WO2021040280A1 - 브레이크장치용 액츄에이터 - Google Patents

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WO2021040280A1
WO2021040280A1 PCT/KR2020/010678 KR2020010678W WO2021040280A1 WO 2021040280 A1 WO2021040280 A1 WO 2021040280A1 KR 2020010678 W KR2020010678 W KR 2020010678W WO 2021040280 A1 WO2021040280 A1 WO 2021040280A1
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actuator
motor
brake device
reduction
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송준규
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주식회사 만도
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2131/00—Overall arrangement of the actuators or their elements, e.g. modular construction

Definitions

  • the present invention relates to an actuator for a brake device, and more particularly, to an actuator for a brake device capable of implementing a parking function by operation of a motor.
  • a brake device is a device for stopping a vehicle from moving during braking or parking, and serves to hold a vehicle wheel from rotating.
  • EPB electronic parking brake
  • MOC motor-on caliper
  • Patent Document Looking at Korean Patent Publication No. 10-2011-0072877 (2011.06.29.), the document relates to a MOC-type electronic parking brake actuator structure, in which a motor generating power is connected to the actuator and generated from the motor. Disclosed is an actuator used in an electronic disc brake that performs a braking operation by transmitting power to an actuator and a caliper by increasing a torque while decelerating power using a plurality of gear devices.
  • Actuators used in such electronic disc brakes have a problem that they generate large vibrations and noise, and are inferior in assembly and price competitiveness.
  • the actuator for a brake device has a simple structure by improving the structure of each component, such as a power transmission unit that transmits the driving force of a motor and a reduction gear unit that reduces the rotational force, and can realize miniaturization and operation stability. To be there.
  • a housing having a motor accommodating portion accommodating a motor and a gear accommodating portion accommodating a reduction device; A power connection unit connected to the motor; And a reduction device connected to the power connection unit, wherein the reduction device includes a first reduction gear unit connected to the power connection unit and a second reduction gear unit connected to the first reduction gear unit,
  • the first reduction gear unit may be provided with an actuator for a brake device provided as a bevel gear assembly.
  • the power connection unit a power transmission shaft having a predetermined length and provided between the motor and the reduction device; A first helical gear coupled to the rotation shaft of the motor; A second helical gear installed at one end of the power transmission shaft and engaged with the first helical gear; And a bearing part provided on the power transmission shaft and rotatably supporting the power transmission shaft.
  • the first reduction gear unit may include a first bevel gear portion provided at the other end of the power transmission shaft; And a second bevel gear portion formed in a cylindrical shape having a lower portion open so as to have an accommodation space inside and having a gear tooth engaged with the first bevel gear portion along an upper surface edge.
  • first bevel gear portion may be provided with a gear tooth formed on an outer surface of the other end of the power transmission shaft.
  • the second reduction gear unit may include a sun gear coupled to a lower center of the second bevel gear unit to rotate together with the rotation of the second bevel gear unit; A plurality of planetary gears meshed to the outside of the sun gear; A gear mounting portion provided with a ring gear around an inner circumference to accommodate the plurality of planetary gears; And a carrier that rotatably supports the plurality of planetary gears and is installed to rotate coaxially with the sun gear to provide an output gear that outputs rotational power.
  • the gear mounting part is accommodated in the receiving space of the second bevel gear part, and a plurality of planetary gears disposed to be engaged with the sun gear and the ring gear in the inner space of the gear mounting part may be rotatably coupled.
  • an extension panel to which the gear mounting part is coupled may be provided in the gear receiving part, and a hook detachable to the extension panel may be provided at a lower end of the gear mounting part.
  • the extension panel may be provided with a plurality of locking ribs spaced apart by a predetermined distance along the circumferential direction, and a coupling rib engaged with the plurality of locking ribs may protrude from a lower portion of the gear mounting portion.
  • a bracket for supporting the power connection unit at an upper side of the motor, and a cover for covering an upper portion of the housing may be further included.
  • the actuator for a brake device can effectively implement a compact size and low noise operation by using a helical gear and a bevel gear in a power transmission process of a motor.
  • gear mounting portion provided with the sun gear, planetary gear, and ring gear is arranged and engaged inside the second bevel gear, compact assembly can be secured, and the actuator can be miniaturized and operational stability can be improved. do.
  • FIG. 1 is a perspective view of an actuator for a brake device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of an actuator for a brake device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is an exploded perspective view showing a coupling relationship between a power connection unit and a first reduction gear unit of an actuator for a brake device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of a reduction device of an actuator for a brake device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a cut-away view of an actuator for a brake device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a perspective view of an actuator for a brake device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of an actuator for a brake device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a perspective view for a brake device according to an embodiment of the present invention
  • Fig. 4 is an exploded perspective view showing the coupling relationship between the power connection unit of the actuator and the first reduction gear unit
  • Fig. 4 is an exploded perspective view of a reduction device of an actuator for a brake device according to an embodiment of the present invention
  • Fig. 5 is an embodiment of the present invention It is a cut-away view of an actuator for a brake device according to.
