KR20240024643A - 주차 브레이크 장치 - Google Patents

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KR20240024643A
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planetary
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KR1020220102888A
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정충표
박태상
신동환
진성호
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재단법인대구경북과학기술원
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Abstract

본 발명은 주차 브레이크 장치에 관한 것으로서, 상세하게는 기계 요소들 간의 마찰에 따른 효율저하를 방지할 수 있고, 고장 발생 가능성이 감소된 주차 브레이크 장치에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명의 일 측면은 외부로부터 전력을 공급받아 회전동력을 발생시키는 모터부, 상기 모터부로부터 발생된 동력을 전달받아 구동되며, 상기 모터부와 함께 회전하는 모터 웜기어, 상기 모터 웜기어에 연결되어 상기 모터 웜기어의 회전에 의해 회전하는 웜-휠 기어셋 및 상기 전달받은 동력에 의해 구동되어 선형으로 이동하는 가압유닛을 포함하는 구동부 및 상기 가압유닛에 의해 이동되어 디스크를 가압하는 브레이크 패드를 포함할 수 있다.

Description

주차 브레이크 장치{PARKING BRAKE DEVICE}
본 발명은 주차 브레이크 장치에 관한 것이다.
일반적으로 전자식 주차 브레이크 장치는 운전자가 주차 브레이크를 동작시키는 경우 브레이크 패드를 가압하고, 브레이크 패드가 디스크를 가압하여 회전을 구속하는 원리로 이루어진다.
구체적으로, 운전자가 주차 브레이크를 동작시키는 경우 모터 등의 구동장치는 회전하게 되고, 구동장치의 회전력은 구동력 전달유닛에 의해 전달되며, 종국적으로 피스톤의 선형 운동을 야기시킨다. 따라서, 피스톤은 선형으로 이동하면서 브레이크 패드를 가압하게 되고, 이로써 브레이크 패드는 디스크에 접촉하여 마찰을 일으켜 디스크의 회전을 구속할 수 있다. 또한, 전자식 주차 브레이크 장치는 브레이크 패드를 여러 방향에서 균일하게 가압하기 위해 복수개의 피스톤을 포함하기도 한다.
한편, 종래의 전자식 주차 브레이크 장치는 구동장치로부터 발생되는 회전운동을 피스톤의 선형운동으로 전환시키기 위하여 다양한 기계적 요소를 필요로 한다. 이에 따라, 전자식 주차 브레이크 장치의 효율이 감소되거나 고장 발생 가능성이 높아지거나, 제작 비용이 상승하는 문제가 있다.
이에, 종래의 전자식 주차 브레이크 장치에 비해 간소화된 기계적 요소의 결합을 포함하되, 효율성이 향상된 전자식 주차 브레이크 장치의 개발이 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 상대적으로 적은 기계적 요소를 배치하여 기계 요소들 간의 마찰에 따른 효율저하를 방지할 수 있는 주차 브레이크 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상대적으로 적은 기계적 요소를 배치하여 고장 발생 가능성이 감소된 주차 브레이크 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
다만, 이러한 과제는 예시적인 것으로서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되지 않는다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면은 외부로부터 전력을 공급받아 회전동력을 발생시키는 모터부, 상기 모터부로부터 발생된 동력을 전달받아 구동되며, 상기 모터부와 함께 회전하는 모터 웜기어, 상기 모터 웜기어에 연결되어 상기 모터 웜기어의 회전에 의해 회전하는 웜-휠 기어셋 및 상기 전달받은 동력에 의해 구동되어 선형으로 이동하는 가압유닛을 포함하는 구동부 및 상기 가압유닛에 의해 이동되어 디스크를 가압하는 브레이크 패드를 포함할 수 있다.
또한, 상기 웜-휠 기어셋은 상기 모터 웜기어와 치합되어 회전하는 제1 휠기어 및 상기 제1 휠기어와 회전축을 공유하여 함께 회전하는 제1 웜기어를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 휠기어는 헬리컬기어일 수 있다.
또한, 상기 구동부는 상기 제1 웜기어와 치합되어 회전하는 제2 휠기어를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 휠기어는 상기 제1 웜기어와 치합되는 이가 형성된 제1 기어부 및 상기 제1 기어부보다 작은 직경을 갖는 제2 기어부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 기어부와 상기 제2 기어부 중 적어도 하나는 헬리컬기어일 수 있다.
또한, 상기 구동부는 상기 제2 휠기어와 치합되어 회전하는 적어도 하나의 선기어를 포함하는 선기어셋 및 상기 선기어셋과 치합되어 구동되는 유성기어셋을 포함할 수 있다.
