KR20200122536A

KR20200122536A - 차량용 전동부스터

Info

Publication number: KR20200122536A
Application number: KR1020190045333A
Authority: KR
Inventors: 윤춘식
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2019-04-18
Filing date: 2019-04-18
Publication date: 2020-10-28
Also published as: KR102632933B1

Abstract

본 발명은 차량용 전동부스터에 관한 것으로, 하우징과, 하우징의 내부에 설치되는 스크류볼트와, 스크류볼트와 나사결합되는 스크류너트와, 모터의 출력축과 연결되는 부쉬부와, 기어치가 형성된 기어치부가 서로 다른 소재로 형성되는 입력기어부와, 입력기어부와 치합되고, 입력기어부의 회전력을 증가시켜 스크류너트로 전달하는 감속기어부와, 스크류볼트에 가압되어 이동되며 하우징의 내부에 유압을 형성하는 피스톤을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 전동부스터{ELECTRIC BOOSTER FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 전동부스터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전동력을 이용해 브레이크 성능을 증대시키기 위한 차량용 전동부스터에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 제동장치는 주행 중인 차량을 감속하거나 주차 상태를 유지하기 위해 브레이크 패드를 밀어서 마찰력을 발생시키는데, 운전자의 힘은 한정적이어서 부스터에 의한 배력을 통해 브레이크 성능을 증대시키고 있다. 기존에는 진공을 이용한 부스터를 사용하다가, 근래에는 모터를 이용하는 전동부스터를 사용하는 추세이다.

이러한 전동부스터에는 모터의 토크를 하우징 내부의 피스톤측으로 전달하기 위한 복수개의 기어부재가 구비된다. 모터의 출력축에 직접 조립되는 입력기어의 경우, 고속으로 회전하는 특징으로 인하여 기어 소음에 가장 큰 영향을 주는데, 특히 모터의 회전방향 변경 시 기어의 백래쉬(backlash)에 의한 소음이 가장 크게 발생된다.

종래에는 모터의 출력축과 입력기어 간의 슬립을 방지하기 위해 입력기어를 금속재로 제작하고 있으나, 상기와 같은 소음 문제가 발생되고 있다. 그리고, 이를 해결하기 위해 입력기어를 합성수지재로 제작하는 시도도 이루어지고 있으나, 모터의 출력축이 가열 및 냉각됨으로 인해 그 직경이 팽창 및 축소 변형되면서 모터의 출력축과 입력기어 간에 슬립이 발생되어 전동부스터의 성능이 저하된다는 다른 문제점이 발생되고 있다.

따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2014-0099270호(2014. 08. 11 공개, 발명의 명칭: 전기 브레이크 부스터)에 개시되어 있다.

본 발명은 모터의 출력축과 기어 간의 슬립을 방지하면서도 기어의 백래쉬로 인한 소음을 저감시킬 수 있는 차량용 전동부스터를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 차량용 전동부스터는, 하우징; 상기 하우징의 내부에 설치되는 스크류볼트; 상기 스크류볼트와 나사결합되는 스크류너트; 모터의 출력축과 연결되는 부쉬부와, 기어치가 형성된 기어치부가 서로 다른 소재로 형성되는 입력기어부; 상기 입력기어부와 치합되고, 상기 입력기어부의 회전력을 증가시켜 상기 스크류너트로 전달하는 감속기어부; 및 상기 스크류볼트에 가압되어 이동되며 상기 하우징의 내부에 유압을 형성하는 피스톤;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 부쉬부는, 금속재를 포함하여 이루어지고, 상기 출력축이 삽입되는 축결합부가 중공되게 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 부쉬부는, 상기 축결합부가 형성되는 부쉬본체부; 및 상기 부시본체부의 외면부에 반경방향으로 돌출되게 형성되고, 상기 부시본체부에 대한 상기 기어치부의 축방향 슬립을 구속하는 축슬립방지부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 축슬립방지부는, 상기 부시본체부의 축방향 단부에 반경방향으로 돌출되게 형성되고, 상기 부시본체부의 외면부를 따라 링형상으로 연장되게 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 부쉬부는, 상기 부쉬본체부의 외면부에 요철되게 형성되고, 상기 부시본체부에 대한 상기 기어치부의 회전방향 슬립을 구속하는 회전슬립방지부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 회전슬립방지부는, 상기 부쉬본체부의 회전중심부를 중심으로 하는 다각형 단면형상을 가지는 것을 특징으로 한다.

상기 회전슬립방지부는, 상기 부쉬본체부의 외면부를 따라 복수개의 요철부가 톱니형상 내지 기어치형상으로 배치되는 것을 특징으로 한다.

상기 기어치부는, 합성수지재를 포함하여, 상기 부쉬부의 둘레에 결합되고 외주부에 상기 기어치가 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 기어치부는, 상기 부쉬부를 인서트하여 사출 성형되어 상기 부쉬부와 일체로 결합되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 상기 스크류볼트와 결합되고, 상기 하우징과 접하여 상기 스크류볼트의 회전을 구속하는 회전방지부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 회전방지부는, 상기 스크류볼트에 결합되는 회전방지디스크부; 및 상기 하우징에 결합되고, 상기 회전방지디스크부의 이동을 직선경로로 가이드하는 디스크가이드부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 회전방지디스크부는, 상기 스크류볼트의 둘레에 배치되는 디스크부; 상기 디스크부의 가장자리부에 돌출되게 형성되고, 상기 디스크가이드부에 삽입되는 가이드걸림부; 및 상기 디스크부와 연결되고, 상기 스크류볼트에 결합되는 볼트결합부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 디스크가이드부는, 상기 하우징의 내면부에 함몰되게 형성되고, 상기 스크류볼트의 이동경로를 따라 연장되는 가이드설치부; 및 상기 가이드설치부에 결합되고, 상기 회전방지디스크부를 직선경로로 안내하는 가이드레일부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 하우징은, 상기 피스톤과 상기 출력축, 상기 입력기어부가 수용되는 제1하우징부; 및 상기 제1하우징부와 연결되고, 상기 스크류너트와 상기 감속기어부가 수용되는 제2하우징부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 감속기어부는, 상기 입력기어부와 치합되고, 상기 입력기어부의 회전을 1차 감속하는 중간기어; 및 상기 스크류너트와 결합되고, 상기 중간기어와 치합되며, 상기 중간기어의 회전을 2차 감속하는 출력기어;를 포함하고, 상기 중간기어는, 상기 입력기어부보다 확장된 직경을 가지고, 상기 입력기어부와 치합되는 중간입력기어; 및 상기 중간입력기어보다 축소된 직경을 가지고, 상기 중간입력기어와 동축상에 연결되며, 상기 출력기어보다 축소된 직경을 가지고, 상기 출력기어와 치합되는 중간출력기어;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1하우징부는, 상기 피스톤이 수용되는 피스톤수용부가 형성되고, 상기 피스톤의 이동에 의해 내부에 유압이 형성되는 실린더부; 상기 실린더부와 일체로 형성되고, 상기 출력축이 수용되는 모터수용부가 형성되는 모터연결부; 및 상기 실린더부와 상기 모터연결부의 사이에 연통되게 형성되고, 상기 입력기어부와, 상기 중간입력기어가 수용되는 입력기어부수용부가 형성되는 제1기어박스부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1하우징부는, 상기 실린더부와 상기 모터연결부를 구획하며, 일측부가 상기 피스톤수용부와 접하고, 타측부가 상기 모터수용부와 접하는 제1격벽부; 및 상기 모터연결부와 상기 제1기어박스부를 구획하며, 일측부가 상기 모터수용부와 접하고, 타측부가 상기 입력기어부수용부와 접하는 제2격벽부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제2격벽부는, 상기 모터연결부와 상기 제1기어박스부를 구획하는 격벽본체부; 상기 격벽본체부 상에 관통되게 형성되고, 상기 출력축을 회전가능하게 지지하는 베어링이 설치되는 베어링설치부; 및 상기 격벽본체부 상에 함몰되게 형성되고, 상기 중간기어를 회전가능하게 지지하는 제1기어축받침부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제2하우징부는, 상기 중간출력기어가 수용되는 중간기어수용부가 형성되고, 상기 입력기어부수용부와 연통되는 제2기어박스부; 및 상기 제2기어박스부와 일체로 형성되고, 상기 출력기어가 수용되는 부스팅바디부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제2기어박스부는, 상기 제1기어박스부와 마주하는 박스본체부; 상기 박스본체부 상에 함몰되게 형성되고, 상기 출력축을 회전가능하게 지지하는 제2기어축받침부; 및 상기 박스본체부 상에 함몰되게 형성되고, 상기 중간기어를 회전가능하게 지지하는 제3기어축받침부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 차량용 전동부스터는, 입력기어부가 금속재 부쉬부와, 합성수지재 기어치부를 포함하는 구조를 가짐으로써, 출력축과 기어부재 간의 열팽창 계수 차이로 인한 슬립과, 이로 인한 전동부스터의 성능이 저하를 방지할 수 있고, 기어 치합부에서 금속재의 마찰, 충돌로 인한 소음을 저감시킬 수 있으며, 기존에 입력기어부의 소재로서 금속재만을 적용하던 경우와 비교해, 중량을 저감시킬 수 있다.

