KR101729293B1

KR101729293B1 - 전자 브레이크 제조 방법 및 이를 통해 제조된 전자 브레이크

Info

Publication number: KR101729293B1
Application number: KR1020170022559A
Authority: KR
Inventors: 김종갑
Original assignee: 김종갑
Priority date: 2017-02-20
Filing date: 2017-02-20
Publication date: 2017-04-21

Abstract

본 발명은 전자 브레이크 제조 방법 및 이를 통해 제조된 전자 브레이크에 관한 것으로서, 마그네틱부의 자력과 스프링부의 복원력을 통해 모터를 구동 또는 정지되는 전자 브레이크가 원재료에 포함되는 불순물로 인해 오작동을 일으키거나 사고 또는 파손 등의 발생률을 현저하게 감소시키고 전자 브레이크의 수명을 높일 수 있는 전자 브레이크 제조 방법 및 이를 통해 제조된 전자 브레이크에 관한 것이다.

Description

전자 브레이크 제조 방법 및 이를 통해 제조된 전자 브레이크{MANUFACTURING METHOD OF ELECTRIC MAGNETIC BRAKE AND THEREBY ELECTRIC MAGNETIC BRAKE}

본 발명은 전자 브레이크 제조 방법과 이를 통해 제조된 전자 브레이크에 관한 것이다. 보다 자세하게는 전력 및 자력을 통해 모터를 회전 또는 정지시킬 수 있는 전자 브레이크의 제조 방법과 이를 통해 제조되는 전자 브레이크에 관한 것이다.

일반적으로 대형 모터는 공장 자동화와 관련하여 공장 실내에 배치되는 컨베이어에 많이 사용된다. 작업자는 작업 중 컨베이어를 수시로 동작 및 정지시켜야 한다. 컨베이어의 온오프는 컨베이어 장치에 사용되는 대형모터의 모터브레이크 장치에 의해 이루어질 수 있다. 또한, 전동 차마류에 장착되는 모터의 경우 잦은 제동을 요한다.

전자 브레이크는 모터의 축에 고정된 허브와 맞물려 회전하는 라이닝과 축 방향으로 이동하면서 라이닝과 마찰하여 라이닝의 회전을 제동하는 아마추어를 구비하고 있다. 또한, 아마추어는 모터 구동 시에는 마그네틱부가 발생하는 자력에 의해 라이닝과 이격됨으로써 모터가 구동된다.

상기와 같은 브레이크 장치는 브레이크 작용시 아마추어가 라이닝에 순간 밀착하면서 상당한 소음을 발생하고 있다. 특히 모터가 하루에도 수십 번 내지 수천 번 이상 브레이크 작용을 하는 경우나, 이러한 대형 모터들이 집중된 실내에서는 상기 마찰 소음이 큰 공해문제가 되어 작업자의 작업성을 떨어트리는 요인이 되고 있다. 또한, 아마추어부는 자력에 의해 라이닝과 이격되는데, 마그네틱부의 자력은 자기 코일이 발생시키는 유도 전류에 의해 자력이 부여되기 때문에 라이닝은 마그네틱부의 자력에 영향을 받지 않는 재질로 구비되어야 한다. 하지만, 라이닝을 제조할 때 라이닝에 포함되는 금속 재질의 불순물 등으로 인해 라이닝이 자력에 영향을 받아 불필요한 구동이 발생하거나 아마추어로부터 완전히 이격되지 않는 문제점이 발생되어 파손 등 수명이 줄어드는 문제점이 있다.

