KR100623168B1

KR100623168B1 - 엘리베이터 권양기의 브레이크 장치

Info

Publication number: KR100623168B1
Application number: KR1020047007044A
Authority: KR
Inventors: 사가와히로후미
Original assignee: 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2002-09-12
Filing date: 2002-09-12
Publication date: 2006-09-19
Also published as: CN1289381C; EP1538123A1; DE60235654D1; EP1538123B1; WO2004024611A1; JPWO2004024611A1; JP4279780B2; EP1538123A4; CN1561309A; KR20040083055A

Abstract

엘리베이터 권양기의 브레이크 장치에는, 브레이크 암과 제동편 사이에 제1 구면 시트가 개재되어 있다. 브레이크 암과 가압·흡인수단 사이에는 제2 구면 시트가 개재되어 있다. 제1 구면 시트는 제2 구면 시트에 대해, 가압·흡인수단이 제2 구면 시트를 가압하는 방향으로 배치되어 있다.

엘리베이터, 권양기, 브레이크, 제동편, 제동, 구면 시트, 암, 흡입

Description

엘리베이터 권양기의 브레이크 장치{BRAKE DEVICE OF ELEVATOR HOIST}

본 발명은 엘리베이터 권양기에 설치되고, 회전부의 회전을 제동하는 엘리베이터 권양기의 브레이크 장치에 관한 것이다.

예를 들면, 일본 특개 2000-289954호 공보에 개시된 종래의 엘리베이터 권양기의 브레이크 장치에서는, 원통형의 회전부 내주에 제동면이 형성되어 있다. 회전부의 내측에는 요동 가능한 브레이크 암(pivotable brake arm)이 배치되어 있다. 브레이크 암에는, 브레이크 암의 요동에 의해, 제동면에 접촉 및 분리되는 제동편이 설치되어 있다. 또, 브레이크 암은 제동 스프링에 의해, 제동편이 제동면에 접촉하는 방향으로 가압되고 있다.

회전부의 내측에는 전자 마그넷이 배치되어 있다. 브레이크 암에는 전자 마그넷에 의해 흡인되는 아마추어(armature)가 연결핀을 통하여 연결되어 있다. 전자 마그넷이 여자되어 있지 않을 때에는, 제동편이 제동 스프링에 의해 제동면으로 가압되고, 회전부의 회전이 마찰제동된다. 또, 전자 마그넷을 여자함으로써, 아마추어가 전자 마그넷으로 흡인되고, 제동편이 제동 스프링에 역으로 작용하여 제동면으로부터 분리되어, 제동이 해제된다.

그러나, 종래의 브레이크 장치에서는, 아마추어의 전면을 균등하게 흡인하기 위해서는, 아마추어의 설치 각도를 조정할 필요가 있고, 많은 조정시간을 요한다. 또, 제동 스프링이 브레이크 암의 지점의 반대측에 설치되어 있고, 제동 스프링에 의한 가압력에 의해 브레이크 암에 굽힘 모멘트가 작용하므로, 브레이크 암의 강도를 강하게 할 필요가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 설치 조정의 시간을 경감하면서 안정된 흡인동작을 실현할 수 있으며, 또 브레이크 암의 강도를 저감시킬 수 있는 엘리베이터 권양기의 브레이크 장치를 얻는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 의한 엘리베이터 권양기의 브레이크 장치는, 내주에 제동면이 설치된 원통형의 회전부, 엘리베이터 권양기의 고정부에 대해 고정되어 있는 지지부, 회전부의 내측에 배치되며, 또 지지부에 요동가능하게 지지되어 있는 브레이크 암, 브레이크 암에 설치되고, 브레이크 암의 요동에 의해 제동면에 접촉 및 분리되는 제동편, 및 브레이크 암을 통하여 제동편을 제동면으로 가압함으로써 회전부의 회전을 제동하는 동시에, 제동편이 제동면으로부터 분리되도록 브레이크 암을 흡인 함으로써, 회전부의 제동을 해제하는 가압·흡인수단을 구비하고,

상기 브레이크 암과 제동편의 사이에는 제1 구면 시트가 개재되어 있고, 브레이크 암과 가압·흡인수단의 사이에는 제2 구면 시트가 개재되어 있으며, 제동시에는 제1 및 제2 구면 시트를 통하여 제동편이 그 중앙부에서 제동면으로 가압되도록 되어 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 엘리베이터 권양기의 브레이크 장치를 일부 단면으로 도시하는 정면도이다.

