KR101280778B1 - 모터의 브레이크장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면, 전원의 공급으로 회전되는 구동축이 구동케이스의 내부에 배치되는 구동부; 및 상기 구동케이스에 체결되는 커버와, 상기 구동축의 단부에 체결되어 상기 구동축과 함께 회전가능한 판상의 고정 라이너와, 판면이 상기 고정 라이너와 일정 간격으로 대응되게 배치되며 상기 고정 라이너의 일측에 단부가 일체로 고정 설치되는 브레이크 패드와, 상기 고정 라이너와 상기 브레이크 패드 사이에 배치되되 상기 커버의 일측에 핀스프링에 의해 지지되어 전원 미 인가시 상기 핀스프링의 탄성력에 의해 상기 고정 라이너와 접촉되고 전원 인가시 상기 핀스프링의 탄성력을 이기고 상기 고정 라이너와 떨어지는 판상의 이동 라이너와, 상기 커버의 타측에 고정되어 전원이 인가되면 상기 이동 라이너를 당겨 상기 이동 라이너와 상기 고정 라이너를 서로 이격시키는 제1 전자석과, 상기 제1 전자석과 대응되게 배치되어 전원이 인가되면 제1 전자석과 함께 상기 이동 라이너를 더 당겨 상기 이동 라이너와 상기 브레이크 패드를 접촉시키는 제2 전자석으로 구성되는 브레이크부;를 포함하는 모터의 브레이크장치가 제공된다.
이에 의하면, 항상 일정한 자기장을 발생시키는 전자석을 이용하여 구동축의 회전관성을 제어하여 브레이크 패드의 마모 및 스프링의 탄성력 저하에도 불구하고 구동축을 신뢰성 있게 정지시킬 수 있게 된다.

Description

모터의 브레이크장치 {BRAKE DEVICE OF MOTOR}

본 발명은 모터의 회전 관성을 단속하기 위한 모터의 브레이크장치에 관한 것이다.

모터의 일례로 등록공고 제10-0415457호(2004.01.06))를 참조하면, 기어드 모터는 구동부의 구동축 한쪽에 기어 등의 감속 기구를 부착한 것으로, 대부분이 저속 회전을 실현하면서 큰 토크(torque)를 얻기 위한 것이다.

이러한 기존의 기어드 모터는 전기에너지를 기계(회전)에너지로 전환시키는 구동부와, 이 구동부로부터 전달받은 기계(회전)에너지를 필요한 회전수나 출력방향을 바꿔주는 기어부와, 상기 구동부의 작동을 단속하기 위한 브레이크부로 구성된다.

상기 구동부는 한쪽에 플랜지를 갖는 구동케이스가 마련되며, 이 구동케이스 내에는 고정자가 설치되고, 영구자석의 회전자가 고정자의 중앙에 설치된다. 상기 회전자의 중앙에는 구동축이 고정되고, 구동축의 단부에는 기어부와 맞물리는 구동기어가 형성된다.

그리고 상기 기어부에는 한쪽이 개방된 형성된 기어케이스가 마련되고 이 기어케이스 내에 일정 회전비를 얻을 수 있는 다수의 기어가 맞물려 연동되는 기어트레인이 마련되어 있으며, 그 중앙에 구동축의 구동기어와 맞물리면서 기어케이스의 외부로 돌출되는 회전축이 설치된다.

또한, 상기 브레이크부는 상기 구동축의 반대편 단부에 설치되어 전원이 미 인가시 접촉되며, 전원이 인가되면 간격을 형성하여 구동축이 회전하더라도 접촉되지 않고 구동축이 회전할 수 있도록 하는 상, 하부 브레이크 패드와, 상기 하부 브레이크 패드를 탄성 지지하는 스프링을 포함하여 구성된다.

상기와 같이 구성된 종래의 기어드 모터는 구동부의 고정자인 구동코일에 전원이 인가되면 상기 구동코일에서 발생되는 자기장에 의해 영구자석인 회전자가 회전됨으로써 상기 회전자의 중앙에 설치된 구동축 또한 회전하게 된다.

이렇게 회전자와 함께 구동축이 회전되면 구동부의 구동기어와 맞물려있는 기어트레인이 연동되면서 기어부의 회전축은 소정의 감속비대로 저속으로 회전되게 된다.