대한민국 특허공보 제10-1993-004879호

본 발명의 기술적 과제는 상기한 문제점을 해결할 수 있는 전자 브레이크 제조 방법 및 전자 브레이크를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 소정의 두께를 갖는 원판 형상으로 구비되고 중심이 정 육각형으로 개구되는 왁스 재질의 모형을 제조하는 단계, 모형의 표면을 주형용 모래로 코팅하여 거푸집을 제작하는 단계, 거푸집을 가열해 거푸집에서 모형을 제거하는 단계, 왁스가 제거된 거푸집에 원재료를 주입하는 단계, 거푸집의 저면에 원통 형상을 갖는 도전성 재질의 원통부를 위치시키는 단계, 원통부와 거푸집의 외측을 감싸는 코일 형상의 솔레노이드부를 위치시키고 솔레노이드부에 전류를 인가시키는 단계, 거푸집을 가열하여 가성형하는 단계, 거푸집을 제거하여 제조물을 얻는 단계 및 제조물의 상면에 소음을 감소시키는 소정의 음각 패턴을 성형하는 단계을 포함하는 라이닝 제조 방법을 포함하는 전자 브레이크 제조 방법을 제공한다.

또한, 한 방법을 통해 제조되는 브레이크 장치로서, 모터에 의해 회전 운동하는 축부, 축부에 체결되어 축부와 함께 회전 운동하는 정 육각형 형상의 허브, 소정의 두께를 갖는 원판 형상으로 구비되되 중심이 정 육각형으로 개구되고 개구된 내부에 허브가 삽입 체결되어 허브와 함께 회전 운동하며 일면에 소정의 음각 패턴이 형성되는 라이닝, 라이닝의 일면에 위치되어 라이닝과 이격 또는 접하도록 축 방향 이동하는 금속 재질의 아마추어, 아마추어의 일면 방향에 위치되고 자력을 통해 아마추어가 라이닝과 이격되도록 잡아당기는 마그네틱부 및 마그네틱부와 아마추어 사이에 위치되어 아마추어가 라이닝과 접하도록 밀어내는 스프링부;를 포함하는 전자 브레이크를 제공한다.

본 발명에 따르면 원재료에 포함되는 불순물이 라이닝의 타면(저면) 방향에 위치되기 때문에 마그네틱부 및 아마추어의 유도 전류 및 자력에 의해 라이닝이 영향을 받지 않아 오작동을 최소화할 수 있다.

또한, 원재료에 포함되는 불순물이 타면 방향에 위치되기 때문에 아마추어부와 접함으로써 마찰되는 일면은 순도 높은 원재료로 제조되어 제동력이 뛰어나고 마모 또는 파손률이 현저하게 줄어든다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 브레이크를 나타낸 단면도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 브레이크의 작동을 나타낸 단면도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예와 추가적인 일례에 따른 전자 브레이크의 허브와 라이닝을 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 브레이크 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 브레이크 제조 방법의 원재료 내에 불순물을 저면으로 이동시키는 과정을 나타낸 단면도이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 브레이크 제조 방법의 파손 유도제를 나타낸 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되지 않는다. 또한 도면에서 본 발명을 명확하게 개시하기 위해서 본 발명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 도면에서 동일하거나 유사한 부호들은 동일하거나 유사한 구성요소들을 나타낸다.

본 발명의 목적 및 효과는 하기의 설명에 의해서 자연스럽게 이해되거나 보다 분명해질 수 있으며, 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다.

본 발명의 목적, 특징 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 6을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 브레이크 제조 방법은 모형(10)을 제조하는 단계(S100), 거푸집(20)을 제작하는 단계(S200), 모형(10)을 제거하는 단계(S300), 원재료(30)를 주입하는 단계(S400), 원통부(40)를 위치시키는 단계(S500), 솔레노이드부(50)를 위치시키고 전류(E)를 인가하는 단계(S600), 거푸집(20)을 가열하는 가성형 단계(S700), 거푸집(20)을 제거하는 단계(S800) 및 패턴(310) 성형 단계(S900)를 포함하는 라이닝(300) 제조 단계를 포함한다. 한편, 거푸집(20) 제작 단계(S200)에서는 열 팽창률이 상이한 두 종의 부재를 접한 십자 형상의 파손 유도제(60)가 더 첨가될 수 있다. 이제부터 각 도면을 참고하여 각 단계에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.

