KR20180005499A - 일체형 전동식 브레이크 장치의 액추에이터 조립체 - Google Patents

일체형 전동식 브레이크 장치의 액추에이터 조립체 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 전동식 브레이크 장치의 액추에이터 조립체는 제 1중공이 형성되고, 고정자 및 상기 고정자의 내주면과 이격되어 상기 제 1중공 내부에 배치되는 회전자를 구비하는 모터; 일측이 상기 모터의 일측과 결합되고, 상기 제 1중공과 연통되는 제 2중공이 형성된 하우징; 일측이 상기 회전자와 결합 고정되고, 상기 회전자의 회전 운동(rotational movement)을 직선 운동(linear movement)으로 변환하는 기어 유닛; 상기 기어 유닛에서 변환된 직선 운동을 전달받아 상기 제 1중공 및 상기 제 2중공 사이에서 직선 왕복 운동하는 피스톤; 상기 하우징의 타측과 결합되고, 상기 모터의 위치를 감지하는 모터 위치 센서를 포함하는 전자제어유닛; 및 일측이 상기 기어 유닛의 타측과 결합되어 상기 기어 유닛의 회전에 기초하여 함께 회전하고, 타측에 센싱 마그넷이 삽입되는 센싱 마그넷 홀더;를 포함하고, 상기 모터 위치 센서는 상기 센싱 마그넷의 회전에 기초하여 상기 모터의 위치를 감지한다.

Description

일체형 전동식 브레이크 장치의 액추에이터 조립체{ACTUATOR ASSEMBLY FOR INTEGRATED DYNAMIC BRAKE APPARATUS}
본 발명은 액추에이터 조립체에 관한 것으로써, 구체적으로는 일체형 전동식 브레이크 장치의 액추에이터 조립체에 관한 것이다.
최근 연비 향상 및 배기가스 저감을 위하여 하이브리드 자동차, 연료 전지 자동차, 전기 자동차 등의 개발이 활발히 진행되고 있다.
이러한 차량에는 필수적으로 제동장치 즉, 차량용 브레이크 장치가 설치되는데, 여기서 차량용 브레이크 장치는 달리고 있는 차량의 속도를 줄이거나 정지시키는 기능을 하는 장치를 말한다.
통상적인 차량용 브레이크 장치에는 엔진의 흡입압을 사용해서 제동력을 발생하는 진공 브레이크와, 유압을 사용해서 제동력을 발생하는 유압 브레이크가 있다.
진공 브레이크는 진공 부스터에서 차량 엔진의 흡입압과 대기압의 압력차를 이용하여 작은 힘으로 큰 제동력을 발휘할 수 있도록 하는 장치이다. 즉, 운전자가 브레이크 페달을 밟을 때 페달에 가해진 힘보다 훨씬 큰 출력을 발생시키는 장치이다.
이러한 종래의 진공 브레이크는 진공 형성을 위해서 진공 부스터에 차량 엔진의 흡입압이 공급되어야 하고, 이에 따라 연비 효율이 저감되는 문제점이 있었다. 그리고 차량의 정차 시에도 진공 형성을 위해서 엔진을 상시구동해야 하는 문제점이 있었다.
또한, 연료 전지 자동차 및 전기 자동차의 경우 엔진이 없기 때문에 제동시 운전자의 페달 답력을 증폭시켜주는 기존의 진공 브레이크의 적용이 불가능하고, 하이브리드 자동차의 경우 연비 향상을 위하여 정차 시 공회전 정지 기능을 구현하여야 하므로 유압 브레이크의 도입이 필요하다.
즉, 상기한 바와 같이 모든 차량에서 연비 향상을 위해 회생 제동 구현이 필요한 바, 유압 브레이크의 도입시 그 기능의 구현이 용이하다.
한편, 유압 브레이크의 한 종류인 전자제어 유압 브레이크 시스템(Electro-hydraulic brake system)은 운전자가 페달을 밟으면 전자제어유닛이 이를 감지하고 유압을 각 바퀴의 휠 실린더(미도시)에 제동유압을 전달하여 제동력을 발생하는 브레이크 시스템이다.
