KR20180014621A

KR20180014621A - 액츄에이터

Info

Publication number: KR20180014621A
Application number: KR1020160098214A
Authority: KR
Inventors: 황장환
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2016-08-01
Filing date: 2016-08-01
Publication date: 2018-02-09
Also published as: KR102615634B1

Abstract

본 발명은 모터; 웜샤프트; 상기 모터와 웜샤프트 연결하는 동력전달부; 상기 웜샤프트와 맞물리는 웜휠;및 상기 모터, 상기 웜샤프트 및 상기 웜휠을 내부에 포함하는 하우징을 포함하고, 상기 동력전달부는 제1 기어와 제2 기어를 포함하고, 상기 제1 기어는 상기 모터에 결합하고, 상기 제2 기어는 상기 웜샤프트에 결합하여 상기 제1 기어와 맞물리고, 상기 웜샤프트는 상기 제2 기어를 기준으로 위측으로 돌출되는 연장부를 포함하고, 상기 하우징은 제1 하우징과 상기 제1 하우징과 연결되는 제2 하우징을 포함하고, 상기 제1 하우징에는 상기 모터가 배치되고, 상기 제2 하우징에는 상기 동력전달부가 배치되고, 상기 제2 하우징은 제1 홈부를 포함하고, 상기 제1 홈부는 상기 연장부를 회전 가능하게 지지하는 액츄에이터를 제공하여, 하우징의 마모를 최소화하는 유리한 효과를 제공한다.

Description

액츄에이터{Actuator}

실시예는 액츄에이터에 관한 것이다.

전자식 주차 브레이크(EPB) 시스템은 스위치 조작으로 운전자의 수동조작 모드 및 전자유압제어유닛(HECU), 엔진 전자제어유닛(ECU), 트랙션 제어 유닛(TCU) 등과 연계하여 자동으로 주차 브레이크를 작동시키거나 풀어주고 긴급한 상황에서는 제동 안정성을 확보한다.

이러한 전자식 주차 브레이크(EPB) 시스템은 전자제어유닛(ECU), 모터, 기어, 주차 케이블 및 제동력 센서(Force Sensor) 등이 일체로 구성되어 있다. 여기서 전자제어유닛(ECU)은 캔(CAN)을 통해 전자유압제어유닛(HECU), 엔진 전자제어유닛(ECU), 트랙션 제어 유닛(TCU) 등으로부터 관련 정보를 입력 받고 운전자의 의도를 파악한 후 주차 브레이크 액츄에이터를 작동시킨다.

주차 브레이크 액츄에이터의 모터가 작동되면, 모터의 구동으로 기어 조립체가 작동되고 기어 조립체의 작동에 의해 구동축이 회전되어 주차 케이블이 당겨 짐으로써 차륜에 제동력이 제공되며 이에 따라 차량이 안정적인 상태로 유지된다. 여기서, 기어 조립체는 모터의 회전축과 동력 전달 가능하게 연결되는 웜샤프트와 웜휠을 포함할 수 있다. 그리고, 모터의 회전축과 웜샤프트를 동력 전달 가능하게 연결하는 스퍼 기어(spur gear)가 마련될 수 있다.

이때, 스퍼 기어를 회전 가능하게 지지하기 위하여 액츄에이터의 하우징에는 브라켓이 마련될 수 있다. 브라켓은 웜샤프트에 결합된 스퍼 기어와 접촉하여 스퍼 기어를 회전 가능하게 지지한다. 그러나 이러한 브라켓은 스퍼 기어와 많은 마찰 영역을 갖게 된다. 또한, 스퍼 기어와 마찰 영역이 증가하면, 하우징의 마모가 증가하여 제품의 성능에 치명적인 악영향을 미친다.