모형(10) 제조 단계(S100)는 왁스 재질을 갖는 모형(10)을 제조하는 단계이다. 여기서 모형(10)은 제조하려는 라이닝(300)과 동일한 형상이거나, 후가공을 통해 가감되는 형상일 수 있다. 모형(10)은 왁스 재질로 제조될 수 있다. 상세하게, 모형(10)은 소정의 두께를 갖는 원테 형상으로 구비될 수 있다. 보다 상세하게, 모형(10)은 소정의 두께를 갖는 원판 형상을 갖되 중심이 정 육각형으로 개구될 수 있다. 보다 더 상세하게, 모형(10)은 원판 형상으로 구비되되 중심이 정 육각형으로 개구되어 외주면은 원형으로 구비되고 내주면은 정육각형으로 구비될 수 있다.

거푸집(20)을 제작하는 단계(S200)는 모형(10)의 표면을 주형용 모래로 코팅하여 거푸집(20)을 제작하는 단계이다. 상세하게, 거푸집(20) 제작 단곈는 왁스 모형(10)을 슬러리(Slurry)화 된 주형용 모래를 표면에 코팅하는 단계로서, 침적된 모래에 왁스 모형(10)을 담그었다 빼낸 뒤 코팅하는 것을 복수회 반복하여 왁스 모형(10)을 주형용 모래로 코팅할 수 있다. 본 발명에서는 약 8회의 코팅 작업을 반복하는 것이 바람직하다. 다만, 원재료(30), 주형용 모래 또는 제조되는 대상의 화학적 성질 또는 목적 등에 따라 가감될 수 있다. 또한, 주형용 모래는 규사, 알루미나 모래, 올리빈 모래, 크로마이트 모래, 지르코늄 모래, 뮬라이트 모래(Mullite Sand) 등과 같은 모래나 각종 인공 모래 또는 인공 골재 등이 사용될 수 있다.

모형(10)을 제거하는 단계(S300)는 거푸집(20)을 가열해 거푸집(20)에서 모형(10)을 제거하는 단계이다. 상세하게, 거푸집(20)에서 모형(10)을 제거하는 단계는 거푸집(20)의 일 부분을 타공한 뒤 거푸집(20)을 가열함으로써 왁스가 액화되어 타공된 부분으로 제거되는 단계이다. 보다 상세하게, 왁스를 제거하는 단계(S300)는 탈 왁스 단계로서 왁스의 녹는점 보다 고온의 열을 가열해 왁스를 거푸집(20)의 내부에서부터 외부로 배출시켜 왁스를 거푸집(20)에서 제거하는 단계이다. 따라서, 왁스가 액화되는 녹는점은 주형용 모래 또는 거푸집(20)의 녹는점 보다 낮은 녹는점을 갖는 것이 바람직하다.

원재료(30)를 주입하는 단계(S400)는 왁스가 제거되어 내부가 빈 상태의 거푸집(20)에 원재료(30)를 주입하는 단계로서, 원재료(30)가 거푸집(20) 내부 형상과 동일한 형상으로 차 오르도록 하는 단계이다. 원재료(30)는 사용자가 제조하고자 하는 대상의 특성에 따라 달리 결정될 수 있고, 다양한 추가 재료가 가감될 수 있으며, 혼합 및 교반 과정을 거친 뒤 주입될 수 있다. 본 발명에서 제조되는 라이닝(300)은 세라믹 재질의 비 도전성 라이닝(300)인 것을 일례로 하고, 해당 단계에서는 세라믹 재질의 원재료(30)가 주입될 수 있다.

원통부(40)를 위치시키는 단계(S500)는 거푸집(20)의 저면에 원통 형상을 갖는 도전성 재질의 원통부(40)를 위치시키는 단계이다. 여기서, 원통부(40)는 후술되는 솔레노이드부(50)의 유도 전류(E)에 의해 자력(M)을 부여 받아 전자석 성질을 가질 수 있다. 따라서, 원통부(40)는 도전성(전도성) 재질로 구비되어야 한다. 상세하게, 원통부(40)는 강자성체(Ferromagnetic Substance, 强磁性體)로 구비될 수 있다. 또한, 원통부(40)의 지름은 거푸집(20)의 지름과 동일하거나 보다 작은 지름을 갖도록 구비될 수 있다.