이와 같은 전자제어 유압 브레이크 시스템과 관련된 일 예는 미국 특허공개 제2012-0167565호의 "전기적 서보 브레이크가 구비된 브레이크 시스템"에도 상세하게 개시된 바 있다.
상기 특허공보에 개시되어 있는 전자제어 유압 브레이크 시스템은, 브레이크 페달의 동작에 따라 차량의 휠(wheel) 측과 연결된 2개의 브레이크 회로에 유압을 공급하도록 내부에 1차 및 2차 피스톤이 구비된 마스터 실린더가 설치된다. 그리고, 마스터 실린더 내부에는 모터에 의해 작동되는 작동 피스톤이 구비된 서보 브레이크가 설치된다. 그리고, 작동 피스톤은 랙 구동장치를 통해 직선운동 가능하게 구비되는데, 상기 랙 구동장치는 모터의 웜축(worm shaft)과 맞물리는 윔휠(worm wheel)과, 상기 웜휠과 맞물린 상태에서 직선운동을 하는 랙기어를 포함한다. 즉, 상기 랙 구동장치는 랙기어의 대향하는 양측면에 2개의 윔휠이 맞물리도록 설치되어, 한쪽 윔휠을 통해 랙기어의 직선운동이 이루어지는 한편 다른 한쪽 윔휠을 통해 랙기어의 직선운동이 가이드될 수 있도록 구성되어 있다.
그러나, 상기한 구성으로 이루어진 종래의 전자제어 유압 브레이크 시스템은 제동압력을 생성할 수 있도록 펌프 내부의 피스톤을 밀어주는 랙기어의 직진성 확보를 위해 피니언 기어와 웜기어가 결합된 2개의 웜휠(worm wheel)을 랙기어의 양측에 맞물려 사용하기 때문에 랙기어 구동장치 부분의 사이즈(size)가 커지게 되고 중량도 과도하게 증가되는 문제가 있었다. 이는 결국 차량 내의 장착성을 저하시키고 레이아웃(lay-out) 설계를 저하시키게 되는 문제가 있었다.
아울러, 종래의 전자제어 유압 브레이크 시스템은 ABS(Anti-Lock Brake System) 및 ESC(Electronic Stability Control)의 기능구현을 위한 ABS 모듈 및 ESC 모듈이 독립적으로 설치되는 한편 모터의 포지션(position) 제어를 위한 ECU(Electronic Control Unit)와 솔레노이드 밸브 제어를 위한 ECU가 개별적으로 설치되기 때문에 전체 브레이크 시스템의 크기와 중량이 증가되어 제조비용을 증가시키고 차량 내의 장착성을 저하시키게 되는 문제점이 있었다.
미국공개특허공보 제2012-0167565호
본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 브레이크 장치의 액추에이터 조립체는 모터, 하우징, 기어 유닛, 피스톤 및 전자제어유닛 등을 하나의 모듈로 구성함으로써 전동식 브레이크 장치의 중량 및 부피를 최소화할 수 있는 전동식 브레이크 장치의 액추에이터 조립체를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당해 기술분야에 있어서의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해할 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 전동식 브레이크 장치의 액추에이터 조립체는 제 1중공이 형성되고, 고정자 및 상기 고정자의 내주면과 이격되어 상기 제 1중공 내부에 배치되는 회전자를 구비하는 모터; 일측이 상기 모터의 일측과 결합되고, 상기 제 1중공과 연통되는 제 2중공이 형성된 하우징; 일측이 상기 회전자와 결합 고정되고, 상기 회전자의 회전 운동(rotational movement)을 직선 운동(linear movement)으로 변환하는 기어 유닛; 상기 기어 유닛에서 변환된 직선 운동을 전달받아 상기 제 1중공 및 상기 제 2중공 사이에서 직선 왕복 운동하는 피스톤; 상기 하우징의 타측과 결합되고, 상기 모터의 위치를 감지하는 모터 위치 센서를 포함하는 전자제어유닛; 및 일측이 상기 기어 유닛의 타측과 결합되어 상기 기어 유닛의 회전에 기초하여 함께 회전하고, 타측에 센싱 마그넷이 삽입되는 센싱 마그넷 홀더;를 포함하고, 상기 모터 위치 센서는 상기 센싱 마그넷의 회전에 기초하여 상기 모터의 위치를 감지한다.