  • the actuator 10 for a brake device includes a housing 100 accommodating a motor 300 and a reduction device 600, and connected to the motor 300. It includes a power connection unit 500 and a reduction device 600 connected to the power connection unit 500.
  • the actuator 10 for a brake device further includes a bracket 400 supporting the power connection unit 500 from an upper side of the motor 300 and a cover 200 covering the upper portion of the housing 100.
  • the housing 100 includes a motor accommodating portion 110 in which the motor 300 is accommodated on one side, and a gear accommodating portion 120 for accommodating the reduction device 600 on the other side.
  • the housing 100 is provided in an open shape in which the motor accommodating portion 110 and the gear accommodating portion 120 are formed, and the upper portion of the open housing 100 is closed by the cover 200.
  • the motor accommodating part 110 has a depth capable of accommodating the motor 300 and may be formed in a cylindrical shape with an open top. Accordingly, the motor 300 may be inserted and mounted through the open upper portion of the motor accommodating part 110.
  • a damper member 140 supporting the lower end of the motor 300 may be installed at the bottom of the motor accommodating part 110.
  • the gear accommodating part 120 may be provided adjacent to the motor accommodating part 110 in the horizontal direction from the open upper side.
  • the reduction device 600 is accommodated in the gear receiving part 120, and an extension panel 126 coupled with the gear mounting part 623 of the reduction device 600 to be described later may be formed.
  • the gear accommodating part 120 may be provided in a vertically open form in order to output the rotational force reduced through the reduction device 600. A structure in which the gear mounting portion 623 is coupled to the extension panel 126 will be described again below.
  • the cover 200 is provided in the form of a box with an open lower part to form a space therein while being combined with the housing 100. Since the cover 200 and the housing 100 may be made of synthetic resin, the bracket 400, the power connection unit 500, and the reduction device 600 are fixedly installed on the housing 100, and then the cover 200 The inside of the housing 100 can be easily sealed by bonding to the housing 100 by a method such as ultrasonic wave or laser welding.
  • a connector part 130 for supplying power to the motor 130 is formed in the housing 100, and when the motor 300 is installed in the housing 100, the power terminal 330 of the motor 300 is connected to the connector. It may be provided to be connected to the terminal terminal 133 of the unit 130.
  • Power transmission from the motor 300 to the reduction device 600 is performed by the power connection unit 500.
  • the power connection unit 500 directly connects the motor 300 and the reduction device 600 to transmit the rotational force of the motor 300.
  • the power connection unit 500 has a predetermined length and a power transmission shaft 530 provided between the motor 300 and the reduction device 600, and a first helical gear 510 coupled to the rotation shaft of the motor 300.
  • the second helical gear 520 and the power transmission shaft 530 installed at one end of the power transmission shaft 530 and meshed with the first helical gear 510 to rotate the power transmission shaft 530 It is provided with a bearing portion 540 to support it.
  • the bearing part 540 may be disposed between the first helical gear 510 and the second helical gear 520 and supported by the bracket 400.
  • a first bevel gear portion 611 of a first reduction gear unit 610 to be described later may be provided at the other end of the power transmission shaft 530.
  • the first helical gear 510 rotates while its center is coupled to the rotation shaft of the motor 300, and the second helical gear 520 meshed with the first helical gear 510 has a rotation direction of the rotation axis of the motor 300. It rotates while changing to a right angle direction. Changing the rotation direction using a helical gear can significantly reduce noise because the bite rate is better than that of a spur gear, and it can be used as a deceleration function when adjusting the gear ratio.
  • the reduction device 600 includes a first reduction gear unit 610 connected to the power connection unit 500 and a second reduction gear unit 620 connected to the first reduction gear unit 610.
  • the first reduction gear unit 610 may be provided as a bevel gear assembly. More specifically, the first reduction gear unit 610 includes a first bevel gear portion 611 provided at the other end of the power transmission shaft 530 and a second bevel gear portion engaged with the first bevel gear portion 611 ( 612).
  • the first bevel gear part 611 may be provided by forming a gear tooth on the outer surface of the other end of the power transmission shaft 530. Accordingly, the first bevel gear unit 611 rotates in the same rotational direction as the power transmission shaft 530 and transmits the rotational force to the second bevel gear unit 612. At this time, the first bevel gear portion 611 has been illustrated and described as being formed to have a conical shape by processing a gear tooth on the outer surface of the power transmission shaft 530, but is not limited thereto, and the power transmission shaft ( 530).
