WO2021091112A1 - 파킹 브레이크용 액츄에이터 - Google Patents

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WO2021091112A1
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locking
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parking brake
lever
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에스 카라기수디르쿠말
디 순케프라카쉬
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Definitions

  • the present invention relates to an actuator for a parking brake, and more particularly, to an actuator for a parking brake capable of stably maintaining a parking braking state during operation of the parking brake.
  • the vehicle is essentially equipped with a brake system for performing braking, and such a brake system is required with a service brake function that provides braking force in the driving situation of the vehicle and a parking brake function that maintains a stopped state of the vehicle when parking.
  • Conventional parking brakes mainly use a foot brake driven by pressing the pedal with a foot and a hand brake type by pulling the lever by hand.However, in order to operate the lever of the parking brake, it must be pulled with a lot of force with one hand.
  • the parking brake lever is located in the center of the console, which limits the use of indoor space.
  • a parking part such as a piston and a nut-spindle of a caliper brake and a parking brake shoe of a drum brake maintains the braking force.
  • the parking part maintains the parking braking force
  • there is a variable that interferes with the maintenance of the parking braking such as an external shock or the need to park the vehicle in an inclined place
  • the parking braking state of the vehicle may be released and the vehicle may move.
  • stones or supports are sometimes placed between the wheels or at the rear of the wheels to prevent the vehicle from moving in spite of the parking braking state.
  • An object of the present embodiment is to provide an actuator for a parking brake capable of suppressing a vehicle from being pushed during parking braking.
  • the present embodiment is to provide an actuator for a parking brake that can improve responsiveness and stability during parking braking.
  • the present embodiment is to provide an actuator for a parking brake that can improve vehicle mountability of a product and improve design freedom of a vehicle.
  • the present embodiment is to provide a parking brake actuator having a fail-safe function by maintaining a locked state when power is not applied to reduce current consumption of a vehicle.
  • a motor for generating power A reduction gear unit that transmits the power of the motor to a parking unit that implements parking braking of the vehicle; A locking part that restricts rotation of the reduction gear part; And a housing accommodating the motor, the reduction gear unit, and the locking unit, wherein the locking unit includes a locking gear coupled to the reduction gear unit and rotating together, a lever provided to be engaged with the locking gear through a hinge motion,
  • An actuator for a parking brake including an elastic member that elastically supports the lever toward the locking gear and an electromagnet member that generates an electromagnetic force when power is applied to separate the lever from the locking gear may be provided.
  • the lever may be provided with an actuator for a parking brake having one end hinged by a pin inserted into the housing, and having a gear tooth meshable with the locking gear formed at the other end.
  • the lever may be provided with an actuator for a parking brake disposed between the electromagnet member installed in the housing and the locking gear.
  • the elastic member may be provided with an actuator for a parking brake provided with a torsion spring inserted into the pin and elastically supporting the lever toward the locking gear.
  • the reduction gear unit includes a driving gear interlocked with the drive shaft of the motor, a sun gear coupled to the driving gear and rotating together, a planetary gear externally in contact with the sun gear, and a connection part externally contacted with the planetary gear and connected to the parking unit.
  • An actuator for a parking brake including an external gear provided may be provided.
  • the locking gear may be provided with an actuator for a parking brake that is coupled to the sun gear and rotates together.
  • the locking gear may be provided with an actuator for a parking brake provided as a ratchet gear.
  • the lever may have the gear teeth engageable with the locking gear formed on a surface facing the locking gear, and the electromagnet member may be provided with an actuator for a parking brake disposed on the opposite side of the surface where the gear teeth are formed.
  • the housing may be provided with an actuator for a parking brake accommodating the reduction gear unit on one side, accommodating the motor on the other side, and accommodating the locking unit between the reduction gear unit and the motor.
  • the actuator for a parking brake according to an embodiment of the present invention has an effect of suppressing the vehicle from being pushed during parking braking.
  • the actuator for a parking brake according to an embodiment of the present invention has an effect of improving responsiveness and stability during parking braking.
  • the actuator for a parking brake according to an exemplary embodiment of the present invention has an effect of improving vehicle mountability of a product and improving design freedom of a vehicle.
  • the actuator for a parking brake maintains a locked state when power is not applied, thereby reducing the amount of current used by the vehicle, and has an effect of having a fail-safe function.
  • FIG. 1 is a cutaway perspective view showing a cross section of an actuator for a parking brake according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of an actuator for a parking brake according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a perspective view schematically showing an actuator for a parking brake according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating an operation of an actuator for a parking brake in a locking mode according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating an operation of an actuator for a parking brake according to an embodiment of the present invention when a locking mode is released.
  • FIG. 1 is a cut-away perspective view schematically showing a cross section of an actuator for a parking brake according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of an actuator for a parking brake according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is the present invention It is a perspective view schematically showing an actuator for a parking brake according to an embodiment of.