상기 회전자는 내부에 홈에 형성되고, 상기 기어 유닛의 일측은 상기 홈에 삽입되어 상기 고정자의 회전에 의해 함께 회전하도록 상기 고정자와 결합되는 것이 바람직하다.
상기 회전자의 외주면에는 적어도 하나의 자성체가 배치되고, 상기 자성체는 상기 고정자의 내주면과 이격되어 배치되는 것이 바람직하다.
상기 모터 위치 센서는 상기 센싱 마그넷과 대응되는 위치에 배치되는 것이 바람직하다.
상기 기어 유닛의 외주면 일측에는 나사산이 형성되고, 상기 피스톤의 내주면 일측에는 상기 나사산과 대응되는 나사홈이 형성되어 상기 피스톤은 상기 기어 유닛과 볼-스크류 결합되는 것이 바람직하다.
상기 회전자 및 상기 피스톤 사이에 배치되고, 일부가 상기 하우징에 고정 결합되는 가이드 부재;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 센싱 마그넷 홀더의 외주면에 배치되는 슬리브;를 더 포함하고, 상기 피스톤의 내주면 타측은 상기 슬리브의 외주면을 따라 직선 왕복 운동하는 것이 바람직하다.
상기 피스톤의 내주면과 상기 슬리브의 외주면이 접촉하는 부분에 배치되는 제 1실링부재;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 피스톤의 외주면과 상기 하우징이 접촉하는 부분에 배치되는 제 2실링부재;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 피스톤의 외주면과 상기 가이드 부재의 내주면이 접촉하는 부분에 배치되는 제 3실링부재;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 기어 유닛의 외주면에는 나사산이 형성되고, 상기 피스톤은, 내주면에 상기 나사산과 대응되는 나사홈이 형성되어 상기 기어 유닛과 볼-스크류 결합되는 제 1피스톤 유닛; 및 일측이 상기 제 1피스톤 유닛에 지지되어 상기 제 1피스톤 유닛의 직선 운동에 기초하여 직선 운동을 하는 제 2피스톤 유닛을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 센싱 마그넷 홀더의 외주면에 배치되는 슬리브; 및 상기 하우징의 내주면에 배치되는 슬리브 하우징;을 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제 2피스톤 유닛의 타측은 상기 슬리브 및 상기 슬리브 하우징 사이를 따라 직선 왕복 운동을 하는 것이 바람직하다.
상기 제 2피스톤 유닛 중 상기 슬리브와 접촉하는 부분에 배치되는 제 4실링부재;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제 2피스톤 유닛 중 상기 슬리브 하우징과 접촉하는 부분에 배치되는 제 5실링부재;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 슬리브 하우징 중 상기 제 2피스톤 유닛과 접촉하는 부분에 배치되는 제 6실링부재;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 하우징과 상기 슬리브 하우징이 접촉하는 부분에 배치되는 제 7실링부재;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 브레이크 장치의 액추에이터 조립체는 중공이 형성된 모터, 상기 모터의 결합되되 내부에 복수 개의 밸브를 포함하는 하우징 및 전자제어유닛을 결합시키되, 모터 및 하우징 내부에 기어 유닛 및 피스톤을 수용하도록 구성함으로써 전동식 브레이크 장치의 중량 및 부피를 최소화할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
또한, 기어 유닛 끝단에 모터 위치 검출을 위한 센싱 마그넷을 장착하고, 전자제어유닛에는 상기 센싱 마그넷과 대응되는 위치에 모터 위치 센서를 구비함으로써, 모터 위치 센서의 검출력을 향상시킴과 동시에 효율적인 공간 배치를 통한 전동식 브레이크 장치의 사이즈를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당해 기술분야에 있어서의 통상의 지식을 가진 자가 명확하게 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 일체형 전동식 브레이크 장치를 간략히 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 브레이크 장치의 액추에이터 조립체의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전동식 브레이크 장치의 액추에이터 조립체의 단면도이다.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
본 발명의 여러 실시예에 따른 전동식 브레이크 장치의 액추에이터 조립체를 설명하기 앞서, 도 1을 참조하여 일체형 전동식 브레이크 장치에 대하여 먼저 설명하도록 한다. 도 1은 일체형 전동식 브레이크 장치를 간략히 도시한 도면이다.