도 2는 도 1의 제동편의 설치 구조를 도시하는 우측면도이다.

도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선을 따른 단면도이다.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 의한 엘리베이터 권양기의 브레이크 장치를 일부 단면으로 도시하는 정면도이다.

도 5는 도 4의 제동편의 설치구조를 도시하는 우측면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도면을 참조해서 설명한다.

(제1 실시예)

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 엘리베이터 권양기의 브레이크 장치를 일부 단면으로 도시하는 정면도이다. 도면에서, 회전부인 원통형의 브레이크 드럼(brake drum)(1)은 엘리베이터 권양기의 모터의 구동력에 의해 회전된다. 또, 브레이크 드럼(1)은 엘리베이터 메인로프가 감기는 구동시브(drive sheave)(도시않음)와 함께 회전된다. 브레이크 드럼(1)의 내주에는 제동면(1a)이 설치되어 있다.

상기 브레이크 드럼(1)의 내측에는, 엘리베이터 권양기의 고정부에 대해 고정되어 있는 지지부로서의 프레임(frame)(2)이 배치되어 있다. 상기 프레임(2)에는, 원호형의 브레이크 암(3)이 핀(pin)(4)을 중심으로 요동가능하게 지지되어 있다. 상기 브레이크 암(3)은 제동면(1a)에 대향하도록, 브레이크 드럼(1)의 내측에 배치되어 있다. 핀(4)은 브레이크 암(3)의 기단부(base end portion)에 설치되어 있다.

상기 브레이크 암(3)의 제동면(1a)에 대향하는 면에는, 제동편 수용 오목부(3a)가 형성되어 있다. 또, 제동편 수용 오목부(3a)의 저부에는, 브레이크 드럼(1)의 반경방향으로 뻗어 있는 브레이크 암(3)을 관통하는 나사구멍(3b)이 형성되어 있다.

브레이크 암(3)의 선단부 근방에는, 제동편(5)이 장착되어 있다. 제동편(5)은 제동편 수용 오목부(3a)내에 배치되어 있다. 또, 제동편(5)은 브레이크 암(3)의 요동에 의해 제동면(1a)에 접촉 및 분리된다. 브레이크 암(3)과 제동편(5)의 사이에는 제1 구면 시트(spherical seat)(6)가 개재되어 있다. 제1 구면 시트(6)는 나사구멍(3b)과 동축상에 배치되어 있다. 제동편(5)의 제동면(1a)에 인접하는 면과 반대측 면의 중앙부에는 제1 구면 시트(6)에 접합되는 제1 구면 오목부(5a)가 형성되어 있다.

나사구멍(3b)에는 제1 구면 시트(6)와는 반대측으로부터 스트로크 조정나사(stroke adjusting screw)(7)의 일단부가 나사 결합되어 있다. 스트로크 조정나사(7)의 타단부에는 제2 구면 시트(8)가 일체로 형성되어 있다. 스트로크 조정나사(7)의 중간부에는 나사구멍(3b)으로의 스트로크 조정나사(7)의 체결량을 고정하는 록넛(locknut)(9)이 나사 결합되어 있다.

스트로크 조정나사(7)의 타단부에는, 원판상의 아마추어(10)가 연결되어 있다. 아마추어(10)와 제2 구면 시트(8)의 사이에는, 스트라이크 플레이트(strike plate)가 개재되어 있다. 스트라이크 플레이트(11)에는, 제2 구면 시트(8)에 접합 되는 제2 구면 오목부(11a)가 형성되어 있다. 아마추어(10)에는, 제2 구면 시트(8)를 스트라이크 플래이트(11)로 가압하는 복수의 구면 시트용 판스프링(12)이 설치되어 있다.

프래임(2)에는, 아마추어(10)에 대향하는 전자 마그넷(13)이 고정되어 있다. 전자 마그넷(13)과 아마추어(10)의 사이에는, 제동편(5)을 제동면(1a)으로 가압함으로써, 브레이크 드럼(1)의 회전을 제동하는 복수의 제동 스프링(14)이 설치되어 있다.

