of the first output shaft 110. The first output shaft 110 protrudes forward from the right upper end of the drawing and the worm shaft 220 is disposed above and below the first output shaft 110 from the left. That is, the first output shaft 110 and the worm shaft 220 are disposed at right angles.

한편, 웜 샤프트(220)는 제1출력축(110)의 구동력을 전달할 수 있도록 회전 가능하게 설치된다. 예를 들어, 웜 샤프트(220)의 단부는 부시(232) 또는 베어링(250)에 의해 회전 가능하게 지지될 수 있다. 본 실시예에서는 웜 샤프트(220)의 상단이 부시(232)에 의해 회전 가능하게 지지되고, 웜 샤프트(220)의 하단은 베어링(234)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 베어링(250)과 부시(232)는 스핀들(300)과 캘리퍼(3) 사이의 마찰을 방지하며, 특히 부시(232)는 베어링(250)의 손상을 방지하는 역할을 한다.Meanwhile, the worm shaft 220 is rotatably installed to transmit the driving force of the first output shaft 110. For example, the end of the worm shaft 220 may be rotatably supported by the bush 232 or the bearing 250. In the present embodiment, the upper end of the worm shaft 220 is rotatably supported by the bush 232, and the lower end of the worm shaft 220 is rotatably supported by the bearing 234. The bearing 250 and the bushing 232 prevent friction between the spindle 300 and the caliper 3. Particularly, the bushing 232 serves to prevent the bearing 250 from being damaged.

제1출력축(110)의 구동력은 피니언 기어(240)와 전동 기어(250)에 의해 웜 샤프트(220)로 전달된다. 피니언 기어(240)는 출력축(110)의 전단에 설치되고, 전동 기어(250)는 웜 샤프트(220)의 상단에 설치된다. 피니언 기어(240)와 전동 기어(250)는 평행하지 않은 두 축 사이의 운동을 전달하는 나사 기어로서, 직각으로 배치된 제1출력축(110)과 웜 샤프트(220)를 연결하여 구동력을 전달한다.The driving force of the first output shaft 110 is transmitted to the worm shaft 220 by the pinion gear 240 and the transmission gear 250. The pinion gear 240 is installed at the front end of the output shaft 110 and the transmission gear 250 is installed at the upper end of the worm shaft 220. The pinion gear 240 and the transmission gear 250 transmit the driving force by connecting the first output shaft 110 and the worm shaft 220 disposed at right angles to each other, .

웜 샤프트(220)의 하단에는 웜 기어(260)가 설치되고, 웜 기어(260)의 일측에는 웜 휠(270)이 설치된다. 웜 기어(260)와 웜 휠(270)은 나사 기어와 마찬가지로 평행하지 않은 두 축 사이의 운동을 전달하는 기어이다. 즉, 상하로 배치된 웜 샤프트(220)와 웜 휠(270)의 중심을 관통하여 후방으로 돌출된 감속기(200)의 출력축(280, 이하, '제2출력축'이라고 함)을 연결하여 구동력을 전달한다. 이때, 모터(100)의 출력축인 제1출력축(110)과 감속기(200)의 출력축인 제2출력축(280)은 평행하게 배치된다.A worm gear 260 is provided at the lower end of the worm shaft 220 and a worm wheel 270 is provided at one side of the worm gear 260. The worm gear 260 and the worm wheel 270 are gears that transmit motion between two shafts that are not parallel to each other like a screw gear. That is, the output shaft 280 (hereinafter, referred to as a "second output shaft") of the speed reducer 200 protruding rearward through the centers of the worm shaft 220 and the worm wheel 270 disposed upside and down is connected, . At this time, the first output shaft 110, which is the output shaft of the motor 100, and the second output shaft 280, which is the output shaft of the speed reducer 200, are arranged in parallel.

