WO2021096147A1 - 브레이크장치용 액츄에이터 - Google Patents

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WO2021096147A1
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심찬영
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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
  • documents disclosed in Korean Patent Laid-Open No. 10-2011-0072877 (2011.06.29) and Korean Patent Laid-Open No. 10-2018-0133976 (2018.12.18) relate to a MOC-type electronic parking brake actuator structure, and a motor Disclosed is an actuator used in an electronic disc brake that performs a braking operation by transmitting the power generated from the motor to a caliper for a parking brake by increasing a torque while decelerating the power generated by 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 packaging the planetary gear and the bevel gear connected to the motor and downsizing, thereby reducing weight and increasing efficiency.
  • a motor A first reduction gear unit connected to the motor; And a second reduction gear unit connected to the first reduction gear unit, wherein the first reduction gear unit is provided as a planetary gear assembly, and the second reduction gear unit is an actuator for a brake device provided as a bevel gear assembly.
  • the first reduction gear unit is provided as a planetary gear assembly
  • the second reduction gear unit is an actuator for a brake device provided as a bevel gear assembly.
  • it may further include a housing including a motor accommodating portion accommodating the motor and a gear accommodating portion accommodating the first reduction gear unit.
  • the gear receiving portion may further include a bracket on which the second reduction gear device is installed.
  • the first reduction gear unit the sun gear coupled to the rotation shaft of the motor; 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 shaft for outputting rotational power.
  • gear mounting portion may be provided integrally with the gear receiving portion of the housing.
  • gear mounting portion may be detachably coupled to the housing.
  • 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.
  • the second reduction gear unit may include: a first bevel gear provided on an output shaft of the carrier; And a second bevel gear meshed with the first bevel gear.
  • a power transmission shaft may be provided that penetrates the second bevel gear and is provided to rotate together with the second bevel gear.
  • an output gear for outputting rotational power may be provided at one end of the power transmission shaft.
  • a bearing provided on the power transmission shaft and rotatably supporting the power transmission shaft may be further provided.
  • the bearing may be provided to be supported by a bracket provided to install the second reduction gear unit.
  • a damper member for supporting the lower end of the motor may be provided at the bottom of the motor accommodating part.
  • the actuator for a brake device can be packaged in a compact size by using a planetary gear and a bevel gear in a power transmission process of a motor, and has an effect of reducing weight.
  • FIG. 1 is a perspective view showing 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 the lower portion of FIG. 2.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view showing a coupling state of a motor of the actuator for a brake device and a first reduction gear unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view showing a coupling state of a bracket of an actuator for a brake device and a second reduction gear unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a partial excerpted perspective view showing a coupled state of a first reduction gear unit and a second reduction gear unit of the actuator for a brake device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a view showing a housing of an actuator for a brake device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a view showing an actuator for a brake device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a view showing an actuator for a brake device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a perspective view showing 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 view showing the lower part of FIG.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view showing a coupling state of a motor of the actuator for a brake device according to an embodiment of the present invention and a first reduction gear unit
  • FIG. 5 is an actuator for a brake device according to an embodiment of the present invention Is an exploded perspective view showing the coupling state of the bracket of the second reduction gear unit
  • FIG. 6 is a part showing the coupling state of the first reduction gear unit and the second reduction gear unit of the actuator for a brake device according to an embodiment of the present invention It is an excerpt perspective view.
  • the actuator 10 for a brake device includes a motor 200, a first reduction gear unit 300 connected to the motor 200, and a first reduction gear unit. And a second reduction gear unit 400 connected to the gear unit 300 and a housing 100 accommodating the motor 200 and the first reduction gear unit 300. In addition, a bracket 500 coupled to the housing 100 to install the second reduction gear unit 400 is further provided.
  • the housing 100 includes a motor accommodating portion 120 accommodating the motor 200 and a gear accommodating portion 130 accommodating the first reduction gear unit 300.
  • the gear accommodating part 130 is located above the motor accommodating part 120 and is provided in an open upper part of the gear accommodating part 130.
  • the upper part of the open housing 100 may be closed by a bracket 500 to be described later.
  • the motor accommodating part 120 has a depth capable of accommodating the motor 200 and may be formed in a cylindrical shape with an open top. Accordingly, the motor 200 may be inserted and mounted through the open upper portion of the motor accommodating part 120.
  • a damper member 140 capable of supporting the lower end of the motor 200 and absorbing vibration may be installed at the bottom of the motor accommodating part 120. Accordingly, noise due to vibration can be reduced by the damper member 140.