이에, 실시예는 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 웜샤프트에 결합되는 기어와 하우징과의 마찰 영역을 최소화하는 액츄에이터를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

실시예가 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제에 국한되지 않으며 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 실시예는, 모터와, 웜샤프트와, 상기 모터와 웜샤프트 연결하는 동력전달부와, 상기 웜샤프트와 맞물리는 웜휠 및 상기 모터, 상기 웜샤프트 및 상기 웜휠을 내부에 포함하는 하우징을 포함하고, 상기 동력전달부는 제1 기어와 제2 기어를 포함하고, 상기 제1 기어는 상기 모터에 결합하고, 상기 제2 기어는 상기 웜샤프트에 결합하여 상기 제1 기어와 맞물리고, 상기 웜샤프트는 상기 제2 기어를 기준으로 위측으로 돌출되는 연장부를 포함하고, 상기 하우징은 제1 하우징과 상기 제1 하우징과 연결되는 제2 하우징을 포함하고, 상기 제1 하우징에는 상기 모터가 배치되고, 상기 제2 하우징에는 상기 동력전달부가 배치되고, 상기 제2 하우징은 제1 홈부를 포함하고, 상기 제1 홈부는 상기 연장부를 회전 가능하게 지지하는 액츄에이터를 제공할 수 있다.

바람직하게는, 상기 모터는 회전축과, 상기 회전축이 배치되는 홀을 포함하는 로터 및 상기 로터의 외측에 배치되는 스테이터를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 제1 기어는 상기 회전축에 결합할 수 있다.

바람직하게는, 상기 하우징은 상기 웜샤프트가 위치하는 제3 하우징을 포함하고, 상기 제3 하우징은 제2 홈부를 포함하고, 상기 제2 홈부는 상기 제2 기어를 기준으로 아래 측에 위치하는 상기 웜샤프트의 단부를 회전 가능하게 지지할 수 있다.

바람직하게는, 상기 제2 기어는 상기 하우징의 내측면과 이격되게 배치될 수 있다.

바람직하게는, 상기 연장부는 상기 웜샤프트와 일체일 수 있다.

바람직하게는, 상기 연장부는 원통형일 수 있다.

바람직하게는, 상기 연장부의 직경은 상기 웜샤프트의 직경보다 클 수 있다.

바람직하게는, 상기 모터의 축방향과 상기 웜샤프트의 축방향과 평행하도록, 상기 모터와 상기 웜샤프트는 나란히 배치될 수 있다.

바람직하게는, 상기 웜샤프트를 기준으로, 상기 모터는 상기 웜샤프트의 어느 한 측에 배치되고, 상기 웜휠은 상기 웜샤프트의 다른 한 측에 배치될 수 있다.

바람직하게는, 상기 웜휠은 구동축을 포함하고, 상기 구동축은 파킹 케이블에 연결될 수 있다.

실시예에 따르면, 제2 기어와 하우징의 마찰 영역을 제거하고, 웜샤프트의 양 끝단부의 2곳에서만 지지영역을 구성하여 하우징의 마모를 최소화하는 유리한 효과를 제공한다.

도 1은 실시예에 따른 액츄에이터를 도시한 도면,
도 2는 웜샤프트를 도시한 도면,
도 3은 하우징을 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 그리고 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.

제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

도 1은 실시예에 따른 액츄에이터를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 액츄에이터는 모터(100)와, 웜샤프트(200)와, 동력전달부(300)와, 웜휠(400)과, 하우징(500)을 포함할 수 있다. 웜샤프트(200)와, 웜휠(400)와, 동력전달부(300)는 모터(100)의 회전력을 웜휠(400)의 구동축(410)에 전달하는 역할을 한다. 구동축(410)에는 파킹 케이블이 연결될 수 있다.

모터(100)는 회전축(110)과, 로터(120)와, 스테이터(130)를 포함할 수 있다.

회전축(110)는 로터(120에 결합될 수 있다. 전류 공급을 통해 로터(120)와 스테이터(130)에 전자기적 상호 작용이 발생하면 로터(120)가 회전하고 이에 연동하여 회전축(110)이 회전한다 회전축(110)은 차량의 파킹 브레이크의 케이블에 연결되어 차량에 제동력을 제공할 수 있다.