도 6 및 도 7을 참고하면, 솔레노이드부(50)를 위치시키고 전류(E)를 인가하는 단계(S600)는 원통부(40)와 거푸집(20)의 외측을 감싸는 코일 형상의 솔레노이드부(50)를 위치시키고 솔레노이드부(50)에 전류(E)를 인가시키는 단계이다. 솔레노이드부(50)는 나선의 코일 형상으로 구비되어 원통부(40)와 원통부(40) 상면에 위치되는 거푸집(20)을 모두 권취하는 형상 및 크기로 구비될 수 있다. 솔레노이드부(50)는 일단 및 타단에 음극 및 양극 극성을 갖고, 전류(E)가 인가됨으로써 일 방향으로 전류(E)가 흐를 수 있다. 전류(E)가 인가되어 솔레노이드부(50)를 따라 전류(E)가 흐르게 되면 페러데이(Michael Faraday)의 전자기 유도법칙에 따라 솔레노이드부(50)의 주의에 자기장이 형성된다. 상세하게, 도선을 나선형으로 촘촘하고 균일하게 원통형으로 길게 감은 나선형 솔레노이드부(50)는 전류(E)가 흐르게 되면 솔레노이드부(50)의 외부에서는 자기장이 0이되고 내부에 비교적 균일한 크기의 자기장이 형성된다. 상기한 기술을 기초로 솔레노이드부(50)의 내측에 위치되는 원통부(40) 및 거푸집(20)은 유도 전류(E)로 인해 자력(M)을 갖게 된다. 따라서, 솔레노이드부(50)에 전류(E)가 인가되면 원통부(40)는 전자석으로 성질이 변화되고, 자력(M)을 갖는 원통부(40)에 의해 거푸집(20) 내부에 위치되는 원재료(30)에 포함되는 금속 재질의 불순물(P)이 원통부(40)가 위치되는 저면 방향으로 이동된다. 즉, 솔레노이드부(50)에 전류(E)가 인가되면 원통부(40)는 전자석으로 성질이 변화되고, 자력(M)을 갖는 원통부(40)에 의해 원재료(30)에 포함되는 금속 재질의 불순물(P)이 자력(M)을 갖는 원통부(40)에 의해 원재료(30)에 포함되는 금속 재질의 불순물(P)이 원통부(40)가 위치되는 저면 방향으로 이동된다. 또한, 원통부(40)의 자력(M) 성질과 더불어 솔레노이드부(50)는 원통부(40)와 함께 거푸집(20)의 외주면을 권취하도록 구비되기 때문에 거푸집(20) 내부의 원재료(30)에 포함되는 금속 성질의 불순물(P)은 솔레노이드부(50)의 유도 전류(E)에 의해 자력(M)을 갖게 되고, 자력(M)을 갖게되는 불순물(P)은 불순물(P)들 간에 자력에 의해 서로 뭉쳐지고, 뭉쳐진 불순물(P)은 원통부(40)가 위치되는 저면 방향으로 이동된다.

거푸집(20)을 가열하는 가성형 단계(S700)는 거푸집(20)에 소정의 열을 가해 거푸집(20) 내부에 위치되는 원재료(30)를 가성형시키는 단계이다. 여기서, 가열 온도는 원재료(30) 내부에 포함되는 금속 재질의 불순물(P)의 녹는점 보다 낮은 온도로 가열하여 불순물(P)이 고체 상태를 유지하도록 하는 것이 바람직하다.

거푸집(20)을 제거하여 제조물을 얻는 단계(S800)는 거푸집(20)에 충격 또는 마찰을 가해 거푸집(20)을 제거함으로써 거푸집(20) 내부에 위치되는 가성형된 제조물을 얻는 단계이다. 상세하게, 거푸집(20)의 외면에 충격을 가하거나 마찰 또는 연마함으로써 거푸집(20) 내부에 가성형된 대상을 얻는 단계이다. 여기서, 거푸집(20) 제거 방법은 원재료(30) 또는 가성형되는 대상을 고려하여 성형물이 파손되지 않도록 다양한 방법이 사용될 수 있다.