  • the gear accommodating part 130 is integrally provided on the open upper side of the motor accommodating part 120.
  • the first reduction gear unit 300 is accommodated in the gear receiving part 130, and an extension panel 123 coupled with the gear mounting part 330 of the first reduction gear unit 300 to be described later may be formed.
  • the gear accommodating part 130 may be provided in a vertically open form in order to output a rotational force reduced through the first reduction gear unit 300. A structure in which the gear mounting portion 330 is coupled to the extension panel 123 will be described again below.
  • the bracket 500 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 bracket 500 and the housing 100 may be made of synthetic resin, the motor 200 and the first reduction gear unit 300 and the second reduction gear unit 400 are provided in the housing 100 and bracket 500. After fixing and installing the housing 100 and the bracket 500 may be bonded by a method such as ultrasonic or laser welding. This makes it possible to easily seal the inside of the housing 100.
  • a connector unit 110 for supplying power to the motor 200 is formed in the housing 100, and when the motor 200 is installed in the housing 100, the power terminal (not shown) of the motor 200 is It may be provided to be connected to the terminal terminal of the connector unit 110.
  • the first reduction gear unit 300 directly connects the motor 200 and the second reduction gear unit 400 to transmit the rotational force of the motor 200.
  • the first reduction gear unit 300 may be provided as a planetary gear assembly.
  • the first reduction gear unit 300 includes a sun gear 310 coupled to the rotation shaft 210 of the motor 200, a plurality of planetary gears 320 meshing outside the sun gear 310, and , Supports a gear mounting portion 330 and a plurality of planetary gears 320 provided with a ring gear 332 around the inner periphery to accommodate a plurality of planetary gears 320 and rotates coaxially with the sun gear 310 It includes a carrier 340 that is installed to be.
  • the plurality of planetary gears 320 are provided in three and are arranged to surround the sun gear 310. In this case, the fact that the plurality of planetary gears 320 are provided in three is considered to be efficient and economical, but four planetary gears may be optionally provided and used.
  • the plurality of planetary gears 320 are coupled to be rotated to the planetary gear shaft portion 342 formed on the carrier 340.
  • the gear mounting portion 330 has a shaft hole 331 formed vertically through the center, and a ring gear 332 is provided along the inner side circumferential direction of the gear mounting portion 330.
  • the ring gear 332 may be manufactured integrally with the gear mounting part 330. Accordingly, when the gear mounting part 330 is mounted on the gear receiving part 130, the sun gear 310 is disposed in the inner space of the gear mounting part 330 in which the ring gear 332 is provided.
  • the gear mounting portion 330 is provided in a hollow cylindrical shape with an open upper portion, and may be detachably coupled to the extension panel 123 formed in the gear receiving portion 130.
  • a hook 335 may be provided at an outer lower end of the gear mounting part 330 so as to be detachable from the extension panel 123.
  • the extension panel 123 may be formed with a plurality of engaging ribs 124 spaced apart at predetermined intervals along the circumferential direction, and the gear mounting portion ( An engaging rib 334 engaged between the plurality of engaging ribs 124 may protrude on the lower outer circumferential surface of the 330.
  • the gear mounting portion 330 is illustrated and described as being detachably provided on the extension panel 123, but is not limited thereto, and the housing 100' is provided with a ring gear 332' in the gear receiving portion 130. It can be formed integrally with, such an embodiment is shown in FIG. 7 is according to another embodiment of the present invention, and the same reference numerals as in the drawings shown above indicate members having the same function. That is, since the actuator for a brake device shown in FIG. 7 differs only from the previous embodiment and that the ring gear 332' of the gear mounting portion is provided integrally with the housing 100', the remaining configurations are the same. I will omit it.
  • the carrier 340 may be formed in a disk shape, and a plurality of planetary gear shaft portions 342 spaced at predetermined intervals along the circumferential direction are provided on the lower surface, and the output shaft 341 is at the center of the upper surface. ) Is provided.
  • the output shaft 341 is formed integrally with the carrier 340 and may rotate together.
  • the second reduction gear unit 400 may be supported by the bracket 500 and may be provided to be connected to the first reduction gear unit 300.
  • the second reduction gear unit 400 may be provided as a bevel gear assembly.
  • the second reduction gear unit 400 includes a first bevel gear 410 provided on the output shaft 341 of the carrier 340 and a second bevel gear 420 meshed with the first bevel gear 410. ) And a power transmission shaft 430 installed through the second bevel gear 420.