제동편(5)은 아마추어(10), 스트라이크 플레이트(11), 제2 구면 시트(8), 스트로크 조정나사(7), 브레이크 암(3) 및 제1 구면 시트(6)를 통하여, 제동 스프링(14)에 의해 제동면(1a)으로 가압된다. 또, 전자 마그넷(13)이 여자됨으로써, 제동 스프링(14)에 저항하여 아마추어(10)가 전자 마그넷(13)에 흡인되고, 제동편(5)이 제동면(1a)으로부터 분리된다.

제1 실시예에서의 가압(pressing)·흡인수단(attracting means)(15)은 아마추어(10), 전자 마그넷(electromagnet)(13) 및 제동 스프링(14)을 구비하고 있다. 상기 브레이크 암(3)과 상기 제동편(5) 사이에는 제1 구면 시트(6)가 개재되어 있고, 상기 브레이크 암(3)과 상기 가압·흡인수단(15) 사이에는 제2 구면 시트(8)가 개재되어 있다. 또한, 상기 제1 구면 시트(6)와 제2 구면 시트(8) 사이에는 스트로크 조정나사(7)가 개재되어 있고, 상기 제1 구면 시트(6)와 제2 구면 시트(8)는 스트로크 조정나사(7)와 이루는 직선상에 배치되어 상기 가압·흡인수단(15)이 상기 제1 구면 시트(6)로부터 상기 제2 구면 시트(8)로 가압하도록 되어 있다. 즉, 제1 및 제2 구면 시트(6, 8)는 제동 스프링(14)에 의한 가압력의 합력 벡터에 따라 연장되는 직선상에 배치되어 있다.

다음에, 도 2는 도 1의 제동편(5)의 설치구조를 표시하는 우측면도이고, 도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선을 따른 단면도이다. 도면에서 제동편(5)은 한쌍의 제동편용 판스프링(16)에 의해 제1 구면 시트(6)로 가압됨으로써 브레이크 암(3)에 장착되어 있다. 또, 제동편(5)은 제동편용 판스프링(16)에 의해 제1 구면 시트(6)의 중심방향으로 가압되어 있다. 제동편용 판스프링(16)은 복수의 볼트(17)에 의해 브레이크 암(3)에 설치되어 있다.

다음에, 동작에 대해 설명한다. 전자 마그넷(13)이 여자되어 있지 않을 때에,는 제동 스프링(14)의 스프링력에 의해 제동편(5)이 제동면(1a)으로 가압되어, 브레이크 드럼(1)의 회전이 마찰제동된다. 이때, 제동편(5)은 그 중앙 1점에서 제동면(1a)으로 가압된다.

또, 전자 마그넷(13)이 여자되면, 아마추어(10)가 제동 스프링(14)에 저항하여 전자 마그넷(13)측으로 흡인되어 변위하고, 제동편(5)이 제동면(1a)으로부터 분리된다. 이에 의하여, 브레이크 드럼(1)의 제동이 해제되고, 브레이크 드럼(1)은 모터의 구동력에 의해 구동 시브와 함께 회전된다.

또, 제동편(5)의 동작 스트로크는, 록넛(9)을 풀어서 스트로크 조정나사(7)의 나사구멍(3b)으로의 체결량을 조정함으로써 조정된다. 즉, 스트로크 조정나사(7)를 조여, 제동편(5)측으로 변위시킴으로써, 제동시의 아마추어(10)와 전자 마그넷(13) 사이의 간극(gap)이 커지고, 제동편(5)의 동작 스트로크도 커진다. 반대로, 스트로크 조정나사(7)를 풀어, 전자 마그넷(13)측으로 변위시킴으로써, 제동시의 아마추어(10)와 전자 마그넷(13) 사이의 간극이 작아지고, 제동편(5)의 동작 스트로크도 작아진다.

이러한 브레이크 장치에서는, 브레이크 암(3)과 제동편(5)의 사이에 제1 구 면 시트(6)를 설치했을 뿐 아니라, 브레이크 암(3)과 아마추어(10)의 사이에도 제2 구면 시트(8)를 설치함으로써, 브레이크 암(3)에 대해 아마추어(10)의 흡인면의 정밀도가 낮아도, 아마추어(10)의 설치 각도의 조정없이, 안정된 흡인동작을 실현할 수 있다.

