KR100902986B1 - 댐핑을 갖는 엘리베이터 디스크 브레이크 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 엘리베이터 브레이크 조립체(16)는 자기장 발생기(20)에 대해 플레이트(26)의 이동을 제어하는 적어도 하나의 스프링을 포함하는 댐퍼 조립체(28)를 갖는 플레이트(26)를 포함한다. 편향 부재(36)는 회전 샤프트(18)에 고정된 디스크(22)와 맞물리는 플레이트(26)를 강제한다. 자기장 발생기(20)에 의해 생성된 힘은 편향 부재(32)의 힘을 극복하여 자기장 발생기(20)와 접촉하는 플레이트(26)를 인출한다. 플레이트(26)와 자기장 발생기(20) 사이의 충돌은 댐핑 조립체(28)에 의해 제어되어 충돌 소음을 사실상 감소시킨다.
엘리베이터, 브레이크 조립체, 자기장 발생기, 플레이트, 편향 부재, 댐핑 조립체

Description

댐핑을 갖는 엘리베이터 디스크 브레이크{ELEVATOR DISK BRAKE WITH DAMPING}
본 발명은 일반적으로 엘리베이터 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 소음 발생을 줄이는 댐퍼를 포함하는 엘리베이터 시스템용 제동 조립체에 관한 것이다.
종래의 엘리베이터 시스템은 승강구 내에서 엘리베이터 카를 이동시키는 모터와, 엘리베이터 카를 소정 위치에 유지하는 제동 조립체를 포함한다. 종래의 제동 조립체는 모터에 의해 구동되는 샤프트에 의한 회전을 위해 장착되는 디스크를 포함한다. 디스크는 각 측부에 마찰재를 포함한다. 플레이트는 브레이크가 정상적으로 작동하도록 디스크와 맞물려 제동하도록 편향된다. 디스크는 비자성재로 제조되고, 플레이트는 자성재로 구성된다. 인가된 자기장은 플레이트와 디스크를 맞물림 해제시켜, 엘리베이터 카의 이동을 허용한다. 발생된 자기장은 플레이트를 디스크로부터 이격시키고 브레이크 코일 하우징과 접촉시킨다.
플레이트는 통상 대략 0.3 mm의 공극을 통해 이동한다. 이 공극을 통한 플레이트의 이동은 엘리베이터 카 내에서 들릴 수 있는 불쾌한 소음을 초래할 수 있다. 자기장은 자석 하우징으로의 거리의 제곱에 비례하여 증가되는 경향이 있어, 불쾌한 소음을 만들 수 있는 리프팅 상의 브레이크 이동 플레이트의 가속을 발생시키는 경향이 있다.
브레이크 드로핑(dropping) 시에, 자기장이 너무 빨리 감쇠하면, 이동 플레이트는 브레이크 하우징의 스프링에 의해 가속되어 또 소음을 발생시킨다. 브레이크 소음은 브레이크 드롭 시에 자기장을 감쇠시키는 다이오드 회로를 이용함으로써 다소 감소될 수 있으나, 이는 항상 성공적인 것은 아니다.
플레이트와 장 발생기(field generator) 사이의 접촉으로 인해 발생된 소음을 줄이기 위한 현재의 시도 및 종래 기술은 O 링 등의 엘라스토머 완충 요소(elastomeric damping element)의 사용을 포함한다. O 링은 충격을 줄이기 위해 이동을 완충하여, 발생된 소음의 레벨을 줄인다. O 링은 크리프, 응력 완화 및 시효(aging)가 부과되는 단점이 있다. 시간이 경과하면, 이들 인자들은 O 링의 품질을 저하시켜 현저한 소음 증가를 야기한다. 소음 증가는 궁극적으로, O 링이 소정 소음 감쇠 특성을 유지하기 위하여 교체되기를 요구한다. 또한, 다른 공지된 장치들은 엘라스토머 범퍼 또는 패드의 사용을 포함한다. 이런 장치들은 또한, O 링과 관련된 제한된 수명으로 인해 곤란하다.
사실상 증가된 제공 수명을 갖는 소음 감소용 감쇠 장치를 개발하는 것이 바람직하다.
예시적으로 개시된 엘리베이터 브레이크 조립체는, 장 발생기에 대해 플레이트의 이동을 제어하는 적어도 하나의 스프링을 포함하는 댐퍼 조립체를 갖는 플레이트를 포함한다.