상술한 감속기(200)의 구성에 따르면, 제1출력축(110)과 제2출력축(280)이 평행하게 배치되고, 그들(110,280)을 연결하는 각종 샤프트(220) 및 기어(240,250,260,270)가 출력축(110,280)에 대해 직각으로 배치되어, 액추에이터(1)의 부피를 최소화할 수 있다. 또한, 제1출력축(110)과 제2출력축(280)을 연결하는 웜 기어(260,270)의 특성상 모터(100)의 구동력을 증대시켜 제동력을 향상시킬 수 있으며, 제동 시에도 소음을 줄일 수 있다. 더불어, 브레이크 패드(7) 측에 연결된 웜 휠(270)이 회전을 하더라도 웜 샤프트(220)가 회전하지 않으므로 주차 제동 후 풀림을 방지할 수 있다.The first output shaft 110 and the second output shaft 280 are arranged in parallel and the various shafts 220 and the gears 240, 250, 260 and 270 connecting the first and second output shafts 110 and 280 are connected to the output shaft And 280, so that the volume of the actuator 1 can be minimized. In addition, due to the characteristics of the worm gears 260 and 270 connecting the first output shaft 110 and the second output shaft 280, the braking force can be improved by increasing the driving force of the motor 100, and noise can be reduced even during braking. In addition, even if the worm wheel 270 connected to the brake pad 7 rotates, the worm shaft 220 does not rotate, so that the unwinding after the parking braking can be prevented.

스핀들(300)은 저출력 모터를 사용하더라도 충분한 제동력을 얻을 수 있어 주차 제동 성능을 향상시킬 수 있도록 하는 배력수단이다.The spindle 300 is capable of obtaining sufficient braking force even when a low output motor is used, thereby improving the parking braking performance.

도 5 내지 도 7을 참조하면, 스핀들(300)은, 스크루 너트(310)와, 스크루 너트(310)를 관통하도록 결합된 스크루 샤프트(320)와, 스크루 너트(310)와 스크루 샤프트(320) 사이에 설치된 플래닛 스크루 롤러(330)와, 스크루 너트(310)의 선단 및 후단에 각각 설치된 홀더(340a,340b)를 포함하여 구성된다.5 to 7, the spindle 300 includes a screw nut 310, a screw shaft 320 coupled to penetrate the screw nut 310, a screw nut 310 and a screw shaft 320, And a holder 340a and 340b installed at the front end and the rear end of the screw nut 310, respectively.

스크루 너트(310)는 스크루 샤프트(320)가 관통될 수 있도록, 그리고 스크루 샤프트(320)와의 사이에 플래닛 스크루 롤러(330)가 설치될 수 있도록 원통으로 형성된다. 스크루 너트(310)의 내주면 중 선단과 후단은 중단에 비해 작은 직경으로 형성된다. 상기 선단과 후단에는 후술할 제3스크루기어(336)와 맞물리는 제1스크루기어(312)가 되고, 제1스크루기어(312)의 외측에는 홀더(340a,340b)의 결합날(344a,344b)과 대응되는 결합홈(314)이 형성된다. 또한, 중단에는 안착홈(316)이 형성되며, 안착홈(316)에는 후술할 제4스크루기어(338)가 삽입된다.The screw nut 310 is formed in a cylindrical shape so that the screw shaft 320 can be penetrated and a planet screw roller 330 can be installed between the screw shaft 320 and the screw shaft 320. The distal end and the rear end of the inner surface of the screw nut 310 are formed to have a smaller diameter than the stop. 344a, 344b of the holders 340a, 340b are formed on the outer side of the first screw gear 312. The first screw gear 312 is engaged with the third screw gear 336, Is formed in the engaging groove 314. In addition, a seating groove 316 is formed in the seating groove 316, and a fourth screw gear 338, which will be described later, is inserted.

스크루 샤프트(320)는 일 방향으로 연장된 원형 단면의 축(shaft)이다. 스크루 샤프트(320)의 외주면에는 플래닛 스크루 롤러(330)의 제4스크루기어(338)와 맞물리는 제2스크루기어(322)가 형성된다. 스크루 샤프트(320)의 후단에는 스크루 너트(310)의 이동을 제한하는 플랜지(324)가 형성되고, 플랜지(324)의 후방에는 감속기(도 3의 200)와 연결되는 연결부(326)가 형성된다. 즉, 감속기(도 3의 200)의 출력축(도 3의 280)이 연결부(326)에 형성된 홈(328)에 삽입된다.The screw shaft 320 is a shaft of a circular cross section extending in one direction. A second screw gear 322 is formed on the outer circumferential surface of the screw shaft 320 to engage with the fourth screw gear 338 of the planet screw roller 330. A flange 324 for limiting the movement of the screw nut 310 is formed at the rear end of the screw shaft 320 and a connecting portion 326 is formed at the rear of the flange 324 to be connected to the speed reducer 200 . That is, the output shaft (280 in FIG. 3) of the speed reducer (200 in FIG. 3) is inserted into the groove 328 formed in the connecting portion 326.