또한, 본 발명은, 부쉬부를 인서트한 상태에서 기어치부를 사출 성형함으로써 입력기어부를 일체로 제작할 수 있어, 공정 단순화, 생산성 향상 및 원가 절감을 구현할 수 있으며, 사출 성형의 정밀도 확보를 통해, 기존에 입력기어부의 소재로서 금속재만을 적용하던 경우와 비교해, 기어치의 가공 및 표면거칠기 처리에 이루어지던 공정을 생략할 수 있고, 이에 수반되던 소재의 손실을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 전동부스터를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 A-A'선 단면도이다.
도 3은 도 1의 B-B'선 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 전동부스터의 기어부의 배치를 설명하고자 도시한 개념도이다.
도 5는 도 4의 C-C'선 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 전동부스터의 입력기어부를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 7은 도 6의 종단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 차량용 전동부스터의 회전슬립방지부의 일례를 설명하고자 도시한 도 6의 횡단면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 차량용 전동부스터의 회전슬립방지부의 다른 일례를 설명하고자 도시한 도 6의 횡단면도이다.
도 10은 도 1의 D-D'선 단면도이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 전동부스터의 회전방지부를 개략적으로 도시한 요부 분해사시도이다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 전동부스터의 회전방지디스크부를 개략적으로 도시한 사시도이다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 차량용 전동부스터의 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 전동부스터를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A'선 단면도이며, 도 3은 도 1의 B-B'선 단면도이다.

도 1, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 전동부스터는 하우징(10), 스크류볼트(20), 스크류너트(30), 기어부(40), 회전방지부(50), 피스톤(60)을 포함한다.

하우징(10)은 스크류볼트(20), 스크류너트(30), 기어부(40), 회전방지부(50), 피스톤(60) 등이 수용가능한 공간부를 형성함과 동시에, 피스톤(60)에 의해 내부에 형성되는 유압, 스프링(70)의 탄성력, 스크류볼트(20)에 작용하는 회전력 등을 지지가능한 강성 구조를 가진다.

스크류볼트(20)는 하우징(10)의 내부에 설치되고, 스크류너트(30)는 스크류볼트(20)의 외면부에 나사결합된다. 기어부(40)는 모터(80)의 회전력을 스크류너트(30)로 전달한다. 기어부(40)는 입력기어부(41A)와 감속기어부(41B)를 포함한다. 입력기어부(41A)는 모터(80)의 출력축(81)과 결합되어, 출력축(81)와 동일한 속도로 회전되고, 감속기어부(41B)는 입력기어부(41A)와 치합되어 입력기어부(41A)에 연동하여 회전됨과 동시에 입력기어부(41A)의 회전력을 증가시켜 스크류너트(30)로 전달한다.

모터(80)의 구동 시 모터(80)의 회전력은 기어부(40)를 거치면서 증가되어 스크류너트(30)로 전달되고, 스크류너트(30)가 정위치에서 회전됨에 따라 스크류볼트(20)는 스크류너트(30)를 기준으로 하여 하우징(10)의 일측 또는 타측으로 직선 이동하게 된다. 이러한 작용에 의해 모터(80)의 회전운동은 스크류볼트(20)의 직선운동으로 전환된다. 피스톤(60)은 스크류볼트(20)에 가압되어 하우징(10)의 일측 또는 타측으로 이동되며, 하우징(10)의 내부에 유압을 형성한다.

회전방지부(50)는 스크류볼트(20)가 스크류너트(30)의 회전력에 연동하여 직선이동만 되고, 공회전되지 않도록 스크류볼트(20)의 회전을 구속한다. 회전방지부(50)의 일측부는 스크류볼트(20)에 고정결합되고, 회전방지부(50)의 타측부는 하우징(10)의 내면부와 원주방향으로 접하여 걸린다. 스크류너트(30)로부터 회전방지부(50)에 작용하는 회전력은 하우징(10)과의 접촉부를 통해 하우징(10)에 직접적으로 전달된다. 즉 회전방지부(50)는 하우징(10)을 베이스로 하여 스크류볼트(20)의 회전을 구속한다.

본 발명은 차량용 전동부스터에 관한 것으로, 운전자의 힘과, 모터(80)에 의한 차량용 전동부스터의 힘이 합쳐져서 차량을 정지시키는 유압을 생성하는 전동 브레이크의 작용을 구현하는 것을 전제로 한다. 이하에서 본 발명을 설명함에 있어서는, 편의 상 페달로드(91), 리액션디스크(92), 베어링부재 등 그 외 다른 차량용 전동부스터의 구성품 등 본 발명의 요지와 직접적으로 연관되지 않는 구성품의 구조와 형상, 작용에 대한 상세한 설명을 생략한다.

이와 같이 본 발명의 설명에 개시되지 않은 차량용 전동부스터의 구성품은 특정한 구조와 형상으로 한정되지 않으며, 본 발명의 기술분야의 공지기술을 포함하여 다양한 실시예로 본 발명과 함께 적용될 수 있음을 밝혀둔다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서는, 편의 상 스크류볼트(20)의 연장방향을 기준으로 하여, 스크류볼트(20)의 연장방향과 동일하거나 나란한 방향을 축방향, 이와 직각되는 방향을 반경방향, 스크류볼트(20)의 둘레를 따라 연장되는 방향을 원주방향이라 한다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 전동부스터의 기어부의 배치를 설명하고자 도시한 개념도이고, 도 5는 도 4의 C-C'선 단면도이며, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 전동부스터의 입력기어부를 개략적으로 도시한 사시도이다.

