KR101297438B1 - 전동기용 제동장치 - Google Patents

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Abstract

브레이크 레일과 상호작용하는 브레이크 디스크(16, 18)에 연결되는 2개의 브레이크 패드(8, 10)를 갖는 타입의 전동기용 제동장치가 제공되어 있다. 2개의 브레이크 패드는, 2개의 브레이크 패드를 서로 떨어지게 이동시키는 역할을 하는 압전부재(26)의 작용 하에 어떤 변형을 받게 될 수 있는 연결부재(12)에 의해 단단하게 연결된다. 2개의 브레이크 패드와 그 브레이크 패드 사이의 연결부재로 구성되는 어셈블리(4)는 2개의 브레이크 패드(8, 10)와 브레이크 레일에 대하여 횡측으로 뻗는 방향을 따라 탄성적으로 변형될 수 있는 지지부(6)에 고정수단(38)에 의해 고정된다. 상기 탄성적으로 변형가능한 고정수단은 일단부가 어셈블리(4)에 연결되고 타단부가 지지부(6)에 연결되는 판(38)으로 형성된다.

Description

전동기용 제동장치{BRAKE APPARATUS FOR AN ELECTRIC MOTOR}
본 발명은 2개의 브레이크 패드(brake pad) 사이에 삽입되는 하나의 브레이크 레일(brake rail)과 함께 작용하는 2개의 브레이크 패드를 갖는 타입의 전동기(electric motor), 특히 선형모터(linear motor)에 관한 것이다. 하나의 브레이크 레일 또는 브레이크 디스크(brake disc)에 대하여 횡방향으로 가압하는 2개의 브레이크 패드와 연결되어 있는 브레이크 디스크에 의하여 제동이 이루어진다. 제동장치를 작동시키기 위하여, 즉, 브레이크를 당기거나 풀기 위하여, 제동장치는 2개의 브레이크 패드와 연결되어 있어서 제동장치의 작동 또는 정지를 위하여 이러한 2개의 브레이크 패드 간의 간격을 변경시킬 수 있는 이격수단을 포함한다.
브레이크 레일 또는 대등한 방법으로 브레이크 판 또는 브레이크 디스크와 함께 작용하는 2개의 브레이크 패드를 가진 제동장치는 당업자에게는 공지되어 있다. 다목적을 위하여 정지시에 또한 즉 3개의 주축에 따라 브레이크 레일의 종 방향은 물론 횡방향을 따라 전동기의 운동부품(movable part)의 정확한 위치를 유지할 필요가 있다.
브레이크 패드를 가진 타입의 대부분의 재래식 제동장치는 제동장치의 작동시에 운동부품의 위치변동의 주요한 문제를 가지고 있다. 2개의 브레이크 패드의 이격을 위한 수단은 즉, 변형 그 중에서도 특히 이러한 2개의 브레이크 패드를 연결하는 재료수단에서 변형을 일으키며, 이러한 변형은 이에 따라 2개의 브레이크 패드와 여기에 이러한 서브조립체(sub assembly)가 단단히 고정되어 있는 이격수단에 의하여 구성되어 있는 서브조립체의 지지부에서 일어난다. 따라서 제동장치에 있어서 그의 작동시 기계적인 응력의 변화는 지지부와 단단히 연결되어 있는 모터의 운동부품이 움직이도록 하며 특히, 브레이크를 당길 때에 주어진 위치에서 운동부품을 지지하기 위한 결과를 가져온다. 2개의 브레이크 패드가 연결부재에 의하여 단단히 연결되어 있는 경우에 있어서 일정한 굽힘이 일어날 수 있으나 필요한 강성을 가지는 브레이크 디스크의 측면에 대하여 제동력이 작용시에 2개의 브레이크 패드의 간격변동으로 Z-축(2개의 브레이크 패드의 중간 면에서 브레이크 레일의 종 방향에 따라 위치)을 따라 이러한 연결부재의 변형을 일으킨다. 연결부재의 이러한 변형으로 인하여 연결부재가 일반적으로 단단히 고정되어 있는 지지부의 Z-축을 따라 위치변동이 일어난다.