  • the actuator 1 for a parking brake includes a motor 10 that generates power, and a parking part that implements the power of the motor 10 to brake the parking of a vehicle.
  • the reduction gear unit 20 transmitted to (not shown), the locking unit 100 for limiting the rotation of the reduction gear unit 20, the motor 10, the reduction gear unit 20, and the housing in which the locking unit 100 is accommodated ( 30), may include a housing cover 40 for closing the housing 30.
  • the motor 10 generates power by receiving an electrical signal.
  • the motor 10 is accommodated in an inner space of a housing 30 coupled to a vehicle body (not shown) or a caliper (not shown) of a vehicle.
  • a rotation gear 12 is coupled to an end portion of the drive shaft 11 of the motor 10 so as to be interlocked with the drive gear 21 of the reduction gear unit 20 to be described later.
  • the rotating gear 12 of the motor 10 transmits power through a belt that connects with the driving gear 21, or through at least one connecting gear (not shown) that meshes with the driving gear 21. It can transmit power.
  • the housing 30 may be provided to accommodate the motor 10, the reduction gear unit 20, the locking unit 100, and the like. Specifically, the housing 30 accommodates and seats the motor 10 on one side, and can accommodate the reduction gear unit 20 on the other side, and the rotation shaft of the motor 10 and the reduction gear unit 20 is arranged side by side. I can.
  • the housing 30 is provided with a boss 32 protruding in a direction parallel to the rotation axis of the reduction gear unit 20 in the vicinity of the reduction gear unit 20, and a pinhole 32a is formed in the center of the boss 32. , The pin 150 is inserted into the pinhole 32 so that the lever 120 may be hinged.
  • a fixing member 33 for fixing the end of the elastic member 130 to be described later is provided on the side of the boss 32, and the fixing member 33 has a hole formed in a direction parallel to the pinhole 32a. , The end of the elastic member 130 may be inserted.
  • An electromagnet member 140 is installed in the vicinity of the boss 32 of the housing 30. Specifically, the electromagnet member 140 is installed inside the housing 30, and the housing is disposed in the order of the locking gear 110-the lever 120-the electromagnet member 140 from the center of the locking gear 110 in the radial direction. (30) Can be installed inside.
  • the housing cover 40 may be provided to close the inside of the housing 30.
  • the housing cover 40 may be provided with a depression (not shown) at a position corresponding to the pin 150 to accommodate the upper end of the pin 150.
  • the reduction gear unit 20 may transmit the power of the motor 10 to a parking unit (not shown), and may slow down the speed by adjusting the gear ratio but amplify the torque.
  • the reduction gear unit 20 includes a driving gear 21 interlocked with the rotation gear 12, a sun gear 23 that is accommodated at the lower end of the driving gear 21 and is coupled to the same rotation shaft as the driving gear 21 to rotate together. , A plurality of planetary gears 24 circumscribed to the sun gear 23, and external gears 25 circumscribed to the planetary gear 24 to rotate and transmit power to the parking unit (not shown). .
  • the rotation shaft of the reduction gear unit 20 may be provided parallel to the drive shaft 11 of the motor 10, and the drive gear 21 and the sun gear 23 may be provided to be rotatable together by being coupled to the same rotation shaft.
  • the driving gear 21 is provided with a hollow at the lower side to accommodate the sun gear 23, the planetary gear 24, and the external gear 25. Accordingly, the driving gear 21 receives the power of the motor 10 and is sequentially powered to the parking part (not shown) through the connection part 25a of the sun gear 23, the planetary gear 24, and the external gear 25. Can be delivered.
  • a locking gear 110 may be provided on the upper side of the driving gear 21. Both the driving gear 21 and the locking gear 110 may be provided to be rotatable together by being connected by the same rotation shaft as the sun gear 23.
  • the sun gear 23 may be provided to be rotatable together by being connected to the driving gear 21 by the same rotational shaft.
  • the sun gear 23 may transmit power to the external gear 25 through at least one planetary gear 24 that is externally engaged. At this time, the planetary gear 24 may rotate in place.
  • the external gear 25 is externally external to the planetary gear 24, and a connection part 25a connected to the parking part (not shown) is provided on the lower side to transmit power from the planetary gear 24 to the parking part (not shown). I can.
  • the external gear 25 may have side and bottom surfaces supported by a support guide 26.
  • connection part 25a may be provided in the shape of a groove in which a gear tooth is provided inside, and may be connected to a parking part (not shown).
  • the parking part (not shown) may include a spindle-nut, a piston, and a pad plate, and a spindle is coupled to the connection part 25a to transmit power to press the pad plate toward the disk. can do. Since the detailed parking braking operation is a widely known technique, a detailed description will be omitted.
  • the actuator 1 for a parking brake of the present invention is not limited to a caliper brake system, but can also be applied to a parking part (not shown) of a drum brake, and the connection part 25a of the reduction gear part 20 is the parking brake of the drum brake. It should be understood in the same way even when connected to a parking unit (not shown) that implements.