도 2, 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 기어부(40)는 입력기어부(41A)와 감속기어부(41B)를 포함한다.

입력기어부(41A)는 모터(80)의 출력축(81)에 결합되어, 모터(80)로부터 회전력을 전달받으며, 출력축(81)과 동일한 변위, 속도로 회전된다. 입력기어부(41A)는 출력축(81)과 함께 제1하우징부(11)에 수용된다. 도 5, 도 6을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 입력기어부(41A)는 부쉬부(411)와 기어치부(416)를 포함한다.

부쉬부(411)는 모터(80)의 출력축(81)과 연결되는 장치부로, 금속재를 포함하여 이루어지고, 출력축(81)이 삽입되는 축결합부(413)가 중공되게 형성된다. 축결합부(413)는 출력축(81)이 관통가능한 홀부의 형상을 가지며, 출력축(81)은 축결합부(413)에 끼워져 압입된다. 축결합부(413)는 원형의 단면형상을 가지는 출력축(81)과 전(全)방향에서 견고하게 압접될 수 있게, 이에 대응되는 원형의 단면형상을 가진다.

금속재로 이루어진 출력축(81)은 상기와 같이 금속재를 포함하여 이루어진 부쉬부(411)에 압입, 압접되어 부쉬부(411)와 견고하게 결합된다. 부쉬부(411)는 출력축(81)과 동일한 각변위와 속도로 회전하게 된다. 출력축(81)과 부쉬부(411)는 열팽창계수(熱膨脹係數, 일정한 압력 아래에 있는 물체의 열팽창과 온도 사이의 비율)가 동일 내지 유사하여, 열팽창계수의 차이로 인해, 즉 냉각 또는 가열이 교대로 반복되는 환경에서 그 직경이 팽창 및 축소 변형되면서 출력축(81)과 입력기어부(41A) 간에 슬립이 발생되는 것을 방지할 수 있다.

도 7은 도 6의 종단면도이고, 도 8은 본 발명에 따른 차량용 전동부스터의 회전슬립방지부의 일례를 설명하고자 도시한 도 6의 횡단면도이며, 도 9는 본 발명에 따른 차량용 전동부스터의 회전슬립방지부의 다른 일례를 설명하고자 도시한 도 6의 횡단면도이다.

도 7, 도 8을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 부쉬부(411)는 부쉬본체부(412), 축슬립방지부(414), 회전슬립방지부(415)를 포함한다.

부쉬본체부(412)는 중앙부에 출력축(81)과 결합되는 축결합부(413)가 형성된 원통 형상을 가진다. 축결합부(413)에 출력축(81)을 결합한 상태에서서 부쉬본체부(412)와, 이를 포함한 입력기어부(41A)는 출력축(81)과 동축상에 배치된다. 부쉬본체부(412)의 둘레에는 기어치부(416)가 결합된다.

축슬립방지부(414)는 부시본체부(412)에 대한 기어치부(416)의 축방향 슬립을 구속하기 위한 장치부로, 부시본체부(412)의 외면부에 반경방향으로 돌출되게 형성된다. 보다 구체적으로, 축슬립방지부(414)는 부시본체부(412)의 축방향 양단부에 반경방향으로 돌출되게 형성되고, 부시본체부(412)의 외면부를 따라 링형상으로 연장되게 형성된다. 부쉬본체부(412)의 둘레에 결합된 기어치부(416)는 축슬립방지부(414)에 걸려 축방향으로의 슬립이 방지된다.

회전슬립방지부(415)는 부시본체부(412)에 대한 기어치부(416)의 회전방향, 즉 원주방향 슬립을 구속하기 위한 장치부로, 부쉬본체부(412)의 외면부에 요철되게 형성된다. 보다 구체적으로, 회전슬립방지부(415)는 한 쌍의 축슬립방지부(414) 사이에 반경방향으로 돌출 또는 함몰되게 형성되되, 부쉬본체부(412)의 축방향으로 연장되게 형성된다.

도 8을 참조하면, 회전슬립방지부(415)는 부쉬본체부(412)의 회전중심부를 중심으로 하는 다각형 단면형상을 가질 수 있다. 도 8에 도시된 실시예에서 회전슬립방지부(415)는 부쉬본체부(412)의 외면부 상에 정육각형 단면형상을 이루게 형성된다. 상기와 같이 회전슬립방지부(415)를 다각형 단면형상으로 형성하면, 부쉬본체부(412)의 둘레를 따라 균일하게 오목부와 볼록부가 교대로 배치된 구조를 형성할 수 있다. 이에 따라, 기어치부(416)의 회전방향 슬립을 안정적으로 구속할 수 있다.

도 9를 참조하면, 회전슬립방지부(415)는 부쉬본체부(412)의 외면부를 따라 복수개의 요철부가 톱니형상 내지 기어치형상으로 배치되게 형성될 수 있다. 회전슬립방지부(415)를 톱니형상 내지 기어치형상으로 형성하면, 다각형 단면형상으로 형성하는 경우와 비교해, 기어치부(416)와 회전슬립방지부(415)가 보다 확장된 면적에 걸쳐 상호 접촉, 결합될 수 있어, 기어치부(416)와 부쉬부(411)간의 결합력을 보다 강화시킬 수 있다.

상기의 축슬립방지부(414), 회전슬립방지부(415)는 본 발명의 바람직한 실시예를 개시한 것으로, 축슬립방지부(414), 회전슬립방지부(415)의 형상, 구조를 이에 한정하고자 하는 것은 아니다. 본 발명에 따른 축슬립방지부(414), 회전슬립방지부(415)는 부시본체부(412)에 대한 기어치부(416)의 축방향 슬립 및 회전방향 슬립을 구속할 수 있다면, 특정한 구조와 형상으로 한정되지 않는다.

기어치부(416)는 기어치(417)를 구비하여 부쉬부(411)의 외면부에 일체로 결합된다. 기어치부(416)는 감속기어부(41B)와의 치합, 감속비를 고려하여, 설정된 직경으로 형성된다. 기어치부(416)는 합성수지재를 포함하여 부쉬부(411)의 둘레에 결합된다.

기어치부(416)의 소재로서 합성수지재를 적용함에 있어서는, 금속재 부쉬부(411)를 인서트하여 사출 성형함으로써, 부쉬부(411)와 일체로 형성할 수 있다. 기어치부(416)를 부쉬부(411)를 인서트하여 사출 성형하면, 기어치부(416)를 부쉬부(411)와 별도로 제작, 조립하는 과정을 거칠 필요가 없어, 제조 공정이 현저히 간단해질 뿐만 아니라, 부쉬부(411)의 외면부 형상을 상기와 같이 축슬립방지부(414), 회전슬립방지부(415)를 포함한 다양한 형상, 구조로 보다 자유롭게 설계, 적용할 수 있다.

감속기어부(41B)는 입력기어부(41A)와 스크류너트(30)의 사이에 배치되고, 입력기어부(41A)의 회전력을 증가시켜 스크류너트(30)로 전달한다. 도 2, 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 감속기어부(41B)는 중간기어(42)와 출력기어(45)를 포함한다.