또한, 상기 선기어셋과 상기 유성기어셋은 복수개가 구비될 수 있다.
또한, 상기 가압유닛은 상기 유성기어셋과 연결되어 상기 유성기어셋으로부터 동력을 전달받아 선형으로 이동하는 피스톤을 포함할 수 있다.
본 발명은 상대적으로 적은 기계적 요소를 배치하여 기계 요소들 간의 마찰에 따른 효율저하를 방지할 수 있는 주차 브레이크 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 상대적으로 적은 기계적 요소를 배치하여 고장 발생 가능성이 감소된 주차 브레이크 장치를 제공할 수 있다.
다만, 이러한 효과는 예시적인 것으로서 본 발명의 효과는 이에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 주차 브레이크 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 구동부와 브레이크 패드를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 모터부와 구동부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 도 3의 분해사시도이다.
도 5 및 도 6은 도 3의 모터부, 모터 웜기어 및 웜-휠 기어셋의 연결구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 7 및 도 8은 도 3의 웜-휠 기어셋과 제2 휠기어의 연결구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 도 3의 제2 휠기어, 선기어셋 및 유성기어셋의 연결구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 도 9의 분해사시도이다.
도 11은 가압유닛의 구동을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
이하의 실시예에서, x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.
이하, 상술한 원칙에 기초하여 본 발명에 따른 주차 브레이크 장치를 도면을 참조하여 자세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 주차 브레이크 장치(10)를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 구동부(100)와 브레이크 패드(200)를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 주차 브레이크 장치(10)는 모터부(110), 구동부(100) 및 브레이크 패드(200)를 포함할 수 있다.
모터부(110)는 외부로부터 전력을 공급받아 회전동력을 발생시킬 수 있다.
예를 들면, 운전자가 본 발명에 따른 주차 브레이크 장치(10)를 작동시키면, 모터부(110)는 외부로부터 전력을 공급받아 회전동력을 발생시킬 수 있다.
구동부(100)는 모터부(110)로부터 발생된 동력을 전달받아 구동될 수 있다. 예를 들면, 구동부(100)는 모터부(110)의 회전동력을 전달받고 이를 선형운동을 위한 동력으로 전환하여 브레이크 패드(200)를 선형으로 이동시킬 수 있다.
일 실시예로서, 구동부(100)는 가압유닛(180)을 포함할 수 있다.
가압유닛(180)은 브레이크 패드(200)에 연결되어 브레이크 패드(200)를 디크스를 향한 방향으로 가압할 수 있다.
구체적으로, 구동부(100)는 모터부(110)로부터 발생된 회전동력을 전달받고, 이를 이용하여 가압유닛(180)을 선형으로 이동시킬 수 있다. 따라서, 가압유닛(180)과 연결된 브레이크 패드(200)는 구동부(100)의 구동에 의해 선형으로 이동하여 디스크를 가압함으로써 마찰을 일으켜 디스크의 회전을 구속할 수 있다.
일 실시예로서, 가압유닛(180)은 피스톤을 포함할 수 있다.
피스톤은 구동부(100)에서 발생된 동력에 의해 선형으로 이동하여 브레이크 패드(200)를 가압할 수 있다.
선택적 실시예로서, 피스톤은 복수개가 구비될 수 있다. 구비되는 피스톤의 개수에는 제한이 없으나, 이하에서는 통상적으로 사용되는 2개의 피스톤을 포함하는 경우를 예로 들어 설명하기로 한다. 즉, 가압유닛(180)은 제1 피스톤(181)과 제2 피스톤(182)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 모터부(110)가 회전동력을 발생시키면, 구동부(100)는 회전동력을 이용하여 피스톤을 선형으로 이동시키기 위한 동력을 발생시킬 수 있다. 즉, 구동부(100)는 제1 피스톤(181)과 제2 피스톤(182)을 동시에 이동시킬 수 있고, 제1 피스톤(181)과 제2 피스톤(182)은 브레이크 패드(200)를 동시에 가압할 수 있다.
따라서, 브레이크 패드(200)는 여러 방향에서 동시에 가압되어 디스크를 균일하고 강하게 가압할 수 있다.
도면에는 제1 피스톤(181)과 제2 피스톤(182)에 브레이크 패드(200)가 직접적으로 연결된 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 필요에 따라 제1 피스톤(181)과 제2 피스톤(182)의 사이에는 별도의 부재가 더 배치될 수도 있다.
