KR20230072977A - 비접촉식 브레이크 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 비접촉식 브레이크 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량에 설치되어 차량의 주행을 제동할 수 있는 비접촉식 브레이크 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 비접촉식 브레이크 장치는 차량의 휠과 함께 회전하는 원판 형상의 디스크와; 상기 디스크가 수용될 수 있도록 일측이 개방된 수용공간을 가지며 타측에 상기 수용공간과 연통되는 복수 개의 장착부가 마련된 하우징과; 상기 디스크의 양 측면과 외주면에 설치되는 복수 개의 영구자석들과, 상기 수용공간 내에서 상기 영구자석들과 비접촉 상태로 마주하도록 상기 장착부에 장착되며 전류가 인가되면 자화되어 상기 영구자석들과의 자기작용을 통해 상기 디스크의 회전을 제동하는 전자석모듈과, 상기 전자석모듈에 인가되는 전류를 조절하기 위한 감속제어모듈을 포함하는 제동유닛;을 구비한다.
본 발명에 따른 비접촉식 브레이크 장치는 차량의 휠과 함께 회전하는 원판 형상의 디스크와; 상기 디스크가 수용될 수 있도록 일측이 개방된 수용공간을 가지며 타측에 상기 수용공간과 연통되는 복수 개의 장착부가 마련된 하우징과; 상기 디스크의 양 측면과 외주면에 설치되는 복수 개의 영구자석들과, 상기 수용공간 내에서 상기 영구자석들과 비접촉 상태로 마주하도록 상기 장착부에 장착되며 전류가 인가되면 자화되어 상기 영구자석들과의 자기작용을 통해 상기 디스크의 회전을 제동하는 전자석모듈과, 상기 전자석모듈에 인가되는 전류를 조절하기 위한 감속제어모듈을 포함하는 제동유닛;을 구비한다.
Description
본 발명은 비접촉식 브레이크 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량에 설치되어 차량의 주행을 제동할 수 있는 비접촉식 브레이크 장치에 관한 것이다.
일반적으로 브레이크 장치는 자동차 주행중에 사용하는 주브레이크(일명 '풋브레이크'라고도 한다.)와, 차량의 주차시에 사용하는 주차브레이크(일명 '핸드브레이크'라고도 한다.)로 구분된다.
주브레이크는 사용자의 조작에 의해 조절되는 유압을 통해 차량의 휠과 함께 회전하는 디스크를 압착시켜 디스크의 회전을 제동하는 디스크식 브레이크가 주로 사용된다.
디스크 브레이크는 휠과 함께 회전하는 강주철제 원판의 디스크와, 디스크의 양 측방에 배치되는 브레이크 패드와, 사용자의 조작에 연동되어 브레이크 패드를 디스크 측으로 가압하는 유압피스톤을 구비한다. 디스크 브레이크는 브레이크 패드가 유압피스톤에 의해 가압되어 디스크와 접촉하게 되면 디스크 및 브레이크 패드 간에 마찰력이 발생하며 디스크의 회전을 제동한다.
그러나 이와 같은 디스크 브레이크는 브레이크 패드가 디스크의 표면과 접촉 시 분진이 발생하게 되어 대기오염을 유발하게 되는 문제점이 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해 최근에는 디스크를 비접촉 상태로 제동할 수 있는 전자석 브레이크가 개발되고 있다.
일 예로, 대한민국 등록특허 제 10-0168818호(명칭 : 전자석을 이용한 브레이크장치) 및 대한민국 등록특허 제 10-0550952호(명칭 : 전자석을 이용한 비접촉식 브레이크 장치)에는 디스크에 설치된 영구자석과, 캘리퍼에 설치되며 전류가 인가되면 자화되는 전자석 간의 자기작용을 통해 디스크의 회전을 제동하는 비접촉식 브레이크 장치가 개시되어 있다.
이러한 비접촉식 브레이크 장치는 전자석이 발열에 의해 열화되어 자기장의 발생 효과가 저하되거나, 전자석 내 코일이 녹아 단선되어 고장이 발생하기 쉽다.
때문에 비접촉식 브레이크 장치는 제동력을 유지하기 위해 전자석에 고장이 발생하면 캘리퍼를 디스크로부터 분리하여 전자석을 교체 또는 수리해야 한다. 그런데, 전자석과 영구자석은 비접촉 상태가 유지되면서 디스크를 제동할 수 있는 충분한 자기작용이 발휘할 수 있는 간격으로 이격되게 유격을 조정해야 하며 이로인한 정비시간이 상승함에 따라 유지보수비용이 증가하게 되는 단점이 있다.