  • the locking unit 100 may limit the rotation of the reduction gear unit 20 to maintain the parking braking state.
  • the locking unit 100 includes a locking gear 110 that is coupled to the reduction gear unit 20 and rotates together, a lever 120 provided to be engaged with the locking gear 110 through a hinge motion, and a lever 120 ) May include an elastic member 130 for elastically supporting the locking gear 110 side, and an electromagnet member 140 for separating the lever 120 from the locking gear 110 by generating electromagnetic force when power is applied.
  • the locking gear 110 has a diameter smaller than that of the driving gear 21 and may be provided above the driving gear 21.
  • the locking gear 110 is coupled to the rotation shaft of the sun gear 23 together with the driving gear 21 and is provided to be rotatable together.
  • a gear tooth 111 may be formed on the outer circumferential surface of the locking gear 110 to be provided to be engaged with the gear tooth 122 of the lever 120.
  • the gear teeth 111 of the locking gear 110 are formed of ratchet gears, so that even if the lever 120 is engaged with the locking gear 110, the rotation of the locking gear 110 in one direction (parking braking direction) is Allow, but limit rotation in the opposite direction (the direction to release the parking brake).
  • the lever 110 may be hinged at one end by a pin 150 inserted into the housing 30, and a gear tooth 122 may be provided at the other end to be engaged with the locking gear 110.
  • the pin 150 is inserted through the hole 121 at one end of the lever 120, and the lever 120 is hinged to the boss 32 so that it can be rotated in a direction perpendicular to the axis of the pin 150. do.
  • a gear tooth 122 in a shape corresponding to the gear tooth 111 of the locking gear 110 is provided on the surface of the other end of the lever 120 in the direction of the locking gear 110. 110) can be provided to interlock. Accordingly, the lever 120 may be selectively in close contact with the locking gear 110 through a hinge motion to prevent rotation of the reduction gear unit 20.
  • the lever 120 may be disposed between the locking gear 110 and the electromagnet member 140. Therefore, the lever 120 may be separated from the locking gear 110 by the electromagnetic force of the electromagnet member 140 when the locking mode is released.
  • the lever 120 may be formed of a material that is movable by electromagnetic force, and, for example, at least part of the lever 120 may be formed of a metal material.
  • the elastic member 130 is provided with a torsion spring to elastically support the lever 120 toward the locking gear 110.
  • the elastic member 130 may be provided such that one end is inserted into the fixing member 33 and fixed, and the other end elastically supports the lever 120 toward the locking gear 110.
  • the elastic member 130 may be inserted and fixed to the pin 150 through the pin 150.
  • the electromagnet member 140 may be provided to generate electromagnetic force when power is applied to separate the lever 120 from the locking gear 110.
  • the electromagnet member 140 may be provided with a coil 141 wound a plurality of times inside or outside, for example, the coil 141 is wound on each of the two protruding rods protruding as shown in the drawing. It can generate electromagnetic force.
  • the magnitude of the electromagnetic force generated by the electromagnet member 140 is formed larger than the elastic force of the above-described elastic member 130 so that the lever 120 maintains a constant distance from the locking gear 110 when the vehicle is driven.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing the operation of the actuator 1 for a parking brake in a locking mode according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a releasing the locking mode of the actuator 1 for a parking brake according to an embodiment of the present invention. It is a cross-sectional view showing the time operation.
  • the actuator 1 for parking brake according to an embodiment of the present invention is provided in a locking mode for maintaining a parking braking state of a vehicle and a locking mode releasing by releasing the parking braking of the vehicle. Can work.
  • the actuator 1 for the parking brake receives an electric signal from an electronic control unit (ECU, not shown) to generate power to the motor 10, and a parking unit (not shown) through the reduction gear unit 20. By transmitting power to the vehicle, parking brake is implemented.
  • the locking unit 100 prevents the reduction gear unit 20 from rotating in the direction in which the braking is released in order to maintain the braking state.
  • the actuator 1 for the parking brake operates the locking unit 100 to release the parking brake, thereby allowing the reduction gear unit 20 to rotate in the brake release direction.
  • the electronic control unit (ECU, not shown) generates electromagnetic force by applying power to the electromagnet member 140, and the lever 120 is separated from the locking gear 110 by the electromagnetic force.
  • the magnitude of the electromagnetic force is greater than the elastic force that the elastic member 130 elastically supports the lever 120 toward the locking gear 110, so that the lever 120 is spaced apart from the locking gear 110. Accordingly, a gap is generated between the locking gear 110 and the lever 120, thereby disengaging the gear teeth 111 and 122, and rotation of the reduction gear unit 20 is allowed.
  • the motor 10 receiving an electric signal from the electronic control unit (ECU, not shown) generates power in the direction of releasing the parking brake and transmits the power through the reduction gear unit 20. Brake release can be implemented.
  • ECU electronice control unit
  • the actuator 1 for a parking brake can prevent the braking from being released in the parking braking state.