  • the first bevel gear 410 is provided in a conical shape and is coupled to rotate coaxially with the output shaft 341 of the carrier 340. Accordingly, the first bevel gear 410 rotates in the same rotational direction as the carrier 340 and transmits the rotational force to the second bevel gear 420.
  • the second bevel gear 420 rotates while being engaged with the first bevel gear 410, and rotates while changing the rotation direction in a direction perpendicular to the rotation shaft 210 of the motor 200. Since the change of the rotation direction using the bevel gears 410 and 420 has a better biting rate than the spur gear, noise can be significantly reduced, and an efficient deceleration function can be performed by adjusting the gear ratio.
  • the power transmission shaft 430 passes through the second bevel gear 420 and rotates together with the second bevel gear 420 so that the second bevel gear 420 remains engaged with the first bevel gear 410. It is prepared.
  • the power transmission shaft 430 has a predetermined length, and an output gear 440 outputting rotational power is provided at one end. Accordingly, one end of the power transmission shaft 430 on which the output gear 440 is formed may be disposed to be exposed to the outside from the bracket 500.
  • a bearing 450 is provided on the power transmission shaft 430 so that the power transmission shaft 430 rotates stably.
  • Bearing 450 is provided in a pair and installed on the bracket 500, one bearing 450 is provided at the other end of the power transmission shaft 430, and the other bearing 450 is a second bevel gear 420 ) Is provided between the output gear 440 and the power transmission shaft 430 may be rotatably supported.
  • the output gear 440 may be provided with a gear tooth formed on an outer surface of one end of the power transmission shaft 430. Accordingly, the output gear 440 rotates in the same rotational direction as the power transmission shaft 430 and outputs rotational power.
  • the output gear 440 may be provided to transmit rotational power to the electronic parking brake device.
  • the actuator 10 for a brake device as described above may be coupled to the caliper through a mounting portion 510 provided outside the bracket 500 to transmit power to a caliper for parking brake (not shown).
  • the mounting part 510 is a part that is coupled with a caliper for a parking brake, and may be formed outside the housing 100 as well as the bracket 500.
  • the shape or number of the mounting portions 510 may be changed according to the mounting position at which the actuator 10 for the brake device is installed to transmit power to the caliper.
  • FIG. 8 shows an actuator 10 for a brake device having a mounting portion 510 whose position is changed for coupling with a caliper. 8 is according to another embodiment of the present invention, and the same reference numerals as in the previous embodiment indicate members having the same function.
  • the mounting part 510 may be formed on the end side of the bracket 500 in the direction in which the output gear 440 is positioned, and may be closely coupled to the caliper. That is, the mounting portion 510 is provided in a changed position for coupling with the caliper, so that ease of installation can be secured.
  • the first reduction gear unit 300 receiving rotational force from the motor 200 is provided as a planetary gear assembly
  • a second reduction gear unit connected to the first reduction gear unit 300 ( 400) is provided as a bevel gear assembly and illustrated and described as transmitting power in a so-called'L'-shape structure, but is not limited thereto
  • the first reduction gear unit 300 is provided as a bevel gear assembly
  • the unit 400 may be provided as a planetary gear assembly to transmit power to a caliper.
  • FIG. 9 by changing the position and structure in which the bevel gear assembly and the planetary gear assembly are assembled as described above, it may be provided to transmit power in a so-called'U' structure.
  • 9 is according to another embodiment of the present invention, and the same reference numerals as in the previous embodiment indicate members having the same function.
  • the actuator 10 for a brake device may be provided to transmit power in a “C” structure by changing the assembly structure between the reduction gears of the previous embodiment.
  • the bevel gear is assembled on the rotation shaft of the motor, and the rotational power output by transmitting the rotational force of the motor to the sun gear of the planetary gear assembly through the power transmission shaft and a plurality of other bevel gears (final (Meaning the direction of the output shaft) can be changed. That is, the actuator 10 for a brake device according to the present invention can change the assembly method of the planetary gear assembly and the bevel gear assembly into various forms to transmit power and then adjust the direction of the finally output rotational power.
  • the motor 200 When the driver operates the parking brake after stopping the vehicle, the motor 200 is driven and the rotation shaft 210 of the motor 200 is rotated. Accordingly, the solar gear 310 coupled to the rotation shaft 210 of the motor 200 rotates together and transmits the rotational force to the plurality of planetary gears 320 engaged with the sun gear 310.
  • the plurality of planetary gears 320 revolve and rotate along the circumference of the sun gear 310 along the ring gear 332 provided along the inner circumference of the gear mounting portion 330.