스크루 샤프트(320)는 스크루 너트(310)의 길이방향 중심을 관통하도록 결합된다. 이때, 스크루 너트(310)와 스크루 샤프트(320) 사이에는 6개의 플래닛 스크루 롤러(330)가 설치되고, 6개의 플래닛 스크루 롤러(330)는 스크루 샤프트(320)를 중심으로 방사상 배치된다.The screw shaft 320 is coupled to penetrate the longitudinal center of the screw nut 310. At this time, six planet screw rollers 330 are installed between the screw nut 310 and the screw shaft 320, and the six planet screw rollers 330 are arranged radially around the screw shaft 320.

플래닛 스크루 롤러(330)는 소경부(332)와 대경부(334)로 이루어진 다단의 봉 형상이며, 스크루 너트(310)의 내부에 위치될 수 있도록 스크루 너트(310)보다 짧은 길이로 형성된다. 플래닛 스크루 롤러(330)에 대해 좀 더 상세히 설명하면, 플래닛 스크루 롤러(330)의 선단과 후단은 중단에 비해 상대적으로 작은 직경으로 형성되어 소경부(332)라 하고, 중단은 선단과 후단에 비해 상대적으로 큰 직경으로 형성되어 대경부(334)라 한다. 이때, 소경부(332)에는 제1스크루기어(312)와 맞물리는 제3스크루기어(336)가 형성되며, 대경부(334)에는 제2스크루기어(322)와 맞물리는 제4스크루기어(338)가 형성된다.The planet screw roller 330 is formed in a multistage rod shape including a small diameter portion 332 and a large diameter portion 334 and is formed to have a shorter length than the screw nut 310 so as to be positioned inside the screw nut 310. The planet screw roller 330 has a front end and a rear end formed with a relatively small diameter as compared with the stop, and is referred to as a small diameter portion 332. And is formed as a relatively large diameter and is referred to as a large diameter portion 334. The third screw gear 336 meshes with the first screw gear 312 and the fourth screw gear 334 meshes with the second screw gear 322. The third screw gear 336 meshes with the second screw gear 322, 338 are formed.

전술한 바와 같이, 스크루 너트(310), 스크루 샤프트(320), 플래닛 스크루 롤러(330)에는 제1스크루기어(312), 제2스크루기어(322), 제3 및 제4스크루기어(336,338)가 각각 형성된다.As described above, the first screw gear 312, the second screw gear 322, the third and fourth screw gears 336 and 338 are connected to the screw nut 310, the screw shaft 320 and the planet screw roller 330, Respectively.

제1스크루기어(312)와 제3스크루기어(336)는, 스크루 너트(310)와 스크루 샤프트(320) 사이에 개재된 플래닛 스크루 롤러(330)가 공회전을 할 수 있도록 하는 아이들(idle)기어이다. 즉, 스크루 샤프트(320)의 회전 시 함께 회전을 하되 스크루 샤프트(320)에서 인가된 회전력이 스크루 너트(310)로 전달되는 것을 방지한다.The first screw gear 312 and the third screw gear 336 are connected to an idle gear 310 for allowing the planet screw roller 330 interposed between the screw nut 310 and the screw shaft 320 to idle, to be. That is, when the screw shaft 320 rotates, it rotates together and prevents the rotational force applied from the screw shaft 320 from being transmitted to the screw nut 310.

반면, 제2스크루기어(322)와 제4스크루기어(338)는 스크루 샤프트(320)의 회전운동을 스크루 너트(310)의 직선왕복운동으로 변환시키는 기어이다. 즉, 스크루 샤프트(320)의 회전 시 플래닛 스크루 롤러(330)가 맞물려 회전함과 동시에 스크루 샤프트(320)의 길이방향으로 이동하며 스크루 너트(310)를 함께 이동시킨다.The second screw gear 322 and the fourth screw gear 338 are gears that convert the rotational motion of the screw shaft 320 into a linear reciprocating motion of the screw nut 310. [ That is, when the screw shaft 320 rotates, the planet screw roller 330 is rotated to engage and simultaneously move in the longitudinal direction of the screw shaft 320 to move the screw nut 310 together.