일 실시예로서, 주차 브레이크 장치(10)는 케이스(300)를 더 포함할 수 있다.
케이스(300)는 주차 브레이크 장치(10)의 여러 요소를 수용할 수 있다. 예를 들면, 케이스(300)의 내부에는 브레이크 패드(200) 및 디스크가 수용될 수 있다.
또한, 필요에 따라 케이스(300)의 내부에는 구동부(100)의 적어도 일부가 수용될 수도 있다.
따라서, 케이스(300)에 의해 주차 브레이크 장치(10)의 여러 요소는 외부 충격이나 외부로부터 유입되는 이물질 등으로부터 보호될 수 있다.
도 3은 도 2의 구동부(100)를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 4는 도 3의 구동부(100)의 분해사시도이다. 도 5 및 도 6은 도 3의 모터부(110), 모터 웜기어(111) 및 웜-휠 기어셋(120)의 연결구조를 설명하기 위한 도면이고, 도 7 및 도 8은 도 3의 웜-휠 기어셋(120)과 제2 휠기어(130)의 연결구조를 설명하기 위한 도면이고, 도 9는 도 3의 제2 휠기어(130), 선기어셋(140) 및 유성기어셋(150)의 연결구조를 설명하기 위한 도면이다. 도 10은 도 9의 분해사시도이고, 도 11은 가압유닛(180)의 구동을 설명하기 위한 도면이다.
도 3 내지 도 11을 참조하면, 모터부(110)의 일측에는 모터 웜기어(111)가 배치될 수 있다. 모터 웜기어(111)는 모터부(110)와 회전축을 공유하면서 모터부(110)와 함께 회전할 수 있다.
모터 웜기어(111)는 길이를 갖는 통상의 웜기어의 형상으로 형성될 수 있다. 모터 웜기어(111)는 모터부(110)로부터 발생된 회전동력을 다른 기어에 전달할 수 있다.
구동부(100)는 웜-휠 기어셋(120)을 포함할 수 있다.
웜-휠 기어셋(120)은 모터 웜기어(111)에 연결되어 모터 웜기어(111)의 회전에 의해 함께 회전할 수 있고, 모터 웜기어(111)의 회전을 다른 기어에 전달할 수 있다.
도 3 내지 6을 참조하면, 일 실시예로서, 웜-휠 기어셋(120)은 제1 휠기어(121)와 제1 웜기어(122)를 포함할 수 있다.
제1 휠기어(121)는 모터 웜기어(111)와 치합될 수 있다. 제1 휠기어(121)는 모터 웜기어(111)가 회전하는 경우 함께 회전할 수 있다.
일 실시예로서, 제1 휠기어(121)는 헬리컬기어의 형상으로 형성될 수 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 제1 휠기어(121)는 모터 웜기어(111)의 회전에 의해 함께 회전할 수 있다.
이 경우, 웜기어와 헬리컬기어의 기계적 특징에 의해, 모터 웜기어(111)와 제1 휠기어(121) 사이에 동력전달은 일방향으로만 이루어질 수 있다. 예를 들면, 모터 웜기어(111)의 회전에 의해 제1 휠기어(121)는 회전될 수 있으나, 제1 휠기어(121)의 회전에 의해 모터 웜기어(111)가 회전될 수는 없다.
또한, 모터 웜기어(111)의 회전동력이 제1 휠기어(121)로 전달되는 과정에서 모터 웜기어(111)의 회전각속도에 비해 제1 휠기어(121)의 회전각속도가 작게 되므로, 제1 휠기어(121)의 회전속도가 감소될 수 있고, 제1 휠기어(121)의 회전 토크가 증가될 수 있다.
제1 웜기어(122)는 제1 휠기어(121)와 축을 공유할 수 있다. 제1 웜기어(122)는 제1 휠기어(121)가 회전하는 경우 함께 회전할 수 있다.
제1 웜기어(122)는 길이를 갖는 통상의 웜기어의 형상으로 형성될 수 있다. 제1 웜기어(122)는 제1 휠기어(121)의 회전동력을 전달받아 이를 다른 기어에 전달할 수 있다.
도 3, 4, 7, 8을 참조하면, 구동부(100)는 제2 휠기어(130)를 더 포함할 수 있다. 제2 휠기어(130)는 제1 웜기어(122)와 치합되어 회전할 수 있다.
일 실시예로서, 제2 휠기어(130)는 헬리컬기어의 형상으로 형성될 수 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 제2 휠기어(130)는 제1 웜기어(122)의 회전에 의해 함께 회전할 수 있다.