  • the second bevel gear portion 612 rotates while being engaged with the first bevel gear portion 611, and changes the rotation direction to a vertical direction, for example, parallel to the motor 300.
  • the second bevel gear part 612 may have a cylindrical shape in which the lower part is open so as to have an accommodation space S1 therein. Accordingly, the second bevel gear portion 612 is provided to form a gear tooth that meshes with the first bevel gear portion 611 along the edge of the upper surface so as to mesh with the first bevel gear portion 611. Accordingly, the second bevel gear portion 612 is rotated by engaging with the first bevel gear portion 611 from the upper side of the second bevel gear portion 612.
  • the second reduction gear unit 620 includes a sun gear 621 that rotates together with the second bevel gear unit 612, a plurality of planetary gears 622 meshed to the outside of the sun gear 621, and a planetary gear (
  • the gear mounting portion 623 and the planetary gear 622 provided with a ring gear 624 around the inner periphery to accommodate the 622 are rotatably supported, and are installed to rotate coaxially with the sun gear 621 and output rotation power. It includes a carrier 628. At this time, three planetary gears 622 are arranged to surround the sun gear 621.
  • the sun gear 621 is provided in the receiving space S1 of the second bevel gear part 612. More specifically, the sun gear 621 may be integrally formed with the second bevel gear 612 at the lower center of the second bevel gear 612. In addition, the sun gear 621 may be installed at the lower center of the second bevel gear part 612 so as to rotate together with the second bevel gear part 612.
  • Three planetary gears 622 are provided in consideration of efficiency and economy, and are rotatably provided on branch shafts 628a in three directions branched from the carrier 628, respectively.
  • the gear mounting part 623 has a shaft hole 625 formed vertically through the center, and a ring gear 624 is provided along the inner side circumferential direction of the gear mounting part 623.
  • the ring gear 624 may be manufactured integrally with the gear mounting part 623.
  • the second bevel gear portion 612 may be supported to rotate above the gear mounting portion 623.
  • the receiving space S1 of the second bevel gear part 612 may have a shape corresponding to the gear mounting part 622. Accordingly, when the gear mounting portion 623 is disposed in the receiving space S1 of the second bevel gear portion 612, when the second bevel gear portion 612 is mounted on the upper portion of the gear mounting portion 623, the sun gear 621 ) Is disposed in the inner space (S2) of the gear mounting portion 623 through the shaft hole 625 of the gear mounting portion 623.
  • the gear mounting portion 623 is provided in a hollow cylindrical shape with an open lower portion, and may be detachably coupled to the extension panel 126 formed in the gear receiving portion 120.
  • a hook 626 may be provided at the lower end of the gear mounting part 623 so as to be detachable from the extension panel 126.
  • the extension panel 126 may be formed with a plurality of engaging ribs 127 spaced apart at predetermined intervals along the circumferential direction, and the gear mounting portion ( An engaging rib 627 engaged between the plurality of engaging ribs 127 may protrude on the lower outer circumferential surface of the 623.
  • the hook 126 When the gear mounting portion 623 is mounted on the extension panel 126, the hook 126 is inserted into the hook groove 126a formed in the extension panel 126 and is bound, and a plurality of locking ribs 127 and coupling ribs 627 ), the rotation of the gear mounting portion 623 is restricted by mutual restriction.
  • gear mounting portion 623 is illustrated and described as being detachably provided on the extension panel 126, but is not limited thereto, and may be integrally formed with the housing 100.
  • the carrier 628 may be formed in a disk shape, and a plurality of planetary gear branch shafts 628a spaced at predetermined intervals along the circumferential direction are provided on the upper surface, and the upper surface passes through the shaft hole 625 of the gear mounting part 623 Thus, a carrier shaft portion 628b extending upward is provided, and an output gear 629 is provided in the center of the lower surface. At this time, the output gear 629 is formed integrally with the carrier 628 and can rotate together.
  • the carrier shaft portion 628b passes through the center of the second bevel gear portion 612 together with the center of the sun gear 621 and is formed on the cover 200. It can be rotatably coupled to the shaft support hole.
  • the gear mounting unit 623 is accommodated in the receiving space S1 of the second bevel gear unit 612, and the inner space of the gear mounting unit 623 In (S2), the sun gear 621 and the plurality of planetary gears 622 disposed to be engaged with the ring gear 624 may be rotatably coupled to provide a compact coupling structure.
  • the motor 300 When the driver operates the parking brake after stopping the vehicle, the motor 300 is driven and the rotation shaft of the motor 300 is rotated. Accordingly, the first helical gear 510 coupled to the rotational shaft of the motor 300 rotates together, thereby rotating the second helical gear 520 engaged with the first helical gear 510.