본 발명은 상기의 문제점을 개선하기 위한 것으로 고장이 발생 시 전자석의 교체 및 수리가 용이하며 교체 및 수리 후 전자석과 영구자석 간의 유격조정이 불필요한 비접촉식 브레이크 장치를 제공함에 목적이 있다.
또한, 본 발명은 전자석으로부터 발생된 열기를 외부로 배출하여 전자석의 고장 발생을 최소화 하는 비접촉식 브레이크 장치를 제공함에 목적이 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 비접촉식 브레이크 장치는 차량의 휠과 함께 회전하는 원판 형상의 디스크와; 상기 디스크가 수용될 수 있도록 일측이 개방된 수용공간을 가지며 타측에 상기 수용공간과 연통되는 복수 개의 장착부가 마련된 하우징과; 상기 디스크의 양 측면과 외주면에 설치되는 복수 개의 영구자석들과, 상기 수용공간 내에서 상기 영구자석들과 비접촉 상태로 마주하도록 상기 장착부에 장착되며 전류가 인가되면 자화되어 상기 영구자석들과의 자기작용을 통해 상기 디스크의 회전을 제동하는 전자석모듈과, 상기 전자석모듈에 인가되는 전류를 조절하기 위한 감속제어모듈을 포함하는 제동유닛;을 구비한다.
상기 감속제어모듈은 상기 디스크의 회전속도를 검출하기 위한 속도측정센서와, 사용자가 조작할 수 있도록 상기 차량에 설치되는 조작부와, 상기 속도측정센서와 연결되며 상기 조작부의 조작과 연동되어 상기 전자석모듈에 인가되는 전류의 세기를 조절하는 전류제어부를 구비한다.
상기 하우징에는 상기 수용공간 내에서 상기 전자석모듈로부터 발생된 열기를 배출할 수 있도록 복수 개의 통기공이 형성된다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 디스크의 양 측면 또는 외주면 상에 부착된 이물질이 상기 통기공을 통해 배출되도록 상기 통기공에 장착되는 배출슈트를 더 구비한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 디스크는 상기 디스크가 회전함에 따라 상기 전자석모듈을 냉각하기 위한 기류를 발생시키도록 상기 디스크의 양 측면 또는 외주면으로부터 돌출된 기류발생부를 구비한다.
본 발명의 또다른 측면에 따르면, 상기 디스크에 부착된을 제거할 수 있도록 상기 하우징으로부터 디스크를 향하는 방향으로 돌출되되 상기 디스크와 비접촉 상태로 설치되는 스크래핑 유닛을 더 구비한다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 비접촉식 브레이크 장치는 전자석 모듈이 장착부를 통해 하우징에 장착되는 구성을 가지며 고장이 발생한 전자석모듈을 분리 및 재장착이 용이하고 전자석과 영구자석간의 유격조정이 불필요하여 정비가 간편하며 유지보수 비용을 절감할 수 있는 이점을 갖는다.
또한, 본 발명에 따른 비접촉식 브레이크 장치는 전자석으로부터 발생된 열기가 통기공을 통해 배출되게 하여 전자석모듈의 고장발생을 최소화 시킬 수 있는 이점을 갖는다.
도 1은 본 발명의 제 1실시 예에 따른 비접촉식 브레이크 장치의 분리사시도,
도 2는 도 1의 전자석모듈을 설명하기 위한 단면도,
도 3은 본 발명의 제 1실시 예에 따른 비접촉식 브레이크 장치의 감속제어모듈을 설명하기 위한 블록도,
도 4는 본 발명의 제 2실시 예에 따른 비접촉식 브레이크 장치의 단면도,
도 5는 도 4의 디스크의 사시도,
도 6은 본 발명의 제 3실시 예에 따른 비접촉식 브레이크 장치의 측면도,
도 7은 도 6의 스크래핑 유닛을 설명하기 위한 정면도,
도 8은 본 발명의 제 4실시 예에 따른 비접촉식 브레이크 장치의 분리사시도,
도 9는 도 8의 배출슈트를 설명하기 위한 단면도.
도 2는 도 1의 전자석모듈을 설명하기 위한 단면도,
도 3은 본 발명의 제 1실시 예에 따른 비접촉식 브레이크 장치의 감속제어모듈을 설명하기 위한 블록도,
도 4는 본 발명의 제 2실시 예에 따른 비접촉식 브레이크 장치의 단면도,
도 5는 도 4의 디스크의 사시도,
도 6은 본 발명의 제 3실시 예에 따른 비접촉식 브레이크 장치의 측면도,
도 7은 도 6의 스크래핑 유닛을 설명하기 위한 정면도,
도 8은 본 발명의 제 4실시 예에 따른 비접촉식 브레이크 장치의 분리사시도,
도 9는 도 8의 배출슈트를 설명하기 위한 단면도.