또, 제1 구면 시트(6)는 제2 구면 시트(8)에 대해, 가압·흡인수단(15)이 제2 구면 시트(8)를 가압하는 방향으로 배치되어 있으므로, 브레이크 암(3)에 굽힘 모멘트가 작용하지 않고, 브레이크 암(3)의 강도를 저감시킬 수 있으며, 브레이크 암(3)을 얇게 할 수 있다.

또, 제2 구면 시트(8)를 스트라이크 플레이트(11)로 가압하는 구면 시트용 판스프링(12)이 아마추어(10)에 설치되어 있으므로, 개방동작시에 아마추어(10)로부터 제2 구면 시트(8) 및 스트라이크 플레이트(11)가 분리되지 않고, 개방동작을 안정시킬 수 있다. 또, 개방동작시에 브레이크 암(3)을 끌어 당길수 있다.

또, 제동편(5)은 제동편용 판스프링(16)에 의해 제1 구면 시트(6)로 가압됨으로써 브레이크 암(3)에 장착되어 있으므로, 제동편용 판스프링(16)을 제거하는 것만으로 제동편(5)의 제거나 교환을 용이하게 할 수 있다. 따라서, 브레이크 드럼(1) 내의 좁은 공간에 장착되어 있는 브레이크 장치라도, 보수성(maintainability)을 향상시킬 수 있다.

또, 제동편(5)은 제동편용 판스프링(16)에 의해 제1 구면 시트(6)의 중심방향으로 가압되어 있으므로, 제동편(5)이 제동면(1a)에 따른 자세를 항상 유지한채로 변위되어 제동면(1a)에 접척한다. 따라서, 제동편(5)을 브레이크 드럼(1)에 안 정되게 가압시킬 수 있다.

(제2 실시예)

다음에, 도 4는 본 발명의 제2 실시예에 의한 엘리베이터 권양기의 브레이크 장치를 일부 단면으로 도시하는 정면도이며, 도 5는 도 4의 제동편이 설치구조를 도시하는 우측면도이다.

도면에서, 아마추어(10)에는 브레이크 암(3)의 제동편(5)에 대하여 핀(4)(지점)과는 반대측의 단부인 선단부를 관통하는 고정로드(21)가 고정되어 있다. 고정로드(21)의 선단부에는 스프링 베어링부(spring bearing portion)(21a)가 설치되어 있다. 스프링 베어링부(21a)와 브레이크 암(3)의 선단부의 사이에는 브레이크 암(3)을 가압·흡인수단(15)측으로 가압하는 제1 백래시 방지 스프링(backlash preventing spring)(코일스프링)(22)이 설치되어 있다.

브레이크 암(3)의 핀(4) 근방[제동편(5)보다도 핀(4)측]과, 아마추어(10)의 사이에는 브레이크 암(3)을 가압·흡인수단(15)으로부터 분리시키는 방향으로 가압하는 복수의 제2 백래시 방지 스프링(23)이 설치되어 있다. 이들 백래시 방지 스프링(23)은 핀(4)의 축방향의 중심에 대해 핀(4)의 축방향으로 균등하게 분배되어 배치되어 있는 동시에, 핀(4)의 축방향의 길이 범위 내에 배치되어 있다.

이와 같은 브레이크 장치에서는, 브레이크 암(3)이 제1 백래시 방지 스프링(22)에 의해 가압·흡인수단(15) 측으로 가압되어 있으므로, 핀(4)과 브레이크 암(3) 및 프레임(2) 사이에 제조 오차 등에 의한 간극이 존재하여도, 핀(4)이 항상 일정한 방향으로 가압된다. 따라서, 브레이크 암(3)의 동작에 백래시가 발생 되는 것이 방지되고, 브레이크 암(3)의 동작을 안정시킬 수 있다.

또, 제2 구면 시트(8) 및 스트라이크 플레이트(11)는 제1 백래시 방지 스프링(22)에 의해 아마추어(10)로 가압되므로, 제1 실시예에서 도시한 구면 시트용 판스프링(12)을 생략할 수 있다.

또, 브레이크 암(3)의 핀(4) 근방과 아마추어(10)의 사이에는 브레이크 암(3)을 가압·흡인수단(15)으로부터 분리시키는 방향으로 가압하는 제2 백래시 방지 스프링(23)이 배치되어 있으므로, 도 5의 화살표 A로 도시한 바와 같은 비틀림력의 외란(disturbances)이 브레이크 암(3)에 작용한 경우에도, 브레이크 암(3)의 동작에 백래시가 발생되는 것이 방지되고, 브레이크 암(3)의 동작을 안정시킬 수 있다.