패턴(310) 성형 단계(S900)는 제조물의 상면에 소음을 감소시키는 소정의 음각 패턴(310)을 성형하는 단계이다. 음각 성형되는 패턴(310)은 제조물이 사용되는 브레이크의 특성에 따라 다양한 형상의 패턴(310)이 성형될 수 있다. 본 발명에서는 제조물의 상면에 원형의 홈이 형성되고, 원형의 홈에서부터 외측 방향으로 방사되는 직선형 홈이 원의 둘레를 따라 복수개로 배열되는 패턴(310)을 일례로 한다. 한편, 음각 패턴(310)을 성형하는 단계와 함께 제조물을 압축시키는 과정, 연마 또는 절삭 과정이 함께 이루어질 수 있다.

추가적인 일례로, 도 8 및 도 9를 참고하면, 모형(10)의 표면을 주형용 모래로 코팅하여 거푸집(20)을 제작하는 단계(S200)는 주형용 모래에 열 팽창률이 상이한 두 종의 부재를 접한 십자 형상의 파손 유도제(60)가 첨가되어 거푸집(20)에 포함될 수 있다. 상세하게, 파손 유도제(60)는 “ㅗ”형상의 제 1 부재(61) 및 제 1 부재(61)와 열 팽창률이 상이한 “ㅜ” 형상의 제 2 부재(62)의 각각의 평면을 접하여 십자 형상을 이룰 수 있다. 파손 유도제(60)는 온도가 변화됨에 따라 일 방향 또는 타 방향으로 구부러 질 수 있다. 보다 상세하게, 파손 유도제(60)는 온도가 변화됨에 따라 형상 및 부피가 변화되는 바이메탈(biemetal)로 구비될 수 있다. 보다 더 상세하게, 파손 유도제(60)는 금속 재질로 구비될 수 있다. 보다 더 상세하게, 제 1 부재(61)와 제 2 부재(62)는 각각 열 팽창률이 서로 상이한 서로 다른 두 종의 금속으로 구비될 수 있다. 따라서, 파손 유도제(60)는 열 팽창률이 상이한 제 1 부재(61) 및 제 2 부재(62)의 평면 부분을 서로 접하도록 구비되기 때문에 온도 변화 시, 사방을로 휘어지고 부피가 변화되어 거푸집(20)에 균열을 발생시킬 수 있다. 즉, 특정 열 팽창률을 갖는 제 1 부재(61) 및 제 2 부재(62)가 구비되기 때문에 거푸집(20)은 소정의 온도일 경우 거푸집(20)에 균열을 발생시킬 수 있고, 파손 유도제(60)로 인해 거푸집(20)에 균열이 발생하기 때문에 거푸집(20) 제거가 용이하다. 또한, 파손 유도제(60)는 십자 형상으로 구비되기 문에 거푸집(20)에 미세 균열을 고루 분산시킬 수 있고, 이를 통해 거푸집(20)이 제거된 주조물의 표면 또는 내면은 매끄럽고 균일하기 때문에 후가공이 필요하지 않아 제조 공정이 간소화된다.