  • the actuator 1 for a parking brake of the present invention can suppress the vehicle from being pushed even when braking a parking on an inclined place.
  • the actuator 1 for parking brake according to an embodiment of the present invention can be manufactured without significantly changing the assembly process of the product in a form in which only the configuration of the locking part 100 is added to the conventional actuator.

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Abstract

본 발명의 파킹 브레이크용 액츄에이터가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 동력을 발생시키는 모터; 모터의 동력을 차량의 주차 제동을 구현하는 파킹부로 전달하는 감속기어부; 감속기어부의 회전을 제한하는 잠금부; 및 모터와 감속기어부와 잠금부가 수용되는 하우징을 포함하고, 잠금부는 감속기어부에 결합되어 함께 회전하는 잠금기어와, 힌지 운동을 통해 잠금기어와 치합 가능하게 마련되는 레버와, 레버를 잠금기어 측으로 탄성 지지하는 탄성부재와, 전원 인가 시 전자기력을 발생시켜 레버를 잠금기어로부터 이격시키는 전자석부재를 포함하는 파킹 브레이크용 액츄에이터가 제공될 수 있다.

Description

파킹 브레이크용 액츄에이터
본 발명은 파킹 브레이크용 액츄에이터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 파킹 브레이크 작동 시 주차 제동 상태를 안정적으로 유지 가능하게 하는 파킹 브레이크용 액츄에이터에 관한 것이다.
차량에는 제동을 수행하기 위한 브레이크 시스템이 필수적으로 장착되는데 이러한 브레이크 시스템은 차량의 주행 상황에서 제동력을 제공하는 서비스 브레이크 기능과 더불어, 주차 시 차량의 정지상태를 유지하는 파킹 브레이크 기능이 함께 요구된다.
종래의 파킹 브레이크는 발로 페달을 밟아서 구동하는 풋브레이크와 손으로 레버를 잡아 당겨 핸드브레이크 타입이 주로 사용되었으나, 파킹 브레이크의 레버를 조작하려면 한 손으로 많은 힘을 써서 잡아 당겨야 하고, 특히 빈번히 주정차를 하는 운전자는 허리 부상 및 팔에 무리를 줄 뿐만 아니라, 상기 파킹 브레이크 레버가 콘솔 중앙에 위치하여 실내공간 활용에 제약을 주는 문제점이 있었다.
따라서 오늘날에는 버튼을 누르는 등의 방식으로 운전자의 주차 제동의지를 전기적 신호로 전달받아 모터를 이용해 제동력을 발생시키도록 액츄에이터를 활용하여 전자기계식 주차 제동을 구현하는 방식이 개발되고 있다.
차량의 주차 제동 시에는 캘리퍼 브레이크의 피스톤 및 너트-스핀들, 드럼 브레이크의 파킹 브레이크슈와 같은 파킹부가 제동력을 유지한다. 그러나, 파킹부가 주차 제동력을 유지하고 있더라도 외부로부터 충격을 받거나 경사진 곳에 차량을 주차해야 하는 등 주차 제동의 유지를 방해하는 변인이 있을 경우, 차량의 주차 제동상태가 해제되어 차량이 이동하게 될 수 있다. 따라서, 주차 제동 상태에도 불구하고 차량의 이동을 방지하기 위해 바퀴 사이 또는 바퀴의 후방에 돌이나 버팀목을 놓기도 한다.
상술한 바와 같은 차량의 파킹 브레이크 기능 작동 시 주차 제동 상태를 유지하기 위해 액츄에이터의 기어부에 별도의 락킹 기어(Locking gear)를 구비하여 액츄에이터의 고정 상태를 유지시키는 등 다양한 잠금 방식이 개발된다.
본 실시 예는 주차 제동 시 차량의 밀림 현상을 억제할 수 있는 파킹 브레이크용 액츄에이터를 제공하고자 한다.
본 실시 예는 주차 제동 시 응답성 및 안정성을 향상시킬 수 있는 파킹 브레이크용 액츄에이터를 제공하고자 한다.
본 실시 예는 제품의 차량 장착성을 향상시킴과 동시에, 차량의 설계 자유도 향상을 도모할 수 있는 파킹 브레이크용 액츄에이터를 제공하고자 한다.
본 실시 예는 전원 미인가 시 락킹 상태를 유지하게 하여 차량의 전류 사용량을 절감하고, 페일-세이프(Fail-safe) 기능을 가지는 파킹 브레이크용 액츄에이터를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 동력을 발생시키는 모터; 상기 모터의 동력을 차량의 주차 제동을 구현하는 파킹부로 전달하는 감속기어부; 상기 감속기어부의 회전을 제한하는 잠금부; 및 상기 모터와 상기 감속기어부와 상기 잠금부가 수용되는 하우징을 포함하고, 상기 잠금부는 상기 감속기어부에 결합되어 함께 회전하는 잠금기어와, 힌지 운동을 통해 상기 잠금기어와 치합 가능하게 마련되는 레버와, 상기 레버를 상기 잠금기어 측으로 탄성 지지하는 탄성부재와, 전원 인가 시 전자기력을 발생시켜 상기 레버를 상기 잠금기어로부터 이격시키는 전자석부재를 포함하는 파킹 브레이크용 액츄에이터가 제공될 수 있다.