상술한 구성에 따르면, 스크루 샤프트(320)의 회전 시 스크루 샤프트(320)에 맞물린 플래닛 스크루 롤러(330)는 회전을 하되, 플래닛 스크루 롤러(330)에 맞물린 스크루 너트(310)는 회전을 하지 않는다. 그러나 스크루 너트(310)는 플래닛 스크루 롤러(330)에 의해 스크루 샤프트(320)를 따라 직선왕복운동을 하게 된다.The planet screw roller 330 engaged with the screw shaft 320 rotates while the screw nut 310 engaged with the planet screw roller 330 does not rotate when the screw shaft 320 rotates . However, the screw nut 310 is linearly reciprocated along the screw shaft 320 by the planet screw roller 330.

한편, 플래닛 스크루 롤러(330)의 소경부(332)에는 장착돌기(339)가 형성된다. 장착돌기(339)는 후술할 홀더(340a,340b)의 장착홈(344)에 삽입되어 플래닛 스크루 롤러(330)가 홀더(340a,340b)에 지지되도록 한다.On the other hand, a mounting protrusion 339 is formed on the small diameter portion 332 of the planet screw roller 330. The mounting projection 339 is inserted into the mounting groove 344 of the holders 340a and 340b described later so that the planet screw roller 330 is supported by the holders 340a and 340b.

홀더(340a,340b)는 제1홀더(340a)와 제2홀더(340b)로 구성된다. 제1홀더(340a)는 후술할 V자 형상 절개부(348a)가 홀더(340a)의 외측으로 개방되고 관통공(342a)을 중심으로 방사상 배치된 형상이다. 또한, 제2홀더(340b)는 U자 형상 절개부(348b)가 홀더(340b)의 내측으로 개방되며 관통공(342b)을 중심으로 방사상 배치된 형상이다.The holders 340a and 340b are composed of a first holder 340a and a second holder 340b. The first holder 340a has a shape in which a V-shaped cut portion 348a to be described later is opened to the outside of the holder 340a and radially arranged around the through hole 342a. The second holder 340b has a shape in which the U-shaped cutout portion 348b is opened to the inside of the holder 340b and radially arranged around the through hole 342b.

제1홀더(340a)와 제2홀더(340b)는 절개부(348a,348b)의 형상 및 개구방향만 다를 뿐 동일하므로, 다른 구성에 대해서는 제2홀더(340b)를 기준으로 설명하도록 한다.The first holder 340a and the second holder 340b are the same as the cutouts 348a and 348b except for the shape and the opening direction. The other structures will be described with reference to the second holder 340b.

홀더(340b)는 소정 두께를 가진 원판 형상이다. 홀더(340b)의 중앙에는 스크루 샤프트(320)가 관통되는 관통공(342b)이 형성되고, 외주면에는 스크루 너트(310)의 결합홈(314)에 삽입되는 결합날(344b)이 형성된다. 또한, 관통공(342b)의 둘레에는 장착돌기(339)가 삽입되는 장착홈(346b)이 형성되며, 인접한 한 쌍의 장착홈(346b) 사이에는 절개부(348b)가 형성된다.The holder 340b is in the form of a disk having a predetermined thickness. A through hole 342b through which the screw shaft 320 passes is formed at the center of the holder 340b and a coupling blade 344b inserted into the coupling groove 314 of the screw nut 310 is formed on the outer circumferential surface. A mounting groove 346b for inserting the mounting protrusion 339 is formed around the through hole 342b and a cutout 348b is formed between the pair of adjacent mounting grooves 346b.

장착홈(346b)은 플래닛 스크루 롤러(330)가 방사상으로 배치된 상태로 유지될 수 있도록 지지하는 수단이다. 이러한 장착홈(346b)은 장착돌기(339)의 장착 및 분리가 용이하도록 홀더(340b)의 외측으로 개방된 U자 형상을 가지며, 플래닛 스크루 롤러(330)와 동일한 개수인 6개로 구성되되, 관통공(342ㅠ)을 중심으로 방사상 배치된다.The mounting groove 346b is a means for supporting the planet screw roller 330 so that it can be maintained in a radially arranged state. The mounting groove 346b has a U-shape that is open to the outside of the holder 340b so as to facilitate mounting and dismounting of the mounting protrusion 339. The mounting groove 346b is formed by the same number of six as the planet screw roller 330, It is arranged radially around the ball (342 ㅠ).