전동식 브레이크 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 마스터 실린더(20), 리저버(30), 휠 실린더(40), 페달 시뮬레이터(50), 모터(60), 기어 유닛(70) 및 펌프(80)를 포함한다.
마스터 실린더(20)는 운전자가 브레이크 페달(10)을 동작시키는 경우 인풋 로드(12)에 의하여 가압되어 액압을 발생시키는 기능을 수행하며, 발생된 액압은 페달 시뮬레이터(50)로 전달되고, 페달 시뮬레이터(50)는 액압에 상응하는 반력을 다시 마스터 실린더(20)를 경유하여 브레이크 페달(10)에 전달함으로써 운전자로 하여금 페달감을 느끼게 된다. 또한, 시스템 전체에 전력이 공급되지 않는 등의 비상 상황시 마스터 실린더(20)의 액압이 바로 휠 실린더(40) 측으로 전달됨으로써 차량을 제동시킬 수도 있다.
한편, 정상 상황인 경우 펌프(80)가 휠 실린더(40)측에 유체를 전달하는데, 구체적으로 운전자가 브레이크 페달(10)을 가압하면 스트로크 센서(11)가 브레이크 페달(10)의 변위를 검출하여 전자제어유닛에 전달하면, 전자제어유닛은 브레이크 페달(10)의 변위에 기초하여 모터(60)를 구동시킨다. 모터(60)에 의하여 발생되는 회전운동은 기어 유닛(70)에 의하여 직선 왕복 운동으로 변환하여 펌프(80) 내의 피스톤을 가압하게 되면, 펌프(80)의 챔버에 수용된 유체가 휠 실린더(40) 측으로 이동하게 된다.
리저버(30)는 유체를 저장하는 수단으로써, 마스터 실린더(20), 페달 시뮬레이터(50) 및 펌프(80)와 유체 연통되도록 구성된다. 또한, 유압회로부(90)는 상술한 마스터 실린더(20), 펌프(80) 및 휠 실린더(40) 상호 간의 유체를 이송하기 위한 유로 및 유로 내의 유체 흐름을 단속하기 위한 밸브 들을 포함하고 있으며, 이에 대한 자세한 설명은 생략하도록 한다.
이하, 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 전동식 브레이크 장치의 액추에이터 조립체에 대하여 설명하도록 한다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 전동식 브레이크 장치의 액추에이터 조립체의 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 전동식 브레이크 장치의 액추에이터 조립체는 도 2에 도시된 바와 같이 모터(100), 하우징(200), 전자제어유닛(300), 기어 유닛(400), 피스톤(500)을 포함하도록 구성된다.
모터(100)는 전원의 공급에 의하여 회전력을 발생시키는 기능을 수행하며, 고정자(120) 및 회전자(130)를 포함하며, 도 2에 도시된 바와 같이 내부에 제 1중공(110)이 형성되고, 회전자(130)는 제 1중공(110) 내부에 배치된다. 모터(100)에 회전력을 발생시키기 위한 적어도 하나의 자성체(140)는 회전자(130)의 외주면에 배치되되 회전자(130)가 간섭 없이 회전하기 위하여 자성체(140)와 고정자(120) 사이에는 갭이 형성되어야 한다. 회전자(130)의 내부에는 도 2에 도시된 바와 같이 홈이 형성됨으로써, 그 단면이 "ㄷ"자 구조를 갖도록 구성된다.