중간기어(42)는 입력기어부(41A)와 치합되어, 입력기어부(41A)에 연동하여 회전된다. 보다 구체적으로, 중간기어(42)는 입력기어부(41A)와 출력기어(45)의 사이에 배치되고, 직경차, 즉 기어치(417)의 개수 차이를 이용해, 입력기어부(41A)을 회전속도를 감속하여, 출력기어(45)로 전달한다. 도 2, 도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 중간기어(42)는 중간입력기어(43)와 중간출력기어(44)를 포함한다.

중간입력기어(43)는 입력기어부(41A)보다 확장된 직경을 가지고 입력기어부(41A)와 치합된다. 중간출력기어(44)는 중간입력기어(43)보다 축소된 직경을 가지고, 중간입력기어(43)와 동축상에 연결되고, 중간입력기어(43)와 동일한 각변위로 회전된다.

출력기어(45)는 중간출력기어(44)보다 확장된 직경을 가지고 스크류너트(30)의 외면부에 결합, 고정되고, 중간출력기어(44)와 치합된다. 중간입력기어(43)는 출력축(81), 입력기어부(41A)와 함께 제1하우징부(11)에 수용되고, 중간출력기어(44)와 출력기어(45)는 제2하우징부(17)에 수용되며, 제1하우징부(11)와 제2하우징부(17)를 상호 결합한 상태에서 내부에 연통되게 형성되는 하나의 공간부 상에 상호 연속하여 배치된다.

입력기어부(41A)의 회전은 중간입력기어(43)로 전달되면서 1차 감속되고, 중간출력기어(44)의 회전은 출력기어(45)로 전달되면서 2차 감속된다. 즉, 입력기어부(41A)의 회전력은 중간입력기어(43)로 전달되면서 1차로 증가되고, 중간출력기어(44)에서 출력기어(45)로 전달되면서 2차로 증가되어 스크류너트(30)로 전달된다.

감속기어부(41B)에 구비되는 중간기어(42), 출력기어 (45) 또한, 금속재 부쉬부(411)와, 합성수지재 기어치부(416)를 포함하는 입력기어부(41A)와 마찬가지로, 회전축과의 결합부와, 다른 기어부재와의 치합부를 서로 다른 소재로 형성할 수 있고, 이에 따른 슬립 방지 및 소음 저감 효과를 추가로 구현할 수 있다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 기어부(40)에 의하면, 입력기어부(41A)가 금속재 부쉬부(411)와, 합성수지재 기어치부(416)를 포함하는 구조를 가짐으로써, 출력축(81)과 기어부재 간의 열팽창 계수 차이로 인한 슬립과, 이로 인한 전동부스터의 성능이 저하를 방지할 수 있고, 기어 치합부에서 금속재의 마찰, 충돌로 인한 소음을 저감시킬 수 있으며, 기존에 입력기어부(41A)의 소재로서 금속재만을 적용하던 경우와 비교해, 중량을 저감시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 부쉬부(411)를 인서트한 상태에서 기어치부(416)를 사출 성형함으로써 입력기어부(41A)를 일체로 제작할 수 있어, 공정 단순화, 생산성 향상 및 원가 절감을 구현할 수 있으며, 사출 성형의 정밀도 확보를 통해, 기존에 입력기어부(41A)의 소재로서 금속재만을 적용하던 경우와 비교해, 기어치(417)의 가공 및 표면거칠기 처리에 이루어지던 공정을 생략할 수 있고, 이에 수반되던 소재의 손실을 방지할 수 있다.

도 1, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 하우징(10)은 제1하우징부(11)와 제2하우징부(17)를 포함한다.

제1하우징부(11)는 피스톤(60)과 기어부(40)의 일부가, 보다 구체적으로는 피스톤(60)과 피스톤(60)을 가압하는 스크류볼트(20) 및 스크류너트(30)의 일단부, 회전방지부(50), 리액션디스크(92), 모터(80)의 출력축(81), 입력기어부(41A), 중간입력기어(43)를 수용한다.

제2하우징부(17)는 스크류너트(30)와 기어부(40)의 다른 일부가, 보다 구체적으로는 페달로드(91), 스크류볼트(20) 및 스크류너트(30)의 타단부, 중간출력기어(44), 출력기어(45)를 수용한다. 제2하우징부(17)는 제1하우징부(11)와 별도로 제작되어, 체결수단에 의해 제1하우징부(11)와 체결, 결합되고, 제1하우징부(11)와 제2하우징부(17)가 단부끼리 접한 상태에서 제1하우징부(11)와 제2하우징부(17)의 내부에는 하나의 연통된 공간부가 형성된다.

도 1, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 제1하우징부(11)는 실린더부(12), 모터연결부(13), 제1기어박스부(14), 제1격벽부(15), 제2격벽부(16)를 포함한다.

실린더부(12)는 내부에 배치된 피스톤(60)이 직선경로로 이동가능한 실린더 형상을 가진다. 실린더부(12)의 내부에는 피스톤(60) 외에, 피스톤(60)을 가압하는 스크류볼트(20) 및 스크류너트(30)의 일단부, 회전방지부(50), 리액션디스크(92) 등이 수용된다. 본 발명의 설명에서는 실린더부(12)의 내부 공간부를 피스톤수용부(12a)라 한다.

실린더부(12)의 내부에는 피스톤(60)의 이동에 의해 유압이 형성되며, 이와 같이 실린더부(12)의 내부에 형성된 유압을 이용해 차량을 제동시키게 된다. 모터연결부(13)는 모터(80)의 출력축(81)을 수용가능한 원통 형상을 가지며, 모터(80)와의 결합부가 개방되게 형성된다. 본 발명의 설명에서는 모터연결부(13)의 내부 공간부를 모터수용부(13a)라 한다.

제1기어박스부(14)는 실린더부(12)와 모터연결부(13)의 사이에 연통되게 형성된다. 제1기어박스부(14)의 내부에는 출력축(81)과 연결되는 입력기어부(41A)와, 중간입력기어(43)가 수용된다. 본 발명의 설명에서는 제1기어박스부(14)의 내부 공간부를 입력기어부수용부(14a)라 한다.

제1격벽부(15)는 실린더부(12)와 모터연결부(13)를 구획하는 격벽을 이루는 장치부로, 실린더부(12)와 모터연결부(13)의 사이에 배치된다. 제1격벽부(15)의 일측부는 피스톤수용부(12a)와 접하고, 타측부는 모터수용부(13a)와 접한다.

제2격벽부(16)는 모터연결부(13)와 제1기어박스부(14)를 구획하는 격벽을 이루는 장치부로, 모터연결부(13)와 제1기어박스부(14)의 사이에 배치된다. 제2격벽부(16)의 일측부는 모터수용부(13a)와 접하고, 타측부는 입력기어부수용부(14a)와 접한다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 제2격벽부(16)는 격벽본체부(161), 베어링설치부(162), 제1기어축받침부(163)를 포함한다.