홀더(340a,340b)는 나일론수지로 제작된다. 좀 더 상세하게는, 기계적 특성이 우사한 폴리아미드66(PA66) 수지로 제작된다. 이처럼 홀더(340a,340b)의 재질을 폴리아미드66(PA66) 수지로 할 경우 사출성형이 가능하므로, 종래의 소성가공을 통해 제작하는 것에 비하여 가공성을 향상시킬 수 있다. 또한, 가공방법의 변경에 따른 생산원가의 절감효과도 함께 얻을 수 있다.The holders 340a and 340b are made of nylon resin. More specifically, the mechanical properties are made of a suitable polyamide 66 (PA66) resin. When the holder 340a or 340b is made of polyamide 66 (PA66), it is possible to perform injection molding, so that the workability can be improved as compared with the case of manufacturing through the conventional plastic working. In addition, the production cost can be reduced by changing the processing method.

본 실시예에서는 스크루 너트(310)의 후단에 제1홀더(340a)가 설치되고 선단에 제2홀더(340b)가 설치된 것으로 예시하고 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 예로, 스크루 너트(310)의 선단과 후단에 제1홀더(340a) 또는 제2홀더(340b)를 함께 설치하여 사용할 수 있음은 물론이다. 또한, V자 형상 절개부(348a) 또는 U자 형상 절개부(348b)가 마련되지 않은 와셔 형태의 홀더(340a,340b)가 사용될 수도 있다.In the present embodiment, the first holder 340a is provided at the rear end of the screw nut 310 and the second holder 340b is provided at the tip of the screw nut 310. However, the present invention is not limited thereto. As another example, it is needless to say that the first holder 340a or the second holder 340b may be installed at the tip and the rear end of the screw nut 310, respectively. It is also possible to use a washer-shaped holder 340a, 340b without a V-shaped cutout 348a or a U-cutout 348b.

본 실시예에 따른 스핀들(300)의 작동과정을 살펴보면 다음과 같다.The operation of the spindle 300 according to the present embodiment will be described below.

감속기(도 3의 200)의 출력축(도 3의 280)이 회전하여 스크루 샤프트(320)를 회전시키면, 제2스크루기어(322)와 제4스크루기어(338)를 통해 맞물린 플래닛 스크루 롤러(330)가 함께 회전을 한다. 이때, 플래닛 스크루 롤러(330)는 제1스크루기어(312)와 제3스크루기어(336)를 통해 스크루 너트(310)에 맞물린 상태이므로 공회전을 한다.When the output shaft (280 in FIG. 3) of the speed reducer (200 in FIG. 3) rotates and rotates the screw shaft 320, the planet screw roller (330) engaged through the second screw gear 322 and the fourth screw gear 338 ) Rotate together. At this time, since the planet screw roller 330 is engaged with the screw nut 310 through the first screw gear 312 and the third screw gear 336, the planet screw roller idles.

이와 같이, 플래닛 스크루 롤러(330)의 회전력이 스크루 너트(310)로 전달되지 않을 경우 플래닛 스크루 롤러(330)는 스크루 너트(310)와 함께 스크루 샤프트(320)의 길이방향으로 이동하게 된다. 그 결과, 캘리퍼(3) 내부에 설치된 피스톤(5)이 이동하게 되고, 피스톤(5)에 의해 브레이크 패드(7)가 휠 디스크(9)에 밀착됨으로써 제동력이 발생하게 된다.When the rotational force of the planet screw roller 330 is not transmitted to the screw nut 310, the planet screw roller 330 moves along the screw shaft 320 in the longitudinal direction of the screw shaft 320 together with the screw nut 310. As a result, the piston 5 installed in the caliper 3 moves, and the brake pad 7 is brought into close contact with the wheel disk 9 by the piston 5, thereby generating the braking force.

이상 본 발명을 바람직한 실시예를 통하여 설명하였는데, 상술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화가 가능함은 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특정 실시예가 아니라 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to preferred embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Those skilled in the art will understand. Therefore, the scope of protection of the present invention should be construed not only in the specific embodiments but also in the scope of claims, and all technical ideas within the scope of the same shall be construed as being included in the scope of the present invention.

