KR100295889B1 - 엘리베이터의 가이드롤러장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엘리베이터의 가이드롤러장치에 관한 것으로, 본 발명은 롤러 샤프트(25)의 일측에 제1 진동감쇄수단을 설치하고, 타측에 제2 진동감쇄수단을 설치하여, 리바운드시 롤러(26)의 진동에 의하여 승강차(21)에 전해지는 횡진동을 감소시킴과 아울러, 레버(24)에 경사각을 주어 승강차(21)가 가이드 레일(27) 중심으로 모멘트가 작용하도록 하여, 롤러(26)의 접지성을 향상시킴과 아울러 승강차(21)의 횡진동을 감소시키게 되어, 승강차의 승차감을 향상시키는 효과가 있다.

Description

엘리베이터의 가이드롤러장치{GUIDE ROLLER APPARATUS FOR ELEVATOR}

본 발명은 엘리베이터의 가이드롤러장치에 관한 것으로, 특히 승강차에 작용하는 횡진동을 감소시켜서 승차감을 향상시키도록 하는데 적합한 엘리베이터의 가이드롤러장치에 관한 것이다.

일반적으로 엘리베이터는 승객, 화물등을 원하는 층까지 운반하는 장치로서, 그 개략적인 구성이 도 1에 도시되어 있는 바, 이를 간단히 설명하면 다음과 같다.

도시된 바와 같이, 종래 일반적인 엘리베이터는 승강로의 내측에 일정간격을 두고 한쌍의 가이드레일(1)(1')이 설치되어 있고, 그 가이드레일(1)(1')의 내측에는 가이드레일(1)(1')을 따라 롤링되는 가이드롤러장치(2)들이 구비된 승강차(3)가 상,하이동가능하게 설치되어 있으며, 그 승강차(3)는 시이브(4)와 안내풀리(5)에 감겨진 메인로프(6)의 일단부에 연결되어 있고, 그 메인로프(6)의 타단부에는 균형추(7)가 매달려 있다.

상기 가이드롤러장치(2)는 가이드레일(1)(1')을 감싸도록 3개가 1조로 설치되어 있는데, 그 구성을 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도시된 바와 같이, 종래 가이드롤러장치(2)는 가이드레일(1)에 롤링될 수 있도록 롤러(11)가 지지설치되어 있고, 그 롤러(11)는 수직방향으로 설치된 레버(12)에 롤러 샤프트(13)로 연결되어 있으며, 상기 레버(12)는 하단부가 롤러핀조인트(14)로 롤러프레임(15)에 연결되어 있다.

그리고, 상기 레버(12)의 상,하측에 관통됨과 아울러 좌측단부가 롤러프레임(15)에 고정되도록 상,하부 안내봉(16)(16')이 가로방향으로 설치되어 있고, 상부안내봉(16)의 후단부에는 코일스프링(17)이 설치되어 있으며, 하부안내봉(16')의 우측단부에는 스토퍼(18)가 설치되어 있다.

상기와 같이 구성되어 있는 종래 엘리베이터의 동작을 설명하면 다음과 같다.

승강차(3)에 승객 또는 화물이 승차하면 시이브(4)의 후방에 연결설치된 구동원에서 시이브(4)를 회전시키고, 이와 같이 회전되는 시이브(4)에 감겨 있는 메인로프(6)의 일단부에 연결되어 있는 승강차(3)를 끌어올려서 원하는 높이로 승강차를 이송하게 되는데, 이때 승강차(3)의 반대쪽에 매달려 있는 균형추(7)에 의하여 균형이 어느정도 유지되어 일정힘으로 승강차(3)를 끌어올리게 되고, 그와 반대로 시이브(4)를 역으로 회전시키면 승강차(3)를 아래로 내리게 된다.