이하 첨부된 도면을 참조하며 본 발명에 따른 비접촉식 브레이크 장치에 대해 설명한다.
도 1 내지 도 3에는 본 발명의 제 1실시 예에 따른 비접촉식 브레이크 장치가 도시되어 있다.
도면을 참조하면 본 발명의 제 1실시 예에 따른 비접촉식 브레이크 장치는 차량의 휠(미도시)과 함께 회전하는 디스크(10)와, 상기 디스크(10)를 감싸도록 배치되는 하우징(20)과, 상기 디스크(10) 및 상기 하우징(20)에 설치되어 상기 디스크(10)의 회전을 제동할 수 있는 제동유닛(30)을 구비한다.
상기 디스크(10)는 원판 형상으로 형성된다. 상기 디스크(10)는 차량의 휠과 함께 회전할 수 있도록 휠의 구동축(미도시)과 연결된다. 디스크(10)는 측면에 차량의 구동축(미도시)과 연결될 수 있는 허브(12)가 마련된다.
상기 디스크(10)는 후술할 영구자석(31, 32) 및 전자석모듈(40)로부터 자기장에 영향을 미치는 것이 방지되도록 비금속 재질로 형성되거나, 표면에 자기차폐물질이 도포되는 것이 바람직하다. 상기 자기차폐물질은 티타늄산바륨(Barium Titanate), 망간(Mn)을 혼합한 물질이 적용될 수 있다.
상기 하우징(20)은 차량의 제동부와 결합되어 상기 디스크(10)와 함께 방향전환이 가능하도록 설치된다.
상기 하우징(20)은 상기 디스크(10)의 원주방향을 따라 길게 연장된 호 형상의 상부벽체(21)와, 상기 상부벽체(21)의 양 측부로부터 하방으로 나란하게 연장된 측벽체(29)를 포함한다.
상기 상부벽체(21)는 상기 디스크(10)의 외주면으로부터 이격되게 배치된다.
상기 측벽체(29)는 한쌍이 나란하게 연장된다. 상기 측벽체(29)는 상기 상부벽체(21)로부터 상기 상부벽체(21)의 곡률중심 방향으로 연장된다. 상기 측벽체(29) 및 상기 상부벽체(21)와의 사이에는 상기 디스크(10)의 일부가 수용될 수 있는 수용공간(22)이 형성된다.
상기 하우징(20)은 타측에 후술할 전자석모듈(40)이 장착될 수 있는 복수 개의 장착부가 마련된다. 상기 장착부는 상부벽체(21)의 원주방향을 따라 복수 개가 마련된다.
상기 장착부는 상기 상부벽체(21)의 상면으로부터 상기 수용공간(42)과 연통되도록 관통 형성되는 삽입부(23)와, 상부벽체(21)의 상면으로부터 소정 깊이로 인입 형성되며 상기 삽입부(23)와 연통되는 결합부(24)로 이루어진다.
상기 삽입부(23)는 후술할 케이스(41)의 단면에 대응되는 형상으로 형성된다.
상기 결합부(24)는 도브테일 형상으로 형성된다. 결합부(24)는 저면이 후술할 끼움부(46)를 상방으로 지지할 수 있도록 하부가 폐쇄되는 깊이로 형성된다. 결합부(24)의 저면에는 후술할 전류제어부(53)를 통해 배터리(2)와 전기적으로 연결되며 상기 끼움부(46)가 끼워지면 후술할 제 2단자부(45)와 접촉하여 배터리(2)와 제 1, 2전자석(43, 44)를 통전시킬 수 있는 제 1단자부(27)가 설치된다.
상기 하우징(41)은 외부와 수용공간 내 열기가 배출될 수 있는 복수 개의 통기공(25, 26)이 관통형성된다.
상기 통기공(25, 26)들은 측벽체(29)에 형성되는 제 1통기공들(25)과, 상기 상부벽체(21)에 형성되는 제 2통기공(26)들로 구분된다.
상기 제 1통기공(25)들은 원주방향을 따라 장착부와 교호로 배치되게 형성된다. 상기 제 1통기공(25)들은 복수개가 원주방향을 따라 일정한 간격으로 이격되게 형성된다.
상기 제 2통기공(26)들은 복수개가 원주방향을 따라 일정한 간격으로 이격되게 형성된다.
상기 제동유닛은 상기 디스크(10)의 양 측면과 외주면에 설치되는 복수 개의 영구자석(31, 32)들과, 상기 수용공간 내에서 상기 영구자석(31, 32)들과 비접촉 상태로 마주하도록 상기 장착부에 장착되며 전류가 인가되면 자화되어 상기 영구자석(31, 32)들과의 자기작용을 통해 상기 디스크(10)의 회전을 제동하는 전자석모듈(40)과, 상기 전자석모듈(40)에 인가되는 전류를 조절하기 위한 감속제어모듈(50)을 포함한다.