  • the carrier 340 rotates in a coaxial direction with the rotation shaft 310 of the motor 200 by the plurality of planetary gears 320 revolving in this way, the output shaft 341 rotates together.
  • the first bevel gear 410 coupled to the output shaft 341 rotates together with the carrier 340 and transmits a rotational force to the second bevel gear 420, and the second bevel gear 420 ), the power transmission shaft 430 installed through it rotates together with the second bevel gear 420. Accordingly, the output gear 440 provided at one end of the power transmission shaft 430 rotates together with the power transmission shaft 430 to output rotational power.

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Abstract

브레이크장치용 액츄에이터가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 모터; 상기 모터와 연결되는 제1 감속기어유닛; 및 상기 제1 감속기어유닛과 연결되는 제2 감속기어유닛;을 포함하고, 상기 제1 감속기어유닛은 유성기어 조립체로 마련되고, 제2 감속기어유닛은 베벨기어 조립체로 마련되는 브레이크장치용 액츄에이터가 제공될 수 있다.

Description

브레이크장치용 액츄에이터
본 발명은 브레이크장치용 액츄에이터에 관한 것으로서, 더욱 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.
예컨대, 한국 공개특허 제10-2011-0072877호(2011.06.29.) 및 한국 공개특허 제10-2018-0133976호(2018.12.18)에 개시된 문헌은 MOC형 전자식 파킹 브레이크 액츄에이터 구조에 관한 것으로, 모터로부터 발생된 동력을 다수의 기어장치를 이용하여 감속하는 한편 토크를 증가시켜 주차 브레이크용 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.
또한, 회전력을 전달하는 기어들 간의 구조가 복잡함은 물론, 기어의 연결 부품수가 증가함에 따라 마찰로 인한 열손실 및 내구성능이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 브레이크장치용 액츄에이터는 모터와 연결되는 유성기어 및 베벨기어를 패키지화하여 간단한 구조를 가지면서 소형화시킴으로써, 무게를 감소시킴은 물론 효율을 증가시킬 수 있도록 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 모터; 상기 모터와 연결되는 제1 감속기어유닛; 및 상기 제1 감속기어유닛과 연결되는 제2 감속기어유닛;을 포함하고, 상기 제1 감속기어유닛은 유성기어 조립체로 마련되고, 제2 감속기어유닛은 베벨기어 조립체로 마련되는 브레이크장치용 액츄에이터가 제공될 수 있다.
또한, 상기 모터를 수용하는 모터 수용부 및 상기 제1 감속기어유닛이 수용되는 기어 수용부를 구비하는 하우징을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 기어 수용부의 상부에 결합되며, 제2 감속기어장치가 설치되는 브라켓을 더 구비할 수 있다.
또한, 상기 제1 감속기어유닛은, 상기 모터의 회전축에 결합되는 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 출력축이 마련되는 캐리어;를 구비할 수 있다.
또한, 상기 기어 장착부는 상기 하우징의 기어 수용부와 일체로 마련될 수 있다.
또한, 상기 기어 장착부는 상기 하우징에 분리 가능하게 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 제2 감속기어유닛은, 상기 캐리어의 출력축에 마련되는 제1 베벨기어; 및 상기 제1 베벨기어와 치합되는 제2 베벨기어;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 베벨기어를 관통하여 상기 제2 베벨기어와 함께 회전하도록 마련되는 동력전달축을 구비할 수 있다.
또한, 상기 동력전달축의 일단에는 회전 동력을 출력하는 출력기어가 마련될 수 있다.
또한, 상기 동력전달축에 마련되어 상기 동력전달축을 회전 가능하게 지지하는 베어링을 더 구비할 수 있다.
또한, 상기 베어링은 상기 제2 감속기어유닛이 설치되도록 마련된 브라켓에 지지되도록 마련될 수 있다.
또한, 상기 모터 수용부의 바닥에는 모터의 하단을 지지하는 댐퍼부재가 마련될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크장치용 액츄에이터는 모터의 동력전달과정에서, 유성기어와 베벨기어를 이용함으로써 콤팩트한 사이즈로 패키지화할 수 있음은 물론, 무게를 감소키실 수 있는 효과를 가진다.