로터(120)는 스테이터(130)의 내측에 배치된다. 로터(120)는 로터 코어와 로터 코어에 결합하는 마그넷을 포함할 수 있다. 로터(120)는 로터 코어와 마그넷의 결합 방식에 따라 다음과 같이 형태로 구분될 수 있다.

로터(120)는 마그넷이 로터 코어의 외주면에 결합되는 타입으로 구현될 수 있다. 이러한 타입의 로터(120)는 마그넷의 이탈을 방지하고 결합력을 높이기 위하여 별도의 캔부재가 로터 코어에 결합될 수 있다. 또는 마그넷과 로터 코어가 이중 사출되어 일체로 형성될 수 있다. 로터(120)는 마그넷이 로터 코어의 내부에 결합되는 타입으로 구현될 수 있다. 이러한 타입의 로터(120)는 로터 코어 내부에 마그넷이 삽입되는 포켓이 마련될 수 있다.

스테이터(130)는 로터 조립체와의 전기적 상호 작용을 유발하여 로터 조립체의 회전을 유도한다. 로터 조립체와 상호 작용을 유발하기 위해 스테이터(130)에 코일이 감길 수 있다.

웜샤프트(200)는 모터(100)의 회전축(110)과 평행이 되도록 배치될 수 있다. 즉, 웜샤프트(200)와 모터(100)는 나란히 배치될 수 있다. 웜샤프트(200)를 기준으로 모터(100)는 어느 한 측에 배치될 수 있다. 그리고 웜샤프트(200)를 기준으로 웜휠(400)은 다른 한 측에 배치될 수 있다.

웜휠(400)은 웜샤프트(200)와 맞물리며 중심축에 구동축(410)이 결합된다. 웜휠(400)의 회전축은 웜샤프트(200)의 회전축과 직교한다.

모터(100)와 웜샤프트(200)는 동력전달부(300)를 통해 연결된다.

동력전달부(300)는 제1 기어(310)와 제2 기어(320)를 포함할 수 있다.

제1 기어(310)는 모터(100)의 회전축(110)에 결합한다.

제2 기어(320)는 웜샤프트(200)에 결합한다.

제1 기어(310)와 제2 기어(320)는 상호 맞물린다.

도 2는 웜샤프트를 도시한 도면이다.

도 1 및 2를 참조하면, 웜샤프트(200)는 연장부(210)를 포함한다. 연장부(210)는 제2 기어(320)와 하우징(500)의 마찰을 줄이기 위한 구성이다. 연장부(210)는 제2 기어(320)를 기준으로 위측으로 돌출될 수 있다. 이러한 연장부(210)는 웜샤프트(200)와 일체일 수 있다. 그리고 연장부(210) 원통형일 수 있다.

이때, 연장부(210)의 직경은 웜샤프트(200)의 직경보다 클 수 있다.

제2 기어(320)를 기준으로 외측으로 연장부(210)가 위치하고, 내측으로 웜샤프트(200)의 끝단이 위치한다. 연장부(210)는 하우징(500)에 회전 가능하게 지지된다. 그리고 웜샤프트(200)의 끝단도 하우징(500)에 회전 가능하게 지지된다. 그러나 제2 기어(320)와 하우징(500)의 내측면은 떨어져 위치한다.

따라서, 제2 기어(320)와 하우징(500)과의 마찰 영역이 제거된다. 때문에, 웜샤프트(200)는 연장부(210)와 단부에 해당하는 2곳에서만 마찰 영역이 형성되어, 하우징의 마모를 크게 줄일 수 있다.

도 3은 하우징을 도시한 도면이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 하우징(500)은 제1 하우징(510)과, 제2 하우징(520)과, 제3 하우징(530)과 제4 하우징(540)을 포함할 수 있다. 제1 하우징(510)과, 제2 하우징(520)과, 제3 하우징(530)과 제4 하우징(540)은 그 기능 및 영역에 따라 구분되어 설명될 뿐 연결된 하나의 부재이다.

제1 하우징(510)은 내부에 모터(100)를 포함할 수 있다.

제2 하우징(520)은 내부에 동력전달부(300)를 포함할 수 있다.