이러한 종류의 제동장치에 있어서 부딪히는 또 다른 문제는 브레이크 레일이나 또는 운동부품(브레이크 레일에 의하여 구성될 수 있는)의 안내장치(guide system)는 항상 완전히 일직선이 아니라는 사실로부터 일어난다. 이러한 경우에 있어서 브레이크 패드에 조립되어 있는 브레이크 디스크들은 레일에 마찰을 일으킬 수 있다. 재래식 제동장치의 단단한 구조는 이러한 마찰이 일어나는 경우에 현저한 제동효과를 발생하며 이것은 전동기의 동력학적 특성에 불리하다.
본 발명은 위에 언급한 단점을 배제하기 위한 것으로, 브레이크 레일 또는 브레이크 디스크와 함께 작용하며 이러한 브레이크장치의 작동시 3개의 주축을 따라서 운동부품의 정확한 위치를 유지할 수 있도록 하는 브레이크 패드 형 제동장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 상기 종류의 제동장치에 관한 것으로, 2개의 브레이크 패드와 이격수단으로 구성되는 어셈블리(assembly)는 고정수단에 의하여 이러한 제동장치의 지지부에 고정되며, 이 고정수단은 이러한 지지부에 대하여, 하나의 브레이크 레일에 대한 횡방향을 따라 탄성변형을 하는 것을 특징으로 한다.
이격수단과 연결되어 있으며 제동장치의 지지부에 탄성변형수단에 의하여 장착되어 있는 사실에 의하여 브레이크 패드를 포함하는 어셈블리가 받는 변형은 더 이상 지지부에 전달되지 않으므로 제동장치의 작동시에 운동요소는 안정한 위치에 머물게 된다. 그 밖에도 탄성변형 고정수단은 브레이크 레일에 대한 브레이크 레일의 마찰로 인하여 기생제동을 현저히 줄일 수 있으며, 이때 이것 또는 안내수단은 완전히 일직선이 아니다. 2개의 브레이크 패드와 이의 연결부재는 즉, 비교적 작은 힘의 영향을 받아서 횡이동을 할 수 있으므로 브레이크 패드와 연결되어 있는 하나 또는 다른 판에 작용하는 압력은 제동이 풀릴 때에 비교적 작아지게 된다.
다음에 설명하는 본 발명의 유리한 실시예에 있어서 하나의 압전 부재로 된 브레이크 패드의 이격수단이 구성되며 이것은 이러한 2개의 브레이크 패드 사이에 배열되어있다. 유리한 실시예에서 탄성변형 고정수단은 적어도 2개의 판을 포함하며 이러한 판들은 브레이크 디스크에 대하여 횡방향을 따라 일정한 탄성을 가지나 이러한 브레이크 디스크에 대하여 평행한 방향을 따라 우수한 강성을 가지고 있다. 이러한 후자의 특성으로 인하여 전동기의 운동부품의 이동방향을 따라 정확하고 안정한 위치가 보장되며, 브레이크를 당기기 위하여 제동장치의 작동시에 중지의 경우, 이러한 운동부품의 주어진 위치의 안정한 유지가 보장된다. 탄성판들은 즉, 2개의 브레이크 패드와 이를 연결하는 재료부재의 기계적인 응력과 변형을 흡수하도록 되어있다.
본 발명에 따른 제동장치의 기타 특성과 장점은 도면을 참조하여 더 상세히 설명하며 그 예는 결코 이에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명에 따른 제동장치의 하나의 유리한 실시예의 투시 및 전개도이다.
도 2는 도 1의 조립장치의 평면도이다.
도 3은 도 2의 선 III-III에 따른 단면도이다.
도 4는 도 2의 선 IV-IV에 따른 단면도이다.
이하, 본 발명에 따른 제동장치의 한가지 유리한 실시예를 도면에 의하여 설명한다.