이 경우, 웜기어와 헬리컬기어의 기계적 특징에 의해, 제1 웜기어(122)와 제2 휠기어(130) 사이에 동력전달은 일방향으로만 이루어질 수 있다. 예를 들면, 제1 웜기어(122)의 회전에 의해 제2 휠기어(130)는 회전될 수 있으나, 제2 휠기어(130)의 회전에 의해 제1 웜기어(122)가 회전될 수는 없다.
또한, 제1 웜기어(122)의 회전동력이 제2 휠기어(130)로 전달되는 과정에서 제1 웜기어(122)의 회전각속도에 비해 제2 휠기어(130)의 회전각속도가 작게 되므로, 제2 휠기어(130)의 회전속도가 감소될 수 있고, 제2 휠기어(130)의 회전 토크가 증가될 수 있다.
일 실시예로서, 제2 휠기어(130)는 제1 기어부(131)와 제2 기어부(132)를 포함할 수 있다.
제1 기어부(131)는 제1 웜기어(122)와 치합되는 이가 형성된 부분일 수 있다. 제2 기어부(132)는 제1 기어부(131)와 회전축을 공유하도록 형성될 수 있고, 제1 기어부(131)보다 작은 직경을 가질 수 있다.
제1 기어부(131)와 제2 기어부(132)는 함께 회전할 수 있다. 이때, 제1 기어부(131)의 회전각속도와 제2 기어부(132)의 회전각속도는 동일할 수 있다.
선택적 실시예로서, 제1 기어부(131)와 제2 기어부(132) 중 적어도 하나는 모두 경사를 갖는 이를 포함하는 헬리컬기어의 형상으로 형성될 수 있다. 바람직하게는, 제1 기어부(131)와 제2 기어부(132) 모두 헬리컬기어의 형상으로 형성될 수 있다.
제1 기어부(131)는 제1 웜기어(122)와 치합되므로, 제1 웜기어(122)의 회전동력을 전달받을 수 있고, 제2 기어부(132)는 제1 기어부(131)의 회전에 의해 함께 회전함으로써 그 회전동력을 전달받을 수 있다. 제2 기어부(132)는 전달받은 회전동력을 다른 기어에 전달할 수 있다.
도 3, 4, 9, 10을 참조하면, 구동부(100)는 선기어셋(140)을 포함할 수 있다.
선기어셋(140)은 제2 휠기어(130)와 치합되어 회전하는 선기어를 포함할 수 있다.
일 실시예로서, 선기어셋(140)은 가압유닛(180)에 포함된 피스톤의 개수와 대응되는 개수의 선기어를 포함할 수 있다. 예를 들면, 가압유닛(180)이 2개의 피스톤을 포함하는 경우 이에 대응되도록 제1 선기어(141)와 제2 선기어(142)를 포함할 수 있다.
제1 선기어(141)와 제2 선기어(142)는 제2 휠기어(130)와 치합될 수 있다. 제1 선기어(141)와 제2 선기어(142)는 제2 휠기어(130)가 회전하는 경우 함께 회전할 수 있다.
일 실시예로서, 제1 선기어(141)와 제2 선기어(142)는 헬리컬기어의 형상으로 형성될 수 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 제1 선기어(141)와 제2 선기어(142)는 제2 휠기어(130)의 회전에 의해 함께 회전할 수 있다.
구체적으로, 제1 선기어(141)와 제2 선기어(142)는 제2 휠기어(130)의 제2 기어부(132)와 치합될 수 있다.
따라서, 제2 웜기어와 제2 휠기어(130)의 제1 기어부(131)는 치합되므로, 제2 웜기어가 회전하는 경우 제2 휠기어(130)는 함께 회전할 수 있고, 이에 의해 제2 기어부(132)도 함께 회전하면서 제1 선기어(141)와 제2 선기어(142)도 함께 회전할 수 있다.
구동부(100)는 선기어셋(140)과 치합되어 구동되는 유성기어셋(150)을 더 포함할 수 있다.
일 실시예로서, 유성기어셋(150)은 구비되는 선기어의 개수에 대응되는 개수만큼 구비될 수 있다. 예를 들면, 선기어셋(140)이 제1 선기어(141)와 제2 선기어(142)를 포함하는 경우, 구동부(100)는 제1 유성기어셋(151)과 제2 유성기어셋(152)을 포함할 수 있다.
다만, 전술한 바와 같이, 유성기어셋(150)의 개수는 이에 한정되는 것은 아니다.
유성기어셋(150)은 각각 유성선기어, 유성기어 및 링기어를 포함할 수 있다.