상기 영구자석(31, 32)은 상기 디스크(10)의 원주방향을 따라 복수 개가 일정한 간격으로 이격되게 설치된다. 상기 영구자석(31, 32)은 디스크(10)의 평평한 양 측면에 설치되는 제 1영구자석(31)들과, 디스크(10)의 반경방향 측 외주면에 설치되는 제 2영구자석(32)들로 구분된다.
상기 제 1영구자석(31)들은 일측이 상기 디스크(10)의 양 측면상에서 외부에 노출되게 설치된다. 제 1영구자석(31)은 이웃하는 다른 하나의 제 1영구자석(31)의 극성과 반대의 극성을 띄게 설치된다. 즉, 제 1영구자석(31)들은 원주방향을 따라 N극과 S극이 교호로 배치되게 설치된다.
상기 제 2영구자석(32)들은 일측이 상기 디스크(10)의 외주면 상에서 노출되도록 상기 디스크(10)의 반경방향 측 단부에 매립 설치된다. 상기 제 2영구자석(32)은 이웃하는 다른 하나의 제 2영구자석(32)의 극성과 반대의 극성을 띄게 설치된다. 즉, 상기 제 2영구자석(32)들은 원주방향을 따라 N극과 S극이 교호로 배치되게 설치된다.
상기 전자석모듈(40)은 복수 개가 구비되며 상기 장착부에 각각 장착된다.
상기 전자석모듈(41)은 상기 장착부에 장착되는 케이스(41)와, 상기 케이스(41)에 설치되는 복수 개의 전자석(43, 44)을 구비한다.
상기 케이스(41)는 상기 삽입부(23)를 통해 수용공간(22)으로 수용되도록 상기 삽입부(23)에 대응되는 다면체 형상으로 형성된다. 케이스(41)의 양 측면에는 지지부와 대응되는 도브테일 형상으로 돌출된 상기 끼움부(46)가 형성된다. 케이스(41)는 삽입부에 삽입되면 상기 끼움부(46)가 상기 결합부(24)의 저면에 의해 상방으로 지지됨으로써 케이스(41)가 상방으로 지지된다.
상기 끼움부(46)의 하면에는 상기 제 1, 2전자석(43, 44)과 전기적으로 연결되며 상기 끼움부(46)가 상기 결합부(24)의 저면과 맞닿으면 상기 제 1단자부(27)와 접촉되어 상기 제 1단자부(27)를 통해 상기 제 1, 2전자석(43, 44)과 상기 배터리(2)를 통전시킬 수 있는 제 2단자부(45)가 설치된다.
상기 케이스(41)의 상면에는 상방으로 돌출되며 사용자가 상기 전자석모듈(40)을 장착부로부터 분리시킬 수 있도록 파지할 수 있는 파지부(47)가 마련된다.
상기 케이스(41)는 수용공간 내에서 디스크(10)가 수용될 수 있도록 하면으로부터 인입된 수용홈(42)이 형성된다. 케이스(41)가 삽입부(23)에 삽입 시 디스크(10)의 반경방향 측 단부가 수용홈(42)에 인입된다.
상기 전자석(43, 44)들은 상기 케이스의 수용홈(42) 내 양 내측면과 상면에 설치된다.
상기 전자석(43, 44)들은 상기 수용홈(42) 내 양 내측면에 설치되는 제 1전자석(43)과, 상기 수용홈(42)의 내측 상면에 설치되는 제 2전자석(44)으로 구분된다.
상기 제 1전자석(43)은 일측이 상기 수용홈(42)에 노출되도록 케이스(41)에 매립 설치된다. 제 1전자석(43)은 상호 마주보도록 한 쌍이 설치된다. 제 1전자석(43)들은 상기 케이스(41)가 삽입부(23)에 삽입되면 상기 수용공간(22) 내에서 상기 제 1영구자석(31)과 마주보게 배치된다.
상기 제 2전자석(44)은 일측이 상기 수용홈(42)에 노출되게 케이스(41)에 매립 설치된다. 상기 제 2전자석(44)은 상기 케이스(41)가 상기 장착부에 장착되면 상기 수용공간(22) 내에서 상기 제 2영구자석(32)과 마주보게 배치된다.
상기 제 1, 2전자석(43, 44)은 후술할 전류제어부(53)를 통해 차량의 배터리(2)와 전기적으로 연결된다.