그리고, 상기와 같이 승강차(3)가 승강로(8)의 내측에서 올라가거나 내려갈때 가이드레일(1)의 바운스(BOUNCE,산)면 또는 단차에 의하여 승강차(3)에 횡방향으로 진동이 발생되어 롤러(11)가 후방으로 밀리게 되는데, 이때 롤러(11)에 연결된 레버(12)도 같이 후방으로 밀리면서 코일스프링(17)에 의하여 진동이 어느정도 완충되게 된다.

그러나, 종래의 엘리베이터의 가이드롤러장치에서는 롤러(11)가 가이드레일(1)의 바운스면 또는 단차를 지나면서 롤러(11)에 발생되는 외란을 코일스프링(17)에 의하여 어느정도 완충하게 되나, 바운스면을 지나서 리바운드면을 지날때 코일스프링(17)에 저장되었던 탄성에너지에 의하여 아무런 저항없이 자유진동을 하게 되어 승강차(3)에 횡진동을 발생시키고, 이와 같이 횡진동을 발생시키는 자유진동이 일정시간 지속되어 승강차(3)의 횡진동 감소에 의한 승차감 향상에 한계가 있는 문제점이 있었다.

그리고, 가이드롤러장치(2)의 설치시 승강차(3)의 발란스 불량, 설치불량, 가이드레일(1)의 폭, 코일스프링(17)의 초기예압등을 고려하여 레버(12)를 가이드레일(1) 방향으로 일정각도 경사지게 설치되는데, 레버샤프트 조인트 반력방향이 가이드레일(1) 중심의 반대방향으로 작용하게 되므로, 이 구속반력에 의하여 승강차(3)는 가이드레일(1) 중심에서 멀어지는 모우멘트를 발생시켜서 승강차(3)의 횡진동을 증가시키는 요인이되어 승차감을 악화시키는 문제점이 있었다.

본 발명의 주목적은 상기와 같은 여러 문제점을 갖지 않는 엘리베이터의 가이드롤러장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 가이드레일의 리바운드면을 지날때 스프링에서 발생되는 탄성에너지에 저항할 수 있도록 하여 자유진동에 의한 승강차의 횡진동을 감소시켜서 승차감을 향상시키도록 하는데 적합한 엘리베이터의 가이드롤러장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또다른 목적은 레버를 가이드레일에 반대방향으로 일정각도 경사지도록 설치하여 레버조인트부의 구속반력의 힘방향에 의하여 승강차에 발생되는 모우멘트가 가이드레일의 중심방향으로 작용되도록 하여 승강차의 횡진동을 감소시키도록 하는데 적합한 엘리베이터의 가이드롤러장치를 제공함에 있다.

도 1은 종래 엘리베이터의 구성을 개략적으로 보인 단면도.

도 2는 종래 가이드롤러장치의 구성을 보인 단면도.

도 3은 본 발명 엘리베이터의 가이드롤러장치의 일실시예를 보인 단면도.

도 4는 레버경사각에 따른 레버조인트 반력과 승강차 무게 중심의 회전 모우멘트 관계를 설명하기 위한 단면도.

도 5는 롤러의 레버 조인트부 구속반력이 작용하는 상태를 보인 단면도.

도 6은 경사각에 따른 조인트부 수평구속반력 특성곡선.

도 7은 본 발명 엘리베이터의 가이드롤러장치의 다른 실시예를 보인 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