도 1 내지 도 4를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 브레이크 제조 방법에 따라 제조되는 전자 브레이크의 라이닝(300)은 소정의 두께를 갖는 원판 형상으로 구비되고 중심이 정 육각형으로 개구되는 형상이며, 세라믹 재질을 갖는 라이닝(300)이되 내부에 포함되는 금속 재질의 불순물(P)은 패턴(310)이 형성되는 상면 방향과 대항되는 저면 방향에 위치되는 특징이 있다. 구체적으로, 라이닝(300)은 원재료(30)에 포함되는 불순물(P)이 저면 방향에 위치되고 상면 방향에는 비교적 불순물(P)이 포함되지 않은 순도 높은 원재료(30)로 제조되기 때문에 아마추어(400)(Armature)와 마찰로 인해 발생하는 제동력의 효과가 뛰어나다. 또한, 금속 재질의 불순물(P)이 저면 방향에 위치되기 때문에 자력에 의해 이동되는 아마추어(400)에 의해 라이닝(300)이 이동되거나 변형되지 않고 마모 위치도 균일하기 때문에 라이닝(300)의 수명이 길어질 수 있다. 또한 상기한 제조 방법에 의해 제조되는 대상은 라이닝(300)으로 설명하였으나, 아마추어(400) 역시 상기한 방법과 동일한 방법을 통해 제조될 수 있으나, 아마추어(400)의 경우 금속 재질을 갖기 때문에, 비 금속 재질의 불순물(P)이 라이닝(300)과 접하는 면 방향으로 위치되도록 제조될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전자 브레이크는 모터의 하우징(H)에 지지되어 있으며, 하우징(H)을 관통하여 외측으로 연장되고 회전 운동하는 축부(100)와, 축부(100)에 체결되어 축부(100)와 함께 회전 운동하는 정 육각형 형상의 허브(200), 소정의 두께를 갖는 원판 형상으로 구비되되 중심이 정 육각형으로 개구되고 개구된 내부에 허브(200)가 삽입 체결되어 허브(200)와 함께 회전 운동하며 일면에 소정의 음각 패턴(310)이 형성되는 라이닝(300), 라이닝(300)의 일면에 위치되어 라이닝(300)과 이격 또는 접하도록 축 방향 이동하는 금속 재질의 아마추어(400), 아마추어(400)의 일면 방향에 위치되고 자력을 통해 아마추어(400)가 라이닝(300)과 이격되도록 잡아당기는 마그네틱부(500) 및 마그네틱부(500)와 아마추어(400) 사이에 위치되어 아마추어(400)가 라이닝(300)과 접하도록 밀어내는 스프링부(600)를 포함할 수 있다. 여기서, 라이닝(300)은 비 금속 재질로 구비되되 라이닝(300)에 포함되는 금속 재질의 불순물(P)은 라이닝(300)의 타 방향에 위치되는 것을 특징으로 한다. 추가적으로, 허브(200)와 라이닝(300) 사이에 탄성 재질의 완충재가 더 구비될 수 있다.

축부(100)는 봉 형상으로 구비되어 모터의 하우징(H)을 관통하고 모터의 회전력에 의해 회전 운동한다.

허브(200)는 축부(100)에 체결되어 축부(100)와 함께 회전 운동하며, 외주면이 정 육각형 형상으로 구비된다. 상세하게, 허브(200)는 정 육각 기둥으로 구비되고 허브(200)에 삽입 체결되어 축부(100)와 함께 회전 운동할 수 있다.

라이닝(300)은 원판 형상으로 구비되되 중심이 정 육각형으로 개구되고 개구된 내부에 허브(200)가 삽입 체결되어 허브(200)와 함께 회전 운동한다. 라이닝(300)은 일면에 소정의 음각 패턴(310)이 형성될 수 있다. 라이닝(300)은 상기한 전자 브레이크 제조 방법에 의해 제조되는 라이닝(300)으로 구비되고, 라이닝(300)은 비 금속 재질로 구비되되 라이닝(300)에 포함되는 금속 재질의 불순물(P)은 라이닝(300)의 타면 방향에 위치될 수 있다. 본 발명에서는 라이닝(300)의 재질은 세라믹 재질의 라이닝(300)인 것을 일례로 한다.

도 2 및 도 3을 참고하면, 아마추어(400)는 라이닝(300)의 일면 방향에 위치되어 라이닝(300)과 이격 또는 접하도록 축 방향 이동한다. 여기서, 아마추어(400)를 기준으로 라이닝(300)은 타 방향에 위치되고, 후술하는 마그네틱부(500)는 일 방향에 위치되는 것을 기준으로 설명한다. 아마추어(400)는 금속 재질로 구비되어 후술하는 마그네틱부(500)의 자력과 스프링부(600)의 복원력을 통해 일 방향 또는 타 방향으로 이동될 수 있다. 상세하게, 모터가 정지하는 경우 아마추어(400)는 후술하는 스프링부(600)의 복원력에 의해 라이닝(300)이 위치되는 방향인 타 방향으로 이동되어 라이닝(300)의 일면과 서로 접함으로써 마찰력에 의해 정지한다. 또한, 모터가 구동되는 경우 아마추어(400)는 마그네틱부(500)의 자력에 의해 라이닝(300)의 반대 방향인 마그네틱부(500) 방향으로 일 방향으로 이동됨으로써 라이닝(300)과 이격되고 이로 인해 라이닝(300)은 회전 운동한다. 따라서, 아마추어(400)는 일 방향 또는 타 방향으로 이격됨으로써 라이닝(300)과 접하거나 이격되어야 하기 때문에 아마추어(400)와 라이닝(300) 또는 아마추어(400)와 마그네틱부(500)는 서로 소정 간격 이격되도록 구비되어야 한다.