상기 감속제어모듈(50)은 상기 배터리(2)로부터 상기 제 1, 2전자석(43, 44)들로 인가되는 전류량을 제어할 수 있다.
상기 감속제어모듈(50)은 상기 디스크(10)의 회전속도를 검출하기 위한 속도측정센서(51)와, 사용자가 조작할 수 있도록 상기 차량에 설치되는 조작부(52)와, 상기 전자석모듈에 인가되는 전류의 세기를 조절하는 전류제어부(53)를 구비한다.
상기 속도측정센서(51)는 상기 디스크(10)의 회전속도를 측정하여 회전속도 측정값을 상기 전류제어부(53)로 송신한다.
상기 조작부(52)는 차체의 운전석 측에 설치되며 사용자가 밟아서 누를 수 있는 페달(미도시)을 구비한다. 상기 조작부(52)는 페달을 밟아 누르는 깊이에 대응하는 감속제어신호를 상기 전류제어부(53)로 송신한다.
상기 전류제어부(53)는 감속제어신호를 수신하면 제 1, 2전자석(43, 44)과 배터리(2)를 통전시켜 제 1, 2전자석(43, 44)에 전류가 인가된게 한다.
또한, 상기 전류제어부(53)는 상기 조작부(52)로부터 수신하는 감속제어신호의 깊이, 속도, 세기에 비례하게 제 1, 2전자석(43, 44)에 흐르는 전류의 크기를 조절한다.
상기 전류제어부(53)는 상기 조작부(52)의 페달이 눌려지지 않는 상태에서는 제 1, 2전자석(43, 44)과 상기 배터리(2)의 통전상태를 해제한다.
상기 전류제어부(53)는 상기 속도측정센서(51)로부터 회전속도 측정값을 수신하여 상기 디스크(10)가 회전속도를 점진적으로 변화시키도록 제 1, 2전자석(43, 44)에 인가되는 전류를 점진적으로 커지거나 작아지게 인가되도록 조절한다.
이하, 본 발명의 제 1실시 예에 따른 비접촉식 브레이크 장치의 작용효과에 대해 설명한다.
먼저, 상기 디스크(10)가 회전중인 상태 즉, 차량이 주행중인 상태에서 상기 디스크(10)가 회전중인 상태에서 속도측정센서(51)는 상기 디스크(10)의 회전속도를 일정시간마다 측정하여 전류제어부(53)로 송신한다.
이때, 사용자가 차량을 제동하기 위해 페달을 밟으면 조작부(52)는 전류제어부(53)로 감속제어신호를 송신한다. 전류제어부(53)는 감속제어신호를 송신하면 제 1, 2전자석(43, 44)에 전류가 인가되도록 제 1, 2전자석(43, 44)와 배터리(2)를 통전시킨다.
상기 제 1, 2전자석(43, 44)에 전류가 인가되면 자화되어 극성을 띄게 된다. 극성을 띈 제 1, 2전자석(43, 44)은 각각 마주하는 제 1 또는 제 2영구자석(31, 32)과 서로 끌어당기는 인력을 발생하게 된다. 상기 제 1, 2영구자석(31, 32)과 상기 제 1, 2전자석(43, 44) 간의 인력에 의해 상기 디스크(10)에는 회전방향의 반대방향으로 제동력이 작용하게 되며 감속된다.
본 발명의 제 1실시 예에 따른 비접촉식 브레이크 장치는 상기 디스크(10)의 회전이 상기 제 1, 2전자석(43, 44) 및 상기 제 1, 2영구자석(31, 32) 간에 작용하는 인력에 의해 제동되어 비접촉 방식으로 차량의 제동이 이루어짐으로써 마찰에 의한 부품의 마모가 발생하지 않으며 분진으로 인한 환경오염을 방지할 수 있는 이점을 갖는다.
또한, 본 발명의 제 1실시 예에 따른 비접촉식 브레이크 장치는 전자석모듈(40)이 장착부를 통해 하우징(20)에 장착되는 구성을 가짐으로써 교환 및 교체를 위해 상기 하우징(20)으로부터 분리 가능하여 유지보수가 용이한 이점을 갖는다
또한, 본 발명의 제 1실시 예에 따른 비접촉식 브레이크 장치는 전자석모듈(40)을 하우징(20)으로부터 탈거하더라도 하우징(20)의 위치가 유지되며 전자석모듈(40)이 삽입부(23) 및 결합부(24)에 삽입되어 하우징(20)에 장착됨으로써 제 1, 2전자석(31, 32)의 위치가 정렬되기 때문에 전자석모듈(40)을 분리 후 재장착 하더라도 제 1, 2전자석(43, 44)과 제 1, 2영구자석(31, 32)간의 유격조정이 불필요하게 되어 신속한 정비가 가능하며 유지보수비용을 절감할 수 있는 이점을 갖는다.