격벽본체부(161)는 모터연결부(13)와 제1기어박스부(14)를 구획하는 격벽을 이룬다. 베어링설치부(162)는 격벽본체부(161) 상에 관통되게 형성되고, 출력축(81)을 회전가능하게 지지하는 베어링(82)이 설치된다. 제1기어축받침부(153)는 격벽본체부(161) 상에 함몰되게 형성되고, 중간기어(42)의 회전축을 회전가능하게 지지한다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 제2하우징부(17)는 제2기어박스부(18)와 부스팅바디부(19)를 포함한다.

제2기어박스부(18)의 내부에는 중간출력기어(44)가 수용된다. 본 발명의 설명에서는 제2기어박스부(18)의 내부 공간부를 중간기어수용부(18a)라 한다. 제2기어박스부(18)는 제1기어박스부(14)와 접하고, 중간기어수용부(18a)는 입력기어부수용부(14a)와 연통된다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 제2기어박스부(18)는 박스본체부(181), 제2기어축받침부(182), 제3기어축받침부(183)를 포함한다.

박스본체부(181)는 중간출력기어(44)를 수용가능한 형상을 가진다. 제2기어축받침부(182)는 박스본체부(181) 상에 함몰되게 형성되고, 입력기어부(41A)를, 즉 입력기어부(41A)가 결합된 출력축(81)의 단부를 회전가능하게 지지한다. 출력축(81)은 베어링설치부(162)를 관통하여 그 단부가 제2기어축받침부(182)에 삽입된다.

제3기어축받침부(183)는 박스본체부(181) 상에 함몰되게 형성되고, 중간기어(42)를 회전가능하게 지지한다. 제3기어축받침부(183)는 제1기어축받침부(163)와 마주하게 형성된다. 중간기어(42)의 회전축의 양단부는 각각 제1기어축받침부(163)와 제3기어축받침부(183)에 의해 지지된 상태로, 중간기어(42)에 전달되는 회전력에 의해 정위치 회전하게 된다.

부스팅바디부(19)는 제2기어박스부(18)와 일체로 형성되고, 실린더부(12)와 접한다. 부스팅바디부(19)의 내부에는 페달로드(91), 스크류볼트(20) 및 스크류너트(30)의 타단부, 출력기어(45)가 수용된다. 본 발명의 설명에서는 부스팅바디부(19)의 내부 공간부를 볼트너트수용부(19)라 한다. 부스팅바디부(19)가 실린더부(12)와 접한 상태에서 볼트너트수용부(19a)는 피스톤수용부(12a)와 함께 연통된 하나의 실린더형 공간부를 형성한다. 스크류볼트(20)는 스크류너트(30)의 회전에 연동하여 피스톤수용부(12a)측으로 또는 볼트너트수용부(19a)측으로 왕복 이동하게 된다.

종래에는 모터(80)의 출력축(81)은 통상 '모터하우징'이라 칭하는 하우징에 수용되고, 중간입력기어(43)는 통상 '부스팅바디'라 칭하는 별도의 하우징에 수용되며, 모터하우징과 부스팅바디를 별도의 결합수단을 이용해 상호 결합하고 있다. 또한, 부스팅바디는 피스통(60)이 수용되는 제1부스팅바디와, 페달로드(91)가 수용되는 제2부스팅바디를 상호 결합한 구조를 가진다.

종래에 모터(80)의 출력축(81)은 외팔보 구조를 가짐에 따라, 처짐이나 진동에 취약하기 때문에, 일반적으로 모터하우징과 부스팅바디는 4개소에 해당되는 복수개의 개소에서 볼트체결되는 구조를 가진다. 따라서, 모터하우징과 부스팅바디를 상호 결합함에 있어서, 조립과 실링을 위한 정밀 가공 횟수와 부품 수가 증가하게 되고, 보다 구체적으로는 홀부 4개소, 탭부 4개소, 오링, 오링 안착부의 정밀가공에 해당되는 만큼 증가하게 된다.

또한, 종래에는 모터하우징의 외면부에 설치된 오링을 제1부스팅바디에 결합함으로써 출력축(81)의 중심을 제2부스팅바디와 일치시키고, 수나사 구조를 가지는 체결수단을 부스팅바디의 홀부를 통해 모터하우징의 탭부에 체결시키는 번거롭고 까다로운 과정을 거쳐, 출력축(81)을 기어부(40)와의 치합이 이루어지는 정위치에 배치하게 된다.

또한, 종래기술에 의하면 이러한 조립 과정에서 오링 결합부 등 모터하우징과 부스팅바디간의 접속부에서 유격이 발생하기 때문에 모터하우징과 부스팅바디의 동심도가 틀어질 수 있을 뿐만 아니라, 체결수단의 조립공차 등에 의해 동심도가 틀어질 수 있다.

또한, 종래기술에 의하면 모터(80)의 출력축(81)을 중심으로 복수개의 탭부를 형성하기 위해서 모터하우징의 크기가 출력축(81)을 수용할 수 있는 크기보다 커져야하고, 부스팅바디 또한 복수개의 홀부를 형성하기 위해 크기가 확장되어, 장치의 전체 크기와 중량이 증가하고, 하우징의 제조에 재료가 많이 소모된다.

또한, 종래에는 모터하우징과 부스팅바디가 각각의 두께를 가질 뿐만 아니라, 제조 및 조립오차, 공차 등을 고려하여 유격을 두고 상호 조립될 수 밖에 없어, 모터하우징에 결합되는 입력기어부(41A)와 부스팅바디에 배치되는 출력기어(45)간의 거리가 도 4에 도시된 d1에 해당되는 간격 미만으로 감축되는 것이 불가능하였다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 제1하우징부(11)가 종래의 모터하우징과 부스팅바디를 일체화한 구조를 가짐에 따라, 즉 실린더부(12), 모터연결부(13), 제1기어박스부(14), 제1격벽부(15), 제2격벽부(16)가 일체로 형성된 구조를 가짐에 따라, 하우징(10)이 제1하우징부(11)와 제2하우징부(17)만을 포함하는 간결한 구조를, 즉 분할 개수가 2개로 최소화된 구조를 가진다.

따라서, 본 발명에 의하면, 출력축(81)의 외팔보 구조가 개선되고, 오링과, 수나사 구조를 가지는 4개의 체결수단을 생략할 수 있으며, 체결용 홀부 4개소, 탭부 4개소, 오링 안착부의 정밀가공 공정을 삭제할 수 있어, 부품수 감소에 따른 원가절감을 구현할 수 있고, 생산성을 보다 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 제1하우징부(11)가 실린더부(12), 모터연결부(13), 제1기어박스부(14), 제1격벽부(15), 제2격벽부(16)가 일체로 형성된 구조를 가짐에 따라, 기존에 모터하우징과 부스팅바디 간의 가공오차 및 조립오차, 공차로 인한 정밀도 저하 및 생산성 저하를 해결할 수 있을 뿐만 아니라, 입력기어부(41A)와 중간기어(42)의 회전축을 지지하는 2개의 축받침요소를 하나의 바디에 가공할 수 있어, 즉 베어링설치부(162)와 제1기어축받침부(163)를 제2격벽부(16) 상에 가공할 수 있어, 입력기어부(41A)와 중간기어(42)의 위치공차를 현저히 감소시킬 수 있고, 기어 치합부의 진동으로 인한 소음을 감소시킬 수 있다.