  • the power transmission shaft 530 rotates together with the second helical gear 520, and the second bevel gear portion 612 meshed with the gear teeth of the first bevel gear portion 611 formed on the power transmission shaft 530 rotates. do.
  • the sun gear 621 is provided below the inside of the second bevel gear unit 612 and rotates together with the second bevel gear unit 612 to transmit rotational force to the plurality of planetary gears 622, and the plurality of planetary gears 622 ) Is orbited around the sun gear 621 along the ring gear 624 provided along the inner circumference of the gear mounting portion 623.

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Abstract

본 발명의 브레이크장치용 액츄에이터가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 모터를 수용하는 모터 수용부 및 감속장치가 수용되는 기어 수용부를 구비하는 하우징; 상기 모터와 연결되는 동력연결유닛; 및 상기 동력연결유닛과 연결되는 감속장치;를 포함하고, 상기 감속장치는 상기 동력연결유닛과 연결되는 제1 감속기어유닛 및 상기 제1 감속기어유닛과 연결되는 제2 감속기어유닛을 구비하고, 상기 제1 감속기어유닛은 베벨 기어 조립체로 마련되는 브레이크장치용 액츄에이터가 제공될 수 있다.

Description

브레이크장치용 액츄에이터
본 발명은 브레이크장치용 액츄에이터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 모터의 동작에 의해 주차 기능을 구현할 수 있는 브레이크장치용 액츄에이터에 관한 것이다.
일반적으로, 브레이크 장치는 제동 또는 주차 시 차량을 움직이지 못하도록 정지시키기 위한 장치로, 차량의 휠을 회전하지 못하도록 잡아주는 역할을 한다.
최근에는 주차 브레이크의 구동을 전자적으로 제어하는 전자식 주차 브레이크(Electronic Parking Brake; EPB) 시스템이 널리 사용되고 있는데, 통상의 디스크 브레이크에 장착되어 주차 브레이크의 기능을 수행한다. 전자식 디스크 브레이크에는 케이블 풀러(Cable Puller)형, 모터 온 캘리퍼(Motor-On-Caliper; MOC)형, 유압주차 브레이크(Hydraulic Parking Brake)형이 있다.
특허문헌 한국 공개특허 제10-2011-0072877호(2011.06.29.)을 살펴보면, 상기 문헌은 MOC형 전자식 파킹 브레이크 액츄에이터 구조에 관한 것으로, 동력을 발생시키는 모터가 액츄에이터에 연결되고, 모터로부터 발생된 동력을 다수의 기어장치를 이용하여 감속하는 한편 토크를 증가시켜 액츄에이터 및 캘리퍼로 전달하여 제동 동작을 수행하는 전자식 디스크 브레이크에 이용되는 액츄에이터가 개시된다.
이러한 전자식 디스크 브레이크에 이용되는 액츄에이터는 큰 진동 및 소음을 발생시키고, 조립성과 가격 경쟁력이 뒤떨어진다는 문제가 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 브레이크장치용 액츄에이터는 모터의 구동력을 전달하는 동력전달유닛 및 회전력을 감소시키는 감속기어유닛 등 각 구성부품들의 구조를 개선하여 간단한 구조를 가지면서 소형화 및 동작 안정성을 구현할 수 있도록 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 모터를 수용하는 모터 수용부 및 감속장치가 수용되는 기어 수용부를 구비하는 하우징; 상기 모터와 연결되는 동력연결유닛; 및 상기 동력연결유닛과 연결되는 감속장치;를 포함하고, 상기 감속장치는 상기 동력연결유닛과 연결되는 제1 감속기어유닛 및 상기 제1 감속기어유닛과 연결되는 제2 감속기어유닛을 구비하고, 상기 제1 감속기어유닛은 베벨 기어 조립체로 마련되는 브레이크장치용 액츄에이터가 제공될 수 있다.
또한, 상기 동력연결유닛은, 소정 길이를 가지며 상기 모터와 감속장치 사이에 마련되는 동력전달축; 상기 모터의 회전축에 결합되는 제1 헬리컬기어; 상기 동력전달축의 일단에 설치되어 상기 제1 헬리컬기어와 치합되는 제2 헬리컬기어; 및 상기 동력전달축에 마련되어 상기 동력전달축을 회전 가능하게 지지하는 베어링부;를 구비할 수 있다.
또한, 상기 제1 감속기어유닛은, 상기 동력전달축의 타단에 마련되는 제1 베벨기어부; 및 내측에 수용공간을 갖도록 하부가 개방되게 형성되는 원통 형상으로 이루어지며 상면 가장자리를 따라 상기 제1 베벨기어부와 치합되는 기어이를 갖는 제2 베벨기어부;를 구비할 수 있다.