유성기어는 복수개가 구비될 수 있다. 일 실시예로서, 유성기어는 적어도 셋 이상이 구비될 수 있고, 바람직하게는 4개 구비될 수 있다.
구체적 실시예로서, 제1 유성기어셋(151)은 제1 유성선기어(1511), 제1 유성기어(1512) 및 제1 링기어(1513)를 포함할 수 있다. 제1 유성기어(1512)는 제1-1 유성기어(1512a), 제1-2 유성기어(1512b), 제1-3 유성기어(1512c) 및 제1-4 유성기어(1512d)를 포함할 수 있다.
제2 유성기어셋(152)은 제2 유성선기어(1521), 제2 유성기어(1522) 및 제2 링기어(1523)를 포함할 수 있다. 제2 유성기어(1522)는 제2-1 유성기어(1522a), 제2-2 유성기어(1522b), 제2-3 유성기어(1522c) 및 제2-4 유성기어(1522d)를 포함할 수 있다.
도 10을 참조하여, 선기어셋(140)과 유성기어셋(150)의 구동을 구체적으로 설명한다.
제1 선기어(141)의 외면에는 헬리컬기어의 형상으로 이가 형성될 수 있다. 제1 선기어(141)의 내부에는 회전축이 관통하는 통공이 형성될 수 있고, 통공의 주변에는 통공의 둘레를 따라 별도의 이가 형성될 수 있다.
제1 유성선기어(1511)는 제1 선기어(141)의 회전동력을 전달받아 제1 유성기어(1512)로 전달할 수 있다. 이를 위해, 제1 유성선기어(1511)는 도면에 도시하지 않았으나, 제1 선기어(141)의 내부에 형성된 이와 치합되는 제1-1 기어부와 제1 유성기어(1512)와 치합되는 제1-2 기어부를 포함할 수 있다.
제1-1 기어부와 제1-2 기어부는 회전축을 공유하여 함께 회전할 수 있다.
일 실시예로서, 제1-1 기어부의 직경은 제1-2 기어부의 직경보다 클 수 있다.
제1-1 기어부는 제1 선기어(141)의 내부로 내삽되어 제1 선기어(141)의 내부에 형성된 이와 치합될 수 있고, 제1 선기어(141)가 회전하는 경우 제1 유성선기어(1511)는 함께 회전할 수 있다. 이에 따라, 제1 유성선기어(1511)는 제1 선기어(141)로부터 전달되는 회전동력을 제1 유성기어(1512)로 전달할 수 있고, 제1-2 기어부와 치합된 제1 유성기어(1512)는 함께 회전할 수 있다.
제1 유성기어(1512)는 제1-2 기어부의 외주면을 따라 복수개가 구비될 수 있고, 일 실시예로서, 제1-2 기어부의 외주면을 따라 제1-1 유성기어(1512a), 제1-2 유성기어(1512b), 제1-3 유성기어(1512c) 및 제1-4 유성기어(1512d)가 배치될 수 있다.
제1-1 유성기어(1512a), 제1-2 유성기어(1512b), 제1-3 유성기어(1512c) 및 제1-4 유성기어(1512d)는 외주면을 따라 이가 형성된 평기어의 형상으로 형성될 수 있다.
구체적으로, 제1-1 유성기어(1512a), 제1-2 유성기어(1512b), 제1-3 유성기어(1512c) 및 제1-4 유성기어(1512d)의 외주면을 따라 형성된 이는 각각 제1-2 기어부와 치합될 수 있다. 따라서, 제1 유성선기어(1511)가 회전하는 경우 제1-1 유성기어(1512a), 제1-2 유성기어(1512b), 제1-3 유성기어(1512c) 및 제1-4 유성기어(1512d)는 모두 함께 회전할 수 있다.
제1 링기어(1513)는 내주면을 따라 이가 형성될 수 있다. 제1 링기어(1513)의 내주면을 따라 형성된 이에는 제1-1 유성기어(1512a), 제1-2 유성기어(1512b), 제1-3 유성기어(1512c) 및 제1-4 유성기어(1512d)가 치합될 수 있다. 즉, 제1-1 유성기어(1512a), 제1-2 유성기어(1512b), 제1-3 유성기어(1512c) 및 제1-4 유성기어(1512d)는 제1 링기어(1513)의 내부에 삽입된 상태에서 제1 링기어(1513)와 치합될 수 있다.