한편, 정지하고자 할 때, 전원이 끊어지면 구동부의 타단에 연결된 상부 브레이크 패드와 스프링의 힘으로 밀어 올려진 하부 브레이크 패드가 접촉으로 마찰력이 발생되어 구동부는 관성운동에서 완전히 정지하게 된다.

그런데, 이와 같은 종래의 기어드 모터에 의하면, 상, 하부 브레이크 패드가 일정시간 사용되면 마모가 되어 간격이 넓어지고, 또한 스프링의 피로 한도로 인하여 탄성력도 저하되어 하부 브레이크의 패드에 가해지는 힘이 저하됨으로써 상, 하부 브레이크 패드 간의 마찰력 감소로 이어져 일정한 범위 내에 정지할 수 없는 문제가 발생하고 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 구동부의 회전관성을 항상 신뢰성 있게 정지시킬 수 있는 모터의 브레이크장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따른 모터의 브레이크장치는,

전원의 공급으로 회전되는 구동축이 구동케이스의 내부에 배치되는 구동부; 및

상기 구동케이스에 체결되는 커버와, 상기 구동축의 단부에 체결되어 상기 구동축과 함께 회전가능한 판상의 고정 라이너와, 판면이 상기 고정 라이너와 일정 간격으로 대응되게 배치되며 상기 고정 라이너의 일측에 단부가 일체로 고정 설치되는 브레이크 패드와, 상기 고정 라이너와 상기 브레이크 패드 사이에 배치되되 상기 커버의 일측에 핀스프링에 의해 지지되어 전원 미 인가시 상기 핀스프링의 탄성력에 의해 상기 고정 라이너와 접촉되고 전원 인가시 상기 핀스프링의 탄성력을 이기고 상기 고정 라이너와 떨어지는 판상의 이동 라이너와, 상기 커버의 타측에 고정되어 전원이 인가되면 상기 이동 라이너를 당겨 상기 이동 라이너와 상기 고정 라이너를 서로 이격시키는 제1 전자석과, 상기 제1 전자석과 대응되게 배치되어 전원이 인가되면 제1 전자석과 함께 상기 이동 라이너를 더 당겨 상기 이동 라이너와 상기 브레이크 패드를 접촉시키는 제2 전자석으로 구성되는 브레이크부;

를 포함하여 구성된다.

상기 고정 라이너와 상기 이동 라이너에는, 서로 대응하는 라이닝이 각각 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 브레이크 패드와 상기 이동 라이너에는, 서로 대응하는 마찰판이 각각 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 전자석에만 전원 인가시에는, 상기 고정 라이너와 상기 이동 라이너의 각 라이닝이 제1거리만큼 이격되고, 상기 브레이크 패드와 상기 이동 라이너의 각 마찰판은 제2거리만큼 이격되는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 전자석에 전원 미 인가시에는, 상기 각 마찰판의 이격거리가 상기 각 라이닝의 제1거리 보다 큰 것을 특징으로 한다.

전술한 바와 같이 본 발명에 따른 모터의 브레이크장치에 의하면, 항상 일정한 자기장을 발생시키는 전자석을 이용하여 구동축의 회전관성을 제어하여 브레이크 패드의 마모 및 스프링의 탄성력 저하에도 불구하고 구동축을 신뢰성 있게 정지시킬 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 브레이크장치를 나타내 보인 단면도이고,
도 2는 도 1의 브레이크부를 확대해서 보인 도면(구동축 회전상태)이다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 브레이크장치에 대해 상세하게 살펴본다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 브레이크장치는 구동부(110), 기어부(120) 및 브레이크부(130)를 포함하여 구성된다.

상기 구동부(110)는 전원의 공급으로 회전되는 구동축(111)이 구동케이스(115)의 내부에 배치된다. 이 구동케이스(115) 내에는 그 내벽에 구동코일이 원통형으로 배선된 고정자(도면부호 생략)가 안착되어 복수의 스크루로 고정되고, 상기 구동코일로 인가되는 전류에 의해 발생되는 자기장으로 인해 회전되는 영구자석의 회전자(도면부호 생략)가 고정자의 중앙에 설치된다. 상기 회전자의 중앙에는 상기한 구동축(111)이 고정되고, 상기 구동축(111)의 일단에는 상기 기어부(120)와 맞물리는 구동기어가 형성된다.