하우징(200)은 내부에 유로 및 복수 개의 솔레노이드 밸브들을 구비하고 있으며, 일측이 상기 모터(100)와 결합되고, 모터(100)의 제 1중공(110)과 연통되는 제 2중공(230)이 형성되며, 제 2중공(230)은 구체적으로 유체를 수용하는 챔버로써의 기능을 수행한다. 또한, 하우징(200)에는 제 2중공(230)과 수직 방향의 중공(210)이 추가 형성될 수 있는데, 여기에는 마스터 실린더 및 인풋 로드 중 적어도 하나가 삽입됨으로써 일체형 전동식 브레이크 장치의 사이즈를 최소화할 수 있다.
전자제어유닛(300)은 하우징(200)의 타측과 결합되는 구성으로써, 모터(100) 및 솔레노이드 밸브 등을 제어하기 위한 전자 소자들이 실장된 인쇄회로기판(310)이 내장되며, 나아가 이러한 인쇄회로기판(310)에는 모터(100)의 위치를 감지하는 모터 위치 센서(320)를 포함한다.
기어 유닛(400)은 제 1중공(110) 및 제 2중공(230)에 걸쳐서 배치되는 구성으로써, 회전자(130)의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하는 기능을 수행하며, 피스톤(500) 또한 기어 유닛(400)에서 변환된 직선 운동을 전달받아 제 1중공(110) 및 제 2중공(230) 사이에서 직선 왕복 운동을 수행하는데, 구체적으로 기어 유닛(400)의 외주면 일측에는 나사산이 형성되고, 피스톤(500)의 내주면 일측에는 상기 나사산과 대응되는 나사홈이 형성됨으로써, 결국 피스톤(500)은 기어 유닛(400)과 볼-스크류 결합됨으로써 피스톤(500)이 제 1중공(110) 및 제 2중공(230) 사이에서 직선 왕복 운동을 수행할 수 있게 된다.
한편, 기어 유닛(400)의 일측은 회전자(130)와 고정 결합됨으로써, 회전자(130)의 회전에 기초하여 함께 회전하게 되는데, 구체적으로 도 2에 도시된 바와 같이 별도의 핀부재(610)를 이용하여 회전자(130)와 기어 유닛(400)이 결합될 수 있다. 이러한 핀부재(610)에 의하여 결합되기 위하여 회전자(130) 및 기어 유닛(400)에는 핀부재(610)가 삽입될 수 있는 홀이 형성되어야 하며, 회전자(130)와 기어 유닛(400)이 헛도는 것을 방지하기 위하여 핀부재(610) 및 홀의 단면은 원형이 아닌 다각형 형상으로 형성되는 것이 바람직할 것이다.
또한, 피스톤(500)을 지지하기 위한 가이드 부재(620)가 구비되어야 하며, 도 2에 도시된 바와 같이 이러한 가이드 부재(620)는 회전자(130) 및 피스톤(500) 사이에 배치되고, 회전자(130)의 회전시 함께 회전하지 않도록 회전자(130)와 이격되어 배치되어야 하며, 일부가 하우징(200)에 고정 결합되어야 한다. 한편, 피스톤(500)이 기어 유닛(400)의 회전에 의하여 함께 회전하지 않도록 하기 위하여, 가이드 부재(620)에는 길이 방향의 가이드 홈이 형성되고, 피스톤(500)의 외주면에는 가이드 홈에 삽입되는 회전방지부재(640)를 구비하는 것이 바람직하다.
기어 유닛(400) 또한 가이드 부재(620)와 결합되는데, 가이드 부재(620)와 기어 유닛(400)은 베어링(630)에 의해 결합됨으로써 가이드 부재(620)의 고정에도 불구하고 기어 유닛(400)은 회전자(130)의 회전에 기초하여 회전할 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 전동식 브레이크 장치의 액추에이터 조립체의 기어 유닛(400)의 일측은 상술한 바와 같이 회전자(130)와 고정 결합되고, 타측은 센싱 마그넷 홀더(700)의 일측과 결합된다. 기어 유닛(400)과 센싱 마그넷 홀더(700)의 결합에 대하여 구체적으로 설명해보면, 기어 유닛(400)의 타측에는 결합 돌기가 형성되고, 센싱 마그넷 홀더(700)의 일측에는 결합 돌기와 대응되는 결합 홈이 형성되며, 결합 돌기를 결합 홈에 삽입함으로써 기어 유닛(400)과 센싱 마그넷 홀더(700)가 결합되게 된다. 센싱 마그넷 홀더(700)는 기어 유닛(400) 회전시 함께 회전하여야 하므로, 결합 돌기 및 결합 홈의 단면은 원형이 아닌 다각형 형상으로 형성되는 것이 바람직할 것이다.