상기 레버는 일단부가 상기 하우징에 삽입되는 핀에 의해 힌지 고정되고, 타단부에 상기 잠금기어와 치합 가능한 기어치가 형성되는 파킹 브레이크용 액츄에이터가 제공될 수 있다.
상기 레버는 상기 하우징에 설치되는 상기 전자석부재와, 상기 잠금기어 사이에 배치되는 파킹 브레이크용 액츄에이터가 제공될 수 있다.
상기 탄성부재는 상기 핀에 삽입되고 상기 레버를 상기 잠금기어 측으로 탄성 지지하는 비틀림 스프링으로 마련되는 파킹 브레이크용 액츄에이터가 제공될 수 있다.
상기 감속기어부는 상기 모터의 구동축과 연동되는 구동기어와, 상기 구동기어와 결합되어 함께 회전하는 선기어와, 상기 선기어와 외접하는 유성기어와, 상기 유성기어와 외접하고 상기 파킹부와 연결되는 연결부를 구비하는 외접기어를 포함하는 파킹 브레이크용 액츄에이터가 제공될 수 있다.
상기 잠금기어는 상기 선기어와 결합되어 함께 회전하는 파킹 브레이크용 액츄에이터가 제공될 수 있다.
상기 잠금기어는 래칫 기어로 마련되는 파킹 브레이크용 액츄에이터가 제공될 수 있다.
상기 레버는 상기 잠금기어와 대향하는 면에 상기 잠금기어와 치합 가능한 상기 기어치가 형성되고, 상기 전자석부재는 상기 기어치가 형성되는 면의 반대편에 배치되는 파킹 브레이크용 액츄에이터가 제공될 수 있다.
상기 하우징은 일측에 상기 감속기어부를 수용하고, 타측에 상기 모터를 수용하며, 상기 감속기어부와 상기 모터 사이에 상기 잠금부를 수용하는 파킹 브레이크용 액츄에이터가 제공될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의한 파킹 브레이크용 액츄에이터는 주차 제동 시 차량의 밀림 현상을 억제할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 실시 예에 의한 파킹 브레이크용 액츄에이터는 주차 제동 시 응답성 및 안정성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 실시 예에 의한 파킹 브레이크용 액츄에이터는 제품의 차량 장착성을 향상시킴과 동시에, 차량의 설계 자유도 향상을 도모할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 실시 예에 의한 파킹 브레이크용 액츄에이터는 전원 미인가 시 락킹 상태를 유지하게 하여 차량의 전류 사용량을 절감하고, 페일-세이프(Fail-safe) 기능을 가지는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 파킹 브레이크용 액츄에이터의 단면을 나타내는 절개사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 의한 파킹 브레이크용 액츄에이터의 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 의한 파킹 브레이크용 액츄에이터를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 의한 파킹 브레이크용 액츄에이터의 락킹 모드 시 동작을 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 의한 파킹 브레이크용 액츄에이터의 락킹 모드 해제 시 동작을 나타내는 단면도이다.
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 일 실시 예에 의한 파킹 브레이크용 액츄에이터의 단면을 개략적으로 나타내는 절개사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 의한 파킹 브레이크용 액츄에이터의 분해사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 의한 파킹 브레이크용 액츄에이터를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 의한 파킹 브레이크용 액츄에이터(1)는 동력을 발생시키는 모터(10), 모터(10)의 동력을 차량의 주차 제동을 구현하는 파킹부(미도시)로 전달하는 감속기어부(20), 감속기어부(20)의 회전을 제한하는 잠금부(100), 모터(10)와 감속기어부(20)와 잠금부(100)가 수용되는 하우징(30), 하우징(30)을 폐쇄하는 하우징커버(40)를 포함할 수 있다.
모터(10)는 전기적 신호를 전달받아 동력을 발생시킨다. 모터(10)는 차량의 차체(미도시) 또는 캘리퍼(미도시)에 결합되는 하우징(30)의 내부 공간에 수용된다.
또한, 모터(10)의 구동축(11)에는 단부에 회전기어(12)가 결합되어 후술할 감속기어부(20)의 구동기어(21)와 연동될 수 있다. 예를 들어, 모터(10)의 회전기어(12)는 구동기어(21)와 연결시키는 벨트를 통해 동력을 전달하거나, 구동기어(21)와 맞물리는 적어도 하나의 연결기어(미도시)를 통해 동력을 전달할 수 있다.