또한, 상기 기어부(120)는 한쪽이 개방되게 형성된 기어케이스(125)가 마련되고, 이 기어케이스(125) 내에 일정 회전비를 얻을 수 있는 다수의 기어(도면부호 생략)가 맞물려 연동되는 기어트레인이 마련되며, 그 중앙에 상기 구동축(111)의 구동기어와 맞물리면서 상기 기어케이스(125)의 외부로 돌출되는 회전축(121)이 설치된다.

이와 같은 구조에 의해, 상기 구동부(110)의 고정자인 구동코일에 전원이 인가되면 상기 구동코일에서 발생되는 자기장에 의해 영구자석인 회전자가 회전됨으로써 상기 회전자의 중앙에 설치된 상기 구동축(111) 또한 회전된다.

회전자와 함께 상기 구동축(111)이 회전되면 상기 구동부(110)의 구동기어와 맞물려있는 기어트레인이 연동되면서 상기 기어부(120)의 회전축(121)은 소정의 감속비대로 저속으로 회전되게 된다.

한편, 상기 브레이크부(130)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 구동케이스(115)에 체결되는 커버(131)와, 상기 구동축(111)의 일단에 체결되어 상기 구동축(111)과 함께 회전가능한 판상의 고정 라이너(132)와, 판면이 상기 고정 라이너(132)와 일정 간격으로 대응되게 배치되며 상기 고정 라이너(132)의 일측에 단부가 일체로 고정 설치되는 브레이크 패드(133)와, 상기 고정 라이너(132)와 상기 브레이크 패드(133) 사이에 배치되되 상기 커버(131)의 일측에 핀스프링(S)에 의해 지지되어 전원 미 인가시 상기 핀스프링(S)의 탄성력에 의해 상기 고정 라이너(132)와 접촉되고 전원 인가시 상기 핀스프링(S)의 탄성력을 이기고 상기 고정 라이너(132)와 떨어지는 판상의 이동 라이너(134)와, 상기 커버(131)의 타측에 고정되어 전원이 인가되면 상기 이동 라이너(134)를 당겨 상기 이동 라이너(134)와 상기 고정 라이너(132)를 서로 이격시키는 제1 전자석(135)과, 상기 제1 전자석(135)과 대응되게 배치되어 전원이 인가되면 제1 전자석(135)과 함께 상기 이동 라이너(134)를 더 당겨 상기 이동 라이너(134)와 상기 브레이크 패드(133)를 접촉시키는 제2 전자석(136)으로 구성된다.

여기서, 상기 고정 라이너(132)와 상기 이동 라이너(134)에는 서로 대응하는 라이닝(132a)(134a)이 각각 설치되고, 상기 브레이크 패드(133)와 상기 이동 라이너(134)에는 서로 대응하는 마찰판(133a)(134b)이 각각 설치된다.

특히, 상기 제1 전자석(135)에만 전원 인가시, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 이동 라이너(134)의 라이닝(134a)이 상기 핀스프링(S)의 탄성력을 이기면서 상기 고정 라이너(132)의 라이닝(132a)으로부터 제1거리(D1)만큼 이격되도록 설치되고, 상기 브레이크 패드(133)와 상기 이동 라이너(134)의 각 마찰판(133a)(134b)은 제2거리(D2)만큼 이격되게 설치된다.

이때, 상기 제1 전자석(135)에 전원 미 인가시, 상기 브레이크 패드(133)와 상기 이동 라이너(134)의 각 마찰판(133a)(134b)의 이격거리(D1 + α)는 전원 인가시의 각 라이닝 (132a)(134a)의 제1거리(D1) 보다 큰 상태가 될 수 있도록 형성됨이 바람직하다.

미설명된 도면부호인 '140'은 상기 구동축(111)의 타단에 설치되어 상기 구동축(111)의 회전시에 발생되는 열을 냉각시키는 쿨링팬이고, '145'는 상기 커버(131)를 지지하여 상기 구동케이스(115)와 연결되는 팬케이스이다.

이하, 도 2를 참조하여 상술한 본 발명 모터의 브레이크장치의 작용에 대해 살펴본다.

구동코일에 인가되는 전원에 의해 발생되는 자기장으로 인해 회전자가 회전하면, 제1 전자석(135)에서 자기장이 발생하여 이동 라이너(134)를 하부 방향으로 끌어당기게 되고, 이로 인하여 이동 라이너(134)는 핀스프링(S)의 탄성력을 이기면서 고정 라이너(132)로부터 제1거리(D1) 만큼 틈새를 가지는 분리 상태가 된다.