마그네틱부(500)는 아마추어(400)의 일 방향에 위치된다. 마그네틱부(500)는 전도체 재질로 구비되고 내부에 마그네틱부(500)에 자력을 부여할 수 있는 수단이 구비될 수 있다. 상세하게, 마그네틱부(500)는 내부에 자기 코일이 형성될 수 있고, 자기 코일에 전류를 인가함으로써 마그네틱부(500)에 자력이 부여될 수 있다. 마그네틱부(500)에 자력을 부여하는 경우 마그네틱부(500)의 타 방향에 근접하게 위치되는 아마추어(400)가 자력에 의해 마그네틱부(500) 방향으로 이동되어 마그네틱부(500)와 서로 접하게 된다.

스프링부(600)는 마그네틱부(500)와 아마추어(400) 사이에 위치되어 아마추어(400)가 라이닝(300)과 접하도록 밀어내는 구성이다. 일례로, 스프링부(600)는 마그네틱부(500)에 형성되는 홈에 삽입되어 형성될 수 있다.

여기서, 라이닝(300)은 상기한 방법에 의해 제조되는 라이닝(300)이기 때문에 라이닝(300) 상면에 형성되는 음각 패턴(310)은 아마추어(400) 방향에 위치되고, 라이닝(300)에 포함되는 금속 재질의 불순물(P)은 아마추어(400)의 반대 방향인 타 방향에 위치되며, 음각 패턴(310)이 형성되는 일 방향에는 불순물(P)이 타 방향으로 이동되었기 때문에 순도 높은 원재료(30)로 제조되어 아마추어(400)와 마찰로 인해 발생하는 제동력의 효과가 뛰어나다. 또한, 금속 재질의 불순물(P)이 저면 방향에 위치되기 때문에 자력에 의해 이동되는 아마추어(400)가 갖는 자력에 의해 라이닝(300)이 이동되거나 변형되지 않고 마모 위치도 균일하기 때문에 라이닝(300)의 수명이 길어질 수 있다.

도 5를 참고하면, 추가적인 일례로 허브(200)와 라이닝(300) 사이에 탄성 재질의 완충재가 더 구비될 수 있다. 완충재가 허브(200)와 라이닝(300) 사이에 구비되는 경우 허브(200) 및 라이닝(300)이 회전 운동으로 인해 발생되는 소음과 충격을 줄일 수 있다.

상기한 본 발명의 바람직한 실시 예는 예시의 목적으로 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 상기의 특허청구 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서, 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로, 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10: 모형 20: 거푸집
30: 원재료 40: 원통부
50: 솔레노이드부 60: 파손 유도제
61: 제 1 부재 62: 제 2 부재
100: 축부 200: 허브
250: 완충부 300: 라이닝
310: 패턴 400: 아마추어
500: 마그네틱부 550: 자기 코일
600: 스프링부 H: 하우징
P: 불순물 E: 전류
M: 자력