또한, 간단한 기어 연결구조를 가지며 효율을 증가시킬 수 있으며, 저소음 작동을 효과적으로 구현할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 브레이크장치용 액츄에이터를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 브레이크장치용 액츄에이터의 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 하부를 나타내는 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 브레이크장치용 액츄에이터의 모터와 제1 감속기어유닛의 결합상태를 나타내는 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 브레이크장치용 액츄에이터의 브라켓과 제2 감속기어유닛의 결합상태를 나타내는 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 브레이크장치용 액츄에이터의 제1 감속기어유닛과 제2 감속기어유닛의 결합상태를 나타내는 부분 발췌 사시도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 브레이크장치용 액츄에이터의 하우징을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 브레이크장치용 액츄에이터를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 브레이크장치용 액츄에이터를 나타내는 도면이다.
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 따른 브레이크장치용 액츄에이터를 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 브레이크장치용 액츄에이터의 분해 사시도이고, 도 3은 도 2의 하부를 나타내는 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 브레이크장치용 액츄에이터의 모터와 제1 감속기어유닛의 결합상태를 나타내는 분해 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 브레이크장치용 액츄에이터의 브라켓과 제2 감속기어유닛의 결합상태를 나타내는 분해 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 브레이크장치용 액츄에이터의 제1 감속기어유닛과 제2 감속기어유닛의 결합상태를 나타내는 부분 발췌 사시도이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 측면에 따른 브레이크장치용 액츄에이터(10)는 모터(200)와, 모터(200)와 연결되는 제1 감속기어유닛(300)과, 제1 감속기어유닛(300)과 연결되는 제2 감속기어유닛(400) 및 모터(200)와 제1 감속기어유닛(300)을 수용하는 하우징(100)을 포함한다. 또한, 하우징(100)과 결합되어 상기 제2 감속기어유닛(400)이 설치되는 브라켓(500)을 더 구비한다.
하우징(100)은 모터(200)가 수용되는 모터 수용부(120)와, 제1 감속기어유닛(300)이 수용되는 기어 수용부(130)를 구비한다. 기어 수용부(130)는 모터 수용부(120)의 상측에 위치되며, 기어 수용부(130)의 상부가 개방된 형태로 마련된다. 개방된 하우징(100)의 상부는 후술할 브라켓(500)에 의해 폐쇄될 수 있다.
모터 수용부(120)는 모터(200)를 수용할 수 있는 깊이를 가지며, 상부가 개방된 원통 형상으로 이루어질 수 있다. 이에, 모터(200)는 모터 수용부(120)의 개방된 상부를 통해 삽입 장착될 수 있다.
한편, 모터 수용부(120)의 바닥에는 모터(200)의 하단을 지지하며 진동을 흡수할 수 있는 댐퍼부재(140)가 설치될 수 있다. 이에, 댐퍼부재(140)에 의해 진동에 따른 소음을 줄일 수 있게 된다.
기어 수용부(130)는 모터 수용부(120)의 개방된 상측에 일체로 마련된다. 이러한 기어 수용부(130)에는 제1 감속기어유닛(300)이 수용되며, 후술할 제1 감속기어유닛(300)의 기어 장착부(330)와 결합되는 연장패널(123)이 형성될 수 있다. 이 기어 수용부(130)는 제1 감속기어유닛(300)을 통하여 감속된 회전력을 출력하기 위하여 상하로 개방된 형태로 마련될 수 있다. 상기 연장패널(123)에 기어 장착부(330)가 결합되는 구조에 대해서는 아래에서 다시 설명하기로 한다.
브라켓(500)은 하부가 개구된 박스 형태로 마련되어 하우징(100)과 결합하면서 내부에 공간을 형성한다. 브라켓(500)과 하우징(100)은 합성수지재로 마련될 수 있어서, 하우징(100) 및 브라켓(500)에 모터(200)와 제1 감속기어유닛(300) 및 제2 감속기어유닛(400)을 고정 설치한 후 하우징(100)과 브라켓(500)을 초음파나 레이저 용접 등의 방식으로 접합할 수 있다. 이에 하우징(100)의 내부를 용이하게 밀폐할 수 있게 된다.
한편, 하우징(100)에는 모터(200)로 전원을 공급하기 위한 커넥터부(110)가 형성되며, 하우징(100)에 모터(200)를 설치 시 모터(200)의 전원단자(미도시)가 커넥터부(110)의 터미멀 단자와 접속되도록 마련될 수 있다.
제1 감속기어유닛(300)은 모터(200)와 제2 감속기어유닛(400)을 직접적으로 연결하여 모터(200)의 회전력을 전달한다. 이러한 제1 감속기어유닛(300)은 유성기어 조립체로 마련될 수 있다.