따라서, 제1 선기어(141)가 회전하는 경우 제1 선기어(141)와 치합된 제1-1 기어부를 포함하는 제1 유성선기어(1511)는 회전할 수 있다. 제1 유성선기어(1511)가 회전하는 경우 제1-2 기어부와 치합된 제1-1 유성기어(1512a), 제1-2 유성기어(1512b), 제1-3 유성기어(1512c) 및 제1-4 유성기어(1512d)는 동시에 함께 회전할 수 있다. 제1-1 유성기어(1512a), 제1-2 유성기어(1512b), 제1-3 유성기어(1512c) 및 제1-4 유성기어(1512d)가 회전하는 경우, 이와 동시에 치합된 제1 링기어(1513)는 함께 회전할 수 있다.
이와 같이, 제1 선기어(141)와 복수의 제1 유성기어(1512)가 조합되어 구동됨으로써, 종국적으로 각 기어들의 회전비는 조절될 수 있다.
제2 선기어(142)의 외면에는 헬리컬기어의 형상으로 이가 형성될 수 있다. 제2 선기어(142)의 내부에는 회전축이 관통하는 통공이 형성될 수 있고, 통공의 주변에는 통공의 둘레를 따라 별도의 이가 형성될 수 있다.
제2 유성선기어(1521)는 제2 선기어(142)의 회전동력을 전달받아 제2 유성기어(1522)로 전달할 수 있다. 이를 위해, 제2 유성선기어(1521)는 도면에 도시하지 않았으나, 제2 선기어(142)의 내부에 형성된 이와 치합되는 제2-1 기어부와 제2 유성기어(1522)와 치합되는 제2-2 기어부를 포함할 수 있다.
제2-1 기어부와 제2-2 기어부는 회전축을 공유하여 함께 회전할 수 있다.
일 실시예로서, 제2-1 기어부의 직경은 제2-2 기어부의 직경보다 클 수 있다.
제2-1 기어부는 제2 선기어(142)의 내부로 내삽되어 제2 선기어(142)의 내부에 형성된 이와 치합될 수 있고, 제2 선기어(142)가 회전하는 경우 제2 유성선기어(1521)는 함께 회전할 수 있다. 이에 따라, 제2 유성선기어(1521)는 제2 선기어(142)로부터 전달되는 회전동력을 제2 유성기어(1522)로 전달할 수 있고, 제2-2 기어부와 치합된 제2 유성기어(1522)는 함께 회전할 수 있다.
제2 유성기어(1522)는 제2-2 기어부의 외주면을 따라 복수개가 구비될 수 있고, 일 실시예로서, 제2-2 기어부의 외주면을 따라 제2-1 유성기어(1522a), 제2-2 유성기어(1522b), 제2-3 유성기어(1522c) 및 제2-4 유성기어(1522d)가 배치될 수 있다.
제2-1 유성기어(1522a), 제2-2 유성기어(1522b), 제2-3 유성기어(1522c) 및 제2-4 유성기어(1522d)는 외주면을 따라 이가 형성된 평기어의 형상으로 형성될 수 있다.
구체적으로, 제2-1 유성기어(1522a), 제2-2 유성기어(1522b), 제2-3 유성기어(1522c) 및 제2-4 유성기어(1522d)의 외주면을 따라 형성된 이는 각각 제2-2 기어부와 치합될 수 있다. 따라서, 제2 유성선기어(1521)가 회전하는 경우 제2-1 유성기어(1522a), 제2-2 유성기어(1522b), 제2-3 유성기어(1522c) 및 제2-4 유성기어(1522d)는 모두 함께 회전할 수 있다.
제2 링기어(1523)는 내주면을 따라 이가 형성될 수 있다. 제2 링기어(1523)의 내주면을 따라 형성된 이에는 제2-1 유성기어(1522a), 제2-2 유성기어(1522b), 제2-3 유성기어(1522c) 및 제2-4 유성기어(1522d)가 치합될 수 있다. 즉, 제2-1 유성기어(1522a), 제2-2 유성기어(1522b), 제2-3 유성기어(1522c) 및 제2-4 유성기어(1522d)는 제2 링기어(1523)의 내부에 삽입된 상태에서 제2 링기어(1523)와 치합될 수 있다.
따라서, 제2 선기어(142)가 회전하는 경우 제2 선기어(142)와 치합된 제2-1 기어부를 포함하는 제2 유성선기어(1521)는 회전할 수 있다. 제2 유성선기어(1521)가 회전하는 경우 제2-2 기어부와 치합된 제2-1 유성기어(1522a), 제2-2 유성기어(1522b), 제2-3 유성기어(1522c) 및 제2-4 유성기어(1522d)는 동시에 함께 회전할 수 있다. 제2-1 유성기어(1522a), 제2-2 유성기어(1522b), 제2-3 유성기어(1522c) 및 제2-4 유성기어(1522d)가 회전하는 경우, 이와 동시에 치합된 제2 링기어(1523)는 함께 회전할 수 있다.