또한, 본 발명의 제 1실시 예에 따른 비접촉식 브레이크 장치는 상기 하우징(20)에 상기 수용공간(42)과 연통된 제 1, 2통기공(25, 26)이 형성되어 제 1, 2전자석(43, 44)에서 발생된 열기가 배출 가능하여 제 1, 2전자석(43, 44)이 열화로 인해 성능이 저하되거나 고장이 발생하는 현상을 방지하는 이점을 갖는다.
도 4 및 도 5에는 본 발명의 제 2실시 예에 따른 비접촉식 브레이크 장치의 디스크(80)가 개시되어 있다. 도면을 참조하면 본 발명의 제 2실시 예에 따른 비접촉식 브레이크 장치는 디스크(80) 외의 구성이 제 1실시 예와 동일함에 중복 설명은 생략한다.
본 발명의 제 2실시 예에 따른 비접촉식 브레이크 장치의 상기 디스크(80)는 상기 디스크(80)가 회전함에 따라 상기 전자석모듈을 냉각하기 위한 기류를 발생시키도록 상기 디스크(80)의 양 측면 또는 외주면으로부터 돌출된 기류발생부(81)를 구비한다.
상기 기류발생부(81)는 상기 디스크(80)의 원주방향을 따라 복수 개가 형성된다. 상기 기류발생부(81)는 상기 디스크(80)의 양 측면과 상기 디스크(80)의 반경방향 측 외주면으로부터 돌출된 판상으로 형성된다.
이와 다르게 상기 기류발생부(81)는 상기 디스크(80)의 반경방향 측 외주면 또는 양 측면으로부터 인입된 홈으로 형성될 수도 있다.
상기 기류발생부(81)는 상기 디스크(80)와 함께 일체로 회전하며 상기 수용공간(22) 내 공기를 상기 디스크(80)의 반경방향으로 가압한다. 상기 기류발생부(81)에 의해 가압된 공기는 상기 제 1, 2통기공(25, 26)을 통해 하우징(20)의 외부로 배출된다.
상기와 같은 본 발명의 제 2실시 예에 따른 비접촉식 브레이크 장치는 상기 수용공간(22) 내 공기가 상기 제 1, 2통기공(25, 26)을 통해 배출되도록 상기 수용공간(22) 내에 기류를 발생시킴으로써 상기 제 1, 2전자석(43, 44)의 냉각이 효과적으로 이루어지게 하는 이점을 갖는다.
도 6 및 도 7에는 본 발명의 제 3실시 예에 따른 비접촉식 브레이크 장치가 도시되어 있다. 도면을 참조하면, 제 3실시 예에 따른 비접촉식 브레이크 장치는 스크래핑 유닛(60) 외에 본 발명의 제 1실시 예와 동일함에 중복설명은 생략한다.
본 발명의 제 3실시 예에 따른 비접촉식 브레이크 장치는 상기 디스크에 부착된 이물질을 제거할 수 있도록 상기 하우징으로부터 디스크를 향하는 방향으로 돌출되되 상기 디스크와 비접촉 상태로 설치되는 스크래핑 유닛(60)을 더 구비한다.
상기 스크래핑유닛(60)은 하우징(20)의 원주방향 측 양 단부에 각각 설치된다.
상기 스크래핑유닛(60)은 상기 디스크(10)의 양 측면 또는 제 1영구자석(31) 상에 부착된 이물질을 제거할 수 있도록 설치되는 제 1스크래퍼(61)와,
상기 디스크(10)의 외주면 또는 제 2영구자석(32)에 부착된 이물질을 제거할 수 있도록 설치되는 제 2스크래퍼(62)를 구비한다.
제 1스크래퍼(61)는 측벽부(29)의 원주방향 측 단부에 설치된다. 제 1스크래퍼(61)는 측벽부(29)의 단부로부터 상기 디스크(10)의 측면을 향하도록 연장된다. 상기 제 1스크래퍼(61)의 단부는 상기 디스크(10)의 측면과 가깝게 연장되되 상기 디스크(10)의 측면과 비접촉상태로 설치된다. 제 1스크래퍼(61)의 단부는 상기 디스크(10)의 반경방향과 예각을 이루도록 형성된다.
상기 제 2스크래퍼(62)는 상기 상부벽체(21)의 원주방향측 단부에 설치된다. 상기 제 2스크래퍼(62)는 상기 상부벽체(21)의 단부로부터 상기 디스크(10)의 외주면을 향해 연장된다. 상기 제 2스크래퍼(62)는 상기 디스크(10)의 외주면과 가깝게 연장되되 상기 디스크(10)의 외주면과 비접촉상태로 설치된다.