보다 구체적으로, 제1 감속기어유닛(300)은 모터(200)의 회전축(210)에 결합되는 태양기어(310)와, 태양기어(310)의 외측에 치합되는 복수의 유성기어(320)와, 복수의 유성기어(320)를 수용하도록 내측 둘레에 링기어(332)가 마련된 기어 장착부(330) 및 복수의 유성기어(320)를 회전 가능하게 지지하고 태양기어(310)와 동축적으로 회전하도록 설치되는 캐리어(340)를 포함한다.
복수의 유성기어(320)는 3개로 마련되어 태양기어(310)를 둘러싸는 형태로 배치된다. 이때, 복수의 유성기어(320)가 3개로 마련되는 것을 효율성과 경제성을 고려한 것이지만 선택적으로 4개의 유성기어가 마련되어 사용될 수도 있다. 이러한 복수의 유성기어(320)는 캐리어(340)에 형성된 유성기어 축부(342)에 회전되도록 결합된다.
기어 장착부(330)는 중앙에 상하로 관통 형성된 축공(331)이 형성되고, 기어 장착부(330)의 내측 측면 둘레방향을 따라 링기어(332)가 구비된다. 링기어(332)는 기어 장착부(330)와 일체로 제작될 수 있다. 이에, 기어 장착부(330)가 기어 수용부(130)에 장착된 경우 태양기어(310)가 링기어(332)가 마련된 기어 장착부(330)의 내부 공간에 배치되게 된다.
이러한 기어 장착부(330)는 상부가 개방된 중공 원통형상으로 구비되어 기어 수용부(130)에 형성된 연장패널(123)에 분리 가능하게 결합될 수 있다. 기어 장착부(330)의 외측 하단에는 연장패널(123)에 착탈 가능하도록 후크(335)가 구비될 수 있다.
또한, 기어 장착부(330)를 연장패널(123)에 안정적으로 결합시키기 위하여, 연장패널(123)에는 원주방향을 따라 소정간격 이격된 복수의 걸림리브(124)가 형성될 수 있으며, 기어 장착부(330)의 하부 외주면에는 상기 복수의 걸림리브(124) 사이에 맞물리게 결합되는 결합리브(334)가 돌출 형성될 수 있다.
기어 장착부(330)가 연장패널(123)에 장착되는 경우 후크(335)는 연장패널(123)에 형성된 후크홈(125)에 삽입되어 결속되고, 복수의 걸림리브(124)와 결합리브(334)의 상호 구속에 의해 기어 장착부(330)의 회전 및 이탈이 구속되게 된다.
한편, 기어 장착부(330)가 연장패널(123)에 착탈 가능하게 마련된 것으로 도시되고 설명되었으나, 이에 한정되지 않으며, 기어 수용부(130)에 링기어(332')가 마련되도록 하우징(100')과 일체로 형성될 수 있는데, 그러한 실시예가 도 7에 도시되어 있다. 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 것으로서, 앞서 도시된 도면에서와 동일한 참조번호는 동일한 기능을 하는 부재를 가리킨다. 즉, 도 7에 도시된 브레이크장치용 액츄에이터는 앞선 실시예와 기어 장착부의 링기어(332')가 하우징(100')과 일체로 마련된 것에만 차이가 있을 뿐 나머지 구성은 동일하기 때문에 상세한 설명은 생략하기로 한다.
다시 도 1 내지 도 6을 참조하면, 캐리어(340)는 원판 형태로 이루어질 수 있고, 하면에는 원주방향을 따라 소정간격 이격된 복수의 유성기어 축부(342)가 구비되고, 상면 중앙에는 출력축(341)이 구비된다. 이때, 출력축(341)은 캐리어(340)와 일체로 형성되어 함께 회전할 수 있다.
제2 감속기어유닛(400)은 브라켓(500)에 지지되어 제1 감속기어유닛(300)과 연결되도록 마련될 수 있다. 이러한 제2 감속기어유닛(400)은 베벨기어 조립체로 마련될 수 있다.
보다 구체적으로, 제2 감속기어유닛(400)은 캐리어(340)의 출력축(341)에 마련되는 제1 베벨기어(410)와, 제1 베벨기어(410)와 치합되는 제2 베벨기어(420) 및 제2 베벨기어(420)를 관통하여 설치되는 동력전달축(430)을 구비할 수 있다.
제1 베벨기어(410)는 원뿔형 형상으로 마련되어 캐리어(340)의 출력축(341)과 동축으로 함께 회전하도록 결합된다. 이에, 제1 베벨기어(410)는 캐리어(340)와 동일한 회전방향으로 회전하며 제2 베벨기어(420)로 회전력을 전달한다.