또한, 상기 제1 베벨기어부는 상기 동력전달축의 타단 외측면에 기어이가 형성되어 마련될 수 있다.
또한, 상기 제2 감속기어유닛은, 상기 제2 베벨기어부의 하부 중심에 결합되어 상기 제2 베벨기어부의 회전에 따라 함께 회전하는 태양기어; 상기 태양기어의 외측에 치합되는 복수의 유성기어; 상기 복수의 유성기어를 수용하도록 내측 둘레에 링기어가 마련된 기어 장착부; 및 상기 복수의 유성기어를 회전 가능하게 지지하고 상기 태양기어와 동축적으로 회전하도록 설치되어 회전 동력을 출력하는 출력기어가 마련되는 캐리어;를 구비할 수 있다.
또한, 상기 기어 장착부는 상기 제2 베벨기어부의 수용공간에 수용되며, 상기 기어 장착부의 내측 공간에서 상기 태양기어와 상기 링기어에 맞물리게 배치되는 복수의 유성기어가 회전할 수 있게 결합될 수 있다.
또한, 상기 기어 수용부에는 상기 기어 장착부가 결합되는 연장패널이 마련되고, 상기 기어 장착부의 하단에는 상기 연장패널에 착탈 가능한 후크가 구비될 수 있다.
또한, 상기 연장패널에는 원주방향을 따라 소정간격 이격된 복수의 걸림리브가 구비되고, 상기 기어 장착부의 하부에는 상기 복수의 걸림리브 사이에 맞물리게 결합되는 결합리브가 돌출 형성될 수 있다.
또한, 상기 모터의 상측에서 상기 동력연결유닛을 지지하는 브라켓과, 상기 하우징의 상부를 덮는 커버를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크장치용 액츄에이터는 모터의 동력전달 과정에서, 헬리컬기어와 베벨기어를 이용함으로써 콤팩트한 사이즈 및 저소음 작동을 효과적으로 구현할 수 있다.
또한, 제2 베벨기어부의 내측에서 태양기어와 유성기어 및 링기어가 마련된 기어 장착부가 배치되어 치합되도록 이루어짐에 따라 콤팩트한 조립성을 확보할 수 있으며, 액츄에이터의 소형화 및 동작 안정성을 향상시킬 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 브레이크장치용 액츄에이터의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 브레이크장치용 액츄에이터의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 브레이크장치용 액츄에이터의 동력연결유닛과 제1 감속기어유닛의 결합관계를 나타내는 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 브레이크장치용 액츄에이터의 감속장치의 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 브레이크장치용 액츄에이터의 절개도이다.
이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 브레이크장치용 액츄에이터의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 브레이크장치용 액츄에이터의 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 브레이크장치용 액츄에이터의 동력연결유닛과 제1 감속기어유닛의 결합관계를 나타내는 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 브레이크장치용 액츄에이터의 감속장치의 분해 사시도이며, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 브레이크장치용 액츄에이터의 절개도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 측면에 따른 브레이크장치용 액츄에이터(10)는 모터(300)와 감속장치(600)를 수용하는 하우징(100)과, 모터(300)와 연결되는 동력연결유닛(500) 및 동력연결유닛(500)과 연결되는 감속장치(600)를 포함한다. 또한, 브레이크장치용 액츄에이터(10)는 모터(300)의 상측에서 동력연결유닛(500)을 지지하는 브라켓(400)과, 하우징(100)의 상부를 덮는 커버(200)를 더 포함한다.
하우징(100)은 일측에 모터(300)가 수용되는 모터 수용부(110)가 형성되고, 타측에 감속장치(600)가 수용되는 기어 수용부(120)를 구비한다. 이러한 하우징(100)은 모터 수용부(110) 및 기어 수용부(120)가 형성된 상부가 개방된 형태로 마련되고, 개방된 하우징(100)의 상부는 커버(200)에 의해 폐쇄된다.
모터 수용부(110)는 모터(300)를 수용할 수 있는 깊이을 가지며, 상부가 개방된 원통 형상으로 이루어질 수 있다. 이에, 모터(300)는 모터 수용부(110)의 개방된 상부를 통해 삽입 장착될 수 있다.
모터 수용부(110)의 바닥에는 모터(300)의 하단을 지지하는 댐퍼부재(140)가 설치될 수 있다.
기어 수용부(120)는 모터 수용부(110)의 개방된 상측에서 수평방향으로 이웃하게 구비될 수 있다. 이러한 기어 수용부(120)에는 감속장치(600)가 수용되며, 후술할 감속장치(600)의 기어 장착부(623)와 결합되는 연장패널(126)이 형성될 수 있다. 이 기어 수용부(120)는 감속장치(600)를 통하여 감속된 회전력을 출력하기 위하여 상하로 개방된 형태로 마련될 수 있다. 상기 연장패널(126)에 기어 장착부(623)가 결합되는 구조에 대해서는 아래에서 다시 설명하기로 한다.