또한, 본 발명은, 제1격벽부(15)를 실린더부(12)와 모터연결부(13)가 공용하고, 제2격벽부(16)를 모터연결부(13)와 제1기어박스부(14)가 공용하므로, 모터하우징과 부스팅바디 각각에 상호간의 접속면부를 마련하고 상호 중첩되게 배치한 상태에서 결속시키던 종래와 비교해, 하우징(10)의 크기와 중량을 현저히 저감시킬 수 있다. 이에 따라, 하우징(10)의 크기가 보다 소형화되므로, 레이아웃이 용이하여 보다 다양한 차종에 적용가능하다.

또한, 실린더부(12)와 모터연결부(13)가 제1격벽부(15)를 공용함으로써, 종래에 비해 모터하우징의 두께와 모터하우징과 부스팅바디간의 유격이 감소 내지 생략된 만큼, 입력기어부(41A)와 출력기어(45)간의 거리를 도 4에 도시된 d2에 해당되는 만큼 보다 축소시킬 수 있다. 필요에 따라, L1라인 상에 입력기어부(41A)를 배치할 수도 있고, L2라인 상에 입력기어부(41A)를 배치할 수도 있는 등 기어의 설계 범위를 보다 확장시킬 수 있다.

도 10은 도 1의 D-D'선 단면도이고, 도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 전동부스터의 회전방지부를 개략적으로 도시한 요부 분해사시도이며, 도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 전동부스터의 회전방지디스크부를 개략적으로 도시한 사시도이다.

도 3, 도 10을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 회전방지부(50)는 회전방지디스크부(51)와 디스크가이드부(56)를 포함한다.

회전방지디스크부(51)는 스크류볼트(20)에 결합, 고정되어, 스크류볼트(20)와 함께 동일한 변위로 이동된다. 디스크가이드부(56)는 하우징(10)에 결합, 고정되고, 회전방지디스크부(51)의 이동을 직선경로로 가이드한다. 회전방지디스크부(51)는 디스크가이드부(56)에 의해 스크류볼트(20)를 중심으로 하는 회전이 구속되고, 디스크가이드부(56)의 연장방향을 따라 직선경로로만 슬라이딩 이동된다.

도 10 내지 도 12를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 회전방지디스크부(51)는 디스크부(52), 가이드걸림부(53), 볼트결합부(54), 스프링조립부(55)를 포함한다.

디스크부(52)는 하우징(10)의 내부 공간부에 대응되는 원형의 형상을 가지고, 스크류볼트(20)의 둘레에 배치된다. 가이드걸림부(53)는 디스크부(52)의 가장자리부에 반경방향으로 돌출되게 형성되고, 디스크가이드부(56)에 삽입되어 걸린다. 가이드걸림부(53)는 복수개가 설정간격을 두고 배치된다.

이에 따라, 스크류볼트(20)로부터 디스크부(52)로 전달된 회전력을 복수개의 디스크가이드부(56)로 분산하여 전달할 수 있고, 디스크가이드부(56)에 의해 보다 안정되게 그 회전이 구속될 수 있다. 본 발명의 일실시예에서 가이드걸림부(53)는 2개가 디스크부(52)의 가장자리부에 상호 대향되게 배치된 구조를 가지나, 3개 이상이 설정 간격을 두고 배치될 수 있다.

볼트결합부(54)는 디스크부(52)를 스크류볼트(20)의 단부에 조립하여, 디스크부(52)와 스크류볼트(20)가 동일한 변위로 이동되게 결합, 고정시킨다. 도 11, 도 12를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 볼트결합부(54)는 연장부(541), 조립턱부(542), 조립홀부(543), 체결부재(546)를 포함한다.

연장부(541)는 스크류볼트(20)와 나란한 방향으로 연장되는 원통 형상을 가지고, 디스크부(52)와 연결된다. 연장부(541)의 내경부는 스크류볼트(20)의 외경부에 대응되는 직경을 가진다. 조립턱부(542)는 연장부(541)의 단부에 반경방향 내측으로 내향 돌출되게 형성된다.

조립턱부(542)는 전체적으로 내경부를 가지는 디스크 형상을 가진다. 조립턱부(542)의 내경부는 스크류볼트(20)의 단부와 축방향으로 접하게 스크류볼트(20)의 외경부보다 작은 직경을 가지면서, 페달로드(91)가 통과할 수 있는 직경을, 즉 페달로드(91)의 이동을 간섭하지 않는 직경을 가진다.

조립홀부(543)는 연장부(541) 상에 반경방향으로 관통되게 형성된다. 체결부재(546)는 조립홀부(543)를 관통하여 스크류볼트(20)에 체결된다. 스크류볼트(20)의 단부에는 체결부재(546)의 단부가 삽입, 체결될 수 있는 체결홈부(21)가 형성된다.

체결부재(546)로는 볼트부재 등을 적용할 수 있고, 체결홈부(21)는 암나사부의 구조를 가질 수 있다. 체결부재(546)는 머리부(547)와 몸체부(548)를 포함하는 구조를 가진다. 머리부(547)는 몸체부(548)보다 확장된 너비를 가지고, 몸체부(548)는 조립홀부(543)를 관통하여 체결홈부(21)에 삽입된다. 도 11, 도 12를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 조립홀부(543)는 걸림수용부(544)와 관통홀부(545)를 포함한다.

걸림수용부(544)는 연장부(541)의 외면부 상에 머리부(547)에 대응되는 형상으로 함몰되게 형성된다. 관통홀부(545)는 연장부(541)의 내면부 상에 반경방향으로 연장되게 형성되고, 걸림수용부(544)와 연통된다. 체결부재(546)를 조립홀부(543)에 결합한 상태에서 체결부재(546)의 머리부(547)는 걸림수용부(544)에 안착되고, 체결부재(546)의 몸체부(548)는 관통홀부(545)를 관통하여 체결홈부(21)에 삽입, 체결된다. 회전방지디스크부(51)는 상기와 같은 조립 구조에 의해 스크류볼트(20)에 결합, 고정된다.

하우징(10)과 디스크부(52)의 사이에는 회전방지디스크부(51)의 유동을 방지하기 위한 스프링(70)이 개재된다. 스프링(70)은 코일스프링의 구조를 가지고, 피스톤(60)의 둘레에 축방향으로 탄성변형가능하게 설치된다. 스프링조립부(55)는 스프링(70)의 유동, 틀어짐을 구속하기 위한 장치부로, 디스크부(52) 상에 피스톤(60)측으로 돌출되게 형성된다. 도 12를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 스프링조립부(55)는 스프링조립턱부(551)와 개방부(553)를 포함한다.

스프링조립턱부(551)는 스프링(70)의 단부의 유동을 구속하는 걸림턱을 이루는 장치부로, 디스크부(52) 상에 스프링(70) 및 피스톤(60)측으로 돌출되게 형성된다. 스프링조립턱부(551)는 스크류볼트(20)와 동심을 이루어 원형의 형상으로 연장된다.

코일스프링의 구조를 가지는 스프링(70)의 단부는 스프링조립턱부(551)의 외경부에 끼워지거나, 스프링조립턱부(551)와 연장부(541)의 사이에 끼워져 디스크부(52) 상의 정위치에 구속되고, 원형의 형상을 가지는 디스크부(52) 전반에 걸쳐 고르게 탄성가압력을 작용시킬 수 있다.