제2 베벨기어(420)는 제1 베벨기어(410)와 치합되어 회전하며, 회전방향을 모터(200)의 회전축(210)에 대해 직각방향으로 전환하면서 회전한다. 이러한 베벨기어(410, 420)를 이용한 회전방향의 전환은 평기어 보다 물림률이 좋기 때문에 소음을 상당량 절감시킬 수 있으며 기어비를 조절하여 효율적인 감속 기능을 수행할 수 있게 된다.
동력전달축(430)은 제2 베벨기어(420)가 제1 베벨기어(410)와 치합된 상태를 유지하도록 제2 베벨기어(420)를 관통하여 제2 베벨기어(420)와 함께 회전하도록 마련된다. 이러한 동력전달축(430)은 소정 길이를 가지며, 일단에는 회전 동력을 출력하는 출력기어(440)가 마련된다. 이에, 동력전달축(430)의 출력기어(440)가 형성된 일단은 브라켓(500)으로부터 외부로 노출되도록 배치될 수 있다.
상기 동력전달축(430)이 안정적으로 회전하도록 동력전달축(430)에는 베어링(450)이 마련된다. 베어링(450)은 한 쌍으로 마련되어 브라켓(500)에 설치되는데, 하나의 베어링(450)은 동력전달축(430)의 타단에 마련되고, 나머지 하나의 베어링(450)은 제2 베벨기어(420)와 출력기어(440) 사이에 마련되어 동력전달축(430)을 회전가능하게 지지할 수 있다.
한편, 출력기어(440)는 동력전달축(430)의 일단 외측면에 기어이가 형성되어 마련될 수 있다. 이에 출력기어(440)는 동력전달축(430)과 동일한 회전방향으로 회전하며 회전동력을 출력하게 된다. 예컨대, 출력기어(440)는 전자식 주차 브레이크 장치에 회전동력을 전달하도록 마련될 수 있다.
상기와 같은 브레이크장치용 액츄에이터(10)는 주차 브레이크용 캘리퍼(미도시)로 동력을 전달하기 위하여 브라켓(500)의 외측에 마련되는 마운팅부(510)를 통해 캘리퍼와 결합될 수 있다. 마운팅부(510)는 주차 브레이크용 캘리퍼와 결합되는 부분으로서, 브라켓(500) 뿐만 아니라 하우징(100)의 외측에 형성될 수도 있다. 또한, 브레이크장치용 액츄에이터(10)가 캘리퍼로 동력을 전달하도록 설치되는 장착 위치에 따라 마운팅부(510)의 형상이나 개수가 변경될 수 있다. 도 8에는 캘리퍼와의 결합을 위해 위치가 변경된 마운팅부(510)를 갖는 브레이크장치용 액츄에이터(10)가 도시되어 있다. 도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 것으로서, 앞선 실시예와 동일한 참조번호는 동일한 기능을 하는 부재를 가리킨다.
도 8을 참조하면, 마운팅부(510)는 출력기어(440)가 위치하는 방향으로 브라켓(500)의 끝단측에 형성되어 캘리퍼와 밀착 결합될 수 있다. 즉, 캘리퍼와의 결합을 위해 마운팅부(510)가 형성되는 위치가 변경되어 제공됨으로써 설치의 용이성을 확보할 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 실시 예들은 모터(200)로부터 회전력을 전달받는 제1 감속기어유닛(300)이 유성기어 조립체로 마련되고, 제1 감속기어유닛(300)과 연결되는 제2 감속기어유닛(400)이 베벨기어 조립체로 마련되어 소위 ‘ㄱ’자 구조로 동력을 전달하는 것으로 도시되고 설명되었으나, 이에 한정되지 않으며, 제1 감속기어유닛(300)을 베벨기어 조립체로 마련하고, 제2 감속기어유닛(400)을 유성기어 조립체로 마련하여 캘리퍼로 동력을 전달하도록 마련될 수도 있다. 상기와 같이 베벨기어 조립체와 유성기어 조립체가 조립되는 위치 및 구조를 변경함으로써 도 9에 도시된 바와 같이, 소위 ‘ㄷ’자 구조로 동력을 전달하도록 마련될 수도 있다. 도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 것으로서, 앞선 실시예와 동일한 참조번호는 동일한 기능을 하는 부재를 가리킨다.