하나의 예시적인 브레이크 조립체는, 제동력을 가하기 위한 디스크와 결합하는 플레이트를 강제하는 편향 부재를 포함한다. 자기장 발생기는 플레이트를 디스크로부터 맞물림 해제하는 자기력을 발생시킨다. 장 발생기에 의해 발생된 힘은 편향 부재에 의해 부과된 힘을 극복하여, 플레이트가 장 발생기를 향해 인출되게 한다. 장 발생기를 향한 플레이트의 이동은 댐핑 조립체에 의해 제어되어 소음을 감소시킨다. 예시적인 댐핑 조립체는 자기장 발생기와 맞물리는 플런저를 편향시키는 적어도 하나의 스프링을 포함한다. 예시적인 댐핑 조립체는 소음 발생을 감소시키고, 증가된 내구성 및 수명을 제공한다.
본 발명의 다양한 특징 및 이점들은 이하의 바람직한 실시예의 상세한 설명으로부터 당업자들에게 명백할 것이다. 상세한 설명에 수반되는 도면들을 이하와 같이 간단히 설명한다.
도1은 엘리베이터 시스템의 개략도이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 브레이크 조립체의 단면도이다.
도3은 도2에 원으로 표시된 부분의 확대도이다.
도4는 도2의 실시예의 단부도이다.
도5는 도4의 실시예에 사용된 플레이트의 전개도이다.
도1을 참조하면, 엘리베이터 시스템(10)은 승강구(15) 내에서 이동 가능한 엘리베이터 카(12)를 포함한다. 모터(14)는 차례로 엘리베이터 카(12)를 이동시키는 샤프트(18)를 구동한다. 브레이크 조립체(16)는 일반적으로 엘리베이터 카(12)를 소정 위치에 유지하기 위해 맞물린다. 모터(14) 및 브레이크 조립체(16)는 개략적으로 도시되고, 승강구(15) 내에 또는 분리식 기계실 내에 장착될 수 있다.
도2를 참조하면, 브레이크 조립체(16)는 액추에이터 (예컨대, 자기장 발생기(20))와, 샤프트(18)와 함께 회전 가능한 디스크(22)와, 플레이트(26)를 포함한다. 디스크(22)는 공지된 마찰재(24)의 패드를 포함한다. 디스크(22)는 비자성재로 구성되고, 플레이트(26)는 자성재로 구성된다. 브레이크 조립체는 또한 작은 외형에 브레이크 토크 용량을 증가하기 위하여 2개 이상의 복수의 디스크(22)를 사용할 수 있다.
예시적인 자기장 발생기(20)는 하우징(23) 내에 배치된 코일(21)을 포함한다. 편향 부재(36)는 또한 하우징(23) 내에 배치되고, 플레이트(26)를 편향하여 디스크(22)와 접촉하여 제동시킨다. 디스크(22)는 각 측부에 마찰재를 포함한다. 디스크(22)는 편향 부재(36)가 차례로 고정된 하우징부(25)에 대해 구동되는 디스크(22) 내로 플레이트(26)를 구동하도록 샤프트(18)를 따라 축방향으로 이동 가능하다. 그에 따라 디스크(22)는 디폴트(default), 보통 맞물림 위치에 있어서 플레이트(26)와 고정된 하우징부(25) 사이에서 클램핑된다.
코일에 전류를 인가하는 것은 플레이트(26)를 당기는 자기장을 발생시킨다. 자기장력은 편향 부재(36)의 힘을 극복하여 하우징(23)을 향해, 그리고 결국 그에 대해 플레이트(26)를 인출한다. 예시적인 편향 부재(36)는 상당한 힘을 부과하여 디스크(들)(22)을 제동하여, 엘리베이터 카(12)의 이동을 방지한다. 자기장에 의 해 발생된 힘은 편향 부재(36)의 힘을 극복하는 상당히 큰 자기력을 생성한다. 하우징(23)을 향한 플레이트(26)의 인력은, 플레이트(26)가 하우징(23)을 향해 이동함에 따라 증가한다. 플레이트(26) 상의 증가된 힘은 하우징(23)과의 충돌을 야기한다. 플레이트(26)와 하우징(23) 사이의 이 충돌은 소음을 발생시킨다.
예시적인 플레이트(26)는 플레이트(26)와 하우징(23) 사이의 충돌의 크기를 제어하는 복수의 댐퍼 조립체(28)를 포함한다. 도시된 댐퍼 조립체(28) 각각은 복수의 금속 스프링, 예컨대 베벨 벨빌 와셔 스프링(30)을 포함한다. 베벨 벨빌 와셔 스프링(30)은 하우징(23)에 대해 플런저(32)를 편향시킨다. 베벨 벨빌 와셔 스프링(30)이 바람직하지만, 다른 스프링이 특별한 필요에 적합할 수도 있다는 것을 본 개시의 이점을 갖는 당업자들은 이해할 것이다. 예를 들면, 파형 스프링, "w" 단면 스프링 또는 외팔보 스프링 등의 등가의 스트로크 및 유효 스프링 비율, 및 이론 무한 피로 수명을 갖는 다른 스프링 형상이 가능하다.