이와 같이, 제2 선기어(142)와 복수의 제2 유성기어(1522)가 조합되어 구동됨으로써, 종국적으로 각 기어들의 회전비는 조절될 수 있다.
전술한 바와 같이, 구동부(100)는 가압유닛(180)을 더 포함할 수 있다.
가압유닛(180)은 유성기어셋(150)으로부터 동력을 전달받아 선형으로 이동하는 피스톤을 포함할 수 있다.
예를 들면, 가압유닛(180)은 제1 유성기어셋(151)과 연결되는 제1 피스톤(181) 및 제2 유성기어셋(152)과 연결되는 제2 피스톤(182)을 포함할 수 있다.
즉, 모터부(110)로부터 발생된 동력은 구동부(100)의 복수의 기어를 통해 가압유닛(180)의 제1 피스톤(181) 및 제2 피스톤(182)으로 전달되고, 제1 피스톤(181) 및 제2 피스톤(182)은 선형으로 이동하여 브레이크 패드(200)를 가압할 수 있다.
도면에 도시하지는 않았으나, 선택적 실시예로서, 제1 링기어(1513)와 제2 링기어(1523)의 외주면에는 이가 형성될 수 있다. 또한, 구동부(100)는 제1 링기어(1513)와 제2 링기어(1523)의 외주면에 형성된 이와 결합되는 벨트(160)를 더 포함할 수 있다.
벨트(160)는 제1 링기어(1513)와 제2 링기어(1523)의 외주면에 결합되어 제1 유성기어셋(151) 및 제2 유성기어셋(152)과 함께 회전할 수 있다. 따라서, 제1 유성기어셋(151)과 제2 유성기어셋(152)의 동력은 서로에게 전달될 수 있다.
이에 따라, 제1 유성기어셋(151)과 제2 유성기어셋(152)의 회전량은 동일하게 유지될 수 있고, 가압유닛(180)의 제1 피스톤(181)과 제2 피스톤(182)은 동일한 거리만큼 선형으로 운동하게 된다. 즉, 제1 피스톤(181)과 제2 피스톤(182)은 브레이크 패드(200)를 일방향으로 편향되지 않도록 균일하게 가압할 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 선택적 실시예로서 구동부(100)는 하우징(170)을 더 포함할 수 있다.
하우징(170)은 모터부(110) 및 각각의 기어를 수용할 수 있다.
구체적 실시예로서, 하우징(170)은 제1 수용부(171)와 제2 수용부(172)를 포함할 수 있다.
제1 수용부(171)는 웜-휠 기어셋(120)을 수용할 수 있다.
구체적으로, 모터부(110)는 하우징(170)의 일 영역에 수용될 수 있고, 모터부(110)의 회전축은 일측으로 연장되어 형성되며, 그 일단에는 모터 웜기어(111)가 배치될 수 있다. 제1 수용부(171)는 모터 웜기어(111)와 인접한 위치에 형성되어, 웜-휠 기어셋(120)을 수용할 수 있다.
제2 수용부(172)는 제2 휠기어(130), 선기어셋(140), 유성기어셋(150) 및 벨트(160) 중 적어도 하나를 수용할 수 있다.
구체적으로, 제2 휠기어(130), 선기어셋(140), 유성기어셋(150) 및 벨트(160)는 서로 치합되도록 결합된 상태에서 제2 수용부(172)에 수용될 수 있다.
따라서, 하우징(170)은 모터부(110) 및 각각의 기어부를 외부의 충격으로부터 보호할 수 있고, 각각의 기어가 원위치에서 이탈하는 것을 방지할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 주차 브레이크 장치(10)는 종래의 전자식 주차 브레이크 장치에 비해 상대적으로 적은 기계적 요소를 배치하여 기계 요소들 간의 마찰에 따른 효율 저하를 방지할 수 있다. 예를 들면, 본 발명에 따른 주차 브레이크 장치(10)는 모터부(110), 모터 웜기어(111), 웜-휠 기어셋(120), 제2 휠기어(130), 선기어셋(140), 유성기어셋(150), 가압유닛(180)의 순서대로 동력이 전달되므로, 종래의 전자식 주차 브레이크 장치에 비해 기어의 숫자가 적으므로 동력이 전달이 손실이 최소화된 상태에서 효율적으로 이루어지게 되는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 주차 브레이크 장치(10)는 상대적으로 적은 기계적 요소를 배치하여 파손 및 고장의 발생 가능성이 감소될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 주차 브레이크 장치(10)는 상대적으로 적은 기계적 요소로 구성되므로, 제작비용의 절감효과를 가질 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 주차 브레이크 장치(10)는 웜기어와 헬리컬기어의 기계적 특징을 이용한다. 예를 들면, 본 발명에 따른 주차 브레이크 장치(10)는 웜기어와 헬리컬기어 사이의 일방적 동력전달 구조를 이용한다.