21 : 승강차 22 : 롤러 프레임

24 : 레버 24a : 레프트 플랜지

24b : 라이트 플랜지 25 : 롤러 샤프트

26 : 롤러 27 : 가이드 레일

28 : 바운드 가이드 로드 29 : 바운드 댐핑 스프링

30 : 리바운드 가이드 로드 31 : 리바운드 댐핑 스프링

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 승강로 내에 일정간격을 두고 수개의 가이드레일이 설치되어 있고, 그 가이드레일들의 내측에는 상,하이동 가능하도록 승강차가 구비되어 있는 엘리베이터에 있어서, 상기 승강차의 일정부분에 고정부착되는 롤러프레임과, 그 롤러프레임에 일단부가 고정되는 레버와, 그 레버의 롤러샤프트에 회전가능토록 고정됨과 아울러 가이드레일에 구름접촉하는 롤러와, 상기 레버의 레프트 플랜지 상측에 위치되어 가이드레일의 바깥쪽으로 작용하는 힘에 대하여 반력을 발생시킬 수 있도록 설치되는 바운드 스프링과, 상기 레버의 라이트 플랜지 상측에 위치되어 가이드 레일의 안쪽으로 작용하는 힘에 대하여 반력을 발생시키기 위한 리바운드 댐핑 스프링을 구비하여서 구성되는 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 가이드롤러장치가 제공된다.

또한, 승강로 내에 일정간격을 두고 수개의 가이드레일이 설치되어 있고, 그 가이드레일들의 내측에는 상,하이동 가능하도록 승강차가 구비되어 있는 엘리베이터에 있어서, 상기 승강차의 일정부분에 고정부착되는 롤러프레임과, 그 롤러프레임에 일단부가 고정되는 레버와, 그 레버에 회전가능토록 고정됨과 아울러 가이드레일에 구름접촉하는 롤러와, 상기 레버의 레프트 플랜지 상측에 위치되어 가이드레일의 바깥쪽으로 작용하는 힘에 대하여 반력을 발생시키기 위한 바운드 스프링과, 상기 롤러프레임의 플랜지 하측에 위치되어 가이드 레일의 안쪽으로 작용하는 힘에 대하여 반력을 발생시키기 위한 댐핑스프링이 구비되고, 상기 레버의 중심선이 레버고정핀을 기준으로 가이드레일의 바깥쪽으로 일정각도 기울어지게 설치되는 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 가이드롤러장치가 제공된다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명 엘리베이터의 가이드롤러장치를 첨부된도면의 실시예를 들어 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명 엘리베이터의 가이드롤러장치의 일실시예를 보인 단면도로서, 도시된 바와 같이, 본 발명 엘리베이터의 가이드롤러장치는 승강차(21)의 상,하측 양단부에 롤러프레임(22)이 설치되어 있고, 그 롤러프레임(22)의 상단부에는 레버연결핀(23)에 의하여 'S'자형으로된 레버(24)가 일정각도로 회동가능하도록 연결 설치되어 있으며, 그 레버(24)의 상단부에는 롤러샤프트(25)가 고정설치되어 있고, 그 롤러샤프트(25)에는 롤러(26)가 회전가능토록 설치됨과 아울러 롤러(26)의 일측은 가이드레일(27)에 일측면에 구름접촉한 상태로 상,하측으로 롤링가능하도록 설치되어 있다.

그리고, 상기 레버(24)의 죄측 하단부에 형성된 레프트 플랜지(24a)에 수직방향으로 관통됨과 아울러 하단부가 롤러프레임(22)에 고정되도록 바운드 가이드 로드(28)가 설치되어 있고, 그 바운드 가이드 로드(28)를 감싸도록 레프트 플랜지(24a)의 상측에는 바운드 댐핑 스프링(29)이 설치되어 있으며, 상기 레버(24)의 우측 상단부에 형성된 라이트 플랜지(24b)에 수직방향으로 관통됨과 아울러 하단부가 롤러프레임(22)에 고정되도록 리바운드 가이드 로드(30)가 설치되어 있고, 그 리바운드 가이드 로드(30)를 감싸도록 라이트 플랜지(24b)의 상측에는 리바운드 댐핑 스프링(31)이 설치되어 있으며, 라이트 플랜지(24b)의 하측에는 라이트 플랜지(24b)의 움직임을 제한하기 위한 스토퍼(32)가 설치되어 있다.

또한, 레버(24)는 레버연결핀(23)을 기준으로 상단부가 가이드레일(27)의 반대쪽으로 일정각도(θ) 기울어지게 설치하여, 레버조인트의 수평반력에 의하여 승강차(21)에 작용하는 외란의 반대방향인 가이드레일(27)의 중심방향으로 모멘트가 작용하도록 되어 있다.

상기와 같이 구성되어 있는 본 발명의 일실시예에 따른 엘리베이터의 가이드롤러장치의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

엘리베이터가 가동되는 상태에서 승강차(21)는 종래와 마찬가지로 가이드 레일(27)을 따라 상,하측으로 이동하며 승객 또는 화물 등을 이송하게 된다.

그리고, 상기와 같이 승강차(21)가 이송되는 상태에서 가이드레일(27)의 바운드면을 지날때는 롤러(26)가 가이드레일(27) 중심의 반대쪽(시계방향)으로 밀리게 되고, 롤러(26)와 롤러샤프트(25)로 연결되어 있는 레버(24)가 레버연결핀(23)을 기준으로 일정각도 회전하게 되는데, 이때 회전하는 레버(24)의 레프트 플랜지(24a)가 바운드 댐핑 스프링(29)에 의하여 댐핑되기 때문에 롤러(26)의 바운드되는 힘이 승강차(21)까지 전해지는 것을 어느정도 약화시키게 된다.

상기와 같이 롤러(26)가 가이드레일(27)의 바운드면을 지나서 리바운드면을 지날때는 바운드 댐핑 스프링(29)에 저장되었던 탄성에너지에 의하여 레버(24)가 레버연결핀(23)을 기준으로 가이드레일(27)의 중심쪽(시계방향)으로 회전하려는 반발력이 작용하게 되는데, 이때의 반발력은 레버(24)의 라이트 플랜지(24b)에 탄지되어 있는 리바운드 댐핑 스프링(31)에 의하여 억제되어, 레버(24)의 주기적인 반복운동의 지속시간을 단축시켜서 승강차(21)에 전해지는 횡진동을 감소시키게 된다.

그리고, 상기와 같이 설치되어 있는 레버(24)는 레버연결핀(23)을 기준으로상단부가 가이드레일(27)의 반대쪽(시계방향)으로 일정각도(θ) 기울어지게 설치되어 레버조인트의 수평반력에 의하여 승강차(21)에 작용하는 외란의 반대방향인 가이드레일(27)의 중심방향으로 모멘트가 작용하도록 하여 횡진동을 감소시키도록 하였는데, 그 이론적 배경을 도 4 내지 도 6을 참고로 설명하면 다음과 같다.

도 4는 레버경사각(θ)에 따른 레버조인트 반력과 승강차 무게 중심의 회전 모멘트 관계를 설명하기 도면으로, 레버(24)가 시계방향으로 임의의 경사각을 갖도록 설치하는 경우에 레버 조인트의 수평반력에 의하여 승강차(21) 외란(F) 방향의 반대방향인 가이드레일(27) 중심방향으로 밀어주는 모멘트(M₁,M₂)가 작용하게 되어, 승강차(21)를 가이드레일(27)의 중심으로 밀어주는 힘이 작용하게 된다.

레버(24)의 경사각에 따른 레버 조인트의 구속반력의 방향은 도 5와 같이 해석될 수 있으며, 레버 조인트의 수평반력(Frx)의 크기는 도 6의 그래프에서와 같이 특정 경사각에 따라서 선형적으로 변화하고, 경사각 0°를 기준으로 수평구속반력의 방향이 변함을 알 수 있다. 여기서 경사각이 0°일때 수평반력이 20 kgf인 것은 스프링의 초기예압과 롤러의 자중을 고려한 값을 무시하면 수평반력의 크기가 0이 될 것이다.

즉, 본 발명에서 레버의 경사각 설정에 따른 레버의 구속반력 가운데 승강차의 횡진동에 영향을 주는 수평반력의 크기는 도 6의 표와 같은 특성을 나타내게 된다.