센싱 마그넷 홀더(700)의 타측, 즉 전자제어유닛(300)과 인접한 측에는 센싱 마그넷(720)이 삽입 결합되며. 전자제어유닛(300)에 실장된 모터 위치 센서(320)는 센싱 마그넷(720)의 회전에 의한 자속 변화에 기초하여 모터(100)의 회전 위치를 검출할 수 있게 된다. 모터 위치 센서(320)는 전자제어유닛(300) 내에 배치된 인쇄회로기판(310)에 실장되되, 모터 위치 센서(320)의 검출 능력을 더욱 향상시키기 위하여, 모터 위치 센서(320)는 센싱 마그넷(720)과 대응되는 위치, 즉 센싱 마그넷(720)의 회전축과 모터 위치 센서(320)의 중심이 일치하는 위치에 배치되는 것이 바람직하다. 또한, 센싱 마그넷 홀더(700)의 외주면에는 슬리브(710)가 배치되고, 피스톤(500)의 내주면 타측은 슬리브(710)의 외주면을 따라 직선 왕복 운동을 수행하게 된다.
한편, 하우징(200)의 제 2중공(230)이 유체를 수용하는 챔버의 기능을 수행하는데, 유체가 외부로 누출되지 않기 위한 실링부재를 더 포함하는 것이 바람직하다. 구체적으로, 피스톤(500)의 내주면과 슬리브(710)의 외주면이 접촉하는 부분에 배치되는 제 1실링부재(810), 피스톤(500)의 외주면과 하우징(200)이 접촉하는 부분에 배치되는 제 2실링부재(820), 피스톤(500)의 외주면과 가이드 부재(620)의 내주면이 접촉하는 부분에 배치되는 제 3실링부재(830)를 구비하는 것이 바람직하다.
이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 일체형 전동식 브레이크 장치의 액추에이터 조립체에 대하여 설명하되, 앞서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 전동식 브레이크 장치의 액추에이터 조립체의 내용과 중복되는 부분은 그 자세한 설명을 생략하도록 한다. 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 일체형 전동식 브레이크 장치의 액추에이터 조립체의 단면도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 일체형 전동식 브레이크 장치의 액추에이터 조립체는 도 3에 도시된 바와 같이 모터(100), 하우징(200), 전자제어유닛(300), 기어 유닛(400), 피스톤(500)을 포함하도록 구성되며, 나아가 센싱 마그넷 홀더(700), 센싱 마그넷(720) 또한 포함하는데, 이는 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 전동식 브레이크 장치의 액추에이터 조립체와 동일하므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 일체형 전동식 브레이크 장치의 액추에이터 조립체가 앞서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 전동식 브레이크 장치의 액추에이터와의 차이는, 도 3에 도시된 바와 같이 피스톤(500)이 제 1피스톤 유닛(510) 및 제 2피스톤 유닛(520)으로 분리되어 있다는 점이다. 구체적으로 제 1피스톤 유닛(510)은 내주면에 기어 유닛(400)의 외주면에 형성된 나사산과 대응되는 나사홈이 형성되어 기어 유닛(400)과 볼-스크류 결합되는 구성이다. 제 2피스톤 유닛(520)은 일측이 제 1피스톤 유닛(510)에 지지되어 제 1피스톤 유닛(510)의 직선 운동에 기초하여 직선 운동을 하는 구성이다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 일체형 전동식 브레이크 장치의 액추에이터 조립체는 센싱 마그넷 홀더(700)의 외주면에 배치되는 슬리브(710) 및 하우징(200)의 내주면에 배치되는 슬리브 하우징(240)을 포함한다. 슬리브 하우징(240)의 일측은 도 3에 도시된 바와 같이 회전자(130) 및 피스톤(500) 사이에 배치되고, 일부가 하우징(200)에 고정 결합되는 가이드 부재(620)와 맞닿도록 배치되는 것이 바람직하다. 제 2피스톤 유닛(520)의 타측은 슬리브(710) 및 슬리브 하우징(240) 사이를 따라 직선 왕복 운동을 수행하게 된다.