제3 하우징(530)은 내부에 웜샤프트(200)를 포함할 수 있다.

제4 하우징(540)은 내부에 웜휠(400)를 포함할 수 있다.

한편, 제2 하우징(520)은 하우징(500)의 테두리 부근에 형성될 수 있다. 그리고 제2 하우징(520)은 제1 홈부(521)를 포함할 수 있다. 제1 홈부(521)는 연장부(210)를 회전 가능하게 지지한다.

제3 하우징(530)은 제2 홈부(531)를 포함할 수 있다. 제2 홈부(531)는 하우징(500)의 테두리 부근에 형성될 수 있다. 제2 홈부(531)는 웜샤프트(200)의 단부를 회전 가능하게 지지한다. 제1 홈부(521)와 제2 홈부(531)는 마주 보고 배치된다.

이상으로 본 발명의 바람직한 하나의 실시예에 따른 액츄에이터에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보았다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 모터
200: 웜샤프트
210: 연장부
300: 동력전달부
310: 제1 기어
320: 제2 거어
400: 웜휠
500: 하우징
510: 제1 하우징
520: 제2 하우징
521: 제1 홈부
530: 제3 하우징
531: 제2 홈부
540: 제4 하우징

Claims

모터;
웜샤프트;
상기 모터와 웜샤프트 연결하는 동력전달부;
상기 웜샤프트와 맞물리는 웜휠;및
상기 모터, 상기 웜샤프트 및 상기 웜휠을 내부에 포함하는 하우징을 포함하고,
상기 동력전달부는 제1 기어와 제2 기어를 포함하고,
상기 제1 기어는 상기 모터에 결합하고,
상기 제2 기어는 상기 웜샤프트에 결합하여 상기 제1 기어와 맞물리고,
상기 웜샤프트는 상기 제2 기어를 기준으로 위측으로 돌출되는 연장부를 포함하고,
상기 하우징은 제1 하우징과 상기 제1 하우징과 연결되는 제2 하우징을 포함하고,
상기 제1 하우징에는 상기 모터가 배치되고,
상기 제2 하우징에는 상기 동력전달부가 배치되고,
상기 제2 하우징은 제1 홈부를 포함하고,
상기 제1 홈부는 상기 연장부를 회전 가능하게 지지하는 액츄에이터.
제1 항에 있어서,
상기 모터는
회전축;
상기 회전축이 배치되는 홀을 포함하는 로터;및
상기 로터의 외측에 배치되는 스테이터를 포함하는 액츄에이터.
제2 항에 있어서,
상기 제1 기어는 상기 회전축에 결합하는 액츄에이터.
제3 항에 있어서,
상기 하우징은 상기 웜샤프트가 위치하는 제3 하우징을 포함하고,
상기 제3 하우징은 제2 홈부를 포함하고,
상기 제2 홈부는 상기 제2 기어를 기준으로 아래 측에 위치하는 상기 웜샤프트의 단부를 회전 가능하게 지지하는 액츄에이터.
제3 항에 있어서,
상기 제2 기어는 상기 하우징의 내측면과 이격되게 배치되는 액츄에이터.
제3 항에 있어서,
상기 연장부는 상기 웜샤프트와 일체인 액츄에이터.
제3 항에 있어서,
상기 연장부는 원통형인 액츄에이터.
제7 항에 있어서,
상기 연장부의 직경은 상기 웜샤프트의 직경보다 큰 액츄에이터.
제3 항에 있어서,
상기 모터의 축방향과 상기 웜샤프트의 축방향과 평행하도록, 상기 모터와 상기 웜샤프트는 나란히 배치되는 액츄에이터.
제9 항에 있어서,
상기 웜샤프트를 기준으로,
상기 모터는 상기 웜샤프트의 어느 한 측에 배치되고,
상기 웜휠은 상기 웜샤프트의 다른 한 측에 배치되는 액츄에이터.
제3 항에 있어서,
상기 웜휠은 구동축을 포함하고,
상기 구동축은 파킹 케이블에 연결되는 액츄에이터.