따라서, 본 발명에 따른 주차 브레이크 장치(10)는 종래의 주차 브레이크 장치에 비해 피스톤의 역행을 방지하기 위한 별도의 기계요소를 포함하지 않고, 두 번의 웜기어와 헬리컬기어의 치합(모터 웜기어(111)와 제1 휠기어(121), 제1 웜기어(122)와 제2 휠기어(130)의 제1 기어부(131))을 이용함으로써 피스톤의 역행을 방지할 수 있다.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
실시예에서 설명하는 특정 실행들은 일 실시 예들로서, 어떠한 방법으로도 실시 예의 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다. 또한, "필수적인", "중요하게" 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.
실시예의 명세서(특히 특허청구범위에서)에서 "상기"의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 복수 모두에 해당하는 것일 수 있다. 또한, 실시 예에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 상세한 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다. 마지막으로, 실시 예에 따른 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들의 기재 순서에 따라 실시 예들이 한정되는 것은 아니다. 실시 예에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 실시 예를 상세히 설명하기 위한 것으로서 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 실시 예의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 당업자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 특허청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.
10: 주차 브레이크 장치 1512: 제1 유성기어
100: 구동부 1513: 제1 링기어
110: 모터부 152: 제2 유성기어셋
111: 모터 웜기어 1521: 제2 유성선기어
120: 웜-휠 기어셋 1522: 제2 유성기어
121: 제1 휠기어 1523: 제2 링기어
122: 제1 웜기어 160: 벨트
130: 제2 휠기어 170: 하우징
131: 제1 기어부 171: 제1 수용부
132: 제2 기어부 172: 제2 수용부
140: 선기어셋 180: 가압유닛
141: 제1 선기어 181: 제1 피스톤
142: 제2 선기어 182: 제2 피스톤
150: 유성기어셋 200: 브레이크 패드
151: 제1 유성기어셋 300: 케이스
1511: 제1 유성선기어

Claims (9)

  1. 외부로부터 전력을 공급받아 회전동력을 발생시키는 모터부;
    상기 모터부로부터 발생된 동력을 전달받아 구동되며, 상기 모터부와 함께 회전하는 모터 웜기어, 상기 모터 웜기어에 연결되어 상기 모터 웜기어의 회전에 의해 회전하는 웜-휠 기어셋 및 상기 전달받은 동력에 의해 구동되어 선형으로 이동하는 가압유닛을 포함하는 구동부; 및
    상기 가압유닛에 의해 이동되어 디스크를 가압하는 브레이크 패드;를 포함하는, 주차 브레이크 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 웜-휠 기어셋은,
    상기 모터 웜기어와 치합되어 회전하는 제1 휠기어; 및
    상기 제1 휠기어와 회전축을 공유하여 함께 회전하는 제1 웜기어;를 포함하는, 주차 브레이크 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 휠기어는,
    헬리컬기어인, 주차 브레이크 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 구동부는,
    상기 제1 웜기어와 치합되어 회전하는 제2 휠기어;를 더 포함하는, 주차 브레이크 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2 휠기어는,
    상기 제1 웜기어와 치합되는 이가 형성된 제1 기어부; 및
    상기 제1 기어부보다 작은 직경을 갖는 제2 기어부;를 포함하는, 주차 브레이크 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 기어부와 상기 제2 기어부 중 적어도 하나는 헬리컬기어인, 주차 브레이크 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 구동부는,
    상기 제2 휠기어와 치합되어 회전하는 적어도 하나의 선기어를 포함하는 선기어셋; 및
    상기 선기어셋과 치합되어 구동되는 유성기어셋을 포함하는, 주차 브레이크 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 선기어셋과 상기 유성기어셋은,
    복수개가 구비되는, 주차 브레이크 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 가압유닛은,
    상기 유성기어셋과 연결되어 상기 유성기어셋으로부터 동력을 전달받아 선형으로 이동하는 피스톤을 포함하는, 주차 브레이크 장치.
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