하우징(30)은 모터(10), 감속기어부(20), 잠금부(100) 등을 수용 가능하게 마련될 수 있다. 구체적으로, 하우징(30)은 일측에 모터(10)를 수용하여 안착시키고, 타측에 감속기어부(20)를 수용할 수 있고, 모터(10)와 감속기어부(20)의 회전축은 나란하게 배치될 수 있다.
하우징(30)은 감속기어부(20)의 근방에 감속기어부(20)의 회전축과 나란한 방향으로 돌출 형성되는 보스(32)가 마련되고, 보스(32)의 중심에는 핀홀(32a)이 함몰 형성되며, 핀홀(32)에는 핀(150)이 삽입되어 레버(120)를 힌지 고정시킬 수 있다. 또한, 보스(32)의 측면에는 후술할 탄성부재(130)의 단부를 고정시키기 위한 고정부재(33)가 마련되고, 고정부재(33)는 상기 핀홀(32a)과 나란한 방향으로 홀이 형성되어, 탄성부재(130)의 단부가 삽입될 수 있다.
하우징(30)의 보스(32) 근방에는 전자석부재(140)가 설치된다. 구체적으로 전자석부재(140)는 하우징(30) 내부에 설치되되, 잠금기어(110)의 중심으로부터 반경방향으로 갈수록 잠금기어(110)-레버(120)-전자석부재(140) 순서로 배치되도록 하우징(30) 내부에 설치될 수 있다.
하우징커버(40)는 하우징(30) 내측을 폐쇄하도록 마련될 수 있다. 또한, 하우징커버(40)는 핀(150)과 대응되는 위치에 핀(150)의 상단부를 수용 가능하도록 함몰부(미도시)가 마련될 수 있다.
감속기어부(20)는 모터(10)의 동력을 파킹부(미도시)로 전달할 수 있으며, 기어비를 조절하여 속도를 늦추되 토크를 증폭시킬 수 있다.
감속기어부(20)는 회전기어(12)와 연동되는 구동기어(21)와, 구동기어(21)의 하단에 수용되고 구동기어(21)와 동일한 회전축에 결합되어 함께 회전하는 선기어(23)와, 선기어(23)와 외접하여 맞물리는 복수의 유성기어(24)와, 유성기어(24)와 외접하여 회전하고 파킹부(미도시)로 동력을 전달하는 외접기어(25)를 포함할 수 있다.
감속기어부(20)의 회전축은 모터(10)의 구동축(11)과 평행하게 마련될 수 있고, 구동기어(21)와 선기어(23)는 동일한 회전축에 결합되어 함께 회전 가능하게 마련될 수 있다.
구동기어(21)는 하측에 중공이 마련되어 선기어(23), 유성기어(24) 및 외접기어(25)를 수용할 수 있다. 이에 따라 구동기어(21)는 모터(10)의 동력을 전달받아 순차적으로 선기어(23), 유성기어(24), 외접기어(25)의 연결부(25a)를 통해 파킹부(미도시)로 동력을 전달할 수 있다.
구동기어(21)의 상측에는 잠금기어(110)가 마련될 수 있다. 구동기어(21)와 잠금기어(110)는 모두 선기어(23)와 동일한 회전축으로 연결되어 함께 회전 가능하게 마련될 수 있다.
선기어(23)는 구동기어(21)와 동일한 회전축으로 연결되어 함께 회전 가능하게 마련될 수 있다.
선기어(23)는 외접하여 맞물리는 적어도 하나의 유성기어(24)를 통해 외접기어(25)로 동력을 전달할 수 있다. 이 때, 유성기어(24)는 제자리에서 회전할 수 있다.
외접기어(25)는 내측이 유성기어(24)와 외접하고, 하측에 파킹부(미도시)와 연결되는 연결부(25a)가 마련되어 유성기어(24)로부터 파킹부(미도시)로 동력을 전달할 수 있다. 또한, 외접기어(25)는 측면과 하면이 지지가이드(26)에 의해 지지될 수 있다.
연결부(25a)는 내측에 기어이가 마련되는 홈 형태로 마련될 수 있고, 파킹부(미도시)와 연결될 수 있다. 예를 들어, 캘리퍼 브레이크 시스템에서는 상기 파킹부(미도시)가 스핀들-너트, 피스톤 및 패드 플레이트 등을 포함할 수 있으며, 연결부(25a)에는 스핀들이 결합되어 동력을 전달하여 패드 플레이트를 디스크 측으로 가압할 수 있다. 구체적인 주차 제동 동작은 널리 알려진 기술이므로 상세한 설명은 생략한다. 또한, 본 발명의 파킹 브레이크용 액츄에이터(1)는 캘리퍼 브레이크 시스템에 한정되지 않고 드럼 브레이크의 파킹부(미도시)에도 적용 가능하며, 감속기어부(20)의 연결부(25a)는 드럼 브레이크의 주차 제동을 구현하는 파킹부(미도시)와 연결되는 경우에도 동일하게 이해되어야 할 것이다.