커버(200)는 하부가 개구된 박스 형태로 마련되어 하우징(100)과 결합하면서 내부에 공간을 형성한다. 커버(200)와 하우징(100)은 합성수지재로 마련될 수 있어서, 하우징(100)에 브라켓(400), 동력연결유닛(500) 및 감속장치(600)를 고정 설치하고, 이후 커버(200)를 초음파, 레이져 용접 등의 방식으로 하우징(100)에 접합함으로써 하우징(100) 내부를 용이하게 밀폐할 수 있다.
한편, 하우징(100)에는 모터(130)로 전원을 공급하기 위한 커넥터부(130)가 형성되며, 하우징(100)에 모터(300)를 설치 시 모터(300)의 전원단자(330)가 커넥터부(130)의 터미널 단자(133)와 접속되도록 마련될 수 있다.
모터(300)로부터 감속장치(600)로의 동력 전달은 동력연결유닛(500)에 의해 이루어진다.
동력연결유닛(500)은 모터(300)와 감속장치(600)를 직접적으로 연결하여 모터(300)의 회전력을 전달한다. 이를 위해 동력연결유닛(500)은 소정 길이를 가지며 모터(300)와 감속장치(600) 사이에 마련되는 동력전달축(530)과, 모터(300)의 회전축에 결합되는 제1 헬리컬기어(510)와, 동력전달축(530)의 일단에 설치되어 제1 헬리컬기어(510)와 치합되는 제2 헬리컬기어(520) 및 동력전달축(530)에 마련되어 상기 동력전달축(530)을 회전 가능하게 지지하는 베어링부(540)를 구비한다. 이때, 베어링부(540)는 제1 헬리컬기어(510)와 제2 헬리컬기어(520) 사이에 배치되어 브라켓(400)에 의해 지지될 수 있다. 또한, 동력전달축(530)의 타단에는 후술할 제1 감속기어유닛(610)의 제1 베벨기어부(611)가 마련될 수 있다.
제1 헬리컬기어(510)는 중심이 모터(300)의 회전축에 결합되어 회전하며, 제1 헬리컬기어(510)와 치합된 제2 헬리컬기어(520)는 회전방향을 모터(300)의 회전축에 대해 직각방향으로 전환하면서 회전한다. 헬리컬기어를 이용한 회전 방향의 전환은 평기어 보다 물림률이 좋기 때문에 소음을 상당량 절감시킬 수 있으며 기어비를 조절할 경우 감속 기능으로도 활용될 수 있다.
감속장치(600)는 동력연결유닛(500)과 연결되는 제1 감속기어유닛(610) 및 상기 제1 감속기어유닛(610)과 연결되는 제2 감속기어유닛(620)을 구비한다.
제1 감속기어유닛(610)은 베벨 기어 조립체로 마련될 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 감속기어유닛(610)은 동력전달축(530)의 타단에 마련되는 제1 베벨기어부(611) 및 제1 베벨기어부(611)와 치합되는 제2 베벨기어부(612)를 구비한다.
제1 베벨기어부(611)는 동력전달축(530)의 타단 외측면에 기어이가 형성되어 마련될 수 있다. 이에 제1 베벨기어부(611)는 동력전달축(530)과 동일한 회전방향으로 회전하며 제2 베벨기어부(612)로 회전력을 전달한다. 이때, 제1 베벨기어부(611)가 동력전달축(530)의 외측면에 기어이를 가공하여 원추형 형상을 갖도록 형성된 것으로 도시되고 설명되었으나, 이에 한정되지 않으며, 원추형의 기어로 이루어져 동력전달축(530)에 결합될 수도 있다.
제2 베벨기어부(612)는 제1 베벨기어부(611)와 치합되어 회전하며, 회전방향을 다시 수직 방향 예컨대 모터(300)와 나란한 방향으로 전환한다. 이러한 제2 베벨기어부(612)는 내측에 수용공간(S1)을 갖도록 하부가 개방되게 형성되는 원통 형상으로 이루어질 수 있다. 이에, 제2 베벨기어부(612)는 제1 베벨기어부(611)와 치합되도록 상면 가장자리를 따라 제1 베벨기어부(611)와 치합되는 기어이가 형성되도록 마련된다. 따라서, 제2 베벨기어부(612)는 상기 제2 베벨기어부(612)의 상측에서 제1 베벨기어부(611)와 치합되어 회전하게 된다.