1: 액추에이터 3: 캘리퍼
5: 피스톤 7: 브레이크 패드
9: 휠 디스크 100: 모터
200: 감속기 300: 스핀들1: Actuator 3: caliper
5: Piston 7: Brake pad
9: Wheel disk 100: Motor
200: Reduction gear 300: Spindle

Claims (8)

전원 인가 시 작동하는 모터와, 상기 모터의 구동력을 전달하는 감속기를 포함하는 전자식 주차 브레이크의 액추에이터에 있어서,
상기 감속기는,
상기 모터의 출력축에 설치된 피니언 기어;
상기 모터의 출력축과 교차하도록 배치된 웜 샤프트;
상기 웜 샤프트의 일단에 위치되고, 상기 피니언 기어에 맞물리는 전동 기어;
상기 웜 샤프트의 타단에 위치된 웜 기어; 및
상기 웜 기어에 맞물리는 웜 휠로 구성되고,
상기 감속기의 출력축이 상기 훰 휠에 마련된 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크용 액추에이터.
An actuator for an electronic parking brake including a motor that operates when a power source is turned on and a speed reducer that transmits a driving force of the motor,
The speed reducer includes:
A pinion gear provided on an output shaft of the motor;
A worm shaft disposed to cross an output shaft of the motor;
A transmission gear disposed at one end of the worm shaft and engaged with the pinion gear;
A worm gear located at the other end of the worm shaft; And
A worm wheel engaged with the worm gear,
And an output shaft of the speed reducer is provided on the wheel.
청구항 1에 있어서,
상기 모터의 출력축과 상기 웜 샤프트가 직각으로 배치된 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크용 액추에이터.
The method according to claim 1,
Wherein an output shaft of the motor and the worm shaft are disposed at right angles to each other.
청구항 2에 있어서,
상기 모터의 출력축과 상기 감속기의 출력축이 평행하게 배치된 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크용 액추에이터.
The method of claim 2,
Wherein the output shaft of the motor and the output shaft of the speed reducer are disposed in parallel.
청구항 3에 있어서,
상기 피니언 기어와 상기 전동 기어는 나사 기어인 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크용 액추에이터.
The method of claim 3,
Wherein the pinion gear and the transmission gear are screw gears.
청구항 4에 있어서,
상기 웜 샤프트의 적어도 일단은 베어링에 의해 회전 가능하게 고정된 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크용 액추에이터.
The method of claim 4,
And at least one end of the worm shaft is rotatably fixed by a bearing.
청구항 4에 있어서,
상기 웜 샤프트의 적어도 일단은 부시에 의해 회전 가능하게 고정된 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크용 액추에이터.
The method of claim 4,
And at least one end of the worm shaft is rotatably fixed by a bush.
청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
상기 감속기의 출력축에 설치된 스핀들을 더 포함하는 전자식 주차 브레이크용 액추에이터.
The method according to any one of claims 1 to 6,
And a spindle provided on an output shaft of the speed reducer.
청구항 7에 있어서,
상기 스핀들은,
원통 형상으로 형성되고, 내주면에 제1스크루기어가 형성된 스크루 너트;
상기 스크루 너트를 관통하도록 결합되며, 외주면에 제2스크루기어가 형성된 스크루 샤프트;
상기 스크루 너트와 상기 스크루 샤프트 사이에 설치되고, 상기 스크루 샤프트를 중심으로 방사상 배치되며, 상기 스크루 너트와 상기 스크루 샤프트에 맞물려 회전하는 플래닛 스크루 롤러; 및
상기 스크루 너트의 선단과 후단에 각각 위치되고, 상기 스크루 샤프트가 관통되는 관통공이 중앙에 형성되며, 상기 플래닛 스크루 롤러의 단부가 삽입되는 장착홈이 상기 관통공을 중심으로 방사상 배치된 홀더를 포함하고,
상기 스크루 샤프트의 회전 시 상기 플래닛 스크루 롤러가 회전하며 상기 스크루 너트를 상기 스크루 샤프트의 길이방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크용 액추에이터.The method of claim 7,
The spindle
A screw nut formed in a cylindrical shape and having a first screw gear on an inner circumferential surface thereof;
A screw shaft coupled through the screw nut and having a second screw gear on an outer circumferential surface thereof;
A planet screw roller disposed between the screw nut and the screw shaft and disposed radially with respect to the screw shaft and rotated in engagement with the screw nut and the screw shaft; And
Wherein a through hole through which the screw shaft passes is formed at the center and a mounting groove into which the end of the planet screw roller is inserted includes a holder radially disposed around the through hole, the through hole being positioned at a front end and a rear end of the screw nut, ,
Wherein the planet screw roller rotates to move the screw nut in the longitudinal direction of the screw shaft when the screw shaft rotates.
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US10823243B2 (en) 2018-05-24 2020-11-03 Mando Corporation Actuator for brake device

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