잠금부(100)는 감속기어부(20)의 회전을 제한하여 주차 제동상태를 유지시킬 수 있다. 구체적으로 잠금부(100)는 감속기어부(20)에 결합되어 함께 회전하는 잠금기어(110)와, 힌지 운동을 통해 잠금기어(110)와 치합 가능하게 마련되는 레버(120)와, 레버(120)를 잠금기어(110) 측으로 탄성 지지하는 탄성부재(130)와, 전원 인가 시 전자기력을 발생시켜 레버(120)를 잠금기어(110)로부터 이격시키는 전자석부재(140)를 포함할 수 있다.
잠금기어(110)는 구동기어(21)보다 지름이 작게 마련되고 구동기어(21)의 상측에 마련될 수 있다. 잠금기어(110)는 구동기어(21)와 함께 선기어(23)의 회전축에 결합되어 함께 회전 가능하게 마련된다.
잠금기어(110)의 외주면에는 기어치(111)가 형성되어 레버(120)의 기어치(122)와 맞물릴 수 있게 마련될 수 있다. 이 때, 잠금기어(110)의 기어치(111)는 래칫(Ratchet)기어로 형성되어 레버(120)가 잠금기어(110)에 치합되더라도 잠금기어(110)의 일방향(주차 제동방향) 회전은 허용하되, 반대방향(주차 제동 해제방향) 회전은 제한할 수 있다.
레버(110)는 일단부가 하우징(30)에 삽입되는 핀(150)에 의해 힌지 고정되고, 타단부에 기어치(122)가 마련되어 잠금기어(110)와 치합 가능하게 마련될 수 있다. 구체적으로, 레버(120)의 일단부의 홀(121)에는 핀(150)이 관통 삽입되며 레버(120)를 보스(32)에 힌지 고정시켜 핀(150)의 축과 수직한 방향으로 회전 가능하게 한다. 또한, 레버(120)의 타단부의 잠금기어(110) 방향 면에는 잠금기어(110)의 기어치(111)와 대응되는 형태의 기어치(122)가 구비되어 레버(120)와 잠금기어(110)가 맞물리게 마련될 수 있다. 따라서 레버(120)는 힌지 운동을 통해 잠금기어(110)와 선택적으로 밀착되어 감속기어부(20)의 회전을 방지할 수 있다.
레버(120)는 잠금기어(110)와 전자석부재(140) 사이에 배치될 수 있다. 따라서 레버(120)는 락킹모드 해제 시 전자석부재(140)의 전자기력에 의해 잠금기어(110)로부터 이격될 수 있다.
레버(120)는 전자기력에 의해 이동 가능한 소재로 형성될 수 있으며, 예를 들어 적어도 일부가 금속 소재로 마련될 수 있다.
탄성부재(130)는 비틀림 스프링(Torsion Spring)으로 마련되어 레버(120)를 잠금기어(110) 측으로 탄성 지지한다. 탄성부재(130)는 일단부가 고정부재(33)에 삽입되어 고정되고 타단부가 레버(120)를 잠금기어(110) 측으로 탄성 지지하도록 마련될 수 있다. 또한, 탄성부재(130)는 핀(150)이 관통하여 핀(150)에 삽입 고정될 수 있다.
전자석부재(140)는 전원 인가 시 전자기력을 발생시켜 레버(120)를 잠금기어(110)로부터 이격시키도록 마련될 수 있다. 구체적으로 전자석부재(140)는 내측 또는 외측에 복수 회 권취되는 코일(141)이 마련될 수 있고, 예를 들어 도면에 도시된 바와 같이 돌출된 두 개의 돌출로드에 각각 코일(141)이 권취되어 전자기력을 발생시킬 수 있다.
또한, 전자석부재(140)에서 발생하는 전자기력의 크기는 상술한 탄성부재(130)의 탄성력보다 크게 형성되어 차량의 주행 시 레버(120)가 잠금기어(110)와 일정한 거리를 유지하게 한다.
이하에서는 본 발명의 일 실시 예에 의한 파킹 브레이크용 액츄에이터(1)의 동작에 대해 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 의한 파킹 브레이크용 액츄에이터(1)의 락킹모드 시 동작을 나타내는 단면도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 의한 파킹 브레이크용 액츄에이터(1)의 락킹모드 해제 시 동작을 나타내는 단면도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 의한 파킹 브레이크용 액츄에이터(1)는 차량의 주차 제동 상태를 유지하기 위한 락킹모드와, 차량의 주차 제동의 해제로 인한 락킹모드 해제로 작동 할 수 있다.
먼저 락킹모드 시, 파킹 브레이크용 액츄에이터(1)는 전자제어유닛(ECU, 미도시)로부터 전기적 신호를 전달받아 모터(10)로 동력을 발생시키고 감속기어부(20)를 통해 파킹부(미도시)로 동력을 전달하여 주차 제동을 구현한다. 주차 제동이 완료되면 잠금부(100)는 제동 상태를 유지하기 위해 감속기어부(20)가 제동이 해제되는 방향으로 회전하는 것을 방지한다.