제동장치(2)는 제1 어셈블리(4)와 하우징(housing)을 구성하는 지지부(6)를 포함한다. 어셈블리(4)는 2개의 브레이크 패드와 가이드레일(guide rail) (14)에 대하여 횡측으로 뻗어있는 연결부재(12)에 의하여 연결되어 있는 2개의 브레이크 패드(8)를 포함하는 것으로 도 4에 개략적으로 도시되어있다. 가이드레일(14)은 하나의 브레이크 레일을 정의한다. 그러나, 제동기능에 적합한 브레이크 디스크로 설계 가능하다. 도시되어 있는 옵션(option)에서 연결부재(12)는 2개의 브레이크 패드를 가진 한 개 및 그와 같은 부품을 구성한다. 그러나 다른 옵션에서 브레이크 패드는 브레이크 패드에 고정되어 있는 다른 부재들에 의하여 서로 연결이 가능하다. 각 브레이크 패드는 하나의 브레이크 디스크(16 또는 18)와 연결되어 있다. ㅂ브레이크 디스크(18)는 2개의 핀(22)에 의하여 브레이크 패드(10)에 부착되어 있는데 이 핀은 브레이크 디스크(18)에 일정한 힘을 가할 때에 브레이크 패드(10)의 대응하는 구멍 안에서 슬라이딩(sliding)할 수 있다. 브레이크 디스크(16)에 대하여 브레이크 디스크(18)의 위치를 정확히 조정하기 위하여 조정스크류(24)가 설치되어있다.
어셈블리(4)는 또한 브레이크 패드(8 및 10)의 이격수단을 구성하기 위하여 연결부재(12)와 연결되어 있는 압전부재(26)를 포함한다. 압전부재(26)는 2개의 브레이크 패드 사이에 위치하고 있으며 그의 제1 단부는 브레이크 패드(8)에 접하고 그의 제2 단부는 브레이크 패드(10)가 움직이는 방식으로 이러한 브레이크 패드(10)의 대응하는 구멍 내에서 슬라이딩할 수 있는 핀(32)에 의하여 브레이크 패드(10)에서 움직이는 방식으로 장착되어 있는 하나의 차단피스(blocking piece)(30)에 접하여 있다. 차단피스(30)는 차단스크류(34)에 의하여 장치의 압전부재에 지지된다. 이러한 스크류(34)는 이에 따라서 일정한 초기압력을 압전부재(26)에 가할 수 있도록 한다.
여기에서 설명하는 제동장치는, 브레이크 레일(14)이 전원이 끊어질 때에는 당겨지도록 되어있으며 브레이크는 압전부재가 전기가 통할 때에 풀린다. 압전부재에 전기가 공급되면, 2개의 브레이크 패드(8 및 10) 또는 브레이크 디스크(16 및 18) 사이의 거리가 증가한다. 압전부재에 의한 브레이크 패드의 이러한 이격은, 이러한 2개의 브레이크 패드 베이스(base)를 연결하는 2개의 브레이크 패드와 연결부재(12)의 응력과 일정한 변형을 일으킨다. 연결부재(12)는 설계상의 제동력을 공급하기 위하여 충분한 강성을 가지되 이동하중 하에 압전부재(26)가 주는 일정한 굽힘이 가능하도록 과도하지 않도록 되어 있다. 이에 따라서 제동장치의 작동시에 연결부재(12)는 가변적인 굽힘을 가지는 것으로 해석할 수 있다. 제동장치의 지지부와 지지부(6)에 고정 연결이 되어 있는 전동기의 운동부품에서 연결부재(12)의 굽힘 상태의 이러한 변동이 전달되는 것을 피하기 위하여, 본 발명에 따른 어셈블리(4)는 2개의 브레이크 패드(8 및 10) 사이의 간격에 의해 규정되는 횡방향(도 3 및 도 4에서의 Y방향), 즉 레일(14)의 종방향을 따라 탄성변형이 가능한 판(38)에 의하여 지지부(6)에 고정하도록 되어있다. 각 판(38)은, 제1 단부에서는 동시에 너트(42)와 연결되어있는 스크류(40)에 의하여 지지부(6)에 고정되어있다. 주의해야 할 점은, 탄성변형 판(38)은 지지부(6)와 어셈블리(4)에서 어떠한 당업자에게 공지된 수단에 의하여 고정이 가능하다는 것이다.