Claims

소정의 두께를 갖는 원판 형상으로 구비되고 중심이 정 육각형으로 개구되는 왁스 재질의 모형(10)을 제조하는 단계(S100);
상기 모형(10)의 표면을 주형용 모래로 코팅하여 거푸집(20)을 제작하는 단계(S200);
상기 거푸집(20)을 가열해 상기 거푸집(20)에서 상기 모형(10)을 제거하는 단계(S300);
왁스가 제거된 상기 거푸집(20)에 원재료(30)를 주입하는 단계(S400);
상기 거푸집(20)의 저면에 원통 형상을 갖는 도전성 재질의 원통부(40)를 위치시키는 단계(S500);
상기 원통부(40)와 상기 거푸집(20)의 외측을 감싸는 코일 형상의 솔레노이드부(50)를 위치시키고 상기 솔레노이드부(50)에 전류(E)를 인가시키는 단계(S600);
상기 거푸집(20)을 가열하여 가성형하는 단계(S700);
상기 거푸집(20)을 제거하여 제조물을 얻는 단계(S800); 및
상기 제조물의 상면에 소음을 감소시키는 소정의 음각 패턴(310)을 성형하는 단계(S900);을 포함하는 라이닝(300) 제조 방법을 포함하고,
상기 솔레노이드부(50)에 전류(E)가 인가되면 상기 원통부(40)는 전자석으로 성질이 변화되고, 자력(M)을 갖는 상기 원통부(40)에 의해 상기 원재료(30)에 포함되는 금속 재질의 불순물(P)이 상기 원통부(40)가 위치되는 저면 방향으로 이동되는 것을 특징으로 하는 전자 브레이크 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 거푸집(20)을 가열하는 단계(S700)에서,
가열 온도는 상기 불순물(P)의 녹는점 보다 낮은 온도로 가열하여 상기 불순물(P)이 고체 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 전자 브레이크 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 모형(10)의 표면을 주형용 모래로 코팅하여 거푸집(20)을 제작하는 단계(S200)는,
상기 주형용 모래에 열 팽창률이 상이한 두 종의 부재를 접한 십자 형상의 파손 유도제(60)가 첨가되어 상기 거푸집(20)에 포함되고,
상기 파손 유도제(60)는 “ㅗ”형상의 제 1 부재(61) 및 상기 제 1 부재(61)와 열 팽창률이 상이한 “ㅜ”형상의 제 2 부재(62)의 각 평면 부분을 서로 접하여 십자 형상으로 구비되며,
상기 제 1 부재(61) 및 상기 제 2 부재(62)는 금속 재질로 구비되고,
상기 거푸집(20)을 가열하여 가성형하는 단계(S700)에서 상기 파손 유도제(60)가 변형되어 상기 거푸집(20)에 균열을 발생시키는 것을 특징으로 하는 전자 브레이크 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 라이닝(300)은 세라믹 재질인 것을 특징으로 하는 전자 브레이크 제조 방법.
제 1 항의 전자 브레이크 제조 방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 전자 브레이크.
제 5 항에 있어서,
모터에 의해 회전 운동하는 축부(100);
상기 축부(100)에 체결되어 상기 축부(100)와 함께 회전 운동하는 정 육각형 형상의 허브(200);
소정의 두께를 갖는 원판 형상으로 구비되되 중심이 정 육각형으로 개구되고 개구된 내부에 상기 허브(200)가 삽입 체결되어 상기 허브(200)와 함께 회전 운동하며 일면에 소정의 음각 패턴(310)이 형성되는 라이닝(300);
상기 라이닝(300)의 일면에 위치되어 상기 라이닝(300)과 이격 또는 접하도록 축 방향 이동하는 금속 재질의 아마추어(400);
상기 아마추어(400)의 일면 방향에 위치되고 자력을 통해 상기 아마추어(400)가 상기 라이닝(300)과 이격되도록 잡아당기는 마그네틱부(500); 및
상기 마그네틱부(500)와 상기 아마추어(400) 사이에 위치되어 상기 아마추어(400)가 상기 라이닝(300)과 접하도록 밀어내는 스프링부(600);를 포함하고,
상기 라이닝(300)은 비 금속 재질로 구비되되 상기 라이닝(300)에 포함되는 금속 재질의 불순물(P)은 상기 라이닝(300)의 타면 방향에 위치되는 것을 특징으로 하는 전자 브레이크.
제 6 항에 있어서,
상기 허브(200)와 상기 라이닝(300) 사이에 탄성 재질의 완충재가 구비되는 것을 특징으로 하는 전자 브레이크.