구체적으로, 제동이 완료되면 전자석부재(140)에 인가된 전원이 해제되어 레버(120)에 작용하는 전자기력이 소멸한다. 이 때, 레버(120)는 탄성부재(130)에 의해 잠금기어(110) 측으로 탄성 지지되고 레버(120)의 기어치(122)와 잠금기어(110)의 기어치(111)는 치합되어 잠금기어(110)가 회전하는 것을 방지한다.
다음으로 락킹모드 해제 시, 파킹 브레이크용 액츄에이터(1)는 주차 제동을 해제하기 위해 잠금부(100)를 작동시켜 감속기어부(20)가 제동 해제 방향으로 회전하는 것을 허용한다.
구체적으로 전자제어유닛(ECU, 미도시)는 전자석부재(140)에 전원을 인가하여 전자기력을 발생시키며, 레버(120)는 전자기력에 의해 잠금기어(110)로부터 이격된다. 이 때, 전자기력의 크기는 탄성부재(130)가 레버(120)를 잠금기어(110) 측으로 탄성 지지하는 탄성력보다 크게 형성되어 레버(120)가 잠금기어(110)로부터 이격된다. 이에 따라, 잠금기어(110)와 레버(120)의 사이에 간극이 발생하여 기어치(111,122) 간의 치합이 해제되며 감속기어부(20)의 회전이 허용된다.
잠금부(100)가 이격되면 전자제어유닛(ECU, 미도시)로부터 전기적 신호를 전달받은 모터(10)는 주차 제동을 해제하는 방향으로 동력을 발생시키고 감속기어부(20)를 통해 동력을 전달하여 제동 해제를 구현할 수 있다.
앞서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 의한 파킹 브레이크용 액츄에이터(1)는 주차 제동 상태에서 제동이 해제되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 잠금부(100)는 락킹모드 시 전원이 인가되지 않으므로 차량의 주차 상태에서 별도의 전류 소모 없이 신속하게 차량의 자세를 안정적으로 유지할 수 있다. 나아가, 본 발명의 파킹 브레이크용 액츄에이터(1)는 경사진 곳에 주차 제동 시에도 차량의 밀림 현상을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의한 파킹 브레이크용 액츄에이터(1)는 종래의 액츄에이터에 잠금부(100) 구성만 추가한 형태로 제품의 조립 공정을 크게 변화시키지 않고 제작 가능하다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 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. 동력을 발생시키는 모터;
    상기 모터의 동력을 차량의 주차 제동을 구현하는 파킹부로 전달하는 감속기어부;
    상기 감속기어부의 회전을 제한하는 잠금부; 및
    상기 모터와 상기 감속기어부와 상기 잠금부가 수용되는 하우징을 포함하고,
    상기 잠금부는
    상기 감속기어부에 결합되어 함께 회전하는 잠금기어와,
    힌지 운동을 통해 상기 잠금기어와 치합 가능하게 마련되는 레버와,
    상기 레버를 상기 잠금기어 측으로 탄성 지지하는 탄성부재와,
    전원 인가 시 전자기력을 발생시켜 상기 레버를 상기 잠금기어로부터 이격시키는 전자석부재를 포함하는 파킹 브레이크용 액츄에이터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 레버는
    일단부가 상기 하우징에 삽입되는 핀에 의해 힌지 고정되고, 타단부에 상기 잠금기어와 치합 가능한 기어치가 형성되는 파킹 브레이크용 액츄에이터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 레버는
    상기 하우징에 설치되는 상기 전자석부재와, 상기 잠금기어 사이에 배치되는 파킹 브레이크용 액츄에이터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 탄성부재는
    상기 핀에 삽입되고 상기 레버를 상기 잠금기어 측으로 탄성 지지하는 비틀림 스프링으로 마련되는 파킹 브레이크용 액츄에이터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 감속기어부는
    상기 모터의 구동축과 연동되는 구동기어와, 상기 구동기어와 결합되어 함께 회전하는 선기어와, 상기 선기어와 외접하는 유성기어와, 상기 유성기어와 외접하고 상기 파킹부와 연결되는 연결부를 구비하는 외접기어를 포함하는 파킹 브레이크용 액츄에이터.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 잠금기어는
    상기 선기어와 결합되어 함께 회전하는 파킹 브레이크용 액츄에이터.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 잠금기어는
    래칫 기어로 마련되는 파킹 브레이크용 액츄에이터.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 레버는
    상기 잠금기어와 대향하는 면에 상기 잠금기어와 치합 가능한 상기 기어치가 형성되고,
    상기 전자석부재는
    상기 기어치가 형성되는 면의 반대편에 배치되는 파킹 브레이크용 액츄에이터.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은
    일측에 상기 감속기어부를 수용하고, 타측에 상기 모터를 수용하며, 상기 감속기어부와 상기 모터 사이에 상기 잠금부를 수용하는 파킹 브레이크용 액츄에이터.
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