상기 제 1, 2스크래퍼(61, 62)는 상기 제 1, 2영구자석(31, 32) 또는 상기 제 1, 2전자석(43, 44)으로부터 발생되는 자기장의 영향을 받지 않도록 비금속재질로 형성된다.
상기와 같은 본 발명의 제 2실시 예에 다른 비접촉식 브레이크 장치는 상기 제 1, 2영구자석(31, 32)의 자력에 의해 상기 제 1, 2영구자석(31, 32)에 부착되거나 상기 디스크(10)의에 부착된 이물질이 상기 디스크(10)와 함께 회전하면 상기 제 1, 2스크래퍼(61, 62)의 단부에 부딛치게 됨으로써 이물질이 상기 디스크(10) 또는 상기 제 1, 2영구자석(31, 32)로부터 탈락되게 된다.
이와 같은 본 발명의 제 2실시 예에 따른 비접촉식 브레이크 장치는 수용공간(22) 내에 유입된 이물질에 의해 제 1, 2영구자석(31, 32) 또는 상기 제 1, 2전자석(43, 44)이 파손되거나 마찰에 의한 제동력의 저감 현상을 방지하는 이점을 갖는다.
또한 본 발명의 제 2실시 예에 따른 비접촉식 브레이크 장치는 상기 제 1스크래퍼(61)의 단부가 상기 디스크(10)의 반경방향과 예각을 이루도록 형성되어 도 6에 도시된 바와 같이 상기 디스크(10)의 측면 또는 상기 제 1영구자석(31)에 부착된 이물질이 상기 디스크(10)의 반경 방향으로 튕겨지도록 유도되어 상기 디스크(10)의 측면 또는 상기 제 1영구자석(31)에 부착된 이물질이 상기 디스크(10)의 측면 또는 상기 제 1영구자석(31)으로부터 탈락된 후 다시 부착되는 현상을 방지하는 이점을 갖는다.
도 8 내지 도 9에는 본 발명의 제 4실시 예에 따른 비접촉식 브레이크 장치가 도시되어 있다. 본 발명의 제 4실시 예에 따른 비접촉식 브레이크 장치는 배출슈트(70) 외에 본 발명의 제 1실시 예와 동일함에 중복 설명은 생략한다.
본 발명의 제 4실시 예에 따른 비접촉식 브레이크 장치는 상기 디스크(10)의 양 측면 또는 외주면 상에 부착된 이물질이 상기 통기공을 통해 배출되도록 상기 통기공에 장착되는 배출슈트(71, 75)를 더 구비한다.
상기 제 1, 2배출슈트(71, 72)는 상기 제 1, 2영구자석(31, 32) 또는 상기 제 1, 2전자석(43, 44)으로부터 발생되는 자기장의 영향을 받지 않도록 비금속재질로 형성된다.
배출슈트(71, 75)는 상기 제 1통기공(25)에 장착되는 제 1배출슈트(71)와, 상기 제 2통기공(26)에 장착되는 제 2배출슈트(75)로 구분된다.
제 1배출슈트(71)는 상기 제 1통기공(25)에 삽입되는 제 1슈트몸체(72)와, 상기 제 1슈트몸체(72)를 고정하기 위한 제 1슈트고정부(73)을 구비한다.
제 1슈트몸체(72)는 상기 디스크(10)를 향하는 일측이 폐쇄되고 타측이 개방되며 상기 하우징(20)의 원주방향측 단부를 향하는 측부가 개방된 내부공간을 갖는 함체 형상으로 형성된다.
상기 제 1슈트몸체(72)는 하면을 이루는 일측부가 경사지게 형성된다. 상기 제 1슈트몸체(72)의 일측부는 상기 하우징(20)의 원주방향측 단부를 향하는 부분이 상기 디스크(10)와 비접촉 상태로 근접하게 형성된다.
상기 제 1슈트고정부(73)는 상기 제 1슈트몸체(72)의 외주면으로부터 한 쌍이 돌출 형성된다. 상기 제 1슈트고정부(73)는 상기 제 1슈트몸체(72)와 일체로 형성된다. 상기 제 1슈트고정부(73)는 상기 제 1슈트몸체(72)가 상기 제 1통기공(25)에 삽입된 상태에서 상기 측벽체(29)를 파지하도록 상기 측벽체(29)의 두께에 대응되는 간격으로 이격되게 형성된다.
상기 제 2배출슈트(75)는 상기 제 2통기공(26)에 삽입되는 제 2슈트몸체(76)과, 상기 제 2슈트몸체(76)를 고정하기 위한 제 2슈트고정부(77)을 구비한다.