일반적으로, 하우징(200) 및 피스톤(500)은 금속 재질로 형성되는데, 피스톤(500)이 하우징(200) 내주면과 맞닿도록 왕복 운동을 수행할 경우, 금속 재질 간의 마찰에 의하여 미세 금속 입자가 챔버측으로 유입될 수 있으며, 나아가 마찰에 의한 노이즈가 발생하는 문제가 있다. 따라서 하우징(200) 및 피스톤(500) 사이에 플라스틱 재질의 슬리브 하우징(240)을 배치시키게 되면, 상술한 문제점을 해결할 수 있게 된다.
아울러, 하우징(200)의 제 2중공(230)이 유체를 수용하는 챔버의 기능을 수행하는데, 유체가 외부로 누출되지 않기 위한 실링부재를 더 포함하는 것이 바람직하다. 구체적으로, 제 2피스톤 유닛(520) 중 슬리브(710)와 접촉하는 부분에 배치되는 제 4실링부재(840), 제 2피스톤 유닛(520) 중 슬리브 하우징(240)과 접촉하는 부분에 배치되는 제 5실링부재(850), 슬리브 하우징(240) 중 제 2피스톤 유닛(520)과 접촉하는 부분에 배치되는 제 6실링부재(860) 및 하우징(200)과 슬리브 하우징(240)이 접촉하는 부분에 배치되는 제 7실링부재(870)를 구비하는 것이 바람직하다.
본 명세서에서 설명되는 실시예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것이 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당해 기술분야에 있어서의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 모터 110: 제 1중공
120: 고정자 130: 회전자
140: 자성체 200: 하우징
210: 중공 230: 제 2중공
240: 슬리브 하우징 300: 전자제어유닛
310: 인쇄회로기판 320: 모터 위치 센서
400: 기어 유닛 500: 피스톤
510: 제 1피스톤 유닛 520: 제 2피스톤 유닛
610: 고정핀 620: 가이드 부재
630: 베어링 640: 회전방지부재
700: 센싱 마그넷 홀더 710: 슬리브
720: 센싱 마그넷 810: 제 1실링부재
820: 제 2실링부재 830: 제 3실링부재
840: 제 4실링부재 850: 제 5실링부재
860: 제 6실링부재 870: 제 7실링부재

Claims (17)

  1. 제 1중공이 형성되고, 고정자 및 상기 고정자의 내주면과 이격되어 상기 제 1중공 내부에 배치되는 회전자를 구비하는 모터;
    일측이 상기 모터의 일측과 결합되고, 상기 제 1중공과 연통되는 제 2중공이 형성된 하우징;
    일측이 상기 회전자와 결합 고정되고, 상기 회전자의 회전 운동(rotational movement)을 직선 운동(linear movement)으로 변환하는 기어 유닛;
    상기 기어 유닛에서 변환된 직선 운동을 전달받아 상기 제 1중공 및 상기 제 2중공 사이에서 직선 왕복 운동하는 피스톤;
    상기 하우징의 타측과 결합되고, 상기 모터의 위치를 감지하는 모터 위치 센서를 포함하는 전자제어유닛; 및
    일측이 상기 기어 유닛의 타측과 결합되어 상기 기어 유닛의 회전에 기초하여 함께 회전하고, 타측에 센싱 마그넷이 삽입되는 센싱 마그넷 홀더;
    를 포함하고,
    상기 모터 위치 센서는 상기 센싱 마그넷의 회전에 기초하여 상기 모터의 위치를 감지하는 일체형 전동식 브레이크 장치의 액추에이터 조립체.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 회전자는 내부에 홈에 형성되고,
    상기 기어 유닛의 일측은 상기 홈에 삽입되어 상기 고정자의 회전에 의해 함께 회전하도록 상기 고정자와 결합되는 일체형 전동식 브레이크 장치의 액추에이터 조립체.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 회전자의 외주면에는 적어도 하나의 자성체가 배치되고,
    상기 자성체는 상기 고정자의 내주면과 이격되어 배치되는 일체형 전동식 브레이크 장치의 액추에이터 조립체.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 모터 위치 센서는 상기 센싱 마그넷과 대응되는 위치에 배치되는 일체형 전동식 브레이크 장치의 액추에이터 조립체.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 기어 유닛의 외주면 일측에는 나사산이 형성되고,