도3을 참조하면, 플레이트(26)는 각 댐퍼 조립체(28)용 캐비티(27)를 형성한다. 베벨 벨빌 와셔 스프링(30) 및 플런저(32)는 플런저(32)의 일부만이 플레이트(26)의 일 면(29) 이상으로 연장되도록 각 캐비티(27) 내로 조립된다. 예시적인 캐비티(27)는 캐비티(27)의 단부 근방에 나사식 플러그(34)를 포함한다.
나사식 플러그(34)는 플레이트(26) 내에 형성된 나사에 대응하는 나사를 포함한다. 나사식 플러그(34)는 각 댐퍼 조립체(28)에 의해 부과된 편향력의 조정을 위해 제공된다. 나사식 플러그가 캐비티(27)의 깊이를 줄이기 위해 내측으로 이동하도록 나사식 플러그(34)를 회전하는 것은 베벨 벨빌 와셔 스프링(30) 상에 사전 부하 압축을 증가시켜 플런저(32) 상에 부과된 힘의 증가를 가져온다. 대안적으로, 외측으로의 나사식 플러그(34)의 회전은 캐비티(27)의 깊이를 증가시키고, 베벨 벨빌 와셔 스프링(30) 상의 사전 부하 압축을 감소시켜 플런저(32) 상에 부과된 힘을 감소시킨다.
각 댐퍼 조립체(28)는 자기장의 힘에 대향하는 방향으로 편향력을 부과한다. 댐퍼 조립체(28)에 의해 부과된 편향력의 크기는 하우징(23)에 대한 플레이트(26)의 충돌을 경감하도록 맞춘다. 댐퍼 조립체(28)와 조합된 편향 부재(36)에 의해 부과된 힘은 자기장의 힘보다 작은 크기이다.
그러나, 자기장력은 하우징(23)으로부터의 거리에 대해 비례적으로 변경된다. 플레이트(26) 상에 부과된 자기장력은 플레이트(26)가 하우징(23)에 근접할수록 증가한다. 예시적인 댐퍼 조립체(28)는 플레이트(26와 하우징(23) 사이의 충돌의 크기를 제한하도록 맞추어진 추가적인 편향력을 제공하여, 발생된 소음을 줄인다. 예시적인 댐퍼 조립체(28)는 플레이트(26)와 하우징(23) 사이의 거리가 감소함에 따라 플레이트(26)의 이동에 점점 저항한다. 플레이트(26)의 이동에 대해 증가된 저항은 소음을 줄이는 충돌력을 감소시킨다.
도4 및 도5를 참조하면, 예시적인 브레이크 조립체(16)는 샤프트(18)의 각 측부 상에 하나씩, 2개의 플레이트(26)를 포함하는 것이 바람직하다. 예시적인 플레이트(26) 각각은 적어도 3개, 그리고 12개까지의 댐퍼 조립체(28)를 포함한다. 각 플레이트(26)는 가이드 로드(42)가 연장 관통하는 가이드 개구부(40)를 포함한다. 댐퍼 조립체(28)는 가이드 개구부(40)에 대해서 하우징(23)을 향한 축방향 이 동 시에 플레이트(26)를 디스크(22)에 평행하게 유지하기 위한 위치에 배치된다. 본 개시의 이점을 갖는 업자는 특정 위치 및 수의 댐퍼 조립체가 본 발명의 의도 내에서 특정 및 임의의 수 및 위치의 댐퍼 조립체(28)를 적용할 수 있다는 것을 이해할 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예가 개시되었지만, 당업자는 본 발명의 사상 내에서 임의의 수정이 가능함을 인식할 것이다. 이런 이유들로, 이하의 청구항들은 본 발명의 진정한 사상 및 범주를 결정하는 것을 목적으로 한다.
전술한 설명은 본질상 제한적이기보다는 예시적이다. 본 발명의 핵심에서 벗어나지 않고 개시된 예에 변경 및 수정이 가능하다는 것은 당업자에게 명백한다. 본 발명에 주어진 법적 보호의 범주는 이하의 청구항들을 숙고함으로써만 결정될 수 있다.