제2 감속기어유닛(620)은 제2 베벨기어부(612)와 함께 회전하는 태양기어(621)와, 태양기어(621)의 외측에 치합되는 복수의 유성기어(622)와, 유성기어(622)를 수용하도록 내측 둘레에 링기어(624)가 마련된 기어 장착부(623) 및 유성기어(622)를 회전 가능하게 지지하고 태양기어(621)와 동축적으로 회전하도록 설치되며 회전 동력을 출력하는 캐리어(628)를 포함한다. 이때, 유성기어(622)는 3개가 태양기어(621)를 둘러싸는 형태로 배치된다.
태양기어(621)는 제2 베벨기어부(612)의 수용공간(S1)에 마련된다. 보다 구체적으로, 태양기어(621)는 제2 베벨기어부(612)의 하부 중심에서 제2 베벨기어부(612)와 일체로 형성될 수 있다. 또한, 태양기어(621)는 제2 베벨기어부(612)와 함께 회전하도록 제2 베벨기어부(612)의 하부 중심에 설치될 수도 있다.
복수의 유성기어(622)는 효율성과 경제성을 고려하여 세 개가 마련되며 캐리어(628)에서 분기된 세 방향의 분기축(628a)에 각각 회전 가능하게 마련된다.
기어 장착부(623)는 중앙에 상하로 관통 형성된 축공(625)이 형성되고, 기어 장착부(623)의 내측 측면 둘레방향을 따라 링기어(624)가 구비된다. 링기어(624)는 기어 장착부(623)와 일체로 제작될 수 있다.
기어 장착부(623)의 상측으로는 제2 베벨기어부(612)가 회전할 수 있게 지지될 수 있다. 예컨대, 제2 베벨기어부(612)의 수용공간(S1)은 기어 장착부(622)와 대응하는 형상으로 이루어질 수 있다. 이에, 기어 장착부(623)는 제2 베벨기어부(612)의 수용공간(S1)에 배치됨에 따라 기어 장착부(623)의 상부에 제2 베벨기어부(612)가 얹혀질 경우 태양기어(621)는 기어 장착부(623)의 축공(625)을 통해 기어 장착부(623)의 내측 공간(S2)에 배치된다.
이러한 기어 장착부(623)는 하부가 개방된 중공 원통형상으로 구비되어 기어 수용부(120)에 형성된 연장패널(126)에 분리 가능하게 결합될 수 있다. 기어 장착부(623)의 하단에는 연장패널(126)에 착탈 가능하도록 후크(626)가 구비될 수 있다.
또한, 기어 장착부(623)를 연장패널(126)에 안정적으로 결합시키기 위하여, 연장패널(126)에는 원주방향을 따라 소정간격 이격된 복수의 걸림리브(127)가 형성될 수 있으며, 기어 장착부(623)의 하부 외주면에는 상기 복수의 걸림리브(127) 사이에 맞물리게 결합되는 결합리브(627)가 돌출 형성될 수 있다.
기어 장착부(623)가 연장패널(126)에 장착되는 경우 후크(126)는 연장패널(126)에 형성된 후크홈(126a)에 삽입되어 결속되고, 복수의 걸림리브(127)와 결합리브(627)의 상호 구속에 의해 기어 장착부(623)의 회전이 구속되게 된다.
한편, 기어 장착부(623)가 연장패널(126)에 착탈 가능하게 마련된 것으로 도시되고 설명되었으나, 이에 한정되지 않으며, 하우징(100)과 일체로 형성될 수도 있다.
캐리어(628)는 원판 형태로 이루어질 수 있고, 상면에는 원주방향을 따라 소정간격 이격된 복수의 유성기어 분기축(628a)이 구비되고, 상면 중앙에는 기어 장착부(623)의 축공(625)을 관통하여 상부로 연장되는 캐리어 축부(628b)가 구비되며, 하면 중앙에는 출력기어(629)가 구비된다. 이때, 출력기어(629)은 캐리어(628)와 일체로 형성되어 함께 회전할 수 있다.
캐리어(628)가 기어 장착부(623)에 결합되는 경우 캐리어 축부(628b)는 태양기어(621)의 중심과 함께 제2 베벨기어부(612)의 중심을 관통한 후 커버(200)에 형성되는 축지지공에 회전할 수 있게 결합될 수 있다.
상기와 같은 감속장치(600)를 기어 수용부(120)에 장착 시 기어 장착부(623)는 제2 베벨기어부(612)의 수용공간(S1)에 수용되며, 기어 장착부(623)의 내측 공간(S2)에서 태양기어(621)와 상기 링기어(624)에 맞물리게 배치되는 복수의 유성기어(622)가 회전할 수 있게 결합될 수 있어 콤팩트한 결합구조를 제공할 수 있게 된다.