개방부(553)는 스프링조립턱부(551)가 체결부재(546)의 조립을 간섭하지 않게, 스프링조립턱부(551) 중 조립홀부(543)에 대응되는 위치에 개방되게 형성된다. 체결부재(546)는 개방부(553)를 통과하여 스프링조립턱부(551)의 내측에 위치되는 조립홀부(543)에 삽입, 체결될 수 있다.

도 3, 도 10, 도 11을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 디스크가이드부(56)는 가이드설치부(57)와 가이드레일부(58)를 포함한다.

가이드설치부(57)는 하우징(10)의 내면부 중 가이드걸림부(53)에 대응되는 위치에 반경방향으로 함몰되게 형성되고, 스크류볼트(20)의 이동경로를 따라 연장되게 형성된다. 가이드레일부(58)는 회전방지디스크부(51)를 직선경로로 안내하는 장치부로, 가이드설치부(57)에 결합된다. 도 11을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 가이드레일부(58)는 레일본체부(581)와 가이드홈부(584)를 포함한다.

레일본체부(581)는 가이드레일부(58)의 기본 골조를 이루는 장치부로, 함몰된 형상을 가지는 가이드설치부(57)에 삽입되어, 가이드설치부(57)의 내면부에 결합된다. 도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 레일본체부(581)는 제1레일본체부(582)와 제2레일본체부(583)를 포함한다.

제1레일본체부(582)는 가이드설치부(57)의 내면부와 반경방향으로 접하는 장치부로, 스크류볼트(20)의 축방향으로 연장되게 형성되고, 회전방지디스크부(51)를 향하는 일측부가 개방된 'ㄷ'자 단면 형상을 가진다. 제2레일본체부(583)는 제1레일본체부(582) 중 가이드설치부(57)와 축방향으로 마주하는 단부에 반경방향 내측으로 연장되게 형성된다.

가이드설치부(57)는, 스크류볼트(20)의 축방향과 직각되는 반경방향에 대해, 원형의 단면 형상을 가지는 하우징(10)의 내면부에 대응되는 호 형상의 단면 형상을 가지고, 제1레일본체부(582)의 외면부 또한 이에 대응되는 호 형상의 단면 형상을 가진다. 그리고, 제2레일본체부(583)의 외면부는 반경방향으로 연장된 형상을 가지고, 가이드설치부(57)의 내면부와 축방향으로 면접촉된다.

레일본체부(581)는 상기와 같이 반경방향 및 축방향을 포함한 다양한 방향에서 가이드설치부(57)에 면접촉된 상태로 안정되게 그 결합, 고정이 이루어질 수 있다. 제1레일본체부(582)와 제2레일본체부(583)의 사이에는 가이드홈부(584)가 형성되며, 가이드홈부(584)를 따라 이동되는 가이드걸림부(53)는 제2레일본체부(583)와 접하여 하우징(10)과 일체로 형성된 가이드설치부(57)와의 직접적인 접촉, 충돌이 방지된다.

가이드홈부(584)는 레일본체부(581) 상에 함몰되게 형성되고, 스크류볼트(20)의 이동경로를 따라 연장되게 형성된다. 가이드걸림부(53)는 가이드홈부(584)에 삽입된 상태에서, 'ㄷ'자 단면 형상을 가지는 제1레일본체부(582)에 걸려 원주방향으로의 회전이 구속되고, 제1레일본체부(582)를 따라 연장되게 형성되는 가이드홈부(584)의 연장방향으로만, 즉 스크류볼트(20)의 축방향으로만 그 이동이 이루어게 된다.

피스톤(60)의 이동에 의해 하우징(10)의 내부에 유압이 형성되고, 이러한 유압으로 인해 축방향 및 반경방향으로 생성되는 하중은, 별도의 구성요소를 매개로 하지 않고 하우징(10)에 직접적으로 전달되어, 하우징(10)에서 이를 주요하게 지지하게 된다. 또한, 하우징(10)은 스프링(70)의 탄성력, 회전방지부(50)에 작용하는 회전력 등을 포함한 다른 축방향 및 원주방향의 하중을 직접적으로 지지하게 된다.

하우징(10)은 이러한 축방향, 반경방향, 원주방향 하중을 직접적으로 지지할 수 있는 강성으로, 즉 두께와 재질로 제작된다. 또한, 하우징(10)은 제1하우징부(11)와 제2하우징부(17)만을 포함하는 간결한 구조를 가짐으로써, 즉 분할 개수를 2개로 최소화함으로써, 다른 표현으로는 강성이 저하될 수 있는 분할부 내지 결합부를 최소화함으로써, 상기와 같이 축방향 및 반경방향으로 작용하는 하중을 보다 안정적으로 지지할 수 있다.

또한, 회전방지부(50)를 이용해 스크류볼트(20)의 회전을 안정되게 구속할 수 있어, 스크류너트(30)로부터 스크류볼트(20)에 전달되는 회전력을 스크류볼트(20)의 직선이동으로 명확하게 전환할 수 있다. 또한, 하우징(10)의 내부에 스크류볼트(20), 스크류너트(30), 피스톤(60)을 수용가능한 공간부를 형성하는 외에, 가이드걸림부(53)의 동선에 해당되는 소형의 공간부를 추가로 조성하는 것만으로, 상기와 같은 작용을 구현할 수 있다.

종래에는 가이드 핀을 이용해 복수개의 하우징을 상호 결속시킴과 동시에 스크류볼트(20)의 이동을 직선경로로 가이드함으로써, 가이드 핀이 유압으로 생성되는 하중을 주요하게 지지하게 되고, 스크류볼트(20)의 병진운동을 안내하기 위해 가이드 핀의 둘레에 중공의 공간부를 가이드핀의 개수에 대응되는 만큼 형성하여야 했다.

본 발명에 의하면 이러한 종래기술과 비교해, 가이드 핀 및 그 둘레에 형성되는 중공의 공간부에 해당되는 만큼 사이즈를 보다 축소시킬 수 있어, 전동부스터의 소형화 및 경량화를 구현할 수 있고, 차량의 다른 부품과 배치함에 있어서 레이아웃이 보다 유리하며, 중공의 공간부로 인해 기어 소음 울림이 발생되던 것을 해결할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

10 : 하우징 11 : 제1하우징부
12 : 실린더부 13 : 모터연결부
14 : 제1기어박스부 15 : 제1격벽부
16 : 제2격벽부 17 : 제2하우징부
18 : 제2기어박스부 19 : 부스팅바디부
20 : 스크류볼트 30 : 스크류너트
40 : 기어부 41A : 입력기어부
41B : 감속기어부 42 : 중간기어
43 : 중간입력기어 44 : 중간출력기어
45 : 출력기어 50 : 회전방지부
51 : 회전방지디스크부 52 : 디스크부
53 : 가이드걸림부 54 : 볼트결합부
55 : 스프링조립부 56 : 디스크가이드부
57 : 가이드설치부 58 : 가이드레일부
60 : 피스톤 70 : 스프링
80 : 모터 81 : 출력축
82 : 베어링 161 : 격벽본체부
162 : 베어링설치부 163 : 제1기어축받침부
181 : 박스본체부 182 : 제2기어축받침부
183 : 제3기어축받침부 411 : 부쉬부
412 : 부쉬본체부 413 : 축결합부
414 : 축슬립방지부 415 : 회전슬립방지부
416 : 기어치부 417 : 기어치
541 : 연장부 542 : 조립턱부
543 : 조립홀부 544 : 걸림수용부
545 : 관통홀부 546 : 체결부재
547 : 머리부 548 : 몸체부
551 : 스프링조립턱부 553 : 개방부
581 : 레일본체부 582 : 제1레일본체부
583 : 제2레일본체부 584 : 가이드홈부