상기 제 2슈트몸체(76)는 상기 디스크(10)를 향하는 일측이 폐쇄되고 타측이 개방되며 상기 하우징(20)의 원주방향측 단부를 향하는 측부가 개방된 내부공간을 갖는 함체 형상으로 형성된다.
상기 제 2슈트몸체(76)는 하면을 이루는 일측부가 경사지게 형성된다. 상기 제 2슈트몸체(76)의 일측부는 상기 하우징(20)의 원주방향측 단부를 향하는 부분이 상기 디스크(10)와 비접촉 상태로 근접하게 형성된다.
상기 제 2슈트고정부(77)는 상기 제 2슈트몸체(76)의 외주면으로부터 한 쌍이 돌출 형성된다. 상기 제 2슈트고정부(77)는 상기 제 2슈트몸체(76)와 일체로 형성된다. 상기 제 2슈트고정부(77)는 상기 제 2슈트몸체(72)가 상기 제 2통기공(26)에 삽입된 상태에서 상기 상부벽체(21)를 파지하도록 상기 상부 벽체(21)의 두께에 대응되는 간격으로 이격되게 형성된다.
본 발명의 제 4실시 예에 따른 비접촉식 브레이크 장치는 디스크(10) 및 제 1, 2영구자석(31, 32)에 부착된 이물질이 제 1, 2슈트몸체(72, 76)에 의해 가이드되어 제 1, 2통기공(25, 26)을 통해 외부로 배출되도록 가이드됨으로써 수용공간(22) 내에 유입된 이물질에 의해 제 1, 2영구자석(31, 32) 또는 상기 제 1, 2전자석(43, 44)이 파손되거나 마찰에 의한 제동력의 저감 현상을 방지하는 이점을 갖는다.
본 발명의 제 2 내지 제 4실시 예의 상기 기류발생부(81)와, 스크래핑유닛(60)과, 배출슈트(71, 75)는 본 발명에 따른 비접촉식 브레이크 장치의 발열문제를 개선하거나, 이물질 부착으로 인한 고장을 방지하기 위해 부가되는 구성으로 선택적으로 부가되거나, 생략될 수도 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 도면에 도시 된 일 예를 참조하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호의 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
10, 80 : 디스크 20 : 하우징
31, 32 : 제 1, 2영구자석 40 : 전자석 모듈
43, 44 : 제 1, 2전자석 50 : 감속제어모듈
31, 32 : 제 1, 2영구자석 40 : 전자석 모듈
43, 44 : 제 1, 2전자석 50 : 감속제어모듈
Claims (6)
- 차량의 휠과 함께 회전하는 원판 형상의 디스크와;
상기 디스크가 수용될 수 있도록 일측이 개방된 수용공간을 가지며 타측에 상기 수용공간과 연통되는 복수 개의 장착부가 마련된 하우징과;
상기 디스크의 양 측면과 외주면에 설치되는 복수 개의 영구자석들과, 상기 수용공간 내에서 상기 영구자석들과 비접촉 상태로 마주하도록 상기 장착부에 장착되며 전류가 인가되면 자화되어 상기 영구자석들과의 자기작용을 통해 상기 디스크의 회전을 제동하는 전자석모듈과, 상기 전자석모듈에 인가되는 전류를 조절하기 위한 감속제어모듈을 포함하는 제동유닛;을 구비하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 브레이크 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 감속제어모듈은 상기 디스크의 회전속도를 검출하기 위한 속도측정센서와, 사용자가 조작할 수 있도록 상기 차량에 설치되는 조작부와, 상기 속도측정센서와 연결되며 상기 조작부의 조작과 연동되어 상기 전자석모듈에 인가되는 전류의 세기를 조절하는 전류제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 브레이크 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 하우징에는 상기 수용공간 내에서 상기 전자석모듈로부터 발생된 열기를 배출할 수 있도록 복수 개의 통기공이 형성된 것을 특징으로 하는 비접촉식 브레이크 장치. - 제 3항에 있어서,
상기 디스크의 양 측면 또는 외주면 상에 부착된 이물질이 상기 통기공을 통해 배출되도록 상기 통기공에 장착되는 배출슈트를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 브레이크 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 디스크는 상기 디스크가 회전함에 따라 상기 전자석모듈을 냉각하기 위한 기류를 발생시키도록 상기 디스크의 양 측면 또는 외주면으로부터 돌출되거나 인입 형성된 기류발생부를 구비하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 브레이크 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 디스크에 부착된을 제거할 수 있도록 상기 하우징으로부터 디스크를 향하는 방향으로 돌출되되 상기 디스크와 비접촉 상태로 설치되는 스크래핑 유닛을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 브레이크 장치.
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |