KR100574434B1 - 하중 검출 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

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KR100574434B1
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다키가와유키히로
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미쓰비시덴키 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 하중변동에 대응하여 회동하는 회동체(35)의 회동 각도를 검출하는 센서(32)를 구비한 하중 검출 장치로서, 센서(32)의 검출치에 따라 와이어(18,40)의 상태를 판단하는 것이다. 이로써, 와이어(18,40)의 파단을 확실하게 인식할 수 있으므로, 승차카를 과적재 상태로 승강시킴으로써 생기는 엘리베이터 장치로의 부담을 회피할 수 있다.
하중 검출 장치, 승차카, 베이스, 셔클 로드, 스프링 시트, 너트.

Description

하중 검출 장치 및 그 제어 방법{LOAD DETECTION DEVICE AND CONTROL METHOD THEREFORE}
본 발명은 엘리베이터 장치의 승차카에 가해지는 하중을 검출하는 하중 검출 장치 및 그 제어 방법, 엘리베이터 장치에 관한 것이다.
도 8 및 도 9에서의 종래의 엘리베이터 장치에 있어서의 하중 검출 장치에 대해 설명한다. 도 8은 종래의 하중 검출 장치를 나타낸 개략도이다. 도 8에 있어서 1은 승강로 내 또는 기계실 내에 설치된 베이스(1), 3은 베이스(1)를 관통하는 동시에 승차카 등을 현가하는 견인 로프의 일단을 지지하는 다수의 셔클 로드(shackle rod), 5는 셔클 로드(3)의 상단측에 설치된 스프링 시트, 7은 셔클 스프링(shackle spring)의 사용길이를 결정하기 위한 너트, 8은 활차대(滑車臺)를 고정하기 위한 너트, 10은 다수의 셔클 로드(3)에 걸리는 하중의 변동을 완충하는 다수의 셔클 스프링, 12는 셔클 로드(3)에 지지되는 동시에 동활차(動滑車)를 지지하는 다수의 활차대, 13은 셔클 로드(3)의 상하 변위에 연동하는 다수의 동활차, 15는 하중 검출 장치를 지지하는 프레임, 16은 프레임(15)에 지지되는 동시에 작동측 와이어가 감겨진 다수의 고정활차, 18은 일단이 검출 풀리에 지지되는 동시에 타단이 동활차 및 고정활차를 통해서 고정 부재에 지지된 작동측 와이어, 20은 고정 부재로서의 봉나사, 22는 봉나사(20)의 위치결정을 행하기 위한 너트, 30은 프레임(15)에 고정 설치된 지축, 32는 검출 풀리에 설치되는 동시에 검출 풀리의 회동 각도를 검출하는 센서, 35는 작동측 와이어(18) 및 텐션측 와이어의 이동에 연동하여 회동하는 회동체로서의 검출 풀리, 35a는 검출 풀리(35)에 설치된 절결부, 37은 절결부(35a)에 끼워맞추어지는 동시에 작동측 와이어(18) 및 텐션측 와이어를 지지하는 고정구, 40은 일단이 고정구(37)에 지지되는 동시에 타단이 인장 스프링에 지지된 텐션측 와이어, 42는 검출 풀리(35)에 무하중 방향으로 회동력을 부여하기 위한 회동력 공급부로서의 인장 스프링을 나타낸다.
여기서, 셔클 로드(3), 셔클 스프링(10), 스프링 시트(5), 너트(7), 베이스(1) 등에 의해 엘리베이터 장치의 로프 고정부를 구성하고 있다. 또 로프 고정부는 승강로 내 또는 기계실 내에 설치되어 있다. 그리고 셔클 로드(3)의 하단에 지지된 견인 로프(도시하지 않음)는 승강로 내의 승차카(도시하지 않음) 및 균형추를 현가하여 권양기의 구동에 의해 승차카와 균형추를 상반되는 방향으로 승강시킨다.
한편, 동활차(13), 활차대(12), 고정활차(16), 검출 풀리(35), 센서(32), 작동측 와이어(18), 텐션측 와이어(40), 인장 스프링(42) 등으로 하중 검출 장치를 구성하고 있다.
그리고, 하중 검출 장치는 아래와 같이 동작하는 것이다.
우선, 작동측 와이어(18)는 다수의 동활차(動滑車)(13)와 다수의 고정활차(固定滑車)(16)에 교대로 감겨져 있다. 그리고, 작동측 와이어(18), 검출 풀리(35)를 도면 중 시계 방향으로 회동시키는 회동력을 검출 풀리(35)에 부여하고 있다.
한편, 텐션측 와이어(40) 및 인장 스프링(42)은 검출 풀리(35)를 반시계 방향(무하중 방향)으로 회전시키는 회동력을 부여하고 있다.
따라서, 작동측 와이어(18)에는 소정의 텐션이 걸리게 된다. 또 도 8에 나타낸 센서(32)의 위치를 승차카 내의 하중이 기준 상태인 경우를 나타낸 것이다.
그리고, 승차카 내의 하중이 기준 상태보다 무거운 경우 셔클 로드(3)는 셔클 스프링(10)을 눌러 도 8의 위치보다 아래쪽으로 이동한다.
이 셔클 로드(3)의 이동에 따라 동활차(13) 및 활차대(12)의 위치도 아래쪽으로 이동한다.
따라서, 작동측 와이어(18)는 검출 풀리(35)를 도면 중 시계 방향으로 회전 시킨다. 또 이때의 작동측 와이어(18)의 이동량은, 셔클 로드(3)의 이동량의 2배에 상당하고 검출 풀리(35)의 회전 각도는 작동측 와이어(18)의 이동량에 상당한다.
이때, 검출 풀리(35)와, 검출 풀리(35)에 고정된 센서(32)는 지축(30)을 중심으로 시계 방향으로 회전한다. 그리고, 센서(32)에 의해 검출 풀리(35)의 회전 각도를 검출하여 그 검출치로부터 승차카 내의 하중을 검출하게 된다.
여기서, 센서(32)는 예를 들면 틸트 센서(tilt sensor)(가속도 센서)이고, 힘의 일 성분을 검지하여 그 값으로부터 검출 풀리(35)의 회전 각도를 구하는 것이다.
이에 대하여, 승차카 내의 하중이 기준 상태보다 가벼운 경우, 셔클 로드(3)는 셔클 스프링(10)의 스프링력에 의해 밀어 올려져 도 8의 위치보다 상방으로 이동한다.
이 셔클 로드(3)의 이동에 따라 동활차(13) 및 활차대(12)의 위치도 상방으로 이동한다. 이때, 텐션측 와이어(40) 및 인장 스프링(42)에 의해 작동측 와이어(18)에는 텐션이 가해지고 있으므로, 검출 풀리(35)는 도면 중 반시계 방향으로 회전한다.
그러면, 센서(32)에 의해 검출 풀리(35)의 회전 각도를 검출하고, 그 검출량으로부터 승차카 내의 하중을 검출한다.
이상과 같은 방식으로 검출된 승차카의 하중에 대한 검출치는 권양기의 구동전원에 있는 인버터를 제어하는 제어부에 전송된다.
그리고, 그 검출치에 따라 견인 로프에 감긴 권양기의 회전속도를 미조정한다. 한편, 승차카의 하중에 대한 검출치가 소정치를 초과한 경우에는 승차카측에 과하중인 것을 알리는 경고음을 발생시키도록 제어한다.
도 9는 다른 종래의 하중 검출 장치를 나타낸 개략도이다.
도 9의 하중 검출 장치는 작동측 와이어(18)에 텐션을 부여하기 위한 인장 스프링(42) 대신에 추(45)가 사용되고 있는 점이, 전술한 도 8의 하중 검출 장치와 다르다. 구체적으로는, 텐션측 와이어(40)는 일단이 검출 풀리(35)의 고정구(37)에 접속되어 있고, 타단이 추(45)에 접속되어 있다.
기타의 각 부재의 구성과 하중 검출 장치의 동작에 대해서는 전술한 도 8의 하중 검출 장치와 같다.
그런데, 전술한 하중 검출 장치는 작동측 와이어(18) 또는 텐션측 와이어(40)가 파손되었을 때에 승차카에 허용 하중을 초과하는 적재물을 적재해 버리거나, 검출 풀리(35)의 회동을 제어할 수 없어, 검출 풀리(35)가 공회전해 버린다는 문제가 있었다.
상세하게는 텐션측 와이어(40)나 작동측 와이어(18)가 파단된 경우, 작동측 와이어(18)에는 텐션이 걸리지 않고 셔클 로드(3)의 상하동에 연동하여 검출 풀리(35)가 회동하지 않게 된다.
이 때문에 승차카의 하중을 검출할 수가 없고, 예를 들면, 승차카의 하중이 과하중이 된 경우라도, 그것을 검출할 수 없어서, 승차카를 과적재 상태로 승강시킴으로 인해 견인 로프 등의 파손 가능성이 있었다.
또, 작동측 와이어(18)가 파단된 경우, 검출 풀리(35)에는 인장 스프링(42) 또는 추(45)와, 텐션측 와이어(40)에 의한 반시계 방향의 회동력만이 걸리게 된다.
이 때문에, 검출 풀리(35)는 반시계 방향으로 과회전하여, 센서(32) 등의 전기배선(또는 와이어 하네스(wire harness))이 지축에 감겨 절단될 가능성이 있었다.
본 발명은 상기 문제점을 해소하기 위해 이루어진 것으로서, 회동체로서의 검출 풀리에 감겨진 와이어가 파단되어도 승차카를 과적재 상태로 승강시키는 일 없이, 또한 센서 등의 부품의 파손이 없는 신뢰성이 높은 하중 검출 장치 및 제어 방법, 엘리베이터 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 하중 변동에 대응하여 회동하는 회동체의 회동 각도를 검출하는 센서를 구비한 하중 검출 장치로서, 센서의 검출치에 따라 와이어의 상태를 판단하는 것이다. 이로써, 와이어의 파단을 확실하게 인식할 수 있으므로 승차카를 과적재의 상태로 승강시킴으로 인해 엘리베이터 장치에 부담을 주는 것을 회피할 수 있다.
또, 본 발명은, 전술한 개량된 하중 검출 장치에 있어서, 센서의 검출치가 소정 범위 내에 있는지의 여부에 따라 와이어가 정상적인 상태인지를 식별하는 것이다.
이로써, 와이어의 파단을 확실하게 인식할 수 있으므로 승차카를 과적재 상태로 승강시키는 것에 의해 엘리베이터 장치에 부담을 주는 것을 회피할 수가 있다.
또, 본 발명은, 전술한 개량된 하중 검출 장치에 있어서, 허용하중(allowable load)인 때 또는 무하중(no load)인 때의 센서에 의한 검출치에 여유도(margin)를 가산 또는 감산하여, 와이어 상태의 정상 검출 범위를 정한 것이다.
이로써, 와이어의 파단을 확실하게 인식할 수 있으므로 승차카를 과적재 상태로 승강시키는 것에 의한 엘리베이터 장치로의 부담을 회피할 수가 있다.
또, 본 발명은 하중변동에 대응하여 회동하는 회동체를 구비한 하중 검출 장치로서, 회동체의 회동 범위를 규제하는 회동 규제 부재를 구비한 것이다.
따라서, 회동체에 감겨진 와이어가 파단되어도 소정의 회동 각도에서 회동체의 회동을 정지시킬 수가 있으므로 장치 내의 센서 등의 부품의 파손이 경감된다.
또, 본 발명은 전술한 개량된 하중 검출 장치에 있어서, 회동체의 회동 각도를 검출하는 센서의 검출치에 따라 와이어의 상태를 판단하는 것이다. 이로써, 소정의 회동 각도로 회동체의 회동을 정지시킬 수 있으므로 장치 내에서의 센서 등의 부품의 파손이 경감된다.
또, 와이어의 파단을 확실하게 인식할 수 있으므로 승차카를 과적재 상태로 승강시키는 것에 의한 엘리베이터 장치로의 부담을 회피할 수가 있다.
또, 본 발명은 전술한 개량된 하중 검출 장치에 있어서, 센서의 검출치가 소정범위 내인지 여부에 의해 와이어가 정상적인 상태인가를 식별하는 것이다.
따라서, 소정의 회동 각도에서 회동체의 회동을 정지시킬 수가 있으므로 장치 내에서의 센서 등의 부품의 파손이 경감된다.
또, 와이어의 파단을 확실하게 인식할 수 있으므로 승차카를 과적재의 상태로 승강시키는 것으로 인한 엘리베이터 장치로의 부담을 회피할 수 있다.
또, 본 발명은 전술한 개량된 하중 검출 장치에 있어서, 허용하중시 또는 무하중시의 센서에 의한 검출치에 여유도를 가산 또는 감산하여 와이어상태의 정상범위를 정한 것이다.
따라서, 소정의 회동 각도에서 회동체의 회동을 정지시킬 수 있으므로 장치 내에서의 센서 등의 부품의 파손이 경감된다.
또, 와이어의 파단을 확실하게 인식할 수 있으므로 승차카를 과적재 상태로 승강시키는 것에 의한 엘리베이터 장치로의 부담을 회피할 수 있다.
또, 본 발명은 상기한 개량된 하중 검출 장치에 있어서, 회동 규제 부재가 텐션측 와이어에 연결된 회동력 공급부에 의한 회동체로의 회동력의 공급을 규제하는 것이다. 이로써, 소정의 회동 각도에서 회동체의 회동은 정지 가능하므로 장치 내에서의 센서 등의 파손이 경감된다.
또한, 본 발명은 전술한 개량된 하중 검출 장치에 있어서, 회동력 공급부로서의 인장 스프링의 가능범위를 회동 규제 부재로서의 규제 와이어로 제한하는 것이다. 이로써, 소정의 회동 각도에서 회동체의 회동을 정지시킬 수 있으므로, 장치 내에서의 센서 등의 부품의 파손이 경감된다.
또한, 본 발명은 전술한 개량된 하중 검출 장치에 있어서, 회동 규제 부재가 동활차의 이동량을 제한하여 회동체로의 회동력의 공급을 규제하는 것이다. 이로써, 소정의 회동 각도에서 회동체의 회동을 정지시킬 수 있으므로 장치 내에서의 센서 등의 부품의 파손이 경감된다.
또한, 본 발명은 전술한 개량된 하중 검출 장치에 있어서, 회동 규제 부재를 슬라이드기구를 갖는 제1 활차대 및 제2 활차대로 구성한 것이다. 이로써, 소정의 회동 각도에서 회동체의 회동을 정지시킬 수 있으므로 장치 내에서의 센서 등의 부품의 파손이 경감된다.
또한, 본 발명은 전술한 개량된 하중 검출 장치를 구비한 엘리베이터 장치이다. 이로 인해, 와이어의 파단을 확실하게 인식할 수 있으므로, 승차카를 과적재 상태로 승강시키는 것에 의한 엘리베이터 장치로의 부담을 회피할 수 있다.
또 소정의 회동 각도에서 회동체의 회동을 정지시킬 수 있으므로 하중검출장내에서의 센서 등의 부품의 파손이 경감된다.
또한, 본 발명은 전술한 개량된 엘리베이터 장치로서, 센서의 검출치에 따라 제어부에 의해 와이어 상태를 식별하여, 그 식별결과에 따라 승차카의 승강을 제어하는 것이다. 이로 인해, 와이어의 파단을 확실하게 인식할 수 있으므로, 승차카를 과적재의 상태로 승강시키는 것에 의한 엘리베이터 장치로의 부담을 회피할 수 있다.
또한, 본 발명은 하중변동에 대응하여 회동하는 회동체의 회동 각도를 검출하는 센서를 구비한 하중 검출 장치의 제어 방법으로서, 센서의 검출치에 따라 와이어의 상태를 판단하는 것이다. 이로써, 와이어의 파단을 확실하게 인식할 수 있으므로 승차카를 과적재 상태로 승강시키는 것에 의한 엘리베이터 장치로의 부담을 회피할 수 있다.
또한, 본 발명은, 전술한 개량된 하중 검출 장치의 제어 방법에 있어서, 센서의 검출치가 소정 범위 내에 있는가의 여부에 의해 와이어가 정상적인 상태인지 여부를 판별하는 것이다. 이로 인해, 와이어의 파단을 확실하게 인식할 수 있으므로, 승차카를 과적재 상태로 승강시키는 것에 의해 엘리베이터 장치에 부담을 주는 것을 회피할 수 있다.
또한, 본 발명은, 전술한 바와 같이 개량된 하중 검출 장치의 제어 방법에 있어서, 허용하중인 때 또는 무하중인 때의 센서에 의한 검출치에 여유도를 가산 또는 감산하여 와이어 상태의 정상 검출 범위를 정한 것이다. 이로써, 와이어의 파단을 확실하게 인식할 수 있으므로 승차카를 과적재 상태로 승강시키는 것에 의한 엘리베이터 장치로의 부담을 회피할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 있어서의 하중 검출 장치를 나타낸 개략도이다.
도 2는 도 1의 하중 검출 장치에 있어서, 센서의 출력치와 회동체의 회동 각도와의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 3은 도 1의 하중 검출 장치에 있어서, 작동측 와이어가 파손된 상태를 나타낸 개략도이다.
도 4는 본 발명의 실시예 2에 있어서의 하중 검출 장치를 나타낸 개략도이다.
도 5는 도 4의 하중 검출 장치에 있어서, 텐션측 와이어가 파손된 상태를 나타낸 개략도이다.
도 6은 도 4의 하중 검출 장치에 있어서의 동활차 및 활차대를 나타낸 확대도이다.
도 7은 도 6의 동활차 및 활차대의 X-X선의 단면을 나타낸 단면도이다.
도 8은 종래의 하중 검출 장치를 나타낸 개략도이다.
도 9는 다른 종래의 하중 검출 장치를 나타낸 개략도이다.
(발명을 실시하기 위한 최선의 형태)
본 발명을 보다 상세하게 설명하기 위해 첨부한 도면에 따라 이를 설명한다. 또 각 도면 중 동일 또는 서로 대응하는 부분에는 동일한 부호를 붙이고, 그 중복설명은 적당히 간략화 내지 생략한다.
도 1 ~ 도 3에 있어서, 본 발명의 실시예 1에 관한 하중 검출 장치를 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시예 1에 있어서의 하중 검출 장치를 나타낸 개략도이다. 도 2는 도 1의 하중 검출 장치에 있어서, 센서의 출력치와 회동체의 회동 각도와의 관계를 나타낸 그래프이다. 도 3은 도 1의 하중 검출 장치에 있어서, 작동측 와이어가 파손된 상태를 나타낸 개략도이다.
도 1 ~ 도 3에 있어서 1은 베이스, 3은 다수의 셔클 로드, 5는 스프링 시트, 7, 8은 너트, 10은 다수의 셔클 스프링, 12는 셔클 로드(3)에 지지되는 동활차를 지지하는 다수의 활차대, 13은 셔클 로드(3)의 상하변위에 연동하는 다수의 동활차, 15는 하중 검출 장치를 지지하는 프레임, 16은 프레임(15)에 지지된 고정활차, 18은 일단이 검출 풀리에 지지되는 동시에 타단이 동활차 및 고정활차를 통해서 고정 부재에 지지된 작동측 와이어, 20은 고정 부재로서의 봉나사, 22는 봉나사(20)의 위치결정을 하기 위한 너트, 30은 프레임(15)에 고정설치된 지축, 32는 검출 풀리에 설치되는 동시에 검출 풀리의 회동 각도를 검출하는 틸트 센서 등의 센서, 33은 센서(32)의 검출치에 따라 와이어(18)의 상태를 판단하는 제어부, 35는 작동측 와이어(18) 및 텐션측 와이어의 이동에 연동하여 회동하는 회동체로서의 검출 풀리, 35a는 검출 풀리(35)에 설치된 절결부, 37은 절결부(35a)에 끼워맞추어지는 동시에 작동측 와이어(18) 및 텐션측 와이어를 지지하는 고정구, 40은 일단이 고정구(37)에 지지되는 동시에 인장 스프링에 지지된 텐션측 와이어, 42는 검출 풀리(35)에 무하중방향의 회동력을 부여하기 위한 회동력 공급부로서의 인장 스프링, 50은 프레임(15)에 고정설치된 고정나사, 52는 일단이 고정나사(50)에 지지되고, 타단이 인장 스프링(42)에 지지된 규제 와이어를 나타낸다.
여기서, 셔클 로드(3), 셔클 스프링(10), 스프링 시트(5), 너트(7), 베이스(1) 등에 의해 로프 고정부를 구성하고 있다. 또 로프 고정부는 승강로 내 또는 기계실 내에 설치되어 있다. 그리고 셔클 로드(3)의 하단에 지지된 견인 로프(도시하지 않음)는 승강로 내의 승차카(도시하지 않음) 및 균형추를 현가하여 권양기의 구동에 의해 승차카와 균형추를 상반되는 방향으로 승강시킨다.
한편, 동활차(13), 활차대(12), 고정활차(16), 검출 풀리(35), 센서(32), 작동측 와이어(18), 텐션측 와이어(40), 인장 스프링(42), 규제 와이어(52), 고정나사(50) 등으로 하중 검출 장치를 구성하고 있다.
이상과 같이 구성된 하중 검출 장치에 있어서의 정상 상태에서의 동작에 대해 설명한다.
우선, 작동측 와이어(18)는 동활차(13)와 고정활차(16)에 교대로 감겨져 있다. 그리고 작동측 와이어(18)는 검출 풀리(35)를 도면 중 시계 방향으로 회전시키는 회동력을 검출 풀리(35)에 부여하고 있다. 한편, 텐션측 와이어(40) 및 인장 스프링(42)은 검출 풀리(35)를 반시계 방향으로 회전시키는 회동력을 부여하고 있다. 이로 인해, 작동측 와이어(18)에는 소정의 텐션이 걸리게 되는 것이다.
그리고 승차카 내의 하중이 기준 상태보다 무거운 경우, 셔클 로드(3)는 셔클 스프링(10)을 아래로 눌러서 도 1의 위치보다 아래쪽으로 이동한다. 이 셔클 로드(3)의 이동에 따라, 동활차(13) 및 활차대(12)의 위치도 아래쪽으로 이동한다. 이로 인해, 작동측 와이어(18)는 검출 풀리(35)를 도면 중 시계 방향으로 회전시킨다. 그리고 센서(32)에 의해 검출 풀리(35)의 회전 각도를 검출하여 그 검출치로부터 승차카 내의 하중을 검출하게 된다.
이에 대해, 승차카 내의 하중이 기준 상태보다 가벼운 경우, 셔클 로드(3)는 셔클 스프링(10)의 스프링력에 의해 밀려 올라가서 도 1의 위치보다 위쪽으로 이동한다. 이 셔클 로드(3)의 이동에 따라, 동활차(13) 및 활차대(12)의 위치도 상방으로 이동한다. 이로 인해, 작동측 와이어(18)도 이동하여 검출 풀리(35)는 도면 중 반시계 방향으로 회전한다. 그리고 센서(32)에 의해 검출 풀리(35)의 회전 각도를 검출하여 그 검출치로부터 승차카 내의 하중을 검출한다.
이상과 같이 하여 검출된 승차카의 하중에 대한 검출치는, 제어부(33)에 전송되고, 그 후, 그 정보는 권양기의 구동부나 승차카의 조작부 등에 전송되게 된다.
다음으로, 도 2, 도 3에 있어서 본 실시예 1의 하중 검출 장치에 있어서 이상 발생 시의 동작에 대해 설명한다. 도 2는, 도 1의 하중 검출 장치에 있어서, 센서의 출력치와 회동체의 회동 각도와의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 2에 있어서 가로축은 도 1에 있어서의 검출 풀리(35)의 회동 각도를 나타내고, 세로축은 도 1에 있어서의 센서(32)의 검출치(출력치)를 나타낸다.
그리고, 엘리베이터 장치의 승차카의 하중이 기준 상태(도 1의 상태임)일 때, 검출 풀리의 회전 각도는 0°(도면 중 BL임)가 되고, 도 2에 나타낸 바와 같이 센서의 검출치는 0이 된다. 이에 대해 승차카의 하중이 무하중 상태에 있을 때, 검출 풀리는 도 1의 반시계 방향으로 회전하고, 센서는 도 2 중의 NL에 대응한 검출치가 된다. 또 승차카의 하중이 허용하중 상태에 있을 때 검출 풀리는 도 1의 시계 방향으로 회전하여 센서는 도 2 중의 FL에 대응한 검출치가 된다.
여기서 허용하중이라는 것은 엘리베이터 장치의 구조상의 관점, 법규제상의 관점에서 미리 정해진 승차카의 적재하중의 상한이다.
본 실시예 1에 있어서의 하중 검출 장치는, 센서의 검출치에 따라 작동측 와이어 및 텐션측 와이어의 상태를 판단하는 것이다. 구체적으로는, 무하중 시의 회동 각도 NL에 여유도 M2를 감산한 회동 각도 L2와, 허용하중 시의 회동 각도 FL에 여유도 M1을 가산한 회동각 L1과의 범위를 작동측 와이어 및 텐션측 와이에 파단 등의 이상이 없이 정상적으로 검출 풀리가 작동하는 정상 검출 범위 S로 한다.
이에 대해, 무하중 시의 회동 각도 NL에 여유도 M2를 감산한 회동 각도 L2와, 허용하중 시의 회동 각도 FL에 여유도 M1을 가산한 회동 각도 L1과의 범위 밖의 영역을 작동측 와이어 또는 텐션측 와이어에 이상이 발생하여 정상적으로 검출 풀리가 작동하지 않는 이상 검출 범위 AS로 한다. 정상 검출 범위 S와 이상 검출 범위 AS의 판별은 센서의 검출치가 회동 각도 L2에 대응한 최소치와 회동 각도 L1에 대응한 최대치의 범위에 들어가는지의 여부를 도 1의 제어부(33)에서 판단함으로써 행하게 된다.
그리고, 센서의 검출치가 최대치보다 크거나 최소치보다 작아졌을 때, 제어부로부터 승차카나 권양기 등에 그 정보가 전달되고, 승차카로의 과적재를 방지하는 조치가 취해진다.
구체적으로는, 예를 들면 권양기를 제어하여 승차카의 승강을 멈추거나 승차카 내의 조작패널을 제어하여 경고음을 발생시킨다. 이로써, 하중 검출 장치에 의해 고장난 상태에서의 엘리베이터 장치의 가동을 방지하게 된다.
또 검출 풀리의 회동 각도에 대해, 무하중 시의 여유도 M2는, 예를 들면 승차카가 비었을 때의 중량에 대해 10 ~ 15%의 값으로 한 것이다. 또 허용하중 시의 여유도 M1은 예를 들면 승차카가 승객으로 가득 찼을 때의 중량에 대해 10 ~ 15%의 값으로 한 것이다. 그리고, 예를 들면 센서의 검출치가 소정 시간동안 연속하여 이상 검출 범위 AS에 있을 때에, 제어부에서 작동측 와이어 및 텐션측 와이어의 파단으로 판정하도록 할 수 있다.
다음으로, 도 3에서는, 본 실시예 1의 하중 검출 장치에 있어서의 검출 풀리의 반시계 방향으로 회동을 규제하는 회동 규제 부재에 대해 설명한다. 도 3은 도의 하중 검출 장치에 있어서, 작동측 와이어가 파손된 상태를 나타낸 개략도이다.
도 3에 있어서, 작동측 와이어(18)가 파단부 P1에서 파단되어 있다. 이때, 작동측 와이어는 검출 풀리(35)를 시계 방향으로 회전시키는 텐션을 잃어버리게 되어, 검출 풀리(35)는 인장 스프링(42) 및 텐션측 와이어(40)에 의해 반시계 방향(도 3 중 화살표 방향임)으로 회전하게 된다. 그리고 검출 풀리(35)의 회전이 정상검출 범위 S를 초과했을 때, 전술한 바와 같이 제어부(33)가 작동측 와이어(18)의 파단을 인식하게 된다.
또, 검출 풀리(35)가 정상 검출 범위 S를 초과하여 회전하면, 규제 와이어(52)의 길이에 대응하여 인장 스프링(42)에 의한 회동력이 규제된다. 이로써, 검출 풀리(35)의 회동은 정지하게 된다.
즉, 검출 풀리(35)가 정상적인 회동을 하고 있을 때에는 도 1에 나타낸 바와 같이 규제 와이어(52)는 느슨해진 상태가 된다. 이에 대해, 검출 풀리(35)가 반시계 방향으로 정상 범위를 초과하여 회전하면, 도 3에 나타낸 바와 같이 규제 와이어(52)는 인장된 상태가 된다. 이때, 규제 와이어(52)에 일단이 지지된 인장 스프링(42)은 자유 길이까지 수축되지 않고, 소정의 스프링 길이로 유지되게 된다. 그리고, 그 위치에서 검출 풀리(35)의 회전은 정지한다.
이렇게 해서, 작동측 와이어(18)의 절단에 따른 검출 풀리(35)의 과회전에 의한 센서(32)에서의 배선의 절단 등과 같은 문제를 확실하게 방지할 수가 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시예 1에 관한 하중 검출 장치에 의하면 회동체로서의 검출 풀리에 감겨진 와이어가 파단되어도 승차카를 과적재 상태로 승강시키지 않고, 또 센서 등의 부품의 파손이 없으며, 높은 신뢰성을 확보할 수 있다.
또 본 실시예 1에 있어서는 회동력 공급부로서 인장 스프링(42)을 사용하였으나, 본 발명에 있어서의 회동력 공급부는 이에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 먼저 설명한 도 9의 추(45)를 사용할 수도 있고 검출 풀리(35)의 지축(30)에 비틀림 코일 스프링을 설치하고, 이를 회동력 공급 부재로서 사용할 수도 있다. 그리고 이 경우에도 본 실시예 2와 같은 효과를 얻을 수 있게 된다.
도 4 ~ 도 7에 있어서 본 발명의 실시예 2에 관한 하중 검출 장치를 설명한다. 도 4는 본 발명의 실시예 2에 있어서의 하중 검출 장치를 나타낸 개략도이다. 도 5는 도 4의 하중 검출 장치에 있어서, 텐션측 와이어가 파손된 상태를 나타낸 개략도이다. 도 6은 도 4의 하중 검출 장치에 있어서의 동활차 및 활차대를 나타낸 확대도이다. 도 7은 도 6의 동활차 및 활차대의 X-X선의 단면을 나타낸 단면도이다.
본 실시예 2의 하중 검출 장치는 인장 스프링(42)에 규제 와이어가 설치되어 있지 않은 점과, 1개의 동활차에 관한 활차대가 슬라이드식으로 되어 있는 점이 상기 실시예 1과는 상위하다.
도 4 ~ 도 7에 있어서 1은 베이스, 3은 다수의 셔클 로드, 5는 스프링 시트, 7, 8 및 22는 너트, 10은 다수의 셔클 스프링, 12는 활차대, 13은 다수의 동활차, 14는 제1 활차대에 고정설치되는 동시에 동활차의 회동의 중심이 되는 지축, 15는 프레임, 16은 고정활차, 18은 작동측 와이어, 20은 봉나사, 30은 지축, 32는 센서, 33은 제어부, 35는 검출 풀리, 35a는 절결부, 37은 고정구, 40은 텐션측 와이어, 42는 인장 스프링, 62는 동활차(13)를 지지하는 제1 활차대, 62a는 제1 활차대(62)에 설치된 관통공으로서의 다수의 긴 구멍, 63은 나사 관통용의 구멍을 갖는 동시에 제1 활차대(62)의 슬라이드 이동을 가능하게 하는 제2 활차대, 65는 긴 구멍(62a)과 제2 활차대(63)의 구멍을 관통하는 나사, 67은 나사(65)의 나사 헤드 측에 설치되는 평시트, 68은 나사(65)의 수나사부에 설치되는 칼라, 70은 나사(65)에 나사결합되는 너트, 72는 너트(70) 측에 설치된 평시트, 73은 너트(70)와 평시트(72) 사이에 설치되는 스프링 시트를 나타낸다.
여기서 도 4에 나타낸 바와 같이 3개의 동활차(13) 중 1개의 동활차(13)(도면상 우측의 동활차임)는 제1 활차대(62)와 제2 활차대(63)로 된 슬라이드식의 활차대에 지지되어 있다.
그리고, 이 슬라이드식 활차대는 다음과 같이 구성된다. 즉 도 6 ~ 도 7에 나타낸 바와 같이, 나사(65)의 수나사부와 칼라(68)가 제1 활차대(62)의 긴 구멍 (62a)과 제2 활차대(63)의 구멍을 관통한다. 그리고 나사(65)의 나사헤드 측은 긴 구멍(62a)의 직경보다 큰 직경을 갖는 평시트(67)가 컬러(68)와의 사이에 설치되어 있다. 한편 너트(70) 측에는 너트(70)와 컬러(68)의 양단 간의 길이는 제1 활차대(62)의 판두께와 제2 활차대(63)의 판두께를 더한 길이보다 크다. 이로써, 제1 활차대(62)와 제2 활차대(63)가 나사(65) 및 너트(70)에 의해 체결되지 않고, 제1 활차대(62)의 원활한 슬라이드 이송이 가능하게 한다. 또 나사(65), 평시트(67,72), 너트(70), 스프링 시트(73)에 의해 제1 활차대(62)의 긴 구멍(62a)과 걸어맞추어지는 제2 활차대(63)의 돌기부를 이룬다.
이상과 같이 구성된 하중 검출 장치에 있어서, 정상 시의 동작에 대해 설명한다.
우선, 작동측 와이어(18)는 상기 실시예 1과 같이, 동활차(13)와 고정활차(16)에 교대로 감겨져 있다. 그리고 승차카 내의 하중이 기준 상태보다 무거운 경우 검출 풀리(35)는 시계 방향으로 회전하여 센서(32)가 그 회전 각도를 검출하게 된다. 이에 대해 승차카 내의 하중이 기준 상태보다 가벼운 경우 검출 풀리(35)는 반시계 방향으로 회전하여 센서(32)가 그의 회전 각도를 검출하게 된다.
이때, 도 4에 나타낸 바와 같이 제1 활차대(62)는 긴 구멍(62a)에 의한 가동범위의 상단부에 대응하는 위치에 있다.
다음으로, 본 실시예 2에서의 하중 검출에 있어서도, 상기 실시예 1과 같이, 센서(32)의 검출치가 최대치보다 크고, 또는 최소치보다 작아졌을 때에 제어부(32)로부터 승차카나 권양기 등에 그 정보가 전달되어 승차카에의 과적재를 방지하는 조치가 취해진다.
그리고, 도 5에 나타낸 바와 같이, 텐션측 와이어(40)가 파단되었을 때에, 전술한 슬라이드식 활차 메커니즘이 회동 규제 부재로서 기능한다. 도 5는 도 4의 하중 검출 장치에 있어서, 텐션측 와이어가 파손된 상태를 나타낸 개략도이다.
도 5에 있어서, 텐션측 와이어(40)가 파단부 P2에서 파단되어 있다. 이때, 텐션측 와이어(40)는 검출 풀리(35)를 반시계 방향으로 회전시키는 텐션을 잃게 되므로, 검출 풀리(35)는 작동측 와이어(18)에 의해 시계 방향(도 5에서의 화살표 방향임)으로 회전하게 된다. 그리고, 검출 풀리(35)의 회전이 정상 검출 범위 S를 초과했을 때 전술한 바와 같이 제어부(33)가 텐션측 와이어(40)의 파단을 인식하게 된다.
또 검출 풀리(35)가 정상 검출 범위 S를 초과하여 회전하게 되면 슬라이드식 활차 메커니즘에 의해 동활차(13)는 긴 구멍(62a)의 형상을 따라 낙하하고 제1 활차대(62)는 긴 구멍(62a)에 의한 가동 범위의 하단부에 대응하는 위치에서 정지한다. 이로 인해 검출 풀리(35)의 회동은 정지하게 된다.
이렇게 하여 텐션측 와이어(40)의 절단에 따른 검출 풀리(35)의 과회전에 의한 센서(32)에서의 배선의 절단 등의 문제를 확실하게 방지할 수가 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시예 2에 따른 하중 검출 장치에 있어서도, 상기 실시예 1과 같이 회동체로서의 검출 풀리에 감겨진 와이어가 파단되어도 승차카를 과적재 상태로 승강시키지 않도록 하고, 또 센서 등의 부품의 파손이 없어, 높은 신뢰성을 얻을 수가 있다.
또, 본 실시예 2에 있어서는, 긴 구멍(62a)을 제1 활차대(62) 측에 설치하여 나사(54)로 된 돌기부를 제2 활차대(63) 측에 설치하였다. 이에 대해 긴 구멍(62a)을 제2 활차대(63) 측에 설치하고 돌기부를 제1 활차대(62) 측에 설치해도 본 실시예 2와 같은 효과를 얻게 되는 것이다.
또 슬라이드식 활차대 메커니즘은 본 실시예 2에 나타낸 구성에 한정되는 것이 아니고, 예를 들면 제2 활차대(63)에 스테드(stud)를 설치하고, 그 스테드를 긴 구멍 (62a)에 걸어맞추도록 한 구성이라도 된다. 또 슬라이드식 활차대 메커니즘을 설치하는 위치는 본 실시예 2에 나타낸 배치 위치에 한정되지 않고, 예를 들면 도면 중앙에 도시된 동활차(13)에 대해 슬라이드식 활차대 메커니즘을 설치해도 된다.
또, 상기 각 실시예에 있어서 센서(32)로서 검출 풀리(35)에 설치된 가속도센서를 사용하였으나 본 발명에 있어서의 센서는 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명에 적용되는 센서는 검출 풀리의 회동 각도를 검출할 수 있는 것이면 된다. 예를 들면, 검출 풀리의 회전면에 다수의 슬릿을 설치하고 검출 풀리 밖에 설치한 광학적 센서에서 그 슬릿의 변위를 검출하는 이른바 로터리 인코더(rotary en\coder)로 본 발명의 센서를 구성해도 된다.
또 상기 각 실시예에 있어서는 작동측 와이어(18)가 파단한 경우의 회동 규제 부재와, 텐션측 와이어(40)가 파단한 경우의 회동 규제 부재를 별개로 설치하였으나, 쌍방의 회동 규제 부재를 하나의 하중 검출 장치에 함께 설치할 수도 있다.
또한, 본 발명에 있어서의 회동 규제 부재는 상기 각 실시예에 한정되는 것이 아니고, 예를 들면 검출 풀리(35)의 회전면의 소정 위치에 돌기를 설치하고 그 돌기와 걸어맞추어지는 스토퍼 부재를 검출 풀리(35) 밖에 설치함으로써 검출 풀리(35)의 회동 각도를 규제할 수도 있다.
또한, 본 발명이 상기 각 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 각 실시예 중에 있어서 시사한 것 이외에도 각 실시예는 적당히 변경될 수 있는 것은 명백하다. 또 상기 구성부재의 수, 위치, 형상 등은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명을 실시하는데 있어서 적합한 수, 위치, 형상 등으로 할 수가 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 하중 검출 장치는, 하중 변동에 대응하여 회동하는 회동체의 회동 각도를 검출하는 센서를 구비한 하중 검출 장치로서, 센서의 검출치가 정상 검출 범위 내에 있는지 여부에 따라 와이어의 상태를 판단하는 것이다. 이로써, 와이어의 파단을 확실하게 인식할 수 있으므로 승차카를 과적재의 상태로 승강시켜 엘리베이터 장치에 부담을 주는 것을 회피할 수 있다.
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또한, 본 발명에 관한 하중 검출 장치는, 하중 변동에 대응하여 회동하는 회동체를 구비한 하중 검출 장치로서, 회동체의 회동 범위를 규제하는 회동 규제 부재를 구비한 것이다. 이로 인해 회동체에 감긴 텐션측 와이어 또는 작동측 와이어가 파단되더라도 소정의 회동 각도 이상으로는 회동체가 과회전하지 못하게 규제하기 때문에 과회전에 의해 장치 내의 센서 등의 부품이 파손되는 것을 방지할 수 있다.
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Claims (8)

  1. 와이어가 권취되어 있는 동시에, 상기 와이어의 이동에 연동하여 회동(回動)하는 회동체와,
    상기 회동체의 회동 각도를 검출하는 센서와,
    상기 센서에 의해 검출된 회동 각도가 소정의 정상 검출 범위를 초과한 경우에, 상기 와이어가 파손된 것으로 판정하는 제어부
    를 구비한 것을 특징으로 하는 하중 검출 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 회동체의 회동 범위를 규제하는 회동 규제 부재를 더 구비한 것을 특징으로 하는 하중 검출 장치.
  3. 와이어가 권취되어 있는 동시에, 상기 와이어의 이동에 연동하여 회동하는 회동체와, 상기 회동체의 회동 각도를 검출하는 센서를 구비한 하중 검출 장치의 제어 방법으로서,
    상기 센서에 의해 검출된 회동 각도가 소정의 정상 검출 범위를 초과한 경우에, 상기 와이어가 파손된 것으로 판정하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 하중 검출 장치의 제어 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 정상 검출 범위의 최대값은 허용하중(allowable load)인 때의 검출치에 여유도(margin)를 가산한 값이고, 상기 정상 검출 범위의 최소치는 무하중(no load)인 때의 검출치에 여유도(margin)를 감산한 값인 것을 특징으로 하는 하중 검출 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 와이어는, 일단이 상기 회동체에 지지되는 동시에 타단이 상기 회동체에 대해 무하중 방향으로 회동력을 부여하는 회동력 공급부에 지지된 텐션측 와이어를 구비하고,
    상기 회동 규제 부재는, 상기 회동력 공급부에 의한 회동력의 공급을 규제하는 부재인 것을 특징으로 하는 하중 검출 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 회동력 공급부는 인장 스프링 또는 추이고,
    상기 회동 규제 부재는 일단이 상기 인장 스프링 또는 추에 지지되고, 타단이 고정부에 지지된 규제 와이어인 것을 특징으로 하는 하중 검출 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 와이어는, 일단이 상기 회동체에 지지되는 동시에 타단이 하중의 크기에 연동하는 동활차를 통해 고정부에 지지된 작동측 와이어를 구비하고,
    상기 회동 규제 부재는 상기 동활차의 이동량을 규제하는 부재인 것을 특징으로 하는 하중 검출 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 회동 규제 부재는, 상기 동활차를 지지하는 동시에 관통공 또는 돌기부를 가지는 제1 활차대와, 상기 관통공 또는 돌기부에 결합하는 돌기부 또는 관통공을 가지고 상기 제1 활차대의 슬라이드 이동을 가능하게 하는 제2 활차대를 구비한 것을 특징으로 하는 하중 검출 장치.
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