이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 브레이크용 액츄에이터의 작동에 대하여 설명한다.
운전자가 차량을 정차시킨 후에 주차 브레이크를 작동시키면 모터(300)가 구동되어 모터(300)의 회전축은 회전된다. 따라서 모터(300)의 회전축에 결합된 제1 헬리컬기어(510)가 함께 회전하여, 제1 헬리컬기어(510)와 맞물리게 결합된 제2 헬리컬기어(520)를 회전시킨다.
제2 헬리컬기어(520)와 함께 동력전달축(530)이 회전하고, 동력전달축(530)에 형성된 제1 베벨기어부(611)의 기어이와 맞물린 제2 베벨기어부(612)가 회전하게 된다.
태양기어(621)는 제2 베벨기어부(612)의 내부 하측에 마련되어 제2 베벨기어부(612)와 함께 회전하며 회전력을 복수의 유성기어(622)로 전달하고, 복수의 유성기어(622)는 기어 장착부(623)의 내측면 둘레를 따라 구비된 링기어(624)를 따라 태양기어(621) 주위를 공전하게 된다.
이와 같이 공전하는 복수의 유성기어(622)에 의해 캐리어(628)가 회전되면서 출력기어(629)가 회전하게 된다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

Claims (9)

  1. 모터를 수용하는 모터 수용부 및 감속장치가 수용되는 기어 수용부를 구비하는 하우징;
    상기 모터와 연결되는 동력연결유닛; 및
    상기 동력연결유닛과 연결되는 감속장치;를 포함하고,
    상기 감속장치는 상기 동력연결유닛과 연결되는 제1 감속기어유닛 및 상기 제1 감속기어유닛과 연결되는 제2 감속기어유닛을 구비하고,
    상기 제1 감속기어유닛은 베벨 기어 조립체로 마련되는 브레이크장치용 액츄에이터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 동력연결유닛은,
    소정 길이를 가지며 상기 모터와 감속장치 사이에 마련되는 동력전달축;
    상기 모터의 회전축에 결합되는 제1 헬리컬기어;
    상기 동력전달축의 일단에 설치되어 상기 제1 헬리컬기어와 치합되는 제2 헬리컬기어; 및
    상기 동력전달축에 마련되어 상기 동력전달축을 회전 가능하게 지지하는 베어링부;를 구비하는 브레이크장치용 액츄에이터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 감속기어유닛은,
    상기 동력전달축의 타단에 마련되는 제1 베벨기어부; 및
    내측에 수용공간을 갖도록 하부가 개방되게 형성되는 원통 형상으로 이루어지며 상면 가장자리를 따라 상기 제1 베벨기어부와 치합되는 기어이를 갖는 제2 베벨기어부;를 구비하는 브레이크장치용 액츄에이터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 베벨기어부는 상기 동력전달축의 타단 외측면에 기어이가 형성되어 마련되는 브레이크장치용 액츄에이터.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제2 감속기어유닛은,
    상기 제2 베벨기어부의 하부 중심에 결합되어 상기 제2 베벨기어부의 회전에 따라 함께 회전하는 태양기어;
    상기 태양기어의 외측에 치합되는 복수의 유성기어;
    상기 복수의 유성기어를 수용하도록 내측 둘레에 링기어가 마련된 기어 장착부; 및
    상기 복수의 유성기어를 회전 가능하게 지지하고 상기 태양기어와 동축적으로 회전하도록 설치되어 회전 동력을 출력하는 출력기어가 마련되는 캐리어;를 구비하는 브레이크장치용 액츄에이터.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 기어 장착부는 상기 제2 베벨기어부의 수용공간에 수용되며,
    상기 기어 장착부의 내측 공간에서 상기 태양기어와 상기 링기어에 맞물리게 배치되는 복수의 유성기어가 회전할 수 있게 결합되는 브레이크장치용 액츄에이터.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 기어 수용부에는 상기 기어 장착부가 결합되는 연장패널이 마련되고,
    상기 기어 장착부의 하단에는 상기 연장패널에 착탈 가능한 후크가 구비되는 브레이크장치용 액츄에이터.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 연장패널에는 원주방향을 따라 소정간격 이격된 복수의 걸림리브가 구비되고, 상기 기어 장착부의 하부에는 상기 복수의 걸림리브 사이에 맞물리게 결합되는 결합리브가 돌출 형성되는 브레이크장치용 액츄에이터.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 모터의 상측에서 상기 동력연결유닛을 지지하는 브라켓과, 상기 하우징의 상부를 덮는 커버를 더 포함하는 브레이크장치용 액츄에이터.
PCT/KR2020/010678 2019-08-29 2020-08-12 브레이크장치용 액츄에이터 WO2021040280A1 (ko)

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