도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 브레이크장치용 액츄에이터(10)는 앞선 실시예의 감속기어 간 조립구조를 변경하여 ‘ㄷ’자 구조로 동력을 전달하도록 마련될 수 있다. 예컨대, 비록 도시되지는 않았으나 모터의 회전축에 베벨기어가 조립되고, 동력전달축 및 복수의 또 다른 베벨기어를 통해 유성기어 조립체의 태양기어로 모터의 회전력을 전달시킴으로써 출력되는 회전동력의 방향성(최종 출력되는 출력축의 방향을 의미)을 변경할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 브레이크장치용 액츄에이터(10)는 유성기어 조립체와 베벨기어 조립체의 조립방식을 다양한 형태로 변경하여 동력을 전달한 뒤 최종적으로 출력되는 회전동력의 방향성을 조절할 수 있게 된다.
이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 브레이크장치용 액츄에이터의 작동에 대하여 설명한다.
운전자가 차량을 정지시킨 후 주차 브레이크를 작동시키면 모터(200)가 구동되어 모터(200)의 회전축(210)은 회전된다. 따라서 모터(200)의 회전축(210)에 결합되는 태양기어(310)가 함께 회전하며 태양기어(310)와 맞물리게 결합된 복수의 유성기어(320)로 회전력을 전달한다. 복수의 유성기어(320)는 기어 장착부(330)의 내측면 둘레를 따라 구비된 링기어(332)를 따라 태양기어(310)의 주위를 따라 공전 및 자전하게 된다. 이와 같이 공전하는 복수의 유성기어(320)에 의해 캐리어(340)가 모터(200)의 회전축(310)과 동축 방향으로 회전하면서 출력축(341)이 함께 회전하게 된다.
상기 캐리어(340)가 회전 시 출력축(341)에 결합된 제1 베벨기어(410)가 캐리어(340)와 함께 회전하며 제2 베벨기어(420)로 회전력을 전달하고, 제2 베벨기어(420)를 관통하여 설치되는 동력전달축(430)이 제2 베벨기어(420)와 함께 회전한다. 따라서, 동력전달축(430)의 일단에 마련된 출력기어(440)가 동력전달축(430)과 함께 회전하며 회전동력을 출력하게 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 (14)

  1. 모터;
    상기 모터와 연결되는 제1 감속기어유닛; 및
    상기 제1 감속기어유닛과 연결되는 제2 감속기어유닛;을 포함하고,
    상기 제1 감속기어유닛은 유성기어 조립체로 마련되고, 제2 감속기어유닛은 베벨기어 조립체로 마련되는 브레이크장치용 액츄에이터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 모터를 수용하는 모터 수용부 및 상기 제1 감속기어유닛이 수용되는 기어 수용부를 구비하는 하우징을 더 포함하는 브레이크장치용 액츄에이터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 기어 수용부의 상부에 결합되며, 제2 감속기어장치가 설치되는 브라켓을 더 구비하는 브레이크장치용 액츄에이터.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 감속기어유닛은,
    상기 모터의 회전축에 결합되는 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 출력축이 마련되는 캐리어;를 구비하는 브레이크장치용 액츄에이터.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 기어 장착부는 상기 하우징의 기어 수용부와 일체로 마련되는 브레이크장치용 액츄에이터.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 기어 장착부는 상기 하우징에 분리 가능하게 결합되는 브레이크장치용 엑츄에이터.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 기어 수용부에는 상기 기어 장착부가 결합되는 연장패널이 마련되고,
    상기 기어 장착부의 하단에는 상기 연장패널에 착탈 가능한 후크가 구비되는 브레이크장치용 액츄에이터.
  8. 제8항에 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. 제4항에 있어서,
    상기 제2 감속기어유닛은,
    상기 캐리어의 출력축에 마련되는 제1 베벨기어; 및
    상기 제1 베벨기어와 치합되는 제2 베벨기어;를 포함하는 브레이크장치용 액츄에이터.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2 베벨기어를 관통하여 상기 제2 베벨기어와 함께 회전하도록 마련되는 동력전달축을 구비하는 브레이크장치용 액츄에이터.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 동력전달축의 일단에는 회전 동력을 출력하는 출력기어가 마련되는 브레이크장치용 액츄에이터.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 동력전달축에 마련되어 상기 동력전달축을 회전 가능하게 지지하는 베어링을 더 구비하는 브레이크장치용 액츄에이터.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 베어링은 상기 제2 감속기어유닛이 설치되도록 마련된 브라켓에 지지되도록 마련되는 브레이크장치용 액츄에이터.
  14. 제2항에 있어서,
    상기 모터 수용부의 바닥에는 모터의 하단을 지지하는 댐퍼부재가 마련되는 브레이크장치용 액츄에이터.
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