    상기 피스톤의 내주면 일측에는 상기 나사산과 대응되는 나사홈이 형성되어 상기 피스톤은 상기 기어 유닛과 볼-스크류 결합되는 일체형 전동식 브레이크 장치의 액추에이터 조립체.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 회전자 및 상기 피스톤 사이에 배치되고, 일부가 상기 하우징에 고정 결합되는 가이드 부재;를 더 포함하는 일체형 전동식 브레이크 장치의 액추에이터 조립체.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 센싱 마그넷 홀더의 외주면에 배치되는 슬리브;를 더 포함하고,
    상기 피스톤의 내주면 타측은 상기 슬리브의 외주면을 따라 직선 왕복 운동하는 일체형 전동식 브레이크 장치의 액추에이터 조립체.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 피스톤의 내주면과 상기 슬리브의 외주면이 접촉하는 부분에 배치되는 제 1실링부재; 를 더 포함하는 일체형 전동식 브레이크 장치의 액추에이터 조립체.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 피스톤의 외주면과 상기 하우징이 접촉하는 부분에 배치되는 제 2실링부재;를 더 포함하는 일체형 전동식 브레이크 장치의 액추에이터 조립체.
  10. 제 5 항에 있어서,
    상기 피스톤의 외주면과 상기 가이드 부재의 내주면이 접촉하는 부분에 배치되는 제 3실링부재;를 더 포함하는 일체형 전동식 브레이크 장치의 액추에이터 조립체.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 기어 유닛의 외주면에는 나사산이 형성되고,
    상기 피스톤은,
    내주면에 상기 나사산과 대응되는 나사홈이 형성되어 상기 기어 유닛과 볼-스크류 결합되는 제 1피스톤 유닛; 및
    일측이 상기 제 1피스톤 유닛에 지지되어 상기 제 1피스톤 유닛의 직선 운동에 기초하여 직선 운동을 하는 제 2피스톤 유닛을 포함하는 일체형 전동식 브레이크 장치의 액추에이터 조립체.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 센싱 마그넷 홀더의 외주면에 배치되는 슬리브; 및
    상기 하우징의 내주면에 배치되는 슬리브 하우징; 을 더 포함하는 일체형 전동식 브레이크 장치의 액추에이터 조립체.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 제 2피스톤 유닛의 타측은 상기 슬리브 및 상기 슬리브 하우징 사이를 따라 직선 왕복 운동을 하는 일체형 전동식 브레이크 장치의 액추에이터 조립체.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 제 2피스톤 유닛 중 상기 슬리브와 접촉하는 부분에 배치되는 제 4실링부재;를 더 포함하는 일체형 전동식 브레이크 장치의 액추에이터 조립체.
  15. 제 12항에 있어서,
    상기 제 2피스톤 유닛 중 상기 슬리브 하우징과 접촉하는 부분에 배치되는 제 5실링부재;를 더 포함하는 일체형 전동식 브레이크 장치의 액추에이터 조립체.
  16. 제 12항에 있어서,
    상기 슬리브 하우징 중 상기 제 2피스톤 유닛과 접촉하는 부분에 배치되는 제 6실링부재;를 더 포함하는 일체형 전동식 브레이크 장치의 액추에이터 조립체.
  17. 제 12항에 있어서,
    상기 하우징과 상기 슬리브 하우징이 접촉하는 부분에 배치되는 제 7실링부재;를 더 포함하는 일체형 전동식 브레이크 장치의 액추에이터 조립체.
KR1020160085691A 2016-07-06 2016-07-06 일체형 전동식 브레이크 장치의 액추에이터 조립체 KR102585197B1 (ko)

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