Claims (20)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 엘리베이터 브레이크 조립체(16)이며,
    맞물림 위치와 맞물림 해제 위치 사이에서 이동 가능한 플레이트(26)와,
    상기 플레이트(26)를 상기 맞물림 위치를 향해 편향시키는 편향 부재(36)와,
    상기 플레이트(26)를 상기 맞물림 위치로부터 상기 맞물림 해제 위치까지 이동시키는 액추에이터와,
    상기 맞물림 해제 위치를 향해 상기 플레이트(26)의 이동을 제어하는 적어도 하나의 금속 스프링을 포함하는 댐퍼 조립체(28)를 포함하고,
    상기 댐퍼 조립체(28)는 상기 맞물림 해제 위치를 향한 상기 플레이트(26)의 이동에 저항하기 위해 상기 적어도 하나의 스프링에 의해 편향되는 플런저(32)를 포함하는 엘리베이터 브레이크 조립체.
  7. 삭제
  8. 엘리베이터 브레이크 조립체(16)이며,
    맞물림 위치와 맞물림 해제 위치 사이에서 이동 가능한 플레이트(26)와,
    상기 플레이트(26)를 상기 맞물림 위치를 향해 편향시키는 편향 부재(36)와,
    상기 플레이트(26)를 상기 맞물림 위치로부터 상기 맞물림 해제 위치까지 이동시키는 액추에이터와,
    상기 맞물림 해제 위치를 향해 상기 플레이트(26)의 이동을 제어하는 적어도 하나의 금속 스프링을 포함하는 댐퍼 조립체(28)를 포함하고,
    상기 댐퍼 조립체(28)는 상기 플레이트(26) 내에 적어도 부분적으로 배치되는 엘리베이터 브레이크 조립체.
  9. 엘리베이터 브레이크 조립체(16)이며,
    맞물림 위치와 맞물림 해제 위치 사이에서 이동 가능한 플레이트(26)와,
    상기 플레이트(26)를 상기 맞물림 위치를 향해 편향시키는 편향 부재(36)와,
    상기 플레이트(26)를 상기 맞물림 위치로부터 상기 맞물림 해제 위치까지 이동시키는 액추에이터와,
    상기 맞물림 해제 위치를 향해 상기 플레이트(26)의 이동을 제어하는 적어도 하나의 금속 스프링을 포함하는 댐퍼 조립체(28)를 포함하고,
    상기 플레이트(26) 내에 적어도 부분적으로 배치되는 복수의 상기 댐퍼 조립체(28)를 포함하는 엘리베이터 브레이크 조립체.
  10. 제9항에 있어서, 상기 플레이트(26)는 한 쌍의 가이드(42)를 따라 이동 가능하고, 상기 복수의 댐퍼 조립체(28) 중 적어도 하나는 상기 가이드(42)의 대향 측에 배치되는 엘리베이터 브레이크 조립체.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 엘리베이터 시스템(10)이며,
    엘리베이터 카(12)와,
    상기 엘리베이터 카의 이동을 위한 모터 조립체(14)와,
    상기 모터 조립체(14)에 의해 구동되는 디스크(22)와, 액추에이터에 의해 맞물림 위치와 맞물림 해제 위치 사이에서 이동 가능한 플레이트(26)와, 상기 맞물림 위치를 향해 상기 플레이트(26)를 편향시키는 편향 부재(36)와, 상기 맞물림 해제 위치를 향해 상기 플레이트(26)의 이동을 제어하는 적어도 하나의 금속 스프링을 갖는 적어도 하나의 댐퍼 조립체(28)를 포함하는 제동 시스템(16)을 포함하고,
    상기 댐퍼 조립체(28)는 상기 플레이트(26) 내에 적어도 부분적으로 배치되는 엘리베이터 시스템.
  17. 제16항에 있어서, 상기 댐퍼 조립체(28)는 상기 자기장 발생기(20)에 대해 편향되는 플런저(32)를 포함하는 엘리베이터 시스템.
  18. 엘리베이터 시스템(10)이며,
    엘리베이터 카(12)와,
    상기 엘리베이터 카의 이동을 위한 모터 조립체(14)와,
    상기 모터 조립체(14)에 의해 구동되는 디스크(22)와, 액추에이터에 의해 맞물림 위치와 맞물림 해제 위치 사이에서 이동 가능한 플레이트(26)와, 상기 맞물림 위치를 향해 상기 플레이트(26)를 편향시키는 편향 부재(36)와, 상기 맞물림 해제 위치를 향해 상기 플레이트(26)의 이동을 제어하는 적어도 하나의 금속 스프링을 갖는 적어도 하나의 댐퍼 조립체(28)를 포함하는 제동 시스템(16)을 포함하고,
    상기 플레이트(26) 내에 적어도 부분적으로 배치된 복수의 댐퍼 조립체(28)를 포함하는 엘리베이터 시스템.
  19. 삭제
  20. 제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 댐퍼 조립체(28)의 금속 스프링은 편향 부재(36)와 별개인 엘리베이터 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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