Claims

하우징;
상기 하우징의 내부에 설치되는 스크류볼트;
상기 스크류볼트와 나사결합되는 스크류너트;
모터의 출력축과 연결되는 부쉬부와, 기어치가 형성된 기어치부가 서로 다른 소재로 형성되는 입력기어부;
상기 입력기어부와 치합되고, 상기 입력기어부의 회전력을 증가시켜 상기 스크류너트로 전달하는 감속기어부; 및
상기 스크류볼트에 가압되어 이동되며 상기 하우징의 내부에 유압을 형성하는 피스톤;을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 전동부스터.
제1항에 있어서,
상기 부쉬부는,
금속재를 포함하여 이루어지고, 상기 출력축이 삽입되는 축결합부가 중공되게 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 전동부스터.
제2항에 있어서,
상기 부쉬부는,
상기 축결합부가 형성되는 부쉬본체부; 및
상기 부시본체부의 외면부에 반경방향으로 돌출되게 형성되고, 상기 부시본체부에 대한 상기 기어치부의 축방향 슬립을 구속하는 축슬립방지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 전동부스터.
제3항에 있어서,
상기 축슬립방지부는,
상기 부시본체부의 축방향 단부에 반경방향으로 돌출되게 형성되고, 상기 부시본체부의 외면부를 따라 링형상으로 연장되게 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 전동부스터.
제3항에 있어서,
상기 부쉬부는,
상기 부쉬본체부의 외면부에 요철되게 형성되고, 상기 부시본체부에 대한 상기 기어치부의 회전방향 슬립을 구속하는 회전슬립방지부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 전동부스터.
제5항에 있어서,
상기 회전슬립방지부는,
상기 부쉬본체부의 회전중심부를 중심으로 하는 다각형 단면형상을 가지는 것을 특징으로 하는 차량용 전동부스터.
제5항에 있어서,
상기 회전슬립방지부는,
상기 부쉬본체부의 외면부를 따라 복수개의 요철부가 톱니형상 내지 기어치형상으로 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 전동부스터.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 기어치부는,
합성수지재를 포함하여, 상기 부쉬부의 둘레에 결합되고 외주부에 상기 기어치가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 전동부스터.
제8항에 있어서,
상기 기어치부는, 상기 부쉬부를 인서트하여 사출 성형되어 상기 부쉬부와 일체로 결합되는 것을 특징으로 하는 차량용 전동부스터.
제1항에 있어서,
상기 스크류볼트와 결합되고, 상기 하우징과 접하여 상기 스크류볼트의 회전을 구속하는 회전방지부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 전동부스터.
제10항에 있어서,
상기 회전방지부는,
상기 스크류볼트에 결합되는 회전방지디스크부; 및
상기 하우징에 결합되고, 상기 회전방지디스크부의 이동을 직선경로로 가이드하는 디스크가이드부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 전동부스터.
제11항에 있어서,
상기 회전방지디스크부는,
상기 스크류볼트의 둘레에 배치되는 디스크부;
상기 디스크부의 가장자리부에 돌출되게 형성되고, 상기 디스크가이드부에 삽입되는 가이드걸림부; 및
상기 디스크부와 연결되고, 상기 스크류볼트에 결합되는 볼트결합부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 전동부스터.
제11항에 있어서,
상기 디스크가이드부는,
상기 하우징의 내면부에 함몰되게 형성되고, 상기 스크류볼트의 이동경로를 따라 연장되는 가이드설치부; 및
상기 가이드설치부에 결합되고, 상기 회전방지디스크부를 직선경로로 안내하는 가이드레일부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 전동부스터.
제1항 또는 제10항에 있어서,
상기 하우징은,
상기 피스톤과 상기 출력축, 상기 입력기어부가 수용되는 제1하우징부; 및
상기 제1하우징부와 연결되고, 상기 스크류너트와 상기 감속기어부가 수용되는 제2하우징부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 전동부스터.
제14항에 있어서,
상기 감속기어부는,
상기 입력기어부와 치합되고, 상기 입력기어부의 회전을 1차 감속하는 중간기어; 및
상기 스크류너트와 결합되고, 상기 중간기어와 치합되며, 상기 중간기어의 회전을 2차 감속하는 출력기어;를 포함하고,
상기 중간기어는,
상기 입력기어부보다 확장된 직경을 가지고, 상기 입력기어부와 치합되는 중간입력기어; 및
상기 중간입력기어보다 축소된 직경을 가지고, 상기 중간입력기어와 동축상에 연결되며, 상기 출력기어보다 축소된 직경을 가지고, 상기 출력기어와 치합되는 중간출력기어;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 전동부스터.
제15항에 있어서,
상기 제1하우징부는,
상기 피스톤이 수용되는 피스톤수용부가 형성되고, 상기 피스톤의 이동에 의해 내부에 유압이 형성되는 실린더부;
상기 실린더부와 일체로 형성되고, 상기 출력축이 수용되는 모터수용부가 형성되는 모터연결부; 및
상기 실린더부와 상기 모터연결부의 사이에 연통되게 형성되고, 상기 입력기어부와, 상기 중간입력기어가 수용되는 입력기어부수용부가 형성되는 제1기어박스부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 전동부스터.
제16항에 있어서,
상기 제1하우징부는,
상기 실린더부와 상기 모터연결부를 구획하며, 일측부가 상기 피스톤수용부와 접하고, 타측부가 상기 모터수용부와 접하는 제1격벽부; 및
상기 모터연결부와 상기 제1기어박스부를 구획하며, 일측부가 상기 모터수용부와 접하고, 타측부가 상기 입력기어부수용부와 접하는 제2격벽부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 전동부스터.
제17항에 있어서,
상기 제2격벽부는,
상기 모터연결부와 상기 제1기어박스부를 구획하는 격벽본체부;
상기 격벽본체부 상에 관통되게 형성되고, 상기 출력축을 회전가능하게 지지하는 베어링이 설치되는 베어링설치부; 및
상기 격벽본체부 상에 함몰되게 형성되고, 상기 중간기어를 회전가능하게 지지하는 제1기어축받침부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 전동부스터.
제16항에 있어서,
상기 제2하우징부는,
상기 중간출력기어가 수용되는 중간기어수용부가 형성되고, 상기 입력기어부수용부와 연통되는 제2기어박스부; 및
상기 제2기어박스부와 일체로 형성되고, 상기 출력기어가 수용되는 부스팅바디부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 전동부스터.
제19항에 있어서,
상기 제2기어박스부는,
상기 제1기어박스부와 마주하는 박스본체부;
상기 박스본체부 상에 함몰되게 형성되고, 상기 출력축을 회전가능하게 지지하는 제2기어축받침부; 및
상기 박스본체부 상에 함몰되게 형성되고, 상기 중간기어를 회전가능하게 지지하는 제3기어축받침부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 전동부스터.