본 발명의 특징에 따라, 판(38)은 상기 횡방향(Y방향) 즉, 압전부재(26)의 종방향을 따라, 브레이크 패드의 제거하중이 작용되는 방향을 따라 일정한 탄성을 가진다. 이에 반하여 이러한 판(38)은 브레이크 레일(14)과 2개의 브레이크 패드(8 및 10) 사이의 상대적인 운동 방향(도 2에서의 X방향)을 따라서 강성을 지니고 있어서 거의 변형되지 않는다.
여기에서 유의할 사항은, 브레이크 패드(8, 10)의 다른 이격수단은 그 중에서도 특히 전기, 유압 또는 공압수단으로 설계할 수 있다는 것이다. 그러나 여기에서 기술한 압전수단을 가진 변형이 유리하다. 압전장치는 말하자면, 조밀하여 공간을 점유하지 않으며 온도에 대해서도 안정하다.
제동장치의 작동시에 어셈블리(4)에 의하여 받는 변형은, 판(38)이 흡수하므로 지지부(6)는 특히 Z-축에 따라서 이에 의하여 변형 또는 이동을 일으키는 하등의 기계적인 응력을 받지 않게 된다.
당업자는 전동기의 운동부품과 고정연결되어 있는 지지부(6)에서 브레이크 패드를 포함하는 어셈블리(4)의 고정을 위한 수단에 대한 다양한 변경을 제공할 수 있으며, 이때 이러한 고정수단은 적어도 상기 횡방향(Y방향)을 따라 탄성변형이 가능하도록 되어있다.

Claims (3)

  1. 적어도 2개의 브레이크 패드(8, 10)를 포함하는 타입의 전동기용 제동장치(2)로서, 상기 2개의 브레이크 패드(8, 10)는 전동기의 운동부품에 제동을 걸기 위해 상기 2개의 브레이크 패드(8, 10) 사이에 삽입되어 상기 2개의 브레이크 패드(8, 10)를 통하여 횡방향(Y)으로 가압되는 브레이크 레일 또는 브레이크 디스크(14)와 함께 작용하며, 상기 횡방향(Y)은 상기 2개의 브레이크 패드(8, 10) 사이의 간격에 의해 규정되며, 상기 2개의 브레이크 패드는 이격수단(26, 12)과 연결되어 제동장치를 작동 또는 정지시키기 위하여 2개의 브레이크 패드 사이의 간격을 변동시킬 수 있는 전동기용 제동장치(2)에 있어서,
    상기 2개의 브레이크 패드(8, 10)와 상기 이격수단(26, 12)으로 구성되어 있는 어셈블리(4)는 고정수단(38)에 의하여 제동장치의 지지부(6)에 고정되어 있으며, 상기 고정수단(38)은 브레이크 레일 또는 브레이크 디스크(14)와 2개의 브레이크 패드(8, 10) 사이의 상대적인 운동 방향(X)에 대하여 상기 횡방향(Y)을 따라 탄성변형이 가능한 것을 특징으로 하는 전동기용 제동장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이격수단(26, 12)은, 2개의 브레이크 패드(8, 10)를 연결하는 연결부재(12)와 2개의 브레이크 패드 사이에 위치한 압전부재(26)로 구성되어, 상기 횡방향(Y)을 따라 작동되며, 상기 2개의 브레이크 패드(8, 10)는 압전부재에 전원이 들어오면 서로가 떨어지는 것을 특징으로 하는 전동기용 제동장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 고정수단(38)은, 상기 횡방향(Y)을 따라 탄성변형 가능한 반면, 상기 브레이크 레일 또는 브레이크 디스크(14)와 2개의 브레이크 패드(8, 10) 사이의 상기 상대적인 운동 방향(X)을 따라 고정되는 판(38)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 전동기용 제동장치.
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