이때, 브레이크 패드(133)와 이동 라이너(134)의 각 마찰판(133a)(134b)은 제2거리(D2)만큼 이격되어 접촉되지 않게 된다.

즉, 구동축(111)이 회전할 때는 고정 라이너(132)와 이동 라이너(134) 그리고 이동 라이너(134)와 브레이크 패드(133)는 모두가 틈새를 가지며 구동축(111)의 회전에 영향을 주지 않는다.

원하는 시점에 구동축(111)을 정지시키고자 할 때는 구동코일에 대한 전원의 공급이 끊어짐과 동시에 제1 전자석(135)과 제2 전자석(136)에 전원이 공급되어 이동 라이너(134)를 하부로 더 이동시켜 브레이크 패드(133)의 마찰판(133a)과 이동 라이너(134)의 마찰판(134b)이 마찰되게 한다.

이 마찰력에 의하여 관성에 의하여 회전하는 구동축(111)은 정지하게 된다.

온전히 정지되어 일정시간 이상 전원이 재 인가되지 않으면 제1, 2 전자석(135)(136)에 공급된 전원이 끊어지게 되고, 이동 라이너(134)는 핀스프링(S)의 복원력에 의하여 고정 라이너(132)와 마찰이 되어 항상 일정한 위치를 유지하게 된다.

상술한 바와 같은 본 발명의 모터의 브레이크장치에 의하면, 항상 일정한 자기장을 발생시키는 전자석을 이용하여 구동축의 회전관성을 제어하여 브레이크 패드의 마모 및 스프링의 탄성력 저하에도 불구하고 구동축을 신뢰성 있게 정지시킬 수 있게 된다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나 이에 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.

Claims (5)

1. 전원의 공급으로 회전되는 구동축(111)이 구동케이스(115)의 내부에 배치되는 구동부(110); 및
   상기 구동케이스(115)에 체결되는 커버(131)와, 상기 구동축(111)의 단부에 체결되어 상기 구동축(111)과 함께 회전가능한 판상의 고정 라이너(132)와, 판면이 상기 고정 라이너(132)와 일정 간격으로 대응되게 배치되며 상기 고정 라이너(132)의 일측에 단부가 일체로 고정 설치되는 브레이크 패드(133)와, 상기 고정 라이너(132)와 상기 브레이크 패드(133) 사이에 배치되되 상기 커버(131)의 일측에 핀스프링(S)에 의해 지지되어 전원 미 인가시 상기 핀스프링(S)의 탄성력에 의해 상기 고정 라이너(132)와 접촉되고 전원 인가시 상기 핀스프링(S)의 탄성력을 이기고 상기 고정 라이너(132)와 떨어지는 판상의 이동 라이너(134)와, 상기 커버(131)의 타측에 고정되어 전원이 인가되면 상기 이동 라이너(134)를 당겨 상기 이동 라이너(134)와 상기 고정 라이너(132)를 서로 이격시키는 제1 전자석(135)과, 상기 제1 전자석(135)과 대응되게 배치되어 전원이 인가되면 제1 전자석(135)과 함께 상기 이동 라이너(134)를 더 당겨 상기 이동 라이너(134)와 상기 브레이크 패드(133)를 접촉시키는 제2 전자석(136)으로 구성되는 브레이크부(130);
   를 포함하는 모터의 브레이크장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 고정 라이너(132)와 상기 이동 라이너(134)에는,
   서로 대응하는 라이닝(132a)(134a)이 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 모터의 브레이크장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 브레이크 패드(133)와 상기 이동 라이너(134)에는,
   서로 대응하는 마찰판(133a)(134b)이 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 모터의 브레이크장치.
4. 제 3항에 있어서, 상기 제1 전자석(135)에만 전원 인가시에는,
   상기 고정 라이너(132)와 상기 이동 라이너(134)의 각 라이닝(132a)(134a)이 제1거리(D1)만큼 이격되게 설치되고, 상기 브레이크 패드(133)와 상기 이동 라이너(134)의 각 마찰판(133a)(134b)은 제2거리(D2)만큼 이격되게 설치되는 것을 특징으로 하는 모터의 브레이크장치.
5. 제 4항에 있어서, 상기 제1 전자석(135)에 전원 미 인가시에는,
   상기 각 마찰판(133a)(134b)의 이격거리가 상기 각 라이닝(132a)(134a)의 제1거리(D1) 보다 큰 것을 특징으로 하는 모터의 브레이크장치.

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