또, 상기한 예에서는, 아마추어(10)와 브레이크 암(3)의 사이에 제1 백래시 방지 스프링(22)을 설치하였지만, 전자 마그넷(13)과 브레이크 암(3)의 사이에 설치해도 된다.

또, 상기한 예에서는 아마추어(10)와 브레이크 암(3)의 사이에 제2 백래시 방지 스프링(23)을 설치하였지만, 전자 마그넷(13)과 브레이크 암(3)의 사이에 설치해도 된다.

또, 상기한 예에서는 제1 및 제2 백래시 방지 스프링(22, 23)을 설치하였으나, 제2 백래시 방지 스프링(23)을 생략해서 제1 백래시 방지 스프링 (22)만을 설치해도 된다.

또, 제1 백래시 방지 스프링(22)을 생략하여 제2 백래시 방지 스프링(23)만 을 설치해도 된다. 이경우, 예를들면, 제1 실시예에서 도시한 구면 시트용 판스프링(12)에 의해 제2 구면 시트(8)를 가압·흡인수단(15)으로 가압할 필요가 있다.

또, 도 1 및 도 4에서는, 브레이크 장치를 한대만 도시하였으나, 두대의 브레이크 장치를 브레이크 드럼 내에 좌우대칭으로 배치해도 된다. 또 3대 이상의 브레이크 장치를 브레이크 드럼 내에 배치할 수도 있다.

본 발명은 엘리베이터 권양기에 설치되고, 회전부의 회전을 제동하는 엘리베이터 권양기의 브레이크 장치에 이용될 수 있다.

Claims

내주에 제동면이 형성된 원통형의 회전부,

엘리베이터 권양기의 고정부에 대해 고정되어 있는 지지부,

상기 회전부의 내측에 배치되며, 상기 지지부에 요동 가능하게 지지되어 있는 브레이크 암(brake arm),

상기 브레이크 암에 장착되고, 상기 브레이크 암의 요동에 의해 상기 제동면에 접촉 및 분리되는 제동편, 및

상기 브레이크 암을 통하여 상기 제동편을 상기 제동면으로 가압함으로써 상기 회전부의 회전을 제동하는 동시에, 상기 제동편이 상기 제동면으로부터 분리되도록 상기 브레이크 암을 흡인함으로써 상기 회전부의 제동을 해제하는 가압(pressing)·흡인수단(attracting means)

을 구비하고,

상기 브레이크 암과 상기 제동편 사이에는 제1 구면 시트(spherical seat)가 개재되어 있고, 상기 브레이크 암과 상기 가압·흡인수단 사이에는 제2 구면 시트가 개재되어 있으며, 상기 제1 구면 시트와 제2 구면 시트 사이에는 스트로크 조정나사가 개재되어 있고, 상기 제1 구면 시트와 제2 구면 시트는 스트로크 조정나사와 이루는 직선상에 배치되어 상기 가압·흡인수단이 상기 제1 구면 시트로부터 상기 제2 구면 시트로 가압하도록 되어 있는

것을 특징으로 하는 엘리베이터 권양기의 브레이크 장치.
제1항에 있어서,

상기 브레이크 암의 일단부를 관통하는 고정로드가 아마추어에 고정되어 있고, 상기 고정로드의 선단부에는 스프링 베어링부가 설치되어 있고,

상기 브레이크 암을 상기 가압·흡인수단 측으로 가압하는 백래시 방지 스프링(backlash preventing spring)이, 상기 스프링 베어링부와 상기 브레이크 암의 선단부 사이에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 권양기의 브레이크 장치.
제1항에 있어서,

상기 브레이크 암은 핀을 통하여 상기 지지부에 지지되어 있고, 상기 브레이크 암의 상기 핀 근방과 상기 가압·흡인수단 사이에는 상기 브레이크 암을 상기 가압·흡인수단으로부터 분리시키는 방향으로 가압하는 복수의 백래시 방지 스프링이 설치되어 있고, 상기 백래시 방지 스프링은 상기 핀의 축방향의 중심에 대해 상기 핀의 축 방향으로 균등하게 분배되어 배치되는 동시에, 상기 핀의 축 방향의 길이 범위 내에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 권양기의 브레이크 장치.
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