상기와 같은 점들을 고려할때 본 발명에서 레버에 경사각을 주는 것은 롤러의 외란작용이 오히려 승강차에서 언더 스티어(UNDER STEER)효과를 얻도록 한 것으로, 외란이 작용했을때 승강차를 가이드레일의 중심으로 밀어주는 역할을 하도록 해서 주행중에 승강차의 레일 접지성을 향상시키고, 승강차의 횡진동을 획기적으로 감소시키게 된다.

도 7은 본 발명 엘리베이터의 가이드롤러장치의 다른 실시예를 보인 단면도로서, 도시된 바와 같이, 기본적인 구조는 본 발명의 일실시예로 보인 도 3의 구조와 유사하나, 단지 롤러 프레임(22)의 플랜지(22a)부분에 관통되도록 리바운드 가이드 로드(30)를 설치하고, 그 리바운드 가이드 로드(30)를 감싸도록 설치됨과 아울러 상기 플랜지(22a)의 하측에 위치되도록 리바운드 댐핑 스프링(31)을 설치하여, 리바운드되는 레버(24)를 완충할 수 있도록 되어 있다.

상기의 실시예들에서 보인 바와 같이 본 발명은 리바운드 댐핑 스프링(31)을 설치하는 장소를 어느 한곳에 한정하지는 않으며, 본 발명의 사상과 범주를 벗어나지 않는 상태에서 다양하게 설치하는 것이 가능하다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명 엘리베이터의 가이드롤러장치는 롤러가 가이드 레일의 리바운드면을 지날때 발생되는 반력을 완충하기 위한 리바운드 스프링을 구비함과 아울러 승강차의 모멘트가 가이드 레일의 중심을 향하도록 레버에 경사각을 줌으로서, 승강차의 횡진동을 감소시키게 되어 승차감을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 승강로 내에 일정간격을 두고 수개의 가이드레일이 설치되어 있고, 그 가이드레일들의 내측에는 상,하이동 가능하도록 승강차가 구비되어 있는 엘리베이터에 있어서, 상기 승강차의 일정부분에 고정부착되는 롤러프레임과, 그 롤러프레임에 일단부가 고정되는 레버와, 그 레버의 롤러 샤프트에 회전가능토록 설치됨과 아울러 가이드레일에 구름접촉하는 롤러와, 상기 레버의 레프트 플랜지 상측에 위치되어 가이드레일의 바깥쪽으로 작용하는 힘에 대하여 반력을 발생시킬 수 있도록 설치되는 바운드 스프링과, 상기 레버의 라이트 플랜지 상측에 위치되어 가이드 레일의 안쪽으로 작용하는 힘에 대하여 반력을 발생시키기 위한 리바운드 댐핑 스프링을 구비하여서 구성되는 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 가이드롤러장치.
2. 승강로 내에 일정간격을 두고 수개의 가이드레일이 설치되어 있고, 그 가이드레일들의 내측에는 상,하이동 가능하도록 승강차가 구비되어 있는 엘리베이터에 있어서, 상기 승강차의 일정부분에 고정부착되는 롤러프레임과, 그 롤러프레임에 일단부가 고정되는 레버와, 그 레버의 롤러샤프트에 회전가능토록 설치됨과 아울러 가이드레일에 구름접촉하는 롤러와, 상기 레버의 레프트 플랜지 상측에 위치되어 가이드레일의 바깥쪽으로 작용하는 힘에 대하여 반력을 발생시키기 위한 바운드 스프링과, 상기 롤러프레임의 플랜지 하측에 위치되어 가이드 레일의 안쪽으로 작용하는 힘에 대하여 반력을 발생시키기 위한 댐핑스프링이 구비되고, 상기 레버의 중심선이 레버고정핀을 기준으로 가이드레일의 바깥쪽으로 일정각도 기울어지게 설치되는 것을 특징으로 하는 엘리베이터의 가이드롤러장치.